JP5134420B2 - 車両用燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、車両に配設され、貯留空間内に燃料を貯留する車両用燃料タンクに関する。

液体の燃料を貯留する燃料タンクを備えた車両の走行時においては、車両の加速時や減速時等に、燃料タンク内の燃料の流動に伴い流動音が発生する。車室内の静粛性を向上させるためには、この燃料タンクから発生する流動音を抑制することが好ましい。

このため、例えばバッフル又は邪魔板等と称される板状の部材を燃料タンク内の上面又は底面に立設して燃料の流動を抑制して流動音の発生を防止する技術が知られている。このような技術は、例えば特許文献１及び２に記載されている。
特開２００６−２３２１３２号公報 特開２００６−１０３５５５号公報

しかしながら、バッフルにより燃料タンク内を区画して燃料の全体的な流動を抑制したとしても、区画された領域内においてはやはり流動が生じるため、流動音が発生してしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、流動音の発生を抑制することが可能な車両用燃料タンクを提供することを目的とする。

本発明の車両用燃料タンクは、車両に配設され、貯留空間内に燃料を貯留する車両用燃料タンクであって、前記貯留空間は、前室と、前記前室の車両後方側において上面が前記前室よりも上方に突出し、かつ底面が前記前室の底面部よりも上方に位置する後室と、前記前室と前記後室とを連通する連通部と、前記連通部内において、前記連通部の上面部と底面部との間に架設された２つの柱状部により前記連通部を車幅方向に３分割することによって形成される３つの通路部とにより構成されており、前記貯留空間は、前記前室の後端部から前記連通部及び前記後室にかけて、全体の幅が車両後方に向かうにつれて連続的に狭くなることを特徴とする。

本発明によれば、車両の加速時又は登坂走行開始時において、貯留空間内を後方に移動する燃料の流れと、貯留空間内を前方に移動する燃料及び空気の流れとを分離することが可能となり、流動音の発生を抑制することができる。

以下、本発明の車両用燃料タンクの好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いた各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１は、車両を側面から見た場合の燃料タンクの位置を説明する図である。図２は、燃料タンクの側面図である。図３は、燃料タンクの平面図である。図４は、燃料タンクの正面図である。図５は、図３のV-V断面図である。図６は、図２のVI-VI断面図である。図７は、車両の加速時又は登坂走行開始時の燃料タンク内における燃料の流れを示す図である。

図１において符号１は、車両を示し、本実施形態においては一例として四輪駆動型のワゴンタイプの車両を示す。図１において紙面に正対して左方向が車両１の前方であり、右方向が車両１の後方である。また、図１の紙面に対して直交する方向を車幅方向と称し、紙面に正対して紙面から手前側に向かう方向を左方向とする。

本実施形態の車両１の車室２内には、３列の座席が配設されている。車両１の乗車定員は７人であり、その座席は、最も前方に配設された左右一対の１列目シート３と、その後方に配設された３人掛けの２列目シート４と、２列目シート４の後方に配設された３列目シート５とにより構成されている。

本実施形態に係る車両用燃料タンク（以下、単に燃料タンクと称する）１０は、前記２列目シート４の座面下から３列目シート５の座面下にかけてのフロアの下方において、車両前後方向に延在するように配設されている。

車両１のフロア下方には、車両前方に搭載されたエンジンの駆動力を後輪に伝えるためのドライブシャフト６が、車幅方向の略中央部において前後方向に延在している。

３列目シート５の下方に位置する燃料タンク１０の後部の下方には、車幅方向に延在するリアクロスメンバ７や、リアディファレンシャル装置８が配設されている。また、３列目シート５の下方に位置する燃料タンク１０の後部の左右には、図示しないリアサブフレーム部のサスペンションリンク支持部が配設されている。

燃料タンク１０は、このフロア下において、前述したドライブシャフト６、リアクロスメンバ７及びサスペンションリンク支持部を避けるような形状を有している。

以下、燃料タンク１０の詳細な構成を説明する。

本実施形態の燃料タンク１０は、燃料を透過しない一つ又は複数の樹脂材料を用いてブロー成形により形成される。樹脂製の燃料タンクは、金属製の燃料タンクに比して同容量で軽量に構成できると共に、形状の自由度が高いという利点を有する。

燃料タンク１０は、図２に示すように、側面（車幅方向）から見た場合に、前後に大別して二つの空間を有する形状を有する。具体的には、燃料タンク１０は、車両前方側に位置する前室としての主燃料貯留室１１と、該主燃料貯留室１１の車両後方側に連設され主燃料貯留室１１よりも上方に突出した後室としての空気室２０と、が連通部２１により連通されることにより構成された貯留空間を有する。

主燃料貯留室１１は、ドライブシャフト６を車両左右方向に跨ぐために、図４に示すように前方から見た場合に底面部の中央部が貯留空間側に窪んだ、いわゆる鞍型と称される形状を有する。言い換えれば、主燃料貯留室１１の底面部には、車両前後方向に延在する凹部１１ｂが形成されている。

なお、主燃料貯留室１１は、上方部分では左右が連通している。言い換えれば、燃料タンク１１の前部である主燃料貯留室１１は、下方部分が左右２つの空間に分かれている。そして、燃料タンク１０内の燃料残量が減じた場合には、燃料はこの左右２つの空間に分かれて貯留されるようになる。

鞍型を有する主燃料貯留室１１の左右２つの空間のそれぞれの上面部には、燃料ポンプ及びジェットポンプが配設される燃料ポンプ配設口１２、及びサブ燃料ゲージとジェットポンプ吸引口が配設されるサブゲージ配設口１３が開口されている。

燃料ポンプは、燃料タンク１０内の燃料をエンジンに移送するポンプであり、ジェットポンプは、主燃料貯留室１１の左側の空間から燃料ポンプが配設された右側の空間に燃料を移送して燃料の片残りを防止するためのポンプである。

一方、空気室２０は、車両中央部において、主燃料貯留室１１の後方に形成された、リアクロスメンバ７及び左右のサスペンションリンク支持部に囲まれた空間部内に延出することにより、燃料タンク１０の貯留空間の容積を拡大する目的を有する。空気室２０は、図３に示すように、燃料タンク１０を平面視、すなわち上方から見た場合に、主燃料貯留室１１よりも車幅方向に狭い幅を有して形成されている。

また、主燃料貯留室１１よりも上方に配設された空気室２０の上面部には燃料タンク１０の貯留空間の燃料蒸発ガスの排出や、燃料注入時の空気抜きのためのバルブ２２が設けられている。バルブ２２は配管を介してキャニスタに連通されている。

また、樹脂製である燃料タンク１０には、ブロー成形時に互いに対向する面の一部を貯留空間側に突出させて溶着させることにより形成される、柱状部であるスタンドオフ部が複数個所に形成されている。

本実施形態では、主燃料貯留室１１の平面視で略中央部に、上面部と凹部１１ｂとを溶着することにより形成されたスタンドオフ部１４が形成されている。スタンドオフ部は、ブロー成形により形成される中空の樹脂成形品の剛性を高める効果を有する。

また、主燃料貯留室１１と空気室２０とを連通する連通部２１に、上面部と底面部とを溶着することにより形成された２つのスタンドオフ部２３及び２４が、車幅方向に配列されて形成されている。

言い換えれば、連通部２１は、上面部と底面部との間に架設された柱状部である２箇所のスタンドオフ部２３及び２４によって、図５及び図６に示すように中央の通路部２１ａと、左右一対の通路部２１ｂ及び２１ｃの３つの通路部に分割されている。

すなわち、本実施形態の燃料タンク１０は、主燃料貯留室１１と、該主燃料貯留室１１の後方に連接され、主燃料貯留室１１よりも上方に突出し、かつ主燃料貯留室１１よりも車幅方向に小さく形成された空気室２０と、を具備してなり、主燃料貯留室１１と空気室２０とは、車幅方向に３分割された通路部により連通されている。

車両１の加速時又は登坂走行開始時においては、上述した構成を有する燃料タンク１０内に貯留された燃料は、車両後方側へ向かって流れようとする。このとき、燃料タンク１０は、前部である主燃料貯留室１１よりも幅の狭い空気室２０を後部に備えているため、燃料は図７の矢印Ａ１に示すように、後方に流れるにつれて左右の側壁１１ｃに沿うように流れるようになる。

このため、車両１の加速時又は登坂走行開始時において燃料タンク１０の前方から後方に流れる燃料の大半は、連通部２１の左右一対の通路部２１ｂ及び２１ｃを通過して空気室２０内に流入する。

ここで、車両１の加速動作又は登坂走行前の状態において空気室２０内に存在していた燃料又は空気は、図７の矢印Ａ２に示すように、左右一対の通路部２１ｂ及び２１ｃを通過して主燃料貯留室１１から空気室２０内に流入してくる燃料に押し出されるように、連通部２１の中央の通路部２１ａを通過して前方の主燃料貯留室１１内へ流れる。

すなわち、本実施形態の燃料タンク１０内では、車両１の加速時又は登坂走行開始時において、前後方向への燃料の流動が発生するものであるが、燃料の後方への流れ（矢印Ａ１）と、燃料及び空気の前方への流れ（矢印Ａ２）とは、それぞれ交わることがない。

このため、本実施形態によれば、燃料及び空気の前後方向の流れが交錯することに起因する渦や気液が混合された流れの発生が抑制される。渦や気液が混合された流れの発生は音の発生の原因となるものであり、したがって本実施形態の燃料タンク１０は、燃料の流動音を大幅に抑制することができるのである。

また特に、本実施形態のように燃料タンク１０の車両前方の部分が鞍型の形状を有し、燃料が左右２つの空間に分かれて貯留される形態においては、車両１の加速時に後方へ流れる燃料はほぼ全てが矢印Ａ１に示すように左右の流路２１ｂ及び２１ｃに流入する。よって、より明確に燃料の後方への流れと、燃料及び空気の前方への流れとが分離されため、流動音を抑制する効果はより顕著となる。

また、本実施形態の燃料タンク１０では、主燃料貯留室１１と空気室２０とを連通する連通部２１を、ブロー成形時に形成するスタンドオフ部２３及び２４により車幅方向に３分割する構成としている。このため、後加工によりバッフルを貯留空間に配設する場合に比べて大幅に加工工数を減らすことが可能となる。

また、本実施形態によれば、流動音の発生を抑制した状態で燃料タンク１０の後部を車両後方に延出させることが可能であることから、燃料タンク１０の形状の選択の自由度が向上し、従来と同様の空間内においてより大容量の燃料タンク１０を実現することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用燃料タンクもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、燃料タンク１０は、樹脂成形により形成されるものとしているが、本発明はこの形態に限られるものではない。例えば、燃料タンクは、金属や複合材料により構成されてもよい。

また、上述した実施形態では、燃料タンク１０の前室（主燃料貯留室１１）と後室（空気室２０）とを連通する連通部２１を、一対のスタンドオフ部２３及び２４により分割しているが、本発明はこの形態に限られるものではない。例えば、連通部２１は、別途連通部２１内に接着や溶接等により固定される柱状の部材により３つに分割される形態であっても良い。

車両を側面から見た場合の燃料タンクの位置を説明する図である。 燃料タンクの側面図である。 燃料タンクの平面図である。 燃料タンクの正面図である。 図３のV-V断面図である。 図２のVI-VI断面図である。 車両の加速時又は登坂走行開始時の燃料タンク内における燃料の流れを示す図である。

符号の説明

１ 車両、 ２ 車室、 ３ １列目シート、 ４ ２列目シート、 ５ ３列目シート、 ６ ドライブシャフト、 ７ リアクロスメンバ、 ８ リアディファレンシャル装置、 １０ 燃料タンク、 １１ 主燃料貯留室、 １２ 燃料ポンプ配設口、 １３ サブゲージ配設口、 １４ スタンドオフ部、 ２０ 空気室、 ２１ 連通部、 ２２ バルブ、 ２３ スタンドオフ部、 ２４ スタンドオフ部

Claims (3)

1. 車両に配設され、貯留空間内に燃料を貯留する車両用燃料タンクであって、
   前記貯留空間は、
   前室と、
   前記前室の車両後方側において上面が前記前室よりも上方に突出し、かつ底面が前記前室の底面部よりも上方に位置する後室と、
   前記前室と前記後室とを連通する連通部と、
   前記連通部内において、前記連通部の上面部と底面部との間に架設された２つの柱状部により前記連通部を車幅方向に３分割することによって形成される３つの通路部と
   により構成されており、
   前記貯留空間は、前記前室の後端部から前記連通部及び前記後室にかけて、全体の幅が車両後方に向かうにつれて連続的に狭くなることを特徴とする車両用燃料タンク。
2. 前記貯留空間は、ブロー成形により一体に形成された樹脂製の壁面により構成され、
   前記柱状部は、前記上面部と前記底面部とを溶着することにより形成されたスタンドオフ部であることを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料タンク。
3. 前記前室は、車幅方向の中央部について底面部が前記貯留空間側に突出するように形成された鞍型形状を有し、
   前記後室は、前記前室の車幅方向の中央部において、前記通路部を介して連通されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用燃料タンク。

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