JP5638831B2 - 燃料タンク - Google Patents

燃料タンク Download PDF

Info

Publication number
JP5638831B2
JP5638831B2 JP2010094097A JP2010094097A JP5638831B2 JP 5638831 B2 JP5638831 B2 JP 5638831B2 JP 2010094097 A JP2010094097 A JP 2010094097A JP 2010094097 A JP2010094097 A JP 2010094097A JP 5638831 B2 JP5638831 B2 JP 5638831B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curved surface
fuel tank
separator
curvature
end plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010094097A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011225022A (ja
Inventor
孝明 安東
孝明 安東
義直 小野
義直 小野
興明 林田
興明 林田
新一郎 黒木
新一郎 黒木
清二 北野
清二 北野
英樹 今村
英樹 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Original Assignee
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp filed Critical Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority to JP2010094097A priority Critical patent/JP5638831B2/ja
Publication of JP2011225022A publication Critical patent/JP2011225022A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5638831B2 publication Critical patent/JP5638831B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、耐久性の向上を図るとともに軽量化を実現しうる燃料タンクに関するものである。
車両に搭載される燃料タンクは振動耐久性の向上を図るとともに軽量化を促進する観点から技術開発が要請される。
本出願人は先に上記の観点に立って特許文献1に記載されるように、振動耐久性の向上に有利となる燃料タンクに係る発明について特許出願を行った。この出願に係る発明における燃料タンクは筒状のドラム内面に配置したセパレータに上コーナー部から下コーナー部に沿う対角線方向に骨格となるX字状の主ビードを設けている。この主ビードの両端を円弧状の湾曲面によりセパレータのフランジに滑らかに連結させた構成を有する。これにより振動耐久性の向上を図るようにしている。
ところが、上記の特許文献1の燃料タンクにあっては、ただ単に外側に曲率を有して膨出する膨出部を形成したに過ぎない形態のエンドプレートを用いて燃料タンクを構成している。そのため、振動耐久性の向上、および燃料タンクの軽量化には限界があった。
燃料タンクのエンドプレートに関する技術として上記特許文献1の他に、特許文献2や特許文献3のものが知られている。特許文献2に記載の燃料タンクにおけるエンドプレートにはX状の主ビードが、また特許文献3の燃料タンクではエンドプレートだけでなく中間に配置されたセパレータにもX状の主ビードがそれぞれ形成される構成を有している。
特許文献1 特開2006−62491号公報
特許文献2 特開2002−127765号公報
特許文献3 特開2008−248696号公報
しかしながら、上記の特許文献2および特許文献3に記載の従来技術にあっては、エンドプレートにX状の主ビードを設けただけの構成である。そのため、燃料タンクをサイドフレーム(車台フレーム)にベルトを介して拘束(固縛)するときに、ベルトからエンドプレートやセパレータに固縛力が及ぶ結果、主ビードがX状に交差する部位の端面に応力が集中しやすい。
本発明は、このような問題を解決するために工夫されたものであり、応力集中を抑制し、エンドプレートやセパレータ、さらには燃料タンク全体としての固有振動数を効果的に高めることで軽量化が図れる燃料タンクを提供することを目的とする。
(1)このため、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項1記載の発明は、横断面が略四角形をなすドラム開口端に、外側へ膨出する曲面を有するエンドプレートが接合されて前記ドラム開口端を閉塞すると共に、ブラケットに対応する前記ドラム内にセパレータを収納配置した燃料タンクにおいて、前記曲面を、前記エンドプレートの中心部を通過する水平断面で曲率が形成される第1曲面と、前記中心部を通過して前記水平断面に直交する垂直断面で曲率が形成される第2曲面と、前記中心部および四隅の各コーナー部を含んで対角線方向に延びる各三角領域に直交する断面で曲率が形成される第3曲面との少なくとも8つの曲面を有する複合曲面で構成され、さらに前記三角領域の前記中心部を挟む両側縁の延長線が前記ドラムのコーナー部におけるR止まりに挟まれた内方に向かって延び、前記第3曲面は前記中心部から前記コーナー部に亘って略同じ曲率で形成し、前記第1曲面を形成する面と前記三角領域、前記第2曲面を形成する面と前記三角領域とは互いに曲率が徐々に変化しながら連続するように構成されていることを特徴とする燃料タンクである。
本発明によれば複合曲面を有するエンドプレートの三角領域に第3曲面を構成すると共にその三角領域の両側縁の延長線がドラムのコーナー部におけるR止まりに挟まれた内方に向かって延びるように設定されている。このため、エンドプレートの複合曲面が面内応力状態に近づき中立軸となる中心部へ固縛力が流れ、対角線方向における三角領域は骨格としての機能を発揮する。しかも、その骨格に対角線方向にベルトからの固縛力が作用してもエンドプレートのコーナー部近傍に応力が集中するのを抑制して固縛力を円滑に分散できるようになっている。その結果、板厚の薄い素材を使用してエンドプレートの変形を抑制した燃料タンクを製作することで、燃料タンクの軽量化を図ることができるようになる。
また、エンドプレート全体としての剛性が高められているので、燃料タンクの固有振動数値を高めることができ、振動耐久性に優れた燃料タンクを実現できる。
(2)また請求項2に記載の発明は、請求項1記載の燃料タンクにおいて、前記セパレータは外側へ膨出する曲面を有する一方、前記セパレータの曲面、少なくとも8つの曲面を有する複合曲面で構成され、前記セパレータの複合曲面が互いに曲率が徐々に変化しながら連続するように構成されていることを特徴とする燃料タンクである。
本発明によれば、請求項1の発明と同様に、複合曲面を有するセパレータの三角領域に第3曲面が構成されると共にその三角領域の両側縁の延長線がドラムのコーナー部におけるR止まりに挟まれた内方に向かって延びるように設定されている。このため、セパレータが面内応力状態に近づくと中立軸となるセパレータの中心部に力が流れる。これにより対角線方向における三角領域は骨格としての機能を発揮し、その骨格に対角線方向への外力、換言するとベルトからの固縛力が作用してもセパレータのコーナー部近傍に応力が集中するのを抑制しつつ固縛力を円滑に分散できるようになっている。その結果、板厚の薄い素材を使用してセパレータの変形を抑制しうる燃料タンク製作することで、燃料タンクの軽量化を図ることができるようになる。
また、セパレータはそれ自体として剛性が高められているので、燃料タンクの固有振動数値を高めることができ、振動耐久性に優れた燃料タンクを実現できる。
、本発明によれば、ベルトによる固縛力が作用してもエンドプレートのコーナー部およびセパレータのコーナー部に応力集中が生じることがない。このため、エンドプレートやセパレータの変形が惹起するのを抑制できる。その結果、軽量化を図った燃料タンクを得ることができ、耐久性に優れ、ひいては振動耐久性に有利な燃料タンクを実現できるようになる。
本発明によれば、応力集中の発生を抑制したエンドプレートやセパレータを用いた燃料タンクにより、固有振動数値を高めて振動耐久性に優れ、板厚の薄い素材を使用することで軽量化を図ることのできる燃料タンクを実現できる。
本発明の一実施形態に係る燃料タンクを一部破断して透視した外観斜視図である。 同じく、図1に示すエンドプレートを有限要素法による線図で表示した外観斜視図である。 同じく、図2に示すエンドプレートの三面図に係り、(a)は正面図、(b)は(a)のX−X線における矢視断面図、(c)は(a)のY−Y線における矢視断面図、(d)は(a)のd−d線における断面図である。 同じく、図1に示すセパレータの三面図に係り、(a)は正面図、(b)は(a)のX−X線における矢視断面図、(c)は(a)のY−Y線における矢視断面図、(d)は(a)のd−d線における断面図である。 同じく、上記燃料タンクがブラケットを介して車台フレームに取り付けられる状態を説明する図1のY−Y線における矢視断面図である。
以下において、本発明の一実施形態を図1〜図5に基づいて詳述する。図1および図5に示すように、本実施形態に係る燃料タンク1は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板等の金属素材を板金加工した各要素を、溶接等の接合により組み込んで製造される。燃料タンク1は車台フレーム2に略L字状に折り曲げ形成されたブラケット3にセット(載置)され、燃料タンク1に取り回される帯板状のベルト4でブラケット3に位置決めして固縛することで車両に搭載できるようになっている。なお、ベルト4はセパレータ8が配置される位置に対応するように燃料タンク1に取り回されるものである。また図5中の符号5はブラケット3およびベルト4と燃料タンク1との間に設けられた摩擦接触部材としてのラバーを示す。
燃料タンク1の構成をより具体的に説明する。燃料タンク1は主として横断面が略四角形をなすドラム6と、その前後開口端に接合されてドラム6を外部から閉塞する略四角形の2枚のエンドプレート7と、ドラム6内部に収容して接合されドラム6の補強をするセパレータ8との要素から成る。本実施形態では3枚を使用した場合を例に挙げたが、その使用枚数はこれに限定されない。
エンドプレート7には図1〜図3に示されるように、燃料タンク1の外側へ膨出する曲面7bと、その周縁を囲むように曲面7bが膨出する方向へ折り曲げられたフランジ7aとが形成されている。曲面7bはエンドプレート7の中心部(中心点)Pを通過する水平断面(図3に示す断面X−X)で所定の曲率により形成される第1曲面7b1(図3(b)参照)と、同様に中心部Pを通過して上記水平断面に直交する垂直断面(図4の断面Y−Y)で所定の曲率により形成される第2曲面7b2(図3(c)参照)と、中心部Pおよび四隅の各コーナー部Rを含んで対角線S方向に延びる各三角領域(図3(a)のハッチングで示した部分)に直交する断面で曲率が形成される4つの第3曲面7b3(図3(d)参照)との少なくとも8つの曲面を有する複合曲面で構成される。なお、上記の三角領域Tについては後で詳述する。
図3(a)においてハッチングで示したように、エンドプレート7には中心部Pからコーナー部Rを挟むように三角形に近似した4つのエリア、すなわち三角領域Tが形成される。この三角領域Tにおける第3曲面7b3は中心部Pからコーナー部Rに亘って略同じ曲率で形成されている。
またドラム6にはR0とR0′の範囲に所定の曲率で形成される。なお、R0,R0′をR止まりといい、コーナー部の範囲を画定するものである。三角領域Tの中心部Pを挟んだ両側に2つの側縁(曲面端縁)T1、T2があり、これら側縁T1,T2の延長線はドラム6のコーナー部の範囲を画定するR止まりR0,R0′に挟まれた内方に位置する交点R1,R2に向かって延び交差するように設定されている。
こうして、第1曲面b1を形成する面B,D、第2曲面b2を形成する面A、C、および第3曲面b3を形成する4つの三角領域Tは、互いに曲率が徐々に変化しながら滑らかに連続するようにしている。これにより、エンドプレート7に全体として外方へ膨出する一つの複合曲面が形成されることとなる。そして、R止まりR0,R0′に挟まれた内方に位置する交点R1,R2に三角領域Tの側縁T1,T2の延長線が交差する三角領域Tが対角線S方向に作用する外力(固縛力)に対する骨格的な機能を発揮できるようになっている。
次にセパレータ8について説明する。図4(a)〜(d)に示すようにセパレータ8は、上記したエンドプレート7とほぼ同様の形態を有する。なお、図3と実質的に同じ部分には同じ符号を付すこととする。すなわち、セパレータ8には図4に示すように、膨出する曲面8bと、その曲面8bの周縁を囲み、かつ、曲面8bが膨出する方向と同じ側へ折り曲げたフランジ8aとが形成されている。曲面8bはセパレータ8の中心部(中心点)Pを通過する水平断面(図4に示す断面X−X)で所定の曲率により形成される第1曲面8b1(図4(b)参照)と、同様に中心部Pを通過して上記水平断面X−Xに直交する垂直断面Y−Yで所定の曲率により形成される第2曲8b2(図4(c)参照)と、中心部Pおよび四隅の各コーナー部Rを含んで対角線S方向に延びる各三角領域(図4(a)のハッチングで示した部分)に直交する断面で曲率が形成される4つの第3曲面8b3(図4(d)参照)との少なくとも8つの曲面を有する複合曲面で構成される。
図4(a)においてハッチングで示したように、セパレータ8には中心部Pからコーナー部Rを挟むように三角形に近似した4つのエリア、すなわち三角領域Tが形成される。この三角領域Tにおける第3曲面8b3は中心部Pからコーナー部Rに亘って略同じ曲率で形成されている。
またドラム6にはR0とR0′の範囲に所定の曲率で形成される。なお、R0,R0′をR止まりといい、コーナー部の範囲を画定するものである。三角領域Tの中心部Pを挟んだ両側に2つの側縁(曲面端縁)T1、T2があり、これら側縁T1,T2の延長線はドラム6のコーナー部の範囲を画定するR止まりR0,R0′の内方に位置する交点R1,R2に向かって延び交差するように設定されている。
こうして、セパレータ8もエンドプレート7と同様にして、第1曲面b1を形成する面B,D、第2曲面b2を形成する面A、C、および第3曲面b3を形成する4つの三角領域Tは、互いに曲率が徐々に変化しながら滑らかな連続面を成すように繋がる。そして、セパレータ8には全体として外方へ膨出する一つの複合曲面が形成されることとなる。その結果、R止まりR1,R2に三角領域Tの側縁T1,T2の延長線が交差する三角領域Tが対角線S方向に作用する外力(固縛力)に対する骨格的な機能を発揮できるようになっている。
燃料タンク1は車台フレーム2に固定したブラケット3に載置され、ブラケット4を介して車台フレーム2に固縛される。このとき、セパレータ8の位置がブラケット3に略対応する位置に合致するように配慮し、ベルト4の固縛力がドラム6を介してセパレータ8で受け止められるようにしている。
本実施形態によれば、エンドプレート7やセパレータ8の三角領域Tの側縁T1,T2の延長線をドラム6のR止まりR0,R0´の内方に位置する交点R1,R2に交差するように設定している。このため、エンドプレートやセパレータが面内応力状態に近づくと中立軸となる中心部Pに力が流れるので、三角領域Tが対角線S方向に作用する外力(固縛力)に対して骨格、すなわち筋交いとしての機能を惹起して剛性を高める構造となる。したがって、図5に示すようにベルト4による固縛力Fが燃料タンク1を介して三角領域Tに沿って作用しても、エンドプレート7およびセパレータ8に応力集中が生じることはない。その結果、燃料タンク1そのものの固有振動数値を高くでき、振動に対する強度を増すことができる、換言すると車両走行時に生じる車体の振動や燃料タンク内部の燃料の揺れによりセパレータ8がドラム6から剥離したりして燃料タンク1に対する固縛力Fの低下を回避でき、燃料タンク1の耐久性を向上できる。
またエンドプレート7およびセパレータ8に膨出させた曲面は複合曲面にすることで剛性を高めることができるので、板厚の薄い素材を使用してエンドプレート7やセパレータ8を製作でき、燃料タンクの軽量化を図れる利点がある。
以上、本発明の一実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明の範囲に含まれるものである。
例えば上記の実施形態ではエンドプレート7およびセパレータ8に三角領域Tを有する複合曲面に形成した形態のものを使用して燃料タンク1を構成した場合について説明したが、エンドプレート7またはセパレータ8のいずれか一方にのみ三角領域Tを設けた複合曲面を有する曲面に形成した態様で燃料タンク1を構成する場合にも適用できるのは言うまでもない。
上記の実施形態ではエンドプレート7やセパレータ8が略四角形状の形態であり、そのため複合曲面における曲面の数は8つ形成される場合を例に挙げて説明したが、エンドプレート7やセパレータ8の形状をこれに限定されるものでなく、複合曲面を形成する曲面の数が8つ以上であってもよいのは勿論である。例えば五角形、六角形等の多角形による形態のエンドプレート7やセパレータ8でもよい。また本実施形態のようにエンドプレート7やセパレータ8が略四角形状の形態である場合でも複合曲面を形成する曲面の数を8つ以上の曲面で形成する態様にしてもよい。
本発明は耐久性の向上を図るとともに軽量化を実現しうる燃料タンクに利用可能である。
1 燃料タンク
2 車台フレーム
3 ブラケット
4 ベルト
5 ラバー
6 ドラム
7 エンドプレート
7a フランジ
7b 膨出する曲面
7b1 第1曲面
7b2 第2曲面
7b3 第3曲面
8 セパレータ
8a フランジ
8b 膨出する曲面
8b1 第1曲面
8b2 第2曲面
8b3 第3曲面
8c 透孔
A,B,C,D 曲面
P 中心部
R コーナー部
R0,R0´R止まり
R1,R2 交点
S 対角線
T 三角領域
T1,T2 側縁

Claims (2)

  1. 横断面が略四角形をなすドラム開口端に、外側へ膨出する曲面を有するエンドプレートが接合されて前記ドラム開口端を閉塞すると共に、ブラケットに対応する前記ドラム内にセパレータを収納配置した燃料タンクにおいて、前記曲面を、前記エンドプレートの中心部を通過する水平断面で曲率が形成される第1曲面と、前記中心部を通過して前記水平断面に直交する垂直断面で曲率が形成される第2曲面と、前記中心部および四隅の各コーナー部を含んで対角線方向に延びる各三角領域に直交する断面で曲率が形成される第3曲面との少なくとも8つの曲面を有する複合曲面で構成され、さらに前記三角領域の前記中心部を挟む両側縁の延長線が前記ドラムのコーナー部におけるR止まりに挟まれた内方に向かって延び、前記第3曲面は前記中心部から前記コーナー部に亘って略同じ曲率で形成し、前記第1曲面を形成する面と前記三角領域、前記第2曲面を形成する面と前記三角領域とは互いに曲率が徐々に変化しながら連続するように構成されていることを特徴とする燃料タンク。
  2. 請求項1記載の燃料タンクにおいて、前記セパレータは外側へ膨出する曲面を有する一方、前記セパレータの曲面、少なくとも8つの曲面を有する複合曲面で構成され、前記セパレータの複合曲面が互いに曲率が徐々に変化しながら連続するように構成されていることを特徴とする燃料タンク。
JP2010094097A 2010-04-15 2010-04-15 燃料タンク Active JP5638831B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010094097A JP5638831B2 (ja) 2010-04-15 2010-04-15 燃料タンク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010094097A JP5638831B2 (ja) 2010-04-15 2010-04-15 燃料タンク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011225022A JP2011225022A (ja) 2011-11-10
JP5638831B2 true JP5638831B2 (ja) 2014-12-10

Family

ID=45040959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010094097A Active JP5638831B2 (ja) 2010-04-15 2010-04-15 燃料タンク

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5638831B2 (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4609841B2 (ja) * 2004-08-26 2011-01-12 宝栄工業株式会社 燃料タンク

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011225022A (ja) 2011-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5267929B2 (ja) 車両前部の構造
JP6303417B2 (ja) 車両用ドア
KR101372614B1 (ko) 구조체
JP5614488B2 (ja) 接着フランジ構造
JP5924033B2 (ja) 車体下部構造
JP2020199904A (ja) 車両用フード
JP6507816B2 (ja) 車両後部構造
JP2014151816A (ja) 車両のバックドア補強構造
JP6574947B2 (ja) 車体下部構造
WO2016076315A1 (ja) T字継手構造
WO2014181739A1 (ja) 車体後部構造
JP2006205871A (ja) 車体のフロアパネル構造
JP2018197081A (ja) バックドア構造
JP2019034643A (ja) 車体上部構造
JP5638831B2 (ja) 燃料タンク
JP6803290B2 (ja) ラゲージドア構造
JP6218016B2 (ja) 車両のドア構造
JP2016117321A (ja) 車体後部構造
WO2013171828A1 (ja) トーションビーム式サスペンション
JP6217436B2 (ja) 車両のフロアパネル構造
JP5418459B2 (ja) 車体構造
JP2020147255A (ja) 車両後部構造
JP5240353B2 (ja) トランクリッドの骨格構造
WO2014136261A1 (ja) トーションビーム式サスペンション
JP6015217B2 (ja) フロントピラー

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140304

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140930

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5638831

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250