JP6070942B2 - 部材取付構造 - Google Patents

Description

本発明は車両に搭載される液体用タンクの部材取付構造に関する。

自動車等の車両には、燃料タンクやリザーバタンクといった液体用タンクが搭載されており、これらの液体用タンクにはタンク内の状態を検出するための種々のセンサが接続されている。

例えば車両の燃料タンクには、燃料ポンプや燃料の残量計等の電気機器が燃料タンクの支持部材にアセンブリとして設けられており、この支持部材には圧力センサが設けられている。この圧力センサにより燃料タンク内の内圧を検出し、ガス漏れ有無を監視している。また、圧力センサと同様に、温度センサやレベリングセンサを設け、燃料タンク内の状態を検出している場合もある。

このようなセンサの取付構造としては、例えば特許文献１に記載されたようなものが知られている。特許文献１では、燃料タンクに圧力センサ取付座を設け、この圧力センサ取付座に燃料タンクの内圧を計測する圧力センサを設けている。圧力センサ取付座には開口が設けられ、圧力センサはシール部材を介してこの開口に臨んだ状態でビスで固定されている。

特開平６−２４８９７３号公報

このような圧力センサをビスで固定するとすれば、圧力センサ自体を強固に燃料タンクに固定できるが、取付が煩雑である。このため、取付座に一対の係止部材を設けてこの係止部材を弾性変形させることで圧力センサに当接して圧力センサ固定することが考えられる。

しかしながら、このように係止部材を設けて圧力センサを固定する場合には、通常時の外力に対しては係止部材の大きな弾性変形を防止できるが、万一の衝突時などに非常に大きな外力が印加されると係止部材が大きく弾性変形してしまい圧力センサが係止部材から外れてしまうことが考えられる。

なお、このような問題は圧力センサに留まらず、車両に搭載される液体用タンクに取り付けられる部材全般に存在する問題である。

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、取り付けやすいだけでなく、非常に大きな外力が印加されても外れにくい部材取付構造を提供しようとするものである。

本発明の部材取付構造は、車両に搭載される液体用タンクの壁面に形成された貫通孔を介して前記液体用タンク内の状態を検出する検出部材を、前記液体用タンクに固定するための部材取付構造であって、前記液体用タンクに立設され、弾性変形することにより前記検出部材に当接して係止することで前記検出部材を挟持する一対の係止部材と、前記液体用タンクとは別体に形成され、前記検出部材に取り付けられる取付部を有するカバー部材とを備え、前記検出部材は、センサ本体と、接続部によりセンサ本体に接続されるコネクタを有し、前記カバー部材は、前記センサ本体、及び、前記係止部材に覆い被さる本体部と、前記接続部に嵌合する取付部とを有し、前記本体部には、前記センサ本体の揺動による、前記一対の係止部材の弾性変形を抑制するために、前記一対の係止部材の外側に配置される壁部が備えられていることを特徴とする。

このように構成されることで、液体用タンク（例えば燃料タンクやリザーバタンク）に
嵌合される検出部材（例えば、圧力センサ、レベリングセンサ、温度センサ等）に大きな
力が印加されても、検出部材が液体用タンクから外れにくくすることができる。
カバー部材は、一対の係止部材の外側に配置される壁部が備えられているので、検出部材が液体用タンクからより外れにくくすることができる。

前記係止部材は、前記検出部材に当接する第１爪部を有し、前記カバー部材は、前記壁部と前記係止部材との間隔が前記第１爪部と前記検出部材との当接箇所の幅よりも狭くなるように形成されることが好ましい。このように構成されることで、検出部材が液体用タンクからより一層外れにくくすることができる。

前記貫通孔は、一対の前記係止部材の間に形成されており、前記壁部は、少なくとも前記係止部材の両端部にそれぞれ対応して設けられていることが好ましい。このように構成されることで、各係止部材の一端に部材からの揺動の力が入力されたとしても、各係止部材の他端に部材と追従して回転するカバー部材からの揺動の力が逆方向に入力されるので係止部材が弾性変形することを抑制でき、より部材が燃料タンクから外れにくい。

前記検出部材の前記液体用タンクと嵌合する側とは反対側の面である検出部材上面に対向する前記カバー部材のカバー上面には、リブが設けられていることが好ましい。このように構成されることで、カバー部材の剛性を高めることができる。

前記液体用タンクは前記車両のフロアパネルの鉛直下方に設置される燃料タンクであり、前記貫通孔及び前記係止部材が形成される前記壁面は、前記フロアパネルと対向する前記燃料タンクの上面であると共に、燃料ポンプを含む燃料ポンプアセンブリを前記燃料タンク内に支持する支持板によって構成されており、前記検出部材は前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサであり、前記支持板には前記圧力センサ以外の部材が接続され、前記カバー部材は、前記カバー上面が前記圧力センサ以外の部材よりも前記フロアパネル側に位置するように構成されていることが好ましい。このように構成されることで、燃料タンクとフロアパネルが接触するような場合でも、圧力センサ以外の部材とフロアパネルとの接触を抑制することができ、圧力センサ以外の部材の故障や破損を抑制することができる。

本発明の部材取付構造によれば、取り付けやすいだけでなく、非常に大きな外力が印加されても外れにくいという優れた効果を奏し得る。

本実施形態にかかる燃料タンクの部材取付構造を示す斜視分解図である。 本実施形態にかかる燃料タンクの部材取付構造を示す斜視分解図である。 本実施形態にかかる燃料タンクの部材取付構造を示す斜視図である。 本実施形態にかかるカバーの部材取付状態を示す上面図である。 図４のV-V線における断面図である。 本実施形態にかかる燃料タンクの部材取付構造を示す斜視図である。 別の実施形態にかかる燃料タンクの部材取付構造を示す斜視図である。 別の実施形態にかかる燃料タンクの部材取付構造とフロアパネルとの関係を示す模式図である。

本発明の実施形態について、図１〜６を参照して説明する。
図１に示す燃料タンク１は、車両のフロアパネルの下側に収容されるものである。燃料タンク１には燃料ポンプアセンブリ２が備えられている。燃料ポンプアセンブリ２は、支持板３の下側（燃料タンク１内側）に燃料ポンプやゲージ類が固定されてなる。支持板３は燃料タンク１の壁面を構成している。

支持板３の上面側（フロアパネル側）には燃料をエンジンに供給するためのフューエルホースが接続される第１ホース接続部４と、エンジンから戻ってきた燃料が供給されるリターンホースが接続される第２ホース接続部５とが設けられている。また、支持板３の上面側には、電気系統のハーネスを備えたコネクタ６が設けられている。

また、支持板３には、一対の係止部（係止部材）３１が立設されている。係止部３１は、互いに離間して設けられた壁面状の部材であり、支持板３と一体的に形成されている。なお、係止部３１は支持板３と別部材として構成されていてもよい。係止部３１の先端には、第１爪部３２が設けられている。各第１爪部３２は、一対の係止部３１間において互いに対向している。また、支持板３には、この係止部３１間の中央に貫通孔３３が形成されている。

支持板３には燃料タンク１内の圧力を検出するための圧力センサ（検出部材）１０が設けられる。圧力センサ１０は、半導体素子を内蔵するセンサ本体１１と、端子が臨むコネクタ接続部１２とを備える。センサ本体１１とコネクタ接続部１２との間には、コネクタ接続部１２がセンサ本体１１よりも上方に位置するように、コネクタ接続部１２とセンサ本体１１とを接続する接続部１３が設けられている。

センサ本体１１は、矩形状であり、下面側（燃料タンク側）に凸部１４が設けられている。この凸部１４が貫通孔３３に挿入されるようにこの矩形状のセンサ本体１１は一対の係止部３１間に配され、圧力センサ１０が固定される。即ち、凸部１４が貫通孔３３に挿入されるようにセンサ本体１１を一対の係止部３１間に挿入することで、一対の係止部３１が弾性変形し第１爪部３２がセンサ本体１１の上面に当接してセンサ本体１１を係止し、圧力センサ１０が支持板３に固定される（図２参照）。

このように、本実施形態では係止部３１により圧力センサ１０を係止して支持板３に固定するので取付が容易である。

圧力センサ１０が支持板３に固定されると、コネクタ接続部１２は支持板３に対して隙間が設けられて位置することになる。コネクタ接続部１２には、圧力センサ１０の信号を図示しない制御装置に送るハーネス４１が設けられるコネクタ４２が接続している。

コネクタ４２がコネクタ接続部１２に接続されることで、圧力センサ１０の信号を制御装置に送るためのハーネス４１を介して圧力センサ１０の情報が図示しない制御手段に送られる。コネクタ接続部１２は支持板３に対して隙間が設けられて位置しているので、コネクタ４２を嵌合する際に支持板３が邪魔になることがない。

コネクタ４２には、その下方側にスペーサ部材４３が着脱自在に装着されている。スペーサ部材４３は、コネクタ４２と支持板３の間に僅かな隙間を持って介在するようになっている。スペーサ部材４３が介在することにより、コネクタ４２の支持板３に対する移動が規制され、支持板３に対してコネクタ接続部１２の相対的な移動が規制されてコネクタ４２の抜け外れが防止される。

ところで、圧力センサ１０は、支持板３に対して係止部３１により係止されて固定されているが、万一の衝突の際に圧力センサ１０に外力が印加されると、圧力センサ１０は凸部１４を中心に揺動して係止部３１が大きく弾性変形してしまう。その結果、圧力センサ１０が係止部３１から外れてしまうことも考えられるのでこれを防止する必要がある。

そこで、本実施形態では、圧力センサ１０が係止部３１から外れてしまうことを防止するために、圧力センサ１０にはカバー（カバー部材）５０が設けられている。本発明における部材取付構造は、このカバー５０と係止部３１とからなる。

以下、カバー５０について詳細に説明する。
カバー５０は上面視において係止部３１、センサ本体１１及び接続部１３を覆うように構成されており、圧力センサ１０に対して上面から嵌合され（図１から図２参照）圧力センサ１０に固定される。カバー５０は、係止部３１及びセンサ本体１１を覆う本体部５１と、コネクタ接続部１２とセンサ本体１１との接続部１３に取り付けられる取付部５２とを備える。

本体部５１は、下面が開放された中空箱状であり、図６に示すように、４つの側面のうち、圧力センサ１０に取り付けられた場合に接続部に対応する側面５３には開口が設けられている。この開口の周囲に取付部５２が本体部５１から延設されている。なお、本体部５１の側面のうち、係止部３１に対向する二つの側面を本実施形態では壁部５５とする。

取付部５２は、正面視においてコの字状であり、下方が開放されている。取付部５２の上面は、接続部１３の上面の形状に対応した形状となっている。取付部５２の下端部は第２爪部５４となっており、取付部５２が弾性変形してこの第２爪部５４が圧力センサ１０の接続部１３の下面に嵌合することでカバー５０が圧力センサ１０に取り付けられるようになっている。

このように、本実施形態では取付部５２が圧力センサ１０に嵌合することでカバー５０を簡易に圧力センサ１０に取り付けることができる。

本体部５１は、その上面に十字にリブ５６が設けられている。本体部５１の中央部でリブ５６の十字が交差する。この中央部の下方に凸部１４が位置するようにカバー５０は構成されている。また、本実施形態では、取付部５２の上端はこのリブ５６よりも高い位置となるようにカバー５０は構成されている。

本実施形態では、このようなカバー５０が設けられていることで係止部３１から圧力センサ１０が外れることを防止する。図４を用いて詳細に説明する。本体部５１は、外力が加わった場合には、貫通孔に挿入された凸部１４を軸中心として揺動する。カバー５０は、取付部５２により圧力センサ１０に取り付けられていることから、圧力センサ１０の動きに追従して揺動する。係止部３１は、この揺動を抑制する方向に力が働き、通常の外力であれば係止部３１により圧力センサ１０の揺動が抑制されて圧力センサ１０が外れることを防止できる。

さらに大きい外力が圧力センサ１０に加わった場合、各係止部３１の一端側には揺動した圧力センサ１０により力（矢印Ａ）が加わるが、本体部５１は圧力センサ１０に追従して揺動するので、係止部３１の他端側には圧力センサ１０から印加された力とは逆方向の力（矢印Ｂ）が壁部５５により加わる。これにより、係止部３１が弾性変形することを抑制でき、万一の衝突時などにさらに大きい外力が圧力センサ１０に加わったとしても係止部３１がセンサ本体から外れることを防止できる。

即ち、本実施形態では、カバー５０を圧力センサ１０に取り付け、各係止部３１の一端側には揺動した圧力センサ１０により力が加わるが各係止部３１の他端側には本体部５１の壁部５５により圧力センサ１０から印加された力とは逆方向の力が加わるように構成されていることで、係止部３１が弾性変形して圧力センサ１０が外れてしまうことを防止できる。このように構成することで、例えば、係止部３１が弾性変形しにくくなるように係止部３１の外側に壁面を設けるよりもより確実に係止部３１の弾性変形による圧力センサ１０の外れを抑制することができる。

例えば、非常に大きな外力が加わった場合に係止部３１が圧力センサ１０の揺動により弾性変形することを防止するためには、係止部３１の外側に支持部材から別の壁面部を立設することや係止部３１の厚さを増すことも考えられるが、支持板３の変更により製造コストが嵩むこと、また、これらの場合には圧力センサ１０が取り付けにくくなることも考えられる。従って、本実施形態のように、圧力センサ１０の揺動に伴い、圧力センサ１０からの力とは逆方向の力が係止部３１に加わるように構成することが好ましい。これにより、簡易に係止部３１の弾性変形を抑制している。

そして、このように、係止部３１の一端側には揺動した圧力センサ１０により力が加わるが係止部３１の他端側には本体部５１により圧力センサ１０から印加された力とは逆方向の力が効率よく加わるように構成されているためには、係止部３１が、揺動中心である圧力センサ１０の凸部１４が挿入される貫通孔３３が一対の係止部３１間の中心に位置すること、また、係止部３１の各端部に対応して本体部５１の壁部５５が配されていることが挙げられる。なお、本実施形態では貫通孔３３が一対の係止部３１間の中心に位置するようにしたが、これに限定されない。一対の係止部３１間に貫通孔３３が位置すれば、揺動による力がカバー部材により逆方向に入力され、弾性変形を抑制できる。

即ち、本実施形態のように本体部５１の壁部５５が係止部３１の端部間に亘って設けられていることで、係止部３１に対し、圧力センサ１０の揺動により一端に入力された力とは逆方向に他端側に本体部５１から力を入力することができ、係止部３１の弾性変形を抑制することができる。

また、このように本体部５１は係止部３１の弾性変形を抑制するためのものであるから、本体部５１の壁部５５と係止部３１との間隙の幅が、第１爪部３２とセンサ本体１１との当接箇所の幅よりも狭いことが好ましい。このように構成されていることで、第１爪部３２がセンサ本体１１との嵌合状態を保持できる。本実施形態では、壁部５５が一対の係止部３１に対して嵌合しやすいように、一対の係止部３１の外壁面間の距離よりも本体部５１の壁部５５間の距離が若干長く、非常に小さい間隙が構成されている。

また、取付部５２の上端は、圧力センサ１０のコネクタ接続部１２よりも高い位置に位置するように構成されているから、仮に燃料タンク１が膨張した場合、取付部５２の上端、即ちカバー５０の上端がコネクタ接続部１２よりも先にフロアに接触することから、コネクタ接続部１２に直接フロアパネルが接触することを抑制でき、コネクタ４２がコネクタ接続部１２から外れることを抑制できる。

さらに、本実施形態では、カバー５０には側面５３に対向する側壁部が設けられていることから、カバー５０の強度を高めると共に、係止部３１の弾性変形に対して抑制する力を大きく入力させることができる。
また、リブ５６が設けられていることで、カバー５０の剛性を高めることができる。

なお、本実施形態では、カバー５０は取付部５２の上端がリブ５６よりも高い位置に位置するように構成されているが、図７、８に示すように本体部５１に設けられたリブ５６が取付部５２の上端よりも上に位置するように構成されていてもよい。

図７、８に示す実施形態では、本体部５１Ａの壁面が上方に延設され、リブ５６Ａと一体となっている。即ち、本体部５１Ａとリブ５６Ａとにより本体部５１Ａの上端面が形成されている。リブ５６Ａは、本実施形態では、上面視において矩形状の本体部５１Ａの端部間を接続する略十字形状である。このようにリブ５６Ａ及び本体部５１Ａにより本体部５１Ａの上端は接続部１３Ａよりも高くなるように構成されている。これにより、仮に燃料タンク１が膨張した場合、本体部５１Ａ及びリブ５６Ａにより構成されるカバー５０Ａの上端面がコネクタ接続部１２Ａよりも先にフロアパネル８Ａに接触することから、コネクタ接続部１２Ａに直接フロアパネル８Ａが接触することを抑制でき、コネクタ接続部１２Ａからのコネクタの外れを抑制できる。

上述した実施形態では燃料タンク１に設けられた圧力センサ１０を例として説明したが、これに限定されない。レベリングセンサや温度センサでもよい。燃料タンク１の壁面（上述した実施形態では支持板３が燃料タンクの壁面を構成している）に設けられた貫通孔を介してタンク内部の状態を検出するものであればよい。また、上述した実施形態では燃料タンク１を例としたが、これに限定されない。車両に搭載される他の液体用タンク、例えばリザーバタンクであってもよい。さらに、貫通孔を介してタンク内の状態を検出するものであれば、貫通孔に挿入される凸部を有しないものでもよい。

係止部３１やカバー５０の形状は本実施形態のものに特に限定されない。係止部３１は、弾性変形することにより当接して対象（上述した実施形態では圧力センサ１０）を係止するものであればよい。例えば板バネであってもよく、係止部３１の第１爪部３２が先端に設けられていなくても良い。カバー５０についても、本実施形態では係止部３１を覆うように、即ち係止部３１に対して亘って本体部５１の側壁面が設けられていたが、これに限定されない。係止部３１の一端における係止部３１の弾性変形を抑制するように設けるのであれば、係止部３１の端部のみに対応するように、端部間に開口を設けて本体部５１を形成しても良い。

また、上述した実施形態では、係止部３１が、揺動中心である圧力センサ１０の凸部１４が挿入される貫通孔３３が一対の係止部３１間の中心に位置すること、また、係止部３１の各端部に対応して本体部５１が配されているように構成したがこれに限定されない。少なくとも、圧力センサ１０に取り付けられる取付部５２と、係止部３１が弾性変形する方向に本体部の壁部が配されていれば、圧力センサ１０にカバー５０を取り付けて係止部３１の弾性変形を抑制できることから、簡易な構成で圧力センサ１０が外れてしまうことを抑制できる。

１ 燃料タンク
２ 燃料ポンプアセンブリ
３ 支持板
１０ 圧力センサ
１１ センサ本体
１２ コネクタ接続部
１３ 接続部
１４ 凸部
３１ 係止部
３２ 第１爪部
３３ 貫通孔
４１ ハーネス
４２ コネクタ
４３ スペーサ部材
５０ カバー
５１ 本体部
５２ 取付部
５３ 側面
５４ 第２爪部
５５ 壁部
５６ リブ

Claims (5)

1. 車両に搭載される液体用タンクの壁面に形成された貫通孔を介して前記液体用タンク内の状態を検出する検出部材を、前記液体用タンクに固定するための部材取付構造であって、
   前記液体用タンクに立設され、弾性変形することにより前記検出部材に当接して係止することで前記検出部材を挟持する一対の係止部材と、
   前記液体用タンクとは別体に形成され、前記検出部材に取り付けられる取付部を有するカバー部材とを備え、
   前記検出部材は、
   センサ本体と、接続部によりセンサ本体に接続されるコネクタを有し、
   前記カバー部材は、
   前記センサ本体、及び、前記係止部材に覆い被さる本体部と、前記接続部に嵌合する取付部とを有し、
   前記本体部には、
   前記センサ本体の揺動による、前記一対の係止部材の弾性変形を抑制するために、前記一対の係止部材の外側に配置される壁部が備えられている
   ことを特徴とする部材取付構造。
2. 前記係止部材は、前記検出部材に当接する第１爪部を有し、
   前記カバー部材は、前記壁部と前記係止部材との間隔が前記第１爪部と前記検出部材との当接箇所の幅よりも狭くなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の部材取付構造。
3. 前記貫通孔は、一対の前記係止部材の間に形成されており、
   前記壁部は、少なくとも前記係止部材の両端部にそれぞれ対応して設けられていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の部材取付構造。
4. 前記検出部材の前記液体用タンクと嵌合する側とは反対側の面である検出部材上面に対
   向する前記カバー部材のカバー上面には、リブが設けられていることを特徴とする請求項
   １から３のいずれか一項に記載の部材取付構造。
5. 前記液体用タンクは前記車両のフロアパネルの鉛直下方に設置される燃料タンクであり、
   前記貫通孔及び前記係止部材が形成される前記壁面は、前記フロアパネルと対向する前記燃料タンクの上面であると共に、燃料ポンプを含む燃料ポンプアセンブリを前記燃料タンク内に支持する支持板によって構成されており、
   前記検出部材は前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサであり、
   前記支持板には前記圧力センサ以外の部材が接続され、
   前記カバー部材は、前記カバー上面が前記圧力センサ以外の部材よりも前記フロアパネル側に位置するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の部材取付構造。