JP6217615B2

JP6217615B2 - 燃料タンク

Info

Publication number: JP6217615B2
Application number: JP2014255530A
Authority: JP
Inventors: 信介天野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: JP2016114031A

Description

本発明は、燃料タンクに関する。

従来、４輪駆動車等において車両前後方向に配設されるプロペラシャフトを回避するために、タンク底部の車両幅方向中央が車両上方側に凹んだ、いわゆる鞍型の燃料タンクが提案されている。

このような鞍型の燃料タンクは、車幅方向中央部の連結部を挟んで両側に燃料がそれぞれ溜まる第１貯留部と第２貯留部を有している。第１貯留部には、エンジン等に燃料を供給するポンプモジュールが配設されると共に、第１貯留部と第２貯留部の間にはサイフォン管が配設され、両者の間で燃料の移動が可能とされている。

この場合、第１貯留部と第２貯留部の燃料残量を正確に把握するために、燃料計（ゲージ）をそれぞれに設ける。

ところが、第１貯留部と第２貯留部の双方に燃料計を配設するために双方に取付用孔部を設けると、双方の取付用孔部を閉塞するための部品がそれぞれ必要となる。この結果、部品点数が増加すると共にコストがかさんでしまうという不都合がある。

一方、ポンプモジュールが配設される第１貯留部にのみ燃料計を設け、第２貯留部に燃料計を設けない構成も提案されている（特許文献１参照）。この場合、取付用孔部が一つになるので、上記部品点数増加及びコスト増加の問題は解消されるが、正確な燃料残量の把握という観点からは第２貯留部側にも燃料計を設けることが好ましい。

特開２００８−１２８０６８号公報

そこで、第１貯留部側のみに取付用孔部を設けると共に、第１貯留部、第２貯留部のそれぞれに燃料計を設けることが考えられる。この場合、第１貯留部側の取付用孔部から第２貯留部側に作業者が燃料計を取り付ける際、取付用孔部から燃料計の取付位置を視認できず、取付作業が困難となるという不都合があった。

本発明は上記事実を考慮し、取付用孔部から燃料計の取付位置を視認することが困難な場合でも、燃料計を容易に取り付けられる燃料タンクを提供することを目的とする。

第１の態様による燃料タンクは、内部に燃料が貯留され、上壁に取付用孔部が形成された燃料タンク本体と、前記取付用孔部の車両下方で前記燃料タンク本体の底壁に設置され、前記燃料タンク本体内に貯留された燃料を前記燃料タンク本体の外部に供給するポンプモジュールと、前記燃料タンク本体の内部において、前記ポンプモジュールから離間した位置において燃料を吸引する燃料供給口と、前記燃料供給口と前記ポンプモジュールとを接続する燃料配管と、前記燃料タンク本体の内部において、前記燃料配管の配索経路上で前記燃料供給口側に配置された取付部材と、前記燃料配管に沿って移動可能に前記燃料配管に係合された係合部を有し、燃料の残量を検出するフロートが変位自在に支持され、前記取付部材に装着される燃料計と、を備える。

この燃料タンクでは、燃料タンク本体のポンプモジュールの車両上方には取付用孔部が形成されている。したがって、燃料タンク本体の成形後に取付用孔部から燃料タンク本体の内部に燃料計を挿入し、燃料供給口からポンプモジュールまで接続している燃料配管を燃料計の係合部と係合させる。この後、燃料配管と係合部との係合状態を維持しながら燃料供給口側に燃料計を移動させる。取付部材は、燃料配管の配索経路上の燃料供給口側に配置されているため、燃料配管に案内された燃料計は取付部材に確実に導かれ、取付部材に容易に取り付けることができる。

このように、この燃料タンクでは、燃料タンク本体の取付用孔部からポンプモジュールと離間した位置にある燃料供給口側の取付部材に燃料計を容易に取付可能なため、燃料計を装着するために燃料タンク本体に別の取付用孔部を開口する必要がなくなる。

第２の態様による燃料タンクは、第１の態様による燃料タンクにおいて、燃料タンク本体の底壁の一部が隆起していることにより、燃料タンク本体の底壁が複数の区画に分けられており、前記ポンプモジュールが設置された区画と、前記燃料計が配設される区画が異なっていても良い。

この燃料タンクでは、燃料タンク本体の底壁の一部が隆起していることにより、燃料本体内の底壁が複数の区画に分けられている。この場合、ポンプモジュールが設置された区画に対応する燃料タンク本体の上壁には、燃料タンク本体の燃料を外部に導出するための取付用孔部が形成されている。一方、ポンプモジュールを設置している区画と異なる区画には、当該区画の燃料残量を確認するために燃料計が配設される。この場合、区画間の底壁が隆起しているため、取付用孔部から燃料計の取付位置を作業者が視認することは困難である。しかし、この燃料タンクでは、燃料配管に燃料計の係合部を係合させて燃料計を移動することにより、燃料配管の配索経路上の燃料供給口側に配置された取付部材まで燃料配管をガイドとして燃料計を確実に移動させることができる。したがって、取付部材に燃料計を容易に取り付けることができる。

第３の態様による燃料タンクは、第１の態様又は第２の態様による燃料タンクにおいて、前記取付部材及び前記燃料計のいずれか一方には係止部材が設けられており、前記取付部材及び前記燃料計のいずれか他方には前記係止部材に係止される被係止部材が設けられていても良い。

この燃料タンクでは、取付部材及び燃料計のいずれか一方に係止部材が設けられており、取付部材及び燃料計のいずれか他方に被係止部材が設けられている。したがって、燃料配管によって取付部材まで案内された燃料計の被係止部材又は係止部材と取付部材の係止部材又は係止部材とが係止されるだけで、燃料計を取付部材に固定することができる。すなわち、燃料計の取付作業性に優れる。

第４の態様による燃料タンクは、第１の態様〜第３の態様のいずれか一態様による燃料タンクにおいて、前記取付部材及び前記燃料計のいずれか一方には前記燃料計を位置決めするためのガイド孔部が形成され、前記取付部材及び前記燃料計のいずれか他方には前記ガイド孔部に挿入される凸部が形成されていても良い。

この燃料タンクでは、燃料配管によって取付部材まで案内された燃料計に設けられた凸部を取付部材の孔部に挿入する、あるいは燃料計に設けられた孔部に取付部材の凸部を挿入することにより、取付部材に対して燃料計を容易に位置決めすることができる。

第１の態様による燃料タンクは、上記構成としたので、取付用孔部から取付部材に対する燃料計取付位置が視認できない場合でも、燃料計を容易に装着することができる。

第２の態様による燃料タンクは、上記構成としたので、底壁の一部が隆起していても、取付部材まで燃料計を確実に移動させて取り付けることができる。

第３の態様による燃料タンクは、上記構成としたので、取付部材に対する燃料計の取付作業性に優れる。

第４の態様による燃料タンクは、上記構成としたので、特に取付用孔部から取付部材に対する燃料計の取付位置が確認できない場合でも、燃料計の取付部材に対する取付作業性に優れる。

本発明の一実施形態に係る燃料タンクの概略構成を示す縦断面図である。本発明の一実施形態に係るサブゲージ取付作業における移動開始状態を示す縦断面図である。本発明の一実施形態に係るサブゲージ取付作業における取付状態を示す縦断面図である。本発明の一実施形態に係るサブゲージ取り外し作業状態を示す縦断面図である。本発明の一実施形態に係る変形抑制部材とサブゲージの取付前状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る変形抑制部材とサブゲージの係止状態を示す斜視図である。図６の７−７線断面図である。本発明の一実施形態に係る変形抑制部材とサブゲージの係止状態の解除を説明するための要部斜視図である。

本発明の一実施形態に係る燃料タンクについて図１〜図８を参照して説明する。以下の説明においては、各図面において、車両上方を矢印ＵＰ、車両幅方向を矢印Ｗで示す。

先ず、燃料タンク１０の全体について図１を参照して説明する。燃料タンク１０は、車両幅方向に延在する底壁１２と、底壁１２の車両幅方向両端部から車両上方に延在する左壁１４、右壁１６と、左壁１４、右壁１６の上端同士を結んで車両幅方向に延在する上壁１８とを備える燃料タンク本体２０を有する。

底壁１２は、車両のドライブシャフトを回避するために、車両幅方向中央部が車両上方側に突出した凸部２２を有する。すなわち、この燃料タンク１０は、いわゆる鞍型の燃料タンクである。

燃料タンク本体２０の内部は、この凸部２２によって車両幅方向左側の第１貯留部２４と右側の第２貯留部２６とに分かれている。第１貯留部２４を構成する上壁１８の部分には、内蔵部品を取り付けるための取付用孔部２８が形成されている。この取付用孔部２８を閉塞する蓋体３０の車両下方には、モジュール３２が一体的に形成されており、後述するサブゲージ６０から伸びるワイヤハーネス５９が接続される。

蓋体３０の車両下方の底壁１２の上には、燃料Ｆの残量が少なくなった場合に後述するフィルタ３６の周囲の燃料Ｆの液位を高く維持するためのサブカップ３４が配置されている。サブカップ３４の内部には、フィルタ３６と、フィルタ３６の車両上方に配置され燃料タンク本体２０からエンジンに燃料Ｆを供給するための燃料ポンプ３８を含むポンプモジュール３９が配設されている。ポンプモジュール３９から車両上方に延在する燃料供給配管４０は、蓋体３０を貫通して、燃料タンク本体２０の外部まで延在している。

また、サブカップ３４の内部には、第２貯留部２６から第１貯留部２４に燃料Ｆを移動させるジェットポンプ（不図示）等が配設されている。なお、サブカップ３４には、ジェットポンプに後述する燃料配管５６を接続させるための接続用孔部４２が形成されている。なお、本実施形態では、図示していないジェットポンプやサブカップ３４までポンプモジュール３９に含むものとする。

さらに、図示していないが、第１貯留部２４には第１貯留部２４側の燃料Ｆの液位を検出するために、フロートを備えるメインゲージが設けられている。

第２貯留部２６には、樹脂製の燃料タンク本体２０の変形を抑制するための変形抑制部材４４が底壁１２に固定されている。変形抑制部材４４は、図５、図６に示すように、内部が空洞とされた円錐台形状に形成されており、上面４４Ａに円形の孔部４６が形成されると共に、外周面４４Ｂの車両下方に周方向の一部が車両下方向端部まで切り欠かれた開口部４８が形成されている。また、外周面４４Ｂにおいて、開口部４８の車両上方にはサブゲージ６０の位置決め用のガイド孔部５０が形成されると共に、サブゲージ取付用の一対の略板形状の係止部材５２、５２が平行に外周面４４Ｂから突出形成されている。係止部材５２、５２の相互に対向する内側面の先端側には、車両上下方向に延在し内側へ突出した爪部５４、５４が形成されている。なお、係止部材５２、５２は可撓性を有する。

この変形抑制部材４４の内部には、第２貯留部２６から第１貯留部２４のサブカップ３４内に燃料Ｆを供給するための燃料配管５６の一端である燃料供給口５６Ａが開口しており、燃料供給口５６Ａにはフィルタ５８が取り付けられている。

なお、燃料配管５６は、第２貯留部２６側は剛体であり、第１貯留部２４側は変形可能とされている。燃料配管５６が同一材料から形成されている場合には、例えば第１貯留部２４側を蛇腹形状とすることによってそのように構成できる。

一方、この変形抑制部材４４に取り付けられるサブゲージ６０は、図５に示すように、燃料配管５６の挿通用の挿通用孔部６２が中央に形成された円形のリング部６１と、リング部６１に連続して形成された矩形部６３とからなる板体を備える。この板体の中央部分には、フロート６４が先端に係止された棒状の針金６６が板体に対して回転自在に取り付けられている。この針金６６の回転量に基づいて図示しないレベルセンサの電気信号がワイヤハーネス５９を介して図示しないＥＣＵ側に伝達されることによって、第２貯留部２６側の燃料Ｆの残量が検出される。

また、サブゲージ６０の一方の面（以下、「表面」という）６０Ａには、矩形部６３の幅方向両端部から対向する一対のアーム部６８、６８が突出形成されている。一対のアーム部６８、６８の外側面には、先端に向かって一段厚みが減少する段差部７０、７０が形成されている。この段差部７０、７０は、変形抑制部材４４の係止部材５２、５２の間にアーム部６８、６８が挿入されることにより、係止部材５２、５２の爪部５４、５４に係止されるものである。また、各アーム部６８の先端にはそれぞれワイヤハーネス挿通用の孔部７２が形成されている。なお、アーム部６８、６８は、可撓性を有する。

また、サブゲージ６０の表面６０Ａにおいて矩形部６３の上端部（リング部６１と反対側の端部）にも、結束プレート７４が突出形成されている。結束プレート７４の先端側には、ワイヤハーネス挿通用の孔部７６が形成されている。

さらに、サブゲージ６０の表面６０Ａにおいて、矩形部６３のリング部６１側には、結束プレート７８が突出形成されている。結束プレート７８の先端側には、ワイヤハーネス挿通用の孔部８０が形成されている。

サブゲージ６０の裏面６０Ｂには、図示しないレベルセンサが設けられている。このレベルセンサに接続されている一対のワイヤハーネス５９は、サブゲージ６０の裏面６０Ｂの上端部から表面６０Ａ側に回りこみ、結束プレート７４の孔部７６に挿通後、１本ずつに分かれて各アーム部６８の孔部７２に外側から内側へ挿通される。さらに、各ワイヤハーネス５９は、結束プレート７８の孔部８０に挿通されることにより再び一体化されて結束された後、取付用孔部２８に取り付けられたモジュール３２まで伸びている。

また、サブゲージ６０の裏面６０Ｂには、図７に示すように、先端に向かって縮径する円錐台形状の凸部８２が形成されている。変形抑制部材４４の外周面４４Ｂに設けられたガイド孔部５０に凸部８２が挿入されることにより、サブゲージ６０が変形抑制部材４４に位置決めされるものである。

次に、燃料タンク１０の作用について説明する。具体的には、燃料タンク１０における、変形抑制部材４４に対するサブゲージ６０の着脱方法を説明する。

燃料タンク本体２０の樹脂成形時には、燃料タンク本体２０の内部に変形抑制部材４４、フィルタ５８、燃料配管５６、サブカップ３４が内蔵部品として取り付けられる。この際、燃料配管５６のフィルタ５８側と反対側の端部は、サブカップ３４の接続用孔部４２に仮止めされている。

このように樹脂成形された燃料タンク本体２０にサブゲージ６０を取り付ける場合には、図２に示すように、作業者は燃料タンク本体２０の取付用孔部２８から蓋体３０を取り外す。続いて、取付用孔部２８から燃料タンク本体２０の内部に手を挿入して燃料配管５６の先端をサブカップ３４の接続用孔部４２から取り外し、サブゲージ６０の挿通用孔部６２に挿通する。作業者は、サブゲージ６０の挿通用孔部６２に燃料配管５６を通しながら、燃料配管５６に沿ってサブゲージ６０を第１貯留部２４側から第２貯留部２６側に移動させる。

燃料配管５６は第１貯留部２４から第２貯留部２６の燃料供給口５６Ａまで延在しているため、燃料配管５６に案内されたサブゲージ６０を、内部に燃料供給口５６Ａが位置する変形抑制部材４４まで確実に移動させることができる（図３参照）。この際、図５、図６に示すように、リング部６１に対して矩形部６３が車両上方になるようにサブゲージ６０を作業者が保持することにより、変形抑制部材４４の一対の係止部材５２、５２の間に矩形部６３が挿入される。また、図７に示すように、変形抑制部材４４のガイド孔部５０にサブゲージ６０の凸部８２が挿入され、変形抑制部材４４に対してサブゲージ６０が位置決めされる。この結果、可撓性を有する係止部材５２、５２を押し広げて爪部５４、５４間に挿入されたアーム部６８、６８は、その段差部７０が爪部５４に係止され、サブゲージ６０が変形抑制部材４４に装着される（図６、図７参照）。

一方、変形抑制部材４４からサブゲージ６０を取り外す場合には、図４に示すように、作業者は燃料タンク本体２０の取付用孔部２８から蓋体３０を取り外し、蓋体３０と一緒に取り外されたモジュール３２とサブゲージ６０とを結ぶワイヤハーネス５９を引っ張る。

これにより、図８に示すように、サブゲージ６０の結束プレート７４と結束プレート７８の間のワイヤハーネス５９にも張力が作用し、この張力によって孔部７２にワイヤハーネス５９が挿通されているアーム部６８の先端が内側に撓む（アーム部６８が真っ直ぐ伸びた状態（図８、二点鎖線部分参照）から内側に曲がった状態（図８、実線部分参照）に変化する）。この結果、アーム部６８、６８の段差部７０、７０と係止部材５２、５２の爪部５４、５４との係止状態が解除される。

この結果、ワイヤハーネス５９に作用する張力によってサブゲージ６０が変形抑制部材４４から離間し、燃料配管５６に案内されて第１貯留部２４側に移動する。そこで、燃料配管５６の先端をサブゲージ６０の挿通用孔部６２から取り外せば、サブゲージ６０を燃料タンク本体２０の取付用孔部２８から取り出すことができる。

本実施形態に係る燃料タンク１０は、いわゆる鞍型であり、第１貯留部２４側に設けられた取付用孔部２８から第２貯留部２６側のサブゲージ６０の取付位置を視認することが困難である。しかしながら、作業者はサブゲージ６０の挿通用孔部６２に燃料配管５６を通しながら、換言すれば燃料配管５６をガイドとしてサブゲージ６０を第２貯留部２６側に移動させるだけで、変形抑制部材４４までサブゲージ６０を確実に移動させることができる。

また、リング部６１に対して矩形部６３を車両上方にするようにサブゲージ６０を保持しながら燃料配管５６に沿ってサブゲージ６０を移動させることによって、作業者が視認できない状態でもサブゲージ６０の矩形部６３を変形抑制部材４４の係止部材５２、５２の間に容易に挿入できる。この際、サブゲージ６０の凸部８２を変形抑制部材４４のガイド孔部５０に挿入することによって、変形抑制部材４４に対してサブゲージ６０を容易に位置決めすることができる。したがって、作業者が視認できない状態でも、変形抑制部材４４に対してサブゲージ６０を容易に取り付けることができる。

また、サブゲージ６０を変形抑制部材４４から取り外す場合にも、作業者が燃料タンク本体２０の取付用孔部２８から蓋体３０を取り外し、ワイヤハーネス５９を引っ張るだけで、変形抑制部材４４からサブゲージ６０を取り外すことができる。続けて、作業者がワイヤハーネス５９を引っ張るだけで、第２貯留部２６側から第１貯留部２４側までサブゲージ６０を移動させることができる。すなわち、本実施形態の鞍型の燃料タンク１０のように、作業者が燃料タンク本体２０の取付用孔部２８からサブゲージ６０の取付位置を視認することが困難な場合でも、容易に取り外し可能である。

さらに、サブゲージ６０の挿通用孔部６２に燃料配管５６を挿通しながらサブゲージ６０を移動させるため、サブゲージ６０の板体から平行に延びる針金６６やその先端に係止されたフロート６４が移動中に燃料配管５６と干渉することを防止できる。

このように、本実施形態の燃料タンク１０では、サブゲージ６０に燃料配管５６の挿通用孔部６２を設けたため、第１貯留部２４側に設けられた取付用孔部２８から第２貯留部２６の変形抑制部材４４にサブゲージ６０を容易に着脱することができる。したがって、サブゲージ６０の取付用に第２貯留部２６に孔部を形成する必要がなくなり、部品点数の抑制およびコストダウンを達成することができる。

また、第２貯留部２６にもサブゲージ６０を配設できるため、第１貯留部２４のメインゲージと合わせて、燃料タンク１０内の残存燃料の量を正確に把握することができる。

なお、本実施形態では、鞍型の燃料タンクについて説明したが、これに限定するものではない。例えば、偏平な燃料タンクにおいて、ポンプモジュール用の取付用孔部２８から離間した位置にポンプモジュール３９側に燃料Ｆを供給する燃料供給口が設けられ、燃料供給口とポンプモジュール間を結ぶ燃料配管がある場合には、本実施形態のように燃料配管に沿ってサブゲージ６０を取り付ける構成とすることができる。

また、サブゲージ６０を変形抑制部材４４から取り外すための手段としてワイヤハーネス５９を用いたが、これに限定するものではない。変形抑制部材４４に固定されたサブゲージ６０から第１貯留部２４側に延在する紐状のものであれば良い。ただし、サブゲージ設置時に用いられるワイヤハーネス５９を用いれば、部品点数削減という点で優れる。

さらに、本実施形態では、変形抑制部材４４の内部に燃料配管５６の燃料供給口５６Ａが位置するため、燃料配管５６に沿って移動してきたサブゲージ６０が確実に変形抑制部材４４に案内される構成であったが、これに限定されるものではない。変形抑制部材４４は、燃料配管５６の配索経路上で燃料供給口５６Ａ側に配設されていれば良い。すなわち、燃料配管５６を挿通用孔部６２に挿通した状態でサブゲージ６０を取付可能な位置に変形抑制部材４４が配置されていれば良い。

また、本実施形態では、サブゲージ６０のリング部６１の挿通用孔部６２に燃料配管５６を通すことで、サブゲージ６０と燃料配管５６を係合させたが、これに限定するものではない。すなわち、燃料配管５６に係合できる係合部がサブゲージ６０に形成されていれば、その形状等を特に限定するものではない。

さらに、サブゲージ６０が取り付けられるのは、変形抑制部材４４に限定されず、第２貯留部２６に配設される他の部材でも良い。

また、本実施形態では、変形抑制部材４４の係止部材５２、５２の間にサブゲージ６０のアーム部６８、６８（被係止部材）が係止される構成であったが、サブゲージ６０に設けられた係止部材に、変形抑制部材の被係止部材が係止される構成でも良い。

さらに、本実施形態では、サブゲージ６０の凸部８２が変形抑制部材４４にガイド孔部５０に挿入れさて変形抑制部材４４に対してサブゲージ６０が位置決めされたが、サブゲージ６０の孔部に変形抑制部材４４の凸部が挿入されて変形抑制部材４４に対してサブゲージ６０が位置決めされる構成でも良い。

また、燃料配管５６の一端は、燃料タンク１０の樹脂成形後、サブゲージ６０の取付前までサブカップ３４の接続用孔部４２に仮止めされている構成としたが、これに限定するものではない。例えば、燃料配管５６の一端は、第１貯留部２４の底壁１２上に載置しているだけでも良い。

１０燃料ポンプ
１２底壁
１８上壁
２０燃料タンク本体
２８取付用孔部
３９ポンプモジュール
４４変形抑制部材（取付部材）
５０ガイド孔部
５２係止部材
５６燃料配管
５６Ａ燃料供給口
６０サブゲージ（燃料計）
６１リング部（係合部）
６４フロート
６８アーム部（被係止部材）
８２凸部

Claims

内部に燃料が貯留され、上壁に取付用孔部が形成された燃料タンク本体と、
前記取付用孔部の車両下方で前記燃料タンク本体の底壁に設置され、前記燃料タンク本体内に貯留された燃料を前記燃料タンク本体の外部に供給するポンプモジュールと、
前記燃料タンク本体の内部において、前記ポンプモジュールから離間した位置において燃料を吸引する燃料供給口と、
前記燃料供給口と前記ポンプモジュールとを接続する燃料配管と、
前記燃料タンク本体の内部において、前記燃料配管の配索経路上で前記燃料供給口側に配置された取付部材と、
前記燃料配管に沿って移動可能に前記燃料配管に係合された係合部を有し、燃料の残量を検出するフロートが変位自在に支持され、前記取付部材に装着される燃料計と、
を備える燃料タンク。
燃料タンク本体の底壁の一部が隆起していることにより、燃料タンク本体の底壁が複数の区画に分けられており、前記ポンプモジュールが設置された区画と、前記燃料計が配設される区画が異なる請求項１記載の燃料タンク。
前記取付部材及び前記燃料計のいずれか一方には係止部材が設けられており、前記取付部材及び前記燃料計のいずれか他方には前記係止部材に係止される被係止部材が設けられている請求項１又は２記載の燃料タンク。
前記取付部材及び前記燃料計のいずれか一方には前記燃料計を位置決めするためのガイド孔部が形成され、前記取付部材及び前記燃料計のいずれか他方には前記ガイド孔部に挿入される凸部が形成されている請求項１〜３のいずれか１項記載の燃料タンク。