JP6319547B2 - 車両の燃料タンク装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の燃料タンク装置に係り、詳しくは燃料タンクにレベリングパイプが設けられた燃料タンク装置の改善に関する。

車両の燃料タンクには、フュエルパイプやレベリングパイプが組み付けられている。
フュエルパイプは、給油ガンで給油口から給油される燃料を燃料タンク内へ導く部品である。またレベリングパイプは、燃料タンク内の満タン位置付近とフュエルパイプとを連通する部品である。そして、給油口から給油ガンにて給油される燃料が、燃料タンク内に貯留され、同燃料の液面がレベリングパイプの端部に到達すると、すなわち燃料が満タン状態になると、レベリングパイプの端部開口が燃料で塞がれる挙動を用いて、給油をシャットオフさせる。

ところで、ディーゼル燃料は、給油中、燃料タンク内に泡が発生しやすい。これは、ディーゼル燃料が、粘性が高く、給油中、燃料と混ざる外部の空気が、消えずに泡として、燃料タンク内に残り続けることによる。この泡の発生は、給油ガンの給油速度などにより異なる。
このため、ディーゼル燃料を給油するとき、燃料タンク内で、過度に泡が生じることが懸念される。

過度に泡が生じると、燃料液面上に集まる泡（泡立ち）により、レベリングパイプ端の開口が、燃料の液面で塞がれる前に、燃料の泡成分で塞がれることがある。
このため、規定量の満タンになるから給油がシャットオフされるのではなく、それより以前、すなわち早期にシャットオフされることがある（給油停止状態）。
従来では、特許文献１に開示されているように給油時、燃料タンク内の燃料の波立ちによる早期シャットオフを防ぐ技術が提案されているものの、燃料タンク内の過度な泡立ちによる早期シャットオフを防ぐ手立ては確立されていない。

実開平０１−７６３２４号公報

そのため、給油時、燃料タンク内で、過度に泡が生じる場合、燃料タンクに満タンまで給油されるはずが、実際には規定した満タン量まで燃料が給油されていないことがある。
そこで、本発明の目的は、給油中の燃料の過度な泡の発生による早期シャットオフが防げる車両の燃料タンク装置を提供する。

請求項１に記載の発明は、レベリングパイプの燃料タンク内に連通する一端部に、レベリングパイプの開口部を覆いつつ燃料タンクの上壁部に接合するカバー部を設け、カバー部は、カバー部の最下部に配置された底壁部と、底壁部に配置されて、燃料タンク内の燃料に生じる泡のカバー部内への進入を規制する孔部を少なくとも１つ有して構成され、孔部は、レベリングパイプの一端部の軸線上で、一端部の開口方向の反対側に設けられ、カバー部は、底壁部から燃料タンクの上壁部に向かって延びる周壁部をさらに有し、レベリングパイプの一端部は、カバー部の外部から周壁部を貫通することによりカバー部の内部に配置されることとした。

請求項２に記載の発明は、カバー部が、レベリングパイプの開口部よりも燃料タンク上部壁側に開口部を有することとした。
請求項３に記載の発明は、孔部が、底壁部においてレベリングパイプの一端部を臨まない位置に配置されることとした。

請求項１の発明によれば、レベリングパイプ端の開口部を覆うように設けたカバー部により、燃料タンク内の液面上に集まる泡は、レベリングパイプ端に届かないよう規制される。また燃料タンク内の燃料は、泡の進入を抑える孔部を通じて、カバー部の内部に導入される。つまり、カバー部の内部には、レベリングパイプに影響を与えるような泡は存在しない。

そのため、カバー部の内部の燃料液面がレベリングパイプ端に到達し、レベリングパイプの端部開口が燃料で塞がれるという、通常の過度の泡がないときと同様のタイミングで、給油のシャットオフが行われる。これにより、燃料タンク内には、燃料が過剰な泡に影響されずに規定通り、すなわち規定量、給油される。
それ故、給油中、燃料における過度な泡の発生による早期シャットオフを防ぐことができ、常に規定量まで満タンに給油できる。特に過度に泡が生じやすいとされるディーゼル燃料の給油には有効である。

しかも、カバー部により、レベリングパイプの端部は、どのような条件下でも、燃料タンク内の満タン位置まで覆うことが可能となるので、どのような燃料タンクの形状でも、燃料中に生じる泡に影響されずに、満タンとなる規定量まで給油ができる。
請求項２の発明によれば、カバー部の内部に燃料が流入した際に、カバー部内部の空気が自由にカバー部の外部に抜けることが可能となるため、燃料タンク内の液面位置とカバー部内部の液面位置のずれを防ぐことができる。更に孔部の閉塞や給油速度異常という不測の事態で液面位置のずれが発生しても、上部側の開口部から燃料が流入することで過給油を防止することができる。つまり、常に規定量まで正確に満タンに給油できる。

請求項３の発明によれば、カバー部の内部へ流入される燃料は、レベリングパイプの端部から離れた位置に有る孔部から導入されるので、たとえ燃料流入により孔上部の液面揺動があったとしても、レベリングパイプに影響を与えることはない。

本発明の一実施形態に係る車両の燃料タンク装置のレベリングパイプの周辺の構造を示す斜視図。 同レベリングパイプ端に設けたカバー部の全体を示す斜視図。 同じく断面図。 図３中のＡ−Ａ線に沿う平断面図。

以下、本発明を図１から図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、本発明を適用した車両に用いられる燃料タンク装置の概略が示され、図２〜図４は、同燃料タンク装置のレベリングパイプ端に有る泡規制構造が示されている。
図１に示される燃料タンク装置を説明すると、１は、車両、例えばディーゼル車に搭載される燃料タンクを示している。

この燃料タンク１は、軽油などディーゼル燃料Ｍ（以下、単に燃料Ｍという）を貯留するタンクで、本体には例えばアッパタンク部２とロアタンク部３とを接合した扁平形のタンクが用いられている。さらに述べると、アッパタンク部２の片側、例えば長手方向一側となるアッパタンク部２の端部には、Ｌ形に凹陥させた段部２ａが形成されている。また燃料タンク１内の上部には、図示はしないがフュエルカットバルブやレベリングバルブが設けられる。そして、レベリングバルブの位置から燃料タンク１の満タン位置を定めている。ちなみに燃料タンク１内の底部には、図示はしないがフュエルポンプが設置される。

燃料タンク１の段部２ａの有る片側には、給油用のフュエルパイプ５やレベリングパイプ８が設けられている。このうちフュエルパイプ５の出口側の端部は、例えば長手方向一側となるロアタンク部３の端側に連通接続される。フュエルパイプ５の入口側の端部は、燃料タンク１位置よりも上方の地点に設けた給油口６と連通していて、給油口６から給油ガン（図示しない）を用いて、燃料タンク１内へ給油が行える構造にしてある。７は、給油口６を開閉可能に塞ぐフュエルキャップである。

レベリングパイプ８の出口側の端部８ａ（本願の他端部に相当）は、フュエルパイプ５の給油口６付近と連通接続される。レベリングパイプ８の入口側の端部８ｂ（本願の一端部に相当）は、段部２ａを形成する短手方向に沿って延びる壁面部分２ｂを貫通している。この端部８ｂは、レベリングバルブで規定される満タン位置へ向かい延びている。この端部８ｂの端は、斜め下向きに曲成され、端を斜めの向きにしている（図２、図３）。この端は、レベリングバルブで規定される満タン位置よりも若干、下側となる位置に配置される。

このレベリングパイプ８の端部８ｂには、泡規制構造が設けられている。同構造は、端部８ｂの端を囲うカバー部１０から構成される。図２には、このカバー部１０の全体の構造が拡大して示され、図３には、同じく側断面が図３に示されている。図４は同カバー部１０の平断面が示されている（図３中Ａ−Ａ線に沿う断面）。
カバー部１０は、給油中、燃料タンク１内の燃料Ｍの泡で、レベリングパイプ８の端部開口が早期に塞がれるのを防ぐ部品で構成される。具体的にはカバー部１０には、例えば図２および図３に示されるように最下部となるレベリングパイプ８の端部８ｂ端の直下に横方向に配置した円形な底壁部１１と、同底壁部１１の周縁部から燃料タンク１の上部壁１ａに向かって延びる筒形の周壁部１２と、周壁部１２の上端に設けた取付部、例えば一対のＬ字形の脚部１３とを、板金部材で一体に成形した円筒形のカバー体が用いられている。

このカバー部１０の脚部１３が、レベリングパイプ８端の直上となる上部壁１ａ部分の内面に接合（取着）され、カバー部１０全体を鉛直方向の向きで燃料タンク１内の最上段に配置している。ちなみに、カバー部１０は、円筒形の採用により、燃料タンク１内の燃料揺動がもたらす応力を逃がせる構造にしている。周壁部１２の上端部と燃料タンク１の上部壁１ａ間に形成される隙間１４（本願の開口部に相当）は、カバー部１０内と燃料タンク１内の液面上部の空間とを連通する通気部をなしている。

また、図示しないカバー部の他の構造として、周壁部１２の燃料タンク１の上部壁側の端部を燃料タンク１の上部壁１ａに溶接し、隙間などで形成される開口部を、周壁部１２のレベリングパイプ８の開口部（端部）よりも燃料タンク１の上部壁側に設けてもよい。
レベリングパイプ８の端部８ｂは、カバー部１０の外部からカバー部１０の内部へ貫通させることによって、カバー部１０内に配置させてある。レベリングパイプ８の貫通した周壁部１２は、全周溶接によってシールされ、カバー部１０にて、レベリングパイプ８の端部８ｂの開口部を覆っている。むろん、カバー部１０の隙間１４は、レベリングパイプ８の端部８ｂの開口部よりも燃料タンク１の上部壁１ａ側に有する。そして、端部８ｂの端は、底壁部１１の中央に配置され、同位置でカバー部１０内に開放させている。このとき、レベリングパイプ８の端部８ｂは、カバー部１０の周壁部１２を燃料タンク１の上部壁１ａ側から底壁部１１に向かって斜め下向きに貫通させて配置されることが好ましい。

カバー部１０の底壁部１１には、カバー部１０の内外を連通する小径な孔部１５が、少なくとも１つ設けられている。ここでは、二個の孔部１５aが設けられている。孔部１５aは、例えば給油中、燃料タンク１内の燃料で生じる泡、特にレベリングパイプ８の機能に影響を与える大きさの泡がカバー部１０内へ進入するのを規制する外径、例えば直径１ｍｍ〜２ｍｍ程度の通孔で形成されている。これら孔部１５ａが、図４に示されるように底壁部１１のうち、レベリングパイプ８の端部８ｂを臨まない位置に配置されている。ここでは、孔部１５ａは、端部８ｂを挟んだ両側で、かつ底壁部１１と周壁部１２とがなす角部に最も近い位置といった、端部８ｂの開口から、できる限り遠ざけた位置に配置されている。つまり、孔部１５ａは、レベリングパイプ８に対し、できるだけ影響を与えずにすむ地点に配置してある。ちなみに、孔部１５は、三個でもよく、この場合は、図４中の二点鎖線に示されるように残る孔部１５ｂは、端部８ｂの軸線上で、端部８ｂの開口方向の反対側に設ける。孔部１５により、レベリングパイプ８に影響を与える泡の進入を規制しながら、カバー部１０内に燃料Ｍが流入できるようにしている。

このレベリングパイプ８端のカバー部１０を、過度な泡立ちに対する備えとしている。
この備えについて説明すると、今、燃料タンク１内に、満タンとなるまで燃料Ｍを給油するとする。このときは、給油ガン（図示しない）を給油口６に差込み、給油ガンの給油レバー（図示しない）を操作する。これにより、給油ガンから吐出された燃料Ｍは、フュエルパイプ５を通じて、燃料タンク１内へ供給される。

このとき燃料Ｍは、外部の空気を引き込み、外部空気と混じりながら、燃料タンク１内へ送られる。そのため、燃料タンク１内には、空気となる泡を含みながら、燃料Ｍが次第に貯留される。
ここで、ディーゼル燃料のような粘性の高い燃料Ｍの場合、給油ガンの種類などによっては、給油速度の違いなどから、給油中、図３に示されるように燃料と混ざる外部の空気が、消えずに泡として、燃料の液面上に集まり（泡立ち）、燃料タンク１内に残り続ける。このとき泡が過度に生じると、図３中に示されるようにかなり厚みのある泡層δとして液面上に存在する。

従来では、レバリングパイプ８端の開口が、燃料の液面Ｍで塞がれる前に、燃料Ｍの泡成分で塞がれ、規定量の満タン状態になる前に、給油がシャットオフされる問題があったが、レバリングパイプ８端にカバー部１０を設けたことによって、この問題が払拭される。
すなわち、カバー部１０は、レベリングパイプ８端を周りから覆うように設けてあるため、燃料タンク１内の燃料Ｍの液面上に集まる泡は、レベリングパイプ８端に届かない。また燃料タンク１内の燃料Ｍは、泡の進入を規制する小径な孔部１５を通じて、カバー部１０内に導入される。これにより、カバー部１０内の燃料Ｍの液面は、燃料タンク１に供給される給油量に従って上昇する。

そして、カバー部１０内の燃料液面が、レベリングパイプ８端に到達し、図３中の二点鎖線のように上昇した燃料Ｍの液面Ｌで、レベリングパイプ８の端部開口が塞がれると、給油ガンでシャットオフが行われる。
このシャットオフは、泡でなく、通常の給油のときと同様、燃料Ｍの液面Ｌにて、通常と同じタイミングで行われるから、燃料タンク１内には、過剰な泡に影響されずに燃料Ｍが、規定通りの満タン量（規定量）まで給油される。

それ故、カバー部１０を採用することで、給油中、過度な泡の発生による早期シャットオフを防ぐことができる。この結果、常に規定量まで満タンに給油することができる。
しかも、孔部１５ａは、レベリングパイプ８の端部８ｂを臨まない位置に配置して、端部８ｂから遠ざけた位置から導入するようにしたので、たとえ微小な泡が存在したとしても、レベリングパイプ８に影響を与えることはない。

こうした作用効果は、特に過度な泡立ちを生じやすいディーゼル燃料には有効である。
そのうえ、カバー部１０とレベリングパイプ８との取付けには、レベリングパイプ８の入口端（端部８ｂ）をカバー部１０に貫通させる構造を採用したので、レベリングパイプ端から燃料タンク１の上部壁１ａまでが、どのように離れた状態の条件下であっても、燃料タンク１内の満タン位置まで覆うことが可能となる。そのため、どのような燃料タンク１の形状でも、燃料中に生じる泡に影響されずに、満タン（規定量）まで給油することができる。

さらに、カバー部１０は、レベリングパイプ８の端部８ｂの開口部よりも、高い位置となる燃料タンク１の上部壁１ａ側に、開口部たる隙間１４が有るため、カバー部１０の内部に燃料Ｍが流入した際、カバー部１０の内部空気が自由にカバー部１０外に抜けるので、燃料タンク１内の液面位置とカバー部１０内の液面位置とのずれを防ぐことができる。しかも、孔部１５ａの閉塞や給油速度異常という不測の事態で液面位置のずれが発生しても、上部側の隙間１４（開口部）から燃料Ｍが流入することで過給油を防止することができ、常に規定量まで正確に満タンに給油できる。

本発明は、一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態では、外形が円筒形で、２〜３個の孔部を有するカバー部を挙げたが、これに限らず、他の外形形状、他の数量の孔部でもよい。

１ 燃料タンク
５ フュエルパイプ
８ レベリングパイプ
１０ カバー部
１１ 底壁部
１２ 周壁部
１５ａ 孔部

Claims (3)

1. 燃料を貯留する燃料タンクと、
   給油する燃料を受ける給油口と前記燃料タンク内とを連通するフュエルパイプと、
   一端部が前記燃料タンク内の液面上部の空間における満タン位置付近と連通し、他端部が前記フュエルパイプと連通し、前記燃料タンクの満タン液面を規制するレベリングパイプとを有した車両の燃料タンク装置であって、
   前記レベリングパイプの一端部には、前記レベリングパイプの開口部を覆いつつ前記燃料タンクの上壁部に接合するカバー部が設けられ、
   前記カバー部は、前記カバー部の最下部に配置された底壁部と、前記底壁部に配置されて、前記燃料タンク内の燃料に生じる泡の前記カバー部内への進入を規制する孔部を少なくとも１つ有して構成され、
   前記孔部は、前記レベリングパイプの一端部の軸線上で、前記一端部の開口方向の反対側に設けられ、
   前記カバー部は、前記底壁部から前記燃料タンクの上壁部に向かって延びる周壁部をさらに有し、
   前記レベリングパイプの一端部は、前記カバー部の外部から前記周壁部を貫通することにより前記カバー部の内部に配置される
   ことを特徴とする車両の燃料タンク装置。
2. 前記カバー部は、前記レベリングパイプの開口部よりも前記燃料タンク上壁部側に開口部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料タンク装置。
3. 前記孔部は、前記底壁部において前記レベリングパイプの一端部を臨まない位置に配置される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の燃料タンク装置。

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