JP6519465B2

JP6519465B2 - 燃料タンク

Info

Publication number: JP6519465B2
Application number: JP2015254215A
Authority: JP
Inventors: 秀一麻生; 伸洋舟橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017115793A

Description

本発明は、燃料タンクに関する。

従来、燃料タンクには、燃料の残量を検出するためにフロート形式のセンダゲージが設けられており、例えば、燃料タンクの底壁に配設されたポンプモジュールに取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１７９６３号公報

ところで、燃料タンクが樹脂成形されている場合、燃料タンクの内圧の変化によって燃料タンクが変形することがある。特に、燃料の重量が作用する燃料タンクの底壁が大きく変形することによって燃料タンク内のセンダゲージに対する燃料液面の相対的位置が変化し、センダゲージの燃料残量検出精度が低下するという不都合があった。

すなわち、樹脂製の燃料タンクにおけるセンダゲージの燃料残量の検出精度には、改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、センダゲージの燃料残量検出精度を向上させた燃料タンクを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、底壁と側壁と上壁で囲まれた内部に燃料が貯留される樹脂製の燃料タンク本体と前記燃料タンク本体の内部に配設され、一端が前記上壁に固定され、他端が前記底壁に固定され、前記上壁から前記底壁まで延在する柱状体と、前記柱状体に固定され、前記燃料の液面との相対的な位置関係に基づいて前記燃料タンク本体に残留した燃料容量を検出するセンダゲージと、を備え、前記柱状体は、一端が前記上壁に固定され、他端が前記底壁に固定され、前記上壁から前記底壁まで延在する円筒部と、前記円筒部から径方向外側に突出形成され前記円筒部の一端から他端まで延在する第１縦リブと、前記円筒部から径方向外側に突出形成され前記円筒部の前記一端から前記他端まで延在し、前記第１縦リブと別の第２縦リブと、前記円筒部の前記一端から前記他端に到る途中で前記円筒部を周回して前記円筒部から径方向外側に突出形成された第１中フランジ部と、前記円筒部の前記一端から前記他端に到る途中で前記第１中フランジ部と別に前記円筒部を周回して前記円筒部から径方向外側に突出形成された第２中フランジ部と、を有し、前記柱状体において前記第１縦リブ、前記第２縦リブ、前記第１中フランジ部、前記第２中フランジ部に囲まれた領域に前記センダゲージが挿入されて前記柱状体に取り付けられている。

この構成によれば、樹脂製の燃料タンク本体の底壁と上壁との間に柱状体が配設され、柱状体の一端が燃料タンク本体の上壁に固定されると共に、他端が燃料タンク本体の底壁に固定されている。すなわち、燃料タンク本体の上壁と底壁が柱状体に支持されているため、燃料タンク本体の内圧の変化による上壁と底壁の変形が抑制される。特に、センダゲージは、上壁と底壁間に固定された柱状体に固定されているため、燃料タンク本体の変形に伴う燃料の液面に対する相対的変位が抑制される。したがって、センダゲージは燃料液面の位置に基づいて燃料残量を精度良く検出することができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１中フランジ部と前記第２中フランジ部には、それぞれ前記センダゲージの上面と下面に形成された爪部が係止される孔部が形成されている。

請求項１記載の発明の燃料タンクは、上記構成としたので、センダゲージによる燃料残量の検出精度が向上する。

本発明の一実施形態に係る燃料タンクの縦断面図（図２におけるＡ−Ａ線断面図）である。本発明の一実施形態に係る燃料タンクの横断面図（図１におけるＢ−Ｂ線断面図）である。本発明の一実施形態に係る内蔵支柱とセンダゲージとを示す斜視図である。である。図３のＣ−Ｃ線断面図である。

本発明の一実施形態に係る燃料タンクについて図１〜図４を参照して説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。また、矢印ＦＲは車両前方、矢印Ｗは車両幅方向、矢印ＵＰは車両上方を示す。

（構成）
本実施形態に係る燃料タンク１０は、図１に示すように、内部に燃料Ｆが貯留される燃料タンク本体１２と、燃料タンク本体１２の内部に配設される内蔵支柱１４と、内蔵支柱１４に取り付けられたセンダゲージ１６とを備えている。

燃料タンク本体１２は、図１に示すように、底壁１８と側壁２０と上壁２２とを備え、これらに囲まれた閉空間に燃料Ｆを貯留する構造である。

燃料タンク本体１２の内部において、底壁１８と上壁２２の間には、樹脂製の内蔵支柱１４が配設されている。内蔵支柱１４は、図３に示すように、中央部分に、車両上方から下方まで延在する円筒部２４を有している。図１に示すように、円筒部２４の車両上下方向長さ（高さ）は、燃料タンク本体１２の底壁１８から上壁２２までの車両上下方向長さ（高さ）に一致している。

図３に示すように、円筒部２４の上端と下端には、それぞれ円筒部２４から径方向外側に延在し外形が平面視円形の上フランジ部２６と、下フランジ部２８が形成されている。また、円筒部２４の上下方向における略中央には、所定間隔をおいて二か所で円筒部２４から径方向外側に延在し外形が平面視円形の第１中フランジ部３０と第２中フランジ部３２が形成されている。なお、第１中フランジ部３０、第２中フランジ部３２は、上フランジ部２６、下フランジ部２８と比較して小径に形成されている。

さらに、内蔵支柱１４には、円筒部２４の軸方向（車両上下方向）に沿って上フランジ部２６から下フランジ部２８まで延在する６本の縦リブ３４が形成されている。なお、以下の説明では、各縦リブ３４を区別する場合には、それぞれを第１〜第６縦リブ３４Ａ〜３４Ｆという場合がある。

縦リブ３４は、図３に示すように、平面（車両上下方向）視において直交する４方向に円筒部２４から突出形成されており、第１縦リブ３４Ａと第２縦リブ３４Ｂは、平面視において所定間隔をおいて互いに平行に突出形成されている。第１縦リブ３４Ａ、第２縦リブ３４Ｂと平面視で円筒部２４の軸対称に第３縦リブ３４Ｃ、第４縦リブ３４Ｄが突出形成されている。また、平面視で第１〜第４縦リブ３４Ａ〜３４Ｄの突出方向と直交する円筒部２４の径方向に第５縦リブ３４Ｅ、第６縦リブ３４Ｆが突出形成されている。

縦リブ３４は、上フランジ部２６から第１中フランジ部３０まで形成された台形状の上壁部３６と、第１中フランジ部３０から第２中フランジ部３２まで形成された四角形状の中壁部３８と、第２中フランジ部３２から下フランジ部２８まで形成された台形状の下壁部４０とを備えている。なお、この上壁部３６、中壁部３８、下壁部４０を第１〜第６縦リブ３４Ａ〜３４Ｆで区別する場合には、参照番号の後にそれぞれＡ〜Ｆを付する。

また、図３及び図４に示すように、第１中フランジ部３０と、第２中フランジ部３２において、第１縦リブ３４Ａと第２縦リブ３４Ｂとの間には、後述するセンダゲージ１６のセンダゲージ本体４４を嵌着させるための孔部４２Ａ、４２Ｂが形成されている。

このように形成された内蔵支柱１４は、上フランジ部２６の上面が燃料タンク本体１２の上壁２２に固定され、下フランジ部２８の下面が燃料タンク本体１２の底壁１８に固定されることにより、燃料タンク本体１２の内部に固定されている。また、燃料タンク１０の平面視において、図２に示すように、内蔵支柱１４は燃料タンク本体１２の中央（図２参照）に配設されている。なお、図２において、参照符号６０はポンプモジュールを示す。

なお、燃料タンク１０の成形時には、下型に賦形された溶融樹脂のシート体に対して内蔵支柱１４が配設されることにより溶着され、上型と下型を型閉じすることによって上型の溶融樹脂のシート体に内蔵支柱１４が溶着されるものである。このようにして、燃料タンク１０の底壁１８と上壁２２に内蔵支柱１４が溶着されるものである。

内蔵支柱１４に固定されるセンダゲージ１６は、略矩形状のセンダゲージ本体４４と、センダゲージ本体４４に対して揺動可能に支持された略Ｕ字形状の軸体４６と、軸体４６の先端に取り付けられたフロート４８とからなる。

図３に示すように、センダゲージ本体４４は、矩形状に形成されており、その上面４４Ａと下面４４Ｂとの距離（高さ）が内蔵支柱１４の第１中フランジ部３０と第２中フランジ部３２との距離に等しく形成されている。また、センダゲージ本体４４の側面４４Ｃと側面４４Ｄとの距離（幅）は内蔵支柱１４の第１縦リブ３４Ａ（中壁部３８Ａ）と第２縦リブ３４Ｂ（中壁部３８Ｂ）との距離に等しく形成されている。

さらに、図３および図４に示すように、センダゲージ本体４４の上面４４Ａと下面４４Ｂにそれぞれ車両上方と車両下方に突出し、内蔵支柱１４の孔部４２Ａ、４２Ｂに挿入（嵌合）される爪部５０Ａ、５０Ｂが形成されている。

したがって、内蔵支柱１４の第１中フランジ部３０、第２中フランジ部３２、第１縦リブ３４Ａ、第２縦リブ３４Ｂで囲まれた凹部５２にセンダゲージ本体４４を後面４４Ｅから挿入可能とされている。また、図４に示すように、センダゲージ本体４４を凹部５２に挿入することにより後面４４Ｅが円筒部２４に当接されると、上面４４Ａ、下面４４Ｂに形成された爪部５０Ａ、５０Ｂが、それぞれ第１中フランジ部３０、第２フランジ部３２に形成された孔部４２Ａ、４２Ｂに挿入（嵌合）される構成である。

また、センダゲージ本体４４に揺動自在に保持された軸体４６は、センダゲージ本体４４の前面４４Ｆから前面４４Ｆに直交する方向に延在する第１部５４と、第１部５４の先端で直角に折れ曲がり、第１部５４と直交する方向に延在する第２部５６と、第２部５６の先端で直角に折れ曲がり第１部５４と平行で反対方向に延在する第３部５８とを備えている。第３部５８にフロート４８が取り付けられている。したがって、燃料Ｆの液面に位置するフロート４８は、燃料Ｆの液面の上下動によって軸体４６の第１部５４を回転中心として、矢印Ｃ方向に揺動可能されている。

なお、センダゲージ１６は、フロート４８（軸体４６）の回転位置（燃料Ｆの液位）に対応した電圧を図示しないＥＣＵ等に出力することにより、燃料残量を検出するものである。

（作用）
本実施形態に係る燃料タンク１０の作用（動作）を説明する。

燃料タンク本体１２の内圧が変動すると燃料タンク本体１２が変形する。例えば、気温の上昇等により、燃料タンク本体１２の内圧が上昇すると膨張する。この際、燃料Ｆの重量が作用している底壁１８が最も大きく変動する。

しかしながら、燃料タンク本体１２では、内蔵支柱１４の上フランジ部２６と下フランジ部２８がそれぞれ底壁１８と上壁２２に溶着されている。すなわち、車両上下方向長さ（高さ）が上壁２２と底壁１８の間隔と等しい内蔵支柱１４が上壁２２と底壁１８を支持している。

また、内蔵支柱１４は樹脂製であるが、上壁２２から底壁１８まで延在する円筒部２４の周囲に、軸方向に延在する６本の縦リブ３４が突出形成されているため、十分な剛性が確保されている。さらに、内蔵支柱１４は、円筒部２４の車両上下方向において上フランジ部２６と下フランジ部２８の間に第１中フランジ部３０と第２中フランジ部３２が形成されているため、縦リブ３４の変形が抑制される。すなわち、内蔵支柱１４の剛性の一層の向上が図られている。

このように十分な剛性を有し、車両上下方向長さ（高さ）が上壁２２と底壁１８の間隔と等しい内蔵支柱１４が、燃料タンク本体１２の上壁２２と底壁１８の間に固定されているため、燃料タンク本体１２の変形が抑制される。特に、内蔵支柱１４に溶着されている部分は、上壁２２と底壁１８との間隔（距離）の変動が抑制される。

さらに、内蔵支柱１４は、図２に示すように、平面視で燃料タンク本体１２（底壁１８及び上壁２２）の略中央に配設されている。したがって、燃料タンク本体１２の内圧の変動に伴って燃料タンク本体１２が変形する場合でも、上壁２２、底壁１８の変形が最も抑制される。例えば、燃料タンク本体１２が膨張変形する場合、図１に示すように、燃料の重量が作用するため変形量が最も大きい底壁１８は、その中央位置が内蔵支柱１４を介して上壁２２に固定されているため、その中央位置と側壁２０との間の小さな変形に抑制される（図１、２点鎖線で示す底壁１８参照）。

このように、燃料タンク本体１２の変形が抑制されると共に、上壁２２と底壁１８の間隔を維持する（所定の剛性を有する）内蔵支柱１４に対してセンダゲージ１６が固定されているため、センダゲージ１６が燃料Ｆの液面に対して相対的に変位することが抑制される。すなわち、センダゲージ１６の燃料残量の検出精度が向上する。

特に、センダゲージ１６は、内蔵支柱１４の上下方向における中央位置（第１中フランジ部３０と第２中フランジ部３２の間）に配置されているため、センダゲージ１６が燃料タンク本体１２の底壁１８側や上壁２２側に配設された場合と比較して燃料残量の検出精度が向上する。

また、燃料タンク１０では、センダゲージ１６のセンダゲージ本体４４の爪部５０Ａ、５０Ｂを、内蔵支柱１４の孔部４２Ａ、４２Ｂに挿入することで、センダゲージ１６（センダゲージ本体４４）を内蔵支柱１４に嵌着している。したがって、センダゲージ１６を内蔵支柱１４に固定するために、他の取付部品が不要となる。

さらに、孔部４２Ａ、４２Ｂを第１中フランジ部３０、第２中フランジ部３２に設けたため、円筒部２４や縦リブ３４にセンダゲージ１６取付用の孔部や切欠きを形成することが不要となる。したがって、円筒部２４や縦リブ３４の剛性を高くすることができる。すなわち、内蔵支柱１４に対するセンダゲージ１６の取付容易性を確保しつつ、内蔵支柱１４の剛性を高めることができる。

なお、本実施形態では、内蔵支柱１４を樹脂製として説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、金属製でも良い。

１０燃料タンク
１２燃料タンク本体
１４内蔵支柱（柱状体）
１６センダゲージ
１８底壁
２０側壁
２２上壁

Claims

底壁と側壁と上壁で囲まれた内部に燃料が貯留される樹脂製の燃料タンク本体と
前記燃料タンク本体の内部に配設され、一端が前記上壁に固定され、他端が前記底壁に固定され、前記上壁から前記底壁まで延在する柱状体と、
前記柱状体に固定され、前記燃料の液面との相対的な位置関係に基づいて前記燃料タンク本体に残留した燃料容量を検出するセンダゲージと、
を備え、
前記柱状体は、一端が前記上壁に固定され、他端が前記底壁に固定され、前記上壁から前記底壁まで延在する円筒部と、
前記円筒部から径方向外側に突出形成され前記円筒部の一端から他端まで延在する第１縦リブと、
前記円筒部から径方向外側に突出形成され前記円筒部の前記一端から前記他端まで延在し、前記第１縦リブと別の第２縦リブと、
前記円筒部の前記一端から前記他端に到る途中で前記円筒部を周回して前記円筒部から径方向外側に突出形成された第１中フランジ部と、
前記円筒部の前記一端から前記他端に到る途中で前記第１中フランジ部と別に前記円筒部を周回して前記円筒部から径方向外側に突出形成された第２中フランジ部と、を有し、
前記柱状体において前記第１縦リブ、前記第２縦リブ、前記第１中フランジ部、前記第２中フランジ部に囲まれた領域に前記センダゲージが挿入されて前記柱状体に取り付けられている燃料タンク。
前記第１中フランジ部と前記第２中フランジ部には、それぞれ前記センダゲージの上面と下面に形成された爪部が係止される孔部が形成されている請求項１記載の燃料タンク。