JP6858668B2 - 自動車用燃料タンク剛性補強装置 - Google Patents

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Description

本発明は自動車用燃料タンク剛性補強装置に係り、より詳しくは燃料タンクの正圧及び負圧状態での強健性を確保するとともに衝突事故時に漏油を引き起こす破損現象を防止するようにした自動車用燃料タンク剛性補強装置に関する。
周知のように、ガソリン燃料を貯蔵する燃料タンクには蒸発ガスを捕集するキャニスターが装着されており、キャニスターにはエンジンの負圧が作用するファジーラインが連結されている。
したがって、エンジンの駆動時にエンジンの負圧がキャニスターを介して燃料タンク側に作用すれば、キャニスターに捕集されていた蒸発ガスが負圧によってファジーラインを通じてエンジンの燃焼室に流入して燃焼されることにより、蒸発ガスエミッション規制を満たすことができる。
一方、ハイブリッド車両用燃料タンクの場合、必要の際（燃料注油の際、過度なタンク内部圧力形成の際、タンク漏洩診断の際など）、燃料タンクの内部が大気に開放することにより、蒸発ガスなどによる燃料タンクの過度な内圧を解消している。
特に、前記ハイブリッド車両の燃料タンクをプラスチック材で密閉型構造に製作する場合、燃料タンクの内部に柱型の剛性補強部材が取り付けられる。
好ましくは、前記剛性補強部材の上面と下面がそれぞれ燃料タンクの上板と下板に熱融着などの方法で一体に融着される。このような剛性補強部材は燃料タンクの正圧状態（過度な内圧状態を含む）の外にエンジンの負圧が作用する状態でも剛性を維持する構造及び形状に製作されなければならない。
また、前記剛性補強部材は、車両衝突のような衝撃に備えて破損誘導が可能な形状及び構造に製作されなければならない。
したがって、車両衝突事故のような大きな衝撃がプラスチック材の燃料タンクに加わる場合、燃料タンクが変形しながら衝撃を吸収するとともに剛性補強部材の破損誘導部分が破損されながら衝撃を吸収する役目をすることになる。
しかし、車両衝突事故のような大きな衝撃がプラスチック材の燃料タンクに加わる場合、燃料タンクの上板と剛性補強部材の上面の間の融着部又は燃料タンクの下板と剛性補強部材の下面の間の融着部が破裂（破れ）されることによって燃料タンク内部の燃料が漏油される問題点がある。
本発明は前記のような点に鑑みてなされたもので、プラスチック材の燃料タンクの内部に装着される剛性補強部材の構造を燃料タンクの正圧状態及びエンジンの負圧が作用する状態で剛性を維持することはもちろんのこと、車両衝突事故のような衝撃によって破損誘導が可能であり、燃料タンクの上下板と融着される部分での破裂を防止することができる構造に改善した自動車用燃料タンク剛性補強装置を提供することにその目的がある。
前記のような目的を達成するために、本発明は、一対の柱が両側端部に形成された本体部；前記本体部の上部に一体に成形され、燃料タンクの上板に融着される上側融着部；及び前記本体部の下部に一体に成形され、燃料タンクの下板に融着される下側融着部；を含んでなることを特徴とする自動車用燃料タンク剛性補強装置を提供する。
前記本体部に形成された一対の柱には、上下方向に伸びたスロットが貫設されることができる。
前記上側融着部の上面の面積と下側融着部の底面の面積は互いに同一であってもよく、本体部の断面積よりは大きく形成されることができる。
前記柱の内側面及び外側面にはアーチ形の湾曲部が形成されることができる。
前記柱は曲げ剛性補強のためにスロットを挟んで“Ｈ”形の断面構造に形成されることができる。
前記本体部の外側面には燃料流動抑制のための一対の隔板が一体に形成され、この隔板には燃料の一部の流動を許す燃料通過ホールが形成されることができる。
前記本体部のスロットの上側及び下側位置には剛性維持用リブが一体にさらに形成されることができる。
前記のような課題解決手段によって、本発明は次のような効果を提供する。
一つ目、燃料タンクの正圧状態及びエンジンの負圧が作用する状態で剛性補強部材の剛性を維持することができる。
二つ目、車両衝突事故のような衝撃（破裂圧）によって剛性補強部材の柱が容易に破断されることができ、それによって剛性補強部材と燃料タンクの上下板の間の融着部分での破裂を防止して漏油を防止することができる。
三つ目、剛性補強部材に燃料流動の抑制のための隔板をさらに形成することで、車両振動及び傾斜路上での走行の際、及び衝突の際、燃料の流動を抑制することができる。
本発明による自動車用燃料タンク剛性補強装置を示す斜視図である。
本発明による自動車用燃料タンク剛性補強装置を示す横断面図である。
本発明による自動車用燃料タンク剛性補強装置を示す縦断面図である。
本発明による剛性補強装置が燃料タンク内に配置された状態を示す斜視図である。
本発明による剛性補強装置が燃料タンク内に装着された状態を示す正断面図である。
本発明による剛性補強装置が燃料タンク内に装着された状態を示す側断面図である。
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
添付図面の図１は本発明による自動車用燃料タンク剛性補強装置を示す斜視図、図２及び図３は横断面図及び縦断面図である。
図１〜図３で、図面符号１００は本発明による剛性補強装置、つまり剛性補強部材を指示する。
前記剛性補強部材１００はプラスチック材から成形製作されるもので、横方向に切断して見たときにアーチ形を有する本体部１１０を骨格体とする。
前記本体部１１０の両端部には上下方向に長く伸びたスロット１１２が貫設された一対の柱１１４が一体に形成される。
また、前記本体部１１０の上部には燃料タンク２００の上板２１０に熱融着方式などで融着される上側融着部１２０が一体に形成され、本体部１１０の下部には燃料タンク２００の下板２２０に熱融着方式などで融着される下側融着部１３０が一体に形成される。
したがって、添付図面の図５及び図６を参照すると、前記本体部１１０の上部に形成された上側融着部１２０を燃料タンク２００の上板２１０に熱融着方式などで融着し、本体部１１０の下部に形成された下側融着部１３０を燃料タンク２００の下板２２０に同一方式で融着することによって燃料タンク２００に対する本発明の剛性補強部材１００の装着がなされることにより、前記柱１１４を含む本体部１１０が燃料タンク２００の上板２１０及び下板２２０の間を支持する役目をするようになる。
この際、前記柱１１４にスロット１１２が形成された理由は、車両衝突のような衝撃によって一定水準以上の破裂圧が柱１１４に作用するとき、柱１１４が円滑に破断されることを誘導することができるように柱１１４の断面積を最小化するためである。
好ましくは、前記本体部１１０が中央に大きな貫通ホールを有する構造にすることにより、柱１１４の内側面にアーチ形の湾曲部１１６が形成され、また柱１１４の外側面にもアーチ形の湾曲部１１８が形成される。
このように、前記柱１１４の内側面及び外側面にそれぞれ湾曲部１１６、１１８が形成されることにより、柱１１４の円滑な破断を誘導するように柱１１４の断面積をもっと最小化することができる。
このように、前記柱１１４の断面積をスロット１１２及び湾曲部１１６、１１８によって最小化することで、一定水準以上の破裂圧が作用すれば柱１１４の容易な破断を誘導することができるが、燃料タンクの内部圧力が正圧状態（過度な内圧状態を含む）であるかあるいはエンジンの負圧が作用する状態である場合には、燃料タンクの上板と下板の間を支持する曲げ剛性を維持しなければならない。
このために、前記柱１１４が図２のようにスロット１１２を挟んで“Ｈ”形の断面構造を有するようにすることにより、燃料タンクの上板と下板の間を円滑に支持する曲げ剛性を保障することができる。
好ましくは、前記本体部１１０のスロット１１２の上側及び下側の位置に剛性維持用リブ１１５が一体にさらに形成されることにより、燃料タンクの上板と下板の間を円滑に支持する曲げ剛性を一層保障することができる。
一方、前記のように本体部１１０の上部に形成された上側融着部１２０が燃料タンク２００の上板２１０に熱融着方式などで融着され、本体部１１０の下部に形成された下側融着部１３０が燃料タンク２００の下板２２０に同一方式で融着される。
この際、前記燃料タンク２００と各融着部１２０、１３０の間の融着部位が一定水準以上の破裂圧によって破れる現象が発生し得るので、前記燃料タンク２００と各融着部１２０、１３０の間が十分に融着されて相互間の十分な接合強度（破裂圧によって破れる現象を防止することができる水準の接合強度）を有しなければならない。
このために、添付図面の図３及び図６に示すように、前記剛性補強部材１００を成形するとき、上側融着部１２０の上面の面積と下側融着部１３０の底面の面積が同一の面積を有するとともに本体部１１０の断面積より大きく成形されるようにする。
したがって、前記燃料タンク２００の上板２１０と上側融着部１２０の間の接触及び融着面積を増大させることができ、燃料タンク２００の下板２２０と下側融着部１３０の間の接触及び融着面積を増大させることができるので、前記燃料タンク２００と各融着部１２０、１３０の間が十分に融着され、相互間の十分な接合強度を保有することができるようになる。これにより、燃料タンク２００と各融着部１２０、１３０の間の融着部位が一定水準以上の破裂圧によって破れて漏油することを防止することができる。
一方、前述した本発明の剛性補強部材１００は、添付図面の図４に示すように、燃料タンク２００の内部において燃料ポンプが取り付けられる部位の周りに装着されることが好ましい。その理由は、燃料ポンプからエンジンに連結される燃料出口ラインなどが燃料ポンプの上側の上板２１０を介して締結されるため、燃料タンクの全面積のうち燃料ポンプが取り付けられた部位及びその周辺が他の部位より剛性が低いからである。
このように、燃料タンクの内部圧力が正圧状態であるかあるいはエンジンの負圧が作用する状態である場合には、柱１１４が“Ｈ”形の断面構造に形成され、本体部１１０に剛性維持用リブ１１５が形成されることにより、燃料タンク２００の上板２１０と下板２２０の間を円滑に支持することができる。
また、車両衝突事故のような大きな衝撃がプラスチック材の燃料タンク２００に加わると同時に衝撃による破裂圧が柱１１４に作用すれば、スロット１１２及び湾曲部１１６、１１８によって断面積が最小化した柱１１４が容易に破断されながら衝撃を吸収するようになる。
特に、車両衝突事故のような衝撃（破裂圧）によって燃料タンク２００が収縮すると同時に柱１１４が容易に破断されながら衝撃を吸収するようになるので、燃料タンク２００の密閉状態が維持されることができ、各融着部１２０、１３０と燃料タンク２００の上下板２１０、２２０の間の融着部分の破裂及びそれによる漏油を防止することができる。
一方、前記本体部１１０の外側面には燃料流動抑制のための一対の隔板１１７が一体に形成され、離隔１１７には燃料の一部の流動を許す燃料通過ホール１１９が形成される。
したがって、車両走行振動及び傾斜路上の走行の際、及び衝突事故の際、燃料タンク内の燃料流動を隔板１１７で抑制する役目をするようになり、また隔板１１７に耐久性を低下させる大きな燃料流動圧が作用すれば、隔板１１７の燃料通過ホール１１９を通じて一部の燃料が通過することができるので、隔板に大きな燃料油動圧が作用することを防止することができる。
１００ 剛性補強部材
１１０ 本体部
１１２ スロット
１１４ 柱
１１５ 剛性維持用リブ
１１６ 湾曲部
１１７ 隔板
１１８ 湾曲部
１１９ 燃料通過ホール
１２０ 上側融着部
１３０ 下側融着部
２００ 燃料タンク
２１０ 上板
２２０ 下板

Claims (7)

  1. 一対の柱が両側端部に形成された本体部；
    前記本体部の上部に一体に成形され、燃料タンクの上板に融着される上側融着部；及び
    前記本体部の下部に一体に成形され、燃料タンクの下板に融着される下側融着部；
    を含んでなり、
    前記本体部に形成された一対の柱には、上下方向に伸びたスロットが貫設されたことを特徴とする、自動車用燃料タンク剛性補強装置。
  2. 前記上側融着部の上面の面積と下側融着部の底面の面積は互いに同一であり、前記柱の断面積よりは大きく形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用燃料タンク剛性補強装置。
  3. 前記柱の内側面及び外側面にはアーチ形の湾曲部が形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用燃料タンク剛性補強装置。
  4. 前記柱は曲げ剛性補強のためにスロットを挟んで“Ｈ”形の断面構造に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用燃料タンク剛性補強装置。
  5. 前記本体部の外側面の上端部及び下端部には燃料流動抑制のための隔板が一体に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用燃料タンク剛性補強装置。
  6. 前記隔板には燃料の一部の流動を許す燃料通過ホールが形成されたことを特徴とする、請求項５に記載の自動車用燃料タンク剛性補強装置。
  7. 前記本体部のスロットの上側及び下側位置には剛性維持用リブが一体にさらに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用燃料タンク剛性補強装置。
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