JP7236793B2

JP7236793B2 - 車両用燃料タンク

Info

Publication number: JP7236793B2
Application number: JP2021054953A
Authority: JP
Inventors: 日出喜西田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2041-03-29
Also published as: JP2022152250A

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される車両用燃料タンクに関する。

車両用燃料タンクの具体例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の車両用燃料タンクは、ブロー成形による樹脂製のタンク本体部を備えており、このタンク本体部には、補強手段として、および燃料（液体燃料）の流動を抑制するための手段として、スタンドオフ部が設けられている。このスタンドオフ部は、タンク本体部の上壁部および下壁部の少なくとも一方から他方に向けて突出する突出部を含み、かつこの突出部の先端部が他方に接合した構造をもつ。このようなスタンドオフ部を設ければ、タンク本体部の機械的強度が高められる。また、前記スタンドオフ部は、車両が揺れるなどしてタンク本体部内を燃料が流動するときの抵抗壁となり、燃料の流動を抑制するため、その流動音を低減する作用を生じさせる。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。

すなわち、車両の走行中に急制動がなされる場合があるが、この場合には、車両が単に揺れるだけの場合とは異なり、車両用燃料タンク中の燃料が、車両用燃料タンク内の前部側に向けて、勢いよく一斉に押し寄せる。その結果、燃料が車両用燃料タンクの前壁部などに強く衝突し、異音が発生する虞がある。このような虞は、車両用燃料タンクに、スタンドオフ部を設けただけの手段では、適切に解消することは難しく、改善の余地がある。

特開２００６－３２１３３５号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両の急制動時などにおいて、燃料が勢いよく流動して異音が発生することを適切に抑制することが可能な車両用燃料タンクを提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される車両用燃料タンクは、上壁部および下壁部を有し、かつ燃料を収容可能なタンク本体部と、このタンク本体部の前後方向途中箇所の横幅方向中央寄りの位置に設けられ、かつ前記上壁部および前記下壁部の少なくとも一方が他方側に接近して接合されたスタンドオフ部と、前記タンク本体部内のうち、前記スタンドオフ部の横幅方向両側に設けられ、かつ前記スタンドオフ部よりも後方側の領域と前方側の領域とを連通させる一対の連通領域と、を備えている、車両用燃料タンクであって、前記スタンドオフ部の後面部は、横幅方向中央寄りの部分ほど前方側に窪む凹状曲面とされており、前記上壁部のうち、前記スタンドオフ部の横幅方向両側には、前記上壁部の一般部分よりも下向きに窪んだ下向き窪み部が、前記スタンドオフ部とは離間した配置で設けられていることにより、前記各連通領域は、前記スタンドオフ部に隣接して前記一般部分の下側に位置する第１領域と、この第１領域の横幅方向外側に隣接して前記下向き窪み部の下側に位置し
、かつ前記第１領域よりも上下幅が小さい第２領域と、を有しており、前記下向き窪み部の前記スタンドオフ部寄りの部位は、前記上壁部の前記一般部分から下向き、または斜め下向きに立ち下がった起立壁部が、前記スタンドオフ部の横幅方向の端部よりも後方側の位置から前方側の位置に跨がるように延びた構成とされていることを特徴としている。

このような構成の車両用燃料タンクは、タンク本体部の前後方向が車両前後方向となるように車両に搭載して用いられる。このような設定状態において、車両の走行中に急制動がなされると、タンク本体部内の燃料が前部側に流動しようとする現象が発生する。その際、図４を参照して後述するような作用を生じるが、簡略すると、次のような作用を生じる。
第１に、燃料のメインの流れは、スタンドオフ部の後面部に衝突するが、この後面部は所定の凹状曲面とされているため、スタンドオフ部の後方上側に跳ね返される。前記メインの流れの多くが、スタンドオフ部に沿ってその前方側にそのまま進行することは適切に抑制される。
第２に、スタンドオフ部の後方上側に跳ね返された燃料の流れは、横幅方向の左右両側に分かれた後に、一対の連通領域をその前方側に通過する。ただし、その際において、燃料の一部の流れについては、下向き窪み部の起立壁部によってガイドし、コントロールすることが可能である。
第３に、一対の連通領域のうち、第２領域は上下幅が狭く絞られているため、スタンドオフ部によって跳ね返されてから第２領域を通過する燃料の流れ、および当初から一対の連通領域に向かう燃料の流れは、圧縮される。
このような作用に基づき、燃料がタンク本体部の前部側に流動する際のエネルギの減衰が図られ、タンク本体部の前部に勢いよく衝突することが回避される。その結果、燃料の前記衝突に起因する異音の発生を適切に防止または抑制することができる。
また、タンク本体部の前部に燃料が流動した後には、燃料がタンク本体部の後部側に流動する戻りの現象を生じる。この燃料の戻りも、第１領域および第２領域を有する一対の連通領域を利用して適切に行なわせることが可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る車両用燃料タンクの一例を示す概略斜視図である。（ａ）は、図１に示す車両用燃料タンクの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIIb－IIb断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIIc－IIc断面図である。図１および図２に示す車両用燃料タンクを車両に搭載した状態の一例を示す要部側面断面図である。（ａ），（ｂ）は、図１および図２に示す車両用燃料タンクの作用を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２に示す車両用燃料タンクＡは、自動車などの車両に搭載され、かつガソリンや軽油などの燃料を収容するのに用いられる。車両に搭載される場合、たとえば図３に示すような構造が採用される。
同図において、車両用燃料タンクＡは、車両のフロア部６の下方に配置されている。車両は、たとえばハイブリッド車や電気自動車などであり、フロア部６には、たとえば段差部６０が形成され、かつこの段差部６０の車両前方側である前側領域６１にバッテリ８が搭載されている。車両用燃料タンクＡは、フロア部６の前側領域６１、段差部６０、およ
び段差部６０の車両後方側の後側領域６２のそれぞれの下方に跨がるように配置されている。車両用燃料タンクＡは、いわゆる先薄状であり、後寄り領域１ｂの上下幅Ｈｂは、前寄り領域１ａの上下幅Ｈａよりも大きくされ、フロア部６の下方にスペース効率良く搭載されている。

図１および図２において、車両用燃料タンクＡは、後述する上壁部１０および下壁部１１などに対応する樹脂パリソンを原材料とするブロー成形を経て製造されたものである。
この車両用燃料タンクＡは、樹脂製のタンク本体部１、このタンク本体部１に設けられたスタンドオフ部２、左右一対の連通領域Ｓ、および各連通領域Ｓを第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とに区分する下向き窪み部１２（１２Ａ，１２Ｂ）を備えている。
図２（ａ）においては、スタンドオフ部２、および下向き窪み部１２に網点模様を付している。

タンク本体部１は、上壁部１０と下壁部１１とが外周接合部１３を介して接合された内部空洞ブロック状であり、上下高さ方向に幅をもつ前壁部１４、後壁部１５、および左右の両側壁部１６ａ，１６ｂなども形成されている。このタンク本体部１は、図３を参照して説明したように、後寄り領域１ｂが前寄り領域１ａよりも上下幅が大きい、いわゆる先薄状とされている。タンク本体部１には、燃料注入口５５、燃料ポンプ５０が取付けられる開口部５１、およびボルト挿通用孔５２が設けられた複数の取付け片部５３などが設けられている。

スタンドオフ部２は、上壁部１０に一体的に設けられた下向きの突出部２０Ａ（上側）と、下壁部１１に一体的に設けられた上向きの突出部２０Ｂ（下側）とを含み、かつこれらの先端部どうしが、たとえば熱溶着の接合部２１を介して互いに接合された部分である。上側および下側の突出部２０Ａ，２０Ｂは、ともに内部空洞状である。

スタンドオフ部２の上下高さ方向の各部は、タンク本体部１の横幅方向に湾曲しながら延びる平面断面視略円弧状とされている。スタンドオフ部２の後方を向く後面部２０ａは、横幅方向中央寄りの部分ほど前方側に窪む適当な曲率半径Ｒａの凹状曲面である。また、スタンドオフ部２の前方を向く前面部２０ｂは、横幅方向中央寄りの部分ほど前方側に突出する適当な曲率半径Ｒｂの凸状曲面である。

スタンドオフ部２が設けられる位置は、タンク本体部１の前後方向途中箇所の横幅方向中央寄りの位置であるが、本実施形態においては、タンク本体部１の上下幅が小さい前側領域１ａのうち、後側領域１ｂとの境界に近い箇所、または境界部に設けられている（図３も参照）。車両のフロア部６との関係では、スタンドオフ部２は、フロア部６の段差部６０の下部の下方近辺に位置している。
タンク本体部１内のうち、スタンドオフ部２の左右両側は、スタンドオフ部２よりも後方側の領域ＲＲと前方側の領域ＦＲとを連通させる一対の連通領域Ｓ（ＳＡ，ＳＢ）である。

下向き窪み部１２は、タンク本体部１の上壁部１０の一般部分１０ａよりも下向きに窪んだ部分であり、図１に示す斜視図においては、上面が開口した凹状部位に相当する。この下向き窪み部１２は、スタンドオフ部２の左右両側に、スタンドオフ部２とは離間した配置で設けられている。このことにより、タンク本体部１内の連通領域Ｓ（ＳＡ，ＳＢ）は、第１領域Ｓ１と、第２領域Ｓ２とを有している。第１領域Ｓ１は、スタンドオフ部２に隣接し、かつ上壁部１０の一般部分１０ａの下側に位置する領域である。第２領域Ｓ２は、第１領域Ｓ１の横幅方向外側に隣接し、かつ下向き窪み部１２の下側に位置する領域である。第２領域Ｓ２の上下幅Ｈ２は、第１領域Ｓ１の上下幅Ｈ１よりも小さい。

下向き窪み部１２（１２Ａ，１２Ｂ）のうち、スタンドオフ部２寄りの部位は、上壁部１０の一般部分１０ａから下向き、または斜め下向きに立ち下がった起立壁部１２ａであるが、この起立壁部１２ａは、スタンドオフ部２の横幅方向の端部よりも後方側の位置から前方側の位置に跨がるように延びている。この起立壁部１２ａは、平面視において、適当な曲率半径Ｒｃで略円弧状に湾曲した形状に形成されている（ただし、本発明はこれに限定されない）。

次に、前記した車両用燃料タンクＡの作用について説明する。

前記した車両用燃料タンクＡは、タンク本体部１の前後方向が、車両前後方向となるようにして、たとえば図３に示したような態様で車両に搭載される。このような搭載状態において、車両の走行時に急制動がなされた場合の車両用燃料タンクＡ内の液体の燃料の動きを、図４に示す模式図を参照して説明すると、次のとおりである。

すなわち、図４（ａ）の矢印Ｎ１は、急制動がなされた場合における燃料のメインの流れを示し、この流れは、スタンドオフ部２の後面部２０ａに衝突する。ただし、後面部２０ａは、既述した所定の凹状曲面であるため、メインの流れＮ１は、スタンドオフ部２の後方上側に跳ね返される。したがって、メインの流れＮ１の多くが、そのまま前進して前壁部１４やその上側付近に勢いよく衝突することは適切に抑制される。

スタンドオフ部２の後方上側に跳ね返された燃料の流れは、横幅方向の左右両側に分かれた後に、矢印Ｎ２で示すように、一対の連通領域Ｓをその前方側に通過する。ただし、その場合、矢印Ｎ２の流れの一部については、下向き窪み部１２の起立壁部１２ａによってガイドすることにより、湾曲した流れとなるようにコントロールすることが可能である。このことにより、矢印Ｎ２の流れが、前壁部１４やその上側付近に勢いよく衝突することも回避可能である。

一方、連通領域Ｓのうち、第２領域Ｓ２は、その上下幅Ｈ２が小さくされた狭路とされているため、スタンドオフ部２によって跳ね返されてから第２領域Ｓ２を通過する燃料の流れは、この第２領域Ｓ２において圧縮される。また、矢印Ｎ３で示すように、当初から連通領域Ｓに向かう燃料の流れも、狭路としての第２領域Ｓ２において圧縮される。したがって、矢印Ｎ３で示す流れも、前壁部１４やその上側付近に勢いよく衝突しないようにすることができる。

前記したように、本実施形態においては、矢印Ｎ１～Ｎ３で示した燃料の流れについては、いずれもエネルギの減衰が図られ、タンク本体部１の前壁部１４やその上側付近に勢いよく衝突しないこととなる。矢印Ｎ１の流れは、スタンドオフ部２により止められ、矢印Ｎ２の流れは、曲げられ、矢印Ｎ３の流れは圧縮により、それぞれエネルギの減衰が図られている。このようなことから、燃料がタンク本体部１の前壁部１４やその上側付近に衝突することに起因して異音が発生することを、適切に防止または抑制することが可能である。
本実施形態の車両用燃料タンクＡは、いわゆる先薄状に形成されているため、車両の急制動時には、本来的には、タンク本体部１の前壁部１４やその上側付近に対し、多くの燃料が勢いよく衝突する傾向はとくに強い。ところが、本実施形態によれば、そのようなことに対して適切に対応することが可能である。

一方、前記した燃料の前進動作（行き動作）の後には、燃料が後退する戻り動作も生じる。この戻り動作においては、図４（ｂ）において、矢印Ｎ４，Ｎ５に示すような流れが生じる。矢印Ｎ４の流れは、第２領域Ｓ２を通過する流れであるため、先に述べた矢印Ｎ３の流れと同様な作用を生じさせる。矢印Ｎ５の流れは、スタンドオフ部２の前面部２０
ｂに、その前方側から燃料が衝突する流れであるが、前面部２０ｂは、前方に凸の曲面であるため、燃料はこの前面部２０ｂによって前方側に跳ね返され難く、スタンドオフ部２の方向側に多くの燃料を円滑に廻り込ませることができる効果が得られる。その際には、下向き窪み部１２の起立壁部１２ａによって燃料流れを曲げる作用も得られる。このようなことから、燃料の戻り動作を静かに生じさせることも可能となる。燃料がタンク本体部１の後壁部１５やその上側付近に強く衝突して大きな異音が発生することも適切に回避される。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両用燃料タンクの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

本発明は、タンク本体部がいわゆる先薄状とされている場合に最適であり、上述の実施形態においてもそのような形態とされているが、本発明はこれに限定されない。タンク本体部の具体的な形状、材質、サイズなどは種々に変更可能である。
スタンドオフ部は、タンク本体部の上壁部および下壁部の双方に突出部が設けられて、これらの先端部が接合されている構成に代えて、上壁部および下壁部の一方のみに突出部が設けられ、かつこの突出部の先端部が他方の壁部まで延びて接合されている構成とすることも可能である。
なお、本発明におけるスタンドオフ部は、その後面部が所定の凹状曲面とされていればよく、上述の実施形態とは異なり、スタンドオフ部の前面部を、たとえば平面状とすることも可能である。

本発明でいう下向き窪み部は、要は、タンク本体部内のスタンドオフ部の左右両側の領域を、本発明が意図する第１領域と第２領域とに区分できるように、タンク本体部の上壁部に設けられていればよく、その具体的な面積、下向き突出寸法、平面視形状などは限定されない。

Ａ車両用燃料タンク
Ｓ連通領域（タンク本体部内の）
Ｓ１第１領域
Ｓ２第２領域
ＲＲ後側領域（タンク本体部内の）
ＦＲ前側領域（タンク本体部内の）
１タンク本体部
１２下向き窪み部
１２ａ起立壁部
２スタンドオフ部
２０ａ後面部（スタンドオフ部の）

Claims

上壁部および下壁部を有し、かつ燃料を収容可能なタンク本体部と、
このタンク本体部の前後方向途中箇所の横幅方向中央寄りの位置に設けられ、かつ前記上壁部および前記下壁部の少なくとも一方が他方側に接近して接合されたスタンドオフ部と、
前記タンク本体部内のうち、前記スタンドオフ部の横幅方向両側に設けられ、かつ前記スタンドオフ部よりも後方側の領域と前方側の領域とを連通させる一対の連通領域と、
を備えている、車両用燃料タンクであって、
前記スタンドオフ部の後面部は、横幅方向中央寄りの部分ほど前方側に窪む凹状曲面とされており、
前記上壁部のうち、前記スタンドオフ部の横幅方向両側には、前記上壁部の一般部分よりも下向きに窪んだ下向き窪み部が、前記スタンドオフ部とは離間した配置で設けられていることにより、前記各連通領域は、前記スタンドオフ部に隣接して前記一般部分の下側に位置する第１領域と、この第１領域の横幅方向外側に隣接して前記下向き窪み部の下側に位置し、かつ前記第１領域よりも上下幅が小さい第２領域と、を有しており、
前記下向き窪み部の前記スタンドオフ部寄りの部位は、前記上壁部の前記一般部分から下向き、または斜め下向きに立ち下がった起立壁部が、前記スタンドオフ部の横幅方向の端部よりも後方側の位置から前方側の位置に跨がるように延びた構成とされていることを特徴とする、車両用燃料タンク。