JP7331752B2

JP7331752B2 - タンク

Info

Publication number: JP7331752B2
Application number: JP2020056214A
Authority: JP
Inventors: 匡祐岩室; 昌徳栗田; 哲治岡部; 和宏小平
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP2021155065A

Description

本開示は、燃料等の液体を貯留し、供給管を介して液体を吸い上げて外部に供給可能なタンクに関する。

従来、車両に搭載される燃料タンクとして、燃料の残量が少なくなって液面が低下した場合に備え、例えば、特許文献１に示すように、燃料タンク内に、燃料を溜めることができる貯留部としてリザーブ容器を設けたものが開発されている。この燃料タンクでは、リザーブ容器は、上方から吊設して、燃料タンク底面との間に隙間が空くように配置され、内部には、エンジンに燃料を送る供給パイプの先端の吸入口が配置されている。また、周壁部の下部には、逆止弁を配置した貫通孔が設けられている。これにより、燃料の供給を確保し、液面の低下による燃料の片寄りにより、供給パイプの先端の吸入口が燃料の液面から離れる不都合を防止している。

特許第３８２８１０３号公報

ところで、燃料タンクでは、燃料の残量が無くなるまで、供給パイプに安定して燃料を供給することが望まれている。
また、燃料タンクでは、燃料が外部からの比較的長周期な振動によって揺動して偏る現象、所謂、スロッシングが発生することが知られている。
燃料タンクにおいては、スロッシングが発生する際でも、エアを介在させることなく、確実に燃料を供給パイプに供給することが望まれている。
しかしながら、特許文献１に示すように、供給パイプの先端を囲む周壁が燃料タンク底面によりも上方に位置する構成では、燃料の液面が燃料タンク底面近傍にあるときに供給パイプに安定して供給できない。また、スロッシングが発生する場合、リザーブ容器の容量では供給パイプに燃料を連続して供給できないという問題がある。

本開示の目的は、液面が低下した場合に加えて、スロッシングが発生しても、貯留する液体を安定して供給することができるタンクを提供することである。

本開示に係るタンクは、
液体を収容可能な内部空間に前記液体を吸引するパイプが垂下して設けられ、前記パイプの先端の開口端部が底部近傍に配置され、前記底部に前記開口端部に対応する開口部が形成された、タンク本体と、
前記開口部に配置され、前記液体を貯留可能な貯留部と、
を有し、
前記貯留部は、
有底の筒状体であり、前記開口部に下方から着脱可能に取り付けられ、内部に、前記開口端部が配置される下半部と、
上下方向に貫通する筒状体であり、前記下半部に上方から接続されて、前記下半部とともに前記開口部から外れるように前記下半部に固定される上半部と、
を有し、
前記タンク本体には、前記開口部を囲むように、内周面に雌ねじ部を有する筒状の被嵌合部が設けられ、
前記上半部は、内部に挿入される前記パイプを位置決めする位置決め部と、前記開口部よりも上方の位置に設けられ前記上半部の前記筒状体の内側と外側とを連通する貫通孔とを有し、
前記下半部の底部は、前記開口部から下方に突出して設けられ、
前記下半部の上部は、外周に雄ねじ部を有し、前記開口部内に挿入されて、前記被嵌合部の前記雌ねじ部に着脱可能に螺合して前記開口部を閉塞し、前記下半部はドレイン蓋として機能する。

本開示によれば、液面が低下した場合に加えて、スロッシングが発生しても、貯留する液体を安定して供給することができる。

本開示の実施の形態に係るタンクの内部構造を示す概略断面図本開示の実施の形態に係るタンクの貯留部を模式的に示す概略縦断面図貯留部の下半部を外した状態を模式的に示す概略縦断面図本開示の実施の形態に係るタンクでの燃料の貯留の一例を模式的に示す概略断面図本開示の実施の形態に係るタンクにおいてスロッシングが生じた場合の燃料の貯留の一例を模式的に示す概略断面図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、タンクの内部構造を示す概略断面図である。
本開示の実施の形態に係るタンクは、一例として、トラック等の車両に搭載される燃料タンク１として説明するが、これに限らず、貯留する液体を供給パイプ等の供給部材により吸い上げて外部に供給するものであれば、どのようなタンクであってもよい。

燃料タンク１は、液体として燃料を貯留する。燃料タンク１は、例えば、直方形状体であり、側面に設けられたフランジ（図示省略）を介して、トラック等の車体の骨組みを構成する２本のフレーム間に、図示しない取付部材を介して取り付けられる。

燃料タンク１は、燃料を貯留するタンク本体２と、このタンク本体２から燃料を外部、ここではエンジン等に供給する供給パイプ３と、供給パイプを支持するパイプ支持部１２及び固定板１４とを備える。

タンク本体２の底部２２は、中央部に向かって四方から下り勾配が付けられている。
この底部２２には開口部２２３（図２参照）が設けられ、この開口部２２３には、燃料を貯留可能な貯留部４が配置されている。

本実施の形態では、底部２２の中央部の開口部２２３（図２参照）は、貯留部取付面部２２１に設けられ、貯留部取付面部２２１は、中央部に段差によって形成され、底部２２において下り勾配の面の部位よりも下方に位置する部位である。この貯留部取付面部２２１の開口部２２３に、貯留部４が開口部２２３を閉塞するように取り付けられている。開口部２２３は、底部２２において、底部２２の近傍に配置される供給パイプ３の先端の開口端部３ａに対応して形成されている。開口部２２３が設けられる貯留部取付面部２２１は、底部２２の中央部に段差無く設けられてもよい。なお、燃料タンク１には、タンク本体２の上面部２４に、リターンパイプ１７、固定板１４等が設けられている。タンク本体２は鋼製である。

供給パイプ３は、タンク本体２から吸入した燃料をエンジンに送る管であり、リターンパイプ１７はエンジンに過剰に供給された燃料が戻される管である。
供給パイプ３の開口端部３ａ（図２参照）は、タンク本体２の内部空間に配置されており、開口部２２３に対応する位置に配置されている。供給パイプ３の開口端部３ａ（図２参照）は、例えば、底部２２の近傍で、且つ、開口部２２３に対応する位置に配置されている。底部２２の近傍とは、開口端部３ａを介して底部２２上の残燃料（底部２２上に残る燃料（液体））を吸入できる位置であり、底部２２に近接、或いは隣接するような位置であってもよい。供給パイプ３の開口端部３ａは、貯留部４内に配置され、下半部６内で、下半部６に囲まれるように配置されている。供給パイプ３は、開口端部３ａ周囲の燃料を吸入する。

パイプ支持部１２は、供給パイプ３の開口端部３ａを貯留部４内に配置するように供給パイプ３を位置決めした状態で固定板１４に固定される。パイプ支持部１２は、供給パイプ３を支持するものであれば、どのような構造でもよい。パイプ支持部１２は、例えば、鋼材を断面コ字状に屈曲成形され、供給パイプ３を挟む一対の対向する側板部と、側板部の下端を連結し、供給パイプ３が挿通される開口部を有する連結板部とを有する。パイプ支持部１２は、連結板部の開口部に供給パイプ３を挿通させて固定板１４の裏面に固定部（図示省略）を介して取り付けられている。

固定板１４は、円板状の部材であり、中央部には供給パイプ３を挿通させる孔部が設けられている。パイプ支持部１２及び固定板１４は、供給パイプ３の中間部を一対の側板部に保持固定することで、供給パイプ３の揺れ等を防止し、強固に固定する。

＜貯留部４＞
貯留部４について説明する。
図２は、本開示の実施の形態に係るタンクの貯留部４を模式的に示す概略縦断面図である。

貯留部４は、燃料の量が減少して液面が低下したときに、または、燃料のスロッシング時において、燃料を溜める。
貯留部４は、タンク本体２の底部２２よりも低い底面を有する有底筒状体である。
また、貯留部４は、底部２２の中央部の貯留部取付面部２２１に、底部を下方に突出させて、貯留部取付面部２２１から立ち上がるように着脱自在に設けられている。

貯留部４は、供給パイプ３の先端側部位を囲むように配置され、且つ、内部に液体を溜めるための液体溜め壁部(筒状体の一部)Ｒを有する。
貯留部４は、上半部８と、下半部６とを有する。なお、本実施の形態では、貯留部４は、止着部材７を用いてタンク本体２の貯留部取付面部２２１に取り付けられている。

止着部材７は、タンク本体２の底部２２の貯留部取付面部２２１上に開口部２２３を囲むように配置され、下半部６に接続される。
止着部材７は、貯留部取付面部２２１上で開口部２２３の周囲を囲むように配置される筒状の被嵌合部７１と、貯留部取付面部２２１上で被嵌合部７１の基端部側外周面から放射状に突出する底面フランジ７３とを有する。

被嵌合部７１は、下半部６の上部である挿入部６１と嵌合することにより、底面フランジ７３はフランジ部６３とで貯留部取付面部２２１を挟持し、開口部２２３を閉塞する。
本実施の形態では、被嵌合部７１は、内周面に雌ねじ部７１ａが設けられ、挿入部６１に形成される雄ねじ部６１ａと螺合する。
底面フランジ７３は、タンク本体２の内側で最下端の底面を構成する。

下半部６は、開口部２２３にタンク本体２の下面側から着脱自在に取り付けられる。下半部６は、開口部２２３に挿入れる挿入部６１と、フランジ部６３と、有底筒状の突状底部６５とを有する。下半部６は、例えば中空のプラグ状部材である。
下半部６は、開口部２２３を介して、タンク本体２の内側に配置される止着部材７とで貯留部取付面部２２１を挟むように嵌合して固定されている。
下半部６は、挿入部６１と突状底部６５とで有底筒状に形成され、外周面に放射方向に突出するフランジ部６３が取り付けられている。
下半部６内には、係止部８７と係合する被係止部６５２が設けられている。

挿入部６１は、筒状体であり、底部２２の貯留部取付面部２２１の開口部２２３からタンク本体２内に挿入される。挿入部６１は、タンク本体２内で、止着部材７の筒状の被嵌合部７１に嵌合する。挿入部６１は、被嵌合部７１とともに、貯留部取付面部２２１上に配置された止着部材７の底面フランジ７３から突出するように配置される。

本実施の形態では、挿入部６１の外周には、雄ねじ部６１ａが形成され、止着部材７の筒状の被嵌合部７１の雌ねじ部７１ａと螺合している。これにより、フランジ部６３は、底面フランジ７３とともに底部２２の貯留部取付面部２２１を強固に挟持し、下半部６は、開口部２２３を閉塞して着脱自在に固定される。

下半部６は、開口部２２３に着脱自在に取り付けられることにより、タンク本体２のドレイン蓋として機能する。
すなわち、下半部６は、図３に示すように、開口部２２３から取り外すことにより、タンク本体２の貯留部取付面部２２１における開口部２２３は外部に露出する。このとき、下半部６とともに上半部８も取り外すことができる。
これにより、タンク本体２内から残燃料を抜いてタンク本体２内の掃除などタンク本体のメンテナンスを行うことができる。

突状底部６５は、挿入部６１と連続する中空部を有した有底の筒状体である。
突状底部６５は、タンク本体２に取り付けられることでタンク本体２の底面（貯留部取付面部２２１上の底面フランジ７３に相当）よりも下方に突出して配置される最下面を有する。突状底部６５は、タンク本体２内において燃料の液面が低下し底部２２に至る場合でも燃料を確保できる。

上半部８は、上下方向に貫通する筒状体であり、下半部６に上方から接続されることで固定される。上半部８は、貫通孔８５と、筒状体として供給パイプ３の先端部分を囲む位置に配置される液体溜め壁部Ｒと、を備える。

上半部８は、下半部６側である基端部８ａ側に係止部８７を有し、基端部８ａ側を下半部６内に挿入して下半部６内の被係止部６５２に係合する。これにより、上半部８は、下半部６に内篏し、外れにくく固定された状態となっている。係止部８７は、例えば、基端部８ａ側から延出して設けられ弾性変形する延出部の先端部で外方に突出された爪であり、基端部８ａを下半部６内に挿入した際に、下半部６内の被係止部６５２に係合するように構成されている。

また、上半部８は、先端部８ｂ側に上方から上半部８内に挿入される供給パイプ３を位置決めする位置決め部８９が設けられている。

貫通孔８５は、開口部２２３よりも上方の位置に配置されており、上半部８の筒状体の内側と外側とを連通する。貫通孔８５は、上半部８内にタンク本体２から燃料を流入させる。燃料の液面が開口部２２３より低い場合でも、下半部６で貯留した燃料を供給パイプ３に吸入させることができる。
貫通孔８５は、本実施の形態では、貯留部４において、被嵌合部７１と挿入部６１の嵌合部分の上端部に隣接する位置で、タンク本体２の底部２２の近傍に位置している。これにより、タンク本体２の底部２２近くまで液面が下がっても上半部８内に燃料が流入する。

液体溜め壁部Ｒは、筒状体の一部として貫通孔８５の上部に設けられている。
液体溜め壁部Ｒは、貫通孔８５の上方（本実施の形態では先端部８ｂにおいて開口が形成される位置までの間）において、供給パイプ３を囲むように配置されている。液体溜め壁部Ｒは、上半部８内部と外部とを仕切り、貯留部４内からタンク本体２へ燃料が流出しないように設けられている。
なお、位置決め部８９が配置された先端部８ｂにおける上半部８の内外空間は連通している。

液体溜め壁部Ｒは、貯留部４において、スロッシングが生じた場合に貯留部４内に貯留する燃料（液体）を外部に流出させにくくして溜める。液体溜め壁部Ｒにより、スロッシング時でも、供給パイプ３に連続して燃料を吸入させる量を確保できれば、貫通孔８５はいくつ設けられてもよい。

＜効果＞
図４及び図５を用いて、本開示の実施の形態に係るタンクにおける貯留部の作用を説明する。図４は、本開示の実施の形態に係るタンクでの燃料の貯留の一例を模式的に示す概略断面図であり、図５は、本開示の実施の形態に係るタンクにおいてスロッシングが生じた場合の燃料の貯留の一例を模式的に示す概略断面図である。なお、図４及び図５において、挿入部６１と被嵌合部７１は、便宜上、嵌合部分Ｋで示す。

本実施の形態では、貯留部４の底部を構成する下半部６は、タンク本体２の底面より下方に突出して配置されている。また、タンク本体２の内部では、挿入部６１と被嵌合部７１との嵌合部分Ｋ（図４参照）が、タンク本体２の底面を構成する底面フランジ７３から上方に突出して配置され、嵌合部分の近傍或いは隣接して貫通孔８５が設けられている。

図５に示すように、タンク本体２内の燃料が減少しても、その液面が貫通孔８５よりも高い場合、貫通孔８５を介して、貯留部４内にタンク本体２内の燃料が流入し、供給パイプ３には十分な燃料を吸入させることができる。
また、本実施形態によれば、タンク本体２における燃料の液面が、貫通孔８５から低くなる場合でも、貯留部４は、下半部６の内部（突状底部６５、挿入部６１）、つまり、突状底部６５の底面から貫通孔８５の下端までの間の領域で、燃料を貯留できる。

よって、下半部６の内部（突状底部６５、挿入部６１）が囲む供給パイプ３の開口端部３ａにより燃料の吸入を確実に行うことができる。
液体を貯留するタンク本体２が、燃料を貯留して車両に設けられている場合等では、外部からの荷重により、タンク本体２内の燃料が揺動し偏る場合（スロッシングの発生）がある。この場合でも、貯留部４は、突状底部６５の底面から貫通孔８５の下端までの間の領域に加えて、液体溜め壁部Ｒを有するので、液体溜め壁部Ｒにより、燃料が貯留部４外に流出することを確実に防止できる。これにより、スロッシングが発生しても、供給パイプ３に対して確実に液体を吸入させ、安定した燃料供給を行うことができる。

本開示に係るタンクは、液面が低下した場合に加えて、スロッシングが発生しても、貯留する液体を安定して供給することができ、特に、車両の燃料タンクに用いるものとして有用である。

１燃料タンク（タンク）
２タンク本体
３供給パイプ
３ａ開口端部
４貯留部
６下半部
７止着部材
８上半部
８ａ基端部
８ｂ先端部
１２パイプ支持部
１４固定板
１７リターンパイプ
２２底部
２４上面部
６１挿入部
６１ａ雄ねじ部
６３フランジ部
６５突状底部
７１被嵌合部
７１ａ雌ねじ部
７３底面フランジ
８５貫通孔
８７係止部
８９位置決め部
２２１貯留部取付面部
２２３開口部
６５２被係止部
Ｋ嵌合部分
Ｒ壁部

Claims

液体を収容可能な内部空間に前記液体を吸引するパイプが垂下して設けられ、前記パイプの先端の開口端部が底部近傍に配置され、前記底部に前記開口端部に対応する開口部が形成された、タンク本体と、
前記開口部に配置され、前記液体を貯留可能な貯留部と、
を有し、
前記貯留部は、
有底の筒状体であり、前記開口部に下方から着脱可能に取り付けられ、内部に、前記開口端部が配置される下半部と、
上下方向に貫通する筒状体であり、前記下半部に上方から接続されて、前記下半部とともに前記開口部から外れるように前記下半部に固定される上半部と、
を有し、
前記タンク本体には、前記開口部を囲むように、内周面に雌ねじ部を有する筒状の被嵌合部が設けられ、
前記上半部は、内部に挿入される前記パイプを位置決めする位置決め部と、前記開口部よりも上方の位置に設けられ前記上半部の前記筒状体の内側と外側とを連通する貫通孔とを有し、
前記下半部の底部は、前記開口部から下方に突出して設けられ、
前記下半部の上部は、外周に雄ねじ部を有し、前記開口部内に挿入されて、前記被嵌合部の前記雌ねじ部に着脱可能に螺合して前記開口部を閉塞し、前記下半部はドレイン蓋として機能する、
タンク。
前記上半部は、前記貫通孔よりも上方に前記筒状体の一部を有する、
請求項１に記載のタンク。