JPS591605B2 - 液体燃料タンク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として自動車に用いられる液体燃料タンク
装置に関する。

従来の自動車用液体燃料タンク装置としては、第１、２
図に示すようなものがあり、車体のトランクルームフロ
ア部の下側に設けられた燃料タンク１には、巻線抵抗を
用いた抵抗変化検出型液体燃料用計量センサ２が取付け
られていて、この計量センサ２にはアーム３を介してフ
ロート４が設けられている。

したがって、このフロート４が燃料液面レベルに追従し
て作動すると、アーム３が回動し計量センサ２内の町変
抵抗部の抵抗値が変化して、これにより燃料タンク１内
におけるガソリン等の液体フ 燃料の量が計れるように
なつている。

なお、第１、２図中、符号５は燃料給油口、６は計量セ
ンサ２のリード線、７はエンジンヘ液体燃料を送出する
ためのサクションパイプ（アウトレットパイプ）を示し
ている。

しかしながら、このような従来の液体燃料タンク装置で
は、自動車の走行時におけるコーナリングやブレーキン
グ等により、液体燃料の液面が波立つため、フロート４
は第２図に示すように波間に浮かぶ木の葉のごとく揺動
し、これによりメータの指示が不安定になるという問題
点がある。

さらに、従来の液体燃料タンク装置では、単体が振動す
ると、フロート４がタンク上面または下面を打ち、これ
により打音を発生するという問題点がある。そこで、燃
料タンクの内部に、非偏平フロートを収容したサブタン
クをそなえたものを提案されているが従来のこの種の液
体燃料タンク装置では、燃料タンク本体のアセンブリ加
工前に、サブタンクを燃料タンク内に収容しなければな
らない構成にをよつているものであるから、燃料タンク
の漏洩等の検査のために行なう圧力検査時に、サブタン
クが変形するおそれがあり、これによりフロートを組み
Ｈけた状態での液面検出センサのセッティング位置が変
動してしまうという問題点がある。

また、サブタンク内に収容されるフロートが偏平状に形
成されていないから、液面の変動範囲を広く検出するこ
とが困難であるという問題点もある。本発明は、これら
の問題点を解決しようとするもので、メータ指示の安定
性を向上させ、さらには上記フロートのタンク面への打
撃に基づく打音を軽減させるとともに、計量機構のセツ
テイング位置の変動を招かないようにし、且つ、液面の
変動範囲を広く検出できるようにした、液体燃相タンク
装置を提供することを目的とする。

このため、本発明の液体燃料タンク装置は、液体燃料を
収容するタンタ内において液体の流通を許容しうる消波
用壁部で形成された外形が半球状（ほぼ半球状のものを
含む）の区画室と、外部から上記区画室へ通じる開口を
覆う力ハーフレートと、同カバープレートに取付けられ
た液体燃料計量機構とをそなえ、上記消波用壁部が上記
カバープレートに一体的に設けられ、且つ、上記液体燃
利計量機構が液体燃料の液面に浮遊する偏平フロートを
そなえ、同偏平フロートが上記区画室内で作動すべく配
設されて、上記消波用壁部が網状の枠組にキヤンバスを
貼付して構成されたことを特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第３，４図はそれぞれ本発明の完成に至る一過程として
の自動車用液体燃料タンク装置の要部を示す縦断面図お
よび部分平面図であり、第５図は本発明の一実施例とし
ての自動車用液体燃料タンク装置の要部を示す斜視図で
ある。

まず、本発明の完成に至る一過程としての自動車用液体
燃料タンク装置について説明する。

第３，４図に示すように、車両トランクルームのフロア
部の下側に設けられてガソリン等の液体燃料を収容する
液体燃相タンク２０の上面には、開口が形成されており
、この開口を覆うように長円形のカバープレート２１が
ビス２１ａ等により固定されるようにして設けられてい
る。なお、タンク２０の開口縁部２０ａとカバープレー
ト２１との間には、タンク２０の歪を防止するための補
強部材としての枠状タツピングプレート２２が介設され
ている。

このタツピングプレート２２としては板金製もしくはポ
リエチレンのごときプラスチツク製のものが用いられる
。さらに、このタンク２０は、外形が半球状又ははぼ半
球状の区画室Ｓをそなえており、この区画室Ｓは、タン
ク２０内において、消波用周壁部２３と消波用底壁部２
３′とで囲まれるようにして形成されており、この区画
室Ｓの上部開口はタンク開口に通じていて、前述のごと
く、このタンク開口には、これを覆うためのカバープレ
ート２１が配設されている。

そして、周壁部２３の上縁部は力ハーフレート２１の下
側に一体的に取付けられており、また底壁部２３′はこ
れとタンク２０の下面上側との間に微細な隙間が形成さ
れるようにゴム片３２を介して配設されている。

なお、底壁部２３′の外面にゴム片３２を貼付してもよ
い。

さらに、この周壁部２３の上端部および下端部には、そ
れぞれ液体流通孔２３ａ，２３ｂが形成されており、タ
ンタ２０内の液体燃料が各孔２３ａ，２３ｂを通じて、
この区画室Ｓへ流出入できるようになつている。

ところで、このカバープレート２１の下面側には、液体
燃料計量機構Ｍが配設されており、この液体燃料計量機
構Ｍは抵抗変化検出型計量センサ２４と、この計量セン
サ２４にアーム２５を介して枢着された薄型の偏平フロ
ート２６′とで構成されていて、これにより、この液体
燃相計量機構Ｍの偏平フロート２６′が、力ハーフレー
ト２１と一体の区画室Ｓ内で作動できるようになつてい
る。

また、この計量センサ２４には、アーム２５の回動に伴
つてこれと共に回動する導体ブラシ２４ａと、このブラ
シ２４ａの摺動により抵抗値が変わる抵抗２４ｂとが配
設されており、したがつてこの抵抗値の変化により液体
燃刺の量が計れるようになつている。さらに、偏平フロ
ート２６″のアーム支持孔にはその両端開口部にカラー
をそれぞれ介してアーム２５のＬ型折曲部が貫挿されて
フロート２６″がアーム２５のＬ型折曲部を軸として揺
動できるようになつており、このアーム２５の先端部は
、つぶされている。

なお、偏平フロート２６′はその厚さがタンク２０のフ
ロート作動個所における深さの１０（ｆｌ）以下に形成
されている。

例えば上記フロート作動個所における深さが１４０〜１
５０ｍｍであるような薄型燃料タンク２０：では、偏平
フロート２６′の厚さは１４〜１５ｍｍ以下に形成され
る。したがつて、このような比率で偏平フロート２６″
の厚さを形成すると、その厚さは従来から使用されてい
る非偏平フロートの厚さに比べ、かなり薄くすることが
でき、これによりセンサストローク量を大きくすること
ができるのであつて、その結果Ｆ点およびタンク２０内
における液体燃料の 渇状態を示す点（以下Ｅ点という
）の検出精度を向上させることができる。

さらに、偏平フロート２６″を前記非偏平フロートに比
し薄くしたことによる浮力減少分を償うため、その平面
積を大きくすることが行なわれている。

なお、この場合液面レベルの揺れの平均化した値を得る
ため、その縦長Ａと横長Ｂとの比Ｂ／Ａは、例えばｌ≦
Ｂ／Ａ〈３となるように構成されている。例えば、偏平
フロート２６１の厚さを約５ｍｍ（前述の従来の非偏平
フロートの厚さのほぼ１／３に当たる）とすれば、縦長
Ａが４８ｍｍ１横長Ｂが１１２ｍｍとなつて、その比Ｂ
／Ａは２．３３となりこの条件を満足している。

また、偏平フロート２６１の厚さを８關とすると、縦長
Ａが４８ｍｍ１横長Ｂが７０ｍｍとなつて、その比Ｂ／
Ａは１．４６となり、この場合も条件に満足している。

なお偏平フロート２６′の厚さを１０ｍｍまたは３ｍｍ
としても、比Ｂ／Ａのとるべき範囲を満足するように縦
長Ａおよび横長Ｂを決定することができる。この偏平フ
ロート２６′の材質としては、硬質スポンジ、発抱ポリ
エチレン、ナイロンシート、発泡ポリブチレンテレフタ
レート、ポリアセタール等が用いられる。

なお、タンク２０はその長手方向が車幅方向に沿うよう
に配設されており、偏平フロート２６″の横断面が長方
形状の場合、その長手方向が車幅方向に沿うように配設
されているが、この車幅方向に沿う方向に対し、偏平フ
ロート２６″を傾斜させた状態にしてこれを配設しても
よい。

また、第３，４図中、符号２７は力ハーフレート２１の
上面に形成された打ち出し部を示しており、タンク２０
が液体燃料の充満状態にあるときでも、偏平フロート２
６′が液面上に浮くことができるようになつていて、こ
れによりタンク２０内における液体燃料の充満状態を示
す点（以下Ｆ点という）の検出精度の向上がはかれるよ
うになつている。

さらに、第３，４図において、符号２８は偏平フロート
２６″の上昇限界を規制する上限ストツパ、２９は偏平
フロート２６′の下降限界を規制する下限ストツパ、３
０は計量センサ２４とリード線３１との間に介設された
電気コネタタを示している〜 なお、タンク２０の上面側に液体燃相計量機構Ｍを配設
する代わりに、タンク２０の下面側にこれを配設しても
よく、この場合は、第３図を１８０度回転したような配
置構成をとる。

この場合、上限ストツパ２８は下限ヌトツパ２９の機能
を果たし、下限ストツパ２９は上限ストツパ２８の機能
を果たしている。

また以下の実施例においても同様のことがいえる。上述
のごとく構成されている液体燃判タンタ装置によれば、
次のような作用効果が得られる。

（１）液体燃料計量機構Ｍが消波効果の大きい区画室Ｓ
内で作動すべく配設されているので、作動が安定し、こ
れによりメータ指示の安定性が大幅に向上する。（２）
また区画室Ｓへ液体燃料を流出入させうる液体流通孔２
３ａ，２３ｂが、周壁部２３の上下端部に合計２個所し
か設けられていないため、区画室Ｓ内の液体燃料は自動
車の振動や走行中におけるコーナリングやブレ一千ング
時においても波立つことがなく、これにより偏平フロー
ト２６′が小刻みに揺動するようなこともなくなり、そ
の結果メータ指示の安定性が大幅に向上する。

（３）区画室Ｓがタンタ２０内に形成されているので、
従来公知の燃利揺れ防止用バツフルプレートを付設する
必要がない。

（４）偏平フロート２６″が区画室Ｓ内で作動するよう
に配設されているので、二重防音構造を達成することが
でき、これによりタンク上面や底壁部２３″に偏平フロ
ート２６″が当たつたときに発する打音による騒音を大
幅に低減できる。

（５）カバープレート２１に打ち出し部２７が形成され
ているので、タンク製作上のコストダウンがはかれる。

（６） タツピングプレート２２がタンク開口縁部２０
ａに沿い配設されているので、タンク２０の剛性が大幅
に向上し、これにより計量センサ２４の検知精度の向上
がはかれる。

（７）区画室Ｓの消波用壁部２３が力ハーフレート２１
にこれと一体に形成されているので、この区画室Ｓをタ
ンク２０に対し着脱自在に設けうる利点があるほか、燃
料タンクの漏洩等の検査のために行なう圧力検査時に、
区画室Ｓ付きカバープレート２１を取外して行なうこと
ができるので、区画室Ｓの消波用壁部２３が変形するお
それがなく、これにより液体燃相計量機構Ｍのセツテイ
ング位置も変動することがない。

なお上記圧力検査時は、別のカバープレートをタンク開
口に取付ける。（８）区画室Ｓの底壁部２３″にゴム片
３２が取付けられているので、走行中等の振動により、
区画室Ｓの底壁部２３′とタンク下面とが互いにあたつ
て打音を発生するというようなことがない。

（９）また、ゴム片３２を取付けることにより、タンク
２０の上面と下面との間を突つ張るようにしたタンク構
造を達成できるので、上下方向のタンク剛性を増加させ
ることができ、その結累計量センサ２４の精度の大幅な
向上をはかることができる。ＡＯ）偏平フロート２６′
を用いることにより、液面の変動範囲を広く検出して検
出ストロークを大きくすることができ、これによりＥ点
およびＦ点の検出精度が向上する。

Ｇυ フロート２６″の厚さを薄くするとともにその平
面積を増大したことにより、この偏平フロート２６″の
剛性が低下するため、振動に基づく偏平フロート２６″
のタンク打音を低減でき、これによりＥ点またはＦ点で
のフロート打音を更に低減することができる。

０２）フロート２６″の縦長Ａと横長Ｂとの比Ｂ／Ａを
１くＢ／Ａ〈３としたことにより、走行中の液面の振れ
を平均化して検出することができ、これによりメータの
振れを少なくするとともにその指示誤差を少なくできる
。

（自）衝突事故等が発生しても、この区画室Ｓの壁部２
３，２３′がタンク２０を突破る危険性が少ない。

なお、壁部２３の下端部に、チ千ツクバルブを設けるこ
ともでき、この場合はさらに次のような作用効果が得ら
れる。

すなわち、チエツクバルブ内には、ポールがこのチエツ
クバルブ内において移動できるように配設されているの
で、コーナリング沖に加わる左右方向の加速度やブレー
キング中に加わる加速度により、ポールが移動してチエ
ツクバルブを閉じ、これにより区画室Ｓへの液体燃料の
流出入が行なわれなくなつて、その結果区画室Ｓ内の液
面の振れやその変動が少なくなり、検出精度の向上がは
かれる。

また、前述の第３，４図に示すものにおいて、その打ち
出し部２７に空気抜き管を接続してもよく、これにより
前述の実施例とはぼ同様の作用効果が得られるほか、液
体燃料の充満状態で打ち出し部２７内に溜まる空気を空
気抜き管から効率よく排出できるため、Ｆ点の検出精度
が更に向上するなお、この空気抜き管にオリフイスを設
けて燃料の流出入を制御することもできる。

ところで、前述の第３，４図に示す装置を逆にしてタン
ク下面開口にカバープレート２１を取付け、このカバー
プレート２１の打ち出し部２７にドレインプラグを取付
けてもよく、この場合は偏平フロート２６′が裏のＥ点
に至るまで浮いていることができ、その結果Ｅ点の検出
精度が向上するとともに、液体燃料を個謁状態にする場
合に、効率よく液体燃相を抜き採ることができる。

なお、この場合は底壁部２３″は区画室Ｓの頂壁部とし
て構成されている。なお、前述の装置において、力ハー
フレート２１とタツピングプレート２２との間にはパツ
キン（図示せず）が介装されて、これにより十分な液密
性が保たれている。

このように、第３，４図に示すタンク装置は各種の効果
ないし利点を有するが、次の点で問題がある。

すなわち、外形が筒状あるいは箱状の区画室をもつ従来
のものに比べ、区画室Ｓの外形が半球状であるので、区
画室Ｓの壁部２３，２３″がタンク２０を突破る危険性
は少ないものの、衝突時にタンク２０が変形した場合に
、区画室壁部２３，２３″の剛性のため、区画室壁部２
３，２３′が上記のタンク変形に応じて十分に追従して
変形することができず、これによりタンク破壊の危険性
は依然として残る。したがつて、自動車のように非常に
高い安全性を要求されるものについて、かかるタンク装
置をそのまま適用することは問題がある。そこで、本発
明の液体燃相タンク装置では、第５図に示すごとく、区
画室Ｓの外形が半球伏（ほぼ半球状の場合も含む）とな
るように、網状の枠組３８を施してから、この枠粗３８
上にキヤンバス３９が貼設されている。すなわち区画室
Ｓの消波用壁部が網状の枠組３８にキヤンバス３９を貼
付して構成されているのである。このように、区画室Ｓ
の外形を半球状とし、網状の枠組３８にキヤンバス３９
を貼付して壁部を構成することにより、次のような効果
ないし利点が得られる。

すなわち衝突事故等が発生して、タンク２０が変形して
も、この変形に、区画室壁部の変形も十分に追従するこ
とができ、これによりタンクの破壊を確実に防止するこ
とができるのであつて、非常に高い安全性と信頼性とを
確保できる。

なお、このキヤンバスは液体燃相がある程度の抵抗を持
つて区画室Ｓへ流出人しうるような材質のものが用いら
れる。

ところで、本発明のタンク装置も、第５図に示すごとく
、消波用壁部がカバープレート２１に一体的に設けられ
、区画室Ｓ内には、第３図に示すような偏平フロート式
液体燃相計量機構Ｍが設けられていることは、第３，４
図で示したタンク装置と回じであるので、その詳細は省
略する。

なお、この場合、薄型偏平フロート２６″がこのタンク
２０の深さの全長にわたつて昇降できるように、区画室
Ｓの形状を決めることはいうまでもない。以上詳述した
ように、本発明の液体燃料タンク装置によれは、液体燃
相を収容するタンク内において液体の流通を許容しうる
消彼用壁部で形成された外形が半球状（はぼ半球状のも
のも含む）の区画室と、外部から上記区画室へ通じる開
口を覆うカバープレートと、同カバープレートに取付け
られた液体燃相計量機構とをそなえ、上記消波用壁部が
上記カバープレートに一体的に設けられ、且つ、上記液
体燃料計量機構が液体燃料の液面に浮遊する偏平フロー
トをそなえ、同偏平フロートが上記区画室内で作動すべ
く配設されて、上記消波用壁部が網状の枠組にキヤンバ
スを貼付して構成されているので、次のような効果ない
し利点が得られる。

（１）走行中のコーナリングやブレーキング時において
も上記区画室Ｓ内の液体燃利は波立たず、これによりメ
ータ指示の安定性の大幅な向上がはかれる。

（２）上記区画室Ｓにより上記タンク２０がその液体燃
料計量部において二重防音構造として構成されているの
で、上記液体燃料計量機構Ｍを構成するフロート２６″
等の上記タンク２０面への打撃に基づく打音を低減させ
うる利点がある。

（３）区画室Ｓの消波用壁部がカバープレート２１にこ
れと一体に形成されているので、この区画室Ｓをタンク
２０に対し着脱自在に設けうる利点があるほか、燃料タ
ンクの漏洩等の検査のために行なう圧力検査時に、区画
室Ｓ付きカバープレート２１を取外して行なうことがで
きるので、区画室Ｓの消波用壁部が変形するおそれがな
く、これにより液体燃料計量機構Ｍのセツテイング位置
も変動することがない。なお上記圧力検査時は、別のカ
バープレートをタンク開口に取付ける。（４）偏平フロ
ート２６１を用いることにより、液面の変動範囲を広く
検出して検出ストロークを大きくすることができ、これ
によりＥ点およびＦ点の検出精度が向上する。

（５） フロート２６′の厚さを薄くするとともにその
平面積を増大したことにより、この偏平フロート２６″
の剛性が低下するため、振動に基づく偏平フロート２６
′のタンク打音を低減でき、これによりＥ点またはＦ点
でのフロート打音を更に低減することができる。

（６）衝突事故等が発生して、タンク２０が変形しても
、この変形に、区画室壁部の変形も十分に追従すること
ができ、これによりタンク２０の破壊を確実に防止する
ことができるのであり、非常に高い安全性と信頼性とを
確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来の液体燃料タンク装置を示すもので、
第１図はその縦断面図、第２図はその要部を示す縦断面
図であり、第３，４図はそれぞれ本発明の完成に至る一
過程としての自動車用液体燃相タンク装置の要部を示す
縦断面図および部分平面図であり、第５図は本発明の一
実施例としての自動車用液体燃料タンク装置の要部を示
す斜視図である。 ２０・・・・・・液体燃相タンク、２０ａ・・・・・・
タンク開口縁部、２１・・・・・・カバープレート、２
１ａ・・・・・・ビス、２２・・・・・・タツピングプ
レート、２３・・・・・・消波用周壁部、２３″・・・
・・・消波用底壁部、２３ａ，２３ｂ・・・・・・液体
流通孔、２４・・・・・・計量センサ、２４ａ・・・・
・・導体ブラシ、２４ｂ・・・・・・抵抗、２５・・・
・・・アーム、２６（・・・・・偏平フロート、２７・
・・・・・打ち出し部、２８，２９・・・・・・ストツ
パ、３０・・・・・・電気コネクタ、３１・・・・・・
リード線、３２・・・・・・ゴム片、３８・・・・・・
網状の枠組、３９・・・・・・キヤンバス、Ｍ・・・・
・・液体燃料計量機構、Ｓ・・・・・・区画室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体燃料を収容するタンク内において液体の流通を
   許容しうる消波用壁部で形成された外形が半球状の区画
   室と、外部から上記区画室へ通じる開口を覆うカバープ
   レートと、同カバープレートに取付けられた液体燃料計
   量機構とをそなえ、上記消波用壁部が上記カバープレー
   トに一体的に設けられ、且つ、上記液体燃料計量機構が
   液体燃料の液面に浮遊する偏平フロートをそなえ、同偏
   平フロートが上記区画室内で作動すべく配設されて、上
   記消波用壁部が網状の枠組にキヤンバスを貼付して構成
   されたことを特徴とする、液体燃料タンク装置。