KR100508175B1 - 연료 탱크의 배플 플레이트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 운행 중 차체의 흔들림에 의한 연료 탱크 내의 연료 파동에 따라서 배플 플레이트가 상하이동되도록 하여 연료의 파동이 감쇄되도록 하기 위한 연료 탱크의 배플 플레이트 구조에 관한 것으로,

차량의 일측 하부에 장착되어 차량의 구동에 필요한 연료를 저장하는 통형의 연료 탱크에 있어서,

상기한 연료 탱크 내부에 상하 방향으로 세워지는 다수의 가이드와;

중앙부에 형성된 가이드 홀이 상기한 가이드의 도중에 끼워져 연료의 유면에 마찰되도록 형성되는 배플 플레이트와;

상기한 배플 플레이트에 부력을 제공하여 연료의 유면에 따라 상하이동될 수 있도록 상기 배플 플레이트의 상측면에 부착되는 부레와;

상기한 각각의 가이드에 축결합되는 배플 플레이트 간에 연결되어, 연료의 파동에 의해 발생되는 서로 이웃하는 배플 플레이트 간의 높이차를 줄이기 위한 스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 탱크의 배플 플레이트 구조{Baffle plate of fuel tank}

본 발명은 연료 탱크의 배플 플레이트 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 운행 중 차체의 흔들림에 의한 연료 탱크 내의 연료 파동에 따라서 배플 플레이트가 상하이동되도록 하여 연료의 파동이 감쇄되도록 하기 위한 연료 탱크의 배플 플레이트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료 탱크는 엔진 구동용으로 소모되는 연료를 저장하는 용기로서, 도 7에 도시되는 바와 같이 종래의 연료 탱크(10)는 얇은 강판으로 만들어진다. 그리고 상기한 연료 탱크(10)의 내부에는 저장된 연료가 일측으로 쏠리는 현상을 방지하기 위해서 수평방향 또는 수직방향으로 배플 플레이트(11)가 고정형성되어 있다.

따라서 차량이 일측으로 기울어진 상태이거나, 경사길을 운행하게 되는 경우 혹은 차량이 급선회되는 경우에 연료의 자중에 의한 출렁임을 방지하여 연료 펌프에 안정된 연료공급이 가능하도록 하였으며, 연료의 지나친 출렁임에 의한 소음이 감소되도록 하였다.

그런데 상기와 같이 연료탱크의 내부에 고정형성되는 배플 플레이트에 의해서 어느 정도의 연료의 출렁임을 감소시킬 수는 있었으나, 연료의 잔량에 따른 연료의 출렁임이 만족할만큼 방지되지는 못하였다. 이는 종래의 배플 플레이트 구조에서는 전후방향의 유체 흐름은 차단되지만 유체 유동음의 근본적 원인이 되는 연료 탱크 상면부 유체 충격에 의한 고체음이 내부 음향공간의 공진음으로 전이되는 현상은 근원적으로 차단되지 못하기 때문이었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 차량의 운행 중 차체의 흔들림에 의한 연료 탱크 내의 연료 파동에 따라서 배플 플레이트가 상하이동되도록 하여 연료의 파동이 감쇄되도록 하기 위한 연료 탱크의 배플 플레이트 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

차량의 일측 하부에 장착되어 차량의 구동에 필요한 연료를 저장하는 통형의 연료 탱크에 있어서,

상기한 연료 탱크 내부에 상하 방향으로 세워지는 다수의 가이드와;

중앙부에 형성된 가이드 홀이 상기한 가이드의 도중에 끼워져 연료의 유면에 마찰되도록 형성되는 배플 플레이트와;

상기한 배플 플레이트에 부력을 제공하여 연료의 유면에 따라 상하이동될 수 있도록 상기 배플 플레이트의 상측면에 부착되는 부레와;

상기한 각각의 가이드에 축결합되는 배플 플레이트 간에 연결되어, 연료의 파동에 의해 발생되는 서로 이웃하는 배플 플레이트 간의 높이차를 줄이기 위한 스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 연료 탱크 배플 플레이트의 구조 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 연료 탱크의 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 연료 탱크에 연료가 충만되었을 경우의 상태도이고, 도 4는 본 발명에 의한 연료 탱크에 연료가 부족할 경우의 상태도이고, 도 5 내지 도 6은 본 발명에 의한 배플 플레이트의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 연료 탱크를 지시하는 것이고, 도면부호 31과 32는 본 발명에 의한 배플 플레이트를 지시하는 것이다.

상기한 연료 탱크(20)의 외형은 종래의 일반적인 연료 탱크와 같을 형상으로 형성되고, 그 내부에는 상기 연료 탱크(20)의 상하방향의 2개 이상의 가이드(21,22)가 세워진다. 상기 가이드(21,22)는 연료 탱크(20)의 중앙을 기준으로 양측으로 대칭되도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 가이드(21,22)의 외주면에는 볼(40)이 이동되기 위한 레일(21a,22a)이 형성되는데, 상기 레일(21a,22a)은 그 단면이 상기 볼(50)의 반지름을 갖는 호형상으로 형성된다. 특히, 이 레일(21a,22a)은 상기 가이드(21,22)의 외주면으로 3개 정도가 등간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 각각의 가이드(21,22)의 도중에는 연료의 유면에 따라 상하이동되기 위한 배플 플레이트(31,32)가 각각 장착되는데, 이를 위해 상기 각각의 배플 플레이트(31,32)의 중앙부에는 가이드 홀(33,34)이 형성된다. 이 가이드 홀(33,34)의 내주면에는 상기 레일(21,22)에 일측이 수용되는 볼(50)을 감싸기 위한 볼 시트(35,36)가 형성된다. 따라서 상기한 볼(50)은 상기 볼 시트(35,36)에 구면의 대부분이 감싸지고, 나머지 구면은 상기 레일(21a,22a)에 선접촉되는 상태가 되므로서, 상기 배플 플레이트(31,32)가 상기 가이드(21,22)를 따라 상하이동되는 운동이 원할히 진행되도록 하게 된다.

배플 플레이트(31,32)는 도 2에서와 같이, 연료 탱크(20)의 중앙을 기준으로 양측으로 배치되며, 양측의 배플 플레이트(31,32) 간에는 소정 간격이 유지될 수 있도록 그 면적이 설정된다. 이 배플 플레이트(31,32)는 연료의 유면과의 마찰을 고려하여 연료와의 표면장력성이 우수한 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 배플 플레이트(31,32)의 상부면에는 상기 배플 플레이트(31,32)에 부력을 제공하여 연료의 유면변동에 빠르게 대응하도록 하기 위해 비중이 가벼운 재질의 부레(40,42)가 부착된다.

한편, 상기한 연료 탱크(20)의 내부에 양측으로 배치되는 배플 플레이트(31,32) 간에는 스프링(60)이 연결되는데, 이는 상기한 각각의 배플 플레이트(60)가 연료의 파동에 의해 서로 이웃하는 배플 플레이트(31,32) 간의 높이차가 생기는 것을 줄이기 위한 것이다. 즉, 스프링(60)의 장력에 의해서 각각의 배플 플레이트(31,32)가 연료의 파동에 심하게 반응되는 것을 막아 유면의 파고를 줄이기 위한 것이다.

상기와 같이 배플 플레이트(31,32) 간은 연결하기 위한 스프링(60)의 장착을 위해, 상기 배플 플레이트(31,32)와 부레(40,42)의 일측단에는 'ㄷ'자 형상의 브라켓(62)에 의해서 끼어진다. 상기한 스프링(60)의 양끝단은 브라켓(62)의 일측면에 연결되고, 균형을 위해 상기 배플 플레이트(31,32) 간에는 2개의 스프링(60)이 장착되는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 배플 플레이트(31,32)와 부레(40,42)가 연료 탱크(20)의 하부면 및 상부면에 직접 충돌되지 않도록 하기 위해서, 상기한 배플 플레이트(31,32)의 하측에는 하부 스톱퍼(71)가 하측으로 돌출된 상태로 형성되고, 상기한 부레(40,42)의 상측에는 상부 스톱퍼(72)가 상측으로 돌출된 상태로 형성된다. 특히, 상기한 하부 스톱퍼(71) 및 상부 스톱퍼(72)의 끝단에는 충격을 완충하기 위한 고무재의 댐퍼(71a,72a)가 부착되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 형성되는 배플 플레이트의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기한 연료 탱크(20)에 연료가 충만되었을 경우에는 도 3에서와 같이 배플 플레이트(31,32)가 유면의 따라 연료 탱크(20)의 상측에 위치되고, 상부 스톱퍼(72)의 댐퍼(72a)가 연료 탱크(20)의 상부면에 접촉된 상태가 되어, 상기한 부레(40,42)가 연료 탱크의 상부면에 직접 부딪치게 되는 것이 방지된다.

그리고 연료 탱크(20)에 연료가 부족한 상태의 경우에는 도 4에서와 같이 배플 플레이트(31,32)는 연료 탱크(20)의 하측에 위치되고, 하부 스톱퍼(71)의 댐퍼(71a)가 연료 탱크(20)의 하부면에 접촉된 상태가 되어, 상기한 배플 플레이트(31,32)가 연료 탱크의 하부면에 직접 부딪치게 되는 것이 방지된다.

한편, 연료 탱크(20) 내에 연료가 중간 정도 채워져 있을 경우에는 상기한 배플 플레이트(31,32)는 부레(40,42)에 부력에 의해서 연료의 유면에 뜬 상태가 유지된 채로, 연료의 유면이 변동됨에 따라서 그 높이가 이동된다.

그런데 차량이 급가감속되거나 급출발 및 급제동 등과 같이 차량의 운행 중에 연료 탱크(20)에 심한 흔들림이 가해지는 경우에는 연료 탱크(20) 내부의 연료에 저장된 연료가 출렁거리게 된다.

이렇게 연료 탱크(20) 내의 연료가 흔들리게 되어 유면에 파동이 발생되면, 상기한 각각의 배플 플레이트(31,32)는 유면에 따라 상하방향으로 이동되어진다. 즉, 연료의 파동이 낮을 경우에는 도 5에서와 같이 상기한 배플 플레이트(31,32)에 의해서 연료의 파동을 거의 상쇄시키게 되고, 연료의 파동이 높을 경우에는 도 6에서와 같이 상기한 배플 플레이트(31,32)가 파동을 억제하게 되므로서 연료의 파고를 낮추게 된다.

따라서 차량의 급제동이나 순간적인 가속 페달 작동시에 큰 유동을 억제하기 위하여 배플 플레이트(31,32) 간의 스프링(60) 장력을 이용 위상차를 억제시켜 주면서 동시에 고체 충격음을 감소시켜주게 되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 차량의 흔들림에 의해서 연료 탱크의 연료 유면이 파동되는 경우에 연료의 유면에 따라서 상하이동되는 배플 플레이트에 의해서 유면의 파고가 억제되므로서 연료가 연료 탱크의 상부면에 부딪치게 되어 발생되는 충격음이 감쇄될 뿐만 아니라, 기존의 연료 탱크와 같이 배플 플레이트가 용접되는 부분이 없으므로 배플 플레이트의 내구성이 향상되고, 연료의 유동이 억제되므로서 증발되는 연료량이 감소되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 연료 탱크의 구성도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 연료 탱크에 연료가 충만되었을 경우의 상태도.

도 4는 본 발명에 의한 연료 탱크에 연료가 부족할 경우의 상태도.

도 5 내지 도 6은 본 발명에 의한 배플 플레이트의 작동상태도.

도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 연료 탱크 21,22 : 가이드

21a,22a : 레일 31,32 : 배플 플레이트

33,34 : 가이드 홀 35,36 : 볼 시트

40,42 : 부레 50 : 볼

60 : 스프링 62 : 브라켓

71 : 하부 스톱퍼 72 : 상부 스톱퍼

71a,72a : 댐퍼

Claims (5)

1. 차량의 일측 하부에 장착되어 차량의 구동에 필요한 연료를 저장하는 통형의 연료 탱크에 있어서,

   상기한 연료 탱크(20) 내부에 상하 방향으로 세워지는 다수의 가이드(21,22)와;

   중앙부에 형성된 가이드 홀(33,34)이 상기한 가이드(21,22)의 도중에 끼워져 연료의 유면에 마찰되도록 형성되는 배플 플레이트(31,32)와;

   상기한 배플 플레이트(31,32)에 부력을 제공하여 연료의 유면에 따라 상하이동될 수 있도록 상기 배플 플레이트(31,32)의 상측면에 부착되는 부레(40,42)와;

   상기한 각각의 가이드(21,22)에 축결합되는 배플 플레이트(31,32) 간에 연결되어, 연료의 파동에 의해 발생되는 서로 이웃하는 배플 플레이트(31,32) 간의 높이차를 줄이기 위한 스프링(60); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 배플 플레이트 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 가이드(21,22)의 외주면에는 볼(50)이 이동되기 위한 레일(21a,22a)이 형성되고, 상기 배플 플레이트(31,32)의 가이드 홀(33,34) 내주면에는 볼(50)을 감싸는 볼 시트(35,36)가 형성되어, 상기 배플 플레이트(31,32)의 상하이동이 원활히 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 배플 플레이트 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 배플 플레이트(31,32) 및 부레(40,42)가 연료 탱크(20)의 상부면 및 하부면에 충돌되지 않도록 하기 위해, 상기 배플 플레이트(31,32)의 하측에는 하부 스톱퍼(71)가 돌출 형성되고, 상기 부레(40,42)이 상측에는 상부 스톱퍼(72)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 배플 플레이트 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기한 하부 스톱퍼(71) 및 상부 스톱퍼(72)의 끝단에는 충격을 완충하기 위한 고무재의 댐퍼(71a,72a)가 부착되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 배플 플레이트 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기한 스프링(60)의 양끝단은 배플 플레이트(31,32)와 부레(40,42)의 일측단을 감싸는 스프링 브라켓(62)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 배플 플레이트 구조.