KR101428198B1

KR101428198B1 - 밀폐형 연료탱크의 배플 장치

Info

Publication number: KR101428198B1
Application number: KR1020120115091A
Authority: KR
Inventors: 정장현; 박정수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-08-07
Also published as: KR20140048770A

Abstract

본 발명은 배플본체와 연료탱크 사이에 충격흡수공간을 형성하고, 이 충격흡수공간에 스프링을 적용하여 연료증발가스의 내압증가를 흡수하여 배플본체의 융착면의 이탈로 인한 연료증발가스의 유출을 방지하고, 초기 연료탱크 성형시 융착면의 밀림량을 흡수하여 외부 충격 발생 시 취약한 부분을 개선할 수 있는 밀폐형 연료탱크의 배플 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 밀폐형 연료탱크의 배플 장치는 일측에 돌출부를 가지는 배플본체; 상기 배플본체의 돌출부와 간격을 두고 연료탱크에 융착되는 융착구조물; 및 상기 융착구조물과 배플본체의 돌출부 사이에 삽입장착되어 배플본체를 탄성지지하는 스프링;을 포함하고, 배플본체의 이동을 통해 연료탱크의 내압 및 초기 연료탱크 성형 시 밀림량을 흡수하여 연료유출을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 연료탱크의 배플 장치{Baffle apparatus for closed type of fuel tank}

본 발명은 연료유출 방지가능하고 내구성을 향상시킬 수 있는 밀폐형 연료탱크의 배플 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 소정 용량의 연료를 담아서 저장할 수 있는 연료탱크가 차체에 고정되고, 연료탱크의 내부에는 자동차의 주행 중에 연료가 관성력을 받아서 급작스럽게 이동하여 연료탱크와 부딪치면서 발생하는 충격소음을 줄여주기 위해 연료의 유동을 제한하는 배플이 설치되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 플라그인 하이브리드(PHEV) 차량의 연료탱크 배플 장착구조를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에서 연료탱크와 배플의 연결상태를 보여주는 단면도이다.

상기 배플(2)은 U자를 뒤집어 놓은 단면 형상의 판 구조로 이루어지고, 상기 판에 다수개의 연료유동홀(3)이 형성되어, 연료유동홀(3)을 통해 배플(2) 바깥쪽에서 안쪽으로 혹은 배플(2) 안쪽에서 바깥쪽으로 흐르도록 함으로써, 연료가 연료탱크(1) 내부에서 급작스런 이동으로 인한 충격을 흡수하여 충격소음을 줄여줄 수 있도록 하고 있다.

상기 연료탱크(1)는 플라스틱 수지로 사출성형되며, 연료탱크(1) 내부에 배플(2)이 장착되는데, 배플(2)은 연료탱크(1)의 좌우 벽면을 가로지르는 방향으로 길게 배치된다.

상기 배플본체(2)는 저면 양측에 하방향으로 돌출형성된 돌출부(4)를 가지며, 이 돌출부(4)는 열에 의해 연료탱크(1)에 융착됨에 따라 배플본체(2)를 연료탱크(1)에 고정시키는 역할을 한다.

그러나, 상기 배플본체(2)의 돌출부(4)를 연료탱크(1)에 융착시키는 경우에 연료탱크(1)의 내부적인 요인 혹은 외부적인 요인에 의해 연료탱크(1)와 배플본체(2) 사이의 융착면에 가해지는 내부 압력 및 외부 충격 등으로부터 영향을 받아 배플(2)의 융착면이 이탈됨으로써, 연료 누출에 의한 화재 위험 및 증발가스 누출시 연료냄새의 발생으로 운전자에게 불쾌감을 주는 문제를 초래한다.

예를 들어, 연료탱크(1)의 내부적인 요인 및 영향을 살펴보면 연료탱크(1)가 밀폐된 상태에서 연료탱크(1)에 저장된 연료로부터 증발가스가 발생하고, 이 증발가스의 증가에 따른 연료탱크(1) 내부압력의 상승으로 연료탱크(1)와 배플본체(2) 사이의 융착면이 연료탱크로부터 이탈될 수 있다.

또한, 연료탱크(1)의 외부적인 요인 및 영향을 살펴보면, 초기 연료탱크의 사출성형시 냉각공정에서 융착시 돌출부의 가압에 의해 융착면에 밀림현상이 발생하고, 이와 같은 밀림으로 인해 응력집중 및 잔류응력이 생성되어(도 2 참조), 외부 충격이 연료탱크(1)에 가해지는 경우에 배플(2)의 융착면이 연료탱크(1)에서 이탈될 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 배플본체와 연료탱크 사이에 충격흡수공간을 형성하고, 이 충격흡수공간에 스프링을 적용하여 연료증발가스의 내압증가를 흡수하여 배플본체의 융착면의 이탈로 인한 연료증발가스의 유출을 방지하고, 초기 연료탱크 성형시 융착면의 밀림량을 흡수하여 외부 충격 발생 시 취약한 부분을 개선할 수 있는 밀폐형 연료탱크의 배플 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 밀폐형 연료탱크의 배플 장치는 일측에 돌출부를 가지는 배플본체; 상기 배플본체의 돌출부와 간격을 두고 연료탱크에 융착되는 융착구조물; 및 상기 융착구조물과 배플본체의 돌출부 사이에 삽입장착되어 배플본체를 탄성지지하는 스프링;을 포함하고, 배플본체의 이동을 통해 연료탱크의 내압 및 초기 연료탱크 성형 시 밀림량을 흡수하여 연료유출을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 융착구조물은 컵 형태로서, 원형 파이프 형태로 이루어진 배플본체의 돌출부 내부에 삽입가능하고 상기 돌출부와의 사이에 좌우방향의 충격흡수공간을 가지게 되며, 컵 외주면에서 직경방향으로 돌출형성되고, 상기 배플본체의 돌출부의 연결홀에 상하방향으로 일정한 간격을 두고 삽입결합되는 연결돌기를 포함하여, 상기 배플본체를 전후/좌우방향 및 상하방향으로 이동가능하게 지지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 연결돌기는 융착구조물의 외주면 상단에서 원주방향으로 간격을 두고 형성되는 상부연결돌기와, 상기 융착구조물의 외주면 하부에서 원주방향으로 간격을 두고 형성되는 하부연결돌기로 구성되고, 상기 상부연결돌기와 하부연결돌기는 상하방향으로 서로 엇갈리게 형성되어 배플본체의 상하이동시에 가해지는 충격을 고르게 분산시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 융착구조물은 연료탱크와의 융착면에 다수의 홀을 가지고, 상기 홀을 통해 융착시 연료탱크의 수지가 삽입되어 연료탱크와 융착구조물의 체결력을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 밀폐형 연료탱크의 배플 장치의 장점을 설명하면 다음과 같다.

첫째로, 연료탱크 내부에 배플본체를 스프링으로 탄성지지하여 전후좌우 및 상하방향으로 일정 변위만큼 움직일 수 있도록 하고, 밀폐형 연료탱크에서 연료증발가스의 압력을 배플본체가 흡수하여 융착구조물이 연료탱크의 융착면에서 이탈되는 것을 방지함으로써, 연료증발가스의 누출로 인한 연료냄새의 발생을 방지할 수 있다.

둘째로, 초기 연료탱크 성형 시 냉각 공정에서 융착구조물에 발생하는 밀림량을 배플본체와 융착구조물 사이에 배치된 스프링의 탄성력을 흡수하여 잔류응력을 해소할 뿐만 아니라 급출발 혹은 급정거 시 연료의 출렁거림으로 인해 배플본체에 가해지는 충격을 흡수하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 플라그인 하이브리드(PHEV) 차량의 연료탱크 배플 장착구조를 나타내는 사시도
도 2는 도 1에서 연료탱크와 배플의 연결상태를 보여주는 단면도
도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 연료탱크의 배플 장치를 보여주는 사시도
도 4는 도 3의 일부 확대 사시도
도 5는 도 4의 A-A 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 연료탱크의 배플 장치를 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 일부 확대 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.

본 발명은 연료탱크(10)의 내부 요인 혹은 외부요인에 의해 가해질 수 있는 내압 및 외부 충격을 흡수하여 배플본체(11)의 융착면이 연료탱크(10)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 연료탱크(10)의 배플 장치에 관한 것이다.

본 발명은 연료탱크(10) 내부의 압력 및 외부의 충격을 흡수할 수 있는 융착구조물(12)을 가지는 밀폐형 연료탱크(10)의 배플 장치를 제공한다.

상기 융착구조물(12)은 연료탱크(10)와 배플본체(11) 사이를 연결하는 구조물이며, 이 구조물은 연료탱크(10)에 융착되지만 융착구조물(12)과 배플본체(11) 사이에 간격을 두고 스프링을 설치함으로써, 스프링에 의해 연료탱크(10) 내부에서 배플에 가해지는 충격 등을 흡수할 수 있다.

본 발명에 따른 밀폐형 연료탱크(10)의 배플 장치의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

배플본체(11)는 기존과 동일한 형상 및 기능을 가지며, 배플본체(11)와 연료탱크(10) 사이의 충격흡수공간을 가지는 점에 특징이 있다.

예를 들어 배플본체(11)의 일측에 상하방향으로 원형 파이프 형태의 돌출부(11a)가 형성되어 있고, 이 돌출부(11a)의 단부에 원주방향으로 간격을 두고 연결홀(11b)이 형성되어 연결홀(11b)을 통해 융착구조물(12)과 연결시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 돌출부(11a)의 단부에 융착구조물(12)이 삽입 장착된다.

상기 융착구조물(12)은 컵 형태로서, 컵의 외경은 배플본체(11)의 돌출부(11a)의 내경보다 상대적으로 작아 배플본체(11)의 돌출부(11a)와 융착구조물(12) 사이에 좌우방향의 충격흡수공간을 가지게 되며, 이에 따라 배플본체(11)가 직경방향(좌우방향)으로 움직일 수 있게 된다.

그리고, 융착구조물(12)을 배플본체(11)에 연결하기 위해, 융착구조물(12)의 외주면 상부와 하부에 상하방향으로 간격을 두고 각각 형성된 연결돌기(12a,12b)를 가지고, 상부연결돌기(12a)는 컵의 외주면 상단에 원주방향으로 간격을 두고 측방향으로 형성되고, 하부연결돌기(12b)는 컵의 외주면 하단, 정확하게는 하단에서 상방향으로 약간 위쪽에 원주방향으로 간격을 두고 측방향으로 형성된다.

여기서, 상부연결돌기(12a)는 배플본체(11)의 돌출부(11a) 상단 밖에 노출되며 돌출부(11a) 상단 위를 직경방향으로 가로지르는 방향으로 돌출되어, 배플본체(11)가 상승하는 경우에 배플본체(11)의 돌출부(11a)가 상부연결돌기(12a)에 의해 걸리게 하는 역할을 하고, 하부연결돌기(12b)는 배플본체(11)의 돌출부(11a) 내부에 삽입되며 하부연결돌기(12b)의 단부가 돌출부(11a)의 연결홀(11b)을 통해 삽입되어, 배플본체(11)가 하강하는 경우에 배플본체(11)의 돌출부(11a)가 하부연결돌기(12b)에 의해 걸리게 하는 역할을 한다.

또한, 상기 상부연결돌기(12a)와 하부연결돌기(12b)는 둘 다 원주방향으로 간격을 두고 형성되지만, 상하방향으로 서로 엇갈리게 돌출됨에 따라 배플본체(11)의 상하운동으로 연결돌기(12a,12b)가 배플본체(11)의 돌출부(11a)에 부딛힐 때의 충격을 융착구조물(12)의 외주면에 골고루 분산시키는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 상기 연결홀(11b)을 통해 배플본체(11)의 돌출부(11a)와 융착구조물(12)의 하부연결돌기(12b) 사이에 가지는 상하방향의 충격흡수공간에, 즉 돌출부(11a)의 연결홀(11b) 상단과 하부연결돌기(12b)의 상면 사이와 돌출부(11a)의 연결홀(11b) 하단과 하부연결돌기(12b)의 하면 사이에 각각 스프링이 삽입 장착됨으로써, 배플본체(11)를 탄성지지할 수 있다.

또한, 상기 융착구조물(12)에서 컵의 막힌 부분에 다수의 홀이 형성되고, 이 컵의 막힌 부분은 융착에 의해 연료탱크(10)에 직접 부착고정되고, 융착 시 연료탱크(10)의 용융수지가 다수의 홀 사이에 침투되어 융착됨으로써, 연료탱크(10)와 융착구조물(12) 사이의 체결력을 견고하게 유지할 수 있다.

이와 같이 구성된 밀폐형 연료탱크(10)의 배플 장치의 작동상태 및 작용을 하면 다음과 같다.

연료탱크(10) 내부에서 연료증발가스가 발생하여 내압이 증가하면 연료탱크(10) 내부에 스프링으로 탄성지지되는 배플본체(11)가 연료탱크(10)에 고정된 융착구조물(12)과 배플본체(11)의 돌출부(11a) 사이의 충격흡수공간을 통해 전후/좌우 및 상하방향으로 움직임에 따라 연료증발가스의 압력을 흡수할 수 있다.

또한, 초기 연료탱크(10) 성형 시 연료탱크(10)와 융착구조물(12)의 융착면(다수의 홀이 형성된 면)에 발생하는 밀림량을 흡수할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 연료탱크(10) 내부에 배플본체(11)를 스프링으로 탄성지지하여 전후좌우 및 상하방향으로 일정 변위만큼 움직일 수 있도록 하고, 밀폐형 연료탱크(10)에서 연료증발가스의 압력을 배플본체(11)가 흡수하여 융착구조물(12)이 연료탱크(10)의 융착면에서 이탈되는 것을 방지함으로써, 연료증발가스의 누출로 인한 연료냄새의 발생을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 초기 연료탱크(10) 성형 시 냉각 공정에서 융착구조물(12)에 발생하는 밀림량을 배플본체(11)와 융착구조물(12) 사이에 배치된 스프링의 탄성력을 흡수하여 잔류응력을 해소할 뿐만 아니라 급출발 혹은 급정거 시 연료의 출렁거림으로 인해 배플본체(11)에 가해지는 충격을 흡수하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

10 : 연료탱크
11 : 배플본체
11a : 돌출부
11b : 연결홀
12 : 융착구조물
12a : 상부연결돌기
12b : 하부연결돌기
12c : 홀
13 : 스프링

Claims

밀폐형 연료탱크의 배플 장치에 있어서,
일측에 돌출부(11a)를 가지는 배플본체(11);
상기 배플본체(11)의 돌출부(11a)와 간격을 두고 연료탱크(10)에 융착되는 융착구조물(12);
상기 융착구조물(12)과 배플본체(11)의 돌출부(11a) 사이에 삽입장착되어 배플본체(11)를 탄성지지하는 스프링;
을 포함하고, 배플본체(11)의 이동을 통해 연료탱크(10)의 내압 및 초기 연료탱크(10) 성형 시 밀림량을 흡수할 수 있으며,
상기 융착구조물(12)은 컵 형태로서, 원형 파이프 형태로 이루어진 배플본체(11)의 돌출부(11a) 내부에 삽입가능하고 상기 돌출부(11a)와의 사이에 좌우방향의 충격흡수공간을 가지게 되며,
컵 외주면에서 직경방향으로 돌출형성되고, 상기 배플본체(11)의 돌출부(11a)의 연결홀(11b)에 상하방향으로 일정한 간격을 두고 삽입결합되는 연결돌기(12a,12b)를 포함하여, 상기 배플본체(11)를 전후/좌우방향 및 상하방향으로 이동가능하게 지지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 연료탱크의 배플 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 연결돌기(12a,12b)는 융착구조물(12)의 외주면 상단에서 원주방향으로 간격을 두고 형성되는 상부연결돌기(12a)와, 상기 융착구조물(12)의 외주면 하부에서 원주방향으로 간격을 두고 형성되는 하부연결돌기(12b)로 구성되고, 상기 상부연결돌기(12a)와 하부연결돌기(12b)는 상하방향으로 서로 엇갈리게 형성되어 배플본체(11)의 상하이동시에 가해지는 충격을 고르게 분산시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 연료탱크의 배플 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 융착구조물(12)은 연료탱크(10)와의 융착면에 다수의 홀을 가지고, 상기 홀을 통해 융착시 연료탱크(10)의 수지가 삽입되어 연료탱크(10)와 융착구조물(12)의 체결력을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 연료탱크의 배플 장치.