TWI462845B - Vehicle fuel tank - Google Patents

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TWI462845B
TWI462845B TW100136049A TW100136049A TWI462845B TW I462845 B TWI462845 B TW I462845B TW 100136049 A TW100136049 A TW 100136049A TW 100136049 A TW100136049 A TW 100136049A TW I462845 B TWI462845 B TW I462845B
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reinforcing rib
fuel tank
casing
tank
auxiliary
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TW100136049A
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Inventor
Yuuichi Yosida
Shuji Yamamoto
Atsushi Seto
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Description

車輛用燃料箱 技術領域
本發明係有關於一種設置於車輛中之車輛用燃料箱。
 背景技術
引擎驅動之車輛設有用於容置汽油等燃料之燃料箱。燃料箱係藉熔接而接合上箱體與下箱體，並於上箱體與下箱體所形成之封閉空間內容置燃料。燃料箱之下箱體之內部底面上一般設有輔助箱，而構成即便車輛傾斜亦可維持之液面以避免燃料之抽吸不良，並可朝引擎安定供給燃料。輔助箱係在外部底面與下箱體之內部底面對向之狀態下，藉點焊而固定於下箱體上。
關於車輛用燃料箱，行駛中之上下振動將使燃料之重量作用於燃料箱底面上而使燃料箱因上下運動而發生振動，導致固結下箱體與輔助箱之熔接部發生疲勞破壞，而成問題。因此，已於下箱體之底面上設置補強肋以進行補強。
舉例言之，專利文獻1中已揭露一種為減少熔接部之應力集中，而於箱體底面上藉板狀支座安裝副箱體，以提昇彎曲剛性之技術。而，專利文獻2則揭露了改變用於固定輔助箱與下箱體之點焊之位置，而於下箱體底面上將凹補強肋及凸補強肋設成直線狀之車輛用燃料箱。進而，專利文獻3則揭露了為避免輔助箱與箱體底面之剝離，而設置牽索 以補強之技術。又，專利文獻4則揭露了於箱體本體之底面上設有在前述箱體本體之長向之中央部與輔助箱之設置部分之兩側部分上朝不同方向延伸之補強肋之車輛用燃料箱。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】特開平10-44793號公報
【專利文獻2】特開2002-321537號公報
【專利文獻3】特開2002-67711號公報
【專利文獻4】特開2000-158956號公報
 發明概要
然而，若如上述專利文獻1或3般設置用於對下箱體固定輔助箱之其它構件，將增加車輛整體之重量，而與車輛輕量化之驅勢背道而馳。且，亦有構件增加導致成本亦增加之問題。另，若如上述專利文獻2或4般於下箱體設有不連續之複數補強肋，則已確認在補強助之不連續點上強度較差。此時，即便如專利文獻2般改變點焊之排列，亦無法獲致充分之剛性，故無法有效避免用於固接輔助箱與下箱體之熔接部之疲勞破壞。
因此，本發明即有鑑於上述問題而設計，本發明之目的在提供一種可提高箱體之剛性，並可避免行駛中之上下振動所導致用於固接輔助箱與下箱體之熔接部之疲勞破壞 之全新改良燃料箱。
為解決上述問題，依據本發明之一觀點，可提供一種車輛用燃料箱，其特徵在於，包含上箱體及下箱體相互接合而形成可供容置燃料之封閉空間之箱體本體，以及藉點焊固定於前述下箱體之底面部上之輔助箱，前述點焊係在前述輔助箱之寬度方向上相間而沿前述下箱體之長向設定複數列，前述下箱體之底面部上形成沿其長向而連續延伸且位在前述點焊之列間之至少一補強肋，且前述輔助箱之下面除前述補強肋外，不具備未與前述下箱體之底面部接觸之部位。
依據本發明，於下箱體之底面部上，形成在輔助箱之第1方向(寬度方向)之長度之大致中心線上連續延伸在與第1方向垂直之第2方向(長向)上之至少一補強肋，即可提高車輛用燃料箱之2次板振動模式之基本頻率。藉此，而可提昇車輛用燃料箱之剛性，並可避免行駛中之上下振動所導致用於固接輔助箱與下箱體之熔接部之疲勞破壞。
補強肋之長度形成為長向之下箱體之底面部之平坦部分長度的80%以上之長度。藉此，即可充分保持車輛用燃料箱之剛性。
補強肋亦可自下箱體之底面部連續形成至側壁部。
複數列之點焊亦可與形成於輔助箱之寬度方向之大致中心線上之補強肋配置成對稱。
補強肋之寬度亦可形成為夾著前述補強肋而隣接之點 焊之列間隔的50%以上之長度。藉此，即可充分保持車輛用燃料箱之剛性。
在列方向上隣接之點焊間，設有形成於與下箱體之底面部垂直之方向上之凸起部。藉此，而可充分保持車輛用燃料箱之剛性。
亦可於下箱體之底面部上沿其長向於輔助箱之寬度方向之端面至下箱體之側壁部之間之平坦部分形成其它補強肋。
補強肋亦可形成為朝寬度方向曲折之曲折補強肋，或寬度已改變之寬度變化補強肋。
箱體本體及輔助箱亦可由表面處理鋼板、不銹鋼或鋁合金中至少任一種材料所構成，下箱體與輔助箱亦可由同一材質所形成。
如以上之說明，依據本發明，可提供一種可提高箱體之剛性，並避免行駛中之上下振動所導致用於固接輔助箱與下箱體之熔接部之疲勞破壞之燃料箱。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明第1實施例之車輛用燃料箱之外觀之立體圖。
第2圖係顯示本發明第1實施例之車輛用燃料箱之下箱體之內部之立體圖。
第3圖係第2圖之平面圖。
第4圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L時之2次 板振動模式之說明圖。
第5圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L時之2次板振動模式之說明圖。
第6圖係顯示第3圖所示之補強肋之長度LB 為平坦部長度L之48%時之下箱體之形狀之平面圖。
第7圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L之48%時之2次板振動模式之說明圖。
第8圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L之48%時之2次板振動模式之說明圖。
第9圖係顯示補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之66%之長度時之下箱體之形狀之說明圖。
第10圖係顯示補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之19%之長度時之下箱體之形狀之說明圖。
第11圖係顯示副補強肋形成於副補強肋配置可能寬度WA 內之輔助箱側時之下箱體之形狀之說明圖。
第12圖係顯示副補強肋形成於副補強肋配置可能寬度WA 內之下箱體之側面側時之下箱體之形狀之說明圖。
第13圖係顯示下箱體之底面部上形成不連續之3補強肋時之下箱體之形狀之說明圖。
第14圖係顯示包含形成有第13圖之不連續之補強肋之下箱體之燃料箱之2次板振動模式之說明圖。
第15圖係顯示包含形成有第13圖之不連續之補強肋之下箱體之燃料箱之2次板振動模式之說明圖。
第16圖係顯示在補強肋之延長周邊設有其它補強肋之 下箱體之內部作為相對本發明之比較例之立體圖。
第17圖係第2圖之下箱體之平面圖。
第18圖係顯示包含其它補強肋之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第19圖係顯示包含其它補強肋之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第20圖係顯示除補強肋以外並具備不與輔助箱之下面接觸之部位之下箱體之內部作為相對本發明之比較例之立體圖。
第21圖係第20圖之下箱體之平面圖。
第22圖係沿行第21圖之I-I線之截面圖。
第23圖係顯示除補強肋以外並具備不與輔助箱之下面接觸之部位之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第24圖係顯示除補強肋以外並具備不與輔助箱之下面接觸之部位之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第25圖係顯示本發明第2實施例之燃料箱之一構造之平面圖。
第26圖係顯示本發明第2實施例之燃料箱之其它構造之平面圖。
第27圖係顯示形成於下箱體之補強肋為凸狀時之下箱體之形狀之一例之截面圖。
第28圖係顯示形成於下箱體之補強肋為凸狀時之下箱體之形狀之一例之截面圖。
第29圖係本發明之變形例之包含曲折補強肋之下箱體 之平面圖。
第30圖係本發明之變形例之包含寬度變化補強肋之下箱體之平面圖。
 用以實施發明之形態
以下參照附圖，詳細說明本發明之較佳實施例。另，本說明書及圖示中，實質具有同一功能構造之構成要素將附以同一標號而省略重複之說明。
(第1實施例) [1-1.燃料箱之外觀例]
首先，基於第1~3圖，說明本發明第1實施例之車輛用燃料箱100之概略構造。另，第1圖係顯示本實施例之車輛用燃料箱100之外觀之立體圖。第2圖係顯示本實施例之車輛用燃料箱100之下箱體120之內部之立體圖。第3圖係第2圖之平面圖。另，以下係以車輛用燃料箱100之長向為車輛之行進方向而進行說明。
本實施例之車輛用燃料箱100一如第1圖所示，係接合上箱體110與下箱體120而形成。本實施例之上箱體110及下箱體120分別由底面部與側壁部所構成，並使上箱體110及下箱體120之開口部分即側壁部之緣端部上形成之凸緣對向而相互接合，以構成箱體本體。藉此，而形成用於容置燃料之封閉空間。上箱體110及下箱體120之底面部與側壁部之接合部分則形成R形狀之彎曲部。
封閉空間內則如第2圖所示，於下箱體120之底面部124 上固定有輔助箱130。輔助箱130係藉點焊而固定。業經點焊之部位則表示為點焊150。本實施例之下箱體120與輔助箱130係藉6個點焊150a~150f而固定。
下箱體120之底面部124上，形成有在輔助箱130之寬度方向(x方向)之長度之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向(y方向)無接縫而連續之補強肋142。如第3圖所示，本實施例之下箱體120上形成有補強肋142，而使補強肋142之寬度中心位在下箱體寬度WL 之中心線上，但補強肋142亦可不嚴格地形成於下箱體寬度WL 之中心線上。此時，補強肋142宜形成於下箱體寬度WL 之中心線上。又，在補強肋142之兩側與補強肋142大致平行而形成有2個側補強肋144、146。
構成燃料箱100之上箱體110、下箱體120及輔助箱130係由諸如業經鍍層處理或塗膜等表面處理之表面處理鋼板、不銹鋼、鋁合金等所形成。另，下箱體120與輔助箱130係藉點焊而固定，故由同一材料所形成。
在此，本實施例之車輛用燃料箱100之特徵在於，於下箱體120之底面部124上形成有在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上沿長向連續延伸之補強肋142。一如前述，迄今，為提昇燃料箱100之剛性，而於下箱體120設有補強肋，但尚未能有效避免行駛中之上下振動所致之用於固接輔助箱與下箱體之點焊之疲勞破壞。
本案發明人等人鑽研檢討之結果，已查明於下箱體120之底面部124上安裝有輔助箱130之燃料箱100中，下箱體 120之底面部124之2次板振動模式係令用於固定下箱體120與輔助箱130之點焊150剝離之要因。即，本實施例之燃料箱100中，有效提昇下箱體120之底面部124對於2次板振動模式之剛性(基本頻率)甚為重要，而須於下箱體120形成對應上述模式之補強肋。其次，已驗證形成在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向無接縫而連續之補強肋142，即可有效提昇下箱體120之底面部124對2次板振動模式之剛性(基本頻率)。
以下，詳細說明本實施例之燃料箱100之下箱體120上形成之補強肋142之形狀，以及為進而提高燃料箱100之剛性而設之側補強肋144、146之形狀。
[1-2.補強肋形狀] (A.補強肋長度)
首先，基於第3~8圖，說明下箱體120上形成之補強肋142之長向之長度LB 。補強肋142之長度LB 宜為下箱體120之底面部124之未形成R形狀之部分之平坦部長度L之約80%以上之長度。使補強肋142之長度LB 為上述長度，最大可將2次板振動模式之基本頻率降低10%，而充分保持燃料箱100之剛性。藉此，而可在燃料箱100之供用期間中避免行駛中之上下振動所致用於固接輔助箱130與下箱體120之點焊150之疲勞破壞。
反之，已知2次板振動模式之基本頻率若降低10%以下，則燃料箱100之剛性將不充分，在燃料箱100之供用期間內較易發生點焊150之疲勞破壞。
補強肋142之長度LB 為平坦部長度L之約80%以上之長度之效果已藉有限元素法之模擬實驗而加以驗證。模擬實驗條件係使下箱體120之尺寸為長度600mm、寬度450mm、高度120mm，並使輔助箱130之尺寸為長度200mm、寬度160mm、高度90mm。又，下箱體120之底面部124上則如第3圖所示，形成有補強肋142及側補強肋144、146，其等分別為寬度40mm、深度7mm。下箱體120與輔助箱130分別藉於補強肋142與側補強肋144之間設在長向上之點焊150a~150c，以及於補強肋142與側補強肋146間設在長向上之點焊150d~150f而固定。
其次，就補強肋142之長度LB ，則改變其對下箱體120之平坦部長度L之比率，並算出補強肋142之長度LB 為平坦部長度L時之基本頻率(亦稱為「第1基準基本頻率」)所對應之補強肋142之長度LB 改變後之基本頻率之比率。
上述模擬實驗結果顯示於以下表1及第4~8圖。第4及5圖係顯示補強肋142之長度LB 為平坦部長度L時之2次板振動模式之說明圖。第6圖係顯示補強肋142之長度LB 為平坦部長度L之48%時之下箱體120之形狀之平面圖。第7及8圖係顯示補強肋142之長度LB 為平坦部長度L之48%時之2次板振動模式之說明圖。另，第4、5、7、8圖中，顏色愈濃部分代表上下方向(z方向)上之燃料箱100之振幅愈大之部位。
由表1之結果可知，伴隨補強肋142之長度LB 愈短於平坦部長度L，第1基準基本頻率所對應之基本頻率之比率愈小。因此，補強肋142之長度LB 若過短，則無法充分確保燃料箱100之剛性。
又，觀察補強肋142之長度LB 為平坦部長度L時之2次板振動模式，則如第4及5圖所示，在長向上各排列3個成2列之點焊中，接近下箱體120之側壁部122之點焊150a、150c、150d及150f處之振幅較其它部位更大。亦即，如第5圖所示，可知下箱體120係依據以點焊150a、150c、150d及150f為波腹、以點焊150b及150e為波節之振動模式而進行振動。
另，觀察第6圖所示之補強肋142之長度LB 為平坦部長度L之48%時之下箱體120之2次板振動模式，則如第7及8圖所示，在補強肋142兩端附近，上下方向(z方向)之振幅已變大。此時，與補強肋142之長度LB 為平坦部長度L時相較，上下方向之振幅大小亦已增大，可知下箱體120大幅振動而未保持充分之剛性。
由以上之模擬實驗結果而判斷自第1基準基本頻率至基本頻率之降低控制在10%程度之狀態乃下箱體120已保持充分剛性者，並規定補強肋142之長度LB 為平坦部長度L之80%以上。另，補強肋142之長度LB 亦可大於下箱體120之平坦部長度L而連續形成至側壁部122。
(B.補強肋寬度)
其次，基於第9及10圖，說明補強肋142之x方向上之補強肋寬度WB 。本實施例之下箱體120上形成之補強肋142之補強肋寬度WB 宜為在x方向上隣接之2列之點焊150a~150c與150d~150f之間隔(亦稱為「點焊間距離」)WS 之約50%以上之長度。使補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之約50%以上之長度，即可將2次板振動模式之基本頻率之降低控制在約10%程度，而充分保持燃料箱100之剛性。
使補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之約50%以上之長度之效果已藉有限元素法之模擬實驗而加以驗證。在此，係使下箱體120之尺寸為長度600mm、寬度450mm、高度120mm，並使輔助箱130之尺寸為長度200mm、寬度160mm、高度90mm。且，下箱體120之底面部124上則如第3圖所示，形成有補強肋142及側補強肋144、146，其等分別為深度7mm。下箱體120與輔助箱130係藉於補強肋142與側補強肋144之間設在長向上之點焊150a~150c，以及於補強肋142與側補強肋146之間設在長向上之點焊150d~150f而固定。點焊間距離WS 為85mm，側補強肋144、146之補強肋寬度則為40mm。
其次，就補強肋142之補強肋寬度WB 改變其對點焊間距離WS 之比率，並算出補強肋142之補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之66%之長度時之基本頻率(亦稱為「第2基準基本頻率」)所對應之補強肋142之補強肋寬度WB 改變後之基本頻率之比率。另，點焊間距離WS 之66%之長度已將點焊作業時所需之空間考慮在內，而為製作上可能之補強肋142 之補強肋寬度WB 之最大值(參照第9圖)。
上述模擬實驗結果顯示於以下表2。且，第9圖中顯示了補強肋142之補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之66%之長度時之下箱體120之形狀，第10圖則顯示了補強肋142之補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之19%之長度時之下箱體120之形狀。
由表2之結果可知，伴隨補強肋142之補強肋寬度WB 之減小，第2基準基本頻率所對應之基本頻率之比率亦減小。亦即，補強肋142之補強肋寬度WB 愈小，下箱體120之上下方向之振動愈大。由模擬實驗結果而判斷自第2基準基本頻率至基本頻率之降低控制在10%程度之狀態乃下箱體120已保持充分之剛性者，並規定補強肋142之補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之50%以上。
(C.副補強肋位置)
本實施例之下箱體120上，於輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向形成之無接縫而連續之補強肋142之兩側形成有側補強肋144、146。側補強肋144、146係為進而提高下箱體120之剛性而形成以作輔助用途者。側補強肋144、146可在下箱體120之寬度方向上，形成於自輔助箱130之端面至下箱體120之彎曲部之R形狀終端之平坦部分上(亦稱為「副補強肋配置可能寬度WA 」)。舉例言之，側補強肋144、146亦可於副補強肋配置可能寬度WA 內如第11圖所示般形成於輔助箱130側，亦可如第12圖所示般形成於下箱體120之側面側。
關於側補強肋144、146之形成位置不同將導致燃料箱 100之剛性改變何種程度，就此進行了模擬實驗。前述模擬實驗中，乃假設與上述就補強肋長度之檢討時設定之下箱體120、輔助箱130同形狀之箱體，而驗證了使側補強肋144、146之設置位置在自輔助箱130之端面至下箱體120之R形狀終端之平坦部分內改變後之基本頻率之變化。其結果，即便側補強肋144、146之設置位置在上述範圍內改變，基本頻率亦對第1基準基本頻率在10%以內之值範圍內改變，而未認定側補強肋144、146之設置位置之改變對基本頻率造成大幅改變。
因此，側補強肋144、146可形成於自輔助箱130之端面至下箱體120之彎曲部之R形狀終端之平坦部分之副補強肋配置可能寬度WA 內。藉此，即可將2次板振動模式之基本頻率之降低控制在約10%程度，而充分保持燃料箱100之剛性。
[1-3.連續之補強肋之形成之效果驗證]
本實施例之下箱體120係藉形成在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向形成之無接縫而連續之補強肋142，而抑制2次板振動模式之基本頻率之大幅降低。在此，已進行了與習知構造之燃料箱比較，並驗證於下箱體120之底面部124上朝長向連續形成補強肋142之效果之模擬實驗。
本模擬實驗中，已就第3圖所示之於下箱體120之底面部124上朝長向連續形成補強肋142後(本實施例之構造)，以及第13圖所示之於下箱體120之底面部124上形成在輔助箱 130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向不連續之3個補強肋147~149後(習知構造)，比較2次板振動模式之基本頻率。另，乃假設與上述之就補強肋長度之檢討時設定之下箱體120、輔助箱130同形狀之箱體，而進行本模擬實驗。
第13圖所示之下箱體120之底面部124上，於輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上，設有形成於輔助箱130之底面部分上之補強肋148、在長向上與前述補強肋148隣接而形成之補強肋147、149。補強肋147與補強肋148之間，以及補強肋148與補強肋149之間，存在補強肋之不連續部分。模擬實驗之結果，已發現上述下箱體120之2次板振動模式之基本頻率較第3圖所示之下箱體120之基本頻率(第1基準基本頻率)大幅降低約30%。
觀察第13圖所示之下箱體之2次板振動模式，則如第14及15圖所示，可知在補強肋147與補強肋148之間以及補強肋148與補強肋149之間存在之補強肋之不連續部分上，剛性已局部降低，而成為振動之最大位移部位。如上所述，與朝長向連續形成補強肋142之情形相較，上下方向之振幅之大小亦增大，而可知下箱體120已大幅振動而未保持充分之剛性。
依據本模擬實驗結果，認定於下箱體120之底面部124上，形成在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向連續之補強肋142，與形成不連續之補強肋147~149時相較，可有效地提昇2次板振動模式之基本頻率。
[1-4.與不同方向之補強肋之關係等] (A.補強肋之長向延長周邊領域)
進而，於本實施例之下箱體120中，未在輔助箱130之底面部分上形成之補強肋之長向延長周邊上形成不同方向之補強肋，而可極有效地確保剛性。在此，所謂補強肋之長向延長周邊領域係指輔助箱130之外側，且內含包括前述補強肋本身及其長向延長上之擴大範圍之領域周邊。
即，下箱體120之長向之充分長度之補強肋不存在時，若於其長向延長上設置不同方向之補強肋，則無法實質獲致避免基本頻率降低之效果。
另，下箱體120之長向之補強肋長度充分時，即，下箱體120之底面上之平坦部之長向之80%以上之長度之補強肋存在時，即便於前述補強肋之延長上之些微部分設置不同方向或同方向之補強肋，亦無影響，即，不致改變基本頻率。
舉例言之，如第16及17圖所示，在下箱體120上於輔助箱130之底面部分上朝長向形成之補強肋142之兩側形成側補強肋144、146。此時，在補強肋142之不連續部分上，沿與前述補強肋142之長向成直角之方向於輔助箱130之兩側形成2個補強肋140作為不同方向之補強肋，而以其作為比較例。其次，上述形態之範例，即補強肋142之長向延長周邊上形成與其長向成直角之方向之不同方向之補強肋140時之影響，已藉模擬實驗而加以驗證。
上述範例中，其2次板振動模式基本頻率與第1基準基本頻率比較之下，計算之結果，發現本範例之2次板振動模 式基本頻率較第1基準基本頻率降低約15%。
第18及19圖即顯示上述範例之2次板振動模式之模擬實驗結果。如該等圖中所示，與長向成直角之方向之補強肋140作為不同方向之補強肋而存在之不連續部分上，剛性已局部降低而成為振動之最大位移部位，結果乃一旦於補強肋142之長向延長周邊形成不同方向之補強肋140，剛性即降低。因此，補強肋142之長向延長周邊宜不形成不同方向之補強肋。
(B.輔助箱之下面領域)
又，本實施例之下箱體120中，輔助箱130之下面除補強肋以外，不具備不與下箱體120之底面部接觸之部位，而極有效地確保點焊之破裂強度。
舉例言之，如第20~22圖所示，下箱體120上，於輔助箱130之底面部分上朝長向形成之補強肋142之兩側形成副補強肋141、144。此時，如前述之專利文獻4(第10圖)之例中亦已揭露般，除補強肋142以外，因一方之副補強肋141而存在輔助箱130之下面不與下箱體120之底面部接觸之部位，而以其作為比較例。其次，上述形態之範例，即除補強肋142以外亦具備輔助箱130之下面不與下箱體120之底面部接觸之部位時之影響，已藉模擬實驗加以驗證。
上述範例中，比較其2次板振動模式基本頻率與第1基準基本頻率後，計算之結果，發現本範例之2次板振動模式基本頻率較第1基準基本頻率降低約15%。
第23及24圖即顯示上述範例之2次板振動模式之模擬 實驗結果。如該等圖示所示，由於存在輔助箱130之下面與下箱體120之底面未接觸之副補強肋141之部分，故輔助箱130之結合不安定，且在發生問題之2次板振動模式下補強肋排列之配置不均一，故將形成負載集中於單側之特定之點焊(補強肋142與副補強肋144之間之點焊150)之形態，而誘發上述點焊之破壞。因此，輔助箱130之下面除補強肋142以外，宜不具備不與下箱體120之底面部接觸之部位。
以上，已說明本發明第1實施例之車輛用燃料箱100。在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上，形成朝長向連續之補強肋142，即可有效避免汽車行駛中之上下振動所致下箱體120與輔助箱130之接合部之點焊150之疲勞破壞，且不致使剛性局部降低。且此時，將不於補強肋142之長向延長周邊形成不同方向之補強肋，除補強肋142以外，不具備不與下箱體120之底面部接觸之部位，而可極有效地實現剛性確保及破裂強度確保。
(第2實施例)
以下，基於第25及26圖，說明本發明第2實施例之車輛用燃料箱100。另，第25圖係顯示本實施例之燃料箱100之一構造之平面圖。第26圖係顯示本實施例之燃料箱100之其它構造之平面圖。
本實施例之燃料箱100係於下箱體120之底面部124上，形成在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向連續之補強肋142，並於已對下箱體120固定輔助箱130之點焊150a~150f之間，藉凸起加工而形成有凸起部 160a~160d。凸起部160a~160d之功能與第1實施例之車輛用燃料箱100之下箱體120之底面部124上形成之副補強肋144、146相同，係為提昇燃料箱100對2次板振動模式之剛性而設置以作為輔助用途者。
舉例言之，如第25圖所示，在下箱體120之底面部124上，形成有在輔助箱130之寬度方向之大致中心線上朝長向連續延伸之補強肋142，以及在寬度方向上與補強肋142隣接之副補強肋144、146。又，輔助箱130係藉補強肋142兩側各3個之點焊150a~150c、150d~150f而對下箱體120固定。進而，本實施例之下箱體120上，於輔助箱130之設置領域內之點焊150a~150c、150d~150f之間形成有4個凸起部160a~160d。
凸起部160a形成於點焊150a與150b之間，凸起部160b形成於點焊150b與150c之間。又，凸起部160c形成於點焊150d與150e之間，凸起部160c形成於點焊150e與150f之間。該等凸起部160a~160d之寬度方向(x方向)之凸起寬度、長向(y方向)之凸起長度及深度方向(z方向)之凸起深度可適當進行設定。第25圖所示之例中，凸起寬度小於隣接之點焊之間隔，而設為凸起加工可能之大小，凸起長度則設為形成於在補強肋142之長向上延伸之端面至輔助箱130之端面之間。又，凸起深度則可諸如設為與補強肋142、副補強肋144、146之深度相同。
如上所述，於點焊150a~150f之間形成凸起部160a~160d，即可使燃料箱100之2次板振動模式下之基本頻 率進而提高，而充分保持燃料箱100之剛性。
又，他例則如第26圖所示，於下箱體120之底面部124上，亦可形成在輔助箱130之下箱體寬度WL 之大致中心線上朝長向連續之補強肋142，以及設於點焊150a~150c、150d~150f之間之4個凸起部160a~160d。本例之下箱體120與第25圖所示之下箱體120之形狀比較之下，下箱體120之底面部124上未形成副補強肋144、146。因此，為抑制燃料箱100在2次板振動模式下之基本頻率之降低，而如第26圖所示，增大凸起部160a~160d之凸起寬度。
凸起部160a形成於點焊150a與150b之間，凸起部160b形成於點焊150b與150c之間。又，凸起部160c形成於點焊150d與150e之間，凸起部160c形成於點焊150e與150f之間。該等凸起部160a~160d在寬度方向上自在補強肋142之長向上延伸之端面形成至下箱體120之彎曲部之R形狀終端。藉此，即便不設副補強肋144、146，當燃料箱100在2次板振動模式下振動時，亦可避免在點焊150a、150c、150d、150f發生剛性之降低，故可避免點焊150a~150f之疲勞破壞。
以上，已說明本發明第2實施例之車輛用燃料箱100。本實施例之燃料箱100於下箱體120之底面部124上，形成在輔助箱130之寬度方向之大致中心線上朝長向連續延伸之之補強肋142，以及設於點焊150a~150c、150d~150f之間之凸起部160a~160d。藉此，即可抑制燃料箱100在2次板振動模式下之基本頻率之降低，並有效地避免點焊150a~150f之疲勞破壞。
另，本實施例中，凸起部160a~160d之形狀雖為大致四角形狀，但本發明不受限於上述之例，亦可將凸起部160a~160d形成諸如大致圓形。
以上，已參照附圖而詳細說明本發明之較佳實施例，但本發明不受限於上述之例。具備本發明所屬之技術領域之通常知識者，當可在申請專利範圍所揭露之技術思想範疇內，構思各種變更例或修正例，而理解為其等亦當然屬於本發明之技術範圍。
舉例言之，上述實施例中，補強肋142及副補強肋144、146雖形成朝燃料箱100之外部突出之凸補強肋，但本發明不受限於該例。舉例言之，亦可形成朝燃料箱100內部突出之凹補強肋。上述實施例之下箱體120之補強肋142一如第27圖所示，形成自輔助箱130所設在之內部空間朝z軸負方向突出底面部142而成之凸補強肋。此時，輔助箱130於補強肋142之兩側之平坦部分上點焊於下箱體120上。
另，諸如第28圖所示，可使下箱體120之對應輔助箱130之寬度方向之大致中心線之兩側之領域朝下箱體120之內部空間側突出，而形成凸形狀之直線部142a、142b。直線部142a、142b之內部空間側之平坦面則可利用作為對下箱體120點焊輔助箱130所需之平坦領域。其次，形成直線部142a、142b，即可如第28圖所示，形成自直線部142a、142b之平坦面朝z軸負方向突出之凸補強肋142。
另，下箱體120之底面部124上形成之副補強肋144、146、凸起部160a~160d亦可形成為凸形狀或凹形狀。
又，上述實施例中，雖於補強肋142之兩側形成副補強肋144、146，但本發明不受限於該例，亦可於下箱體120之底面部124上形成1條或複數之副補強肋。副補強肋則如上述實施例之說明，形成與補強肋142大致平行，而在燃料箱100之長向上連續。
進而，上述實施例中，雖藉6個點焊150a~150f而對下箱體120固定輔助箱130，但本發明不受限於該例。點焊150之數量及焊接位置可對應輔助箱130相對於下箱體120之尺寸等而適當決定之。
又，上述實施例中，雖已說明補強肋142及其兩側上形成之副補強肋144、146呈直線狀(參照第3圖等)之圖示例，但諸如第29圖所示，在輔助箱130之寬度方向(x方向)之點焊150間之距離範圍內，亦可使補強肋142朝寬度方向曲折。
或亦可如第30圖所示，在輔助箱130之寬度方向之點焊150間之距離範圍內，使補強肋142之寬度改變。
在此，於燃料箱100之內部可能附帶地藉點焊安裝配管用之支持構件及消波用之板片等。此時，其點焊150與前述補強肋142在原本狀態下可能發生干擾。為避免上述干擾而採用上述之曲折或寬度改變後之補強肋形狀(曲折補強肋或寬度變化補強肋)甚為有效。
另，曲折補強肋之曲折範圍或寬度變化補強肋之變化寬度若在點焊150間之距離範圍內，則可將基本頻率相對於直線狀之補強肋之降低控制在10%程度，而保持充分之剛性。
進而，雖已說明補強肋142形成於下箱體120之底面部124上之例，但亦可如第2圖之附記般，使補強肋142A自底面部124連續形成至側壁部122。
如上所述，將補強肋142A敷設至側壁部122之領域，即可涵蓋底面部124及側壁部122而構成補強肋142A之立體構造，藉此而提高整體之剛性。
產業上之可利用性
依據本發明，可提高燃料箱之剛性，並有效避免車輛行駛中之上下振動所致輔助箱與下箱體之焊接部之疲勞破壞，而實現耐久性及堅固度等極為優良之車輛用燃料箱。
100‧‧‧車輛用燃料箱
110‧‧‧上箱體
120‧‧‧下箱體
122‧‧‧側壁部
124‧‧‧底面部
130‧‧‧輔助箱
140、142、142A、147~149‧‧‧補強肋
141、144‧‧‧副補強肋
142a、142b‧‧‧直線部
144、146‧‧‧側補強肋
150、150a~150f‧‧‧點焊
160a~160d‧‧‧凸起部
L‧‧‧平坦部分長度
LB ‧‧‧補強肋142之長度
WA ‧‧‧副補強肋配置可能寬度
WB ‧‧‧補強肋寬度
WL ‧‧‧下箱體寬度
WS ‧‧‧點焊間距離
第1圖係顯示本發明第1實施例之車輛用燃料箱之外觀之立體圖。
第2圖係顯示本發明第1實施例之車輛用燃料箱之下箱體之內部之立體圖。
第3圖係第2圖之平面圖。
第4圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L時之2次板振動模式之說明圖。
第5圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L時之2次板振動模式之說明圖。
第6圖係顯示第3圖所示之補強肋之長度LB 為平坦部長度L之48%時之下箱體之形狀之平面圖。
第7圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L之48%時之2次板振動模式之說明圖。
第8圖係顯示補強肋之長度LB 為平坦部長度L之48%時之2次板振動模式之說明圖。
第9圖係顯示補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之66%之長度時之下箱體之形狀之說明圖。
第10圖係顯示補強肋寬度WB 為點焊間距離WS 之19%之長度時之下箱體之形狀之說明圖。
第11圖係顯示副補強肋形成於副補強肋配置可能寬度WA 內之輔助箱側時之下箱體之形狀之說明圖。
第12圖係顯示副補強肋形成於副補強肋配置可能寬度WA 內之下箱體之側面側時之下箱體之形狀之說明圖。
第13圖係顯示下箱體之底面部上形成不連續之3補強肋時之下箱體之形狀之說明圖。
第14圖係顯示包含形成有第13圖之不連續之補強肋之下箱體之燃料箱之2次板振動模式之說明圖。
第15圖係顯示包含形成有第13圖之不連續之補強肋之下箱體之燃料箱之2次板振動模式之說明圖。
第16圖係顯示在補強肋之延長周邊設有其它補強肋之下箱體之內部作為相對本發明之比較例之立體圖。
第17圖係第2圖之下箱體之平面圖。
第18圖係顯示包含其它補強肋之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第19圖係顯示包含其它補強肋之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第20圖係顯示除補強肋以外並具備不與輔助箱之下面接 觸之部位之下箱體之內部作為相對本發明之比較例之立體圖。
第21圖係第20圖之下箱體之平面圖。
第22圖係沿行第21圖之I-I線之截面圖。
第23圖係顯示除補強肋以外並具備不與輔助箱之下面接觸之部位之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第24圖係顯示除補強肋以外並具備不與輔助箱之下面接觸之部位之下箱體之2次板振動模式之說明圖。
第25圖係顯示本發明第2實施例之燃料箱之一構造之平面圖。
第26圖係顯示本發明第2實施例之燃料箱之其它構造之平面圖。
第27圖係顯示形成於下箱體之補強肋為凸狀時之下箱體之形狀之一例之截面圖。
第28圖係顯示形成於下箱體之補強肋為凸狀時之下箱體之形狀之一例之截面圖。
第29圖係本發明之變形例之包含曲折補強肋之下箱體之平面圖。
第30圖係本發明之變形例之包含寬度變化補強肋之下箱體之平面圖。
120‧‧‧下箱體
122‧‧‧側壁部
124‧‧‧底面部
130‧‧‧輔助箱
142‧‧‧補強肋
142A‧‧‧補強肋
144、146‧‧‧側補強肋
150‧‧‧點焊

Claims (8)

  1. 一種車輛用燃料箱，其特徵在於其為由箱體本體與輔助箱構成之車輛用燃料箱，前述箱體本體是上箱體及下箱體相互接合而形成可供容置燃料之封閉空間，前述輔助箱是藉點焊固定於前述下箱體之底面部上，前述下箱體由底面部、側壁部、及為前述底面部與前述側壁部之接合部分之R形狀的彎曲部所構成，前述點焊係在前述輔助箱之寬度方向上相間而沿前述下箱體之長向設定複數列，在前述下箱體之底面部之前述點焊之列間，至少一補強肋形成於長向，前述補強肋無接縫地連續延伸，且前述補強肋的長度為長向之前述下箱體之底面部之80%以上的長度前述輔助箱之下面除前述補強肋外，不具備未與前述下箱體之底面部接觸之部位，且，相較於作為前述補強肋之長度為前述底面部之長度時之基本頻率之第1基準基本頻率，將2次板振動模式之基本頻率之降低抑制在10%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之車輛用燃料箱，其中前述補強肋係自前述下箱體之底面部連續形成至側壁部。
  3. 如申請專利範圍第1項之車輛用燃料箱，其中前述複數列之點焊係與形成於前述輔助箱之寬度方向之大致中心線上之前述補強肋配置成對稱。
  4. 如申請專利範圍第4項之車輛用燃料箱，其中前述補強肋之寬度形成為夾著前述補強肋而隣接之前述點焊之列間隔的50%以上之長度。
  5. 如申請專利範圍第3項之車輛用燃料箱，其中在列方向上隣接之前述點焊間，具有形成於與前述下箱體之底面部垂直之方向上之凸起部。
  6. 如申請專利範圍第1項之車輛用燃料箱，其中前述下箱體之底面部上，沿其長向而於前述輔助箱之寬度方向之端面至前述下箱體之側壁部之間之平坦部分上形成其它補強肋。
  7. 如申請專利範圍第3項之車輛用燃料箱，其中前述補強肋形成為朝寬度方向曲折之曲折補強肋，或寬度已改變之寬度變化補強肋。
  8. 如申請專利範圍第1項之車輛用燃料箱，其中前述箱體本體及前述輔助箱係由表面處理鋼板、不銹鋼或鋁合金中至少任一種材料所構成，前述下箱體與前述輔助箱係由同一材質形成。
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