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技術 燃料タンク

出願人 ダイハツ工業株式会社SRDホールディングス株式会社
発明者 野村伸一岡慶一永島立裕大澤則之白石哲也
出願日 2016年9月30日 (4年1ヶ月経過) 出願番号 2016-193985
公開日 2018年4月5日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2018-053878
状態 特許登録済
技術分野 液体燃料の供給
主要キーワード 円形棒状 入子式 各分割型 スナップフィット構造 ソケット状 縦断面形 空気抜き口 矩形容器状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

流動音を抑制できて強度が高く、生産性に優れる燃料タンクを提供する。

解決手段

燃料タンク1は、樹脂製のメインタンク2と、樹脂製のサブタンク3と、水平セパレータ部4と、補強部材5とを備える。メインタンク2は、内部に燃料貯留する。サブタンク3は、メインタンク2の内底面に固定される底部31と、底部31に立設される枠状の側壁部32とを有する。水平セパレータ部4は、側壁部32の外周面からその外側に向かって延設され、メインタンク2内の空間を上下に区画する。補強部材5は、水平セパレータ部4に支持されて、メインタンク2の内底面と内天面とを支持してメインタンク2を補強する。

概要

背景

自動車などに備わる燃料タンクには、燃料を吸い上げ易くするためにメインタンクの内部にサブタンクが設けられているものがある。特許文献1は、ブロー成形された樹脂製の燃料タンク(メインタンク)の内部に樹脂製のサブタンクが取り付けられた自動車用燃料タンクを開示する。

概要

流動音を抑制できて強度が高く、生産性に優れる燃料タンクを提供する。燃料タンク1は、樹脂製のメインタンク2と、樹脂製のサブタンク3と、水平セパレータ部4と、補強部材5とを備える。メインタンク2は、内部に燃料を貯留する。サブタンク3は、メインタンク2の内底面に固定される底部31と、底部31に立設される枠状の側壁部32とを有する。水平セパレータ部4は、側壁部32の外周面からその外側に向かって延設され、メインタンク2内の空間を上下に区画する。補強部材5は、水平セパレータ部4に支持されて、メインタンク2の内底面と内天面とを支持してメインタンク2を補強する。

目的

本発明の目的の一つは、流動音を抑制できて強度が高く、生産性に優れる燃料タンクを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

内部に燃料貯留する樹脂製のメインタンクと、前記メインタンクの内底面に固定される底部と、前記底部に立設される枠状の側壁部とを有する樹脂製のサブタンクと、前記側壁部の外周面からその外側に向かって延設され、前記メインタンク内の空間を上下に区画する水平セパレータ部と、前記水平セパレータ部に支持されて、前記メインタンクの前記内底面と内天面とを支持して前記メインタンクを補強する補強部材とを備える燃料タンク

技術分野

0001

本発明は、燃料タンクに関する。特に、流動音を抑制できて強度が高く、生産性に優れる樹脂製の燃料タンクに関する。

背景技術

0002

自動車などに備わる燃料タンクには、燃料を吸い上げ易くするためにメインタンクの内部にサブタンクが設けられているものがある。特許文献1は、ブロー成形された樹脂製の燃料タンク(メインタンク)の内部に樹脂製のサブタンクが取り付けられた自動車用燃料タンクを開示する。

先行技術

0003

特開2016−117260号公報

発明が解決しようとする課題

0004

樹脂製の燃料タンク(メインタンク)は、鋼板で形成される燃料タンクに比べて剛性が低いため、燃料の増減に伴う内圧変動や車両の振動に伴う応力などによって変形し易い。そこで、メインタンクの変形を抑制するために、メインタンクの内天面と内底面とを繋ぐ補強柱補強部材)をサブタンクとは別に設けたりすることが考えられる。補強部材の他、メインタンクには、燃料の流動音を抑制するために、メインタンクの内周面から立設する水平及び鉛直の少なくとも一方のセパレータをサブタンクとは別に設けたりすることが考えられる。しかし、これら補強柱やセパレータをサブタンクとは別に設ける場合、その作業が煩雑になるため生産性が低下する。メインタンクをブロー成形する前に、補強柱、セパレータ、サブタンクを個々に支持してそれぞれメインタンクを構成するパリソンの内部に収納して固定する必要があり、支持する部材が多くなるからである。

0005

本発明の目的の一つは、流動音を抑制できて強度が高く、生産性に優れる燃料タンクを提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様に係る燃料タンクは、
内部に燃料を貯留する樹脂製のメインタンクと、
前記メインタンクの内底面に固定される底部と、前記底部に立設される枠状の側壁部とを有する樹脂製のサブタンクと、
前記側壁部の外周面からその外側に向かって延設され、前記メインタンク内の空間を上下に区画する水平セパレータ部と、
前記水平セパレータ部に支持されて、前記メインタンクの前記内底面と内天面とを支持して前記メインタンクを補強する補強部材とを備える。

発明の効果

0007

上記燃料タンクは、水平セパレータ部を有することで、燃料の流動音を抑制し易い。また、上記燃料タンクは、補強部材を備えることで、メインタンクの変形を抑制し易い。そして、上記燃料タンクは、生産性に優れる。水平セパレータ部がサブタンクに一連に形成されていることで、メインタンク内にサブタンクを固定するだけで、メインタンク内に水平セパレータ部を設けることができるからである。その上、補強部材が水平セパレータ部に支持されていることで、メインタンク内へのサブタンクの固定と共にメインタンク内に補強部材を設けることができるからである。即ち、製造時に、サブタンク、水平セパレータ部、及び補強部材を一つのユニットとして扱えるため、作業が煩雑になり難いからである。

図面の簡単な説明

0008

実施形態1に係る燃料タンクの概略を示す斜視図である。
図1に示す燃料タンクの(II)−(II)切断線で切断した状態を示す断面図である。
図1に示す燃料タンクの(III)−(III)切断線で切断した状態を示す断面図である。
実施形態1に係る燃料タンクに備わるサブタンクと水平セパレータ部と補強部材の概略を示す斜視図である。
実施形態1に係る燃料タンクの製造方法を説明する説明図である。

実施例

0009

本発明の燃料タンクの実施形態を、図1図5を参照しつつ以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。

0010

《実施形態1》
〔燃料タンク〕
実施形態に係る燃料タンク1は、メインタンク2と、メインタンク2に内蔵されるサブタンク3とを備える(図1)。この燃料タンク1の特徴の一つは、サブタンク3に一連に形成される水平セパレータ部4と、その水平セパレータ部4に支持されてメインタンク2を補強する補強部材5とを備える点にある。以下、各構成を詳細に説明する。以下、メインタンク2の天井部21側を「上」、底部22側を「下」とし、メインタンク2の長手方向を左右、メインタンク2の短手方向を前後とする(図1図2)。

0011

[メインタンク]
メインタンク2は、内部に燃料(図示略)を貯留する。燃料としては、例えば、ガソリンが挙げられる。メインタンク2の材質は、例えば、ポリエチレンなどの樹脂が挙げられる。メインタンク2の形状や大きさ(容量)は、搭載する車種に応じて適宜選択できる。ここでは、メインタンク2の形状は直方体状とし、各角部を丸めている。なお、図1では、説明の便宜上、メインタンク2の形状を簡略化して示している。メインタンク2の天井部21(図1図2紙面上方)には、内部の燃料を吸い上げるためのフューエルポンプ100を装着する取付孔21h(図2)が形成されている。その他、メインタンク2には、図示は省略しているが、燃料注入口空気抜き口取付部などが形成されている。燃料注入口は、メインタンク2内に燃料を注入するインレットパイプ(図示略)が接続される。空気抜き口は、メインタンク2内に燃料を注入した際、メインタンク2内の空気を逃がすための孔で、例えば、インレットパイプの上流に開口するブリーザホース(図示略)が接続される。取付部は、メインタンク2を取付対象(図示略)に固定するボルト挿通させる挿通孔が形成される。

0012

[サブタンク]
サブタンク3は、メインタンク2の底部22に配置されて、燃料をフューエルポンプ100により吸い上げ易くして吸引不可な燃料を低減する。サブタンク3の材質は、メインタンク2と同種の樹脂としてもよいし異種の樹脂としてもよい。サブタンク3の形状は矩形容器状である。このサブタンク3は、メインタンク2の内底面22sに固定される底部31と、底部31の周縁から立設される枠状の側壁部32とを有する。底部31のメインタンク2の内底面への固定は、溶着により行える。底部31の形状は、矩形板状であり、側壁部32の形状は、底部31の形状に沿った形状、ここでは矩形枠状である。サブタンク3の上方側は開口していて、サブタンク3内にはフューエルポンプ100のフィルタ110及び吸い上げ部120が配置される。

0013

[水平セパレータ部]
水平セパレータ部4は、メインタンク2内の空間を上下に区画する(図1図2)。それにより、燃料の流動音を抑制し易い。水平セパレータ部4は、サブタンク3の側壁部32の外周面に一連に形成され、その外周面からその外側(メインタンク2の内周面側)に向かって延設されている。水平セパレータ部4とは、その延設方向が重力方向に直交している場合は勿論、重力方向に直交していない略水平の場合も含む。略水平とは、水平セパレータ部4の延設方向がメインタンク2の内天面21s及び内底面22sに交差せず内周面に交差する範囲をいう。水平セパレータ部4の材質は、サブタンク3と同種の樹脂が挙げられる。

0014

側壁部32の外周面の上下方向に沿った水平セパレータ部4の形成箇所は、適宜選択でき、ここでは、上下方向の略中央としている。側壁部32の外周面の周方向に沿った水平セパレータ部4の形成領域は、側壁部32の外周面の一部の領域でもよいし、外周面全周に亘る領域でもよい。ここでは、水平セパレータ部4の形成領域は、側壁部32の外周面の全周に亘る領域としている。水平セパレータ部4の形状は、平板状に形成されている。水平セパレータ部4の外形六角形状であり、水平セパレータ部4の左右方向に沿った長さは前後方向に沿った長さよりも長い(図3)。水平セパレータ部4の大きさは、メインタンク2の大きさに応じて適宜選択でき、ここではメインタンク2の内周面には接触しておらず、メインタンク2の内周面との間に間隔が設けられる程度の大きさとしている。

0015

水平セパレータ部4は、その上下面に貫通し、後述の補強部材5を支持する支持孔41h、及び燃料が通過する貫通孔42hが形成されている。支持孔41hは、ここでは長孔で形成されている。それにより、補強部材5を支持孔41hの長手方向に変位可能に支持できるため、詳しくは後述するが、メインタンク2の製造時の収縮に補強部材5を支持孔41h内で追従させられて、補強部材5への応力集中を抑制できる。この支持孔41hの長手は、左右方向に沿っている。支持孔41hの数は、補強部材5の数と同数の6つとしている。支持孔41hの形成箇所は、補強部材5の所望の配置箇所に対応する位置、ここでは水平セパレータ部4におけるサブタンク3の四隅近傍と、水平セパレータ部4の左右両端側としている。貫通孔42hは、燃料の流動音を低減できる。貫通孔42hの形状は、円形状であり、その数は、水平セパレータ部4の左右両側にそれぞれ3つずつの合計6つとしている。

0016

水平セパレータ部4には、この水平セパレータ部4に交差する方向に延設されて、メインタンク2内の空間を左右や前後に区画する鉛直セパレータ部(図示略)が一連に形成されていても良い。そうすれば、燃料の流動音をより一層低減し易い。鉛直セパレータ部の形状も平板状が好適である。鉛直セパレータ部は、その延設方向が重力方向に平行な場合は勿論、重力方向に平行でない略平行の場合も含む。略平行とは、鉛直セパレータ部の延設方向がメインタンク2の内周面に交差せず内天面21s及び内底面22sに交差する範囲をいう。

0017

[補強部材]
補強部材5は、メインタンク2の内天面21sと内底面22sとを支持してメインタンク2を補強する。補強部材5は、水平セパレータ部4の支持孔41h(長孔)に、その内側に偏って支持される(図2図3)。補強部材5の数は、メインタンク2の大きさに応じて適宜選択でき、ここでは6本としている(図1図3図4)。補強部材5の配置箇所は、少なくとも水平セパレータ部4のサブタンク3近傍とすることが好ましい。そうすれば、メインタンク2におけるサブタンク3近傍の変形を抑制できることでサブタンク3が垂れ下がることを抑制でき、フューエルポンプ100が燃料を吸い込めなくなることを防止できる。ここでは、補強部材5の配置箇所は、水平セパレータ部4におけるサブタンク3の四隅近傍と水平セパレータ部4の左右両端側としている。補強部材5の材質は、メインタンク2と同種の樹脂とすることが好ましい。そうすれば、補強部材5とメインタンク2とを溶着させ易い。

0018

各補強部材5は、水平セパレータ部4の下面を支持する下部支持片と、水平セパレータ部4の上面に当接して水平セパレータ部4が上方に移動することを抑制する抜け止め片とを有する筒状体又は棒状体で構成することが挙げられる。各補強部材5は、単一部材で構成してもよいし、複数の部材を組み合わせて構成してもよい。ここでは、各補強部材5は、第一筒部51と、第一筒部51における長手方向の一端側の外周を囲む第二筒部52とを組み合わせることで構成している(図2の拡大図、図4)。このように補強部材5を複数の部材を組み合わせて構成することで、詳しくは後述の製造方法で説明するが水平セパレータ部4に取り付け易い。第一筒部51と第二筒部52とは、互いに機械的に係合する係合機構により一体に固定されている。係合機構としては、例えば、スナップフィット構造が挙げられる。

0019

第一筒部51は、メインタンク2の内底面22sに溶着される下端と、メインタンク2の内天面21sに溶着される上端とを有する(図2)。第一筒部51の下端側は、後述の第二筒部52に囲まれていて、第一筒部51の上端側は、第二筒部52から露出されている。第一筒部51の形状は、円筒状体としている。第一筒部51の外周面のうち、第二筒部52から露出する箇所には、その外側に突出して水平セパレータ部4の上面に接するフランジ部51f(抜け止め片)が形成されている。このフランジ部51fは、後述の第二筒部52のフランジ部52f(下部支持片)との間に水平セパレータ部4を挟む。第一筒部51の第二筒部52に囲まれる箇所には、後述の第二筒部52の内周面に形成される係合凹部52uに嵌まることで、係合機構を構築する係合凸部51tが形成されている。係合凸部51tの縦断面形状は、第一筒部51の下端側に向かうテーパ状、即ち、その下端側ほど突出長さが低くなるように傾斜する傾斜面を有するくさび状である。なお、第一筒部51の代わりに、フランジ部51fと係合凸部51tとを有する中実円形棒状体を用いてもよい。

0020

第二筒部52は、第一筒部51の下端側を囲み、メインタンク2の内底面22sに溶着される溶着端と、溶着端の反対側で水平セパレータ部4の下面に開口する開口端とを備える(図2)。第二筒部52の形状は、第一筒部51の外周面に沿った円筒状である。第二筒部52の開口端には、その外側に突出して水平セパレータ部4の下面に接するフランジ部52f(下部支持片)を有する。第二筒部52の内周面には、係合凸部51tが嵌め込まれて係合機構を構築する係合凹部52uが形成されている。係合凹部52uは、その縦断面形状が第二筒部52の溶着端側ほど深さが浅くなる変形V字状の溝で形成されている。なお、第二筒部52の内周面に係合凸部を形成し、第一筒部51の外周面に係合凹部を形成してもよい。

0021

第一筒部51と第二筒部52の分割位置は、特に限定されない。両筒部51,52を水平セパレータ部4に対して固定できればよい。本例では、第一筒部51をメインタンク2の内底面22sと内天面21sとに接合される長さとしたが、一方の筒部を内底面22sと水平セパレータ部4の間の長さとし、他方の筒部を内天面21sと水平セパレータ部4の間の長さとしてもよい。第一筒部51と第二筒部52の連結構造も、本例のスナップフィットに限定されず、一方の筒部に雄ネジを、他方の筒部に雌ネジを形成し、両者をネジ結合してもよい。第一筒部51と第二筒部52の径も、一方が太径、他方が細径入子式に限定されるわけではない。例えば、水平セパレータ部4の上下面の各々にソケット状継手部を形成しておき、同径の第一筒部51と第二筒部52とを継手部に対してネジ結合やスナップフィットなどの嵌合による結合で取り付けても良い。

0022

なお、各補強部材5を単一部材で構成する場合には、例えば、各補強部材5は、一本の筒状体(又は棒状体)であり、水平セパレータ部4の下面に当接するフランジ(下部支持片)と、水平セパレータ部4の上面に係合する係合爪(抜け止め片)とを有する形態が挙げられる。係合爪は、例えば、筒状体の周方向を4等分する位置に放射状に設けられ、筒状体を水平セパレータ部4の下から挿入する際には、縮径方向に変形して支持孔41hを貫通し、貫通後は拡径方向に広がって水平セパレータ部4の上面に係合することが挙げられる。

0023

[製造方法]
燃料タンク1は、準備工程と、固定工程と、成形工程とを備える燃料タンクの製造方法により製造できる。以下、主として図5を参照して各工程を順に説明する。

0024

(準備工程)
準備工程は、メインタンク2を構成するパリソン200と、サブタンク3と水平セパレータ部4との一体物と補強部材5とを組み合わせた内部ユニット10とを準備する。

0025

パリソン200は、押出成形により作製できる。パリソン200の形状は筒状としている。このパリソン200は半溶融状態である。

0026

上記一体物は、射出成形などにより一体成形することで作製できる。内部ユニット10は、上記一体物と補強部材5とを次のようにして組み合わせて作製する。水平セパレータ部4の支持孔41h(長孔)に水平セパレータ部4の上面側から第一筒部51を挿通させて、第一筒部51のフランジ部51fを水平セパレータ部4の上面に接触させる。このとき、第一筒部51は支持孔41h(長孔)のうち外側に寄せておく。その状態で、水平セパレータ部4の下面側から第二筒部52を第一筒部51の下端側に嵌め込み、第二筒部52のフランジ部52fを水平セパレータ部4の下面に接触させる。その際、第一筒部51の係合凸部51tと第二筒部52の係合凹部52uとを係合させる。このように、第一筒部51のフランジ部51fと第二筒部52のフランジ部52fとの間に水平セパレータ部4が挟み込まれていて、係合凸部51tと係合凹部52uとにより第一筒部51と第二筒部52とが一体に固定されていることで、補強部材5が水平セパレータ部4から脱落することを抑制でき、サブタンク3及び水平セパレータ部4と補強部材5とを一体物のユニットとして扱える。

0027

(固定工程)
固定工程は、内部ユニット10におけるサブタンク3の底部31と補強部材5の両端とをパリソン200の内面に固定する。この固定は、例えば、シップインボトル法を利用できる。この固定には、ブロー成形金型300を使用する。

0028

ブロー成形金型300は、メインタンク2の外形を形成する内周面を有する一対の分割型310を備える。分割型310の分割面は、メインタンク2の外周面に位置する。各分割型310は、図示しない移動機構により内外に進退自在な複数の押し部材320が設けられている。押し部材320は、パリソン200をその外側から押して、パリソン200の内周面とサブタンク3の底部31及び補強部材5の両端とを接触させるための棒状部材であり、底部31や補強部材5の大きさに対応する端面を有する。この押し部材320の端面は、成形工程ではブロー成形金型300の内周面を構築する。その他、ブロー成形金型300は、図示は省略しているが、パリソン200内に空気を吹き込むブローピン等が設けられている。

0029

まず、支持部材330で内部ユニット10における水平セパレータ部4の一端側を支持し、一対の分割型310を左右に開いて内部ユニット10を一対の分割型310の間に配置する。続いて、パリソン200を一対の分割型310の上方から下降させ、一対の分割型310の間で内部ユニット10の外側を覆うように配置する。続いて、一対の分割型310を閉じることなく、押し部材320を前進させてパリソン200をその外側から押し、パリソン200の内周面とサブタンク3の底部31及び補強部材5の両端とを接触させる。パリソン200は半溶融状態であるため、パリソン200の内周面とサブタンク3の底部31及び補強部材5の両端とは溶着して固定される。パリソン200の内面に内部ユニット10が固定されたら、支持部材330を下降させてパリソン200内から抜き出す。なお、パリソン200を移動させて分割型310内に配置したが、パリソン200を移動させず分割型310及び内部ユニット10を移動させてもよい。

0030

(成形工程)
成形工程は、パリソン200をブロー成形してメインタンク2を成形する。一対の分割型310を閉じて、ブローピンからパリソン200内に空気を吹き込んでパリソン200の外周面を閉じた分割型310の内周面に接触させる。ブローピンを抜き取り、パリソン200を冷却して固化させる。このとき、パリソン200は収縮する。パリソン200の内周面に溶着した補強部材5は、パリソン200の収縮により水平セパレータ部4の支持孔41h(長孔)のうち外側から内側に変位する(図1図4)。それにより、補強部材5に応力が集中することを防止できる。

0031

作用効果
上述した実施形態1の燃料タンク1は、以下の効果を奏することができる。

0032

(1)燃料の流動音を低減できる。水平セパレータ部4を備えることで燃料の上下の揺動範囲規制し易いため、燃料の揺動に伴うメインタンク2の振動を抑制し易いからである。特に、水平セパレータ部4には貫通孔42hが形成されていることで、燃料の揺動をより一層抑制し易い。加えて、補強部材5を備えることでメインタンク2の剛性を高められるため、燃料の揺動に伴うメインタンク2の振動を抑制し易いからである。

0033

(2)メインタンク2の変形を抑制できる。補強部材5を備えることで、メインタンク2の強度を向上できるからである。特に、補強部材5をサブタンク3の近傍に配置できるため、メインタンク2の変形に伴うサブタンク3の垂れ下がりを効果的に抑制できる。そのため、サブタンク3の垂れ下がりにフューエルポンプ100を追従させる必要がないので、吊り下げ式のフューエルポンプを利用できる。

0034

(3)生産性に優れる。水平セパレータ部4がサブタンク3に一連に形成され、補強部材5が水平セパレータ部4に取り付けられていることで、サブタンク3、水平セパレータ部4、及び補強部材5を一つの内部ユニット10として扱える。そのため、サブタンク3のメインタンク2内への固定と共に、メインタンク2内に水平セパレータ部4を設けることができる上に補強部材5をメインタンク2内に固定できるからである。即ち、製造作業が煩雑になり難い。

0035

本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

0036

本発明の燃料タンクは、自動車などの車両に好適に利用できる。

0037

1燃料タンク
2メインタンク
21天井部
21h取付孔
21s 内天面
22 底部
22s 内底面
3サブタンク
31 底部
32側壁部
4 水平セパレータ部
41h支持孔
42h貫通孔
5補強部材
51 第一筒部
51fフランジ部
51t係合凸部
52 第二筒部
52f フランジ部
52u 係合凹部
10内部ユニット
100フューエルポンプ
110フィルタ
120 吸い上げ部
200パリソン
300ブロー成形金型
310分割型
320押し部材
330 支持部材

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