説明

燃料タンク構造

【課題】燃料タンクを効果的に断熱でき、コスト且つ重量増を抑制できる燃料タンク構造を得る。
【解決手段】燃料タンク14の下面14Bから側面14Sの一部には、カバー部材18が配設されており、燃料タンク14とカバー部材18の間には、下方間隙42及び側方間隙44により断熱空気層40が構成される。カバー部材18の上端部分に取り付けられたシール部材28により、断熱空気層40が密閉される。断熱空気層40により燃料タンク14を断熱でき、断熱のためのウレタン等の部材が不要となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料タンク構造に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両に備えられる燃料タンク構造では、燃料タンク内の燃料温度の変化を抑制することが望まれる。特許文献1には、燃料タンクの下面側において、合成樹脂製の断熱カバーがバンドによって支持された自動車用燃料タンクにおける断熱カバー構造が記載されている。
【0003】
しかし、特許文献1の構造では、合成樹脂製の断熱カバーを用いているため、コスト高や重量増を招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開平6−47023号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、燃料タンクを効果的に断熱でき、コスト且つ重量増を抑制できる燃料タンク構造を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の発明では、内部に燃料を収容可能な燃料タンクと、前記燃料タンクの下面との間に下方間隙を構成して該下面を下側から覆う下面カバー部材と、前記下面カバー部材から延出され燃料タンクの側周面との間に側方間隙を構成して該側周面を取り囲む側面カバー部材と、前記燃料タンクと前記側面カバー部材との間の前記側方間隙を密封して該間隙の少なくとも一部を断熱空気層とするシール部材と、を有する。
【0007】
この燃料タンク構造では、燃料タンクの下面を下面カバー部材が下側から覆うと共に、燃料タンクの側周面(側面の全体)を側面カバー部材が取り囲んでいる。燃料タンクの下面とカバー部材との間には下方間隙が構成され、燃料タンクの側面と側面カバー部材との間には側方間隙が構成されている。そして、燃料タンクの側面と側面カバー部材との間の側方間隙は、シール部材によって密封されており、この間隙の少なくとも一部は断熱空気層とされている。すなわち、燃料タンクの下面及び側面に、密封された空気層としての断熱層が設けられていることになる。断熱のために合成樹脂製の断熱カバー等を用いる必要がないので、低コストで構成できると共に、重量増を抑制できる。
【0008】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記シール部材の前記燃料タンクへの接触部分が燃料タンクの満タン液位よりも上方とされている。
【0009】
したがって、燃料タンク内の燃料が満タンである場合でも、燃料が存在している部分の側方全部に確実に側方間隙(断熱空気層)が構成される。また、燃料タンク内では、燃料よりも上方の気体層が断熱層として作用する。すなわち、燃料タンク内の燃料が満タンであっても、燃料の周囲の全面で断熱できる。燃料の上方では燃料タンク内の気体層を用いて断熱しているので、この部分の断熱に合成樹脂製の断熱カバーを用いた構成と比較して、低コストで構成できると共に、重量増を抑制できる。
【0010】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記シール部材が、弾性を有する弾性シール部材とされている。
【0011】
したがって、燃料タンクが、たとえばタンク内圧の変動等により変形した場合でも、弾性シール部材の弾性によりこの変形を吸収して、側方間隙を密封した状態を安定的に維持できるため、断熱性が向上する。
【0012】
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の発明において、前記弾性シール部材が、前記側面カバー部材から内側に向かうにしたがって前記下面カバー部材に漸近するように側面カバー部材から斜めに延出されている。
【0013】
下面カバー部材、側面カバー部材及び弾性シール部材を一体化した状態で、側面カバー部材の内側に、下面カバー部材に接近する方向で燃料タンクを(上方から)はめ込んで燃料タンクに下面カバー部材、側面カバー部材及び弾性シール部材を装着する場合に、弾性シール部材の先端がこのはめ込み方向に傾斜していることになるので、はめ込み作業が容易になる。
【0014】
請求項5に記載の発明では、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発明において、前記シール部材が前記燃料タンクの側面形状に対応した多角形状に形成されると共に該多角形状の角部の内側にシール部材を局所的に幅狭とするスリットが形成されている。
【0015】
シール部材は、燃料タンクの側面形状に対応した多角形状に形成されているので、燃料タンクと側面シール部材との側方間隙をより確実に密封できる。シール部材には、多角形状の角部の内側に、このシール部材を局所的に幅狭とするスリットが形成されているので、シール部材が角部で曲がりやすくなる。
【0016】
請求項6に記載の発明では、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発明において、前記側面カバー部材が前記下面カバー部材と一体成形されている。
【0017】
したがって、側面カバー部材が下面カバー部材と別体とされている構成と比較して、部品点数が少なくなり、より低コストで構成できると共に、重量増を抑制可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明は上記構成としたので、燃料タンクを効果的に断熱でき、コスト且つ重量増を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第1実施形態の燃料タンク構造を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態の燃料タンク構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態の燃料タンク構造を構成するシール部材を示す斜視図である。
【図4】本発明の第1実施形態の燃料タンク構造をシール部材の近傍で拡大して示す断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態の燃料タンク構造を構成するシール部材を角部の近傍で拡大して示す平面図である。
【図6】本発明の第2実施形態の燃料タンク構造をシール部材の近傍で拡大して示す断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態の燃料タンク構造をシール部材の近傍で拡大して示す断面図である。
【図8】本発明の第4実施形態の燃料タンク構造をシール部材の近傍で拡大して示す断面図である。
【図9】本発明の第5実施形態の燃料タンク構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1には、本発明の第1実施形態の燃料タンク構造12が示されている。この燃料タンク構造12は、内部に燃料GSを収容することが可能な燃料タンク14を有している。燃料タンク14の形状は特に限定されないが、本実施形態では、下面14B、上面14T及び4つの側面14Sにより直方体の略箱状に形成されている。なお、4つの側面14Sの全体で、本発明に係る「側周面」を構成している。
【0021】
燃料タンク14には、図示しないインレットパイプが接続されており、このインレットパイプを通じて、給油することができる。また、燃料タンク14には、燃料をエンジンに送出するための燃料ポンプ及び送出配管が設けられている。燃料タンク14では、満タン液位FLが設定されている。満タン状態であっても、液面は燃料タンク14の上面には達しておらず、満タン液位FLと上面14Tとの間に空気層38が構成されている。
【0022】
燃料タンク14の下面14Bには、上方に向かって部分的に凹ませることで、複数本(図1及び図2では2本)のタンクバンド用凹部16が形成されている。このタンクバンド用凹部16に、後述するカバー部材18のタンクバンド用凹部24がはめ込まれる。
【0023】
燃料タンク14の下面14Bから側面14Sの一部には、カバー部材18が配設されている。カバー部材18は、燃料タンク14の下面14Bを覆う1枚の下面カバー部材20を備えている。下面カバー部材20には、燃料タンク14の下面14Bのタンクバンド用凹部16に対応するタンクバンド用凹部24が形成されている。タンクバンド用凹部16に、タンクバンド用凹部16を下側からはめ込み、さらに、タンクバンド用凹部24に、タンクバンド26の中間部分がはめ込まれる。そして、タンクバンド26の両端部分が車体に固定されることで、燃料タンク14が車体に取り付けられる。
【0024】
タンクバンド用凹部16にタンクバンド用凹部24が嵌まり込んだ状態では、下面カバー部材20と燃料タンク14の下面14Bとの間に所定の下方間隙42が構成されており、この下方間隙42が、断熱空気層40の一部を構成している。本実施形態では、下面カバー部材20は、燃料タンク14の下面に合わせて略長方形状に形成されている。
【0025】
下面カバー部材20の周囲からは、上方に向けて4枚の側面カバー部材22が立設されている。4枚の側面カバー部材22により、側周面(側面14Sの全体)が外側から取り囲まれている。
【0026】
側面カバー部材22のそれぞれと燃料タンク14の側面14Sとの間に、所定の側方間隙44が構成されている。この側方間隙44も断熱空気層40の一部を構成している。本実施形態では、側面カバー部材22のそれぞれも略長方形状に形成されている。
【0027】
側面カバー部材22は、その上端部分が満タン液位FLよりも上方に位置している。そして、側面カバー部材22の上端部分は、上方に向かうにしたがって外側に広がるように斜め方向に延出されている。この延出部分は、後述するシール部材28が取り付けられる取付片22Tとなっている。
【0028】
カバー部材18は、このように下面カバー部材20と側面カバー部材22とが一体成形されており、全体として、上面が開放された箱状に形成されている。本発明の燃料タンク構造12を構成するには、カバー部材18に対し、上方から燃料タンク14を接近させてカバー部材18内にはめ込む方法を採ることが可能である。
【0029】
側面カバー部材22の取付片22Tには、取付部材30により、弾性を有する材料(たとえばゴム)製のシール部材28が取り付けられている。シール部材28は、図2及び図3にも示すように、燃料タンク14の側面14Sを外側から取り囲むことが可能な形状(本実施形態では四角形の枠状)に形成されている。図4から分かるように、特に本実施形態のシール部材28は、外周端28Gから内周端28Nまで一定の厚みを有している。
【0030】
図3に詳細に示すように、シール部材28の外周端28G側の所定位置には、外周側にむかって膨出された取付片28Tが形成されている。取付片28Tには、シール部材28を厚み方向に貫通する取付孔32が形成されている。また、取付片22Tにも、シール部材28に対応した位置に取付孔34が形成されている。本実施形態では、取付孔32、34に取付部材30(たとえばリベットやクリップ、あるいはボルト及びナットなど)を挿通して、シール部材28が取付片22Tに取り付けられている。
【0031】
図4から分かるように、シール部材28は、取付片22Tに取り付けられた状態で、内周端28N側が下がっており、燃料タンク14に向かうに従って、下面カバー部材20に接近するように傾斜している。そして、シール部材28の内周端28N側は、カバー部材18内にはめ込まれた燃料タンク14の側面14Sに対し、下方に撓んで接触(密着)している(接触する部分と非接触の部分の境界を接触線TLで示す)。この接触位置は、取付孔32(カバー部材18の取付片22Tに対する取付位置)よりも下方となっている。
【0032】
また、シール部材28の内周端28N側は、このように燃料タンク14の側面14Sへの接触位置が、燃料タンク14の満タン液位FLよりも上方に位置している。
【0033】
図5に示すように、シール部材28の角部28Cには、シール部材28を厚み方向に貫くと共に内側に向かって開放されたスリット36が形成されている。このようなスリット36が形成されていることで、シール部材28は角部28Cにおいて部分的に幅狭となり、柔軟性が高められている。ただし、スリット36は接触線TLよりも外周端28G側には達しないように設定されており、シール部材28が燃料タンク14の側面14Sに接触した状態で、全周にわたって隙間が生じないようになっている。
【0034】
次に、本実施形態の燃料タンク構造12を構成する方法、及び燃料タンク構造12の作用を説明する。
【0035】
取付部材30によってシール部材28が取り付けられたカバー部材18に対し、その上面側の開放部分から、燃料タンク14がはめ込まれることで、燃料タンク14はカバー部材18内の所定位置に組み付けられる。シール部材28は、その内周端28N側が下がるように傾斜しているので、燃料タンク14のはめ込みに対しシール部材28が引っ掛かりにくい。すなわち、はめ込みの荷重が低減されるので、作業性が向上する。特に、シール部材28の内周端28N側が下方に撓むことで、組み付けの作業性がさらに向上する。また、シール部材28の内周端28N側が上方に傾斜している構造では、はめ込み時に取付部材30に大きな荷重が作用する懸念があるが、本実施形態ではシール部材28の内周端28N側が下がっているので、取付部材30に作用する荷重も小さくなる。
【0036】
しかも、本実施形態のシール部材28には、角部28Cにスリット36が形成されることで柔軟性が高くなっているので、燃料タンク14をカバー部材18の内部にはめ込む際の荷重をさらに低減でき、組み付けの作業性がさらに向上する。
【0037】
タンクバンド用凹部16にタンクバンド用凹部24が嵌まり込んだ位置まで燃料タンク14がカバー部材18内にはめ込まれると、燃料タンク14の下面14Bと下面カバー部材伊との間に下方間隙42が構成される。また、燃料タンク14の側面14Sのそれぞれと側面カバー部材22との間には側方間隙44が構成される。側方間隙44の上方は、シール部材28によって密閉されている。すなわち、燃料タンク14とカバー部材18との間に、外部との空気の流れが遮断された断熱空気層40が構成される。この断熱空気層40が断熱層として作用するので、燃料タンク14内の燃料の温度上昇を抑制でき、燃料タンク14の内圧の上昇も抑制できる。
【0038】
特に、シール部材28の燃料タンク14への接触線TLよりも内側にスリット36が形成されており、シール部材28と燃料タンク14の側面14Sとの間に、スリット36による隙間が全く生じないようになっている。このため、断熱空気層40と外部との空気の出入りをより確実に防止し、高い断熱性を得られる
【0039】
このように、本実施形態では、燃料タンク14の周囲に断熱層として作用する断熱空気層40を構成しており、断熱のためのウレタン等の部材が不要となるので、コスト及び重量増を抑制できる。ウレタン等の発泡部材を用いた場合には、発泡のための工程が必要になることもあるが、本実施形態では、そのような工程も不要である。
【0040】
図1から分かるように、燃料GSの上方では、燃料タンク14内の空気層38が断熱層として作用する。すなわち、燃料タンク14内の燃料GSの下面及び側面は断熱空気層40で断熱でき、上面は空気層38で断熱できる。燃料GSの上面においても、ウレタン等の断熱材が不要となるので、コスト及び重量増を抑制できる。
【0041】
しかも、本実施形態では図4に示すように、燃料タンク14の側面14Sに対するシール部材28の接触部分は、燃料タンク14の満タン液位FLよりも上方にある。したがって、燃料タンク14内の燃料GSが満タンであっても、燃料タンク14内の燃料の周囲の全面で、空気層が存在していることになる、効果的に断熱できる。
【0042】
燃料タンク14をカバー部材18内の所定位置に組付けた状態で、燃料タンク14の内圧が変動すると、図1に二点鎖線で示すように、燃料タンク14が変形して側面14Sの位置が変化することがある。また、燃料タンク14の製造時のバラツキ等によっても、燃料タンク14がわずかに変形していることがある。本実施形態では、シール部材28が弾性を有しているので、このような燃料タンク14の変形に対しシール部材が追従する。これにより、断熱空気層40を密閉した状態を安定的に維持でき、断熱性を維持することができる。
【0043】
なお、シール部材の形状、特に、シール部材をカバー部材に取り付ける構造は、上記したものに限定されず、以下の各実施形態の構造を例として挙げることができる。なお、以下の第2実施形態〜第4実施形態では、シール部材のカバー部材に対する取付構造が第1実施形態と異なっているが、他の構成は第1実施形態と略同一とされているので、詳細な説明を省略する。
【0044】
図6には、本発明の第2実施形態の燃料タンク構造52が部分的に示されている。第2実施形態では、側面カバー部材22の上端に、外周側に向かって部分的に拡幅された拡幅部54が形成されている。また、シール部材58の外周端58G側に、下方に向かって開放された係合凹部60が形成されている。係合凹部60が、拡幅部54を抱え込むようにして係合することで、シール部材58がカバー部材18に取り付けられる。
【0045】
そして、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、シール部材58が取り付けられたカバー部材18(図1及び図2参照)に対し、上方から燃料タンク14がはめ込まれると、シール部材58の内周端58S側が燃料タンク14の側面14Sに密着する。燃料タンク14とカバー部材18の間に側方間隙44(断熱空気層40)が構成されると共に、この側方間隙44がシール部材58で密閉される。
【0046】
図7には、本発明の第3実施形態の燃料タンク構造72が部分的に示されている。第3実施形態では、側面カバー部材22の上端近傍に、側面カバー部材22を構成する板材を外周側へと部分的に湾曲させることで、内周側に開放された嵌合凹部74が形成されている。また、シール部材78の外周端78G側には、嵌合凹部74に嵌合される嵌合凸部80が形成されている。嵌合凸部80の上部及び下部には、側面カバー部材22に接触してシール部材78を位置決めする接触片82が形成されている。
【0047】
特に、第3実施形態の嵌合凸部80は断面長方形状に形成されており、対角長L1が、嵌合凹部74の高さH1よりも長くなっている。したがって、矢印R1方向の力(回転モーメント)がシール部材78に作用しても、嵌合凹部74からの嵌合凸部80からの抜けが防止される。
【0048】
そして、第3実施形態においても、第1実施形態や第2実施形態と同様に、シール部材78が取り付けられたカバー部材18(図1及び図2参照)に対し、上方から燃料タンク14がはめ込まれると、シール部材78の内周端78S側が燃料タンク14の側面14Sに密着する。燃料タンク14とカバー部材18の間に側方間隙44(断熱空気層40)が構成されると共に、この側方間隙44がシール部材58で密閉される。
【0049】
図8には、本発明の第4実施形態の燃料タンク構造92が部分的に示されている。第4実施形態では、側面カバー部材22の上端近傍に嵌合凹部94が形成されているが、この嵌合凹部94は、内周側及び上方に向かって開放されている。また、第4実施形態のシール部材98は、断面略台形に形成されている。シール部材98の断面における幅W1は、自然状態(弾性変形していない状態)では、嵌合凹部94から燃料タンク14の側面14Sまでの長さよりも長くされている。
【0050】
このような構成とされた第4実施形態では、第1〜第3実施形態と異なり、シール部材98が取り付けられる前の状態でカバー部材18の内部に燃料タンク14をはめ込み、その後、シール部材98を嵌合凹部94に上方からはめ込む。シール部材98の内周端98N側が弾性変形し、燃料タンク14の側面14Sに密着する。そして、第4実施形態においても、燃料タンク14とカバー部材18との間に側方間隙44(断熱空気層40)が構成されると共に、この空気層がシール部材98で密閉される。
【0051】
なお、第4実施形態では、嵌合凹部94からのシール部材98の抜けを防止するための部材を設けてもよい。
【0052】
このように、本発明において、シール部材をカバー部材に取り付ける構造は特に限定されず、上記した以外にも、各種の取付構造を採用することが可能である。
【0053】
また、上記各実施形態では、カバー部材として、下面カバー部材20と側面カバー部材22とが一体成形された構造のものを挙げている。このように一体形成されたカバー部材18を用いると、別体のものと比較して、部品点数が少なくなるので、より低コストで構成できると共に、重量増を抑制できる。
【0054】
これに対し、図9には、本発明の第5実施形態の燃料タンク構造102が示されている。第5実施形態では、カバー部材108が、下面カバー部材20と、側面カバー部材122とを別体として構成されており、下面カバー部材20の外周部分に側面カバー部材122の下端が固着されることで、下面カバー部材20から、側面カバー部材122が延出された形状となっている。特に、側面カバー部材122は全体が弾性部材で構成されており、その上部に、第1実施形態のシール部材28と同様に、一定の厚みを有するシール部材110が一体成形されている。シール部材110の内周端110S側は、燃料タンク14の側面14Sに密着している。
【0055】
このような構造の燃料タンク構造102であっても、燃料タンク14とカバー部材108との間に空気層が構成されると共に、この空気層がシール部材110で密閉される。また、下面カバー部材20と側面カバー部材122とは別体であるが、側面カバー部材122とシール部材110とが一体成形されているので、この点において部品点数を少なくできる。
【0056】
もちろん、本発明としては、下面カバー部材、側面カバー部材及びシール部材のそれぞれが別体とされていてもよい。
【0057】
また、上記した各種のシール部材は、側方間隙44の少なくとも一部を密封していれば、密封部分では、断熱空気層40の空気が外部と出入りすることを抑制できる。また、下方間隙42や側方間隙44に、断熱のための部材(ウレタン等)が配置されることを排除するものではなく、たとえば、下方間隙42や側方間隙44の一部にウレタンが配置されていても、下方間隙42や側方間隙44の他の部分を断熱空気層40とすることで燃料タンク14内の燃料GSを断熱していれば、下方間隙42及び側方間隙44の全部にウレタンを配置した構成と比較して、コスト及び重量増を抑制する効果がある。
【符号の説明】
【0058】
12 燃料タンク構造
14 燃料タンク
18 カバー部材
20 下面カバー部材
22 側面カバー部材
28 シール部材
28C 角部
30 取付部材
36 スリット
38 空気層
40 断熱空気層
42 下方間隙
44 側方間隙
52 燃料タンク構造
58 シール部材
72 燃料タンク構造
78 シール部材
92 燃料タンク構造
98 シール部材
102 燃料タンク構造
108 カバー部材
108 側面カバー部材
110 シール部材
GS 燃料
FL 満タン液位
TL 接触線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に燃料を収容可能な燃料タンクと、
前記燃料タンクの下面との間に下方間隙を構成して該下面を下側から覆う下面カバー部材と、
前記下面カバー部材から延出され燃料タンクの側周面との間に側方間隙を構成して該側周面を取り囲む側面カバー部材と、
前記燃料タンクと前記側面カバー部材との間の前記側方間隙を密封して該間隙の少なくとも一部を断熱空気層とするシール部材と、
を有する燃料タンク構造。
【請求項2】
前記シール部材の前記燃料タンクへの接触部分が燃料タンクの満タン液位よりも上方とされている請求項1に記載の燃料タンク構造。
【請求項3】
前記シール部材が、弾性を有する弾性シール部材とされている請求項1又は請求項2に記載の燃料タンク構造。
【請求項4】
前記弾性シール部材が、前記側面カバー部材から内側に向かうにしたがって前記下面カバー部材に漸近するように側面カバー部材から斜めに延出されている請求項3に記載の燃料タンク構造。
【請求項5】
前記シール部材が前記燃料タンクの側面形状に対応した多角形状に形成されると共に該多角形状の角部の内側にシール部材を局所的に幅狭とするスリットが形成されている請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の燃料タンク構造。
【請求項6】
前記側面カバー部材が前記下面カバー部材と一体成形されている請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の燃料タンク構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−86727(P2012−86727A)
【公開日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−236383(P2010−236383)
【出願日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】