(57)【要約】【課題】本発明は、燃料タンク本体からの放射音の減少を図った車両用燃料タンクを提供する。【解決手段】車両用燃料タンク１、１０は、車両に搭載されて燃料が貯留される燃料タンク本体２と、該燃料タンク本体内から燃料を吸い上げるポンプ３と、燃料タンク本体の内部に設置されて、等間隔に配置された貫通孔を有するバッフルプレート４、１４、２４と、バッフルプレートの背面に所定距離Ｌだけ離れて設けられる壁面と、を備え、燃料タンク本体における所定高さ位置より下方の貫通孔４４、１４４の開口率Ｒ２が、所定高さ位置より上方の貫通孔の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されている。【選択図】図３
2020082774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて燃料が貯留される燃料タンク本体と、
該燃料タンク本体内から燃料を吸い上げるポンプと、
前記燃料タンク本体の内部に設置されて、複数の貫通孔を有するバッフルプレートと、
前記バッフルプレートの背面に所定距離だけ離れて設けられる壁面と、を備え、
前記燃料タンク本体における所定高さ位置より下方の前記貫通孔の開口率が、前記所定高さ位置より上方の前記貫通孔の開口率より小さいことを特徴とする車両用燃料タンク。
【請求項２】
前記壁面は、前記燃料タンク本体の内壁面、又は前記バッフルプレートと前記燃料タンク本体の内壁面との間に配置される板状部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料タンク。
【請求項３】
前記バッフルプレートは、前記燃料タンク本体の天面と側面との間に位置する角部に跨って設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用燃料タンク。
【請求項４】
前記バッフルプレートは、前記燃料タンク本体の天面及び側面に沿った水平面部及び垂直面部を有し、前記垂直面部の少なくとも一部の開口率が、前記水平面部の開口率より小さいことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の車両用燃料タンク。
【請求項５】
前記バッフルプレートは、前記燃料タンク本体の側面に沿った平板から構成されていることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の車両用燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料の流動に起因して発生する音を抑制するためのバッフルプレートを備えた車両用燃料タンクが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示された車両用燃料タンクでは、燃料タンク本体の内部にバッフルプレートを設け、流動する燃料をバッフルプレートに衝突させることで、流動エネルギーを抑制することで、燃料の流動に起因して発生する音の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４７１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、車両用燃料タンクには、燃料を吸い上げるためのポンプが内蔵されている。ここで、ポンプの駆動音も燃料の流動に起因して発生する音同様に、乗員に不快感を与える場合があった。
【０００５】
本発明は、燃料タンク本体からの放射音の減少を図った車両用燃料タンクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するための本発明は、車両に搭載されて燃料が貯留される燃料タンク本体と、該燃料タンク本体内から燃料を吸い上げるポンプと、前記燃料タンク本体の内部に設置されて、複数の貫通孔を有するバッフルプレートと、前記バッフルプレートの背面に所定距離だけ離れて設けられる壁面と、を備え、前記燃料タンク本体における所定高さ位置より下方の前記貫通孔の開口率が、前記所定高さ位置より上方の前記貫通孔の開口率より小さいことを特徴とする車両用燃料タンクである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃料タンク本体からの放射音の減少を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の車両用燃料タンクの第１実施例を示す側面図である。
【図２】図１に示された燃料タンク本体の所定の位置まで燃料が貯留された状態を示す側面図である。
【図３】前記バッフルプレートに形成された孔部の開口率について説明するための図である。
【図４】前記バッフルプレートと前記燃料タンク本体との位置関係を説明するための図である。
【図５】本実施例の作用を説明するための図である。
【図６】第１実施例の変形例を示す側面図である。
【図７】本発明の車両用燃料タンクの第２実施例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
請求項１に記載された発明は、車両に搭載されて燃料が貯留される燃料タンク本体と、該燃料タンク本体内から燃料を吸い上げるポンプと、燃料タンク本体の内部に設置されて、複数の貫通孔を有するバッフルプレートと、バッフルプレートの背面に所定距離だけ離れて設けられる壁面と、を備え、燃料タンク本体における所定高さ位置より下方の貫通孔の開口率が、所定高さ位置より上方の貫通孔の開口率より小さくなるように形成されている。これによれば、バッフルプレートの貫通孔の開口率を吸音したい音の周波数に合わせて設定することで、吸音したい周波数を持つ音波が、壁面とバッフルプレートとの間の空間で共鳴を起こす。その際、バッフルプレートに形成された貫通孔の内部及びその周辺に存在する気体（液体）が激しく運動することで音エネルギーが運動エネルギーや熱エネルギーに変換されて音波が減衰する。その結果、放射音が減少する。さらに、燃料の搖動時に発生する搖動音についても、バッフルプレートが燃料の搖動の勢いを減衰させることで、放射音が減少する。従って、燃料タンク本体からの放射音の減少を図ることができる。
【実施例】
【００１０】
（第１実施例）
本発明の第１実施例にかかる車両用燃料タンクを図１〜５を参照して説明する。図１は、第１実施例の車両用燃料タンク１を示す側面図である。図１に示すように、車両用燃料タンク１は、不図示の車両に搭載されて燃料が貯留される燃料タンク本体２と、該燃料タンク本体２内から燃料を吸い上げるポンプ３と、燃料タンク本体２の内部に設置されたバッフルプレート４と、を備える。
【００１１】
燃料タンク本体２は、図２に示すように、上タンク２Ａ及び下タンク２Ｂを有して構成されている。上タンク２Ａの内壁面２０には、バッフルプレート４が固定されている。バッフルプレート４が上タンク２Ａの内壁面２０に固定されていることにより、車両の制動時等に燃料タンク本体２内で流動した燃料は、バッフルプレート４によって整流されて、運動エネルギーが低減され、燃料タンク本体２の内壁面２０（壁面）での打音や跳ね返り音が抑制される。
【００１２】
バッフルプレート４は、図２に示すように、水平面部４１と、水平面部４１に直交する垂直面部４２と、水平面部４１と垂直面部４２との間に位置する湾曲部４３と、を有して略Ｌ字状に形成されている。これら水平面部４１、垂直面部４２、及び湾曲部４３は、略同じ板厚になるように形成されている。そして、バッフルプレート４は、図４に示すように、略一定の板厚ｔを有して形成されて、燃料タンク本体２における内壁面２０の各天面２１、側面２２のそれぞれから、一定の離間寸法Ｌ（所定距離）をあけた位置に固定されている。即ち、バッフルプレート４は、水平面部４１が燃料タンク本体２の天面２１から離間寸法Ｌをあけた位置に設けられ、垂直面部４２が燃料タンク本体２の側面２２から離間寸法Ｌをあけた位置に設けられている。こうして、バッフルプレート４は、上タンク２Ａの天面２１と側面２２との間に位置する角部２３の近傍において、天面２１と側面２２とに跨って設置されている。
【００１３】
また、図２に示すように、燃料タンク本体２における所定高さ位置に、バッフルプレート４の後述する境界部４０が位置するように、バッフルプレート４は燃料タンク本体２の内壁面２０に設置されている。境界部４０は、本実施例では、湾曲部４３と垂直面部４２との境界に位置している。以下では、バッフルプレート４において、境界部４０より上方の部位を「上方部４５」と記し、境界部４０より下方の部位を「下方部４６」と記す場合がある。本実施例では、上方部４５は水平面部４１及び湾曲部４３から構成され、下方部４６は垂直面部４２から構成されている。図３に示すように、バッフルプレート４の上方部４５及び下方部４６には、上下左右に等間隔をあけて当該バッフルプレート４を貫通する円形の孔部４４（貫通孔）が形成されている。
【００１４】
また、バッフルプレート４の上方部４５は、図３、４に示すように、板厚ｔ（図４に示す）が０．８ｍｍ、孔径（孔サイズ）φが５ｍｍの孔部４４の面積ｓ、孔ピッチＰ１が１４ｍｍと成るように形成されている。また、バッフルプレート４は、図４に示すように、燃料タンク本体２の内壁面２０からの離間寸法Ｌ（２０ｍｍ）だけ離間した位置に固定される。以下では、図３に示すように、上方部４５において、孔部１つ当たりの面積Ｓ１とした場合、孔部４４の面積ｓを孔部１つあたりの面積Ｓ１で割った値を開口率Ｒ１とする。また、下方部４６において、孔部１つ当たりの面積を面積Ｓ２とした場合、孔部４４の面積ｓを孔部１つあたりの面積Ｓ２で割った値を開口率Ｒ２とする。また、下方部４６に形成された孔部４４の開口率Ｒ２が、上方部４５に形成された孔部４４の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されている（Ｒ１＞Ｒ２）。本実施例では、上方部４５に形成された孔部４４の孔径φ及び、下方部４６に形成された孔部４４の孔径φは、同じ寸法と成るように形成されており、隣接する孔部４４間の寸法（孔ピッチＰ１、Ｐ２）を変化させることで、上方部４５及び下方部４６の開口率Ｒ１、Ｒ２を変化させている。図３に示すように、孔ピッチＰ１とは、上方部４５において、隣接する孔部４４の間隔のことであり、孔ピッチＰ２とは、下方部４６において、隣接する孔部４４の間隔のことである。また、開口率Ｒ１及び開口率Ｒ２の比は、気体中及び液体中の音速の２乗の比となるように設定されている。以下では、「孔径（孔サイズ）φを有する孔部４４の面積ｓ」、「板厚ｔ」「燃料タンク本体２の内壁面２０からの離間寸法Ｌ」及び「孔部１つ当たりの面積Ｓ１（Ｓ）、Ｓ２（Ｓ）」を総称して「パラメータ」と記す場合がある。
【００１５】
上記パラメータの組み合わせは、以下の式を満たすように適宜選択される。
【数１】
2020082774.tif 000003
ｆ0  ：  共鳴数周波数［Ｈｚ］
ｃ   ：  音速［ｍ／ｓｅｃ］
ｓ   ：  孔部の面積［ｍ2］
ｔ   ：  板厚［ｍ］
Ｌ   ：  燃料タンク本体２の内壁面２０からの離間寸法Ｌ［ｍ］
Ｓ   ：  孔部１つあたりの面積［ｍ2］
ここで、板厚ｔは、単なる板厚としてもよいし、開口端補正を加えた値としてもよい。
【００１６】
これによれば、ポンプ３が発生する音波の周波数に合わせて、上記パラメータを適切に設定することで、ポンプ３の駆動音を吸収できるようになる。その結果、燃料タンク本体２内の気体中（液体中）における音響エネルギーが消費され、燃料タンク本体２からの放射音が減少する。なお、ポンプ３の駆動音は、吸引する燃料量の増減によりモータの回転数が変化することに伴って変化することが知られている。人間の耳は１０００〜３５００Ｈｚで最も感度が高い。このため、周波数が３０００〜４０００Ｈｚ前後の高周波がターゲットとされる。本実施例では、ターゲットとする周波数を４２８０Ｈｚに設定している。
【００１７】
さらに、バッフルプレート４において、燃料タンク本体２における燃料の液面より上側になる傾向にある部分（上方部４５）に形成された孔部４４の開口率Ｒ１及び燃料の液面より下側になる傾向にある部分（下方部４６）に形成された孔部４４の開口率Ｒ２の比を、気体中及び液体中の音速の２乗の比に設定する。これにより、燃料タンク本体２から液体中に放射された音についても共鳴を起こす。その際、図５に示すように、バッフルプレート４に形成された孔部４４の内部及びその周辺に存在する気体が激しく運動することで気体が孔部４４を行き来する際の抵抗によって、音エネルギーが運動エネルギーや熱エネルギーに変換されて、音波が減衰する。
【００１８】
上述した実施例によれば、車両に搭載されて燃料が貯留される燃料タンク本体２と、該燃料タンク本体２内から燃料を吸い上げるポンプ３と、燃料タンク本体２の内部に設置されて、複数の孔部４４（貫通孔）を有するバッフルプレート４と、バッフルプレート４の背面に所定距離だけ離れて設けられる内壁面２０（壁面）と、を備え、燃料タンク本体２における所定高さ位置より下方の孔部４４（貫通孔）の開口率Ｒ２が、所定高さ位置より上方の孔部４４（貫通孔）の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されている。これによれば、バッフルプレート４の孔部４４（貫通孔）の開口率Ｒ１、Ｒ２を吸音したい音の周波数に合わせて設定することで、吸音したい周波数を持つ音波が、内壁面２０（壁面）とバッフルプレート４との間の空間で共鳴を起こす。その結果、放射音が減少する。さらに、燃料の搖動時に発生する搖動音についても、バッフルプレートが燃料の搖動の勢いを減衰させることで、放射音が減少する。従って、燃料タンク本体２からの放射音の減少を図ることができる。
【００１９】
また、バッフルプレート４は、水平面部４１が燃料タンク本体２の天面２１から離間寸法Ｌをあけた位置に設けられ、垂直面部４２が燃料タンク本体２の側面２２から離間寸法Ｌをあけた位置に設けられている。即ち、燃料タンク本体２の天面２１と側面２２との境界に位置する角部２３に跨って設置されている。これによれば、燃料タンク本体２に燃料が容量の限度まで入っている場合において、効率よく、燃料タンク本体２からの放射音の減少を図ることができる。
【００２０】
また、バッフルプレート４は、燃料タンク本体２の天面２１及び側面２２に沿った水平面部４１及び垂直面部４２を有し、垂直面部４２の全体の開口率Ｒ２が、水平面部４１の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されている。これによれば、燃料タンク本体２からの放射音の減少を図ることができる。
【００２１】
なお、本発明は、実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形例も本発明に含まれる。
【００２２】
前記第１実施例では、隣接する孔部４４間の寸法（孔ピッチＰ１、Ｐ２）を変化させることで、上方部４５及び下方部４６の開口率Ｒ１、Ｒ２を変化させているが、本発明はこれに限定されるものではない。隣接する孔部４４間の寸法（孔ピッチＰ１、Ｐ２）を同じ寸法とし、孔部４４の面積を変化させることで、上方部４５及び下方部４６の開口率Ｒ１、Ｒ２を変化させてもよい。
【００２３】
前記実施例では、垂直面部４２の全体の開口率Ｒ２が、水平面部４１の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。垂直面部において、その一部に形成された孔部４４（貫通孔）の開口率Ｒ２が、水平面部４１に形成された孔部４４（貫通孔）の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されていてもよい。
【００２４】
また、前記実施例では、バッフルプレート４は、水平面部４１が燃料タンク本体２の天面２１から離間寸法Ｌをあけた位置に設けられ、垂直面部４２が燃料タンク本体２の側面２２から離間寸法Ｌをあけた位置に設けられている。これにより、燃料タンク本体２に燃料が容量の限度まで入っている場合において、効率よく、燃料タンク本体２からの放射音の減少を図っているが、本発明はこれに限定されるものではない。図６に示すように、バッフルプレート１４は板厚が一定の平板から構成されていて、燃料タンク本体２の側面２２において、当該側面２２から一定の離間寸法Ｌをあけて配置されていてもよい。これによれば、燃料タンク本体２に燃料が容量の限度の半分程度まで入っている場合において、効率よく、燃料タンク本体２からの放射音の減少を図ることができる。
【００２５】
（第２実施例）
本発明の第２実施例にかかる車両用燃料タンク１０を、図７を参照して説明する。図７は、第２実施例の車両用燃料タンク１０を示す側面図である。図７に示すように、車両用燃料タンク１０は、燃料タンク本体２と、ポンプ３と、前記燃料タンク本体２の内部に設置されたバッフルプレート２４と、バッフルプレート２４と燃料タンク本体２の内壁面２０との間に配置された板状部材５（壁面）と、を備える。板状部材５は、燃料タンク本体２の角部２３近傍において、燃料タンク本体２の天面２１及び側面２２に交差するように、斜めに設けられている。
【００２６】
第２実施例におけるバッフルプレート２４は、図７に示すように、板厚が一定な平板から構成されている。バッフルプレート２４は、燃料タンク本体２の角部２３近傍において、板状部材５から所定の離間寸法Ｌをあけた位置に固定されている。即ち、バッフルプレート２４は、板状部材５に、離間寸法Ｌをあけて対向配置されている。また、図７に示すように、燃料タンク本体２における所定高さ位置に、バッフルプレート２４の後述する境界部１４０が位置するように、バッフルプレート２４は板状部材５に設置されている。以下では、バッフルプレート２４において、境界部１４０より上方の部位を「上方部１４５」と記し、境界部１４０より下方の部位を「下方部１４６」と記す場合がある。本実施例では、バッフルプレート２４は、上方部１４５及び下方部１４６には、バッフルプレート２４の幅方向に間隔をあけて設けられ、かつ長手方向に延在するスリット１４４（貫通孔）が形成されている。また、下方部１４６に形成されたスリット１４４の開口率Ｒ２は、上方部１４５に形成されたスリット１４４の開口率Ｒ１より小さくなるように形成されている。また、開口率Ｒ１及び開口率Ｒ２の比は、第１実施例と同様に、気体中及び液体中の音速の２乗の比となるように設定されている。
【００２７】
即ち、バッフルプレート２４と燃料タンク本体２の内壁面２０との間に配置される板状部材５を備え、バッフルプレート２４は、板状部材５からの離間寸法Ｌが略一定となるように設置されている。ここで、燃料タンク本体２の形状は車種毎に異なるため、ポンプ３の駆動音による振動特性が車種毎に異なり、一律な対策が難しい場合もある。この場合には、バッフルプレート２４と燃料タンク本体２の内壁面２０との間に配置される板状部材５（壁面）を備え、バッフルプレート２４を、板状部材５からの離間寸法Ｌが略一定となるように設置する。これにより、バッフルプレート２４を燃料タンク本体２の適宜な場所に設置できる。即ち、バッフルプレート２４の設置自由度が向上する。これにより、車種毎に最適な対策を行うことができる。さらに、燃料タンク本体２の内部において、バッフルプレート２４を音源であるポンプ３に近付けて配置することができるから、効率よくポンプ３の駆動音の吸収を図ることができる。
【００２８】
なお、前記第２実施例において、貫通孔は、バッフルプレート２４の長手方向に延在するスリット１４４から構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。第２実施例において、下方部４６、１４６に形成された貫通孔の開口率が、上方部４５、１４５に形成された貫通孔の開口率より小さくなるように形成されていれば、貫通孔は如何なる形状であってもよい。
【００２９】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び、目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３０】
１、１０        車両用燃料タンク
２              燃料タンク本体
２０            燃料タンク本体の内壁面（壁面）
２３            燃料タンク本体の角部
３              ポンプ
４、１４、２４  バッフルプレート
５              板状部材（壁面）
４４            孔部（貫通孔）
１４４          スリット（貫通孔）
Ｒ１            所定高さ位置より上方の貫通孔の開口率
Ｒ２            所定高さ位置より下方の貫通孔の開口率
Ｌ              所定距離
【図１】
2020082774.tif 000004
【図２】
2020082774.tif 000005
【図３】
2020082774.tif 000006
【図４】
2020082774.tif 000007
【図５】
2020082774.tif 000008
【図６】
2020082774.tif 000009
【図７】
2020082774.tif 000010