(57)【要約】【課題】インフレームタイプの燃料タンクにおいて、車両の振動に対する剛性を確保するとともに生産工程を簡素化し、かつ、燃料排出性を満たすことができる車両用燃料タンクを提供する。【解決手段】薄板材を横向き四角筒状に巻回した胴部２の両端をそれぞれエンドプレート３、３で密閉して内部に燃料を溜められる箱形に形成し、側面部に設置したブラケット１１によって車両に取り付けられる車両用燃料タンク１であって、この車両用燃料タンク１の底面部２ｃには、所定の間隔を有して上記底面部２ｃ外周に沿う四角枠１２ａと、この四角枠内において上記胴部２の巻き方向に延びて上記四角枠の内部面積を複数等分する線条１２ｂとからなる所定の太さの格子状の範囲を下方に凸に形成した底面ビード１２を設け、この底面ビード１２の一部に、上記燃料を排出するドレン孔１３ａを有するドレン部１３を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板材を横向き四角筒状に巻回した胴部の両端をそれぞれエンドプレートで密閉して内部に燃料を溜められる箱形に形成し、側面部に設置したブラケットによって車両に取り付けられる車両用燃料タンクであって、
この車両用燃料タンクの底面部には、所定の間隔を有して上記底面部外周に沿う四角枠と、この四角枠内において上記胴部の巻き方向に延び上記四角枠の内部面積を複数等分する線条とからなる所定の太さの格子状の範囲を下方に凸に形成した底面ビードを設け、
この底面ビードの一部に、上記燃料を排出するドレン孔を有するドレン部を設けたことを特徴とする車両用燃料タンク。
【請求項２】
上記ドレン部のドレン孔の周縁部には、上記底面ビードの位置から更に下方に凸に形成したドレンビードを設けたことを特徴とする請求項１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、車両に搭載されて燃料を貯留する車両用燃料タンクに係り、特に、ドレン部の位置する底面部に補強のためのビードを設けた車両用燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用燃料タンクは、プレス成形によって形成した２部材の開口部を互いに合わせ、その開口部外周のフランジ部を接合したモナカ状の構造のものがあった（特許文献１）。また、図１、図４、図５に示すように、薄板材を巻回して端部を溶接した横向き四角筒状の胴部２を形成し、この胴部２の両端の開口をそれぞれエンドプレート３、３で密閉してなる箱型の燃料タンク１があった（特許文献２）。
【０００３】
車両用燃料タンクの構造に関しては、燃料を抜くために底面部に形成されたドレン部からほぼ完全に燃料が抜ける構造であることが要求されている。
このため、燃料排出性を満たすために、ドレン部１３を燃料タンク１の底面部２ｃに対して下方（外側）に凸に形成する必要があった。
【０００４】
また、従来のインフレームタイプの車両用燃料タンク１は、図４のように側面の両エンドプレート３、３にそれぞれ溶接したブラケット１１、１１によって車両フレームに取り付ける構造である。
これは燃料タンク１の底面部２ｃを締結して支持する構造ではないため、車両の振動が大きい場合には、底面部２ｃの変形によってエンドプレート３との溶接部１５に応力が集中しやすく、亀裂が入ったりする問題が生じることがあった（図５）。
【０００５】
このため、対策として燃料タンク１の底面部２ｃに補強用のビードを形成して剛性を上げることにより、上記溶接部１５への応力の集中を低減させる工夫をしており、たとえば図６、図７に示すようにＸ字形の底面ビード１６を設けていたが、燃料排出性を考慮して底面部２ｃに対して上方（内側）に凸に形成する必要があった。
【０００６】
このように上方に凸な底面ビード１６を設けた場合には、底面ビード１６に燃料が溜まることはないが、燃料タンク１から排出される燃料の流れが底面ビード１６に阻まれて燃料が残ることもあり、燃料排出性を向上させるために底面部２ｃに対してドレン部１３を下方に凸に形成していた（図７）。
【０００７】
上記底面ビード１６の設置によって燃料タンク１の底面部２ｃの剛性は向上し、上記溶接部１５にかかる応力を約３０％程度低減させることができたが、この構造ではドレン部１３と底面ビード１６との凹凸の方向が逆になるため、燃料タンク１の底面部２ｃに上下に２種類のプレス加工を行うことが必要になっていた。
プレス機によりこのような加工を行う際には、それぞれ上下に凸な底面ビード１６とドレン部１３とを同時に形成することは困難であり、例えば上方に凸な底面ビード１６を形成し、次いで下方に凸なドレン部１３を形成するなどの２工程が必要となっており、製造工数がかかっていた。
【０００８】
特許文献２には、底面部に上方に凸な直線状の底面ビードを複数並列に配置し、この底面ビードには所望位置にその中心線に対して斜めの切れ込みを入れたことにより、剛性を低下させずにドレン部での燃料排出性を向上させた車両用燃料タンクが記載されている。
【０００９】
特許文献１にも、上記モナカ状構造の車両用燃料タンクであって、下側部材の対向する傾斜側面部にそれぞれ上方に凸なビードを設け、それらの中間の底面部には下方に凸なビードを設けて、３つのビードを直線上に配置したものが記載されているが、これらのビードを形成するにはやはり２工程が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３２１５３７号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５９９６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、インフレームタイプの燃料タンクにおいて、車両の振動に対する剛性を確保するとともに生産工程を簡素化し、かつ、米国などの燃料タンクに関する基準である燃料排出性を満たすことができる車両用燃料タンクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明において、上記課題が解決される手段は以下の通りである。
第１の発明は、薄板材を横向き四角筒状に巻回した胴部の両端をそれぞれエンドプレートで密閉して内部に燃料を溜められる箱形に形成し、側面部に設置したブラケットによって車両に取り付けられる車両用燃料タンクであって、この車両用燃料タンクの底面部には、所定の間隔を有して上記底面部外周に沿う四角枠と、この四角枠内において上記胴部の巻き方向に延び上記四角枠の内部面積を複数等分する線条とからなる所定の太さの格子状の範囲を下方に凸に形成した底面ビードを設け、この底面ビードの一部に、上記燃料を排出するドレン孔を有するドレン部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
第２の発明に係る車両用燃料タンクは、上記ドレン部のドレン孔の周縁部には、上記底面ビードの位置から更に下方に凸に形成したドレンビードを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、この車両用燃料タンクの底面部には、所定の間隔を有して上記底面部外周に沿う四角枠と、この四角枠内において上記胴部の巻き方向に延び上記四角枠の内部面積を複数等分する線条とからなる所定の太さの格子状の範囲を下方に凸に形成した底面ビードを設けたことにより、上方に凸な底面ビードを設けた場合と同等の剛性を確保して、胴部とエンドプレートとの溶接部にかかる応力を改善することができ、車両の振動に耐えうる燃料タンクを実現することができる。
また、底面ビードを下方に凸に形成して、この底面ビードの一部に、上記燃料を排出するドレン孔を有するドレン部を設けたことにより、プレス機の性能制約内でも底面ビードとドレン部とを同時に形成することが可能となり、生産工程を２工程から１工程に削減して簡素化することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、上記ドレン部のドレン孔の周縁部には、上記底面ビードの位置から更に下方に凸に形成したドレンビードを設けたことにより、燃料タンクから燃料を排出する際に底面ビードに燃料が残って溜まることのない形状とすることができ、米国の基準である燃料排出性を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用燃料タンクの斜視図である。
【図２】同車両用燃料タンクの底面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】従来の車両用燃料タンクの底面図である。
【図５】図４中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】従来の底面ビードを有する車両用燃料タンクの底面図である。
【図７】図６中のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る車両用燃料タンクについて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用燃料タンク１の斜視図である。
この燃料タンク１を形成するには、まず、プレス機によって後述の底面ビード１２とドレン部１３とを形成した薄板鋼板を四角筒状に巻回し、巻き方向端部の合わせ部（図示せず）を溶接により接合して、上面部２ａ、側面部２ｂ、２ｂ、底面部２ｃを有する胴部２を形成する。胴部２の４箇所の折り曲げ角部はなだらかな曲面に形成される。
【００１８】
この横向き四角筒状の胴部２の両端の開口部を、それぞれと一致する四角形のエンドプレート３、３で密閉して溶接にて接合し、燃料タンク１を成形する。図３に示すように、各エンドプレート３は周縁部を立ち上げて溶接代３ａとしており、胴部２に内嵌させてこの溶接代３ａで容易に接合することができる（溶接部１５）。
【００１９】
図１に示すように、この燃料タンク１の胴部２の上面部２ａでは、燃料をエンジン（図示せず）へ送出する燃料送出パイプ４と、余った燃料をエンジンから燃料タンク１に戻すリターンパイプ５とが突出している。
また、上面部２ａの一部に孔を穿設して、燃料タンク１内の燃料の残量を確認するための燃料残量計（図示せず）を取り付ける燃料残量計取付部７を設ける。
さらに、車両火災などによって燃料タンク１内の温度が上昇し内圧が急激に増大した場合に弁を開放して内圧を下げる安全弁８が上面部２ａに設けられている。
【００２０】
燃料を燃料タンク１に注入するための給油口パイプ９も、胴部２の上面部２ａから上方に傾斜して突設されている。
同じく、上面部２ａからはブリーザーパイプ１０が突出している。このブリーザーパイプ１０は、燃料タンク１の内外を連通して、燃料注入時などにも燃料タンク１内部の気圧を大気圧に保つ役割がある。
【００２１】
図１、図２に示すように、燃料タンク１の側面の両エンドプレート３、３の外面には、それぞれブラケット１１、１１が外方に突出するように溶接にて接合される。このブラケット１１を車両側の部材とボルトなどによって固定することで、上記燃料タンク１が車両に取り付けられて支持される。
【００２２】
図２、図３に示すように、燃料タンク１の胴部２における底面部２ｃには、プレス機により、下方（外側）に凸に形成した所定の太さの底面ビード１２を設けている。底面ビード１２を設けるのは、当該底面部２ｃ外周から所定の間隔だけ内側に設けられ上記底面部２ｃ外周に沿う四角枠の部分１２ａと、この四角枠１２ａの中央部を縦断するように上記胴部２の巻き方向に延びて上記四角枠１２ａの内部面積を二分する線条の部分１２ｂとを有する格子状の範囲とする。
このため、この格子状の範囲の内側では、２箇所の略四角形の島が下方に突出することなく元の底面部２ｃの高さで左右対称に保持されている。
【００２３】
上記四角枠１２ａの各頂点部分や上記線条１２ｂとの連結部分は、それぞれの直線部がゆるやかな曲線部で連結する丸みを帯びた角部とする。
また、底面ビード１２とその他の底面部２ｃとを連続させるビード側壁１２ｃは、ゆるやかな曲面に形成して、底面ビード１２とその他の底面部２ｃとがなだらかに繋がるようにする。
【００２４】
また、図２、図３に示すように、燃料タンク１の胴部２における底面部２ｃには、燃料を排出するために穿設されたドレン孔１３ａと、このドレン孔１３ａの周縁部を下方に突出させてドレン孔１３ａの燃料排出性を向上させたドレンビード１３ｂとからなるドレン部１３が設けられている。燃料排出時以外には、ドレンプラグ１４によりドレン孔１３ａが密栓されている。
【００２５】
このドレン部１３は、上記格子状の底面ビード１２の線条の部分１２ｂにおいて、略中央位置に設けられている。
このようにドレン部１３を底面ビード１２の一部に設けたことにより、底面ビード１２を下方に凸に形成した場合においても底面ビード１２に燃料が残ることがなく、ドレン孔１３ａから燃料を排出することができる。
【００２６】
また、上記ドレンビード１３ｂは、略円形で底面ビード１２の位置から更に下方に凸に形成され、ドレンビード１３ｂと底面ビード１２とがゆるやかな曲面によって接続されている。
これにより、燃料排出性を向上させることができて燃料タンク１に燃料が残って溜まることがなくなり、十分な燃料排出性を備えた車両用燃料タンクとすることができる。
【００２７】
図４、５に示す従来の底面ビードを設けていない燃料タンク（比較例１）と、図６、７に示す従来の上方に凸な底面ビード１６を設けた燃料タンク（比較例２）と、図１から図３に示す本発明の実施形態に係る燃料タンク（本実施例）との、応力分布と応力レベルを対比した。
底面ビードによる補強がない比較例１に比して、上方に凸なＸ字形の底面ビード１６を形成した比較例２では、胴部２とエンドプレート３との溶接部１５にかかる応力が約３０％低減されていた。また、底面部２ｃ全体の剛性も向上しており、底面部２ｃが変形しづらくなっていた。
【００２８】
本実施例においても、比較例１に比して溶接部１５にかかる応力が約３０％低減されており、比較例２と略同等の応力の改善がされていた。また、底面部２ｃ全体の剛性も向上しており、底面部２ｃが変形しづらくなっていた。
このように、下方に凸な格子状の底面ビード１２を設けた実施例の燃料タンク１では、上方に凸なＸ字形の底面ビード１６を形成した場合と同等の応力の低減を実現することができ、車両の振動に耐え得る剛性を備えることができる。
【００２９】
また、底面ビード１２を下方に凸に形成して、この底面ビード１２の一部にドレン部１３を設けたことにより、プレス機で底面ビード１２とドレン部１３とを同時に形成することが可能となり、底面部２ｃのプレス加工を１工程に簡素化することができる。
【００３０】
なお、底面ビード１２の範囲、深さは、燃料タンク１の大きさや車両の振動に応じて最適になるように設定してよい。
たとえば、燃料タンク１の横幅（両エンドプレート３、３間の距離）が長いなど胴部２の巻き方向の強度が不足する場合には、胴部２の巻き方向に延びて四角枠１２ａの内部面積を三等分する２本の線条１２ｂを有する格子状に形成してもよい。
【００３１】
また、底面ビード１２においてドレン部１３を設ける位置は線条の部分１２ｂには限られず、四角枠の部分１２ａの一部に設けてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  （車両用）燃料タンク
２  胴部
２ａ  上面部
２ｂ  側面部
２ｃ  底面部
３  エンドプレート
３ａ  溶接代
４  燃料送出パイプ
５  リターンパイプ
７  燃料残量計取付部
８  安全弁
９  給油口パイプ
１０  ブリーザーパイプ
１１  ブラケット
１２  底面ビード
１２ａ  四角枠（の部分）
１２ｂ  線条（の部分）
１２ｃ  ビード側壁
１３  ドレン部
１３ａ  ドレン孔
１３ｂ  ドレンビード
１４  ドレンプラグ
１５  溶接部
１６  底面ビード
【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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