(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の燃料タンクであって、
両端に開口部を備えた中空状の成形体と、前記成形体の両端に接合され、前記開口部を閉じる一対の蓋体と、を有するタンク本体を備え、
前記成形体の上面を形成する上壁が、前記成形体の側面を形成する縦壁の上端から外方に延出するフランジ部を形成して、前記成形体と一体に押出成形されており、
前記フランジ部が、前記車両の車体に直接固定され、
前記タンク本体内に収容される燃料を汲み上げるためのポンプモジュールが、前記上壁に形成された開口部を通して前記タンク本体内に挿入され、
前記ポンプモジュールの蓋部材が、前記上壁に形成された前記開口部を塞ぐようにして取り付けられていることを特徴とする車両用の燃料タンク。
【請求項２】
前記成形体には、当該成形体の押出し方向に延在するリブが形成され、前記ポンプモジュールと重なる位置において前記リブが削られていることを特徴とする請求項１に記載の車両用の燃料タンク。
【請求項３】
前記蓋体は、一方に開口した有底箱状を呈することを特徴とする請求項２に記載の車両用の燃料タンク。
【請求項４】
車体の前後方向に延在する左右一対のフレームに、前記成形体の押出し方向に離隔して設けられた左右両側の取付け部がそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用の燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等の機器や装置に搭載される燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に使用される燃料タンクとして、樹脂をブロー成形することにより本体が形成された樹脂製の燃料タンクが知られている。
【０００３】
しかしながら、樹脂製の燃料タンクは、タンク内圧の変動に対するタンク自体の剛性が低い。このため、一般には鋼製のタンクバンドを用い、燃料タンクを車体とタンクバンドとの間に挟み込んで固定し、タンク内圧の変動に対する剛性を確保している。したがって、燃料タンク自体に加えて、タンクバンドという別部材が必要となってしまう。また、燃料の透過防止のために、燃料タンク本体の壁部はＥＶＯＨ等をラミネートした多層構造にする必要がある。
【０００４】
これに対し、鋼板（ＳＰ材）やアルミニウム板をプレス成形してなる半割れの箱状の上部材と下部材とを、開口部周縁近傍同士で溶接することにより本体が形成された金属製プレス成形品の燃料タンクが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる金属製プレス成形品の燃料タンクは、剛性が高く、さらに燃料の透過を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、鋼製プレス成形品の場合、重量の大幅な増加は避けられないという問題がある。また、アルミニウム製プレス成形品の場合であっても、プレス金型は高価であり、金型に対する設備投資が嵩み、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、剛性が高く且つ燃料の透過を抑制できると共に、軽量化を図りつつ金型に対する設備投資を低減することが可能な燃料タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、車両用の燃料タンクであって、両端に開口部を備えた中空状の成形体と、前記成形体の両端に接合され、前記開口部を閉じる一対の蓋体と、を有するタンク本体を備え、前記成形体の上面を形成する上壁が、前記成形体の側面を形成する縦壁の上端から外方に延出するフランジ部を形成して、前記成形体と一体に押出成形されており、前記フランジ部が、前記車両の車体に直接固定され、前記タンク本体内に収容される燃料を汲み上げるためのポンプモジュールが、前記上壁に形成された開口部を通して前記タンク本体内に挿入され、前記ポンプモジュールの蓋部材が、前記上壁に形成された前記開口部を塞ぐようにして取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、押出成形された成形体を有しているため、剛性が高く且つ燃料の透過を抑制することができる。また、成形体は押出成形品なので、プレス成形品と比較して金型に対する設備投資を低減することが可能となる。
すなわち、この発明によれば、剛性が高く且つ燃料の透過を抑制できると共に、軽量化を図りつつ金型に対する設備投資を低減することが可能となるという優れた作用効果を奏する。
【００１０】
また、燃料タンクを搭載対象に固定するためのタンクバンド等の別部材を必要とすることなく、容易且つ安価に、燃料タンクを搭載対象に直接固定することができる、という作用効果を奏する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用の燃料タンクにおいて、前記成形体には、当該成形体の押出し方向に延在するリブが形成され、前記ポンプモジュールと重なる位置において前記リブが削られているものである。
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、容易に且つ必要に応じて任意に燃料タンクの剛性をアップさせることができる、という作用効果を奏する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用の燃料タンクにおいて、前記蓋体は、一方に開口した有底箱状を呈するものである。
この発明によれば、請求項２に記載の発明の作用効果に加えて、蓋体の内面とリブの端部との間に形成される隙間が、リブによって区画された成形体内の各部を相互に連通させ、これにより、燃料タンク内に収容される燃料は、当該燃料タンク内で自在に移動することができ、一部に偏ることはない、という作用効果を奏する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用の燃料タンクにおいて、車体の前後方向に延在する左右一対のフレームに、前記成形体の押出し方向に離隔して設けられた左右両側の取付け部がそれぞれ固定されているものである。
この発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加えて、燃料タンクを構造材として利用することができ、車体の補強部材としての機能を発揮することができる、という作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の燃料タンクによれば、剛性が高く且つ燃料の透過を抑制できると共に、軽量化を図りつつ金型に対する設備投資を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料タンクの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す燃料タンクの分解斜視図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】燃料タンクを車体に取り付ける方法を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料タンクの概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す燃料タンクの分解斜視図である。図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。なお、図１〜図３における各要素は、発明の理解を容易にするために、適宜拡大、縮小又は簡略化されて描かれている（図４においても同様）。
【００１７】
本実施形態では、自動車等の車両に搭載されるポンプ内蔵タイプの燃料タンクについて説明する。
【００１８】
図１に示すように、燃料タンク１は、燃料を収容するためのタンク本体２を備えている。タンク本体２には、図示を省略するが、外部からタンク本体２内へ燃料を供給するための給油バルブが取り付けられている。
【００１９】
図２に示すように、タンク本体２は、両端に開口部３１を備えた中空状の成形体３と、成形体３の両端に接合され、開口部３１を閉じる一対の蓋体４，４とを有している。
【００２０】
成形体３は、閉断面を有するアルミニウム押出形材から形成されている。すなわち、成形体３は、所定の閉断面形状を軸方向に延伸した中空形状に形成されており、底壁３２と、底壁３２の両側端から底壁３２に垂直な方向に立設される縦壁３３，３３と、縦壁３３，３３の上端を繋ぎ底壁３２に対向して設けられる上壁３４とを備える。
【００２１】
成形体３の側面を形成する壁部には、当該壁部から外方に突出するフランジ部３５が設けられている。本実施形態では、成形体３の上壁（壁部）３４が、当該上壁３４を含む平面内で、蓋体４の側面よりも外方に延出しており、これによってフランジ部３５が形成されている。
【００２２】
但し、燃料タンク１の搭載対象である車両の車体に応じて、フランジ部３５は、成形体３の上壁３４以外の壁部が延出するように設けられてもよく、あるいは、成形体３の壁部の端縁以外の位置において壁部から外方に突出するように設けられてもよい。
【００２３】
本実施形態では、フランジ部３５は、押出成形によって成形体３と一体成形される。但し、フランジ部３５は、別個に製造されたブラケット等の板部材を溶接等の固着方法により成形体３に固着することによって設けられてもよい。
【００２４】
フランジ部３５には、燃料タンク１を車体に取り付けるための孔部３６（取付け部）が設けられている。孔部３６は、燃料タンク１の固定用のボルト７（図４参照）のねじ軸が挿通される大きさの直径を有している。フランジ部３５が設けられる上壁３４は、燃料タンク１の固定に関係する部材の剛性を高める観点から、底壁３２や縦壁３３，３３よりも厚さ寸法を大きく設定することが望ましい。
【００２５】
このような孔部３６を有するフランジ部３５を成形体３に設けたことにより、燃料タンク１を車体に固定するためのタンクバンド等の別部材を必要とすることなく、容易且つ安価に、燃料タンク１を車体６（図４参照）に直接固定することができる。但し、孔部３６を有するフランジ部３５を省略して、タンクバンドで燃料タンク１を車体６に固定する方法を採用することも可能である。
【００２６】
また、成形体３には、当該成形体３の成形時の押出し方向に延在するリブ３７が形成されている。ここでは、リブ３７は、２つの縦壁３３，３３の中間にこれらと平行に形成されている。但し、リブ３７は、成形体３の成形時の押出し方向に延在するものであれば、設置される位置及び個数は任意である。
【００２７】
このような成形体３の構成によれば、容易に且つ必要に応じて任意に燃料タンク１の剛性をアップさせることができる。例えば、エンジンとモータとを組み合わせて走行するハイブリッド車両等に燃料ベーパ発生の抑制手法として密閉タンクが採用されているが、この密閉タンクを非常に軽量な構造で製造することが可能となる。但し、必要な剛性が確保されるのであれば、リブ３７は省略可能である。
【００２８】
図３に示すように、タンク本体２の成形体３には、タンク本体２内に収容される燃料を汲み上げるためのポンプモジュール５を燃料タンク１内に挿入するための開口部３８が開設されている。なお、図３において、ポンプモジュール５及びリブ３７は、断面で示されておらず側面から見た図で示されている。
【００２９】
ここでは、ポンプモジュール５とリブ３７との設置位置が一部で重なっているため、成形体３の上壁３４及びリブ３７の長手方向（押出方向）の中央付近を削ることによって、開口部３８が形成されている。但し、ポンプモジュール５及びリブ３７の少なくとも一方を縦壁３３に垂直な方向に移動させて、両者の干渉を回避してもよい。例えば、縦壁３３と平行な一対のリブを設け、ポンプモジュール５を一対のリブの間に配置してもよい。このようにすれば、リブ３７を削らなくてもよくなるため、剛性の低下を防止できる。あるいは、ポンプモジュール５のタンク本体２内に挿入される部分を二股にするなどして、リブと干渉しないようにしてもよい。
【００３０】
ポンプモジュール５は、燃料ポンプ（図示せず）をチャンバ５１内に備える。また、ポンプモジュール５は、連結部材５２を介してチャンバ５１を支持する蓋部材５３を備える。タンク本体２の開口部３８は、チャンバ５１をタンク本体２内に配置した状態で、蓋部材５３によって塞がれる。なお、チャンバ５１は、タンク本体２内の燃料をチャンバ５１内に導入するための導入口（図示せず）を備えている。そして、ポンプモジュール５は、燃料ポンプを駆動することにより、チャンバ５１内の燃料を吸い込み、吸い込んだ燃料を供給管５４を介してエンジン（図示せず）に供給する。
【００３１】
蓋体４は、一方に開口した矩形の有底箱状を呈している（図２参照）。すなわち、蓋体４は、矩形の板状部４１と、板状部４１の周縁から板状部４１に垂直な方向に立設される壁部４２とを備えている。
【００３２】
一対の蓋体４の開口周端部が成形体３の長手方向両側の開口周端部にそれぞれ液密に固着されることにより、成形体３の開口部３１が外部に対して閉塞されている。蓋体４の成形体３への固着は、ここでは溶接により行われる。但し、ガスケット等のシール部材を介装したねじ締結等の液密を確保できる他の方法により固着が行われてもよい。
【００３３】
蓋体４が一方に開口した有底箱状を呈しているため、蓋体４（板状部４１及び壁部４２）の内面とリブ３７の長手方向端部との間には、所定の隙間Ｃが形成されている（図３参照）。この隙間Ｃは、リブ３７によって区画された成形体３内の各部を相互に連通させる機能を果たす。これにより、タンク本体２内に収容される燃料は、当該タンク本体２内で自在に移動することができ、一部に偏ることはない。しかも、リブ３７が、タンク本体２内での燃料の大きな動きを規制している。
【００３４】
隙間Ｃは、必ずしもリブ３７の両端部に形成される必要はなく、リブ３７の一方の端部に形成されていてもよい。つまり、一対の蓋体４のうちの一方が平坦な板体で形成されてもよい。蓋体４を平坦な板体で形成すれば、製造が容易でコストも低減できる。さらに、隙間Ｃは、成形体３の押出成形後にリブ３７の端部が機械加工により削られることによっても形成され得る。この場合、一対の蓋体４の双方が平坦な板体で形成され得る。
【００３５】
タンク本体２（成形体３及び蓋体４）の材質は、アルミニウム合金を含むアルミニウム材料であり、例えばＪＩＳに規定される５０００系、６０００系、あるいは７０００系のアルミニウム合金が好ましい。タンク本体２は、無塗装でも耐久性や耐候性に優れているが、塗装、陽極酸化処理、メッキ処理、化成皮膜処理等の公知のアルミニウム材料に対する表面処理が全部又は一部に適用されてもよい。但し、蓋体４の材質は、必ずしもアルミニウム材料に限られるものではなく、他の金属材料や樹脂から形成されることも可能である。
【００３６】
次に、図２及び図３を参照して、燃料タンク１の製造方法について説明する。
まず、成形体３に用いられる閉断面を有するアルミニウム押出形材を用意する。アルミニウム押出形材は、加熱されたアルミニウム材料を、所定の形状のダイス（金型）を通して押し出すことにより形状が成形されたものである。
【００３７】
続いて、用意されたアルミニウム押出形材を、押出方向（長手方向）の長さが予め決められた所定の長さになるように切断する。これにより、両端に開口部３１を備えた中空状の成形体３が製造される。また、押出成形後の成形体３に切削加工を施すことにより、孔部３６及び開口部３８が開設される。
【００３８】
蓋体４は、アルミニウム材料の板を切削加工することによって製造される。但し、蓋体４は、簡単な小さい形状であるため、プレスや鋳造等の他の方法によって製造されてもよい。そして、一対の蓋体４が、成形体３の両端に、それぞれ溶接により接合されて固着される。これにより、タンク本体２が製造される。
【００３９】
なお、ポンプモジュール５の製造方法については、一般的な製造方法で対応できるため説明を省略する。
【００４０】
続いて、ポンプモジュール５が、タンク本体２に形成された開口部３８を通して、燃料ポンプを内蔵するチャンバ５１を先頭にしてタンク本体２の内部に挿入され、開口部３８が蓋部材５３によって塞がれる。これにより、燃料タンク１が完成される。
【００４１】
次に、図４を参照して、燃料タンク１を車体６に取り付ける方法について説明する。
まず、燃料タンク１を、車体６の前後方向に延在する左右一対のフレーム６１，６１の下方に位置させる。
【００４２】
フレーム６１の底壁６２には、燃料タンク１の固定用のボルト７のねじ軸が挿通される貫通孔（図示せず）が開設されており、この貫通孔と同軸となるように底壁６２上にナット６３が例えば溶接により固着されている。
【００４３】
そして、燃料タンク１の各孔部３６の位置がフレーム６１上の各ナット６３の位置にそれぞれ合致するように、燃料タンク１の上壁３４をフレーム６１の下面に当接させる。続いて、下方からボルト７のねじ軸を、燃料タンク１の孔部３６及びフレーム６１の貫通孔を経て、ナット６３にねじ込む。
【００４４】
こうして、燃料タンク１は、搭載対象である車両の車体６に、タンクバンド等の別部材を必要とすることなく、直接固定される。なお、図４において燃料タンク１は車体６に４箇所でねじ締結されて固定されているが、固定箇所の数は適宜設定され得る。
【００４５】
ここで、本実施形態の燃料タンク１は、外形が概ね直方体を呈しているため、車体６への搭載の自由度が高い。しかも、燃料タンク１は剛性が高く、構造材として利用することができ、車体６の補強部材としての機能を発揮することができる。
【００４６】
このように本実施形態の燃料タンク１によれば、アルミニウム押出形材から形成された成形体３を有しているため、剛性が高く且つ燃料の透過を抑制することができる。また、成形体３はアルミニウム製なので、鋼製と比較して軽量化を図ることができる。さらに、成形体３は押出成形品なので、プレス成形品と比較して金型に対する設備投資を低減することが可能となる。
【００４７】
すなわち、本実施形態の燃料タンク１によれば、剛性が高く且つ燃料の透過を抑制できると共に、軽量化を図りつつ金型に対する設備投資を低減することが可能となるという優れた作用効果を奏する。
【００４８】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００４９】
例えば、上述した実施形態では、本発明を自動車等の車両に搭載される燃料タンクに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、船舶等の他の機器や装置に搭載される燃料タンクにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１    燃料タンク
２    タンク本体
３    成形体
３１    開口部
３４    上壁（壁部）
３５    フランジ部
３６    孔部（取付け部）
３７    リブ
４    蓋体
６    車体
６１    フレーム
【図１】
0005537362.tif 000002
【図２】
0005537362.tif 000003
【図３】
0005537362.tif 000004
【図４】
0005537362.tif 000005