(57)【要約】【課題】燃料タンクのタンク本体外壁に、タンク取付部の強度が大きく、取付作業の容易な自動車用の燃料タンクの取付部構造を提供する。【解決手段】合成樹脂で形成される自動車用の燃料タンク１の取付部構造において、燃料タンク１は、燃料タンク本体７の外壁を形成するタンク本体外壁１０と、タンク本体外壁１０の周囲に燃料タンク１を取付ける複数のタンク取付部２０を設ける。タンク取付部２０は、平板状の取付部本体部２１と、取付部本体部２１をタンク本体外壁１０と一体的に連続する取付部接合部２６と、取付部本体部２１の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁２３を有する。取付部側壁２３は、取付部本体部２１から上方又は下方へ略直角方向に延設されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂で形成される自動車用の燃料タンクの取付部構造において、
上記燃料タンクは、燃料タンク本体の外壁を形成するタンク本体外壁と、該タンク本体外壁の周囲に上記燃料タンクを取付ける複数のタンク取付部を設け、
該タンク取付部は、平板状の取付部本体部と、該取付部本体部を上記タンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、上記取付部本体部の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁を有し、
該取付部側壁は、上記取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されている特徴とする燃料タンクの取付部構造。
【請求項２】
上記取付部側壁は、上記取付部本体部から上方及び下方へ略直角方向に延設されている請求項1に記載の燃料タンクの取付部構造。
【請求項３】
上記取付部側壁の幅は、上記取付部本体部の肉厚以上の大きさで形成された請求項1又は請求項２に記載の燃料タンクの取付部構造。
【請求項４】
上記取付部本体部は、平面形状が４角形、３角形、台形、楕円形又は円形に形成された請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の燃料タンクの取付部構造。
【請求項５】
上記取付部本体部は、中央付近に上記タンク取付部を車体に取付ける取付部取付孔が形成された請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の燃料タンクの取付部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のフロアパネルの下側等に取付けられる自動車用の燃料タンクの取付部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用等の燃料タンクの構造としては、金属製のものが用いられていたが、近年、車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性合成樹脂製のものが用いられるようになってきた。
熱可塑性合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
【０００３】
図１に示すように、そのブロー成形により製造された燃料タンク１０１は、燃料タンク１０１の周囲にタンクフランジ部１１７が形成され、タンクフランジ部１１７のコーナー部にタンク取付部１２０が形成されている、タンク取付部１２０には、燃料タンク１０１を車体に取付けるための取付部取付孔１２２が形成されて、取付部取付孔１２２にボルトとナット或いは、クランプ等を挿入して、燃料タンク１０１を車体に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この取付部取付孔１２２により車体に固定されたタンク取付部１２０には、車両の走行時には、車両の振動等により応力が生じて、亀裂等が生じる場合がある。
そのため、図８に示すように、燃料タンク２０１のタンク本体外壁２１０の周囲にタンク取付部２２０を形成し、タンク取付部２２０の形状を断面山形状に形成したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
このタンク取付部２２０は、被締結部２２１と、被締結部２２１を左右から一体的に挟んで斜め方向に伸びる左右一対の側部２２３から形成されている。被締結部２２１にはボルト孔２２２が形成されている。
この場合には、左右一対の側部２２３は、タンク本体外壁２１０の側面に一対的に形成されており、ボルト孔２２２の下面は凹部を形成し、ナット等をボルトにはめ込む作業がやり難かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３２２９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９４９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、合成樹脂製の燃料タンクのタンク本体外壁に、容易にタンク取付部を形成することができ、タンク取付部の強度が大きく、取付作業の容易な自動車用の燃料タンクの取付部構造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】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、合成樹脂で形成される自動車用の燃料タンクの取付部構造において、
燃料タンクは、燃料タンク本体の外壁を形成するタンク本体外壁と、タンク本体外壁の周囲に燃料タンクを取付ける複数のタンク取付部を設け、
タンク取付部は、平板状の取付部本体部と、取付部本体部をタンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、取付部本体部の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁を有し、
取付部側壁は、取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されている特徴とする燃料タンクの取付部構造である。
【０００９】
請求項１の本発明では、合成樹脂で形成される自動車用の燃料タンクの取付部構造において、燃料タンクは、燃料タンク本体の外壁を形成するタンク本体外壁と、タンク本体外壁の周囲に燃料タンクを取付ける複数のタンク取付部を設けている。このため、タンク本体外壁に形成された複数のタンク取付部で、確実に安定して燃料タンクを車体に取付けることができる。また、燃料タンクを成形すると同時に、タンク取付部を形成することができ、効率的である。
【００１０】
タンク取付部は、平板状の取付部本体部と、取付部本体部をタンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、取付部本体部の両側の側部に一体的に形成する取付部側壁を有している。このため、タンク取付部は、取付部本体部がタンク本体外壁に一体的に連続するとともに、取付部本体部の剛性を取付部本体部に一体的に形成された取付部側壁が向上させている。
【００１１】
取付部側壁は、取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されている。このため、取付部側壁により取付部本体部の剛性を確実に向上させることができ、車両の振動等によりタンク取付部に応力が掛かってもタンク取付部の破損等を防止することができる。また、取付部側壁の成形も容易であり、取付部側壁によりナット等の取付けが妨げられることがない。
【００１２】
請求項２の本発明は、取付部側壁は、取付部本体部から上方及び下方へ略直角方向に延設されている燃料タンクのフランジ部の取付部構造である。
【００１３】
請求項２の本発明では、取付部側壁は、取付部本体部から上方及び下方へ略直角方向に延設されているため、取付部本体部を上下の両方から支えて、タンク取付部の剛性を一層向上させることができる。
【００１４】
請求項３の本発明は、取付部側壁の幅は、取付部本体部の肉厚以上の大きさで形成された燃料タンクの取付部構造である。
【００１５】
請求項３の本発明では、取付部側壁の幅は、取付部本体部の肉厚以上の大きさで形成されたため、タンク取付部の剛性を一層向上させることができ、取付部側壁に高さを大きくする必要がなく、取付部側壁の成形も容易である。
【００１６】
請求項４の本発明は、取付部本体部は、平面形状が４角形、３角形、台形、楕円形又は円形に形成された燃料タンクの取付部構造である。
【００１７】
請求項４の本発明では、取付部本体部は、平面形状が４角形、３角形、台形、楕円形又は円形に形成された。このため、燃料タンクのタンク本体外壁の形状と、取付けられる車体の部分の形状に合わせて、取付部本体部の形状を選択することができる。
【００１８】
請求項５の本発明は、取付部本体部は、中央付近にタンク取付部を車体に取付ける取付部取付孔が形成された燃料タンクの取付部構造である。
【００１９】
請求項５の本発明では、取付部本体部は、中央付近にタンク取付部を車体に取付ける取付部取付孔が形成されている。このため、取付部取付孔にボルト等を挿入して燃料タンクを取付けることができる。また、タンクフランジ部を形成するブロー成形の工程の中で、同時に取付部取付孔を形成することができ、取付部取付孔を別の工程で形成することがなく、生産性がよい。
【発明の効果】
【００２０】
タンク取付部は、取付部本体部をタンク本体外壁と一体的に連続する取付部接合部と、取付部側壁を有しているため、タンク取付部は、取付部本体部が一体的に連続するとともに、取付部本体部の剛性を取付部側壁が向上させている。
取付部側壁は、取付部本体部から上方又は下方へ略直角方向に延設されているため、取付部側壁により取付部本体部の剛性を確実に向上させることができ、車両の振動等によりタンク取付部に応力が掛かってもタンク取付部の破損等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の燃料タンクの斜視図である。
【図２】本発明の燃料タンク本体の外壁の拡大断面図である。
【図３】本発明の燃料タンクのタンク取付部の拡大平面図である。
【図４】本発明の燃料タンクのタンク取付部に取付部側壁上部と取付部側壁下部を設けた拡大斜視図である。
【図５】本発明の燃料タンクの他のタンク取付部に取付部側壁下部を設けた拡大斜視図である。
【図６】本発明の燃料タンクのタンク取付部を示す拡大正面図である。
【図７】本発明の燃料タンクのタンク取付部の強度試験を示す平面図である。
【図８】従来の燃料タンクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、燃料タンク１のタンク取付部２０の構造について図１〜図７に基づき説明する。
本発明の実施の形態の燃料タンク１は、図1に示すように、ブロー成形で形成され、燃料タンク本体７の外壁であるタンク本体外壁１０は、一個の筒状のパリソンから燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁が一体的に形成されている。
【００２３】
そして、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁は、その連結される連続部分には外周方向に突出してタンク本体外壁１０の外周を囲むように、タンクフランジ部１７が形成されている。なお、２枚の板状のパリソンを使用して、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁を溶着させて、一体的に形成することもできる。
【００２４】
図１に示すように、タンクフランジ部１７のコーナー部には、燃料タンク１を車体に取付けるためのタンク取付部２０が形成されている。タンク取付部２０は、コーナー部のみならず、タンクフランジ部の側面等の燃料タンク１を車体に固定するために必要な部分に適宜形成される。タンク取付部２０には、取付部取付孔２２が形成され、取付部取付孔２２にボルトとナット（図示せず）或いは、クランプ等を挿入して、車体に固定することができる。なお、タンク取付部２０は、タンクフランジ部１７に形成せずに、直接タンク本体外壁１０に形成することもできる。
【００２５】
タンク取付部２０は、タンクフランジ部１７に形成されるが、タンクフランジ部１７は、燃料タンク１のタンク本体外壁１０から外側横方向に突出して形成され、タンクフランジ部１７は、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁が連続又は合体する部分に形成されることができる。タンクフランジ部１７により燃料タンク本体７の強度を向上させることができる。
本実施の形態では、タンク本体外壁１０は、１つのパリソンから形成され、燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁のいずれも、図２に示す構成を有している。
【００２６】
本実施の形態において、燃料タンク本体７は、多層ブロー成形で形成され、タンク本体外壁１０の燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁は、一体的な合成樹脂の多層構成で、図２に示すように、外側から順に表皮層１１、外側本体層１２、外側接着剤層１３、バリヤ層１４、内側接着剤層１５及び内側本体層１６から形成されている。各層の組成については後述する。
【００２７】
本発明の実施の形態では、ブロー成形において、上記の６層から構成されるパリソンが使用される。しかし、単層又は、６層以外の層構成を有するパリソンを使用することもできる。また、後述するように、表皮層１１は外側本体層１２に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層１１を省略することもできる。
【００２８】
タンク本体外壁１０の組成は、表皮層１１、外側本体層１２は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されることが好ましい。外側本体層１２が、無機フィラーを含有した場合には、外側本体層１２の表面を覆うため、表皮層１１が使用され、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。
【００２９】
タンク取付部２０は、上面が燃料タンク上側壁の材料で形成され、下面が燃料タンク下側壁の材料で形成されている。本実施の形態では、タンク取付部２０の上面と下面の最外層は表皮層１１で形成され、表皮層１１の内側には外側本体層１２、外側接着剤層１３、バリヤ層１４及び内側接着剤層１５と連続して形成される。内側接着剤層１５の内側の中心には燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁の内側本体層１６が合体している。
【００３０】
タンク取付部２０の外面は、多層パリソンの表皮層１１とは外側本体層１２が覆っている。外側本体層１２の内側では、内側本体層１６をバリヤ層１４が覆うため、取付部取付孔２２から燃料タンク１内の燃料が浸透することがなく、タンク取付部２０の部分の強度も確保することができる。
【００３１】
図１に示すように、燃料タンク本体７の燃料タンク上側壁に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が形成されている。ポンプユニット取付孔４から燃料ポンプ（図示せず）を燃料タンク１内に取付けた後に、ポンプユニット取付蓋（図示せず）によりポンプユニット取付孔４を塞ぐことができる。
【００３２】
さらに、燃料タンク上側壁には、車体に設けられた給油口（図示せず）から燃料を燃料タンク１内に注入するインレットパイプ（図示せず）と接続するインレットパイプ接続部５が取付けられている。また、上記燃料ポンプからエンジンに燃料を送付する燃料パイプの取付部等の取付部６も取付けられている。さらに、燃料ポンプを駆動する電気コードや燃料タンク１内の蒸発燃料を調整する各種のパイプが取付けられている。
【００３３】
次に、自動車用の燃料タンク１のタンク取付部２０について、図３〜図８に基づき説明する。
図３に示すように、タンク取付部２０は、平板状の取付部本体部２１と、取付部本体部２１をタンク本体外壁１０と一体的に連続する取付部接合部２６と、取付部本体部２１の両側の側部に形成する取付部側壁２３を有している。このため、タンク取付部２０は、取付部本体部２１がタンク本体外壁１０と一体的に連続するとともに、取付部本体部２１の剛性を取付部側壁２３が向上させている。
【００３４】
本実施の形態では、取付部本体部２１は、平面形状が台形に形成され、取付部接合部２６の側が広く、先端側が狭く形成されている。先端の幅（図３においてＡで示す。）は、６５ｍｍ程度に形成され、直線状に形成されている。取付部接合部２６は、タンク本体外壁１０に対して凸で円弧状に形成されている。このため、タンク取付部２０がタンク本体外壁１０に対して変形しにくくなっている。
なお、取付部側壁２３を含めた先端の幅（図３においてＢで示す。）は、８５ｍｍ程度に形成されている。
【００３５】
図４に示すように、取付部側壁２３は、取付部本体部２１の側部から上方に取付部側壁上部２４と、下方へ取付部側壁下部２５がそれぞれ略直角方向に延設されている。このため、取付部側壁２３により取付部本体部２１の剛性を確実に向上させることができ、取付部側壁２３を車体に取付けて、車両の振動等によりタンク取付部２０に上下方向に応力が掛かってもタンク取付部２０の破損等を防止することができる。また、取付部本体部２１の上下の面は開放空間を有して、取付部側壁２３の成形も容易であり、取付部側壁２３によりナット等の取付けが妨げられることがない。
【００３６】
なお、図４に示す実施の形態では、取付部側壁２３は取付部側壁上部２４と取付部側壁下部２５の両方が形成されているが、図５に示すように、取付部側壁下部２５のみを設けてもよく、さらに取付部側壁上部２４のみを設けてもよい。
取付部側壁上部２４と取付部側壁下部２５の両方を設けると、タンク取付部２０の剛性をより一層向上させることができるが、一方のみでも、タンク取付部２０の剛性を向上させることができる。
【００３７】
取付部側壁２３は、取付部本体部２１よりも肉厚が大きく形成することが好ましい。例えば、取付部本体部２１の肉厚（図６においてＸで示す。）が、７〜９ｍｍの場合に、取付部側壁２３の幅（図６においてＹで示す。）は、８〜１２ｍｍとすることができる。なお、取付部側壁上部２４と取付部側壁下部２５の高さ（図６においてＺで示す。）は、４〜１２ｍｍ程度とすることができる。
【００３８】
従って、取付部側壁上部２４と取付部側壁下部２５を有する場合には、取付部側壁２３の全体の高さは、１６〜３２ｍｍ程度になる。
このように、取付部側壁２３の幅を大きくしたため、取付部側壁２３の高さを大きくする必要がなく、取付部側壁２３の成形も容易であり、車体への取付け時にも取付部側壁２３が邪魔になることがない。
【００３９】
取付部本体部２１は、平面形状が４角形、３角形、台形、楕円形又は円形に形成することができる。取付部本体部２１は、燃料タンク１のタンク本体外壁１０に形成される場所の形状に応じて、さらに、取付けられる車体の部分の形状に合わせて、取付部本体部２１の形状を選択することができる。
【００４０】
取付部本体部２１は、中央付近にタンク取付部２０を車体に取付ける取付部取付孔２２が形成されている。取付部取付孔２２にボルト等を挿入して燃料タンク１を車体に取付けることができる。また、タンクフランジ部１７を形成するブロー成形の工程の中で、同時に取付部本体部２１と取付部取付孔２２を形成することができ、取付部取付孔２２を別の工程で形成することがなく、生産性がよい。取付部取付孔２２の直径は、使用するボルトの直径により選択されるが、９〜２２ｍｍ程度にすることができる。
【００４１】
次に、図７によりタンク取付部２０の応力の緩和状況を測定した結果を説明する。
タンク取付部２０の形状は、図３に示すように、取付部本体部２１の先端の幅（図３においてＡで示す。）は６５ｍｍであり、取付部側壁２３を含めた幅（図３においてＢで示す。）は、８５ｍｍである。取付部本体部２１の肉厚は８ｍｍであり、取付部取付孔２２の直径は１０ｍｍである。取付部側壁２３は、取付部側壁上部２４と取付部側壁下部２５の高さは、８ｍｍで、幅は、１０ｍｍである。
【００４２】
なお、比較のために測定した比較例のタンク取付部２０の形状は、図３において、取付部側壁２３を設けなくて、他の部分の形状は図３に示したものと同じであり、取付部側壁２３の部分は、取付部本体部２１が延設された形状であり、取付部本体部２１の肉厚は８ｍｍであり、先端の幅は、８５ｍｍとなっている。
【００４３】
そして、取付部取付孔２２にボルトを挿入して、取付部取付孔２２の周囲を完全に拘束して、図７の矢印に示すように、上下方向に１００Ｎの荷重をかけて、取付部本体部２１のタンク本体外壁１０に近接した部分の応力を測定した。
本実施の形態の形状では、取付部本体部２１の応力は８．３ＭＰａであり、タンク取付部２０の先端の変形量は１．３ｍｍであった。なお、比較例の取付部本体部２１の応力は９．５ＭＰａであり、タンク取付部２０の先端の変形量は１．６ｍｍであった。このため、タンク取付部２０は、従来の形状と比べて、変形量も応力も減少させることができることがわかる。
【００４４】
燃料タンク1を成形するときは、２つに分割して生成されたブロー成形金型のブロー上型とブロー下型でパリソンを挟持して、パリソンをブローして、ブロー上型で燃料タンク上側壁を形成し、ブロー下型で燃料タンク下側壁を形成する。このとき、燃料タンク１の周囲のタンク本体外壁２の燃料タンク上側壁と燃料タンク下側壁が連続する部分には、ブロー上型とブロー下型で挟持されて、タンク取付部２０が形成される。
【００４５】
この時、タンク取付部２０の取付部取付孔２２と取付部側壁２３も同時に形成される。取付部側壁上部２４は、ブロー上型で形成され、取付部側壁下部２５はブロー下型で形成されることができ、取付部本体部２１は、ブロー上型とブロー下型で挟持されて形成されることができる。このため、タンク取付部２０は、燃料タンク1を成形すると同時に成形することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  燃料タンク
１０  タンク本体外壁
１７  タンクフランジ部
２０  タンク取付部
２１取付部本体部
２２  取付部取付孔
２３  取付部側壁
【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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