(57)【要約】【課題】燃料の流動音を低減するために調整できる裕度を備える燃料タンクを提供する。【解決手段】燃料タンク１は、外殻２とリザーバカップ３とバッフル４とを備える。外殻２は、タンクアッパ２１及びタンクロア２２で形成される。リザーバカップ３は、タンクロア２２の底壁２２Ａに固定される。バッフル４は、下部バー４１および整流部４２を一体に有する。下部バー４１は、車両の車幅方向にリザーバカップ３の下に通される。整流部４２は、リザーバカップ３の両側に一対に配置され、車両の進行方向へ燃料が流動することを妨げる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクアッパ及びタンクロアで形成される外殻と、
前記タンクロアの底壁に固定されるリザーバカップと、
車両の車幅方向に前記リザーバカップの下に通された下部バー、および、前記リザーバカップの両側に一対に配置され前記車両の進行方向へ燃料が流動することを妨げる整流部、を一体に有するバッフルと、
を備えることを特徴とする燃料タンク。
【請求項２】
前記下部バーは、前記リザーバカップの底壁に接合される
ことを特徴とする請求項１に記載された燃料タンク。
【請求項３】
前記バッフルは、前記リザーバカップよりも前記車幅方向へ前記下部バーから延びた接合部を有し、前記接合部で前記タンクロアの前記底壁に接合され、
前記整流部は、前記接合部から延びている
ことを特徴とする請求項１に記載された燃料タンク。
【請求項４】
前記バッフルは、前記リザーバカップの側壁に沿って前記下部バーから延びた接合部を有し、前記接合部で前記リザーバカップの側壁に接合され、
前記整流部は、前記接合部から延びている
ことを特徴とする請求項１に記載された燃料タンク。
【請求項５】
一対の前記整流部は、互いに前記車両の進行方向へ離れて配置される
ことを特徴とする請求項１に記載された燃料タンク。
【請求項６】
前記接合部の大きさは、前記整流部の大きさに比例する
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載された燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の運転中に内部の燃料が流動することに伴う音を抑制する構造を有した燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車が運転されている間、加速、減速、あるいは旋回すると、それに伴って燃料タンク内の燃料が流動して内壁に当たるなどによって音を立てることがある。このような燃料の流動音を抑制するために、燃料タンク内にバッフルプレートなどの整流板を配置し、燃料の流動を抑制することがこれまでにも実施されている。
【０００３】
特許文献１に記載された燃料タンクは、燃料タンク内に設置される円筒形の旋回槽（リザーバカップ）を有し、その外周に直径方向に延びる一対のバッフルプレートをスポット溶接で取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５８−１１０５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関による駆動力と電気エネルギによるモータの駆動力を併用するいわゆるハイブリッド自動車の場合、発進の加速の際または停車前などの走行は、燃費向上のためにモータの駆動力で行われ、内燃機関を停止させることがある。このような場合、内燃機関が発生していた騒音が消えるため、内燃機関の騒音によってそれまで掻き消されていた燃料の流動音が車室内に目立つようになる。
【０００６】
また、燃料のような液体の流動は、コンピュータの発達に伴い、燃料タンクの形状や振動などの条件を具体的に設定することで精度よくシミュレーションできるかもしれない。しかしながら、シミュレーションによって解った燃料の動きがどのような音を発生するかまで特定することは難しい。したがって、車種の違いや車両の運転条件など様々な条件を設定してシミュレーションを繰り返すよりも実際に試作品を作成して実験をした方が短時間でかつコストも安く結果を出すことができる。また、燃料タンク以外のマイナーチェンジなどのために、燃料タンク内の燃料の流動特性が変わることも有る。そのような場合には、燃料タンクもマイナーチェンジによって流動音を生じさせないための適正な形状を簡単に得られるようにしたい。
【０００７】
そこで、本発明は、燃料の流動音を低減するために調整できる裕度を備える燃料タンクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る一実施形態の燃料タンクは、外殻とリザーバカップとバッフルとを備える。外殻は、タンクアッパ及びタンクロアで形成される。リザーバカップは、タンクロアの底壁に固定される。バッフルは、下部バーおよび整流部を一体に有する。下部バーは、車両の車幅方向にリザーバカップの下に通される。整流部は、リザーバカップの両側に一対に配置され、車両の進行方向へ燃料が流動することを妨げる。
【０００９】
この場合、下部バーは、リザーバカップの底壁に接合される。または、バッフルは、リザーバカップよりも車幅方向へ下部バーから延びた接合部を有し、接合部でタンクロアの底壁に接合される。そして、整流部は、接合部から延びている。または、バッフルは、リザーバカップの側壁に沿って下部バーから延びた接合部を有し、接合部でリザーバカップの側壁に接合される。そして、整流部は、接合部から延びている。
【００１０】
一対の整流部は、互いに車両の進行方向へ離れて配置されていてもよい。また、接合部の大きさは、整流部の大きさに比例する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る一実施形態の燃料タンクによれば、整流部が下部バーによって一体に連結されたバッフルを有しているので、運転中に燃料タンク内を流動する燃料の動きを妨げることによって、燃料の流動音を低減することができる。また、一対の整流部と下部バーとが一体に設けられていることによって、組み立てる際の部品点数が少なくなり作業性が向上するとともに一対の整流部を配置する精度が向上する。また、下部バーをリザーバカップの下に通していることによってバッフルを組み付ける際に整流部の姿勢を設定しやすい。したがって、バッフルの整流部の形状および位置を調整することによって、この燃料タンクが設置される車両に対して、適合させやすい。
【００１２】
また、バッフルの下部バーをリザーバカップの底部に接合する発明の燃料タンクによれば、外殻に対する接合箇所が減少する。接合方法がスポット溶接である場合は、タンクロアに対する溶接個所が少なくなることによって、燃料タンクの耐久性および信頼性が向上する。
【００１３】
リザーバカップよりも車幅方向へ下部バーから延びた接合部をバッフルが有し、この接合部でバッフルがロアタンクに接合され、接合部から整流部が延びている発明の燃料タンクによれば、燃料が流動することによってリザーバカップ及び整流部に掛る負荷をそれぞれが固定された接合部へ分散させることができる。
【００１４】
リザーバカップの側壁に沿って下部バーから延びた接合部をバッフルが有し、この接合部でバッフルがリザーバカップの側壁に接合され、接合部から整流部が延びている発明の燃料タンクによれば、バッフルを設けるためにタンクロアに接合箇所を増やさなくてもよい。接合方法がスポット溶接である場合は、タンクロアに対する溶接個所が増えないので、従来の燃料タンクと同等の耐久性および信頼性を確保できる。
【００１５】
一対の整流部が互いに車両の進行方向へ離れて配置されている発明の燃料タンクによれば、タンクロア及びタンクアッパの形状並びにリザーバカップの形状が車幅方向に面対称ではないことによって、リザーバカップの両側部を流れる燃料の流動が非対称になる場合でも、その燃料の流動を整流させることに適合した位置に整流部を配置することで、流動音を抑制することができる。また、接合部の大きさが整流部の大きさに比例している発明の燃料タンクによれば、燃料が流動することによって掛る負荷に対する耐久性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の燃料タンクの分解斜視図。
【図２】図１のリザーバカップ及びバッフルをタンクロアに取り付けた斜視図。
【図３】図２中のＦ３−Ｆ３線に沿う燃料タンクの断面図。
【図４】本発明に係る第２の実施形態の燃料タンクのリザーバカップ及びバッフルをタンクロアに取り付けた斜視図。
【図５】図４中のＦ５−Ｆ５線に沿う燃料タンクの断面図。
【図６】図４中のＦ６−Ｆ６線に沿う燃料タンクの断面図。
【図７】本発明に係る第３の実施形態の燃料タンクのバッフルの斜視図。
【図８】本発明に係る第４の実施形態の燃料タンクのバッフルの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る第１の実施形態の燃料タンク１は、図１から図３を参照して説明する。燃料タンク１は、内燃機関を備える車両に装備される。図１に示す燃料タンク１は、車両が走行している間に加速、減速、あるいは旋回することによって加速度が加わった場合でも内部の燃料に偏りが生じることを抑制する機構を内蔵している。また、本実施形態の説明の便宜上、車両の進行方向を基準に「前」、「後」、「右」、「左」、重力が作用する方向を基準に「上」、「下」、燃料タンク１の中心に向かう方向を「内側」、中心から離れる方向へ「外側」をそれぞれ定義する。
【００１８】
この燃料タンク１は、図１に示すように、外殻２と、リザーバカップ３と、バッフル４とを備える。外殻２は、タンクアッパ２１及びタンクロア２２で形成される。タンクアッパ２１及びタンクロア２２は、各々フランジ２１１，２２１を有している。フランジ２１１，２２１が互いに接合されることで、燃料タンク１は密封される。タンクアッパ２１は、開口穴２１２を上壁２１Ａのほぼ中央部に有しており、燃料ポンプ５の吸込み口５１がこの開口穴２１２に差し込まれる。
【００１９】
図１に示されたタンクアッパ２１及びタンクロア２２は、それぞれの壁に凹凸を有していないなめらかな外殻２を構成しているが、剛性を高めるために壁を帯状に膨らませたいわゆるビードが設けられていてもよい。また、周囲に配置される他の機器や構造材との関係で、外殻２の外形は直方形の箱形であることに限定されない。
【００２０】
リザーバカップ３は、図１に示すように開口穴２１２に装着された燃料ポンプ５の吸込み口５１を囲う位置に配置され、図３に示すようにタンクロア２２の底壁２２Ａにスポット溶接Ｘで固定される。リザーバカップ３は、図２に示すように、車両の進行方向に沿って一定の長さを有した側壁３１と、この側壁３１が設けられた範囲の一部に車幅方向に横切る凹部３３が形成された底壁３２と、を有している。この凹部３３は、重なり代の異なる部材どうしを重ねて配置する際に用いられる、いわゆる「せぎり」と呼ばれるものであり、後述のバッフル４をタンクロア２２とリザーバカップ３との間に配置する際に、位置決めしたり固定したりするために利用される。
【００２１】
バッフル４は、図１及び図２に示すように、下部バー４１と整流部４２とを一体に備え、プレス成型で折り曲げて製造されている。下部バー４１は、車両の車幅方向にリザーバカップ３の下、本実施形態の場合はリザーバカップ３の底壁３２に形成された凹部３３に、通される。バッフル４は、リザーバカップ３の側壁３１に沿って下部バー４１の両方の端部４１１から上方へ延びた接合部４３を有している。整流部４２は、車両の進行方向に後側の接合部４３の縁から、それぞれ車幅方向へリザーバカップ３の両側へ延びた一対に配置されている。整流部４２は、燃料を遮るのではなく燃料に流動抵抗を与えることを目的としている。したがって図２に示すように整流部４２は、複数の流通穴４２１を有しており、車両の進行方向へ燃料が流動することを妨げる。流通穴４２１の数、大きさや配置は、燃料タンク１の形状や容量、燃料タンク１が車両のどこに設置されるかなど、車種ごとに最適化されるので、本実施形態として図示した条件に限定されない。
【００２２】
バッフル４は、図２に示すように、接合部４３においてリザーバカップ３の側壁３１にスポット溶接Ｘによって接合されている。ここで、スポット溶接Ｘする部位またはスポット溶接Ｘされた部位は、各図中においてわかりやすいように、ハッチングを施して示す。また、図３のようにリザーバカップ３は、バッフル４の下部バー４１が通っていない範囲、すなわち車両の進行方向へ凹部３３を隔てて前側と後側の部分でタンクロア２２の底壁２２Ａに固定される。
【００２３】
以上のように構成された燃料タンク１によれば、リザーバカップ３をタンクロア２２の底壁２２Ａに固定するためのスポット溶接Ｘのほかに、新たな溶接部を設けることなくバッフル４を設置することができる。
【００２４】
車両が加速または減速あるいは旋回したことで燃料が偏り、いわゆる「ウォータハンマー現象」によって燃料タンク１の側壁２１Ｂ，２２Ｂや上壁２１Ａに衝突する音や、燃料タンク１内の空気層と混じり合う時の音など、流動音を発生させる勢いのある流動を、燃料タンク１の中にバッフル４を配置していることによって抑制する。流動音を抑制する程度に整流部４２で燃料の移動を緩慢にさせる流動抵抗を発生させるので、バッフル４は、整流部４２に大きな負荷を受ける。
【００２５】
本実施形態では、燃料が流動することによってバッフル４の整流部４２が燃料から受ける荷重は、リザーバカップ３をタンクロア２２に固定するためのスポット溶接Ｘによって保持することができる。したがって、燃料タンク１の外殻２であるタンクロア２２に不要な溶接部を設けることなく、流動音を抑制することができる。特に、車両が内燃機関と電動モータとを併用するハイブリッド自動車である場合、電動モータのみを駆動源として走行している間、車両が発生する騒音は極めて少ない。
【００２６】
燃料タンク１内にバッフル４が設けられていないと、電動モータで走行している間に発生する燃料の流動音が車室内に騒音として聞こえることがある。これに対して、本実施形態の燃料タンク１は、バッフル４を備えているので、燃料が流動する勢いを抑えることができる。したがって、燃料の流動音が抑制され、車室内に流動音による騒音を軽減することができる。
【００２７】
本発明に係る第２から第４の実施形態の燃料タンク１において、第１の実施形態の燃料タンク１の構成と同じ機能を有する構成は、各実施形態の説明及び図面中において同じ符号を付す。そして第１の実施形態で説明した構成については、各実施形態において説明を簡略化し、詳細な説明は第１の実施形態における記載及び図面を参酌することとする。
【００２８】
本発明に係る第２の実施形態の燃料タンク１は、図４から図６を参照して説明する。本実施形態の燃料タンク１は、バッフル４の形状、及びリザーバカップ３との接合構造が第１の実施形態に比べて異なっている。そのほかの構成は、第１の実施形態の燃料タンク１と同じである。
【００２９】
第２の実施形態の燃料タンク１のバッフル４は、図４に示すように、下部バー４１と整流部４２とを一体に備える。バッフル４は、下部バー４１の端部４１１から車幅方向へリザーバカップ３よりも外側へ延びた接合部４３を有している。整流部４２は、車両の進行方向に後側の接合部４３の縁から上方へ向かって延びている。このバッフル４は、図４に示すように、平坦な板から下部バー４１、接合部４３、整流部４２を一体に切り出し、真っ直ぐ延びた下部バー４１及び接合部４３に対して整流部４２を折り起こして作ることができる。したがって、バッフル４を製造するためのコストが軽減される。
【００３０】
また、図５及び図６に示すように、バッフル４は、リザーバカップ３の凹部３３に装着された状態で、下部バー４１をリザーバカップ３の底壁３２に、スポット溶接Ｘによって接合される。タンクロア２２との相対位置が分からない状態でも、リザーバカップ３が底壁３２に凹部３３を有しているので、バッフル４の位置決めも容易に行える。バッフル４が取り付けられたリザーバカップ３は、タンクロア２２の底壁２２Ａにスポット溶接Ｘによって固定される。
【００３１】
本実施形態の場合、図４及び図６に示すように、バッフル４の接合部４３は、タンクロア２２の底壁２２Ａにスポット溶接Ｘによって接合される。整流部４２は、接合部４３から延びているので、整流部４２に掛る負荷は、接合部４３とタンクロア２２の溶接部に係る。燃料が流動することによってバッフル４の整流部４２が燃料から受ける荷重を、リザーバカップ３をタンクロア２２に固定するためのスポット溶接Ｘによって十分に保持できない場合や、リザーバカップ３そのものを保持するための接合点が不足する場合に、バッフル４の接合部４３とタンクロア２２の溶接部に負荷を分散させることができる。
【００３２】
本発明に係る第３の実施形態の燃料タンク１は、図７を参照して説明する。本実施形態の燃料タンク１において、バッフル４の形状が他の実施形態のバッフル４の形状と異なっている。また、第２の実施形態と同様に、バッフル４の下部バー４１がリザーバカップ３の底壁３２の凹部３３にスポット溶接Ｘされる。
【００３３】
本実施形態のバッフル４は、一対に設けられる整流部４２の配置が他の実施形態と異なっている。一対に設けられた整流部４２を互いに車両の進行方向へ離れて配置している。接合部４３は、リザーバカップ３の側壁３１に沿って延びており、スポット溶接Ｘによって側壁３１に固定される。一方（本実施形態では右側）の整流部４２は、車両の進行方向へ後側の接合部４３の縁から車幅方向へ外側に向かって延びており、もう一方（本実施形態では左側）の整流部４２は、車両の進行方向へ前側の接合部４３の縁から車幅方向へ外側に向かって延びている。バッフル４の下部バー４１は、リザーバカップ３の凹部３３に配置されるので、一対に設けられる整流部４２の配置が車両の進行方向へ離して設定される場合、また、整流部４２がどのような位置に配置される場合でも、組み立てるときの位置決め作業が簡略化される。
【００３４】
本発明に係る第４の実施形態の燃料タンク１は、図８を参照して説明する。本実施形態の燃料タンク１において、バッフル４の形状が他の実施形態のバッフル４の形状と異なっている。第１の実施形態と同様に、バッフル４は、接合部４３においてリザーバカップ３の側壁３１にスポット溶接Ｘされる。また、一対の整流部４２は、第１及び第２の実施形態と同様に車両の進行方向に同じ位置に配置される。下部バー４１は、リザーバカップ３の凹部３３に位置決めされる。
【００３５】
本実施形態のバッフル４は、一対の整流部４２のそれぞれの大きさが異なっている。この実施形態では、右側の整流部４２のほうが左側の整流部４２よりも大きい。整流部４２の大きさに比例して、燃料から受ける流動抵抗も大きくなるので、接合部４３の大きさは、整流部４２の大きさに比例させる。接合部４３は、第２の実施形態のようにタンクロア２２の底壁２２Ａに沿って設けられ、スポット溶接Ｘによってタンクロア２２の底壁２２Ａに固定されてもよい。整流部４２の大きさに接合部４３の大きさが比例しているので、燃料が流動するときの負荷を受けても接合部４３に係る負荷が分散されるため、耐久性を確保することができる。
【００３６】
第１から第４のいずれの実施形態においても、リザーバカップ３の側壁が車両の進行方向に沿って一定の長さを有しているため、整流部４２の位置を車種ごとに適合化させる変更を行う場合に、バッフル４の形態を第１から第４の実施形態のいずれか、またはこれらを組み合わせたものに変更することが容易であるし、整流部４２の位置を車両の進行方向に沿って前または後ろに移動させる変更も容易に行える。
【００３７】
なお、第２の実施形態及び第３の実施形態の燃料タンク１のバッフル４の下部バー４１は、リザーバカップ３の底壁３２に設けられる凹部３３にスポット溶接Ｘされているが、バッフル４の下部バー４１をタンクロア２２の底壁２２Ａにスポット溶接した後、リザーバカップ３の凹部３３をバッフル４の下部バー４１に合わせて配置し、リザーバカップ３の底壁３２とタンクロア２２の底壁２２Ａ、リザーバカップ３の側壁３１とバッフル４の接合部４３をそれぞれスポット溶接Ｘすることで、リザーバカップ３及びバッフル４をタンクロア２２に組み付けてもよい。また、第１及び第４の実施形態におけるバッフル４の下部バー４１を第２及び第３の実施形態のバッフル４と同様にリザーバカップ３の凹部３３にスポット溶接してもよいし、上述のようにタンクロア２２の底壁２２Ａにスポット溶接してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…燃料タンク、２…外殻、２１…タンクアパ、２１Ａ…上壁、２２…タンクロア、２２Ａ…底壁、３…リザーバカップ、３１…側壁、３２…底壁、３３…凹部、４…バッフル、４１…下部バー、４１１…端部、４２…整流部、４３…接合部。
【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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