(57)【要約】【課題】燃料タンクの内面に、タンク内部温と外気温との温度差により結露が生じても、該結露によって錆が発生してしまうことを防止できるようにする一方、溶融亜鉛メッキ鋼板を用いて燃料タンクを形成する場合のように、溶接時の裏焼けで多量のコンタミが発生したり、溶接品質が損なわれたり、あるいは亜鉛ヒュームが発生したりすることがないようにする。【解決手段】燃料タンク１の底面部１ｊを、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を用いて形成した。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械に搭載される燃料タンクを、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を用いて形成したことを特徴とする燃料タンク。
【請求項２】
請求項１において、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を、燃料タンクの底部に用いたことを特徴とする燃料タンク。
【請求項３】
請求項１または２において、鋼板の溶接は、アルゴン−二酸化炭素インナートガスを使用したマグ溶接で行うことを特徴とする燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械や車両等の機械に搭載される燃料タンクの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建設機械や車両等、エンジンの動力で駆動する機械には、エンジンに供給される燃料を貯溜するための燃料タンクが搭載される。該燃料タンクは、従来、例えば酸洗鋼板（鋼板の表面に付着している酸化スケールを酸により脱脂処理した後、オイルを塗布した鋼板）を用いて製造されているが、この酸洗鋼板は、表面の酸化スケールを除去して表面を清浄にしている一方、錆やすいという欠点がある。
ところで、近年における標準的な燃料供給システムでは、燃料タンクから吸引されて燃料噴射装置に供給された燃料は、必要量だけ燃焼室内に噴射され、過剰分は再び燃料タンクに戻されるように構成されている。この様にして燃料タンクに戻された燃料は、エンジンの内部を回ってくるためエンジンの熱で暖められ、温度が６０〜８０℃程度にまで上昇する場合がある。而して燃料タンクも暖められることになるが、エンジンの停止後、暖められた燃料タンクと外気温との温度差によって、タンク内部に結露が生じてしまうことがあり、特にこの現象は、冬季において燃料タンク内の燃料残量が少ない場合に顕著となる。そしてこの結露水は、タンク底部に溜まり、タンク内部に錆を発生させる原因となる。
前述したようにしてタンク内部に錆が発生すると、鋼板から遊離した鉄錆（特に前述した酸洗鋼板は錆が遊離しやすい）が燃料中に混じって、エンジンに送られてしまうことになる。この結果、燃料フィルタが早期に目詰りして燃料が正常に送られなくなり、エンストしてしまうような不具合が発生する惧れがある許りか、燃料フィルタを通り抜けた微細な鉄粉は、燃料噴射ノズルやインジェクションバルブ等のエンジン内部部品の摩耗を促進して、エンジン故障の原因となる。一方、燃料タンクの底に堆積した鉄錆は、ドレーンバルブを詰まらせ、バルブ固着を引き起す。この様な不具合を回避するためには、タンク内部の錆の発生を防止するべく燃料タンク底部に溜った水をドレーンバルブから頻繁に排出すれば良いが、毎日の水抜き作業は面倒であって、なかなか実施されないのが現状である。
そこで従来、燃料タンクを、溶融亜鉛メッキ鋼板を用いて製造することにより防錆を計るようにしたものが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前記溶融亜鉛メッキ鋼板を用いて燃料タンクを製造したものは、燃料タンクの製造時に溶融亜鉛メッキ鋼板を溶接することになるが、この場合、溶接時の裏焼け（溶接した鋼板の裏側部分のメッキ層が、溶接熱の影響で剥離したり昇華したりすること）により多量のコンタミが発生して、タンク内部の洗浄が大変であるうえ、亜鉛の昇華により溶接部に多数のブローホールが生じて溶接品質が損なわれてしまうことがあり、さらに、溶接時に発生する亜鉛ヒュームは環境汚染のうえから好ましくないという問題もあって、これらに本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、機械に搭載される燃料タンクを、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を用いて形成したものである。
そして、この様にすることにより、燃料タンクの内部に錆が発生してしまうことを防止できて、メンテナンス性に優れると共に、合金成分が溶接時における亜鉛の昇華を抑制することになって、溶接時に発生するコンタミの量が軽減するだけでなく、亜鉛ヒュームの発生も抑えることができる。
このものにおいて、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を、燃料タンクの底部に用いることにより、結露水が滞留して錆が発生しやすいタンク底部の防錆が計れて、充分な防錆効果を得ることができる。
さらに、鋼板の溶接は、アルゴン−二酸化炭素インナートガスを使用したマグ溶接で行うことにより、良好な溶接品質を確保できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図面において、１は油圧ショベル等の建設機械に搭載される燃料タンクであって、該燃料タンク１には、図示しないエンジンの燃料となる軽油が貯溜される。そして、燃料タンク１内の軽油は、燃料吸込口１ａから燃料供給ラインを経由してエンジンの燃料噴射装置に供給され、必要量だけ燃焼室内に噴射される一方、過剰分は、燃料リターンラインを経由して燃料戻り口１ｂから再び燃料タンク１に戻されるように構成されている。尚、図中、１ｃは燃料注入口、１ｄはドレン口である。
【０００６】
扨、前記燃料タンク１は、前後左右の面部１ｅ、１ｆ、１ｇ、ｊｈ、上面部１ｉ、底面部１ｊを備えた略直方形状のものであるが、本実施の形態では、前後左右の面部１ｅ、１ｆ、１ｇ、ｊｈおよび上面部１ｉは酸洗鋼板（酸洗処理した後、オイルを塗布した鋼板）で、また底面部１ｊは、溶融亜鉛（Ｚｎ）−アルミニウム（Ａｌ）−マグネシウム（Ｍｇ）−シリコン（Ｓｉ）合金メッキ鋼板（例えば、特許第３１７９４４６号公報に示される鋼板等）で形成されている。
【０００７】
前記溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板の合金成分は、本実施の形態では、亜鉛を主として、１１％のアルミニウム、３％のマグネシウムおよび微量（０．２％）のシリコンを添加したものであって、これら添加成分の複合効果により優れた耐食性（防錆性）、耐疵付き性を有している。例えば、塩水噴霧試験におけるメッキ層の減少速度からみた評価では、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は、溶融亜鉛メッキ鋼板の１５倍以上、溶融亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼板の５〜８倍の耐食性を有する。
【０００８】
ここで、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板の防錆性について、劣化軽油による浸食テストを実施して、酸洗鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板の防錆性と比較した結果、六週間経過後で酸洗鋼板は錆状態大、溶融亜鉛メッキ鋼板は錆状態中であったが、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は錆状態小の評価となっている。
【０００９】
さらに、前記劣化軽油による浸食テスト後のコンタミの粒度分布について、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板および溶融亜鉛メッキ鋼板についてテストした結果を図３、図４のグラフ図に示すと、該グラフ図により、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板の方がコンタミの粒度が小さいことが判明する。つまり、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は、溶融亜鉛メッキ鋼板に比べると、長時間稼働後の燃料中に溶け出す亜鉛の粒子が小さいことになる。
【００１０】
一方、燃料タンク１を形成するにあたり、底面部１ｊを形成する溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板と、左右前後の面部１ｅ、１ｆ、１ｇ、ｊｈを形成する酸洗鋼板とを溶接することになるが、この溶接には、シールドガスとしてアルゴン（Ａｒ）−二酸化炭素（ＣＯ２）インナートガスを使用したマグ（ＭＡＧ）溶接が採用されている。この場合、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は、合金成分が亜鉛の昇華を抑制するため、裏焼け（溶接した鋼板の裏側部分のメッキ層が、溶接熱の影響で剥離したり昇華したりすること）を最小に留めることができ得て、溶接後もメッキ層を残すことができ、而して、発生するコンタミの量を減らすことができるうえ、ブローホールも殆ど生じず、しかも、亜鉛ヒュームの発生も、溶融亜鉛メッキ鋼板の数分の一に抑えることができる。
【００１１】
ところで、前記アルゴン−二酸化炭素インナートガスを使用したマグ溶接は、パルスマグ電源装置を用い、従来の酸洗鋼板同士の溶接と略同じ溶接条件（溶接電圧、溶接電流、パルス、ウイービング、溶接速度、溶接ワイヤ等）で実施することにより、従来の酸洗鋼板同士の溶接と同等の溶接品質を得ることができる。尚、溶接条件は鋼板の厚み等により異なるが、図５の表図に、良好な溶接品質を得ることができる最適な溶接条件の具体例を示す。
【００１２】
叙述の如く構成されたものにおいて、燃料タンク１の底面部１ｊは、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板で形成されているが、該溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は優れた防錆性を有しており、而して燃料タンク１内面の錆の発生を有効に防止できる。
この結果、燃料タンク１内に発生した錆が燃料中に混じって燃料フィルタが早期に目詰まりしたり、燃料噴射ノズルやインジェクションバルブ等のエンジン内部部品の摩耗が促進されたりする不具合を回避できると共に、燃料タンク１の水抜き作業を頻繁に行う必要がなくなって、メンテナンス性の向上に貢献できる。しかも、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は、メッキ厚が薄くても充分な防錆力を発揮できるため、メッキ量も少なくて済み、コストを抑制することができる。そのうえ、燃料タンク１の外面の後メッキや後塗装も必要なく、工程の省略やコストの軽減に寄与できる。
【００１３】
また、燃料タンク１を形成するにあたり鋼板同士を溶接することになるが、この場合、シールドガスとしてアルゴン−二酸化炭素インナートガスを使用したマグ溶接で溶接することにより、良好な溶接品質を得ることができる。しかも、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は、合金成分が溶接時における亜鉛の昇華を抑えるため、裏焼けを最小に留めることができ、もって、溶接時に発生するコンタミの量が軽減して、製造時におけるタンク内部の洗浄が容易となると共に、清浄度の高い燃料タンク１を提供できる。
そのうえ、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板は、稼働時における燃料中への亜鉛の溶け出し量が少ないだけでなく、溶け出す亜鉛の粒子も小さいため、燃料フィルタの目詰まり防止に寄与できる。
さらに、前述したように溶接時における亜鉛の昇華が抑制されるため、溶接後もメッキ層が残っていて、ブローホールも殆ど発生せず、良好な溶接品質を確保できるうえ、亜鉛ヒュームの発生も少なく、環境上からも好ましい。
【００１４】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、結露水の滞留するタンク底部に溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を用いており、これによって充分な防錆力を得ることができるが、タンク全体あるいは底部以外の他の部分についても、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板を用いても良いことは、勿論である。また、本発明は、建設機械だけでなく、各種車両等に搭載される燃料タンクに実施することができ、さらに、燃料タンクだけでなく、例えば建設機械に搭載される作動油タンク等のタンクにも実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は燃料タンクの平面図、底面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は燃料タンクの正面図、右側面図である。
【図３】溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金メッキ鋼板の劣化軽油による浸食テスト後のコンタミの粒子分布を示すグラフ図である。
【図４】溶融亜鉛メッキ鋼板の劣化軽油による浸食テスト後のコンタミの粒子分布を示すグラフ図である。
【図５】溶接条件の例を示す表図である。
【符号の説明】
１　　燃料タンク
１ｊ　底面部
【図１】
2004082919.tif 000003
【図２】
2004082919.tif 000004
【図３】
2004082919.tif 000005
【図４】
2004082919.tif 000006
【図５】
2004082919.tif 000007