(57)【要約】【課題】尿素水タンクおよび尿素水タンクの取付構造の軽量化、省スペース化、およびコスト節減を可能にする。【解決手段】それぞれ一面が開口した略直方体形であって、開口部の全周に沿って連続する外向きの接合代７を有し、かつ開口部の形状が一致する２つのタンク構成部材５、６を垂直平面にて上記接合代７で接合してタンク本体１を形成し、このタンク本体１の背面部および底面部における上記接合代７に、複数個のボルト孔８を穿設した幅広部７ａを延設し、内側長手方向にのびる溝１２を有するＬ字状に折曲したタンク側ブラケット１１の溝１２にタンク本体１の上記幅広部７ａを挿入し、上記溝１２の両側壁に穿設したボルト孔１４と上記幅広部７ａのボルト孔８を合わせ、スペーサー１９を介して挿通したボルト１７とナット１８によって固定する。【選択図】図３
2009203967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱型のタンク本体内に尿素水を貯蔵する尿素水タンクにおいて、
それぞれ一面が開口した略直方体形であって、開口部の全周に沿って連続する外向きの接合代を有し、かつ開口部の形状が一致する２つのタンク構成部材を垂直平面にて上記接合代で溶接して上記タンク本体を形成し、
このタンク本体の背面部および底面部における上記接合代に、複数個のボルト孔を穿設した幅広部を延設したことを特徴とする尿素水タンク。
【請求項２】
請求項１記載の尿素水タンクと、
車両に固定され、内側長手方向にのびる溝を有するＬ字状に折曲したブラケットとを、
このブラケットの上記溝にタンク本体の上記幅広部を挿入し、上記溝の両側壁に穿設したボルト孔と上記幅広部のボルト孔を合わせ、スペーサーを介して挿通したボルトとナットによって固定してなる尿素水タンクの取付構造。
【請求項３】
上記溝の両側壁と上記幅広部との間に、上記ボルトを挿通するゴム製のマウンティングラバーを介在させたことを特徴とする請求項２記載の尿素水タンクの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素ＳＣＲ（選択還元型触媒）システムにより排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化するために車両に搭載される尿素水タンクとその車両への取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンなどの内燃機関において、排気ガス浄化技術の一つである尿素ＳＣＲシステムは、排気ガス中のＮＯｘと還元剤である尿素水とを触媒還元反応させ窒素酸化物を浄化し無害化するものである。その尿素水を貯蔵する尿素水タンクは、燃料タンクと同様に車両に搭載して使用される。
このような尿素水タンクは、尿素水に対する耐食性とともに高い気密性が求められており、樹脂又はステンレス鋼（ＳＵＳ）で造られている。
【０００３】
図９に示すように、従来の尿素水タンクは、１枚のステンレス鋼の板を横巻きにして正面部、後面部及び両側面部を形成したタンク胴部に、上下からステンレス鋼製のエンドプレートを溶接又はろう付けにて接合してタンク本体３０を形成し、このタンク本体３０の上面に、濃度センサー、液面センサーのセンサーユニット３１、およびＮＯｘの還元浄化のため尿素水をＮＯｘ触媒コンバータへ送出する尿素水供給パイプ、尿素水タンク内の尿素水解凍装置へラジエータで加熱された冷却水を供給するパイプといったパイプ類３２を装着し、タンク胴部の正面には尿素水タンクに尿素水を注水するための注水口パイプ３３、注水時の液面を確認するための尿素水量確認ゲージ３４を取り付けて形成していた。
【０００４】
近年ではコストダウンのため、それらのセンサーユニット、パイプ類が小型化、簡素化、一体化されてパイプ・センサーユニットとなり、取付方法も簡単になってきており、タンク本体側の加工も簡素化できるようになってきた。
【０００５】
このような尿素水タンクを車両に搭載するに際し、特許文献１には、尿素水タンクの形状に合わせたタンク側ブラケット３５によって尿素水タンクの側面部、底面部および背面部を支持し、タンク側ブラケット３５表面の位置決め部材によって位置決めし、尿素水タンク上面部を２本のストラップ３６で押圧して固定したものを、車両側ブラケット３７によって車両に取り付けるものが記載されている（図９）。
【０００６】
また、特許文献２には、尿素水タンクより車両内側に位置する機関の点検・交換時に、車両側ブラケットを１つの締結部によって回動させることができ、かつ、所定の角度に傾いたときに固定することができるように車両に取り付けておくことで、尿素水タンクを車両から取り外すことなく上記機関の点検・交換を行えるものが記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、尿素水タンクおよびプレ消音器が燃料タンクと相俟って１つの構成ユニットを形成し、この構成ユニットが全体的に自動車のシャシーフレームに固定可能であるようにしたことにより、上記各機関を省スペースかつ取扱容易な形式で自動車に搭載できるものが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０７９６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７３５７８号公報
【特許文献３】特開２００５−０５４７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の尿素水タンクでは、タンク本体を構成するタンク胴部および上下のエンドプレート、さらには注水口パイプなどの取付部品を溶接またはろう付けにて接合していたため、部品点数が多く、溶接箇所も多かった。これによりコストが高くなるとともに、気密性を確認する工数がかかっていた。
【００１０】
また、従来の尿素水タンクの車両への取り付けでは、図９に示すように、尿素水タンクの形状に合わせて造った鋼製のタンク側ブラケットが大型となるため、車両側の搭載スペースを取られ、重量も大きくなり、製造コストもかかっていた。また、これらを車両に取り付ける際にもタンク側ブラケットと尿素水タンクの重量に耐え得るように、取り付け部の剛性を上げる必要があった。
【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、尿素水タンクおよび尿素水タンクの取付構造の軽量化、省スペース化、およびコスト節減をその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明において、前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、箱型のタンク本体内に尿素水を貯蔵する尿素水タンクにおいて、それぞれ一面が開口した略直方体形であって、開口部の全周に沿って連続する外向きの接合代を有し、かつ開口部の形状が一致する２つのタンク構成部材を垂直平面にて上記接合代で接合して上記タンク本体を形成し、このタンク本体の背面部および底面部における上記接合代に、複数個のボルト孔を穿設した幅広部を延設したことを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、尿素水タンクの車両への取付構造であって、第１の発明に係る尿素水タンクと、車両に固定され、内側長手方向にのびる溝を有するＬ字状に折曲したブラケットとを、このブラケットの上記溝にタンク本体の上記幅広部を挿入し、上記溝の両側壁に穿設したボルト孔と上記幅広部のボルト孔を合わせ、スペーサーを介して挿通したボルトとナットによって固定したことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明において、上記溝の両側壁と上記幅広部との間に、上記ボルトを挿通するゴム製のマウンティングラバーを介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、それぞれ一面が開口した略直方体形であって、開口部の全周に沿って連続する外向きの接合代を有し、かつ開口部の形状が一致する２つのタンク構成部材を垂直平面にて上記接合代で溶接して上記タンク本体を形成したことにより、タンク本体が２つの部品から構成されるため部品点数が削減され、部品の成形および溶接の工数を削減することができて尿素水タンクの製造コストを節減することができる。
【００１６】
また、２つのタンク構成部材を開口部の上記接合代で溶接することで、タンク構成部材同士の寸法精度が低くても、両側から冶具ではさみ込み、溶接代同士を密着させ隙間ない溶接をすることができる。これにより、タンク本体を薄手に設定しても気密性の問題が生じづらく、気密性のチェックが容易になるとともに軽量化が可能となる。
また、接合代を溶接ロボットで接合する場合に、溶接棒やトーチの軌跡の設定やタンク構成部材の取り回しの設定が容易になり、確実に溶接することができて、品質の良い尿素水タンクを提供することができる。
【００１７】
さらに、このタンク本体の背面部および底面部における上記接合代に、複数個のボルト孔を穿設した幅広部を延設したことにより、タンク本体外側に張り出している溶接代の一部（幅広部）を、ボルトを用いた車体との取り付けに有効活用することができ、取付構造の簡素化と省スペース化を図ることができる。
【００１８】
第２の発明によれば、第１の発明に係る尿素水タンクと、車両に固定され、内側長手方向にのびる溝を有するＬ字状に折曲したブラケットとを、このブラケットの上記溝にタンク本体の上記幅広部を挿入し、上記溝の両側壁に穿設したボルト孔と上記幅広部のボルト孔を合わせ、スペーサーを介して挿通したボルトとナットによって固定したことにより、上記タンク本体の幅広部がブラケットの上記溝に収容され、簡素な構造のブラケットで強固に支持固定することができて、省スペース化と大幅な軽量化によるブラケットのコストダウンが可能になる。
【００１９】
第３の発明によれば、上記溝の両側壁と上記幅広部との間に、上記ボルトを挿通するゴム製のマウンティングラバーを介在させたことにより、車両から尿素水タンクへの振動の伝達を緩和することができるため、タンク本体をさらに薄手に設定することが可能となり、あるいはボルトによる固定箇所を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る尿素水タンクおよび尿素水タンクの取付構造について、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る尿素水タンクを示す斜視図であり、図２は同側面図である。
この尿素水タンクは、箱型に形成されたタンク本体１に、濃度センサー、液面センサー、尿素水供給パイプ、タンク内の尿素水解凍装置へラジエータからの冷却水を供給するパイプ類を一体化したパイプ・センサーユニット２、尿素水タンクに尿素水を注水するための注水口パイプ３及び注水時に液面を確認するための尿素水量確認ゲージ４を備えている。
【００２１】
タンク本体１は、ステンレス製の２つのタンク構成部材５、６から構成されている。このタンク構成部材は、それぞれ一面が開口した略直方体形に形成されて、開口部の全周に沿って連続してフランジ状に張り出した接合代７を有しており、タンク構成部材５、６は開口部の形状が一致している。そしてタンク構成部材５、６の開口部を合わせ、上記接合代７を圧着して溶接することによりタンク本体１が形成されている。この接合代７は、尿素水タンクの背面部と底面部を含む垂直平面を通っている。
タンク本体の背面部および底面部における接合代７には、他の部分より幅広な幅広部７ａが延設され、かつ、この幅広部７ａには複数のボルト孔８が穿設されている（図２）。ボルト孔８の数は、尿素水タンクの大きさや重量に応じて増減させてよい。
【００２２】
一方のタンク構成部材５には、タンク本体１の正面上部に相当する位置に設けた取付孔に注水口パイプ３を設置し、底面部に相当する位置にメンテナンス時に尿素水を排出するドレン孔（図示せず）を設けている。ドレン孔はドレンプラグ９にて密閉されている。
他方のタンク構成部材６には、タンク本体１の上面部に相当する位置に設けた取付孔にパイプ・センサーユニット２が装着され、正面部に相当する位置に設けた取付孔に尿素水量確認ゲージ４が取り付けられている。
また、タンク構成部材５、６のタンク本体両側面部に相当する位置には、尿素水の凍結による体積の膨張または車両の振動を吸収し、尿素水タンクの破損を防止するための補強ビード１０を設けている。
【００２３】
このように構成した尿素水タンクでは、それぞれ一面が開口した略直方体形であって、開口部の全周に沿って連続する外向きの接合代７を有し、かつ開口部の形状が一致する２つのタンク構成部材５、６を垂直平面にて上記接合代７で溶接してタンク本体１を形成したことにより、タンク本体１が２つの部品から構成されるため部品点数が削減され、部品の成形および溶接の工数を削減することができて尿素水タンクの製造コストを節減することができる。
【００２４】
また、２つのタンク構成部材５、６を開口部の上記接合代７で溶接することで、タンク構成部材５、６同士の寸法精度が低くても、両側から冶具ではさみ込み、接合代７同士を密着させ隙間ない溶接をすることができる。これにより、タンク本体１を薄手に設定しても気密性の問題が生じづらく、気密性のチェックが容易になるとともに軽量化が可能となる。
また、接合代７を溶接ロボットで接合する場合に、溶接棒やトーチの軌跡の設定やタンク構成部材５、６の取り回しの設定が容易になり、確実に溶接することができて、品質の良い尿素水タンクを提供することができる。
【００２５】
次に、この尿素水タンクを車両に取り付ける取付構造について説明する。
尿素水タンクは、ともに鋼製のタンク側ブラケット１１と車両側ブラケット１５とを介して車両に取り付けられる。
図５はタンク側ブラケット１１および車両側ブラケット１５を示す斜視図であり、図６は同側面図である。
【００２６】
タンク側ブラケット１１は、プレス加工によってＬ字状に折曲された縦長の鋼板であり、内側長手方向に溝１２を設けたものである。
タンク側ブラケット１１の両翼部（溝の両側の部分）にはそれぞれ、車両から尿素水タンクに伝えられる振動を減衰するための防振パッキン１３が貼り付けられている。
上記溝１２の両側壁には、数対のボルト孔１４が穿設されている。このボルト孔１４は、尿素水タンクの幅広部７ａをタンク側ブラケット１１の溝１２に挿入した際に、上記幅広部７ａのボルト孔８に重なるように位置を設定する。
【００２７】
車両側ブラケット１５は、プレス加工によって鋼板に鉛直方向の溝を設けたものであり、両翼部には車両にボルトとナットで固定するための車両側ボルト孔１６が数対穿設されている。
タンク側ブラケット１１の鉛直面の溝１２の底部裏面と車両側ブラケット１５の溝の底部裏面とは、溶接によって固定される。
【００２８】
図３は、尿素水タンクの取付構造を示す斜視図であり、図４は同側面図である。
尿素水タンクの背面部および底面部の幅広部７ａはタンク側ブラケット１１の溝１２に挿入され、ボルト孔８とボルト孔１４とを合わせ、ボルト１７を挿通して固定される。ボルト１７の固定には、図７に示すように、溝１２の両側壁と幅広部７ａとの間に円筒形のスペーサー１９を介してボルト１７を挿通し、尿素水タンクがぶれないようにきつく固定して、ワッシャー２０を挟んでナット１８を締める。
【００２９】
このような尿素水タンクの取付構造では、タンク本体１の背面部および底面部における上記接合代７に幅広部７ａを延設して、この幅広部７ａには複数個のボルト孔８を穿設したことにより、タンク本体１外側に張り出している接合代７の一部（幅広部７ａ）を、ボルト１７を用いた車両との取り付けに有効活用することができる。
【００３０】
また、尿素水タンクと、車両に固定され、内側長手方向にのびる溝１２を有するＬ字状に折曲したタンク側ブラケット１１とを、このタンク側ブラケット１１の上記溝１２にタンク本体１の上記幅広部７ａを挿入し、上記溝１２の両側壁に穿設したボルト孔１４と上記幅広部のボルト孔８を合わせ、スペーサー１９を介して挿通したボルト１７とナット１８によって固定したことにより、上記尿素水タンクの幅広部７ａがタンク側ブラケット１１の上記溝１２に収容され、簡素な構造のタンク側ブラケット１１で強固に支持固定することができて、省スペース化と大幅な軽量化による取付構造のコストダウンが可能になる。
【００３１】
別態様として、図８に示すように、溝１２の両側壁と幅広部７ａとの間に、柔軟なゴム製のマウンティングラバー２１を介在させてもよい。
マウンティングラバー２１は、ボルト１７を挿通するカラー２２と溝１２の両側壁およびボルト孔８との隙間を埋めるよう、軸方向の長さが車両側ブラケットの溝１２の幅と等しい略円筒状に形成する。また、マウンティングラバー２１の外周面は両端から中央に向かい次第に径が大きくなるよう形成され、外周面の中央にボルト孔８に嵌合する切り込み溝２１ａを有している。このため、ボルト孔８へ押し込んで容易に挿入することができ、かつ挿入後は切り込み溝２１ａがかえしとなって位置ずれしたり外れたりすることがない。
このように構成したマウンティングラバー２１を用いた場合、車両から尿素水タンクへの振動の伝達を緩和することができるため、タンク本体１をさらに薄手に設定することが可能となり、あるいはボルト１７による固定箇所を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る尿素水タンクを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る尿素水タンクを示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る尿素水タンクの取付構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る尿素水タンクの取付構造を示す側面図である。
【図５】尿素水タンクの車両への取り付けに用いるタンク側ブラケットおよび車両側ブラケットを示す斜視図である。
【図６】尿素水タンクの車両への取り付けに用いるタンク側ブラケットおよび車両側ブラケットを示す側面図である。
【図７】図４におけるＡ―Ａ断面図である。
【図８】（ａ）はゴム製のマウンティングラバーを用いた場合のボルト固定部を示す拡大図であり、（ｂ）はマウンティングラバーおよびカラーを示す図である。
【図９】従来の尿素水タンクの取付構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  タンク本体
２  パイプ・センサーユニット
３  注水口パイプ
４  尿素水量確認ゲージ
５、６  タンク構成部材
７  接合代
７ａ  幅広部
８  ボルト孔
９  ドレンプラグ
１０  補強ビード
１１  タンク側ブラケット
１２  溝
１３  防振パッキン
１４  ボルト孔
１５  車両側ブラケット
１６  車両側ボルト孔
１７  ボルト
１８  ナット
１９  スペーサー
２０  ワッシャー
２１  マウンティングラバー
２１ａ  切り込み溝
２２  カラー
３０  タンク本体
３１  センサーユニット
３２  パイプ類
３３  注水口パイプ
３４  尿素水量確認ゲージ
３５  タンク側ブラケット
３６  ストラップ
３７  車両側ブラケット
【図１】
2009203967.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009203967.tif 000006
【図５】
2009203967.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009203967.tif 000009
【図８】
2009203967.tif 000010
【図９】
2009203967.tif 000011