(57)【要約】【課題】注水口パイプやパイプ・センサーユニット等の部品を容易に取り付けることができ、タンク本体の加工が容易で、必要な尿素水の貯蔵量に合わせて容易にタンクの容量を調整することが可能な尿素水タンクを提供する。【解決手段】長方形のステンレス鋼の板を縦方向に曲成して正面部、底面部、後面部及び上面部を形成し、この正面部と上面部との間に間隔を設けたタンク胴部と、このタンク胴部の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを取り付けるための孔を各別に設けたステンレス鋼製の部品取付板と、上記タンク胴部と上記部品取付板からなる角筒の両側部を覆う平面形状であって、外周に沿って接合用の折り曲げ縁部を設けた２枚のステンレス鋼製の側面板とを溶接又はろう付けにより気密状態に接合してタンク本体を形成する。【選択図】図２
2009167931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱型のタンク本体にパイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを備えてなる尿素水タンクにおいて、
長方形のステンレス鋼の板を縦方向に曲成して正面部、底面部、後面部及び上面部を形成し、この正面部と上面部との間に間隔を設けたタンク胴部と、
このタンク胴部の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを取り付けるための孔を各別に設けたステンレス鋼製の部品取付板と、
上記タンク胴部と上記部品取付板とからなる角筒の両側部を覆う平面形状であって、外周に沿って接合用の折り曲げ縁部を設けた２枚のステンレス鋼製の側面板と、
を溶接又はろう付けにより気密状態に接合してタンク本体を形成したことを特徴とする尿素水タンク。
【請求項２】
上記部品取付板には、注水口パイプを垂直に接合する注水口パイプ取付孔を設けた上斜面を設け、タンク本体を側面五角形の五角柱状に形成したことを特徴とする請求項１記載の尿素水タンク。
【請求項３】
上記タンク胴部の正面部と底面部の間に上斜面と上下対称な下斜面を設け、タンク本体を側面六角形の六角柱状に形成したことを特徴とする請求項２記載の尿素水タンク。
【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、車両に搭載される尿素水タンクの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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。
【０００３】
特許文献１には、尿素水タンクのタンク本体に着脱可能に締結される上部エンドプレートに水位センサーを着脱可能に締結し、垂下される水位センサーの先端部にピンを取り付け、このピンをタンク本体底面に設けたブラケットの挿入孔に着脱可能に挿入して、振動に揺れにくく着脱を容易にした水位センサーの取付構造が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、タンク内部をセンサー類及びパイプ類を含む領域とその外の領域に分ける、凹凸を設けた仕切り部材を上下方向に設けたことにより、尿素水が凍結した氷塊の遊動を抑え、また、前記仕切り部材に所定の間隔で孔を設け、この孔の上縁外側に鉤状部を設け、下縁内側に斜め上向きに傾斜部を設けたことにより、氷塊を細かく割って、温度が高い仕切り部材の内側領域で効率良く溶かすことができるものが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、タンク本体の幅広な側面に複数の凹部を設けてタンク本体の剛性を確保し耐震性、耐圧性を向上させ、また、温度管理用パイプをタンク底部及び測定用配管の側面近傍に配設するとともに前記タンク底部の前記尿素水温度管理用配管が位置する部分の周辺部に放熱板を設け、付近部分を好ましい温度に保って尿素水の測定又は吸引をすることができるものが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８３２０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９５１０号公報
【特許文献３】特開２００６−２２６２８２号公報
【０００７】
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。
【０００８】
図５に示すように、従来の尿素水タンク４は、１枚のステンレス鋼の板を横巻きにして正面、後面及び両側面を形成したタンク胴部４１に、上下からエンドプレート４２、４２を溶接又はろう付けにて接合してタンク本体を形成し、このタンク本体の上面に、濃度センサー、液面センサーのセンサーユニット４４、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４５を装着し、タンク胴部の正面にはタンクに尿素水を注水するための注水口パイプ４３、注水時の液面を確認するための尿素水量確認ゲージ４６を取り付けて形成していた。
【０００９】
このような尿素水タンク４では、上面に取り付けるセンサーユニット４４やパイプ類４５が各々別部品で大型なものであり、それらを上面のエンドプレート４２に取り付ける際や、タンク胴部４１正面に注水口パイプ４３を取り付ける際には、気密性重視で溶接又はろう付け作業を行う必要があった。しかし、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、取り付け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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の尿素水タンク４ではタンク胴部４１を横巻きに形成していたため、注水口パイプ４３の設置に関しては、図６に示すように、タンク本体を形成した後、正面に設けてある注水口パイプ接合用の取付孔に注水口パイプ４３を挿入、仮止めし、溶接又はろう付けにて接合していた。
この注水口パイプ４３はタンク本体正面に対して斜めに接合するため、位置決めが面倒であり、タンク本体側の孔あけも面倒であった。また、注水口パイプ４３の接合はタンク本体を組んだ後で行うため、タンク本体の取り回しがしづらく作業性が良くなかった。
【００１１】
また、注水口パイプ４３上部とタンク本体正面の隙間を狭くした場合や注水口パイプ４３にキャップ落下防止チェーン４７のチェーン止め又は盗難防止キーシリンダー４８を取り付けた場合には、溶接ロボットでの溶接の際に、注水口パイプ４３やチェーン止めや盗難防止キーシリンダー４８が、溶接棒や溶接トーチと干渉することがあった。さらに注水口パイプ４３の径は５０ｍｍ〜６０ｍｍと小さく、タンク本体正面に斜めに接合するため溶接軌跡が楕円形となることもあり、溶接ロボットの設定が困難であった。
【００１２】
さらに、尿素水タンク４で尿素水の貯蔵量を増やす場合、タンク胴部４１が横巻きに構成されているためこれを縦方向に延ばして容量を増やすことは可能であったが、車両側のレイアウトの制限により縦方向に延ばすことには限界があるため、実際はタンク全体の寸法を変更することになっていた。
【００１３】
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、注水口パイプやパイプ・センサーユニット等の部品を容易に取り付けることができ、また、タンク本体の加工が容易で、必要な尿素水の貯蔵量に合わせて容易にタンクの容量を調整することが可能な尿素水タンク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】
【００１４】
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、箱型のタンク本体にパイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを備えてなる尿素水タンクにおいて、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に曲成して正面部、底面部、後面部及び上面部を形成し、この正面部と上面部を短めに設定して巻き方向両端の間に間隔を設けたタンク胴部と、このタンク胴部の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを取り付けるための孔を各別に設けたステンレス鋼製の部品取付板と、上記タンク胴部と上記部品取付板からなる角筒の側部を覆う形状であって、外周に沿って接合用の折り曲げ縁部を設けた２枚のステンレス鋼製の側面板とを溶接又はろう付けにより気密状態に接合してタンク本体を形成したことを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、上記部品取付板には、注水口パイプを垂直に接合する注水口パイプ取付孔を設けた上斜面を設け、タンク本体を側面五角形の五角柱状に形成したことを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、第２の発明において、上記タンク胴部の正面部と底面部との間に上斜面と上下対称な下斜面を設け、タンク本体を側面六角形の六角柱状に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、箱型のタンク本体にパイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを備えてなる尿素水タンクにおいて、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に曲成して正面部、底面部、後面部及び上面部を形成し、この正面部と上面部を短めに設定して巻き方向両端の間に間隔を設けたタンク胴部と、このタンク胴部の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット、注水口パイプ及び尿素水量確認ゲージを取り付けるための孔を各別に設けたステンレス鋼製の部品取付板と、上記タンク胴部と上記部品取付板からなる角筒の側部を覆う形状であって、外周に沿って接合用の折り曲げ縁部を設けた２枚のステンレス鋼製の側面板とを溶接又はろう付けにより気密状態に接合してタンク本体を形成したことにより、部品の取り付けが１枚の部品取付板に集約されて、１枚の板を加工し部品を取り付けるだけでよく、作業工数、型等を削減することができて生産性が向上し、尿素水タンクのコストダウンが可能となる。
【００１８】
また、尿素水タンクの車両への取付位置は縦方向に制限が多く横方向には自由度がある場合が多いため、タンク胴部を縦巻きに曲成したことにより、貯蔵する尿素水の容量に合わせて横方向へ延ばして、容易に尿素水タンクの容量を変更することができる。
【００１９】
第２の発明によれば、上記部品取付板には、注水口パイプを垂直に接合する注水口パイプ取付孔を設けた上斜面を設け、タンク本体を側面五角形の五角柱状に形成したことにより、注水口パイプ取付孔が円形で孔あけが容易となる。また、溶接ロボットで注水口パイプを注水口パイプ取付孔に溶接する際に、注水口パイプにキャップ紛失防止チェーンなどの部品が設置される場合でも、常に一定の角度で溶接することができるから、どの方向からも溶接棒が入りやすい。このため溶接ロボットの溶接軌跡の設定が容易となり、生産性が向上する。
【００２０】
第３の発明によれば、上記タンク胴部の正面部と底面部との間に上斜面と上下対称な下斜面を設け、タンク本体を側面六角形の六角柱状に形成したことにより、左右の側面板の規格が共通となるため、型費の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる尿素水タンクについて、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる尿素水タンク１を示したものである。
この尿素水タンク１は、箱型のタンク本体２に、濃度センサー、液面センサー、尿素水供給パイプ、及びタンク内の尿素水解凍装置へラジエータから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１２、尿素水タンク１に尿素水を注水するための注水口パイプ１１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１３を備えてなる。
注水口パイプ１１にはキャップ１４及び盗難防止キーシリンダー１７が取り付けられ、キャップにはキャップ落下防止チェーン１６が取り付けられる。
【００２２】
図２に示すように、タンク本体２は、長方形のステンレス鋼の板を曲成して正面部、底面部、後面部及び上面部を形成したタンク胴部２１と、このタンク胴部２１の巻き方向両端に橋架され、パイプ・センサーユニット取付孔２２ｂ、注水口パイプ取付孔２２ａ及び尿素水量確認ゲージ取付孔２２ｃ，２２ｃを各別に設けたステンレス鋼製の部品取付板２２と、ステンレス鋼の板の外周に折り曲げ縁部２３ａを設けて形成した２枚の側面板２３，２３とを一体に接合して形成する。
【００２３】
タンク胴部２１は、１枚の長方形のステンレス鋼板を、タンクの形状に合わせ縦方向に曲成し、正面部、底面部、後面部及び上面部を設けて形成する。部品取付板２２と接合する正面部及び上面部は短く設定して間隔を設ける。
底面部には、メンテナンス時に尿素水を排出するためのドレン孔２１ａを穿設し、ドレンボルト（図示せず）にて尿素水が漏れないように塞ぐ。
【００２４】
部品取付板２２は、ステンレス鋼の板を曲成して上面、上斜面及び前面を形成し、上面にはパイプ・センサーユニット取付孔２２ｂを穿設し、上斜面には注水口パイプ取付孔２２ａを穿設し、上斜面及び前面には尿素水量確認ゲージ取付孔２２ｃ，２２ｃを各１箇所穿設する。
注水口パイプ１１を取り付ける上斜面は、車両レイアウトや尿素水供給装置の注水口への挿入性等を考慮して、注水口パイプ１１が上斜面に対して垂直に接合されるような角度に設定する。
【００２５】
図３に示すように、上記部品取付板２２には、上斜面の注水口パイプ取付孔２２ａに注水口パイプ１１を溶接によって垂直に接合し、尿素水量確認ゲージ取付孔２２ｃ，２２ｃに取付パイプ１５，１５を接合する。
１枚の部品取付板２２において取り付け作業を行うことができるため、取り回しおよび溶接が容易となる。部品取付板２２の巻き方向の長さを短く設定するほど、部品取付板２２がコンパクトになり、取り回しが容易になり、プレスや溶接の作業性が向上する。
【００２６】
左右の側面板２３，２３は、ステンレス鋼の板をプレスして、タンク胴部２１、部品取付板２２の側部を覆う平面五角形状に形成し、溶接部となる端部全周を平面部に対し略垂直に折り曲げて折り曲げ縁部２３ａを設ける。平面部は広い平面であるため、車両からの振動への強度を上げる凹状の補強ビード２３ｂを設ける。
【００２７】
タンク胴部２１の正面部と上面部との間隔に部品取付板２２を橋架し、接合して略五角筒状に形成し、この角筒の両側部に側面板２３，２３を折り曲げ縁部２３ａ、２３ａで接合してタンク本体２を形成する。その後、パイプ・センサーユニット取付孔２２ｂにパイプ・センサーユニット１２を装着し、尿素水量確認ゲージ１３を上斜面及び前面に跨るように取付パイプ１５に取り付けて尿素水タンク１を形成する。
【００２８】
尿素水タンクは、浸透性の高い尿素水の性質上、他の燃料タンクと比べ気密性が重要となり、溶接又はろう付けする作業では気密性を重視し、完成後に気密確認を行う。
【００２９】
このような第１実施形態では、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に曲成して正面部、底面部、後面部及び上面部を形成し、この正面部と上面部を短めに設定して巻き方向両端の間に間隔を設けたタンク胴部２１と、このタンク胴部２１の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット１２、注水口パイプ１１及び尿素水量確認ゲージ１３を取り付けるための孔を各別に設けたステンレス鋼製の部品取付板２２と、上記タンク胴部２１と上記部品取付板２２からなる角筒の側部を覆う形状であって、外周に沿って接合用の折り曲げ縁部２３ａを設けた２枚のステンレス鋼製の側面板２３，２３とを溶接又はろう付けにより気密状態に接合してタンク本体２を形成したことにより、部品の取り付けが１枚の部品取付板２２に集約されて、１枚の板を加工し部品を取り付けるだけでよく、作業工数、型等を削減することができて生産性が向上し、尿素水タンク１のコストダウンが可能となる。
【００３０】
また、尿素水タンクの車両への取付位置は縦方向に制限が多く横方向には自由度がある場合が多いため、タンク胴部２１を縦巻きに曲成したことにより、貯蔵する尿素水の容量に合わせて横方向へ延ばして、容易に尿素水タンク１の容量を変更することができる。
【００３１】
また、上記部品取付板２２には、注水口パイプ１１を垂直に接合する注水口パイプ取付孔２２ａを設けた上斜面を設けたことにより、注水口パイプ取付孔２２ａが円形で孔あけが容易となる。また、溶接ロボットで注水口パイプ１１を注水口パイプ取付孔２２ａに溶接する際に、注水口パイプ１１にキャップ落下防止チェーン１６、盗難防止キーシリンダー１７などの部品が設置される場合でも、常に一定の角度で溶接することができるから、どの方向からも溶接棒が入りやすい。このため溶接ロボットの溶接軌跡の設定が容易となり、生産性が向上する。
【００３２】
[第２実施形態]
上記第１実施形態では、尿素水タンク１の上面と前面との間に上斜面を設け、タンク本体２を側面五角形の五角柱状に形成したが、図４に示すように、タンク胴部３２の曲げ箇所を増やし、正面部と底面部との間に上記上斜面と上下対称な下斜面を設け、側面板３４は六角形に形成して、タンク本体３１を側面六角形の六角柱状に形成してもよい。
【００３３】
このような尿素水タンク３では、上記タンク胴部３２の正面部と底面部との間に上斜面と上下対称な下斜面を設け、タンク本体３１を側面六角形の六角柱状に形成したことにより、左右の側面板３４，３４の規格が共通となるため、型費の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る尿素水タンクを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態にかかるタンク本体の分解斜視図である。
【図３】第１実施形態にかかる部品取付板の側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る尿素水タンクを示す斜視図である。
【図５】従来の尿素水タンクを示す斜視図である。
【図６】図５の注水口を示す拡大側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  尿素水タンク
２  タンク本体
３  尿素水タンク
４  尿素水タンク
１１  注水口パイプ
１２  パイプ・センサーユニット
１３  尿素水量確認ゲージ
１４  キャップ
１５  取付パイプ
１６  キャップ落下防止チェーン
１７  盗難防止キーシリンダー
２１  タンク胴部
２１ａ  ドレン孔
２２  部品取付板
２２ａ  注水口パイプ取付孔
２２ｂ  パイプ・センサーユニット取付孔
２２ｃ  尿素水量確認ゲージ取付孔
２３  側面板
２３ａ  折り曲げ縁部
２３ｂ  補強ビード
３１  タンク本体
３２  タンク胴部
３３  部品取付板
３４  側面板
４１  タンク胴部
４２  エンドプレート
４３  注水口パイプ
４４  センサーユニット
４５  パイプ類
４６  尿素水量確認ゲージ
４７  キャップ落下防止チェーン
４８  盗難防止キーシリンダー
【図１】
2009167931.tif 000003
【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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