(57)【要約】【課題】注水口やパイプ・センサーユニット等の部品を容易に成形又は取り付けすることができ、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。【解決手段】長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して正面部、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材と、このタンク胴部材の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット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、注水口を傾斜面に対し垂直に一体成形した傾斜板部を有するステンレス鋼の部品取付板と、上記タンク胴部材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枚のステンレス鋼の側面板と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を形成する。【選択図】図２
2009174418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材で形成した箱型のタンク本体にパイプ・センサーユニット、注水口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、
上記タンク本体の正面部と上面部との間に傾斜板部を有し、
この傾斜板部には、その傾斜面に垂直に突出する上記注水口を一体成形したことを特徴とする尿素水タンク。
【請求項２】
長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して正面部、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材と、
このタンク胴部材の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット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有し、かつ、上記注水口を一体成形した上記傾斜板部を有するステンレス鋼の部品取付板と、
上記タンク胴部材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枚のステンレス鋼の側面板と、
を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を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】
長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して形成した正面部、底面部、後面部、上面部、及び上記注水口を一体成形した上記傾斜板部を有し、パイプ・センサーユニット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有し、かつ、巻き方向両端を接合して角筒状に形成したタンク胴部と、
このタンク胴部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枚のステンレス鋼の側面板と、
を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を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。
【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機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３０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３１に、上下からステンレス鋼のエンドプレート３２、３２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３４、およびＮＯｘを還元浄化するため尿素水を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３５を装着し、タンク胴部３１の正面には尿素水タンク３０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３６を取り付けて形成していた。
【０００９】
このような尿素水タンク３０では、上面に取り付けるセンサーユニット３４やパイプ類３５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３２に取り付ける際や、タンク胴部３１正面に注水口パイプ３３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３０ではタンク胴部３１を横巻きに形成していたため、注水口パイプ３３の設置に関しては、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３３接合用の取付孔に注水口パイプ３３を挿入、仮止めし、溶接又はろう付けにて接合していた。
図６に示すように、この注水口パイプ３３は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３３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３３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３３にキャップ落下防止用チェーン３７のチェーン接続部又は盗難防止用キーシリンダー３８を取り付けた場合、溶接ロボットでの溶接の際には、注水口パイプ３３上部やチェーン接続部や盗難防止用キーシリンダー３８が、溶接棒や溶接トーチ（溶接機）と干渉することがあった。さらに注水口パイプ３３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、従来の尿素水タンク３０で尿素水の貯蔵量を増やす場合、タンク胴部３１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、実際はタンク胴部３１を横方向へ広げるなど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、注水口やパイプ・センサーユニット等の部品を容易に成形又は取り付けすることができ、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、板材で形成した箱型のタンク本体にパイプ・センサーユニット、注水口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、上記タンク本体の正面部と上面部との間に傾斜板部を有し、この傾斜板部には、その傾斜面に垂直に突出する上記注水口を一体成形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、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して正面部、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材と、このタンク胴部材の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット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有し、かつ、上記注水口を一体成形した上記傾斜板部を有するステンレス鋼の部品取付板と、上記タンク胴部材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枚のステンレス鋼の側面板と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を形成したことを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明において、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して形成した正面部、底面部、後面部、上面部、及び上記注水口を一体成形した上記傾斜板部を有し、パイプ・センサーユニット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有し、かつ、巻き方向両端を接合して角筒状に形成したタンク胴部と、このタンク胴部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枚のステンレス鋼の側面板と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明では、上記タンク本体の正面部と上面部との間に傾斜板部を有し、この傾斜板部には、その傾斜面に垂直に突出する上記注水口を一体成形したことにより、注水口パイプを別体に形成してこれを接合する必要がなくなるため、部品点数が削減できる。このため、孔あけ部位、溶接ロボット等による溶接作業部位及び気密性のチェック部位が減り、工数を削減することができる。
また、注水口を上記傾斜板部の傾斜面に垂直に突出するように設定したため、容易にプレス成形をすることができる。
【００１８】
第２の発明では、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して正面部、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材と、このタンク胴部材の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット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有し、かつ、上記注水口を一体成形した上記傾斜板部を有するステンレス鋼の部品取付板と、上記タンク胴部材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枚のステンレス鋼の側面板と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を形成したことにより、部品の成形及び取り付けが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、成形用の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。
【００１９】
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、上記タンク胴部材を縦巻きに形成したことにより、貯蔵する尿素水の容量に合わせてタンク胴部材を横方向へ延ばして、容易に尿素水タンクの容量を変更することができる。
【００２０】
第３の発明では、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して形成した正面部、底面部、後面部、上面部、及び上記注水口を一体成形した上記傾斜板部を有し、パイプ・センサーユニット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有し、かつ、巻き方向両端を接合して角筒状に形成したタンク胴部と、このタンク胴部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枚のステンレス鋼の側面板と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を形成したことにより、縦巻きのタンク胴部を横方向へ延ばして尿素水タンクの容量を容易に変更できるとともに、タンク本体を３つの部材から形成したことで部品点数を削減することができて、溶接作業部位及び気密性のチェック部位が減り、工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態にかかる尿素水タンク１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、複数の板材で形成した箱型のタンク本体２に、濃度センサー、液面センサー、尿素水供給パイプ、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６、尿素水タンク１に尿素水を注水するための注水口８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９を備えてなる。
タンク本体２は正面部と上面部の間に傾斜板部を有しており、側面略五角形の略五角柱状に形成されている。注水口８はこの傾斜板部の傾斜面に垂直に突出している。注水口８にはキャップ１２が取り付けられ、キャップ１２にはキャップ落下防止チェーン１３が取り付けられる。
【００２２】
図２に示すように、タンク本体２は、タンク胴部材３、部品取付板４、及び２枚の側面板５、５の４つの部材を溶接又はろう付けにて一体に接合して形成する。
【００２３】
タンク胴部材３は、１枚の長方形のステンレス鋼の板を、タンク本体２の形状に合わせて縦方向に折曲し、正面部３ａ、底面部３ｂ、後面部３ｃ及び上面部３ｄを設けて形成する。部品取付板４と接合する正面部３ａ及び上面部３ｄは短く設定して、巻き方向両端の間に間隔を設けている。
底面部３ｂ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１５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４は、ステンレス鋼の板を折曲して形成した上面部４ａ、傾斜板部４ｂ及び正面部４ｃを有する。図３に示すように、注水口８を成形する傾斜板部４ｂの角度は、車両レイアウトや尿素水供給装置の注水口８への挿入性等を考慮して、注水口８が傾斜面に対して垂直に成形されるような角度に設定されている。
上面部４ａにはパイプ・センサーユニット取付孔７を穿設し、傾斜板部４ｂにはプレス加工によりその傾斜面に対し垂直に注水口８を一体成形し、傾斜板部４ｂ及び正面部４ｃに尿素水量確認ゲージ取付孔１１、１１を各１箇所穿設している。注水口８近傍にはキャップ落下防止チェーン１３を取り付けるためのチェーン接続部１４が取り付けられ、尿素水量確認ゲージ取付孔１１には取付パイプ１０が接合されている。
【００２５】
上記部品取付板４が小形であれば、取り回しが良くプレス加工や溶接の作業性が向上し、また、注水口８をプレス加工によって成形する際の周辺の材料の引けを考慮した母材のプレス前形状の割り出しが容易で、カットの際の歩留まりがよくなるため、部品取付板４の巻き方向の長さは、各部品を取り付けるために十分な範囲で極力短く設定するのが好ましい。
【００２６】
左右の側面板５、５は、ステンレス鋼の板をプレスして、タンク胴部材３、部品取付板４の両側部を覆うように五角形の平面部を形成し、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５ａを設けている。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１６を設けている。
【００２７】
タンク胴部材３の正面部３ａと上面部３ｄとの間隔に部品取付板４を橋架し、その両端部を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５、５を折り曲げ縁部５ａ、５ａ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７にパイプ・センサーユニット６を装着し、尿素水量確認ゲージ９を傾斜板部及び正面部に跨るように取付パイプ１０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１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実施形態にかかる尿素水タンク１では、タンク本体２の正面部と上面部との間に傾斜板部を有し、この傾斜板部には、その傾斜面に垂直に突出する上記注水口８を一体成形したことにより、注水口パイプを別体に形成してこれを接合する必要がなくなるため、部品点数が削減できる。このため、孔あけ部位、溶接ロボット等による溶接作業部位及び気密性のチェック部位が減り、工数を削減することができる。
また、注水口８を上記傾斜板部の傾斜面に垂直に突出するように設定したため、容易にプレス成形をすることができる。
【００３０】
また、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して正面部３ａ、底面部３ｂ、後面部３ｃ及び上面部３ｄを形成し、この正面部３ａと上面部３ｄとの間に間隔を設けたタンク胴部材３と、このタンク胴部材３の上記間隔に橋架され、パイプ・センサーユニット取付孔７及び尿素水量確認ゲージ取付孔１１を各別に有し、かつ、上記注水口８を一体成形した傾斜板部４ｂを有するステンレス鋼の部品取付板４と、上記タンク胴部材３と上記部品取付板４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５ａを設けた２枚のステンレス鋼の側面板５と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体２を形成したことにより、部品の成形及び取り付けが１枚の部品取付板４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、成形用の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。
【００３１】
さらに、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、タンク胴部材３を縦巻きに形成したことにより、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。
【００３２】
[第２実施形態]
上記第１実施形態では、タンク胴部材３と部品取付板４を別体に設けたが、図４に示すように、部品取付板を廃止し、五角筒状に形成したタンク胴部２１に各部品を取り付けまたは成形してもよい。
タンク胴部２１は、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して、正面部２１ａ、底面部２１ｂ、後面部２１ｃ、上面部２１ｄ、及び傾斜板部２１ｅを設けて形成する。この傾斜板部２１ｅにはプレス加工により傾斜面に対し垂直に注水口２４が一体成形してあり、注水口２４近傍にチェーン接続部２７を取り付けている。上面部２１ｄにはパイプ・センサーユニット取付孔２３が穿設され、傾斜板部２１ｅ及び正面部２１ａに尿素水量確認ゲージ取付孔２６、２６が穿設され、尿素水量確認ゲージ取付孔２６に取付パイプ２５を取り付けている。底面部２１ｂにはドレン孔２８を設けている。
正面部２１ａ上端付近でタンク胴部２１の巻き方向両端を溶接又はろう付けにより接合して筒状体とし、両側部に側面板２２、２２を折り曲げ縁部で接合することでタンク本体を形成する。
【００３３】
このような第２実施形態では、長方形のステンレス鋼の板を縦方向に折曲して形成した正面部２１ａ、底面部２１ｂ、後面部２１ｃ、上面部２１ｄ、及び上記注水口２４を一体成形した上記傾斜板部２１ｅを有し、パイプ・センサーユニット取付孔２３及び尿素水量確認ゲージ取付孔２６を各別に有し、かつ、巻き方向両端を接合して角筒状に形成したタンク胴部２１と、このタンク胴部２１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枚のステンレス鋼の側面板２２と、を溶接又はろう付けにより接合して上記タンク本体を形成したことにより、縦巻きのタンク胴部２１を横方向へ延ばして尿素水タンクの容量を容易に変更することができるとともに、タンク本体を３つの部材から形成したことで部品点数を削減することができて、溶接作業部位及び気密性のチェック部位が減り、工数を削減することができる。
【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実施形態に係るタンク本体の分解斜視図である。
【図３】第１実施形態に係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のタンク本体を示す分解斜視図である。
【図５】従来の尿素水タンクを示す斜視図である。
【図６】図５の注水口パイプ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  タンク胴部材
３ａ  正面部
３ｂ  底面部
３ｃ  後面部
３ｄ  上面部
４  部品取付板
４ａ  上面部
４ｂ  傾斜板部
４ｃ  正面部
５  側面板
５ａ  折り曲げ縁部
６  パイプ・センサーユニット
７  パイプ・センサーユニット取付孔
８  注水口
９  尿素水量確認ゲージ
１０  取付パイプ
１１  尿素水量確認ゲージ取付孔
１２  キャップ
１３  キャップ落下防止チェーン
１４  チェーン接続部
１５  ドレン孔
１６  補強ビード
２１  タンク胴部
２１ａ  正面部
２１ｂ  底面部
２１ｃ  後面部
２１ｄ  上面部
２１ｅ  傾斜板部
２２  側面板
２３  パイプ・センサーユニット取付孔
２４  注水口
２５  取付パイプ
２６  尿素水量確認ゲージ取付孔
２７  チェーン接続部
２８  ドレン孔
３０  尿素水タンク
３１  タンク胴部
３２  エンドプレート
３３  注水口パイプ
３４  センサーユニット
３５  パイプ類
３６  尿素水量確認ゲージ
３７  キャップ落下防止チェーン
３８  盗難防止用キーシリンダー
【図１】
2009174418.tif 000003
【図２】
2009174418.tif 000004
【図３】
2009174418.tif 000005
【図４】
2009174418.tif 000006
【図５】
2009174418.tif 000007
【図６】
2009174418.tif 000008