JP5810938B2 - 燃料タンク構造 - Google Patents

Description

本発明は燃料タンク構造に関する。

従来、サブタンクが燃料タンク本体の内部に設けた構造が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２０００−２５７５２４号公報

しかしながら、従来の構造では、燃料を燃料タンク本体に給油する際に、該給油を行う前に燃料タンク本体の内部に残存していた燃料（サブタンクの内部に残存していた燃料）と該給油により給油された燃料とが燃料タンク本体の内部にて混合される。その結果、燃料を燃料タンクに給油した後に、該給油前に残存していた燃料から使用することができないという課題があった。

本発明は上記事実を考慮し、燃料を燃料タンク本体に給油した後に、該給油前に残存していた燃料から使用することができる燃料タンク構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る燃料タンク構造は、燃料を貯留する燃料タンク本体と、前記燃料タンク本体の上部の空間に連通された給油口と、前記燃料タンク本体の下部の空間に燃料の吸込み口を有する燃料ポンプと、前記燃料タンク本体の上部の空間と下部の空間とを隔成する分離板と、前記分離板に設けられ、前記燃料タンク本体の上部の空間と下部の空間とを連通する連通孔と、前記燃料タンク本体の下部の空間に残存する燃料の液位が所定の液位以上の場合にあっては前記連通孔を閉止すると共に、該燃料の液位が所定の液位未満となった場合に前記連通孔を開口する弁と、を備え、前記分離板には、前記燃料ポンプが挿通される挿通孔が形成されていると共に、前記燃料ポンプと前記挿通孔との間はシールされており、前記分離板には、前記連通孔が前記挿通孔とは独立して設けられている。

請求項１記載の本発明では、燃料タンク本体の下部の空間に残存する燃料の液位が所定の液位以上の場合にあっては、該燃料タンク本体の上部の空間と下部の空間とを隔成する分離板に設けられた連通孔が弁によって閉止されている。この状態において、給油口から燃料を給油すると、この燃料は燃料タンク本体の上部の空間に流入する。その結果、燃料タンク本体の下部の空間に残存していた燃料と給油口から給油された燃料とが混合することが抑制される。

請求項２記載の本発明に係る燃料タンク構造は、請求項１記載の燃料タンク構造において、前記燃料タンク本体の内部に残存している燃料の液位が所定の液位以下となりかつ該燃料の液面が前記分離板よりも車両上方側に有るときに、前記燃料タンク本体の内部に残存している燃料の液位が所定の液位以下となったことを検知する液位検知手段を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の本発明では、燃料タンク本体に残存している燃料の液面が該燃料タンク本体の上部の空間と下部の空間とを隔成する分離板よりも車両上方側にあるときに、即ち、この分離板に設けられた連通孔が弁によって閉止されている状態において、燃料タンク本体の内部に残存している燃料の液位が所定の液位以下となったことが検知手段によって検知される。この検知手段によって検知された検知信号に基づいて（この検知信号を受けて発光する警告灯等に基づいて）、燃料を燃料タンク本体に給油する場合、該燃料タンク本体の下部の空間に残存していた燃料と給油口から給油された燃料とが混合することがより確実に抑制される。
請求項３記載の本発明に係る燃料タンク構造は、請求項１又は請求項２記載の燃料タンク構造において、前記弁は、自らに作用する浮力により前記連通孔を開閉するフロート弁とされている。

以上説明したように、請求項１〜請求項３記載の本発明に係る燃料タンク構造は、燃料を燃料タンク本体に給油した後に、該給油前に残存していた燃料から使用することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態の燃料タンク構造が適用された燃料タンクを車両の後方側から見た断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、フロート弁の作動状態を示す拡大断面図である。

図１を用いて、本発明の実施形態に係る燃料タンク構造について説明する。なお、車両の後方側から見て車幅方向右側を矢印ＲＨで示し、車幅方向左側を矢印ＬＨで示し、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示す。また、以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

本実施形態の燃料タンク構造が適用された燃料タンク１０は、一例として複数の種類の燃料を用いることが可能とされた所謂フレックス燃料車（以下、単に「ＦＦＶ」という）の車体に搭載されている。また、この燃料タンク１０は、燃料を貯留する燃料タンク本体１２と、この燃料タンク本体１２の上部の空間１４に連通された給油口１６及び燃料タンク本体１２の下部の空間１８に燃料の吸い込みを有する燃料ポンプモジュール２０と、を備えている。さらに、燃料タンク１０は、燃料タンク本体１２の上部の空間１４と下部の空間１８とを隔成する分離板２２を備えている。また、この分離板２２には、燃料タンク本体１２の上部の空間１４と下部の空間１８とを連通する連通孔２４が設けられている。さらに、この連通孔２４はフロート弁２６によって開閉可能とされている。以下、先ず燃料タンク本体１２について説明し、次いで分離板２２、給油口１６及び燃料ポンプモジュール２０についてこの順で説明し、最後に本実施形態の要部であるフロート弁２６について説明する。

（燃料タンク本体１２）
燃料タンク本体１２は、車両上下方向に扁平とされた略直方体状を成している。具体的には、燃料タンク本体１２は該燃料タンク本体１２の上部の空間１４を形成するタンク上部２８と該燃料タンク本体１２の下部の空間１８を形成するタンク下部３０とを含んで構成されている。

タンク上部２８は、燃料タンク１０が車体に搭載された状態において、車幅方向及び車両前後方向に延在する上壁部２８Ａと、この上壁部２８Ａの車幅方向の両端部及び車両前後方向の両端部から車両下方側へ屈曲して延びる上側側壁部２８Ｂと、この上側側壁部２８Ｂの下端部から燃料タンク本体１２の外側に向けて屈曲して延びる上側フランジ部２８Ｃと、を備えている。また、タンク上部２８の上壁部２８Ａには、燃料ポンプモジュール２０が挿通される挿入孔２８Ｄが形成されている。

タンク下部３０は、燃料タンク１０が車体に搭載された状態において、車幅方向及び車両前後方向に延在する下壁部３０Ａと、この下壁部３０Ａの車幅方向の両端部及び車両前後方向の両端部から車両上方側へ屈曲して延びる下側側壁部３０Ｂと、この下側側壁部３０Ｂの上端部から燃料タンク本体１２の外側に向けて屈曲して延びる下側フランジ部３０Ｃと、を備えている。

（分離板２２）
分離板２２は、車両前後方向及び車幅方向に延在すると共に、車両上方視で略矩形状に形成された薄板形状を成している。具体的には、分離板２２の車幅方向及び車両前後方向の中間部には、燃料ポンプモジュール２０が挿通される挿通孔２２Ａが形成されている。また、分離板２２の車両前後方向の中間部かつ車両後方視で車幅方向左側の部位には、連通孔２４が形成されている。さらに、分離板２２の前端部、後端部及び車幅方向の両端部は、上記タンク上部２８の上側フランジ部２８Ｃ及びタンク下部３０の下側フランジ部３０Ｃが接合される接合部２２Ｂとされている。

（給油口１６）
給油口１６は、燃料タンク本体１２に燃料を給油するための入り口としての役割を担っており、インレットパイプ３２，３４及び可撓性のジョイント３６等を介して燃料タンク本体１２の上部の空間１４に連通されている。また、インレットパイプ３４は、タンク上部２８における車両後方視で車幅方向右側の部位に接続されている。さらに、給油口１６は、ブリーザチューブ３８を介して、燃料タンク本体１２の上部の空間１４に連通されている、このブリーザチューブ３８の基端部は、インレットパイプ３２の基端部よりも給油口１６側に配置されている。その結果、燃料が給油口１６から燃料タンク本体１２に給油された際に、この燃料タンク本体１２の内部に残存している空気がブリーザチューブ３８を通った後、給油口１６から排出される構成である。

（燃料ポンプモジュール２０）
燃料ポンプとしての燃料ポンプモジュール２０は、該燃料ポンプモジュール２０を燃料タンク本体１２に固定するための固定部２０Ａを備えている。また、燃料ポンプモジュール２０は、支持部２０Ｂを介して固定部２０Ａと連結された略円柱状のポンプ部２０Ｃを備えている。このポンプ部２０Ｃの内部には、図示しないモータ及びこのモータによって駆動されるポンプが設けられている。また、このポンプ部２０Ｃの下部には燃料の吸込み口２０Ｄが設けられていると共に、この吸込み口２０Ｄには、異物の吸入を抑制するためのフィルタが設けられている。また、このポンプ部２０Ｃの上部には、燃料の吐出口２０Ｅが設けられている。その結果、モータ及びポンプが作動することによって、吸込み口２０Ｄから流入した燃料が吐出口２０Ｅから所定の圧力で吐出される構成である。また、この吐出口２０Ｅには、燃料配管４０が接続されている。この燃料配管４０を通じて、燃料タンク本体１２の内部の燃料がインジェクタ等の燃料供給装置に供給可能となっている。また、ポンプ部２０Ｃの上部には、燃料タンク本体１２の内部に残存している燃料の液位及び該燃料が所定の液位以下となったことを検知する液位検知手段を備えている。本実施形態では、液位検知手段として、一般的なフロートタイプのセンサ４２が用いられている。

以上説明した燃料ポンプモジュール２０が、タンク上部２８の上壁部２８Ａに形成された挿通孔２８Ｄ及び分離板２２に形成された挿通孔２２Ａに挿通された後、燃料ポンプモジュール２０の固定部２０Ａがタンク上部２８の上壁部２８Ａに図示しないボルト等によって固定される。その結果、燃料ポンプモジュール２０が燃料タンク本体１２に固定される。また、燃料ポンプモジュール２０が燃料タンク本体１２に固定された状態において、ポンプ部２０Ｃと分離板２２に形成された挿通孔２２Ａとの間の隙間は、図示しないシール部材によってシールされている。また、本実施形態では、燃料ポンプモジュール２０が燃料タンク本体１２に固定された状態において、センサ４２が燃料タンク本体１２の上部の空間１４に配置されている。その結果、このセンサ４２は、燃料タンク本体１２の上部の空間１４に残存している燃料の液位及び該空間１４に残存している燃料が所定の液位以下となったことを検知するようになっている。なお、燃料ポンプモジュール２０の固定部２０Ａには、燃料遮断弁４４が設けられていると共に、この燃料遮断弁４４を介して燃料タンク本体１２の上部の空間１４がキャニスタ４６等に接続されている。

（フロート弁２６）
弁としてのフロート弁２６は、支持部材４８及びガイド部材５０を介して分離板２２に設けられた連通孔２４の下方側に固定されている。また、ガイド部材５０は、車両上下方向に伸縮可能に構成されている。その結果、このガイド部材５０に連結されたフロート弁２６が、車両上下方向に移動することが可能となっている。また、フロート弁２６は、分離板２２に設けられた連通孔２４を閉止する弁部２６Ａと、この弁部２６Ａと一体に形成されたフロート部２６Ｂと、を備えている。このフロート部２６Ｂの比重量は、燃料タンク本体１２の下部の空間１８に残存する燃料の液位が所定の液位以上の場合にあっては連通孔２４を閉止するように、また、該燃料の液位が所定の液位未満となった場合にあっては連通孔２４を開口するように設定されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態の燃料タンク１０を搭載した車両は所謂ＦＦＶである。そのため、この車両には、一例として、Ｅ２５（エタノール２５％含有のガソリン）及びＥ１００（ほぼエタノール）の燃料が用いられている。

図２（Ａ）には、燃料タンク本体１２の内部に残存している燃料（Ｅ１００）の液位が少なくなった状態における燃料タンク１０の拡大断面図が示されている。この状態から燃料（Ｅ２５）の給油を開始すると、燃料（Ｅ２５）が連通孔２４を通り、燃料タンク本体１２の下部の空間１８に流入する。次いで、一定量の燃料（Ｅ２５）が燃料タンク本体１２の下部の空間１８に流入すると、浮力によってフロート弁２６が車両上方側へ移動する。その結果、図２（Ｂ）に示されるように、フロート弁２６の弁部２６Ａが連通孔２４を閉止する。さらに、燃料（Ｅ２５）の燃料の給油を続けると、図２（Ｃ）に示されるように、燃料タンク本体１２の上部の空間１４が燃料（Ｅ２５）で満たされる。

また、図２（Ｃ）に示された状態から車両の走行を開始すると、燃料タンク本体１２の下部の空間１８にある燃料（Ｅ２５と少量のＥ１００との混合油）から消費される。さらに、燃料タンク本体１２の下部の空間１８の燃料が消費されると、フロート弁２６に作用する浮力が小さくなり、該フロート弁２６は下降する。その結果、図２（Ｄ）に示されるように、連通孔２４が開口される。

以上説明したように、本実施形態では、上記のフロート弁２６が設けられているため、燃料タンク本体１２の下部の空間１８に残存していた燃料（Ｅ１００）と給油口１６から給油された燃料（Ｅ２５）とが混合することが抑制される。換言すると、本実施形態では、燃料（Ｅ２５）を燃料タンク本体に給油した後に、該給油前に残存していた燃料（Ｅ１００）から使用することができる。その結果、給油前に残存していた燃料（Ｅ１００）を使い切った後は、Ｅ２５の燃料に期待される出力及び燃料消費率で原動機を運転させることができる。

また、本実施形態では、燃料タンク本体１２に残存している燃料（Ｅ１００）の液面が該燃料タンク本体１２の上部の空間１４と下部の空間１８とを隔成する分離板２２よりも車両上方側にあるときに、即ち、この分離板２２に設けられた連通孔２４がフロート弁２６の弁部２６Ａによって閉止されている状態において、燃料タンク本体１２の内部に残存している燃料（Ｅ１００）の液位が所定の液位以下となったことがセンサ４２によって検知される。このセンサ４２によって検知された検知信号に基づいて（この検知信号を受けて発光する警告灯等に基づいて）、燃料（Ｅ２５）を燃料タンク本体１２に給油する場合、該燃料タンク本体１２の下部の空間１８に残存していた燃料（Ｅ１００）と給油口から給油された燃料（Ｅ２５）とが混合することがより確実に抑制される。

さらに、本実施形態では、フロート弁２６が用いられているため、燃料タンク本体１２の上部の空間１４から下部の空間１８へ燃料を移送するために、電動ポンプ等を別途も設ける必要が無い。その結果、このような電動ポンプなどを設けることに伴うコストの増加を抑制することができる。

なお、本実施形態では、フロート弁２６によって分離板２２に形成された連通孔２４を開閉可能とした例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば電気式の開閉弁を設けた構成としてもよい。

また、本実施形態では、単一の分離板２２によって、燃料タンク本体１２の上部の空間１４と下部の空間１８とを隔成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の分離板を設けることによって、燃料タンク本体の内部の空間を複数の空間に分割した構成としてもよい。このように、燃料タンク本体の内部の空間を複数の空間に分割することによって、燃料を燃料タンク本体に給油する際に、該燃料タンク本体の内部に残存していた燃料と給油口から給油された燃料とが混合することを、より確実に抑制することが可能となる。また、燃料タンク本体の内部の空間を複数の空間に分割することによって、燃料タンクの内部の燃料の流動作動音を抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態では、液位検知手段として、一般的なフロートタイプのセンサ４２を用いた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、圧力センサ等の他のセンサを用いた構成としてもよい。

また、本実施形態では、ＦＦＶに搭載された燃料タンク１０に本発明を適用した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガソリンエンジン車やディーゼルエンジン車、その他発電機等に搭載されている燃料タンクに本発明を適用してもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１２ 燃料タンク本体
１４ 上部の空間
１６ 給油口
１８ 下部の空間
２０ 燃料ポンプモジュール（燃料ポンプ）
２０Ｄ 吸込み口
２２ 分離板
２４ 連通孔
２６ フロート弁（弁）
４２ センサ（液位検知手段）

Claims (3)

1. 燃料を貯留する燃料タンク本体と、
   前記燃料タンク本体の上部の空間に連通された給油口と、
   前記燃料タンク本体の下部の空間に燃料の吸込み口を有する燃料ポンプと、
   前記燃料タンク本体の上部の空間と下部の空間とを隔成する分離板と、
   前記分離板に設けられ、前記燃料タンク本体の上部の空間と下部の空間とを連通する連通孔と、
   前記燃料タンク本体の下部の空間に残存する燃料の液位が所定の液位以上の場合にあっては前記連通孔を閉止すると共に、該燃料の液位が所定の液位未満となった場合に前記連通孔を開口する弁と、
   を備え、
   前記分離板には、前記燃料ポンプが挿通される挿通孔が形成されていると共に、前記燃料ポンプと前記挿通孔との間はシールされており、
   前記分離板には、前記連通孔が前記挿通孔とは独立して設けられている燃料タンク構造。
2. 前記燃料タンク本体の内部に残存している燃料の液位が所定の液位以下となりかつ該燃料の液面が前記分離板よりも車両上方側にあるときに、前記燃料タンク本体の内部に残存している燃料の液位が所定の液位以下となったことを検知する液位検知手段を備えた請求項１記載の燃料タンク構造。
3. 前記弁は、自らに作用する浮力により前記連通孔を開閉するフロート弁とされている請求項１又は請求項２記載の燃料タンク構造。