特許 6571625 燃料タンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571625

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】燃料タンク

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/00 20060101AFI20190826BHJP

   B60K 15/03 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   F02M37/00 301J

   F02M37/00 301C

   F02M37/00 301B

   B60K15/03 B

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-215588(P2016-215588)

(22)【出願日】2016年11月2日

(65)【公開番号】特開2018-71502(P2018-71502A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2018年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】308039414

【氏名又は名称】株式会社ＦＴＳ

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】天野 信介

(72)【発明者】

【氏名】舟橋 伸洋

【審査官】 松永 謙一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−０６０５２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−０６００９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２８３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２１００１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０５３８７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３７／００

Ｂ６０Ｋ １５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁と側壁と上壁とに囲まれた内部に燃料が貯留されるタンク本体と、
前記底壁に立設された壁部と、該壁部に形成され燃料が流通する開口部と、該壁部と一体に形成され該壁部の立設方向に沿って延在され、前記底壁及び前記上壁に接合された支柱部とを備え、燃料の一部が貯留されるサブタンクと、
を有し、
前記支柱部には、前記立設方向と直交する断面の面積が他の部位の断面積よりも小さい脆弱部が形成されている燃料タンク。

【請求項2】

前記支柱部は、前記壁部に複数形成されている請求項１に記載の燃料タンク。

【請求項3】

前記支柱部には、前記タンク本体の前記上壁からの荷重が作用した場合に前記底壁に対する前記上壁の変位を許容する変位許容部が設けられている請求項１又は請求項２に記載の燃料タンク。

【請求項4】

前記支柱部は筒状に形成され、前記支柱部の壁には、前記サブタンク内の燃料が流入する流入口が形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンクに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、サブタンクが底部に固定された燃料タンクが開示されている。サブタンクは、燃料ポンプの周囲に燃料を貯留しておくための容器で構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２３６７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タンク本体の内側にサブタンクが設けられた燃料タンクにおいて、タンク本体の内側の圧力（内圧）が大気圧に対して正圧又は負圧となった場合に、タンク本体の底壁が傾斜してサブタンクが傾き、サブタンク内に燃料を保持することが困難となる可能性がある。ここで、タンク本体の内側に柱を設けてタンク本体の変形を抑制する構成が考えられるが、この構成では、サブタンクとは別の部材をタンク本体の内側に設けるために部品点数が増えてしまい、燃料タンクの構造が複雑となる。このように、タンク本体の内側にサブタンクが設けられた燃料タンクにおいて、簡単な構造でタンク本体の変形を抑制するには、改善の余地がある。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、タンク本体の内側にサブタンクが設けられた構成において、簡単な構造でタンク本体の変形を抑制することができる燃料タンクを得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明に係る燃料タンクは、底壁と側壁と上壁とに囲まれた内部に燃料が貯留されるタンク本体と、前記底壁に立設された壁部と、該壁部に形成され燃料が流通する開口部と、該壁部と一体に形成され該壁部の立設方向に沿って延在され、前記底壁及び前記上壁に接合された支柱部とを備え、燃料の一部が貯留されるサブタンクと、を有し、前記支柱部には、前記立設方向と直交する断面の面積が他の部位の断面積よりも小さい脆弱部が形成されている。

【0007】

請求項１に記載の発明に係る燃料タンクでは、タンク本体の内部のサブタンクに燃料の一部が貯留される。タンク本体の内圧が大気圧に対して正圧又は負圧となった場合には、タンク本体が膨張し又は収縮する。タンク本体が膨張又は収縮する場合に、底壁及び上壁に接合された支柱部には引張力又は圧縮力が作用するが、支柱部がこの引張力又は圧縮力に抵抗するので、タンク本体の変形を抑制することができる。ここで、支柱部は、壁部と一体に形成され、壁部の立設方向に沿って延在されているので、支柱部と壁部とが別体とされた構成に比べて、簡単な構造でタンク本体の変形を抑制することができる。

【0008】

請求項２に記載の発明に係る燃料タンクの前記支柱部は、前記壁部に複数形成されている。

【0009】

請求項２に記載の発明に係る燃料タンクでは、壁部に複数の支柱部が形成されている。このため、タンク本体が膨張し又は収縮する場合に、１箇所の支柱部で引張力又は圧縮力に抵抗する構成に比べて、タンク本体の変形を抑制することができる。

【0011】

請求項１に記載の発明に係る燃料タンクでは、予め設定された許容範囲内の引張力又は圧縮力が支柱部に作用する場合には、支柱部が引張力又は圧縮力に抵抗する。一方、許容範囲を超える大きな荷重がタンク本体に入力された場合には、タンク本体から支柱部に荷重が伝達されたときに、脆弱部がこの荷重に抵抗できなくなり、脆弱部が破断される。このように、タンク本体に大きな荷重が入力された場合に脆弱部で破断が生じることで、支柱部と底壁との接合部位及び支柱部と上壁との接合部位に過度な応力が集中することが抑制される。これにより、支柱部とタンク本体との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0012】

請求項３に記載の発明に係る燃料タンクの前記支柱部には、前記タンク本体の前記上壁からの荷重が作用した場合に前記底壁に対する前記上壁の変位を許容する変位許容部が設けられている。

【0013】

請求項３に記載の発明に係る燃料タンクでは、タンク本体の上壁からの荷重が作用しタンク本体の底壁に対して上壁が相対変位した場合に、支柱部の変位許容部が、底壁に対する上壁の相対変位を許容する。これにより、支柱部と底壁との接合部位及び支柱部と上壁との接合部位に過度な応力が集中することが抑制されるので、支柱部とタンク本体との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0014】

請求項４に記載の発明に係る燃料タンクの前記支柱部は筒状に形成され、前記支柱部の壁には、前記サブタンク内の燃料が流入する流入口が形成されている。

【0015】

請求項４に記載の発明に係る燃料タンクでは、流入口を通して支柱部の内部に燃料が流入し、支柱部の内部にも燃料が貯留されるので、支柱部が中実の構成に比べて、サブタンクに貯留される燃料の量を増やすことができる。

【発明の効果】

【0016】

請求項１に係る発明によれば、タンク本体の内側にサブタンクが設けられた構成において、簡単な構造でタンク本体の変形を抑制することができる。

【0017】

請求項２に係る発明によれば、１箇所の支柱部で引張力又は圧縮力に抵抗する構成に比べて、タンク本体の変形を抑制することができる。

【0018】

請求項１又は請求項３に係る発明によれば、支柱部とタンク本体との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0019】

請求項４に係る発明によれば、支柱部が中実の構成に比べて、サブタンクに貯留される燃料の量を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態に係る燃料タンクの縦断面図である。

【図2】第１実施形態に係るサブタンクの斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る脆弱部の斜視図である。

【図4】（Ａ）第１実施形態に係る燃料タンクの内部が負圧状態であることを示す説明図であり、（Ｂ）第１実施形態に係る燃料タンクの内部が正圧状態であることを示す説明図である。

【図5】第２実施形態に係るサブタンクの斜視図である。

【図6】第２実施形態に係るサブタンクの脆弱部及び変位許容部の部分拡大図である。

【図7】（Ａ）第２実施形態に係る支柱部の変位許容部によって上壁の変位が許容された状態を示す模式図であり、（Ｂ）比較例に係る支柱部によって上壁の変位が許容されない状態を示す模式図である。

【図8】第３実施形態に係る燃料タンクの縦断面図である。

【図9】第３実施形態に係るサブタンクの斜視図である。

【図10】（Ａ）第１変形例に係る脆弱部を示す斜視図であり、（Ｂ）第２変形例に係る脆弱部を示す斜視図である。

【図11】第３変形例に係る脆弱部及び変位許容部の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

[第１実施形態]
以下、図１〜図４に基づいて、第１実施形態に係る燃料タンク１０について説明する。なお、燃料タンク１０は、図示しない車両に搭載されている。各図に示される矢印ＦＲは車両前方、矢印Ｗは車幅方向、矢印ＵＰは車両上方を示す。以下、単に上下の方向について説明する場合は、車両上下方向の上下を示すものとする。また、単に左右と記載する場合は、車両の進行方向を向いた状態における車幅方向の左側、右側を示すものとする。車両前後方向、車幅方向及び車両上下方向は、互いに直交する。

【0022】

図１に示す燃料タンク１０は、液体の燃料Ａが貯留されるタンク本体２０と、タンク本体２０の内部に設けられたサブタンク３０とを有する。また、燃料タンク１０には、供給パイプ１２と、供給パイプ１２の下端の燃料吸込み口１２Ａを通してタンク本体２０の内部の燃料Ａを図示しない車両のエンジンに送り出すポンプモジュール１４とが設けられている。

【0023】

〔タンク本体〕
タンク本体２０は、一例として、車両上下方向に互いに対向した一対の壁部である底壁２２及び上壁２４と、底壁２２の外周縁部と上壁２４の外周縁部とを車両上下方向に繋いだ側壁２６とを有しており、中空の略直方体形状に形成されている。そして、タンク本体２０では、底壁２２と側壁２６と上壁２４とに囲まれた内部に燃料Ａが貯留されている。タンク本体２０は、一例として、熱可塑性樹脂で構成されている。また、タンク本体２０は、一例として、車幅方向を長手方向とし、車両前後方向を短手方向として配置されている。

【0024】

底壁２２は、車幅方向及び車両前後方向に延在されている。言い換えると、底壁２２は、略水平方向に沿って配置されている。上壁２４は、車幅方向及び車両前後方向に延在されており、略水平方向に沿って配置されている。また、上壁２４の車幅方向及び車両前後方向の中央部には、車両上下方向に貫通した貫通孔２８が形成されている。上壁２４における貫通孔２８の上側には、蓋部材１８が設けられている。蓋部材１８は、貫通孔２８を覆っている。なお、蓋部材１８には、車両上下方向に貫通した貫通孔１９が形成されている。そして、供給パイプ１２は、貫通孔１９及び貫通孔２８に隙間が無いように挿通されている。供給パイプ１２の燃料吸込み口１２Ａは、後述するサブタンク３０の下壁３２の上方でかつ壁部３４の上面よりも低い位置に、下壁３２と間隔をあけて配置されている。

【0025】

〔サブタンク〕
図２に示すサブタンク３０は、一例として、熱可塑性樹脂で構成されており、下壁３２と、下壁３２の外周縁部に立設された壁部３４と、壁部３４に形成された開口部３６と、壁部３４に形成された支柱部４０とを有する。

【0026】

＜下壁＞
下壁３２は、車幅方向及び車両前後方向に延在されており、一例として、車両上下方向から見た場合に、車両前後方向が車幅方向よりも長い略長方形状に形成されている。また、下壁３２は、底壁２２の車両上下方向の上側の上面２２Ａ（図１参照）に載置されている。言い換えると、下壁３２は、略水平方向に沿って配置されている。なお、下壁３２の車両上下方向の下側の下面３２Ａは、上面２２Ａと接触しているが、上面２２Ａには固定されていない。つまり、下面３２Ａ及び上面２２Ａには、接着や溶着等の固定手段は用いられていない。

【0027】

＜壁部＞
壁部３４は、タンク本体２０（図１参照）の内部にサブタンク３０を設けた状態において、車両上下方向に沿って直立される。言い換えると、壁部３４は、タンク本体２０の内部で底壁２２に立設されている。また、壁部３４は、一例として、下壁３２の外周縁部のうち、車幅方向の両端部及び車両前後方向の後端部に車両上下方向に沿って立設されている。

【0028】

具体的には、壁部３４は、右壁３７と、左壁３８と、後壁３９とで構成されている。また、壁部３４は、車両上下方向から見て車両前後方向の前側が開放された略Ｕ字状に形成されている。右壁３７、左壁３８及び後壁３９の車両上下方向の高さは、一例として、ほぼ同じ高さに揃えられている。また、右壁３７、左壁３８及び後壁３９の車両上下方向の高さは、一例として、タンク本体２０の内部空間における車両上下方向の高さの１／３程度とされている（図１参照）。なお、壁部３４の車両上下方向の上端の面を上端面３４Ａと称する。

【0029】

右壁３７は、車幅方向から見た場合に、車両上下方向が車両前後方向に比べて短い略矩形状に形成されている。また、右壁３７は、下壁３２の車両前後方向の前端から後端まで延在されている。左壁３８は、車幅方向から見た場合に、車両上下方向が車両前後方向に比べて短い略矩形状に形成されている。また、左壁３８は、下壁３２の車両前後方向の前端から後端まで延在されている。右壁３７と左壁３８は、車幅方向に対向している。

【0030】

後壁３９は、車両前後方向から見た場合に、車両上下方向が車幅方向に比べて短い略矩形状に形成されている。また、後壁３９は、下壁３２の車幅方向の左端から右端まで延在されており、右壁３７の後端部及び左壁３８の後端部に繋がっている。

【0031】

図１に示すように、タンク本体２０の内部に壁部３４が立設されることで、タンク本体２０の内部でかつ車両上下方向の中央よりも下側の空間部は、サブタンク３０よりも外側の本体貯留部２１Ａと、サブタンク３０の内側の補助貯留部２１Ｂとに区画されている。つまり、タンク本体２０の内部では、サブタンク３０の補助貯留部２１Ｂに燃料Ａの一部が貯留される。

【0032】

＜開口部＞
図２に示すように、開口部３６は、下壁３２の前端部と、右壁３７の前端部と、左壁３８の前端部とで構成され、車両前後方向から見た場合に上側が開放された略Ｕ字状に形成された部位である。言い換えると、開口部３６は、壁部３４の前端に形成されている。また、開口部３６では、燃料Ａ（図１参照）が流通するように（流入及び流出が可能に）なっている。サブタンク３０では、燃料Ａの液面の高さが壁部３４の高さより低い場合には、開口部３６を通ってサブタンク３０の内部に燃料Ａが流入する。

【0033】

＜支柱部＞
支柱部４０は、一例として、右壁３７の前端部と、左壁３８の前端部と、後壁３９の車幅方向の中央部とにおいて、壁部３４と一体に形成されている。つまり、支柱部４０は、一例として、３本（複数）形成されている。なお、これら３本の支柱部４０は、一例として、配置角度の違いを除いて同様の構成とされている。このため、左壁３８と一体に形成された支柱部４０について説明し、他の２つの支柱部４０の説明を省略する。

【0034】

支柱部４０は、一例として、直立部４２と、直立部４２の車両上下方向の下端に形成された下フランジ４４と、直立部４２の車両上下方向の上端に形成された上フランジ４６と、補強用のリブ４７及びリブ４８とを含んで構成されている。また、直立部４２には、脆弱部５０が形成されている。脆弱部５０の詳細については後述する。

【0035】

（直立部）
直立部４２は、壁部３４の厚さとほぼ同じ厚さとされた板状部であり、壁部３４の立設方向（車両上下方向）に沿って延在されている。ここで、直立部４２を、下側直立部４２Ａと上側直立部４２Ｂとに区分する。下側直立部４２Ａは、直立部４２のうち、タンク本体２０の上面２２Ａ（図１参照）から壁部３４の上端面３４Ａまでの範囲に位置する部位であり、壁部３４と支柱部４０とが一体化されている部位である。一方、上側直立部４２Ｂは、上端面３４Ａよりも上側の範囲に位置する部位である。

【0036】

（下フランジ）
下フランジ４４は、下側直立部４２Ａの下端部から壁部３４よりも外側へ向けて張出された部位である。また、下フランジ４４は、車両上下方向から見た場合に、車幅方向を長軸方向とする略半楕円状に形成されている。下フランジ４４の車両上下方向の厚さは、一例として、下壁３２の車両上下方向の厚さとほぼ同じとされている。

【0037】

（上フランジ）
上フランジ４６は、上側直立部４２Ｂの上端部から上側直立部４２Ｂよりも外側へ向けて張出された部位である。また、上フランジ４６は、車両上下方向から見た場合に、下フランジ４４と同様に、車幅方向を長軸方向とする略半楕円状に形成されている。上フランジ４６の大きさは、一例として、下フランジ４４の大きさとほぼ同じとされている。言い換えると、上フランジ４６の車両上下方向の厚さは、一例として、下フランジ４４の車両上下方向の厚さとほぼ同じとされている。

【0038】

図１に示す下フランジ４４の車両上下方向の下側の面である下面４４Ａは、一例として、底壁２２の上面２２Ａに熱溶着されている。また、上フランジ４６の車両上下方向の上側の面である上面４６Ａは、一例として、上壁２４の車両上下方向の下側の面である下面２４Ａに熱溶着されている。熱溶着とは、熱可塑性樹脂同士を接合する技術であり、超音波溶着や高周波溶着等も含まれる。このように、支柱部４０は、底壁２２及び上壁２４に接合されている。言い換えると、支柱部４０は、底壁２２と上壁２４との間に車両上下方向に沿って架設されている。

【0039】

（リブ）
図２に示すリブ４７は、車両前後方向を厚さ方向とする板状部である。また、リブ４７は、下フランジ４４の上面と下側直立部４２Ａの外面とを繋いでいる。さらに、リブ４７は、車両前後方向から見た場合に略直角三角形状に形成されている。そして、リブ４７は、下フランジ４４及び下側直立部４２Ａの変形を抑制している。言い換えると、リブ４７は、下フランジ４４及び下側直立部４２Ａに作用する外力に抵抗する。

【0040】

リブ４８は、車両前後方向を厚さ方向とする板状部である。また、リブ４８は、上フランジ４６の下面と上側直立部４２Ｂの外面とを繋いでいる。さらに、リブ４８は、車両前後方向から見た場合に略直角三角形状に形成されている。そして、リブ４８は、上フランジ４６及び上側直立部４２Ｂの変形を抑制している。言い換えると、リブ４８は、上フランジ４６及び上側直立部４２Ｂに作用する外力に抵抗する。

【0041】

＜脆弱部＞
脆弱部５０は、上側直立部４２Ｂに形成されている。具体的には、脆弱部５０は、一例として、上側直立部４２Ｂの車両上下方向の略中央部に形成されている。言い換えると、脆弱部５０は、支柱部４０の車両上下方向の中央よりも上側に形成されている。脆弱部５０は、一例として、上側直立部４２Ｂの車両上下方向の一部が車幅方向の中央に向けて窪むことで形成されている。また、脆弱部５０は、一例として、上側直立部４２Ｂの車両前後方向の幅が徐々に短くされることで形成された曲面状の凹部として形成されている。

【0042】

さらに、脆弱部５０は、一例として、車両前後方向の一方側の窪み量と他方側の窪み量とがほぼ等しい形状とされている。なお、ここでは左壁３８における脆弱部５０について説明している。このため、後壁３９における脆弱部５０については、窪み方向である車両前後方向を車幅方向に読み換えるものとする。

【0043】

図３に示すように、脆弱部５０は、支柱部４０の立設方向（車両上下方向）と直交する断面５２の面積Ｓ１が、上側直立部４２Ｂの立設方向と直交する断面のうち最も断面積が大きい断面５４の面積Ｓ２よりも小さくされた部位である。断面５２及び断面５４は、車両上下方向から見た場合に略矩形状に形成されている。なお、断面５４は、他の部位の一例である。

【0044】

脆弱部５０の形状及び大きさは、支柱部４０とタンク本体２０（図１参照）との接合部分に作用する圧縮力又は引張力が許容範囲内の大きさの力である場合には、脆弱部５０において圧縮力又は引張力に抵抗できるように設定されている。また、脆弱部５０の形状及び大きさは、支柱部４０とタンク本体２０との接合部分に作用する圧縮力又は引張力が許容範囲を超える大きさである場合には、該接合部分ではなく脆弱部５０が破断するように設定されている。

【0045】

〔作用〕
次に、第１実施形態の燃料タンク１０の作用並びに効果について説明する。

【0046】

図１に示す燃料タンク１０では、タンク本体２０の内部に図示しない供給口から燃料Ａが流入した場合に、燃料Ａの一部が補助貯留部２１Ｂに貯留され、残りが本体貯留部２１Ａに貯留される。また、燃料タンク１０では、タンク本体２０の内圧が変動した場合に、タンク本体２０が変形する。例えば、タンク本体２０の内部の温度が外部の温度よりも上昇し、燃料Ａが蒸発してタンク本体２０の内圧が大気圧よりも高くなる正圧状態となった場合では、図４（Ｂ）に示すように、タンク本体２０が膨張する。

【0047】

一方、ポンプモジュール１４により燃料Ａが送り出され、タンク本体２０の内圧が大気圧よりも低くなる負圧状態となった場合では、図４（Ａ）に示すように、タンク本体２０が収縮する（窪む）。なお、タンク本体２０の内部が負圧状態となるのは、燃料Ａが送り出される場合に限らず、例えば、タンク本体２０の内部の温度が外部の温度よりも低下する場合が挙げられる。

【0048】

燃料タンク１０では、タンク本体２０の底壁２２と上壁２４との間に支柱部４０が架設されており、タンク本体２０が膨張又は窪んだ場合に、支柱部４０が引張力又は圧縮力に抵抗する。これにより、タンク本体２０の変形を抑制することができる。特に、タンク本体２０に支柱部４０が接合されている部分では、底壁２２と上壁２４との間隔の変動を抑制することができる。また、タンク本体２０の変形が抑制されることにより、サブタンク３０が底壁２２から浮き上がることが抑制されるので、ポンプモジュール１４によりサブタンク３０から燃料Ａを送り出すときに、送り出しきれない燃料Ａの量を少なくすることができる。

【0049】

ここで、支柱部４０は、壁部３４と一体に形成され、壁部３４の立設方向に沿って延在されているので、支柱部４０と壁部３４とが別体とされた構成に比べて、簡単な構造でタンク本体２０の変形を抑制することができる。

【0050】

また、燃料タンク１０では、支柱部４０が下フランジ４４及び上フランジ４６を有しているため、フランジの無い構成に比べて、支柱部４０と底壁２２及び上壁２４との接合部分の面積（溶着面積）が広い。これにより、各フランジの無い構成に比べて、タンク本体２０の変形を抑制することができる。

【0051】

図２に示すように、支柱部４０では、リブ４７及びリブ４８が形成されているので、直立部４２が下フランジ４４及び上フランジ４６に対して相対変位し難い。これにより、燃料タンク１０では、リブ４７及びリブ４８が無い構成に比べて、支柱部４０の立設方向（車両上下方向）に対する傾きが抑制されるので、支柱部４０が接合されたタンク本体２０の変形を抑制することができる。

【0052】

また、燃料タンク１０では、壁部３４に複数（一例として３本）の支柱部４０が形成されている。このため、タンク本体２０が膨張し又は収縮する場合に、１箇所の支柱部４０で引張力又は圧縮力に抵抗する構成に比べて、タンク本体２０の変形を抑制することができる。

【0053】

次に、例えば、車両の衝突などにより、図１に示す燃料タンク１０に対して大荷重が入力された場合について説明する。燃料タンク１０では、許容範囲を超える大きな荷重がタンク本体２０に入力された場合には、タンク本体２０から支柱部４０に荷重が伝達されたときに、脆弱部５０（図２参照）がこの荷重に抵抗できなくなり、脆弱部５０が破断される。このように、燃料タンク１０では、タンク本体２０に大きな荷重が入力された場合に脆弱部５０で破断が生じることで、支柱部４０と底壁２２との接合部位及び支柱部４０と上壁２４との接合部位に過度な応力が集中することが抑制される。これにより、タンク本体２０と支柱部４０との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0054】

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料タンク１０について説明する。なお、前述の第１実施形態に係る燃料タンク１０（図１参照）と同様の機能を有する部品及び部分については、第１実施形態で用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0055】

第２実施形態の燃料タンク１０は、タンク本体２０（図１参照）と、サブタンク６０（図５参照）とを有する。サブタンク６０は、一例として、熱可塑性樹脂で構成されており、下壁３２と、壁部３４と、開口部３６と、支柱部７０（図５参照）とを有する。

【0056】

＜支柱部＞
図５に示すように、支柱部７０は、一例として、右壁３７の前端部と、左壁３８の前端部と、後壁３９の車幅方向の中央部とにおいて、壁部３４と一体に形成されている。つまり、支柱部７０は、一例として、３本形成されている。なお、これら３本の支柱部７０は、一例として、配置角度の違いを除いて同様の構成とされている。このため、左壁３８と一体に形成された支柱部７０について説明し、他の２本の支柱部７０の説明を省略する。

【0057】

支柱部７０は、一例として、直立部７２と、直立部７２の車両上下方向の下端に形成された下フランジ４４と、直立部７２の車両上下方向の上端に形成された上フランジ４６とを含んで構成されている。直立部７２には、変位許容部８０が設けられている。変位許容部８０の詳細については後述する。支柱部７０は、底壁２２及び上壁２４（図１参照）に接合されている。言い換えると、支柱部７０は、底壁２２と上壁２４との間に車両上下方向に沿って架設されている。

【0058】

（直立部）
図６に示すように、直立部７２は、壁部３４（図５参照）の立設方向に沿って延在されている。ここで、直立部７２を、下側直立部７２Ａと、繋ぎ部７２Ｂと、上側直立部７２Ｃとに区分する。下側直立部７２Ａの上端と繋ぎ部７２Ｂの下端とが連結される部位と、繋ぎ部７２Ｂの上端と上側直立部７２Ｃの下端とが連結される部位とには、変位許容部８０が設けられている。

【0059】

下側直立部７２Ａは、直立部７２のうち、上面２２Ａ（図１参照）から上端面３４Ａ（図５参照）よりも車両上下方向の上側でかつ変位許容部８０まで延在する部位であり、壁部３４（図５参照）と支柱部７０とが一体化されている部位である。また、下側直立部７２Ａは、壁部３４の厚さとほぼ同じ厚さとされた板状部である。さらに、下側直立部７２Ａの上端には、車幅方向から見た場合に上側に開口する凹状部７３が形成されている。凹状部７３の車両前後方向の両外側には、２つの連結部７４が形成されている。連結部７４は、車両前後方向から見た場合に、略円筒状に形成されている。連結部７４には、連結部７４を車両前後方向に貫通する貫通孔７４Ａが形成されている。

【0060】

繋ぎ部７２Ｂは、一例として、被連結部７５と、柱状部７６と、被連結部７７とが一体化された部材で構成されている。

【0061】

被連結部７５は、車両前後方向から見た場合に、略円筒状に形成されている。被連結部７５には、被連結部７５を車両前後方向に貫通する図示しない貫通孔が形成されている。また、被連結部７５の車両前後方向の長さは、凹状部７３に収容される長さとされている。

【0062】

柱状部７６は、車両前後方向から見た場合に被連結部７５の周壁の頂部となる部位でかつ被連結部７５の車両前後方向の中央部から、車両上下方向の上側へ柱状に延在されている。また、柱状部７６の上端は、車両前後方向から見た場合に被連結部７７の周壁の底部となる部位でかつ被連結部７７の車両前後方向の中央部と繋がっている。具体的には、柱状部７６は、車両上下方向に延在する略円柱状の軸部７６Ａと、軸部７６Ａの外周面と被連結部７５、７７とを繋ぐ４つのリブ７６Ｂとで構成されている。４つのリブ７６Ｂは、軸部７６Ａの周方向に等間隔で配置されている。また、リブ７６Ｂは、軸部７６Ａの周方向から見た場合に、略直角三角形状に形成されている。

【0063】

被連結部７７は、車幅方向から見た場合に、略円筒状に形成されている。被連結部７７には、被連結部７７を車幅方向に貫通する図示しない貫通孔が形成されている。また、被連結部７７の車幅方向の長さは、一例として、被連結部７５の車両前後方向の長さとほぼ同じ長さとされている。被連結部７７は、車両上下方向から見た場合に、被連結部７５とほぼ直交する配置とされている。

【0064】

上側直立部７２Ｃは、変位許容部８０よりも上側の範囲に位置する部位である。また、上側直立部７２Ｃは、壁部３４（図５参照）の厚さとほぼ同じ厚さとされた板状部である。さらに、上側直立部７２Ｃは、車両上下方向から見た場合に、下側直立部７２Ａとほぼ直交する配置とされている。さらに、上側直立部７２Ｃの下端には、車幅方向から見た場合に下側に開口する凹状部７８が形成されている。凹状部７８の車両前後方向の両外側には、２つの連結部７９が形成されている。なお、凹状部７８の車両前後方向の間隔は、被連結部７７を収容する大きさとされている。連結部７９は、車両前後方向から見た場合に、略円筒状に形成されている。連結部７９には、連結部７９を車両前後方向に貫通する貫通孔７９Ａが形成されている。

【0065】

＜変位許容部＞
変位許容部８０は、支柱部７０の車両上下方向の中央よりも上側に設けられている。図６に示すように、変位許容部８０は、一例として、車両上下方向の下側に設けられた下側ヒンジ部８２と、下側ヒンジ部８２よりも上側に設けられた上側ヒンジ部８４とで構成されている。

【0066】

（下側ヒンジ部）
下側ヒンジ部８２は、一例として、２つの連結部７４と、被連結部７５と、ピン８３とで構成されている。ピン８３は、車両前後方向を軸方向とする円柱状の部材であり、貫通孔７４Ａ及び被連結部７５の貫通孔に挿通可能な大きさとされている。ここで、貫通孔７４Ａ及び被連結部７５の貫通孔にピン８３を挿通させることにより、２つの連結部７４と被連結部７５とが連結される。これにより、繋ぎ部７２Ｂが、下側直立部７２Ａに対してピン８３を中心に回動可能となっている。

【0067】

（上側ヒンジ部）
上側ヒンジ部８４は、一例として、２つの連結部７９と、被連結部７７と、ピン８５とで構成されている。ピン８５は、車幅方向を軸方向とする円柱状の部材であり、貫通孔７９Ａ及び被連結部７７の貫通孔に挿通可能な大きさとされている。ここで、貫通孔７９Ａ及び被連結部７７の貫通孔にピン８５を挿通させることにより、２つの連結部７９と被連結部７７とが連結される。これにより、上側直立部７２Ｃが、繋ぎ部７２Ｂに対してピン８５を中心に回動可能となっている。

【0068】

〔比較例〕
図７（Ｂ）には、比較例の支柱部２００が模式的に示されている。支柱部２００は、車両上下方向に延在されている。また、支柱部２００は、直立部２０２と、直立部２０２の下端から車幅方向に張出された下フランジ２０４と、直立部の上端から車幅方向に張出された上フランジ２０６とを有する。下フランジ２０４は底壁２２に溶着されている。上フランジ２０６は、上壁２４に溶着されている。

【0069】

比較例の支柱部２００では、車両の衝突などによりタンク本体２０の上壁２４からの荷重Ｆが作用し底壁２２に対して上壁２４が相対変位する場合に、支柱部２００が、底壁２２に対する上壁２４の相対変位を規制する。これにより、支柱部２００と上壁２４との接合部位及び支柱部２００と底壁２２との接合部位に過度な応力が集中する可能性がある。なお、上壁２４からの荷重Ｆには、上壁２４の面直角方向（ここでは車両上下方向）からの荷重が含まれる。

【0070】

〔作用〕
次に、第２実施形態の燃料タンク１０の作用並びに効果について説明する。なお、第１実施形態の燃料タンク１０と同様の作用については、説明を省略する場合がある。

【0071】

図５に示す第２実施形態の燃料タンク１０では、タンク本体２０（図１参照）が膨張又は窪んだ場合に、支柱部７０が引張力又は圧縮力に抵抗するので、タンク本体２０の変形を抑制することができる。また、支柱部７０は、壁部３４と一体に形成され、壁部３４の立設方向に沿って延在されているので、支柱部７０と壁部３４とが別体とされた構成に比べて、簡単な構造でタンク本体２０の変形を抑制することができる。

【0072】

また、第２実施形態の燃料タンク１０では、タンク本体２０に荷重が作用しタンク本体２０の底壁２２に対して上壁２４（図１参照）が相対変位する場合に、支柱部７０の変位許容部８０が、底壁２２に対する上壁２４の変位を許容する。具体的には、図６に示す変位許容部８０において、上側直立部７２Ｃに車両前後方向の荷重が作用した場合には、下側直立部７２Ａ及び繋ぎ部７２Ｂが一体となり、上側直立部７２Ｃが繋ぎ部７２Ｂに対して相対変位（回動）する。また、上側直立部７２Ｃに車幅方向の荷重が作用した場合には、上側直立部７２Ｃ及び繋ぎ部７２Ｂが一体となり、上側直立部７２Ｃ及び繋ぎ部７２Ｂが、下側直立部７２Ａに対して相対変位（回動）する。

【0073】

図７（Ａ）には、変位許容部８０を１つのヒンジ部とみなし、一例として、支柱部７０に上壁２４からの（上壁２４の面直角方向からの）荷重Ｆが作用し、底壁２２に対して上壁２４が相対変位する状態が模式図として示されている。既述のように、タンク本体２０に荷重Ｆが作用しタンク本体２０の底壁２２に対して上壁２４が相対変位する場合には、変位許容部８０が、支柱部７０における変位許容部８０よりも下側の部位に対して、変位許容部８０よりも上側の部位を回動させる。つまり、底壁２２に対する上壁２４の変位を許容する。このため、支柱部７０と上壁２４との接合部位及び支柱部７０と底壁２２との接合部位に過度な応力が集中することが抑制される。これにより、支柱部７０とタンク本体２０との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0074】

なお、既述のように、図６に示す変位許容部８０では、下側ヒンジ部８２が車両前後方向を軸方向とするピン８３を中心に回動する構成であり、上側ヒンジ部８４が車幅方向を軸方向とするピン８５を中心に回動する構成となっている。これにより、上壁２４（図１参照）が底壁２２（図１参照）に対して車両前後方向、車幅方向のどちらに相対変位しても、支柱部７０とタンク本体２０（図１参照）との接合部分に過度な応力が集中するのを抑制することができる。

【0075】

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態に係る燃料タンクについて説明する。なお、前述の第１、第２実施形態に係る燃料タンク１０と同様の機能を有する部品及び部分については、第１、第２実施形態で用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0076】

図８に示す第３実施形態の燃料タンク１０は、タンク本体２０と、サブタンク９０とを有する。

【0077】

図９に示すサブタンク９０は、一例として、熱可塑性樹脂で構成されており、下壁３２と、壁部３４と、開口部３６と、支柱部１００とを有する。

【0078】

＜支柱部＞
支柱部１００は、一例として、右壁３７の前端部と、左壁３８の前端部とにおいて、壁部３４と一体に形成されている。つまり、支柱部１００は、一例として、２本形成されている。なお、これら２本の支柱部１００は、同様の構成とされている。このため、右壁３７と一体に形成された支柱部１００について説明し、左壁３８の支柱部１００の説明を省略する。

【0079】

支柱部１００は、筒状の一例として、中心軸の軸方向が車両上下方向に沿った略円筒状に形成されている。具体的には、支柱部１００は、下壁部１０２と、周壁部１０４と、上壁部１０６とで構成されている。下壁部１０２は、車両上下方向から見て略円形状に形成されており、下壁３２と一体化された円板状の部位である。

【0080】

周壁部１０４は、支柱部１００の壁の一例として、下壁部１０２の外周縁から車両上下方向に直立した部位である。また、周壁部１０４は、車両上下方向から見た場合に略環状に形成されている。さらに、周壁部１０４の下部は、右壁３７と一体化されている。加えて、周壁部１０４には、サブタンク９０内の燃料Ａ（図８参照）が流入する流入口１０８が形成されている。

【0081】

流入口１０８は、一例として、周壁部１０４の下端から上端まで形成されており、サブタンク９０の内側（補助貯留部２１Ｂ側）に向けて開口されている。また、流入口１０８は、車幅方向から見た場合に車両上下方向に長い矩形状に形成されている。上壁部１０６は、車両上下方向から見て略円形状に形成されており、周壁部１０４の上端を塞いでいる。ここで、支柱部１００では、補助貯留部２１Ｂから流入口１０８を通って周壁部１０４の内側に流入した燃料Ａ（図８参照）が貯留される。つまり、支柱部１００は、燃料Ａの第３貯留部を構成している。

【0082】

図８に示すように、支柱部１００は、下壁部１０２が底壁２２に溶着（接合）され、上壁部１０６が上壁２４に溶着（接合）されている。言い換えると、支柱部１００は、底壁２２と上壁２４との間に車両上下方向に沿って架設されている。

【0083】

〔作用〕
次に、第３実施形態の燃料タンク１０の作用並びに効果について説明する。

【0084】

図８に示す第３実施形態の燃料タンク１０では、タンク本体２０が膨張又は窪んだ場合に、支柱部１００が引張力又は圧縮力に抵抗するので、タンク本体２０の変形を抑制することができる。また、支柱部１００は、壁部３４と一体に形成され、壁部３４の立設方向に沿って延在されているので、支柱部１００と壁部３４とが別体とされた構成に比べて、簡単な構造でタンク本体２０の変形を抑制することができる。

【0085】

さらに、第３実施形態の燃料タンク１０では、支柱部１００の内部にも燃料Ａが貯留されるので、支柱部１００が中実の構成に比べて、サブタンク９０に貯留される燃料Ａの量を増やすことができる。

【0086】

＜変形例＞
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

【0087】

（第１変形例）
図１０（Ａ）には、第１変形例としての脆弱部１１０が示されている。脆弱部１１０は、上側直立部４２Ｂを車幅方向に貫通した貫通孔１１２に対する車両前後方向の両外側部１１４Ａ、１１４Ｂにより構成されている。両外側部１１４Ａ、１１４Ｂの車両上下方向と直交する断面の合計の面積２×Ｓ３は、上側直立部４２Ｂの他の部位の車両上下方向と直交する断面の面積Ｓ２よりも小さい。脆弱部１１０では、タンク本体２０（図１参照）に大きな荷重が入力された場合に脆弱部１１０で破断が生じる。このため、支柱部４０と底壁２２（図１参照）との接合部位及び支柱部４０と上壁２４（図１参照）との接合部位に過度な応力が集中することが抑制される。これにより、支柱部４０とタンク本体２０との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0088】

（第２変形例）
図１０（Ｂ）には、第２変形例としての脆弱部１２０が示されている。脆弱部１２０は、上側直立部４２Ｂの車幅方向の一方側及び他方側から車幅方向の中央に向けて窪んだ凹ビード１２２Ａ、１２２Ｂを除いた縦壁部１２４により構成されている。縦壁部１２４の車両上下方向と直交する断面の面積Ｓ４は、上側直立部４２Ｂの車両上下方向と直交する断面の面積Ｓ２よりも小さい。脆弱部１２０では、タンク本体２０（図１参照）に大きな荷重が入力された場合に脆弱部１２０で破断が生じる。このため、支柱部４０と底壁２２（図１参照）との接合部位及び支柱部４０と上壁２４（図１参照）との接合部位に過度な応力が集中することが抑制される。これにより、支柱部４０とタンク本体２０との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。

【0089】

（第３変形例）
図１１には、第３変形例としての脆弱部１３０が示されている。脆弱部１３０は、第２実施形態の支柱部７０（図６参照）において、４つのリブ７６Ｂ（図６参照）を除いて軸部７６Ａのみで構成した部位である。このように、軸部７６Ａを脆弱部１３０として機能させることで、支柱部と底壁２２（図１参照）との接合部位及び支柱部と上壁２４（図１参照）との接合部位に過度な応力が集中することが抑制される。これにより、支柱部７０とタンク本体２０との接合部分の耐久性を良好に維持することができる。なお、図１１の構成は、脆弱部１３０と変位許容部８０とを両方含む構成であり、底壁２２と上壁２４との相対変位に対しては変位許容部８０が許容し、燃料タンク１０（図１参照）に対して大荷重が入力された場合には軸部７６Ａが破断される。

【0090】

（他の変形例）
タンク本体２０は、樹脂製に限らず、金属製（例えば鉄製）であってもよい。

【0091】

支柱部４０、７０、１００の数は、２本、３本に限らず、１本又は４本以上の複数であってもよい。

【0092】

第３実施形態のサブタンク９０の支柱部１００において、車両上下方向の中央よりも下側を支柱部１００とし、中央よりも上側に直立部４２を設けてもよい。そして、直立部４２に脆弱部１３０を形成すると共に変位許容部８０を設けてもよい。

【0093】

変位許容部８０は、下側ヒンジ部８２と上側ヒンジ部８４を両方有する構成に限らず、いずれか一方のみを有する構成であってもよい。

【0094】

サブタンク３０、６０、９０は、タンク本体２０の底壁２２がサブタンク３０、６０、９０の下壁３２を兼ねている構成であってもよい。つまり、底壁２２に壁部３４が立設され、下壁３２が無い構成であってもよい。言い換えると、「タンク本体２０の底壁２２に壁部３４が立設される構成」とは、底壁２２に直接、壁部３４が立設される構成と、底壁２２に下壁３２が設けられ、この下壁３２に壁部３４が立設される構成とを含んでいる。

【0095】

以上、本発明の実施形態及び各変形例に係る燃料タンクについて説明したが、これらの実施形態及び各変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0096】

１０ 燃料タンク
２０ タンク本体
２２ 底壁
２４ 上壁
２６ 側壁
３０ サブタンク
３４ 壁部
３６ 開口部
４０ 支柱部
５０ 脆弱部
６０ サブタンク
７０ 支柱部
８０ 変位許容部
９０ サブタンク
１００ 支柱部
１０４ 周壁部（壁の一例）
１０８ 流入口
１１０ 脆弱部
１２０ 脆弱部
１３０ 脆弱部
Ａ 燃料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】