特開 2024-153387 車載燃料タンク装置、及び多目的車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024153387

(43)【公開日】2024-10-29

(54)【発明の名称】車載燃料タンク装置、及び多目的車両

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/50 20190101AFI20241022BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20241022BHJP

   B60K 15/03 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

F02M37/50

F02M37/00 301J

F02M37/00 301E

B60K15/03 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023067252

(22)【出願日】2023-04-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 祐介

【テーマコード（参考）】

3D038

【Ｆターム（参考）】

3D038CA22

3D038CB04

3D038CC03

3D038CC07

3D038CC11

(57)【要約】

【課題】タンク内の液面変動による燃料ポンプの燃料吸い込みの不安定化が部品点数を増やすことなく簡単な構造で抑制される、車載燃料タンク、及びそのような車載燃料タンクを備えた多目的車両を提供する。
【解決手段】車載燃料タンク装置は、天井部５１と側部５２と底部５３とを有するメインタンク５０Ａと、燃料をエンジンに供給する燃料ポンプ７とを備え、底部５３は第１領域５３ａと第２領域５３ｂに区分けされ、第１領域５３ａの少なくとも一部は傾斜面として形成され、第２領域５３ｂの少なくとも一部は、傾斜面に沿って流れる燃料を溜めるサブタンク５０Ｂとして凹状に形成され、サブタンク５０Ｂ内に燃料ポンプ７の吸引フィルタ７０が配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載燃料タンク装置であって、
天井部と側部と底部とを有するメインタンクと、
燃料をエンジンに供給する燃料ポンプと、
を備え、
前記底部は第１領域と第２領域に区分けされ、前記第１領域の少なくとも一部は傾斜面として形成され、前記第２領域の少なくとも一部は、前記傾斜面に沿って流れる燃料を溜めるサブタンクとして凹状に形成され、前記サブタンク内に前記燃料ポンプの吸引フィルタが配置されている車載燃料タンク装置。

【請求項2】

前記サブタンクの底面は平坦に形成されており、前記吸引フィルタは、前記サブタンクの前記底面に平行に配置される平面フィルタである請求項1に記載の車載燃料タンク装置。

【請求項3】

前記第１領域と前記第２領域との境界領域の少なくとも一部には、前記境界領域より上方に突き出した堰止め部が形成されている請求項１に記載の車載燃料タンク装置。

【請求項4】

前記境界領域における前記堰止め部の両端と前記側部との間には、前記第１領域から前記第２領域への燃料の流れを許す平坦部が形成されている請求項３に記載の車載燃料タンク装置。

【請求項5】

前記燃料ポンプの燃料送出口が前記天井部に設けられ、ブリーザ機能を有する第１開口部及び第２開口部が前記燃料送出口を挟んで前記天井部に設けられている請求項１に記載の車載燃料タンク装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の車載燃料タンク装置を備えた多目的車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用エンジンに燃料を供給する車載燃料タンク装置、及びこの車載燃料タンク装置を備えた多目的車両に関する。

【背景技術】

【0002】

車載燃料タンクには、エンジンに燃料を供給する燃料ポンプが備えられており、燃料ポンプは、タンクの下部に設けられた吸引フィルタを通じて燃料を吸い込み、タンクの外に送り出す。車両の傾斜地走行時や旋回時には、タンク内の液面が変動し、燃料ポンプによる燃料吸い込みが不安定となる。これを抑制するために、タンク内にセパレータや別体のサブタンクが設けられる。

【0003】

例えば、特許文献１には、エンジンに供給される燃料を貯留する車載燃料タンクが開示されている。この車載燃料タンクは、タンク本体と、タンク本体に配置された燃料ポンプと、燃料ポンプに接続されるとともにタンク本体の底部に取り付けられた燃料フィルタと、燃料フィルタの上面側に取り付けられたサブタンクとを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１００６３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１による車載燃料タンクでは、吸引フィルタである燃料フィルタがサブタンクで覆われているため、タンク内の液面変動によって燃料ポンプの燃料吸い込みが不安定となる問題は抑制されるが、サブタンクが別体で製作され、タンク本体に固定されなければならず、コスト的な問題がある。

【0006】

本発明の目的は、タンク内の液面変動による燃料ポンプの燃料吸い込みの不安定化が部品点数を増やすことなく簡単な構造で抑制される、車載燃料タンク、及びそのような車載燃料タンクを備えた多目的車両を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による車載燃料タンク装置は、天井部と側部と底部とを有するメインタンクと、燃料をエンジンに供給する燃料ポンプとを備え、前記底部は第１領域と第２領域に区分けされ、前記第１領域の少なくとも一部は傾斜面として形成され、前記第２領域の少なくとも一部は、前記傾斜面に沿って流れる燃料を溜めるサブタンクとして凹状に形成され、前記サブタンク内に前記燃料ポンプの吸引フィルタが配置されている。

【0008】

この構成によれば、タンク内の液面変動による燃料ポンプの燃料吸い込みの不安定化を抑制するサブタンクが、メインタンクの底部の凹状形状によって作り出されるので、別体でサブタンクを製作することに比べて、コスト的に有利である。しかも、サブタンクは、メインタンクの底部の部分的な凹みだけで形成されているとともに、サブタンクに燃料が流れ込み易いように、メインタンクの底部のサブタンク以外の領域には傾斜面が形成されている。これにより、燃料吸い込みの不安定化はさらに効果的に抑制される。

【0009】

本発明の１つでは、前記サブタンクの底面は平坦に形成されており、前記吸引フィルタは、前記サブタンクの前記底面に平行に配置される平面フィルタである。この構成では、サブタンクの底面に吸引フィルタを這わせることができ、サブタンクの容量が少なくても、効率的な燃料の吸い込みが実現する。

【0010】

本発明の１つでは、前記第１領域と前記第２領域との境界領域の少なくとも一部には、前記境界領域より上方に突き出した堰止め部が形成されている。この構成では、サブタンクから傾斜面の方にサブタンクで溜められた燃料が逆流することが抑制される。

【0011】

さらに、前記境界領域における前記堰止め部の両端と前記側部との間には、前記第１領域から前記第２領域への燃料の流れを許す平坦部が形成されている。この平坦部により、堰止め部による傾斜面からサブタンクへの燃料の流れ込みの制限が抑制され、サブタンクへの燃料の流れ込みとサブタンクからの燃料の逆流とのバランスが好適に設定することができる。

【0012】

燃料タンクには、ブリーザ機能が必要である。特に、急傾斜地走行や急旋回走行が多くなる多目的車両では、ブリーザ機能を有する複数の開口が十分な間隔をとって配置されることが好ましい。このことから、本発明の１つでは、前記燃料ポンプの燃料送出口が前記天井部に設けられ、ブリーザ機能を有する第１開口部及び第２開口部が前記燃料送出口を挟んで前記天井部に設けられている。

【0013】

本発明は、車載燃料タンク装置以外に、当該車載燃料タンク装置を備えた多目的車両も対象としている。多目的車両は、一般道路以外のオフロード、岩地や凸凹道や農地なども走行するので、本発明による車載燃料タンク装置が有する、上述した種々の特徴及び作用効果が好適に適用される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】車載燃料タンク装置を搭載した多目的車両の側面図である。

【図2】多目的車両の動力系統を示す平面図である。

【図3】車載燃料タンク装置の車体側面からの概略断面図である。

【図4】堰止め部の輪郭を示すＩＶ－ＩＶ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、図面を用いて、本発明による車載燃料タンク装置の一例を搭載した多目的車両（ユーティリティービークル）を説明する。図１は、多目的車両の側面図であり、図２は多目的車両の動力系統及び燃料系統を示す平面図である。なお、本明細書では、特に断りがない限り、図１及び図２における矢印Ｆの方向は車体前後方向（走行方向）に関して前向きの方向を意味し、図１及び図２における矢印Ｂの方向は車体前後方向（走行方向）に関して後向きの方向を意味する。また、図２における矢印Ｌの方向は車体横断方向に関して左向きの方向を意味し、図２における矢印Ｒの方向は車体横断方向に関して右向きの方向を意味する。さらに、図１における矢印Ｕの方向は機体の鉛直方向（地上高さ方向）に関して上向きの方向を意味し、図１における矢印Ｄの方向は機体の鉛直方向（地上高さ方向）に関して下向きの方向を意味する。

【0016】

多目的車両は、荷の運搬やオフロード走行などの多様な走行目的に使用可能な車両として構成されている。この多目的車両は、フレーム構造である車体１０に、駆動可能かつ操向操作可能な左右一対の前車輪１１と、駆動可能な左右一対の後車輪１２とが備えられている。車体１０の中央の上方には、運転者が搭乗して運転操作を行う運転部１３が設けられ、車体１０の後部の上方には、荷を積載可能、且つ、ダンプ操作可能な荷台１４が設けられている。車体１０の中央部に位置する運転部１３は、ＲＯＰＳ（ロールオーバープロテクションシステム）１５によって外囲されている。

【0017】

運転部１３には、前車輪１１の操向操作用のステアリングハンドル２１、変速操作用の変速レバー２２、搭乗者が着座可能な運転座席２３、図示しないアクセルペダル等が配置されている。

【0018】

図２に示すように、動力系統要素として、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジン（以下、エンジンと略称する）３０と、エンジン３０の出力を変速して前車輪１１及び後車輪１２に伝達する変速装置３１とが備えられている。変速装置３１の構成は従来技術であることから詳述されないが、変速レバー２２の操作により、変速比の異なる複数の変速状態が作り出される。変速装置３１から出力された後輪動力は、後輪用差動機構３２を介して左右の後車輪１２に伝達される。変速装置３１から出力された前輪動力は、プロペラシャフト３３と前輪用差動機構３４を介して左右の前車輪１１に伝達される。

【0019】

エンジン３０の横側方には、車載燃料タンク装置（以下、燃料タンクと略称する）５が配置されている。エンジン３０と燃料タンク５とは、燃料供給路４によって接続されている。エンジン３０と燃料タンク５は、運転座席２３と荷台１４との境界付近の下方に配置されている。燃料タンク５内の燃料は、燃料供給路４を通して図示しない燃料噴射装置（インジェクタ）に供給される。燃料は燃料噴射装置によってエンジン吸気路に噴射され、エンジン３０の気筒内の燃焼室に供給される。

【0020】

図３に燃料タンク５の概略断面が示されている。燃料タンク５は、タンク本体５０と、燃料ポンプ７とカットオフバルブユニット６とを備えている。タンク本体５０は、天井部５１と側部５２と底部５３とを有するボックス体であり、内部に燃料を収容する。タンク本体５０は、メインタンク５０Ａとサブタンク５０Ｂとに区分けされている。メインタンク５０Ａは、天井部５１と大部分の側部５２と大部分の底部５３とから構成され、サブタンク５０Ｂは、側部５２の後方下方領域の一部と底部５３の後方領域の一部とから構成されている。

【0021】

天井部５１には、ブリーザ部として機能する第１開口部５４と第２開口部５５とが形成されている。第１開口部５４に接続している第１管５６と、第２開口部５５と接続する第２管５７とは、合流部５８に接続している。合流部５８から合流管５９がキャニスタ８まで延びている。合流管５９には、カットオフバルブユニット６が介装されている。カットオフバルブユニット６は、合流管５９の一部となる介装菅として形成されたアダプタ部６１と、このアダプタ部６１から着脱可能な、あるいはアダプタ部６１とともに着脱可能なカットオフバルブ６０とを有する。このカットオフバルブ６０は、第１管５６と第２管５７とのために、つまり第１開口部５４と第２開口部５５とのために、共通して利用される共通カットオフバルブである。第１開口部５４は天井部５１の走行方向での前端付近に位置し、第２開口部５５は天井部５１の走行方向での前端付近に位置している。これにより、第１開口部５４と第２開口部５５との間隔は十分に長く、車体１０の傾斜時または転倒時の燃料漏れ防止に貢献している。燃料供給路４の天井部５１との貫通部（燃料供給接続口）は、第１開口部５４と第２開口部５５との間で、第２開口部５５の近くに位置している。

【0022】

底部５３は、走行方向で前側に位置する第１領域５３ａと走行方向で後側に位置する第２領域５３ｂに区分けされ、第１領域５３ａの少なくとも一部は傾斜面（前が後より高い傾斜面）として形成され、第２領域５３ｂの少なくとも一部は、当該傾斜面に沿って流れる燃料を溜めるように凹状に形成されている。

【0023】

この凹状に形成された燃料溜め領域が、サブタンク５０Ｂとして機能する。つまり、サブタンク５０Ｂは、上方が開放され（メインタンク５０Ａと連通している）、第１領域５３ａの傾斜面に沿って流れる燃料を溜める。

【0024】

サブタンク５０Ｂには燃料ポンプ７の吸引口として機能する吸引フィルタ７０が配置されている。この吸引フィルタ７０は平面フィルタとして形成されており、平坦に形成されているサブタンク５０Ｂの底面に対して実質的に平行に、かつ近接して配置される。

【0025】

図３、及び図３のＩＶ－ＩＶ線断面輪郭線を示す図４から明らかなように、第１領域５３ａと第２領域５３ｂとの境界領域５３ｃの少なくとも一部には、境界領域５３ｃの傾斜面より上方に突き出した屈曲状の堰止め部５３ｄが形成されている。堰止め部５３ｄは車体横断方向に延びており、サブタンク５０Ｂから第１領域５３ａへ燃料が流れ出ることを制限している。

【0026】

また、図４から明らかなように、境界領域５３ｃにおける堰止め部５３ｄの両端とタンク本体５０の側部５２との間には、第１領域５３ａの傾斜面に沿って燃料がサブタンク５０Ｂに流れ込み易くするための平坦部５３ｅが残されている。

【0027】

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、合流管５９の終端はキャニスタ８に接続されていたが、直接外部に開放されていてもよい。

【0028】

（２）上述した実施形態では、堰止め部５３ｄが他の部分から連続的に屈曲した屈曲部として形成されていたが、堰止め部５３ｄは、別体で製作した後に、接着や溶接などの接合処理によって、タンク本体５０の底部５３に一体化させる構成であってもよい。

【0029】

（３）上述した実施形態では、ブリーザ機能を有する開口部が天井部５１に２つ形成されていたが、3つ以上であってもよい。その際、合流部５８を複数設け、カットオフバルブ６０を複数設けてもよいが、開口部の数よりは少なくすることで、コストを低減する。

【0030】

（４）上述した実施形態では、燃料ポンプ７の本体部も燃料タンク５内に配置されていたが、燃料ポンプ７は燃料タンク５外に配置されてもよい。サブタンク５０Ｂに配置されている吸引フィルタ７０と燃料タンク５は、燃料タンク５内を通過する吸引管で接続される。

【0031】

（５）上述した実施形態では、燃料タンク５は、エンジン３０の近くに配置されていたが、燃料タンク５は、エンジン３０から離れて配置されてもよいし、車体１０の前部や後部など任意の位置に配置してもよい。

【0032】

（６）上述した実施形態では、本発明による燃料タンク５を搭載した多目的車両が説明されている。この多目的車両には、全地形対応車（ＡＴＶ）、バギー、オフロード車、農作業車、土木作業車なども含まれている。もちろん、本発明による燃料タンク５は、内燃機関を用いたその他の車両に搭載することができる。

【0033】

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明による車載燃料タンク装置は、ガソリン等の液体燃料を用いた種々の車両に搭載可能である。

【符号の説明】

【0035】

１ ：前車輪
２ ：後車輪
３ ：運転部
４ ：燃料供給路
５ ：燃料タンク
６ ：カットオフバルブユニット
７ ：燃料ポンプ
８ ：キャニスタ
３６ ：燃料供給路
５０ ：タンク本体
５０Ａ ：メインタンク
５０Ｂ ：サブタンク
５１ ：天井部
５２ ：側部
５３ ：底部
５３ａ ：第１領域
５３ｂ ：第２領域
５３ｃ ：境界領域
５３ｄ ：堰止め部
５３ｅ ：平坦部
５４ ：第１開口部
５５ ：第２開口部
５６ ：第１管
５７ ：第２管
５８ ：合流部
５９ ：合流管
６０ ：カットオフバルブ(共通カットオフバルブ)
６１ ：アダプタ部
７０ ：吸引フィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】