特許 6995637 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】

(24)【登録日】2021-12-17

(45)【発行日】2022-01-14

(54)【発明の名称】燃料タンク

(51)【国際特許分類】

   B60K 15/03 20060101AFI20220106BHJP

   B60K 15/073 20060101ALI20220106BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20220106BHJP

   B32B 1/02 20060101ALI20220106BHJP

   B32B 3/26 20060101ALI20220106BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20220106BHJP

   B65D 25/34 20060101ALI20220106BHJP

【ＦＩ】

B60K15/03 B

B60K15/073

F02M37/00 301D

B32B1/02

B32B3/26 A

B32B15/08 E

B65D25/34 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018004601

(22)【出願日】2018-01-16

(65)【公開番号】P2019123340

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-10-26

(73)【特許権者】

【識別番号】308039414

【氏名又は名称】株式会社ＦＴＳ

(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

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 佳史

(72)【発明者】

【氏名】小澤 大吾

(72)【発明者】

【氏名】田所 卓也

【審査官】渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２８５３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４６９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－９３４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３０２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平４－９０４２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０５４３９９６９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－８８０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－４７０２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平４－１０６０１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－１３７７２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第５０１１７４３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／００－ １５／１０

Ｂ６０Ｋ １６／００

Ｂ６５Ｄ ２３／００－ ２５／５６

Ｂ３２Ｂ １／００－ ４３／００

Ｆ０２Ｍ ３１／２０

Ｆ０２Ｍ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を貯留するタンク本体と、
前記タンク本体の外面を覆う断熱部材と、
耐火性を有する材料からなり、前記断熱部材の外面を覆う状態で前記タンク本体に取り付けられたプロテクタとを備え、
前記プロテクタの外面にヒートシンクが形成されていることを特徴とする燃料タンク。

【請求項2】

燃料を貯留するタンク本体と、
前記タンク本体の外面を覆う断熱部材と、
耐火性を有する材料からなり、前記断熱部材の外面を覆う状態で前記タンク本体に取り付けられたプロテクタとを備え、
前記プロテクタには、前記プロテクタの内面を凹ませた形態であって、前記断熱部材との間に通気室を形成する複数の凹部が形成され、
前記通気室は、前後方向に延びており、
前記通気室内では、空気の流動が可能であることを特徴とする燃料タンク。

【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ものである。

【背景技術】

【0002】

燃料タンクとして、排気管等の高温となる放熱性部材との干渉回避のために下面中央部に底上げ部が形成された鞍型のものがある。この鞍型燃料タンク内には、底上げ部を挟んで左右に区画された第１貯留部と第２貯留部が形成されており、第１貯留部と第２貯留部の上端同士が連通している。給油時には、燃料が第１貯留部に向けて流入され、第１貯留部に流入した燃料の一部は、底上げ部を乗り越えて第２貯留部へ流入し、満タン状態となる。また、第１貯留部に燃料ポンプが取り付けられる場合、燃料消費の際には、燃料ポンプに設けられているジェットポンプにより第２貯留部内の燃料が先に使用されるようになっている。そのため、タンク内の燃料が少なくなった場合、第１貯留部のみに燃料が貯留されて、第２貯留部が空となるため、放熱性部材が発する熱の影響により、空になった第２貯留部の温度が高くなり易い。

【0003】

このような場合における第２貯留部の昇温を抑制可能な手段として、特許文献１には、燃料タンクの外面を断熱部材で覆うとともに、この断熱部材の外面をプロテクタで覆い、放熱性部材から第２貯留部への輻射熱を断熱部材とプロテクタによって遮断する技術が開示されている。プロテクタは、断熱部材を支える機能と、断熱部材を雨水や飛び石等から保護する機能とを兼ね備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－０８８０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のプロテクタは合成樹脂製であるため、放熱性部材の温度がプロテクタの耐熱温度を上回ると、プロテクタが熱変形してしまう虞がある。プロテクタが熱変形すると、断熱部材を保護する機能と断熱部材を支える機能が損なわれることが懸念される。

【0006】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、断熱部材を覆うプロテクタの信頼性低下を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明は、
燃料を貯留するタンク本体と、
前記タンク本体の外面を覆う断熱部材と、
耐火性を有する材料からなり、前記断熱部材の外面を覆う状態で前記タンク本体に取り付けられたプロテクタとを備え、前記プロテクタの外面にヒートシンクが形成されているところに特徴を有する。
第２の発明は、
燃料を貯留するタンク本体と、
前記タンク本体の外面を覆う断熱部材と、
耐火性を有する材料からなり、前記断熱部材の外面を覆う状態で前記タンク本体に取り付けられたプロテクタとを備え、
前記プロテクタには、前記プロテクタの内面を凹ませた形態であって、前記断熱部材との間に通気室を形成する複数の凹部が形成され、
前記通気室は、前後方向に延びており、
前記通気室内では、空気の流動が可能であるところに特徴を有する。
尚、本発明の「耐火性を有する材料」は、排気管のうち燃料タンク近傍の部位がエンジン駆動中に高温（４００～５００℃）になること、さらに第２貯留部が空の状態において車両火災時に燃料タンクを火炎（７００～８００℃）から保護する必要があることを勘案し、引張り強度が急激に低下する温度（つまり、材料が急激に軟化する温度）が火炎の温度（７００～８００℃）を上回る材料と定義する。

【発明の効果】

【0008】

排気管等の放熱性部材が高温になったり、タンク本体の近傍で車両火災が発生したりした場合でも、耐火性を有するプロテクタは熱変形する虞がないので、プロテクタの機能の信頼性が保たれる。また、第１の発明によれば、プロテクタに伝わった熱はヒートシンクから大気中へ放出されるので、プロテクタの温度上昇を抑制することができる。第２の発明によれば、プロテクタの内面と断熱部材の外面との接触面積が小さくなるので、プロテクタが高温になっても、プロテクタから断熱部材への熱伝達が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の燃料タンクの正断面図

【図2】プロテクタのヒートシンクを省略した燃料タンクの底面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１～図２を参照して説明する。尚、以下の説明において、上下の方向については、図１にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義し、左右の方向についても、図１，２にあらわれる向きを、そのまま左方、右方と定義する。

【0013】

本実施例１の燃料タンク１０は、合成樹脂製のタンク本体１１と、断熱部材１８と、プロテクタ２０とを備えて構成されている。タンク本体１１は、ガソリン等の燃料Ｆを貯留するものであり、全体として前後寸法及び幅寸法（左右寸法）に対して高さ寸法が比較的小さい偏平な形状をなす。

【0014】

タンク本体１１の底面には、その幅方向（左右方向）における中央部を凹ませた形態の底上げ部１２が形成されている。底上げ部１２は、プロペラシャフトＰ及び高温となる排気管Ｅ（放熱性部材）との干渉回避のために設けられた部位である。底上げ部１２を形成したことにより、タンク本体１１の内部は、底上げ部１２より左側の第１貯留部１３と底上げ部１２より右側の第２貯留部１４とに区画されている。第１貯留部１３と第２貯留部１４は、その上端部側領域において互いに連通している。

【0015】

第１貯留部１３の底面と第２貯留部１４の底面には、タンクバンド１６を左右方向に位置決めするための手段として前後方向の位置決め溝１５が形成されている。燃料タンク１０は、位置決め溝１５に沿わせた左右一対のタンクバンド１６によって車体Ｂの床下に吊り下げられた状態で取り付けられている。第２貯留部１４に取り付けられたタンクバンド１６のうち位置決め溝１５に嵌合した部分には、プロテクタ２０をタンク本体１１に固定する手段として、下向きに突出するスタッドボルト１７が固着されている。

【0016】

燃料タンク１０に給油する際には、燃料Ｆが第１貯留部１３に向けて流入され、第１貯留部１３に流入した燃料Ｆの一部が、底上げ部１２を乗り越えて第２貯留部１４へ流入し、満タン状態となる。また、燃料消費の際には、第１貯留部１３に取り付けた燃料ポンプ（図示省略）に設けられているジェットポンプにより、第２貯留部１４内の燃料Ｆが先に使用されるようになっているため、タンク本体１１内の燃料Ｆが少なくなると、第２貯留部１４が殆ど空になる。この状態で車両火災が発生した場合、火炎が第２貯留部１４に直接当たると、第２貯留部１４（タンク本体１０）が溶融してしまうことになる。そこで、火炎が第２貯留部１４に直接曝されることを防止する手段として、プロテクタ２０で第２貯留部１４を覆っている。また、タンク本体１１は車体Ｂの床下に設けられているため、走行中に飛び石等の異物が第２貯留部１４の底面１６Ｒと右外側面１９Ｒに衝突することが懸念されるが、プロテクタ２０は、第２貯留部１４への異物の干渉を抑制する手段としても機能する。

【0017】

断熱部材１８は、例えば発泡性の合成樹脂材料からなる湾曲した板材であり、第２貯留部１４の底面と左右両外側面とを覆うように配置されている。断熱部材１８の内面（上面）はタンク本体１１（第２貯留部１４）の外面に対し接触又は僅かに隙間を空けて対向した状態となっている。断熱部材１８は、断熱部材１８の外部（第２貯留部１４の下方）からの輻射熱が第２貯留部１４に伝わることを抑制するとともに、断熱部材１８の外面に伝達された熱が第２貯留部１４に伝わることを抑制する。断熱部材１８には、スタッドボルト１７との干渉を回避するための連通孔１９が形成されている。

【0018】

プロテクタ２０は、耐火性を有する金属材料（例えば、鉄、ステンレス鋼等）からなる板材である。本実施例における「耐火性を有する材料」は、排気管Ｅのうち燃料タンク１０の近傍の部位がエンジン駆動中に高温（４００～５００℃）になること、さらに第２貯留部１４が空の状態において車両火災時に燃料タンク１０を火炎（７００～８００℃）から保護する必要があることを勘案し、引張り強度が急激に低下する温度（つまり、材料が急激に軟化する温度）が火炎の温度（７００～８００℃）を上回る材料と定義する。プロテクタ２０は、断熱部材１８の外面に沿うように湾曲した形状である。

【0019】

プロテクタ２０の幅方向中央部には、上下方向に貫通する取付孔２１が形成されている。取付孔２１はスタッドボルト１７に嵌合され、プロテクタ２０の下方からスタッドボルト１７に螺合したナット２２が締め付けられている。このスタッドボルト１７とナット２２により、プロテクタ２０がタンク本体１１（第２貯留部１４）に固定されている。タンク本体１１に取り付けられたプロテクタ２０は、断熱部材１８の外面の全領域を殆ど隙間なく覆っている。これにより、プロテクタ２０は、断熱部材１８をタンク本体１１から離脱しないように支える機能と、断熱部材１８を雨水や飛び石等から保護する機能とを発揮する。

【0020】

プロテクタ２０には、その内面を凹ませた形態の複数の凹部２３が形成されている。プロテクタ２０の内面のうち凹部２３が形成されている領域には、断熱部材１８の外面との間に通気室２４が形成されている。通気室２４は前後方向に延びていて、通気室２４の前後両端は大気中に開放されている。したがって、車両の走行中は、通気室２４内を空気が流動するようになっている。

【0021】

プロテクタ２０の外面には、ヒートシンク２５が一体に形成されている。ヒートシンク２５は、プロテクタ２０の外面から突出する複数の放熱リブ２６から構成されている。放熱リブ２６は、前後方向に沿って延びている。したがって、車両の走行中は、放熱リブ２６の側面に沿って空気が流動し、放熱リブ２６の熱が奪われるようになっている。

【0022】

また、プロテクタ２０の底面及び右側面との対向する領域には、車体Ｂの床下に固定された空力カバーＡが配置されている。空力カバーＡは、第２貯留部１４の底面及び右側面に対して比較的接近して配置されているが、空力カバーＡと第２貯留部１４との間に配置されているのは断熱部材１８とプロテクタ２０だけなので、プロテクタ２０と空力カバーＡが干渉する虞はない。

【0023】

本実施例１の燃料タンク１０は、燃料Ｆを貯留するタンク本体１１と、タンク本体１１の外面を覆う断熱部材１８と、耐火性を有する材料からなり、断熱部材１８の外面を覆う状態でタンク本体１１に取り付けられたプロテクタ２０とを備えている。この構成によれば、排気管Ｅが高温になっても、耐火性を有するプロテクタ２０は熱変形する虞がない。これにより、プロテクタ２０の機能の信頼性が保たれるので、断熱部材１８はタンク本体１１に取り付けた状態に確実に保持されるとともに、排気管Ｅから断熱部材１８への熱輻射が確実に防止される。

【0024】

また、プロテクタ２０の内面には、断熱部材１８の外面との間に通気室２４を形成する凹部２３が形成されている。プロテクタ２０の内面と断熱部材１８の外面との間に通気室２４が介在することにより、プロテクタ２０が高温になっても、通気室２４内を流動する空気により、プロテクタ２０が冷却される。また、プロテクタ２０の内面から断熱部材１８の外面への熱伝達が抑制される。しかも、プロテクタ２０の内面に凹部２３を形成したことで、プロテクタ２０の内面と断熱部材１８の外面との接触面積が小さくなっている。このように、通気室２４の存在と接触面積を小さくすることにより熱抵抗が大きくなっているので、プロテクタ２０が高温になっても、プロテクタ２０から断熱部材１８への熱伝達が効果的に抑制される。

【0025】

また、プロテクタ２０の外面にはヒートシンク２５が形成されているので、排気管Ｅからの輻射熱がプロテクタ２０に伝わっても、プロテクタ２０に伝わった熱はヒートシンク２５から大気中へ放出される。これにより、プロテクタ２０の温度上昇を抑制し、ひいては、プロテクタ２０から断熱部材１８への熱伝達を抑制することができる。

【0026】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、プロテクタの内面に通気室を形成するための凹部を形成したが、プロテクタは凹部を有しない形態であってもよい。
（２）上記実施例では、プロテクタの外面にヒートシンクを形成したが、プロテクタは、ヒートシンクを有しない形態であってもよい。
（３）上記実施例では、プロテクタがタンクバンドを介してタンク本体に取り付けられているが、プロテクタは、タンクバンドを介さずにタンク本体に直接取り付けられていてもよい。
（４）上記実施例では、タンク本体が２つの貯留部に区画された鞍型の燃料タンクについて説明したが、本発明は鞍型以外の燃料タンクにも適用できる。

【符号の説明】

【0027】

１０…燃料タンク
１１…タンク本体
１８…断熱部材
２０…プロテクタ
２３…凹部
２４…通気室
２５…ヒートシンク
Ｆ…燃料

【図1】

【図2】