本發(fā)明涉及一種燃料罐結構。
背景技術:
作為被搭載于汽車上的燃料罐的結構,在日本特開平8-170568號公報中公開了一種在燃料罐內(nèi)設置有能夠膨脹以及收縮的袋狀的伸縮膜(袋狀部件)的燃料罐結構。此外,公開了一種通過使伸縮膜膨脹或收縮而對燃料的液面進行覆蓋,從而對從液面上產(chǎn)生蒸發(fā)燃料的情況進行抑制的技術。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,在上述文獻所公開的技術中,在使袋狀部件膨脹之時需要從壓縮機輸送壓縮空氣,而在使袋狀部件收縮之時需要使大氣開放閥開閥。即,需要根據(jù)燃料的液面的高度而使壓縮機工作或停止、或者使大氣開放閥開閥或閉閥,由此使得袋狀部件追隨于液面的高度而進行膨脹以及收縮較為困難。
本發(fā)明為考慮到上述實際情況而實施的發(fā)明,其目的在于,獲得一種能夠使袋狀部件追隨于液面的高度而進行膨脹以及收縮的燃料罐結構。
用于解決課題的方法
第一方式的燃料罐結構具有:燃料罐,其被搭載于汽車上,并對燃料進行收納;袋狀部件,其被固定在所述燃料罐內(nèi)的頂棚部上,并能夠膨脹以及收縮;支承板,其被設置在所述袋狀部件上的與所述燃料罐的底部對置的位置處,且與燃料相比而比重較小,并且通過自重而使所述袋狀部件朝向所述底部側膨脹。
在第一方式的燃料罐結構中,在燃料罐內(nèi)的頂棚部上固定有能夠膨脹以及收縮的袋狀部件。此外,在該袋狀部件上設置有支承板。在此,支承板被設置在袋狀部件上的與燃料罐的底部對置的位置處,并且通過與燃料相比而 比重較小的材質(zhì)來形成。由此,由于支承板浮于燃料上,因此支承板會隨著燃料罐中所收納的燃料的液面變高而朝向頂棚部側移動,從而能夠使袋狀部件收縮。此外,支承板通過自重而使袋狀部件朝向底部側膨脹。即,支承板會隨著燃料罐中所收納的燃料的液面變低而朝向底部側移動,從而能夠使袋狀部件朝向底部側膨脹。
第二方式的燃料罐結構為,在第一方式中,在所述支承板的外周部上設置有朝向所述燃料罐的所述底部側鼓出的鼓出部。
在第二方式的燃料罐結構中,在支承板浮于燃料的液面上的狀態(tài)下從燃料作用于鼓出部上的浮力與作用于一般部上的浮力相比而較大。由此,抑制了支承板傾斜而下沉至燃料中的情況,從而能夠使支承板的姿態(tài)穩(wěn)定。
第三方式的燃料罐結構為,在第一方式或第二方式中,沿著所述支承板的外周部而設置有封入有氣體的空腔部。
在第三方式的燃料罐結構中,由于浮力作用于空腔部上,因此抑制了支承板傾斜而下沉至燃料中的情況,從而能夠使支承板的姿態(tài)穩(wěn)定。
第四方式的燃料罐結構為,在第一方式至第三方式的任意一個方式中,還具備施力部件,所述施力部件以與所述支承板從燃料受到的壓力相比而較小的施力,對所述支承板朝向所述底部側進行施力。
在第四方式的燃料罐結構中,由于通過施力部件而對支承板朝向底部側進行施力,因此能夠?qū)⒅С邪宸€(wěn)定地壓貼在燃料的液面上。此外,由于從施力部件朝向支承板產(chǎn)生作用的施力與支承板從燃料受到的力相比而較小,因此能夠抑制支承板下沉至燃料中的情況。
發(fā)明效果
如以上所說明的那樣,根據(jù)第一方式的燃料罐結構,具有能夠能夠使袋狀部件追隨于液面的高度而進行膨脹以及收縮的優(yōu)異效果。
根據(jù)第二方式以及第三方式的燃料罐結構,具有能夠良好地維持燃料的液面與支承板的接觸狀態(tài)的優(yōu)異效果。
根據(jù)第四方式的燃料罐結構,具有與通過支承板的自重而使袋狀部件膨脹的結構相比,能夠使袋狀部件穩(wěn)定地朝向燃料罐的底部側膨脹的優(yōu)異效果。
附圖說明
圖1為概要性地表示第一實施方式所涉及的燃料罐結構的整體結構的圖。
圖2為表示第一實施方式所涉及的燃料罐結構的主要部分的剖視圖,并且為表示袋狀部件收縮了的狀態(tài)的圖。
圖3為表示袋狀部件膨脹了的狀態(tài)的與圖2相對應的剖視圖。
圖4為表示在圖2的4-4線處切斷了的狀態(tài)的剖視圖。
圖5為放大表示在圖4的5-5線處切斷了的狀態(tài)的放大剖視圖。
圖6為表示第一實施方式所涉及的燃料罐結構的改變例的與圖5相對應的剖視圖。
圖7為表示第二實施方式所涉及的燃料罐結構的主要部分的剖視圖,并且為表示袋狀部件收縮了的狀態(tài)的圖。
圖8為表示袋狀部件膨脹了的狀態(tài)的與圖7相對應的剖視圖。
圖9為表示在圖7的9-9線處切斷了的狀態(tài)的剖視圖。
具體實施方式
<第一實施方式>
以下,參照圖1至圖5來對第一實施方式所涉及的燃料罐結構進行說明。另外,在各圖中適當表示的箭頭標記UP表示燃料罐的上方側。此外,在本實施方式中,燃料罐的上方側與車輛上下方向的上方側一致。
如圖1所示,構成本實施方式所涉及的燃料罐結構的燃料罐10被形成為中空狀,并且被形成為能夠?qū)⑷剂弦后w(以下,稱為“燃料GS”)收納于內(nèi)部的形狀(例如,大致長方體的箱狀)。此外,燃料罐10的下表面通過未圖示的油罐帶而被支承。并且,通過使該油罐帶經(jīng)由托架等而被固定在未圖示的地板面板上,從而使燃料罐10被安裝在地板面板上。
在燃料罐10上連接有大致筒狀的供油管12。并且,在供油管12的上端部處形成有供油口12A,通過將供油槍插入該供油口12A中而向燃料罐10注入燃料GS,從而實施供油。并且構成為,在燃料罐10內(nèi)的燃料GS的量較多的情況下,在供油管12中也收納有燃料GS的一部分。
供油管12的上端的供油口12A通過油箱帽14而被打開關閉。此外,在油箱帽14的外側配置有被設置在車身的側圍板等上的未圖示的加油口蓋。
油箱帽14在關閉的狀態(tài)下封閉供油口12A,從而限制了供油槍向供油管 12的接近。相對于此,當油箱帽14打開時,供油管12的供油口12A被開放,從而能夠?qū)崿F(xiàn)供油槍向供油路徑的接近。
在燃料罐10內(nèi)的車輛上方側設置有袋狀部件16以及收縮限制部件18。袋狀部件16由能夠膨脹以及收縮的樹脂材料而形成,并且被固定在燃料罐10的頂棚部10A上。此外,在燃料罐10中設置有支承板32。支承板32的詳細內(nèi)容將在后文中進行敘述。另外,此處所述的“能夠膨脹以及收縮”并不限定于袋狀部件16自身伸縮的結構,也包括通過折疊而收縮以及通過展開而膨脹的這種容積可變的袋狀的部件。
收縮限制部件18被設置在導入管20與導出管22之間的區(qū)域內(nèi),并從燃料罐10的頂棚部10A朝向下方突出。并且構成為,在燃料GS被添加至滿罐的液位的狀態(tài)下,收縮限制部件18將與袋狀部件16接觸。由此,至少在導入管20與導出管22之間的區(qū)域內(nèi),袋狀部件16不會進一步收縮。
在燃料罐10內(nèi)的內(nèi)壁的附近,配置有溫度傳感器36的檢測部36B。溫度傳感器36被構成為,包括被配置在燃料罐10的外側的主體部36A、和從主體部36A向下方延伸的棒狀的檢測部36B。并且,檢測部36B沿著燃料罐10的內(nèi)壁而延伸至底部10B,并被構成為,能夠通過該檢測部36B而對燃料罐10內(nèi)所收納的燃料GS的溫度進行檢測。
在此,在燃料罐10的頂棚部10A上連接有導入管20。導入管20為用于向后文所述的袋狀部件16導入空氣的管體,并在上下方向上延伸。此外,導入管20的下端部進入到燃料罐10的內(nèi)部。另一方面,導入管20的上端部與冷卻風導入部24連接,并進一步向冷卻風導入部24的上方延伸而與導出管22連接。
與導入管20連接的冷卻風導入部24被構成為,具備未圖示的珀耳帖元件,并且通過該珀耳帖元件而對流過導入管20的內(nèi)部的空氣進行冷卻。
在燃料罐10的頂棚部10A上,以與導入管20隔開間隔的方式而連接有導出管22。導出管22為從袋狀部件16中導出空氣的管體,并且被構成為,包括在上下方向上延伸的縱部22A、和大致水平延伸的橫部22B。此外,縱部22A的下端部進入到燃料罐10的內(nèi)部。另一方面,縱部22A的上端部與橫部22B的一個端部相連接。并且,橫部22B的另一個端部與導入管20的上端部相連接。
在此,在導入管20與導出管22相連接的部分處連接有大氣開放管26 的一個端部。大氣開放管26在與導出管22的橫部22B連接的方向上延伸,在大氣開放管26的另一個端部處形成有向大氣開放的開口26A。此外,在大氣開放管26的一端側以及另一端側處分別設置有開閉閥28以及壓力調(diào)節(jié)閥30。
開閉閥28被設置在導入管20與導出管22的連接部分的附近處。并且被構成為,通過對該開閉閥28進行打開關閉,從而能夠?qū)牍?0及導出管22與大氣開放管26之間的空氣的出入進行調(diào)節(jié)。
壓力調(diào)節(jié)閥30被設置在開口26A的附近處。并且被構成為,通過打開壓力調(diào)節(jié)閥30從而向大氣中排出大氣開放管26中的空氣,進而對大氣開放管26的壓力進行調(diào)節(jié)。另外,在開閉閥28處于開閥中的情況下,燃料罐10內(nèi)的空氣將向大氣中被排出。
在此,溫度傳感器36、開閉閥28、壓力調(diào)節(jié)閥30以及冷卻風導入部24與作為控制部的ECU(Electronic Control Unit:電子控制單元)38電連接。并且,通過ECU38而被控制。具體而言,在溫度傳感器36所檢測出的燃料GS的溫度變?yōu)榱烁哂陬A定的溫度(例如30℃)的情況下,從ECU38向冷卻風導入部24發(fā)送信號,從而使冷卻風導入部24工作。此時,無論袋狀部件16的狀態(tài)如何,冷卻風導入部24均進行工作。即,無論袋狀部件16處于收縮中的情況下還是處于膨脹中的情況,冷卻風導入部24均進行工作。
通過冷卻風導入部24進行工作,從而使流過導入管20的空氣被冷卻,進而成為冷卻風并向袋狀部件16被導入。并且,向袋狀部件16被導入的低溫的空氣由于對流而下降,并沿著袋狀部件16的內(nèi)表面移動。在此,由于袋狀部件16與燃料GS的液面接觸,因此冷卻風在從燃料GS奪取熱量的同時,沿箭頭標記的方向而流過袋狀部件16的內(nèi)部。
并且,冷卻風由于奪取了燃料GS的熱量從而溫度升高。并且,隨著溫度的升高而上升并到達導出管22的附近的空氣,穿過該導出管22而到達與導入管20連接的連接部分。在此,由于通過ECU38而使開閉閥28被閉閥,因此高溫的空氣從導出管22向?qū)牍?0流動,并再次從冷卻風導入部24穿過并被冷卻。根據(jù)以上的方式,通過使導入管20的空氣冷卻并循環(huán),從而奪取燃料罐10的內(nèi)部的熱量而使溫度降低。并且,在溫度傳感器36所檢測出的燃料GS的溫度變?yōu)榱说陀陬A定的溫度時,通過ECU38而使冷卻風導入部24停止。此外,開閉閥28被開閥。另外,也可以采用不具備冷卻風導入部24 的結構。
(支承板32的結構)
接下來,對支承板32進行說明。支承板32被設置在袋狀部件16上的與燃料罐10的底部10B對置的位置處。此外,如圖4所示,支承板32被配置在袋狀部件16的中央部分上,并被形成為從燃料罐10的底部10B側觀察時呈大致矩形形狀。
在此,支承板32由與燃料相比而比重較小的熱可塑性樹脂形成,并以浮于燃料GS上的方式而構成。在本實施方式中,作為一個示例而由以聚乙烯為主要成分的材質(zhì)形成。另外,并不限定于此,也可以由以聚丙烯或聚縮醛等為主要成分的材質(zhì)形成。
在支承板32的外周部上形成有朝向底部10B側(下方側)鼓出的鼓出部32A。鼓出部32A沿著支承板32的外周部而被形成,并且在本實施方式中,在構成支承板32的各邊上分別形成有鼓出部32A。此外,在支承板32的角部處并未形成鼓出部32A,而是成為了用于使燃料GS流入的流入部32B。
如圖5所示,鼓出部32A由一對傾斜面32A1、32A2構成,并被形成為,在與鼓出部32A的延伸方向正交的方向上切斷了的截面形狀呈大致V字形狀。因此,在支承板32浮于燃料GS上的狀態(tài)下,鼓出部32A與一般部分相比而位于燃料罐10的底部10B側,并且壓力從燃料GS向構成鼓出部32A的各個傾斜面產(chǎn)生作用。并且,從燃料GS作用的壓力的合力成為了朝向上方的浮力F1。
如圖2所示,在燃料罐10中所收納的燃料GS的量較多的狀態(tài)下,袋狀部件16通過浮于燃料GS的液面上的支承板32而被上推向燃料罐10的頂棚部10A側。即,袋狀部件16處于收縮中。并且,在該狀態(tài)下,袋狀部件16的中央部分(通過支承板32而被支承的部分)成為與燃料GS的液面接觸的狀態(tài)。此外,袋狀部件16的外周部分進入到燃料GS之中。
另一方面,如圖3所示,在燃料罐10中所收納的燃料GS的量較少的狀態(tài)下,支承板32通過自重而朝向底部10B側移動。即,追隨于燃料GS的液面而下降。由此,袋狀部件16朝向下方側膨脹。另外,雖然即使在未設置有支承板32的情況下袋狀部件16也會通過自重而朝向下方膨脹,但是由于設置支承板32因而朝向下方側的載荷將會進一步増加,從而使袋狀部件16追隨于燃料GS的液面而膨脹。
(作用以及效果)
接下來,對本實施方式所涉及的燃料罐結構的作用以及效果進行說明。
在本實施方式中,支承板32追隨燃料罐10所收納的燃料GS的液面的高度而在上下方向上移動。由此,袋狀部件16追隨燃料GS的液面的高度而膨脹或收縮,從而能夠有效地抑制從燃料GS的液面上產(chǎn)生蒸發(fā)燃料的情況。即,當燃料GS的液面通過供油等上升時,與燃料GS相比而比重較小的支承板32將會追隨于液面而上升。由此,袋狀部件16被收縮。另一方面,當燃料GS減少而液面下降時,支承板32通過自重而追隨于液面下降。由此,袋狀部件16朝向下方側膨脹。以此方式,通過支承板32而使袋狀部件16膨脹或收縮,從而能夠有效地抑制從燃料GS的液面上產(chǎn)生蒸發(fā)燃料的情況。
此外,由于在本實施方式中采用了通過支承板32的自重而使袋狀部件16膨脹的結構,因此不需要設置通過壓縮空氣而使袋狀部件16膨脹的結構中所使用的壓縮機等設備。其結果為,能夠?qū)崿F(xiàn)結構的簡化以及低成本化。此外,不需要用于使壓縮機工作的電力,從而能夠降低能量消耗。
并且,由于在本實施方式中,如圖4所示,沿著支承板32的外周部而形成有鼓出部32A,因此通過支承板32的外周部而將會有較大的浮力發(fā)揮作用,從而抑制了支承板32傾斜而下沉的情況。即,能夠穩(wěn)定支承板32的姿態(tài),從而良好地維持燃料GS的液面與支承板32的接觸狀態(tài)。特別是,由于在本實施方式中,在支承板32的各邊上均勻地形成了鼓出部32A,因此能夠使浮力均勻地作用于支承板32上,從而良好地維持支承板32的姿態(tài)。
此外,由于在本實施方式中,在相鄰的鼓出部32A之間設置有流入部32B。由此,例如在燃料罐10內(nèi)的燃料GS耗盡而使支承板32與燃料罐10的底部10B接觸的狀態(tài)下實施供油之時,能夠使燃料GS從流入部32B流入支承板32的下表面?zhèn)?。即,能夠使支承?2順利地浮于燃料GS上。
另外,雖然在本實施方式中,沿著支承板32的外周部而形成有截面V字形狀的鼓出部32A,但是并不限定于此,也可以將鼓出部設為其他的形狀。例如,也可以形成截面圓弧形狀的鼓出部。此外,也可以采用使浮力作用于鼓出部32A以外的支承板32上的結構。例如,也可以如圖6所示的改變例那樣,采用代替鼓出部32A而形成有空腔形成部40的結構。
(改變例)
如圖6所示,在本改變例中,沿著支承板32的外周部而形成有空腔形成 部40??涨恍纬刹?0通過上側成為凸起的大致圓弧形狀的圓弧部40A而被設為截面為大致半圓形狀的封閉截面的結構,從而形成空腔部40B。并且,在該空腔部40B中封入有氣體。另外,雖然在本實施方式中,作為氣體的一個示例而在空腔部40B中封入有空氣A,但是并不限定于此。
在本改變例中,通過空腔形成部40而使浮力F2作用于支承板32的外周部上。即,與在支承板32上安裝有浮子的結構相同浮力F2將會產(chǎn)生作用。由此,能夠抑制支承板32傾斜而下沉的情況。其結果為,能夠穩(wěn)定支承板32的姿態(tài),從而良好地維持燃料GS的液面與支承板32的接觸狀態(tài)。
另外,雖然在本改變例中,在支承板32的上表面?zhèn)仍O置了空腔形成部40,但是并不限定于此,也可以在支承板32的下表面?zhèn)仍O置空腔形成部40。此外,也可以采用同時形成有圖5所示的鼓出部32A與圖6所示的空腔形成部40的結構。
<第二實施方式>
接下來,參照圖7至9來對第二實施方式所涉及的燃料罐結構進行說明。另外,對于與第一實施方式相同的結構標注相同符號并適當省略說明。
如圖7所示,在本實施方式所涉及的燃料罐結構中,燃料罐50的頂棚部50A與支承板32通過作為施力部件的壓縮螺旋彈簧52而被連接。如圖9所示,在本實施方式中,設置有四個壓縮螺旋彈簧52,且壓縮螺旋彈簧52分別被配置在設置有支承板32的流入部32B的角部處。
在此,壓縮螺旋彈簧52的施力被設定為,與支承板32從燃料GS受到的壓力相比而較小。因此,如圖7所示,支承板32不會下沉至燃料GS中,而是浮于燃料GS的液面上,并且對袋狀部件16進行支承。
另一方,如圖8所示,當燃料罐50內(nèi)的燃料GS減少而使液面下降時,通過支承板32的自重以及來自壓縮螺旋彈簧52的施力而使支承板32朝向底部50B側移動。即,追隨于燃料GS的液面的高度而下降。
(作用以及效果)
接下來,對本實施方式所涉及的燃料罐結構的作用以及效果進行說明。
在本實施方式中,通過利用壓縮螺旋彈簧52而對支承板32朝向燃料罐50的底部50B側進行施力,從而能夠?qū)⒅С邪?2穩(wěn)定地壓貼于燃料GS的液面上。此外,由于從壓縮螺旋彈簧52向支承板32作用的施力與支承板32 從燃料GS受到的力相比而較小,因此能夠抑制支承板32下沉至燃料GS中的情況。關于其他作用與第一實施方式相同。
另外,雖然在本實施方式中,對作為施力部件而具備了壓縮螺旋彈簧52的結構進行了圖示說明,但是本發(fā)明并不限定于此。例如,也可以采用通過螺旋牽引簧而將燃料罐50的底部50B與支承板32的下表面連結的結構。在該情況下,只需使支承板32從螺旋牽引簧受到的牽引力(施力)與從燃料GS向支承板32作用的壓力相比而較小,即可獲得與本實施方式相同的效果。
以上,雖然對本發(fā)明的第一實施方式以及第二實施方式進行了說明,但是本發(fā)明并不限定于上述的結構,顯然在不脫離其主旨的范圍內(nèi),在上述的結構以外也能夠通過各種方式來進行實施。例如,雖然在上述實施方式中以如下方式而構成,即,溫度傳感器36的檢測部36B延伸至燃料罐10的底部,并對所收納的燃料GS的溫度進行檢測,但是并不限定于此。例如,也可以以如下方式而構成,即,將檢測部配置在與燃料GS的液面相比靠上方處,并對蒸發(fā)燃料(蒸氣)的溫度進行檢測。
此外,雖然在上述實施方式中,在燃料罐10的內(nèi)部配置有兩個收縮限制部件18,但是并不限定于此。例如,也可以配置三個以上的收縮限制部件18。此外,還可以采用不設置收縮限制部件18的結構。在該情況下,通過對滿罐時的燃料GS的液面的高度進行調(diào)節(jié),從而即使不設置收縮限制部件18也能夠在袋狀部件16的內(nèi)部確保空氣的流道。
并且,雖然在上述實施方式中,沿著支承板32的外周部而形成有鼓出部32A或空腔形成部40,但是關于形成鼓出部32A或空腔形成部40的部位并沒有特別限定。此外,也可以使用未形成有鼓出部32A或空腔形成部40的支承板。在該情況下,只需使支承板由不會下沉至燃料GS中的形狀或材質(zhì)而形成,即可獲得與上述實施方式相同的效果。