JP2005153693A - 燃料タンク用管接続体 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンクＦＴに燃料を供給する燃料給油装置に関して、接続本体１１に、接続本体１１を補強する補強管１６を簡単かつ確実に固定できる燃料タンク用管接続体１０を提供すること。
【解決手段】 燃料タンク用管接続体１０は、燃料タンクＦＴに装着されて、インレットホースＨをクランプＣＰにより固定することによりインレットホースＨに接続される。燃料タンク用管接続体１０は、燃料タンクＦＴのタンク開口ＦＴａを囲むように装着される接続本体１１と、フランジ１６ｂとを有する補強管１６と、通路形成部材１８とを備える。通路形成部材１８は、固定端１８ｂが接続本体１１の溶着部１４ｆに溶着されることで、補強管１６のフランジ１６ｂを固定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、燃料タンクへの燃料を供給するインレットホースを接続するための燃料タンク用管接続体に関する。

従来、自動車の燃料タンクに給油するための燃料給油装置として、例えば、特許文献１，２の技術が知られている。図７は従来の技術にかかる燃料給油装置を説明する説明図である。燃料給油装置は、燃料タンクＦＴから突設された樹脂製の取付管体ＡＰと、図示しない燃料キャップを取り付けたフィラーネックと、フィラーネックに接続されるとともに取付管体ＡＰに圧入されたインレットホースＨと、インレットホースＨを取付管体ＡＰに締結するためのクランプＣＰとを備えており、図示しない燃料キャップを外してフィラーネックから燃料を供給すると、燃料は、インレットホースＨから取付管体ＡＰ内を流れて燃料タンクＦＴに送給される。

上記取付管体ＡＰは、インレットホースＨをクランプＣＰで締結するのでその機械的強度を高めるために補強管ＣＲによって補強されている。この補強管ＣＲは、外方に突設した環状突部ＣＲａを取付管体ＡＰの内壁に押圧することにより取付管体ＡＰに弾性力で固定されている。

しかし、補強管ＣＲは、環状突部ＣＲａにより取付管体ＡＰの内壁に摩擦で固定しているだけであるから、取付管体ＡＰから抜けやすいという問題があった。

特開平１１−１９８６６５号公報 特開平８−２１６２５７号公報

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、補強管を簡単かつ確実に固定することができる燃料タンク用管接続体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
燃料タンクに燃料を供給するための給油装置に用いられ、上記燃料タンクに装着されるとともに、インレットホースをクランプにより固定することにより上記インレットホースを接続するための燃料タンク用管接続体において、
上記燃料タンクのタンク開口を囲むように装着され、貫通孔を有する樹脂製の接続本体と、
上記貫通孔に挿入され該接続本体を補強するための管本体と、該管本体の一端に形成されたフランジとを有する補強管と、
上記接続本体の通路に接続された通路を有する通路形成部材本体と、該通路形成部材本体の一端に形成され上記接続本体に溶着されることで上記フランジを固定する固定端とを有する通路形成部材と、
を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる燃料タンク用管接続体は、燃料タンクのタンク開口を囲むように接続本体が燃料タンクに装着されるとともに、インレットホースがクランプなどで固定される。インレットホースから供給される燃料は、燃料タンク用管接続体の通路を通じて燃料タンク内に供給される。燃料タンク用管接続体には、接続本体の通路に沿って補強管が装着されている。補強管は、インレットホースを燃料タンク用管接続体にクランプなどで締結しても、樹脂製の接続本体の機械的強度を高めているから、接続本体に形状変化を生じることがない。

補強管は、接続本体の貫通孔に挿入した状態で、通路形成部材を接続用支持部に溶着すれば、該補強管のフランジの部分で両部材によって同時に固定されるから、取付作業が容易である。また、補強管は、フランジを通路形成部材と接続用支持部で挟持する構成とすれば、軸方向へのズレを確実に防止することができる。

ここで、通路形成部材の固定端を接続本体に溶着する手段としては、レーザ溶着、熱溶着、超音波溶着などを用いることができる。

また、上記接続本体の好適な態様として、タンク開口の開口周縁部に熱溶着されることで上記燃料タンクに支持するための接続用固定部と、該接続用固定部より耐燃料透過性に優れる樹脂材料により一体成形されかつ上記補強管により補強される接続用支持部とを備える構成をとることができる。ここで、接続用固定部は、変性ポリエチレンを適用することができ、接続用支持部は、ポリアミドを適用することができる。

さらに、燃料タンク用管接続体の好適な態様として、通路形成部材は、上記通路形成部材本体の通路を流れる燃料および燃料蒸気の逆流を防止する逆止弁を備える構成をとることができる。

（１） 給油装置ＦＳの概略構成
図１は自動車の燃料タンクＦＴに燃料を供給するための給油装置ＦＳを示す概略図である。図１に示すように、給油装置ＦＳは、燃料タンクＦＴに接続され、給油ガン（図示省略）から供給される燃料を燃料タンクＦＴに送るものであり、燃料キャップＦＣにより開閉される注入口を有するフィラーネックＦＮと、フィラーネックＦＮの一端に接続され金属製または樹脂製のインレットパイプＩＰと、インレットパイプＩＰに接続されゴム製のインレットホースＨと、インレットホースＨの一端に接続されかつ燃料タンクＦＴに溶着された燃料タンク用管接続体１０と、燃料タンク用管接続体１０に装着された逆止弁２０とを備えている。インレットホースＨは、燃料タンク用管接続体１０に圧入されるとともにクランプＣＰにより締結されている。なお、フィラーネックＦＮには、図示しないブリーザパイプが燃料タンクＦＴに接続されている。上記給油装置ＦＳの構成により、給油時に燃料キャップＦＣを外して、給油ガンから燃料をフィラーネックＦＮに注入すると、燃料は、インレットパイプＩＰ、インレットホースＨ、燃料タンク用管接続体１０を流れて、さらに逆止弁２０を開いて燃料タンクＦＴ内に供給される。

（２） 各部の構成
以下、各部の構成について説明する。
（２）−１ 燃料タンクＦＴ
燃料タンクＦＴは、耐燃料透過性に優れたエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）から形成されたバリア層と、ポリエチレン（ＰＥ）で形成された外層とを含む複数の樹脂層から形成されている。燃料タンクＦＴの側壁の上部には、タンク開口ＦＴａが形成されており、このタンク開口ＦＴａを囲むように燃料タンク用管接続体１０が溶着されている。

（２）−２ 燃料タンク用管接続体１０
図２は燃料タンクＦＴの燃料タンク用管接続体１０を拡大した断面図である。燃料タンク用管接続体１０は、接続本体１１と、補強管１６と、通路形成部材１８とを備えている。

（２）−２−１ 接続本体１１
図３は燃料タンク用管接続体１０を分解して示す断面図、図４は燃料タンク用管接続体１０の要部の拡大断面図である。図３および図４において、接続本体１１は、接続用固定部１２と、接続用支持部１４とを備え、これらを２色成形により一体に形成している。
接続用固定部１２は、円筒部１２ａと、円筒部１２ａの一端外周から拡張されたフランジ１２ｂと、フランジ１２ｂの一端面に環状に突設された溶着端１２ｃとを備えている。接続用固定部１２は燃料タンクＦＴに熱溶着可能である変性ポリエチレン（以下、変性ＰＥ）から形成されている。変性ＰＥは、ポリエチレン（ＰＥ）に極性官能基、例えばマレイン酸変性された官能基を付加した樹脂材料である。

接続用支持部１４は、接続用固定部１２の内壁に２色成形により一体成形されており、円筒部１４ａを備えている。円筒部１４ａ内は、貫通孔１４ｂになっている。円筒部１４ａの一端は、該円筒部１４ａの外周端から拡張されることでインレットホースＨ（図１）を抜止するための抜止め部１４ｃになっている。また、接続用支持部１４の先端の内周縁部は、補強管１６の先端を固定するためのストッパ１４ｄになっている。
円筒部１４ａの他端には、フランジ１４ｅが形成されている。フランジ１４ｅの一方の面は、接続用固定部１２のフランジ１２ｂの内壁に溶着される面になっており、その他面は、通路形成部材１８を溶着するための溶着部１４ｆになっている。
接続用支持部１４は、変性ＰＥと射出成形時の熱により反応接着する樹脂材料、例えば、ナイロン−１２などのポリアミド（ＰＡ）から形成されるとともに、後述するレーザ溶着するためにカーボンブラックが０．１〜２．０重量部添加されている樹脂材料である。

（２）−２−２ 補強管１６
補強管１６は、接続本体１１を機械的に補強するものであり、接続用支持部１４の貫通孔１４ｂに挿入されており、管本体１６ａと、管本体１６ａの一端に形成されたフランジ１６ｂとを備えている。管本体１６ａは、インレットホースＨに接続される通路１６ｃを形成している。フランジ１６ｂは、後述するように通路形成部材１８の一端で接続本体１１に対して固定するための部位である。
補強管１６は、例えば、鉄製パイプやステンレス製パイプを所定長に切断して、その一端をプレスしてフランジ１６ｂを成形加工することにより製造できる。

（２）−２−３ 通路形成部材１８
通路形成部材１８は、接続用支持部１４の溶着部１４ｆに溶着により一体になって流路を形成するものであり、通路形成部材本体１８ａと、通路形成部材本体１８ａの一端から拡張形成された固定端１８ｂとを備えている。通路形成部材本体１８ａは、通路１６ｃに接続される通路１８ｃを形成している。
固定端１８ｂは、溶着部１４ｆと位置決めされるための環状段部になっており、接続用支持部１４の溶着部１４ｆに溶着されると、補強管１６のフランジ１６ｂを挟持して補強管１６を固定している。
通路形成部材１８は、接続用支持部１４と同じＰＡから形成されている。

（２）−３ 燃料タンク用管接続体１０の製造
燃料タンク用管接続体１０は、以下の工程によって接続される。
（２）−３−１ 接続本体１１の製造工程
接続本体１１は、接続用固定部１２と、接続用支持部１４との２色成形により製造される。接続用固定部１２は、変性ＰＥから形成し、接続用支持部１４は、機械的強度の大きいＰＡにレーザ光を吸収させるためにカーボンブラックを０．１〜２．０重量部添加して形成する。
接続用支持部１４を形成するＰＡは、接続用固定部１２を形成するマレイン酸変性による極性官能基を付加した変性ＰＥに対して射出成形時の熱により反応接着する。よって、接続用固定部１２と接続用支持部１４とは、２色成形により強固に一体化できる。

（２）−３−２ 補強管１６および通路形成部材１８の組付工程
次に、接続用支持部１４の貫通孔１４ｂに補強管１６を挿入する。補強管１６は、一端が接続用支持部１４のストッパ１４ｄにより位置決めされるとともに、他端のフランジ１６ｂが接続用支持部１４の開口周縁１４ｇに位置決めされる。

次に、予めＰＡにより射出成形した通路形成部材１８を、接続用支持部１４に溶着する。すなわち、接続用支持部１４の溶着部１４ｆに通路形成部材１８の固定端１８ｂをレーザ溶着する。

レーザ溶着は、以下の工程により行なう。図５はレーザ照射装置ＬＤによる溶着工程を説明する説明図である。通路形成部材１８を接続用支持部１４に熱溶着するには、まず、上述の工程により組み付けた燃料タンク用管接続体１０の両端を回転駆動装置に連動するチャックなどで支持する。そして、燃料タンク用管接続体１０を回転しつつレーザ照射装置ＬＤを用いて接合する。ここで、レーザ照射装置ＬＤのレーザ光としては、例えば、半導体レーザ、ＹＡＧレーザを光源とした遠近赤外領域、可視領域などの各種波長のものを用いることができる。また、レーザ光は、複数の光源を使用するか、または単一光源のレーザ光を光ファイバで複数に分岐して使用することができる。

レーザ照射装置ＬＤから照射されたレーザ光は、通路形成部材１８の固定端１８ｂを透過し、接続用支持部１４の溶着部１４ｆの平坦面に当たる。接続用支持部１４は、カーボンブラックを０．１〜２．０重量％含有しているので、レーザ光を吸収し、溶着部１４ｆを溶融するとともに、通路形成部材１８の固定端１８ｂを溶融する。溶融した樹脂材料は、同じ樹脂材料（ＰＡ）であるから相溶し、冷却固化することにより、通路形成部材１８が接続用支持部１４に溶着する。

（２）−４ 逆止弁２０
（２）−４−１ 逆止弁２０の構成
図３において、逆止弁２０は、通路形成部材１８の通路形成部材本体１８ａの一部によって構成されかつ弁室２１ａを有するハウジング２１と、弁体２２と、スプリング２８とを主要な構成としており、ハウジング２１の一端の吐出口２１ｂを、弁体２２により開閉するものである。

弁体２２は、支柱２３ａを有する弁支持体２３と、ゴム製のシート体２４と、シート体２４を弁支持体２３に対して装着するためのプレート２５とを備えている。シート体２４は、吐出口２１ｂのシート面２１ｃに着離する部材であり、弁支持体２３の爪２３ｂに係合したプレート２５により弁支持体２３に取り付けられている。

弁体２２の支柱２３ａは、ハウジング２１の弁支持部２１ｄによって軸方向へ移動可能に支持されている。すなわち、弁支持部２１ｄは、ハウジング２１の弁室２１ａ内で、弁体２２を支持するための連結部２１ｅを備え、その連結中央部に設けられた弁支持孔２１ｆを支柱２３ａが貫通することにより、弁体２２をハウジング２１に対して移動可能に支持している。

スプリング２８は、弁体２２を閉弁方向へ付勢するものであり、支柱２３ａに外装されるとともに、支柱２３ａの端部に係合されたスプリング止部２３ｃと弁支持部２１ｄとの間に架設されている。

（２）−４−２ 逆止弁２０の動作
上記逆止弁２０の構成において、逆止弁２０が閉じているときには、燃料タンクＦＴ内の燃料及び燃料蒸気がインレットホースＨ、インレットパイプＩＰなどを通じて外部へ放出されるのが防止される。一方、給油時に、インレットパイプＩＰ、インレットホースＨ、燃料タンク用管接続体１０を介して燃料が供給されると、燃料は燃料タンク用管接続体１０の通路から逆止弁２０の弁室２１ａを流れて、弁体２２に達する。そして、弁体２２に加わる燃料からの力がスプリング２８の付勢力を上回ったときに、弁体２２が開いて燃料が燃料タンクＦＴ内に供給される。

（３）−１ 燃料タンクＦＴへの取付
図１に示すように、燃料タンク用管接続体１０を燃料タンクＦＴに固定するには、接続本体１１の溶着端１２ｃおよび燃料タンクＦＴのタンク開口ＦＴａの周縁部を熱板などにより溶融し、その後、溶着端１２ｃをタンク開口ＦＴａの周縁部に押圧する。燃料タンクＦＴの外層は、ＰＥから形成されているので、変性ＰＥから形成された溶着端１２ｃと熱溶着する。さらに、インレットホースＨを燃料タンク用管接続体１０の接続本体１１に圧入し、さらに、クランプＣＰで締結することによりインレットホースＨを燃料タンク用管接続体１０に接続する。

（４） 実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。

（４）−１ 補強管１６が燃料タンク用管接続体１０の接続本体１１の通路に沿って装着され、樹脂製の接続本体１１の機械的強度を高めているから、インレットホースＨを接続本体１１にクランプＣＰなどで締結しても、接続本体１１に形状変化を生じることがない。

（４）−２ 補強管１６を接続本体１１の貫通孔１４ｂに挿入した状態で、通路形成部材１８を接続用支持部１４に溶着すれば、補強管１６がフランジ１６ｂで同時に固定されるから、取付作業が容易である。また、補強管１６は、その一端がストッパ１４ｄにより抜止めされ、フランジ１６ｂが通路形成部材１８と接続用支持部１４で挟持されるから、つまり両端で固定されるから、軸方向へのズレを確実に防止することができる。

（４）−３ 接続本体１１は、燃料タンクＦＴに溶着する接続用固定部１２と、機械的強度の大きい接続用支持部１４とにより一体に構成することにより、燃料タンクＦＴへの取付性およびインレットホースＨを支持する支持強度の向上を図ることができる。

（４）−４ 図６は燃料タンクＦＴのシール性をシール検査機ＳＤにより測定する方法を説明する説明図である。接続本体１１の先端面１４ｈが平滑な面であり、この平滑な面を利用して、燃料タンクＦＴのシール性の検査が容易に行なうことができる。すなわち、燃料タンクＦＴのシール性を検査するには、圧搾ガス供給源であるシール検査機ＳＤの加圧用パイプＳＤａの先端面ＳＤｂを接続用支持部１４の先端面１４ｈに当てて、燃料タンクＦＴ内に圧搾ガスを供給し、このときの減圧状態を調べる。接続用支持部１４の先端面１４ｈは、平滑面であり、加圧用パイプＳＤａの先端面ＳＤｂを押圧すれば高いシール性が確保できるから、加圧用パイプＳＤａを接続本体１１に圧入することなく、簡単にその検査ができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１） 上記実施例では、接続本体１１は、接続用固定部１２と接続用支持部１４とにより２色成形により構成したが、これに限らず、単一の樹脂材料で構成してもよい。

（２） 上記実施例では、通路形成部材１８に逆止弁２０を組み込んだ構成について説明したが、これに限らず、逆止弁２０を組み込まないで、燃料タンクＦＴの満タン液位を調整するために設置されるパイプだけで構成してもよい。

自動車の燃料タンクに燃料を供給するための給油装置を示す概略図である。 燃料タンクの燃料タンク用管接続体を拡大した断面図である。 燃料タンク用管接続体を分解して示す断面図である。 燃料タンク用管接続体の要部の拡大断面図である。 レーザ照射装置による溶着工程を説明する説明図である。 燃料タンクのシール性をシール検査機により測定する方法を説明する説明図である。 従来の技術にかかる燃料給油装置を説明する説明図である。

符号の説明

１０...燃料タンク用管接続体
１１...接続本体
１２...接続用固定部
１２ａ...円筒部
１２ｂ...フランジ
１２ｃ...溶着端
１４...接続用支持部
１４ａ...円筒部
１４ｂ...貫通孔
１４ｃ...抜止め部
１４ｄ...ストッパ
１４ｅ...フランジ
１４ｆ...溶着部
１４ｇ...開口周縁
１４ｈ...先端面
１６...補強管
１６ａ...管本体
１６ｂ...フランジ
１６ｃ...通路
１８...通路形成部材
１８ａ...通路形成部材本体
１８ｂ...固定端
１８ｃ...通路
２０...逆止弁
２１...ハウジング
２１ａ...弁室
２１ｂ...吐出口
２１ｃ...シート面
２１ｄ...弁支持部
２１ｅ...連結部
２１ｆ...弁支持孔
２２...弁体
２３...弁支持体
２３ａ...支柱
２３ｂ...爪
２３ｃ...スプリング止部
２４...シート体
２５...プレート
２８...スプリング
ＦＣ...燃料キャップ
ＦＮ...フィラーネック
ＦＳ...給油装置
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク開口
ＣＰ...クランプ
Ｈ...インレットホース
ＩＰ...インレットパイプ
ＬＤ...レーザ照射装置
ＳＤ...シール検査機
ＳＤａ...加圧用パイプ
ＳＤｂ...先端面

Claims (4)

1. 燃料タンク（ＦＴ）に燃料を供給するための給油装置（ＦＳ）に用いられ、上記燃料タンク（ＦＴ）に装着されるとともに、インレットホース（Ｈ）をクランプ（ＣＰ）により固定することにより上記インレットホース（Ｈ）を接続するための燃料タンク用管接続体において、
   上記燃料タンク（ＦＴ）のタンク開口（ＦＴａ）を囲むように装着され、貫通孔（１４ｂ）を有する樹脂製の接続本体（１１）と、
   上記貫通孔（１４ｂ）に挿入され該接続本体（１１）を補強するための管本体（１６ａ）と、該管本体（１６ａ）の一端に形成されたフランジ（１６ｂ）とを有する補強管（１６）と、
   上記接続本体（１１）の通路に接続された通路を有する通路形成部材本体（１８ａ）と、該通路形成部材本体（１８ａ）の一端に形成され上記接続本体（１１）に溶着されることで上記フランジ（１６ｂ）を固定する固定端（１８ｂ）とを有する通路形成部材（１８）と、
   を備えたことを特徴とする燃料タンク用管接続体。
2. 請求項１に記載の燃料タンク用管接続体において、
   上記接続本体（１１）は、上記タンク開口（ＦＴａ）の開口周縁部に熱溶着されることで上記燃料タンク（ＦＴ）に支持するための接続用固定部（１２）と、該接続用固定部（１２）より耐燃料透過性に優れる樹脂材料により一体成形されかつ上記補強管（１６）により補強される接続用支持部（１４）とを備えている燃料タンク用管接続体。
3. 請求項２に記載の燃料タンク用管接続体において、
   上記接続用固定部（１２）は、変性ポリエチレンから形成され、上記接続用支持部（１４）は、ポリアミドから形成されている燃料タンク用管接続体。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料タンク用管接続体において、
   上記通路形成部材（１８）は、上記通路形成部材本体（１８ａ）の通路を流れる燃料および燃料蒸気の逆流を防止する逆止弁（２０）を備えている燃料タンク用管接続体。

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