JP2005220978A - 燃料タンクのチューブ接続部 - Google Patents

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Abstract

【課題】 チューブを強固に固定して、充分にシール性を確保する燃料タンクのチューブ接続部を提供することを課題とする。
【解決手段】 溶着可能材料で形成されタンク本体1に溶融結合される管状の接続本体部7と、耐燃料透過性に優れ、かつ硬度の高い材料から接続本体部7の内表面に被覆形成されたバリア部8と、を備える燃料タンクのチューブ接続部3であって、バリア部8は接続本体部7の先端部から軸方向に沿って延出する延出部83を有し、延出部83は、その軸方向基端側に径方向外方に突出して接続本体部7の突起部72aとの間にシール溝11を形成する突起部83aと、その軸方向先端側に径方向外方に突出する爪部83bと、を有するように構成した。
【選択図】 図2

Description

本発明は、樹脂製燃料タンクのチューブ接続部に関するものである。
近年、自動車の燃料タンクには、その防錆及び軽量化が容易であるという点や、高い生産性が得られるという点から、合成樹脂材をブロー成形した樹脂容器が使用されている。そして、この燃料タンクのタンク本体には、液面上の空間に滞留する燃料蒸発ガスを燃料タンク外へ導出してタンク本体の内圧を一定に保つためのベントバルブや、逆流防止バルブや、燃料ポンプなど、各種の構成部品がチューブ接続部を介して取り付けられている。
ここで、タンク本体とチューブ接続部をそれぞれ高密度ポリエチレン(以下、HDPEという)等の同種の合成樹脂で形成すれば、熱溶着で結合することができ、製造工程を簡略化することができる。
ところで、燃料蒸発ガスが燃料タンク内から外部に流出すると大気汚染の原因となることから、タンク本体及びそのジョイント部には炭化水素(以下、HCという)の難透過性(以下、耐燃料透過性という)が求められるが、HDPE等は耐燃料透過性に比較的乏しい。そこで、HCの透過を抑制するために、エチレンビニルアルコール共重合体(以下、EVOHという)等の耐燃料透過性の高い材料を用いることも考えられるが、このような所謂ガソリンバリア材は、熱溶着による接着性が低いため、タンク本体とチューブ接続部との間の結合強度を満足させることが難しかった。
つまり、合成樹脂製燃料タンクのタンク本体に取り付けられるチューブ接続部は、強度・剛性が充分に高く、耐ガソリン膨潤性に富み、かつ耐燃料透過性が高いとともに、タンク本体に熱溶着させることが可能な材質からなることが望まれるが、これを単一の材料から形成することは難しかった。そこで、従来、2種類の樹脂を2色成形法により一体に成形したチューブ接続部(燃料タンク用溶着継手)がある(例えば、特許文献1参照)。
図3は、従来例に係る燃料タンクのチューブ接続部の概略を示す部分断面図である。
図3に示すように、燃料タンクのタンク本体100に取り付けられるチューブ接続部110は、管状の継手本体120と、継手本体120の内表面を覆うバリア層130とから構成される。継手本体120は、タンク本体100に溶着性を有する第1樹脂材料から形成され、バリア層130は第1樹脂材料と接着反応性を有しかつ第1樹脂材料より耐燃料透過性に優れた第2樹脂材料から形成されている。バリア層130には、継手本体120の先端部121から外部に露出するように形成された端末部131が形成されている。端末部131は、このバリア層130を継手本体120の内表面に射出成形するときに、第2樹脂材料が、タンク本体100に取り付けられる継手本体120の基端部122側から先端部121を通過して流れることにより形成されており、端末部131と先端部121の接合端面140は、第2樹脂材料の流れの末端とならず、第2樹脂材料の温度が高いままで溶着するから、高い接着強度を得ることができる。このように形成されたチューブ接続部110は、継手本体120をタンク本体100に溶着することができるとともに、継手本体120の内表面を覆うバリア層130が燃料透過量を低減することができる。
特開2002−254938号公報(請求項1、段落0006〜0010、図1)
しかしながら、前記したチューブ接続部110では、チューブ150を接続したとき、チューブ接続部110とチューブ150の間の間隙からタンク本体100内の燃料が外部に透過したり、外部の水滴等がタンク本体100内に侵入したりするおそれがあった。また、異種材料の樹脂を接着するので、充分な接着力が得られないと、接着面から剥離して外部の水滴等がタンク本体100内に侵入するおそれがあった。
さらに、前記したチューブ接続部110は、端末部131側からチューブ150を外嵌したあと、チューブ150の外周をクランプ151で締め付けることで、チューブ150が抜けないように構成されるが、チューブ150は、2つの円筒面の間に挟まれているだけなので、チューブ150が引っ張られると比較的抜け易いという問題があった。
本発明では、このような背景に鑑みてなされたもので、チューブを強固に固定して、充分にシール性を確保する燃料タンクのチューブ接続部を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、溶着可能材料で形成されタンク本体に溶融結合される管状の接続本体部と、耐燃料透過性に優れ、かつ硬度の高い材料から前記接続本体部の内表面に被覆形成されたバリア部と、を備える燃料タンクのチューブ接続部であって、前記バリア部は前記接続本体部の先端部から軸方向に沿って延出する延出部を有し、前記延出部は、その軸方向基端側に径方向外方に突出して前記接続本体部との間にシール溝を形成する突起部と、その軸方向先端側に径方向外方に突出する爪部と、を有することを特徴とする。
請求項1に記載の燃料タンクのチューブ接続部によれば、延出部の突起部と接続本体部の間にシール溝が形成されており、接続本体部に外嵌されるチューブと接続本体部間を液密にシールすることができると同時に、延出部と接続本体部の接触面間もシールすることができる。また、硬度の高いバリア部の先端側に爪部が形成されていることから、チューブの内周面に爪部が食い込んで、チューブが抜けにくい構造になっている。なお、本発明に係る燃料タンクのチューブ接続部では、接続本体部は溶着可能材料であるため、タンク本体に強固に熱溶着することができる。また、バリア部は耐燃料透過性に優れる材料であるため、燃料の透過を防止することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の燃料タンクのチューブ接続部において、前記延出部は、その軸方向に沿って前記爪部を複数有することを特徴とする。
請求項2に記載の燃料タンクのチューブ接続部によれば、チューブの内周面に複数の爪部が食い込んでチューブを固定するので、チューブの抜けを確実に防止することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の燃料タンクのチューブ接続部において、前記爪部は先端側から基端側に拡径するテーパ状に形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の燃料タンクのチューブ接続部によれば、チューブ内に爪部から挿入するときに、爪部が基端側に向けて拡径するテーパ状であるので、チューブを基端側に案内して接続しやすくなっている。
本発明に係る燃料タンクのチューブ接続部によれば、チューブとチューブ接続部のシール性を確保することができるとともに、チューブの抜けを防止することができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るチューブ接続部を有する燃料タンクの斜視図であり、図2は、図1に示すチューブ接続部の要部拡大断面図である。
図1に示すように、樹脂製の燃料タンクTは、燃料を貯留する樹脂製のタンク本体1に、このタンク本体1の開口を覆う蓋体2と、車体に開口する燃料給油口に接続されるチューブ6(図2参照)を接続するチューブ接続部3が取り付けられて構成されている。なお、本実施形態においては、チューブ接続部3がタンク本体1に取り付けられる方の端部を基端側、その他方の端部を先端側として、以下、説明するものとする。
図1に示すように、蓋体2には、タンク本体1内に設けられる図示しない燃料ポンプから供給される燃料を自動車のエンジンに供給する燃料供給通路4や、エンジンからの余剰燃料が還流する燃料戻し通路5などが一体的に固定されている。
図2に示すように、タンク本体1は、ブロー成形法により、表面層である外層1a及び内層1cと、外層1aと内層1cの間に介在する中間層1bを積層して形成されている。外層1a及び内層1cは、溶着可能材料である高密度ポリエチレン(以下、HDPEという。)等から形成され、中間層1bは耐燃料透過性に優れた材料であるポリアミド樹脂、ポリアセタール等から形成される。このように3層積層することで、溶着可能材料からなる外層1aに同種類の樹脂材料からなる構成部品を熱溶着することができ、かつ、耐燃料透過性に優れた中間層1bで、タンク本体1内の燃料の外部への透過を防止することができる。
図2に示すように、チューブ接続部3は、タンク本体1に、外方に突出するように取り付けられている。チューブ接続部3は、図示しない燃料給油口に一端が接続されたチューブ6の他端を接続するための接続部であり、タンク本体1に熱溶着によって取り付けられる接続本体部7と、接続本体部7の内周面を被覆するバリア部8とから構成される。ここで、接続されるチューブ6は、接続本体部7の外周の径より小さい弾性部材からなるものである。
接続本体部7は、溶着可能材料であるHDPE等からなり、チューブ6を接続するための管状部72と、管状部72の基端側に形成されるフランジ部71とを有している。フランジ部71には軸方向に突出する溶着部71aが形成されており、この溶着部71aがタンク本体1の外層1aに熱溶着によって取り付けられるようになっている。また、管状部72の先端側から少しオフセットした位置に径方向に突出する突起部72aが設けられている。
バリア部8は、耐燃料透過性に優れ、かつ、硬度の高い材料であるポリアミドからなり、接続本体部7の管状部72の内周面を覆う管状部82と、管状部82の基端側から連続してフランジ部71の内表面を被覆するフランジ部81と、管状部72の先端側から軸方向に延出する延出部83とを有している。このように、接続本体部7の内表面はバリア部8で全面的に被覆されているので、外部への燃料透過を防止できるようになっている。
延出部83は、チューブ6の挿入側であり、基端側に径方向に突出する突起部83aと、先端側に同じように径方向に突出する爪部83bとを有している。つまり、突起部83a及び爪部83bはチューブ6の内周面に臨むように形成されている。突起部83a及び爪部83bは、先端側から基端側に向けて拡径するテーパ状に形成されており、チューブ6内に先端側から挿入しやすくなっている。
突起部83aは、接続本体部7の管状部72の先端に隣接して、かつ径方向に突出しており、前記した突起部72aと一対となってシール溝11を外周方向に形成する。このシール溝11にOリング10を外嵌するため、チューブ6と管状部72間を液密にシールできるとともに、突起部83aと管状部72の先端の間の接着面もシールでき、接着面が剥離した場合であっても外部からの水滴等の侵入を防止することができる。なお、シール溝11には、Oリング10の他、各種のシール材を配置することができる。
爪部83bは、チューブ6の内周面に食い込むことで、チューブ6の抜けを防止している。つまり、爪部83bは、硬度の高い材料であるポリアミドから形成されているため、弾性部材からなるチューブ6内に圧入されてチューブ6が縮径すると、爪部83bがチューブ6の内周面に突き当たって食い込み、チューブ6の抜けを防止できる。
なお、チューブ6の抜けを防止するためには、突起部83aと爪部83bの間の間隔Lをある程度以上空けて設定するのが好ましい。間隔Lが短すぎると、突起部83aと爪部83bの間の凹部83cにチューブ6が咬み込まず、爪部83bがチューブ6の内周面に食い込まなくなるからである。
ちなみに、チューブ6の外周をクランプ等を用いて締め付けると、より確実にチューブ6の抜けを防止することができる。
このように構成されるチューブ接続部3は、2色成形法によって、接続本体部7とバリア部8を一体にして成形される。2色成形法によれば、異種材料からなる接続本体部7とバリア部8とを強固に接着することができる。従って、チューブ接続部3は、共にHDPEからなるタンク本体1の外層1aに接続本体部7を熱溶着することができ、また、接続本体部7の内周面を全面的に覆うバリア部8がポリアミドからなることから、タンク本体1内の燃料透過を防止することができる。
以上によれば、本実施の形態に係るチューブ接続部において、以下の作用効果を得ることができる。
まず、チューブ接続部3にチューブ6を接続するときは、バリア部8の爪部83b側からチューブ6の端部内に圧入する。爪部83bは先端側から基端側に拡径するテーパ状であるため、チューブ6を拡径しながら基端側に案内し、チューブ6を容易に接続することができる。
また、本実施の形態に係るチューブ接続部3によれば、シール溝11に外嵌するOリング10が、チューブ6との間のシール性を確保することができる。さらに、シール溝11は、突起部83aと突起部72aによって形成されているので、このシール溝11に外嵌するOリング10は、爪部83bと管状部72の先端の接着間もシールする。そのため、管状部72の先端側から爪部83b(延出部83)が剥離しても、この隙間からチューブ接続部3の内部に水滴等が侵入することを防止できる。
本実施の形態に係るチューブ接続部3によれば、チューブ6が接続されて収縮すると、硬度の高い爪部83bがチューブ6の内周面に食い込んで、チューブ6が先端側に引っ張られた場合でも爪部83bがその移動を制止するので、その抜けを防止することができる。
なお、本実施の形態は以下のように変形して実施することもできる。
前記した実施の形態では、爪部83bを一つしか形成しなかったが、延出部83の軸方向に沿って二以上形成することもできる。このように複数の爪部83bを設けることで、複数の爪部83bがチューブ6の内周面に食い込んでチューブ6の移動を制止するので、チューブの抜けを一層確実に防止することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態には限定されない。
本実施形態では、給油口に接続されるチューブ(いわゆるフィラーチューブ)のチューブ接続部3として説明したが、本発明は、種々のチューブを取り付けるための接続部について適用することができ、例えば、燃料供給通路4や、燃料戻し通路5等の接続部として用いることもできる。
本実施形態に係るチューブ接続部を有する燃料タンクの斜視図である。 図1に示すチューブ接続部の要部拡大断面図である。 従来例に係るチューブ接続部の断面図である。
符号の説明
1 タンク本体
2 蓋体
3 チューブ接続部
4 燃料供給通路
5 燃料戻し通路
6 チューブ
7 接続本体部
8 バリア部
10 Oリング
11 シール溝
71 フランジ部
71a 溶着部
72 管状部
72a 突起部
81 フランジ部
82 管状部
83 延出部
83a 突起部
83b 爪部
83c 凹部
L 間隔
T 燃料タンク

Claims (3)

  1. 溶着可能材料で形成されタンク本体に溶融結合される管状の接続本体部と、
    耐燃料透過性に優れ、かつ硬度の高い材料から前記接続本体部の内表面に被覆形成されたバリア部と、
    を備える燃料タンクのチューブ接続部であって、
    前記バリア部は前記接続本体部の先端部から軸方向に沿って延出する延出部を有し、前記延出部は、その軸方向基端側に径方向外方に突出して前記接続本体部との間にシール溝を形成する突起部と、その軸方向先端側に径方向外方に突出する爪部と、を有することを特徴とする燃料タンクのチューブ接続部。
  2. 前記延出部は、その軸方向に沿って前記爪部を複数有することを特徴とする請求項1に記載の燃料タンクのチューブ接続部。
  3. 前記爪部は先端側から基端側に拡径するテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料タンクのチューブ接続部。
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