JP2006118412A - 燃料タンクの燃料蒸気配管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】
燃料タンク内に配設される樹脂チューブであって、タンク内に配設するとき、加熱による曲げ加工を必要とせず、樹脂チューブや燃料タンクの寸法誤差、組付け誤差があっても容易に取付けることができるようにした燃料タンクの燃料蒸気配管構造を提供する。
【解決手段】
この燃料タンクの燃料蒸気配管構造は、燃料タンク５０内の燃料蒸気を通過させると共に、燃料の液面が上昇したときには通路を遮断するカットバルブ１０と、このカットバルブ１０に一端を接続され、燃料蒸気をキャニスターに送る配管に他端を接続された樹脂チューブ３０とを有する。樹脂チューブ３０は、燃料タンク５０内に配設され、かつ、軸方向の少なくとも一部に、軸方向に沿った断面が波形をなすコルゲート部３２を有している。そのため、樹脂チューブ３０を適宜曲げて、燃料タンク５０内に簡単にカットバルブ１０を取付けることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の燃料タンクの燃料蒸気配管構造に関し、特に樹脂チューブを用いて燃料タンク内にカットバルブ等に連結された配管を簡単に取付けることができる燃料タンクの燃料蒸気配管構造に関する。

自動車の燃料タンクには、燃料タンク内の圧力が所定値を超えたときに燃料蒸気を燃料タンクの外部に配設されたキャニスターに逃がすと共に、自動車の傾き等により燃料の液面が上昇したときには、燃料蒸気の通路を遮断して燃料が燃料タンク外に漏れることを防止するカットバルブが取付けられている。

このカットバルブと、燃料タンク外部のキャニスターとの接続配管として、従来は、ゴムチューブや、金属チューブ等が用いられていたが、近年、軽量で取り扱い性もよい樹脂チューブが用いられるようになってきた。

例えば、下記特許文献１には、自動車配管用樹脂チューブとして、６，６−ナイロンと６−ナイロンと可塑剤とを所定の組成で含有する樹脂組成物で形成したものが開示されている。この自動車配管用チューブは、耐熱性、耐燃料性、耐油性等の性能に優れ、燃料タンク内に組み込まれる燃料蒸気配管等に用いられることが記載されている。

一方、下記特許文献２には、例えばラジエターとエンジンとを連結する配管として、軸方向に沿った断面が波形をなすコルゲート部を有し、該コルゲート部の周方向複数箇所に、軸方向に連続する平坦部を設けたプラスチックホースが開示されている。
特開２００３−４９９７６号公報 特開２０００−３２０７４２号公報

上記特許文献１の樹脂チューブは、６，６−ナイロンと６−ナイロンと可塑剤とを所定の組成で含有する樹脂組成物で形成したことにより、金属タンク内に配設した後、金属タンクの焼付け塗装を行って、高温状態にさらされても、十分な耐久性を付与することができるが、ゴムチューブと比べて柔軟性に乏しいので、自在に曲げることは難しかった。そのため、樹脂チューブを一旦加熱して軟化させてから曲げていたので、加熱曲げ工程の分だけ工数が多く煩雑であり、取付け作業性の点で問題があった。また、熱曲げ加工を行っても、塗装乾燥時の熱で曲げ戻りが生じて、チューブ全体が歪み、目的の曲げ形状を保持することが難しかった。

また、特許文献１の樹脂チューブでは、カットバルブや管継手やチェックバルブ等に予め連結してユニット化しておき、これらを燃料タンク内壁に同時に装着しようとしたときに、樹脂チューブや燃料タンクの寸法誤差や、配管時のチューブ差し込み量の変動などにより、チューブが短すぎて取付けができなかったり、チューブが長すぎてたるみを生じたりすることがあった。

一方、上記特許文献２のプラスチックホースは、コルゲート部が形成されているため、平坦なものよりも曲げ易くなっている。しかしながら、上記特許文献２のホースは、ラジエターホースなどに適用することを目的としており、ホース内の流体の圧力や熱によってホースが伸びてしまうことを防止するため、コルゲートの周方向の一部に平坦部を形成するなど、特殊な形状とすることが要求されるものであった。

したがって、本発明の目的は、燃料タンク内に配設される樹脂チューブであって、タンク内に配設するとき、加熱による曲げ加工を必要とせず、樹脂チューブや燃料タンクの寸法誤差、組付け誤差があっても容易に取付けることができるようにした燃料タンクの燃料蒸気配管構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、燃料タンク内の燃料蒸気を通過させると共に、燃料の液面が上昇したときには通路を遮断するカットバルブと、このカットバルブに一端を接続され、前記燃料蒸気をキャニスターに送る配管に他端を接続された樹脂チューブとを有する燃料タンクの燃料蒸気配管構造において、前記樹脂チューブは、燃料タンク内に配設され、かつ、軸方向の少なくとも一部に、軸方向に沿った断面が波形をなすコルゲート部を有していることを特徴とする燃料タンクの燃料蒸気配管構造を提供するものである。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記樹脂チューブは、６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物からなる燃料タンクの燃料蒸気配管構造を提供するものである。

本発明の燃料タンクの燃料蒸気配管構造によれば、カットバルブと、燃料蒸気をキャニスターに送る配管とを接続する樹脂チューブの一部にコルゲート部を形成したので、該コルゲート部において樹脂チューブが曲がりやすくなり、従来の樹脂チューブのような加熱曲げ工程の必要がなく、樹脂チューブを燃料タンクの形状に合わせて適宜曲げることができるので、燃料タンク内に簡単に取付けることができ、取付け作業性が向上する。

また、各部品の寸法誤差や組付け誤差によって、樹脂チューブの長さが足りなくなった場合でもコルゲート部が軸方向に伸びてカットバルブ等に接続でき、一方、樹脂チューブの長さが余った場合でも、コルゲート部が余剰長さ分を吸収するので、他部品に干渉したり、途中の部分が垂れ下がって燃料が溜まりやすくなったりすることがなくなる。

更に、部分的にコルゲート部にする事で、樹脂チューブ全体の湾曲を防ぎ、目的の部位のみ、曲げ形状を保持することができる。

また、自動車の走行に伴って振動が発生しても、コルゲート部がその振動を吸収するので、カットバルブと樹脂チューブとの接続部において、過度の応力が加わることがなく、チューブ接続部でのシール性を確保することができる。

以下、図１〜５を参照して、本発明の燃料タンクの燃料蒸気配管構造の一実施形態を説明する。

この燃料タンクの燃料蒸気配管構造（以下、配管構造という）は、図１に示されるように、燃料タンク５０内に配設される一対のカットバルブ１０，１０と、この一対のカットバルブ１０，１０を配設した際に、ほぼ中央に位置する管継手２０と、一対のカットバルブ１０，１０と管継手２０とを接続する樹脂チューブ３０と、管継手２０を図示しない外部配管に接続する連結チューブ４０とで主に構成されている。なお、燃料タンク５０の材質は特に限定されず金属製でも樹脂製でもよいが、この実施形態では金属製である。本発明は、特に金属製の燃料タンク内に配設される配管構造に好適である。

カットバルブ１０は、図２を併せて参照すると、弁ケース１１と、弁ケース１１下面の開口部を閉塞するキャップ１２と、弁ケース１１上面の開口部を閉塞するキャップ１３とで構成される。また、弁ケース１１の上壁には、隙間１７ｂを介して、上壁に対して平行に伸びる舌片状の係合片１７が延出されている。この係合片１７の先端部には下方に突出する爪部１７ａが形成されている。そして、燃料タンク５０にスポット溶接等により固着されたブラケット５１の底壁５１ａのコ字状の切欠き部に、弁ケース１１に形成された係合片１７を差し込んでいく。すると、弁ケース１１に形成された隙間１７ｂに、ブラケット５１が入り込み、係合片１７先端の爪部１７ａが、ブラケット５１の底壁５１ａの端縁に係合して、カットバルブ１０が燃料タンク７０に取付けられる。

そして、常時は、燃料タンク５０内の燃料蒸気を接続管部１６を通して、樹脂チューブ３０に流出して管継手２０に送る。一方、自動車の横揺れ等により燃料液面が上昇し、フロート弁１４が燃料に浸漬されると、該フロート弁１４は、自身の浮力とスプリング１５の付勢力とにより浮き上がり、その弁頭１４ａにより開口部１１ａを閉塞して、燃料が接続管部１６へ流出することを防止する。

管継手２０は、図４、５を併せて参照すると、本体部２１と、本体部２１の一端から同軸上に突出した接続管部２２と、本体部２１の他端からＴ字状に突出した一対の接続管部２３、２３とを有している。本体部２１内には、図示しないチェックバルブが内蔵されており、燃料タンク５０内の圧力が所定値を超えたときに、弁が開いて燃料蒸気が通過できるようになっている。そして、各樹脂チューブ３０の一端は、対応するカットバルブ１０の接続管部１６に接続され、各樹脂チューブ３０の他端は、管継手２０の接続管部２３、２３に接続されている。このため、燃料タンク５０内の燃料蒸気は、カットバルブ１０及び樹脂チューブ３０を通って、管継手２０に流入するようになっている。

そして、燃料タンク５０内の圧力が高まって管継手２０の本体部２１に内蔵されたチェックバルブが開くと、管継手２０に流入した燃料蒸気が管継手２０を通過し、連結チューブ４０を通って図示しない外部配管に流出する。

連結チューブ４０の端部には、コネクター４１が接続されており、該コネクター４１の係合部４１ａに、図示しない外部配管の燃料タンク内に挿入された配管部が係合して接続され、キャニスターに燃料蒸気を送るようになっている。なお、チェックバルブを燃料タンク５０の外部配管内に設け、管継手２０は、燃料蒸気を通過させるだけの機能としてもよい。なお、コネクター４１は、圧入、インサート成形等の方法で、連結チューブ４０の端部に取付けられる。この実施形態の場合、コネクター４１に形成された接続管部４１ｂが圧入されて、連結チューブ４０とコネクター４１とが接続される。

また、管継手２０の本体部２１の外壁には、本体部２１壁部から立設されて、その先端から本体部２１側に向けて錨状に伸びた係合脚を有するクリップ２４が一体に形成されている。このクリップ２４を、燃料タンク５０にスポット溶接等により固着されたブラケット５２の底壁５２ａの取付け孔に挿入し、該取付け孔の裏面周縁に係合させることにより、管継手２０が燃料タンク５０に取付けられるようになっている。

上記樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０の材質は、特に限定されないが、特に金属製の燃料タンクに用いる場合には、６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物からなることが好ましい。６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物を用いることにより、チューブの耐熱性を向上させることができ、カットバルブ１０、管継手２０、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０を燃料タンク５０内に取付けた後に、燃料タンクの塗装、乾燥工程時に１８０℃程度の高温雰囲気化に曝されても、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０の熱変形を防止することができる。なお、カットバルブ１０及び管継手２０の材質としては、芳香族ナイロン、６，６−ナイロン、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタート）等が好ましく使用される。

更に、カットバルブ１０、管継手２０、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等を含有させて補強した樹脂で形成してもよい。また、６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物を用いる場合、更に可塑剤等の各種添加剤を混合してもよい。このような可塑剤としては、例えば、スルホンアミド誘導体、スルホン酸エステル誘導体、リン酸エステル誘導体、ホスファゼン誘導体、カルボン酸アミド誘導体、カルボン酸エステル誘導体より選ばれた１種又は２種以上の化合物が好ましく用いられる。

そして、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０は、図３に示すように、平坦部３１と、コルゲート部３２とを有している。コルゲート部３２は、軸方向に沿った断面が波形をなしている。より具体的には、外側から見て環状に突出する山部３２ａと、環状にへこんだ谷部３２ｂとが所定間隔で交互に繰り返す、いわゆる蛇腹形状をなしている（図３中の部分拡大図参照）。平坦部３１には、例えば、燃料タンク５０の壁面に固着されるクリップ等を装着でき、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０を安定して取付けることができる。更に、平坦部３１には、所定間隔をおいて環状突部３１ａが設けられており、チューブ成形時に、金型とチューブとが滑ることを防止し、安定して成形可能としている。なお、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０の両端部は、接続管部１６、２２、２３、４１ｂとの接続を容易とするため、平坦部３１とされている。また、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０の内径は、カットバルブ１０の接続管部１６、管継手２０の接続管部２２，２３、更にコネクター４１の接続管部４１ｂの外径よりもやや小さく成形され、接続管部１６、２２、２３、４１ｂに圧入できるようになっている。

このような樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０は、押出し成形、ブロー成形等によって成形できる。生産性等の観点から、押出し成形した後、コルゲート部３２を金型で成形する方法が好ましく採用される。より具体的には、押出し成形機のダイから上記樹脂材料を押出して、その後、無端ベルト状の回転移動する一対の金型でチューブを押えて、内側からの加圧及び／又は外側からの吸引によって、チューブ周壁を金型内面に押圧することにより、軸方向の少なくとも一部にコルゲート部３２を形成できる。

次に、本発明の燃料タンクの燃料蒸気配管構造の作用について説明する。

まず、カットバルブ１０及び管継手２０を燃料タンク５０に取付ける前に、燃料タンク５０内の上壁に、カットバルブ１０取付け用の一対のブラケット５１、及び、管継手２０取付け用のブラケット５２を、スポット溶接等によって所定角度で取付けておく。そして、カットバルブ１０の接続管部１６と、管継手２０の接続管部２３，２３とを、樹脂チューブ３０でそれぞれ接続し、更に、管継手２０の接続管部２２と、コネクター４１とを連結チューブ４０により接続する。このとき樹脂チューブ３０、連結チューブ４０の差込しろによって、樹脂チューブ３０、連結チューブ４０による接続長さには、多少のバラツキが発生する。

こうして、カットバルブ１０、管継手２０、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０を予め組付けておき、燃料タンク５０のブラケット５１にカットバルブ１０を嵌着させ、ブラケット５２に管継手２０を嵌着させる。

このとき、従来は、樹脂チューブを一旦加熱して、軟化させてから曲げておき、その後に、カットバルブ等の接続管を圧入して、樹脂チューブとカットバルブ等を接続していた。

しかしながら、本発明の配管構造によれば、樹脂チューブ３０の一部にコルゲート部３２を形成したので、このコルゲート部３２において樹脂チューブ３０を容易に曲げることができる。このため、樹脂チューブを加熱して曲げる工程が必要なくなり、樹脂チューブ３０を燃料タンク５０の形状に合わせて適宜曲げることができるので、燃料タンク５０内に簡単にカットバルブ１０及び管継手２０を取付けることができ、取付け作業性が向上するようになる。

また、樹脂チューブ３０が所定寸法よりも短かったり、長かったりしても問題がなくなる。例えば、樹脂チューブ３０が短く形成された場合には、コルゲート部３２が軸方向に伸びるので、樹脂チューブ３０の長さが足りなくて取付けができなくなるといった事態を生じさせず、余裕をもってしっかりと取付けることができ、樹脂チューブ３０の抜け外れ等を防止して、カットバルブ１０と樹脂チューブ３０とのシール性を向上させて、確実に燃料タンク５０内に取付けることができる。一方、樹脂チューブ３０が長く形成された場合には、コルゲート部３２が余剰長さ分を吸収するので、他の部品に干渉したり、樹脂チューブ３０の途中の部分が垂れ下がって、内に燃料が溜まりやすくなったりすることがなくなる。

更に、樹脂チューブ３０自体の寸法バラツキのみならず、上述した樹脂チューブ３０の差込しろによる接続長さのバラツキや、カットバルブ１０や、管継手２０、或いは燃料タンク５０等の寸法にバラツキがあっても、上述のように樹脂チューブ３０のコルゲート部３２により、それらの寸法バラツキを吸収して、燃料タンク５０内にカットバルブ１０及び管継手２０をしっかりと取付けることができる。

また、部分的にコルゲート部３２としたので、樹脂チューブ全体の湾曲を防ぎ、目的の部位のみ、曲げ形状を保持することができる。

更に、自動車が凹凸路面を走行したりした場合に振動等が発生するような状態であっても、樹脂チューブ３０のコルゲート部３２が、その振動を吸収するので、カットバルブ１０の接続管部１６、及び管継手２０の接続管部２３に、過度の応力が加わることがなく、チューブ接続部でのシール性を確保することができる。

このように、樹脂チューブ３０にコルゲート部３２を設けることにより、樹脂チューブ３０や、カットバルブ１０等の寸法バラツキ、更には、振動等を吸収するので、信頼性の高い燃料タンクの燃料蒸気配管構造を得られるようになる。

更に、カットバルブ１０、管継手２０を燃料タンク５０内に取付けた後に、燃料タンク５０の塗装、乾燥工程時に１８０℃程度の高温雰囲気化に曝される場合であっても、樹脂チューブ３０を６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物で形成することにより、コルゲート部３２を有するチューブであっても変形を防止できる。

なお、樹脂チューブ３０のみならず、連結チューブ４０にもコルゲート部３２を形成したので、上述した樹脂チューブ３０と同等の効果が得られる。

以上説明した実施形態の作用効果を下記に簡単に説明する。

すなわち、本発明によれば、樹脂チューブの一部にコルゲート部を形成したので、樹脂チューブを曲げやすく、燃料タンク内にカットバルブや管継手を簡単に取付けることができる。また、樹脂チューブが短かったり長かったりしても、コルゲート部が、その寸法バラツキを吸収するので問題なく取付けることができ、部分的にコルゲート部とすることで熱曲げ加工がなくても、狙いの部位に曲げ形状を形成し、熱負荷後も曲げ形状を保持できる。更に、振動発生時でもコルゲート部がその振動を吸収して、チューブ接続部でのシール性を低下させることがなく、信頼性の高い燃料タンクの燃料蒸気配管構造を得られる。

更に、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０を、６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物で形成することにより、燃料タンクの塗装、乾燥工程時に１８０℃程度の高温雰囲気化に曝されても、樹脂チューブ３０及び連結チューブ４０の熱変形を防止する。

なお、上記実施形態ではカットバルブ１０は２つ用いられているが、１つでも、或いは２個以上でもよい。

本発明は、樹脂チューブを曲げやすくして、燃料タンク内に簡単にカットバルブ等を取付けることができ、樹脂チューブ等の寸法バラツキがあってもカットバルブ等に確実に接続でき、信頼性の高い燃料タンクの燃料蒸気配管構造として利用することができる。

本発明の燃料タンクの燃料蒸気配管構造の一実施形態を示す全体の斜視図である。 同燃料タンクの燃料蒸気配管構造を構成するカットバルブの図５のＡ―Ａ矢視線に沿った断面図である。 同燃料タンクの燃料蒸気配管構造を構成する樹脂チューブの正面図及び部分拡大図である。 同燃料タンクの燃料蒸気配管構造の斜視図である。 同燃料タンクの燃料蒸気配管構造の平面図である。

符号の説明

１０ カットバルブ
１６ 接続管部
２０ 管継手
２２、２３ 接続管部
３０ 樹脂チューブ
３１ 平坦部
３２ コルゲート部
４０ 連結チューブ
５０ 燃料タンク

Claims (2)

1. 燃料タンク内の燃料蒸気を通過させると共に、燃料の液面が上昇したときには通路を遮断するカットバルブと、このカットバルブに一端を接続され、前記燃料蒸気をキャニスターに送る配管に他端を接続された樹脂チューブとを有する燃料タンクの燃料蒸気配管構造において、
   前記樹脂チューブは、燃料タンク内に配設され、かつ、軸方向の少なくとも一部に、軸方向に沿った断面が波形をなすコルゲート部を有していることを特徴とする燃料タンクの燃料蒸気配管構造。
2. 前記樹脂チューブは、６，６−ナイロン、又は、６−ナイロンと６，６−ナイロンとを含有する樹脂組成物からなる請求項１記載の燃料タンクの燃料蒸気配管構造。

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