JP2006218900A - 燃料タンクの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料による膨潤率の差に起因したジョイント部や内筒部での無理な負荷の発生を抑制可能な燃料タンクの構造を提供する。
【解決手段】樹脂製のタンク本体１の開口部１ｃ周りに取り付けられるジョイント部３と、ジョイント部３の内周面に接面し、タンク本体１に内蔵される内筒部４とを備え、両者の接面部５周りが互いに燃料による膨潤率の異なる材料で成型されている燃料タンクの構造であって、接面部５の少なくとも一端側は、軸方向に対して傾斜する相互の傾斜面６をもって接面し、ジョイント部３と内筒部４とは、タンク本体１内の燃料により膨潤した際、相互の傾斜面６が軸方向及び径方向の相対変位を伴って互いに密着するように構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等に搭載される燃料タンクの構造に関するものである。

自動車に搭載される燃料タンクは、防錆性や軽量化等の観点から近年ではブロー成型による樹脂製のタイプのものが主流となっている。通常、燃料タンクには、液面上の空間の燃料蒸発ガスを燃料タンク外へ導出して燃料タンクの内圧を一定に保つためのベントバルブや、フィラーチューブに接続される燃料給油バルブ（逆流防止バルブ）等の各種の構成部品が取り付けられており、樹脂製の燃料タンクの場合には、製造工程の簡略化の観点から、これらの構成部品と燃料タンクとは熱溶着方式で取り付けられる場合が多い。

図５は従来の燃料タンクの一部を側断面視した図である。燃料としてのガソリンを貯留するタンク本体１０１の側部には開口部１０１ａが形成されており、この開口部１０１ａを挿通するように燃料給油バルブ１０２がタンク本体１０１に取り付けられる。燃料給油バルブ１０２は、タンク本体１の外側における開口部１０１ａの周縁部に熱溶着によって固設されるジョイント部１０３と、このジョイント部１０３の内周面に接面する内筒部１０４とを備える。内筒部１０４の端部（図における左側）には図示しないバルブ機構が内蔵されている。

ジョイント部１０３は、外周側において、熱溶着可能な材質であるＰＥ（ポリエチレン）で形成された熱溶着層１０３ａと、内周側において、ＨＣ（炭化水素）の不透過性に優れたＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）で形成されたＨＣバリア材層１０３ｂとを有する。タンク本体１０１内のＨＣ（炭化水素）に関するタンク外への透過はこのＨＣバリア材層１０３ｂにより抑制される。これらの層は二色成型により形成されることで、一体的なジョイント部１０３を構成するものである。一方、内筒部１０４はＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）により形成されている。

なお、燃料給油バルブ１０２の他の構造例としては、特許文献１に記載されている。
特開２００３−２０７４号公報（図１）

ＨＣバリア材層１０３ｂの材料であるＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）と、内筒部１０４の材料であるＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）とは、ガソリンによる膨潤率が互いに異なり、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）の方が膨潤率が大きい。つまり、ＨＣバリア材層１０３ｂの方が内筒部１０４よりも、燃料給油バルブ１０２の軸方向に関する変形量が大きいこととなる。しかしながら、図５に示すように、ＨＣバリア材層１０３ｂの両端が、抜け止めとして形成される内筒部１０４の対面部１０４ａ及び鉤爪部１０４ｂに当接する構造の場合には、前記変形量の逃げ場がなく、その結果、ＨＣバリア材層１０３ｂの端部や内筒部１０４の対面部１０４ａ、鉤爪部１０４ｂに無理な負荷が加わりやすくなる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、燃料による膨潤率の差に起因したジョイント部や内筒部での無理な負荷の発生を抑制可能な燃料タンクの構造を提供することを目的としている。

本発明は、前記課題を解決するため、樹脂製のタンク本体の開口部周りに取り付けられるジョイント部と、このジョイント部の内周面に接面し、前記タンク本体に内蔵される内筒部とを備え、両者の接面部周りが互いに燃料による膨潤率の異なる材料で成型されている燃料タンクの構造であって、前記接面部の少なくとも一端側は、軸方向に対して傾斜する相互の傾斜面をもって接面し、前記ジョイント部と前記内筒部とは、前記タンク本体内の燃料により膨潤した際、前記相互の傾斜面が軸方向及び径方向の相対変位を伴って互いに密着するように構成されていることを特徴とする燃料タンクの構造とした。

この構造によれば、膨潤率の差に起因するジョイント部と内筒部との変形量の差が、相互の傾斜面が軸方向及び径方向に相対変位することで吸収され、かつ互いの傾斜面が密着するように作用するので接面部に対するシール性も確保される。

本発明によれば、膨潤率の差に起因するジョイント部と内筒部との変形量の差が傾斜面において吸収されるので、ジョイント部や内筒部に無理な負荷が加わりにくくなる。

以下の形態では、自動車に搭載される樹脂製の燃料タンクにおいて、給油用のフィラーチューブに接続する燃料給油バルブに本発明を適用した場合について説明する。

図１は燃料タンクＴの側面説明図である。燃料タンクＴは燃料であるガソリンを貯留する樹脂製のタンク本体１を備え、タンク本体１の側部には燃料給油バルブ２が取り付けられている。燃料給油バルブ２は、タンク本体１の側部に形成された開口部１ｃの外側周縁部に取り付けられるジョイント部３と、一端側（図１における左端側）に図示しないバルブ機構を内蔵し、他端側がジョイント部３の内側に位置して、タンク本体１に内蔵される筒形状の内筒部４とを備えている。なお、前記バルブ機構は、タンク本体１側からフィラーチューブＨ側への燃料の逆流を防止する機能を担うものである。

図２は図１におけるＡ部の詳細図である。タンク本体１は、例えばＨＣ（炭化水素）の不透過性に優れたＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）等からなるＨＣバリア材層１ｂを、熱溶着可能な材質、例えばＰＥ（ポリエチレン）等からなる熱溶着層１ａで挟んだ断面形状となっている。

燃料給油バルブ２において、ジョイント部３は、タンク本体１の開口部１ｃの外側周縁部に熱溶着によって取り付けられるフランジ部３ａと、このフランジ部３ａからタンク本体１の外側に向けて形成され、フィラーチューブＨ（図１）が外嵌するチューブ接続管部３ｂとを有した形状からなる。フランジ部３ａと、チューブ接続管部３ｂの外周面側の部位とは、熱溶着可能な材質、例えばＰＥ（ポリエチレン）等により熱溶着層３ｃとして形成される。一方、フランジ部３ａにおけるタンク本体１の内部に臨む面側と、チューブ接続管部３ｂの内周面とにわたって連続的に形成される部位は、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）等、ＨＣ（炭化水素）の不透過性に優れた材質からなり、ＨＣバリア材層３ｄとして形成される。タンク本体１内のＨＣ（炭化水素）に関するタンク外への透過はこのＨＣバリア材層３ｄにより抑制される。以上の熱溶着層３ｃとＨＣバリア材層３ｄとは二色成型により形成されることで、一体的なジョイント部３を構成するものである。

図３は図２におけるＢ部の拡大図である。内筒部４は、ジョイント部３の内周面、具体的にはチューブ接続管部３ｂの内周面に接面するように形成される。また、タンク本体１の外部に位置する先端には、径外方向に向けて突出する鉤状の鉤爪部４ａが形成されており、この鉤爪部４ａがチューブ接続管部３ｂの先端に当接している。内筒部４は、例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の非溶着部材により形成されている。本実施形態では、ジョイント部３と内筒部４とを一体成型として形成しており、ジョイント部３に対してＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）をインサートする、いわゆるインサート成型により燃料給油バルブ２の筐体全体を一体的に形成している。

ここで、ＨＣバリア材層３ｄの材料であるＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）と、内筒部４の材料であるＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）とは、ガソリンによる膨潤率が互いに異なり、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）の方が膨潤率が大きい。つまり、ジョイント部３と内筒部４とは、その接面部５周りにおいて互いに燃料による膨潤率の異なる材料で成型されている。

本発明は、接面部５の、燃料給油バルブ２の軸方向に関する少なくとも一端側が、前記軸方向に対して傾斜する相互の傾斜面６をもって接面するようにし、ジョイント部３と内筒部４とが、タンク本体１内の燃料（ガソリン）により膨潤した際、相互の傾斜面６が燃料給油バルブ２の軸方向及び径方向の相対変位を伴って互いに密着するように構成したことを主な特徴とする。

傾斜面６の形成箇所であるところの「接面部５の、燃料給油バルブ２の軸方向に関する少なくとも一端側」として、図３ではタンク本体１内に臨む側とした場合を示しており、この場合、傾斜面６はタンク本体１内に向かうにしたがい、径外方向に変位する面として形成され、全周にわたって形成されるものである。

このように、ジョイント部３と内筒部４との間に傾斜面６を介在させる構成とすれば、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）からなる内筒部４に対し、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）よりも膨潤率の高いＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）からなるＨＣバリア材層３ｄが軸方向に変形（膨潤）した場合、その変形量は、相互の傾斜面６が軸方向及び径方向に相対変位することで吸収される。具体的には、ＨＣバリア材層３ｄの傾斜面６が内筒部４の傾斜面６に沿って図における左側に移動する。つまり、膨潤率の差に基づくジョイント部３側の変形分を傾斜面６で逃がす構造としたものである。その際、ジョイント部３側の傾斜面６が内筒部４側の傾斜面６を押すように摺接するので、互いの傾斜面６が密着するように作用し、これにより接面部５に対するシール性も確保される。勿論、傾斜面６は、内筒部４に対するジョイント部３の抜け止めの機能も担う。

以上によれば、ジョイント部３（ＨＣバリア材層３ｄ）の他端側が内筒部４の鉤爪部４ａによって軸方向に関して変位規制されている場合であっても、一端側の傾斜面６において軸方向に関して変位が許容されるので、ジョイント部３や内筒部４に無理な負荷が加わりにくくなる。

図４は、傾斜面６の形成箇所であるところの「接面部５の、燃料給油バルブ２の軸方向に関する少なくとも一端側」を、タンク本体１外に臨む側とした場合の変形例の説明図である。この場合、傾斜面６はタンク本体１外に向かうにしたがい、径外方向に変位する面として形成される。この変形例においても、ジョイント部３（ＨＣバリア材層３ｄ）の軸方向の変形分を傾斜面６で逃がすことが可能となり、ジョイント部３や内筒部４に無理な負荷が加わりにくくなる。

以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、ジョイント部３と内筒部４とがそれぞれ別体の部材として構成されている場合であっても適用可能である。また、傾斜面６の形成箇所は、接面部５の、燃料給油バルブ２の軸方向に関する両端に設けてもよい。また、燃料タンクＴとしては、自動車用に限られず船舶等に搭載される燃料タンクでもよい。さらに、ジョイント部３と内筒部４との要件を満たしていれば、適用対象は燃料給油バルブ２に限定されず、その他のバルブ等も含まれる。

燃料タンクの側面説明図である。 図１におけるＡ部の詳細図である。 図２におけるＢ部の拡大図である。 傾斜面の形成箇所を変更した場合の変形例を示す説明図である。 従来の燃料給油バルブを示す概略図である。

符号の説明

１ タンク本体
１ｃ 開口部
２ 燃料給油バルブ
３ ジョイント部
４ 内筒部
５ 接面部
６ 傾斜面
Ｔ 燃料タンク

Claims (1)

1. 樹脂製のタンク本体の開口部周りに取り付けられるジョイント部と、このジョイント部の内周面に接面し、前記タンク本体に内蔵される内筒部とを備え、両者の接面部周りが互いに燃料による膨潤率の異なる材料で成型されている燃料タンクの構造であって、
   前記接面部の少なくとも一端側は、軸方向に対して傾斜する相互の傾斜面をもって接面し、
   前記ジョイント部と前記内筒部とは、前記タンク本体内の燃料により膨潤した際、前記相互の傾斜面が軸方向及び径方向の相対変位を伴って互いに密着するように構成されていることを特徴とする燃料タンクの構造。

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