JP2008230578A - 燃料タンク装着部品 - Google Patents

Abstract

【課題】締結部材の締結力による変形を防止してシール性の低下を防止する。
【解決手段】外筒部11の端面に当接して外側部材１の軸方向の移動を規制するフランジ部30と、内筒部20と係合して内側部材２の軸方向の移動を規制する内筒係合部31と、を備えた金属カラー３を内筒部20に挿入した。
締結部材の締結時には外筒部11の内周表面と内筒部20の外周表面とが全周で当接し、抜けの問題も無い。
【選択図】 図２

Description

本発明は、逆流防止バルブなど、自動車の燃料タンクに固定される燃料タンク装着部品に関する。

自動車の燃料タンクには、逆流防止バルブ、エバポ回路用バルブなどの各種バルブ装置が取り付けられている。また近年、燃料タンクの樹脂化が進み、これらのバルブ装置は溶着によって樹脂製燃料タンクに接合されるのが一般的である。

例えば燃料タンク内の燃料が給油パイプ内へ逆流するのを防止するための逆流防止バルブは、燃料タンクと給油パイプとの間に介装されている。特開平11−078549号公報には、弁体に上流側に向かって伸長するガイド突起を形成した逆流防止バルブが記載されている。この種の逆流防止バルブは、燃料タンクの開口を覆うとともに給油ホースが締結されるカバーと、カバーと結合され燃料タンク内に突出するケースと、ケース内に移動自在に収納された弁体と、から構成されている。

カバーは、一般に熱溶着によって燃料タンクと接合される。そのためカバーは、燃料タンクの外表面を構成する樹脂と溶着可能な樹脂から形成する必要があり、高密度ポリエチレンなどから形成されている。一方ケースは、弁体を収納して組み付ける必要性からカバーとは別体に形成され、爪係合などの機械的手段によってカバーと一体化される。したがってケースは、樹脂種の選択肢が広いので、燃料によって膨潤しにくいポリアセタール、ポリアミドなどから形成されている。そしてケースとカバーとの間にはオーリングが介装され、燃料の漏れをシールしている。

カバーの筒部は給油ホースに挿入され、給油ホースの外周部からクランプなどによって締結される。このとき、締結力によって筒部が変形するのを防止するために、筒部内には金属カラーが挿入されるのが一般的である。しかし金属カラーを筒部の内周に固定するためには、溶着かしめ等の手段を用いる必要があり、工数が多大となるという問題がある。

そこで特開2005−127501号公報には、カバーの筒部の内周に係合する外爪を先端にもつ第１弾性係止片と、金属カラーの上端部に係合する内爪をもつ第２弾性係止片と、をケースに形成したバルブが記載されている。このバルブによれば、カバーとケースとを係合固定することができ、かつ溶着かしめ等を用いることなく金属カラーを固定することができる。
特開平11−078549号 特開2005−127501号

ところが特開2005−127501号公報に記載のバルブにおいては、第２弾性係止片(48)が撓み変形するために、接続管部(22)の内壁に凹部(28)が必要となる。そのため接続管部(22)を燃料供給管(72)に挿入し、その外周側からホースバンド(73)を締結した際に、接続管部(22)が歪に変形してシール性が低下する可能性がある。

また第１弾性係止片(46)と第２弾性係止片(48)との間には、両者をそれぞれ弾性変形可能とするための隙間が存在し、その隙間から燃料がカバーの筒部に接触する。すると、高密度ポリエチレンなどから形成されたカバーは、燃料によって膨潤し易いために、接続管部(22)が膨潤して内径が拡径し、第２弾性係止片(48)との間隔が増大することによって、ホースバンド(73)の締結力による接続管部(22)の変形がさらに増大する場合もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、難膨潤性又は非膨潤性の樹脂からなる内側部材の内筒部を外側部材の外筒部内に挿入することで外筒部の膨潤を抑制しつつ、外筒部と内筒部との軸方向の相対移動を確実に規制するとともに、締結部材の締結力による変形を防止してシール性の低下を確実に防止することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の燃料タンク装着部品の特徴は、樹脂製の燃料タンクの開口周縁部に気密に接合される鍔部と、燃料タンク内と連通し一端部が鍔部の表面から突出して燃料タンクの外方へ伸びる外筒部と、を有する外側部材と、
燃料に対して難膨潤性又は非膨潤性の樹脂から形成され、外筒部に挿入された内筒部と、内筒部から燃料タンク内に延びるケース部と、よりなる内側部材と、
内筒部に挿入された金属カラーと、を含んでなり、
外筒部の外周にホースが挿通されホースの外周面から締結部材によって締結されることで、締結部材と金属カラーとの間でホース、外筒部、内筒部が挟持固定される燃料タンク装着部品であって、
外筒部の内周表面と内筒部の外周表面とが全周で当接し、
金属カラーは、外筒部の端面に当接して外側部材の軸方向の移動を規制するフランジ部と、内筒部と係合して内側部材の軸方向の移動を規制する内筒係合部と、を備え、外側部材と内側部材とは金属カラーによって軸方向の相対移動が規制されていることにある。

フランジ部は、外筒部と係合して外筒部の径方向の膨張を規制する外筒係合部をもつことが望ましい。

また外側部材は鍔部から外筒部と反対側に突出する筒状端部をもち、筒状端部の内周表面と内側部材の外周表面との間にオーリングが介装されていることが望ましい。この場合には、内側部材は筒状端部の外周表面に対向する被覆筒部をもつことがさらに望ましい。

本発明の燃料タンク装着部品によれば、締結部材の締結時には外筒部の内周表面と内筒部の外周表面とが全周で当接している。また締結部材と金属カラーとの間でホース、外筒部、内筒部が挟持固定されている。したがって、締結部材の締結力によって外筒部及び内筒部が歪に変形するのが防止され、高いシール性が発現される。

そして金属カラーは、外筒部の端面に当接して外側部材の軸方向の移動を規制するフランジ部と、内筒部と係合して内側部材の軸方向の移動を規制する内筒係合部と、を備え、外側部材と内側部材とは金属カラーによって軸方向の相対移動が規制されている。すなわち金属カラーによって外側部材と内側部材との軸方向位置が固定されているので、ずれることがなく外筒部及び内筒部が歪に変形するのが確実に防止される。また各部材は分離が確実に防止され、抜けの不具合が無い。

そしてフランジ部が外筒部の端面と係合して外筒部の径方向の膨張を規制する外筒係合部を有すれば、万一外筒部が膨潤したとしても、膨潤による外筒部の拡径変形が規制される。したがって外筒部と内筒部の間、あるいは内筒部と金属カラーとの間に隙間が生じることが無いので、締結部材の締結力による変形をさらに防止することができ、シール性の低下をさらに防止することができる。

さらに外側部材は鍔部から外筒部と反対側に突出する筒状端部をもち、筒状端部の内周表面と内側部材の外周表面との間にオーリングが介装されている構成とすれば、オーリングによってさらに気密性が高まり、外筒部の膨潤をさらに防止することができる。

そして内側部材が筒状端部の外周表面に対向する被覆筒部をもつ構成とすれば、筒状端部が膨潤しても径方向の変形が規制される。したがってオーリングによるシール性が損なわれることがないので、外筒部の膨潤をさらに確実に防止することができる。

本発明の燃料タンク装着部品は、外側部材と、内側部材と、金属カラーと、を含んでなる。外側部材はその鍔部が燃料タンクの開口周縁部に接合される。外側部材は溶着によって燃料タンクの外表面に接合することが好ましく、燃料タンクと溶着可能な高密度ポリエチレンなどから形成することが望ましい。また燃料タンクと接合されない表面でかつ燃料と接触する表面には、EVOHなどからなるガスバリア層を形成することも好ましい。

外側部材は、燃料タンクの外表面に接合される鍔部と、鍔部の一表面から突出して燃料タンク外へ進出し他部品と結合される外筒部と、を有している。外筒部の外周にホースが挿通され、ホースの外周面から締結部材が締結される。外側部材は、鍔部から外筒部と反対側に突出する筒状端部を有することが好ましい。

内側部材は、燃料に難膨潤性又は非膨潤性のポリアセタール、ポリアミド、ガラス繊維強化ポリアミドなどから形成される。この内側部材は、外筒部に挿入された内筒部と、内筒部から燃料タンク内に延びるケース部と、を有している。ケース部内には、弁体などを収納することができる。したがって内側部材と外側部材とは、弁体などを収納して組み付ける必要性から、それぞれ別体で形成される。

金属カラーは円筒形状をなし、その材質は特に制限されず鋼材、銅材、アルミニウム合金などを用いることができる。金属カラーは内側部材の内筒部に挿入され、外筒部の端面に当接して外側部材の軸方向の移動を規制するフランジ部と、内筒部と係合して内側部材の軸方向の移動を規制する内筒係合部と、を備えている。内筒係合部としては、内筒部の内周表面に形成された段部と係合する爪部、内筒部の内周表面に形成された凹部と係合する突起などが例示される。

金属カラーのフランジ部は、外筒部の端面と係合して外筒部の径方向の膨張を規制する外筒係合部をもつことが望ましい。このようにすれば、万一外筒部が膨潤したとしても、外筒係合部によって膨潤による外筒部の拡径変形を規制することができる。したがって外筒部と内筒部の間、あるいは内筒部と金属カラーとの間に隙間が生じることが無いので、締結部材の締結力による変形をさらに防止することができ、シール性の低下をさらに防止することができる。

この外筒係合部と外筒部との係合形態としては、凹凸係合が代表的に例示される。外筒部に挿通されるホースの損傷を未然に防止するためには、外筒部の端面に凹凸部を形成し、フランジ部が外筒部の外周まで突出しないようにすることが望ましい。

フランジ部によって外側部材の軸方向の移動が規制され、内筒係合部によって内側部材の軸方向の移動が規制される結果、外側部材と内側部材とは金属カラーによって軸方向の相対移動が確実に規制されることになる。そして外筒部の外周にホースが挿通され、ホースの外周面から締結部材によって締結されることで、締結部材と金属カラーとの間でホース、外筒部、内筒部が挟持固定される。

フランジ部は、外筒部の端面と係合して外筒部の径方向の膨張を規制する外筒係合部をもつことが望ましい。この外筒係合部としては、フランジ部の先端を外筒部の端面に向かって曲折させた曲折部とすることができる。そして外筒部の端面に一周するリング溝を形成しておき、曲折部をリング溝に係合させることで、外筒部の径方向の膨張を規制することができる。

外側部材と内側部材との間には、燃料の浸入を防止するためのオーリングが介装されていることが望ましい。すなわち、外側部材は鍔部から外筒部と反対側に突出する筒状端部をもち、筒状端部の内周表面と内側部材の外周表面との間にオーリングが介装されていることがさらに望ましい。これにより外筒部の膨潤を確実に防止することができる。

この場合、内側部材が筒状端部の外周表面に対向する被覆筒部をもつことが望ましい。このようにすれば、筒状端部が膨潤しても径方向の変形が規制される。したがってオーリングによるシール性が損なわれることがないので、外筒部の膨潤をさらに確実に防止することができる。

例えば逆流防止バルブの場合には、ケース部には弁体が移動自在に収納される。この場合、弁体の配置は、ケース部内に軸方向に移動自在に配置するなど、用途に応じて適宜設計される。また弁体の形状、材質なども特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設計される。また、弁体を所定方向に付勢するスプリングなどの付勢部材を用いることもできる。

弁体は、所定の時点で燃料が内側部材のケース部から外側部材を通じてホースへ流入するのをシールする機能をもち、ケース部はその一部にシール部を備えている。このシール部の位置は、用途及び設計によって異なる。例えばケース部の先端面に弁体が当接するシール座を設けてもよいし、ケース部の途中に弁体が当接するシール面を形成してもよい。

燃料に対して難膨潤性又は非膨潤性のケース部にシール部を形成するので、内側部材に被覆筒部及びシール部を一体に形成することができ、部品点数の増大を抑制することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
図１に本実施例の燃料タンク装着部品の部品構成図を、図２にその組立時の断面図を示す。この燃料タンク装着部品は逆流防止バルブであり、外側部材としてのカバー１と、内側部材としてのケース２と、金属カラー３と、ケース２内に収納された弁体４と、から構成されている。

カバー１は高密度ポリエチレンから形成され、フランジ部10と、フランジ部10の一表面から突出する外筒部11と、フランジ部10の他表面から突出する筒状端部12と、から構成されている。フランジ部10の周縁部には、燃料タンクと溶着されるリング状の溶着部13が形成されている。また筒状端部12には、周方向に等間隔に複数の突起14が形成されている。

ケース２は燃料に対して難膨潤性のポリアセタールから形成され、内筒部20と、内筒部20から下方に延びる筒状のケース部21と、を有している。ケース部21の内部には、図３に示すように周方向に等間隔で３本のリブ22が形成され、３本のリブ22の先端は貫通孔23をもつ円柱状のボス24に連結されている。また内筒部20の外周表面には、段部25が形成されている。この段部25にオーリング５が係合保持されている。内筒部20の内周表面には、同一円周上に周方向に等間隔に複数の凹部26が形成されている。

またケース２には、段部25の外周に有底の被覆筒部27が一体に形成されている。被覆筒部27の底部には、周方向に等間隔に複数の貫通孔27a が形成されている。

さらにケース部21の先端には、下方に向かって突出するリング状のシール突条28が形成され、またシール突条28の外周には周方向の略半分を覆う半筒部29が形成されている。この半筒部29によって給油時の燃料の放出向きが所定方向に規制される。

金属カラー３は、鋼材から円筒状に形成され、先端にフランジ部30を有している。またフランジ部30と反対側の端部には、外周表面に突出し弾性変形可能な爪部31が周方向に等間隔に複数個形成されている。この爪部31が本発明にいう内筒係合部を構成している。

弁体４はポリアセタールから形成された弁体本体40と、ゴム製リング状のシール座41と、ポリアセタール製で穴あき円板状の保持板42及びキャップ43と、から構成されている。弁体本体40は、フランジ部40a と、フランジ部40a の中心から突出する軸部40b と、フランジ部40a から軸部40a と反対側へ突出する筒部40c とを備えている。筒部40c には、周方向に等間隔に３個の爪部40d が形成されている。爪部40d は、その両側で筒部40c に形成された図示しないスリットによって径方向に弾性変形可能となっている。

この弁体本体40は、筒部40c がシール座41の中心孔に挿通され、さらに保持板42の中心孔に挿通されている。そして爪部40dが保持板42と係合することで、シール座41がフランジ部40a と保持板42との間に挟持されている。シール座41及び保持板42の外径はフランジ部40a の径より大きく、フランジ部40a の外周にシール座41がリング状に表出している。

このように構成された弁体４は、ケース２のボス24の貫通孔23に軸部40a が下方から挿入され、貫通孔23を貫通した軸部40a にスプリング６が挿通される。そしてキャップ43が軸部40a の頭部に嵌合固定されることで、スプリング６はキャップ43と３本のリブ22との間で圧縮された状態で保持されている。すなわち外力が作用しない状態では、スプリング６によって弁体４はカバー１に近接する方向に付勢され、フランジ部40a の外周に表出するシール座41がシール突条28に圧接されてシールされている。

本実施例の逆流防止バルブは、先ずケース２と弁体３及びスプリング６が上記のように組付けられて一体化される。そしてオーリング５がケース部21の先端から挿入され段部25に係止され、次いで内筒部20がカバー１の外筒部11に挿入される。内筒部20の外径と外筒部11の内径とはほぼ同一であり、共に断面真円形状であるので、内筒部20と外筒部11の間には隙間がほとんど無い。

この時、カバー１の筒状端部12が被覆筒部27に挿入され、突起14が貫通孔27a に係合する。これによりカバー１とケース２との円周方向の位置決めがなされる。またオーリング５は、ケース２の外周表面と筒状端部12の内周表面との間で圧縮され、シール力が発現される。

その状態で、外筒部11及び内筒部20の先端から金属カラー３が圧入される。すなわち爪部26が内周方向へ弾性変形した状態で金属カラー３が圧入され、爪部31が凹部26の位置に到達すると自身の弾性力によって爪部31が凹部26と係合する。このとき、フランジ部30が外筒部11の端面に当接する。したがってカバー１とケース２とは金属カラー３によって軸方向の相対移動が規制される。すなわち金属カラー３によってカバー１とケース２との軸方向位置が固定されているので、ずれることがなく抜けの不具合も無い。

また金属カラー３の外径は内筒部20の内径とほぼ同一であり共に断面真円形状であるので、金属カラー３と内筒部20との間には隙間がほとんど無い。

こうして一体化されたカバー１とケース２とは、燃料タンクに設けられた開口部からケース２が挿入され、カバー１のフランジ部10の溶着部13が開口部の周縁部に溶着される。そしてカバー１の外筒部11が給油ホース100 内に圧入され、図４にその断面を示すように、給油ホース100 の外周からクランプ101 によって締結される。

クランプ101 の締結力は金属カラー３に均一に伝わり、給油ホース100 と、外筒部11と、内筒部20とはクランプ101 と金属カラー３とで締結される。これにより給油ホース100 の内周表面と外筒部11の外周表面とが全周で密接するとともに、外筒部11の内周表面と内筒部20の外周表面とが全周で密接する。これにより高いシール性が発現される。

給油時には、給油の圧力によりスプリング６の付勢力に抗して弁体４が押し下げられ、シール座41とシール突条28とのシールが解放されることで給油が可能となる。給油停止後には、スプリング６の付勢によってシール座41とシール突条28とが圧接され、ケース２内への燃料の逆流が防止される。

そして燃料によってカバー１が膨潤したとしても、筒状端部12は被覆筒部27の内周表面とケース２の外周表面との間で把持されているため径方向の変形が規制されている。したがってオーリング５を圧縮する力が低下するのが防止され、シール性の低下を確実に防止することができる。

（実施例２）
本実施例は、外筒部11と金属カラー３の構造が若干異なること以外は実施例１と同様であるので、実施例１との相違点のみを説明する。

図５に示すように、外筒部11の端面にはリング状の溝部15が形成されている。また金属カラー３のフランジ部30は、先端がさらに直角に外筒部11の端面側へ曲折された曲折部32（外筒係合部）を有している。そしてフランジ部30が外筒部11の端面に当接するとともに、曲折部32が溝部15に係合している。

本実施例の逆流防止バルブによれば、実施例１と同様の作用効果が奏されるとともに、曲折部32が溝部15に係合していることで、万一外筒部11が膨潤したとしても、膨潤による外筒部11の拡径変形を規制することができる。したがって外筒部11と内筒部20との間に隙間が生じるのを未然に防止することができる。またフランジ部30が外筒部11の外周まで突出していないので、給油ホース100 に損傷が生じる恐れも無い。

本発明の一実施例に係る逆流防止バルブの部品構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る逆流防止バルブの断面図である。 本発明の一実施例に係る逆流防止バルブの平面図である。 本発明の一実施例に係る逆流防止バルブの断面図である。 本発明の第２の実施例に係る逆流防止バルブの要部断面図である。

符号の説明

１：カバー（外側部材） ２：ケース（内側部材） ３：金属カラー
４：弁体 ５：オーリング ６：スプリング
10：鍔部 11：外筒部 20：内筒部
26：凹部 30：フランジ部 31：爪部（内筒係合部）

Claims (4)

1. 樹脂製の燃料タンクの開口周縁部に気密に接合される鍔部と、該燃料タンク内と連通し一端部が該鍔部の表面から突出して該燃料タンクの外方へ伸びる外筒部と、を有する外側部材と、
   燃料に対して難膨潤性又は非膨潤性の樹脂から形成され、該外筒部に挿入された内筒部と、該内筒部から該燃料タンク内に延びるケース部と、よりなる内側部材と、
   該内筒部に挿入された金属カラーと、を含んでなり、
   該外筒部の外周にホースが挿通され該ホースの外周面から締結部材によって締結されることで、該締結部材と該金属カラーとの間で該ホース、該外筒部、該内筒部が挟持固定される燃料タンク装着部品であって、
   該外筒部の内周表面と該内筒部の外周表面とが全周で当接し、
   該金属カラーは、該外筒部の端面に当接して該外側部材の軸方向の移動を規制するフランジ部と、該内筒部と係合して該内側部材の軸方向の移動を規制する内筒係合部と、を備え、該外側部材と該内側部材とは該金属カラーによって軸方向の相対移動が規制されていることを特徴とする燃料タンク装着部品。
2. 前記フランジ部は、前記外筒部の端面と係合して前記外筒部の径方向の膨張を規制する外筒係合部をもつ請求項１に記載の燃料タンク装着部品。
3. 前記外側部材は前記鍔部から前記外筒部と反対側に突出する筒状端部をもち、該筒状端部の内周表面と前記内側部材の外周表面との間にオーリングが介装されている請求項１に記載の燃料タンク装着部品。
4. 前記内側部材は前記筒状端部の外周表面に対向する被覆筒部をもつ請求項３に記載の燃料タンク装着部品。

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