JP2012011797A - 燃料タンクの配管構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続状態を確実に維持することができ、かつ組み付け作業が容易な燃料タンクの配管構造体を提供する。
【解決手段】 燃料タンク１１貫通孔１３に挿通された状態で固定された導通管１５と、導通管の内端に接続される接続管１６とを有する燃料タンクの配管構造体１０であって、接続管に突設され、その突出端が接続管の径方向に変位可能な可撓性の係止片３４と、導通管に形成され、導通管と接続管とが連通した状態で係止片を係止する第１係止爪２９と、環状に形成され、接続管の外周面に所定の第１位置および第２位置の間で変位可能に外嵌されたロック部材１７とを有し、ロック部材は、導通管および接続管が連通した状態で、第１位置において係止片から離間して係止片と第１係止爪との係脱を許容する一方、第２位置において係止片に当接して第１係止爪からの脱離を禁止することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、燃料タンクの配管構造体に係り、詳しくは燃料タンク内に配置される配管の接続構造に関する。

車両等の燃料タンクでは、その上壁部等に貫通孔を形成し、この貫通孔に導通管を挿通した状態で固定して燃料の流通口としたものがある。導通管の燃料タンク内側に位置する内端には、フィルタ装置や弁装置等が接続されることがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る発明では、弁装置のケーシングをなす接続管を導通管の内端内に嵌合させるとともに、導通管の内端外面に突設した係止片と接続管外面に突設した係止爪とを係合させ、導通管と接続管とを接続している。また、接続管外面に突設したＬ字形の保持片によって接続管外面との間に係止片を挟持し、係止片と係止爪との係合を解除し難くしている。しかしながら、導通管および接続管が樹脂製である場合には、それぞれ燃料を吸収して膨潤（変形）するため、保持片と接続管外面との相対位置が変位し、係止片と係止爪の係合状態を維持することが難しいという問題があった。

この問題に対して、導通管および接続管とは別体のリング部材を用いて係止片を接続管外面との間に挟持するようにしたものがある（例えば、特許文献２）。リング部材は、その形状から膨潤しても比較的変形し難いため、係止片と係止爪との係合状態をより確実に維持することができる。

特許第３５０６０３４号 特許第３９８８６７１号

しかしながら、特許文献２に係る発明では、リング部材は、導通管または接続管と別部材に形成され、導通管と接続管とを組み合わせた後に組み付けられるため、部品点数が増大するとともに組み付け時の作業負荷が増大するという問題がある。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、燃料タンク内に配置される配管について、接続状態を確実に維持することができ、かつ組み付け作業が容易である配管構造体を提供することを目的とする。

本発明は、燃料タンク（１１）の壁部（１２）に形成された貫通孔（１３）に挿入され、内端（２３）が前記燃料タンクの内部に配置される一方、外端（２４）が前記燃料タンクの外部に配置されるように前記燃料タンクに取り付けられた第１管（１５）と、前記第１管の前記内端に同軸に接続され、前記第１管と連通する第２管（１６）とを有する燃料タンクの配管構造体（１０）であって、前記第１管および前記第２管の一方に突設され、その突出端が前記第１管または前記第２管の径方向に変位可能な可撓性の係止片（３４）と、前記第１管および前記第２管の他方に形成され、前記第１管および前記第２管が連通した状態で前記係止片を係止する係止部（２９）と、環状に形成され、前記第１管または前記第２管の外周面に所定の第１位置および第２位置の間で変位可能に外嵌されたロック部材（１７）とを有し、前記ロック部材は、前記第１管および前記第２管が連通した状態で、前記第１位置において前記係止片から離間して前記係止片と前記係止部との係脱を許容する一方、前記第２位置において前記係止片に当接して前記係止片の前記係止部からの脱離を禁止することを特徴とする。

この構成によれば、ロック部材は、第１管または第２管に予め支持されているため、第１管と第２管との組み付け作業時に、ロック部材を第１管および第２管に装着する必要がなく、組み付け作業性が良い。

本発明の他の側面は、前記ロック部材の内周面には、前記ロック部材が前記第１位置に位置するときに前記係止片に対向する逃げ溝部（５３）と、前記ロック部材が前記第２位置に位置するときに前記係止片に当接する規制壁部（５４）とが形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ロック部材は、第１位置において係止片を外囲しつつ、係止片の変位を許容することができる。

本発明の他の側面は、前記ロック部材は、弾性爪（４８）を有し、前記第１管および前記第２管の少なくとも一方は、前記ロック部材が前記第２位置に位置するときに、前記弾性爪が係合する係合部（３０）を有することを特徴する。

この構成によれば、ロック部材は第２位置に保持され、第１管と第２管との接続状態が維持される。

本発明の他の側面は、前記弾性爪は、前記ロック部材が前記第１位置に位置するときに、前記第１管および前記第２管の内の前記ロック部材を支持した管の端面（６５）に当接することを特徴とする。

この構成によれば、弾性爪は、ロック部材の第１位置を規定する機能を兼ねることができる。

本発明の他の側面は、前記第１管および前記第２管の一方の端部は、前記第１管および前記第２管の他方の端部内に嵌合し、前記ロック部材は、当該ロック部材が外嵌された前記第１管または前記第２管の軸線方向に沿って前記第１位置と前記第２位置との間で変位可能となっていることを特徴とする。

この構成によれば、第１管と第２管との接続方向と、ロック部材の変位方向とが一致するため、接続操作が容易になる。

以上の構成によれば、接続状態を確実に維持することができ、かつ組み付け作業が容易な配管構造を提供することができる。

実施形態に係る配管構造体を燃料タンクおよびフューエルホースに取り付けた状態を一部破断して示す側面図 実施形態に係る配管構造体の斜視図 実施形態に係る配管構造体の分解斜視図 実施形態に係る配管構造体を軸線方向から見た側面図 図４のV−V断面図であってロック部材が第１位置にある状態を示す図 図４のVI−VI断面図であってロック部材が第１位置にある状態を示す図 図４のVII−VII断面図であってロック部材が第２位置にある状態を示す図 図４のVIII−VIII断面図であってロック部材が第２位置にある状態を示す図

以下、図面を参照して、本発明に係る配管構造体を自動車用燃料タンクの燃料流入口に適用した一実施形態を詳細に説明する。図１に示すように、配管構造体１０は、燃料タンク１１の上壁部１２に形成された貫通孔１３に挿通された状態で貫通孔１３の周縁部に結合され、その外端にはフューエルホース１４が接続される。以下の説明では、図１に示す上下方向を基準として説明を行う。

図１〜図４に示すように、配管構造体１０は、導通管（第１管）１５と、接続管（第２管）１６と、ロック部材１７とを主要構成要素とする。

導通管１５は、両端が開口した円筒部２１と、円筒部２１の長手方向における中間部の外周面から径方向外方へと突設された円板状のフランジ部２２とを有している。円筒部２１の一端であって、導通管１５が燃料タンク１１に取り付けられた状態で燃料タンク１１内に位置する側の端部を内端２３とし、他端を外端２４とする。

導通管１５は、性質が異なる２種類の樹脂材料を２色成形することによって形成されている。樹脂材料は、例えばポリアミドやポリエチレンであってよく、ポリアミドは円筒部２１およびフランジ部２２の基部を構成し、ポリエチレンは円筒部２１の外端２４からフランジ部２２までの外周部と、フランジ部２２の大部分とを構成している。

円筒部２１の外端２４近傍の外周面には、周方向に延在する環状の突条２６が複数個形成されている。図１に示すように、各突条２６は、円筒部２１の外端２４に可撓性を有するフューエルホース１４が装着される際にフューエルホース１４の内面に噛み込み、密着性を高めるとともにに抜け止めとして作用する。各突条２６は、外端２４から内端２３側へと進むにつれて突出量が大きくなるように傾斜面を有してもよく、その内端２３側の部分に逆止面を有してもよい。なお、図１に示すように、フューエルホース１４は円筒部２１の外端２４に装着された後、ホースバンド１８によって締結されてもよい。

円筒部２１の内端２３近傍の外周面には、周方向に延在する環状のＯリング溝２７が凹設されている。Ｏリング溝２７には、例えばゴムから形成された可撓性を有するＯリング２８が装着される（図５〜８参照）。

円筒部２１の内端２３側の外周面であって、Ｏリング溝２７とフランジ部２２との間の部分には、４つの第１係止爪（係止部）２９と、４つの第２係止爪（係合部）３０とが突設されている。４つの第１係止爪２９は、円筒部２１の同一円周上に９０度間隔をおいて配置されており、４つの第２係止爪３０は、第１係止爪２９群よりもフランジ部２２側に配置されるとともに、それぞれ同一円周上に９０度間隔をおいて配置されている。各第２係止爪３０は、近接する第１係止爪２９に対して円筒部２１の軸線回りに４５度ずれて配置されており、円筒部２１の軸線方向から見て各第１係止爪２９と各第２係止爪３０とは交互に並ぶように配置されている。第１係止爪２９および第２係止爪３０のそれぞれは、フランジ部２２側を向く逆止面を備えている。

フランジ部２２の周縁部（突出端）には、その周縁部に沿って内端２３側へと突出した環状リブ３１が延設されている。環状リブ３１の突出端は、円筒部２１の軸線に対して垂直となる接合面３２となっている。図１に示すように、配管構造体１０は、接合面３２が燃料タンク１１の上壁部１２の貫通孔１３の周縁部に溶着されることによって、燃料タンク１１に結合されている。

接続管１６は、例えばポリアセタール等の樹脂材料から形成され、両端が開口した円筒部材である。接続管１６の一端である接続端３３は、円筒部２１の内端２３が嵌合可能な内径に形成されている。接続管１６の接続端３３の端面６５には、接続管１６の軸線と平行に突出する４つの薄片状の係止片３４が形成されている。各係止片３４は、接続管１６の軸線回りに９０度間隔をおいて形成されており、隣り合う係止片３４同士の間には空隙３５が形成されている。各係止片３４は、接続管１６の軸線方向から見て、接続管１６の肉厚と同じ肉厚に形成され、接続管１６の外周面および内周面に沿うように湾曲して形成されている。また、各係止片３４には、接続管１６の径方向に貫通する係止孔３６が形成されている。各係止片３４は、薄片状に形成されたことから、所定の可撓性を有し、弾性変形することによって、接続管１６の径方向に若干傾動可能となっている。

接続管１６の接続端３３近傍の外周面には、４つのガイド凸部３７が突設されている。４つのガイド凸部３７は、接続管１６の同一円周上に９０度間隔をおいて配置されるとともに、それぞれ接続管１６の軸線方向（上下方向）において空隙３５に対応する部分に配置されている。ガイド凸部３７は、断面が直角三角形状に形成され、接続端３３側の部分に傾斜面を有し、相反する側の部分に外周面に対して略直交する規制面を有している。また、ガイド凸部３７は、周方向における両端に接続管１６の外周面に対して略直交した側端面を有している。

接続管１６の接続端３３と相反する側の端部である開放端３８は、フラップ板３９によって開閉可能に閉塞されている。接続管１６の開放端３８の外周部には、接続管１６の接線方向に延在する支持軸４０を備えた台座４１が突設されている。フラップ板３９は、２つのアーム部４２を備え、各アーム部４２の先端において支持軸４０に回転自在に枢支されている。支持軸４０には、捩りコイルばね４３のコイル部が支持されている。捩りコイルばね４３は、その一端が接続管１６の外周面に当接する一方、他端がフラップ板３９に当接し、フラップ板３９が開放端３８の端面に当接する方向に付勢している。これにより、燃料流体（液体または気体）が接続管１６の内部から開放端３８を通過する場合にのみフラップ板３９が開かれ、燃料流体の接続管１６の外部から開放端３８を通過しようとする逆流が防止される。

図２に示すように、ロック部材１７は、両端（上下端）が開口した円筒状部材であって、その内部に接続管１６の接続端３３が嵌合可能な大きさに形成されている。ロック部材１７は、例えばポリアセタール等の樹脂材料から形成されている。

ロック部材１７の下端面には、ロック部材１７の軸線と平行に突出する４つの薄片部４５が形成されている。各薄片部４５は、ロック部材１７の軸線回りに９０度間隔をおいて形成されており、隣り合う薄片部４５の間には空隙４６が形成されている。各薄片部４５は、ロック部材１７の軸線方向から見て、ロック部材１７の肉厚と同じ肉厚に形成され、ロック部材１７の外周面および内周面に沿うように湾曲して形成されている。各薄片部４５は、薄片状に形成されたことから、所定の可撓性を有し、弾性変形することによって、接続管１６の径方向に若干傾動可能となっている。各薄片部４５の中央部分からロック部材１７の下端部分にかけて、ロック部材１７の径方向に貫通するガイド孔４７が形成されている。ガイド孔４７は、ロック部材１７の軸線方向に延在する長方形を呈し、その短辺はガイド凸部３７が嵌合可能な長さに形成されている一方、その長辺はガイド凸部３７よりも十分に長く形成されている。

ロック部材１７の上半部分には、４つの弾性爪４８が同一円周状に９０度間隔をおくとともに、各ガイド孔４７の上方に位置するように設けられている。各弾性爪４８は、ロック部材１７の内周面から外周面へと貫通するとともに、ロック部材１７の径方向から見て上方開口のコ字状を呈するスロット４９によって切り出された片持ち片５０と、片持ち片５０の先端部にロック部材１７の径方向内方へと突設された爪部５１とを有している（図１、図６参照）。爪部５１は、下方（片持ち片５０の先端側）へと進むにつれて突出量が増大するように形成された傾斜面と、傾斜面の下端に設けられた外周面と略直交する逆止面とを有し、ロック部材１７の軸線方向から見て、ロック部材１７の内周面よりも内方へと突出している。

ロック部材１７の上半部分の内周面であって、各弾性爪４８の間には、凹溝である逃げ溝５３がそれぞれ形成されている（図６参照）。すなわち、逃げ溝５３は、ロック部材１７の円周方向に９０度間隔をおいて４つ形成されている。各逃げ溝５３は、ロック部材１７の上端面へと連続している。各逃げ溝５３の下方側は、ロック部材１７の内周面がそのまま露出しており、この部分を規制壁５４とする。

ロック部材１７は、接続管１６の接続端３３に予め装着された状態で使用される（図５参照）。ロック部材１７の接続管１６への装着は、接続管１６の接続端３３をロック部材１７の下端開口に嵌入することによって行う。このとき、接続管１６の各ガイド凸部３７とロック部材１７の各ガイド孔４７とを上下方向において対応させ、各ガイド凸部３７の斜面でロック部材１７の各薄片部４５を弾性変形させつつ、各ガイド凸部３７を各ガイド孔４７内に配置させる。各ガイド凸部３７が各ガイド孔４７内を上下方向に相対移動可能に各ガイド孔４７に係止されることによって、ロック部材１７は接続管１６に対して上下方向（接続管１６の軸線方向）に変位可能に支持される。各ガイド凸部３７が各ガイド孔４７内の上端に位置するときの、ロック部材１７の接続管１６に対する位置を第１位置とし（図５、６参照）、各ガイド凸部３７が各ガイド孔４７内の下端に位置するときの、ロック部材１７の接続管１６に対する位置を第２位置とする（図７、８参照）。図５および６中に、第１位置をI、第２位置をIIとして示す。

第１位置では、ロック部材１７の各弾性爪４８の逆止面が接続管１６の接続端３３側の端面６５に当接することによって、ロック部材１７の接続管１６に対する相対位置が規制されている。なお、各ガイド凸部３７が各ガイド孔４７の上側孔壁に当接することによって、ロック部材１７の接続管１６に対する相対位置が規制されてもよい。第２位置では、各ガイド凸部３７の規制面が、各ガイド孔４７の下側孔壁に当接することによって、ロック部材１７の接続管１６に対する相対位置が規制されている。

なお、各ガイド凸部３７の側端面が、各ガイド孔４７の左右側壁（ロック部材の周方向における両側壁）に当接することによって、ロック部材１７の接続管１６に対する周方向の変位（接続管１６の軸線回りの回転）が規制されている。

図６に示すように、ロック部材１７が第１位置にあるとき、接続管１６の各係止片３４は、接続管１６の径方向においてロック部材１７の逃げ溝５３に対向する。これにより、各係止片３４は、逃げ溝５３内へと傾倒可能になっている。

次に、導通管１５と接続管１６との接続手順および接続構造について説明する。最初に、ロック部材１７を第１位置に配置し、導通管１５と接続管１６とを同軸かつ導通管１５の内端２３と接続管１６の接続端３３とが対向するように配置する。このとき、導通管１５の軸線方向から見て、導通管１５の第１係止爪２９と接続管１６の係止孔３６とが整合するように配置する。

この状態から、導通管１５の内端２３を接続管１６の接続端３３内に嵌入し、各第１係止爪２９を各係止孔３６に係止させる（図６参照）。このとき、ロック部材１７が第１位置にあり、各係止片３４は各逃げ溝５３に対向して接続管１６の径方向外方への傾倒が許容されているため、各第１係止爪２９は各係止片３４を径方向外方へと押し退けつつ、各係止孔３６内へと到達する。また、同時に、導通管１５の第２係止爪３０は、係止片３４間に形成された空隙３５内であって、ロック部材１７の弾性爪４８の爪部５１より上方に配置される（図５参照）。

次に、ロック部材１７を第１位置から第２位置へと変位させる（図５、６の矢印参照）。このとき、弾性爪４８の爪部５１は、ロック部材１７の径方向外方へと傾倒しつつ、第２係止爪３０を下方から上方へと乗り越える。そして、弾性爪４８の爪部５１の逆止面が第２係止爪３０の逆止面と当接することによって、弾性爪４８が第２係止爪３０に係止され、ロック部材１７が第２位置に固定される（図７参照）。

図８に示すように、ロック部材１７が第２位置へと変位することによって、接続管１６の各係止片３４は、ロック部材１７の各逃げ溝５３と対向しなくなり、ロック部材１７の内周面の規制壁５４と対向する。これにより、各係止片３４の傾倒が禁止され、各係止孔３６と各第１係止爪２９との係合状態が維持される。

以上の配管構造体１０は、導通管１５と接続管１６とを嵌合させた後に、接続管１６に支持されたロック部材１７を接続管１６に対して軸線方向に変位させることによって、導通管１５と接続管１６の接続状態を維持させることができる。各係止片３４を薄片状とし、可撓性を有するようにしたため、各第１係止爪２９と各係止孔３６とを係合させる際には、各係止片３４が容易に傾倒する。そのため、各第１係止爪２９と各係止孔３６とを係合させる際には、比較的弱い力で滑らかに係合状態を形成することができる。一方、ロック部材１７が第２位置にある場合には、各係止片３４は接続管１６の外周面とロック部材１７の内周面との間に挟持されて傾倒が阻止されるため、各係止片３４は、可撓性を有していても、各第１係止爪２９と係合状態を確実に維持することができる。

ロック部材１７は、環状に形成されているため、燃料を吸収して膨潤しても環形状が保持され（すなわち、比較的変形し難い）、各係止片３４を接続管１６との間に挟持した状態を維持することができる。

ロック部材１７は、予め接続管１６に支持されているため、アセンブリとして取り扱うことができ、導通管１５と接続管１６とを接続する現場において組み付ける必要がなく、組み付け作業の工程数を削減することができる。また、ロック部材１７の接続管１６に対する変位方向を接続管１６の軸線方向と平行にしたため、接続管１６と導通管１５との接続方向と一致し、接続作業が容易である。例えば、作業者は、ロック部材１７を把持して接続管１６の接続端３３を導通管１５の内端２３に押し込むだけで、接続管１６と導通管１５との接続状態を形成することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、実施形態ではロック部材１７を第１位置から第２位置へと接続管１６の軸線方向と平行にスライド移動させたが、接続管１６の軸線回りに回転移動させるようにしてもよい。また、ロック部材１７を導通管１５に支持させるようにしてもよい。

実施形態では、接続管１６を導通管１５に外嵌するようにしたが、内嵌するようにしてもよい。また、第１係止爪２９および第２係止爪３０を接続管１６に設け、係止片３４および係止孔３６、ガイド凸部３７を導通管１５に設けてもよい。また、第１係止爪２９および係止孔３６、第２係止爪３０および弾性爪４８、ガイド凸部３７およびガイド孔４７は、それぞれ係合関係にあればよく、凸と凹（爪と孔）が逆になってもよい。

実施形態では、接続管１６の開放端３８にフラップ弁を形成したが、これに代えて様々な弁装置やフィルタ装置等を形成してもよい。また、接続管１６の内部に弁装置を形成してもよい。

１０…配管構造体、１１…燃料タンク、１２…上壁部、１３…貫通孔、１４…フューエルホース、１５…導通管（第１管）、１６…接続管（第２管）、１７…ロック部材、２３…内端、２４…外端、２９…第１係止爪（係止部）、３０…第２係止爪（係合部）、３３…接続端、３４…係止片、３６…係止孔、３７…ガイド凸部、３８…開放端、４５…薄片部、４７…ガイド孔、４８…弾性爪、５３…逃げ溝、５４…規制壁、６５…端面

Claims (5)

1. 燃料タンクの壁部に形成された貫通孔に挿入され、内端が前記燃料タンクの内部に配置される一方、外端が前記燃料タンクの外部に配置されるように前記燃料タンクに取り付けられた第１管と、前記第１管の前記内端に同軸に接続され、前記第１管と連通する第２管とを有する燃料タンクの配管構造体であって、
   前記第１管および前記第２管の一方に突設され、その突出端が前記第１管または前記第２管の径方向に変位可能な可撓性の係止片と、
   前記第１管および前記第２管の他方に形成され、前記第１管および前記第２管が連通した状態で前記係止片を係止する係止部と、
   環状に形成され、前記第１管または前記第２管の外周面に所定の第１位置および第２位置の間で変位可能に外嵌されたロック部材と
   を有し、
   前記ロック部材は、前記第１管および前記第２管が連通した状態で、前記第１位置において前記係止片から離間して前記係止片と前記係止部との係脱を許容する一方、前記第２位置において前記係止片に当接して前記係止片の前記係止部からの脱離を禁止することを特徴とする燃料タンクの配管構造体。
2. 前記ロック部材の内周面には、前記ロック部材が前記第１位置に位置するときに前記係止片に対向する逃げ溝部と、前記ロック部材が前記第２位置に位置するときに前記係止片に当接する規制壁部とが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配管構造体。
3. 前記ロック部材は、弾性爪を有し、
   前記第１管および前記第２管の少なくとも一方は、前記ロック部材が前記第２位置に位置するときに、前記弾性爪が係合する係合部を有することを特徴する、請求項１または請求項２に記載の燃料タンクの配管構造体。
4. 前記弾性爪は、前記ロック部材が前記第１位置に位置するときに、前記第１管および前記第２管の内の前記ロック部材を支持した管の端面に当接することを特徴とする、請求項３に記載の燃料タンクの配管構造体。
5. 前記第１管および前記第２管の一方の端部は、前記第１管および前記第２管の他方の端部内に嵌合し、
   前記ロック部材は、当該ロック部材が外嵌された前記第１管または前記第２管の軸線方向に沿って前記第１位置と前記第２位置との間で変位可能となっていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の燃料タンクの配管構造体。

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