JP2014104920A - 自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロー成形で形成された燃料タンクに、安定して容易にカバー部材を取付ける自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造を提供する。
【解決手段】自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造において、燃料タンク１の上側壁２０と下側壁３０の一部が互いに中心方向に凹んで上側壁凹部２１と下側壁凹部３１を形成し、上側壁凹部２１と下側壁凹部３１で上側壁２０と下側壁３０が接合する。接合部分で平面状の上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２を形成する。上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２に上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３を形成する。上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３に取付部材４０を取付けて、カバー部材５０を、取付部材４０の頭部４１と脚部４３で挟持するとともに、上側壁凹部底面部２２又は下側壁凹部底面部３２に保持して、カバー部材５０を固定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のフロアパネルの下等に取付けられる自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造に関するものである。

従来、図６に示すように、自動車用の燃料タンク１０１の外壁は、ブロー成形された場合においても、上側壁１２０と下側壁１３０から構成されている。燃料タンク１０１の内圧が昇降するときに、上側壁１２０と下側壁１３０が膨張したり凹んだりするが、それを防止するため、上側壁１２０と下側壁１３０の強度を向上させることが必要である。しかし、強度を向上させるために、上側壁１２０と下側壁１３０の肉厚を増加させると、燃料タンク１０１の重量が増加してしまうこととなる。

そのため、上側壁１２０と下側壁１３０の一部を凹ませて、上側凹部１２１と下側凹部１３１を設けて、上側凹部１２１と下側凹部１３１の底を接合、溶着させて、上側壁１２０と下側壁１３０の強度を向上させて、上側壁１２０と下側壁１３０の膨張と凹みを防止している。
そして、さらに、燃料タンク１０１の変形を防止するために、金属材料、例えば鉄系材料で形成されたタンク変形抑制部材１４０を上面側と下面側に取付けることが行われている。

上側凹部１２１と下側凹部１３１の接合部分には、取付孔１２３が形成され、取付孔１２３には、ボルト１５０が挿入されて、上面側と下面側の金属製のタンク変形抑制部材１４０を金属製のボルト１５０とナット１５１でネジ止めしている（例えば、特許文献１参照。）。

この取付孔１２３の形成は、図７に示すように、上側凹部１２１と下側凹部１３１の接合部分を孔開け加工により形成しているものがある。この場合には、燃料タンク１０１をブロー成形した後に、接合部分に孔開け加工をすることとなり、手間がかかるとともに、取付孔１２３の端面にバリヤ層１１４の切れ目が生じることとなる。このため、この切れ目から燃料タンク１０１内の燃料の浸透が生じる場合がある。

また、図８に示すように、ブロー成形時に、予め、取付孔１２３に対応して、金型を配置することにより、孔開け加工を行うことなく、取付孔１２３を形成することも行われている。この場合には、取付孔１２３の端面と近傍の形状が、丸みを帯びて形成されるために、ボルト１５０とナット１５１の安定性がよくないとともに、柔軟性を有する部材を、取付孔１２３に取付けると、その部材の安定性もよくなかった。

特開２０１０−２８５０６４号公報

本発明は、ブロー成形で形成された燃料タンクに、安定して容易にカバー部材を取付ける自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、自動車に取付けられ、ブロー成形で形成される自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造において、
燃料タンクの上側壁と下側壁の一部が互いに中心方向に凹んで上側壁凹部と下側壁凹部を形成し、上側壁凹部と下側壁凹部で上側壁と下側壁が接合するとともに、接合部分で平面状の上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部を形成し、上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部にブロー成形時に上側壁と下側壁とを貫通して上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔を形成し、上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔に取付部材を取付けて、
上側壁又は下側壁に取付けられたカバー部材を、取付部材の頭部と脚部で挟持するとともに、上側壁凹部底面部又は下側壁凹部底面部に保持して、燃料タンクのカバー部材を固定したことを特徴とする自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造である。

請求項１の本発明では、燃料タンクの上側壁と下側壁の一部が互いに中心方向に凹んで上側壁凹部と下側壁凹部を形成し、上側壁凹部と下側壁凹部で上側壁と下側壁が接合する。このため、燃料タンクの外壁の強度が増加して、燃料タンクの内部の圧力が昇降しても、上側壁と下側壁の接合部分で燃料タンクの外壁の強度を増加させて、外壁の変形を防止することができる。

接合部分で平面状の上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部を形成したため、カバー部材を取付ける取付部材を平面状の部分で保持して、安定して取付けることができる。
上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部にブロー成形時に上側壁と下側壁とを貫通して上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔を形成した。このため、上側壁と下側壁とを貫通した上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔を形成するための後加工が不要となり、製造が容易であり、コストを低減できる。

上側壁又は下側壁に取付けられたカバー部材を、取付部材の頭部と脚部で挟持するとともに、上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部に保持して、燃料タンクのカバー部材を固定した。このため、カバー部材を取付部材の頭部と脚部で挟持して、平面状に形成された上側壁凹部底面部又は下側壁凹部底面部に保持して、取付けることができ、カバー部材が安定して取付けられることができる。

請求項２の本発明は、取付部材は、クリップであり、カバー部材は、燃料タンクの下面を覆うプロテクタである自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造である。

請求項２の本発明では、取付部材は、クリップであり、カバー部材は、燃料タンクの下面を覆うプロテクタであるため、上側壁と下側壁とを貫通した上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔にクリップを挿入することにより容易にプロテクタを燃料タンクの下面に取付けることができ、取付作業が容易である。クリップは合成樹脂製であり、燃料タンクと擦れても、燃料タンクを傷つけることがない。

請求項３の本発明は、取付部材の脚部には、平板状のリング部材が取付けられ、リング部材が上側壁凹部底面部と当接し、取付部材の頭部は、先端が平板状に形成され、平板状の頭部と下側壁凹部底面部で燃料タンクのカバー部材を保持した自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造である。

請求項３の本発明では、取付部材の脚部には、平板状のリング部材が取付けられ、リング部材が上側壁凹部底面部と当接する。このため、平面状に形成された上側壁凹部底面部と、平板状のリング部材が当接して、取付部材の脚部を安定して保持することができる。
取付部材の頭部は、先端が平板状に形成され、平板状の頭部と下側壁凹部底面部で燃料タンクのカバー部材を保持した。このため、カバー部材が柔軟性を有していても、平板状の脚部と下側壁凹部底面部で安定して保持されることができる。

請求項４の本発明は、上側壁と下側壁は、外側本体層、外側接着層、バリヤ層、内側接着層及び内側本体層を有する多層構成である自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造である。

請求項４の本発明では、上側壁と下側壁は、外側本体層、外側接着層、バリヤ層、内側接着層及び内側本体層を有する多層構成である。このため、外側本体層と内側本体層の剛性を有し、耐燃料油性を有する合成樹脂を使用することができる。バリヤ層には燃料の透過性の低い材料を使用することができる。外側接着層と内側接着層とでバリヤ層と、外側本体層及び内側本体層を強固に接着して、上側壁と下側壁の強度と耐久性を向上させることができる。

請求項５の本発明は、上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔の端面は、上側壁の外側本体層と下側壁の外側本体層が結合して覆い形成された自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造である。

請求項５の本発明では、上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔の端面は、上側壁の外側本体層と下側壁の外側本体層が上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔の部分で連続して結合して覆い形成されたため、バリヤ層が取付孔の部分でも切れ目なく連続させることができ、燃料が取付孔の部分から透過することがない。

上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部にブロー成形時に上側壁と下側壁とを貫通して上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔を形成したため、上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔を形成するための後加工が不要となり、製造が容易であり、コストを低減できる。
上側壁又は下側壁に取付けられたカバー部材を、取付部材の頭部と脚部で挟持するとともに、上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部に保持して、燃料タンクのカバー部材を固定したため、カバー部材を取付部材の頭部と脚部で挟持して、平面状に形成された上側壁凹部底面部又は下側壁凹部底面部に保持して、取付けることができ、カバー部材が安定して取付けられることができる。

本発明の第１の実施の形態である燃料タンクの凹部にカバー部材を取付けた状態の断面図である。 本発明の第１の実施の形態である燃料タンクの凹部の取付孔の部分の拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態である燃料タンクの凹部にカバー部材を取付けた状態の断面図である。 本発明に使用する燃料タンクの斜視図である。 本発明に使用する燃料タンクの外壁の拡大断面図である。 従来の燃料タンクにタンク変形抑制部材を取付けた状態の断面図である。 従来の燃料タンクの凹部の取付孔の部分の拡大断面図である。 従来の他の燃料タンクの凹部の取付孔の部分の拡大断面図である。

本発明の実施の形態の自動車用の燃料タンク１にカバー部材５０取付けた取付構造について、図１〜図５に基づき説明する。
まず、燃料タンク１の構造について説明し、その後、カバー部材５０取付けた取付構造について説明する。

本発明の実施の形態に使用する燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、その外壁である燃料タンク外壁１０は、一個のパリソンから燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０が一体的に形成されている。そして、燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０には、互いに燃料タンク１の中心方向に凹んだ後述する上側壁凹部２１と下側壁凹部３１が形成されている。

図４に示すように、燃料タンク上側壁２０に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が形成されている。ポンプユニット取付孔４から燃料ポンプ（図示せず）を燃料タンク１内に取付けた後に、ポンプユニット取付蓋（図示せず）によりポンプユニット取付孔４を塞ぐことができる。

さらに、燃料タンク上側壁２０には、車体に設けられた給油口（図示せず）から燃料を燃料タンク１内に注入するインレットパイプ（図示せず）と接続するインレットパイプ接続部５が取付けられている。また、上記燃料ポンプからエンジンに燃料を送付する燃料パイプの取付部等の取付部６も取付けられている。さらに、燃料ポンプを駆動する電気コードや燃料タンク１内の蒸発燃料を調整する各種のパイプが取付けられている。

本実施の形態において、燃料タンク１は、多層ブロー成形で形成され、燃料タンク外壁１０の燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０は、一体的な合成樹脂の多層構成で、図５に示すように、外側から順に表皮層１１、外側本体層１２、外側接着剤層１３、バリヤ層１４、内側接着剤層１５及び内側本体層１６から形成されている。

ブロー成形においては、上記の６層から構成されるパリソンが使用される。６層以外の層構成を有するパリソンを使用することもできる。また、後述するように、表皮層１１は外側本体層１２に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層１１を省略することもできる。

表皮層１１、外側本体層１２は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されることが好ましい。外側本体層１２が、無機フィラーを含有した場合には、外側本体層１２の表面を覆うため、表皮層１１が使用され、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。

表皮層１１と外側本体層１２と、後述する内側本体層１６に使用する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、例えば、具体的には以下のポリエチレンを使用することができる。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が５〜７であって、密度（ｇ／ｃｍ^３）が０．９４４〜０．９５０のものを使用することができる。

外側本体層１２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成してもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材は、例えば、使用後に回収された燃料タンク１を粉砕してリサイクルして使用する場合や、燃料タンク１の製造工程中で発生する製造工程中で発生する切れ端や不良品を粉砕してリサイクルして使用する場合がある。燃料タンク１は、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から構成されているため、燃料タンク１を粉砕した再生材は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主として有している。
これ等の再生材を１００％使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合して使用する場合がある。

バリヤ層１４は、燃料油の透過が極めて少ない熱可塑性合成樹脂から形成されている。バリヤ層１４を構成する熱可塑性合成樹脂は、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、半芳香族ナイロン（ＰＰＡ）を使用することができるが、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。
バリヤ層１４を有するため、後述する内側本体層１６を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層１４で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。

バリヤ層１４として、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を使用する場合は、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下においても、ガソリンの透過防止性に優れている。さらに、アルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有することができる。

外側接着剤層１３は、外側本体層１２とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着し、内側接着剤層１５は、内側本体層１６とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着する。外側接着剤層１３と内側接着剤層１５は、同じ材料で形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成される。このため、外側接着剤層１３と内側接着剤層１５は、バリヤ層１４と、外側本体層１２及び内側本体層１６とをそれぞれ強固に接着して、それぞれの層が一体的に密着して、燃料タンク外壁１０の燃料透過防止性と、強度を確保することができる。

外側接着剤層１３と内側接着剤層１５に使用される接着性の熱可塑性合成樹脂としては、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を使用することができ、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂、特に不飽和カルボン酸変性ポリエチレン樹脂が好ましい。これは、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸を共重合又はグラフト重合させることにより製造することができる。
内側本体層１６は、表皮層１１で述べたように、表皮層１１の使用するものと同じ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を使用する。

本実施の第１の形態の燃料タンク１の燃料タンク外壁１０は、ブロー成形で一体的に形成されるが、図１に示すように、ブロー成形時に燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０の一部が互いに燃料タンク１の中心方向に凹んで、上側壁凹部２１と下側壁凹部３１を形成し、上側壁凹部２１と下側壁凹部３１で燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０が融着して、接合する。

このため、燃料タンク１の内部の圧力が昇降しても、燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０の接合部分で、燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０の膨張と凹みを押さえて、燃料タンク外壁１０の強度を増加させて、燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０の変形を防止することができる。また、燃料タンク１内の燃料の振動も減少させることができる。

燃料タンク上側壁２０の上側壁凹部２１と、燃料タンク下側壁３０の下側壁凹部３１の接合部分は、それぞれ平面状の上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２を形成している。この上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２にそれぞれ、上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３がブロー成形時に、左右のブロー成形金型のキャビティーにそれぞれ形成された突部を、互いに当接させることにより、形成されている。このため、上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３を形成するための後加工が不要となり、製造が容易であり、コストを低減できる。

この場合に、上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２が形成されるためには、上側壁凹部２１と下側壁凹部３１を形成する金型のキャビティーの突出した先端の面が平面状に形成され、その平面状の中心部分に上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３を形成する突部が形成されて、その突部同士が金型を閉じたときに当接している。

上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３は、連通して形成されるとともに、燃料タンク上側壁２０と燃料タンク下側壁３０を貫通して形成されている。上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３が形成されても、上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２には、上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３の周囲に平面状の部分が存在している。

図２に示すように、上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３の端面の部分は、燃料タンク上側壁２０の外側本体層１２及び表皮層１１と、燃料タンク下側壁３０の外側本体層１２及び表皮層１１が結合して覆い形成されている。このため、バリヤ層１４が上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３の端面から露出することなく、上側壁凹部底面部２２と下側壁凹部底面部３２の壁の中で切れ目なく連続して形成されている。このため、燃料タンク１内の燃料が上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３の端面から透過することがない。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態では、貫通して形成された上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３にカバー部材５０を取付ける取付部材である取付クリップ４０が取付けられる。
取付クリップ４０は、円盤状の頭部４１と、頭部４１から上方（図１における上方）に延びた首部４２と、首部４２に挿入される脚部４３を有する。脚部４３は、円盤状の部分と首部４２に挿入されて脚部４３と頭部４１を嵌合する突出部（図示せず）を有する。

取付クリップ４０の頭部４１によりカバー部材５０が下側壁凹部３１に取付けられる。脚部４３には平板状のリング４４が取付けられて、リング４４が上側壁凹部底面部２２に当接して、脚部４３を保持する。このため、カバー部材５０を下側壁凹部底面部３２に強固に、安定して保持することができる。そのため、カバー部材５０を燃料タンク下側壁３０に沿って取付けることができる。

カバー部材５０は、例えば、燃料タンク１に熱を伝えない断熱シートや、外部からの衝撃を吸収する保護シートが使用される。
カバー部材５０は、燃料タンク上側壁２０にも取付けることができる。この場合は、燃料タンク下側壁３０と両方にカバー部材５０を取付けても、燃料タンク上側壁２０のみ取付けてもよい。そして、カバー部材５０は、取付クリップ４０の頭部４１で、上側壁凹部底面部２２に挟持される。

本発明の第２の実施の形態では、図３に示すように、取付クリップ４０の脚部４３にはリング４４を使用せずに直接、脚部４３を上側壁凹部底面部２２に当接させることができる。この場合には、頭部４１、首部４２と脚部４３は一体的に形成され、上側壁凹部取付孔２３と下側壁凹部取付孔３３に脚部４３を圧入して取付けることができる。

１ 燃料タンク
１０ 燃料タンク外壁
２０ 燃料タンク上側壁
２１ 上側壁凹部
２２ 上側壁凹部底面部
２３ 上側壁凹部取付孔
３０ 燃料タンク下側壁
３１ 下側壁凹部
３２ 下側壁凹部底面部
３３ 下側壁凹部取付孔
４０ 取付クリップ（取付部材）
５０ カバー部材

Claims (5)

1. 自動車に取付けられ、ブロー成形で形成される自動車用の燃料タンクのカバー部材取付構造において、
   上記燃料タンクの上側壁と下側壁の一部が互いに中心方向に凹んで上側壁凹部と下側壁凹部を形成し、該上側壁凹部と下側壁凹部で上側壁と下側壁が接合するとともに、接合部分で平面状の上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部を形成し、該上側壁凹部底面部と下側壁凹部底面部にブロー成形時に上記上側壁と下側壁とを貫通して上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔を形成し、該上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔に取付部材を取付けて、
   上記上側壁又は下側壁に取付けられた上記カバー部材を、上記取付部材の頭部と脚部で挟持するとともに、上記上側壁凹部底面部又は下側壁凹部底面部に保持して、上記燃料タンクのカバー部材を固定したことを特徴とする自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造。
2. 上記取付部材は、クリップであり、上記カバー部材は、上記燃料タンクの下面を覆うプロテクタである請求項１に記載の自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造。
3. 上記取付部材の脚部には、平板状のリング部材が取付けられ、該リング部材が上記上側壁凹部底面部と当接し、上記取付部材の頭部は、先端が平板状に形成され、平板状の上記脚部と上記下側壁凹部底面部で上記燃料タンクのカバー部材を保持した請求項１または請求項２に記載の自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造。
4. 上記上側壁と下側壁は、外側本体層、外側接着層、バリヤ層、内側接着層及び内側本体層を有する多層構成である請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造。
5. 上記上側壁凹部取付孔と下側壁凹部取付孔の端面は、上記上側壁の外側本体層と下側壁の外側本体層が結合して覆い形成された請求項４に記載の自動車用の燃料タンクのカバー部材の取付構造。

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