JP2016107980A - 部品を容器に取り付けるための改良されたシステムを有する組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプル且つ頑丈な構造を有し、且つ特にタンクが射出成形によって形成される場合に使用しやすい改良された取付システムを有する組立体が必要とされている。【解決手段】プラスチック製の容器と、取付システムにより容器に取り付けられる部品と、を備える組立体であって、容器が、円形の取付部分を有している、組立体が提案される。取付システムが、−頂部フランジ（１１）と、底部フランジ（１２）と、頂部フランジと底部フランジとを接続する円錐台形側壁（１３）と、を備えるリング状部材（１）であって、底部フランジと、円錐台形側壁の一部分と、が、取付部分内に埋設され、リング状部材が、周囲タブ（１４）をさらに備える、リング状部材と、−複数の係合爪部であって、各係合爪部が、周囲タブと係合し且つ取付部分に対して部品を押し付けるように構成されている、係合爪部（２１）と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、容器と、容器に取り付けられる部品と、を備える組立体に関する。より正確には、本発明は、部品を容器、例えば自動車（すなわち乗用車、トラックなど）内に設けられた燃料タンク又は尿素タンクに取り付けるためのシステムに関する。

車両に搭載されて運ばれる液体及びガスタンクは、通常、それらが設計される使用のタイプに関連する密封及び浸透性基準と、それらが直面しなければならない環境的留意事項の観点からの要件と、を満たさなければならない。

このようなタンク内に部品を組み込むことは、これらタンク内に形成された開口部に、シールされ且つ不浸透性の方法で部品を取り付ける問題を表す。さらに、点検及び修理のために取り外し可能となるように部品がタンクに取り付けられることも望ましい。

部品をタンクに取り付けるためのさまざまな技術が、すでに公知である。例えば、特許文献１は、タンク壁内に埋設されたロックリングと、ロックリングと係合するように構成された複数の係合爪部を備えるロックプレートと、により、部品を燃料タンクに機械的に取り付けることを教示している。しかしながら、ロックリングの構成は比較的複雑である。実際には、ロックリングは、幅が広い部分と幅が狭い部分とをそれぞれ含む複数のロック孔を必要とする。さらに、シール性能を保証するために、ロックリングの段付き部分の縁部にシール領域を形成することが必要とされる。この工程は、特にタンクが射出成形によって形成される場合に、複雑であり且つ繊細である。

米国特許第８５５６１０９号明細書

上記を考慮すると、シンプル且つ頑丈な構造を有し、且つ特にタンクが射出成形によって形成される場合に使用しやすい改良された取付システムを有する組立体が必要とされている。

本発明の一側面によれば、プラスチック製の容器と、取付システムにより容器に取り付けられる部品と、を備える組立体であって、容器が、円形の取付部分を有し、前記部品が、前記取付部分に取り付けられる、組立体が提供される。
取付システムが、
− 頂部フランジと、底部フランジと、頂部フランジと底部フランジとを接続する円錐台形側壁と、を備えるリング状部材であって、底部フランジと、円錐台形側壁の一部分と、が、前記取付部分内に埋設され、リング状部材が、頂部フランジから外側に延在する複数の周囲タブをさらに備える、リング状部材と、
− 複数の係合爪部であって、各係合爪部が、前記複数の周囲タブの１つと係合し且つ前記取付部分に対して前記部品を押し付けるように構成されている、係合爪部と、
を備えている。

このような構成は、部品を容器に確実に取り付けることをもたらす。より正確には、部品は、係合爪部が本発明のリング状部材のタブと係合するときに、容器の円形取付部分に対して留められてきつく押し付けられる。このような係合動作は、オペレータによって手動で、又は機械によって自動的に行うことができる。

上述した従来技術のロックリングと比較すると、本発明のリング状部材は、いかなるロック孔も有していない。代わりに、本発明のリング状部材は、突出タブを備えている。このようなタブは、容易に形成できる。従って、特別な一実施形態では、本発明のリング状部材は、プラスチックから作られる。例えば、リング状部材は、射出成形によって得られる。別の特別の実施形態では、本発明のリング状部材は、金属から作られる。さらに、本発明のリング状部材は、周囲タブが、数回の取り付け／取り外し操作の後に同じ形状を実質的に維持するという意味においては、頑丈である。特許文献１に関して上述されたタイプのロックリングでは、ロック孔が、数回の取り付け／取り外し操作の後に変形されることになることに留意されたい。実際には、ロック孔の周りで延在するロックリングの縁部分は、係合爪部及びロック孔が協働してスロットに入れられることができないように、又はロック孔の形状がより広くなるように、損傷されるか又は曲げられる。ロック孔の形状がより広くなる状況は、脆弱な取り付け及び漏れの問題をもたらす可能性がある。言い換えると、本発明による取付システムにより、取り付け／取り外し動作の精度及び再現性が向上される。さらに、以下で図４ａから図４ｃを参照して説明されるように、本発明による取付システムはコンパクトである。

有利には、容器はプラスチックから作られる。

用語“プラスチック”は、熱可塑性・熱硬化性に関わらず任意の合成ポリマー材料であって、この材料は、大気状態の下では固形状態にある、合成ポリマー材料と、これらの材料の少なくとも２つの混合物と、を意味すると理解される。意図されるポリマーは、ホモポリマー及びコポリマー双方を含む（特に二元又は三元コポリマー）。このようなコポリマーの例は、非限定的に、ランダムコポリマー、リニアブロックコポリマー、他のブロックコポリマー及びグラフトコポリマーである。熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性ポリマーと、その混合物と、が好ましい。特に、容器は、ポリオレフィン、グラフトポリオレフィン、熱可塑性ポリエステエル、ポリケトン、ポリアミド及びそのコポリマーから作られてもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が使用されてもよい。

容器は、熱可塑性単一層構造又は熱可塑性多層構造を有することができる。

特別な一実施形態では、容器は、ブロー成形方法によって製造することができる。

あるいは、容器は、射出成形方法によって分離された上側シェル及び下側シェルを形成することと、それらをともに溶接することと、によって製造することができる。

シール領域が、どの成形方法が使用されても、円錐台形側壁の周りに容易に形成することができることが理解されるであろう。

好ましい一実施形態では、円錐台形側壁は、少なくとも１つの貫通孔を備え、容器のプラスチック材料が、貫通孔を満たして貫通孔の両側で延在する。少なくとも１つの貫通孔の存在に起因して、リング状部材と円形取付部分との間の強固な連結が得られる。

有利には且つ非限定的に、部品は、ニップル、端部ピース、ネック、バルブモジュール、ポンプモジュール又は部品（ポンプ、ゲージ、センサ、スワールポット、ヒーターなど）を支持するベースプレートから選択されてもよい。

特別な第１実施形態によれば、部品は、複数の係合爪部を備えている。言い換えると、係合爪部は、オーバーモールドされるか、又は部品本体と一体部品に形成されている。

特別な第２実施形態によれば、取付システムは、複数の係合爪部を備える環状ロックプレートを備えている。この特別な第２実施形態では、環状ロックプレート及び部品は、２つの異なるピースである。例えば、部品は、円形の取付部分上に取り付けられ、環状ロックプレートは、後にそれを通過し、これにより、リング状部材の周囲タブに達して係合する。あるいは、環状ロックプレートは、部品に予め取り付けられ、その後、このサブ組立体が、係合爪部をリング状部材の周囲タブと係合させることによって円形の取付部分に固定される。

有利な一実施形態では、環状ロックプレートは、少なくとも１つの周囲延長部を備えている。例えば、このような周囲延長部は、外部要素がその上に固定されるように寸法を決められて成形されている。例えば、このような周囲延長部は、外部ツール又は機械と協働するように構成されている。

好ましい一実施形態では、取付部分は円形の溝を含み、シールリングは溝内に配置されている。シールリングは、係合爪部がリング状部材のタブと係合するときに部品と取付部分との間でクランプされる。従って、確実且つシール可能な接続が保証される。

特別な一実施形態では、容器は、自動車用アンモニア前駆体タンクである。好ましくは、アンモニア前駆体は、水性尿素溶液である。

別の特別な実施形態では、容器は、自動車用燃料タンクである。

さらに別の特別な実施形態では、容器は、固体吸収マトリクスを貯蔵するためのタンクである。

本発明の特別な一実施形態によるリング状部材を表すＣＡＤ図である。 本発明の特別な一実施形態による環状ロックプレートを表すＣＡＤ図である。 本発明の特別な一実施形態による組立体の部分的な断面図を表すＣＡＤ図である。 図４ａは本発明によるリング状部材を表し、図４ｂは特許文献１に開示されるロックリングを表し、図４ｃは本発明によるリング状部材の直径と特許文献１に開示されるロックリングの直径との間の直径の差を表す。

本発明は、添付された図１、図２、図３及び図４ａから図４ｃを参照する以下の例によって非限定的な方法で説明される。これらの図では、同一又は類似する要素には、同一の参照符号を付してある。

図１は、本発明の特別な一実施形態によるリング状部材を表すＣＡＤ図である。

図１の例で説明されるように、リング状部材（１）は、頂部フランジ（１１）と、底部フランジ（１２）と、頂部フランジと底部フランジとを接続する円錐台形側壁（１３）と、を備えている。リング状部材（１）は、頂部フランジ（１１）から外側に延在する周囲タブ（１４）をさらに備えている。この特別な実施形態では、リング状部材（１）は、頂部フランジ（１１）に沿って一定の間隔をあけられた６つの周囲タブ（１４）を備えている。有利な一実施形態では、各周囲タブ（１４）は、歯又は一連の歯を備えることができる。図１の例では、各周囲タブ（１４）は、Ｖ字状外形を有する歯（１４１）を備えている。有利には、円錐台形側壁（１３）は、複数の貫通孔（１５）を備えている。この特別な実施形態では、頂部フランジ（１１）は、リング状部材（１）に対して部品を正確に位置決めするための参照点として使用される凹所（１６）を備えている。この例では、リング状部材（１）は金属から作られる。

図２は、本発明の特別な一実施形態による環状ロックプレートを表すＣＡＤ図である。

図２の例で説明されるように、環状ロックプレート（２）は、６つの係合爪部（２１）を備えている。各係合爪部は、図１で説明された歯（１４１）の１つと係合するように構成された歯付き部分（２１１）を有している。係合爪の少なくとも１つが、ストッパ（２１２）を備え、ストッパ（２１２）は、歯がリング状部材の対応する歯と一致すると、係合爪の回転をブロックするために使用される。環状ロックプレート（２）は、部品の一部と接触するように構成された平坦部分（２２）を備えている。この特別な実施形態では、平坦部分（２２）は、部品に対して環状ロックプレート（２）を正確に位置決めするための参照点として使用される凹所（２３）を備えている。環状ロックプレート（２）は、選択的に、１つ又はいくつかの周囲延長部を備えることができる。この特別な実施形態では、環状ロックプレート（２）は、３つの延長部（２４）を備えている。各延長部には、オリフィス（２４１）が設けられている。これらオリフィスは、例えば、保護プレート、液圧ラインのためのいくつかのクリップ又はワイヤリングハーネスを取り付けるために使用することができる。従って、有利には、これら延長部（２４）は、固定点として使用することができる。この例では、環状ロックプレート（２）は、金属から作られる。

（図示しない）代わりの実施形態では、環状ロックプレート（２）は、６つの独立した係合爪部によって置換されてもよい。この代わりの実施形態では、それぞれ独立した係合爪部は、リング状部材の周囲タブと係合するように構成された歯付き部分と、取付部分に対して部品の一部を押し付けるように構成された平坦部分と、を備えている。

図３は、本発明の特別な一実施形態による組立体の部分的な断面図を表すＣＡＤ図である。

組立体（３）は、プラスチック製の容器（３１）と、図１のリング状部材（１）と、図２の環状ロックプレート（２）と、を備えている。

プラスチック製の容器（３１）は、壁部分（３１１）と、前記壁部分から外側に突出する円形の取付部分（３１２）と、を有している。この例では、壁部分（３１１）及び円形の取付部分（３１２）は、射出成形によって同時に形成される。説明されるように、リング状部材（１）における、底部フランジと、円錐台形側壁の一部分と、は、取付部分（３１２）内に埋設されている（すなわち、オーバーモールドされている）。取付部分（３１２）は、タンクの壁部分に開口部（３１４）を規定している。組立体は、リング状部材（１）及び環状ロックプレート（２）により取付部分（３１２）に取り付けられた部品（３２）をさらに備えている。取付部分（３１２）は、溝（３１３）を備えている。Ｏリングシール（３３）が溝（３１３）内に配置されている。溝（３１３）は、Ｏリングシールが部品と底部フランジとの間に位置決めされるように構成されている。図３では、リング状部材（１）及び環状ロックプレート（２）は、最終閉鎖位置にある。この最終閉鎖位置では、環状ロックプレートの係合爪部は、リング状部材の周囲タブと係合される。結果として、部品（３２）は、取付部分（３１２）に向かってきつく押し付けられる。Ｏリングシール（３３）は、取付部分（３１２）と部品（３２）との間で軸方向に圧縮される。この例では、容器（３１）は、尿素タンクであり、部品（３２）は、少なくとも１つの能動部品、例えばポンプ、フィルタ、レベルセンサ、品質センサ、温度センサ又はヒーターを組み込み且つ／又は支持するベースプレートである。このベースプレートの一部は、開口部（３１４）を通じて位置決めされる。

図４ａから図４ｃでは、取り付けられる部品の所定のサイズに対して、本発明によるリング状部材（１）の外部体積が、特許文献１に開示されるロックリング（３０）の外部体積よりも小さいことが分かる。実際には、図４ａにおいて点線（Ａ１）で概略的に表された、本発明のリング状部材（１）の全直径は、図４ｂにおいて点線（Ａ２）で概略的に表された、特許文献１に開示されるロックリング（３０）の全直径よりも短い。直径Ａ１及びＡ２の間の直径の差は、図４ｃにおいて点線（Ａ３）で表されている。

１ リング状部材、３ 組立体、１１ 頂部フランジ、１２ 底部フランジ、１３ 円錐台形側壁、１４ 周囲タブ、１５ 貫通孔、２１ 係合爪部、２４ 周囲延長部、３１ 容器、３２ 部品、３３ シールリング、３１３ 溝

Claims (9)

1. プラスチック製の容器（３１）と、取付システムにより前記容器に取り付けられる部品（３２）と、を備える組立体（３）であって、
   前記容器が円形の取付部分を備え、前記部品が前記取付部分に取り付けられ、
   前記取付システムが、
   − 頂部フランジ（１１）と、底部フランジ（１２）と、前記頂部フランジと前記底部フランジとを接続する円錐台形側壁（１３）と、を備えるリング状部材（１）であって、前記底部フランジと、前記円錐台形側壁の一部分と、が、前記取付部分内に埋設され、前記リング状部材が、前記頂部フランジから外側に延在する複数の周囲タブ（１４）をさらに備える、リング状部材（１）と、
   − 複数の係合爪部（２１）であって、各係合爪部が、前記複数の周囲タブの１つと係合し且つ前記取付部分に対して前記部品を押し付けるように構成されている、係合爪部（２１）と、
   を備えていることを特徴とする組立体。
2. 前記円錐台形側壁が、少なくとも１つの貫通孔（１５）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
3. 前記部品が、前記複数の係合爪部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の組立体。
4. 前記取付システムが、前記複数の係合爪部を備えた環状ロックプレート（２）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の組立体。
5. 前記環状ロックプレートが、少なくとも１つの周囲延長部（２４）を備えていることを特徴とする請求項４に記載の組立体。
6. 前記取付部分が円形の溝（３１３）を含み、シールリング（３３）が前記溝内に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の組立体。
7. 前記容器が、自動車用アンモニア前駆体タンクであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の組立体。
8. 前記容器が、自動車用燃料タンクであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の組立体。
9. 前記容器が、固体吸収マトリクスを貯蔵するためのタンクであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の組立体。