JP2018114856A - フィラーパイプの取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、コストと手間を削減したフィラーパイプの取付方法を提供する。【解決手段】中空成形品１の外壁２にフィラーパイプ２０の先端部２１を取付ける方法であって、中空成形品１にフィラーパイプ取付部１０を設け、フィラーパイプ取付部１０は、フィラーパイプ溶着面１２とフィラーパイプ挿入孔１１を設ける。フィラーパイプ２０の先端部２１に、外面の幅方向にリング状に張り出し、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部２４を形成する。フランジ部２４のフィラーパイプ溶着面１２と対向する面を加熱し、加熱したフランジ部２４をフィラーパイプ溶着面１２に押圧して溶着するとともに、フランジ部２４の上下の壁の内面同士を密着させて溶着して、中空成形品１の外壁２にフィラーパイプ２０の先端部２１を取付ける。【選択図】図２

Description

本発明は、中空成形品の外壁にフィラーパイプを溶着して取付けるフィラーパイプの取付方法に関する。特に、ブロー成形により成形される自動車用燃料タンクに取付けるフィラーパイプの取付けに使用することができる。

自動車用燃料タンクには、燃料タンク内に燃料を注入するフィラーチューブが燃料タンクに取付けられている。
このような燃料タンクは、従来、金属製のものが用いられていたが、近年車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性樹脂製のものも用いられるようになってきた。

そして、その製造が容易なため、ブロー成形により製造された熱可塑性樹脂製のブロー成形品である燃料タンク１が使用されている。このような熱可塑性樹脂製のブロー成形品である燃料タンク１においても、図６に示すように、各種のホースやケーブルとともに、燃料タンク１に液体又は気体を注入又は排出するための各種のチューブやパイプを取付けるためのフィラーパイプ１２０が、燃料タンク１のタンク外壁２に取付けられている。

例えば、図７に示すように、燃料タンク１０１の外壁１０２にフィラーパイプ先端部材１４０を保持して、燃料タンク１０１にフィラーパイプ１２０を取付けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
この場合には、燃料タンク１０１の外壁１０２にフィラーパイプ挿入孔１１１を設けたフィラーパイプ取付面１１２を形成し、フィラーパイプ挿入孔１１１にフィラーパイプ先端部材１４０を挿入する。フィラーパイプ先端部材１４０の外周には、フィラーパイプ取付面１１２に当接するフランジ部１４１を形成して、フィラーパイプ先端部材１４０をフィラーパイプ取付面１１２に保持する。

フィラーパイプ１２０の先端にフィラーパイプフランジ部１２４を形成して、フィラーパイプフランジ部１２４がフィラーパイプ先端部材１４０のフランジ部１４１を覆い、フィラーパイプフランジ部１２４を燃料タンク１０１の外壁１０２のフィラーパイプ取付面１１２に溶着して取り付けて、フィラーパイプ先端部材１４０のフランジ部１４１を保持している。

また、図８に示すように、燃料タンク２０１の外壁２０２にフィラーパイプ挿入孔２１１を設けたフィラーパイプ取付面２１２を形成し、フィラーパイプ挿入孔２１１にフィラーパイプ取付部材２４０を挿入する。フィラーパイプ取付部材２４０の外周には、フィラーパイプ取付面２１２に当接するフランジ部２４１を形成して、フィラーパイプ取付部材２４０のフランジ部２４１をフィラーパイプ取付面２１２に溶着する。

その際、フィラーパイプ取付部材２４０の外筒部２４２には、あらかじめフィラーパイプ２２０を挿入して、外筒部２４２に設けた突条２４３でフィラーパイプ２２０を係止している。その場合に、突条２４３と突条２４３の間にシールリング２４４を設けて、シールするものがある。
しかしながら、いずれの場合にも、フィラーパイプ先端部材１４０、フィラーパイプ取付部材２４０を使用しており、部品点数が多くなり、コストと組み付けの手間が増加することとなる。

特開２０１４−２３１２８６号公報

そこで本発明は、部品点数が少なく、コストと手間を削減したフィラーパイプの取付方法を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために請求項１の本発明は、合成樹脂製の中空成形品の外壁にフィラーパイプを溶着して取付けるフィラーパイプの取付方法であって、
中空成形品にフィラーパイプを溶着するフィラーパイプ取付部を設け、フィラーパイプ取付部は、フィラーパイプを溶着するフィラーパイプ溶着面と、フィラーパイプの内筒部を挿入するフィラーパイプ挿入孔を設け、
フィラーパイプに、外面の幅方向にリング状に張り出し、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部を形成し、
フィラーパイプのフランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱し、
加熱したフランジ部をフィラーパイプ溶着面に押圧して溶着するとともに、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部の上下の壁の内面同士を密着させて溶着して、中空成形品の外壁にフィラーパイプを取付けることを特徴とするフィラーパイプの取付方法である。

請求項１の本発明では、合成樹脂製の中空成形品の外壁にフィラーパイプを溶着して取付けるフィラーパイプの取付方法であって、中空成形品にフィラーパイプを溶着するフィラーパイプ取付部を設けている。このため、中空成形品の外壁のフィラーパイプ取付部にフィラーパイプを確実に溶着することができる。

中空成形品の外壁のフィラーパイプ取付部は、フィラーパイプを溶着するフィラーパイプ溶着面と、フィラーパイプの内筒部を挿入するフィラーパイプ挿入孔を設けている。このため、フィラーパイプ挿入孔にフィラーパイプの内筒部を挿入して、フィラーパイプ溶着面にフィラーパイプを溶着することにより、フィラーパイプを取付けることができる。

フィラーパイプに、外面の幅方向にリング状に張り出し、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部を形成している。このため、フィラーパイプを形成するときに、ブロー成形等により一体的にフランジ部を形成することができ、フランジ部を別部材で形成する必要がなく、部品点数を少なくして、組付けの手間を少なくすることができる。フランジ部をフィラーパイプ溶着面に溶着して、中空成形品の外壁にフィラーパイプを取付けることができる。

フィラーパイプのフランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱し、加熱したフランジ部をフィラーパイプ溶着面に押圧して溶着している。このため、フランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱して中空成形品の外壁に押圧するのみで、フィラーパイプを中空成形品の外壁に溶着することができ、フィラーパイプの取付けが容易である。

フィラーパイプのフランジ部をフィラーパイプ溶着面に押圧するとともに、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部の上下の壁の内面同士を密着させて溶着して、中空成形品の外壁にフィラーパイプを取付けている。このため、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部の上下の壁を溶着して、フランジ部の剛性を向上させることができ、フランジ部と中空成形品の外壁との溶着強度を確保することができる。

請求項２の本発明は、フィラーパイプのフランジ部に近接して、フィラーパイプにジャバラ部を形成したフィラーパイプの取付方法である。

請求項２の本発明では、フィラーパイプのフランジ部に近接して、フィラーパイプにジャバラ部を形成した。このため、フィラーパイプの取付部付近の柔軟性を向上させて、フィラーパイプの振動等による中空成形品の外壁とフィラーパイプのフランジ部の溶着部分に応力が掛かることを防止することができる。また、フィラーパイプを車体に組み付けるときに、車体に沿ってフィラーパイプを撓ませることができる。

請求項３の本発明は、フランジ部は、ジャバラ部よりも外面の幅方向に突出して形成されたフィラーパイプの取付方法である。

請求項３の本発明では、フランジ部は、ジャバラ部よりも外面の幅方向に突出して形成されたため、フランジ部を中空成形品の外壁のフィラーパイプ取付部に溶着するための面積を広くすることができ、フランジ部と中空成形品の外壁との溶着強度を向上させることができる。フランジ部をフィラーパイプ溶着面に押圧するときに、フランジ部に押圧力を加えることが容易である。

請求項４の本発明は、中空成形品のフィラーパイプ溶着面と、フィラーパイプのフランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱するフィラーパイプの取付方法である。

請求項４の本発明では、中空成形品のフィラーパイプ溶着面と、フィラーパイプのフランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱する。このため、中空成形品のフィラーパイプ溶着面と、フィラーパイプのフランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面の両方の面を溶融させて、より確実に溶着することができ、フランジ部と中空成形品の外壁との溶着強度を向上させることができる。

請求項５の本発明は、フィラーパイプは、複数の層から形成され、内部にバリヤ層を有するフィラーパイプの取付方法である。

請求項５の本発明では、フィラーパイプは、複数の層から形成されているため、内層をブロー成形品に注入される液体に対して耐久性に優れた材料を選択し、外層をブロー成形品の外壁と溶着しやすい材料や剛性の高い材料や耐候性の優れた材料等を選択することができる。
内部にバリヤ層を有するため、フィラーパイプから燃料ガスが外部に漏れることを防止できる。フィラーパイプのフランジ部では、バリヤ層を二重にすることができ、フランジ部からの燃料ガスの漏れを確実に防止できる。

請求項６の本発明は、中空成形品は、自動車用燃料タンクであり、自動車用燃料タンクの外壁は、多層構造で形成されているフィラーパイプの取付方法である。

請求項６の本発明では、中空成形品は、自動車用燃料タンクであり、自動車用燃料タンクの外壁は、多層構造で形成されている。このため、剛性の高い材料と、耐燃料油性の大きい材料を組み合わせて使用することができ、バリヤ層も設けることができる。
このため、自動車用燃料タンクの剛性を向上させるとともに、燃料タンクからの燃料の透過を防止することができる。

フィラーパイプのフランジ部のフィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱し、加熱したフランジ部をフィラーパイプ溶着面に押圧して溶着しているため、フィラーパイプを中空成形品の外壁に溶着することができ、取付けが容易である。
フィラーパイプの断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部の内面同士を密着させて溶着しているため、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部の上下の壁を溶着して、フランジ部の剛性を向上させることができ、フランジ部と中空成形品の外壁との溶着強度を確保することができる。

本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプの取付部の断面図である。 本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプを燃料タンクの外壁に取付けた部分の断面図である。 本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプを燃料タンクの外壁に取付ける工程を示す断面図である。 （ａ）は、熱板加熱する前の状態のフランジ部の断面図である。 （ｂ）は、フランジ部を熱板加熱する状態のフランジ部の断面図である。（ｃ）は、フランジ部をフィラーパイプ取付部に溶着した状態のフランジ部の断面図である。 本発明の他の実施の形態を示すもので、フィラーパイプの取付部付近にジャバラ部を設けた部分の断面図である。 本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプを燃料タンクの外壁に取りつける工程を示す分解斜視図である。 燃料タンクの断面図である。 従来の燃料タンクのフィラーパイプ取付け部分の断面図である。 従来の他の燃料タンクのフィラーパイプ取付け部分の断面図である。

本発明を、中空成形品である燃料タンク１のタンク外壁２にフィラーパイプ２０のフィラーパイプ先端部２１を取付ける取付方法を例にとり説明するが、燃料タンク１以外の他の中空成形品にフィラーパイプ２０を取付ける場合にも広く実施することができる。
本発明の実施の形態を図１〜図６に基づき説明する。
まず、本発明の実施の形態の燃料タンク１について図６に基づき説明する。
図６は本発明の実施の形態のフィラーパイプ２０の取付方法に使用される燃料タンク１の断面図である。

図６に示すように、燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、タンク外壁２は一体に形成されている。タンク外壁２は、熱可塑性合成樹脂の１層で形成することもできるし、熱可塑性合成樹脂の複数の層を有するように形成することもできる。また、ブロー成形以外の成形方法で成形された燃料タンク１及び中空成形品についても使用することができる。
複数の層で形成された場合は、剛性を有する層と、耐燃料油性の層と、燃料透過性の低い層を組み合わせて形成することができる。

複数の層で形成された場合は、例えば、中央の層がエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）又はナイロンで形成された燃料透過を防止するバリヤ層と、そのバリヤ層の上下に変性ポリエチレンから形成される接着層と、その接着層のそれぞれの外面に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成される外層から構成される。
タンク外壁２の表層は、導電性材料で形成することができる。導電性材料とは例えば、合成樹脂にカーボン粉末を混入したものである。この場合には、燃料タンク１に生じる静電気をタンク外壁２から確実に外部に放出することができる。

タンク外壁２の上部には、図１に示すフィラーパイプ２０のフィラーパイプ先端部２１が設けられている。本発明では、フィラーパイプ先端部２１をブロー成形品であるタンク外壁２に取付けるためのフィラーパイプ２０の取付部材が不要であり、取付部材にフィラーパイプ２０を取付ける手間も不要であるため、コストを削減することができる。

また、タンク外壁２の上部には、ブリーザポート取付部７も形成されている。ブリーザポート取付部７は、燃料給油時に燃料タンク１内のガスをタンク外に逃がすためブリーザホース（図示せず）を取付けるものである。また、８は燃料タンク１から車輌転倒時の燃料漏れを防ぐカットオフバルブである。
なお、タンク外壁２の上面には、燃料移送用ホース等の各種のホースを保持するホースクランプを設けてもよい。

タンク外壁２の上面には、さらに開口部６が形成され、開口部６からタンク外壁２の下部の内面にサブタンク５が取付けられる。開口部６は、蓋体６０で塞がれて、蓋体６０はロックプレート５１で開口部６に周囲を螺着される。開口部６と蓋体６０の間にはシールリング５２が取付けられて、開口部６と蓋体６０の間がシールされる。

そして、サブタンク５内に燃料ポンプユニット４が取付けられている。サブタンク５は、車両が傾いたり振動したりしたときに、燃料タンク１内の燃料を燃料ポンプユニット４が確実にエンジンに送り出すことができるように設けられている。燃料ポンプユニット４は蓋体６０に取付けられて、修理やメンテナンスが行われる。燃料ポンプユニット４からパイプが延びて、タンク外壁２の上部の蓋体６０にフューエルメインポート取付部９が接続している。フューエルメインポート取付部９にはエンジンに燃料を送る燃料パイプ（図示せず）が取付けられている。

図５に示すように、燃料タンク１のタンク外壁２の上部に、フィラーパイプ取付部１０が形成されている。フィラーパイプ取付部１０は、フィラーパイプ挿入孔１１が形成されている。フィラーパイプ挿入孔１１の周囲の外面は、フィラーパイプ先端部２１が溶着される平面状のフィラーパイプ溶着面１２を形成している。
フィラーパイプ取付部１０は、燃料タンク１のタンク外壁２に、燃料タンク１をブロー成形するときに形成されている。

次に、図１に基づき、本発明の実施の形態に使用するフィラーパイプ２０とフィラーパイプ先端部２１について説明する。
フィラーパイプ２０は、燃料タンク１とは別にブロー成形や押出成形等により成形される。その材料は、耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂が使用され、例えば変性ポリエチレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミド等の合成樹脂を使用することができるが、燃料タンク１を成形する材料と溶融可能な材料が使用される。

また、フィラーパイプ２０は、異なる材料から構成される複数の層から形成することができる。この場合には、内層を燃料タンク１に注入される燃料に対して耐久性に優れた材料を選択し、外層を燃料タンク１のタンク外壁２と溶着しやすい材料や剛性の高い材料や耐候性の優れた材料等を選択することができる。

フィラーパイプ２０を燃料タンク１のタンク外壁２に取付けるフィラーパイプ先端部２１は、燃料タンク１のタンク外壁２の外側に位置する外筒部２２と、燃料タンク１のタンク外壁２の内側に位置する内筒部２３と、外筒部２２と内筒部２３の接続部分から外面の幅方向にリング状に張り出して一体的に形成されたフランジ部２４を有する。

フランジ部２４は、外面の幅方向にリング状に張り出した部分の断面形状が横Ｕ字形である。このため、溶着前はフランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂは、フランジ部屈曲部２４ｃで連結されて、略平行に形成されている。フランジ部下側部２４ｂは、燃料タンク１のタンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２と平行に平面状に形成されているため、フィラーパイプ溶着面１２とフランジ部下側部２４ｂが密着して、溶着強度を向上させることができる。

図２に示すように、フランジ部２４は、燃料タンク１のタンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２に溶着されたのちは、フランジ部屈曲部２４ｃは、潰れてフランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂは密着して、溶着している。
フランジ部２４を燃料タンク１のタンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２に溶着するときに、フランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂが密着しているため、フランジ部２４を強くタンク外壁２の外面に押圧することができ、フランジ部２４を確実に溶着させて、溶着強度を向上させることができる。
また、フランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂが密着して、フランジ部２４の剛性を向上させて、フランジ部２４がフィラーパイプ先端部２１を保持する強度を向上させることができる。

次に、図４と図５に基づき、本発明の他の実施の形態であるフィラーパイプ２０とフィラーパイプ先端部２１について説明する。
この実施の形態は、フィラーパイプ２０のフランジ部２４に近接して、フィラーパイプ２０にジャバラ部２５が形成されている。ジャバラ部２５は、図４に示すように、フランジ部２４と隣接して形成しても、図５に示すように、フランジ部２４から若干間隔を設けた部分でフランジ部２４と近接した部分にジャバラ部２５を設けてもよい。

ジャバラ部２５を設けた場合には、ジャバラ部２５が撓むことができるため、フィラーパイプ２０のフィラーパイプ先端部２１の付近の柔軟性を向上させて、フィラーパイプ２０を燃料タンク１に取付ける場合や、取付後に自動車の振動等によりフィラーパイプ２０が振動しても、燃料タンク１のタンク外壁２とフィラーパイプ２０のフランジ部２４の溶着部分に応力が掛かることを防止することができる。また、フィラーパイプ２０を燃料タンク１や車体に組付けるときに、車体に沿ってフィラーパイプ２０を撓ませることができる。

フィラーパイプ２０にジャバラ部２５を設ける場合に、フランジ部２４をジャバラ部２５よりも外面の幅方向に突出して形成することが好ましい。この場合には、フランジ部２４を燃料タンク１のタンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２に溶着するためのフランジ部２４の面積を広くすることができ、フランジ部２４と燃料タンク１のフィラーパイプ取付部１０との溶着強度を向上させることができる。また、フランジ部２４をフィラーパイプ溶着面１２に押圧するときに、フランジ部２４を押圧しやすい。

次に、図３〜図５に基づき、フィラーパイプ２０のフィラーパイプ先端部２１を燃料タンク１のフィラーパイプ取付部１０に溶着する方法について説明する。
加熱前のフランジ部２４は、図３（ａ）に示すように、断面形状が横Ｕ字形である。
次に、図３（ｂ）に示すように、フィラーパイプ先端部２１のフランジ部２４のフランジ部下側部２４ｂを熱板３０に当接させて加熱する。

図３（ｂ）の矢印に示すように、加熱中あるいは、加熱後にフランジ部２４を押圧して、フランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂを密着させる。これにより、フランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂを溶着させる。なお、フランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂの溶着は、次のタンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２にフランジ部２４を押圧するときに行うこともできる。

このとき、フィラーパイプ２０を複数の層で形成し、内部の層にバリヤ層を設ける場合には、内層を燃料タンク１に注入される液体に対して耐久性に優れた材料を選択し、外層を燃料タンク１のタンク外壁２と溶着しやすい材料や剛性の高い材料や耐候性の優れた材料等を選択に、内部に燃料を透過しないバリヤ層を設けることができる。

この場合には、フランジ部２４もフランジ部上側部２４ａとフランジ部下側部２４ｂが密着した二重層となり、内部にバリヤ層を有するため、フランジ部２４から燃料ガスが外部に漏れることを防止できる。フランジ部２４の先端のフランジ部屈曲部２４ｃもバリヤ層を有しており、フランジ部２４の先端からの燃料ガスの漏れを確実に防止できる。

次に、図５に示すように、フィラーパイプ先端部２１の内筒部２３をタンク外壁２のフィラーパイプ挿入孔１１に挿入し、図３（ｃ）に示すように、フランジ部下側部２４ｂをタンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２に押圧して密着させる。この、押圧によりフィラーパイプ先端部２１をタンク外壁２に溶着することができる。

なお、このとき、フランジ部下側部２４ｂを加熱するとともに、タンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２も加熱することができる。この場合には、タンク外壁２のフィラーパイプ溶着面１２と、フィラーパイプ２０のフランジ部２４のフランジ部下側部２４ｂをより確実に溶着することができ、フランジ部２４とフィラーパイプ取付部１０との溶着強度を向上させることができる。

１ 燃料タンク
２ タンク外壁
１０ フィラーパイプ取付部
１２ フィラーパイプ溶着面
２０ フィラーパイプ
２１ フィラーパイプ先端部
２２ 外筒部
２３ 内筒部
２４ フランジ部
２５ ジャバラ部

Claims (6)

1. 合成樹脂製の中空成形品の外壁にフィラーパイプを溶着して取付けるフィラーパイプの取付方法であって、
   上記中空成形品に上記フィラーパイプを溶着するフィラーパイプ取付部を設け、該フィラーパイプ取付部は、上記フィラーパイプを溶着するフィラーパイプ溶着面と、上記フィラーパイプの内筒部を挿入するフィラーパイプ挿入孔を設け、
   上記フィラーパイプに、外面の幅方向にリング状に張り出し、断面形状が横Ｕ字形で突出するフランジ部を形成し、
   上記フィラーパイプの上記フランジ部の上記フィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱し、
   加熱した上記フランジ部を上記フィラーパイプ溶着面に押圧して溶着するとともに、断面形状が横Ｕ字形で突出する上記フランジ部の上下の壁の内面同士を密着させて溶着して、上記中空成形品の外壁に上記フィラーパイプを取付けることを特徴とするフィラーパイプの取付方法。
2. 上記フィラーパイプの上記フランジ部に近接して、上記フィラーパイプにジャバラ部を形成した請求項１に記載のフィラーパイプの取付方法。
3. 上記フランジ部は、上記ジャバラ部よりも外面の幅方向に突出して形成された請求項２に記載のフィラーパイプの取付方法。
4. 上記中空成形品の上記フィラーパイプ溶着面と、上記フィラーパイプの上記フランジ部の上記フィラーパイプ溶着面と対向する面を加熱する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のフィラーパイプの取付方法。
5. 上記フィラーパイプは、複数の層から形成され、内部にバリヤ層を有する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のフィラーパイプの取付方法。
6. 上記中空成形品は、自動車用燃料タンクであり、該自動車用燃料タンクの外壁は、多層構造で形成されている請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のフィラーパイプの取付方法。
   

Images