JP4160885B2 - 樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載される樹脂製燃料タンクに関するものである。

自動車に搭載される燃料タンクは、防錆性や軽量化等の観点から近年ではブロー成型による樹脂製のタイプのものが主流となっている。通常、燃料タンクには、液面上の空間の燃料蒸発ガスをタンク外へ導出してタンク内圧を一定に保つためのベントバルブや、フィラーチューブに接続される逆流防止バルブ、或いは燃料ポンプ等、各種の構成部品が取り付けられており、樹脂製燃料タンクの場合には、製造工程の簡略化の観点から、前記構成部品とタンク本体とは熱溶着で結合されることが望ましい。

図４は、従来の樹脂製燃料タンクにおける構成部品の取り付け構造を示す部分断面図である。符号２４は樹脂製燃料タンクのタンク本体を示し、構成部品３１はこのタンク本体２４の筐体壁に穿設された貫通孔に取り付けられる。図では、構成部品３１は逆流防止バルブとして示され、タンク本体２４の外面に接合するフランジ３６を有するジョイント部３２と、タンク本体２４の内部に挿入され、先端にバルブ機構４０を備えた筒形状のバルブ本体部３３とを備えている。ジョイント部３２は、タンク本体２４に溶着可能な材料で形成された一次成型部分３７と、溶融樹脂材の流過可能な孔３９を形成した上で、フランジ３６の内周の一部に二色成型法で形成されたＨＣ（炭化水素）バリア材層からなる二次成型部分３８とを有している。ＨＣバリア材は一般に非溶着部材である。

一方、バルブ本体部３３の筐体はＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の非溶着部材によって形成される。このバルブ本体部３３はジョイント部３２に係合され、その係合面の一部にはＯリング５２が介設される。このＯリング５２は、タンクの内外間における気密性を確保するためのものである。通常、燃料タンクには給油時のエア抜きとしてブリザー口（図示せず）が別途設けられており、基本的にこのブリザー口のみを介して燃料タンク内のエア抜きがなされるようになっている。したがって、ジョイント部３２とバルブ本体部３３との間に隙間が存在すると、その部位からもエアが漏れるおそれがあり、前記Ｏリング５２はこのエア漏れを防止するべく設けられるものである。

さて、構成部品３１は、フランジ３６の外側が一次成型部分３７として形成されているので、この部位がタンク本体２４の外壁側で熱溶着によりタンク本体２４と結合される。タンク本体２４の内部に臨むフランジ３６の内側部はＨＣバリア材層からなる二次成型部分３８により形成されているため、ＨＣ（炭化水素）のタンク外部への透過はこの二次成型部分３８により抑制される。以上の構造については、例えば特許文献１にも開示されている。
特開２００３−２０７４号公報（図１、[００２２]）

従来の構成部品３１は、ジョイント部３２とバルブ本体部３３との結合部が互いに非溶着部材によって形成されているため、これらを熱溶着によって結合することはできず、それゆえ前記したようにバルブ本体部３３をジョイント部３２に係合させたうえで、両者間の隙間をＯリング５２によりシールする構造となっている。しかし、このＯリング５２を介在させる構造は、部品点数の増加及び組み付け効率の低下を招くこととなる。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、Ｏリングなどのシール部材を介在させることなく、シール性が向上し、強度・剛性、及び高バリア性を満足させる樹脂製燃料タンクの逆流防止バルブの取り付け構造を提供するものである。

本発明は、前記課題を解決するため、樹脂製のタンク本体との結合部、およびタンク外側に向けて形成されチューブが外嵌するチューブ接続管部が熱溶着可能材で形成され、前記タンク本体と熱溶着により結合するジョイント部と、前記ジョイント部における前記チューブ接続管部の先端からタンク内側の末端までにわたる内周面に支持されて前記タンク本体に内蔵される内筒部材と、を備えた樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造であって、前記ジョイント部と前記内筒部材とを一体成型によって形成し、この一体成型によって前記ジョイント部に対する前記内筒部材の軸方向の移動を規制する移動規制手段が形成され、この移動規制手段は、前記チューブ接続管部の先端近傍の内周面において、前記内筒部材の外周に食い込むように突設される突部と、前記内筒部材の外周面において、前記タンク本体の内部側に臨む前記ジョイント部の端面に突き当たるように突設される突部と、からなることを特徴とする樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造とした。
また、樹脂製のタンク本体との結合部が熱溶着可能材で形成され、前記タンク本体と熱溶着により結合し、かつ炭化水素バリア材層を有したジョイント部と、前記炭化水素バリア材層とは異なる材質で形成され、前記炭化水素バリア材層と接するように前記ジョイント部に支持されて前記タンク本体に内蔵される内筒部材と、を備えた樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造であって、前記ジョイント部と前記内筒部材とを一体成型によって形成し、この一体成型によって前記ジョイント部に対する前記内筒部材の軸方向の移動を規制する移動規制手段が形成され、この移動規制手段は、前記チューブ接続管部の先端近傍の内周面において、前記内筒部材の外周に食い込むように突設される突部と、前記内筒部材の外周面において、前記タンク本体の内部側に臨む前記ジョイント部の端面に突き当たるように突設される突部と、からなることを特徴とする樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造とした。

当該構造によれば、Ｏリングなどのシール部材を別途に介在させることなく、シール性が向上し、強度・剛性、及び高バリア性を満足させることができる。

本発明によれば、逆流防止バルブが一体となって製造されることとなるので、ジョイント部と内筒部材との組み付け作業が不要となり、樹脂製燃料タンクのユニット全体の組み付け効率が向上することとなる。また、ジョイント部と内筒部材とが一体として強固に結合されるので、がたつきが低減され、タンク本体に対する組み付け精度が向上する。さらに、従来のようにＯリング等のシール部材を別途に介在させる必要がなくなるので部品点数の削減が図れ、且つ、Ｏリング等の組み付けも不要となるので、この点からも樹脂製燃料タンクのユニット全体の組み付け効率が向上する。

以下の形態では、樹脂製燃料タンクを自動車に搭載される燃料タンクとし、取り付け対象の構成部品を、給油用のフィラーチューブに接続する逆流防止バルブとした場合について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本実施の形態に係る構成部品（逆流防止バルブ２）の取り付け構造の概略を示した断面図、図２は図１に示した逆流防止バルブ２を示す拡大図であり、図２（ａ）は断面説明図、図２（ｂ）はタンクの内部側から見た正面図である。これらの図において、燃料タンクＴには燃料を貯留する樹脂製のタンク本体１が備えられ、このタンク本体１の側面には燃料の逆流を防止する逆流防止バルブ２が取り付けられる。逆流防止バルブ２は、タンク本体１の側面に形成された貫通孔１ｃの外側周縁部に取り付けられるジョイント部３と、先端にバルブ機構５を内蔵し、ジョイント部３に支持されてタンク本体１の内部に挿入（内蔵）される筒形状の内筒部材（バルブ本体部４）とを備えている。タンク本体１は、例えば、ＨＣ（炭化水素）の不透過性に優れたＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）等からなるＨＣバリア材層１ｂを、熱溶着可能な材質、例えばＰＥ（ポリエチレン）等からなる熱溶着可能層１ａで挟んだ断面形状となっている。

前記ジョイント部３は、貫通孔１ｃの外側周縁部に熱溶着によって取り付けられるフランジ部３ａと、このフランジ部３ａからタンク外側に向けて形成され、フィラーチューブＨが外嵌するチューブ接続管部３ｃとを有した形状からなる。このフランジ部３ａ及びチューブ接続管部３ｃのタンク本体１の外部側に臨む部位は、熱溶着可能な材質、例えばＰＥ（ポリエチレン）等により形成されている。

フランジ部３ａにおけるタンク本体１の内部に臨む面側とチューブ接続管部３ｃの内周面とにわたって連続的に形成される部位は、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）等、ＨＣ（炭化水素）の不透過性に優れたＨＣバリア材層３ｂとして形成される。このＨＣバリア材層３ｂと、前記ＰＥ（ポリエチレン）等により形成されるフランジ部３ａ及びチューブ接続管部３ｃのタンク本体１の外部側に臨む部位とは互いに二色成型によって形成されることで、一体的なジョイント部３を構成するものである。

バルブ本体部４の筐体は、前記ジョイント部３と結合する側に向かって漸次縮径した筒状の筒胴部４ａと、筒胴部４ａの先端側に形成され、バルブ機構５を内蔵するバルブ内蔵胴部４ｂとを備えた形状からなり、本実施形態ではＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の非溶着部材により形成されている。バルブ機構５は、タンク本体１側からフィラーチューブＨ側への燃料の逆流を防止する逆流防止機構６として構成されるものであり、摺動部６ａとスプリング６ｂとを備え、これらの部材はバルブ固定部７によってバルブ内蔵胴部４ｂに固定される。なお、バルブ固定部７には挿通口７ａが設けられ、この挿通口７ａを介して燃料がタンク本体１の内部に供給される。

さて、本発明は、ジョイント部３とバルブ本体部４とを結合するにあたり、ジョイント部３或いはバルブ本体部４の少なくとも一方に、ジョイント部３に対するバルブ本体部４の軸方向の移動を規制する移動規制手段を設け、且つ、ジョイント部３とバルブ本体部４とを一体成型として形成することを主な特徴とする。一体成型としては、金型による成型、特にインサート成型が経済的であり、本実施形態では、前記した二色成型によって形成したジョイント部３に対してＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）をインサートすることにより逆流防止バルブ２の筐体全体を一体的に形成している。

前記移動規制手段としては、チューブ接続管部３ｃの端部近傍の内周面において、筒胴部４ａの外周に食い込むように環状の突部３ｅを設けると共に、タンク本体１の内部側に臨むＨＣバリア材層３ｂの端面３ｄに、筒胴部４ａの外周面に環状に形成した突部４ｃを突き当てる態様としている。これによりバルブ本体部４はジョイント部３に対してその軸方向の移動が確実に規制されたうえで、前記したようにインサート成型により互いに一体に形成される。

本発明によれば、逆流防止バルブ２が一体となって製造されることとなるので、ジョイント部３とバルブ本体部４との組み付け作業が不要となり、樹脂製燃料タンクのユニット全体の組み付け効率が向上することとなる。また、ジョイント部３とバルブ本体部４が一体として強固に結合されるので、がたつきが低減され、タンク本体１に対する組み付け精度が向上する。

さらに、ジョイント部３とバルブ本体部４とを金型で一体成型として形成することで、特にインサート成型により形成することで、両者間のシール性が確保されることとなり、従来のようにＯリング等のシール部材を別途に介在させる必要がなくなる。したがって、部品点数の削減が図れ、且つ、Ｏリング等の組み付けも不要となるので、この点からも樹脂製燃料タンクのユニット全体の組み付け効率が向上することとなる。また、Ｏリングの場合に比して、シール面積が大きく確保できるので、シール性能も従来に比して向上するものである。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態を説明する。図３は、第２の実施形態を説明するための拡大断面図である。なお、本実施の形態において第１の実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、前記移動規制手段に関する具体的形状にある。第１の実施形態では、チューブ接続管部３ｃ側において、筒胴部４ａの外周に食い込むように環状の突部３ｅを設けると共に、タンク本体１の内部側に臨むＨＣバリア材層３ｂの端面３ｄに、筒胴部４ａの外周面に環状に形成した突部４ｃを突き当てる態様としたが、本実施形態では、バルブ本体部４の筒胴部４ａの端部に鉤状の鉤爪部４ｄを形成し、この鉤爪部４ｄを、タンク本体１の内部側に臨むＨＣバリア材層３ｂの端部３ｆに外嵌させた態様としている。

当該構造によっても、ジョイント部３に対するバルブ本体部４の軸方向の移動が確実に規制されるものであり、ジョイント部３とバルブ本体部４はインサート成型により互いに一体に形成される。本実施形態によっても、ジョイント部３とバルブ本体部４との間にはシール性が確保されることとなり、従来のようにＯリング等のシール部材を別途に介在させる必要がなくなる。したがって、部品点数の削減が図れ、且つ、Ｏリング等の組み付けも不要となるので、この点からも樹脂製燃料タンクのユニット全体の組み付け効率が向上することとなる。

以上、好ましい実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することのない範囲内において適宜の変更が可能なものである。例えば、本実施の形態では、自動車の燃料タンクに適用して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば船舶等に搭載される燃料タンクにおいても適用可能である。

本発明の樹脂製燃料タンクの逆流防止バルブの取り付け構造の概略を示す断面図である。 図１に示した逆流防止バルブを示す拡大図であり、（ａ）は断面説明図、（ｂ）はタンクの内部側から見た正面図である。 第２の実施形態に係る説明図であり、（ａ）は断面説明図、（ｂ）はタンクの内部側から見た正面図である。 従来の逆流防止バルブの取り付け構造を示す一部断面説明図である。

符号の説明

Ｈ フィラーチューブ
Ｔ 燃料タンク
１ タンク本体
２ 逆流防止バルブ（構成部品）
３ ジョイント部
４ バルブ本体部（内筒部材）

Claims (2)

1. 樹脂製のタンク本体との結合部、およびタンク外側に向けて形成されチューブが外嵌するチューブ接続管部が熱溶着可能材で形成され、前記タンク本体と熱溶着により結合するジョイント部と、
   前記ジョイント部における前記チューブ接続管部の先端からタンク内側の末端までにわたる内周面に支持されて前記タンク本体に内蔵される内筒部材と、
   を備えた樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造であって、
   前記ジョイント部と前記内筒部材とを一体成型によって形成し、
   この一体成型によって前記ジョイント部に対する前記内筒部材の軸方向の移動を規制する移動規制手段が形成され、
   この移動規制手段は、前記チューブ接続管部の先端近傍の内周面において、前記内筒部材の外周に食い込むように突設される突部と、前記内筒部材の外周面において、前記タンク本体の内部側に臨む前記ジョイント部の端面に突き当たるように突設される突部と、からなることを特徴とする樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造。
2. 樹脂製のタンク本体との結合部が熱溶着可能材で形成され、前記タンク本体と熱溶着により結合し、かつ炭化水素バリア材層を有したジョイント部と、
   前記炭化水素バリア材層とは異なる材質で形成され、前記炭化水素バリア材層と接するように前記ジョイント部に支持されて前記タンク本体に内蔵される内筒部材と、
   を備えた樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造であって、
   前記ジョイント部と前記内筒部材とを一体成型によって形成し、
   この一体成型によって前記ジョイント部に対する前記内筒部材の軸方向の移動を規制する移動規制手段が形成され、
   この移動規制手段は、前記チューブ接続管部の先端近傍の内周面において、前記内筒部材の外周に食い込むように突設される突部と、前記内筒部材の外周面において、前記タンク本体の内部側に臨む前記ジョイント部の端面に突き当たるように突設される突部と、からなることを特徴とする樹脂製燃料タンクにおける逆流防止バルブの取り付け構造。

Images