JP4310167B2 - インタンク用バルブの取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の樹脂製の燃料タンクに取付けられるインタンク用バルブの取付け構造に関する。

自動車等の燃料タンクには、金属製と樹脂製があるが、樹脂製のものは、成形性、剛性等の観点よりポリエチレン等の樹脂材料で形成されている。ただし、ポリエチレンは、燃料蒸気に対する非透過性がやや劣るため、一般的には非透過性に優れた樹脂層と複合した多層構造をなしている。樹脂製の燃料タンクは、ブロー成形によって一体に形成されるため、内部に配設されるポンプユニットや、燃料蒸気をキャニスター等に送るための配管や弁を取付けるための開口部が上壁に設けられている。そして、ポンプユニットや、弁等に連設されたフランジ部を、上記開口部に係合させて熱溶着することにより、上記開口部を閉塞すると共に、上記各部品の取付けを行っている。

樹脂製の燃料タンクの穴に溶着されるキャップを介して弁等を取付ける構造として、下記特許文献１には、樹脂製の燃料タンクの穴に取付けられるキャップであって、前記穴を覆う大きさのキャップ本体と、このキャップ本体に一体成形された、前記燃料タンクに溶着可能な環状樹脂部材とを有し、前記キャップ本体と前記環状樹脂部材との接合面が凹凸嵌合し、前記環状樹脂部材に対して前記キャップ本体が回り止めされていることを特徴とする燃料タンク用キャップが開示されている。そして、このキャップに弁本体等を嵌合させることによって、弁を燃料タンクに取付けるようにしている。

しかしながら、特許文献１に記載された構造においては、環状樹脂部材が樹脂製の燃料タンクに溶着可能な材質、例えばポリエチレン等からなるので、この環状樹脂部材で覆われた部分を通して、極微量の燃料蒸気が透過することを避けられなかった。その程度の燃料蒸気の透過は、実際上の不都合はほとんど生じないものではあるが、国によっては、燃料蒸気の透過性に関する基準が更に厳しいところもあり、ポリエチレン等の燃料非透過性に劣る材料で覆われた部分を更に少なくすることが求められていた。

そのため、下記特許文献２には、燃料タンクに燃料蒸気用のベントバルブを取付ける方法であって、カップ形状の部材を形成し、該カップ形状部材の開口部内にベントバルブ本体を配置し、前記カップ形状部材のリム部下方で前記ベントバルブ本体を凹所に配置して、サブアセンブリを形成するステップと、かつ、前記サブアセンブリを燃料タンク内に挿入し、前記カップ形状部材の前記リム部を前記燃料タンクの内壁に対して取付けるステップからなることを特徴とする方法が開示されている。

この発明によれば、燃料タンク内壁に溶着されるカップ形状の部材を介して、ベントバルブ本体を燃料タンク内に収容することができるため、燃料タンクに溶着可能なポリエチレン等の材料部分が外部に露出することがなく、燃料非透過性を更に確実にすることができる。
特開２００２−５４５１９号公報 特開２００３−１６６４４８号公報

しかしながら、上記特許文献２の発明では、ベントバルブ本体の周囲を囲むカップ形状の取付け部材を介して燃料タンク内壁に溶着されるので、カップ形状の取付け部材や、それに取付けられたベントバルブ全体が大型化し、重量が増加するとともに、材料費も高くなると考えられる。

したがって、本発明の目的は、燃料タンクに取付けるバルブにおいて、燃料蒸気を透過させず、重量を軽減し、かつ、製造コストを抑えることができるカットバルブの取付け構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、樹脂製の燃料タンクの内壁に溶着によって取付けられるインタンク用バルブの取付け構造において、前記燃料タンクに溶着可能な材質からなり、上面内周に凹部を有する台座と、前記燃料タンクと異なる材質からなる弁本体とを備え、前記弁本体は、上壁が開口している弁ケースと、その開口を閉塞するほぼ板状の蓋体とを有し、前記台座は該蓋体と前記弁ケースとを接合する際に両者の間に挟み込まれ、前記蓋体と前記台座の凹部底面とが密接するように固着されており、前記台座の上面外周が燃料タンクの内壁に溶着されることにより、前記弁本体が燃料タンクの内壁に取付けられていることを特徴とするインタンク用バルブの取付け構造を提供するものである。

上記発明によれば、燃料タンクに溶着可能な材質からなる台座を、燃料タンクと異なる材質からなる弁本体の弁ケースと蓋体との間に挟み込んで固着したので、台座を弁本体に確実にかつコンパクトに取付けることができる。また、この台座を樹脂製の燃料タンクの内壁に溶着させることにより、弁本体を燃料タンク内に収容して、燃料蒸気の非透過性に劣る材質部分が外部に露出することを防止し、燃料タンクの燃料蒸気の非透過性を高めることができる。更に、自動車等が旋回や横揺れ又は横転しても、弁本体に台座がしっかりと固定されているので、弁本体の横ズレや、抜け落ちを防止することができる。更にまた、弁本体に台座がコンパクトに取付くので、弁本体が燃料タンク内に長く突出することはなく、燃料の液面の高さを従来と同様に設定できるので、タンク内に貯留できる燃料の容量を減少させてしまうことがない。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記台座はほぼＵ字状をなし、上面内周に段状に穿設された凹部を有し、この凹部の両端部は端壁によって閉塞されており、前記蓋体は、前記凹部に嵌合するフランジ部を有しているインタンク用バルブの取付け構造を提供するものである。

上記発明によれば、前記第１の発明の効果に加え、弁本体に形成された突起の形状を共通化することにより、弁本体の大きさや形状が変わっても同じ台座で対応することができるので、台座を共通化することができるという効果がもたらされる。

本発明によれば、燃料タンクに溶着できる材質からなる台座を、燃料タンクに溶着できない材質からなる弁本体に、前述したような挟み込み、溶着カシメ、クリップ嵌合、金属ブラケットを介した差し込み等の手段で固着することにより、台座を弁本体に確実にかつコンパクトに取付けることができる。また、この台座を樹脂製の燃料タンクの内壁に溶着させることにより、弁本体を燃料タンク内に収容して、燃料蒸気の非透過性に劣る材質部分が外部に露出することを防止し、燃料タンクの燃料蒸気の非透過性を高めることができる。更に、重量を軽減し、かつ、製造コストを抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１〜４には、本発明によるインタンク用バルブの取付け構造の一実施形態が示されている。

このインタンク用バルブ１００は、弁本体１１０と台座１２０とで構成されている。弁本体１１０は、ほぼ円筒状の弁ケース１０と、該弁ケース１０の下面の開口部を閉塞するキャップ２０と、弁ケース１０の上面の開口部１３を閉塞する蓋体１３０とで構成される。弁ケース１０内には、フロート弁３０が配置され、このフロート弁３０とキャップ２０との間にスプリング４０が介装されていて、フロート弁３０に常時、上向きの付勢力が付与されている。また、前記弁ケース１０の周壁には、燃料や燃料蒸気が流出入できるようにするための透孔１２が形成されている。同様に、キャップ２０にも透孔２１が形成されている。

また、弁ケース１０の上部には、図示しない燃料蒸気排出管が接続される導出管１１が形成され、この導出管１１は、図３に示すように、弁座１１ａの開口部を介して、弁ケース１０内部に連通している。そして、フロート弁３０は上面中央に、前記弁座１１ａを閉塞する突起状の弁頭３１を有している。また、フロート弁３０には、上下に貫通する複数のスリット状の透孔３２が形成されている。

フロート弁３０は、常時は自重によってスプリング４０を圧縮して下方に位置し、弁座１１ａの開口部が開かれている。このとき、燃料タンク内の燃料蒸気は、導出管１１を通して、図示しない燃料蒸気排出管内に流出し、燃料タンク外に配置されたキャニスターに送られるようになっている。

また、自動車等が、旋回や横揺れした場合などに、燃料タンク内の燃料の液面が上昇してフロート弁３０が浸漬されると、フロート弁３０の浮力とスプリング４０の付勢力とによって、フロート弁３０が浮き上がり、弁頭３１が弁座１１ａに当接して、その開口部を閉塞する。その結果、燃料が弁座１１ａの開口部を通して、導出管１１へ流出してしまうことを防止できる。

一方、台座１２０は、上下方向から見てほぼＵ字形状をなし、その上面内周に段状に穿設された凹部１２１が形成されている。この凹部１２１の両端部は、端壁１２１ａによって閉塞されている。そして、前記蓋体１３０は、その外周に上記凹部１２１に嵌合するフランジ部１３２を有している。

フランジ部１３２を上記凹部１２１に嵌合させると、上記端壁１２１ａによって、フランジ部１３２は抜け止めされる。その状態で、蓋体１３０の下面に形成されたリブ１３１を、弁ケース１０の開口部１３に嵌合させ、リブ１３１と開口部１３との接触面を、高周波溶着や超音波溶着等により溶着して固着する。その結果、台座１２０は、蓋体１３０と弁ケース１０との間に挟まれて固定される。

こうして、台座１２０と弁本体１１０とを連結した後、これらを樹脂製の燃料タンクの開口部を通してその内部に挿入し、図４に示すように、台座１２０を燃料タンクの上壁５００の内面に、例えば熱板溶着、高周波溶着、超音波溶着等により溶着する。これによって、インタンク用バルブ１００を樹脂製の燃料タンク内に配設することができる。

この状態で、台座１２０は、蓋体１３０と弁ケース１０とで挟み込まれているので、ガタツキの虞れがなく、しっかりと固定されている。また、燃料タンク内の燃料６００の液面とインタンク用バルブ１００の下端との距離Ａは、通常０〜１０ｍｍ程度必要とされるが、台座１２０の取付け部の厚さが比較的薄いため、インタンク用バルブ１００が燃料タンク内に長く突き出ることはなく、満タン時の燃料の液面を比較的高くとれるので、燃料タンクに充填できる燃料の量を減少させてしまうことはない。

なお、台座１２０は、燃料タンクの内壁５００と溶着可能な材質、好ましくはポリエチレン等のポリオレフィン系の樹脂で形成されている。また、弁本体１１０は、燃料タンクの内壁５００と溶着できないが、剛性が高く、燃料蒸気を透過しにくく、かつ、耐溶剤性が高くガソリンによって膨潤したりしない材料、例えばポリアセタールや、ポリアミド等の樹脂で形成されている。弁本体１１０を構成する樹脂は、ガラス繊維等で補強された樹脂であってもよい。なお、台座と弁本体の材質は、以下の実施形態においても同様である。

図５〜７には、本発明を理解するための参考例であるインタンク用バルブの取付け構造が示されている。なお、以下の説明においては、図１〜４に示した本発明の一実施形態と実質的に同じ部分には同じ符号を付して、その説明を省略することにする。

このインタンク用バルブ２００は、弁本体２１０と台座２２０とで構成されている。弁本体２１０は、蓋体２３０の構造が異なるだけで、その他の構造は、前記第１実施形態と同じである。

この実施形態で用いられる台座２２０は、ほぼ四角形状の板状部材からなり、その上面に凹部２２１が形成されている。凹部２２１の４隅には、上下に貫通する取付け孔２２２が形成されている。

蓋体２３０は、ほぼ板状の部材で、その上面に前記取付け孔２２２に挿通される、突起２３１が形成されている。なお、蓋体２３０は、前記第１実施形態における蓋体１３０と同様に、弁ケース１０の開口部１３に嵌合して溶着されている。

そして、蓋体２３０の上面に形成された突起２３１を、前記台座２２０の凹部２３２に形成された取付け孔２２２に挿通させて、凹部３３２上に抜け出た突起２３１の先端部を、溶着してカシメる。こうして、台座２２０を弁本体２１０に固着してインタンク用バルブ２００が形成されている。

このインタンク用バルブ２００は、図７に示されるように、台座２２０と燃料タンクの内壁５００とを当接させ、熱板溶着、高周波溶着、超音波溶着等により溶着することにより、燃料タンクの内壁５００に取付けられる。この実施形態では、上記突起２３１の形状や位置を規格化しておくことにより、弁本体２１０の大きさや形状が変わっても、台座２２０は共通化することができる。

図８〜１０には、本発明を理解するための参考例であるインタンク用バルブの取付け構造が示されている。

このインタンク用バルブ３００は、弁本体３１０と台座３２０とで構成されている。弁本体３１０は、蓋体３３０の構造が異なるだけで、その他の構造は、前記第１実施形態と同じである。

台座３２０は、全体として長方形状の板状の部材で、その上面に凹部３２１が形成されている。そして、台座３２０には、長手方向の一端から他端近傍にかけてスリット３２２が形成され、このスリット３２２の途中の２箇所に、拡径した円弧状の嵌合部３２２ａが形成されている。この嵌合部３２２ａは、スリット３２２の両側辺の対向する部分に形成され、後述する蓋体３１０に形成された弾性突起３３１が係合する部分となる。

蓋体３３０は、ほぼ板状の部材で、その上面に前記嵌合部３２２ａに係合するクリップ部３３２が形成されている。このクリップ部３３２は、円周状に配置された複数の弾性突起３３１で構成され、各弾性突起３３１の先端部３３１ａが、外径側に大きくなるように膨らんで形成されている。この実施形態の場合、弾性突起３３１は円周上の４箇所に配置されている。なお、蓋体３３０は、前記第１実施形態における蓋体１３０と同様に、弁ケース１０の開口部１３に嵌合して溶着されている。

上述のように形成された弁本体３１０のクリップ部３３２を、台座３２０の嵌合部３２２ａに下面側から挿入すると、クリップ部３３２の各弾性突起３３１が、嵌合部３２２ａの内周に沿って縮径された後、その先端部３３１ａが台座３２０の上面側に抜け出し、嵌合部３２２ａに係合する。その結果、台座３２０が弁本体３１０に固着される。

このインタンク用カットバルブ３００は、図１０に示されるように、台座３２０と燃料タンクの内壁５００とを当接させ、熱板溶着、高周波溶着、超音波溶着等により溶着することによって、燃料タンクの内壁５００に取付けられる。この実施形態では、上記クリップ部３３２の形状や位置を規格化しておくことにより、弁本体３１０の大きさや形状が変わっても、台座３２０は共通化することができる。また、カシメ等の面倒な作業の必要なく、台座３２０を弁本体３１０に固着することができる。

図１１〜１３には、本発明を理解するための参考例であるインタンク用バルブの取付け構造が示されている。

このインタンク用バルブ４００は、弁本体４１０と台座４２０とで構成されている。なお、弁本体４１０は、蓋体４３０の構造が異なるだけで、その他の構造は、前記第１実施形態と同じである。

蓋体４３０は、ほぼ板状の部材で、前記第１実施形態における蓋体１３０と同様に、弁ケース１０の開口部１３に嵌合して溶着されている。弁ケース１０の蓋体４３０が嵌合した部分は、弁ケース１０の上壁４３２からやや膨出しており、その外周に上壁４３２と平行なフランジ状の差込片４３１が形成されている。差込片４３１の、前記導出管１１とは反対側の端部は、外方に向けて舌片状に延出されており、その先端部下面に爪部４３１ａが形成されている。

台座４２０は、上下方向から見てコ字形状の部材で、その上面に凹部４２１が形成されている。また、前記凹部４２１の両側辺には、上下に貫通する取付け孔４２２が２個ずつ、合計４個形成されている。

上記台座４２０の下面には、金属ブラケット４４０が取付けられている。金属ブラケット４４０は、コ字状の切欠き部４４３を有する底壁４４１と、底壁４４１の両側から立ち上がり、Ｌ字状に折曲されて外方に延出された両側部４４２とを有している。両側部４４２には、切り起こし状に形成された爪部４４２ａが２個ずつ、合計４個形成され、これらの爪部４４２ａは、上記台座４２０の対応する取付け孔４２２に挿入できるように配置されている。

そして、金属ブラケット４４０の爪部４４２ａを台座４２０の底面側から取付け孔４２２に挿通させ、凹部４２１上に抜け出た爪部４４２ａを折り曲げることにより、金属ブラケット４４０と台座４２０とが固着されている。

次に、弁本体４１０に形成された差込片４３１を、金属ブラケット４４０の上記切欠き部４４３に挿入し、差込片４３１の先端の爪部４３１ａを、金属ブラケット４４０の底壁４４１の端縁に係合させることにより、弁本体４１０が金属ブラケット４４０を介して、台座４２０に固着される。

また、金属ブラケット４４０の両側部４４２が台座４２０の凹部４２１内に入る幅とし、該両側部４４２に形成される爪部４４２ａを、前述の第４実施形態とは反対に下面側に突出するように形成しておき、金属ブラケット４４０の両側部４４２を、台座４２０の凹部４２１内に挿入し、前記爪部４４２ａを、台座４２０の上方から、対応する取付け孔４２２に挿通させて、凹部４２１の下面側に抜け出た爪部４４２ａを折り曲げることにより、金属ブラケット４４０と台座４２０とを固着させてもよい。

このインタンク用バルブ４００は、図１３に示されるように、台座４２０と燃料タンクの内壁５００とを当接させ、熱板溶着、高周波溶着、超音波溶着等により溶着することによって、燃料タンクの内壁５００に取付けられる。この実施形態では、上記差込片４３１の形状や位置を規格化しておくことにより、弁本体４１０の大きさや形状が変わっても、台座４２０は共通化することができる。また、台座４２０を予め燃料タンクの内壁５００に上記の方法で固着しておいて、弁本体４１０を燃料タンクの開口部を通して挿入し、上記差込片４３１を上記ブラケット４４０の切欠き部４４３に挿入することにより、ワンタッチで固定することもできる。この場合、弁本体４１０としては、金属製の燃料タンクに用いられている、金属ブラケットへの差込片付きのバルブを流用することもできる。

本発明は、例えば、自動車の樹脂製燃料タンクの内壁に、樹脂製のインタンク用バルブを取付ける際に、好適に利用することができる。

本発明によるインタンク用バルブの取付け構造一実施形態を示す分解斜視図である。 同インタンク用バルブの取付け構造を示す斜視図である。 同インタンク用バルブの取付け構造の断面図である。 同インタンク用バルブの取付け構造により、インタンク用バルブを燃料タンク内壁に取付けた状態の断面図である。 本発明を理解するための参考例であるインタンク用バルブの取付け構造を示す分解斜視図である。 同インタンク用カットバルブの取付け構造を示す斜視図である。 同インタンク用バルブの取付け構造により、インタンク用バルブを燃料タンク内壁に取付けた状態の説明図である。 本発明を理解するための参考例であるインタンク用バルブの取付け構造を示す分解斜視図である。 同インタンク用バルブの取付け構造を示す斜視図である。 同インタンク用バルブの取付け構造により、インタンク用バルブを燃料タンク内壁に取付けた状態の断面図である。 本発明を理解するための参考例であるインタンク用バルブの取付け構造を示す分解斜視図である。 同インタンク用カットバルブの取付け構造を示す斜視図である。 同インタンク用バルブの取付け構造により、インタンク用バルブを燃料タンク内壁に取付けた状態の説明図である。

符号の説明

１０ 弁ケース
１００、２００、３００、４００ インタンク用バルブ
１１０、２１０、３１０、４１０ 弁本体
１２０、２２０、３２０、４２０ 台座
１３０、２３０、３３０ 蓋体
３３１ クリップ部
４３１ 差込片
４４０ 金属ブラケット

Claims (2)

1. 樹脂製の燃料タンクの内壁に溶着によって取付けられるインタンク用バルブの取付け構造において、
   前記燃料タンクに溶着可能な材質からなり、上面内周に凹部を有する台座と、前記燃料タンクと異なる材質からなる弁本体とを備え、
   前記弁本体は、上壁が開口している弁ケースと、その開口を閉塞するほぼ板状の蓋体とを有し、前記台座は該蓋体と前記弁ケースとを接合する際に両者の間に挟み込まれ、前記蓋体と前記台座の凹部底面とが密接するように固着されており、
   前記台座の上面外周が燃料タンクの内壁に溶着されることにより、前記弁本体が燃料タンクの内壁に取付けられていることを特徴とするインタンク用バルブの取付け構造。
2. 前記台座はほぼＵ字状をなし、上面内周に段状に穿設された凹部を有し、この凹部の両端部は端壁によって閉塞されており、前記蓋体は、前記凹部に嵌合するフランジ部を有している請求項１記載のインタンク用バルブの取付け構造。

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