JP4477888B2 - 燃料タンクのチューブ接続部 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂製燃料タンクのチューブ接続部に関するものである。
近年、自動車の燃料タンクには、その防錆及び軽量化が容易であるという点や、高い生産性が得られるという点から、合成樹脂材をブロー成形した樹脂容器が使用されている。そして、この燃料タンクのタンク本体には、液面上の空間に滞留する燃料蒸発ガスを燃料タンク外へ導出してタンク本体の内圧を一定に保つためのベントバルブや、逆流防止バルブや、燃料ポンプなど、各種の構成部品がチューブ接続部を介して取り付けられている。
ここで、タンク本体とチューブ接続部をそれぞれ高密度ポリエチレン（以下、ＨＤＰＥという）等の同種の合成樹脂で形成すれば、熱溶着で結合することができ、製造工程を簡略化することができる。
ところで、燃料蒸発ガスが燃料タンク内から外部に流出すると大気汚染の原因となることから、タンク本体及びそのジョイント部には炭化水素（以下、ＨＣという）の難透過性（以下、耐燃料透過性という）が求められるが、ＨＤＰＥ等は耐燃料透過性に比較的乏しい。そこで、ＨＣの透過を抑制するために、エチレンビニルアルコール共重合体（以下、ＥＶＯＨという）等の耐燃料透過性の高い材料を用いることも考えられるが、このような所謂ガソリンバリア材は、熱溶着による接着性が低いため、タンク本体とチューブ接続部との間の結合強度を満足させることが難しかった。
つまり、合成樹脂製燃料タンクのタンク本体に取り付けられるチューブ接続部は、強度・剛性が充分に高く、耐ガソリン膨潤性に富み、かつ耐燃料透過性が高いとともに、タンク本体に熱溶着させることが可能な材質からなることが望まれるが、これを単一の材料から形成することは難しかった。そこで、従来、２種類の樹脂を２色成形法により一体に成形したチューブ接続部（燃料タンク用溶着継手）がある（例えば、特許文献１参照）。
図３は、従来例に係る燃料タンクのチューブ接続部の概略を示す部分断面図である。
図３に示すように、燃料タンクのタンク本体１００に取り付けられるチューブ接続部１１０は、管状の継手本体１２０と、継手本体１２０の内表面を覆うバリア層１３０とから構成される。継手本体１２０は、タンク本体１００に溶着性を有する第１樹脂材料から形成され、バリア層１３０は第１樹脂材料と接着反応性を有しかつ第１樹脂材料より耐燃料透過性に優れた第２樹脂材料から形成されている。バリア層１３０には、継手本体１２０の先端部１２１から外部に露出するように形成された端末部１３１が形成されている。端末部１３１は、このバリア層１３０を継手本体１２０の内表面に射出成形するときに、第２樹脂材料が、タンク本体１００に取り付けられる継手本体１２０の基端部１２２側から先端部１２１を通過して流れることにより形成されており、端末部１３１と先端部１２１の接合端面１４０は、第２樹脂材料の流れの末端とならず、第２樹脂材料の温度が高いままで溶着するから、高い接着強度を得ることができる。このように形成されたチューブ接続部１１０は、継手本体１２０をタンク本体１００に溶着することができるとともに、継手本体１２０の内表面を覆うバリア層１３０が燃料透過量を低減することができる。
特開２００２−２５４９３８号公報（請求項１、段落０００６〜００１０、図１）
しかしながら、前記したチューブ接続部１１０では、チューブ１５０を接続したとき、チューブ接続部１１０とチューブ１５０の間の間隙からタンク本体１００内の燃料が外部に透過したり、外部の水滴等がタンク本体１００内に侵入したりするおそれがあった。また、異種材料の樹脂を接着するので、充分な接着力が得られないと、接着面から剥離して外部の水滴等がタンク本体１００内に侵入するおそれがあった。
さらに、前記したチューブ接続部１１０は、端末部１３１側からチューブ１５０を外嵌したあと、チューブ１５０の外周をクランプ１５１で締め付けることで、チューブ１５０が抜けないように構成されるが、チューブ１５０は、２つの円筒面の間に挟まれているだけなので、チューブ１５０が引っ張られると比較的抜け易いという問題があった。
本発明では、このような背景に鑑みてなされたもので、チューブを強固に固定して、充分にシール性を確保する燃料タンクのチューブ接続部を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、溶着可能材料で形成されタンク本体に溶融結合される管状の接続本体部と、前記接続本体部よりも耐燃料透過性に優れ、かつ硬度の高い材料から前記接続本体部の内表面に被覆形成されたバリア部と、一端が車体の燃料給油口に接続され、他端が前記バリア部及び前記接続本体部の外周に接続されるチューブと、を備える燃料タンクのチューブ接続部であって、前記バリア部の前記接続本体部の先端部から軸方向に沿って延出する延出部と、前記延出部の軸方向基端側に径方向外方に突出して前記接続本体部との間にＯリングを外嵌するシール溝を形成する突起部と、
前記突起部よりも軸方向先端側に径方向外方に突出する爪部と、前記爪部と前記シール溝との軸方向の間に形成される凹部とを設け、前記接続本体部の先端部を前記突起部に当接させ、前記当接した前記先端部の外周に前記Ｏリングが外嵌されていることを特徴とする。
請求項１に記載の燃料タンクのチューブ接続部によれば、延出部の突起部と接続本体部の間にＯリングを外嵌するシール溝が形成されており、前記Ｏリングによって接続本体部に外嵌されるチューブと接続本体部間を液密にシールすることができると同時に、延出部と接続本体部の接触面間もシールすることができる。また、硬度の高いバリア部の先端側に爪部が形成されていることから、チューブの内周面に爪部が食い込んで、チューブが抜けにくい構造になっている。なお、本発明に係る燃料タンクのチューブ接続部では、接続本体部は溶着可能材料であるため、タンク本体に強固に熱溶着することができる。また、バリア部は接続本体部よりも耐燃料透過性に優れる材料であるため、燃料の透過を防止することができる。さらに、爪部とシール溝との軸方向の間に凹部を形成することにより、
爪部がチューブの内周面に食い込む力を強くしてチューブの抜けを防止することができると共に、Ｏリング側への液体の進入を好適に阻止することができる。さらにまた、接続本体部の先端部を突起部に当接させ、前記当接した先端部の外周にＯリングが外嵌されていることにより、先端部と突起部との当接部位をＯリングで好適にシールすることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料タンクのチューブ接続部において、前記延出部は、その軸方向に沿って前記爪部を複数有することを特徴とする。
請求項２に記載の燃料タンクのチューブ接続部によれば、チューブの内周面に複数の爪部が食い込んでチューブを固定するので、チューブの抜けを確実に防止することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の燃料タンクのチューブ接続部において、前記爪部は先端側から基端側に拡径するテーパ状に形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の燃料タンクのチューブ接続部によれば、チューブ内に爪部から挿入するときに、爪部が基端側に向けて拡径するテーパ状であるので、チューブを基端側に案内して接続しやすくなっている。
本発明に係る燃料タンクのチューブ接続部によれば、チューブとチューブ接続部のシール性を確保することができるとともに、チューブの抜けを防止することができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るチューブ接続部を有する燃料タンクの斜視図であり、図２は、図１に示すチューブ接続部の要部拡大断面図である。
図１に示すように、樹脂製の燃料タンクＴは、燃料を貯留する樹脂製のタンク本体１に、このタンク本体１の開口を覆う蓋体２と、車体に開口する燃料給油口に接続されるチューブ６（図２参照）を接続するチューブ接続部３が取り付けられて構成されている。なお、本実施形態においては、チューブ接続部３がタンク本体１に取り付けられる方の端部を基端側、その他方の端部を先端側として、以下、説明するものとする。
図１に示すように、蓋体２には、タンク本体１内に設けられる図示しない燃料ポンプから供給される燃料を自動車のエンジンに供給する燃料供給通路４や、エンジンからの余剰燃料が還流する燃料戻し通路５などが一体的に固定されている。
図２に示すように、タンク本体１は、ブロー成形法により、表面層である外層１ａ及び内層１ｃと、外層１ａと内層１ｃの間に介在する中間層１ｂを積層して形成されている。外層１ａ及び内層１ｃは、溶着可能材料である高密度ポリエチレン（以下、ＨＤＰＥという。）等から形成され、中間層１ｂは耐燃料透過性に優れた材料であるポリアミド樹脂、ポリアセタール等から形成される。このように３層積層することで、溶着可能材料からなる外層１ａに同種類の樹脂材料からなる構成部品を熱溶着することができ、かつ、耐燃料透過性に優れた中間層１ｂで、タンク本体１内の燃料の外部への透過を防止することができる。
図２に示すように、チューブ接続部３は、タンク本体１に、外方に突出するように取り付けられている。チューブ接続部３は、図示しない燃料給油口に一端が接続されたチューブ６の他端を接続するための接続部であり、タンク本体１に熱溶着によって取り付けられる接続本体部７と、接続本体部７の内周面を被覆するバリア部８とから構成される。ここで、接続されるチューブ６は、接続本体部７の外周の径より小さい弾性部材からなるものである。
接続本体部７は、溶着可能材料であるＨＤＰＥ等からなり、チューブ６を接続するための管状部７２と、管状部７２の基端側に形成されるフランジ部７１とを有している。フランジ部７１には軸方向に突出する溶着部７１ａが形成されており、この溶着部７１ａがタンク本体１の外層１ａに熱溶着によって取り付けられるようになっている。また、管状部７２の先端側から少しオフセットした位置に径方向に突出する突起部７２ａが設けられている。
バリア部８は、耐燃料透過性に優れ、かつ、硬度の高い材料であるポリアミドからなり、接続本体部７の管状部７２の内周面を覆う管状部８２と、管状部８２の基端側から連続してフランジ部７１の内表面を被覆するフランジ部８１と、管状部７２の先端側から軸方向に延出する延出部８３とを有している。このように、接続本体部７の内表面はバリア部８で全面的に被覆されているので、外部への燃料透過を防止できるようになっている。
延出部８３は、チューブ６の挿入側であり、基端側に径方向に突出する突起部８３ａと、先端側に同じように径方向に突出する爪部８３ｂとを有している。つまり、突起部８３ａ及び爪部８３ｂはチューブ６の内周面に臨むように形成されている。突起部８３ａ及び爪部８３ｂは、先端側から基端側に向けて拡径するテーパ状に形成されており、チューブ６内に先端側から挿入しやすくなっている。
突起部８３ａは、接続本体部７の管状部７２の先端に隣接して、かつ径方向に突出しており、前記した突起部７２ａと一対となってシール溝１１を外周方向に形成する。このシール溝１１にＯリング１０を外嵌するため、チューブ６と管状部７２間を液密にシールできるとともに、突起部８３ａと管状部７２の先端の間の接着面もシールでき、接着面が剥離した場合であっても外部からの水滴等の侵入を防止することができる。なお、シール溝１１には、Ｏリング１０の他、各種のシール材を配置することができる。
爪部８３ｂは、チューブ６の内周面に食い込むことで、チューブ６の抜けを防止している。つまり、爪部８３ｂは、硬度の高い材料であるポリアミドから形成されているため、弾性部材からなるチューブ６内に圧入されてチューブ６が縮径すると、爪部８３ｂがチューブ６の内周面に突き当たって食い込み、チューブ６の抜けを防止できる。
なお、チューブ６の抜けを防止するためには、突起部８３ａと爪部８３ｂの間の間隔Ｌをある程度以上空けて設定するのが好ましい。間隔Ｌが短すぎると、突起部８３ａと爪部８３ｂの間の凹部８３ｃにチューブ６が咬み込まず、爪部８３ｂがチューブ６の内周面に食い込まなくなるからである。
ちなみに、チューブ６の外周をクランプ等を用いて締め付けると、より確実にチューブ６の抜けを防止することができる。
このように構成されるチューブ接続部３は、２色成形法によって、接続本体部７とバリア部８を一体にして成形される。２色成形法によれば、異種材料からなる接続本体部７とバリア部８とを強固に接着することができる。従って、チューブ接続部３は、共にＨＤＰＥからなるタンク本体１の外層１ａに接続本体部７を熱溶着することができ、また、接続本体部７の内周面を全面的に覆うバリア部８がポリアミドからなることから、タンク本体１内の燃料透過を防止することができる。
以上によれば、本実施の形態に係るチューブ接続部において、以下の作用効果を得ることができる。
まず、チューブ接続部３にチューブ６を接続するときは、バリア部８の爪部８３ｂ側からチューブ６の端部内に圧入する。爪部８３ｂは先端側から基端側に拡径するテーパ状であるため、チューブ６を拡径しながら基端側に案内し、チューブ６を容易に接続することができる。
また、本実施の形態に係るチューブ接続部３によれば、シール溝１１に外嵌するＯリング１０が、チューブ６との間のシール性を確保することができる。さらに、シール溝１１は、突起部８３ａと突起部７２ａによって形成されているので、このシール溝１１に外嵌するＯリング１０は、爪部８３ｂと管状部７２の先端の接着間もシールする。そのため、管状部７２の先端側から爪部８３ｂ（延出部８３）が剥離しても、この隙間からチューブ接続部３の内部に水滴等が侵入することを防止できる。
本実施の形態に係るチューブ接続部３によれば、チューブ６が接続されて収縮すると、硬度の高い爪部８３ｂがチューブ６の内周面に食い込んで、チューブ６が先端側に引っ張られた場合でも爪部８３ｂがその移動を制止するので、その抜けを防止することができる。
なお、本実施の形態は以下のように変形して実施することもできる。
前記した実施の形態では、爪部８３ｂを一つしか形成しなかったが、延出部８３の軸方向に沿って二以上形成することもできる。このように複数の爪部８３ｂを設けることで、複数の爪部８３ｂがチューブ６の内周面に食い込んでチューブ６の移動を制止するので、チューブの抜けを一層確実に防止することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態には限定されない。
本実施形態では、給油口に接続されるチューブ（いわゆるフィラーチューブ）のチューブ接続部３として説明したが、本発明は、種々のチューブを取り付けるための接続部について適用することができ、例えば、燃料供給通路４や、燃料戻し通路５等の接続部として用いることもできる。
本実施形態に係るチューブ接続部を有する燃料タンクの斜視図である。 図１に示すチューブ接続部の要部拡大断面図である。 従来例に係るチューブ接続部の断面図である。
符号の説明
１ タンク本体
２ 蓋体
３ チューブ接続部
４ 燃料供給通路
５ 燃料戻し通路
６ チューブ
７ 接続本体部
８ バリア部
１０ Ｏリング
１１ シール溝
７１ フランジ部
７１ａ 溶着部
７２ 管状部
７２ａ 突起部
８１ フランジ部
８２ 管状部
８３ 延出部
８３ａ 突起部
８３ｂ 爪部
８３ｃ 凹部
Ｌ 間隔
Ｔ 燃料タンク

Claims (3)

  1. 溶着可能材料で形成されタンク本体に溶融結合される管状の接続本体部と、
    前記接続本体部よりも耐燃料透過性に優れ、かつ硬度の高い材料から前記接続本体部の内表面に被覆形成されたバリア部と、
    一端が車体の燃料給油口に接続され、他端が前記バリア部及び前記接続本体部の外周に接続されるチューブと、
    を備える燃料タンクのチューブ接続部であって、
    前記バリア部の前記接続本体部の先端部から軸方向に沿って延出する延出部と、
    前記延出部の軸方向基端側に径方向外方に突出して前記接続本体部との間にＯリングを外嵌するシール溝を形成する突起部と、
    前記突起部よりも軸方向先端側に径方向外方に突出する爪部と、
    前記爪部と前記シール溝との軸方向の間に形成される凹部と、
    を設け、
    前記接続本体部の先端部を前記突起部に当接させ、前記当接した前記先端部の外周に前記Ｏリングが外嵌されていることを特徴とする燃料タンクのチューブ接続部。
  2. 前記延出部は、その軸方向に沿って前記爪部を複数有することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクのチューブ接続部。
  3. 前記爪部は先端側から基端側に拡径するテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクのチューブ接続部。
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