JP5817486B2 - タンクの開口部構造 - Google Patents

Description

本発明は、タンクの開口部構造に関する。

燃料タンクの開口部構造としては、タンク本体の開口部を覆蓋する蓋状部材と、前記タンク本体の開口部に設けられ、係止孔を複数備える係止リングと、前記係止リングの係止孔に係合する係合爪を有し、前記係止リングと係合させた状態で所定方向に回転させることで、前記蓋状部材を前記係止リングとの間に挟み込んだ状態で保持するロックプレートと、を有するものがある（特許文献１）。

特開２０１０−０７６７４６号公報

しかしながら、衝突時に、フロアパネルなどの部材が燃料タンクの開口部と干渉してロックプレートに緩み方向の回動力が作用することが考えられる。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、衝突時の衝撃によってロックプレートが緩むことを抑止できるタンクの開口部構造の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、タンク本体の開口部を覆蓋する蓋状部材と、前記タンク本体の開口部に設けられ、周方向に沿って設けられた係止孔を周方向に複数有する係止リングと、前記係止リングの前記係止孔に係合する係合爪を周方向に複数有し、前記係合爪を前記係止リングの前記係止孔と係合させた状態で所定方向に回転させることで、前記蓋状部材を前記係止リングとの間に挟み込んだ状態で保持するロックプレートと、前記係止リングの係止孔に嵌合されると前記係止リングの外周部と係合して前記係止リングから脱落するのを防止する脱落防止爪と、前記脱落防止爪を前記係止リングの外周部に対して外側に移動させ、前記係止リングの外周部との係合を解除する係合解除レバーと、を有し、前記ロックプレートの前記係合爪を前記係止リングの前記係止孔と係合させた状態で前記所定方向に回転させた後の前記係止孔に嵌合される嵌合部を有する回転防止部材と、を備えることを特徴とする。

請求項１のタンクの開口部構造においては、ロックプレートの係合爪を係止リングの係止孔と係合させた状態で所定方向に回転させた後の係止リングまたはロックプレートの周縁部に回転防止部材が装着されているから、ロックプレートが係止リングとのロックが緩む方向に回転することが阻止される。したがって、衝突等の衝撃によってロックプレートが前記方向に回転して緩むことが抑止される。また、ロックプレートの係合爪が係止リングの係止孔に係合された状態でロックプレートをロック方向に回転させることにより、ロックプレートは係止リングにロックされる。ロックプレートが係止リングにロックされたら、回転防止部材の嵌合部を係止リングの係止孔に嵌合することにより、ロックプレートが係止リングとのロックが緩む方向に回転することが阻止される。さらに、回転防止部材の嵌合部を係止リングの係止孔に嵌合すると、回転防止部材の脱落防止爪が係止リングの外周部と係合して、衝撃や振動等により嵌合部が係止リングの係止孔から外れることが抑止される。一方、係止リングの係止孔から回転防止部材を取り外す必要があるときは、係合解除レバーを操作して脱落防止爪を係止リングの外周部に対して外側に移動させることにより、脱落防止爪と係止リングの外周部との係合が解除される。したがって回転防止部材を係止リングから容易に取り外すことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタンクの開口部構造において、前記回転防止部材の嵌合部が、前記係止リングの係止孔に嵌合される方向に沿ったリブを有することを特徴とする。

請求項２のタンクの開口部構造においては、回転防止部材の嵌合部には、係止リングまたはロックプレートの係止孔に嵌合される方向に沿ってリブが形成されているから、ロックプレートを係止リングにロックした状態において、係止リングとロックプレートとの間に半径方向のガタが残っている場合においても、嵌合部を係止孔に嵌合することにより、半径方向のガタが除去される。

請求項３に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタンクの開口部構造において、前記回転防止部材が、前記蓋状部材に設けられたパイプを保持するパイプ保持クランプを有することを特徴とする。

請求項３のタンクの開口部構造においては、パイプ保持クランプを回転防止部材に設けているから、蓋状部材に設けられたパイプを保持するためのクランプを別途設ける必要がない。

以上説明したように本発明によれば、衝突時の衝撃によってロックプレートが緩むことが抑止できるタンクの開口部構造が提供される。

図１は実施形態１の燃料タンクの全体的な構成を示す概略平面図である。 図２は実施形態１の燃料タンクにおける開口部構造１８を、図１における平面Ａ−Ａに沿って切断した断面を示す断面図である。 図３は実施形態１の燃料タンクにおける開口部構造の構成を示す斜視図である。 図４は実施形態１の燃料タンクにおける開口部構造の構成を示す分解斜視図である。 図５は実施形態１の燃料タンクにおいて、ロックプレートの係合爪を係止リングの係止孔と係合させた状態で所定方向に回転させた状態において、係止リングの係止孔に回転防止部材を嵌合するところを示す斜視図である。 図６は実施形態１の燃料タンクにおける開口部構造に設けられる係止リングの構成を示す斜視図である。 図７は実施形態１の燃料タンクにおける開口部構造において、係止リングに係合されるロックプレートの構成を示す斜視図である。 図８（Ａ）は実施形態１の燃料タンクにおける開口部構造が備える回転防止部材において燃料パイプを保持するパイプ保持クランプを一体に形成した回転防止部材の斜視図であり、図８（Ｂ）は、パイプ保持クランプを有しない回転保持部材を示す斜視図である。 図９は図８（Ｂ）に示す回転防止部材が備える脱落防止爪の動作を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明のタンクの開口部構造を有する車両用の燃料タンクの一例について説明する。

（構成）
図１および図２に示すように、実施形態１の燃料タンク１２は、本発明のタンク本体の一例である燃料タンク本体１４と、燃料タンク本体１４の開口部２０に形成された開口部構造１８と、を備える。開口部構造１８は、本発明のタンクの開口部構造の一例である。

図２に示すように、燃料タンク本体１４は、樹脂層１６Ａおよび樹脂層１６Ｂと、樹脂層１６Ａおよび樹脂層１６Ｂの間に挿入されたバリア層１６Ｃと、からなる３層構造とされている。樹脂層１６Ａ、１６Ｂとしてはたとえば高密度ポリエチレン（ＥＤＰＥ）が使用され、バリア層１６Ｃとしては、樹脂層１６Ａ、１６Ｂよりも燃料透過性が低い、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などの材質が使用される。

図１〜図４に示すように、開口部構造１８は、燃料タンク本体１４の開口部２０にその一部が埋設された係止リング４０と、開口部２０を覆蓋する蓋状部材３０と、係止リング４０と係合することにより、蓋状部材３０を係止リング４０との間に挟みこんだ状態で保持するロックプレート５０と、ロックプレート５０を係止リング４０にロックした状態において、係止リング４０の後述する係止孔４６に嵌合される回転防止部材６０と、を備える。

図２に示すように、燃料タンク本体１４には、短円筒状の筒状部２２が形成され、開口部２０は、筒状部２２の頂部に開口している。筒状部２２の頂面は、蓋状部材３０と対向するフランジ面２４とされている。フランジ面２４には、周方向に溝２６が設けられ、溝２６にはＯリング２８が収容されている。したがって、蓋状部材３０をフランジ面２４に載置した状態でロックプレート５０を係止リング４０にロックさせると、蓋状部材３０がＯリング２８に強く押圧され、開口部２０が密閉される。

図２〜図６に示すように、係止リング４０は、短円筒状の縦壁部４２と、縦壁部４２の一端から縦壁部４２の半径方向に沿って外側に延在するフランジ部４４と、を備える。縦壁部４２には、一定の間隔で固定孔４３が形成され、フランジ部４４には、略円弧状の係止孔４６が周方向に等間隔で複数個（６個）形成されている。但し、係止孔４６の個数は２個以上であれば６個には限定されず、たとえば、４個または８個設けてもよい。

図３〜図６に示すように、係止孔４６は、ロックプレート５０を係止リング４０に係止するときの回転方向ａに沿って長孔状に形成されている。係止孔４６の下流側端部は、ロックプレート５０の後述する係合爪５２が係合する狭幅部４６ａとされ、上流側端部は、狭幅部４６ａよりも幅の広い広幅部４６ｂとされている。

係止リング４０の縦壁部４２、およびフランジ部４４における係止孔４６が形成されている部分よりも内側は、筒状部２２に埋設されている（図２参照）。燃料タンク本体１４は、係止リング４０を金型内部の所定位置に固定して、樹脂層１６Ａ、樹脂層１６Ｂ、およびバリア層１６Ｃを同時にブロー成形することにより形成されるが、ブロー成形の際に、筒状部２２を形成する樹脂材料が立て縦壁部４２の固定孔４３に侵入することにより、係止リング４０は筒状部２２に強固に固定される。これにより、ロックプレート５０を、係止リング４０に係合させた状態で回転させたときに係止リング４０がロックプレート５０に引きずられて回転することが防止される。

図２〜図５および図７に示すように、ロックプレート５０は全体として円環板状の部材であって、ロックプレート５０の外側の周縁には、係止リング４０の係止孔４６に係合する係合爪５２が等間隔で、係止孔４６と同一の個数である６個設けられている。なお、係合爪５２は係止孔４６の個数と同一の個数だけ設けられているから、係止孔４６の個数が４個または８個のときは、係合爪５２の個数も４個または８個となる。

係合爪５２は、図２〜図５および図７示すように、ロックプレート５０の軸方向の下方に屈曲するとともに、先端部が燃料タンク本体１４の筒状部２２に向かってＬ字型に屈曲している。係合爪５２が係止孔４６における広幅部４６ｂに挿入できるように、係合爪５２の周方向の長さは、広幅部４６ｂの周方向の長さ以下とされている。また、ロックプレート５０を回転方向ａに回転させて係合爪５２を係止孔４６の狭幅部４６ａに貫入させることができるように、係合爪５２の厚さは、狭幅部４６ａの周方向に直交する方向の寸法、言い換えれば狭幅部４６ａの幅以下とされている。

図２〜図５および図７に示すように、ロックプレート５０の周縁部には、工具挿入部５４が、中心点を挟んで半径方向に対向する位置に２箇所設けられている。工具挿入部５４は、互いに隣接する２つの係合爪５２の間に形成されている。工具挿入部５４には、ロックプレート５０を係止リング４０に装着するとき、およびロックプレート５０を係止リング４０から外すときに、ロックプレート５０を回転させるための工具を挿入するための工具挿入孔５６が形成されている。

ロックプレート５０の内側の周縁は、係合爪５２が屈曲している方向とは反対の方向、言い換えれば図２〜図５および図７における上方に屈曲して短円筒状の内周壁５８を形成する。内周壁５８の一部は、内周壁５８の他の部分よりも上方に突出して保護フランジ部５９を形成する。保護フランジ部５９は、燃料タンク１２を車両に組み付けるときなどに蓋状部材３０に設けられた後述する燃料パイプ取付部３４などを保護する機能を有する。

図２〜図５に示すように、蓋状部材３０は、全体として筒状部２２におけるフランジ面２４の外径と実質的に同一の外径を有する円板状の部材であり、フランジ面２４と対向する側の面、換言すれば下面には、開口部２０の内部に挿入される円筒状のガイド壁３２が立設されている。

蓋状部材３０におけるガイド壁３２の内側には、燃料タンク本体１４から燃料をくみ上げるためのポンプモジュール（図示せず）が吊り下げられている。そして、図３〜図５に示すように、蓋状部材３０における円筒状のガイド壁３２が形成された側とは反対側の面、換言すれば上面には、ポンプモジュールによって汲み上げた燃料をエンジンに供給するための燃料パイプ３６が取り付けられる燃料パイプ取付部３４が設けられている。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図９に示すように、回転防止部材６０は、ロックプレート５０を係止リング４０と係合させた状態で前記所定方向に回転させた後の係止リング４０の係止孔４６（広幅部４６ｂ）に挿入、嵌合される嵌合部６２と、嵌合部６２の側面における係止孔４６に挿入する挿入方向ｂに沿って中央部に突設されたフランジ部６４と、１対の操作レバー支持部材６８を介してフランジ部６４に一体的に設けられた操作レバー６７と、を備える。図９に示すように、操作レバー６７の先端には、嵌合部６２に向かって脱落防止爪６６が突設されている。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、嵌合部６２は、係止孔４６における広幅部４６ｂの湾曲に沿って円弧状に湾曲したプラグ状の部材である。嵌合部６２の厚さは、係止孔４６における広幅部４６ｂの幅と実質的に同一とされている。嵌合部６２には、湾曲方向に沿って肉抜き穴６２Ｃが３箇所設けられている。

フランジ部６４は、嵌合部６２の外側の湾曲面６２Ａに設けられている。操作レバー支持部材６８および操作レバー６７は、フランジ部６４の外側に設けられている。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図９に示すように、嵌合部６２の外側の湾曲面６２Ａおよび内側の湾曲面６２Ｂには、挿入方向ｂに沿って縦リブ６１が３本ずつ設けられている。縦リブ６１は、嵌合部６２の外側の湾曲面６２Ａおよび内側の湾曲面６２Ｂの挿入方向ｂに沿った全幅に亘って設けられている。一方、内側の湾曲面６２Ｂにおいては、縦リブ６１に隣接して短リブ６３が縦リブ６１に対して平行に設けられている。短リブ６３は、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図９における下端部は縦リブ６１と一致しているが、挿入方向ｂに沿った寸法は縦リブ６１よりも小さい。しかし、短リブ６３の高さ、即ち内側の湾曲面６２Ｂからの突出量は、縦リブ６１よりも高い。

図８（Ａ）に示す形態の回転防止部材６０には、フランジ部６４と一体的に形成され、嵌合部６２から外側に向かって突出した腕７２を介して燃料パイプ３６を保持するためのパイプ保持クランプ７０が設けられている。なお、図８（Ｂ）に示す形態の回転防止部材６０には、腕７２およびパイプ保持クランプ７０は設けられていない。

（開口部構造の組み立て手順）
燃料タンク１２の開口部構造１８の組み立ては以下の手順に沿って行うことができる。
先ず、図４に示すように、蓋状部材３０のガイド壁３２を燃料タンク本体１４の開口部２０に挿入する。次いで、ロックプレート５０の各係合爪５２を係止リング４０の対応する係止孔４６の広幅部４６ｂに挿入する。全ての係合爪５２が対応する係止孔４６に挿入されたら、ロックプレート５０を係止リング４０に対して回転方向ａに回転させ、図５に示すように係合爪５２を係止孔４６の狭幅部４６ａに貫入させてロックプレート５０を係止リング４０にロックする。この状態においては、図２に示すように蓋状部材３０は、ロックプレート５０によって、フランジ面２４のＯリング２８に強く押圧され、これによって開口部２０が蓋状部材３０によって密閉される。ロックプレート５０を係止リング４０にロックしたら、図５に示すように、係止孔４６における広幅部４６ｂが空くから、広幅部４６ｂのうちの少なくとも１つに、図５における矢印ｂの方向に回転防止部材６０の嵌合部６２を嵌合する。回転防止部材６０の嵌合部６２を係止孔４６の広幅部４６ｂに嵌合したら、図３に示すように燃料パイプ３６をパイプ保持クランプ７０に嵌装する。

（作用）
実施形態１の燃料タンク１２の開口部構造１８においては、ロックプレート５０が係止リング４０にロックされた状態において、係止リング４０の係止孔４６の広幅部４６ｂに回転防止部材６０の嵌合部６２が嵌合される。

したがって、前記状態においてロックプレート５０に、回転方向ａとは反対方向に回転させる方向の衝撃、言い換えればロックプレート５０のロックを緩める方向の衝撃が作用した場合においても、ロックプレート５０のロックを緩める方向への回転が妨げられるから、ロックプレート５０と係止リング４０との間のロックが緩むことが抑止される。

また、回転防止部材６０を係止孔４６の広幅部４６ｂに嵌合すると、図９において実線で示すように、脱落防止爪６６が係止リング４０のフランジ部４４における周縁部と係合するから、衝撃等によって係止孔４６から嵌合部６２が脱落することが防止される。

一方、脱落防止爪６６とフランジ部４４との係合を解除するときは、操作レバー６７を外側に移動させることにより、図９において二点差線で示すように操作レバー支持部材６８が弾性変形して脱落防止爪６６もフランジ部４４に対して外側に移動するから、脱落防止爪６６とフランジ部４４との係合が解除される。この状態で、回転防止部材６０を図９における上方に引き抜くことにより、回転防止部材６０を係止孔４６から容易に取り外すことができる。

更に、回転防止部材６０における嵌合部６２の外側の湾曲面６２Ａおよび内側の湾曲面６２Ｂの何れにも縦リブ６１が形成され、縦リブ６１に隣接して縦リブ６１よりも高さの高い短リブ６３が形成されている。

したがって、嵌合部６２を係止孔４６の広幅部４６ｂに嵌装すると、短リブ６３が広幅部４６ｂの縁部で削られながら嵌合部６２が挿入される。したがって、ロックプレート５０を係止リング４０にロックした状態においてロックプレート５０と係止リング４０との間に半径方向のガタが残っている場合においても、嵌合部６２の縦リブ６１と短リブ６３とにより、半径方向のガタが除去される。

更に、回転防止部材６０として図８（Ａ）に示すようにパイプ保持クランプ７０を一体成形したものを用いれば、燃料パイプ３６を保持するためのクランプを別途設ける必要がない。

以上、係止リング４０に係止孔４６を、ロックプレート５０に係合爪５２を設けた例について説明したが、本発明は、ロックプレートに係合孔を、係止リングに前記係合孔に係合する係止爪を設けた態様のタンクの開口部構造にも適用できることは当然である。この場合、回転防止部材は、ロックプレートを係止リングにロックした後のロックプレートの係合孔に嵌合させることができる。

また、本発明は燃料タンク以外の各種タンクにも適用できる。

１２ 燃料タンク
１４ 燃料タンク本体
１８ 開口部構造
２０ 開口部
３０ 蓋状部材
３２ ガイド壁
３６ 燃料パイプ
４０ 係止リング
４２ 縦壁部
４４ フランジ部
４６ 係止孔
４６ａ 狭幅部
４６ｂ 広幅部
５０ ロックプレート
５２ 係合爪
６０ 回転防止部材
６１ 縦リブ
６２ 嵌合部
６３ 短リブ
６６ 脱落防止爪
６７ 操作レバー
７０ パイプ保持クランプ

Claims (3)

1. タンク本体の開口部を覆蓋する蓋状部材と、
   前記タンク本体の開口部に設けられ、周方向に沿って設けられた係止孔を周方向に複数有する係止リングと、
   前記係止リングの前記係止孔に係合する係合爪を周方向に複数有し、前記係合爪を前記係止リングの前記係止孔と係合させた状態で所定方向に回転させることで、前記蓋状部材を前記係止リングとの間に挟み込んだ状態で保持するロックプレートと、
   前記係止リングの係止孔に嵌合されると前記係止リングの外周部と係合して前記係止リングから脱落するのを防止する脱落防止爪と、前記脱落防止爪を前記係止リングの外周部に対して外側に移動させ、前記係止リングの外周部との係合を解除する係合解除レバーとを有し前記ロックプレートの前記係合爪を前記係止リングの前記係止孔と係合させた状態で前記所定方向に回転させた後の前記係止孔に嵌合される嵌合部を有する回転防止部材と、
   を備えるタンクの開口部構造。
2. 前記回転防止部材の嵌合部は、前記係止リングの係止孔に嵌合される方向に沿ったリブを有する請求項１に記載のタンクの開口部構造。
3. 前記回転防止部材は、前記蓋状部材に設けられたパイプを保持するパイプ保持クランプを有する請求項１又は２に記載のタンクの開口部構造。

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