JP2002339825A - 燃料タンクへの筒状体取付構造 - Google Patents

燃料タンクへの筒状体取付構造

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JP2002339825A
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annular
cylindrical body
mounting
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敦夫 宮島
Kimihide Ito
公英 伊藤
Hiroaki Ito
弘昭 伊藤
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Sumitomo Riko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒状体取付部分の燃料低透過性、特にガソリ
ン燃料低透過性に優れた、樹脂製燃料タンクへの樹脂製
筒状体の取付構造を提供する。 【解決手段】 HDPE製の燃料タンク41に、軸方向
両端開口の環状突出部49を、燃料タンク41の内部に
突出するように一体的に形成して開口部を構成する。P
A製のフィラーホース取付パイプ53の圧入部59をこ
の環状突出部49内に圧入して燃料タンク41に取り付
ける。圧入部59の外周面に環状突起67を形成してお
き、この環状突起67が環状突出部49の内周面51に
食い込むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホース取付パイプ
やバルブハウジングなどの筒状体を例えば車両用の燃料
タンクに取り付ける筒状体取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のガソリンエンジン用燃料タンク
構造としては、例えば図8に示すようなものが用いられ
ている。ここでは、フィラーホース1に取り付けられた
フィラーパイプ3内に給油ガン(図示せず)を挿入し、
フィラーホース1及び取付パイプ5を通して燃料タンク
7内にガソリン燃料を供給する。燃料タンク7内のガソ
リン燃料はフューエルポンプ9によってフィードホース
11を通ってエンジン側に送られ、余剰のガソリンはリ
ターンホース13を通って回収される。フィラーパイプ
3の上側からは連通パイプ15が分岐していて、この連
通パイプ15に接続された連通ホース17の先端部は取
付パイプ19を介して燃料タンク7に接続され、取付パ
イプ19の先端は満タン時のガソリン液面位置に達する
ように燃料タンク7内に延びている。そして、給油ガン
には、取付パイプ19の先端が液体ガソリン燃料に埋没
したこと、すなわちガソリン燃料が満タンとなったこと
を検知して作動する自動給油停止機構(図示せず)が構
成されている。また、燃料タンク7の上側にはロールオ
ーバーバルブ21、21を介してエバポホース23が接
続され、燃料タンク7内に充満したガソリン燃料ガスは
このエバポホース23を通ってキャニスタに送られる。
ロールオーバーバルブ21、21は自動車の転倒時等に
閉弁し、液体ガソリン燃料がエバポホース23に流入す
るのを防止する。
【0003】ところで、燃料タンク7には、軽量である
こと、錆が発生しないこと、そして所期の形状に成形し
やすいこと等の理由により熱可塑性樹脂製のものが用い
られる場合が多く、例えば少なくとも表面層を形成する
高密度ポリエチレン(HDPE)層とポリアミド(P
A:ナイロン)、エチレンビニルアルコール(EVO
H)等のガソリン燃料バリヤ層とを接着材を介して積層
した構造のものが採用される。また、例えばフィラーホ
ース1を燃料タンク7に接続するための取付パイプ5や
ロールオーバーバルブ21のハウジングにもHDPEが
多く使用されていて、例えば、図9に示す取付構造で
は、取付パイプ5を、軸方向又は長さ方向中央に溶着用
フランジ27が一体的に形成された比較的長いHDPE
製の筒状体に形成するとともに、この筒状体の内周面
に、上端から軸方向中央より下側に延びるように金属製
の筒体25を設けている。そして、このように構成され
た取付パイプ5を、HDPE製の表面層29及び内側層
31の間にポリアミド製ガソリン燃料バリヤ層33を介
在させて形成された燃料タンク7の開口部35内に挿入
し、溶着用フランジ27と燃料タンク7(HDPE製表
面層29)とを溶着して固定している。
【0004】また、例えば取付パイプ5自体をガソリン
燃料低透過の熱可塑性樹脂、例えばPAで形成し、この
ような取付パイプ5を燃料タンク7に溶着して取り付け
る場合もある。PA製取付パイプ5とHDPE製燃料タ
ンク7とを直接溶着して固定することはできないのであ
るが、特許第2715870号明細書やドイツ特許第1
9535413号(DE19535413C1)明細書
には、HDPE製の燃料タンクの開口部にPA製筒状体
を取り付ける取付構造に関し、PA製筒状体を取付部材
又は取付材(接着材層)を介して燃料タンクの開口部に
溶着する技術が開示され、また、図10に示すような、
溶着用の取付材を用いた取付構造が採用されている。図
10に示す取付構造では、PA製の取付パイプ5のフラ
ンジ37の裏面に、PAと相溶性を有する変性ポリエチ
レン(変性PE)製の接着材層39を溶着して形成して
おき、燃料タンク7の開口部35周縁部分表面(HDP
E製表面層29)にこの接着材層39を溶着して、取付
パイプ5を燃料タンク7に取り付けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示す取付構造では、取付パイプ5と燃料タンク7の開口
部35周縁又は周面との隙間にガソリン燃料が浸透し、
ガソリン燃料低透過性が不充分なHDPE製のフランジ
27を透過してガソリン燃料が大気中に漏出する可能性
がある(図9の矢印参照)。また、図10に示す取付構
造でも、変性PE製の接着材層39は燃料タンク7のH
DPE材よりもガソリン燃料低透過性が劣る場合が多い
ので、接着材層39を透過してガソリン燃料が大気中に
漏出する可能性がある(図10の矢印参照)。
【0006】そこで、本発明は、筒状体取付部分の燃料
低透過性又は燃料ガス低透過性、特にガソリン燃料低透
過性に優れた、樹脂製燃料タンクへの樹脂製筒状体の取
付構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の燃料タンクへの筒状体取付構造は、樹脂製の
燃料タンクの開口部に樹脂材料で形成された筒状体を取
り付ける燃料タンクへの筒状体取付構造であって、前記
燃料タンクの所定位置に環状突出部を一体的に形成して
前記開口部を構成し、前記筒状体の軸方向一端側を、外
周面に食い込み用の環状突起が一体的に設けられた圧入
部として構成するとともに、前記環状突起の軸方向一端
側面を、軸方向一端側から軸方向他端側に向かって拡径
するテーパ面として形成しておき、前記筒状体の圧入部
を、前記環状突起が前記環状突出部の内周面に食い込む
ように、前記環状突出部内に圧入して前記筒状体を前記
燃料タンクに取り付けたものである。燃料タンクには複
数の開口部が形成されるのが普通であるが、本発明はこ
れらの開口部の全部又は一部に適用できる。環状突起の
軸方向一端側面は、軸方向一端側から軸方向他端側に向
かって拡径するテーパ面であるので、筒状体を軸方向一
端側から燃料タンクの環状突出部内(開口部内)に押し
込むと、環状突起は環状突出部の内周面を押し広げなが
ら進行する。そして、このようにして、筒状体を所定量
だけ環状突出部内に挿入した状態とする。この状態で
は、環状突起の少なくとも径方向先端側あるいは外端側
は環状突出部の内周面に食い込んでいるので(内周面を
凹状または凹凸状に変形させているので)、筒状体は環
状突出部内に固定され、かつ筒状体の外周面と環状突出
部の内周面との間は環状突起によって気密的に(密封的
に)分断されている。したがって、筒状体の外周面と環
状突出部の内周面との間を通過して燃料又は燃料ガス、
特にガソリン燃料又はガソリン燃料ガスが外部に漏出す
るおそれは少ない。筒状体の固定強度、そして気密性を
高めるために、環状突起を軸方向に複数本設けるのが好
ましい。環状突起を複数本設ける場合には、環状突起間
に適当な軸方向間隔を設けるのが効果的である。
【0008】環状突出部内に圧入された筒状体は強固に
抜け止めされているのが好ましい。したがって、環状突
起の軸方向他端側面は、軸方向他端側から軸方向一端側
に向かって拡径する緩やかなテーパ面、とはならないよ
うに形成するのが効果的である。
【0009】本発明では、筒状体に、例えばHDPE等
の十分な燃料又は燃料ガス不透過性、特にガソリン燃料
低透過性を有しない樹脂を用いても、筒状体の圧入部の
環状突起と燃料タンクの環状突出部内周面との食い込み
結合、あるいは係合により、圧入部外周面と環状突出部
内周面との間の軸方向に延びる隙間が抑制されるため、
燃料又は燃料ガスの不透過性が得られるが、環状突起の
本数が少なく、例えば1本である場合には、燃料が通過
あるいは透過しやすくなってしまう。また、環状突起が
複数本設けられ、圧入部外周面と環状突出部内周面との
間が十分気密的であっても、筒状体自体の燃料低透過性
が劣っている場合には、筒状体自体を径方向に燃料が透
過してしまうおそれがある。したがって、筒状体は、P
A又はガラス繊維等で補強されたPA、ポリアセタール
(POM)あるいはナノコンHDPE、ナノコンPA、
ポリフェニレンスルフィド(PPS)等の燃料低透過
性、特にガソリン燃料低透過性を有する樹脂で形成され
るのが好ましい。ナノコンポジット複合プラスチック材
料は、HDPEやPAといった樹脂に、層状珪酸塩ある
いはクレー等の粘土鉱物を微細分散化して得られ、燃料
不透過性に優れていて、筒状体の素材として適格性を有
しているが、特に、ナノコンHDPEあるいはナノコン
ポジットHDPE、又はナノコンPAあるいはナノコン
ポジットPAを筒状体に用いることができる。
【0010】筒状体の取付強度及び筒状体と環状突出部
との間の気密性あるいは密封性は、環状突起の環状突出
部内周面への食込みによって確保される。しかしなが
ら、筒状体は樹脂製であるので、環状突出部に圧入して
から長期間が経過すると、老化して縮径状態となってし
まう。筒状体が縮径状態となれば、環状突起の環状突出
部内周面への食い込み量が不足して筒状体の取付強度及
び筒状体と環状突出部との間の気密性が低下する。そこ
で、筒状体の内周面の圧入部位置に金属製の筒体を固定
し、圧入部の老化による縮径又は細りを防止しておくの
が好ましい。ところで、筒状体が例えばホース取付パイ
プである場合には、筒状体の軸方向他端側部にホースを
嵌め付け、このホースの抜け止め及びホースと筒状体と
の間の気密性を確保するために、ホースを締付バンド等
で筒状体に締め付ける。したがって、筒状体の軸方向他
端側部の老化による縮径又は細りも防止しておかない
と、ホースの抜け止め機能及びホースと筒状体との間の
気密性が低下するおそれがある。そこで、金属製の筒体
を、筒状体の軸方向全長にわたって又はほぼ全長にわた
って固定しておくことが効果的である。
【0011】環状突出部は燃料タンクの内部に向かって
突出するように形成されるのが好ましい。樹脂製の燃料
タンクはブロー成形によって形成されるのが一般的であ
るが、図11に示すように、環状突出部を外側に向かっ
て突出するように形成する場合には、まず、ブロー成形
時にブロー圧力が内周面Aに直接作用して環状突出部分
Bが形成される(a)。したがって、内周面Aに凹凸や
うねりが生じる可能性がある。この後、回転刀Cを用い
て環状突出部分Bの蓋部Dを取り去って環状突出部を構
成することとなるが(b)、内周面Aは平面平滑度が悪
いため、筒状体Eを圧入したときに、例えば環状突起F
が内周面Aに十分食い込まない個所Gが生じて、内周面
Aとの密着が不十分となり、筒状体Eの取付強度が不足
したり、圧入による燃料又は燃料ガス遮断性、特にガソ
リン燃料又はガソリン燃料ガス低透過性が十分に機能し
ない可能性がある(c)。これに対して、図12に示す
ように、環状突出部を内側又は内部に向かって突出する
ように形成する場合には、ブロー成形時に内周面Aは金
型Hに押し付けられて形成される(a)。したがって、
内周面Aには凹凸やうねりが生じにくく、回転刀Cを用
いて環状突出部分Bの底部Iを取り去って環状突出部を
構成すれば(b)、内周面Aは平面平滑度が良好なため
に、図11でみられるような、筒状体Eの取付強度が不
足したり、燃料又は燃料ガス遮断性、特にガソリン燃料
遮断性が不十分となるといった不都合は生じない。
【0012】筒状体の外周面には圧入量を規制するため
にフランジ部が形成されるのが普通であるが、すなわち
筒状体は、筒状本体と、この筒状本体の外周面に形成さ
れたフランジ部とから構成されるのが普通であるが、こ
のフランジ部と燃料タンクの表面との間に、環状の弾性
シール部材を配置すれば、筒状体と燃料タンクとの間の
気密性をさらに高めることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
乃至図7を参照して説明する。
【0014】図1は本発明の燃料タンクへの筒状体取付
構造を自動車のガソリン燃料タンクとフィラーホース取
付パイプとの接続に適用した場合の取付工程を説明する
図、図2は燃料タンクへのフィラーホース取付パイプの
取付構造を示す断面図である。
【0015】ガソリン燃料タンク41はブロー成形によ
り形成され、HDPE製の表面層43及び内側層45の
間に接着材を使用してPA製ガソリン燃料バリヤ層47
を介在させた約10mmの厚さの積層構造を有してい
る。燃料タンク41には軸方向両端開口の環状突出部4
9が燃料タンク41の内部に突出するように形成されて
いて、この環状突出部49の形成により燃料タンク41
に開口部が構成される。環状突出部49の内周面51は
十分良好な平面平滑度を有している。
【0016】フィラーホース取付パイプ53(筒状体)
は、パイプ本体55の外周面の軸方向(長さ方向)ほぼ
中央にフランジ部57を有していて、パイプ本体55の
フランジ部57位置よりも軸方向一端側(内端側)が圧
入部59として構成され、軸方向他端側(外端側)がフ
ィラーホース1(図2及び図8参照)を外側に嵌め付け
て接続するホース接続部61として構成されている。フ
ランジ部57は、径方向に延びる又は広がる径方向部分
63と、この径方向部分63の径方向外端に一体的に形
成された、軸方向一端側に向かって径方向外側に多少延
びる当接部分65とから形成されている。フィラーホー
ス取付パイプ53又はパイプ本体55の圧入部59外周
面には軸方向に多少の間隔を設けて環状突起67が2本
形成されている。それぞれの環状突起67の軸方向一端
側面(内端側面)69は、断面形状が軸方向一端側から
軸方向他端側に向かって約20度乃至30度の傾きで径
方向外側に延びる直線である、軸方向他端側に向かって
拡径するテーパ面として構成され、軸方向他端側面(外
端側面)71はほぼ径方向に延びる又は広がる面として
構成されている。したがって、それぞれの環状突起67
はほぼ直角三角形の断面形状を有している。ホース接続
部61の軸方向他端部(フィラーホース取付パイプ53
又はパイプ本体55の軸方向他端部:外端部)には、フ
ィラーホース1を嵌め付けたときの抜け止め用の環状突
部73が形成されている。フィラーホース取付パイプ5
3は、ガソリン燃料低透過性、すなわち少なくとも燃料
タンク41の表面層43や内側層45のHDPE材(燃
料タンク41のHDPE材)よりも高いガソリン燃料又
はガソリン燃料ガス遮断性を有する、例えばナノコンH
DPE、ナノコンPA又はガラス繊維強化PA(ナイロ
ン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12又は
これらの混合樹脂)のような樹脂で形成されている。
【0017】このような構成のフィラーホース取付パイ
プ53の圧入部59を、燃料タンク41に形成された環
状突出部49の貫通孔75(開口)に、フランジ部57
の当接部分65が燃料タンク41表面に当接するまで圧
入して、図2に示すように、フィラーホース取付パイプ
53を燃料タンク41に接続する。フィラーホース取付
パイプ53の環状突起67は、環状突出部49の内周面
51に十分食い込んでフィラーホース取付パイプ53と
環状突出部49との間に気密性あるいは密封性を確保す
る。フィラーホース取付パイプ53のホース接続部61
外周面にはフィラーホース1が嵌め付けられ、このフィ
ラーホース1は締付バンド77によりホース接続部61
に締め付けられる。
【0018】図3は燃料タンク41へのフィラーホース
取付パイプ53の別の取付構造を示す断面図である。
【0019】フィラーホース取付パイプ53に形成され
たフランジ部57の径方向部分63と、燃料タンク41
表面との間には環状の弾性シール部材79が配置され、
この弾性シール部材79は、フランジ部57の当接部分
65が燃料タンク41表面に当接したときに適度に押圧
変形し、フランジ部57と燃料タンク41との間の気密
性を確保している。したがって、たとえ、フィラーホー
ス取付パイプ53と環状突出部49との間をガソリン燃
料が透過し通過しても、この弾性シール部材79の密封
機能により、ガソリン燃料又はガソリン燃料ガスが外部
に漏出するのを防止できる。弾性シール部材79は、ガ
ソリン燃料低透過性の弾性材料で形成するのが望まし
い。
【0020】図4はフィラーホース取付パイプの別の構
成を示す断面図である。
【0021】フィラーホース取付パイプ81(筒状体)
は、フィラーホース取付パイプ53の内周面に、軸方向
全長にわたって金属製の筒体83を固定することにより
構成されている。したがって、フィラーホース取付パイ
プ81は、フィラーホース取付パイプ53のパイプ本体
55内周側の構成を変更したものであるので、フィラー
ホース取付パイプ53と同一の構成を有する部分は同一
の符号を付して説明を省略する。パイプ本体55に相当
する、フィラーホース取付パイプ81のパイプ本体85
の内周面には、軸方向全長にわたって金属製の筒体83
が固定されているが、この金属製の筒体83は軸方向両
端に狭い幅のフランジ87、87を有していて、フィラ
ーホース取付パイプ81は、金属製の筒体83に、フィ
ラーホース取付パイプ53に使用されるのと同一の樹脂
材料をオーバーモールドして形成されている。すなわ
ち、フィラーホース取付パイプ81は、金属製の筒体8
3をインサート成形して構成される。フィラーホース取
付パイプ81を燃料タンク41に取り付けるには、図2
に示す取付構造(環状の弾性シール部材79を用いない
取付構造)を採用することも、図3に示す取付構造(フ
ランジ部57の径方向部分63と、燃料タンク41表面
との間に環状の弾性シール部材79を配置する取付構
造)を採用することもできる。
【0022】図5及び図6は他の構成のフィラーホース
取付パイプの製造工程を説明する図である。
【0023】フィラーホース取付パイプ89(筒状体)
は、フィラーホース取付パイプ53の内周面に、軸方向
全長にわたって金属製の筒体91を固定することにより
構成されている。したがって、フィラーホース取付パイ
プ89は、フィラーホース取付パイプ53のパイプ本体
55内周側の構成を変更したものであるので、フィラー
ホース取付パイプ53と同一の構成を有する部分は同一
の符号を付して説明を省略する。フィラーホース取付パ
イプ89はまた、フィラーホース取付パイプ81におけ
る金属製の筒体の固定方法を変更したものである。パイ
プ本体55に相当する、フィラーホース取付パイプ89
のパイプ本体93の内周面には、軸方向全長にわたって
金属製の筒体91が固定されているが、この金属製の筒
体91は、フィラーホース取付パイプ53に用いられる
樹脂材料を使用してフランジ部57を有するパイプ本体
93を形成してから、このパイプ本体93内に押し込ま
れて挿入され(図5)、固定される。金属製の筒体91
の固定方法は、パイプ本体93の軸方向両端面に開口縁
に沿って複数個の固定用突起95を成形時に一体的に形
成しておき(ここでは8つの固定用突起95が周方向等
間隔で形成されている)、金属製の筒体91を押し込ん
で挿入した後に、固定用突起95を溶融させて金属製の
筒体91の端縁に被さって内面に至る抜け止め固定部9
7を形成することにより行われる(図6)。固定用突起
95は、図7に示すように、内面99がパイプ本体93
の開口縁と一致するように形成されているので、金属製
の筒体91の端縁を覆う抜け止め固定部97を簡単に溶
融形成することができる(図7は軸方向他端側面に形成
された固定用突起95の構成を示す)。フィラーホース
取付パイプ89を燃料タンク41に取り付けるには、図
2に示す取付構造(環状の弾性シール部材79を用いな
い取付構造)を採用することも、図3に示す取付構造
(フランジ部57の径方向部分63と、燃料タンク41
表面との間に環状の弾性シール部材79を配置する取付
構造)を採用することもできる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料タン
クへの筒状体取付構造を用いれば、圧入という簡単な作
業で、しかも燃料不透過性、特にガソリン燃料低透過性
を向上させて筒状体を燃料タンクに取り付けることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料タンクへの筒状体取付構造を自動
車のガソリン燃料タンクとフィラーホース取付パイプと
の接続に適用した場合の取付工程を説明する図である。
【図2】燃料タンクへのフィラーホース取付パイプの取
付構造を示す断面図である。
【図3】燃料タンクへのフィラーホース取付パイプの別
の取付構造を示す断面図である。
【図4】フィラーホース取付パイプの別の構成を示す断
面図である。
【図5】他の構成のフィラーホース取付パイプの製造工
程を説明する図であり、金属製の筒体を挿入する場合を
示す図である。
【図6】他の構成のフィラーホース取付パイプの製造工
程を説明する図であり、金属製の筒体を固定してフィラ
ーホース取付パイプを構成した場合を示す図である。
【図7】固定用突起の構成を示す図である。
【図8】自動車のガソリンエンジン用燃料タンク構造を
概略的に示す図である。
【図9】従来の筒状体の取付構造を示す断面図である。
【図10】従来の筒状体の別の取付構造を示す断面図で
ある。
【図11】環状突出部を外側に向かって突出するように
形成する場合の成形から取付までの工程を説明する図で
ある。
【図12】環状突出部を内側に向かって突出するように
形成する場合の工程を説明する図である。
【符号の説明】
41 燃料タンク 49 環状突出部 51 内周面 53、81、89 フィラーホース取付パ
イプ(筒状体) 59 圧入部 67 環状突起 69 軸方向一端側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 弘昭 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 Fターム(参考) 3D038 CA04 CA15 CA22 CB01 CC00 CC14 CC20 3J106 AA06 AB01 BA03 BC04 BD01 CA07 EB03 ED12 EE01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂製の燃料タンクの開口部に樹脂材料
    で形成された筒状体を取り付ける燃料タンクへの筒状体
    取付構造であって、 前記燃料タンクの所定位置に環状突出部を一体的に形成
    して前記開口部を構成し、 前記筒状体の軸方向一端側を、外周面に食い込み用の環
    状突起が一体的に設けられた圧入部として構成するとと
    もに、前記環状突起の軸方向一端側面を、軸方向一端側
    から軸方向他端側に向かって拡径するテーパ面として形
    成しておき、 前記筒状体の前記圧入部を、前記環状突起が前記環状突
    出部の内周面に食い込むように、前記環状突出部内に圧
    入して前記筒状体を前記燃料タンクに取り付けた、こと
    を特徴とする燃料タンクへの筒状体取付構造。
  2. 【請求項2】 前記筒状体は燃料低透過性の樹脂材料で
    形成されている、ことを特徴とする請求項1記載の燃料
    タンクへの筒状体取付構造。
  3. 【請求項3】 前記筒状体の内周面には、少なくとも前
    記圧入部位置に金属製の筒体が固定されている、ことを
    特徴とする請求項1記載の燃料タンクへの筒状体取付構
    造。
  4. 【請求項4】 前記金属製の筒体は、前記筒状体の軸方
    向全長にわたって又はほぼ全長にわたって固定されてい
    る、ことを特徴とする請求項3記載の燃料タンクへの筒
    状体取付構造。
  5. 【請求項5】 前記環状突出部は、前記燃料タンクの内
    部に向かって突出している、ことを特徴とする請求項
    1、2、3又は4記載の燃料タンクへの筒状体取付構
    造。
  6. 【請求項6】 前記筒状体の外周面にはフランジ部が形
    成されていて、このフランジ部と前記燃料タンクの表面
    との間に、環状の弾性シール部材が配置されている、こ
    とを特徴とする請求項5記載の燃料タンクへの筒状体取
    付構造。
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