JP3788581B2 - Tubular attachment structure to fuel tank - Google Patents
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Description
【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樹脂製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5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形成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(PA:ナイロン)、エチレンビニルアルコール(EVOH)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のハウジングには、機械的強度が大きく、ガソリン燃料低透過の熱可塑性樹脂、例えばポリアミドを使用するのが好ましく、このようなホース類取付パイプやバルブハウジング(筒状体)は燃料タンク7の壁面に対して溶着して取り付けられることとなる。取付パイプやバルブハウジングにガソリン燃料低透過性樹脂を用いることにより、これらの筒状体をガソリン蒸気が透過して大気中に漏出し、環境汚染を生じさせるといったことが防止される。
【0004】
ところが、ポリアミド製取付パイプ等とHDPE製燃料タンクとを直接溶着して固定することはできない。そこで、特許第2715870号明細書やドイツ特許第19535413号(DE19535413C1)明細書には、HDPE製の燃料タンクの開口部にポリアミド製筒状体を取り付ける取付構造に関し、ポリアミド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6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6に示す取付構造では、ポリアミド製の筒状体25の下端に一体的に形成されたフランジ部27の裏面に、ポリアミドと相溶性を有する変性ポリエチレン製の接着材層29を溶着して形成しておき、HDPE製の表面層31及び内側層33の間にポリアミド製ガソリン燃料バリヤ層35を介在させて形成された燃料タンク7の開口37周縁部表面にこの接着材層29を溶着して、筒状体25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、このような筒状体の取付構造では、接着材層29のガソリン燃料透過性が高いので(接着材層29はポリエチレンを変性しているために、ガソリン燃料透過性がかなり高い場合も多い)、ガソリン蒸気がこの接着材層29を透過して大気に漏れ出るおそれがあり(図6の矢印参照)、ガソリン透過の厳しい規制に十分適合した燃料タンク構造体を構成できない。
【0006】
そこで、本発明は、樹脂製燃料タンクに樹脂製筒状体を強固に取り付けることができ、しかも筒状体取付部分の燃料ガス不透過性、特にガソリン燃料不透過性に優れた、燃料タンクへの筒状体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燃料低透過性、特にガソリン燃料低透過性の樹脂材料で形成された筒状体を溶着により取り付ける燃料タンクへの筒状体取付構造であって、前記燃料タンクの前記開口部にインサート成形により、あるいは埋め込まれて取り付けられた溶着用取付部材に、前記筒状体を溶着して取り付けたことを基本的構成として採用している。本発明では、樹脂製の燃料タンクと、この樹脂製の燃料タンクの開口部にインサート成形により、あるいは埋め込みにより取り付けられた溶着用取付部材と、を有する燃料タンク体を利用する。開口部は燃料タンクに複数設けら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。溶着用取付部材は筒状体と溶着できる材質で形成されるが、燃料タンクへの取付はインサート成形、あるいは埋め込みにより行われるので、燃料タンクとも溶着できる材質で形成される必要はなく、それゆえ、溶着用取付部材を筒状体と同じ材質で形成してこの溶着用取付部材を燃料低透過性、特にガソリン燃料低透過性のもの、すなわち少なくとも燃料タンクに用いられるHDPE材よりも高いガス遮断性、特にガソリン燃料遮断性を有するものとすることができる。したがって、筒状体と燃料タンクとの取付部分から燃料又は燃料ガスが透過するのを防止することができる。筒状体には、ポリアミド(PA:ナイロン)やポリアセタール(POM)等の熱可塑性樹脂、あるいはこれらのガラス繊維等強化材料を用いることができ、溶着用取付部材には、筒状体がナイロンであればナイロン、ポリアセタールであればポリアセタールといった筒状体と同じ材料、あるいは筒状体材料と相溶性を有する材料を同じ材質として用いることができる。本発明の燃料タンクへの筒状体取付構造は、具体的には、表面層が燃料透過性、特にガソリン燃料透過性の樹脂製燃料タンクに、燃料低透過性、特にガソリン燃料低透過性の樹脂製筒状体を溶着して取り付ける取付構造に関する。
【0008】
本発明の燃料タンクへの筒状体取付構造はより具体的には、燃料タンクの開口部に、表面が露出するように環状の溶着用取付部材をインサート成形、あるいは埋め込みにより取り付けておき、筒状体に形成されたフランジ部を溶着用取付部材の表面に熱溶着して筒状体を溶着用取付部材に取り付けたものとなる。溶着用取付部材は通常、燃料タンクの開口の周縁部(の上面あるいは表面)に固定される。筒状体に溶着用のフランジ部を形成し、このフランジ部(フランジ部裏面)と溶着用取付部材の露出している表面あるいは環状表面とを溶着することにより強固な接合を達成できる。
【0009】
ところで、本発明では、燃料タンクと溶着用取付部材とはインサート成形、あるいは埋め込みにより固定されているので、溶着用取付部材は燃料タンクに一体的に結合してはいない。したがって、燃料タンクと溶着用取付部材との境界面は燃料ガス、特にガソリン燃料の外部への漏れ通路となってしまう可能性がある。溶着用取付部材には通常、燃料タンクに埋め込まれる抜け止め用の突起部が設けられるが、境界面をより複雑化させてガス漏れ、特にガソリン燃料漏れを防止するために、溶着用取付部材が側面(通常は外周面)及び底面(内端面)で燃料タンクと接触するように、すなわち側面及び底面がインサート座面あるいは埋め込み座面となるように構成しておき、側面及び底面のそれぞれに燃料タンク内に埋め込まれる突起部(通常は環状突起部)を少なくとも1つ又は1本形成しておくのが好ましい。側面に形成された突起部は少なくとも抜け止め機能を有し、底面に形成された突起部は少なくとも側方(燃料タンクに沿う方向)にガタが生じるのを防止する。
【0010】
筒状体の燃料タンクへの取付強度を高めるためには、筒状体のフランジ部を外向きに形成し、このフランジ部に被せられる内向きフランジが形成された補強用環状体を筒状体に嵌め付け、この補強用環状体の内端面を燃料タンクの表面に溶着することが効果的である。内向きフランジは筒状体のフランジ部(フランジ部表面)に対してアンダーカットとなり、筒状体の燃料タンクから離れる方向に対する強度が増大する。そして、補強用環状体の内端面が、燃料タンクの表面だけでなく溶着用取付部材の表面にも溶着されていれば、燃料タンクと溶着用取付部材との境界面通路の出口を封鎖することができるので、燃料ガス、特にガソリン燃料の漏出防止機能をより向上させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に関し図1乃至図4を参照して説明する。
【0012】
図1は本発明に関する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を示す断面図である。
【0013】
ガソリン燃料タンク7はブロー成形により形成され、HDPE製の表面層31及び内側層33の間に接着材を使用してポリアミド製ガソリン燃料バリヤ層35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7の成形は、図2に示すような環状のポリアミド製溶着用取付部材39をインサートして行われ、成形後に溶着用取付部材39の開孔41を塞いでいるタンク樹脂部分を取り除いて、溶着用取付部材39の開孔41と同一径の開口43を有する燃料タンク7が形成される(図2は溶着用取付部材39の斜視図)。溶着用取付部材39は外周面45(側面)及び底面47全体を座面(接触面)として燃料タンク7にインサートされて固定されている。溶着用取付部材39の樹脂材料としてはナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン11、ナイロン12又はこれらの混合樹脂が用いられている。なお、少なくとも外周面形状が円形ではなく4角形等の角形である環状体として溶着用取付部材39を構成することができる。外周面形状が角形であれば、溶着用取付部材39は燃料タンク7に対して回り止め機能を有している。
【0014】
溶着用取付部材39は燃料タンク7の厚みとほぼ同一の約10mmの厚さを有するとともに、径方向に長い長方形断面形状を有していて(図2の囲いA参照)、表面49が燃料タンク7の表面51と同一高さに位置するように燃料タンク7にインサートされている。溶着用取付部材39は、外周面45の高さ方向中間(ここでは中央)に環状の、又は外周面45の全周に沿って延びる突起部53を1本有し、底面47の幅方向中間部に環状の突起部55を2本有している。これらの突起部53,55は燃料タンク7の表面層31に埋め込まれるが、すでに説明したように、外周面45の突起部53は溶着用取付部材39の抜け止めとして機能し、底面47の突起部55,55は燃料タンク7に沿った方向に対して溶着用取付部材39を固定する機能を有する。また、これらの突起部53,55は、燃料タンク7(表面層31)と溶着用取付部材39との境界面57を方形波状に屈曲させ、すなわち上流側境界面と下流側境界面との間を、これらの両境界面に対して直角方向又はほぼ直角方向に屈曲させ、境界面57から燃料ガスが大気中に漏出するのを有効に防止している。
【0015】
フィラーホース取付パイプ5(筒状体25)は、溶着用取付部材39の開孔41及び燃料タンク7の開口43とほぼ同一径の貫通孔59を有し、底部(内端)に外向きフランジ部27が一体的に形成されているが、このフランジ部27は溶着用取付部材39とほぼ同一の外径を有している。フィラーホース取付パイプ5の樹脂材料としてはナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン11、ナイロン12、POM又はこれらの混合樹脂が用いられていて、フィラーホース取付パイプ5は、フランジ部27の裏面全体が溶着用取付部材39の環状の表面49全体と溶着されて、この溶着用取付部材39に固定されている。ここでは、フィラーホース取付パイプ5の取付部分(あるいは開口43部分)で、燃料タンク7内のガソリン燃料が透過して大気に漏出する可能性のある部材はHDPE製の表面層31だけである。しかしながら、ガソリン燃料が表面層31を透過するには、溶着用取付部材39の外側を通過しなくてはならないため、実質的にはガソリン燃料は透過しない。なお、図1中61は、フィラーホース取付パイプ5の外端に形成された、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である。
【0016】
図3はフィラーホース取付パイプ5の別の取付構造を示す断面図であり、本発明の実施の形態を示す図である。
【0017】
フィラーホース取付パイプ5には補強用環状体63が嵌め付けられている。補強用環状体63は、外端に内向きフランジ65を一体的に有していて、この内向きフランジ65がフィラーホース取付パイプ5の外向きフランジ部67に被さった状態で、内端面69が燃料タンク側に固定されている(図4も参照:図4は補強用環状体63の斜視図)。ここでのフィラーホース取付パイプ5の外向きフランジ部67の外径は、外向きフランジ部27よりも若干小さく形成されているので、溶着用取付部材39の表面49外周は、フィラーホース取付パイプ5の外向きフランジ部67に対して露出しているが、補強用環状体63の内径(環状の内端面69の内径)は外向きフランジ部67の外径とほぼ同一に形成され(このような構成により、フィラーホース取付パイプ5の燃料タンク7に沿う方向に対する強度も向上する)、かつ内端面69の幅は溶着用取付部材39の表面49の露出部71の幅よりも大きく形成されているので、内端面69は溶着用取付部材39の表面49と燃料タンク7の表面51との境界を跨いで燃料タンク側に固定されることとなる。補強用環状体63は燃料タンク7の表面層31にも溶着用取付部材39にも相溶性を有する(溶着可能な)樹脂材料、例えば変性ポリエチレンで形成され、内端面69は溶着用取付部材39と燃料タンク7(表面層31)の両方に溶着されて固定されている。したがって、フィラーホース取付パイプ5の取付強度が増すだけでなく、溶着用取付部材39と燃料タンク7(表面層31)との境界面(ガス通路となる可能性がある)の外端(出口)が閉塞されるので、ガソリン燃料遮断性も向上する。
【0018】
【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、機械的強度の大きい筒状体をガス遮断性、特にガソリン燃料遮断性を向上させて、燃料タンクに接続できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に関する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を示す断面図である。
【図2】溶着用取付部材の斜視図である。
【図3】 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り、本発明の実施の形態を示す図である。
【図4】補強用環状体の斜視図である。
【図5】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6】従来の筒状体の取付構造を示す断面図である。
【符号の説明】
5 フィラーホース取付パイプ(筒状体)
7 燃料タンク
25 筒状体
39 溶着用取付部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylindrical body mounting structure for mounting a cylindrical body such as a hose mounting pipe or a valve housing to a resin fuel tank for a vehicle, for example.
[0002]
[Prior art]
As a fuel tank structure for a gasoline engine of an automobile, for example, the one shown in FIG. 5 is used. Here, a fuel gun (not shown) is inserted into the filler pipe 3 attached to the
[0003]
By the way, the
[0004]
However, the attachment pipe made of polyamide and the like and the HDPE fuel tank cannot be directly welded and fixed. Therefore, Japanese Patent No. 2715870 and German Patent No. 19535413 (DE19535413C1) relate to an attachment structure for attaching a polyamide cylindrical body to an opening of a fuel tank made of HDPE, and the polyamide cylindrical body is an attachment member. Or the technique of welding to the opening part of a fuel tank via an attachment material (adhesive material layer) is disclosed, and the attachment structure using the attachment material for welding as shown in FIG. 6 is employ | adopted. In the mounting structure shown in FIG. 6, a modified polyethylene
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a mounting structure of the cylindrical body, the gasoline fuel permeability of the
[0006]
Therefore, the present invention provides a fuel tank that can firmly attach a resin tubular body to a resin fuel tank and that is excellent in the fuel gas impermeability of the tubular body mounting portion, particularly gasoline fuel impermeability. It aims at providing the cylindrical body attachment structure of this.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the tubular body mounting structure to the fuel tank of the present invention is a tubular body formed of a resin material having low fuel permeability, particularly gasoline fuel low permeability, at the opening of the resin fuel tank. A tubular body attachment structure to a fuel tank to which the body is attached by welding, wherein the tubular body is welded to a welding attachment member attached by insertion molding or embedded in the opening of the fuel tank. The basic configuration is adopted. The present invention uses a fuel tank body having a resin fuel tank and a welding attachment member attached to the opening of the resin fuel tank by insert molding or by embedding. Normally, a plurality of openings are provided in the fuel tank, but the present invention can be applied to all or a part of these openings. The welding attachment member is formed of a material that can be welded to the cylindrical body, but since the attachment to the fuel tank is performed by insert molding or embedding, it is not necessary to be formed of a material that can be welded to the fuel tank. The welding attachment member is formed of the same material as the cylindrical body, and this welding attachment member has low fuel permeability, particularly low gasoline fuel permeability, that is, at least higher gas barrier than HDPE material used for fuel tanks And, in particular, a gasoline fuel barrier property. Therefore, it is possible to prevent the fuel or fuel gas from permeating from the attachment portion between the cylindrical body and the fuel tank. For the cylindrical body, a thermoplastic resin such as polyamide (PA: nylon) or polyacetal (POM), or a reinforcing material such as glass fiber can be used. For the welding attachment member, the cylindrical body is made of nylon. As long as it is nylon, if it is polyacetal, the same material as the cylindrical body, such as polyacetal, or a material compatible with the cylindrical body material can be used as the same material. Specifically, the cylindrical body mounting structure to the fuel tank according to the present invention is such that the surface layer has a fuel permeability, particularly a gasoline fuel permeability resin-made fuel tank, and has a low fuel permeability, particularly a gasoline fuel low permeability. The present invention relates to a mounting structure for welding and attaching a resin tubular body.
[0008]
More specifically, in the tubular body mounting structure to the fuel tank of the present invention, an annular welding mounting member is attached to the opening of the fuel tank by insert molding or embedding so that the surface is exposed. The flange part formed in the cylindrical body is thermally welded to the surface of the welding attachment member, and the cylindrical body is attached to the welding attachment member. The welding attachment member is usually fixed to the peripheral portion (the upper surface or the surface thereof) of the opening of the fuel tank. A strong joint can be achieved by forming a welding flange portion on the tubular body and welding the flange portion (flange portion back surface) to the exposed surface or annular surface of the welding attachment member.
[0009]
By the way, in this invention, since the fuel tank and the welding attachment member are being fixed by insert molding or embedding, the welding attachment member is not integrally connected to the fuel tank. Therefore, the boundary surface between the fuel tank and the welding attachment member may become a leakage path to the outside of the fuel gas, particularly gasoline fuel. The welding attachment member is usually provided with a protrusion for retaining it embedded in the fuel tank, but in order to make the boundary surface more complicated and prevent gas leakage, particularly gasoline fuel leakage, the welding attachment member The side surface (usually the outer peripheral surface) and the bottom surface (inner end surface) are configured to be in contact with the fuel tank. It is preferable to form at least one or one protrusion (usually an annular protrusion) to be embedded in the tank. The protrusions formed on the side surfaces have at least a function of preventing detachment, and the protrusions formed on the bottom surface prevent backlash from occurring at least laterally (in the direction along the fuel tank).
[0010]
In order to increase the mounting strength of the tubular body to the fuel tank, the flange portion of the tubular body is formed outward and the reinforcing annular body formed with the inward flange covering the flange portion is formed into the tubular body. It is effective that the inner end surface of the reinforcing annular body is welded to the surface of the fuel tank. The inward flange is undercut with respect to the flange portion (flange portion surface) of the tubular body, and the strength of the tubular body in the direction away from the fuel tank is increased. And if the inner end face of the reinforcing annular body is welded not only to the surface of the fuel tank but also to the surface of the welding attachment member, the outlet of the interface passage between the fuel tank and the welding attachment member is sealed off. Therefore, the leakage prevention function for fuel gas, particularly gasoline fuel, can be further improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter will be described with reference to FIGS. 1 to 4 relates to the embodiment of the present invention.
[0012]
Figure 1 is a sectional view showing a case of applying the tubular body structure for mounting a fuel tank relating to the present invention in connection with a gasoline fuel tank and the filler hose attachment pipe of a motor vehicle.
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The filler hose attachment pipe 5 (tubular body 25) has a through
[0016]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another attachment structure of the filler
[0017]
A reinforcing
[0018]
【The invention's effect】
As described above, by using the tubular body mounting structure to the fuel tank of the present invention, the tubular body having a high mechanical strength can be connected to the fuel tank with improved gas barrier property, particularly gasoline fuel barrier property. .
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view showing a case of application to connect the tubular body structure for mounting a fuel tank relating to the present invention and gasoline fuel tank of an automobile and the filler hose attachment pipe.
FIG. 2 is a perspective view of a welding attachment member.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another attachment structure of a filler hose attachment pipe, and is a view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a reinforcing annular body.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a fuel tank structure for an automobile gasoline engine.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional tubular body mounting structure.
[Explanation of symbols]
5 Filler hose mounting pipe (cylindrical body)
7
Claims (5)
前記燃料タンクの前記開口部に、表面が露出するように環状の溶着用取付部材をインサート成形により取り付けておき、
前記筒状体に形成された外向きフランジ部を前記溶着用取付部材の前記表面に溶着して前記筒状体をこの溶着用取付部材に取り付け、かつ、
前記外向きフランジ部に被せられる内向きフランジが形成された補強用環状体を前記筒状体に嵌め付け、この補強用環状体の内端面を前記燃料タンクの表面に溶着して固定した、ことを特徴とする燃料タンクへの筒状体取付構造。A cylindrical body mounting structure to a fuel tank to which a cylindrical body formed of a resin material having low fuel permeability is attached by welding to an opening of a resin fuel tank,
An annular welding attachment member is attached to the opening of the fuel tank by insert molding so that the surface is exposed,
Welding the outward flange portion formed on the tubular body to the surface of the welding attachment member, and attaching the tubular body to the welding attachment member; and
A reinforcing annular body formed with an inward flange that covers the outward flange portion is fitted to the cylindrical body, and the inner end surface of the reinforcing annular body is welded and fixed to the surface of the fuel tank. A structure for attaching a cylindrical body to a fuel tank.
前記筒状体に外向きフランジ部を形成し、前記燃料タンクの前記開口部にインサート成形により取り付けられた溶着用取付部材に、前記外向きフランジ部の溶着により、前記筒状体を取り付け、かつ、 An outward flange portion is formed on the tubular body, and the tubular body is attached to a welding attachment member attached to the opening of the fuel tank by insert molding by welding the outward flange portion; and ,
前記外向きフランジ部に被せられる内向きフランジが形成された補強用環状体を前記筒状体に嵌め付け、この補強用環状体の内端面を前記燃料タンクの表面に溶着して固定した、ことを特徴とする燃料タンクへの筒状体取付構造。 A reinforcing annular body formed with an inward flange covering the outward flange portion is fitted to the cylindrical body, and the inner end face of the reinforcing annular body is welded and fixed to the surface of the fuel tank. A cylindrical body mounting structure to a fuel tank characterized by
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