JP7222774B2 - 逆流防止装置の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等車両の樹脂製燃料タンクの入り口であるインレット内に配設され、燃料タンク内部の燃料が給油口方向に逆流することを防止する逆流防止装置の取付構造に関する。

この種の逆流防止装置（「逆止弁」と呼ばれることもある）としては、燃料タンクに予め開けられた、又は、燃料タンク成形後に開けられた孔部に、内部を燃料が通過可能な筒状のインレットを取付け、そのインレットに逆止弁を取付ける場合と、予め燃料タンクにインレットを一体に形成し、そのインレットに逆止弁を取付ける場合がある。後者の技術としては、例えば、以下の２つ技術が知られている（特許文献１、特許文献２）。

特許文献１の技術は、図６に示すように、それぞれ射出成形により分割して別々に成形されたアッパーシェル部１１０とロアシェル部１２０から構成される熱可塑性合成樹脂製の燃料タンク１００において、アッパーシェル部１１０にインレット部２００を一体に形成する。インレット部２００のアッパーシェル部１１０の内面側の入口に逆止弁３００を設け、インレット部２００のアッパーシェル部１１０の内面側の入口の周囲をアッパーシェル部１１０から一体に下方に延設した蒸気流出防止壁４００で囲み、蒸気流出防止壁４００の長さを燃料タンク１００内に燃料が満タンの液面よりも下方まで延設する。逆止弁３００が開いたときに、蒸気流出防止壁４００に逆止弁３００の先端が当接し、逆止弁３００の開度が規制されることを特徴とする燃料タンク１００である。

一方、特許文献２の技術は、図７に示すように、逆止弁３００は、ハウジング（取付基体３１１と、取付基体３１１の下端に装着されたハウジング本体３２０）と、弁体３２１と、スプリング５００と、Ｏリング６００と、スペーサ７００と、リテーナ８００と、を主要な構成としている。なお、図７において、上部に記載されているＣＰは、接続パイプである。

逆止弁３００をタンク本体ＴＢに装着する作業については、ハウジングは、環状保持部３１２とハウジング本体３２０とに分離した状態にあり、ハウジング本体３２０に弁体３２１、スプリング５００などを予め組み付けた状態にする。この状態から、まず、環状保持部３１２の収納スペース３１３に、Ｏリング６００を収納し、Ｏリング６００をスペーサ７００で押える。続いて、大口径部３１４の収容部３１５内にリテーナ８００を挿入し、リテーナ８００が取付基体３１１に支持されるとともに、スペーサ７００の下面を支持する。

さらに、ハウジング本体３２０をリテーナ８００の中央穴に通して、ハウジング本体３２０の係合突起３２２を取付基体３１１の挿入用切欠３１６に位置合わせして取付凹所３１７に挿入し、さらに所定角度回転することにより、取付基体３１１にハウジング本体３２０を一体的に組み付ける。

このようにアセンブリ化した状態にて、逆止弁３００をタンク本体ＴＢの外側から弁取付部ＴＢａに挿入する。弁取付部ＴＢａは、係合突起ＴＢｃ、ＴＢｃの部分でリテーナ８００の爪部８１０に当接し、そして、係合突起ＴＢｃ、ＴＢｃが爪部８１０、８１０を乗り越えて爪部８１０、８１０に係合するとともに、弁取付部ＴＢａが収納スペース３１３の内周側に挿入される。これにより逆止弁３００がタンク本体ＴＢに対して抜止される。この状態において、弁取付部ＴＢａと逆止弁３００のハウジングとの間は、Ｏリング６００によりシールされる。

特開２００９－１３７４８８号公報 特開２００２－４６４８８号公報

ところで、樹脂製燃料タンク及び燃料供給経路では、燃料タンク本体のみならず、燃料を供給・保持する経路を構成する樹脂製部品全般及びそれらの締結部分に関し、燃料の透過を抑制することが要望されている。しかしながら、特許文献１では、「アッパーシェル部にインレット部を射出成形により一体に形成し、アッパーシェル部にインレット部との間のシール性を確保する」旨が記載されているが、射出成形によって、現在、燃料タンク本体に用いられている燃料透過防止構造である、例えば、バリヤ層を有する４種６層等の構造をインレット部まで引き続いて形成することは困難である。又、特許文献２においても、「タンク本体ＴＢの側部には、弁取付部ＴＢａがパイプ状に突設されている。弁取付部ＴＢａには、タンク本体ＴＢ内を外部に連通する通路ＴＢｂが形成されている。また、弁取付部ＴＢａの側部には、後述するように逆止弁を取り付けるための係合突起ＴＢｃ、ＴＢｃ（タンク側係合部）が１８０゜の位置に２カ所形成されている。」旨の記載のみであり、特にタンク本体ＴＢと弁取付部ＴＢａ間における燃料透過の抑制については何ら言及されていない。

一方、図７から明らかなように、特許文献２に記載された逆止弁３００をタンク本体ＴＢに取付けるには、多くの部材を組み合わせる必要があるので、煩雑であり、コストアップに繋がる。また、上述の通り、多くの部材を組み合わせているが、その燃料透過性については、不明である。

したがって、本発明は、燃料透過抑制性能を向上させるとともに、構造が複雑でなく、取付性にも優れ、且つ安価である樹脂製燃料タンクへの逆流防止装置の取付構造を提供する。

上記課題を解決するために請求項１の本発明は、逆流防止装置を樹脂製燃料タンクのインレットに取付ける逆流防止装置の取付構造であって、インレットは、樹脂製燃料タンクの車外側方向に突出して樹脂製燃料タンクと一体に形成されるとともに、樹脂製燃料タンクに形成された燃料透過を防止するバリヤ層がインレット内にも連続的に延設され、インレットの車外側方向の先端の外壁には、樹脂製燃料タンク側方向に外径が大きくなるように突出した接続部材取付部が形成されており、逆流防止装置は、開閉可能な逆流防止弁と、外径がインレットの内径以下の内部を燃料が通過可能な筒状のカラー部を有し、カラー部の片方の先端部である第１先端部に逆流防止弁が取付けられ、カラー部の他の先端部である第２先端部には、外側に突出する鍔部が形成され、カラー部の鍔部より樹脂製燃料タンク側の外壁には、外径が前記インレットの内径以上のビード部が形成されており、逆流防止装置を第１先端部側からインレットに挿入することにより、ビード部がインレットの内壁と、鍔部がインレットの前記接続部材取付部の先端に当接して、逆流防止装置がインレットに取付けられる逆流防止装置の取付構造である。

請求項１の本発明では、インレットは、樹脂製燃料タンクの車外側方向に突出して樹脂製燃料タンクと一体に形成されるとともに、樹脂製燃料タンクに形成された燃料透過を防止するバリヤ層がインレット内にも連続的に延設されているので、樹脂製燃料タンクとインレットの接続部及びインレットからの燃料透過を抑制することができる。

なお、インレット内にも連続的に延設される樹脂製燃料タンクに形成された燃料透過を防止するバリヤ層は、インレットの先端部まで延設されることが望ましいが、ホースやバンドなどの被覆部材によって被覆され、被覆部材において、燃料透過抑制対策が採られている場合は、被覆部材の存在しない部分まで延設されればよい。

逆流防止装置は、開閉可能な逆流防止弁と、外径がインレットの内径以下の内部を燃料が通過可能な筒状のカラー部を有し、カラー部の片方の先端部である第１先端部に逆流防止弁が取付けられ、カラー部の他の先端部である第２先端部には、外側に突出する鍔部が形成され、カラー部の鍔部より樹脂製燃料タンク側の外壁には、外径がインレットの内径以上のビード部が形成されているので、逆流防止装置を第１先端部側からインレットの先端部に挿入することにより、ビード部がインレットの内壁に当接して、逆流防止装置とインレット間を押圧し、鍔部がインレットの接続部材取付部の先端に当接することにより、逆流防止装置をインレットに固定することができ、構造が複雑でなく、取付性にも優れている。又、逆流防止装置を安価に製造することができる。

請求項２の本発明は、逆流防止装置の鍔部には、逆流防止弁の向きを把握可能にする切り欠き部が形成されており、インレットの接続部材取付部の車外側端部には、逆流防止装置の切り欠き部に係合可能な凸部が形成されている逆流防止装置の取付構造である。

請求項２の本発明は、鍔部には、切り欠き部が形成され、インレットの接続部材取付部の車外側端部には、逆流防止装置の切り欠き部に係合可能な凸部が形成されているので、鍔部に形成された切り欠き部とインレットに形成された凸部が係合することによって、逆流防止装置を、逆流防止弁の向きを常に一定方向にして樹脂製燃料タンク内に挿入することができる。又、そのことにより、樹脂製燃料タンク内における逆流防止弁の開閉の向きのバラツキを防止することができるので、逆流防止装置の正常な作動を確保することができる。

請求項３の本発明は、逆流防止装置のカラー部の第１先端部側は、斜めに切り欠かれている逆流防止装置の取付構造である。請求項３の本発明では、逆流防止装置のカラー部の第１先端部側は、斜めに切り欠かれているので、カラー部の開口面積が大きくなり、インレット部側からの燃料の流量が増加した場合にも対応可能になる。

インレットは、樹脂製燃料タンクの車外側方向に突出して樹脂製燃料タンクと一体に形成されるとともに、樹脂製燃料タンクに形成された燃料透過を防止するバリヤ層がインレット内にも連続的に延設されているので、樹脂製燃料タンクとインレット部の接続部及びインレット部からの燃料透過を抑制することができる。

又、逆流防止装置は、開閉可能な逆流防止弁と、外径がインレットの内径以下の内部を燃料が通過可能な筒状のカラー部を有し、カラー部の片方の先端部である第１先端部に逆流防止弁が取付けられ、カラー部の他の先端部である第２先端部には、外側に突出する鍔部が形成され、カラー部の鍔部より樹脂製燃料タンク側の外壁には、外径が前記インレットの内径以上のビード部が形成されているので、逆流防止装置を第１先端部側からインレットの先端部に挿入することにより、ビード部がインレットの内壁に当接して、逆流防止装置とインレット間を押圧し、鍔部がインレットの前記接続部材取付部の先端に当接することにより、逆流防止装置をインレットに固定することができ、構造が複雑でなく、取付性にも優れている。又、逆流防止装置を安価に製造することができる。

本発明の実施形態を示すものであり、樹脂製燃料タンクの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態を示すものであり、逆流防止装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態を示すものであり、逆流防止装置の断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 本発明の実施形態を示すものであり、逆流防止装置を燃料タンクに取付けた場合の断面模式図である。 従来の燃料タンクのインレット部の断面図である（特許文献１）。 従来の逆止弁をタンク本体に組み付ける前の状態を分解して示す断面図である（特許文献２）。

図１から図５に基づき、本発明の実施形態の樹脂製燃料タンク１（以下、「燃料タンク」という。）への逆流防止装置の取付構造を説明する。図１は、本発明の実施の形態の燃料タンク１の斜視図である。燃料タンク１は、主にブロー成形により製造されている。タンク外壁のタンク上壁１１とタンク底壁１２は、一体的に形成され、材料としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主材とし、燃料の透過性の極めて少ないバリヤ層１０には、例えば、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥｖＯＨ）を使用している。そして、その構造は、主材／接着材層／バリヤ層／接着材層／再生材層／主材構造の４種６層の構造となっている。なお、燃料タンク１の内側から、主材／接着材層／バリヤ層／接着材層／主材の３種５層としてもよい。

本発明の実施の形態で製造される燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔１３が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する断面が円形のインレット２が形成されている。

又、燃料タンク１の周囲には外周リブ１４が全周に亘り形成されており、外周リブ１４のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り取付用孔１５が形成され、取付用孔１５と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１を車体に取付けている。さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各種のホース取付部１６が形成されている。

図２は、逆流防止装置３の外観図である。なお、本図には、燃料タンク１とインレット２も併せて示し、逆流防止装置３をインレット２に取付けるときの位置関係が把握できるように示してある。図２及び図３に示すように、逆流防止装置３は、インレット２と同様に断面が円形であり、外径がインレット２より僅かに小さい筒状のカラー部３１を有している。燃料タンク１側の第１先端部３２は斜めに切り欠かれており、切り欠かれた先端は、一旦内側に曲げられ、その後外側に再度曲げられている。そして、その先端に逆流防止弁３３が、バネ４を介して取付けられている。

上記の形状によって、逆流防止弁３３が、バネ４を介して取付けられても、逆流防止弁３３をカラー部３１の外径内に納まるように取付けることができ、逆流防止装置３をインレット２に挿入することができる。又、カラー部３１を斜めに切り欠くことにより、開口面積を大きくすることができるので、燃料の流量が増加したときにも開いた逆流防止弁３３とカラー部３１との隙間から確実に燃料が燃料タンク１内に流入することができる。

カラー部３１及び逆流防止弁３３の材料は、機械的特性、耐燃料性、耐疲労性等バランスの良いポリアセタール（ＰＯＭ）を用いた。なお、カラー部３１及び逆流防止弁３３については、ナイロンを用いても良いし、別々の材料を用いてもよい。さらに、上記のカラー部３１の内部に、燃料タンク１にバリヤ層として使用されているエチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥｖＯＨ）を形成してもよい。加えて、カラー部３１と逆流防止弁３３の少なくとも一方を、例えば、ステンレスのような金属を用いて製作してもよい。

カラー部３１の燃料タンク１とは反対側の第２先端部３４には、外側に突出する鍔部３５が形成されている。そして、鍔部３５には、鍔部３５の一部が切り欠かれた切り欠き部３７が形成されている。又、鍔部３５の燃料タンク１側には、カラー部３１の外壁の径が、カラー部３１の外径より大きく、インレット２の内径以上のビード部３６が形成されている。

なお、ビード部３６は、カラー部３１の全周に亘って形成しても良いが、全周には限られず、カラー部３１の開口側から見た時に、例えば、十字状に４点、又は、６０°間隔に６点形成してもよい。つまり、ビード部３６がインレット２の内壁を押圧してカラー部３１をインレット２の内壁に固定できればよい。

一方、インレット２の先端部の外壁には、燃料タンク１側方向に外径が大きくなるように突出した接続部材取付部２１が形成されており、さらに接続部材取付部２１より燃料タンク１とは反対側には、カラー部３１の鍔部３５の切り欠き部３７に挿入可能な凸部２３が形成されている。

その結果、逆流防止装置３をカラー部３１の第１先端部３２側からインレット２に挿入することにより、ビード部３６がインレット２の内壁を押圧し、鍔部３５がインレット２の先端に当接することにより、逆流防止装置３をインレット２に、挿入・固定することができる。又、カラー部３１の鍔部３５に形成された切り欠き部３７とインレット２の先端部に形成された凸部２３が係合することによって、逆流防止装置３を逆流防止弁３３の向きを常に一定方向にして燃料タンク１内に挿入することができるので、燃料タンク１内における逆流防止弁３３の開閉の向きのバラツキを防止することができ、逆流防止装置３の正常な作動を確保することができる。

図４に示すように、インレット２の接続部材取付部２１の接続部材当接面２２は、インレット２の他の外壁面に比較して高い面精度を有している。なお、インレットの接続部材取付部の接続部材当接面における高い面精度とは、例えば、表面粗さに関する最大高さＲｚを指標とする場合に、通常のインレットの他の外壁面の成形面における１００μｍオーダーの表面粗さに比較し、１桁低い１０μｍオーダーの表面粗さであることをいう。従来の仕上げ記号の表記では、▽▽に該当する。本実施形態におけるインレット２の接続部材取付部２１の接続部材当接面２２における面精度は、表面粗さに関する最大高さＲｚを指標とし、Ｒｚ１２．５又はＲｚ２５に設定した。Ｒｚに続く数値は、長さの単位μｍを表す。その結果、接続部材（本実施形態では、フィラーホース５）の内面と接続部材当接面２２の間に高いシール性を確保することができる。

図５は、図１から図４に示した逆流防止装置３をインレット２が一体成形された燃料タンク１に取付けた場合の断面模式図である。

カラー部３１と逆流防止弁３３をバネ４を介して一体化した逆流防止装置３を逆流防止弁３３側を燃料タンク側にし、カラー部３１の上流側の鍔部３５を手で持ち、インレット２の車外側から挿入する。そして、カラー部３１の鍔部３５を回して、鍔部３５の切り欠き部３７をインレット２の凸部２３内に挿入して、さらに押し込んで、逆流防止装置３をインレット２に組み付ける。次に、インレット２の外側にフィラーホース５を被せる。そして、最後に、フィラーホース５の外側からホースバンド６によってインレット２にフィラーホース５を固定する。

本実施形態において、燃料タンク１に形成された燃料透過を防止するバリヤ層１０がインレット２に連続的に延設される領域は、図５に示すように、インレット２の車外側の先端部まで延びているが、図５から明らかなように、インレット２の外径側には、フィラーホース５及びホースバンド６が存在する。フィラーホース５においても、燃料透過性が考慮されて材料が決められている。したがって、燃料タンク１に形成された燃料透過を防止するバリヤ層１０がインレット２に連続的に延設される領域は、図５においては、フィラーホース５によって覆われた位置よりも少し車外側まで延設されておれば、燃料透過を抑制することができる。

１ 樹脂製燃料タンク（燃料タンク）
１０ バリヤ層
２ インレット
３ 逆流防止装置
４ バネ
５ フィラーホース
６ ホースバンド
２１ 接続部材取付部
２２ 接続部材当接面
２３ 凸部
３１ カラー部
３２ 第１先端部
３３ 逆流防止弁
３４ 第２先端部
３５ 鍔部
３６ ビード部
３７ 切り欠き部

Claims (3)

1. 逆流防止装置を樹脂製燃料タンクのインレットに取付ける逆流防止装置の取付構造であって、
   前記インレットは、前記樹脂製燃料タンクの車外側方向に突出して前記樹脂製燃料タンクと一体に形成されるとともに、
   前記樹脂製燃料タンクに形成された燃料透過を防止するバリヤ層が前記インレット内にも連続的に延設され、
   前記インレットの車外側方向の先端の外壁には、前記樹脂製燃料タンク側方向に外径が大きくなるように突出した接続部材取付部が形成されており、
   前記逆流防止装置は、
   開閉可能な逆流防止弁と、
   外径が前記インレットの内径以下の内部を燃料が通過可能な筒状のカラー部を有し、
   前記カラー部の片方の先端部である第１先端部に前記逆流防止弁が取付けられ、
   前記カラー部の他の先端部である第２先端部には、外側に突出する鍔部が形成され、
   前記カラー部の前記鍔部より前記樹脂製燃料タンク側の外壁には、外径が前記インレットの内径以上のビード部が形成されており、
   前記逆流防止装置を前記第１先端部側から前記インレットに挿入することにより、前記ビード部が前記インレットの内壁と、前記鍔部が前記インレットの前記接続部材取付部の先端に当接して、前記逆流防止装置が前記インレットに取付けられる逆流防止装置の取付構造。
2. 前記逆流防止装置の前記鍔部には、前記逆流防止弁の向きを把握可能にする切り欠き部が形成されており、前記インレットの前記接続部材取付部の車外側端部には、前記逆流防止装置の前記切り欠き部に係合可能な凸部が形成されている請求項１に記載の逆流防止装置の取付構造。
3. 前記逆流防止装置の前記カラー部の前記第１先端部側は、斜めに切り欠かれている請求項１又は請求項２に記載の逆流防止装置の取付構造。

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