(57)【要約】  燃料タンクの開口部のシール構造の品質を安定化するとともに、組付け性が向上し廉価である燃料タンクのシール構造およびこれを備えた車両を提供する。  本発明に関わる燃料タンクのシール構造は、燃料タンク(１)の開口部(１ｋ)近くに外方に向かって形成される円筒部(１ｄ)の内周部(１ｂ１)に、該内周部(１ｂ１)に対向する筒状部(３ｆ)を有する蓋体(３)を挿入し、内周部(１ｂ１)と筒状部(３ｆ)との間にシール部材(２)を介装してなる燃料タンク(１)のシール構造であって、燃料タンク(１)の円筒部(１ｄ)の外周側に突出部(１ａ)が設けられ、蓋体(３)の外周部に形成されたロック部(３ｒ)と突出部(１ａ)とが固定されている。
2012108523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの開口部近くに外方に向かって形成される円筒部の内周部に、該内周部に対向する筒状部を有する蓋体を挿入し、前記内周部と前記筒状部との間にシール部材を介装してなる燃料タンクのシール構造であって、
前記燃料タンクの円筒部の外周側に突出部が設けられ、
前記蓋体の外周部に形成されたロック部と前記突出部とが固定される
ことを特徴とする燃料タンクのシール構造。
【請求項２】
前記突出部と前記ロック部とが係合されることで、前記燃料タンクの開口部に前記蓋体が固定される
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクのシール構造。
【請求項３】
前記燃料タンクは、樹脂製であり、
前記燃料タンクの円筒部は、前記燃料タンクを成形する際に当該燃料タンクの原材であるパリソンを二重に折り曲げることにより成形される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料タンクのシール構造。
【請求項４】
前記燃料タンクの円筒部は、前記パリソンの二重に折り曲げた折り曲げ部に強度部材が設けられ成形される
ことを特徴とする請求項３に記載の燃料タンクのシール構造。
【請求項５】
請求項１、請求項２、または請求項４のうちの何れか一項に記載の燃料タンクのシール構造を備える車両。
【請求項６】
請求項３に記載の燃料タンクのシール構造を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪等の車両の燃料タンクの開口部をシールする燃料タンクのシール構造およびこれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四輪等の車両の燃料タンクの蓋で閉塞される開口部のシール構造として、下記の図８〜図１０に示すようなものがある。
図８〜図１０は、それぞれ従来の車両の燃料タンクの蓋と燃料タンク本体とのシール構造を示す要部断面図である。【０００３】
例えば、図８(ａ)、(ｂ)の各図に示すように、樹脂製の燃料タンク１０１ａ、１０１ｂのブロー成形時にネジ形状１０１ｎａ、１０１ｎｂを成形し、パッキン１０２ａ、１０２ｂと部品１０３ａ、１０３ｂ(多くの場合、燃料を汲み上げるポンプを吊り下げるポンプモジュール)を介して、樹脂製(金属の場合もある)のロックナット１０４ａ、１０４ｂで締付けるものがある。【０００４】
或いは、図９に示すように、樹脂製の燃料タンク２０１をブロー成形後、別体のネジ形状を有する部品２０６を組付け、パッキン２０２とポンプモジュール等の部品２０３とを介して、ロックナット２０４で締付けるものがある。【０００５】
或いは、図１０(ａ)、(ｂ)の各図に示すように、樹脂製の燃料タンク３０１ａ、３０１ｂのブロー成形時に金属のプレート３０４ａ、３０４ｂをインサート成形し、パッキン３０２ａ、３０２ｂとポンプモジュール等の部品３０３ａ、３０３ｂを介して、金属のリテーナ３０５ａ、３０５ｂでパッキン３０２ａ、３０２ｂを圧縮して、シールするものがある。いわゆるカムロックと称されるものである。
なお、本願に係る燃料タンクのシール構造に係る先行技術文献として、特許文献１、２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７８６２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１４０７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図８、図９に示すように、ロックナット１０４ａ、１０４ｂ、２０４の締付けでパッキン１０２ａ、１０２ｂ、２０２を圧縮する構造の場合、締付け時のトルクにより軸力を発生させ、その軸力によりパッキン１０２ａ、１０２ｂ、２０２を圧縮してシールを確保する構造である。そのため、部品の寸法のバラツキに加えて、ロックナット１０４ａ、１０４ｂ、２０４の締付けトルクのバラツキを考慮する必要があり、管理が難しいという問題がある。【０００８】
一方、図１０に示すカムロック構造の場合、部品の寸法バラツキのみでパッキン３０２ａ、３０２ｂの圧縮率の管理が可能だが、燃料タンク３０１ａ、３０１ｂのシールに必要な圧縮率を発生させた後、所定の位置までリテーナ３０５ａ、３０５ｂを回転してロックする必要があり、作業が難しいという問題がある。【０００９】
また、金属製の部品を使用するため、錆や静電気を考慮する必要があるいずれの構造も、締結のための部品が必要である。
さらに、金属製の部品が帯電した場合には、帯電した金属製の部品から導電性部材に対して放電が起こり、燃料タンクや周辺の部材が傷むおそれがある。【００１０】
本発明は上記実状に鑑み、燃料タンクの開口部のシール構造の品質を安定化するとともに、組付け性が向上し廉価である燃料タンクのシール構造およびこれを備えた車両の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求の範囲第１項の本発明に関わる燃料タンクのシール構造は、燃料タンクの開口部近くに外方に向かって形成される円筒部の内周部に、該内周部に対向する筒状部を有する蓋体を挿入し、前記内周部と前記筒状部との間にシール部材を介装してなる燃料タンクのシール構造であって、前記燃料タンクの円筒部の外周側に突出部が設けられ、前記蓋体の外周部に形成されたロック部と前記突出部とが固定されている。
第１項の本発明によれば、燃料タンクのシール構造周りの部品の寸法管理が容易である。【００１２】
請求の範囲第２項の本発明に関わる燃料タンクのシール構造は、第１項の本発明において、前記突出部と前記ロック部とが係合されることで、前記燃料タンクの開口部に前記蓋体が固定されている。
第２項の本発明によれば、燃料タンクの開口部への蓋体の取り付け、取り外しが容易である。【００１３】
請求の範囲第３項の本発明に関わる燃料タンクのシール構造は、第１項または第２項の本発明において、前記燃料タンクは、樹脂製であり、前記燃料タンクの円筒部は、前記燃料タンクを成形する際に当該燃料タンクの原材であるパリソンを二重に折り曲げることにより成形されている。
第３項の本発明によれば、型をスライドさせることにより、燃料タンクの円筒部を確実に成形可能である。【００１４】
請求の範囲第４項の本発明に関わる燃料タンクのシール構造は、第３項の本発明において、前記燃料タンクの円筒部は、前記パリソンの二重に折り曲げた折り曲げ部に強度部材が設けられ成形されている。
第４項の本発明によれば、燃料タンクの円筒部の折り曲げ部の補強が可能である。【００１５】
請求の範囲第５項の本発明に関わる燃料タンクのシール構造を備える車両は、第１項、第２項、または第４項の本発明うちの何れかの燃料タンクのシール構造を備えている。
請求の範囲第６項の本発明に関わる燃料タンクのシール構造を備える車両は、第３項の本発明の燃料タンクのシール構造を備えている。
第５項、第６項の本発明によれば、燃料タンクのシール構造周りの部品の寸法管理が容易な車両を得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃料タンクの開口部のシール構造の品質を安定化するとともに、組付け性が向上し廉価である燃料タンクのシール構造およびこれを備えた車両を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両の燃料タンクの開口部をシールする構造を示す断面図である。
【図２】第１実施形態のポンプモジュールを斜め上方から見た斜視図である。
【図３】(ａ)〜(ｅ)は、燃料タンクの円筒部を形成する工程を示す断面図である。
【図４】(ａ)、(ｂ)は、燃料タンクの開口部に、ポンプモジュールを取り付ける過程を示す側断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る四輪等の車両の燃料タンクの開口部をシールする構造を示す断面図である。
【図６】第２実施形態のポンプモジュールを斜め上方から見た斜視図である。
【図７】(ａ)〜(ｄ)は、第２実施形態の燃料タンクの円筒部を形成する工程を示す断面図である。
【図８】(ａ)、(ｂ)は、従来の車両の燃料タンクの蓋と燃料タンク本体とのシール構造を示す要部断面図である。
【図９】従来の車両の燃料タンクの蓋と燃料タンク本体とのシール構造を示す要部断面図である。
【図１０】(ａ)、(ｂ)は、従来の車両の燃料タンクの蓋と燃料タンク本体とのシール構造を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の燃料タンク１の開口部１ｋをシールする構造を示す断面図である。
第１実施形態に係る四輪等の車両の燃料タンク１は、その開口部１ｋが蓋を構成するポンプモジュール３の蓋本体３ｆで閉塞され、シールされる構造である。
【００１９】
ポンプモジュール３は、蓋本体３ｆが燃料タンク１の蓋の役割を果たすとともに、燃料タンク１内の燃料を汲み上げるポンプ(図示せず)が吊り下げられている。
燃料タンク１は、ポンプモジュール３で閉塞される円形の開口部１ｋ近くに円筒部１ｄが形成されている。円筒部１ｄは、材料が外方に向かって径方向に二重に折り曲げて燃料タンク１と一体に形成されている。
【００２０】
円筒部１ｄは、ポンプモジュール３がロックされる被ロック部１ａと、ポンプモジュール３が取り付けられた際にシールを構成するシール面１ｂ１をもつシール部１ｂとを有している。
このように、シール部１ｂは、図１に示す如く、円筒部１ｄが径方向の材料を二重にして形成されることにより、強度が高く構成されている。
【００２１】
図２は、第１実施形態のポンプモジュール３を斜め上方から見た斜視図である。
ポンプモジュール３は、燃料タンク１の開口部１ｋを閉塞する蓋本体３ｆと、Ｏリング等のシール部材２が収容されるシール収容凹部３ｓと、燃料タンク１の被ロック部１ａとシール部１ｂとが嵌入されるリング状の凹形状の嵌合凹部３ｋ(図１参照)と、燃料タンク１の被ロック部１ａに係合するロック部３ｒとを有する形状に樹脂で形成されている。
【００２２】
図２に示すように、ポンプモジュール３の蓋本体３ｆは、燃料タンク１の開口部１ｋを閉塞するように、扁平な円板状の形状に形成されている。
ポンプモジュール３のシール収容凹部３ｓは、Ｏリング等のシール部材２が収容されるべく、ポンプモジュール３の蓋本体３ｆの外周に沿って凹形状の横断面を有し、リング状に形成されている。
【００２３】
図１に示すように、ロック部３ｒは、蓋本体３ｆの外周外方に複数個所、例えば３〜４箇所下方に突出した形状を有して形成されている。ロック部３ｒにはその下部に、ツメ部３ｒ１が内方に突き出で形成され、ツメ部３ｒ１が、弾性変形することで燃料タンク１の被ロック部１ａにツメ部３ｒ１が係合するように構成されている。
なお、ロック部３ｒの数は任意であり限定されないが、ポンプモジュール３等の蓋体が燃料タンク１に蝶番をもって取り付けられた場合には、単数でもよい。この場合、蓋体にポンプを一体に構成しなくともよい。
【００２４】
次に、燃料タンク１の開口部１ｋ近くに形成される円筒部１ｄの形成方法について説明する。
燃料タンク１を成形するブロー成形に際し、燃料タンク１の開口部１ｋ近くにおいて、燃料タンク１の外側から内側に向けて第２の金型Ｋ２を第１の金型Ｋ１の方向に押し付けることにより、被ロック部１ａとシール面１ｂ１をもつシール部１ｂとを有する円筒部１ｄが成形される。
【００２５】
図３(ａ)〜(ｅ)は、燃料タンク１の円筒部１ｄを形成する工程を示す断面図である。
図３(ａ)に示すように、燃料タンク１(図１参照)をブロー成形するに際し、燃料タンク１の円筒部１ｄを形成するためのキャビティｃ１、ｃ２をそれぞれ有する第１の金型Ｋ１と第２の金型Ｋ２とを配置する。
【００２６】
そして、図３(ｂ)に示すように、燃料タンク１をブロー成形するための溶融樹脂であるパリソン１ｐの内部に高圧でエアーを吹き込み、パリソン１ｐを第１の金型Ｋ１のキャビティｃ１の内面と第２の金型Ｋ２のキャビティｃ２の内面とに密着させて円筒部１ｄを形造る凸形状を成形する。
続いて、図３(ｃ)の矢印α１のように第１の金型Ｋ１を押し付ける(移動する)ことにより、燃料タンク１の円筒部１ｄの形状を形成し、パリソン１ｐを冷却して固化する。
【００２７】
パリソン１ｐを固化した後、図３(ｄ)に示すように、第１の金型Ｋ１を矢印α２のように移動させて、第１の金型Ｋ１を外す。そして、図３(ｅ)に示すように、第２の金型Ｋ２を、まず矢印α３１のように横に移動させて、燃料タンク１の円筒部１ｄを形成する位置から外した後、第２の金型Ｋ２を縦に移動させて外すことにより、図１に示す燃料タンク１の円筒部１ｄが形成される。
これにより、燃料タンク１をブロー成形するに際して、燃料タンク１と一体に被ロック部１ａとシール部１ｂとを有する二重形状の円筒部１ｄが成形される。図３(ａ)〜(ｅ)に示す第１の金型Ｋ１と第２の金型Ｋ２の金型移動の効果として、型への転写性が向上する。
【００２８】
次に、燃料タンク１の開口部１ｋへのポンプモジュール３の取り付けについて説明する。
図４(ａ)、(ｂ)は、燃料タンク１の開口部１ｋに、ポンプモジュール３を取り付ける過程を示す側断面図である。
【００２９】
まず、Ｏリング等のシール部材２がリング状のシール収容凹部３ｓに嵌入されたポンプモジュール３を、図４(ａ)の矢印α４に示すように、燃料タンク１の開口部１ｋに蓋本体３ｆを嵌入させるように押圧する。
すると、ポンプモジュール３の複数のロック部３ｒが、燃料タンク１の被ロック部１ａの外面に当接して外方に弾性変形する。
【００３０】
さらに、ポンプモジュール３を燃料タンク１の開口部１ｋに対して押し下げると、図４(ｂ)に示すように、ポンプモジュール３の複数のロック部３ｒのツメ部３ｒ１が燃料タンク１の被ロック部１ａに係合し、すなわち、ポンプモジュール３の複数のロック部３ｒが燃料タンク１の被ロック部１ａにスナップフィット構造で固定される。これにより、燃料タンク１の開口部１ｋにポンプモジュール３がロックされ取り付けられる。
【００３１】
第１実施形態によれば、ポンプモジュール３を燃料タンク１の開口部１ｋに嵌入することで、ポンプモジュール３が燃料タンク１の開口部１ｋにロックされる。そのため、ポンプモジュール３を燃料タンク１に締結するための部品が不要となり、コスト削減が期待できる。
さらに、燃料タンク１の開口部１ｋにポンプモジュール３を、シール部材２を介して嵌入して、燃料タンク１とポンプモジュール３とを係合してロックする構造のため、燃料タンク１のシール構造周りの部品の寸法管理が容易である。
【００３２】
また、燃料タンク１のシール部１ｂを有する円筒部１ｄを開口部１ｋの径方向に二重とすることにより強度が向上し、シール部１ｂの圧縮荷重による樹脂材のヘタリ(へこみ)や、大きな変形を抑制することができる。
【００３３】
また、燃料タンク１のシール構造を、従来構造の面シールから径方向の軸シールとし、締結用の部品を介さないことにより、パッキンのシール部材２の圧縮率を部品精度のみで管理することが可能である。そのため、燃料タンク１のシール構造の品質が安定化し、燃料タンク１へのポンプモジュール３の組付け性が向上する。
従って、燃料タンク１のシール構造の品質が安定化し、かつ、燃料タンク１へのポンプモジュール３の組付け性が向上する車両が実現できる。
【００３４】
＜＜第２実施形態＞＞
図５は、第２実施形態に係る四輪等の車両の燃料タンク２１の開口部２１ｋをシールする構造を示す断面図である。
第２実施形態の四輪等の車両の燃料タンク２１のシール構造は、第１実施形態の構造において、燃料タンク２１の開口部２１ｋ近くに形成される円筒部２１ｄを、被ロック部２１ａとシール部２１ｂとの間に補強部品２４を挟持した二重の形状に構成したものである。
その他の構成は、第１実施形態の構成と同様であるので、第１実施形態の構成要素に２０番台の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００３５】
図６は、第２実施形態のポンプモジュール２３を斜め上方から見た斜視図である。
燃料タンク２１の開口部２１ｋは、第１実施形態の図４と同様に、ポンプモジュール２３の複数のロック部２３ｒのツメ部２３ｒ１が燃料タンク２１の被ロック部２１ａに係合してロックされ、ポンプモジュール２３により閉塞される。
次に、燃料タンク２１の補強部品２４が挟持された円筒部２１ｄの形成方法について説明する。
以下、詳述するように、燃料タンク２１の全体を成形するブロー成形に際し、円筒部２１ｄを補強部品２４が挟持された二重の形状に成形する。
【００３６】
図７(ａ)〜(ｄ)は、燃料タンク２１の円筒部２１ｄを形成する工程を示す断面図である。
まず、図７(ａ)に示すように、燃料タンク２１(図５参照)をブロー成形するに際して、燃料タンク２１の円筒部２１ｄを形成するためのキャビティｃ２１、ｃ２２をそれぞれ有する第１の金型Ｋ２１と第２の金型Ｋ２２とを配置する。
【００３７】
そして、図７(ｂ)に示すように、燃料タンク２１を成形するための溶融樹脂であるパリソン２１ｐの内部に高圧でエアーを吹き込み、パリソン２１ｐを第１の金型Ｋ２１のキャビティｃ２１の内面と第２の金型Ｋ２２のキャビティｃ２２の内面とに密着させて円筒部２１ｄを形造る凸形状を成形する。
続いて、図７(ｃ)の矢印α５に示すように、円筒部２１ｄに形成される被ロック部２１ａとシール部２１ｂとの間に補強部品２４を押し入れた後、パリソン２１ｐを冷却して固化する。
【００３８】
その後、図７(ｄ)に示すように、第１の金型Ｋ２１を矢印α６のように移動させて、第１の金型Ｋ２１を外す。同時に、第２の金型Ｋ２２を、まず矢印α７１のように横に移動させて、燃料タンク２１の円筒部２１ｄを形成する位置から二点鎖線に示すように外した後、第２の金型Ｋ２２を矢印α７２のように縦に移動させて外す。これにより、図５に示す燃料タンク２１の二重の形状の円筒部２１ｄの内部に補強部品２４が配置された構成が成形される。
【００３９】
その他、燃料タンク２１をブロー成形する際に、二重の形状の円筒部２１ｄの内部に補強部品２４を投入して成形する方法として、次の２つの方法が挙げられる。
【００４０】
第１の方法は、まず、燃料タンク２１をブロー成形する金型を開いた状態において、筒状のパリソンを内部からピンで押さえて筒状の形状が閉じないようにする。そして、筒状のパリソンの内部に棒状治具で補強部品２４を、円筒部２１ｄを成形する位置に投入して、金型を閉じてピンを抜く。
続いて、補強部品２４が内部に配置されたパリソン内に高圧のエアーを入れてパリソンを閉じた金型の内面に密着させて冷却して固化し、二重の形状の円筒部２１ｄの内部に補強部品２４が配置された燃料タンク２１が完成する(TI−Automotive社の成形法)。
【００４１】
第２の方法は、まず、燃料タンク２１をブロー成形する金型を開いた状態において、筒状のパリソンをカットし、ローラーでパリソンをシ−ト状にする。そして、パリソン内の別の金型で、一度、成形する。その後、補強部品２４を成形したパリソン内の円筒部２１ｄを成形する位置にシリンダ等で押し当て配置する。
【００４２】
続いて、パリソン内部の別の金型を外して、燃料タンク２１をブロー成形する金型を閉じる。そして、補強部品２４を内部に配置したパリソン内にエアーを入れて金型の内面に密着させて冷却固化し、二重の形状の円筒部２１ｄの内部に補強部品２４が配置された燃料タンク２１が完成する(KAUTEX社、INERGY社の成形法)。
【００４３】
第２実施形態によれば、燃料タンク２１の円筒部２１ｄの内側から押し付け配置される補強部品２４により、燃料タンク２１のシール部２１ｂを径方向で補強することができる。そのため、燃料タンク２１の二重形状の円筒部２１ｄの成形性(形状再現性)が向上する。
また、燃料タンク２１のシール部２１ｂの圧縮荷重によるヘタリ、変形を補強部品２４による円筒部２１ｄの強度の向上で抑制することができる。
【００４４】
さらに、燃料タンク２１の開口部２１ｋのポンプモジュール２３によるシール構造を、従来構造の面シールから径方向の軸シールとし、締結用の部品を介さないことにより、パッキンのシール部材２２の圧縮率を部品精度のみで管理することができ、燃料タンク２１のシール構造の品質が安定化する。また、燃料タンク２１へのポンプモジュール２３の組付け性が向上する。
従って、燃料タンク２１のシール構造の品質が安定化し、かつ、燃料タンク２１へのポンプモジュール２３の組付け性が向上する車両が実現できる。
【００４５】
なお、前記実施形態では、燃料タンク１、２１の蓋体を、ポンプを一体に設けたポンプモジュール３、２３とする場合を説明したが、燃料タンク１、２１の蓋体はポンプを一体に設けることなく構成してもよい。このように、前記実施形態と同様の形態の蓋部材であれば、ポンプモジュール３、２３に限られずに適用可能である。
【００４６】
また、前記実施形態では、燃料タンク１、２１を樹脂で形成する場合を例示して説明したが、説明した機能を果たせれば、燃料タンクの一部等を金属、ゴム系材料等で構成してもよく、燃料タンクは必ずしも樹脂でなくともよい。
また、前記実施形態では、燃料タンク１、２１を樹脂でブロー成形する場合を例示して説明したが、ブロー成形以外の方法を用いて燃料タンクを形成してもよい。
また、前記実施形態では、燃料タンク１、２１の蓋体のポンプモジュール３、２３が樹脂で形成される場合を説明したが、説明した機能が果たせれば、蓋体の一部等を金属、ゴム系材料等で形成してもよく、蓋体の材料は、樹脂以外の材料を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１、２１  燃料タンク
１ａ、２１ａ  被ロック部(突出部)
１ｂ、２１ｂ  シール部
１ｂ１、２１ｂ１  シール面(内周部)
１ｄ、２ｄ  円筒部
１ｐ、２１ｐ  パリソン
２、２２      シール部材
３、２３  ポンプモジュール(蓋体)
３ｆ、２３ｆ  蓋本体(筒状部)
３ｒ、２３ｒ  ロック部
２４    補強部品(強度部材)
１ｋ、２１ｋ      開口部
【図１】
2012108523.tif 000003
【図２】
2012108523.tif 000004
【図３】
2012108523.tif 000005
【図４】
2012108523.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012108523.tif 000008
【図７】
2012108523.tif 000009
【図８】
2012108523.tif 000010
【図９】
2012108523.tif 000011
【図１０】
2012108523.tif 000012
【国際調査報告】
2012108523.tif 000013
2012108523.tif 000014