(57)【要約】【課題】車両の給油管７を外力による破壊から保護する。【解決手段】給油管７は車体２にブラケット９を介して取り付けられている。給油管７とブラケット９とはろう付けされていて、そのろう付け強度は給油管７の強度よりも低くなっている。これにより、給油管７に外力が加わったとき、給油管７が破壊するに至る前にブラケット９から外れ、給油管７の破壊が防止される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給油管が車体にブラケットを介して取り付けられている車両の給油管取付構造において、
上記給油管には、一端が燃料タンクに接続され、且つ、他端が上記給油管の給油口部側に繋がれたステンレス製ブリーザチューブが設けられ、
上記給油管は、メッキ層を有するステンレス鋼からなり、その表面には、有機被膜処理が施されていることを特徴とする車両の給油管取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の給油管取付構造において、
上記ブラケットは、上記給油管にろう付けにより繋がれ、
上記給油管表面の有機被膜処理は、上記ブラケットの上記給油管へのろう付け部分にも施されていることを特徴とする車両の給油管取付構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両の給油管取付構造において、
上記給油管及び上記ブリーザチューブは、引張強さをτｐとすると、τｐ≧４．５×１０８Ｐａの引張強さを有するフェライト系ステンレス鋼から形成されていることを特徴とする車両の給油管取付構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の車両の給油管取付構造において、
上記給油管のメッキ層は、Ｚｎ系合金メッキ層であることを特徴とする車両の給油管取付構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の車両の給油管取付構造において、
上記給油管表面に施されている有機被膜処理は、カチオン電着塗装であることを特徴とする車両の給油管取付構造。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１つに記載の車両の給油管取付構造において、
上記給油管表面に施されている有機被膜処理は、粉体塗装であることを特徴とする車両の給油管取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の給油管取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃料タンクに燃料を注入する給油管は、その先端が燃料タンクに接続され、給油口部がフェンダパネルの給油ボックス部に固定され、さらに中間部が車体フレーム等に取り付けられている。給油管の中間部とブラケットとは溶接又はろう付けによって接合され、このブラケットが車体フレーム等にねじ止めされている。かかる給油管取付構造において、車両の衝突時に、フェンダパネル又は燃料タンクの位置が車体フレームに対して相対的に変化すると、それに伴って、ブラケットを介して給油管に大きな外力が加わる。このような外力によって給油管のブラケットに対する接合部が破断すると、燃料洩れを招くことになる。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、ブラケットを第１支持部材と第２支持部材とによって構成し、第１支持部材と第２支持部材とを溶接し、第１支持部材を給油管に溶接する一方、第２支持部材を車体にボルトにて固定すること、第１支持部材と給油管との溶接強度を、第１支持部材と第２支持部材との溶接強度よりも大きくすることが記載されている。すなわち、車両衝突時に、第１支持部材と第２支持部材との溶接が先に外れるするようにして、給油管を保護するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２８６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１の給油管取付構造では、ブラケットを第１支持部材及び第２両支持部材の２部材で構成することになるため、部品点数が増える。また、溶接箇所が２箇所になり、しかも、その２箇所の溶接強度を異ならせる必要があるから、生産性の向上に不利になる。
【０００６】
そこで、本発明は、車両の衝突等に伴って給油管に外力が加わったときの給油管の破壊を防止すること、特に簡単な取付構造で給油管の保護を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題に対して、給油管に外力が加わったとき、給油管のブラケットに対する接合部が破断する前に、ブラケットが給油管又は車体から外れるようにした。
【０００８】
すなわち、ここに提示する車両の給油管取付構造は、給油管が車体にブラケットを介して取り付けられていて、
上記給油管と上記ブラケットとの接合強度、又は上記車体と上記ブラケットとの接合強度が、上記給油管の強度よりも低いことを特徴とする。
【０００９】
従って、車両の衝突等によって給油管に外力が加わると、給油管のブラケットに対する接合部が破断する前に、給油管がブラケットから外れ、或いは給油管がブラケットと共に車体から外れる。つまり、ブラケットによる給油管の車体への拘束が解除される。これにより、ブラケットを介して給油管に外力が加わることがなくなり、給油管の破断防止に有利になる。
【００１０】
例えば、上記ブラケットを上記給油管又は上記車体に溶接又はろう付けによって接合する場合、その溶接強度又はろう付け強度を上記給油管の強度よりも低くすればよい。
【００１１】
好ましいのは、上記ブラケットを上記給油管又は上記車体に、破断伸びが大きいろう材を用いて接合することである。これにより、車両の衝突等によって給油管に衝撃的に荷重が加わったときでも、ろう材の変形によって衝撃が吸収されるため、給油管の破壊防止に有利になる。
【００１２】
また、上記給油管には、一端が燃料タンクに接続され、且つ、他端が上記給油管の給油口部側に繋がれたステンレス製ブリーザチューブが設けられ、上記給油管は、メッキ層を有するステンレス鋼からなり、その表面には、有機被膜処理が施されていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記ブラケットは、上記給油管にろう付けにより繋がれ、上記給油管表面の有機被膜処理は、上記ブラケットの上記給油管へのろう付け部分にも施されていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記給油管及び上記ブリーザチューブは、引張強さをτｐとすると、τｐ≧４．５×１０８Ｐａの引張強さを有するフェライト系ステンレス鋼から形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、上記給油管のメッキ層は、Ｚｎ系合金メッキ層であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記給油管表面に施されている有機被膜処理は、カチオン電着塗装であることを特徴とする。
【００１７】
また、上記給油管表面に施されている有機被膜処理は、粉体塗装であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、給油管がブラケットによって車体に取り付けられている給油管取付構造において、給油管とブラケットとの接合強度、又は車体とブラケットとの接合強度を、給油管の強度よりも低くしたから、給油管に外力が加わったとき、給油管が破壊する前にブラケットが給油管又は車体から外れることになり、部品点数の増加を招くことなく、簡単な構造で給油管を外力による破壊から守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】車両の給油管取付構造を示す上方からみた斜視図である。
【図２】車両の給油管取付構造を示す下方からみた斜視図である。
【図３】車両の給油管取付構造を示す断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
図１及び図２において、１は車両のフロア下面を前後方向に延びる左右のフロアサイドフレーム、２はフロアサイドフレーム１のキックアップ部に続いて後方へ延びる左右のリヤサイドフレームである。左右のフロアサイドフレーム１は第１クロスメンバ３と第２クロスメンバ４とによって連結され、左右のリヤサイドフレーム２は第３クロスメンバ５によって連結されている。第１クロスメンバ３と第２クロスメンバ４との間に燃料タンク６が配置されている。この燃料タンク６に給油管７の先端が接続されている。
【００２２】
給油管７は、第２クロスメンバ４の下側を通って後方へ延び、そして、片側のリヤサイドフレーム２の下側を通るように側方へ延び、そのリヤサイドフレーム２の外側で立ち上がっている。給油管７の給油口部７ａはリヤフェンダパネルの給油ボックス部に固定されている。給油ボックス部は周知構造であるため図示を省略する。また、燃料タンク６と給油管７の上部とがブリーザチューブ８によって繋がれている。そうして、給油管７の中間部がリヤサイドフレーム２の下面にブラケット９によって取り付けられている。
【００２３】
図３は給油管７のブラケット９による取付構造を示す。ブラケット９は逆Ｌ字状をなし、その水平部９ａがリヤサイドフレーム２の下面にねじ１０にて固定され、ブラケット９の垂直部９ｂに給油管７がろう材１１によって接合されている（ろう付け）。
【００２４】
給油管７及びブリーザチューブ８は、ＳＵＳ４３６Ｌ等の引張強さτｐ＝４．５×１０８Ｐａ以上のフェライト系ステンレス鋼によって形成されている。これに対して、ろう材１１のろう付け後の引張強さτｂは５．５×１０７Ｐａ以上１．０×１０８Ｐａ以下であり、伸びは１０％以上４０％以下である。
【００２５】
そのようなろう材としては、例えば、黄銅（Ｃｕ＝６０〜７０％，Ｚｎ＝３０〜４０％）又は青銅を主成分とし、さらにＡｌやＳｉ等を含有する軟質ろう材を採用することができる。そのようなろう材としては、Ｐｂ＝０．０５％以下，Ｆｅ＝０．０５％以下，Ａｌ＝８．０％以下，Ｓｉ＝３．０％以下，Ｓｎ＝０．２％以下，Ｍｎ＝１．０％以下，Ｐ＝０．０２％以下、残部黄銅の黄銅系ろう材がある。なお、以上の「％」はいずれも質量％である。
【００２６】
そうして、本発明の重要な特徴は、ろう材１１による給油管７とブラケット９との接合強度（ろう付け強度Ｆｂ）を、給油管７のブラケット９に対する接合部７ｂの破断強度Ｆｐ（せん断強度）よりも低くしたことにある。これにより、給油管７に外部荷重が加わったときに、先にろう付け部が破断し（ろう付けが外れ）、給油管７の接合部７ｂの破断が防止される。
【００２７】
給油管７にブラケット９を介して外部荷重が加わったとき、給油管７の接合部７ｂが破断する前にろう付けが外れるようにするには、給油管７とブラケット９とをろう付けし、荷重試験に基いて、給油管７の保護に適したろう付け強度Ｆｂを設定すればよい。
【００２８】
一方、上記ろう付け強度Ｆｂ及び給油管７の破断強度Ｆｐは便宜的に次式(1)及び(2)で表すことができる。よって、当該式に基いて適切なろう付け強度を設定し、給油管７が破壊する前にろう付けが外れることの確認試験（荷重試験）を行なうようにすればよい。
【００２９】
ろう付け強度Ｆｂ  ＝ろう材引張強さτｂ×ろう材断面積Ｓ１    ……(1)
給油管破断強度Ｆｐ＝管材のせん断強さτｐ’×せん断面積Ｓ２    ……(2)
ここに、式(1)のろう材断面積Ｓ１は、図３において、ブラケット９が給油管７に対して矢符Ｂの方向に引っ張られ、ろう材１１に引張り力が加わるときときの引張り方向に垂直な断面積であり、便宜的にろう付け高さＨと図４に示すろう付け幅Ｗとの積で表すことができる（Ｓ１＝Ｈ×Ｗ）。例えば、ろう付け高さＨ＝１×１０−３ｍ〜３．５×１０−３ｍ、ろう付け幅Ｗ＝５×１０−３ｍ〜１０×１０−３ｍとすると、Ｓ１＝５×１０−６ｍ２〜３５×１０−６ｍ２となる。
【００３０】
また、式(2)のせん断面積Ｓ２は、給油管７の接合部７ｂのせん断面の面積であり、接合部７ｂ（ろう付け部）の周長Ｌと給油管７の肉厚Ｔとの積で表すことができる（Ｓ２＝Ｌ×Ｔ）。例えば、周長Ｌ＝１５×１０−３ｍ〜３０×１０−３ｍ、肉厚Ｔ＝０．５×１０−３ｍ〜１．２×１０−３ｍとすると、Ｓ２＝７．５×１０−６ｍ２〜３６×１０−６ｍ２となる。
【００３１】
給油管７の接合部７ｂはろう付けによる熱影響で引張強さが８％程度低下すること、また、厳しく見積もった場合、せん断強さは引張強さの０．５８倍程度になることが知られている。従って、給油管材の引張強さτｐ＝４．５×１０８Ｐａとすると、ろう付け後のせん断強さτｐ’＝２．４×１０８Ｐａ程度になる。
【００３２】
よって、式(2)から、周長Ｌ＝１５×１０−３ｍ〜３０×１０−３ｍ、肉厚Ｔ＝０．５×１０−３ｍ〜１．２×１０−３ｍであるとき、給油管７の破断強度Ｆｐは、最小値が約１．８×１０３Ｎ、最大値が約８．６×１０３Ｎとなる。
【００３３】
例えば、給油管７の肉厚Ｔ＝０．５×１０−３ｍ、周長Ｌ＝１５×１０−３（破断強度が約１．８×１０３Ｎ）、ろう材の引張強さτｂ＝８×１０７Ｐａであるときは、式(1)から、ろう材断面積Ｓ１を[（１．８×１０３Ｎ）／（８×１０７Ｐａ）] （約２３ｍｍ２）未満にすれば、ろう付け強度が給油管７の破断強度よりも低くなることがわかる。
【００３４】
また、給油管７の肉厚Ｔ＝１．２×１０−３ｍ、周長Ｌ＝３０×１０−３ｍ（破断強度が約８．６×１０３Ｎ）、ろう材の引張強さτｂ＝８×１０７Ｐａであるときは、ろう付け面積を[（８．６×１０３Ｎ）／（８×１０７Ｐａ）] （約１０８ｍｍ２）未満にすれば、ろう付け強度が給油管７の破断強度よりも低くなる。
【００３５】
よって、給油管７に大きな外部荷重が加わったときでも、先にろう付け部が破壊されて給油管７がブラケット９から外れるから、給油管７の破壊に至ることが避けられる。しかも、上述の如き黄銅系の軟質ろう材１１であれば、車両の衝突等によって給油管７に外部荷重が衝撃的に加わったときでも、ろう材１１の変形によってその衝撃が吸収されるから、給油管７の保護に有利になる。
【００３６】
ところで、ステンレス製給油管７と黄銅系ろう材１１との接触部では、電気的に卑であるろう材１１の電食を生じ易い。そこで、本実施形態では、当該電食の抑制のために、給油管７にＺｎ系合金メッキを施している。これにより、黄銅よりも電気的に卑であるＺｎが腐食し、上記電食が抑制される。これは、Ｚｎによる犠牲防食効果である。Ｚｎ系合金メッキに代えて、或いはＺｎ系合金メッキと共に、ろう付け部分に亜鉛粉末塗料を施すようにしてもよい。また、それらの表面全体に更にカチオン電着塗装や粉体塗装などの有機皮膜処理を施すと、腐食促進効果をもった媒体（例えば塩化物など）の接触を防げて電食を予防でき、給油管７とブラケット９との接合部は元より給油管全体の防錆性能を向上させるのに有利な効果がある。
【００３７】
なお、上記実施形態では、給油管７とブラケット９とをろう付けしたが、溶接によって接合するようにしてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、給油管７とブラケット９との接合強度を給油管７の強度よりも低くしたが、ブラケット９と車体（リヤサイドフレーム２）との接合強度を給油管７の強度よりも低くしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
２    リヤサイドフレーム
６    燃料タンク
７    給油管
８    ブリーザチューブ
９    ブラケット
１１    ろう材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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