(57)【要約】【課題】製造工程における溶着部品点数を減少させると共に、有効容量を増加させる樹脂燃料タンクを提供する。【解決手段】樹脂燃料タンク１０は、内蔵部品２４からコイルスプリング４４によって付勢されたカットオフバルブ４６を上壁１６に当接させている。したがって、カットオフバルブ４６は樹脂燃料タンク１０の変形に拘わらず常時に上壁１６に当接するため、燃料タンクの有効容量を増加させると共に、上壁１６に溶着して固定することが不要となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃料を貯留する閉空間が構成された燃料タンク本体と、
前記燃料タンク本体の内部に固定された内蔵部品と、
前記内蔵部品にタンク上下方向に移動可能に保持された機能部品と、
前記内蔵部品に設けられ、前記機能部品をタンク上方側へ付勢する弾性部材と、
を備える樹脂燃料タンク。
【請求項２】
前記弾性部材の付勢力に抗して前記機能部品を前記内蔵部品側に係止する係止機構を備える請求項１記載の樹脂燃料タンク。
【請求項３】
前記係止機構は、前記機能部品に設けられた被係止部と、
前記被係止部に当接することによって前記機能部品を前記内蔵部品側に係止する当該内蔵部品に設けられた係止部と、
を備える請求項２記載の樹脂燃料タンク。
【請求項４】
前記係止部は、前記内蔵部品に設けられた係合凸部又は係合凹部であり、前記被係部は前記機能部品側に設けられた前記係合凸部又は係合凹部に嵌合する係合凹部又は係合凸部である請求項３記載の樹脂燃料タンク。
【請求項５】
前記係止部の先端は、燃料タンク本体の壁部に当接している請求項３又は４記載の樹脂燃料タンク。
【請求項６】
前記内蔵部品に一端が係止された前記弾性部材に付勢された前記機能部品の自由高さが、前記上壁よりも高い請求項１〜５のいずれか１項記載の樹脂燃料タンク。
【請求項７】
前記機能部品はカットオフバルブである請求項１〜６のいずれか１項記載の樹脂燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料タンクの上部には、フューエルカットオフバルブ（以下、「カットオフバルブ」という場合がある）が設けられている。カットオフバルブは、燃料タンク内の圧力が上昇し過ぎた場合に、タンクの外部に圧力を逃すものである。したがって、気体が存在する燃料タンク内のなるべく上部に設けることが必要である
【０００３】
また、特許文献１には、燃料タンク内部に配設されたスタンドオフにカットオフバルブを支持させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１０２６３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、使用時に正負圧によって変形する樹脂燃料タンクの壁面とカットオフバルブが突き当たると、カットオフバルブが破損する、あるいは異音が発生するという不都合があった。
【０００６】
一方、カットオフバルブが変形する樹脂燃料タンクの壁面と当接しないようにするために、燃料タンクの上壁から所定距離下方にカットオフバルブを配置することも考えられる。この場合には、カットオフバルブの液没を防止するために燃料タンク内の燃料の液位をカットオフバルブよりも下方に位置させるため、燃料タンクの有効容量が制限されてしまうという不都合があった。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、製造工程における溶着部品点数を減少させると共に、有効容量を増加させる樹脂燃料タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、内部に燃料を貯留する閉空間が構成された燃料タンク本体と、前記燃料タンク本体の内部に固定された内蔵部品と、前記内蔵部品にタンク上下方向に移動可能に保持された機能部品と、前記内蔵部品に設けられ、前記機能部品をタンク上方側へ付勢する弾性部材と、を備える。
【０００９】
この樹脂燃料タンクでは、燃料タンク本体の内部に固定された内蔵部品から燃料タンク本体の上方に向かって機能部品が弾性部材で付勢されている。この結果、燃料タンク本体の上壁に機能部品が弾性的に当接される、あるいは上壁近傍に機能部品が弾性的に支持されることになり、正負圧による樹脂燃料タンクの変形に追従して変位することが可能となる。したがって、燃料タンク本体内の閉空間において、上壁に当接させた位置、又は上壁近傍に機能部品、例えばカットオフバルブを配設することができ、燃料タンクの有効容量を多くすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の付勢力に抗して前記機能部品を前記内蔵部品側に係止する係止機構を備える。
【００１１】
この樹脂燃料タンクでは、例えば、ブロー成形時に弾性部材に付勢されている機能部品を係止機構によって内蔵部品側に係止しておく。これによって、未だ溶融樹脂が固化していない状態の燃料タンク本体の上壁に、付勢された機能部品が当接することによって樹脂燃料タンクの上壁が損なわれることが防止される。
【００１２】
なお、樹脂燃料タンクの成形後に、係止部材による係止状態を解除することによって、弾性部材に付勢された機能部品が燃料タンク本体の上壁に弾性的に当接されることになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記係止機構は、前記機能部品に設けられた被係止部と、前記被係止部に当接することによって前記機能部品を前記内蔵部品側に係止する当該内蔵部品に設けられた係止部と、を備える。
【００１４】
この樹脂燃料タンクでは、弾性部材によって燃料タンク本体の上壁に向かって付勢されている機能部品に設けられた被係止部に対して内蔵部品に設けられた係止部が当接することによって、機能部品が内蔵部品側に係止される。したがって、未だ溶融樹脂が固化していない状態の燃料タンク本体の上壁に、付勢された機能部品が当接することによって樹脂燃料タンクの上壁が損なわれることが防止される。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記係止部は、前記内蔵部品に設けられた係合凸部又は係合凹部であり、前記被係部は前記機能部品側に設けられた前記係合凸部又は係合凹部に嵌合する係合凹部又は係合凸部である。
【００１６】
内蔵部品に設けられた係合凸部又は係合凹部が機能部品に設けられた係合凹部又は係合凸部と嵌合することによって、係止状態が維持されている。すなわち、簡単な構成で係止機構を構成することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項３又は４に記載の発明において、前記係止部の先端は、燃料タンク本体の壁部に当接している。
【００１８】
この燃料タンクでは、係止部の先端が燃料タンク本体の壁部に当接している。したがって、ブロー成形後に溶融樹脂の冷却によって壁部が収縮すると、先端が壁部に当接された係止部が変形して、被係止部に対する係止（当接）状態を解除する。例えば、係合凸部と係合凹部であれば、係合凹部から係合凸部が抜け出す。この結果、冷却された燃料タンク本体では、内蔵部品からタンク本体の上方に向かって付勢された機能部品が上壁に当接、あるいは上壁近傍に位置することになる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記内蔵部品に一端が係止された前記弾性部材に付勢された前記機能部品の自由高さが、前記上壁よりも高い。
【００２０】
この樹脂燃料タンクでは、内蔵部品に一端が係止された弾性部材に付勢された機能部品の自由高さが上壁よりも高いため、燃料タンク本体の上壁に機能部品を確実に当接させることができる。ここで、「自由高さ」とは、機能部品の上方に上壁等が存在しない場合に機能部品が到達する最大高さのことである。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記機能部品はカットオフバルブである。
【００２２】
この樹脂燃料タンクでは、機能部品がカットオフバルブであるため、カットオフバルブが燃料タンク本体の上壁に当接させられる、あるいは上壁近傍に配置されることによって、燃料タンクの有効容量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成としたので、樹脂燃料タンクの有効容量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形工程における冷却前の樹脂燃料タンクの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形工程における冷却前の樹脂燃料タンク内における内蔵部品の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る係止機構を示す分解斜視図であり（Ａ）は係止棒、（Ｂ）は板ばねを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る成形工程のおける樹脂燃料タンクの、（Ａ）は係止状態を示す説明図であり、（Ｂ）は係止解除状態を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る成形工程における冷却時における樹脂燃料タンク内における内蔵部品の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る冷却後の（完成した）樹脂燃料タンクの縦断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る樹脂燃料タンクに正圧が作用した時の変形状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に係る樹脂燃料タンクについて図１〜図７を参照して説明する。
【００２６】
以下、各図面において、ブロー成形時における燃料タンク及び内蔵部品の長手方向を矢印Ｘ方向、短手方向を矢印Ｙ方向、上方向を矢印Ｚ方向で示す。また、燃料タンクの車両搭載時における、車両幅方向を矢印Ｗ、車両上方を矢印ＵＰ、車両前方を矢印ＦＲで示す。なお、樹脂燃料タンクの内部には、様々な部品が取り付けられるが、本実施形態に関連する部品のみ図示し、他の部品は図示を省略した。
【００２７】
先ず、本実施形態では、樹脂燃料タンクの構成を成形工程において金型に対して賦形された後、型締めされた型の中でブロー成形時（冷却前の状態）の樹脂燃料タンクについて図１〜図４を参照して説明する。
【００２８】
図１に示すように、樹脂燃料タンク１０は、前壁１２、後壁１４、上壁１６、底壁１８を備えるタンク本体１９の内部に、燃料を貯留する閉空間２０を形成したものである。
【００２９】
樹脂燃料タンク１０の内部には、底壁１８上に内蔵部品２４が固定されている。内蔵部品２４は、図２に示すように、頂壁２６と、頂壁２６の両端から下方に延在する側壁２８、３０と、側壁２８、３０の下端から水平方向に延在するフランジ部３２、３４とを有し、長手方向視ハット形状に形成されている。
【００３０】
内蔵部品２４の頂壁２６には、長手方向（矢印Ｘ方向）両端部近傍で上方向上側（矢印Ｚ方向）に突出した突起部３６Ａ、３６Ｂが形成されている。突起部３６Ａ、３６Ｂは同様の構成なので、突起部３６Ａのみ説明し、突起部３６Ｂの説明を省略する。
【００３１】
突起部３６Ａのほぼ中央には、図１及び図２に示すように、上方に開口された円筒形の凹部３８Ａが形成された大径部３８と、大径部３８の底面４０の中央部に、凹部３８Ａよりも小径で下端が開口している孔部４２Ａが形成された小径部４２とが形成されている。
【００３２】
大径部３８の底面４０には、図１及び図２に示すように、コイルスプリング４４が配設されており、コイルスプリング４４の上側に配置されているカットオフバルブ４６を樹脂燃料タンク１０の上壁１６側に付勢している。
【００３３】
なお、コイルスプリング４４上にカットオフバルブ４６を配設したときのカットオフバルブ４６の自由高さが燃料タンク本体１９の上壁１６の高さよりも高くなるように、コイルスプリング４４等が設定されている。
【００３４】
また、一連の図面では、カットオフバルブ４６を模式的に円柱形で示している。
【００３５】
図１及び図２に示すように、カットオフバルブ４６の下部には、小径部４２に挿入される円柱形の係止棒４８が形成されている。係止棒４８は、カットオフバルブ４６が大径部３８の凹部３８Ａに収容された状態で、小径部４２の下端に先端が到達する長さとされている。
【００３６】
係止棒４８の下端部には、図３（Ａ）に示すように、外周面から径方向内側に切り込んだ半月状の係止面５０と、係止面５０の内側端部から外周面に向かって上側に傾斜して形成された傾斜面５２とを備える凹部である被係止部５４が形成されている。
【００３７】
一方、図３（Ｂ）に示すように、小径部４２の下端部には、周方向に所定間隔をあけて軸方向に延在する一対の溝５６、５６が構成されており、この溝５６、５６で小径部４２から分離された部分が、可撓性を有する板バネ５８として機能する。なお、板バネ５８の先端は、小径部４２の他の部分の端部よりも下方に伸びており、底壁１８を構成する溶融樹脂に到達している（図１、図４（Ａ）参照）。
【００３８】
板バネ５８の孔部４２Ａ側には、被係止部５４に対応した凸部である係止部６０が形成されている。係止部６０は、図４（Ａ）に示すように、径方向内側に突出した側面視で直角三角形状となっており、径方向に延在する係止面６２と、係止面６２の内側端部から上側に傾斜して形成された傾斜面６４とを備える。
【００３９】
板バネ５８は、小径部４２の長手方向内側に設けられており、冷却時の底壁１８の収縮によって長手方向内側に変形可能とされている。
【００４０】
したがって、小径部４２の孔部４２Ａにカットオフバルブ４６の係止棒４８をコイルスプリング４４の付勢力に抗して挿入することにより、係止棒４８の先端が小径部４２の係止部６０の傾斜面６４を乗り越え、孔部４２Ａの先端まで到達する。この結果、係止棒４８の被係止部５４に板バネ５８の係止部６０が嵌合する。すなわち、上方に付勢されているカットオフバルブ４６の係止棒４８は、被係止部５４の係止面５０が板バネ５８の係止部６０の係止面６２に係止される。すなわち、カットオフバルブ４６が大径部３８に収容された状態に維持される。
【００４１】
さらに内蔵部品２４は、図２に示すように、フランジ部３２の長手方向（矢印Ｘ方向）両端部には、長手方向に延在する矩形状の孔部６８で分離されたカシメ用のカシメ部７０Ａ、７０Ｂが形成されている。カシメ部７０Ａ、７０Ｂは同様の構成なので、カシメ部７０Ａのみ説明し、カシメ部７０Ｂの説明は省略する。
【００４２】
カシメ部７０Ａは、舌片７２Ａ、７２Ｂに支持された円形の係止台７４から構成されている。舌片７２Ａ、７２Ｂはそれぞれ係止台７４側から側面視Ｕ字状に形成されたＵ字部７６と水平に延在する水平部７８とから形成されている。また、係止台７４は、平面視円形の台であり、中央部にタンク本体１９の底壁１８に形成された凸部（いわゆるダボ）が挿入されるための図示しない孔部が形成されている。タンク本体１９の底壁１８に内蔵部品２４を設置する際、内蔵部品２４のカシメ部７０Ａ、７２Ｂの係止台７４の孔部に底壁１８の凸部を挿入し、凸部の頭部を潰す（カシメる）ことによって内蔵部品２４をタンク本体１９に固定している。
【００４３】
このように構成された樹脂燃料タンク１０の作用について説明する。
【００４４】
先ず、成形時の作用について説明する。
【００４５】
樹脂燃料タンク１０を製造する場合には、シート状の溶融樹脂を上型、下型に賦形し、そこに内蔵部品２４等を設置した後、型締めしてブロー成形した後、溶融樹脂を冷却して型から取り出すことによって製造している。
【００４６】
内蔵部品２４を燃料タンク本体１９内に設置し、型締めしてブロー成形した後の状態を図１に示している。この後、型締めされた状態で溶融樹脂が冷却される。これに伴って燃料タンク本体１９は冷却前の状態（二点鎖線）から全体的に収縮する（図６、矢印参照）。
【００４７】
図６に示すように、底壁１８も全体的に中心に向かって収縮する。一方、内蔵部品２４は剛体なので収縮しないが、舌片７２Ａ、７２Ｂが変形することによってカシメ部７０Ａ、７０Ｂの係止台７４が底壁１８の収縮に伴って移動する。具体的には、底壁１８の収縮に伴って舌片７２ＡのＵ字部７６が拡がり、舌片７２ＢのＵ字部７６が折れ曲がることで、カシメられた係止台７４が幅方向内側（図５、図６、矢印Ｘ１方向、矢印Ｘ２方向参照）に移動する。
【００４８】
また、内蔵部品２４の小径部４２の板バネ５８の先端が底壁１８（溶融樹脂）に当接しており、冷却による溶融樹脂（底壁１８）の収縮に伴い突起部３６Ａ、３６Ｂのそれぞれの板バネ５８が長手方向内側（図６、矢印Ｘ１方向、矢印Ｘ２方向）に引きずられ、撓む（図４（Ｂ）、矢印Ｘ３方向参照）。これにより、図４（Ｂ）及び図５に示すように、凸部である係止部６０が凹部である被係止部５４から離脱する。この結果、係止棒４８に対する板バネ５８の係止状態が解除される。ここで、コイルスプリング４４で付勢されたカットオフバルブ４６の自由高さは上壁１６よりも高いため、コイルスプリング４４で付勢されたカットオフバルブ４６が上昇して樹脂燃料タンク１０の上壁１６に当接する（図６参照）。
【００４９】
このように、樹脂燃料タンク１０の成形工程における冷却により、カットオフバルブ４６に対する係止状態が解除され、コイルスプリング４４の付勢力によりタンク本体１９の上壁１６にカットオフバルブ４６が当接される。すなわち、内蔵部品２４からタンク本体１９の上壁１６にカットオフバルブ４６が弾性的に当接された状態とされる。この状態で車体の下部にタンクバンド２２を用いて取り付けられる（図６参照）。
【００５０】
さらに、完成後の樹脂燃料タンク１０のカットオフバルブ４６はコイルスプリング４４によって上壁１６に対して弾性的に当接されているので、図７に示すように、樹脂燃料タンク１０の使用時に正圧が作用して上壁１６が上方に移動（膨張変形）しても、上壁１６に当接したまま追従することが可能である。また、樹脂燃料タンク１０に負圧が作用した場合でも、同様にコイルスプリング４４が収縮することで上壁１６に弾性的に当接した状態を維持することができる。
【００５１】
したがって、本実施形態に係る樹脂燃料タンク１０によれば、カットオフバルブ４６を内蔵部品２４からコイルスプリング４４によって弾性的に支持することで、変形する樹脂燃料タンク１０の上壁１６に当接させておくことができる。すなわち、製造時にカットオフバルブ４６を樹脂燃料タンク１０の上壁１６に溶着することなく、上壁１６に当接させた位置に配設することができる。この結果、溶着部品点数を減少させて製造工程を簡略化することができる。
【００５２】
また、カットオフバルブ４６を樹脂燃料タンク１０内で最も高い位置である上壁１６に当接させた状態に配置できるため、カットオフバルブ以下に制限される燃料タンクの有効容量を最大にすることができる。
【００５３】
また、カットオフバルブ４６が弾性的に支持されているため、樹脂燃料タンク１０の変形に拘わらず上壁１６に常時当接することになり、カットオフバルブ４６と上壁１６の衝突による異音の発生やカットオフバルブ４６の故障等を防止できる。
【００５４】
さらに、樹脂燃料タンク１０は、カットオフバルブ４６の下部に係止棒４８（被係止部５４）を設け、内蔵部品２４の小径部４２の板バネ５８（係止部６０）に係止させることで、樹脂燃料タンク１０の成形中に上壁１６を構成する溶融樹脂にカットオフバルブ４６が食い込んで上壁１６を損なうこと等を防止することができる。
【００５５】
また、板バネ５８の先端を成形時に底壁１８（溶融樹脂）に当接させているため、ブロー成形後の底壁１８の収縮に伴う板バネ５８の変形によって係止棒４８に対する係止状態が解除される。すなわち、完成時（冷却後）にはコイルスプリング４４によって付勢されたカットオフバルブ４６を上壁１６に当接させることができる。
【００５６】
このように、樹脂燃料タンク１０の成形工程において内蔵部品２４をタンク本体１９の内部に設置してから上壁１６（溶融樹脂）が冷却されるまではカットオフバルブ４６が係止され、上壁１６の冷却後にはカットオフバルブ４６を自動的に上壁１６に当接させることができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、板バネ５８の先端を底壁１８に当接させることにより、冷却に伴う底壁１８の収縮によって板バネ５８の係止棒４８に対する係止状態を自動的に解除する構成としたが、これに限定されるものではない。
【００５８】
例えば、底壁１８以外の壁に当接させることにより、その壁の収縮によって係止状態を自動的に解除する構成としても良い。
【００５９】
また、例えば、板バネ５８による係止棒４８に対する係止状態は同様でも、板バネ５８の先端が底壁１８に到達しないように構成しておき、樹脂燃料タンク１０の成形後にポンプユニット取付用の孔部から治具等を挿入することにより、係止状態を解除するように構成しても良い。このように構成すれば、板バネ５８を溶融樹脂に接触させなくて良くなるというメリットがある。
【００６０】
さらに、係止棒４８の凹部である被係止部５４と板バネ５８の凸部である係止部６０の嵌合によって係止する構成としたが、コイルスプリング４４に付勢されているカットオフバルブ４６の上昇を阻止できる構成であれば、凹凸以外の構成でも良い。
【００６１】
また、本実施形態ではカットオフバルブ４６の場合について説明したが、樹脂燃料タンク１０の内部上方に設置する部材、例えばセパレータ等について適用することが可能である。セパレータに適用すれば、燃料タンク本体１９の上壁１６に燃料が衝突することで生ずる揺動音（液面の揺動）を抑制することができる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、カットオフバルブ４６が燃料タンク本体１９の上壁１６に当接する構成としたが、当接しない構成でも良い。この場合でも、コイルスプリング４４で弾性的に支持されることにより、上壁１６の負圧変形時に上壁１６に当接して弾性的に変位することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  樹脂燃料タンク
１２  前壁（壁部）
１４  後壁（壁部）
１６  上壁（壁部）
１８  底壁（壁部）
１９  燃料タンク本体
２０  閉空間
２４  内蔵部品
４４  コイルスプリング（弾性部材）
４６  フューエルカットオフバルブ（機能部品）
４８  係止棒（機能部品）
５４  被係止部（係合凹部）
５８  板バネ（係止部）
６０  係止部（係合凸部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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