(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂製の燃料タンクから外部に透過する燃料を低減させることができる燃料タンク用コネクタを提供する。【解決手段】燃料タンク用コネクタ１は、燃料Ｆを貯蔵する樹脂製の燃料タンク１００の開口部１００ａに接合し、燃料タンクと配管とを連通させる。燃料タンク用コネクタは、筒部１０を有している。筒部は、開口部の外周縁を囲うように溶着し、燃料を流通させる。ここで、筒部は、射出成形によって、少なくともポリエチレンまたは接着性を備えたオレフィン樹脂を含むマトリクス樹脂に対し、芳香族ポリアミドまたはポリビニルアルコールを含むバリヤ樹脂を薄膜状に含有させて形成している。【選択図】図３
2015039935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯蔵する樹脂製の燃料タンクの開口部に接合し、前記燃料タンクと配管とを連通させる燃料タンク用コネクタであって、
前記開口部の外周縁を囲うように溶着し、前記燃料を流通させる筒部を有し、
前記筒部は、射出成形によって、少なくともポリエチレンまたは接着性を備えたオレフィン樹脂を含むマトリクス樹脂に対し、芳香族ポリアミドまたはポリビニルアルコールを含むバリヤ樹脂を薄膜状に含有させて形成した燃料タンク用コネクタ。
【請求項２】
前記開口部から離間した状態で前記筒部に内方から当接し、前記筒部を介して外部に透過する前記燃料を遮蔽する遮蔽部を、さらに有する請求項１に記載の燃料タンク用コネクタ。
【請求項３】
前記バリヤ樹脂は、膜厚の方向と交差する方向に沿った長さが０．３ｍｍ以上である請求項１または２に記載の燃料タンク用コネクタ。
【請求項４】
前記バリヤ樹脂は、前記マトリクス樹脂に対する濃度が５〜３５％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンク用コネクタ。
【請求項５】
請求項１に記載の前記バリヤ樹脂と前記マトリクス樹脂は、せん断速度１０００ｓ-1における溶融粘度比が０．９〜１．５の範囲となるように射出成形する燃料タンク用コネクタの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の前記オレフィン樹脂は、前記マトリクス樹脂において単位体積当たりの重量で表す密度が０．９２０〜０．９６０の範囲となるように射出成形する燃料タンク用コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク用コネクタおよびその燃料タンク用コネクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂製の燃料タンクは、貯蔵している燃料が気化して外部に透過し易い。燃料タンクからコネクタを介して外部に透過した燃料は、エンジン等の駆動に寄与することなく無駄となり、周囲の環境にもよくない。
【０００３】
そこで、コネクタの内側にバリヤ層を配設し、そのバリヤ層によって燃料の透過を妨げることによって、コネクタを介して燃料タンクの外部に透過する燃料を抑制する技術がある（たとえば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の構成によって、燃料タンクの外部に透過する燃料を大幅に低減している。しかしながら、コネクタと燃料タンクとの溶着部分にはバリヤ層を設けていないことから、その部分から燃料が透過し易い虞がある。このようなことから、燃料タンクとの外部に透過する燃料をさらに低減させることができる燃料タンク用コネクタが要請されていた。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、樹脂製の燃料タンクから外部に透過する燃料を低減させることができる燃料タンク用コネクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る燃料タンク用コネクタは、燃料を貯蔵する樹脂製の燃料タンクの開口部に接合し、燃料タンクと配管とを連通させる。燃料タンク用コネクタは、筒部を有している。筒部は、開口部の外周縁を囲うように溶着し、燃料を流通させる。ここで、筒部は、射出成形によって、少なくともポリエチレンまたは接着性を備えたオレフィン樹脂を含むマトリクス樹脂に対し、芳香族ポリアミドまたはポリビニルアルコールを含むバリヤ樹脂を薄膜状に含有させて形成している。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成した燃料タンク用コネクタによれば、バリヤ樹脂を薄層状に形成した状態でマトリクス樹脂に含有させることによって、筒部の内部に複数の薄層状の構造を発現させることができる。すなわち、燃料タンク用コネクタは、燃料が薄層状の構造を迂回しなければ透過できないようにすることができる。したがって、燃料タンク用コネクタは、燃料タンクから外部に透過する燃料を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る燃料タンク用コネクタを燃料タンクに接合した状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る燃料タンク用コネクタを示す断面斜視図である。
【図３】実施形態に係る燃料タンク用コネクタの筒部から燃料が若干透過している状態を示す断面図である。
【図４】実施形態に係る燃料タンク用コネクタの筒部において薄層状に形成したバリヤ樹脂を燃料が大きく迂回しながら透過している状態を示す模式図である。
【図５】対比例に係る燃料タンク用コネクタの筒部から燃料が透過している状態を示す断面図である。
【図６】対比例に係る燃料タンク用コネクタの筒部において非薄層状に形成したバリヤ樹脂を燃料が少しだけ迂回しながら透過している状態を示す模式図である。
【図７】実施形態に係る燃料タンク用コネクタにおいてマトリクス樹脂に含有し接着性を備えたオレフィン樹脂の密度と燃料の透過し易さとの関係を示す図である。
【図８】実施形態に係る燃料タンク用コネクタにおいてマトリクス樹脂に含有し接着性を備えたオレフィン樹脂の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。
【００１１】
（実施形態）
実施形態に係る燃料タンク用コネクタ１の構成等について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、燃料タンク用コネクタ１を燃料タンク１００に接合した状態を模式的に示す斜視図である。図２は、燃料タンク用コネクタ１を示す断面斜視図である。図３は、燃料タンク用コネクタ１の筒部１０から燃料Ｆが若干透過している状態を示す断面図である。図４は、燃料タンク用コネクタ１の筒部１０において薄層状に形成したバリヤ樹脂１２を燃料Ｆが大きく迂回しながら透過している状態を示す模式図である。図５は、対比例に係る燃料タンク用コネクタ１０００の筒部１０１０から燃料Ｆが透過している状態を示す断面図である。図６は、対比例に係る燃料タンク用コネクタ１０００の筒部１０１０において非薄層状に形成したバリヤ樹脂１２を燃料Ｆが少しだけ迂回しながら透過している状態を示す模式図である。図７は、燃料タンク用コネクタ１においてマトリクス樹脂１１に含有し接着性を備えたオレフィン樹脂１１ａの密度と燃料Ｆの透過し易さとの関係を示す図である。図８は、燃料タンク用コネクタ１においてマトリクス樹脂１１に含有し接着性を備えたオレフィン樹脂１１ａの状態を示す模式図である。
【００１３】
実施形態に係る燃料タンク用コネクタ１は、図１に示すように、燃料Ｆを貯蔵する樹脂製の燃料タンク１００の開口部１００ａに接合し、燃料タンク１００と配管１１０とを連通させている。燃料タンク用コネクタ１は、図２および図３に示すように、筒部１０に加えて遮蔽部２０を有している。
【００１４】
筒部１０は、図２および図３に示すように、燃料タンク１００の開口部１００ａの外周縁を囲うように溶着し、燃料Ｆを流通させる。筒部１０は、少なくともポリエチレンまたは接着性を備えたオレフィン樹脂を含むマトリクス樹脂１１に対し、芳香族ポリアミドまたはポリビニルアルコールを含むバリヤ樹脂１２を薄膜状に含有させて形成している。
【００１５】
筒部１０は、射出成形によって形成している。射出成形は、ブロー成形よりも射出速度が速いことから、薄膜状の構造を発現させることが困難であった。しかしながら、バリヤ樹脂１２に係るシーラー濃度と成形条件とを最適化することによって、バリヤ樹脂１２に薄膜状の構造を発現させ、筒部１０における燃料Ｆの透過量を低減できることを見出した。マトリクス樹脂１１に対してバリヤ樹脂１２に相当するシーラーを添加しても、燃料タンク１００の開口部１００ａに対する筒部１０の溶着強度、および筒部１０と遮蔽部２０との接着強度が低下しない。マトリクス樹脂１１に対してシーラーを添加するために、射出成形機の射出温度を下げても、外層に位置する筒部１０と内層に位置する遮蔽部２０との接着強度は低下しない。シーラーを構成する接着剤の密度が高い方が、筒部１０における燃料Ｆの透過を遮蔽することができる。
【００１６】
遮蔽部２０は、図２および図３に示すように、開口部１００ａから離間した状態で筒部１０に内方から当接している。遮蔽部２０は、筒部１０を介して外部に透過する燃料Ｆを遮蔽する。遮蔽部２０は、たとえば、ポリアミド樹脂からなる。
【００１７】
燃料タンク用コネクタ１は、図３に示すように、燃料タンク１００から筒部１０を介して外部に透過する燃料Ｆをほとんど遮蔽している。具体的には、図４に関連した図５に示す筒部１０は、マトリクス樹脂１１に対するバリヤ樹脂１２の混練が適度である。したがって、バリヤ樹脂１２は、マトリクス樹脂１１の内部に薄膜状に形成できている。ここで、燃料Ｆが筒部１０を透過するためには、図４に示すように、マトリクス樹脂１１に含有されたバリヤ樹脂１２を大きく迂回する必要がある。このように、筒部１０は、燃料Ｆの透過を効果的に抑制することができる。
【００１８】
一方、対比例に係る燃料タンク用コネクタ１０００は、図５に示すように、燃料タンク１００から筒部１０１０を介して外部に透過する燃料Ｆを十分には抑制していない。具体的には、図５に関連した図６（ａ）に示す筒部１０１０は、マトリクス樹脂１０１１に対するバリヤ樹脂１０１２の混練が不足している。したがって、バリヤ樹脂１０１２は、マトリクス樹脂１０１１の内部において相対的に非常に大きな球状の塊として形成されてしまっている。したがって、燃料Ｆは、図６（ａ）に示すように、マトリクス樹脂１０１１に含有されたバリヤ樹脂１０１２を少しだけ迂回して、筒部１０１０を透過してしまう。
【００１９】
同様に、図６（ｂ）に示す筒部１０２０は、マトリクス樹脂１０２１に対するバリヤ樹脂１０２２の混練が過剰である。したがって、バリヤ樹脂１０２２は、マトリクス樹脂１０２１の内部において相対的に非常に小さな球状の塊として形成されてしまっている。したがって、燃料Ｆは、図６（ｂ）に示すように、マトリクス樹脂１０２１に含有されたバリヤ樹脂１０２２をほとんど迂回することなく、筒部１０２０を容易に透過してしまう。
【００２０】
図７に示すように、マトリクス樹脂１１に添加する接着剤に相当するオレフィン樹脂１１ａの密度は低いものの、燃料Ｆの透過指数は６〜１５の範囲にある。これは、図８に示すように、接着性を備えたオレフィン樹脂１１ａによって、薄膜状のバリヤ樹脂１２を互いに接合させていることが一因である。燃料Ｆは、筒部１０を介して燃料タンク１００の外部に透過する際に、互いに結合した薄膜状のバリヤ樹脂１２を迂回する必要があることから、燃料タンク１００の外部に透過し難い。
【００２１】
表１に、マトリクス樹脂１１とバリヤ樹脂１２を材料の状態で評価した結果を示している。表２に、マトリクス樹脂１１とバリヤ樹脂１２を部品に形成した後の状態で評価した結果を示している。
【００２２】
表１および表２において、良好な結果が得られた条件は、それぞれ長一点破線で囲んで表している。具体的には、バリヤ樹脂１２のマトリクス樹脂１１に対する濃度が５〜３５％である場合、材料の透過量が表１において０．７〜３．８と概ね良好であり、部品の透過指数が表２において０．１〜０．６と概ね良好である。また、バリヤ樹脂１２のマトリクス樹脂１１に対する濃度が５〜３５％である場合、筒部１０と燃料タンク１００の開口部１００ａとの溶着強度指数が表１および表２ともに全て〇であり、かつ、筒部１０（外層）と遮蔽部２０（内層）との接着強度指数が表１および表２ともに全て◎であり、良好な結果が得られている。
【００２３】
【表１】
2015039935.tif 000003
【００２４】
【表２】
2015039935.tif 000004
【００２５】
上述した実施形態によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。
【００２６】
燃料タンク用コネクタ１は、燃料Ｆを貯蔵する樹脂製の燃料タンク１００の開口部１００ａに接合し、燃料タンク１００と配管１１０とを連通させる。燃料タンク用コネクタ１は、筒部１０を有している。筒部１０は、開口部１００ａの外周縁を囲うように溶着し、燃料Ｆを流通させる。ここで、筒部１０は、射出成形によって、少なくともポリエチレンまたは接着性を備えたオレフィン樹脂を含むマトリクス樹脂１１に対し、芳香族ポリアミドまたはポリビニルアルコールを含むバリヤ樹脂１２を薄膜状に含有させて形成している。
【００２７】
このような構成によれば、バリヤ樹脂１２を薄層状に形成した状態でマトリクス樹脂１１に含有させることによって、筒部１０の内部に複数の薄層状の構造を発現させることができる。すなわち、燃料タンク用コネクタ１は、燃料Ｆが薄層状の構造を迂回しなければ透過できないようにすることができる。したがって、燃料タンク用コネクタ１は、燃料タンク１００から外部に透過する燃料Ｆを低減させることができる。
【００２８】
燃料タンク用コネクタ１は、開口部１００ａから離間した状態で筒部１０に内方から当接し、筒部１０を介して外部に透過する燃料Ｆを遮蔽する遮蔽部２０を、さらに有する構成とすることができる。
【００２９】
このような構成によれば、筒部１０を介して外部に透過する燃料Ｆを遮蔽部２０によって遮蔽することができる。したがって、燃料タンク用コネクタ１は、燃料タンク１００から外部に透過する燃料Ｆをさらに低減させることができる。
【００３０】
バリヤ樹脂１２は、膜厚の方向と交差する方向に沿った長さを０．３ｍｍ以上に形成することができる。
【００３１】
このような構成によれば、図４に示すように、燃料Ｆは、筒部１０を介して燃料タンク１００の外部に透過する際に、薄膜状のバリヤ樹脂１２が膜厚の方向と交差する方向に沿った方向に長く延在している程、そのバリヤ樹脂１２を大きく迂回しなければならない。実験結果から、燃料Ｆは、薄膜状のバリヤ樹脂１２の膜厚の方向と交差する方向に沿った長さが０．３ｍｍ以上である場合、燃料タンク１００の外部に透過し難く十分に遮蔽されることを見出した。このように、燃料タンク用コネクタ１は、バリヤ樹脂１２を膜厚の方向と交差する方向に沿った長さを０．３ｍｍ以上に形成することによって、燃料タンク１００から外部に透過する燃料Ｆを効果的に低減させることができる。
【００３２】
バリヤ樹脂１２は、マトリクス樹脂１１に対する濃度を５〜３５％にすることができる。
【００３３】
このような条件によれば、表１に示すマトリクス樹脂１１とバリヤ樹脂１２とを材料の状態で評価した結果、および表２に示すマトリクス樹脂１１とバリヤ樹脂１２とを部品に形成した後の状態で評価した結果の通り、それぞれ良好な結果が得られている。表１および表２において、良好な結果が得られた条件は、それぞれ長一点破線で囲んで表している。具体的には、バリヤ樹脂１２のマトリクス樹脂１１に対する濃度が５〜３５％である場合、材料の透過量が表１において０．７〜３．８と概ね良好であり、部品の透過指数が表２において０．１〜０．６と概ね良好である。材料の透過量は、一日当たりの透過量をｍｇで表したものである。また、バリヤ樹脂１２のマトリクス樹脂１１に対する濃度が５〜３５％である場合、筒部１０と燃料タンク１００の開口部１００ａとの溶着強度指数が表１および表２ともに全て〇であり、かつ、筒部１０（外層）と遮蔽部２０（内層）との接着強度指数が表１および表２ともに全て◎であり、良好な結果が得られている。
【００３４】
燃料タンク用コネクタ１の製造方法において、バリヤ樹脂１２とマトリクス樹脂１１は、せん断速度１０００ｓ-1における溶融粘度比が０．９〜１．５の範囲となるように射出成形する。
【００３５】
このような構成によれば、表２に示すように、マトリクス樹脂１１とバリヤ樹脂１２とを部品に形成した状態で良好な結果が得られている。具体的には、バリヤ樹脂１２とマトリクス樹脂１１は、せん断速度１０００ｓ-1における溶融粘度比が０．９〜１．５の範囲である場合、部品の透過指数が０．１〜０．６と概ね良好である。さらに、上記条件において、筒部１０と燃料タンク１００の開口部１００ａとの溶着強度指数が全て〇であり、かつ、筒部１０（外層）と遮蔽部２０（内層）との接着強度指数が全て◎であり、良好な結果が得られている。
【００３６】
燃料タンク用コネクタ１の製造方法において、オレフィン樹脂１１ａは、マトリクス樹脂１１において単位体積当たりの重量で表す密度が０．９２０〜０．９６０の範囲となるように射出成形する。
【００３７】
このような構成によれば、図７に示すように、マトリクス樹脂１１に添加する接着剤に相当するオレフィン樹脂１１ａの密度は低いものの、燃料Ｆの透過指数は６〜１５の範囲にある。したがって、燃料タンク１００から筒部１０を介して外部に透過する燃料Ｆを十分に低減させることができる。これは、図８に示すように、接着性を備えたオレフィン樹脂１１ａによって、薄膜状のバリヤ樹脂１２を互いに接合させていることが一因である。燃料Ｆは、筒部１０を介して燃料タンク１００の外部に透過する際に、互いに結合した薄膜状のバリヤ樹脂１２を迂回する必要があることから、燃料タンク１００の外部に透過し難い。したがって、燃料タンク用コネクタ１は、燃料タンク１００から外部に透過する燃料Ｆを低減させることができる。
【００３８】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【００３９】
たとえば、燃料タンク用コネクタ１は、車両に搭載する燃料タンク１００に用いる構成に限定されることはない。たとえば、燃料タンク用コネクタ１は、屋外や建物内において使用する燃焼装置の燃料タンクに用いる構成としてもよい。
【００４０】
また、燃料タンク用コネクタ１は、燃料Ｆを貯蔵する燃料タンク１００に用いる構成であれば、その燃料Ｆが所謂ガソリンに限定されることはない。
【符号の説明】
【００４１】
１，１０００  燃料タンク用コネクタ、
１０，１０１０，１０２０  筒部、
１１，１０１１，１０２１  マトリクス樹脂、
１２，１０１２，１０２２  バリヤ樹脂、
１１ａ  オレフィン樹脂、
２０  遮蔽部、
１００  燃料タンク、
１００ａ  開口部、
１１０  配管、
Ｆ  燃料。
【図１】
2015039935.tif 000005
【図２】
2015039935.tif 000006
【図３】
2015039935.tif 000007
【図４】
2015039935.tif 000008
【図５】
2015039935.tif 000009
【図６】
2015039935.tif 000010
【図７】
2015039935.tif 000011
【図８】
2015039935.tif 000012