(57)【要約】【課題】構成が簡単であり、かつ、常に優れた密封性を確保できる燃料タンクへの取り付け部材の固定構造を提供する。【解決手段】燃料タンクの開口３３の外周に、外層２９に一体的に形成された突出かしめ部３５を環状に配置し、突出かしめ部３５の内側に位置する燃料タンクの表面個所を固定部４１として形成する。樹脂製配管用ジョイントの環状溶着突出部１３及び固定部４１を加熱し、環状溶着突出部１３を固定部４１に押し付ける。そして、突出かしめ部３５の外端部を加熱し、径方向内側に折れ曲がって変形するようにかしめ、固定用フランジ部５の外周縁部に被せる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の樹脂製燃料タンクに、この燃料タンクの開口と連なるように樹脂製の配管用取り付け部材を固定する、燃料タンクへの取り付け部材の固定構造であって、
前記配管用取り付け部材は、筒状又は環状の取り付け基部と、この取り付け基部の外周に設けられた外向きの固定用フランジ部と、前記取り付け基部に形成された配管用接続部と、を備え、
前記燃料タンクは、前記開口の外周部表面が固定部として形成され、この固定部の外側に突出かしめ部を有していて、
前記配管用取り付け部材の前記固定用フランジ部を前記燃料タンクの前記固定部に溶着し、かつ、前記突出かしめ部を加熱してかしめ、前記固定用フランジ部に被せることにより、前記配管用取り付け部材を前記燃料タンクに固定する、ことを特徴とする燃料タンクへの取り付け部材の固定構造。
【請求項２】
前記突出かしめ部は前記燃料タンクに一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の燃料タンクへの取り付け部材の固定構造。
【請求項３】
前記突出かしめ部は、周方向に間隔を有して複数個設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料タンクへの取り付け部材の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管用接続部を有する配管用取り付け部材を車両用の燃料タンクにしっかりと固定するための固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃料タンクは、軽量であること、錆が発生しないこと、そして所定の形状に形成しやすいことなどが要求されるので、熱可塑性樹脂で形成される場合が多いが、このような燃料タンクには、フィラーホースが接続される樹脂製配管用ジョイントやエバポホースが接続されるロールオーバーバルブ（樹脂製バルブハウジング）などの樹脂製配管用取り付け部材が固定されて取り付けられている。
【０００３】
樹脂製配管用ジョイントなどの配管用取り付け部材を、安価にかつ簡単に、燃料タンクに固定して取り付けるには、配管用取り付け部材を燃料タンクに溶着して固定するように構成しておくのが好ましい。しかしながら、配管用取り付け部材は通常、燃料タンクよりも厚肉になるため強度が大きい。すなわち、取り付け部材は概ね直径１００ｍｍ程度の円形で燃料タンクに対し垂直面となる溶着部を有しているので形状的に剛直になりやすい。したがって、燃料タンクが、内圧の変動、燃料による膨潤あるいは温度変化等によって変形しても、配管用取り付け部材の溶着個所は燃料タンクに追随して変形することができず、この溶着個所に応力が集中し、配管用取り付け部材と燃料タンクとの間に剥離が生じる。そして、配管用取り付け部材と燃料タンクとの間に剥離が発生すれば、そこからガソリン燃料が漏れ出ることとなる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されたような配管用取り付け部材の固定構造も開発されている。ここでは、係止爪を有する環状の爪支持部を、燃料タンクの開口周辺に固定しておき、筒状の取り付け基部の外周に設けられた外向きフランジ部が、爪支持部の係止爪とスナップ係合して抜け止めされるように、取り付け基部を燃料タンクの開口内に差し込むこととなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような固定構造で、取り付け基部の外向きフランジ部に密封機能を持たせようとする場合には、外向きフランジ部の内面にシールリングを配置しておくこととなる。しかしながら、爪支持部は溶着により燃料タンクに固定されているので、燃料タンクから剥離するおそれがあり、爪支持部が燃料タンクから剥離すると、取り付け基部の外向きフランジ部が浮き上がり、シールリングによる密封機能が阻害される可能性がある。このような不都合を避けるためには、燃料タンクの開口に環状突出部を設けておき、取り付け基部の挿入側と環状突出部との間をシールリングで密封するように構成することとなる。しかしながら、このような取り付け構造では、燃料タンクの開口と取り付け基部との間の密封構造が複雑となり、配管用取り付け部材の固定構造を安価に構成できない。
【０００７】
そこで本発明は、構成が簡単であり、かつ、常に優れた密封性を確保できる燃料タンクへの取り付け部材の固定構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するための本発明の燃料タンクへの取り付け部材の固定構造は、車両用の樹脂製燃料タンクに、この燃料タンクの開口と連なるように樹脂製の配管用取り付け部材を固定する、燃料タンクへの取り付け部材の固定構造であって、前記配管用取り付け部材は、筒状又は環状の取り付け基部と、この取り付け基部の外周に設けられた外向きの固定用フランジ部と、前記取り付け基部に形成された配管用接続部と、を備え、前記燃料タンクは、前記開口の外周部表面が固定部として形成され、この固定部の外側に突出かしめ部を有していて、前記配管用取り付け部材の前記固定用フランジ部を前記燃料タンクの前記固定部に溶着し、かつ、前記突出かしめ部を加熱してかしめ、前記固定用フランジ部に被せることにより、前記配管用取り付け部材を前記燃料タンクに固定するものである。固定用フランジ部は、かしめられた突出かしめ部によって、すなわち、加熱されて固定用フランジ部に被さるように変形した突出かしめ部によって、外側から押さえられる。したがって、固定用フランジ部が燃料タンクの固定部から浮き上がることが防止される。あるいは、例えば、固定用フランジ部は、かしめられた突出かしめ部によって燃料タンクの固定部に押し付けられた状態となる。したがって、固定用フランジ部は、燃料タンク（固定部）が変形したときにこの変形に十分追随できる。
【０００９】
突出かしめ部は燃料タンクに一体的に形成されていることが好ましい。例えば、突出かしめ部は、燃料タンクの成形時に、燃料タンクに形成される。このように構成すれば、突出かしめ部が燃料タンクから剥離し、密封性が低下するといったことはない。なお、突出かしめ部はインサート成形により一体的に形成されていてもよい。
【００１０】
突出かしめ部は、周方向に間隔を有して複数個設けられていることが効果的である。突出かしめ部を連続した環状体に形成しておくことも可能ではあるが、突出かしめ部をかしめたときに、燃料タンク又は燃料タンクの固定部に無理な変形力が作用するおそれがある。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明では、配管用取り付け部材の固定用フランジ部が溶着により燃料タンクに固定され、さらに、この固定用フランジ部が、かしめられた突出かしめ部により外側から押さえられるので、配管用取り付け部材を、長期にわたって密封性が低下しないように、簡単に燃料タンクに固定しておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る燃料タンクへの取り付け部材の固定構造を構成する樹脂製配管用ジョイントの斜視図、図２は配管用ジョイントの断面図である。
【００１４】
樹脂製配管用ジョイント１（配管用取り付け部材）は、短い筒状の、あるいは、環状の取り付け基部３と、この取り付け基部３の外周に設けられた、外向きの固定用フランジ部５と、取り付け基部３に接続形成されたニップル部７（配管用接続部）と、から一体的に形成されていて、取り付け基部３は、筒状の周壁部９と、この周壁部９の外端に設けられた断面台形状あるいは断面ほぼ三角形状の蓋部１１と、を一体的に有している。
【００１５】
固定用フランジ部５は、取り付け基部３の周壁部９の軸方向中間に形成され、外周部内側に溶着用の環状溶着突出部１３を備えているが、環状溶着突出部１３よりも径方向外側に突出する、環状の位置決め部１５を一体的に有している。なお、取り付け基部３の内端部は、環状溶着突出部１３よりも内側に延びている。
【００１６】
ニップル部７は、付根側１７が、取り付け基部３の蓋部１１から周壁部９、そして固定用フランジ部５にかけて一体的に接続され、取り付け基部３の軸方向と直交する方向に延びるように形成されていて、接続部側１９の外周面に、軸方向に間隔を有して一体的に形成された複数本の抜け止め環状突出部２１を有し、接続部側１９の外周又は外周面に樹脂ホース（図示せず）がきつく嵌め付けられて接続されるように構成されている。ニップル部７の付根側１７と接続部側１９との境界位置には、環状のストッパ２３が一体的に形成されていて、樹脂ホースへのニップル部７の過挿入を防止するように構成されている。なお、取り付け基部３の蓋部１１は、ニップル部７の付根側１７が接続形成された結果、断面台形状あるいは断面三角形状の形状にニップル部７の付根側１７が一体的に接続形成された形状となっている。
【００１７】
図３は樹脂製配管用ジョイント１を燃料タンクの開口部に固定して取り付ける場合を説明する図であり、溶着のための加熱処理を示す図、図４は樹脂製配管用ジョイント１を燃料タンクの開口部に固定して取り付ける場合を説明する図であり、溶着処理を示す図、図5は樹脂製配管用ジョイント１を燃料タンクの開口部に固定して取り付ける場合を説明する図であり、かしめ処理を示す図である。
【００１８】
燃料タンク２５は、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）製の内層２７及び外層２９の間に、耐ガソリン透過性を有するバリア層としての樹脂層３１を配置した積層構造を有していて、樹脂層３１には、ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール）またはＰＡ６（ポリアミド、ナイロン６）を用いることができる。燃料タンク２５の開口３３の外周には、外側に突出するように、外層２９又は表面に一体的に形成された突出かしめ部３５が環状に、あるいは、環状体（円環状体）３７を構成するように配置されている（図７も参照）。より具体的には、円弧状に湾曲する複数（ここでは５つ）の突出かしめ部３５が、円環状に並ぶように、周方向に間隔をあけて配置されている。ただし、周方向一個所で、突出かしめ部３５は形成されていない。すなわち、突出かしめ部３５は周方向等間隔で配置されているが、周方向一個所で、突出かしめ部３５間に大きな周方向隙間（ニップル配置隙間）３９が形成されている（図７参照）。そして、突出かしめ部３５（環状体３７）の内側に位置する燃料タンク２５の表面個所（突出かしめ部３５（環状体３７）と開口３３と間の燃料タンク２５の表面個所）が固定部４１を構成している。突出かしめ部３５は、突出かしめ部３５（環状体３７）の内径が、固定用フランジ部５の位置決め部１５の外径と等しく又はほぼ等しく、あるいは固定用フランジ部５の位置決め部１５の外径よりも多少大きくなるように配置されている。また、固定部４１の内径（燃料タンク２５の開口３３の内径）は、環状溶着突出部１３の内端部の内径よりも小さい。
【００１９】
樹脂製配管用ジョイント１を燃料タンク２５の開口部に固定して取り付けるには、まず、金属製の加熱リング４３を用い、この加熱リング４３に、燃料タンク２５の固定部４１及び環状溶着突出部１３の内端面を接触させて加熱する（図３）。環状溶着突出部１３の内端面は、固定部４１の外周縁部には押し付けられないので、固定部４１の加熱は、外周縁部よりも径方向内側の部分に対して行われる。このようにすることにより、加熱リング４３が突出かしめ部３５に接触して突出かしめ部３５を傷つけてしまうといったことが防止される。次に、加熱リング４３を燃料タンク２５の開口部から移動させ、周壁部９の下側が燃料タンク２５の開口３３内に入り込むようにして、樹脂製配管用ジョイント１の環状溶着突出部１３を固定部４１に押し付ける（図４）。ここでは、ニップル部７を、突出かしめ部３５間のニップル配置隙間３９と対応させて押し付け作業を行う。そして、固定用フランジ部５の位置決め部１５が、突出かしめ部３５の径方向内面に案内されるので、樹脂製配管用ジョイント１の周壁部９の中心と燃料タンク２５の開口３３の中心とが一致した状態で、環状溶着突出部１３が固定部４１に押し付けられる。その後、熱かしめ冶具４５を用いて、突出かしめ部３５の外端部を加熱してかしめる（図５）。突出かしめ部３５は、環状溶着突出部１３を固定部４１に押し付けて溶着したときの固定用フランジ部５の外面よりも外側に突出するように形成されている。熱かしめ冶具４５は、かしめ面が内側の平行面と外側の傾斜面とから形成されていて、このかしめ面により、突出かしめ部３５の外端部を加熱し、径方向内側に折れ曲がるように変形させ、固定用フランジ部５の外周縁部（位置決め部１５）に被せるといったようにして用いられる。
【００２０】
このようにして、図６及び図７に示すような樹脂製配管用ジョイント１と燃料タンク２５との固定構造が構成される。ここでは、樹脂製配管用ジョイント１と燃料タンク２５とを異なる色にしておくことができる。なお、樹脂製配管用ジョイント１は、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入した変性ＨＤＰＥを単独で若しくは通常のＨＤＰＥとともにＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材にて構成され、耐ガソリン透過性に優れるとともに、燃料タンク２５のＨＤＰＥ製外層２９との十分な溶着性を有している。
【００２１】
本実施形態において、ＥＶＯＨとアロイ化するための材料として通常のＨＤＰＥではなく変性ＨＤＰＥを用いているが、これは次の理由による。
通常のＨＤＰＥはＥＶＯＨに対して親和性に乏しく、従って単にこれをＥＶＯＨとアロイ化しようとしても、それらの非親和性によってＥＶＯＨやＨＤＰＥが大きな塊となって部分的に偏在した状態となってしまう。
【００２２】
この場合、ＥＶＯＨ自体は耐燃料透過性に優れてはいるものの、それが大きな塊となって互いに離れてＨＤＰＥのマトリックス中に偏在するため（但しＨＤＰＥがマトリックスとなる場合）、燃料ガスは容易にそれらＥＶＯＨの塊の間を通って外部へと抜けてしまう。
【００２３】
これはＥＶＯＨとＨＤＰＥとが非相溶材の組合せであることから、これを物理的に混合してみても両者が相分離してしまって親和性の乏しい界面を形成することによる。
この結果、この混合材（ブレンド材）は大きなＥＶＯＨの塊をあたかも異物として含んだような状態となって強度的にも弱くなり（ボロボロの状態となる）、また両者の界面で剥離を生じ易くなったりする。
【００２４】
これに対して本実施形態では、ＥＶＯＨとのアロイ化材として、ＥＶＯＨの水酸基に対して化学反応性（主として水素結合、共有結合）を有する官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥ樹脂を用いているため、ＥＶＯＨとＨＤＰＥとが均一に混合分散し、両者が互いに融合した状態となる。
これにより良好な溶着性（燃料タンク２５への溶着性）と耐燃料透過性（バリア性）がともに実現される。
【００２５】
このようにＥＶＯＨとＨＤＰＥとが均一に混合分散して互いに融合した均質の相を形成するのは、ＨＤＰＥが官能基の導入による変性によってＥＶＯＨに対し高い親和性を有するに到ったことによる。
【００２６】
またＥＶＯＨと変性ＨＤＰＥとをアロイ化して成る樹脂アロイ材は、両者が均一に混合分散して均質の相を形成することから、材料の強度と併せて耐衝撃性も高くなる。
【００２７】
ここで上記の変性基、即ちＨＤＰＥに導入する官能基としてはカルボン酸基，カルボン酸無水物残基，エポキシ基，アクリレート基，メタクリレート基，酢酸ビニル基，アミノ基等を例示することができる。
またＨＤＰＥの比率を上げることにより溶着強度を強くし、ＥＶＯＨの比率を上げることにより耐燃料透過性を向上させることができる。このように比率を調整して、溶着強度と耐燃料透過性の何れにでも対応することができる。比率としてはＥＶＯＨ／変性ＨＤＰＥを容量比率で８０／２０〜１５／８５とすることができる。
【００２８】
また、上記配合に相溶化材を含有させなくても良いので耐燃料透過性に優れる。尤も必要に応じて樹脂アロイ材中に相溶化材，無機系充填材等を配合しても良い。但し相溶化材は入れ過ぎると基材の結晶性を低下させ、透過性が増加（バリア性が落ちる）するため、要求されるバリア性能が確保できる範囲内で添加する。
また変性ＨＤＰＥを単独でＥＶＯＨとアロイ化する外、通常のＨＤＰＥと変性ＨＤＰＥとの両者を用いてＥＶＯＨとアロイ化しても良い。
【００２９】
本実施形態において、上記樹脂アロイ材はＥＶＯＨ，変性ＨＤＰＥの何れか一方を海，他方を島とする海島構造とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の燃料タンクへの取り付け部材の固定構造は、例えば、自動車の燃料タンクにフィラーホースやエバポホースなどを接続するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明に係る燃料タンクへの取り付け部材の固定構造を構成する樹脂製配管用ジョイントの斜視図である。
【図２】図２は配管用ジョイントの断面図である。
【図３】図３は樹脂製配管用ジョイントを燃料タンクの開口部に固定して取り付ける場合を説明する図であり、溶着のための加熱処理を示す図である。
【図４】図４は樹脂製配管用ジョイントを燃料タンクの開口部に固定して取り付ける場合を説明する図であり、溶着処理を示す図である。
【図５】図5は樹脂製配管用ジョイントを燃料タンクの開口部に固定して取り付ける場合を説明する図であり、かしめ処理を示す図である。
【図６】樹脂製配管用ジョイントと燃料タンクとの固定構造を示す断面図である。
【図７】樹脂製配管用ジョイントと燃料タンクとの固定構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１                  樹脂製配管用ジョイント（配管用取り付け部材）
３                  取り付け基部
５                  外向きの固定用フランジ部
７                  ニップル部（配管用接続部）
２５                燃料タンク
３３                開口
３５                突出かしめ部
４１                固定部
【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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