(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に溶接されたブラケットを有したフィラーパイプにおいて、フィラーパイプは付属パイプを有し、フィラーパイプ及び付属パイプ及びブラケットはステンレス鋼を素材とし、ブラケットはフィラーパイプの対向した外周面に面接触され、フィラーパイプの軸線と平行な方向に離間した一対の両端の底面部と、該両端の底面部から隆起される脚部間に位置し、フィラーパイプの対向した外周面から離間した上面部とを備えており、前記上面部からは第１の翼部及び第２の翼部がフィラーパイプの軸線と直交する方向における両側にフィラーパイプの対向面から離間して一体に延出され、前記第一の翼部は車体側に締結することによりフィラーパイプの車体への取付けが行われ、ブラケットの前記底面部はフィラーパイプの対向面に溶接され、前記第２の翼部がその端部において付属パイプの対向面に溶接され、ブラケットの底面部とフィラーパイプの対向面との間及びブラケットの第２の翼部と付属パイプの対向面との間のそれぞれは実質的に全面において相互に溶融することにより一体化した状態にあることを特徴とするフィラーパイプ。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、ブラケットを溶接したフィラーパイプはカチオン塗装されていることを特徴とするフィラーパイプ。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、ブラケットの前記上面部は貫通孔を有したことを特徴とするフィラーパイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車において燃料注入口からの燃料を燃料タンクに導くためのフィラーパイプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車において燃料を燃料注入口から燃料タンクに導くためフィラーパイプが使用されている。フィラーパイプは燃料タンクの液面より上方の空間を通気するためのブリーザパイプ等の付属パイプとセットで設けられ、かつフィラーパイプをブリーザパイプと共に車体側に固定するブラケットを有している。従来は、フィラーパイプはスチール製のものが多く、腐食対策として塗装やメッキが行われていたが、軽量化のためステンレス鋼を素材とするものも最近は提案されている。ステンレス鋼は表面の不動態皮膜により耐食性が高いため基本的には塗装やメッキを施す必要はない。ところが、ステンレス鋼には隙間腐食(Crevice Corrosion)という問題がある。隙間腐食は隙間への水分の接触により隙間部（低酸素濃度）と外部（高酸素濃度）間での酸素濃度の差により所謂腐食電池（酸素濃淡電池）が形成され、隙間が陽極となるため腐食が発生する現象である。フィラーパイプには車体側への取付けのためのブラケット具備され、フィラーパイプにブラケットを溶接取付けする構造とした場合、フィラーパイプとブラケットとの合わせ部分の全周での溶接は工数が増えコスト増となることから実際は困難であり、溶接部にどうしても多少の隙間が生じ、この部分に腐食が発生しうるのである。溶接により隙間が発生する場合には腐食対策としては塗装が有力であり、低コストに関わらず堅固な塗膜を得ることができるカチオン塗装が適している。ステンレス鋼製のフィラーパイプに対するカチオン塗装については特許文献１を参照されたい。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２４２７７９号公報
【発明が解決しようとする課題】
従来はフィラーパイプに対するブラケットの溶接面に生じうる隙間に塗料を浸透させ塗膜により隙間を被覆することにより腐食の防止を図ろうとしていた。しかしながら、塗膜の厚みのばらつきや、隙間への塗料の浸透性に必ずしも１００パーセントの信頼性が置けないため隙間腐食のおそれは依然としてあった。
【０００４】
隙間腐食を完全に防止するため、フィラーパイプに対するブラケットの溶接の代りにブラケットを２ピース構造とし、フィラーパイプ及びブラケットを独自にカチオン塗装後にブラケットをフィラーパイプにボルト締めするものも提案されている。この場合はフィラーパイプとブラケットの隙間は塗膜により完全に保護されているから隙間腐食の問題は生じないが１ピース構造のブラケットの溶接との比較においては部品点数増によりコスト的に不利である。
【０００５】
この発明に以上の問題点に鑑みてなされたものであり、１ピース構造のブラケットであるにも係わらず溶接時の隙間を実質的に生じせしめることのないようにフィラーパイプとブラケットとの合わせ面の構造を工夫することにより隙間腐食を防止することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、外周面に溶接されたブラケットを有したフィラーパイプにおいて、フィラーパイプは付属パイプを有し、フィラーパイプ及び付属パイプ及びブラケットはステンレス鋼を素材とし、ブラケットはフィラーパイプの対向した外周面に面接触され、フィラーパイプの軸線と平行な方向に離間した一対の両端の底面部と、該両端の底面部から隆起される脚部間に位置し、フィラーパイプの対向した外周面から離間した上面部とを備えており、前記上面部からは第１の翼部及び第２の翼部がフィラーパイプの軸線と直交する方向における両側にフィラーパイプの対向面から離間して一体に延出され、前記第一の翼部は車体側に締結することによりフィラーパイプの車体への取付けが行われ、ブラケットの前記底面部はフィラーパイプの対向面に溶接され、前記第２の翼部がその端部において付属パイプの対向面に溶接され、ブラケットの底面部とフィラーパイプの対向面との間及びブラケットの第２の翼部と付属パイプの対向面との間のそれぞれは実質的に全面において相互に溶融することにより一体化した状態にあることを特徴とするフィラーパイプが提供される。
【０００７】
請求項１の発明の作用・効果を説明すると、ブラケットは底面部においてフィラーパイプの外周面と密接するが、上面部においてフィラーパイプの外周面から起立しており、ブラケットの第１部分とこれに対抗したフィラーパイプの外周面の部位とは実質的に全面において相互に溶融することにより一体化した状態にあるため、ブラケットとフィラーパイプとの接合部には前述した腐食電池原理下でのステンレス腐食を惹起せしめうる隙間が実質的に存在せず、塗装（カチオン塗装など）を必ずしも行わなくても所望の耐腐食性を確保することができるため、塗装費用の分コスト低減が可能である。また、構造的にもブラケットは１ピース構造ですませることができ、部品点数が増えないので部品コスト削減の観点でも有利である。また、フィラーパイプと接合されるブラケット第１部分の面積を適切に設定することにより必要な溶接強度の確保は可能である。
【０００９】
ブラケットはフィラーパイプの外周面から持ち上がった上面部からの一体延長部（第２の翼部）の端部において付属パイプに溶接されており、付属パイプに対するブラケットの溶接部の大きさが小さいため、溶接時の完全溶融により全面での密着性を得ることができ、ブラケットと付属パイプとの溶接部においても隙間を生じないため、この部位においても隙間腐食のおそれを排除することができる。そして、付属パイプは径が小さいため、ブラケットの端部を付属パイプの対向面に溶接するだけで所要の溶接強度を得ることができる。
【００１１】
ブラケットはその両端の底面部対向したフィラーパイプの外周面と面接触され、中間の上面部は対向したフィラーパイプの外周面から離間し、断面においてハット型とも称しうる形状をなしている。フィラーパイプと面接触されるブラケットの両端の底面部の大きさは必要な溶接強度を確保しうる最小限の大きさとなっている。フィラーパイプとこれに接触するブラケットの小型化された底面部とは溶接時の熱により全面が一体の溶融状態を呈し、実質的に隙間のない密着状態を得ることができる。そのため、塗装（カチオン塗装など）を必ずしも行わなくても隙間腐食の発生をみることがなく、塗装費用の分コスト低減が可能である。また、構造的にもブラケットは１ピース構造ですませることができ、部品点数が増えないので部品コスト削減の観点でも有利である。
【００１３】
ブラケットはフィラーパイプの外周面から持ち上がった上面部からの一体延長部（第２の翼部）の端部において付属パイプに溶接されており、付属パイプに対するブラケットの溶接部の大きさが小さいため、溶接時の完全溶融により全面での密着性を得ることができ、ブラケットと付属パイプとの溶接部においても隙間を生じないため、この部位においても隙間腐食のおそれを排除することができる。そして、付属パイプは径が小さいため、ブラケットの端部を付属パイプの対向面に溶接するだけで所要の溶接強度を得ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、ブラケットを溶接したフィラーパイプはカチオン塗装されていることを特徴とするフィラーパイプが提供される。
【００１５】
請求項２の発明の作用・効果を説明すると、カチオン塗装により塗膜が形成され、溶接部が皮膜によって覆われるため、耐食性の一層の向上を実現することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、ブラケットの前記第２部分若しくは前記上面部は貫通孔を有したことを特徴とするフィラーパイプが提供される。
【００１７】
請求項３の発明の作用・効果を説明すると、フィラーパイプの対向した外周面から離間したブラケットの第２部分若しくは上面部は貫通孔を有しているためカチオン塗装時に貫通孔を介して塗料が内側に流通し、フィラーパイプに対するブラケットの合わせ部に対する塗料の浸透性が高まり、隙間腐食に対するより高い耐食性を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１において、フィラーパイプ１０はステンレス鋼にて形成され、フィラーパイプ１０の一端は拡径され、ブリーザパイプ接続部10-1を形成し、ブリーザパイプ接続部10-1はキャッププロテクタ１１の取り付け部を構成している。フィラーパイプ１０の他端は図示しない燃料タンクまで延設される。
【００１９】
ステンレス鋼を素材とするブリーザパイプ１２（本発明の付属パイプ）は一端がフィラーパイプ１０のブリーザパイプ接続部10-1に固定され、ブリーザパイプ１２はフィラーパイプ１０の上壁面より内部に開口している。ブリーザパイプの他端は図示しない燃料タンクにおける燃料液面の上方の空間に開口しており、同空間を常時通気する機能を達成する。
【００２０】
ブラケット１４はステンレス鋼板にて形成され、後述のようにフィラーパイプ１０及びブリーザパイプ１２に溶接され、ブラケット１４によりフィラーパイプ１０はブリーザパイプ１２と共に車体の適当な部位に取付けられる。図２及び図３に示すようにブラケット１４はフィラーパイプ１０の軸線l-lと平行に離間した一対の底面部14-1と、底面部14-1から脚部14-2を介して直角に近い角度で隆起した上面部14-3とから成り、フィラーパイプ１０の軸線と平行な横断面においては図４に示すようにハット（帽子）型とも称しうる形状をなしている。底面部14-1はフィラーパイプ１０の外周面と密着しながら円周方向には細長くθの角度範囲（図３）に亘って長さａ（図２）延びており、フィラーパイプ１０の軸線に沿った幅はｂ（図２）である。底面部14-1の大きさａ×ｂはブラケットの所望の溶接強度を確保しうる必要最小限の大きさに設定される。更に、図２に示すように、ブラケット１４はその上面部14-3に電着塗装（カチオン塗装）時の塗料流通促進用の貫通孔１６を穿設している。ブラケット１４の上面部14-3からは第１の翼部14-4及び第２の翼部14-5（本発明の一体延長部）がフィラーパイプ１０の軸線と直交する方向における両側に一体に延出され、第１の翼部14-4はボルト孔１８を備え、ボルト孔１８を図示しないボルトを挿通させ車体側に締結することによりフィラーパイプの車体への取付けが行われる。また、第２の翼部14-5の端部14-5'は図３に示すようにブリーザパイプ１２の周面に沿って角度θ´の範囲で長さｃ（図３）だけ延び、ブリーザパイプ１２に溶接される。
【００２１】
次に、フィラーパイプ１０及びブリーザパイプ１２に対するブラケット１４の溶接について説明すると、図２に示すように、ブラケット１４は一対の底面部14-1がフィラーパイプ１０に密接載置され、アーク溶接（例えばMIG溶接）される。図２において溶接ラインをL1, L2にて示しており（溶接ラインをL1, L2については図４も参照）、底面部14-1の円周方向の端縁の全長ａに沿って溶接が行われる。図５では底面部14-1の、フィラーパイプ１０の対向面に対する溶接状態を模式的に表す。アーク溶接時に溶接棒が溶けるがその際の熱により底面部14-1と底面部14-1に対向するフィラーパイプ１０の上面は溶融し、そのため相互に一体に溶け込んだ溶融部２４（図５において交差斜線にて表される）を構成する。このような溶融部２４の創成のため、フィラーパイプ１０の軸線方向における底面部14-1の寸法ｂ（底面部14-1の幅）は溶接時の熱でフィラーパイプ１０に面した全面が溶融しうる寸法に設定される。即ち、溶接ラインL1, L2から遠い端縁側（ブラケット１４における底面部14-1から脚部14-2への移行部分Ｐ）においても底面部14-1が完全に溶融して対向面との相互一体化が得られるように底面部14-1のフィラーパイプ長手方向における幅ｂの値の上限が決められている。そして、このような幅ｂの値であっても必要な溶接強度が得られるようにフィラーパイプ円周方向における底面部14-1の長さａは設定されている。そのため、底面部14-1とフィラーパイプ１０の対抗面との間は実質的に全面において接合された状態が得られ、その間に隙間は実質的に存在せず、しかも必要溶接強度は確保することができる。
【００２２】
ブラケット１４とブリーザパイプ１２との溶接は、ブラケット１４の上面部14-3からの第２の翼部14-5の端部14-5'において行われる。即ち、ブリーザパイプ１４の第２の翼部14-5の端部14-5'はブリーザパイプ１２の長手方向に沿った端縁において溶接ラインＬ３に沿ってアーク溶接（例えばMIG溶接）される。ブリーザパイプ１２は径が小さいため必要な強度の維持のための溶接面積は狭くて充分であり、ブリーザパイプ１２に対向した端部14-5'の溶接だけで必要な強度は確保することができ、また、端部14-5'の幅ｃが小さいため、溶接ラインＬ３から最も遠いブリーザパイプ１２に対するブラケット１４の接触部までの熱を充分に加えることができ、ブリーザパイプ１２に対するブラケット１４の溶接部である端部14-5'は全面が溶融し相手面と密着し相互に一体化するため、図５で説明したと同様にフィラーパイプとブラケットとの溶接部についても実質的に隙間のない接合状態が得られ、必ずしも塗装やメッキなどの皮膜処理なしに隙間腐食を防止することができる。
【００２３】
以上説明したように、この発明ではブラケット１４は図４に示すように軸線方向に沿った断面では両端の底面部14-1のみがフィラーパイプ１０の対向面に接触し、中間の上面部14-3はフィラーパイプから離間したハット型の断面形状を有する。そして、フィラーパイプ１０とブラケット１４との溶接は、両端の底面部14-1のみにおいて行われる。そして、円周方向に沿った溶接ラインと直交する方向における底面部14-1の寸法ｂは溶接時の熱によりフィラーパイプ１０と対向した全面が溶融しうる寸法に設定されているため隙間のない溶接を行うことができ、しかも溶接ラインに沿った底面部14-1の長さａを必要分とることにより充分な溶接強度を確保することができる。そして、フィラーパイプ１０とブラケット１４との接触面、即ち、フィラーパイプ１０とブラケット１４の底面部14-1との間には一体溶融状態部２４が得られ、隙間が実質的に存在しないため、溶接したままの状態、即ち、塗装を全然行わない状態でも、隙間腐食の問題は実質的に生じないようにすることができる。また、同様な理由でブリーザパイプ１2とブラケット１２の溶接部においても密着した理想的な溶接状態が得られ、隙間腐食の問題は生じない。
【００２４】
本発明の別実施形態として、フィラーパイプ１０を溶接後（フィラーパイプ１０をブリーザパイプ１２と共にブラケット１４にて一体化した後）においてカチオン電着塗装することができる。この場合、フィラーパイプ１０はカチオン塗料（アルカリ性塗料）中にどぶ着けし、電極とフィラーパイプとの間に直流電流を流す。これにより、フィラーパイプ１０の表面に均一な塗膜を形成することができる。この発明のフィラーパイプ１０においても、フィラーパイプ１０に対向したブラケット１４の内面における底面部14-1から脚部14-2への移行部分Ｐ（図５）に隙間腐食を起こさせる空隙を生じさせる幾分の懸念があるが、カチオン電着塗装により全面に塗膜が形成されるため、耐食性の一層の向上が実現される。即ち、ブラケットの内面にも塗膜がＱのように形成され、前記部分Ｐへの塗料の浸透によりに隙間腐食の対策が万全となる。そして、上面部14-3に形成された貫通孔１６はドブ漬け時のブラケット内面側への塗料の流れを良好とし、ブラケット内面側での塗膜形成を万全として、隙間腐食の防止に遺漏なきを期することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明のフィラーパイプの概略的側面図である。
【図２】  図２はブラケットのフィラーパイプ及びブリーザパイプに対する取付け部を拡大して示す斜視図である。
【図３】  図３は図２のIII−III線に沿って表される矢視断面図である。
【図４】  図３は図２のIV−IV線に沿って表される矢視断面図である。
【図５】  図５は図４の部分拡大図であり、ブラケットとフィラーパイプとの溶接部の状態を模式的に表すものである。
【符号の説明】
１２…ブリーザパイプ
１４…ブラケット
14-1…ブラケットの底面部
14-3…ブラケットの上面部
14-4, 14-5…ブラケットの翼部
１６…塗料流通促進用の貫通孔
１８…ブラケット取付孔
【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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