JP2007008352A

JP2007008352A - 燃料タンクの溶着ジョイント

Info

Publication number: JP2007008352A
Application number: JP2005192913A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nishiyama; 高広西山; Kazutaka Katayama; 和孝片山; Nobuaki Niki; 伸明仁木
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-18
Also published as: CN1891442A; CN100513141C; US20070000928A1; DE102006030172A1

Abstract

【課題】溶着部を変性ＨＤＰＥをＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となした場合において、溶着部を燃料タンクに溶着する際、外層材と燃料タンクとの溶着が内層材の溶融樹脂にて阻害されることのない燃料タンクの溶着ジョイントを提供する。
【解決手段】筒状部１６と溶着部１８とを有する溶着ジョイント１２において、溶着部１８を、樹脂アロイ材を用いた内層材３６とＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材３８との積層構造となすとともに、熱溶着前において外層材３８の溶着端面３８Ａを内層材３６の溶着端面３６Ａよりも燃料タンク１０側に突出させて、それらの間に段差を生ぜしめておく。
【選択図】図３

Description

この発明は樹脂製の燃料タンクの配管用のチューブ又はコネクタ接続のための樹脂製のジョイント、詳しくは燃料タンクに溶着されて接続部を構成する樹脂製の溶着ジョイントに関する。

自動車に搭載される燃料タンクには、給油口から注入された燃料を燃料タンクに導くためのチューブ或いはコネクタ等を接続するためのジョイントが一体に設けられている。
ここで例えば給油口からの燃料を燃料タンクに導くチューブの場合、従来にあってはゴム製のチューブ（ゴムホース）が用いられて来たが、近年、環境保全の観点から燃料がホースを通じて外部に透過することに対する規制が厳しくなって来ており、そこで配管用のチューブとして、ゴムホースに樹脂のバリア層を有するゴム樹脂複合チューブ，耐燃料透過性を有するフッ素ゴムから成るゴムチューブ，或いは樹脂のみの樹脂チューブが採用されるに到っている。
従来、これらチューブの燃料タンクに対する接続構造として、例えば図１１に示すような接続構造が採用されている。

図１１において２００は樹脂製の燃料タンクで、２０２は同じく樹脂製の溶着ジョイントである。溶着ジョイント２０２は熱溶着により燃料タンク２００に一体化されている。
溶着ジョイント２０２は、チューブ差込部としての筒状部２０４を有しており、その筒状部２０４の外周面上に突出する状態で環状の鍔状部２０６が設けられている。
２０８は給油口から注入された燃料を燃料タンク２００に導くための樹脂チューブで、図１１（Ｂ）に示しているように可撓性を付与するために蛇腹部２１０が設けられている。

図１１（Ｂ）及び図１２において、２１２はコネクタ（クイックコネクタ）で、樹脂チューブ２０８はこのコネクタ２１２を介して溶着ジョイント２０２に接続される。
コネクタ２１２は樹脂製のコネクタ本体２１４と、同じく樹脂製のリテーナ２１６とで構成されている。

コネクタ本体２１４は軸方向の一方の側にニップル部２１８を備えており、また他方の側にリテーナ２１６を弾性的に挿入させて保持するソケット状のリテーナ保持部２３０を備えている。

ニップル部２１８は、樹脂チューブ２０８を外嵌状態に圧入させてこれを固定する部分であって、外周面に環状突起２３２を軸方向に隔てて複数有する、断面形状が鋸歯状をなす抜止部が形成されている。また内周側には複数のＯリング（シールリング）２３４が保持されている。
一方ソケット状のリテーナ保持部２３０には円弧状の凹部２３６が設けられており、また対応した円弧形状をなす部分リング状部２３８が設けられている。

リテーナ２１６は全体的に径方向に弾性変形可能とされており、リテーナ保持部２３０における部分リング状部２３８に弾性的に嵌り合う円弧状の溝２４０と、溶着ジョイント２０２側の鍔状部２０６を軸方向に挿入ガイドするとともにリテーナ２１６全体を弾性的に拡径させるためのテーパ状のガイド面２４２と、鍔状部２０６を係入させる円弧形状の係入凹部２４４とを備えている。

この接続構造では、コネクタ本体２１４のニップル部２１８に樹脂チューブ２０８の端部を強制的に圧入して固定しておく。
その際、樹脂チューブ２０８の端部はニップル部２１８への圧入によって図１１（Ｂ）に示しているように拡径変形し、強い緊締力でニップル部２１８を径方向に締め付ける。
そしてその締付力と、ニップル部２１８に設けた環状突起２３２の食込作用とで、樹脂チューブ２０８の端部がコネクタ本体２１４に固定状態となる。

これと併せてリテーナ２１６をコネクタ本体２１４に装着保持させておき、その状態でコネクタ２１２を溶着ジョイント２０２の筒状部２０４に外挿する。
このとき、コネクタ本体２１４に保持されたリテーナ２１６が鍔状部２０６によって弾性的に拡径変形させられ、そして鍔状部２０６が係入凹部２４４に到ったところで再び弾性的に縮径変形して、鍔状部２０６と係入凹部２４４とが係合状態となる。
これと同時に、筒状部２０４の鍔状部２０６より先端側の部分が、コネクタ本体２１４の内周側のＯリング２３４に嵌り合った状態となって、筒状部２０４とコネクタ本体２１４との間が気密にシールされる。

一方これとは別に、上記コネクタ２１２を介することなく樹脂チューブ２０８を溶着ジョイント２０２の筒状部２０４に直接に（ダイレクトに）差し込み、接続を行うことが構想されている。
かかるコネクタ（クイックコネクタ）を接続し又は燃料配管用のチューブを直接接続するための溶着ジョイントは、上記のように燃料タンクに対して熱溶着により一体に接合されるが、溶着ジョイントにてチューブの接続部を構成する場合、次のような問題が生ずる。

従来、燃料タンクの外層材としてはＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）樹脂が用いられており、従ってこれに一体化される溶着ジョイントはこの燃料タンクに溶着可能であることが求められる。

その溶着のため、筒状部を含む溶着ジョイント全体を同材質のＨＤＰＥ樹脂で構成することが考えられるが、ＨＤＰＥ樹脂の場合、燃料タンクに対する溶着性は優れているものの、耐燃料透過性は不十分で、そこから燃料が外部に透過してしまう問題を生ずる。

この耐燃料透過性の問題の解決を目的としたものとして、下記特許文献１には、燃料タンクとの溶着性を有する外層材と、耐燃料透過性（バリア性）を有する樹脂材で構成した内層材とを径方向に積層して溶着ジョイントを構成する点が開示されている。

図１３はその具体例を示している。
図１３において、２４６は樹脂製の燃料タンクでＨＤＰＥ樹脂から成る外層２４６-１と内層２４６-３及び耐燃料透過性に優れたＥＶＯＨ樹脂のバリア層２４６-２を積層して構成してある。
２４８はこの燃料タンク２４６に溶着一体化された樹脂製の溶着ジョイントで、この溶着ジョイント２４８はチューブ２５８の接続部（差込部）となる筒状部２５２と、その基端部の溶着部２５０とを有しており、その溶着部２５０において燃料タンク２４６に熱溶着されている。
筒状部２５２は外層材２５４と内層材２５６とが別の樹脂材から成っている。詳しくは外層材２５４が溶着部２５０と同じ樹脂材で、また内層材２５６がこれよりも耐燃料透過性に優れたＰＡ（ポリアミド）樹脂等のバリア材で構成されている。
尚２６０はチューブ２５８を嵌込状態にクランプするホースバンドである。

この構造の溶着ジョイント２４８において、筒状部２５２における外層材２５４と溶着部２５０とを燃料タンク２４６に対して溶着性の高い、同材質のＨＤＰＥ樹脂で構成すると、このＨＤＰＥ樹脂は耐燃料透過性が十分でなく（そのために図１３に示す溶着ジョイント２４８では筒状部２５２の内層材２５６がバリア材で構成されている）、従って筒状部２５２については耐燃料透過性は確保できたとしても、ＨＤＰＥ樹脂から成る溶着部２５０については言わば剥き出しの状態となっており、燃料タンク２４６内の燃料がこの溶着部２５０を通じて外部に透過してしまうといった問題が内在している。

ところで、下記特許文献２にはＥＶＯＨ共重合体とポリオレフィン樹脂とをアロイ化し、かかる樹脂アロイ材にてＥＶＯＨを連続相（海）、ポリオレフィンを分離相（島）とする海島構造の樹脂相分離構造を有する燃料取扱用部材を構成することが開示されている。
上記溶着ジョイント２４８において、溶着部２５０をこの特許文献２に開示の樹脂アロイ材を用いて構成することが考えられる。
このようにすれば、ＨＤＰＥの有する優れた溶着性とＥＶＯＨによる高い耐燃料透過性を溶着部２５０に付与することが期待できる。

ただしＥＶＯＨは耐水性が必ずしも十分でなく、長く水分に曝された状態にあると水分を吸収して耐燃料透過性，更には強度が低下する問題があり、しかも溶着ジョイント２４８における溶着部２５０は水分に曝される可能性のある部分であるため、溶着部２５０全体をかかる樹脂アロイ材にて構成すると、経時的に耐燃料透過性，溶着強度が低下してしまうことが危惧される。

そこで本発明者等は溶着ジョイントにおける溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともにＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層と、ＨＤＰＥ又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層との積層構造となしたものを案出し、先の特許願において開示している（特願２００４−３０８９５７：非公開）。

図１４はその具体例を示している。
同図において２６２は溶着ジョイントで、筒状部２６４の全体が上記の樹脂アロイ材で構成されている。
２６６は溶着部で、この溶着部２６６は大径のフランジ部２６８と、その外周部から燃料タンク２４６側に突出する、燃料タンク２４６の開口周りに環状をなす立下り部２７０とを有している。
この溶着部２６６は、内層材２７２と外層材２７４との２層積層構造を成している。
内層材２７２は、上記樹脂アロイ材にて筒状部２６４と一体に成形されており、立下り部２７０の先端面を溶着端面２７２Ａとして燃料タンク２４６に対し溶着一体化されている。
外層材２７４は、内層材２７２の燃料タンク２４６に対する溶着の補強即ち溶着補強を主目的として設けられたもので、燃料タンク２４６に対し溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は変性ＨＤＰＥ樹脂を用いて構成してある。
そしてこの外層材２７４もまた、立下り部２７０の先端面を溶着端面２７４Ａとして燃料タンク２４６に溶着一体化されている。

上記のようにＥＶＯＨは従来からガスバリア性に優れた材料として知られており、かかるＥＶＯＨに対して上記の変性ＨＤＰＥをアロイ化して成る上記の樹脂アロイ材は、そこに含有されるＨＤＰＥによって燃料タンク２４６に対し優れた溶着性を有しているとともに、ＥＶＯＨによる高い耐燃料透過性（バリア性）も併せて有しており、従って図１４に示す溶着ジョイント２６２にあっては、溶着部２６６における良好な溶着強度を保持しつつ、その溶着部２６６自体も高い耐燃料透過性を有するものとなし得て、溶着部２６６を通じ燃料が外部に透過してしまう問題を解決することができる。

また併せて、ここでは樹脂アロイ材を用いた内層材２７２を水分に対して耐性の強いＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材２７４で外側から被覆しているため、溶着部２６６における内層材２７２をＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材２７４で外部の水分から遮断保護することができ、これにより溶着部２６６の優れた耐燃料透過性及び溶着強度を長期に亘って安定して維持することが可能となる。

ところで、かかる溶着ジョイント２６２を溶着部２６６における各溶着端面２７２Ａ，２７４Ａで燃料タンク２４６に対し熱溶着するに際し、次のような問題が生じることが危惧される。
溶着ジョイント２６２、具体的には溶着部２６６を燃料タンク２４６に対し熱溶着する場合、通常は図１４（Ｂ）に示しているように内層材２７２及び外層材２７４の各溶着端面２７２Ａ，２７４Ａを同一に揃えて溶着するが、この場合、内層材２７２はＥＶＯＨ単独から成る樹脂材に比べて溶着性は高いものの、ＨＤＰＥ樹脂ほどには溶着性は高くなく、従って各溶着端面２７２Ａ，２７４Ａを溶着する際、溶着端面２７２Ａで溶融した内層材２７２の樹脂が外層材２７４の溶着端面２７４Ａ側に流れ込むと、これが外層材２７４の溶着端面２７４Ａと燃料タンク２４６との溶着を阻害するといったことが危惧される。

特開２００２−２５４９３８号公報特開２００２−２４１５４６号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、少なくとも溶着部を、変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともにＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、ＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となした場合において、溶着部を燃料タンクに対して溶着する際、外層材と燃料タンクとの溶着が、一部溶融した内層材により阻害されず、信頼性の高い高強度の溶着を実現することのできる燃料タンクの溶着ジョイントを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって、少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面を該内層材の溶着端面よりも前記燃料タンク側に突出させて、それら溶着端面の間に段差を生ぜしめてあることを特徴とする。

請求項２のものは、配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって、少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面と該内層材の溶着端面とを、該外層材の溶着端面の外端から該内層材の溶着端面の内端に向かうにつれて前記燃料タンクまでの距離が漸次増大する傾斜ないし湾曲面となしてあることを特徴とする。

請求項３のものは、配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって、少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面の該内層材側の部位及び該内層材の溶着端面の該外層材側の部位の何れか一方又は両方に前記開口部周りの環状の凹溝部を設けてあることを特徴とする。

請求項４のものは、配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって、少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面の該内層材側の部位に、前記燃料タンク側に突出する前記開口部周りの環状突起が設けてあることを特徴とする。

請求項５のものは、配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって、少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該内層材に且つその溶着端面より上側の部位に、該内層材の内面から前記外層材の側に径方向に凹陥する形態の前記開口部周りの環状の切欠部が設けてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

上記のように請求項１のものは、外層材の溶着端面を内層材の溶着端面よりも燃料タンク側に突出させて、それら溶着端面間に段差を生ぜしめたもので、この請求項１によれば、溶着ジョイントにおける溶着部を燃料タンクに対して溶着する際、先ず外層材の溶着端面が燃料タンクに対して溶着され、その後において内層材の溶着端面が燃料タンクに溶着されることから、内層材の溶着端面で溶融した一部内層材が外層材と燃料タンクとの溶着部に流れ込んでその溶着を阻害するといった心配が無く、従ってこの請求項１によれば、溶着部を高強度で燃料タンクに対して溶着することができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

またＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材はＥＶＯＨを含んだ内層材よりも耐水性に優れているため、溶着部に水がかかったり或いは溶着部が水に浸漬した場合であっても、溶着強度を高く保持できる利点も得られる。

次に請求項２は、外層材の溶着端面と内層材の溶着端面とを、外層材の溶着端面の外端から内層材の溶着端面の内端に向かうにつれて燃料タンクまでの距離が漸次増大する傾斜ないし湾曲面となしたもので、この場合においても、溶着部の溶着に際し先ず外層材の溶着端面が溶着し、次いで内層材の溶着端面が溶着するため、更には溶融した一部外層材及び内層材が外端から内端の方に向かって流れるため、内層材の溶着端面で溶融した一部内層材が外層材と燃料タンクとの溶着を阻害する恐れが無く、従ってこの請求項２においても溶着部の強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

請求項３は、外層材の溶着端面の内層材側の部位及び内層材の溶着端面の外層材側の部位の何れか一方又は両方に、燃料タンクの開口部周りに環状をなす凹溝部を設けたもので、この請求項３においては、溶着に際し内層材が溶着端面で一部溶融しても、溶融した一部内層材がその凹溝部に流れ込んでそこで堰き止められ、外層材の溶着端面側まで流れ込むのが阻止されるため、この請求項３においても、上記と同様に溶着部の強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

一方請求項４は、外層材における溶着端面の内層材側の部位に、燃料タンク側に突出する、燃料タンクの開口部周りの環状突起を設けたもので、この請求項４においても、溶着部の溶着に際し部分的に突出した環状突起が先ず燃料タンクに溶着して、溶融した一部内層材が外層材の溶着端面側に流入するのを阻止するため、この請求項４においても溶着部の強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

次に請求項５は、内層材の溶着端面よりも上側の部位に、内層材の内面から外層材の側に径方向に凹陥する形態の環状の切欠部を設けたもので、この請求項５においては、上記環状の切欠部によって内層材の溶着端面の上部の強度が低下せしめられており、従って内層材の溶着端面を燃料タンクに対して加熱溶融後に押し付けたとき、内層材の溶着端面側の部分がその切欠部を埋める方向に変形して、溶融した一部内層材が外層材の側に流れ込むのを防止でき、従ってこの請求項５においても溶着部の強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において１０は樹脂製の燃料タンクで、ここではＨＤＰＥ樹脂から成る外層材１０-１と内層材１０-３とを有しており、それらにて薄肉のバリア材１０-２をサンドイッチ状に挟み込んだ断面構造を成している。
ここでバリア材１０-２もまた、外層材１０-１に対し内層を成すものである。

１２は樹脂製の溶着ジョイントで、配管用のチューブ（以下単にチューブ）１４の接続部となる筒状部１６と、その基端部の溶着部１８とを有している。
チューブ１４は、この筒状部１６に外嵌状態に圧入され、かかる溶着ジョイント１２を介して燃料タンク１０に接続せしめられる。

筒状部１６の外周面には、環状突起２０を軸方向に間隔を隔てて複数有する断面形状が鋸歯形状の抜止部２２が設けられている。
この筒状部１６には、先端部と中間部とに環状溝２４が形成されており、そこにシール用の弾性を有するＯリング２６が装着されている。
このＯリング２６は、筒状部１６の外周面とチューブ１４の内周面との間を気密にシールする作用をなす。
また抜止部２２は、先端が鋭角をなす各環状突起２０をチューブ１４の内面に食い込ませてチューブ１４の抜止作用をなす。

上記溶着部１８は、図２にも示しているように筒状部１６から径方向外方に延出した大径の円盤状のフランジ部２８と、その外周端部から燃料タンク１０側に向かって立ち下がり、燃料タンク１０の開口部３２周りに環状をなす立下り部３０とを有しており、その立下り部３０の端面において、燃料タンク１０における開口部３２の周縁部、具体的には外層材１０-１に対し熱溶着により一体化されている。

この溶着ジョイント１２にはまた、筒状部１６とは反対向きに即ち開口部３２内に向かって突出する環状の突出部３４が設けられている。
この突出部３４は、燃料タンク１０内に配置されるバルブ等の樹脂製のケーシングとの連結用に用いられる。

本実施形態では筒状部１６の図中下半部、詳しくはチューブ１４の差込部となる抜止部２２より下側の部分が、その大部分をなす内層材３６と外層材３８との２層積層構造を成している。
ここで内層材３６には、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）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（高密度ポリエチレン）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が用いられている。
また筒状部１６の上半部及び突出部３４の全体が、筒状部１６の下半部における内層材３６と同じ樹脂アロイ材で構成されている。
一方、筒状部１６における下半部の外層材３８には、燃料タンク１０に対して、詳しくはその外層材１０-１に対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂が用いられている。（尚この外層材３８として上記の変性ＨＤＰＥ樹脂または通常のＨＤＰＥ樹脂と変性ＨＤＰＥ樹脂との混合材を用いても良い。）

上記溶着部１８もまたその全体、即ちフランジ部２８と環状の立下り部３０との全体が、内層材３６と外層材３８との２層積層構造を成している。
この溶着部１８における内層材３６は、筒状部１６における下半部の内層材３６と同じ樹脂アロイ材が用いられており、かかる溶着部１８の内層材３６が筒状部１６の下半部の内層材３６と一体成形されている。
溶着部１８における外層材３８もまた、筒状部１６の外層材３８と同じ樹脂材が用いられ、溶着部１８の外層材３８が筒状部１６の下半部の外層材３８と一体成形されている。
尚、これら内層材３６及び外層材３８は２色成形により一体成形されている。

図３及び図４は、燃料タンク１０への溶着前の溶着ジョイント１２を表わしている。
これらの図において３６Ａ，３８Ａは、溶着部１８における内層材３６の溶着端面，外層材３８の溶着端面をそれぞれ表わしている。
同図に示しているように外層材３８の溶着端面３８Ａは、内層材３６の溶着端面３６Ａよりも燃料タンク１０側に図中ｔだけ突出させられており、それら溶着端面３８Ａと３６Ａとの間に段差が生ぜしめられている。
本実施形態において、溶着ジョイント１２は外層材３８，内層材３６の何れも各溶着端面３８Ａ，３６Ａで燃料タンク１０に溶着されるものであり、従ってこの寸法ｔは溶着代よりも小寸法に設定されている。

本実施形態では、溶着ジョイント１２を燃料タンク１０に熱溶着するに際して、外層材３８の溶着端面３８Ａと内層材３６の溶着端面３６Ａとの段差に基づいて、先ず外層材３８の溶着端面３８Ａが燃料タンク１０に溶着し、続いて内層材３６の溶着端面３６Ａが燃料タンク１０に溶着される。

かかる本実施形態では、溶着部１８の全体が変性ＨＤＰＥとＥＶＯＨとの樹脂アロイ材を用いた内層材３６と、ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材３８との積層構造とされ、且つそれら内層材３６と外層材３８との何れもが燃料タンク１０に溶着されるため、燃料タンク１０に対する溶着部１８の溶着強度を強くすることができ、また燃料タンク１０内の燃料が溶着部１８を通じて外部に透過する問題も解決することができる。

本実施形態では、溶着ジョイント１２における溶着部１８を燃料タンク１０に対して溶着する際、先ず外層材３８の溶着端面３８Ａが燃料タンク１０に対して溶着され、その後において内層材３６の溶着端面３６Ａが燃料タンク１０に溶着されることから、内層材３６の溶着端面３６Ａで溶融した一部内層材３６が、外層材３８の燃料タンク１０との溶着端面３８Ａ側に流れ込んでその溶着を阻害するといった心配が無く、溶着部１８を高強度で燃料タンク１０に対して溶着し、溶着強度の信頼性を高めることができる。
またＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材３８は、ＥＶＯＨを含んだ内層材３６よりも耐水性に優れているため、溶着部１８に水がかかったり或いは場合によって溶着部１８が水に浸漬した場合であっても、溶着強度を高く保持できる利点も得られる。

本実施形態では、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局在した状態となってしまう。

例えば図５（ロ）に模式的に表しているように、ＥＶＯＨが大きな塊ＡとなってＢのＨＤＰＥのマトリックス中に偏在した状態となってしまう。
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Ａとなって互いに離れてＢのＨＤＰＥのマトリックス中に局在しているため、燃料ガスは容易にそれらＥＶＯＨの塊Ａの間を通って外部へと抜けてしまう。

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Ａ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。

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（溶着部１８における溶着性）と耐燃料透過性（バリア性）がともに実現される。

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。

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。

ここで上記の変成基、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。

また、上記配合に相溶化材を含まないので、耐燃料透過性に優れる。但し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。

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が、特に変性ＨＤＰＥを海、ＥＶＯＨを島とする海島構造とする場合において、ＥＶＯＨの存在形態を図５（イ）に示すように形状が扁平で且つ同方向に配向した島ａ-１としても良く、この場合にはＥＶＯＨの島が球形である場合に比べて耐燃料透過性を向上させることができる。

尚、上記実施形態では溶着部１８とともに筒状部１６の下半部を内層材３６と外層材３８との積層構造となしているが、本発明では溶着部１８だけを内層材３６と外層材３８との積層構造となしておくことも可能である。
このようになした場合においても、溶着部１８における内層材３６の水分吸収による耐燃料透過性の強度低下を、これを外側から被覆する外層材３８によって良好に防止できる効果が得られる。

図６は本発明の他の実施形態を示している。
この例は、外層材３８の溶着端面３８Ａの外端から内層材３６の溶着端面３６Ａの内端に向かうにつれて、燃料タンク１０までの距離が漸次増大するように各溶着端面３８Ａ，３６Ａを傾斜面４０となした例である。
尚傾斜面４０に代えて、溶着端面３８Ａの外端から溶着端面３６Ａの内端に向かうにつれて燃料タンク１０までの距離が漸次増大する湾曲面となしておいても良い。
尚この実施形態においても、溶着端面３８Ａの外端と溶着端面３６Ａの内端との寸法差ｔは上記実施形態と同様に溶着代よりも小寸法に設定しておく。

本実施形態では、溶着部１８の溶着に際し、先ず外層材３８の溶着端面３８Ａが溶着し、次いで内層材３６の溶着端面３６Ａが溶着するため、更には溶融した一部外層材３８及び内層材３６が溶着端面３８Ａの外端から溶着端面３６Ａの内端の方に向かって流れるため、内層材３６の溶着端面３６Ａで溶融した一部内層材３６が外層材３８と燃料タンク１０との溶着を阻害する恐れが無く、溶着部１８の強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

図７は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、外層材３８の溶着端面３８Ａの内層材３６側の部位及び内層材３６の溶着端面３６Ａの外層材３８側の部位のそれぞれに、開口部３２周りに環状をなす断面円弧形状の凹溝部４６，４４を設け、それらにて外層材３８の溶着端面３８Ａから内層材３６の溶着端面３６Ａにまたがる断面半円形状の凹溝部４２を構成した例である。

本実施形態では、溶着に際し溶着端面３６Ａで一部内層材３６が溶融しても、溶融した内層材３６がその凹溝部４２に流れ込んでそこで堰き止められ、外層材３８の溶着端面３８Ａ側まで流れ込むのが阻止されるため、上記と同様に溶着部１８の強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

尚この実施形態では、溶着端面３８Ａ及び３６Ａの何れにも凹溝部４６，４４を設けているが、場合によって何れか一方のみ設けておくことも可能である。
またその凹溝部４６，４４の断面形状は上例以外にも他の様々な形状となすことができる。
図８はその一具体例を示したもので、ここでは内層材３６の溶着端面３６Ａの外層材３８側の部位に、断面四角形状の凹溝部４４を設けている。

図９は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、外層材３８の溶着端面３８Ａの内層材３６側の部位に、燃料タンク１０側に突出する開口部３２周りの環状突起４８を設けた例である。

本実施形態では、溶着部１８の溶着に際し、部分的に突出した環状突起４８が先ず燃料タンク１０に溶着して、溶融した一部内層材３６が外層材３８側に流入するのを阻止するため、上記と同様に溶着部１８の溶着強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

図１０は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、内層材３６の溶着端面３６Ａより上側の部位に、内層材３６の内面から外層材３８の側に径方向に凹陥する形態の、開口部３２周りの環状の切欠部５０を設けた例である。

本実施形態では、上記環状の切欠部５０によって内層材３６の溶着端面３６Ａの上部の強度が低下せしめられており、従って内層材３６の溶着端面３６Ａを燃料タンク１０に対して加熱溶融後に押し付けたとき、内層材３６がその切欠部５０を埋める方向に変形して、一部溶融した内層材３６が外層材３８の側に流れ込むのを防止でき、溶着部１８の溶着強度を高強度となすことができ、溶着強度の信頼性を高めることができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態である溶着ジョイントを燃料タンクへの溶着状態で示す断面図である。同実施形態の溶着ジョイントを溶着前の状態で示す斜視図である。同実施形態の溶着ジョイントを溶着前の状態で示す断面図である。図３の要部拡大図である。同実施形態で用いる樹脂アロイ材のＥＶＯＨの存在形態の一例を比較例とともに示した模式図である。本発明の他の実施形態の図である。本発明の更に他の実施形態の図である。本発明の更に他の実施形態の図である。本発明の更に他の実施形態の図である。本発明の更に他の実施形態の図である。樹脂チューブの燃料タンクに対する従来の接続方式を示す説明図である。図１１の接続構造を各部材に分解して示す図である。従来公知の溶着ジョイントの構成例を示す図である。先願に係る溶着ジョイントを比較例として示した比較例図である。

符号の説明

１０燃料タンク
１２溶着ジョイント
１４チューブ
１６筒状部
１８溶着部
３２開口部
３６内層材
３６Ａ溶着端面
３８外層材
３８Ａ溶着端面
４０傾斜面
４２，４４，４６凹溝部
４８環状突起
５０切欠部

Claims

配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって
少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面を該内層材の溶着端面よりも前記燃料タンク側に突出させて、それら溶着端面の間に段差を生ぜしめてあることを特徴とする燃料タンクの溶着ジョイント。
配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって
少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面と該内層材の溶着端面とを、該外層材の溶着端面の外端から該内層材の溶着端面の内端に向かうにつれて前記燃料タンクまでの距離が漸次増大する傾斜ないし湾曲面となしてあることを特徴とする燃料タンクの溶着ジョイント。
配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって
少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面の該内層材側の部位及び該内層材の溶着端面の該外層材側の部位の何れか一方又は両方に前記開口部周りの環状の凹溝部を設けてあることを特徴とする燃料タンクの溶着ジョイント。
配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって
少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該外層材の溶着端面の該内層材側の部位に、前記燃料タンク側に突出する前記開口部周りの環状突起が設けてあることを特徴とする燃料タンクの溶着ジョイント。
配管用のチューブまたはコネクタの接続部としての筒状部とその基端部の環状の溶着部とを有し、該溶着部において樹脂製の燃料タンクの開口部の周縁部に熱溶着されて一体化される溶着ジョイントであって
少なくとも前記溶着部を、ＥＶＯＨの水酸基に対して親和性の高い官能基を導入して成る変性ＨＤＰＥを単独で若しくはＨＤＰＥとともに該ＥＶＯＨとアロイ化して成る樹脂アロイ材を用いた内層材と、該燃料タンクに対して溶着性の高いＨＤＰＥ樹脂又は／及び変性ＨＤＰＥ樹脂を用いた外層材との積層構造となして、該内層材及び外層材の何れをも各溶着端面で前記燃料タンクに対して熱溶着するようになすとともに、熱溶着前において該内層材に且つその溶着端面より上側の部位に、該内層材の内面から前記外層材の側に径方向に凹陥する形態の前記開口部周りの環状の切欠部が設けてあることを特徴とする燃料タンクの溶着ジョイント。