JP5163610B2

JP5163610B2 - 燃料タンク用ユニット

Info

Publication number: JP5163610B2
Application number: JP2009177987A
Authority: JP
Inventors: 秀幸都築; 夏司三浦
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: US20110024588A1; JP2011031676A; US8424819B2

Description

本発明は、燃料タンク内に収納され、支持体に燃料遮断弁を装着した燃料タンク用ユニットに関する。

従来、この種の燃料タンク用ユニットとして、燃料遮断弁を支持体に装着するのに、ネジ止めや溶着などを利用して組み付けている構成が知られている（特許文献１）。しかし、従来技術のように、燃料遮断弁を支持体へ組付する構成では、ネジによる部品点数が増加したり、組付や溶着などの面倒な作業が必要になるという問題があった。

特開平１−３０１２２７号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、支持体に燃料遮断弁などのタンク用部品を容易かつ堅固に組み付けることができる燃料タンク用ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
適用例１は、燃料タンク内に収容され樹脂材料から形成された支持体と、該支持体に固定され樹脂材料からケーシングを形成したタンク用部品と、該タンク用部品を上記支持体に固定する固定機構とを備えた燃料タンク用ユニットであって、
上記固定機構は、上記支持体に形成された第１支持側係合部および第２支持側係合部と、上記ケーシングに形成され上記第１支持側係合部に係合する第１部品側係合部および上記第２支持側係合部に係合する第２部品側係合部と、を備え、
上記第１支持側係合部と第１部品側係合部とは、少なくとも一方が爪の機構で係合するように形成され、その爪のかかり代を第１爪係合量とし、上記第２支持側係合部と上記第２部品側係合部とは、少なくとも一方が爪の機構で係合するように構成され、その爪のかかり代を第２爪係合量とすると、上記支持体および上記ケーシングが燃料膨潤する前にて第１爪係合量が第２爪係合量より大きく、燃料膨潤した後にて第２爪係合量が第１爪係合量より大きくなるように上記固定機構の各々の係合部を設定したこと、を特徴とする。

適用例１に記載の燃料タンク用ユニットは、支持体にタンク用部品を固定機構を介して固定された状態にて燃料タンク内に収納される。固定機構は、支持体に形成した第１および第２支持側係合部と、タンク用部品に形成した第１および第２部品側係合部とを備え、これらがワンタッチで係合する構成であるから、簡単に取り付けることができ、ネジなどの部品が不要であり、部品点数も少ない。

タンク用部品を支持体に取り付けるには、第１部品側係合部を第１支持側係合部に、第２支持側係合部を第２部品側係合部にそれぞれ係合することにより行なわれ、それらのかかり代は、第１爪係合量、第２爪係合量である。固定機構は、それらの係合部の位置における燃料膨潤を考慮して形成されている。すなわち、燃料膨潤前にて、それらの係合部のかかり代である第１爪係合量が第２爪係合量より大きく、燃料膨潤後にて第２爪係合量が第１爪係合量より大きくなるように設定しており、その爪係合量は爪が異なっているが、ほぼ同じ値になっている。したがって、燃料遮断弁の取付時である燃料膨潤前には、一方の第１部品側係合部が第１支持側係合部と主に係合して、燃料膨潤後に、その爪係合量が減少しても、他方の第２部品側係合部が第２支持側係合部との爪係合量が増加するため、燃料膨潤に関係なく、係合力を維持できる。しかも、単一の爪で構成した場合には、爪係合量を小さく設定すると、組付時に燃料遮断弁にガタツキを生じ易く、一方、爪係合量を大きく設定すると、燃料膨潤により爪が変形して損傷しやすい。しかし、本実施例では、１つの爪で相反する爪係合量の設定を行なう必要がなく、２つの爪で役割を分担しているから、爪係合量の設定も容易であり、生産性を向上させることができる。

［適用例２］
適用例２の支持体は、タンク用部品より燃料膨潤率が大きい樹脂材料から形成されている構成である。なお、燃料膨潤率が同じ樹脂材料であっても、部材の肉厚や配置などにより、爪の位置が異なる箇所における燃料膨潤量が異なる場合にも、適用することができる。

［適用例３］
適用例３のタンク用部品は、上記燃料タンク内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁であり、該燃料遮断弁は、弁室を形成するケーシングと、上記弁室内に収納され燃料液位に応じて昇降するフロート機構とを備え、上記第１部品側係合部および第２部品側係合部は、上記ケーシングの外壁から突出しかつ爪のかかり代となる部位を、互いに向き合う方向、または上記向き合う方向と逆方向に配置し、上記第１支持側係合部および第２支持側係合部は、上記爪に係合する透孔である構成である。

［適用例４］
適用例４は、上記ケーシングは、上記フロート機構を支持する円板の底蓋を備え、上記第１部品側係合部および上記第２部品側係合部は、上記底蓋の下面に、該底蓋の半径方向の異なる位置に対向して配置されている構成である。

本発明の一実施例にかかる燃料遮断弁を燃料タンク用ユニットに装着した自動車の燃料タンクを示す断面図である。燃料タンク用ユニットのうち支持構造を示す斜視図である。収納部に収納された燃料遮断弁を示す断面図である。燃料遮断弁を分解した断面図である。燃料タンク用ユニットの固定機構の付近の断面図である。燃料タンク用ユニットの固定機構の作用を説明する説明図である。他の実施例にかかる燃料タンク用ユニットを示す断面図である。

（１）燃料タンク用ユニットの取付構造の概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる燃料遮断弁を燃料タンク用ユニットに装着した自動車の燃料タンクＦＴを示す断面図である。燃料タンクＦＴは、複数の樹脂材料を積層して形成されており、周知の方法、つまり円筒状のパリソンを金型に押し出すことにより製造されている。燃料タンクＦＴ内には、支持体１０および燃料遮断弁２０，２０Ａが配置されている。支持体１０は、燃料遮断弁２０，２０Ａをそれぞれ装着するとともに、燃料タンクの支持構造を高めたり、燃料の波を低減したりする部材である。燃料遮断弁２０，２０Ａは、いわゆるインタンク式であり、車両の傾倒時や車両の急旋回時などに燃料タンクＦＴ内の燃料が上昇したときに、外部への燃料の流出を規制する弁であり、燃料タンクＦＴ内に複数個（図示では２個）配置されている。燃料遮断弁２０の一方は、チューブＴ１を介してキャニスタＣＳに直接接続され、他方の燃料遮断弁２０Ａは、チューブＴ２、および燃料遮断弁２０を介してキャニスタＣＳに接続されている。したがって、燃料遮断弁２０は、キャニスタＣＳと他の燃料遮断弁２０Ａとに接続される２ポートをもっており、１ポートだけをもっている燃料遮断弁２０Ａの構成と僅かに異なっている。

（２）支持体１０の構成
支持体１０は、２本の支持構造１１Ａ，１１Ｂと、支持構造１１Ａ，１１Ｂを連結する連結部材１２とで構成されている。支持構造１１Ａ，１１Ｂは、燃料遮断弁２０，２０Ａをそれぞれ装着したほぼ同じ構造である。図２は燃料タンク用ユニットのうち支持構造１１Ａを示す斜視図である。支持構造１１Ａは、燃料タンクの下壁に溶着されたダンパ部１３と、ダンパ部１３の上部に形成された支柱１４と、支柱１４の上部に形成され燃料遮断弁２０を収納する収納部１５とを備えている。ダンパ部１３は、燃料タンクの膨張収縮を吸収するとともに燃料タンクの振動が燃料遮断弁２０に伝達されるのを緩和している。

図３は収納部１５に収納された燃料遮断弁２０を示す断面図である。収納部１５は、燃料遮断弁２０を固定するとともに燃料遮断弁２０の周囲を覆うことで、燃料の波が燃料遮断弁２０に及ぶことを防ぐための筒状の部材であり、取付板１５ａと、取付板１５ａの外周部から上方に円筒状に突設された側壁１５ｂとを備えており、上開口１５ｃで上方に開放され、側壁１５ｂに形成された側開口１５ｄで側方を開放している。

（３）燃料遮断弁２０の構成
図４は燃料遮断弁２０を分解した断面図である。図４において、燃料遮断弁２０は、ケーシング２２と、フロート機構３０と、スプリング３４とを主要な構成として備えている。ケーシング２２は、筒状のケーシング本体２３と、ケーシング本体２３の上部に取り付けられケーシング本体２３の上方に上室２４Ｓを形成する上蓋２４と、ケーシング本体２３の下部に装着された底蓋２８とを備えており、ケーシング本体２３と底蓋２８とにより弁室２２Ｓを形成している。ケーシング本体２３の上壁２３ａの中央部には、接続通路２３ｂが形成され、側壁２３ｃには、通気孔２３ｄが形成されている。また、ケーシング２２の側部には、連通室２５Ｓが形成されている。連通室２５Ｓは、ケーシング本体２３の側部から形成された通路形成壁２５により、弁室２２Ｓの側方に配置されている。連通室２５Ｓは、上方に開放し、上蓋２４と通路形成壁２５とにより区画されている。

通路形成壁２５の側部には、第１管体部２６が斜め下方に向けて突設されている。第１管体部２６内には、管通路２６ａが形成されており、管通路２６ａの一端側が、連通室２５Ｓ、上室２４Ｓ、接続通路２３ｂ、弁室２２Ｓを介して、燃料タンクＦＴ内に接続され、他端側がチューブＴ１（図１）を介してキャニスタ側に接続されている。また、第１管体部２６の下方には、第１管体部２６と平行に管通路２７ａを有する第１管体部２６が突設されている。第２管体部２７は、第１管体部２６とケーシング２２の周方向で同じ位置であり、かつ上下方向に並列状態で配置されており、燃料タンク内に設置される他の燃料遮断弁２０ＡにチューブＴ２を介して接続されている。

底蓋２８は、円板状の底蓋本体２８ａと、底蓋本体２８ａに形成された連通孔２８ｂと、底蓋本体２８ａの上面に形成されたスプリング支持部２８ｃと、本体側係合部２８ｄとを備えている。本体側係合部２８ｄは、上方に向けて３箇所（図では１カ所示す）突設された爪であり、ケーシング本体２３の側壁２３ｃに形成された段部である弁側被係合部２３ｅに係合することで底蓋２８をケーシング本体２３に組み付けるように形成されている。

図５は支持体１０の取付板１５ａに取り付けられる底蓋２８の付近を示す断面図である。底蓋２８は、固定機構により取付板１５ａに取り付けられている。固定機構は、取付板１５ａに形成された透孔である第１支持側係合部１５ｅおよび第２支持側係合部１５ｆと、底蓋２８に形成され、爪からそれぞれ形成された第１支持側係合部１５ｅに係合する第１部品側係合部２８ｅおよび第２支持側係合部１５ｆに係合する第２部品側係合部２８ｆとを備えている。第１支持側係合部１５ｅと第１部品側係合部２８ｅとは、その爪のかかり代を第１爪係合量Ｌａとしている。また、第２支持側係合部１５ｆと第２部品側係合部２８ｆとは、その爪のかかり代を第２爪係合量Ｌｂとしている。

フロート機構３０は、弁室２２Ｓに収納されるフロート本体３１を備え、その上部に、ほぼ円錐形状の弁部３２が突設されている。弁部３２は、フロート本体３１の昇降により接続通路２３ｂを開閉するように構成されている。スプリング３４は、底蓋２８のスプリング支持部２８ｃで支持され、フロート機構３０を上方に付勢している。

燃料遮断弁２０の構成により、図３に示すように、燃料タンク内の燃料液位の上昇につれて燃料タンク内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、ケーシング２２の通気孔２３ｄおよび底蓋２８の連通孔２８ｂ、弁室２２Ｓ、接続通路２３ｂ、管通路２６ａを通じ、さらにチューブＴ１を通じてキャニスタ側へ逃がされる。そして、車両の傾斜や揺動等により、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が所定の液位に達すると、燃料は、底蓋２８の連通孔２８ｂを通じて弁室２２Ｓに流入する。これにより、フロート機構３０に浮力が生じて上昇し、フロート機構３０の弁部３２が接続通路２３ｂを閉塞するから燃料がキャニスタ側へ流出しない。

（４）燃料遮断弁２０と支持体１０との取付構造
燃料遮断弁２０は、その各部品を組み付けた後に支持体１０に固定する。すなわち、ケーシング本体２３の上部に上蓋２４を溶着し、さらに、フロート機構３０およびスプリング３４を収納した後に、底蓋２８の本体側係合部２８ｄを弁側被係合部２３ｅに係合することで、底蓋２８をケーシング本体２３に組み付ける。そして、組み付けられた燃料遮断弁２０は、図５に示すように、底蓋２８の第１部品側係合部２８ｅを支持体１０の取付板１５ａの第１支持側係合部１５ｅに、第２部品側係合部２８ｆを第２支持側係合部１５ｆにそれぞれ係合することで収納部１５に固定される。そして、支持体１０に燃料遮断弁２０Ａも同様に設置した後に、燃料遮断弁２０の第１および第２管体部２６，２７にチューブＴ１、チューブＴ２を接続し、これをブロー成形の際に、パリソン内に配置して、型締めすることによりパリソンと支持体１０の上下端とが溶着される。

（５）実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
（５）−１燃料遮断弁２０を支持体１０に固定するための手段として、底蓋２８に、第１部品側係合部２８ｅおよび第２部品側係合部２８ｆを一体に形成することにより、つまり、底蓋２８に、ケーシング本体２３側に係合する係合手段だけでなく、収納部１５側に係合する係合手段も設けることにより、第１部品側係合部２８ｅおよび第２部品側係合部２８ｆを収納部１５の第１支持側係合部１５ｅ、第２支持側係合部１５ｆに係合すれば、燃料遮断弁２０を収納部１５にワンタッチで、簡単に取り付けることができる。しかも、収納部１５と燃料遮断弁２０との固定に、ネジなどの部品が不要であり、部品点数も少ない。

（５）−２図５に示すように、燃料遮断弁２０の底蓋２８は、支持体１０の取付板１５ａに、第１部品側係合部２８ｅを第１支持側係合部１５ｅに、第２支持側係合部１５ｆを第２部品側係合部２８ｆにそれぞれ係合することにより、取り付けられ、それらのかかり代は、第１爪係合量Ｌａ、第２爪係合量Ｌｂである。取付板１５ａは、ポリエチレンから形成され、底蓋２８は、ポリエチレンより燃料膨潤率の小さいポリアセタールから形成されている。このような燃料膨潤率の違いを考慮して、固定機構は、以下のように構成されている。

図６（Ｂ）は取付板１５ａおよび燃料遮断弁２０が燃料膨潤する前の固定機構の状態を示し、図６（Ｃ）は取付板１５ａおよび燃料遮断弁２０が燃料膨潤した後の固定機構の状態を示している。第１部品側係合部２８ｅの第１爪係合量Ｌａは、燃料膨潤前にてＬａ１、燃料膨潤後にてＬａ２であり、第２部品側係合部２８ｆの第２爪係合量Ｌｂは、燃料膨潤前にてＬｂ１、燃料膨潤後にてＬｂ２である。そして、これらの爪係合量の関係は、Ｌａ１＞Ｌａ２、Ｌｂ１＜Ｌｂ２であり、Ｌａ１がＬｂ２にほぼ同じ量になるようになっている。つまり、燃料膨潤前にて第１爪係合量Ｌａが第２爪係合量Ｌｂより大きく、燃料膨潤後にて第２爪係合量Ｌｂが第１爪係合量Ｌａより大きくなるように設定しており、その爪係合量は爪が異なっているが、ほぼ同じ値になっている。したがって、燃料遮断弁２０の取付時である燃料膨潤前には、一方の第１部品側係合部２８ｅが第１支持側係合部１５ｅと主に係合して、燃料膨潤後に、その爪係合量がＬａ１からＬａ２へ減少しても、他方の第２部品側係合部２８ｆが第２支持側係合部１５ｆとの爪係合量が増加するため、燃料膨潤に関係なく、係合力を維持できる。しかも、単一の爪で構成した場合には、爪係合量を小さく設定すると、組付時に燃料遮断弁２０にガタツキを生じ易く、一方、爪係合量を大きく設定すると、燃料膨潤により爪が変形して損傷しやすい。しかし、本実施例では、１つの爪で相反する爪係合量の設定を行なう必要がなく、２つの爪で役割を分担しているから、爪係合量の設定も容易であり、生産性を向上させることができる。

（６）他の実施例
この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（６）−１図７は他の実施例にかかる燃料タンク用ユニットを示す断面図である。本実施例は、ケーシング２２Ｂの底蓋２８Ｂに形成した固定機構の爪の向きに特徴を有する。すなわち、底蓋２８Ｂの下面には、爪である第１部品側係合部２８Ｂｅおよび第２部品側係合部２８Ｂｆが孔である第１支持側係合部１５ｅおよび第２支持側係合部１５ｆに係合可能にそれぞれ形成され、その爪のかかり代となる部位は、向き合う方向と逆方向に配置している。本実施例により、図７（Ａ）の燃料膨潤前には、第１部品側係合部２８Ｂｅが大きな第１爪係合量Ｌａとなり、図７（Ｂ）の燃料膨潤後には、第２部品側係合部２８Ｂｆが大きな第２爪係合量Ｌｂとなり、よって燃料膨潤の前後で確実に燃料遮断弁を取付板１５Ｂａに固定することができる。

（６）−２上記実施例では、タンク用部品として、燃料遮断弁について説明したが、これに限らず、燃料タンク内に収納される部品、例えば、ポンプなどにも適用することができる。

（６）−３上記実施例では、燃料膨潤率の異なる樹脂材料に適用したが、これに限らず、同一の樹脂材料であっても、燃料膨潤量の異なる位置に形成した固定機構の爪に適用してもよい。

１０…支持体
１１Ａ，１１Ｂ…支持構造
１２…連結部材
１３…ダンパ部
１４…支柱
１５…収納部
１５Ｂａ…取付板
１５ａ…取付板
１５ｂ…側壁
１５ｃ…上開口
１５ｄ…側開口
１５ｅ…第１支持側係合部
１５ｆ…第２支持側係合部
２０，２０Ａ…燃料遮断弁
２２…ケーシング
２２Ｂ…ケーシング
２２Ｓ…弁室
２３…ケーシング本体
２３ａ…上壁
２３ｂ…接続通路
２３ｃ…側壁
２３ｄ…通気孔
２３ｅ…弁側被係合部
２４…上蓋
２４Ｓ…上室
２５…通路形成壁
２５Ｓ…連通室
２６，２７…第１および第２管体部
２６ａ…管通路
２７ａ…管通路
２８…底蓋
２８Ｂ…底蓋
２８Ｂｅ…第１部品側係合部
２８Ｂｆ…第２部品側係合部
２８ａ…底蓋本体
２８ｂ…連通孔
２８ｃ…スプリング支持部
２８ｄ…本体側係合部
２８ｅ，２８ｆ…第１および第２固定用係合部
３０…フロート機構
３１…フロート本体
３２…弁部
３４…スプリング
Ｔ１…チューブ
Ｔ２…チューブ
ＣＳ…キャニスタ
ＦＴ…燃料タンク

Claims

燃料タンク（ＦＴ）内に収容され樹脂材料から形成された支持体（１０）と、該支持体（１０）に固定され樹脂材料からケーシングを形成したタンク用部品と、該タンク用部品を上記支持体（１０）に固定する固定機構とを備えた燃料タンク用ユニットであって、
上記固定機構は、上記支持体（１０）に形成された第１支持側係合部（１５ｅ）および第２支持側係合部（１５ｆ）と、上記ケーシングに形成され上記第１支持側係合部（１５ｅ）に係合する第１部品側係合部（２８ｅ）および上記第２支持側係合部（１５ｆ）に係合する第２部品側係合部（２８ｆ）と、を備え、
上記第１支持側係合部（１５ｅ）と第１部品側係合部（２８ｅ）とは、少なくとも一方が爪の機構で係合するように形成され、その爪のかかり代を第１爪係合量とし、上記第２支持側係合部（１５ｆ）と上記第２部品側係合部（２８ｆ）とは、少なくとも一方が爪の機構で係合するように構成され、その爪のかかり代を第２爪係合量とすると、上記支持体（１０）および上記ケーシングが燃料膨潤する前にて第１爪係合量が第２爪係合量より大きく、燃料膨潤した後にて第２爪係合量が第１爪係合量より大きくなるように上記固定機構の各々の係合部を設定したこと、
を特徴とする燃料タンク用ユニット。
請求項１に記載の燃料タンク用ユニットにおいて、
上記支持体（１０）は、上記タンク用部品より燃料膨潤率が大きい樹脂材料から形成されている燃料タンク用ユニット。
請求項１または請求項２に記載の燃料タンク用ユニットにおいて、
上記タンク用部品は、上記燃料タンク（ＦＴ）内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁であり、該燃料遮断弁（２０）は、弁室（２２Ｓ）を形成するケーシング（２２）と、上記弁室（２２Ｓ）内に収納され燃料液位に応じて昇降するフロート機構（３０）とを備え、
上記第１部品側係合部（２８ｅ）および第２部品側係合部（２８ｆ）は、上記ケーシング（２２）の外壁から突出しかつ爪のかかり代となる部位を、互いに向き合う方向、または上記向き合う方向と逆方向に配置し、
上記第１支持側係合部（１５ｅ）および第２支持側係合部（１５ｆ）は、上記爪に係合する透孔である、燃料タンク用ユニット。
請求項３に記載の燃料タンク用ユニットにおいて、
上記ケーシング（２２）は、上記フロート機構（３０）を支持する円板の底蓋（２８）を備え、
上記第１部品側係合部（２８ｅ）および上記第２部品側係合部（２８ｆ）は、上記底蓋（２８）の下面に、該底蓋（２８）の半径方向の異なる位置に対向して配置されている燃料タンク用ユニット。