JP2006027367A - 金属製燃料タンク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 貫通孔近傍の外壁部と付属部品との間から燃料が漏れる量を少なくすることができ、しかも安価に製造することができる金属製燃料タンクを提供する。
【解決手段】 タンク本体１の外壁部１１には、貫通孔１２を中心として同心円状をなす第１、第２凸部１３，１４を形成する。第１、第２凸部１３，１４間に凹部１５を形成する。この凹部１５には、流動性を有し、かつ燃料に対する透過阻止性に優れたバリア性樹脂を充填する。充填後、ニップル２のフランジ部２２を第１、第２凸部１３，１４の各頂部に押し付けて固定し、バリア性樹脂を凹部１５内に封じ込める。バリア性樹脂は固化して透過阻止部材５となる。この透過阻止部材５は、貫通孔１２を通った燃料が外壁部１１とフランジ部２２との間を通って外部に漏れ出るのを阻止する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、タンク本体が金属製である金属製燃料タンク及びその製造方法に関する。

一般に、金属製燃料タンクは、金属製外壁部を有するタンク本体と、このタンク本体の外壁部に取り付けられたニップル等の付属部品とを有している。タンク本体の外壁部には、これを貫通する貫通孔が形成されている。一方、付属部品は、貫通孔より大径のフランジ部を有しており、このフランジ部を外壁部の貫通孔の周囲の外面に環状に当接させた状態で外壁部に取り付けられている。

ところで、このような金属製燃料タンクにおいては、タンク本体内に収容された燃料の気体が貫通孔からタンク本体とフランジ部との間を通って外部に漏れ出るおそれがある。そこで、外壁部とフランジ部との間に環状をなすゴム製のパッキンを介在させ、それによって燃料の漏れを防止している。

ゴム製のパッキンは、燃料の気体に対する透過阻止性が低い。このため、従来の金属製燃料タンクにおいては、付属部品と貫通孔近傍の外壁部との間から比較的多くの燃料が漏れてしまうという問題があった。

なお、このような問題を解決するために、パッキンの外径を大きくしたり、あるいはフッ素ゴムからなるパッキンを用いることが考えられるが、前者の場合にはパッキンの大径化に伴ってフランジ部も大径にしなければならないという問題がある。後者の場合には、フッ素ゴムが高価であるため、燃料タンクの製造費が高騰するという問題がある。

上記の問題を解決するために、この発明は、貫通孔が形成された金属製の外壁部を有するタンク本体と、上記貫通孔より大きい当接部を有し、この当接部が上記貫通孔を囲むように上記外壁部の外面に環状に当接した状態で上記タンク本体に取り付けられる付属部品とを備えた金属製燃料タンクにおいて、上記外壁部と上記当接部との当接面の少なくとも一方に上記貫通孔を囲む環状の凹部を形成し、この凹部に燃料に対する透過阻止性に優れた流動性を有するバリア製樹脂を充填して固化させ、このバリア性樹脂を上記外壁部と上記当接部との当接面に接触させたことを特徴としている。
この場合、上記外壁部と上記当接部との当接面の少なくとも一方に上記貫通孔を囲む環状の凸部を上記貫通孔の径方向へ互いに離間させて二つ形成し、この二つの凸部間に上記凹部を形成し、他方の当接面を上記二つの凸部の頂部に当接させることが望ましい。その場合には、上記二つの凸部の頂部が凸曲面によって構成されていることが望ましい。あるいは、上記二つの凸部の頂部が平面によって構成され、上記凸部の頂部と側部との交差部がそれらに接する凸曲面によって構成されていることが望ましい。
また、上記外壁部と上記当接部との当接面の少なくとも一方に上記貫通孔を囲む環状の凸部を上記貫通孔の径方向へ互いに離間させて三つ以上形成し、上記貫通孔の径方向において互いに隣接する二つの凸部間に上記凹部をそれぞれ形成し、一の凹部に上記バリア性樹脂を充填し、このバリア性樹脂が充填された凹部より内側の凹部にＯリング等のシール部材を装着し、他方の当接面を各凸部の頂部に当接させることが望ましい。その場合には、上記バリア性樹脂が充填された凹部に隣接する二つの凸部の頂部が滑らかな凸曲面によって構成されていることが望ましい。あるいは、上記二つの凸部の頂部が平面によって構成され、上記凸部の頂部と側部との交差部がそれらに接する凸曲面によって構成されていることが望ましい。
請求項３又は４に記載の金属製燃料タンクを製造するに際しては、流動性を有する上記バリア性樹脂を上記凹部にその容量を越えて充填し、その後上記外壁部と上記当接部とを当接させた状態で上記バリア性樹脂を固化させることによって製造することができる。
請求項６又は７に記載の金属製燃料タンクを製造するに際しては、流動性を有する上記バリア性樹脂を上記一の凹部にその容量を越えて充填するとともに、上記一の凹部より内側の凹部に上記シール部材を装着し、その後上記外壁部と上記当接部とを当接させた状態で上記バリア性樹脂を固化させることによって製造することができる。

上記特徴構成を有するこの発明によれば、凹部内にバリア性樹脂が収容され、このバリア性樹脂がタンク本体の外面と付属部品の当接部とに接触しているから、それらの当接面間から燃料の液体及び気体が漏れるのを防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
図１は、この発明の第１実施の形態を示す。この実施の形態の金属製燃料タンクは、タンク本体１と、このタンク本体１に取り付けられるニップル（付属部品）２を備えている。

タンク本体１は、金属製の板材からなる外壁部１１を有している。外壁部１１には、その外面から内面まで延びる貫通孔１２が形成されている。貫通孔１２は、断面円形に形成されているが、四角形、その他の所望の形状にしてもよい。外壁部１１の貫通孔１２に臨む端部には、貫通孔１２に沿って環状に延びる第１凸部（凸部）１３が形成されている。外壁部１１の第１凸部１３から貫通孔１２の径方向外側に所定距離だけ離間した箇所には、第２凸部（凸部）１４が貫通孔１２の軸芯を中心として環状に形成されている。外壁部１１の第２凸部１４と第１凸部１３との間に位置する部分が凹部１５になっている。勿論、この凹部１５は、環状をなしており、貫通孔１２と同芯に形成されている。外壁部１１の外面には、複数の雄ねじ部材３が固定されている。各雄ねじ部材３は、貫通孔１２と同芯で、貫通孔１２より大径である円周上に周方向へ等間隔に配置されている。

ニップル２は、燃料に対する透過阻止性に優れたバリア性樹脂、又は燃料を全く透過させない金属等の無機材からなるものであり、円筒状をなす本体部２１と、この本体部２１の長手方向の中間部外周面に一体に設けられたフランジ部（当接部）２２とを有している。本体部２１は、貫通孔１２と同芯に、しかも貫通孔１２の内周面と環状の隙間をもって配置されている。フランジ部２２は、円板状をなしており、本体部２１と同芯に形成されている。フランジ部２２の外径は、雄ねじ部材３が配置された円周より大径になっており、フランジ部２２を貫通した雄ねじ部材３の先端部に雌ねじ部材４を螺合して締め付けることにより、フランジ部２２が第１、第２凸部１３，１４の頂部に突き当たっている。これによって、ニップル２が外壁部１１に固定されるとともに、凹部１５がフランジ部２２によって閉じられ、さらに貫通孔１２がニップル２によって遮蔽されている。

フランジ部２２によって閉じられた凹部１５の内部には、透過阻止部材５が充填されている。この透過阻止部材５は、燃料に対する透過阻止性に優れたバリア性樹脂によって構成されている。その中でも、凹部１５に充填する際には流動性を有し、所定の時間経過すると固化するという性質を有し、さらに接着性を有するというバリア性樹脂によって構成されている。そのようなバリア性樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、アクリル系樹脂がある。

上記構成の金属性燃料タンクを製造する場合には、タンク本体１の外壁部１１に第１、第２凸部１３，１４及び凹部１５を予め形成しておき、凹部１５に流動性を有する状態のバリア性樹脂を充填する。その後、雄ねじ部材３及び雌ねじ部材４によってフランジ部２２を第１、第２凸部１３，１４に押し付けてニップル２をタンク本体１に固定するとともに、凹部１５をフランジ部２２によって遮蔽する。その後、凹部１５内のバリア性樹脂が固化することによって透過阻止部材５が形成される。

このようにして製造された金属製燃料タンクにおいては、貫通孔１２の内周面と本体部２１の外周面との間を通った燃料が、フランジ部２２と外壁部１１との間を通って外部に漏れ出るのをバリア性樹脂からなる透過阻止部材５が阻止する。しかも、バリア性樹脂は、通常のゴム製のパッキンに比して燃料に対する透過阻止性が高いから、貫通孔１２の径方向における透過阻止部材５の寸法を小さくすることができる。それに応じてフランジ部２２を小径にすることができる。さらに、この実施の形態では、バリア性樹脂として接着性を有する樹脂を用いているので、透過阻止部材５は、外壁部１１及びフランジ部２２に接着する。したがって、燃料が外壁部１１と透過阻止部材５との間、及びフランジ部２２と透過阻止部材５との間を通って外部に漏れ出ることをも防止することができる。

図２は、この発明の第２実施の形態を示す。この実施の形態の金属製燃料タンクにおいては、外壁部１１に第１、第２、第３凸部１６，１７，１８が形成されている。第１、第２、第３凸部１６，１７，１８は、貫通孔１２を中心として同芯円状に、かつ貫通孔１２の径方向における内側から外側へ向かって順次配置されている。図３に示すように、第２、第３凸部１７，１８は、断面三角形状をなしており、その頂部は円弧面等の滑らかな凸曲面によって構成されている。第１凸部１６の頂部は、貫通孔１２の軸芯方向における高さが第２、第３凸部１８の頂部と同一高さである平面とされている。ただし、この平面とされた頂部と第１凸部１８の側面との交差部には、当該頂部及び側面に接する円弧面等の滑らかな凸曲面が形成されている。第１凸部１６の頂部も、第２、第３凸部１７，１８の頂部と同様に滑らかな凸曲面によって構成してもよい。逆に、第２、第３凸部１７，１８の頂部を平面とし、頂部と側面との交差部をそれらに接する滑らかな凸曲面によって構成してもよい。

第１凸部１６と第２凸部１７との間には、内側凹部（一の凹部より内側の凹部）１９が形成され、第２凸部１７と第３凸部１８との間には、外側凹部（一の凹部）２０が形成されている。内側凹部１９には、Ｏリング等からなるシール部材６が装着されている。外側凹部２０には、透過阻止部材５が充填されている。その他の構成は、上記図１に示す実施の形態と同様である。

図２に示す金属製燃料タンクを製造する場合には、内側凹部１９にシール部材６を装着するとともに、外側凹部２０に流動性を有するバリア性樹脂５′（図３参照）を充填する。この場合、バリア性樹脂５′は、図３に示すように、バリア性樹脂５′の粘性又は表面張力によってその液面の高さが第２、第３凸部１７，１８の頂部の高さを超えるよう、外側凹部２０の容積以上に充填する。その後、フランジ部２２を第１〜第３凸部１６〜１８の頂部に押し付ける。すると、図４に示すように、バリア性樹脂５′の一部が第２、第３凸部１７，１８から溢れ出し、それがフランジ部２２と第２、第３凸部１７，１８の頂部との間に薄い膜７となって介在する。この膜７は、仮に第２、第３凸部１７，１８の頂部が屈曲した状態になっていると、フランジ部２２が第２、第３凸部１７，１８の頂部に押し付けられたときに第２、第３凸部１７，１８の頂部によって分断されてしまうが、実際には第２、第３凸部１７，１８の頂部が円弧面等の滑らかな凸曲面によって構成されているので、フランジ部２２と第２、第３凸部１７，１８の頂部との間に介在し続ける。したがって、フランジ部２２は、第１凸部１６の頂部に対しては、膜７の厚さの分だけ離間し、第２、第３凸部１７，１８の各頂部に対しては直接に接触することなく、膜７を介して接触している。勿論、膜７は、透過阻止部材５に連続している。

上記のようにして製造された金属製燃料タンクによれば、図１に示す燃料タンクによる効果に加えてさらに次の効果が得られる。すなわち、フランジ部２２を外壁部１１に押し付ける際に外側凹部２０から溢れ出たバリア性樹脂５′は、内側凹部１９を越えてさらに内側へ向かうことがシール部材６によって阻止される。したがって、流動性を有するバリア性樹脂５′が貫通孔１２を通ってタンク本体１内に入り込むことを防止することができる。また、フランジ部２２と第２、第３凸部１７，１８の各頂部との間に、バリア性樹脂からなる膜７が介在するので、フランジ部２２と第２、第３凸部１７，１８の各頂部とが直接接触する場合に比して、タンク本体１が振動したときに発生する騒音を小さくすることができる。

なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、タンク本体１に取り付けられる付属部品としてニップル２が用いられているが、タンク本体１に取り付けられる付属部品としてはニップル２以外に、バルブセンサー、ポンプモジュール等がある。
また、上記の実施の形態においては、ニップル２に円板状をなすフランジ部２２を形成し、このフランジ部２２の一端面を外壁部１１（の第１、第２凸部１３，１４又は第１、第２、第３凸部１６，１７，１８）に突き当てているが、他の付属部品の場合には付属部品全体を貫通孔１２の内径より大きくし、その貫通孔１２の内径より大きい一端面を外壁部１１に押し付けるようにしてもよい。
さらに、上記の実施の形態においては、凹部１５；１９，２０を外壁部１１に形成しているが、フランジ部２２に形成してもよく、あるいは両者に形成してもよい。

この発明の一実施の形態を示す縦断面図である。 この発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。 図２に示す実施の形態において、フランジ部を外壁部に押し付ける直前の状態を示す要部の拡大断面図。 フランジ部を外壁部に押し付けたときにおける図３のＸ円部の拡大断面図である。

符号の説明

１ タンク本体
２ ニップル（付属部品）
５ 透過阻止部材
５′ バリア性樹脂
１１ 外壁部
１２ 貫通孔
２１ フランジ部（当接部）
１３ 第１凸部（凸部）
１４ 第２凸部（凸部）
１５ 凹部
１６ 第１凸部（凸部）
１７ 第２凸部（凸部）
１８ 第３凸部（凸部）
１９ 内側凹部（一の凹部より内側の凹部）
２０ 外側凹部（一の凹部）

Claims (9)

1. 貫通孔が形成された金属製の外壁部を有するタンク本体と、上記貫通孔より大きい当接部を有し、この当接部が上記貫通孔を囲むように上記外壁部の外面に環状に当接した状態で上記タンク本体に取り付けられる付属部品とを備えた金属製燃料タンクにおいて、
   上記外壁部と上記当接部との当接面の少なくとも一方に上記貫通孔を囲む環状の凹部を形成し、この凹部に燃料に対する透過阻止性に優れた流動性を有するバリア製樹脂を充填して固化させ、このバリア性樹脂を上記外壁部と上記当接部との当接面に接触させたことを特徴とする金属製燃料タンク。
2. 上記外壁部と上記当接部との当接面の少なくとも一方に上記貫通孔を囲む環状の凸部を上記貫通孔の径方向へ互いに離間させて二つ形成し、この二つの凸部間に上記凹部を形成し、他方の当接面を上記二つの凸部の頂部に当接させたことを特徴とする請求項１に記載の金属製燃料タンク。
3. 上記二つの凸部の頂部が凸曲面によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の金属製燃料タンク。
4. 上記二つの凸部の頂部が平面によって構成され、上記凸部の頂部と側部との交差部がそれらに接する凸曲面によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の金属製燃料タンク。
5. 上記外壁部と上記当接部との当接面の少なくとも一方に上記貫通孔を囲む環状の凸部を上記貫通孔の径方向へ互いに離間させて三つ以上形成し、上記貫通孔の径方向において互いに隣接する二つの凸部間に上記凹部をそれぞれ形成し、一の凹部に上記バリア性樹脂を充填し、このバリア性樹脂が充填された凹部より内側の凹部にＯリング等のシール部材を装着し、他方の当接面を各凸部の頂部に当接させたことを特徴とする請求項１に記載の金属製燃料タンク。
6. 上記バリア性樹脂が充填された凹部に隣接する二つの凸部の頂部が凸曲面によって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の金属製燃料タンク。
7. 上記二つの凸部の頂部が平面によって構成され、上記凸部の頂部と側部との交差部がそれらに接する凸曲面によって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の金属製燃料タンク。
8. 請求項３又は４に記載の金属製燃料タンクを製造するに際し、流動性を有する上記バリア性樹脂を上記凹部にその容量を越えて充填し、その後上記外壁部と上記当接部とを当接させた状態で上記バリア性樹脂を固化させることを特徴とする金属製燃料タンクの製造方法。
9. 請求項６又は７に記載の金属製燃料タンクを製造するに際し、流動性を有する上記バリア性樹脂を上記一の凹部にその容量を越えて充填するとともに、上記一の凹部より内側の凹部に上記シール部材を装着し、その後上記外壁部と上記当接部とを当接させた状態で上記バリア性樹脂を固化させることを特徴とする金属製燃料タンクの製造方法。

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