説明

フューエルインレット

【課題】耐久性が高いフューエルインレットを提供すること。
【解決手段】燃料を燃料タンクに導くインレットパイプ2と、燃料を注入する際に前記燃料タンクから前記インレットパイプ2の先端側に空気を抜くブリーザチューブ4とを備えたフューエルインレット1であって、前記インレットパイプ2及び前記ブリーザチューブ4の材質がSUS443J1であり、カチオン電着塗装膜を備えることを特徴とするフューエルインレット1。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車等の燃料タンクにガソリン等の燃料を注入するために用いられるフューエルインレットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車等の燃料タンクにガソリン等の燃料を注入するためのフューエルインレットとして、例えば、図9に示すように、燃料を燃料タンクに導くインレットパイプ102と、インレットパイプ102の先端側に接続し、燃料を注入する際に燃料タンクから空気を抜くためのブリーザチューブ110とを備えたフューエルインレットが知られている。インレットパイプ102の先端には、拡径され、図示しないキャップを螺合するための螺旋溝104bが設けられた注入部104が形成される(特許文献1参照)。
【0003】
このようなフューエルインレットでは、防錆対策として、インレットパイプ102やブリーザチューブ110に亜鉛メッキが施された鋼管を使用し、更に、塗装を施していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−242779号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、耐久性(防錆性能を含む)等がより一層高いフューエルインレットが望まれている。本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、耐久性が高いフューエルインレットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のフューエルインレットは、燃料を燃料タンクに導くインレットパイプと、燃料を注入する際に前記燃料タンクから前記インレットパイプの先端側に空気を抜くブリーザチューブとを備えたフューエルインレットであって、前記インレットパイプ及び前記ブリーザチューブの材質がSUS443J1であり、カチオン電着塗装膜を備えることを特徴とする。
【0007】
本発明のフューエルインレットは、インレットパイプ及びブリーザチューブの材質がSUS443J1であり、カチオン電着塗装膜を備えることにより、耐久性(特に防錆性能)が顕著に高い。特に、本発明のフューエルインレットは、インレットパイプとブリーザチューブとの結合部(例えば溶接による結合部)においても、耐久性が高い。
【0008】
なお、本発明におけるSUS443J1とは、JIS G4305:2010またはJIS G4304:2010に規定されている「SUS 443J1」を意味する。
本発明のフューエルインレットにおいて、カチオン電着塗装膜は、SUS443J1から成る表面上に直接形成されていてもよいし、SUS443J1から成る表面上に他の層を設け、その層の上にカチオン電着塗装膜を形成してもよい。耐久性の点からは、カチオン電着塗装膜を、SUS443J1から成る表面上に直接形成することが好ましい。
【0009】
カチオン電着塗装膜は、フューエルインレットの全表面に設けられていてもよいし、一部に設けられていてもよい。耐久性の点からは、カチオン電着塗装膜を、フューエルインレットの全表面に設けることが好ましい。
【0010】
カチオン電着塗装に用いる塗料としては、例えば、アクリル塗料、アルキド塗料、ウレタン塗料、エポキシ塗料等が挙げられる。これらの塗料は、カチオン性の水溶液またはエマルジョンとして提供されることが好ましい。
【0011】
前記インレットパイプと前記ブリーザチューブとは、例えば、溶接により結合することができる。その溶接部は、カチオン電着塗装膜により被覆することが好ましい。こうすることにより、溶接部の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施形態におけるフューエルインレット1の正面図である。
【図2】本実施形態におけるフューエルインレット1のうち、平坦部8付近を表す説明図である。
【図3】本実施形態のフューエルインレット1を製造する工程を表す説明図である。
【図4】孔食試験の結果を表すグラフである。
【図5】孔食試験の結果を表すグラフである。
【図6】実施品についての板厚減少試験の結果を表す写真である。
【図7】比較例1についての板厚減少試験の結果を表す写真である。
【図8】比較例4についての板厚減少試験の結果を表す写真である。
【図9】従来のフューエルインレットの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施形態を説明する。
1.フューエルインレット1の構成及び作用
本実施形態におけるフューエルインレット1の構成及び作用を、図1及び図2に基づいて説明する。図1は、フューエルインレット1の正面図であり、図2は、フューエルインレット1のうち、後述する平坦部8付近を表す説明図である。
【0014】
フューエルインレット1は、インレットパイプ2とブリーザチューブ4とを備えている。インレットパイプ2は、燃料を燃料タンクに導くための円筒パイプである。インレットパイプ2の一方の先端には、拡径された注入部6が形成されている。注入部6には、図示しないキャップと螺合するための螺旋溝12が設けられている。
【0015】
また、図2に示すように、インレットパイプ2には、ブリーザチューブ4を取り付けるための平坦部8が形成されており、この平坦部8には、インレットパイプ2の内外を連通させる貫通孔10が形成されている。
【0016】
ブリーザチューブ4は、両端が開口した中空のチューブである。ブリーザチューブ4の一方の開口端14には、フランジ16が設けられ、このフランジ16がインレットパイプ2の平坦部8にプロジェクション溶接される。平坦部8にブリーザチューブ4を取り付けたとき、貫通孔10を介して、インレットパイプ2の内部とブリーザチューブ4の内部とは連通する。
【0017】
インレットパイプ2、及びブリーザチューブ4の材質はSUS443J1であり、その表面には、カチオン電着塗装膜が形成されている。このSUS443J1は、JISに登録されたSUS443J1を意味する。
【0018】
かかるフューエルインレット1は、自動車に取り付けることができる。詳しくは、インレットパイプ2のうち、注入部6とは反対側の端部は、自動車の燃料タンクに接続される。また、ブリーザチューブ4のうち、フランジ16とは反対側の端部は、燃料タンクの上部に接続される。図示しない注入ノズルを注入部6に挿入しガソリンを注入すると、ガソリンはインレットパイプ2を通って自動車の燃料タンクに送られる。このとき、燃料タンク内の空気はブリーザチューブ4を介して排出されるため、ガソリンの供給をスムーズに行うことができる。なお、ブリーザチューブ4は上述したものには限定されず、結果として気体(空気)を抜くことができる構造を有していればよい。
【0019】
2.フューエルインレット1の製造方法
フューエルインレット1の製造方法を、図1〜図3に基づいて説明する。図3は、フューエルインレット1を製造する工程を表す説明図である。
(i) インレットパイプ2の製造
材質がSUS443J1である、肉厚0.5mm〜肉厚0.8mmのステンレスパイプをくの字型(図1におけるインレットパイプ2の形状を参照)に曲げ、所定の長さに切断することで、インレットパイプ2(の原型)とする。
【0020】
次に、インレットパイプ2における一方の開口側から図示しないエキスパンダポンチを挿入し、その部分を拡管して、注入部6を形成する。本実施形態では、注入部6は偏芯して形成される。次に、フレア加工により、注入部6の開口端を外側に折り曲げる。
【0021】
なお、SUS443J1は、フェライト系ステンレスであって、通常の金属材と同様に展性・延性を有する。フェライト系ステンレスに対し、拡管・フレア加工を施すことは周知技術(例えば、特許第3376307号公報、「鉄鋼の実際知識」(東洋経済新報社、1991年9月12日発行、81頁26〜29行等))であるから、SUS443J1から成るインレットパイプ2に対し、拡管・フレア加工を施すことは、上記周知技術等に基づき、当業者が実施可能である。
【0022】
注入部6を形成することは、以下の効果を奏する。すなわち、仮に、拡管していない注入部6をロー付等により接合すると、熱影響部が存在し、その熱影響部も広いため、当該部位の防錆性能が悪化することがあるが、注入部6を拡管して形成することにより、熱影響部を排除でき、しかも製造コストの低減も図れる。
【0023】
次に、インレットパイプ2の注入部6へ螺旋溝12を形成する。具体的には、以下のように行う。図3に示すように、インレットパイプ2の外周を油圧クランプ30により確実に把持する。そして、パイプ端部加工型31に固定された芯金32をインレットパイプ2の注入部6に差し込む。この芯金32には、螺旋溝12を形成するための凹凸32aが設けられている。この螺旋溝12は、図示しないキャップと螺合するように形成されている。
【0024】
この状態で、インレットパイプ2の軸方向中心の廻りに回転可能な回転体33に配置された粗ローラ41及び仕上げローラ42をインレットパイプ2の注入部6の外周面に押し付ける。粗ローラ41はローラ幅の広いもので、仕上げローラ42はローラ幅の狭いものである。
【0025】
粗ローラ41も仕上げローラ42も油圧シリンダにより回転体33の径方向に移動可能に構成されている。また、粗ローラ41と仕上げローラ42とは上下位置を入れ換えることができる。2種類のローラのうち、粗ローラ41は、インレットパイプ2の注入部6の形状を大まかに整えるものであり、仕上げローラ42は、粗ローラ41を用いた後のインレットパイプ2の注入部6の形状を芯金32の形状に細かい部分まで合わせるものである。粗ローラ41と仕上げローラ42とを用いることにより、1種類の回転ローラを用いる場合に比べて、より精度よく芯金32の形状に合わせて加工できる。
【0026】
螺旋溝12を形成する手順としては、まず、粗ローラ41を油圧シリンダにより径方向に移動して、注入部6の外周に押し付けつつ、回転体33をインレットパイプ2の軸廻りに回転させながら、徐々に下方向に移動させる。この結果、粗ローラ41が芯金32の先端側から徐々に下向きに移動してインレットパイプ2の開口端近傍に達したときには、インレットパイプ2の注入部6が芯金32の凹凸32aの形状に応じて粗加工される。
【0027】
同様に、仕上げローラ42を油圧シリンダにより径方向に移動して、注入部6の外周に押し付けつつ、回転体33をインレットパイプ2の軸廻りに回転させながら、徐々に下方向に移動させる。この結果、注入部6が芯金32の凹凸32aの形状に応じて仕上げ加工される。その後、回転体33の回転を停止させ、油圧シリンダにより仕上げローラ42を径方向外側に移動させ、油圧クランプ30の把持を解除すれば、インレットパイプ2の注入部6への螺旋溝12の形成が終了する。
【0028】
なお、螺旋溝12を形成する方法としては、上述したローラを用いる方法の代わりに、従来から公知の「カム式」を用いてもよい。
次に、インレットパイプ2の平坦部8をプレス加工により形成する。その際、平坦部8と反対側に、プロジェクション溶接する際に支持し易くするための支持用平坦部9を形成するようにしてもよい。
【0029】
(ii) ブリーザチューブ4の製造
材質がSUS443J1である、肉厚0.5mm〜肉厚0.8mmのステンレスパイプをくの字型(図1におけるブリーザチューブ4の形状参照)に曲げ、所定の長さに切断することで、ブリーザチューブ4(の原型)とする。ブリーザチューブ4の一方の端部には、公知の方法でフランジ16を形成する。
(iii) インレットパイプ2とブリーザチューブ4とのプロジェクション溶接
インレットパイプ2の注入部6側から略長方形状の電極20を挿入する。このとき、電極20が平坦部8の内面全体に接触するように配置する。また、支持台22上にインレットパイプ2の支持用平坦部9を当接させ、インレットパイプ2が回転して横転しないようにする。更に、リング状の電極24をブリーザチューブ4におけるフランジ16の上側に外挿する。この電極24の内径はブリーザチューブ4の外形と略一致する。
【0030】
そして、この状態でリング状の電極24とインレットパイプ2内の電極20とを対向させ、電極24を下方(図2にて白抜きの矢印で図示)に移動してブリーザチューブ4のフランジ16の開口端部をインレットパイプ2の平坦部8に接触させる。次に、リング状の電極24を電極20に向かって加圧すると共に両電極20、24間に電流を流す。すると、抵抗熱によりフランジ16の端部が平坦部8に溶接されると共に、加圧によってフランジ16は徐々に押し広げられ、その押し広げられた部分が更に溶接されていく。このようにして、フランジ16は最終的にその全周が平坦部8に溶接される。なお、仮に、ブリーザチューブ4をロー付すると、熱影響部が大きくなってしまうが、上記のようにプロジェクション溶接を用いることにより、熱影響部を小さくでき、防錆性能の向上を図ることができる。
【0031】
インレットパイプ2とブリーザチューブ4とを接合する方法として、従来から公知の高周波ロー付を使用してもよい。
(iv)カチオン電着塗装
まず、溶接後のフューエルインレット1を湯洗し、次に、フューエルインレット1の表面に付着している油の脱脂を行う。その後、さらに水洗する。
【0032】
なお、上記湯洗を省くことも工程上は可能であるが、塗膜の密着性を考慮すると、湯洗を行うことが望ましい。これは、仮に湯洗を行わないと、リン酸塩がSUS表面と反応しにくく、いわゆるボンデ効果が得られにくいためである。
【0033】
次に、フューエルインレット1を塗料液中に浸漬し、フューエルインレット1に負電圧を加え、塗料液内の電極に正電圧を加えて、電気化学反応でフューエルインレット1上に塗膜(カチオン電着塗装)を形成する。電着塗料としては、例えば、アクリル塗料、アルキド塗料、ウレタン塗料、エポキシ塗料等があり、塗料はカチオン性の水溶液またはエマルジョンとして提供される。
【0034】
カチオン電着塗装後、フューエルインレット1を水洗し、焼付け乾燥を行う。ステンレスへのカチオン電着塗装は、鉄にカチオン塗装する場合と異なり、表面調整、化成被膜、クロムリンス等の工程を省略でき、塗装工程が簡単になる。但し、これらの表面調整等の工程を入れても塗膜性能には差し支えない。
【0035】
なお、ステンレスへのカチオン電着塗装は、周知技術(例えば、特許第2764460号公報、特開平04−285197号公報等)であるから、フューエルインレット1へのカチオン電着塗装は、上記周知技術に基づき、当業者が実施可能である。
【0036】
3.フューエルインレット1が奏する効果を確かめるための試験
(1)孔食試験(その1)
(1−1)試験方法
上記のようにして製造したフューエルインレット1(以下、実施品とする)について、2法と呼ぶ複合サイクル試験を実施し、発生する孔食の深さを評価した。この2法は、5%塩水を吹きつけてサンプルを湿潤させる工程と、サンプルを乾燥させる工程とから成るサイクルを繰り返す試験である。孔食は、まずは目視で発見し、次に金属顕微鏡等を使用して確認した。孔食の深さは、レーザ光線を用いて測定した。なお、ポイントマイクロによって孔食の深さを測定してもよい。また、孔食の深さを測定する部位は、インレットパイプ2とブリーザチューブ4との結合部(以下、リンプロ部とする)、及び注入部6(以下、拡管一般部とする)とした。
【0037】
また、比較例として、材質がSUS443J1ではなく、1mm厚のSTKM11Aであって、カチオン電着塗装の代わりに、亜鉛メッキを施し、さらに常乾塗装を行ったもの(比較例1)についても同様の試験を行った。なお、STKM11Aとは、JIS規格に記載されている、鉄板を巻いて製造された鋼管である。
(1−2)試験結果
試験結果を図4に示す。図4から明らかなように、実施品では、孔食はほとんど生じなかった。一方、比較例1では、顕著に孔食が生じていた。
(2)孔食試験(その2)
(2−1)試験方法
カチオン電着塗装を行っていない段階でのフューエルインレット1(以下、未塗装品とする)について、同様に孔食試験を行った。
【0038】
また、比較例として、素材がSUS443J1ではなく、SUS439(JIS規格におけるSUS430LX)であって、上記未塗装品と同様に塗装を行っていないもの(比較例2)と、材質がSUS443J1ではなく、1mm厚のSTKM11Aであって、上記未塗装品と同様に塗装を行っていないもの(比較例3)についても同様の試験を行った。
(2−2)試験結果
試験結果を図5に示す。図5から明らかなように、未塗装品は、比較例2、比較例3に比べて、孔食が生じにくいことが確認できた。
(3)板厚減少試験
(3−1)試験方法
実施品について、まず、1法と呼ぶ防錆複合サイクル試験を実施した。この1法は、5%塩水にサンプルを浸漬する工程と、塩水から引き上げたサンプルを乾燥させる工程とから成るサイクルを繰り返す試験である。次に、1法で生じた錆を、クエン酸アンモニウムを用いて除去した。その後、フューエルインレットの板厚をポイントマイクロにより測定し、試験前の板厚からの減少量を算出した。
【0039】
また、比較例1についても同様の試験を行った。また、材質がSUS443J1ではなく、1mm厚のSTKM11Aであって、カチオン電着塗装の代わりに、亜鉛メッキを施したもの(比較例4)についても同様の試験を行った。
(3−2)試験結果
実施品については、板厚減少は確認されなかった。一方、比較例1については、0.47mmの板厚減少が確認された。また、比較例4については、板厚が大きく減少し、板の貫通が確認された。
【0040】
図6〜図8は、それぞれ、実施品、比較例1、比較例4について、試験(1法)後の状態、及び試験で生じた錆を、クエン酸アンモニウムを用いて除去した状態を表す写真である。実施品については、激しい錆びは見られなかった。それに対し、比較例1、4では、激しい錆びが見られ、錆び取り後は、顕著な板厚減少や貫通孔が見られた。
【0041】
以上の試験結果から、実施品は、防錆性能が顕著に高いことが確認できた。
尚、本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【符号の説明】
【0042】
1…フューエルインレット、2、102…インレットパイプ、
4、110…ブリーザチューブ、6、104…注入部、6…電極、8…平坦部、
9…支持用平坦部、12…螺旋溝、14…開口端、16…フランジ、
20、24…電極、30…油圧クランプ、32…芯金、41…粗ローラ、
42…仕上げローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料を燃料タンクに導くインレットパイプと、
燃料を注入する際に前記燃料タンクから前記インレットパイプの先端側に空気を抜くブリーザチューブとを備えたフューエルインレットであって、
前記インレットパイプ及び前記ブリーザチューブの材質がSUS443J1であり、
カチオン電着塗装膜を備えることを特徴とするフューエルインレット。
【請求項2】
前記カチオン電着塗装膜は、SUS443J1から成る表面上に形成されていることを特徴とする請求項1記載のフューエルインレット。
【請求項3】
前記インレットパイプと前記ブリーザチューブとは溶接され、その溶接部は前記カチオン電着塗装膜により被覆されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のフューエルインレット。

【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9】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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