JP2002317723A - 自動車用燃料タンクの電気結合部 - Google Patents

自動車用燃料タンクの電気結合部

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JP2002317723A
JP2002317723A JP2002006197A JP2002006197A JP2002317723A JP 2002317723 A JP2002317723 A JP 2002317723A JP 2002006197 A JP2002006197 A JP 2002006197A JP 2002006197 A JP2002006197 A JP 2002006197A JP 2002317723 A JP2002317723 A JP 2002317723A
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flange
electrical coupling
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Daniel A Gilmour
エー ギルモア ダニエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の燃料タンクの電気結合部を介した燃
料蒸気の浸透をなくし、周囲温度の変化や経時変化に耐
え得る浸透防止と、丈夫で、耐久性があり、安価に製
造、組み立てができ、使用寿命の長い電気結合部を得る
こと。 【解決手段】 自動車用燃料タンクの壁部を貫通するガ
ラスシールされた複数のピンにより、該燃料タンク内に
配置された燃料ポンプや燃料レベル検出器などの電気的
結合を成す。ガラスシールは、ピンの金属表面と、該燃
料タンクの壁部に連続する金属表面とに係止される。該
燃料タンクの壁部に連続する該金属表面は、該ピンの周
囲を囲み、該ピンの長手方向に伸びるハウジングの内部
表面であってもよい。ガラスシールにより、温度変化、
経時変化に耐える浸透防止が可能となり、組み立て易
く、長寿命の電気結合部が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用燃料タンク
の電気結合部、特にガラスシールされた電気結合部に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の燃料タンクの内部に燃料ポン
プを設けることは、一般的である。燃料ポンプは、燃料
レベル検出器と、燃料フィルタと、燃料タンクに密閉可
能に取り付けるフランジのような構造部材とを有する燃
料分配装置の一般的な部品である。組み立て時に、燃料
ポンプとレベル検出器は、一体に組み立てられたものと
して、燃料タンクの開口部を貫通し挿入され、フランジ
は燃料タンクの外側部に密閉可能に係合させられる。ゴ
ム弾性体のＯリングが、フランジと燃料タンクの間の封
止をする。電力は、フランジに設けられた電気結合部を
通して、燃料タンク内の内部機器（ポンプ及び検出器）
に送られる。
【０００３】厳しい政府の環境法は、燃料タンクを通し
て燃料の蒸気が浸透することをより綿密に研究すること
を自動車業界に勧めている。多くの実例で、以前好まれ
ていた、軽量のプラスティック燃料タンクは不浸透性の
鋼板製タンクに置きかえられつつある。プラスティック
燃料タンクの壁部以外に、他の浸透の原因として、フラ
ンジを貫通する電気結合部を通することがある。多くの
電線が燃料タンクの内部の部材と電気的に接続され、そ
のため、対応する多くの端子ピンがフランジを貫通して
いる。それぞれのピンが貫通しているので、蒸気の漏れ
の原因となる可能性がある。現在ある電気結合部は気密
シールがされておらず、ゴムシールあるいは浸透を最小
限にするゴム弾性体グロメットが用いられている。しか
し、温度変化や経年変化で、シールの効果が劣化し、浸
透防止機能の低下をもたらす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
従来の問題点を解決するために案出されたものであり、
本発明の目的、特徴、利点は、自動車の燃料タンクの電
気結合部を介し燃料蒸気の浸透をなくすこと、周囲温度
の変化や経時変化に耐え得る浸透防止と、丈夫で、耐久
性があり、安価に製造、組み立てができ、使用寿命の長
い電気結合を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車用燃料
タンクのためのガラスシールされた電気結合部を提供す
る。該電気結合部は、該燃料タンクの壁部を貫通する複
数のピンからなり、それにより、該燃料タンク内に配置
された燃料ポンプや燃料レベル検出器などの電気的結合
を成す。ガラスシールは、ピンの金属表面と、該燃料タ
ンクの壁部に連続する金属表面とに係止される。該燃料
タンクの壁部に連続する該金属表面は、該ピンの周囲を
囲み、該ピンの長手方向に伸びるハウジングの内部表面
であってもよい。該ハウジングの外部表面は、該燃料タ
ンクの開口部の円周端部に装着されるフランジの内側の
端部に係止される。
【０００６】
【発明の実施の形態】さらに詳しくは添付図を参照し、
説明する。図１は、後部に装着された燃料タンク１２を
有する自動車１０を示す。電動燃料ポンプ１２は、燃料
タンク１２内に設けられており、多めの燃料をエンジン
１６に供給し、いくらかは、一対の供給、戻り燃料経路
１８を経由し、該タンクに戻る。蓄電池２２は、燃料タ
ンク１２内に設けられた燃料ポンプ１４と燃料レベル検
出器２０の双方に電気を供給する。その電力は複数の電
線２４を経由し、伝えられる。該燃料経路１８と該電線
２４は、一般に燃料タンクのフランジ部２６を通り、燃
料タンク１２に入る。該フランジ部２６は、通常、燃料
ポンプ１４と燃料レベル検出器２０の両方を、ぶら下げ
るように、支持している。より具体的には、電線２４
は、フランジ部２６を通り、該フランジ部２６に設けら
れ、それを貫通する本発明の電気結合部２８につながっ
ている。燃料ポンプ１４、燃料レベル検出器２０、フラ
ンジ部２６および電気結合部２８は、燃料タンク１２と
分離して製造される燃料送出モジュール２９を構成して
もよい。
【０００７】図２において、フランジ部２６は、燃料送
出モジュール２９を燃料タンク１２に嵌め込んだ後、燃
料タンク１２の燃料タンク壁部３０の一体部分となる。
燃料送出モジュール２９の大部分は、円周端部３４で形
成される燃料タンク壁部３０の開口部３２を介し挿入さ
れる。円周端部３４あるいは端部３４から燃料タンク壁
部３０の外側の表面と係止するのは、周囲の端部あるい
は、フランジ部２６の縁部３６である。Ｏリング３８
は、蒸気をシールあるいは遮断をするために、フランジ
部２６と燃料タンク壁部３０の間で密閉できるように圧
縮される。ガスケット及び密封材を含む、Ｏリング以外
のいかなる蒸気遮断方法も適用できる。さらに、フラン
ジ部２６は、燃料タンク壁部３０の一体部品にでき、そ
れによって、全体で蒸気シールの必要性を軽減できる。
しかし、フランジ部２６を燃料タンク壁部３０と一体に
すると、燃料送出モジュール２９は、燃料タンク１２と
分離して製造できなくなる。
【０００８】フランジ部２６は、一対の燃料経路１８と
電気結合部２８が挿入される。電気結合部２８は、フラ
ンジ部２６の孔４０を貫通延在する。孔４０は、内側端
部４２で形成される。電気結合部２８の筒状ハウジング
４４は、フランジ部２６の内側端部４２に係合する外側
表面４６を有する。筒状ハウジング４４は、フランジ部
２６にほぼ直角になる。図４に示すように、外側表面４
６とフランジ部２６の内側端部４２は、継ぎ目４８を形
成する。継ぎ目４８は、その継ぎ目を通して蒸気浸透を
防止するために、鑞接、半田付けあるいは溶接するのが
好ましい。ハウジング４４とフランジ部２６は金属製
で、ステンレス鋼か鋼材であることが好ましい。
【０００９】複数の長く伸びたピン５４が、できれば円
周状に、間隔をもって、ハウジング４４の軸と平行に設
けられ、長く伸びたハウジング４４内に長手方向に伸び
ている。ガラスシール５２は、溶融状態のとき、ハウジ
ング４４の内部のピン５４に倣って成形される。ピン５
４は、ガラスシール５２にほぼ直角になっている。凝固
すると、ガラスシールは、圧縮状態になり、ハウジング
４４の金属内側表面５０とピン５４の金属表面を係止し
て、電気結合部２８を通る燃料蒸気の浸透を防止する。
金属表面でガラスが凝固すると化学結合が生じる。ガラ
スシール５２を圧縮状態にし、維持するために、フラン
ジ部２６と筒状ハウジング４４の熱膨張係数は、ガラス
シール５２の熱膨張係数より大きい。複数のピン５４が
それぞれ複数の電線２４に電気的につながっているの
で、シールには、ガラスシール５２の有する電気絶縁性
が必要とされる。さらに、ガラス材料は、ハウジング４
４あるいはピン５４との接着が破壊されない熱衝撃に耐
え得る必要がある。ガラス材料として、バリウム・アル
カリガラス、ホウケイ酸塩ガラスあるいはソーダ石灰ガ
ラスが好ましい。
【００１０】図３、４において、ピン５４が互いに間隔
を持ち、ハウジング４４と間隔を有していることは、温
度変化中に電気結合部２８が熱応力を受けることに影響
する。熱応力により完全な蒸気遮断が損なわれないこと
を確実にするために、各ピン５４の直径５６は、水平方
向の距離あるいは隣接するピン間の間隔５８と同じか小
さいことが好ましい。さらに、一般にハウジングの内側
表面５０からピン５４の表面を計測した、境界端部から
ピンの水平方向の最小距離６０は、ピン５４の直径５６
と同じか大きいことが好ましい。ガラスの必要量を最小
限にし、ハウジング４４に外部コネクタあるいはプラグ
を係止可能にするために、ハウジング４４は、半径方向
に内側方向に突き出し、ガラスシール５２と軸が平行な
円周状の凹部６１を有することが好ましい。
【００１１】ハウジング４４は、ガラスシール５２の上
方に配置された上端部６２とガラスシール５２の下方に
配置された底部６４を有する。上端部６２は、電線２４
（図示せず）の端子プラグの端部と組み合う軸方向に伸
びる長い小片６６を有する。小片６６は、ピン５４が端
子プラグの適切でない挿入で損傷されないことを確実に
する。プラグは複数のピン５４に係合しており、凹部６
１の軸に沿ってハウジング４４の上端部６２、底部６４
を貫通する複数の開口部あるいは孔６８に、スナップ止
めするのが好ましい。同じようなプラグが、燃料ポンプ
１４と燃料レベル検出器２０に電気的に接続するため
に、ハウジング４４の底部６４に係合する。
【００１２】複数のピン５４は、一般に４〜５ピンから
成る。第一のピンは、燃料ポンプ１４の活線で、第二の
ピンはその接地である。第三のピンは、燃料検出器２０
の活線で、第四のピンはその接地である。燃料ポンプ１
４が可変速型ならば、第五ピンが必要となる。本質的
に、電気結合部２８は、燃料タンク１２内に配置された
電気装置と要求される電気負荷によってピン５４の数を
設けることができる。
【００１３】図５−７は、各ピンに別々のガラスシール
２５２を設けた、本発明の第二の実施例を図示したもの
である。複数のピン２５４の各ピンは、複数のガラスシ
ール２５２にそれぞれ対応し、挿入されている。開口板
２４４は複数のカラー２４５を有しており、それぞれの
カラーは、関連するカラー２４５とピン２５４の間を密
封するガラスシール２５２のための開口２４７を形成し
ている。開口板２４４は、ハウジング４４の外側表面と
同様の、周辺端部２４６を持つ肩部２４９を有してい
る。周辺端部２４６とフランジ部２６の内側端部４２
は、継ぎ目２４８を形成する。第一の実施例のように、
継ぎ目２４８は形成され、溶接、半田付けあるいは鑞接
により密封される。カラー２４５は、燃料タンク１２か
ら外方向あるいは上方向に延長しているのが好ましい。
肩部２４９は、開口板２４４の周りに配置され、開口板
２４４の周辺に沿って外方向に伸びている。肩部２４９
は、周辺端部２４６で止まるのが好ましい。
【００１４】図６、７において、ピン２５４、シール２
５２および開口板２４４の間隙はシール２５２が応力に
よる割れあるいはピン２５４やカラー２４５から接着剥
離するのを防止することと関係する。それぞれのシール
２５２の外径２５７は、ピンの直径２５６の少なくとも
ほぼ２．５倍くらい大きいことが好ましい。隣接するカ
ラーの水平方向の間隔は、シールの外径２５９の少なく
ともほぼ同じくらいが好ましい。肩部２４９の内側表面
と各カラー２４５の間の水平方向の最小距離２６１は、
シールの外径２５７と少なくともほぼ同じくらいが好ま
しい。各シール２５２は、シール外径２５７とほぼ等し
い軸方向の長さ２６３を有する。
【００１５】図８は、第三の実施例を図示しており、そ
れは、第二の実施例で開口板２４４が省略され、第三の
実施例で複数のカラー３４５がフランジ部３２６に直接
形成されていることを除き、第二の実施例と同様であ
る。従って、フランジ部３２６は、フランジ部２６の孔
４０あるいは第一と第二の実施例のフランジ部の内側端
部を有していない。
【００１６】ここに説明した本発明の形状は、現在の実
施例を構成しているが、他に多くのものでも可能であ
る。本技術分野で経験のあるものにとって明白な本発明
のすべての可能性のある実施例がここに記載されている
のもではない。ここに使われている用語は制限ではなく
説明のためであり、本発明の請求範囲の要旨を逸脱しな
い様々な変更は可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
電気結合部は、燃料タンクの壁部を貫通するガラスシー
ルされた複数のピンから成り、それにより、該燃料タン
ク内に配置された燃料ポンプや燃料レベル検出器などの
電気的結合を成す。ガラスシールは、ピンの金属表面
と、該燃料タンクの壁部に連続する金属表面とに係止さ
れるので、自動車の燃料タンクの電気結合部を介し燃料
蒸気の浸透をなくし、周囲温度の変化や経時変化に耐え
得る浸透防止が可能となり、丈夫で、耐久性があり、安
価に製造、組み立てができ、使用寿命の長い電気結合部
を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による電気結合部を有する燃料
タンクが装着された自動車の斜視図である。
【図２】電気結合部の分解斜視図である。
【図３】電気結合部の上面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った電気結合部の断面図で
ある。
【図５】第二の実施例による電気結合部の分解斜視図で
ある。
【図６】第二の実施例による電気結合部の上面図であ
る。
【図７】図６の７−７線に沿った電気結合部の断面図で
ある。
【図８】第三の実施例による電気結合部の断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ 自動車 １２ 燃料タンク １４ 燃料ポンプ ２０ 燃料レベル検出器 ２４ 電線 ２６ フランジ部 ２８ 電気結合部 ２９ 燃料送出モジュール ３０ 燃料タンク壁部 ３２ 開口部 ３４ 円周端部 ３６ 縁部 ３８ Oリング ４０ 孔 ４２ 内側端部 ４４ ハウジング ４８ 継ぎ目 ５２ ガラスシール ５４ ピン ５６ 外径 ５８ 間隔 ６０ 水平方向最小距離 ６１ 凹部 ６２ 上端部 ６４ 底部 ２４４ 開口板 ２４５ カラー ２４６ 周辺端部 ２４７ 開口 ２４８ 継ぎ目 ２４９ 肩部 ２５２ ガラスシール ２５４ ピン ２５６ 外径 ２５７ 外径 ２５９ 肩部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D038 CA15 CB01 CC00 5E086 PP14 PP16 PP23

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 壁部を有する燃料タンクと、該壁部を貫
    通する複数のピンと、該壁部と該複数のピンの間に密閉
    するように配置されたの少なくとも一つのガラスシール
    とから成る自動車燃料タンク用のガラスシールされた電
    気結合部。
  2. 【請求項２】 上記壁部は、円周端部を持つ開口部を有
    し、該円周端部で境界が定められる該開口部と、該壁部
    の該円周端部に係合する外部周辺端部を有し、上記複数
    のピンが貫通するフランジ部と、該フランジ部と該複数
    のピンとの間にシールするように配置された少なくとも
    一つのガラスシールとから成る請求項１記載の電気結合
    部。
  3. 【請求項３】 上記フランジ部は、複数の開口の境界を
    定める複数のカラーと、各々が該複数の各開口を貫通し
    延在する複数のピンと、上記の少なくとも一つのガラス
    シールが複数のガラスシールであり、各々が該複数の各
    カラーと該複数の各ピンの間に密閉するように配置され
    た複数のガラスシールとから成る請求項２記載の電気結
    合部。
  4. 【請求項４】 上記開口を有する上記フランジ部の熱膨
    張係数は、上記複数のガラスシールの熱膨張係数よりも
    大きいことを特徴とする請求項３記載の電気結合部。
  5. 【請求項５】 上記複数のガラスシールはバリウム・ア
    ルカリガラスで、上記複数のピンはニッケル鋼で、上記
    フランジ部が鋼であることを特徴とする請求項４記載の
    電気結合部。
  6. 【請求項６】 上記複数のガラスシールは、環状である
    ことを特徴とする請求項５に記載の電気結合部。
  7. 【請求項７】 上記複数のピンは直径を有する形状で、
    上記ガラスシールは該ピンの直径の２．５倍の外径を有
    することを特徴とする請求項６記載の電気結合部。
  8. 【請求項８】 上記複数のガラスシールは、該ガラスシ
    ールの外径と等しい軸方向の長さを有することを特徴と
    する請求項７記載の電気結合部。
  9. 【請求項９】 上記フランジ部は、上記ガラスシールの
    外径と等しいか、あるいは、より大きいカラー間の距離
    を有することを特徴とする請求項８記載の電気結合部。
  10. 【請求項１０】 上記フランジ部は、上記ガラスシール
    の外径と等しいか、あるいは、より大きい長さのカラー
    に対する周辺端部を有することを特徴とする請求項８記
    載の電気結合部。
  11. 【請求項１１】 上記燃料タンクは、端部によって境界
    が定められる開口部を有し、上記壁部の端部に係合する
    外周端部と内周端部により定められる孔とを有するフラ
    ンジ部と、該フランジ部の該内周端部の内側に放射状に
    配置されたガラスシールと、該ガラスシールを貫通する
    複数のピンとから成ることを特徴とする請求項１記載の
    電気結合部。
  12. 【請求項１２】 上記フランジ部を貫通延在し、外側表
    面と内側表面を有する筒状のハウジングを有し、該外側
    表面は該フランジ部の内側端部に係合し、該内側表面は
    上記ガラスシールに係合することを特徴とする請求項１
    １記載の電気結合部。
  13. 【請求項１３】 上記フランジ部と上記筒状ハウジング
    の熱膨張係数が上記複数のガラスシールの熱膨張係数よ
    りも大きいことを特徴とする請求項１２記載の電気結合
    部。
  14. 【請求項１４】 上記ガラスシールは、電気絶縁特性を
    有するバリウム・アルカリガラスであり、上記複数のピ
    ンはニッケル鋼であり、上記フランジ部と上記筒状ハウ
    ジングは鋼製であることを特徴とする請求項１３記載の
    電気結合部。
  15. 【請求項１５】 上記筒状ハウジングの外側表面と上記
    フランジ部の内側円周端部は継ぎ目を形成し、該継ぎ目
    は、 鑞付接合、半田接合、溶接接合の中から選択され
    ることを特徴とする請求項１２記載の電気結合部。
  16. 【請求項１６】 上記複数のピンは直径を有する形状
    で、上記ガラスシールは該ピンの直径と等しいか、ある
    いは、より大きいピン間距離を有することを特徴とする
    請求項１２記載の電気結合部。
  17. 【請求項１７】 端部で境界が定められる開口部を有す
    る燃料タンクの壁部と、内側端部で形成される孔およ
    び、該開口部に懸架し、該壁部の該端部に係合する周辺
    端部とを有するフランジ部と、周辺端部と複数のカラー
    と複数の開口を有する開口板とから成り、該開口板の該
    周辺端部は該フランジ部の該内側端部に係合し、該複数
    のカラーは該複数の開口の境界を定めており、更に、そ
    れぞれの上記ピンは各々の該複数の開口を貫通延在し、
    対応する該複数のピンと該複数のカラーの間を密閉する
    ように係合される複数のガラスシールから成ることを特
    徴とする請求項１記載の電気結合部。
  18. 【請求項１８】 上記ガラスシールの材料は、バリウム
    ・アルカリガラス、ホウケイ酸塩ガラスとソーダ石灰ガ
    ラスの中から選択され、該ガラスシールは電気絶縁特性
    を有しており、上記複数のピンはニッケル鋼であり、上
    記開口板の材料は、ステンレス鋼と鋼の中から選択され
    ることを特徴とする請求項１７記載の電気結合部。
  19. 【請求項１９】 上記フランジ部の上記内側端部と上記
    開口板の上記周辺端部は、継ぎ目を形成し、該継ぎ目
    は、鑞付接合、半田接合、溶接接合の中から選択される
    ことを特徴とする請求項１８記載の電気結合部。
  20. 【請求項２０】 それぞれ直径を有する形状の上記複数
    のピンと、それぞれシールの直径とシールの厚さが等し
    く、該シールの直径が該ピンの直径と等しいかあるいは
    ２．５倍より大きい複数の該ガラスシールと、隣接する
    開口間の距離が該シールの直径と等しいかあるいはより
    大きく、上記周辺端部と各隣接する開口間の距離が該シ
    ールの直径と等しいかあるいは大きい距離を有する上記
    開口板とから成ることを特徴とする請求項１９記載の電
    気結合部。
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