JP2005265006A - 燃料用管体のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 剛性を有する第１燃料用管体の外周面に圧入嵌合された柔軟性を有する第２燃料用管体との嵌合面間の気体燃料に対するシール性を向上させる。
【解決手段】 柔軟性を有する燃料チューブ（第１燃料用管体）３が圧入嵌合される継手部（第１燃料用管体）２の外周面に環状の凹部２２を形成する。この凹部２２には、凹部２２を区画する内面及び燃料チューブ３の内周面に対して接着性を有するシール材４を充填する。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料システムで用いられる第１、第２燃料用管体の間をシールするための燃料用管体のシール構造に関する。
なお、この発明において燃料用管体とは、液体燃料の送油管として用いられるチューブ、ホース等の通常の管体のみならず、ニップル等の継手、その他燃料の供給、排出に用いられる全ての管状をなす部品を含む。

一般に、燃料タンクに送油用の燃料チューブ（燃料管体）を接続する場合には、燃料タンクに継手部（第１燃料用管体）を予め設けておき、この継手部の外周に柔軟性を有する燃料チューブ（第２燃料管体）を圧入するようにしている。この場合、継手の外周面と燃料チューブの内周面との嵌合面間から気化した燃料（燃料気体）が漏出するのをできる限り少なくするために、継手の外周面に環状の突出部を一つ又は複数形成し、この環状突出部の外周面と燃料チューブの内周面との間の面圧を高めたり、あるいは継手の外周面と燃料チューブの内周面との間にＯリングを装着するようにしている（特許文献１参照）。

特開平９―３０３６４４号公報

燃料用管体の嵌合面間の面圧を高めたり、Ｏリングを装着するようにした従来のシール構造では、燃料の気体が嵌合面間から漏出するのを防止するにも一定の限度がある。このため、最近では環境破壊防止の観点から燃料システムにおける燃料の漏れに対する規制値が厳しくなっているが、この規制値をクリアすることが困難であるという問題があった。

上記の問題を解決するために、この発明の第１の態様は、剛性を有する第１燃料用管体と、柔軟性を有し、上記第１燃料用管体の外周に圧入嵌合される第２燃料用管体との嵌合面間をシールするためのシール構造において、上記第２燃料用管体が圧入嵌合される上記第１燃料用管体の外周面に環状の凹部を形成し、この凹部に、凹部の内面及び上記第２燃料用管体の内周面に対して接着性を有するシール材を充填し、このシール材を上記凹部の開放部において上記第２の燃料用管体の内周面に接着させることにより、上記第１燃料用管体の内周面と上記第２燃料用管体の外周面との間をシールすることを特徴としている。
この場合、上記第１燃料用管体の外周面に環状の凸部を形成し、この凸部の外周面に上記凹部を形成することが望ましい。
上記第１燃料用管体の外周面に上記凹部を複数形成し、各凹部に異なる種類のシール材をそれぞれ充填することが望ましい。
また、上記の問題を解決するために、この発明の第２の態様は、剛性を有する第１燃料用管体の外周面と、柔軟性を有し、上記第１燃料用管体の外周に圧入嵌合される第２燃料用管体の内周面との間をシールするためのシール構造において、上記第１燃料用管体の先端部外周面に、先端側から後端側へ向かうにしたがって大径になり、先端縁の外径が上記第２燃料用管体の内径より小径で、後端縁の外径が上記第２燃料用管体の内径より大径であるガイド部を形成し、このガイド部の上記第２燃料用管体の内径より小径である先端部外周面と、当該先端部外周面に対向する上記第２燃料用管体の内周面との間に形成される環状の収容空間に、上記第１、第２燃料用管体に対して接着性を有するシール材を充填し、このシール材を上記第１燃料用管体の先端部外周面とこれに対向する上記第２燃料用管体の内周面とにそれぞれ接着させることにより、上記第１燃料用管体の先端部外周面とこれに対向する上記第２燃料用管体の内周面との間をシールすることを特徴としている。
この場合、上記収容空間に臨む上記ガイド部の先端部外周面に、外径が上記第２燃料用管体の内径以下である環状突起を形成することが望ましい。

上記特徴構成を有する第１の態様に係る発明によれば、凹部に充填されたシール材が、凹部の内面及び第２燃料用管体の内周面に接着する。この結果、第１燃料用管体の外周面と第２燃料用管体の内周面との間がシール材によって気密にシールされる。
また、第２の態様に係る発明によれば、収容空間に充填されたシール材が、当該収容空間を区画形成する第１燃料用管体のガイド部の先端部外周面とこれに対向する第２燃料用管体の内周面とにそれぞれ接着する。この結果、第１燃料用管体のガイド部の先端部外周面とこれに対向する第２燃料用管体の内周面との間が気密にシールされる。

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、第１の態様に係る発明の第１実施の形態を示す。この実施の形態は、燃料タンク１に設けられた継手部（第１燃料用管体）２と、この継手部２の外周に嵌合固定される燃料チューブ（第２燃料用管体）３との嵌合面間にこの発明を適用したものである。勿論、この発明は、継手部２と燃料チューブ３との間のみならず、燃料タンク１以外の燃料機器に設けられた継手部と燃料チューブ３との間、その他剛性を有する燃料管とその外周に圧入嵌合される柔軟性を有する燃料用管体との間に適用可能である。

継手部２は、燃料タンク１を構成する壁部の外面に突出形成されている。継手部２は、燃料タンク１の壁部と一体に形成されており、燃料タンク１の壁部は剛性を有する樹脂（例えば、高密度ポリエチレン）によって構成されている。したがって、継手部３も剛性を有している。

燃料チューブ３は、ゴム、その他の柔軟性を有する樹脂によって構成されている。したがって、燃料チューブ３は、継手部２への嵌合前後のいずれにおいても柔軟性を有している。しかし、燃料チューブ２は、必ずしも嵌合前後において柔軟性を有している必要はなく、継手部２への嵌合時にのみ柔軟性を有しているだけでもよい。そこで、燃料チューブ３については、常温では硬質であるが、適宜の温度に加熱されると柔軟になる樹脂によって構成してもよい。燃料チューブ３の一端部は、継手部２の外周面に嵌合されている。この場合、燃料チューブ３の内径が継手部２の外径より小径になっているので、燃料チューブ３は、継手部２の外周面に圧入状態で嵌合されている。なお、燃料チューブ３の他端部は、気化器等の燃料機器（図示せず）に接続されている。

継手部２の先端部外周面には、環状突出部２１が形成されている。この環状突出部２１の外周面は、継手部３の他の部分より高い面圧で燃料チューブ２の内周面に押圧接触している。これにより、燃料タンク１内において気化した燃料の気体が継手部２の外周面と燃料チューブ３の内周面との間から漏出するのを防止するようになっている。継手部２の先端側に位置する環状突出部２１の側面２１ａは、継手部２の先端面から基端側へ向かうにしたがって大径になる傾斜角度の緩やかなテーパ面になっている。これにより、燃料チューブ３を継手部２の外周面に容易に圧入することができるようになっている。

継手部２の外周面には、環状に延びる凹部２２が形成されている。この凹部２２は、継手部２の基端部と環状突出部２１との間に配置されており、燃料チューブ３を継手部２に嵌合させると燃料チューブ３の内周面と対向する。ここで、燃料チューブ３が継手部２に圧入状態で嵌合されているので、継手部２の外周面に燃料チューブ３を圧入嵌合すると、燃料チューブ３の内周面の凹部２２と対向する部分がそれ自体の弾性によって若干縮径し、凹部２２内に入り込む。

凹部２２には、シール材４が充填されている。シール材４は、その内部を気体、特にガソリン等の燃料の気体が透過するのを阻止する燃料気体透過阻止性と、凹部２２の内面及び燃料チューブ３の内周面に対する接着性とを有している。そのような性質を有するシール材４の具体例としては、エポキシ系シール材（例えば、ヒドリン・ビスフェノールＡ共重合体）、アクリレート系シール材（例えば、シアノアクリレート）などがある。シール材４は、その外周が継手部２の外周面と同一円周を構成するよう、凹部２２内に隙間無く充填されているのが望ましい。ただし、シール材４は、継手部２に圧入嵌合された燃料チューブ３の内周面に接触することができるのであれば、シール材４の外径が継手部２の外径より小さくなるように充填されていてもよい。逆に、シール材４は、燃料チューブ３の継手部２への圧入前には、その外径が継手部２の外径より若干大径になるうように充填されていてもよい。いずれにしても、凹部２２内に充填されたシール材４は、凹部２２の内面に付着ないしは接着するとともに、凹部２２と対向する燃料チューブ３の内周面に付着ないしは接着している。なお、シール材４は、粘性の高い流動体であるが、凹部２２への充填後所定時間経過すると固化する。勿論、シール材４の固化前に燃料チューブ３が継手部２に圧入嵌合される。

上記のように構成された継手部２と燃料チューブ３との嵌合部のシール構造によれば、凹部２２内に充填されたシール材４が凹部２２の内面及び燃料チューブ３の内周面に付着し、しかもシール材４自体が燃料の気体に対する透過阻止性を有しているので、燃料の気体が継手部２の外周面と燃料チューブ３の内周面との間から漏出するのを防止することができる。また、継手部２の外周面に凹部２２を形成し、この凹部２２にシール材４を充填するだけであるから、既存の継手部と燃料チューブとの嵌合部にも簡単に適用することができる。

なお、継手部２の外周面と燃料チューブ３の内周面との間から燃料の気体が漏出するのをシール材４によって防止するのであれば、凹部２２を形成することなく、継手部２の外周面にシール材４を単に塗布し、シール材４が塗布された継手部２の外周面に燃料チューブ３を圧入嵌合させることが考えられる。しかし、そのようにした場合には、燃料チューブ３を継手部２の外周面に圧入嵌合するときに、継手部２の外周面に塗布したシール材４が燃料チューブ３の端面によって削ぎ落とされて薄くなってしまう。このため、凹部２２にシール材４を充填した場合に比してシール材４によるシールの確実性が格段に低くなってしまう。換言すれば、この発明では、シール材４によるシールの確実性を向上させるために、凹部２２にシール材４を充填しているのである。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態については、上記の実施の形態と異なる構成についてのみ説明することとし、同様な構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図２は、第１の態様に係る発明の第２実施の形態を示す。この実施の形態においては、継手部２の外周面に断面四角形をなす凸部２３が環状に形成されている。この凸部２３の外周面に凹部２２が形成されている。

図３は、第１の態様に係る発明の第３実施の形態を示す。この実施の形態においては、凹部２２が複数（この実施の形態では二つ）形成されている。各凹部２２は、継手部４の軸線方向に互いに離れて配置されている。各凹部２２には、種類の異なるシール材４，４′がそれぞれ充填されている。シール材４，４′としては、継手部２の外周面と燃料チューブ３の内周面との間をシールするためのシール材として互いに補完的であるシール材が選択される。それによって、継手部２の外周面と燃料チューブ３の内周面との間がより一層確実にシールされる。

図４は、第１の態様に係る発明の第４実施の形態を示す。この実施の形態においては、環状突出部２１のテーパ状をなす側面２１ａの中間部にも凹部２２が形成されている。この凹部２２には、シール材４が充填されている。勿論、側面２１ａに形成された凹部２２にも、シール材４′を充填してもよい。側面２１ａに凹部２２を形成した場合には、接着材４（４′）が燃料チューブ３から剥離するのを防止することができる。すなわち、通常継手部２の基端部と環状突出部２１との間に嵌合された燃料チューブ３の先端部は、燃料チューブ３が継手部２から抜け出るのを防止するために、締付バンド（図示せず）等によって締め付けられて継手部２の外周面に押し付けられる。すると、燃料チューブ３の締付バンドによる締付部に皺が発生し、その結果シール材４が燃料チューブ３の内周面から剥離するおそれがある。しかるに、側面２１ａに凹部２２を形成した場合には、燃料チューブ３の先端部が締付バンド等によって締め付けられたとしても側面２１ａに皺が発生することがない。したがって、シール材４と燃料チューブ３との間に剥離が生じることがない。

また、環状突出部２１の側面２１ａは、先方へ向かって延長されており、側面２１ａの先端縁における外径は、燃料チューブ３の内径より小径になっている。これにより、燃料チューブ３を継手部２の外周面に、より一層容易に圧入することができるようになっている。なお、側面２１ａにシール材４又は４′を充填するための凹部２２を形成する点、及び側面２１ａをその先端縁の外径が燃料チューブ３の内径より小径になるまで延長するという構成は、第２又は第３実施の形態に適用してもよい。

図５は、第２の態様に係る発明の第１実施の形態を示す。この実施の形態においては、環状突出部２１の側面（ガイド部の外周面）２１ａが図４に示す実施の形態の側面２１ａよりさらに先方へ延長されており、側面２１ａの先端縁における外径は燃料チューブ３の内径よりさらに小径になっている。したがって、燃料チューブ３の内周面は、側面２１ａに対しその中間部から基端側の部分において接触し、当該中間部より先端側においは側面２１ａに対して離れている。この結果、側面２１ａの先端部と当該先端部に対向する燃料チューブ３の内周面との間には、断面形状が継手部２の基端側へ向かって先細りになる楔形をなす環状の収容空間５が形成されている。この収容空間５には、シール材４が充填されている。

収容空間４に対するシール材４の充填は、収容空間４を区画する側面２１ａの先端部にシール材４を所定の厚さをもって予め塗布しておき、その後継手部２に燃料チューブ３を圧入嵌合させることによって行うことができる。この場合、シール材４は、側面２ａが先端側で小径のテーパ面とされているが、シール材４自体の粘性によって側面２ａの先端から滴り落ちることが防止される。シール材４は、燃料チューブ３の継手部２への圧入嵌合後に固化する。

上記のように構成された継手部２と燃料チューブ３との間のシール構造によれば、シール材４が側面２１ａの先端部及びこの先端部に対向する燃料チューブ３の内周面にそれぞれ接着することにより、継手部２の先端部外周面たる側面２１ａの先端部と燃料チューブ３の内周面との間が気密にシールされる。また、側面２１ａの先端縁における外径が燃料チューブ３の内径より小径であるから、図４に示す実施の形態と同様に、燃料チューブ３を継手部２により一層容易に圧入することができる。しかも、シール材４が充填される収容空間５が環状突出部２１より先端側に位置しているから、収容空間５に充填されたシール材４と燃料チューブ３の内周面との間に剥離が発生するのを防止することができる。

図６は、第２の態様に係る発明の第２実施の形態を示す。この実施の形態においては、側面２１ａの収容空間５に臨む先端部に環状突起２１ｂが形成されている。この環状突起２１ｂは、収容空間５に臨む側面２１ａに塗布されたシール材４が燃料チューブ３の継手部２への圧入前後に側面２１ａの先端から滴り落ちるのを防止するためのものである。そこで、環状突起２１ｂについては、燃料チューブ３の内径より小径である範囲においてできる限り大径にするのが望ましい。

図５、図６にそれぞれ示す実施の形態では、第２の態様に係る発明を図１に示す第１の態様に係る発明の第１実施の形態に適用しているが、第２の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明とは全く別に適用されてもよい。逆に、第１の態様に係る発明と一緒に適用される場合には、図１に示す実施の形態のみならず、図２〜図４に示す実施の形態と一緒に適用することも可能である。

第１の態様に係る発明の第１実施の形態の要部を示す断面図である。 第１の態様に係る発明の第２実施の形態の要部を示す断面図である。 第１の態様に係る発明の第３実施の形態の要部を示す断面図である。 第１の態様に係る発明の第４実施の形態の要部を示す断面図である。 第２の態様に係る発明の第１実施の形態の要部を示す断面図である。 第２の態様に係る発明の第２実施の形態の要部を示す断面図である。

符号の説明

２ 継手部（第１燃料用管体）
２１ａ 側面（ガイド部の外周面）
２１ｂ 環状突起
２２ 凹部
２３ 凸部
３ 燃料チューブ（第２燃料用管体）
４ シール材
４′ シール材
５ 収容空間

Claims (5)

1. 剛性を有する第１燃料用管体と、柔軟性を有し、上記第１燃料用管体の外周に圧入嵌合される第２燃料用管体との嵌合面間をシールするためのシール構造において、
   上記第２燃料用管体が圧入嵌合される上記第１燃料用管体の外周面に環状の凹部を形成し、この凹部に、凹部の内面及び上記第２燃料用管体の内周面に対して接着性を有するシール材を充填し、このシール材を上記凹部の開放部において上記第２の燃料用管体の内周面に接着させることにより、上記第１燃料用管体の内周面と上記第２燃料用管体の外周面との間をシールすることを特徴とする燃料用管体のシール構造。
2. 上記第１燃料用管体の外周面に環状の凸部を形成し、この凸部の外周面に上記凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料用管体のシール構造。
3. 上記第１燃料用管体の外周面に上記凹部を複数形成し、各凹部に異なる種類のシール材をそれぞれ充填したことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料用管体のシール構造。
4. 剛性を有する第１燃料用管体の外周面と、柔軟性を有し、上記第１燃料用管体の外周に圧入嵌合される第２燃料用管体の内周面との間をシールするためのシール構造において、
   上記第１燃料用管体の先端部外周面に、先端側から後端側へ向かうにしたがって大径になり、先端縁の外径が上記第２燃料用管体の内径より小径で、後端縁の外径が上記第２燃料用管体の内径より大径であるガイド部を形成し、このガイド部の上記第２燃料用管体の内径より小径である先端部外周面と、当該先端部外周面に対向する上記第２燃料用管体の内周面との間に形成される環状の収容空間に、上記第１、第２燃料用管体に対して接着性を有するシール材を充填し、このシール材を上記第１燃料用管体の先端部外周面とこれに対向する上記第２燃料用管体の内周面とにそれぞれ接着させることにより、上記第１燃料用管体の先端部外周面とこれに対向する上記第２燃料用管体の内周面との間をシールすることを特徴とする燃料用管体のシール構造。
5. 上記収容空間に臨む上記ガイド部の先端部外周面に、外径が上記第２燃料用管体の内径以下である環状突起を形成したことを特徴とする請求項４に記載の燃料用管体のシール構造。

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