JP4381702B2

JP4381702B2 - シール構造

Info

Publication number: JP4381702B2
Application number: JP2003069497A
Authority: JP
Inventors: 博樹林
Original assignee: Yachiyo Industry Co Ltd
Current assignee: Yachiyo Industry Co Ltd
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP2004278622A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に使用される燃料タンクのユニットとして、燃料をエンジン等に供給するためのポンプモジュールを燃料タンクの内部に収容したタイプのものがある。図４は、樹脂製の燃料タンクＴに対するポンプモジュールＰの取り付け例を示す説明図である。
【０００３】
燃料タンクＴの上部には、上面に開口部Ｔｂを有する円筒部Ｔａが形成されている。ポンプモジュールＰは、円筒形状を呈する本体Ｐａと、この本体Ｐａの上部に形成される円板状のフランジ部Ｐｂとを有した構成からなり、本体Ｐａが前記開口部Ｔｂを介して燃料タンクＴの内部に挿入される。
【０００４】
符号１は、前記開口部ＴｂとポンプモジュールＰとの間に介設されるシール部材を示す。シール部材１は、弾性を有する部材であり、略鉛直状に、且つ環状に形成される本体部１ａと、この本体部１ａの上端から径方向の外側に向けて水平状に形成されるフランジ部１ｂと、を有した形状からなる。フランジ部１ｂの上面及び下面には突状のシール部１ｃが形成されており、このシール部１ｃが、燃料タンクＴへのポンプモジュールＰの挿入が完了したときに、前記フランジ部Ｐｂの下面における周縁部と、燃料タンクＴにおける開口部Ｔｂ周りの周縁部Ｔｃとの間を封止する機能を担う。
【０００５】
また、開口部Ｔｂに取り付けられたシール部材１に対してポンプモジュールＰを人手で取り付ける過程においては、ポンプモジュールＰの本体Ｐａがシール部材１の本体部１ａの内周面側に接しながら燃料タンクＴの内部に挿入されるように構成されている。この本体部１ａの内周面側は、ポンプモジュールＰの挿入が完了したときに本体Ｐａを支持する機能を担う。
【０００６】
そして、円筒部Ｔａの外周面には雄ねじＴｄが螺設されており、内周面に雌ねじＣａが螺設されたキャップＣを雄ねじＴｄに螺合することで、ポンプモジュールＰを燃料タンクＴに対して固定する。なお、燃料タンクの開口部とポンプモジュールとの間にシール部材を介設する構造については、例えば特許文献１にも開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２４２６３７号公報（第３及び第４頁、図１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記シール部材１を用いたシール構造によれば、前記したように、開口部Ｔｂに取り付けられたシール部材１に対してポンプモジュールＰを人手で取り付ける過程においては、ポンプモジュールＰの本体Ｐａがシール部材１の本体部１ａの内周面側に接しながら燃料タンクＴの内部に挿入されるため、本体Ｐａと本体部１ａの内周面側との間に摩擦力が生じ、この摩擦力が抵抗となって作業者がポンプモジュールＰを挿入しづらいという問題がある。
【０００９】
本発明は以上のような問題を解決するために創作されたものであり、燃料タンクへのポンプモジュールの挿入が容易に行えるシール構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、燃料タンクに形成された開口部と、この開口部に取り付けられるポンプモジュールとの間に介設され、側断面視鉛直状かつ平面視環状に形成される本体部と、この本体部の上端から径方向外側に向けて水平状に形成される平面視環状のフランジ部とを一体に形成したゴム材からなるシール部材を用いたシール構造であって、前記シール部材のフランジ部の上面および下面には、前記開口部の周縁と前記ポンプモジュールのフランジ部との間を封止するための突型形状を呈したシール部が突設され、前記シール部材の本体部の内周面には、前記燃料タンク内に挿入される前記ポンプモジュールの本体との間で摩擦力を生じる嵌合接面部が形成され、前記摩擦力が低減されるように、前記シール部材において前記嵌合接面部の表面粗さを前記シール部の表面粗さよりも大きく形成するにあたり、前記シール部を除く全ての部位の表面粗さを前記シール部の表面粗さよりも大きく形成した。これにより、所定のシール性能を確保しつつ、嵌合対象部を容易に嵌合接面部に対して嵌合させることができる。つまり、ポンプモジュールをスムースに燃料タンクの内部に挿入でき、ポンプモジュールの取り付け作業の効率が向上する。
【００１１】
なお、前記シール部は、鏡面仕上げ加工された型面により成形され、前記シール部以外の部位における少なくとも前記嵌合接面部は、ブラスト加工された型面により成形される構成とすれば、容易に両者間の表面粗さを異ならせることができ、経済的なシール部材となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図４に示した燃料タンクＴにポンプモジュールＰを取り付ける場合について説明する。図１は本発明に係るシール構造を示す断面説明図、図２において（ａ）はシール部材１の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）はシール部材１の部分詳細断面図、図３はシール部材１に対してポンプモジュールＰを取り付ける場合の側面説明図である。
【００１５】
図１及び図４を参照して、燃料タンクＴは、ブロー成形等によって成形される樹脂製のタンクであって、その上部には、上面に開口部Ｔｂを有する円筒部Ｔａが形成されている。開口部Ｔｂ周りの周縁部Ｔｃは、シール部材１のシール部１ｃに接するシール面としての機能を担う。そして、円筒部Ｔａの外周面には雄ねじＴｄが螺設されている。
【００１６】
次いで、ポンプモジュールＰは、図示しないポンプ部を内蔵した円筒形状を呈する筐体（本体Ｐａ）と、この本体Ｐａの上部に形成される円板状のフランジ部Ｐｂとを有した構成からなる。なお、フランジ部Ｐｂの上面には、燃料を外部へ送り出すための吐出口が形成されるが、図では省略している。本体Ｐａ及びフランジ部Ｐｂは合成樹脂材等により成形されている。
【００１７】
シール部材１は、燃料タンクＴの開口部ＴｂとポンプモジュールＰとの間に介設される。シール部材１は、弾性を有する部材であり、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴムとポリ塩化ビニルとの混合材料等から成形されたゴム部材として構成される。シール部材１は、図２に示すように、略鉛直状に、且つ環状に形成される本体部１ａと、この本体部１ａの上端から径方向の外側に向けて水平状に形成される環状のフランジ部１ｂと、を有した形状からなる。
【００１８】
フランジ部１ｂの上面及び下面には、それぞれ断面視して半円状に突型となるシール部１ｃ₁，１ｃ₂が全周にわたって形成されている。一方、本体部１ａにおいて、その内周面及び外周面における上下方向に関する略中央部には、断面視して頂点が斜め下方向に位置し、頂点角が鋭角となる三角形状の嵌合腕部１ｄ₁，１ｄ₂が、それぞれ全周にわたって形成されている。また、本体部１ａの下端は全周にわたり、内周側と外周側に向けて二股となるように分岐形成されており、内周側に向かう形成部位が嵌合脚部１ｅ₁として、外周側に向かう形成部位が嵌合脚部１ｅ₂として構成される。
【００１９】
図１に示すように、燃料タンクＴへのポンプモジュールＰの挿入が完了したときには、シール部１ｃ₁がフランジ部Ｐｂの下面に弾性変形して密着し、シール部１ｃ₂が燃料タンクＴ側の周縁部Ｔｃに弾性変形して密着することで、開口部Ｔｂとフランジ部Ｐｂとの間が封止（シール）される。また、嵌合腕部１ｄ₂及び嵌合脚部１ｅ₂が本体部１ａ寄りに弾性変形して円筒部Ｔａの内周面に密着嵌合するとともに、嵌合腕部１ｄ₁及び嵌合脚部１ｅ₁も本体部１ａ寄りに弾性変形してポンプモジュールＰの本体Ｐａに密着嵌合し、本体Ｐａを支持する。その後、キャップＣを雄ねじＴｄに螺合することで、ポンプモジュールＰは燃料タンクＴに対して堅固に固定される。
【００２０】
さて、シール部材１及びポンプモジュールＰの取り付け態様としては、先にシール部材１を燃料タンクＴの開口部Ｔｂに取り付けてからポンプモジュールＰを取り付けるという態様になっており、これら一連の取り付け作業は人手により行われる。このとき、シール部材１を開口部Ｔｂに取り付けるに当たっては、シール部材１を十分に撓ませることが可能なので、前記したように嵌合腕部１ｄ₂及び嵌合脚部１ｅ₂を円筒部Ｔａの内周面に密着嵌合させることは容易であり、シール部材１の取り付けは比較的スムースに行われる。
【００２１】
しかし、開口部Ｔｂ周りに固定された状態のシール部材１に対してポンプモジュールＰを燃料タンクＴへ挿入するに当たっては、図３に示すように、その挿入過程において、本体Ｐａとシール部材１の内周面（本実施形態では前記嵌合腕部１ｄ₁及び嵌合脚部１ｅ₁）との間に摩擦力が発生するため、この摩擦力が抵抗となって、ポンプモジュールＰの挿入がスムースに行えないというおそれがある。
【００２２】
ここで、前記嵌合腕部１ｄ₁及び嵌合脚部１ｅ₁において、ポンプモジュールＰの本体Ｐａと接面する部位を嵌合接面部１ｆというものとすると、例えば、前記摩擦力を低減させる手段としては、嵌合接面部１ｆの部位を摩擦係数の少ない材質から成形することが考えられる。しかし、一体に成形されるシール部材１を複数の材質をもって成形することはコスト的に不利である。
【００２３】
そこで、本発明においては、シール対象部（本実施形態では開口部Ｔｂ周りの周縁部Ｔｃ及びポンプモジュールＰのフランジ部Ｐｂ）を封止するシール部（本実施形態では１ｃ₁，１ｃ₂）と、嵌合対象部（本実施形態ではポンプモジュールＰの本体Ｐａ）を支持し、この嵌合対象部の嵌合途中において当該嵌合対象部との間で摩擦力を生じ得る嵌合接面部１ｆ（本実施形態では嵌合腕部１ｄ₁及び嵌合脚部１ｅ₁の接面部）と、を一体に形成したシール部材１において、シール部（１ｃ₁，１ｃ₂）以外の部位における少なくとも嵌合接面部１ｆの表面粗さを、シール部（１ｃ₁，１ｃ₂）の表面粗さよりも大きくした構成としている。なお、本発明において、「嵌合接面部」とは、嵌合対象部が接面の面方向に沿って摺接する部位を指す。
【００２４】
ここで、「表面粗さ」とは、「ＪＩＳＢ０６０１−２００１」に規定されるものをいう。この表面粗さを異ならせるに当たり、本実施形態では、シール性能を確保するべくシール部１ｃ₁，１ｃ₂を鏡面仕上げ加工（ｍｉｒｒｏｒｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）された型面により成形し、シール部１ｃ₁，１ｃ₂以外の部位を全てブラスト加工された型面により成形している。これにより、容易にシール部材１において、シール部１ｃ₁，１ｃ₂と嵌合接面部１ｆとの間で表面粗さを異ならせることができる。なお、本実施形態では、金型のブラスト加工として「砥粒番号：＃１５０」の噴射材を利用している。
【００２５】
以上のシール部材１によれば、シール部１ｃ₁，１ｃ₂による所定のシール性能が維持され、且つ、嵌合接面部１ｆの表面がブラスト加工により多数の凹凸となって粗く成形されていることから、ポンプモジュールＰの本体Ｐａとの間で生ずる摩擦力が低減されることとなる。したがって、燃料タンクＴへのポンプモジュールＰの挿入が容易に行え、ポンプモジュールＰに関する取り付け作業の効率が向上する。
【００２６】
なお、嵌合接面部１ｆのみをブラスト加工し、嵌合接面部１ｆを除く全ての部位を鏡面仕上げ加工としても良いが、シール部材１における各角部に関しては、鏡面仕上げ加工とした場合には、金型での成形後にバリが発生しやすく、バリ取りの作業が別途必要となることがある。これに対して、シール部１ｃ₁，１ｃ₂のみを鏡面仕上げ加工による成形とし、その他の部位を全てブラスト加工による成形とすることで、バリの発生がなくなり、バリ取りの作業も不要となる。
【００２７】
また、表面粗さを異ならせるに当たり、例えば、金型を全て鏡面仕上げ加工とし、シール部１ｃ₁，１ｃ₂の型面と嵌合接面部１ｆの型面とをそれぞれ砥粒番号の異なるバフ等により仕上げるという態様も可能である。しかし、嵌合接面部１ｆをブラスト加工することによりその表面粗さを、シール部１ｃ₁，１ｃ₂の表面粗さよりも大きくすることで、効果的な前記摩擦力の低減化が図れ、且つ、経済的にシール部材１を成形できることとなる。
【００２８】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。説明した形態は、シール対象部及び嵌合対象部が、ポンプモジュールＰのフランジ部Ｐｂ及び本体Ｐａの場合であるが、シール対象部と嵌合対象部が別体の部材として構成されている場合であっても本発明は適用可能である。その他、本発明は、各構成要素の形状やレイアウト、個数等についてその主旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、所定のシール性能を確保しつつ、嵌合対象部を容易に嵌合接面部に対して嵌合させることができる。つまり、ポンプモジュールをスムースに燃料タンクの内部に挿入でき、ポンプモジュールの取り付け作業の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシール構造を示す断面説明図である。
【図２】（ａ）はシール部材の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）はシール部材の部分詳細断面図である。
【図３】開口部に取り付けられたシール部材に対してポンプモジュールを取り付ける場合の側面説明図である。
【図４】樹脂製の燃料タンクに対するポンプモジュールの取り付け例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｐポンプモジュール
Ｐａ本体
Ｐｂフランジ部
Ｔ燃料タンク
Ｔａ円筒部
Ｔｂ開口部
Ｔｃ周縁部
１シール部材
１ｃ₁，１ｃ₂ シール部
１ｆ嵌合接面部

Claims

燃料タンクに形成された開口部と、この開口部に取り付けられるポンプモジュールとの間に介設され、側断面視鉛直状かつ平面視環状に形成される本体部と、この本体部の上端から径方向外側に向けて水平状に形成される平面視環状のフランジ部とを一体に形成したゴム材からなるシール部材を用いたシール構造であって、
前記シール部材のフランジ部の上面および下面には、前記開口部の周縁と前記ポンプモジュールのフランジ部との間を封止するための突型形状を呈したシール部が突設され、
前記シール部材の本体部の内周面には、前記燃料タンク内に挿入される前記ポンプモジュールの本体との間で摩擦力を生じる嵌合接面部が形成され、
前記摩擦力が低減されるように、前記シール部材において前記嵌合接面部の表面粗さを前記シール部の表面粗さよりも大きく形成するにあたり、前記シール部を除く全ての部位の表面粗さを前記シール部の表面粗さよりも大きく形成したことを特徴とするシール構造。