JP4746221B2 - 燃料タンクのシール構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク本体に形成された開口部における燃料タンクのシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に使用される燃料タンクには、ガソリン等の燃料を供給するためのポンプモジュールを燃料タンク本体内に収容するタイプのものがある。このタイプの燃料タンクには、ポンプモジュールを組み込むために、燃料タンク本体の上部に開口部が形成されている。また、燃料タンクには、鉄製ではなく、防錆や軽量化を目的としたプラスチック等の樹脂製のタイプのものがある。鉄製より肉厚で形成される樹脂製燃料タンクの場合、前記した開口部は、円筒部となっており、その円筒部の外周面に雄ねじが設けられている。また、ポンプモジュールの上端には、開口部の円筒部の上端に係合するためのフランジ部が設けられている。そして、ポンプモジュールを燃料タンク本体に組み付けるときには、ポンプモジュールを開口部に挿入し、ポンプモジュールのフランジ部を開口部の円筒部の上端に係合させる。さらに、雌ねじが刻まれたキャップを円筒部の雄ねじに締め付けて、ポンプモジュールを燃料タンク本体に固定している。
【０００３】
この開口部におけるシール構造は、円筒部の内周面とポンプモジュールとの間に円筒形状のシールが配設されており、このシールによって燃料タンク本体からの燃料漏れを防止している。このシールは、一般的に燃料用として使用されるアクリロニトリル−ブタジエンゴムとポリ塩化ビニルとのブレンド材（以下、ＮＢＲ／ＰＶＣと記載する）等から成形されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したシールをＮＢＲ／ＰＶＣで成形しているので、そのＮＢＲ／ＰＶＣの特性により、燃料タンク本体内の蒸発燃料がシールに浸透し、浸透した蒸発燃料がシールを透過して大気中に放出されてしまう。そこで、燃料を透過しない特性を有するフッ素ゴム（以下、ＦＫＭと記載する）でシールを成形した場合、ＦＫＭは高単価であるため、非常に高コストとなる。また、ＦＫＭは成形性が悪いため、複雑な形状に成形することは難しい。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、低コストで燃料透過防止性を有する燃料タンクのシール構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明の請求項１に係る燃料タンクのシール構造は、燃料タンク本体に形成された開口部におけるシール構造であって、前記開口部に使用するシールが、円筒形状で、前記燃料タンク本体の円筒部とポンプモジュールとの間に挟まっており、前記シールの上端には、外側に突出したフランジ部が形成され、前記ポンプモジュールの上端にも外側に突出したフランジ部が形成され、前記シールのフランジ部が前記燃料タンク本体の円筒部に押え付けられて変形し、前記シールの中央部分及び下端は、前記燃料タンク本体の内周面と前記ポンプモジュールの外周面との間に挟まっており、前記シールの中央部分及び下端は、前記燃料タンク本体の内周面と前記ポンプモジュールの外周面に押し付けられる突起部及び脚部をそれぞれ有し、前記シールのうち、前記フランジ部を有する上端を燃料透過防止材料とし、前記突起部及び前記脚部をそれぞれ有する中央部分及び下端を一般燃料用材料として二色成形することを特徴とする。
【０００７】
この燃料タンクのシール構造によれば、開口部に使用するシールにおいて燃料タンク本体からの燃料や蒸発燃料が通るシールの上端を燃料透過防止材料で成形し、シールのその他の中央部分及び下端を一般燃料用材料で一体に成形することによって、極力少ない使用量の燃料透過防止材料で燃料や蒸発燃料の透過を防止する。また、このシール構造では、複雑な形状からなるシールの中央部分の突起部形状及びシールの下端の脚部形状を成形性に優れる一般燃料用材料で成形することによって、成形性の悪い燃料透過防止材料による形状を、シールの上端に形成されたフランジ部からなる単純な形状とすることができる。
【０００８】
本発明の請求項２に係る燃料タンクのシール構造は、前記請求項１に係る燃料タンクのシール構造において、前記一般燃料用材料は、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ブレンド材（ＮＢＲ／ＰＶＣ）または水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（水素添加ＮＢＲ）またはアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）であり、前記燃料透過防止材料は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）であることを特徴とする。
【０００９】
この燃料タンクのシール構造によれば、低単価なＮＢＲ／ＰＶＣまたは水素添加ＮＢＲまたはＮＢＲで燃料タンク本体との係合箇所等の使用量の多くなる箇所を成形することによって、高単価なＦＫＭの使用量を極力少なくし、低コストで燃料透過防止性を実現できる。
【００１０】
なお、一般燃料用材料は、一般的に使用されている燃料用材料であり、例えば、ＮＢＲ／ＰＶＣ、水素添加ＮＢＲあるいはＮＢＲである。また、燃料透過防止材料は、燃料用材料の中でも燃料や蒸発燃料を通さない材料であり、例えば、ＦＫＭである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る燃料タンクのシール構造の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明に係る燃料タンクのシール構造は、高単価の燃料透過防止材料の使用量を極力減らすために、燃料タンク本体からの燃料や蒸発燃料が通る箇所を燃料透過防止材料でおよびその他の箇所を一般燃料用材料で二色成形した一体成形物のシールによって燃料タンク本体の開口部をシールする。特に、この燃料タンクのシール構造では、最適な材料として、燃料透過防止材料としてＦＫＭを使用し、一般燃料用材料としてＮＢＲ／ＰＶＣまたは水素添加ＮＢＲを使用する。
【００１３】
本実施の形態では、本発明に係る燃料タンクのシール構造を、自動車におけるポンプ内蔵タイプの樹脂製の燃料タンクのシール構造に適用する。本実施の形態に係るシール構造は、燃料タンク本体の円筒形状の開口部とポンプモジュールとの間に配設するシールとして、フランジ部を含む上端側の箇所のみＦＫＭでおよびその他の箇所をＮＢＲ／ＰＶＣで二色成形したシールを用いる。
【００１４】
それでは、図１乃至図３を参照して、シール構造１の構成について説明する。図１は、燃料タンクのシール構造の正断面図である。図２は、図１のシールであり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が正面図であり、（ｃ）が（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図３は、燃料タンクのシール構造の分解斜視図である。なお、図中のポンプモジュールは、概略的な外観形状を示しており、本発明に直接関係のない詳細な形状を示していない。
【００１５】
まず、図１および図３を参照して、シール構造１を説明する上で必要となる燃料タンク２の構成について説明する。
燃料タンク２は、燃料（ガソリン）を貯蔵する燃料タンク本体３を備えており、この燃料タンク本体３の上部に円筒形状の開口部３ａが開口されている。また、燃料タンク２は、燃料を汲み上げるポンプモジュール２ａを備えており、燃料タンク本体３に内蔵されたポンプモジュール２ａによって開口部３ａが閉塞される。さらに、燃料タンク２は、ＦＫＭとＮＢＲ／ＰＶＣで二色成形されたシール５を備えており、シール５によって燃料漏れと燃料や蒸発燃料の透過を防止する。そして、燃料タンク２では、開口部３ａとポンプモジュール２ａとの間にシール５が配置され、開口部３ａの外周面の雄ねじに雌ねじが刻まれたキャップ４が締め付けられて燃料タンク本体３にポンプモジュール２ａが固定される。
【００１６】
次に、図１および図３を参照して、燃料タンク本体３について説明する。
燃料タンク本体３は、肉厚のプラスチック製であり、自動車内の燃料タンク２の収納スペース（図示せず）に応じた適宜の形状で成形されている。燃料タンク本体３の上部には、ポンプモジュール２ａを収納するための開口部３ａが開口されている。開口部３ａは、燃料タンク本体３の他の部分より肉厚の円筒形状で形成されており、円筒部３０となっている。この円筒部３０の上端には、シール５のフランジ部５ａが係合され、さらにフランジ部５ａにポンプモジュール２ａのフランジ部２ｂが係合される。また、円筒部３０の外周面には、キャップ４が螺合する雄ねじが設けられており、雄ねじ部３０ａとなっている。
【００１７】
次に、図１および図３を参照して、キャップ４について説明する。
キャップ４は、円筒部３０の雄ねじ部３０ａに螺合するキャップであり、シール５のフランジ部５ａおよびポンプモジュール２ａのフランジ部２ｂが係合した状態の円筒部３０を締め付けるとともに、フランジ部５ａとフランジ部２ｂを円筒部３０の上端に押え付ける。キャップ４の上端側には、円筒部３０に係合しているフランジ部５ａおよびフランジ部２ｂを押え付けるために、その全周にわたって内側に突出した押付部４ａが形成されている。また、キャップ４の内周面には、円筒部３０の雄ねじ部３０ａに螺合する雌ねじが刻まれており、雌ねじ部４ｂとなっている。なお、押付部４ａの下面からのキャップ４の幅寸法は、円筒部３０の高さにフランジ部５ａの厚さおよびフランジ部２ｂの厚さを加えた長さより多少短い長さとなっている。
【００１８】
次に、図１乃至図３を参照して、シール５について説明する。
シール５は、ＦＫＭとＮＢＲ／ＰＶＣとから二色成形されたシールであり、燃料タンク本体３の円筒部３０とポンプモジュール２ａとの間に挟まって、燃料漏れおよび燃料や蒸発燃料の透過を防止する。シール５は、円筒形状であり、ポンプモジュール２ａに外嵌する径を有している。
【００１９】
シール５の上端は、全周にわたって外側に突出したフランジ部５ａが形成されており、円筒部３０の上端に係合する。フランジ部５ａの上面および下面には、断面視して半円状の突部５ｂ，５ｂが各々形成されており、組み付けられたときに突部５ｂ，５ｂがキャップ４に押え付けられて変形し、その突部５ｂ，５ｂの弾性力によってシールする。
【００２０】
また、シール５の中央部分の外周面および内周面には、全周にわたって断面視して三角形状（頂点が斜め下方向）の突起部５ｃ，５ｃが各々形成されており、組み付けられたときに突起部５ｃ，５ｃがポンプモジュール２ａと円筒部３０に挟まれて押し付けられ、その突起部５ｃ，５ｃの弾性力によってシールする。
【００２１】
また、シール５の下端側は、全周にわたって二股に分かれて内周側と外周側に広がっている脚部５ｄ，５ｄが形成されており、組み付けられたときに脚部５ｄ，５ｄがポンプモジュール２ａと円筒部３０に挟まれてお互いに押し付けられ、その脚部５ｄ，５ｄの弾性力によってシールする。
【００２２】
なお、シール５では、燃料タンク本体３からの燃料や蒸発燃料の通る箇所としてフランジ部５ａおよびフランジ部５ａから少し下部までの上端側の全周にわたる部分がＦＫＭで成形されて燃料透過防止材料成形部５ｅとなっており、その他の部分がＮＢＲ／ＰＶＣで成形されて一般燃料用材料成形部５ｆとなっている。したがって、シール５では、突起部５ｃ，５ｃや脚部５ｄ，５ｄ等の複雑な形状であり、使用量が多くなる部分が一般燃料用材料成形部５ｆとなっている。
【００２３】
ＮＢＲ／ＰＶＣとＦＫＭの２つの材料によってシール５を二色成形する方法の一例を挙げる。まず、シール５の一般燃料用材料成形部５ｆのみを成形するための下型と第１上型によってＮＢＲ／ＰＶＣで射出成形する。次に、シール５全体を成形するために下型とＮＢＲ／ＰＶＣの成形物をそのままに第２上型に交換し、その型空間の空いた空間によってＦＫＭで射出成形する。このように、１つの下型と２つの上型によって２段階で射出成形することによって、ＮＢＲ／ＰＶＣとＦＫＭとからなるシール５を成形することができる。あるいは、１組の型の上下から同時に２種類の材料を射出させる方法もある。
【００２４】
なお、ＮＢＲ／ＰＶＣは、従来から自動車の燃料用材料として一般的に用いられている材料であり、自動車における様々な環境下で耐熱性、耐油性や耐久性等に優れている。また、ＮＢＲ／ＰＶＣは、ＦＫＭより成形性に優れており、低単価である。一方、ＦＫＭは、燃料用材料として自動車における様々な環境下で耐熱性、耐油性や耐久性等に優れるとともに、燃料や蒸発燃料の透過を防止する特性でも優れている。ちなみに、シール５のうちＦＫＭで成形される箇所は、ＦＫＭの成形性を考慮して出来るだけ単純な形状にかつＦＫＭの単価を考慮して出来るだけ少ない使用量となるように、設計されている。
【００２５】
次に、図１および図３を参照して、ポンプモジュール２ａの外観形状について説明する。
ポンプモジュール２ａは、少なくともシール５が外嵌される部分が円柱形状となっている。ポンプモジュール２ａの上端は、全周にわたって外側に突出したフランジ部２ｂが形成されており、シール５のフランジ部５ａに係合する。
【００２６】
次に、図１乃至図３を参照して、ポンプモジュール２ａおよびシール５の燃料タンク本体３への組み付け手順について説明する。
【００２７】
まず、シール５を、開口部３ａの円筒部３０に嵌め込み、フランジ部５ａを円筒部３０の上端に係合させる。
【００２８】
さらに、ポンプモジュール２ａを、円筒部３０に嵌め込まれたシール５に嵌め込み、フランジ部２ｂをシール５のフランジ部５ａに係合させる。ポンプモジュール２ａを嵌め込むと、シール５は、円筒部３０の内周面とポンプモジュール２ａの外周面との間に挟まれて、突起部５ｃ，５ｃが押し付けられて変形し、さらに脚部５ｄ，５ｄが互いに押し付けられている。
【００２９】
そして、キャップ４を、押付部４ａがポンプモジュール２ａのフランジ部２ｂに当接するまで、円筒部３０の雄ねじ部３０ａにねじこむ。このキャップ４による締め付けによって、ポンプモジュール２ａは、シール５を介して、燃料タンク本体３に堅固に締結される。このとき、ポンプモジュール２ａのフランジ部２ｂとシール５のフランジ部５ａは、押付部４ａによって円筒部３０の上端に押え付けられている。さらに、シール５では、突部５ｂ，５ｂが押し潰されて変形している。
【００３０】
そのため、シール構造１では、シール５の各部の密着や突部５ｂ，５ｂ、突起部５ｃ，５ｃおよび脚部５ｄ，５ｄの弾性力等によって燃料タンク本体３からの燃料の排出路を塞いでいるので、燃料が外部に漏れ出さない。さらに、シール構造１では、シール５の燃料透過防止材料成形部５ｅの材料特性によって燃料や蒸発燃料が透過できないので、燃料や蒸発燃料が大気中に放出しない。
【００３１】
このシール構造１によれば、燃料や蒸発燃料の透過を防止するためにシール５の上端側にのみＦＫＭを使用したので、非常に少ない使用量のＦＫＭでも燃料や蒸発燃料の透過を防止することができる。また、このシール構造１によれば、ＮＢＲ／ＰＶＣとＦＫＭとによってシール５を二色成形するので、突起部５ｃ，５ｃや脚部５ｄ，５ｄ等の複雑な形状をＮＢＲ／ＰＶＣで成形でき、成形性の悪いＦＫＭによる形状を単純な形状とすることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、前記の実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
例えば、本実施の形態では本発明に係る燃料タンクのシール構造を自動車の燃料タンクのシール構造に適用したが、特殊車両等の他の燃料タンクのシール構造にも適用可能である。
また、本実施の形態では一般燃料用材料としてＮＢＲ／ＰＶＣを使用し、燃料透過防止材料としてＦＫＭを使用したが、前記した一般燃料用材料としての特性や燃料透過防止材料としての特性を有する材料であれば、水素添加ＮＢＲ、ＮＢＲ等の他の材料を使用してもよい。
また、本実施の形態ではシールを前記したような形状としたが、燃料タンク本体の開口部周辺の形状等に応じて、適宜の形状としてよい。
また、本実施の形態では燃料透過防止材料による成形箇所をシールにおけるフランジ部側の全周にわたる箇所としたが、燃料タンク本体からの燃料や蒸発燃料が通る箇所に配置されていればよく、例えば、シールの中央部分の全周にわたる箇所に配置したり、シールの下端部側の全周にわたる箇所に配置したりしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る燃料タンクのシール構造は、一般燃料用材料と燃料透過防止材料の２つの材料で一体にシールを二色成形することによって、最低限必要な箇所にのみ燃料透過防止材料を使用すればよいので、極力少ない使用量の燃料透過防止材料で燃料や蒸発燃料の透過を防止でき、燃料透過防止材料による形状も単純化できる。また、このシール構造では、シールが一体で成形されているので、取り扱いや組み付けも容易である。
【００３４】
本発明の請求項２に係る燃料タンクのシール構造は、低単価なＮＢＲ／ＰＶＣまたは水素添加ＮＢＲまたはＮＢＲで燃料タンク本体との係合箇所等の使用量の多くなる箇所を成形することによって、高単価なＦＫＭの使用量を極力少なくし、低コストで燃料透過防止性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る燃料タンクのシール構造の正断面図である。
【図２】図１のシールであり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本実施の形態に係る燃料タンクのシール構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
１・・・シール構造
２・・・燃料タンク
２ａ・・・ポンプモジュール
３・・・燃料タンク本体
３ａ・・・開口部
４・・・キャップ
５・・・シール

Claims (2)

1. 燃料タンク本体に形成された開口部におけるシール構造であって、
   前記開口部に使用するシールは、円筒形状で、前記燃料タンク本体の円筒部とポンプモジュールとの間に挟まっており、
   前記シールの上端には、外側に突出したフランジ部が形成され、
   前記ポンプモジュールの上端にも外側に突出したフランジ部が形成され、
   前記シールのフランジ部が前記燃料タンク本体の円筒部に押え付けられて変形し、
   前記シールの中央部分及び下端は、前記燃料タンク本体の内周面と前記ポンプモジュールの外周面との間に挟まっており、
   前記シールの中央部分及び下端は、前記燃料タンク本体の内周面と前記ポンプモジュールの外周面に押し付けられる突起部及び脚部をそれぞれ有し、
   前記シールのうち、前記フランジ部を有する上端を燃料透過防止材料とし、前記突起部及び前記脚部をそれぞれ有する中央部分及び下端を一般燃料用材料として二色成形することを特徴とする燃料タンクのシール構造。
2. 前記一般燃料用材料は、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ブレンド材（ＮＢＲ／ＰＶＣ）または水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（水素添加ＮＢＲ）またはアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）であり、
   前記燃料透過防止材料は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクのシール構造。

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