JP6363923B2 - Volatile fuel gasket - Google Patents
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Description
本発明は、揮発性燃料用ガスケットに関し、特に、部材間に圧縮挟持されて該部材間を密閉する揮発性燃料用ガスケットに関する。 The present invention relates to a volatile fuel gasket, and more particularly to a volatile fuel gasket that is compressed and sandwiched between members to seal between the members.
従来より、燃料システムで使用する揮発性燃料の透過を防止するために、容器や管を密閉する揮発性燃料用ガスケットが用いられている。例えば、自動車の燃料システムにおける揮発性燃料の配管の継ぎ手部等で使用されており、このシステムの揮発性燃料用ガスケットにおいては、揮発性燃料に対する高い低透過性が求められる。また、寒冷地においては、ガスケットが温度低下により弾性を失うことで、配管の継ぎ手部等の部材との密着性を失い、部材とガスケットとの間に隙間が生じ、揮発性燃料が透過してしまうのを防ぐため、温度低下に対する高い弾性維持性を有することが必要とされている。 Conventionally, in order to prevent permeation of volatile fuel used in a fuel system, a gasket for volatile fuel that seals a container or a tube has been used. For example, it is used in a joint portion of a volatile fuel pipe in an automobile fuel system, and the volatile fuel gasket of this system is required to have high low permeability to volatile fuel. Also, in cold districts, the gasket loses its elasticity due to a decrease in temperature, so that it loses its adhesion to members such as pipe joints, creating a gap between the member and the gasket, and allowing volatile fuel to permeate. In order to prevent this, it is necessary to have a high elasticity maintaining property against a temperature drop.
上記観点から、特許文献1においては、揮発性燃料に対する低透過性と、温度低下に対する弾性維持性を有するゴム製のシール構造体が提案され、本願発明と同じく、部材間に圧縮挟持されて該部材間を密封する揮発性燃料用ガスケットに関する技術を開示している。以下、図6に基づいて説明する。 In view of the above, Patent Document 1 proposes a rubber seal structure having low permeability to volatile fuel and elasticity maintenance against temperature decrease, and is compressed and sandwiched between members as in the present invention. A technology relating to a volatile fuel gasket for sealing between members is disclosed. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
管状体の継ぎ手部に設置されるシール構造体60は、流体の流れ中心に対して同心円に、内周側62の部材と外周側64の部材が並列している構造であり、内周側62は、常温において高い流体密性を有するテトラフルオロエチレン(TFE)、ビニリデンフルオライド(VDF)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)からなる3元系フッ素ゴムからなり、外周側64は、低温域において高い流体密性を有するテトラフルオロエチレン(TFE)、ビニリデンフルオライド(VDF)、パーフルオロメチルビニルエーテル(PFMVE)からなる3元系フッ素ゴムからなる。
The
しかしながら、特許文献1のシール構造体では、断面構造が内周側の部材と外周側の部材の縦割り構造であり、また、それらが互いに異なる材料からなっている。したがって、両部材の高圧縮時や膨潤時における変形量が異なる等の状況から、変形時の応力による両部材の接着状態の劣化に関して、これを解消しなければならないという課題が有った。 However, in the seal structure of Patent Document 1, the cross-sectional structure is a vertically divided structure of the inner peripheral member and the outer peripheral member, and they are made of different materials. Therefore, there has been a problem that it is necessary to eliminate the deterioration of the adhesion state of both members due to the stress at the time of deformation from the situation where the deformation amount of both members is different at the time of high compression or swelling.
さらに、低温下においては、上記縦割りの外周側の部材は、流体密性(弾性を含む)を維持することができるが、内周側の部材はその弾性が損なわれる。したがって、内周側の部材は、密閉対象部材との密着性が低下し、隙間の発生にもつながる。この結果、外周側部材のみによって密閉性を保証しなければならず、信頼性を損なうおそれがある。 Furthermore, at low temperatures, the vertically divided outer peripheral member can maintain fluid tightness (including elasticity), but the inner peripheral member loses its elasticity. Therefore, the member on the inner peripheral side has poor adhesion to the member to be sealed, leading to the generation of a gap. As a result, the sealing performance must be guaranteed only by the outer peripheral member, and the reliability may be impaired.
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、揮発性燃料に対する高い低透過性を有しつつ、低温域においても高い弾性維持性を有し、密閉対象部材間の良好な密閉性を保つことのできる揮発性燃料用ガスケットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and the object thereof is to have high elasticity maintenance even in a low temperature range while having high low permeability to volatile fuel. Another object of the present invention is to provide a volatile fuel gasket capable of maintaining good sealing performance between members to be sealed.
上記目的を達成するため請求項1に係る発明は、部材間に圧縮挟持されて該部材間を密閉する揮発性燃料用ガスケットにおいて、芯材と、該芯材の表面を被覆する表面層とを含む断面構造を有し、前記芯材及び前記表面層は、共にフッ素ゴムで形成され、前記芯材は、断面円形であって、前記芯材を構成するフッ素ゴムは、3元系フッ素ゴムからなり、前記表面層を構成するフッ素ゴムよりも揮発性燃料に対して高い低透過性を有し、前記表面層は、前記芯材の周囲全体をほぼ均一の厚さで囲み、前記表面層を構成するフッ素ゴムは、2元系フッ素ゴムからなり、前記芯材を構成するフッ素ゴムよりも温度低下に対する高い弾性維持性を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a volatile fuel gasket that is compressed and sandwiched between members to seal between the members, and a core material and a surface layer that covers the surface of the core material. The core material and the surface layer are both made of fluoro rubber, the core material is circular in cross section, and the fluoro rubber constituting the core material is made of ternary fluoro rubber And has a lower permeability to volatile fuel than the fluororubber constituting the surface layer, and the surface layer surrounds the entire periphery of the core material with a substantially uniform thickness. The fluorine rubber to be formed is made of a binary fluorine rubber, and has a higher elasticity maintaining property against a temperature drop than the fluorine rubber to form the core material.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の揮発性燃料用ガスケットにおいて、前記芯材は、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンを有する3元系フッ素ゴムからなり、前記表面層は、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレンを有する2元系フッ素ゴムからなることを特徴とする。The invention according to claim 2 is the gasket for volatile fuel according to claim 1, wherein the core material is made of ternary fluororubber having vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, The surface layer is made of a binary fluororubber having vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene.
この構成によれば、前記芯材の表面は表面層によって、その外周全体が覆われている。すなわち、縦割りの断面構造ではなく表面層が芯材を囲む断面構造を有しているため、高圧縮時や膨潤時に生じる応力は、偏り難く、両部材間で剥離が生じ難い。 According to this configuration, the entire outer periphery of the surface of the core material is covered with the surface layer. That is, since the surface layer has a cross-sectional structure surrounding the core material instead of a vertically divided cross-sectional structure, stress generated during high compression or swelling is not easily biased and peeling between both members is difficult to occur.
また、表面層は芯材の表面全体を被覆しているので、密閉対象部材間に挟まれて圧縮された状態の表面層がその外周面でしっかりと密閉対象部材の対向面に接触している状態が確保されている。ここで、表面層を構成するフッ素ゴムは、芯材を構成するフッ素ゴムよりも温度低下に対する高い弾性維持性を有しており、低温下においても、芯材以上の密着性を維持することができ、部材間の密閉性が確保される。これにより通常温域における揮発性燃料に対する良好な低透過性と、低温域における良好な弾性維持性の両方の性質をバランス良く奏することができる。 Further, since the surface layer covers the entire surface of the core material, the surface layer in a compressed state sandwiched between the members to be sealed is firmly in contact with the opposing surface of the member to be sealed at its outer peripheral surface. The state is secured. Here, the fluororubber constituting the surface layer has a higher elasticity maintaining property against temperature drop than the fluororubber constituting the core material, and can maintain adhesion more than the core material even at low temperatures. And the sealing property between the members is ensured. As a result, it is possible to achieve both the good low permeability to the volatile fuel in the normal temperature range and the good elasticity maintaining property in the low temperature range with a good balance.
また、前記表面層のフッ素ゴムとしてフッ素ゴムの中でも低温域における優れた弾性維持性を有する2元系フッ素ゴムを用い、前記芯材のフッ素ゴムとして同じくフッ素ゴムの中でも揮発性燃料に対する優れた低透過性を有する3元系フッ素ゴムを用いていることで、通常温域における揮発性燃料に対する良好な低透過性と、低温域における良好な弾性維持性の両方の性質をバランスよく奏することができる。
In addition, a binary fluororubber having excellent elasticity maintenance in a low temperature region is used as the fluororubber of the surface layer, and an excellent low resistance to volatile fuel among the fluororubber as the fluororubber of the core material. By using the ternary fluororubber having permeability, it is possible to achieve a good balance between the properties of both good low permeability to volatile fuel in the normal temperature range and good elasticity maintenance in the low temperature range. .
請求項3に記載の発明は、前記表面層の厚さは、ほぼ最低圧縮率を確保することのできる厚さに設定されたことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the thickness of the surface layer is set to a thickness capable of ensuring a substantially minimum compression rate.
この構成によれば、前記表面層の厚さは、ほぼ最低圧縮率を確保することのできるだけの厚さに形成されるので、芯材の体積をより大きく確保することができる。したがって、前提として通常温域での揮発性燃料に対する低透過性を十分に確保した上で、低温域においても的確な弾性維持性を保持することが可能となっている。すなわち、揮発性燃料用のガスケットにおいては、基本的にはまず低透過性が確実に確保されることが重要であることから、表面層の厚さを、全体の低透過性を確保しつつ最低必要な厚さに規定したものである。 According to this structure, since the thickness of the surface layer is formed to a thickness that can ensure a minimum compression rate, a larger volume of the core material can be secured. Therefore, as a premise, it is possible to maintain an adequate elasticity maintaining property even in a low temperature range while sufficiently ensuring low permeability to a volatile fuel in a normal temperature range. That is, in a volatile fuel gasket, it is basically important to ensure low permeability first, so the thickness of the surface layer should be minimized while ensuring low overall permeability. It is specified to the required thickness.
本発明によれば、芯材とその周囲全体を表面層が囲む断面構造を有しているため、高圧縮時や膨潤時に生じる応力は、偏り難く、両部材間で剥離が生じ難い。 According to the present invention, since the surface layer surrounds the core material and the entire periphery of the core material, stress generated during high compression or swelling is not easily biased, and separation between both members is difficult to occur.
さらに、密閉対象部材間に挟まれて圧縮された状態では、表面層は対向する密閉対象の部材の双方にその外周面が押圧接触する。これにより、通常温域だけでなく、低温域においても良好な弾性維持性の下に密閉状態を維持することができ、全気候における密閉機能の信頼性が向上する。 Further, in a state where the surface layer is compressed by being sandwiched between the sealing target members, the outer peripheral surface of the surface layer is pressed against both of the opposing sealing target members. As a result, the sealed state can be maintained with good elasticity maintenance not only in the normal temperature range but also in the low temperature range, and the reliability of the sealing function in all climates is improved.
次に、本発明に係る揮発性燃料用ガスケットの実施の形態について、図1から図5に基づいて詳細に説明する。 Next, an embodiment of a volatile fuel gasket according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施の形態に係る揮発性燃料用ガスケット10の全体の形状の説明図であり、図示のように、揮発性燃料用ガスケット10は、断面形状が略円形であり、平面視の全体形状は円形環状を構成している。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall shape of a
図2は、本発明の実施の形態に係る揮発性燃料用ガスケット10が、車両に搭載されるガソリンを貯蔵するための燃料タンク20に使用された状態を示す断面図であり、図3は、同じく密閉対象である燃料タンク20の上部開口部34の周縁部30及びポンプ24のフランジ部32において圧縮挟持されている状態の説明図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the volatile fuel gasket 10 according to the embodiment of the present invention is used in a
図2、3に示すように、揮発性燃料用ガスケット10は、燃料タンク20の上部開口部34の周縁部30の上面とポンプ24の上部のフランジ部32の下面との間に挟まれて、ロックナット22の上部開口部34の外周部への螺合により圧縮された状態で介在している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
すなわち、揮発性燃料用ガスケット10は、周縁部30と上部フランジ部32との間を密閉し、燃料タンク20の内部に充満している揮発性燃料を封止し、燃料タンク20の上部開口部34から放出されるのを防いでいる。
That is, the volatile fuel gasket 10 seals between the
図4は、本発明の実施の形態に係る揮発性燃料用ガスケット10の断面構造の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of a cross-sectional structure of the
同図に示すように、揮発性燃料用ガスケット10は、芯材12と芯材12の表面を被覆する表面層14を含む断面構造を有している。本実施の形態では、断面円形の芯材12の外周面に密着した状態で、全体がほぼ均一な厚さの表面層14が形成されている。したがって、同心円状に2層の構成となっている。この様な構成は、例えば、断面円形の芯材12の外部表面に、表面層14を形成している材料をコーティングすることによって簡単に製造することが可能である。
As shown in the figure, the
上述のように、断面円形の芯材12の周囲全体を表面層14が、ほぼ均一の厚さで囲む断面構造を有しているので、揮発性燃料用ガスケット10において高圧縮時や膨潤時に生じる応力は、偏って集中することが回避され、芯材12と表面層14との剥離は防止され、両部材の密着性は常に良好なものとなる。
As described above, since the
芯材12及び表面層14は、共にフッ素ゴムで形成され、芯材12を構成するフッ素ゴムは、表面層14を構成するフッ素ゴムよりも揮発性燃料に対して高い低透過性を有し、表面層14を構成するフッ素ゴムは、芯材12を構成するフッ素ゴムよりも温度低下に対する高い弾性維持性を有する。
The
本実施の形態では、表面層14のフッ素ゴムとしては、2元系フッ素ゴムが用いられ、芯材12のフッ素ゴムは、3元系フッ素ゴムが用いられている。
In the present embodiment, binary fluororubber is used as the fluororubber of the
例えば、2元系フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン(VDF)、テトラフルオロエチレン(TFE)を有するフッ素ゴムなどの使用が可能であり、3元系フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン(VDF)、テトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)を有するフッ素ゴムなどの使用が可能である。したがって、例えば、北米などの極寒領域において使用された場合、3元系フッ素ゴムで形成された芯材12の弾性はほぼ失われ、硬化した状態となる。しかし、一方で、2元系フッ素ゴムで形成された、表面層14は、この様な極寒領域であっても弾性を維持でき、上述した燃料タンク20の上部開口部34の周縁部30とポンプ24の上部フランジ部32とにその外周面が弾性をもって密着する。これにより、極寒の地であっても、燃料タンク20の内部に充満した揮発性燃料を確実に封止することができる。
For example, as the binary fluorine rubber, it is possible to use a fluorine rubber having vinylidene fluoride (VDF), tetrafluoroethylene (TFE), etc., and as the binary fluorine rubber, vinylidene fluoride (VDF), Fluororubber having tetrafluoroethylene (TFE) or hexafluoropropylene (HFP) can be used. Therefore, for example, when used in an extremely cold region such as North America, the
次に、最低圧縮率について、図5に基づいて説明する。図5は、揮発性燃料用ガスケット10が圧縮挟持されている状態の断面形状の説明図であり、揮発性燃料用ガスケット10は、使用状態では、密閉対象部材間で挟持されて圧縮された状態となっている。
Next, the minimum compression rate will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of a cross-sectional shape in a state where the
まず、揮発性燃料用ガスケット10の「圧縮率」は、圧縮挟持されていない状態の揮発性燃料用ガスケット10の断面厚さに対する、圧縮挟持されている状態の揮発性燃料用ガスケット10の断面厚さの比率である。そして、「最低圧縮率」とは、揮発性燃料用ガスケット10が、部材間に圧縮挟持されて部材間を密閉し、揮発性燃料を封止するのに最低限必要な圧力が、揮発性燃料用ガスケット10にかかっているときの、揮発性燃料用ガスケット10の圧縮率のことである。
First, the “compression ratio” of the
そして、表面層14は、最低圧縮率が確保されるだけの厚さが確保されているので、低温域において芯材12が弾性を失い、硬化した状態であっても、圧縮分を表面層14の厚さが担保し、表面層14の外周面が、密閉対象部材(30,32)としっかりと密着している状態を維持し、部材間の密閉性を確保することができる。さらに、表面層14は、最低圧縮率を確保するのに必要な厚さで、できるだけ薄く形成している。すなわち、本来、通常温域での揮発性燃料用のガスケット10は、揮発性燃料に対する低透過性が重要な作用として求められる。したがって、低透過性に優れる3元性フッ素ゴムの芯材12はできるだけ大きな体積を確保することが基本的に求められる。そこで表面層14の厚さは、ほぼ最低圧縮率を確保することのできるだけの厚さに抑えて形成され、芯材12の体積をより大きく確保している。
Since the
また、表面層14の厚さは、全周においてほぼ均一に形成されているので圧縮された状態における密閉対象部材(30,32)への密着性も均一化され、さらに、内部応力の偏りも防止され、芯材12との間の剥離も有効に防止されている。
Further, since the thickness of the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、同心円状の断面構造の揮発性燃料用ガスケット10を例示したが、揮発性燃料用ガスケット10の断面形状は、長方形や正方形でもよい。また、芯材12は単一の材料や単一の層として構成するものに限定されるものではなく、複数設定しても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the
10 揮発性燃料用ガスケット
12 芯材
14 表面層
20 燃料タンク
22 ロックナット
24 ポンプ
30 周縁部
32 フランジ部
34 上部開口部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
芯材と、該芯材の表面を被覆する表面層とを含む断面構造を有し、
前記芯材及び前記表面層は、共にフッ素ゴムで形成され、
前記芯材は、断面円形であって、前記芯材を構成するフッ素ゴムは、3元系フッ素ゴムからなり、前記表面層を構成するフッ素ゴムよりも揮発性燃料に対して高い低透過性を有し、
前記表面層は、前記芯材の周囲全体をほぼ均一の厚さで囲み、前記表面層を構成するフッ素ゴムは、2元系フッ素ゴムからなり、前記芯材を構成するフッ素ゴムよりも温度低下に対する高い弾性維持性を有することを特徴とする揮発性燃料用ガスケット。 In a volatile fuel gasket that is compressed between members and hermetically seals between the members,
Having a cross-sectional structure including a core material and a surface layer covering the surface of the core material;
The core material and the surface layer are both made of fluororubber,
The core material has a circular cross section, and the fluoro rubber composing the core material is made of ternary fluoro rubber, and has higher low permeability to volatile fuel than the fluoro rubber composing the surface layer. Have
The surface layer surrounds the entire periphery of the core material with a substantially uniform thickness, and the fluororubber constituting the surface layer is made of binary fluororubber, and has a temperature lower than that of the fluororubber constituting the core material. A gasket for volatile fuels, characterized by having a high elasticity maintaining property.
前記表面層は、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレンを有する2元系フッ素ゴムからなることを特徴とする請求項1に記載の揮発性燃料用ガスケット。 The core material is composed of a ternary fluororubber having vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene,
2. The volatile fuel gasket according to claim 1, wherein the surface layer is made of a binary fluororubber having vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene .
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