JPH04174334A - 中空容器の気密性検査用閉蓋装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば自動車の燃料タンクに代表されるよう
な中空容器の気密性を検査するに際し、容器自体の注入
口を閉塞する閉蓋装置に関する。

従来の技術 自動車の燃料タンクの気密性検査方法としてヘリウムガ
スを使用した方法が試みられている。このヘリウムガス
式の気密性検査方法は、所定のチャンバー内に検査対象
となる燃料タンクを配置し、チャンバー内および燃料タ
ンク内をそれぞれ所定の真空度まで減圧した上で燃料タ
ンク内にへりつムガスを供給し、燃料タンクからのヘリ
ウムガスの洩れ量をヘリウムディテクターで計測するこ
とによって燃料タンク自体の気密性の適否を判定するも
のである。

そして、第２図に示すように検査対象となる燃料タンク
１は、検査時の圧力で変形しないように上部フレーム３
と下部フレーム４とよりなるパレット２で拘束された上
でチャンバー内に送られ、また例えばタンク１自体のア
ウトレットチューブ等の取付孔５を利用してヘリウムガ
スが供給されることから、燃料タンク１自体の注入口で
あるフェーエルフィラーチューブ６は何らかのかたちで
閉塞されている必要がある。

そこで、従来はフエーエルフィラーチューブ６の閉蓋装
置として第２図に示す栓体７を用い、栓体７をフェーエ
ルフィラーチューブ６に手作業にてはめ合わせた上でシ
リンダ８駆動のジヨイント部材９，１０同士を嵌合させ
て栓体７に圧縮空気を導入し、それによってフ二一エル
フィラーチューブ６に対する栓体７の固定保持力を得る
と同時にフ二一エルフィラーチューブ６の先端開口面を
封止するようにしている。

なお、ジヨイント部材１０は、相手側のジヨイント部材
９と嵌合させることでその通路が開き、双方の嵌合を解
除すれば直ちにその通路が遮断される公知の構造のもの
である。

栓体７は第３図に示すように、本体部１２とこの本体部
１２にねし結合されたホルダー１３とからなるハウジン
グ１１内に、ピストン１４とシールリング１５とを装着
したもので、弾性材料で形成されたシールリング１５は
ホルダー１３とピストン１４とにより軸心方向の動きが
規制されている。

そして、フェーエルフィラーチューブ６の先端にはバル
ジ成形によりフランジ部１６が形成されていることから
、フェーエルフィラーチューブ６に栓体７をかぶせた上
で、本体部１２とピストン１４とによって形成される圧
力室１７にボート１８から圧縮空気を導入する。

圧力室１７に圧縮空気が導入されるとピストン１４が前
進し、ピストン１４の前進により第３図に仮想線Ｐで示
すようにシールリング１５が圧縮変形してその内周面１
５ａが膨出することから、内周面１５ａがフランジ部１
６の首下部１９に圧接する。その結果、フェーエルフィ
ラーチューブ６に対する栓体７の固定保持力が得られる
と同時にフ二一エルフィラーチューブ６の先端開口面が
閉塞されて封止される。

発明が解決しようとする課題 第３図に示した従来の栓体構造においては、フェーエル
フィラーチューブ６に対する栓体７自体の装着作業は手
作業にて行われることから、その着脱性をよくするため
に、ピストン１４によってシールリング１５が圧縮変形
されていない状態ではフランジ部１６とシールリング１
５の内周面１５ａとの間に所定の隙間Ｇをもたせである
。

すなわち、タンク本体とフェーエルフィラーチューブ６
とは半田接合されていることから、上記のようにシール
リング１５の内周面１５ａとフ二一エルフィラーチュー
ブ６との開に十分な１ｌｌＬ’ｉＧをもたせることによ
って栓体脱着時に７二−エルフイラーチユーブ６に無理
な力が加わらないようにし、それによって半田接合部で
の品質および強度を保証しようとするものである。

しかしながら、上記のような隙間Ｇがあると栓体７をは
め合わせた時にフェーエルフィラーチューブ６とシール
リング１５との相対位置関係にばらつきが生じ、シール
リング１５を圧縮変形させた際にシールリング１５がフ
ェーエルフィラーチューブ６に均等に圧接せずシール状
態にばらつきが発生しやすい。

特に前述したヘリウムガス式の気密性検査方法において
は、既存の水没式の気密性検査方法等に比べて検査精度
が高いことから、上記のようなシール状態のばらつきが
あるとこれをタンク自体の洩れ欠陥と誤検出してしまい
、検査結果の信頼性向上が望めない。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、フェーエルフィラーチューブ
等の注入口を閉塞したときのシール性の向上とシール状
態の均一化を図り、それによって気密性検査結果の信頼
性向上を図った閉蓋装置の構造を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、前述したようにフ二一エルフィラーチューブ
等の注入口の先端にフランジ部が形成された中空容器の
気密性検査を行うにあたり、注入口にはめ合わされた上
でこれを閉塞して密封する閉蓋装置であって、有底円筒
状のハウジングと、ハウジング内に設けられてハウジン
グとの間に一次圧力室を形成するとともに、一次圧力室
に圧力流体が導入されることによってスライドする主ピ
ストンと、ハウジング内のうちその開口部側に主ピスト
ンと隣接して設けられ、主ピストンのスライド変位に応
じて圧縮変形してその内周面が前記注入口のフランジ部
の首下部に圧接するシールリングと、主ピストンの中央
部に設けられて主ピストンとの間に二次圧力室を形成す
るとともに、二次圧力室に圧力流体が導入されることに
よってスライドする補助ピストンと、一次圧力室と二次
圧力室とを結ぶ通路に設けられたオリフィスと、主ピス
トン内に補助ピストンと隣接して設けられ、主ピストン
のスライド変位により押圧されて注入口の先端開口面に
圧接するシールラバーとから構成される。

ここで、上記のオリフィスは、一次圧力室と二次圧力室
とを結ぶ圧力流体通路を絞ることによって、シールラバ
ーの圧接タイミングをシールリングよりも遅らせる役目
をする。

作用 この構造によると、フランジ部の首下部にシールリング
が圧接する一方で注入口の先端開口面にはシールラバー
が圧接し、実質的に二重シール構造となることによって
シール性が向上する。

しかも、シールリングとシールラバーとは、オリフィス
のはたらきにより時間差をもちながら注入口に圧接した
上でその圧接力が相互に拮抗することから、シールリン
グおよびシールラバーが相手側の面に忠実に追従してよ
くなじみ、これによってシール状態のばらつきが解消さ
れて安定化する。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す図で、閉蓋装置として
先に述べた燃料タンクのフ二一エルフィラーチューブを
閉塞するための栓体の例を示している。

栓体２１の中心となるハウジング２２は本体部２３とホ
ルダー２４とから構成され、ハウジング２２内には、従
来と同様に主ピストン２５と、弾性材料からなるシール
リング２６とが隣接して配置されている。本体部２３と
主ピストン２５との間には一次圧力室２７が形成されて
いて、この一次圧力室２７にはボート２８を通して図示
外の圧力源から圧縮空気等の圧力流体が導入される。

主ピストン２５の中央部には凹部２９が形成されており
、この凹部２９には補助ピストン３０とシールラバー３
１とが互いに隣接するように収容されている。そして、
シールラバー３１は補助ピストン３０とスナップリング
３２とによって軸心方向の動きが規制されている。

補助ピストン３０には主ピストン２５を貫通するピン３
３がボルト３４により連結されており、主ピストン２５
とピン３３との開には圧縮コイルスプリング３４が設け
られている。これにより補助ピストン３０には第１図の
左方向への付勢力が与えられている。３５はピン３３の
端面を覆うカバープレートである。

主ピストン２５と補助ピストン３０との間には二次圧力
室３６が形成されており、二次圧力室３６と一次圧力室
２７は通路３７により相互に連通している。そして、通
路３７には、主ピストン２５に直接ねじ結合したニード
ル３８の先端部を臨ませてあり、これによって通路３７
の面積を絞るためのオリフィス３９が形成されている。

なお、オＩＪフィス３９の断面積はニードル３８を回転
操作することにより調整可能となっている。

このように構成された閉蓋装置においては、シールリン
グ２６を圧縮変形させない状態では従来と同様に注入口
であるフェーエルフィラーチューブ６の最大径部である
フランジ部１６とシールリング２６の内周面２６ａとの
間に所定の隙間Ｇをもたせであることから、栓体装着時
にはフェーエルフィラーチューブ６に対して栓体２１が
無理なくスムーズに挿入される。

フエーエルフィラーチューブ６の先端に栓体２１をはめ
合わせた上で、ボート２８を通して一次圧力室２７に圧
力流体を導入すると、主ピストン２５がフューエルフィ
ラーチューブ６側にスライド変位し、主ピストン２５と
ホルダー２４とにはさまれたシールリング２６が第１図
に仮想線Ｐで示すように圧縮変形する。

シールリング２６が圧縮変形すると、シールリング２６
の内周面２６ａがフューエルフィラーチューブ６側に膨
出してフランジ部１６の首下部１９に圧接し、これによ
ってフェーエルフィラーチューブ６に対する栓体２１の
固定保持力が得られると同時に、シールリング２６によ
る一次シールがなされる。

上記のように一次圧力室２７に圧力流体が導入されると
、同時に通路３７を介して二次圧力室３６にも圧力流体
が導入されて補助ピストン３０がスライド変位すること
になるが、オリフィス３９による絞り効果のために補助
ピストン３０は主ピストン２５よりもわずかに遅れて主
ピストン２５と同方向にスライド変位する。

補助ピストン３０がスライド変位するとシールラバー３
１が押され、シールラバー３１がフェーエルフィラーチ
ューブ６の先端開口面４０に圧接し、これを閉塞してシ
ールする。

この時、補助ピストン３０によって押されたシールラバ
ー３１が先端開口面４０に圧接すると、主ピストン２５
は一次圧力室２７の圧力と二次圧力室３６の圧力とを受
けてバランスしようとするため、主ピストン２５がシー
ルリング２６に及ぼス押付力は、フェーエルフィラーチ
ューブ６にシールリング２６が圧接した当初よりも若干
小さくなる。

したがって、フランジ部１６の首下部１９にシールリン
グ２６が最初に圧接した時点でシールリング２６の圧接
状態にばらつきが生じているような場合には、上記の押
付力の変動を受けてシールリング２６が微妙に撓んでシ
ール状態のばらつきが修正され、結果的にシールリング
２６が首下部１９に忠実に追従してシール状態が均一化
される。

なお、気密性試験終了後に栓体２１をフ二一エルフィラ
ーチューブ６から外り出す場合には、一次圧力室２７お
よび二次圧力室３６を大気解放することにより、シール
リング２６、シールラバー３１および圧縮コイルスプリ
ング３４の復元力を受けて主ピストン２５および補助ピ
ストン３０が初期位置に復帰する。

ここで、従来の栓体と本発明の栓体２１のシール性能を
比較するために、燃料タンク１にヘリウムガスを０　、
３　ｋｇ／　ｃｍ″で封入した上で密閉し、その洩れ量
を計測した。その結果、従来タイプではＩ　Ｘ　１０−
’〜Ｉ　Ｘ　１０−’　（ａｔ＠、　ｃｃ／５ｅｃ）で
あったのに対し、本発明のタイプでは７Ｘ１０−”〜７
Ｘ　１０−’　（ａｔｅ、　ｃｃ／　５ｅｅ）となって
、シール性能の大幅な向上が認められた。

発明の効果 以上のように本発明によれば、注入口のフランジ部の首
下部にシールリングを圧接させる一方、注入口の先端開
口面にシールラバーを圧接させるようにしたことにより
、実質的に二重シール構造となってシール性が向上する
。

また、シールリングに圧接力を付与する主ピストンは、
シールラバーが注入口の先端開口面に圧接した時点で一
次圧力室と二次圧力室の双方の圧力を受けてバランスし
、それによってシールリングの圧接状態のばらつきを修
正するはたらきをすることから、シール状態が均一化さ
れてシール性が一段と向上する。

その結果、特にヘリウムガスを利用した気密性検査を行
うにあたり、従来のように注入口のシール性不良を容器
自体の洩れ欠陥として誤検出することがなくなり、気密
性検査結果の信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はヘリ
ウムガス式の気密性検査に供される燃料タンクとそのパ
レットの構成を示す斜視図、第３図は従来の閉蓋装置と
して用いられる栓体の構成を示す断面図である。 ｌ・・・中空容器としての燃料タンク、６・・・注入口
としてのフェーエルフィラーチューブ、１６・・・フラ
ンジ部、１９・・・首下部、２１・・・閉蓋装置として
の栓体、２２・・・ハウジング、２５・・・主ピストン
、２６・・・シールリング、２６ａ・・・内周面、２７
・・・一次圧力室、３０・・・補助ピストン、３１・・
・シールラバー、３６・・・二次圧力室、３７・・・通
路、３９・・・オリフィス、４０・・・先端開口面。 第１図 ６　　゛　フエーエル７４ラー千ニー７−２７：　　−
炙圧力１１６　：　７うンジ４Ｆ　　　　　　　　　　
　３０　　：　　補動ピストン１９　　二　１丁軒　　
　　　　　　　　　３１　：　シールラバー２１　　　
Ｊ衾イ本　　　　　　　　　　　　　　３６　゛　二；
Ｘ圧力寛２２　　ハウジン７’　　　　　　　　　　３
７：ｉｉ鉢２５　°　１ピストン　　　　　　　　　　
　３９　゛　オリフィス２６　　シールリンフ゛　　　
　　　　　４０　　：　　先壕＋ｙｏｔＪ第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）注入口の先端にフランジ部が形成された中空容器
   の気密性検査を行うにあたり、注入口にはめ合わされた
   上でこれを閉塞して密封する閉蓋装置であって、 有底円筒状のハウジングと、 ハウジング内に設けられてハウジングとの間に一次圧力
   室を形成するとともに、一次圧力室に圧力流体が導入さ
   れることによってスライドする主ピストンと、 ハウジング内のうちその開口部側に主ピストンと隣接し
   て設けられ、主ピストンのスライド変位に応じて圧縮変
   形してその内周面が前記注入口のフランジ部の首下部に
   圧接するシールリングと、主ピストンの中央部に設けら
   れて主ピストンとの間に二次圧力室を形成するとともに
   、二次圧力室に圧力流体が導入されることによってスラ
   イドする補助ピストンと、 一次圧力室と二次圧力室とを結ぶ通路に設けられたオリ
   フィスと、 主ピストン内に補助ピストンと隣接して設けられ、主ピ
   ストンのスライド変位により押圧されて注入口の先端開
   口面に圧接するシールラバー、とを備えたことを特徴と
   する中空容器の気密性検査用閉蓋装置。