WO2005087605A1

WO2005087605A1 - 燃料封止構造

Info

Publication number: WO2005087605A1
Application number: PCT/JP2005/004418
Authority: WO
Inventors: Kazuhiko Kimura; Toru Mashimo; Mamoru Fukushima; Noriyuki Ohsawa; Satoshi Komada
Original assignee: Sakamoto Industry Co,. Ltd.
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2005-09-22
Also published as: US20070181580A1

Description

明細書

燃料封止構造

技術分野

[0001] 本発明は、燃料封止構造に関する。

背景技術

[0002] 燃料タンク等の容器の開口部に封止体を装着する場合、燃料漏れを防ぐために容器と封止体との間に環状パッキンを介在させることは周知である。特許文献 1の図 10 には、均等厚さのパッキンが開示されている。このパッキンは容器の開口部の環状シール面と封止体の環状シール面との間に介在されて、る。両シール面は互ヽに平行な平面をなしており、封止体装着の際には両シール面でパッキンを均等に圧縮するようになつている。圧縮状態のパッキンの両面は、容器側のシール面と封止体側のシール面にそれぞれ一定の圧力で密着しており、これにより燃料の漏れを防止している。

特許文献 1 :特開 2002-337916号公報（図 10)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 上記特許文献 1の燃料封止構造では、ノッキンが厚いとガス化した燃料力 Sパッキンのゴム材料中を透過する量が多くなる。燃料透過量を抑制するためには、パッキンを薄くして透過断面積を小さくする必要があるが、そうすると別の不都合が生じる。この不都合を図 7を参照しながら説明する。

[0004] 図 7は、封止体の軸方向移動に伴うパッキン圧縮率の変化を示す。なお、図 7において、封止体の装着開始からパッキン圧縮が始まるまでの封止体の軸方向移動については省略している。すなわち圧縮開始時の封止体移動量をゼロとしている。封止体が軸方向に移動するに伴いパッキンの圧縮率が増大する力この変化はパッキンが厚い場合に比べて大きい。

[0005] 上記封止体が所定量押し込まれたときに封止体の装着が完了するが、この装着完了位置までの封止体の軸方向移動量には誤差がある。上述したようにパッキンが薄いと封止体の単位移動量当たりのパッキンの圧縮率の変化が大きいので、この軸方向移動量の誤差に対応して、圧縮率の誤差も大きぐ許容誤差範囲を超えるおそれがある。ノッキンの実際の圧縮率が許容誤差範囲の上限を超えると、ノッキンの破損を招き、下限を下回るとパッキンと容器及び封止体のシール面との密着力が低下し、液状燃料のシール性が低下してしまう。

課題を解決するための手段

[0006] 上記課題を解決するため、本発明は、燃料を収容するとともに開口部を有する容器と、この容器の開口部に装着される封止体と、上記容器の開口部の環状シール面と上記封止体の環状シール面との間に圧縮状態で介在される環状のパッキンとを備えた燃料封止構造において、上記容器および封止体のシール面のそれぞれは、環状の第 1領域を有するとともに、この第 1領域の径方向内側または外側に配置された環状の第 2領域を有し、両シール面の第 2領域間の間隔が第 1領域間の間隔より短ぐ上記パッキンは、両シール面の第 1領域間に挟まれる第 1シール部と、両シール面の第 2領域間に挟まれる第 2シール部とを有し、これら第 1,第 2シール部がともに圧縮状態で上記シール面間に介在され、上記第 2シール部は第 1シール部より自然状態での肉厚が小さぐこの肉厚差が、上記第 1領域間の間隔と第 2領域間の間隔との差よりも大きいことを特徴とする。

[0007] 上記構成によれば、第 1シール部では封止体の軸方向移動量に対する圧縮率の変化が緩やかであり、比較的高い精度で圧縮率を管理でき、許容範囲内に収めることができる。その結果、破損を招くこともなく十分な圧力で容器と封止体のシール面に密着し、液状燃料の漏れを確実に防止することができる。第 2シール部では第 1シール部よりも肉厚が小さぐ透過断面積が小さいので、ガス化した燃料の透過を抑制できる。しかも、上記第 1,第 2シール部の肉厚差が、上記第 1領域間の間隔と第 2領域間の間隔との差よりも大きいので、第 2シール部の圧縮量は第 1シール部の圧縮量より小さぐ第 2シール部の過度の圧縮を回避でき、その破損を防止できる。

[0008] 好ましくは、上記封止体の装着状態において、上記パッキンの第 2シール部の圧縮率が第 1シール部の圧縮率に比べて小さい。これによれば、封止体の装着位置の誤差があっても第 2シール部の過度の圧縮を確実に防止できる。好ましくは、上記第 1シール部が第 2シール部の径方向内側に位置している。これにより、液状燃料は第 1シール部で阻止されて第 2シール部に到達せず、第 2シール部は微量のガス化燃料の透過阻止だけに役割を絞ることができ、圧縮量を大幅に削減することができ、その破損をより一層確実に防止できる。

[0009] 一態様では、上記容器と封止体のシール面のうち一方のシール面は、第 1,第 2領域を面一にして一平面をなし、他方のシール面は第 1,第 2領域の境に段差を有しており、上記パッキンの一方の面は、当該一方のシール面に対応して一平面をなし、他方の面は当該他方のシール面に対応して段差を有している。これによれば、比較的簡単なパッキン構造，シール面形状で本発明の効果を得ることができる。

[0010] 他の態様では、上記容器のシール面，封止体のシール面の一方に環状の突起が形成され、この突起の頂面が上記第 2領域として提供され、当該一方のシール面においてこの突起の径方向内側および外側が上記第 1領域として提供され、これに対応して他方のシール面は第 2領域とその径方向内側及び外側に配置された第 1領域とを同一平面上に有し、上記パッキンは、上記突起に対応する肉厚の小さな第 2シール部と、その径方向内側及び外側に位置する肉厚の大きな第 1シール部とを有している。これによれば、第 1シール部を 2箇所に有して液密性を高めることができる。

[0011] 更に本発明は、燃料を収容するとともに開口部を有する容器と、この容器の開口部に装着される封止体と、上記容器の開口部の環状シール面と上記封止体の環状シール面との間に圧縮状態で介在される環状のノッキンとを備えた燃料封止構造において、上記パッキン内に、ノッキンの材料より燃料透過率の低い環状の弾性変形可能な透過抑制板を埋め込み、この透過抑制板はパッキンの径方向に延び、ある環状部位ではパッキンの一方の面との間の距離が他方の面との間の距離より小さぐ他の環状部位では当該他方の面との間の距離が当該一方の面との間の距離より小さいことを特徴とする。

[0012] これによれば、ガス化燃料は、透過抑制板の一方側と他方側の 2手に分かれてパッキン材料中を透過しょうとする。一方のガス化燃料は透過抑制板のある環状部位とパッキンの一方の面間の透過断面積の小さ、ところで透過を抑制され、他方のガス化燃料は透過抑制板の他の環状部位とパッキンの他方の面間の透過断面積の小さいところで透過を抑制される。その結果、透過されるガス化燃料の総量を抑制できる。また、ノッキンはガス透過を抑制するために薄肉にする必要はなぐ封止体の軸方向移動量に対する圧縮率の変化を緩やかにすることができるので、比較的高、精度で圧縮率を管理でき、許容範囲内に収めることができる。その結果、破損を招くこともなく十分な圧力で容器と封止体のシール面に密着し、液状燃料の漏れを確実に防止することができる。

[0013] 好ましくは、上記パッキンはその両面が平面をなして均一厚さとなっており、上記透過抑制板は上記ある環状部位と上記他の環状部位とを結ぶ面が傾斜して、る。これによれば、ノッキンを簡単な構造にすることができる。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、液状燃料を良好にシールできるばかりか、ガス化燃料の透過も良好に抑制できる。し力もパッキンの破損を回避することができる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明の第 1実施形態をなす燃料封止構造の縦断面図である。

[図 2]同封止構造の拡大縦断面図であり、パッキンの第 1シール部が圧縮される直前の状態を示す。

[図 3]同封止構造の拡大縦断面図であり、パッキンの第 1シール部，第 2シール部を圧縮して封止体の装着を完了した時点での状態を示す。

[図 4]同ノッキンの第 1シール部，第 2シール部の圧縮率の変化を示すグラフである。

[図 5]本発明の第 2実施形態をなす燃料封止構造の拡大縦断面図である。

[図 6]本発明の第 3実施形態をなす燃料封止構造の拡大縦断面図である。

[図 7]肉厚の小さいパッキンを用いた場合の圧縮率の変化を示すグラフである。符号の説明

[0016] 10 燃料タンク (容器）

11 開口部

15 シーノレ面

15a 第 1領域

15b 第 2領域 20 ポンプ（封止体）

25 シール面

25a 第 1領域

25b 第 2領域

29 突起

30 パッキン

31 第 1シール部

32 第 2シーノレ咅

50 透過抑制板

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、本発明の第 1実施形態をなす燃料封止構造について、図 1一図 4を参照しな力説明する。図 1において符号 10は、燃料タンク (容器)を示す。燃料タンク 10は筒状に突出する開口部 11を有している。この開口部 11の外周にはねじ 12が形成されている。

[0018] 上記開口部 11にはポンプ 20 (封止体）が装着されるようになっている。ポンプ 20の外周には環状の鍔 21が突出している。この鍔 21の下面と上記燃料タンク 10の開口部 11の上端面との間には環状のパッキン 30が圧縮状態で介在されるようになってヽる。

[0019] 封止構造はさらに、筒状のロックナット 40を備えている。このロックナット 40の上端には径方向，内方向に突出する環状の引掛部 41が形成されており、内周にはねじ 4 2が形成されている。このロックナット 40を開口部 11に螺合させて締め付けることにより、引掛部 41がポンプ 20の鍔 21に当たってこの鍔 21を下方に押し、これにより、ノッキン 30が圧縮されてシール機能を発揮するようになって、る。

[0020] 上記封止構造の詳細を図 2,図 3を参照しながら説明する。図 2はロックナット 40の螺合の過程でパッキン 30の圧縮が開始する直前の状態を示し、図 3はパッキン 30が圧縮されてロックナット 40の締め込みが完了した時 (ポンプ 20の装着が完了した時）の状態を示す。

[0021] 上記開口部 11の上端面は円環状のシール面 15をなしている。このシール面 15は段をなし、低い方の円環状の第 1領域 15aと高い方の円環状の第 2領域 15bを有している。本実施形態では第 2領域 15bが第 1領域 15aの径方向外側に位置している。ポンプ 20の鍔 21の下面も円環状のシール面 25をなしている。このシール面 25は、上記シール面 15の第 1領域 15aに対畤する円環状の第 1領域 25aと、第 2領域 15b に対畤する円環状の第 2領域 25bとを有している。これら領域 15a, 15b, 25a, 25b は、開口部 11およびポンプ 20の軸線と直交した平面を構成している。領域 25a, 25 bは面一をなし、シール面 25は連続した一平面をなしている。

[0022] 上記パッキン 30は、第 1領域 15a, 25a間の第 1シール部 31と、第 2領域 15b、 25b 間の第 2シール部 32とを一体に有している。パッキン 30の上面は一平面をなし、鍔 2 1のシール面 25への密着面となっている。パッキン 30の下面は上記シール面 15の段差に対応して段差をなし、 2つの環状平面がシール面 15への密着面をなしている

[0023] 図 2に示すように、上記第 1シール部 31の自然状態 (非圧縮状態)での肉厚 THaに比べて第 2シール部 32の自然状態での肉厚 THbは小さい。この肉厚差 ΔΤΗ=ΤΗ a-THbは、上記シール面 15における領域 15a, 15bの段差 Sより大きい。そのため、ポンプ 20の鍔 21を単にパッキン 30に載せた状態では、第 1シール部 31の上下面がシーノレ面 15の第 1領域 15a, 25aに接し、第 2シーノレ咅 32の上面カン一ノレ面 25の第 2領域 25bに接する力第 2シール部 32の下面は間隔 y(y= ΔΤΗ— S)だけシール面 15の第 2領域 15bから離れている。

上記段差 Sは、装着作業開始時ないしは装着完了時の第 1領域 15a, 25a間の距離と、第 2領域 15b, 25b間の距離との差を意味する。

[0024] 前述したようにロックナット 40を開口部 11に螺合させると、まず第 1シール部 31が圧縮され始め、さらにロックナット 40の螺合を進めポンプ 20の鍔 21を軸方向に y= Δ TH— Sだけ押し込むと、第 2シール部 32が圧縮され始める。さらに、図 3に示すようにロックナット 40の螺合を進め鍔 21を軸方向に Ayだけ押し込めることにより、ポンプ 2 0の装着が完了する。

[0025] 上記装着完了時の第 1シール部 31の圧縮率 R1は下記式のようになる。

Rl = (y+ Ay) /THa · ·· (!) 同様に第 2シール部 32の圧縮率 R2は下記式のようになる。

R2= Ay/THb · '· (2)

第 2シール部 32の圧縮率 R2は、第 1シール部 31の圧縮率 R1より小さい。上記ポンプ 20の軸方向移動に伴う第 1シール部 31および第 2シール部 32の圧縮率の変化を図 4に示す。

[0026] 上述したようにポンプ 20の装着が完了した時点での第 1シール部 31の圧縮率は例えば 10%と高ぐその上下面がシール面 15, 25の第 1領域 15a, 25aに強い密着力で密着する。したがって、液状の燃料の漏れを確実に防止できる。なお、第 1シール部 31の肉厚 THaが大きいので、ガス化した燃料がゴム材料中を透過する断面積が大きぐガス化燃料の透過を抑制する機能は後述する第 2シール部 32より低い。

[0027] ポンプ 20の装着が完了した時点での第 2シール部 32の圧縮率は例えば 3%と低く、その上下面がシール面 15, 25の第 1領域 15a, 25aに密着する力は弱い。そのため、液状燃料の漏れを防止する機能は第 1シール部 31より弱い。しかし、第 2シール部 32の肉厚 THbは小さぐ透過断面積が小さいので、ガス化燃料の透過を抑制する機能が高い。

[0028] 上述したように、液状燃料の漏れを主として第 1シール部 31で防止し、ガス化燃料の透過を主として第 2シール部 32で抑制することにより、良好な燃料シール特性を得ることがでさる。

[0029] 上記ポンプ 20の装着完了時点での鍔 21の軸方向位置の誤差により、圧縮率の誤差が生じるが、第 1シール部 31は肉厚 THaが大きぐ鍔 21の軸方向移動量に対する圧縮率の変化が比較的小さいので、この圧縮率を許容誤差範囲内にすることができる。その結果、圧縮率が高すぎて破損することもなぐ低すぎて液状燃料が漏れることもない。

[0030] また、第 2シール部 32は肉厚 THaが小さぐ鍔 21の軸方向移動量に対する圧縮率の変化が比較的大きいため、圧縮率の誤差も大きくなるが、その圧縮率 R2を第 1シール部 31の圧縮率より低く設定しているので、許容誤差範囲の上限より下回り、その破損を確実に回避できる。なお、圧縮率の誤差範囲の下限が 1%以上になるようにしているので、ガス化燃料が第 1シール部 31とシール面 15、 25の第 2領域 15b、 25bとの間から漏れることもない。

[0031] 次に、本発明の他の実施形態について説明する。これら実施形態において先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。図 5 は本発明の第 2実施形態を示す。鍔 21のシール面 25には環状の突起 29が形成されている。この突起 29の平坦な頂面力シール面 25の第 2領域 25bとして提供され、突起 29の径方向内側，外側が第 1領域 25aとして提供される。他方、開口部 11のシール面 15は、上記第 2領域 25bに対応した環状の第 2領域 15bとその径方向内側及び外側の環状の第 1領域 15aとを同一平面上に有している。ノッキン 30は上記突起 29に対応する環状の溝を有し、この溝の底部が肉厚の小さな第 2シール部 32として提供され、その径方向内側，外側の部分が肉厚の大きな第 1シール部 31となる。本実施形態での各構成部の寸法や圧縮率に関しては、第 1実施形態と同様である。本実施形態では、 2箇所の第 1シール部 31により液密特性をさらに向上させることができる。

[0032] 図 6は本発明の第 3実施形態を示す。この実施形態では、上下面が平面をなす均等厚さのパッキン 30内に、パッキン 30のゴム材料より燃料透過率の低い材料例えば金属，榭脂製の環状の透過抑制板 50が埋め込まれている。この透過抑制板 50は、全周にわたって同一断面形状をなし、薄く弾性変形可能であり、パッキン 30の径方向に延びている。透過抑制板 50のある環状部位 51, 52ではパッキン 30の上面（一方の面）との間の距離が下面 (他方の面）との間の距離より小さぐこれによりパッキン 30における小さな透過断面積の環状領域を提供する。他の環状部位 53では下面との間の距離が上面との間の距離より小さぐこれによりパッキン 30における小さな透過断面積の環状領域を提供する。シール面 15、 25は、それぞれパッキン 30の上面 ,下面に対応して一平面となっている。

[0033] 上記第 3実施形態では、ノッキン 30は、第 1実施形態の第 1シール部 31と同様に比較的厚肉となっている。したがって、圧縮に伴う液状燃料の漏れ防止に関しては満足すべきレベルの性能を発揮する。ガス化燃料の透過防止機能は透過抑制板 50が担う。すなわち、ガス化燃料は、透過抑制板 50によって 2手に分かれて透過しようとする。透過抑制板 50の上側を通過するガス化燃料は、環状部位 51, 52とパッキン 3 0の上面との間隔が狭く透過断面積が小さいので、ここで透過を抑制される。また、透過抑制板 50の下側を通過するガス化燃料は、環状部位 53とパッキン 30の下面との間隔が狭く透過断面積が小さいので、ここで透過を抑制される。このようにしてガス化燃料透過の総量を抑制できる。

[0034] 本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば第 1 実施形態にぉ、て段差をシール面 25に形成してもよ、。また第 2実施形態にぉ、て突起 29をシール面 15に形成してもよい。また、封止体はポンプの代わりに通常の蓋であってもよい。

産業上の利用性

[0035] 自動車等の燃料タンクの封止構造に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 燃料を収容するとともに開口部を有する容器と、この容器の開口部に装着される封止体と、上記容器の開口部の環状シール面と上記封止体の環状シール面との間に圧縮状態で介在される環状のパッキンとを備えた燃料封止構造において、

上記容器および封止体のシール面のそれぞれは、環状の第 1領域を有するとともに、この第 1領域の径方向内側または外側に配置された環状の第 2領域を有し、両シール面の第 2領域間の間隔が第 1領域間の間隔より短ぐ

上記パッキンは、両シール面の第 1領域間に挟まれる第 1シール部と、両シール面の第 2領域間に挟まれる第 2シール部とを有し、これら第 1,第 2シール部がともに圧縮状態で上記シール面間に介在され、上記第 2シール部は第 1シール部より自然状態での肉厚が小さぐこの肉厚差が、上記第 1領域間の間隔と第 2領域間の間隔との差よりも大きいことを特徴とする燃料封止構造。

[2] 上記封止体の装着状態において、上記パッキンの第 2シール部の圧縮率が第 1シール部の圧縮率に比べて小さ!/ヽことを特徴とする請求項 1に記載の燃料封止構造。

[3] 上記第 1シール部が第 2シール部の径方向内側に位置して、ることを特徴とする請求項 1に記載の燃料封止構造。

[4] 上記容器と封止体のシール面のうち一方のシール面は、第 1,第 2領域を面一にして一平面をなし、他方のシール面は第 1,第 2領域の境に段差を有しており、

上記パッキンの一方の面は、当該一方のシール面に対応して一平面をなし、他方の面は当該他方のシール面に対応して段差を有していることを特徴とする請求項 1 に記載の燃料封止構造。

[5] 上記容器のシール面，封止体のシール面の一方に環状の突起が形成され、この突起の頂面が上記第 2領域として提供され、当該一方のシール面においてこの突起の径方向内側および外側が上記第 1領域として提供され、これに対応して他方のシール面は第 2領域とその径方向内側及び外側に配置された第 1領域とを同一平面上に有し、上記パッキンは、上記突起に対応する肉厚の小さな第 2シール部と、その径方向内側及び外側に位置する肉厚の大きな第 1シール部とを有していることを特徴とする請求項 1に記載の燃料封止構造。

[6] 燃料を収容するとともに開口部を有する容器と、この容器の開口部に装着される封止体と、上記容器の開口部の環状シール面と上記封止体の環状シール面との間に圧縮状態で介在される環状のパッキンとを備えた燃料封止構造において、

上記パッキン内に、パッキンの材料より燃料透過率の低！、環状の弾性変形可能な透過抑制板を埋め込み、この透過抑制板はパッキンの径方向に延び、ある環状部位ではパッキンの一方の面との間の距離が他方の面との間の距離より小さぐ他の環状部位では当該他方の面との間の距離が当該一方の面との間の距離より小さいことを特徴とする燃料封止構造。

[7] 上記パッキンはその両面が平面をなして均一厚さとなっており、上記透過抑制板は上記ある環状部位と上記他の環状部位とを結ぶ面が傾斜していることを特徴とする請求項 6に記載の燃料封止構造。