CN102777765A - 密封构造以及具有该密封构造的燃料罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能抑制由于气体或液体等引起的密封性的下降的密封构造以及具有该密封构造的燃料罐。其密封构造为：在具有从第一部件（11）的第一壁面（32）延伸而成的单侧侧面（35a）的凹状槽（35）和第二部件（12）的座面（14）之间，以在结合方向压缩并且在垂直于第一壁面（32a）的方向不压缩的方式保持密封部件（41）。另外，是安装有具有此密封部件的阀装置（10）的燃料罐（1）。按照此密封构造，能够通过向结合方向压缩密封部件（41）确保密封性，而且，能容许由于气体或液体等引起的尺寸变化并抑制密封性的下降。并且，因为凹状槽（35）的单侧侧面（35a）从第一壁面（32a）延伸而成，所以能使具有该凹状槽（35）的密封构造尽可能小。

Description

密封构造以及具有该密封构造的燃料罐

技术领域

本发明涉及一种将两个结合的部件间隙通过密封部件密封的密封构造以及具有了该密封构造的燃料罐。 

背景技术

在贮存液化石油气（以下，称为LPG）或二甲醚（以下，称为DME）等的液化气燃料的燃料罐中，配设有用于进行该液化气燃料的充填或排出的阀装置（例如专利文献1）。这样的阀装置，其结合在燃料罐的固定座和具有阀的阀本体通过螺栓结合，密封部件被夹装在该固定座和阀本体之间。 

并且，作为密封二个部件间隙的密封构造，提出有在由树脂或橡胶构成的密封部件上形成突起状的密封部或密封凸缘来确保密闭性的构造（例如，专利文献2）、同结合方向垂直的方向上压缩密封部件的结构（例如，专利文献3）等。 

[专利文献1]日本特开2010-180921号公报 

[专利文献2]日本特开2003-28302号公报 

[专利文献3]日本特开2009-36232号公报 

具有上述密封构造的燃料罐，在例如安装在车辆的情况时燃料罐自身会受到振动的影响。在此，使用了树脂制的密封部件的情况时，因为和橡胶制的密封部件相比不易变形，所以由于上述振动导致密封部件的保持力易松懈，密封性有可能下降。并且，在具有使用了橡胶制密封部件的密封构造的燃料罐中贮存上述的DME燃料的情况时，所要求的是考虑了由于DME燃料引起的密封部件的尺寸变化的结构。但是，在同结合方向垂直的方向上压缩密封部件的密封构造中，很难应对橡胶制的密封部件的尺寸变化，密封性有可能下降。另一方面， 为了低成本和轻量化，要求使密封构造尽可能小。 

本发明提供一种抑制密封性下降的同时尽可能小的密封构造以及具有该密封构造的燃料罐。 

发明内容

本发明的密封构造，其在沿着预先规定的结合方向结合的第一部件和第二部件之间夹装密封部件，其特征在于，所述第一部件具有第一壁面和凹状槽，该第一壁面沿着结合方向形成；该凹状槽是以对着第二部件的方式在结合方向开口的凹状的槽，从所述第一壁面沿着结合方向延长的面被构成为槽的单侧侧面，所述第二部件具有座面和第二壁面，该座面在和第一部件结合的状态下与凹状槽相向；该第二壁面沿着结合方向形成，在和第一部件结合的状态下与第一壁面邻接，进行垂直于该第一部件的第一壁面的方向的定位，密封部件，在所述第一部件和第二部件结合的状态下被保持在所述凹状槽与座面之间，而且，在结合方向上被压缩且在垂直于该第一壁面的方向上不被压缩。 

在该构成中，因为通过在结合方向压缩密封部件确保密封性，而且，在垂直于第一壁面的方向不压缩该密封部件就能在该垂直方向收缩或膨胀，所以能容许由于暴露在气体或液体而产生的尺寸变化，并能抑制随着该尺寸变化引起的密封性下降。由此，本发明的构成中能良好地使用由于气体或液体而在垂直于第一壁面的方向易收缩或膨胀的橡胶制密封部件。 

并且，装配密封部件的凹状槽的单侧侧面，因为从用于定位的第一壁面沿着结合方向延伸而成，所以与在上述垂直方向以不同方向设置该凹状槽的单侧侧面和第一壁面的构成相比，能在该垂直方向上使密封构造必要的长度尺寸尽可能短，而能达成更小的密封构造。 

上述本发明的密封构造中，提出这样的构成：密封部件由截面为矩形的垫圈构成，在各自被第一部件的凹状槽和第二部件的座面压缩的两侧的面上具有在结合方向上突出的密封唇。 

在该结构中，垫圈因为其两侧的各密封唇被在凹状槽和座面压缩， 所以垫圈和凹状槽以及座面之间的压合力高，而对气体或液体等的密封性提高。 

另一方面，本发明的燃料罐的特征为，具有上述本发明密封构造的燃料罐，上述燃料罐具有阀装置，所述阀装置具有用于放出、充入罐内部的燃料的阀，并由第一部件和第二部件构成，所述第一部件在以沿着结合方向的中心轴线为中心的圆周上形成有凹状槽，并且通过延长该凹状槽的内周侧面而形成有第一壁面，所述第二部件结合于罐本体，而且，通过螺栓与所述第一部件结合，在以所述中心轴线为中心的圆周上形成有第二壁面。 

在该构成中，阀装置因为具有本发明的密封构造，如上所述那样通过向结合方向的压缩确保密封性，而且，容许由于气体或液体等引起的尺寸变化而能抑制密封性的下降。并且，因为能成为上述那样的小型结构，所以能使阀装置更小型化。 

本发明的燃料罐，例如，在使用橡胶制的密封部件并且贮存DME燃料的情况时，因为能容许由于DME燃料引起的密封部件的膨润，所以能抑制密封性的下降。由此可知，本发明的燃料罐，能作为贮存DME燃料的燃料罐被良好地使用。 

发明的效果 

本发明的密封构造，因为在具有从第一部件的第一壁面延伸而成的单侧侧面的凹状槽和第二部件的座面之间，以向结合方向压缩并且以在垂直于第一壁面的方向不压缩的方式将密封部件保持夹装在第一部件和第二部件之间，所以通过向结合方向压缩确保密封性，而且，能容许由于气体或液体等引起的尺寸变化而抑制密封性的下降。并且，凹状槽的单侧侧面因为从第一壁面延伸而成，所以能使具有该凹状槽的密封构造尽可能小。 

本发明的燃料罐，因为安装有由具有上述密封构造的第一部件和第二部件构成的阀装置，所以能确保密封性，而且，抑制密封性的下降。尤其能良好地使用于贮存DME燃料的燃料罐。并且，能使阀装置小型化。 

附图说明

图1是燃料罐1的局部剖视图。 

图2是阀装置10的局部剖视图。 

图3是分解了阀装置10的局部剖视图。 

图4是表示阀装置10的密封构造的说明图。 

具体实施方式

用附图详细说明本发明的实施例。 

本实施例，是配设在以由液化气燃料驱动的发动机为动力的卡车等车辆上的燃料罐1。在此，液化气燃料采用例如LPG（液化石油气）燃料或DME（二甲醚）燃料。 

燃料罐1，如图1所示，是具有罐主体2，阀装置10的结构。罐主体2由圆筒形状的主体部2a和与该主体部2a两端接合的半球形状的筒盖部2b构成，并贮存液化气燃料。阀装置10由实行流路33开闭的阀主体11和安装在前述筒盖部2b上的固定座12构成，并用于充填液化气燃料。并且，燃料罐1除了罐本体2和阀装置10以外，还具有用于向发动机供给燃料的供给用阀装置（未图示），和用于表示贮存在燃料罐1内的液化气燃料的液面高度的液面计（未图示）等。这样的燃料罐1横放配设在例如卡车的车体侧面下部，并通过图中没有表示的固定部件固定于车辆。 

阀装置10的固定座12，如图2，3所示，形成为以中心轴线L为中心的大致圆筒状，并嵌入在安装孔8中，该安装孔8被开口形成在燃料罐1的筒盖部2b的中央部，并通过将其外周全周焊接在前述筒盖部2b上而被固定。在固定座12的中央以中心轴线L为中心形成有贯通燃料罐1内外的孔，在此孔的罐外侧的部位形成有用于与阀本体11嵌合的嵌合孔13。并且，在罐外侧也形成有用于与阀主体11结合的座面14。再有，在固定座12上形成有多个在座面14上开口的用于与阀本体11紧固连接的螺纹孔15。 

阀装置10的阀主体11，如图2，3所示，其具有：用于从外部充填液化气燃料的充填口25；将该充填口25和燃料罐1的内部连通的流路33；开闭该流路33的开闭阀（未图示）；操作该开闭阀的手柄26；用于安装在固定座12上的安装部22。此安装部22，由圆板状的凸缘部31和从该凸缘部31的中央以圆筒状突出而成的圆筒部32一体形成，凸缘部31和圆筒部32形成为以中心轴线L为中心的同心状。在凸缘部31上形成有用于与固定座12紧固连接的多个螺栓***孔34。而且，阀主体11通过在螺栓***孔34中***螺栓45并螺合在固定座12的螺栓孔15而紧固连接于固定座12。 

接着，对用于密封阀主体11和固定座12的密封构造进行说明。如图4所示，凸缘部31具有垂直于中心轴线的抵接面31a，该抵接面31a在将阀主体11和固定座12结合的状态下抵接于该固定座12的座面14。并且，圆筒部32形成为以中心轴线L为中心的圆筒状的同时沿着中心轴线L形成有外周面32a。而且，在阀主体11和固定座12结合的状态下圆筒部32内嵌在嵌合孔13，并能通过圆筒部32的外周面32a和嵌合孔13的内周面13a进行阀主体11和固定座12的定位。并且，圆筒部32的外周面32a和嵌合孔13的内周面13a以能装卸阀主体11的程度设定各自的内径尺寸和外形尺寸。 

在安装部22的凸缘部31和圆筒部32边界部位以围绕圆筒部32的方式，在以中心轴线L为中心的圆周上形成有凹状槽35。凹状35以临接上述固定座12的方式沿着中心轴线L开口。而且，凹状槽35沿着径方向的槽截面形成为矩形状，从圆筒状32的外周面32a沿着中心轴线L延长的面构成为凹状槽35的内周侧面35a。由此，与在中心轴线L的垂直方向的不同位置设置凹状槽35的内周侧面35a和圆筒状32的外周面32a的结构相比，能在该垂直方向将必要的尺寸尽可能缩短，而能做成更小的密封构造。 

在凹状槽35中配设有具有矩形状截面并以圆环形形成的橡胶制垫圈41。此垫圈41在阀主体11和固定座12结合的状态下保持在凹状槽35和座面14之间。在此垫圈41上从凹状槽35的底面侧以及座 面14侧的各面各自整周形成有以同心状突出的两条密封唇41a，41a。而且，垫圈41，以其径方向宽度充分短于上述凹状槽35的槽宽度（垂直于中心轴线L的方向的宽度），并且包含密封唇41a的板厚方向的长度稍长于凹状槽35的槽深度（沿着中心轴线L的深度）的方式设定其截面形状。因此，垫圈41沿着中心轴线L的方向被压缩，在垂直于中心轴线L的方向不被压缩，在垫圈41和凹状槽35的内周侧面之间，以及垫圈41和凹状槽35的外周侧面35b之间产生空隙。像这样设定垫圈41的截面形状，其目的是通过在沿着中心轴线L的方向的压缩确保密封性，而且，通过前述空隙容许由于暴露在液化气燃料中而发生的垫圈41的膨胀或收缩从而抑制随着该膨胀或收缩引起的密封性的下降。并且，具有密封唇41a是为了增加密封部分的面压以此提高密封性。并且，在实施例中，为了进一步确保适当的密封性，以使充填率（即相对于由凹状槽35和座面14围绕的截面的截面面积的垫圈41的截面面积的比率）达到80%以上并且不满100%的方式设定垫圈41的截面形状。并且，以使压扁率（即相对于凹状槽35底面和座面14之间的距离的垫圈41的变形量的比率）达到20%以上的方式设定垫圈41的截面形状。 

根据上述实施例的燃料罐1，在沿着中心轴线L结合的阀主体11和固定座12之间夹装垫圈41的密封构造中，阀主体11具有圆筒部32的外周面32a和凹状槽35，该圆筒部32的外周面32a沿着中心轴线L形成，该凹状槽35以临接于固定座12的方式在中心轴线L开口，从阀主体11沿着中心轴线L延长的面构成为凹状槽35的内周侧面35a；固定座12具有座面14和嵌合孔13的内周面13a，该座面14在固定座12和阀主体11结合的状态下与凹状槽35相向，嵌合孔13的内周面13a沿着中心轴线L形成，并在固定座12和阀主体11结合的状态下和圆筒部32的外周面32a邻接并在垂直于外周面32a的方向定位；垫圈41在阀主体11和固定座12结合的状态下保持在凹状槽35和座面14之间，同时在中心轴线L方向压缩且在垂直于凹状槽35的内周侧面35的方向不被压缩。由此，通过垫圈41在结合方向被压缩 来确保密封性，而且，因垫圈41能不被压缩在垂直于凹状槽35的内周侧面35的方向而在该垂直方向收缩或膨胀，所以能容许由于曝露于液化气燃料中产生的尺寸变化，从而能抑制随着该尺寸变化带来的密封性的下降。以此，本实施例的燃料罐1中，也能良好地使用因DME燃料等液化气燃料而容易在垂直于凹状槽35的内周面35的方向收缩或膨胀的橡胶制垫圈41。 

并且，装配垫圈41的凹状槽35的内周侧面35a，因为从用于定位的圆筒部32的外周面32a沿着中心轴线L延伸而成，所以和在垂直于该外周面32a的方向的不同位置设置凹状槽35的内周侧面35a和圆筒部32的外周面32a的构成相比，能在该垂直方向使密封构造必要的尺寸尽可能短，而能做成更小的密封构结构。 

另外，将本实施例的燃料罐1用作贮存DME燃料的燃料罐的情况时，耐DME性高的配合HNBR的橡胶制垫圈41能被良好地使用。 

上述的本实施例中，由阀主体11构成本发明的第一部件。而且，由圆筒部32的外周面32a构成本发明的第一壁面，由凹状槽35的内周侧面35a构成本发明的单侧侧面。并且，由固定座12构成与本发明有关的第二部件。而且，由嵌合孔13的内周面13a构成本发明的第二壁面。并且，垫圈41为本发明的密封部件。并且，由阀主体11构成本发明的阀。另外，阀主体11和固定座12，以圆筒部32沿着中心轴线L嵌入于嵌合孔而结合。也就是说，沿着中心轴线L的方向为结合方向。并且，垂直于中心轴线L的方向为垂直于圆筒部32的外周面32a的方向。 

另外，上述的本实施例中，构成为采用截面为矩形的垫圈41，但其他也可采用O型圈。另外，本实施例中，构成为在充填用的阀装置10上适用了本发明的密封构造，但本发明的密封构造也能适用于供给用的阀装置或液面计。再有，对阀装置而言，本发明的密封构造不只单单适用于通过手动操作对阀进行开闭的机械式阀装置，也能适用于具有电磁阀的阀装置。

本发明不限定于上述的实施例，有关实施例以外的构成也可以在 本发明的要点范围内适当实施。

附图标记的说明 

1：燃料罐 

2：罐主体 

10：阀装置 

11：阀主体（第一部件） 

12：固定座（第二部件） 

14：座面 

13a：内周面（第二壁面） 

32a：外周面（第一壁面） 

35：凹状槽 

35a：内周侧面（单侧侧面） 

41:垫圈（密封部件） 

41a：密封唇 

45：螺栓 

L：中心轴线。 

Claims (3)

1.一种密封构造，其在沿着预先规定的结合方向结合的第一部件和第二部件之间夹装密封部件，其特征在于：

所述第一部件具有第一壁面和凹状槽，该第一壁面沿着结合方向形成；该凹状槽是以对着第二部件的方式在结合方向开口的凹状的槽，从所述第一壁面沿着结合方向延长的面被构成为槽的单侧侧面，

所述第二部件具有座面和第二壁面，该座面在和第一部件结合的状态下与凹状槽相向；该第二壁面沿着结合方向形成，在和第一部件结合的状态下与第一壁面邻接，进行垂直于该第一部件的第一壁面的方向的定位，

密封部件，在所述第一部件和第二部件结合的状态下被保持在所述凹状槽与座面之间，而且，在结合方向上被压缩且在垂直于该第一壁面的方向上未被压缩。

2.如权利要求1所述的密封构造，其特征在于，密封部件由截面为矩形的垫圈构成，在各自被第一部件的凹状槽和第二部件的座面压缩的两侧的面上具有向结合方向突出的密封唇。

3.一种燃料罐，其特征在于，具有权利要求1或权利要求2所述的密封构造，

所述燃料罐具有阀装置，所述阀装置具有用于放出、充入罐内部的燃料的阀，并由第一部件和第二部件构成，

所述第一部件在以沿着结合方向的中心轴线为中心的圆周上形成有凹状槽，并且通过延长该凹状槽的内周侧面而形成有第一壁面，

所述第二部件结合于罐本体，而且，通过螺栓与所述第一部件结合，在以所述中心轴线为中心的圆周上形成有第二壁面。

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