JP2007261329A - 燃料タンクの弾性シール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性シール部材の装着箇所である樹脂製の燃料タンクの筒壁部の内周面形状が必ずしも真円形状でなくても、また周方向に形状的なバラツキがある場合においても確実に副シール突起によって２次シールを確実にする樹脂製の燃料タンク用の弾性シール部材を提供する。
【解決手段】副シール突起５２を筒壁部の内周面に弾性接触させてシール作用をなす燃料タンクの弾性シール部材３０において、副シール突起５２を筒壁部への挿入方向に全体的に傾斜した形状となすとともに、副シール突起５２の形状を、２０°≦θ_１≦３５°，５０°≦θ_２≦７０°，０．４≦Ｂ／Ａ≦０．５５を満足するようにし、更に先端部の円弧形状の曲率半径Ｒを、０．１≦Ｒ／Ｃ≦０．２を満足するようにする。
【選択図】 図４

Description

この発明は車両用の樹脂製燃料タンクの弾性シール部材に関する。

車両用の燃料タンクは、燃料ポンプ等の部品を基体に組み込んで構成したポンプユニットが取り付けられ、かかる燃料ポンプにより燃料タンク内部の燃料が汲み上げられて送出側の配管を通じエンジン側に送り出される。

従来、このポンプユニットの燃料タンクへの取付構造として、燃料タンクにおけるタンク本体の外面から筒壁部を起立させて、その上端の開口部よりポンプユニットを燃料タンク内部に挿入し、そしてポンプユニットにおける基体のフランジ部を、筒壁部の上端面上に載置した状態で、ねじ込式の締込キャップを筒壁部の外周面に形成した雄ねじにねじ込み、基体のフランジ部を筒壁部の上端面と締込キャップとで筒壁部の軸方向、即ち上下方向に挟み込むことで、かかるポンプユニットを燃料タンクに取り付ける構造が用いられている。
このポンプユニットの取付けに当っては、燃料タンクの筒壁部とポンプユニット、詳しくはその基体とを気密にシールする必要があり、そのためこれら筒壁部とポンプユニットの基体との間に弾性シール部材を介在させることが行われている。

従来にあっては、燃料タンクとして金属製タンクが用いられており、そこでかかる弾性シール部材として、図７に示しているように上面及び下面が平坦なリング状の平板状の弾性シール部材２００が用いられていた。
詳しくは、このような平板状の弾性シール部材２００を基体のフランジ部と筒壁部の上端面との間に介在させておいて締込キャップを締込み、その締込力により基体のフランジ部と筒壁部の上端面とで弾性シール部材２００を軸方向に押圧し、これを圧縮弾性変形させることで、それら基体と筒壁部との間を気密にシールするようにしていた。
この場合、金属製の燃料タンクは強度が高いため、締込ナットを強い締込トルクで締め込んでも燃料タンク自体は何ら変形せず、弾性シール部材２００が十分に圧縮弾性変形して良好にシール作用を発揮する。

これに対して、近年タンク重量の軽量化の観点から、かかる燃料タンクとして樹脂製の燃料タンクが用いられるようになって来ており、この場合、上記のようなシール構造であると上記締込キャップを強く締め込んだときに、その締込みによる荷重によって樹脂製の筒壁部が変形を生じてしまい、安定したシール性が得られなくなる恐れがある。
そこで樹脂製の燃料タンク用の弾性シール部材として、図８，図９に一例を示すような弾性シール部材２０２が提案されている。

同図に示す弾性シール部材２０２は下記特許文献１に開示されたもので、この弾性シール部材２０２には筒状シール部２０４、及びその上端で径方向外方に環状に突出したフランジシール部２０６が備えられている。
尚、図８において２０８は樹脂製の燃料タンクで、２１０はタンク本体である。
タンク本体２１０の外面（図中上面）からは円筒形状の筒壁部２１２が起立する形態で一体に構成されている。
この筒壁部２１２は上端に開口部２１４を有しており、更に外周面には雄ねじ２１５が形成されている。

２１６は図示を省略する燃料ポンプ等を基体２１８に組み込んでユニット化して成るポンプユニットで、その基体２１８の上端には径方向外向きに環状に突出したフランジ部２２０が形成され、更にフランジ部２２０の図中下側に、弾性シール部材２０２を介して筒壁部２１２の内周面に嵌合する嵌合部２２２が形成されている。
２２４はねじ込式の締込キャップで内周面に雌ねじ２２６を有し、また図中上端に径方向内向きの環状のフランジ部２２８を有している。

図９に拡大して示しているように、上記弾性シール部材２０２の径方向外向きのフランジシール部２０６には、表裏両側のフランジ面から突出する断面半円形状の主シール突起２３０，２３１が、フランジシール部２０６に沿って周方向に環状に形成されている。
また筒状シール部２０４の外周面には、径方向外方に突出する副シール突起２３２が、筒状シール部２０４の外周面に沿って周方向に環状に形成されている。
ここで副シール突起２３２はその全体が図中下向き、即ち筒壁部２１２に対するポンプユニット２１６の挿入方向である下向きに全体に傾斜した形状をなしている。
またその断面形状は、付根から先端に向かって図中上下方向（軸方向）の肉厚が漸次減少する、先端が尖った断面三角形状をなしている。

この弾性シール部材２０２は次のようにしてシール作用をなす。
図８において、燃料タンク２０８にポンプユニット２１６を取り付けるには、先ず締込キャップ２２４を取り外した状態の下で、弾性シール部材２０２を燃料タンク２０８の筒壁部２１２に装着しておき、その後にポンプユニット２１６を筒壁部２１２の開口部２１４を通じて燃料タンク２０８内部に挿入する。
そしてその後に締込キャップ２２４を回転操作して筒壁部２１２の雄ねじ２１５にねじ込み、所定の締込トルク、又は所定の変形量まで絞め込んで行く。

弾性シール部材２０２は、締込キャップ２２４の締込完了状態で、フランジシール部２０６がポンプユニット２１６における基体２１８のフランジ部２２０と、筒壁部２１２の上端面２１２Ａとにより図中上下方向に挟み込まれ、その際に主としてフランジシール部２０６に形成された主シール突起２３０，２３１が図中上下方向に圧縮弾性変形して、基体２１８におけるフランジ部２２０と筒壁部２１２の上端面２１２Ａとの間を全周に亘り気密にシールする。

樹脂製の燃料タンク２０８用の上記弾性シール部材２０２において上記のような筒状シール部２０４及び副シール突起２３２が設けられているのは、次のような理由による。
樹脂製の燃料タンク２０８の場合、金属製の燃料タンクに比べて強度が弱く、締込キャップ２２４を強く締め込んだときに筒壁部２１２が変形を起こしてしまう恐れがある。
而して筒壁部２１２が変形を起こしてしまうと、フランジシール部２０６によるシール性が不十分となる恐れがある。
そこで樹脂製の燃料タンク２０８用の弾性シール部材２０２には筒状シール部２０４を設けて、その外周面から副シール突起２３２を突出させ、これを燃料タンク２０８の筒壁部２１２の内周面に弾性接触させて補助的にシール（２次シール）をさせるようにしている。

また樹脂製の燃料タンク２０８は、通常、ブロー成形によって成形されることから、筒壁部２１２の肉厚が周方向に不均等となり易く、従ってその内周面の形状も周方向に沿って不均一になり易い。
加えて締込キャップ２２４による締込みによって筒壁部２１２が変形を生じたときには、筒壁部２１２の内周面が真円とならずに不規則な形状となる場合があり、この場合においても副シール突起２３２による２次的なシールを確保するため、かかる副シール突起２３２は筒状シール部２０４からの突出高さを高くして、先端の外径を筒壁部２１２の内径よりも一定寸法大きくしておき、副シール突起２３２を筒壁部２１２の内周面に確実に弾性接触させるようにしている。
また筒壁部２１２の内周面の形状に確実に副シール突起２３２の先端部を追従変形させるように、副シール突起２３２は先端部の肉厚を薄く且つ先端が鋭利に尖った断面三角形状に形成している。

しかしながらこのように先端が鋭利に尖った断面三角形状の副シール突起２３２は、次のような不具合を生じることが判明した。
即ち、副シール突起２３２の変形状態をよく観察してみると、図１０に示しているように副シール突起２３２の外周端部、即ち先端部が波状に変形してしまう事実が判明した。
而して副シール突起２３２の先端部がこのような波状の変形を起こしてしまうと、筒壁部２１２の内周面との間に隙間を生じてしまい、十分なシール性を確保することができなくなる恐れが生じる。

尚、上記と同様の樹脂製の燃料タンク用の弾性シール部材は下記特許文献２にも開示されている。

特開２００４−２９３４５９号公報 特開２００４−２７８６２２号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、弾性シール部材の装着箇所である樹脂製の燃料タンクの筒壁部の内周面形状が必ずしも真円形状でなくても、また周方向に形状的なバラツキがある場合においても、確実に副シール突起による２次シール又はバックアップ性能を確保できる樹脂製の燃料タンク用の弾性シール部材を提供することを目的としてなされたものである。
また本発明の他の目的は、締込ナットの締込みによって筒壁部に変形が生じるのを良好に防止でき、副シール突起によるシール作用、更には主シール突起によるシール作用を良好に発揮することのできる弾性シール部材を提供することを目的とする。

而して請求項１のものは、(A)車両用の樹脂製燃料タンクにおけるタンク本体の外面から起立する形態で設けられ、上端が開口部とされた該燃料タンクの筒壁部と、(B)該筒壁部の内周面に嵌合する筒状の嵌合部，該筒壁部の前記開口部を閉鎖する上端の閉鎖部、及び該筒壁部の上端より上側位置で径方向外方に環状に突出するフランジ部を備えた、燃料ポンプユニットにおける燃料ポンプ保持用の基体と、の間に装着されてそれらの間をシールする部材であって、前記基体と前記筒壁部との間に介装される筒状シール部、及び該筒状シール部の上端で径方向外方に環状に突出し、該筒壁部の外周面の雄ねじへのねじ込式の締込キャップの締込みにより、該筒壁部の上端面と前記基体の前記フランジ部との間に挟み込まれるフランジシール部を有し、該フランジシール部には、フランジ面上に突出する周方向の環状の主シール突起が前記基体における前記フランジ部の側と前記筒壁部の上端面の側との表裏両側に、また前記筒状シール部には、その外周面から径方向外方に突出する周方向の環状の副シール突起がそれぞれ形成されており、前記主シール突起により前記フランジシール部におけるシール作用を、前記副シール突起により前記筒状シール部におけるシール作用をなす燃料タンクの弾性シール部材において、前記副シール突起を、前記筒壁部への挿入方向に全体的に傾斜した、外径が該筒壁部の内径よりも大きい形状となすとともに、前記副シール突起における上面，下面の各付根の前記筒状シール部の外周面に対する傾斜角度をそれぞれθ_１，θ_２とし、また前記筒壁部の内径と同径となる位置から先端までの部分の径方向寸法をＢ，前記副シール突起の径方向の突出高さをＡとしたとき、
２０°≦θ_１≦３５°
５０°≦θ_２≦７０°
０．４≦Ｂ／Ａ≦０．５５
を満足するようにし、
更に該副シール突起の先端部を断面円弧形状となすとともに、円弧の曲率半径をＲ、該副シール突起の付根の軸方向長をＣとしたとき、
０．１≦Ｒ／Ｃ≦０．２
を満足するようになしたことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記主シール突起の形状を、前記締込キャップの締込みにより該主シール突起を含む前記フランジシール部全体を設定変形量の範囲内で圧縮弾性変形させたときに、前記ポンプユニットにおける前記基体の前記フランジ部及び前記燃料タンクの前記筒壁部の上端面が前記フランジシール部のフランジ面に当接しない形状となしたことを特徴とする。

発明の作用・効果

図１０に示すように、従来の弾性シール部材２０２において副シール突起２３２が上記のような波状の変形（（Ｂ）参照）を生じるのは、外径が燃料タンクにおける筒壁部の内径よりも大きな副シール突起２３２の先端部即ち外周端部が、筒壁部の内周面によって径方向内方に圧縮及び縮径変形させられる結果、周長に余りを生じることによって生ずるものと考えられる。
即ちその周長の余りを、副シール突起２３２の先端部が周方向に沿って波状に変形することによって吸収することにより生ずるものと考えられる。

更に詳しくは、筒壁部の内周面によって径方向内方に圧縮された副シール突起２３２が、その付根から全体的に副シール突起２３２の傾斜方向即ち筒壁部への挿入方向である下向きに弾性変形するのであれば、このような皺の発生（波状の変形の発生）は生じないが、従来の弾性シール部材２０２における副シール突起２３２は、先端部（外周端部）が薄肉で且つ鋭利に尖った断面三角形状をしていて、その剛性が局部的に低く、変形に対する抵抗が小さいため、副シール突起２３２がその付根から全体的に傾斜方向に弾性変形せずに（Ｃ），（Ｄ）に示すように先端部分だけが部分的に弾性変形することによって、周長の余りを吸収しようとする結果生じたものと考えられる。

ここにおいて本発明は、副シール突起をその付根から全体的に圧縮弾性変形させることに着眼し、これを実現するため副シール突起における上面，下面の各付根の傾斜角度θ_１，θ_２，筒壁部の内径と同径となる位置から先端までの部分の径方向寸法Ｂ，副シール突起の径方向の突出高さＡを上記のような値とし、更に副シール突起の先端を鋭利に尖った断面三角形状ではなく、その断面形状を曲率半径Ｒで湾曲した断面円弧形状となすとともに、副シール突起の付根の軸方向長をＣとしたときのＲ／Ｃの値を上記の値となしたものである。

本発明では、副シール突起の先端部を曲率半径Ｒの断面円弧形状となし、且つＲ／Ｃを上記値とすることで、副シール突起の先端部分だけが部分的に弾性変形することによって生ずる上記の波状の変形を良好に防止し、その波状の変形による隙間の発生を防止することができる。
但しＲ／Ｃの値が規定値の上限値である０．２よりも大きいと、波状の変形及びこれによる隙間の発生は防止できるものの、副シール突起の先端部分の剛性即ち弾性変形抵抗が大きくなり過ぎて、弾性シール部材を筒壁部に挿入する際の挿入性が大きく悪化し、場合によって挿入が困難となってしまう。

一方θ_２の角度が規定値の上限値である７０°よりも大きいと、副シール突起全体の弾性変形能が不足して、副シール突起全体の弾性変形による周長の余りの吸収作用が不十分となるのに加えて、副シール突起全体の剛性即ち変形抵抗が高くなることによって、弾性シール部材を筒壁部に挿入する際の挿入作業が困難となってしまう。
逆にθ_２の角度が規定値の下限値である５０°よりも小さいと、副シール突起の強度が不足して弾性シール部材を金型成形する際の脱型時に副シール突起が付根部位で裂けてしまう問題を生ずる。

一方θ_１の角度が規定値の上限値である３５°よりも大きいと、同様に成形の際の脱型時に副シール突起に裂けを生じ易くなり、一方θ_１の角度が規定値の下限値である２０°よりも小さいと、副シール突起の剛性が適正な剛性よりも大きくなって即ち変形抵抗が大きくなって、弾性シール部材を筒壁部に挿入する際の挿入性が悪化し、挿入作業が困難ないし挿入できなくなってしまう。

本発明ではＢ／Ａの値も重要で、この値が規定値の上限値である０．５５よりも大きいと、副シール突起自体の弾性変形能が不十分となって、弾性シール部材を筒壁部に挿入する際の挿入作業性が悪化し、場合によって挿入できなくなってしまう。
またＢ／Ａの値が規定値の下限値である０．４よりも小さいと、筒壁部の内周面から副シール突起の先端部に加わった径方向内方の圧縮力を、その先端部の変形だけで吸収してしまって、上記のような波状の変形を副シール突起の先端部で生じてしまい、十分な２次シール性能が得られない。

以上のような本発明によれば、燃料タンクが樹脂製のタンクであって、筒壁部の内周面の形状が必ずしも真円形状でなく、また内周面に沿って形状的なバラツキがあっても、副シール突起を良好に筒壁部の内周面に追従変形させて、全周に亘りこれを弾性接触させ得、シール性を良好に発揮することができる。
また副シール突起の先端部だけが部分的に周長の余りを吸収するように波状に変形するのを防止し、副シール突起を付根から全体的に弾性変形させ得て、波状の変形による隙間の発生を良好に防止することができ、信頼性の高い安定したシール性を確保することが可能となる。
更に、副シール突起を付根から全体的に弾性変形させることにより、ポンプユニットの挿入性を良好にさせることができる。

次に請求項２のものは、主シール突起の形状を、締込キャップの締込みにより主シール突起を含むフランジシール部全体を設定変形量の範囲内で圧縮弾性変形させたときに、ポンプユニットにおける基体のフランジ部及び筒壁部の上端面がフランジシール部のフランジ面に当接しない形状となしたものである。
締込キャップの締込時に、ポンプユニットにおける基体のフランジ部及び筒壁部の上端面が、弾性シール部材のフランジシール部のシール面に当接すると、そこで急激に弾性シール部材、詳しくはフランジシール部による大きな圧縮弾性変形抵抗が発生し、その結果燃料タンクの筒壁部に対し大きな締込荷重が加わって、これが筒壁部の変形を生ぜしめる原因となる。
しかるに本発明によれば、そうした不具合の発生を未然に防止することができる。
一方でこの請求項２の発明では、フランジシール部における主シール突起が十分に圧縮弾性変形することによって良好なシール性を維持する。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は樹脂製の燃料タンクで、１２はタンク本体である。
１４はタンク本体１２の外面（図中上面）から起立する形態で設けられた円筒形状の筒壁部で、図２及び図３にも示しているように上端の内側が開口部１６とされている。また外周面には雄ねじ１８が形成されている。

２０は樹脂製の基体２２に燃料ポンプ２４等の部品を組み付けてユニット化して成るポンプユニットで、筒壁部１４の開口部１６を通じて燃料タンク１０内部に挿入され、そしてその上端部が筒壁部１４を取付部としてそこに取り付けられている。
基体２２は、筒壁部１４の開口部１６を閉鎖する板状の閉鎖部２６を上端部に有しており、更に同じく上端において筒壁部１４の上端よりも上側の位置で径方向外方に突出する環状の外向きのフランジ部２８が閉鎖部２６に連続する形態で一体に形成されている。
またそれら閉鎖部２６及びフランジ部２８に続く下側に、後述の弾性シール部材３０を介して筒壁部１４に嵌合する円筒形状の嵌合部３２が形成されている。

図１において、３４は燃料ポンプ２４にて汲み上げられた燃料をエンジン側に吐出する吐出管で、閉鎖部２６を貫通して延び出している。
尚エンジン側から余剰の燃料を燃料タンク１０に戻すタイプのものでは、この閉鎖部２６に戻し管３６が閉鎖部２６を貫通して設けられる。

３８はねじ込式の締込キャップで、図２及び図３に示しているように円筒形状の周壁部の内周面に雌ねじ４０を有している。
また上端には径方向内方に突出する環状の内向きのフランジ部４２を有している。このフランジ部４２の内側は開口部４４とされている。

図３に示しているように上記ポンプユニット２０は、この締込キャップ３８を筒壁部１４の雄ねじ１８にねじ込み締め込むことで、燃料タンク１０詳しくは筒壁部１４に取り付けられる。
詳しくは、基体２２におけるフランジ部２８が筒壁部１４の上端面１４Ａに、締込キャップ３８のフランジ部４２にて弾性シール部材３０を介し押圧される状態に取り付けられる。

上記弾性シール部材３０は、ＮＢＲとＰＶＣとの複合材又はＦＫＭから成るゴム弾性体にて構成されている。
この弾性シール部材３０は、図４（Ａ）に示しているように円筒形状をなす筒状シール部４６、及びその上端で径方向外方に突出した環状の外向きのフランジシール部４７を備えている。
フランジシール部４７には、表裏両側にフランジ面から突出する断面半円形状の主シール突起４８，４９がフランジシール部４７に沿って全周に亘り環状に形成されている。
ここで表側のフランジ面の主シール突起４８と、裏側のフランジ面の主シール突起４９とは上下対称形状をなしている。

一方筒状シール部４６の下部は二股に分岐しており、一方の分岐部５０は、径方向外方に傾斜するテーパ形状をなしており、また他方の分岐部５１は、径方向内方に傾斜する逆テーパ形状をなしている。
これら分岐部５０，５１は何れも弾性シール部材３０の全周に亘って環状に形成されている。

筒状シール部４６にはまた、図中上下方向（軸方向）中間部の外周面と内周面とに副シール突起５２，５４が一体に形成されている。
副シール突起５２は、筒状シール部４６の外周面から径方向外方に突出する形態で且つ筒状シール部４６の外周面に沿って周方向に連続して環状に形成されている。
内周側の副シール突起５４もまた、筒状シール部４６の内周面から径方向内方に突出し且つ筒状シール部４６に沿って周方向に連続した環状に形成されている。

更にこれら副シール突起５２，５４は何れもその付根から全体的に図中下向き、即ち弾性シール部材３０の筒壁部１４に対する挿入方向に傾斜した形状をなしている。
また何れもその付根から先端に向かって肉厚が漸次薄くなる形状をなしている。

本実施形態では、副シール突起５２の形状が次のような形状に定められている。
即ち副シール突起５２は、図２に示しているようにその外径Ｄ_１が筒壁部１４の内径Ｄ_２よりも大径とされている。
また図４（Ｂ）に示しているように副シール突起５２の上面及び下面の、筒状シール部４６における外周面に対する付根の角度をそれぞれθ_１，θ_２とし、更に筒壁部１４の内径と同径となる位置から先端までの部分の径方向寸法をＢ，副シール突起５２の突出高さ即ち径方向寸法をＡとしたとき、θ_１，θ_２，Ａ，Ｂの値が次の条件を満たすものとされている。
２０°≦θ_１≦３５°
５０°≦θ_２≦７０°
０．４≦Ｂ／Ａ≦０．５５

この実施形態において副シール突起５２はまた、その先端部の断面形状が曲率半径Ｒで湾曲する円弧形状とされている。
そしてこの実施形態ではその曲率半径Ｒの大きさが、副シール突起５２の付根の軸方向長をＣとしたとき、次の条件を満たすものとされている。
０．１≦Ｒ／Ｃ≦０．２

尚この実施形態では、内周側の副シール突起５４についても外周側の副シール突起５２と同様の形状となしてある。
但しこの内周側の副シール突起５４については従来と同形状で形成しておくことも可能である。

この実施形態において、ポンプユニット２０及び弾性シール部材３０は次のようにして燃料タンク１０に取り付けられる（図１，図３参照）。
先ず締込キャップ３８を取り外した状態の下で、弾性シール部材３０を燃料タンク１０における筒壁部１４の内部に挿入して筒壁部１４に装着しておく。
このとき、弾性シール部材３０のフランジシール部４７が筒壁部１４の上端面１４Ａ上に載置された状態となる。

その後ポンプユニット２０を筒壁部１４の開口部１６を通じて燃料タンク１０内部に挿入し、そして基体２２における上端のフランジ部２８を、弾性シール部材３０のフランジシール部４７を介して筒壁部１４の上端面１４Ａ上に載置させる。
このとき基体２２における嵌合部３２の外周面が、弾性シール部材３０を介して筒壁部１４の内周面に嵌合した状態となる。

その後締込キャップ３８を筒壁部１４の雄ねじ１８に回転操作によってねじ込み、更にこれを一杯まで締め込んで行く。
そしてその締込完了状態で、弾性シール部材３０の主シール突起４８，４９を含むフランジシール部４７が、基体２２のフランジ部２８と筒壁部１４の上端面１４Ａとで図中上下方向に圧縮弾性変形させられて、それらの間を気密にシールする。
また筒状シール部４６における一対の分岐部５０，５１、更に副シール突起５２，５４がそれぞれ筒壁部１４の内周面，基体２２における嵌合部３２の外周面にそれぞれ弾性接触してシール作用をなす。

以上のような本実施形態によれば、燃料タンク１０が樹脂製のタンクであって、筒壁部１４の内周面の形状が必ずしも真円形状でなく、また内周面に沿って形状的なバラツキがあっても、副シール突起５２を良好に筒壁部１４の内周面に追従変形させて、全周に亘りこれを弾性接触させ得、シール性を良好に発揮することができる。
また副シール突起５２を付根から全体的に弾性変形させ得て、波状の変形の発生による隙間の生成を良好に防止することができ、信頼性の高い安定したシール性を確保することができる。

上記実施形態において副シール突起５２のθ_１，θ_２，Ｂ／Ａ，Ｒ／Ｃの値を種々変化させて、副シール突起５２の変形の程度（組付後の外観）を、製品成型時の副シール突起５２の異常の有無，ポンプユニット２０の挿入作業性及びシール性とともに測定ないし観察し評価を行った。
結果が表１及び表２に示してある。

ここで表２はθ_１，θ_２，Ｂ／Ａ，Ｒ／Ｃの値が本発明で規定する範囲を超えた比較例を示している。

尚表２中Ｒ／Ｃが０（ゼロ）とある比較例７は、副シール突起５２の先端部の断面形状が円弧形状をなしておらず、鋭利に尖った従来の形状のものを意味している。

ここで表中の各評価項目の評価は次のようにして行った。
＜評価方法＞
・製品成型時の異常の有無
金型から製品を脱型する際に副シール突起５２の裂け，もぎ取られ等が無いかを確認した。
・ポンプユニットの挿入作業性
弾性シール部材３０を装着した燃料タンク１０に、ポンプユニット２０を挿入した際の作業性を確認した。
・組付後の外観
弾性シール部材３０を組み付けたものを熱硬化性樹脂に埋め込み、断面を観察した。尚、副シール突起５２のシール性のみを確認するため、予め主シール突起４８，４９の一部分は切り取ってある。
・シール性
雰囲気温度室温にて水没させ、Ｎ_２ガスで５０ｋＰａまで加圧し、洩れ発生有無を確認した。

比較例について表した表２の結果において、角度θ_１が規定値の下限値である２０°よりも小さい１５°である比較例１のものはポンプユニット２０の挿入ができず（人による通常の作業では挿入困難）、またθ_１が規定値の上限値である３５°よりも大きい４０°である比較例２のものは、製品成型時における脱型時に副シール突起５２に裂けを生じた。

またθ_２が規定値の下限値である５０°よりも小さい４５°である比較例３のものは、同じく製品成型時における脱型時に副シール突起５２に裂けを生じ、またθ_２が規定値の上限値である７０°よりも大きい７５°である比較例４のものは、ポンプユニット２０の挿入を良好に行うことができなかった。

またＢ／Ａの値が規定値の下限値である０．４よりも小さい０．２である比較例５のものは、弾性変形による圧縮力が不足し、シール性が不十分であった。
またＢ／Ａの値が規定値の上限値である０．５５よりも大きい０．６５である比較例６のものは、ポンプユニット２０の挿入ができなかった。

またＲ／Ｃの値が０（ゼロ）で、副シール突起５２の先端部が円弧形状をなしていない比較例７のものは、先端部が筒壁部１４の内周面に追従変形せずに波状の変形を生じ、シール試験において洩れを生じ、シール性が不十分であった。
更にＲ／Ｃの値が規定値の上限値である０．２よりも大きい０．３である比較例８のものは、副シール突起５２の先端部の肉厚ないしボリュームが大き過ぎる結果、ポンプユニット２０を良好に挿入することができなかった。

これに対し表１に示す実施例１〜６のものは何れの特性も良好であった。

図５は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、主シール部となるフランジシール部４７に断面三角形状且つフランジ面からの突出高さの高い主シール突起５６，５７を設け、またこれと併せてフランジシール部４７の外周端面の断面形状を、主シール突起５６，５７に連続した断面三角形状となした例である。
ここで表側のフランジ面の主シール突起５６と、裏側のフランジ面の主シール突起５７とは上下対称形状をなしている。

主シール突起５６，５７の形状は、締込キャップ３８の締込みにより主シール突起５６，５７を含むフランジシール部４７全体を設定変形量の範囲（締込量管理領域）内で圧縮弾性変形させたときに、ポンプユニット２０における基体２２のフランジ部２８及び燃料タンク１０の筒壁部１４の上端面１４Ａが、フランジシール部４７のフランジ面に当接しない形状となしてある。
詳しくは、締込キャップ３８を締め込んだときに各主シール突起５６，５７が図中二点鎖線で示す位置まで圧縮弾性変形し、それらの圧縮弾性変形量ΔＴ_１＋ΔＴ_２が設定変形量に達することで、フランジシール部４７のフランジ面が基体２２のフランジ部２８と筒壁部１４の上端面１４Ａとで図中上下方向に直接圧縮されないようになしてある。

図６はこのときの圧縮弾性変形量と荷重との関係を、横軸に圧縮弾性変形量を、縦軸に荷重を取って表したものである。
同図に示しているように図５（Ａ）に示す実施形態のものにおいては、締込キャップ３８の締込時にフランジシール部４７のフランジ面が直接圧縮されることがなく、主シール突起５６，５７が変形するのみであるため、荷重−撓み特性曲線は圧縮途中で不連続的に急激に立ち上がることがなく、荷重は圧縮弾性変形量とほぼ比例する形で上昇して行く。
このときの設定変形量範囲内における荷重の変化は図中ｂで表されている。

一方従来例のものは、締込キャップ３８の締込時に基体２２におけるフランジ部２８及び筒壁部１４の上端面１４Ａが、フランジシール部４７のフランジシール面に当たって、更にこれを圧縮するため、その時点で荷重−撓み特性曲線が急激に立ち上がる。
締込キャップは締込量を所定範囲で管理しているが、締付作業に設定変形量範囲の下で荷重の変化がａとなると、この時点で締付けが完了したと誤認してシール性に悪影響を与えてしまったり、締込量管理が分かり難くなってしまうという恐れがある。

しかるに図５（Ａ）に示す実施形態のものでは、締込キャップ３８の締込時に筒壁部１４に対して大きな荷重が作用せず、筒壁部１４の変形を良好に防止し得て、フランジシール部４７における良好なシール性が確保される。

尚図５（Ａ）では主シール突起５６，５７を断面三角形状に形成しているが、この主シール突起５６，５７は他の様々な形状で形成することができる。
図５（Ｂ）はその変形例を示したもので、ここでは主シール突起５８，５９を断面部分円形状に形成し、更にまたフランジシール部４７の先端面を、それら主シール突起５８，５９と連続した部分円形状を形成する形状となしてある。
ここで表側のフランジ面の主シール突起５８と、裏側のフランジ面の主シール突起５９とは上下対称形状をなしている。

尚、見方を変えれば図５（Ａ）のものはフランジシール部４７の先端部全体を断面菱形状の大部分を形成する形状に、また（Ｂ）の例はフランジシール部４７の先端部全体を断面円形状の大部分を形成する形状となしたものと考えることもできる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態である弾性シール部材を燃料タンクに組み付けた状態で示す図である。 図１の要部を分解して示す図である。 図１の要部拡大図である。 図１の弾性シール部材を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 締込キャップ締込時の主シール突起の圧縮弾性変形量と荷重との関係を表した図である。 従来の金属製の燃料タンクに用いられる弾性シール部材の一例を示す図である。 従来の樹脂製の燃料タンクに用いられる弾性シール部材を燃料タンクに組み付けた状態で示す図である。 図８の弾性シール部材を示す断面図である。 図８の弾性シール部材の不具合を示す図である。

符号の説明

１０ 燃料タンク
１２ タンク本体
１４ 筒壁部
１４Ａ 上端面
１６ 開口部
１８ 雄ねじ
２０ ポンプユニット（燃料ポンプユニット）
２２ 基体
２４ 燃料ポンプ
２６ 閉鎖部
２８ フランジ部
３０ 弾性シール部材
３２ 嵌合部
３８ 締込キャップ
４６ 筒状シール部
４７ フランジシール部
４８，４９，５６，５７，５８，５９ 主シール突起
５２ 副シール突起
Ｄ_１ 副シール突起の外径
Ｄ_２ 筒壁部の内径

Claims (2)

1. (A)車両用の樹脂製燃料タンクにおけるタンク本体の外面から起立する形態で設けられ、上端が開口部とされた該燃料タンクの筒壁部と、(B)該筒壁部の内周面に嵌合する筒状の嵌合部，該筒壁部の前記開口部を閉鎖する上端の閉鎖部、及び該筒壁部の上端より上側位置で径方向外方に環状に突出するフランジ部を備えた、燃料ポンプユニットにおける燃料ポンプ保持用の基体と、の間に装着されてそれらの間をシールする部材であって、前記基体と前記筒壁部との間に介装される筒状シール部、及び該筒状シール部の上端で径方向外方に環状に突出し、該筒壁部の外周面の雄ねじへのねじ込式の締込キャップの締込みにより、該筒壁部の上端面と前記基体の前記フランジ部との間に挟み込まれるフランジシール部を有し、該フランジシール部には、フランジ面上に突出する周方向の環状の主シール突起が前記基体における前記フランジ部の側と前記筒壁部の上端面の側との表裏両側に、また前記筒状シール部には、その外周面から径方向外方に突出する周方向の環状の副シール突起がそれぞれ形成されており、前記主シール突起により前記フランジシール部におけるシール作用を、前記副シール突起により前記筒状シール部におけるシール作用をなす燃料タンクの弾性シール部材において、
   前記副シール突起を、前記筒壁部への挿入方向に全体的に傾斜した、外径が該筒壁部の内径よりも大きい形状となすとともに、前記副シール突起における上面，下面の各付根の前記筒状シール部の外周面に対する傾斜角度をそれぞれθ_１，θ_２とし、また前記筒壁部の内径と同径となる位置から先端までの部分の径方向寸法をＢ，前記副シール突起の径方向の突出高さをＡとしたとき、
   ２０°≦θ_１≦３５°
   ５０°≦θ_２≦７０°
   ０．４≦Ｂ／Ａ≦０．５５
   を満足するようにし、
   更に該副シール突起の先端部を断面円弧形状となすとともに、円弧の曲率半径をＲ、該副シール突起の付根の軸方向長をＣとしたとき、
   ０．１≦Ｒ／Ｃ≦０．２
   を満足するようになしたことを特徴とする燃料タンクの弾性シール部材。
2. 請求項１において、前記主シール突起の形状を、前記締込キャップの締込みにより該主シール突起を含む前記フランジシール部全体を設定変形量の範囲内で圧縮弾性変形させたときに、前記ポンプユニットにおける前記基体の前記フランジ部及び前記燃料タンクの前記筒壁部の上端面が前記フランジシール部のフランジ面に当接しない形状となしたことを特徴とする燃料タンクの弾性シール部材。

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