JP2008062878A - 燃料タンク装着部品 - Google Patents

Abstract

【課題】カバーが膨潤した場合でもオーリングによる高いシール性を維持するとともに、内径変化などの変形を防止する。
【解決手段】難膨潤性のケース２の内周筒部20a と外周筒部20b との間に、易膨潤性のカバー１の内筒部12を把持し、これらの重合部にオーリング４を介装した。
内筒部12が燃料によって膨潤したとしても、外径側と内径側との両方で膨張が規制されている。したがって、オーリングによるシール性の低下を確実に防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば逆流防止バルブなど、樹脂製燃料タンクに取り付けられるタンク装着部品に関する。

自動車の燃料タンクには、逆流防止バルブ、エバポ回路用バルブなどの各種バルブ装置が取り付けられている。また近年、燃料タンクの樹脂化が進み、これらのバルブ装置は溶着によって樹脂製燃料タンクに接合されるのが一般的である。

例えば燃料タンク内の燃料が給油パイプ内へ逆流するのを防止するための逆流防止バルブは、燃料タンクと給油パイプとの間に介装されている。特開平11−078549号公報には、弁体に上流側に向かって伸長するガイド突起を形成した逆流防止バルブが記載されている。この種の逆流防止バルブは、弁体と、この弁体と当接してシールするシール面を有するとともに弁体を移動自在に収納するケースと、ケースと結合され燃料タンクの開口を覆うカバーとから構成されている。

カバーは、一般に熱溶着によって燃料タンクと接合される。そのためカバーは、燃料タンクの外表面を構成する樹脂と溶着可能な樹脂から形成する必要があり、高密度ポリエチレンなどから形成されている。一方、弁体を収納して組み付ける必要性からケースとカバーとは別体に形成され、爪係合などの機械的手段によって一体化される。したがってケースは、樹脂種の選択肢が広いので、燃料によって膨潤しにくいポリアセタール、ポリアミドなどから形成されている。そしてケースとカバーとの間にはオーリングが介装され、燃料の漏れをシールしている。

ところが高密度ポリエチレンなどから形成されたカバーは、炭化水素が透過しやすく、また燃料によって膨潤し易いという問題がある。炭化水素を透過しにくくするには、エチレンビニルアルコール共重合体（EVOH）などの燃料難透過性樹脂をコーティングして、いわゆるガスバリア層を形成する方法がある。しかしこれらの樹脂からなるガスバリア層は、熱溶着による接合強度が低いという問題があり、カバーの燃料タンクとの溶着面にはガスバリア層は形成しないことが望ましい。

そのため特開2003−002074号公報には、高密度ポリエチレンから形成された筒状の一次成形体の側面に貫通孔を形成し、一次成形体の内周にガスバリア層を成形することで、貫通孔から外周側にガスバリア層を膨出させ、その部分で他部品との結合部を形成した燃料タンクの付属部品が記載されている。この技術によれば、熱溶着性とガスバリア性とを両立させることができる。
特開平11−078549号 特開2003−002074号

特許文献１に記載の逆流防止バルブにおいては、カバーから燃料タンク内に進出する筒部の内周表面と、筒部に挿入されたケースの外周表面との間にオーリングが介装されている。そのためカバーの筒部が燃料によって膨潤すると、筒部が径方向に膨張し、オーリングによるシール性が低下するという不具合があった。逆流防止バルブは、燃料が給油口に逆流するのを確実に防止する必要があり、カバーとケースとの間のシール性の低下は避けられるべきである。

またEVOHなどのガスバリア層は、炭化水素は透過しにくいものの、高密度ポリエチレンと同様に燃料によって膨潤しやすいという不具合がある。したがって特許文献２に記載の構造においては、高密度ポリエチレンから形成され内周にガスバリア層を有する筒状の一次成形体は、外周側は連結部(19)で拘束されているものの内周側は拘束されていないため、膨潤に対して無力である。したがって一次成形体及びガスバリア層が局部的に燃料膨潤し、内径が局部的に小さく（円→楕円）する場合がある。このように内径が変化すると均一シールしなくなり、局部的に内径が小さくなった箇所ではオーリングの締め代が確保できなくなりシール性が低下する。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、カバーが膨潤した場合でもオーリングによる高いシール性を維持するとともに、内径変化などの変形を防止することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の燃料タンク装着部品の特徴は、樹脂製燃料タンクに取り付けられる燃料タンク装着部品であって、燃料タンクの外面に接合されるフランジ部と、フランジ部の表面から突出して燃料タンク内に進出する内筒部と、を有するカバーと、
燃料に対して難膨潤性の樹脂から形成され、内周筒部と外周筒部とを有し内筒部の内外周を全周で囲むリング状の把持部と、把持部から燃料タンク内に進出する筒状のケース本体と、を有し、把持部が内筒部を把持した状態で該カバーに保持されたケースと、
把持部と内筒部との重合位置でカバーとケースとの間に介在されたオーリングと、を備えたことにある。

カバーがフランジ部の一表面から突出して燃料タンク外へ進出し他部品と結合される外筒部を有する場合には、ケースの内周筒部は、カバーの外筒部の内周まで延びていることが望ましい。

またオーリングは、カバーの内筒部の外周表面とケースの外周筒部の内周表面との間に介在されていることが望ましい。

本発明の燃料タンク装着部品では、カバーの内筒部がケースの把持部に把持され、把持部と内筒部との重合位置でカバーとケースとの間にオーリングが介在されている。すなわちカバーの内筒部の内外周表面は、それぞれ全周で把持部の内周筒部と外周筒部とに対向した状態である。そして把持部は、燃料に対して難膨潤性の樹脂から形成されている。

したがって内筒部が燃料によって膨潤したとしても、把持部によって外径側と内径側との両方で膨張が規制されている。これによりオーリングに及ぼす圧縮力が低下することがないので、オーリングによるシール性の低下を確実に防止することができる。

本発明のタンク装着部品は、カバーと、ケースと、オーリングと、を含んでなる。カバーは燃料タンクの外表面に接合される。カバーは溶着によって燃料タンクの外表面に接合することが好ましく、燃料タンクと溶着可能な高密度ポリエチレンなどから形成することが望ましい。また燃料タンクと接合されない表面でかつ燃料と接触する表面には、EVOHなどからなるガスバリア層を形成することも好ましい。

カバーは、燃料タンクの外表面に接合されるフランジ部と、フランジ部の一表面から突出して燃料タンク外へ進出し他部品と結合される外筒部と、フランジ部の他表面から突出して燃料タンク内に進出する内筒部と、を有している。このカバーの他表面には、キャニスタなどに連結されるパイプ類、他部品と結合される外筒部などが形成される場合が多い。

ケースは、燃料に難膨潤性のポリアセタール、ポリアミドなどの樹脂から形成されている。このケースは、上記カバーに保持される。ケースとカバーとは、弁体などを収納して組み付ける必要性から、それぞれ別体で形成され、機械的係合手段によって一体化されている。

ケースは、内周筒部と外周筒部とを有するリング状の把持部と、把持部から燃料タンク内に進出する筒状のケース本体と、を備えている。この把持部にカバーの内筒部が把持される。つまり内筒部は、内周筒部と外周筒部とによって内外周が全周で囲まれている。

オーリングは、ケースの把持部とカバーの内筒部との重合位置に配置されている。内周筒部と内筒部との間に介在されていてもよいし、外周筒部と内筒部との間に介在されていてもよい。しかし内筒部が膨潤した際には、内筒部には拡径する方向の力が作用する。したがって、外周筒部の内周表面と内筒部の外周表面との間にオーリングを介在させておくのが好ましい。このようにすれば、膨潤時にはオーリングに対する圧縮力がより増大しシール性がさらに向上する。

カバーがフランジ部の一表面から突出して燃料タンク外へ進出し他部品と結合される外筒部を有する場合には、この外筒部には一般に他部品が結合される。例えば逆流防止バルブの場合には、外筒部には給油パイプが挿通され、その外側からクランプなどにて締結される。このような場合には、ケースの内周筒部はカバーの外筒部の内周まで延びていることが望ましい。このように構成することで、カバーの外筒部は給油パイプと内周筒部との間で挟持された構造となり、外筒部がもし膨潤したとしても変形を防止することができ、締結強度を高く維持することができる。

例えば逆流防止バルブの場合には、ケースのケース本体には弁体が設けられる。この場合、弁体の配置は、ケースのケース本体内に軸方向に移動自在に配置するなど、用途に応じて適宜設計される。また弁体の形状、材質なども特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設計される。また、弁体を所定方向に付勢するスプリングなどの付勢部材を用いることもできる。

弁体は、所定の時点で燃料がカバーのケース本体からカバーの外部へ流出するのをシールする機能をもち、その一部にシール部を備えている。このシール部の位置は、用途及び設計によって異なる。例えばケースの先端面と当接してシールするシール座を設けてもよいし、ケースの途中に設けられたシート部と当接してシールするシール面を形成してもよい。

燃料に対して難膨潤性のケースにシート部を形成すれば、カバーの燃料膨潤による不具合を抑制する把持部と、弁体が着座するシール部とを一体に形成することができ、部品点数の増大を抑制することができる。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
図１に本実施例の燃料タンク装着部品の部品構成図を、図２にその組立時の断面図を示す。この燃料タンク装着部品は逆流防止バルブであり、カバー１と、ケース２と、弁体３と、オーリング４と、スプリング５と、から構成されている。

カバー１は高密度ポリエチレンから形成され、フランジ部10と、フランジ部10の一表面から突出する外筒部11と、フランジ部10の他表面から突出する内筒部12と、から構成されている。フランジ部10の内筒部12側の周縁部には、燃料タンクと溶着されるリング状の溶着部13が形成されている。

また内筒部12には、周方向に等間隔に３個の爪部14が形成されている。爪部14は、その両側で内筒部12に形成された図示しないスリットによって径方向に弾性変形可能となっている。

ケース２は燃料に対して難膨潤性のポリアセタールから形成され、内周筒部20a と外周筒部20b とからなるリング状の把持部20と、把持部20から下方に延びる筒状の収容部21と、を有している。内周筒部20a は、収容部21と反対側へ長く延びている。また把持部20の底部には、図３に示すように周方向に等間隔で３個の係合孔22が形成されている。この係合孔22にカバー１の爪部14が係合することで、カバー１とケース２とが一体的に結合されている。

ケース２の収容部21の内部には、図３に示すように周方向に等間隔で３本のリブ23が形成され、３本のリブ23の先端は貫通孔24をもつ円柱状のボス25に連結されている。また内周筒部20a の外周表面には、外周筒部20b に対向する段部26が形成されている。この段部26にオーリング４が係合保持されている。

また収容部21の先端には、下方に向かって突出するリング状のシール突条27が形成され、またシール突条27の外周には周方向の略半分を覆う半筒部28が形成されている。この半筒部28によって給油時の燃料の放出向きが所定方向に規制される。

弁体３はポリアセタールから形成された弁体本体30と、ゴム製リング状のシール座31と、ポリアセタール製で穴あき円板状の保持板32及びキャップ33と、から構成されている。弁体本体30は、フランジ部30a と、フランジ部30a の中心から突出する軸部30b と、フランジ部30a から軸部30a と反対側へ突出する内筒部30c とを備えている。内筒部30c には、周方向に等間隔に３個の爪部30d が形成されている。爪部30d は、その両側で内筒部30c に形成された図示しないスリットによって径方向に弾性変形可能となっている。

この弁体本体30は、内筒部30c がシール座31の中心孔に挿通され、さらに保持板32の中心孔に挿通されている。そして爪部30dが保持板32と係合することで、シール座31がフランジ部30a と保持板32との間に挟持されている。シール座31及び保持板32の外径はフランジ部30a の径より大きく、フランジ部30a の外周にシール座31がリング状に表出している。

このように構成された弁体３は、ケース２のボス25の貫通孔24に軸部30a が下方から挿入され、貫通孔24を貫通した軸部30a にスプリング５が挿通される。そしてキャップ33が軸部30a の頭部に嵌合固定されることで、スプリング５はキャップ33と３本のリブ23との間で圧縮された状態で保持されている。すなわち外力が作用しない状態では、スプリング５によって弁体３はカバー１に近接する方向に付勢され、フランジ部30a の外周に表出するシール座31がシール突条27に圧接されてシールされている。

本実施例の逆流防止バルブは、先ずケース２と弁体３及びスプリング５が組付けられ、オーリング４が内周筒部21の先端から挿入され段部26に係止される。次いでカバー１が組み付けられて一体化される。この時、把持部20において、カバー１の内筒部12の内周表面と内周筒部20a の外周表面との間でオーリング４が圧縮され、オーリング４がカバー１とケース２との間をシールする。

次に燃料タンクに設けられた開口部から弁体３を内在するケース２が挿入され、カバー１のフランジ部10の溶着部13が開口部の周縁部に溶着される。そしてカバー１の外筒部11が給油パイプ内に圧入され、外周からクランプによって締結される。給油時には、給油の圧力によりスプリング５の付勢力に抗して弁体３が押し下げられ、シール座31とシール突条27とのシールが解放されることで給油が可能となる。給油停止後には、スプリング５の付勢によってシール座31とシール突条27とが圧接され、ケース２内への燃料の逆流が防止される。

そして燃料によってカバー１が膨潤したとしても、内筒部12は内周筒部20a と外周筒部20b との間で把持されているため径方向の変形が規制されている。したがってオーリング４を圧縮する力が低下するのが防止され、シール性の低下を確実に防止することができる。

また本実施例では、ケース２の内周筒部20a の長さをカバー１の外筒部11の先端部まで延長している。外筒部11にはクランプによって給油パイプが締結される。すなわち外筒部11は、給油パイプと内周筒部20a とで挟持される。したがって燃料によって外筒部11が膨潤したとしても、径方向の変形を確実に防止することができ、締結強度が低下するような不具合を未然に防止することができる。

（実施例２）
本実施例の燃料タンク装着部品を図４に示す。この燃料タンク装着部品は、オーリング４の配置位置が異なること以外は実施例１と同様である。オーリング４は、カバー１の内筒部12の外周表面とケース２の外周筒部20b の内周表面との間に挟持されている。

内筒部12が燃料で膨潤した場合には、内筒部12には拡径方向の力が作用する。したがって本実施例のバルブ装置によれば、内筒部12が燃料で膨潤した場合には、オーリング４は内筒部12と外周筒部20b との間で益々圧縮されることになり、シール性がさらに向上する。

（実施例３）
本実施例の燃料タンク装着部品を図５に示す。この燃料タンク装着部品は満タン検知バルブであり、カバー１と、ケース７と、オーリング４と、スプリング５と、フロート弁６と、底板８と、から構成されている。

カバー１は高密度ポリエチレンから形成され、フランジ部10と、フランジ部10の他表面から突出する内筒部12と、を備えている。フランジ部10の周縁部には、燃料タンクと溶着されるリング状の溶着部13が形成されている。また内筒部12には、周方向に等間隔に３個の爪部14が形成されている。爪部14は、その両側で内筒部12に形成された図示しないスリットによって径方向に弾性変形可能となっている。カバー１には、キャニスタなどに連通する一対のパイプ19が形成されている。

ケース７は燃料に対して難膨潤性のポリアセタールから形成され、内周筒部70a と外周筒部70b とからなるリング状の把持部70と、把持部70から下方に延びる有底筒状の収容部71と、を有している。またケース７の上部端面には、上下の空間を互いに連通する連通開口72が形成され、連通開口72の周縁部には、下方（燃料タンク側）に向かって突出するリング状のシート部73が形成されている。

把持部70の底部には、周方向に等間隔で３個の係合孔74が形成されている。この係合孔74にカバー１の爪部14が係合することで、カバー１とケース７とが一体的に結合されている。そして内周筒部70a の外周表面と内筒部12の内周表面との間にオーリング４が介装され、両者の間をシールしている。

フロート弁６は、フロート本体60と弁体61とが互いに相対移動可能に上下に重合されて構成されている。フロート本体60は、収容部21の底部にスプリング５を介して載置されている。またフロート弁５の上部にはシール突起62が形成されている。そしてフロート本体60の上部には、有底筒状の弁体61が上下方向に相対移動可能に保持されている。

弁体61は中央に連通開口72より小径の貫通孔63をもち、貫通孔63の下部にシール突起62が当接してシールするシール面が形成されている。またフロート本体60の上部にはゴム製でリング状の弁本体64が保持され、弁本体64がシート部73に当接することで連通開口72をシール可能となっている。そして弁体61からは爪部65が下方に延びて突出し、フロート本体60の外周面に形成された係合溝66に係合している。係合溝66は爪部65より長く形成され、弁体61はフロート本体60に対して上下方向に僅かに相対移動可能となっている。そしてフロート本体60と弁体61とが互いに近接する方向に相対移動した時に、フロート本体60のシール突起62が貫通孔63をシールするように構成されている。

ケース７の収容部71の先端には、ポリアセタールから形成された底板８が係合保持されている。底板８には表裏を貫通する貫通孔80が形成され、収容部71内部への燃料の通過を許容する。フロート本体60の下端部と底板８との間にはスプリング５が配置され、両者で挟持されることでスプリング５は付勢力が蓄えられた状態で保持されている。しかしその付勢力は、フロート本体60及び弁体61の合計重さより小さいものであり、大気中及びガソリン蒸気中ではフロート本体60及び弁体61は自重によりスプリング５を押圧して、フロート本体60の下端面が底板８に着座している。

このフロート本体60及び弁体61はポリアセタールから形成され、その形状及びスプリング５の付勢力により見かけ比重がガソリンより小さくなって、液体ガソリンに浮くように構成されている。そしてフロート本体60の上昇に伴って弁体61が上昇した時に、弁本体64がシート部73に当接することで連通開口72をシールする。

本実施例の燃料タンク装着部品は、内筒部12は内周筒部70a と外周筒部70b との間で把持されているため径方向の変形が規制されている。したがってオーリング４を圧縮する力が低下するのが防止され、シール性の低下を確実に防止することができる。

また本実施例の燃料タンク装着部品において、連通開口72の径を小さくし、弁体61を省いて、フロート本体60のシール突起62の周囲がシート部73に当接することで、連通開口72をシールするように構成してもよい。

本発明のタンク装着部品は、上記実施例で説明した逆流防止バルブに限られるものではなく、ブリーザ回路用あるいはエバポ回路用などの流量規制バルブにも利用することができる。

本発明の一実施例に係るタンク装着部品の分解斜視図である。 本発明の一実施例に係るタンク装着部品の断面図である。 本発明の一実施例に係るタンク装着部品に用いたケースの平面図である。 本発明の第２実施例に係るタンク装着部品の断面図である。 本発明の第３実施例に係るタンク装着部品の断面図である。

符号の説明

１：カバー ２：ケース ３：弁体
４：オーリング ５：スプリング 10：フランジ部
11：外筒部 12：内筒部 13：溶着部
14：爪部 20：把持部 20a：内周筒部
20b：外周筒部 21：収容部 23：リブ
25：ボス 26：段部 27：シール突条
30：弁体本体 31：シール座 32：保持板

Claims (5)

1. 樹脂製燃料タンクに取り付けられる燃料タンク装着部品であって、
   該燃料タンクの外面に接合されるフランジ部と、該フランジ部の表面から突出して該燃料タンク内に進出する内筒部と、を有するカバーと、
   燃料に対して難膨潤性の樹脂から形成され、内周筒部と外周筒部とを有し該内筒部の内外周を全周で囲むリング状の把持部と、該把持部から該燃料タンク内に進出する筒状のケース本体と、を有し、該把持部が該内筒部を把持した状態で該カバーに保持されたケースと、
   該把持部と該内筒部との重合位置で該カバーと該ケースとの間に介在されたオーリングと、を備えたことを特徴とする燃料タンク装着部品。
2. 前記カバーは前記フランジ部の一表面から突出して前記燃料タンク外へ進出し他部品と結合される外筒部を有し、前記内周筒部が該外筒部の内周まで延びている請求項１に記載の燃料タンク装着部品。
3. 前記オーリングは、前記内筒部の外周表面と前記外周筒部の内周表面との間に介在されている請求項１に記載の燃料タンク装着部品。
4. 前記ケースの前記ケース本体内には、軸方向に移動自在な弁体が配置されている請求項１に記載の燃料タンク装着部品。
5. 前記ケースには、前記弁体が着座するシート部が形成されている請求項１又は請求項４に記載の燃料タンク装着部品。

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