(57)【要約】【課題】燃料蒸気がガスケット３０を透過することによる漏れの低減と、ガスケット３０の耐久性維持の両立を図る。【解決手段】燃料タンク１０の開口部１０ａを包囲する筒状突出部１２の先端１２ｂと、前記開口部１０ａを閉塞するように配置される取付部材２０との間に、ゴム状弾性材料からなるガスケット３０が介在され、このガスケット３０は、気体透過方向に対して相対的に内側の厚肉部３１と相対的に外側の薄肉部３２からなり、厚肉部３１のつぶし代が相対的に大きく、薄肉部３２のつぶし代が相対的に小さい状態で、前記筒状突出部１２及び取付部材２０に密接される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（１０）の開口部（１０ａ）を包囲する筒状突出部（１２）の先端と、前記開口部（１０ａ）を閉塞するように配置される取付部材（２０）との間に、ゴム状弾性材料からなるガスケット（３０）が介在され、このガスケット（３０）は、気体透過方向に対して相対的に内側の厚肉部（３１）と相対的に外側の薄肉部（３２）からなり、前記厚肉部（３１）及び薄肉部（３２）が、前記筒状突出部（１２）及び取付部材（２０）に所要のつぶし代をもって密接されることを特徴とする燃料タンクの開口部の密封構造。
【請求項２】
厚肉部（３１）又は薄肉部（３２）における筒状突出部（１２）又は取付部材（２０）との密接部に周方向に連続したシール突条（３４，３５）が形成され、このシール突条（３４，３５）は、装着状態において完全につぶされることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの開口部の密封構造。
【請求項３】
厚肉部（３１）のつぶし代が相対的に大きく、薄肉部（３２）のつぶし代が相対的に小さいことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの開口部の密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの開口部と、これに取り付けられる取付部材との間を密封する密封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載される燃料タンクにおいては、その上部に形成された円筒状の開口部と、これを閉塞するように取り付けられる取付部材との間を、ゴム状弾性材料からなるガスケットでシールしており、その典型的な従来技術としては、例えば下記の特許文献１に記載されたようなものが知られている。
【特許文献１】特開２００２−１１４０４６
【０００３】
特許文献１に記載されたガスケットは、燃料タンクの開口部を形成している筒状部の先端と、これにナットによって締め付け固定される取付部材との間で圧縮されることで、タンク内の燃料に対するシール機能を果たすものである。
【０００４】
ここで、近年は、液体である燃料の漏れを遮断する直接的なシール機能に加えて、燃料の揮発により発生した燃料蒸気の透過に対するシール性の向上が求められている。図６は、ガスケットの装着状態を簡略化して示す説明図で、この図６に示されるように、二つの部材１０１，１０２間をゴム状弾性材料からなるガスケット１０３でシールしている場合、部材１０１，１０２間のガスケット１０３の肉厚をｔ、燃料蒸気の透過距離をＬ、周方向の断面積（ｔ×周長）をＡ、ガスケット１０３を形成しているゴム状弾性材料の固有の気体透過係数をα、シール対象の燃料蒸気の圧力をＰ１、外部の大気の圧力をＰ２、時間をＴとすると、燃料蒸気の透過量Ｖは、次の（１）式で表される。
Ｖ＝α・（Ｐ１−Ｐ２）・Ａ・Ｔ／Ｌ・・・（１）
【０００５】
つまり、上記（１）式から、同一の材質において燃料蒸気の透過量を低減するには、断面積Ａ、言い換えれば肉厚ｔを小さくし、透過距離Ｌを長くすることが有効であることがわかる。ところが、圧縮方向の肉厚ｔを小さくすると、つぶし量も小さくなって液体としての燃料に対する密封性が低下しやすく、しかも過圧縮状態が生じやすく、圧縮永久歪（ヘタリ）による歪率が大きくなって耐久性が低下するという問題がある。したがって、特許文献１に記載されたような従来のガスケットでは、低い気体透過性と耐久性の維持を両立させることは困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、燃料タンクの開口部の密封構造において、燃料蒸気がガスケットを透過することによる漏れの低減と、ガスケットの耐久性の維持の両立を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造は、燃料タンクの開口部を包囲する筒状突出部の先端と、前記開口部を閉塞するように配置される取付部材との間に、ゴム状弾性材料からなるガスケットが介在され、このガスケットは、気体透過方向に対して相対的に内側の厚肉部と相対的に外側の薄肉部からなり、前記厚肉部及び薄肉部が、前記筒状突出部及び取付部材に所要のつぶし代をもって密接されるものである。
【０００８】
この構成において、ガスケットの厚肉部は相対的に内側にあって、充分なつぶし代を与えることによって液体状の燃料に対する密封性を確保するものであり、相対的に外側にある薄肉部は、燃料蒸気の透過面積を小さくして気体透過量の低減に有効に作用するものである。また、厚肉部と薄肉部が燃料蒸気の透過方向に対して直列に形成されているので、透過距離が長くなり、このことも気体透過量の低減に有効に作用する。
【０００９】
請求項２の発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造は、請求項１に記載の構成において、厚肉部又は薄肉部における筒状突出部又は取付部材との密接部に周方向に連続したシール突条が形成され、このシール突条は、装着状態において完全につぶされるものである。このため、シール突条において部分的につぶし率を高めることができる。
【００１０】
請求項３の発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造は、請求項１に記載の構成において、厚肉部のつぶし代が相対的に大きく、薄肉部のつぶし代が相対的に小さいものである。このため、厚肉部において相対的につぶし代を大きくすることによって、液状の燃料に対する所要の密封性を確保する一方、その外側の薄肉部では、前記厚肉部を透過することにより減圧された燃料蒸気を密封対象とするため、小さいつぶし代でも、液状の燃料の漏れや、透過による燃料蒸気の漏れを充分に低減することができ、しかもつぶし代が小さいので圧縮永久歪も小さくなり、耐久性が維持される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造によれば、ガスケットの厚肉部において液体状の燃料を遮断し、相対的に外側にある薄肉部において燃料蒸気の透過面積を小さくすると共に、透過距離を長くすることによって、燃料蒸気の透過による漏洩を低減することができる。
【００１２】
請求項２の発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造によれば、シール突条によってつぶし率の極大部が形成されるので、液状の燃料及び燃料蒸気に対する密封性を向上することができる。
【００１３】
請求項３の発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造によれば、ガスケットの厚肉部において液体状の燃料に対する所要の密封性を確保し、薄肉部のつぶし代を相対的に小さくすることによって、所要の耐久性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。まず図１は、第一の形態をガスケットの軸心を通る平面で切断して示す部分断面図、図２は、図１におけるガスケットを、その軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【００１５】
図１において、参照符号１０は自動車に搭載される合成樹脂製の燃料タンクの一部を示しており、この燃料タンク１０の上壁部１１には、外側（上側）へ突出した筒状突出部１２が形成されている。筒状突出部１２は、その内周に、燃料タンク１０の開口部１０ａを形成しているものであり、言い換えれば開口部１０ａを包囲するように形成されており、外周面に雄螺子部１２ａが形成されている。
【００１６】
筒状突出部１２の外側（上側）には、その内周の開口部１０ａを閉塞するように、取付部材２０が配置されている。取付部材２０は、例えばフューエルポンプのブラケット等であって、外周鍔部２２が筒状突出部１２の先端に支持される円盤部２１と、その内面（下面）から延びて前記開口部１０ａへ挿入される円筒部２３からなる。
【００１７】
燃料タンク１０における筒状突出部１２の先端（上端）１２ｂと、取付部材２０における外周鍔部２２との間には、ガスケット３０が介在されている。このガスケット３０は、ゴム状弾性材料で成形されたものであって、図２に単体で示されるように、相対的に内側（この形態では内周側）の厚肉部３１と、相対的に外側（この形態では外周側）の薄肉部３２と、前記厚肉部３１の内周部に、軸方向へ突出した環状突部３３からなる。
【００１８】
なお、ガスケット３０のゴム状弾性材料としては、圧縮永久歪が小さく、耐油性及び低温性に優れ、しかも気体透過性の小さい、例えばＮＢＲ（ニトリルゴム）あるいはＦＫＭ（フッ素ゴム）等が好ましく、特に、ＦＫＭは圧縮永久歪、気体透過性及び耐油性（耐膨潤性）共、ＮＢＲよりも優れている。
【００１９】
詳しくは、このガスケット３０における厚肉部３１の軸方向肉厚ｔ１は、充分なつぶし代が与えられる程度の大きさが確保されており、薄肉部３２の軸方向肉厚ｔ２は、前記肉厚ｔ１よりも充分に薄くしてある。具体例としては、肉厚ｔ１は３ｍｍ程度、肉厚ｔ２は１ｍｍ程度である。また、取付部材２０との密接面３０ａは平坦に形成され、燃料タンク１０における筒状突出部１２の先端１２ｂとの密接面は、厚肉部３１と対応する内周側の平面３１ａと、薄肉部３２と対応する外周側の平面３２ａが、環状段差部３０ｂを介して、所定の軸方向段差Δｔ（＝ｔ１−ｔ２）をもって形成されている。
【００２０】
一方、燃料タンク１０の筒状突出部１２の先端１２ｂにおけるガスケット３０との密接面も、このガスケット３０と対応する段差形状となっており、その軸方向段差Ｓｔは、ガスケット３０における厚肉部３１と薄肉部３２の軸方向段差Δｔよりもやや小さく形成されている。そしてこのように形成することによって、図１に示される装着状態において、取付部材２０の外周鍔部２２と、筒状突出部１２の先端１２ｂとの間で、厚肉部３１に、３０％程度のつぶし率で軸方向圧縮を与えた時に、薄肉部３２が、ほぼ同率もしくはそれ以下のつぶし率で軸方向圧縮を受けるようになっている。
【００２１】
図１において、参照符号４０は、取付部材２０をガスケット３０と共に燃料タンク１０の筒状突出部１２の先端１２ｂに緊結するための環状の緊結部材である。この緊結部材４０は、内周面に燃料タンク１０における筒状突出部１２の雄螺子部１２ａと螺合する雌螺子部４１ａが形成された外筒部４１と、その軸方向一端（上端）から内周側へ延在され、取付部材２０の外周鍔部２２と当接可能な押え鍔部４２を有する。また、外筒部４１の外周面には、この緊結部材４０を手指で緊結又は弛緩方向へ回す時の、すべり止めのための凹凸４１ｂが形成されている。
【００２２】
なお、筒状突出部１２の先端１２ｂの外周部に形成された突縁部１２ｃの軸方向高さは、ガスケット３０の薄肉部３２の軸方向肉厚ｔ２よりも僅かに小さく形成されており、緊結部材４０を締め込んだ時に、適切なつぶし代を与えられるように設定されている。言い換えれば、ガスケット３０の薄肉部３２が、前記筒状突出部１２と取付部材２０の外周鍔部２２との間に、つぶし率が０の状態で密接した時に、前記突縁部１２ｃと前記外周鍔部２２との隙間Ｇが、前記薄肉部３２に許容されるつぶし代の最大値に相当するように設定され、ガスケット３０に対する過圧縮を防止して適切なつぶし代を与えられるようになっている。また、燃料タンク１０における筒状突出部１２の製作上、隙間Ｇの設定が困難な場合でも、緊結部材４０による締め付け時のトルクを管理することにより、適切なつぶし代（つぶし率）の管理が可能である。
【００２３】
以上の構成を備える第一の形態による燃料タンクの開口部の密封構造は、燃料タンク１０における筒状突出部１２の先端１２ｂに、フューエルポンプ等を取り付ける取付部材２０の外周鍔部２２を、ガスケット３０を介して支持し、その上から、緊結部材４０の外筒部４１の雌螺子部４１ａを、前記筒状突出部１２の雄螺子部１２ａにねじ込んで行くことによって、取付部材２０の外周鍔部２２が、この緊結部材４０の押え鍔部４２と、筒状突出部１２の先端１２ｂに支持されたガスケット３０との間で緊結されると共に、これに伴い圧縮されるガスケット３０によって、燃料タンク１０内の燃料を密封するようになっている。
【００２４】
そして、ガスケット３０は、内周側の厚肉部３１に、例えば３０％程度の充分なつぶし率で軸方向圧縮を与えることによって、燃料タンク１０内の液状の燃料及びその揮発によって発生した燃料蒸気に対する密封性が確保されている。一方、その外周側の薄肉部３２は、主に、厚肉部３１により減圧された燃料を密封対象とするため、小さいつぶし代でも、液状の燃料や、燃料蒸気に対する充分なシール性を発揮することができる。
【００２５】
ガスケット３０における薄肉部３２は、燃料タンク１０の筒状突出部１２の先端１２ｂ及び取付部材２０の外周鍔部２２との密接面間の肉厚が小さいので、先に説明した（１）式における断面積Ａが小さくなり、しかも、厚肉部３１と薄肉部３２が燃料蒸気の透過方向に対して直列に連続しているので、（１）式における透過距離Ｌが長くなり、したがって気体透過量Ｖを有効に低減することができる。また、ガスケット３０の材料として、気体透過性の小さいＮＢＲやＦＫＭ等のゴム状弾性材料が選定されることによって、（１）式における気体透過係数αが小さくなるので、このことも、気体透過量Ｖの低減に有効である。
【００２６】
なお、図１には、ガスケット３０の内周面（厚肉部３２及び環状突部３３の内周面）が、取付部材２０と非接触の状態が示されているが、たとえば取付部材２０の円筒部２３の外周面に適当な面圧をもって密接する場合は、環状突部３３も密封面を形成すると共に、燃料蒸気の透過距離Ｌも長くなるので、一層優れた密封性を発揮する。
【００２７】
次に図３は、本発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造における第二の形態、図４は第三の形態、図５は第四の形態として、それぞれガスケットを、その軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【００２８】
まず図３及び図４に示される形態は、取付部材２０の外周鍔部２２（図１参照）との密接面側にも、厚肉部３１の軸方向肉厚ｔ１を増大させる環状段差部３０ｃを形成したものである。このため、図１に示される筒状突出部１２と取付部材２０との間に装着した状態において、ガスケット３０の厚肉部３１に大きなつぶし代を与えることができる。
【００２９】
そして、このうち図４に示される第三の形態のガスケット３０は、厚肉部３１における軸方向両面及び薄肉部３２の片面（両面でも良い）に、それぞれ周方向へ連続したシール突条３４，３５が形成されている。このシール突条３４，３５は、装着状態において完全につぶされるものであるため、厚肉部３１及び薄肉部３２は、シール突条３４，３５において局部的につぶし率が大きくなり、このため密封性を一層高めることができる。
【００３０】
また、図５に示される第四の形態のガスケット３０は、内周側の厚肉部３１がＯリング状、すなわち軸心を通る平面で切断した断面形状（図示の断面形状）が円形をなし、薄肉部３２の外周端部に突条部３６を形成したものである。この突条部３６は、厚肉部３１よりも線径（断面積）の小さなＯリング状をなし、すなわち図示の断面形状が円形をなすものである。
【００３１】
この場合、図中に一点鎖線で示されるように、ガスケット３０をその軸方向両側から挟圧する燃料タンク１０の筒状突出部１２と、取付部材２０の外周鍔部２２との互いの対向面は、ガスケット３０における厚肉部３１と対応する部分に、Ｏリング装着溝のような矩形断面の周溝１２ｄ，２２ａを有する形状とする。そしてこのようにすることによって、厚肉部３１に、周溝１２ｄ，２２ａ間で３０％程度のつぶし率で軸方向圧縮を与えた時に、薄肉部３２が、ほぼ同率もしくはそれ以下のつぶし率で軸方向圧縮を受けるようにする。
【００３２】
なお、ガスケット３０の薄肉部３２が、燃料タンク１０の筒状突出部１２と取付部材２０の外周鍔部２２との間に、つぶし率が０の状態で密接した時に、周溝１２ｄの溝肩１２ｅ（又は後述する周溝１２ｆの溝肩１２ｇ）と前記外周鍔部２２との隙間Ｇは、前記薄肉部３２に許容されるつぶし代の最大値に相当するように設定されている。このため、ガスケット３０に対する過圧縮を防止して、適切なつぶし代を与えられるようになっている。
【００３３】
したがって、厚肉部３１は、Ｏリングと同様の優れた密封性を奏するものであり、燃料タンク１０内の燃料及びその揮発によって発生した燃料蒸気に対する密封性が確保される。そして、その外周側の薄肉部３２は、先に説明した第一の形態等と同様、薄肉の板状に形成され、主に、厚肉部３１により減圧された燃料を密封対象とするため、小さいつぶし代でも、液状の燃料や、燃料蒸気に対する充分なシール性を発揮することができ、つぶし代を小さくすることによって、薄肉部３２の圧縮永久歪も小さくなり、その耐久性が維持される。
【００３４】
なお、図５には、薄肉部３２の外周の突条部３６が、燃料タンク１０の筒状突出部１２と取付部材２０の外周鍔部２２に形成された周溝１２ｆ，２２ｂ内に、非接触で収容されるものとして示されているが、前記周溝１２ｆ，２２ｂ間に適当なつぶし代で密接されるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造における第一の形態を、ガスケットの軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【図２】図１におけるガスケットを、その軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【図３】本発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造における第二の形態として、ガスケットをその軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【図４】本発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造における第三の形態として、ガスケットをその軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【図５】本発明に係る燃料タンクの開口部の密封構造における第四の形態として、ガスケットをその軸心を通る平面で切断して示す部分断面図である。
【図６】ガスケットの装着状態を簡略化して示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  燃料タンク
１０ａ  開口部
１１  上壁部
１２  筒状突出部
１２ａ  雄螺子部
１２ｂ  先端
１２ｃ  突縁部
１２ｄ，１２ｆ，２２ａ，２２ｂ  周溝
２０  取付部材
２１  円盤部
２２  外周鍔部
２３  円筒部
３０  ガスケット
３０ｂ，３０ｃ  環状段差部
３１  厚肉部
３２  薄肉部
３３  環状突部
３４，３５  シール突条
３６  突条部
４０  緊結部材
４１  外筒部
４１ａ  雌螺子部
４２  押え鍔部
【図１】
2006035872.tif 000003
【図２】
2006035872.tif 000004
【図３】
2006035872.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006035872.tif 000007
【図６】
2006035872.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月9日(2004.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006035872.tif 000009
【図２】
2006035872.tif 000010
【図３】
2006035872.tif 000011
【図４】
2006035872.tif 000012
【図５】
2006035872.tif 000013
【図６】
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