(57)【要約】【課題】金属製の給油口におけるシール座面の滑り性を改善する。【解決手段】給油口キャップ２のシールリング21を押し付ける金属製の給油口11のシール座面111に、固体潤滑剤を含有させた樹脂材料を硬化させた潤滑塗膜４を形成した燃料給油管１である。潤滑塗膜４に含有される固体潤滑剤は、（１）フッ素樹脂の粉状物又は（２）二硫化モリブデンの粉状物をそれぞれ単独で利用したり、（３）フッ素樹脂及び二硫化モリブデンを混合した粉状物を利用したりするとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給油口キャップのシールリングを押し付ける金属製の給油口のシール座面に、固体潤滑剤を含有させた樹脂材料を硬化させた潤滑塗膜を形成してなる燃料給油管。
【請求項２】
固体潤滑剤は、フッ素樹脂の粉状物である請求項１記載の燃料給油管。
【請求項３】
固体潤滑剤は、二硫化モリブデンの粉状物である請求項１記載の燃料給油管。
【請求項４】
固体潤滑剤は、フッ素樹脂及び二硫化モリブデンを混合した粉状物である請求項１記載の燃料給油管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給油口キャップのシールリング（Ｏリング）を押し付けるシール座面の滑り性を改善した金属製の給油口（フィラネック）を備えた燃料給油管に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の燃料給油管は、一体又は別体の給油口及び給油管本体から構成される。近年では、樹脂製の給油口も見られるが、依然として金属製の給油口が主流である。こうした燃料給油管は、例えば螺着型の給油口キャップを締め付けて給油口を閉鎖する。給油口キャップは、シールリングを給油口のシール座面に押し付けて、燃料給油管の給油口における気密性及び液密性（以下、シール性と呼ぶ）を達成する。給油口キャップのシールリングは、いきなりシール座面に押し付けられるのではなく、給油口に給油口キャップを締め付けていくにつれて、徐々にシール座面に押し付けられていく。これから、シール座面に対してシールリングが空回りしないと、給油口キャップを給油口に締め付けにくくなる。これが、シール座面に対するシールリングの滑り性の問題である。従来は、シールリングの表面に潤滑塗膜を形成したり（特許文献１）、シールリングをハロゲン処理（塩素化処理）したりして（特許文献２）、シールリングの表面の滑り性を改善していた。
【０００３】
【特許文献１】特開2003-073609号公報
【特許文献２】特開2004-060819号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シール座面に対してシールリングを空回りさせる方法として、シールリングの表面に潤滑塗膜を形成したり、シールリングをハロゲン処理したりすることは、給油口キャップに対してもシールリングを空回りさせることになるが、この場合、給油口キャップに対するシールリングの装着安定性を損ねる虞がある。また、こうしたシールリングの処理は、本来安価なシールリングを高くする問題を招き、強くコスト低減が求められる自動車用部材としては好ましくない。これから、できればシール座面の滑り性を改善することにより、シール座面に対してシールリングを空回りさせる方が好ましい。ここで、給油口のみ樹脂製とすることも考えられるが、製造コストを低減する観点から、できれば金属製の給油口においてシール座面の滑り性を改善したい。そこで、金属製の給油口におけるシール座面の滑り性を改善するため、検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
検討の結果開発したものが、給油口キャップのシールリングを押し付ける金属製の給油口のシール座面に、固体潤滑剤を含有させた樹脂材料を硬化させた潤滑塗膜を形成した燃料給油管である。金属製の給油口は、鉄製又はステンレス製を問わず、また電縫管又はシームレス管のいずれから形成したものでも構わない。また、潤滑塗膜は、後述するように、防錆作用をもたらすことから、シール座面を含む金属製の給油口の一部又は全部の表面に、更に給油管本体も金属製であれば給油口を含む燃料給油管の一部又は全部の表面に潤滑塗膜を形成してもよい。
【０００６】
樹脂材料は、熱硬化性樹脂が好ましく、具体的にはポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を例示することができる。前記例示中、特にポリアミドイミド樹脂は、機械的強度に優れており、本発明の樹脂材料として好ましい。また、潤滑塗膜に含有される固体潤滑剤は、（１）フッ素樹脂の粉状物又は（２）二硫化モリブデンの粉状物をそれぞれ単独で利用したり、（３）フッ素樹脂及び二硫化モリブデンを混合した粉状物を利用したりするとよい。各粉状物は、10μm以下又は形成される潤滑塗膜の膜厚の30％以下の粒径にするとよい。
【０００７】
本発明の燃料給油管は、金属製の給油口におけるシール座面に固体潤滑剤を含む潤滑塗膜を形成することにより、シール座面の滑り性を改善し、シール座面に対してシールリングを空回りさせる。潤滑塗膜は、固体潤滑剤を含有させた樹脂材料を硬化させて形成すればよい。例えば樹脂材料が熱硬化性樹脂である場合、前記樹脂材料をシール座面に塗布して加熱すれば、一定厚の潤滑塗膜を容易に形成できる。樹脂材料により形成される潤滑塗膜は、まず金属製の給油口におけるシール座面の微小な凹凸（例えば金属製の給油口が電縫管を加工して形成される場合における溶接ビード等）や小さな傷（例えば金属製の給油口である場合におけるプレス成形等に際してできる傷等）を覆い隠して、平滑面を形成する。そして、含有する固体潤滑剤の働きにより、前記平滑面の摩擦抵抗を低減し、シール座面の滑り性を改善する。
【０００８】
このほか、潤滑塗膜が平滑面であることから、シール座面に対してシールリングを均一に押し付けることができ、給油口におけるシール性をも向上させることができる。また、潤滑塗膜は、シール座面を覆い隠すことから、前記シール座面の耐食性を向上させ、防錆作用をもたらす。この潤滑塗膜による防錆作用は、シール座面に限らず、およそ金属製部材に対して有効であることから、上述のように、シール座面を含む金属製の給油口の一部又は全部の表面に、更に給油管本体も金属製であれば給油口を含む燃料給油管の一部又は全部の表面に潤滑塗膜を形成してもよい。例えば、シール座面を含む全部の表面に潤滑塗膜を形成した金属製の給油口を、他の防錆対策を施した金属製の給油管本体に接続してもよいし、金属製の給油口及び給油管本体を接続した後、燃料給油管全部の表面に潤滑塗膜を形成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃料給油管は、金属製の給油口におけるシール座面に潤滑塗膜を形成することにより、シール座面の滑り性を改善し、前記シール座面に対してシールリングを空回りさせることができる（本来的効果）。また、平滑面となる潤滑塗膜は、シール座面に対するシールリングの均一な押し付けを実現し、給油口におけるシール性を向上させることができる（付随的効果）。更に、潤滑塗膜はシール座面を覆い隠すことから、前記シール座面に防錆作用をもたらす（付随的効果）。前記防錆作用は、シール座面に限らず、およそ金属製の給油口や給油管本体にも有効であるから、燃料給油管全部の表面に潤滑塗膜を形成すれば、前記燃料給油管全体に防錆作用をもたらすことができる（派生的効果）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明を適用した燃料給油管１と前記燃料給油管１の給油口11を塞ぐ給油口キャップ２とを表わした部分断面図、図２は図１中Ａ矢視部拡大断面図、図３は給油口キャップ２のシールリング21が給油口11のシール座面111に接触し始めた段階を表す図１相当断面図であり、図４は給油口キャップ２を締め終えた段階を表す図１相当断面図である。
【００１１】
本例の燃料給油管１は、図１に見られるように、金属製の給油口11と同じく金属製の給油管本体12とを溶接により接合して構成される自動車用のもので、給油口11に溶接された取付フランジ112をボルト締めすることにより、車体３に対して取付られる。給油口キャップ２は、樹脂成形品からなる螺着型で、キャップ胴部22に形成された雄ネジ221を、給油口11に形成された雌ネジ113に締め付けて給油口11を閉鎖する。ゴム製のシールリング21は、シールリング21を下方に押し付けるキャップ頭部23に接続するキャップ胴部22の根元付近に、空回り自由な状態で装着されている。このように、本例の燃料給油管１及び給油口キャップ２は、外見上、従来公知の同種構成と変わらない。これは、本発明が既製品にも利用可能であり、また汎用性を有することを意味する。
【００１２】
本発明の特徴は、図２に見られるように、給油口キャップ２のシールリング21を押し付ける給油口11のシール座面111に、固体潤滑剤を含有する潤滑塗膜４を形成している点にある。潤滑塗膜４は、フッ素樹脂の粉状物や二硫化モリブデンの粉状物等の固体潤滑剤を含有させた樹脂材料をシール座面111に塗布し、硬化させることにより形成する。樹脂材料は、例えばフッ素樹脂又は二硫化モリブデンの粉状物を熱硬化性樹脂に混合させた構成を例示できる。この場合、油分等を十分に拭き取ったシール座面111に対し、前記樹脂材料をスプレー、刷毛塗り又は浸漬等により一定厚（例えば10μm程度）に盛り、自然乾燥又は低温乾燥を経た後、200℃、30分の条件により加熱すると前記樹脂材料が硬化し、潤滑塗膜４を形成できる。本例の潤滑塗膜４は、シール座面111における滑り性を改善する働き、シール座面111の微小な凹凸や小さな傷を覆い隠してシール座面111の平滑面を形成する働きやシール座面111に防錆作用をもたらす働きを有する。前記防錆作用をよりよく発揮させるには、樹脂材料を堆積させる前に、シール座面111を予めリン酸亜鉛処理しておくとよい。
【００１３】
本例の潤滑塗膜４は、あくまでシール座面111における滑り性のみを改善する目的から、シール座面111にのみ形成している（図１参照）。しかしながら、潤滑塗膜４による防錆作用は、およそ金属製部材に対して有効であるから、図示は省略するが、給油口11全部の表面や給油管本体12全部の表面に潤滑塗膜４を形成してもよい。この場合、上述のように、給油口11全部の表面や給油管本体12全部の表面を予めリン酸亜鉛処理した後、潤滑塗膜４を形成することが望ましい。潤滑塗膜４は、固体潤滑剤を含有させた樹脂材料を塗布し、硬化させることにより容易に形成できるため、前記給油口11全部の表面や給油管本体12全部の表面に潤滑塗膜４を形成することも容易である。
【００１４】
給油口11に給油口キャップ２を締め付け始めると、図３に見られるように、やがてシールリング21がシール座面111に接触する。このとき、潤滑膜を形成したシール座面111は滑り性が改善されている（摩擦抵抗が小さくなっている）ので、シールリング21はシール座面111に対して空回りする。これにより、給油口キャップ２は抵抗なく円滑に給油口11に締め付けることができ、図４に見られるように、シール座面111に対してシールリング21を押し付けることができる。既述したように、シール座面111は潤滑塗膜４により平滑面になっているので、断面形状が圧潰するまで押し付けられたシールリング21はシール座面111全周にわたって均一かつ緊密に押し付けられ、高いシール性を実現する。
【実施例】
【００１５】
本発明に基づいて試作した燃料給油管について、滑り性及びシール性について確認試験を実施した。実施例の給油口は、図１に見られる構成の鉄製で、全体としてリン酸亜鉛処理を施した後、シール座面に潤滑塗膜を形成した。潤滑塗膜は、固体潤滑剤としてフッ素樹脂の粉状物（３μm：潤滑塗膜の膜厚の30％）を熱硬化性樹脂であるポリアミドイミド樹脂に混合させて樹脂材料とし、前記樹脂材料をシール座面に10μmの膜厚に塗布し、加熱により硬化させて形成した。シール座面に押し付けるシールリングは、フッ素ゴム製の標準的な仕様のものを用いている。従来例１は、潤滑塗膜を形成していない給油口と、実施例と同じシールリングとの組み合わせである。従来例２は、潤滑塗膜を形成していない給油口と、シールリングにテフロン（登録商標）を被覆したもの（特許文献１相当）との組み合わせである。
【００１６】
＜滑り性確認試験＞
滑り性確認試験は、キャップ頭部のラチェットがキャップ胴部のラッチ爪に係り始めてから超えるまでの給油口キャップの締め込み量が滑り性の大小に比例するとして、前記締め込み量を測定する格好で実施した。試験条件は、前記ラチェットがラッチ爪に係り始める際の締付トルクを一般的な仕様要求である締付トルク２Nmとした。給油口キャップの締め込み量は、締付トルク２Nmでシールリングをシール座面にどれだけ押し付けられるかを意味し、後述するシールリングによるシール性を左右する。試験の結果、従来例１の締め込み量は1.37mmであるのに、実施例の締め込み量は1.61mmとなり、前記差分の0.24mmに相当する滑り性の改善が確認された。
【００１７】
同様の滑り性確認試験を従来例2について実施したところ、従来例2の締め込み量は2.29mmとなり、実施例を大きく上回った。この締め込み量のみを比較してみれば、実施例より従来例２が好ましいとも考えられるが、締め込み量があまり大きいと、シールリングを過剰に押し潰し、シール座面に対する密着を招く虞がある。とりわけ、給油口キャップのシールリングは、燃料又は燃料蒸気の吸収によって膨潤するため、過剰な押し潰しによるシール座面への密着の虞が高い。これから、本発明の燃料給油管は、従来に比べて滑り性を改善してシールリングを適度に押し潰すものと言える。
【００１８】
＜シール性確認試験＞
シール座面の滑り性が改善されても、シールリングを押し付けた際に漏れが生ずるようでは意味がないことから、実施例において給油口キャップを給油口に締め付けた際、漏れが生じないか、実施例のシール性確認試験を実施した。まず、燃料給油管内に常態として燃料蒸気が発生する場合として、給油口キャップを締め付けた給油口の内側から２kPaのガス圧（ガス：空気）を加えた場合、ガス漏れは検知されなかった。また、燃料給油管内に異常な燃料蒸気が発生した場合として、給油口キャップを締め付けた給油口の内側から13kPaのガス圧（ガス：空気）を加えた場合、やはりガス漏れは検知されなかった。これから、本発明を適用した燃料給油管は、必要十分なシール性を有することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した燃料給油管と前記燃料給油管の給油口を塞ぐ給油口キャップとを表わした部分断面図である。
【図２】図１中Ａ矢視部拡大断面図である。
【図３】給油口キャップのシールリングが給油口のシール座面に接触し始めた段階を表す図１相当断面図である。
【図４】給油口キャップを締め終えた段階を表す図１相当断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  燃料給油管
11  給油口
111  シール座面
２  給油口キャップ
21  シールリング
３  車体
４  潤滑塗膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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