(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の燃料タンクのアクセス開口に取付けるための燃料蒸気ベント弁を製造する方法であって、
（ａ）前記燃料タンクの前記アクセス開口を通じて挿入するための下側部分と前記燃料タンクの外部に延在する上側部分とを有し、前記上側部分には前記燃料タンクの外部に開いた蒸気ポートが形成され、燃料不浸透性であってかつ前記燃料タンクに溶接不能な材料からなる弁体を形成する工程と、
（ｂ）前記弁体の前記上側部分に環状の凹部を形成し、剛性環状部材に環状弾性シール材料を配置し、前記剛性環状部材を前記上側部分に位置決めして前記凹部に前記環状弾性シール材料を配置し、前記剛性環状部材と前記凹部との間で前記環状弾性シール材料を圧縮する工程と、
（ｃ）前記上側部分の少なくとも一部と、圧縮された前記環状弾性シール材料と、前記剛性環状部材の少なくとも一部とを、前記燃料タンクに溶接可能な材料でオーバーモールドする工程と、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記（ｂ）の工程において、前記凹部を形成するステップは、型成形を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（ｃ）の工程において、オーバーモールドするステップは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）材料でオーバーモールドすることを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記（ａ）の工程において、前記弁体を形成するステップは、前記上側部分と前記下側部分を、脂肪族ポリケトン、ポリタラミン、ポリアミド、アセタール、ポリエステル、硫化ポリフェニレン、およびガラス充填ポリアミドからなるグループから選択された要素である材料により、一体に形成することを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記環状弾性シール材料は、前記剛性環状部材上で硬化されたエラストマーから形成されている請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記（ｂ）の工程において、前記環状弾性シール材料を配置するステップは、金属製の環状部材上にエラストマーを成形することを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
燃料タンクのアクセス開口に組付けるための蒸気ベント弁組立体であって、
前記アクセス開口に挿入するための下側部分と前記燃料タンクの外部に延在する上側部分とを有し、前記上側部分に形成されて前記下側部分に連通する蒸気ポートを備え、前記燃料タンクに溶接不能な材料から形成された弁体と、
弾性を有するエラストマーによって形成され、剛性環状部材によって保持されて、前記弁体の前記上側部分に形成された環状の凹部に配置され、該凹部と前記上側部分に位置決めされた前記剛性環状部材との間で圧縮された環状シールと、
前記燃料タンクへ溶接可能な材料から形成され、前記上側部分の少なくとも一部と、圧縮された前記環状シールと、前記剛性環状部材の少なくとも一部との周囲に配置されたオーバーモールド部と、
を備えていることを特徴とする組立体。
【請求項８】
前記上側部分と前記下側部分とは、成形物により一体に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
前記オーバーモールド部は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）材料により形成されていることを特徴とする請求項８記載の組立体。
【請求項１０】
前記弁体は、脂肪族ポリケトン、ポリタラミン、ポリアミド、アセタール、ポリエステル、硫化ポリフェニレン、およびガラス充填ポリアミドからなるグループから選択された要素である材料により形成されていることを特徴とする請求項８に記載の組立体。
【請求項１１】
前記環状シール材料は、前記剛性環状部材上で硬化されたエラストマーから形成されていることを特徴とする請求項７記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の燃料タンクからの蒸気放出を制御するためのフロート弁に関する。典型的な乗用車または軽トラックの用途において、このような燃料タンク蒸気ベント弁は、貯蔵キャニスタに連結された弁出口を有し、この蒸気のキャニスタは、自動車のエンジン動作時にそれをパージ（purge）するためにエンジン吸気口に連結されている。
【背景技術】
【０００２】
この種の蒸気ベント弁は、アクセス開口を通じて燃料タンク上部の壁すなわち頂部に組付けられるように設計され、燃料タンクの外部に延びる弁出口からの蒸気流を制御するものである。このような弁は、通常、フロート作動型であり、フロートは、燃料の供給によってタンク内の燃料液位がタンクの頂部にまで上昇すると、弁出口を閉じるように作動する。
【０００３】
乗用車や軽トラックの実際の製造工程において、燃料タンクは、たとえば高密度ポリエチレン（high density polyethylene：ＨＤＰＥ）材料などの、液体燃料および燃料蒸気に対して不浸透性の成形プラスチック材料によって形成される。
【０００４】
ＨＤＰＥにより形成されたタンクにおいて、弁アクセス開口の周辺からの燃料または蒸気の漏れを最小化するために、たとえば超音波溶接などの恒久的な手段によって、弁をタンクのアクセス開口に保持し、シールすることが望まれてきた。
【０００５】
しかし、弁体は、液体燃料、燃料蒸気、および大気水分の存在に対して寸法安定性を有する構造材料であって、したがってタンクの材料とは異なる材料から形成する必要があることが知られており、特に、弁体およびフロートを製造するために適切な材料は、燃料タンクのＨＤＰＥ材料に溶接できないことが知られている。したがって、燃料タンクに溶接可能でかつ燃料蒸気の漏れを防止するために十分なシール機能を与える、弁体の装着部材が望まれている。
【０００６】
従来、ＨＤＰＥ材料により形成されたタンクへの溶接に適した材料からなる装着部材を用意し、その装着部材と弁体との間に係合する蛇行経路を与えるように構成されたシール面によって、弁体上にその装着部材をシールすることが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、タンクに溶接可能な装着部材と燃料タンク蒸気ベント弁中の弁体との間をシールするこの方法は、その使用に際して、製造時の装着部材と弁体との間の寸法誤差のために問題が生じることが分かった。さらに、環境温度の変化による膨張や収縮も、装着部材と弁体との間の漏れの原因となっていた。
【０００８】
以上により、燃料蒸気ベント弁を、タンク周辺の大気への燃料蒸気の漏れを防止し、かつタンクへの溶接が可能であり、さらに自動車の大量生産に対して実用的な程度に十分に経済的な仕方で、車両の燃料タンクに取付けるための、単純で、信頼性が高く、強固な方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、燃料タンクに溶接可能な材料から形成された装着部材と燃料タンクに溶接不能な材料から形成された弁体との間の蒸気漏れという上述した問題を解決するために、燃料タンク蒸気ベント弁を、車両の燃料タンクに取付けてシールする方法を提供するものである。本発明に係る弁およびそれを製造する方法では、弁体の取付けフランジに形成された溝と、その溝内に配置された低浸透性の弾性シールとを使用する。そして、フランジの周縁部、溝、および弾性シールは、燃料タンクの材料に溶接可能なプラスチック材料でオーバーモールド（overmold）される。一実施形態では、環状弾性シールは、剛性環状部材に固着された硬化エラストマー（cured elastomer）により形成され、また、別の実施形態では、環状弾性シールは、溝内に分配されかつタンクに溶接可能な材料でオーバーモールドされる以前に溝内で硬化された注封材料（potting compound）により形成される。
【００１０】
好適な実施形態では、このオーバーモールド部は高密度ポリエチレン材料（ＨＤＰＥ）により形成され、弁体は、脂肪族ポリケトン、ポリタラミン（polythalamine）、ポリアミド、アセタール、ポリエステル、硫化ポリフェニレン、およびガラス充填ポリアミドからなるグループから選択された材料により形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照すると、弁組立体は、全体として符号１０で示され、燃料タンク頂部の壁１４に形成されたアクセス開口１２を通じて組付けられた状態で図示されている。弁１０は、全体として符号１６で示された弁体を含み、この弁体は、開口１２を通じて燃料タンク内部に延在する中空の下側部分１８と、タンクの外部に配置されかつ開口１２の上方に半径方向に延在する上側部分２０とを有している。上側部分２０は、管継手すなわち接続ニップル２２を含み、この接続ニップルの内部は蒸気ベント通路２４を形成する。この蒸気ベント通路は、導管２６を通じた貯蔵キャニスタ２８への連結に使用され、貯蔵キャニスタは、導管３０を通じてエンジン吸気口３２に連結されている。
【００１２】
通路２４は、弁座３４によって下側部分１８の内部に連通する。弁座３４には、フロート３８の上端に形成された弁部材すなわち閉止部材３６が接触し、このフロートは、中空の下側部分１８内に配置され、タンク内部の液体燃料（図示せず）の液位の上昇に応じて下側部分１８内を垂直方向に移動するものである。図１では、フロートが満杯となった燃料タンクを示す位置にあるときの、弁座３４に対して閉止位置にある弁部材３６が実線で示され、弁部材３６およびフロート３８の開放位置は、破線で示されている。
【００１３】
フロートは、均一なバネによって上方に付勢されていても良いことを理解されたい。さらに、公知のように、そのバネの付勢は、タンク内の所望の液位で弁が閉止するように作用する適切な浮力をフロートに与えるように調整されるものである。
【００１４】
弁体の上側部分２０は、タンクの壁１４の外部すなわちその上面の上方に、アクセス開口１２から半径方向外向きに延在する環状フランジ４０を有する。フランジ４０は、環状の凹部すなわち溝４２を有し、その溝内には、参照符号４４で示される弾性シールが収容される。図１に示す実施形態では、シール４４は、フランジ４０の下面に位置決めされかつ（たとえば、金属からなる）環状の形状を有する剛性支持部材４６に固着された硬化エラストマーである。本実施形態において、エラストマーの環状シール４４は、環状支持部材４６上で硬化されるか、または、たとえば接着剤などの適切なシール手段によって環状支持部材４６上に固着されるかのいずれであってもよい。シール４４は、環状支持部材４６が弁体の上側部分に対して位置決めされたときに、凹部すなわち溝４２の側面と環状支持部材４６との間で圧縮されるために十分な量だけ、溝幅方向、すなわち図１に関して言えば垂直方向の長さを有することを理解されたい。
【００１５】
さらに、フランジ４０の上面に加えて、環状支持部材４６および環状シール４４は、タンクの壁１４への溶接に適した材料によってオーバーモールドされる。本実施形態では、この材料は、燃料タンクの形成に使用するものと同じ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）材料からなる。参照符号４８で示されるオーバーモールド部は、軸方向下向きに延在しかつ参照符号５０で示される環状フランジを形成し、このフランジは、たとえば熱板溶接によって、タンクの壁１４の上面に溶接するために使用される。
【００１６】
図２および図３を参照すると、全体として参照符号１００で示される本発明の参考となる技術の実施形態は、全体として参照符号１０２で示される弁体を有し、この弁体は、燃料タンク頂部の壁１０８のアクセス開口１０６を通じて延在する中空の下側部分１０４を有している。弁体１０２の上側部分は、参照符号１１０で示され、環状フランジ１１２の形状を有してアクセス開口１０６の外部上方に外向きに広がっている。弁体１０２の上側部分１１０には、管継手すなわち接続ニップル１１４も形成され、接続ニップル１１４は、その内部に、弁座１１８によって下側部分１０４の内部に連通する通路１１６を有している。接続ニップル１１４は、導管１２０への連結のために使用され、この導管１２０は蒸気貯蔵キャニスタ１２２に連結し、この貯蔵キャニスタは、導管１２４を通じて参照符号１２６で示されるエンジン吸気口へ排気するものである。
【００１７】
弁座１１８は、フロート１２８の上端に固着された弁部材すわなち閉止部材１２６によって閉止され、このフロートは、弁体の下側部分１０４の空洞に収容されて、タンクが満杯のときに弁座１１８を閉止するためにタンク内の液体燃料（図示せず）の液位に応じて作動する。タンク内の液位が低下すると、弁閉止部材１２６は、図２において破線で示された開放位置まで下降する。フロート弁の作動は、図１に示す実施形態と同様であることを理解されたい。
【００１８】
図３を参照すると、弁体の上側部分１１０の外側フランジ１１２は、環状溝１３０を有し、この環状溝内に、シールを形成する適切な注封材料１３２が収容される。注封材料１３２は、室温硬化型の材料からなるものであっても良い。フランジ１１２の外側部分の硬化後、溝１３０および注封材料１３２は適切な材料でオーバーモールドされ、下向きに延びる環状のフランジ１３４が形成される。この構成の代りに、環状溝を半径方向に形成してもよい。好ましい実施形態では、オーバーモールド部１３４はＨＤＰＥ材料からなり、注封材料はフッ化炭化水素エラストマー（fluorocarbon elastomer）の注封材料からなるものであるが、これらの材料に限定されるものではなく、他の適切な材料を使用することもできる。上述した実施形態では、弁体１６および弁体１０２は、その上側部分と下側部分とが型成形によって一体に形成されている。また、これらの実施形態では、弁体１６、１０２は、脂肪族ポリケトン、ポリタラミン、ポリアミド、アセタール、ポリエステル、硫化ポリフェニレン、およびガラス充填ポリアミドからなるグループから選択された要素である材料によって形成されている。
【００１９】
以上により、本発明は、燃料タンクに溶接可能な材料から形成された装着部材を燃料タンクに溶接不能な材料から形成された弁体にシールして、その装着部材を通じた燃料蒸気の漏れを防止するための単純で低コストな方法を提供するものである。
【００２０】
これまで本発明を例示された実施形態に関連して説明してきたが、本発明は、修正および変更が可能であり、添付された請求項にのみ限定されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、燃料タンクの頂部に組付けられ、蒸気貯蔵／パージシステムに連結された本発明に係る弁の一部分を示す断面図である。
【図２】  図２は、本発明の参考となる技術の実施形態を示す図１と同様の断面図である。
【図３】図３は、図２の部分拡大図である。
【図１】
0004482852.tif 000002
【図２】
0004482852.tif 000003
【図３】
0004482852.tif 000004