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【発明の名称】 流体および流体蒸気遮断方法および装置
【発明者】 【氏名】ジョージ ジェイ、ティリイ

【氏名】ハロルド エイチ、ザイマ

【氏名】ジョン ナイ

【要約】 【課題】プラグ体に形成された孔を通過する一連のワイヤを接続する接続部材を有する流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供すること。

【解決手段】各ワイヤが切断され、絶縁部を剥離され、孔内の接続部材に取り付けられて、確実なソリッドバリヤを作り接続の電気的完全性を維持する。その後接続アセンブリと絶縁部とは適宜の流体抵抗材またはプラスチック樹脂でオーバーモールドされ、さらに流体漏れや流体蒸気移動を遮断し除去する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 燃料タンクに取り付けられた電気燃料ポンプを含む燃料送出システムを有する自動車において、貫通して形成された少なくとも1つの孔を有する燃料タンクに嵌着されるよう構成されたプラグ体と、前記プラグ体に形成された前記少なくとも1つの孔に延入する第1の電線と、前記プラグ体に形成された前記少なくとも1つの孔に延入する第2の電線と、流体漏れおよび流体蒸気移動をなくすよう前記第1の電線と第2の電線とを接続する手段とを含む流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項2】 前記第1の電線が自動車グレードワイヤを含み、前記第2の電線が流体抵抗ワイヤを含む、請求項1に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項3】 前記接続手段が接続部材を含み、前記接続部材が、第1のワイヤ保持部と、第2のワイヤ保持部と、第1のワイヤ保持部と第2のワイヤ保持部の間に配置された中間部とを含み、前記接続部材が、前記第1のワイヤ保持部の前記第1の電線に取り付けられており、かつ前記第2のワイヤ保持部の前記第2の電線に取り付けられている請求項2に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項4】 前記接続部材の前記中間部が鋸刃状である請求項3に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項5】 前記接続部材の前記中間部が半円形である請求項3に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項6】 前記接続部材が、前記中間部に配置されるよう構成されたワッシャをさらに含む請求項3に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項7】 前記接続手段が、前記接続部材と第1の電線と第2の電線とをオーバーモールドしてオーバーモールド部を形成することからさらになる請求項3に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項8】 前記オーバーモールド部が流体抵抗プラスチック樹脂でオーバーモールドされている請求項7に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項9】 貫通して形成された複数の孔を有するプラグ体と、前記プラグ体に形成された前記対応する複数の孔の1つに延入する複数の第1の電線と、前記プラグ体に形成された前記対応する複数の孔の1つに延入する複数の第2の電線と、流体漏れおよび流体蒸気移動を防ぐよう、前記複数の第1の電線の各々と前記複数の第2の電線の各々とを接続するのに使用する複数の接続部材とを含む流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項10】 前記複数の第1の電線が自動車グレードワイヤを含み、前記複数の第2の電線が流体抵抗ワイヤを含む、請求項9に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項11】 前記接続部材が、第1のワイヤ保持部と、第2のワイヤ保持部と、第1のワイヤ保持部と第2のワイヤ保持部の間に配置された中間部とを含み、前記接続部材が、前記第1のワイヤ保持部の前記複数の第1の電線の各々に取り付けられており、かつ前記第2のワイヤ保持部の前記複数の第2の電線の各々に取り付けられている請求項10に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項12】 前記接続部材の前記中間部が鋸刃状である請求項11に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項13】 前記接続部材の前記中間部が半円形である請求項11に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項14】 前記接続部材が、前記中間部に配置されるよう構成されたワッシャをさらに含む請求項11に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項15】 オーバーモールド部をさらに含み、前記複数の接続手段の各々と前記複数の第1の電線の各々と前記複数の第2の電線の各々とをオーバーモールドして前記オーバーモールド部を形成することからさらになる請求項11に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項16】 前記オーバーモールド部が流体抵抗プラスチック樹脂でオーバーモールドされている請求項15に記載の流体および流体蒸気遮断装置。
【請求項17】 貫通して形成された複数の孔を有するプラグ体を設けること、複数の第1の電線の少なくとも1本を前記プラグ体に形成された前記対応する複数の孔の1つに延入させること、複数の第2の電線の少なくとも1本を前記プラグ体に形成された前記対応する複数の孔の1つに延入させること、および流体漏れおよび流体蒸気移動を防ぐよう、前記複数の第1の電線の各々と前記複数の第2の電線の各々とを接続することを含む流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項18】 前記複数の第1の電線が自動車グレードワイヤを含み、前記複数の第2の電線が流体抵抗ワイヤを含む、請求項17に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項19】 前記接続工程が、第1のワイヤ保持部、第2のワイヤ保持部、第1のワイヤ保持部と第2のワイヤ保持部の間に配置された中間部とを各々有する複数の接続部材を設けること、前記複数の第1の電線の各々を、前記複数の接続部材の1つの前記第1のワイヤ保持部に接続すること、および前記複数の第2の電線の各々を、前記複数の接続部材の1つの前記第2のワイヤ保持部に接続することを含む請求項18に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項20】 前記接続部材の前記中間部が鋸刃状である請求項19に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項21】 前記接続部材の前記中間部が半円形である請求項19に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項22】 前記接続部材が、前記中間部に配置されるよう構成されたワッシャをさらに含む請求項19に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項23】 接続工程が、前記複数の接続部材の各々と前記複数の第1の電線の各々と前記複数の第2の電線の各々とをオーバーモールドしてオーバーモールド部を形成することからさらになる請求項19に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【請求項24】 前記オーバーモールド部が流体抵抗プラスチック樹脂でオーバーモールドされている請求項23に記載の流体および流体蒸気遮断方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体および流体蒸気遮断方法および装置に関する。特に、本発明は接続装置を使用して流体漏れや蒸気移動を防ぐ特別な方法および装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自動車燃料送出システムでは、燃料タンクに取り付けられた電気燃料ポンプを使用して燃料タンクからエンジンへ燃料を送出している。電力は、燃料ポンプと、オルタネータや車のバッテリなどの電圧源とを接続する電線を通して燃料ポンプへ供給される。電線が燃料ポンプへ届くには、燃料タンクの開口を通過しなければならない。そのような開口は、適切にシールされていない場合には、流体漏れや一般に蒸気浸透と呼ばれる流体蒸気移動の通路となってしまう可能性がある。自動車燃料蒸気排出に関する規則が増えている点や全体的な生産効率の点から、そのような流体漏れや蒸気浸透を最小にすることが望ましい。
【0003】この燃料タンクの開口をシールする試みがいくつかなされている。当技術に対してなされたこれらの貢献の多くは、開口の配置に合わせた嵌め具を含むものである。この場合、電線はこの嵌め具を連続して通過する。電線どうしは嵌め具を通してできる限り緊密に嵌合されるが、流体漏れや蒸気浸透が放出される空間や空隙が生じるのは避けられない。
【0004】当技術に対する別の貢献として、流体漏れや蒸気浸透を、中央部の絶縁材を剥離させた多数の連続するワイヤを使用して防ぐ試みがある。この場合、プラグは剥き出しの中央絶縁剥離ワイヤ部に配置される。そして混合物はすべて薬浴処理によって遮断される。このような貢献は一般に手間のかかる高価な製造プロセスを含むものであり、おそらくはさらに別の内部装置および外部装置を必要とする。その上、絶縁連続ワイヤを使用するとかなり費用がかかり、またこのハイエンド型ワイヤが必要なのは燃料タンクの内側の域のみであり車全体を通してではないため、無駄が多くなる。一般に燃料タンクのワイヤは、薬浴や放射線照射を通して種々の必要な特性を強化するよう特別に加工されている。このためワイヤの費用が非常に嵩む。
【0005】上述したように、接続の電気的完全性を維持するため、電線は一般に高価な絶縁材で覆われている。そのような電線の絶縁材には、流体や蒸気浸透に晒されると膨らむものがあり、それによりひび割れおよび/または破損が生じ得る。また流体や蒸気浸透に晒されると縮むものもあり、従って流体漏れや蒸気浸透が流出する通路の寸法が大きくなる。嵌め具を通過するワイヤの絶縁材が縮みや膨らみにより劣化すると、またはワイヤが嵌め具に充分結合していないと、ワイヤと嵌め具との間の域が広くなり、流体漏れや蒸気浸透が放出される通路が大きくなる。
【0006】別のプロセスでは、導体中央部が剥離され、真空処理を通して燃料抵抗シール材を導入し、ワイヤと嵌め具との空隙を埋める。このような貢献は米国特許第5,631,445号(Herster)に例示されている。ワイヤの溶接部や結合部も流体漏れや蒸気浸透を防ぐよう開発されている。押出し処理中に添加される遮断剤を含む新しいワイヤも開発されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】当技術に対する現在の貢献では、一部にはワイヤと嵌め具との間の空間を適切にシールして閉止することができず、ワイヤを充分に嵌め具に結合させることもできず、ワイヤを適切かつ確実にシールして接続の電気的完全性を維持することもできないため、上述の問題が効果的かつ確実に補償されない。当技術に対する現在の貢献に関連した問題を克服するため、流体および流体蒸気を遮断する種々の設計や方法が開発されている。継続中の開発は製造プロセスやアセンブリを単純にして最小のコストで最大のパフォーマンスを維持できる設計に向けられている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の主な目的は、流体漏れや蒸気浸透が流出する微細な通路を確実に除去する流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供することである。「流体」という用語が全体を通して使用されているが、この用語は流体と流体蒸気の両方を含むことを理解されたい。
【0009】本発明の関連した目的は、燃料タンクの内側にはソリッドワイヤを使用し、燃料タンクの外側には費用効率のより高いワイヤを使用する流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供することである。
【0010】本発明の別の目的は、接続部材を使用して2本の別のワイヤを接続し、確実なソリッドバリアを作って接続の電気的完全性を維持することを含む流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供することである。この場合、この接続部全体が燃料に応じてアセチル族からプラスチック樹脂材などの適宜の流体抵抗材でオーバーモールドされる。
【0011】本発明のさらに別の目的は、安価に製造できかつ自動化が可能で取り付けの容易な流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供することである。
【0012】本発明の別の目的は、ワイヤを薬液に浸す手間のかかる高価なプロセスおよび/または真空プロセスを必要としない流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供することである。
【0013】本発明の別の目的は、燃料タンクの内側にはより高価な流体抵抗自動車グレードワイヤを使用し、燃料タンクの外側には費用効率のより高い自動車グレードワイヤを使用した流体および流体蒸気遮断方法および装置を提供することである。
【0014】一実施形態において、本発明は、接続部材を含む流体および流体蒸気遮断方法を提供する。本発明の方法は、電線を切断し電線の切断端部の絶縁材を剥離させる一般的な工程を含む。その後ワイヤは接続の電気的完全性を維持するよう接続部材に取り付けられる。最後にこの接続部とワイヤ絶縁部とが適宜の流体抵抗材でオーバーモールドされる。
【0015】他の実施形態において、本発明は、接続部材と、切断され切断端部の絶縁材を剥離される電線とを含む流体および流体蒸気遮断方法を提供するものである。その後ワイヤは接続の電気的完全性を維持するため接続部材に取り付けられる。この接続部とワイヤ絶縁部とが適宜の流体抵抗材でオーバーモールドされる。
【0016】本発明のその他の利点、利益、目的が、以下の詳細な説明、添付の請求項、添付の図面を読むことにより、当業者に明らかになるだろう。
【0017】本発明を実施するために現在考えられる最適な態様を図面に示す。
【0018】
【発明の実施の形態】図面では、複数の図面を通して同じ符号で同じ部分または対応する部分を表し、本発明の概念を具現化する流体および流体蒸気遮断装置を図示している。本発明の装置は図中一般に符号10で識別され、図1では自動車12の特定の燃料送出システムと協働するよう構成されて示されている。しかし、本発明の教示は、流体漏れおよび/または蒸気移動を防ぐことが望ましい自動車、飛行機、列車、レクリエーション用自動車、海上輸送機関など(すなわち伝動装置)を含む他の輸送機関にも広く適用でき、しかしこれに限定されるものではない。
【0019】本発明の装置10の構成および操作を説明する前に、図1に示した自動車12の例示的な燃料送出システムを簡単に理解しておくのがよい。図1の環境図は自動車12の燃料送出システムに作動するよう取り付けられた装置10を例示している。燃料送出システムはエンジン14へ燃料を供給し、自動車12の後部12aに配置された燃料タンク16を含んでいる。燃料タンク16には燃料送出モジュール18が一般に知られている方法で取り付けられている。燃料送出システムは一対の燃料ライン20も含んでおり、一つは燃料タンク16からエンジン14へ燃料を送出し、他方はエンジン14から燃料タンク16へ燃料を戻すようになっている。燃料送出モジュール18は、燃料タンク16に取り付けられ、燃料ライン20の一方に接続された電気燃料ポンプ22、燃料タンク16内の燃料レベルを知らせるポンプ送り部24、電気燃料ポンプ22の入口側に設けた燃料フィルタ26を有している。電線28は燃料タンク16を通して電気燃料ポンプ22とポンプ送り部24とにバッテリ30からの電力を供給する。本発明によるプラグ体34は、電線28にシール導管を提供して燃料タンク16を通過させることにより、そこから生じる流体漏れや蒸気浸透を最小にする。当業者にはわかるように、図1は単に例示のためのものであって、特定の自動車や燃料送出システムを示すことを意図したものではなく本発明が適宜に使用可能になるよう構成したものである。
【0020】図2および図5は、プラグ体34を含む流体および流体蒸気遮断装置10を示している。プラグ体34は貫通して形成された複数の孔38を有する拡大中央部36を含んでいる。拡大中央部36はプラグ体34と一体に形成するのが好ましく、上面42から上方へ突出する上方突出部40と、下面46から下方へ突出する下方突出部44とを含んでいる。プラグ体34は燃料タンク16の開口に嵌入され、拡大中央部36の下方突出部44が燃料タンク16内へと下方に延びるよう、燃料タンク16に溶接されている。プラグ体34は燃料タンク16の開口に嵌入され、プラグ体34の外周部48が燃料タンク16の開口を覆うよう溶接される。あるいは、プラグ体34はフランジ部材に嵌入され、その後アセンブリ全体が燃料タンク16に嵌合される。
【0021】図3および図4は本発明による電気接続装置を示し、一般に符号50で表している。電気接続装置は1つまたは多数の型打ち金属、好ましくは、真鍮、銅、ベリリウムから作られ、またはオプションとして種々の金属でメッキされ、ワイヤ保持部52、54、ワイヤ保持部52とワイヤ保持部54との間に配置される中間部56とを含んでいる。基部58は、ワイヤ保持部52、中間部56、ワイヤ保持部54に共通して支持部材を形成する。
【0022】ワイヤ保持部52、54はリード線の裸線部にクリンプして適宜のリード線(図示せず)を固定するよう構成されている。一対の翼部60は基部58から延びて一般に基部58に対して垂直に曲がり、リード線の裸線部を受ける一般にU字型の受け口62を形成する。一連のリブ64は翼部60と翼部60域の基部58とに形成され、リード線の裸線部の接触と保持の両方を高めることができる。一対の翼部60により形成されたU字型受け口62内にリード線の裸線部を配置した後、翼部60は適宜の道具によって基部58の頂部にクリンプされて、リード線の裸線部を基部58と翼部60とで挟むことによりリード線の裸線部を保持する。クリンプ作業中、リブ64はリード線の裸線部にクリンプされる。基部58には段付き部66が形成され、リード線が接触する基部58の表面を全体に同じにするよう絶縁材の厚みを収容する。上述の説明は電気接続装置とリード線とをクリンプすることにより機械的に接続する場合に関するものであるが、半田付け、溶接、糊付けまたは絶縁移動接続を含む、一般に知られている接続、接合、接着手段を使用することができ、しかしこれに限定されるものではないことを理解されたい。
【0023】引き続き図5において、電線28が電気接続装置50とともにプラグ体34の拡大中央部36に形成された孔38を通過する。電線28は第1のワイヤ68と第2のワイヤ70とを含んでいる。第1のワイヤ68は燃料タンク16(図1に示す)の外側に配置され、一般的には産業上一般に知られる費用効率のより高い自動車グレードワイヤ、撚り電線、またはソリッド電線である。第2のワイヤ70は燃料タンク16の内側に配置され、一般的には薬浴または放射線照射を通して種々の必要な特性を強めるよう特別に加工されているか、または撚り電線、ソリッド電線である。第1のワイヤ68と第2のワイヤ70は各々絶縁材72、74を有しており、接続の電気的完全性を確実に行って一般に知られるショートを防ぐ。好ましくは、第2のワイヤ70の絶縁材74は、例えば水分加工や照射を受けた燃料抵抗高濃度ポリエチレン絶縁材であり、燃料に晒されると、燃料タンク16の内側に配置された第2のワイヤ70の絶縁材74のひび割れや破損を防ぐよう最小限のみ膨らむようになっている。燃料抵抗絶縁材74を取り付けた第2のワイヤ70を燃料タンク16の内側だけでなく燃料タンク16の外側にも使用することができる例もある。この例の場合には、ワイヤが2つに切断されてから電気接続装置50内に、その後プラグ体34の拡大中央部36に形成された孔38内に配置される。
【0024】図5に示すように、第1のワイヤ68と第2のワイヤ70は各々端部76、78を有している。端部76、78は電気接続装置50と共にプラグ体34内に収容されている。第1のワイヤ68の絶縁材72の端部76は剥離されている。同様に、第2のワイヤ70の絶縁材74の端部78は剥離されている。そして第1のワイヤ68の剥離された端部76と第2のワイヤ70の剥離された端部78は上述した電気接続装置に取り付けられる。ワイヤ保持部52、54は電線28の端部76、78を受けるよう設計されている。隣接するワイヤを使用する例では、ワイヤが2つに切断されてから電気接続装置50内に配置され、その後孔38内に配置され、各端部の絶縁部が同様に剥離された後、前述のように電気接続装置に取り付けられる。したがってこのプロセスによって流体漏れや蒸気浸透の通路を除去する確実なソリッドバリヤが作られ、接続の電気的完全性が維持される。
【0025】この接続プロセスに従って、電気接続装置50、第1のワイヤ68の絶縁部72、第2のワイヤ70の絶縁部74が適宜の流体抵抗材または例えばアセチル族のプラスチック樹脂によりオーバーモールドされ、オーバーモールド部80を形成する。したがって、オーバーモールドは第1のワイヤ68の絶縁部72、第2のワイヤ70の絶縁部74、電気接続装置50を覆って互いに結合させる。したがってさらに流体漏れや蒸気浸透のあらゆる通路が遮断され、除去される。
【0026】流体および流体蒸気遮断方法および装置の代替実施形態100を図6に示す。流体および流体蒸気遮断方法および装置100と先の実施形態10との主な違いは、電気接続装置の形および全体的構成にある。流体および流体蒸気遮断方法および装置100では、同じ符号を用いて同じ構成要素を示す。図6に示すように、流体および流体蒸気遮断方法および装置100は電気接続装置102を含んでいる。電気接続装置102はワイヤ保持部104、106およびワイヤ保持部104とワイヤ保持部106との間に配置された中間部108を含んでいる。ワイヤ保持部104、106は電線28の端部76、78を受けるよう設計されている。電気接続装置102の中間部108は鋸刃状などのように幾何学的に設計され、潜在的な流体漏れや蒸気浸透通過用の蛇行した通路を作る。それにより、流体および流体蒸気遮断方法および装置100によってさらに流体漏れや蒸気浸透のあらゆる通路が遮断され除去されて接続の電気的完全性が維持される。電気接続装置102の中間部108は、そのような蛇行した通路を提供するものであれば一般に知られている幾何学的な形のいずれでもよいことが理解される。図6に示すように、電気接続装置102の中間部108は一般に一連の角状になっている。
【0027】流体および流体蒸気遮断方法および装置150の第2の代替実施形態を図7に示す。流体および流体蒸気遮断方法および装置150では、同じ符号を用いて同じ構成要素を示す。流体および流体蒸気遮断方法および装置150は電気接続装置152を含んでいる。電気接続装置152はワイヤ保持部154、156およびワイヤ保持部154とワイヤ保持部156との間に配置された中間部158を含んでいる。ワイヤ保持部154、156は電線28の端部76、78を受けるよう設計されている。ワッシャ160が中間部158に対して垂直に、中間部158を完全に囲むよう配置され、したがって潜在的な流体漏れや蒸気浸透用のバリヤがさらに作られる。それにより、流体および流体蒸気遮断方法および装置150によってさらに流体漏れや蒸気浸透のあらゆる通路が遮断され除去されて接続の電気的完全性が維持される。
【0028】電気接続装置202の別の代替実施形態を図8に示す。電気接続装置202では、同じ符号を用いて同じ構成要素を示す。電気接続装置202はワイヤ保持部204、206およびワイヤ保持部204とワイヤ保持部206との間に配置された中間部208を含んでいる。ワイヤ保持部204、ワイヤ保持部206は電線28の端部76、78を受けるよう設計されている。電気接続装置202の中間部208は半円形であり、したがって潜在的な流体漏れや蒸気浸透通過用の蛇行した通路を作る。それにより、電気接続装置202によってさらに流体漏れや蒸気浸透のあらゆる通路が遮断され除去されて接続の電気的完全性が維持される。流体および流体蒸気遮断方法および装置100と同様に、電気接続装置202の中間部208は、そのような蛇行した通路を提供するものであれば一般に知られている幾何学的な形のいずれでもよい。
【0029】別の実施形態では、図9に示すように、電気接続装置50、102、152、202の代わりに接続コネクタ252を使用している。接続コネクタ252はワイヤ保持部254、256およびワイヤ保持部254とワイヤ保持部256との間に配置された中間部258を含んでいる。ワイヤ保持部254、256は電線28の端部76、78を受けるよう設計されている。電気接続装置50、102、152、202と同様に、接続コネクタ252によってさらに流体漏れや蒸気浸透のあらゆる通路が遮断され除去されて接続の電気的完全性が維持される。
【0030】流体および流体蒸気遮断方法および装置10、100、150、電気接続装置202、接続コネクタ252は、上述したようにすべて流体漏れや蒸気浸透を防いで接続の電気的完全性を維持し、必要な箇所のみに高価なワイヤを使用することによりコスト面でも優れた利点を有するシール閉止を提供する。
【0031】上記の詳細な説明は本発明の好ましい実施形態に関するものであるが、添付の請求項の適切な範囲と正しい趣旨を逸脱しなければ、本発明に修正、変化、変更を加えることはもちろん可能であることを理解し、認識すべきである。
【出願人】 【識別番号】500508936
【氏名又は名称】クレメンツ マニュファクチュアリング,エル.エル.シー.
【出願日】 平成12年11月2日(2000.11.2)
【代理人】 【識別番号】100066692
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 皓 (外3名)
【公開番号】 特開2001−182635(P2001−182635A)
【公開日】 平成13年7月6日(2001.7.6)
【出願番号】 特願2000−335297(P2000−335297)