JP6157404B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンクに取り付けられて、開弁状態において燃料タンク内外を連通させるように機能される弁装置の改良に関する。

燃料タンクの通気流路を構成する弁装置として、下側にフロート室を、上側に通気室を有し、フロート室と通気室とを仕切る隔壁に設けた通気口の下側の口縁をフロート弁に対する弁座とし、かかる通気口の上側の口縁を通気室に納められたチェック弁に対する弁座としたものがある（特許文献１参照。）

この種の弁装置にあっては、その流量特性や開弁圧の変更や調整には前記通気口の大きさの変更を必要とする。ここで、特許文献１のものでは、かかる流量特性などの変更や調整のために、前記通気口を備えたケース本体全体の交換が必要となる。

特許第５１３２５００号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の弁装置において、その流量特性や開弁圧の変更や調整を、きわめて容易になさせるようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、弁装置を、下部弁体を構成するフロートと、これを収納するケースとを有し、燃料タンクの通気流路の一部を構成する弁装置であって、
第一貫通穴が形成された前記ケースの天部と、
この天部上からこの天部に組み合わされる第二貫通穴を備えた挟持部材との間で、
前記第一貫通穴にはめ込まれて内部を前記第二貫通穴に連通させる筒状シール体の一部を挟持させてなり、
前記挟持部材上に前記第二貫通穴を開閉する上部弁体を備えてなる、ものとした。

かかる弁装置にあっては、第一に、前記ケースの天部に前記挟持部材を組み合わせることで、前記ケースの天部に下部弁体の弁座を構成可能な前記筒状シール体を簡素な構造を持って強固に備えさせることができる。また、第二に、前記天部と挟持部材との挟持によって、筒状シール体の一部を挟持することで、前記天部と前記筒状シール体との間、及び、前記筒状シール体と前記挟持部材との間を、気密状態にシールすることが可能となる。また、第三に、前記挟持部材及び上部弁体以外の構成を変更することなく、この挟持部材及び上部弁体の双方又はいずれか一方の構成を変更することで、例えば、前記第二貫通穴の穴径や上部弁体の重量などを変更することで、必要に応じて弁装置の流量特性や開弁圧を容易に調整することができ、また、これら特性などを異ならせた弁装置を主要部品の共用化によって容易に提供することができる。

前記筒状シール体の一部を、前記天部と前記挟持部材との間に挟持される外鍔部とさせれば、この外鍔部が弾性変形された状態で天部の第一貫通穴の穴縁部及び挟持部材の第二貫通穴の穴縁部に圧接されるようにすることができ、これにより下部室と上部室との間の通気が筒状シール体の内部を通じてのみなされるようにすることができる。

前記上部弁体は、タンク内外の圧力差により開閉されるチェックバルブを構成する弁体としておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。この場合さらに、前記上部弁体を、自重により着座して前記第二貫通穴を閉弁し、タンク内の圧力上昇により離座して前記第二貫通穴を開弁する構成のものとすることが、この発明の好ましい態様の一つとされる。

また、前記ケースの天部及び前記挟持部材のいずれか一方に、これらの他方に設けた被係合部に係合される係合爪を備えさせるようにしておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。

この発明にかかる弁装置にあっては、その流量特性や開弁圧の変更や調整を、前記挟持部材及び上部弁体以外の構成を変更することなく、この挟持部材及び上部弁体の双方又はいずれか一方の構成を変更することで、容易になすことができる。

図１は、この発明の一実施の形態にかかる弁装置の側面図である。 図２は、前記弁装置の斜視図である。 図３は、前記弁装置を構成する上部弁体、挟持部材、筒状シール体及びケースの分離斜視図である。 図４は、前記弁装置の平面図である。 図５は、図４におけるＡ−Ａ線位置での断面図であり、フロートが下降位置にある状態を示している。 図６は、図４におけるＢ−Ｂ線位置での断面図であり、フロートが下降位置にある状態を示している。 図７は、図４におけるＣ−Ｃ線位置での断面図であり、フロートが下降位置にある状態を示している。 図８は、図４におけるＤ−Ｄ線位置での断面図であり、フロートが下降位置にある状態を示している。 図９は、前記弁装置を構成する挟持部材の斜視図である。 図１０は、前記弁装置を構成する筒状シール体の断面図である。

以下、図１〜図１０に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかる弁装置は、自動車や二輪自動車などの燃料タンクＴに取り付けられてかかる燃料タンクＴの通気流路Ｃの一部をなすと共に、開弁状態において燃料タンクＴ内外を連通させるように機能されるものである。かかる弁装置は、典型的には、燃料タンクＴの上部に取り付けられて、燃料タンクＴの通気流路Ｃの一部を構成する。かかる弁装置は、図示の例のように、燃料タンクＴに設けた取り付け穴Ｔｂを利用して、あるいは、図示は省略するが燃料タンクＴ内に設けたブラケットなどを利用するなどして、燃料タンクＴに備えさせることができる。

かかる弁装置は、下部弁体１を構成するフロート１’と、これを収納するケース２と、上部弁体３とを備えている。

図示の例では、ケース２の上部にはフランジ４が組み合わされ、ケース２の下部にはキャップ５が組み合わされ、かかるケース２とフランジ４とキャップ５とにより弁装置の外郭が形成されている。前記ケース２の天部２ａの下方に前記フロート１’を納める下部室Ｌが形成されると共に、前記ケース２の天部２ａの上方に前記上部弁体３を納める上部室Ｕが形成されるようになっている。前記ケース２、フランジ４、キャップ５は、典型的には、プラスチック製とされる。

ケース２は、天部２ａを有すると共にこの天部２ａの中央に円形の第一貫通穴２ｂを有し、下端を開放させた実質的に円筒状を呈している。また、天部２ａには、第一貫通穴２ｂを囲繞する短寸筒部２ｃの下端が一体に連接されている。この短寸筒部２ｃの外径は天部２ａ下のケース２の外径よりも小さく、ケース２の上部に周回段差面２ｄが形成されている。また、前記短寸筒部２ｃの外周部には周回溝２ｅが形成されている。

フランジ４は、前記ケース２の短寸筒部２ｃの外径と略等しい内径を備えると共に、筒上端を閉塞させ、筒下端を開放させた短寸筒状部４ａと、この短寸筒状部４ａの筒下端に形成された外鍔部４ｂと、管一端を短寸筒状部４ａの側部に一体に連通させて横向きに延びる管状をなす排気ポート４ｃとを備えている。

ケース２とフランジ４とは、ケース２の周回段差面２ｄがフランジ４の外鍔部４ｂに突き当たる位置まで、短寸筒状部４ａ内にケース２の短寸筒部２ｃを嵌め入れることで一体化されるようになっている。ケース２とフランジ４とをこのように組み合わせた状態において、前記天部２ａと短寸筒状部４ａの閉塞端との間に前記上部室Ｕが形成される。図中符号６は前記周回溝２ｅを利用して短寸筒部２ｃに取り付けられるシールリングであり、このシールリング６によって短寸筒部２ｃと短寸筒状部４ａとの間が気密状態にシールされるようになっている。図中符号２ｆはケース２の外側部に形成された係合部であり、図示の例では、フランジ４の被係合部４ｄにこの係合部２ｆを係合させることでケース２とフランジ４との前記組み付け状態を維持するようになっている。

キャップ５は、ケース２の下端の外径と略等しい内径をを備えた短寸筒状部５ａと、この短寸筒状部５ａの筒下端を塞ぐ底板５ｂとを備えてなる。ケース２の天部２ａ下にフロート１’を納めた後、ケース２の下端側をキャップ５内に入れ込みきると、ケース２に形成された係合突部２ｇがキャップ５の短寸筒状部５ａに形成された係合窓５ｃに係合されて、かかるキャップ５によりケース２の下端が塞がれ、このキャップ５の前記底板５ｂによって下降位置にあるフロート１’が支持されるようになっている。かかるキャップ５の底板５ｂには流入部５ｄが形成されている。

前記ケース２の上部には、筒状シール体７が備えられている。この実施の形態にあっては、前記第一貫通穴２ｂが形成された前記ケース２の天部２ａと、この天部２ａ上からこの天部２ａに組み合わされる第二貫通穴８ａを備えた挟持部材８との間で、前記第一貫通穴２ｂにはめ込まれて内部を前記第二貫通穴８ａに連通させる筒状シール体７の一部を挟持させている。そして、前記挟持部材８上に前記第二貫通穴８ａを開閉する上部弁体３を備えさせている。

前記筒状シール体７は、ゴム又はゴム状弾性を備えたプラスチックから構成される。図示の例では、かかる筒状シール体７は、筒上端に周回状をなす外鍔部７ａを有している。この外鍔部７ａの上面には、周回突条７ｂが形成されている。外鍔部７ａの外径は前記第一貫通穴２ｂの穴径よりも大きい。筒状シール体７の外周部であって、その上下方向略中程の位置には、周回隆起部７ｃが形成されている。この周回隆起部７ｃと前記外鍔部７ａとの間には前記天部２ａの厚さ相当分の間隔が形成されている。周回隆起部７ｃと筒状シール体７の筒下端との間には、この筒下端に近づくに連れて筒状シール体７の外径を小さくする周回傾斜面７ｄが形成されている。

前記挟持部材８は、円板状底部８ｂと、この円板状底部８ｂの外縁を縁取る周回立ち上がり部８ｃとを備えている。円板状底部８ｂの中央に円形の前記第二貫通穴８ａが形成されている。かかる挟持部材８の外径は前記短寸筒部２ｃの内径と実質的に等しくなっている。

上部弁体３は、図示の例では、円板状をなすウエイトによって構成されている。上部弁体３の外径は挟持部材８の周回立ち上がり部８ｃの内径よりもやや小さくなっている。かかる上部弁体３は、典型的には、金属によって構成される。

図示の例では、筒状シール体７は、その筒下端側を先にして上方から第一貫通穴２ｂにはめ込まれる。はめ込みきられた位置で、筒状シール体７の外鍔部７ａは前記天部２ａの外面に接し、前記周回隆起部７ｃは前記天部２ａの内面に接する。

このように第一貫通穴２ｂに筒状シール体７をはめ込んだ状態から、天部２ａ上に形成された短寸筒部２ｃ内に、天部２ａと挟持部材８の円板状底部８ｂとの間で筒状シール体７の外鍔部７ａを挟持するように挟持部材８を入れ込みケース２に組み合わせる。すなわち、図示の例では、前記天部２ａと前記挟持部材８との間に挟持される前記筒状シール体７の一部は、前記外鍔部７ａとなっている。

この実施の形態にあっては、前記ケース２の天部２ａ及び前記挟持部材８のいずれか一方に、これらの他方に設けた被係合部に係合される係合爪８ｄを備えさせており、これにより、前記筒状シール体７の一部の挟持状態を維持するようになっている。

図示の例では、係合爪８ｄは挟持部材８に設けられている。係合爪８ｄは挟持部材８の円板状底部８ｂの外縁から下方に突き出す弾性片８ｅの先端から外向きに突き出している。図示の例では、係合爪８ｄは、挟持部材８の中心を巡る向きにおいて、隣り合う係合爪８ｄとの間に間隔を開けて三箇所に設けられている（図９）。三箇所の係合爪８ｄ…８ｄの爪先を通る仮想の円の直径は、前記短寸筒部２ｃの内径よりもやや大きくなっている。図示の例では、前記被係合部は、前記短寸筒部２ｃの筒下端の内面側に形成された凹所２ｈによって構成されている。前記の短寸筒部２ｃ内への挟持部材８の入れ込みは、前記弾性片８ｅの弾性変形により許容される。そして、この挟持部材８の入れ込み終了位置における前記弾性片８ｅの弾性復帰により前記被係合部としての凹所２ｈに係合爪８ｄが入り込み係合されるようになっている。

以上のように、ケース２の天部２ａに挟持部材８を組み合わせた後、上部弁体３は挟持部材８の周回立ち上がり部８ｃ内に板面を水平に配するようにして納められる（図５）。そして、このように上部弁体３を天部２ａ上に配したケース２とフランジとが前記のように組み合わされて、弁装置が構成される。

図示の例では、弁装置は、燃料タンクＴの上部に開設された取り付け穴Ｔｂにフランジ４より下方を挿入させた状態でこのフランジ４の外鍔部４ｂを燃料タンクＴの外面部に典型的には溶着により固着させることで、燃料タンクＴに取り付けられるようになっている。前記排気ポート４ｃは前記通気流路Ｃを構成する管体Ｐの一端に嵌め入れられるようになっている。

フロート１’がその下端を前記キャップ５に接しさせた下降位置にあるとき（図５）、タンク内外は、前記流入部５ｄ、前記筒状シール体７、第二貫通穴８ａ、排気ポート４ｃを通じて連絡可能とされる。下部室Ｌ内に燃料が流入されるとこの下部室Ｌに臨んだ前記筒状シール体７の筒下端を弁座７ｅとして、フロート１’はその上部に備えられた弁体１をこの弁座７ｅに着座させる位置まで上昇される。これによりタンク内外の前記連絡が遮断される。燃料が収納室４内から流出されるとフロート１’は再び下降しタンク内外は弁装置を介して再び連絡可能とされる。

また、図示の例では、前記上部弁体３によって前記筒状シール体７を介して下部室Ｌに連通された第二貫通穴８ａは通常は前記上部室Ｕ側から閉塞されるようになっている。図示の例では、挟持部材８の円板状底部８ｂには前記第二貫通穴８ａを縁取る環状隆起部８ｆが形成されており、この環状隆起部８ｆが上部弁体３の弁座８ｇとして機能するようになっている。すなわち、図示の例では、前記上部弁体３は、タンク内外の圧力差により開閉されるチェックバルブを構成する弁体となっている。この実施の形態にあっては、前記上部弁体３は、自重により着座して前記第二貫通穴８ａを閉弁し、タンク内の圧力上昇により離座して前記第二貫通穴８ａを開弁する構成となっている。なお、かかる上部弁体３は、タンク内外の圧力差により開閉される構成のものであれば良く、図示は省略するが、例えば、バネにより下方に付勢されて前記第二貫通穴８ａを前記上部室Ｕ側から閉塞させるものなどによって代替可能である。

この実施の形態にかかる弁装置にあっては、第一に、前記ケース２の天部２ａに前記挟持部材８を組み合わせることで、前記ケース２の天部２ａに下部弁体１の弁座７ｅを構成可能な前記筒状シール体７を簡素な構造を持って強固に備えさせることができる。また、第二に、前記天部２ａと挟持部材８との挟持によって、筒状シール体７の一部を挟持することで、前記天部２ａと前記筒状シール体７との間、及び、前記筒状シール体７と前記挟持部材８との間を、気密状態にシールすることが可能となる。図示の例では、前記挟持により、筒状シール体７の外鍔部７ａが弾性変形された状態で天部２ａの第一貫通穴２ｂの穴縁部及び挟持部材８の第二貫通穴８ａの穴縁部に圧接され、下部室Ｌと上部室Ｕとの間の通気は筒状シール体７の内部を通じてのみなされるようになっている。この実施の形態にかかる弁装置にあっては、第三に、前記挟持部材８及び上部弁体３以外の構成を変更することなく、この挟持部材８及び上部弁体３の双方又はいずれか一方の構成を変更することで、例えば、前記第二貫通穴８ａの穴径や上部弁体３の重量などを変更することで、必要に応じて弁装置の流量特性や開弁圧を容易に調整することができ、また、これら特性などを異ならせた弁装置を主要部品の共用化によって容易に提供することができる。

なお、前記挟持部材８は、前記天部２ａとの間で筒状シール体７の一部を挟持するように、前記天部２ａに組み合わされるものであれば良く、図示は省略するが、例えば、前記ケース２の短寸筒部２ｃ内に入れ込まれた後の捻り回し操作によってかかるケース２に組み付けられる構成のものであっても構わない。

フロート１’は、フロート主体１０と、このフロート主体１０の上部に傾動可能に備えられた弁体１１とを備えてなる。

図示の例では、フロート主体１０は、上端を実質的に閉塞し、内部に芯部１０ａを巡る環状空間１０ｂを有し、この環状空間１０ｂを下端側で開放させた円筒状を呈している。環状空間１０ｂには、バネ上端をこの環状空間１０ｂの内奥部に当接させ、かつ、バネ下端を前記キャップ５の底板５ｂに当接させて、フロート１’に対し上方への一定の付勢力を常時作用させる圧縮コイルバネ９が納められるようになっている。

弁体１１は、以下の（１）〜（４）の各部を有している。
（１）前記フロート１’の上昇時に前記第一貫通穴２ｂを閉塞するシール部１１ａ
（２）前記フロート１’主体の一部に対して引っかかって前記傾動の中心となる引っかかり部１１ｂ
（３）前記シール部１１ａの裏側において突出する当接部１１ｃ
（４）前記傾動時に前記筒状シール体７の下端に当接する支点部１１ｄ

そして、この実施の形態にかかる弁装置にあっては、前記傾動による前記フロート主体１０の上部に形成された被当接部１０ｃへの前記傾動による当接部１１ｃの当接によって、前記弁体１１の水平方向への移動を生じさせさせるようにしている。

ケース２内への燃料の流入時にはこれにより上昇されるフロート１’の弁体１１のシール部１ａによって第一貫通穴２ｂは閉塞され前記上部室Ｕ３への燃料の流入は阻止される。ケース２内から燃料が流出されるとフロート１’は下降可能となるところ、フロート主体１０と弁体１１とは前記引っかかり部１ｂ側で連係され支点部１ｃ側では連係されていないことから、弁体１１は支点部１１ｃを筒状シール体７の下端に当接させてこの当接箇所を支点として引っかかり部１ｂ側を傾斜下とするように傾動する。それと共に、弁体１１は、前記傾動により当接部１１ｃを被当接部１０ｃに接しさせるところ、被当接部１０ｃの水平方向の位置は変わらないことから、前記傾動をしながら水平方向に移動される。これにより、タンク内が高圧である場合であっても、また、前記シール部１１ａと筒状シール体７とが密着し易い材料からなる場合であっても、前記シール部１ａと筒状シール体７との離弁、つまり、弁装置のスムースな開弁が実現される。

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

１ 下部弁体
１’ フロート
２ ケース
２ａ 天部
２ｂ 第一貫通穴
３ 上部弁体
７ 筒状シール体
８ 挟持部材
８ａ 第二貫通穴
Ｔ 燃料タンク
Ｃ 通気流路

Claims (5)

1. 下部弁体を構成するフロートと、これを収納するケースとを有し、燃料タンクの通気流路の一部を構成する弁装置であって、
   第一貫通穴が形成された前記ケースの天部と、
   この天部上からこの天部に組み合わされる第二貫通穴を備えた挟持部材との間で、
   前記第一貫通穴にはめ込まれて内部を前記第二貫通穴に連通させる筒状シール体の一部を挟持させてなり、
   前記挟持部材上に前記第二貫通穴を開閉する上部弁体を備えてなる、弁装置。
2. 前記筒状シール体の一部を、前記天部と前記挟持部材との間に挟持される外鍔部とさせてなる、請求項１に記載の弁装置。
3. 前記上部弁体は、タンク内外の圧力差により開閉されるチェックバルブを構成する弁体となっている、請求項１又は請求項２に記載の弁装置。
4. 前記上部弁体は、自重により着座して前記第二貫通穴を閉弁し、タンク内の圧力上昇により離座して前記第二貫通穴を開弁する構成となっている、請求項３に記載の弁装置。
5. 前記ケースの天部及び前記挟持部材のいずれか一方に、これらの他方に設けた被係合部に係合される係合爪を備えさせてなる、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の弁装置。

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