JP2003148265A - インタンク用バルブ装置 - Google Patents
インタンク用バルブ装置Info
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Abstract
形しにくく、十分なシール性を確保できるようにしたイ
ンタンク用バルブ装置を提供する。 【解決手段】 燃料タンク内に予め配設された後、タン
クの焼付け塗装により高温条件に晒されるインタンク用
バルブ装置(例えば燃料タンクの蒸気配管経路に設けら
れるチェックバルブ10)において、少なくとも弁体
(例えば複合弁体20)を、ガラス繊維を含有するポリ
ブチレンテレフタレートで形成する。ガラス繊維の含有
量は、好ましくは5〜15質量%、より好ましくは5〜
10質量%とする。
Description
料タンク内に予め配設されて用いられるインタンク用バ
ルブ装置に関する。
気配管(ベーパーライン)などの各種配管が接続されて
いる。これらの配管や、それに付設されるポンプやバル
ブは、これまで燃料タンクの外側に配設されていたが、
近年では、燃料タンク周りの部品を集積化するため、予
め燃料タンク内に配設しておく、いわゆるインタンク方
式が採用されつつある。
や、ポンプ、バルブなどを予め燃料タンク内に配設して
燃料タンクを組付けて接合した後、燃料タンク外表面の
焼付け塗装を施すため、上記配管や、ポンプ、バルブな
どは、焼付け塗装時に160℃以上の高温に晒されるこ
とになる。
ポリアセタールが一般に使用されていたが、ポリアセタ
ールは、耐熱性が比較的低く、150〜160℃以上に
なると変形してしまうため、上記インタンク用の部品材
料には使用できなかった。このため、インタンク用の部
品材料として、180℃程度の高温に晒されても変形等
を起こさないものが望まれていた。
めには、一般には融点の高い樹脂材料を用いればよいの
であるが、成形作業性とか、高温下における強度、変形
の少なさや、耐燃料性、燃料非透過性なども考慮しなけ
ればならないので、単に樹脂の融点だけで決めることは
できなかった。
弁体と弁座とのシール性を良好に維持する必要があるこ
とから、他の部品に比べて変形の少なさが特に厳しく要
求され、十分な実用に耐える材質のものは未だ見出され
ていなかった。
用に用いても、焼付け塗装時に変形しにくく、十分なシ
ール性を確保できるようにしたインタンク用バルブ装置
を提供することにある。
め、本発明の第1は、燃料タンク内に予め配設された
後、タンクの焼付け塗装により高温条件に晒されるイン
タンク用バルブ装置において、バルブ制御すべき流体の
流路に設けられる弁座と、この弁座に接離可能に当接し
て流体の流れを制御する弁体とを備え、少なくとも前記
弁体がガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレー
トで形成されていることを特徴とするインタンク用バル
ブ装置を提供するものである。
ス繊維を含有するポリブチレンテレフタレートで形成さ
れているため、インタンク用に用いてタンクの焼付け塗
装時に高温下に晒されても、融点が比較的高いポリブチ
レンテレフタレートの耐熱性と、該樹脂中に含有された
ガラス繊維による補強効果とによって、弁体の変形が極
めて小さく抑えられるため、弁体と弁座とのシール性を
良好に維持することができる。
なくとも弁体を、ガラス繊維を含有するポリブチレンテ
レフタレートで形成した場合には、インタンク用に用い
てタンクの焼付け塗装時に高温下に晒されると、後述す
る試験例に示されるように、弁体のシール性がむしろ向
上することがわかった。これは、高温処理によってポリ
ブチレンテレフタレートの成形後の固化時に残留した応
力が除かれ、かつ、成形品中のガラス繊維の配向が乱れ
ることにより均質化し、成形品の歪等が是正されるため
ではないかと考えられる。
て、前記弁体がガラス繊維を5〜15質量%含有するポ
リブチレンテレフタレートで形成されているインタンク
用バルブ装置を提供するものである。
記弁体がガラス繊維を5〜10質量%含有するポリブチ
レンテレフタレートで形成されているインタンク用バル
ブ装置を提供するものである。
維の含有量を適切な範囲にしたことにより、弁体と弁座
とのシール性をより良好に維持させることができる。ま
た、弁体の成形性も良好に保たれる。
いて、前記弁座もガラス繊維を含有するポリブチレンテ
レフタレートで形成されているインタンク用バルブ装置
を提供するものである。
果的に防止できるので、弁体と弁座のシール性をより良
好に保つことができる。
装置の一実施形態を示し、この実施形態は、燃料タンク
の蒸気配管(ベーパーライン)に設けるチェックバルブ
に適用した例である。
ブ10は、本体部11及び蓋体部12とからなるバルブ
ケーシング13を有している。
筒部11aと、この円筒部11aの内部に連通し、後述
する燃料タンク内周に沿って配設される蒸気導入管が接
続される、一対の対向して伸びる接続管部11b、11
cとを有している。本体部11内の前記接続管部11
b、11cに連通する開口部周縁には、前記複合弁体2
0が当接する弁座11dが形成されている。
1aの開口部を閉塞するように組み付けられるフランジ
部12aと、燃料タンクから引き出されて、図示しない
キャニスタに接続される配管が接続される接続管部12
bとを有している。
ク内壁に形成されるブラケットに固定するためのフック
14が設けられており、フック14は、円筒部11aの
周壁から突設された支柱14aと、支柱14aの先端か
ら錨型に円筒部11a方向に延出された係止片14bと
で構成されている。また、フック14の係止片14bの
先端方向に位置して、円筒部11aの外周には、リブ状
のブラケットへの当り部15a、15bが形成されてい
る。
ルブ10は、上記フック14を介して、燃料タンク40
内壁に形成された図示しないブラケットに固定されるよ
うになっている。そして、燃料タンク40内壁には、上
記チェックバルブ10と、このチェックバルブ10の接
続管部11b、11cに接続される蒸気導入管41、4
2と、この蒸気導入管41、42の先端に連結されたフ
ィルタ43、44と、上記チェックバルブ10の接続管
部12bに接続された、図示しないキャニスタに連結さ
れる配管45が配設されるようになっている。
0は、外側弁体21と、内側弁体22と、これらの弁体
21、22の間に介在し、外側弁体21の内周に螺着さ
れた中間筒体23とで構成されている。
嵌して、円筒部11a内でスライド可能に配置されてい
る。そして、一方の端部に曲面状のシール面21aを有
しており、このシール面21aの中央部は開口21bを
なしている。シール面21aは、円筒部11aの弁座1
1dに当接して、前記接続管部11b、11cに連通す
る流路11eを開閉するようになっている。
て、この開口部に前記中間筒体23が取付けられてい
る。すなわち、中間筒体23は、全体として円筒状をな
し、その一方の端部外周は、上記外側弁体21の内周に
挿入され、他端にはフランジ部23aが形成されてい
て、このフランジ部23aが外側弁体21の開口端部に
当接して溶着シールされている。なお、溶着シールに先
だって、内側弁体22は、中間筒体23の内部に予め挿
入されている。
弁座23bを有している。また、フランジ23aの軸方
向端面と、蓋体部12との間には、第1圧縮コイルバネ
24が介装されている。蓋体部12には、上記第1圧縮
コイルバネ24の外れを防止するリブ12cが形成され
ている。第1圧縮コイルバネ24は、複合弁体20全体
を流路11e方向にバネ付勢し、前記蒸気導入管41、
42からの蒸気圧が一定値を超えるまでは、複合弁体2
0の前記シール面21aを弁座11dに当接させる。
のシール面22aを有し、シール面22aに対向する端
部は椀状に開口していて、この開口縁内周に設けた拡径
段部22bと、外側弁体21の内周に設けたバネ受け部
21bとの間に、第2圧縮コイルバネ25が介装されて
いる。第2圧縮コイルバネ25は、内側弁体22を弁座
23bに当接させる方向にバネ付勢する。
いては、燃料タンク40内の蒸気圧が所定値以下のとき
は、図3に示すように、第1圧縮コイルバネ24の付勢
力によって複合弁体20のシール面21aが本体部11
の弁座11dに当接し、チェックバルブ10は閉じた状
態となる。
以上になると、図4に示すように、第1圧縮コイルバネ
24の付勢力に抗して、複合弁体20が本体部11の弁
座11dから離れ、蒸気導入管41、42を通して、燃
料タンク40内の燃料蒸気が導入され、チェックバルブ
10及び配管45を通って、燃料タンク40の外に配設
された図示しないキャニスタに送られる。
下の負圧となったときには、キャニスタに接続された配
管45側の方が高い圧力となるため、複合弁体20内の
第2圧縮コイルバネ25に抗して、内側弁体22のシー
ル面22aが弁座23bから離れて内部に押込められ、
配管45側の気体が複合弁体20内を通って燃料タンク
40内に導入される。
一定の範囲に保って、燃料タンク40の破裂や変形、給
油口からの燃料の吹き出し等を防ぐようにしている。し
たがって、このチェックバルブ10においては、複合弁
体20のシール面21aと、弁座11dとのシール性
や、複合弁体20内の内側弁体22のシール面22aと
弁座23bとのシール性が良好に維持されることが要求
される。
として用いられるときは、燃料タンク40内にチェック
バルブ10、蒸気導入管41、42、フィルタ43、4
4、配管45などを予め配設しておき、燃料タンク40
を閉じて密閉した状態で、燃料タンク40外周の焼付け
塗装が行われる。このため、上記チェックバルブ10等
は、燃料タンク40内に残されたまま、例えば160〜
180℃程度の高温雰囲気下に晒されるので、複合弁体
20のシール面21aや、22aが変形を起こし、気密
的にシールすることができなくなる可能性があった。
ため、複合弁体20の、少なくとも上記シール面21
a,22aを形成する部分の材質を、ガラス繊維を補強
材として含有するポリブチレンテレフタレートで形成し
たことにある。
少なくとも外側弁体21及び内側弁体22を、ガラス繊
維を補強材として含有するポリブチレンテレフタレート
で形成する。具体的には、これらの部品を射出成形する
際の材料として、ポリブチレンテレフタレートを主成分
とする樹脂粉末と、ガラス繊維の切断物(チョップドス
トランド)とを混合し、押出機等で加熱混練して形成し
たペレットを用いて成形を行えばよい。なお、ガラス繊
維束に溶融したポリブチレンテレフタレートを含浸さ
せ、所定長さに切断したプリプレグを用いることもでき
る。ガラス繊維の長さは、特に限定されないが、成形性
や補強効果の点から、1〜50mm程度に切断されたも
のを用いることが好ましい。
く部分の全てを、上記ガラス繊維を補強材として含有す
るポリブチレンテレフタレートで形成してもよく、更に
は、バルブ装置10のバルブケーシング13も、上記ガ
ラス繊維を補強材として含有するポリブチレンテレフタ
レートで形成してもよい。
弁体のシール性を良好に維持するためには、上記ガラス
繊維の含有量が重要であることがわかった。すなわち、
ガラス繊維の含有量が少なくても、あるいは多すぎて
も、高温処理後のシール性は低下するのである。本発明
者らの実験によれば、成形品中のガラス繊維含有量は、
5〜15質量%が好ましく、5〜10質量%がより好ま
しいことがわかった。ガラス繊維含有量が5質量%未満
では、シール性が低下すると共に、耐熱性や強度も不足
する傾向がある。また、ガラス繊維含有量が15質量%
を超えると、射出成形時の成形性が悪くなり、高温処理
後のシール性も低下する。
強度が損なわれない範囲で、ポリブチレンテレフタレー
ト以外の他のポリマーが含有されていてもよく、ポリブ
チレンテレフタレートと他のポリマーとの共重合体等を
用いてもよい。
ポリブチレンテレフタレートからなる成形材料は、これ
らの樹脂材料に一般に添加される各種の添加剤、例えば
耐熱剤、酸化防止剤、耐候性改良剤、帯電防止剤、無機
難燃剤、熱安定剤、耐摩耗性改良剤、離型剤、顔料、染
料などを含有していてもよい。
(ベーパーライン)に設けるチェックバルブに適用した
例であるが、本発明は、上記チェックバルブに限らず、
インタンク式の燃料タンク内に配置される各種のバルブ
装置、例えばカットバルブ、ワンウェイバルブ、シャッ
ター等に適用することができる。
した形状のチェックバルブを各成形材料毎に複数製造し
た。
M」と略記する) 試作品2:ガラス繊維を7.5質量%含有するポリブチ
レンテレフタレート(以下「PBT GF7.5」と略
記する) 試作品3:ガラス繊維を15質量%含有するポリブチレ
ンテレフタレート(以下「PBT GF15」と略記す
る) 試作品4:ガラス繊維を30質量%含有するポリブチレ
ンテレフタレート(以下「PBT GF30」と略記す
る) これらの試作品1〜4について、図7に示す実験方法に
よって、シール性を測定した。図7において、51は図
示しないコンプレッサに接続されたチューブであり、5
2は圧力調整弁で、その流入口に上記チューブ51が連
結されている。53は圧力調整弁52の流出口に一端を
連結されたチューブで、その他端は流量計54の流入口
に連結されている。流量計54の流出口は、チューブ5
5を介して圧力計58の流入口に連結されている。更
に、圧力計58の流出口は、チューブ56を介してチェ
ックバルブ10の接続管部11bに連結され、チェック
バルブ10の接続管部11cはキャップ57で閉塞され
ている。また、チェックバルブ10の接続管部12bは
開放されている。
ンプレッサから加圧空気を導入し、圧力制御弁52によ
り、圧力計55の値が2.9KPaとなるように調整す
ると共に、そのときの流量計54の流量を測定した。こ
の流量は、チェックバルブ10からの空気の漏れ量を表
すものである。
0.4cc/min、標準偏差7.87、試作品2(P
BT GF7.5)は、平均60.6cc/min、標
準偏差17.24、試作品3(PBT GF15)は、
平均79.0cc/min、標準偏差25.14、試作
品4(PBT GF30)は、平均117.2cc/m
in、標準偏差59.15となった。
ると、シール性にバラツキが生じるが、試作品2(PB
T GF7.5)は、POMに近いシール性を示すこと
がわかる。
テレフタレートからなる試作品2、3、4は、180℃
の高温処理を行っても、十分な強度を維持し、大きな変
形等は生じなかったが、POMからなる試作品1は、変
形が激しく起こり、とても使用できなかった。
前後のシール性の変化を測定した。すなわち、試作品2
について、熱負荷前のシール性を試験例1と同様にして
測定すると共に、180℃で1時間熱処理した後のシー
ル性を同じく試験例1と同様にして測定した。なお、1
80℃で1時間というのは、ガソリンタンクの焼付け時
における最悪条件下の熱負荷である。
荷前のシール性測定結果、□は熱負荷後のシール性測定
結果を表している。このように、シール性は、一部、個
々の製品バラツキに左右されるものがあるが、熱負荷後
の方がむしろ向上する場合が多く、上記試作品は、イン
タンク用のバルブ装置として、安全に使用できることが
わかる。
少なくとも弁体がガラス繊維を含有するポリブチレンテ
レフタレートで形成されているため、インタンク用に用
いてタンクの焼付け塗装時に高温下に晒されても、融点
が比較的高いポリブチレンテレフタレートの耐熱性と、
該樹脂中に含有されたガラス繊維による補強効果とによ
って、弁体の変形が極めて小さく抑えられるため、弁体
と弁座とのシール性を良好に維持することができる。
図である。
ンク内の蒸気圧が高圧でない状態を示す部分断面図であ
る。
ンク内の蒸気圧が高圧になったときの状態を示す部分断
面図である。
ンク内の蒸気圧が負圧になったときの状態を示す部分断
面図である。
置した状態を示す斜視図である。
ある。
と熱負荷後のシール性の変化を測定した結果を示す図表
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 燃料タンク内に予め配設された後、タン
クの焼付け塗装により高温条件に晒されるインタンク用
バルブ装置において、バルブ制御すべき流体の流路に設
けられる弁座と、この弁座に接離可能に当接して流体の
流れを制御する弁体とを備え、少なくとも前記弁体がガ
ラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレートで形成
されていることを特徴とするインタンク用バルブ装置。 - 【請求項2】 前記弁体がガラス繊維を5〜15質量%
含有するポリブチレンテレフタレートで形成されている
請求項1記載のインタンク用バルブ装置。 - 【請求項3】 前記弁体がガラス繊維を5〜10質量%
含有するポリブチレンテレフタレートで形成されている
請求項2記載のインタンク用バルブ装置 - 【請求項4】 前記弁座もガラス繊維を含有するポリブ
チレンテレフタレートで形成されている請求項1記載の
インタンク用バルブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001348221A JP3871918B2 (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | インタンク用バルブ装置 |
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- 2001-11-14 JP JP2001348221A patent/JP3871918B2/ja not_active Expired - Fee Related
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