JP2005053479A - フィラーチューブ用の弁アセンブリと、該弁の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィラーチューブ用の弁アセンブリと、該弁の形成方法を提供すること。
【解決手段】
燃料タンクのフィラーチューブに用いるチューブ状のポペット型の逆止弁であって、入口14側に環状の突起部16を備えて非金属製の燃料タンクのスパッドとスナップ式に係合させ、かつ金属製の燃料タンクのスパッドの端部を溝部21内にクリンプさせるように押し込み式に接続させる。ポペットに環状の溝部24を備えて、エラストマーシール32をオーバーモールドし、弁座26と着座させる。弁の本体12の側部にスロット28を設けて、入口14から挿入されるサイホンホースを燃料タンクの底部側に送るようにする。入口14側に偏向用のベーン20を備えて、サイホンホースを出口側のスロット28に向かわせる。また、ポペットの上流側に乱流低減用の表面35を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の燃料タンク用フィラーチューブに用いられ、かつフィラーチューブから燃料供給用ノズルを取外す際、燃料蒸気が外部に逃げることを防ぐようにフィラーチューブを確実に閉鎖できる、一方向弁または逆止弁に関する。さらに、本発明は、サービス時または車両の修理時に、燃料タンクの排出が必要になった場合、サイホンホースを挿入できる、上述のような一方向弁または逆止弁に関する。

従来、燃料タンクのフィラーチューブに上述のような逆止弁を取付ける際、燃料タンクとの取付けを行えるようにスパッドに弁を取付けるときに不都合があった。また、燃料タンクの生産時や取付け時に、フィラーチューブ内にサイホンホースを挿入する際、サイホンホースの端部を燃料タンクの底部まで下方に向わせるように、弁を配向させたり、位置決めさせるときに不都合があった。

さらに、通常、スパッドは燃料タンクに対して溶接により取付けられて、シールされているが、スパッドは燃料タンクと同一の素材から形成される必要があるため、逆止弁は、燃料タンクとの取付けを行えるように金属製と非金属製のスパッドの双方に対して取付けられて、シールされる必要がある。これは、現在、燃料タンクはプラスチック素材を用いた成形加工か、板金（シート状の素材）を打ち抜き加工し、溶接加工を行う双方から形成されており、これら双方の素材から形成されたスパッドが、幅広く利用されているためである。

また、燃料供給用のノズルを取外す際に、フィラーチューブを閉鎖させ、かつシールさせるために、燃料タンクのフィラーネックまたはチューブに一方向弁を設けているが、閉鎖位置に付勢された弁を用いながら、燃料供給時に燃料の流れを適切な方向に保つことは困難なことが知られている。従って、解放位置にあるときに弁のフロー特性を向上させるとともに、閉鎖位置にあるときに弁によって燃料蒸気を確実にシールさせ続けることができる弁が求められている。さらに、車両の組付け時に燃料タンクの装着を容易にするために、分離用のツールを用いることなく、燃料タンクのスパッドに弁を取付けることができる、シンプルで、かつ経済的な手段を弁に備えることが求められている。

さらに、燃料タンク用フィラーチューブの逆止弁のシール特性を向上させ、かつ燃料蒸気を確実にシールさせるためのコストを低減することが求められている。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する、フィラーチューブ用の弁アセンブリと、フィラーチューブ用の弁の形成方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、燃料タンクのフィラーチューブ用の改良された一方向弁又は逆止弁を提供するが、燃料タンクに対して燃料蒸気をシールするように溶接される、金属製又は非金属製の双方の燃料タンク用フィラーのスパッドに対して、この弁の単一構造が取付けられるようにし、かつ弁の出口を燃料タンク内に延ばすようにする。この際、弁の側方に開口部を設けて、弁の内部に挿入されたサイホンホースを燃料タンクの底部に向わせるようにする。

上記弁の本体には、非金属製の燃料タンク用フィラーのスパッドとスナップ係合できるように表面を備え、かつ金属製のフィラーのスパッドをクリピングさせるように表面を備える。

弁にはポペットを用いるが、この上方にはエラストマーシールをオーバーモールドして備え、かつこのポペットから下方に延びるようにポストを備えて、弁の下方端部側に設けた案内用の開口部内にスライド状に案内されるようにして、ポペットの着座とシールを確実に行えるようにする。ポペットの上流側の表面上にはベーンを備えて、燃料供給時に燃料の流れる方向を向上させ、かつフィラーチューブ内にサイホンホースが挿入されるときに、サイホンホースがポペットを解放位置まで押しながら、弁の本体側部の開口部外に通り抜けるように偏向させるようにする。また、本体の内部には、ポペットの上流側にベーンを設けて、サイホンホースをポペットの一方側に偏向させて、サイホンホースの端部を燃料タンクの底部に向わせることを容易にする。

従って、本発明に係るフィラーチューブ用の弁アセンブリと、フィラーチューブ用の弁の形成方法では、金属製又は非金属製の双方の素材からなる燃料タンクのフィラースパッドに対して容易に組付けることができるシンプルな構造を提供する。また、プラスチック製のポペット上に改良されたエラストマーシールをオーバーモールドさせたことで、閉鎖位置では燃料蒸気を十分にシールできる。また、大量生産時に比較的低コストで生産できるようにするとともに、容易に装着でき、かつ信頼性がある弁構造を提供できる。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、添付した図を参照して説明する。
図１〜３を参照すると、符合１０を用いて示す弁アセンブリはチューブ（略円筒形）状の本体１２を有しており、この本体１２の上方端部側に入口通路１４を形成し、かつこの上方端部近くの外周上に環状の突起部１６を備えて、後述するように、フィラーホースとの接続を可能にする。この弁には、予め配置されるように環状のシールリング１８を備えていてもよい。好ましくは、このシールリング１８はエラストマーのＯ−リングであって、フィラーホースと接続される際、さらに蒸気を確実にシールできるようにする。

上記チューブ状本体の上方端部側の内側には、複数のベーンまたはデフレクタ（隆起面）２０を設けるが、これら部材２０は、好ましくはプラスチック素材から形成される本体と一体に形成されるのが好ましい。これらフィン状の部材２０は、入口通路１４内にサイホンホース（図示せず）を挿入させたとき、このホースの向きを偏向させる（弁の一方の側部側に向わせる）ように機能する。

また、本体１２の外周上には環状の溝部２１を形成しており、後述するように、金属製のタンクスパッドとの接続を可能にする。

本体の内部には、入口の下流側で、ベーン２０から離れて、環状の弁座（バルブシート）２６を備えており、さらに、この弁座２６の下流側には、本体の側壁を貫通するようにスロットまたは開口部（出口）２８を形成している。

符合３０を用いて概略的に示しているポペットサブアセンブリは、好ましくはプラスチック素材から形成されて、環状の溝部２４を備えるようにポペット部材を含んでいる。この溝部２４には環状のシール面、つまりエラストマーシール（フレキシブルシール）３２をオーバーモールドさせて備えており、好ましくは、このシール３２はワイパー部３４を備えるように形成されて、弁座２６に対して弾性的に着座するようにされている（図２参照）。

また、ポペットには上流側に面するように偏向面、つまりフィンまたはベーン３５を備えて、弁の入口通路１４を通って送られる燃料の流れを定めるようにし、かつこの燃料の流れに乱流が生じることを最小にさせるようにする。

また、ポペットには下方に延びるようにポスト（支柱部）３６を備えて、チューブ状の本体１２の底部に取付られるクロージャーまたはキャップ３８のタワー部（隆起部）４０内に形成する開口部４６内で、案内されてスライド移動できるようにする。また、本発明に係る好適な実施形態では、本体１２の側方に少なくとも１つの開口部２８を備えて、燃料タンク（フュエルタンク）に弁を装着させたとき、サイホンホースを燃料タンク内の下方に向って偏向させるようにする。尚、本体の外周上にさらに開口部を備えて、弁に向う流れを様々に定めるようにしてもよい。

好ましくは、キャップ３８に可撓性の指状部（フィンガー部）を複数、形成して備えるとともに、これら指状部上に突起部４０を備えて、本体の下方端部近くの壁部に円周状に離間して備えるスロット４４に対して、摩擦状にスナップ係合させて、本体に対してキャップを保持させることを可能にする（図３参照）。

また、付勢用のばね（弾性部材）４８の上方端部をポペット３０の上面に対して係合させ、かつこの下方端部をキャップ３８に対して係合させて、上記ワイパー部３４が弁座２６上に着座する方向で、ポペットを上方に付勢させるようにばね４８を用いる。

好ましくは、図３に示すように、ポペットに複数の突出部（案内面）５０を円周状に離間するように備えて、本体１２の内面に形成した、対応する長手方向の溝部５２とスライド状に係合させる。この場合、溝部５２内に突出部５０をスライド状に係合させることで、ベーン３５の方向を保つことができる。但し、本発明に係る他の実施形態では、これら突出部５０と溝部５２を不規則的または非対称的な構成で配置させて、対応する部品が不正確に組付けられることを防ぐようにしてもよいことを理解されたい。

ここで、図４を参照すると、図示された弁１０は、この入口側端部をプラスチック製のタンクスパッド５４の下方端部内に装着させている。この際、スパッド５４は外側に延びるように環状のフランジ５６を備えており、この部位をプラスチック成形された燃料タンクの外面に溶接するのに適した素材から形成している。好ましくは、スパッド５４はプラスチック素材から形成したインナーコア５８を有しており、この部位は燃料タンクに対して溶接され得ないが、しかし、液体燃料と燃料蒸気に対する耐性を備えており、液体燃料と燃料蒸気が溶接可能な素材と接触することを防ぐようにしている。このスパッド５４の下方端部は弁の本体上に備えられたＯ−リング１８上でシールされる。この際、必要に応じて、スパッド５４の外周付近にばね（弾性部材）を取付けて、本体の上方端部上の突起部とシールリング１８上をきつくシールできるように、圧縮力を及ばすようにしてもよい。スパッド５４の上方端部には、フレキシブル（可撓性）な、燃料タンク用フィラーホース６０の下流側端部が装着される。尚、このホース６０の上流側の端部（図示せず）は、車両の本体構造上に備えられるノズル装着用のフィッティング部に対して取付けられることを理解されたい。

図５を参照すると、図４に示したものと同様の部位について拡大して示しており、特に弁の本体１２の上方端部上に金属製のスパッド５６を取付ける際、湾曲された（クリンプされた）スパッドの端部を溝部２１内に取付けて、このスパッド５６によってシールリング１８をシールさせて、スパッド上に弁を保持させることを示している。尚、このスパッドにはラジアル方向外側に延びるようにフランジ（図５には示さず）が備えられて、燃料タンクとの溶接を可能にすることを理解されたい。

以上記載のように、本発明は、シンプルで、装着が容易で、かつ比較的低コストで、燃料タンクのフィラーチューブ用の一方向弁を提供することができる。この際、この一方向弁は、プラスチック製のタンクのスパッドと、金属素材を用いて形成されるスパッドのいずれにもスナップ係合することができ、スパッドとフィラーホースのサブアセンブリを完成させて、適切に溶接されることで、燃料タンク上に速やかに装着できるようにする。

尚、サイホンホースの端部の向きを偏向させる表面３５は、フルート（溝）状とベーン状のいずれかの表面を有するように構成してもよい。
また、上記オーバーモールドは、エラストマー素材を用いて形成されるのが好ましいが、フルオロシリコンエラストマーを用いて形成されてもよい。
また、弁座２６の下流側の、本体１２の壁部には、出口用の開口部を複数、円周状に離間して備えてもよい。
また、乱流低減用の表面３５を形成するステップでは、複数のフィンを形成してもよい。
また、環状のシール面３２を付勢するステップでは、ポペットと当接させるようにコイルスプリング４８を配置してもよい。
また、ポペットを形成するステップでは、プラスチック素材からポペットを形成するのが好ましいが、アセチル素材からポペットを形成してもよい。

以上、添付した図を参照して、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明に対して変形及び修正を行うことは可能であって、本発明の範囲は添付した特許請求の範囲によってのみ定められることを理解されたい。

本発明の実施形態に係る弁アセンブリの断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１に示した弁の分解斜視図である。 燃料タンクとの取付けを準備するために、図１に示した弁をフィラーホースに取付けられた非金属製のスパッドに組付けたときの図である。 図４に示したものと同様の部位を示しているが、図１に示した弁を金属製のスパッドに組付けたときの図である。

符号の説明

１０ 弁アセンブリ
１２ 本体
１４ 入口
２６ 弁座
２８ 出口（開口部）
３０ ポペットサブアセンブリ
３２ フレキシブルシール（エラストマーシール）
３５ 偏向面（フィンまたはベーン）

Claims (24)

1. サイホンホースを利用可能なフィラーチューブ用の弁アセンブリであって、
   （ａ）前記フィラーチューブを用いて燃料を供給する際、燃料を受取れるように入口を備え、該入口の下流側に環状の弁座を備え、かつ燃料タンクのスパッドと接続を行えるように前記入口に端部を備えた略チューブ状の本体を含み、
   （ｂ）前記弁座を閉鎖する位置と解放する位置の間で移動可能なようにポペットを含み、この際、前記ポペットを前記閉鎖位置に付勢させる手段を含み、
   （ｃ）前記弁座の下流側で、前記本体の壁部に出口用の開口部を形成し、
   （ｄ）前記ポペットに、前記入口から挿入される前記サイホンホースの端部の向きを偏向させる表面を備えて、前記サイホンホースが前記ポペットを前記解放位置に移動させながら、前記弁座から出て前記出口を通れるようにさせ、かつ、
   （ｅ）前記ポペット上に、環状のフレキシブルシールをオーバーモールドして備えて、前記弁座をシールさせるようにしたことを特徴とする弁アセンブリ。
2. 前記サイホンホースの端部の向きを偏向させる前記表面は、フルート状とベーン状のいずれかの表面を有することを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
3. 前記本体の内部に、前記弁座の上流側に複数の隆起面を備えて、前記サイホンホースの端部を前記ポペットの一方の側部側に向わせて、かつ前記開口された出口に向うように偏向させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
4. 前記オーバーモールドは、エラストマー素材を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
5. 前記オーバーモールドは、フルオロシリコンエラストマーを用いて形成されることを特徴とする請求項４に記載の弁アセンブリ。
6. 前記弁座の下流側の、前記本体の壁部には、出口用の開口部を複数、円周状に離間して備えることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
7. 前記ポペットに案内面を備えて、前記本体上の対応する表面とスライド状に係合させて、前記本体に対する前記ポペットの相対回転を防ぐようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
8. 前記ポペットは、プラスチック素材から形成されることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
9. 前記ポペットの中央に案内用のポストを備えて、前記本体内でスライド状に案内されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
10. 前記ポペットの上流側に乱流低減用の表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
11. 前記本体の端部に、燃料タンクのスパッドとのスナップ係合用の表面を有する部位を備えたことを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
12. 前記本体の端部に、この上にスナップ係合されるように案内部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
13. フィラーチューブ用の弁の形成方法であって、
    （ａ）一方の端部側に入口（１４）を備え、壁部に出口（２８）を開口して備え、かつ前記入口と前記出口の間に環状の弁座（２６）を備えるようにチューブ状の本体（１２）を形成し、
    （ｂ）ポペット（３０）を形成して、この上にエラストマー素材（３２）をオーバーモールドさせ、かつ前記オーバーモールドを用いて前記ポペット上に環状のシール面を形成し、
    （ｃ）前記ポペットを前記本体内で移動可能なように備え、かつ前記弁座に対して前記環状のシール面が着座する方向で前記ポペットを付勢させ、かつ、
    （ｄ）前記ポペットの上流側に偏向面（３５）を備えて、挿入されたサイホンホースの端部の向きを前記開口された出口を通るように変えるようにした、各ステップを有することを特徴とする方法。
14. 前記偏向面を形成するステップでは、乱流低減用の表面を形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記乱流低減用の表面を形成するステップでは、複数のフィンを形成することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記ポペットを形成するステップでは、前記オーバーモールド用の溝部（２４）を形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 前記環状のシール面を付勢するステップでは、前記ポペットと当接させるようにコイルスプリング（４８）を配置することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
18. 前記出口を開口するステップでは、複数の開口部を形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
19. 前記チューブ状の本体を形成するステップでは、前記本体の内側で、かつ前記弁座の上流側に複数の偏向用のベーン（２０）を形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
20. 前記ポペットを形成するステップでは、プラスチック素材からポペットを形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
21. 前記ポペットを形成するステップでは、アセチル素材からポペットを形成することを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記ポペットを形成するステップでは、中央に案内用のポスト（３６）を備えて、該ポストを前記本体内でスライド状に案内されるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
23. 前記ポペットを形成するステップでは、この上流側に乱流低減用の表面（３５）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
24. 前記乱流低減用の表面を形成するステップでは、複数のフィンを形成することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
    

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