JP2005226617A - バルブ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ばね部材を強固に保持するとともに、エンドキャップを強固に固定したバルブ構造において、燃料吐出口の開口を広く確保すること。
【解決手段】 バルブ本体30の内部において、摺動自在な弁体32と一体的に摺動するばね支持片32eと、エンドキャップ34に一体に設けたばね支持片34eとを備え、両ばね支持片32e,34eによってばね部材31を保持し、かつ、弁体32を開放させた状態において、ばね部材31の付勢方向に両ばね支持片32e,34eの少なくとも一部が互いに重なり合い、両ばね支持片32e,34eをばね部材31の径方向の内外にそれぞれ配置させ、ばね支持片32eの先端部が、突起部32aの内側に形成した凹部32hに収容され、エンドキャップ支持片34bと弁体支持片32bの少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したことを特徴とする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、燃料タンクに取り付けられる構成部品のバルブ構造であって、特に、燃料や燃料蒸気の逆流を防止する逆止弁を装着した燃料給油バルブなどに使用されるバルブ構造に関する。
自動車の燃料タンクのタンク本体には、タンク本体内の液面上の空間に発生する燃料蒸気をタンク本体外へ導出してタンク本体内の内圧を一定に保つための燃料カットバルブや、フィラーチューブに接続される燃料給油バルブおよび燃料ポンプなど各種の構成部品が取り付けられている。
例えば、燃料給油バルブでは、給油時にタンク本体内の燃料および燃料蒸気が逆流して外部に放出されることを防止するための逆流防止弁を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
図7は前記特許文献1を説明する部分断面図である。図7に示すように、燃料逆流防止バルブ本体(以下、燃料給油バルブと称す)101には、対タンク結合部102と、バルブ本体部(以下、バルブ本体と称す)103とを備えている。このバルブ本体103は、バルブ本体接続部105の外周面に嵌合する拡径部112と、圧縮コイルばね113で弾圧されたポペット弁114と、ポペット弁114が当接して閉じられる弁座115と、ばね座116が形成されたエンドキャップ117と、ポペット弁114などが収容されたポペット弁受容部118と、拡径部112とポペット弁受容部118とをつなぐ連結部119とからなっている。これらの各部材は、ガソリンに対する耐膨潤性に富むポリアセタール樹脂材などで形成されており、ポペット弁114は、通常は、圧縮コイルばね(以下、ばね部材とも称す)113の弾発力で弁座115に押圧されてタンク内外の連通を断ち、このポペット弁114によって、燃料や燃料蒸気が逆流することを防止して、燃料や燃料蒸気が外部へ漏れることを防止している。そして、このポペット弁114は、燃料給油口(図略)からガソリンが流入すると押し退けられるようになっている。
特開2003−2074号公報(段落「0019」〜「0020」、図1)
しかしながら、特許文献1の構成では、ばね部材を強固に保持するのが困難であるという問題があった。
また、エンドキャップを強固に固定するのが困難であるという問題もあった。このため、これらを支持片などにより補強すると、燃料をタンク本体内へ吐出する開口が狭まり、燃料給油に時間を要する怖れがあった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ばね部材を強固に保持する構成や、エンドキャップを強固に固定する構成を採用しても、燃料吐出口の開口を広く確保することができるバルブ構造を提供することを課題とする。
前記課題を解決した本発明の請求項1に記載の発明は、燃料タンクのタンク本体に接続した構成部品の内部に配設され、ばね部材が支持する弁体の開閉において、前記タンク本体内の燃料および燃料蒸気の外部への放出を抑制するバルブ構造であって、前記構成部品に備えるバルブ本体の内部において、摺動自在な前記弁体と一体的に摺動する第一のばね支持片と、前記バルブ本体に備えるエンドキャップに一体に設けた第二のばね支持片とを備え、前記両ばね支持片によって前記ばね部材を保持し、かつ、前記弁体を開放させた状態において、前記ばね部材の付勢方向に前記両ばね支持片の少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、ばね部材の両端を、それぞれ所定の長さを有するばね支持片により保持したため、ばね部材をバルブ本体に強固に保持することが可能となる。さらに、弁体を開放させた状態において、ばね部材の付勢方向に両ばね支持片の少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したため、燃料吐出口の開口を広く確保することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記両ばね支持片を前記ばね部材の径方向の内外にそれぞれ配置したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、両ばね支持片をばね部材の径方向の内外にそれぞれ配置したため、ばね部材がその弾性方向とは異なる方向へ変位することを抑制することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記弁体は、この弁体の閉方向に凸状の突起部を有し、前記弁体を開放させた状態において、前記第二のばね支持片の先端部が、前記突起部の内側に形成された凹部に収容されるように構成したことを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、弁体を開放させた状態において、第二のばね支持片の先端部を、突起部の内側に形成した凹部に収容するようにしたため、燃料吐出口の実開口面積をより広く確保することができ、燃料の円滑な吐出が可能となる。さらに、ばね支持片の長さ寸法を大きく設定することができるため、ばね部材を安定的に支持することができる。
請求項4に記載の発明は、燃料タンクのタンク本体に接続した構成部品の内部に配設され、ばね部材が支持する弁体の開閉において、前記タンク本体内の燃料および燃料蒸気の外部への放出を抑制するバルブ構造であって、前記構成部品に備えるバルブ本体のエンドキャップの周縁部に沿って立設したエンドキャップ支持片と、前記弁体の周縁部に沿って前記弁体に一体的に設け、前記弁体の開閉方向に水平な弁体支持片とを備え、前記エンドキャップ支持片と前記弁体支持片とを互いに対峙した方向に突出して設け、前記弁体を開放させた状態において、前記ばね部材の付勢方向に前記エンドキャップ支持片と前記弁体支持片の少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したことを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、弁体の開放時に、バルブ本体の周壁に形成する燃料吐出口の実開口面積を広く確保することができ、燃料の円滑な吐出が可能となる。
さらに、弁体の開放時の実開口面積を変更することなく、エンドキャップ支持片および弁体支持片の寸法を拡大することができるため、エンドキャップの取り付け強度を向上させることができるとともに、弁体の円滑な作動を実現することができる。
ばね部材の両端を、それぞれ所定の長さを有するばね支持片により保持したため、ばね部材をバルブ本体に強固に保持することが可能となる。さらに、弁体の開放時に、ばね部材の付勢方向に両ばね支持片の少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したため、燃料吐出口の開口を広く確保することができる。
また、両ばね支持片をばね部材の径方向の内外にそれぞれ配置したため、ばね部材がその弾性方向とは異なる方向へ変位することを抑制することができる。
また、弁体の開放時に、第二のばね支持片の先端部を、突起部の内側に形成した凹部に収容させるようにしたため、燃料をタンク本体に吐出するための燃料吐出口の実開口面積をより広く確保することができ、円滑な燃料の吐出が可能となる。さらに、ばね支持片の長さ寸法を大きく設定することができるため、ばね部材を安定的に支持することができる。
さらに、弁体の開放時の実開口面積を広く確保したまま、エンドキャップ支持片および弁体支持片の寸法を拡大することができるため、エンドキャップの取り付け強度を向上させることができるとともに、弁体の円滑な作動を実現することができる。
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係るバルブ構造について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係るバルブ構造を備えた燃料給油バルブを示した断面図である。
図1に示すように、燃料タンクTには、燃料を貯留する樹脂製のタンク本体1が備えられている。このタンク本体1の内側面には、燃料給油バルブ2のバルブ本体30が突設され、さらに、タンク本体1の外側面には、フィラーチューブ10を接続するジョイント部20が突設されている。燃料が貯留された状態では、タンク本体1の内部には燃料とともに燃料蒸気が存在している。この燃料蒸気によってタンク本体1の内圧が上昇すると、タンク本体1の上方に設けられた燃料カットバルブ3によってタンク本体1の内圧が低減される。
図2は、図1に示した燃料給油バルブ2およびその周辺構造を示した部分端面拡大図である。
図2に示すように、燃料給油バルブ2は、ジョイント部20、バルブ本体30、およびバルブ本体30をジョイント部20に連結する筒状の連結部40とを備えて構成されている。
ジョイント部20は、フランジ部20bを備えた筒状をなしており、タンク本体1の開口部1aを覆って、タンク本体1と熱溶融結合されている。また、ジョイント部20にはフィラーチューブ接続部20aが設けられており、このフィラーチューブ接続部20aにはフィラーチューブ10が接続されている。
バルブ本体30は、ジョイント部20に支持されてタンク本体1に内蔵されている。ジョイント部20は連結部40の一端に設けられ、この連結部40の他端にはバルブ本体30が設けられている。バルブ本体30はハウジング33を備え、ハウジング33の内部に弁体32を備えている。次に、弁体32について詳細に説明する。
図3は、バルブ本体30の部分端面拡大図である。図3に示すように、バルブ本体30には、燃料や燃料蒸気が逆流することを防止する弁体32が備えられている。この弁体32によって、バルブ本体30は通常時には閉弁されている。弁体32とエンドキャップ34との間には、圧縮コイルばね31を介在させている。この圧縮コイルばね31によって、弁体32はバルブ本体30の閉弁方向に付勢されている。ハウジング33には、燃料吐出口33cが設けられており、フィラーチューブ10(図2参照)を経て供給されたガソリンなどの燃料は、この燃料吐出口33cからタンク本体1内(図2参照)に吐出される。弁体32には、弁体支持片32bが備えられており、この弁体支持片32bがハウジング33の内面を摺動することによって弁体32の開閉が行われる。弁体32には突起部32aが形成され、この突起部32aの内側には凹部32hが形成されている。また、弁体32は、さらに、係合爪32c、係合孔32d、ばね支持片(第一のばね支持片)32e、ばね座32f、シール32gとを備えている。また、バルブ本体30の端部にはエンドキャップ34が接合されている。このエンドキャップ34は、エンドキャップ支持片34bと、ばね支持片(第二のばね支持片)34eと、ばね座34fとを備え、ばね支持片34eには先端部34gが設けられている。弁体32とエンドキャップ34との間には、圧縮コイルばね(ばね部材)31が介在しており、この圧縮コイルばね31の付勢力によって弁体32はバルブ本体30を閉弁している。また、バルブ本体30には燃料吐出口33cが2箇所設けられている。
次に、以上の構成を備えたバルブ構造の動作を説明する。図2に示すように、バルブ本体30は、筒状の連結部40を介してジョイント部20に固定されている。このジョイント部20のフランジ部20bが開口部1aの周辺にタンク本体1を密閉するように熱溶着されて、タンク本体1に固定されている。これにより、外部から燃料が供給されると、燃料は、フィラーチューブ10を通って、フィラーチューブ接続部20aに接続されたジョイント部20の筒状の内部を通り、連結部40を経由してバルブ本体30の内部を通り、燃料吐出口33cから燃料タンクTのタンク本体1内に吐出されて、タンク本体1内に貯留される。
図3に示すように、燃料給油バルブ2に燃料が供給されていないときは、弁体32は、圧縮コイルばね31によって付勢され、弁体32のシール32gが弁座33dに当接して、バルブ本体30は閉弁している。
図4は、バルブ本体30が開弁した状態を示した図であり、図4(a)は部分端面拡大図、図4(b)は図4(a)におけるA−A線の断面図である。図4(a)に示すように、燃料給油バルブ2に燃料が供給されると、燃料は、ジョイント部20(図2参照)から連結部40(図2参照)を経てバルブ本体30へ移動する。バルブ本体30へ向かって流れる燃料の圧力によって、弁体32は押圧されてタンク本体1(図2参照)の内部方向へ移動する。この際、弁体32に設けられた円筒状の弁体支持片32bの外周が、円筒状のハウジング33の内周を摺動する。すなわち、弁体32は、ハウジング33の内面を摺動して、バルブ本体30を開弁・閉弁する。このとき、圧縮コイルばね31の外側に配設されたばね支持片(第一のばね支持片)32eは、ばね座32fにて圧縮コイルばね31を押圧して、圧縮コイルばね31の内側に配設されたばね支持片(第二のばね支持片)34eとは離間して重なり合う。つまり、図7に示した従来構造では、ポペット弁114とばね座116が干渉してポペット弁114の移動ストロークを大きくとれないのに対し、本発明は、ばね支持片32eとばね支持片34eとが、圧縮コイルばね31を挟んで弁体32の移動ストローク方向に関して重なり合う構造であるため、その分、弁体32の移動ストロークを大きくとれる。すなわち、燃料吐出口33cの実開口面積S1を広く確保できる。
また、バルブ本体30が開弁した状態において、第二のばね支持片34eの先端部34gは、突起部32aの内側に形成した凹部32hに収容される。これにより、燃料吐出口33cの実開口面積S1をより広く確保することができ、円滑な燃料の吐出が可能となる。さらに、ばね支持片32e,34eの長さ寸法を大きく設定することができるため、圧縮コイルばね31を安定的に支持することができる。
なお、燃料が、燃料吐出口33cからタンク本体1へ吐出される際に、燃料の吐出量の説明を容易にするために、図4中の実開口面積S1を二点鎖線で囲った水平な斜線で示している。
また、弁体支持片32bは、エンドキャップ34のエンドキャップ支持片34bに当接して停止する。このようにして、燃料給油バルブ2の弁体32をばね座32fによって付勢する圧縮コイルばね31が弁体32を安定的に支持する。
そして、供給された燃料が、燃料吐出口33cからタンク本体1(図2参照)へ吐出され、燃料が、図示しない車両の燃料給油口から吹き返すことなくタンク本体1内へ円滑に貯留される。
また、燃料の供給が終了したときに、燃料や燃料蒸気が燃料給油バルブ2を通って逆流しないように、弁体32は、圧縮コイルばね31によって燃料給油バルブ2を閉じるように移動する。これによって、燃料や燃料蒸気が外部へ漏れることを防止できる。
なお、ここで言う「燃料給油バルブ」、「圧縮コイルばね」、「シール」は、それぞれ特許請求の範囲における「構成部品」、「ばね部材」、「シール部材」に相当する。
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態に係るバルブ構造について、図5、図6を参照して説明する。
図5は、第2の実施の形態に係るバルブ構造を備えたバルブ本体が閉弁した状態を示した部分端面拡大図である。
図5に示すように、第2の実施の形態が、第1の実施の形態と異なる点は、弁体支持片62bの外周がハウジング63の内周を摺動する際に、弁体支持片62bの外周とハウジング63の内周との間で安定的に摺動させるように、弁体支持片62bの摺動面の面積を大きく設けた点であり、さらに、この弁体支持片62bがエンドキャップ支持片64bと離間して重なり合うようにしている点である。これにより、エンドキャップ支持片64bの寸法を長く形成することができ、エンドキャップ64とハウジング63とを固定する取り付け強度の向上を図っている。
尚、図5、図6において、図3、図4と同様の構成については同符合を付し、その説明を省略する。
図5に示すように、バルブ本体60には、燃料や燃料蒸気が逆流することを防止する弁体62が備えられている。弁体62とエンドキャップ64との間には、圧縮コイルばね61が介在している。この圧縮コイルばね61によって、弁体62はバルブ本体60の閉弁方向に付勢されている。ハウジング63には、燃料吐出口63cが設けられており、フィラーチューブ10(図2参照)を経て供給されたガソリンなどの燃料は、この燃料吐出口63cからタンク本体1(図2参照)内に吐出される。弁体62には、弁体支持片62bが備えられており、弁体支持片62bがハウジング63の内面と摺動することによって、弁体62の開閉が行われる。弁体62は、凸状に形成された突起部62aの内側に凹部62hが形成されている。また、弁体62は、さらに、係合爪62c、係合孔62d、ばね支持片62e、シール62gとを備えている。また、バルブ本体60の端部にはエンドキャップ64が接合されている。このエンドキャップ64は、エンドキャップ支持片64b、ばね支持片64e、ばね座64fとを備え、ばね支持片64eには先端部64gが設けられている。
次に、以上の構成を備えたバルブ構造の動作を説明する。
図5に示すように、燃料給油バルブ2に燃料が供給されていないときは、弁体62は、圧縮コイルばね61によって付勢され、弁体62のシール62gが弁座63dに当接して、バルブ本体60は閉弁している。
図6は、バルブ本体60が開弁した状態を示した部分端面拡大図である。図6に示すように、燃料給油バルブ2に燃料が供給されると、燃料は、ジョイント部20(図2参照)から連結部40(図2参照)を経てバルブ本体60へ移動する。バルブ本体60へ向かって流れる燃料の圧力によって、弁体62は押圧されてタンク本体1(図2参照)の内部方向へ移動する。同時に、弁体62に設けられた円筒状の弁体支持片62bの外周が、円筒状のハウジング63の内周を摺動する。すなわち、弁体62は、ハウジング63の内面を摺動して、バルブ本体60を開弁・閉弁する。このとき、圧縮コイルばね61の外側に配設されたばね支持片(第一のばね支持片)62eは、ばね座62fにて圧縮コイルばね61を押圧して、圧縮コイルばね61の内側に配設されたばね支持片(第二のばね支持片)64eと離間して重なり合う。つまり、図7に示した従来構造では、ポペット弁114とばね座116が干渉してポペット弁114の移動ストロークを大きくとれないのに対し、本発明は、ばね支持片62eとばね支持片64eとが、圧縮コイルばね61を挟んで弁体62の移動ストローク方向に関して重なり合う構造であるため、その分、弁体62の移動ストロークを大きくとれる。すなわち、燃料吐出口63cの実開口面積S1を広く確保できる。
また、バルブ本体60が開弁した状態において、第二のばね支持片64eの先端部64gは、突起部62aの内側に形成した凹部62hに収容される。これにより、燃料をタンク本体1(図2参照)に吐出するための燃料吐出口63cの実開口面積S1をより広く確保することができ、円滑な燃料の吐出が可能となる。さらに、ばね支持片62e,64eの長さ寸法を大きく設定することができるため、ばね支持片62e,64eは、圧縮コイルばね61を安定的に支持することができる。
なお、燃料が、燃料吐出口63cからタンク本体1へ吐出される際に、燃料の吐出量の説明を容易にするために、図6中の実開口面積S1を二点鎖線で囲った水平な斜線で示している。
また、弁体支持片62bも、エンドキャップ支持片64bと離間して重なり合う。これによって、燃料をタンク本体1(図2参照)に吐出するための燃料吐出口63cの実開口面積S1をより広く確保することができる。
このとき、供給された燃料が、燃料吐出口63cからタンク本体1(図2参照)へ吐出され、燃料が、図示しない車両の燃料給油口から吹き返すことなくタンク本体1内へ円滑に貯留される。
また、燃料の供給が終了したときに、燃料や燃料蒸気が燃料給油バルブ2を通って逆流することを防止するために、弁体62は、圧縮コイルばね61によって燃料給油バルブ2を閉じるように移動する。これによって、燃料や燃料蒸気が外部へ漏れることを防止できる。
以上、好ましい実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することのない範囲内において適宜の変更が可能なものである。例えば、本実施の形態では、自動車の燃料タンクに適用して説明したが、これに限定するものではなく、一般的な容器に用いられる構成部品にも適用されるのは言うまでもない。また、燃料給油バルブに限定するものではなく、燃料タンクを構成するその他の構成部品にも適用されるのは言うまでもない。
本発明の第1の実施の形態に係るバルブ構造を備えた燃料給油バルブを示した断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るバルブ構造を備えた燃料給油バルブおよびその周辺構造を示した部分端面拡大図である。 本発明の第1の実施の形態に係るバルブ構造を備えたバルブ本体が閉弁した状態を示した部分端面拡大図である。 本発明の第1の実施の形態に係るバルブ構造を備えたバルブ本体が開弁した状態を示した図であり、(a)は部分端面拡大図、(b)は(a)におけるA−A線の断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るバルブ構造を備えたバルブ本体が閉弁した状態を示した部分端面拡大図である。 本発明の第2の実施の形態に係るバルブ構造を備えたバルブ本体が開弁した状態を示した部分端面拡大図である。 従来技術の燃料給油バルブを示した部分断面図である。
符号の説明
1 タンク本体
2 燃料給油バルブ(構成部品)
30,60 バルブ本体
31,61 圧縮コイルばね(ばね部材)
32,62 弁体
32a,62a 突起部
32b,62b 弁体支持片
32e,62e ばね支持片(第一のばね支持片)
32h,62h 凹部
34,64 エンドキャップ
34b,64b エンドキャップ支持片
34e,64e ばね支持片(第二のばね支持片)
34g,64g 先端部
T 燃料タンク
S1 実開口面積

Claims (4)

  1. 燃料タンクのタンク本体に接続した構成部品の内部に配設され、ばね部材が支持する弁体の開閉において、前記タンク本体内の燃料および燃料蒸気の外部への放出を抑制するバルブ構造であって、
    前記構成部品に備えるバルブ本体の内部において、摺動自在な前記弁体と一体的に摺動する第一のばね支持片と、
    前記バルブ本体に備えるエンドキャップに一体に設けた第二のばね支持片と
    を備え、
    前記両ばね支持片によって前記ばね部材を保持し、かつ、前記弁体を開放させた状態において、前記ばね部材の付勢方向に前記両ばね支持片の少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したことを特徴とするバルブ構造。
  2. 前記両ばね支持片を前記ばね部材の径方向の内外にそれぞれ配置させたことを特徴とする請求項1に記載のバルブ構造。
  3. 前記弁体は、この弁体の閉方向に凸状の突起部を有し、前記弁体を開放させた状態において、前記第二のばね支持片の先端部が、前記突起部の内側に形成された凹部に収容されるように構成したことを特徴とする請求項1に記載のバルブ構造。
  4. 燃料タンクのタンク本体に接続した構成部品の内部に配設され、ばね部材が支持する弁体の開閉において、前記タンク本体内の燃料および燃料蒸気の外部への放出を抑制するバルブ構造であって、
    前記構成部品に備えるバルブ本体のエンドキャップの周縁部に沿って立設したエンドキャップ支持片と、
    前記弁体の周縁部に沿って前記弁体に一体的に設け、前記弁体の開閉方向に水平な弁体支持片と
    を備え、
    前記エンドキャップ支持片と前記弁体支持片とを互いに対峙した方向に突出して設け、前記弁体を開放させた状態において、前記ばね部材の付勢方向に前記エンドキャップ支持片と前記弁体支持片の少なくとも一部が互いに重なり合うように構成したことを特徴とするバルブ構造。
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KR101229147B1 (ko) 2010-11-16 2013-02-15 주식회사 동희산업 연료 탱크의 셧오프 밸브

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