JP2007176357A - 燃料タンク用逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造を簡素化しながらも、閉弁時のシール性を向上することのできる燃料タンク用逆止弁を提供する。
【解決手段】 燃料タンク用逆止弁１９は、燃料タンク１０の燃料導入路１７に設けられる。弁座２７を有する弁ケース２０と、弁ケース２０の弁座２７を開閉可能なシール面３１を有し、弁座２７を開いたときは燃料タンク１０内へ燃料を導入させかつ弁座２７を閉じたときは燃料タンク１０内の燃料の逆流を阻止する弁体３０と、弁体３０を閉じる方向に付勢する引張ばね４０とを備える。弁体３０のシール面３１を、弁ケース２０の弁座２７に対して傾いた状態でも着座可能な球面形状に形成する。弁体３０に、燃料タンク１０内の燃料を受入可能な凹部３２を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、主に自動車等の車両に搭載される燃料タンクの燃料の逆流を阻止する燃料タンク用逆止弁に関する。

従来、自動車等における燃料タンク内の燃料の逆流を阻止するために、燃料タンクの燃料導入路に逆止弁が設けられている（例えば、特許文献１等参照。）。
前記特許文献１における逆止弁は、図１０に断面図で示すように、燃料タンクと連結する燃料供給管の下端部に接続されるハウジング１０１と、ハウジング１０１内にスライド可能に支承されて燃料タンク内への燃料の導入を許容しかつ燃料の逆流を阻止するスライド式の弁体１２１と、ハウジング１０１の燃料タンク内に臨む端部（図１０において下端部）に取付けられるキャップ１４１と、弁体１２１を上流方向へ付勢するコイルスプリング１５１とを備えている。コイルスプリング１５１の付勢力により弁体１２１が押し上げられて、弁体１２１側のフランジ１２７で弾性シール部材１２３のシールリップ部１２８がハウジング１０１側の張り出し鍔１０８に密着されることにより、燃料タンク内の燃料の逆流を阻止する閉弁状態となる。また、弁体１２１がコイルスプリング１５１の付勢に抗して押し下げられることにより、燃料が燃料タンク内に導入される開弁状態となる（図１０中、二点鎖線１２１参照。）。

特開平１１−７８５４９号公報

前記特許文献１における逆止弁（図１０参照。）では、ハウジング１０１側の弁座となる張り出し鍔１０８に対して、弾性シール部材１２３のシールリップ部１２８を介して弁体１２１側のフランジ１２７が、ハウジング１０１の軸線に直交する平面をもって密着される。このため、弁体１２１がハウジング１０１の軸線に対して傾いた姿勢では、閉弁時のシール性が低下しやすくなる。このシール性の低下を防止するため、前記特許文献１のものでは、図１０に示すように、弁体１２１にハウジング１０１の内壁面に摺接する複数のガイド突起１２６を設け、開閉時の弁体１２１の傾きを規制している。しかしながら、弁体１２１にガイド突起１２６等のガイド部材を設ける対策では、構造の複雑化を招くという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、構造を簡素化しながらも、閉弁時のシール性を向上することのできる燃料タンク用逆止弁を提供することにある。

前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする燃料タンク用逆止弁により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１にかかる燃料タンク用逆止弁は、燃料タンクの燃料導入路に設けられる燃料タンク用逆止弁であって、弁座を有する弁ケースと、前記弁ケースの弁座を開閉可能なシール面を有し、弁座を開いたときは前記燃料タンク内へ燃料を導入させかつ弁座を閉じたときは前記燃料タンク内の燃料の逆流を阻止する弁体と、前記弁体を閉じる方向に付勢する弾性部材とを備えている。そして、前記弁体のシール面を、前記弁ケースの弁座に対して傾いた状態でも着座可能な球面形状に形成したものである。
このように構成すると、弾性部材により閉じ方向に付勢された弁体のシール面が弁ケースの弁座に着座することにより、燃料タンク内の燃料の逆流が阻止される。また、弁体が弾性部材の付勢に抗して押されて、弁体のシール面が弁ケースの弁座から離れて弁体が開かれることにより、燃料タンク内に燃料が導入される。
ところで、前記弁体のシール面を、前記弁ケースの弁座に対して傾いた状態でも着座可能な球面形状に形成したことにより、閉弁時のシール性を向上することができる。したがって、従来（例えば、特許文献１参照。）に必要とされたガイド部材を省略することができるので、構造を簡素化しながらも、閉弁時のシール性を向上することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２にかかる燃料タンク用逆止弁は、請求項１に記載の燃料タンク用逆止弁において、前記弾性部材を、前記弁体を引張方向に付勢する引張ばねとしたものである。
このように構成すると、弁体を引張ばねにより引張方向に付勢することにより、弁体のシール面を弁ケースの弁座に着座させることができる。

また、特許請求の範囲の請求項３にかかる燃料タンク用逆止弁は、請求項１又は２に記載の燃料タンク用逆止弁において、前記弁体に、前記燃料タンク内の燃料を受入可能な凹部を設けたものである。
このように構成すると、弁体の凹部に燃料タンクの燃料すなわち逆流しようとする燃料を受入れることにより、開弁時にあっては弁体を素早く閉じることができ、また閉弁時にあっては弁体を弁座に強く押付けてシール性を一層向上することができる。

本発明の燃料タンク用逆止弁によれば、従来（例えば、特許文献１参照。）に必要とされたガイド部材を省略することにより、構造を簡素化しながらも、閉弁時のシール性を向上することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。

本発明の一実施例を説明する。なお、燃料タンク用逆止弁を説明する前に、自動車用燃料タンクの概要について説明しておく。図１は燃料タンク用逆止弁を備えた燃料タンクを示す側断面図である。
図１に示すように、燃料タンク１０は、その上半部を形成する金属製のアッパタンク部１１と、その下半分を形成する金属製のロアタンク部１２とを備えている。両タンク部１１，１２の対向する開口縁部に形成されたフランジ部１１ａ，１２ａが溶接により相互に結合されている。アッパタンク部１１の側面部には、金属製の丸パイプ材からなるフィラーロアパイプ１３が貫通状態で溶接により結合されている。なお、フィラーロアパイプ１３の外端部には、バルジ加工により外周上に膨出する断面円弧状のバルジ部１３ａが形成されている。

また、前記フィラーロアパイプ１３と対をなすフィラーアッパパイプ１４は、金属製の丸パイプ材により、その下半部を垂直状にかつその上半部を斜め側方に折り曲げた屈曲管状に形成されている。フィラーアッパパイプ１４の上端部は、給油口１４ａとして形成されており、自動車の車両ボデー１５に支持されている。フィラーアッパパイプ１４の下端部とフィラーロアパイプ１３の外端部とは、ゴム製のインレットホース１６によって接続されている。フィラーアッパパイプ１４とインレットホース１６とフィラーロアパイプ１３とは、給油口１４ａから燃料タンク１０内に燃料を導入する燃料導入路１７を形成している。給油口１４ａは、通常、タンクキャップ１８により閉じられている。なお、図示しないが、インレットホース１６の両端部は、ホースクリップ、ホースクランプ、ホースバンド等のホース締付具により各パイプ１３，１４に締付けられている。

前記フィラーロアパイプ１３内には、燃料タンク用逆止弁（単に、「逆止弁」という。）１９が設けられている。逆止弁１９は、燃料タンク１０内の燃料の逆流を阻止するとともに、燃料タンク外への燃料蒸気の放出を阻止するためのものである。以下、逆止弁１９について詳しく説明する。なお、図２は逆止弁を示す断面図、図３は同じく弁体の傾き状態で示す断面図、図４は同じく構成部品を示す分解斜視図である。また、図２〜図４は、便宜上、逆止弁１９が縦向きにして表わされている。

図４に示すように、前記逆止弁１９は、弁ケース２０と弁体３０と引張ばね４０とを備えて構成されている。
弁ケース２０は、樹脂製で、前記フィラーロアパイプ１３内に嵌挿可能な円筒状のケース本体２１を主体として形成されている。ケース本体２１内の中空部が、前記燃料導入路１７を連通する燃料通路２２になっている。また、フィラーロアパイプ１３に対するケース本体２１の反挿入側となる端部（図４において上端部）の外周面には、全周に亘って鍔部２３が形成されている。鍔部２３は、前記フィラーロアパイプ１３のバルジ部１３ａの開口側端部に当接可能に形成されている。また、ケース本体２１の反挿入側の端部内には、径方向に横切るバー状のばね掛止部２４が架設されている。

前記ケース本体２１の反挿入側の端部（図４において上端部）の近くには、適数本（本例では２本を示す。）の抜止片２５が周方向に等間隔すなわち約１８０°間隔で形成されている。抜止片２５は、ケース本体２１にほぼＵ字状の溝部２６を形成することにより、ケース本体２１の反挿入側へ向けて突出されかつケース本体２１の径方向内方へ弾性変形いわゆる撓み変形可能（図２中、二点鎖線２５参照）な突片状に形成されている。また、抜止片２５の外側には、径方向が外方へ向けて突出する抜止爪部２５ａが形成されている。抜止爪部２５ａは、抜止片２５の基端部から先端部に向かって次第に突出量を大きくする山形状に形成されている。抜止爪部２５ａは、前記フィラーロアパイプ１３のバルジ部１３ａ内に係合可能に形成されている（図２参照）。したがって、抜止片２５の抜止爪部２５ａがフィラーロアパイプ１３のバルジ部１３ａ内に係合することにより、フィラーロアパイプ１３に弁ケース２０が抜止めされる。

図２に示すように、前記ケース本体２１の挿入側の端部（図２において下端部）が弁座２７になっている。弁座２７には、ゴム状弾性体からなるシール材２８がその弁座２７周りを取巻くように樹脂成形されている。シール材２８は、弁ケース２０がフィラーロアパイプ１３内に挿入されたときに、ケース本体２１とフィラーロアパイプ１３との間を弾性的にシールするとともに、閉弁時の弁体３０と弁座２７との間を弾性的にシールする。

図４に示すように、前記弁体３０は、例えばポリアセタール樹脂等の樹脂製で、ほぼ半球状に形成されている。弁体３０の最大外径は、前記弁ケース２０の弁座２７の外径よりも大きくかつ前記フィラーロアパイプ１３の内径よりも小さく設定されている（図２参照。）。弁体３０の外表面には、前記弁ケース２０の弁座２７に対して傾いた状態（図３参照。）でも着座可能な球面形状のシール面３１が形成されている。シール面３１は、ゴム状弾性体からなる軟質層（図示しない。）により形成されており、弁ケース２０のケース本体２１の弁座２７（詳しくは、シール材２８）との密着性が向上されている。図２に示すように、弁体３０には、平坦面を開口する凹型球面状の凹部３２が形成されている。凹部３２は、燃料タンク１０内の燃料を受入可能となっている。また、弁体３０の頂上部には、逆Ｕ字状のばね掛止部３３が形成されている（図４参照。）。

図４に示すように、前記引張ばね４０は、金属製のコイルばねにより形成されている。引張ばね４０の両端部には、フック部４１，４２が形成されている。図２に示すように、一方のフック部４１は、前記弁ケース２０のばね掛止部２４に掛装されている。また、他方のフック部４２は、前記弁体３０のばね掛止部３３に掛装されている。これにより、引張ばね４０は、弁体３０を閉じる方向すなわち弁ケース２０の弁座２７に弁体３０のシール面３１が着座する方向（図２において上方）に付勢している。弁体３０が、引張ばね４０の付勢に抗して押動されたときは、弁ケース２０の弁座２７からシール面３１が離れることにより、弁ケース２０内の燃料通路２２が開かれる（図２中、二点鎖線３０参照。）。すなわち、弁ケース２０及びフィラーロアパイプ１３と弁体３０との間に、燃料が流通可能な隙間が形成される。なお、引張ばね４０は、本明細書でいう「弾性部材」に相当する。

上記した逆止弁１９は、次のようにしてフィラーロアパイプ１３に装着される（図２参照。）。なお、予め、燃料タンク１０のアッパタンク部１１にはフィラーロアパイプ１３が溶接により結合されているものとする。なお、アッパタンク部１１のパイプ取付口（符号省略。）の口縁部には、外側（図２において上側）に張り出す円筒状に取付片１１ｃが形成されている。したがって、アッパタンク部１１のパイプ取付口（符号省略。）にフィラーロアパイプ１３の挿入側の端部が挿入された状態で、取付片１１ｃとフィラーロアパイプ１３とが溶接（図２における溶接部１１ｄ参照。）されている。

燃料タンク１０のフィラーロアパイプ１３内に、その外部（図２において上方）から逆止弁１９の弁ケース２０を挿入する。このとき、シール材２８の外周部が、フィラーロアパイプ１３の内周面に弾性変形を利用して摺動接触していき、最終的に弁ケース２０とフィラーロアパイプ１３との間を弾性的にシールする。また、フィラーロアパイプ１３に対する弁ケース２０の挿入完了手前になると、フィラーロアパイプ１３のバルジ部１３ａの開口端に、弁ケース２０の各抜止片２５の抜止爪部２５ａが当接しかつ摺動していくことにより、各抜止片２５が内方へ弾性変形される（図２中、二点鎖線２５参照）。そして、バルジ部１３ａの開口端を各抜止爪部２５ａが乗り越えると、抜止片２５が弾性復元して各抜止爪部２５ａがバルジ部１３ａ内に係合することにより、弁ケース２０がフィラーロアパイプ１３に抜止めされる。これとともに、弁ケース２０の鍔部２３が、フィラーロアパイプ１３のバルジ部１３ａの開口端に当接することにより、それ以上の弁ケース２０の挿入が規制される。これにより、フィラーロアパイプ１３に対して弁ケース２０が、軸方向の移動が制限された状態で位置決めされる。上記のようにして、フィラーロアパイプ１３に対する逆止弁１９の装着が完了する（図２参照。）。なお、その後、図１に示すように、自動車の車両ボデー１５に設けたフィラーアッパパイプ１４の給油口１４ａと燃料タンク１０のフィラーロアパイプ１３とがインレットホース１６により接続されることにより、給油口１４ａから弁ケース２０内の燃料通路２２を通じて燃料タンク１０内に燃料を導入するための燃料導入路１７が形成される。

上記したように、燃料タンク１０の燃料導入路１７に設けられた逆止弁１９は、通常、弁体３０が引張ばね４０の付勢力によって引き上げられており、弁体３０のシール面３１が弁ケース２０の弁座２７（詳しくは、シール材２８）にリング状に線接触する状態で密着することにより閉弁状態にある（図２参照。）。したがって、燃料タンク１０内の燃料の燃料導入路１７への逆流、及び、燃料蒸気のタンク外への放出を阻止することができる。

前記逆止弁１９の閉弁状態において、タンクキャップ１８（図１参照。）を外したフィラーアッパパイプ１４の給油口１４ａから燃料タンク１０内に燃料が給油される。このとき、燃料導入路１７を通じて燃料タンク１０内へ流れる燃料の圧力により、弁体３０が引張ばね４０の付勢力に抗して押動されると、弁体３０のシール面３１が弁ケース２０の弁座２７から離れることにより、燃料通路２２が開かれた状態いわゆる開弁状態となる（図２中、二点鎖線３０参照。）。これにより、弁ケース２０及びフィラーロアパイプ１３と弁体３０との間に、燃料が流通可能な隙間が形成される。したがって、燃料導入路１７内の燃料が弁ケース２０内の燃料通路２２（前記隙間を含む。）を通じて燃料タンク１０内へ燃料を導入することができる（図１中、矢印Ｙ参照。）。

また、燃料の給油を停止すると、弁体３０に対する燃料の圧力すなわち押動力が低下する。すると、弁体３０が引張ばね４０の付勢力によって引き上げられることにより、逆止弁１９が閉弁状態に戻る。ところで、弁体３０のシール面３１を、弁ケース２０の弁座２７に対して傾いた状態（図３参照。）でも着座可能な球面形状に形成したことにより、閉弁時のシール性を向上することができる。したがって、従来（例えば、特許文献１参照。）に必要とされたガイド部材（図１０中、ガイド突起１２６参照。）を省略することができるので、構造を簡素化しながらも、閉弁時のシール性を向上することができる。

また、弁体３０を閉じる方向に付勢する弾性部材を引張ばね４０としたので、弁体３０を引張ばね４０により引張方向（図２において上方）に付勢することにより、弁体３０のシール面３１を弁ケース２０の弁座２７に着座させることができる。

また、弁体３０の凹部３２に燃料タンク１０の燃料すなわち逆流しようとする燃料を受入れることにより、開弁時にあっては弁体３０を素早く閉じることができ、また閉弁時にあっては弁体３０を弁座２７に強く押付けてシール性を一層向上することができる。

また、フィラーロアパイプ１３に対して逆止弁１９を燃料タンク１０の外部から装着するようにしたから、その装着後に何らかの不良が見つかった場合でも、逆止弁１９をフィラーロアパイプ１３に対して容易に脱着交換することができる。このため、フィラーロアパイプ１３に対して逆止弁１９を燃料タンク１０の内部から装着するものに比べて、逆止弁１９の組付性及びサービス性を向上することができる。

また、前記弁ケース２０のばね掛止部２４は、前記実施例のものに限定されるものではなく、適宜変更することができる。次に、ばね掛止部２４の変更例について説明する。なお、図５は逆止弁を示す断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
本例は、図５に示すように、弁ケース２０のケース本体２１の反挿入側の端部に相互に平行をなす切込溝２１ａを形成して、その切込溝２１ａの間に形成される突片状部分をばね掛止部２４Ａとしたものである。ばね掛止部２４Ａに、引張ばね４０の一方のフック部４１が掛装されている（図５及び図６参照。）。本例のばね掛止部２４Ａによると、前記一実施例のケース本体２１を径方向に横切るばね掛止部２４に比べて、コンパクトに構成することができる。

また、前記弁体３０は、前記実施例のものに限定されるものではなく、適宜変更することができる。次に、弁体３０の変更例１〜４について図７〜図９を参照して説明する。図７〜図９は各変更例にかかる燃料タンク用逆止弁を示す断面図である。なお、前記実施例と同一部位には同一符号を付すことにより重複する説明を省略する。
［変更例１］
変更例１の弁体（符号、５０を付す。）は、図７に示すように、前記実施例における弁体３０の頂部に、軸線に直行する平坦面５０ａを形成し、その平坦面５０ａ上にばね掛止部３３を形成したものである。本例の場合、シール面５１が球帯状を呈する。
［変更例２］
変更例２の弁体（符号、７０を付す。）は、図８に示すように、前記実施例における弁体３０の大径部の外周部に、開口側に向かって次第に広がる円錐筒状のスカート部７６を形成し、スカート部７６より凹部３２内に燃料タンク１０内から逆流する燃料を受入れやすくしたものである。
この変形例２によると、燃料が逆流した際、燃料が弁体３０の凹部３２内に受入れられる。そのとき、弁体３０にスカート部７６が形成されているので、前記実施例のものに比べ、凹部３２内により多くの燃料を受入れることができる。そのことにより、逆流する燃料の流れが弁体３０を押す力が大きくなるので、開弁状態の弁体３０をより素早く閉じることができ、また、閉弁状態の弁体３０をよりしっかりと閉じることができる。これとともに、逆流する燃料の流れによって、弁体３０がシール材２８により強く密着するので、シール性を一層向上することができる。
［変更例３］
変更例３の弁体（符号、８０を付す。）は、図９に示すように、球面形状のシール面８１を有する球状の本体部８４と、その本体部８４の外周部に形成された円錐筒状のスカート部８６とを一体に有しており、本体部８４とスカート部８６との間に形成される隅角部分を凹部８２としたものである。

本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、弾性部材としては、引張ばね４０を形成するコイルばねに限らず、ゴム状弾性体を用いることができる。また、前記実施例においては、弁体３０と弾性部材（引張ばね４０）とをそれぞれ別部材で設けたが、弁体３０と弾性部材とを同一材質の弾性材（例えば、ゴム状弾性体）で一体形成することもできる。また、凹部３２は、必要に応じて設けるものであり、本発明の要旨を限定するものではない。また、前記実施例では、逆止弁１９を金属製の燃料タンク１０のフィラーロアパイプ１３に装着したが、樹脂製の燃料タンク１０のフィラーロアパイプ１３に逆止弁１９を装着することもできる。また、フィラーロアパイプ１３は、金属製に限らず、樹脂製でもよい。逆止弁１９は、フィラーロアパイプ１３に対して燃料タンク１０の外部から装着するものに限らず、フィラーロアパイプ１３に対して燃料タンク１０の内部から装着することができる。また、弁体３０のシール面３１と弁ケース２０の弁座２７との間は相互の密着時にシール性を確保することができればよく、シール材２８を弁体３０のシール面３１に設けてもよいし、弁座２７のシール材２８を省略してもよい。例えば、弁体３０をゴム状弾性体で形成した場合は、弁体３０自体がシール材２８の機能を兼ねるので、弁座２７のシール材２８を省略することができる。また、前記実施例では、弁座２７を弁ケース２０の端部に形成したが、弁座２７を弁ケース２０の内周部に形成することができる。

本発明の一実施例にかかる燃料タンク用逆止弁を備えた燃料タンクを示す側断面図である。 燃料タンク用逆止弁を示す断面図である。 燃料タンク用逆止弁を弁体の傾き状態で示す断面図である。 燃料タンク用逆止弁の構成部品を示す分解斜視図である。 弁ケースのばね掛止部の変更例にかかる燃料タンク用逆止弁を示す断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。 弁体の変更例１にかかる燃料タンク用逆止弁を示す断面図である。 弁体の変更例２にかかる燃料タンク用逆止弁を示す断面図である。 弁体の変更例３にかかる燃料タンク用逆止弁を示す断面図である。 燃料タンク用逆止弁の従来例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 燃料タンク
１７ 燃料導入路
１９ 逆止弁
２０ 弁ケース
２７ 弁座
３０ 弁体
３１ シール面
３２ 凹部
４０ 引張ばね（弾性部材）
５０ 弁体
５１ シール面
６０ 弁体
６１ シール面
７０ 弁体
８０ 弁体
８１ シール面
８２ 凹部

Claims (3)

1. 燃料タンクの燃料導入路に設けられる燃料タンク用逆止弁であって、
   弁座を有する弁ケースと、
   前記弁ケースの弁座を開閉可能なシール面を有し、弁座を開いたときは前記燃料タンク内へ燃料を導入させかつ弁座を閉じたときは前記燃料タンク内の燃料の逆流を阻止する弁体と、
   前記弁体を閉じる方向に付勢する弾性部材と
   を備え、
   前記弁体のシール面を、前記弁ケースの弁座に対して傾いた状態でも着座可能な球面形状に形成した
   ことを特徴とする燃料タンク用逆止弁。
2. 請求項１に記載の燃料タンク用逆止弁であって、
   前記弾性部材を、前記弁体を引張方向に付勢する引張ばねとしたことを特徴とする燃料タンク用逆止弁。
3. 請求項１又は２に記載の燃料タンク用逆止弁であって、
   前記弁体に、前記燃料タンク内の燃料を受入可能な凹部を設けたことを特徴とする燃料タンク用逆止弁。
   
   

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