JP2015021463A

JP2015021463A - バルブ装置

Info

Publication number: JP2015021463A
Application number: JP2013151755A
Authority: JP
Inventors: 健太三原; Kenta Mihara
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-02-02
Anticipated expiration: 2033-07-22
Also published as: JP6199107B2

Abstract

【課題】別体のキャップを用いることなく、排出口内からゴミ等を入りにくくさせることができる、バルブ装置を提供する。【解決手段】このバルブ装置１０は、フロート弁を昇降可能に収容すると共に、フロート弁により開閉される連通孔を有するボディ１５と、ボディ上部に装着されると共に、少なくとも一部が燃料タンクの外部に配置されるように、燃料タンクに固定されるカバー５０と、ボディ１５及びカバー５０間に配置され、燃料タンク内の圧力を調整するチェックバルブとを備え、カバー５０の燃料タンク外に配置された部分に、連通孔に連通すると共に、燃料タンク外に開口する排出口５５が形成され、該排出口５５は、カバー５０と一体で形成され、少なくとも一つの開口を有する枠状壁５７によって囲まれた構造をなしている。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の燃料タンクに取付けられ、カットバルブ等として用いられるバルブ装置に関する。

例えば、自動車の燃料タンクには、自動車が旋回したり傾いたりしたときに、燃料タンク内の燃料が、燃料タンク外へ漏れるのを防止するカットバルブや、燃料タンク内の圧力を調整するチェックバルブ等のバルブが取付けられている。

ところで、給油や、燃料の揺動、気温の上昇等により、燃料タンク内の圧力が上昇した場合には、燃料タンク内の燃料蒸気を外部に排出する必要がある。この際、ガソリン車の場合は、バルブに突設された接続管に、キャニスターに連通するチューブを接続し、燃料蒸気をキャニスターで処理する。

一方、ディーゼル車の場合は、バルブ装置をキャニスターには接続せず、バルブに設けた通気管の開口から、燃料蒸気を燃料タンク外へ排出するようになっている。ただし、このような構造では、外気中のゴミや粉塵等が、通気管の開口から入り込んでタンク内に侵入するおそれがある。そのため、通気管に別体のキャップを装着して、通気管の開口をカバーする構造が一般的に用いられている。

例えば、下記特許文献１には、エバポライン上に配置され、弁体を内蔵した筒状のバルブ本体と、該バルブ本体の一端部に直交して配置され、燃料タンク内と連絡する第１接続口部と、前記バルブ本体の他端から突設し、外気側と連絡する第２接続口部とを備え、前記管状の第２接続口部に、別体のキャップ体を着脱可能に取り付けて、該キャップ体で第２接続口部の周囲を覆えるように構成した、チェックバルブが記載されている。

特許第３５４４２７５号公報

しかしながら、上記チェックバルブでは、管状の第２接続口部に別体のキャップ体が装着されるようになっているので、部品点数が多く製造コストが増大し、また、キャップ体の分だけ嵩張ってコンパクトな構造とすることができない。

更に、キャップ体を着脱させるための、管状の第２接続口部が構造上必要であるので、燃料タンクの周囲に付設された部材や、燃料タンクの形状等によっては、燃料タンクに対するチェックバルブの取付け方向が規制されるおそれがある。

したがって、本発明の目的は、別体のキャップを用いることなく、排出口内からゴミ等を入りにくくさせることができると共に、部品点数の削減やコンパクト化を図ることができ、更に、燃料タンクに対して自由な角度で取付けることができる、バルブ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のバルブ装置は、フロート弁を昇降可能に収容すると共に、該フロート弁により開閉される連通孔が形成された隔壁を有するボディと、該ボディの上部に装着されると共に、少なくとも一部が燃料タンクの外部に配置されるように、同燃料タンクに固定されるカバーと、前記ボディ及び前記カバー間の空間に配置され、前記燃料タンク内の圧力を調整するチェックバルブとを備え、前記カバーの燃料タンク外に配置された部分に、前記連通孔に連通すると共に、燃料タンク外に開口する排出口が形成され、該排出口は、前記カバーと一体で形成され、少なくとも一つの開口を有する枠状壁によって囲まれた構造をなしていることを特徴とする。

本発明のバルブ装置においては、前記カバーの燃料タンク外に配置された部分は、前記燃料タンクに固定されるフランジ部と、該フランジ部から上方に突出した外周壁とを有し、この外周壁に前記排出口及び前記枠状壁が形成されており、前記ボディは、前記隔壁の上面から前記カバー側に向けて伸び、前記カバーの外周壁の内側に配置される内周壁を有し、この内周壁は、前記排出口よりも高くなるように形成されていることが好ましい。

本発明のバルブ装置においては、前記カバーの枠状壁の、前記フランジ部の外径方向側に向けた長さは、前記フランジ部の外径よりも短く形成されていることが好ましい。

本発明のバルブ装置においては、前記排出口の内径は、前記連通孔の内径よりも小さく形成されていることが好ましい。

本発明によれば、排出口は、連通孔に連通し且つ燃料タンク外に開口しているので、、燃料タンク内の圧力が減少してチェックバルブが動作した場合や、チェックバルブが動作しない状態でも、排出口から外気が導入されることとなる。このとき、排出口は、枠状壁で囲まれているので、小さなゴミや粉塵等を、排出口内に入りにくくさせることができる。

また、枠状壁はカバーと一体で形成されているので、上記特許文献１のチェックバルブのように、接続管（第２接続口部）の先端開口を覆うキャップ体を別途取付ける必要がなく、部品点数を削減できると共に、コンパクトな構造にすることができる。

更に、上記特許文献１のチェックバルブでは、キャップ体取付のための接続管（第２接続口部）が必要となるが、本発明においては、そのような接続管が不要となるので、燃料タンクに対するカバーの取付け方向が規制されることを防止することができ、燃料タンクに対してバルブ装置を自由な取付け角度で取付けることができる。

本発明に係るバルブ装置の一実施形態を示す分解斜視図である。同バルブ装置の斜視図である。同バルブ装置の断面図である。図３の要部拡大断面図である。燃料タンク内圧が増大したときのチェックバルブの動作を示す要部拡大断面図である。燃料タンク内圧が低下したときのチェックバルブの動作を示す要部拡大断面図である。本発明に係るバルブ装置の、他の実施形態を示す断面図である。

以下、図１〜６を参照して、本発明に係るバルブ装置の一実施形態について説明する。

図１に示すように、このバルブ装置１０は、フロート弁３５を昇降可能に収容するボディ１５と、その上部に装着されると共に燃料タンク１（図３参照）に固定されるカバー５０と、ボディ１５とカバー５０との間の空間に配置されるチェックバルブ４０とを有している。

前記ボディ１５は、本体２０と、その下方に装着されたキャップ３０とからなる。前記本体２０は、下方が開口した略円筒状の周壁２１を有しており、この周壁２１の上方は、連通孔２２ａが形成された隔壁２２（図３参照）により閉塞されている。また、周壁２１の上方周縁からは、複数の挿通孔２３ａを有する環状の鍔部２３が延設されると共に、該挿通孔２３ａに整合した位置に係合爪２１ａが突設されている。更に、周壁２１の下方外周に複数の係合爪２１ｂが突設され、同周壁２１の軸方向途中には、本体２０内に連通する透孔２１ｃが複数形成されている。

そして、前記隔壁２２の上面であって、連通孔２２ａの外周からは、前記カバー５０側に向けて伸び、上方が開口した略円筒状の内周壁２５が設けられている。また、この内周壁２５の上端からは複数の装着爪２６が延設されており、これに蓋体２７が装着されて、内周壁２５の上方がカバーされるようになっている（図３参照）。なお、蓋体２７の一部には、切欠き２７ａ（図１参照）が形成されており、内周壁２５の内外は連通されている。更に、隔壁２２の上面であって上記内周壁２５の外周からは、シールリング２８ａ（図３参照）の外周に当接する環状リブ２８が突設されている。

一方、キャップ３０は有底筒状をなし、その底部に複数の透孔３１が形成されると共に、外周に複数の係合孔３２が形成されており、該係合孔３２に前記係合爪２１ｂが係合することで、前記本体２０の下方開口部にキャップ３０が装着されるようになっている。また、キャップ３０の底部には、内周縁に沿って複数箇所にリブ３６が形成されており、このリブ３６上にフロート弁３５が載置されるようになっている。

前記本体２０内には、フロート弁３５が昇降可能に配置されている。このフロート弁３５の上面中央からは、前記ボディ１５の連通孔２２ａの下方開口に接離する弁頭３５ａが突設されている。また、フロート弁３５とキャップ３０との間には、第１スプリングＳ１が介装され、フロート弁３５に上向きの付勢力を付与している（図３参照）。そして、燃料タンク内の燃料液面が上昇し、フロート弁３５が燃料に所定高さ以上浸漬されると、第１スプリングＳ１の付勢力にフロート弁３５自体の浮力が加わって、フロート弁３５が上昇して、その弁頭３５ａが連通孔２２ａの下方開口を閉塞するようになっている。

前記チェックバルブ４０は、燃料タンク内の圧力を一定に保持するためのもので、燃料タンク内の圧力が所定値より上昇したときに、燃料蒸気をタンク外に排出する正圧弁４１と、同燃料タンク内の圧力が所定値より下降したときに、外気をタンク内に導入する負圧弁４４とを備えている。

正圧弁４１は、底面側が縮径した略円筒状の本体４２と、その上面開口部に固着される保持部４３とで構成されている。本体４２の底面中央及び保持部４３の上面中央には、開口４２ａ，４３ａがそれぞれ形成されている（図４参照）。

一方、負圧弁４４は、正圧弁４１内に昇降可能に配置され、その上面が、保持部４３の開口部４３ａに下方から接離するようになっている。また、この負圧弁４４は、第２スプリングＳ２により、開口部４３ａに当接するように常時付勢されている（図４参照）。そして、燃料タンク内が外気圧に対して負圧となったとき、図６に示すように、負圧弁４４が外気圧によって押圧されて、第２スプリングＳ２の付勢力に抗して下方に移動し、開口部４３ａが開口して、外気を燃料タンク内に吸入するようになっている。

また、正圧弁４１の上方と前記蓋体２７との間に、第３スプリングＳ３が介装され、それにより正圧弁４１の本体４２側が、本体２０の連通孔２２ａに向けて常時付勢され、連通孔２２ａの上方開口が閉塞されている（図４参照）。そして、燃料タンク内が所定値より上昇すると、第３スプリングＳ３の付勢力に抗して、正圧弁４１全体が上方に移動して、本体２０の連通孔２２ａが開口し、燃料蒸気を燃料タンク外に排出するようになっている（図５参照）。

上記ボディ１５の上部には、少なくとも一部が燃料タンク１の外部に配置されるカバー５０が装着されるようになっている。

図１〜３に示すように、この実施形態のカバー５０は、燃料タンク１の取付孔３の表側周縁に係合する、環状のフランジ部５１を有している。このフランジ部５１の外周縁部５１ａは、下方に向けて出っ張った形状をなしており、この部分を、燃料タンク１の取付孔３の表側周縁に溶着させることで、燃料タンク１にカバー５０が固定されるようになっている（図３参照）。また、フランジ部５１の下面からは、四角枠状の係合片５２が複数設けられている（図１参照）。

環状のフランジ部５１の内周縁からは、上方に向けて略円筒状をなした外周壁５３が立設されており、この外周壁５３の上部５３ａは閉塞されている。この外周壁５３は、前記本体２０の内周壁２５の外側に、所定隙間Ｃを介して同心状に配置されるようになっている（図３参照）。該周壁５３の下端部には、前記シールリング２８ａの内周に当接する環状リブ６０が形成されている。

そして、前記本体２０の環状リブ２８と、カバー５０の環状リブ６０との間に、シールリング２８ａを配置した状態で、カバー５０の各係合片５２を、本体２０の挿通孔２３ａを通して、各係合爪２１ａにそれぞれ係合させることにより、シールリング２８ａにより本体２０とカバー５０と間の空間が機密的にシールされた状態で、本体２０の上部にカバー５０が装着されるようになっている（図２及び図３参照）。

また、燃料タンク１の外部に配置される部分である、上記外周壁５３には、ボディ１５の連通孔２２ａに連通すると共に、燃料タンク１の外部に開口する排出口５５が形成されている。

この実施形態では、外周壁５３の周方向に対向する２箇所に、複数の排出口５５が周方向に沿って並列してそれぞれ形成されている。ここでは、外周壁５３の対向位置に、３個の排出口５５がそれぞれ形成され、合計で６個の排出口５５が形成されている。また、図３及び図４に示すように、各排出口５５は、前記本体２０の内周壁２５の高さよりも、低い位置に形成されている。言い換えると、外周壁５３の内側に配置された前記本体２０の内周壁２５は、排出口５５よりも高く形成されていることとなる（図３及び図４参照）。

なお、上記排出口５５の個数や配置位置は特に限定されない。例えば、外周壁５３の周方向に沿って並列配置された複数の排出口５５を、外周壁５３の軸方向に沿って複数組配置したり、外周壁５３の周方向に沿って、均等な間隔で複数の排出口５５を配置したりしてもよい。

なお、排出口５５の個数は、１〜１２個であることが好ましく、４〜８個であることがより好ましい。また、排出口５５の内径は、１．０〜３．０ｍｍであることが好ましく、１．８〜２．０ｍｍであることがより好ましい。更に、前記ボディ１５の本体２０の連通孔２２ａよりも小さい内径であることが好ましい。

なお、排出口５５を複数設けることで、大きな内径の排出口５５を設けたのと同程度の、開口面積を確保することができ、燃料蒸気や外気の流量を維持することができると共に、ゴミや粉塵等が入り込みににくくなるという利点がある。

また、前記排出口５５は、カバー５０と一体で形成され、少なくとも一つの開口を有する枠状壁５７によって囲まれた構造をなしている。

この実施形態では、前記外周壁５３の、排出口５５が設けられた部分の両側位置から、一対の側壁５８，５８がフランジ部５１の外径方向に向けて延設されていると共に、該一対の側壁５８，５８の上端どうしが連結壁５９が連結されており、正面側が開口し且つ門形をなした枠状壁５７が設けられている（図１及び図２参照）。また、図１及び図３に示すように、枠状壁５７の、フランジ部５１の外径方向側に向けた長さは、フランジ部５１の外径よりも短くなるように形成されている。

なお、枠状壁５７としては、上記形状に限定されるものではなく、例えば、正面側が開口した逆Ｕ字状や山形状等としたり、或いは、排出口正面側はカバーされるが、一側方が開口した箱型形状等としたりしてもよく、排出口５５が燃料タンク外に開口可能な形状であればよい。

次に、本発明のバルブ装置の作用効果について説明する。

このバルブ装置１０は、ディーゼル車の燃料タンク１に好適に用いることができる。

このバルブ装置１０を燃料タンク１に取付ける際には、例えば、次のようにしてなされる。すなわち、燃料タンク１の取付孔３に、バルブ装置１０の下半部を挿入し、この状態で、カバー５０のフランジ部５１を、溶着用治具で把持して燃料タンク１に向けて押し付けて、熱板溶着やスピン溶着等の溶着手段によって、フランジ部５１の外周縁部５１ａを取付孔３の表側周縁に溶着させることで、燃料タンク１にカバー５０を固定することができ、それにより燃料タンク１にバルブ装置１０を取付けることができる。

このとき、この実施形態では、枠状壁５７の長さがフランジ部５１の外径よりも短いので、上記のように、カバー５０を燃料タンク１に対して溶着で固定すべく、カバー５０を溶着治具で押圧するときに、フランジ部５１の全周を溶着治具で押圧することができ、カバー５０を燃料タンク１の取付孔３にしっかりと固定することができる。

そして、自動車が旋回する等して燃料液面が上昇し、フロート弁３５に燃料が所定高さ浸漬すると、浮力及び第１スプリングＳ１の付勢力により、フロート弁３５が浮き上がり、弁頭３５ａが連通孔２２ａの下方開口を閉塞して、燃料タンク外への燃料漏れが防止される。

また、燃料タンク１の内圧が所定値より上昇すると、第３スプリングＳ３の付勢力に抗して、正圧弁４１全体が上方に移動して、ボディ１５の連通孔２２ａが開口する。その結果、図５に示すように、燃料蒸気が、内周壁２５の内部空間、蓋体２７の切欠き２７ａ、内周壁２５と外周壁５３との隙間Ｃ、排出口５５を順次通って、燃料タンク１の外部に排出され、燃料タンク１の内圧を低下させることができる。

一方、燃料タンク１の内圧が低下して、外気圧に対して負圧となったときは、負圧弁４４が外気圧によって押圧されて、第２スプリングＳ２の付勢力に抗して下方に移動して、開口部４３ａが開口する。その結果、図６に示すように、外気が、排出口５５、内周壁２５と外周壁５３との隙間Ｃ、正圧弁４１内、開口４２ａ、連通孔２２ａを順次通って、燃料タンク１の内部に導入されて、燃料タンク１の内圧を上昇させることができる。

そして、このバルブ装置１０においては、カバー５０に形成された排出口５５が、ボディ１５の隔壁２２に形成された連通孔２２ａに連通し、且つ、燃料タンク外に開口した構造をなしているので、上述したように、燃料タンク内の圧力が減少してチェックバルブ４０が動作した場合や（図６参照）、或いは、チェックバルブ４０が動作しない状態でも（図３及び図４参照）、排出口５５から外気が導入されることとなる。

このとき、排出口５５は、枠状壁５７で囲まれているので、小さなゴミや粉塵等を、排出口５５内に入りにくくさせることができ、ボディ１５の連通孔２２ａから侵入することを抑制することができる。

また、前記枠状壁５７は、カバー５０と一体で形成されているので、上記特許文献１のチェックバルブのように、接続管（第２接続口部）の先端開口を覆うキャップ体を別途取付ける必要がなく、部品点数を削減できると共に、コンパクトな構造にすることができる。

更に、上記特許文献１のチェックバルブでは、キャップ体取付のための接続管が必要となるが、本発明においては、そのような接続管が不要となるので、燃料タンク１に対するカバー５０の取付け方向が規制されることを防止することができ、燃料タンク１に対してバルブ装置１０を自由な取付け角度で取付けることができる。

また、この実施形態においては、ボディ１５の本体２０は、隔壁２２の上面からカバー５０側に向けて伸び、カバー５０の外周壁５３の内側に配置される内周壁２５を有しており、この内周壁２５は、排出口５５よりも高くなるように形成されている。そのため、ボディ１５の本体２０の上部にカバー５０を装着した状態で、内周壁２５の内側に、排出口５５よりも高い外周壁５３が配置されることとなるので、例えば、図６の矢印Ｆに示すように、排出口５５からゴミ等が入り込んでも、外周壁５３にぶつかって、それ以上の移動を阻止することでき、連通孔２２ａにゴミ等をより入り込みにくくさせることができる。なお、外周壁５３にぶつかったゴミ等は、内周壁２５と外周壁５３との隙間Ｃの底部に落下するため、再浮上して連通孔２２ａへと移動することは稀である。

更に、この実施形態では、カバー５０に設けた排出口の５５の内径が、ボディ１５の連通孔２２ａの内径よりも小さく形成されているので、連通孔２２ａを塞ぐサイズのゴミ等が、連通孔２２ａまで入り込むことを確実に阻止することができる。

図７には、本発明に係るバルブ装置の他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この実施形態のバルブ装置１０ａは、排出口及び枠状壁の構造が、前記実施形態と異なっている。

すなわち、図７に示すように、ボディ１５の本体２０の、外周壁５３の上部５３ａに、複数の排出口５５が上向きに形成されており、各排出口５５は、連通孔２２ａに対して連通すると共に、燃料タンク外に開口している。ここでは、隣接して配置された一対の排出口５５，５５が、均等な間隔をあけて３列形成されており（図示せず）、合計で６個の排出口５５が形成されている。また、これらの排出口５５は、前記実施形態と同様の、正面側が開口して門形をなした枠状壁５７によって囲まれている。

そして、このバルブ装置１０ａにおいても、複数の排出口５５が枠状壁５７で囲まれていることによって、ゴミ等を排出口５５内に入りにくくさせることができる。

１燃料タンク
１０，１０ａバルブ装置
１５ボディ
２２隔壁
２２ａ連通孔
２５内周壁
３０キャップ
３５フロート弁
４０チェックバルブ
４１正圧弁
４４負圧弁
５０カバー
５１フランジ部
５２係合片
５３外周壁
５５排出口
５７枠状壁

Claims

フロート弁を昇降可能に収容すると共に、該フロート弁により開閉される連通孔が形成された隔壁を有するボディと、
該ボディの上部に装着されると共に、少なくとも一部が燃料タンクの外部に配置されるように、同燃料タンクに固定されるカバーと、
前記ボディ及び前記カバー間の空間に配置され、前記燃料タンク内の圧力を調整するチェックバルブとを備え、
前記カバーの燃料タンク外に配置された部分に、前記連通孔に連通すると共に、燃料タンク外に開口する排出口が形成され、
該排出口は、前記カバーと一体で形成され、少なくとも一つの開口を有する枠状壁によって囲まれた構造をなしていることを特徴とするバルブ装置。
前記カバーの燃料タンク外に配置された部分は、前記燃料タンクに固定されるフランジ部と、該フランジ部から上方に突出した外周壁とを有し、この外周壁に前記排出口及び前記枠状壁が形成されており、
前記ボディは、前記隔壁の上面から前記カバー側に向けて伸び、前記カバーの外周壁の内側に配置される内周壁を有し、この内周壁は、前記排出口よりも高くなるように形成されている請求項１記載のバルブ装置。
前記カバーの枠状壁の、前記フランジ部の外径方向側に向けた長さは、前記フランジ部の外径よりも短く形成されている請求項２記載のバルブ装置。
前記排出口の内径は、前記連通孔の内径よりも小さく形成されている請求項１〜３のいずれか１つに記載のバルブ装置。