JP2021062662A - 燃料タンク用弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フロート体とシール部材とのアッセンブリーを容易にする。フロート体が下降可能となったときに弁口からシール部材を引き剥がす構造を付与する。【解決手段】燃料タンクＴ内外を連通する弁口１と、弁口１下に形成される弁室２と、弁室２内に上下動可能に配されるフロート体３と、フロート体３の上部３ｆに載置される弁口１に対するゴム状弾性を持ったシール部材４とを備えてなる。シール部材４は、弁口１を閉塞可能な主体部４ｂと、フロート体３の上部３ｆに対する組み合わせ部４ａと、主体部４ｂから側方に突き出す延出部４ｃとを備えている。フロート体３は、一定の範囲でのシール部材４の上下方向の移動を許容した状態で組み合わせ部４ａに組み合わされる被組み合わせ部３ｂと、延出部４ｃ上に位置される掛かり部３ｃとを備えてなる。【選択図】図３

Description

この発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンクに取り付けられてかかる燃料タンクの通気流路の一部をなすと共に、開弁状態において燃料タンク内外を連通させるように機能される燃料タンク用弁装置の改良に関する。

流体入口と流体出口を備えたハウジング内に、前記流体出口を制限する弁座に上昇位置で着座するフロート部材を納めてなる通気弁として、特許文献１に示されるものがある。

この特許文献１のものにあっては、弁座にはフロート部材の上部に固着された軟質閉止膜片で着座するようになっている。着座後にフロート部材が重力により下降可能となると、軟質閉止膜片の変形により、通気出口は漸進的に開口されるようになっている。

特開平８−２５４２７８号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の弁装置において、フロート体と、このフロート体の上部に備えられてフロート部材の最大上昇位置において弁口を塞ぐシール部材とのアッセンブリーを容易にすること、及び、かかる弁装置に、弁口を塞いだ状態からフロート体が下降可能となったときには、弁口からシール部材を引き剥がすことができる構造を合理的に付与すること、にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、燃料タンク用弁装置を、燃料タンク内外を連通する弁口と、
前記弁口下に形成される弁室と、
前記弁室内に上下動可能に配されるフロート体と、
前記フロート体の上部に載置される前記弁口に対するゴム状弾性を持ったシール部材とを備えてなる、弁装置であって、
前記シール部材は、前記弁口を閉塞可能な主体部と、前記フロート体の上部に対する組み合わせ部と、前記主体部から側方に突き出す延出部とを備えており、
前記フロート体は、一定の範囲での前記シール部材の上下方向の移動を許容した状態で前記組み合わせ部に組み合わされる被組み合わせ部と、前記延出部上に位置される掛かり部とを備えてなる、ものとした。

かかる構成によれば、前記掛かり部下に延出部を入り込ませるようにしながら、前記被組み合わせ部と前記組み合わせ部とを組み合わせることで、フロート体の上部にゴム状弾性を備えたシール部材を容易且つ適切に備えさせることができる。

弁室内への燃料の流入によりフロート体が最大上昇位置まで上昇されると、シール部材によって弁口を塞ぐことができ、弁口を通じた燃料の流出を阻止することができる（閉弁状態）。この閉弁後、弁室内から燃料が流出するとフロート体は自重により下降可能となるが、燃料タンク内の圧力が高い場合、シール部材が弁口に張り付く現象が生じる。この発明にあっては、シール部材は、フロート体に対し、一定の範囲での上下動可能に組み合わされ、かつ、掛かり部下に延出部を位置させていることから、このとき、掛かり部を通じてシール部材に対し延出部側からシール部材を弁口側から引き剥がす向きの力をフロート体によって効果的に作用させることができる。これにより、このような現象が生じたときでも、シール部材と弁口との密着状態を解いてフロート体を速やかに降下させ燃料タンク内外の通気状態を確保させることができる。

前記組み合わせ部を、前記主体部から下方に突き出す突出片の突き出し端に係合突部を形成させてなり、
前記被組み合わせ部を、前記突出片を前記シール部材側の弾性変形により受け入れると共に受け入れ終了位置での前記シール部材側の弾性復帰により前記突出片の前記係合突部に対し一定の範囲での前記シール部材の上下方向の移動を許容した状態で穴縁を引っかける前記フロート体に形成された係合穴としてなることが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記掛かり部を、前記フロート体の上部から上方に突き出す一対の支持部間に架設させたものとすることが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記一対の支持部間に、前記シール部材の前記延出部の突き出し端から前記主体部側に続く割溝に導入される位置決め部を形成させておくことが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記シール部材を、前記フロート体の上部に対し前記主体部の下面部の中央に形成された突出部をもって載置されるようにしておくことが、この発明の態様の一つとされる。

この発明によれば、この種の弁装置におけるフロート体と、このフロート体の上部に備えられてフロート体の最大上昇位置において弁口を塞ぐシール部材とのアッセンブリーを容易にすることができる。また、前記弁口を塞いだ状態からフロート体が下降可能となったときには、弁口からシール部材を合理的に引き剥がすことが可能とされる。

図１は、この発明の一実施の形態にかかる弁装置の断面構成図であり、弁装置は開弁状態にある。 図２は、前記弁装置の断面構成図であり、弁装置は閉弁状態にある。 図３は、前記弁装置の断面構成図であり、図２の状態からフロート体が下降可能になった瞬間の状態を示している。 図４は、前記弁装置の平面図である。 図５は、前記弁装置を構成するフロート体の斜視図である。 図６は、前記弁装置を構成するフロート体の斜視図である。 図７は、前記フロート体とシール部材とを分離して示した斜視図である。 図８は、前記フロート体とシール部材とを分離して示した斜視図である。 図９は、前記シール部材の斜視図である。

以下、図１〜図９に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかる弁装置Ｖは、自動車や二輪自動車などの燃料タンクＴに取り付けられてかかる燃料タンクＴの通気流路の一部をなすと共に、開弁状態において燃料タンクＴ内外を連通させるように機能されるものである。かかる弁装置Ｖは、典型的には、燃料タンクＴの上部Ｔａに取り付けられて、燃料タンクＴの通気流路の一部を構成する。かかる弁装置Ｖは、図示の例のように、燃料タンクＴに設けた取り付け穴Ｔｂを利用して、あるいは、図示は省略するが燃料タンクＴ内に設けたブラケットなどを利用するなどして、燃料タンクＴに備えさせることができる。

弁装置Ｖは、少なくとも、
（１）燃料タンクＴｂ内外を連通する弁口１と、
（２）前記弁口１下に形成される弁室２と、
（３）前記弁室２内に上下動可能に配されて、最大上昇位置で後述のシール部材４によって前記弁口１を閉塞するように構成されたフロート体３と、
（４）前記フロート体３の上部３ｆに載置される前記弁口１に対する弁体としてのゴム状弾性を持ったシール部材４とを備えてなる。

図示の例では、弁装置Ｖは、上部構成体５と、弁室構成体６とを組み合わせてなる。上部構成体５、弁室構成体６、前記フロート体３は、典型的には、剛性を備えたプラスチックの成形品によって構成される。

上部構成体５は、上端を閉塞し下端を開放させた短寸筒状部５ａと、短寸筒状部５ａの下端に形成されたフランジ５ｂと、このフランジ５ｂ上において短寸筒状部５ａの側部に一端を連接させて側方に延びる第一及び第二の接続管部５ｃ、５ｄとを備えている。図示の例では、弁装置Ｖは前記フランジ５ｂ下を前記取り付け穴Ｔｂに差し入れ、このフランジ５ｂを燃料タンクＴの外面部に固着させることで燃料タンクＴに備え付けられている。第一及び第二の接続管部５ｃ、５ｄに取り付けられる図１中符号Ｐで示される通気管を通じて上部構成体５の内部と外部、つまり、燃料タンクＴｂの内部と外部とが連通されるようになっている。

弁室構成体６は、上端に弁口１を備え下端を開放させた内筒体６ａと、この内筒体６ａに組み合わされてその底部６ｅによって弁室２の底を形成する外装体６ｄとからなる。

内筒体６ａの外径は、前記上部構成体５の短寸筒状部５ａの内径と実質的に一致している。内筒体６ａの上部を上部構成体５の短寸筒状部５ａにその下端側から、内筒体６ａの天面６ｂと上部構成体５の上端との間に上部空間７が形成されるようにしてはめ込むことで上部構成体５と弁室構成体６とが組み合わされている。図１中符号８で示すのでは、両者間の気密状態を確保するシールリングである。

外装体６ｄは、上端を開放させ、下端を前記弁室２の底となる底部６ｅによって数カ所の燃料の通過部６ｆを形成させた状態で実質的に閉塞させた筒状を呈している。外装体６ｄの内径は内筒体６ａの外径と実質的に一致している。

内筒体６ａ内に前記フロート体３と後述のバネ９を納めた状態で、外装体６ｄの上端より内筒体６ａをその下端６ｃを先にして外装体６ｄ内に内筒体６ａの下端６ｃが外装体６ｄの底部６ｅに突き当たる位置まではめ込むことで、前記フロート体３を上下動可能に納めた弁室２を構成させている。

前記弁口１は、内筒体６ａの上端の中央に形成されている。弁室２側において弁口１は周回突部１ａにより囲繞されている。フロート体３の最大上昇位置において、前記シール部材４は前記周回突部１ａを弁座として前記周回突部１ａに着座し、これにより前記弁口１が閉弁されるようなっている（図２）。一方、フロート体３がその下端３ａを前記外装体６ｄの底部６ｅに接しさせた最大下降位置においては、前記通過部６ｆ、弁室２、弁口１、上部空間７、第一及び第二の接続管部５ｃ、５ｄによって、燃料タンクＴｂと外部との通気流路が形成されるようになっている。

前記フロート体３は、図示の例では、上端を閉塞させ下端３ａを開放させた中空の円筒状を呈している。前記フロート体３は、一定の範囲での前記シール部材４の上下方向の移動を許容した状態で後述のシール部材４の組み合わせ部４ａに組み合わされる被組み合わせ部３ｂと、後述の延出部４ｃ上に位置される掛かり部３ｃとを備えてなる。

図示の例では、フロート体３の上部３ｆには、その中心を通る仮想の直線ｘ（図７参照）に実質的に平行な溝壁３ｈを備えた溝状凹所３ｇが形成されている。

溝状凹所３ｇ内には、フロート体３の上部３ｆの中央から突き出す短寸円柱状の台座部３ｉが形成されている。台座部３ｉの上面３ｊは溝状凹所３ｇ外のフロート体３の上面３ｋより下方に位置している。

また、溝状凹所３ｇ内には、前記溝壁３ｈとの間に前記仮想の直線ｘに平行なスリット３ｎを形成するように形成された一対の立ち上がり壁３ｍが形成されており、この一対の立ち上がり壁３ｍ間に前記台座部３ｉが位置されるようになっている。一対の立ち上がり壁３ｍの上端間には、天板部３ｏが架設されている。この天板部３ｏは、前記仮想の直線ｘに沿った長辺３ｐと、前記仮想の直線ｘに直交する短辺３ｑとを持った長方形の輪郭形状を有している。この天板部３ｏの上面３ｒは、溝状凹所３ｇ外のフロート体３の上面３ｋと同面で、台座部３ｉの上面３ｊより上方に位置している。また、天板部３ｏには、台座部３ｉの上面３ｊの全体を上方に臨ませる窓穴３ｓが形成されている。

窓穴３ｓは、台座部３ｉの上面３ｊの外郭形状に倣った円形穴部３ｔと、この円形穴部３ｔと前記天板部３ｏの一方の短辺３ｑとの間に形成された追加穴部３ｕとを備えている。追加穴部３ｕは、フロート体３の上部３ｆの中央側で円形穴部３ｔに連通し、この連通側と反対の穴縁３ｖを前記仮想の直線ｘに直交させるように形成させている。図示の例では、この追加穴部３ｕの前記連通側と反対の穴縁３ｖと台座部３ｉとの間を係合穴３ｗとして後述のシール部材４の組み合わせ部４ａが受け入れられると共に、この組み合わせ部４ａを構成する係合突部４ｈが追加穴部３ｕの前記連通側と反対の穴縁３ｖに引っかかるようになっている。すなわち、図示の例では、かかる追加穴部３ｕの前記連通側と反対の穴縁３ｖと台座部３ｉとによって、前記被組み合わせ部３ｂを構成させている。すなわち、前記被組み合わせ部３ｂは、前記組み合わせ部４ａを構成する後述の突出片４ｄを前記シール部材４側の弾性変形により受け入れると共に受け入れ終了位置での前記シール部材４側の弾性復帰により前記突出片４ｄの前記係合突部４ｈに対し一定の範囲での前記シール部材４の上下方向の移動を許容した状態で穴縁を引っかける前記フロート体３に形成された係合穴３ｗとなっている。

なお、図示の例では、前記一対の立ち上がり壁３ｍ及び天板部３ｏは、前記仮想の直線ｘに対しフロート体３の上部３ｆの中心において直交する仮想の直線ｙ（図７参照）に沿った位置で割溝３ｘによって図７の左側と右側に区分されている。

また、この実施の形態にあっては、前記天板部３ｏにおける前記一方の短辺３ｑと、この一方の短辺３ｑ側に位置される前記溝状凹所３ｇの一端との間に、前記掛かり部３ｃが形成されている。

図示の例では、掛かり部３ｃは、前記一対の立ち上がり壁３ｍと一体をなして上方に突き出す一対の支持部３ｙ間に架設された形態となっている。一対の支持部３ｙと掛かり部３ｃとによって門形構造部分が溝状凹所３ｇ内に形成されている。掛かり部３ｃは、溝状凹所３ｇの溝幅方向に沿うように形成されると共に、その下面３ｄを天板部３ｏの上面３ｒよりも上方に位置させ、かつ、その窓穴３ｓ側に位置される縁部を天板部３ｏの前記一方の短辺３ｑ上に位置させるようになっている。

また、図示の例では、掛かり部３ｃは、その長さ方向、すなわち、溝状凹所３ｇの溝幅方向の中程の位置において、中間支持部３ｚをもって天板部３ｏの前記一方の短辺３ｑと連接されている。一対の支持部３ｙと掛かり部３ｃとによって形成される後述のシール部材４の延出部４ｃの導入空間は、この中間支持部３ｚをもって二分されている。なお、図示の例では、掛かり部３ｃは、中間支持部３ｚとの連接位置において、前記窓穴３ｓの側を湾曲内側とするように湾曲されている。

図１中符号９は、フロート体３の内部に納められてバネ上端をフロート体３側に接しさせ、バネ他端を外装体６ｄの底部６ｅに接しさせた圧縮コイルバネであり、このバネ９によってフロート体３には一定の上向きの付勢力が作用されるようになっている。

一方、前記シール部材４は、前記弁口１を閉塞可能な主体部４ｂと、前記フロート体３の上部３ｆに対する組み合わせ部４ａと、前記主体部４ｂから側方に突き出す延出部４ｃとを備えている。かかるシール部材４は、典型的には、ゴム又はプラスチックエラストマーから構成される。

主体部４ｂは、フロート体３の最大上昇位置において、前記弁口１を囲繞する周回突部１ａにより形成された円形の弁座に接して弁口１を塞ぐ大きさを備えている。図示の例では、主体部４ｂは、仮想の円の円弧に沿った外郭形状を持った板状体として構成されている。

主体部４ｂの下面部の中央には下方に突き出す突出部４ｄが形成されている。前記シール部材４は、前記フロート体３の上部３ｆに対し前記主体部４ｂの下面部の中央に形成されたこの突出部４ｄを接しさせるようにして載置される構成となっている。図示の例では、主体部４ｂは窓穴３ｓより大きく、シール部材４は台座部３ｉに突出部４ｄを接しさせ、窓穴３ｓを主体部４ｂで塞ぐようにした状態でフロート体３に載置されている。なお、図１中符号４ｅで示すのは、主体部４ｂの中央と突出部４ｄの突き出し端とに亘る貫通穴である。

延出部４ｃは、前記掛かり部３ｃと一対の支持部３ｙとによって形成された導入空間に窓穴３ｓの側から導入可能な大きさを備えている。延出部４ｃの延出方向に直交する向きの幅は一対の支持部３ｙ間の距離と実質的に等しくなっている。また、延出部４ｃには、その突き出し端から前記主体部４ｂ側に続く割溝４ｆが形成されており、前記導入空間にはこの割溝４ｆに前記中間支持部３ｚを導入させた状態で延出部４ｃが導入されるようなっている。これにより、掛かり部３ｃ下に導入された延出部４ｃは、常時所定の位置に保持されるようになっている。

また、この実施の形態にあっては、前記組み合わせ部４ａは、前記主体部４ｂから下方に突き出す突出片４ｇの突き出し端に係合突部４ｈを形成させてなる。

図示の例では、シール部材４の主体部４ｂにおける突出部４ｄと延出部４ｃとの間となる位置に、突出片４ｇの上端が一体化されている。突出片４ｇは、溝状凹所３ｇの溝幅方向に沿った両面を備えた板状を呈している。係合突部４ｈは、突出片４ｇにおける延出部４ｃに向けられた側に形成されている。係合突部４ｈは、その頂部を挟んだ上下にそれぞれ、頂部に向かうに連れて係合突部４ｈの上下方向の寸法を漸減させる斜面を備えている。

そして、この実施の形態にあっては、前記突出片４ｇを、前記シール部材４側の弾性変形により、前記フロート体３に形成された係合穴３ｗに導入できるようになっている。図示の例では、突出片４ｇにおける係合突部４ｈの形成位置の水平方向の最大寸法は、窓穴３ｓにおける追加穴部３ｕの前記穴縁３ｖと台座部３ｉとの間の距離よりもやや大きくなっている。そして、かかる突出片４ｇを前記のように構成される係合穴３ｗに導入しきった受け入れ終了位置において前記シール部材４側の弾性復帰により前記突出片４ｇの前記係合突部４ｈに対し一定の範囲での前記シール部材４の上下方向の移動を許容した状態で係合穴３ｗの穴縁としての前記追加穴部３ｕの前記穴縁３ｖが引っかかるようになっている。

すなわち、前記掛かり部３ｃ下に延出部４ｃを入り込ませるようにしながら、前記被組み合わせ部３ｂとしての係合穴３ｗに前記組み合わせ部４ａとしての突出片４ｇを組み合わせることで、フロート体３の上部３ｆにゴム状弾性を備えたシール部材４を容易且つ適切に備えさせることができる。

弁室２内への燃料（図示は省略する。）の流入によりフロート体３が最大上昇位置まで上昇されると、シール部材４によって弁口１を塞ぐことができ、弁口１を通じた燃料の流出を阻止することができる（図２／閉弁状態）。この閉弁後、弁室２内から燃料が流出するとフロート体３は自重により下降可能となるが、燃料タンクＴｂ内の圧力が高い場合、シール部材４が弁口１に張り付く現象が生じる。この実施の形態にあっては、シール部材４は、フロート体３に対し、一定の範囲での上下動可能に組み合わされ、かつ、掛かり部３ｃ下に延出部４ｃを位置させていることから、このとき、掛かり部３ｃを通じてシール部材４に対し組み合わせ部４ａより外側に位置する一定の長さを備えた延出部４ｃ側からシール部材４を弁口１側から引き剥がす向きの力をフロート体３によって効果的に作用させることができる（図３）。これにより、このような現象が生じたときでも、シール部材４と弁口１との密着状態を解いてフロート体３を速やかに降下させ燃料タンクＴｂ内外の通気状態を確保させることができる。

また、シール部材４は、フロート体３に対し前記台座部３ｉに突出部４ｄを接しさせて載置されていることから、この突出部４ｄを中心にその上面の向きを一定の範囲で可変可能であり、フロート体３がやや傾いて上昇されたときでも、これを補正して最大上昇位置で弁口１を隙間なく塞ぐように機能させることができる。

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

Ｔ 燃料タンク
１ 弁口
２ 弁室
３ フロート体
３ｂ 被組み合わせ部
３ｃ 掛かり部
３ｆ 上部
４ シール部材
４ａ 組み合わせ部
４ｂ 主体部
４ｃ 延出部

Claims (5)

1. 燃料タンク内外を連通する弁口と、
   前記弁口下に形成される弁室と、
   前記弁室内に上下動可能に配されるフロート体と、
   前記フロート体の上部に載置される前記弁口に対するゴム状弾性を持ったシール部材とを備えてなる、弁装置であって、
   前記シール部材は、前記弁口を閉塞可能な主体部と、前記フロート体の上部に対する組み合わせ部と、前記主体部から側方に突き出す延出部とを備えており、
   前記フロート体は、一定の範囲での前記シール部材の上下方向の移動を許容した状態で前記組み合わせ部に組み合わされる被組み合わせ部と、前記延出部上に位置される掛かり部とを備えてなる、燃料タンク用弁装置。
2. 前記組み合わせ部を、前記主体部から下方に突き出す突出片の突き出し端に係合突部を形成させてなり、
   前記被組み合わせ部を、前記突出片を前記シール部材側の弾性変形により受け入れると共に受け入れ終了位置での前記シール部材側の弾性復帰により前記突出片の前記係合突部に対し一定の範囲での前記シール部材の上下方向の移動を許容した状態で穴縁を引っかける前記フロート体に形成された係合穴としてなる、請求項１に記載の燃料タンク用弁装置。
3. 前記掛かり部を、前記フロート体の上部から上方に突き出す一対の支持部間に架設させてなる、請求項１又は請求項２に記載の燃料タンク用弁装置。
4. 前記一対の支持部間に、前記シール部材の前記延出部の突き出し端から前記主体部側に続く割溝に導入される位置決め部を形成させてなる、請求項３に記載の燃料タンク用弁装置。
5. 前記シール部材は、前記フロート体の上部に対し前記主体部の下面部の中央に形成された突出部をもって載置されるようにしてなる、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンク用弁装置。

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