JP2022111735A - 弁装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】弁装置の圧力損失を最小化しながら通気流路への燃料の流入を効果的に阻止できるようにする。【解決手段】燃料タンクTの外部への通気部1aを備えた上部室1とこの上部室1の下方に形成された弁室2とを仕切る隔壁3に、前記弁室2内に上下動可能に納めたフロート体4によって開閉される弁口部3aを形成させてなる弁装置Vである。前記フロート体4は、主体部5と、この主体部5と前記隔壁3との間に上下動可能に介在された主弁体6とからなる共に、前記主体部5に前記主弁体6に形成された通気孔6aに対する副弁体5aを備えさせている。前記通気孔6aの直上となる位置で且つ前記通気部1aよりも下方となる位置に、前記通気孔6aからの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部14を、この阻止部14の外面と前記弁口部3aの口縁との間に通気間隔22を形成させるように支持させてなる。【選択図】図2
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、この燃料タンクの通気流路をこの燃料タンクに接続させるために用いられる弁装置の改良に関する。
燃料タンクに取り付けられて、燃料タンクの通気流路を燃料タンクに接続させるために用いられるコネクタないし燃料遮断弁として特許文献1及び2に示されるものがある。
かかる特許文献1及び2に示されるものでは、下部室と上部室とを仕切る隔壁に連通口が形成されており、下部室に燃料が流入したとき、下部室内のフロートが上昇して連通口を塞ぐようになっている。
また、かかる特許文献1及び2に示されるものでは、フロートが連通口を塞ぐ閉弁状態になる直前あるいは直後に、下部室内の燃料が噴き上がって上部室からこの上部室に接続された通気流路に入り込む事態を可及的に防止するため、連通口の上方に特許文献1のものでは覆い体、特許文献2のものでは吹き返し部を、備えさせている。
しかるに、かかる特許文献1及び2に示されるものは、いずれも、覆い体及び吹き返し部は、連通口との間に上下方向に隙間は作るものの、平面視の状態では連通口の全体を隠す大きさを持ったものとなっている。このため、かかる特許文献1及び2に示されるものは、開弁時の圧力損失を過大としてしまうものであった。
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、弁装置の圧力損失を最小化しながら、前記通気流路への前記のような燃料の流入を効果的に阻止できるようにする点にある。
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、燃料タンクの外部への通気部を備えた上部室とこの上部室の下方に形成された弁室とを仕切る隔壁に、前記弁室内に上下動可能に納めたフロート体によって開閉される弁口部を形成させてなる弁装置であって、
前記フロート体は、主体部と、この主体部と前記隔壁との間に上下動可能に介在された主弁体とからなる共に、前記主体部に前記主弁体に形成された通気孔に対する副弁体を備えさせてなり、
前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に通気間隔を形成させるように支持させてなる、ものとした。
前記フロート体は、主体部と、この主体部と前記隔壁との間に上下動可能に介在された主弁体とからなる共に、前記主体部に前記主弁体に形成された通気孔に対する副弁体を備えさせてなり、
前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に通気間隔を形成させるように支持させてなる、ものとした。
このように、前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に通気間隔を形成させるように支持させることで、弁口部を通じた上部室と弁室との連通状態を、圧力損失を最小化しながら確保することができる。また、主体部が下降し、主弁体の通気孔から主体部の副弁体が離れ、上部室と弁室とが主弁体の通気孔の範囲で連通された状態時に、弁室内に残存した燃料が通気孔から噴き出されるようなことがあっても、これを阻止部によりブロックして弁室に戻し通気部に入り込むことがないようにすることができる。
前記阻止部を、一端を前記隔壁に一体化させ且つ他端を前記阻止部に一体化させた支持片によって前記弁口部上に支持させるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。
また、前記阻止部を、天部と側部を有し下面を開放させた容器状をなすと共に、側部に通気箇所を備え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、前記通気部と前記隔壁のとの間に燃料だまりとなる空間を形成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、上部室の側部から隔壁上に突き出す管状部によって前記通気部を形成させるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。
また、前記管状部の内端を前記阻止部の上方、より好ましくは直上に位置させるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。
この発明によれば、前記阻止部により、圧力損失を最小化しながら、上部室に吹き込まれてきた燃料の通気部への流入を効果的に阻止することができる。
以下、図1~図7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燃料タンク用弁装置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、この燃料タンクTの通気流路Pをこの燃料タンクTに接続させるために用いられるものである。
かかる弁装置Vは、燃料タンクTの外部への通気部1aを備えた上部室1とこの上部室1の下方に形成された弁室2とを仕切る横向きの隔壁3に、前記弁室2内に上下動可能に納めたフロート体4によって開閉される弁口部3aを形成させてなる。
図示の例では、弁装置Vは、本体10の下側にケース11を組み合わせてなる。後述のアッパーケース12の天部12aが前記隔壁3となり、この隔壁3上の本体10の内部に前記上部室1が形成され、この隔壁3下のケース11の内部が前記弁室2となっている。
本体10は、筒上端を閉塞させ、筒下端を開放させた、短寸の円筒状を呈している。本体10の上下方向略中程の位置には、外鍔10aが形成されている。
また、前記本体10の筒上端と外鍔10aとの間に位置される本体10の側部10b、すなわち、上部室1の側部には、本体10の中心軸に管軸を直交させるようにして本体10と一体化された管状部10cが備えられている。管状部10cは本体10の側部10bの外側に位置する外端10dと、本体10の側部10bの内側に位置する内端10eとを有し、中間部を本体10の側部10bと一体化させている。外端10d及び内端10eは共に開放されている。この実施の形態にあっては、かかる管状部10cによって前記通気部1aが構成されている。この管状部10cの内端10eは前記弁口部3aの上方、より具体的には直上に位置するようになっている。
そして、図示の例では、前記管状部10cに前記通気流路Pを構成するチューブなどを接続することにより弁装置Vを介して燃料タンクTに通気流路Pが接続されるようになっている。
ケース11は、アッパーケース12とロアケース13とを組み合わせてなる。アッパーケース12及びロアケース13はいずれも円筒状をなす。
アッパーケース12の筒下端は開放されている。一方、アッパーケース12の筒上端には中央に前記弁口部3aを備えた隔壁3となる天部12aが形成されている。
アッパーケース12の隔壁3となる天部12aにおける前記弁口部3aの直上には、後述の燃料の吹き出し阻止部14が支持されている。
アッパーケース12の側部の外側であって、その上下方向略中程の位置には、位置決め部12bが形成されている。図示の例では、前記本体10の筒下端がアッパーケース12の位置決め部12bに突き当たる位置まで本体10内にアッパーケース12の上部をはめ入れ本体10の係合突部10fをアッパーケース12の係合窓12cに係合させることで、アッパーケース12と本体10は組み合わされている。この組み合わせ状態において、アッパーケース12の隔壁3となる天部12aと本体10の筒上端との間に前記上部室1が形成されるようになっている。図中符号15で示されるのは、アッパーケース12の天部12aと位置決め部12bとの間にあって本体10の内面とアッパーケース12の外面との間をシールするシールリングである。
ロアケース13は、筒上端を開放させると共に、内部にフロート体4及び後述の追加フロート体9の支持部13aを備えた構成となっている。図示の例では、ロアケース13内にアッパーケース12の下部をはめ入れアッパーケース12の外側に形成された係合突部12dをロアケース13の係合窓13bに入れ込み係合させることで、ロアケース13とアッパーケース12は組み合わされている。図示の例では、このロアケース13とアッパーケース12により構成されるケース11内の空間が前記弁室2となる。弁室2はロアケース13の筒下端側の各開放部13cと、本体10の側部10bに形成された窓部10gに連通したアッパーケース12の側部に形成された窓部12eとにおいて燃料タンクTの内部と連通する構成となっている。
図示の例では、前記ケース11は燃料タンクTに貫通状態に設けられた取付穴Taに入り込む太さに構成され、且つ、前記本体10の外鍔10aの形成箇所の外径はこの取付穴Taに入り込まない大きさに構成される。そして、この外鍔10aより下方をかかる取付穴Taから燃料タンクT内に挿入した状態においてこの燃料タンクTの外面部に外鍔10aを溶着することで、弁装置Vは燃料タンクTに取り付けられるようになっている。
図示の例では、弁装置Vは、前記隔壁3の中央を挟んだ一方側に弁室2と上部室1とを連通する前記弁口部3aを有すると共に、前記隔壁3の中央を挟んだ他方側に弁室2と上部室1とを連通する追加連通部3bを備えた構造となっている。
また、弁口部3aの直下の弁室2内にはフロート体4が上下動可能に納められ、追加連通部3bの直下の弁室2内には追加フロート体9が上下動可能に納められている。
弁室2は、図7に示されるように、横断面の輪郭形状を実質的に円形状としている。前記アッパーケース12には、弁室2内を前記フロート体4を納める主弁室2aと、前記追加フロート体9を納める副弁室2bとに区分する縦隔壁12fが形成されている。弁口部3aは主弁室2aに連通し、追加連通部3bは副弁室2bに連通している。
図示の例では、燃料タンクT内の燃料液面が主弁室2aの下端に達すると、主弁室2a内に燃料が入り込み、この燃料によりフロート体4が上昇して弁口部3aを閉鎖し、これによって燃料タンクT内の圧力を上昇させて図示しないフィラーパイプ中の燃料液面を上昇させこのフィラーパイプに挿入された給油ガンのセンサに満タンを検知させるようになっている。すなわち、弁口部3aと主弁室2aとフロート体4とによって、満タン検知バルブ(Fuel Limit Vent Valve/FLVV)を構成させている。
また、図示の例では、燃料タンクT内外の通気が、燃料タンクT内の燃料液面が副弁室2bの下端に達しても前記窓部10g、12eと副弁室2bと追加連通部3bと通気部1aとを通じて確保可能になっていると共に、副弁室2bに納められた追加フロート体9によって追加連通部3bから上部室1に燃料が流れ込むような事態が生じたときは追加連通部3bを閉鎖可能となっている。すなわち、追加連通部3bと副弁室2bと追加フロート体9とによって、ロールオーバーバルブ(Rall Over Valve/ROV)を構成させている。
図示の例では、追加フロート体9の上部には、追加連通部3bの下端を弁座とする円錐状の弁体9aが形成されている。図3中符号16で示すのは、追加フロート体9に上部室1側に向けた一定の付勢力を作用させる圧縮コイルバネである。
また、図示の例では、追加連通部3b内には、弁室2側にバネ18で付勢されて外面を追加連通部3bの流路中の内壁に押しつけさせる上下端を共に開放した筒状の上側弁体17と、上部室1側にバネ20で付勢されて上側弁体17の下端に押しつけられる下側弁体19とが、納められている。そして、燃料タンクT内が外部より一定値以上高圧となると上側弁体17が前記付勢に抗して上方に移動して前記流路中の内壁から離れ追加連通部3bを通じた通気がなされ、これとは反対に燃料タンクT内が外部より一定値以上低圧となると下側弁体19が前記付勢に抗して下方に移動して上側弁体17の下端から離れこのときも追加連通部3bを通じた通気がなされるようになっている。
また、図示の例では、アッパーケース12の内部には、下方から隔壁3を見上げた状態(図7)において、前記窓部10g、12eと追加連通部3bとを結ぶ仮想の直線Lに対して窓部10g側で交叉する外側邪魔板12gと、この外側邪魔板12gよりも内側で前記直線Lに交叉する内側邪魔板12hとが設けられている。外側邪魔板12gはアッパーケース12の側部の内面に一体化され、内側邪魔板12hは前記縦隔壁12fの副弁室2bに面した側面に一体化されている。これにより、窓部10g、12eから燃料と気体とが一緒に入り込んでもこれらが追加連通部3bに至る経路が直線的ではなくなることから、気液分離が図られて追加連通部3bに燃料が入り込むことがないようになっている。
前記フロート体4は、主体部5と、この主体部5と前記隔壁3との間に上下動可能に介在された主弁体6とからなる共に、前記主体部5に前記主弁体6に形成された通気孔6aに対する副弁体5aを備えさせている。
すなわち、フロート体4は、主体部5上に主弁体6が載置された態様となっている。かかる載置状態において、主弁体6から主体部5の下端までの間の距離は隔壁3と前記支持部13aとの間の距離よりも小さく、また、フロート体4の外面とアッパーケース12の内面との間には隙間が形成されるようになっている。これによって、フロート体4がその下端を支持部13aに接しさせた下降状態においては、燃料タンクT内の気体は、開放部13cから主弁室2a内に流入し、前記隙間を通じて弁口部3aから上部室1内に流入するようになっている(図2、図3/開弁状態)。
燃料タンクT内の燃料の燃料液面が上昇し開放部を通じて主弁室2a内に燃料が流入すると、主体部5が主弁体6共々上昇し、主弁体6が弁口部3aに着座してこれを塞ぎ、かつ、主体部5の副弁体5aが主弁体6通気孔6aに着座してこれを塞ぐ(図4/閉弁状態)。
主弁室2a内から燃料が流出すると、主体部5が下降し、主弁体6の通気孔6aから主体部5の副弁体5aが離れ、これにより上部室1と弁室2としての主弁室2aとが主弁体6の通気孔6aの範囲で連通され(図5、図6/中間状態)、次いで、主弁体6が落下して上部室1と主弁室2aとが弁口部3aをもって連通されるようになっている。
また、図示の例では、主体部5と支持部13aとの間に介在された圧縮コイルバネ21によって主体部5に上部室1側に向けた一定の付勢力が作用されるようになっている。
図示の例では、主弁体6は、シール体7と、主体部5の連係部材8とから構成されている。シール体7は中央に通気孔6aを備え、弁口部3aよりも大きい外径を備えている。また、シール体7の下面には通気孔6aに内部を連通させた短寸筒状部7aが形成されている。主体部5の副弁体5aは短寸筒状部7aの下端に着座するようになっている。連係部材8は、中央にシール体7の短寸筒状部7aがはめ込まれる孔8aを有すると共に、外縁部に下方に延びる脚8bを備えている。脚8bの下端には爪8cが形成されている。
主体部5は、副弁体5aとなるシール体5bと、このシール体5bを下方から支持するフランジ部5cを上側に備えた円筒状の胴部5dとから構成されている。
主弁体6と主体部5とは、主弁体6の脚8bの爪8cを主体部5のフランジ部5cと胴部5dの上端との間に位置させるようにして、組み合わされている。
また、この実施の形態にあっては、前記通気孔6aの直上となる位置で且つ前記通気部1aよりも下方となる位置に、前記通気孔6aからの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部14を、この阻止部14の外面と前記弁口部3aの口縁との間に弁口部3aの中心を巡る何れの位置においても通気間隔22を形成させるように支持させている。すなわち、前記上部室1内にかかる阻止部14が配されている。通気間隔22は阻止部14を巡る円環状を呈している(図7参照)。
かかる阻止部14は、一端を前記隔壁3に一体化させ且つ他端を前記阻止部14に一体化させた支持片23によって前記弁口部3a上に支持されている。
また、かかる阻止部14は、天部14aと側部14bを有し下面を開放させた容器状をなすと共に、側部14bに通気箇所14cを備えた形態となっている。
図示の例では、かかる阻止部14は、短寸の円筒状をなし、筒上端を閉塞させて前記天部14aとすると共に、筒下端を開放させている。
また、かかる阻止部14の外径は、円形の通気孔6aの外径よりも大きいが、円形の弁口部3aの口径よりも小さくなっている。
また、図示の例では、かかる阻止部14はその筒下端と弁口部3aとの間に前記通気間隔22を形成させるように、この阻止部14の側部と弁口部3aの口縁との間に亘って形成された支持片23によって弁口部3aの中央上に支持されている。支持片23は、図示の例では、阻止部14の筒軸を巡る向きにおいて隣り合う支持片23との間に等しい間隔を開けて、三箇所に設けられている。図示の例では、各支持片23は、上下方向に板面を沿わせた板状で、かつ、隔壁3への連接箇所と阻止部14への連接箇所との間で実質的に直角に屈曲された曲尺状を呈し、弁口部3aから上部室1への通気の妨げとならない形状となっている。
また、かかる阻止部14における管状部10cの形成側の上部室1の内壁に向き合った側には、この阻止部14の側部を下方から割り欠く割欠き部が形成されており、この割欠き部によって前記通気箇所14cを形成させている。
この実施の形態にあっては、前記通気孔6aの直上となる位置で且つ前記通気部1aよりも下方となる位置に、前記通気孔6aからの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部14を、この阻止部14の外面と前記弁口部3aの口縁との間に通気間隔22を形成させるように支持させていることから、弁口部3aを通じた上部室1と弁室2との連通状態を、圧力損失を最小化しながら確保することができる。また、主体部5が下降し、主弁体6の通気孔6aから主体部5の副弁体5aが離れ、上部室1と弁室2とが主弁体6の通気孔6aの範囲で連通された状態時に、弁室2内に残存した燃料が通気孔6aから噴き出されるようなことがあっても、これを阻止部14によりブロックして弁室2に戻し通気部1aに入り込むことがないようにすることができる。
また、この実施の形態にあっては、前記通気部1aと前記隔壁3のとの間に燃料だまりとなる空間24を形成させている。図示の例では、隔壁3上に阻止部14があり阻止部14の直上に管状部10cの内端10eが位置されるようになっており、上部室1に燃料が入り込むようなことがあっても、この隔壁3と管状部10cの内端10e間の空間24に燃料が留まって通気部1aに入り込まないようになっている。
また、この実施の形態にあっては、阻止部14の通気箇所14cは管状部10cの内端10eよりも上部室1の内壁側、つまり、管状部10cの外端10d側に位置している。これにより、弁室2と通気部1aとの経路は、図3に矢印で示すように、直線的でなく蛇行状となることから、気液分離が図られて通気部1aに燃料が入り込む事態の可及的防止が図られている。
前記本体10、前記ケース11、前記フロート体4、および、前記追加フロート体9の主要部は、典型的には、合成樹脂の成形品によって容易且つ適切に構成することができる。
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。
V 弁装置
T 燃料タンク
1 上部室
1a 通気部
2 弁室
3 隔壁
3a 弁口部
4 フロート体
5 主体部
5a 副弁体
6 主弁体
6a 通気孔
14 阻止部
22 通気間隔
T 燃料タンク
1 上部室
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6a 通気孔
14 阻止部
22 通気間隔
Claims (6)
- 燃料タンクの外部への通気部を備えた上部室とこの上部室の下方に形成された弁室とを仕切る隔壁に、前記弁室内に上下動可能に納めたフロート体によって開閉される弁口部を形成させてなる弁装置であって、
前記フロート体は、主体部と、この主体部と前記隔壁との間に上下動可能に介在された主弁体とからなる共に、前記主体部に前記主弁体に形成された通気孔に対する副弁体を備えさせてなり、
前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に通気間隔を形成させるように支持させてなる、弁装置。 - 前記阻止部を、一端を前記隔壁に一体化させ且つ他端を前記阻止部に一体化させた支持片によって前記弁口部上に支持させるようにしてなる、請求項1に記載の弁装置。
- 前記阻止部は、天部と側部を有し下面を開放させた容器状をなすと共に、側部に通気箇所を備えてなる、請求項1又は請求項2に記載の弁装置。
- 前記通気部と前記隔壁のとの間に燃料だまりとなる空間を形成させてなる、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の弁装置。
- 上部室の側部から隔壁上に突き出す管状部によって前記通気部を形成させてなる、請求項1~4のいずれか1項に記載の弁装置。
- 前記管状部の内端を前記阻止部の上方に位置させてなる、請求項5に記載の弁装置。
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