JP3819175B2 - 液体容器の通気弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液体容器の通気弁、特に内燃機関により駆動されるパワーチェーンソー、切断研削機、刈り込み機等の作業機の燃料容器の通気弁であって、容器内部空間に開口する圧力補償ダクトを備え、圧力補償ダクトが、弁座に密接して載置されている弁体により閉鎖可能であり、容器内部空間に負圧が発生したときに弁体が弁座から離間して圧力補償ダクトを開口させるようにした前記通気弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料容器の通気弁は種々の構成のものが知られている。たとえばドイツ特許公開第４３２９８７６号公報は、ゴム弾性材料から製造されるきのこ状の弁体を開示している。きのこ状の弁体の頭部縁部は弁座に密接に載置される。負圧が小さいときの容器空間の通気を保証するため、弁体は適宜弾性的に柔軟に実施されている必要がある。しかしこれは過圧が生じた場合に問題になる。というのも、過圧の場合には弁体が強く撓んで変形し、これにより非密封個所が生じるからである。
【０００３】
標準圧の際にきのこ弁の閉鎖力が弱いと、弁座上に残滓物、異物等が堆積したときにきのこ弁の正常な開閉が保証されないという危険もある。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
本発明の課題は、この種の通気弁において、負圧が小さい場合も開弁して通気を可能にし、他方過圧の場合には機械的な過重を受けずに確実に閉弁するように改良することである。
【０００５】
この課題は、本発明によれば、弁体が撓み可能なダイアフラムを有していること、弁座が、ダイアフラムの容器内部空間とは逆の側に配置されていること、ダイアフラムがほぼ中心に貫流穴を有していること、貫流穴が弁座のほぼ中心に位置していること、ダイアフラムが、容器内部空間の側において、ダイアフラムプレートにより支持可能であること、ダイアフラムプレートがダイアフラムの撓み可能な領域を覆っていること、ダイアフラムがダイアフラムプレートから離間可能であり、その結果過圧時と負圧時とでダイアフラムプレートの作用面の大きさが異なっていること、ダイアフラムプレートが、弾性体により弁座に対し当接するよう保持されていることにより解決される。
【０００６】
弁体をダイアフラムとして形成することにより、負圧が小さくても開弁を保証するような自在な構成が可能になる。過圧の場合にはダイアフラムが大きな面積で支持されるので、弁が損傷することはない。この場合、ダイアフラムプレートがダイアフラムの容器内部空間側に配置されていることにより、且つダイアフラムがダイアフラムプレートから離間可能であり、その結果過圧時と負圧時とでダイアフラムプレートの作用面の大きさが異なっていることにより、該ダイアフラムプレートが負圧の際に過圧の場合よりも大きな作用面を有するよう保証されている。したがってこの異なる力転換は、負圧が小さいときでも開弁を保証し、過圧の際には大きな許容荷重を保証する。
【０００７】
ダイアフラムプレートは、弾性体により弁座に対し当接するよう保持されている。弾性体はコイルばねであるのが合目的であり、圧力補償ダクトの拡径ダクト部分に配置されているのが有利である。コイルばねの中心縦軸線は、何ら接合手段を要することなくコイルばねにより担持されているダイアフラムプレート、有利にはコイルばねの対向する端部に自由に載置されているダイアフラムプレートの面に対してほぼ垂直に位置している。
【０００８】
制御される弁はダイアフラムに対してほぼ中心方向に指向しており、この場合貫流穴は弁座のほぼ中心に位置している。弁座におけるダイアフラムの密封性座着を補強するため、ダイアフラムプレートは弁座に対しほぼ合同に位置する密封隆起部を備えている。
【０００９】
通気弁を本発明にしたがって構成することにより、簡素なプラスチックフォイル、工業用プラスチック、家庭用フォイル等を、弁を形成するダイアフラムとして使用することが可能になる。
本発明の他の特徴は他の請求項、以下の説明及び図面から明らかである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
本発明による通気弁１は液体容器、特に燃料容器２を通気するために用いる。燃料容器２は、内燃機関により駆動される作業機、たとえばパワーチェーンソー、切断研削機、刈り込み機等に使用されているような燃料容器である。容器内部空間３には圧力補償ダクト４が開口している。圧力補償ダクト４は、図示した実施形態の場合大気に開口している。圧力補償ダクト４は弁室５内に終端を有している。弁室５の径Ｄは圧力補償ダクト４の径ｄよりも複数倍大きい。弁室５内には撓み可能なダイアフラム６が配置されている。ダイアフラム６は弁室５を、圧力補償ダクト４を介して容器内部空間３と連通している圧力室７と、本実施形態においては大気と連通している通気室８とに分割している。圧力室７と通気室８とはほぼダイアフラム６の中心に形成されている貫流穴１０により互いに連通している。
【００１２】
通気室８の、ダイアフラム６とは逆の側には、負圧で開口する排出弁１１の弁座１２が配置されている。排出弁１１には弁体としての前記ダイアフラム６が付設されている。通気弁１のケーシング１３に形成されている弁座１２はダイアフラム６のほぼ中心に位置するように設けられており、この場合貫流穴１０は、縦中心軸線１４の方向に見てほぼ弁座１２の中心に位置している。皿状のダイアフラム６は弁座１２に対してほぼ合同に位置する密封隆起部を有しているのが合目的である。
【００１３】
ダイアフラム６は、容器内部空間３の側で、ほぼ圧力室７の全横断面にわたって延在しているダイアフラムプレート（もしくはダイアフラムディスク）９により支持可能である。ダイアフラムプレート９はダイアフラム６を支持するために用いるが、ダイアフラム６はダイアフラムプレート９から離間可能である。ダイアフラムプレート９はばねにより、有利にはコイルばね１６により弁座１２に対し当接するよう保持され、この場合ダイアフレームプレート９は、ダイアフラム側１５の端面に環状隆起部１７を担持し、環状隆起部１７は縦中心軸線１４の縦方向においてほぼ弁座１２に合同に位置しており、ダイアフラム６を弁座１２に対してしっかりと押圧させる。貫流穴１０を圧力室７と通気室８の間で開口維持するように、ダイアフラムプレート９の中心には開口部１８が形成されている。開口部１８は環状隆起部１７の内側に位置し、貫流穴１０よりも大きく構成するのが有利である。
【００１４】
コイルばね１６は、縦中心軸線１４に同軸になるように圧力補償ダクト４の拡径されたダクト部分１９内に位置するのが合目的である。その際コイルばね１６の中心軸線２０はダイアフラムプレート９の面に対してほぼ垂直である。
【００１５】
ダイアフラムプレート９はコイルばね１６の端部２１によって緩く担持されており、コイルばね１６の他端２２は拡径されたダクト部分１９の段部２３で支持されている。コイルばね１６の端部２１に対向するように自由に載置されているダイアフラムプレート９がスリップしないようにするため、保持隆起部２４を設けるのが合目的である。保持隆起部２４はコイルばね１６の開口端部２１に係合し、ダイアフラムプレート９が縦中心軸線１４に対して半径方向へスリップするのを確実に阻止している。
【００１６】
ダイアフラム６は、通気弁１のベース体２５と弁室５を閉鎖しているカバー２６との間で保持されている。この場合前記弁座１２がカバー２６に形成されており、弁座１２を取り囲んでいる環状面２８はカバー２６のダイアフラム６側の内面２７に非平坦に実施されている。カバー２６の環状面２８は、環状の弁座１２に対して同心の環状溝２９を備えているのが有利である。この場合カバー２６には複数個の通気穴３０が設けられる。これらの通気穴３０は、弁室５のカバー２６に不規則に分布するよう配置されている。通気穴３０は図示した実施形態では直接大気に連通している。この場合、塵埃等が侵入しないようにするため、カバー２６にはフィルタフリースを挿着するため外側に皿穴３１が設けられている。通気穴３０は例外なく皿穴３１に開口するので、通気穴は配置されるフィルタフリースにより覆われる。これにより、フィルタリングされた空気だけが通気室８内へ侵入することができる。
【００１７】
ダイアフラムが内面２７に当接する場合も通気室８が均一に通気されるよう保証するため、通気穴３０は、互いに隣接しているそれぞれ２つの環状溝２９と交差し、よってこれらの環状溝２９を互いに連通させるように配置されている。通気穴３０の配置は、これらの通気穴３０を介してすべての環状溝が互いに連通するように選定されている。
【００１８】
通気穴１は、ベース体２５の拡径されたヘッドに外側のパッキンリング３３を選択的に担持する。パッキンリング３３は、通気弁１のケーシング１３のヘッドが液体容器の対応的な大きさの開口部に押込まれたときに機能する。図示した実施形態では、圧力補償ダクト４を形成している接続部材３２は燃料容器２の管状通気部材(Belueftungstuelle)３４に押込まれている。この場合接続部材３２は、管状通気部材または管状接続部材３４内で気密に且つ液密に密封されるようにパッキンリング３５を外側に担持している。
【００１９】
容器内部空間３に過圧が生じると、ダイアフラム６はダイアフラムプレート９から離間し、カバー２６の内面に当接する。ダイアフラムプレート９は主にコイルバネ１６の力の作用で押圧されて弁座１２に密接する。このため、ダイアフラムプレート９の環状隆起部１７に対応している作用面は、発生した過圧に対応して付加力を生じさせる。ダイアフラムはほぼ所定の閉鎖力でダイアフラムプレート９またはその環状隆起部１７を介してカバー２６の弁座１２に密接して保持される。
【００２０】
負圧が発生すると、ダイアフラム６はダイアフラムプレート９に載置され、その際通気穴３０はカバー２６から容易に離れるのを保証する。ダイアフラム６がほぼ完全にダイアフラムプレート９に載置されると、ダイアフラムプレートの全面が作用し、負圧により、コイルバネ１６の力に抗して作用する押圧力が発生する。環状隆起部１７は弁座１２から離間し、その際負圧のためにダイアフラム６も同時に離間して、環状の弁座１２よりも小さな径を有している貫流穴１０を開放する。ダイアフラムが弁座１２から確実に離間するのを保証するため、弁座１２の内側には袋穴３６が設けられている。圧力補償のため、容器内部空間３内にはフィルタリングされた空気が流入する。
【００２１】
本発明による通気弁において特徴的なことは、過圧の場合と負圧の場合とでダイアフラムプレートの作用面の大きさが異なることである。過圧の場合にはダイアフラム６はダイアフラムプレート９から離間し、したがってこのときの作用面は、ダイアフラム６または弁座１２に対する環状隆起部１７の当接面にほぼ相当する程度の小さな作用面である。これに対して負圧の場合には、ダイアフラム６がダイアフラムプレート９上へ載置されるので、ダイアフラムプレートの全面が作用を及ぼし、容器内部空間３にわずかな負圧が発生しても、コイルばね１６の力に抗して排出弁１１が確実に開弁することが可能である。
【００２２】
ダイアフラム６としては、たとえばＰＥフォイルのような工業用フォイルを使用できる。しかも本発明による通気弁１は通常の家庭用フォイル、特にアルミフォイルでも作動可能である。重要なことは、弁室５を分割しているダイアフラム６がその周縁において確実に且つ密封状態で保持されていることである。このため（図３を参照）、カバー２６は、ベース体２５の対応する凹部３８に係合する縁３７を備えている。カバー２６の縁領域３９はダイアフラムエッジ４０を間にはさんでベース体２５に溶着、接着、圧着、挟着してもよく、或いは同様の固定方法にしたがって継ぎ合わせてよい。
【００２３】
接続部材３２は外側にもみの木構造部を有しているのが合目的である。このように構成すると、接続部材にホース端を紛失不能に取付けることができる。ホース端は液体容器の適当な通気接続部材に結合されていることができ、その結果作業機の任意の個所に通気弁を配置することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料容器の通気穴に挿着された通気弁の断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。
【図３】弁室の縁部の構成を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 通気弁
２ 燃料容器（液体容器）
３ 容器内部空間
４ 圧力補償ダクト
５ 弁室
６ ダイアフラム（弁体）
９ ダイアフラムプレート
１０ 貫流穴
１２ 弁座
１６ コイルばね（弾性体）
１７ 環状隆起部（密封隆起部）

Claims (15)

1. 容器内部空間（３）に開口する圧力補償ダクト（４）を備え、圧力補償ダクト（４）が、弁座（１２）に密接して載置されている弁体（６）により閉鎖可能であり、容器内部空間（３）に負圧が発生したときに弁体（６）が弁座（１２）から離間して圧力補償ダクト（４）を開口させるようにした、液体容器の通気弁において、
   弁体が撓み可能なダイアフラム（６）を有していること、
   弁座（１２）が、ダイアフラム（６）の容器内部空間（３）とは逆の側に配置されていること、
   ダイアフラム（６）がほぼ中心に貫流穴（１０）を有していること、
   貫流穴（１０）が弁座（１２）のほぼ中心に位置していること、
   ダイアフラム（６）が、容器内部空間（３）の側（１５）において、ダイアフラムプレート（９）により支持可能であること、
   ダイアフラムプレート（９）がダイアフラム（６）の撓み可能な領域を覆っていること、
   ダイアフラム（６）がダイアフラムプレート（９）から離間可能であり、その結果過圧時と負圧時とでダイアフラムプレート（９）の作用面の大きさが異なっていること、
   ダイアフラムプレート（９）が、弾性体（１６）により弁座（１２）に対し当接するよう保持されていること、
   を特徴とする通気弁。
2. 前記弾性体が、圧力補償ダクト（４）の拡径ダクト部分（１９）に同軸に配置されているコイルばね（１６）であることを特徴とする、請求項１に記載の通気弁。
3. コイルばね（１６）の縦中心軸線（２０）がダイアフラムプレート（９）の面に対してほぼ垂直であることを特徴とする、請求項２に記載の通気弁。
4. ダイアフラムプレート（９）が、コイルばね（１６）の対向する端部（２１）に自由に載置されるようにコイルばね（１６）により担持されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の通気弁。
5. ダイアフラムプレート（９）が保持隆起部（２４）によりコイルばね（１６）の開口端部（２１）に係合することを特徴とする、請求項４に記載の通気弁。
6. ダイアフラムプレート（９）が、圧力補償ダクト（４）の径（ｄ）よりも複数倍大きな径（Ｄ）を持つ弁室（５）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の通気弁。
7. ダイアフラム（６）が、弁室（５）を、容器内部空間（３）に連通している圧力室（７）と通気室（８）とに分割し、圧力室（７）と通気室（８）が貫流穴（１０）を介して互いに連通していることを特徴とする、請求項６に記載の通気弁。
8. 弁座（１２）が、弁室（５）を閉鎖しているカバー（２６）に形成されていることを特徴とする、請求項６または７に記載の通気弁。
9. 弁座（１２）を取り囲んでいる面（２８）が、カバー（２６）のダイアフラム（６）側の内面に非平坦に形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の通気弁。
10. 面（２８）が、弁座（１２）に対して同心の環状溝（２９）を有していることを特徴とする、請求項９に記載の通気弁。
11. 通気室（８）が、弁室（５）のカバー（２６）に不規則に配分して配置される少なくとも１つの通気穴（３０）を介して大気に連通していることを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか一つに記載の通気弁。
12. 通気穴（３０）が環状溝（２９）を互いに連通させていることを特徴とする、請求項１１に記載の通気弁。
13. カバー（２６）で、通気穴（３０）を覆うフィルタ要素が保持されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の通気弁。
14. 貫流穴（１０）の径が環状の弁座（１２）の径よりも小さいことを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の通気弁。
15. ダイアラム（６）が市販のプラスチックフォイルから成っていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一つに記載の通気弁。

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