JP4276982B2 - 燃料カットバルブ - Google Patents

Description

本発明は、燃料カットバルブに関し、例えば、自動二輪車等の車両に配設されて、当該車両が所定角度以上に傾斜した際に、燃料タンクから供給される燃料を自動的に遮断するように構成された燃料カットバルブに関する。

従来、車両が所定角度以上に傾斜する場合、燃料タンクからの燃料の漏れを防止するために、燃料タンク内にボール式の漏れ防止弁を設けた機械的構造に係る技術的思想が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、傾斜センサを用いて、この傾斜センサの出力信号に基づいてエンジンの傾斜状態を判別し、所定の傾斜角度以上の場合にエンジン停止信号を出力することにより、エンジンを停止させる装置が提案されている（例えば、特許文献２）。

実公昭５２−３４５０７号公報 実開平３−２１５４４号公報

これを詳細に検討すれば、特許文献１は考案「燃料調整用弁装置」を開示しており、この考案によれば、漏れ防止弁を漏れ防止弁本体と球弁とコイルスプリングで構成し、前記球弁はコイルスプリングの弾発力により漏れ防止弁本体を構成するテーパ状の壁部に圧接するようにしている。そこで、燃料タンク内の油面の位置がキャブレターよりも高いと燃料が外部に漏れる可能性があるが、この特許文献１の従来技術によれば、コイルスプリングに押し付けられた球弁によってその漏れが防止されるとしている。

しかしながら、この特許文献１によれば、コイルスプリングの弾発力の経時的劣化や球弁の摩耗等によって燃料漏れが確実に阻止できるとは限らない。

特許文献２は考案「エンジンの転倒安全装置」を開示しており、特に傾斜センサの出力信号によりエンジンの停止と同時に燃料ポンプの駆動を停止させるものであるために、構造が複雑でコストの高騰を免れ得ない。すなわち、傾斜センサの出力信号を受けてエンジンや燃料ポンプの作動を停止させるため、配線や処理装置を必要とし且つ製造コストが高くなると共に、誤作動の懸念も禁じ得ない難点がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、シンプルなメカニズムを用いて、車両等の所定角度以上の傾斜を検出し、燃料を確実に遮断し、しかも製造コストが低廉であり、さらに、メンテナンスを一層容易にすることを可能とした燃料カットバルブを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る燃料カットバルブは、燃料供給源に連通する燃料流路の途上に設けられて燃料の供給を制御する自動二輪車の燃料カットバルブであって、前記燃料カットバルブは、第１通路を形成した第１管体と、第２通路を形成した第２管体と、弁体受部材とを備えるバルブボディと、前記弁体受部材に回動自在に挿入され、前記自動二輪車の前後方向を軸とする円柱状の弁体と、前記弁体を回動させる揺動アームとを備えるバルブ本体とからなり、前記弁体は前記第１通路と第２通路に連通するとともに前記弁体の軸線に直交する第３通路を有し、前記揺動アームが重力作用によって揺動することにより前記弁体が回動して前記第３通路が前記第１通路と第２通路との連通を開閉制御するように構成され、前記自動二輪車が正立している場合は、前記揺動アームが鉛直方向に垂下することにより前記第１、第２及び第３通路が所定方向に同軸状に直列して連通し、前記自動二輪車が傾斜する場合は、前記第１通路及び第２通路が車体に応じて傾斜し、且つ前記揺動アームが鉛直方向に垂下して前記第３通路が前記所定方向に維持されることで前記第１及び第２通路と前記第３通路が遮断され、前記第１通路と第２通路の直径をφＤとし、前記第３通路の直径をφｄとした場合に、φＤ＜φｄと設定されていることを特徴とする。

この場合、所定方向は鉛直方向であってもよい。

さらに、この場合、前記揺動アームが前記弁体の第３通路を常時垂直状態を維持するようにその重心が前記弁体より下方にあることを特徴とする。

以上の構成によれば、揺動アームが常に鉛直方向を指向するので、この揺動アームと一体的な弁体もその第３通路が鉛直方向下方を指向する。従って、第１管体と第２管体が一体的に傾斜したとき、弁体の第３通路は相対的に第１通路と第２通路から回動偏位するので、第１通路と第２通路との連通を遮断することができる。

さらに、前記弁体と弁体受部材との間にオイルシールが設けられていれば、前記弁体受部材と弁体との間に浸透する燃料はオイルシールに浸透してより一層シール効果を向上させる。

さらにまた、前記揺動アームが弁体と一体的に樹脂材で成形され、前記揺動アームの弁体よりも下方の部位に重錘が設けられていると、揺動アームの揺動動作が確実に確保されると共に軽量化が図られ、さらに製造コストが低廉化し且つ確実な開閉制御効果が得られ、一層好適である。また、前記揺動アームは、その下端部に円柱状の金属重錘が螺着されてもよい。

本発明に係る燃料カットバルブによれば、燃料カットが確実にでき、且つ、メンテナンスを容易にすることができるという効果が得られる。また、重力によって作動する構造となっているので動力源が不要であり、電気的な動力源を用いる場合と異なり、配線が一切不要であり、部品点数を低減することができる。さらに、重力によって作動する構造であるため、誤動作の心配はなく、動作信頼性が確保できる。しかも、機械的且つ簡単な構造であるために、製造コストも低廉化する効果が得られる。

以下、本発明に係る燃料カットバルブについて実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１〜図４に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る燃料カットバルブ１０は、バルブボディ１２と、揺動アーム１４を有するバルブ本体１６から構成されている。前記バルブボディ１２は、図示しない燃料タンクに接続される第１燃料配管１８ａと、図示しない燃料ポンプに接続される第２燃料配管１８ｂとにそれぞれ連結される第１管体２０ａと第２管体２０ｂとを有し、前記第１管体２０ａと第２管体２０ｂとは円筒状の弁体受部材２２と一体化されている。第１管体２０ａの端部（第１端部）２４ａは、前記第１燃料配管１８ａに連結される小径部を形成し、第２管体２０ｂの端部（第２端部）２４ｂは、前記第２燃料配管１８ｂに連結される小径部を形成している。前記第１管体２０ａにあってその軸線方向に延在する第１通路２６ａの一方の端部と、前記第２管体２０ｂにあってその軸線方向に延在する第２通路２６ｂの一方の端部は前記弁体受部材２２の軸線に沿って形成された挿通孔２８に連通する。前記第１通路２６ａの他方の端部は、第１燃料配管１８ａの第１管路３０ａと連通し、前記第２通路２６ｂの他方の端部は第２燃料配管１８ｂの第２管路３０ｂと連通する。

前記第１管体２０ａと第１燃料配管１８ａの連結部位には第１シール部材３２ａが配設され、同様に第２管体２０ｂと第２燃料配管１８ｂの連結部位には第２シール部材３２ｂが配設される。

前記挿通孔２８に円柱状の弁体３４が回動自在に嵌入する。前記弁体３４の一方の端部には、図２に示されるように、上方から下方へと拡開して扇形状を呈する揺動アーム１４が一体的に形成されており、該弁体３４の他方の端部は前記弁体受部材２２の挿通孔２８から外方へと突出し、その端部近傍に環状溝３６が形成されている。なお、弁体３４にはその軸線に直交し且つ前記第１通路２６ａ、第２通路２６ｂに連通する第３通路３８が形成されている。勿論、揺動アーム１４の揺動作用下に前記弁体３４が大きく回動すれば、前記第３通路３８は第１通路２６ａ、第２通路２６ｂとのそれぞれの連通状態を遮断する。

この場合、第３通路３８の直径と第１通路２６ａ、第２通路２６ｂの直径とは略同径である。

そこで、前記挿通孔２８に弁体３４を挿通してその端部を露呈させ前記環状溝３６の内側にワッシャ４０を嵌合し、このワッシャ４０に当接して前記環状溝３６にサークリップ４２を嵌合する。これによって、弁体３４、ひいてはバルブ本体１６が前記挿通孔２８から抜け出ることが阻止される。

なお、前記の実施の形態において、燃料カットバルブ１０は図示しない燃料タンクと燃料ポンプとの間に介装されるものとしたが、この燃料カットバルブ１０は図示しない燃料ポンプとインジェクタとの間に介装されてもよいことは勿論である。

この場合、バルブ本体１６では、前記のとおり、弁体３４によって挿通孔２８内で回動自在となっているので、揺動アーム１４はその重力作用下より常に鉛直方向、つまり、前記扇形状の回動中心より下方に垂下する。なお、前記揺動アーム１４の材質は、鉄又は銅等の比重の高い金属で構成するのが好ましいが、合成樹脂等で作成することも可能である。

以上のように構成される燃料カットバルブ１０は、二輪自動車等の車体に組み込まれ、該車体が正立している場合、前記第１燃料配管１８ａと第２燃料配管１８ｂは、垂直方向となるように車体に配置されているので、該第１燃料配管１８ａと第２燃料配管１８ｂにそれぞれ接続されている第１管体２０ａ、第２管体２０ｂも垂直方向に位置する。そして、前記揺動アーム１４は重力作用下に常に鉛直方向に垂下するので、前記第３通路３８も垂直方向に位置する。従って、この場合、第１管体２０ａの第１通路２６ａ、第３通路３８及び第２管体２０ｂの第２通路２６ｂは、完全に連通する状態になる。

一方、自動二輪車が傾斜すると、前記第１管体２０ａ、第２管体２０ｂも車体に応じて傾斜するが、前記第３通路３８は、前記揺動アーム１４の揺動作用下に垂直方向に指向する。そこで、自動二輪車の所定角度以上の傾斜によって前記第３通路３８は、前記第１通路２６ａと第２通路２６ｂの連通を遮断するに至る。その詳細については追って説明する。

本発明の第１の実施形態に係る燃料カットバルブ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

自動二輪車が正立している場合（図５Ａ参照）、図示しない燃料ポンプから導出されたガソリン等の燃料は、第１燃料配管１８ａの第１管路３０ａを通って燃料カットバルブ１０に導入される。この場合、自動二輪車の正立によって揺動アーム１４は重力の作用下に鉛直方向に指向して垂下しているので、弁体３４内の第３通路３８も図５Ａにおいて垂直状態にある。結局、第１通路２６ａ、第３通路３８及び第２通路２６ｂが完全に連通しているので、導入された該燃料は、燃料カットバルブ１０内において何らの抵抗もなく、第２燃料配管１８ｂ側に導出されて図示しない燃料ポンプに供給される。

そして、図５Ｂ若しくは図５Ｃのように、自動二輪車の車体がその正面から見て右傾斜あるいは左傾斜する場合、前記第１通路２６ａ、第２通路２６ｂも該車体の傾斜に応じて、右傾斜あるいは左傾斜する。しかしながら、前記揺動アーム１４はその重力の作用下により、常に垂直方向に垂下した状態を維持するので、弁体３４は弁体受部材２２内の挿通孔２８内で相対的に回動しつつ第３通路３８は揺動アーム１４と共に垂直方向を維持しようとする。その結果、第１通路２６ａと第２通路２６ｂは、共に第３通路３８に対し傾斜偏位し、前記車体の傾斜角度如何によっては、第３通路３８と第１通路２６ａ、第２通路２６ｂとの連通が制約され、すなわち、燃料カットバルブ１０内に導入された燃料の導出が制限されたり、又は、傾斜が大きい場合には、その導通は完全に遮断される。

以上のように、前記第１の実施の形態では、従来のような漏れ防止弁に用いられるコイルスプリングの弾性劣化を懸念することはなく、また電子式の、例えば、重量センサを使用することなく、安価な構造により、確実に燃料の供給を制限したり、遮断することができる。また、重力によって作用する構造となっているので動力源が不要であり、電気的な動力源を用いる場合と異なり、処理装置や配線もまた一切不要である。しかも、部品点数を低減することができ、これによりさらに製造コストの削減を図ることができる。

次に、第２の実施の形態に係る燃料カットバルブ１００を図６〜図８に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る燃料カットバルブ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る燃料カットバルブ１００では、揺動アーム１４の形状が、平面略扇形状ではなく平面略長円形状である。この場合、前記揺動アーム１４と弁体３４とは一体的に樹脂で成形されるが、前記揺動アーム１４の下端部近傍に円柱状の金属製重錘１０２が螺子１０４で螺着されている。前記重錘１０２は前記螺子１０４を用いて他の重量の異なる重錘に交換することが可能である。また、その材質は、鉄又は銅が好ましいが、金属でなくても比重の高い硬質樹脂等でもよい。

前記燃料カットバルブ１００では、第３通路３８の直径をφｄ、第１通路２６ａ及び第２通路２６ｂの直径をφＤとすると、φＤ＞φｄの関係、すなわち、第１通路２６ａ及び第２通路２６ｂの直径を第３通路３８の直径より大きく形成している構成は前記第１の実施の形態と同一である。一方、弁体受部材２２と弁体３４との間にはオイルシール１０６ａ、１０６ｂが設けられている。このため、燃料カットバルブ１００を構成する第１通路２６ａに導入された燃料は、前記弁体受部材２２と弁体３４との隙間に浸透し、該弁体３４の両端に設けられたオイルシール１０６ａ、１０６ｂにもその燃料の一部が浸透し溜まる構造となっている。

以上のように、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態の効果に加え、揺動アーム１４には、樹脂製部材を多用することによって製造コストを低減することができる。しかも、重錘１０２の交換によって揺動アーム１４の重さを調節すれば、レスポンス時間を変えることが可能である。また、第１通路２６ａ及び第２通路２６ｂの直径が第３通路３８の直径より大きく形成されている、すなわち、挟径な第３通路３８によってそれを通過する燃料が絞られることにより、加圧されるために、燃料はオイルシール１０６ａ、１０６ｂ側へと浸透する。従って、浸透した燃料をシール効果の増大に役立てると共に潤滑油として利用して、摺動性、耐摩耗性を向上させることができる。

一方、図８に破線で示すように、第３通路３８の直径が第１通路２６ａ及び第２通路２６ｂの直径より大きくなっている（φＤ＜φｄ）場合であっても、第３通路３８に滞留する燃料は前記弁体受部材２２と弁体３４との隙間に浸透する。この結果、潤滑性、耐摩耗性を高めることができる。結局、第３通路３８と第１通路２６ａ、第２通路２６ｂの直径を種々選択することにより、車体傾斜時の燃料の供給を制御できる。

前記のように、第２の実施の形態では、オイルシール１０６ａ、１０６ｂが燃料漏れを阻止して、シール性能を向上させることができる。一方、第３の実施の形態として図９に示すように、前記オイルシール１０６ａ、１０６ｂに代えて、弁体受部材２２と弁体３４との間にシールリング、例えば、Ｏリング１０８ａ、１０８ｂを設けることでもシール効果が向上され且つ摺動性、耐摩耗性に優れた効果が得られる。

本発明に係る燃料カットバルブは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

本発明の第１の実施の形態に係る燃料カットバルブの斜視図である。 図１の燃料カットバルブの正面図である。 図１の燃料カットバルブの一部断面平面図である。 図１の燃料カットバルブの一部断面側面図である。 図１の燃料カットバルブの動作状態を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料カットバルブの正面図である。 図６の燃料カットバルブの一部断面平面図である。 図６の燃料カットバルブの一部断面側面図である。 本発明の第３の実施の形態についての一部断面側面図である。

符号の説明

１０、１００…燃料カットバルブ １２…バルブボディ
１４…揺動アーム １６…バルブ本体
１８ａ…第１燃料配管 １８ｂ…第２燃料配管
２０ａ…第１管体 ２０ｂ…第２管体
２２…弁体受部材 ２４ａ、２４ｂ…端部
２６ａ…第１通路 ２６ｂ…第２通路
２８…挿通孔 ３０ａ…第１管路
３０ｂ…第２管路 ３２ａ、３２ｂ…シール部材
３４…弁体 ３６…環状溝
３８…第３通路 ４０…ワッシャ
４２…サークリップ １０２…重錘
１０４…螺子 １０６ａ、１０６ｂ…オイルシール
１０８ａ、１０８ｂ…Ｏリング

Claims (6)

1. 燃料供給源に連通する燃料流路の途上に設けられて燃料の供給を制御する自動二輪車の燃料カットバルブであって、前記燃料カットバルブは、
   第１通路を形成した第１管体と、第２通路を形成した第２管体と、弁体受部材とを備えるバルブボディと、
   前記弁体受部材に回動自在に挿入され、前記自動二輪車の前後方向を軸とする円柱状の弁体と、前記弁体を回動させる揺動アームとを備えるバルブ本体と、からなり、
   前記弁体は前記第１通路と第２通路に連通するとともに前記弁体の軸線に直交する第３通路を有し、前記揺動アームが重力作用によって揺動することにより前記弁体が回動して前記第３通路が前記第１通路と第２通路との連通を開閉制御するように構成され、
   前記自動二輪車が正立している場合は、前記揺動アームが鉛直方向に垂下することにより前記第１、第２及び第３通路が所定方向に同軸状に直列して連通し、
   前記自動二輪車が傾斜する場合は、前記第１通路及び第２通路が車体に応じて傾斜し、且つ前記揺動アームが鉛直方向に垂下して前記第３通路が前記所定方向に維持されることで前記第１及び第２通路と前記第３通路が遮断され、
   前記第１通路と第２通路の直径をφＤとし、前記第３通路の直径をφｄとした場合に、φＤ＜φｄと設定されていることを特徴とする燃料カットバルブ。
2. 請求項１記載の燃料カットバルブにおいて、
   所定方向は鉛直方向であることを特徴とする燃料カットバルブ。
3. 請求項１又は２記載の燃料カットバルブにおいて、
   前記揺動アームは前記弁体の第３通路を常時垂直状態を維持するように重心が前記弁体より下方にあることを特徴とする燃料カットバルブ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料カットバルブにおいて、
   前記弁体と弁体受部材との間にオイルシールが設けられていることを特徴とする燃料カットバルブ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料カットバルブにおいて、
   前記揺動アームは弁体と一体的に樹脂材で成形され、前記揺動アームの弁体よりも下方の部位に重錘が設けられていることを特徴とする燃料カットバルブ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料カットバルブにおいて、
   前記揺動アームは、その下端部に円柱状の金属重錘が螺着されていることを特徴とする燃料カットバルブ。

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