JP4576298B2

JP4576298B2 - 燃料逆流防止弁

Info

Publication number: JP4576298B2
Application number: JP2005190670A
Authority: JP
Inventors: 森彦岸
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2025-06-29
Also published as: JP2007008295A

Description

本発明は、燃料タンクの燃料供給管等の開口に取付けられ、給油時には開口を開いて燃料タンク内に燃料を供給すると共に、給油時以外には開口を閉塞して燃料の逆流を防止する燃料逆流防止弁に関する。

自動車の燃料タンクには、燃料を供給するための燃料供給管が取付けられている。この燃料供給管の下流側の開口には、燃料の逆流を防止する燃料逆流防止弁（以下、逆止弁という）が開口に対して開閉可能に取付けられている。

従来のこの種の逆止弁として、下記特許文献１には、筒体と、該筒体の流出口に支軸を介して開閉可能に取付けられると共に、スプリングにより常時は閉じる方向に付勢された弁体とからなる逆止弁が開示されている。また、筒体の流出口の内側には一対の軸受け部が突設され、弁体には前記軸受け部の外側に配置される一対のアームが設けられており、前記軸受け部及び前記アームに支軸を挿通させて、弁体を回動可能に軸支している。なお、スプリングは筒体の軸受け部の間に保持されて、支軸に装着されるようになっている。

下記特許文献２には、筒体と、該筒体の流出口に開閉可能に取付けられると共に、スプリングにより常時は閉じる方向に付勢された弁体とからなり、弁体には、筒体の流出口周縁に設けられた軸受け部に挿入される支軸が形成され、該支軸と同軸上に設けられ、かつ、その外側に、スプリングが装着される装着軸が突設した逆止弁が開示されている。また、弁体の支軸に装着されるスプリングは、一対のコイル部が、コ字状の脚部に連結された形状をなしており、各コイル部が支軸の端部に装着されるようになっている。
実用新案登録第２５７９８４６号公報実用新案登録第２５９５２２２号公報

上記逆止弁は、例えば、次のようにして燃料タンクに取付けられる。すなわち、環状のフランジ部が形成された筒状の取付部材に逆止弁を装着し、燃料タンクの取付孔の外部から逆止弁を燃料タンク内に挿入して、フランジ部を取付孔周縁に溶着させて、燃料タンクに逆止弁を取付けるようにしている。

この取付け工程は産業用ロボット等により自動でなされることが一般的である。しかしながら、上記特許文献２の逆止弁のように、弁体に支軸と同軸上でスプリングの装着軸が突設されている場合、筒体を軸方向からみたときに前記装着軸が筒体の外周から出っ張ってしまうことが多いので、燃料タンクの取付孔に挿入する際に、前記装着軸が取付孔周縁に引っ掛かって破損することがあった。

一方、上記特許文献１の場合、軸受け部が筒体の流出口の内側に突設されているので、
燃料タンクの取付孔への挿入時に、取付孔周縁に引っ掛かる虞れは少ない。しかしながら、一対の軸受け部の間にスプリングを保持させた後、筒体の軸受け部及び弁体のアームに、支軸を挿通させて弁体を組付けるようにしているので組付け作業性に問題がある。

したがって、本発明の目的は、燃料タンクへの取付けの際に、燃料タンクの取付孔周縁に引っ掛かることがなく、弁体の組付け作業性も向上させることができる燃料逆流防止弁を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、燃料タンクの取付孔の外部から挿入されて、該燃料タンクに取付けられる燃料逆流防止弁において、
基端部が前記燃料タンクの外部に配置されて燃料供給管に接続され、先端部が前記燃料タンク内に配置されて燃料流出口をなす筒体と、
この筒体の前記燃料流出口周縁に設けられた軸受け部を介して開閉可能に取付けられ、スプリングによって常時は閉じる方向に付勢された弁体とを備えており、
前記弁体には、アームを介して前記弁体の半径方向と直角に支持され、前記軸受け部に嵌合して前記弁体を回動可能に支持する支軸と、同じくアームを介して前記支軸と平行にかつ前記支軸に対して前記弁体の中心方向に偏心して支持されたスプリング装着軸とが設けられ、
前記スプリングは、そのコイル部分を前記スプリング装着軸に装着され、一端を前記筒体に係止され、他端を前記弁体に係止されていることを特徴とする燃料逆流防止弁を提供するものである。

上記第１の発明によれば、スプリング装着軸が、支軸に対して弁体の中心方向に偏心して支持されているので、筒体の軸方向に沿ってみたとき、スプリング装着軸が筒体の半径方向外側に出っ張る長さをできるだけ短くすることができる。その結果、筒体の軸方向に沿ってみたときの形状がコンパクトになり、例えば燃料逆流防止弁を樹脂製の燃料タンクの取付孔に挿入して溶着固定する作業をロボットによって行うような場合でも、スプリング装着軸が燃料タンクの取付孔の周縁に引っ掛かって損傷したりすることを防止できる。

また、弁体には、筒体の軸受け部に支持される支軸と、スプリングが装着されるスプリング装着軸との双方が設けられているので、例えば、スプリングをスプリング装着軸に装着させた後、支軸を軸受け部に嵌合させるだけで、スプリングの弾性付勢力を弁体に付与させた状態で、弁体を筒体に回動可能に組付けることができ、組付け作業性の向上を図れる。

更に、スプリング装着軸が弁体の中心に近接して設けられているので、スプリングの弁体に対する作用点を弁体の中心に近づけることができ、弁体を閉じたときの弾性付勢力を弁体の中心に近い位置にて効果的に作用させることができ、弁体に対する偏荷重を低減し、筒体の燃料流出口に対するズレや浮き上り等を抑制して、しっかりと閉塞させてシール性を向上させることができる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記軸受け部は、前記筒体の前記燃料流出口周縁から前記燃料流出口の軸方向下流側へ向けて延出して形成されている燃料逆流防止弁を提供するものである。

上記第２の発明によれば、軸受け部を、筒体の燃料流出口周縁から燃料流出口の軸方向下流側へ向けて延出して形成したことにより、軸受け部が筒体の外径側や内径側に大きく突出することがなく、燃料タンクの取付孔に挿入する際に引っ掛かることが防止されると共に、燃料の吐出面積を狭めてしまうこともない。

また、軸受け部を弁体のシール面から離すことができるので、スプリングのコイル部から延出された脚部が、その基部寄り部分で弁体の角部等に当接してしまうことなく、その先端部分が弁体の表面に当接するので、弁体を閉じる方向に作用する回転モーメントを最大限に確保することができ、シール性を向上させることができる。

なお、上記特許文献２の逆止弁の場合、軸受け部が弁体のシール面と同一平面上に設けられているので、弁体の表面を圧接するスプリングの脚部は、弁体に対して斜めに伸び、弁体表面から突出するリブに当接させているため、弁体に作用する回転モーメントはその分力となってしまい、回転モーメントを高めることができない。

本発明の燃料逆流防止弁によれば、スプリング装着軸が支軸に対して弁体の中心方向に偏心して支持され、筒体の軸方向に沿ってみたとき、スプリング装着軸が筒体の半径方向外側に出っ張る長さを短くすることができるので、コンパクト化を図れ、ロボット等により燃料逆流防止弁を燃料タンクの取付孔に挿入する際に、装着軸が取付孔の周縁に引っ掛かって損傷することを防止できる。また、弁体には、支軸とスプリング装着軸との双方が設けられているので、スプリングを装着後、支軸を軸受け部に嵌合させるだけで、弁体を筒体に組付けることができ、組付け作業性を向上させる。

以下、図１〜８を参照して、本発明の燃料逆流防止弁の一実施形態について説明する。

この燃料逆流防止弁１０（以下、逆止弁１０という）は、図７に示すように、樹脂製の燃料タンク１に取付けられるものである。

図１に示すように、この逆止弁１０は、燃料タンク１の壁部に固定される取付部材３０と、該取付部材３０に装着される筒体５０と、該筒体５０の軸受け部６２に取付けられる弁体７０と、該弁体７０を筒体５０の燃料流出口６０に対して閉じる方向に弾性付勢するスプリング８０とから、主として構成される。

図１及び図７に示すように、燃料タンク１に取付けられる取付部材３０は、燃料供給管３が接続される筒状の接続管部３１と、該接続管部３１の下端周縁から外側に広がって環状をなし、燃料タンク１の取付孔２の周縁に溶着されるフランジ部３２とを有している。

また、接続管部３１の内周のやや下方は縮径した形状をなしており、その上端の段部３３に、後述する筒体５０の係止片５３が係止するようになっている。更に、接続管部３１の内周には、一対の凹溝３４が軸方向に対向して設けられており、後述する筒体５０のカラー保持片５２の外側への撓みを許容している。また、取付部材３０は、樹脂製の燃料タンクに溶着可能な材料、例えば、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂で形成されている。

図２を併せて参照すると、上記取付部材３０に装着される筒体５０の先端部には、軸方向に沿って形成された２つずつの平行なスリット５１、５１により、２つのカラー保持片５２が周方向の対向する位置に設けられている。カラー保持片５２は、その先端の内側部分に、内爪５２ａを有している。また、筒体５０内周の軸方向奥側には、周方向に沿って伸びる押えリブ５４（図２（ａ）、（ｂ）参照）が形成されている。そして、金属カラー８５は、その下端を上記押えリブ５４に支持され、その上端に上記カラー保持片５２の内爪５２ａが係合して、筒体５０の内周に保持されるようになっている。

また、筒体５０の先端部であって、カラー保持片５２、５２の間には、軸方向に伸びるスリット５１ａ、５１ａが周方向に対向して設けられ、このスリット５１ａ、５１ａによって、４つの係止片５３が形成されている。これらの係止片５３先端の外側には、外爪５３ａが形成されている。一方、筒体５０の軸方向中間よりもやや上方の外周には、環状リブ５５が突設されている。そして、上記外爪５３ａが前記取付部材３０の段部３３に係合すると共に、筒体５０の軸方向中間よりもやや上方に形成された上記環状リブ５５が、図５に示す如く、取付部材３０の接続管部３１の下端面に当接することにより、筒体５０が取付部材３０に抜け止めされて装着される。

図５に示すように、筒体５０の下端部の開口は、燃料を燃料タンク１内に供給するための燃料流出口６０となっている。また、図１に示すように、筒体５０の外周には、軸方向に沿って所定幅で平坦部６１が形成されている。この平坦部６１を設けることにより、後述する軸受け部６２の高さをなるべく低く形成して、筒体５０の外径側への突出を抑制している。

そして、燃料流出口６０周縁であって、平坦部６１上には軸受け部６２が設けられている。この軸受け部６２は、互いに平行となるように平坦部６１から立設した一対の支持片６３、６３と、断面Ｃ字形状をなして、前記支持片６３、６３の先端部に連結された筒部６４とから形成されている。この筒部６４に後述する弁体７０の支軸７３が挿入されて、弁体７０を回動可能に軸支する。また、図１に示すように、軸受け部６２は、燃料流出口６０の軸方向下流側へ向けて延出して、その筒部６４が燃料流出口６０の下流側に向けて突設されている。

このように、軸受け部６２を、筒体５０の燃料流出口６０周縁から燃料流出口６０の軸方向下流側へ向けて延出して形成したことにより、軸受け部６２が筒体５０の外径側や内径側に大きく突出することがなく、燃料タンク１の取付孔２に挿入する際に引っ掛かることが防止されると共に、燃料の吐出面積を狭めてしまうこともなくなる。

なお、上述した特許文献１の逆止弁の場合、その軸受け部が筒体の流出口の内側に突設されているので、流出口の開口面積が狭まってしまって、燃料供給の圧損が生じて供給速度が低減してしまう可能性があった。

また、平坦部６１の幅方向の一端からは、後述するスプリング８０の脚部８２を保持するためのスプリング保持片６５が立設されている。更に、燃料流出口６０の内周には、前記平坦部６１を除いて段状をなして、後述する弁体７０のリブ７１が当接する弁座６６が形成されている。

図３に示すように、上記軸受け部６２に取付けられる弁体７０は、筒体５０の燃料流出口６０の形状に適合して、略円板状であって、その一部が直線状に切欠かれた形状をなしている。この弁体７０の表側及び裏側の面からは、その周縁に沿ってリブ７１が突設されている。このリブ７１は弁体７０の補強をなすと共に、裏面側に設けられたリブ７１が、前述した筒体５０の弁座６６に当接して、燃料流出口６０を閉塞する役割をなしている。なお、この弁体７０の中心をＯ１とする（図３（ｂ）参照）。

また、弁体７０の表側の面には外周方向に向けて、一対のアーム７２、７２が所定間隔をあけて互いに平行になるように延出している。この実施形態の場合、アーム７２、７２は、リブ７１の直線状をなした部分に対して直角方向に延出されている。そして、一対のアーム７２、７２の間には、支軸７３が直交して設けられていて、アーム７２、７２を連結するようになっている。すなわち、支軸７３は、弁体７０の半径方向に対して直角に設けられている。この支軸７３が軸受け部６２の筒部６４に軸支されることにより、弁体７０を燃料流出口６０を開閉可能としている。なお、この支軸７３の中心をＯ２とする（図３（ｂ）参照）。

また、アーム７２の一方の外側からは、スプリング８０を装着するためのスプリング装着軸７４が突設されている。具体的には、スプリング装着軸７４は、支軸７３と平行で、かつ、支軸７３に対して弁体７０の中心Ｏ１の方向に偏心して設けられている。すなわち、スプリング装着軸７４の中心をＯ３とした場合、図３（ｂ）に示すように、支軸７３の中心Ｏ２よりも、スプリング装着軸７４の中心Ｏ３が、弁体７０の中心Ｏ１に偏心した位置となるように、スプリング装着軸７４が設けられている。

スプリング装着軸７４の先端には、弁体７０に対してほぼ平行に、突起７５が突設されている。この突起７５は、後述するスプリング８０のコイル部８１をスプリング装着軸７４に装着した際の抜け止めをなしている。

更に、一対のアーム７２、７２の外側を囲むようにして、略コ字状のスプリングガイド７６が、弁体７０の表側の面に設けられている。そして、図７（ｂ）に示すごとく、このスプリングガイド７６とアーム７２との間に、後述するスプリング８０の脚部８２が保持されるようになっている。

上述した弁体７０は、スプリング８０により、筒体５０の燃料流出口６０に対して閉じる方向に弾性付勢される。このスプリング８０は、図１に示すように、金属線材を巻回して形成され、弁体７０のスプリング装着軸７４に装着されるコイル部８１と、このコイル部８１の両端から延出された脚部８２、８２とからなる。このスプリング８０は、コイル部８１をスプリング装着軸７４に装着させた後、支軸７３を軸受け部６２に軸支させて、脚部８２のそれぞれを筒体５０及び弁体７０に係止させることにより、弁体７０を燃料流出口６０に対して弾性的に圧接させて、常時は燃料流出口６０を閉じる方向に付勢している。

なお、上記実施形態においては、スプリング装着軸７４は、アーム７２の片側にのみ設けられているが、２つのアーム７２、７２の外側からそれぞれ突設させてもよい。その場合には、２つのスプリング装着軸７４のそれぞれにスプリング８０を装着してもよい。

次に、本発明の逆止弁１０の作用について説明する。

まず、筒体５０のカラー保持片５２を取付部材３０の凹溝３４に整合させ、係止片５３を内側に撓ませつつ挿入して、段部３３に係止片５３の外爪５３ａを係止させると共に、環状リブ５５を接続管部３１の下端面に当接させて、取付部材３０に筒体５０を装着する。そして、金属カラー８５を取付部材３０の上方から挿入し、カラー保持片５２を凹溝３４内にて外側に撓ませつつ、その内爪５２ａ及び押えリブ５４により、取付部材３０内周に金属カラー８５を固定する。

そして、スプリング８０のコイル部８１を、弁体７０のスプリング装着軸７４に装着して、支軸７３を軸受け部６２の筒部６４に挿入して嵌合させると共に、脚部８２の一方を筒体５０の平坦部６１に係止させ、脚部８２の他方を弁体７０に係止させることにより、図４〜６に示されるように、弁体７０を、燃料流出口６０に対して閉じる方向に弾性付勢させた状態で、筒体５０に組付けることができる。このように、スプリング８０をスプリング装着軸７４に装着後、支軸７３を軸受け部６２に嵌合させるだけで、弁体７０を筒体５０に回動可能に組付けることができるので、組付け作業性を向上させることが可能となる。

以上のようにして組立てられた逆止弁１０は、例えば、樹脂製の燃料タンク１に取付けられる。この場合、取付孔２の外部から、燃料タンク１内に逆止弁１０を挿入して、取付孔２周縁に取付部材３０のフランジ部３２を溶着させて、燃料タンク１に逆止弁１０を取付けるようにしている（図７（ａ）、（ｂ）参照）。

本発明の逆止弁１０においては、弁体７０のスプリング装着軸７４が、支軸７３に対して弁体７０の中心Ｏ１の方向に偏心して支持されているので、筒体５０の軸方向に沿ってみたとき、スプリング装着軸７４が筒体５０の半径方向外側に出っ張る長さをできるだけ短くすることができる。したがって、筒体５０の軸方向に沿ってみたときの形状をコンパクトにすることが可能となっている。これにより、上述したような、逆止弁１０を燃料タンク１の取付孔２に挿入して溶着固定する作業を、例えば、ロボット等によって自動的に行うような場合でも、スプリング装着軸７４が燃料タンク１の取付孔２の周縁に引っ掛かって損傷したりすることを防止することができる。

また、図７（ａ）に示すように、燃料タンク１に取付けられた逆止弁１０の取付部材３０の接続管部３１には、燃料供給管３が挿入されて、ホースバンド４により締付固定される。なお、図７（ｂ）においては、便宜上、燃料供給管３及びホースバンド４を省略している。

そして、図示しない給油口から供給された燃料が、燃料供給管３を通って、逆止弁１０内に流入される。その際の燃料の流体圧力によって弁体７０が押圧されて、図８（ｂ）に示すように、弁体７０を開かせて、燃料タンク１内に燃料を供給する。一方、燃料の供給がなされないときには、スプリング８０の弾性付勢力によって、弁体７０が閉じる方向に弾性付勢されて、燃料流出口６０を閉塞するようになっており、これにより燃料の逆流を防止して、燃料タンク１内の圧力等によって、燃料が給油口から吹き返したりすることを抑制する（図８（ａ）参照）。

本発明の逆止弁１０は、上述したような弁体７０の開閉動作の際において、次のような効果を奏する。

すなわち、弁体７０を筒体５０に組付けた状態では、スプリング装着軸７４が弁体７０の中心Ｏ１に近接して設けられているので、スプリング８０の作用点Ｐ、すなわち、弁体７０に対してスプリング８０の弾性付勢力を付与している部分（脚部８２が弁体７０に当接している部分であって特にその先端部分を指す、図８参照）を、弁体７０の中心Ｏ１に近づけることができる。したがって、弁体７０を閉じたときの弾性付勢力を弁体７０の中心Ｏ１に近い位置にて効果的に作用させることができ、弁体７０に対する偏荷重を低減し、筒体５０の燃料流出口６０に対するズレや浮き上り等を抑制して、しっかりと閉塞させてシール性を向上させることができるようになる。

また、この実施形態においては、軸受け部６２は、燃料流出口６０の軸方向下流側へ向けて延出した形状をなしている。そのため、軸受け部６２を、弁体７０が当接してシールされるシール面である弁座６６から離すことができるので、スプリング８０のコイル部８１から延出された脚部８２が、その基部寄り部分で弁体７０の角部等に当接してしまうことなく、その先端部分が弁体７０の表面に当接するので、弁体７０を閉じる方向に作用する回転モーメントを最大限に確保することができ、シール性を向上させることができる。

本発明の燃料逆流防止弁の一実施形態を示す分解斜視図である。同燃料逆流防止弁の筒体を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視線における断面図、（ｃ）は左側面図である。同燃料逆流防止弁の弁体を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。同燃料逆流防止弁の斜視図である。図４のＡ−Ａ矢視線における断面図である。同燃料逆流防止弁の要部拡大斜視図である。同燃料逆流防止弁を燃料タンクに取付けた状態を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。同燃料逆流防止弁の開閉動作を示しており、（ａ）は弁体が閉じたときの説明図、（ｂ）は弁体が開いたときの説明図、（ｃ）は（ａ）の平面図である。

符号の説明

１燃料タンク
２取付孔
３燃料供給管
１０燃料逆流防止弁（逆止弁）
３０取付部材
５０筒体
６０燃料流出口
６２軸受け部
７０弁体
７２アーム
７３支軸
７４スプリング装着軸
８０スプリング
８５金属カラー

Claims

燃料タンクの取付孔の外部から挿入されて、該燃料タンクに取付けられる燃料逆流防止弁において、
基端部が前記燃料タンクの外部に配置されて燃料供給管に接続され、先端部が前記燃料タンク内に配置されて燃料流出口をなす筒体と、
この筒体の前記燃料流出口周縁に設けられた軸受け部を介して開閉可能に取付けられ、スプリングによって常時は閉じる方向に付勢された弁体とを備えており、
前記弁体には、アームを介して前記弁体の半径方向と直角に支持され、前記軸受け部に嵌合して前記弁体を回動可能に支持する支軸と、同じくアームを介して前記支軸と平行にかつ前記支軸に対して前記弁体の中心方向に偏心して支持されたスプリング装着軸とが設けられ、
前記スプリングは、そのコイル部分を前記スプリング装着軸に装着され、一端を前記筒体に係止され、他端を前記弁体に係止されていることを特徴とする燃料逆流防止弁。
前記軸受け部は、前記筒体の前記燃料流出口周縁から前記燃料流出口の軸方向下流側へ向けて延出して形成されている請求項１記載の燃料逆流防止弁。