JP4657040B2 - 燃料逆流防止弁 - Google Patents

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、パイプと、該パイプの流出口内側に突設された軸受け部に、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、支軸は弁体の表側に突設されており、該支軸に前記スプリングのコイル部が装着されている。
実用新案登録第２５７９８４６号公報

上記逆止弁は、例えば、次のようにして樹脂製の燃料タンクに取付けられる。すなわち、フランジ部を有する筒状のハウジングに逆止弁を装着し、燃料タンクの取付孔周縁を熱板等により加熱しておき、該取付孔の外部から逆止弁を燃料タンク内に挿入し、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。

この際、取付孔周縁は加熱により軟化しているため、取付孔に逆止弁を挿入する際に、逆止弁の一部が取付孔周縁に接触してしまうと、その接触した部分に軟化した樹脂が付着してしまうことになる。

上記特許文献１の逆止弁においては、支軸が弁体の表側に突設し、該支軸にスプリングのコイル部が装着されているので、前方から見てコイル部が露出した状態となっている。したがって、逆止弁を取付孔に挿入する際に、コイル部に樹脂が付着する虞れがあった。コイル部に樹脂が付着してしまうと、コイル部のバネ特性が変化し、弁体に作用する弾性付勢力も変動してしまって、弁体が開いたままになったり、開かなくなったりして、その開閉動作が不安定になるという不都合が生じる。

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、スプリングのコイル部に樹脂が付着することを防止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、樹脂製の燃料タンクの取付孔に外部から挿入されて、熱溶着によって該燃料タンクに取付けられる燃料逆流防止弁であって、
燃料供給管に接続される筒状の接続管部と、この接続管部から外側に広がって環状をなし、前記取付孔周縁に溶着されるフランジ部とを有するハウジングと、
このハウジングに一体又は別体で連結されて、その端部が前記燃料タンク内に挿入されて燃料の流出口をなすパイプと、
該パイプの前記流出口に対して開閉するように回動可能に取付けられて、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、
前記パイプ又は前記弁体の一方に、前記弁体の回動支点となる支軸が設けられ、該支軸は、前記パイプの軸方向に対して直交するように配置され、
前記パイプ又は前記弁体の他方に、前記支軸を回動可能に支持する軸受け部が設けられており、
前記スプリングは、前記パイプ又は前記弁体に設けられた前記支軸に装着されたコイル部と、該コイル部の両端から延出された脚部とからなり、該脚部のそれぞれをパイプ及び弁体に係止させることにより、前記パイプに対して前記弁体を閉じさせる方向に付勢しており、
前記弁体には、該弁体が前記流出口を閉じた状態で、前記スプリングのコイル部に対して、前記パイプの軸方向の下流側を覆い、かつ、該コイル部よりも前記パイプの外径方向に延出されたカバー部材が設けら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、スプリングのコイル部の前方、すなわち、コイル部に対して、パイプの軸方向の下流側を覆うように、カバー部材が設けられているので、樹脂製の燃料タンクに溶着固定すべく、その取付孔周縁を加熱した後、燃料逆流防止弁を挿入する際に、取付孔周縁の加熱されて軟化した樹脂に接触したとしても、カバー部材が先に接触するため、スプリングのコイル部に樹脂が付着することを防止することができる。

そのため、スプリングのコイル部に樹脂が付着して固化することによる、スプリングの作動不良を確実に防止でき、弁体を安定して開閉動作させることが可能となる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記スプリングの前記コイル部と前記カバー部材との間隔は、５ｍｍ以内と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、コイル部とカバー部材との間隔が５ｍｍ以内と狭められているので、燃料逆流防止弁を燃料タンクの取付孔に挿入する際に、コイル部に樹脂が付着することを、より効果的に防止することができる。

本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記カバー部材の先端部は、前記パイプの外径方向に延出され、更に前記パイプの軸方向の上流側へ向けて延出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３の発明によれば、カバー部材の先端部が、パイプの外径方向に延出され、更にパイプの軸方向の上流側へ向けて延出されているので、コイル部をより完全に覆うことができ、燃料逆流防止弁を取付孔に挿入する際の、コイル部への樹脂の付着をより確実に防止することができる。

本発明の燃料逆流防止弁によれば、スプリングのコイル部の前方、すなわち、コイル部に対して、パイプの軸方向の下流側を覆うように、カバー部材が設けられているので、樹脂製の燃料タンクの取付孔周縁を加熱後、燃料逆流防止弁を挿入する際に取付孔周縁に接触しても、カバー部材が先に接触するため、コイル部に樹脂が付着することを防止でき、弁体を安定して開閉動作させることが可能となる。

以下、図１〜６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６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及び図６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ハウジング３０と、該ハウジング３０に装着されるパイプ５０と、該パイプ５０の軸受け部６０に取付けられる弁体７０と、該弁体７０をパイプ５０の流出口５６に対して閉じる方向に弾性付勢するスプリング９０とを有している。

図６に示すように、燃料タンク１に取付けられるハウジング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周縁に溶着されるフランジ部３２とを有している。このハウジング３０は、樹脂製の燃料タンク１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。

上記ハウジング３０に装着されるパイプ５０は、図１に示すように、その上流側（ハウジング３０に装着される側）の端部に、軸方向に沿って複数のスリット５１が形成されており、これらのスリット５１を介して、カラー保持片５２及び弾性係止片５３が形成されている。カラー保持片５２の先端内側には、係止爪５２ａが形成され、図６に示すように補強用の金属カラー５を保持可能としている。また、弾性係止片５３の先端外側には係止爪５３ａが突設されている。そして、係止爪５３ａが接続管部３１内周に設けられた段部３１ａに係合すると共に、パイプ５０の先端寄りの中間部外周に突設された環状フランジ部５４が、接続管部３１の下端面に当接し、パイプ５０がハウジング３０に抜け止めされて装着される（図６参照）。なお、この実施形態においては、ハウジング３０及びパイプ５０が別体で形成され、ハウジング３０にパイプが連結されるようになっているが、ハウジング３０とパイプ５０とを一体に形成してもよい。

また、パイプ５０の外周には、スリット５１の下端に近接して、一対の環状のリブ５９、５９が所定間隔をあけて設けられている。更に、この一対の環状のリブ５９、５９から所定間隔をあけて、もう１組の環状のリブ５９、５９がパイプ５０の外周に設けられている。これらのリブ５９は、燃料供給管３を締付固定する際に、ハウジング３０の内周面に圧接されてシール性を高める役割をなす部分となる。

パイプ５０の下流側の端部は流出口５６をなし、その外周にはフランジ部５５が形成され、フランジ部５５内周は、後述する弁体７０が当接して、流出口５６を閉塞させる弁座５７となっている。

また、図１に示すように、パイプ５０の外周には、軸方向に沿って所定幅で平坦部５８が形成されている。この平坦部５８上の流出口５６近傍には、後述する弁体７０の支軸７５を回動可能に支持する軸受け部６０が設けられている。

この軸受け部６０は、軸方向に沿って互いに平行に平端部５７から立設された一対の支持アーム６１，６２を有している。この支持アーム６１，６２は、その先端がパイプ５０の流出口５６の下流側に向けて軸方向に延出している。そして、一方の支持アーム６１の先端には、後述する弁体７０の支軸７５の先端部が挿入される受入孔６３が形成されている。

他方の支持アーム６２の先端には、側方から見て略Ｃ字状をなした係合溝６４が形成されている。この係合溝６４は、パイプ５０の半径方向外方が開口し、その方向から弁体７０の支軸７５の基部側を挿入できるようになっている。

上記軸受け部６０がパイプ５０の平坦部５８上に設けられることにより、軸受け部６０のパイプ５０の外径方向への突出量をできるだけ小さくし、後述する燃料タンク１への取付けに際して、取付孔２内周へ接触しにくくしている。

また、支持アーム６２の軸方向の両側には、ストッパ壁６５，６６が設けられている。この実施形態におけるストッパ壁６５，６６は、平坦部５８の軸方向の端縁から、平坦部５８に対して垂直に立設されている。このストッパ壁６５，６６は、弁体７０の開き角度を規制するものである。

上記軸受け部６０に、弁体７０の支軸７５を取付けることにより、弁体７０がパイプ５０に回動可能に取付けられている。この弁体７０は、全体として略円板形状をなし、その一部が直線状に切欠かれて切欠き辺部７１をなしていて、前記パイプ５０のフランジ部５５の内周形状に適合する形状とされている。

この弁体７０の周縁には、表側及び裏側に突出するリブ７２が形成されている。このリブ７２は弁体７０の補強をなすと共に、裏面側に設けられたリブ７２が、前述したパイプ５０の弁座５７に当接して、流出口５６を閉塞する役割をなしている。

図２を併せて参照すると、弁体７０の表側の面からは、一対の支持片７３，７４が、切欠き辺部７１に対して直角に外側に向かって、前記支持アーム６２の先端部の幅に適合する間隔をあけて、互いに平行に延出されている。

支軸７５は、上記支持片７３，７４に対して垂直に、該支持片７３，７４を連結するように配設されると共に、一方の支持片７４の外側から切欠き辺部７１に沿って突出している。この突出部は、前記受入孔６３に挿入される先端部と、それに隣接する拡径部７７とからなっている。

支軸７５の先端部には、周方向の一部に軸方向先端に向かってテーパ状にカットされた切欠き部７６が形成されている。また、拡径部７７の端面には、先端部の切欠き部７６に対して周方向に対向した位置に所定角度で円弧状に切欠かれた、もう一つの切欠き部７８が形成されている。なお、拡径部７７は、後述するスプリング９０のコイル部９１が装着される部分であり、その外径は受入孔６３の内径よりも大きくされている。

図２に示すように、本発明においては、上記拡径部７７に装着されるスプリング９０のコイル部９１の前方（パイプ５０の軸方向の下流側）を覆うように、カバー部材８０が設けられている。このカバー部材８０は、弁体７０の表面側から突設した基台部８１と、該基台部８１の上端縁から垂直に立設した前壁部８２とから構成されている。また、カバー部材８０の前壁部８２は、上記のように、コイル部９１の前方を覆うと共に、パイプ５０の軸方向から見たとき、コイル部９１よりも外径方向に延出している。

なお、前壁部８２の幅Ｄ１は、コイル部９１の長さ以上の幅とされることが好ましい。また、スプリング９０のコイル部９１と、カバー部材８０の前壁部８２との間隔は、好ましくは５ｍｍ以内、より好ましくは２ｍｍ以内とされている。

上述した弁体７０は、スプリング９０により、パイプ５０の流出口５６に対して閉じる方向に弾性付勢される。このスプリング９０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の支軸７５の拡径部７７に装着されるコイル部９１と、このコイル部９１の両端から延出された脚部９２、９２とからなる。そして、コイル部９１を支軸７５の拡径部７７に装着後、該支軸７５を軸受け部６０に軸支させて、脚部９２のそれぞれをパイプ５０及び弁体７０に係止させることにより、弁体７０を流出口５６に対して弾性的に圧接させて、常時は流出口５６を閉じる方向に付勢している。

また、スプリング９０としては、支軸の両端に装着される２つのコイル部を有し、該２つのコイル部同士を、コ字状の連結部材で連結した形状のものであってもよい。このようなスプリングの場合、支軸の両端に２つのコイル部をそれぞれ装着すると共に、２つのコイルの他端から延出した２つの脚部をパイプに係止させ、かつ、コ字状の連結部材を弁体に係止させることによって、弁体を閉じる方向に付勢するようになっている。

次に、本発明の逆止弁１０の作用効果について説明する。

まず、図１、６に示すように、ハウジング３０内に、パイプ５０の弾性係止片５３を撓ませつつ挿入して、段部３１ａに係止爪５３ａを係止させると共に、環状フランジ部５４を接続管部３１の下端面に当接させて、ハウジング３０にパイプ５０を装着する。そして、金属カラー５をハウジング３０の上方から挿入して、カラー保持片５２により保持させる。

次いで、支軸７５の先端部をスプリング９０のコイル部９１に挿入して、拡径部７７にコイル部９１を装着させる。

この状態で、図３（ａ）に示すように、弁体７０を流出口５６に対してほぼ直角に開いた状態で、支軸７５の基部側を係合溝６４の上方に位置させて、矢印Ａで示すように支軸７５の先端部を受入孔６３に斜め方向から挿入する。

このとき、支軸７５の先端部にテーパ状にカットされた切欠き部７６が形成され、拡径部７７の端面には上記切欠き部７６に対して周方向に対向した位置にもう一つの切欠き部７８が形成されているので、支軸７５の先端部を受入孔６３に容易に挿入できる。

そして、支軸７５の先端部を受入孔６３に挿入したら、同図３（ａ）の矢印Ｂに示すように、支持アーム６２の係合溝６４の上方から、支軸７５の基部側を押し込んでいき、係合溝６４に挿入させて保持させることにより、図３（ｂ）及び図４に示すように、支軸７５を介して、弁体７０を軸受け部６０に回動可能に取付けることができる。

以上のようにして組付けられた逆止弁１０は、図５、図６に示すように樹脂製の燃料タンク１に取付けられる。

まず、所定温度に加熱された熱板等によって、取付孔２の周縁を加熱する。すると、図５（ａ）の符号Ｐで示すごとく、取付孔２内周の樹脂が軟化する。

この状態で、矢印Ｃで示すように、産業用ロボット等によって、支軸７５を上向きにした状態で、取付孔２の外部から逆止弁１０を燃料タンク１内に挿入していく。

このとき、本発明においては、スプリング９０のコイル部９１の前方を覆うように、カバー部材８０が設けられているので、取付孔２周縁に接触したとしても、図５（ｂ）に示す如く、カバー部材８０の前壁部８２が先に樹脂Ｐに接触する。そして、樹脂Ｐを前壁部８２の上端部に付着させたまま、逆止弁１０が燃料タンク１内に挿入されるので、スプリング９０のコイル部９１に樹脂Ｐが付着することを防止することができる。燃料タンク１内に挿入された逆止弁１０は、更に押し込まれて、ハウジング３０のフランジ部３２を、取付孔２周縁に溶着させて、逆止弁１０が燃料タンク１に取付けられる。

なお、スプリング９０のコイル部９１に樹脂Ｐが付着して、コイル部９１を構成する巻回された金属線材のピッチ間に樹脂Ｐが入り込んでしまった状態で、樹脂Ｐが硬化した場合、コイル部９１のバネ特性が変化してしまうこととなる。こうなると、コイル部９１の両端から延出した脚部９２に所定の弾性付勢力を付与できず、それに伴って弁体７０に作用する弾性付勢力も変動してしまうので、弁体７０が開いたままになったり、開かなくなったりして、その開閉動作が不安定になるという不都合が生じる。

しかしながら、本発明の逆止弁１０においては、上述のように、スプリング９０のコイル部９１に樹脂Ｐが付着することを防止できるので、スプリング９０の作動不良を確実に防止でき、弁体７０を安定して開閉動作させることが可能となる。

また、本発明の逆止弁１０において、コイル部９１とカバー部材８０の前壁部８２との間隔Ｄ２を５ｍｍ以内と狭められている場合には、上記のように逆止弁１０を取付孔２に挿入する際に、コイル部９１に樹脂Ｐが付着することをより効果的に防止することができる。

以上のようにして燃料タンク１の取付孔２に取付けられた逆止弁１０には、図６に示すように、ハウジング３０の接続管部３１に燃料供給管３が挿入されて、ホースバンド４により締付固定される。また、パイプ５０には、４つの環状のリブ５９が設けられており、ホースバンド４による燃料供給管３の締付固定に伴って、ハウジング３０の外周が押圧されると、リブ５９がハウジング３０の接続管部３１内周に局部的に圧接されるようになるので、ハウジング３０とパイプ５０とのシール性を効果的に高めることができる。

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内に流入されると、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６の想像線に示すように、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９０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、流出口５６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防止することができる。

なお、取付孔２に逆止弁１０挿入する際に、支軸７５を上向きにするのは、給油時に弁体７０をスムーズに開かせると共に、給油完了後には弁体７０を円滑に閉塞させて、流出口５６に対するシール性を高めるためである。

図７（ａ）、（ｂ）には、本発明の逆止弁のそれぞれ他の実施形態が示されている。これらの実施形態の前記実施形態との相違点は弁体の形状だけであるので、図７には弁体だけを示すと共に、該弁体における前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

図７（ａ）に示す弁体７０ａは、カバー部材の形状が前記実施形態と相違している。すなわち、この弁体７０ａのカバー部材８０は、弁体７０ａの外表面から立設された基台部８１と、この基台部８１の上端縁から外径方向に向けてスプリング９０のコイル部９１の前方を覆うように延出された前壁部８２と、この前壁部８２の端部からパイプ５０の軸方向上流側に向けて延出された上壁部８３とを有している。

この実施形態によれば、カバー部材８０により、スプリング９０のコイル部９１をより完全に覆うことができるので、逆止弁１０を取付孔２に挿入する際の、コイル部９１への樹脂Ｐの付着をより確実に防止することが可能となる。

図７（ｂ）に示す弁体７０ｂも、図７（ａ）と同様に、カバー部材の形状が前記実施形態と相違している。すなわち、このカバー部材８０は、弁体７０ａの外表面から立設された基台部８１と、この基台部８１の上端縁から外径方向に向けてスプリング９０のコイル部９１の前方を覆うように延出された前壁部８２と、この前壁部８２の端部からパイプ５０の軸方向上流側に向けて斜めに延出された上壁部８３ａとを有している。

この実施形態によれば、スプリング９０のコイル部９１の外周上方を広範囲に亘って覆うことができ、コイル部９１への樹脂Ｐの付着をより確実に防止することができる。

なお、カバー部材は、図７（ａ）、（ｂ）に示す形状のみならず、例えば、基台部８１から支軸７５の拡径部７７の外周に沿って、所定間隔をあけて湾曲して伸びる形状等をなしていてもよく、コイル部９１をカバーできる形状であればよい。

また、上述した実施形態においては、パイプ５０に軸受け部６０が設けられ、弁体７０に支軸７５が設けられているが、パイプ５０に支軸７５を設け、弁体７０に軸受け部６０を設けてもよい。

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弁体を示す斜視図である。 同燃料逆流防止弁の組付け工程を示しており、（ａ）は軸受け部に弁体を挿入する際の説明図、（ｂ）は軸受け部に弁体が装着された状態を示す説明図である。 同燃料逆流防止弁の弁体を組付けた状態を示す斜視図である。 同燃料逆流防止弁を燃料タンクに取付ける工程を示しており、（ａ）は取付孔に挿入する前の状態を示す説明図、（ｂ）は取付孔に挿入中の状態を示す説明図である。 同燃料逆流防止弁を燃料タンクに取付けた状態を示す説明図である。 本発明の燃料逆流防止弁の他の実施形態を示しており、（ａ）はカバー部材の形状を変えた他の実施形態を示す斜視図、（ｂ）はカバー部材の形状を変えた更に他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
１０ 燃料逆流防止弁（逆止弁）
５０ パイプ
５６ 流出口
６０ 軸受け部
７０，７０ａ，７０ｂ 弁体
７５ 支軸
８０ カバー部材
８１ 基台部
８２ 前壁部
８３，８３ａ 上壁部
９０ スプリング
９１ コイル部
９２ 脚部

Claims (3)

1. 樹脂製の燃料タンクの取付孔に外部から挿入されて、熱溶着によって該燃料タンクに取付けられる燃料逆流防止弁であって、
   燃料供給管に接続される筒状の接続管部と、この接続管部から外側に広がって環状をなし、前記取付孔周縁に溶着されるフランジ部とを有するハウジングと、
   このハウジングに一体又は別体で連結されて、その端部が前記燃料タンク内に挿入されて燃料の流出口をなすパイプと、
   該パイプの前記流出口に対して開閉するように回動可能に取付けられて、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、
   前記パイプ又は前記弁体の一方に、前記弁体の回動支点となる支軸が設けられ、該支軸は、前記パイプの軸方向に対して直交するように配置され、
   前記パイプ又は前記弁体の他方に、前記支軸を回動可能に支持する軸受け部が設けられており、
   前記スプリングは、前記パイプ又は前記弁体に設けられた前記支軸に装着されたコイル部と、該コイル部の両端から延出された脚部とからなり、該脚部のそれぞれをパイプ及び弁体に係止させることにより、前記パイプに対して前記弁体を閉じさせる方向に付勢しており、
   前記弁体には、該弁体が前記流出口を閉じた状態で、前記スプリングのコイル部に対して、前記パイプの軸方向の下流側を覆い、かつ、該コイル部よりも前記パイプの外径方向に延出されたカバー部材が設けられていることを特徴とする燃料逆流防止弁。
2. 前記スプリングの前記コイル部と前記カバー部材との間隔は、５ｍｍ以内とされている請求項１記載の燃料逆流防止弁。
3. 前記カバー部材の先端部は、前記パイプの外径方向に延出され、更に前記パイプの軸方向の上流側へ向けて延出されている請求項１又は２記載の燃料逆流防止弁。

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