JP6198333B2 - 燃料タンク用逆止め弁 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の燃料タンクと、この燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプとを接続する燃料タンク用逆止め弁に関する。

車両用の燃料タンクには、フィラーパイプを介して燃料が供給される。供給された燃料がフィラーパイプ内に流れ込むことを防ぐために、燃料タンクを密閉する技術が求められている。このような燃料タンクを密閉する技術として、例えば、特許文献１が知られている。

この特許文献１に示される技術は、燃料タンクとフィラーパイプとを接続する燃料タンク用逆止め弁である。この燃料タンク用逆止め弁は、燃料タンクを内外貫通して設けられた管状の本体部と、この本体部のなかの燃料タンク内側の開口を開閉する円盤状の弁体とを含む。弁体は、開口の縁にヒンジを介してスイング可能に設けられるとともに、ヒンジ近傍のねじりばねによって閉状態に付勢されている。

給油時、燃料は、フィラーパイプから管状の本体部へ導かれる。給油圧によって弁体が開き、燃料が燃料タンク内に供給される。給油後、ねじりばねの付勢力によって弁体は閉じられる。

このような一般的なスイング式逆止め弁の使用状態について、概念図に基づいて説明する。図６（ａ）に示されるように、給油時、供給された燃料１０１によって燃料タンク１０２内の気体１０３が昇圧され、燃料１０１は矢印（１）のように押し戻される方向に力を受ける。燃料１０１は矢印（２）のようにフィラーパイプ１０４に流れ込もうとするが、燃料タンク用逆止め弁１０５の弁体１０６が閉じているため、逆流が防止される。

図６（ｂ）に示されるように、使用状態によっては、燃料タンク１０２内が負圧になる場合がある。燃料タンク１０２内が負圧になると、燃料１０１は矢印（３）のように力を受ける。しかし、この負圧による力が、ねじりばねの付勢力よりも大きくなると、弁体１０６が矢印（４）のように開いて、フィラーパイプ１０４から燃料タンク１０２内に空気が流れ込むおそれがある。燃料タンク１０２内に空気が流れ込むと、燃料１０１の液密状態が保ち難くなる。

特許第４１０３０４９号公報

本発明は、車両用の燃料タンク内に空気の侵入を防止して液密状態を保つことができる燃料タンク用逆止め弁を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明によれば、車両用の燃料タンクとこの燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプとを接続する燃料タンク用逆止め弁であって、前記燃料タンクを内外貫通して設けられた管状の本体部と、この本体部のなかの前記燃料タンク内側の一端部を閉塞する閉塞部と、前記燃料タンクの中で、前記本体部の壁に内外貫通するように設けられた孔部と、この孔部を開閉可能に、前記本体部の内周面に嵌め込まれた弁体とを含み、前記本体部のなかの前記燃料タンク外側の他端部には、前記フィラーパイプが接続され、前記弁体は、前記閉塞部側のみに開口を有した、可撓性の有底筒状の部材であり、前記弁体によって前記孔部を閉じる方向に、前記開口を通して前記弁体を押し付ける押し手段が、前記本体部の中に設けられ、給油時の給油圧により、前記弁体が、前記孔部から前記閉塞部側へ移動することにより、前記燃料を前記燃料タンクに供給可能であることを特徴とする。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、押し手段は、閉塞部に設けられた付勢部材と、この付勢部材によってフィラーパイプ側に付勢されるボールとからなり、弁体は、ボールによってフィラーパイプ側に押されることで、孔部を塞いでいることを特徴とする。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、本体部には、孔部と他端部との間に、他端部に向かって縮径する傾斜部が形成され、この傾斜部は、付勢部材によって付勢されたボールの位置を規制していることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、燃料タンク用逆止め弁は、管状の本体部と、この本体部のなかの燃料タンク内側の一端部を閉塞する閉塞部と、燃料タンクの中で、本体部の壁に内外貫通するように設けられた孔部と、この孔部を開閉可能に、本体部の内周面に嵌め込まれた弁体とを含む。弁体は、閉塞部側のみに開口を有した、可撓性の有底筒状の部材であり、弁体によって孔部を閉じる方向に、開口を通して弁体を押し付ける押し手段が設けられているので、燃料タンク内が負圧になると、可撓性の弁体が孔部に引き込まれて、本体部の内周面に張り付く。このため、弁体によって孔部が閉じ、フィラーパイプから燃料タンク内への空気の侵入を防止することができ、燃料タンク内を液密状態に保つことができる。

請求項２に係る発明では、押し手段は、閉塞部に設けられた付勢部材と、この付勢部材によってフィラーパイプ側に付勢されるボールとからなる。ボールによって、有底筒状の弁体を内側から押し、容易に可撓性の弁体を移動させることができる。加えて、簡単な構成とすることができ、部品コストの低減を図ることができる。

請求項３に係る発明では、本体部には、孔部と他端部との間に、他端部に向かって縮径する傾斜部が形成される。傾斜部は、付勢部材によって付勢されたボールの位置を規制しているので、玉形弁の形態を成し、ボールによって弁体を傾斜部に押し付け、フィラーパイプ側からの空気の侵入を防止することができる。

本発明の燃料タンク用逆止め弁を取り付けた燃料タンクの断面図である。 図１に示された燃料タンク用逆止め弁の要部拡大図である。 図２に示された燃料タンク用逆止め弁の分解斜視図である。 図２に示された燃料タンクの給油時における燃料タンク用逆止め弁の作用図である。 図１に示された燃料タンクの負圧時における燃料タンク用逆止め弁の作用図である。 従来技術の作用図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側、Ｕｐは上側、Ｄｗは下側を示す。

実施例の燃料タンク逆止め弁を取り付けた燃料タンクについて説明する。図１に示されるように、車両１０は、フロアパネル１１の下方に燃料を貯留する車両用の燃料タンク２０が配置されている。燃料タンク２０は、内側に配置されている燃料ポンプモジュール３０と、上部２１に設けられているベントバルブ４０と、底部２２に一体的に設けられているリザーバ４１と、燃料タンク２０とフィラーパイプ４２とを接続する燃料タンク用逆止め弁５０とを有する。

燃料ポンプモジュール３０は、燃料タンク２０内の燃料を外部に送り出すためのものである。ベントバルブ４０は、燃料タンク内の気化燃料をキャニスタ等に流出させるとともに、燃料が所定液面位置になったときに燃料の流出を規制する燃料遮断弁である。リザーバ４１は、燃料タンク２０の底部２２に燃料を溜めるためのものである。燃料タンク用逆止め弁５０は、フィラーパイプ４２から供給された燃料を燃料タンク２０に導くとともに、燃料タンク２０の燃料がフィラーパイプ４２に逆流することを防止するものである。

フロアパネル１１は、車体フレーム１２，１２に支持されている。燃料タンク２０は、フロアパネル１１又は車体フレーム１２にタンクバンド１３，１３によって支持されている。

燃料タンク２０は、樹脂製であり、ブロー成形によって成形されている。また、リザーバ４１は、予めリザーバ４１を入れてブロー成形する技術によって、燃料タンク２０のブロー成形時に燃料タンク２０内に固定する。なお、リザーバ４１は、燃料タンク２０の成形時に、燃料タンク２０と一体でリザーバ４１の形状を成形しても差し支えない。なお、実施例では、燃料タンク２０を樹脂製としたが、これに限定されず、金属製とし、上部半体と下部半体とを溶接したものであっても差し支えない。

燃料ポンプモジュール３０は、取付部としてのポンプフランジ３１と、このポンプフランジ３１から燃料タンク２０に延びているブラケット３２と、このブラケット３２の先端部に支持され燃料を送り出す燃料ポンプ３３と、この燃料ポンプ３３に設けられリザーバ４１に溜められた燃料を吸い込むストレーナ３４と、燃料ポンプ３３に接続され燃料を外部に導く燃料配管３５とからなる。

燃料タンク２０は、底部２２の周縁から立ち上がる側面部２３を含む。燃料ポンプモジュール３０は、側面部２３に形成された第１の挿入口２４に挿入され、ポンプフランジ３１が第１の挿入口２４の縁に設けられた爪部２５に係止されている。第１の挿入口２４から燃料タンク２０内に延びるブラケット３２に支持されることによって、燃料ポンプ３３は、リザーバ４１内に斜め上から挿入されている。なお、実施例では、ポンプフランジ３１を爪部２５に係止したが、これに限定されず、ポンプフランジ３１をボルトによって側面部２３に係止しても差し支えない。

燃料タンク用逆止め弁５０は、側面部２３に形成された第２の挿入口２６に挿入され、燃料タンク２０に内外貫通して設けられている。

図２及び図３に示されるように、燃料タンク用逆止め弁５０は、燃料タンク２０の第２の挿入口２６に挿入されている管状の本体部５１と、この本体部５１に溶接されているフランジ部５２と、本体部５１のなかの燃料タンク２０内側の一端部５３の開口を閉塞する閉塞部５４とを含む。

本体部５１は、燃料タンク２０内側に配置される大径の大径管状部５１ａと、この大径管状部５１ａに連続し、フィラーパイプ４２の接続側に向かって縮径する傾斜部５１ｂと、この傾斜部５１ｂに連続し、フランジ部５２が溶接される小径管状部５１ｃとから構成される。

フランジ部５２は、第２の挿入口２６に嵌められる嵌合部５２ａと、この嵌合部５２ａから延びる取付部５２ｂと、取付部５２ｂのなかの燃料タンク２０側に環状に形成された凹部５２ｃとから構成される。取付部５２ｂはボルト７１によって燃料タンク２０に締結され、凹部５２ｃに設けられたＯリング７２によってフランジ部５２と燃料タンク２０との間がシールされている。なお、フランジ部５２は、上述した構成に限定されず、燃料タンク２０に取り付けられ且つシールできれば、溶接等によって取り付けられる構成であっても差し支えない。

閉塞部５４は、円盤状に形成され本体部５１の一端部５３の開口を塞ぐ円盤部５４ａと、この円盤部５４ａの外周に形成された段部５４ｂと、この円盤部５４ａに形成された凸部５４ｃとから構成されている。段部５４ｂは本体部５１の一端部５３の開口に圧入されている。なお、閉塞部５４は、上述した構成に限定されず、本体部５１の一端部５３の開口を塞ぎ本体部５１と閉塞部５４との間をシールできれば、溶接等によって取り付けられる構成であっても差し支えない。

さらに燃料タンク逆止め弁５０は、燃料タンク２０の中で、大径管状部５１ａの壁に内外貫通するように孔部５６，５６が形成され、この孔部５６，５６を開閉可能に、本体部５１の内周面５７に弁体６１が嵌め込まれている。本体部５１のなかの燃料タンク２０外側の他端部６２には、フィラーパイプ４２が接続されている。

孔部５６は、大径管状部５１ａの壁に放射状に複数形成されている。弁体６１は、筒部６１ａと、この筒部６１ａの一端を塞ぐ半球状の底部６１ｂと、閉塞部５４側のみに開口する開口６１ｃとを有した、可撓性の有底筒状の部材である。弁体６１のなかの開口６１ｃ側の端部外周は、全周にわたって本体部５１の内周面５７に接着されている。筒部６１ａの外径は、大径管状部５１ａの内径と略同等に又は若干小さく設定されている。このため、可撓性を有する弁体６１は、本体部５１の内側を変形しつつ移動することができる。

本体部５１の中には、弁体６１によって孔部５６，５６を閉じる方向に、開口６１ｃを通して弁体６１を押し付ける押し手段６５が設けられている。押し手段６５は、閉塞部５４の凸部５４ｃに設けられた付勢部材６６と、この付勢部材６６によってフィラーパイプ４２側に付勢されるボール６７とからなる。ボール６７の径は、大径管状部５１ａの内径よりも小さく、小径管状部５１ｃの内径よりも大きく設定されるとともに、弁体６１の半球状の底部６１ｂの径と同等に又は若干小さく設定されている。

以上の述べた燃料タンク逆止め弁５０の給油時の作用を次に説明する。
図４（ａ）に示されるように、弁体６１は、弾性部材６６に付勢されたボール６７によってフィラーパイプ４２側に押され、孔部５６，５６を塞いでいる。傾斜部５１ｂは、孔部５６，５６と本体部５１の他端部６２との間に、他端部６２に向かって縮径するように形成されており、ボール６７は傾斜部５１ｂに弁体６１を介して当接することで、位置が規制されている。

給油時、フィラーパイプ４２から燃料が矢印（５）のように流れる。給油圧による力が付勢部材６６の付勢力よりも大きくなると、ボール６７と共に弁体６１が矢印（６）のように移動する。

図４（ｂ）に示されるように、ボール６７及び弁体６１は、孔部５６，５６が開く位置まで後退する。さらに、矢印（７）のように流れてきた燃料は、孔部５６，５６から矢印（８）のように燃料タンク２０内に供給される。燃料の供給を停止することで、付勢部材６６の付勢力によってボール６７及び弁体６１は、傾斜部５１ｂに当接する位置に戻り、孔部５６，５６が閉じられる。このため、給油によって、燃料タンク２０内が昇圧されても、燃料タンク２０の燃料がフィラーパイプ４２に逆流することを防止できる。

次に燃料タンク２０内が負圧になった場合の燃料タンク逆止め弁５０の作用を述べる。
図５（ａ）に示されるように、燃料タンク２０の内部が負圧になると、孔部５６，５６から矢印（９）のように、フィラーパイプ４２を介して空気を取り込もうとする力が作用する。

図５（ｂ）に示されるように、孔部５６，５６に位置する弁体６１は、矢印（１０）のように、孔部５６，５６に引き込まれる。弁体６１は、矢印（１１）のように本体部５１の内周面５７に張り付き、孔部５６，５６は閉じられた状態を維持する。このため、燃料タンク２０内への空気の侵入が防止され、燃料タンク２０内は液密状態に維持される。

以上に述べた燃料タンク逆止め弁５０の作用効果をまとめて次に説明する。
図２に示されるように、弁体６１は、閉塞部５４側のみに開口６１ｃを有した、可撓性の有底筒状の部材であり、弁体６１によって孔部５６を閉じる方向に、開口６１ｃを通して弁体６１を押し付ける押し手段６５が設けられているので、燃料タンク２０内が負圧になると、可撓性の弁体６１が孔部５６に引き込まれて、本体部５１の内周面５７に張り付く。このため、弁体６１によって孔部５６が閉じ、フィラーパイプ４２から燃料タンク２０内への空気の侵入を防止することができ、燃料タンク２０内を液密状態に保つことができる。

図２に示されるように、ボール６７によって、有底筒状の弁体６１を内側から押し、容易に可撓性の弁体６１を移動させることができる。加えて、簡単な構成とすることができ、部品コストの低減を図ることができる。

傾斜部５１ｂは、付勢部材６６によって付勢されたボール６７の位置を規制しているので、玉形弁の形態を成し、ボール６７によって弁体６１を傾斜部５１ｂに押し付け、フィラーパイプ４２側からの空気の侵入を防止することができる。

尚、本発明の燃料タンク逆止め弁５０を取り付けた燃料タンク２０は、実施例の形状に限定されず、フロアパネル１１の形状や配置する位置に応じて変更しても差し支えない。燃料タンク２０に設けた燃料ポンプモジュール３０は、実施例の構成に限定されず、燃料を汲み出すことができれば、一般的な燃料ポンプであっても差し支えない。

本発明の車両用燃料タンク用逆止め弁は、自動車等の車両の燃料タンクに好適である。

１０…車両、２０…燃料タンク、４２…フィラーパイプ、５０…燃料タンク逆止め弁、５１…本体部、５１ｂ…傾斜部、５３…本体部の一端部、５４…閉塞部、５６…孔部、５７…本体部の内周面、６１…弁体、６１ｃ…弁体の開口、６２…本体部の他端部、６５…押し手段、６６…付勢部材、６７…ボール。

Claims (3)

1. 車両用の燃料タンクとこの燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプとを接続する燃料タンク用逆止め弁であって、
   前記燃料タンクを内外貫通して設けられた管状の本体部と、
   この本体部のなかの前記燃料タンク内側の一端部を閉塞する閉塞部と、
   前記燃料タンクの中で、前記本体部の壁に内外貫通するように設けられた孔部と、
   この孔部を開閉可能に、前記本体部の内周面に嵌め込まれた弁体とを含み、
   前記本体部のなかの前記燃料タンク外側の他端部には、前記フィラーパイプが接続され、
   前記弁体は、前記閉塞部側のみに開口を有した、可撓性の有底筒状の部材であり、
   前記弁体によって前記孔部を閉じる方向に、前記開口を通して前記弁体を押し付ける押し手段が、前記本体部の中に設けられ、
   給油時の給油圧により、前記弁体が、前記孔部から前記閉塞部側へ移動することにより、前記燃料を前記燃料タンクに供給可能であることを特徴とする燃料タンク用逆止め弁。
2. 前記押し手段は、前記閉塞部に設けられた付勢部材と、この付勢部材によってフィラーパイプ側に付勢されるボールとからなり、
   前記弁体は、前記ボールによって前記フィラーパイプ側に押されることで、前記孔部を塞いでいることを特徴とする１記載の燃料タンク用逆止め弁。
3. 前記本体部には、前記孔部と前記他端部との間に、前記他端部に向かって縮径する傾斜部が形成され、
   この傾斜部は、前記付勢部材によって付勢された前記ボールの位置を規制していることを特徴とする請求項２記載の燃料タンク用逆止め弁。

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