JP7462834B2 - ピラー付き弁装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ピラーを有するピラー付き弁装置に関する。
例えば、自動車の燃料タンクには、燃料タンク内の液面が、予め設定された満タン液面よりも上昇しないように、燃料タンク内への過給油を防止する満タン規制弁や、自動車が旋回したり傾いたりしたときに、燃料タンク内の燃料が、燃料タンク外へ漏れるのを防止する燃料流出防止弁等が取付けられている。このような弁は、一般的に、開口部を形成した仕切壁を有し、その下方に弁室、上方に通気室を有するハウジングと、弁室内に収容され開口部に接離するフロート弁とを備えている。
上記のような、フロート弁を備える弁装置として、下記特許文献1には、キャニスターへの通気路に連通した上部空間と、燃料タンク内に配される下部室と、上部空間と下部室とを連通させる連通部と、下部室に納められたフロート体とを有し、フロート体は、第一液面レベルで第一連通孔を閉塞する第一フロートと、この第一液面レベルよりも高い第二液面レベルで第二連通孔を閉塞する第二フロートとからなり、過給油防止バルブが記載されている。なお、第一フロートは、上記の満タン規制弁として機能し、第二フロートは、上記の燃料流出防止弁として機能する。
特許第3911185号公報
ところで、ガソリンエンジンと電気モーターとからなるハイブリッドカーが、広く実用化されている。このようなハイブリッドカーでは、エンジンが作動せずにモーターが作動している場合には、キャニスター側へ燃料蒸気が排出されないようにする必要があるため、燃料タンク内圧が高まり、燃料タンクが変形しやすい。
なお、満タン規制弁による満タン規制は、予め設定された燃料液面に、燃料が達した際に、フロート弁が開口部を閉じることで、燃料タンク内の空気排出が規制されて、満タン規制がなされるようになっている。
上記のような変形しやすい燃料タンクに満タン規制弁を適用した場合には、満タン規制弁を配置した箇所における燃料液面がばらつくことがあり、満タン規制の精度が低下するおそれがある。また、燃料流出防止弁としては、開口部からの通気室内への燃料流入を抑制することが望まれている。
しかし、上記特許文献1のバルブにおいては、燃料タンクの変形による、燃料液面のばらつきを抑制できず、第一フロートによる、満タン規制の精度低下のおそれがあり、また、通気室内への燃料流入抑制にも限界がある。
したがって、本発明の目的は、満タン規制の精度を高め、且つ、通気室内への燃料流入も抑制できる、ピラー付き弁装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、底壁及び天井壁を有する燃料タンクに取付けられる弁装置本体と、筒状に延びて前記燃料タンクに固定されるピラーとを有するピラー付き弁装置であって、前記弁装置本体は、仕切壁を介して、下方に燃料タンク内に連通する弁室、上方に燃料タンク外に連通する通気室が設けられ、前記仕切壁に前記弁室及び前記通気室に連通する開口部が設けられた、ハウジングと、前記弁室内に昇降可能に収容され、前記開口部を閉塞するフロート弁とを有しており、前記ピラーは、前記燃料タンクの底壁側から天井壁側に向けて延びる筒状をなしており、その下端部が前記燃料タンクの底壁に固定され、上端部が、前記燃料タンクの天井壁に、直接又は間接的に固定されており、前記ピラー内に、前記弁装置本体の前記ハウジングの少なくとも一部が収容され、前記ピラー内にも燃料が流入可能とされていることを特徴とする。
本発明によれば、ピラーの下端部が燃料タンクの底壁に固定され、ピラーの上端部が、燃料タンクの天井壁に、直接又は間接的に固定されており、燃料タンクを変形しにくくすることができるので、燃料タンク内の燃料液面の位置の変動を抑制することができ、満タン規制時の燃料液面の検知が正確になされる(満タン規制の精度を高める)。更に、ピラー内に、ハウジングの少なくとも一部が収容されるように構成されており、ハウジングの少なくとも一部が、ピラーにより覆われるので、燃料タンク内の燃料の飛沫等を、ハウジング内(特に通気室内)に、流入しにくくすることができる。
本発明に係るピラー付き弁装置の、一実施形態を示す分解斜視図である。 同ピラー付き弁装置を構成する弁装置本体及びピラーの拡大斜視図である。 図ピラー付き弁装置において、燃料タンクの一部を切断した場合の、断面斜視図である。 同ピラー付き弁装置の断面図である。 図4に対して直交した断面で切断した場合の断面図である。 同ピラー付き弁装置において、燃料タンク内に燃料を給油する際の、第1状態を示す断面説明図である。 同第2状態を示す断面説明図である。 同第3状態を示す断面説明図である。 同第4状態を示す断面説明図である。 同第5状態を示す断面説明図である。 本発明に係るピラー付き弁装置の、他の一実施形態を示しており、その断面図である。 図11に対して直交した断面で切断した場合の断面図である。 本発明に係るピラー付き弁装置の、更に他の一実施形態を示しており、その断面図である。 図13に対して直交した断面で切断した場合の断面図である。
(ピラー付き弁装置の一実施形態)
以下、図面を参照して、本発明に係るピラー付き弁装置の、一実施形態について説明する。
図1、図3、及び図4に示すように、この実施形態におけるピラー付き弁装置10(以下、単に「弁装置10」ともいう)は、燃料タンク1に取付けられる弁装置本体15と、筒状に延び燃料タンク1に固定されるピラー70とを有している。また、ピラー70内には、弁装置本体15のハウジング本体20の一部が収容されるようになっており(ここでは弁装置本体15のハウジング本体20の、後述するカバー50以外の部分が収容されるようになっている)、且つ、ピラー70内にも燃料が流入可能とされている。
燃料タンク1は、底壁2と、該底壁2の周縁から立設した周壁3と、該周壁3の上端に連結され、底壁2に対して平行に配置された天井壁4とを有している。また、天井壁4には、円形孔状をなした取付孔5が形成されている。なお、この実施形態の燃料タンク1は、上下両端部が円板状をなし外周が円筒状をなした、扁平な略円形ケース状をなしているが、燃料タンクとしては、少なくとも底壁及び天井壁を有するものであればよい。また、この実施形態の天井壁4は、平坦面状をなし底壁2に対して平行であるが、天井壁としては、上方に隆起した部分を有したり、凹んだ部分を有していたりしてもよく、底壁に対して所定角度で傾斜していてもよい。
図2及び図3に示すように、この実施形態における弁装置本体15は、周壁21及び仕切壁23を有しており、仕切壁23を介して、下方に燃料タンク1内に連通する弁室V、上方に燃料タンク1外に連通する通気室Rが設けられ、仕切壁23に弁室Vと通気室Rとを連通する開口部25が形成された、ハウジング17と、弁室V内に昇降可能に収容されて開口部25を開閉する、フロート弁60を有している。なお、この実施形態におけるフロート弁60は、燃料タンク1内への給油時に上昇して開口部25を閉塞する、満タン規制弁として機能する。
なお、以下の説明において、「燃料」とは、液体の燃料(燃料の飛沫も含む)を意味し、「燃料蒸気」とは、蒸発した燃料を意味するものとする。また、以下の説明において、燃料タンク1内の燃料液面を「燃料液面L1」とし、ピラー70内又は弁室V内の燃料液面を「燃料液面L2」とする(図6~10参照)。
図2~4に示すように、弁装置本体15の詳細について説明する。同弁装置本体15を構成するハウジング17は、この実施形態の場合、略筒状をなしたハウジング本体20と、該ハウジング本体20の下方に装着されるキャップ40と、前記ハウジング本体20の上方に装着されるカバー50とを有している。なお、図4,5に示すように、弁装置本体15の軸心(軸方向に沿った方向)を「C1」とする。
図3及び図4に示すように、前記ハウジング本体20は、略円筒状をなした周壁21を有しており、その上方には仕切壁23が配置されている。また、図2に示すように、周壁21の下方には、複数の第1係止爪21aが突設され、周壁21の上方には、複数の第2係止爪21bが突設されている。更に、仕切壁23の中央に、円形状の開口部25が形成されている。また、周壁21の上方外周からは、環状をなしたフランジ部27が広がっている(図3及び図4参照)。なお、フランジ部27の内側と、仕切壁23の外側との間には、シールリング29が装着されている。
また、周壁21には、ハウジング17の外部空間と、弁室Vの内部空間とを連通させる、満タン規制孔31と通気孔33(図2参照)とが形成されている。図2に示すように、前記満タン規制孔31は、周壁21の軸方向所定高さであって、周壁21の周方向に沿って所定長さで延びた、周方向に細長い長孔状をなしている。
上記満タン規制孔31は、フロート弁60による満タン規制を行う高さに配置され、液没していない状態で、弁室Vの内部空間と燃料タンク1の内部空間とを、ピラー70の内部空間を介して互いに連通させて、連続給油を可能とするような開口面積で形成されている。そして、ピラー70の第2流通孔79(後述する)が液没し、且つ、満タン規制孔31が液没した状態では、連続給油速度に対して、通気孔33やピラー70の第3流通孔81からの空気流入が間に合わず、ピラー70内や弁室V内の燃料液面L2が上昇するので、フロート弁60が上昇して開口部25を閉塞し、連続給油が停止するようになっている(図9参照)。
一方、前記通気孔33は、ハウジング本体20の周壁21の、前記満タン規制孔31よりも上方の位置において、満タン規制孔31よりも小さく形成されている(通気孔33の流路面積は、満タン規制孔31の流路面積よりも小さい)。この実施形態における通気孔33は、円形状をなしている。なお、この通気孔33は、車両が横転したり反転したりした場合を除いて、燃料によって満タン規制孔31が液没した状態でも、常に液没していない状態が維持されるようになっている。
なお、上記の満タン規制孔における「液没していない状態」とは、液体の燃料によって、閉塞されずに開口し、燃料タンク内と弁室内とが連通した状態を意味し、「液没した状態」とは、液体の燃料によって閉塞されて、燃料タンク内と弁室内との連通が遮断された状態を意味する。これらは、後述するピラー70の第1流通孔77及び第2流通孔79でも同様の意味である。
前記キャップ40は、その底部に図示しない複数の通口が形成されていると共に、その外周に複数の係止孔32が形成されている。このキャップ40の各係止孔41に、ハウジング本体20の各第1係止爪21aをそれぞれ係止させることで、ハウジング本体20の下方にキャップ40が装着される(図2参照)。その結果、仕切壁23を介して、ハウジング下方に燃料タンク1の内部に連通する弁室Vが形成される(図4及び図5参照)。
一方、カバー50は、外周が略円形状をなした周壁51と、その上方に配置された天井壁53と、周壁51の下方側から外方に広がるフランジ部55とからなる、略ハット状をなしている。
図4及び図5に示すように、フランジ部55の下端部は、燃料タンク1の取付孔5の表側周縁との当接部55aをなしている。この当接部55aを、燃料タンク1の天井壁4の取付孔5の表側周縁に当接させて溶着することで、燃料タンク1に弁装置本体15全体が取付けられるようになっている。また、フランジ部55の下方内面には、ハウジング本体20のフランジ部27との当接面55bが設けられている。
更に図5に示すように、周壁51には、燃料蒸気排出口57aが形成されており、その表側周縁から燃料蒸気排出管57が外径方向に延出している。この燃料蒸気排出管57は、図示しないチューブを介して、燃料タンク1の外部に配置された図示しないキャニスターに連通している。
また、図2に示すように、フランジ部55の周方向所定箇所からは、下方に向けて複数の係止片59が延設されている。そして、図2に示すように、カバー50の各係止片59を、ハウジング本体20の対応する第2係止爪21bをそれぞれ係止させることで、シールリング29が、カバー50の周壁51の内周に当接した状態で、ハウジング本体20の上方にカバー50が装着される。その結果、仕切壁23を介して、その上方に燃料タンクの外部に連通する通気室Rが形成されるようになっている(図4及び図5参照)。
なお、この実施形態における上記カバー50は、燃料タンク1及びピラー70に溶着可能な材料で形成されていることが好ましい。
図4及び図5に示すように、上記弁室V内には、前記開口部25を開閉するフロート弁60が、前記キャップ40との間で、コイルスプリングからなる付勢バネSを介在させた状態で、昇降可能に収容配置されるようになっている。このフロート弁60は、燃料浸漬時に自身の浮力及び付勢バネSの付勢力で上昇し、燃料の非浸漬時に自重で下降する。
この実施形態のフロート弁60は、燃料浸漬時に浮力を発生させる、外周が円形状なしたフロート本体61と、該フロート本体61の上方に装着され、フロート本体61に対して相対的に昇降動作し、開口部25に接離するシール部材63とを有している。
シール部材63の上方には、ゴムや弾性エラストマー等の弾性材料からなるシール弁体65が装着されている。シール弁体65の中央には、上方及び下方が開口した通気孔65aが貫通して形成されている。このシール弁体65が開口部25の裏側周縁部に接離して、開口部25を開閉することで、フロート弁60は満タン規制弁として機能する。
更に、フロート本体61とシール部材63との間には、中間弁体67が傾動可能に支持されている(図4参照)。この中間弁体67は、常時はシール弁体65の下端部に当接して、通気孔65aを閉塞し(図4及び図5参照)、フロート本体61がシール部材63に対して下降したときに、通気孔65aを開くようになっている。
以上説明したハウジングや、ハウジングを構成するハウジング本体、キャップ、カバー、フロート弁等の形状や構造は、特に限定されるものではない。また、ハウジングとしては、ハウジング本体、キャップ、カバーの、3部品構成としなくてもよい。更に、この実施形態におけるフロート弁60は、満タン規制弁として機能するが、燃料流出防止弁として機能させてもよい(これについては後述の実施形態で説明する)。なお、この実施形態では、ハウジング内に1個の弁室を設け、この弁室内に1個のフロート弁が収容されているが、ハウジング内に2個の弁室を設け、これらの弁室内にそれぞれフロート弁を収容させてもよい。この際には、一方のフロート弁を満タン規制弁として機能させ、他方のフロート弁を燃料流出防止弁ときして機能させることが好ましい。
また、この実施形態におけるフロート弁60は、フロート本体61やシール部材63等からなる多部品構成となっているが、フロート弁としては、例えば、上方に弾性材料からなるシール部材を装着した構成等であってもよく、開口部を開閉可能であれば、その形状や構造は特に限定されない。
次に、ピラー70について詳述する。
このピラー70は、燃料タンク1の底壁2側から天井壁4に向けて延びる筒状をなしている。この実施形態におけるピラー70は、上方及び下方が開口した略円筒状をなしている。また、ピラー70の軸方向の下端部73が、燃料タンク1の底壁2に固定され、上端部が75、燃料タンク1の天井壁4に、直接又は間接的に固定されるようになっている(図3参照)。
なお、ピラー70の軸心(延出方向に沿った方向)を「C2」とし(図4及び図5参照)、ピラー70の下端部73側の端面を下端面73aとし、上端部75側の端面を上端面75aとする。
また、この実施形態のピラー70は、下端部73から上端部75に至るまで、一定の肉厚で真っすぐに延びた、周壁71を有している。すなわち、この周壁71は、一定外径で且つ一定内径で延びている。
更に、ピラー70の周壁71には、弁装置本体15の満タン規制孔31や通気孔33と関連して、燃料の満タン規制時に機能する、第1流通孔77、第2流通孔79、第3流通孔81が設けられている。以下、これらの流通孔77,79,81について詳述する。
また、このピラー付き弁装置10においては、給油時に、ピラー70の外部で燃料液面L1が上昇すると共に、第1流通孔77からピラー70内に燃料が流入することで、ピラー70内にて燃料液面L2が上昇し、ピラー70の外部及び内部での、燃料液面L1,L2の上昇速度とが異なるように構成されており(図6参照)、給油時に第2流通孔79及び満タン規制孔31が液没したときに、満タン規制弁(フロート弁60)が上昇して、開口部25を閉じて連続給油が停止するようになっている(図10参照)。
図2に示すように、ピラー70の周壁71には、弁装置本体15の満タン規制孔31よりも下方に位置し、且つ、燃料タンク1内(燃料タンク1の内部空間を意味する)とピラー70内(ピラー70の内部空間を意味する)とを互いに連通させる第1流通孔77が設けられている。
この実施形態における第1流通孔77は、図2,4に示すように、ピラー70の周壁71の下端面73аに近接し、且つ、周壁71の径方向に対向する位置に設けられた、一対のものからなる。また、各第1流通孔77は、円形状をなしている。
この第1流通孔77は、燃料タンク1内に燃料が給油されたときに、ピラー70内に、燃料を流入させると共に、ピラー70内に溜まった燃料をピラー70外へと排出する部分となっている。
また、この第1流通孔77を設けてピラー70内に燃料を流入可能としたことで、上述したように、ピラー70の内部における燃料液面L2の上昇速度と、ピラー70の外部における燃料液面L1の上昇速度、言い換えると、燃料タンク1の内部における燃料液面L1の上昇速度とが、異なるように構成されている。すなわち、燃料タンク1内にピラー70を配置したことにより、ピラー70の周壁71を境にして、ピラー70の内部の比較的狭い空間内で上昇する燃料液面L2の上昇速度と、ピラー70の周壁71の外周に沿って上昇していく燃料液面L1の上昇速度とが異なるようになっている。
この実施形態では、図6に示すように、ピラー70内で上昇する燃料液面L2の上昇速度が、ピラー70外部で上昇する燃料液面L1の上昇速度よりも遅くなるように、第1流通孔77の流路面積や、ピラー70の外径・内径等が設定されている。
また、ピラー70の周壁71には、上記第1流通孔77、及び、弁装置本体15の満タン規制孔31よりも上方に位置し、第1流通孔77よりも大きく形成され、燃料タンク1内及びピラー70内を互いに連通させる第2流通孔79が設けられている。
この実施形態における第2流通孔79は、図2に示すように、周壁71の上端部75側であって、周壁21の周方向に沿って所定長さで延びた、周方向に細長い長孔状をなしており、その流路面積は、第1流通孔77の流路面積よりも小さくなっている。この実施形態の場合、周壁71の所定箇所において、一対の第2流通孔79,79が並列して配置されており、これらの一対の第2流通孔79,79が設けられた箇所に対して、周壁71の径方向に対向する箇所に、もう一対の第2流通孔79,79が並列して配置されており、合計で4個の第2流通孔79が設けられている(図2参照)。なお、図2に示すように、周壁71の周方向に隣接配置された一対の第2流通孔79,79は、それらの間隙部分が、上記第1流通孔77に整合する位置となるように、周壁71に設けられている。
上記第2流通孔79は、フロート弁60による満タン規制を行う高さに配置され、液没していない状態で、ピラー70の内部空間と燃料タンク1の内部空間とを互いに連通させ、且つ、ピラー70の内部空間を介して弁室Vの内部空間とも連通させて、連続給油を可能とするような開口面積で形成されている。そして、第2流通孔79が液没し、且つ、弁装置本体15の満タン規制孔31が液没した状態では、連続給油速度に対して、第3流通孔81や、弁装置本体15の通気孔33からの空気流入が間に合わず、ピラー70内や弁室V内の燃料液面L2が上昇するので、フロート弁60が上昇して開口部25を閉塞し、連続給油が停止するようになっている(図9参照)。
また、ピラー70の周壁71には、第2流通孔79よりも更に上方に位置し、第2流通孔79よりも小さく形成され、燃料タンク1内及びピラー70内を互いに連通させる第3流通孔81が設けられている。
この実施形態における第3流通孔81は、図2,4に示すように、ピラー70の周壁71の上端面75аに近接し、且つ、周壁71の径方向に対向する位置に設けられた、一対のものからなる。なお、各第3流通孔81は、円形状をなしており、その流路面積は、第2流通孔79の流路面積よりも小さく、第1流通孔77と同等となっている。また、一対の第3流通孔81,81は、一対の第1流通孔77,77に対して、周壁71の周方向に整合する位置に設けられている(図2参照)。
上記の第3流通孔81、車両が横転したり反転したりした場合を除いて、燃料によって、第1流通孔77や第2流通孔79が液没した状態でも、常に液没していない状態が維持されるようになっている。
なお、この実施形態における上記ピラー70は、燃料タンク1及びカバー50に溶着可能な材料で形成されていることが好ましい。また、このピラー70は、図4や図5に示すように、燃料タンク1の底壁2及び天井壁4に固定された状態で、燃料タンク1に外部からの衝撃力が作用したときに、ピラー70の下端部73と底壁2との固定箇所や、ピラー70の上端部75と天井壁4との固定箇所が破損する前に、ピラー70の軸方向中間部(下端部73と上端部75との間の部分)が破損するような構造であることが望ましい。
上記構造をなしたピラー70を、燃料タンク1に固定する際には、例えば、次のようにする。
まず、ピラー70の上端部75側の開口から、弁装置本体15を挿入して、ピラー70の周壁71内に、弁装置本体15のハウジング17の、ハウジング本体20やキャップ40を収容する(すなわち、ハウジング17の、カバー50以外の部分を、ピラー70内に収容する)。
すると、ピラー70の上端部75の上端面75аが、弁装置本体15のカバー50のフランジ部55の当接面55bに当接する。この状態では、ピラー70の上端面75аと、カバー50の当接面55bとの間に、ハウジング本体20のフランジ部27が配置される。そして、ピラー70の上端面75аとカバー50の当接面55bとを、例えば、超音波溶着や、熱板溶着、スピン溶着等、或いは、接着剤等の固定手段によって互いに固定することで、上端面75аと当接面55bとで、フランジ部27が挟持された状態で、ピラー70の上端部75が、カバー50に固定される。その結果、ピラー70と弁装置本体15とが一体化される。
その後、燃料タンク1の取付孔5の表側開口から、ピラー70の下端部73を挿入して、その下端面73аを、燃料タンク1の底壁2の内面に当接させると共に、燃料タンク1の天井壁4の取付孔5の表側周縁に、カバー50のフランジ部55の当接部55аを当接させる。そして、ピラー70の下端面73аと底壁2との当接部分、及び、取付孔5の表側周縁とカバー50の当接部55аとの当接部分を、例えば、上記の溶着や接着等の固定手段によって互いに固定することで、ピラー70の下端部73が燃料タンク1の底壁2に固定されると共に、カバー50が燃料タンク1の天井壁4に固定される。その結果、ピラー70は、その下端部73が燃料タンク1の底壁2に直接的に固定されると共に、上端部75が、カバー50を介して燃料タンク1の天井壁4に間接的に固定されるようになっている(図3~5参照)。すなわち、弁装置本体15とピラー70とが一体化されると共に、燃料タンク1の底壁2と天井壁4とが、ピラー70によって連結されるようになっている。なお、図4及び図5に示すように、弁装置本体15の軸心C1と、ピラー70の軸心C2とが一致するように、ピラー70内に弁装置本体15が収容保持されるようになっている。
なお、この実施形態におけるピラー70は、その上端部75がカバー50を介して、燃料タンク1の天井壁4に間接的に固定されているが、上端部75を天井壁4に直接固定してもよい(これについては後述する)。また、ピラー70内には、弁装置本体15の一部のみが収容されるようになっているが、ピラー内に燃料蒸気排出管を除く弁装置本体の全体が収容されるようになっていてもよい(これについては後述する)。
更に、以上説明したピラーとしては、例えば、周壁の外周や内周が、上端部から下端部に向けて次第に縮径したり或いは次第に拡径したテーパ面としたり、周壁の外周や内周を曲面状としたり、周壁の軸方向中間部が膨出した太鼓状としたり、ピラーの軸方向途中が屈曲した形状したりしてもよい。すなわち、ピラーは、その下端部が燃料タンクの底壁に固定可能で、上端部が燃料タンクの天井壁に直接又は間接的に固定可能で、且つ、ピラー内に弁装置本体の一部を収容可能(受け入れ可能)であれば、その形状や構造は特に限定されない。
また、ピラーに設けた第1流通孔、第2流通孔、第3流通孔の個数やレイアウト等は、上記態様に限定されるものではなく、フロート弁の利用目的(満タン規制弁としての利用か、又は、燃料流出防止弁としての利用か等)や、ピラー付き弁装置の設置個所などに応じて、適宜設定することができる。
(作用効果)
次に、上記構造からなるピラー付き弁装置10の作用効果について説明する。
すなわち、この弁装置10においては、図4や図5に示すように、ピラー70の下端部73が燃料タンク1の底壁2に固定され、ピラー70の上端部75が、燃料タンク1の天井壁4に、カバー50を介して間接的に固定されているので、燃料タンク1を変形しにくくすることができる。すなわち、例えば、燃料タンク1内の燃料蒸気の増加等によって、燃料タンク1が内側から押圧されて膨らむように変形しようとしたり、或いは、燃料タンク1内の圧力が下がって外気圧により、燃料タンク1が潰されるように変形しようとしても、燃料タンク1の底壁2及び天井壁4にピラー70の上下端部が固定されて、ピラー70を介して燃料タンク1の底壁2及び天井壁4が連結されて、底壁2や天井壁4の変形を抑制して、燃料タンク1を変形しにくくすることができる。
このように、燃料タンク1を変形しにくくすることができるので、燃料タンク1内の燃料液面の位置の変動を抑制することができ、ピラー付き弁装置10を満タン規制弁として利用した場合に、満タン規制時の燃料液面の検知が正確になされる。すなわち、満タン規制の精度を高めることができる。
更に、ピラー70内に、ハウジング17の少なくとも一部が収容されるように構成されており、ハウジング17の少なくとも一部が、ピラー70により覆われるので、燃料タンク1内の燃料の飛沫等を、ハウジング17内(特に通気室R内)に、流入しにくくすることができる。
また、ピラー70内に、ハウジング17の少なくとも一部が収容されるので、ハウジング17の、ピラー70内に収容された部分が、ピラー70とラップすることになるため、ピラー付き弁装置10のコンパクト化を図ることができ、燃料タンク1内の設置スペースが小さい場合にも適用することができる。
また、この実施形態においては、燃料タンク1の天井壁4には取付孔5が形成されており、ハウジング17は、天井壁4の取付孔5の表側周縁に接合可能とされたカバー50を有しており、ピラー70の上端部75が、カバー50に接合されている。
この態様によれば、ハウジング17は、天井壁4の取付孔5の表側周縁に接合可能とされたカバー50を有しており、ピラー70の上端部75が、カバー50に接合されているので、ピラー70を、取付孔5を通して燃料タンク1内に挿入やすくして、ピラー70の下端部73を、燃料タンク1の底壁2に固定しやすくすることができる。
また、上記のように、取付孔5からピラー70を燃料タンク1内に挿入して、下端部73を底壁2に固定するようにしたので、燃料タンクの成形方法の一つである、金型やパリソン等を利用したいわゆるブロー成形(インタンク成形)を用いずとも、燃料タンク1内にピラー70を挿入配置して、燃料タンク1にピラー70を固定することができる。
更に、この実施形態においては、弁装置本体15は、燃料タンク1内の液面が設定された満タン液面付近に達したときに、開口部25を閉塞する満タン規制弁を有しており(ここではフロート弁60)、ハウジング17の周壁21には満タン規制孔31が形成され、ピラー70の周壁71には、第1流通孔77と、第2流通孔79と、第3流通孔81とが設けられており、給油時に、ピラー70の外部で燃料液面L1が上昇すると共に、第1流通孔77からピラー70内に燃料が流入することで、ピラー70内にて燃料液面L2が上昇し、ピラー70の外部及び内部での、燃料液面L1,L2の上昇速度とが異なるように構成されており、給油時に第2流通孔79及び満タン規制孔31が液没したときに、満タン規制弁(フロート弁60)が上昇して、開口部25を閉じて連続給油が停止するようになっている。
すなわち、図4及び図5に示す状態から、燃料タンク1内に燃料が給油されていくと、燃料が、第1流通孔77を通じてピラー70内に流入し、第1流通孔77が液没する。すると、ピラー70内の燃料液面L2が上昇していくと共に、ピラー70外の燃料タンク1内の燃料液面L1も上昇していく。この場合、ピラー70内で上昇する燃料液面L2の上昇速度が、ピラー70外部で上昇する燃料液面L1の上昇速度よりも遅くなるように構成されているので、図6に示すように、ピラー70内での燃料液面L2の上昇は小さいが、これに対して、ピラー70外部での燃料液面L2の上昇は遥かに大きい。
その後、燃料が燃料タンク1内に更に給油されると、ピラー70外部での燃料液面L1が上昇して、図の矢印Fに示すように、第2流通孔79からピラー70内に燃料が流入すると共に、第2流通孔79が液没する(図7参照)。その結果、ピラー70内での燃料液面L2の上昇速度が増加する。
そして、ピラー70内の燃料液面L2が上昇して、弁装置本体15のキャップ40に形成した図示しない通口や満タン規制孔31から弁室V内に燃料が流入していく(図8参照)。
その後、図9に示すように、満タン規制孔31が液没すると、ピラー70内での燃料液面L2に対して、弁室V内での燃料液面L2が急上昇して(ピラー70内での燃料液面L2よりも、弁室V内での燃料液面L2が高くなる)、フロート弁60が上昇する。なお、弁室V内における燃料液面L2は、通気孔33の下端にまで達する。すると、フロート弁60が上昇して、シール弁体65が開口部25の裏側周縁部に当接して、同開口部25が閉塞される(図9参照)。その後、ピラー70内での燃料液面L2も上昇して、第2流通孔79が液没する。その結果、開口部25を通じての、弁室Vと通気室Rとの空気流通が遮断されるので、満タン規制がなされる。
その後、給油が一定期間経過して燃料液面L1,L2が安定した場合(液面の揺動が収まった場合)や、ピラー70の第3流通孔80や弁装置本体15の通気孔33から、ピラー70内や弁室V内に空気が流入して、ピラー70内や弁室V内の燃料液面L2が下降した場合には(図10においては、弁室V内の燃料液面L2が下降して、ピラー70内の燃料液面L2と同一レベルとなっている)、フロート弁60が下降して、シール弁体65が開口部25の裏側周縁部から離れる。その結果、図10に示すように開口部25が開口するので、図10の矢印Fに示すように、燃料タンク1内の空気が、液没しない状態が維持されるピラー70の第3流通孔80及び弁装置本体15の通気孔33を通過して、開口部25から通気室R内へと流入するので、空気を燃料タンク1外へ排出することが可能となり、燃料タンク1内の圧力を調整することができる。
そして、この実施形態においては、上述したように燃料タンク1の燃料の給油時において、ピラー70の外部及び内部での、燃料液面L1,L2の上昇速度とが異なるように構成されているので、満タン規制弁のロックポイント(燃料の満タン規制がなされる位置)を上昇させることができ、燃料タンク1内への給油量を増やすことができる。
(ピラー付き弁装置の、他の実施形態)
図11及び図12には、本発明に係るピラー付き弁装置の、他の実施形態が示されている。なお、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。
この実施形態におけるピラー付き弁装置10A(以下、単に「弁装置10A」ともいう)は、主として、フロート弁60Aが、燃料流出防止弁として機能する点が、前記実施形態と異なっている。
図11に示すように、フロート弁60Aは、その上端中央から弁頭62が突出している。そして、弁室V内に燃料が流入して浮力が作用することで、仕切壁23の開口部25の内周に当接して、開口部25を閉塞することで、通気室R内への燃料流入を阻止して、図示しないキャニスター側への燃料流出が防止されるようになっている。なお、仕切壁23の上方には、圧力調整弁収容部35が設けられており、その内部に、燃料タンク1内の圧力を調整可能な、圧力調整弁64が収容されている。
また、弁装置本体15Aを構成するハウジング本体20の周壁21には、弁室内外(弁室Vの内部及び外部)を連通させる、複数の弁装置本体側連通孔37が形成されている。ここでは、周壁21の周方向所定箇所において、周壁21の軸方向に3つの弁装置本体側連通孔37が形成されており、これらの3つで一組の弁装置本体側連通孔37が、周壁21の周方向に均等な間隔を空けて複数組設けられている。
また、ピラー70Aの周壁71には、その周方向及び軸方向において、弁装置本体側連通孔37に重ならない位置に、ピラー内外(ピラー70Aの内部及び外部)を互いに連通させる、複数のピラー側連通孔85が形成されている。
図12に示すように、この実施形態では、ピラー70Aの周壁71の下端面73aに近接した位置から上端部75に向けて、周方向に隣接した一対のピラー側連通孔85,85が、軸方向に3組設けられており、また、周壁71の上端面75aに近接した位置に、一対のピラー側連通孔85,85が設けられており、更に、周壁71の上端面75aから所定長さ離れた位置であって、弁装置本体15Aのキャップ40よりも下方の位置に、一対のピラー側連通孔85,85が設けられている。このように、ピラー70Aの周壁71の周方向片側において、合計で10個のピラー側連通孔85が形成されており(図12参照)、また、周壁71の周方向反対側においても、同様のレイアウトで合計で10個のピラー側連通孔85が形成されており、ピラー70A全体で、総計20個のピラー側連通孔85が設けられている。そして、各ピラー側連通孔85は、その全てが、弁装置本体側連通孔37に対して、周方向及び軸方向に重ならない位置となっている。なお、ピラー側連通孔85の個数やレイアウトは特に限定されない。
また、図11及び図12に示すように、弁装置本体15Aを構成するカバー50は、フランジ部55の外周縁よりも周方向内方の下面側に、ピラー当接部55cが設けられている。このピラー当接部55cに、ピラー70Aの上端面75aが当接して、互いに固着されることで、ピラー70Aとカバー50とが固定されるようになっている。
そして、この実施形態においては、弁装置本体15に設けた弁装置本体側連通孔37や、ピラー70A側に設けたピラー側連通孔85によって、弁室Vの内外及びピラー70Aの内外での通気性を維持しつつ、ピラー側連通孔85は、軸方向及び周方向において、弁装置本体側連通孔37に重ならない位置に設けられているため、ピラー側連通孔85からピラー70A内に流入する燃料の飛沫等が、ハウジング17の弁室V内に、より流入しにくくすることができる。
(ピラー付き弁装置の、更に他の実施形態)
図13及び図14には、本発明に係るピラー付き弁装置の、更に他の実施形態が示されている。なお、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。
この実施形態におけるピラー付き弁装置10B(以下、単に「弁装置10B」ともいう)は、ピラー70B内に弁装置本体15B全体が収容され、燃料タンク1内にピラー70B及び弁装置本体15Bが収容される構成となっている。なお、フロート弁60は、図1~10に示す実施形態と同様に、満タン規制弁として機能する。
この実施形態におけるピラー70Bは、図1~10に示す実施形態のピラー70と同様の構造をなしたメインピラー74と、該メインピラー74よりも軸方向長さが短い、略円筒状をなしたサブピラー76とから構成されている。
上記サブピラー76は、その周方向の一部に、軸方向に沿って延びる、切欠き76aが形成されている(図14参照)。また、サブピラー76の内側には、フランジ部55を介してカバー50が固着されている。そして、サブピラー76の内側には、カバー50の周壁51や天井壁53が収容配置されていると共に、サブピラー76の切欠き76aから、カバー50の燃料蒸気排出管57が突出している。
そして、サブピラー76の下端面76b、及び、メインピラー74の上端面75aどうしを当接させて互いに固着することで、サブピラー76とメインピラー74とが一体化されて、ピラー70Bが構成される。その後、メインピラー74の下端面73aを燃料タンク1の底壁2に固定すると共に、サブピラー76の上端面76cを、燃料タンク1の天井壁4に固定することで、燃料タンク1内にピラー70B及び弁装置本体15Bを収容することができる。
そして、この実施形態においては、ピラー70B内に、燃料蒸気排出管57を除く弁装置本体15Bの全体が収容されるように構成されているので、弁装置本体15Bが燃料タンク1内に配置される構造(インタンクタイプの弁装置構造)であっても、上述したように適用可能となり、図1~10に示す実施形態と同様の作用効果を得ることができ、燃料タンク1内のスペースを有効に活用することができる。
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。
1 燃料タンク
2 底壁
4 天井壁
5 取付孔
10,10A,10B ピラー付き弁装置(弁装置)
15,15A,15B 弁装置本体
17 ハウジング
21 周壁
23 仕切壁
25 開口部
30 キャップ
31 満タン規制孔
32 係止孔
33 通気孔
37 弁装置本体側連通孔
40 キャップ
50 カバー
60,60A フロート弁
61 フロート本体
63 シール部材
65 シール弁体
65a 通気孔
67 中間弁体
70,70A,70B ピラー
71 周壁
73 下端部
74 メインピラー
75 上端部
76 サブピラー
77 第1流通孔
79 第2流通孔
81 第3流通孔
85 ピラー側連通孔

Claims (5)

  1. 底壁及び天井壁を有する燃料タンクに取付けられる弁装置本体と、筒状に延びて前記燃料タンクに固定されるピラーとを有するピラー付き弁装置であって、
    前記弁装置本体は、仕切壁を介して、下方に燃料タンク内に連通する弁室、上方に燃料タンク外に連通する通気室が設けられ、前記仕切壁に前記弁室及び前記通気室に連通する開口部が設けられた、ハウジングと、
    前記弁室内に昇降可能に収容され、前記開口部を閉塞するフロート弁とを有しており、
    前記ピラーは、前記燃料タンクの底壁側から天井壁側に向けて延びる筒状をなしており、その下端部が前記燃料タンクの底壁に固定され、上端部が、前記燃料タンクの天井壁に、直接又は間接的に固定されており、
    前記ピラー内に、前記弁装置本体の前記ハウジングの少なくとも一部が収容され、前記ピラー内にも燃料が流入可能とされていることを特徴とするピラー付き弁装置。
  2. 前記燃料タンクの天井壁には取付孔が形成されており、
    前記ハウジングは、前記天井壁の取付孔の表側周縁に接合可能とされたカバーを有しており、
    前記ピラーの上端部が、前記カバーに接合されている請求項1記載のピラー付き弁装置。
  3. 前記弁装置本体は、燃料蒸気排出管を有しており、
    前記ピラーの上端部が、前記天井壁の内面に、直接又は間接的に接合可能とされており、
    前記ピラー内に、前記燃料蒸気排出管を除く前記弁装置本体の全体が収容されるように構成されている請求項1記載のピラー付き弁装置。
  4. 前記弁装置本体は、前記燃料タンク内の液面が所定高さ以上に上昇したときに、前記開口部を閉塞する燃料流出防止弁とを有しており、
    前記ハウジングの周壁には、前記弁室内外を連通させる弁装置本体側連通孔が形成されており、
    前記ピラーの周壁には、軸方向及び周方向において前記弁装置本体側連通孔に重ならない位置に、前記ピラー内外を連通させるピラー側連通孔が形成されている請求項1~3のいずれか1つに記載のピラー付き弁装置。
  5. 前記弁装置本体は、前記燃料タンク内の液面が設定された満タン液面付近に達したときに、前記開口部を閉塞する満タン規制弁を有しており、
    前記ハウジングの周壁には、前記弁室に連通する満タン規制孔が形成されており、
    前記ピラーの周壁には、
    前記満タン規制孔よりも下方に位置し、且つ、前記燃料タンク内及び前記ピラー内を互いに連通させる第1流通孔と、
    該第1流通孔及び前記満タン規制孔よりも上方に位置し、前記第1流通孔よりも大きく形成され、前記燃料タンク内及び前記ピラー内を互いに連通させる第2流通孔と、
    該第2流通孔よりも更に上方に位置し、前期第2流通孔よりも小さく形成され、前記燃料タンク内及び前記ピラー内を互いに連通させる第3流通孔とが設けられており、
    給油時に、前記ピラーの外部で燃料液面が上昇すると共に、前記第1流通孔から前記ピラー内に燃料が流入することで、前記ピラー内にて燃料液面が上昇し、前記ピラーの外部及び内部での、燃料液面の上昇速度とが異なるように構成されており、
    給油時に前記第2流通孔及び前記満タン規制孔が液没したときに、前記満タン規制弁が上昇して前記開口部を閉じて連続給油が停止する請求項1~3のいずれか1つに記載のピラー付き弁装置。
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