JPH0553995B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、本出願人の所有する米国特許第
4325398号「車両用燃料タンクのガス抜き弁」及
び現在係属中の米国特許第353489号「車両用燃料
タンクの安全弁」に開示されている型のガス抜き
弁、特に、液体の力によつて弁座に着座して液体
の流出を阻止する一方、液体の飛散等いよつて弁
座に着座しても、その状態が継続しない構造の閉
塞ボールを備えるガス抜き弁に関する。

（従来の技術） 米国特許第4325398号に開示されている弁は回
転室の室内に二個のボールを有する。二個の内、
通常上方に位置するボールである閉塞ボールは回
転室の室内にその接線方向から流入してくるガス
の影響によつて上昇する。この時、閉塞ボールは
弁座から離れた場所で回転するので、回転室内の
ガスは弁座に形成された流出口から外部に排出さ
れ、室内のガス圧が過度に上昇するのが阻止され
る。一方、閉塞ボールは液体燃料が流入すると回
転室内を浮上し、その後、回転室の室内が液体燃
料によつて満たされると弁座に着座して流出口を
閉塞し、もつて、液体燃料が回転室から流出する
のを阻止する。

又、回転室の外側には閉塞ボールより重い別の
ボールが設けられており、このボールはハウジン
グの上面い形成された案内溝を前後（径方向）に
転動する。閉塞ボールは一度弁座に着座すると液
面が下り始めても、液体燃料の粘性や、回転室の
室内に僅かではあるが残存するガスの影響で着座
位置を保つ傾向がある。しかし、液面が下がり始
めた時点で回転室内のガスは外部に逃さなければ
ならない。そこで、従来の弁では、ボールが案内
溝に沿つて流出口を通過する時に同ボールを閉塞
ボールに接触させて着座位置から突き落とし、弁
座から離脱させていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、何らの理由によつて弁が傾くと、外
側のボールは案内溝を転動した後、案内溝の片方
の端部に移動して、そこで停止する。この状態が
続くと、外側のボールは閉塞ボールと接触する機
会を失い（即ち、閉塞ボールが弁座に居座り続け
て、流出口が継続的に閉塞状態となる）、回転室
内のガス圧が過度に上昇する不都合が生じる。

又、米国特許4325398号は弁座及びその周辺構
造にも問題がある。従来の弁はこの構造上の問題
を抱えるために、閉塞ボールが弁座から一度離脱
しても再び弁座に戻されたり、或いは、ガスの圧
力によつて回転室の上部に押し下げられた時、い
とも簡単に弁座に着座させられることになる。

従来の弁座は、切頭円錐形に形成された回転室
上部内壁の上縁に形成されている。即ち、弁座は
円錐形の内壁と直結している。このため、閉塞ボ
ールは、流入してきたガスによつて回転室の上部
に押し上げられると、内壁に案内されながら弁座
に直接導かれる。既に述べたように、閉塞ボール
はガス抜き動作中弁座に着座してはならない。そ
のためには閉塞ボールを弁座以外の所で回転させ
なければならない。ところが、従来の弁のように
弁座と内壁が直結構造になつていると、閉塞ボー
ルは弁座位置において最も安定した状態を保つこ
とになり、下からのガスによつて容易に弁座に着
座させられる。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的の一つは、閉塞ボールを弁の姿勢
に関係なく弁座から確実に離脱させることができ
るガス抜き弁を提供することにある。

又、本発明の別の目的は、閉塞ボールがガスの
圧力下では容易に弁座に着座しない構造のガス抜
き弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、第一発明は、入口
が通常弁の下部に、出口が通常弁の上部に位置す
る外側のハウジングと、外側のハウジング内に配
設され、入口と出口との間に回転室を備える内側
のハウジングと、回転室に形成された略々円形の
流出口と、回転室の室内に設けられ、直径が流出
口の直径より大きい閉塞ボールと、内側ハウジン
グにその接線方向に形成され、ガスを入口から回
転室の室内に流入させて閉塞ボールを回転室の室
内で回転させる少なくとも一つの流入口と、液体
が回転室の室内に流入して液面が所定の高さに達
すると、閉塞ボールを押し上げて流出口に着座さ
せ、もつて、流出口を閉塞して液体が回転室から
流出するのを阻止する液体応動手段と、閉塞ボー
ルが設けられた側とは反対側の流出口の一側に設
けられた塊状部材と、内側ハウジングから上方に
延設された案内手段と、塊状部材を流出口から通
常離間させる一方、弁を備え付けた構造が動く
と、その動きに応じて案内手段内を上下に振動さ
せるばね手段とから成り、閉塞ボールが流出口に
着座し且つ、塊状部材の振幅が所定値を越えた時
に、塊状部材の中央部下面が閉塞ボールに当接す
ることを特徴とするガス抜き弁を提供する。

第一発明のガス抜き弁は、案内手段をハウジン
グから延設したので、案内手段の内部に配設した
塊状部材が閉塞ボールと接触不能な場所に陥るこ
とがない。よつて、塊状部材の中央部下面は、弁
の傾き具合等に関係なく、着座状態にある閉塞ボ
ールに確実に接触して同ボールを下に叩き落すこ
とができる。

塊状部材を支持するばね手段は弁の振動に伴つ
て塊状部材にエネルギを蓄積させる。このエネル
ギは、閉塞ボールが回転室内の液面が下つても弁
座に居座り続けている時には同ボールを下に叩き
落すだけの力をもつ。但し、回転室の室内に液体
燃料等の液体が充満している時は、流出口を閉塞
して液体の流出を阻止しなければならないので、
閉塞ボールを下に叩き落すだけの力はない（否、
あつてはならない）。

第二発明は、入口が通常弁の下部に、出口が通
常弁の上部に夫々位置する外側のハウジングと、
外側のハウジング内に配設され、入口と出口との
間に回転室を備える内側のハウジングと、回転室
に形成された略々円形の流出口と、回転室内に設
けられ、直径が流出口の直径より大きい閉塞ボー
ルと、内側のハウジングにその接線方向に形成さ
れ、ガスを前記入口から回転室内に流入させて閉
塞ボールを回転室の内部に回転させる少なくとも
一つの流入口と、液体が回転室の室内に流入して
液面が所定の高さに達すると、閉塞ボールを押し
上げて流出口に着座させ、もつて流出口を閉塞し
て液体が回転室から流出するのを阻止する液体応
動手段とから成り、回転室は内径が上方に向けて
徐々に小さくなる円錐壁を有し、円錐壁の上端は
径方向に延出して、流出口の周囲にリツプ部を形
成することを特徴とするガス抜き弁を提供する。

第２発明のガス抜き弁は、流出口の周囲に形成
したリツプ部の縁部が弁座の役目をする。このリ
ツプ部は、その下面が回転室の内壁から室内に向
けて突出しているので、その部分において閉塞ボ
ールを回転させることができる。即ち、閉塞ボー
ルは弁座周辺に達した時、遠心力の影響でリツプ
部の下面と回転室の内壁に当接した状態が最も安
定した回転位置となり、容易には流出口に嵌まり
込まない（即ち、弁座に着座しずらい）。

（実施例） 以下、本発明の好適実施例を貼付図面に基いて
説明する。

本発明の一実施例において、ガス抜き弁１０は
下部に雄ねじが刻設されたハウジング１２を有す
る。このハウジング１２の上部には、ニツプル部
１６がその側壁から横方向に延出してガス抜き用
ホース（不図示）に滑り嵌めされる。ニツプル部
の自由端は、図示の如くホースの内壁に係合可能
な構造となつている。

ハウジング１２は、下端に開口２０が形成され
ており、この開口２０はガス抜き弁の入口の役目
をする。一方、ニツプル部１６内部に形成された
流路２２はガス抜き弁の出口の役目をする。即
ち、ガスは入口２０から流入して、後程説明する
内部流路を経た後、出口２２から流出する。

又、ハウジング１２は、径方向内側に延出する
リツプ部２４を下端に、肩部２６を中間部に夫々
備え、肩部２６はハウジング１２の内部を小径の
下部２８と、大径の上部３０とに二分割する。ハ
ウジング１２の上端には蓋３２が設けられ、ハウ
ジングの開口した上端を閉塞する。蓋３２には周
溝３４が形成されており、周溝３４にはＯリング
シール３６が嵌入される。ハウジング１２の縁部
３８は蓋３２の縁部４０の上側まで延出して蓋３
２をその位置に固定すると共に、Ｏリングシール
３６を十分に圧縮する。而して、Ｏリングシール
は蓋３２とハウジング１２との間を密封して双方
の間から流体が漏洩するのを阻止する。尚、この
Ｏリングシール３６に代えて、米国特許第
4325398号に示すような所定の温度、例えば、摂
氏107度で溶融する材料で形成したシールリング
を用いてもよい。

外側のハウジング１２に画成された上下の室２
８及び３０内には、もう一つのハウジングである
内側のハウジング４２（第１図参照）が配設され
ている。この内側ハウジング４２は、内部の大部
分を占める上部４４と、小さい下部４６の二部か
ら成る。

ハウジング１２及び蓋３２は金属で、又、ハウ
ジング４２の上部４４及び下部４６はプラスチツ
クで夫々形成するのが好ましい。

ハウジング部分４４は管状の下部４８を有して
おり、この部分４８は「回転室」を画成する。回
転室は上部５２と下部５０とから成り、上部５２
は略々円錐形、下部５０は略々円筒形である。そ
して、上部と下部は滑らかに曲線を描いて湾曲す
る湾曲部５４を介して連結する。回転室の円錐面
５２は側壁４８から内側上方に延出する円錐壁５
６の内面を意味する。回転室の上端には壁５８が
径方向内側に延出しており、又、この壁５８の中
央部には流出口６０が形成されている。流出口６
０内に延出する壁５８の部分は比較的小さいが、
それでも、リツプ部６２（第１図及び第４図〜第
６図）を形成して以下に説明する重要な働きをす
る。

ハウジング下部４６の構造は米国特許第
4325398号のそれと本質的に同じである。斯かる
下部４６は、径方向に延在してハウジングのリツ
プ部２４上に載置される脚部６４と、円錐形の内
面６６と、排出口６８とから成る。下部４６の円
筒形に形成された上部７０は、ハウジングの下端
に形成されたソケツト７２に圧入される。

湾曲部５４下方の側壁４８には少なくとも一つ
（二つが好ましい）の開口である流入口７４がハ
ウジングの接線方向に形成されている。入口２０
から流入してきたガスは脚部６４の間か径方向外
側に進み、外側のハウジングと内側のハウジング
の間の隙間７６内に流入する。次いで、ガスは接
線方向に形成された流入口７４から回転室の室内
に流入して、回転流を発生させる。そして、ガス
は回転室の室内を回転しながら最終的に回転室の
上端に形成された流出口６０から回転室の室外に
流出する。

回転しながら流動するガスが閉塞ボール７８に
接触すると、閉塞ボール７８は先ず、表面５４の
周囲を、次いで表面５２の周囲を回転する。閉塞
ボール７８は上昇すると、回転室内壁の小さくな
る径の影響で径方向内側に押されるため、より早
い速度で回転する。壁面は閉塞ボールが回転する
ことによつて発生する遠心力に対して下方に向う
反力を与える。この下向きの反力はガス流路を流
動する通常のガス流に応答して回転するボール７
８の着座を防止するに十分なものである。

回転室上部の円錐壁５２は、米国特許第
4325398号に開示されている構造とは異なり、流
出口６０の縁部にかなり近い位置で壁５８に接触
する。リツプ部６２は第４図に最も明確に示すよ
うに円錐壁から流出口内に少し突出しているが、
斯かる構成とすることにより、閉塞ボールは回転
室の上端に達しても、リツプ部の下面に当接した
状態で回転し続け、弁座への着座が阻止される。
又、弁座から離脱した直後の十分な回転力が得ら
れる（広い室内による）ので同様に弁座への着座
が効果的に阻止される。

閉塞ボール７８は軽量且つ浮揚性の材料で形成
して、ステンレス鋼等の重い材料で形成したボー
ル８０上に配設するのが好ましい。回転室の室内
に二個のボールを設ける構成は先程の米国特許と
同じである。浮揚性の閉塞ボール７８はガス流路
を介してガス抜きされるガスによつて回転し且
つ、回転室の室内に流入する流体の流量に応じて
室内を浮上して弁座に着座する。一方、重いボー
ル８０は、その間回転室の底部に着座して作動し
ない。このボール８０は弁が所定の角度傾いた時
に、その傾きに応じて回転室の側壁を転動しなが
ら上昇して閉塞ボール７８を着座位置へ押し上げ
る。この機能については米国特許第4325398号に
詳述しているので、ここでは説明を省略する。

蓋３２と、内側のハウジング４２から径方向外
側に延出するフランジ８４との間には圧縮ばね８
２が挿置されており、このばね８２は内側のハウ
ジング４２を下方に押圧し、もつて、Ｏリングシ
ール８６を圧縮してフランジ８４の下面と肩部２
６の上面間を密封する。但し、内側のハウジング
４２の下面８８に過度の圧力が加えられた時はハ
ウジングを上方に押し上げて逆に圧縮ばね８２を
圧縮する。これにより、過度のガス圧はシール８
６と肩部２６の間の隙間から抜かれる。

本発明の特徴の一つとして、内側のハウジング
４２から上方に管状の部材９０が延出する。延長
部材である管状部材９０は塊状部材９２の案内手
段として働く。塊状部材９２は、その本体の断面
形状が案内路としての管状部材９０のそれと同じ
である。斯かる構成とすることにより、塊状部材
９２は管状部材９０の管内を軸方向上下に移動す
る。換言すると、管状部材９０は塊状部材９２の
案内部材として機能し、同部材を上下方向に摺動
させる。

塊状部材９２の下端には複数本（例えば四本）
の脚部９４が突設されており、脚部９４は塊状部
材９２が最も下の位置まで下降した時に壁５８に
当接する。これら脚部と脚部との間には流路が形
成されているので、塊状部材９２が下降して脚部
９４が壁５８に当接しても、ガスは流出口６０及
び斯かる流路を介して回転室の室外へと引き続き
流動することができる。

管状部材９０の側壁にはその軸方向に延在する
開孔９１が一個以上形成されており（第３図）、
回転室から流出したガスはこの開孔９１を介して
流路２２に流入する。

塊状部材９２はその外面と円錐壁５６の外面と
の間に延在するコイルばね９６によつて通常第１
図に示す位置に支持される。このばね９６のばね
圧は、ガス抜き弁が備え付けられた装置の動きに
応じて上下に振動可能なように設定されている。
ガス抜き弁が例えば車両に取り付けられている場
合には、塊状部材９２は車両の振動に応じて上下
に振動する。

塊状部材９２は中央部下面９８が下方に突出し
ており、この突起９８は、閉塞ボール７８が流出
口６０に着座し且つ、塊状部材９２の振幅が所定
の振幅値を越えた時には常に閉塞ボール７８に当
接できる位置にある。

塊状部材９２に蓄積されるエネルギは閉塞ボー
ル７８が回転室の室内の流入してきた液体によつ
て弁座に着座している時は閉塞ボール７８を弁座
から離脱させるだけの力はない。しかし、閉塞ボ
ール７８が回転室内の液体の液面が下つた後も着
座位置に居座り続ける場合には、流出口６０に着
座している閉塞ボールを離脱させるに十分な力を
もつ。ばね９６と塊状部材９２は、車両が比較的
平らな道路を走行中に発生する振動によつて塊状
部材に蓄積されるエネルギでもつて、回転室の室
内の液体の液面が下がり始めると直ちに閉塞ボー
ルに当接して同ボールを弁座から離脱させること
ができるようなものが夫々選択される。

閉塞ボール７８を下に叩き落す部材である塊状
部材９２の突起は、図に示すように、その径が流
出口６０の径より小さい。従つて、塊状部材９２
が最も下の位置まで下がつて塊状部材の脚部９４
が壁５８に当接しても、斯かる突起がガスの流れ
を阻害することはない。

閉塞ボール７８は、別実施例において、液体よ
り重い、例えば、密度の濃いゴムやゴム状物質で
形成することもできる。回転するガスの流れは、
閉塞ボール７８が液体より密度が濃くても、重い
閉塞ボールを回転させ且つ、弁座への着座を阻止
することができる。この場合、下側のボール８０
は浮揚性の材料で形成される。液体が回転室内へ
流入すると、この液体は下側のボール８０を浮揚
させる。ボール８０は浮上すると、閉塞ボール７
８を上方へ押し上げて着座位置へ導く。又、この
実施例では、弁を取り付けた装置が所定の角度以
上傾動すると、重力が閉塞ボールに作用して同ボ
ールを弁座に着座させる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス抜き弁を構成する各要素の静止位
置を示す第２図１−１線断面図、第２図はガス抜
き弁の平面図、第３図はガス抜き弁の分解斜視
図、第４図は閉塞ボールの回転状態を示す部分縦
断面図、第５図は閉塞ボールの着座状態を示す第
４図に類似の図、第６図は塊状部材が閉塞ボール
に当接して閉塞ボールを着座位置から離脱させる
状態を示す第５図に類似の図である。 １２……外側ハウジング、２０……入口、２２
……出口、４２……内側ハウジング、６０……流
出口、７４……流入口、７８……閉塞ボール、９
０……管状部材、９２……塊状部材、９６……コ
イルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガスの流れを許容し、液体の流出を阻止する
   ガス抜き弁であつて、 入口が通常弁の下部に、出口が通常弁の上部に
   位置する外側のハウジングと、 前記外側のハウジング内に配設され、前記入口
   と前記出口との間に回転室を備える内側のハウジ
   ングと、 前記回転室に形成された略々円形の流出口と、 前記回転室の室内に設けられ、直径が前記流出
   口の直径より大きい閉塞ボールと、 前記内側のハウジングにその接線方向に形成さ
   れ、ガスを前記入口から前記回転室の室内に流入
   させて前記閉塞ボールを前記回転室の室内で回転
   させる少なくとも一つの流入口と、 液体が前記回転室の室内に流入して液面が所定
   の高さに達すると、前記閉塞ボールを押し上げて
   前記流出口に着座させ、もつて、該流出口を閉塞
   して液体が該回転室から流出するのを阻止する液
   体応動手段と、 該閉塞ボールが設けられた側とは反対側の前記
   流出口の一側に設けられた塊状部材と、 前記内側のハウジングから上方に延設された案
   内手段と、 前記塊状部材を前記流出口から通常離間させる
   一方、弁を取り付けた構造体が移動すると、その
   動きに応じて前記案内手段の内部を上下に振動さ
   せるばね手段とから成り、 前記閉塞ボールが前記流出口に着座し且つ該塊
   状部材の振幅が所定値を越えた時、前記塊状部材
   の中央部下面が前記閉塞ボールに当接することを
   特徴とするガス抜き弁。 ２ 前記閉塞ボールは、浮揚性のボールであつ
   て、前記液体応動手段は液体が前記回転室の室内
   い流入した時に該閉塞ボールを前記流出口に着座
   させる請求項１のガス抜き弁。 ３ 前記液体応動手段は、前記回転室の室内にお
   いて前記閉塞ボールより通常下方に位置し、弁が
   所定の角度傾斜した時に、該閉塞ボールを前記流
   出口に着座させると共に同ボールを着座状態に保
   持する重量の重いボールから成る請求項２のガス
   抜き弁。 ４ 前記案内手段は管状部材から成り、前記塊状
   部材は該管状部材の内部に配設され且つ該管状部
   材に沿つて案内される請求項１のガス抜き弁。。 ５ 前記管状部材は、その側壁に少なくとも一つ
   の開孔を有し、該開孔はガス抜き通路の一部を構
   成する請求項４のガス抜き弁。 ６ 前記塊状部材の中央部下面はその直径が前記
   流出口の直径より小さく、又、該塊状部材は前記
   閉塞ボールの中央部下面の周囲に離間配置された
   流路手段を有し、該流路手段は前記塊状部材が前
   記回転室の上端に当接する位置に移動してもガス
   の流れを許容する請求項１のガス抜き弁。 ７ 前記塊状部材の中央部下面は突起である請求
   項６のガス抜き弁。 ８ 前記閉塞ボールの密度は前記回転室の室内に
   流入する液体より大きく、前記液体応動手段は前
   記閉塞ボールより下方に位置する第二の浮揚性ボ
   ールから成り、該第二のボールは液体が前記回転
   室の室内に流入した時に前記閉塞ボールを前記流
   出口に着座させる請求項１のガス抜き弁。 ９ ガスの流れを許容し、液体の流出を阻止する
   ガス抜き弁であつて、 入口が通常弁の下部に、出口が通常弁の上部に
   位置する外側のハウジングと、 前記外側のハウジング内に配設され、前記入口
   と前記出口との間に回転室を備える内側のハウジ
   ングと、 前記回転室に形成された略々円形の流出口と、 前記回転室の室内に設けられ、直径が前記流出
   口の直径より大きい閉塞ボールと、 前記内側のハウジングにその接線方向に形成さ
   れ、ガスを前記入口から前記回転室内に流入させ
   て前記閉塞ボールを前記回転室の内部で回転させ
   る少なくとも一つの流入口と、 液体が前記回転室の室内に流入して液面が所定
   の高さに達すると、前記閉塞ボールを押し上げて
   前記流出口に着座させ、もつて、該流出口を閉塞
   して液体が該回転室から流出するのを阻止する液
   体応動手段とから成り、 前記回転室は、内径が上方に向けて徐々に小さ
   くなる円錐壁を有し、該円錐壁の上端は径方向内
   側に延出して前記流出口の周囲にリツプ部を形成
   することを特徴とするガス抜き弁。 １０ 前記閉塞ボールは、浮揚性のボールであつ
   て、前記液体応動手段は、液体が前記回転室の室
   内に流入した時に該閉塞ボールを前記流出口に着
   座させる請求項９のガス抜き弁。 １１ 前記液体応動手段は、前記回転室の室内に
   おいて前記閉塞ボールよりも通常下方に位置する
   と共に、弁が所定の角度傾斜した時に前記閉塞ボ
   ールを前記流出口に着座させると共に、該閉塞ボ
   ールを着座位置に保持する重量の重いボールから
   成る請求項１０のガス抜き弁。 １２ 前記閉塞ボールはその密度が前記回転室の
   室内に流入する液体より大きく、前記液体応動手
   段は、前記閉塞ボールの下方に位置する第二の浮
   揚性ボールから成り、該第二のボールは液体が前
   記回転室の室内に流入した時に前記閉塞ボールを
   前記流出口に着座させる請求項９のガス抜き弁。 １３ 前記内側のハウジングはその外壁から径方
   向外側に延出するフランジを、一方、前記外側の
   ハウジングはその内壁から径方向内側に延出する
   フランジを夫々備え、該フランジ間にＯリングシ
   ールが介装された請求項９のガス抜き弁。 １４ 前記外側のハウジングの上端に設けられた
   蓋と、該蓋と前記内側ハウジングのフランジとの
   間に配設され、前記内側のハウジングのいフラン
   ジを押圧して前記Ｏリングシールに当接させるば
   ねとを含んで成る請求項１３のガス抜き弁。 １５ 前記出口は、前記蓋の下方を横方向に延在
   する開孔である請求項１４のガス抜き弁。 １６ 前記出口は、横方向に延在するニツプルで
   あつて、該ニツプルはガス抜き管に連結自在であ
   る請求項１５のガス抜き弁。