JPH10103544A - 二方向弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のガソリンタンクとガソリン蒸気を吸
着するキャニスタとを接続するガソリン蒸気通路に配置
してガソリンタンクの内圧を調整する二方向弁におい
て、高価な材料を使用することなく、広い使用温度範囲
で小さい開弁負圧が得られ、部品点数、組立工数が共に
少く、かつ負圧弁、正圧弁の検査を筐体に組付ける前に
行うことができる二方向弁を得ること。 【解決手段】 弁筐体内部空間をガソリンタンクに連通
する第１の弁室１０３とキャニスタに連通する第２の弁
室１０４とに区画し、負圧弁孔１０６と正圧弁孔１０７
が開孔する弁支持体１０５の第２の弁室側に筒状案内面
によって案内される正圧弁体１０８を配置し、正圧弁体
と一体の柄部を第１の弁室内に延出させ、第１の弁室内
に柄部の案内手段を設け、柄部に設けた段付部で一端が
係合し、正圧弁体を閉方向に付勢するスプリングの他端
で、負圧弁孔に配置した負圧弁体１１３を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車のガソリンタ
ンクとキャニスタとを接続するガソリン蒸気通路に配置
してガソリンタンクの内圧を調整するための二方向弁の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６、図７、図８は従来から実施されて
いる二方向弁の例を示す。図６の構成は実公平６−２６
７７６号によって開示されている。図６において、符号
１は上部筐体、２は下部筐体、３は傘形弁で傘部３−
１、柄部３−２を備えて弾力性のあるゴム材料からな
り、該柄部３−２の中心線に沿って流体通路３−３が形
成されている。４は球状弁体で前記流体通路３−３の下
端内周縁を弁座４−１として、支持体５を介してスプリ
ング６によって、前記弁座４−１に着座する方向に付勢
されている。支持体５には複数個の透孔５−１が環状に
配置され、球状弁体４が開弁しているときの流体通路を
形成する。７は前記傘形弁３の傘部３−１を収容する第
１の弁室で、自動車のガソリンタンクに連通し、８は球
状弁体４を収容する第２の弁室で、キャニスタに連通
し、第１の弁室７と第２の弁室８とは隔壁体９によって
区画されている。該隔壁体９には複数個の透孔９−１が
環状に配置されて傘形弁３の傘部３−１が開弁している
ときの流体通路を形成する。ガソリンタンクの圧力が下
がり、第１の弁室側の圧力が第２の弁室８側の圧力より
も低くなったときは、傘形弁３の傘部３−１が開き、球
状弁体４が着座して、支持体５の透孔５−１と隔壁体９
の透孔９−１とを通って小流量の流体が流れ、第１の弁
室７側の圧力が第２の弁室８側の圧力よりも高くなった
ときは、傘形弁３の傘部３−１が閉じ、球状弁体４が開
いて、流体通路３−３、球状弁体４と支持体５との間、
支持体５の透孔５−１を通って流体が速やかに流れる。
１０は前記弁座４−１を形成するため、傘形弁３の流体
通路３−３に配置した金属筒である。

【０００３】ガソリンタンクは内圧が大気圧よりも低く
なると凹みを生ずることから、正圧よりも負圧に対して
弱い。従ってガソリンタンク内の圧力が大気圧よりもわ
ずかに低くなっても、二方向弁が開弁する必要があり、
従って図６に示す前述の構成の二方向弁では、ガソリン
タンク内が負圧となったとき開弁する負圧弁に傘形弁３
を使用しているが、高温下における使用に耐え、かつ極
低温下でも硬化することなく開閉作動可能とする必要が
あるため、高価なフロロシリコンゴムを使用していてコ
スト高となる欠点がある。

【０００４】図７に示す構成ではガソリンタンク内が負
圧で開弁する負圧弁も、正圧で開弁する正圧弁も共に球
状弁体４が使用され、該球状弁体４が保持体５を介して
スプリング６によって、弁筐体１１自体に形成された弁
座に着座する方向に付勢されている。１２は弁筐体１１
の両端に配置された蓋体である。作用は図６の球状弁体
４と全く同様であるから説明を省略する。弁体にゴム材
料を使用していないから、高温時、極低温時の使用につ
いての問題はないが、構成が正圧弁も負圧弁も同一であ
るから、ガソリンタンクがわずかに負圧となったときに
負圧弁が開くためにはスプリング６の付勢を弱くする必
要があるが、付勢を弱くすると閉弁時に球状弁体４と弁
座との間の流体洩れを起すおそれがあること、部品点数
が多く、又構成上組立完了後でなければ正負圧時の開弁
圧の検査が困難であってコスト高を招くことなどの欠点
がある。

【０００５】次に図８の構成を説明する。符号２１は上
部筐体、２２は下部筐体、２３は弾力性のあるゴム材料
からなる弁体である。該弁体２３はガソリンタンク内が
負圧となったとき離座する負圧弁部２３−１と正圧とな
ったとき離座する正圧弁部２３−２とが一体に形成さ
れ、弁支持体２４に取付けられている。前記負圧弁部２
３−１は前記下部筐体２２の内端面に弁座２２−１が形
成されている。２５はガソリンタンク内が正圧となった
とき移動して前記弁体２３の正圧弁部２３−２が離座す
る正圧弁座体で、弁座２５−１が形成されている平坦部
と柄部２５−２とからなる。２６は前記弁体２３の負圧
弁部２３−１を弁座２２−１に着座させる方向に前記弁
支持体２４を付勢するコイルスプリング、２７は前記正
圧弁部２３−２が着座する方向に、前記弁支持体２４に
対して前記正圧弁座体２５を付勢するコイルスプリング
である。コイルスプリング２６とコイルスプリング２７
とは、弁支持体２４に一体に形成された複数本の脚部２
４−１によって弁支持体２４と同心に保たれる。上部筐
体２１と下部筐体２２が形成する内部空間は弁体２３に
よって、ガソリンタンクと連通する第１の弁室２８と、
キャニスタに連通する第２の弁室２９とに区画されてい
る。ガソリンタンク内が負圧となると、弁体２３、弁支
持体２４、正圧弁座体２５が一体となって第１の弁室２
８側に引き寄せられて負圧弁部２３−１が弁座２２−１
から離座し、流体が上部筐体２１の内周面と弁支持体２
４の外周面との間を通ってガソリンタンクに流入し、ガ
ソリンタンクが正圧となると、正圧が正圧弁座体２５の
平坦部に作用して、正圧弁座体２５が第２の弁室２９側
に移動し、正圧弁部２３−２が弁座２５−１から離座し
て、流体が弁支持体２４の内周面と正圧弁座体２５の柄
部２５−２の外周面との間を通ってガソリンタンクから
流出する。

【０００６】図８の上記構成においては弁体２３のゴム
材料としてＮＢＲが使用されているが、ＮＢＲの硬度の
バラツキによって、又ガソリンによる膨潤によっても、
正圧、負圧時共に開弁圧が変化するという欠点があるこ
と、負圧弁部２３−１の弁座２２−１は下部筐体２２を
上部筐体２１に溶着後の平面度を確保し難いことなどの
欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】部品に高価な材料を使
用することなく、広い使用温度範囲にわたって、小さい
開弁負圧が得られ、かつ部品点数、組立工数が共に少
く、負圧弁、正圧弁の開弁圧の検査を筐体に組付ける前
に行うことができてコストを低減しうる二方向弁を得る
ことが本発明の課題である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】下記構成によって本発明
の課題は解決された。

【０００９】

【構成】上部筐体と下部筐体とが形成する空間を、ガソ
リンタンク内の油面上方の空間に連通する第１の弁室
と、ガソリン蒸気を吸着するキャニスタに連通する第２
の弁室とに区画する隔壁を形成する弁支持体に、ガソリ
ンタンク内の圧力が負圧となったとき開弁する負圧弁を
構成する負圧弁孔と、ガソリンタンク内の圧力が正圧と
なったとき開弁する正圧弁を構成する正圧弁孔とが開孔
し；前記弁支持体の前記第２の弁室側には前記正圧弁孔
の開孔端周縁を弁座とし、該正圧弁孔と同心に前記第１
の弁室中に延出する柄部が一体に形成されている正圧弁
体が配置されると共に該正圧弁体を摺動自在に案内する
筒状部が前記弁支持体と一体に形成され；前記弁支持体
の前記第１の弁室側の、負圧弁孔周縁には負圧弁座が突
出形成され、正圧弁孔の周縁には前記負圧弁座と同一平
面内にある端面を有する突出部と、正圧弁孔周縁から該
正圧弁孔の中心線に向い斜め上方に向って前記正圧弁体
の柄部外周を正圧弁孔と同心に弾力的に案内する帯状の
複数個の延出部が形成され；前記負圧弁座及び前記正圧
弁孔周縁の突出部上に弾力性のある樹脂膜からなる負圧
弁体が載置され、該負圧弁体は前記正圧弁体の柄部外周
面に形成されている段付部に一端が係合するスプリング
の他端面によって、前記正圧弁孔周縁の突出部上に押圧
されると共に、周縁に複数個形成された切欠が、前記弁
支持体に立設形成された柱状突起と係合して位置決めさ
れてなる構成。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例の縦断面図
で、符号１０１は上部筐体、１０２は下部筐体、１０３
は第１の弁室、１０４は第２の弁室、１０５は前記第１
の弁室１０３と第２の弁室１０４とを区画する隔壁を形
成している弁支持体である。該弁支持体１０５にはガソ
リンタンク内の圧力が負圧となったとき開弁する負圧弁
を構成する負圧弁孔１０６とガソリンタンク内の圧力が
正圧となったとき開弁する正圧弁を構成する正圧弁孔１
０７とが開孔している。弁支持体１０５の前記第２の弁
室１０４側には、正圧弁孔１０７の開孔端周縁を弁座と
し、正圧弁孔１０７と同心に第１の弁室１０３中に延出
する柄部１０８−１が一体に形成されている正圧弁体１
０８が配置されると共に、該正圧弁体１０８を摺動自在
に案内する筒状部１０９が弁支持体１０５と一体に形成
されている。弁支持体１０５の第１の弁室１０３側の負
圧弁孔１０６の周縁には負圧弁座１１０が突出形成さ
れ、正圧弁孔１０７の周縁には負圧弁座１１０と同一平
面内にある端面を有する突出部１１１と、正圧弁孔１０
７周縁から該正圧弁孔１０７の中心線に向い斜め上方に
向って前記正圧弁体１０８の柄部１０８−１の外周面を
正圧弁孔１０７と同心に弾力的に案内する帯状の複数個
の延出部１１２が形成されている。

【００１１】前記負圧弁座１１０及び前記正圧弁孔１０
７周縁の突出部１１１上に弾力性のある樹脂膜（材料は
例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ−ト））からな
る負圧弁体１１３が載置されている。該負圧弁体１１３
は前記正圧弁体１０８の柄部１０８−１外周面に形成さ
れている段付部１１４に一端が係合するスプリング１１
５の他端面によって、前記突出部１１１上に押圧される
と共に、周縁に複数個形成された切欠（後述）が弁支持
体１０５に立設形成されて前記切欠に係合する柱状の突
起１１６と係合して位置決めが行われている。前記スプ
リング１１５は正圧弁体１０８を、該正圧弁体が正圧弁
孔１０７の第２の弁室１０４側開口端周縁に着座する方
向に付勢する。

【００１２】１１７は前記負圧弁体１１３を囲んで前記
弁支持体１０５と一体に形成された筒状壁部で、該筒状
壁部１１７の外周と上部筐体１０１の内周面との間にＯ
リング１１８が配置されていて、第１の弁室１０３と第
２の弁室１０４との間を気密に保つ。筒状壁部１１７は
又、弁支持体１０５の上部筐体１０１内における位置決
めの役を果す。第１の弁室１０３と第２の弁室１０４と
の間を気密に保つためにはＯリング１１８を使用しない
で、弁支持体１０５の外周面と上部筐体１０１の内周面
との間を超音波溶着などで溶着することによって気密を
保つこともでき、又弁支持体１０５の上部筐体１０１内
における位置決めは、後述するように上部筐体１０１の
内周面に段部を設けることによって行い、該段部におけ
る上部筐体１０１と弁支持体１０５との当接面の溶着に
よって第１の弁室１０３と第２の弁室１０４との間を気
密に保つことができるから、筒状壁部１１７は本発明の
必須要件ではない。

【００１３】１１９は例えば上部筐体１０１と一体に形
成され、正圧弁体１０８の柄部１０８−１を案内する案
内部で、上部筐体１０１の内面に形成した複数個のリブ
１２０によって上部筐体１０１と一体に形成されてい
る。前記延出部１１２が正圧弁体１０８の柄部１０８−
１を弾力的に案内するのに対して、該案内部１１９は、
正圧弁体１０８の着座部から前記延出部１１２よりも離
れた位置で剛に案内するから、該案内部１１９を設ける
ことによって、二方向弁が大きい振動衝撃を受けても正
圧弁体１０８が傾斜して弁作用が不安定となるのを確実
に防止できる。案内部１１９は、上部筐体１０１に設け
る代わりに、図面は省略するが、弁支持体１０５の周縁
部から延出形成することもできる（請求項２）。前記延
出部１１２は正圧弁体１０８の柄部１０８−１を案内す
る作用のほか、弁支持体１０５に負圧弁体１１３、正圧
弁体１０８、スプリング１１５を組付ける過程で、一旦
挿入した正圧弁体１０８が脱落するのを防いで作業を容
易にする役目をする。

【００１４】図２は弁支持体１０５を第１の弁室１０３
側から見た図で図２中の符号は図１中の同符号と同一の
部分を示す。図３は負圧弁体１１３を第１の弁室１０３
側から見た図で、１１３−１は前述した通り、弁支持体
１０５に立設形成された柱状突起１１６が係合する切欠
で、破線で柱状突起１１６が係合したときの位置を示
す。切欠１１３−１が柱状突起１１６に係合することに
よって負圧弁体１１３が弁支持体１０５に対して位置決
めされる。１１３−２は負圧弁体１１３を弁支持体１０
５の上に載置したとき、延出部１１２が挿通され、かつ
正圧弁体１０８が離座したときの流体通路を形成する開
口部である。

【００１５】図４は正圧弁体１０８を第２の弁室１０４
側から見た図で、１０８−２は弁支持体１０５の第２の
弁室１０４側に形成された筒状部１０９の内周面によっ
て摺動自在に案内される部分、１０８−３は正圧弁体１
０８が離座したときの流体通路を前記筒状部１０９の内
周面との間に形成する部分である。

【００１６】図５は弁支持体１０５の、上部筐体１０１
に対する位置決め、及び第１の弁室１０３と第２の弁室
１０４との間の気密保持の手段が図１とは異なる二方向
弁の断面図で、上部筐体１０１の内周面に段付部１２１
が形成され、該段付部と弁支持体１０５の第１の弁室１
０３側の面１０５−１の周縁部との当接によって弁支持
体１０５の位置決めが行われ、該当接部、又は上部筐体
１０１の内周面と弁支持体１０５の外周面との溶着によ
って第１の弁室１０３と第２の弁室１０４との間の気密
を保持することができる。弁支持体１０５の上部筐体１
０１に対する位置決め手段、第１の弁室１０３と第２の
弁室１０４との間の気密保持手段は図１、図５に示す以
外にも数多くの方法が考えられ、枚挙に暇がなく、又本
発明の目的ではないから更なる説明は省略する。上部筐
体１０１と下部筐体１０２とは図１の構成においても図
５の構成においても下部筐体１０２の内端面が弁支持体
１０５に当接した状態で溶着される。該構成について
も、一般的な問題で、本発明の目的ではないから詳細な
説明は省略する。

【００１７】上部筐体１０１、下部筐体１０２、弁支持
体１０５、正圧弁体１０８は例えばポリアセタ−ルなど
の樹脂材料で成形する。

【００１８】ガソリンタンク内の圧力が、ガソリンの蒸
発によって正圧となると該圧力は案内部１１９を支持す
るリブ１２０の間、正圧弁孔１０７を経で正圧弁体１０
８に作用し、スプリング１１５の付勢に抗して、正圧弁
体１０８を離座させ、ガソリン蒸気を含んだ空気は第２
の弁室１０４を通り、キャニスタでガソリン蒸気が吸着
されて大気中に流出し、ガソリンタンク内の圧力が負圧
となると負圧弁体１１３が離座し、空気が大気中からキ
ャニスタ、第２の弁室１０４、第１の弁室１０３、リブ
１２０の間を通ってガソリンタンク内に流入する。

【００１９】

【効果】負圧弁体１１３として使用している薄い樹脂膜
は廉価であるにもかかわらず、わずかの開弁負圧で開弁
し、開弁負圧は温度変化の影響を受けることが少く、又
ガソリンによる膨潤によって開弁負圧が変化することも
ない。

【００２０】正圧弁体１０８は外周が弁支持体１０５の
第２の弁室１０４側に設けられた筒状部１０９の内周面
に案内されると共に、第１の弁室１０３に延出している
柄部１０８−１の外周が、正圧弁孔１０７の周縁から中
心に向って複数個延出している延出部１１２によって弾
力的に正圧弁孔１０７と同心に案内されていて、常に正
しい着座が行われる（請求項１）。上部筐体１０１に更
に柄部１０８−１の案内部１１９が設けられている場合
は振動、衝撃による正圧弁体１０８の傾きが、一層確実
に防止される（請求項２）。

【００２１】負圧弁体１１３、正圧弁体１０８、スプリ
ング１１５の弁支持体１０５への組付けを、上部筐体１
０１、下部筐体１０２と無関係に独立してアセンブリ化
することができ、従って弁機能の管理を上部筐体１０
１、下部筐体１０２に組付けることなく行うことが可能
で、弁機能が不良の場合の損失を減少させることがで
き、コスト低減効果がある。

【００２２】部品点数が少く、かつ構成上組立工数が少
く、コスト低減効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二方向弁の実施例の断面図。

【図２】支持弁体を第１の弁室側から見た図。

【図３】負圧弁体を第１の弁室側から見た図。

【図４】正圧弁体を第２の弁室側から見た図。

【図５】弁支持体の位置決め及び第１の弁室と第２の弁
室との間の気密保持構成が図１とは異なる実施例を示す
図。

【図６】二方向弁の従来例を示す図。

【図７】二方向弁の従来例を示す図。

【図８】二方向弁の従来例を示す図。

【符号の説明】

１０１ 上部筐体 １０２ 下部筐体 １０３ 第１の弁室 １０４ 第２の弁室 １０５ 弁支持体 １０６ 負圧弁孔 １０７ 正圧弁孔 １０８ 正圧弁体 １０８−１ 柄部 １０９ 筒状部 １１０ 負圧弁座 １１１ 突出部 １１２ 延出部 １１３ 負圧弁体 １１４ 段付部 １１５ スプリング １１６ 柱状の突起 １１７ 筒状壁部 １１８ Ｏリング １１９ 案内部 １２０ リブ １２１ 段付部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用ガソリンタンク内の油面上方空
   間と、ガソリンタンク内で発生したガソリン蒸気を吸着
   するキャニスタとを接続する配管に配置して、前記ガソ
   リンタンク内の圧力を調整する二方向弁であって、上部
   筐体（１０１）と下部筐体（１０２）とが形成する空間
   を、前記ガソリンタンク内の油面上方空間と連通する第
   １の弁室（１０３）と前記キャニスタに連通する第２の
   弁室（１０４）とに区画する隔壁を形成する弁支持体
   （１０５）に、前記ガソリンタンク内の圧力が負圧とな
   ったとき開弁する負圧弁を構成する負圧弁孔（１０６）
   とガソリンタンク内の圧力が正圧となったとき開弁する
   正圧弁を構成する正圧弁孔（１０７）とが開孔し；前記
   弁支持体（１０５）の前記第２の弁室（１０４）側には
   前記正圧弁孔（１０７）開孔端周縁を弁座とし、該正圧
   弁孔（１０７）と同心に前記第１の弁室（１０３）中に
   延出する柄部（１０８−１）が一体に形成されている正
   圧弁体（１０８）が配置されると共に、該正圧弁体（１
   ０８）を摺動自在に案内する筒状部（１０９）が前記弁
   支持体（１０５）と一体に形成され；前記弁支持体（１
   ０５）の前記第１の弁室（１０３）側の負圧弁孔（１０
   ６）周縁には負圧弁座（１１０）が突出形成され、正圧
   弁孔（１０７）の周縁には前記負圧弁座（１１０）と同
   一平面内にある端面を有する突出部（１１１）と、正圧
   弁孔（１０７）周縁から該正圧弁孔の中心線に向い斜め
   上方に向って前記正圧弁体（１０８）の柄部（１０８−
   １）を正圧弁孔（１０７）と同心に、弾力的に案内する
   帯状の複数個の延出部（１１２）が形成され；前記負圧
   弁座（１１０）および前記正圧弁孔（１０７）周縁の突
   出部（１１１）上に弾力性のある樹脂膜からなる負圧弁
   体（１１３）が載置され、該負圧弁体は前記正圧弁体の
   柄部（１０８−１）の外周面に形成されている段付部
   （１１４）に一端が係合するスプリング（１１５）の他
   端面によって、前記正圧弁孔（１０７）周縁の突出部
   （１１１）上に押圧されると共に、周縁に複数個形成さ
   れた切欠が、弁支持体（１０５）に立設形成された柱状
   突起と係合して位置決めされてなる二方向弁。
2. 【請求項２】 正圧弁体（１０８）の柄部（１０８−
   １）の外周面を、弾力的に案内する前記延出部（１１
   ２）よりも、正圧弁体（１０８）の着座部から離れた位
   置で剛に案内する案内部（１１９）が形成されている請
   求項１の二方向弁。
3. 【請求項３】 正圧弁体（１０８）の柄部（１０８−
   １）の外周を、弾力的に案内する前記延出部（１１２）
   よりも、正圧弁体（１０８）の着座部から離れた位置で
   剛に案内する案内部（１１９）がリブ（１２０）を介し
   て上部筐体（１０１）と一体に形成されている請求項２
   の二方向弁。