KR101554972B1 - 연료 탱크의 급유부 구조 - Google Patents

연료 탱크의 급유부 구조 Download PDF

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Abstract

급유구를 확실하게 폐색할 수 있음과 함께, 급유구로부터의 급유건의 빼냄을 용이하게 하는 연료 탱크의 급유부 구조를 얻는다. 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에 플래퍼 밸브용 스프링(36)이 접촉하는 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)와 회동축(22)의 중심을 연결하여, 밸브 폐쇄시 기준선분(RS-1)을 상정한다. 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 접촉 위치(RP-2)와 회동축(22)의 중심을 연결하여, 밸브 개방시 기준선분(RS-2)을 상정한다. 밸브 폐쇄시 기준선분(RS-1)과 밸브 개방시 기준선분(RS-2)이 이루는 각의 이등분선(BS)보다, 스프링축(42)(장착부(36B))은, 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)측에 설치한다.

Description

연료 탱크의 급유부 구조{FUELING PORTION STRUCTURE OF FUEL TANK}
본 발명은 연료 탱크의 급유부 구조에 관한 것이다.
자동차 등의 연료 탱크에 급유하기 위한 급유부 구조로서, 급유 노즐이 삽입되는 급유구를 플래퍼 밸브 등의 개폐 밸브로 개폐할 수 있도록 한 것이 있다. 예를 들면 일본국 공개특허 특개평8-142694호 공보(특허문헌 1)에는, 연료의 유입구에 자유롭게 회동(回動)하게 지지된 밸브체를 구비하는 구조가 기재되어 있다. 이 밸브체는, 스프링에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되어 있다. 그리고, 급유건을 급유구에 삽입함으로써, 밸브체가 스프링의 가압력에 저항하여 개방 방향으로 회동한다.
그러나, 상기 공보의 구조에서는, 밸브체가 개방 방향으로 회동함에 따라, 스프링의 가압력이 커진다. 특히, 밸브 개방 위치로 이동한 밸브체는, 이 큰 가압력으로 급유건을 누른다. 이 때문에, 급유건을 빼낼 때의 저항이 커진다.
급유건에는, 선단(先端) 부분의 외주에 코일 스프링이 감기는 것 등에 의해, 국소적인 대경부를 가지는 구조의 것이 있으나, 이와 같은 급유건에서는, 급유구의 하우징(급유구 부재)에 대하여 대경부가 강하게 걸려, 더 빼내기가 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명은 상기 사실을 고려하여, 급유구를 확실하게 폐색할 수 있음과 함께, 급유구로부터의 급유건의 빼냄을 용이하게 하는 연료 탱크의 급유부 구조를 얻는 것을 과제로 한다.
본 발명의 제 1 태양에서는, 연료 탱크에의 급유용 급유건이 삽입되는 급유구를 구비하는 급유구 부재와, 상기 급유구를 개폐 가능한 개폐 밸브와, 상기 급유구를 폐색하는 밸브 폐쇄 위치와 상기 급유건에 밀려 급유구를 개방하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동 가능하게 상기 개폐 밸브를 상기 급유구 부재에 장착하기 위한 회동축과, 상기 급유구 부재에 장착됨과 함께 상기 개폐 밸브에 슬라이딩 가능하게 접촉하여 상기 밸브 폐쇄 위치로 가압하고, 상기 밸브 폐쇄 위치에서 개폐 밸브에 접촉하는 밸브 폐쇄시 접촉 위치와 당해 회동축을 연결하는 밸브 폐쇄시 기준선분과, 상기 밸브 개방 위치에서 개폐 밸브에 접촉하는 밸브 개방시 접촉 위치와 당해 회동축을 연결하는 밸브 개방시 기준선분이 이루는 각의 이등분선보다, 급유구 부재에의 장착 위치가 상기 밸브 폐쇄시 접촉 위치측에 설정된 스프링 부재를 가진다.
제 1 태양의 연료 탱크의 급유부 구조에서는, 급유구 부재에 대하여 개폐 밸브가 회동축에 의해 회동 가능하게 장착되어 있다. 급유구 부재에 장착된 스프링 부재는, 개폐 밸브를 밸브 폐쇄 위치로 가압하고 있다. 급유구가 개폐 밸브에 의해 폐색된 상태에서는, 이 가압력에 의해 밸브 폐쇄 위치를 유지할 수 있다. 급유구에의 급유건의 삽입시에는, 개폐 밸브가 급유건에 밀려, 스프링 부재의 가압력에 저항하여 밸브 개방 위치로 회동하여, 급유구가 개방된다.
스프링 부재는, 개폐 밸브에 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있다. 여기에서, 스프링 부재가 밸브 폐쇄 위치에서 개폐 밸브에 접촉하는 밸브 폐쇄시 접촉 위치와, 개폐 밸브의 회동축을 연결하는 밸브 폐쇄시 기준선분을 상정한다. 또한, 스프링 부재가 밸브 개방 위치에서 개폐 밸브에 접촉하는 밸브 개방시 접촉 위치와, 개폐 밸브의 회동축을 연결하는 밸브 개방시 기준선분을 상정한다. 그리고, 급유구 부재에의 장착 위치는, 밸브 폐쇄시 기준선분과 밸브 개방시 기준선분이 이루는 각의 이등분선보다 밸브 폐쇄시 접촉 위치측에 설정되어 있다. 이 때문에, 스프링 부재의 급유구 부재에의 장착 위치로부터 밸브 개방시 접촉 위치까지의 길이보다, 밸브 폐쇄시 접촉 위치까지의 길이가 짧아진다. 바꾸어 말하면, 실질적인 스프링 부재의 길이(급유구 부재에의 장착 위치로부터 개폐 밸브에의 접촉 위치까지의 길이)가, 밸브 폐쇄시보다 밸브 개방시 쪽이 길어진다. 따라서, 개폐 밸브의 밸브 개방시와 밸브 폐쇄시에서 스프링 부재의 길이가 변화하지 않는 구성과 비교하여, 개폐 밸브가 밸브 개방 위치에 있을 때에 스프링 부재로부터 개폐 밸브에 작용하는 밸브 폐쇄 방향의 힘이 작아진다. 이로 인하여, 급유구에 삽입된 급유건에의 누름력도 낮아져, 급유구로부터의 급유건의 빼냄이 용이해진다. 예를 들면, 급유건의 외주에 스프링 등에 의해 대경부가 구성되어 있어도, 대경부의 급유구 부재에 의 걸림을 저감할 수 있어, 급유건의 빼냄이 용이해진다.
제 1 태양에 있어서, 상기 급유구 부재가, 상기 회동축과 평행하게 또한 다른 위치에 형성된 스프링축을 가지고, 상기 스프링 부재가, 상기 스프링축에 감겨서 장착되는 장착부와, 상기 장착부로부터 연장 돌출되어 상기 개폐 밸브에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 슬라이딩 접촉부를 가지는 토션 스프링인 구성으로 해도 된다.
이 구성에서는, 스프링 부재의 장착부가 스프링축에 감겨서 장착되어 있다. 그리고, 장착부로부터 연장 돌출된 슬라이딩 접촉부가 개폐 밸브에 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있다. 스프링 부재는 토션 스프링으로 되어 있으므로, 개폐 밸브의 열림 각도에 따라 변형되어도, 그 스프링력의 변화가 적어진다.
또한, 상기 개폐 밸브에 설치되고, 상기 스프링 부재의 상기 슬라이딩 접촉부에 접촉하여 슬라이딩 가능하게 지지하는 지지 부재를 가지는 구성으로 해도 된다.
이와 같은 지지 부재를 설치하여 스프링 부재의 슬라이딩 접촉부를 지지함으로써, 지지 부재를 설치하지 않는 구성과 비교하여, 스프링 부재와 개폐 밸브가 슬라이딩 가능하게 접촉한 상태를 보다 확실하게 유지할 수 있다.
본 발명의 제 2 태양에서는, 연료 탱크에의 급유용 급유건이 삽입되는 급유구를 구비하는 급유구 부재와, 상기 급유구를 개폐 가능한 개폐 밸브와, 상기 급유구를 폐색하는 밸브 폐쇄 위치와 상기 급유건에 밀려 급유구를 개방하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동 가능하게 상기 개폐 밸브를 상기 급유구 부재에 장착하기 위한 회동축과, 상기 급유구 부재에 장착됨과 함께 상기 개폐 밸브에 접촉하여 상기 밸브 폐쇄 위치로 가압하고, 상기 밸브 개방 위치에 있는 개폐 밸브에 작용하는 가압력의 밸브 폐쇄 방향 성분이 상기 밸브 폐쇄 위치에 있는 개폐 밸브에 작용하는 가압력의 밸브 폐쇄 방향 성분보다 작아지도록 자세 변화하는 스프링 부재를 가진다.
제 2 태양의 연료 탱크의 급유부 구조에서는, 급유구 부재에 대하여 개폐 밸브가 회동축에 의해 회전 가능하게 장착되어 있다. 급유구 부재에 장착된 스프링 부재는, 개폐 밸브를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하고 있다. 급유구가 개폐 밸브에 의해 폐색된 상태에서는, 이 가압력에 의해 밸브 폐쇄 위치를 유지할 수 있다. 급유구에의 급유건의 삽입시에는, 개폐 밸브가 급유건에 밀려, 스프링 부재의 가압력에 저항하여 밸브 개방 위치로 회동하여, 급유구가 개방된다.
스프링 부재는, 밸브 개방 위치에 있는 개폐 밸브에 작용하는 가압력의 밸브 폐쇄 방향 성분이, 밸브 폐쇄 위치에 있는 개폐 밸브에 작용하는 가압력의 밸브 폐쇄 방향 성분보다 작아지도록 자세 변화한다. 따라서, 이와 같은 자세 변화를 하지 않는 구성과 비교하여, 개폐 밸브가 밸브 폐쇄 위치에 있을 때에 스프링 부재로부터 개폐 밸브에 작용하는 밸브 폐쇄 방향의 힘이 작아진다. 이로 인하여, 급유구에 삽입된 급유건에의 누름력도 낮아져, 급유구로부터의 급유건의 빼냄이 용이해진다. 예를 들면, 급유건의 외주에 스프링 등에 의해 대경부가 구성되어 있어도, 대경부의 급유구 부재에의 걸림을 저감할 수 있어, 급유건의 빼냄이 용이해진다.
제 2 태양에 있어서, 상기 스프링 부재가, 상기 급유구 부재에 계지되는 제 1 계지부와, 상기 개폐 밸브에 계지되는 제 2 계지부와, 상기 제 1 계지부와 상기 제 2 계지부의 사이에서 구부려 형성되고 상기 자세 변화를 생기게 하기 위하여 위치 및 벤딩 각도가 변화 가능하게 된 벤딩부를 가지는 것으로 해도 된다.
이 구성에서는, 스프링 부재는, 제 1 계지부에서 급유구 부재의 내부에 계지되고, 제 2 계지부에서 개폐 밸브에 계지된다. 이로 인하여, 스프링 부재의 자세를 유지하고, 개폐 밸브에 대하여 밸브 폐쇄 위치를 향하는 가압력을 작용시킬 수 있다.
또한, 제 1 계지부는 급유구 부재의 내부에 설치되어 있다. 따라서, 제 1 계지부를 급유구 부재의 외부에 설치한 구성과 비교하여, 연료 탱크의 급유부 구조를 소형화할 수 있다.
제 2 계지부는 개폐 밸브에 계지되어 있고, 개폐 밸브에 대하여 슬라이딩하지 않으므로, 내구성이 높아진다.
그리고, 벤딩부의 벤딩 각도를 변화시키는 간단한 구조에 의해, 개폐 밸브가 밸브 폐쇄 위치에 있을 때에 스프링 부재로부터 개폐 밸브에 작용하는 밸브 폐쇄 방향의 힘을 작게 하는 것이 가능해진다.
본 발명은 상기 구성으로 했기 때문에, 급유구를 확실하게 폐색할 수 있음과 함께, 급유구로부터의 급유건의 빼냄을 용이하게 하는 연료 탱크의 급유부 구조를 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 제 1 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 급유구의 안쪽에서 본 상태로 나타내는 배면도이다.
도 3은, 본 발명의 제 1 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 도 2의 3-3선 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제 1 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 급유건이 삽입된 상태로 나타내는 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제 1 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 일부 파단하여 부분적으로 나타내는 확대 사시도이다.
도 6은, 비교예의 급유부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 플래퍼 밸브의 개도와 플래퍼 밸브에의 플래퍼 밸브용 스프링으로부터의 누름 하중의 관계를 제 1 실시형태 및 비교예의 구성에 있어서 정성적으로 나타내는 그래프이다.
도 8은, 본 발명의 제 2 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 급유구의 안쪽에서 본 상태로 나타내는 배면도이다.
도 9는, 본 발명의 제 2 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 도 2의 3-3선 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 제 3 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 일부 파단하여 부분적으로 나타내는 확대 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 제 3 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 부분적으로 확대하여 나타내는 도 10의 11-11선 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 제 4 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 급유구의 안쪽에서 본 상태로 나타내는 배면도이다.
도 13은, 본 발명의 제 4 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 도 12의 13-13선 단면도이다.
도 14는, 제 1 참고예의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 개략 사시도이다.
도 15는, 제 1 참고예의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 도 14의 15-15선 단면도이다.
도 16은, 제 1 참고예의 연료 탱크의 급유부 구조를 플래퍼 밸브가 밸브 개방 위치에 있는 상태로 나타내는 단면도이다.
도 17은, 제 2 참고예의 연료 탱크의 급유부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1에는, 본 발명의 제 1 실시형태의 연료 탱크의 급유부 구조(이하, 간단히 「급유부 구조」라고 한다)(12)의 외관 형상이 분해 사시도로 나타내어져 있다. 도 2에는, 이 급유부 구조(12)가, 배면에서 본 상태로 나타나어져 있다. 또한, 도 3에는, 급유부 구조(12)가, 도 2의 3-3선 단면도로 나타내어져 있다. 본 실시형태에서는, 급유구를 폐색하기 위한 캡이 불필요한 구조(이른바 캡리스 구조)로 되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 연료 탱크에 급유하기 위한 급유건(28)으로서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 원통 형상의 급유건 본체(28M)와, 이 급유건 본체(28M)의 외주에 코일 형상의 급유건 스프링(28S)이 감겨진 구조의 것을 상정하고 있다. 급유건 스프링(28S)은, 급유건 본체(28M)의 선단(28F)으로부터 소정 거리를 둔 위치에서 감겨 있다. 급유건 스프링(28S) 부분의 외경(M)은, 급유건 본체(28M)의 외경(D)보다 크게 되어 있다. 즉, 급유건(28)은 길이 방향의 도중에서, 급유건 스프링(28S)에 의한 대경부를 가지고 있다.
도시하지 않은 연료 탱크에는, 급유용 인렛 파이프(14)의 하단(下端)이 접속되어 있고, 이 인렛 파이프(14)의 상부에, 급유부 구조(12)가 적용되어 있다.
인렛 파이프(14)의 상단의 내측에는, 대략 원통 형상의 하우징 부재(16)가 장착되어 있다. 본 실시형태에서는 특히, 하우징 부재(16)를, 연료 탱크에 가까운 쪽(인렛 파이프(14)의 하단에 가까운 쪽)의 이너 하우징(16N)과, 이 이너 하우징(16N)보다 연료 탱크로부터 먼 쪽(급유자로부터는 가까운 쪽)에 위치하는 아우터 하우징(16S)을 가지는 구성으로 하고 있다.
이너 하우징(16N)에는, 아우터 하우징(16S)에 가까운 위치에, 이너 하우징(16N)의 외경을 작게한 소경부(18)가 형성되어 있다. 이 소경부(18)에, 아우터 하우징(16S)이 장착되어, 이너 하우징(16N)과 아우터 하우징(16S)이 일체화된다.
하우징 부재(16)는, 본 발명의 급유구 부재의 예이고, 하우징 부재(16)의 내부는 급유구(26)로 되어 있다. 급유건(28)을 급유구(26)에 삽입하여, 연료 탱크에 급유할 수 있다. 도면에 있어서, 급유구(26)의 중심을 중심선(CL)으로 나타낸다.
또한, 이하에 있어서, 단순히 「안쪽」이라고 할 때는, 하우징 부재(16)에 있어서 연료 탱크에 가까운 쪽(도 3에 있어서의 우측)을 말하고, 「앞쪽」이라고 할 때는, 그 반대측, 즉, 급유건(28)을 삽입하는 쪽(도 3에 있어서의 좌측)을 말한다. 또한, 「지름 방향」이라고 할 때는, 대략 원통 형상의 하우징 부재(16)의 지름 방향을 말한다.
하우징 부재(16) 이너 하우징(16N)에는, 도 3 및 도 4에 있어서 급유구(26)의 하방의 위치에 계지부(24)가 설치되어 있다. 계지부(24)는, 급유건 스프링(28S)의 통과시에 적당한 통과 저항을 생기게 한다.
또한, 급유건 스프링(28S)이 계지부(24)를 통과한 후에는, 계지부(24)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 급유건 스프링(28S)을 계지하여, 하우징 부재(16)로부터의 급유건(28)의 부주의한 빠짐을 억제한다.
이너 하우징(16N)의 상부의 내측에는, 회동축(22)이 구비되어 있다. 회동축(22)은, 하우징 부재(16)에 회동 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 플래퍼 밸브(20)는, 급유구(26)를 폐색하는 밸브 폐쇄 위치(TP)(도 3에 실선으로 나타내는 위치)와, 급유구(26)를 개방하는 밸브 개방 위치(HP)(도 3에 2점쇄선으로 나타냄과 함께, 도 4에 실선으로 나타내는 위치)의 사이를 회동한다.
밸브 개방 위치(HP)에서는, 플래퍼 밸브(20)의 하부, 즉 회동축(22)이 배치된 측과 반대측이, 연료 탱크측에 크게 이동하고 있다. 밸브 폐쇄 위치(TP)에서는, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 계지부(24)에 닿아 있어, 플래퍼 밸브(20)의 밸브 폐쇄 위치(TP)로 향하는 방향의 회동이 제한되어 있다.
플래퍼 밸브(20)는, 급유구(26)보다 소경으로 된, 대략 원통 형상 혹은 대략 원기둥 형상의 밸브 본체부(30)를 가지고 있다. 밸브 본체부(30)의 외주로부터는, 고리 형상의 플랜지부(30F)가 형성되어 있다. 또한, 밸브 본체부(30)에는, 플랜지부(30F)보다 안쪽으로부터, 원통 형상의 밸브 브래킷(32)이 장착되어 있다.
도 3 및 도 4에 상세하게 나타내는 바와 같이, 밸브 브래킷(32)에도, 플랜지부(30F)와 간격을 두고 대향하는 플랜지부(32F)가 형성되어 있다. 그리고, 플랜지부(30F, 32F)의 사이에, 고리 형상의 시일 고무(34)가 장착되어 있다. 시일 고무(34)는, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에, 이너 하우징(16N)의 급유구(26)에 안쪽으로부터 밀착한다. 이로 인하여, 급유구(26)를 폐색한 상태를 확실하게 유지할 수 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 밸브 브래킷(32)으로부터는, 2개의 각편(38)이 돌출되어 있다. 각각의 각편(38)의 선단에는, 삽입 구멍(40)이 형성되어 있다. 삽입 구멍(40)에 회동축(22)이 삽입됨으로써, 플래퍼 밸브(20)가 회동축(22)을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지된다.
또한, 플래퍼 밸브(20)에는, 필요에 따라, 연료 탱크 내의 압력을 조정하기 위한 밸브 등이 설치된다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 이너 하우징(16N)에는, 한 쌍의 스프링축(42)이 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 특히, 도 3에 나타내는 단면에 있어서, 중심선(CL)보다 회동축(22)측에 스프링축(42)이 위치하고 있다.
스프링축(42)은, 회동축(22)과 대략 평행하게 또한 회동축(22)과 다른 배치로 되어 있다. 스프링축(42)에는, 플래퍼 밸브용 스프링(36)(도 3 참조)이 감겨 있다.
도 3 및 도 4에 상세하게 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브용 스프링(36)은, 인렛 파이프(14)의 내주면에, 도시하지 않은 계지 부재에 의해 계지되는 계지부(36A)를 가지고 있다. 또한, 플래퍼 밸브용 스프링(36)은, 계지부(36A)로부터 연속하고, 스프링축(42)에 감겨져 지지되는 고리 형상 혹은 나선 형상의 장착부(36B)가 형성되어 있다. 또한, 플래퍼 밸브용 스프링(36)은, 장착부(36B)로부터 연장 돌출되고, 이 연장 돌출 부분에 있어서 플래퍼 밸브(20)에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 슬라이딩 접촉부(36C)를 가지고 있다. 플래퍼 밸브용 스프링(36)은, 이와 같은 형상으로 됨으로써, 장착부(36B)의 비틀기에 의해 슬라이딩 접촉부(36C)로부터 플래퍼 밸브(20)에 스프링력을 작용시키는 토션 스프링으로 되어 있다.
플래퍼 밸브용 스프링(36)은, 슬라이딩 접촉부(36C)에서 플래퍼 밸브(20)에 접촉함으로써, 플래퍼 밸브(20)를 밸브 폐쇄 위치(TP)를 향하여(화살표 R1 방향) 가압하고 있다. 특히, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에는, 시일 고무(34)가 이너 하우징(16N)에 밀착되기 때문에, 부주의하게 급유구(26)가 개방되지 않도록 되어 있다. 플래퍼 밸브(20)는, 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있어서, 급유구(26)로부터 삽입되려고 하는 급유건(28)에 의해 밀리면, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 가압력에 저항하여, 밸브 개방 위치(HP)로 이동(회동)한다.
플래퍼 밸브(20)의 밸브 브래킷(32)에는, 도 5에도 상세하게 나타내는 바와 같이, 지름 방향 외측을 향하여, 한 쌍의 슬라이딩 지지편(44)이 형성되어 있다. 슬라이딩 지지편(44)은, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 슬라이딩 접촉부(36C)의 각각에 대응하고 있고, 슬라이딩 접촉부(36C)를 앞쪽에서 슬라이딩 가능하게 지지하고 있다. 본 실시형태에서는, 슬라이딩 지지편(44)은, 밸브 브래킷(32)과 일체 성형되어 있다.
여기에서, 도 3에 실선으로 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 슬라이딩 접촉부(36C)가 플래퍼 밸브(20)의 슬라이딩 지지편(44)에 접촉하는 점을 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)로 한다. 또한, 도 3에 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 슬라이딩 접촉부(36C)가 플래퍼 밸브(20)의 슬라이딩 지지편(44)에 접촉하는 점을 밸브 개방시 접촉 위치(RP-2)로 한다.
그리고, 회동축(22)의 중심과 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)를 연결하여, 밸브 폐쇄시 기준선분(RS-1)을 상정한다. 또한, 회동축(22)의 중심과 밸브 개방시 접촉 위치(RP-2)를 연결하여, 밸브 개방시 기준선분(RS-2)을 상정한다. 또한, 밸브 폐쇄시 기준선분(RS-1)과 밸브 개방시 기준선분(RS-2)이 이루는 각의 이등분선(BS)을 상정한다. 본 실시형태의 급유부 구조(12)에서는, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 스프링축(42)(장착부(36B))은, 이등분선(BS)보다(이등분선(BS) 상은 포함하지 않음), 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)측에 위치하고 있다.
플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에, 스프링축(42)으로부터 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)까지의 길이(플래퍼 밸브용 스프링(36)이 실질적으로 스프링으로서 기능하고 있는 부분의 길이)를 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1)로 한다. 또한, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 스프링축(42)으로부터 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)까지의 길이(플래퍼 밸브용 스프링(36)이 실질적으로 스프링으로서 기능하고 있는 부분의 길이)를 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2)로 한다.
본 실시형태에서는, 스프링축(42)이, 상기한 이등분선(BS)보다 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)측에 위치하고 있다. 따라서, 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2)는, 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1)로부터 서서히 길어지도록 변화한다. 바꾸어 말하면, 플래퍼 밸브용 스프링(36)이 실질적으로 스프링으로서 기능하고 있는 부분의 길이가, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)로부터 밸브 개방 위치(HP)로 회동함에 따라 점점 증가한다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 힘(FA-1, FA-2)에 대하여, 이 힘(FA-1, FA-2) 중, 회동축(22)을 중심으로 하는 둘레 방향의 성분을 생각하자. 이 성분은, 플래퍼 밸브(20)에 대하여, 밸브 폐쇄 위치(TP)로 향하는 누름력 성분(FB-1, FB-2)으로 되어 있다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에 힘(FA-1)과 누름력 성분(FB-1)이 이루는 각(밸브 폐쇄시 누름각(θ1))에 대하여, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 힘(FA-2)과 누름력 성분(FB-2)이 이루는 각(밸브 개방시 누름각(θ2)) 쪽이 크게 되어 있다.
다음에, 본 실시형태의 급유부 구조(12)의 작용을 설명한다.
통상 상태에서는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있고, 급유구(26)가 플래퍼 밸브(20)에 의해 폐색되어 있다. 플래퍼 밸브(20)에는, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 힘(FA-1)이 작용하고 있고, 특히, 이 힘(FA-1)의 누름력 성분(FB-1)에 의해, 밸브 폐쇄 위치(TP)에서 확실하게 유지된다. 즉, 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있는 플래퍼 밸브(20)에 의해, 급유구(26)를 확실하게 폐색할 수 있다.
급유건(28)으로부터 연료를 연료 탱크에 급유하는 경우에는, 급유건(28)에 의해 플래퍼 밸브(20)를 밀고, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 작용하는 힘에 저항하여, 밸브 개방 위치(HP)를 향하여 회동시킨다.
그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 도달한 상태에서, 급유건(28)이 연료 탱크에 급유하기 위한 소정 위치에 도달하고, 급유건 스프링(28S)이 계지부(24)에 계지된다. 급유건(28)은 급유구(26)의 소정 위치에 삽입되어 있으므로, 연료 탱크에의 급유를 행하는 것이 가능하다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2)가 길어져 있다. 따라서, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 힘(FA-1, FA-2)을 비교하면, 밸브 개방시의 힘(FA-2) 쪽이, 밸브 폐쇄시의 힘(FA-1)보다 작아져 있다.
또한, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 누름각(θ1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 누름각(θ2)이 커져 있다.
이들에 의해, 밸브 개방시의 누름력 성분(FB-2)은, 밸브 폐쇄시의 누름력 성분(FB-1)보다 작아진다.
도 6에는, 비교예의 급유부 구조(212)가 나타내어져 있다. 비교예의 급유부 구조(212)에서는, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 스프링축(42)이, 회동축(22)과 동일 위치에 설정되어 있다. 따라서, 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1’)와 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2’)는 동일하다.
또한, 비교예의 급유부 구조(212)에서는, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 누름각(θ1’)과, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 누름각(θ2’)이 동일하게 되어 있다.
도 7에는, 상기 제 1 실시형태 및 비교예에 있어서, 플래퍼 밸브(20)의 개도(밸브 개도)와 플래퍼 밸브(20)에 대하여 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 작용하는 누름 하중(밸브의 누름 하중)의 관계가 나타내어져 있다. 플래퍼 밸브용 스프링(36) 등의 탄성체에서는, 변형량이 커지면, 이 변형을 해소하는 방향에 작용하는 탄성력도 커진다. 따라서, 비교예의 급유부 구조(212)에서는, 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)의 개도가 커짐에 따라, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력도 단순히 커지고 있다.
실제로는, 급유건(28)이 급유구(26) 내의 소정 위치에 도달한 상태에서, 급유건 스프링(28S)이 계지부(24)에 계지되어 있으므로, 급유건(28)을 급유구로부터 빼내기 위해서는, 급유건 스프링(28S)을 계지부(24)에 얹히게 하여 계지를 해제할 필요가 있다. 비교예의 급유부 구조(212)에서는, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 큰 누름력이 작용하고 있기 때문에, 급유건 스프링(28S)을 계지부(24)에 얹히게 하기 위해서도 큰 힘이 필요하다.
이에 대하여, 본 실시형태의 급유부 구조(12)에서는, 상기한 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2)가 길어져 있다. 따라서, 이 점으로부터, 도 7에 1점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 비교예의 급유부 구조(212)보다, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름 하중도 작아져 있는(이 점에 관한 하중 감소분을 ΔF1으로 나타낸다) 것을 알 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 누름각(θ1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 누름각(θ2)이 커져 있다. 이에 따라, 도 7에 실선으로 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름 하중이, 1점쇄선으로 나타내는 경우보다 더 작아져 있는(이 점에 관한 하중 감소분을 ΔF2로 나타낸다) 것을 알 수 있다.
이상에 의해, 본 실시형태에서는, 비교예보다, 급유건(28)을 급유구로부터 빼낼 때에, 급유건 스프링(28S)을 계지부(24)에 얹히게 하기 위한 힘이 작게 해결된다. 이 때문에, 급유건(28)을 급유구(26)로부터 빼내는 작업이 용이하다.
또한, 본 실시형태에서는, 플래퍼 밸브용 스프링(36)(스프링 부재)로서 토션 스프링을 이용하고 있으나, 본 발명의 스프링 부재는 토션 스프링에 한정되지 않는다. 단, 토션 스프링은, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)로부터 밸브 개방 위치(HP)로 회동함에 따라, 스프링축(42)에의 감김 부분이 변형된다. 따라서, 스프링 부재로서 판 스프링 등을 사용한 구성과 비교하여, 플래퍼 밸브(20)의 열림 각도가 커져도, 스프링력의 증가분은 작다. 이 때문에, 토션 스프링은, 본 실시형태의 급유부 구조(12)에 이용되는 스프링 부재로서 바람직하다.
또한, 스프링 부재로서는, 예를 들면, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 장착부(36B)로부터 계지부(36A)까지의 부분을 생략하고, 장착부(36B)에 의해, 스프링축(42)에 직접적으로 장착되는(고정되는) 구조의 스프링이어도 된다.
도 8에는, 본 발명의 제 2 실시형태의 급유부 구조(62)가 배면에서 본 상태로 나타내어져 있다. 도 9에는, 급유부 구조(62)가, 도 8의 9-9선 단면도로 나타내어져 있다. 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소, 부재 등에 대해서는 동일 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다.
제 2 실시형태의 급유부 구조(62)에서는, 스프링축(42)이, 중심선(CL)에 대하여, 회동축(22)과 반대측(도 8 및 도 9에서는 하측)에 있어서, 이너 하우징(16N)에 설치되어 있다. 또한, 제 1 실시형태의 급유부 구조(12)와 동일하게, 이등분선(BS)보다 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)측에 위치하고 있다.
따라서, 제 2 실시형태의 급유부 구조(62)에 있어서도, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2)가 길어져 있다. 따라서, 플래퍼 밸브(20)의 밸브 개방시에 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 작용하는 힘(FA-1) 쪽이, 밸브 폐쇄시에 작용하는 힘(FA-2)보다 작아져 있다.
또한, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 누름각(θ1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 누름각(θ2)이 커져 있다. 따라서, 밸브 개방시의 누름력 성분(FB-2)은, 밸브 폐쇄시의 누름력 성분(FB-1)보다 작아진다.
이 때문에, 제 2 실시형태의 급유부 구조(62)에 있어서도, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력이 작아져, 급유건(28)을 급유구(26)로부터 빼내는 작업이 용이하다.
도 10에는, 본 발명의 제 3 실시형태의 급유부 구조(72)가 부분적으로 확대하여 나타내어져 있다. 도 11에는, 급유부 구조(72)가 도 10의 11-11선 단면도로 확대하여 나타내어져 있다. 제 3 실시형태에서는, 급유부 구조의 전체적 구성은 제 1 실시형태와 동일하므로 설명을 생략하고, 이하에서는, 제 1 실시형태와 다른 점만 설명한다.
제 3 실시형태에서는, 밸브 브래킷(74)은, 제 1 실시형태의 밸브 브래킷(32)과 대략 동일한 구성으로 되어 있으나, 슬라이딩 지지편(76)은 일체 성형되어 있지 않고, 밸브 브래킷(74)과 별체로 되어 있다. 그리고, 밸브 브래킷(74)에는, 부분적으로 밸브 브래킷(74)의 지름 방향 외측으로 팽출하는 팽출부(74B)가 형성되어 있다. 또한, 팽출부(74B)에는, 감합 오목부(74D)가 형성되어 있다.
도 11에도 상세하게 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태의 슬라이딩 지지편(76)은, 전체적으로 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 감합 오목부(74D)가 감합되는 감합홈(76D)과, 플래퍼 밸브용 스프링(36)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩 지지홈(76S)이 형성되어 있다. 감합홈(76D)에 감합 오목부(74D)가 감합됨으로써, 밸브 브래킷(74)에 슬라이딩 지지편(76)이 고정된다.
따라서, 제 3 실시형태의 급유부 구조(72)에 있어서도, 제 1 실시형태의 급유부 구조(12)와 동일하게, 플래퍼 밸브용 스프링(36)의 슬라이딩 접촉부(36C)가 플래퍼 밸브(20)에 대하여 슬라이딩 가능하게 접촉하여, 밸브 폐쇄 위치(TP)를 향하는 탄성력을 작용시킨다.
제 3 실시형태에서는, 밸브 브래킷(74)과 슬라이딩 지지편(76)을 별체로 하고 있으므로, 각각의 성형이 용이하고, 또한, 슬라이딩 지지편(76)의 형상의 자유도도 높다.
이에 대하여, 제 1 실시형태에서는, 밸브 브래킷(32)과 슬라이딩 지지편(44)을 일체 성형하고 있으므로, 부품점수가 적어진다. 또한, 급유부 구조(12)를 제조하는 공정도 적어진다.
또한, 상기에서는, 제 3 실시형태로서, 급유부 구조의 전체적 구성이 제 1 실시형태와 동일한 예를 들고 있다. 그러나, 밸브 브래킷(74)과 슬라이딩 지지편(76)이 별체로 된 구성을, 제 2 실시형태의 급유부 구조(62)와 동일한 전체적 구성을 가지는 급유부 구조에 적용해도 된다.
제 1∼제 3 실시형태에 있어서, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 밸브 폐쇄시 스프링 길이(SL-1)보다, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 밸브 개방시 스프링 길이(SL-2)가 길어지기 위해서는, 스프링축(42)(장착부(36B))이, 이등분선(BS)보다 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)측에 위치하고 있으면 된다. 따라서, 스프링축(42)(장착부(36B))은, 하우징 부재(16)보다 앞쪽(도 3에 있어서의 좌측)이어도 된다. 단, 도 3 등으로부터 알 수 있는 바와 같이, 하우징 부재(16)의 앞쪽의 단면(端面)보다 연료 탱크측에 스프링축(42)(장착부(36B))을 설치하면, 플래퍼 밸브용 스프링(36)이 급유부 구조(12)로부터 돌출하지 않는다.
도 12에는, 본 발명의 제 4 실시형태의 급유부 구조(82)가 나타내어져 있다. 도 13에는, 급유부 구조(82)가 도 12의 13-13선 단면도로 나타내어져 있다. 제 4 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태의 급유부 구조(12)와 동일한 구성요소, 부재 등에 대해서는 동일 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 12 및 도 13에서는, 인렛 파이프(14)의 도시를 생략하고 있다.
제 4 실시형태의 급유부 구조(82)에서는, 이너 하우징(16N)의 내측에, 한 쌍의 계지핀(16P)이 형성되어 있다. 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 일단(一端)부는 제 1 계지부(86A)로 되어 있고, 이너 하우징(16N)의 계지핀(16P)에 계지되어 있다.
또한, 밸브 브래킷(84)에도, 외주측에 계지핀(84P)이 설치되어 있다. 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 타단(他端)부는 제 2 계지부(86C)로 되어 있고, 계지핀(84P)에 계지되어 있다.
또한, 제 4 실시형태의 급유부 구조(82)에서는, 이너 하우징(16N)에 스프링축(42)(도 2 및 도 3 참조)은 설치되어 있지 않다. 그리고, 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 중간부는, 나선 형상으로 구부러진 벤딩부(86B)로 되어 있다.
도 13에 있어서 실선으로 나타낸 플래퍼 밸브용 스프링(86)과 2점쇄선으로 나타낸 플래퍼 밸브용 스프링(86)을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)의 회동에 따라, 계지부(86C) 및 벤딩부(86B)의 위치가 변화한다. 이 계지부(86C) 및 벤딩부(86B)의 위치 변화에 따라, 벤딩부(86B)의 벤딩 각도도 변화한다. 그리고, 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 전체적인 자세도 변화한다.
또한, 이와 같이 플래퍼 밸브(20)가 자세 변화했을 때에 이너 하우징(16N)과 간섭하지 않도록, 이너 하우징(16N)을 국소적으로 대경화한 릴리프부(16A)가 형성되어 있다.
도 13의 실선으로 나타내는 바와 같이, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때, 밸브 폐쇄시 접촉 위치(RP-1)에 있어서, 플래퍼 밸브용 스프링(86)은 플래퍼 밸브(20)에 대하여 누름력(F0)을 작용시키고 있다. 그리고, 실제로 플래퍼 밸브(20)를 밸브 폐쇄 위치(TP)에 가압하는 힘으로서는, 회동축(22)을 중심으로 하는 둘레 방향 성분(FA0)이 작용하고 있다. 이 때에 플래퍼 밸브용 스프링(86)과 둘레 방향 성분(FA0)이 이루는 각을 A라고 한다.
동일하게, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때, 밸브 개방시 접촉 위치(RP-2)에 있어서, 플래퍼 밸브용 스프링(86)은 플래퍼 밸브(20)에 누름력(F1)을 작용시키고 있다. 그리고, 실제로 플래퍼 밸브(20)를 밸브 폐쇄 위치(TP)에 가압하는 힘으로서는, 회동축(22)을 중심으로 하는 둘레 방향 성분(FA1)이 작용하고 있다. 이 때에, 플래퍼 밸브용 스프링(86)과 둘레 방향 성분(FA1)이 이루는 각을 B라고 한다.
제 4 실시형태의 급유부 구조(82)에서는, 상기한 각(A, B)에 대하여, 이하에 나타내는 조건이 충족되도록, 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 형상이나, 제 1 계지부(86A), 제 2 계지부(86C)의 위치 등이 정해져 있다. 또한, 이하에 있어서, 각도는 도수법으로 표기하고 있다.
먼저, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 벤딩 각도를 α, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 플래퍼 밸브용 스프링(86)의 벤딩 각도를 β라고 한다. 플래퍼 밸브(20)의 벤딩 각도의 변화량(θ)은, θ=α-β가 된다.
플래퍼 밸브(20)는, 적어도 벤딩 각도가 α~β의 범위에서는, 벤딩 각도의 증분에 비례하여 스프링력이 증가한다고 생각하면, 플래퍼 밸브(20)의 스프링 정수를 k로 하여,
F1=kθ+F0 (1)
가 성립한다.
또한, 도 13으로부터,
FA1=F1·sin(180-B) (2)
FA0=F0·sin(180-A) (3)
가 된다.
제 4 실시형태에 있어서도, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 누름력의 둘레 방향 성분(FA1)을, 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 누름력의 둘레 방향 성분(FA0)보다 작게 하면, 급유구(26)에 삽입된 급유건(28)의 빼냄이 용이해진다. 즉, FA1<FA0라는 조건을 충족시키면 된다.
이 조건은, (2) 및 (3)으로부터,
F1·sin(180-B)<F0·sin(180-A)
로 변형할 수 있다. 또한 (1)로부터,
(kθ+F0)·sin(180-B)<F0·sin(180-A)
가 된다. 여기에서, 삼각함수의 성질로부터,
(kθ+F0)·sin(B)<F0·sin(A) (4)
가 이끌어내진다. 즉, (4)의 관계가 충족되도록, 이루는 각(A, B)이 설정되어 있다.
이와 같이, 제 4 실시형태의 급유부 구조(82)에서는, 플래퍼 밸브용 스프링(86)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력에 대하여, FA1<FA0라는 관계가 충족되어져 있다. 따라서, 제 4 실시형태의 급유부 구조(82)에 있어서도, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 플래퍼 밸브용 스프링(36)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력이 작아져, 급유건(28)을 급유구(26)로부터 빼내는 작업이 용이하다.
다음에, 본 발명의 참고예에 대하여 설명한다. 참고예의 구성에 있어서도, 급유구를 플래퍼 밸브에 의해 확실하게 폐색할 수 있음과 함께, 급유구로부터의 급유건의 빼냄을 용이하게 한다는 효과를 가진다.
또한, 이하의 각 참고예에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일한 구성요소, 부재 등에는 동일 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다.
도 14에는, 제 1 참고예의 급유부 구조(112)의 개략 구성이 사시도로 나타내어져 있다. 도 15에는, 급유부 구조(112)가 도 14의 15-15선 단면도로 나타내어져 있다. 또한, 제 1 참고예에서는, 아우터 하우징의 도시를 생략하고 있다.
제 1 참고예의 급유부 구조(112)에서는, 회동축(22)에 피니언(114)이 고정되어 있어, 플래퍼 밸브(20)가 회동축(22)을 중심으로 하여 회전하면, 피니언(114)도 일체적으로 회전한다.
이너 하우징(16N) 내에는, 하우징 부재(16)의 축 방향(화살표 M1 방향 및 그 반대 방향)에 슬라이드 가능하게 슬라이더(116)가 설치되어 있다. 슬라이더(116)에는, 피니언(114)과 맞물리는 랙(124)이 형성되어 있다. 따라서, 플래퍼 밸브(20)의 화살표 R1 방향의 회전에 의해, 슬라이더(116)가 화살표 M1 방향 또는 그 반대 방향으로 슬라이드한다. 구체적으로는, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)로부터 밸브 개방 위치(HP)로 회전하면, 슬라이더(116)는 급유구(26)에 앞쪽을 향하여(화살표 M1 방향으로) 슬라이드한다.
슬라이더(116)에는 고정편(118)이 설치되어 있다. 고정편(118)에는, 플래퍼 밸브용 스프링(120)의 일단측이 고정되어 있다.
플래퍼 밸브(20)에는, 슬라이딩 지지편(122)이 설치되어 있다. 슬라이딩 지지편(122)은, 플래퍼 밸브용 스프링(120)의 타단측이 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 플래퍼 밸브용 스프링(120)의 중간의 코일부(120D)로부터 슬라이딩 지지편(122)까지의 거리가, 플래퍼 밸브용 스프링(120)이 플래퍼 밸브(20)에 누름력을 작용시키는 부분의 길이가 된다.
이와 같은 구성으로 된 제 1 참고예의 급유부 구조(112)에서는, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에는, 플래퍼 밸브용 스프링(120)이 플래퍼 밸브(20)에 누름력을 작용시키는 부분의 길이가 도 15에 나타내는 바와 같이 L1으로 되어 있다.
이에 대하여, 급유건(28)이 급유구(26)에 삽입된 상태에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 슬라이더(116) 및 플래퍼 밸브용 스프링(120)이 화살표 M1 방향으로 슬라이드하고 있고, 플래퍼 밸브용 스프링(120)이 플래퍼 밸브(20)에 누름력을 작용시키는 부분의 길이가 L2로 되어 있다. 그리고, L1<L2의 관계가 성립되어 있다.
따라서, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때의 플래퍼 밸브용 스프링(120)으로부터의 누름력(a2)과, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때의 플래퍼 밸브용 스프링(120)으로부터의 누름력(a2)의 사이에는, a1>a2의 관계가 성립된다. 이로 인하여, 제 1 변형예의 급유부 구조(112)에 있어서도, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 플래퍼 밸브용 스프링(120)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력이 작아져, 급유건(28)을 급유구(26)로부터 빼내는 작업이 용이하다.
도 17에는, 제 2 참고예의 급유부 구조(142)가 나타내어져 있다. 제 2 참고예의 급유부 구조(142)에서는, 플래퍼 밸브용 스프링(144)에 더하여, 플래퍼 밸브용 보조 스프링(146)을 구비하고 있다.
플래퍼 밸브용 스프링(144)의 일단측은 인렛 파이프(14)의 내주면에 계지되고, 타단측은 플래퍼 밸브(20)에 계지되어 있다. 그리고, 플래퍼 밸브용 스프링(144)은, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에는, 회동축(22)을 중심으로 하는 둘레 방향에 누름력(c1)을 작용시키고 있다. 또한, 플래퍼 밸브용 스프링(144)은, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에는, 회동축(22)을 중심으로 하는 둘레 방향에 누름력(c2)을 작용시키고 있다. 플래퍼 밸브용 스프링(144)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력은, 플래퍼 밸브(20)의 위치에 관계 없이, 밸브 폐쇄 위치(TP)를 향하여 작용하고 있다.
이에 대하여, 플래퍼 밸브용 보조 스프링(146)의 일단측은, 이너 하우징(16N)에 계지되고, 타단측은 플래퍼 밸브(20)에, 플래퍼 밸브용 스프링(144)의 타단측과 동일 위치에서 계지되어 있다. 그리고, 플래퍼 밸브용 보조 스프링(146)은, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)에 있을 때에는, 플래퍼 밸브(20)에 힘(d1)을 작용시키고 있다. 이 힘(d1)은, 회동축(22)을 중심으로 하는 둘레 방향 성분이, 플래퍼 밸브(20)를 밸브 폐쇄 위치(TP)에 가압하는 방향(플래퍼 밸브용 스프링(144)으로부터의 누름력(c1)과 동일 방향)으로 되어 있다. 즉, 힘(d1)의 둘레 방향 성분이, 플래퍼 밸브(20)에 대하여, 밸브 폐쇄 위치(TP)를 향하는 누름력(e1)으로서 작용하고 있다. 또한, e1<c1을 충족하도록 플래퍼 밸브용 보조 스프링(146)의 스프링력이 설정되어 있다.
이에 대하여, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 플래퍼 밸브용 보조 스프링(146)이 플래퍼 밸브(20)에 작용시키는 힘(e2)은, 이 힘(e2)의 둘레 방향 성분이 플래퍼 밸브(20)를 밸브 개방 위치에 가압하는 방향(플래퍼 밸브용 스프링(144)으로부터의 누름력(c2)과 반대 방향)이 되도록 설정되어 있다.
구체적으로는, 플래퍼 밸브용 보조 스프링(146)은, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 폐쇄 위치(TP)로부터 밸브 개방 위치(HP)로 회전하는 도중 위치(MP)(1점쇄선 참조)에 있어서, 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 힘을, 그 둘레 방향 성분이 해방 위치로 향하는 방향이 되도록 변화시키는 형상으로 되어 있다.
따라서, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에, 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 둘레 방향의 힘은, 밸브 개방 위치(HP)로부터 밸브 폐쇄 위치(TP)로 향하는 방향을 양으로 하여, c2-e2가 된다. 이로 인하여, 제 2 변형예의 급유부 구조(112)에 있어서도, 플래퍼 밸브(20)가 밸브 개방 위치(HP)에 있을 때에 플래퍼 밸브용 스프링(120)으로부터 플래퍼 밸브(20)에 작용하는 누름력이 작아져, 급유건(28)을 급유구(26)로부터 빼내는 작업이 용이하다.
12 : 급유부 구조
14 : 인렛 파이프
16 : 하우징 부재(급유구 부재)
20 : 플래퍼 밸브
22 : 회동축
26 : 급유구
28 : 급유건
36 : 플래퍼 밸브용 스프링
36B : 장착부
36C : 슬라이딩 접촉부
42 : 스프링축
44 : 슬라이딩 지지편
62 : 급유부 구조
72 : 급유부 구조
82 : 급유부 구조
86 : 플래퍼 밸브용 스프링
86A : 제 1 계지부
86C : 제 2 계지부
86B : 벤딩부
112 : 급유부 구조
BS : 이등분선
RP-1 : 밸브 폐쇄시 접촉 위치
RP-2 : 밸브 개방시 접촉 위치
RS-1 : 밸브 폐쇄시 기준선분
RS-2 : 밸브 개방시 기준선분
SL-1 : 밸브 폐쇄시 스프링 길이
SL-2 : 밸브 개방시 스프링 길이

Claims (5)

  1. 연료 탱크에의 급유용 급유건이 삽입되는 급유구를 구비하는 급유구 부재와,
    상기 급유구를 개폐 가능한 개폐 밸브와,
    상기 급유구를 폐색하는 밸브 폐쇄 위치와, 상기 급유건에 밀려 급유구를 개방하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동 가능하게 상기 개폐 밸브를 상기 급유구 부재에 장착하기 위한 회동축과,
    상기 급유구 부재에 장착됨과 함께 상기 개폐 밸브에 슬라이딩 가능하게 접촉하여 상기 밸브 폐쇄 위치로 가압하고, 상기 밸브 폐쇄 위치에서 개폐 밸브에 접촉하는 밸브 폐쇄시 접촉 위치와 당해 회동축을 연결하는 밸브 폐쇄시 제 1 기준선분과, 상기 밸브 개방 위치에서 개폐 밸브에 접촉하는 밸브 개방시 접촉 위치와 당해 회동축을 연결하는 밸브 개방시 제 2 기준선분이 이루는 각의 이등분선보다, 급유구 부재에의 장착 위치가 상기 밸브 폐쇄시 접촉 위치측에 설정된 스프링 부재를 가지는 연료 탱크의 급유부 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급유구 부재가,
    상기 회동축과 평행하게 또한 다른 위치에 형성된 스프링축을 가지고,
    상기 스프링 부재가,
    상기 스프링축에 감겨서 장착되는 장착부와,
    상기 장착부로부터 연장 돌출되어 상기 개폐 밸브에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 슬라이딩 접촉부를 가지는 토션 스프링인 연료 탱크의 급유부 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개폐 밸브에 설치되고, 상기 스프링 부재의 상기 슬라이딩 접촉부에 접촉하여 슬라이딩 가능하게 지지하는 지지 부재를 가지는 연료 탱크의 급유부 구조.
  4. 연료 탱크에의 급유용 급유건이 삽입되는 급유구를 구비하는 급유구 부재와,
    상기 급유구를 개폐 가능한 개폐 밸브와,
    상기 급유구를 폐색하는 밸브 폐쇄 위치와, 상기 급유건에 밀려 급유구를 개방하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동 가능하게 상기 개폐 밸브를 상기 급유구 부재에 장착하기 위한 회동축과,
    상기 급유구 부재에 장착됨과 함께 상기 개폐 밸브에 접촉하여 상기 밸브 폐쇄 위치로 가압하고, 상기 밸브 개방 위치에 있는 개폐 밸브에 작용하는 가압력의 밸브 폐쇄 방향 성분이 상기 밸브 폐쇄 위치에 있는 개폐 밸브에 작용하는 가압력의 밸브 폐쇄 방향 성분보다 작아지도록 자세 변화하는 스프링 부재를 가지는 연료 탱크의 급유부 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스프링 부재가,
    상기 급유구 부재에 계지되는 제 1 계지부와,
    상기 개폐 밸브에 계지되는 제 2 계지부와,
    상기 제 1 계지부와 상기 제 2 계지부의 사이에서 구부려 형성되고 상기 자세 변화를 생기게 하기 위하여 위치 및 벤딩 각도가 변화 가능하게 된 벤딩부를 가지는 연료 탱크의 급유부 구조.
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