WO2014112211A1 - 燃料給油管の逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、組み付けが簡単な逆止弁を提供することを目的とする。 【解決手段】給油管２の管壁に沿って取り付けられるボデー３２１と、給油管２の流路を開閉するフラッパ３２３と、前記ボデー３２１とフラッパ３２３とを連結しその弾性によりフラッパ３２３を給油管２の流路を閉じる向きに押し付ける連結部３２４とからなる逆止弁によって解決する。連結部３２４は、ボデー３２１の周壁３２５に配され該周壁３２５を貫通するスリット３２６に囲まれてなる。その一端がボデー３２１に接続されその他端がフラッパ３２３に接続される。連結部３２４は、連結部３２４とボデー３２１との接続部分を支点３２７にして弾性変形する。ボデー３２１、フラッパ３２３及び連結部３２４は一体に成形される

Description

燃料給油管の逆止弁

本発明は、燃料の逆流を防止する燃料給油管における逆止弁に関する。

自動車に給油する際には、給油口に給油ノズルを挿入し、給油口に連通する給油管を経て、燃料タンクに燃料を流し込む。給油ノズルから勢いよく燃料が供給されるため、燃料タンクの液位が高くなると燃料が給油管を逆流して給油口から溢れることがある。

燃料の逆流を防ぐために、給油管には逆止弁が取り付けられる。例えば、特許文献１には、給油管への挿入部と弁体とからなる逆止弁が開示されている。捩じりコイルバネによって、弁体は挿入部の開口に押し付けられる。燃料が挿入部の基端から流れ込むと、先端の開口に押し付けられた弁体が燃料の圧力によって押し開かれて、燃料の通過を許す。一方、弁体によって挿入部の先端の開口は塞がれているので、先端側から燃料が挿入部に流入することはない。

特許文献２には、ボディと弁プレートとからなる逆止弁が開示されている。ボディは筒状体からなり、給油管に嵌め込まれる。弁プレートはボディ先端の開口に取り付けられ、図５等に示されているようにアームの弾性変形によって、ボディ先端の開口を開閉する。ボディの基端から燃料が流れ込むと、燃料が先端の開口に押し付けられた燃料弁プレートを押して、アームを変形させて燃料の通過を許す。一方、弁体は支持突起（符号３８）により支えられているので、先端側から燃料がボディ内部に流入し難くなっている。

特許第３６５６６９１号 特許第３１５２１００号

従来の逆止弁は、特許文献１のように捩じりコイルバネを用いてフラッパを開口に押し付ける構成が一般的である。捩じりコイルバネを用いる構成は、部品点数が多く、組み付け作業が煩雑である。特許文献２の逆止弁は、捩じりコイルバネを用いる構成ではないものの少なくとも２点の部材が必要であり、やはり組み付け作業が煩雑である。

本発明では、部品点数が少なく、組み付けが簡単な逆止弁を提供することを目的とする。

給油管の管壁に沿って取り付けられる周壁を含むボデーと、給油管の流路を開閉するフラッパと、前記ボデーとフラッパとを連結しその弾性によりフラッパを給油管の流路を閉じる向きに押し付ける連結部とからなる燃料給油管用の逆止弁によって上記の課題を解決する。連結部は、ボデーの周壁に配され、該周壁を貫通するスリットに囲まれてなる。連結部の一端はボデーに接続され、連結部の他端はフラッパに接続される。連結部は、ボデーとの接続部分を支点にして弾性変形する。そして、ボデー、フラッパ及び連結部は一体に成形される。

本発明は、ボデー、フラッパ及び連結部を一体に成形することで、逆止弁を少ない部材で構成する。連結部は、ボデーの周壁を貫通するスリットを設けて形成する。すなわち、ボデーの周壁にスリットを形成し、スリットに囲まれたボデーの周壁を構成する板材を連結部として利用するのである。このため、捩じりコイルバネのような弾性部材を組み付ける必要がない。そして、連結部をボデーの周壁に設けるので、連結部の形状を自由に設計することができる。例えば、連結部の弾性を高めたい場合は、周壁の長さを長めに設計し、連結部の長さも長めに設計すればよい。

連結部の形状は、１回以上の折り返しが連続するつづら折り形状とすることが好ましい。つづら折り形状とすることで、ボデーを長尺化させることなくボデーに長い連結部を形成することができる。これにより逆止弁のサイズ及び重量を小さくすることができる。また、つづら折り形状を採用して、連結部を長く構成することで、連結部の弾性変形の支点となる連結部及びボデーの接続部に掛かる応力を小さくすることができる。これにより、連結部の支点の疲労を軽減し、連結部が折れることによるフラッパの脱落を防止することができる。さらに、連結部を長く構成することで、小さな力でフラッパの開き量を大きくすることができる。すなわち、小さな液圧でもフラッパが開くので、給油時において燃料のタンクへの流入を阻害しない。

本発明の逆止弁は、給油管の端部の外側に取り付けてもよいし、給油管の内側に嵌め込んでもよい。前者の場合は、自動車の給油管周りのレイアウトによっては、他の部材と連結部が接触して、連結部及びフラッパの動きが妨げられる場合がある。したがって、本発明の逆止弁は、給油管の内側に嵌め込む構成が好ましい。すなわち、ボデーは、その周壁の外側に配される平坦部とボデーの両端に配される開口とを備える筒状の部材とし、この部材を給油管の内側に嵌め込む。連結部は、一端がボデーに接続され、他端がフラッパに接続される。連結部は、その弾性によりフラッパをボデー一端の開口を閉じる向きに押し付ける。フラッパは、ボデーの一端の開口を開閉する部材とし、連結部の弾性によってボデー一端の開口を閉じる方向に押し付けられる。そして、ボデーの周壁の平坦部に連結部を配する。このように構成すれば、給油管の内側と平坦部の間に空間が形成されるため、連結部はこの空間内で弾性変形することができる。連結部は、給油管によって外部から隔離されているため、他の部材に連結部が干渉して、動きが妨げられることがない。

平坦部に設けた連結部の周囲には、リブを設けることが好ましい。ボデーにスリットを設けると、スリットを通して逆止弁の内部に燃料が流入し、燃料が逆流するおそれがある。そこでスリットを取り囲むようにリブを設けることで、燃料の逆流を効果的に防ぐことができる。さらに、リブを設けることで、逆止弁の剛性を向上させることができる。リブの端部が給油管の内側に当接するにようにすれば、給油管に対して逆止弁をしっかりと固定することができる。

本発明の逆止弁は、ボデー、フラッパ及び連結部を一体に成形するものである。連結部は、ボデーの周壁を貫通するスリットにより形成するため、成形が容易である。また、捩じりコイルバネのような弾性部材の組み付けが不要であるので、製造が容易であるし、捩じりコイルバネが脱落することもない。

本発明の逆止弁の装着位置を示す部分断面図である。 本発明の逆止弁の一例を示す斜視図である。 図２の逆止弁の平面図である。 図３のＡＡ部分の断面図である。 図２の逆止弁の右側面図である。 図２の逆止弁を第２パイプには嵌め込んだ状態を示す部分断面図である。 図６のＢＢ部分の断面図である。 本発明の逆止弁の一例を示す斜視図である。 給油管に図８の逆止弁を組み付けた状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

図１に、一般的な燃料タンク１（以下、単にタンクと称する）及び燃料給油管２（以下、単に給油管と称する）を示す。給油管２は、給油口側に位置する第１パイプ２１と、タンク側に位置する第２パイプ２２と、第１パイプ２１及び第２パイプ２２をつなぐフレキシブルホース２３とからなる。本発明の逆止弁は、図１においてハッチングを付した方形の部材で模式的に示したように、第１パイプ２１の先端の内側、第２パイプ２２の先端の外側若しくは内側、又は第２パイプ２２の基端の内側に嵌め込んで使用する。図１においては、給油口側から順に符号３１、３２、３３及び３４で逆止弁を示す。以下では、第２パイプ２２の基端の内側に嵌め込んで使用する逆止弁３２と、第２パイプ２２の先端の外側に取り付けて使用する逆止弁３４を例に説明する。ボデー３３１、４３１は第２パイプ２２の管壁に接面するように取り付けられる部材であって、給油管の管壁に沿って接面する周壁を備える。ボデーの周壁とは、給油管の管壁の周囲の壁面ということであり、給油管の内側に接面する場合と給油管の外側に接面する場合の両方を含む。フラッパ３２３は、給油管の流路を開閉する板状の蓋である。

[逆止弁３２]
図２に示したように、第２パイプ２２の基端の内側に嵌め込む逆止弁３２は、両端に開口を備える筒状のボデー３２１と、ボデー３２１の先端の開口３２２を開閉するフラッパ３２３と、ボデー３２１とフラッパ３２３とを結ぶ連結部３２４とからなる。連結部３２４は、ボデー３２１の周壁３２５を貫通する２条のスリット３２６に囲まれている。すなわち、連結部３２４は、２条のスリット３２６に囲まれたボデー３２１の板材である。２条のスリット３２６は、開口３２２と連通する。

本実施例の逆止弁３２は、図６に示したように、第２パイプ２２の基端に嵌め込む。図４の断面図に示したように、逆止弁３２は、先端と基端の両方に開口３２２、３２９を備える。図６に模式的に示したように、燃料は、第２パイプ２２の基端側の開口３２９からボデー３２１に流入し、連結部３２４の弾性によって先端側のフラッパ３２３を押し開く。燃料の流入が止まると、フラッパ３２３は、連結部３２４の弾性によって開口３２２に対して押し付けられる。連結部３２４に応力が加えられていない状態においては開口３２２がフラッパ３２３で閉じられている。第２パイプ２２の先端側から燃料が流入した場合には、フラッパ３２３の先端がボデー３２１の先端に接触してフラッパ３２３が開かないようになっているため、フラッパ３２３が燃料の逆流を遮断する。すなわち、フラッパ３２３は、第２パイプの燃料の流路を開閉するものである。

連結部３２４は、連結部に応力が加えられると歪みが生じるが、応力を除去すれば元の形状に戻る形状を採用することができる。例えば、正方形、短冊形、つづら折り形状が挙げられる。連結部３２４は、連結部３２４及びボデー３２１の接続部分を支点３２７（図３参照）として弾性変形するため、連結部３２４が折れる場合は支点３２７から折れることが多い。このため、連結部３２４の長さを長めに設定し、支点３２７の疲労を軽減することが好ましい。この場合、連結部３２４をつづら折り形状とすると、ボデー３２１を長尺化させることなく、ボデー３２１に長い連結部３２４を形成することができる。連結部３２４を長く構成することで、小さな力で連結部３２４の変形量を大きくすることができる。すなわち、小さな液圧でもフラッパ３２３を開くことができるので、給油時の燃料の流入を阻害しない。さらに、つづら折り形状とすれば、応力が曲部３２８に分散されるため、支点３２７の疲労を軽減することができる。つづら折りを採用する場合は、１回以上折り返す。折り返す回数は、連結部３２４の材料、及び必要とされる弾性により決定する。本実施例の連結部３２４では、逆止弁３２の挿入方向と直交する方向に折り返したが、折り返しの方向は特に限定されず、挿入方向と平行になるように折り返しても構わない。

本実施例の逆止弁３２は、フランジ３３０を備える。図６に示したように、フランジ３３０は、第２パイプ２２の基端に当接することにより、逆止弁３２を基端に固定する。逆止弁３２は、ボデー３２１の周壁３２５に平坦部３３１を備える。図７に示したように、平坦部３３１を設けているので、ボデー３２１の挿入方向に直交する断面の形状は、上部１／３程度を切り取った円になる。第２パイプ２２にボデー３２１を嵌め込むと、平坦部３３１を除いて、ボデー３２１の周壁３２５が第２パイプ２２の内壁に当接する。すなわち、平坦部３３１の箇所で、ボデー３２１と第２パイプ２２の内壁の間に空間Ｇが形成される。図６に示したように、フラッパ３２３は当該空間を利用して上下に変位する。フラッパ３２３に接続される連結部３２４は、第２パイプ２２の内側で弾性変形するため、他の部材に連結部３２４が接触して、その動きが妨げられることがない。

本実施例の逆止弁３２は、平坦部３３１に設けた連結部３２４の周囲にリブ３３２を備える。リブ３３２は、スリット３２６から逆流した燃料が逆止弁３２に流入することを防ぐ壁として機能し、燃料の逆流を防止する。すなわち、ボデー３２１の形状は、周壁３２５とリブ３３２が、ゲート３３３（図２参照）を除いて、第２パイプ２２の内壁に隙間なく接面する形状となっている。そしてリブ３３２は、ボデー２２の周壁３２５にスリット３２６を設けたことによる剛性の低下を補う補強材としても機能する。リブ３３２の上端は第２パイプ２２の内壁に当接し、逆止弁３２を第２パイプ２２に対して固定する。リブ３３２はゲート３３３（図２参照）を備え、当該ゲート３３３の間を連結部３２４が通過する。連結部３２４は、ゲート３３３の間を上下動し、ゲート３３３によって横方向へのブレが防止される。

本実施例の逆止弁３２は、図５に示したように、先端が斜めにカットされており、開口３２２の端面も斜めになっている。これに合わせて、フラッパ３２３も斜めに配置される。フラッパ３２３を斜めに配置することで、燃料が接触する面積を大きくし、燃料の流入により即座にフラッパ３２３が開くように構成してある。

[逆止弁３４]
上述のように逆止弁３４は、第２パイプ２３の先端の外側に嵌め込む構成である。図８及び９に示したように、逆止弁３４は、逆止弁３２と同様に、フラッパ３２３と、連結部３２４と、ボデー４３１とを備える。これらの部材の機能は逆止弁３２と変わるところがない。ただし、ボデー４３１の周壁４３２は、第２パイプの管壁の全体を覆うものではなく、管壁の一部を覆う板材として構成としている。これにより、逆止弁３４の重量を小さくしている。板材にスリット３２６を設けることにより、連結部３２４を形成する点も同様である。周壁４３２の板厚は、連結部３２４に求められる弾性に応じて設定する。ボデー４３１は、逆止弁３２と同様に第２パイプ２３の管壁の全体を覆うように構成し、第２パイプの先端の外側に嵌め込む構成としてもよい。図８及び９に示したボデー４３１はリブ３３２から下に延びる形状をしており、ボデー４３１の下端に給油管に設けた穴に係合する爪を備えている。

図８においては、第２パイプ２３の形状は上１／３を切り取った形状である。第２パイプの形状が真円であれば、ボデー４３１の平坦部３３１を第２パイプの形状に沿って湾曲させればよい。

以上のように、逆止弁３２は、第２パイプ２２の基端の内側に嵌め込み、逆止弁３４は、第２パイプ２２の先端の外側に嵌め込むものである。タンク１を金属材料で成形する場合は、符号３２の位置に逆止弁３２を配置することが好ましい。タンク１を金属材料で構成する場合は、防錆塗料を粉体塗装するため、塗料の焼き付けによる熱（例えば、１２０～１８０℃で２０から３０分）で逆止弁３２が変形することがあるからである。タンク１を樹脂材料で成形する場合は、符号３４の位置に逆止弁３４を配置してもよい。

一方、本発明の逆止弁を、図１の符号３１又は３３の位置に装着するには、給油管２に穴を設け、この穴に係合する爪をボデー３２１に設ければよい。

本発明の逆止弁は、ボデー３２１、フラッパ３２３、及び連結部３２４を一体に成形する。したがって、射出成型によって容易に量産することができる。逆止弁の材料は、耐油性、強度、及び成形性を備える材料を使用する。例えば、ポリアセタール若しくは高密度ポリエチレン、ナイロン等の合成樹脂を使用することができる。

１　　　燃料タンク
２　　　燃料給油管
２１　　第１パイプ
２２　　第２パイプ
２３　　フレキシブルホース
３１　　逆止弁
３２　　逆止弁
３２１　ボデー
３２２　開口
３２３　フラッパ
３２４　連結部
３２５　周壁
３２６　スリット
３２７　支点
３２８　曲部
３２９　開口
３３０　フランジ
３３１　平坦部
３３２　リブ
３３３　ゲート
３３　　逆止弁
３４　　逆止弁
４３０　フランジ
４３１　ボデー
４３２　周壁

Claims (4)

1. 給油管の管壁に沿って取り付けられる周壁を含むボデーと、
   給油管の流路を開閉するフラッパと、
   前記ボデーとフラッパとを連結しその弾性によりフラッパを給油管の流路を閉じる向きに押し付ける連結部とからなり、
   　　連結部は、ボデーの周壁に配され、該周壁を貫通するスリットに囲まれてなり、その一端がボデーに接続されその他端がフラッパに接続されており、かつ連結部とボデーとの接続部分を支点にして弾性変形する部材であって、
   　　前記ボデー、フラッパ及び連結部は一体に成形されていることを特徴とする燃料給油管の逆止弁。
2. 連結部の形状は、１回以上の折り返しが連続するつづら折り形状である請求項１に記載の燃料給油管の逆止弁。
3. 　　ボデーは、その周壁の外側に配される平坦部とその両端に配される開口とを備える筒状の部材であって給油管の内側に嵌め込まれ、
   　　連結部は、一端がボデーに接続され他端がフラッパに接続されてその弾性によりフラッパをボデーの一端の開口を閉じる向きに押し付ける部材であって、
   　　フラッパは、ボデーの一端の開口を開閉し連結部の弾性によって前記開口を閉じる向きに押し付けられる部材であり、
   　　前記連結部は、前記平坦部に配されて給油管の内側及び平坦部で規定される空間内で弾性変形する請求項１又は２のいずれかに記載の燃料給油管の逆止弁。
4. 平坦部に設けた連結部の周囲にリブを設けて、ボデーの周壁及びリブの端部を給油管の内側に当接させる請求項３に記載の燃料給油管の逆止弁。
   
    

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