WO2021085122A1 - 弁装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a valve device that is attached to a fuel tank of an automobile or the like and can adjust the pressure in the fuel tank.
- a pressure regulating valve is provided to prevent the fuel tank from being crushed by allowing outside air to flow in from outside the fuel tank when the value drops below a predetermined value.
- a float valve is accommodated, and a first through hole opened and closed by the float valve is formed on the upper wall, and the upper wall is formed.
- a main body case having a cylindrical tubular portion erected on the outer periphery of the first through hole, and a joint member joined to the upper part of the main body case are housed in the tubular portion and contact the first through hole from above.
- the pressure regulating valve has an outer case having a second through hole, an inner case in which the third through hole and the fourth through hole are formed, and an auxiliary valve body slidably housed in the inner case. doing.
- Patent Document 2 an upper wall on which a valve seat is formed, a valve body provided with a chamber, a float arranged in the chamber, and a substantially hat shape formed of a metal material are formed, and are always in the shape of a hat.
- an overfill limiting device having a valve member seated on a valve seat by its own weight and a spherical valve member housed and arranged within the substantially hat-shaped valve member. Further, a plurality of slits are formed inside the valve seat (see FIG. 3 of Patent Document 2), and a through hole communicating with the chamber is formed (see FIG. 2 of Patent Document 2).
- the substantially hat-shaped valve member has a passage above the central portion and an opening below the central portion, and a spherical valve member is housed in the lower opening.
- the spherical valve member is brought into contact with and separated from the inner peripheral edge of the passage above the central portion, and is brought into contact with the upper opening peripheral edge of the through hole inside the valve seat.
- the air flowing in from the steam outlet port presses the spherical valve member to open the upper part of the central portion of the substantially hat-shaped valve member, resulting in a spherical shape.
- the valve member comes into contact with the peripheral edge of the upper opening of the through hole, and the air is introduced into the fuel tank through a plurality of slits inside the valve seat.
- the pressure adjusting valve is urged by the spring in the direction of closing the first through hole. Therefore, when the pressure in the fuel tank rises, the pressure is adjusted by the urging force of the spring. The valve is less likely to rise. As a result, it becomes difficult for the fluid such as fuel vapor to be discharged to the outside of the fuel tank, and it is difficult to secure the flow rate of the fluid when the pressure inside the fuel tank rises.
- an object of the present invention is to provide a valve device that can easily secure the flow rate of a fluid such as fuel vapor or air when the pressure in the fuel tank rises or falls.
- the valve device is provided with a valve chamber communicating with the inside of the fuel tank below and a ventilation chamber communicating with the outside of the fuel tank above through the partition wall.
- a valve hole communicating with the valve chamber and the ventilation chamber is formed, and the housing is provided with a valve seat on the peripheral edge of the valve hole on the ventilation chamber side and is housed in the valve chamber so as to be able to move up and down. It has a float valve that opens and closes the valve hole and a pressure regulating valve that is housed in the ventilation chamber so as to be able to move up and down.
- the pressure regulating valve is arranged on the valve seat side of the ventilation chamber and is the same valve seat.
- the first member that comes into contact with and separates from the first member, the second member that is assembled to the first member, the accommodation space defined between the first member and the second member, and the accommodation space that can be moved up and down.
- the first member has an auxiliary valve body support portion that supports the auxiliary valve body, and the auxiliary valve body is in contact with the auxiliary valve body support portion.
- the second member has a first through hole for communicating the valve chamber and the accommodation space through the valve hole, and the second member has a second passage for communicating the ventilation chamber and the accommodation space.
- a hole is formed, and at least one of the first member or the second member is made of a metal material, and the pressure adjusting valve is urged in the valve seat direction only by its own weight, and is always The first member comes into contact with the valve seat.
- the fuel vapor passes through the valve chamber, the valve hole, and the first through hole to push up the auxiliary valve body, and the auxiliary valve is pushed up.
- the entire pressure regulating valve is pushed up, the first member separates from the valve seat and opens, and the fuel vapor passes through the valve chamber, valve seat, and ventilation chamber. , Is discharged out of the fuel tank.
- the first member is in contact with the valve seat because it is urged in the valve seat direction only by the weight of the first member or the second member formed of the metal material without the intervention of an urging member such as a spring. Therefore, when the pressure in the fuel tank rises, the pressure regulating valve tends to rise and the flow rate of the fluid can be easily secured.
- the pressure adjusting valve is urged toward the valve seat by its own weight and comes into contact with the valve seat, and the auxiliary valve body descends to open the second through hole, and the fuel is in that state.
- the pressure inside the tank drops by more than a predetermined value from the outside air pressure
- the air flowing in from outside the fuel tank passes through the ventilation chamber, the second through hole, the accommodation space, the first through hole, the valve seat, and the valve chamber.
- the auxiliary valve body is configured to be in contact with and supported by the auxiliary valve body support portion and not directly in contact with the valve seat, and the auxiliary valve body is in contact with the auxiliary valve body support portion.
- valve chamber and the accommodation space are configured to communicate with each other through the valve hole, the valve hole is not completely closed and the opening area can be maintained, and the valve member is a valve. It is easier to secure the flow rate of the fluid when the pressure in the fuel tank drops, as compared with the structure in which the seat is directly contacted and closed.
- FIG. 1 shows one Embodiment of the valve device which concerns on this invention.
- FIG. 1 shows one Embodiment of the valve device which concerns on this invention.
- FIG. 1 shows a perspective view of the 1st member which comprises the pressure adjustment valve of the valve device.
- FIG. 1 shows a top view of the 1st member which comprises the pressure adjustment valve of the valve device.
- FIG. 2nd member constituting the pressure control valve of the valve device when viewed from the direction different from FIG.
- It is a perspective view of the pressure adjusting valve of the valve device in a state where the auxiliary valve body is supported by the auxiliary valve body support portion of the first member.
- valve device is shown, and is a cross-sectional view of a normal state in which the pressure regulating valve is lowered and the valve seat is closed. It is an exploded perspective view of the pressure control valve of the valve device. It is a perspective view of the pressure adjusting valve of the valve device in a state where the auxiliary valve body is supported by the auxiliary valve body support portion of the first member. It is an enlarged sectional view of the valve device in a state where the auxiliary valve body is raised and the second through hole is closed. It is an enlarged cross-sectional view of the valve device in a state where the pressure in the tank further rises from the state of FIG. 16 and the entire pressure regulating valve rises to open the valve seat.
- valve device It is an enlarged sectional view of the valve device in a state where the pressure inside the tank is lower than the outside air pressure by a predetermined value or more.
- Still another embodiment of the valve device according to the present invention is shown, and is an exploded perspective view of a pressure regulating valve of the valve device. It is a perspective view of the pressure adjustment valve of the valve device. It is a perspective view of the upper cap constituting the valve device. It is sectional drawing in the normal state in which a pressure regulating valve is lowered and a valve seat is closed in the valve device. It is an enlarged sectional view of the valve device in a state where the auxiliary valve body is raised and the second through hole is closed.
- valve device It is an enlarged cross-sectional view of the valve device in a state where the pressure in the tank further rises from the state of FIG. 23, the entire pressure adjusting valve rises, and the valve seat is opened.
- Still another embodiment of the valve device according to the present invention is shown, and is an exploded perspective view of a pressure regulating valve of the valve device. It is a perspective view of the pressure adjustment valve of the valve device. It is sectional drawing in the normal state in which a pressure regulating valve is lowered and a valve seat is closed in the valve device.
- valve device for a fuel tank attached to a fuel tank of a vehicle such as an automobile.
- the valve device 10 in this embodiment has a substantially tubular shape, a housing main body 20 provided with a partition wall 22 above, and a lower cap 30 mounted below the housing main body 20. It has a housing 15 having an upper cap 40 mounted above the housing body 20.
- the housing main body 20 has a substantially cylindrical peripheral wall 21, and a substantially circular plate-shaped partition wall 22 is arranged above the peripheral wall 21.
- a plurality of housing through holes 21a are formed in the peripheral wall 21.
- the float valve 35 is accommodated and arranged in the valve chamber R1 so as to be able to move up and down.
- the float valve 35 has a valve head 36 projecting from the center of the upper portion thereof, and a seal portion 36a is attached to the outer periphery of the valve head 36. Then, the seal portion 36a comes into contact with and separates from the tubular portion 25, which will be described later, formed on the housing body 20. Further, a spring 37 that gives an upward urging force to the float valve 35 is arranged between the float valve 35 and the lower cap 30.
- a cover member 17 is attached above the housing 15.
- the cover member 17 has a substantially hat shape in which the upper portion is closed and the lower peripheral edge portion is widened in a flange shape.
- a vent 18a is formed at a predetermined position of the cover member 17, and a fuel vapor pipe 18 having a substantially cylindrical shape extends outward from the outer peripheral edge of the vent 18a. ..
- a tube (not shown) communicating with a canister or the like arranged outside the fuel tank (not shown) is connected to the fuel vapor pipe 18. Then, by attaching the cover member 17 above the housing body 20 by welding, locking means, or the like, a ventilation chamber R2 communicating with the outside of the fuel tank is formed above the partition wall 22 via the partition wall 22. (See Fig. 9).
- a valve hole 23 for communicating the valve chamber R1 and the ventilation chamber R2 with each other is formed at a predetermined portion of the partition wall 22.
- the valve hole 23 of this embodiment has a circular shape and is provided so as to penetrate the partition wall 22 in the plate thickness direction.
- the valve hole 23 in this embodiment is formed at a position deviated from the radial center of the circular plate-shaped partition wall 22.
- a valve seat 24 is provided on the peripheral edge of the valve hole 23 on the ventilation chamber R2 side.
- a valve seat 24 having an annular protrusion shape protrudes at a predetermined height from the upper surface side peripheral edge of the partition wall 22 of the valve hole 23.
- a pressure adjusting valve 50 which will be described later, is brought into contact with the valve seat 24 to open and close the upper opening of the valve hole 23.
- an annular groove 24a having a predetermined depth is formed on the outer periphery of the valve seat 24.
- a substantially cylindrical tubular portion 25 projects at a predetermined height from the peripheral edge of the valve hole 23 on the lower surface side (valve chamber R1 side) of the partition wall 22. ..
- the tubular portion 25 projects higher than the valve seat 24.
- the tubular portion 25 is brought into contact with and separated from the seal portion 36a externally attached to the valve head 36 of the float valve 35, so that the lower opening of the valve hole 23 is opened and closed.
- a substantially cylindrical tubular portion 27 having a concentric shape is provided concentrically with respect to the valve seat 24 on the upper surface side of the partition wall 22.
- a plurality of locking holes 27a (here, four) are formed at the upper end of the tubular portion 27, and a plurality of positioning grooves 27b are formed between them (here, four).
- notches 27c narrower than the positioning grooves 27b are formed at the bottoms of the pair of positioning grooves 27b, 27b facing each other in the radial direction.
- a plurality of guide protrusions 28 extending in the axial direction are formed on the inner circumference of the tubular portion 27.
- the upper cap 40 is attached to the upper opening of the tubular portion 27.
- the upper cap 40 has a substantially disk shape having a plurality of cap through holes 41, and a plurality of locking claws 43 and a plurality of positioning protrusions 44 are projected on the outer periphery thereof. Further, as shown in FIGS. 8 and 10, an annular protrusion 45 is provided on the lower surface (the surface facing the partition wall 22) side of the upper cap 40 slightly inside the outer peripheral edge portion. Then, the plurality of positioning protrusions 44 are inserted and arranged in the plurality of positioning grooves 27b, and the plurality of locking claws 43 are locked in the plurality of locking holes 27a, so that the tubular portion is as shown in FIG. The upper cap 40 is held in place of the 27 while being prevented from rotating.
- an upper cap 40 is attached to the upper opening of the tubular portion 27, and a pressure adjusting valve 50 is arranged between them so as to be able to move up and down.
- the portion between the tubular portion 27 and the upper cap 40 also forms a part of the ventilation chamber R2, and as shown in FIG. 10, with respect to the ventilation port 18a of the fuel vapor pipe 18 provided in the cover member 17.
- the upper cap 40 communicates with the upper cap 40 through a plurality of cap through holes 41 and a pair of notches 27c and 27c.
- the pressure adjusting valve 50 is guided up and down by a plurality of guide protrusions 28 provided on the inner circumference of the cylinder portion 27.
- the pressure adjusting valve 50 is arranged on the valve seat 24 side of the ventilation chamber R2, and has a first member 60 that is brought into contact with and separated from the valve seat 24, and the first member. It has a second member 70 assembled to the 60, a storage space R3 defined between the first member 60 and the second member 70, and an auxiliary valve body 80 that is vertically housed in the storage space R3. ing.
- the auxiliary valve body 80 has a spherical shape. As shown in FIG. 3, the outer diameter of the spherical auxiliary valve body 80 is formed to be slightly smaller than the maximum outer diameter of the plurality of ribs 64 constituting the auxiliary valve body support portion 62.
- the auxiliary valve body may have a cup shape (this will be described later in the embodiment) or a plate shape, and is not particularly limited.
- the auxiliary valve body support 62 that supports the auxiliary valve body 80 and the auxiliary valve body 80 are in contact with the auxiliary valve body support portion 62.
- it has a first through hole 63 for communicating the valve chamber R1 and the accommodating space R3 via the valve hole 23.
- the first member 60 has a bottom wall 61 having a substantially circular plate shape.
- the surface of the bottom wall 61 facing the valve seat 24 side is referred to as the "lower surface", and the surface of the bottom wall 61 opposite to the valve seat 24 is referred to as the "upper surface”.
- a plurality of first through holes 63 are provided in the radial center portion of the bottom wall 61. As shown in FIG. 10, each first through hole 63 is formed so as to penetrate the bottom wall 61. Further, as shown in the enlarged view of FIG.
- each first through hole 63 has a substantially pentagonal shape, and has a shape in which predetermined adjacent side sides 63a and 63a are orthogonal to each other, and between the side sides 63a and 63a.
- the intersection 63b is arranged toward the radial center C of the bottom wall 61.
- the adjacent first through holes 63, 63 are arranged so that the opposite side sides 63a, 63a are parallel to each other.
- Each first through hole 63 is formed with a size larger than the outer diameter of the auxiliary valve body 80 in a state where the auxiliary valve body 80 is supported by the auxiliary valve body support portion 62 (enlarged view of FIG. 3). (See), fluids such as fuel vapor and air can flow in the same state.
- the shape of the first through hole may be a round hole, a triangular hole, a square hole, an elliptical hole, or the like, and the number of the first through holes may be two, three, or the like. There is no particular limitation.
- the auxiliary valve body support portion 62 is formed in the bottom wall 61 through a plurality of first through holes 63.
- first through holes 63 having the above shape are arranged in the radial center portion of the bottom wall 61 as described above, so that the bottom wall 61 is as shown in FIG.
- four ribs 64 having a substantially cross shape are formed, and these four ribs are formed.
- the auxiliary valve body support portion 62 is configured by 64.
- each rib 64 protrudes from the upper surface side of the bottom wall 61.
- the support surface of the auxiliary valve body 80 of each rib 64 is provided with a top portion 64a protruding highest from the upper surface of the bottom wall 61 at the radial outer diameter portion of the bottom wall 61, and the top portion 64a is provided. It has an inclined shape in which the height gradually decreases from 64a toward the radial center C of the bottom wall 61.
- the lowest portions of the four ribs 64 are connected to each other, and the connected bottom portion 64b is located at the radial center C of the bottom wall 61 and has a rounded curved surface. It has a shape.
- the auxiliary valve body support portion 62 in this embodiment is composed of a plurality of ribs 64 having a mortar-shaped inclined cross rib shape.
- these plurality of ribs 64 stably hold the spherical auxiliary valve body 80 so as to be located at the radial center C of the bottom wall 61 (centering), as shown in FIG. It has become so.
- the shape and structure of the auxiliary valve body support portion are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed according to the shape and number of the plurality of first through holes described above.
- a plurality of ribs extending radially from the radial center of the bottom wall may be provided, or a grid-like rib formed by intersecting vertically, horizontally or diagonally may be provided, and is not particularly limited.
- a plurality of flexible elastic claws 65 extending in the axial direction of the housing 15 are provided.
- a plurality of elastic claws 65 (here, four) are erected on the outer peripheral edge of the bottom wall 61 at equal intervals in the circumferential direction, and each elastic claw 65 has a predetermined length. It extends in the axial direction. Further, the tip portion of each elastic claw 65 in the extending direction, and the engaging protrusion 66 is projected from the inner surface side thereof.
- a tapered surface 66a is formed so as to be inclined.
- a plurality of support walls 67 are erected from between the plurality of elastic claws 65, which is the outer peripheral edge of the bottom wall 61. Further, slits 65a extending in the axial direction are formed between the elastic claws 65 adjacent to the bottom wall 61 in the circumferential direction and the support wall 67, respectively. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the bottom wall 61 is placed at the position of the outer peripheral edge of the bottom wall 61 that matches the plurality of elastic claws 65 and the position that matches the plurality of support walls 67. Through holes 68 and 69 are formed, respectively.
- the second member 70 to be assembled to the first member 60 having the above structure has a main body 71 having a substantially disk shape.
- the main body 71 is formed with an outer diameter that can be arranged inside a plurality of elastic claws 65 and a plurality of support walls 67 of the first member 60. Then, as shown in FIG. 6, the engaging protrusions 66 of the plurality of elastic claws 65 of the first member 60 are engaged with the outer peripheral edge portion on the upper surface side of the main body 71, so that the first member 60 is engaged with the first member 60.
- the second member 70 is assembled. In this assembled state, as shown in FIG.
- the lower surface of the main body 71 of the second member 70 is in contact with the upper surface of the bottom wall 61 of the first member 60, and the first member 60 and the second member 60 are in contact with each other. It is integrated with the member 70 so as not to separate from each other. Further, a raised portion 72 raised at a predetermined height is formed in the radial central portion of the main body 71.
- a lower portion (the side of the main body 71 facing the first member 60) is opened in the radial center of the main body 71, and the main body 71 is lightened upward.
- the accommodating recess 73 having a circular concave shape is formed along the thickness direction of the main body 71.
- the accommodating recess 73 can accept a plurality of ribs 64 constituting the auxiliary valve body support portion 62 (see FIG. 10).
- the first member 60 and the second member 70 are assembled so that the bottom wall 61 of the first member 60 covers the lower opening of the accommodating recess 73, which is shown in FIGS. 9 and 10.
- a storage space R3 for accommodating the auxiliary valve body 80 so as to be able to move up and down is defined between the first member 60 and the second member 70.
- a circular second through hole 74 communicating with the accommodating recess 73 is formed in the radial center of the raised portion 72.
- the second through hole 74 communicates the ventilation chamber R2 with the accommodation space R3.
- a plurality of support protrusions 73a extending in the axial direction are formed on the inner circumference of the accommodating recess 73 (here, four). These support protrusions 73a guide the ascending / descending operation of the auxiliary valve body 80 in the accommodation space R3, and facilitate the alignment of the center of the spherical auxiliary valve body 80 with the hole center of the second through hole 74 ( centering).
- an annular recess 75 is formed on the lower surface side of the main body 71 (the side facing the first member 60) and slightly on the inner diameter side of the outer peripheral edge portion thereof.
- the thickness of the main body 71 is located on the outer periphery of the raised portion 72 of the main body 71 at a position consistent with the recess 75 at equal intervals in the circumferential direction.
- a plurality of through holes 76 that penetrate the direction are formed. As shown in FIG. 10, the lower opening of each through hole 76 communicates with the recess 75.
- the plurality of through holes 76 allow fluids such as fuel vapor to pass through the recesses 75 when the pressure in the fuel tank is lowered from the state where the pressure is raised and the pressure adjusting valve 50 is about to be lowered.
- the pressure adjusting valve 50 is made easy to be lowered by making it easy to discharge the pressure upward.
- the second member 70 is made of an iron-based metal such as stainless steel (for example, SUS304) or a metal material such as a Ti-based alloy, a Cu-based alloy, or an Al-based alloy. ..
- a method such as sintering a metal powder or cutting a metal material can be adopted.
- the auxiliary valve body 80 is also made of a metal material such as stainless steel (for example, SUS304).
- the first member 60 and each component of the housing 15 are made of a resin material such as polyacetal (POM), polyamide (PA), or the like. It is formed.
- the auxiliary valve body 80 may also be formed of the above resin material.
- the first member may be formed of a metal material and the second member may be formed of a resin material.
- the first member is formed into a plate made of a metal plate, and a plurality of flexible elastic claws are vertically hung from the outer peripheral edge of the second member, and these plurality of elastic claws are formed into a plate.
- the structure may be such that it engages with the outer peripheral edge of the first member.
- the pressure regulating valve 50 in the present invention is urged in the valve seat direction only by its own weight because the second member 70 is made of a metal material, and as shown in FIG. 9, the first member is always used. 60 comes into contact with the valve seat 24.
- the auxiliary valve body 80 is also made of a metal material, the auxiliary valve body 80 is always urged toward the auxiliary valve body support portion 62 side by its own weight (fuel).
- the pressure in the tank 1 (meaning a state of being equal to or less than a predetermined value) is in contact with and supported by the auxiliary valve body support portion 62.
- the auxiliary valve body 80 closes the second through hole 74, and the first member 60 separates from the valve seat 24 (see FIGS. 10 and 11).
- the auxiliary valve body 80 is configured to open the second through hole 74 and the first member 60 is in contact with the valve seat 24 ( See FIG. 12).
- the shape and structure of the housing, the first member, the second member, and the like constituting the pressure-regulating valve in the valve device of the present invention are not limited to the above aspects.
- the tapered surface 66a of the engaging protrusion 66 is pressed by the outer circumference of the main body 71 of the second member 70, and the plurality of elastic claws 65 bend and deform outward, so that the engaging protrusion 66
- the plurality of elastic claws 65 elastically return, and the engaging protrusions 66 engage with the outer peripheral edge of the upper surface of the main body 71, respectively.
- the first member is in a state where the lower surface of the main body 71 of the second member 70 is in contact with the upper surface of the bottom wall 61 of the first member 60 and the auxiliary valve body 80 is accommodated and held in the accommodation space R3.
- the 60 and the second member 70 can be assembled.
- the first member 60 and the second member 70 may be assembled in a state where the auxiliary valve body 80 is accommodated in the accommodating recess 73 of the second member 70 in advance.
- the first member 60 is made of a resin material
- the second member 70 is made of a metal material
- the first member 60 is axially from the outer periphery of the bottom wall 61.
- a plurality of extending and bendable elastic claws 65 are provided, and these plurality of elastic claws 65 are configured to engage with the second member 70. Therefore, the auxiliary valve body 80 is supported by the auxiliary valve body support portion 62, or the auxiliary valve body 80 is previously accommodated and held in the portion that will become the accommodation space R3 in the future (here, the accommodation recess 73 of the second member 70).
- the auxiliary valve body support portion 62 is composed of a plurality of cross-rib-shaped ribs 64 inclined in a mortar shape, and the spherical auxiliary valve body 80 can be stably held. , The workability of assembling the first member 60 and the second member 70 can be further improved.
- the pressure regulating valve 50 operates as follows.
- the entire pressure adjusting valve 50 approaches the valve seat 24 due to the weight of the second member 70 made of a metal material. Being urged in the direction, the bottom wall 61 of the first member 60 comes into contact with the valve seat 24, and the upper opening of the valve hole 23 is closed. At this time, the auxiliary valve body 80 is abutted and supported on the cross-rib-shaped auxiliary valve body support portion 62 inclined in a mortar shape, but in this state, the valve is supported through the plurality of first through holes 63.
- the chamber R1 and the accommodation space R3 communicate with each other (see FIGS. 8 and 9).
- the pressure adjusting valve 50 itself is pushed up and the valve seat.
- the bottom wall 61 of the first member 60 separates from 24.
- the valve seat 24 opens, and the fluid flows into the ventilation chamber R2 through the gap between the bottom wall 61 of the first member 60 and the valve seat 24.
- the fluid flows through the gap between the outer circumference of the pressure regulating valve 50 and the inner circumference of the cylinder portion 27, and passes through the plurality of cap through holes 41 of the upper cap 40 and the pair of notches 27c and 27c of the cylinder portion 27.
- the fuel is sent to the canister arranged outside the fuel tank through the vent 18a of the cover member 17 and the fuel vapor pipe 18.
- the pressure in the fuel tank 1 drops to a predetermined value or less, so that the pressure in the fuel tank 1 can be lowered to a predetermined value or less.
- the pressure regulating valve 50 is urged in the direction of the valve seat 24 only by the weight of the second member 70 made of a metal material, without using an urging member such as a spring in the valve device of Patent Document 1. Since the first member 60 is in contact with the valve seat 24, the pressure adjusting valve 50 is likely to rise when the pressure in the fuel tank rises (when the pressure is positive), and the flow rate of the fluid such as fuel vapor is secured. It will be easier to do. When the first member is made of a metal material, the same effect can be obtained.
- the pressure adjusting valve 50 is urged and lowered in the direction of the valve seat 24 by its own weight, and the bottom wall 61 of the first member 60 is lowered.
- the spherical auxiliary valve body 80 descends in the accommodation space R3 to open the second through hole 74, and is abutted and supported on the auxiliary valve body support portion 62. In this state, the valve chamber R1 and the accommodating space R3 communicate with each other through the plurality of first through holes 63.
- the fluid such as air outside the fuel tank becomes the cover member 17 It passes through the fuel steam pipe 18 and the vent 18a of the above, passes through the plurality of cap through holes 41 of the upper cap 40, and the pair of notches 27c and 27c of the tubular portion 27, and flows into the vent chamber R2. Further, the fluid flows into the accommodating space R3 through the second through hole 74, and also flows into the valve chamber R1 through the plurality of first through holes 63 to pass through the housing through hole 21a of the housing 15. It is introduced into the fuel tank 1 through the fuel tank 1. As a result, the pressure in the fuel tank 1 can be increased.
- the auxiliary valve body 80 is supported by being in contact with the auxiliary valve body support portion 62 and is not directly in contact with the valve seat 24, and the auxiliary valve body 80 is in contact with the auxiliary valve body support portion 62. Since the valve chamber R1 and the accommodation space R3 are configured to communicate with each other through the valve hole 23 in a state where the valve holes 23 are in contact with each other, the valve hole 23 is not completely closed and its opening area is maintained. Compared to the structure in which the valve member directly contacts the valve seat to close the valve seat as in Patent Document 2, a fluid such as external air when the pressure in the fuel tank drops (when the pressure is negative). It becomes easier to secure the flow rate of.
- valve device 10 it is possible to easily secure the flow rate of the fluid such as fuel vapor or air when the pressure in the fuel tank rises and when the pressure in the fuel tank falls. ..
- the first member 60 has a plate-shaped bottom wall 61, and the first through hole 63 is formed through the bottom wall 61. Has been done. Therefore, the flow of fluid such as external air when the pressure in the fuel tank drops to the ventilation chamber R2, the second through hole 74, the accommodation space R3, the first through hole 63, the valve hole 23, and the valve chamber R1 is overwhelmed. (Since the fluid passing through the first through hole 63 circulates at the shortest distance along the thickness direction of the bottom wall 61 and flows directly to the valve hole 23, there is little pressure loss), and it is smooth. Can be done.
- a plurality of first through holes 63 are formed in the bottom wall 61, and the bottom wall 61 is provided with an auxiliary valve via the plurality of first through holes 63.
- a body support portion 62 is provided. Therefore, the plurality of first through holes 63 penetrating the bottom wall 61 can reduce the pressure loss of the fluid such as external air when the pressure in the fuel tank drops, and allow the fluid to flow more smoothly.
- the auxiliary valve body support portion 62 can be easily formed.
- the pressure adjusting valve 50 is on the bottom surface side (here, the lower surface side of the main body 71 of the second member 70) close to the valve seat 24 along the circumferential direction.
- a recess 75 is formed.
- the recess 75 since the recess 75 has an annular shape, it flows in over the entire circumference of the bottom surface of the pressure regulating valve 50. As a result, the pressure receiving area on the bottom surface side of the pressure regulating valve 50 can be increased, so that the pressure regulating valve 50 can be easily pushed up.
- the pressure in the fuel tank will decrease from the state where the pressure has increased, and the pressure adjusting valve 50 will decrease.
- the pressure adjusting valve 50 can be easily lowered and can be easily brought into contact with the valve seat 24 again. it can.
- FIGS. 13 to 18 show other embodiments of the valve device according to the present invention.
- the same parts as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- the valve device 10A of this embodiment mainly has a different structure of the pressure regulating valve 50A from that of the embodiment.
- the support surface of the auxiliary valve body 80A of the plurality of ribs 64A having a substantially cross shape constituting the auxiliary valve body support portion 62A provided on the first member 60A is formed. It has a flat surface shape.
- the auxiliary valve body 80A has a cylindrical shape with an opening at the bottom and a cup shape in which the ceiling surface has a curved shape and a rounded shape. Then, as shown in FIG. 15, the lower opening side of the auxiliary valve body 80A abuts and is supported on the plurality of ribs 64A constituting the auxiliary valve body support portion 62A. Further, in a state where the auxiliary valve body 80 is in contact with the auxiliary valve body support portion 62A, the valve chamber R1 and the accommodation space R3 communicate with each other through the plurality of first through holes 63 (FIG. 13). reference).
- the pressure in the fuel tank 1 is set to a predetermined value or less, the pressure adjusting valve 50A comes into contact with the valve seat 24 due to the weight of the second member 70, and the upper opening of the valve hole 23 is closed.
- fluid such as fuel vapor in the fuel tank passes through the housing through hole 21a, the valve chamber R1, the valve hole 23, and the plurality of first through holes 63. Then, it flows into the accommodation space R3. Then, the fluid flows into the lower opening of the cup-shaped auxiliary valve body 80A, and as shown in FIG. 16, the auxiliary valve body 80A rises and closes the second through hole 74.
- the pressure adjusting valve 50A itself is pushed up and separated from the valve seat 24, and the fluid flows into the ventilation chamber R2 through the gap to obtain the pressure. It circulates in the gap between the outer circumference of the regulating valve 50 and the inner circumference of the cylinder portion 27. After that, the fluid is sent to the canister arranged outside the fuel tank through the vent holes 18a and the fuel vapor pipe 18 through the plurality of cap through holes 41 and the pair of notches 27c and 27c. The pressure in the fuel tank 1 can be lowered to a predetermined value or less.
- the pressure regulating valve 50A is urged in the valve seat 24 direction only by the weight of the second member 70 formed of the metal material, and the first member 60A is urged. Since it is in contact with the valve seat 24, it becomes easy to secure the flow rate of the fluid when the pressure in the fuel tank rises.
- the auxiliary valve body 80A is supported by being in contact with the auxiliary valve body support portion 62A and is not directly in contact with the valve seat 24. Since the valve chamber R1 and the accommodation space R3 communicate with each other through the valve hole 23 in a state where the auxiliary valve body 80A is in contact with the 62, the valve hole 23 is not completely closed. , The opening area can be maintained, and it becomes easy to secure the flow rate of the fluid when the pressure in the fuel tank drops.
- valve device 10B of this embodiment the pressure regulating valve 50B and the upper cap 40B are mainly different from the above-described embodiment.
- the pressure regulating valve 50B of this embodiment is composed of a first member 60B made of a resin material and a second member 70B made of a metal material assembled to the first member 60B. Has been done.
- An auxiliary valve body support portion 62B is projected from the radial center portion of the bottom wall 61 of the first member 60B.
- the auxiliary valve body support portion 62B has a convex portion having a circular annular outer circumference protruding from the upper surface of the bottom wall 61, and a plurality of first through holes 63 and a plurality of ribs 64 are formed inside the convex portion. ..
- the first member 60B is provided with a plurality of flexible elastic claws 65B extending in the axial direction from the outer periphery of the bottom wall 61.
- a plurality of elastic claws 65B are provided on the outer periphery of the bottom wall 61 having a substantially circular plate shape at equal intervals in the circumferential direction (here, four).
- Each elastic claw 65 is provided on a flexibly deformable projecting piece 65b projecting from the outer peripheral edge portion of the bottom wall 61 in a predetermined width in the axial direction and a tip portion of the projecting piece 65b in the projecting direction, and is provided on the bottom wall 61. It is composed of an engaging protrusion 66 protruding outward in the radial direction.
- the engaging protrusion 66 is formed with a width extending over the entire circumferential width of the protruding piece 65b.
- a tapered surface 66a is formed so as to be inclined so that both protruding outward in the radial direction gradually decrease toward the tip of the elastic claw 65B in the protruding direction.
- the surface of the engaging protrusion 66 opposite to the tapered surface 66a forms the engaging surface 66b.
- a through hole 68 having an elongated hole shape slightly wider than the circumferential width of the elastic claw 65B is formed on the bottom wall 61. It is formed through in the thickness direction.
- the second member 70B made of a metal material has a concave fitting recess 79 having an opening at the lower end formed on the lower surface side thereof at the central portion in the radial direction.
- the auxiliary valve body support portion 62B of the first member 60B is fitted into the fitting recess 79 when the first member 60B and the second member 70B are assembled.
- a plurality of engaging holes 77 corresponding to the plurality of elastic claws 65B of the first member 60B are formed on the outer periphery of the second member 70B.
- a plurality of engaging holes 77 are formed at positions near the outer peripheral edge of the second member 70B at equal intervals in the circumferential direction (here, four).
- Each engaging hole 77 has an elongated hole shape that extends long along the circumferential direction of the substantially disk-shaped main body 71, and is formed so as to penetrate the thickness direction of the main body 71. Further, each engaging hole 77 is formed so that the width L in the circumferential direction is slightly wider than the circumferential width of the elastic claw 65B, and the width W in the radial direction is formed in the engaging hole 77. When the elastic claw 65B is inserted, the elastic claw 65B is formed with a width that allows bending deformation.
- each elastic claw 65B is inserted from the lower opening of each engagement hole 77, and the tapered surface 66a of each engagement protrusion 66 is pressed against the radial outer inner peripheral surface 77a of each engagement hole 77.
- Each elastic claw 65B bends and deforms inward in the radial direction of the pressure regulating valve 50B via the protruding piece 65b.
- each elastic claw 65B elastically returns, and the engaging surface 65b of the engaging protrusion 66 becomes the engaging hole 77.
- the auxiliary valve body support portion 62B of the first member 60B is fitted into the fitting recess 79 of the second member 70B, and the auxiliary valve body 80A is accommodated and held in the accommodation space R3.
- the member 60 and the second member 70 are assembled (see FIGS. 20 and 22).
- a gap is left inside the engagement hole 77 with the elastic claw 65B inserted, and this gap communicates the ventilation chamber R2 with the accommodation space R3. It has a through hole 78 (see FIG. 22).
- the protruding piece 65b of the elastic claw 65B is inserted into the engagement hole 77.
- the outer surface of the protruding piece 65b of the elastic claw 65B (diameter of the pressure adjusting valve 50B).
- the surface facing outward in the direction) abuts on the inner peripheral surface 77a on the radial outside of the engaging hole 77, while the inner surface of the protruding piece 65b (the surface facing inward in the radial direction of the pressure regulating valve 50B) is in contact with the engaging hole 77. It is separated from the inner peripheral surface 77b on the inner side in the radial direction of.
- a third through hole 78 is formed to communicate the chamber R2 and the accommodation space R3 (see FIG. 22).
- the total flow path area of the plurality of third through holes 78 is formed to be larger than the flow path area of the second through hole 74. Further, the flow path area of each third through hole 78 is formed so as to be larger than the flow path area of each through hole 76 in the embodiment.
- an upper cap 40B is attached to the upper opening of the tubular portion 22.
- the upper cap 40B of this embodiment has basically the same structure as the upper cap 40 of the embodiment, but the shape of the back surface side (lower surface side) thereof is different from that of the upper cap 40 of the embodiment. There is.
- the upper cap 40 of this embodiment is a sticking prevention protrusion for preventing sticking between the upper cap 40 and the second member 70B, which protrudes toward the upper cap 40B. 47 is provided.
- a plurality of sticking prevention protrusions 47 which are on the back surface 40a side of the upper cap 40B, extend radially from the radial center thereof to the ridges and project toward the upper cap 40B side. It is provided (8 here).
- the sticking prevention protrusion may, for example, protrude from the second member side toward the upper cap side (see the alternate long and short dash line A in FIG. 22), or protrude from the upper cap side toward the second member side.
- the shape may be such that it protrudes from the second member side toward the upper cap side. Further, the shape and structure of the sticking prevention protrusion are not limited to the above aspects.
- the upper cap 40B of this embodiment is placed on the back surface 40a side of the upper cap 40B when the pressure adjusting valve 50B rises (see FIG. 24) in a state where the auxiliary valve body 80A closes the second through hole 74.
- a pressing protrusion 48 is provided to press the auxiliary valve body 80A to open the second through hole 74.
- a pressing protrusion 48 having a circular protrusion shape is projected from the radial center of the upper cap 40B on the back surface 40a side.
- the pressing protrusion 48 has a rounded shape on the tip side in the protruding direction, and the tip surface 48a has a flat surface shape.
- the outer diameter of the pressing protrusion 48 is smaller than that of the second through hole 74, and can be inserted into the second through hole 74.
- the protruding height of the pressing protrusion 48 from the back surface 40a of the upper cap 40B is higher than the protruding height of the sticking prevention protrusion 47 from the back surface 40a of the upper cap 40B.
- the pressing protrusion 48 is an amount of protrusion extending halfway in the thickness direction of the raised portion 72 of the second member 70B provided with the second through hole 74, and is the back surface of the upper cap 40B. It protrudes from 40a.
- the pressing protrusion may be provided on the auxiliary valve body 80A side so as to abut on the back surface 40a side of the upper cap 40B to open the second through-hole 74 (see the alternate long and short dash line B in FIG. 22). Further, the shape and structure of the pressing protrusion are not limited to the above aspects.
- an engaging hole 77 is formed in the second member 70B, and the elastic claw 65B is inserted into the engaging hole 77 and is inserted into the engaging hole 77 on the front peripheral edge thereof. It is configured to engage and assemble the second member 70B to the first member 60B.
- an engaging hole 77 is formed in the second member 70B which is made of a metal material and does not swell by fuel, and an elastic claw 65B is inserted into the engaging hole 77 to insert an elastic claw 65B into the engaging hole 77 on the front side of the engaging hole 77.
- the elastic claw 65B was engaged with the peripheral edge so that the second member 70B was assembled to the first member 60B (see FIGS. 20 and 22). Therefore, as shown in FIG. 22, the clearance CL between the inner circumference of the member (here, the tubular portion 27) surrounding the outer side of the pressure adjusting valve 50B and the outer circumference of the pressure adjusting valve 50B can be set small.
- the elastic claw 65B since the elastic claw 65B is inserted into the engagement hole 77 of the second member 70B that does not swell the fuel, the elastic claw 65B of the first member 60B tries to be deformed so as to expand outward in the radial direction due to the fuel swelling. However, the deformation is suppressed, and the clearance CL can be kept small. In this way, since the clearance CL can be set small, it is possible to reduce rattling when the pressure adjusting valve 50B is raised and lowered.
- a fluid such as fuel vapor in the fuel tank passes through the valve chamber R1, the valve hole 23, and the plurality of first through holes 63, and enters the accommodation space R3.
- the auxiliary valve body 80 is raised and the second through hole 74 is closed (see FIG. 23).
- the gap inside the engagement hole 77 is communicated with the ventilation chamber R2 and the accommodation space R3. It can be used as a three-hole 78. Therefore, as described above, the pressure in the fuel tank 1 rises, and the pressure in the fuel tank 1 further rises in a state where the auxiliary valve body 80 closes the second through hole 74, and the pressure adjusting valve 50B Since the fluid flows through the third through hole 78 when the whole rises, it is possible to easily secure the flow rate of the fluid such as fuel vapor.
- the fluid is sent to the canister arranged outside the fuel tank through the vent holes 18a of the cover member 17 and the fuel vapor pipe 18 through the plurality of cap through holes 41 and the like of the upper cap 40B.
- the pressure in the fuel tank 1 drops to a predetermined value or less, so that the pressure in the fuel tank 1 can be lowered to a predetermined value or less.
- the upper cap 40B of this embodiment has a back surface of the upper cap 40B when the pressure adjusting valve 50B rises in a state where the auxiliary valve body 80 closes the second through hole 74.
- a pressing protrusion 48 for pressing the auxiliary valve body 80A to open the second through hole 74 is provided on the 40a side. Therefore, it is possible to prevent the auxiliary valve body 80A from sticking to the back side peripheral edge (lower surface side peripheral edge) of the second through hole 74 of the second member 70B, and to reliably open the second through hole 74. The same effect can be obtained when the pressing protrusion is provided on the auxiliary valve body side.
- the upper cap 40 is provided with a sticking prevention protrusion 47 that protrudes toward the upper cap 40B. Therefore, from the state shown in FIG. 23 (the state in which the auxiliary valve body 80A rises to close the second through hole 74 as the pressure in the fuel tank 1 rises), the pressure in the fuel tank 1 further rises.
- the pressure in the accommodation space R3 rises and the pressure regulating valve 50 itself rises, as shown in FIG. 24, of the back surface side portion of the upper cap 40B, only the sticking prevention protrusion 47 is the second. Since the member 70B partially abuts on the upper end side of the elastic claw 70B, it is possible to prevent the second member 70B from sticking to the back surface 40a side of the upper cap 40B.
- valve device 25 to 27 show still other embodiments of the valve device according to the present invention.
- the same parts as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- the pressure regulating valve 50C is mainly different from that of the above embodiment.
- An auxiliary valve body support portion 62C is provided so as to project from the radial center portion of the bottom wall 61 of the first member 60C.
- the auxiliary valve body support portion 62C has a convex portion having a circular annular outer circumference protruding from the upper surface of the bottom wall 61, and a plurality of first through holes 63 and a plurality of ribs 64 are formed inside the convex portion. ..
- Each rib 64 has a mortar-shaped cross shape, as in the embodiments shown in FIGS. 1 to 12.
- the second member 70C made of a metal material has a plurality of engaging holes 77, and the inside thereof forms a third through hole 78, as in the embodiment shown in FIGS. 19 to 24.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modified embodiments are possible within the scope of the gist of the present invention, and such embodiments are also included in the scope of the present invention. ..
- Valve device 15 Housing 20 Housing body 22 Partition wall 23 Valve hole 24 Valve seat 30 Lower cap 35 Float valve 37 Spring 40, 40B Upper cap 47 Sticking prevention protrusion 48 Pressing protrusion 50, 50A, 50B, 50C Pressure regulating valve 60, 60A, 60B, 60C First member 61 Bottom wall 62, 62A Auxiliary valve body support 63 First through hole 70, 70B, 70C Second member 74 Second through hole 75 Recessed 77 Engagement Hole hole 78 Third through hole 80, 80A Auxiliary valve body
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Abstract
タンク内の圧力上昇時及び圧力低下時に、流体の流量を確保しやすい弁装置を提供する。 この弁装置10は、弁孔を設けた仕切壁22を有するハウジング15と、フロート弁35と、通気室内に昇降可能に収容される圧力調整弁50とを有し、圧力調整弁50は、弁座に接離する第1部材60と、第2部材70と、第1部材及び第2部材間に画成される収容空間と、補助弁体80とを有し、第1部材50は、補助弁体を支持する補助弁体支持部62と、弁孔を介して弁室と収容空間とを連通させる第1通孔63とを有し、第2部材70には第2通孔74が形成され、第2部材70は金属材料で形成され、その自重のみにより圧力調整弁50が弁座方向に付勢され、常時は第1部材60が弁座に当接する。
Description
本発明は、自動車等の燃料タンクに取付けられ、燃料タンク内の圧力を調整できる、弁装置に関する。
例えば、自動車の燃料タンクには、燃料タンク内の圧力が所定値以上に上昇したときに、燃料蒸気を外部に流出させて燃料タンクの破裂等を防ぎ、燃料タンク内の圧力が外気圧よりも所定値以下に低下したときに、燃料タンク外から外気を流入させて、燃料タンクの潰れ等を防止する圧力調整弁が設けられている。
上記のような圧力調整弁を設けた弁装置として、例えば、下記特許文献1には、フロート弁を収容すると共に、上壁に該フロート弁によって開閉される第1通孔が形成され、上壁の第1通孔外周に立設された円筒状の筒部を有する本体ケースと、この本体ケースの上部に接合された継手部材と、筒部内に収容されて、第1通孔に上方から接離可能に配置され、上部に配置されたスプリングにより第1通孔を塞ぐ方向に付勢された圧力調整弁とを備えた、弁装置が記載されている。圧力調整弁は、第2通孔とを有する外ケースと、第3通孔及び第4通孔が形成された内ケースと、内ケース内に上下スライド可能に収容された補助弁体とを有している。
そして、燃料タンク内の圧力が上昇すると、第2通孔を通って、圧力調整弁内に燃料蒸気が流入し、補助弁体を上昇させて第3通孔を閉塞する。更に燃料タンク内の圧力が上昇すると、スプリングの付勢力に抗して、圧力調整弁全体が押し上げられて、第1通孔が開くので、燃料蒸気がタンク外に排出されるようになっている。
また、下記特許文献2には、バルブシートを形成した上壁、及び、チャンバを設けたバルブボデーと、チャンバ内に配置されるフロートと、金属材料で形成された略ハット状をなし、常時は自重によってバルブシートに対して着座するバルブ部材と、この略ハット状のバルブ部材内に収容配置された球状のバルブ部材とを有する、オーバーフィル制限装置が記載されている。また、上記バルブシートの内側には、複数のスリットが形成されていると共に(特許文献2の図3参照)、チャンバに連通する貫通孔が形成されている(特許文献2の図2参照)。更に、略ハット状をなしたバルブ部材は、中央部上方に通路を有すると共に、中央部下方が開口しており、この下方開口に、球状のバルブ部材が収容されている。そして、この球状バルブ部材は、中央部上方の通路内周縁に接離すると共に、バルブシート内側の貫通孔の上方開口周縁に当接するようになっている。
そして、燃料タンク内の圧力が所定値以下となると、蒸気用アウトレットポートから流入した空気が、球状のバルブ部材を押圧して、略ハット状のバルブ部材の中央部上方を開口させて、球状のバルブ部材が貫通孔の上方開口周縁に当接するが、同空気は、バルブシート内側の複数のスリットを通じて、燃料タンク内に導入されるようになっている。
上記特許文献1の弁装置では、スプリングによって、圧力調整弁が第1通孔を閉塞する方向に付勢されているので、燃料タンク内の圧力上昇時には、スプリングの付勢力の分だけ、圧力調整弁が上昇しにくくなる。その結果、燃料タンク外へ燃料蒸気等の流体が排出されにくくなり、燃料タンク内の圧力上昇時における、流体の流量を確保しにくい。
一方、上記特許文献2のオーバーフィル制限装置では、燃料タンク内の圧力が所定値以下となると、略ハット状のバルブ部材の下方開口に収容された、球状のバルブ部材が貫通孔の上方開口周縁に直接当接し、空気は、バルブシート内側の複数のスリットを通じて、燃料タンク内に導入される。そのため、空気の導入路が、複数のスリットでのみ確保されることになるため、燃料タンク内の圧力低下時における、流体の流量を確保しにくい。
したがって、本発明の目的は、燃料タンク内の圧力上昇時及び圧力低下時のいずれにおいても、燃料蒸気や空気等の流体の流量を確保しやすい、弁装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る弁装置は、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を連通する弁孔が形成されており、前記弁孔の、前記通気室側の周縁に弁座を設けた、ハウジングと、前記弁室内に昇降可能に収容され、前記弁孔を開閉するフロート弁と、前記通気室内に昇降可能に収容される圧力調整弁とを有しており、前記圧力調整弁は、前記通気室の弁座側に配置されて、同弁座に接離する第1部材と、この第1部材に組付けられる第2部材と、前記第1部材及び前記第2部材の間に画成される収容空間と、前記収容空間に昇降可能に収容される補助弁体とを有しており、前記第1部材は、前記補助弁体を支持する補助弁体支持部と、該補助弁体支持部に前記補助弁体が当接した状態で、前記弁孔を介して、前記弁室と前記収容空間とを連通させる第1通孔とを有しており、前記第2部材には、前記通気室と前記収容空間とを連通させる第2通孔が形成されており、前記第1部材又は前記第2部材の少なくとも一方は、金属材料で形成されており、その自重のみによって、前記圧力調整弁が弁座方向に付勢されて、常時は前記第1部材が前記弁座に当接することを特徴とする。
本発明によれば、燃料タンク内の圧力が上昇して所定値を超えると、燃料蒸気が、弁室、弁孔、第1通孔を通過して、補助弁体を押し上げて、同補助弁体が第2通孔に当接して閉じると共に、圧力調整弁全体が押し上げられて、第1部材が弁座から離反して開き、燃料蒸気が、弁室、弁座、通気室を通過して、燃料タンク外に排出される。このとき、スプリングのような付勢部材が介さず、金属材料で形成された第1部材又は第2部材の自重のみで弁座方向に付勢されて第1部材が弁座に当接しているので、燃料タンク内の圧力上昇時に、圧力調整弁が上昇しやすく流体の流量を確保しやすい。
一方、燃料タンク内の圧力が下降すると、圧力調整弁が自重によって弁座方向に付勢されて弁座に当接すると共に、補助弁体が下降して第2通孔を開き、その状態で燃料タンク内の圧力が外気圧よりも所定値以上低下すると、燃料タンク外から流入する空気が、通気室、第2通孔、収容空間、第1通孔、弁座、弁室を通過して、燃料タンク内に導入される。このとき、補助弁体は、補助弁体支持部に当接して支持されて、弁座に直接には当接しない構成となっており、補助弁体支持部に補助弁体が当接した状態で、弁孔を介して、弁室と収容空間とが連通するように構成されているので、弁孔が完全には塞がれずに、その開口面積を維持することができ、バルブ部材がバルブシートに直接的に当接して閉塞する構造に比べて、燃料タンク内の圧力下降時における流体の流量を確保しやすい。
以下、図面を参照して、本発明に係る弁装置の、一実施形態について説明する。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、この実施形態における弁装置は、自動車等の車両の燃料タンクに取付けられる、燃料タンク用の弁装置となっている。
図1に示すように、この実施形態における弁装置10は、略筒状をなし、上方に仕切壁22を設けたハウジング本体20と、該ハウジング本体20の下方に装着される下部キャップ30と、前記ハウジング本体20の上方に装着される上部キャップ40とを有する、ハウジング15を有している。
図1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、その上方に略円形板状をなした仕切壁22が配置されている。前記周壁21には、複数のハウジング通孔21aが形成されている。このハウジング本体20の下方開口部に、下部キャップ30を装着することで、図9に示すように、前記仕切壁22を介して、ハウジング下方に燃料タンク1内に連通する弁室R1が形成される。
上記弁室R1内には、図9に示すように、フロート弁35が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35は、その上部中央から弁頭36が突設されており、この弁頭36の外周にシール部36aが装着されている。そして、このシール部36aが、ハウジング本体20に形成される後述の筒状部25に接離する。また、フロート弁35と下部キャップ30との間には、フロート弁35に上向きの付勢力を付与する、スプリング37が配置されている。
一方、図9に示すように、ハウジング15の上方には、カバー部材17が取付けられるようになっている。このカバー部材17は、上部が閉塞し、下方周縁部がフランジ状に広がってなる、略ハット状をなしている。このカバー部材17の所定箇所には、通気口18aが形成されており、この通気口18aの外周縁部から、略円筒状をなした燃料蒸気配管18が外方に向けて延設されている。この燃料蒸気配管18には、図示しない燃料タンクの外部に配置されるキャニスター等に連通する、図示しないチューブが接続される。そして、カバー部材17を、溶着や係止手段等でハウジング本体20の上方に取付けることで、仕切壁22を介して、その上方に燃料タンク外に連通する通気室R2が形成されるようになっている(図9参照)。
ハウジング本体20の説明に戻ると、前記仕切壁22の所定箇所には、弁室R1及び通気室R2を互いに連通させる弁孔23が形成されている。この実施形態の弁孔23は、円形状をなしており、仕切壁22の板厚方向に貫通して設けられている。この実施形態における弁孔23は、円形板状をなした仕切壁22の径方向中心に対して、偏位した箇所に形成されている。
また、図9に示すように、弁孔23の、通気室R2側の周縁には、弁座24が設けられている。この実施形態では、図8や図10に示すように、弁孔23の、仕切壁22の上面側周縁から、環状突起状をなした弁座24が所定高さで突出している。この弁座24に、後述する圧力調整弁50が接離して、弁孔23の上方開口が開閉するようになっている。また、弁座24の外周には、所定深さの環状溝24aが形成されている。
更に図8~10に示すように、弁孔23の、仕切壁22の下面側(弁室R1側)の周縁からは、略円筒状をなした筒状部25が所定高さで突出している。この筒状部25は、前記弁座24よりも高く突出している。なお、この筒状部25に、前記フロート弁35の弁頭36に外装されたシール部36aが接離して、弁孔23の下方開口が開閉するようになっている。
また、図1に示すように、仕切壁22の上面側には、同心状をなした略円筒状の筒部27が、弁座24に対して同心状に突設されている。この筒部27の上端部には、係止孔27aが複数形成(ここでは4個)されていると共に、これらの間に複数の位置決め溝27bが形成されている(ここでは4個)。更に、複数の位置決め溝27bのうち、径方向に対向する一対の位置決め溝27b,27bの底部には、位置決め溝27bよりも幅狭の切欠き27cがそれぞれ形成されている。また、筒部27の内周には、軸方向に延びるガイド突部28が、複数形成されている。
上記筒部27の上方開口に、上部キャップ40が装着されるようになっている。この上部キャップ40は、複数のキャップ通孔41を有する略円盤状をなしており、その外周に、複数の係止爪43及び複数の位置決め突部44が突設されている。また、図8や図10に示すように、上部キャップ40の下面(仕切壁22に向く面)側には、外周縁部よりもやや内側には、環状突部45が突設されている。そして、複数の位置決め突部44を複数の位置決め溝27bにそれぞれ挿入配置すると共に、複数の係止爪43を複数の係止孔27aに係止させることで、図7に示すように、筒部27に対して上部キャップ40が回り止めされつつ抜け止め保持される。
また、筒部27の上方開口に上部キャップ40が装着され、それらの間に、圧力調整弁50が昇降可能に配置されている。なお、筒部27と上部キャップ40との間の部分も、通気室R2の一部をなしており、図10に示すように、カバー部材17に設けた燃料蒸気配管18の通気口18aに対して、上部キャップ40の複数のキャップ通孔41や、一対の切欠き27c,27cを介して連通している。また、圧力調整弁50は、筒部27内周に設けた複数のガイド突部28により昇降ガイドがなされるようになっている。
次に、圧力調整弁50について説明する。
図1や図8~10に示すように、この圧力調整弁50は、通気室R2の弁座24側に配置されて、同弁座24に接離する第1部材60と、この第1部材60に組付けられる第2部材70と、第1部材60及び第2部材70の間に画成される収容空間R3と、収容空間R3に昇降可能に収容される補助弁体80とを有している。
前記補助弁体80は、この実施形態の場合、球状をなしている。図3に示すように、球状をなした補助弁体80の外径は、補助弁体支持部62を構成する複数のリブ64の最大外径よりもやや小さい寸法で形成されている。なお、補助弁体としては、カップ状をなしていたり(これについては後述の実施形態で説明する)、板状をなしていたりしてもよく、特に限定はされない。
図2や図3、図10等に示すように、第1部材60は、補助弁体80を支持する補助弁体支持部62と、補助弁体支持部62に補助弁体80が当接した状態で、弁孔23を介して、弁室R1と収容空間R3とを連通させる第1通孔63とを有している。
また、第1部材60は、略円形板状をなした底壁61を有している。なお、底壁61の、弁座24側に向く面を「下面」とし、底壁61の、弁座24とは反対側の面を「上面」とする。図3を併せて参照すると、この底壁61の径方向中央部には、複数の第1通孔63(ここでは4個)が設けられている。図10に示すように、各第1通孔63は、底壁61を貫通して形成されている。更に図3の拡大図に示すように、各第1通孔63は、略五角形状をなすと共に、所定の隣接する側辺63a,63aが直交する形状を呈しており、側辺63a,63a間の交差部63bが、底壁61の径方向中心Cに向けて配置されている。また、図3に示すように、隣接する第1通孔63,63の、対向する側辺63a,63aどうしが平行となるように配置されている。
なお、各第1通孔63は、補助弁体支持部62によって補助弁体80が支持された状態で、補助弁体80の外径よりも大きい寸法で形成されており(図3の拡大図参照)、同状態で燃料蒸気や空気等の流体が流通可能となっている。また、第1通孔の形状は、丸孔や、三角孔、四角孔、楕円形孔等であってもよく、第1通孔の個数も、2個や3個等であってもよく、特に限定はされない。
また、補助弁体支持部62は、底壁61に、複数の第1通孔63を介して形成されている。この実施形態では、底壁61の径方向中央部に、上記形状をなした4個の第1通孔63が上記のように配置されていることにより、図3に示すように、底壁61を平面方向から見たときに(底壁61の上面の面方向に直交する方向から見たとき)、略十字状をなした4個のリブ64が形成されており、これらの4個のリブ64によって、補助弁体支持部62が構成されている。
また、各リブ64は、底壁61の上面側から突出している。図2に示すように、各リブ64の、補助弁体80の支持面は、底壁61の径方向外径部分に、底壁61の上面から最も高く突出した頂部64aが設けられ、この頂部64aから底壁61の径方向中心Cに向けて、次第に高さが低くなる傾斜した形状をなしている。更に図2に示すように、4個のリブ64の最も低い部分は互いに連結されており、この連結された底部64bは、底壁61の径方向中心Cに位置すると共に、丸みを帯びた曲面状をなしている。いわば、この実施形態における補助弁体支持部62は、すり鉢状に傾斜した十字リブ状をなす複数のリブ64から構成されている。この実施形態では、これらの複数のリブ64によって、図5に示すように、球状の補助弁体80が、底壁61の径方向中心Cに位置するように(センタリング)、安定して保持されるようになっている。
なお、補助弁体支持部の形状や構造は、上記態様に限定されるものではなく、上述した複数の第1通孔の形状や個数に応じて適宜変更することができる。例えば、底壁の径方向中心から放射状に延びる複数のリブを設けたり、縦横又は斜めに交差してなる格子状リブを設けたりしてもよく、特に限定はされない。
また、底壁61の外周からは、ハウジング15の軸方向に延びる、撓み可能な弾性爪65が複数設けられている。この実施形態では、底壁61の外周縁部であって、周方向に均等な間隔をあけて複数の弾性爪65(ここでは4個)が立設しており、各弾性爪65は所定長さで軸方向に延びている。また、各弾性爪65の延出方向の先端部であって、その内面側からは、係合突部66が突設されている。なお、係合突部66の、仕切壁中心側に向く面には、弾性爪65の延出方向先端から延出方向基端側に向けて、仕切壁内径方向への突出量が次第に増大するように傾斜する、テーパ面66aが形成されている。
更に、底壁61の外周縁部であって、複数の弾性爪65の間からは、複数の支持壁67が立設している。また、底壁61の周方向に隣接する弾性爪65と支持壁67との間には、軸方向に延びるスリット65aがそれぞれ形成されている。更に図2や図3に示すように、底壁61の外周縁部であって、複数の弾性爪65に整合する位置、及び、複数の支持壁67に整合する位置には、底壁61を貫通する貫通孔68,69がそれぞれ形成されている。
上記構造をなした第1部材60に組付けられる第2部材70は、略円盤状をなした本体71を有している。この本体71は、第1部材60の複数の弾性爪65や複数の支持壁67の内側に配置可能な外径で形成されている。そして、図6に示すように、本体71の上面側の外周縁部に、第1部材60の複数の弾性爪65の係合突部66が係合することで、第1部材60に対して第2部材70が組付けられるようになっている。なお、この組付け状態では、図10等に示すように、第1部材60の底壁61の上面に、第2部材70の本体71の下面が当接しており、第1部材60と第2部材70とが離反しないように一体化するようになっている。また、本体71の径方向中央部には、所定高さで隆起した隆起部72が形成されている。
更に図4や図10等に示すように、本体71の径方向中央には、下方(本体71の、第1部材60との対向面側)が開口し、上方に向けて肉抜き形成された、円形凹状をなした収容凹部73が、本体71の厚さ方向に沿って形成されている。なお、この収容凹部73は、補助弁体支持部62を構成する複数のリブ64を受入れ可能となっている(図10参照)。そして、この収容凹部73の下方開口部を、第1部材60の底壁61が覆うようにして、第1部材60と第2部材70とが組付けられることで、図9や図10に示すように、第1部材60と第2部材70との間に、補助弁体80を昇降可能に収容する収容空間R3が画成されるようになっている。
更に、隆起部72の径方向中央には、収容凹部73に連通する、円形状の第2通孔74が形成されている。この第2通孔74は、通気室R2と収容空間R3とを連通させるものである。
また、図4に示すように、収容凹部73の内周には、軸方向に延びる支持突部73aが、複数形成されている(ここでは4個)。これらの支持突部73aは、収容空間R3内において、補助弁体80の昇降動作をガイドすると共に、第2通孔74の孔中心に、球状の補助弁体80の中心を整合させやすくする(センタリング)。
更に図4に示すように、本体71の下面側(第1部材60との対向面側)であって、その外周縁部よりもやや内径側には、環状をなした凹部75が形成されている。また、図1や図4に示すように、本体71の、隆起部72の外周であって、前記凹部75に整合する位置には、周方向に均等な間隔をあけて、本体71の厚さ方向を貫通する、複数の貫通孔76が形成されている。図10に示すように、各貫通孔76の下方開口部は、前記凹部75に連通している。なお、複数の貫通孔76は、燃料タンク内の圧力が上昇した状態から圧力が低下して、圧力調整弁50が下降しようとするときに、燃料蒸気等の流体を、凹部75を通じて通気室R2の上方へと排出させやすくして、圧力調整弁50を下降させやすくするものである。
上記の第2部材70は、この実施形態の場合、例えば、ステンレス(例えば、SUS304)等の鉄系金属や、Ti系合金、Cu系合金、Al系合金等の、金属材料で形成されている。なお、その成形方法としては、例えば、金属粉末を焼結したり、金属素材を切削したりする等の方法を採用することができる。また、補助弁体80も、ステンレス(例えば、SUS304)等の金属材料で形成されている。一方、上記の第1部材60や、ハウジング15の各構成部材(ハウジング本体20、下部キャップ30、上部キャップ40等)は、例えば、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)などの等の樹脂材料で形成されている。なお、前記補助弁体80も、上記のような樹脂材料で形成してもよい。
また、第1部材を金属材料で形成し、第2部材を樹脂材料で形成してもよい。この場合には、例えば、第1部材を金属板体からなるプレート状とし、第2部材の外周縁から、複数の撓み可能な弾性爪を垂設して、これらの複数の弾性爪を、プレート状の第1部材の外周縁部に係合させる構造等とすることができる。
本発明における圧力調整弁50は、第2部材70が金属材料で形成されていることによって、その自重のみによって、弁座方向に付勢されて、図9に示すように、常時は第1部材60が弁座24に当接するようになっている。なお、この実施形態では、補助弁体80も金属材料で形成されていることで、同補助弁体80は、その自重によって補助弁体支持部62側に向けて付勢されて、常時(燃料タンク1内の圧力が所定値以下の状態を意味する)は、補助弁体支持部62に当接して支持されるようになっている。
そして、燃料タンク内の圧力が所定値を超えた状態では、補助弁体80が第2通孔74を閉じると共に、第1部材60が弁座24から離反し(図10及び図11参照)、燃料タンク内の圧力が外気圧よりも所定値以上低下した状態では、補助弁体80が第2通孔74を開くと共に、第1部材60が弁座24に当接するように構成されている(図12参照)。
なお、本発明の弁装置における、ハウジングや、圧直調整弁を構成する第1部材や第2部材等の形状や構造としては、上記態様に限定されるものではない。
次に、上記構成からなる本発明に係る弁装置10の作用効果について説明する。
まず、第1部材60に第2部材70を組付ける際の、手順について説明する。すなわち、図5に示すように、すり鉢状に傾斜した十字リブ状の複数のリブ64から構成された補助弁体支持部62上に、球状の補助弁体80を当接支持させた状態で、第2部材70の収容凹部73を下方開口部を、第1部材60の補助弁体支持部62に整合させて、第1部材60に対して第2部材70を押し込んでいく。すると、第2部材70の本体71の外周によって、係合突部66のテーパ面66aが押圧されて、複数の弾性爪65が外方に向けて撓み変形していき、係合突部66の頂部が第2部材70の本体71の上面に至ると、複数の弾性爪65が弾性復帰して、その係合突部66が本体71の上面外周縁部にそれぞれ係合する。それと共に、第1部材60の底壁61の上面に、第2部材70の本体71の下面が当接し、かつ、収容空間R3内に補助弁体80が収容保持された状態で、第1部材60と第2部材70とを組付けることができる。なお、第2部材70の収容凹部73に、予め補助弁体80を収容した状態で、第1部材60と第2部材70とを組付けてもよい。
このように、この実施形態においては、第1部材60が樹脂材料で形成され、第2部材70が金属材料で形成されており、第1部材60には、底壁61の外周から軸方向に延びる、撓み可能な複数の弾性爪65が設けられており、これらの複数の弾性爪65が第2部材70に係合するように構成されている。そのため、補助弁体支持部62に補助弁体80を支持した状態、或いは、将来収容空間R3となる部分(ここでは第2部材70の収容凹部73)に補助弁体80を予め収容保持した状態で、第1部材60に対して第2部材70を押込むだけの簡単な作業で、複数の弾性爪65が第2部材70に係合して、第1部材60と第2部材70とを組付けることができるので、第1部材60と第2部材70との組付け作業性を向上させることができる。
なお、この実施形態では、補助弁体支持部62が、すり鉢状に傾斜した十字リブ状の複数のリブ64から構成されており、球状の補助弁体80を安定して保持することができるので、第1部材60と第2部材70との組付け作業性を、より向上させることができる。
また、車両が、カーブを曲がったり、凹凸のある道や坂道等を走行したり、或いは、事故によって転倒したりして、燃料タンク1内の燃料が激しく揺動して燃料液面が上昇すると、スプリング37の付勢力及びフロート弁35自体の浮力によって、フロート弁35が上昇して、弁頭36に外装されたシール部36aが筒状部25の周縁部に当接して、弁孔23の下方開口を閉じるので、燃料が弁孔23を通じて通気室R2内に流入することが阻止されて、燃料タンク1の外部への燃料漏れを防止することができる。
そして、この弁装置10においては圧力調整弁50は、以下のように動作する。
すなわち、燃料タンク1内の圧力が所定値以下の状態のときは、図9に示すように、金属材料からなる第2部材70の自重によって、圧力調整弁50全体が、弁座24に近接する方向に付勢されて、第1部材60の底壁61が弁座24に当接し、弁孔23の上方開口を閉じた状態とする。このとき、すり鉢状に傾斜した十字リブ状の補助弁体支持部62上に補助弁体80が当接して支持されているが、この状態では、複数の第1通孔63を介して、弁室R1と収容空間R3とが連通している(図8及び図9参照)。
そして、燃料タンク1内の圧力が所定値を超えて、いわゆる正圧状態となると、燃料タンク内の燃料蒸気等の流体が、ハウジング15のハウジング通孔21a、弁室R1、弁孔23、複数の第1通孔63を通過して、収容空間R3内に流入して、補助弁体80を上昇させる(図10の矢印参照)。すると、図10に示すように、補助弁体80が、第2部材70の第2通孔74の下面側周縁に当接して、同第2通孔74を閉塞する。
更に燃料タンク1内の圧力が上昇すると、第2通孔74が閉塞された収容空間R3内の圧力が上昇するので、図11に示すように、圧力調整弁50自体が押し上げられて、弁座24から第1部材60の底壁61が離反する。すると、弁座24が開いて、第1部材60の底壁61と弁座24との隙間から、流体が通気室R2内に流入する。更に流体は、圧力調整弁50の外周と筒部27の内周との隙間を流通して、上部キャップ40の複数のキャップ通孔41や、筒部27の一対の切欠き27c,27cを通過し、カバー部材17の通気口18aや燃料蒸気配管18を通って、燃料タンク外に配置されるキャニスタへと送られる。その結果、燃料タンク1内の圧力が所定値以下に下降するので、燃料タンク1内の圧力を所定値以下に下降させることができる。
このとき、圧力調整弁50は、特許文献1の弁装置におけるスプリングのような付勢部材を介さず、金属材料で形成された第2部材70の自重のみで、弁座24方向に付勢されて第1部材60が弁座24に当接しているので、燃料タンク内の圧力上昇時(正圧時)に、圧力調整弁50が上昇しやすくなると共に、燃料蒸気等の流体の流量を確保しやすくなる。なお、第1部材が金属材料で形成されている場合も、同様の作用効果を得ることができる。
なお、図11に示すように、第1部材60に設けた複数の弾性爪65の上端部が、上部キャップ40の環状突部45に当接することで、圧力調整弁50のそれ以上の上昇が規制されるようになっている。
一方、燃料タンク1内の圧力が所定値以下に下降すると、図12に示すように、圧力調整弁50が自重によって弁座24方向に付勢されて下降し、第1部材60の底壁61が弁座24に当接して、弁孔23の上方開口を閉塞する。それと共に、球状の補助弁体80が収容空間R3内で下降して第2通孔74を開き、補助弁体支持部62上に当接して支持される。この状態では、複数の第1通孔63を介して、弁室R1と収容空間R3とが連通している。
上記状態で、燃料タンク内の圧力が外気圧よりも所定値以上低下して、いわゆる負圧状態となると、図12の矢印に示すように、燃料タンク外の空気等の流体が、カバー部材17の燃料蒸気配管18や通気口18aを通り、上部キャップ40の複数のキャップ通孔41や、筒部27の一対の切欠き27c,27cを通過して、通気室R2に流入する。更に、流体は、第2通孔74を通って収容空間R3内に流入すると共に、複数の第1通孔63を通過して弁室R1内に流入して、ハウジング15のハウジング通孔21aを通って燃料タンク1内に導入される。その結果、燃料タンク1内の圧力を上昇させることができる。
このとき、補助弁体80は、補助弁体支持部62に当接して支持されて、弁座24に直接には当接しない構成となっており、補助弁体支持部62に補助弁体80が当接した状態で、弁孔23を介して、弁室R1と収容空間R3とが連通するように構成されているので、弁孔23が完全には塞がれずに、その開口面積を維持することができ、特許文献2のように、バルブ部材がバルブシートに直接的に当接して閉塞する構造に比べて、燃料タンク内の圧力下降時(負圧時)における、外部空気等の流体の流量を確保しやすくなる。
このように、この弁装置10においては、燃料タンク内の圧力上昇時、及び、燃料タンク内の圧力下降時のいずれにおいても、燃料蒸気や空気等の流体の流量を確保しやすくすることができる。
また、この実施形態においては、図10に示すように、第1部材60は、板状をなした底壁61を有しており、第1通孔63は、底壁61を貫通して形成されている。そのため、燃料タンク内の圧力下降時における外部空気等の流体の、通気室R2、第2通孔74、収容空間R3、第1通孔63、弁孔23、弁室R1への流通を、圧損をなるべく少なくして(第1通孔63を通過する流体が、底壁61の厚さ方向に沿って最短距離で流通して、弁孔23へとダイレクトに流れるため、圧損が少ない)、スムーズに行わせることができる。
更に、この実施形態においては、図3に示すように、第1通孔63は底壁61に複数形成されており、底壁61には、複数の第1通孔63を介して、補助弁体支持部62が設けられている。そのため、底壁61を貫通する複数の第1通孔63によって、燃料タンク内の圧力下降時における外部空気等の流体の、流通時の圧損をより少なくして、より一層スムーズに流通させることができると共に、補助弁体支持部62を形成しやすくすることができる。
また、この実施形態においては、図4に示すように、圧力調整弁50の、弁座24に近接する底面側(ここでは第2部材70の本体71の下面側)には、周方向に沿って凹部75が形成されている。これによれば、燃料タンク内の圧力上昇時に、図9に示す補助弁体80が上昇して第2通孔74が閉塞された状態を経て、燃料タンク内の燃料蒸気等の流体によって、圧力調整弁50全体が押し上げられて、弁座24が開いて、第1部材60の底壁61と弁座24との隙間から流出した流体が、凹部75内に流入する。この場合、凹部75は環状をなしているので、圧力調整弁50の底面の全周に亘って流入する。その結果、圧力調整弁50の底面側の受圧面積を増大させることできるので、圧力調整弁50を押し上げやすくすることができる。
また、凹部75には、第2部材70に設けた複数の貫通孔76に連通しているので、燃料タンク内の圧力が上昇した状態から、圧力が低下して、圧力調整弁50が下降しようとするときに、燃料蒸気等の流体が、凹部75を介して貫通孔76の上方開口から排出されるので、圧力調整弁50が下降しやすくなり、弁座24に再び当接しやすくさせることができる。
図13~18には、本発明に係る弁装置の、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。
この実施形態の弁装置10Aは、主として、圧力調整弁50Aの構造が前記実施形態と異なっている。
すなわち、図13や図14に示すように、第1部材60Aに設けた補助弁体支持部62Aを構成する、略十字形状をなした複数のリブ64Aの、補助弁体80Aの支持面が、平坦面状をなしている。
また、補助弁体80Aは、下方が開口した円筒状をなすと共に、天井面が曲面状に丸みを帯びた形状を呈する、カップ状となっている。そして、図15に示すように、補助弁体支持部62Aを構成する複数のリブ64A上に、補助弁体80Aの下方開口部側が当接して支持されるようになっている。また、このような補助弁体支持部62Aに補助弁体80が当接した状態では、複数の第1通孔63を介して、弁室R1と収容空間R3とが連通している(図13参照)。
そして、図13に示すように、燃料タンク1内の圧力が所定値以下とされ、第2部材70の自重によって、圧力調整弁50Aが弁座24に当接し、弁孔23の上方開口を閉じた状態から、燃料タンク1内の圧力が所定値を超えると、燃料タンク内の燃料蒸気等の流体が、ハウジング通孔21a、弁室R1、弁孔23、複数の第1通孔63を通過して、収容空間R3内に流入する。すると、カップ状の補助弁体80Aの下方開口に流体が流入して、図16に示すように、補助弁体80Aが上昇して第2通孔74を閉塞する。更に燃料タンク1内の圧力が上昇すると、図17に示すように、圧力調整弁50A自体が押し上げられて弁座24から離反し、その隙間から、流体が通気室R2内に流入して、圧力調整弁50外周と筒部27内周との隙間を流通する。その後、流体は、複数のキャップ通孔41や一対の切欠き27c,27cを通過して、通気口18aや燃料蒸気配管18を通って、燃料タンク外に配置されるキャニスタへと送られるので、燃料タンク1内の圧力を所定値以下に下降させることができる。
一方、燃料タンク1内の圧力が所定値以下に下降すると、図18に示すように、圧力調整弁50Aが自重により下降して弁座24に当接し、その上方開口を閉塞すると共に、補助弁体80Aが下降して第2通孔74を開き、補助弁体支持部62上に当接して支持される。この状態で、燃料タンク内の圧力が外気圧よりも所定値以上低下すると、図18の矢印に示すように、燃料タンク外の空気等の流体が、燃料蒸気配管18や通気口18aを通り、上部キャップ40の複数のキャップ通孔41や、筒部27の一対の切欠き27c,27cを通過して、通気室R2に流入した後、第2通孔74を通って収容空間R3内に流入し、更に複数の第1通孔63を通過して弁室R1内に流入して、ハウジング通孔21aを通って燃料タンク1内に導入されるので、燃料タンク1内の圧力を上昇させることができる。
そして、この実施形態においても、図13に示すように、圧力調整弁50Aは、金属材料で形成された第2部材70の自重のみで、弁座24方向に付勢されて第1部材60Aが弁座24に当接しているので、燃料タンク内の圧力上昇時における流体の流量を確保しやすくなる。一方、図18に示すように、補助弁体80Aは、補助弁体支持部62Aに当接して支持されて、弁座24に直接には当接しない構成となっており、補助弁体支持部62に補助弁体80Aが当接した状態で、弁孔23を介して、弁室R1と収容空間R3とが連通するように構成されているので、弁孔23が完全には塞がれずに、その開口面積を維持することができ、燃料タンク内の圧力下降時における流体の流量を確保しやすくなる。
図19~24には、本発明に係る弁装置の、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。
この実施形態の弁装置10Bは、主として、圧力調整弁50B及び上部キャップ40Bが前記実施形態と異なっている。
図19に示すように、この実施形態の圧力調整弁50Bは、樹脂材料で形成された第1部材60Bと、この第1部材60Bに組付けられる、金属材料からなる第2部材70Bとから構成されている。
第1部材60Bの底壁61の径方向中央部には、補助弁体支持部62Bが突設されている。この補助弁体支持部62Bは、底壁61の上面から突出した、外周が円形環状の凸部となっており、その内側に複数の第1通孔63や複数のリブ64が形成されている。
また、第1部材60Bには、底壁61の外周から軸方向に延びる、撓み可能な複数の弾性爪65Bが設けられている。この実施形態では、略円形板状をなした底壁61の外周に、周方向に均等な間隔を空けて、複数の弾性爪65Bが設けられている(ここでは4個)。各弾性爪65は、底壁61の外周縁部から所定幅で軸方向に突出した、撓み変形可能な突出片65bと、該突出片65bの突出方向の先端部に設けられ、底壁61の径方向外側に向けて突出した、係合突部66とからなる。係合突部66は、突出片65bの周方向幅全域に亘る幅で形成されている。
また、係合突部66の上部外面側には、弾性爪65Bの突出方向先端に向けて、径方向外側への突出両が次第に減少するように傾斜する、テーパ面66aが形成されている。なお、係合突部66のテーパ面66aとは反対側の面が、係合面66bをなしている。更に、底壁61の、各弾性爪65Bの突出片65bに隣接する位置には、弾性爪65Bの周方向幅よりも、やや幅広の長孔状をなした貫通孔68が、底壁61の厚さ方向に貫通して形成されている。
一方、図22に示すように、金属材料からなる第2部材70Bは、その下面側であって径方向中央部に、下方が開口した凹状の嵌合凹部79が形成されている。この嵌合凹部79には、第1部材60Bと第2部材70Bとの組付け時に、第1部材60Bの補助弁体支持部62Bが嵌合するようになっている。
また、第2部材70Bの外周には、第1部材60Bの複数の弾性爪65Bに対応する、複数の係合孔77が形成されている。この実施形態では、第2部材70Bの外周縁部寄りの位置に、周方向に均等な間隔を空けて、複数の係合孔77が形成されている(ここでは4個)。
各係合孔77は、略円盤状をなした本体71の、周方向に沿って長く延びる長孔状をなしており、かつ、本体71の厚さ方向を貫通して形成されている。また、各係合孔77は、その周方向の幅Lが、弾性爪65Bの周方向幅よりも、やや幅広に形成されており、かつ、径方向の幅Wが、係合孔77への弾性爪65Bの挿入時に、弾性爪65Bの撓み変形を許容可能な幅で形成されている。
そして、第1部材60Bの補助弁体支持部62Bに、補助弁体80Aを支持した状態で、第1部材60Bの複数の弾性爪65Bを、第2部材70Bの対応する複数の係合孔77に整合させて、第1部材60Bに対して第2部材70Bを押し込んでいく。すると、各係合孔77の下方開口から各弾性爪65Bが挿入されていき、各係合突部66のテーパ面66aが、各係合孔77の径方向外側の内周面77aに押圧されて、各弾性爪65Bが、突出片65bを介して圧力調整弁50Bの径方向内側に撓み変形する。そして、各係合突部66が各係合孔77の上方開口から挿出されると、各弾性爪65Bが弾性復帰して、係合突部66の係合面65bが、係合孔77の表側周縁(上方周縁)に係合する。それと共に、第2部材70Bの嵌合凹部79に、第1部材60Bの補助弁体支持部62Bが嵌合して、収容空間R3内に補助弁体80Aが収容保持された状態で、第1部材60と第2部材70とが組付けられるようになっている(図20及び図22参照)。
また、この実施形態では、係合孔77の内部には、弾性爪65Bが挿入された状態で、空隙が残されており、この空隙が通気室R2と収容空間R3とを連通させる、第3通孔78をなしている(図22参照)。
すなわち、弾性爪65Bは、その突出片65bが係合孔77の内部に挿入されるが、この際、図22に示すように、弾性爪65Bの突出片65bの外面(圧力調整弁50Bの径方向外側に向く面)が、係合孔77の径方向外側の内周面77aに当接する一方、突出片65bの内面(圧力調整弁50Bの径方向内側に向く面)が、係合孔77の径方向内側の内周面77bから離間している。そのため、係合孔77の内部には、弾性爪65の突出片65bの内面と、径方向内側の内周面77bとの間に、空隙が残存するようになっており、この空隙が、通気室R2と収容空間R3とを連通させる、第3通孔78をなしている(図22参照)。なお、複数の第3通孔78の合計の流路面積は、第2通孔74の流路面積よりも大きくなるように形成されている。また、各第3通孔78の流路面積は、前記実施形態における各貫通孔76の流路面積よりも大きくなるように形成されている。
更に図22に示すように、筒部22の上方開口には、上部キャップ40Bが装着されている。この実施形態の上部キャップ40Bは、前記実施形態の上部キャップ40と基本的には同一構造をなしているが、その裏面側(下面側)の形状が、前記実施形態の上部キャップ40と異なっている。
すなわち、図21に示すように、この実施形態の上部キャップ40は、上部キャップ40Bに向けて突出する、上部キャップ40と第2部材70Bとの貼り付きを防止するための、貼り付き防止突部47が設けられている。ここでは、上部キャップ40Bの裏面40a側であって、その径方向中心から放射状をなすように突条に延び、かつ、上部キャップ40B側に向けて突出した、複数の貼り付き防止突部47が設けられている(ここでは8個)。
なお、貼り付き防止突部は、例えば、第2部材側から上部キャップ側に向けて突出したり(図22の二点鎖線A参照)、或いは、上部キャップ側から第2部材側に向けて突出すると共に第2部材側から上部キャップ側に向けて突出した形状としてもよい。また、貼り付き防止突部の形状や構造は、上記態様に限定されるものではない。
また、この実施形態の上部キャップ40Bは、補助弁体80Aが第2通孔74を閉塞した状態で、圧力調整弁50Bが上昇したときに(図24参照)、上部キャップ40Bの裏面40a側に、補助弁体80Aを押圧して第2通孔74を開口させる、押圧突部48が設けられている。
図21に示すように、この実施形態では、上部キャップ40Bの裏面40a側であって、その径方向中心から、円形突起状をなした押圧突部48が突設されている。この押圧突部48は、その突出方向先端側が丸みを帯びた形状をなしていると共に、先端面48aが平坦面状をなしている。また、図24に示すように、押圧突部48の外径は、第2通孔74よりも小径となっており、第2通孔74内に挿入可能となっている。更に図21に示すように、上部キャップ40Bの裏面40aからの押圧突部48の突出高さは、上部キャップ40Bの裏面40aからの貼り付き防止突部47の突出高さよりも高くなっている。また、図24に示すように、押圧突部48は、第2通孔74を設けた第2部材70Bの隆起部72の板厚の厚さ方向途中に至る突出量で、上部キャップ40Bの裏面40aから突出している。
なお、押圧突部は、補助弁体80A側に、上部キャップ40Bの裏面40a側に当接して第2通孔74を開口させるように設けてもよい(図22の二点鎖線B参照)。また、押圧突部の形状や構造は、上記態様に限定されるものではない。
次に、上記構成からなる弁装置10Bの作用効果について説明する。
この実施形態においては、図19及び図20に示すように、第2部材70Bには係合孔77が形成されており、弾性爪65Bは、係合孔77に挿入されて、その表側周縁に係合して、第1部材60Bに第2部材70Bを組付けるように構成されている。
この態様によれば、金属材料で形成され燃料により膨潤しない、第2部材70Bに係合孔77を形成し、この係合孔77に弾性爪65Bを挿入して、同係合孔77の表側周縁に弾性爪65Bを係合させて、第1部材60Bに第2部材70Bを組付けるようにした(図20及び図22参照)。そのため、図22に示すように、圧力調整弁50Bの外側を囲む部材(ここでは筒部27)の内周と、圧力調整弁50Bの外周とのクリアランスCLを小さく設定することができる。すなわち、燃料膨潤しない第2部材70Bの係合孔77内に弾性爪65Bが挿入されているため、第1部材60Bの弾性爪65Bが、燃料膨潤により径方向外方に広がるように変形しようとしても、その変形が抑制されて、上記クリアランスCLを小さく維持できる。このように、上記クリアランスCLを小さく設定できるので、圧力調整弁50Bの昇降時のガタツキを少なくすることができる。
また、図22に示すように、燃料タンク1内の圧力が所定値以下の状態のときは、金属材料からなる第2部材70Bの自重によって、圧力調整弁50B全体が下降して、第1部材60Bの底壁61が弁座24に当接し、弁孔23の上方開口が閉じた状態となっている。この状態でも、複数の第1通孔63を介して、弁室R1と収容空間R3とが連通している。
そして、燃料タンク1内の圧力が所定値を超えると、燃料タンク内の燃料蒸気等の流体が、弁室R1、弁孔23、複数の第1通孔63を通過して、収容空間R3内に流入して、補助弁体80を上昇させ、第2通孔74を閉塞する(図23参照)。
更に燃料タンク1内の圧力が上昇すると、第2通孔74が閉塞された収容空間R3内の圧力が上昇するので、圧力調整弁50B自体が押し上げられて、弁座24から第1部材60Bの底壁61が離反する。すると、弁座24が開いて、流体が通気室R2内に流入し、第1部材60Bの底壁61に形成した各貫通孔68を通過して後、各第3通孔78を流通して、圧力調整弁50Bの上方側へと流れる。
上記のように、この実施形態においては、第1部材60Bと第2部材70Bとを組付けた状態で、係合孔77の内部の空隙を、通気室R2と収容空間R3とを連通させる第3通孔78として利用することができる。そのため、上述したように、燃料タンク1内の圧力が上昇して、補助弁体80が第2通孔74を閉塞した状態で、燃料タンク1内の圧力が更に上昇して、圧力調整弁50B全体が上昇する際に、流体が、第3通孔78を流れるので、燃料蒸気等の流体の流量を確保しやすくすることができる。
その後、流体は、上部キャップ40Bの複数のキャップ通孔41等を通過して、カバー部材17の通気口18aや燃料蒸気配管18を通って、燃料タンク外に配置されるキャニスタへと送られる。その結果、燃料タンク1内の圧力が所定値以下に下降するので、燃料タンク1内の圧力を所定値以下に下降させることができる。
また、図24に示すように、この実施形態の上部キャップ40Bには、補助弁体80が第2通孔74を閉塞した状態で、圧力調整弁50Bが上昇したときに、上部キャップ40Bの裏面40a側に、補助弁体80Aを押圧して第2通孔74を開口させる、押圧突部48が設けられている。そのため、補助弁体80Aが、第2部材70Bの第2通孔74の裏側周縁(下面側周縁)に貼り付くことを防止して、第2通孔74を確実に開口させることができる。なお、補助弁体側に押圧突部が設けられている場合にも、同様の効果が得られる。
更に図24に示すように、上部キャップ40は、上部キャップ40Bに向けて突出する、貼り付き防止突部47が設けられている。そのため、図23に示す状態(燃料タンク1内の圧力上昇に伴って、補助弁体80Aが上昇して第2通孔74を閉塞した状態)から、更に燃料タンク1内の圧力が上昇して、収容空間R3内の圧力が上昇し、圧力調整弁50自体が上昇したときに、図24に示すように、上部キャップ40Bの裏面側部分のうち、貼り付き防止突部47のみが、第2部材70Bの弾性爪70Bの上端部側に部分的に当接するので、第2部材70Bが上部キャップ40Bの裏面40a側に貼り付くことを防止することができる。その結果、燃料タンク1内の圧力が所定値以下に低下して、圧力調整弁50Bが自重により下降しようとする際に、圧力調整弁を下降させやすくすることができる。なお、第2部材側に貼り付き防止突部を設けた場合、或いは、上部キャップ及び第2部材の両方に貼り付き防止突部を設けた場合も、同様の効果が得られる。
図25~27には、本発明に係る弁装置の、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。
この実施形態の弁装置10Cは、主として、圧力調整弁50Cが前記実施形態と異なっている。第1部材60Cの底壁61の径方向中央部には、補助弁体支持部62Cが突設されている。この補助弁体支持部62Cは、底壁61の上面から突出した、外周が円形環状の凸部となっており、その内側に複数の第1通孔63や複数のリブ64が形成されている。各リブ64は、図1~12に示す実施形態と同様に、すり鉢状の十字形となっている。
また、金属材料からなる第2部材70Cは、図19~24に示す実施形態と同様に、複数の係合孔77を有しており、その内部が第3通孔78をなしている。
そして、この実施形態においても、図19~24に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。
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。
10,10A,10B,10C 弁装置
15 ハウジング
20 ハウジング本体
22 仕切壁
23 弁孔
24 弁座
30 下部キャップ
35 フロート弁
37 スプリング
40,40B 上部キャップ
47 貼り付き防止突部
48 押圧突部
50,50A,50B,50C 圧力調整弁
60,60A,60B,60C 第1部材
61 底壁
62,62A 補助弁体支持部
63 第1通孔
70,70B,70C 第2部材
74 第2通孔
75 凹部
77 係合穴孔
78 第3通孔
80,80A 補助弁体
15 ハウジング
20 ハウジング本体
22 仕切壁
23 弁孔
24 弁座
30 下部キャップ
35 フロート弁
37 スプリング
40,40B 上部キャップ
47 貼り付き防止突部
48 押圧突部
50,50A,50B,50C 圧力調整弁
60,60A,60B,60C 第1部材
61 底壁
62,62A 補助弁体支持部
63 第1通孔
70,70B,70C 第2部材
74 第2通孔
75 凹部
77 係合穴孔
78 第3通孔
80,80A 補助弁体
Claims (9)
- 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を連通する弁孔が形成されており、前記弁孔の、前記通気室側の周縁に弁座を設けた、ハウジングと、
前記弁室内に昇降可能に収容され、前記弁孔を開閉するフロート弁と、
前記通気室内に昇降可能に収容される圧力調整弁とを有しており、
前記圧力調整弁は、前記通気室の弁座側に配置されて、同弁座に接離する第1部材と、
この第1部材に組付けられる第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材の間に画成される収容空間と、
前記収容空間に昇降可能に収容される補助弁体とを有しており、
前記第1部材は、前記補助弁体を支持する補助弁体支持部と、該補助弁体支持部に前記補助弁体が当接した状態で、前記弁孔を介して、前記弁室と前記収容空間とを連通させる第1通孔とを有しており、
前記第2部材には、前記通気室と前記収容空間とを連通させる第2通孔が形成されており、
前記第1部材又は前記第2部材の少なくとも一方は金属材料で形成されて、その自重のみによって、前記圧力調整弁が弁座方向に付勢されており、常時は前記第1部材が前記弁座に当接することを特徴とする弁装置。 - 前記第1部材は、板状をなした底壁を有しており、前記第1通孔は、前記底壁を貫通して形成されている請求項1記載の弁装置。
- 前記第1通孔は前記底壁に複数形成されており、前記底壁には、複数の第1通孔を介して、前記補助弁体支持部が設けられている請求項2記載の弁装置。
- 前記圧力調整弁の、前記弁座に近接する底面側には、周方向に沿って凹部が形成されている請求項1~3のいずれか1つに記載の弁装置。
- 前記第1部材が樹脂材料で形成され、前記第2部材が金属材料で形成されており、
前記第1部材には、前記底壁の外周から軸方向に延びる、撓み可能な複数の弾性爪が設けられており、これらの複数の弾性爪が前記第2部材に係合するように構成されている請求項2~4のいずれか1つに記載の弁装置。 - 前記2部材には係合孔が形成されており、
前記弾性爪は、前記係合孔に挿入されて、その表側周縁に係合して、前記第1部材に前記第2部材を組付けるように構成されている請求項5記載の弁装置。 - 前記係合孔の内部には、前記弾性爪が挿入された状態で、空隙が残されており、
この空隙が、前記第2通孔が前記補助弁体で閉塞されたときに、前記通気室と前記収容空間とを連通させる、第3通孔をなしている請求項6記載の弁装置。 - 前記ハウジングは、前記仕切壁の上面側から突設した筒部の上方開口を閉塞する上部キャップを有しており、
前記補助弁体が前記第2通孔を閉塞した状態で、前記圧力調整弁が上昇したときに、前記上部キャップの裏面側に、前記補助弁体を押圧して前記第2通孔を開口させる、押圧突部が設けられているか、又は、前記補助弁体に、前記上部キャップの裏面側に当接して前記第2通孔を開口させる、押圧突部が設けられている請求項1~7のいずれか1つに記載の弁装置。 - 前記上部キャップ及び/又は前記第2部材には、前記第2部材に向けて突出するか又は前記上部キャップに向けて突出し、前記圧力調整弁の上昇時に、前記上部キャップと前記第2部材との貼り付きを防止する、貼り付き防止突部が設けられている請求項8記載の弁装置。
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