特許 7553365 弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】弁装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/00 20060101AFI20240910BHJP

   F16K 31/24 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

F02M37/00 311K

F02M37/00 311A

F16K31/24 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021007361

(22)【出願日】2021-01-20

(65)【公開番号】P2022111735

(43)【公開日】2022-08-01

【審査請求日】2023-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000135209

【氏名又は名称】株式会社ニフコ

(74)【代理人】

【識別番号】100098202

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信彦

(72)【発明者】

【氏名】赫 明亮

【審査官】鶴江 陽介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０６８６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２７３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８０５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４３４９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３７／００

Ｆ１６Ｋ ３１／１８－３１／２４

Ｂ６０Ｋ １５／０３５

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

Ｆ１６Ｋ ２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンクの外部への通気部を備えた上部室とこの上部室の下方に形成された弁室とを仕切る隔壁に、前記弁室内に上下動可能に納めたフロート体によって開閉される弁口部を形成させてなる弁装置であって、
前記フロート体は、主体部と、この主体部と前記隔壁との間に上下動可能に介在された主弁体とからなる共に、前記主体部に前記主弁体に形成された通気孔に対する副弁体を備えさせてなり、
前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する前記弁口部の口径よりも外径を小さくした阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に平面視の状態において前記弁口部の中心を巡るいずれの位置においても間隔を形成させるように支持させて平面視の状態において環状を呈する通気間隔を形成させてなると共に、
前記上部室の側部から前記隔壁上に突き出す管状部によって前記通気部を形成させており、しかも、前記管状部の内端を前記阻止部の直上に位置させてなる、弁装置。

【請求項2】

前記阻止部を、一端を前記隔壁に一体化させ且つ他端を前記阻止部に一体化させた支持片によって前記弁口部上に支持させるようにしてなる、請求項１に記載の弁装置。

【請求項3】

前記阻止部は、天部と側部を有し下面を開放させた容器状をなすと共に、側部に通気箇所を備えてなる、請求項１又は請求項２に記載の弁装置。

【請求項4】

前記通気部と前記隔壁のとの間に燃料だまりとなる空間を形成させてなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンクに取り付けられて、この燃料タンクの通気流路をこの燃料タンクに接続させるために用いられる弁装置の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料タンクに取り付けられて、燃料タンクの通気流路を燃料タンクに接続させるために用いられるコネクタないし燃料遮断弁として特許文献１及び２に示されるものがある。

【0003】

かかる特許文献１及び２に示されるものでは、下部室と上部室とを仕切る隔壁に連通口が形成されており、下部室に燃料が流入したとき、下部室内のフロートが上昇して連通口を塞ぐようになっている。

【0004】

また、かかる特許文献１及び２に示されるものでは、フロートが連通口を塞ぐ閉弁状態になる直前あるいは直後に、下部室内の燃料が噴き上がって上部室からこの上部室に接続された通気流路に入り込む事態を可及的に防止するため、連通口の上方に特許文献１のものでは覆い体、特許文献２のものでは吹き返し部を、備えさせている。

【0005】

しかるに、かかる特許文献１及び２に示されるものは、いずれも、覆い体及び吹き返し部は、連通口との間に上下方向に隙間は作るものの、平面視の状態では連通口の全体を隠す大きさを持ったものとなっている。このため、かかる特許文献１及び２に示されるものは、開弁時の圧力損失を過大としてしまうものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５８４１７８４号公報

【文献】特開２０１９－２７３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の弁装置において、弁装置の圧力損失を最小化しながら、前記通気流路への前記のような燃料の流入を効果的に阻止できるようにする点にある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を達成するために、この発明にあっては、弁装置を、燃料タンクの外部への通気部を備えた上部室とこの上部室の下方に形成された弁室とを仕切る隔壁に、前記弁室内に上下動可能に納めたフロート体によって開閉される弁口部を形成させてなる弁装置であって、
前記フロート体は、主体部と、この主体部と前記隔壁との間に上下動可能に介在された主弁体とからなる共に、前記主体部に前記主弁体に形成された通気孔に対する副弁体を備えさせてなり、
前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する前記弁口部の口径よりも外径を小さくした阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に平面視の状態において前記弁口部の中心を巡るいずれの位置においても間隔を形成させるように支持させて平面視の状態において環状を呈する通気間隔を形成させてなると共に、
前記上部室の側部から前記隔壁上に突き出す管状部によって前記通気部を形成させており、しかも、前記管状部の内端を前記阻止部の直上に位置させてなる、ものとした。

【0009】

このように、前記通気孔の直上となる位置で且つ前記通気部よりも下方となる位置に、前記通気孔からの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部を、この阻止部の外面と前記弁口部の口縁との間に通気間隔を形成させるように支持させることで、弁口部を通じた上部室と弁室との連通状態を、圧力損失を最小化しながら確保することができる。また、主体部が下降し、主弁体の通気孔から主体部の副弁体が離れ、上部室と弁室とが主弁体の通気孔の範囲で連通された状態時に、弁室内に残存した燃料が通気孔から噴き出されるようなことがあっても、これを阻止部によりブロックして弁室に戻し通気部に入り込むことがないようにすることができる。

【0010】

前記阻止部を、一端を前記隔壁に一体化させ且つ他端を前記阻止部に一体化させた支持片によって前記弁口部上に支持させるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。

【0011】

また、前記阻止部を、天部と側部を有し下面を開放させた容器状をなすと共に、側部に通気箇所を備えたものとすることが、この発明の態様の一つとされる。

【0012】

また、前記通気部と前記隔壁のとの間に燃料だまりとなる空間を形成させたものとすることが、この発明の態様の一つとされる。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、前記阻止部により、圧力損失を最小化しながら、上部室に吹き込まれてきた燃料の通気部への流入を効果的に阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、この発明の一実施の形態にかかる弁装置を下方から見て示した斜視図である。

【図2】図２は、前記弁装置の要部破断斜視図である。

【図3】図３は、前記弁装置の縦断面図であり、フロート体が下降した開弁状態を示している。

【図4】図４は、前記弁装置の縦断面図であり、フロート体が上昇した閉弁状態を示している。

【図5】図５は、前記弁装置の縦断面図であり、フロート体を構成する主弁体は弁口部に着座しているが、フロート体を構成する主体部が下降して主弁体の通気孔が開放されている中間状態を示している。

【図6】図６は、図５の要部拡大断面図である。

【図7】図７は、図３におけるＡ－Ａ線位置での断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図１～図７に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について説明する。この実施の形態にかかる燃料タンク用弁装置Ｖは、自動車や二輪自動車などの燃料タンクＴに取り付けられて、この燃料タンクＴの通気流路Ｐをこの燃料タンクＴに接続させるために用いられるものである。

【0018】

かかる弁装置Ｖは、燃料タンクＴの外部への通気部１ａを備えた上部室１とこの上部室１の下方に形成された弁室２とを仕切る横向きの隔壁３に、前記弁室２内に上下動可能に納めたフロート体４によって開閉される弁口部３ａを形成させてなる。

【0019】

図示の例では、弁装置Ｖは、本体１０の下側にケース１１を組み合わせてなる。後述のアッパーケース１２の天部１２ａが前記隔壁３となり、この隔壁３上の本体１０の内部に前記上部室１が形成され、この隔壁３下のケース１１の内部が前記弁室２となっている。

【0020】

本体１０は、筒上端を閉塞させ、筒下端を開放させた、短寸の円筒状を呈している。本体１０の上下方向略中程の位置には、外鍔１０ａが形成されている。

【0021】

また、前記本体１０の筒上端と外鍔１０ａとの間に位置される本体１０の側部１０ｂ、すなわち、上部室１の側部には、本体１０の中心軸に管軸を直交させるようにして本体１０と一体化された管状部１０ｃが備えられている。管状部１０ｃは本体１０の側部１０ｂの外側に位置する外端１０ｄと、本体１０の側部１０ｂの内側に位置する内端１０ｅとを有し、中間部を本体１０の側部１０ｂと一体化させている。外端１０ｄ及び内端１０ｅは共に開放されている。この実施の形態にあっては、かかる管状部１０ｃによって前記通気部１ａが構成されている。この管状部１０ｃの内端１０ｅは前記弁口部３ａの上方、より具体的には直上に位置するようになっている。

【0022】

そして、図示の例では、前記管状部１０ｃに前記通気流路Ｐを構成するチューブなどを接続することにより弁装置Ｖを介して燃料タンクＴに通気流路Ｐが接続されるようになっている。

【0023】

ケース１１は、アッパーケース１２とロアケース１３とを組み合わせてなる。アッパーケース１２及びロアケース１３はいずれも円筒状をなす。

【0024】

アッパーケース１２の筒下端は開放されている。一方、アッパーケース１２の筒上端には中央に前記弁口部３ａを備えた隔壁３となる天部１２ａが形成されている。

【0025】

アッパーケース１２の隔壁３となる天部１２ａにおける前記弁口部３ａの直上には、後述の燃料の吹き出し阻止部１４が支持されている。

【0026】

アッパーケース１２の側部の外側であって、その上下方向略中程の位置には、位置決め部１２ｂが形成されている。図示の例では、前記本体１０の筒下端がアッパーケース１２の位置決め部１２ｂに突き当たる位置まで本体１０内にアッパーケース１２の上部をはめ入れ本体１０の係合突部１０ｆをアッパーケース１２の係合窓１２ｃに係合させることで、アッパーケース１２と本体１０は組み合わされている。この組み合わせ状態において、アッパーケース１２の隔壁３となる天部１２ａと本体１０の筒上端との間に前記上部室１が形成されるようになっている。図中符号１５で示されるのは、アッパーケース１２の天部１２ａと位置決め部１２ｂとの間にあって本体１０の内面とアッパーケース１２の外面との間をシールするシールリングである。

【0027】

ロアケース１３は、筒上端を開放させると共に、内部にフロート体４及び後述の追加フロート体９の支持部１３ａを備えた構成となっている。図示の例では、ロアケース１３内にアッパーケース１２の下部をはめ入れアッパーケース１２の外側に形成された係合突部１２ｄをロアケース１３の係合窓１３ｂに入れ込み係合させることで、ロアケース１３とアッパーケース１２は組み合わされている。図示の例では、このロアケース１３とアッパーケース１２により構成されるケース１１内の空間が前記弁室２となる。弁室２はロアケース１３の筒下端側の各開放部１３ｃと、本体１０の側部１０ｂに形成された窓部１０ｇに連通したアッパーケース１２の側部に形成された窓部１２ｅとにおいて燃料タンクＴの内部と連通する構成となっている。

【0028】

図示の例では、前記ケース１１は燃料タンクＴに貫通状態に設けられた取付穴Ｔａに入り込む太さに構成され、且つ、前記本体１０の外鍔１０ａの形成箇所の外径はこの取付穴Ｔａに入り込まない大きさに構成される。そして、この外鍔１０ａより下方をかかる取付穴Ｔａから燃料タンクＴ内に挿入した状態においてこの燃料タンクＴの外面部に外鍔１０ａを溶着することで、弁装置Ｖは燃料タンクＴに取り付けられるようになっている。

【0029】

図示の例では、弁装置Ｖは、前記隔壁３の中央を挟んだ一方側に弁室２と上部室１とを連通する前記弁口部３ａを有すると共に、前記隔壁３の中央を挟んだ他方側に弁室２と上部室１とを連通する追加連通部３ｂを備えた構造となっている。

【0030】

また、弁口部３ａの直下の弁室２内にはフロート体４が上下動可能に納められ、追加連通部３ｂの直下の弁室２内には追加フロート体９が上下動可能に納められている。

【0031】

弁室２は、図７に示されるように、横断面の輪郭形状を実質的に円形状としている。前記アッパーケース１２には、弁室２内を前記フロート体４を納める主弁室２ａと、前記追加フロート体９を納める副弁室２ｂとに区分する縦隔壁１２ｆが形成されている。弁口部３ａは主弁室２ａに連通し、追加連通部３ｂは副弁室２ｂに連通している。

【0032】

図示の例では、燃料タンクＴ内の燃料液面が主弁室２ａの下端に達すると、主弁室２ａ内に燃料が入り込み、この燃料によりフロート体４が上昇して弁口部３ａを閉鎖し、これによって燃料タンクＴ内の圧力を上昇させて図示しないフィラーパイプ中の燃料液面を上昇させこのフィラーパイプに挿入された給油ガンのセンサに満タンを検知させるようになっている。すなわち、弁口部３ａと主弁室２ａとフロート体４とによって、満タン検知バルブ（Fuel Limit Vent Valve/FLVV）を構成させている。

【0033】

また、図示の例では、燃料タンクＴ内外の通気が、燃料タンクＴ内の燃料液面が副弁室２ｂの下端に達しても前記窓部１０ｇ、１２ｅと副弁室２ｂと追加連通部３ｂと通気部１ａとを通じて確保可能になっていると共に、副弁室２ｂに納められた追加フロート体９によって追加連通部３ｂから上部室１に燃料が流れ込むような事態が生じたときは追加連通部３ｂを閉鎖可能となっている。すなわち、追加連通部３ｂと副弁室２ｂと追加フロート体９とによって、ロールオーバーバルブ（Rall Over Valve/ROV）を構成させている。

【0034】

図示の例では、追加フロート体９の上部には、追加連通部３ｂの下端を弁座とする円錐状の弁体９ａが形成されている。図３中符号１６で示すのは、追加フロート体９に上部室１側に向けた一定の付勢力を作用させる圧縮コイルバネである。

【0035】

また、図示の例では、追加連通部３ｂ内には、弁室２側にバネ１８で付勢されて外面を追加連通部３ｂの流路中の内壁に押しつけさせる上下端を共に開放した筒状の上側弁体１７と、上部室１側にバネ２０で付勢されて上側弁体１７の下端に押しつけられる下側弁体１９とが、納められている。そして、燃料タンクＴ内が外部より一定値以上高圧となると上側弁体１７が前記付勢に抗して上方に移動して前記流路中の内壁から離れ追加連通部３ｂを通じた通気がなされ、これとは反対に燃料タンクＴ内が外部より一定値以上低圧となると下側弁体１９が前記付勢に抗して下方に移動して上側弁体１７の下端から離れこのときも追加連通部３ｂを通じた通気がなされるようになっている。

【0036】

また、図示の例では、アッパーケース１２の内部には、下方から隔壁３を見上げた状態（図７）において、前記窓部１０ｇ、１２ｅと追加連通部３ｂとを結ぶ仮想の直線Ｌに対して窓部１０ｇ側で交叉する外側邪魔板１２ｇと、この外側邪魔板１２ｇよりも内側で前記直線Ｌに交叉する内側邪魔板１２ｈとが設けられている。外側邪魔板１２ｇはアッパーケース１２の側部の内面に一体化され、内側邪魔板１２ｈは前記縦隔壁１２ｆの副弁室２ｂに面した側面に一体化されている。これにより、窓部１０ｇ、１２ｅから燃料と気体とが一緒に入り込んでもこれらが追加連通部３ｂに至る経路が直線的ではなくなることから、気液分離が図られて追加連通部３ｂに燃料が入り込むことがないようになっている。

【0037】

前記フロート体４は、主体部５と、この主体部５と前記隔壁３との間に上下動可能に介在された主弁体６とからなる共に、前記主体部５に前記主弁体６に形成された通気孔６ａに対する副弁体５ａを備えさせている。

【0038】

すなわち、フロート体４は、主体部５上に主弁体６が載置された態様となっている。かかる載置状態において、主弁体６から主体部５の下端までの間の距離は隔壁３と前記支持部１３ａとの間の距離よりも小さく、また、フロート体４の外面とアッパーケース１２の内面との間には隙間が形成されるようになっている。これによって、フロート体４がその下端を支持部１３ａに接しさせた下降状態においては、燃料タンクＴ内の気体は、開放部１３ｃから主弁室２ａ内に流入し、前記隙間を通じて弁口部３ａから上部室１内に流入するようになっている（図２、図３／開弁状態）。

【0039】

燃料タンクＴ内の燃料の燃料液面が上昇し開放部を通じて主弁室２ａ内に燃料が流入すると、主体部５が主弁体６共々上昇し、主弁体６が弁口部３ａに着座してこれを塞ぎ、かつ、主体部５の副弁体５ａが主弁体６通気孔６ａに着座してこれを塞ぐ（図４／閉弁状態）。

【0040】

主弁室２ａ内から燃料が流出すると、主体部５が下降し、主弁体６の通気孔６ａから主体部５の副弁体５ａが離れ、これにより上部室１と弁室２としての主弁室２ａとが主弁体６の通気孔６ａの範囲で連通され（図５、図６／中間状態）、次いで、主弁体６が落下して上部室１と主弁室２ａとが弁口部３ａをもって連通されるようになっている。

【0041】

また、図示の例では、主体部５と支持部１３ａとの間に介在された圧縮コイルバネ２１によって主体部５に上部室１側に向けた一定の付勢力が作用されるようになっている。

【0042】

図示の例では、主弁体６は、シール体７と、主体部５の連係部材８とから構成されている。シール体７は中央に通気孔６ａを備え、弁口部３ａよりも大きい外径を備えている。また、シール体７の下面には通気孔６ａに内部を連通させた短寸筒状部７ａが形成されている。主体部５の副弁体５ａは短寸筒状部７ａの下端に着座するようになっている。連係部材８は、中央にシール体７の短寸筒状部７ａがはめ込まれる孔８ａを有すると共に、外縁部に下方に延びる脚８ｂを備えている。脚８ｂの下端には爪８ｃが形成されている。

【0043】

主体部５は、副弁体５ａとなるシール体５ｂと、このシール体５ｂを下方から支持するフランジ部５ｃを上側に備えた円筒状の胴部５ｄとから構成されている。

【0044】

主弁体６と主体部５とは、主弁体６の脚８ｂの爪８ｃを主体部５のフランジ部５ｃと胴部５ｄの上端との間に位置させるようにして、組み合わされている。

【0045】

また、この実施の形態にあっては、前記通気孔６ａの直上となる位置で且つ前記通気部１ａよりも下方となる位置に、前記通気孔６ａからの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部１４を、この阻止部１４の外面と前記弁口部３ａの口縁との間に弁口部３ａの中心を巡る何れの位置においても通気間隔２２を形成させるように支持させている。すなわち、前記上部室１内にかかる阻止部１４が配されている。通気間隔２２は阻止部１４を巡る円環状を呈している（図７参照）。

【0046】

かかる阻止部１４は、一端を前記隔壁３に一体化させ且つ他端を前記阻止部１４に一体化させた支持片２３によって前記弁口部３ａ上に支持されている。

【0047】

また、かかる阻止部１４は、天部１４ａと側部１４ｂを有し下面を開放させた容器状をなすと共に、側部１４ｂに通気箇所１４ｃを備えた形態となっている。

【0048】

図示の例では、かかる阻止部１４は、短寸の円筒状をなし、筒上端を閉塞させて前記天部１４ａとすると共に、筒下端を開放させている。

【0049】

また、かかる阻止部１４の外径は、円形の通気孔６ａの外径よりも大きいが、円形の弁口部３ａの口径よりも小さくなっている。

【0050】

また、図示の例では、かかる阻止部１４はその筒下端と弁口部３ａとの間に前記通気間隔２２を形成させるように、この阻止部１４の側部と弁口部３ａの口縁との間に亘って形成された支持片２３によって弁口部３ａの中央上に支持されている。支持片２３は、図示の例では、阻止部１４の筒軸を巡る向きにおいて隣り合う支持片２３との間に等しい間隔を開けて、三箇所に設けられている。図示の例では、各支持片２３は、上下方向に板面を沿わせた板状で、かつ、隔壁３への連接箇所と阻止部１４への連接箇所との間で実質的に直角に屈曲された曲尺状を呈し、弁口部３ａから上部室１への通気の妨げとならない形状となっている。

【0051】

また、かかる阻止部１４における管状部１０ｃの形成側の上部室１の内壁に向き合った側には、この阻止部１４の側部を下方から割り欠く割欠き部が形成されており、この割欠き部によって前記通気箇所１４ｃを形成させている。

【0052】

この実施の形態にあっては、前記通気孔６ａの直上となる位置で且つ前記通気部１ａよりも下方となる位置に、前記通気孔６ａからの燃料の吹き上がりを阻止する阻止部１４を、この阻止部１４の外面と前記弁口部３ａの口縁との間に通気間隔２２を形成させるように支持させていることから、弁口部３ａを通じた上部室１と弁室２との連通状態を、圧力損失を最小化しながら確保することができる。また、主体部５が下降し、主弁体６の通気孔６ａから主体部５の副弁体５ａが離れ、上部室１と弁室２とが主弁体６の通気孔６ａの範囲で連通された状態時に、弁室２内に残存した燃料が通気孔６ａから噴き出されるようなことがあっても、これを阻止部１４によりブロックして弁室２に戻し通気部１ａに入り込むことがないようにすることができる。

【0053】

また、この実施の形態にあっては、前記通気部１ａと前記隔壁３のとの間に燃料だまりとなる空間２４を形成させている。図示の例では、隔壁３上に阻止部１４があり阻止部１４の直上に管状部１０ｃの内端１０ｅが位置されるようになっており、上部室１に燃料が入り込むようなことがあっても、この隔壁３と管状部１０ｃの内端１０ｅ間の空間２４に燃料が留まって通気部１ａに入り込まないようになっている。

【0054】

また、この実施の形態にあっては、阻止部１４の通気箇所１４ｃは管状部１０ｃの内端１０ｅよりも上部室１の内壁側、つまり、管状部１０ｃの外端１０ｄ側に位置している。これにより、弁室２と通気部１ａとの経路は、図３に矢印で示すように、直線的でなく蛇行状となることから、気液分離が図られて通気部１ａに燃料が入り込む事態の可及的防止が図られている。

【0055】

前記本体１０、前記ケース１１、前記フロート体４、および、前記追加フロート体９の主要部は、典型的には、合成樹脂の成形品によって容易且つ適切に構成することができる。

【0056】

【0057】

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

【符号の説明】

【0058】

Ｖ 弁装置
Ｔ 燃料タンク
１ 上部室
１ａ 通気部
２ 弁室
３ 隔壁
３ａ 弁口部
４ フロート体
５ 主体部
５ａ 副弁体
６ 主弁体
６ａ 通気孔
１４ 阻止部
２２ 通気間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】