JP2008106807A

JP2008106807A - 逆止弁

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Publication number: JP2008106807A
Application number: JP2006288391A
Authority: JP
Inventors: Naohito Nonoyama; 尚仁野々山; Shigeo Oi; 茂雄大井; Takuya Ishikawa; ▲琢▼也石川
Original assignee: Togo Seisakusho Corp; Horie Metal Co Ltd
Current assignee: Togo Seisakusho Corp; Horie Metal Co Ltd
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-05-08

Abstract

【課題】開放時には流体が円滑に通過することができるようにする。
【解決手段】逆止弁を構成するハウジング６内に一対の弁板２４からなる弁体１４が、流体通路を開閉可能に組み込まれる。両弁板２４は回動軸１５が一体に形成され、かつこの回動軸１５はハウジング６側に形成された長孔状の軸受け孔内に回動及びハウジング６の軸方向への変位可能に挿入されている。また、両弁板２４にはピン１７が突出し、ハウジング６に形成されたカム溝１８に沿って変位可能に挿入されている。さらに、ハウジング６の周壁の内側にはリング状の戻しばね２５が組み込まれ、回動軸１５が載置される。弁体１４に流体圧が作用すると、回動軸１５は戻しばね２５を撓ませつつ軸受け孔内を変位し、ピン１７がカム溝１８に沿って移動することで、弁体１４が開き動作を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車の燃料タンクへの給油配管中に組み込まれる逆止弁に関する。

給油時に自動車の燃料タンク内の燃料蒸気が大気に放出されるのを防止したり、或いは燃料の逆流を防止することを目的として燃料配管内に逆止弁を装着したものが知られている。このような箇所で使用可能な逆止弁として、下記特許文献１のものが知られている。
特開平１０−２９２８７４号公報

上記の逆止弁は、それぞれが半円状に形成された弁体を有し、本体内にヒンジピン周りに回動可能に組付けることによって、流体通路を開閉可能にしている。また、ヒンジピンには戻し用のコイルばねが巻着されていて、弁体を閉止方向に付勢している。

このように、上記の逆止弁においては本体の直径方向に沿ってヒンジピンが配され、さらにこのヒンジピンに戻し用のコイルばねが巻着される構造である。したがって、コイルばねは当然ながらヒンジピンよりも大径のものとなる。このような径の大きいコイルばねが流体通路の中央部に配されることになるため、これによって流体の通過面積が縮小されてしまう結果となっていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、開放時には流体を円滑に通過させることができる逆止弁を提供することにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、流体の配管中に組み込まれるとともに、内部が前記配管の軸線方向に貫通する流体通路とされているハウジングと、このハウジングに装着されて前記流体通路を開閉可能とする弁体と、この弁体を閉止方向に付勢する付勢手段とを備えてなる逆止弁であって、
前記弁体は、前記流体通路における軸線方向と交差するように配された回動軸を備えこの回動軸を中心として回動可能でかつ前記流体通路内を同通路の軸方向に沿って移動可能に支持された一対の半円板状の弁板と、各弁板の端縁から前記回動軸から離間した位置に配されかつ回動軸と平行に突出するピンとを有する一方、前記付勢手段は前記流体通路を構成する壁において前記回動軸の両端部に対して係止可能に組み付けられ、前記両弁板が前記流体通路内を同通路の軸方向に沿って前記流体の上流側から下流側へ移動したときに前記両弁板を戻し方向に付勢可能であり、また、前記流体通路を構成する壁には前記弁体が前記流体通路内を上流側から下流側へ移動することに伴って前記ピンを誘導して前記両弁体が開放方向に変位させる案内部が形成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記付勢手段は、前記流体通路を構成する周壁の周方向に沿って配され線材よりなる略リング状をなす戻しばねによって形成されるとともに、この付勢手段は前記回動軸を係止させ前記弁板に流体の圧力が作用したときに下流側へ変形することによって付勢力が畜勢されることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記両弁板において相互が突き合わされる端縁に前記回動軸を分担するようにしてその一部ずつが一体に形成され、両弁板が組み合わされることによって、両回動軸が同軸上に位置するように形成されていることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記ピンは前記両弁板において相互が突き合わされる端縁部から直径方向外方へ突出するようにして一体形成され、かつ前記両弁板が組み合わされたときに前記回動軸を挟んで対称となる位置に配される一方、前記流体通路を構成する壁面において前記両ピンと対応する位置には、前記両ピンの先端部が変位可能に差し入れられ、前記弁体の開閉動作を行わせるよう、前記両弁板の変位動作を案内する前記案内部としてのカム溝が前記回動軸を中心として対称形状をなして形成されていることを特徴とするものである。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、流体がハウジング内の流体通路を流れていない通常時には付勢手段の付勢力によって弁体は流体通路を閉じ状態に保持しているため、流体の逆流はこれによって阻止されている。しかし、流体の通過に伴って両弁板が流体からの圧力を受けると、両弁板の回動軸は付勢手段に抗して流体通路の軸方向に沿って移動する。この動作に連動してピンが案内部による誘導作用を受けて弁体を開放させるよう両弁板を動作させる。かくして、流体が逆止弁を通過して流体通路を流下することができる。

そして、流体の流れが止まり、流体圧が弁体に作用しなくなると、付勢手段の付勢力によって回動軸が元の位置に復帰する。そして、この復帰動作に伴ってピンが案内部を逆戻りするため、弁体は再び閉止状態に戻り、流体の逆流を阻止する。

そして、特に付勢手段が回動軸の端部に配されるようにしたため、流体の通過面積確保に有効となる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、付勢手段が略リング状をなす戻しばねによって形成されるため、ハウジングへの組み込み作業を円滑に行うことができるとともに、付勢手段が流体通路の周面に沿う形状であることから、流れの抵抗となることが有効に緩和される。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、回動軸が弁板と一体に形成されていることから、部品点数の削減を行うことができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、弁板の開閉動作はピンとカム溝とによって確動的になされるため、弁板の開閉動作を安定的に行うことができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１１によって説明する。図１において、１は自動車の燃料タンクであり、その上部にはロアパイプ２が突設されている。一方自動車ボディの給油口に通じるようにしてアッパパイプ３が取付けられ、アッパ・ロアの両パイプ２，３の間はゴム製のホース４によって接続されている。なお、ホース４とロアパイプ２の接続部分は金属製のホースクランプＨＣによって強固に緊締されている。

そして、ロアパイプ２の内部で燃料タンク１からの突出端部には逆止弁５が組み込まれている。逆止弁５はロアパイプ２の軸方向に沿って貫通する略円筒状のハウジング６（合成樹脂製）を備えている。ハウジング６はロアパイプ２内に嵌合可能に形成され、その内部は流体通路７となっている。また、ハウジング６の一方（燃料の流れ方向の上流側）の開口縁には次述する抜け止め片８を除くほぼ全周に沿って鍔縁９が張り出し形成されている。この鍔縁９はロアパイプ２の突出端縁に外側から係止して、ハウジング６がロアパイプ２内に嵌合する深さを規制している。ロアパイプ２の突出端縁は全周に沿ってリング状に膨出し、装着縁１０が形成されている。さらに、ハウジング６の一方の開口縁寄りであって鍔縁９からやや奥方へ引っ込んだ位置には前記した抜け止め片８が一対、対称に配されている。両抜け止め片８はハウジング６の周壁をそれぞれ軸方向に沿って二条ずつのスリット１１を所定深さまで切り込むことで内外方向への撓みが可能になっており、装着縁１０の内側に弾性的に係止可能である。かくして、ハウジング６をロアパイプ２の上流側端部から嵌め入れると、ロアパイプ２の装着縁１０は鍔縁９と抜け止め片８とによって挟持された状態で係止され、その結果、ハウジング６はロアパイプ２に対し軸方向への移動不能に組み付けられる。

ハウジング６の他方（燃料の流れ方向の下流側）の開口縁は、図３に示すように、一対のテーパ面１２によって対称形状をなすようにして切り欠かれており、両テーパ面１２の間には水平部１３が保有されている。なお、この両テーパ面１２は抜け止め片８が設けられている位置とはほぼ直角にずれた位置にあり、対応する両弁板２４が閉止状態にあるときには弁板２４の周縁と当接してシール面として機能する。

ハウジング６において水平部１３が設けられた部分と鍔縁９との間には弁体１４の回動軸１５の軸端が差し込まれる軸受け孔１６と弁体１４のピン１７の先端部が差し込まれるカム溝１８とが連通状態で、かつ軸心を挟んで一対形成されている。両軸受け孔１６はハウジング６の軸方向に長孔形状をなしており、カム溝１８はこの軸受け孔１６の上流側端部から斜め上方へ延出して形成されている。但し、両カム溝１８の延出方向は軸心を挟んで対称に形成されている。また、弁体１４の組付けの円滑さのために、ハウジング６の周壁内面には軸受け孔１６及びカム溝１８が設けられている箇所へ向けてハウジング６の上流側端縁から軸方向に沿って位置決め溝１９が凹み形成され、回動軸１５とピン１７とを共に位置決めした状態で組み付けることができるようにしている。

一方、ハウジング６の周壁内面であって、前記した両抜け止め片８の下流側には戻しばね２５（付勢手段）に対するばね受け部２０Ａ，２０Ｂが一対配されており、共に径方向内方へ向けて突出している。また、両ばね受け部２０Ａ，２０Ｂは上記した軸受け孔１６及びカム溝１８が設けられている箇所とは周方向へほぼ９０度ずれた位置に配されている。また、一方のばね受け部（図５において右側に示されるもの、第１ばね受け部２０Ａ）はハウジング６の下流側端縁から軸方向に沿ってリブ状に突出し、その上端は抜け止め片８の基部の直下まで延びるとともに水平面をなして受け面２１となっている。他方のばね受け部（図５において左側に示されるもの、第２ばね受け部２０Ｂ）も同様にリブ状に突出しつつ軸方向に沿って抜け止め片８の基部の直下まで延び、その上端では幅広に形成され、その幅方向中央部には仕切り板２２が配されている。このようにしているのは、図４に示すように、本実施形態の戻しばね２５が金属製の線材にてハウジング６の内径よりやや小さめのＣ字形状をなしており、第２ばね受け部２０Ｂにおける仕切り板２２の両側で戻しばね２５の両端を支持するようにしているからである。また、ハウジング６の周壁内面には等角度間隔毎に複数本（本実施形態では４本：図４参照）のガイドリブ２３がハウジング６の全長に亘って形成されている。各ガイドリブ２３は戻しばね２５の外周縁に当接できるよう、その突出量が定められていて戻しばね２５が真円性を保持できるよう矯正する役割も果たす。かくして、戻しばね２５は両ばね受け部２０Ａ，２０Ｂによって支持されるが、両ばね受け部２０Ａ，２０Ｂの間は下支えのない浮いた状態となっていることから、この浮いた領域で戻しばね２５は撓みが許容される。

次に、弁体１４について説明すると、弁体１４はそれぞれ同一形状にて形成された二枚の略半円板状をなす弁板２４によって形成されており、相互を反転させた状態で組み付けがなされる（図９（Ａ）（Ｂ）参照）。これら両弁板２４の基部側の縁（突合せ縁）の一方の端部であって、流体の上流側に面する側には軸受け部２６が弁板２４の厚み方向に突出して形成されている。両軸受け部２６には軸孔３０が貫通し、両弁板２４が組み合わされるときには、両軸受け部２６は対称の位置に配され、かつ軸孔３０は弁体１４の直径方向に沿って同軸をなすようになっている。また、両弁板２４の突合せ縁２４Ａにおいて軸受け部２６が設けられているのと反対側には回動軸１５が同縁に沿って一体に形成されている。回動軸１５は弁板２４の突合せ縁２４Ａから平面方向前方へ張り出すようにしてかつ高さ方向へは板面から段差を有するようにして設けられていて、両弁板２４が組み合わされると相互に同軸をなし、対応する軸受け部２６の軸孔３０へ回動可能な状態で挿通される。

両回動軸１５は弁体１４がハウジング６内に組み付けられると、戻しばね２５の上（流体の上流側）に載置される。このときには、回動軸１５は軸受け孔１６における上流側端部に位置している。さらに、図７に示すように、両弁板２４において回動軸１５と軸受け部２６との間（組み付けスペース２７）の間隔は、各回動軸１５の全長よりも広く設定されていて、両弁板２４の組み合わせ時には相手側の弁板２４の回動軸１５が当該弁板２４の組み付けスペース２７内に適合させられ、そのもとで両弁体１４を突合せ縁２４Ａに沿って相互に反対方向へ移動させることで、回動軸１５を軸孔へ貫通させることができる。また、両回動軸１５において軸受け部２６から外方へ突出する部分には全周に沿って受け溝２８が形成され、戻しばね２５と係止可能である。

さらに、両弁板２４の突合せ縁２４Ａにおいて組み付けスペース２７に対応する範囲には、相手側弁板２４の回動軸１５の外面を長さ方向に沿って当接して受ける支持壁２９が一体に設けられている。支持壁２９は回動軸１５の外面形状に適合できるように四ツ割りされた円筒形状をなし、相手側回動軸１５が進入してくる方向へ開口している。

さらにまた、各軸受け部２６の外側面であって弁板２４とは反対側の端部には回動軸１５と平行にピン１７が突出している。両ピン１７は回動軸１５に対し流体の上流側に配置されており、弁体１４がハウジング６へ組み付けられるときにはピン１７は対応するカム溝１８内へ変位可能に差し込まれる。そして、弁体１４が流体通路７を閉止しているときには、両ピン１７はカム溝１８の上流端に位置し、弁板２４が流体圧を受けて回動軸１５が軸受け孔１６内を下流側へ移動することに伴い、カム溝１８内を軸受け孔１６側へ向けて移動するようになっている。このようなカム溝１８に沿ってピン１７が移動することに伴い、弁板２４は図２及び図３に示すように開閉動作が可能になる。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用効果を具体的に説明すると、給油がなされていない状態では、逆止弁５はハウジング６内の流体通路７を閉止している。すなわち、弁体１４の両回動軸１５は戻しばね２５の周縁上に載置され、軸受け孔１６内の上流側端部に保持され、同時に両ピン１７もまた対応するカム溝１８の上流側端部に位置している。これらによって、両弁板２４は図２に示すような相互に拡開した角度（例えば９０度）位置に保持される。このことによって、両弁板２４はその周縁がハウジング６側の両テーパ面１２の周縁に沿って密着し、この間をシール状態にすることで燃料タンク１内の燃料が逆流するのを防止している。

一方、給油口から燃料が供給されると、給油に伴う流体圧が両弁板２４の板面に作用する。しかし、両弁板２４はピン１７がカム溝１８内に挿通されてその動作が制約され、直ちに回動動作を行うことはできないことから、まず、回動軸１５が軸受け孔１６内を下流側へ変位する。同時に、ピン１７がカム溝１８内を同様に下流側へ変位することによって、両弁板２４は徐々に相互が接近する方向へ回動し、その結果、弁体１４は流体通路を開放し、もって燃料がタンク１内へ供給可能となる。

上記した回動軸１５が軸受け孔１６内を下流側へ変位するときには、戻しばね２５を図３に示すように下流側へ撓ませることから、給油が停止し流体圧が弁板２４に作用しなくなると、戻しばね２５のばね力によって回動軸１５は上流側へ向けて復動し、同時にピン１７もまた元の位置へ復帰するため、再び弁体１４は流体通路を閉止する。

上記のように、本実施形態によれば、戻しばね２５がハウジング６の周壁内面に配され、従来のような流体通路の直径部分へ配置しないようにしたため、従来に比較して流路面積を大きくとることができ、また周縁に沿って配置したことと併せて燃料の円滑な流れに寄与する。

本実施形態では、戻しばね２５はハウジング６内の周壁に沿う程度の比較的大きな径をもつ略リング状の形態であるため、ハウジング６への組み付け作業を行いやすい、という利点もある。しかも、周壁内面に複数のガイドリブを設けて戻しばね２５の組み込みの案内を行うようにしているため、作業の一層の円滑さが期待できる。また、仮に戻しばね２５に多少の変形を生じて真円性が損なわれていたとしても、これらガイドリブによって形状の矯正を図ることもできる。

さらに、両弁板２４にはそれぞれ回動軸１５が一体に形成されていることから、部品点数の削減によって作業性及びコストの低減が達成される。さらにまた、弁体１４は同一形状の二枚の弁板２４を組み合わせたものであるため、金型費を低減することができる。

さらにまた、弁板２４の開閉動作はピン１７とカム溝１８とによって確動的になされるため、弁板２４の開閉動作を安定的に行うことができる、という効果も得られる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態では、回動軸１５を両弁体１４に一体に形成したが、弁体１４とは別体の回動軸１５を設定してもよい。その場合には、本実施形態のように両弁板２４間で分割するような形態でなく、一本の回動軸１５とすればよい。

（２）本実施形態では戻しばね２５をＣ字形状（切れ目のあるリング形状）としたが、切れ目のないリング状としたものであってもよい。

（３）戻しばね２５は必ずしもリング状である必要はなく、要は回動軸１５の軸端部に作用するものであればよく、例えばハウジング６の軸方向に沿うように配されたコイルばねとすることも考えられる。

（４）本実施形態では、軸受け孔１６とカム溝１８とを連通させて形成したが、これらは独立した非連通のものであってもよい。
（５）本実施形態では、カム溝を案内部としたが、案内部は必ずしも溝である必要はなく、一対の突条の間でピンの案内を行うような形態であってもよい。

逆止弁の配置を示す断面図閉止状態にある逆止弁の断面図開放状態にある逆止弁の断面図逆止弁の平面図逆止弁の構成要素を示す断面図ハウジングの断面図弁板同士の組付け状況を示す平面図弁板同士の組付け後の状態を示す平面図弁板同士の組付け作業を示す断面図逆止弁の開閉動作を示す側面図弁体の開閉時における弁体の動作説明図

符号の説明

５…逆止弁
１４…弁体
１５…回動軸
１６…軸受け孔
１７…ピン
１８…カム溝
２４…弁板
２５…戻しばね
２６…軸受け部

Claims

流体の配管中に組み込まれるとともに、内部が前記配管の軸線方向に貫通する流体通路とされているハウジングと、このハウジングに装着されて前記流体通路を開閉可能とする弁体と、この弁体を閉止方向に付勢する付勢手段とを備えてなる逆止弁であって、
前記弁体は、前記流体通路における軸線方向に交差するように配された回動軸を備えこの回動軸を中心として回動可能でかつ前記流体通路内を同通路の軸方向に沿って移動可能に支持された一対の半円板状の弁板と、各弁板の端縁から前記回動軸から離間した位置に配されかつ回動軸と平行に突出するピンとを有する一方、
前記付勢手段は前記流体通路を構成する壁において前記回動軸の両端部に対して係止可能に組み付けられ、前記両弁板が前記流体通路内を同通路の軸方向に沿って前記流体の上流側から下流側へ移動したときに前記両弁板を戻し方向に付勢可能であり、
また、前記流体通路を構成する壁には前記弁体が前記流体通路内を上流側から下流側へ移動することに伴って前記ピンを誘導して前記両弁体が開放方向に変位させる案内部が形成されていることを特徴とする逆止弁。
前記付勢手段は、前記流体通路を構成する周壁の周方向に沿って配され線材よりなる略リング状をなす戻しばねによって形成されるとともに、
この付勢手段は前記回動軸を係止させ前記弁板に流体の圧力が作用したときに下流側へ変形することによって付勢力が畜勢されることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
前記両弁板において相互が突き合わされる端縁に前記回動軸を分担するようにしてその一部ずつが一体に形成され、両弁板が組み合わされることによって、両回動軸が同軸上に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の逆止弁。
前記ピンは前記両弁板において相互が突き合わされる端縁部から直径方向外方へ突出するようにして一体形成され、かつ前記両弁板が組み合わされたときに前記回動軸を挟んで対称となる位置に配される一方、
前記流体通路を構成する壁面において前記両ピンと対応する位置には、前記両ピンの先端部が変位可能に差し入れられ、前記弁体の開閉動作を行わせるよう、前記両弁板の変位動作を案内する前記案内部としてのカム溝が前記回動軸を中心として対称形状をなして形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の逆止弁。