JP4854473B2

JP4854473B2 - 逆止弁

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Publication number: JP4854473B2
Application number: JP2006299068A
Authority: JP
Inventors: 尚仁野々山; ▲琢▼也石川
Original assignee: FTS Co Ltd
Current assignee: FTS Co Ltd
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: JP2008115940A

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、流体流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部品点数が多く、コスト高とともに組み付けの手間を要することから、改良の余地があった。

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、部品点数を削減して組み付けを容易にすることができる逆止弁を提供することを目的とする。

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、このハウジングの前記流体通路内に装着されて前記流体通路を開閉可能とする弁体とを備えてなる逆止弁であって、前記弁体は、それぞれが合成樹脂材にて形成された一対の半円板状をなす弁板を有し、かつこの弁板の直径部分を突き合わせ状に対向させた状態で、前記ハウジングに回動可能に組み付けられ、前記両弁板が相互に接近あるいは離間する方向に変位することで前記流体通路を開閉可能となっており、かつ前記弁板における前記流体の下流側の面には付勢手段が一体にかつ両弁板間に略橋渡されるようにして形成されるとともに、前記付勢手段は、前記両弁板においてこの両弁板同士を対向させたときの対向縁から直交する方向へ延びる一対のばね片によって形成され、このばね片は前記対向縁から遠い方の端部が前記弁板への固定端であり、近い方の端部が自由端となっているとともに、前記固定端から前記自由端側にかけて前記流体の下流側へ突出するように斜めに延び、かつ前記両弁板が前記ハウジングに組み付けられたときに、前記両ばね片の自由端同士が前記弁体のほぼ中心軸上で突き当てられた状態となり、前記弁板は前記流体流路を開放する方向へ回動した場合には前記両ばね片は、同ばね片の自由端側が前記弁板の下流側へ突出していた斜め姿勢から前記弁板の板面と揃う方向へ変位することで、前記弁板を戻す方向への付勢力が蓄勢される構成であることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ばね片の先端同士は、前記弁体が前記ハウジングに組み付けられたときに予圧を生じた状態で突き当てられることで、前記両弁板が前記ハウジングにおける前記流体通路の出口側開口縁に形成されたシール面に対し押圧状態で保持されてい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又は請求項２に記載のものにおいて、前記弁板における前記直径部分には、前記ハウジングに対し回動可能に支持される回動軸が一体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１乃至請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記両弁板を対向させたときの対向縁において、一方の弁板の対向縁には回動軸が形成され、他方の弁板の対向縁の両端部には前記回動軸を遊挿可能な貫通孔を有する一対の軸受けリングが形成され、前記貫通孔の孔壁と前記回動軸との間のリング状空間は、前記両弁板同士が組み合された状態で前記弁体を一体成形する際の型抜き空間となっ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、流体がハウジングの流体通路内に流入すると、両弁板に流体圧が作用し、これによって弁板が相互に接近する方向に回動し、流体通路が開放する。この弁板の開放動作に連動して両弁板に一体に形成された付勢手段が変位し、両弁板を戻し方向に付勢するため、流体の供給が停止すると、付勢手段の付勢力によって弁体は流体通路を閉止する。

このように、請求項１の発明によれば、両弁板に一体にばね片が形成され、それらの先端同士を突き当てた状態でハウジングに組み付けられるようにすることで、弁体を閉止方向に付勢する付勢手段を構成できるため、部品点数の削減が図られるとともに、逆止弁全体の組み立て作業も容易になる。また、ばね片の先端同士を弁体のほぼ中心軸上で突き当てるようにしたため、両弁板に作用させる付勢力をバランスさせることができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、両弁板はハウジングのシール面に対して押し付けられた状態で流体通路を閉止しているため、振動を受けてもがたつきがなく、したがって異音を生じさせることもない。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、弁板に回動軸も一体形成されるから、部品点数の一層の削減につながる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、一対の弁板が組み付いた状態で一体成形されるため、製造コストの低減、及び組み付け工数の削減を図ることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５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（給油時の燃料の流れ方向の上流側）の開口縁には全周に沿って鍔縁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の周壁における鍔縁９寄りには窓孔（詳しくは図示されない）がほぼ等角度間隔毎に３箇所貫通し、その下縁にはそれぞれ抜け止め片８が設けられている。各抜け止め片８は鍔縁９側へ向けて斜めに延出しており、内外方向への撓みが許容され、装着縁１０に対し内側から弾性係止可能である。これにより、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、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、左右一対のテーパ面１１によって軸心に関し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１１の間には水平部１１Ａが形成されている。なお、両テーパ面１１は両弁体１２が流体通路７を閉止している状態にあるときには両弁板１２Ａ，１２Ｂの周縁と当接してシール面（以下、このテーパ面のことをシール面１１という）として機能する。

ハウジング６の周壁において水平部１１Ａと鍔縁９との間の中間部には回動軸１３の軸端が回動可能に挿通される軸孔１４が同軸で貫通している。一方、周壁の内面側で軸孔１４が配されている部分には軸孔１４を含みつつ径方向へ薄肉化された支持凹部１５が形成されている。この支持凹部１５は下流側へ向けて拡開するように形成されるが、軸孔１４の上方は円弧状の支持面１５Ａが一対形成されかつこの両支持面１５Ａを挟んで型抜き溝部１６が配され、同型抜き溝部１６は支持凹部１５と同一の深さをもって鍔縁９の開口縁から外方へ向けて開放している。この型抜き溝部１６は上記した支持凹部１５を成形するためのものである。
詳細には、成形の際の型抜きの都合上、上型は次述する外れ止め片１７の上面から型抜き溝部１６までの範囲にかけての部分を成形し、下型はこの上型の両側に一対配されて、支持凹部１５の両支持面１５Ａをそれぞれ成形可能である。
外れ止め片１７は軸孔１４の真下位置に設けられており、かつこの外れ止め片１７は型抜き溝部１６とほぼ同幅に形成されている。外れ止め片１７にも支持面１７Ａが形成されており、上記した両支持面１５Ａと共に、後述する弁体１２の軸受けリング１８を三箇所で支持する。また、ハウジング６の周壁内面であって、水平部１１Ａを避けた位置には等角度間隔毎に補強リブ１９が三箇所配されており、それぞれはハウジング６の全高さ範囲に亘って縦向きに突出形成されている。

次に、弁体１２について説明すると、弁体１２は二枚の略半円板状をなす弁板（合成樹脂製）によって形成され、それらの直径部分の縁（対向縁２０Ａ，２０Ｂという）を相互に突き合わせ状に対向している。一方の弁板１２Ｂにおける対向縁２０Ａ，２０Ｂの長さ方向両端には一対の軸受けリング１８が対向縁２０Ｂと直交するようにして突設されている。両軸受けリング１８は円環状に形成され、中心には貫通孔２１が形成され、これらは同軸上に位置している。他方の弁板１２Ａにおける対向縁２０Ａには、次述するばね片２２を挟んで一対の回動軸１３が長さ方向に沿って突設されており、その軸端は弁板１２Ａよりも外方へ若干突出するように形成されている。両回動軸１３は弁板１２Ａの厚みより大きめの直径を持つが軸受けリング１８の貫通孔２１よりは十分に小径のピン軸状に形成され、相互に同軸上に配されている。さらに、弁板１２Ａにおける両回動軸１３の軸端寄りの部分には、両弁板１２Ａ，１２Ｂ同士を組み合わせたときに、軸受けリング１８との干渉を回避するための切り欠き凹部２３が形成されている。
ところで、この実施形態では弁体１２全体は両弁板１２Ａ，１２Ｂが図４に示されるような組み付け状態で成形される。すなわち、両回動軸１３を軸受けリング１８の貫通孔２１に対し同軸で遊挿した状態で成形後の取り出しがなされる。したがって、回動軸１３と貫通孔２１の孔壁との間のリング状の空間が、成形型（図示しない）を軸方向へ型抜きするのに必要な空間となる。弁体１２の他の箇所は、板面方向で開閉する一対の成形型によって成形がなされる。

一方、両弁板１２Ａ，１２Ｂにおいて対向縁２０Ａ，２０Ｂの長さ方向中央部
には対向縁２０Ａ，２０Ｂと直交する方向へコの字状に切り欠かれた抜き窓２４が開口するとともに、同抜き窓２４内にはばね片２２が形成されている。両ばね片２２は図４に示すように、弁板１２Ａ，１２Ｂの対向縁２０Ａ，２０Ｂと直交する方向に沿って延び、内端側を固定端となり、外端側が自由端となっており、かつ自由端は両回動軸１３を結ぶ軸心よりもやや内側に引っ込んだ位置となるようにしてある。また、両ばね片２２は両弁板１２Ａ，１２Ｂの板厚方向に関し、固定端側では弁板１２Ａと面一をなすように平行に延び、そこからは斜め外方へ突出するように、つまり両弁板１２Ａ，１２Ｂを組み合わせてハウジング６へ組み付けたときに、下流側へ突出するようにして延出し、全体として適度な撓み性が発揮されるようにしている。さらに、ばね片２２の先端には回動軸１３へ向けて斜め内向きに屈曲端部２２Ａが形成されている。両屈曲端部２２Ａは両弁板１２Ａ，１２Ｂ同士が水平状態にあるときには、図４に示すように、屈曲端部２２Ａ同士は離間した状態にある。しかし、弁体１２がハウジング６に組み付けられて流体通路７を閉止した状態にあるとき（図２の状態）には両ばね片２２の屈曲端部２２Ａ同士は回動軸１３の真下位置で合掌状に突き合わされ、両弁板１２Ａ，１２Ｂをシール面１１へ押し当てるような予圧を生じた状態となっている。そして、両弁板１２Ａ，１２Ｂが図３に示すように流体通路７を開放するように回動したときには、これに伴って両ばね片２２は弁板と面を揃える方向へ変位するため、両弁板１２Ａ，１２Ｂを閉止位置へ復帰させるような付勢力を蓄勢する。

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、給油がなされていない状態では前述したように、両ばね片２２の屈曲端部２２Ａは互いに突き合わされた状態にあり、弁体１２に対して閉じ方向へ予圧を生じた状態にあるため、両弁板１２Ａ，１２Ｂはシール面１１に沿って圧接状態で保持されている。これにより、弁体１２は閉止状態が保持され、燃料タンク側からの燃料の逆流を防止することができる。また、弁体１２は通常時においてシール面１１へ圧接されているため、車両からの振動を受けた場合にもがたつきがなく、したがって異音の発生も未然に防止されている。

なお、弁体１２が閉止しているときにおいても、ばね片２２の両側は抜き窓２４との間で微僅かに開口が生じてはいるが、燃料の逆流防止には実質上問題はない程度である。

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１２Ａ，１２Ｂの板面に作用する。これにより、両弁板１２Ａ，１２Ｂは共に回動軸１３を中心として相互が接近する方向に回動する（図３状態）。この間、両ばね片２２は屈曲端部２２Ａの突き当て状況が徐々に強まるため、両ばね片２２は弁板の外方へ突出していた斜め姿勢から、弁板の板面と揃う姿勢へと変位するため、両屈曲端部２２Ａ間には互いに反発し合う方向への弾性力が蓄勢される。したがって、給油が停止して流体圧が弁板に作用しなくなると、両ばね片２２間に蓄えられた弾性力にて弁体１２は復帰方向に回動し、再び流体通路７を閉止する。

上記のように、本実施形態によれば、弁体１２を閉止方向に付勢する付勢手段を弁板１２Ａ，１２Ｂに一体に形成するようにしたため、部品点数が削減されるとともに、組付けの作業の簡素化も図ることができる。特に、本実施形態では回動軸１３と軸受けリング１８も弁板に一体に形成されているため、部品点数の一層の削減がなされている。また、ばね片２２は弁体１２における下流側に配置され、本実施形態のものは開放作動時には弁板１２Ａ，１２Ｂの板面と揃うように変位するため、燃料の流れの円滑性をむしろ良化するように作用する。さらに、両ばね片２２は両弁板１２Ａ，１２Ｂに対し付勢力をバランスさせた状態で作用させているため、弁体１２の開閉動作を対称に行わせることができ、このことによっても燃料の流れの円滑化を達成することができる。

また、本実施形態では両弁板１２Ａ，１２Ｂを組み合わせた状態で一体成形されるため、したがって個別に成形する場合に比較して成形コストも低減することができ、さらには部品点数の削減と共に組み付けの手間も省ける、という利点がある。

＜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、ばね片２２を各弁板１２Ａ，１２Ｂから切り起こし状に形成したため、ばね片２２の幅方向両側に開口部を生じていたが、このような開口を生じさせないよう、両弁板１２Ａ，１２Ｂの板面全面を閉じたままばね片２２を突設することも可能である。

（２）本実施形態によれば、ばね片２２を弁板に個々に形成し、これらの屈曲端部２２Ａ同士を突き合わせるようにしたが、ばね片２２が両弁体１２間に一体に架設されるように成形することも可能である。

（３）本実施形態では、回動軸１３を弁板に一体に形成したが、回動軸１３を別体に設けたものであってもよい。また、回動軸１３を一方の弁板１２Ａに、また他方の弁板１２Ｂに軸受けリング１８をそれぞれ別個に形成したが、個々の弁板１２Ａ，１２Ｂに回動軸１３と軸受けリング１８の双方を一体形成しても良い。その場合には、回動軸１３と軸受けリング１８とは対称位置に配置することになる。

（４）本実施形態では、弁体は弁板を組み合わせた状態で一体成形される場合について示したが、図６に示すように、両弁板を個別に成形したものを、後に合体させることも可能である。その場合には、両弁板１２Ａ，１２Ｂ同士を組み合わせるときには、両回動軸１３を接近させるように当該弁板１２Ａ，１２Ｂを直径方向内方へすぼみ変形させ、回動軸１３を他方の弁板１２Ｂの対応する軸受けリング１８の貫通孔２１へ貫通させる。これにより、両回動軸１３は貫通孔２１に対し遊動（回動も含む）可能な状態で軸受けリング１８の外方へ突き抜けた状態で挿通される。

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弁体の単体状態の平面図弁体をハウジングへ組み付けた状態を示す平面図組み付けによって弁体を構成する場合の各弁板の単体状態を示す平面図

符号の説明

５…逆止弁
６…ハウジング
７…流体通路
１２…弁体
１２Ａ，Ｂ…弁板
１３…回動軸
２２…ばね片

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、このハウジングの前記流体通路内に装着されて前記流体通路を開閉可能とする弁体とを備えてなる逆止弁であって、
前記弁体は、それぞれが合成樹脂材にて形成された一対の半円板状をなす弁板を有し、かつこの弁板の直径部分を突き合わせ状に対向させた状態で、前記ハウジングに回動可能に組み付けられ、前記両弁板が相互に接近あるいは離間する方向に変位することで前記流体通路を開閉可能となっており、かつ前記弁板における前記流体の下流側の面には付勢手段が一体にかつ両弁板間に略橋渡されるようにして形成されるとともに、
前記付勢手段は、前記両弁板においてこの両弁板同士を対向させたときの対向縁から直交する方向へ延びる一対のばね片によって形成され、このばね片は前記対向縁から遠い方の端部が前記弁板への固定端であり、近い方の端部が自由端となっているとともに、前記固定端から前記自由端側にかけて前記流体の下流側へ突出するように斜めに延び、かつ前記両弁板が前記ハウジングに組み付けられたときに、前記両ばね片の自由端同士が前記弁体のほぼ中心軸上で突き当てられた状態となり、前記弁板は前記流体流路を開放する方向へ回動した場合には前記両ばね片は、同ばね片の自由端側が前記弁板の下流側へ突出していた斜め姿勢から前記弁板の板面と揃う方向へ変位することで、前記弁板を戻す方向への付勢力が蓄勢されることを特徴とする逆止弁。
前記ばね片の先端同士は、前記弁体が前記ハウジングに組み付けられたときに予圧を生じた状態で突き当てられることで、前記両弁板が前記ハウジングにおける前記流体通路の出口側開口縁に形成されたシール面に対し押圧状態で保持されていることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
前記弁板における前記直径部分には、前記ハウジングに対し回動可能に支持される回動軸が一体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。
前記両弁板を対向させたときの対向縁において、一方の弁板の対向縁には回動軸が形成され、他方の弁板の対向縁の両端部には前記回動軸を遊挿可能な貫通孔を有する一対の軸受けリングが形成され、前記貫通孔の孔壁と前記回動軸との間のリング状空間は、前記両弁板同士が組み合された状態で前記弁体を一体成形する際の型抜き空間となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の逆止弁。