JP7401190B2 - Check valve for purge passage - Google Patents

Description

本願発明は、車両において、燃料タンクと吸気系とに接続されたパージ通路に配置するチェックバルブに関するものである。 The present invention relates to a check valve disposed in a purge passage connected to a fuel tank and an intake system in a vehicle.

内燃機関を搭載した車両では、燃料タンク内で気化した燃料をパージ通路によって吸気系に逃がすことにより、燃料タンクの破損を防止しており、パージ通路には、気化燃料を吸着して一時的に貯蔵するキャニスタと、圧力調整のためのチェックバルブとが、チェックバルブが燃料タンク側（上流側）に位置して、キャニスタが吸気側（下流側）に位置する状態で配置されている。 In vehicles equipped with internal combustion engines, damage to the fuel tank is prevented by letting vaporized fuel in the fuel tank escape into the intake system through a purge passage. A storage canister and a check valve for pressure regulation are arranged such that the check valve is located on the fuel tank side (upstream side) and the canister is located on the intake side (downstream side).

パージ通路に配置するチェックバルブの構造は様々であるが、いずれにしても、燃料タンクにチューブを介して接続される入口ポートと、キャニスタにチューブを介して接続される出口ポートとを備えており、入口ポートをボデーの上部に設けて出口ポートをボデーの下部に設けている。 The structure of the check valve placed in the purge passage varies, but in any case, it is equipped with an inlet port that is connected to the fuel tank via a tube, and an outlet port that is connected to the canister via a tube. , an inlet port is provided at the top of the body and an outlet port is provided at the bottom of the body.

入口ポートと出口ポートの向きとしては、例えば特許文献１では、入口ポートと出口ポートとを互いに逆向きの姿勢にしており、特許文献２では、入口ポートと出口ポートとを平行な姿勢にしており、更に、特許文献３では、入口ポートと出口ポートとは直交した姿勢になっている。 Regarding the orientation of the inlet port and the outlet port, for example, in Patent Document 1, the inlet port and the outlet port are in opposite orientations, and in Patent Document 2, the inlet port and the outlet port are in a parallel orientation. Furthermore, in Patent Document 3, the inlet port and the outlet port are in a perpendicular posture.

特開２０１１－１４１０１８号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-141018 実開昭６１－１６１４８３号のマイクロフィルムMicrofilm of Utility Model No. 61-161483 実開昭５７－１１２１７６号のマイクロフィルムMicrofilm of Utility Model No. 57-112176

これら各公知例において、実際にチェックバルブがどのような姿勢で車両に搭載されているのかは明確でないが、キャニスタをチェックバルブよりも下方に配置すると、冬季のような寒冷環境下において、チェックバルブとキャニスタとを繋ぐチューブに溜まっていた気化燃料がエンジン停止中に凝縮液化し、それから凍結してチューブを閉塞させることがあり、このため、気化燃料がキャニスタに流れずに燃料タンクの内圧が上昇して燃料タンクが破損するおそれがあった。 In each of these publicly known examples, it is not clear in what position the check valve is actually installed in the vehicle, but if the canister is placed below the check valve, the check valve can The vaporized fuel that has accumulated in the tube connecting the canister and the canister may condense and liquefy while the engine is stopped, and then freeze, blocking the tube. As a result, the vaporized fuel does not flow into the canister and the internal pressure of the fuel tank increases. There was a risk that the fuel tank would be damaged.

この点については、チェックバルブとキャニスタとの間に、液化燃料を溜める補助タンクを設けたらよいと考えられるが、これでは部材点数が増大してコストが嵩むのみならず、チューブの本数と接続箇所が増えるため、安全面でも好ましくない。 Regarding this point, it would be better to install an auxiliary tank to store the liquefied fuel between the check valve and the canister, but this would not only increase the number of parts and cost, but also increase the number of tubes and connection points. This is also unfavorable from a safety standpoint.

本願発明はこのような知見を背景に成されたものであり、気化燃料の凍結によるパージ通路の閉塞を、簡単な構造によって防止しようとするものである。 The present invention was made based on this knowledge, and is intended to prevent the purge passage from being blocked due to freezing of vaporized fuel with a simple structure.

本願発明はチェックバルブに係るもので、このチェックバルブは、
「燃料タンクにチューブを介して接続される入口ポートと、キャニスタにチューブを介して接続される出口ポートとを有しており、前記出口ポートよりも下方の部位に、液化した燃料を貯留できる下バッファ空間が形成されている」という構成において、
「前記入口ポートを備えた上キャップと、前記出口ポートを備えた下キャップと、前記上キャップと下キャップとで挟まれた中間部材とを有して、前記中間部材に、前記入口ポートと出口ポートとに連通した通路が形成されており、
かつ、前記下キャップの内底面を前記出口ポートよりも下げることによって前記下バッファ空間を形成している」という特徴を備えている。 The present invention relates to a check valve, and this check valve includes:
"It has an inlet port that is connected to the fuel tank via a tube, and an outlet port that is connected to the canister via a tube, and a lower part that can store liquefied fuel is located below the outlet port. In a configuration where a buffer space is formed,
an upper cap having the inlet port, a lower cap having the outlet port, and an intermediate member sandwiched between the upper cap and the lower cap; A passage communicating with the port is formed,
and the lower buffer space is formed by lowering the inner bottom surface of the lower cap below the outlet port.

本願発明において、入口ポートと出口ポートとの姿勢に限定はないが、両ポートとも、横向き又は上向きであるのが好ましい。また、本願で記載しているチューブは管路と同義であり、金属製のものも含んでいる。 In the present invention, there are no limitations on the orientation of the inlet port and the outlet port, but both ports are preferably oriented sideways or upwards. Further , the tube described in this application has the same meaning as a conduit, and includes a tube made of metal.

燃料の気化は燃料タンクで発生する一方、キャニスタは大きな容量があるため、キャニスタ内で液化燃料が凍結しても、通路の閉塞の問題はない。他方、燃料が気化すると、気化燃料はチェックバルブを通過するため、チェックバルブと燃料タンクとを繋ぐチューブでの燃料の液化・凍結は殆ど生じない。従って、液化燃料の凍結による問題は、特に、チェックバルブとキャニスタの間で現れる。 While fuel vaporization occurs in the fuel tank, the canister has a large capacity, so even if liquefied fuel freezes inside the canister, there is no problem of passage blockage. On the other hand, when the fuel is vaporized, the vaporized fuel passes through the check valve, so the fuel hardly liquefies or freezes in the tube connecting the check valve and the fuel tank. Problems due to freezing of liquefied fuel therefore appear particularly between the check valve and the canister.

そして、本願発明では、下バッファ空間は下キャップの出口ポートよりも低い位置に形成しているため、チェックバルブとキャニスタとを繋ぐチューブに発生した液化燃料を下キャップの下バッファ空間に溜めることができるが、液化燃料が下キャップの下バッファ空間において凍結しても通路を塞ぐことはないため、気化燃料の通過に支障はない。従って、チェックバルブの機能を発揮させて、燃料タンクの内圧が異常に上昇して燃料タンクの破損に至る事態を防止できる。 In the present invention, since the lower buffer space is formed at a lower position than the outlet port of the lower cap , the liquefied fuel generated in the tube connecting the check valve and the canister can be stored in the lower buffer space of the lower cap . However, even if the liquefied fuel freezes in the buffer space under the lower cap , it does not block the passage, so there is no problem with the passage of the vaporized fuel. Therefore, the function of the check valve can be activated to prevent the internal pressure of the fuel tank from rising abnormally and causing damage to the fuel tank.

そして、下バッファ空間はチェックバルブの下キャップに形成されているため、部材点数の増加はなくてコストアップを抑制できると共に、チューブの本数や接続箇所が増えることもないため、安全面の問題もない。従って、本願発明によると、コストアップや安全面の問題を招来することなく、液化燃料の凍結に起因した燃料タンクの破損を防止できる。 In addition, since the lower buffer space is formed in the lower cap of the check valve, there is no increase in the number of parts, which can reduce costs, and there is no need to increase the number of tubes or connection points, so there are no safety issues. do not have. Therefore, according to the present invention, damage to the fuel tank due to freezing of the liquefied fuel can be prevented without increasing costs or causing safety problems.

さて、気化燃料はキャニスタから吸気系に送られるため、気化燃料をキャニスタから吸気系にスムースに送るためには、キャニスタはエンジンルームのうち高い位置に配置するのが好ましい。他方、燃料タンクに接続されているパージチューブは、車体の下部を通ってエンジンルームに引き出されているため、チェックバルブをキャニスタよりも下方の部位に設けると、パージチューブをできるだけ短くできて合理的である。 Now, since vaporized fuel is sent from the canister to the intake system, in order to send the vaporized fuel smoothly from the canister to the intake system, it is preferable to arrange the canister at a high position in the engine room. On the other hand, the purge tube connected to the fuel tank passes through the bottom of the car body and is led out into the engine room, so it is reasonable to install the check valve below the canister to make the purge tube as short as possible. It is.

この点、本願発明では、チェックバルブをキャニスタよりも低い位置に配置しても、キャニスタとチェックバルブとを繋ぐチューブで発生した液化燃料をチェックバルブの下バッファ空間に溜めることができるため、パージチューブをできるだけ短くしつつ、燃料の凍結に起因した燃料タンクの破損を防止できる。この場合、チェックバルブの高さ位置は任意に設定できるため、チェックバルブの搭載位置の自由性も向上できる。 In this regard, in the present invention, even if the check valve is located at a lower position than the canister, the liquefied fuel generated in the tube connecting the canister and the check valve can be stored in the buffer space below the check valve , so the purge tube It is possible to prevent damage to the fuel tank due to freezing of the fuel while keeping the time period as short as possible. In this case, since the height position of the check valve can be set arbitrarily, the flexibility in the mounting position of the check valve can be improved.

実施形態のように、出口ポートをボデーの軸心に対して直交させた姿勢に形成すると、下キャップに下バッファ空間を形成しつつ高さを抑制できるため、チェックバルブをコンパクト化できる利点がある。 If the outlet port is formed in a position perpendicular to the axis of the body as in the embodiment, the height can be suppressed while forming a lower buffer space in the lower cap , which has the advantage of making the check valve more compact. .

配置状態を水平方向から見た図である。FIG. 3 is a diagram of the arrangement viewed from the horizontal direction. チェックバルブの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the check valve.

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１では、チェックバルブ１の外観と配置態様を示しており、図２では縦断面を表示している。チェックバルブ１は合成樹脂製であり、円柱状の中間部材２と、中間部材２の上部に固定された上キャップ３と、中間部材２の下部に固定された下キャップ４とでボデーを構成しており、上キャップ３には横向きの入口ポート５が一体に形成されて、下キャップ４には、横向きの出口ポート６が一体に形成されている。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows the appearance and arrangement of the check valve 1, and FIG. 2 shows a longitudinal section. The check valve 1 is made of synthetic resin and has a body composed of a cylindrical intermediate member 2, an upper cap 3 fixed to the upper part of the intermediate member 2, and a lower cap 4 fixed to the lower part of the intermediate member 2. A horizontal inlet port 5 is integrally formed in the upper cap 3, and a horizontal outlet port 6 is integrally formed in the lower cap 4.

入口ポート５及び出口ポート６は、チューブ７，８を嵌め込みできるように筒状に形成されているが、継手を差し込み又はねじ込みできる穴の形態であってもよい。また、入口ポート５と出口ポート６とは同じ方向に向いているが、異なる方向を向けることも可能である。入口ポート５を上向きにして、出口ポート６を横向きにすることも可能である。 The inlet port 5 and the outlet port 6 are formed into a cylindrical shape so that the tubes 7 and 8 can be fitted therein, but they may also be in the form of holes into which a joint can be inserted or screwed. Also, although the inlet port 5 and the outlet port 6 are oriented in the same direction, they can also be oriented in different directions. It is also possible to have the inlet port 5 facing upward and the outlet port 6 facing sideways.

上キャップ３及び下キャップ４は、それぞれ中間部材２に対して溶着又は強制嵌合によって固定されている。図示していないが、上キャップ３及び下キャップ４と中間部材２との重合面には、シール材を設けるのが好ましい。 The upper cap 3 and the lower cap 4 are each fixed to the intermediate member 2 by welding or forced fitting. Although not shown, it is preferable to provide a sealing material on the overlapping surfaces of the upper cap 3 and the lower cap 4 and the intermediate member 2.

中間部材２には、気化燃料が下向きに流れる送り通路９と、気化燃料が上向きに流れる戻り通路１０とが、それぞれ上下両面に開口するように形成されている。送り通路９は下半部が大径部９ａになっていて、この大径部９ａに、第１ボール１１とこれを下方から付勢する第１ばね１２とが配置されている。一方、戻り通路１０は、上半部が大径部１０ａになっていて、この大径部１０ａに、第２ボール１３とこれを上から付勢する第２ばね１４とが配置されている。 In the intermediate member 2, a feed passage 9 through which vaporized fuel flows downward and a return passage 10 through which vaporized fuel flows upward are formed so as to open on both upper and lower sides, respectively. The lower half of the feed passage 9 has a large diameter section 9a, and a first ball 11 and a first spring 12 that biases the ball from below are arranged in the large diameter section 9a. On the other hand, the return passage 10 has a large diameter section 10a in its upper half, and a second ball 13 and a second spring 14 that biases the second ball 13 from above are arranged in the large diameter section 10a.

中間部材２の上部には、入口ポート５及び両通路９，１０と連通した上下バッファ空間１５が形成されている。また、上キャップ３には、第２ばね１４を横ずれ不能に保持する上ばね受け１６を下向きに突設している。なお、上バッファ空間１５は上キャップ３に形成してもよいし、上キャップ３と中間部材２との両方に跨がった状態に形成してもよい。また、上ばね受け１６は、突起でなくて凹みであってもよい。 An upper and lower buffer space 15 is formed in the upper part of the intermediate member 2 and communicates with the inlet port 5 and both passages 9 and 10. Further, the upper cap 3 is provided with an upper spring receiver 16 that projects downward and holds the second spring 14 so that it cannot be displaced laterally. Note that the upper buffer space 15 may be formed in the upper cap 3 or may be formed in a state spanning both the upper cap 3 and the intermediate member 2. Further, the upper spring receiver 16 may be a recess instead of a protrusion.

下キャップ４には、内底面が出口ポート６の下方に低くなっている下バッファ空間１７を形成しており、この下バッファ空間１７の内底面に、第１ばね１２を横ずれ不能に保持する下ばね受け１８が形成されている。この下ばね受け１８も、突起でなく凹みであってもよい。 The lower cap 4 has a lower buffer space 17 whose inner bottom surface is lowered below the outlet port 6, and a lower buffer space 17 that holds the first spring 12 so as not to shift laterally is formed on the inner bottom surface of the lower buffer space 17. A spring receiver 18 is formed. This lower spring receiver 18 may also be a recess instead of a protrusion.

入口ポート５に接続された第１チューブ７の始端は、図示しない燃料タンクに接続されている。他方、出口ポート６に接続された第２チューブ８の終端は、キャニスタ１９の入口ポート２０に接続されている。キャニスタ１９の出口ポート２１には、気化燃料を吸気系に送る第３チューブ２２が接続されている。 The starting end of the first tube 7 connected to the inlet port 5 is connected to a fuel tank (not shown). On the other hand, the terminal end of the second tube 8 connected to the outlet port 6 is connected to the inlet port 20 of the canister 19 . A third tube 22 is connected to the outlet port 21 of the canister 19 for sending vaporized fuel to the intake system.

キャニスタ１９は、その全体がチェックバルブ１の出口ポート６よりも高い位置に配置されているが、少なくとも、キャニスタ１９の入口ポート２０がチェックバルブ１の出口ポート６よりも高い位置にあったらよい。 The entire canister 19 is located at a higher position than the outlet port 6 of the check valve 1, but at least the inlet port 20 of the canister 19 may be located at a higher position than the outlet port 6 of the check valve 1.

以上の構成において、燃料タンクの内圧が高くなると、気化燃料は、第１ボール１１を押し下げて、送り通路９からキャニスタ１９に向かって流れる。これにより、燃料タンクの内圧が過剰に高くなることを防止できる。逆に、何らかの理由で燃料タンクの内圧が低下したり、チェックバルブ１よりも下流側の圧力が高くなったりすると、気化燃料は第２ボール１３を押し上げて第１チューブ７に向けて流れる。このようにして、パージ通路の圧力が調圧される。 In the above configuration, when the internal pressure of the fuel tank increases, the vaporized fuel pushes down the first ball 11 and flows from the feed passage 9 toward the canister 19. This can prevent the internal pressure of the fuel tank from becoming excessively high. Conversely, if the internal pressure of the fuel tank decreases or the pressure downstream of the check valve 1 increases for some reason, the vaporized fuel pushes up the second ball 13 and flows toward the first tube 7. In this way, the pressure in the purge passage is regulated.

そして、冬季のような寒冷環境下でチューブ７，８に溜まった液化燃料が凝縮して液化することがあるが、これら液化した燃料は下バッファ空間１７に流れ落ちてこれに溜まる。そして、下バッファ空間１７に溜まった液化燃料２３が凍結しても、下バッファ空間１７は十分な容積があって出口ポート６と両通路９，１０は互いに連通しているため、燃料タンクの内圧が上昇したら液化燃料をキャニスタ１９に逃がすことができる。従って、燃料タンクの破損事故を防止できる。 In a cold environment such as winter, the liquefied fuel accumulated in the tubes 7 and 8 may condense and become liquefied, and these liquefied fuels flow down to the lower buffer space 17 and accumulate there. Even if the liquefied fuel 23 accumulated in the lower buffer space 17 freezes, the lower buffer space 17 has sufficient volume and the outlet port 6 and both passages 9 and 10 are in communication with each other, so that the internal pressure of the fuel tank When the liquefied fuel rises, the liquefied fuel can be released into the canister 19. Therefore, damage to the fuel tank can be prevented.

そして、下バッファ空間１７は下キャップ４に一体に形成されているため、部材点数の増大はなくて、それだけコストを抑制できる。 Further, since the lower buffer space 17 is integrally formed with the lower cap 4, there is no increase in the number of parts, and costs can be reduced accordingly.

実施形態のように、出口ポート６を横向き姿勢で下キャップ４に形成すると、下キャップ４の下バッファ空間１７の平面積を大きくできる。従って、下バッファ空間１７の容積を十分に確保して、液化燃料２３の貯蔵機能を確実化できる。また、チェックバルブ１をコンパクト化できる利点もある。実施形態のように入口ポート５が横向きに形成されていると、コンパクト化を更に促進できる。 If the outlet port 6 is formed in the lower cap 4 in a horizontal position as in the embodiment, the planar area of the lower buffer space 17 of the lower cap 4 can be increased. Therefore, a sufficient volume of the lower buffer space 17 can be secured, and the storage function of the liquefied fuel 23 can be ensured. There is also the advantage that the check valve 1 can be made more compact. If the inlet port 5 is formed laterally as in the embodiment, compactness can be further promoted.

中間部材２は、一対の金型が密着・離反する単純な金型装置を使用して製造できる。また、上キャップ３と下キャップ４とは、ポート５，６の内部を形成するスライドピンを備えた金型装置を使用して、簡単に製造できる。従って、製造上の問題はない。 The intermediate member 2 can be manufactured using a simple mold device in which a pair of molds are brought into close contact and separated. Further, the upper cap 3 and the lower cap 4 can be easily manufactured using a mold device equipped with slide pins that form the insides of the ports 5 and 6. Therefore, there are no manufacturing problems.

本願発明は、図示した形態の他にも様々に具体化できる。例えば、弁機構は、図示した構造の他にも様々に具体化できる。 The present invention can be embodied in various ways other than the illustrated form. For example , the valve mechanism can be implemented in various ways other than the illustrated structure.

本願発明は、車両のパージ通路用チェックバルブに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in a check valve for a vehicle purge passage. Therefore, it can be used industrially.

１ チェックバルブ
２ ボデーを構成する中間部材
３ ボデーを構成する上キャップ
４ ボデーを構成する下キャップ
５ 入口ポート
６ 出口ポート
７ 燃料タンクに接続される第１チューブ
８ キャニスタに接続される第２チューブ
９ 送り通路
１０ 戻り通路
１１，１３ 弁体の一例としてのボール
１２，１４ ばね
１５ 上バッファ空間
１７ 下バッファ空間
１９ キャニスタ 1 Check valve 2 Intermediate member forming the body 3 Upper cap forming the body 4 Lower cap forming the body 5 Inlet port 6 Outlet port 7 First tube connected to the fuel tank 8 Second tube connected to the canister 9 Feed passage 10 Return passage 11, 13 Ball as an example of a valve body 12, 14 Spring 15 Upper buffer space 17 Lower buffer space 19 Canister

Claims (1)

燃料タンクにチューブを介して接続される入口ポートと、キャニスタにチューブを介して接続される出口ポートとを有しており、前記出口ポートよりも下方の部位に、液化した燃料を貯留できる下バッファ空間が形成されているパージ通路用チェックバルブであって、
前記入口ポートを備えた上キャップと、前記出口ポートを備えた下キャップと、前記上キャップと下キャップとで挟まれた中間部材とを有して、前記中間部材に、前記入口ポートと出口ポートとに連通した通路が形成されており、
かつ、前記下キャップの内底面を前記出口ポートよりも下げることによって前記下バッファ空間を形成している、
パージ通路用チェックバルブ。 It has an inlet port connected to the fuel tank via a tube, and an outlet port connected to the canister via a tube, and a lower buffer capable of storing liquefied fuel is located below the outlet port. A check valve for a purge passage in which a space is formed,
an upper cap having the inlet port, a lower cap having the outlet port, and an intermediate member sandwiched between the upper cap and the lower cap, the intermediate member having the inlet port and the outlet port. A passageway is formed that communicates with the
and the lower buffer space is formed by lowering the inner bottom surface of the lower cap below the outlet port.
Check valve for purge passage.

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