JP6025491B2 - 逆止弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、管の一端に設けられる逆止弁装置に関し、例えば、燃料タンク内に突出した燃料供給管の端部に設けられるものである。

自動車の燃料タンクに燃料を供給するための管の端部を燃料タンク内に突出させ、その端部に燃料の逆流を防止するために逆止弁装置を設けたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る逆止弁装置は、管の内端に対して回動自在に支持されたフラップと、フラップを管の内端側に付勢する捻りコイルばねと、管の内端縁に取り付けられ、フラップと当接するシール部材とを有している。シール部材は、円環状の支持環部と、支持環部に一体に成形されたリップとを有し、支持環部の外周部にはバルジ状に膨出した肉厚環状部が形成されている。管の内端面と外周面とが交わる角部には、管の軸線方向及び径方向外方に開口した環状溝が形成され、支持環部は環状溝に収容される。そして、後に管の内端近傍に結合される保持リングと環状溝の側壁との間で、支持環部は肉厚環状部において管の軸線方向から挟持される。

特開２００６−２０６０４２号公報

特許文献１に係る発明では、シール部材を環状溝に装着した後に、保持リングを管に装着してシール部材の肉厚環状部を挟持するため、シール部材の形状によってはその一部が保持リングと干渉する虞があり、保持リングの管への組付作業性が悪いという問題がある。特に、シール部材がリップを有する場合には、リップとの干渉を避けつつ保持リングを肉厚環状部近傍に配置しなければならない。そのため、シール部材を予め保持リングに組み付け、シール部材が組み付けられた保持リングを管に組み付ける等の工夫が必要となる。なお、この場合にも保持リングの内周側にシール部材を組み付けるることになるため、作業性は良くない。また、シール部材を管と保持リングとの間で軸線方向から挟持する構成であるため、管、保持リング、シール部材のいずれかに寸法誤差がある場合には、管及び保持リング間の間隙がシール部材に対して大きくなってシール部材の挟持に緩みが生じる問題や、逆に管及び保持リング間の間隙がシール部材に対して小さくなってシール部材を変形させる量が大きくなり、保持リングを管に対して適切な位置に配置するために過大な挿入力が必要になる等、組付作業上の問題が生じる虞がある。

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、管の一端に設けられる逆止弁装置において、組付作業性を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、管（２）の一端に設けられた逆止弁装置（１０）であって、前記管の外面に、所定の第１位置と、前記第１位置よりも前記管の前記一端側に位置する第２位置との間で変位可能に支持された筒体（２２）と、前記管の前記一端側の外面に装着され、一部が前記管の軸線方向において前記管の一端縁よりも外方に突出したシール部材（２５）と、前記管の前記一端を開閉するべく、前記管又は前記筒体に回動自在に支持されたフラップ（２３）と、前記管又は前記筒体と前記フラップとの間に設けられ、前記フラップを前記管の前記一端縁側に付勢し、前記シール部材に当接させる付勢部材（２４）とを有し、前記管の外面及び前記筒体の内面の一方にガイド溝が形成され、前記管の外面及び前記筒体の内面の他方に、前記ガイド溝に係合する凸部が形成され、前記ガイド溝は、前記筒体の前記第１位置と前記第２位置との間の変位を可能にするべく、前記管の軸線方向に延在した主溝を有し、前記筒体を前記第１位置から前記第２位置に変位させることによって、前記管の径方向において前記管と前記筒体との間に前記シール部材が挟持されることを特徴とする。

この構成によれば、筒体を第１位置から第２位置へと変位させる簡単な作業によって、管と筒体との間にシール部材を挟持するため、逆止弁装置の組み付け作業が容易になる。特に、筒体は、第１位置から第２位置へと管の軸線方向における中央側から一端側へと変位するため、管の一端縁よりも外方に突出したシール部材の一部との干渉が避けられる。また、管と筒体との間で径方向からシール部材を挟持するようにしたため、管と筒体との軸線方向における位置に誤差が生じていても、シール部材は安定的に挟持される。ガイド溝と凸部との係合によって、第１位置から第２位置への変位がガイドされるため、筒体の移動操作が容易になる。

上記の発明において、前記シール部材は、環状のリング部（３５）と、前記リング部の軸線方向における一側部から突設され、前記管の軸線方向において前記管の一端縁よりも外方に突出するリップ部（３６）とを有し、前記管の外面には、前記管の周方向に延在し、前記リング部が装着されるリング溝（３１）が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、リング溝にリング部が引っ掛かることによって、筒体が第１位置から第２位置へと変位する際に、シール部材が管に対して偏倚しなくなる（ずれなくなる）。

上記の発明において、前記ガイド溝は、前記凸部を前記主溝内に導くための導入溝（５１、５３）を更に有し、前記導入溝は、前記主溝から前記管の周方向に延在した周溝部（５１）と、前記周溝部から前記管の軸線方向に延在し、前記管又は前記筒体の端縁に連続した縦溝部（５３）とを有することが好ましい。

この構成によれば、導入溝を介して凸部を主溝に到達させた後は、凸部と主溝との係合によって、筒体が管に保持され、離脱しないようになる。

上記の発明において、前記管の外面及び前記筒体の内面の一方に係止爪（５５）が突設され、前記管の外面及び前記筒体の内面の他方に、前記筒体が第２位置に位置するときに、前記係止爪に係止される係止孔（５６）が形成されていることが好ましい。また、前記係止爪は、前記管の前記主溝の底面に突設されているとよい。

この構成によれば、第２位置において、筒体は管に対して相対位置が維持される。

以上の構成によれば、管の一端に設けられる逆止弁装置において、組付作業性を向上させることができる。

実施形態に係る逆止弁装置を備えた給油管の側面図 実施形態に係る逆止弁装置を備えた給油管の底面図 図２のIII−III断面図 筒体の斜視図 （Ａ）シール部材の斜視図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ断面図 逆止弁装置の組付手順の第１段階を示す側面図 逆止弁装置の組付手順の第２段階を示す側面図 逆止弁装置の組付手順の第３段階を示す側面図 逆止弁装置の組付手順の第４段階を示す側面図 逆止弁装置の組付手順の第５段階を示す側面図

以下、図面を参照して、本発明に係る逆止弁装置を、自動車の燃料タンクの入口部分に使用される給油管に適用した実施形態を詳細に説明する。

図１及び図３に示すように、給油管１は、両端が開口した円管である管本体２と、管本体２の外周面に突設された円板状のフランジ３とを有している。管本体２及びフランジ３は、樹脂材料から一体に成形されている。給油管１は、管本体２の一端が燃料タンク５の上壁６に形成された貫通孔７に挿通され、フランジ３が貫通孔７を通過せずに上壁６の外面であって貫通孔７の周縁に結合される。管本体２の燃料タンク５内に配置される端部を内端といい、燃料タンク５外に配置される端部を外端という。管本体２の内端には、管本体２の内孔８を開閉する逆止弁装置１０が取り付けられている。管本体２の外端には、給油ノズルを受容する給油口（図示しない）に連通する可撓性のフューエルホース１１が接続される。そのため、管本体２の外端側を給油口側といい、内端側を燃料タンク側ともいう。

管本体２の外端の外周面には、周方向に沿って延設された環状のホース係止爪１５が形成されている。ホース係止爪１５は、管本体２の外端がフューエルホース１１の一端に挿入された際に、フューエルホース１１の内面に食い込み（引っ掛かり）、フューエルホース１１を管本体２に係止する。図３に示すように、管本体２の内孔８の外端側には、金属製の円管であるスリーブ１２が挿入され、管本体２の剛性が高められている。フューエルホース１１の一端の外面側には環状のホースバンド１７が設けられ、管本体２とフューエルホース１１とはホースバンド１７によって締結される。

図１〜図３に示すように、逆止弁装置１０は、管本体２の内端部２１と、内端部２１の外面に支持される筒体２２と、筒体２２に支持されたフラップ２３と、筒体２２とフラップ２３の間に設けられた捻りコイルばね２４と、内端部２１と筒体２２との間に挟持されたシール部材２５とを有する。

図１、図３及び図６に示すように、管本体２の内端部２１は、外端部を含む他の部分に対して周方向に延在する段部２８を介して段違いに外径が小さく形成されている。段部２８は、燃料タンク側を向き、管本体２の軸線に直交する平面と平行な側面を有している。内端部２１の外周面の内端縁近傍には、周方向にわたって環状に凹設されたＯリング溝３１が形成されている。Ｏリング溝３１は、断面が略四角形の溝であり、底面が管本体２の軸線を中心とした円周面に形成され、底面の給油口側及び燃料タンク側に、管本体２の軸線に直交する平面と平行な側壁を有している。

図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、シール部材２５は、可撓性を有する材料から形成され、環状をなし、断面が円形のＯリング部３５と、Ｏリング部３５の軸線方向における一側部から周方向に沿って突設されたリップ部３６とを有する。リップ部３６は、Ｏリング部３５から突出した円筒形状の基部３７と、基部３７の先端からテーパ状に拡径し、円錐台形（ラッパ形）に形成された先端部３８と有している。基部３７の内径は、Ｏリング部３５の断面における中心とＯリング部３５の軸線との距離よりも大きく形成されており、基部３７はＯリング部３５に対して径方向外側に偏倚して配置されている。

シール部材２５は、Ｏリング部３５がＯリング溝３１に装着され、基部３７の内周面がＯリング溝３１より端側の内端部２１の外周面に当接し、先端部３８が軸線方向において管本体２の内端面よりも突出するように、管本体２に装着される。

図６に示すように、内端部２１の外周面であってＯリング溝３１よりも給油口側の部分には、管本体２の軸線方向に延在する複数の第１隔壁４５が突設されている。本実施形態では、４つの第１隔壁４５が周方向に等間隔（９０°間隔）に設けられ、各第１隔壁４５は一端が段部２８に到達する一方、他端がＯリング溝３１まで到達し、内端部２１の外周面を４つの領域に区画している。また、内端部２１の周方向において隣り合う２つの第１隔壁４５の中間部分には、Ｏリング溝３１から給油口側へと所定の長さ延在する第２隔壁４６が突設されている。第２隔壁４６の給油口側の端部は、段部２８と離間するように軸線方向において内端部２１の中間部に配置されている。

段部２８、第１隔壁４５及び第２隔壁４６によって、燃料タンク側に開いたコ字形のガイド溝４８が画成される。図６に示すように、管本体２の軸線方向に沿って燃料タンク側から見た際に、管本体２の軸線を中心として時計回りとなる回転方向を時計方向、反時計回りとなる回転方向を反時計方向と規定する。ガイド溝４８は、周方向に延在する周溝部（導入溝）５１と、周溝部５１の時計方向側の端部から管本体２の軸線方向に沿って燃料タンク側へとＯリング溝３１まで延在する第１縦溝部（主溝）５２と、周溝部５１の反時計方向側の端部から管本体２の軸線方向に沿って燃料タンク側へとＯリング溝３１まで延在する第２縦溝部（導入溝）５３とを有している。

各ガイド溝４８の第１縦溝部５２の底面（内端部２１の外面）の燃料タンク側には、係止爪５５がそれぞれ突設されている。各係止爪５５は、その燃料タンク側の部分に管本体２の軸線に直交する平面と略平行な逆止面を有し、その給油口側の部分に逆止面の突出端から給油口側に進むにつれて第１縦溝部５２の底面側に到るように傾斜した傾斜面を有している。以上のようにして、ガイド溝４８及び係止爪５５は、管本体２の軸線を中心とした回転対称形として９０°間隔で形成されている。

図４に示すように、筒体２２は両端が開口した円筒形をなし、その内周面に複数の係止孔５６が形成されている。本実施形態では、係止孔５６は筒体２２の内周面から外周面へと貫通する貫通孔として形成され、周方向において等間隔（９０°間隔）で４つ設けられている。各係止孔５６は、周方向に長い略長方形に形成されている。筒体２２の内周面であって、各係止孔５６の燃料タンク側の部分には、径方向内側へと突出する凸部５７がそれぞれ形成されている。各凸部５７は、各係止孔５６に沿って周方向に延在し、その突出端に筒体２２の軸線を中心とした円弧面を有している。筒体２２の外周面には、把持部５８が径方向外方へと突設されている。把持部５８は、使用者が筒体２２を移動させる際に、指を引っ掛けるために使用される。また、筒体２２の外周面には、径方向外方へと支持部６１が突設され、支持部６１にはフラップ２３を支持するための支持軸６２が突設されている。

図１〜図３に示すように、フラップ２３は、円板状のフラップ本体６５と、フラップ本体６５の外面に突設された一対のアーム６６とを有し、アーム６６において支持軸６２に回動可能に支持されている。捻りコイルばね２４は、そのコイル部が支持軸６２に支持され、一端がフラップ本体６５に係止される一方、他端が筒体２２の支持部６１に係止され、フラップ本体６５を筒体２２の一端側へと付勢している。

図１及び図３に示すように、フラップ２３及び捻りコイルばね２４が組み合わされた筒体２２の内部には、管本体２の内端部２１が挿入される。筒体２２は、係止孔５６の孔縁が係止爪５５に係止されることによって、管本体２に係止される。この筒体２２が管本体２に装着された状態で、筒体２２の内周面は、管本体２の径方向においてシール部材２５のＯリング部３５の外周部と対向し、Ｏリング溝３１の底面との間にＯリング部３５を管本体２の径方向から挟持する。これにより、Ｏリング部３５は、Ｏリング溝３１から離脱することができなくなり、管本体２に安定的に支持される。

筒体２２が管本体２に装着された状態において、フラップ本体６５は、捻りコイルばね２４に付勢されてシール部材２５のリップ部３６に当接し、管本体２の内孔８を閉塞する。以上の構成によって、逆止弁装置１０は、通常時においては捻りコイルばね２４の付勢力によってフラップ２３が管本体２の内孔８を閉じ、給油時の給油口側から燃料タンク側に向かう燃料の流れによって、捻りコイルばね２４の付勢力に抗してフラップ２３が開位置へと変位して内孔８を開く。

次に、図６〜図１０を参照して、管本体２に筒体２２及びシール部材２５を組み付ける手順を説明する。なお、図６〜図１０では、筒体２２に予め組み付けられるフラップ２３及び捻りコイルばね２４を省略して示す。

最初に、図６に示すように、筒体２２の各凸部５７が、管本体２の各第２縦溝部５３に対応するように、管本体２に対する筒体２２の回転位置を調節する。この状態で、筒体２２の内部に管本体２の内端部２１を挿入すると、各凸部５７は対応する第２縦溝部５３内を給油口側へと進む。筒体２２の給油口側の端縁が段部２８に突き当たるまで、筒体２２に管本体２が挿入され、図７に示す状態となる。この状態で各凸部５７は周溝部５１の反時計方向側端部に位置する。

次に、図７に示す状態から、筒体２２を管本体２に対して時計方向に回転させることによって、図８に示す状態となる。この操作によって、各凸部５７は、対向する周溝部５１内を反時計方向側端部から時計方向側端部へと移動し、第１縦溝部５２の給油口側の端部に位置する。このときの管本体２に対する筒体２２の位置を第１位置とする。図８に示す状態では、各凸部５７の燃料タンク側に各係止爪５５が存在するため、各凸部５７と各係止爪５５との係合によって、管本体２からの筒体２２の離脱が阻止される。すなわち、図８に示す状態では、筒体２２は管本体２に仮止めされた状態となる。この状態では、筒体２２は、Ｏリング溝３１よりも給油口側に位置するため、Ｏリング溝３１は外部に対して開放され、シール部材２５の装着が可能となる。

次に、図９に示すように、Ｏリング部３５がＯリング溝３１に配置され、基部３７の内周面がＯリング溝３１より端側の内端部２１の外周面に当接し、先端部３８が軸線方向において管本体２の内端面よりも突出するように、シール部材２５を管本体２に装着する（図３参照）。

シール部材２５を管本体２に装着した後に、筒体２２を第１位置から管本体２に対して燃料タンク側に移動させることによって、図１０に示す装着完了状態となる。このとき、筒体２２の各凸部５７は、対応する係止爪５５の傾斜面上を摺動する。そして、筒体２２が若干撓むことによって、各凸部５７は各係止爪５５の突出端を乗り越える。これにより、筒体２２の内周面がＯリング部３５の外周部に当接し、Ｏリング溝３１の底部との間にＯリング部３５を挟持する。このとき、各凸部５７の突出端面は、空隙を介して内端部２１の外周面と対向する。また、図１０に示す状態では、各係止爪５５が、筒体２２の各係止孔５６の孔縁を係止し、管本体２に対する筒体２２の位置が維持される。このときの管本体２に対する筒体２２の位置を第２位置とする。

本実施形態に係る給油管１は、管本体２に支持された筒体２２を第１位置から第２位置へと移動させるという簡単な操作によって、シール部材２５のリップ部３６を巻き込むことなく、管本体２と筒体２２との間でＯリング部３５を管本体２の径方向から挟持することができる。筒体２２は、第１位置において、シール部材２５よりも給油口側に配置されているため、Ｏリング部３５に対して燃料タンク側に配置されたリップ部３６との干渉を避けることができる。また、Ｏリング部３５を管本体２の径方向から管本体２と筒体２２とで挟持するようにしたため、管本体２と筒体２２との軸線方向における相対位置に誤差が生じていても、Ｏリング部３５は管本体２と筒体２２との間に確実に挟持される。また、シール部材２５の挟持される部分を断面円形のＯリング部３５としたため、比較的変形し易く、筒体２２を第１位置から第２位置へと移動させる際の抵抗力が小さくなり、組付作業が容易になる。

また、Ｏリング溝３１によってＯリング部３５を係止し、Ｏリング部３５の管本体２に対する軸線方向への移動を阻止するようにしたため、筒体２２を第１位置から第２位置へと移動させる際に、Ｏリング部３５が管本体２に対してずれることが抑制される。

内端部２１に周溝部５１、第１縦溝部５２及び第２縦溝部５３からなる燃料タンク側に開いたコ字形のガイド溝４８を設け、筒体２２に形成された凸部５７を誘導するようにしたため、筒体２２を管本体２に対して仮止めすることができると共に、筒体２２の第１位置から第２位置への移動が容易になっている。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。本発明に係る逆止弁装置は、自動車の燃料タンク５に燃料を供給するための供給管の端部に設けられるだけでなく、様々な装置においてタンク（槽）に液体を供給するための管の端部に使用することができる。例えば、本発明に係る逆止弁装置は、反応槽に液体原料を供給するための管の端部に設けてもよい。また、本実施形態では、係止爪５５を管本体２に設け、係止孔５６を筒体２２に設けたが、他の実施形態では係止爪５５を筒体２２に設け、係止孔５６を管本体２に設けてもよい。また、本実施形態では、ガイド溝４８を管本体２に設け、凸部５７を筒体２２に設けたが、同様に、他の実施形態ではガイド溝４８を筒体２２に設け、凸部５７を管本体２に設けてもよい。また、支持部６１は、筒体２２に代えて管本体２に突設されていてもよい。

１…給油管、２…管本体（管）、５…燃料タンク、８…内孔、１０…逆止弁装置、１１…フューエルホース、２１…内端部、２２…筒体、２３…フラップ、２４…捻りコイルばね、２５…シール部材、２８…段部、３１…Ｏリング溝、３５…Ｏリング部、３６…リップ部、３７…基部、３８…先端部、４５…第１隔壁、４６…第２隔壁、４８…ガイド溝、５１…周溝部（導入溝）、５２…第１縦溝部（主溝）、５３…第２縦溝部（導入溝）、５５…係止爪、５６…係止孔、５７…凸部、５８…把持部、６５…フラップ本体

Claims (5)

1. 管の一端に設けられた逆止弁装置であって、
   前記管の外面に、所定の第１位置と、前記第１位置よりも前記管の前記一端側に位置する第２位置との間で変位可能に支持された筒体と、
   前記管の前記一端側の外面に装着され、一部が前記管の軸線方向において前記管の一端縁よりも外方に突出したシール部材と、
   前記管の前記一端を開閉するべく、前記管又は前記筒体に回動自在に支持されたフラップと、
   前記管又は前記筒体と前記フラップとの間に設けられ、前記フラップを前記管の前記一端縁側に付勢し、前記シール部材に当接させる付勢部材とを有し、
   前記管の外面及び前記筒体の内面の一方にガイド溝が形成され、
   前記管の外面及び前記筒体の内面の他方に、前記ガイド溝に係合する凸部が形成され、
   前記ガイド溝は、前記筒体の前記第１位置と前記第２位置との間の変位を可能にするべく、前記管の軸線方向に延在した主溝を有し、
   前記筒体を前記第１位置から前記第２位置に変位させることによって、前記管の径方向において前記管と前記筒体との間に前記シール部材が挟持されることを特徴とする逆止弁装置。
2. 前記シール部材は、環状のリング部と、前記リング部の軸線方向における一側部から突設され、前記管の軸線方向において前記管の一端縁よりも外方に突出するリップ部とを有し、
   前記管の外面には、前記管の周方向に延在し、前記リング部が装着されるリング溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。
3. 前記ガイド溝は、前記凸部を前記主溝内に導くための導入溝を更に有し、
   前記導入溝は、前記主溝から前記管の周方向に延在した周溝部と、前記周溝部から前記管の軸線方向に延在し、前記管又は前記筒体の端縁に連続した縦溝部とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の逆止弁装置。
4. 前記管の外面及び前記筒体の内面の一方に係止爪が突設され、
   前記管の外面及び前記筒体の内面の他方に、前記筒体が前記第２位置に位置するときに、前記係止爪に係止される係止孔が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１つの項に記載の逆止弁装置。
5. 前記係止爪は、前記管の前記主溝の底面に突設されていることを特徴とする請求項４に記載の逆止弁装置。

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