阀装置的制作方法

专利名称：阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀装置，其安装在汽车等的燃料箱上，具有 浮阀，其防止因汽车的转弯或倾斜而摇动的燃料泄漏至燃料箱外；以
及单向阔，其对应于燃料箱内的压力，将燃料蒸汽输送至过滤罐。
背景技术：
在汽车等的燃料箱上安装有截止阀，其防止因汽车的转弯或倾 斜而摇动的燃料泄漏至燃料箱外。并且，利用该截止阀而被开闭的连 通口，经由单向阀与配置在燃料箱外部的过滤罐连通。
作为单向阀，例如在下述专利文献1中公开了一种阀装置，其
具有连通口，其与燃料箱内连通；圆筒状壁，其形成于该连通口的 外周；以及球状单向阀，其配置在该圆筒状壁的内侧。在该阀装置中， 常时使球状单向阀抵接在与燃料箱连通的连通口上而关闭连通口。另 夕卜，如果燃料箱内的压力升高至大于或等于规定值，则球状单向阀从 连通口上浮，在燃料箱内产生的燃料蒸汽通过连通口向过滤罐输送， 因此可以将燃料箱内的压力保持为正常状态。
另外，还已知同时具有截止阀和单向阀的阀装置。例如，在下 述专利文献2中公开了一种燃料蒸汽控制阀，其结构为，在内部收容 有浮阀的壳体的上壁上设置开口，以包围该开口的方式安装固定件， 该固定件具有与外部连通的嘴部，在固定件内周配置圆盘状的单向 阀，且浮阀可以与所述开口的下表面周缘接触/分离，所述单向阀可 以与所述开口的上表面周缘接触/分离。在该阀装置中，在燃料液面 上升时，由浮阀关闭开口而防止燃料泄漏至燃料箱外，在箱内的燃料 蒸汽压上升时，单向阀打开，通过嘴部将燃料蒸汽输送至过滤罐等。
专利文献1:美国专利5,253,668号公报
专利文献2:美国专利6,758,235号公报

发明内容
在阀装置中，在将如上述专利文献1公开的球状阀用作单向阀 的情况下，因为高度方向的厚度增加，所以实现阀装置的小型化存在 困难。另外，因为单向阀呈球状，所以无法充分确保单向阀外周与保 持该单向阀的周壁之间的间隙，存在无法顺利地从燃料箱排出燃料蒸 汽的问题。
另外，上述专利文献2的阔装置，通过使用圆盘状单向阀，具 有可以使高度方向的厚度变薄的优点，但在减小单向阀和包围该单向 阀的周壁间的间隙的情况下，在因汽车的转弯或倾斜导致单向阀倾斜 时，会存在使单向阀啮入周壁，无法顺利地上下滑动的危险。另外，
如果扩大单向阀和周壁间的间隙，则存在下述问题会产生晃动，成 为噪音发生的原因，同时容易产生壳体的磨损及破损。
因此，本发明的目的在于提供一种阀装置，其具有浮阀和单向 阀，使得在实现装置小型化的同时，可以可靠地完成单向阀的动作。
为了实现上述目的，本发明的第1技术方案是提供一种阀装置， 其具有阔外壳，其隔着分隔壁，在下方设置与燃料箱内连通的浮阀 室，在上方设置与燃料箱外部连通的通气室；浮阀，其可升降地配置 在所述浮阀室内；单向阀，其配置在所述通气室内；以及连通口，其 形成于所述分隔壁上，以连通所述浮阀室和所述通气室，所述连通口 的下表面周缘形成与所述浮阀进行接触/分离的第1阀座，上表面周 缘形成与所述单向阀进行接触/分离的第2阀座，在所述分隔壁的所 述通气室侧的上表面，形成包围所述连通口的筒状壁，所述单向阀呈 多角形的板状，同时，构成为可升降地配置在所述筒状壁的内侧，常 时与所述第2阀座抵接。
根据上述发明，如果燃料箱内的燃料摇动而燃料液面上升，则 浮阀上浮而与第1阀座抵接，关闭连通口，以防止燃料向外部泄漏。 另外，如果燃料箱内的压力升高，则单向阀通过来自连通口下方的压 力而被提升，在筒状壁内上升，与第2阀座分离而使连通口打开，燃 料箱内的燃料蒸汽经过通气室，向与过滤罐连通的外部流路排出，使燃料箱内的压力保持为规定值。另外，在本发明中，因为单向阀呈多 角形的板状，所以相对于筒状壁内周的接触面积较小。因此，单向阀 在筒状壁内进行升降动作时滑动阻力变小，同时使单向阀难以啮入筒 状壁的内周。由此，可以使单向阀顺利且可靠地进行升降。另外，可 以使单向阀在筒状壁内进行升降动作时，筒状壁内周及单向阀主体的 磨损减少，并且，因为因汽车的转弯或倾斜导致单向阀在筒状壁内旋 转或晃动的情况减少，所以可以抑制筒状壁及单向阀主体的磨损及损 伤。另外，通过使单向阀呈多角形的板状，可以确保该单向阀的外周
和筒状壁的内周之间的间隙较大，因此可以减小燃料蒸汽的通气阻力 而使其顺利地流动。
本发明的第2技术方案是提供一种阀装置，其在所述第1技术 方案的发明的基础上，所述单向阀呈多角形的板状，同时其外周的上 下角部被倒角为锥状。
根据上述发明，因为单向阀外周的上下角部被倒角为锥状，所 以使单向阀相对于筒状壁内周的接触面积进一步减小。其结果，使单 向阀难以啮入筒状壁内周，进而，使单向阀的滑动阻力进一步减小， 可以顺利地进行升降，并使筒状壁内周及单向阀主体的磨损进一步减 小。
发明的效果
根据本发明的阀装置，其在燃料箱内的燃料液面上升时，可以 利用浮阀使连通口关闭，在燃料箱内的压力升高时，可以使单向阀打 开，将燃料蒸汽泄出至外部。并且，通过使单向阀呈多角形的板状， 因为与筒状壁内周的接触面积变小，所以可以减小滑动阻力，同时难 以啮入该内周，可以顺利且可靠地进行升降动作。另外，因为可以使 单向阔和筒状壁之间的间隙较宽，所以可以使燃料蒸汽顺利地流动。 并且，因为单向阀呈板状，所以可以实现阀装置的小型化。


图1是表示本发明的设有单向阀的阀装置的分解斜视图。图2是图1的A-A线的剖面图。
图3表示本发明的单向阀，(a)是主视图，该图(b)是俯视 图，该图(c)是B-B线剖面图，该图(d)是斜视图。
图4中(a)是图1的A-A线的要部放大剖面图，(b)是从俯 视方向观察(a)的情况下的概略说明图。
图5是用于说明构成本发明的单向阀的阀体的作用的说明图， 是表示燃料箱内压力不足规定值的状态的图。
图6是用于说明构成本发明的单向阀的阀体的作用的说明图， 是表示燃料箱内压力上升时的状态的图。
图7是用于说明构成本发明的单向阀的阀体的作用的说明图， 是表示燃料箱内压力超过规定值时的状态的图。
具体实施例方式
下面，参照图1 7说明本发明的阀装置的一个实施方式。 如图1、 2所示，该阀装置IO具有阀外壳15，该阀外壳15由外 壳主体20、安装在外壳主体20的下方开口部上的下部盖体30、以及 安装在外壳主体20的上方的上部盖体40构成。由外壳主体20及安 装在其下方的下部盖体30分隔出的内部空间形成浮阔室Rl，浮阀室 Rl中可升降地配置后述浮阀50，由外壳主体20及安装在其上方的 上部盖体40分隔出的内部空间形成通气室R2，通气室R2中可升降 地配置后述单向阀60。并且，形成浮阀室R1与燃料箱内连通，通气 室R2与连接至过滤罐的外部流路连通的结构。下面，说明各构成部 分。
外壳主体20具有圆筒状周壁21、以及闭塞其上表面的分隔壁 23，连通口 25贯穿形成在所述分隔壁23的中央。从连通口25的下 表面周缘突出设置圆筒状的第1阀座27，浮阀50的阀头51与其接 触/分离，从该连通口 25的上表面周缘突出设置圆筒状的第2阀座 71,单向阀60与其接触/分离，同时，该第2阀座71的外周的一部 分形成缺口。即，连通口 25的上下周缘，形成与单向阀60及浮阀 50进行接触/分离的阀座。另外，利用该连通口25，使浮阀室R1和通气室R2这两者被连通。在周壁21上形成多个透孔21a，这多个透 孔21a成为燃料及燃料蒸汽的通路。并且，在周壁21的下方沿周方 向形成多个爪部21b，其用于与后述下部盖体30的卡合孔33a卡合。
安装在外壳主体20的下方开口部上的下部盖体30由下述部分 形成圆形状底板31，其与外壳主体20的周壁21相同地，形成有 容许燃料通过的透孔31a;以及罩壁33，其从该底板31的周缘立起 设置，包覆外壳主体20的周壁21的下方外周。在底板31的中央形 成支承突起34，其用于稳定地支承浮阀用弹簧55的一端部。另外， 在罩壁33上形成卡合孔33a，其用于与形成于外壳主体20的周壁21 上的爪部21b卡合，由此在外壳主体20的下方开口部上安装下部盖 体30。另外，在罩壁33的外周一个部位上，形成向上方立起的立壁 35，在该立壁35的上部外侧形成挡壁37。在将下部盖体30安装在 外壳主体20上时，该挡壁37如图2所示，位于形成于外壳主体20 上的阀体收容部90的下方，起到防止异物向设置在阀体收容部90 上的开口部91内混入等的作用。另外，在挡壁37上形成用于使燃料 通过的通孔37a。
浮阀50可滑动地收容在外壳主体20的内部。该浮阀50呈大致 圆柱形状，从其上表面中央突出设置阀头51，阀头51与形成于所述 外壳主体20上的连通口 25接触/分离。另外，在浮阀50的外周，形 成沿周方向以均等的间隔上下延伸出的多个肋部53，该肋部53与外 壳主体20的周壁21的内周滑动接触，成为引导浮阀50的上下滑动 动作的部分。
对于浮阀50，在将浮阀用弹簧55插入在从底面以规定高度设置 的凹部54内的状态下，将浮阀50收容在所述外壳主体20内，然后， 通过将形成于周壁21的下方外周的爪部21b卡合在下部盖体30的卡 合孔33a内，将下部盖体30安装在外壳主体20的下方。这样，在浮 阀50和下部盖体30的底板31之间安装浮阀用弹簧55，其对浮阀50 施加向上的预紧力。另外，所述浮阀50在没有被浸渍在燃料中的状 态下，利用其自重使浮阀用弹簧55压縮，成为载置于下部盖体30 的底板31上的状态。并且，如果因车辆的倾斜等而燃料上升，浮阀50被浸渍在燃料中，则利用其浮力和所述浮阀用弹簧55的预紧力， 浮阀50上浮，所述阀头51与外壳主体20的连通口 25的下方内周缘 抵接，闭塞连通口 25。
在外壳主体20的分隔壁23的上方， 一体地形成托架100，该托 架IOO用于通过固定在被紧固在燃料箱内的固定金属件等上，而将阀 装置IO固定在燃料箱内。该托架100具有框状外壁部101，其从外 壳主体20的分隔壁23的上表面立起设置。如图1所示，该外壁部 101向后述连接管95的方向较长地延伸，形成为包围后述阀体收容 部卯的上部开口。另外，外壁部101的连接管95的相反侧，呈薄板 状而向外壳主体20的外方延伸出，在其前端形成卡合爪105。
同时参照图2、 4，在托架100的外壁部101的内侧形成筒状壁 70 (在本实施方式中形成环状)。该筒状壁70的上端70a的至少一 部分低于外壁部101的上端，以使得将后述上部盖体40安装在托架 100上时，将筒状壁70的内侧空间和外侧空间连通。
形成于所述分隔壁23上的连通口 25位于筒状壁70的内侧，成 外壳主体20的内部和筒状壁70的内部之间连通的状态。从分隔壁 23的连通口 25的外周，突出设置前述大致圆筒状的第2阀座71，在 该第2阀座71的外周的一部分上，沿轴方向形成缺口部73 (参照图 4 (a))。利用该缺口部73，在单向阀60与第2阀座71上端抵接 的状态下，使连通口 25不会完全闭塞。另外，在分隔壁23的上表面 侧，在第2阀座71的外周、筒状壁70的内周，在周方向上以均等间 隔突出设置多个凸部72。另外，各凸部72以低于第2阀座71的高 度形成。通过设置该凸部72，在单向阀60进行滑动时，即使单向阀 60向筒状壁70内倾斜，也由凸部72限制倾斜角度，所以单向阀60 难以啮入筒状壁70内周，可以可靠地进行滑动。
另外，对于单向阀60，单向阀60的一个平坦面63常时与第2 阀座71抵接。如果燃料箱内产生燃料蒸汽，使燃料箱内的压力上升 并超过规定压力，则由该压力使单向阀60逐渐提升，在第2阀座71 和单向阔60之间产生间隙S，最终被提升至上部盖体40的顶板41 的下表面(参照图6、 7)。
8与上述筒状壁70相关联地，说明在其内周可滑动地配置的单向
阀60。图3 (a)是单向阀60的主视图，该图(b)是单向阀60的俯 视图，该图(c)是单向阀60的B-B线剖面图，该图(d)是单向阀 60的斜视图。
如图3所示，该单向阔60呈多角形的板状，其上沿周方向形成 有多个平面部65。在本发明中，单向阀60的形状只要是多角形状即 可，并不特别限定，但基于可以使与筒状壁70的内周的接触面积较 小，并且可以充分确保筒状壁70的内周和单向阀60的外周之间的间 隙的理由，优选呈8 32角的正多角形。艮卩，如图4 (b)所示，如 本发明，在单向阀60为多角形的板状的情况下，与该图的虚拟线S1 所示圆盘状单向阀相比，可以确保筒状壁7 0的内周和单向阔6 0的外 周之间的间隙较大。
另外，在本实施方式中，单向阀60的上下角部61、 61，以面向 上下端面逐渐縮径的方式，被倒角为锥状。因此，如图3 (b)所示， 单向阀60的厚度方向中间的外周，呈沿周方向形成多个平面部65 的多角形状，同时，该单向阀60的厚度方向上下角部，其棱线L呈 圆形状。通过这样进行倒角，如图3 (a)所示，单向阀60外周的多 个平面部65呈大致椭圆形状，其由沿厚度方向延伸的一对侧缘65a、 65a和与一对侧缘65a、 65a的两端连结的周缘65b、 65b构成，该周 缘65b、 65b沿周方向呈圆弧状曲线而延伸。
如上所述，通过对单向阀60的上下角部以锥状进行倒角，单向 阀难以啮入筒状壁70内，进而，单向阀60的滑动阻力进一步减小， 可以顺利地在筒状壁70内升降。
另外，在本实施方式中设置有多个(本实施方式中为3个)贯 穿孔62，其具有面向上下端面逐渐变宽的锥部62a。通过设置贯穿孔 62，不仅从筒状壁70的内周和单向阀60的外周之间的间隙，还可以 从贯穿孔62将燃料蒸汽从燃料箱排出，因此可以更迅速地将燃料箱 内的压力设定为规定值。
另外，因为单向阀60可滑动地收容在筒状壁70的内侧，所以 其直径大小需要比筒状壁70的内径更小，优选单向阔60的外径与筒
9状壁70的内径之差为0.1 0.5mm。如果所述值超过0.5mm，则因汽 车的转弯或倾斜，单向阀60容易在筒状壁70内晃动，容易增大嗓音 的产生，或使单向阀60及筒状壁70破损或磨损。另外，如果所述值 不足O.lmm，则在单向阀60进行滑动时滑动阻力会加大，难以顺利 地在筒状壁70内升降，并且，因为无法充分确保筒状壁70的内周和 单向阀60的外周之间的间隙，所以难以迅速地从燃料箱排出燃料蒸 汽。
单向阀60的材质并不特别限定，只要难以由于燃料蒸汽而变形、 腐蚀的材料即可，例如可以举出不锈钢等金属材料、陶瓷材料等。另 外，作为其成型方法，可以采用将金属粉末或陶瓷材料填充于规定铸 型中进行烧结的方法，或采用对板状成型的材料进行切削等的方法。
再对阀装置10的结构进行说明，在本实施方式中，托架100的 外壁部101的连接管95侧的部分，向外壳主体20的外方突出，在该 突出部的下方设置有呈框状的阀体收容部90，阀体80可升降地收容 在其内部。在该阀体收容部90的下端形成开口部91，上述阀体80 与开口部91的上部周缘接触/分离，使开口部91进行开闭。另外， 在阀体收容部卯内收容有弹簧81，其将阀体80向开口部91推压， 常时以关闭开口部91的方式进行弹性预紧，在燃料箱内的压力升高 至大于或等于规定值时，起到将燃料蒸汽向燃料箱外排出的功能，构
成安全阀。
另外，从阀体收容部90—体地突出设置连接管95，其用于连接 与未图示的过滤罐连结的配管。连接管95如图2所示，与阀体收容 部90的内部空间连通，构成使燃料箱内外连通的燃料蒸汽的排出通 路的一部分。
在托架100的上方开口部上安装有上部盖体40。上部盖体40 由下述部分构成顶板41，其呈与托架100的外壁部101的外形相 匹配的形状；以及外周肋部43，其从该顶板41的下表面周缘与外壁 部101的内周相配合地延伸设置，该上部盖体40通过超声波焊接、 热板焊接等紧固方式安装在托架100的上方开口部上。另外，托架 100由该上部盖体40闭塞，但如前所述，成为筒状壁70的内部空间
10和外部空间连通，还进一步与设置在其前下方的阀体收容部90的内
部空间连通的状态。因此，从分隔壁23的连通口 25流入的燃料蒸汽， 经过由分隔壁23、筒状壁70、以及上部盖体40包围的空间，流入至 阀体收容部90内。
在上部盖体40的顶板41的下表面上，在安装于托架100的上 方开口部上时位于单向阀60上方的部位形成有凸部44 (参照图2)， 在该凸部44的外周形成直径小于单向阀60的外径的凹部45。并且， 在单向阀60由燃料蒸汽被提升至顶板41的下表面时，因为单向阀 60与凸部44抵接，所以单向阀60难以紧贴在顶板41的下表面上。
另外，在上部盖体40的顶板41的下表面，突出设置圆柱状的 支承突起46，其在上部盖体40被安装于托架IOO上时，进入阀体收 容部90内。具体地说，该支承突起46设置为，使其轴中心位于阀体 收容部90的开口部91的大致中心，并且，该支承突起46呈向下方 稍微縮径的形状，以规定长度延伸。该支承突起46被插入在推压阀 体80的弹簧81的内周，弹簧81的一端部与其基部周缘的顶板41 抵接，由此使弹簧81稳定地被支承。另外，在阀体80抵抗弹簧81 的预紧力而向上方滑动规定距离时，支承突起46的前端部与其上部 抵接，限制阀体80而使其不再滑动，成为使阀体80的滑动动作稳定 的部分。
下面，利用图5 7说明该阀装置10的作用。
将卡合爪105嵌合在设置于燃料箱内上方的未图示的固定金属 件上，从而使该阀装置IO紧固在燃料箱内。并且，在车辆没有摆动， 燃料箱内的燃料液面没有倾斜，浮阀50没有被浸渍在燃料中的状态 下，利用浮阀50的重量而浮阀用弹簧55被压縮，浮阀50的阀头51 与连通口25分离。另一方面，单向阀60的一个平坦面63与第2阀 座71抵接，除了缺口部73之外，使连通口25被闭塞。由此，防止 燃料蒸汽常时无限制地从燃料箱泄出。此外，如果由温度下降等导致 燃料箱内的压力下降，则因为从设置在第2阀座71上的缺口部73 向燃料箱内流入空气，所以可以防止燃料箱内的负压化。
在上述状态下，如果车辆转弯或大幅倾斜，燃料液面上升，浮阀50以大于或等于规定高度浸渍在燃料中，则浮力作用于浮阀50， 同时利用浮阀用弹簧55的预紧力，浮阀50上浮，阀头51与连通口 25的下方内周缘抵接，闭塞连通口25。其结果，可以阻止燃料经过 连通口 25而流入筒状壁70的内部空间，可以可靠地防止燃料向燃料 箱外部泄漏。
另外，在上述状态下，在因车辆的行驶等导致燃料蒸汽大量产 生，燃料箱内的压力升高的情况下，由该压力而单向阀60逐渐被提 升，在第2阀座71和单向阀60之间产生间隙S (参照图6)。另夕卜， 在燃料箱内的压力进一步升髙的情况下，单向阀60被提升至上部盖 体40的顶板41的下表面(参照图7)。并且，燃料蒸汽经过单向阀 60的外周和筒状壁70内周之间的间隙、以及设置在单向阀60上的 贯穿孔62而向筒状壁70的外部空间移动，经过阀体收容部90的内 部空间、连接管95而被输送至未图示的过滤罐，向燃料箱外部排出。
此时，在本发明中，因为单向阀60呈多角形的板状，所以与筒 状壁70内周的接触面积变小，可以减小单向阀60在筒状壁70上滑 动时的滑动阻力，使单向阀60的滑动顺利进行，同时可以减小筒状 壁70及单向阀60的磨损。
另外，在单向阀60在筒状壁70上滑动时，即使由于汽车的振 动、转弯、倾斜等，单向阀60相对于筒状壁70倾斜，也难以啮入筒 状壁70的内周，不会阻碍单向阀60的升降动作，可以使单向阀60 可靠地进行升降。
并且，通过使单向阀60呈多角形的板状，还可以将单向阀60 的外周和筒状壁70的内周之间的间隙确保为较大，因此可以进一步 减小燃料蒸汽的通气阻力，使燃料蒸汽顺利地流动。
如上所述，根据本发明，通过作为单向阀使用多角形状的部件， 即使燃料箱内的压力上升，也可以迅速使其压力成为规定值，可以防 止燃料箱的破损及变形。另外，常时由单向阀60大致闭塞连通口 25， 因此可以防止燃料蒸汽常时泄漏。并且，因为单向阀呈板状，所以可 以实现阀装置的小型化。
此外，有时存在如下情况，即，在燃料液面上升，由浮阀50闭塞连通口25的状态下，燃料箱内的压力升高。在这种情况下，与阀 体收容部90的开口部91周缘抵接而关闭开口部91的阀体80，抵抗 弹簧81的预紧力而向上方滑动，使开口部91打开。这样，从开口部 91流入的燃料蒸汽经过阀体80外周和阀体收容部90内周之间的间 隙，流入至阀体收容部90内，并且，经过与阀体收容部90的内部空 间连通的连接管95内，输送至未图示的过滤罐，向燃料箱外部排出。 其结果，可以更可靠地对燃料箱内的压力大于或等于规定值这一情况 进行抑制，防止由燃料箱的内压上升导致破裂等。
权利要求
1. 一种阀装置，其具有阀外壳，其隔着分隔壁，在下方设置与燃料箱内连通的浮阀室，在上方设置与燃料箱外部连通的通气室；浮阀，其可升降地配置在所述浮阀室内；单向阀，其配置在所述通气室内；以及连通口，其形成于所述分隔壁上，以连通所述浮阀室和所述通气室，所述连通口的下表面周缘形成与所述浮阀进行接触/分离的第1阀座，上表面周缘形成与所述单向阀进行接触/分离的第2阀座，在所述分隔壁的所述通气室侧的上表面，形成包围所述连通口的筒状壁，所述单向阀呈多角形的板状，同时，构成为可升降地配置在所述筒状壁的内侧，常时与所述第2阀座抵接。
2. 根据权利要求1所述的阀装置，所述单向阀呈多角形的板状，同时，其外周的上下角部被倒角 为锥状。
全文摘要
本发明提供一种阀装置，其具有浮阀和单向阀，在实现装置小型化的同时，可以可靠地完成单向阀的动作。该阀装置具有阀外壳，其隔着分隔壁在下方设置与燃料箱内连通的浮阀室，在上方设置与燃料箱外部连通的通气室；浮阀，其可升降地配置在所述浮阀室内；以及单向阀，其配置在所述通气室内。另外，在所述分隔壁上设置有连通口，该连通口使所述浮阀室和所述通气室连通，下表面周缘形成与所述浮阀接触/分离的第1阀座，上表面周缘形成与所述单向阀接触/分离的第2阀座。另外，在所述分隔壁的所述通气室侧的上表面形成包围所述连通口的筒状壁，所述单向阀呈多角形的板状，同时构成为可升降地配置在所述筒状壁的内侧，常时与所述第2阀座抵接。
文档编号F16K24/00GK101487542SQ20091000048
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月16日 优先权日2008年1月16日
发明者古谷仁 申请人:百乐仕株式会社