阀装置

技术领域

本发明涉及安装于汽车等的燃料箱并且能调整燃料箱内的压力的阀装置。

背景技术

例如，在汽车的燃料箱设有压力调整阀，该压力调整阀在燃料箱内的压力上升至规定值以上时，使燃料蒸汽流出至外部来防止燃料箱破裂等，在燃料箱内的压力降低至低于外部空气压力时，使外部空气从燃料箱外流入来防止燃料箱被压扁等。

作为设有上述这样的压力调整阀的阀装置，例如在下述专利文献1中成为具备：阀壳，隔着间隔壁在下方设有与燃料箱内连通的浮子室，在上方设有与燃料箱外部连通的通气室；浮子阀，可升降地配置于浮子室；单向阀(压力调整阀)，配置于通气室；以及连通口，下表面周缘形成与浮子阀接触/分离的第一阀座，上表面周缘形成与单向阀接触/分离的第二阀座，其中，在间隔壁上表面形成有筒状壁，单向阀由不锈钢等金属材料形成，呈多边形的板状，并且可升降地配置于筒状壁内侧，在通常时与第二阀座抵接。

并且，当燃料箱内的压力上升时，燃料蒸汽等流体从连通口流入至通气室内，推起单向阀，排出燃料蒸汽等流体。另一方面，当燃料箱内的压力降低时，单向阀下降，但即使在箱内压降低时，燃料蒸汽等也不是完全不从连通口流出。在该情况下，若单向阀呈单纯的板状，则会被燃料蒸汽等推起而难以下降。因此，在上述单向阀形成有多个贯通孔，使燃料蒸汽等从这些贯通孔流出，提高单向阀的闭阀压力(已上升的单向阀再次关闭从而闭塞连通口时的压力)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－168134号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述专利文献1的阀装置中，如上所述，在单向阀形成有多个贯通孔，因此，与之相应地，存在需要加工费、阀装置的制造成本增大这样的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种能提高压力调整阀的闭阀压力并且能降低制造成本的阀装置。

用于解决问题的方案

用于达成上述目的的本发明的阀装置的特征在于，具有：壳体，隔着间隔壁在下方设有与燃料箱内连通的阀室，在上方设有与燃料箱外连通的通气室，在所述间隔壁形成有将所述阀室和所述通气室连通的阀孔；浮子阀，可升降地容纳于所述阀室内，对所述阀孔进行打开/关闭；以及压力调整用的压力调整阀，可升降地容纳于所述通气室内，从所述阀孔的所述通气室侧的周缘起形成有与所述压力调整阀接触/分离的第一阀座，从所述阀孔的所述阀室侧的周缘起形成有与所述浮子阀接触/分离的第二阀座，在所述间隔壁的所述通气室侧的面突出设置有容纳部，在从所述压力调整阀的轴向观察所述容纳部时，在所述容纳部的内侧形成有容纳所述压力调整阀的容纳空间，在所述容纳空间的外侧形成有外侧空间，在所述容纳部形成有使所述容纳空间和所述外侧空间连通的开口。

发明效果

根据本发明，在包围压力调整阀的压力调整阀容纳部形成有使容纳空间和外侧空间连通的开口，因此，能在燃料箱内压降低时，使推起压力调整阀的流体易于从容纳空间经由开口向外侧空间释放，能提高压力调整阀的闭阀压力。因此，即使在燃料箱内的压力高的状态下，也能容易地关闭压力调整阀。此外，不需要在压力调整阀形成用于提高压力调整阀的闭阀压力的孔，因此能降低阀装置的制造成本。

附图说明

图1是表示本发明的阀装置的一个实施方式的分解立体图。

图2是该阀装置的立体图。

图3是图2的A－A向视线处的剖视图。

图4是构成该阀装置的壳体的立体图。

图5是构成该阀装置的壳体的俯视图。

图6是图2的B－B向视线处的放大剖视立体图。

图7是在该阀装置中，压力调整阀下降并抵接于第一阀座，从而关闭阀孔的状态的主要部分放大剖视图。

图8是在该阀装置中，压力调整阀最大限度地上升而打开阀孔的状态的主要部分放大剖视图。

图9是表示作为实施例的试验结果的压力与流量的关系的图表。

图10的(a)是表示作为比较例1的试验结果的压力与流量的关系的图表，图10的(b)是表示作为比较例2的试验结果的压力与流量的关系的图表。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的阀装置的一个实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，“燃料”是指液体的燃料(也包括燃料的飞沫)，“燃料蒸汽”是指蒸发的燃料。此外，本实施方式中的阀装置是安装于汽车等车辆的燃料箱的、燃料箱用的阀装置。

如图1所示，本实施方式中的阀装置10具有壳体15，该壳体15具有：壳体主体20，呈大致筒状，在上方设有间隔壁23；盖70，装接于该壳体主体20的下方；以及罩60，装接于所述壳体主体20的上方。

如图1、图3所示，所述壳体主体20具有呈大致圆筒状的周壁21，在其上方配置有呈大致圆板状的间隔壁23。需要说明的是，间隔壁例如可以设于壳体主体20的周壁21的轴向中途，对于其形状而言，除了单纯的圆板状以外，还可以设置为中央部隆起为筒状并且在其周缘部具有呈台阶状的壁部(肩状壁部)的形状，位置、形状没有特别限定。

此外，从周壁21的上方外周缘起形成有向外方扩展的凸缘部28。在比该凸缘部28靠内周侧形成有多个插出孔28a(参照图5)。而且，在周壁21的靠上方的部位并且与插出孔28a匹配的位置突出设置有卡定突部21a(参照图5)。此外，在周壁21的下方形成有多个卡定孔21b。需要说明的是，虽然未特别图示，但在周壁21形成有多个通孔。

另一方面，所述盖70具有多个通口71，并且在其外周形成有多个卡定爪73。将该盖70的各卡定爪73分别卡定于壳体主体20的各卡定孔21b，由此在壳体主体20的下方装接盖70(参照图2)。其结果是，如图3所示，通过所述间隔壁23，在壳体下方形成有与燃料箱1内连通的阀室V。在该阀室V内，在上方设有阀头81的浮子阀80经由施力弹簧95配置为可升降(参照图3)。

此外，所述罩60具有大致圆筒状的周壁61、将该周壁61的上部闭塞的顶壁62以及从周壁61的下方周缘起扩展为环状的凸缘部63，并且该罩60呈大致礼帽状。在周壁61的规定部位形成有燃料蒸汽排出口61a(参照图3)，从该燃料蒸汽排出口61a的外周缘部起向外方延伸设置有呈大致圆筒状的燃料蒸汽配管65。在该燃料蒸汽配管65连接有未图示的管子(tube)，其中，该管子与配置于未图示的燃料箱的外部的罐(canister)等连通。此外，从周壁61的下端部起延伸出多个卡定片67(参照图3)。需要说明的是，如图3所示，将凸缘部63的下端部通过焊接等固接于燃料箱1的安装孔3的表侧周缘，由此能将阀装置10安装于燃料箱1。

而且，如图3所示，从顶壁62的内表面起以规定长度垂下设置有呈突片状的位置限制部69。如图8所示，该位置限制部69设置为其下端能抵接于后述的压力调整阀90的表面92，限制压力调整阀90进一步上升。即，该位置限制部69规定了压力调整阀90的最大上升位置(满行程位置)。

而且，在将密封环97装接于壳体主体20的周壁21的上方外周的状态下，从上方覆盖罩60，夹持密封环97，并且使罩60的各卡定片67插入壳体主体20的插出孔28a而卡定于对应的各卡定突部21a，由此在壳体主体20的上方安装罩60。其结果是，隔着间隔壁23，在其上方形成与燃料箱外连通的通气室R(参照图3)。

在上述通气室R将用于调整燃料箱1的压力的压力调整阀90容纳为可升降(参照图7和图8)。如图1、图6所示，本实施方式中的压力调整阀90(以下也简称为“调整阀90”)呈规定厚度的圆板状。但是，在该调整阀90未形成沿其厚度方向贯通的贯通孔等。需要说明的是，压力调整阀除了呈圆板状以外，还可以呈四边形、五边形、六边形或边数在这以上的多边形的板状，或者呈大致椭圆形、大致长圆形的板状等，其形状没有特别限定。

此外，上述调整阀90的材质没有特别限定，但优选为不易发生由燃料蒸汽引起的变形、腐蚀等的材质，例如可以使用不锈钢(SUS304等)等铁系金属、Ti系合金、Cu系合金、Al系合金等金属材料，或者陶瓷材料、合成树脂材料等。需要说明的是，该实施方式的调整阀90为不锈钢制。此外，如图7所示，将调整阀90的朝向第一阀座26侧的面设为背面91，将与该背面91相反侧的面设为表面92。

上述调整阀90仅因该调整阀90的自重而被向阀座方向施力，如图7所示，在通常时，该调整阀90的背面91抵接于后述的第一阀座26，闭塞阀孔25。

若返回壳体主体20的说明，则如图3所示，在所述间隔壁23的中央以贯通间隔壁23的方式形成有呈圆形孔状的阀孔25。阀室V和通气室R经由该阀孔25相互连通。此外，从阀孔25的通气室R侧的周缘起朝向上方突出设置有第一阀座26。如图7、图8所示，调整阀90与该第一阀座26接触/分离，对阀孔25进行打开/关闭。

需要说明的是，如图5所示，在第一阀座26中，在径向对置的位置形成有一对微小缺口26a、26a。如图3、图7所示，通过该一对微小缺口26a、26a，即使在调整阀90的背面91抵接于第一阀座26的状态下，阀孔25也不会完全闭塞。

而且，从阀孔25的阀室V侧的周缘朝向下方突出设置有第二阀座27。浮子阀80(在此为阀头81)与该第二阀座27接触/分离，闭塞阀孔25。

此外，从间隔壁23的通气室R侧的面(表面)并且第一阀座26的外周起突出设置有容纳部30，该容纳部30包围并容纳调整阀90。如图3～图6所示，本实施方式的容纳部30具有：呈大致圆形框状的土台部31，从间隔壁23的通气室R侧的面起隆起规定高度；以及延伸壁33，从该土台部31的上端内周缘起向上方延伸出规定高度。

而且，如图5所示，在从调整阀90的轴向(沿着压力调整阀升降的方向的方向，并且是与壳体的轴向一致的方向)观察所述容纳部30时，如图3所示，在容纳部30的内侧形成有容纳调整阀90的容纳空间R1，在容纳空间R1的外侧形成有外侧空间R2。在本实施方式中，形成于后述的罩壁43的内侧的筒状空间成为外侧空间R2。需要说明的是，如图6～图8所示，容纳空间R1成为由间隔壁23的表面、容纳部30的内周面以及调整阀90的背面91围成的空间。

此外，如图4、图6所示，在容纳部30的内周设有：缩径部35，位于间隔壁23侧，设置为与调整阀90的外周相符的形状；以及扩径部37，位于该缩径部35的上方，设置为直径比调整阀90的外周扩大的形状。

在本实施方式中，缩径部35与呈圆板状的调整阀90的外周形状(圆形状)对应地具有圆形的内周面，并且该缩径部35从间隔壁23的通气室R侧的面起沿壳体15的轴向C(参照图3)以固定的内径形成。从该缩径部35的轴向的上端36(参照图4)起，朝向背离所述间隔壁23的方向形成有以使容纳部内径逐渐扩大的方式倾斜的台阶部39。而且，从该台阶部39的上端起设有具有以固定内径形成的圆形内周面的扩径部37。即，扩径部37从缩径部35的上端36隔着台阶部39设置。

此外，如图7所示，上述缩径部35的上端36的、从间隔壁23的通气室R侧的面(表面)起的高度H为，在调整阀90抵接于第一阀座26的状态(即调整阀90的背面91抵接于第一阀座26的状态)下，与调整阀90的表面92一致。但是，缩径部35的上端36的上述高度H也可以为，在调整阀90抵接于第一阀座26的状态下，位于表面92以上。而且，如图8所示，调整阀90被配置为，在因燃料箱内的压力上升而最大限度地上升时，超过缩径部35的上端36。

在上述容纳部30形成有使容纳空间R1和外侧空间R2连通的开口41。如图3、图4所示，本实施方式的开口41在从容纳部30的下端至上端的范围中呈沿轴向C延伸的狭缝状。如图5所示，在本实施方式中，在容纳部30的周向隔开均等的间隔地形成有多个开口41(在此形成有四个开口41)。

此外，如图4所示，呈狭缝状的开口41的开口宽度在从构成容纳部30的缩径部35的下端(抵接于间隔壁23的表面的部分)至台阶部39的中途为止为固定宽度，并且从台阶部39的中途起向容纳部上端逐渐扩开。需要说明的是，如图5所示，该开口41的容纳部30的径向内侧部分与所述容纳空间R1连通，该开口41的容纳部30的径向外侧部分与形成外侧空间R2的筒状空间连通，而且，如图6所示，开口41的上方部分与所述通气室R连通。

此外，如图5所示，在容纳空间R1的外侧并且与开口41对置的位置配置有罩壁43。对于该罩壁43而言，其两端44、44在所述开口41的两侧连结于容纳部30。

若更具体地进行说明，则如图4、图5所示，本实施方式的罩壁43从位于延伸壁33的下部的土台部31的上端面并且与开口41对置的位置起，以轴向截面呈大致圆弧状的方式突出规定高度，其两端44、44分别连结于构成容纳部30的延伸壁33的外周且开口41的两侧。

此外，在罩壁43的内侧形成有筒状空间，该筒状空间形成所述外侧空间R2。本实施方式的筒状空间成为直径比呈狭缝状的开口41的固定宽度部分扩大的大致圆筒状的空间，其内周的一部分经由窄宽度的开口41与容纳空间R1连通，并且上方开口而与通气室R连通。

而且，如图4所示，在所述扩径部37设有多个肋45，该多个肋45从台阶部39起沿扩径部37的轴向延伸，并且在扩径部37的周向以规定间隔配置，各肋45的径向内端形成为，在从轴向观察容纳部30时位于与缩径部35的内周面相同的位置(参照图5)。

如图4、图5所示，本实施方式的肋45从台阶部39起以固定宽度延伸至扩径部37的上端，并且其径向内端呈圆弧状带圆角的形状，沿扩径部37的周向以均等的间隔配置。在此，如图5所示，在各开口41的周向两侧各配置有一对肋45、45，共计设有八个肋45。此外，各肋45的径向内端的圆弧状端面与缩径部35的内周面平齐(参照图4)。该多个肋45对压力调整阀90的升降动作进行引导。

此外，如图3、图7所示，在容纳部30的外周与壳体15的内周之间形成有储存空间R4，该储存空间R4储存流入至通气室R内的燃料，容纳部30的上端形成为位于比设于壳体15的与燃料箱外连通的燃料蒸汽排出口61a靠下方。

在本实施方式中，在构成容纳部30的下部的土台部31的上表面、包括罩壁43的延伸壁33的外表面以及构成壳体15的罩60的周壁61的内表面之间，形成有储存空间R4，此外，延伸壁33的上端位于比燃料蒸汽排出口61a靠下方。上述的储存空间R4在燃料晃动时等临时储存从阀孔25流入至通气室R内的燃料，使该燃料不易从燃料蒸汽排出口61a流出。

以上说明的容纳部具有缩径部和扩径部，但它们并不是必要的，只要是包围压力调整阀的形状即可。此外，本实施方式的容纳部30整体呈大致圆形框状，但作为容纳部，例如也可以设置为四边形、五边形、六边形等多边形的框状，或呈大致椭圆形、大致长圆形的框状等。但是，优选的是，容纳部是与压力调整阀的外周形状相符的形状。

此外，使容纳空间和外侧空间连通的开口在本实施方式的情况下呈狭缝状，但作为开口，也可以是将容纳部的径向内侧和径向外侧连通的圆形、方形形状的贯通孔等，只要能将容纳空间和外侧空间连通即可。

此外，本发明的阀装置中的除壳体的容纳部、开口以外的形状也不限定于上述方案。

接着，对由上述构成实现的本发明的阀装置10的作用效果进行说明。

如图3所示，在燃料箱1内的燃料液面未上升，浮子阀80未浸渍于燃料中的状态下，浮子阀80在阀室V内下降，阀头81背离第二阀座27，打开阀孔25的下方开口。此外，在燃料箱1内的压力为规定值以下的状态时，调整阀90因其自重而被向接近第一阀座26的方向施力，背面91抵接于第一阀座26，阀孔25的上方开口成为闭塞的状态。此时，通过设于第一阀座26的微小缺口26a(参照图5)，即使调整阀90的背面91抵接于第一阀座26，阀孔25也不会完全闭塞，因此在图3所示的状态下，阀室V和通气室R经由阀孔25相互连通。

当图3所示的状态下的车辆在弯道转弯，或者在有凹凸的某条道路、坡道等行驶，或者因事故而倾倒，从而使燃料箱1内的燃料激烈地晃动，燃料液面上升时，浮子阀80因施力弹簧95的施加力和浮子阀80自身的浮力而上升，阀头81抵接于第二阀座27的内周缘部，关闭阀孔25的下方开口，因此，能阻止燃料经由阀孔25流入至通气室R内，能防止燃料向燃料箱1外部泄露。

并且，当燃料蒸汽因车辆的行驶等而在燃料箱1内增加，燃料箱1内的压力升高时，燃料蒸汽等流体穿过盖70的通口71、阀室V、阀孔25，从阀孔25的上方开口向通气室R侧流入(在此设置为向容纳部30的内侧的容纳空间R1内流入)。如此，该流体对抵接于第一阀座26的压力调整阀90的背面91进行推压，因此，如图8所示，调整阀90被推起，最大限度地上升至抵接于位置限制部69为止(满行程)。

此时，在本实施方式中，在容纳部30的内周设有形状与压力调整阀外周相符的缩径部35，该缩径部35的上端36的高度为，在调整阀90抵接于第一阀座26的状态下，与调整阀90的表面92一致。因此，如上所述，在燃料箱内压上升时，防止从阀孔25流入至容纳部30内侧的容纳空间R1内的流体从容纳部30的容纳空间R1流出，因此，能使由流体产生的推起力易于作用在调整阀90的背面91侧，能使调整阀90可靠地上升至最大上升位置(能实现满行程)。

另一方面，当燃料箱1内的压力下降时，使调整阀90因其自重而向接近第一阀座26的方向下降。但是，调整阀90被从阀孔25流入容纳空间R1内的流体推起，因此，若不使用任何方法，则调整阀90不易下降。

此时，在容纳部30形成有使容纳空间R1和外侧空间R2连通的开口41，因此，在燃料箱内压降低时，燃料蒸汽等流体易于从容纳空间R1经由开口41向外侧空间R2释放。其结果是，能提高(能升高)调整阀90的闭阀压力(已上升的调整阀90下降而抵接于第一阀座26，再次关闭阀孔25时的压力)。因此，能缩小开阀压力与闭阀压力的差，即使在燃料箱1内的压力高的状态下，也能容易地关闭调整阀90。

如此，在该阀装置10中，在燃料箱1内的压力下降时，能使调整阀90顺畅地下降，能容易地关闭阀孔25。此外，无需像上述专利文献1的阀装置中的单向阀那样在调整阀自身形成用于提高调整阀90的闭阀压力的孔，因此能降低阀装置10的制造成本。特别是，在调整阀90由不锈钢等金属材料形成的情况下，可以不用通过钻床等来额外对贯通孔等进行开孔加工，谋求制造成本的降低。

此外，如图3所示，本实施方式的实施方式的开口41呈在从容纳部30的下端至上端的范围中沿轴向C延伸的狭缝状。因此，能与调整阀90的上升时的行程位置无关地，使从阀孔25流入至容纳空间R1内的流体易于从呈狭缝状的开口41向外侧空间R2释放，能更可靠地提高调整阀90的闭阀压力。

再者，如上所述，在燃料箱1内的压力上升时，通过从阀孔25流入至容纳空间R1内的燃料蒸汽等流体来推起调整阀90。此时，在本实施方式中，如图5所示，在容纳空间R1的外侧并且与开口41对置的位置配置有罩壁43。

此外，如图4、图5所示，对于上述罩壁43而言，其两端44、44在所述开口41的两侧连结于容纳部3，在其内侧形成有筒状空间，该筒状空间形成外侧空间R2。

因此，在燃料箱1内的压力降低时，从阀孔25流入至容纳空间R1内的流体易于从容纳空间R1向形成外侧空间R2的筒状空间释放。此外，罩壁43的两端44、44在开口41的两侧连结于容纳部30，因此，能在壳体成型时抑制该壳体向容纳部30的径向内侧变形，能维持开口41的宽度尺寸的精度，抑制容纳部30与调整阀90干扰，从而不妨碍调整阀90的升降动作。而且，罩壁43的两端44、44连结于开口41的两侧，开口41被罩壁43包围，因此，能在燃料箱1内的压力上升时，使从阀孔25流入至容纳空间R1内的燃料蒸汽等流体不易从容纳空间R1向外侧空间R2流出，能更容易地维持流体对调整阀90的推起力，能更容易地使调整阀90上升。

此外，本发明不限定于上述的实施方式，在本发明的主旨的范围内可以实现各种变形实施方式，这样的实施方式也包括在本发明的范围中。

实施例

在容纳部设有开口的情况下，试验了在燃料箱内的压力降低时压力调整阀的闭阀压力上升至何种程度。

(实施例)

制造了具备与图1～图8所示的阀装置同样的壳体、容纳部、开口的实施例的阀装置。此外，在压力调整阀未形成贯通孔。

(比较例1)

制造了除未设置容纳部以外均与实施例相同的比较例1的阀装置。与实施例同样，在压力调整阀未形成贯通孔。

(比较例2)

制造了除在压力调整阀形成有四个贯通孔以外均与比较例1相同的比较例2的阀装置。

(试验方法)

将上述的实施例和比较例1、比较例2的阀装置设置于燃料箱内，在从未图示的空气供给管将空气以规定流量吹入燃料箱内之后，通过调整阀进行控制，降低燃燃料箱内压。分别测量此时的实施例和比较例1、比较例2的阀装置内的压力调整阀的举动，即吹入空气而压力调整阀上升时的箱内压的变动和停止空气的吹入而压力调整阀下降时的箱内压的变动。

其结果如图9和图10所示。图9中示出了表示实施例中的压力与流量的关系的图表，图10的(a)中示出了表示比较例1中的压力与流量的关系的图表，图10的(b)中示出了表示比较例2中的压力与流量的关系的图表。

此外，在各图表中，虚线(表示为“前进”的线)表示吹入空气而压力调整阀上升时的状态(调整阀上升时的压力变动)，实线(表示为“返回”的线)表示停止空气的吹入而压力调整下降时的状态(调整阀下降时的压力变动)。需要说明的是，在各虚线中，超过压力的峰值(图表右侧的折曲点)，压力降低的点P1是在压力调整阀离开第一阀座时(阀孔打开，因此压力降低)。而且，在各实线中，逐渐下降的压力转向上升的点P2是在压力调整阀抵接于第一阀座时(阀孔关闭，因此压力上升)。而且，该点P1、点P2间的距离W(滞后)越小，意味着在箱内压降低时压力调整阀越易于下降(响应性好)，闭阀压力越高。

如图10的(a)所示，在具有未形成贯通孔的压力调整阀的比较例1的情况下，上述W大，闭阀压力小。另一方面，如图10的(b)所示，在具有形成有贯通孔的压力调整阀的比较例2的情况下，上述W小，闭阀压力高。但是，在比较例2的情况下，在压力调整阀形成有贯通孔，因此制造成本高。

相对于此，如图9所示，在实施例的情况下，上述W与比较例2相同程度地小，能提高闭阀压力，能确认设置开口的效果。即，在实施例的情况下，能在提高其闭阀压力的基础上，在压力调整阀自身未形成贯通孔，因此能抑制阀装置整体的制造成本。

附图标记说明：

1：燃料箱；10：阀装置；15：壳体；20：壳体主体；23：间隔壁；25：阀孔；26：第一阀座；27：第二阀座；30：容纳部；41：开口；43、43A：罩壁；44、44：两端；60：罩；70：盖；80：浮子阀；90：压力调整阀(调整阀)；91：背面；92：表面；95：施力弹簧；97：密封环；R：通气室；R1：容纳空间；R2：外侧空间；V：阀室。