(57)【要約】【課題】構造が簡単であり、部品点数も少ない、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブを備えたバルブ内蔵コネクタを提供する。【解決手段】一端にチューブ接続部２２と、他端にパイプ挿入部２３と、が形成され、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブ１０を備えたバルブ内蔵コネクタであって、内蔵バルブ１０は、外側が前記ハウジング２０の流路２１の内周面と接し、かつ、内側が流路２１の一部となる周設部１１と、流路内に突出して流路の断面積を狭小させるフラップ部１２と、周設部１１の流路側に形成され、フラップ部１２を弾性的に支持する支持部１３と、を備え、流路２１を通過する燃料蒸発ガスの圧力を受けたフラップ部１２は、支持部１３が可撓することによって、支持部１３を支点として回動し、前記流路２１の断面積を拡大させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にチューブ接続部と、他端にパイプ挿入部と、が形成され、前記チューブ接続部と前記パイプ接続部との間を貫通する気密の流路が設けられたハウジングと、前記流路内に配設され、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブと、を備えたバルブ内蔵コネクタであって、
前記内蔵バルブは、
外側が前記ハウジングの流路の内周面と接し、かつ、内側が前記流路の一部となる周設部と、
前記流路内に突出して前記流路の断面積を狭小させるフラップ部と、
前記周設部の前記流路側に形成され、前記フラップ部を弾性的に支持する支持部と、を備え、
前記流路を通過する前記燃料蒸発ガスの圧力を受けた前記フラップ部は、前記支持部が可撓することによって、前記支持部を支点として回動し、前記流路の断面積を拡大させる、バルブ内蔵コネクタ。
【請求項２】
前記内蔵バルブは、薄板の鋼板から一体で形成されている、請求項１に記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項３】
前記フラップ部には前記燃料蒸発ガスを通過させる孔および切り欠きの一方もしくは両方が形成されている、請求項１または請求項２に記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項４】
前記流路の一断面を分割するように複数の前記フラップ部が備えられた、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項５】
前記ハウジングと前記周設部との間にはコネクタハウジングがさらに介設されており、
このコネクタハウジングは、前記ハウジングの流路の内周面と接し、内側が前記周設部の外周面と接するとともに一部が前記流路を形成する、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項６】
前記コネクタハウジングは、流路側に向けられた突起が形成されており、
前記周設部は、前記突起と係合する係合孔が設けられており、
前記内蔵バルブは、前記突起と前記係合孔とが係合して、流路方向および前記流路の周方向の一方もしくは両方の移動が規制されている、請求項５に記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項７】
前記コネクタハウジングは、前記燃料蒸発ガスが流入する側の端部に流路方向に向けられた凸部が形成され、前記フラップ部は、前記凸部に当接することによって、前記燃料蒸発ガスが流入する側への前記回動が規制される、請求項５または請求項６に記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項８】
前記フラップ部は、前記凸部と弾性体を介して当接する、請求項７に記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項９】
前記支持部は、前記フラップ部を前記燃料蒸発ガスが流入する側へ付勢するバネをさらに備える、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のバルブ内蔵コネクタ。
【請求項１０】
前記周設部と、前記フラップ部と、前記支持部は、別体で形成されており、
前記支持部は、前記フラップ部を前記燃料蒸発ガスが流入する側へ付勢するバネである、請求項１に記載のバルブ内蔵コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブを備えたバルブ内蔵コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃料となるガソリンは、蒸発性が高い。燃料タンク内の温度もしくは圧力環境の変化によって、ガソリンの一部が蒸発する場合がある。この燃料蒸気ガスが大気中に放出されることを防止するために、自動車の燃料タンク近傍には、燃料蒸気ガスを回収するシステムが備えられている。このシステムは、燃料蒸気ガスを燃料タンクから外部のキャニスタに導き、活性炭などに吸着させて一時蓄えることで、気化燃料が外気へ排出されるのを防ぐものである。キャニスタはエンジンに連結され、エンジンの吸気負圧により活性炭から気化燃料を放出させ混合気中に混合することで、吸着された気化燃料を再び燃料として使用している。
【０００３】
この燃料蒸気ガスを回収するシステムはエバポ回路と呼ばれている。給油時には、給油口から空気が混入されたガソリンが給油されるため、燃料タンク内の圧力を上昇させ、ガソリンの蒸発を促すおそれがある。したがって、混入される空気を低減するために、いわゆるブリーザを備えている。ブリーザの一端はインレットパイプの給油口近傍に、他端は燃料タンクの気相部に取り付けられ、ブリーザは、インレットパイプと燃料タンクとを連通させている。かかる構成によって燃料タンク内の燃料蒸気ガスは、燃料タンクからインレットパイプへ環流する。
【０００４】
しかし、単に燃料タンクとインレットパイプをブリーザによって連通しただけでは、環流する燃料蒸気ガスが多くなりすぎる場合がある。そのため、燃料タンクとインレットパイプの間にバルブ内蔵コネクタといわれる差圧弁を設け、燃料タンク内の圧力に応じて流量を規制して、燃料蒸気ガスを環流させる技術が開発されている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第３７７５６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において開示されたバルブ内蔵コネクタにおけるバルブ構造は、コネクタのハウジング内の流路に弁座と弁本体が配設され、弁本体を弁座方向に圧縮スプリングによって付勢することで、燃料タンク内の圧力に応じた流量に規制している。
【０００６】
かかる構成は、弁本体の移動方向を規制するためのガイドとなるスライド脚や圧縮スプリングの固定手段等を必要とし、構造が複雑であり、また部品点数も多いという問題があった。
【０００７】
本発明は、構造が簡単であり、部品点数も少ない、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブを備えたバルブ内蔵コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するため、一端にチューブ接続部と、他端にパイプ挿入部と、が形成され、前記チューブ接続部と前記パイプ接続部との間を貫通する気密の流路が設けられたハウジングと、前記流路内に配設され、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブと、を備えたバルブ内蔵コネクタであって、前記内蔵バルブは、外側が前記ハウジングの流路の内周面と接し、かつ、内側が前記流路の一部となる周設部と、前記流路内に突出して前記流路の断面積を狭小させるフラップ部と、前記周設部の前記流路側に形成され、前記フラップ部を弾性的に支持する支持部と、を備え、前記流路を通過する前記燃料蒸発ガスの圧力を受けた前記フラップ部は、前記支持部が可撓することによって、前記支持部を支点として回動し、前記流路の断面積が拡大する、構成とした。
【０００９】
かかる構成によれば、フラップ部への圧力負荷に応じて支持部が弾性変化し、フラップ部が回動する。フラップ部の回動は、流路面積を拡大させ、流路拡大に伴い圧力が下がることからフラップ部への圧力負荷は降下していく。そして、圧力負荷による荷重と支持部の反発力とが釣り合う箇所でフラップ部の回動は停止する。
【００１０】
このように、内蔵バルブは、フラップ部、支持部と支持部を備える周設部という極めて簡単な構成で要求される機能を達成することができる。
【００１１】
前記した内蔵バルブは、薄板の鋼板から一体で形成することができる。
【００１２】
かかる構成は、たとえば一枚の薄板の鋼板から型抜きを行い、支持部を折り曲げることによって、支持部とフラップ部とを形成し、次に曲げプレス等によって周設部を形成することで内蔵バルブを形成することができ、部品点数を減少させることができる。
【００１３】
前記フラップ部には前記燃料蒸発ガスを通過させる孔もしくは切り欠きを形成してもよい。
【００１４】
かかる構成は、燃料タンクとインレットパイプとの圧力差が小さく、バルブが作動しないときにでも、燃料蒸発ガスを通過させる孔等を介して、一定流量のガスを環流させることができる。この孔はオリフィスとして作用するため、小さい圧力差の場合において内蔵バルブの作動と同様な作用を生ずる。
【００１５】
前記フラップ部は、流路の断面を分割するように複数備えた構成としてもよい。
【００１６】
たとえば、複数のフラップ部を花びら状に開く構成とすれば、片持ち梁の端部となる支持部の負担を減少させることができる。また、一枚の薄板の鋼板から型抜きする場合には素材のサイズを小さくすることができる。
【００１７】
前記ハウジングと前記周設部との間にコネクタハウジングをさらに介設し、このコネクタハウジングは、前記ハウジングの流路の内周面と接し、内側が前記周設部の外周面と接するとともに一部が前記流路を形成するようにしてもよい。また、前記コネクタハウジングに、流路側に向けられた突起を形成し、前記周設部に、前記突起と係合する係合孔が設け、前記内蔵バルブが前記突起と前記係合孔とが係合して、流路方向の移動が規制するようにしてもよい。
【００１８】
かかる構成によって、内蔵バルブの交換、取り付けが容易となる。
【００１９】
前記コネクタハウジングに、前記燃料蒸発ガスが流入する側の端部に、流路方向に向けられた凸部を形成し、前記フラップ部は、前記凸部に当接することによって、前記燃料蒸発ガスが流入する側への前記回動が規制するように構成してもよい。さらに、回動規制にあたって、フラップ部は、凸部の当接する箇所に取り付けられた弾性体を介して凸部と当接する構成としてもよい。
【００２０】
かかる構成によって、インレットパイプ側が燃料タンクに比べて圧力が高い場合、内蔵バルブは作動せず、空気の過度な流入を抑制することができる。また、弾性体を介してフラップ部が凸部と当接することによって、フラップ部のシールポイントのズレが弾性体によって吸収されるため、均一なシール性を達成することができる。
【００２１】
前記構成に加えて、前記フラップ部を前記燃料蒸発ガスが流入する側へ付勢するバネを前記支持部にさらに備えてもよい。かかる構成によって、燃料蒸発ガスの流量等に応じて付勢力を設定することができ、安定した流量の制御を容易に達成することができる。
【００２２】
前記周設部と、前記フラップ部と、前記支持部を、別体で形成し、前記支持部は、前記フラップ部を前記燃料蒸発ガスが流入する側へ付勢するバネとしてもよい。かかる構成によって、燃料蒸発ガスの流量等に応じて付勢力を設定することができ、安定した流量の制御を容易に達成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、構造が簡単であり、部品点数も少なく、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブを備えたバルブ内蔵コネクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は本実施形態にかかるバルブ内蔵コネクタをハウジングに装着したときの断面図であり、図２はバルブ内蔵コネクタの全体斜視図であり、図３はバルブ内蔵コネクタの作用を説明する断面図である。なお、以下の説明においては図１の右上に記載する座標Ｘ，Ｙ，Ｚを基準とする。
【００２５】
バルブ内蔵コネクタは、一端にチューブ接続部２２と、他端にパイプ挿入部２３と、が形成され、チューブ接続部２２とパイプ接続部２３との間を貫通する気密の流路２１が設けられたハウジング２０と、流路２１内に配設され、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブ１０と、を備えている。
【００２６】
ハウジング２０と周設部１１との間にはコネクタハウジング３０がさらに介設されており、このコネクタハウジング３０は、ハウジング２０の流路２１の内周面と接し、内側が流路２１の一部を形成している。
【００２７】
燃料蒸発ガスは、チューブ接続部２２のチューブ側Ａにある燃料タンク（図示せず）から流入し、流路２１から内蔵バルブ１０へと進み、パイプ側Ｂから流出する、マイナスＺ方向の流れを有している。
【００２８】
チューブ接続部２２は外周が小径に形成され、チューブ（図示せず）の内周を広げるようにチューブ内に挿入され、チューブと継合される。パイプ接続部２３は外周が大径に形成された筒状となっており、パイプ（図示せず）がこの筒内に挿入されることによって、パイプと継合される。
【００２９】
パイプ接続部２３のチューブ接続部２２側には、Ｘ−Ｙ方向の周面２５が、筒状部の内周を縮径するように形成されている。この周面２５からパイプ側Ｂ（マイナスＺ方向）に少し進んだ位置には、流路２１方向（Ｘ，Ｙ方向）に向けられた突起２４が形成されている。
【００３０】
コネクタハウジング３０は、パイプ接続部２３側から挿入され（Ｚ方向）、ハウジング２０と嵌合する。ここで、コネクタハウジング３０は、周面２５によってＺ方向の移動が規制される。また、コネクタハウジング３０に備えられた突起２４と係合する穴が、突起２４と係合することによって回転が規制される。
【００３１】
コネクタハウジング３０は、燃料蒸発ガスが流入する側の端部３２に流路方向に向けられた凸部３３が形成されている。この凸部３３は矩形状の板が流路２１側に突出しているものであり、オリフィスのように円環状のものではない（後記する図５（ｄ）参照）。凸部３３の先端近傍には弾性体３４が備えられている。さらにコネクタハウジング３０のＺ方向の中央近傍には流路２１方向（Ｘ，Ｙ方向）に突起３１が形成されている。
【００３２】
内蔵バルブ１０は、コネクタハウジング３０内にパイプ側Ｂから挿入され（Ｚ方向）、コネクタハウジング３０と嵌合する。ここで内蔵バルブ１０には突起３１と係合する穴１５が形成されており、穴１５と突起３１が係合することによって、内蔵バルブ１０のＺ方向の移動および回転が規制される。
【００３３】
内蔵バルブ１０は、図２に示すように、外側がハウジング２０の流路２１の内周面と接し、かつ、内側が流路２１の一部となる周設部１１と、流路内に突出して流路の断面積を狭小させるフラップ部１２と、周設部１１の流路側に形成され、フラップ部１２を弾性的に支持する支持部１３と、を備えている。
【００３４】
流路２１を通過する燃料蒸発ガスの圧力を受けたフラップ部１２は、図３に示すように、支持部１３が可撓することによって、支持部１３を支点として回動し、流路２１の断面積を拡大させる構成としている。
【００３５】
フラップ部１２は、凸部３３に備えられた弾性体３４に当接することによって、燃料蒸発ガスが流入する側への回動が規制されている。
【００３６】
かかる構成によって、インレットパイプ側が燃料タンクに比べて圧力が高い場合、内蔵バルブ１０は作動せず、空気の過度な流入を抑制することができる。また、弾性体３４を介してフラップ部１２が凸部３３と当接することによって、フラップ部１２のシールポイントのズレが弾性体３４によって吸収されるため、均一なシール性を達成することができる。
【００３７】
フラップ部１２には燃料蒸発ガスを通過させる孔１４が形成されている。かかる構成によって、燃料タンクとインレットパイプとの圧力差が小さく、バルブが作動しないときにでも、燃料蒸発ガスを通過させる孔等を介して、一定流量のガスを環流させることができる。この孔はオリフィスとして作用するため、小さい圧力差の場合において内蔵バルブの作動と同様な作用を生ずる。
【００３８】
すなわち、燃料蒸発ガスが少量もしくは無いときには、図３（ａ）に示すように、フラップ部１２は初期のＸ−Ｙ面を維持しており、少量の燃料蒸発ガス（実線の矢印）は孔１４を通過する。燃料蒸発ガスの流量が多くなったとき（太い実線の矢印）には、フラップ部１２は、図３（ｂ）の破線の矢印に示すように、流入方向（マイナスＺ方向）に可撓し、マイナスＸ方向に大きな隙間を生じさせる。この隙間をガスが通過する（実線の矢印）。このようにフラップ部１２の回動は、流路面積を拡大させ、流路拡大に伴い圧力が下がることからフラップ部１２への圧力負荷は降下していく。そして、圧力負荷による荷重と支持部の反発力とが釣り合う箇所でフラップ部の回動は停止する。
【００３９】
かかる構成によって、本実施形態は、簡単な構造で、部品点数も少なく、車載された燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスの圧力に応じてガス流量を可変させる内蔵バルブを備えたバルブ内蔵コネクタを提供することができる。
【００４０】
なお、前記では、ハウジング２０にコネクタハウジング３０を収容した後にコネクタハウジング３０に内蔵バルブ１０を収容するという順序で説明したが、予めコネクタハウジング３０に内蔵バルブ１０を収容した後にハウジング２０にコネクタハウジング３０を収容することもできる。かかる手順によって交換や修理の作業性を向上させることができる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図４は、本実施形態にかかる内蔵バルブ１００を燃料蒸発ガスの流入方向（Ｚ方向）から見た正面図である。
【００４２】
本実施形態は、第１実施形態とフラップ部の構成が異なっている。すなわち、図１〜３の弁と筒部とを一体化して、両者の結合部を利用して、弁を弾性的に支持するという技術思想は同じであるが、弁となるフラップ部を複数枚設けるという変形例である。
【００４３】
図４では、一実施例として、フラップ部１２Ａ〜１２Ｄを４個とし、支持部１３も同じ数として、花びら状の形態とした。
【００４４】
かかる構成よって、片持ち梁の端部となる支持部の負担を減少させることができる。また、一枚の薄板の鋼板から型抜きする場合には素材のサイズを小さくすることができる。
【００４５】
また、４分割することによって、一つのフラップ部に負荷される荷重は小さくなるため、繰り返し荷重による疲労の影響も小さくなる。
【００４６】
さらに、管内を流れるのは基本的には気相であるが、一部液相も混合された二相流になるおそれがある。この場合に、上側と下側のフラップ部の結合部分の幅を変え、下側を広く、上側を狭くすれば、液相によって負荷が大きくなった下側部分に対応することが可能となる。
【００４７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。図５は、本実施形態にかかる内蔵バルブ２００の断面図である。
【００４８】
本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、バネ２１６が付加されている。バネ２１６は、例えばねじりコイルバネを適用することができ、一端は周設部２１１に、他端はフラップ部２１２に固設されている。バネ２１６は、燃料蒸発ガスの流入に抗してＺ方向へフラップ部２１２を付勢するように備えられている。
【００４９】
かかる構成によって、適当なバネを選択して配設することによって、燃料蒸発ガスの流量等に応じて付勢力を任意に設定することができ、安定した流量の制御を容易に達成することができる。
【００５０】
図６は、本実施形態の変形例の内蔵バルブ３００の断面図である。
【００５１】
この変形例は、図５のように一体成形された周設部２１１、フラップ部２１２、支持部２１３を分離し、別体としている。バネ３１６は支持部として構成されている。
【００５２】
かかる構成によっても、適当なバネを選択して配設することによって、燃料蒸発ガスの流量等に応じて付勢力を任意に設定することができ、安定した流量の制御を容易に達成することができる。
【００５３】
［製作例］
次に図面を参照して第１実施形態で説明した実施例の製作例を説明する。図７は、内蔵バルブ１０の加工と組み付けの一例である。
【００５４】
本実施例の内蔵バルブは、薄板の鋼板から一体で形成されている。図７（ａ）に示すように、薄板の鋼板から、最終的に図２の周設部１１と、フラップ部１２と、支持部１３となる展開形状が、切断等で型抜きされる。孔１４、穴１５は、バーリング加工やパンチング加工によって穿孔される。
【００５５】
次に図７（ｂ）に示すように、支持部１３が実線矢印の方向に折り曲げられる。
【００５６】
そして、図７（ｃ）に示すように、周設部１１が実線矢印の方向に、Ｕ字プレス、もしくは、Ｏ字プレスで曲げ加工され、円筒状に形成される。
【００５７】
円筒状になった内蔵バルブ１０は、図７（ｄ）に示すように、実線矢印の方向からコネクタハウジング３０に挿入され、前記したように、内蔵バルブ１０とコネクタハウジング３０とが嵌合する。
【００５８】
ここで、円筒状に成形した後、機軸方向円周上の突き合わせ部については、特に溶接やロウ付け、ファスナー等で固定は特に必要としていない。すなわち、コネクタハウジング３０の中に筒の外郭を押さえながら挿入することにより、筒は弾性体の反発力により、当接する「カセットハウジング」の内周を常に付勢することとなり、装着は容易でかつ保持性もよいためである。
【００５９】
このように、本発明にかかるバルブ内蔵コネクタは、部品点数は少なく、加工、組み付けも簡単であり、材料も低価格のものを選択することができる。さらに、製品自体もコンパクト、軽量であり、耐用年数も長くなる一方、交換等のメンテナンス性も高い。
【００６０】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態にかかるバルブ内蔵コネクタをハウジングに装着したときの断面図である。
【図２】第１実施形態にかかるバルブ内蔵コネクタの全体斜視図である。
【図３】第１実施形態にかかるバルブ内蔵コネクタの作用を説明する断面図である。
【図４】第２実施形態にかかる内蔵バルブを燃料蒸発ガスの流入方向から見た正面図である。
【図５】第３実施形態にかかるバルブ内蔵コネクタの断面図である。
【図６】第３実施形態の変形例にかかるバルブ内蔵コネクタの断面図である。
【図７】内蔵バルブの加工と組み付けの一例である。
【符号の説明】
【００６２】
１０，１００，２００，３００    内蔵バルブ
１１    周設部
１２    フラップ部
１３    支持部
１４    孔
１５    穴
２０    ハウジング
２１    流路
２２    チューブ接続部
２３    パイプ接続部
２４    突起
２５    周面
３０    コネクタハウジング
３１    突起
３２    端部
３３    凸部
３４    弾性体
【図１】
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【図２】
2010071232.tif 000004
【図３】
2010071232.tif 000005
【図４】
2010071232.tif 000006
【図５】
2010071232.tif 000007
【図６】
2010071232.tif 000008
【図７】
2010071232.tif 000009