(57)【要約】【課題】蓋をケースから容易に取り外すことができるバルブ構造を提供する。【解決手段】バルブ構造は、両端部に開口を有する筒状のケース１２と、ケース１２内に収容された弁体１４と、ケース１２の一方の端部に装着されたキャップ２０とを備える。ケース１２は、キャップ２０が装着された端部側から順に、所定の外径のフランジ部２８と、フランジ部２８から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部３０とを有する。キャップ２０は、環状の基板部５６と、基板部５６の外周縁から略垂直方向に延びかつフランジ部２８及び係合凹部３０の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片５８とを有する。係合片５８は、先端部に径方向内方に突出する係合凸部６２を有し、少なくとも一つの係合片５８の係合凸部６２が係合片５８の弾性変形を利用して係合凹部３０に係合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に開口を有する筒状のケースと、
前記ケース内に収容された弁体と、
前記ケースの一方の端部に装着された蓋と、
を備えるバルブ構造であって、
前記ケースは、前記蓋が装着された端部側から順に、所定の外径のフランジ部と、該フランジ部から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部とを有し、
前記蓋は、前記フランジ部の先端面に対応する環状の基板部と、該基板部の外周縁から略垂直方向に延びかつ前記フランジ部及び前記係合凹部の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片とを有し、
前記係合片は、先端部に径方向内方に突出する係合突起を有し、
前記複数の係合片のうちの少なくとも一つの係合片の係合突起が該係合片の弾性変形を利用して前記係合凹部に係合されている、バルブ構造。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブ構造であって、
前記ケースは、前記フランジ部の先端面から軸方向に延びる切欠部を有し、
前記複数の係合片のうちの残りの係合片は前記切欠部内に配置されている、バルブ構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のバルブ構造であって、
前記ケース内で前記弁体を軸方向に移動可能に支持するバルブガイドを備えており、
前記バルブガイドは、前記ケースのフランジ部と前記蓋の基板部との間に挟持される挟持部を有しており、
前記係合凹部に係合している前記係合片の前記係合突起と前記基板部との間の弾性変形部と、前記フランジ部及び前記挟持部の外周面との間には、空間部が形成されている、バルブ構造。
【請求項４】
請求項３に記載のバルブ構造であって、
前記空間部の径方向の寸法は、前記係合突起の突出量より大きい、バルブ構造。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のバルブ構造であって、
前記フランジ部は、前記係合凹部側から先端面側に向かって縮径するテーパ部を有する、バルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術はバルブ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＰＧ等を燃料とする内燃機関は、燃料ポンプからインジェクタに至る燃料通路内に燃料の逆流を防止する逆止弁を備えている。例えば、特許文献１に記載の燃料ポンプには、その吐出口に逆止弁が設けられている。
【０００３】
特許文献１に記載の逆止弁は、樹脂製の燃料ポンプの吐出口に一体成形された円筒状のケースと、ケース内に配置された弁体及びスプリングと、環状の蓋とを備える。蓋はケースの端部にかしめ固定されることにより、弁体をスプリングを介してケース内に保持している。
【０００４】
また、金属製の燃料通路に逆止弁を設置する場合には、一般にステンレス等の金属製のケースを有する逆止弁が圧入により取り付けられている。通常、金属製のケースを備える逆止弁は、弁体及びスプリングを内部に保持するために、略円筒状の金属製の蓋がケースに圧入又はかしめにより固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５０４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特に金属製のケース及び蓋を有する逆止弁の場合、ケースに圧入又はかしめにより固定された蓋は、ケースから容易に取り外すことができない。そのため、逆止弁の内部に異物が侵入した場合や、弁体が劣化した場合に、蓋を取り外して逆止弁の清掃や弁体の交換を行うことが困難である。
【０００７】
そこで、本明細書に開示の技術は、ケースから蓋を容易に取り外すことができるバルブ構造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】
その一つの例は、両端部に開口を有する筒状のケースと、ケース内に収容された弁体と、ケースの一方の端部に装着された蓋とを備えるバルブ構造であって、ケースは、蓋が装着された端部側から順に、所定の外径のフランジ部と、フランジ部から径方向内方へ凹む係合凹部とを有し、蓋は、フランジ部の先端面に対応する環状の基板部と、基板部の外周縁から略垂直方向に延びかつフランジ部及び係合凹部の外側面に対応する複数の弾性変形可能な係合片とを有し、係合片は、先端部に径方向内方に突出する係合突起を有し、複数の係合片のうちの少なくとも一つの係合片の係合突起が係合片の弾性変形を利用して係合凹部に係合されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、少なくとも一つの係合片の係合突起が係合片の弾性変形を利用して係合凹部に係合されている。そのため、係合突起と係合凹部との係合は、係合片の弾性変形を利用して解除可能であり、蓋が圧入又はかしめによりケースに固定されているバルブ構造と比べて、蓋をケースから容易に取り外すことができる。
【００１０】
上記バルブ構造において、ケースは、フランジ部の先端面から軸方向に延びる切欠部を有し、複数の係合片のうちの残りの係合片は切欠部内に配置されていてもよい。
【００１１】
この構成によると、ケースの切欠部内に配置された係合片がケースの切欠部の側壁に当接することにより、蓋がケースに対して周方向に回転することを抑制できる。そのため、蓋とケースとの摩耗を抑制でき、バルブ構造の耐久性を向上できる。
【００１２】
上記バルブ構造は、ケース内で弁体を軸方向に移動可能に支持するバルブガイドを備えており、バルブガイドは、ケースのフランジ部と蓋の基板部との間に挟持される挟持部を有しており、係合凹部と係合している係合片の係合突起と基板部との間の弾性変形部と、フランジ部及び挟持部の外周面との間には、空間部が形成されていてもよい。
【００１３】
この構成によると、蓋の係合片の弾性変形部を空間部に向かって押圧することで、係合片の係合突起を径方向外方、すなわち、係合凹部との係合解除方向へ変位させることができる。これにより、蓋をケースからより容易に取り外すことができる。
【００１４】
上記バルブ構造において、空間部の径方向の寸法は、係合突起の突出量より大きくてもよい。
【００１５】
この構成によると、空間部の径方向の寸法が係合突起の突出量より大きいため、蓋の係合片の弾性変形部を空間部に向かって押圧して係合片の先端部を径方向外方に変位させた際に、係合突起と係合凹部との係合が解除されやすくなる。これにより、蓋をケースからより円滑に取り外すことができる。
【００１６】
上記バルブ構造において、フランジ部は、係合凹部側から先端面側に向かって縮径するテーパ部を有してもよい。
【００１７】
この構成によると、蓋の係合片の弾性変形部を空間部に向かって押圧した際に、係合片はテーパ部に沿った形状に湾曲する。これにより、係合片の過度な湾曲が抑制され、過度な湾曲に起因する蓋の破損が防止される。
【発明の効果】
【００１８】
上記バルブ構造によると、少なくとも一つの係合片の係合突起が係合片の弾性変形を利用して係合凹部に係合されている。そのため、係合突起と係合凹部との係合は、係合片の弾性変形を利用して解除可能であり、蓋が圧入又はかしめによりケースに固定されているバルブ構造と比べて、蓋をケースから容易に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係るチェックバルブの斜視図である。
【図２】実施形態１に係るチェックバルブの分解斜視図である。
【図３】実施形態１に係るチェックバルブの取付状態を示す断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】実施形態２に係るチェックバルブの係合片と係合凹部の係合状態を示す図である。
【図６】実施形態２に係るチェックバルブの係合片と係合凹部の係合解除状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施形態１］
以下、本明細書に開示の技術の実施形態１について図面を用いて説明する。本実施形態に係るバルブ構造は、車両の燃料ポンプから内燃機関のインジェクタに至る燃料通路に配置されるチェックバルブに適用したものである。図１はチェックバルブの斜視図、図２はチェックバルブの分解斜視図、図３はチェックバルブの取付構造を示す断面図、及び図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【００２１】
＜チェックバルブの構造＞
図１から３に示すように、チェックバルブ１０は、ケース１２、弁体１４、スプリング１６、バルブガイド１８、及びキャップ２０を備えている。ケース１２は、アルミニウム等の金属製で、上下両端に開口を有する中空円筒状に形成されている。ケース１２の中空部は、軸方向（図３において上下方向）に延在し、かつ、ＬＰＧ等の燃料が流れる連通路部２２とされている。燃料は、ケース１２内すなわち連通路部２２を、図３において上側から下側へ流れる。なお、説明の都合上、ケース１２の連通路部２２の上流側に対応する側を上側とし、連通路部２２の下流側に対応する側を下側とするが、チェックバルブ１０の取付方向はその方向に限定されない。
【００２２】
図１及び２に示すように、ケース１２の軸方向中央には、一定の外径を有するケース胴部２３が形成されている。また、ケース１２の上端部には最も外径が大きい嵌合部２４と、嵌合部２４からケース胴部２３に向かって外径が小さくなる縮径部２６とが形成されている。一方、ケース１２の下端部には、所定の外径を有するフランジ部２８と、フランジ部２８の上方に位置しておりかつフランジ部２８から径方向内方へ凹む外側面を有する係合凹部３０が形成されている。また、ケース１２は、径方向に対向する位置に一対のスリット３１を有しており、各スリット３１はケース１２の下端から中央付近まで軸方向に延びている。なお、スリット３１の数は適宜変更可能である。ケース１２が複数のスリット３１を有する場合には、スリット３１は周方向に等間隔に配置されていることが好ましい。また、スリット３１は、本明細書における「切欠部」に相当する。
【００２３】
図３に示すように、連通路部２２はケース１２の軸方向に延びており、その上流端は流入口３２とされている。ケース１２は、上端部と中央部との間に、連通路部２２の通路面積を低下させる絞り部３３を有している。絞り部３３は、上側から順に、連通路部２２の内径が小さくなる第１傾斜面３４と、連通路部２２の内径が最も小さい絞り面３６と、連通路部２２の内径が大きくなる第２傾斜面３８とを有している。
【００２４】
図２に示すように、バルブガイド１８は、略円筒状のガイド部４０と、ガイド部４０から下方に延びる３本の連結部４２と、連結部４２が接続された円環状の挟持部４４とを備える。バルブガイド１８は、金属製又は樹脂製である。各連結部４２は挟持部４４の上面から上方に延びる柱状に形成されており、それぞれの上端部がガイド部４０の下半体の外周面に連結されている。バルブガイド１８は、ケース１２の下端部の開口から挿入されて、連通路部２２内に配置されている。また、挟持部４４がケース１２のフランジ部２８と後述するキャップ２０の基板部５６とに挟持されることによって、バルブガイド１８は軸方向に位置決めされている（図３参照）。
【００２５】
図２に示すように、弁体１４は、ゴム等の弾性体からなる略半球状の弁部４６と、金属又は樹脂からなる弁軸４８とからなる。弁軸４８は、円柱状の胴部５０と、胴部５０の上端部から径方向外方に延出するバルブフランジ部５２と、胴部５０から下方に延びる角柱状の軸部５４とを有する。図３に示すように、軸部５４はバルブガイド１８のガイド部４０内に挿入されており、これにより、バルブガイド１８は弁体１４を軸方向に移動可能に支持する。なお、弁部４６の下面には凹部４６ａが形成されており、胴部５０の上端の突部５０ａが弁部４６の凹部４６ａに嵌合されている。
【００２６】
スプリング１６は、金属製のコイルスプリングからなる。図３に示すように、弁体１４の弁軸４８及びバルブガイド１８のガイド部４０の上半体は、スプリング１６内に配置されている。また、スプリング１６の上端は弁体１４のバルブフランジ部５２の下面に当接しており、スプリング１６の下端はバルブガイド１８の連結部４２の上面に当接している。これにより、スプリング１６は、弁体１４を閉弁方向、すなわち連通路部２２の上流側に向けて付勢する。なお、弁部４６がケース１２の第２傾斜面３８に弾性的に当接することにより、連通路部２２は閉鎖される。つまり、ケース１２の第２傾斜面３８が弁体１４の弁座として機能する。
【００２７】
ケース１２の下端部には、弁体１４、スプリング１６、及びバルブガイド１８をケース１２内に保持するために、キャップ２０が同軸状に装着されている。キャップ２０は、金属製であり、例えば、ステンレス等の板材をプレス加工することにより形成される。キャップ２０は、円環状の基板部５６と、基板部５６の外周縁から略垂直方向に延びる１２個の係合片５８とを有する（図２参照）。基板部５６の中空孔は流出口６０とされている（図３参照）。係合片５８は周方向に等間隔に配置されており、径方向外方に弾性変形可能に形成されている。各係合片５８は、上下方向において上端部と中央部との間に、径方向内方に突出するよう湾曲している係合凸部６２を有する。係合凸部６２の内側面には、キャップ２０の基板部５６側から先端部側に向かって、径方向内方に傾斜する第１摺動面６２ａと径方向外方に傾斜する第２摺動面６２ｂとが形成されている。なお、係合片５８の数は適宜変更可能である。
【００２８】
キャップ２０をケース１２に装着するためにキャップ２０をケース１２に下方から押圧すると、キャップ２０の係合凸部６２の第２摺動面６２ｂがバルブガイド１８の挟持部４４に当接することにより係合片５８が径方向外方へ弾性変形する。そして、係合凸部６２がフランジ部２８を乗り越えたところで径方向内方へ変位し、係合凸部６２が係合凹部３０に当接して係合する。このようにして、係合凸部６２は係合片５８の弾性変形を利用して径方向外方から係合凹部３０に係合し、キャップ２０はケース１２に係止される。なお、係合凸部６２は係合凹部３０に係合する形状であればよく、例えば、係合凸部６２と係合凹部３０が係合している状態において、係合凸部６２は係合凹部３０から径方向に離間していてもよい。
【００２９】
なお、キャップ２０をケース１２から取り外すためにキャップ２０を下方に引くと、キャップ２０の係合凸部６２の第１摺動面６２ａがケース１２のフランジ部２８に当接することにより係合片５８が径方向外方へ弾性変形する。これにより、係合凸部６２と係合凹部３０の係合が解除される。
【００３０】
ケース１２のスリット３１は、隣り合う２個の係合片５８及びその間の隙間を含む周方向の長さより僅かに大きな幅に形成されている。そのため、図４に示すように、隣接する２個の係合片５８はスリット３１に嵌合する。スリット３１に嵌合している係合片５８がケース１２のスリット３１の壁面に周方向に当接することにより、キャップ２０がケース１２に対して周方向に回転することが抑制される。なお、スリット３１に嵌合される係合片５８の数は２個に限定されず、適宜変更可能である。
【００３１】
＜チェックバルブの取付構造＞
次に、チェックバルブ１０の取付構造について説明する。図３に示すように、燃料ポンプ（図示しない）に取り付けられる金属製のアダプタ６４には燃料通路６６が形成されている。燃料通路６６は、直線状に形成されており、アダプタ６４の下側の端面６８において下方に向かって開口している。燃料通路６６の上流側は、燃料ポンプの吐出口に連通されている。一方、燃料通路６６の下流側は燃料供給管を介して内燃機関、より詳しくは内燃機関のインジェクタ（図示しない）に連通されている。
【００３２】
チェックバルブ１０は、ケース１２の嵌合部２４の外周面が燃料通路６６の周壁面に密接するよう、燃料通路６６内に圧入により取り付けられている。そのため、ケース１２の嵌合部２４より下側においては、燃料通路６６の周壁面とケース１２の外周面との間に隙間７０が形成されており、隙間７０はスリット３１を介して連通路部２２と連通している。また、チェックバルブ１０は、キャップ２０がアダプタ６４の端面６８より下に位置するように、燃料通路６６内に取り付けられている。これにより、チェックバルブ１０をアダプタ６４から取り外すことなく、キャップ２０をケース１２から取り外すことができる。
【００３３】
＜チェックバルブの動作＞
燃料が燃料通路６６を流れていない場合には、スプリング１６の付勢力により弁体１４は閉弁位置、すなわち弁部４６が第２傾斜面３８に弾性的に当接している状態に保たれる。
【００３４】
燃料ポンプが駆動され、燃料が燃料通路６６から流入口３２を介して連通路部２２内に流入すると、燃料の圧力により弁体１４は下流方向に移動し、弁部４６が第２傾斜面３８から離れる。これにより、チェックバルブ１０は開弁状態になり、連通路部２２内に流入した燃料は流出口６０から燃料通路６６の下流側へと流出する。また、連通路部２２はスリット３１を介して隙間７０と連通しているため、チェックバルブ１０が開弁状態の場合には、連通路部２２内に流入した燃料の一部は、スリット３１及び隙間７０を介して燃料通路６６の下流側へと流出する。
【００３５】
燃料ポンプが停止すると、連通路部２２を流れる燃料の圧力がスプリング１６の付勢力より弱くなる。そのため、弁体１４はスプリング１６の付勢力により上流方向に移動し、弁部４６が第２傾斜面３８に弾性的に着座する。これにより、チェックバルブ１０は閉弁状態となる。この状態において仮に燃料通路６６の下流側の燃料の圧力が高くなったとしても、下流側からの圧力では弁部４６は第２傾斜面３８から離間しないため、燃料の逆流が防止される。
【００３６】
＜本実施形態の利点＞
この実施形態によると、キャップ２０の係合片５８の係合凸部６２が係合片５８の弾性変形を利用してケース１２の係合凹部３０と係合することにより、金属製のキャップ２０が金属製のケース１２に保持されている。そのため、圧入やかしめによる従来の固定方法と比べて、ケース１２に対してキャップ２０を容易に着脱できる。
【００３７】
また、４個の係合片５８がケース１２のスリット３１内に配置されている。そのため、係合片５８がケース１２のスリット３１の側壁と周方向に当接することにより、キャップ２０がケース１２に対して周方向に回転することを抑制できる。これにより、キャップ２０とケース１２との摩耗を抑制でき、耐久性を向上できる。
【００３８】
また、係合片５８の係合凸部６２が第１摺動面６２ａ及び第２摺動面６２ｂを有している。そのため、キャップ２０をケース１２に装着する際には、バルブガイド１８の挟持部４４に第２摺動面６２ｂが当接することにより、係合片５８の径方向外方への弾性変形が円滑に行われる。一方、キャップ２０をケース１２から取り外す際には、第１摺動面６２ａがケース１２のフランジ部２８と当接することにより、係合片５８の径方向外方への弾性変形が円滑に行われる。これにより、ケース１２へのキャップ２０の着脱をより容易に行うことができる。
【００３９】
［実施形態２］
以下において、実施形態２について図５及び図６を参照しながら説明する。なお、実施形態２は、実施形態１のフランジ部２８及び挟持部４４に変更を加えたものであるから、その変更部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。図５は、チェックバルブ１０の係合凸部６２と係合凹部３０の係合状態を示す図であり、図６は、係合凸部６２と係合凹部３０の係合解除状態を示す図である。
【００４０】
図５に示すように、フランジ部８０は、ケース１２の下端面に向かって徐々に外径が小さくなるテーパ部８２を有している。また、バルブガイド１８の挟持部８４は、テーパ部８２の最小の外径、すなわちテーパ部８２の下端の外径と等しい外径を有するように形成されている。これにより、係合片５８の係合凸部６２と基板部５６との間の弾性変形部８８と、係合片５８とテーパ部８２及び挟持部８４との間には、空間部８６が形成されている。なお、空間部８６の径方向の寸法Ｌ１は、係合片５８の係合凸部６２の径方向の突出量Ｌ２より大きく設定されている。
【００４１】
図６に示すように、係合片５８の弾性変形部８８を空間部８６に向かって径方向内方（図６において矢印Ｆで示す方向）に押圧すると、係合片５８がテーパ部８２及び挟持部８４の少なくとも一方に当接するまで湾曲する。これにより、係合凸部６２は径方向外方に変位し、係合凸部６２と係合凹部３０との係合が解除される。
【００４２】
＜本実施形態の利点＞
この実施形態によると、キャップ２０の係合片５８の弾性変形部８８を空間部８６に向かって押圧することにより、係合凸部６２が径方向外方に変位し、係合凸部６２と係合凹部３０との係合が解除される。そのため、より容易にケース１２からキャップ２０を取り外すことができる。
【００４３】
また、ケース１２のフランジ部８０はテーパ部８２を有している。そのため、係合片５８の弾性変形部８８を空間部８６に向かって押圧した際に、係合片５８はテーパ部８２に当接し、係合片５８の過度の湾曲が防止される。これにより、キャップ２０の係合片５８が過度の湾曲により破損することを防止できる。
【００４４】
［他の実施形態］
本明細書に開示の技術は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、スリット３１は省略してもよい。また、スリット３１の代わりに、係合凸部６２が嵌合する凹部を係合凹部３０の外周面に設けてもよいし、係合片５８の弾性変形部８８が嵌合する溝をケース１２のフランジ部２８及びバルブガイド１８の挟持部４４の外周面に設けてもよい。また、本開示のバルブ構造はチェックバルブに限定されず、リリーフバルブやフロートバルブ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０   チェックバルブ（バルブ構造）
１２   ケース
１４   弁体
１８   バルブガイド
２０   キャップ（蓋）
２８，８０    フランジ部
３０   係合凹部
３１   スリット（切欠部）
４４，８４    挟持部
５６   基板部
５８   係合片
６２   係合凸部（係合突起）
８２   テーパ部
８６   空間部
８８   弾性変形部
【図１】
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【図２】
2019019958.tif 000004
【図３】
2019019958.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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