(57)【要約】【課題】網状のフィルタが取り付けられる弁装置において、流体中に存在する針状の異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制する。【解決手段】弁体２の上流側に取り付けられた網状のフィルタ本体６は、フィルタ本体６に流入した流体の流れを遮り、該流体の流れの方向を変更させる方向変更部材１０を備える。流体の流れの方向Ｘに先端を向けてフィルタ本体６に流入した針状の異物は、方向変更部材１０に当接し、変更された流体の流れの方向となる側部６ｃ方向（方向Ｙ）に流されて、側部６ｃに引っ掛かって捕捉される。針状の異物が底部６ｂの網の目を通過してしまっても、方向変更部材１０にとどめることができる。【選択図】  図１
2004316812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧によって開弁する弁体と、
前記弁体の上流側に取り付けられ、流入する流体の流れの方向に幅を有する網状のフィルタと、
を備えた弁装置において、
前記フィルタは、該フィルタに流入した流体の流れを遮り、該流体の流れの方向を変更させる方向変更部を備えることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
流体圧によって開弁する弁体と、
前記弁体の上流側に取り付けられ、流入する流体の流れの方向に幅を有する網状のフィルタと、
を備えた弁装置において、
前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けられ、
前記付勢手段は、開弁初期の付勢力は弱く、開弁方向に移動するにしたがい付勢力が大きくなる特性を有することを特徴とする弁装置。
【請求項３】
流体圧によって開弁する弁体と、
前記弁体の上流側に取り付けられ、流入する流体の流れの方向に幅を有する網状のフィルタと、
を備えた弁装置において、
前記弁体には、前記フィルタを通過した異物をとどめる凹部が設けられていることを特徴とする弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、弁装置として、例えば、燃料タンクに貯留された燃料を内燃機関の燃料噴射手段に向けて供給する燃料供給系において、一方側から他方側への流体の流通を許容し、逆方向の流体の流通を阻止する逆止弁や、デリバリパイプ内に供給された燃料の圧力が所定圧以上になった場合に開弁して余剰燃料を燃料タンクに戻す調圧弁などが用いられている。
【０００３】
そして、燃料配管内で発生したゴミや切粉等の異物を除去するために、これらの弁装置にフィルタが設けられたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、このようなフィルタには、通常、網状（メッシュ状）のものが用いられるため、針状の異物は、このフィルタを通過してしまう場合がある。
【０００５】
針状の異物がフィルタを通過した場合、この異物は、弁体に付着してしまい、さらには弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことが懸念される。異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうと、弁としての機能が低下してしまい、燃料噴射手段に供給される燃料の圧力が低下して、内燃機関の動作不良に至る可能性がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３２１７９２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、網状のフィルタが取り付けられる弁装置において、流体中に存在する針状の異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用した。
【０００９】
まず、本発明者は、フィルタの網の目を通過してしまうような針状の異物を、より確実に該フィルタにとどめる（とめる、捕捉する）ために、フィルタに流入した流体の流れの方向を変更させるような構成とした。フィルタに流入した流体の流れの方向を変更させるには、フィルタに流入した流体の流れを遮るような部位や部材をフィルタに設けるとよい。例えば、フィルタに流入した流体の流れの方向に略直交する部位を塞ぐとよい。
【００１０】
ここで、フィルタは、網状（メッシュ状）のものが、フィルタ本体に流入する流体の流れの方向に幅を持って設けられるもので、例えば、袋状のものであると好ましい。すなわち、フィルタに少なくとも、フィルタに流入した流体の流れの方向に略直交するように設けられる底部と該底部を取り囲む側部とを設け、底部を塞ぐことによって、フィルタに流入した流体の流れの方向を側部方向へと変更させるとよい。
【００１１】
流体中に含まれる針状の異物は、その先端が、フィルタに流入する流体の流れの方向を向いた状態でフィルタに流入するために、従来の網状のフィルタでは、針状の異物が底部の網の目を通ってしまうと考えられる。そこで、フィルタに流入した流体の流れの方向に略直交するように設けられるフィルタの底部に流体の流れの方向を変更させる部位（部材）を設けるものである。
【００１２】
先端が、フィルタに流入した流体の流れの方向を向く針状の異物は、フィルタに流入すると、フィルタ底部に設けられた流れの方向を変更させる部位（部材）にその先端が当接し、その後、変更された流体の流れの方向となるフィルタの側部方向に流されるため、フィルタの側部に引っ掛かりフィルタに捕捉され易くなる（針状の異物の長さ方向とフィルタ側部とは直交しないので、フィルタ側部の網の目を針状の異物が通り難くなる）。
【００１３】
フィルタに流入した流体の流れの方向を変更させる構成としては、フィルタ本体に流体の流れの方向を変更させる部位が設けられていてもよいし、流体の流れの方向を変更させる部材がフィルタ本体に取り付けられてフィルタを構成するものであってもよい。
【００１４】
そして、フィルタに流入した流体の流れの方向を変更させる構成として、底部と該底部を囲む側部とが設けられた容器状の部材がフィルタ本体の底部の下流側に設けられていても好ましい。この場合には、針状の異物は、慣性により、フィルタに流入した流れの方向、すなわち、容器状の部材の方向に進むこととなる。そして、針状の異物は、フィルタ本体の底部に当接するか、または、底部の網の目を通過する。
【００１５】
針状の異物は、フィルタ本体の底部に当接した場合には、上述したように、変更された流体の流れの方向となるフィルタの側部方向に流されて、フィルタの側部に引っ掛かりフィルタに捕捉され易くなる。そして、針状の異物がフィルタ本体の底部の網の目を通過した場合、針状の異物の長さに対して容器状の部材の側部の長さが長ければ（すなわち、容器状部材が深く設けられていれば）、フィルタ本体の底部の網の目を通過してしまった針状の異物を、容器状の部材とフィルタ本体との間で捕捉して、容器状の部材で捕捉する（とどめる、溜める）ことができる。また、針状の異物の長さに対して容器状の部材の側部の長さが短ければ（容器状の部材が浅く設けられていれば）、フィルタ本体の底部の網の目を通過しようとする針状の異物の先端が容器状の部材に当接することにより、針状の異物の先端をフィルタ底部の網の目に引っ掛けて、後端を側部で捕捉する（針状の異物の先端部分のみフィルタ本体の網の目を通過して先端が容器状の部材に当接しており、後端部分はフィルタを通過していない状態とする）ことができる。
【００１６】
また、本発明者は、フィルタを通過してしまった針状の異物の排出性を向上させるような構成とした。
【００１７】
そのために、弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段に、開弁初期の付勢力は弱く、開弁方向に移動するにしたがい付勢力が大きくなるような特性を持たせた。付勢手段としては、例えば、不等ピッチスプリング（不等ピッチコイルばね）を適用することが好ましく、また、ばね特性の異なる複数のスプリングを組み合わせてもよい。
【００１８】
また、本発明者は、フィルタを通過してしまった針状の異物をとどめる（とめる、捕捉する）部位を弁体に設ける構成とした。このために、弁体に凹部を設けた。
【００１９】
例えば、弁体は、流体が流れる開口部を有する弁座に対して下流側に設けられ、弁座に当接・離間する構成とし、凹部は、弁体において、弁座との当接部より内側（上流側）の領域に設けるとよい。また、凹部は、弁体に流入する流体の流れの方向に向かって開口していると好ましい。
【００２０】
ここで、弁体に凹部を設けたことにより、弁体を軽量化することができるので、弁（弁体）の応答性を向上させることもできる。弁体の応答性が向上することにより、凹部が設けられていない弁体を用いた場合よりも、開弁時の開口面積を大きく確保することができるので、異物の排出性を向上することが可能となる。また、凹部を深く設ける（弁体の移動方向に長く設ける）ことにより、弁体の動作時の挙動を弁体移動方向に規制することができるので、特に開弁時の弁体のぶれを抑えることができ、弁体の動作を安定させることができる。これにより、開弁時の開口面積を確保することができるので、異物の排出性を向上することができる。
【００２１】
本発明は、具体的には、流体圧によって開弁する弁体と、
前記弁体の上流側に取り付けられ、流入する流体の流れの方向に幅を有する網状のフィルタと、
を備えた弁装置において、
前記フィルタは、該フィルタに流入した流体の流れを遮り、該流体の流れの方向を変更させる方向変更部を備えることを要旨とする。
【００２２】
また、本発明は、流体圧によって開弁する弁体と、
前記弁体の上流側に取り付けられ、流入する流体の流れの方向に幅を有する網状のフィルタと、
を備えた弁装置において、
前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けられ、
前記付勢手段は、開弁初期の付勢力は弱く、開弁方向に移動するにしたがい付勢力が大きくなる特性を有することを要旨とする。
【００２３】
また、本発明は、流体圧によって開弁する弁体と、
前記弁体の上流側に取り付けられ、流入する流体の流れの方向に幅を有する網状のフィルタと、
を備えた弁装置において、
前記弁体には、前記フィルタを通過した異物をとどめる凹部が設けられていることを要旨とする。
【００２４】
このように構成することにより、フィルタを通過してしまう針状の異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制することが可能となる。
【００２５】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態について説明する。本発明の弁装置は、例えば、燃料タンクに貯留された燃料を内燃機関の燃料噴射手段に向けて供給する燃料供給系において、一方側から他方側への流体の流通を許容し、逆方向の流体の流通を阻止する逆止弁や、デリバリパイプ内に供給された燃料の圧力が所定圧以上になった場合に開弁して余剰燃料を燃料タンクに戻す調圧弁として好適に適用することができるものである。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る弁装置として逆止弁１を示す図であり、同図（ａ）は概略断面図、同図（ｂ）は逆止弁に取り付けられるフィルタを説明するための図である。
【００２８】
逆止弁１は、概略、弁体２と、弁体２が当接・離間する弁座３が設けられたシート部材４と、弁体２を閉弁方向（弁座３に当接させる方向）に付勢する付勢手段としてのスプリング５と、流体を浄化するためのフィルタ本体６と、これら弁体２，シート部材４，スプリング５及びフィルタ本体６を収納する弁箱７とを備えている。
【００２９】
弁体２とスプリング５とは、弁箱７の内部に形成された中空の弁室８の中に設けられている。
【００３０】
シート部材４において下流側の端面４ａは、弁室８を構成しており、シート部材４には、流体が流れるための貫通孔９が、端面４ａで弁室８に開口するように形成されている。ここで、貫通孔９が端面４ａに開口することにより開口部が構成される。そして、貫通孔９が端面４ａで弁室８に開口する開口部に、弁体２が当接・離間する弁座３が設けられている。
【００３１】
スプリング５は、弁箱７に設けられた支持部１１により一端が支持され、他端が弁体２に当接することにより、弁体２を閉弁方向（弁座３に当接させる方向）に付勢するものである。
【００３２】
そして、貫通孔９を流れる流体の圧力よりもスプリング５の付勢力の方が大きい場合には、弁体２が弁座３に当接（着座）して閉弁状態となり、また、貫通孔９を流れる流体の圧力よりもスプリング５の付勢力の方が小さい場合には、弁体２が弁座３から離間（離座）することによって開弁状態となる。このように、弁体２は、一方側（上流側、例えば、燃料タンク側）から他方側（下流側、例えば、燃料噴射手段側）へ向かう流れのみを許容する逆止弁として機能している。
【００３３】
さらに、弁箱７には、シート部材４の上流側に、流体を浄化する（流体に含まれる異物を除去（捕捉）する）ためのフィルタ本体６が取り付けられており、本実施の形態の特徴的な構成として、フィルタ本体６に流入する流体の流れの方向を変更させる方向変更部として方向変更部材１０が、フィルタ本体６の下流側に設けられている。
【００３４】
フィルタ本体６は、網状（メッシュ状）の袋状部材であり、取付け部６ａによって逆止弁１に取付けられており、さらに、下流側となるフィルタ本体６の底部６ｂには方向変更部材１０が設けられている。ここで、フィルタ本体６と取付け部６ａと方向変更部材１０とは、フィルタを構成している。
【００３５】
取付け部６ａは、フィルタ本体６を逆止弁１に取付け、フィルタ本体６と逆止弁１との隙間を塞ぐもので、フィルタ本体６の上流側の外周に全周にわたって設けられるものであるが、これに限らず、例えば、突起が所定の間隔で設けられるものであってもよい。
【００３６】
方向変更部材１０は、フィルタ本体６に流入する流体の流れの方向Ｘに対して略直交するように設けられるものであり、方向Ｘへの流路を塞いで方向Ｘへの流体の流れを遮る（妨げる）ことにより、フィルタ本体６に流入した流体の流れの方向を変更させるものである。方向変更部材１０は、図１（ｂ）に示すように、底部１０ａと底部１０ａを囲むように設けられた側壁１０ｂとにより構成される容器状の部材である。そして、方向変更部材１０は、方向Ｘからフィルタ本体６に流入した流体の流れを、方向Ｘに略直交する方向、すなわち、フィルタ本体６の側部６ｃ方向（図に示す方向Ｙ）に変更させる。
【００３７】
このようにフィルタ本体６に方向変更部材１０を設けることにより、流体中に存在する針状の異物は、フィルタ本体６の底部６ｂに当接するか、または、底部６ｂの網の目を通過する。
【００３８】
針状の異物がフィルタ本体６の底部６ｂに当接した場合、針状の異物は、変更された流体の流れの方向となるフィルタ本体６の側部６ｃ方向（方向Ｙ）に流されて、フィルタ本体６の側部６ｃに引っ掛かって捕捉される。また、異物がフィルタ本体６の底部６ｂの網の目を通過してしまった場合には、その異物を方向変更部材１０とフィルタ本体６との間でとどめる（とめる、溜める）ことができる。また、針状の異物の先端部分のみがフィルタ本体６を通過した場合には、フィルタ本体６を通過中の（通過しようとしている）異物の先端を方向変更部材１０に当接させることで、異物をフィルタ本体６に引っ掛ける（底部６ｂに引っ掛けて、側部６ｃで捕捉する）ようにしてフィルタ本体６及び方向変更部材１０にとどめることができる。
【００３９】
これにより、針状の異物がフィルタを通過してしまうことを抑制することができるので、針状の異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制することができる。これにより、弁としての機能の低下を抑制することができる。逆止弁１が内燃機関の燃料供給系に適用された場合には、燃料噴射手段に供給される燃料の圧力の低下に起因する内燃機関の動作不良の防止を図ることが可能となる。
【００４０】
ここで、方向変更部材１０において、異物を溜めることができる容量としては、主として方向変更部材１０の側壁１０ｂの長さ、すなわち方向変更部材１０の深さによって決めることができる。したがって、予測される異物の量に基づいて、側壁１０ｂの長さを適宜設定するとよい。
【００４１】
図２は、フィルタ本体６に流入する流体の流れの方向を変更させる方向変更部位１２が、フィルタ自体（フィルタ本体６の底部６ｂ）に設けられている（フィルタは流れの方向を変更させる部位を有する）逆止弁１Ａを示す図である。なお、図１で説明した構成と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
フィルタに流入した流体の流れの方向を変更させるものとして、図１に示す逆止弁１においては、容器状の部材である方向変更部材１０を示したが、図２に示す逆止弁１Ａにおいては、板状の部位（板状の部材）として方向変更部位１２を示すものである。ここで、方向変更部位１２は、フィルタ本体６の底部６ｂを構成するものであるが、板状の部材がフィルタ本体６の底部６ｂに設けられる（取り付けられる）ものであってもよい。
【００４３】
このように構成することにより、フィルタ本体６に流入した流体中の針状の異物は、その先端が方向変更部位１２に当接し、その後、変更された流体の流れの方向Ｙとなるフィルタ本体６の側部６ｃ方向に流されて、フィルタ本体６の側部６ｃに引っ掛かり易くなるので、針状の異物がフィルタ本体６に捕捉され易くなる。
【００４４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る弁装置として逆止弁２０を示す概略断面図である。
【００４５】
本実施の形態においては、実施の形態１で説明した、方向変更部材１０を設けた逆止弁１に対して、弁体２を閉弁方向（弁座３に当接させる方向）に付勢する付勢手段として、不等ピッチスプリング２１を用いるものである。実施の形態１では、異物の通過を抑制するものであったが、本実施の形態では、異物の排出性の向上を図ることによって、異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制するものである。なお、実施の形態１で説明した構成と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４６】
弁体２は、不等ピッチスプリング２１によって閉弁方向（弁座３に当接させる方向）に付勢されている。不等ピッチスプリング２１は、ピッチが均一でない圧縮コイルばねであって、ばね特性が非線形なため、開弁初期の付勢力は弱く、開弁方向に移動するにしたがい付勢力が大きくなる特性を有する。
【００４７】
このように、弁体２を閉弁方向に付勢する付勢手段として不等ピッチスプリングを適用したことにより、異物の排出性を向上することができ、異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態に係る逆止弁２０において、実施の形態１で説明した方向変更部材１０を更に備えることも好適である。これにより、異物を留めることと、フィルタを通過してしまった異物の排出性を向上することとを同時に実現することができる。
【００４９】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る弁装置として逆止弁３０を示す図であり、同図（ａ）は概略断面図、同図（ｂ）は弁体を示す概略斜視図である。
【００５０】
本実施の形態においては、実施の形態１で説明した、方向変更部材１０を設けた逆止弁１に対して、異物を留める部位を弁体に設けたものである。なお、実施の形態１で説明した構成と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５１】
弁体３１には、貫通孔９に対向する領域であって、弁体３１と弁座３との当接部の内側（弁体３１と弁座３との当接部より上流側）の領域に凹部３２が設けられている。また、凹部３２は、貫通孔９から流入する流体の流れの方向に向かって開口している。
【００５２】
このように、凹部３２を設けたことにより、フィルタ本体６を通過してしまった異物をこの凹部３２でとどめる（とめる、捕捉する）ことができるので、弁体３１と弁座３との間に異物が溜まって噛み込んでしまうことを抑制することができる。
【００５３】
さらに、弁体３１は、凹部３２が設けられたことにより軽量化されるので、応答性が向上することとなり、異物の排出性を向上することができる。
【００５４】
また、弁体３１の凹部３２の深さｄを深くすることにより、開弁時の挙動を軸方向（弁体の移動方向）に規制することができるので、弁体３１の移動時のぶれを抑えることができ、弁体の動作を安定させることができる。したがって、開弁時の開口面積を確保することができるので、異物の排出性を向上することができる。
【００５５】
弁体３１においては、図に示すように、弁体３１の移動方向の両側に略対称的に凹部３２を設けることにより、更なる軽量化、及び、弁体組付け時の作業性の向上を図ることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態に係る逆止弁３０において、実施の形態１で説明した方向変更部材１０を更に備えることも好適であり、及び／又は、実施の形態２で説明した不等ピッチスプリング２１を適用することも好適である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、網状のフィルタが取り付けられる弁装置において、針状の異物が弁体と弁座との間に噛み込んでしまうことを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る弁装置を示す概略図。
【図２】図１に示す逆止弁に対し、流れの方向を変更させる部位を有するフィルタを備えた逆止弁を示す概略図。
【図３】本発明の実施の形態２に係る弁装置を示す概略図。
【図４】本発明の実施の形態３に係る弁装置を示す概略図。
【符号の説明】
１，１Ａ，２０，３０  逆止弁
２，３１  弁体
３  弁座
４  シート部材
４ａ  端面
５  スプリング
６  フィルタ
６ａ  取付け部
６ｂ  底部
６ｃ  側部
７  弁箱
８  弁室
９  貫通孔
１０  方向変更部材
１０ａ  底部
１０ｂ  側壁
１１  支持部
１２  方向変更部位
２１  不等ピッチスプリング
３２  凹部
【図１】
2004316812.tif 000003
【図２】
2004316812.tif 000004
【図３】
2004316812.tif 000005
【図４】
2004316812.tif 000006