(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の剛性軸部１２と、
前記剛性軸部１２から外周方向に延び、平面部で円環状の弁座体５に接離して流体流路の開口４を開閉することにより弁作用を行う、円環状で平板状のたわみ弁部１３と、
前記剛性軸部１２から内周方向に延び、前記円環状の剛性軸部１２の中心を貫通し且つ前記流体流路の開口４を貫通する円筒状の弁体支持部８の外周面１５に接し、前記たわみ弁部１３と弁座体５との接触による弁の閉鎖時に前記弁体支持部８の外周面１５の周囲を通って流体が漏れることを防止するシールリップ部とからなる止め弁１において、
前記円環状のたわみ弁部１３における放射方向に対して直角方向の厚さは、前記円環状の剛性軸部１２における放射方向に直角方向の厚さよりも薄く形成し、
前記シールリップ部は、前記剛性軸部１２から内周方向で、且つ前記剛性軸部１２の前記厚さ方向の片側端面側に延びる第１シールリップ１６と、前記剛性軸部１２から内周方向で、且つ前記剛性軸部１２の前記厚さ方向の前記片側端面と反対側の端面側に、前記第１シールリップ１６と同一内径迄延びる第２シールリップ１７とを備え、
前記第１シールリップ１６と第２シールリップ１７は、先端において前記円筒状の弁体支持部８の外周面１５に接して前記弁体支持部８の外周面１５の周囲を通って流体が漏れることを防止する断面が略半円弧状をなすシール作用面２０と、前記半円形のシール作用面２０と前記剛性軸部１２とを接続するシール接続部２１とからなり、
前記シール接続部２１における、前記シールリップ部が延びる方向に対して直角方向の厚さは、前記略半円弧状をなすシール作用面２０の直径と略等しい厚さとし、
前記互いに異なった方向に延びる第１シールリップ１６と第２シールリップ１７との間に、前記弁体支持部８の外周面１５から離れる方向の凹部２６を形成し、
前記第１シールリップ１６と第２シールリップ１７の先端は、両シールリップの先端が接する前記円柱状の弁体支持部８が延びる部材の上端面１４と、弁体支持部８の端部に設けた弁体支持部８の外周面１５から放射方向に延びる抜け止め部２８の下面との間に配置したことを特徴とする止め弁のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体通路を閉鎖する止め弁に関し、特に自動車の燃料タンクから外部への開口部をフロートにより閉鎖する止め弁において、シール性を向上させた止め弁のシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体通路を閉鎖するためには種々の分野で各種の止め弁が用いられているが、例えば自動車の燃料タンクにおいては、燃料タンクとこのタンク外に通じる開口部に対して、燃料がこの開口部に至ったことを検出する部材を配置し、この部材に弁体を設けることにより、車両が傾斜したり転倒したときにタンク内の燃料がこの開口部に至ったときには、この部材の作動により開口部を閉鎖する止め弁が用いられている。
【０００３】
このような止め弁としては種々のものが採用されているが、公知技術の一例として実開昭５０−１３４１１９号公報に示されたような弁が知られている。この弁は図２（ａ）に示すように、流体通路３１中に開口３２を有する弁座部３３を設け、この開口３２に対向してダイヤフラム３４を配置し、ダイヤフラム３４に弁支持ロッド３５を固定すると共に、この弁支持ロッド３５に円環平板状の弁体３６を固定することにより、この流体通路３１ａに流入する流体の圧力いわゆる１次圧によってダイヤフラムが押圧され、弁支持ロッド３５と共に弁体３６を移動し、弁体３６の表面３７で弁座部３３を押圧することによりこの開口３２を閉鎖し、流体の流出を防止している。
【０００４】
この弁体３６は弾性材からなり、弁作動前においては図２（ｂ）に示すように、弁体３６の裏面３８と弁支持ロッド３５の段部３９の上端面４０との間に間隙ｄを有しており、それにより上記のような弁作動時には同図（ｃ）に示すように、弁体３６の表面３７で弁座部３３を押圧する際に弁体３６がたわみ、それにより開口３２を確実に閉鎖するようにしている。
【０００５】
このような公知の止め弁の他に、例えば図３（ａ）に示すようなフロートに弁体を固定した止め弁４１が用いられている。この止め弁４１においては流体タンクから外部へ通じる流体通路に通路閉鎖部材４２を設け、この通路閉鎖部材４２のフレーム４３に開口４４を形成した弁座体４５を固定し、フレーム４３のフロートガイド４６内にフロート４７を上下動自在に配置し、フロート４７の上端部の弁体支持部４８に円環平板状の弁体４９の中心孔部を嵌合して支持している。
【０００６】
上記のようなフロート４７を用いた止め弁４１においては、弁座体４５の開口４４から上方に流体が流出しようとするとその流体によりフロート４７が開口側に引き寄せられ、円環平板状の弁体４９の表面５０が弁座体４５の開口周縁下端部に形成した円環状のシール突起５１に当接して開口４４を閉鎖するようになっている。
【０００７】
この弁体４９は図３（ｂ）に示すように、フロート４７の弁体支持部４８に嵌合する剛性軸部５２と、この剛性軸部５２から周辺に延びる円環平板状のたわみ弁部５３とからなり、剛性軸部５２はたわみ弁部５３より厚く形成し、それにより図示するように剛性軸部５２がフロート４７の弁体支持部４８の下端部に位置しているときでも、通常状態においてたわみ弁部５３の下面とフロート４７の上端面５４との間には間隙ｄが形成されるようにしている。
【０００８】
このような構成のフロート作動式の止め弁の弁体４９においては、上記のような閉弁作動時にはフロートが浮き上がる力によって弁体４９の表面５０が弁座体４５のシール突起５１で相対的に押圧され、このとき前記図２の弁体と同様に少なくともこの間隙ｄだけたわむことができ、それにより確実なシールを行うことができるようにしている。
【０００９】
上記のようなフロート作動式止め弁の弁体を更に改良したものが図４（ａ）に示すものであり、この弁体５５においては特に剛性軸部５６の内周面に図中３個のシールリップを形成したフロートシール部５７を備えている。図中の例においては、同図（ｂ）にフロート５８への組み込み時の一部拡大図を示すように、３個のシールリップのうち中央部に位置する中央リップ５９は厚く形成され、図中その上側に位置する上側リップ６０は薄く形成され、図示の例では中央リップ５９の下半分の形状をなし、したがって中央リップ５９の半分の厚さとなっている。同様に中央リップ５９の図中下側に位置する下側リップ６１は中央リップ５９の上半分の形状をなし、中央リップ５９の半分の厚さをなしている。
【００１０】
このように弁体を形成することにより、前記図３に示すような止め弁において生じやすい、弁体とフロートの弁体支持部間からの流体流出を、各シールリップ部分でシールを行うことによって防止している。また、このようなシール構造を採用することにより、長期間にわたって安定したこの部分のシール性を確保している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなシールリップを備えた止め弁の弁体においては、これをフロート５８の弁体支持部６２に対して組み付ける際には、この弁体の中心開口６３を弁体支持部６２の上端部に形成した弁体支持部６２より径の大きな抜け止め部６４をくぐらせて組み付けることとなる。その際、特に上側リップ６０と下側リップ６１が薄く形成されているため、例えば治具を用いた機械による自動組立に際して上記のように、弁体の中心開口６３を径の大きな抜け止め部６４をくぐらせて同図（ｂ）の所定の状態に組み付ける際に、例えば図４（ｃ）に示すように上側リップ６０が抜け止め部６４の下面をその先端でなぞるように滑りながら組み付けられるため、その摩擦等によりシールリップ先端が曲がったままの状態で組み付けが終了してしまうことがある。
【００１２】
また、例えば同図（ｄ）に示すように下側リップ６１においても同様に、組み込み時にその先端が弁体支持部６２の表面をその弾性力により圧接しながら滑って同図（ｂ）に示す所定状態に組み付けられるとき、シールリップの先端がその摩擦力等により曲がったまま延びきらずに組み付けが終了してしまうことがある。
【００１３】
このようにシールリップの先端が曲がったまま組み付けられると、各々のシールリップ部分で行うべき所定のシール性能を発揮することができず、シール不良の製品となる恐れがある。そのため組み付け後にこれらの組み付け不良がないかを検査する必要があり、多くの手数を要する。
【００１４】
また、機械による上記のような組み付け不良を解消するために手作業により組み付けを行うことも考えられるが、図４（ｂ）に示すような正規の状態に組み付けを行うには多くの注意力と経験を必要とし、製品が高価なものとならざるを得ない。
【００１５】
上記のような問題は前記のような例に限らず、弁体支持部材に対して弁体の中心開口を嵌合するようにした止め弁において、中心開口側にシールリップを形成したものにおいては、その組み付け時に同様の問題が発生することとなる。
【００１６】
したがって本発明は、止め弁の弁体支持部材に対して、シールリップを形成した弁体の中心開口を嵌合する際に、シールリップが曲がった状態で組み付けられることがないようにした止め弁のシール構造を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、円環状の剛性軸部と、前記剛性軸部より薄く形成し、該剛性軸部から外周に延びる平板状のたわみ弁部と、前記剛性軸部の内周に延びるシールリップ部とからなる止め弁において、前記シールリップ部は、前記剛性軸部から内周方向に且つ一端面と面一部分迄延びる第１シールリップと、前記剛性軸部から内周方向に且つ他端面と面一部分で前記第１シールリップと同一内径部迄延びる第２シールリップとを備え、前記各シールリップは略半円弧状の先端シール作用面と、前記先端シール作用面と前記剛性軸部とを接続し、前記半円弧の直径と略等しい厚さを有する接続部とからなることを特徴とする止め弁のシール構造としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明による止め弁１を示しており、同図（ａ）は前記図３に示すようなフロート作動式止め弁として用いた例を示し、その主要部の断面図を示しており、また同図（ｂ）は、そのうち特に止め弁のフロートシール部の拡大断面図を示している。
【００１９】
図１に示す実施例の止め弁１においては、燃料タンクから外部へ通じる燃料通路に設けた通路閉鎖部材２のフレーム３に、中心部に開口４を形成した弁座体５を固定し、フレーム３のフロートガイド６内にフロート７を上下動自在に配置し、フロート７の上端部の弁体支持部８に略円環平板状の弁体９の中心孔部を嵌合して支持している。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、円環状の剛性軸部１２と、前記剛性軸部１２から外周方向に延び、平面部で円環状の弁座体５に接離して流体流路の開口４を開閉することにより弁作用を行う、円環状で平板状のたわみ弁部１３と、前記剛性軸部１２から内周方向に延び、前記円環状の剛性軸部１２の中心を貫通し且つ前記流体流路の開口４を貫通する円筒状の弁体支持部８の外周面１５に接し、前記たわみ弁部１３と弁座体５との接触による弁の閉鎖時に前記弁体支持部８の外周面１５の周囲を通って流体が漏れることを防止するシールリップ部とからなる止め弁１において、前記円環状のたわみ弁部１３における放射方向に対して直角方向の厚さは、前記円環状の剛性軸部１２における放射方向に直角方向の厚さよりも薄く形成し、前記シールリップ部は、前記剛性軸部１２から内周方向で、且つ前記剛性軸部１２の前記厚さ方向の片側端面側に延びる第１シールリップ１６と、前記剛性軸部１２から内周方向で、且つ前記剛性軸部１２の前記厚さ方向の前記片側端面と反対側の端面側に、前記第１シールリップ１６と同一内径迄延びる第２シールリップ１７とを備え、前記第１シールリップ１６と第２シールリップ１７は、先端において前記円筒状の弁体支持部８の外周面１５に接して前記弁体支持部８の外周面１５の周囲を通って流体が漏れることを防止する断面が略半円弧状をなすシール作用面２０と、前記半円形のシール作用面２０と前記剛性軸部１２とを接続するシール接続部２１とからなり、前記シール接続部２１における、前記シールリップ部が延びる方向に対して直角方向の厚さは、前記略半円弧状をなすシール作用面２０の直径と略等しい厚さとし、前記互いに異なった方向に延びる第１シールリップ１６と第２シールリップ１７との間に、前記弁体支持部８の外周面１５から離れる方向の凹部２６を形成し、前記第１シールリップ１６と第２シールリップ１７の先端は、両シールリップの先端が接する前記円柱状の弁体支持部８が延びる部材の上端面１４と、弁体支持部８の端部に設けた弁体支持部８の外周面１５から放射方向に延びる抜け止め部２８の下面との間に配置したとを特徴とする止め弁のシール構造としたものである。
【００２１】
また、この弁体９の概要は前記図４に示すものと同様であり、フロート７の弁体支持部８に嵌合する剛性軸部１２と、この剛性軸部１２から周辺に延びる円環平板状のたわみ弁部１３とからなり、剛性軸部１２はたわみ弁部１３より厚く形成し、それにより剛性軸部１２がフロート７の弁体支持部８の下端に位置しているときでも、通常状態においてたわみ弁部１３の下面とフロート７の上端面１４との間には間隙ｄが形成され、上記のような閉弁作動時にはフロートが浮き上がる力によって弁体９の表面１０が弁座体５のシール突起１１で相対的に押圧され、その力によりたわむことができ、確実なシールを行うことができるようにしている。
【００２２】
上記のような基本構成をなす止め弁１において、その剛性軸部１２の内周側には弁体支持部８の外周面１５に圧接する２個のシールリップを備えており、このシールリップは図１（ｂ）の拡大図に示すように、図中上側の第１シールリップ１６と下側の第２シールリップ１７とから構成されている。この例においては第１シールリップ１６と第２シールリップ１７は剛性軸部１２から上下対称的に、且つ同形状で延びており、それによりこの止め弁の弁体は図中上下対象に構成されている。
【００２３】
このシールリップ部の構成を更に詳細に説明すると、図示の例においては第１シールリップ１６は剛性軸部１２から略４５度上方に延び、その先端は断面が半円弧状のシール作用面２０となっており、このシール作用面２０を剛性軸部１２に支持するためのシール接続部２１を備えている。それにより剛性軸部１２の周面における内側斜面２２、シール接続部２１の外面２３、シール作用面２０部分の外側面２４によって上側凹部２５を形成している。
【００２４】
また、この弁体９が弁体支持部８の外周面１５に対向する部分に中央凹部２６を形成しており、更に前記上側凹部２５と同様の構成によって剛性軸部１２と第２シールリップ１７の表面との間に下側凹部２７を形成している。それによりこの弁体９には２つのシールリップと、３つの凹部が形成されている。
【００２５】
この実施例の止め弁のフロートシール部分は、先端のシール作用面が半円弧形状をなし、剛性軸部との接続部がその円弧の直径に略等しい厚さを有する構成を採用しているため、前記図４に示すような止め弁の弁体が備えていた薄いリップシールを備えておらず、治具を用いた機械組み込みを行っても、前記図４（ｃ）及び（ｄ）に示すようなシールリップの巻き込み不良や乗り上げ不良によるシール不良を確実に防止することができる。
【００２６】
また、この止め弁の弁体においては第１シールリップ１６と第２シールリップ１７の２個のシールリップ部を設けているので、確実なシールを行うことができ、特に図１（ｂ）に示すようにこの弁体９がフロート７の上端面１４に押しつけられている止め弁のシール作用状態では、第２シールリップ１７の半円弧状のシール作用面２０のうち下側部分においてフロート７の上端面１４と圧接し、剛性軸部１２の下面とフロート７の上端面１４から浸み出してくる燃料を第１にこの部分でシールを行うことができる。
【００２７】
また、第２シールリップ１７の円弧状のシール作用面２０のうち内側部分においては弁体支持部８の外周面１５に圧接し、前記のシール部分から更に浸み出す燃料をこの部分で確実にシールを行う第２のシール作用を行うことができるようにしている。このように１個のシールリップで２箇所のシール作用部分が存在するので、下記のような第１シールリップ１６のシール作用と共に合計３カ所のシールが形成され、図４に示すような３個のシールリップを備えたものと同様のシール性能を維持することができる。
【００２８】
第１シールリップ１６の円弧状のシール作用面２０は弁体支持部８の外周面１５に圧接し、前記各シール部分から万が一浸み出す燃料があった場合にはこの部分でシールを行うことができ、特に第２シールリップ１７との間に中央凹部２６を備えているので、第２シールリップから浸み出す燃料があってもこの中央凹部２６でその圧力が緩和され、最初の圧力で直接第１シールリップ１６のシール部に達することがないのでシール性をより確実なものにすることができる。
【００２９】
また、各シールリップは各々剛性軸部と接続部を介して円弧状のシール作用面と接続しているので、この接続部によって各シールリップ部が揺動可能となり、各種形状、大きさに対応して変形が可能であり、各製品の寸法のバラツキを吸収することができる。更に、この弁体を弁体支持部８に組み付け時、弁体支持部８の上端部に形成している大径の抜け止め部２８をくぐらせる際に、その弾性変形によって組み込みやすくすることができる。
【００３０】
また、剛性軸部１２を備えているので、上記のようにこの止め弁１を弁体支持部８に組み付けるとき、各シールリップが変形するにも関わらずこの弁体の剛性を確保することができ、弁体全体の大きな変形を防止することができる。それによりこの止め弁１の上記組み付け時にたわみ弁部１３が上側、或いは下側にそり、皿状に変形し、止め弁としての作用に不都合を生じることがないようにしている。
【００３１】
【発明の効果】
本願の発明における止め弁のシール構造は、略半円弧状の先端シール作用面と、この先端シール作用面と剛性軸部とを接続し、前記半円弧の直径と略等しい厚さを有する接続部とからなるので薄いリップシールを備えておらず、治具を用いた機械組み込みを行っても、シールリップの巻き込み不良や乗り上げ不良によるシール不良を確実に防止することができる。
【００３２】
また、この止め弁の弁体においては第１シールリップと第２シールリップの２個のシールリップ部を設けているので、確実なシールを行うことができ、また略半円弧状のシール作用面によって、１つのシールリップで直角に交差する面の両方に対して２箇所でシール作用を行うことができるようになり、より確実なシール作用を行うことができる。
【００３３】
また、各シールリップは各々剛性軸部と接続部を介して円弧状のシール作用面と接続しているので、この接続部によって各シールリップ部が揺動可能となり、各種形状、大きさに対応して変形が可能であり、各製品の寸法のバラツキを吸収することができる。更に、この止め弁の弁体を弁体支持部に組み付け時、弁体支持部の上端部に大径の抜け止め部が形成されていてこれをくぐらせる必要があるときには、その弾性変形によって組み込みやすくすることができる。
【００３４】
また、剛性軸部を備えているので、上記のようにこの止め弁の弁体を弁体支持部に組み付けるとき、各シールリップが変形するにも関わらずこの弁体の剛性を確保することができ、弁体全体の大きな変形を防止することができる。それによりこの弁体の上記組み付け時にたわみ部が上側、或いは下側にそり、皿状に変形し、止め弁としての作用に不都合を生じることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示し、（ａ）は止め弁とその弁体を固定するフロート及びその周辺部材の断面図であり、（ｂ）は弁体の一部の断面図である。
【図２】  従来の公知の止め弁を示す図であり、（ａ）は止め弁が取り付けられる部材を含んだ全体構成を示す断面図であり、（ｂ）は弁体近傍の拡大断面図であり、（ｃ）は止め弁による開口閉鎖時の状態を示す拡大断面図である。
【図３】  従来の他の止め弁を示す図であり、（ａ）は止め弁が取り付けられる部材を含んだ全体構成を示す断面図であり、（ｂ）は弁体による開口閉鎖時の状態を示す拡大断面図である。
【図４】  従来の他の止め弁の断面図であり、（ａ）はその弁体の全体の断面図、（ｂ）その弁体をフロート支持部に適正に組み付けた状態を示す断面図、（ｃ）は不適正な組み付け状態を示す断面図、（ｄ）は他の不適正な組み付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  止め弁
２  通路閉鎖部材
３  フレーム
４  開口
５  弁座体
６  フロートガイド
７  フロート
８  弁体支持部
９  弁体
１０  表面
１１  シール突起
１２  剛性軸部
１３  たわみ弁部
１４  上端面
１５  外周面
１６  第１シールリップ
１７  第２シールリップ
２０  シール作用面
２１  シール接続部
２２  内側斜面
２３  上面
２４  外側面
２５  上側凹部
２６  中央凹部
２７  下側凹部
２８  抜け止め部
【図１】
0004006218.tif 000002
【図２】
0004006218.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004006218.tif 000005