JP2001329925A - フューエルカットオフバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カットオフバルブと正負圧弁を一体的に設けた
構造のバルブ装置であっても、上に突出する部分の高さ
を抑制することができるフューエルカットオフバルブ装
置を提供する。 【解決手段】燃料タンクＴ上の孔部に取り付けられるケ
ース本体１と、ケース本体１内の下部に設けられ、フロ
ート弁３を有して液体燃料の流出を遮断するカットオフ
バルブ２と、ケース本体１の上部のキャニスタへの接続
路に設けられ、燃料タンクＴ内の燃料蒸気圧上昇時に燃
料蒸気をキャニスタに導出し、燃料タンクＴ内の燃料蒸
気圧低下時にはキャニスタを通して大気を燃料タンク内
に導入する正負圧弁１０と、を備えたフューエルカット
オフバルブ装置であり、ケース本体１の上部の側方に収
容部１ｄが横方向に突出して設けられ、収容部１ｄ内に
正負圧弁１０が横向きに配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の燃料タン
ク上に取り付けられると共に、管路を通してキャニスタ
に接続され、タンク内の燃料蒸気圧上昇時に、燃料蒸気
をキャニスタに逃し、タンクの揺動時等には、液体燃料
の排出を阻止するフューエルカットオフバルブ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両用の燃料タンク上に取り付けられる
フューエルカットオフバルブ装置として、従来、燃料タ
ンク内の燃料蒸気圧上昇時にキャニスタに燃料蒸気を逃
し、タンク内の燃料蒸気圧低下時には大気を導入する構
造の正負圧弁を有すると共に、車両の急加速、急旋回、
横転時等の燃料液面の揺動時に、液体燃料の排出を阻止
するカットオフバルブを有したフューエルカットオフバ
ルブ装置が、実開平５−１５４７号公報等で知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のフューエルカ
ットオフバルブ装置はその機能上、燃料タンクの最上部
に取り付けられ、正負圧弁の部分がタンク表面から上に
突出する。また、上記従来のフューエルカットオフバル
ブ装置は、燃料蒸気のキャニスタへの導出と大気の導入
を調整する正負圧弁が、カットオフバルブ本体の真上に
突設され、その弁体がバルブ装置の縦方向に移動する構
造のため、バルブ装置は、その上の正負圧弁の部分が上
に大きく突出していた。

【０００４】このように、フューエルカットオフバルブ
装置の上部突出部が上方に高く突出すると、車両内に設
置される燃料タンクの上方に、フューエルカットオフバ
ルブ装置の上部突出部を収容する空間が必要となり、車
両内における燃料タンクのために必要なスペースが増大
すると共に、バルブ装置の上部突出部と、他の部材との
干渉の問題が生じる課題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、カットオフバルブと正負圧弁を一体的に設けた構造
のバルブ装置であっても、上に突出する部分の高さを抑
制することができるフューエルカットオフバルブ装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフューエルカットオフバルブ装置は、燃料
タンク上の孔部に取り付けられるケース本体と、ケース
本体内の下部に設けられ、フロート弁を有して液体燃料
の流出を遮断するカットオフバルブと、ケース本体の上
部のキャニスタへの接続路に設けられ、燃料タンク内の
燃料蒸気圧上昇時に燃料蒸気をキャニスタに導出し、燃
料タンク内の燃料蒸気圧低下時にはキャニスタを通して
大気を燃料タンク内に導入する正負圧弁と、を備えたフ
ューエルカットオフバルブ装置であって、ケース本体の
上部の側方に収容部が横方向に突出して設けられ、収容
部内に前記正負圧弁が横向きに配設されたことを特徴と
する。

【０００７】ここで、正負圧弁は、弁ケース内に設けた
弁室内に第一弁体と第二弁体が移動可能に且つコイルば
ねにより相反方向に付勢されて配設されると共に、ケー
ス本体の上部内の横方向に開口部を持って形成された収
容部内に挿入・嵌着され、弁ケースの外周に環状のシー
ル材が嵌着された構造とすることができる。

【０００８】また、カットオフバルブのフロート弁の弁
部に対向して、弁座部材がケース本体内に挿入・固定さ
れ、弁座部材の外周部に環状のシール材が嵌着される構
造としてもよい。

【０００９】また、ケース本体が燃料タンクと同じ合成
樹脂材料で成形され、正負圧弁の弁ケースと第一弁体が
ケース本体の合成樹脂材料より硬質の合成樹脂で形成さ
れる構造とすることもできる。

【００１０】更に、ケース本体が燃料タンクと同じ合成
樹脂材料で成形され、弁座部材がケース本体の合成樹脂
材料より硬質の合成樹脂で形成される構造とすることも
できる。

【００１１】

【作用】このような構成のフューエルカットオフバルブ
装置は、燃料タンクの上部に設けた孔部に、そのケース
本体の円筒下部を差し込むように取り付けられるが、ケ
ース本体の上部の側方に収容部が横方向に突出して設け
られ、収容部内に正負圧弁が横向きに配設される構造で
あるから、燃料タンク上に突出する上突出部の高さを低
く抑えることができ、車両内に設置されたときの燃料タ
ンクの上方に必要な空間を小さくでき、また上突出部と
他の部材との干渉を防止することができる。

【００１２】このフューエルカットオフバルブ装置は、
合成樹脂製の燃料タンクの上部に設けた孔部に、そのケ
ース本体の円筒下部を差し込み、当接部を熱溶着して取
り付けられるため、ケース本体は、合成樹脂製燃料タン
クの材料と同じ合成樹脂で成形され、ブロー成形で成形
される燃料タンクの材料は、軟質の合成樹脂であるか
ら、ケース本体も軟質の合成樹脂で成形される。

【００１３】しかし、正負圧弁の弁ケースと第一弁体及
びカットオフバルブの弁座部材を、ケース本体の合成樹
脂材料より硬質の合成樹脂で形成すれば、それらの部材
を高い成形精度で成形することができ、寸法精度が高く
耐摩耗性が良好なカットオフバルブと正負圧弁を備えた
フューエルカットオフバルブ装置とすることができる。

【００１４】また、正負圧弁の弁ケースと第一弁体及び
カットオフバルブの弁座部材を別個に成形し、ケース本
体内に嵌着し、或はケース本体の成形時に弁ケース、第
一弁体等の部材をインサートとして埋設する場合、ケー
ス本体と弁ケース等との間に隙間が生じ易い。しかし、
上記正負圧弁においては、その弁ケースの外周に環状の
シール材を嵌着し、それをケース本体の上部内の横方向
に形成した収容部内に挿入して装着するから、バルブ装
置のケース本体と弁ケースとの間に生じ易い隙間をなく
し、液体燃料や燃料蒸気の漏洩を防止することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はフューエルカットオフバル
ブ装置の正面図を、図２はその平面図を、図３はその断
面図を示している。１は略円筒形に形成されたケース本
体であり、ケース本体１内には、カットオフバルブ２の
フロート弁３が上下動可能に収容されると共に、ケース
本体１内の上部位置に、弁孔とその周囲の弁座部９を持
つ弁座部材６が嵌挿・固着される。

【００１６】円筒形のケース本体１の内周面縦方向に、
溝状のガイド部１ａが形成され、フロート弁３の外周部
にはガイド部１ａに摺動可能に係合する係合部３ａが設
けられ、フロート弁３はその係合部３ａとガイド部１ａ
により上下動がガイドされる。フロート弁３の上端に尖
頭状の弁部４が突設され、フロート弁３の上昇時、弁部
４が上方の弁座部９に着座し、カットオフバルブ２は閉
弁する。

【００１７】フロート弁３をケース本体１内に収容した
状態で、ケース本体１の下部に、蓋体７が嵌着される。
蓋体７は円盤状に形成されると共に、縁部に複数のフッ
ク状の係止部７ａが設けられ、ケース本体１の下開口部
周縁の対応箇所には、係止孔１ｂが形成される。蓋体７
は、その係止部７ａをケース本体１の係止孔１ｂに係止
させて、ケース本体１の下開口部を閉じるように固定さ
れる。ケース本体１内には、係止孔１ｂ等の孔から液体
燃料や燃料蒸気が流入可能である。この蓋体７とフロー
ト弁３との間に、コイルばね５が装着される。コイルば
ね５の付勢力は弱く、液体燃料がケース本体１内に進入
しない通常状態で、フロート弁３はその自重でコイルば
ね５を圧縮して下方に位置し、弁を開いた状態とする。

【００１８】フロート弁３の比重は、液体燃料より大き
いが、液体燃料がケース本体１内に流入した時、浮力を
受けて、コイルばね５の付勢力によりフロート弁３が上
昇し、その弁部４が弁座部９に着座して閉弁するように
設定される。さらに、フロート弁３の比重は、燃料タン
クの横転時或は反転時、液体燃料の中でコイルばね５の
付勢力によりフロート弁３が横方向に或は下方に移動
し、弁部４が弁座部９に着座して閉弁するように設定さ
れる。

【００１９】ケース本体１の中間位置の外周部に、燃料
タンクＴの外周面に熱溶着するためのフランジ部１ｃが
設けられる。さらに、ケース本体１の上部内には、正負
圧弁１０が横方向から挿入する形態で、嵌着される。即
ち、ケース本体１の上側部に、横方向に突出した収容部
１ｄが側方に開口して設けられ、その収容部１ｄ内に正
負圧弁１０が差し込むように装着される。図１、図２に
示すように、ケース本体１の上部外側の収容部１ｄの両
側に、係止板１ｅが横方向に突出して設けられ、そこに
矩形の係止孔１ｆが形成される。

【００２０】正負圧弁１０は、略円筒状の第一弁ケース
１１と第二弁ケース１２を組み合わせて、内部に弁室１
３を形成し、その弁室１３内に、異形筒形の第一弁体１
４と球形の第二弁体１５とを移動可能に収容して形成さ
れる。第一弁ケース１１と第二弁ケース１２は凹状の端
部を相互に嵌合固定して形成され、内部に略筒状の弁室
１３が設けられる。第一弁ケース１１の円錐状内周面の
一部に弁座部１８が形成され、その弁座部１８に当接可
能に異形筒形の第一弁体１４が配設される。

【００２１】正負圧弁１０の第一弁体１４は、大径円筒
部１４ａと小径円筒部１４ｂを同心的に一体形成してな
り、小径円筒部１４ｂの先端部に弁部１９が形成され、
この弁部１９を弁座部１８に当接させて正負圧弁１０は
閉弁状態となる。小径円筒部１４ｂの末端に狭窄部が形
成され、この狭窄部に他方の弁座部２０が形成され、小
径円筒部１４ｂ内に球形の第二弁体１５が移動可能に収
容され、球形の第二弁体１５が弁座部２０に着座して正
負圧弁１０は閉弁状態となる。第一弁体１４の大径円筒
部１４ａ内と第二弁ケースとの間にコイルばね１６が介
装され、第一弁体１４を閉弁方向に付勢し、通常時は、
その弁部１９を弁座部１８に当接させて閉弁状態とす
る。また、球形の第二弁体１５と第一弁ケース１１内と
の間にコイルばね１７が介装され、通常時は、第二弁体
１５を弁座部２０に当接させて閉弁状態とする。

【００２２】第二弁ケース１２の末端部にはニップル部
２１が、図示しないキャニスタへの接続用チューブ２２
を接続するために設けられる。さらに、第二弁ケース１
２の外周部に係止爪１２ａが、正負圧弁１０をケース本
体１に取り付けるために、上記係止板１ｅの係止孔１ｆ
に対応した箇所に設けられる。

【００２３】上記のフューエルカットオフバルブ装置を
製造する場合、ケース本体１は、そのフランジ部１ｃを
燃料タンクＴの上部に熱溶着する関係上、燃料タンクＴ
と同じ材料、例えば高密度ポリエチレン樹脂により一体
成形される。合成樹脂製の燃料タンクＴは一般にブロー
成形により成形されるため、比較的軟質でブロー成形の
容易な高密度ポリエチレン樹脂が燃料タンクＴの材料に
使用される。

【００２４】一方、弁座部材６は、必要な寸法精度を得
るため、及び高い耐摩耗性を確保するために、成形精度
が高く硬度の高い例えばポリアセタール樹脂を用いて一
体成形される。弁座部材６をケース本体１内に挿入・固
定するが、この際、Ｏリング等の環状のシール材８を弁
座部材６の外周部に嵌着してケース本体内に挿入し、挿
入後、ケース本体１の内面の一部を熱でかしめてかしめ
部２３を作り、弁座部材６をケース本体１内の定位置に
固定する。

【００２５】ところで、ポリアセタール樹脂は、一般に
他の合成樹脂との密着性が悪く、例えば、ポリアセター
ル樹脂で予め成形された弁座部材をインサートとして、
ケース本体成形用の金型のキャビティ内に配置し、ケー
ス本体を高密度ポリエチレン樹脂によりインサート成形
した場合、ケース本体と弁座部材との間に隙間が生じ易
い。しかしながら、上記のように、別個に成形した弁座
部材６をその外周にシール材８を嵌着した状態で、ケー
ス本体１内に嵌入し、熱かしめにより固定すれば、ケー
ス本体１と弁座部材６との間の隙間をシール材８により
良好にシールした状態で弁座部材６をケース本体１内に
取り付けることができる。

【００２６】同様な理由で、正負圧弁１０の第一弁ケー
ス１１と第二弁ケース１２及び第一弁体１４も、ポリア
セタール樹脂により成形される。正負圧弁１０は、内部
の弁室１３に第一弁体１４と球形の第二弁体１５（金属
球）をコイルばね１６、１７と共に組み付けた状態で、
相互に溶着、接着、又は嵌着され、製作される。このよ
うな正負圧弁１０は、その第一弁ケース１１の外周にＯ
リング等の環状のシール材２４を嵌着し、その状態で、
ケース本体１の上部側面で横方向に突出・開口して形成
された収容部１ｄ内に、横方向から押し込むように挿入
される。このとき、ケース本体１側の係止板１ｅの係止
孔１ｆに、第二弁ケース１２の係止爪１２ａが係止され
て、正負圧弁１０はケース本体１の横方向に突出した収
容部１ｄ内に、簡単且つ強固に組み付けられる。

【００２７】このように製造されたフューエルカットオ
フバルブ装置は、ポリエチレン樹脂製の燃料タンクＴの
最上部に設けた取付孔に、その円筒部を挿入し、そのフ
ランジ部１ｃをタンクの外面に当接させた状態で、振動
溶着又は超音波溶着により、両者の当接面を熱溶着させ
て、取り付けられる。燃料タンクＴとケース本体１の材
質は共にポリエチレン樹脂であり、容易に且つ確実に熱
溶着することができる。さらに、合成樹脂製の接続用チ
ューブ２２がニップル部２１に接続され、接続用チュー
ブ２２の端部が図示しないキャニスタに接続される。

【００２８】通常状態では、燃料タンクＴ内の液体燃料
は、ケース本体１内に進入しないため、図３のように、
カットオフバルブ２のフロート弁３はその自重でコイル
ばね５を圧縮して下降位置にあり、開弁している。ま
た、正負圧弁１０は、燃料タンクＴ内が大気圧に近く、
所定以上の正圧又は負圧が印加されない状態で、第一弁
体１４、第二弁体１５がコイルばね１６、１７により閉
鎖方向に付勢され、閉弁している。

【００２９】燃料タンクＴ内の温度上昇等により燃料蒸
気圧が上昇すると、その圧力がケース本体１内を通して
正負圧弁１０の第一弁体１４に印加され、第一弁体１４
が図５のように、コイルばね１６を圧縮して右に移動
し、弁部１９が弁座部１８から離れ、正負圧弁１０の一
方が開弁する。これにより、燃料タンクＴ内の燃料蒸気
が正負圧弁１０から接続用チューブ２２を通してキャニ
スタに導出される。

【００３０】逆に、燃料タンクＴ内の気圧が低下し負圧
状態となると、接続用チューブ２２を通して正負圧弁１
０の第二弁体１５に空気圧が図６のように印加され、球
形の第二弁体１５がコイルばね１７を圧縮して左に移動
し、第二弁体１５が弁座部２０から離れ、正負圧弁１０
の他方が開弁する。これにより、空気が正負圧弁１０を
通りケース本体１内のカットオフバルブ２を通して燃料
タンクＴ内に導入され、燃料タンクＴ内の気圧が略大気
圧状態に保持される。

【００３１】車両の急加速、急停車、急旋回等により燃
料タンクＴの液面が大きく揺動し、ケース本体１内に液
体燃料が進入すると、図４に示すように、フロート弁３
が、その液体燃料から浮力を受け、且つコイルばね５の
付勢力によって上昇し、その弁部４が弁座部材６の弁座
部９に着座して、カットオフバルブ２が閉弁する。ま
た、燃料タンクＴが横転或は反転したような場合、フロ
ート弁３がその自重とコイルばね５の付勢力によりその
弁部４を弁座部材６の弁座部９に着座する方向に移動
し、カットオフバルブ２が閉弁する。これにより、燃料
タンクＴ内の液体燃料の流出が防止される。

【００３２】このように、カットオフバルブ２と正負圧
弁１０を備えたフューエルカットオフバルブ装置は、燃
料タンクＴ内の内圧が略大気圧になるように正負圧弁１
０を動作させて調整すると共に、液体燃料の漏洩を防止
するが、正負圧弁１０がケース本体１の上部に横向きに
配設されるから、ケース本体１の上部に突出する部分を
小さくすることができ、車両内に設置される燃料タンク
の上方に必要な空間を小さくし、その突出部と他の部材
との干渉も回避することができる。

【００３３】また、カットオフバルブ２においては、弁
座部材６がケース本体１とは異なった硬質の合成樹脂に
より成形され、寸法精度と耐摩耗性の良好な弁座部材６
とすることができ、シール材８を外周部に嵌着させてケ
ース本体１内に嵌入したから、ケース本体１と弁座部材
６との間に生じ易い隙間をなくし、液体燃料や燃料蒸気
の漏れを防止することができる。また、正負圧弁１０の
第一弁ケース１１においても、ケース本体１とは異なっ
た硬質の合成樹脂により成形され、寸法精度と耐摩耗性
の良好な第一弁ケース１１としているから、その外周に
シール材２４を嵌着した状態で、弁室１３内に挿入し
て、ケース本体１と第一弁ケース１１との間に生じ易い
隙間をなくし、液体燃料や燃料蒸気の漏れを防止するこ
とができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
のフューエルカットオフバルブ装置によれば、カットオ
フバルブと正負圧弁を一体的に設けた構造のバルブ装置
であっても、上に突出する部分の高さを抑制し、車両内
に設置される燃料タンクの上方に必要な空間を最小にす
ることができる。また、正負圧弁の弁ケースと第一弁体
及びカットオフバルブの弁座部材を別個に成形し、それ
らをケース本体内に嵌着し、或はケース本体の成形時に
弁ケース、第一弁体等の部材をインサートとして埋設す
る場合、ケース本体と弁ケース等との間に隙間が生じ易
いが、請求項２の発明では、正負圧弁の弁ケースの外周
に環状のシール材を嵌着し、それをケース本体の上部内
の横方向に形成した収容部内に挿入して装着するから、
バルブ装置のケース本体と弁ケースとの間に生じ易い隙
間をなくし、液体燃料や燃料蒸気の漏洩を防止すること
ができる。また、請求項３の発明では、カットオフバル
ブのフロート弁の弁部に対向して、弁座部材がケース本
体内に挿入・固定され、弁座部材の外周部に環状のシー
ル材が嵌着されるから、ケース本体と弁座部材との間に
生じ易い隙間をなくし、液体燃料や燃料蒸気の漏洩を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すフューエルカットオ
フバルブ装置の正面図である。

【図２】同バルブ装置の平面図である。

【図３】同バルブ装置の断面図である。

【図４】カットオフバルブの閉弁時の断面図である。

【図５】正負圧弁の開弁時の断面図である。

【図６】正負圧弁の開弁時の断面図である。

【符号の説明】

１−ケース本体 １ｄ−収容部 ２−カットオフバルブ ３−フロート弁 ４−弁部 ６−弁座部材 ８−シール材 ９−分座部 １０−正負圧弁 １１−第一弁ケース １２−第二弁ケース １４−第一弁体 １５−第二弁体 ２４−シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 17/196 Ｆ１６Ｋ 24/00 Ｑ 24/00 Ｂ６０Ｋ 15/02 Ｅ Ｆターム(参考） 3D038 CA22 CA25 CB01 CC04 CC05 3G044 BA27 DA03 EA05 EA49 FA04 FA09 GA03 GA05 GA07 GA08 GA15 GA23 GA28 GA30 3H055 AA02 AA22 BA12 BA17 BC09 CC07 CC21 GG22 GG26 JJ03 JJ10 JJ15 3H060 AA03 AA09 BB01 CC22 CC28 DA04 DA15 DA17 DB12 DB13 DB19 DC05 DE06 FF03 FF07 HH07 HH20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク上の孔部に取り付けられるケ
   ース本体と、 該ケース本体内の下部に設けられ、フロート弁を有して
   液体燃料の流出を遮断するカットオフバルブと、 該ケース本体の上部のキャニスタへの接続路に設けら
   れ、該燃料タンク内の燃料蒸気圧上昇時に該燃料蒸気を
   キャニスタに導出し、該燃料タンク内の燃料蒸気圧低下
   時には該キャニスタを通して大気を該燃料タンク内に導
   入する正負圧弁と、 を備えたフューエルカットオフバルブ装置であって、 該ケース本体の上部の側方に収容部が横方向に突出して
   設けられ、該収容部内に前記正負圧弁が横向きに配設さ
   れたことを特徴とするフューエルカットオフバルブ装
   置。
2. 【請求項２】 前記正負圧弁は、弁ケース内に設けた弁
   室内に第一弁体と第二弁体が移動可能に且つコイルばね
   により相反方向に付勢されて配設されると共に、該ケー
   ス本体の上部内の横方向に開口部を持って形成された収
   容部内に挿入・嵌着され、該弁ケースの外周に環状のシ
   ール材が嵌着されていることを特徴とする請求項１記載
   のフューエルカットオフバルブ装置。
3. 【請求項３】 前記カットオフバルブの前記フロート弁
   の弁部に対向して、弁座部材が前記ケース本体内に挿入
   ・固定され、該弁座部材の外周部に環状のシール材が嵌
   着されていることを特徴とする請求項１記載のフューエ
   ルカットオフバルブ装置。
4. 【請求項４】 前記ケース本体が前記燃料タンクと同じ
   合成樹脂材料で成形され、前記正負圧弁の弁ケースと第
   一弁体が該ケース本体の合成樹脂材料より硬質の合成樹
   脂で形成されている請求項２記載のフューエルカットオ
   フバルブ装置。
5. 【請求項５】 前記ケース本体が前記燃料タンクと同じ
   合成樹脂材料で成形され、前記弁座部材が前記ケース本
   体の合成樹脂材料より硬質の合成樹脂で形成されている
   請求項３記載のフューエルカットオフバルブ装置。