JP2002061765A

JP2002061765A - 燃料遮断弁

Info

Publication number: JP2002061765A
Application number: JP2001011652A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishi; 博西; Toshihiro Sugizaki; 智弘杉崎; Tomohide Aoki; 智英青木
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-02-28
Also published as: US20010050104A1; US6591855B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料遮断弁２０は、過給防止機能を有し、再
開弁特性に優れ、かつ簡単な構成を提供する。【解決手段】燃料遮断弁２０は、ケーシング２１内
に、満タン規制弁５１と、過給油防止弁６０とを備え
る。過給油防止弁６０は、第２フロート６１を備えてい
る。第２フロート６１は、満タン規制弁５１の第１フロ
ート５２内の収納室５３Ｓ，５４Ｓ内に昇降可能に収納
されている。第２フロート６１は、燃料液面が第１液位
ＦＬ１より高い第２液位ＦＬ２を越えたときに上昇する
ことで第２接続通路５３ｄを上記第２弁部６１ｃで閉じ
るとともに、燃料液面が第２液位ＦＬ２より低くかつ第
１液位ＦＬ１より低くなる前に下降することで、第１フ
ロート５２の第１弁部５５が第１シート部３２ｄに密着
する力を低減するように第２接続通路５３ｄを介して上
記第２弁部６１ｃを上記第１接続通路３２ｂに連通す
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、燃料タンクの上部
に装着され燃料タンク内と外部とを連通遮断する燃料遮
断弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃料遮断弁として、特開
平６−２９７９６８号公報の技術が知られている。図１
４において、燃料遮断弁２００は、満タン液位を越えた
ときに閉じる満タン規制弁と、満タン液位を越えて給油
して過給油液位を越えたときに閉じる過給油防止弁とを
備えている。すなわち、燃料遮断弁２００は、図示しな
い燃料タンクの上部に装着されるケース２０２と、ケー
ス２０２内に収納された第１フロート弁２１０と、第１
フロート弁２１０を付勢するスプリング２１９と、第１
フロート弁２１０内に収納された第２フロート弁２２０
と、を備えている。上記ケース２０２の上端には、端板
２０４が設けられ、この端板２０４の中心位置に、蒸発
燃料排出管２０６に接続される連通口２０４ａが形成さ
れている。また、ケース２０２の下端には、リテーナ２
０８が装着されている。

【０００３】また、第１フロート弁２１０は、厚肉円筒
状の下方部分２１２と、該下方部分２１２の上端部周縁
に下端を固着されて上方へ延びる薄肉の円筒から成る上
方部分２１４と、上方部分２１４の上部開口を覆う蓋板
２１６と、蓋板２１６の下端外周と上方部分２１４の上
端との間で気密に挟着された弁箱２１８とを備えてい
る。第１フロート弁２１０は、下方部分２１２でスプリ
ング２１９により支持されている。蓋板２１６の中央に
は、上記連通口２０４ａに対向しかつ該連通口２０４ａ
に着脱可能な突部２１６ａが突設されている。この突部
２１６ａには、連通口２０４ａと同軸線上に連通口２１
６ｂが設けられている。上方部分２１４の周壁部上方に
は、通気孔２１４ａが設けられており、この通気孔２１
４ａとケース２０２に設けられた通気孔２０２ａとを通
じて、上方部分２１４の内部は燃料タンクの気相に常時
連通している。また、弁箱２１８の底部には、連通口２
１８ａが設けられている。

【０００４】また、上方部分２１４内には、第２フロー
ト弁２２０が配設されている。第２フロート弁２２０
は、第１フロート弁２１０の下方部分２１２の上端面に
スプリング２２２を介して支持されており、その上端に
は連通口２１８ａに向い合う突部２２０ａが突設されて
いる。さらに、弁箱２１８内には、リリーフ弁２３０が
収納されている。リリーフ弁２３０は、弁体２３２をス
プリング２３４により付勢することにより連通口２１８
ａを開閉するものである。

【０００５】次に燃料遮断弁２００の動作について説明
する。タンク内液面が満タン液面近傍にあるときには、
第１フロート弁２１０のみに浮力が生ずる。第１フロー
ト弁２１０が上昇して上端の突部２１６ａにより連通口
２０４ａを閉鎖する。このとき、第２フロート弁２２０
も第１フロート弁２１０と共に上昇するが、第２フロー
ト弁２２０と第１フロート弁２１０との間には相対的変
位は生じないので、連通口２１８ａは突部２２０ａによ
っては閉鎖されない。

【０００６】この状態では、リリーフ弁２３０が連通口
２１８ａを閉鎖しているので、タンク内部は、蒸発燃料
排出管２０６に対して連通口２０４ａと突部２１６ａと
の係合により遮断されているので、タンク内圧が所定値
以上に上昇すると、リリーフ弁２３０が開く。これによ
り、タンク内の気体が通気孔２０２ａ、通気孔２１４
ａ、連通口２１８ａ、連通口２１６ｂ、連通口２０４ａ
を通って蒸発燃料排出管２０６に逃げ、内圧を所定値以
下に保つ。

【０００７】また、タンク内液面が異常に上昇して、第
２フロート弁２２０にも浮力が生ずると、第２フロート
弁２２０が第１フロート弁２１０に相対的に上昇して連
通口２１８ａを閉じる。このように、燃料遮断弁２００
では、第１フロート弁２１０で閉じられる満タン液位よ
り高い液位にて、第２フロート弁２２０で燃料タンク内
を外部に対して遮断するように機能している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記燃料遮断弁２００
では、連通口２０４ａの流路面積が小さく、多量の給油
に対して燃料タンク内の燃料蒸気をキャニスタ側に迅速
に排出することができない。しかし、連通口２０４ａの
流路面積を大きくすると、シール径も大きくなるため
に、第１フロート弁２１０が連通口２０４ａに臨んだシ
ート面に吸着する力が増大する。このため、燃料タンク
の液位が所定以下に低下しても、第１フロート弁２１０
が開きにくくなり、つまり再開弁特性が損なわれるとい
う問題があった。こうした問題を解決するために、フロ
ートを２段に構成する技術や、満タン規制弁と過給油防
止弁とを別の箇所に配置する構成も知られているが、構
成が複雑になったり、車両の組付性を損なったりするこ
とがある。

【０００９】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、過給防止機能を有し、再開弁特性に優
れ、かつ簡単な構成の燃料遮断弁を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するためになされた本発明は、燃料タンク
の上部に装着され燃料タンク内と外部とを連通遮断する
燃料遮断弁において、燃料タンクの上部に、その一部を
突入するとともに第１弁室を有するケーシング本体と、
燃料タンクの外部に配置された外部通路と、外部通路と
第１弁室とを接続しかつ該外部通路に対し少なくとも１
／３以上の流路面積で形成された第１接続通路と、第１
弁室側でありかつ第１接続通路に臨んで配置された第１
シート部と、を備えたケーシングと、上記第１弁室内に
昇降可能に配置された第１フロート本体と、第１フロー
ト本体の上部に設けられ第１シート部に着離することで
第１接続通路を開閉する第１弁部と、上記第１フロート
本体の軸中心部に形成されかつ上記第１弁室に接続され
る収納室と、上記第１フロート本体の上部であり上記第
１接続通路と収納室とを接続するとともに上記第１接続
通路より流路面積の小さい第２接続通路と、を有する第
１フロートと、上記収納室に昇降可能に配置された第２
フロート本体と、第２フロート本体の上部に設けられ上
記第２接続通路を開閉する第２弁部と、を有する第２フ
ロートと、を備え、上記第１フロートは、燃料タンク内
の燃料液面が第１液位を越えたときに上昇することで上
記第１接続通路を第１弁部で閉じるように構成し、上記
第２フロートは、燃料液面が第１液位より高い第２液位
を越えたときに上昇することで第２接続通路を上記第２
弁部で閉じるとともに、燃料液面が第２液位より低くか
つ第１液位より低くなる前に下降することで、上記第１
弁部が第１シート部に密着する力を低減するように第２
接続通路を介して上記収納室を上記第１接続通路に連通
するように構成したこと、を特徴とする。

【００１１】本発明にかかる燃料遮断弁において、燃料
タンク内の燃料液面が第１液位を越えないときには、第
１弁室、第１接続通路、外部通路を通じて、燃料タンク
内が外部に連通している。上記第１接続通路は、外部通
路に絞られることなく、つまり少なくとも１／３以上の
流路面積で形成されているので、素早く燃料タンク内の
燃料蒸気を外部へ導くことができる。

【００１２】また、給油により燃料タンク内の燃料液面
が第１液位を越えたときに、第１フロートが上昇するこ
とにより、第１弁部が第１シート部に着座して第１接続
通路を閉じて、液体燃料が外部へ流出するのを防止す
る。このとき、第２接続通路は、開いたままであり、燃
料タンク内と外部とを接続している。さらに、液体燃料
が第１液位より高い第２液位を越えたときに、第２フロ
ートが上昇して、第２弁部が第２シート部に着座して第
２接続通路を閉じる。このように、燃料が第２液位を越
えるまで給油されると、燃料タンク内の圧力が高くな
り、燃料遮断弁は、燃料の供給を停止するように作動す
る。

【００１３】一方、燃料の消費により、燃料液面が第２
液位より下回ると、第２フロートが下降することにより
第２弁部が第２シート部から離れて、第２接続通路を開
く。これにより、収納室は、第１接続通路に接続され、
第１接続通路に対する圧力差を解消する。この圧力差の
解消は、第１弁部が第１シート部に密着する力を低減す
ることを意味するから、第１弁部が第１シート部からス
ムーズに離れる。

【００１４】このように、第２フロートは、第２液位で
閉じる閉弁機能と、第１フロートが再度開くのを促進す
る再開弁機能とを有する。しかも、第２フロートは、第
１フロートの軸心に形成された収納室内に配置されてい
るので、上記２つの機能を、コンパクトな構成にて実現
することができる。

【００１５】第１フロートの好適な態様として、該第１
フロートの下端から、ケーシングの下端より下方へ延設
された円筒部を有し、円筒部内のスペースを収納室の一
部とし、この収納室の一部に第２フロートの下部を配置
する構成をとることができる。このように、第２フロー
トが円筒部内の収納室に収納されるように長い形状をと
ることができ、第２フロートの外径を小さく、かつコン
パクトに構成することができる。

【００１６】また、第１フロートの好適な態様として、
該第１フロートの下端からやや上方位置でありかつほぼ
水平方向に延設された下蓋体を備え、下蓋体が収納室の
下側を区画した構成をとることができる。この構成によ
り、第２フロートは、第１フロートの下部が燃料に浸か
った後に、収納室および浮力室に燃料が入って、浮力を
生じる。すなわち、第２フロートが浮力を生じるのは、
第１フロートおり高い液位であるから、その上昇開始位
置を第２液位に近づけることができ、第２液位を越えて
から確実に閉じる設定を容易にとることができる。

【００１７】下蓋体の好適な態様として、浮力室に向け
て突出して該浮力室の容積を小さくする円筒凸部を備え
る構成をとることにより、浮力室に入る燃料が少なくな
る。よって、燃料液面の上昇により、浮力室に燃料が入
っても、迅速に排出することができ、第２フロートが下
降する際の支障とならない。

【００１８】また、第１フロートは、収納室内を流れる
気流および負圧を小さくすることで第２フロートの上昇
力を低減するための連通孔を、第１フロートの上下方向
にわたって複数箇所備える構成をとることができる。こ
の構成により、第１フロートは、フロート上本体に収納
室に連通する側部連通孔を備えことにより、側部連通孔
を通じて、収納室、第２接続通路に向かう気流の速度を
低減するとともに、フロート下部の上部に連通孔を備え
ることにより、収納室の上部の負圧を低減することによ
り、第２フロートを上方へ移動させる力を低める。した
がって、第２フロートは、収納室内を流れる気流により
受ける上昇力が小さく、つまり燃料液面が第２液位を越
える前に受ける上昇力が小さくなるから、第２液位を越
える位置にて正確に上昇する。

【００１９】上記第１弁部は、平板のシート材から形成
することにより広い第１接続通路を高いシール性を得る
ことができる。

【００２０】上記ケーシングは、燃料タンク内と外部と
を連通する第３接続通路を備え、燃料タンク内の圧力が
所定圧以上になったとき上記第３接続通路を開くリリー
フ弁を備えることにより、燃料タンク内の圧力を所定以
下に維持することができる。

【００２１】また、燃料遮断弁の好適な態様として、リ
リーフ弁に対向して配置され、上記第２液位より高い第
３液位を越えたときに、第３接続通路を閉じる第３フロ
ートを備えて構成することができる。これにより、車両
が転倒したときなどに、燃料の外部への流出を防止する
ことができる。

【００２２】第３フロートの好適な態様として、第３接
続通路を第１弁室の軸中心に対して偏心して配置し、第
３フロートを第１弁室内の第１フロートの上方に配置す
るとともに第１フロートとほぼ同径に形成し、第３弁部
を第３接続通路に対向して設ける構成をとることができ
る。この第３フロートは、ケーシングに対して回り止め
する構成をとることが好ましく、これにより、第３弁部
の位置ずれを防止できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。

【００２４】図１は本発明の一実施の形態にかかる自動
車の燃料タンクＦＴの上部に取り付けられる燃料遮断弁
２０を示す断面図である。図１において、燃料タンクＦ
Ｔは、その表面がポリエチレンを含む複合樹脂材料によ
り形成されたタンク上壁ＦＴａを備えており、このタン
ク上壁ＦＴａに取付穴ＦＴｃが形成されている。タンク
上壁ＦＴａには、燃料遮断弁２０が取付穴ＦＴｃに突入
した状態にて取り付けられている。

【００２５】燃料遮断弁２０は、給油時などに燃料タン
クＦＴ内の燃料が所定の液位まで上昇したときに、外部
（キャニスタ）への燃料の流出を規制するとともに、タ
ンク内圧を所定以下に維持する弁である。ここで、上記
所定の液位とは、給油時に燃料が満タンであることを意
味する第１液位ＦＬ１、第１液位ＦＬ１を越えた後に給
油ガンから燃料をこれ以上給油することを規制する第２
液位ＦＬ２、車両の転倒時に燃料が外部に流出するのを
防止する第３液位ＦＬ３である。以下、燃料遮断弁２０
の各部の構成および作用について説明する。

【００２６】燃料遮断弁２０は、燃料タンクＦＴのタン
ク上壁ＦＴａに溶着されるケーシング２１を備え、この
ケーシング２１内に、満タン規制弁５１および過給油防
止弁６０を構成するフロート弁集合体５０と、ロールオ
ーバー弁７０と、リリーフ弁９０とが収納されている。

【００２７】図２は燃料遮断弁２０を分解した断面図で
ある。図２において、ケーシング２１は、第１弁室３０
Ｓを形成する筒状のケーシング本体３０と、ケーシング
本体３０の下部に装着された底板３５と、第１弁室３０
Ｓ内の上部に配置され第２弁室３７Ｓを形成する弁室形
成体３７と、ケーシング本体３０の上部に装着されかつ
タンク上壁ＦＴａに溶着される蓋体４０とを備えてい
る。

【００２８】上記ケーシング本体３０は、天井壁部３２
と、この天井壁部３２から下方へ円筒状に延設された側
壁部３３とを備え、天井壁部３２と側壁部３３とに囲ま
れたカップ状の第１弁室３０Ｓを形成し、その下部を下
開口３０ａとしている。上記天井壁部３２の中央部に
は、上部突出部３２ａが形成されている。上部突出部３
２ａ内には、第１接続通路３２ｂが貫通しており、その
第１接続通路３２ｂの第１弁室３０Ｓ側が環状の第１シ
ート部３２ｄになっている。また、上部突出部３２ａの
外周側壁には、Ｏリング４５を支持するための環状段部
３２ｆが形成されている。また、側壁部３３は、その中
程に蓋体４０を取り付けるための係合突起３３ａと、第
１弁室３０Ｓと燃料タンクＦＴとを連通する連通孔３３
ｂと、その下部に底板３５を取り付けるための係合爪３
３ｃとを備えている。

【００２９】上記底板３５は、ケーシング本体３０の下
開口３０ａの一部を閉じる部材であり、その外周部に形
成された係合穴３５ａが上記係合爪３３ｃに係合するこ
とにより、ケーシング本体３０の下部に装着される。底
板３５の中央部には、貫通孔３５ｂが形成されている。

【００３０】一方、蓋体４０は、蓋本体４１と、蓋本体
４１の中央から上部へＬ字形に突出した管体部４２と、
蓋本体４１の外周に形成されたフランジ部４３と、蓋本
体４１の下部に突設された嵌合部４４とを備え、これら
を一体に形成している。上記蓋本体４１の下部中央に
は、ケーシング本体３０の上部突出部３２ａを嵌合する
ための蓋嵌合部４１ａが形成されている。また、管体部
４２には、外部通路４２ａが形成されており、この外部
通路４２ａの一端は、ケーシング本体３０の第１接続通
路３２ｂに接続され、他端はキャニスタ側に接続されて
いる。さらに、フランジ部４３の下端部には、燃料タン
クＦＴ（図１）のタンク上壁ＦＴａに溶着される環状溶
着部４３ａが形成されている。また、上記嵌合部４４
は、ケーシング本体３０の上部を嵌合するように筒状に
突設されるとともに、その一部に下端側を開放したスリ
ット（図示省略）及び係合穴４４ｂを備えている。

【００３１】次に、図１のフロート弁集合体５０につい
て説明する。図３はフロート弁集合体５０の部分だけを
取り出して分解した断面図である。図３において、フロ
ート弁集合体５０は、満タン規制弁５１と、過給油防止
弁６０を構成するフロートやスプリングを備えている。

【００３２】満タン規制弁５１は、第１液位ＦＬ１（図
１参照）を越えたときに第１接続通路３２ｂを閉じるこ
とによりキャニスタ側へ燃料タンクＦＴ内の燃料を流す
のを防止する弁であり、第１フロート５２と、第１スプ
リング５６とを備えている。第１フロート５２は、フロ
ート上本体５３と、このフロート上本体５３の下端で該
フロート上本体５３を支持するフロート下部５４と、第
１フロート５２上に装着された第１弁部５５とを備えて
いる。フロート上本体５３は、上面部５３ａと、この上
面部５３ａの外周から円筒状に形成された側壁部５３ｂ
とを備え、これらで収納室５３Ｓを形成している。上記
側壁部５３ｂの下端は、フランジ５３ｃになっている。
上面部５３ａには、フロート上本体５３内を外部に連通
するための第２接続通路５３ｄが形成されている。第２
接続通路５３ｄの下端は、第２シート部５３ｅになって
いる。側壁部５３ｂには、側部連通孔５３ｇが形成され
ている。また、第１弁部５５は、ゴムから形成された円
板状であり、係合突起５５ｃで取付穴５３ｆに係合する
ことにより、第１フロート５２の上部に装着されてい
る。第１弁部５５の上面は、着座面５５ａとなってお
り、第１フロート５２の昇降によって第１シート部３２
ｄ（図２参照）に着離する。また、第１弁部５５の中央
には、連通孔５５ｂが形成され、第２接続通路５３ｄを
介して収納室５３Ｓと第１接続通路３２ｂとを連通させ
ている。

【００３３】フロート下部５４は、フロート下本体５４
ａと、フロート下本体５４ａの下端に一体形成されかつ
フロート下本体５４ａより小径の下円筒体５４ｂとを備
えている。フロート下本体５４ａの上部には、取付凹所
５４ｄが形成され、この取付凹所５４ｄに、フロート上
本体５３のフランジ５３ｃが位置決めされるとともに溶
着固定されている。フロート下本体５４ａの外周には、
ガイド突条５４ｅが形成されて、ケーシング本体３０
（図２）の内壁にガイドされるように作用する。また、
下円筒体５４ｂは、フロート下本体５４ａの下端から下
方へ延設された有底の筒体で、底板３５（図２）の貫通
孔３５ｂに摺動自在に貫通しており、その内部を収納室
５４Ｓとしている。フロート下本体５４ａの底部には、
連通孔５４ｆが形成されて、燃料タンク内と収納室５４
Ｓとを連通している。

【００３４】さらに、フロート下本体５４ａと下円筒体
５４ｂとの間は、環状間隙５４ｃとなっており、この環
状間隙５４ｃに第１スプリング５６が収納されている。
第１スプリング５６は、底板３５（図２）のスプリング
支持部３５ｃに載置され、第１フロート５２を支持して
いる。

【００３５】次に、過給油防止弁６０について説明す
る。過給油防止弁６０は、図１に示す第１液位ＦＬ１よ
り液位の高い第２液位ＦＬ２を越えたときに第２接続通
路５３ｄを閉じることにより液体燃料の外部への流出を
防止する弁であり、第１フロート５２の収納室５３Ｓ，
５４Ｓ内で昇降可能に収納されている第２フロート６１
を備えている。第２フロート６１は、第２フロート本体
６１ａと、この第２フロート本体６１ａの上部に第２フ
ロート本体６１ａより小径で円柱状に突設された上部突
部６１ｂとを備えている。上部突部６１ｂの上端には、
ほぼ円錐状の第２弁部６１ｃが形成されている。上部突
部６１ｂおよび第２フロート本体６１ａの外周部には、
軸方向に沿ってガイドフィン６１ｄ，６１ｅが形成され
ている。ガイドフィン６１ｄ，６１ｅは、側壁部５３ｂ
およびフロート下本体５４ａの内壁でガイドされてい
る。第２フロート６１は、軸心部に形成された浮力室６
１Ｓに第２スプリング６２を収納している。第２スプリ
ング６２は、下円筒体５４ｂの下端に載置されて、第２
フロート６１を上方に付勢している。

【００３６】図４はロールオーバー弁７０およびリリー
フ弁９０の付近を拡大した断面図である。図４におい
て、ロールオーバー弁７０は、車両が転倒したときに燃
料タンク内の燃料を外部へ漏れるのを防止するための弁
であり、第１弁室３０Ｓの上部の弁室形成体３７内に配
置されている。ロールオーバー弁７０は、第３フロート
７２を備えている。この第３フロート７２は、底板７３
とともに弁室形成体３７で囲まれた第２弁室３７Ｓに摺
動自在に収納された筒体であり、その上部に円錐状の弁
部７２ａを有している。弁部７２ａは、第３接続通路７
１ｂのシート面７１ｃに着離して第３接続通路７１ｂを
開閉する。第３フロート７２は、底板７３に載置された
第３スプリング７４で支持されている。上記底板７３の
中央部には、連通孔７３ａが形成されており、燃料タン
クＦＴ内と第２弁室３７Ｓとを連通している。この連通
孔７３ａを通じて燃料が第２弁室３７Ｓに流入すると、
第３フロート７２は、浮力が増大して上昇し、弁部７２
ａでシート面７１ｃに着座して第３接続通路７１ｂを閉
じる。これにより、燃料が外部へ漏れるのを防止してい
る。

【００３７】リリーフ弁９０は、燃料タンク内の圧力を
所定以内に維持するための弁であり、ロールオーバー弁
７０に対向した上方であって弁室形成体３７内に設けら
れている。リリーフ弁９０は、ボール弁９１と、第４ス
プリング９２とを備えている。第４スプリング９２は、
支持板９３で一端が支持され、他端でボール弁９１を支
持している。リリーフ弁９０は、燃料タンク内の圧力が
所定圧以上になったとき、第４スプリング９２の付勢力
に抗して開弁して燃料タンク内の圧力を所定以下に維持
する。

【００３８】次に、燃料遮断弁２０を燃料タンクＦＴの
タンク上壁ＦＴａに装着する作業について説明する。図
２に示すように、ケーシング本体３０内に第１フロート
５２、第２フロート６１、ロールオーバー弁７０、リリ
ーフ弁９０などを組み付けた後に、Ｏリング４５を上部
突出部３２ａに挿入して環状段部３２ｆ上に保持し、こ
の状態にて、蓋体４０の嵌合部４４をケーシング本体３
０の上部に嵌合するとともに、上部突出部３２ａを蓋嵌
合部４１ａに嵌合する。このとき、係合突起３３ａが係
合穴４４ｂに係合し、蓋体４０とケーシング本体３０と
が一体化する。

【００３９】続いて、図１に示すように、蓋体４０の環
状溶着部４３ａの下端部を熱板（図示省略）により溶融
するとともに、燃料タンクＦＴの取付穴ＦＴｃの周囲に
沿って熱板（図示省略）により溶融して溶着部ＦＴｄと
する。その後、取付穴ＦＴｃに、ケーシング本体３０を
下部から挿入して、環状溶着部４３ａを溶着部ＦＴｄに
押しつける。これにより、蓋体４０は、燃料タンクＦＴ
と互いに溶着する。このように、蓋体４０がタンク上壁
ＦＴａに溶着されると、燃料タンクＦＴ内は外部に対し
て高いシール性が得られる。

【００４０】次に、燃料遮断弁２０の動作について説明
する。図１に示す燃料遮断弁２０の状態から、図示しな
い給油ガンにより燃料タンクＦＴ内に燃料が供給される
と、燃料タンクＦＴ内の燃料液位の上昇につれて燃料タ
ンクＦＴ内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、連通孔３
３ｂ、第１接続通路３２ｂ、外部通路４２ａを通じて、
および連通孔３３ｂ、側部連通孔５３ｇ、第２接続通路
５３ｄを通じて、キャニスタ側へ逃がされる。

【００４１】そして、燃料タンク内の燃料液位が上昇す
るにつれて、図５に示すように、液体燃料は、底板３５
の貫通孔３５ｂを通じて第１弁室３０Ｓに流入して、第
１フロート５２の浮力を増大させる。これにより、第１
フロート５２が上昇して第１弁部５５で第１接続通路３
２ｂを閉塞する。第１接続通路３２ｂの閉塞により、燃
料タンク内の圧力が上昇するから、給油ガンは、その圧
力を検出して給油を停止する。このように、燃料タンク
への給油の際等に、燃料遮断弁２０は、燃料タンクから
燃料蒸気を逃がすとともに、燃料タンク外への液体燃料
の流出を防止することができる。

【００４２】このとき、過給油防止弁６０の第２フロー
ト６１は、第１フロート５２の下端に位置して、第１フ
ロート５２と一体に上昇するが、その浮力が小さく第１
フロート５２との相対位置が変わらないから、第２接続
通路５３ｄが開いたままである。したがって、燃料タン
ク内は、連通孔３３ｂ、側部連通孔５３ｇ、第２接続通
路５３ｄ、第１接続通路３２ｂを通じて、狭くなった流
路面積でキャニスタ側に接続されている。

【００４３】さらに、燃料をきりのよい量まで供給する
ために、給油ガンからの給油を継続すると、過給油防止
弁６０により過給油が防止される。すなわち、図６に示
すように、燃料タンクの燃料液面が第２液位ＦＬ２まで
上昇すると、収納室５４Ｓ内に入った燃料により第２フ
ロート６１が上昇し、第２フロート６１の上部の第２弁
部６１ｃが第２シート部５３ｅに着座して第２接続通路
５３ｄを閉じる。第２接続通路５３ｄが閉じられると、
燃料タンク内の圧力がさらに上昇して、給油ガンは、給
油を停止する。このように、過給油防止弁６０は、第１
液位ＦＬ１を越えた第２液位ＦＬ２に達したときに、こ
れ以上の燃料が燃料タンクに供給されるのを防止する。

【００４４】一方、燃料タンク内の燃料が消費されて、
燃料液面が低下すると、第２フロート６１は、その浮力
を減少して下降して、第２接続通路５３ｄを開ける（図
６から図５への状態）。このとき、第２弁部６１ｃは、
円錐状でその受圧面積が狭いから、第２シート部５３ｅ
に密着する力が弱く、第２フロート６１の下降を妨げる
力とならない。よって第２フロート６１は、速やかに下
降して第２接続通路５３ｄを開く。第２接続通路５３ｄ
の連通により、収納室５３Ｓ内は、第１接続通路３２ｂ
に通じて、第１接続通路３２ｂの付近と同じ圧力にな
る。このような圧力差が小さくなることにより、第１弁
部５５が第１シート部３２ｄに密着する力が弱くなるの
で、第１フロート５２は、スムーズに下降する（図１の
状態）。このように、第２フロート６１が、過給油防止
弁としての作用の他に、第１フロート５２の開弁をスム
ーズに行なわせる再開弁特性の向上を促進するように機
能する。

【００４５】図７はリリーフ弁９０の開弁状態を説明す
る説明図である。図７に示すように、燃料タンク内の圧
力が所定圧以上になったときに、リリーフ弁９０は、第
４スプリング９２の付勢力に抗してボール弁９１が上昇
することで開弁して燃料タンクＦＴ内の圧力を所定以下
に維持する。

【００４６】図８は車両の転倒により燃料遮断弁２０が
倒置した状態を説明する説明図である。この状態では、
ロールオーバー弁７０の連通孔７３ａを通じて燃料が第
２弁室３７Ｓに流入するから、第３フロート７２は、そ
の自重により下降して弁部７２ａでシート面７１ｃに着
離して第３接続通路７１ｂを閉じる。これにより、車両
の転倒時に燃料タンクＦＴから外部へ燃料が漏れるのを
防止している。

【００４７】このように、上記燃料遮断弁２０によれ
ば、満タン規制弁５１と過給油防止弁６０とを同軸上に
配置することにより、コンパクトに構成することができ
るとともに、燃料タンクへの組付性を向上させることが
できる。

【００４８】図９は第２の実施の形態にかかる自動車の
燃料タンクの上部に取り付けられる燃料遮断弁１２０を
示す断面図である。燃料遮断弁１２０は、フロート弁集
合体１５０およびロールオーバー弁１７０の構成に特徴
を有している。

【００４９】図１０はフロート弁集合体１５０の部分だ
けを取り出して分解した断面図である。図１０におい
て、フロート弁集合体１５０は、満タン規制弁１５１
と、過給油防止弁１６０を構成するフロートやスプリン
グを備えている。

【００５０】満タン規制弁１５１は、第１液位ＦＬ１
（図９）を越えたときに第１接続通路１３２ｂを閉じる
弁であり、第１フロート１５２と、第１スプリング１５
６とを備えている。第１フロート１５２は、フロート上
本体１５３と、このフロート上本体１５３の下端で該フ
ロート上本体１５３を支持するフロート下部１５４と、
第１フロート１５２上に装着されたゴム製の第１弁部１
５５とを備えている。

【００５１】フロート上本体１５３は、上面部１５３ａ
と、この上面部１５３ａの外周から円筒状に形成された
側壁部１５３ｂとを備え、これらで収納室１５３Ｓを形
成している。上面部１５３ａには、フロート上本体１５
３内を外部に連通するための第２接続通路１５３ｄが形
成されている。第２接続通路１５３ｄの下端は、第２シ
ート部１５３ｅになっている。側壁部１５３ｂの下端
は、フランジ１５３ｃになっている。フランジ１５３ｃ
の下面には、係合段１５３ｈが突設されている。側壁部
１５３ｂには、側部連通孔１５３ｇ，１５３ｇが上下に
２つ形成されている。

【００５２】フロート下部１５４は、フロート下本体１
５４ａと、フロート下本体１５４ａの下端に一体形成さ
れかつフロート下本体１５４ａの下部を閉じる下蓋体１
５４ｂとを備えている。フロート下本体１５４ａの上部
には、開口１５４ｄが形成され、この開口１５４ｄに、
フロート上本体１５３のフランジ１５３ｃの係合段１５
３ｈが位置決めされるとともに溶着固定されている。フ
ロート下本体１５４ａの外周には、ガイド突条１５４ｅ
が形成されて、ケーシング本体１３０（図９）の内壁に
ガイドされるように作用する。また、下蓋体１５４ｂの
上面には、２段の円筒凸部１５４ｇが収納室１５４Ｓへ
向けて突設されている。フロート下本体１５４ａの上部
には、連通孔１５４ｊが形成され、また、フロート下本
体１５４ａの底部には、連通孔１５４ｆが形成されて、
燃料タンク内と収納室１５４Ｓとを連通している。

【００５３】さらに、フロート下本体１５４ａと下蓋体
１５４ｂとの間は、環状間隙１５４ｃになっており、こ
の環状間隙１５４ｃに第１スプリング１５６の上端が挿
入されている。第１スプリング１５６は、底板１３５
（図９）のスプリング支持部１３５ｃに載置され、第１
フロート１５２を支持している。

【００５４】次に、過給油防止弁１６０について説明す
る。過給油防止弁１６０は、第２液位ＦＬ２（図９）を
越えたときに第２接続通路１５３ｄを閉じる弁であり、
第２フロート１６１を備えている。第２フロート１６１
は、第２フロート本体１６１ａと、この第２フロート本
体１６１ａの上部に第２フロート本体１６１ａより小径
で円柱状に突設された上部突部１６１ｂとを備え、第２
フロート本体１６１ａの中心部を下方に開放した浮力室
１６１Ｓとしている。上部突部１６１ｂの上端には、ほ
ぼ円錐状の第２弁部１６１ｃが形成されている。浮力室
１６１Ｓには、下蓋体１５４ｂの円筒凸部１５４ｇが突
入して、浮力室１６１Ｓの容量を小さくしている。浮力
室１６１Ｓには、第２スプリング１６２が配置されてい
る。第２スプリング１６２は、下蓋体１５４ｂの外周上
面に載置されて、第２フロート１６１を上方に付勢して
いる。

【００５５】次に、燃料遮断弁１２０の動作について説
明する。燃料遮断弁１２０は、燃料液面の上昇・下降に
より、第１の実施の形態とほぼ同様な動作を行なうが、
第１フロート１５２の形状の相違により、以下の特徴を
有する。

【００５６】（１）第２フロート１６１は、第１フロ
ート１５２の下部が燃料に浸かった後に、収納室１５４
Ｓおよび浮力室１６１Ｓに燃料が入って、浮力を生じ
る。すなわち、第２フロート１６１が浮力を生じるの
は、第１フロート１５２より高い液位であるから、その
上昇開始位置を第２液位に近づけることができ、第２液
位ＦＬ２を越えてから確実に閉じる設定を容易にとるこ
とができる。

【００５７】（２）図１１に示すように、第１フロー
ト１５２は、フロート上本体１５３に側部連通孔１５３
ｇ，１５３ｇを上下２箇所とした広い開口面積を備える
ことにより、側部連通孔１５３ｇ，１５３ｇを通じて、
収納室１５３Ｓ、第２接続通路１５３ｄに向かう気流の
速度を低減するとともに、フロート下部１５４の上部に
連通孔１５４ｊを備えることにより、収納室１５４Ｓの
上部の負圧を低減するので、第２フロート１６１を上方
へ移動させる力を低める。したがって、第２フロート１
６１は、収納室１５３Ｓ内を流れる気流により受ける上
昇力が小さく、つまり燃料液面が第２液位ＦＬ２を越え
る前に受ける上昇力が小さくなるから、第２液位ＦＬ２
を越える位置にて正確に閉じる設定とすることができ
る。

【００５８】（３）図９に示すように、下蓋体１５４
ｂは、浮力室１６１Ｓに向けて突出して該浮力室１６１
Ｓの容積を小さくする円筒凸部１５４ｇを備えるので、
浮力室１６１Ｓに入る燃料が少なくなる。よって、燃料
液面の上昇により、浮力室１６１Ｓに燃料が入っても、
迅速に排出することができ、第２フロート１６１が下降
する際の支障とならない。

【００５９】図１２はロールオーバー弁１７０およびリ
リーフ弁１９０の付近を拡大した断面図である。図１２
において、ロールオーバー弁１７０は、車両が転倒した
ときに燃料タンク内の燃料を外部へ漏れるのを防止する
ための弁であり、第１の実施の形態に比べて、第３フロ
ート１７２を大径にした構成に特徴を有している。すな
わち、第３フロート１７２は、第１弁室１３０Ｓの上部
で摺動自在に形成されたドーナツ状の第３フロート本体
１７３と、第３スプリング１７４と、支持体１７６とを
備えている。

【００６０】図１３は第３フロート１７２を示す斜視図
である。図１２および図１３において、第３フロート本
体１７３は、中心部に貫通孔１７３ｂを備え、この貫通
孔１７３ｂに第１フロート１５２のフロート上本体１５
３が突入している。第３フロート本体１７３の上部で偏
心した位置に、第３弁部１７３ａが形成されている。第
３弁部１７３ａは、第３接続通路１７１ｂのシート面１
７１ｃに着離して第３接続通路１７１ｂを開閉する。上
記支持体１７６は、外周の係合突起でケーシング本体１
３０の内壁に係合支持されている。支持体１７６の中心
部には、連通孔１７６ａが形成され、この連通孔１７６
ａを取り囲むように周壁１７６ｂが立設されている。支
持体１７６には、第３スプリング１７４が載置され、第
３フロート１７２を支持している。

【００６１】図１３に示すように、第３フロート本体１
７３の上部には、周方向に等間隔に４カ所、スリット１
７３ｃが形成されている。スリット１７３ｃには、ケー
シング本体１３０の内壁から板状に突設されたフィン１
３０ｆ（図１２で１カ所を示す）が突入している。この
構成により、第３フロート１７２が昇降するときの回転
止めとして作用し、第３弁部１７３ａの位置がシート面
１７１ｃに対してずれないようにしている。

【００６２】次に、ロールオーバー弁１７０の動作につ
いて説明する。車両の転倒により第３フロート１７２が
燃料に没すると、第３フロート１７２がフィン１３０ｆ
によりガイドされつつ、その浮力により上昇し、第３弁
部１７３ａがシート面１７１ｃに着座して第３接続通路
１７１ｂを閉じる。これにより、燃料が外部へ漏れるの
を防止している。

【００６３】上記ロールオーバー弁１７０の構成によれ
ば、第３フロート１７２が第１弁室１３０Ｓの上部で摺
動される大径に形成されかつ重いので、第３スプリング
１７４の荷重を小さくできる。したがって、第３フロー
ト１７２は、燃料液位に対応する浮力に正しく追従して
昇降させることができ、つまり、燃料液位の低下によ
り、その浮力が低下したときに、第３弁部１７３ａの張
り付き力を上回る第３フロート１７２の重力により速や
かに下降する。よって、再開弁特性を向上させることが
できる。

【００６４】また、第３フロート１７２は、フィン１３
０ｆがスリット１７３ｃに挿入されて回転止めされてい
るので、第３弁部１７３ａがシート面１７１ｃに対して
位置ずれを生じることがない。

【００６５】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００６６】（１）上記実施の形態では、ケーシング
２１は、ケーシング本体３０と蓋体４０とから分割して
形成したが、これに限らず、一体形成してもよく、ま
た、燃料タンクに溶着するほか、パッキンなどを介して
ねじなどで締結固定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる自動車の燃料タン
クＦＴの上部に取り付けられる燃料遮断弁２０を示す断
面図である。

【図２】燃料遮断弁２０を分解した断面図である。

【図３】フロート弁集合体５０の部分だけを取り出した
断面図である。

【図４】ロールオーバー弁７０およびリリーフ弁９０の
付近を拡大した断面図である。

【図５】燃料液面が第１液位ＦＬ１を越えたときの燃料
遮断弁２０の動作を説明する説明図である。

【図６】燃料液面が第２液位ＦＬ２を越えたときの燃料
遮断弁２０の動作を説明する説明図である。

【図７】リリーフ弁９０の開弁状態を説明する説明図で
ある。

【図８】車両の転倒によりロールオーバー弁７０が閉ま
る作用を説明する説明図である。

【図９】第２の実施の形態にかかる自動車の燃料タンク
の上部に取り付けられる燃料遮断弁１２０を示す断面図
である。

【図１０】フロート弁集合体１５０の部分だけを取り出
して分解した断面図である。

【図１１】燃料遮断弁１２０の作用を説明する説明図で
ある。

【図１２】ロールオーバー弁１７０およびリリーフ弁１
９０の付近を拡大した断面図である。

【図１３】第３フロート本体１７３を示す斜視図であ
る。

【図１４】従来の燃料遮断弁２００を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２０…燃料遮断弁２１…ケーシング３０…ケーシング本体３０Ｓ…第１弁室３０ａ…下開口３２…天井壁部３２ａ…上部突出部３２ｂ…第１接続通路３２ｄ…第１シート部３２ｆ…環状段部３３…側壁部３３ａ…係合突起３３ｂ…連通孔３３ｃ…係合爪３５…底板３５ａ…係合穴３５ｂ…貫通孔３５ｃ…スプリング支持部３７…弁室形成体３７Ｓ…第２弁室４０…蓋体４１…蓋本体４１ａ…蓋嵌合部４２…管体部４２ａ…外部通路４３…フランジ部４３ａ…環状溶着部４４…嵌合部４４ｂ…係合穴５０…フロート弁集合体５１…満タン規制弁５２…第１フロート５３…フロート上本体５３Ｓ…収納室５３ａ…上面部５３ｂ…側壁部５３ｃ…フランジ５３ｄ…第２接続通路５３ｅ…第２シート部５３ｆ…取付穴５３ｇ…側部連通孔５３Ｓ，５４Ｓ…収納室５４…フロート下部５４ａ…フロート下本体５４ｂ…下円筒体５４ｄ…取付凹所５４ｅ…ガイド突条５４ｆ…連通孔５４ｃ…環状間隙５５…第１弁部５５ａ…着座面５５ｂ…連通孔５５ｃ…係合突起５６…第１スプリング６０…過給油防止弁６１…第２フロート６１Ｓ…浮力室６１ａ…第２フロート本体６１ｂ…上部突部６１ｃ…第２弁部６１ｄ，６１ｅ…ガイドフィン６２…第２スプリング７０…ロールオーバー弁７１ｂ…連通孔７１ｃ…シート面７２…第３フロート７２ａ…弁部７３…底板７３ａ…連通孔７４…第３スプリング９０…リリーフ弁９１…ボール弁９２…第４スプリング９３…支持板１２０…燃料遮断弁１３０…ケーシング本体１３０Ｓ…第１弁室１３０ｆ…フィン１３２ｂ…第１接続通路１３５…底板１３５ｃ…スプリング支持部１５０…フロート弁集合体１５１…満タン規制弁１５２…第１フロート１５３…フロート上本体１５３Ｓ…収納室１５３ａ…上面部１５３ｂ…側壁部１５３ｃ…フランジ１５３ｄ…第２接続通路１５３ｅ…第２シート部１５３ｈ…係合段１５３ｇ…側部連通孔１５４…フロート下部１５４Ｓ…収納室１５４ａ…フロート下本体１５４ｂ…下蓋体１５４ｃ…環状間隙１５４ｄ…開口１５４ｅ…ガイド突条１５４ｆ…連通孔１５４ｇ…円筒凸部１５４ｊ…連通孔１５５…第１弁部１５６…第１スプリング１６０…過給油防止弁１６１…第２フロート１６１Ｓ…浮力室１６１ａ…第２フロート本体１６１ｂ…上部突部１６１ｃ…第２弁部１６２…第２スプリング１７０…ロールオーバー弁１７１ｂ…第３接続通路１７１ｃ…シート面１７２…第３フロート１７３…第３フロート本体１７３ａ…第３弁部１７３ｂ…貫通孔１７３ｃ…スリット１７４…第３スプリング１７６…支持体１７６ａ…連通孔１７６ｂ…周壁１９０…リリーフ弁ＦＴ…燃料タンクＦＴａ…タンク上壁ＦＴｃ…取付穴ＦＴｄ…溶着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青木智英愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内Ｆターム(参考） 3D038 CA15 CA23 CA25 CC00 CC04 3H055 AA02 AA22 BA12 BB14 CC07 CC20 CC21 GG02 GG05 GG08 GG22 JJ03 JJ05 JJ08 3H059 AA08 CA12 CC01 CD05 DD17 EE01 FF05 FF16 FF17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクの上部に装着され燃料タンク
内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、燃料タンクの上部に、その一部を突入するとともに第１
弁室を有するケーシング本体と、燃料タンクの外部に配
置された外部通路と、外部通路と第１弁室とを接続しか
つ該外部通路に対し少なくとも１／３以上の流路面積で
形成された第１接続通路と、第１弁室側でありかつ第１
接続通路に臨んで配置された第１シート部と、を備えた
ケーシングと、上記第１弁室内に昇降可能に配置された第１フロート本
体と、第１フロート本体の上部に設けられ第１シート部
に着離することで第１接続通路を開閉する第１弁部と、
上記第１フロート本体の軸中心部に形成されかつ上記第
１弁室に接続される収納室と、上記第１フロート本体の
上部であり上記第１接続通路と収納室とを接続するとと
もに上記第１接続通路より流路面積の小さい第２接続通
路と、を有する第１フロートと、上記収納室に昇降可能に配置された第２フロート本体
と、第２フロート本体の上部に設けられ上記第２接続通
路を開閉する第２弁部と、を有する第２フロートと、を備え、上記第１フロートは、燃料タンク内の燃料液面が第１液
位を越えたときに上昇することで上記第１接続通路を第
１弁部で閉じるように構成し、上記第２フロートは、燃料液面が第１液位より高い第２
液位を越えたときに上昇することで第２接続通路を上記
第２弁部で閉じるとともに、燃料液面が第２液位より低
くかつ第１液位より低くなる前に下降することで、上記
第１弁部が第１シート部に密着する力を低減するように
第２接続通路を介して上記収納室を上記第１接続通路に
連通するように構成したこと、を特徴とする燃料遮断弁。
【請求項２】請求項１に記載の燃料遮断弁において、第１フロートは、該第１フロートの下端から、ケーシン
グの下端より下方へ延設された円筒部を有し、円筒部内
のスペースを収納室の一部とし、この収納室の一部に第
２フロートの下部を配置した燃料遮断弁。
【請求項３】請求項１に記載の燃料遮断弁において、第１フロートは、該第１フロートの下端からやや上方位
置でありかつほぼ水平方向に延設された下蓋体を備え、
下蓋体が収納室の下側を区画した燃料遮断弁。
【請求項４】請求項３に記載の燃料遮断弁において、下蓋体は、浮力室に向けて突出して該浮力室の容積を小
さくする円筒凸部を備えている燃料遮断弁。
【請求項５】請求項３または請求項４に記載の燃料遮
断弁において、上記収納室は、ケーシングの下端より上方に配置され、第２フロートは、第１フロートが第１弁部にて第１接続
通路を閉じた後に、浮力を生じて上昇するように形成さ
れている燃料遮断弁。
【請求項６】請求項３ないし請求項５のいずれかに記
載の燃料遮断弁において、第１フロートは、収納室内を流れる気流および負圧を小
さくすることで第２フロートの上昇力を低減するための
連通孔を、第１フロートの上下方向にわたって複数箇所
備える燃料遮断弁。
【請求項７】請求項１の燃料遮断弁において、上記第１弁部は、平板のシート材から形成されている燃
料遮断弁。
【請求項８】請求項１に記載の燃料遮断弁において、上記ケーシングは、燃料タンク内と外部とを連通する第
３接続通路を備え、燃料タンク内の圧力が所定圧以上に
なったとき上記第３接続通路を開くリリーフ弁を設けた
燃料遮断弁。
【請求項９】請求項８に記載の燃料遮断弁において、上記リリーフ弁に対向して配置され、上記第２液位より
高い第３液位を越えたときに、上記第３接続通路を閉じ
る第３フロートを備えた燃料遮断弁。
【請求項１０】請求項９に記載の燃料遮断弁におい
て、上記第１接続通路は第１弁室のほぼ軸中心に配置し、第３接続通路は第１弁室の軸中心に対して偏心して配置
し、上記第３フロートは、第１弁室内の第１フロートの上方
に配置されるとともに、第１フロートとほぼ同径に形成
され、第３弁部は、第３接続通路に対向して設けた燃料遮断
弁。
【請求項１１】請求項１０に記載の燃料遮断弁におい
て、上記第３フロートは、ケーシングに対して回り止めされ
ている燃料遮断弁。