JP2002166730A

JP2002166730A - 燃料遮断弁

Info

Publication number: JP2002166730A
Application number: JP2000366569A
Authority: JP
Inventors: Eishin Mori; 栄心森; Toshihiro Sugizaki; 智弘杉崎
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-11
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: JP4120160B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料遮断弁２０は、ケース本体３０が蓋体５
０に対してガタつくことがなく、安定した閉弁特性が得
られること。【解決手段】燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、
フロート機構４０と、蓋体５０とを備えている。蓋体５
０は、燃料タンクＦＴの上部に熱溶着可能である。蓋体
５０の下端から下方に向けて係合片５５が突設されてい
る。係合片５５の先端の係合爪５５ａは、ケース本体３
０の該側壁に突設された把持部３４の貫通孔３４ａを貫
通して係合し、これにより、ケース本体３０が蓋体５０
に堅固に取り付けられている。

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接続する接続通路
を開閉することで燃料タンク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、米国
特許５，４０４，９０７号などが知られており、図６に
示すような構成であった。図６において、燃料遮断弁１
００は、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに装着され
るものであり、ケース本体１０２と、蓋体１１０と、フ
ロート１２０と、スプリング（図示省略）とを備えてい
る。ケース本体１０２は、上壁部１０３と、この上壁部
１０３の外周部に一体に形成された側壁部１０４と、側
壁部１０４の下端に取り付けられた底板１０５とを備
え、その内側スペースを弁室１０２Ｓとしている。

【０００３】また、上記弁室１０２Ｓには、その上部に
弁部１２０ａを有するフロート１２０が収納されてい
る。この弁部１２０ａは、タンク外部に接続される接続
通路１０３ｄを開閉するものである。フロート１２０
は、底板１０５に載置されているスプリングで支持され
ている。

【０００４】一方、蓋体１１０は、ケース本体１０２に
組み付けられる蓋本体１１２と、蓋通路形成部１１４
と、フランジ部１１５とを備え、これらを一体に形成し
ている。上記蓋本体１１２には、取付凹所１１４ａが形
成され、この取付凹所１１４ａにケース本体１０２の上
壁部１０３の上部突出部１０３ｂを嵌合している。ま
た、ケース本体１０２の上部に係合穴１０３ａが形成さ
れ、蓋体１１０側の係合突起１１２ａと係合すること
で、ケース本体１０２と蓋体１１０とが組み付けられて
いる。さらに、フランジ部１１５は、その接合端面１１
５ａで燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに熱溶着され
ている。

【０００５】上記構成の燃料遮断弁１００では、燃料タ
ンクＦＴへの給油時に、燃料タンクＦＴ内の燃料蒸気
は、ケース本体１０２の底板１０５に形成された透孔１
０５ａ、弁室１０２Ｓ、接続通路１０３ｄ、蓋体１１０
の通路１１４ｂを通じて外部（キャニスタ）へ流出す
る。そして、燃料タンクＦＴへの燃料が所定液位ＦＬ１
に達すると、透孔１０５ａを通じて、燃料が弁室１０２
Ｓに流入し、フロート１２０を浮上させる浮力を与え
る。フロート１２０の上昇によりフロート１２０の上部
に形成した弁部１２０ａが接続通路１０３ｄを閉塞する
ことにより、燃料タンクＦＴからの燃料の流出を防止す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料遮断弁１
００では、ケース本体１０２と蓋体１１０との組付が、
係合穴１０３ａと係合突起１１２ａとの係合だけで行な
われているのでガタつき易いという問題があった。特
に、蓋体１１０は、燃料タンクＦＴと熱溶着するために
燃料タンクＦＴと同じポリエチレンで形成し、ケース本
体１０２は、高いシール性を確保するために、ポリエチ
レンより燃料膨潤性の小さいポリアセタールで形成し、
両者を異なった樹脂材料で形成している。このため、ケ
ース本体１０２と蓋体１１０とが燃料タンクＦＴ内の燃
料に浸って膨潤したときに、蓋体１１０とケース本体１
０２との膨潤特性の違いにより、係合穴１０３ａと係合
突起１１２ａだけによる組付だけでは、ケース本体１０
２が蓋体１１０に対してガタつくことがある。こうした
ガタつきは、燃料遮断弁１００にとって、耐衝撃性に対
する機械的強度を低下させるとともに、燃料遮断弁１０
０を開閉させる液位の変動をもたらして、安定した開閉
特性が得られない要因になる。

【０００７】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、燃料の膨潤によりガタつくことがなく、
安定した閉弁特性が得られる燃料遮断弁を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【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接続する接
続通路を開閉することで燃料タンクと外部とを連通遮断
する燃料遮断弁において、燃料タンク内に連通する弁室
を形成するケース本体と、上記弁室に収納され、上記接
続通路を開閉する弁体と、上記燃料タンクの上部に熱溶
着可能であり、上記燃料タンクの上部に熱溶着されるこ
とで上記ケース本体の少なくとも一部を燃料タンク内に
突入した状態で支持する蓋体と、上記蓋体の下端から下
方に向けて突設され、先端に係合爪を有する係合片と、
ケース本体の該側壁に突設され、係合片を貫通させた状
態で把持する貫通孔を有するとともに、上記係合爪に係
合して蓋体をケース本体に固定する把持部と、を備えた
ことを特徴とする。

【０００９】本発明にかかる燃料遮断弁のケース本体
は、燃料タンク内に連通する弁室を備え、この弁室内に
収納された弁体が燃料タンクの燃料液位に応じて浮力を
増減して昇降する。これにより、弁体が接続通路を開閉
して燃料タンクから燃料が流出するのを防止する。ま
た、燃料遮断弁は、蓋体を燃料タンクの上部に熱溶着可
能である樹脂材料から形成され、熱溶着されることによ
り燃料タンクの上部に装着されている。これにより、燃
料遮断弁は、燃料タンクの上部に締結部材などを必要と
しないで、容易に取り付けることができる。

【００１０】また、ケース本体は、該ケース本体の把持
部と蓋体の係合片とを介して蓋体に装着されている。す
なわち、蓋体の係合片を把持部の貫通孔に挿入すると、
把持部で押圧されて撓んで係合爪を貫通孔に貫通させ
て、把持部の下端で係合する。すなわち、係合片が貫通
孔を貫通して把持部で把持されるとともに、係合爪で把
持部に係合するから、ケース本体は、蓋体に堅固に支持
される。また、係合爪は、燃料膨潤により拡がろうとす
るが、把持部により阻止されるため、ガタつきが生じる
こともない。したがって、燃料遮断弁は、上記ガタつき
に伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の
低下や、燃料遮断弁の開閉液位の変動を生じることがな
く、安定した開閉特性を得ることができる。

【００１１】また、係合片の好適な態様として、上記係
合爪が上記貫通孔を貫通するときに係合片が把持部で押
圧されて撓むように設けることができる。このように係
合片が撓むことにより、係合爪は、貫通孔を容易に貫通
することができるとともに、把持部に堅固に係合され
る。

【００１２】さらに、係合片および把持部の好適な態様
として、ケース本体の周方向に等間隔に複数配置する構
成をとることができる。この構成により、ケース本体の
外周が均等な力で支持され、一層堅固に支持される。

【００１３】さらに、蓋体は、上記ケース本体の上部に
嵌合し、上記係合片を有する筒状の嵌合部を備える構成
をとることができる。嵌合部は、ケース本体の上部に嵌
合支持するから、ケース本体を支持する力を、一層、高
めることができる。

【００１４】

【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。

【００１５】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から
形成されており、そのタンク上壁ＦＴａに取付穴ＦＴｃ
が形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮
断弁２０がその下部を取付穴ＦＴｃに突入した状態にて
取り付けられている。燃料遮断弁２０は、給油時に燃料
タンクＦＴ内の燃料が所定の液位ＦＬ１まで上昇したと
きに、外部（キャニスタ）への流出を規制するものであ
る。

【００１６】燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、底
支持板３５と、フロート機構４０と、スプリング４８
と、蓋体５０とを主要な構成として備えている。ケース
本体３０、底支持板３５及びフロート４１は、耐燃料油
性に優れた合成樹脂ポリアセタールから形成されてい
る。蓋体５０は、耐燃料油性に優れるとともに、燃料タ
ンクＦＴに対して熱溶着可能なポリエチレンから形成さ
れている。これらの樹脂材料は耐燃料膨潤性を共に備え
ているが、ケース本体３０やフロート４１を構成するポ
リアセタールの方が、弁のシール特性を高めるために燃
料タンクＦＴや蓋体５０のポリエチレンより優れた燃料
膨潤性を有している。

【００１７】図２は燃料遮断弁２０を分解した断面図で
ある。上記ケース本体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
状の弁室３０Ｓを形成し、その下部を下開口３０ａとし
ている。天井壁部３２の中央部には、円筒状の上部突出
部３２ａが形成されている。この上部突出部３２ａ内に
は、接続通路３２ｂが貫通しており、その接続通路３２
ｂの弁室３０Ｓ側が環状のシート部３２ｃ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
３６を支持するための環状段部３２ｄが形成されてい
る。

【００１８】側壁部３３には、連通孔３３ａが周方向に
等間隔で４カ所形成されて、燃料タンクＦＴ内と弁室３
０Ｓとを連通させている。また、側壁部３３の下部に
は、係合穴３３ｂが形成されている。この係合穴３３ｂ
は、後述するように底支持板３５を取り付けるためのも
のである。

【００１９】上記底支持板３５は、ケース本体３０の下
開口３０ａを閉じる部材であり、その外周部に形成され
た係合部３５ａが上記係合穴３３ｂに係合することによ
り、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じるように装着
される。この底支持板３５の中央部には、弁室３０Ｓと
燃料タンクＦＴ内とを連通する連通孔３５ｂが形成され
ている。したがって、連通孔３５ｂを通じて、燃料タン
クＦＴ内が弁室３０Ｓに連通している。底支持板３５に
は、支持脚３５ｃが放射状に配置されており、この支持
脚３５ｃの上部に環状のスプリング支持部３５ｄが形成
されている。このスプリング支持部３５ｄは、フロート
４１の内側下面との間でスプリング４８を支持してい
る。

【００２０】フロート機構４０は、フロート４１と、フ
ロート４１の上部の再開弁４５と、再開弁４５の上部に
装着されたシート部材４７とを備えている。フロート４
１は、上壁部４２と、その上壁部４２の外周から下方に
形成された筒状の側壁部４３とを備えた容器形状に構成
されており、その内側スペースが浮力を生じるための浮
力室４１Ｓになっている。また、フロート４１の外周部
にガイド突条４１ａが形成されている。上壁部４２に
は、座部４２ａが形成され、さらに座部４２ａの中央に
弁部４２ｂが突設されている。

【００２１】再開弁４５は、フロート４１の上部に昇降
可能に支持されており、円板４５ａの中央に、弁部４２
ｂで開閉される連通孔４５ｂが形成されている。また、
円板４５ａの外周には、放射状に８枚のフィン４５ｃが
形成されている。フィン４５ｃは、座部４２ａの外周と
側壁部３３の内壁との間で支持されることで再開弁４５
を傾かせないで昇降するように支持している。再開弁４
５の上部には、ゴム製のシート部材４７が装着され、こ
のシート部材４７がシート部３２ｃに着離する。

【００２２】一方、蓋体５０は、蓋本体５１と、蓋本体
５１の中央から上部へ逆Ｌ字形に突出した管体部５２
と、蓋本体５１の外周に形成されたフランジ部５３と、
蓋本体５１の下部に突設された嵌合部５４とを備え、こ
れらを一体に形成している。また、管体部５２には、蓋
側通路５２ａが形成されており、この蓋側通路５２ａの
一端は、ケース本体３０の接続通路３２ｂに接続され、
他端はキャニスタ側に接続される。さらに、フランジ部
５３の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａ
に溶着される環状溶着部５３ａが形成されている。

【００２３】また、ケース本体３０は、蓋体５０に取り
付けるための手段として、次の構成（１）（２）（３）
がとられている。

【００２４】（１）上記蓋本体５１の下部中央には、
ケース本体３０の上部突出部３２ａを嵌合するための蓋
嵌合部５１ａが形成されている。

【００２５】（２）図３は燃料遮断弁２０の上部を示
す側面図である。図３に示すように、蓋体５０の下部に
は、ケース本体３０の上部を嵌合するように筒状に嵌合
部５４が形成され、この嵌合部５４に切欠５４ａが周方
向に４カ所（図では２カ所）形成されている。一方、ケ
ース本体３０の側壁部３３には、切欠５４ａに係合する
係合突起３３ｄが周方向に４カ所突設されている。

【００２６】（３）図４は嵌合部５４の側端部を示す
断面図である。図４において、側壁部３３の外壁には、
蓋体５０に係合されるための把持部３４（図５の斜視図
参照）が形成されている。把持部３４は、ケース本体３
０の外周に等間隔で４カ所突設されており、それぞれに
貫通孔３４ａを備えている。一方、嵌合部５４の下部に
は、脚形状の係合片５５が周方向に等間隔に４カ所に突
設されている。係合片５５の先端には、係合爪５５ａが
形成されている。係合爪５５ａは、ケース本体３０に対
して間隙Ｌｐが形成されている。この間隙Ｌｐは、係合
爪５５ａが上記貫通孔３４ａを貫通するときに把持部３
４で押圧されて係合片５５が撓み易いように作用する。

【００２７】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において、ケース本体３０の弁室３０Ｓ内に、フロー
ト４１及びスプリング４８を収納し、さらに、スプリン
グ４８の下端を底支持板３５のスプリング支持部３５ｄ
に位置合わせするとともに、底支持板３５の係合部３５
ａを側壁部３３の係合穴３３ｂに係合させて、底支持板
３５をケース本体３０に取り付ける。さらに、Ｏリング
３６を上部突出部３２ａに挿入して環状段部３２ｄ上に
保持し、この状態にて、嵌合部５４をケース本体３０の
上部に嵌合するとともに、上部突出部３２ａを蓋嵌合部
５１ａに嵌合する。

【００２８】このとき、蓋体５０の切欠５４ａにケース
本体３０の係合突起３３ｄが係合する。さらに、嵌合部
５４の先端の係合爪５５ａがケース本体３０の把持部３
４に係合する。すなわち、係合爪５５ａは、貫通孔３４
ａを通るときに間隙Ｌｐ側へ撓んで把持部３４の下端に
係合する。これにより、蓋体５０とケース本体３０とが
一体化する。

【００２９】続いて、蓋体５０の環状溶着部５３ａ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。取付穴ＦＴｃ
に、ケース本体３０を下部から挿入して、環状溶着部５
３ａを溶着部ＦＴｄに押しつける。これにより、環状溶
着部５３ａと溶着部ＦＴｄとが同じ樹脂材料で形成され
ているので、冷却固化すると両者が互いに溶着する。こ
のように、蓋体５０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を
確保される。

【００３０】次に、燃料遮断弁２０の動作について説明
する。給油により燃料タンク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、通路を通
じてキャニスタ側へ逃がされる。そして、燃料タンクＦ
Ｔ内の燃料液位が所定の液位ＦＬ１に達すると、燃料
は、底支持板３５の連通孔３５ｂを通じて弁室３０Ｓに
流入する。これにより、フロート４１に浮力が生じて上
昇し、フロート４１と再開弁４５とが一体になって上昇
して、シート部材４７がシート部３２ｃに着座して接続
通路３２ｂを閉塞して燃料がキャニスタ側へ流出するの
を防止する。したがって、燃料タンクＦＴへの給油の際
等に、燃料タンクＦＴから燃料蒸気を逃がすとともに燃
料が燃料タンクＦＴ外へ流出するのを防止することがで
きる。

【００３１】一方、燃料タンクＦＴ内の燃料が消費され
て、燃料液面が低下すると、フロート４１は、その浮力
を減少して下降して、連通孔４５ｂを開ける。このと
き、フロート４１の弁部４２ｂは、円錐形状でその受圧
面積が狭いから、連通孔４５ｂの周辺に密着する力が弱
く、フロート４１の下降を妨げる力とならない。よっ
て、フロート４１は、速やかに下降して連通孔４５ｂを
開く。連通孔４５ｂの連通により再開弁４５の下方の圧
力は、接続通路３２ｂを通じて、該接続通路３２ｂの付
近と同じ圧力になる。このように圧力差が小さくなるこ
とにより、再開弁４５がシート部３２ｃに密着する力が
弱くなるのでスムーズに下降する。このように、再開弁
４５がフロート４１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。

【００３２】上記燃料遮断弁２０の構成において、ケー
ス本体３０は、蓋体５０に、上下２カ所で支持されてい
る。すなわち、図３に示すように嵌合部５４の切欠５４
ａがケース本体３０の係合突起３３ｄに係合するととも
に、図４に示すように、係合片５５が把持部３４に把持
されている。このように、蓋体５０とケース本体３０と
が上下２カ所で係合しているから、ケース本体３０は、
蓋体５０に堅固に支持される。したがって、燃料遮断弁
２０は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性
に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁２０の開閉液
位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得る
ことができる。

【００３３】また、係合片５５は、上記係合爪５５ａが
上記貫通孔３４ａを貫通するときに把持部３４で押圧さ
れて間隙Ｌｐ側へ撓むように形成されているので、係合
爪５５ａは、貫通孔３４ａを容易に貫通することがで
き、作業性に優れている。

【００３４】さらに、蓋体５０の嵌合部５４が上記ケー
ス本体３０の上部に嵌合するから、ケース本体３０は、
一層、蓋体５０に確実に支持される。

【００３５】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る。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】燃料遮断弁２０を分解した断面図である。

【図３】燃料遮断弁２０の上部を示す側面図である。

【図４】嵌合部５４の側端部を示す断面図である。

【図５】係合片５５を把持部３４で固定する前の状態を
説明する説明図である。

【図６】従来の燃料遮断弁１００を示す断面図である。

【符号の説明】

２０…燃料遮断弁３０…ケース本体３０Ｓ…弁室３０ａ…下開口３２…天井壁部３２ａ…上部突出部３２ｂ…接続通路３２ｃ…シート部３２ｄ…環状段部３３…側壁部３３ａ…連通孔３３ｂ…係合穴３３ｄ…係合突起３４…把持部３４ａ…貫通孔３５…底支持板３５ａ…係合部３５ｂ…連通孔３５ｃ…支持脚３５ｄ…スプリング支持部４０…フロート機構４１…フロート４１Ｓ…浮力室４１ａ…ガイド突条４２…上壁部４２ａ…座部４２ｂ…弁部４３…側壁部４５…再開弁４５ａ…円板４５ｂ…連通孔４５ｃ…フィン４７…シート部材４８…スプリング５０…蓋体５１…蓋本体５１ａ…蓋嵌合部５２…管体部５２ａ…蓋側通路５３…フランジ部５３ａ…環状溶着部５４…嵌合部５４ａ…切欠５５…係合片５５ａ…係合爪ＦＬ１…液位ＦＴ…燃料タンクＦＴａ…タンク上壁ＦＴｃ…取付穴ＦＴｄ…溶着部Ｌｐ…間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D038 CA15 CB01 CC00 3G044 BA39 DA03 EA05 FA23 GA03 GA08 GA23 GA28 GA30 3H051 AA01 BB02 CC14 DD07 FF15 3H055 AA02 AA22 BC01 BC09 CC04 CC08 CC21 GG27 JJ03

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
ク内と外部とを接続する接続通路を開閉することで燃料
タンクと外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、燃料タンク内に連通する弁室を形成するケース本体と、上記弁室に収納され、上記接続通路を開閉する弁体と、上記燃料タンクの上部に熱溶着可能であり、上記燃料タ
ンクの上部に熱溶着されることで上記ケース本体の少な
くとも一部を燃料タンク内に突入した状態で支持する蓋
体と、上記蓋体の下端から下方に向けて突設され、先端に係合
爪を有する係合片と、ケース本体の該側壁に突設され、係合片を貫通させた状
態で把持する貫通孔を有するとともに、上記係合爪に係
合して蓋体をケース本体に固定する把持部と、を備えたことを特徴とする燃料遮断弁。
【請求項２】請求項１の燃料遮断弁において、上記係合片は、上記係合爪が上記貫通孔を貫通するとき
に把持部で押圧されて撓むように設けられている燃料遮
断弁。
【請求項３】請求項１または請求項２の燃料遮断弁に
おいて、上記係合片および把持部は、ケース本体の周方向に等間
隔に複数配置されている燃料遮断弁。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかの燃
料遮断弁において、上記蓋体は、上記ケース本体の上部に嵌合し、上記係合
片を有する筒状の嵌合部を備えた燃料遮断弁。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかの燃
料遮断弁において、上記ケース本体と蓋体とは、上記係合片および把持部の
上方にて、係合突起と、該係合突起に係合する切欠きと
により係合支持されている燃料遮断弁。