JP2003185046A - 液体遮断弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液面上昇時には容器内圧を急激に上昇させる
ことなく閉弁し、液面降下時には確実に開弁し得る信頼
性の高い弁機構を備えた液体遮断弁装置を提供する。 【解決手段】 フロート室７内に第１フロート８と第２
フロート９を互いに独立して移動するように設ける。第
１フロート８の上部に、第１フロート８の移動に伴って
第１開口部３ａを開閉する第１遮断弁１２を設け、第２
フロート９の上部に、第２フロート９の移動に伴なって
第２開口部３ｂを開閉する第２遮断弁２０を設ける。こ
こで、第１開口部３ａは、燃料蒸気を効率良く排出でき
るように比較的大口径に設定し、第２開口部３ｂは、注
ぎ足し給油を行うことができる程度の口径、すなわち第
１開口部３ａに比べて小径に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク等の密
封容器の上部に取り付けられ、容器内圧に応じて気体を
流出入させつつ液体の漏出は防止する液体遮断弁装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体遮断弁装置（フロートバルブ装置）
は、ガソリンや軽油等を燃料とするエンジンを備えた自
動車等における燃料タンク内の燃料蒸気（以下、空気及
び気化した燃料の混合気体をも含むものとして用いる）
を制御する燃料蒸気流出制御系に備えられるものであ
る。

【０００３】自動車の燃料タンク及び燃料蒸気流出制御
系を含む燃料供給部は、重要保安部品として衝突時の燃
料漏れ、車両の走行による振動や環境温度の変化による
燃料タンク内部で発生する燃料蒸気の圧力制御等に関す
る安全規制、また燃料蒸気が大気中に放出されることを
防ぐ公害規制等の法規制の適用を受ける。また、安全性
の見地から、車両が傾斜したり旋回した場合にも燃料が
漏れないよう様々な点において考慮される必要がある。

【０００４】従来この種の液体遮断弁装置としては、た
とえば図６に示す構成のものが知られている。この液体
遮断弁装置１０１は、燃料タンクの上部に取り付けられ
るものであって、概略、燃料タンクに供給される燃料の
液面位置に応じて上下動するフロート１０５と、フロー
ト１０５の移動によって開口部１０４を開閉するフロー
ト弁１０２とを備えている。ここで示した液体遮断弁装
置１０１では、フロート１０５の上部がフロート弁１０
２を構成している。

【０００５】なお、同図では、フロート弁１０２の作動
を説明するために、軸Ａ−Ａより左側はフロート弁１０
２が閉弁している状態（閉弁状態）を示し、右側はフロ
ート弁１０２が開弁している状態（開弁状態）を示して
いる。

【０００６】燃料の液面が低いとき（例えば給油開始
時）は、フロート１０５は自重で降下し、開口部１０４
が開放された状態となる。このとき、燃料タンク内の燃
料蒸気は排出経路１０３を通って燃料蒸気中の燃料成分
を吸収するキャニスタに排出されるため、液面位置の変
動にかからわずタンク内圧は適宜に保たれ、安全かつ安
定した給油が可能となる。それとともに燃料蒸気が給油
口から逆流して直接大気中に放出されることも防止され
る。

【０００７】さらに給油が進み、燃料の液面位置が上昇
して液体遮断弁装置１０１まで達し、所定の液面位置を
超えると、フロート１０５が浮力を受けて上昇し、フロ
ート弁１０２が開口部１０４の弁座に密着して閉弁状態
となり、燃料の漏出を防止する。また、走行中に車両が
揺れたり、傾斜、転倒することにより燃料の液面水位が
上昇した場合にも、フロート弁１０２が閉弁し、燃料の
漏出を防止する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の液体遮断弁装置１０１の場合には、燃料の
給油時において下記のような問題が生じていた。

【０００９】上記構成の液体遮断弁装置１０１では、給
油時の液面上昇に伴う閉弁動作の際にフロート弁１０２
が開弁状態から閉弁状態へと一気に移行するので、タン
ク内圧の急激な上昇を招いてしまう。これにより、給油
管内の液面が過剰に上昇し、一時的に液面が給油口に近
づいてしまうことがあり、給油口から燃料が漏れ出てし
まうおそれがあった。

【００１０】また、満タン状態に近づき、一旦、フロー
ト弁１０２が閉弁してしまうと、キャニスタへの排出経
路が塞がれた状態となって燃料タンクの内圧を逃がすこ
とができなくなり、給油管内の液面も上昇した状態で維
持される。このため、実際には燃料タンクに燃料を受け
入れる余裕があるにもかかわらず、注ぎ足し給油ができ
ないという事態が生ずる。

【００１１】また、上記のような従来技術の液体遮断弁
装置１０１の場合には、燃料タンク内の液面降下時にお
いても下記のような問題が生じていた。

【００１２】液体遮断弁装置１０１にあっては、燃料蒸
気を効率良く排出して給油時の圧力損失を小さくするた
めに大径の開口部１０４が必要とされる。そして、それ
に伴いフロート弁１０２も大径なものとなる。

【００１３】ところで、閉弁状態におけるフロート弁１
０２の開口部１０４に対する張り付き力Ｆは下記式のよ
うに求められる（ｒは開口部１０４の半径、Ｐは燃料タ
ンクの内部と外部の圧力差である。）。 Ｆ＝π×ｒ²×Ｐ

【００１４】すなわち、張り付き力Ｆはフロート弁１０
２の受圧面積に比例して大きくなる。

【００１５】したがって、燃料タンク内の液面が降下し
たとき、フロート１０５は自重（フロート１０５自体の
重量からスプリングによる付勢力を差し引いた荷重）に
よって降下してフロート弁１０２を開放するところ、上
述のようにフロート弁１０２の大径化を図った場合に開
口部１０４に対する張り付き力Ｆが増し、液面が下がっ
てもフロート弁１０２がスティックしたまま開弁されな
いという問題が生じる場合があった。

【００１６】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、液面
上昇時には容器内圧を急激に上昇させることなく閉弁
し、液面降下時には確実に開弁し得る信頼性の高い弁機
構を備えた液体遮断弁装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、液体を収容する密封容器の上部に
取り付けられ、容器内圧に応じて気体を流出入させつつ
液体の漏出は防止する液体遮断弁装置であって、前記密
封容器の内部と外部を連通する第１開口部と、該第１開
口部よりも小径の第２開口部と、前記密封容器内の液体
の液面位置に応じて移動する第１フロートと、該第１フ
ロートの移動に伴なって前記第１開口部を閉塞または開
放する第１遮断弁と、前記第１フロートとは独立して前
記液面位置に応じて移動する第２フロートと、該第２フ
ロートの移動に伴なって前記第２開口部を閉塞または開
放する第２遮断弁と、を備えたことを特徴とする。

【００１８】第１フロートと第２フロートは互いに独立
して移動するので、これらのフロートの移動に伴い作動
する第１遮断弁および第２遮断弁も互いに独立して閉塞
（閉弁）または開放（開弁）の動作を行うことができ
る。

【００１９】第１遮断弁および第２遮断弁が閉弁状態か
ら開弁状態に移行する時（液面降下時など）には、第１
遮断弁の開弁に先立ち第２遮断弁の開弁動作が始まる。
すなわち、密封容器内の液体の液面が下がると、第１フ
ロートと第２フロートがともに降下し第１遮断弁および
第２遮断弁を開放しようとするところ、第２開口部のほ
うが小径に設けられていることから第２遮断弁の弁体に
作用する張り付き力が第１遮断弁の弁体に作用する張り
付き力よりも相対的に小さいために、第２遮断弁のほう
が小さい力で開弁するのである。

【００２０】そして、第２遮断弁が開弁して第２開口部
を通じて密封容器内の気体が流出すると、容器内圧と容
器外圧との差が小さくなるので、第１遮断弁の弁体に作
用する張り付き力も小さくなり、第２遮断弁に引き続い
て第１遮断弁も比較的小さい力で開弁することができ
る。

【００２１】このように、上記構成によれば、密封容器
内の気体の排出効率を上げるために第１開口部の径寸法
（口径）を大きく設定した場合であっても、開弁時に第
１遮断弁の弁体のスティック（張り付き）を生ずること
なく、第１遮断弁を確実に開弁させることができる。

【００２２】またこのとき、前記第１遮断弁は、前記第
２遮断弁の閉弁に先立ち前記第１開口部を閉塞すること
が好適である。

【００２３】第１遮断弁および第２遮断弁が開弁状態か
ら閉弁状態に移行する時（液面上昇時など）には、まず
第１遮断弁のみが閉弁し、第１開口部を通ずる気体の流
出が遮断される。このとき、第２開口部は開放された状
態にあるので、密封容器内の気体の排出経路は確保され
ており、容器内圧の急激な上昇を招くことはない。

【００２４】上記開弁動作および閉弁動作においては、
第１フロートおよび第１遮断弁と第２フロートおよび第
２遮断弁とは互いに独立して移動するので、一方のフロ
ートまたは遮断弁の作動が他方のフロートまたは遮断弁
の作動に影響を及ぼすことがない。したがって、作動不
良を招くおそれのない信頼性の高い弁機構を提供するこ
とができる。

【００２５】前記第１遮断弁は、前記第１フロートに対
して所定範囲内で移動可能に接続され、かつ、前記第１
開口部から流出する気体の圧力を受けて前記第１フロー
トから浮揚し前記第１開口部に着座する弁体を有するこ
とが好適である。

【００２６】この弁体は第１フロートに設けられている
ため、基本的には液面の変動に伴う第１フロートの移動
にしたがって上昇または下降するのであるが、上記所定
範囲内であれば自由に（第１フロートによる束縛を離れ
て）開弁動作または閉弁動作を行うことができる。

【００２７】このときの弁体の挙動は、第１開口部から
の気体の流量（容器内圧と容器外圧の差）、第１開口部
と弁体の間隔などに影響を受ける。つまり、液面の上昇
に伴い第１フロートが上昇し、弁体が第１開口部に近づ
いて行くと、弁体はしだいに第１開口部から流出する気
体の圧力を受けるようになる。気体の圧力による付勢力
が所定値を超えると弁体が第１フロートから浮揚し、第
１開口部に吸着するがごとく着座し、第１開口部を閉塞
する。第１遮断弁の閉弁により容器内圧は一時的に上昇
する。

【００２８】その後、第２開口部から徐々に気体が流出
し、容器内圧と容器外圧の差が小さくなると、弁体に作
用する張り付き力も小さくなることから、弁体は第１開
口部から離れて第１フロート上に戻る。そうすると気体
の排出経路が広がるので、容器内圧は一気に下がる。さ
らに液面が上昇すると、容器内圧は再び上昇し、弁体は
気体の圧力を受けるようになるので、上述した作動を繰
り返す。

【００２９】このように、上記構成の弁機構は、液面上
昇時に第１遮断弁を適宜に閉弁／開弁することにより、
容器内圧を段階的に上昇／降下させることができる。こ
れにより、密封容器が満タン状態に達したところで急激
に容器内圧が上昇するといった事態を防止することがで
きる。

【００３０】たとえば密封容器に設けられた液体供給管
から液体の供給を行っている場合には、弁体が第１開口
部に着座して一時的に容器内圧が上昇し、液体供給管内
の液面上昇を招くことにより、密封容器が満タン状態に
近いことを知ることができるので、その時点で液体の供
給を一旦止めることができる。その後、弁体が第１開口
部から離れて容器内圧が下がると、液体供給管内の液面
も下がるので、液体の供給を再開することができる。こ
のように密封容器が満タン状態に近づくと、供給量を適
宜に調節しながらの液体供給が可能となるのである。

【００３１】前記第１フロートは、前記密封容器内の液
体が所定の液面位置を超えたときに、前記弁体を前記第
１開口部に向かって押圧することが好適である。

【００３２】これにより、密封容器内に所定量の液体が
充てんされた後は、弁体が不用意に開弁してしまうこと
を防ぐことができる。

【００３３】前記第２遮断弁は、前記第２フロートに固
定された弁体を有することが好適である。

【００３４】これにより、第２遮断弁の作動は第２フロ
ートの移動、すなわち液面位置の変動を直接反映したも
のとなる。

【００３５】前記第１フロートと前記第２フロートのう
ち少なくともいずれか一方のフロートは筒状の筒部を有
し、かつ、他方のフロートは前記筒部の内側に配置され
ていることが好適である。

【００３６】このように２つのフロートを重ねて配置し
たことにより、液体遮断弁装置の小型化を図ることがで
きる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００３８】以下に実施の形態における液体遮断弁装置
を説明する。液体遮断弁装置（フロートバルブ装置）
は、ガソリンや軽油等を燃料とするエンジンを備えた自
動車等における燃料タンク内の燃料蒸気（以下、空気及
び気化した燃料の混合気体をも含むものとして用いる）
を制御する燃料蒸気流出制御系に備えられるものであ
り、燃料蒸気排出装置とも称される。

【００３９】（全体構成）図１は、本実施の形態の液体
遮断弁装置の概略構成を示す断面図である。

【００４０】液体遮断弁装置１は、燃料（液体）を収容
する密封容器である燃料タンク１００の上部に取り付け
られ、容器内圧に応じて燃料蒸気を流出または流入させ
つつ、燃料の漏出は防止するものである。

【００４１】液体遮断弁装置１はケーシングとしてのケ
ース部材２を備えている。ケース部材２は中間部に仕切
り壁３を有する概略円筒状の形状を呈している。

【００４２】ケース部材２の上端部にはアッパーキャッ
プ４が取り付けられ、アッパーキャップ４と仕切り壁３
の間にチャンバー室５が形成されている。一方、ケース
部材２の下端部にはロアーキャップ６が取り付けられ、
ロアーキャップ６と仕切り壁３の間にフロート室７が形
成されている。

【００４３】ケース部材２の仕切り壁３には、燃料タン
ク１００の内部と外部を連通する第１開口部３ａおよび
第２開口部３ｂが設けられている。第１開口部３ａと第
２開口部３ｂは、燃料タンク１００内の燃料蒸気を外部
（チャンバー室５）に流出させるための２つの排出経路
を構成している。

【００４４】第１開口部３ａは、燃料蒸気を効率良く排
出して給油時の圧力損失を小さくするように比較的大口
径に設定される。一方、第２開口部３ｂは、注ぎ足し給
油を行うことができる程度の口径で足り、第１開口部３
ａに比べて小径に設定される。すなわち、第１開口部３
ａが主たる排出経路であり、第２開口部３ｂは補助的に
用いられる排出経路である。

【００４５】第１開口部３ａから上方へは円筒状の筒部
３ｃが延設されている。筒部３ｃはアッパーキャップ４
の近傍まで鉛直に延びて形成されているため、燃料タン
ク１００が傾斜したときなどにおいて筒部３ｃに燃料が
浸入した場合でも、筒部３ｃで一定量の燃料を留め、燃
料が排出ポート３０に漏れ出ることを防止できる。

【００４６】フロート室７内には、樹脂材よりなる第１
フロート８と第２フロート９が収容されている。第１フ
ロート８および第２フロート９は、ロアーキャップ６に
設けられた連通孔６ａ（及びケース部材２に設けられた
通気孔２ａ）等からフロート室７内部に流入する液体
（燃料）により浮力を受けて、図の上方へと移動する。
第１フロート８と第２フロート９は別体で設けられてお
り、互いに独立して移動可能となっている。

【００４７】第１フロート８は上底部８ａと筒部８ｂか
ら構成される略有底筒状の形状を呈している。また第２
フロート９も同様に上底部９ａと筒部９ｂから構成され
る略有底筒状の形状を呈している。

【００４８】第２フロート９の筒部９ｂの外径は、第１
フロート８の筒部８ｂの内径よりも小さく設けられてお
り、第２フロート９は第１フロート８の筒部８ｂの内側
に（略同心的に）配置されている。これにより装置の小
型化を図ることができる。

【００４９】第１フロート８の内側には第１スプリング
１０が設けられている。第１スプリング１０は第１フロ
ート８の浮力を調整するための付勢手段として機能す
る。この第１スプリング１０は第１フロート８の自重よ
りも小さい荷重で第１フロート８を常時上方に付勢して
いるが、正立時には浮力が働かない限り第１フロート８
を押し上げることはない。

【００５０】他方、第２フロート９の内側には第２スプ
リング１１が設けられている。第２スプリング１１は第
２フロート９の浮力を調整するための付勢手段であり、
上記第１スプリング１０と同様、正立時には浮力が働か
ない限り第２フロート９を押し上げることがないように
設定されている。

【００５１】第１フロート８の上部には、第１遮断弁１
２が設けられている。第１遮断弁１２は、第１フロート
８の移動（上昇または降下）に伴って第１開口部３ａを
閉塞（閉弁）または開放（開弁）する弁機構である。

【００５２】具体的には、第１遮断弁１２は、第１フロ
ート８の上底部８ａの中心から上方に突出して設けられ
た突起８ｃに取り付けられたフィン付き傘バルブ（弁
体）１３を有して構成されている。

【００５３】一方、第２フロート９の上部には、第２遮
断弁２０が設けられている。第２遮断弁２０は、第２フ
ロート９の移動（上昇または降下）に伴って第２開口部
３ｂを閉塞（閉弁）または開放（開弁）する弁機構であ
る。

【００５４】具体的には、第２遮断弁２０は、第２フロ
ート９の上底部９ａの中心から上方に突出して設けられ
た突起９ｃに固定されたアーム２１の端部に形成された
突起状の弁体２２を有して構成されている。

【００５５】（第１遮断弁および第２遮断弁の構成）図
２を参照して、第１遮断弁１２および第２遮断弁２０の
構成を詳しく説明する。

【００５６】第１遮断弁１２を構成するフィン付き傘バ
ルブ１３は、円盤状の流量規制部１４と、流量規制部１
４の中央部に設けられた有底円筒部１５と、流量規制部
１４の上面から筒部３ｃの内壁に沿って起立して設けら
れたガイド部材としてのフィン１６（本実施の形態では
４枚）と、パッキン１７と、を備えている。

【００５７】流量規制部１４の下面１４ａは外側から中
心に向かって約１０度で下側に向かって傾斜したテーパ
面であり、通気孔２ａから第１開口部３ａを通じて流出
する燃料蒸気の流れ（気体の圧力）を付勢力として受け
る受圧部の役割を果たす。フィン付き傘バルブ１３は、
その付勢力が自重を超えた場合に第１フロート８の上面
から離れ上方に浮揚する。

【００５８】有底円筒部１５は、流量規制部１４の上面
中央部に設けられている。上方に向かって凹んでいると
いうこともできる。この有底円筒部１５には第１フロー
ト８の突起８ｃが挿入されている。

【００５９】有底円筒部１５の下端の開口部１５ａの内
径は、筒部内径よりも小径となっている。一方、突起８
ｃの先端には、中途部８ｃ２よりもやや大径となる頂部
８ｃ１が形成されている。これらの寸法の相対関係は、
有底円筒部１５の筒部内径＞突起８ｃの頂部８ｃ１の外
径＞開口部１５ａの内径＞突起８ｃの中途部８ｃ２の外
径、に設定されている。

【００６０】すなわち、有底円筒部１５の開口部１５ａ
と突起８ｃの頂部８ｃ１とは互いに係合するストッパ機
構として機能し、フィン付き傘バルブ１３が第１フロー
ト８から外れないようにしている。かかる接続機構によ
って、フィン付き傘バルブ１３は、流量規制部１４の下
端が第１フロート８の上面に当接する位置と、開口部１
５ａと頂部８ｃ１が係合する位置との間を自由に移動す
ることが可能となっている。

【００６１】フィン１６は、第１フロート８が最下位置
まで降下してもフィン１６の先端が第１開口部３ａより
上方に位置する長さであり、また、その外周は筒部３ｃ
の内壁（ガイド面）と所定の間隔が空くように形成され
ている。したがって、燃料タンク１００の揺れ等の影響
で第１フロート８が傾いても、フィン付き傘バルブ１３
は第１開口部３ａから抜け出ることなく、多少の軸ズレ
があってもフィン１６が筒部３ｃの内壁に摺動して、正
しい位置に修正される。

【００６２】なお、フィン１６の形状は、筒部３ｃの内
壁に摺動できればよく、本実施の形態のような台形に限
らず、矩形、三角形、あるいはフィン形状ではなく棒状
や環状とすることも可能である。またフィン１６の枚数
も適宜変更可能である。

【００６３】流量規制部１４の外縁は、フィン１６より
も外側に突出しており、この部分にゴム状弾性体よりな
る環状のパッキン１７が嵌め込まれている。パッキン１
７は、フィン付き傘バルブ１３が第１開口部３ａに着座
したときに、フロート室７と筒部３ｃの間をシールす
る。

【００６４】一方、第２遮断弁２０を構成する弁体２２
はアーム２１に設けられている。アーム２１の一端部は
第２フロート９の突起９ｃに固定され、アーム２１の中
途部は第１フロート８の筒部８ｂに設けられた貫通孔８
ｄを貫通し、そしてアーム２１の他端部は第１フロート
８の外側に配置されている。弁体２２は、第１フロート
８の外側に配置された側の端部に形成された概略円錐状
の形状を呈する部位である。

【００６５】このように弁体２２は第２フロート９に固
定されており、第２フロート９の上昇または降下に伴っ
て一体的に移動する。したがって、第２遮断弁２０の作
動は、第２フロート９の移動、すなわち燃料の液面位置
の変動を直接反映したものとなる。

【００６６】以上のような液体遮断弁装置１は、燃料タ
ンク１００からの燃料蒸気を排出する排出経路に介在
し、給油時等に燃料タンク１００内の燃料蒸気を排出さ
せる役割を果たしている。

【００６７】次に、上記構成の液体遮断弁装置１の作動
について、図１および図３〜図５を参照して説明する。

【００６８】（閉弁動作）図１は、給油初期段階（液面
位置が液体遮断弁装置１が設けられた位置よりも低い段
階）であり、第１フロート８と第２フロート９は液面が
低いことからフロート室７の下方に位置し、第１遮断弁
１２，第２遮断弁２０とも開弁している。この状態で
は、フィン付き傘バルブ１３は気体圧力の影響を受け
ず、第１フロート８の上底部８ａ上に着地したまま第１
フロート８と一体的に移動する。

【００６９】この図１の状態では、第１開口部３ａおよ
び第２開口部３ｂにより十分に開放された排出経路が確
保されているので、給油時には燃料タンク１００内の燃
料蒸気は速やかにタンク外部へと排出され、給油性に支
障を招くことはない。

【００７０】図３は、給油が進み、液面位置がｈ１に達
した状態を示している。第１フロート８と第２フロート
９が浮力を得て、図１の状態に比べて上方に移動してい
ることがわかる。この状態では、第１遮断弁１２および
第２遮断弁２０はともに未だ開弁状態にあり、第１開口
部３ａおよび第２開口部３ｂから燃料蒸気が排出されて
いる。

【００７１】フィン付き傘バルブ１３の挙動は、第１開
口部３ａからの燃料蒸気の流量（容器内圧と容器外圧の
差）、第１開口部３ａとフィン付き傘バルブ１３の間隔
などに影響を受ける。つまり、液面の上昇に伴い第１フ
ロート８が上昇し、フィン付き傘バルブ１３が第１開口
部３ａに近づいて行くと、フィン付き傘バルブ１３はし
だいに第１開口部３ａから流出する燃料蒸気の圧力を受
けるようになる。

【００７２】図４は、図３の状態からさらに給油が進
み、液面位置がｈ２に達した状態を示している。

【００７３】第１開口部３ａから流出する燃料蒸気の流
れおよび流量規制部１４の下面１４ａに燃料蒸気が入り
込むことで発生する差圧により、流量規制部１４が付勢
力を受ける。この付勢力が所定値を超えるとフィン付き
傘バルブ１３が第１フロート８から浮揚し、第１開口部
３ａに吸着するがごとく着座する。

【００７４】このときフィン１６が筒部３ｃの内壁（ガ
イド面）に沿って摺動するので、フィン付き傘バルブ１
３は姿勢を保持され傾かない。

【００７５】フィン付き傘バルブ１３が第１開口部３ａ
に着座し、パッキン１７が第１開口部３ａに当接する
と、第１開口部３ａは閉塞状態となる。

【００７６】フィン付き傘バルブ１３が浮揚し、第１遮
断弁１２が閉弁すると、第１開口部３ａを通ずる燃料蒸
気の流出が遮断される。このとき、第２開口部３ｂは未
だ開放された状態にあるので、燃料タンク１００からの
排出経路は完全に遮断されるわけではなく、燃料蒸気の
排出経路は確保されている。換言すれば、第１遮断弁１
２が閉弁したことによって、燃料蒸気排出量が絞られた
ということができる。

【００７７】このように弁機構が全閉状態となる前に、
燃料蒸気排出量の絞りがなされることにより、燃料タン
ク１００内の圧力の急激な上昇を防止し、圧力変化勾配
を緩やかにすることができる。したがって、燃料タンク
に備えられている給油管の液面上昇を緩やかにすること
ができるので、給油管の液面が過剰に上昇し、燃料が給
油口から漏れ出るなどの事態を招くことはない。

【００７８】第１フロート８および第１遮断弁１２と第
２フロート９および第２遮断弁２０とは互いに独立して
移動するので、一方のフロートまたは遮断弁の作動が他
方のフロートまたは遮断弁の作動に影響を及ぼすことが
ない。したがって、フィン付き傘バルブ１３に作用する
気体の圧力や、フィン付き傘バルブ１３の挙動が第２遮
断弁２０に伝達されることはなく、両遮断弁が同時に閉
弁状態になるなどの作動不良を招くおそれはない。

【００７９】そして、燃料タンク内部の圧力が上昇し、
一旦給油ガンのオートストップが作動して給油が停止さ
れると、第２開口部３ｂから徐々に燃料蒸気が流出し、
容器内圧と容器外圧の差が小さくなる。すると、フィン
付き傘バルブ１３に作用する張り付き力も小さくなるこ
とから、フィン付き傘バルブ１３は第１開口部３ａから
離れて落下し、第１フロート８上に戻る。

【００８０】そうすると燃料蒸気の排出経路が広がるの
で、容器内圧は一気に下がり、給油管内の液面も下がっ
て行く。したがって注ぎ足し給油を行うことが可能とな
る。なお、図４のように燃料蒸気排出量が絞られている
状態においても、少量ずつであれば注ぎ足し給油を行う
ことが可能である。

【００８１】注ぎ足し給油において、給油速度を速める
と、フィン付き傘バルブ１３が反応して（第１開口部３
ａに着座して）燃料タンク１００の内圧上昇が即座にお
こり、給油ガンのオートストップが機能する。給油速度
を低下させて少量ずつ燃料を給油すると、フィン付き傘
バルブ１３の反応は鈍くなり、継続的に給油を行うこと
ができる。

【００８２】このように、本実施の形態の弁機構は、液
面上昇時に第１遮断弁１２を適宜に閉弁／開弁すること
により、容器内圧を段階的に上昇／降下させることがで
きる。これにより、燃料タンク１００が満タン状態に達
したところで急激に容器内圧が上昇するといった事態を
防止することができる。

【００８３】また、燃料タンク１００が満タン状態に近
づくと、供給量を適宜に調節しながらの注ぎ足し給油が
可能となり、燃料タンク１００の最大許容量まで燃料を
安全かつスムーズに供給することができる。

【００８４】図５は、図４の状態からさらに給油が進
み、液面位置がｈ３に達した状態を示している。

【００８５】図４の状態から注ぎ足し給油を継続し、液
面位置が上昇すると、第１フロート８および第２フロー
ト９もしだいに上昇する。

【００８６】そして、第１フロート８は、燃料タンク１
００内の燃料が所定の液面位置を超えると、フィン付き
傘バルブ１３に当接し、フィン付き傘バルブ１３を第１
開口部３ａに向かって押圧する。これにより、燃料タン
ク１００が満タン状態となっているときには、フィン付
き傘バルブ１３が不用意に開弁してしまうことを防ぐこ
とができる。また、パッキン１７のシール性を向上させ
て、燃料の漏出を確実に防ぐこともできる。

【００８７】一方、燃料タンク１００内の燃料が所定の
液面位置に達すると、第２フロート９と一体的に上昇し
ていた弁体２２が第２開口部３ｂに着座し、第２遮断弁
２０が閉弁状態となる。

【００８８】このように第１遮断弁１２と第２遮断弁２
０とで同時シールすることにより、弁機構は全閉状態と
なり、燃料タンク１００からの燃料の漏出が確実に防止
される。なお、この状態が燃料タンク１００の満タン状
態である。

【００８９】（開弁動作）図５に示した満タン状態から
燃料が消費されて液面位置が下がってくると、弁機構の
開弁動作が行われる。本実施の形態では、図４に示すよ
うに、第１遮断弁１２の開弁に先立ち第２遮断弁２０の
開弁動作が始まる。

【００９０】燃料タンク１００内の燃料の液面位置が下
がると、それに応じて第１フロート８および第２フロー
ト９もそれぞれ降下し始める。このとき、第１フロート
８とフィン付き傘バルブ１３とはスライド可能に接続さ
れているので、フィン付き傘バルブ１３は第１開口部３
ａに着座したまま（第１遮断弁１２は閉弁状態のま
ま）、第１フロート８のみが降下する。

【００９１】一方、第２遮断弁２０の弁体２２は、第２
フロート９に一体的に固定されているので、第２フロー
ト９の降下に伴って降下し、第２開口部３ｂを開放す
る。これにより第２遮断弁２０の開弁が行われる。

【００９２】第２開口部３ｂは、注ぎ足し給油を可能と
するための補助的な排気経路として設けられたものであ
り、第１開口部３ａに比べてかなり小径に設定されてい
る。すなわち、弁体２２の受圧面積は小さく、弁体２２
に作用する張り付き力も十分に小さい。したがって、第
２フロート９の降下により弁体２２に作用する力で、第
２遮断弁２０を確実に開弁することができ、弁体２２の
スティック（張り付き）などの作動不良を招くことはな
い。

【００９３】そして、第２遮断弁２０が開弁すると、第
２開口部３ｂを通じて燃料タンク１００内の燃料蒸気が
排出され、燃料タンク１００の内圧と外圧（チャンバー
室５内の圧力）との差が小さくなる。これによりフィン
付き傘バルブ１３に作用する張り付き力もしだいに小さ
くなり、フィン付き傘バルブ１３は自重により第１開口
部３ａから離れ、第１フロート８上に落下する（図
３）。

【００９４】なお、フィン付き傘バルブ１３が自重によ
って落下せず第１開口部３ａに張り付いて残った場合で
も、第１フロート８の突起頂部８ｃ１がフィン付き傘バ
ルブ１３の開口部１５ａに係合するので、第１フロート
８がフィン付き傘バルブ１３を引き落とすかたちとな
り、フィン付き傘バルブ１３の張り付きを解消すること
ができる。

【００９５】このように、まず小径の第２遮断弁２０を
開弁して燃料タンク１００の内圧と外圧の差を小さく
（または同じに）してから、第１遮断弁１２の開弁動作
が始まるようにしたので、燃料タンク１００内の燃料蒸
気の排出効率を上げるために第１開口部３ａの径寸法
（口径）を大きく設定した場合であっても、開弁時にフ
ィン付き傘バルブ１３のスティックを生ずることなく、
第１遮断弁１２を確実に開弁させることができる。

【００９６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る弁機構
によれば、液面上昇時には容器内圧を急激に上昇させる
ことなく閉弁動作を行うことが可能となる。また、液面
降下時には弁体のスティック（張り付き）を生ずること
なく、確実に開弁動作を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の液体遮断弁装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２】同液体遮断弁装置の要部を示す断面図である。

【図３】同液体遮断弁装置の作動を説明する図である。

【図４】同液体遮断弁装置の作動を説明する図である。

【図５】同液体遮断弁装置の作動を説明する図である。

【図６】従来の液体遮断弁装置の概略構成を示す断面図
である。

【符号の説明】 １ 液体遮断弁装置 ２ ケース部材 ２ａ 通気孔 ３ 仕切り壁 ３ａ 第１開口部 ３ｂ 第２開口部 ３ｃ 筒部 ４ アッパーキャップ ５ チャンバー室 ６ ロアーキャップ ６ａ 連通孔 ７ フロート室 ８ 第１フロート ８ａ 上底部 ８ｂ 筒部 ８ｃ 突起 ８ｃ１ 突起の頂部 ８ｃ２ 突起の中途部 ８ｄ 貫通孔 ９ 第２フロート ９ａ 上底部 ９ｂ 筒部 ９ｃ 突起 １０ 第１スプリング １１ 第２スプリング １２ 第１遮断弁 １３ 傘バルブ １４ 流量規制部 １４ａ 流量規制部の下面 １５ 有底円筒部 １５ａ 開口部 １６ フィン １７ パッキン ２０ 第２遮断弁 ２１ アーム ２２ 弁体 ３０ 排出ポート １００ 燃料タンク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を収容する密封容器の上部に取り付け
   られ、容器内圧に応じて気体を流出入させつつ液体の漏
   出は防止する液体遮断弁装置であって、 前記密封容器の内部と外部を連通する第１開口部と、 該第１開口部よりも小径の第２開口部と、 前記密封容器内の液体の液面位置に応じて移動する第１
   フロートと、 該第１フロートの移動に伴なって前記第１開口部を閉塞
   または開放する第１遮断弁と、 前記第１フロートとは独立して前記液面位置に応じて移
   動する第２フロートと、 該第２フロートの移動に伴なって前記第２開口部を閉塞
   または開放する第２遮断弁と、 を備えたことを特徴とする液体遮断弁装置。
2. 【請求項２】前記第１遮断弁は、前記第２遮断弁の閉弁
   に先立ち前記第１開口部を閉塞することを特徴とする請
   求項１に記載の液体遮断弁装置。
3. 【請求項３】前記第１遮断弁は、 前記第１フロートに対して所定範囲内で移動可能に接続
   され、かつ、前記第１開口部から流出する気体の圧力を
   受けて前記第１フロートから浮揚し前記第１開口部に着
   座する弁体を有することを特徴とする請求項２に記載の
   液体遮断弁装置。
4. 【請求項４】前記第１フロートは、前記密封容器内の液
   体が所定の液面位置を超えたときに、前記弁体を前記第
   １開口部に向かって押圧することを特徴とする請求項３
   に記載の液体遮断弁装置。
5. 【請求項５】前記第２遮断弁は、前記第２フロートに固
   定された弁体を有することを特徴とする請求項１〜４の
   うちいずれか１項に記載の液体遮断弁装置。
6. 【請求項６】前記第１フロートと前記第２フロートのう
   ち少なくともいずれか一方のフロートは筒状の筒部を有
   し、かつ、他方のフロートは前記筒部の内側に配置され
   ていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１
   項に記載の液体遮断弁装置。