JP2005016507A

JP2005016507A - 燃料遮断弁

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Publication number: JP2005016507A
Application number: JP2004079565A
Authority: JP
Inventors: Keiji Mitsuyoshi; 啓司三吉; Hiroshi Nishi; 博西
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: US7168441B2; JP4135664B2; US20040238033A1

Abstract

【課題】燃料遮断弁２０は、スプリングの荷重の設定などを必要としない簡単な構成によって、給油時における燃料の吹き返しを防止することができる。
【解決手段】燃料遮断弁２０は、弁室３０Ｓおよび支持部３２ｂを有するケース本体３０と、上部にシート部材４７を有するフロート４１と、支持部３２ｂに昇降可能に支持された可動弁体３７と、弁室３０Ｓ内と外部とを接続する第１の接続通路３７ｂおよび第２の接続通路３８と、を備えている。燃料タンクＦＴ内の燃料液位が第１の液位ＦＬ１まで上昇したときに、フロート４１の上昇により第１の接続通路３７ｂを閉じ、燃料液位が第１の液位ＦＬ１より高い第２の液位ＦＬ２まで上昇したときにフロート４１の上昇により可動弁体３７を押し上げて第２の接続通路３８を閉じるように構成している。
【選択図】図１

Description

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。

従来、この種の燃料遮断弁として、特許文献１などが知られており、図１８に示すような構成である。図１８は燃料タンクの上部に装着された燃料遮断弁１００を示す断面図である。燃料遮断弁１００は、燃料タンク内と外部とを連通する弁室１１０Ｓを有するケース本体１１０と、弁室１１０Ｓに収納され燃料タンク内の液面に応じて昇降するフロート１２０と、フロート１２０の上部に載置されたスプリング１２２と、スプリング１２２の上端に載置された第１の弁体１２４と、フロート１２０の上部中央に載置された第２の弁体１２６とを備えている。

上記燃料遮断弁１００の構成において、給油により燃料タンク内の燃料液位が、第１の液位を越えたときに、フロート１２０が上昇して、第１の弁体１２４が第１の接続通路１１２ｂを閉じ、さらに、上記第１の液位より高い液位である第２の液位を越えたときに、第２の弁体１２６がスプリング１２２の付勢力に抗して第２の接続通路１３１ａを閉じる。第２の接続通路１３１ａが第１の接続通路１１２ｂより通路面積が狭く、つまり燃料液位に応じて、通路面積を２段階で狭くしているから、急激に燃料タンクが密閉されることがなく、給油口における燃料の吹き返しを防止することができる。
特開昭２０００−１３０２７１号公報

しかし、燃料遮断弁１００では、スプリング１２２の荷重によって、第２の弁体１２６が閉まる第２の液位を定めているので、スプリング１２２の荷重の設定や組み付け工程に多大な労力を必要としていた。

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、スプリングの荷重の設定や組付が不要であり、給油時における燃料の吹き返しを防止することができる燃料遮断弁を提供することを目的とする。

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、
上記燃料タンク内と外部とを連通する弁室と、該弁室の上部に配置された支持部とを有するケース本体と、
上記支持部に昇降可能に支持された可動弁体と、
上記可動弁体に臨んで設けられ、上記弁室内と外部とを接続する第１の接続通路および第２の接続通路と、
上記弁室内に収納され、上記燃料タンク内の燃料液位に応じて昇降するフロートを有する弁機構と、
を備え、
上記弁機構は、上記燃料液位が第１の液位まで上昇したときに、上記フロートの上昇により上記第１の接続通路を閉じ、上記燃料液位が上記第１の液位より高い第２の液位まで上昇したときに上記フロートの上昇により上記可動弁体を押し上げて上記第２の接続通路を閉じるシート面を有すること、を特徴とする。

本発明にかかる燃料遮断弁を用いた燃料タンクに燃料が供給されると、燃料タンク内の燃料液位の上昇につれて燃料タンク内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、第１および第２の接続通路を通じてキャニスタ側へ逃がされる。そして、燃料タンク内の燃料液位が所定の第１の液位に達すると、フロートは浮力により上昇して、シート面で第１の接続通路を閉じる。これにより、タンク内圧が上昇し、フィラーパイプ内の燃料液位が上昇する。

このとき、タンク内圧の上昇をセンサーが感知するか、フィラーパイプ内の燃料が給油ガンに到達したことを検知することで、給油ガンの給油を停止するオートストップを働かせることができるが、第１の接続通路が閉じられても、第２の接続通路が確保されているので、タンク内圧が急激に上昇することがなく、これに伴う燃料の吹き返しを防止することができる。

さらに給油されて、第２の液位に達すると、フロートがさらに上昇して、可動弁体を押し上げてシート面が第２の接続通路を閉じる。これにより、燃料タンク内がキャニスタ側に対して密閉されて燃料の流出を防止する。

また、本発明にかかる可動弁体は、ケース本体の支持部に組み付けることができるので、フロートの上部に別のフロートを組み付ける従来技術で説明した燃料遮断弁と比べて簡単にできる。

さらに、第１の液位を越えた第２の液位を定める構成は、可動弁体の自重とフロートの浮力により定まっており、従来の技術で説明したように、２段目のフロートの浮上位置を制御するためのスプリングが不要であるから、組付工程が簡略化されるとともに、スプリング荷重の調整も不要である。

本発明にかかる可動弁体の好適な態様として、円筒の移動本体を備え、該移動本体内に上記第１の接続通路を形成し、上記移動本体と支持部との間に上記第２の接続通路を形成する構成をとることができる。

また、第１および第２の接続通路を閉じるための好適な手段として、上記フロートの上部にシート部材を備え、該シート部材は、上記第１および第２の接続通路を開閉するように構成することができる。また、上記フロートの上部に第１のシート部材を備え、該第１のシート部材は、上記第１の接続通路を開閉し、可動弁体に第２のシート部材を備え、該第２のシート部材は、第２の接続通路を開閉するように構成することができる。

さらに、上記可動弁体の上方への力に抗するスプリングを備えて構成することができる。これにより、可動弁体の閉弁するときの条件の設定が容易にできる。

また実施例の好適な態様として、上記弁機構は、第１の弁体を有する第１の弁体機構と、上記フロートを有し上記第１の弁体を昇降可能に支持する第２の弁体機構とを備え、
上記シート面は、第１のシート面と、第２のシート面とを備え、上記第１のシート面は、上記第１の弁体の上部に設けられ、上記燃料液位が上記第１の液位まで上昇したときに上記弁室から上記第１の接続通路へ流れる燃料蒸気の流れにより上昇して上記第１の接続通路を閉じるように形成され、上記第２のシート面は、上記フロートの上部に設けられ上記フロートの上昇により上記第２の接続通路を閉じるように形成されている。

この構成により、給油時に、弁室からキャニスタ側へ流れる燃料蒸気により、第１の接続通路に向かいかつ上昇する燃料蒸気の流れが生じたときに、第１の弁体が上昇して第１の接続通路を閉じる。つまり、第１の弁機構を構成する第１の弁体は、第２の弁体機構と別の部材で構成され、燃料蒸気の上昇気流により第１の接続通路を閉じて、フロートを上昇させる力を弱めるから、第２の弁体が第１の液位で閉じることがない。そして、燃料液位が第２の液位に達したときに第２の弁体が第２の接続通路を閉じる。

第２の弁体は、フロートと一体に構成するほか、別体に構成してもよい。第２の弁体をフロートと別体に構成する場合には、第２の弁体は、上記弁室と第２の接続通路とを連通する弁体連通孔を有し、上記フロートは、該フロートの昇降により上記弁体連通孔を開閉する弁部を備える構成をとることができる。燃料の消費により燃料液位が下がると、フロートの下降によりフロートの上部に設けた弁部が弁体連通孔を開き、第２の弁体および第１の弁体に加わっている閉弁方向の力を小さくするから、第２の弁体、そして第１の弁体がスムーズに開き、再開弁特性を向上させることができる。

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。

Ａ．第１の実施例
（１）燃料遮断弁２０の概略構成
図１は本発明の第１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１において、燃料タンクＦＴ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内の燃料が所定の第１の液位ＦＬ１まで上昇したときにわずかに通気を確保した状態で閉じ、さらに第２の液位ＦＬ２まで上昇したときに閉じて、外部キャニスタへの流出を規制するものである。

（２）燃料遮断弁２０の各部の構成
燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、底支持板３５と、可動弁体３７と、弁機構４０と、スプリング４８と、蓋体５０と、支持部材６０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、可動弁体３７、フロート４１および支持部材６０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、可動弁体３７、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。

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、断面円形の貫通孔である支持部３２ｂが貫通している。また、上部突出部３２ａの外周側壁には、シール部材としてのＯリング３６を支持するための環状段部３２ｄが形成されており、また上部突出部３２ａの下端は、第２のシール部３２ｅになっている。

また、上記支持部３２ｂには、可動弁体３７が支持されている。図３は可動弁体３７を示す斜視図である。可動弁体３７は、円筒状の移動本体３７ａを備えており、その内側が第１の接続通路３７ｂになっており、また、その下端が第１のシール部３７ｅになっている。さらに、移動本体３７ａの外壁にリブ３７ｄが周方向に等間隔に複数箇所形成され、また、その上部に透孔３７ｆを有するフランジ３７ｇがそれぞれ形成されている。図２に示すように可動弁体３７は、支持部３２ｂに上下方向に昇降可能に支持されており、移動本体３７ａと支持部３２ｂとの間の通路、および透孔３７ｆとにより第２の接続通路３８（図１）を構成している。

側壁部３３には、連通孔３３ａが周方向に等間隔で４カ所形成（図示では２カ所）されて、燃料タンクＦＴ内と弁室３０Ｓとを連通させている。また、側壁部３３の下部には、係合爪３３ｂが形成されている。係合爪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。

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穴３５ａに上記係合爪３３ｂが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には、弁室３０Ｓと燃料タンクＦＴ内とを迂回させて連通する連通路３５ｂが形成されている。したがって、連通路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、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。

弁機構４０は、フロート４１と、フロート４１の上部のフロートアッパ４５と、フロートアッパ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４１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。ガイド突条４１ａは、フロート４１の側壁に周方向に等間隔に８カ所、上下方向にリブ形状に突設されている。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。

フロートアッパ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４２ｂで開閉される弁体連通孔４５ｂが形成されている。弁体連通孔４５ｂの下端は、第３のシール部４５ｃになっている。また、円板４５ａの外周には、放射状に８枚のフィン４５ｄが形成されている。フィン４５ｄは、座部４２ａの外周とケース本体３０の側壁部３３の内壁との間で支持されることでフロートアッパ４５を傾かせないで昇降するように支持している。フロートアッパ４５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が第１のシール部３７ｅおよび第２のシール部３２ｅに着離する。

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の弁室３０Ｓに接続され、他端はキャニスタ（図示省略）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。

ケース本体３０は、蓋体５０に、以下の構成により取り付けられている。すなわち、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に切欠き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、係合突起３３ｄが周方向に４カ所突設されており、係合突起３３ｄが切欠き５４ａに係合することにより、ケース本体３０が蓋体５０に装着されている。

また、嵌合部５４からケース本体３０の上部にわたって支持部材６０が外嵌されている。支持部材６０は、筒本体６１を備えており、この筒本体６１の上部にフランジ６２が形成され、筒本体６１の下部にテーパ部６３が形成されている。蓋体５０にケース本体３０を組み付けた状態にて、支持部材６０をケース本体３０の下方から挿入し、ケース本体３０の係合突起３３ｆを乗り越えることにより支持部材６０をケース本体３０と蓋体５０の嵌合部５４とにまたがって装着する。これにより、支持部材６０は、蓋体５０が燃料により膨潤して、係合突起３３ｄと切欠き５４ａとの係合状態が緩んでもケース本体３０を蓋体５０に対して堅固に保持することができる。

（３）燃料遮断弁２０の動作
次に、燃料遮断弁２０の動作について説明する。図１に示すように、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、透孔６１ａ、連通孔３３ａを通じて、また底支持板３５の連通路３５ｂを通じて弁室３０Ｓ内に入り、弁室３０Ｓから、第１の接続通路３７ｂ、蓋側通路５２ａを通じて、キャニスタ側へ逃がされる。そして、図４に示すように、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が所定の第１の液位ＦＬ１に達すると、燃料は、底支持板３５の連通路３５ｂを通じて弁室３０Ｓに流入する。これにより、フロート４１の浮力およびスプリング４８の荷重による上方への力と、フロート４１およびフロートアッパ４５の自重による下方への力との釣り合いによって、前者が後者を上回ったときにフロート４１とフロートアッパ４５とが一体になって上昇して、シート部材４７が可動弁体３７の第１のシール部３７ｅに着座して第１の接続通路３７ｂを閉じる。これにより、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。

このとき、シート部材４７は、可動弁体３７がまだ上方へ移動できる位置にあるので、支持部３２ｂと可動弁体３７との間に確保されている第２の接続通路３８を通じて、燃料タンクＦＴ内がキャニスタ側に連通している。第２の接続通路３８の通路面積は、第１の接続通路３７ｂの通路面積より狭いので、タンク内圧が上昇する。このタンク内圧の上昇が給油ガンに感知されて、給油ガンの給油を停止するオートストップを働かせる。このように、燃料タンク内の燃料液位が第１の液位ＦＬ１に達したときに、第１の接続通路３７ｂが閉じられても、第２の接続通路３８が確保されているので、タンク内圧が急激に上昇することがなく、これに伴う燃料の吹き返しが起きない。

図５に示すように、燃料がさらに給油されて、第２の液位ＦＬ２に達すると、フロート４１への浮力がさらに増大し、その浮力の増大量が可動弁体３７の自重を上回ると、シート部材４７が可動弁体３７を押し上げて第２のシール部３２ｅに着座する。このとき、シート部材４７が第２の接続通路３８を閉じる。これにより、燃料タンクＦＴ内がキャニスタ側に対して密閉されるから、タンク内圧がさらに上昇して、給油ガンによる給油が停止する。したがって、上記燃料遮断弁２０によれば、給油時に２段階で燃料タンクＦＴをキャニスタ側に対して閉じるので、ほぼ満タン液位である第１の液位ＦＬ１に達しても、急激なタンク内圧の上昇を防止することができ、燃料の吹き返しが起きない。

一方、図６に示すように、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、弁部４２ｂが第３のシール部４６Ｆｆから離座して弁体連通孔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、弁体連通孔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、速やかに下降して弁体連通孔４５ｂを開く。弁体連通孔４５ｂの連通によりフロートアッパ４５の下方の圧力は、第１の接続通路３７ｂを通じて、該第１の接続通路３７ｂ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、フロートアッパ４５が第２のシール部３２ｅ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、フロートアッパ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。

（４）上記実施例の燃料遮断弁２０の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。

（４）−１第１の液位ＦＬ１を越えた第２の液位ＦＬ２を定める構成は、可動弁体３７の自重とフロート４１の浮力により定まっており、従来の技術で説明したように、２段目のフロートの浮上位置を制御するためのスプリングが不要であるから、組付工程が簡略化されるとともに、スプリング荷重の調整も不要である。

（４）−２可動弁体３７は、ケース本体３０に組み付けることができるので、フロート４１の上部に別のフロートを組み付ける従来技術で説明した構成と比べて、構成も簡単にできる。

Ｂ．第２の実施例
図７は第２の実施例に係る燃料遮断弁２０Ｂを示す断面図である。第２の実施例は、ケース本体３０Ｂの第２のシール部３２Ｂｅを閉じる弁部材を可動弁体３７Ｂに設けた構成に特徴を有する。すなわち、可動弁体３７Ｂには、フランジ３７Ｂｇが形成され、このフランジ３７Ｂｇの上面に第２のシート部材３７Ｂｈが装着されている。この構成によれば、燃料液位が第１の液位ＦＬ１のときには、第１のシート部材４７Ｂが第１のシート部３７Ｂｅに着座して第１の接続通路３７Ｂｂを閉じ、燃料液位が第２の液位ＦＬ２に達したときには、可動弁体３７Ｂの第２のシート部材３７Ｂｈが第２のシール部３２Ｂｅに着座する。このようにシート移動体により閉じられる第２の接続通路３８Ｂを開閉する箇所は、その構成に応じて適宜設けることができる。なお、上記可動弁体３７Ｂは、分割して形成し、各分割部材の間を爪で連結する構成をとることにより組み付けを容易にすることができる。

Ｃ．第３の実施例
図８は第３の実施例にかかる燃料遮断弁２０Ｃを示す断面図である。第３の実施例は、可動弁体３７Ｃを閉じる荷重に補助的にスプリングを用いた構成に特徴を有している。すなわち、可動弁体３７Ｃのフランジ３７Ｃｇと蓋体５０Ｃの上内壁との間にスプリング３９Ｃが架設されており、可動弁体３７Ｃを下方に付勢している。このスプリング３９Ｃは、可動弁体３７Ｃの重量が小さく、外部へ流れる気流で開弁し易い場合に、安定した開弁力を得るために有効である。
なお、スプリングの代わりに、またはスプリングとともに可動弁体を下方に下げる力として、錘を外装したりインサート成形したりしてもよい。

Ｄ．第４の実施例
図９は第４の実施例にかかる燃料遮断弁２０Ｅの可動弁体３７Ｄの付近を示す斜視図であり、可動弁体３７Ｄを支持部３２Ｄｂから外した状態で示している。第４の実施例は、第２の接続通路３８Ｄの構成に特徴を有している。すなわち、支持部３２Ｄｂの内周壁には、上下方向に複数のリブ３２Ｄｊが突設され、一方、可動弁体３７Ｄの外周壁は円筒に形成されている。また、支持部３２Ｄｂの上端部には、リブ３２Ｄｊに連結されかつ中心から径方向に配置された複数のリブ３２Ｄｋが突設されている。これにより、第２の接続通路３８Ｄは、可動弁体３７Ｄの移動本体３７Ｄａとリブ３２Ｄｊとの間から、フランジ３７Ｄｇとリブ３２Ｄｋとの間により確保される。なお、リブ３２Ｄｋは、支持部３２Ｄｂの上端部に形成する構成のほか、フランジ３７Ｄｇの下面に形成してもよい。

Ｅ．第５の実施例
図１０は第５の実施例にかかる燃料遮断弁２０Ｅの上部を示す断面図である。第５の実施例は、弁機構を２つの弁体機構により構成したことに特徴を有している。弁機構４０Ｅは、第１の弁体４５Ｅを有する第１の弁体機構と、燃料液位に応じて昇降するフロート４１Ｅを有し上記第１の弁体４５Ｅを昇降可能に支持する第２の弁機構４６Ｅとを備えている。

図１１は第１の弁体４５Ｅを示す斜視図である。第１の弁体４５Ｅは、円板形状の上壁４５Ｅａと、上壁４５Ｅａの下面から下方に突設された４箇所の脚部４５Ｅｂとを備えている。上壁４５Ｅａの上面は、第１のシート面４５Ｅｅになっている。また、脚部４５Ｅｂの下端には、爪４５Ｅｆが形成されている。図１０に戻り、第１の弁体４５Ｅは、弁室３０Ｓから第１の接続通路３７ｂに向かう燃料蒸気の気流で上昇するように軽量に形成されている。
第２の弁機構４６Ｅは、フロート４１Ｅと、フロート４１Ｅの上部に装着されたゴム製のシート部材４７Ｅとを備えている。フロート４１Ｅは、その上部支持部で第１の弁体４５Ｅを昇降可能に支持している。すなわち、上部支持部は、フロート４１Ｅの上部に形成された上部凹所４１Ｅｃを有している。上部凹所４１Ｅｃは、その開口面積を小さくした開口部４１Ｅｄの開口周縁部に爪４５Ｅｆが係合することにより第１の弁体４５Ｅをフロート４１Ｅに対して抜止めしている。また、上部凹所４１Ｅｃの中央には、支持突部４１Ｅｅが突設されている。支持突部４１Ｅｅは、第１の弁体４５Ｅの中央下突部を当接支持している。
また、シート部材４７Ｅは、第２のシール部３２ｅに着座する第２のシート面４７Ｅｃを有しており、フロート４１Ｅの上部の保持部４１Ｅｆにより保持されている。
さらに、可動弁体３７の上方の移動位置を規制するための規制部５１Ｅａが蓋体５０Ｅの内壁に形成されている。規制部５１Ｅａは、可動弁体３７が可動できる距離をＬ１とし、第１の弁体４５Ｅが上方へ移動できる距離をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２となるように形成されている。

第５の実施例の動作について説明する。弁室３０Ｓ内の燃料液位が所定の第１の液位ＦＬ１に達すると、フロート４１Ｅと第１の弁体４５Ｅとが一体になって上昇する。そして、第１の弁体４５Ｅと可動弁体３７の下端との間の流路面積が小さくなり、弁室３０Ｓから第１の接続通路３７ｂへ流れる燃料蒸気の流速が大きくなると、図１２に示すように、第１の弁体４５Ｅが吸い上げられて、第１の弁体４５Ｅが可動弁体３７の第１のシール部３７ｅに着座して第１の接続通路３７ｂを閉じる。なお、可動弁体３７は、規制部５１Ｅａに当たって上方への移動が規制されているから、燃料蒸気の上昇気流により、第１の弁体４５Ｅとの間に間隙を生じることがなく、その間で漏れることがない。

この状態にて、第１の弁体４５Ｅの外周には、支持部３２ｂと可動弁体３７との間に確保されている第２の接続通路３８が開いている。弁室３０Ｓから蓋側通路５２ａに通じる通路面積は、第１の接続通路３７ｂの分だけ狭くなるので、タンク内圧が上昇する。このように、燃料タンク内の燃料液位が第１の液位ＦＬ１に達したときに、第１の接続通路３７ｂが閉じられても、第２の接続通路３８が確保されている。

さらに給油されて、図１３に示すように、弁室３０Ｓ内の燃料液位が第２の液位ＦＬ２に達すると、フロート４１Ｅは、浮力の増大により上昇して、第２のシート面４７Ｅｃが第２のシール部３２ｅに着座して、第２の接続通路３８を閉じる。これにより、燃料タンクＦＴ内がキャニスタ側に対して密閉される。

そして、燃料が消費されて、燃料液面が低下すると、フロート４１Ｅは、その浮力を減少して下降して、図１０に示すように第２のシート面４７Ｅｃが第２のシール部３２ｅから離れ、さらに第１のシート面４５Ｅｅが第１のシール部３７ｅから離れて、第１の接続通路３７ｂおよび第２の接続通路３８を開く。

上記実施例において、給油時に燃料液位が第１の液位ＦＬ１に達したときに、弁室３０Ｓから第１の接続通路３７ｂに向かいかつ上昇する燃料蒸気の大きな流れが生じたときであっても、軽量の第１の弁体４５Ｅだけが閉じて、第１の弁体４５Ｅより重いフロート４１Ｅが第２の接続通路３８を閉じる位置まで上昇しないから、第２の接続通路３８が開いている状態を確保することができる。したがって、燃料蒸気の上昇気流が大きくてもフロート４１Ｅが第２の液位ＦＬ２に達する前に上昇することがなく、燃料タンクＦＴの燃料液位に応じた２段階によるタンク内圧の上昇過程を確実に得ることができる。

Ｆ．第６の実施例
図１４は第６の実施例にかかる燃料遮断弁２０Ｆの上部を示す断面図である。第６の実施例は、弁機構を２つの弁体機構により構成するとともに、再開弁特性を向上させた構成に特徴を有している。

弁機構は、第１の弁体４５Ｆを有する第１の弁体機構と、第２の弁体４６Ｆおよびフロート４１Ｆを有する第２の弁体機構とから構成されている。第１の弁体機構の第１の弁体４５Ｆは、円板形状の上壁４５Ｆａと、上壁４５Ｆａの下面から下方に突設された脚部４５Ｆｂとを備えている。上壁４５Ｆａの上面は、第１のシール部３７ｅに着座する第１のシート面４５Ｆｃになっている。また、脚部４５Ｆｂの下端には、爪４５Ｆｄが形成されている。第１の弁体４５Ｆは、弁室３０Ｓから第１の接続通路３７ｂに向かう燃料蒸気の気流で上昇するように軽量に形成されている。
第２弁機構は、フロート４１Ｆと、フロート４１Ｆの上部に昇降可能に支持された第２の弁体４６Ｆとを備えている。第２の弁体４６Ｆは、円板形状の上壁４６Ｆａと、上壁４６Ｆａの下面から下方に突設された脚部４６Ｆｂとを備えている。上壁４６Ｆａの上面には、ゴム製のシール部材４７Ｆが装着され、シール部材４７Ｆの上面が第２のシール部３２ｅに着座する第２のシート面４７Ｆａになっている。また、脚部４６Ｆｂの下端には、爪４６Ｆｃが形成されている。爪４６Ｆｃは、フロート４１Ｆの上部のフランジ４１Ｆａに係合することにより第２の弁体４６Ｆを抜止めしている。第２の弁体４６Ｆの中央部には、弁体連通孔４６Ｆｄが貫通形成されている。弁体連通孔４６Ｆｄの内周下部は、第３のシール部４６Ｆｅになっており、フロートの４１Ｆの弁部４１Ｆｂにより開閉されるように構成されている。さらに、上壁４６Ｆａには、突部４６Ｆｇが周方向に９０゜の等間隔に４箇所上方に向けて突設されており、突部４６Ｆｇの間が隙間部４６Ｆｈになっている。上記突部４６Ｆｇは、第１の弁体４５Ｆの上壁４５Ｆａとの接触面積を小さくして第１の弁体４５Ｆのスムーズな作動を可能にしている。

第６の実施例の動作について説明する。弁室３０Ｓ内の燃料液位が所定の第１の液位ＦＬ１に達すると、フロート４１Ｆの上昇につれて第１の弁体４５Ｆも上昇する。そして、第１の弁体４５Ｆと可動弁体３７の下端との間の流路面積が小さくなると、図１５に示すように、第１の弁体４５Ｆが吸い上げられて可動弁体３７の第１のシール部３７ｅに着座して第１の接続通路３７ｂを閉じる。このとき、第２の弁体４６Ｆは、第１の弁体４５Ｆほど軽量でないから、上昇気流を受けても上方へ移動せず、第２の接続通路３８の開弁状態を維持する。さらに給油されて、図１６に示すように、弁室３０Ｓ内の燃料液位が第２の液位ＦＬ２に達すると、フロート４１Ｆが浮力の増大により第２の弁体４６Ｆとともに上昇して、第２の弁体４６Ｆの第２のシート面４７Ｆａが第２の接続通路３８を閉じる。

そして、燃料が消費されて、燃料液面が低下すると、図１７に示すように、フロート４１Ｆは、その浮力を減少して下降して、弁部４１Ｆｂが第３のシール部４６Ｆｅから離座して弁体連通孔４６Ｆｄを開ける。このとき、フロート４１Ｆの弁部４１Ｆｂは、円錐形状でその受圧面積が狭いから第３のシール部４６Ｆｅに密着する力が弱い。よって、フロート４１Ｆは、速やかに下降して弁体連通孔４６Ｆｄを開く。
弁体連通孔４６Ｆｄの連通により、タンク内圧は、隙間部４６Ｆｈを抜け、さらに第２の接続通路３８に通じる。これにより、第２の弁体４６Ｆの上下面に加わっている差圧および第１の弁体４５Ｆの上下面に加わっている差圧が解消されるから、第２の弁体４６Ｆの第２のシート面４７Ｆａが第２のシール部３２ｅから離れ、さらに第１の弁体４５Ｆの第１のシート面４５Ｆｃが第１のシール部３７ｅから離れる。このように、フロート４１Ｆ、第１の弁体４５Ｆ、第２の弁体４６Ｆの３段の構成とすることにより、閉弁状態から第１の接続通路３７ｂおよび第２の接続通路３８を開く再開弁をスムーズに行なわせることができる。

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。

上記実施例では、可動弁体が昇降しているときには、第２の接続通路の通路面積が一定であるが、可動弁体が上昇するにつれて第２の接続通路の通路面積が比例して小さくなったり、段階的に小さくなる構成であってもよく、これにより、一層、段階的な通路面積の変更を行なうことができる。

本発明の第１の実施例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を示す断面図である。燃料遮断弁を分解した断面図である。可動弁体を示す斜視図である。第１の実施例の動作を説明する説明図である。図４に続く動作を説明する説明図である。図５に続く動作を説明する説明図である。第２の実施例に係る燃料遮断弁を示す断面図である。第３の実施例にかかる燃料遮断弁を示す断面図である。第４の実施例にかかる燃料遮断弁の可動弁体の付近を示す斜視図である。第５の実施例にかかる燃料遮断弁の上部を示す断面図である。第１の弁体を示す斜視図である。図１０の実施例の動作を説明する説明図である。図１２に続く動作を説明する説明図である。第６の実施例にかかる燃料遮断弁の上部を示す断面図である。第６の実施例の動作を説明する説明図である。図１５に続く動作を説明する説明図である。図１６に続く動作を説明する説明図である。従来の燃料タンクの上部に装着された燃料遮断弁を示す断面図である。

符号の説明

２０...燃料遮断弁
２０Ｂ...燃料遮断弁
２０Ｃ...燃料遮断弁
２０Ｅ...燃料遮断弁
２０Ｆ...燃料遮断弁
３０...ケース本体
３０Ｂ...ケース本体
３０Ｓ...弁室
３０ａ...下開口
３２...天井壁部
３２Ｂｅ...第２のシール部
３２Ｄｂ...支持部
３２Ｄｊ...リブ
３２Ｄｋ...リブ
３２ａ...上部突出部
３２ｂ...支持部
３２ｄ...環状段部
３２ｅ...第２のシール部
３３...側壁部
３３ａ...連通孔
３３ｂ...係合爪
３３ｄ...係合突起
３３ｆ...係合突起
３５...底支持板
３５ａ...係合穴
３５ｂ...連通路
３５ｃ...支持脚
３５ｄ...スプリング支持部
３６...Ｏリング
３７...可動弁体
３７Ｂ...可動弁体
３７Ｂｂ...第１の接続通路
３７Ｂｅ...第１のシート部
３７Ｂｇ...フランジ
３７Ｂｈ...第２のシート部材
３７Ｃ...可動弁体
３７Ｃｇ...フランジ
３７Ｄ...可動弁体
３７Ｄａ...移動本体
３７Ｄｇ...フランジ
３７ａ...移動本体
３７ｂ...第１の接続通路
３７ｄ...リブ
３７ｅ...第１のシール部
３７ｆ...透孔
３７ｇ...フランジ
３８...第２の接続通路
３８Ｂ...第２の接続通路
３８Ｄ...第２の接続通路
３９Ｃ...スプリング
４０...弁機構
４０Ｅ...弁機構
４１...フロート
４１Ｅ...フロート
４１Ｅｃ...上部凹所
４１Ｅｄ...開口部
４１Ｅｅ...支持突部
４１Ｅｆ...保持部
４１Ｆ...フロート
４１Ｆａ...フランジ
４１Ｆｂ...弁部
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...フロートアッパ
４５Ｅ...第１の弁体
４５Ｅａ...上壁
４５Ｅｂ...脚部
４５Ｅｅ...第１のシート面
４５Ｅｆ...爪
４５Ｆ...第１の弁体
４５Ｆａ...上壁
４５Ｆｂ...脚部
４５Ｆｃ...第１のシート面
４５Ｆｄ...爪
４５ａ...円板
４５ｂ...弁体連通孔
４５ｃ...第３のシール部
４５ｄ...フィン
４６Ｅ...第２の弁機構
４６Ｆ...第２の弁体
４６Ｆａ...上壁
４６Ｆｂ...脚部
４６Ｆｃ...爪
４６Ｆｄ...弁体連通孔
４６Ｆｅ...第３のシール部
４６Ｆｆ...第３のシール部
４６Ｆｇ...突部
４６Ｆｈ...隙間部
４７...シート部材
４７Ｂ...第１のシート部材
４７Ｅ...シート部材
４７Ｅｃ...第２のシート面
４７Ｆ...シート部材
４７Ｆａ...第２のシート面
４８...スプリング
５０...蓋体
５０Ｃ...蓋体
５０Ｅ...蓋体
５１...蓋本体
５１Ｅａ...規制部
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...切欠き
６０...支持部材
６１...筒本体
６１ａ...透孔
６２...フランジ
６３...テーパ部
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク上壁
ＦＴｃ...取付穴

Claims

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、
上記燃料タンク内と外部とを連通する弁室と、該弁室の上部に配置された支持部とを有するケース本体と、
上記支持部に昇降可能に支持された可動弁体と、
上記可動弁体に臨んで設けられ、上記弁室内と外部とを接続する第１の接続通路および第２の接続通路と、
上記弁室内に収納され、上記燃料タンク内の燃料液位に応じて昇降するフロートを有する弁機構と、
を備え、
上記弁機構は、上記燃料液位が第１の液位まで上昇したときに、上記フロートの上昇により上記第１の接続通路を閉じ、上記燃料液位が上記第１の液位より高い第２の液位まで上昇したときに上記フロートの上昇により上記可動弁体を押し上げて上記第２の接続通路を閉じるシート面を有すること、を特徴とする燃料遮断弁。
請求項１に記載の燃料遮断弁において、
上記可動弁体は、円筒の移動本体を備え、該移動本体内に上記第１の接続通路を形成し、上記移動本体と上記支持部との間隙に上記第２の接続通路を形成した燃料遮断弁。
請求項１または請求項２に記載の燃料遮断弁において、
上記シート面は、上記フロートの上部に設けられ、上記第１の接続通路および第２の接続通路を開閉するように形成した燃料遮断弁。
請求項３に記載の燃料遮断弁において、
上記シート面は、上記フロートの上部に装着されたシート部材に形成されている燃料遮断弁。
請求項１または請求項２に記載の燃料遮断弁において、
上記フロートの上部に上記第１の接続通路を開閉する第１のシート部材を備え、上記可動弁体に上記第２の接続通路を開閉する第２のシート部材を備えるように構成した燃料遮断弁。
請求項１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、
上記可動弁体の上方への力に抗するスプリングを備えた燃料遮断弁。
請求項１に記載の燃料遮断弁において、
上記弁機構は、
第１の弁体を有する第１の弁体機構と、上記フロートを有し上記第１の弁体を昇降可能に支持する第２の弁体機構とを備え、
上記シート面は、第１のシート面と、第２のシート面とを備え、
上記第１のシート面は、上記第１の弁体の上部に設けられ、上記燃料液位が上記第１の液位まで上昇したときに上記弁室から上記第１の接続通路へ流れる燃料蒸気の流れにより上昇して上記第１の接続通路を閉じるように形成され、
上記第２のシート面は、上記フロートの上部に設けられ上記フロートの上昇により上記第２の接続通路を閉じるように形成されている、燃料遮断弁。
請求項１に記載の燃料遮断弁において、
上記弁機構は、
第１の弁体を有する第１の弁体機構と、上記フロートおよび上記フロートの上部に別体に設けられた第２の弁体とを備え、
上記シート面は、第１のシート面と、第２のシート面とを備え、
上記第１のシート面は、上記第１の弁体の上部に設けられ、上記燃料液位が上記第１の液位まで上昇したときに上記弁室から第１の接続通路へ流れる燃料蒸気の流れにより上昇して上記第１の接続通路を閉じるように形成され、
上記第２のシート面は、上記第２の弁体の上部に設けられ上記フロートの上昇により上記第２の接続通路を閉じるように形成されている、燃料遮断弁。
請求項８に記載の燃料遮断弁において、
上記第２の弁体は、該第２の弁体を貫通する弁体連通孔を有し、上記フロートは、該フロートの昇降により上記弁体連通孔を開閉する弁部を備えている燃料遮断弁。