JP2005194957A - 燃料タンクのフロートバルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バルブシール面を適切に設定することにより、フロート弁の復帰圧を高くして復帰特性を向上し、ひいては、バルブシール面の流路を拡大できる燃料タンクのフロートバルブ装置の提供を図る。
【解決手段】 燃料タンク１０のベーパー排出口１０ａに設けられて、フロート弁３によりタンク１０内の燃料Ｆの浮力で開閉するバルブシール面４を、浮力によるフロート弁３の昇降方向に対して垂直に配置したことにより、フロート弁３に作用するタンク１０内外の圧力差による力を横方向に作用させて、フロート弁３の復帰圧を大きく設定し、バルブシール面４の流路４ａを拡大して満タン給油を迅速化することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料タンク内のベーパーを排出する一方、燃料の排出を遮断するフロートバルブ装置に関する。

燃料タンクのフロートバルブ装置は、タンクのベーパー排出口に通ずるバルブシール面をタンク内燃料の浮力で昇降するフロート弁で開閉するようになっており、開弁によりタンク内の蒸発燃料を含むエア（以下、ベーパーと称す）を排出する一方、閉弁によりタンク内の燃料が排出されるのを遮断する。このとき、ベーパーをキャニスタに通して燃料分を除去するようになっている。

このようなフロートバルブ装置では、給油時にタンク内のベーパーをスムーズに排出するために、バルブシール面のベーパー流路面積をある程度大きくしておく必要があるが、シール面の流路面積を大きくすると、フロートが再復帰する圧力（復帰圧）が低くなるためフロートの復帰特性が悪くなる。

そのため、２つのフロート弁を直列に配置した２段式フロート弁を採用し、ベーパー圧を放出する途中のある程度高い圧力で１段目のフロート弁で２段目のフロート弁を閉弁した後、ベーパー圧を開放してタンク内圧が十分に低下してから２段目のフロート弁でバルブシール面を閉弁するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許 ＵＳＰ ５，０２８，２４４

しかしながら、かかる従来のフロートバルブ装置では、１段目のフロート弁が閉弁した後の２段目のフロート弁の閉弁圧は、バルブシール面の流路面積によって決定されるが、この流路面積は上述したように給油時のベーパー排出の要件からある程度大きくしておく必要があるため、２段目のフロート弁を閉弁するための復帰特性が悪化してしまう。

従って、流路面積を絞った場合には、給油時に満タン容量に達して給油ノズルのオートストップが作動した後、１段目のフロート弁が閉弁すると、ベーパーの抜ける流路が狭くなっているためタンク内圧の降下が遅くなり、結果的にフィラーチューブ内の燃料液面の降下が遅くなって追加給油がスムーズに行い辛くなり、満タン給油時間が長くなってしまう。

そこで、本発明はバルブシール面を適切に設定することにより、フロート弁の復帰圧を高くして復帰特性を向上し、ひいては、バルブシール面の流路を拡大できる燃料タンクのフロートバルブ装置を提供するものである。

本発明にかかる燃料タンクのフロートバルブ装置は、燃料タンクのベーパー排出口に設けられ、タンク内燃料の浮力でバルブシール面を開閉するフロート弁を備えており、前記バルブシール面を、浮力によるフロート弁の昇降方向に対して垂直に配置したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、燃料給油によってフロート弁が浮力で上昇して垂直に配置したバルブシール面を閉弁し、タンク内外の圧力差によりフロート弁にはシール面積に比例した閉弁力が発生する。

このとき、バルブシール面を垂直に配置したことにより、フロート弁に作用する前記圧力差による力は横方向に働くため、タンク内圧が上昇した場合にもフロート弁のバルブシール面への張り付きが発生しにくくなるため、フロート弁の復帰圧を大きく設定することができる。

従って、バルブシール面の流路面積の増大が可能となって、ベーパーの排出をスムーズに行って満タン給油を迅速化することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１，図２は本発明にかかる燃料タンクのフロートバルブ装置の一実施形態を示し、図１は閉弁状態にあるフロートバルブ装置の断面図、図２は開弁状態にあるフロートバルブ装置の断面図である。

本実施形態のフロートバルブ装置１は、図１，図２に示すように、燃料タンク１０の上端部に形成したベーパー排出口１０ａに設けられ、フィラーチューブから燃料を給油する際に、燃料タンク１０内のベーパー（蒸発燃料混じりの空気）を排出するとともに、ロールオーバー時などにあって燃料タンク１０内の燃料Ｆが前記ベーパー排出口１０ａから漏出するのを遮断する。

フロートバルブ装置１は、下部入口２ａと上部出口２ｂを形成したハウジング２を有し、このハウジング２内にフロート弁３を昇降自在に収納し、図１に示すように、燃料Ｆの液面が満タン状態まで上昇することにより、フロート弁３が浮力により上昇してハウジング２に形成した弁座となるバルブシール面４を閉弁するとともに、図２に示すように、燃料Ｆの液面が満タン状態から降下することによりバルブシール面４を開弁する。

フロート弁３の上端中央部にはバルブシール面４を開，閉弁する弁本体部３ａを突設してあり、燃料Ｆの液面上昇時にこの弁本体部３ａがハウジング２の上端中央部に突出形成した受容部２ｃ内に進入するようになっている。

尚、フロート弁３にはハウジング２の下部と上部を連通する連通孔３ｂを形成してある。

そして、前記バルブシール面４を前記受容部２ｃの側壁に設けることにより、このバルブシール面４は、浮力によるフロート弁３の昇降方向に対して垂直に配置されるようになっている。

バルブシール面４には弁口となる流路４ａが形成され、この流路４ａが前記上部出口２ｂと連通することになる。

フロート弁３とハウジング２の前記下部入口２ａを形成した底壁２ｄとの間に、フロート弁３の自重よりも小さなバネ力に設定した圧縮スプリング５を配置し、この圧縮スプリング５の付勢力によってフロート弁３の浮力を補助している。

フロート弁３の弁本体部３ａには、このフロート弁３に作用する浮力をバルブシール面４への押し付け力に変換する変換機構６を設けてある。

この変換機構６は、弁本体部３ａの頂部に配置してバルブシール面４に対向する垂直弁板６ａと、前記受容部２ｃの天壁２ｅに対向する水平押板６ｂとからなるＬ字状部材６ｃを備え、このＬ字状部材６ｃの角部を弁本体部３ａに回動自在にピン結合するとともに、水平押板６ｂをスプリング６ｄによって上方に押圧付勢することにより構成してある。

前記受容部２ｃの天壁２ｅ下面には、前記変換機構６の作動を補助するために水平押板６ｂの先端部に対応する部位に凸部２ｆを設けてあり、フロート弁３が上昇した際に水平押板６ｂがこの凸部２ｆに当接し、更なるフロート弁３の上昇によりスプリング６ｄの付勢力に抗してＬ字状部材６ｃを確実に図中反時計回り方向に回動するようになっている。

また、フロート弁３とこれを収納するハウジング２との間には、浮力により上昇するフロート弁３を所定方向、つまり、弁本体部３ａをバルブシール面４に押し付ける方向に案内するガイド面としてのテーパ３ｃ，２ｇを形成してある。

テーパ３ｃ，２ｇはフロート弁３とハウジング２の互いに対向する側面に形成され、上方に行くに従ってハウジング２の内方に傾斜し、それぞれのテーパ３ｃ，２ｇは同じ傾斜率をもって形成される。

以上の構成により本実施形態のフロートバルブ装置１によれば、燃料タンク１０内の燃料Ｆが満タン状態でない場合は、図２に示すように、フロート弁３は自重により圧縮スプリング５を押し縮めつつ下降し、バルブシール面４の流路４ａは開弁状態にある。

この状態から燃料Ｆを給油することにより、燃料タンク１０内のベーパーはハウジング２の下部入口２ａからフロート弁３の連通孔３ｂを通過してバルブシール面４の流路４ａから上部出口２ｂへと排出される。

そして、燃料Ｆが満タンに近づくに従って、フロート弁３は自身の浮力および圧縮スプリング５の補助的な付勢力により上昇し、満タン状態になると、図１に示すように、弁本体部３ａ、つまり本実施形態では変換機構６の垂直弁板６ａがバルブシール面４の流路４ａを閉弁し、それ以上のベーパーの排出を停止するとともに、燃料が上部出口２ｂから排出されるのを遮断する。

このとき、燃料タンク１０の内外の圧力差によりフロート弁３にはシール面積に比例した閉弁力が発生するが、バルブシール面４を垂直に配置したことにより、フロート弁３に作用する前記圧力差による力は横方向に働くことになり、フロートバルブ装置１の閉弁後は、燃料タンク１０の内圧が上昇した場合にもフロート弁３のバルブシール面４への張り付きが発生しにくくなるため、フロート弁３の復帰圧を大きく設定することができる。

従って、バルブシール面４の流路４ａ面積の増大が可能となるため、この流路４ａを拡大して形成しておくことにより、給油時にベーパーの排出がスムーズに行われるため、満タン給油を迅速化することができる。

ところで、本実施形態では前記作用効果に加えて、フロート弁３の弁本体部３ａに、このフロート弁３に作用する浮力をバルブシール面４への押し付け力に変換する変換機構６を設けたので、バルブシール面４を垂直に設けた場合にも、フロート弁３の浮力をバルブシール面４の閉弁力として変換できるため、フロート弁３に十分に大きな閉弁力、つまり復帰圧を与えることができる。

また、フロート弁３とこれを収納するハウジング２との間に、浮力により上昇するフロート弁３の弁本体部３ａを、バルブシール面４に押し付ける方向に案内するテーパ３ｃ，２ｇを形成したので、燃料Ｆの満タン時に上昇するフロート弁３の弁本体部３ａを確実にバルブシール面４に案内できるようになり、フロートバルブ装置１のシール不良を防止して信頼性を高めることができる。

ところで、本発明の燃料タンクのフロートバルブ装置は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、本実施形態のフロートバルブ装置１は従来に示した２段式等の多段式フロート弁にあっても本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態における閉弁状態にあるフロートバルブ装置の断面図である。 本発明の一実施形態における開弁状態にあるフロートバルブ装置の断面図である。

符号の説明

１ フロートバルブ装置
２ ハウジング
２ｇ テーパ（ガイド面）
３ フロート弁
３ａ 弁本体部
３ｃ テーパ（ガイド面）
４ バルブシール面
４ａ 流路
６ 変換機構
１０ 燃料タンク
１０ａ ベーパー排出口
Ｆ 燃料

Claims (3)

1. 燃料タンクのベーパー排出口に設けられ、タンク内燃料の浮力でバルブシール面を開閉するフロート弁を備えた燃料タンクのフロートバルブ装置において、
   バルブシール面を、浮力によるフロート弁の昇降方向に対して垂直に配置したことを特徴とする燃料タンクのフロートバルブ装置。
2. フロート弁の弁本体部に、このフロート弁に作用する浮力をバルブシール面への押し付け力に変換する変換機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクのフロートバルブ装置。
3. フロート弁とこれを収納するハウジングとの間に、浮力により上昇するフロート弁を所定方向に案内するガイド面を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料タンクのフロートバルブ装置。
   

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