JP2006063931A - 燃料タンクのフロートバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の旋回や加減速により燃料液面が変動してもフロートバルブが開放しないようにし、タンク本体からキャニスタへの燃料の流出を確実に阻止する。
【解決手段】 タンク本体１１の燃料液面が上昇して満タン液面に近づくと、燃料が外側ハウジング２３の開放した上端を乗り越えてフロートハウジング２１の内部に一気に流入し、内側ハウジング２２内のフロート２４を浮上させて弁座１４ａに着座させることで、燃料がチャージ通路１４を経てキャニスタに流出するのを阻止する。この状態で車両の旋回や加減速によりタンク本体１１内の燃料液面が変動しても、フロートハウジング２１は外側ハウジング２３および内側ハウジング２２を連通孔２２ｄで連通させたラビリンス構造になっているため、内側ハウジング２２内の燃料液面が下がってフロート２４が弁座１４ａから離間するのを防止し、燃料がチャージ通路１４を経てキャニスタに流出するのを確実に阻止することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タンク本体の上部空間をキャニスタに接続するチャージ通路の開口端を閉鎖してキャニスタへの燃料の流出を阻止すべく、フロートハウジングの内部に収納されてタンク本体内の燃料液面の上昇に伴って浮上し、前記チャージ通路の開口端に設けた弁座に着座するフロートを備えた燃料タンクのフロートバルブに関する。

かかる燃料タンクのフロートバルブは、下記特許文献１により公知である。

図６はこの種のフロートバルブ０１の構造を示すもので、タンク本体０２の上面に固定されたフロートハウジング０３は内部に隔壁０３ａを備えており、隔壁０３ａの上部に区画されたフロート室０３ｂにフロート０４が上下動自在に収納される。フロート０４はコイルスプリング０５で上向きに付勢される。フロート室０３ｂの上端にはキャニスタに連なるチャージ通路０６が接続され、フロート室０３ｂの側壁にはタンク本体０２の内部空間に連通する開口０３ｃ，０３ｃが形成される。隔壁０３ａの下部に区画された開閉弁室０３ｄは、隔壁０３ａに形成された連通孔０３ｅを介してフロート室０３ｂに連通するとともに、フロートハウジング０３の下壁に形成された開口０３ｆを介してタンク本体０２の内部空間に連通しており、その内部にフロートよりなる開閉弁０７が収納される。

図７（ａ）に示すように、タンク本体０２に注入した燃料が開口０３ｆから開閉弁室０３ｄに流入すると、図７（ｂ）に示すように、開閉弁０７が浮上して隔壁０３ａの連通孔０３ｅを閉鎖するため、図７（ｃ）に示すように、タンク本体０２の燃料液面Ｌが更に上昇してもフロート室０３ｂへの燃料の流入が阻止される。図７（ｄ）に示すように、タンク本体０２の燃料液面Ｌが満タン液面に近づくと開口０３ｃ，０３ｃからフロート室０３ｂに燃料が一気に流入し、フロート０４が浮上してチャージ通路０６を閉鎖することで、キャニスタへの燃料の流入が阻止される。その後に燃料が消費され、図７（ｅ）に示すように、燃料液面Ｌが下降しても、開閉弁０７が隔壁０３ａの連通孔０３ｅを閉鎖しているため、フロート０４は浮上状態に維持される。図７（ｆ）に示すように、タンク本体０２内の燃料液面Ｌが更に低下してフロート室０３ｂ内の燃料液面との高低差が所定値を超えると、その差圧が開閉弁０７に作用する浮力を上回り、開閉弁０７が開弁することでフロート室０３ｂ内の燃料液面が低下してタンク本体０２内の燃料液面Ｌに一致する
特許第３５３５３３８号公報

ところで、上記従来のものは、図７（ｄ）に示すように、タンク本体０２の燃料液面Ｌが満タン液面になり、フロート０４が浮上してチャージ通路０６を閉鎖しているとき、車両が旋回したり加減速したりするとフロート室０３ｂ内の燃料が開口０３ｃ，０３ｃからタンク本体０２内に容易に流出してしまう。その結果、フロート０４が下降してチャージ通路０６を開放してしまい、フロート室０３ｂ内で波立った燃料がチャージ通路０６からキャニスタに流入してしまう可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の旋回や加減速により燃料液面が変動してもフロートバルブが開放しないようにし、タンク本体からキャニスタへの燃料の流出を確実に阻止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、タンク本体の上部空間をキャニスタに接続するチャージ通路の開口端を閉鎖してキャニスタへの燃料の流出を阻止すべく、フロートハウジングの内部に収納されてタンク本体内の燃料液面の上昇に伴って浮上し、前記チャージ通路の開口端に設けた弁座に着座するフロートを備えた燃料タンクのフロートバルブにおいて、前記フロートハウジングは、内部にフロートを昇降自在に収納し、上部に前記弁座が形成されて下部に連通孔が形成された内側ハウジングと、内側ハウジングの下半部を囲んで上端がタンク本体の内部空間に開放する外側ハウジングと、外側ハウジングの下端に形成した開口を閉鎖し、外側ハウジングの内側の圧力が外側の圧力よりも所定値以上高くなると開弁する開閉弁とを備えたことを特徴とする燃料タンクのフロートバルブが提案される。

請求項１の構成によれば、タンク本体の燃料液面が上昇してフロートハウジングの外側ハウジングの下部より高くなっても、開閉弁が閉弁して外側ハウジングの開口を閉鎖するためにフロートハウジングの内部に燃料が流入することはない。タンク本体の燃料液面が更に上昇して満タン液面に近づくと、燃料が外側ハウジングの開放した上端を乗り越えてフロートハウジングの内部に一気に流入し、内側ハウジング内のフロートを浮上させて弁座に着座させることで、燃料がチャージ通路を経てキャニスタに流出するのを阻止することができる。この状態で車両の旋回や加減速によりタンク本体内の燃料液面が変動しても、フロートハウジングは外側ハウジングおよび内側ハウジングを連通孔で連通させたラビリンス構造になっているため、内側ハウジング内の燃料液面が下がってフロートが弁座から離間するのを防止し、燃料がチャージ通路を経てキャニスタに流出するのを確実に阻止することができる。タンク本体内の燃料液面が低下しても開閉弁が閉弁状態にあるためにフロートハウジング内の燃料は保持されるが、前記燃料液面が更に低下して外側ハウジングの内側の圧力が外側の圧力よりも所定値以上高くなると、開閉弁が開弁してフロートハウジング内の燃料はタンク本体に流出する。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、図１は自動車用燃料タンクの全体側面図、図２は図１の２部拡大断面図、図３はフロートバルブの作用説明図である。

図１に示すように、自動車用の燃料タンクＴのタンク本体１１は、その一端から図示せぬ給油口に連なる燃料注入用のフィラーチューブ１２と、その上壁１１ａから蒸発燃料を吸着するキャニスタ１３に連なるチャージ通路１４とを備えており、タンク本体１１の上壁下面にはチャージ通路１４を経てキャニスタ１３に燃料が流出するのを阻止するフロートバルブ１５が設けられる。

図２から明らかなように、フロートバルブ１５はタンク本体１１の上壁１１ａに固定されたフロートハウジング２１を備えており、フロートハウジング２１は一体に結合された内側ハウジング２２と外側ハウジング２３とで構成される。内側ハウジング２２は上壁２２ａ、下壁２２ｂおよび側壁２２ｃで囲まれており、上壁２２ａにチャージ通路１４の一端が開口して弁座１４ａを構成し、下壁２２ｂに連通孔２２ｄが開口する。内側ハウジング２２の下半部を囲む外側ハウジング２３は、下壁２３ａと側壁２３ｂとを備えており、側壁２３ｂの上端が開放してタンク本体１１の内部空間に連通するとともに、下壁２３ａの上方が前記連通孔２２ｄを介して内側ハウジング２２の内部に連通する。

内側ハウジング２２の内部にフロート２４が上下動自在に収納されており、その上端に前記弁座１４ａに着座可能な弁体２４ａが形成される。フロート２４はその内部に収納されたコイルスプリング２５で上向き（着座方向）に付勢されるが、その付勢力はフロート２４の重量よりも小さく、内側ハウジング２２の内部が燃料で満たされたときに、浮力でフロート２４が浮き上がって弁体２４ａが弁座１４ａに着座する。コイルスプリング２５は、車両が転倒して燃料タンクＴが横向きになったような場合に、その付勢力で弁体２４ａを弁座１４ａに着座させて燃料の流出を防止する。

外側ハウジング２３の下壁２３ａに形成された開口２３ｃに開閉弁２６が設けられる。この開閉弁２６は傘状のフロートで構成されており、それが燃料に没して浮力を受けるときに、開口２３ｃの周囲に下側から当接して該開口２３ｃを閉鎖する。また外側ハウジング２３の外側の燃料液面の高さよりも内側の燃料液面の高さが所定値以上高くなり、その差圧が開閉弁２６に作用する浮力よりも大きくなると、開閉弁２６は開弁して開口２３ｃを開放する。

次に、上記構成を備えた第１実施例の作用を、図３を参照して説明する。

フィラーチューブ１２からタンク本体１１に燃料を注入し、その燃料液面Ｌが図３（ａ）の位置まで上昇すると、開閉弁２６が浮力で浮き上がって外側ハウジング２３の開口２３ｃを閉鎖するため、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、タンク本体１１の燃料液面Ｌが更に上昇しても、燃料がフロートハウジング２１の内部に流入することはない。従って、フロートバルブ１５は開弁状態に維持され、燃料液面Ｌの上昇に伴ってタンク本体１１から押し出された蒸発燃料は、チャージ通路１４を介してキャニスタ１３にチャージされる。

図３（ｄ）に示すように、燃料液面Ｌが更に上昇して満タン液面よりも僅かに低い外側ハウジング２３の上端に達すると、そこから燃料が外側ハウジング２３の内部に一気に流入し、更に連通孔２２ｄを介して内側ハウジング２２の内部に一気に流入する。その結果、内側ハウジング２２に収納されたフロート２４が浮上して弁体２４ａが弁座１４ａに着座することで、フロートバルブ１５が閉弁してチャージ通路１４が閉鎖され、キャニスタ１３への燃料の流出が阻止される。

燃料液面Ｌが満タン液面に近い状態で車両が旋回したり加減速したりすると、フロートハウジング２１内の燃料液面も変動しようとする。しかしながら、本実施例ではフロートハウジング２１が内側ハウジング２２および外側ハウジング２３を連通孔２３ｄで連通させたラビリンス構造を有しているため、外側ハウジング２３の燃料の一部が一時的にタンク本体１１側に流出しても、フロート２４を収納する内側ハウジング２２の燃料液面は殆ど変化せず、フロートバルブ１５を閉弁状態に保持してキャニスタ１３への燃料の流出を阻止することができる。

図３（ｅ）に示すように、燃料の消費に伴ってタンク本体１１内の燃料液面Ｌが低下しても、開閉弁２６が浮力で閉弁しているためにフロートハウジング２１内の燃料液面は低下しないが、図３（ｆ）に示すように、タンク本体１１内の燃料液面Ｌが更に低下してフロートハウジング２１内の燃料液面との高低差が所定値を超えると、外側ハウジング２３の内外の圧力が開閉弁２６に作用する浮力を上回り、開閉弁２６が開弁することでフロートハウジング２１内の燃料液面が低下してタンク本体１１内の燃料液面Ｌに一致する。

次に、図４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。

第１実施例の開閉弁２６はフロートにより構成されて燃料による浮力で閉弁するものであったが、第２実施例の開閉弁２６は弾性を有するゴムで構成されており、自己の弾性で外側ハウジング２３の下壁２３ａに下側から弾発的に当接することで閉弁する。そして開口２３ｃ，２３ｃの上面の圧力と下面の圧力との差圧が開閉弁２６は弾発力を超えると、開閉弁２６が鎖線位置に撓んで開口２３ｃ，２３ｃを開放する。

次に、図５に基づいて本発明の第３実施例を説明する。

第３実施例は第２実施例の変形であって、第２実施例の開閉弁２６がゴムで構成されているのに対し、第３実施例の開閉弁２６は一端が外側ハウジング２３の側壁２３ｂにリベット２７で固定され、その側壁２３ｂの下端に形成した開口２３ｃを開閉するバネ板で構成されている。

しかして、この第２、第３実施例によっても、第１実施例と同様の作用効果を達成することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

自動車用燃料タンクの全体側面図 図１の２部拡大断面図 フロートバルブの作用説明図 開閉弁の第２実施例を示す図 開閉弁の第３実施例を示す図 従来のフロートバルブの縦断面図 従来のフロートバルブの作用説明図

符号の説明

１１ タンク本体
１３ キャニスタ
１４ チャージ通路
１４ａ 弁座
２１ フロートハウジング
２２ 内側ハウジング
２２ｄ 連通孔
２３ 外側ハウジング
２３ｃ 開口
２４ フロート
２６ 開閉弁

Claims (1)

1. タンク本体（１１）の上部空間をキャニスタ（１３）に接続するチャージ通路（１４）の開口端を閉塞してキャニスタ（１３）への燃料の流出を阻止すべく、フロートハウジング（２１）の内部に収納されてタンク本体（１１）内の燃料液面の上昇に伴って浮上し、前記チャージ通路（１４）の開口端に設けた弁座（１４ａ）に着座するフロート（２４）を備えた燃料タンクのフロートバルブにおいて、
   前記フロートハウジング（２１）は、
   内部にフロート（２４）を昇降自在に収納し、上面に前記弁座（１４ａ）が形成されて下面に連通孔（２２ｄ）が形成された内側ハウジング（２２）と、
   内側ハウジング（２２）の下面（２２ｂ）および側面（２２ｃ）を囲んで上面がタンク本体（１１）の内部空間に開放する外側ハウジング（２３）と、
   外側ハウジング（２３）の下端に形成した開口（２３ｃ）を閉塞し、外側ハウジング（２３）の内側の圧力が外側の圧力よりも所定値以上高くなると開弁する開閉弁（２６）と、
   を備えたことを特徴とする燃料タンクのフロートバルブ。
   

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