JP2006097599A

JP2006097599A - 燃料遮断弁

Info

Publication number: JP2006097599A
Application number: JP2004285673A
Authority: JP
Inventors: Keiji Mitsuyoshi; 啓司三吉
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP4207875B2

Abstract

【課題】フロート上下方向への作動不良をさせることなく、燃料タンク内と弁室の間を通気する小径の通気孔を確実に且つ容易に成形できること。
【解決手段】燃料遮断弁２０は、ケース本体と２１ａと、フロート弁体４０とを備えており、フロート弁体４０は燃料タンク内の燃料で上下移動することにより連通孔２３ａを開閉する。フロート弁体４０の側壁部にはフィン４３が形成されており、ケース本体２１ａの側壁部には１組の隣接するフィン４３の間で軸方向に延びる突状部が形成されている。突状部２７の突出高さＴ１は、ケース本体２１ａ側壁部２４の内周壁面２４ｂとフィン４３外周端縁との距離Ｔ２よりも大きく（Ｔ１＞Ｔ２）、またフロート弁体４０が着座した状態でフィン４３の最上端は突状部２７の最下端よりも高い位置に配置されており、通気孔２５を突状部２７に形成している。さらに、通気孔２５が形成された突状部２７の内周面２８は平面状に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の燃料タンクの液面が上昇した時、燃料を燃料タンク外へ流出することを防止する燃料遮断弁に関する。

従来、燃料遮断弁として、図６に示すものが知られている（特許文献１）。図６は従来の燃料遮断弁１００を示す断面図である。燃料遮断弁１００は、燃料タンクの内部の上方に配置されたケース１１０を備えている。ケース１１０は、ナイロン等の合成樹脂で形成され、ケース本体１１０ａと、このケース本体１１０ａに溶着により一体化されるとともに燃料タンクの上壁部に取り付けるためのケース上部１１０ｂとを備えている。底板部１４０は、ケース本体１１０ａと係合して支持されており、それにより囲まれたスペースは弁室１２０となっている。弁室１２０には、フロート弁１３０が収納されている。フロート弁１３０は、その上部に連通孔１１１を開閉する閉塞突起１３１を有し、また、コイルばね１５０により付勢されている。上記連通孔１１１は、図示しない連通管を介してキャニスタに接続されている。

こうした燃料遮断弁１００の構成により、弁室１２０内に燃料タンク内の燃料が浸入しないときには、フロート弁１３０が下方に位置し（図６の状態）、燃料タンクの内部を、ケース本体１１０ａの通気孔１１２及び底板部１４０の燃料流通孔１４１、弁室１２０、連通孔１１１、連通管を介してキャニスタに接続する。

一方、燃料流通孔１４１を通って、弁室１２０内に燃料が浸入したときには、フロート弁１３０は、液状燃料の液面の上昇に伴う浮力により上昇する。そして、フロート弁１３０の上部の閉塞突起１３１が連通孔１１１内に突入して連通孔１１１を閉塞したときに、連通管への燃料の流出を防止する。

また、フロート弁１３０は、上下移動する際にケース本体１１０ａの内周壁面の摺動抵抗を小さくする又はフロート弁１３０の摺動ガタツキを抑える為に、フロート弁１３０の側壁にフィン１３３が形成されている。

しかし、上記記載のようなケース１１０の構造では、通気孔１１２はケース本体１１０ａの側壁の最上部に形成しても連通孔１１１より低い位置に配置されることが多い。このケース１１０の構造で、連通孔１１１と通気孔１１２の高さ方向の差が大きく、フロート弁１３０の上下方向の移動距離が長い場合、フロート弁１３０の摺動ガタツキを極力抑える為に、フロート弁１３０のフィン１３３を上部まで形成した燃料遮断弁では、フロート弁１３０が上昇すると連通孔１１１を閉じる前に、フィン１３３がケース本体１１０ａ側壁の通気孔１１２に干渉し、フロート弁１３０の上下方向の移動を妨げる可能性がある。また、通常ケース本体１１０ａは、円弧状になっており、ケース本体１１０ａ側壁に小径の通気孔１１２を形成する際、型同士の面が円弧形状にしなくてはならないため、バリの発生を抑制しようとすると、厳密な型合わせが必要となる。
特開平１０−２４４８４５

本発明は、上記従来の技術の課題を解決するものであり、フロートの上下方向への移動を妨げることなく、ケース側面に燃料タンクと弁室を通気する通気孔を形成する際、バリの発生を抑制し、成形性に優れた燃料遮断弁を簡単な構成で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、燃料タンク内を外部に連通する為の連通路に接続された弁室を形成するケース本体と、
上記弁室内に収納され、上記弁室に出入りする燃料タンク内の燃料で浮力を増減して上下方向へ移動することにより、上記連通路を開閉するフロート弁体と、
上記ケース本体の側壁部の内周壁面との摺動抵抗を小さくするように、上記フロート弁体の側壁部の上下方向に沿って突設されたフィンと、
上記ケース本体の側壁部上部に設けられ、燃料タンク内と弁室を通気する通気孔と、を備える燃料遮断弁において、
上記ケース本体の側壁部内周側には、１組の隣接する上記フィンの間で軸方向に延びる突状部が形成され、
上記突状部の突出高さは、上記ケース本体の側壁部の内周壁面とフィン外周端縁との距離よりも大きく、
上記フロート弁体が着座した状態で、上記フィンの最上端は、上記突状部の最下端よりも高い位置に配置されており、
上記通気孔を上記突状部に形成したことを特徴とする。

本発明の燃料遮断弁は、弁室を形成するケース本体を備えており、この弁室は、燃料タンク内と外部（例えば、キャニスタ）とを連通させる連通路に接続されており、この連通路を介して燃料タンク内の燃料蒸気を外部に逃がす。また、燃料遮断弁では、燃料タンク内の燃料の液面が所定液位以上になると、弁室内に燃料タンク内の液状燃料が流入して、この液状燃料で浮力を増したフロート弁体が上昇する。このフロート弁体の上昇により、フロート弁体の上部に設けた閉塞部が連通路を閉じて燃料タンク内の燃料が外部へ流出するのを防止する。

また、フロート弁体は、フロート本体の外側壁部に、複数のフィンが外周方向に配置されている。フィンは、その頂部がケース本体の側壁部の内側壁面に摺動してフロート弁体が上下方向へ移動するときのガイドとして作用する。また、フィンの間は、フロート弁体の上下のスペースを通気する通気間隙となっている。

ここで、ケース本体の側壁部内周側には、１組の隣接する上記フィンの間で軸方向に延びる突状部が形成され、該突状部の突出高さは、ケース本体の側壁部の内周壁面とフィン外周端縁との距離よりも大きく、上記フロート弁体が着座した状態で、該フィンの最上端は、該突状部の最下端よりも高い位置に配置されており、該通気孔を該突状部に形成しているので、フロート弁体が回転しても該突状部に乗り上げることがなく、弁室に燃料が流入しフロート弁体が上昇しても、該通気孔に干渉する事がないので、安定したフロート弁体の作動ができる。

さらに、ケース本体の突状部内周面は、平面状に形成されていれば、成形時、通気孔の型合わせ面は平面になり、型合わせ面に掛かる応力は均一化される為、バリの張り付き等の不具合が軽減されるので、通気孔の通気流量が確実に確保でき、型の加工性も容易になる。

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。

図1は本発明の一実施の形態にかかる燃料遮断弁２０を示す断面図であり、図２はケース２１の断面図、図３はケース本体２１ａの突状部２７とフィン４３との関係及び通気孔２５を示す拡大図である。燃料遮断弁２０は、図示しない燃料タンクの上壁部に装着されており、連通管を通じてキャニスタに接続されている。燃料遮断弁２０は、ケース２１を備えている。ケース２１は、ガラス繊維入りポリアミド等のナイロンの合成樹脂で形成されており、ケース本体２１ａと、このケース本体２１ａに超音波溶着により一体化されるとともに燃料タンクの上壁部に取り付けるためのケース上部２１ｂとを備えている。

ケース本体２１ａは、キャニスタ側に接続される連通孔２３ａを有する上壁部２３と、上壁部２３に一体に形成された側壁部２４とを備えている。また、ケース上部２１ｂの上部内周面には、連通孔２３ａに向かって筒状の液受け部２２が形成されている。連通孔２３ａを通って噴出した液体燃料は、筒状の液受け部２２に衝突し、液受け部２２の側壁にガイドされて下方へ落下して連通孔２３ａから燃料タンク内に戻る。

底板部３０の外周部には、複数の係合部３０ａが形成されており、該係合部３０ａが側壁部２４のケース被係合部２４ａに係合することにより、底板部３０が側壁部２４に支持されている。上記ケース本体２１ａ及び底板部３０により囲まれたスペースは、フロート室Ｓになっている。

側壁部２４の下側には第２燃料流通孔２６（総孔面積３０ｍｍ２）が形成され、第２燃料流通孔より上の側壁部２４には、通気孔２５（φ０．５〜１．1ｍｍ）が形成されている。底板部３０には、第１燃料流通孔３１（総孔面積４４０ｍｍ２）が形成されている。

上記フロート室Ｓには、フロート弁体４０が収納されている。フロート弁体４０は、フロート本体４１とアッパーフロート４５とが互いに相対移動が可能になるように構成されている。フロート本体４１の上部には、シール突起４２が形成されている。フロート本体４１の側壁部には、ケース本体２１ａ（側壁部２４）の内周壁面２４ｂとの摺動抵抗を小さくするように、フィン４３が８箇所等間隔に形成されている。フィン４３の最下端にはテーパ部４３ａが形成されており、後述するシール突起４２が貫通孔４６からずれた時に、テーパ部４３ａが側壁部２４の内周壁面２４ｂに当たり、貫通孔４６を速やかに閉じる作用を果たす。フロート本体４１の内側スペースは、浮力室Ｆになっている。このフロート弁体４０は、底板部３０との間に架設されたスプリング５０により支持されている。

アッパーフロート４５は、中央に小径の貫通孔４６をもち、貫通孔４６の下部には、シール突起４２が当接してシールするシール面４７が形成されている。また、アッパーフロート４５上部には、ゴム製でリング状の弁体４８が保持され、弁体４８が連通孔２３ａの下面に当接することで、連通孔２３ａをシール可能にしている。そして、アッパーフロート４５からは、爪部４９が下方に伸びて、フロート本体４１の係合溝４４に係合しており、アッパーフロート４５は、フロート本体４１に対して上下方向に相対移動可能となっている。

上記側壁部２４の通気孔２５を含む内周部には、突状部２７がケース本体２１ａの側壁部２４に一箇所形成されている。また、突状部２７は、ガイド部２７ａ、内周面２８と側壁２９で構成されている（図２及び図３）。ガイド部２７ａは、フロート弁体４０を簡単に収納できるようテーパ状に形成されている。突状部２７は、フロート本体４１の側壁部に形成された隣り合ういづれか２箇所のフィン４３の間に配置されている。また、突状部２７の突出高さＴ１（側壁２９）は、ケース本体２１ａの側壁部２４の内周壁面２４ｂとフィン４３外周端縁との距離Ｔ２よりも大きくなっている（Ｔ１＞Ｔ２）。この為、フロート弁体４０が回転しても、フィン４３が突状部２７に乗り上げることがないので、燃料により浮力を受けフロート弁体４０上昇した時、フロート本体４１のフィン４３が突状部２７の通気孔２５に引っ掛かり、フロートの作動不良や燃料タンク内とフロート室Ｓとの通気ができなくなる等の機能低下を防止できる。

さらに、図３で突状部２７とフィン４３（フィン４３の先端部と突状部２７の側壁２９）は、面接触しないように側壁２９を傾斜面等にすると、フロート室Ｓに燃料が存在した時、燃料の表面張力による作動抵抗も軽減できる。

さらに、突状部２７の内周面２８は、平面状に形成されている。ケース本体２１ａを形成する際、通気孔２５の型合わせ面は平面になり、型合わせ面に掛かる応力は均一化される為、バリの張り付き等の不具合が軽減される。その為、通気孔２５の通気流量が確実に確保でき、型の加工性も容易になる。

次に、燃料遮断弁２０における動作について説明する。燃料遮断弁２０では、燃料タンクの燃料液面が満タン検知液位ＦＬ１に達していない状態では、フロート弁体４０が図１の位置にあり、燃料タンク内を第２燃料流通孔２６、第１燃料流通孔３１及び通気孔２５、フロート室Ｓ、連通孔２３ａ、連通管を介してキャニスタに連通させている。この時、フィン４３の最上端は、上記突状部２７の最下端よりも高い位置に配置されている。

一方、図４に示すように、燃料タンクへの給油により、その燃料液面が上昇して、第１液位ＦＬ１に達したとき、燃料タンク内と連通孔２３ａとを通気する流路は、小径の第２燃料流通孔２６及び通気孔２５となるので、燃料タンク内の圧力が上昇する。すると、燃料タンク内とフロート室内との差圧によって、第１燃料流通孔３１を通してケース本体２１ａ内に液が流入し、フロート弁体４０が上昇して、連通孔２３ａを塞ぐ（一点鎖線）。この時、前述したように、突状部２７の突出高さ（側壁２９）Ｔ１は、ケース本体２１ａの側壁部２４の内周壁面２４ｂとフィン４３外周端縁との距離Ｔ２よりも大きく（Ｔ１＞Ｔ２）、突状部２７はフロート本体４１の側壁部に形成された隣り合ういづれか２箇所のフィン４３の間に配置されている為(図３)、フィン４３が、突状部２７の通気孔２５に引っ掛かる等、フロート弁体４０の作動不良を起こすことはない。これによって、タンク内の圧力は一気に高まり、フィラーパイプの燃料が上昇し、燃料が給油ガンのセンサーまで到達すると、オートストップ機構が作動して、給油が自動停止される。

この時、第２燃料流通孔２６と通気孔２５は、燃料の液体及び気体の流通が可能であるので、フロート室Ｓと燃料タンク内の圧力の気圧が同等となり、差圧が解消される。すると、ケース本体２１ａ内の燃料が下がり、フロート弁体４０が下降するので、燃料タンク内の圧力は下がる。そして、フィラーパイプ内の燃料はタンク内に下降する。また、フロート弁体４０が連通孔２３ａを閉じている時、フィン４３の最下端は第２燃料流通孔２６よりも低い位置に配置されている。従って、フィン４３が第２燃料流通孔２６に引っ掛かることなく、フロート本体４１及びアッパーフロート４５がすみやかに下降して、連通孔２３ａを開くので、燃料タンク内の圧力は下がり、オートストップ時の燃料の溢れ出しを防止できる。

そして、図５に示すように、追加給油によって燃料タンク内の燃料液面の高さが、第２燃料流通孔２６の上端面である第２液位ＦＬ２に達したとき、ケース本体２１ａ内に燃料が流入し、フロート弁体４０が上昇して、連通孔２３ａを塞ぐ（一点鎖線）。この時、燃料タンク内と連通孔２３ａとを通気する流路は、非常に小径の通気孔２５のみとなるので、燃料タンク内とフロート室Ｓとの差圧を解消しにくく、フィラーパイプ内に溜まった燃料がタンク内に下降しにくい。その為、過給油が困難となり、給油を終了する。

また、実施例記載のフロート弁体４０の構成にすると、オートストップ時及び車両が傾斜し燃料が上昇して、アッパーフロート４５の弁体４８が連通孔２３ａに吸着したとしても、フロート本体４１のシール突起４２とアッパーフロート４５のシール面４７との接触面積が小さい為、シール突起４２がシール面４７から容易に離れる。この為、オートストップ時の燃料の溢れ出しやタンク内圧が異常に上昇して、タンクの変形を及ぼすような不具合がない。

なお、上記実施例において、突状部２７は一箇所に形成したが、複数箇所に形成することもできる。この場合、成形品の真円度を確保する為、各突状部は等間隔で配置されることが望ましい。また、本実施例は満タン検知バルブで説明したが、これに限らずカットバルブでも適用可能である。

本発明の一実施の形態にかかる燃料遮断弁の断面図である。ケースの断面図である。ケース本体とフィン関係及び通気孔を示す拡大図である。オートストップ時の状態を示す断面図である。給油終了時の状態を示す断面図である。従来の燃料遮断弁の断面図である。

符号の説明

２０・・・燃料遮断弁
２１・・・ケース
２１ａ・・・ケース本体
２１ｂ・・・ケース上部
２２・・・液受け部
２３・・・上壁部
２３ａ・・・連通孔
２４・・・側壁部
２４ａ・・・ケース被係合部
２４ｂ・・・内周壁面
２５・・・通気孔
２６・・・第２燃料流通孔
２７・・・突状部
２７ａ・・・ガイド部
２８・・・内周面
２９・・・側壁
３０・・・底板部
３０ａ・・・係合部
３１・・・第１燃料流通孔
４０・・・フロート弁体
４１・・・フロート本体
４２・・・シール突起
４３・・・フィン
４３ａ・・・テーパ部
４４・・・係合溝
４５・・・アッパーフロート
４６・・・貫通孔
４７・・・シール面
４８・・・弁体
４９・・・爪部
５０・・・スプリング
Ｆ・・・浮力室
Ｓ・・・フロート室

Claims

燃料タンク内を外部に連通する為の連通路に接続された弁室を形成するケース本体と、
上記弁室内に収納され、上記弁室に出入りする燃料タンク内の燃料で浮力を増減して上下方向へ移動することにより、上記連通路を開閉するフロート弁体と、
上記ケース本体の側壁部の内周壁面との摺動抵抗を小さくするように、上記フロート弁体の側壁部の上下方向に沿って突設されたフィンと、
上記ケース本体の側壁部上部に設けられ、燃料タンク内と弁室を通気する通気孔と、を備える燃料遮断弁において、
上記ケース本体の側壁部内周側には、１組の隣接する上記フィンの間で軸方向に延びる突状部が形成され、
上記突状部の突出高さは、上記ケース本体の側壁部の内周壁面とフィン外周端縁との距離よりも大きく、
上記フロート弁体が着座した状態で、上記フィンの最上端は、上記突状部の最下端よりも高い位置に配置されており、
上記通気孔を上記突状部に形成したことを特徴とする燃料遮断弁。
請求項１の燃料遮断弁において、上記突状部の内周面は、平面状に形成されていることを特徴とする燃料遮断弁。