JP2008057327A - 燃料遮断弁 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料遮断弁１０は、給油時などに燃料タンク内の燃料による横波が生じても、安定した燃料液位で閉弁することができること。
【解決手段】燃料遮断弁１０は、弁室３０Ｓを構成するケーシング本体３０およびケーシング本体３０の下部の底板３５と、フロート機構５０とを備えている。ケーシング２０は、燃料タンクＦＴ内と弁室３０Ｓとを連通する連通孔３２ａを備えている。連通孔３２ａは、燃料タンクＦＴ内の燃料により塞がれたときに燃料を弁室３０Ｓに速やかに導き入れ、これによりフロート機構５０が上昇して接続通路３１ｂを閉じる。底板３５には、ケーシング本体３０の外側であって連通孔３２ａに対向しかつ所定間隙を隔てて配置された防波部材３６が設けられている。防波部材３６は、燃料タンクＦＴの燃料による横波が連通孔３２ａに直接向かわないように形成されている。
【選択図】図２

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１，２などが知られている。燃料遮断弁は、燃料タンクの上部に装着されており、外部（キャニスタ）に接続される接続通路をその上部に設けたケーシングと、ケーシングの弁室内に燃料液位により浮力を増減して昇降するフロートとを備えている。ケーシングの側壁には、燃料タンクと弁室とを接続する連通孔が形成されている。この構成において、燃料タンクに燃料が供給されて連通孔を塞ぐと、弁室内が燃料タンクの内圧に対して負圧となり、弁室内に燃料が速やかに入り込む。このような弁室内の燃料により、フロート機構が浮力により上昇して接続通路を閉じることで、燃料タンクを外部に対して遮断し、燃料タンクから外部へ燃料が流出するのを防止する。

しかし、従来の燃料遮断弁では、インレットパイプの出口付近に設置された場合において、給油時に、燃料タンク内の燃料が高く波立つことがあると、燃料が連通孔に直接向かう。このため、連通孔は、燃料の液面の揺れによって一時的に閉じられて、フロート機構の上昇を招き、燃料タンクの閉弁液位（満タン液位）のバラツキを生じる。

特開平８−１０５５７１号公報 特開平１１−２２９９８４号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、給油時などに燃料タンク内の燃料による横波が生じても安定した燃料液位で閉弁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。

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、該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おいて、
上記燃料タンク内と上記接続通路とを連通する弁室を、側壁部および底板により形成するケーシングと、
上記弁室に収納され該弁室内の燃料液位により浮力を増減して昇降しかつ接続通路を開閉するフロート機構と、
を備え、
上記ケーシングは、上記燃料タンク内の燃料と上記弁室とを連通する連通孔を備え、該連通孔は、上記燃料タンク内の燃料により塞がれたときに燃料を弁室に速やかに導き入れることでフロートを浮力により上昇させて弁部で接続通路を閉じるように構成し、
さらに、上記ケーシングは、該ケーシングの外側であって上記連通孔に対向しかつ所定間隙を隔てて配置された防波部材を備え、該防波部材は、上記燃料タンクの燃料を上記所定間隙、上記連通孔を通じて、上記弁室に導入するように形成されていること、
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て燃料タンクの所定の閉弁液位に達すると、連通孔を塞ぎ、弁室内に流入した燃料により、フロートが浮力により上昇して接続通路を閉じることで、燃料タンクを外部に対して遮断し、燃料タンクから外部へ燃料が流出するのを防止する。

また、ケーシングには、連通孔に対向しかつ所定間隙を隔てて配置された防波部材が設けられている。防波部材は、燃料遮断弁がインレットパイプの出口付近に設置された場合において、給油時に、燃料タンク内の燃料が高く波立つことがあっても、連通孔に直接向かう燃料を遮る。すなわち、燃料は、側壁部と防波部材との所定間隙の下方から徐々に水平面を維持しつつ上昇し、連通孔に達して、連通孔を塞ぐ。したがって、連通孔の付近は、燃料の液面の揺れによって一時的に閉じられて、フロート機構の上昇を招くことがなく、燃料タンクの閉弁液位（満タン液位）のバラツキを防ぐことができる。

さらに、フロート機構が接続通路を閉じている閉弁状態にあるときに、燃料タンクに振動を生じて燃料の横波が発生したときに、燃料は、防波部材によって遮られ、連通孔を通じて弁室に直接流入しないから、フロート機構を揺動させたりすることがない。よって、フロート機構の揺動に起因するシール性の低下を招くことがない。

本発明の好適な態様として、上記連通孔は、上記ケーシングの側壁部に設けるほか、ケーシングの下部に設けてもよく、閉弁液位を規定できる位置とする構成をすることができる。連通孔は、ケーシングの上部に設置したり、大きな開口面積としても、横波の燃料が防波部材により遮られて、連通孔を通じて接続通路へ流出することがない。よって、連通孔を高い位置に設置することにより燃料タンクの満タン液位を高くすることができ、また、連通孔を大きな開口面積にすることによりキャニスタ側への通気抵抗を低減することができる。

さらに、本発明の好適な態様として、上記防波部材は、上記底板の外周部から上方に向けて上記ケーシングの側壁部に対して上記所定間隙を隔てるように延設されている構成をとることができる。さらに具体的な態様として、上記防波部材は、円筒形状の防波部と、該防波部と上記底板とを連結する連結部とを備えている構成をとることができる。この構成において、防波部材は、ケーシングと一体に形成するほか、別体であってもよく、また、底板に射出成形により一体形成すれば、部品点数や組付工数をも増加させない。

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。

（１） 燃料遮断弁１０の概略構成
本発明の第１実施例にかかる燃料遮断弁は、給油時に燃料タンク内の燃料が所定液位まで上昇したときにキャニスタへの流出を規制するとともにオートストップを機能させるものである。図１は燃料遮断弁１０を示す側面図、図２は燃料遮断弁１０を示す断面図である。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ＦＴｂが形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮断弁１０がその下部を取付穴ＦＴｂに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁１０は、ケーシング２０と、フロート機構５０と、スプリング７０とを主要な構成として備え、これらはポリアセタールなどの樹脂から形成されている。ケーシング２０は、ケーシング本体３０と、底板３５と、蓋体４０とを備え、ケーシング本体３０と底板３５とにより囲まれたスペースが弁室３０Ｓになっており、この弁室３０Ｓにスプリング７０に支持されたフロート機構５０が収納されている。

（２） 燃料遮断弁１０の各部の構成
図３は燃料遮断弁１０を分解した断面図である。ケーシング本体３０は、天井壁部３１と、円筒形状の側壁部３２とにより囲まれたカップ形状であり、下部を開口３０ａとしている。天井壁部３１の中央部には、下方に向けて突設された通路形成突部３１ａが形成されており、この通路形成突部３１ａに弁室３０Ｓに接続する接続通路３１ｂが貫通形成されている。接続通路３１ｂの弁室３０Ｓ側は、第１シール部３１ｃになっている。側壁部３２には、弁室３０Ｓを燃料タンクＦＴ内に接続するための連通孔３２ａが形成されている。連通孔３２ａは、その上端が閉弁液位（満タン液位）ＦＬ１（図４参照）に一致するように配置されている。また、側壁部３２には、底板３５を取り付けるための係合凹所３２ｃが形成されている。また、側壁部３２の内壁には、フロート機構５０をガイドするためのリブ３２ｄが上下方向に突設されている。

底板３５は、ケーシング本体３０の開口３０ａを閉じる部材であり、その外周部に形成された係合爪３５ａが係合凹所３２ｃに係合することにより、ケーシング本体３０の開口３０ａを閉じるように装着されている。この底板３５には、底連通孔３５ｂが形成され、さらにスプリング７０の下端を支持するためのスプリング支持部３５ｃが形成されている。また、底板３５には、防波部材３６が設けられている。防波部材３６は、側壁部３２を囲む円筒形状の防波部３６ａと、防波部３６ａと底板３５とを連結する連結部３６ｂとを備えている。防波部３６ａは、ケーシング３０の外側であって連通孔３２ａに対向して所定間隙を隔てて配置され、該所定間隙を通路間隙３６ｃ（図２）としている。したがって、燃料タンク内の燃料液位が上昇すると、燃料は通路間隙３６ｃを上昇して、連通孔３２ａを通じて、上記弁室３０Ｓに流入する。

蓋体４０は、蓋本体４１と、蓋本体４１の中央から側方へ突出した管体部４２と、蓋本体４１の外周に形成されたフランジ４３および支持部４４とを備え、これらを一体に形成している。管体部４２内には、管通路４２ａが形成されており、この管通路４２ａの一端は、接続通路３１ｂを通じてケーシング本体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。上記支持部４４は、蓋本体４１の下部に突設され、ケーシング本体３０の上部を嵌合する筒体である。この支持部４４には、係合爪４４ａが形成されている。この係合爪４４ａは、ケーシング本体３０の側壁部３２に形成された保持部３２ｅに挿入係合することで、蓋体４０は、ケーシング本体３０を保持している。また、フランジ４３の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａ（図２）に溶着される溶着部４３ａが形成されている。

フロート機構５０は、フロート５２と、フロート５２の上部に配置された上部弁体６０とを備えている。フロート５２は、下方に開放した浮力室５４を有するカップ形状である。浮力室５４は、有底孔である。また、フロート５２の上部には、ほぼ円錐形状の弁部５３ａが突設され、弁部５３ａの下方には、上部弁体６０を抜止めするための鍔状の係合部５３ｂが形成されている。

上部弁体６０は、再開弁特性を改善するための弁であり、フロート５２の上部に昇降可能に支持されており、弁本体６１と、弁本体６１に装着されたシール部材６５とを備えている。弁本体６１は、その中央上部に突設された弁取付部６１ａを備え、この弁取付部６１ａの中央部を貫通した接続孔６１ｂが形成されている。接続孔６１ｂの下部は、第２シール部６１ｃになっており、弁部５３ａが着座および離座することで接続孔６１ｂが開閉される。弁本体６１の下部には、フロート５２の係合部５３ｂに係合する係合爪６１ｄが突設されるとともに、係合爪６１ｄの間に係合部５３ｂの外周部にガイドされるガイド部６１ｅが突設されている。係合爪６１ｄおよびガイド部６１ｅは、９０゜毎に２箇所それぞれ配置されている。また、係合爪６１ｄおよびガイド部６１ｅの径方向外方、つまり弁本体６１の外周縁と係合爪６１ｄとの間には、通気孔６２が貫通形成されている。シール部材６５は、ゴム製の円板状の弁体であり、その中央部に装着孔６５ａを有し、装着孔６５ａを上記弁取付部６１ａに圧入することにより弁本体６１に装着されている。シール部材６５の上面は、第１シール部３１ｃに着離するシート面６５ｂになっている。

（３） 燃料遮断弁１０の動作
次に、燃料遮断弁１０の動作について説明する。給油により燃料タンクＦＴ内に燃料が供給されると、図２に示すように、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、底板３５の底連通孔３５ｂ、ケーシング２０と防波部材３６との通路間隙３６ｃ、側壁部３２の連通孔３２ａを通じて弁室３０Ｓ内に入り、弁室３０Ｓから、接続通路３１ｂ、管通路４２ａ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内の燃料液位が閉弁液位ＦＬ１に達すると、燃料は、防波部材３６とケーシング本体３０の側壁部３２との通路間隙３６ｃを上昇し、連通孔３２ａを塞ぐ。これにより、燃料タンクＦＴ内のタンク内圧が上昇する。このタンク内圧の上昇をセンサが感知することで、給油ガンの給油を停止するオートストップを働かせる。この状態では、タンク内圧と弁室３０Ｓ内の圧力との差圧が大きくなり、燃料液位が弁室３０Ｓ内を上昇する。弁室３０Ｓ内の燃料液位が高さｈ０に達すると、フロート５２の浮力およびスプリング７０の荷重による上方への力と、フロート５２および上部弁体６０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５２と上部弁体６０とが一体になってリブ３２ｄにガイドされつつ上昇して、シール部材６５のシート面６５ｂが第１シール部３１ｃに着座して接続通路３１ｂ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。

一方、燃料タンクＦＴの燃料液位が低下して弁室３０Ｓ内の燃料が底連通孔３５ｂなどから排出されると、図５に示すように、フロート５２は、その浮力を減少して下方への力を受けて、弁部５３ａが第２シール部６１ｃから離れて、接続孔６１ｂを開く。接続孔６１ｂの連通により上部弁体６０の下方の圧力は、接続通路３１ｂの付近とほぼ同じ圧力になることで上部弁体６０の閉弁する力が小さくなり、係合部５３ｂが係合爪６１ｄに係合することで、上部弁体６０を引き下げ、シール部材６５が第１シール部３１ｃから離れて、接続通路３１ｂが開かれる。このように、接続孔６１ｂの通路面積を接続通路３１ｂの通路面積より小さく設定することで、上部弁体６０は、小さな力で開弁する。このように、上部弁体６０による２段の弁構造により、再開弁特性の向上を促進するように機能する。

（４） 実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の作用・効果を奏する。
（４）−１ 図６は防波部材３６の付近を示す断面図である。燃料遮断弁がインレットパイプの出口付近に設置された場合において、給油時に、燃料タンクＦＴ内の燃料が高く波立つことがある。高い波は、燃料遮断弁１０の側方から伝搬されると、防波部材３６の防波部３６ａで遮られ、ケーシング本体３０の側壁部３２の連通孔３２ａに直接達しない。すなわち、燃料は、側壁部３２と防波部材３６との通路間隙３６ｃの下方から徐々に水平面を維持しつつ上昇し、連通孔３２ａに達して、連通孔３２ａを塞ぐ。したがって、連通孔３２ａの付近は、燃料の液面の揺れによって一時的に閉じられて、フロート機構５０の上昇を招くことがなく、燃料タンクＦＴの閉弁液位（満タン液位）のバラツキを防ぐことができる。

（４）−２ 図４に示すようにフロート機構５０が接続通路３１ｂを閉じている満タン液位の付近にあるときに、燃料タンク内に振動を生じて燃料の横波が発生したときに、燃料は、防波部材３６によって遮られ、連通孔３２ａを通じて弁室３０Ｓに直接流入しないから、フロート機構５０を揺動させたりすることがない。よって、フロート機構５０の揺動に起因するシール性の低下、つまり第１シール部３１ｃとシート面６５ｂとの隙間を通じて接続通路３１ｂへ燃料が流出しない。

（４）−３ 連通孔３２ａは、ケーシング本体３０の上部に設置したり、大きな開口面積としても、横波の燃料が防波部材３６により遮られて、連通孔３２ａを通じて接続通路３１ｂへ流出することがない。よって、連通孔３２ａを高い位置に設置することにより燃料タンクの満タン液位を高くすることができ、また、連通孔３２ａを大きな開口面積にすることによりキャニスタ側への通気抵抗を低減することができる。

（４）−４ 防波部材３６は、底板３５に射出成形により一体形成されているので、部品点数も増加せず、また組付工数も増加しない。

図７は第２実施例にかかる燃料遮断弁１０Ｂの下部を示す断面図である。本実施例は、ケーシングの下部の開口を連通孔とし、その外周部に防波部材を設けた構成に特徴を有する。すなわち、ケーシング２０Ｂは、ケーシング本体３０Ｂと、底板３５Ｂとを備えている。ケーシング本体３０Ｂの下部は、フランジ３０Ｂｂになっており、底板３５Ｂの上面を溶着している。底板３５Ｂの外周側には、防波部材３６Ｂが形成されている。図８は底板３５Ｂおよび防波部材３６Ｂを示す平面図である。防波部材３６Ｂは、円筒形状の防波部３６Ｂａと、防波部３６Ｂａを底板３５Ｂの外周部に４箇所で９０゜の間隔で連結する連結部３６Ｂｂから形成されている。底板３５Ｂの下部開口は、連通孔３２Ｂａになっており、その下端が満タン液位である閉弁液位ＦＬ１を規定している。防波部３６Ｂａは、この連通孔３２Ｂａの外周側を囲むことで燃料の横波が連通孔３２ａに及ばないように設けられている。また、連結部３６Ｂｂは、防波部３６Ｂａと同じ高さに設定され、しかも底板３５Ｂの外周部とのスペースを複数（４箇所）に分割しているので、横波の影響を一層低減することができる。このように防波部材の配置や形状は、ケーシングの外周側であって連通孔を囲む位置であれば特に限定されない。

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る。

本発明の第１実施例にかかる燃料遮断弁を示す側面図である。 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。 燃料遮断弁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。 防波部材の作用を説明する説明図である。 第２実施例にかかる燃料遮断弁の下部を示す断面図である。 第２実施例にかかる底板および防波部材を示す平面図である。

符号の説明

１０...燃料遮断弁
１０Ｂ...燃料遮断弁
２０...ケーシング
２０Ｂ...ケーシング
３０...ケーシング本体
３０Ｓ...弁室
３０ａ...開口
３０Ｂ...ケーシング本体
３０Ｂｂ...フランジ
３１...天井壁部
３１ａ...通路形成突部
３１ｂ...接続通路
３１ｃ...第１シール部
３２...側壁部
３２ａ...連通孔
３２ｃ...係合凹所
３２ｄ...リブ
３２ｅ...保持部
３２Ｂａ...連通孔
３５...底板
３５Ｂ...底板
３５ａ...係合爪
３５ｂ...底連通孔
３５ｃ...スプリング支持部
３６...防波部材
３６Ｂ...防波部材
３６ａ...防波部
３６ｂ...連結部
３６Ｂａ...防波部
３６Ｂｂ...連結部
４０...蓋体
４１...蓋本体
４２...管体部
４２ａ...管通路
４３...フランジ
４３ａ...溶着部
４４...支持部
４４ａ...係合爪
５０...フロート機構
５２...フロート
５３ａ...弁部
５３ｂ...係合部
５４...浮力室
６０...上部弁体
６１...弁本体
６１ａ...弁取付部
６１ｂ...接続孔
６１ｃ...第２シール部
６１ｄ...係合爪
６１ｅ...ガイド部
６２...通気孔
６５...シール部材
６５ａ...装着孔
６５ｂ...シート面
７０...スプリング
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク上壁
ＦＴｂ...取付穴

Claims (4)

1. 燃料タンク（ＦＴ）の上部に装着され、該燃料タンク（ＦＴ）内と外部とを接続する接続通路（３１ｂ）を開閉することで燃料タンク（ＦＴ）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（ＦＴ）内と上記接続通路（３１ｂ）とを連通する弁室（３０Ｓ）を、側壁部（３２）および底板（３５）により形成するケーシング（２０）と、
   上記弁室（３０Ｓ）に収納され該弁室（３０Ｓ）内の燃料液位により浮力を増減して昇降しかつ接続通路（３１ｂ）を開閉するフロート機構（５０）と、
   を備え、
   上記ケーシング（２０）は、上記燃料タンク（ＦＴ）内の燃料と上記弁室（３０Ｓ）とを連通する連通孔（３２ａ）を備え、該連通孔（３２ａ）は、上記燃料タンク（ＦＴ）内の燃料により塞がれたときに燃料を弁室（３０Ｓ）に速やかに導き入れることでフロート（５２）を浮力により上昇させて弁部（５３ａ）で接続通路を閉じるように構成し、
   さらに、上記ケーシング（２０）は、該ケーシング（２０）の外側であって上記連通孔（３２ａ）に対向しかつ所定間隙を隔てて配置された防波部材（３６）を備え、該防波部材（３６）は、上記燃料タンク（ＦＴ）の燃料を上記所定間隙、上記連通孔（３２ａ）を通じて、上記弁室（３０Ｓ）に導入するように形成されていること、
   を特徴とする燃料遮断弁。
2. 請求項１に記載の燃料遮断弁において、
   上記連通孔（３２ａ）は、上記ケーシング（２０）の側壁部（３２）に形成されている燃料遮断弁。
3. 請求項２に記載の燃料遮断弁において、
   上記防波部材（３６）は、上記底板（３５）の外周部から上方に向けて上記ケーシング（２０）の側壁部（３２）に対して上記所定間隙を隔てるように延設されている燃料遮断弁。
4. 請求項３に記載の燃料遮断弁において、
   上記防波部材（３６）は、円筒形状の防波部（３６ａ）と、該防波部（３６ａ）と上記底板（３５）とを連結する連結部（３６ｂ）とを備えている燃料遮断弁。

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