JP2008163763A - 燃料遮断弁 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料遮断弁１０は、狭い径方向のスペースで済み、フロート５０の振動に伴う衝突音の低減に優れた緩衝部材４６を提供すること。
【解決手段】燃料遮断弁１０は、ケーシング２０の弁室２０Ｓ内にフロート５０を収納し、燃料タンクＦＴの燃料液位に応じて昇降して接続通路３２ａを開閉することで、燃料タンクＦＴの外部への通気を確保するとともに、車両の傾斜時などの外部への燃料の流出を防止する。ケーシング２０は、底蓋４０の上部に装着された緩衝部材４６を備えている。緩衝部材４６は、基部４７から斜め上方かつ外方へ形成され片持ち梁からなる支持脚部４８を備えている。支持脚部４８は、支持脚部４８の先端部でフロート５０の下端を支持して、支持脚部４８の根元で撓むように形成されている。また、支持脚部４８は、底蓋４０に設けた連通孔４３ｂの垂直方向に重ならないように配置されている。
【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。

燃料遮断弁は、燃料タンクのタンク上壁に装着されるものであり、ケーシングと、ケーシング内の弁室に収納されたフロートと、スプリングとを備えている。ケーシングは、筒状のケーシング本体の下部開口を底蓋で閉じることにより構成されている。底蓋には、連通孔が形成され、弁室への燃料の流入・流出や通気を確保している。フロートは、底蓋に載置されているスプリングで支持されており、燃料液位に応じてフロートの上部の弁部により外部に接続される接続通路を開閉するものである。

こうした従来の技術において、車両の走行時における振動により、フロートが上下動を繰り返して底蓋と衝突して、異音の発生が問題となることがあった。この問題を解決するために、底蓋の一部を切り欠くことにより片持ち梁のスプリング片を形成し（特許文献１，２）、または底蓋の上面に、別部材のリング状のスプリングを載置することにより（特許文献３）、スプリングでフロートの下端を支持することで、底蓋との衝突音を回避する技術が知られている。

しかし、特許文献１，２のように底蓋の一部をスプリング片とする構成では、スプリング力を大きくとることができず、また、底蓋に形成される連通孔の配置や通路面積を大きくとるのに支障になるという問題があった。また、特許文献３の別部材によるリング状のスプリングでは、撓み量を大きくとることが難しく、特に小型の形状で衝突音の低減効果を高めることが難しいという問題があった。

特開平７−３５２５５号公報 特表２００３−５０５６５４号公報 実開平６−４０５５２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、小型であってもスプリング力を大きくでき、連通孔の配置や通路面積を大きくとることができ、フロートの振動に伴う衝突音の低減に優れた緩衝部材を備えた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、
上記燃料タンクの上部に装着され、カップ状に囲まれた弁室を形成するケーシング本体と、該ケーシング本体の下端部に固定され上記弁室と上記燃料タンク内とを連通する連通孔を有する底蓋と、を有するケーシングと、
上記弁室に収納され、上記燃料タンクの燃料液位に応じて昇降して上記接続通路を開閉するフロートと、
上記底蓋の上部に装着され、上記フロートの下端を当接支持する緩衝部材と、
を備え、
上記緩衝部材は、上記底蓋に装着される基部と、該基部から斜め上方に形成され片持ち梁からなる支持脚部とを備え、上記支持脚部は、該支持脚部の先端部の支持端で上記フロートの下端を支持することで撓むように構成し、
上記底蓋と上記緩衝部材とは、該緩衝部材を上記底蓋に装着するための装着機構を備え、該装着機構は、上記底蓋に設けた上記連通孔と垂直方向に重ならないように上記支持脚部を配置するように構成されていること、を特徴とする。

本発明にかかる燃料遮断弁は、燃料タンクの上部に装着されており、底蓋の連通孔、ケーシング内の弁室、接続通路を通じて外部への通気が確保されている。そして、燃料タンク内の燃料が所定の液位に達するとフロートが上昇して接続通路を閉じ、これにより、燃料タンクから燃料が流出するのを防止する。

また、底蓋の上部には、緩衝部材が装着されている。緩衝部材は、基部で底蓋に装着機構を介して装着され、基部から斜め上方に支持脚部が配置されている。支持脚部は、フロートの下端を支持することでフロートの振動に伴うエネルギを吸収して、フロートと底蓋との衝突音を低減する。こうした支持脚部は、基部から斜め上方へ片持ち梁で形成されているから、径方向へ狭いスペースで配置することができ、フロートの振動により生じる吸収エネルギを大きくでき、消音効果に優れている。

また、支持脚部は、径方向に狭いスペースでよいから、底蓋に設ける連通孔の配置やその開口面積を大きくすることへの妨げとならず、連通孔の通気抵抗を小さくすることも容易である。しかも、支持脚部は、底蓋に設けた連通孔の垂直方向に重ならないように配置されているので、燃料タンクからの燃料蒸気が連通孔から弁室に入るときに支持脚部が通気抵抗とならない。

本発明の好適な装着機構としては、緩衝部材を底蓋に位置決めできる構成であれば、特に限定されないが、その一例として、底蓋から突設された位置決め突部と、緩衝部材の基部に形成され上記位置決め突部に嵌合する位置決め切欠きと、上記底蓋から突設され上記緩衝部材の基部に係合する係合爪とを備えている構成をとることができる。この構成により、緩衝部材は、底蓋の位置決め突部を位置決め切欠きに位置決めして底蓋に対して挿入すると、係合爪が基部に係合することで、底蓋に簡単に組み付けられ、しかも底蓋に対して位置ズレを生じることがない。

また、他の好適な態様として、上記底蓋は、上記ケーシング本体に係合する蓋外周部と、該蓋外周部より軸方向へ下方に配置された蓋内周部と、上記蓋外周部と上記蓋内周部とを連結する蓋傾斜部とを備え、上記基部は、上記蓋内周部に取り付けられ、上記支持脚部は、該支持脚部の支持端が上記蓋外周部の内周上端と所定間隔を隔てるように上方へ向けて形成されている構成をとることができる。この構成により、支持脚部は、大きく撓み過ぎたときに蓋外周部の内周上端に当たって、撓み量が所定範囲内に規制されるから、支持脚部の耐久性を高めることができる。

（１） 燃料遮断弁の概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる燃料遮断弁を示す平面図、図２は図１の２−２線に沿いかつ燃料タンクに取り付けた状態を示す断面図である。燃料タンクＦＴは、金属製の上半部と下半部との２分割体で形成されており、これらを互いに接合することにより構成されている。燃料遮断弁１０は、給油時、車両の傾斜や揺動時に燃料タンクＦＴ内の燃料が所定の液位（カットオフ液位）まで上昇したときに、外部へ燃料の流出を規制するものであり、上半部を構成するタンク上壁ＦＴａにブラケットＢＫを介して取り付けられている。

（２） 燃料遮断弁１０の構成
燃料遮断弁１０は、ケーシング２０と、ケーシング２０内の弁室２０Ｓに収納されたフロート５０と、フロート５０に付勢するスプリング５５と、フロート５０の振動エネルギを吸収するための緩衝部材４６とを主要な構成として備えている。

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２０は、ケーシング本体３０と、ケーシング本体３０の上部に一体形成された管体部３５と、上蓋３７と、ケーシング本体３０の下部に装着された底蓋４０とを備えており、ケーシング本体３０と底蓋４０とにより弁室２０Ｓを形成している。ケーシング本体３０は、天井壁３２と、円筒形状の側壁３３とを備えたカップ形状である。天井壁３２の中央部には、接続通路３２ａが貫通しており、その接続通路３２ａの弁室２０Ｓ側が円錐状のシール部３２ｂになっている。側壁３３には、燃料タンクＦＴと弁室２０Ｓとを連通する通気孔３３ａが形成されている。また、管体部３５内には、管通路３５ａが形成されており、この管通路３５ａの一端側が弁室２０Ｓを介して燃料タンクＦＴに接続され、他端側がチューブ（図示省略）を介してキャニスタ側に接続されている。上蓋３７は、ケーシング本体３０の上部開口を塞ぐことで接続通路３２ａと管通路３５ａとを接続する連絡室３７ａを形成している。

図４は底蓋４０および緩衝部材４６を示す平面図、図５は図４の５−５線に沿った断面図、図６は緩衝部材４６を底蓋４０に組み付ける前の状態を示す斜視図である。底蓋４０は、底蓋本体４１と、底蓋本体４１の中央から上方へ突出した中央突部４２とを備え、樹脂により一体成形されている。底蓋本体４１は、円板状の蓋外周部４３と、蓋外周部４３の内周側であって該蓋外周部４３の軸方向の下方に配置した蓋内周部４４と、蓋外周部４３と蓋内周部４４とを連結する蓋傾斜部４５とを備えている。蓋外周部４３には、周方向に等間隔で４箇所、係合爪４３ａが形成されている。係合爪４３ａは、ケーシング本体３０の係合凹所３３ｂ（図３）と係合して底蓋４０をケーシング本体３０に装着する。また、蓋外周部４３には、周方向に等間隔で４箇所、連通孔４３ｂが形成されている。連通孔４３ｂは、円弧形状の長穴であり、燃料タンクＦＴ内と弁室２０Ｓとを連通している。蓋内周部４４には、周方向に４箇所、それぞれ係合爪４４ａおよび位置決め突部４４ｂが中央突部４２を囲むようにかつ互い違いに突設されている。係合爪４４ａは、緩衝部材４６に係合して緩衝部材４６を軸方向へ抜止めする。位置決め突部４４ｂは、緩衝部材４６を周方向へ位置決めする。蓋内周部４４の位置決め突部４４ｂの上面は、スプリング支持部４４ｃになっている。スプリング支持部４４ｃは、フロート５０の内側下面との間でスプリング５５（図３）を支持している。また、蓋内周部４４には、係合爪４４ａの外周側に連通孔４４ｄが形成されている。連通孔４４ｄは、連通孔４３ｂと同様に燃料タンクＦＴ内と弁室２０Ｓとを連通している。蓋内周部４４の係合爪４４ａの内周側には、係合爪４４ａを型抜きするための貫通孔４４ｅが形成されている。蓋傾斜部４５は、斜めに上方かつ径方向に傾斜して、蓋外周部４３と蓋内周部４４とを連結している。

緩衝部材４６は、底蓋４０の上部に装着されており、ほぼ正方形の基部４７と、基部４７の４隅から突設された支持脚部４８とを備えている。基部４７には、底蓋４０の中央突部４２を嵌挿するための円形の装着穴４７ａが形成され、さらに、その四隅に位置決め切欠き４７ｂが円弧状に切欠き形成されている。位置決め切欠き４７ｂは、底蓋４０の位置決め突部４４ｂに嵌合し、緩衝部材４６を底蓋４０に周方向に位置決めする。支持脚部４８は、片持ち梁から形成されており、斜め上方でかつ外方に向けて形成されている。支持脚部４８の先端には、フロート５０の下端を支持する支持端４８ａが形成されている。図５に示すように、支持端４８ａの下面は、底蓋４０の凹所４５ａに対して所定間隔Ｇｐを隔てて配置されており、支持脚部４８が所定間隔Ｇｐだけ撓むと凹所４５ａに当たることで、支持脚部４８の撓み量を規制している。底蓋４０の係合爪４４ａおよび位置決め突部４４ｂと、緩衝部材４６の位置決め切欠き４７ｂなどにより、緩衝部材４６を底蓋４０に装着するための装着機構を構成している。

緩衝部材４６を底蓋４０に装着するには、緩衝部材４６の装着穴４７ａを底蓋４０の中央突部４２に挿入するとともに、位置決め切欠き４７ｂを位置決め突部４４ｂに位置合わせして、緩衝部材４６を押し入れることにより行なう。これにより、底蓋４０の係合爪４４ａが緩衝部材４６の基部４７に係合して、緩衝部材４６が底蓋４０に装着される。

図３において、フロート５０は、弁室２０Ｓに収納されており、容器形状のフロート本体５１を備えており、その内側スペースが浮力を生じるための浮力室５１Ｓになっている。この浮力室５１Ｓには、底蓋４０の中央突部４２が突入している。フロート本体５１の上部には、ほぼ円錐形状の弁部５１ａが突設されている。弁部５１ａは、フロート５０の昇降によりシール部３２ｂに着離して接続通路３２ａを開閉するように構成されている。また、フロート５０の外周部にガイド突条５１ｂがケーシング本体３０の内壁面に対する摺動性を高めるために複数箇所、上下方向に突設されている。

（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。図２に示すように、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、ケーシング２０の通気孔３３ａおよび連通孔４３ｂ，４４ｄ、弁室２０Ｓ、連絡室３７ａ、接続通路３２ａ、管通路３５ａを通じてキャニスタ側へ逃がされる。そして、車両の傾斜や揺動等により、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が所定の液位に達すると、燃料は、底蓋４０の連通孔４３ｂ，４４ｄを通じて弁室２０Ｓに流入する。これにより、フロート５０に浮力が生じて上昇し、フロート５０の弁部５１ａがシール部３２ｂに着座して接続通路３２ａを閉塞するから燃料がキャニスタ側へ流出しない。

（４） 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７は燃料遮断弁１０の下部を示す断面図である。底蓋４０の上部に装着された緩衝部材４６は、基部４７で底蓋４０に装着機構を介して装着され、基部４７から斜め上方に支持脚部４８が配置されている。支持脚部４８は、フロート５０の下端を支持することでフロート５０の振動に伴うエネルギを吸収して、フロート５０と底蓋４０との衝突音を低減する。支持脚部４８は、基部４７から斜め上方へ片持ち梁で形成されているから、径方向へ狭いスペースで長いスパンで配置することができ、フロート５０の振動により生じる吸収エネルギを大きくでき、消音効果に優れている。

（４）−２ 支持脚部４８は、径方向に狭いスペースでよいから、底蓋４０に設ける連通孔４３ｂ，４４ｄの配置やその開口面積を大きくすることへの妨げとならず、よって、連通孔４３ｂの通気抵抗を小さくできる。しかも、支持脚部４８は、底蓋４０に設けた連通孔４３ｂの垂直方向に重ならないように配置されているので、燃料タンクＦＴからの燃料蒸気が連通孔４３ｂから弁室２０Ｓに入るときの通気抵抗とならない。

（４）−３ 緩衝部材４６は、底蓋４０の位置決め突部４４ｂに、位置決め切欠き４７ｂを位置決めして底蓋４０に対して挿入すると、係合爪４４ａが基部４７に係合することで、緩衝部材４６が底蓋４０に簡単に組み付けられ、しかも底蓋４０に対して位置ズレを生じることがない。

（４）−４ 緩衝部材４６は、底蓋４０と別体に形成されているので、樹脂ヒケを生じることなく、細い支持脚部４８であっても形成できる。よって、支持脚部４８は、フロート５０から不均一な荷重を受けず、フロート５０を安定した姿勢で支持できるとともに、支持脚部４８に根元に大きな弾性変形を生じ難く、耐久性に優れている。

（４）−５ 緩衝部材４６は、底蓋４０と別の部材であるから、フロート５０の振動吸収に最適な材料および形状に設定することができ、しかも、種々のタイプの燃料遮断弁の底蓋に組み付けることも容易であり、汎用性が高い。

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。

本発明の一実施例にかかる燃料遮断弁を示す平面図である。 図１の２−２線に沿いかつ燃料タンクに取り付けた状態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。 底蓋および緩衝部材を示す平面図である。 図４の５−５線に沿った断面図である。 緩衝部材を底蓋に組み付ける前の状態を示す斜視図である。 燃料遮断弁の下部を示す断面図である。

符号の説明

１０...燃料遮断弁
２０...ケーシング
２０Ｓ...弁室
３０...ケーシング本体
３２...天井壁
３２ａ...接続通路
３２ｂ...シール部
３３...側壁
３３ａ...通気孔
３３ｂ...係合凹所
３５...管体部
３５ａ...管通路
３７...上蓋
３７ａ...連絡室
４０...底蓋
４１...底蓋本体
４２...中央突部
４３...蓋外周部
４３ａ...係合爪
４３ｂ...連通孔
４４...蓋内周部
４４ａ...係合爪
４４ｂ...位置決め突部
４４ｃ...スプリング支持部
４４ｄ...連通孔
４４ｅ...貫通孔
４５...蓋傾斜部
４５ａ...凹所
４６...緩衝部材
４７...基部
４７ａ...装着穴
４７ｂ...位置決め切欠き
４８...支持脚部
４８ａ...支持端
５０...フロート
５１...フロート本体
５１Ｓ...浮力室
５１ａ...弁部
５１ｂ...ガイド突条
５５...スプリング
ＢＫ...ブラケット
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク上壁

Claims (3)

1. 燃料タンク（ＦＴ）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（３２ａ）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）の上部に装着され、カップ状に囲まれた弁室（２０Ｓ）を形成するケーシング本体（３０）と、該ケーシング本体（３０）の下端部に固定され上記弁室（２０Ｓ）と上記燃料タンク（ＦＴ）内とを連通する連通孔（４３ｂ，４４ｄ）を有する底蓋（４０）と、を有するケーシング（２０）と、
   上記弁室（２０Ｓ）に収納され、上記燃料タンク（ＦＴ）の燃料液位に応じて昇降して上記接続通路（３２ａ）を開閉するフロート（５０）と、
   上記底蓋（４０）の上部に装着され、上記フロート（５０）の下端を当接支持する緩衝部材（４６）と、
   を備え、
   上記緩衝部材（４６）は、上記底蓋（４０）に装着される基部（４７）と、該基部（４７）から斜め上方に形成され片持ち梁からなる支持脚部（４８）とを備え、上記支持脚部（４８）は、該支持脚部（４８）の先端部の支持端（４８ａ）で上記フロート（５０）の下端を支持することで撓むように構成し、
   上記底蓋（４０）と上記緩衝部材（４６）とは、該緩衝部材（４６）を上記底蓋（４０）に装着するための装着機構を備え、該装着機構は、上記底蓋（４０）に設けた上記連通孔（４３ｂ，４４ｄ）と垂直方向に重ならないように上記支持脚部（４８）を配置するように構成されていること、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、
   上記装着機構は、上記底蓋（４０）から突設された位置決め突部（４４ｂ）と、上記基部（４７）に形成され上記位置決め突部（４４ｂ）に嵌合する位置決め切欠き（４７ｂ）と、上記底蓋（４０）から突設され上記緩衝部材（４６）の基部（４７）に係合する係合爪（４４ａ）とを備えている燃料遮断弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料遮断弁において、
   上記底蓋（４０）は、上記ケーシング本体（３０）に係合する蓋外周部（４３）と、該蓋外周部（４３）より軸方向へ下方に配置された蓋内周部（４４）と、上記蓋外周部（４３）と上記蓋内周部（４４）とを連結する蓋傾斜部（４５）とを備え、
   上記基部（４７）は、上記蓋内周部（４４）に取り付けられ、上記支持脚部（４８）は、該支持脚部（４８）の支持端（４８ａ）が上記蓋外周部（４３）の内周上端と所定間隔（Ｇｐ）を隔てるように上方へ向けて形成されている燃料遮断弁。

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