JP2008238869A - 燃料遮断弁 - Google Patents

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勝宝 飯田
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Abstract

【課題】燃料遮断弁10は簡単な構成かつ確実に組み付けることができること。
【解決手段】燃料遮断弁10は、ケーシング20、フロート61を備えている。ケーシング20は、ケーシング本体30、下蓋35、ケース内体40、上蓋50を備えている。ケース内体40は、その外周部に第1内ケース規制部43aおよび第2内ケース規制部43bを有する内ケース側連結部43を備えている。下蓋35は、嵌合凹所39c、下蓋規制部39eを備えている。ケーシング本体30は、その下部に本体側規制部33bを備えている。内ケース側連結部43が嵌合凹所39cに嵌合し、第1内ケース規制部43aが下蓋規制部39eに係合することでケース内体40が下蓋35に対して周方向へ回り止めされ、本体側規制部33bが第2内ケース規制部43bに係合することでケース内体40がケーシング本体30を位置決めしている。
【選択図】図1

Description

本発明は、燃料タンクの上部に装着され、燃料タンクと外部とを連通遮断する燃料遮断弁に関し、詳しくは、複数の部材から形成されたケーシングの連結機構に関する。
従来、この種の燃料遮断弁として、ケーシング内の弁室にフロートを収納し、給油時にケーシングの下端の開口に燃料液位が達したときに、フロートの上昇により外部への通路を遮断する構成が知られている(特許文献1の図3、図4)。この技術におけるケーシングは、筒状のケーシング本体と、ケーシング本体の下側を塞ぐ下蓋と、ケーシング本体と下蓋とにより形成されるスペースに収納されるケース内体とを備えている。ケース内体は、その内側スペースにフロートを保持するとともに、ケーシング本体の内壁との間に通気路を確保し、通気路を流れる気流でフロートが昇降するのを防止している。ケーシング本体、下蓋およびケース内体を連結する機構は、ケース内体の下部のフランジを、ケーシング本体の下部の段部に嵌合し、さらに下蓋をケーシング本体の下端に溶着する構成である。
しかし、この連結機構では、ケーシング本体、下蓋およびケース内体を仮組みして溶着する際に、これらの部材で位置ズレを生じやすい。このため、ケーシング本体のシール部の中心とフロートの軸心とのズレ量が大きくなって、シール性の低下を招くという問題があった。
特開2003−166449
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、複数の部材からなるケーシングを高い精度で組み付けることができ、ケーシングに収納されるフロートとシール部とのシール性を向上させた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、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通路とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記接続通路および収納室を有するケーシング本体と、ケーシング本体の下部に固定され燃料タンクに開口する導入開口を有する下蓋と、上記収納室に収納され弁室を有するケース内体と、ケーシング本体の上部に固定され接続通路に接続される外部通路を形成する上蓋と、を備えたケーシングと、
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上記接続通路を開閉するフロート機構と、
を備え、
上記ケース内体は、円筒状の側壁部と、該側壁部の下部に形成された内ケース側連結部とを備え、内ケース側連結部は、該内ケース側連結部の外周部に第1内ケース規制部および第2内ケース規制部をそれぞれ備え、
上記下蓋は、上記内ケース側連結部を嵌合する嵌合凹所と、第1内ケース規制部に係合する下蓋規制部とを備え、
上記ケーシング本体は、該ケーシング本体の下部に上記第2内ケース規制部に係合する本体側規制部を備え、
上記内ケース側連結部が上記嵌合凹所に嵌合するとともに上記第1内ケース規制部が上記下蓋規制部に係合することで上記ケース内体が下蓋に対して周方向へ回り止めされ、上記本体側規制部が上記第2内ケース規制部に係合することで上記ケース内体が上記ケーシング本体を位置決めしていること、を特徴とする。
本発明において、ケーシングの仮組の際に、ケース内体は、ケーシング本体の下部と下蓋の上部でそれぞれ軸方向および周方向に位置決めされ、しかも、ケーシング本体に対する位置ズレも防止することにより、3つの部材が共同して確実に位置決めされる。すなわち、ケース内体は、内ケース側連結部が下蓋の嵌合凹所に収納されることで下蓋に対して軸方向へ位置決めされるとともに、第1内ケース規制部が下蓋規制部に係合することで、下蓋に対して周方向へ位置決めされ、さらに、第2内ケース規制部にケーシング本体の本体側規制部が係合することで、ケーシング本体を軸方向へ位置決めする。よって、下蓋、ケース内体およびケーシング本体の仮組みは、簡単に行なうことができ、レーザー溶着の際の位置ズレをなくし、溶着作業の効率化を図ることができる。このように、ケーシングは、精度よく一体化できることから、ケーシング本体のシール部の中心を、ケース内体に収納されるフロート機構の軸心に高い精度で一致させることができ、よってシール性を向上させることができる。
また、上蓋および下蓋が溶着されるケーシング本体の箇所を、ケーシング本体の上部と下部とに分けて配置しているので、ケーシング本体の上部で、2箇所の溶着部が径方向に重なって形成されず、燃料遮断弁の外径を小さくできる。よって、燃料タンクの取付穴を小径にすることができる。
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。
(1) 燃料遮断弁10の概略構成
図1は本発明の一実施例にかかる燃料タンクの上部に装着した燃料遮断弁10を示す断面図である。図1において、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、給油時に燃料タンクFT内の燃料が所定液位FL1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。
(2) 燃料遮断弁10の各部の構成
燃料遮断弁10は、ケーシング20と、フロート機構60と、スプリング70とを主要な構成として備え、ケーシング20およびフロート機構60は、ポリエチレン、ポリアミドや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、下蓋35と、ケース内体40と、上蓋50とを備えており、ケース内体40内のスペースが弁室40Sになっており、この弁室40Sにフロート機構60が収納されている。フロート機構60は、スプリング70に支持されている。
図2は燃料遮断弁10を分解して示す断面図である。ケーシング本体30は、円筒形状の側壁部31と、側壁部31の上部を覆うように形成されたケース上壁32とを備えている。側壁部31の上部には、上蓋50に溶着するためのフランジ31aが形成されている。ケース上壁32は、傘状の上壁本体32aを備えており、その中央部が接続通路32bになっている。接続通路32bに臨んだ下部の開口周縁部がシール部32cになっている。また、接続通路32bに臨んだ上部の開口周縁部が燃料を戻すための防壁32dになっている。
下蓋35は、筒状のケース下体本体36と、ケース下体本体36の下部に形成された縮径部37と、導入管38とを備えている。縮径部37の内側面には、台座37a(図3参照)が4箇所形成されている。導入管38は、その開口が導入開口38aになっている。導入開口38aは、燃料タンクFTの満タン液位を定める所定液位FL1(図1参照)に設定されている。
ケース内体40は、円筒状の側壁部41と、側壁部41の下部に形成された底壁部42とにより囲まれたカップ形状であり、その内側スペースが弁室40S内になっている。側壁部41は、ケーシング本体30との間であって収納室30Sの一部を、上昇気流でフロート機構60を上昇させないための通気路を形成している。底壁部42の上部には、スプリング70を支持するスプリング支持部42bが形成されている。
ケーシング20は、ケーシング本体30の下部と下蓋35の上部で、ケース内体40を挟持するケーシング連結機構により一体化されている。図3はケーシング20を分解した斜視図、図4は図1の4−4線に沿った断面図、図5は図4の5−5線に沿った断面図、図6は図4の6−6線に沿った断面図、図7は図4の7−7線に沿った断面図である。ケーシング連結機構は、ケーシング本体30の下部に形成された本体側連結部33と、下蓋35の上部に形成された下蓋側連結部39と、ケース内体40の下部に形成された内ケース側連結部43とにより構成されている。
本体側連結部33は、ケーシング本体30の側壁部31の下部に径外方へ延設されている。本体側連結部33の下面は、接合面33aになっており、また、ケーシング本体30の軸方向に本体側規制部33bが突設されている。
下蓋側連結部39は、下蓋35のケース下体本体36の上部から径外方へ延設された外側拡張部39aを備えている。外側拡張部39aの上面は、本体側連結部33の接合面33aに接合される接合面39bになっている。下蓋側連結部39の内周部には、ケース内体40の下部を保持するための嵌合凹所39cおよびその下方に係合部39dが形成されている。また、下蓋側連結部39には、内ケース側連結部43を位置決めするための下蓋規制部39eが上方に向けて突設されている。
内ケース側連結部43は、ケース内体40の側壁部41の下部から径外方へ延設されている。内ケース側連結部43の外周部には、下蓋35の下蓋側連結部39に位置決めするための第1内ケース規制部43a、およびケーシング本体30の本体側連結部33を位置決めするための第2内ケース規制部43bがそれぞれ形成されている。また、内ケース側連結部43の外周部には、係合部39dに係合する係合突部43cが形成されている。
ケーシング連結機構の構成により、図5に示すように、内ケース側連結部43が下蓋側連結部39の嵌合凹所39cに嵌合するとともに、係合突部43cが係合部39dに係合することで、ケース内体40が下蓋35に保持される。また、図3および図6に示すように、内ケース側連結部43の第1内ケース規制部43aが下蓋側連結部39の下蓋規制部39eに係合することで、ケース内体40が下蓋35に対して回り止めされる。また、図7に示すように、内ケース側連結部43の第2内ケース規制部43bに本体側連結部33の本体側規制部33bが軸方向へ突入することでケーシング本体30がケース内体40および下蓋35に対して位置決めされる。
図2において、上蓋50は、蓋本体51と、蓋本体51の中央から側方へ突出した管体部52と、蓋本体51の外周に形成されたフランジ53とを備え、これらを一体に形成している。管体部52内には、管通路52aが形成されており、この管通路52aの一端は、接続通路32bを通じて弁室40Sに接続され、他端はキャニスタ(図示省略)側に接続される。蓋本体51の下部の内周側には、ケーシング本体30のフランジ31aに溶着される内側溶着部51aが形成され、また、フランジ53の下端部には、燃料タンクFTのタンク上壁FTaに溶着される溶着部53aが形成されている。
図8はフロート機構60を分解した断面図である。フロート機構60は、フロート61と、フロート61の上部に配置されたアッパーフロート65とを備えている。フロート61は、下方に開放した浮力室61Sを有するフロート本体62と、フロート本体62の上部から突設されたアッパーフロート65を抜け止めするための鍔部63とを備えている。フロート61の中央上部には、弁部61aが突設されている。フロート本体62の下部外周には、ガイド突条62aが形成されている。ガイド突条62aは、フロート本体62の側壁に8カ所、上下方向にリブ形状に突設されている。フロート61は、底壁部42と浮力室61Sの上面との間で掛け渡されたスプリング70(図2)により支持されている。
アッパーフロート65は、再開弁特性を改善するための弁であり、フロート61の上部に昇降可能に支持されており、円板65aの中央に、弁部61aで開閉される連通孔65bが形成されている。連通孔65bの下端は、シール部65cになっている。また、円板65aの外周下端には、鍔部63の外周部に係合する係合爪65dが突設されている。アッパーフロート65の上部には、ゴム製の弁体67が装着され、この弁体67がシール部32c(図2)に着離する。
(3) 燃料遮断弁10の組付作業
図3において、燃料遮断弁10を組み付けるには、まず、ケース内体40の内ケース側連結部43を下蓋35の下蓋側連結部39の嵌合凹所39cに保持することでケース内体40を下蓋35に仮組する。このとき、内ケース側連結部43の第1内ケース規制部43aを下蓋側連結部39の下蓋規制部39eに係合する。これにより、ケース内体40が下蓋35に対して、回転が規制された状態にて仮組される。次に、ケース内体40の弁室40S内にフロート機構60およびスプリング70を収納する。続いて、下蓋35にケーシング本体30を組み付ける。すなわち、下蓋35の接合面39bにケーシング本体30の接合面33aを合わせる。このとき、本体側規制部33bを第2内ケース規制部43bに挿入する。これにより、ケーシング本体30が下蓋35に対して位置ズレが規制された状態にて仮止めされる。そして、下蓋35と本体側連結部33との接合面33a、接合面39bに向けてレーザーを照射することで下蓋35と本体側連結部33とを溶着する。これにより、下蓋35、ケース内体40およびケーシング本体30が一体化される。続いて、ケーシング本体30のフランジ31aを上蓋50の内側溶着部51aに合わせて、レーザーを照射することで、溶着一体化する。
(4) 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1に示すように、給油により燃料タンクFT内に燃料が供給されると、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、導入管38を通じて弁室40S内に入り、弁室40Sから接続通路32b、管通路52aを通じて、キャニスタ側へ逃がされる。そして、燃料タンクFT内の燃料液位が所定液位FL1に達すると、燃料は導入開口38aを塞ぐことにより、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に伴う液位の上昇を給油ガンの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40S内の圧力との差圧が大きくなり、燃料が導入管38、連通孔42aを通じて、弁室40Sに流入する。そして、図9に示すように弁室40S内の燃料液位が所定高さに達すると、フロート61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61およびアッパーフロート65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61とアッパーフロート65とが一体になって上昇して、弁体67がシール部32cに着座して接続通路32b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、図10に示すように、燃料タンクFTの燃料液位が低下して、弁室40S内の燃料が導入管38を通じて排出されると、フロート61は、その浮力を減少して下降するから、弁部61aがシール部65cから離座して連通孔65bを開ける。連通孔65bの連通によりアッパーフロート65の下方の圧力は、接続通路32bの付近とほぼ同じ圧力になることで、アッパーフロート65の閉弁する力が小さくなり、鍔部63が係合爪65dに係合することで、アッパーフロート65を引き下げ、弁体67がシール部32cから離れて、接続通路32bが開かれる。このように、連通孔65bの通路面積を接続通路32bの通路面積より小さく設定することで、アッパーフロート65は、小さな力で開弁する。こうしたアッパーフロート65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。
(5) 燃料遮断弁10の作用・効果
上記実施例にかかる燃料遮断弁10により、以下の作用効果を奏する。
(5)−1 ケーシング20の仮組の際に、ケース内体40は、ケーシング本体30の下部と下蓋35の上部でそれぞれ軸方向および周方向に位置決めされ、しかも、ケーシング本体30に対する位置ズレも防止することにより、3つの部材が共同して確実に位置決めされる。すなわち、ケース内体40は、内ケース側連結部43が下蓋35の嵌合凹所39cに収納されることで下蓋35に対して軸方向へ位置決めされるとともに、第2内ケース規制部43bが下蓋規制部39eに係合することで、下蓋35に対して周方向へ位置決めされ、さらに、第2内ケース規制部43bにケーシング本体30の本体側規制部33bが係合することで、ケーシング本体30を位置決めする。よって、下蓋35、ケース内体40およびケーシング本体30の仮組みは、簡単に行なうことができ、レーザー溶着の際の位置ズレをなくし、溶着作業の効率化を図ることができる。このように、ケーシング20は、精度よく一体化できることから、ケーシング本体30のシール部32cの中心を、ケース内体40に収納されるフロート機構60の軸心に高い精度で一致させることができ、よってシール性を向上させることができる。
(5)−2 上蓋50および下蓋35が溶着されるケーシング本体30の箇所を、ケーシング本体30の上部と下部とに分けて配置しているので、ケーシング本体の上部で、2箇所の溶着部が径方向に重なって形成されず、燃料遮断弁10の外径を小さくできる。よって、燃料タンクFTの取付穴FTbを小径にしても、本実施例の燃料遮断弁10はその下部を挿入してタンク上壁FTaに固定することができる。
(5)−3 ケーシング連結機構は、内ケース側連結部43に第1内ケース規制部43aおよび第2内ケース規制部43bとして切欠きを形成し、本体側連結部33および下蓋側連結部39の接合面33a,39bとなる箇所に突起を形成しているので、接合箇所の機械的強度を低下させることなく、接合強度を高めることができる。
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り、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例において、第1内ケース規制部43aと第2内ケース規制部43bは、内ケース側連結部43の外周部を切り欠いた凹所とし、下蓋規制部39eを突起および本体側規制部33bを突起としたが、これに限らず、第1内ケース規制部43aおよび第2内ケース規制部43bを突起に、下蓋規制部39eおよび本体側規制部33bを凹所に形成してもよく、3つの部材を互いに位置決めできる構成であれば、特に限定されない。
本発明の一実施例にかかる燃料タンクの上部に装着した燃料遮断弁10を示す断面図である。 燃料遮断弁10を分解した断面図である。 ケーシング20を分解した斜視図である。 図1の4−4線に沿った断面図である。 図4の5−5線に沿った断面図である。 図4の6−6線に沿った断面図である。 図4の7−7線に沿った断面図である。 フロート機構60を分解した断面図である。 燃料遮断弁10の動作を説明する説明図である。 図9に続く動作を説明する説明図である。
符号の説明
10…燃料遮断弁
20…ケーシング
30…ケーシング本体
30S…収納室
31…側壁部
31a…フランジ
32…ケース上壁
32a…上壁本体
32b…接続通路
32c…シール部
32d…防壁
33…下部連結部
33a…接合面
33b…本体側規制部
35…下蓋
36…ケース下体本体
37…縮径部
38…導入管
38a…導入開口
39…上部連結部
39a…外側拡張部
39b…接合面
39c…嵌合凹所
39d…係合部
39e…下蓋規制部
40…ケース内体
40S…弁室
41…側壁部
42…底壁部
42a…連通孔
42b…スプリング支持部
43…フランジ
43a…第1内ケース規制部
43b…第2内ケース規制部
43c…係合突部
50…上蓋
51…蓋本体
51a…内側溶着部
52…管体部
52a…管通路
53…フランジ
53a…溶着部
60…フロート機構
61…フロート
61S…浮力室
61a…弁部
62…フロート本体
62a…ガイド突条
63…鍔部
65…アッパーフロート
65a…円板
65b…連通孔
65c…シール部
65d…係合爪
67…弁体
70…スプリング
FT…燃料タンク
FTa…タンク上壁
FTb…取付穴

Claims (3)

  1. 燃料タンク(FT)の上部に装着され、燃料タンク(FT)内と外部とを接続する接続通路(32b)を開閉することで燃料タンク(FT)と外部通路とを連通遮断する燃料遮断弁において、
    上記接続通路(32b)および収納室(30S)を有するケーシング本体(30)と、ケーシング本体(30)の下部に固定され燃料タンク(FT)に開口する導入開口(38a)を有する下蓋(35)と、上記収納室(30S)に収納され弁室(40S)を有するケース内体(40)と、上記ケーシング本体(30)の上部に固定され接続通路(32b)に接続される外部通路を形成する上蓋(50)と、を備えたケーシング(20)と、
    上記弁室(40S)に収納され該弁室(40S)内の燃料液位により浮力を増減して昇降しかつ上記接続通路(32b)を開閉するフロート機構(60)と、
    を備え、
    上記ケース内体(40)は、円筒状の側壁部(41)と、該側壁部(41)の下部に形成された内ケース側連結部(43)とを備え、内ケース側連結部(43)は、該内ケース側連結部(43)の外周部に第1内ケース規制部(43a)および第2内ケース規制部(43b)をそれぞれ備え、
    上記下蓋(35)は、上記内ケース側連結部(43)を嵌合する嵌合凹所(39c)と、上記第1内ケース規制部(43a)に係合する下蓋規制部(39e)とを備え、
    上記ケーシング本体(30)は、該ケーシング本体(30)の下部に上記第2内ケース規制部(43b)に係合する本体側規制部(33b)を備え、
    上記内ケース側連結部(43)が上記嵌合凹所(39c)に嵌合するとともに上記第1内ケース規制部(43a)が上記下蓋規制部(39e)に係合することで上記ケース内体(40)が下蓋(35)に対して周方向へ回り止めされ、上記本体側規制部(33b)が上記第2内ケース規制部(43b)に係合することで上記ケース内体(40)が上記ケーシング本体(30)を位置決めしていること、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、
    上記第1内ケース規制部(43a)と上記第2内ケース規制部(43b)は、上記ケース内体(40)の軸に対して180゜離れた位置に設けられ、かつ上記内ケース側連結部(43)の外周部を切り欠いた凹所であり、
    上記下蓋規制部(39e)は、上記ケース内体(40)を上記嵌合凹所(39c)に嵌合したときに上記第1内ケース規制部(43a)に係合される突起であり、
    上記本体側規制部(33b)は、上記ケーシング本体(30)の接合面(33a)を下蓋(35)の接合面(39b)に合わせることで上記第2内ケース規制部(43b)に係合する突部である燃料遮断弁。
  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、
    上記下蓋(35)の嵌合凹所(39c)の下部には、係合部(39d)が形成され、上記内ケース側連結部(43)の下部には、上記係合部(39d)に係合する係合突部(43c)が周方向に沿って形成されている燃料遮断弁。
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