JP2010105468A - 燃料遮断弁 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両の揺動時などに、燃料が通気孔を通じて弁室内に流入し難く、かつケーシングの大型化を招かない燃料遮断弁を提供する。
【解決手段】燃料遮断弁１０は、接続通路４５ｂおよび弁室２０Ｓを形成するケーシング本体３０と、ケーシング本体３０の上部に溶着された蓋体５０と有するケーシング２０と、弁室２０Ｓに収納され弁室２０Ｓ内の燃料液位により昇降することで接続通路４５ｂを開閉するフロート６１を有するフロート機構６０とを備える。ケーシング本体３０は、円筒状の側壁部３１と、側壁部３１の上部に形成され蓋体５０を溶着するためのフランジ３１ａとを備え、側壁部３１の外周面に上下方向に沿いかつフランジ３１ａに達する導入溝３１ｅを形成し、導入溝３１ｅに沿いかつフランジ３１ａを貫通するとともに弁室２０Ｓに接続される通気孔３１ｄを形成している。
【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の技術が知られている。すなわち、燃料遮断弁は、外部と接続する接続通路および弁室を形成するケーシングと、弁室内に収納されたフロートとを備え、弁室内の燃料液位によりフロートが昇降することで接続通路を開閉している。ケーシングは、円筒状の側壁と、側壁の上部のフランジに溶着され外部に接続される管を突設した蓋体とを備えており、側壁の上部に弁室と燃料タンクとの通気を確保するための通気孔を形成している。こうした従来の燃料遮断弁では、車両の揺動時などに、燃料が通気孔から弁室へ浸入しやすく、接続通路を介して外部へ流出する可能性があった。

他の燃料遮断弁として、特許文献２に記載されている技術が知られている。すなわち、燃料遮断弁は、ケーシングの上部のフランジに通気孔を上下方向に形成するとともに、フロートの上部に設けた鍔部で通気孔を開閉している。しかし、この燃料遮断弁では、通気孔を配置するためにフランジの外径が大きくなるという課題があった。

特開２００７−９２８３４ 特開２００６−９７５３８

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、車両の揺動時などに、燃料が通気孔を通じて弁室内に流入し難く、かつケーシングの大型化を招かない燃料遮断弁を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
適用例１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、
弁室を形成するケーシング本体と、該ケーシング本体の上部に溶着された蓋体とを有するケーシングと、
上記弁室に収納され該弁室内の燃料液位により昇降することで接続通路を開閉するフロートを有するフロート機構と、
を備え、
上記ケーシング本体は、円筒状の側壁部と、該側壁部の上部に形成され上記蓋体を溶着するためのフランジとを備え、該側壁部の外周面に上下方向に沿いかつ上記フランジに達する導入溝を形成し、該導入溝に沿いかつ上記フランジを貫通するとともに上記弁室に接続される通気孔を形成したこと、を特徴とする燃料遮断弁。

適用例１に記載の燃料遮断弁を用いた燃料タンクにおいて、給油や車両の揺動などにより燃料遮断弁の付近の燃料液位が所定以上になると、フロート機構が上昇して接続通路を閉じて外部への燃料の流出を防止する。

また、燃料遮断弁は、その開弁状態において、通気孔を介して燃料タンク内が弁室、接続通路を通じて燃料タンク内と外部との通気を確保しているから、タンク内圧の変動に対して燃料タンクを保護する。

車両の揺動により、燃料の横波が燃料遮断弁のケーシング本体の側壁部の上部に達して、燃料が通気孔から入っても、内蓋の遮蔽部に当たって摘下し、弁室に吹き出されない。したがって、燃料は、弁室内の気流に乗って接続通路を通じて外部へ流出し難い。

通気孔は、ケーシング本体の側壁部の上下方向に形成された導入溝に沿ってフランジを貫通して形成され、つまり導入溝を形成する壁面が防壁として囲まれているから、燃料の横波が入りにくい。

通気孔は、側壁部の外周面の導入溝に沿いかつフランジを貫通するように形成され、導入溝の分だけ内径側に配置されるから、内蓋や蓋体を溶着するためのケーシング本体のフランジを径方向へ大きくする必要がなく、コンパクトにできる。

［適用例２］
適用例２は、通気孔に対向した位置に、該通気孔から流出した気流に当たるとともに上記弁室に接続される通気間隙を形成する遮蔽部を配置している構成である。

［適用例３］
適用例３は、弁室内に配置され、上記フロート機構を収納する弁収納ケースと、該弁収納ケースの上部を覆うとともに上記接続通路を形成する内蓋とを備え、上記弁収納ケースは、上記ケーシング本体の側壁部との間で通気路を形成し、該通気路の径方向の側方に上記通気孔が配置されている構成である。

［適用例４］
適用例４は、弁収納ケースの上部には、フランジが形成され、該フランジに上記遮蔽部を形成している。

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自動車の燃料タンクに装着された燃料遮断弁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。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ている。ケーシング２０やフロート機構６０は、主にポリエチレン、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。図２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、弁収納ケース４０と、内蓋４５と、蓋体５０とを備えており、ケーシング本体３０と内蓋４５とにより囲まれたスペースが弁室２０Ｓになっており、弁室２０Ｓ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。

ケーシング本体３０は、ほぼ円筒形状の側壁部３１と、側壁部３１の下部に設けられた導入管３２とにより形成されている。側壁部３１の上部には、蓋体５０に溶着するためのフランジ３１ａが形成され、さらにその内側に内蓋４５を溶着するための嵌合部３１ｂが形成されている。導入管３２は、導入管路３２ａを備えており、その開口が導入開口３２ｂになっている。導入開口３２ｂ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。

弁収納ケース４０は、円筒状の側壁部４１と底壁部４２とにより囲まれたカップ形状であり、ケーシング本体３０の弁室２０Ｓ内に収納されており、底壁部４２でスプリング７０を介してフロート機構６０を支持している。側壁部４１の上部には、径方向にフランジ４１ａが突設され、さらにフランジ４１ａの外周部から上方に向けて上接合部４１ｂが形成されている。側壁部４１は、ケーシング本体３０との間であって弁室２０Ｓの外周部の一部を、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２１Ｓ（図１参照）を形成している。

内蓋４５は、傘状の上蓋本体４５ａを備えており、その中央部が接続通路４５ｂになっており、下部の開口周縁部がシール部４５ｃになっている。また、接続通路４５ｂの上部の開口周縁部が燃料を戻すための防壁４５ｄになっている。さらに、上蓋本体４５ａの外周端は、保持端４５ｅになっており、ケーシング本体３０の嵌合部３１ｂに嵌合するように形成されている。

蓋体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４５ｂを通じて弁室２０Ｓ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３はケーシング本体３０、弁収納ケース４０および内蓋４５の接合箇所の付近を示す断面図、図４はケーシング２０の組付前の状態を説明する説明図である。弁収納ケース４０、内蓋４５および蓋体５０は、ケーシング本体３０に以下の構成により一体化されている。すなわち、ケーシング本体３０のフランジ３１ａに形成された嵌合部３１ｂに弁収納ケース４０の上接合部４１ｂを嵌合し、上接合部４１ｂを内蓋４５の保持端４５ｅで押さえつけ、その後、保持端４５ｅをケーシング本体３０の溶着部３１ｃで溶着する。これにより、ケーシング本体３０に弁収納ケース４０および内蓋４５が組み付けられる。さらに、蓋体５０の内側溶着部５１ａをケーシング本体３０のフランジ３１ａの外周部に溶着することで、これらは一体化する。

図５はケーシング本体３０を斜め下方から見た斜視図である。ケーシング本体３０の側壁部３１の外周面に、上下方向に導入溝３１ｅが形成されている。導入溝３１ｅは、フランジ３１ａに達している。フランジ３１ａに沿いかつ該フランジ３１ａを貫通するように通気孔３１ｄが形成されている。図３に示すように通気孔３１ｄは、通気間隙３１Ｓを隔ててフランジ４１ａの下面の遮蔽部４１ｃに対向配置されている。また、図８および図９に示すように、通気孔３１ｄは、ケーシング本体３０よりも内周側に配置されている。通気間隙３１Ｓは、通気孔３１ｄの周辺を一段低くした薄肉とすることにより形成されている。通気孔３１ｄは、通気間隙３１Ｓを通じて通気孔３１ｄの内側に配置された弁室２０Ｓの一部を構成する通気路２１Ｓに接続されている。ここで、図５の導入溝３１ｅおよび通気孔３１ｄは、射出成形においてスライド型を用いることで形成することができる。

図６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上部弁機構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上部弁機構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の側壁に周方向に等間隔に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。

上部弁機構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で開閉される接続孔６５ｂが形成されている。接続孔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。上部弁機構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４５ｃ（図２）に着離する。

（３） 燃料遮断弁１０の動作
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３２を通じて弁室２０Ｓ内に入り、弁室２０Ｓから接続通路４５ｂ、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３２ｂ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。この状態では、タンク内圧と弁室２０Ｓ内の圧力との差圧が大きくなり、燃料が導入管３２、連通孔４２ａを通じて、弁室２０Ｓに流入する。そして、図７に示すように弁室２０Ｓ内の燃料液位が所定の高さに達すると、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および上部弁機構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と上部弁機構６５とが一体になって上昇して、弁体６７がシール部４５ｃに着座して接続通路４５ｂを閉じる。これにより、燃料タンクＦＴ内のタンク内圧が上昇する。タンク内圧の上昇によりインレットパイプ内の液面が上昇して、給油ガンの給油を停止するオートストップを働かせる。

一方、燃料タンクＦＴの燃料液位が低下して、弁室２０Ｓ内の燃料が導入管３２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から離座して接続孔６５ｂを開ける。接続孔６５ｂの連通により上部弁機構６５の下方の圧力は、接続通路４５ｂの付近とほぼ同じ圧力になることで、上部弁機構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、上部弁機構６５を引き下げ、弁体６７がシール部４５ｃから離れて、接続通路４５ｂが開かれる。このように、接続孔６５ｂの通路面積を接続通路４５ｂの通路面積より小さく設定することで、上部弁機構６５は、小さな力で開弁する。こうした上部弁機構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。

（４） 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。
（４）−１ 燃料遮断弁１０は、開弁状態において、通気孔３１ｄ、弁室２０Ｓ、接続通路４５ｂ、管通路５２ａを通じて燃料タンクＦＴ内と外部との通気を確保しているから、タンク内圧の変動に対して燃料タンクＦＴを保護する。

（４）−２ 図８に示すように、車両の揺動により、燃料の横波が燃料遮断弁１０のケーシング本体３０の側壁部３１の上部に達して、燃料が通気孔３１ｄから入っても、内蓋４５の遮蔽部４１ｃに当たって摘下し、通気路２１Ｓに吹き出されない。したがって、燃料は、通気路２１Ｓの気流に乗って接続通路４５ｂを通じて外部へ流出し難い。

（４）−３ 図９はケーシング本体３０に形成された導入溝３１ｅおよび通気孔３１ｄの付近を水平方向の断面で説明する説明図である。図５および図９において、通気孔３１ｄは、ケーシング本体３０の側壁部３１の上下方向に形成された導入溝３１ｅに沿ってフランジ３１ａを貫通して形成され、つまり導入溝３１ｅを形成する壁面が防壁として作用するように囲まれているから、燃料の横波が入りにくい。

（４）−４ 図３および図５に示すように、通気孔３１ｄは、側壁部３１の外周面の導入溝３１ｅに沿いかつフランジ３１ａを貫通するように形成され、導入溝３１ｅの分だけ内径側に配置されるから、内蓋４５や蓋体５０を溶着するためのケーシング本体３０のフランジ３１ａを径方向へ大きくする必要がなく、コンパクトにできる。

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。
上記実施例における燃料遮断弁として、給油時の燃料を所定レベルに規制する満タン規制弁について説明したが、これに限らず、車両の傾倒時などに燃料の流出を防止する、ロールオーバー弁などの各種の弁に適用することができる。

本発明の一実施例にかかる自動車の燃料タンクに装着された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。 ケーシング本体、弁収納ケースおよび内蓋の接合箇所の付近を示す断面図である。 ケーシングの組付前の状態を説明する説明図である。 ケーシング本体を斜め下方から見た斜視図である。 フロート機構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。 通気孔の作用を説明する説明図である。 通気孔および導入溝の作用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
２０Ｓ…弁室
２１Ｓ…通気路
３０…ケーシング本体
３１…側壁部
３１Ｓ…通気間隙
３１ａ…フランジ
３１ｂ…嵌合部
３１ｃ…溶着部
３１ｄ…通気孔
３１ｅ…導入溝
３２…導入管
３２ａ…導入管路
３２ｂ…導入開口
４０…弁収納ケース
４１…側壁部
４１ａ…フランジ
４１ｂ…上接合部
４１ｃ…遮蔽部
４２…底壁部
４２ａ…連通孔
４５…内蓋
４５ａ…上蓋本体
４５ｂ…接続通路
４５ｃ…シール部
４５ｄ…防壁
４５ｅ…保持端
５０…蓋体
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…上部弁機構
６５ａ…円板
６５ｂ…接続孔
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 (4)

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（４５ｂ）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、
   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）の上部に溶着された蓋体（５０）とを有するケーシング（２０）と、
   上記弁室（２０Ｓ）に収納され該弁室（２０Ｓ）内の燃料液位により昇降することで上記接続通路（４５ｂ）を開閉するフロート（６１）を有するフロート機構（６０）と、
   を備え、
   上記ケーシング本体（３０）は、円筒状の側壁部（３１）と、該側壁部（３１）の上部に形成され上記蓋体（５０）を溶着するためのフランジ（３１ａ）とを備え、該側壁部（３１）の外周面に上下方向に沿いかつ上記フランジ（３１ａ）に達する導入溝（３１ｅ）を形成し、該導入溝（３１ｅ）に沿いかつ上記フランジ（３１ａ）を貫通するとともに上記弁室（２０Ｓ）に接続される通気孔（３１ｄ）を形成したこと、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、
   上記通気孔（３１ｄ）に対向した位置に、該通気孔（３１ｄ）から流出した気流に当たるとともに上記弁室（２０Ｓ）に接続される通気間隙（３１Ｓ）を形成する遮蔽部（４１ｃ）を配置している燃料遮断弁。
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、
   上記弁室（２０Ｓ）内に配置され、上記フロート機構（６０）を収納する弁収納ケース（４０）と、該弁収納ケース（４０）の上部を覆うとともに上記接続通路（４５ｂ）を形成する内蓋（４５）とを備え、
   上記弁収納ケース（４０）は、上記ケーシング本体（３０）の側壁部（３１）との間で通気路（２１Ｓ）を形成し、該通気路（２１Ｓ）の径方向の側方に上記通気孔（３１ｄ）が配置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、
   上記弁収納ケース（４０）の上部には、フランジ（４１ａ）が形成され、該フランジ（４１ａ）に上記遮蔽部（４１ｃ）を形成した燃料遮断弁。

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