JP2011042213A - 燃料遮断弁のフロート - Google Patents

Abstract

【課題】燃料遮断弁１０のフロート５０は、車両の走行時における振動に起因する衝撃音を低減する機構につき、その耐久性に優れ、燃料遮断弁１０の小型化に寄与する。
【解決手段】フロート５０は、ケーシング２０内に収納されるとともにケーシング２０の底板３５に支持され、燃料タンクの燃料液面に応じて昇降する。フロート５０は、下端外周が円形に形成されたフロート本体５１と、フロート本体５１の下端外周に沿いかつフロート本体５１と一体に形成された弾性干渉部５３とを備えている。弾性干渉部５３は、下端外周に沿いかつ上下方向に撓むように形成されかつ両持ち梁からなる円弧状の弾性アーム５３ａと、弾性アーム５３ａの中央下部に設けられ底板３５に当接する当接部５３ｃとを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料タンクの燃料液面に応じて昇降することで、ケーシングの上部に形成された通路を開閉する燃料遮断弁のフロートに関する。

燃料遮断弁は、燃料タンクのタンク上部に配置されるものであり、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板で閉じることにより構成されている。底板には、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、底板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板と衝突して、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、フロートの下端面に、傘状または帯状の弾性衝撃片を一体形成して衝撃を緩和する弾性衝撃片を設けた構成が知られている（特許文献１）。しかし、この弾性衝撃片は、フロートの中心から放射状に伸びる片であるために、異音防止効果を高めるために、スプリング部を薄く、細くしなければならず、耐久性に問題がある。

また、他の従来の技術として、底板に弾性変形する干渉部を設け、この干渉部でフロートの衝撃を緩和する技術も知られている（特許文献２）。しかし、このような干渉部は、軸方向に大きなスペースが必要となり、燃料遮断弁の小型化に不利であった。

実開平６−４０５５３号公報 特開２００９−７９６４６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、車両の走行時におけるフロートの振動に起因する衝撃音を低減する機構につき、その耐久性に優れ、燃料遮断弁の小型化に寄与する燃料遮断弁のフロート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、ケーシング内に収納されるとともに該ケーシングの底板に支持され、燃料タンクの燃料液面に応じて昇降することで、ケーシングの上部に形成された通路を開閉する燃料遮断弁のフロートにおいて、
下端外周が円形に形成されたフロート本体と、該フロート本体の下端外周に沿いかつ該フロート本体と一体に形成された弾性干渉部とを備え、
上記弾性干渉部は、上記下端外周に沿いかつ上下方向に撓むように形成されかつ両持ち梁からなる円弧状の弾性アームと、該弾性アームの中央下部に設けられ上記底板に当接する当接部とを備えていること、を特徴とする。

適用例１に記載のフロートを用いた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液位に達すると、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する。フロートの上昇により、シート部材が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、フロート５０の下端外周には、弾性干渉部が形成されている。車両の走行などにフロートが振動した場合において、弾性干渉部は、その当接部で底板の上面に当たって弾性アームが撓むことで、フロートの振動に伴うエネルギを吸収して、フロートと底板との衝突音を低減する。

弾性干渉部の弾性アームは、フロート本体の下端外周に沿って円弧状に形成されているので、当接部が支持端を結んだ直線上に乗らず、撓むための力としてモーメント力が働くこととなる。よって、従来の技術で説明したように、傘状または帯状の弾性衝撃片と比べ、弾性アームが薄く、細くしなくても、弾性変形し易く、かつ耐久性を向上させることができる。

弾性干渉部は、両持ち梁からなる弾性アームで円弧状に形成されているから、軸方向に短い距離で形成することができ、燃料遮断弁の小型化に寄与する。

本発明の一実施例にかかる自動車の燃料タンクの上部に取り付けられ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。 フロートを示す斜視図である。 フロートの底面図である。 フロートの下部の一部を示す斜視図である。 他の実施例にかかるフロートを示す斜視図である。

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ＦＴの上部に取り付けられる燃料遮断弁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、燃料タンクと外部との通気を確保するとともに、車両の傾斜時や揺動時に燃料タンクＦＴ内の燃料がキャニスタへ流出するのを防止するものである。

（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５０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５０が収納されている。

図２は燃料遮断弁１０を分解した断面図である。ケーシング本体３０は、天井壁部３１と、側壁部３２とにより囲まれたカップ形状であり、その下部を開口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、環状のシール部３１ｃになっている。側壁部３２には、燃料タンク内と弁室３０Ｓとを接続する通気孔３２ａが形成され、また、底板３５を取り付けるための係合穴３２ｂが形成されている。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がケーシング本体３０の係合穴３２ｂ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。底板３５の上面には、連通孔３５ｂおよびスプリング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。

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と、支持部４４を備え、これらを一体に形成している。管体部４２には、蓋側通路４２ａが形成されており、この蓋側通路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。支持部４４は、蓋本体４１の下部に形成され、ケーシング本体３０の上部を嵌合・支持する筒体である。この支持部４４には、係合穴４４ａが形成されている。この係合穴４４ａは、ケーシング本体３０の側壁部３２に形成された係合爪３２ｃに係合することで、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１参照）に溶着される外側溶着部４３ａが形成されている。

フロート５０は、弁室３０Ｓに収納されており、容器形状のフロート本体５１と、ゴム製の弁体５２とを備えている。フロート本体５１は、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。浮力室５１Ｓには、底板３５の中央突部３５ｄが突入している。弁体５２は、ゴム製の弁体であり、フロート本体５１の上面中央から上方に突設された弁支持部５１ａに支持されており、つまり、弁支持部５１ａに圧入されることで取り付けられる取付部５２ａと、取付部５２ａの上部から円板状に形成されたシート部５２ｂとを備え、シート部５２ｂがシール部３１ｃに着座したときに接続通路３１ｂを開閉する。フロート５０は、底板３５のスプリング支持部３５ｃに載置されたスプリング７０で支持されている。

図３はフロート５０を示す斜視図、図４はフロート５０の底面図である。図３および図４において、フロート５０の下端外周には、弾性干渉部５３が形成されている。弾性干渉部５３は、フロート本体５１の下端外周に沿って上下方向に撓むように４本形成された円弧状の弾性アーム５３ａと、弾性アーム５３ａの中央下部に設けられ底板３５（図２）に当接する当接部５３ｃとを備えている。弾性アーム５３ａは、その両端の支持端５３ｂ，５３ｂを支点とした両持ち梁になっている。弾性干渉部５３は、図３に示すようにフロート本体５１の側方から形成された側方切欠き５４ａと、図４に示すようにフロート本体５１の底面から円弧状に切欠きされた下方切欠き５４ｂとを形成し、これらの切欠きを連通することにより形成されている。

（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１において、車両の傾斜などにより、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が上昇すると、燃料タンクＦＴ内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、連通孔３５ｂ、通気孔３２ａを通じて弁室３０Ｓ内に入り、弁室３０Ｓから、接続通路３１ｂ、蓋側通路４２ａ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内の燃料液位の上昇につれて、燃料は連通孔３５ｂを通じて弁室３０Ｓに流入する。そして、図１に示すように燃料液位が所定の液位ＦＬ１に達すると、フロート５０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５０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５０が上昇する。このとき、フロート５０の上部の弁体５２のシート部５２ｂが接続通路３１ｂを閉じる。これにより、車両の傾斜時などに、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内の燃料が連通孔３５ｂなどから排出されると、フロート５０は、その浮力を減少して下方への力を受けて、弁体５２がシール部３１ｃから離れて、接続通路３１ｂを開く。

（４） 実施例の作用・効果
上記実施例の燃料遮断弁１０の構成により、以下の効果を奏する。
（４）−１ 図５はフロート５０の下部の弾性干渉部５３を説明する説明図である。車両の走行時にフロート５０が振動した場合において、弾性干渉部５３は、その当接部５３ｃで底板３５の上面に当たって弾性アーム５３ａが撓むことで（図５（Ｂ））、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と底板３５との衝突音を低減する。

（４）−２ 図４に示すように、弾性干渉部５３の弾性アーム５３ａは、フロート本体５１の下端外周に沿って円弧状に形成されているので、当接部５３ｃが支持端５３ｂ，５３ｂを結んだ直線Ｌｎ上に乗らず、撓むための力としてモーメント力が働くこととなる。よって、従来の技術で説明したように、傘状または帯状の弾性衝撃片と比べ、弾性アーム５３ａが薄く、細くしなくても、弾性変形し易く、かつ耐久性を向上させることができる。

（４）−３ 図３および図４に示すように、弾性干渉部５３は、両持ち梁からなる弾性アーム５３ａで円弧状に形成され、しかもフロート本体５１の下部を側方切欠き５４ａおよび下方切欠き５４ｂで形成しているから、軸方向に短い距離で形成することができ、燃料遮断弁１０の小型化に寄与する。

（４）−４ 図１に示すように、弾性干渉部５３は、フロート本体５１の下端外周に、両持ち梁からなる弾性アーム５３ａで形成され、スプリング７０との距離も一定以上隔てられているから、スプリング７０を噛み込むこともない。

（４）−５ 弾性干渉部５３は、フロート本体５１の下部に一体形成されているから、部品点数が増加することなく、構成も簡単である。

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。
図６は他の実施例にかかるフロートを説明する説明図である。フロート５０Ｂの形状として、その側部にガイド突条５１Ｂａを形成し、その下方に弾性干渉部５３Ｂを形成してもよい。また、弾性干渉部５３Ｂは、弾性変形を容易にするために、弾性アーム５３Ｂａを部分的に細くした部位５３Ｂｄを形成したり、弾性アーム５３Ｂａの一部を湾曲させることで当接部５３Ｂｃを構成してもよく、またこれらの構成を適宜種々組み合わせる構成をとってもよい。

１０…燃料遮断弁
２０…ケーシング
３０…ケーシング本体
３０Ｓ…弁室
３０ａ…開口
３１…天井壁部
３１ａ…通路形成突部
３１ｂ…接続通路
３１ｃ…シール部
３２…側壁部
３２ａ…通気孔
３２ｂ…係合穴
３２ｃ…係合爪
３５…底板
３５ａ…係合爪
３５ｂ…連通孔
３５ｃ…スプリング支持部
３５ｄ…中央突部
４０…蓋体
４１…蓋本体
４２…管体部
４２ａ…蓋側通路
４３…フランジ
４３ａ…外側溶着部
４４…支持部
４４ａ…係合穴
５０…フロート
５０Ｂ…フロート
５１…フロート本体
５１Ｓ…浮力室
５１ａ…弁支持部
５１Ｂａ…ガイド突条
５２…弁体
５２ａ…取付部
５２ｂ…シート部
５３…弾性干渉部
５３Ｂ…弾性干渉部
５３ａ…弾性アーム
５３ｂ…支持端
５３ｃ…当接部
５３Ｂａ…弾性アーム
５３Ｂｃ…当接部
５３Ｂｄ…部位
５４ａ…側方切欠き
５４ｂ…下方切欠き
７０…スプリング
ＦＴ…燃料タンク
ＦＴａ…タンク上壁
ＦＴｂ…取付穴

Claims (1)

1. ケーシング（２０）内に収納されるとともに該ケーシング（２０）の底板（３５）に支持され、燃料タンクの燃料液面に応じて昇降することで、ケーシング（２０）の上部に形成された通路を開閉する燃料遮断弁のフロートにおいて、
   下端外周が円形に形成されたフロート本体（５１）と、該フロート本体（５１）の下端外周に沿いかつ該フロート本体（５１）と一体に形成された弾性干渉部（５３）とを備え、
   上記弾性干渉部（５３）は、上記下端外周に沿いかつ上下方向に撓むように形成されかつ両持ち梁からなる円弧状の弾性アーム（５３ａ）と、該弾性アーム（５３ａ）の中央下部に設けられ上記底板（３５）に当接する当接部（５３ｃ）とを備えていること、を特徴とする燃料遮断弁のフロート。

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