JP2020056399A - 燃料タンク通気弁 - Google Patents

Abstract

【課題】液体成分の流出を阻止できる燃料タンク通気弁を提供する。【解決手段】燃料タンク用通気弁２は、フロート弁２１と、フロート制御機構６１と、障壁部材７１とを備える。フロート弁２１は、フロート３１と、フロート室３２とを備える。フロート室３２は、ケース２２によって提供されている。フロート制御機構６１は、フロート室３２への燃料の流入速度より、フロート室３２からの燃料の流出速度が遅くなるように、燃料開口の面積を制御する。障壁部材７１は、通気通路のための開口２６とフロート３１との間に位置している。障壁部材７１は、燃料の侵入を抑制する。【選択図】図１

Description

この明細書における開示は、燃料タンクの通気のための燃料タンク通気弁に関する。

特許文献１は、燃料タンク通気弁を開示する。燃料タンク通気弁は、燃料タンク内の液位が高い場合に通気通路を閉じることにより、液体成分の流出を抑制している。特許文献２は、燃料タンク通気弁を開示する。燃料タンク通気弁は、内部容器を有している。内部容器は、フロート弁を閉弁状態に維持することにより、液面が乱れた場合でも、液体成分の流出を抑制する。

先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特許第５０１８７０３号公報 特開２０１７−２０２８０４号公報

先行技術文献の構成では、燃料タンクが揺れるのを待って、ボール弁が開き、内部容器の燃料を排出する。この結果、フロート弁が通気通路を開く。燃料タンクが揺れる場合、液面も乱れる。このため、液体成分の流出を抑制できない場合がある。

また、別の観点では、フロート弁が閉じた後、燃料タンクが揺れるまでに長期間を要する場合がある。この場合、通気通路が長期間にわたって閉じられ続ける場合がある。この場合、燃料タンクの内圧が過剰に高圧または過剰に低圧になる場合がある。

上述の観点において、または言及されていない他の観点において、燃料タンク通気弁にはさらなる改良が求められている。

開示されるひとつの目的は、液体成分の流出を抑制できる燃料タンク通気弁を提供することである。

開示される他のひとつの目的は、液体成分の流出を抑制しながら、長期間にわたる閉弁状態を回避することができる燃料タンク通気弁を提供することである。

開示されるさらに他のひとつの目的は、液位上昇に応答して閉弁する応答性と、液位下降に応答して開弁する応答性とに差を提供できる燃料タンク通気弁を提供することである。

ここに開示された燃料タンク通気弁は、燃料に浮くフロート（３１）と、フロートを収容し、かつフロートを浮かせる燃料を貯めるフロート室（３２）を区画するケース（２２）と、フロートが浮いて上昇すると燃料タンクの内部と外部とを連通する通気通路を閉じ、フロートが下降すると通気通路を開く開閉弁（２５、３４）と、ケースに形成され、通気通路を提供する通気開口（２６）と、通気開口より下においてケースに形成され、フロート室へ燃料が流入する流入面積（Ａｉｎ）を、フロート室から燃料が流出する流出面積（Ａｏｕｔ）より大きく（Ａｉｎ＞Ａｏｕｔ）するフロート制御機構（６１）とを備える。

開示される燃料タンク通気弁によると、燃料タンクの液位に応答して通気通路を開閉する燃料タンク通気弁が提供される。しかも、フロート室に対する流入面積と流出面積とは、流入面積を、流出面積より大きくしている。このため、液位が上昇するときには、閉じやすい特性が与えられる。その一方で、液位が下降するときには、開きにくい特性が与えられる。このため、燃料タンクの液位が変動しても、通気通路への燃料の流出を抑制することができる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る燃料タンク通気弁の断面図である。 燃料供給システムのブロック図である。 弁ケースの上面図である。 弁ケースの下面図である。 障壁部材の斜視図である。 通気開口と障壁部材との関係を示す複合図である。 第２実施形態に係る燃料タンク通気弁の断面図である。 第３実施形態に係る燃料タンク通気弁の断面図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

第１実施形態
燃料供給システム
図１は、燃料タンク通気弁２を示す。燃料タンク通気弁２は、通気弁２、または通気制御弁とも呼ばれる。図２は、通気弁２が適用される燃料供給システム１を示す。以下の説明において、上または下の語は、重力を基準として定められる方向を指す。燃料の語は、特に断らない限り、液体成分を指している。燃料の気体成分は、燃料蒸気と呼ばれる。燃料蒸気の語は、空気を含んでいる。通気通路は、燃料蒸気および空気のための通路である。

図２において、燃料供給システム１は、内燃機関（ＥＧ）１１に液体の燃料を供給する。内燃機関１１は、動力源を提供する。動力源は、乗り物、発電装置、揚水装置、空調装置などに用いることができる。この明細書において、乗り物の語は、車両、航空機、船舶、シミュレーション装置、娯楽機などを含む語として、広義に解釈されるべきである。燃料供給システム１は、燃料を貯める燃料タンク１２を備える。燃料供給システム１は、燃料タンク１２内の燃料を内燃機関１１に供給する燃料ポンプ１３を備える。燃料ポンプ１３は、低圧ポンプ、および／または高圧ポンプを含むことができる。燃料ポンプ１３は、燃料噴射装置を提供する。

燃料供給システム１は、燃料タンク１２の内部圧力を調節するための調節装置を備える。さらに、燃料供給システム１は、燃料タンク１２内の燃料蒸気の大気放出を抑制する蒸気処理システムを備える。蒸気処理システムは、燃料タンク１２の蓋１４と、通路管１５と、蒸気処理装置１６とを備える。通路管１５は、換気通路を提供する。通路管１５は、燃料タンク１２と蒸気処理装置１６とを連通している。蒸気処理装置１６は、燃料蒸気を吸着するチャコールキャニスタを含む。蒸気処理装置１６は、チャコールキャニスタから燃料蒸気を内燃機関１１に向けて追い出すパージシステムを含む。蒸気処理装置１６は、燃料蒸気を内燃機関１１に供給する。蒸気処理装置１６は、燃料蒸気を内燃機関１１によって燃焼することにより、燃料蒸気の大気放出を抑制する。

通気弁２は、燃料タンク１２と通路管１５との間に設けられている。通気弁２は、燃料の液位が所定水準（カットオフポイント）を上回るとき、通気通路を閉じる。これにより、通気弁２は、通気通路への液体成分の漏れ出しを抑制する。通気弁２は、燃料の液位が所定水準を下回るときに通気通路を開く。これにより、通気弁２は、燃料タンク１２の内圧調節を可能とする。所定水準は、燃料タンク１２の満燃料水準である。

燃料タンク通気弁
図１に戻り、通気弁２は、フロート弁２１と、フロート制御機構６１とを備える。フロート弁２１は、ケース２２と、フロート３１とを備える。ケース２２は、フロート室３２を区画し、提供する。フロート室３２は、フロート３１を浮かせるための燃料を貯める。フロート室３２は、カップ状の容器である。フロート室３２は、フロート３１を収容する。フロート弁２１は、フロート３１の挙動によって、通気通路を開閉する。フロート３１は、燃料に浮く。フロート３１は、燃料タンク１２の内部の液位が上昇し、燃料がフロート室３２に侵入すると、燃料に浮く。フロート３１は、液位が上昇し、所定の水準に到達すると、通気通路を閉じる。フロート３１は、燃料タンク１２内の液位が下降し、燃料がフロート室３２から排出されると、燃料に浮きながら下降する。フロート３１は、液位が下降し、所定の水準に到達すると、通気通路を開く。

通気弁２は、フロート３１の挙動を制御するためのフロート制御機構６１を備える。フロート制御機構６１は、通気通路のための開口より下においてケース２２に形成されている。この開口は、通気開口、またはベンチレーションポートとも呼ばれる。フロート制御機構６１は、ケース２２の下部に設けられている。フロート制御機構６１は、フロート室３２の下部に設けられている。フロート制御機構６１は、フロート室３２への燃料の流入、流出を制御する。フロート制御機構６１は、フロート室３２への燃料の流入速度より、フロート室３２からの燃料の流出速度が遅くする。フロート制御機構６１は、流入速度と流出速度とに差を与えるように、フロート室３２の下部における燃料開口の面積を制御する。

フロート制御機構６１は、液面が上昇する場合には、速い第１応答性をもって、フロート弁２１をアシストし、通気通路を閉じる。フロート制御機構６１は、液面が下降する場合には、第１応答性より遅い第２応答性をもって、通気通路を開く。しかも、フロート制御機構６１は、燃料タンク１２の揺れに実質的に応答しない。これにより、通気弁２が閉じた後に、燃料タンク１２が揺れても、閉弁状態が維持される。しかも、通気弁２が閉じた後に、液面が低下した場合には、燃料タンク１２が揺れなくても、第２応答性により通気弁２が開弁する。

ケース２２は、樹脂製である。ケース２２は、アッパケース２３と、ロワケース２８とを有する。ケース２２は、フロート３１を収容するためのフロート室３２を提供している。フロート室３２は、燃料が貯まる容器でもある。アッパケース２３は、フロート室３２の中間部、または胴部を提供する。ロワケース２８は、フロート室３２の底部を提供する。

アッパケース２３は、筒状である。アッパケース２３は、燃料タンク１２の壁から、燃料タンク１２の内部空洞に向けて突出している。アッパケース２３は、燃料タンク１２の壁から、燃料タンク１２の内部に垂下されている。

ロワケース２８は、アッパケース２３の下端の開口部２７に設けられている。ロワケース２８は、開口部２７を不完全に閉塞している。ロワケース２８は、アッパケース２３に接合されている。なお、接合の語は、複数の部材を連結する手法を指す。接合の語は、接着、ネジ、溶着、ロウ付けなどの接合手法を含む。接合の語は、分解可能な接合と、破壊なしでは分解不能な接合とを含む。ロワケース２８は、弁ケースとも呼ばれる。

ケース２２は、連結部２４を有する。連結部２４は、アッパケース２３に設けられている。連結部２４は、ケース２２を蓋１４に連結するための連結機構の一部でもある。連結部２４は、ボルト、スナップフィットなどの連結機構によって蓋１４に連結されている。なお、連結の語は、固定的な連結と、緩い連結とを包含する。緩い連結は、小さい隙間、または相対的な振動を許容する場合がある。

ケース２２は、フロート弁２１のための固定弁座２５を提供する。固定弁座２５は、アッパケース２３に設けられている。固定弁座２５は、通気通路に設けられている。固定弁座２５は、通気通路を開閉するための弁座を提供する。

フロート３１は、浮体３３を備える。浮体３３は、樹脂製である。浮体３３の比重は、燃料に浮く。フロート３１は、シール部材３４と、ホルダ３５とを備える。シール部材３４は、ゴム製の板である。シール部材３４は、ホルダ３５によって浮体３３に連結されている。シール部材３４は、固定弁座２５に着座することにより、通気通路を閉じる。シール部材３４は、固定弁座２５から離れることにより、通気通路を開く。固定弁座２５とシール部材３４（フロート３１）とは、開閉弁を提供する。開閉弁は、フロート３１が浮いて上昇すると燃料タンク１２の内部と外部とを連通する通気通路を閉じる。開閉弁は、フロート３１が下降すると通気通路を開く。

浮体３３とホルダ３５との間には、連結機構３６が形成されている。連結機構３６は、スナップフィットによって提供されている。フロート３１は、ケース２２と浮体３３との間に配置されたスプリング３７を有する。スプリング３７は、やや圧縮された状態で配置されている。スプリング３７は、フロート３１の浮力を調節する。

ケース２２は、通気通路のための開口２６を提供する。開口２６は、アッパケース２３に設けられている。開口２６は、通気通路に設けられている。開口２６は、通気通路を提供する。開口２６は、ケース２２の比較的上部に設けられている。開口２６は、高さ方向に関して固定弁座２５の近傍に設けられている。開口２６は、ケース２２の中央より上に設けられている。開口２６の開口上端ＶＴは、燃料タンク１２の上端面に近い。開口２６の開口下端ＶＢは、ケース２２の下端よりも上にある。開口下端ＶＢは、ケース２２の中央よりも上にある。開口２６は、燃料蒸気および空気が通過することを意図して設けられている。ただし、液面が乱れている場合、液体成分（大量の燃料または燃料の飛沫）が侵入する場合がある。

ケース２２は、アッパケース２３の外壁に周方向に沿って配置された複数の開口２６を有する。開口２６は、通気通路を提供する主要な開口である。開口２６は、燃料タンク１２の圧力調整のための大量の気体を流すことができる開口面積を有する。

ケース２２は、通気通路の出口部分に、障壁ドーム２９を有する。障壁ドーム２９は、燃料の飛沫を捕捉する。障壁ドーム２９は、燃料の飛沫を戻すように作用する。さらに、ケース２２は、機能部品のための部品配置部３０を有する。部品配置部３０は、例えば、リリーフ弁を収容するために用いることができる。リリーフ弁は、燃料タンク１２内の圧力が異常な高圧に達すると開弁する。リリーフ弁は、樹脂製の弁体、または鋼球製の弁体を備えることができる。

ロワケース２８は、第１プレート部材４１と、第２プレート部材４２とを有する。第１プレート部材４１は、開口部２７に設けられている。第１プレート部材４１は、アッパケース２３の下端に接合されている。第１プレート部材４１と、第２プレート部材４２とは、互いに接合されている。第１プレート部材４１と、第２プレート部材４２とは、それらの間に、弁室４３を形成している。弁室４３は、フロート室とケース２２の下端とを連通する通路に設けられている。第１プレート部材４１と、第２プレート部材４２とは、弁ケースでもある。

図３は、図１の矢印ＩＩＩにおけるロワケース２８の平面図である。図１および図３において、第１プレート部材４１は、ガイド部材４４を有する。ガイド部材４４は、棒状である。ガイド部材４４は、フロート室３２の中央に、底面から延び出している。ガイド部材４４は、第１プレート部材４１から垂直に突出する柱状部材である。ガイド部材４４は、フロート３１を案内する。

第１プレート部材４１は、開口４５を有する。開口４５は、閉塞されることがない。開口４５は、扇形である。第１プレート部材４１は、複数の開口４５を有する。開口４５は、ガイド部材４４の径方向外側に配置されている。開口４５は、フロート室３２と弁室４３とを連通している。

第１プレート部材４１は、フロートとの密着を回避するための複数の突部４６を有する。複数の突部４６は、それらの間に複数の溝を形成している。複数の突部４６は、開口４５の径方向外側に放射状に配置されている。複数の突部４６は、フロートの下端面と接触することにより、燃料のための通路を提供している。

図１に戻り、第２プレート部材４２は、燃料入口としての開口４７を有する。開口４７は、弁室４３と通気弁２の下面との間に形成されている。弁室４３と開口４７との間には、方向弁５１が形成されている。方向弁５１は、燃料の流れ方向を制限する。方向弁は、フロート室３２へ流入する燃料を許容し、フロート室３２から流出する燃料を制限する。方向弁５１は、逆止弁によって提供されている。逆止弁は、フロート室３２へ流入する燃料を許容し、フロート室３２から流出する燃料を阻止する。弁室４３は、可動の弁体５２を収容している。弁体５２は、ボールによって提供されている。第２プレート部材４２は、弁体５２が着座する固定の弁座５３を提供する。弁体５２と弁座５３とは、方向弁５１を提供する。この方向弁５１は、開口４７からフロート室３２への燃料の侵入を許容し、フロート室３２から開口４７への燃料の排出を制限する。方向弁５１は、フロート制御機構６１の一部を提供する。

第２プレート部材４２は、制限リブ４８を有する。第２プレート部材４２は、弁体５２の周囲に放射状に配置された複数の制限リブ４８を有する。制限リブ４８は、弁体５２の可動方向を制限するための制限部材を提供する。複数の制限リブ４８は、上下方向における弁体５２の変位を許容し、横方向における弁体５２の変位を制限する。上下方向は、弁体５２と弁座５３との着座方向および離座方向である。横方向は、燃料タンク１２の揺れ方向である。言い換えると、複数の制限リブ４８は、液位の上下動に起因する弁体５２の移動を許容し、燃料タンク１２の横揺れに起因する弁体５２の移動を制限する。この結果、弁体５２は、燃料タンク１２の揺れに応答しない。弁体５２は、専ら燃料の流れに応答する。

第２プレート部材４２は、固定の開口面積を提供する固定開口４９を有する。固定開口４９は、弁室４３と通気弁２の下面との間に形成されている。第２プレート部材４２は、複数の固定開口４９を提供している。固定開口４９は、開閉されない。よって、固定開口４９は、フロート室３２への入口として、かつ、フロート室３２からの出口として機能する。固定開口４９は、フロート制御機構６１の一部を提供する。

図４は、図１の矢印ＩＶにおけるロワケース２８の平面図である。図１および図４において、開口４７は、第２プレート部材４２の中央に配置されている。複数の開口４９は、開口４７の径方向外側に環状に配置されている。

図１に戻り、複数の開口４９は、固定の連通面積Ａ４９を提供する。方向弁５１は、閉弁状態において、弁体５２が弁座５３に着座している。方向弁５１は、閉弁状態において制限面積Ａ５１ｒを提供する。制限面積Ａ５１ｒは、ゼロ（０）または微小な面積である。方向弁５１は、開弁状態において、環状の可変面積Ａ５１ｖを提供する。可変面積Ａ５１ｖは、最小可変面積Ａ５１ｍｉｎと最大面積Ａ５１ｍａｘとの間で可変である。よって、最小可変面積Ａ５１ｍｉｎは、制限面積Ａ５１ｒに等しい（Ａ５１ｒ＝Ａ５１ｍｉｎ）。最大可変面積Ａ５１ｍａｘは、制限面積Ａ５１ｒより大きい（Ａ５１ｍａｘ＞Ａ５１ｒ）。最大可変面積Ａ５１ｍａｘは、連通面積Ａ４９より大きい（Ａ５１ｍａｘ＞Ａ４９）。この実施形態では、制限面積Ａ５１ｒは、ゼロ（０）である（Ａ５１ｒ＝Ａ５１ｍｉｎ＝０）。

燃料タンク１２内の液位が上昇するとき、フロート室３２に燃料が流入する。このとき、方向弁５１と固定開口４９とは、流入面積Ａｉｎを提供する。流入面積Ａｉｎは、可変面積Ａ５１ｖと連通面積Ａ４９との和である（Ａｉｎ＝Ａ５１ｖ＋Ａ４９）。燃料タンク１２内の液位が下降するとき、フロート室３２から燃料が排出される。このとき、方向弁５１と固定開口４９とは、流出面積Ａｏｕｔを提供する。流出面積Ａｏｕｔは、制限面積Ａ５１ｒと連通面積Ａ４９との和である（Ａｏｕｔ＝Ａ５１ｒ＋Ａ４９＝Ａ４９）。流入面積Ａｉｎは、流出面積Ａｏｕｔより大きい（Ａｉｎ＞Ａｏｕｔ）。

この結果、フロート室３２の液位は、急速に上昇するが、ゆっくりと下降する。フロート室３２の液位の上昇は、燃料タンク１２の液位の上昇とほぼ同じである。この“ほぼ同じ”は、方向弁５１および固定開口４９の流通抵抗によって不可避に生じる微小な遅れ時間を含む。フロート室３２の液位の下降は、燃料タンク１２の液位の下降より所定の遅れ時間だけ遅れる。この“所定の遅れ時間”は、数秒以上の有意な時間である。流入面積Ａｉｎと流出面積Ａｏｕｔとの面積差が、数秒の遅れを生み出す。遅れ時間は、燃料タンク１２の液位が、開口２６へ燃料が侵入しにくい水準まで低下する低下時間を考慮して設定される。例えば、遅れ時間は、低下時間より長く設定される。フロート制御機構６１は、弁体５２と弁座５３とが提供する方向弁５１と、固定開口４９とにより提供されている。

図１において、通気弁２は、障壁部材７１を備える。障壁部材７１は、樹脂製である。障壁部材７１は、ケース２２の一部として配置されている。障壁部材７１は、筒状である。障壁部材７１は、下から、上に向けて、徐々に段階的に縮径する先細の筒状である。

障壁部材７１は、ケース２２の内面に沿って配置されている。障壁部材７１は、フロート３１の外面に沿って配置されている。障壁部材７１は、径方向に関して開口２６とフロート３１との間に設けられている。障壁部材７１は、開口２６の下においてケース２２から延び出している。障壁部材７１は、フロート３１に沿って延び出している。障壁部材７１は、開口２６の径方向内側においてフロート室３２を形成している。障壁部材７１は、障壁上端ＣＴを有する。障壁部材７１が形成するフロート室３２は、開口上端ＶＴより上にまで広がっている。よって、フロート室３２の燃料は、開口上端ＶＴより上にまで貯まることがある。障壁上端ＣＴは、開口上端ＶＴより上に位置する（ＣＴ＞ＶＴ）。言い換えると、障壁上端ＣＴは、開口上端ＶＴより高い。障壁上端ＣＴは、フロート３１の上端より低い。障壁上端ＣＴは、固定弁座２５の弁座位置ＶＦより低い（ＣＴ＜ＶＦ）。障壁部材７１は、カップとも呼ばれる。

障壁部材７１は、開口２６より上に延び出している。障壁部材７１は、開口２６とフロート３１との間に位置し、かつ、開口２６より上に延び出している。フロート３１は、障壁部材７１の障壁上端ＣＴより上に延び出している。

障壁部材７１は、開口２６を比較的高い位置に設けることを可能とする。障壁部材７１は、開口２６を、フロート弁２１の固定弁座２５の近傍に設けることを可能とする。障壁部材７１は、開口上端ＶＴを、弁座位置ＶＦの近傍に設けることを可能とする。この“近傍”の語は、高さ方向に関する開口２６と弁座位置ＶＦとの間の距離を指す。“近傍”は、通気通路において比較的大流量を許容する。

障壁部材７１は、開口２６からフロート室３２に侵入する燃料の飛沫を捕捉する。障壁部材７１の外面は、燃料を開口２６へ戻すように作用する。障壁部材７１の外面は、上から下へ向けて、外径が拡大するように傾斜している。この傾斜は、下から上へ向かう燃料の流れを妨げる。傾斜は、上から下へ向かう燃料の流れを助長する。

さらに、障壁部材７１は、ケース２２の内面と、フロート３１との間に位置している。障壁部材７１は、ケース２２の内面と、フロート３１との間において、高さ方向に沿って延在している。このため、障壁部材７１は、燃料蒸気（燃料の気体成分と空気とを含む）の流れによる、フロート３１への流体力学的な作用を抑制する。燃料蒸気は、開口２６から固定弁座２５へ向けて流れる。この流れは、フロート３１の挙動に流体力学的な影響を与える。例えば、流れは、フロート３１に揚力を与える場合がある。

図５は、障壁部材７１を示す。障壁部材７１は、段付きの筒状である。障壁部材７１は、下部７２を有する。下部７２は、外径ＤＬを有する。障壁部材７１は、開口２６と対向して位置づけられる中間部７４を有する。中間部７４は、外径ＤＭを有する。外径ＤＭは、外径ＤＬより小さい。下部７２と中間部７４との間には、段差部７３によって連続している。障壁部材７１は、中間部７４より上に延び出す傾斜部７５を有する。傾斜部７５は、中間部７４から上に向けて外径が徐々に小さくなるように傾斜している。障壁部材７１は、傾斜部７５の先端に先端縁７６を有する。先端縁７６は、内径ＤＴの開口を提供している。この先端縁７６が、障壁部材７１の障壁上端ＣＴを規定している。

傾斜部７５は、フロート３１に沿って障壁部材７１を長く配置することを可能とする。また、傾斜部７５は、燃料タンク１２が傾斜して液面が傾斜した場合に、障壁部材７１の先端縁７６からの燃料の侵入を抑制する。

図１において、下部７２は、アッパケース２３の内面に沿って延びている。下部７２は、障壁部材７１を支持するための支持部として機能する。これに対して、段差部７３、中間部７４、傾斜部７５、および先端縁７６は、開口２６から固定弁座２５に向かう流れに対して障壁を提供している。

図６は、図１の矢印ＶＩにおける開口２６の平面図である。図は、開口２６と障壁部材７１との位置関係を示している。中間部７４は、開口２６の径方向内側に位置している。言い換えると、開口２６は、中間部７４の径方向外側に位置している。障壁部材７１は、ケース２２から離れて位置づけられている。開口上端ＶＴは、中間部７４と傾斜部７５との境界に位置している。開口下端ＶＢは、中間部７４の下端に位置している。開口下端ＶＢは、障壁部材７１に沿って流れる燃料をケース２２の外に排出するように位置づけられている。下端ＶＢは、高さ方向に関して段差部７３とほぼ同じ高さにある。この“ほぼ同じ高さ”の語は、燃料の排出を意図して規定されている。“ほぼ同じ高さ”は、ケース２２と障壁部材７１との間に大量の燃料が貯まらないように規定されている。これにより、障壁部材７１の外面に沿って流れ下る燃料は、開口２６から排出される。

開口２６は、主開口２６ａと、主開口２６ａより下に位置する副開口２６ｂとを有する。主開口２６ａは、正方形または長方形である。副開口２６ｂは、スリット形、または溝形である。主開口２６ａと副開口２６ｂとは、Ｔ字型に配置されている。副開口２６ｂは、高さ方向に沿って延在している。副開口２６ｂは、主開口２６ａと連続して形成されている。主開口２６ａと副開口２６ｂとの開口面積は、空気および燃料蒸気の主通路として設定されている。副開口２６ｂは、下端ＶＢを提供することにより、燃料の排出を可能とする。さらに、主開口２６ａは、副開口２６ｂより上に位置している。これにより、開口２６からの燃料の飛沫の侵入が抑制される。

作動
図１を参照しながら、通気弁２の作動が説明される。燃料の液位が通気弁２より低い低液位ＦＬＬにあるとき、フロート３１および弁体５２は、図示される位置に着座している。シール部材３４は、固定弁座２５から離れている。このとき、通気弁２は、通気通路を開き、図示される矢印の経路を通して、燃料タンク１２の内部と外部とを連通している。

燃料の液位が上昇すると、通気弁２は燃料に浸かる場合がある。この場合、燃料はフロート室３２に侵入する。このとき、燃料は、複数の固定開口４９と、方向弁５１とを通る。燃料がフロート室３２に侵入すると、フロート３１は燃料に浮く。この結果、フロート３１の高さ方向の位置は、液位に応じて変動する。複数の固定開口４９と方向弁５１とが提供する比較的大きい開口面積は、燃料タンク１２の液位の変動と、フロート室３２の液位の変動との時間遅れを生じない。液位が所定の高さ（カットオフポイント）に到達すると、フロート３１は、シール部材３４を固定弁座２５に押し付ける。この結果、フロート弁２１は、通気通路を閉じる。

フロート弁２１が通気通路を閉じる前に、液面が乱れると、燃料の飛沫が開口２６を通って侵入する場合がある。この場合、障壁部材７１は、燃料の飛沫の流れを妨げる。さらに、障壁部材７１は、燃料の排出を促進する。また、開口２６の下端ＶＢは、段差部７３にほぼ等しい高さに位置している。よって、燃料の排出が促進される。障壁上端ＣＴは、開口上端ＶＴより高い。この配置も、燃料の飛沫の捕捉と、燃料の排出とを促進する。さらに、先細の障壁部材７１は、上下方向に長い外面を提供する。よって、先細の形状が、燃料の飛沫の捕捉と、燃料の排出とを促進する。

燃料の液位がさらに上昇し、高液位ＦＬＨに到達することがある。この場合、液位は、開口２６に到達している。ただし、燃料が高液位ＦＬＨに到達する前に、フロート弁２１は、通気通路をすでに閉じている。よって、燃料は、通気通路に漏洩しない。

燃料は、高液位ＦＬＨ、またはカットオフポイントから下降する場合がある。言い換えると、シール部材３４が固定弁座２５に着座した後に、液位が下降する場合がある。この場合、フロート室３２内の燃料は、複数の固定開口４９から流出する。このとき、方向弁５１は開かない。

燃料タンク１２の液位がゆっくりと下降する場合、フロート室３２内の液位は、燃料タンク１２内の液位とともに下降する。燃料タンク１２の液位が速く下降する場合、フロート室３２内の液位は、燃料タンク１２内の液位よりもゆっくりと下降する。複数の固定開口４９が、絞りとして機能するからである。このとき、方向弁５１は開かない。しかも、方向弁５１は、制限リブ４８を有するから、燃料タンク１２の揺れに応答しない。この結果、燃料タンク１２が揺れても、方向弁５１は、開かない。これにより、燃料タンク１２が揺れても、フロート室３２の液位は、燃料タンク１２の液位より遅れて、ゆっくりと下降する。

複数の固定開口４９が提供する絞り作用により、フロート室３２内の液位低下は、燃料タンク１２内の液位低下から遅延される。この結果、燃料タンク１２内の液位の下降を追うようにして、フロート室３２の液位が下降する。言い換えると、燃料タンク１２の液位は、フロート室３２の液位より先に下降する。

フロート室３２の液位が、所定水準より低く下降すると、フロート３１は、シール部材３４を固定弁座２５から引き離す。この結果、フロート弁２１は、通気通路を開く。フロート室３２の液位が所定水準に下降したときには、燃料タンク１２の液位は、所定水準より低く先に低下している。このため、燃料タンク１２内の燃料は、開口２６に到達しにくい。この結果、燃料タンク１２の燃料の漏洩が抑制される。

なお、フロート室３２内の燃料は、フロート３１および障壁部材７１に接するから、液面が乱れにくい。しかも、障壁部材７１は、先細に形成されている。よって、液面の乱れが抑制される。この結果、フロート室３２の燃料は、固定弁座２５に到達しにくい。

以上に述べた実施形態によると、フロート制御機構６１は、フロート室３２の燃料を流入しやすく、流出しにくく制御する。これにより、燃料が漏れにくいフロート弁２１が提供される。しかも、方向弁５１は、燃料タンク１２の揺れに応答しないように形成されている。この結果、燃料タンク１２が揺れる場合でも、燃料タンク１２の液位に応じてフロート弁２１を制御することができる。

以上に述べた実施形態によると、通気通路を提供する開口２６の径方向内側に、障壁部材７１が設けられている。この結果、開口２６を固定弁座２５の近傍に設けても、開口２６からの燃料の流入が抑制される。しかも、障壁部材７１は、先細の筒状に形成されている。この結果、燃料の捕捉、捕捉された燃料の戻しが促進される。

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態は、部品点数の低減、樹脂材料量の低減、および、重量の低減の少なくともひとつに貢献する。さらに、この実施形態は、コストの低減に貢献する。この実施形態では、簡単化された燃料タンク通気弁２が提供されている。なお、固定弁座２５とシール部材３４とは閉弁状態を示している。

図７において、左半部は、弁体５２が弁座５３に着座している状態を示している。図７において、右半部は、弁体５２が弁座５３から最大にリフトしている状態を示している。この実施形態の燃料タンク通気弁２は、障壁部材７１を備えない。浮体３３は、肩部に斜面２３８を有する。斜面２３８は、浮体３３の最も径方向外側から延びている。斜面２３８は、円錐台状の環状外面を提供する。斜面２３８は、連結機構３６のための段部まで連続している。斜面２３８は、空気および燃料の流れを固定弁座２５に向けて導いている。斜面２３８は、固定弁座２５の周辺に到達した燃料が、滑らかに流れ降ることを可能とする。また、斜面２３８は、液面の位置を、中心軸上に位置する固定弁座２５から、径方向外側に遠ざけている。この実施形態でも、開口２６を固定弁座２５の近傍に設けても、開口２６からの燃料の流入が抑制される。

先行する実施形態では、第１プレート部材４１に立設されたガイド部材４４によってフロート３１の径方向位置が規定されている。先行する実施形態の構造は、フロート３１の支持に関して、センタ支持とも呼ばれる。これに代えて、フロート３１の径方向位置は、ケース２２の内面に設けられたガイド部材２４４によって規定されてもよい。ケース２２は、内面に複数のガイド部材２４４を有する。ガイド部材２４４は、ケース２２の内面から、径方向内側に向けて突出するように形成されている。ガイド部材２４４は、ケース２２の内面のうち、フロート３１に対向する範囲に形成されている。ガイド部材２４４は、ケース２２の内面に沿って上下方向に延びている。ガイド部材２４４は、ケース２２の内面に等間隔、または、不等間隔に位置づけられている。ガイド部材２４４は、浮体３３の外面に接触可能である。ガイド部材２４４は、浮体３３の外面に接触することにより、フロート３１を上下方向へ移動可能に、しかも、ケース２２内の中心軸上に保持している。

先行する実施形態では、弁室４３は、第１プレート部材４１と第２プレート部材４２との間に形成されている。これに代えて、この実施形態では、弁室２４３は、専ら第１プレート部材２４１によって形成されている。燃料タンク通気弁２は、第２プレート部材４２を備えない。第１プレート部材２４１は、アッパケース２３の下端を、開口４７および開口４９を除いて閉塞している。第１プレート部材２４１は、下端の蓋を提供している。

弁体５２は、第１プレート部材２４１によって下方向および横方向に関して移動を規制されている。制限リブ４８は、横方向の移動を制限する。特に、制限リブ４８は、燃料タンク通気弁２に想定される通常の横揺れだけでは、弁体５２が弁座５３から離れないように、弁体５２の横方向の移動を制限している。制限リブ４８の高さは、フロート３１が最も上に移動した状態においても、弁体５２を弁室２４３内に保持するように設定されている。ストッパ部材２５４は、浮体３３の一部である。ストッパ部材２５４は、フロート３１の中心軸上に位置する棒状部材である。ストッパ部材２５４の下面は、弁体５２と対向するように位置づけられている。弁体５２は、ストッパ部材２５４によって上方向に関して移動を規制されている。

ホルダ３５は、シール部材３４を浮体３３に連結している。ホルダ３５は、シール部材３４の上面から、シール部材３４の周辺部位に被せられている。この結果、ホルダ３５は、浮体３３に固定されている。シール部材３４は、浮体３３とホルダ３５との間の隙間に保持されている。ホルダ３５は、上面の一部に切欠部２３５ａを有する。切欠部２３５ａは、シール部材３４を囲む環状の部材の一部に位置している。切欠部２３５ａは、径方向に延在している。切欠部２３５ａは、ホルダ３５の上面から下方向へ延びている。切欠部２３５ａは、径方向内側および径方向外側の両端に開口を有する。切欠部２３５ａは、上方向に開口を有する溝状である。切欠部２３５ａの底面は、シール部材３４の上面と同等の高さ位置、あるいは、シール部材３４の上面より低い高さ位置に位置している。言い換えると、切欠部２３５ａの底面は、シール部材３４の上面以下に位置している。切欠部２３５ａは、ホルダ３５に環状部を残すように形成されている。環状部は切欠部２３５ａより下に位置している。ホルダ３５の環状部は、ホルダ３５に、望ましい機械的な強度を付与するために貢献する。切欠部２３５ａは、シール部材３４の上から液体の燃料が流れ落ちるための排出路を提供する。ホルダ３５は、シール部材３４の上において、実質的にＣ字状の堤を提供する。なお、ホルダ３５は、複数の切欠部２３５ａを備えることができる。

シール部材３４の上に燃料が到達する場合、燃料は、シール部材３４の上から切欠部２３５ａを通して流れ落ちる。切欠部２３５ａによって、シール部材３４の上への燃料の溜まりが抑制される。これにより、シール部材３４の上におけるガム質物質の生成、および、異物の滞留が抑制される。また、シール部材３４の上に溜まった燃料が、固定弁座２５を越えて通路管１５へ流出する事態が抑制される。

この実施形態でも、フロート制御機構６１は、通気開口としての開口２６より下においてケース２２に形成されている。フロート制御機構６１は、フロート室３２へ燃料が流入する流入面積Ａｉｎを、フロート室３２から燃料が流出する流出面積Ａｏｕｔより大きくしている（Ａｉｎ＞Ａｏｕｔ）。フロート制御機構６１は、フロート室３２の下端からの燃料の流入と流出とに応答する方向弁５１を備える。フロート制御機構６１は、方向弁５１によって開閉される開口４７を有する。フロート制御機構６１は、フロート室３２の下端において、フロート室３２と外部とを常時連通している開口４９を有する。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。

第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、切欠部２３５ａはホルダ３５の上面から下方向へ延びている。これに代えて、この実施形態は、ホルダ３５の下面から上方向へ延びる切欠部３３５ａが形成されている。

図８において、ホルダ３５は、下面の一部に切欠部３３５ａを有する。切欠部３３５ａはホルダ３５の下面から上方向に延びるように形成されている。切欠部３３５ａの天井面は、シール部材３４の上面と同等の高さ位置、あるいは、シール部材３４の上面より高い高さ位置に位置している。言い換えると、切欠部３３５ａの天井面は、シール部材３４の上面以上に位置している。切欠部２３５ａは、下方向に開口を有する溝状である。切欠部３３５ａは、ホルダ３５に環状部を残すように形成されている。環状部は切欠部２３５ａより上に位置している。この実施形態でも、切欠部３３５ａは、シール部材３４の上面における燃料の溜まりを抑制する。

他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

上記実施形態では、フロート３１は、ゴム製のシール部材３４を備える。これに代えて、シール部材３４は、エラストマ等の樹脂製でもよい。また、フロート３１は、浮体３３の一部が固定弁座２５に直接的に接触してもよい。

上記実施形態では、ケース２２およびフロート３１の多くの部分に樹脂が用いられている。樹脂は、耐燃料性、および耐熱性をもつ多様な樹脂から選択することができる。例えば、樹脂として、ＰＯＭ等のエンジニアリングプラスチックと呼ばれる樹脂を利用することができる。

上記実施形態では、方向弁５１は、鋼球製のボールを弁体５２として用いている。これに代えて、方向弁５１は、樹脂製のボールを用いてもよい。さらに、金属製または樹脂製のプランジャを弁体５２として用いてもよい。さらに、方向弁５１は、閉弁方向へ予荷重を与えるスプリング等の付勢部材を備えていてもよい。さらに、方向弁５１は、フラップ式の樹脂板、フラップ式のゴム板、ダックビルによって提供されてもよい。

上記実施形態では、フロート制御機構６１は、方向弁５１と、複数の固定開口４９とによって提供されている。これに代えて、フロート制御機構６１は、方向弁５１とそのブリードポートとによって提供されてもよい。ブリードポートは、弁体５２に形成された貫通穴、または弁座５３に形成された溝によって提供することができる。ブリードポートは、ゼロ（０）ではない制限面積Ａ５１ｒを提供する。この場合、制限面積Ａ５１ｒは、連通面積Ａ４９を提供する。この場合、フロート制御機構６１は、方向弁５１だけで提供することができる。また、複数の固定開口４９に代えて、ひとつの固定開口４９を設けてもよい。

上記実施形態では、通気弁２は、蓋１４に連結されている。これに代えて、通気弁２は、ポンプを支持するポンプモジュールのフランジに連結されていてもよい。さらに、通気弁２は、燃料タンク１２に溶着されたキャップ、または燃料タンク１２に固定されたブラケットに連結されていてもよい。

上記実施形態では、開口２６は、Ｔ字型である。これに代えて、主開口２６ａと副開口２６ｂとを独立させてもよい。例えば、副開口２６ｂは、開口下端ＶＢを提供する独立した開口によって提供できる。また、主開口２６ａおよび副開口２６ｂは、四角形、四辺形、円形、長円形、楕円形など多様な形状によって提供することができる。

上記実施形態では、障壁部材７１は、傾斜部７５を備える。これに代えて、多段階の階段部を設けてもよい。この場合も、先細の障壁部材７１をケース２２とフロート３１との間に設けることができる。また、障壁部材７１は、下から、上に向けて、段階的に縮径している。これに代えて、障壁部材７１は、連続的に縮径していてもよい。

第２実施形態および第３実施形態では、切欠部２３５ａまたは切欠部３３５ａが採用されている。切欠部２３５ａまたは切欠部３３５ａは、ホルダ３５に溝状の排出路を形成する。これに代えて、ホルダ３５は、貫通穴状の排出路を形成する切欠部を備えることができる。この場合、切欠部は、径方向の両端にだけに開口を有する。

１ 燃料供給システム、 ２ 燃料タンク通気弁（通気弁）、
１１ 内燃機関、 １２ 燃料タンク、 １３ 燃料ポンプ、
１４ 蓋、 １５ 通路管、 １６ 蒸気処理装置、
２１ フロート弁、 ２２ ケース、 ２３ アッパケース、
２４ 連結部、 ２５ 固定弁座、 ２６ 開口（通気開口）、
２６ａ 主開口、 ２６ｂ 副開口、 ２７ 開口部、
２８ ロワケース、 ２９ 障壁ドーム、 ３０ 部品配置部、
３１ フロート、 ３２ フロート室、 ３３ 浮体、
３４ シール部材、 ３５ ホルダ、 ３６ 連結機構、
３７ スプリング、 ４１ 第１プレート部材、
４２ 第２プレート部材、 ４３ 弁室、 ４４ ガイド部材、
４５ 開口、 ４６ 突部、 ４７ 開口、 ４８ 制限リブ、
４９ 固定開口、５１ 方向弁、５２ 弁体、５３ 弁座、
６１ フロート制御機構、 ７１ 障壁部材、
７２ 下部、７３ 段差部、７４ 中間部、７５ 傾斜部、
７６ 先端縁、 ＣＴ 障壁上端、 ＶＴ 開口上端、
ＶＢ 開口下端、 ＶＦ 弁座位置、 ＤＬ、ＤＭ 外径、
ＤＴ 内径、 ＦＬＬ 低液位、 ＦＬＨ 高液位、
Ａ４９ 連通面積、Ａ５１ｒ 制限面積、Ａ５１ｖ 可変面積、
Ａ５１ｍｉｎ 最小可変面積、Ａ５１ｍａｘ 最大可変面積、
２３８ 斜面、 ２４１ 第１プレート部材、 ２４３ 弁室、
２４４ ガイド部材、 ２５４ ストッパ部材、 ２３５ａ 切欠部、
３３５ａ 切欠部。

Claims (10)

1. 燃料に浮くフロート（３１）と、
   前記フロートを収容し、かつ前記フロートを浮かせる燃料を貯めるフロート室（３２）を区画するケース（２２）と、
   前記フロートが浮いて上昇すると燃料タンクの内部と外部とを連通する通気通路を閉じ、前記フロートが下降すると前記通気通路を開く開閉弁（２５、３４）と、
   前記ケースに形成され、前記通気通路を提供する通気開口（２６）と、
   前記通気開口より下において前記ケースに形成され、前記フロート室へ前記燃料が流入する流入面積（Ａｉｎ）を、前記フロート室から燃料が流出する流出面積（Ａｏｕｔ）より大きく（Ａｉｎ＞Ａｏｕｔ）するフロート制御機構（６１）とを備える燃料タンク通気弁。
2. 前記フロート制御機構は、前記フロート室へ流入する前記燃料を許容し、前記フロート室から流出する燃料を制限する方向弁（５１）を含む請求項１に記載の燃料タンク通気弁。
3. 前記方向弁は、弁体（５２）と弁座（５３）とを有し、
   上下方向における前記弁体の変位を許容し、横方向における前記弁体の変位を制限する制限部材（４８）を備える請求項２に記載の燃料タンク通気弁。
4. 前記制限部材は、前記弁体の周囲に放射状に配置された複数の制限リブによって提供されている請求項３に記載の燃料タンク通気弁。
5. 前記方向弁は、前記フロート室へ流入する前記燃料を許容し、前記フロート室から流出する燃料を阻止する逆止弁である請求項２から請求項４のいずれかに記載の燃料タンク通気弁。
6. 前記フロート制御機構は、前記通気開口より下において、固定の連通面積（Ａ４９）を提供する固定開口（４９）を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料タンク通気弁。
7. 前記フロート制御機構は、前記方向弁と、前記通気開口より下において前記ケースに形成され、固定の連通面積（Ａ４９）を提供する固定開口（４９）とによって提供されている請求項２から請求項５のいずれかに記載の燃料タンク通気弁。
8. 前記フロート制御機構は、前記フロート室への燃料の流入速度より、前記フロート室からの燃料の流出速度を遅くする請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料タンク通気弁。
9. 前記フロート制御機構は、液面が上昇する場合には、第１応答性をもって、通気通路を閉じ、液面が下降する場合には、第１応答性より遅い第２応答性をもって、通気通路を開く請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料タンク通気弁。
10. さらに、前記通気開口と前記フロートとの間に設けられた障壁部材（７１）を備える請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料タンク通気弁。

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