JP3419137B2 - 液体遮断弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車等の燃
料タンク等に用いられて、通常の状態では燃料タンク等
の内部に発生する圧力（貯蔵する液体が燃料なら、燃料
が気化するからその蒸気圧が内部の圧力となる。）を外
部に逃がし、自動車の走行等による燃料タンク等の動
揺、傾斜、あるいは転倒時には閉弁して、貯蔵している
液体の流出を遮断する液体遮断弁に関する。 【０００２】特に、フロートを利用して通気管路を開閉
するタイプのものについて、フロートに設けられた弁部
がバルブシートから離れなくなるのを防いだ液体遮断弁
に関する。 【０００３】 【従来の技術】 （第１の従来例）従来のフロートを持つタイプの液体遮
断弁は、最初は図３の（ａ）、（ｂ）に示すものであ
る。これを説明すると、１０２が内部中空のバルブボデ
ー、１０４がバルブボデー１０２の下部に組み込まれた
キャップ、１０６がバルブボデー１０２とキャップ１０
４が作り出す内部の空間に上下可動に保持されている弁
体を構成するフロートである。１０８はスプリングで、
フロート１０６の重量よりも弱いばね力でフロート１０
６に対して上向きに付勢している。 【０００４】バルブボデー１０２の外側上部には、固定
用のフランジ１１０があり、フランジ１１０には複数の
ビス穴１１２がある。フランジ１１０の上に被せている
のは固定用のカバー１１４であり、フランジ１１０の下
にあるのはパッキン１１６であって、例えば、燃料タン
ク等の上部に設けられた穴に、液体遮断弁は上から差し
込んで組み込まれ、カバー１１４、フランジ１１０、パ
ッキン１１６を共に燃料タンク等の上部にビス止めさ
れ、内部の燃料等の液体が漏れないように固定される。 【０００５】バルブボデー１０２の内部上面中央にはバ
ルブシート１１８があり、通路である通気管路１２０を
介して、バルブボデー１０２の内部を外部に連通させて
いる。また、フロート１０６の上面中央には突起状の弁
部１２２があって、前記のバルブシート１１８と共にバ
ルブを構成し、フロート１０６の上下動によってバルブ
を開閉する。フロート１０６の側面には、複数の縦溝１
２４があって、フロート１０６の上部と下部の空間を連
通させており、液体や蒸気等が自由に出入りする。 【０００６】また、キャップ１０４の中央には穴１２６
があって、燃料タンク等の内部とバルブボデー１０２の
内部とを連通させている。 【０００７】上記の構造を持つ第１の従来例の、フロー
トを持つタイプの液体遮断弁は、燃料タンク等の内部に
入れてある燃料等の液体の浮力により、フロート１０６
の弁部２２２によりバルブが閉じた後で、液面が下がっ
ても、燃料タンク内外の圧力差により、フロート１０６
の弁部１２２がバルブシート１１８に固着したまま、離
れなくなることがあった。 【０００８】（第２の従来例）そこで、図３の第１の従
来構造の液体遮断弁を改良するために、図４乃至図７に
示すものを提案した。この第２の従来例の構造は、フロ
ート上面にある弁部とフロートを分離し、バルブボデー
２０２の上面に設けられたフロート２０６に対して相対
移動自在なバルブシート２１８に当接するバルブディス
ク２３２を、フロート２０６の上面に、長さの異なる２
本のつめ２３４、２３６で、傾動可能に保持させたもの
である。 【０００９】第２の従来例の構造をもう少し詳しく説明
すると、２０２が内部中空のバルブボデー、２０４がバ
ルブボデー２０２の下部に組み込まれたキャップ、２０
６がバルブボデー２とキャップ４が作り出す内部の空間
に上下可動に保持されている弁体を構成するフロートで
ある。 【００１０】フロート２０６の上面には、バルブディス
ク２３２が乗っており、フロート２０６の上面に設けら
れた長さの異なる２本のかぎ形のつめ２３４、２３６
が、そのバルブディスク２３２をある程度傾動可能に保
持している。そして、フロート２０６が上昇する時は、
バルブディスク２３２を傾けることなく正しい姿勢で持
ち上げる。しかし、フロート２０６が下降する時は、バ
ルブディスク２３２を長さの異なる２本のかぎ形のつめ
２３４、２３６で引っ張るために、バルブディスク２３
２に若干の傾きが許容されている。 【００１１】２０８はスプリングで、フロート２０６の
重量よりも弱いばね力でフロート２０６に対して上向き
に付勢している。 【００１２】バルブボデー２０２の外側上部には、固定
用のフランジ２１０があり、フランジ２１０には複数の
ビス穴２１２がある。フランジ２１０の上に被せている
のは固定用のカバー２１４であり、フランジ２１０の下
にあるのはパッキン２１６であって、例えば、燃料タン
ク等の上部に設けられた穴に、液体遮断弁は上から差し
込んで組み込まれ、カバー２１４、フランジ２１０、パ
ッキン２１６を共に燃料タンク等の上部にビス止めさ
れ、内部の燃料等の液体が漏れないように固定される。 【００１３】バルブボデー２０２の内部上面中央には皿
状のバルブシート２１８があり、バルブ穴２１９、通路
である通気管路２２０を介して、バルブボデー２０２の
内部を外部に連通させている。また、バルブディスク２
３２の上面中央には突起状の弁部２２２があって、前記
のバルブシート２１８と共にバルブを構成し、フロート
２０６の上下動によってバルブを開閉する。 【００１４】フロート２０６の側面には、複数の縦溝２
２４があって、フロート２０６の上部と下部の空間を連
通させており、液体やガスが自由に出入りする。また、
キャップ２０４の中央には穴２２６があって、燃料タン
ク等の内部とバルブボデー２０２の内部とを連通させて
いる。 【００１５】尚、図４は第２の従来例に係る液体遮断弁
の開弁状態、図５は液面が上昇し、閉弁状態、図６は再
開弁状態を示している。 【００１６】第２の従来例の構造のねらいは、液面が下
ってフロート２０６が自重で下がろうとする場合に、図
６に示すように、短い方のつめ２３６のみでバルブディ
スク２３２に引っかけ、短いつめ２３６の反対側を支点
としてモーメントを加えることにより、つめが加えてい
る力の何倍かの大きな力で、バルブシート２１８からバ
ルブディスク２３２の弁部２２２を引き離すことにあ
る。 【００１７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、結果と
してこの第２の従来例の構造では、バルブに加わる力が
フロート２０６の重量（下方向）のみとなり、引きはが
し力がまだ不足である。この原因は、モーメントが利い
てバルブディスク２３２が傾くのであるが、なかなか離
れようとせず、結局、短いつめ２３６と長いつめ２３４
とがバルブディスク２３２を引っ張ることになり、モー
メントではなくフロート２０６の重量のみで引っ張るこ
とになってしまい、引きはがし力が不足することになる
のである。 【００１８】この対策として、図７に示すように、つめ
のある方向と直角方向に弁部２２２にスリット状の切欠
き３００を入れると開弁しやすくなるが、寸法上、確実
にシールを確保することは困難である。 【００１９】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
バルブディスクの弁部がバルブシートから離れ易くし得
る液体遮断弁を提供することにある。 【００２０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、液体を貯蔵するタンクの上部に
設けられる内部中空のバルブボデーと、該バルブボデー
の中空内部に挿入されバルブボデー内に流入するタンク
内の液体の液面と共に上下動する弁体と、前記バルブボ
デーの上部に開口するタンク内部と外部とを連通する通
路と、該通路の開口部に設けられるバルブシートと、を
備え、前記弁体は、フロートと、該フロートの上部にフ
ロートに対して相対移動自在に保持され、弁部を有する
バルブディスクとを有し、前記バルブボデー内に流入す
る液面の高さに応じて前記弁体を成すバルブディスクの
弁部が前記バルブシートに接離して前記通路を開閉する
液体遮断弁において、前記バルブディスクを、前記フロ
ートの上部に複数のつめで傾動可能に保持し、前記複数
のつめのうちの１個のつめを他のつめよりも短くし、前
記バルブシートの中心に対し前記短いつめと反対側に前
記バルブボデーの上部より、開弁時に前記バルブディス
クの上面が当接する突出部を設けたことを特徴とする。 【００２１】 【作用】上記構成の液体遮断弁にあっては、バルブシー
トの中心に対し短いつめと反対側にバルブボデーの上部
より突出部を設けているので、バルブディスクが傾いた
場合に長い方のつめがバルブディスクに引っ掛かる前に
バルブボデーの上部よりの突出部とバルブディスクの上
面とが突き当たって、これが短いつめでバルブディスク
を引っ張る時に生じるモーメントの支点となり、モーメ
ントが最後まで効果的に働いて、バルブディスクの弁部
をバルブシートから引き離すのに役立つ。 【００２２】 【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の一実施例に係る液体遮断弁を示す図１及
び図２において、２が内部中空のバルブボデー、４がバ
ルブボデー２の下部に組み込まれたキャップ、６がバル
ブボデー２とキャップ４が作り出す内部の空間に上下可
動に保持されている弁体を構成するフロートである。 【００２３】フロート６の上部には、弁部２２を有する
バルブディスク３２がフロート６に対して相対移動自在
に乗っており、フロート６の上面に設けられた複数のか
ぎ形のつめ３４、３６が、バルブディスク３２に設けら
れた複数の長穴４０、４０、４０（図２（ｃ），（ｄ）
参照）を貫いて、そのバルブディスク３２をある程度傾
動可能に保持している。そして、複数のつめのうちの１
個であるつめ３６のみがつめの腕の長さが短くなってい
る。そのために、フロート６が上昇する時は、バルブデ
ィスク３２を傾けることなく正しい姿勢で持ち上げる。
しかし、フロート６が下降する時は、最初にバルブディ
スク３２を短いつめ３６で引っ張ることになる。 【００２４】８はスプリングで、フロート６の重量より
も弱いばね力でフロート６に対して上向きに付勢してい
る。 【００２５】バルブボデー２の外側上部には、固定用の
フランジ１０があり、フランジ１０には複数のビス穴が
ある。フランジ１０の上に被せているのは固定用のカバ
ー１４であり、フランジ１０の下にあるのはパッキン１
６であって、例えば、燃料タンク等の上部に設けられた
穴に、液体遮断弁は上から差し込んで組み込まれ、カバ
ー１４、フランジ１０、パッキン１６を共に燃料タンク
等の上部にビス止めされ、内部の燃料等の液体が漏れな
いように固定される。 【００２６】バルブボデー２の内部上面中央には皿状の
バルブシート１８があり、バルブ穴１９、ガス室１７、
通路を成す通気管路２０、ニップル２１を介して、バル
ブボデー２の内部を外部に連通させている。バルブシー
ト１８の皿状のテーパ面の開き角αは９０度以上の大き
な角度をなしている（図２（ａ），（ｂ）参照）。 【００２７】また、バルブディスク３２の上面中央には
突起状の弁部２２があって、前記のバルブシート１８と
共にバルブを構成し、フロート６の上下動によってバル
ブを開閉する。この弁部２２の面は球面状であり、テー
パ状のバルブシート１８の面とは多少の傾きがあっても
ぴったり合うようになっている。またそれに加えて、バ
ルブシート１８のテーパ面の開き角αは９０度以上であ
るから、バルブシート１８と弁部２２との係合が浅く、
弁部２２は、バルブシート１８に吸着されている時で
も、滑って傾きやすい性質を持っている。 【００２８】４２は、本発明の一つであって、バルブボ
デー２の内部上面に設けられた突出部であり、位置的に
はバルブシート１８の中心に対して短いつめ３６と反対
側の位置にある。また、突出部４２の高さは、フロート
６が上昇してバルブディスク３２が傾かない姿勢で持ち
上がった時には、まだ突出部４２はバルブディスク３２
の上面に当接せず、フロート６が下降して最初にバルブ
ディスク３２を短いつめ３６で引っ張ることにより、バ
ルブディスク３２が吸着されたまま傾いた時には、長い
つめ３４がバルブディスク３２に引っ掛かる前に、突出
部４２がバルブディスク３２の上面に当接する高さとす
る。 【００２９】このように突出部４２を設けると、フロー
ト６が回転して長いつめ３４が突出部４２の位置に移動
し、その状態でフロート６が上昇したときに長いつめ３
４が当たることになる。 【００３０】従って、バルブボデー２とフロート６を回
転方向に規制する必要があり、図１（ｂ）に示すように
回転止め手段５０を設けている。この回転止め手段５０
は、フロート６の側壁に二等配に設けられる凹部５１，
５１と、これら凹部５１，５１にそれぞれ係合するバル
ブボデー２の内側空間の側面に設けられる突起５２，５
２とから成っている。尚、回転止め手段５０は、これに
限らず、要はフロート６が回転するのを防止できる構成
となっていれば良い。 【００３１】また、バルブボデー２の内側空間の側面に
は、突起５２の他に複数の縦リブ２４があって、フロー
ト６を上下動可能に保持すると共に、フロート６の側面
との間に透き間を作り、フロート６の上部と下部の空間
を連通させており、液体やガスが自由に出入りする。ま
た、キャップ４には複数の穴２６があって、燃料タンク
等の内部とバルブボデー２の内部とを連通させている。 【００３２】また、４４、４６は、バルブボデー２の内
部から外部へ連通させるためのガス室１７を含む通路を
作るために、バルブボデー２の上部に組み込まれた部品
であり、通常はニップル２１とともにバルブボディ２と
一体となっている。４４はバルブシート１８と突出部４
２を有するバルブシートプレート、４６はガス室キャッ
プである。 【００３３】以上のように構成された本発明による液体
遮断弁の実施例では、次のように作動する。 【００３４】まず、タンク内の液面の下がった通常状態
においては、フロート６は、浮力が作用していないか
ら、下がっており、バルブは開いている（図１参照）。 【００３５】この状態で、給油等で液体をタンク内に注
入すると、液面上昇によりタンク内ガスの容積はせばめ
られ、タンク内圧力が上昇し、タンク内から、キャップ
４の穴２６、液体遮断弁内、そして、バルブを通って、
ガス室１７、通気管路２０、ニップル２１を経て外部へ
抜けていく。 【００３６】満タン状態に近づくと、液体はタンク内か
ら液体遮断弁内にも入り込み、フロート６を浮力により
上昇させる。この時、フロート６は、バルブディスク３
２を正しい姿勢で持ち上げ、弁部２２をバルブシート１
８に正しく当接させ、バルブを閉じる。 【００３７】燃料など液体の消費により、満タン状態か
ら液体が減少してくると、液面が下がるから、浮力がな
くなってくる。そして、フロート６は自重で下がろうと
し、自分の上下面に加わるガス圧の圧力差のためにバル
ブシート１８に貼り付いているバルブディスク３２を、
複数のかぎ形のつめ３４、３６で引き離し、下げようと
する。 【００３８】この場合、つめの長さが違うために、短い
つめ３６のみがバルブディスク３２に引っかかり、引き
下げる力を加えることになる。バルブディスク３２の弁
部２２は、バルブシート１８との接触を絶ってすぐ離れ
ればよいが、そうでないときには、短いつめ３６に引っ
張られて傾き、バルブディスク３２の上面は突出部４２
に当接し、これを支点として、短いつめ３６を介しての
フロート６の引張力はモーメントとして働くことにな
る。 【００３９】図１で見た場合、バルブシート１８の中心
からつめ３６までの距離と突出部４２までの距離とはほ
ぼ同じであるから、フロート６がつめ３６を介して引っ
張る力（フロート６の重量）は弁部２２に対しては約２
倍の力となって働くことになる。このために、バルブデ
ィスク３２の弁部２２はバルブシート１８から容易に離
れて、フロート６と共に下がり、開弁することになる。 【００４０】通常状態に戻ったところで、今度は、タン
クが運搬移動などで動揺したり、傾斜したりする場合を
考える。この時は、液面が急激に上昇し、それと同時に
フロート６を浮力により押し上げようとする。タンク内
と液体遮断面内のガスは、液面の急激な上昇による追い
出しに対しても十分な面積を持つバルブ穴１９から逃げ
出すことが出来て、フロート６の動きを邪魔することは
ないから、フロート６は素早く動いて、バルブを閉じ、
液体の流出を止める。 【００４１】この場合、フロート６に上向きに付勢して
いるスプリング８のばね力の働きは、タンクが傾きすぎ
て、フロート６の浮力の効率が悪くなった時に、バルブ
を閉じるのに役立つ。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バルブボデー内の上部に、バルブシートの中心に対し短
いつめと反対側に突出部を設けて、それをフロートが自
重で短いつめを介してバルブディスクを引っ張る時に生
じるモーメントの支点としたから、モーメントはバルブ
が開くまで効果的に働いて、バルブディスクの弁部をバ
ルブシートから引き離すのに役立ち、容易に弁部をバル
ブシートから引き離すことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１（ａ）は本発明の一実施例に係る液体遮断
弁の開弁時の全体正面断面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 【図２】図２（ａ），（ｂ）は図１の液体遮断弁のバル
ブを構成するバルブシートプレートを示しており、同図
（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は下面図である。
図２（ｃ），（ｄ）は図１の液体遮断弁のバルブディス
クを示しており、同図（ｃ）は縦断面図であり、同図
（ｄ）は下面図である。 【図３】図３（ａ）は第１の従来例の液体遮断弁の全体
正面断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大
図である。 【図４】図４は第２の従来例の液体遮断弁の開弁時の全
体正面断面図である。 【図５】図５は第２の従来例の液体遮断弁の液面が上昇
し、閉弁時の全体正面断面図である。 【図６】図６は第２の従来例の液体遮断弁の再開弁時の
全体正面断面図である。 【図７】図７（ａ）は第２の従来例の液体遮断弁のバル
ブ部分の概略拡大断面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）の弁部の上面図である。 【符号の説明】 ２ バルブボデー ４ キャップ ６ フロート ８ スプリング １０ フランジ １４ カバー １６ パッキン １７ ガス室 １８ バルブシート １９ バルブ穴 ２０ 通気管路（通路） ２１ ニップル ２２ バルブディスクの弁部 ２４ 縦リブ ２６ 穴 ３２ バルブディスク ３４ フロート上面に設けられた長いつめ ３６ フロート上面に設けられた短いつめ ４０ 長穴 ４２ バルブボデー上面の突出部 ４４ バルブシートプレート ４６ ガス室キャップ ５０ 回転止め手段 ５１ 凹部 ５２ 突起

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 液体を貯蔵するタンクの上部に設けられ
   る内部中空のバルブボデーと、 該バルブボデーの中空内部に挿入されバルブボデー内に
   流入するタンク内の液体の液面と共に上下動する弁体
   と、 前記バルブボデーの上部に開口するタンク内部と外部と
   を連通する通路と、 該通路の開口部に設けられるバルブシートと、 を備え、 前記弁体は、フロートと、該フロートの上部にフロート
   に対して相対移動自在に保持され、弁部を有するバルブ
   ディスクとを有し、 前記バルブボデー内に流入する液面の高さに応じて前記
   弁体を成すバルブディスクの弁部が前記バルブシートに
   接離して前記通路を開閉する液体遮断弁において、 前記バルブディスクを、前記フロートの上部に複数のつ
   めで傾動可能に保持し、 前記複数のつめのうちの１個のつめを他のつめよりも短
   くし、 前記バルブシートの中心に対し前記短いつめと反対側に
   前記バルブボデーの上部より、開弁時に前記バルブディ
   スクの上面が当接する突出部を設けたことを特徴とする
   液体遮断弁。