JP3797176B2 - 燃料遮断弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料遮断弁として、特開平２０００−２６６２０８号公報が知られている。図６は従来の燃料遮断弁を示す断面図である。燃料遮断弁１１０は、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１２２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１１０は、ケース本体１２０と、フロート１３０と、蓋体１４０とから構成されている。蓋体１４０は、燃料タンクＦＴの上部に熱溶着可能でありかつ上記ケース本体１２０より燃料膨潤性が大きい樹脂材料で形成されている。蓋体１４０とケース本体１２０とを組み付ける手段として、蓋体１４０に形成した係合穴１４２にケース本体１２０に形成した係合突起１２６を係合するとともに、ケース本体１２０に保持部１２４を形成し、この保持部１２４で蓋体１４０の嵌合部１４４を保持する構成をとっている。この構成では、蓋体１４０の嵌合部１４４が燃料膨潤により拡張すると、保持部１２４で押さえる。このとき、保持部１２４は、蓋体１４０が膨潤するとその間の機械的な密着強度を増すことにより支持力を高めて、燃料遮断弁１１０に安定した開閉特性を与えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記燃料遮断弁１１０では、保持部１２４や嵌合部１４４を射出成形するのに、型構造が複雑化したり、高い寸法精度を必要としたりするという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、燃料の膨潤によりガタつくことがなく、簡単な構成で、安定した閉弁特性が得られる燃料遮断弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記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とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記燃料タンクの上部に熱溶着可能である樹脂材料から形成された蓋溶着端と、上記ケース本体の上部を支持するための蓋支持部とを有する蓋体と、
燃料タンク内に連通する弁室を形成するケース本体と、
上記弁室に収納され、上記接続通路を開閉する弁体と、
ケース本体の外周に配置されたシール部材と、
上記蓋支持部と熱溶着可能である樹脂材料から形成されかつ蓋体より燃料に対する大きな形状保持性を有するシール保持部材と、
を備え、
上記シール保持部材は、ケース本体の外側からシール部材を押圧する押圧面と、上記蓋支持部に熱溶着される保持部材側溶着端とを有し、保持部材側溶着端を蓋支持部に熱溶着することでシール部材を押圧して燃料タンク内を外部に対してシールするとともにケース本体を支持するように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明にかかる燃料遮断弁のケース本体は、燃料タンク内に連通する弁室を備え、この弁室内に収納された弁体が燃料タンクの燃料液位に応じて浮力を増減して昇降する。これにより、弁体が接続通路を開閉して燃料タンクから燃料が流出するのを防止する。また、燃料遮断弁は、蓋体を燃料タンクの上部に熱溶着可能である樹脂材料から形成され、熱溶着されることにより燃料タンクの上部に装着されている。これにより、燃料遮断弁は、燃料タンクの上部に締結部材などを必要としないで、容易に取り付けることができる。
【０００７】
ケース本体は、蓋体より燃料膨潤性の小さい樹脂材料で形成されているので、燃料通路を開閉するシート面などを高い精度で形成することができる。また、蓋支持部に熱溶着されたシール保持部材は、燃料に対する大きな形状保持性を有しているので、燃料に晒されても大きく膨潤することなく、押圧面でシール部材を確実に支持して、高いシール性を維持する。
【０００８】
また、シール保持部材は、蓋支持部に熱溶着されているので、その間のシール性を大きくできるとともにケース本体に対する支持力を大きくすることができ、ケース本体がガタつくこともない。したがって、燃料遮断弁は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁の開閉液位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得ることができる。
【０００９】
ここで、上記シール保持部材の形状保持性を蓋体より大きくする手段として、繊維状物を混入する手段、蓋体より耐燃料膨潤性に優れた樹脂材料を用いる手段、インサート部材を埋設する手段などをとることができる。
【００１０】
また、蓋体を燃料タンクに熱溶着するとともに、シール保持部材を蓋体に溶着するために用いられる樹脂材料としては、ケース本体をポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成し、上記蓋体をポリエチレンから形成し、シール保持部材を、繊維状物を混入したポリエチレンなどから形成することができる。ここで、繊維状物とは、樹脂材料の性質を特に損なうことなく、燃料膨潤に伴う機械的、寸法安定性の改良を目的として添加されたガラス繊維やアスベスト繊維などをいう。
【００１１】
さらに、蓋体の他の好適な態様として、接続通路に面して形成されかつ上記蓋支持部を有する蓋内層と、この蓋内層に２色成形されて化学接着するとともに上記蓋溶着端を有する蓋外層とを備えて構成することができる。この場合において、蓋内層と蓋外層とを互いに溶着する異なった樹脂材料で形成するとともに、蓋内層をシール保持部材に熱溶着可能である樹脂材料で形成し、蓋外層を燃料タンクの上壁に熱溶着可能である樹脂材料で形成することができる。例えば、上記ケース本体は、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成し、上記蓋外層は、ポリエチレンから形成し、上記蓋内層は、ポリエチレンに溶着する変性ポリアミドから形成し、上記シール保持部材は、ポリアミドから形成することができる。ここで、変性ポリアミドは、マレイン酸などの極性官能基を添加することでポリエチレンとの化学接着性を付加することができる。
【００１２】
また、シール保持部材は、シール部材を取り囲むように埋設したインサート部材により形状保持性を蓋体より大きく形成することもできる。インサート部材は、金属製部材やシール保持部材の樹脂材料と異なった樹脂部材を埋設することにより構成できる。
【００１３】
さらに、シール保持部材は、ケース本体の側壁およびケース本体の下開口を覆いかつ一体成形されたケース被覆体を備える構成をとることができる。この構成により、シール保持部材が底板を兼用するので、部品点数を減らすとともにケース本体の機械的強度を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
Ａ．第１の実施の形態
図１は本発明の一実施の形態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２０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ＦＴｃが形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮断弁２０がその下部を取付穴ＦＴｃに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁２０は、給油時に燃料タンクＦＴ内の燃料が所定の液位ＦＬ１まで上昇したときに、外部（キャニスタ）への流出を規制するものである。
【００１６】
燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、底板３５と、フロート４０と、Ｏリング４４（シール部材）と、スプリング４６と、蓋体５０と、逆止弁６０と、シール保持部材７０とを主要な構成として備えている。
【００１７】
図２は燃料遮断弁２０を分解した断面図である。上記ケース本体３０は、天井壁部３２と、この天井壁部３２から下方へ円筒状に延設された側壁部３３とを備え、天井壁部３２と側壁部３３とに囲まれたカップ状の弁室３０Ｓを形成し、その下部を下開口３０ａとしている。
【００１８】
側壁部３３の上外周には、シール保持凹所３３ｂが形成されている。このシール保持凹所３３ｂには、Ｏリング４４が支持されている。また、側壁部３３の下部には、係合穴３３ａが形成されている。この係合穴３３ａは、後述するように底板３５を取り付けるためのものである。
【００１９】
上記底板３５は、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じる部材であり、その外周部に形成された係合部３５ａが上記係合穴３３ａに係合することにより、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じるように装着される。この底板３５には、弁室３０Ｓと燃料タンクＦＴ内とを連通する連通孔３５ｂが形成されている。したがって、連通孔３５ｂを通じて、燃料タンクＦＴ内が弁室３０Ｓに連通している。また、底板３５の中央上部には、環状のスプリング支持部３５ｃが形成されている。このスプリング支持部３５ｃの外周部は、フロート４０の内側凹所の下面との間でスプリング４６を支持している。
【００２０】
また、上記弁室３０Ｓに収納されるフロート４０は、上壁部４１と、その上壁部４１の外周から下方に形成された筒状の側壁部４２とを備えた容器形状に構成されており、その内側スペースが浮力を生じるための浮力室４０Ｓになっている。
【００２１】
ケース本体３０、底板３５及びフロート４０は、耐燃料油性に優れた合成樹脂ポリアセタールまたはポリアミドから形成されている。
【００２２】
一方、蓋体５０は、蓋内層５１と蓋外層５２との２層で形成されており、蓋本体５３と、蓋本体５３の中央から側方へ突出した管体部５４と、蓋本体５３の外周に形成されたフランジ５５と、蓋本体５３の下部に突設された蓋支持部５６とを備え、これらを一体に形成している。管体部５４には、蓋側通路５４ａが形成されており、この蓋側通路５４ａの一端は、ケース本体３０の接続通路３２ｂに接続され、他端はキャニスタ側に接続されている。また、フランジ５５の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに溶着される蓋溶着端５５ａが形成されている。
【００２３】
蓋内層５１は、蓋側通路５４ａに面して形成され、上記蓋支持部５６を備えている。蓋外層５２は、蓋内層５１に２色成形されて反応接着するとともに蓋溶着端５５ａを有している。蓋外層５２は、ポリエチレンから形成することができ、蓋内層５１は、ポリエチレンに溶着する変性ポリアミドから形成することができる。変性ポリアミドは、マレイン酸などの極性官能基を添加することでポリエチレンとの化学接着性を付加した樹脂材料である。これらは、２色成形により一体成形することができ、つまり蓋外層５２を形成するためにポリエチレンを射出した後に、蓋内層５１を形成するためにポリエチレンより射出温度の高い変性ポリアミドを射出することで、その反応熱で蓋内層５１を蓋外層５２に反応接着することができる。
【００２４】
シール保持部材７０は、ケース本体３０の上外周に嵌合されるとともに蓋体５０の一端に熱溶着することでケース本体３０と蓋体５０とを連結する部材であり、ケース本体３０の外側からＯリング４４を押圧する押圧面７０ａと、蓋支持部５６に熱溶着される溶着端７０ｃとを備えている。シール保持部材７０は、燃料が浸ったときの形状保持性がポリエチレンより高い材料から構成されている。すなわち、ポリアミドまたはポリアミドにガラス繊維などの繊維状物を添加することにより、機械的強度を高めてポリエチレンより燃料膨潤を小さくしている。
【００２５】
逆止弁６０は、ケース本体３０の天井壁部３２に設けられており、ボール６１と、このボール６１に閉弁方向に付勢するスプリング６２とを備えており、フロート４０が接続通路３２ｂを閉じ、タンク内圧が所定値以上になったときに、タンク内圧を逃がすリリース弁として作用する。
【００２６】
次に、燃料遮断弁２０を組み付ける作業および燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに装着する作業について説明する。図３において、蓋内層５１と蓋外層５２とを一体に２色形成した蓋体５０、ケース本体３０、シール保持部材７０などを準備した後、ケース本体３０内に逆止弁６０を組み付けるとともに、Ｏリング４４をケース本体３０のシール保持凹所３３ｂに装着する。続いて、蓋支持部５６の溶着端５６ａを熱板（図示省略）により溶融するとともに、シール保持部材７０の溶着端７０ｃも溶融する。この状態にて、シール保持部材７０の押圧面７０ａでＯリング４４を押しつけるようにシール保持部材７０をケース本体３０の端部に装着し、さらにシール保持部材７０の溶着端７０ｃを蓋体５０の蓋支持部５６の溶着端５６ａに押しつける。そして、シール保持部材７０が蓋体５０の蓋支持部５６に熱溶着されると、Ｏリング４４を押圧するとともに、ケース本体３０を蓋体５０に対して位置決め固定する。
【００２７】
続いて、図２に示すように、ケース本体３０の弁室３０Ｓ内に、フロート４０及びスプリング４６を収納し、さらに、スプリング４６の下端を底板３５のスプリング支持部３５ｃに位置合わせするとともに、底板３５の係合部３５ａを側壁部３３の係合穴３３ａに係合させて、底板３５をケース本体３０に取り付ける。これにより、燃料遮断弁２０が組み付けられる。
【００２８】
続いて、図１に示す蓋体５０の蓋溶着端５５ａを熱板（図示省略）により溶融するとともに、燃料タンクＦＴの取付穴ＦＴｃの周囲に沿って熱板（図示省略）により溶融して溶着部ＦＴｄとする。取付穴ＦＴｃに、ケース本体３０を下部から挿入して、蓋溶着端５５ａを溶着部ＦＴｄに押しつける。これにより、蓋溶着端５５ａと溶着部ＦＴｄとが同じ樹脂材料で形成されているので、冷却固化すると両者が互いに溶着する。このように、蓋体５０がタンク上壁ＦＴａに溶着されると、燃料タンクＦＴ内は、外部に対して高いシール性を確保される。
【００２９】
次に、燃料遮断弁２０の動作について説明する。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、通路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の液位ＦＬ１に達すると、燃料は、底板３５の連通孔３５ｂを通じて弁室３０Ｓに流入する。これにより、フロート４０に浮力が生じて上昇し、弁部４１ａで接続通路３２ｂを閉塞して燃料がキャニスタ側へ流出しない。したがって、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。
【００３０】
上記燃料遮断弁２０の構成により、以下の作用、効果を奏する。
【００３１】
（１） シール保持部材７０は、小さな環状の部材であるから、型構造が簡単であり、従来の技術で説明した弁より容易に射出成形により製造することができる。
【００３２】
（２） ケース本体３０は、蓋体５０より燃料膨潤性の小さい樹脂材料（ポリアセタール）で形成されているので、接続通路３２ｂを開閉するシート面などを高い精度で形成することができる。
【００３３】
（３） 蓋支持部５６に熱溶着されたシール保持部材７０は、燃料に対する大きな形状保持性を有しているので、燃料に晒されても大きく膨潤することなく、押圧面７０ａでシール部材を確実に支持して、高いシール性を維持する。
【００３４】
（４） シール保持部材７０は、蓋支持部５６に熱溶着されているので、その間のシール性を大きくできるとともにケース本体３０に対する支持力を大きくすることができ、ケース本体３０がガタつくこともない。したがって、燃料遮断弁２０は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁２０の開閉液位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得ることができる。
【００３５】
（５） Ｏリング４４は、シール保持部材７０の溶着方向（軸方向）と垂直な径方向に圧縮されるので、溶着のバラツキの影響を受けることなく、所定のシール力を発揮することができる。
【００３６】
Ｂ．第２の実施の形態
図４は第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁２０Ｂを示す断面図、図５は燃料遮断弁２０Ｂの組付前の状態を示す断面図である。第２の実施の形態は、シール保持部材に底板を一体に形成したケース被覆体９０を備えた構成に特徴を有している。すなわち、ケース被覆体９０は、側壁９１と、下開口３０Ｂａを覆う底壁９２と、側壁９１の上部のシール保持部材９３とを一体に形成したカップ形状である。側壁９１の内周には、係合爪９１ａが形成されており、ケース本体３０Ｂの係合穴３３Ｂａに係合して、ケース被覆体９０内でケース本体３０Ｂを位置決めしている。また、シール保持部材９３は、Ｏリング４４を支持するとともに蓋体５０の蓋支持部５６の溶着端５６ａに溶着されている。
燃料遮断弁２０Ｂの構成により、第１の実施の形態の効果に加え、シール保持部材９３が底板（図１参照）を兼用するので、部品点数を減らすことができる。また、ケース被覆体９０は、ケース本体３０Ｂを機械的に保護する部材としても作用するので、ケース本体３０Ｂを、シール性を重視した形状や肉厚とすることができるとともに、ケース本体３０Ｂの材料の選択の幅を広げることができる。また、燃料遮断弁２０Ｂの組付性も、第１の実施の形態と同様に簡単である。
【００３７】
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。
【００３８】
（１） 上記実施の形態では、蓋体を２層で構成した例について説明したが、これに限らず、蓋体をポリエチレンの単層で形成してもよい。この場合には、シール保持部材を、ポリエチレンに繊維状物を添加した樹脂材料で形成することにより、熱溶着性を確保するとともに燃料に対する形状保持性を高める構成とすることにより適用できる。
【００３９】
（２） シール保持部材の形状保持性を高める他の手段として、シール部材を取り囲む位置に、インサート部材を埋設する構成をとることができる。ここで、インサート部材は、環状の金属製部材や、シール保持部材より機械的強度の大きい樹脂部材を埋設することにより実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態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２０を示す断面図である。
【図２】燃料遮断弁２０を分解して示す断面図である。
【図３】燃料遮断弁２０を組み付ける工程を説明する説明図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁２０Ｂを示す断面図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁２０Ｂを分解して示す断面図である。
【図６】従来の燃料遮断弁を示す断面図である。
【符号の説明】
２０...燃料遮断弁
２０Ｂ...燃料遮断弁
３０...ケース本体
３０Ｂ...ケース本体
３０ａ...下開口
３０Ｂａ...下開口
３０Ｓ...弁室
３２...天井壁部
３２ｂ...接続通路
３３...側壁部
３３ａ...係合穴
３３ｂ...シール保持凹所
３３Ｂａ...係合穴
３５...底板
３５ａ...係合部
３５ｂ...連通孔
３５ｃ...スプリング支持部
４０...フロート
４０Ｓ...浮力室
４１...上壁部
４１ａ...弁部
４２...側壁部
４６...スプリング
５０...蓋体
５１...蓋内層
５２...蓋外層
５３...蓋本体
５４...管体部
５４ａ...蓋側通路
５５...フランジ
５５ａ...蓋溶着端
５６...蓋支持部
５６ａ...溶着端
６０...逆止弁
６１...ボール
６２...スプリング
７０...シール保持部材
７０ａ...押圧面
７０ｃ...溶着端
９０...ケース被覆体
９１...側壁
９１ａ...係合爪
９２...底壁
９３...シール保持部材
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク上壁
ＦＴｃ...取付穴
ＦＴｄ...溶着部
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料遮断弁として、特開平２０００−２６６２０８号公報が知られている。図６は従来の燃料遮断弁を示す断面図である。燃料遮断弁１１０は、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１２２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１１０は、ケース本体１２０と、フロート１３０と、蓋体１４０とから構成されている。蓋体１４０は、燃料タンクＦＴの上部に熱溶着可能でありかつ上記ケース本体１２０より燃料膨潤性が大きい樹脂材料で形成されている。蓋体１４０とケース本体１２０とを組み付ける手段として、蓋体１４０に形成した係合穴１４２にケース本体１２０に形成した係合突起１２６を係合するとともに、ケース本体１２０に保持部１２４を形成し、この保持部１２４で蓋体１４０の嵌合部１４４を保持する構成をとっている。この構成では、蓋体１４０の嵌合部１４４が燃料膨潤により拡張すると、保持部１２４で押さえる。このとき、保持部１２４は、蓋体１４０が膨潤するとその間の機械的な密着強度を増すことにより支持力を高めて、燃料遮断弁１１０に安定した開閉特性を与えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記燃料遮断弁１１０では、保持部１２４や嵌合部１４４を射出成形するのに、型構造が複雑化したり、高い寸法精度を必要としたりするという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、燃料の膨潤によりガタつくことがなく、簡単な構成で、安定した閉弁特性が得られる燃料遮断弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記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とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記燃料タンクの上部に熱溶着可能である樹脂材料から形成された蓋溶着端と、上記ケース本体の上部を支持するための蓋支持部とを有する蓋体と、
燃料タンク内に連通する弁室を形成するケース本体と、
上記弁室に収納され、上記接続通路を開閉する弁体と、
ケース本体の外周に配置されたシール部材と、
上記蓋支持部と熱溶着可能である樹脂材料から形成されかつ蓋体より燃料に対する大きな形状保持性を有するシール保持部材と、
を備え、
上記シール保持部材は、ケース本体の外側からシール部材を押圧する押圧面と、上記蓋支持部に熱溶着される保持部材側溶着端とを有し、保持部材側溶着端を蓋支持部に熱溶着することでシール部材を押圧して燃料タンク内を外部に対してシールするとともにケース本体を支持するように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明にかかる燃料遮断弁のケース本体は、燃料タンク内に連通する弁室を備え、この弁室内に収納された弁体が燃料タンクの燃料液位に応じて浮力を増減して昇降する。これにより、弁体が接続通路を開閉して燃料タンクから燃料が流出するのを防止する。また、燃料遮断弁は、蓋体を燃料タンクの上部に熱溶着可能である樹脂材料から形成され、熱溶着されることにより燃料タンクの上部に装着されている。これにより、燃料遮断弁は、燃料タンクの上部に締結部材などを必要としないで、容易に取り付けることができる。
【０００７】
ケース本体は、蓋体より燃料膨潤性の小さい樹脂材料で形成されているので、燃料通路を開閉するシート面などを高い精度で形成することができる。また、蓋支持部に熱溶着されたシール保持部材は、燃料に対する大きな形状保持性を有しているので、燃料に晒されても大きく膨潤することなく、押圧面でシール部材を確実に支持して、高いシール性を維持する。
【０００８】
また、シール保持部材は、蓋支持部に熱溶着されているので、その間のシール性を大きくできるとともにケース本体に対する支持力を大きくすることができ、ケース本体がガタつくこともない。したがって、燃料遮断弁は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁の開閉液位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得ることができる。
【０００９】
ここで、上記シール保持部材の形状保持性を蓋体より大きくする手段として、繊維状物を混入する手段、蓋体より耐燃料膨潤性に優れた樹脂材料を用いる手段、インサート部材を埋設する手段などをとることができる。
【００１０】
また、蓋体を燃料タンクに熱溶着するとともに、シール保持部材を蓋体に溶着するために用いられる樹脂材料としては、ケース本体をポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成し、上記蓋体をポリエチレンから形成し、シール保持部材を、繊維状物を混入したポリエチレンなどから形成することができる。ここで、繊維状物とは、樹脂材料の性質を特に損なうことなく、燃料膨潤に伴う機械的、寸法安定性の改良を目的として添加されたガラス繊維やアスベスト繊維などをいう。
【００１１】
さらに、蓋体の他の好適な態様として、接続通路に面して形成されかつ上記蓋支持部を有する蓋内層と、この蓋内層に２色成形されて化学接着するとともに上記蓋溶着端を有する蓋外層とを備えて構成することができる。この場合において、蓋内層と蓋外層とを互いに溶着する異なった樹脂材料で形成するとともに、蓋内層をシール保持部材に熱溶着可能である樹脂材料で形成し、蓋外層を燃料タンクの上壁に熱溶着可能である樹脂材料で形成することができる。例えば、上記ケース本体は、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成し、上記蓋外層は、ポリエチレンから形成し、上記蓋内層は、ポリエチレンに溶着する変性ポリアミドから形成し、上記シール保持部材は、ポリアミドから形成することができる。ここで、変性ポリアミドは、マレイン酸などの極性官能基を添加することでポリエチレンとの化学接着性を付加することができる。
【００１２】
また、シール保持部材は、シール部材を取り囲むように埋設したインサート部材により形状保持性を蓋体より大きく形成することもできる。インサート部材は、金属製部材やシール保持部材の樹脂材料と異なった樹脂部材を埋設することにより構成できる。
【００１３】
さらに、シール保持部材は、ケース本体の側壁およびケース本体の下開口を覆いかつ一体成形されたケース被覆体を備える構成をとることができる。この構成により、シール保持部材が底板を兼用するので、部品点数を減らすとともにケース本体の機械的強度を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
Ａ．第１の実施の形態
図１は本発明の一実施の形態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２０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ＦＴｃが形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮断弁２０がその下部を取付穴ＦＴｃに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁２０は、給油時に燃料タンクＦＴ内の燃料が所定の液位ＦＬ１まで上昇したときに、外部（キャニスタ）への流出を規制するものである。
【００１６】
燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、底板３５と、フロート４０と、Ｏリング４４（シール部材）と、スプリング４６と、蓋体５０と、逆止弁６０と、シール保持部材７０とを主要な構成として備えている。
【００１７】
図２は燃料遮断弁２０を分解した断面図である。上記ケース本体３０は、天井壁部３２と、この天井壁部３２から下方へ円筒状に延設された側壁部３３とを備え、天井壁部３２と側壁部３３とに囲まれたカップ状の弁室３０Ｓを形成し、その下部を下開口３０ａとしている。
【００１８】
側壁部３３の上外周には、シール保持凹所３３ｂが形成されている。このシール保持凹所３３ｂには、Ｏリング４４が支持されている。また、側壁部３３の下部には、係合穴３３ａが形成されている。この係合穴３３ａは、後述するように底板３５を取り付けるためのものである。
【００１９】
上記底板３５は、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じる部材であり、その外周部に形成された係合部３５ａが上記係合穴３３ａに係合することにより、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じるように装着される。この底板３５には、弁室３０Ｓと燃料タンクＦＴ内とを連通する連通孔３５ｂが形成されている。したがって、連通孔３５ｂを通じて、燃料タンクＦＴ内が弁室３０Ｓに連通している。また、底板３５の中央上部には、環状のスプリング支持部３５ｃが形成されている。このスプリング支持部３５ｃの外周部は、フロート４０の内側凹所の下面との間でスプリング４６を支持している。
【００２０】
また、上記弁室３０Ｓに収納されるフロート４０は、上壁部４１と、その上壁部４１の外周から下方に形成された筒状の側壁部４２とを備えた容器形状に構成されており、その内側スペースが浮力を生じるための浮力室４０Ｓになっている。
【００２１】
ケース本体３０、底板３５及びフロート４０は、耐燃料油性に優れた合成樹脂ポリアセタールまたはポリアミドから形成されている。
【００２２】
一方、蓋体５０は、蓋内層５１と蓋外層５２との２層で形成されており、蓋本体５３と、蓋本体５３の中央から側方へ突出した管体部５４と、蓋本体５３の外周に形成されたフランジ５５と、蓋本体５３の下部に突設された蓋支持部５６とを備え、これらを一体に形成している。管体部５４には、蓋側通路５４ａが形成されており、この蓋側通路５４ａの一端は、ケース本体３０の接続通路３２ｂに接続され、他端はキャニスタ側に接続されている。また、フランジ５５の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに溶着される蓋溶着端５５ａが形成されている。
【００２３】
蓋内層５１は、蓋側通路５４ａに面して形成され、上記蓋支持部５６を備えている。蓋外層５２は、蓋内層５１に２色成形されて反応接着するとともに蓋溶着端５５ａを有している。蓋外層５２は、ポリエチレンから形成することができ、蓋内層５１は、ポリエチレンに溶着する変性ポリアミドから形成することができる。変性ポリアミドは、マレイン酸などの極性官能基を添加することでポリエチレンとの化学接着性を付加した樹脂材料である。これらは、２色成形により一体成形することができ、つまり蓋外層５２を形成するためにポリエチレンを射出した後に、蓋内層５１を形成するためにポリエチレンより射出温度の高い変性ポリアミドを射出することで、その反応熱で蓋内層５１を蓋外層５２に反応接着することができる。
【００２４】
シール保持部材７０は、ケース本体３０の上外周に嵌合されるとともに蓋体５０の一端に熱溶着することでケース本体３０と蓋体５０とを連結する部材であり、ケース本体３０の外側からＯリング４４を押圧する押圧面７０ａと、蓋支持部５６に熱溶着される溶着端７０ｃとを備えている。シール保持部材７０は、燃料が浸ったときの形状保持性がポリエチレンより高い材料から構成されている。すなわち、ポリアミドまたはポリアミドにガラス繊維などの繊維状物を添加することにより、機械的強度を高めてポリエチレンより燃料膨潤を小さくしている。
【００２５】
逆止弁６０は、ケース本体３０の天井壁部３２に設けられており、ボール６１と、このボール６１に閉弁方向に付勢するスプリング６２とを備えており、フロート４０が接続通路３２ｂを閉じ、タンク内圧が所定値以上になったときに、タンク内圧を逃がすリリース弁として作用する。
【００２６】
次に、燃料遮断弁２０を組み付ける作業および燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに装着する作業について説明する。図３において、蓋内層５１と蓋外層５２とを一体に２色形成した蓋体５０、ケース本体３０、シール保持部材７０などを準備した後、ケース本体３０内に逆止弁６０を組み付けるとともに、Ｏリング４４をケース本体３０のシール保持凹所３３ｂに装着する。続いて、蓋支持部５６の溶着端５６ａを熱板（図示省略）により溶融するとともに、シール保持部材７０の溶着端７０ｃも溶融する。この状態にて、シール保持部材７０の押圧面７０ａでＯリング４４を押しつけるようにシール保持部材７０をケース本体３０の端部に装着し、さらにシール保持部材７０の溶着端７０ｃを蓋体５０の蓋支持部５６の溶着端５６ａに押しつける。そして、シール保持部材７０が蓋体５０の蓋支持部５６に熱溶着されると、Ｏリング４４を押圧するとともに、ケース本体３０を蓋体５０に対して位置決め固定する。
【００２７】
続いて、図２に示すように、ケース本体３０の弁室３０Ｓ内に、フロート４０及びスプリング４６を収納し、さらに、スプリング４６の下端を底板３５のスプリング支持部３５ｃに位置合わせするとともに、底板３５の係合部３５ａを側壁部３３の係合穴３３ａに係合させて、底板３５をケース本体３０に取り付ける。これにより、燃料遮断弁２０が組み付けられる。
【００２８】
続いて、図１に示す蓋体５０の蓋溶着端５５ａを熱板（図示省略）により溶融するとともに、燃料タンクＦＴの取付穴ＦＴｃの周囲に沿って熱板（図示省略）により溶融して溶着部ＦＴｄとする。取付穴ＦＴｃに、ケース本体３０を下部から挿入して、蓋溶着端５５ａを溶着部ＦＴｄに押しつける。これにより、蓋溶着端５５ａと溶着部ＦＴｄとが同じ樹脂材料で形成されているので、冷却固化すると両者が互いに溶着する。このように、蓋体５０がタンク上壁ＦＴａに溶着されると、燃料タンクＦＴ内は、外部に対して高いシール性を確保される。
【００２９】
次に、燃料遮断弁２０の動作について説明する。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、通路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の液位ＦＬ１に達すると、燃料は、底板３５の連通孔３５ｂを通じて弁室３０Ｓに流入する。これにより、フロート４０に浮力が生じて上昇し、弁部４１ａで接続通路３２ｂを閉塞して燃料がキャニスタ側へ流出しない。したがって、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。
【００３０】
上記燃料遮断弁２０の構成により、以下の作用、効果を奏する。
【００３１】
（１） シール保持部材７０は、小さな環状の部材であるから、型構造が簡単であり、従来の技術で説明した弁より容易に射出成形により製造することができる。
【００３２】
（２） ケース本体３０は、蓋体５０より燃料膨潤性の小さい樹脂材料（ポリアセタール）で形成されているので、接続通路３２ｂを開閉するシート面などを高い精度で形成することができる。
【００３３】
（３） 蓋支持部５６に熱溶着されたシール保持部材７０は、燃料に対する大きな形状保持性を有しているので、燃料に晒されても大きく膨潤することなく、押圧面７０ａでシール部材を確実に支持して、高いシール性を維持する。
【００３４】
（４） シール保持部材７０は、蓋支持部５６に熱溶着されているので、その間のシール性を大きくできるとともにケース本体３０に対する支持力を大きくすることができ、ケース本体３０がガタつくこともない。したがって、燃料遮断弁２０は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁２０の開閉液位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得ることができる。
【００３５】
（５） Ｏリング４４は、シール保持部材７０の溶着方向（軸方向）と垂直な径方向に圧縮されるので、溶着のバラツキの影響を受けることなく、所定のシール力を発揮することができる。
【００３６】
Ｂ．第２の実施の形態
図４は第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁２０Ｂを示す断面図、図５は燃料遮断弁２０Ｂの組付前の状態を示す断面図である。第２の実施の形態は、シール保持部材に底板を一体に形成したケース被覆体９０を備えた構成に特徴を有している。すなわち、ケース被覆体９０は、側壁９１と、下開口３０Ｂａを覆う底壁９２と、側壁９１の上部のシール保持部材９３とを一体に形成したカップ形状である。側壁９１の内周には、係合爪９１ａが形成されており、ケース本体３０Ｂの係合穴３３Ｂａに係合して、ケース被覆体９０内でケース本体３０Ｂを位置決めしている。また、シール保持部材９３は、Ｏリング４４を支持するとともに蓋体５０の蓋支持部５６の溶着端５６ａに溶着されている。
燃料遮断弁２０Ｂの構成により、第１の実施の形態の効果に加え、シール保持部材９３が底板（図１参照）を兼用するので、部品点数を減らすことができる。また、ケース被覆体９０は、ケース本体３０Ｂを機械的に保護する部材としても作用するので、ケース本体３０Ｂを、シール性を重視した形状や肉厚とすることができるとともに、ケース本体３０Ｂの材料の選択の幅を広げることができる。また、燃料遮断弁２０Ｂの組付性も、第１の実施の形態と同様に簡単である。
【００３７】
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。
【００３８】
（１） 上記実施の形態では、蓋体を２層で構成した例について説明したが、これに限らず、蓋体をポリエチレンの単層で形成してもよい。この場合には、シール保持部材を、ポリエチレンに繊維状物を添加した樹脂材料で形成することにより、熱溶着性を確保するとともに燃料に対する形状保持性を高める構成とすることにより適用できる。
【００３９】
（２） シール保持部材の形状保持性を高める他の手段として、シール部材を取り囲む位置に、インサート部材を埋設する構成をとることができる。ここで、インサート部材は、環状の金属製部材や、シール保持部材より機械的強度の大きい樹脂部材を埋設することにより実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態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２０を示す断面図である。
【図２】燃料遮断弁２０を分解して示す断面図である。
【図３】燃料遮断弁２０を組み付ける工程を説明する説明図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁２０Ｂを示す断面図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁２０Ｂを分解して示す断面図である。
【図６】従来の燃料遮断弁を示す断面図である。
【符号の説明】
２０...燃料遮断弁
２０Ｂ...燃料遮断弁
３０...ケース本体
３０Ｂ...ケース本体
３０ａ...下開口
３０Ｂａ...下開口
３０Ｓ...弁室
３２...天井壁部
３２ｂ...接続通路
３３...側壁部
３３ａ...係合穴
３３ｂ...シール保持凹所
３３Ｂａ...係合穴
３５...底板
３５ａ...係合部
３５ｂ...連通孔
３５ｃ...スプリング支持部
４０...フロート
４０Ｓ...浮力室
４１...上壁部
４１ａ...弁部
４２...側壁部
４６...スプリング
５０...蓋体
５１...蓋内層
５２...蓋外層
５３...蓋本体
５４...管体部
５４ａ...蓋側通路
５５...フランジ
５５ａ...蓋溶着端
５６...蓋支持部
５６ａ...溶着端
６０...逆止弁
６１...ボール
６２...スプリング
７０...シール保持部材
７０ａ...押圧面
７０ｃ...溶着端
９０...ケース被覆体
９１...側壁
９１ａ...係合爪
９２...底壁
９３...シール保持部材
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク上壁
ＦＴｃ...取付穴
ＦＴｄ...溶着部
Claims (8)
- 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、
上記燃料タンクの上部に熱溶着可能である樹脂材料から形成された蓋溶着端と、上記ケース本体の上部を支持するための蓋支持部とを有する蓋体と、
燃料タンク内に連通する弁室を形成するケース本体と、
上記弁室に収納され、上記接続通路を開閉する弁体と、
ケース本体の外周に配置されたシール部材と、
上記蓋支持部と熱溶着可能である樹脂材料から形成されかつ蓋体より燃料に対する大きな形状保持性を有するシール保持部材と、
を備え、
上記シール保持部材は、ケース本体の外側からシール部材を押圧する押圧面と、上記蓋支持部に熱溶着される保持部材側溶着端とを有し、保持部材側溶着端を蓋支持部に熱溶着することでシール部材を押圧して燃料タンク内を外部に対してシールするとともにケース本体を支持するように構成されていることを特徴とする燃料遮断弁。 - 請求項１の燃料遮断弁において、
上記シール保持部材は、繊維状物を混入することで形状保持性を蓋体より大きく形成した燃料遮断弁。 - 請求項２の燃料遮断弁において、
上記ケース本体は、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成され、
上記蓋体は、ポリエチレンから形成され、
上記シール保持部材は、ポリエチレンから形成されている燃料遮断弁。 - 請求項２の燃料遮断弁において、
上記蓋体は、接続通路に面して形成されかつ上記蓋支持部を有する蓋内層と、この蓋内層に２色成形されて密着するとともに上記蓋溶着端を有する蓋外層とを備え、
上記ケース本体は、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成され、
上記蓋外層は、ポリエチレンから形成され、
上記蓋内層は、ポリエチレンに熱溶着可能である変性ポリアミドから形成され、
上記シール保持部材は、ポリアミドから形成した燃料遮断弁。 - 請求項１の燃料遮断弁において、
上記シール保持部材は、蓋体より燃料膨潤性の小さな樹脂材料から形成することで形状保持性を蓋体より大きく形成した燃料遮断弁。 - 請求項５の燃料遮断弁において、
上記蓋体は、接続通路に面して形成されかつ上記蓋支持部を有する蓋内層と、
この蓋内層に２色成形されて密着するとともに上記蓋溶着端を有する蓋外層とを備え、
上記ケース本体は、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートのいずれか、またはこれらのブレンド材から形成され、
上記蓋外層は、ポリエチレンから形成され、
上記蓋内層は、ポリエチレンおよびポリアミドに熱溶着可能である変性ポリアミドから形成され、
上記シール保持部材は、ポリアミドから形成された燃料遮断弁。 - 請求項１の燃料遮断弁において、
上記シール保持部材は、シール部材を取り囲むように埋設したインサート部材により形状保持性を蓋体より大きく形成した燃料遮断弁。 - 請求項１ないし請求項７のいずれかの燃料遮断弁において、
上記シール保持部材は、ケース本体の側壁およびケース本体の下開口を覆いかつ一体成形されたケース被覆体を備えている燃料遮断弁。
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