JP4555209B2 - 燃料漏れ防止弁 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車の旋回時や転倒時などにおいて、燃料タンクからの燃料漏れを防止する燃料漏れ防止弁に関するものである。

従来のこの種燃料漏れ防止弁は、具体的には図示しないが、内部に外部と連通する接続空間を有して燃料タンクの上壁に取り付けられるコネクタと、内部に収納室を画成して上部に上記接続空間と連通する弁座を有するハウジングと、該ハウジングの収納室内にスプリングの付勢ばね圧を受けながら上下動可能に配設されるフロートバルブと、ハウジングの下部開口を閉塞するキャップとを備える構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

そして、実際の使用に際しては、ハウジングを燃料タンクの上壁に開設された取付孔内に臨ませながら、上記コネクタをそのフランジ部を介して燃料タンクの上壁に熱溶着すれば、その使用に供されることとなるが、常時は、フロートバルブがハウジングの収納室内で下降しているので、ハウジングの弁座が開放されて、燃料タンク内のガソリン蒸気がコネクタに設けられている接続配管からキャニスターを経て外部に放出されることとなるが、今仮に、自動車の旋回時に、燃料タンク内の燃料が上記ハウジングの収納室内に達すると、その浮力とスプリングのばね圧により、フロートバルブが自動的に上昇して、自身の弁部でハウジングの弁座を閉塞するので、これにより、燃料がキャニスターやその先に続く外部に漏れることを確実に防止できる。
特開２００３−１０６２３０号公報

然し乍ら、この従来の燃料漏れ防止弁にあっては、その構造上、ハウジング側に形成される弁座を燃料タンクの上壁と略同一位置に置かざるを得ないので、自ずと、その喫水線が下がってしまう問題点を有していた。即ち、弁座は、理論的には、燃料漏れを防止するために、燃料液面からできるだけ離して設定したいものであるが、従来においては、その構造上、弁座の高さが低くなっているので、燃料満タン時の液面を下げて設定する以外方法がなかった。この為、燃料タンク内に大量の燃料を蓄積することが期待できなくなる。

本発明は、斯かる従来の燃料漏れ防止弁が抱える課題を有効に解決するために開発されたもので、請求項１記載の発明は、内部に外部と連通する接続空間を有して燃料タンクの上壁に取り付けられるコネクタと、内部に収納空間を画成して上部に上記接続空間と連通する弁座を有するハウジングと、該ハウジングの収納空間内に上下動可能に配されるフロートバルブとを備える燃料漏れ防止弁において、コネクタは、燃料タンクの上壁に開設された取付孔をシールするフランジ部と、側方に設けられてキャニスター側に接続される接続配管部とを有し、ハウジングは、上記弁座を有して上記コネクタの燃料タンクの上壁よりも上に存する接続空間内に配置される上部小室部と、該上部小室部から連続する下部大室部とを有し、フロートバルブは、ハウジングの弁座を開閉する弁部を先端に形成した上部小径部と、上記ハウジングの下部大室部内を上下動する下部大径部とを有し、フロートバルブは、その外周にフロートバルブが下降している時でも上記ハウジングの上部小室部に当接する複数の案内壁部を突設して、少なくとも、フロートバルブが上昇している状態では、フロートバルブの上部小径部がハウジングの上部小室部内に入り込む一方、上記フロートバルブの上部小径部は、円錐状の先細りテーパー形状を呈し、該テーパー面から上記案内壁部を突設すると共に、該各案内壁部の間のテーパー面の下位に貫通孔を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１を前提として、ハウジングの下部大室部の最上位に、内外を連通させる通孔を上部小室部と隣接して設けたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１を前提として、ハウジングの上部小室部は、円錐状の先細りテーパー形状を呈し、該ハウジングの上部小室部のテーパー角度がフロートバルブの上部小径部のテーパー角度よりも大きいことを特徴とする。

依って、請求項１記載の発明にあっては、ハウジングの上部小室部がコネクタの燃料タンクの上壁よりも上に存する接続空間内に配置され、且つ、該ハウジングの上部小室部内にフロートバルブの上部小径部が配置される関係で、喫水線を燃料タンクの上壁に近づけることができるので、満タン時の燃料液面を引き上げることが可能となって、より大量の燃料を燃料タンク内に蓄積することが期待できる。

又、フロートバルブの外周にハウジングの上部小室部に当接する案内壁部を突設した関係で、フロートバルブの全ストロークにおいて、ハウジングに対するガタツキや傾きを最小限に抑制することができるので、フロートバルブの上下動をスムーズに案内できると共に、フロートバルブが上昇して行く過程で、フロートバルブの上部小径部がハウジングの上部小室部等に引っ掛かることがなくなると共に、フロートバルブの各案内壁部の間のテーパー面の下位に貫通孔を設けた関係で、テーパー面上を流れてきた燃料を当該貫通孔を介してフロートバルブの内部から燃料タンク内に落下させることが可能となるので、回収効率が良好となる。

更に、キャニスター側に接続される接続配管部をコネクタの側方に設けた関係で、接続配管部の長さを十分に確保しながら、弁中心からの突出量を抑えることが可能となるので、燃料タンクから突出する部分の小型化が期待できる。

請求項２記載の発明にあっては、通孔をハウジングの上部小室部側に設けると、燃料の揺動時に、該通孔から入り込んできた燃料の飛沫が同上部小室部の弁座側に飛散し易くなって、燃料漏れを引き起こす恐れが生じるところ、当該通孔を下部大室部の最上位に設けた関係で、大・小室部の境に生じる段差で燃料の飛沫を遮れるので、燃料漏れの心配がなくなる。

請求項３記載の発明にあっては、ハウジング側のテーパー角度がフロートバルブ側のテーパー角度よりも大きい関係で、ハウジング側のテーパー下面とフロートバルブ側のテーパー上面とで画成される空間に流入したガソリン蒸気は、弁座の開口に向けて高さが徐々に増大することとなるので、その流速が低下することとなるが、この時、ガソリン蒸気に含まれる液滴は重力によって下方へ分離し易くなって、燃料の液滴が外部に持ち出されることを効果的に防止できる。

本発明は、コネクタとハウジングとフロートバルブとを備える燃料漏れ防止弁を前提として、コネクタは、燃料タンクの上壁に開設された取付孔をシールするフランジ部と、側方に設けられてキャニスター側に接続される接続配管部とを有し、ハウジングは、弁座を有してコネクタの燃料タンクの上壁よりも上に存する接続空間内に配置される上部小室部と、該上部小室部から連続する下部大室部とを有し、フロートバルブは、ハウジングの弁座を開閉する弁部を先端に形成した上部小径部と、上記ハウジングの下部大室部内を上下動する下部大径部とを有し、フロートバルブは、その外周にフロートバルブが下降している時でも上記ハウジングの上部小室部に当接する複数の案内壁部を突設して、少なくとも、フロートバルブが上昇している状態では、フロートバルブの上部小径部がハウジングの上部小室部内に入り込むことにより、満タン時の燃料液面を引き上げて、より大量の燃料を燃料タンク内に蓄積することを可能としたものである。

以下、本発明を図示する好適な実施例に基づいて詳述すれば、該実施例に係る燃料漏れ防止弁も、基本的には、従来と同様に、図１に示す如く、内部に外部と連通する接続空間５を有して燃料タンクの上壁に取り付けられるコネクタ１と、内部に収納室を画成して上部に上記接続空間５と連通する弁座６を有するハウジング２と、該ハウジング２の収納室内にスプリング７の付勢ばね圧を受けながら上下動可能に配設されるフロートバルブ３と、ハウジング２の下部開口を閉塞するキャップ４とを備える構成となっているが、特徴とするところは、以下の構成を採用した点にある。

即ち、本実施例にあっては、まず、コネクタ１に対しては、その下部外周に燃料タンクの上壁の開設された取付孔をシールする円環状のフランジ部８を形成すると共に、上部側方にキャニスター側に接続される接続配管部９を横設する構成となっている。この為、斯かる構成の下では、当該接続配管部９の長さを十分に確保しながら、弁中心からの突出量を抑えることが可能となるので、燃料タンクから外部へ突出する部分の小型化が期待できる。

次に、上記したコネクタ１にＯリングを介して連結されるハウジング２に対しては、図２にも示す如く、上記弁座６を有して上記コネクタ１の燃料タンクの上壁よりも上に存する接続空間５内に配置される上部小室部１０Ａと、該上部小室部１０Ａから連続する下部大室部１０Ｂとから構成して、上部小室部１０Ａの上面側を円錐状の先細りテーパー形状となし、その中央頂部に後述するフロートバルブ３の弁部３ａで開閉される弁座６を形成すると共に、下部大室部１０Ｂの最上位の壁面に内外を連通させる複数の通孔１１を上部小室部１０Ａと隣接して設ける構成となっている。この為、斯かる構成の下では、当該通孔１１をハウジング２の上部小室部１０Ａ側に設けると、該通孔１１から入り込んできた燃料の飛沫が同上部小室部１０Ａの弁座６側に飛散し易くなって、燃料漏れを引き起こす恐れが生じるところ、通孔１１を下部大室部１０Ｂの最上位に設けた関係で、大・小室部１０Ａ・１０Ｂの境に生じる段差で燃料の飛沫を遮れるので、燃料漏れの心配がなくなる。

更に、該ハウジング２の上部小室部１０Ａと下部大室部１０Ｂとにより画成される収納室内に配設されるフロートバルブ３に対しては、図３にも示す如く、ハウジング２の弁座６を開閉する弁部３ａを先端に形成した上部小径部１２Ａと、ハウジング２の下部大室部１０Ｂ内を上下動する下部大径部１２Ｂとから構成して、上部小径部１２Ａの上面側を円錐状の先細りテーパー形状となし、その中央頂部に上記弁部３ａを一体に形成すると共に、テーパー面の途中にフロートバルブ３が下降している時でも上記ハウジング２の上部小室部１０Ａの内壁に当接する複数の第１案内壁部１３を等間隔をおいて突設し、且つ、該各第１案内壁部１３の間のテーパー面の下位に貫通孔１４を個々に設け、下部大径部１２Ｂの壁面にハウジング２の下部大室部１０Ｂの内壁に当接する複数の第２案内壁部１５を等間隔をおいて突設する構成となっている。尚、この時、上部小径部１２Ａを下部大径部１２Ｂに比べて可能な限り小さくした場合には、上記第１案内壁部１３を下部大径部１２Ｂの上側に設けることも可能である。

尚、上記したハウジング２の上部小室部１０Ａのテーパー面のテーパー角度θ１は、この上部小径部１２Ａのテーパー面のテーパー角度θ２よりも大きくなるように設定するものとする。この為、ハウジング２側のテーパー角度θ１がフロートバルブ３側のテーパー角度θ２よりも大きい関係で、ハウジング２側のテーパー下面とフロートバルブ３側のテーパー上面とで画成される空間に流入したガソリン蒸気は、弁座６の開口に向けて高さが徐々に増大することとなるので、その流速が低下することとなるが、この時、ガソリン蒸気に含まれる液滴は重力によって下方へ分離し易くなるので、燃料の液滴が外部に持ち出されることを効果的に防止できる。

又、ハウジング２の下部開口を閉塞するキャップ４に対しては、具体的には図示しないが、ハウジング２との連結固定手段を有して、その下壁に多数のハウジング２の内部と連通する通気孔を形成するものとする。

依って、斯かる構成の燃料漏れ防止弁にあっても、コネクタ１とハウジング２とを連結する状態を得て、ハウジング２の収納室内にフロートバルブ３とスプリング７を収納しながら、当該ハウジング２の下部開口をキャップ４で閉塞すれば、これにより、燃料漏れ防止弁が簡単に組み付けられるので、後は、図４に示す如く、ハウジング２を燃料タンクＴの上壁Ｔａに開設された取付孔Ｈ内に臨ませながら、上記コネクタ１をそのフランジ部８を介して燃料タンクＴの上壁Ｔａに熱溶着すれば、その使用に供されることとなるが、斯かる状態にあっては、フロートバルブ３が如何なる状態にあっても、ハウジング２の上部小室部１０Ａがコネクタ１の接続空間５内に配置され、且つ、該ハウジング２の上部小室部１０Ａ内にフロートバルブ３の上部小径部１２Ａが配置される関係で、満タン時の燃料液面を引き上げることが可能となって、より大量の燃料を燃料タンクＴ内に蓄積することが期待できる。即ち、本実施例にあっては、これにより、喫水線を燃料タンクＴの上壁Ｔａに近づけることが可能となる訳である。

そして、常時は、図４に示す如く、フロートバルブ３がハウジング２の内部で下降しているので、ハウジング２の上部小室部１０Ａに形成された弁座６が開放されて、燃料タンクＴ内のガソリン蒸気をコネクタ１に設けられている接続配管部９からキャニスター（図示せず）を経て外部に放出する結果、燃料タンクＴの内圧が異常に上昇することを有効に防止できる。

又、本実施例にあっては、ハウジング２の上部小室部１０Ａ側のテーパー角度θ１がフロートバルブ３の上部小径部１２Ａ側のテーパー角度θ２よりも大きくした関係で、ハウジング２側のテーパー下面とフロートバルブ３側のテーパー上面とで画成される空間に流入したガソリン蒸気は、弁座６の開口に向けて高さが徐々に増大することとなるので、その流速が低下することとなるが、この時、ガソリン蒸気に含まれる液滴は重力によって下方へ分離し易くなるので、燃料の液滴が外部に持ち出されることを効果的に防止できる。

更に、燃料の揺動などで、ハウジング２の通孔１１から入り込んできた燃料の飛沫が弁座６側に飛散し易くなって、燃料漏れを引き起こす恐れがあるが、本実施例にあっては、既述した如く、通孔１１を下部大室部１０Ｂの最上位に設けた関係で、大・小室部１０Ａ・１０Ｂの境に生じる段差で燃料の飛沫を遮れるので、燃料漏れの心配もなくなる。又、この時に、上下方向に沿って設けられている通孔１１の上２個をコネクタ１のフランジ部８でカバーするように構成すれば、燃料揺動時の波が直接ハウジング２内に入るのを防止できる。

尚、これらのガソリン蒸気に含まれる液滴や大・小室部１０Ａ・１０Ｂの段差で遮られた燃料の飛沫は、フロートバルブ３の上部小径部１２Ａのテーパー面に設けられた貫通孔１４によって、フロートバルブ３の内部から燃料タンクＴ内に落下させることが可能となるので、回収効率が良好となる。

逆に、自動車が旋回して、燃料タンクＴ内の燃料がハウジング２の通孔１１やキャップ４の通気孔を経てハウジング２の内部に達すると、その浮力とスプリング７の付勢ばね圧により、フロートバルブ３が自動的に上昇することとなるが、この時には、フロートバルブ３の下部大径部１２Ｂ側に突設された第２案内壁部１５がハウジング２の下部大室部１０Ｂの内壁に当接することに加えて、上部小径部１２Ａ側に突設された第１案内壁部１３が上部小室部１０Ａの内壁に当接するので、上昇時におけるフロートバルブ３のガタツキや傾きを最小限度に抑えて、フロートバルブ３の移動をスムーズに案内できると共に、フロートバルブ３が上昇して行く過程で、フロートバルブ３の上部小径部１２Ａがハウジング２の上部小室部１０Ａ等に引っ掛かる心配がなくなる。

従って、最終的には、図５に示す如く、フロートバルブ３の上部小径部１２Ａがハウジング２の上部小室部１０Ａ内に入り込んで、自身の弁部３ａでハウジング２側の弁座６を閉塞するので、これにより、燃料漏れが確実に防止できることとなる。特に、この場合には、フロートバルブ３のガタツキや傾きが最小限度に抑えられているので、シール性能が大幅に向上して、シール状態を長く維持できる。

尚、自動車の転倒時には、今度は、フロートバルブ３自体の重量とスプリング７の付勢ばね圧により、フロートバルブ３が第１・第２案内壁部１３・１５の案内を得て同様に作動して、自身の弁部３ａでハウジング２側の弁座６を閉塞するので、やはり、燃料漏れが確実に防止できる。

更に、燃料がハウジング２の内部から流出すると、今度は、フロートバルブ３が浮力を失って、ハウジング２の内部で下降することとなるが、この時にも、第１案内壁部１３が上部小室部１０Ａの内壁に当接し、第２案内壁部１５が下部大室部１０Ｂの内壁に当接するので、フロートバルブ３の移動をスムーズに案内できると共に、フロートバルブ３の各案内壁部１３の間のテーパー面の下位に貫通孔１４を設けた関係で、フロートバルブ３の上部小径部１２Ａのテーパー面上を流れてきた燃料をフロートバルブ３の内部から燃料タンクＴ内に落下させることが可能となるので、回収効率も頗る良好となる。

本発明に係る燃料漏れ防止弁は、ハウジングが有する弁座の高さ位置を燃料タンクの上壁に開設された取付孔を介して十分な高さまで外部に突出させることができるものであるから、満タン時の燃料液面を引き上げることが可能となって、より大量の燃料を燃料タンクＴ内に蓄積することができるので、自動車の燃料タンクに応用すれば、頗る好都合なものとなる。

本発明の実施例に係る燃料漏れ防止弁を分解して示す縦断面図である。 （Ａ）はハウジングを示す斜視図で、（Ｂ）は同縦断面図である。 （Ａ）はフロートバルブを示す斜視図で、（Ｂ）は同平面図である。 ハウジングの弁座を開放した状態で示す縦断面図である。 ハウジングの弁座を閉塞した状態で示す縦断面図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ ハウジング
３ フロートバルブ
３ａ 弁部
４ キャップ
５ 接続空間
６ 弁座
７ スプリング
８ フランジ部
９ 接続配管部
１０Ａ 上部小室部
１０Ｂ 下部大室部
１１ 通孔
１２Ａ 上部小径部
１２Ｂ 下部大径部
１３ 第１案内壁部
１４ 貫通孔
１５ 第２案内壁部

Claims (3)

1. 内部に外部と連通する接続空間を有して燃料タンクの上壁に取り付けられるコネクタと、内部に収納空間を画成して上部に上記接続空間と連通する弁座を有するハウジングと、該ハウジングの収納空間内に上下動可能に配されるフロートバルブとを備える燃料漏れ防止弁において、コネクタは、燃料タンクの上壁に開設された取付孔をシールするフランジ部と、側方に設けられてキャニスター側に接続される接続配管部とを有し、ハウジングは、上記弁座を有して上記コネクタの燃料タンクの上壁よりも上に存する接続空間内に配置される上部小室部と、該上部小室部から連続する下部大室部とを有し、フロートバルブは、ハウジングの弁座を開閉する弁部を先端に形成した上部小径部と、上記ハウジングの下部大室部内を上下動する下部大径部とを有し、フロートバルブは、その外周にフロートバルブが下降している時でも上記ハウジングの上部小室部に当接する複数の案内壁部を突設して、少なくとも、フロートバルブが上昇している状態では、フロートバルブの上部小径部がハウジングの上部小室部内に入り込む一方、上記フロートバルブの上部小径部は、円錐状の先細りテーパー形状を呈し、該テーパー面から上記案内壁部を突設すると共に、該各案内壁部の間のテーパー面の下位に貫通孔を設けたことを特徴とする燃料漏れ防止弁。
2. ハウジングの下部大室部の最上位に、内外を連通させる通孔を上部小室部と隣接して設けたことを特徴とする請求項１記載の燃料漏れ防止弁。
3. ハウジングの上部小室部は、円錐状の先細りテーパー形状を呈し、該ハウジングの上部小室部のテーパー角度がフロートバルブの上部小径部のテーパー角度よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の燃料漏れ防止弁。

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