JP5589031B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンクに取り付けられて、開弁状態において燃料タンク内外を連通させるように機能される弁装置の改良に関する。

燃料タンクに取り付けられて給油時の給油量を規制すると共に過給油を防止するように機能する燃料遮断弁として、特許文献１に示されるものがある。特許文献１のものは上下に二つの弁機構を備えている。下側に位置される第１弁機構の第１フロートは燃料液位が第１液位に達したときに第１弁室への燃料の流入により上昇されて第１接続通路を閉じるようになっているが、第１弁室は側部連通孔により燃料タンク内に側部において連通されているため、給油時の燃料の液面の揺らぎや波立ちによってこれらがなければ前記第１液位に達していないにもかかわらず第１弁室への燃料の流入がなされる可能性があり、給油量を高い精度で規制する観点からはさらなる検討を要するものであった。

特開２００６−２６６０９６号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の弁装置において、燃料タンクへの給油時の給油量をより高い精度で規制できるようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、弁装置を、燃料タンクに取り付け用いられる弁装置であって、
燃料タンクの外部との接続通路の内端となる通気口を備えた主体部と、
燃料の液面を利用して通気口を開閉する弁体と、
この弁体を取り巻くように主体部から下方に延出されると共に裾部に燃料の液面が達したときに燃料タンクの内外の圧力差によって内側に燃料を取り込むように構成されたスカート部とを備えてなり、
しかも、前記弁体を、筒上端を閉塞させ筒下端を開放させた短寸筒部とこの短寸筒部の閉塞された上端面に軸下端を一体に連接させて上方に突き出すつり下げ用軸とを備え、前記スカート部の内方において前記通気口の形成部分につり下げ状に支持させていると共に、
前記弁体の上端面の外縁は通気口の外縁よりも外側に位置されているものとした。

弁体によって通気口が閉鎖されていない状態では接続通路により燃料タンクの内外は連通され、また、この状態において燃料タンクへの給油が可能とされる。スカート部の裾部に燃料の液面が達すると燃料タンク内外の圧力差が生じることから、接続通路の内端にあたる通気口を内方に位置させるスカート部には燃料が吸い上げられるように取り込まれ、このように取り込まれる燃料によって弁体は直ちに通気口を閉鎖する。燃料タンク内の燃料の液面のゆらぎなどにより、液面の一部がスカート部の外側部に接したり裾部に接してもスカート部内にこのように燃料が取り込まれることはない。これにより、給油により燃料の液面がスカート部の裾部のレベルに達したときに正確に弁体により通気口を閉鎖して燃料タンク内の圧力を高め給油ガン側のセンサに満タンを検知させて給油を停止させるようにすることができる。給油時の液面のゆらぎや、給油速度に起因した液面の波立ちなどに影響されて、所期の給油量に達しない段階で前記満タンを検知させてしまうことがない。スカート部は下方を開放させてなることから、弁装置の下端はスカート部の裾部となり、弁装置を上下方向においてコンパクトに構成できる。

前記弁体を、上昇により第一開口を閉塞する第一弁体と、第一弁体を上昇させるレベルより高いレベルに燃料の液面が達したときに上昇により第二開口を閉塞する第二弁体とによって構成させておけば、給油時に第一弁体が第一開口を閉鎖した段階で最初の満タンを給油ガン側のセンサに検知させることができると共に、この最初の満タン検知による給油停止後に第二開口を通じて燃料タンク内の圧力は低下されることから、前記満タンの検知の解除が可能とされ、この解除後に第二弁体が第二開口を閉鎖するまでの追加給油を許容させることができる。

この場合さらに、スカート部を、第一弁体を取り巻く第一スカート部と、第二弁体を取り巻くと共にその裾部を第一スカート部の裾部よりも上方に位置させた第二スカート部とによって構成させておけば、第一弁体を上昇させるレベルより高いレベルに燃料の液面が達したときに、第二スカート部に燃料を吸い上げるように取り込み、このように取り込まれる燃料によって第二弁体により第二開口を直ちに閉鎖させて、二回目の満タン、つまり、給油のリミットを給油ガン側のセンサにタイムラグ少なく正確に検知させることができる。

かかる弁体を、主体部の下方に上下動可能に支持されると共に、上昇により主体部の通気口を閉塞するフロート体として構成しておけば、スカート部に燃料が取り込まれていないときは自重により弁体を下降させて通気口の開放状態を維持させ、一方、このスカート部に燃料が取り込まれたときは弁体を浮力により上昇させて通気口を閉鎖させることができる。弁体をスカート部の内方においてかかる通気口の形成部分につり下げ状に支持するようにしておけば、弁装置の下端に蓋板などを設けて弁体を支持させていた場合に比べ、弁装置を上下方向においてコンパクトに構成できる。

主体部が、接続通路における通気口より下流側にさらに、車両に一定以上の傾きが生じたときに接続通路を閉鎖するように動作する弁体を納めた弁室を備えるようにしておけば、スカート部の裾部に燃料の液面が達したときにのみ速やかに通気口を閉じる機能を備えた弁装置にさらに、車両に一定以上の傾きが生じたときに接続通路を通じて外部に燃料を漏出させない機能を合理的に備えさせることができる。前記特許文献１に記載のものは、第１弁室上の第２弁室にも燃料液位が第２液位に達したときに第１弁室を通じて常に燃料を入り込ませるものであり、かかる第２弁室はこのような車両に一定以上の傾きが生じたときに接続通路を通じて外部に燃料を漏出させない目的で設けられたものではない。

この発明にかかる弁装置によれば、スカート部の裾部に燃料の液面が達しない限りスカート部には燃料が取り込まれず、また、スカート部の裾部に燃料の液面が達したときはスカート部に吸い上げるように燃料を取り込んで直ちに弁体によって接続通路の内端をなす通気口を閉塞させることができ、燃料タンクへの給油時の給油量をより高い精度で規制することができる。

図１は、弁装置の斜視構成図である。 図２は、同要部破断斜視構成図である。 図３は、同使用状態を示した断面構成図である。 図４は、同使用状態を示した断面構成図である。 図５は、弁装置の他の構成例の使用状態を示した断面構成図である。 図６は、同使用状態を示した断面構成図である。

以下、図１〜図６に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について説明する。

なお、ここで図１は実施の形態にかかる弁装置Ｖの外観構成を、図２はその内部構成を、それぞれ示している。また、図３は燃料の液面Ｗがスカート部３の裾部３０に達しないときの開弁状態を、図４は燃料の液面Ｗがスカート部３の裾部３０に達したときの閉弁状態を、それぞれ示している。

また、図５および図６は、図１〜図４に示される弁装置Ｖの構成の一部を変更させた例を示しており、図５は燃料の液面Ｗがスカート部３の裾部３０に達しないときの開弁状態を、図６は燃料の液面Ｗが第一スカート部３の裾部３０に達したときの第一開口１０’の閉弁状態を、それぞれ示している。

この実施の形態にかかる弁装置Ｖは、自動車や二輪自動車などの燃料タンクＴに取り付けられて、開弁状態において燃料タンクＴ内外を連通させるように機能されるものである。

かかる弁装置Ｖは、典型的には、燃料タンクＴの上部に取り付けられて、燃料タンクＴに対する接続通路Ｒ（通気路）の一部を構成する。

図示の例では、かかる弁装置Ｖは、燃料タンクＴへの給油を許容すると共に、燃料タンクＴ内の燃料の液面Ｗが所定のレベルに達したときに閉弁状態に移行して燃料タンクＴ内の圧力を上昇させこれにより給油ノズル側のセンサに満タンを検知させて給油を停止させるように機能する、いわゆるベントバルブとして用いられるものとなっている。

かかる弁装置Ｖは、主体部１と、弁体２と、スカート部３とを備えている。

主体部１は、燃料タンクＴの外部Ｔａとの接続通路Ｒの内端となる通気口１０を備えている。図示の例では、かかる主体部１は、筒状をなす胴部１１を備えている。この胴部１１は外側にフランジ１１ａを一体に備えている。また、この胴部１１はフランジ１１ａの上方において胴部１１に対して略直交する向きに延びる接続管体１３に上部室１２を介して連通されている。上部室１２と胴部１１との連通部１４は下方に向けて突き出す環状リブ１４ａに縁取られている。胴部１１の下端には、仕切り板４０の下方を後述するスカート部３とする下部パーツ４が取り付けられている。下部パーツ４は筒両端を共に開放させた筒状をなすと共に、この筒両端間の略中程の位置に仕切り板４０を備えている。かかる下部パーツ４の仕切り板４０に通気口１０が形成されている。図示の例では、かかる仕切り板４０は、円形の貫通孔４１の中央に上方に突き出す支持筒体４２を配すると共に、この支持筒体４２を巡る方向において略９０度間隔でこの支持筒体４２の支持片４３をこの支持筒体４２と貫通孔４１の孔縁との間に架設させるようにした構造を備えており、このように設けられた隣り合う支持片４３、４３の間が通気口１０として機能するようになっている。下部パーツ４の内径は胴部１１の外径と略等しくなっており、下部パーツ４は、その上端から内側に胴部１１の下端をはめ込ませると共に、はめ込み箇所を溶着などして固着させることで胴部１１と一体化されるようになっている。胴部１１の下端外側には、下部パーツ４の上端に突き当たって下部パーツ４内への胴部１１の下端の入り込み量を規制する規制突部１１ｃが形成されている。これにより主体部１は下部パーツ４の下端、すなわち、スカート部３の裾部３０においてのみ燃料タンクＴの内部Ｔｃに連通し、接続管体１３において燃料タンクＴの外部Ｔａに連通し、その余の箇所を液密に構成させている。

また、胴部１１の下端には底板１５が嵌め付けられている。底板１５はその中央部に上方に向けて突き出す短寸柱状部１５ａを備えている。この短寸柱状部１５ａは中空でその内部空間は下方において開放されており、後述する弁体２のつり下げ用軸２２はその上昇時にこの内部空間に入り込むようになっている。かかる底板１５と下部パーツ４の仕切り板４０との間には接続通路Ｒの一部となる空間が確保されると共に、底板１５の外周部には接続通路Ｒの一部となる貫通孔１５ｂが形成されている。

胴部１１における上部室１２との連通部１４と底板１５との間には、この胴部１１内において上下動可能な大きさを備えた弁体５が納められている。かかる弁体５は円柱状をなすフロート体５０と、このフロート体５０の上端部に取り付けられたキャップ５１を介してこのフロート体５０に組み合わされたシール体５２とを備えている。弁体５には下方に開放された周回空隙５３が形成されている。この周回空隙５３内には、スプリング下端側に底板１５の短寸柱状部１５ａを入り込ませるようにしてこのスプリング下端を底板１５に止め付けた圧縮コイルスプリング５４が納められ、このように納められたスプリング５４によってフロート体５０には一定の上方に向けた付勢力が作用されるようになっている。そして、図示の例では、通常は、弁体５は底板１５にフロート体５０の下端を接しさせる下降位置にあって、前記通気口１０と貫通孔１５ｂと連通部１４とを通じた燃料タンクＴ内外の連通状態が維持されるようになっている。（図３）それと共に、車両に一定以上の傾きが生じて、前記通気口１０と貫通孔を通じて胴部１１内に燃料が流入してきたときは、この燃料によってかかる弁体５が上部室１２と胴部１１との連通部１４を前記シール体５２によって塞ぐ位置まで移動されるようになっている。（図２）具体的には、このような場合には、シール体５２が前記環状リブ１４ａに密着するようになっている。

すなわち、図示の例では、主体部１は、接続通路Ｒにおける通気口１０より下流側に、車両に一定以上の傾きが生じたときに接続通路Ｒを閉鎖するように動作する弁体５を納めた弁室を備えている。これにより、この例では、後述するスカート部３の裾部３０に燃料の液面Ｗが達したときにのみ速やかに通気口１０を閉じる機能を備えた弁装置Ｖにさらに、車両に一定以上の傾きが生じたときに接続通路Ｒを通じて外部に燃料を漏出させない機能を合理的に備えさせている。図示の例では、主体部１のフランジ１１ａには下方に突き出す環状の溶着用突部１１ｂが形成されており、燃料タンクＴに形成された取り付け用の開放部Ｔｂを通じて燃料タンクＴの内部Ｔｃにこのフランジ１１ａより下方を入れ込ませた状態で、この溶着用突部１１ｂを燃料タンクＴの外面部Ｔｄに溶着させることにより、弁装置Ｖは燃料タンクＴに取り付けられる。前記接続管体１３には、キャニスターへの接続管Ｐなどが接続される。

弁体２は、燃料の液面Ｗを利用して前記通気口１０を開閉するものとして構成されている。この実施の形態にあっては、かかる弁体２は、主体部１の下方に上下動可能に支持されると共に、上昇により主体部１の通気口１０を閉塞するフロート体２０として構成されている。これにより、この実施の形態にあっては、後述するスカート部３に燃料が取り込まれていないときは自重により弁体２を下降させて通気口１０の開放状態を維持させ、（図３）一方、このスカート部３に燃料が取り込まれたときは弁体２を浮力により上昇させて通気口１０を閉鎖させることができる。（図４）

図示の例では、かかる弁体２は、筒上端を閉塞させ筒下端を開放させた短寸筒部２１と、この短寸筒部２１の閉塞された筒上端面２１ａの略中央に軸下端を一体に連接させて上方に突き出すつり下げ用軸２２とを備えている。つり下げ用軸２２は中空で短寸筒部２１内の空間にのみ連通している。つり下げ用軸２２の軸上端には裁頭円錐状をなす頭部２２ａが形成されており、この頭部２２ａの下端の外径は下部パーツ４の仕切り板４０の支持筒体４２の筒上端側の内径よりもやや大きくなっている。そして、図示の例では、下部パーツ４の仕切り板４０の支持筒体４２に下方からつり下げ用軸２２は、つり下げ用軸２２及び支持筒体４２の双方又はいずれか一方の弾性変形により、つり下げ用軸２２の頭部２２ａが支持筒体４２の筒上端から突き出される位置まで入れ込ませることができるようになっており、この入れ込ませよって弁体２はつり下げ用軸２２の頭部２２ａを支持筒体４２の筒上端に引っかけさせた下降位置（図３）と、短寸筒部２１の筒上端面２１ａを仕切り板４０の下面に接しさせた上昇位置（図４）との間の上下動可能に下部パーツ４に支持されるようになっている。弁体２の筒上端面２１ａの外縁は通気口１０の外縁よりも外側に位置され、弁体２の上昇位置において通気口１０は閉鎖され、接続通路Ｒは閉じられるようになっている。（図４）

スカート部３は、かかる弁体２を取り巻くように主体部１から下方に延出されると共に裾部３０に燃料の液面Ｗが達したときに燃料タンクＴの内外の圧力差によって内側に燃料を取り込むように構成されている。

図示の例では、かかるスカート部３は、胴部１１に取り付けられて主体部１に通気口１０を形成させる下部パーツ４のこの通気口１０より下方の箇所によって構成されている。スカート部３は下端を開放させた円筒状をなすと共に、その裾部３０は下降位置にある弁体２の下端よりも下方に位置され、かつ、かかる円筒の筒軸線に直交する仮想の直線上に位置されるようになっている。スカート部３はこの裾部３０のみにおいて燃料タンクＴ内に開放されている。

弁体２によって通気口１０が閉鎖されていない状態では接続通路Ｒにより燃料タンクＴの内外は連通され、また、この状態において燃料タンクＴへの給油が可能とされる。スカート部３の裾部３０に燃料の液面Ｗが達すると燃料タンクＴ内外の圧力差が生じることから、接続通路Ｒの内端にあたる通気口１０を内方に位置させるスカート部３には燃料が吸い上げられるように取り込まれ、このように取り込まれる燃料によって弁体２は直ちに通気口１０を閉鎖する。燃料タンクＴ内の燃料の液面Ｗのゆらぎなどにより、液面の一部がスカート部３の外側部に接したり裾部３０に接してもスカート部３内にこのように燃料が取り込まれることはない。これにより、この実施の形態にかかる弁装置Ｖにあっては、給油により燃料の液面Ｗがスカート部３の裾部３０のレベルに達したときに正確に弁体２により通気口１０を閉鎖して燃料タンクＴ内の圧力を高め給油ガン側のセンサに満タンを検知させて給油を停止させるように機能する。給油時の液面のゆらぎや、給油速度に起因した液面の波立ちなどに影響されて、所期の給油量に達しない段階で前記満タンを検知させてしまうことがない。スカート部３は下方を開放させてなることから、弁装置Ｖの下端はスカート部３の裾部３０となり、こうした下端に蓋板などを設けて弁体２を支持させていた場合に比べ、弁装置Ｖを上下方向においてコンパクトに構成できる。また、スカート部３を構成するパーツを主体部１の主要部を構成するパーツ（図示の例では胴部１１）に組み合わせることで主体部１にスカート部３を備えさせるようにした場合には、かかるスカート部３を構成するパーツを取り替えるだけで、満タンとなる給油量を調整することが可能となる。

図５および図６は、前記通気口１０を、第一開口１０’と、この第一開口１０’よりも開口面積を小さくする第二開口１０”とによって構成させると共に、
前記弁体２を、上昇により第一開口１０’を閉塞する第一弁体２’と、第一弁体２’を上昇させるレベル（図６のレベル）より高いレベルに燃料の液面Ｗが達したときに上昇により第二開口１０”を閉塞する第二弁体２”とによって構成させた例を示している。

このようにした場合、給油時に第一弁体２’が第一開口１０’を閉鎖した段階で最初の満タンを給油ガン側のセンサに検知させることができると共に、この最初の満タン検知による給油停止後に第二開口１０”を通じて燃料タンクＴ内の圧力は低下されることから、前記満タンの検知の解除が可能とされ、この解除後に第二弁体２”が第二開口１０”を閉鎖するまでの追加給油が可能とされる。

この図５および図６に示される例にあってはまた、スカート部３を、第一弁体２’を取り巻く第一スカート部３’と、第二弁体２”を取り巻くと共にその裾部３０を第一スカート部３’の裾部３０よりも上方に位置させた第二スカート部３”とによって構成させている。

これにより、この例にあっては、第一弁体２’を上昇させるレベルより高いレベルに燃料の液面Ｗが達したときに、第二スカート部３”に燃料を吸い上げるように取り込み、このように取り込まれる燃料によって第二弁体２”により第二開口１０”を直ちに閉鎖させて、二回目の満タン、つまり、給油のリミットを給油ガン側のセンサにタイムラグ少なく正確に検知させることができる。

この図５および図６に示される例にあっては、図１〜図４の例と特に下部パーツ４の構成を異ならせている。この例では、下部パーツ４の仕切り板４０に左右方向に間隔を開けて第一開口１０’と第二開口１０”が貫通状態に形成されている。第二弁体２”は、第二開口１０”の縁部より上方に突き出す支持片４４につり下げ用軸２２の頭部２２ａを引っかけるようにして上下動可能に支持されている。第一スカート部３’は第一弁体２’を取り巻く筒状をなすように構成されている。第二スカート部３”は、裾部３０を第一スカート部３’の裾部３０よりも上方に位置させると共に、第一スカート部３’の外面の一部と協働して第二弁体２”を取り巻くように構成されている。この図５および図６に示される例のその余の構成は、図１〜図４に示される例の対応する構成部分と実質的に同一であるので、図１〜図４に用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

Ｔ 燃料タンク
Ｖ 弁装置
Ｗ 液面
１ 主体部
１０ 通気口
２ 弁体
３ スカート部
３０ 裾部

Claims (5)

1. 燃料タンクに取り付け用いられる弁装置であって、
   燃料タンクの外部との接続通路の内端となる通気口を備えた主体部と、
   燃料の液面を利用して通気口を開閉する弁体と、
   この弁体を取り巻くように主体部から下方に延出されると共に裾部に燃料の液面が達したときに燃料タンクの内外の圧力差によって内側に燃料を取り込むように構成されたスカート部とを備えてなり、
   しかも、前記弁体を、筒上端を閉塞させ筒下端を開放させた短寸筒部とこの短寸筒部の閉塞された上端面に軸下端を一体に連接させて上方に突き出すつり下げ用軸とを備え、前記スカート部の内方において前記通気口の形成部分につり下げ状に支持させていると共に、
   前記弁体の上端面の外縁は通気口の外縁よりも外側に位置されていることを特徴とする弁装置。
2. 通気口が、第一開口と、この第一開口よりも開口面積を小さくする第二開口とによって構成されていると共に、
   弁体が、上昇により第一開口を閉塞する第一弁体と、第一弁体を上昇させるレベルより高いレベルに燃料の液面が達したときに上昇により第二開口を閉塞する第二弁体とによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
3. スカート部が、第一弁体を取り巻く第一スカート部と、第二弁体を取り巻くと共にその裾部を第一スカート部の裾部よりも上方に位置させた第二スカート部とによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
4. 弁体が、主体部の下方に上下動可能に支持されると共に、上昇により主体部の通気口を閉塞するフロート体であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
5. 主体部が、接続通路における通気口より下流側にさらに、車両に一定以上の傾きが生じたときに接続通路を閉鎖するように動作する弁体を納めた弁室を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の弁装置。

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