JP6705055B2 - 燃料タンク用弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の燃料タンクに取付けられ、燃料流出防止弁や満タン規制弁等として用いられる、燃料タンク用弁装置に関する。

例えば、自動車の燃料タンクには、自動車が旋回したり傾いたりしたときに、燃料タンク内の燃料が、燃料タンク外へ漏れるのを防止する燃料流出防止弁や、燃料タンク内の液面が、予め設定された満タン液面よりも上昇しないように、燃料タンク内への過給油を防止する満タン規制弁等が取付けられている。

従来のこの種のものとして、下記特許文献１には、内部に弁室を有する有底筒状の下部ケースと、該下部ケースの上方に配置された、弁座開口部を有する弁座部と、弁座部を境にしてその上方に配置され、内部に通気室を有する上部カバーと、前記弁室内に昇降配置される弁部材とを有し、弁室及び通気室は弁座開口部を介して連通しており、前記上部カバーに、燃料タンク外に配置されるキャニスター及び前記通気室を連通させる連通路を配置した、フューエルカットオフバルブが記載されている。また、前記連通路は、上部カバーに対して斜めに取付けられたパイプ状をなしており、上部カバーの通気室内方に向けて斜め下方に延出しており、この連通路の下向きの一端部は、通気室に連通するように開口している。なお、下部ケースの上部側方には、蒸気通気用の通口が形成されている。

そして、燃料タンク内で燃料が揺動した場合には、弁部材が上昇して弁座開口部を閉じて、燃料タンク外への燃料漏れが規制され、また、燃料タンク内の燃料蒸気は、弁座開口部や通気室を通過して、連通路の開口した一端部から連通路内に流入して、キャニスター側へと排出される。

実公平４−５３２９４号公報

ところで、燃料タンク内の燃料は、常時は燃料タンクの底面から所定高さで燃料タンク内に貯留されているが、車両自体が反転したり横転したりした場合は、燃料が燃料タンクの天井面側に集まってしまうこととなる。

上記特許文献１のフューエルカットオフバルブの場合、例えば、燃料が、下部ケースの上部側方の通口から、弁座開口部を通して、上部カバーの通気室内に入り込んで溜まってしまうことがあった。この際、パイプ状の連通路の一端部が開口しているので、上部カバーの連通室内に溜まった燃料が、一端部から連通路に流入し、同連通路を介してキャニスター側へと流出するおそれがあった。

したがって、本発明の目的は、車両が反転したり横転したりして、通気室内に燃料が溜まっても、燃料がキャニスター側へ排出されることを抑制することができる、燃料タンク用弁装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の燃料タンク用弁装置は、仕切壁を介して、下方に弁室、上方に通気室が設けられ、前記仕切壁に前記弁室と前記通気室を連通する開口が設けられると共に、前記通気室側の周面に排出口が形成されたハウジングと、前記弁室内に昇降可能に配置され、前記開口に接離するフロート弁と、前記ハウジングの外側で、前記排出口に連結される燃料蒸気配管とを有しており、前記通気室には、前記排出口に連通して、該排出口から前記通気室の内方に向けて延びる筒状壁が設けられており、前記筒状壁の前記仕切壁側の面に、前記通気室に連通する通気孔が設けられ、前記筒状壁の延出方向側の端部は閉塞されていることを特徴とする。

本発明によれば、通気室には、排出口に連通して該排出口から通気室Ｒの内方に向けて延び、延出方向の端部が閉塞された筒状壁の仕切壁側の面に、通気室に連通する通気孔が設けられているので、車両が反転したり横転したりして、弁室が上方、通気室が下方に位置する状態で、仕切壁の開口から通気室内に燃料が流入しても、上記通気孔には燃料が流入しにくく、燃料が排出口を通じて燃料蒸気配管へ流出することを抑制することができる。

本発明に係る燃料タンク用弁装置の、一実施形態を示す分解斜視図である。 同弁装置の斜視図である。 同弁装置を構成するカバーの斜視図である。 同弁装置において、フロート弁が下降して開口が開いた状態の断面図である。 同弁装置において、フロート弁が上昇して開口を閉じた状態の断面図である。 同弁装置において、図５の状態から車両が反転した状態における、図５のＡ−Ａ矢示線での要部拡大断面図である。 同弁装置において、フロート弁の軸方向に沿った方向から見た場合の、断面図である。 本発明に係る燃料タンク用弁装置の、他の実施形態を示す断面図である。 同弁装置を構成するカバーの斜視図である。 同弁装置において、図８の状態から車両が反転した状態における、図８のＢ−Ｂ矢示線での要部拡大断面図である。

以下、図１〜７を参照して、本発明に係る燃料タンク用弁装置の、一実施形態について説明する。なお、以下の説明において、「燃料」とは、液体の燃料（燃料の飛沫も含む）を意味し、「燃料蒸気」とは、蒸発した燃料を意味するものとする。

図１及び図２に示すように、この実施形態における燃料タンク用弁装置１０（以下、「弁装置１０」という）は、略筒状をなし上方に仕切壁２３を設けたハウジング本体２０とと、該ハウジング本体２０の下方に装着され、複数の通気孔３０ａを有するキャップ３０と、前記ハウジング本体２０の上方に装着されるカバー４０とからなる、ハウジング１５を有している。

そして、図４に示すように、ハウジング本体２０の下方にキャップ３０が装着されることで、仕切壁２３を介して、ハウジング下方に図示しない燃料タンクに連通する弁室Ｖが形成され、ハウジング本体２０の上方にカバー４０が装着されることで、仕切壁２３を介して、ハウジング上方に排出口４７に連通する通気室Ｒが形成されるようになっている。

前記ハウジング本体２０は、下方が開口した略円筒状をなし、下方側に通気溝２１ａがが形成された周壁２１を有しており、該周壁２１の外周の上方寄りの位置には、係止爪２１ｂが形成されている。また、周壁２１の上方開口に、前記仕切壁２３が配置されている。この仕切壁２３の中央には、円形状の開口２４が形成されており、その裏側周縁には、弁座２４ａが突設されている（図４参照）。更に、周壁２１の上端側からは、段部２６ａを介して、周壁２１よりも縮径した略円筒状の上壁部２６が立設されており、その外周にシールリング２８が装着されている。

また、前記弁室Ｖ内には、キャップ３０との間に、スプリング３１を介して、フロート弁３５が昇降可能に配置されている。このフロート弁３５は、その上端中央から弁頭３６が突設されており、該弁頭３６の外周には、ゴム等の弾性部材から形成された、環状をなしたシール部材３７が装着されている。

図４に示すように、上記フロート弁３５は、燃料に浸漬していない状態では、その自重によりスプリング３１を圧縮して、キャップ３０上に載置され、シール部材３７が弁座２４ａから離れて、開口２４が開いた状態に保持される。一方、燃料タンク内の燃料液面が上昇し、フロート弁３５が燃料に浸漬されると、図５に示すように、スプリング３１の付勢力及びフロート弁３５自体の浮力により、フロート弁３５が上昇し、シール部材３７が弁座２４ａに当接して、仕切壁２３の開口２４を閉塞するようになっている。

上記フロート弁３５は、燃料の揺動等によって燃料タンク内の液面が異常に上昇したときに、それに伴って上昇して、仕切壁２３の開口２４を閉塞し、燃料の外部漏出を防ぐ、いわゆる燃料流出防止弁としたり、燃料タンク内の液面が設定された満タン液面に達したときに、それに伴って上昇して、仕切壁２３の開口２４を閉塞して、それ以上の過給油を防止する、いわゆる満タン規制弁としたりしてもよく、特に限定はされない。

次に、カバー４０について説明する。図１に示すように、この実施形態のカバー４０は、円板状の天井壁４１と、その外周縁部から下方に向けて延びる円筒状をなした周壁４３とを有している。また、周壁４３の下端部側外周からは、係止孔４４ａを有する、帯状をなした係止片４４が垂設されている。

そして、図２及び図４に示すように、周壁４３の下端部を、前記ハウジング本体２０の段部２６ａに当接させると共に、係止片４４の係止孔４４ａに、ハウジング本体２０の係止爪２１ｂを係合させることで、周壁４３の下端部内周と、上壁部２６の外周との隙間が、シールリング２８を介して密閉シールされた状態で、ハウジング本体２０の上方にカバー４０が装着されるようになっている。

また、周壁４３の上方外周には、複数の取付部４５が周壁外方に向けて突設されている。これらの取付部４５を介して、燃料タンク１の天井板内面に、溶着等によって取付けられるようになっている（図４参照）。なお、取付部の形状や構造は、特に限定されない。

更に、この弁装置１０の、ハウジング１５の通気室Ｒ側の周面には、排出口４７が形成されている（図４参照）。ここでは図４に示すように、前記周壁４３の所定箇所に、円形状の排出口４７が形成されており、該排出口４７は通気室Ｒに連通している。

また、この弁装置１０は、ハウジング１５の外側で、排出口４７に連結される燃料蒸気配管４９を有している。図４に示すように、この実施形態における燃料蒸気配管４９は、排出口４７の外側（通気室Ｒの外側）周縁から、略円筒状をなすようにハウジング外方に向けて延びている。この燃料蒸気配管４９は、フロート弁３５の軸方向に直交して、前記天井壁４１に対して平行に延びている。また、この燃料蒸気配管４９の外周に、燃料タンク外部に配置される図示しないキャニスターに連通するチューブが、装着されるようになっている。

そして、図３や図４に示すように、通気室Ｒには、前記排出口４７に連通して、該排出口４７から通気室Ｒの内方に向けて延びる筒状壁５０が設けられており、この筒状壁５０の仕切壁２３側の面に、通気室Ｒに連通する通気孔５７が設けられ、筒状壁５０の延出方向側の端部５５は閉塞された形状をなしている。

この実施形態における筒状壁５０は、図３に示すように、前記排出口４７の内側（通気室Ｒの内側）周縁から通気室Ｒの内方に向けて延びた、略半円筒状をなしている。また、図６に示すように、この筒状壁５０は、仕切壁２３側の面の両側から、仕切壁２３に対して離れる方向に垂直に延びる両側部５３，５３を有している。

より具体的に説明すると、この実施形態の筒状壁５０は、その外面（筒状壁５０の内部空間とは反対側の面）側が前記仕切壁２３に面すると共に、断面が略円弧形状をなすように延びる底部５１と、該底部５１の幅方向（筒状壁５０の延出方向に直交する方向を意味する。以下同様）の両側から、前記仕切壁２３に対して離れる方向に垂直に延出した両側部５３，５３と、底部５１及び両側部５３，５３の延出方向先端部どうしを閉塞する端部５５とを有している。また、両側部５３，５３は、底部５１の幅方向両側の端部から、天井壁４１に向けて垂直に延出し、かつ、同天井壁４１の内面に連結されている（図３及び図６参照）。

なお、筒状壁５０の両側部５３，５３は、その延出方向先端部が、天井壁４１に連結されずに、両側部５３，５３と天井壁４１との間に、隙間があってもよい。この場合、両側部５３，５３の端部どうしは、別の連結壁で連結されることとなる。なお、両側部５３，５３としては、例えば、底部５１の両側から天井壁４１側に向けて次第に幅広となるようなテーパ状の壁部や、段状の壁部としたり、更には、全体が円弧状をなしていたりしてもよく、特に限定はされない。

また、この実施形態の通気孔５７は、図４に示すように、第１通気孔５８及び第２通気孔５９からなるが、図７に示すように、これらの通気孔５８，５９は、ハウジング１５をフロート弁３５の軸方向に沿って見たときに、仕切壁２３に設けた開口２４に対して、位置ずれして設けられている。

更に図７に示すように、筒状壁５０の仕切壁２３側の面、ここでは底部５１の外面には、ハウジング１５をフロート弁３５の軸方向に沿って見たときに、仕切壁２３に設けた開口２４と重なる遮蔽部５１ａが設けられている。また、図４に示すように、底部５１には、遮蔽部５１ａよりも排出口４７側に第１通気孔５８が設けられ、遮蔽部５１ａよりも端部５５側に第２通気孔５９が設けられており、これらの第１通気孔５８及び第２通気孔５９が、上述したように通気孔５７をなしている。

なお、各通気孔５８，５９は、図３や図７に示すように、筒状壁５０の延出方向に沿う方向が幅狭で、筒状壁５０の延出方向に直交する方向が幅広とされた、略長方形状をなししている。ただし、各通気孔５８，５９は、例えば、丸孔状や、楕円形状、正方形状、その他の矩形状等であってもよく、特に限定はされない。

また、筒状壁５０の仕切壁２３側の面であって（ここでは底部５１の外面）、第１通気孔５８の、第２通気孔５９側の周縁には、仕切壁２３に向けて延出する、規制壁６０が設けられている（図４参照）。図３に示すように、この実施形態の規制壁６０は、底部５１の幅方向に沿って延びて、垂直に延出した両側部５３，５３に至る長さで張り出した、長板状をなしており、その先端面６０ａは仕切壁２３の面方向と平行で（図６参照）、かつ、前記開口２４の外周縁部にほぼ整合する位置に配置されている（図４参照）。

なお、上記実施形態では、筒状壁５０を構成する底部５１は、その断面が略円弧形状をなしているが、例えば、図６の二点鎖線で示すように、筒状壁５０の仕切壁２３側の面は、平面部５１ｂを有していてもよく、該平面部５１ｂに通気孔を設けていてもよい。なお、この平面部５１ｂは、仕切壁２３に対してほぼ平行な平面状をなしている。

次に、上記構成からなる本発明の弁装置１０の作用効果について説明する。

図４に示すように、燃料タンク内への燃料が十分に給油されておらず、フロート弁３５が燃料に浸漬していない状態では、開口２４が開いている。この状態で燃料タンク内に燃料が給油されると、弁室Ｖ、開口２４、通気室Ｒ、通気孔５７（第１通気孔５８及び第２通気孔５９）、筒状壁５０の内部空間、排出口４７、燃料蒸気配管４９、を順次通って、燃料タンク内の空気や燃料蒸気が燃料タンク外のキャニスターへ排出される。

そして、燃料タンク内への燃料給油や、車両の旋回や傾きによって、燃料タンク内の燃料液面が上昇すると、上述したように、フロート弁３５が上昇して、そのシール部材３７が弁座２４ａに当接し、仕切壁２３の開口２４を閉塞するので（図５参照）、燃料タンク内の空気や燃料蒸気の排出量が低下して、それ以上の燃料給油を防止できると共に、燃料が開口２４を通って通気室Ｒ内に流入することを阻止して、燃料タンク外への燃料漏れを抑制することができる。

ところで、車両が事故等によって反転したり横転したりして、図６に示すように、弁室Ｖが上方、通気室Ｒが下方に位置する状態になると、燃料タンク内の燃料が、燃料タンク１の天井面側に集まることとなる。この場合、フロート弁３５のシール部材３７が弁座２４ａに当接して、仕切壁２３の開口２４を閉塞する前に、ハウジング本体２０の通気溝２１ａや、キャップ３０の通気孔３０ａから、弁室Ｖ内に流入した燃料が、開口２４を通じて通気室Ｒ内に燃料が入り込むことがある。

このとき、この弁装置１０においては、通気室Ｒには、排出口４７に連通して該排出口４７から通気室Ｒの内方に向けて延び、延出方向の端部５５が閉塞された筒状壁５０の、仕切壁側の面に、通気室Ｒに連通する通気孔５７（ここでは第１通気孔５８及び第２通気孔５９を意味する。以下同様）が設けられている。そのため、上述したように、車両が反転したり横転したりして、図６に示すように、弁室Ｖが上方、通気室Ｒが下方に位置する状態となり、仕切壁２３の開口２４から通気室Ｒ内に燃料が流入しても、通気室Ｒの内周面と、筒状壁５０の外周面との間に燃料が溜まって、筒状壁５０の底部５１に形成された通気孔５７には燃料が流入しにくいので、燃料が排出口４７を通じて燃料蒸気配管４９へ流出することを抑制することができる。なお、筒状壁５０は、その延出方向先端部が端部５５によって閉塞されているので、この部分から筒状壁５０内に燃料が流入することはない。

また、この実施形態においては、図３や図６に示すように、筒状壁５０は、仕切壁２３側の面の両側、すなわち、底部５１の両側から仕切壁２３に対して離れる方向に垂直に延びる両側部５３，５３を有しているので、車両の反転時や横転時に、通気室Ｒ内に燃料が流入しても、燃料が、通気室Ｒの内周面と、筒状壁５０の、垂直に延びる両側部５３，５３や、端部５５との間に捕捉されて、筒状壁５０の通気孔５７には流入しにくくなり、底部５１の通気孔５７から筒状壁５０内に燃料が流入することをより効果的に抑制できる。

更に、図６の二点鎖線で示すように、筒状壁５０の仕切壁２３側の面（ここでは底部５１の外面）が平面部５１ｂを有しており、該平面部５１ｂに通気孔５７が形成された場合には、通気孔５７を、通気室Ｒの、仕切壁２３から最も離れた面である、天井壁４１の内面から、最大限離間させることができ、車両の反転時や横転時に通気室Ｒ内に燃料が流入した場合に、底部５１の通気孔５７から筒状壁５０内に、燃料をより流入しにくくすることができる。

ところで、車両が悪路を走行して上下に振動したり左右に揺動したり、或いは、急旋回したりした場合、フロート弁３５の上昇による開口２４の閉塞が間に合わずに、燃料や燃料の飛沫が、開口２４から通気室Ｒ内に勢いよく吹き出すことがある（図４の矢印参照）。

このような場合であっても、この実施形態においては、通気孔５７を構成する第１通気孔５８や第２通気孔５９は、図７に示すように、ハウジング１５をフロート弁３５の軸方向に沿って見たときに、仕切壁２３に設けた開口２４に対して、位置ずれして設けられているので、上記のように、車両の振動や揺動、急旋回等で、燃料が揺動して、仕切壁２３の開口２４から通気室Ｒ内に吹き出した場合でも、燃料がそれらの通気孔５８，５９から筒状壁５０内に流入しにくくすることができる。

更にこの実施形態においては、図７に示すように、筒状壁５０の仕切壁２３側の面（底部５１の外面）には、ハウジング１５をフロート弁３５の軸方向に沿って見たときに、仕切壁２３に設けた開口２４と重なる遮蔽部５１ａが設けられ、この遮蔽部５１ａよりも排出口４７側に第１通気孔５８が設けられ、遮蔽部５１ａよりも端部５５側に第２通気孔５９が設けられている。そのため、上記のように燃料が揺動して、仕切壁２３の開口２４から通気室Ｒ内に吹き出しても、遮蔽部５１ａによって燃料が遮られて、第１通気孔５８や第２通気孔５９から筒状壁５０内に流入しにくくすることができる。仮に、燃料が、第２通気孔５９から筒状壁５０内に流入しても、第１通気孔５８から排出することができ、また、第１通気孔５８及び第２通気孔５９の両方で、筒状壁５０内の通気性を確保することができる。

また、この実施形態においては、図４に示すように、筒状壁５０の仕切壁２３側の面（底部５１の外面）であって、第１通気孔５８の、第２通気孔５９側の周縁には、仕切壁２３に向けて延出する、規制壁６０が設けられている。そのため、上記のように燃料が揺動して、仕切壁２３の開口２４から通気室Ｒ内に、燃料が吹き出した場合に、燃料が規制壁６０に衝突して、第１通気孔５８から筒状壁５０内へ流入することを抑制できる。また、燃料が第２通気孔５９から筒状壁５０内に流入した場合には、燃料を、第１通気孔５８を介して規制壁６０を伝って落下させることができるので、筒状壁５０内から燃料をより排出させやすくすることができる。

図８〜１０には、本発明に係る燃料タンク用弁装置の、他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この実施形態の燃料タンク用弁装置１０Ａ（以下、「弁装置１０Ａ」という）は、主として筒状壁５０Ａの構造が前記実施形態と異なっている。

すなわち、図８に示すように、カバー４０の周壁４３に形成された排出口４７の外側周縁から、天井壁４１から離れるように、斜め下方に向けて燃料蒸気配管４９が延出している。そして、排出口４７の内側周縁から通気室Ｒの内方に向けて延びる筒状壁５０Ａは、図８や図９に示すように、燃料蒸気配管４９の延出方向に沿って、天井壁４１に近接するように斜め上方に向けて延出している。また、図８に示すように、筒状壁５０Ａは、その端部５５が、仕切壁２３の開口２４のほぼ中央に整合する位置に配置されている。

更に、この実施形態における通気孔５７Ａは、前記実施形態の第１通気孔５８や第２通気孔５９よりも開口面積が大きい略正方形状をなしており、筒状壁５０Ａの底部５１の端部５５寄りの位置に設けられている。なお、通気孔５７Ａの開口面積は、前記実施形態の第１通気孔５８及び第２通気孔５９の合計の開口面積と、ほぼ同じ開口面積で形成されている。

そして、この実施形態においても、上述したように車両の反転等により、図１０に示すように、弁室Ｖが上方、通気室Ｒが下方に位置する状態となり、仕切壁２３の開口２４から通気室Ｒ内に燃料が流入したときに、通気室Ｒの内周面と、筒状壁５０Ａの外周面との間に燃料が溜まって、通気孔５７Ａには燃料が流入しにくいので、燃料が排出口４７を通じて燃料蒸気配管４９へ流出することを抑制することができる。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。

１０，１０Ａ 燃料タンク用弁装置（弁装置）
１５ ハウジング
２０ ハウジング本体
２３ 仕切壁
２４ 開口
２８ シールリング
３０ キャップ
３１ スプリング
３５ フロート弁
３７ シール部材
４０ カバー
４７ 排出口
４９ 燃料蒸気配管
５０，５０Ａ 筒状壁
５１ 底部
５１ａ 遮蔽部
５１ｂ 平面部
５３，５３ 両側部
５５ 端部
５７，５７Ａ 通気孔
５８ 第１通気孔
５９ 第２通気孔
６０ 規制壁
Ｒ 通気室
Ｖ 弁室

Claims (5)

1. 仕切壁を介して、下方に弁室、上方に通気室が設けられ、前記仕切壁に前記弁室と前記通気室を連通する開口が設けられると共に、前記通気室側の周面に排出口が形成されたハウジングと、
   前記弁室内に昇降可能に配置され、前記開口に接離するフロート弁と、
   前記ハウジングの外側で、前記排出口に連結される燃料蒸気配管とを有しており、
   前記通気室には、前記排出口に連通して、該排出口から前記通気室の内方に向けて延びる筒状壁が設けられており、
   前記筒状壁の前記仕切壁側の面に、前記通気室に連通する通気孔が設けられ、前記筒状壁の延出方向側の端部は閉塞されており、
   前記筒状壁の前記仕切壁側の面には、前記ハウジングを前記フロート弁の軸方向に沿って見たときに、前記開口と重なる遮蔽部が設けられ、該遮蔽部よりも前記排出口側に第１通気孔が設けられ、前記遮蔽部よりも前記端部側に第２通気孔が設けられており、これらが前記通気孔をなしていることを特徴とする燃料タンク用弁装置。
2. 前記通気孔は、前記ハウジングを前記フロート弁の軸方向に沿って見たときに、前記開口に対して位置ずれして設けられている請求項１記載の燃料タンク用弁装置。
3. 前記筒状壁の前記仕切壁側の面であって、前記第１通気孔の前記第２通気孔側の周縁には、前記仕切壁に向けて延出する規制壁が設けられている請求項１又は２記載の燃料タンク用弁装置。
4. 前記筒状壁は、前記仕切壁側の面の両側から、前記仕切壁に対して離れる方向に垂直に延びる両側部を有している請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料タンク用弁装置。
5. 前記筒状壁の前記仕切壁側の面は、平面部を有しており、該平面部に前記通気孔が設けられている請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料タンク用弁装置。

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