JP7340038B2 - 弁装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の燃料タンクに取付けられ、燃料タンク内の圧力を調整できる、弁装置に関する。
例えば、自動車の燃料タンクには、燃料タンク内の圧力が所定値以上に上昇したときに、燃料蒸気を外部に流出させて燃料タンクの破裂等を防ぎ、燃料タンク内の圧力が外気圧よりも所定値以下に低下したときに、燃料タンク外から外気を流入させて、燃料タンクの潰れ等を防止する圧力調整弁が設けられている。
上記のような圧力調整弁を設けた弁装置として、例えば、下記特許文献１には、隔壁壁部を介して、下方に下側フロート室、上方に上側ディスク室が設けられたハウジングと、下側フロート室に昇降可能に配置されたフロートと、上側ディスク室に配置された略円板状をなしたディスク部材（圧力調整弁）とを有する、弁が記載されている。また、隔壁壁部には、流体出口ポートが形成されており、下側フロート室と上側ディスク室とが連通している。更に、流体出口ポートの表側周縁からは、環状ポートが突設している。
上記の隔壁壁部の上側ディスク室側からは、筒状壁が突設している。この筒状壁の基端側内周は、ディスク部材外周の円形形状に適合しており、同筒状壁の先端側内周は、基端側内周よりも拡径している。また、ディスク部材が自重で下降すると、環状ポートに当接して流体出口ポートが閉塞する。この状態では、ディスク部材の上面は、筒状壁の基端側内周の上端を超えて、筒状壁の先端側内周に至る位置に配置されている（特許文献１の図５Ｂ参照）。そして、燃料タンク内の圧力が上昇すると、燃料蒸気等の流体が流体出口ポートから上側ディスク室内に流入して、ディスク部材を押し上げるようになっている。
特表２０１３－５３６９２６号公報
上記特許文献１の弁装置では、上述したように、ディスク部材が環状ポートに当接して流体出口ポートを閉塞した状態では、ディスク部材上面は、筒状壁の基端側内周の上端を超えて先端側内周に至る位置に配置されている。そのため、燃料タンク内圧の上昇時に、流体出口ポートから上側ディスク室内に流入する流体が、ディスク部材外周と、筒状壁の基端側内周との間を通って、拡径した筒状壁の基端側内周側へと排出され、いわば、ディスク部材を押し上げる流体が逃げてしまうことになるため、ディスク部材が押し上げられにくくなり、最大上昇位置まで確実に上昇させにくい（フルストロークさせにくい）。
ディスク部材を押し上げやすくするためには、ディスク部材の外径を大きくして、ディスク部材下面側の、流体圧を受ける受圧面積を大きくすることが考えられるが、そうすると、ディスク部材が大きくなってしまって、装置全体の大型化につながる懸念が生じる。
したがって、本発明の目的は、圧力調整弁を最大上昇位置まで確実にフルストロークさせることができると共に、圧力調整弁をコンパクトにして装置の大型化を抑制できる、弁装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る弁装置は、隔壁を介して、下方に燃料タンク内に連通する弁室、上方に燃料タンク外に連通する通気室が設けられ、前記隔壁に前記弁室及び前記通気室を連通する弁孔が形成された、ハウジングと、前記弁室内に昇降可能に収容され、前記弁孔を開閉するフロート弁と、前記通気室内に昇降可能に収容される圧力調整用の圧力調整弁とを有しており、前記弁孔の、前記通気室側の周縁から、前記圧力調整弁が接離する第１弁座が形成されて、前記弁孔の、前記弁室側の周縁から、前記フロート弁が接離する第２弁座が形成されており、前記隔壁の、前記通気室側の面からは、前記圧力調整弁を囲んで収容する収容部が突設されており、該収容部の内部空間は前記弁孔と連通しており、前記収容部の内周には、前記隔壁側に位置し、前記圧力調整弁の外周に適合する形状とされた縮径部と、該縮径部の上方に位置し、前記圧力調整弁の外周よりも拡径した形状とされた拡径部とが設けられており、前記縮径部の上端の、前記隔壁の通気室側の面からの高さは、前記圧力調整弁が前記第１弁座に当接した状態で、前記圧力調整弁の表面に一致するか、又は、それ以上となっており、前記圧力調整弁は、燃料タンク内の圧力上昇により最大限上昇したときに、前記縮径部の上端を超えるように構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、収容部の内周には、圧力調整弁外周に適合する形状とされた縮径部が設けられ、該縮径部の上端の高さは、圧力調整弁が第１弁座に当接した状態で、圧力調整弁の表面に一致するか、又は、それ以上となっており、圧力調整弁は、燃料タンク内の圧力上昇により最大限上昇したときに、縮径部の上端を超えるように構成されているので、燃料タンク内圧の上昇時において、弁孔から収容部の内部空間に流入した燃料蒸気等の流体は、圧力調整弁が最大限上昇するまで、収容部の内部空間から拡径部へ流出することが規制されるため、圧力調整弁の裏面側に流体による押し上げ力が作用しやすくなって、圧力調整弁を最大上昇位置まで確実に上昇させることできる（フルストロークさせることができる）。
また、上記のように圧力調整弁をフルストロークさせることができるため、圧力調整弁の裏面側の受圧面積を大きくしなくてもよいため、圧力調整弁のコンパクト化を図ることができ、弁装置の大型化を抑制することができる。
本発明に係る弁装置の、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。 図２のＡ－Ａ矢視線における断面図である。 同弁装置を構成するハウジングの斜視図である。 同弁装置を構成するハウジングの平面図である。 図２のＢ－Ｂ矢視線における拡大断面斜視図である。 同弁装置において、圧力調整弁が下降して第１弁座に当接して弁孔を閉じた状態の要部拡大断面図である。 同弁装置において、圧力調整弁が最大限上昇して、弁孔を開いた状態の要部拡大断面図である。 本発明に係る弁装置の、他の実施形態を示しており、同弁装置を構成するハウジングの斜視図である。 同弁装置の要部拡大断面斜視図である。 同弁装置において、圧力調整弁が下降して第１弁座に当接して弁孔を閉じた状態の要部拡大断面図である。 同弁装置において、圧力調整弁が最大限上昇して、弁孔を開いた状態の要部拡大断面図である。 実施例の試験結果であって、圧力と流量との関係を示すグラフである。 （ａ）は比較例１を示す説明図、（ｂ）は比較例１の試験結果であって、圧力と流量との関係を示すグラフである。 （ａ）は比較例２を示し、圧力調整弁が下降した状態の説明図、（ｂ）は同比較例２において圧力調整弁が最大限上昇した状態の説明図、（ｃ）は比較例２の試験結果であって、圧力と流量との関係を示すグラフである。 （ａ）は比較例３を示し、圧力調整弁が最大限上昇した状態の説明図、（ｂ）は比較例３の試験結果であって、圧力と流量との関係を示すグラフである。
以下、図面を参照して、本発明に係る弁装置の、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。また、この実施形態における弁装置は、自動車等の車両の燃料タンクに取付けられる、燃料タンク用の弁装置となっている。
図１に示すように、この実施形態における弁装置１０は、略筒状をなし、上方に隔壁２３を設けたハウジング本体２０と、該ハウジング本体２０の下方に装着されるキャップ７０と、前記ハウジング本体２０の上方に装着されるカバー６０とを有する、ハウジング１５を有している。
図１や図３に示すように、前記ハウジング本体２０は、略円筒状をなした周壁２１を有しており、その上方に略円板状をなした隔壁２３が配置されている。なお、隔壁は、例えば、ハウジング本体２０の周壁２１の軸方向途中に設けられていてもよく、その形状も単なる円板状以外にも、中央部が筒状に隆起して、その周縁部に段状をなす壁部（肩状壁部）を有するような形状としてもよく、位置や形状は特に限定されない。
また、周壁２１の上方外周縁からは、外方に広がるフランジ部２８が形成されている。このフランジ部２８よりも内周側には、複数の挿出孔２８ａが形成されている（図５参照）。更に、周壁２１の上方寄りの箇所であって、挿出孔２８ａに整合する位置には、係止突部２１ａが突設されている（図５参照）。また、周壁２１の下方には、複数の係止孔２１ｂが形成されている。なお、特に図示はしないが、周壁２１には複数の通孔が形成されている。
一方、前記キャップ７０は、複数の通口７１を有していると共に、その外周に複数の係止爪７３が形成されている。このキャップ７０の各係止爪７３を、ハウジング本体２０の各係止孔２１ｂにそれぞれ係止させることで、ハウジング本体２０の下方にキャップ７０が装着される（図２参照）。その結果、図３に示すように、前記隔壁２３を介して、ハウジング下方に燃料タンク１内に連通する弁室Ｖが形成される。この弁室Ｖ内には、上方に、弁頭８１を設けたフロート弁８０が、付勢バネ９５を介して昇降可能に配置される（図３参照）。
また、前記カバー６０は、略円筒状の周壁６１と、該周壁６１の上部を閉塞する天井壁６２と、周壁６１の下方周縁から環状に広がるフランジ部６３とを有する、略ハット状をなしている。周壁６１の所定箇所には、燃料蒸気排出口６１ａ（図３参照）が形成されており、この燃料蒸気排出口６１ａの外周縁部から、略円筒状をなした燃料蒸気配管６５が外方に向けて延設されている。この燃料蒸気配管６５には、図示しない燃料タンクの外部に配置されるキャニスター等に連通する、図示しないチューブが接続される。また、周壁６１の下端部から複数の係止片６７が延出している（図３参照）。なお、図３に示すように、フランジ部６３の下端部を、燃料タンク１の取付孔３の表側周縁に溶着等により固着することで、燃料タンク１に弁装置１０を取付け可能となっている。
更に図３に示すように、天井壁６２の内面からは、突片状をなした位置規制部６９が所定長さで垂設されている。図８に示すように、この位置規制部６９は、その下端が後述する圧力調整弁９０の表面９２に当接可能とされており、圧力調整弁９０のそれ以上の上昇を規制する。すなわち、この位置規制部６９は、圧力調整弁９０の最大上昇位置（フルストローク位置）を規定する。
そして、ハウジング本体２０の周壁２１の上方外周にシールリング９７を装着した状態で、カバー６０を上方から被せて、シールリング９７を挟持すると共に、カバー６０の各係止片６７を、ハウジング本体２０の挿出孔２８ａから挿出させて、対応する各係止突部２１ａに係止させることで、ハウジング本体２０の上方にカバー６０が取付けられる。その結果、隔壁２３を介して、その上方に燃料タンク外に連通する通気室Ｒが形成されるようになっている（図３参照）。
上記通気室Ｒには、燃料タンク１の圧力を調整するための、圧力調整弁９０が昇降可能に収容されている（図７及び図８参照）。図１や図６に示すように、この実施形態における圧力調整弁９０（以下、単に「調整弁９０」ともいう）は、所定厚さの円板状をなしている。ただし、この調整弁９０には、その厚さ方向に貫通する貫通孔等は形成されていない。なお、圧力調整弁は、円板状以外にも、四角形や、五角形、六角形、或いは、それ以上の多角形の板状をなしていたり、略楕円形や略小判形の板状等をなしていたりしてもよく、その形状は特に限定はされない。
また、上記調整弁９０の材質は特に限定はないが、燃料蒸気による変形や腐食等がされにくい材質であれば好ましく、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４など）等の鉄系金属や、Ｔｉ系合金、Ｃｕ系合金、Ａｌ系合金等の、金属材料や、セラミック材料、合成樹脂材料などを用いることができる。なお、この実施形態の調整弁９０はステンレス製となっている。また、図７に示すように、調整弁９０の、第１弁座２６側に向く面を、裏面９１とし、それとは反対側の面を、表面９２とする。
上記調整弁９０は、その自重のみによって弁座方向に付勢されて、図７に示すように、常時は、その裏面９１が後述する第１弁座２６に当接して、弁孔２５を閉塞するようになっている。
ハウジング本体２０の説明に戻ると、図３に示すように、前記隔壁２３の中央には、円形孔状をなした弁孔２５が隔壁２３を貫通して形成されている。この弁孔２５を通じて、弁室Ｖと通気室Ｒとが互いに連通するようになっている。また、弁孔２５の、通気室Ｒ側の周縁からは、第１弁座２６が上方に向けて突設されている。図７や図８に示すように、この第１弁座２６には、調整弁９０が接離して弁孔２５を開閉するようになっている。
なお、図５に示すように、第１弁座２６には、径方向に対向する位置に一対の微小切欠き２６ａ，２６ａが形成されている。この一対の微小切欠き２６ａ，２６ａによって、図３や図７に示すように、調整弁９０の裏面９１が第１弁座２６に当接した状態でも、弁孔２５が完全には閉塞されないようになっている。
更に、弁孔２５の、弁室Ｖ側の周縁からは、下方に向けて第２弁座２７が突設されている。この第２弁座２７には、フロート弁８０が接離（ここでは弁頭８１が接離）して、弁孔２５を閉塞する。
また、隔壁２３の、通気室Ｒ側の面（表面）であって、第１弁座２６の外周からは、調整弁９０を囲んで収容する収容部３０が突設されている。図３～６に示すように、この実施形態の収容部３０は、隔壁２３の通気室Ｒ側の面から所定高さで隆起した略円形枠状をなした土台部３１と、該土台部３１の上端内周縁から上方に向けて所定高さで延出した延出壁３３とを有している。
更に図５に示すように、前記収容部３０を調整弁９０の軸方向（圧力調整弁が昇降する方向に沿った方向であり、ハウジングの軸方向に合致する方向）から見たとき、図３に示すように、収容部３０の内側には、調整弁９０を収容する収容空間Ｒ１が形成され、収容空間Ｒ１の外側には、外側空間Ｒ２が形成されている。この実施形態では、後述するカバー壁４３の内側に形成された筒状空間が、外側空間Ｒ２をなしている。なお、図６～８に示すように、収容空間Ｒ１は、隔壁２３の表面と、収容部３０の内周面と、調整弁９０の裏面９１とで囲まれた空間となっている。なお、上記収容空間Ｒ１が、本発明における「内部空間」をなしている。
また、図４や図６に示すように、収容部３０の内周には、隔壁２３側に位置し、調整弁９０の外周に適合する形状とされた縮径部３５と、この縮径部３５の上方に位置し、調整弁９０の外周よりも拡径した形状とされた拡径部３７とが設けられている。
この実施形態では、縮径部３５は、円板状をなした調整弁９０の外周形状（円形状）に対応して、円形の内周面を有しており、かつ、隔壁２３の通気室Ｒ側の面からハウジング１５の軸方向Ｃ（図３参照）に沿って一定の内径で形成されている。この縮径部３５の軸方向の上端３６（図４参照）からは、前記隔壁２３から離反する方向に向けて、収容部内径を次第に拡径させるように傾斜する段部３９が形成されている。そして、この段部３９の上端から、一定内径で形成された円形内周面を有する拡径部３７が設けられている。すなわち、拡径部３７は、縮径部３５の上端３６から段部３９を介して設けられている。
また、この実施形態では、図７に示すように、上記縮径部３５の上端３６の、隔壁２３の通気室Ｒ側の面からの高さＨは、調整弁９０が第１弁座２６に当接した状態（すなわち、調整弁９０の裏面９１が第１弁座２６に当接した状態）で、調整弁９０の表面９２に一致している。ただし、縮径部３５の上端３６の、上記高さＨは、調整弁９０が第１弁座２６に当接した状態で、その表面９２以上となっていてもよい。更に図８に示すように、調整弁９０は、燃料タンク内の圧力上昇により最大限上昇したときに、縮径部３５の上端３６を超えるように構成されている。
上記収容部３０には、収容空間Ｒ１と外側空間Ｒ２とを連通させる開口４１が形成されている。図３や図４に示すように、この実施形態の開口４１は、収容部３０の下端から上端に至る範囲で、軸方向Ｃに延びるスリット状をなしている。図５に示すように、この実施形態では、収容部３０の周方向に均等な間隔をあけて、複数の開口４１が形成されている（ここでは４個の開口４１が形成されている）。
上記のような開口４１を設けたことにより、燃料タンク内の圧力上昇時に、収容空間Ｒ１内に流入する流体を外側空間Ｒ２へと逃がしやすくして、調整弁９０の閉弁圧を上げることができる。また、この開口４１は軸方向Ｃに延びるスリット状をなしているので、調整弁９０の上昇時のストローク位置にかからわず、収容空間Ｒ１内に流入する流体を外側空間Ｒ２へと逃がしやすくなる。
更に図４に示すように、スリット状をなした開口４１の開口幅は、収容部３０を構成する縮径部３５の下端（隔壁２３の表面に当接する部分）から、段部３９の途中に至るまでは一定幅となっていると共に、段部３９の途中から、収容部上端に向けて次第に拡開するようになっている。なお、図５に示すように、この開口４１の、収容部３０の径方向内側部分は、前記収容空間Ｒ１と連通しており、同開口４１の、収容部３０の径方向外側部分は、外側空間Ｒ２をなす筒状空間と連通しており、更に図６に示すように、開口４１の上方部分が前記通気室Ｒと連通している。
また、図５に示すように、収容空間Ｒ１の外側であって、開口４１と対向する位置には、カバー壁４３が配置されている。このカバー壁４３は、その両端４４，４４が、前記開口４１の両側で収容部３０に連結されている。
より具体的に説明すると、この実施形態のカバー壁４３は、図４や図５に示すように、延出壁３３の下部に位置する土台部３１の上端面であって、開口４１と対向する位置から、軸方向断面が略円弧状をなすように所定高さで突出しており、その両端４４，４４が延出壁３３の外周であって、開口４１の両側にそれぞれ連結されている。
また、カバー壁４３の内側には、筒状空間が形成されており、この筒状空間が前記外側空間Ｒ２をなしている。この実施形態の筒状空間は、スリット状をなした開口４１の一定幅部分よりも拡径した略円筒状の空間となっており、その内周の一部が幅狭の開口４１を介して収容空間Ｒ１に連通していると共に、上方が開口していて通気室Ｒと連通している。
更に図４に示すように、前記拡径部３７には、段部３９から拡径部３７の軸方向に延び、かつ、拡径部３７の周方向に所定間隔で配置された複数のリブ４５が設けられており、各リブ４５の径方向内端は、収容部３０を軸方向に見たときに、縮径部３５の内周面と同一位置となるように形成されている（図５参照）。
図４や図５に示すように、この実施形態のリブ４５は、段部３９から拡径部３７の上端に至るまで一定幅で延びると共に、その径方向内端が円弧状に丸みを帯びた形状をなしており、拡径部３７の周方向に均等な間隔で配置されている。ここでは、図５に示すように、各開口４１の周方向両側に、一対ずつリブ４５，４５が配置されており、合計で８個のリブ４５が設けられている。また、各リブ４５の径方向内端の円弧状端面は、縮径部３５の内周面に対して面一となっている（図４参照）。
また、図３や図７に示すように、収容部３０の外周と、ハウジング１５の内周との間には、通気室Ｒ内に流入した燃料を貯留する貯留空間Ｒ４が形成されており、収容部３０の上端は、ハウジング１５に設けられた、燃料タンク外に連通する燃料蒸気排出口６１ａよりも下方に位置するように形成されている。
この実施形態では、収容部３０の下部を構成する土台部３１の上面と、カバー壁４３を含む延出壁３３の外面と、ハウジング１５を構成するカバー６０の周壁６１の内面との間に、貯留空間Ｒ４が形成されており、また、延出壁３３の上端が、燃料蒸気排出口６１ａよりも下方に位置している。
なお、この実施形態の収容部３０は、全体として略円形枠状をなしているが、収容部としては、例えば、四角形や、五角形、六角形等の多角形の枠状としたり、略楕円形や略小判形の枠状等をなしていてもよい。ただし、収容部は、圧力調整弁の外周形状に適合する形状であることが好ましい。
また、収容空間と外側空間とを連通させる開口は、この実施形態の場合、スリット状をなしているが、開口としては、収容部の径方向内側及び径方向外側を連通する、円形や角形状の貫通孔等であってもよく、収容空間と外側空間とを連通可能であればよい。
また、本発明の弁装置におけるハウジングの収容部や開口以外の形状も、上記態様に限定されるものではない。
次に、上記構成からなる本発明に係る弁装置１０の作用効果について説明する。
図３に示すように、燃料タンク１内の燃料液面が上昇せず、フロート弁８０が燃料に浸漬されていない状態では、弁室Ｖ内においてフロート弁８０が下降して、弁頭８１が第２弁座２７から離反して、弁孔２５の下方開口が開いている。また、燃料タンク１内の圧力が所定値以下の状態のときは、調整弁９０が、その自重によって第１弁座２６に近接する方向に付勢されて、裏面９１が第１弁座２６に当接して、弁孔２５の上方開口が閉塞した状態となっている。この際、第１弁座２６に設けた微小切欠き２６ａ（図５参照）によって、調整弁９０の裏面９１が第１弁座２６に当接しても、弁孔２５は完全には閉塞されないため、図３に示す状態では、弁孔２５を介して、弁室Ｖと通気室Ｒとが互いに連通している。
図３に示す状態で車両が、カーブを曲がったり、凹凸のある道や坂道等を走行したり、或いは、事故によって転倒したりして、燃料タンク１内の燃料が激しく揺動して燃料液面が上昇すると、付勢バネ９５の付勢力及びフロート弁８０自体の浮力によって、フロート弁８０が上昇して、弁頭８１が第２弁座２７の内周縁部に当接して、弁孔２５の下方開口を閉じるので、燃料が弁孔２５を通じて通気室Ｒ内に流入することが阻止されて、燃料タンク１の外部への燃料漏れを防止することができる。
そして、車両の走行等によって、燃料タンク１内で燃料蒸気が増加して、燃料タンク１内の圧力が高まると、燃料蒸気等の流体が、キャップ７０の通口７１や、弁室Ｖ、弁孔２５を通過して、弁孔２５の上方開口から通気室Ｒ側へ流入しようする（ここでは収容部３０の内側の収容空間Ｒ１内へ流入しようとする）。すると、この流体が、第１弁座２６に当接した圧力調整弁９０の裏面９１を押圧するので、図８に示すように、調整弁９０が押し上げられて、位置規制部６９に当接するまで最大限上昇する（フルストロークする）。
このとき、この弁装置１０においては、図４や図６に示すように、収容部３０の内周に、圧力調整弁外周に適合する形状とされた縮径部３５が設けられ、図７に示すように、この縮径部３５の上端３６の高さは、調整弁９０が第１弁座２６に当接した状態で、調整弁９０の表面９２に一致しており、更に図８に示すように、調整弁９０は、燃料タンク内のの圧力上昇により最大限上昇したときに、縮径部３５の上端３６を超えるように構成されている。
そのため、上述したように、燃料タンク内圧の上昇時に、弁孔２５から収容部３０内側の収容空間Ｒ１（内部空間）内に流入した流体が、調整弁９０が最大限上昇するまで、収容部３０の収容空間Ｒ１から拡径部３７側へ流出することが規制されるので、調整弁９０の裏面９１側に流体による押し上げ力が作用しやすくなって、調整弁９０を最大上昇位置まで確実に上昇させることできる（フルストロークさせることができる）。
また、上記のように調整弁９０をフルストロークさせることができるため、調整弁９０の裏面９１側の受圧面積（流体の圧力を受ける面積）を大きくしなくてもよいため（調整弁９０がフルストロークしないと、調整弁９０の外径を大きくして受圧面積を確保する必要がある）、調整弁９０のコンパクト化を図ることができ、弁装置１０の大型化を抑制することができる。
一方、燃料タンク１内の圧力が下降すると、調整弁９０は、その自重によって第１弁座２６に近接する方向に下降しようとする。このとき、収容部３０には、収容空間Ｒ１と外側空間Ｒ２とを連通させる開口４１が形成されているので、燃料タンク内圧が低下したときに、燃料蒸気等の流体を、収容空間Ｒ１から開口４１を通じて外側空間Ｒ２へと逃がしやすくなる。その結果、調整弁９０の閉弁圧（上昇した調整弁９０が下降して第１弁座２６に当接し、弁孔２５を再び閉じる際の圧力）を上げることができる。そのため、開弁圧と閉弁圧の差を少なくすることができ、燃料タンク１内の圧力が高い状態でも、調整弁９０を閉じやすくすることができる。
ところで、上述したように、燃料タンク１内の圧力上昇時には、弁孔２５から収容空間Ｒ１内に流入する燃料蒸気等の流体によって、調整弁９０が押し上げられるようになっている。
このとき、この実施形態においては、図４に示すように、収容部３０を構成する拡径部３７は、段部３９から拡径部３７の軸方向に延び、かつ、拡径部３７の周方向に所定間隔で配置された複数のリブ４５が設けられており、各リブ４５の径方向内端は、図５に示すように、収容部３０を軸方向に見たときに、縮径部３５の内周面と同一位置となるように形成されている。そのため、上記構成の複数のリブ４５によって、調整弁９０の昇降動作をガイドすることができ、調整弁９０の昇降動作が安定してなされる。
また、図４や図５に示すように、上記カバー壁４３は、その両端４４，４４が、前記開口４１の両側で収容部３０に連結されており、その内側には、筒状空間が形成されており、この筒状空間が外側空間Ｒ２をなしている。
そのため、燃料タンク１内の圧力低下時において、弁孔２５から収容空間Ｒ１内に流入する流体を、収容空間Ｒ１から外側空間Ｒ２をなす筒状空間へと逃がしやすくなる。また、カバー壁４３の両端４４，４４は、開口４１の両側で収容部３０に連結されているので、ハウジング成形時に収容部３０の径方向内側への変形を抑制できるため、開口４１の幅寸法の精度を維持することができ、収容部３０が調整弁９０に干渉することを抑制して、調整弁９０の昇降動作を妨げない。更に、カバー壁４３の両端４４，４４が開口４１の両側に連結されて、開口４１がカバー壁４３により囲まれているので、燃料タンク１内の圧力上昇時に、弁孔２５から収容空間Ｒ１内に流入する燃料蒸気等の流体を、収容空間Ｒ１から外側空間Ｒ２へと流出させにくくすることができ、流体による調整弁９０の押し上げ力を、より維持しやすくなって、調整弁９０をより上昇させやすくすることができる。
また、この実施形態では、図３や図７に示すように、収容部３０の外周と、ハウジング１５の内周との間には、通気室Ｒ内に流入した燃料を貯留する貯留空間Ｒ４が形成されており、収容部３０の上端は、ハウジング１５に設けられた、燃料タンク外に連通する燃料蒸気排出口６１ａよりも下方に位置するように形成されている。そのため、燃料揺動時等において、弁孔２５から通気室Ｒ内に流入した燃料が、貯留空間Ｒ４で一時貯留することができると共に、貯留した燃料が、燃料蒸気排出口６１ａに流入してしまうことを抑制することができる。
図９～１２には、本発明に係る弁装置の、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。
この実施形態の弁装置１０は、収容部３０Ａの構造が前記実施形態と異なっている。すなわち、図９や図１０に示すように、この実施形態における収容部３０Ａは、略円形枠状の土台部３１と、その上端内周縁から上方に向けて所定高さで延出した延出壁３３Ａとを有している。前記延出壁３３Ａは、内面及び外面が円形状をなし、周方向に連続した略円筒状をなしている。すなわち、この延出壁３３Ａには、前記実施形態のような開口４１やカバー壁４３が設けられていない。なお、延出壁３３Ａは、前記実施形態における延出壁３３よりも、ハウジング１５の軸方向Ｃに長く延びている。
また、収容部３０Ａの内周であって、隔壁２３側に近接した位置には、調整弁９０の外周形状に対応した、一定内径の円形の内周面を有する、縮径部３５が形成されている。更に、収容部３０Ａの内周であって、隔壁２３から離反した位置には、傾斜した段部３９を介して、一定内径の円形の内周面を有する拡径部３７Ａが設けられている。この拡径部３７Ａは、前記実施形態における拡径部３７よりも長く延びている。
更に拡径部３７Ａには、複数のリブ４５Ａが設けられている。各リブ４５Ａは、その両側面４６，４６が径方向内方に向けて次第に傾斜するテーパ面状をなした、断面が略台形状を突条となっており、段部３９から拡径部３７Ａの上端に至るまで一定幅で延びている。また、各リブ４５Ａの径方向内端は、平坦面状をなしているが、縮径部３５の内周面に対して面一となっている（図９参照）。
更に図１１に示すように、この実施形態においては、縮径部３５の上端３６の、隔壁２３の通気室Ｒ側の面からの高さＨは、調整弁９０が第１弁座２６に当接した状態で、調整弁９０の表面９２以上となっている。また、図１２に示すように、調整弁９０は、燃料タンク内の圧力上昇により最大限上昇したときに、縮径部３５の上端３６を超えるように構成されている。
そして、この弁装置１０Ａでは、上記構成を採用したことで、燃料タンク内圧の上昇時に、弁孔２５から収容部３０Ａ内側の収容空間Ｒ１（内部空間）内に流入した流体が、調整弁９０が最大限上昇するまで、収容部３０Ａの収容空間Ｒ１から拡径部３７Ａ側へ流出することが規制されるので、調整弁９０の裏面９１側に流体による押し上げ力が作用しやすくなって、調整弁９０を最大上昇位置まで確実にフルストロークさせることができる。
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。
実施例及び比較例１～３について、燃料タンク内の圧力上昇時における、圧力調整弁の挙動を試験した。
（実施例）
図１～８に示す弁装置と同様のハウジングや収容部、開口を備えた、実施例の弁装置を製造した。また、圧力調整弁が第１弁座に当接した状態で、圧力調整弁の表面は、縮径部の上端の位置と一致している。なお、その流路面積（圧力調整弁外周と拡径部内周との隙間の、周方向全周における面積）を「ａ」とする。
（比較例１）
図１４（ａ）に示すように、収容部内周に縮径部を設けないこと以外は、実施例と同様の比較例１の弁装置を製造した。収容部の内周は円形状をなしており、その下端から上端に至るまで一定径で形成されている。また、その流路面積（圧力調整弁外周と収容部内周との隙間の、周方向全周における面積）を「ｂ」とすると、ａ＜ｂであった。
（比較例２）
図１５（ａ）に示すように、収容部内周に縮径部及び拡径部を有するものの、圧力調整弁が第１弁座に当接した状態で、圧力調整弁の表面が、縮径部の上端よりも高く構成した、比較例２の弁装置を製造した。
（比較例３）
図１６（ａ）に示すように、収容部内周に縮径部及び拡径部を有し、圧力調整弁が第１弁座に当接した状態で、圧力調整弁の表面が、縮径部の上端よりも低いものの、圧力調整弁が最大限上昇したときには、圧力調整面の下面が、縮径部の上端よりも下方に位置する、比較例３の弁装置を製造した。また、その流路面積（圧力調整弁外周と拡径部内周との隙間の、周方向全周における面積）を「ｃ」とすると、ａ＜ｃであった。
（試験方法）
上記の実施例及び比較例１～３の弁装置を、燃料タンク内にセットして、図示しないエアー供給管から、エアーを所定流量で燃料タンク内に、一定圧力以上になるまで吹き込んだ。その際の、実施例及び比較例１～３の弁装置内の、圧力調整弁の挙動、すなわち、エアーを吹き込んで圧力調整弁が上昇する際のタンク内圧の変動を、それぞれ測定した。
その結果を、図１３、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）にそれぞれ示す。また、各グラフにおいて、破線（「弁なし」と示した線）が、燃料タンク内に圧力調整弁が設置されていない状態で、エアーを吹き込んだときの、圧力と流量との関係を示している（各図で共通する線）。実線（「弁あり」と示した線）が、燃料タンク内に実施例や比較例１～３の圧力調整弁が設置された状態で、エアーを吹き込んだときの、圧力と流量との関係を示している。
図１４（ｂ）に示すように、比較例１では、流量の増大に伴って、圧力がほぼ一定割合で上昇するだけであり、圧力調整弁は最大限上昇しなかった（フルストロークしなかった）。流路面積が大きく、圧力調整弁を押し上げる流体が逃げやすいためと考えられる。
図１５（ｂ）に示すように、比較例２では、流量の増大に伴って、圧力が上昇又は低下して、圧力調整弁が上下方向の微動を繰り返したが（圧力調整弁上昇時は、弁孔が開いて圧力が低下し、圧力調整弁下降時は、弁孔が閉じて圧力が上昇する）、この場合も、圧力調整弁は最大限上昇しなかった（フルストロークしなかった）。流量の増大に伴い、圧力調整弁が少しは上昇するものの、流体が拡径部側へとすぐに逃げてしまって、圧力調整弁がフルストロークしなかったものと考えられる。
図１６（ｂ）に示すように、比較例３では、流量の増大に伴って、圧力が上昇した後（グラフ下方の右側のピーク参照）低下して、その後、急上昇して、弁なし状態の破線と近似するような曲線を描きつつ次第に上昇して、圧力調整弁は最大限上昇した（フルストロークした）。しかし、グラフ上方側における実線と破線とが比較的離れており、圧力の損失が大きい（圧損が大きい）。これは、圧力調整弁が最大限上昇したときに、その裏面が縮径部に位置しているので、流体が拡径部側へと逃げにくいためと考えられる。
上記の比較例１～３に対して、図１３に示す実施例では、流量の増大に伴って、圧力が上昇した後（グラフ下方の右側のピーク参照）低下して、その後、急上昇して、弁なし状態の破線と近似するような曲線を描きつつ次第に上昇して、圧力調整弁は最大限上昇した（フルストロークした）。しかも、グラフ上方側における実線と破線とが近接しており、圧力の損失が小さい（圧損が小さい）。このように実施例では、圧力調整弁を確実にフルストロークさせることができると共に、圧損も小さいことが分かった。
１ 燃料タンク
１０，１０Ａ 弁装置
１５ ハウジング
２０ ハウジング本体
２３ 隔壁
２５ 弁孔
２６ 第１弁座
２７ 第２弁座
３０，３０Ａ 収容部
３５ 縮径部
３６ 上端
３７ 拡径部
３９ 段部
６０ カバー
７０ キャップ
８０ フロート弁
９０ 圧力調整弁（調整弁）
９１ 裏面
９２ 表面
９５ 付勢バネ
９７ シールリング
Ｒ 通気室
Ｒ１ 収容空間（内部空間）
Ｒ２ 外側空間
Ｒ４ 貯留空間
Ｖ 弁室

Claims (3)

  1. 隔壁を介して、下方に燃料タンク内に連通する弁室、上方に燃料タンク外に連通する通気室が設けられ、前記隔壁に前記弁室及び前記通気室を連通する弁孔が形成された、ハウジングと、
    前記弁室内に昇降可能に収容され、前記弁孔を開閉するフロート弁と、
    前記通気室内に昇降可能に収容される圧力調整用の圧力調整弁とを有しており、
    前記弁孔の、前記通気室側の周縁から、前記圧力調整弁が接離する第１弁座が形成されて、前記弁孔の、前記弁室側の周縁から、前記フロート弁が接離する第２弁座が形成されており、
    前記隔壁の、前記通気室側の面からは、前記圧力調整弁を囲んで収容する収容部が突設されており、該収容部の内部空間は前記弁孔と連通しており、
    前記収容部の内周には、前記隔壁側に位置し、前記圧力調整弁の外周に適合する形状とされた縮径部と、該縮径部の上方に位置し、前記圧力調整弁の外周よりも拡径した形状とされた拡径部とが設けられており、
    前記縮径部の上端の、前記隔壁の通気室側の面からの高さは、前記圧力調整弁が前記第１弁座に当接した状態で、前記圧力調整弁の表面に一致するか、又は、それ以上となっており、
    前記圧力調整弁は、燃料タンク内の圧力上昇により最大限上昇したときに、前記縮径部の上端を超えるように構成されており、前記拡径部の内周には、前記圧力調整弁の昇降動作をガイドするリブが設けられていることを特徴とする弁装置。
  2. 隔壁を介して、下方に燃料タンク内に連通する弁室、上方に燃料タンク外に連通する通気室が設けられ、前記隔壁に前記弁室及び前記通気室を連通する弁孔が形成された、ハウジングと、
    前記弁室内に昇降可能に収容され、前記弁孔を開閉するフロート弁と、
    前記通気室内に昇降可能に収容される圧力調整用の圧力調整弁とを有しており、
    前記弁孔の、前記通気室側の周縁から、前記圧力調整弁が接離する第１弁座が形成されて、前記弁孔の、前記弁室側の周縁から、前記フロート弁が接離する第２弁座が形成されており、
    前記隔壁の、前記通気室側の面からは、前記圧力調整弁を囲んで収容する収容部が突設されており、該収容部の内部空間は前記弁孔と連通しており、
    前記収容部の内周には、前記隔壁側に位置し、前記圧力調整弁の外周に適合する形状とされた縮径部と、該縮径部の上方に位置し、前記圧力調整弁の外周よりも拡径した形状とされた拡径部とが設けられており、
    前記縮径部の上端の、前記隔壁の通気室側の面からの高さは、前記圧力調整弁が前記第１弁座に当接した状態で、前記圧力調整弁の表面に一致するか、又は、それ以上となっており、
    前記圧力調整弁は、燃料タンク内の圧力上昇により最大限上昇したときに、前記縮径部の上端を超えるように構成されており、
    前記拡径部は、前記縮径部の上端から段部を介して設けられており、
    前記拡径部には、前記段部から前記拡径部の軸方向に延び、かつ、前記拡径部の周方向に所定間隔で配置された複数のリブが設けられており、
    各リブの径方向内端は、前記収容部を軸方向に見たときに、前記縮径部の内周面と同一位置となるように形成されていることを特徴とする弁装置。
  3. 前記収容部の外周と、前記ハウジングの内周との間には、前記通気室内に流入した燃料を貯留する貯留空間が形成されており、
    前記収容部の上端は、前記ハウジングに設けられた、燃料タンク外に連通する燃料蒸気排出口よりも下方に位置するように形成されている請求項１又は２記載の弁装置。
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