JPH10213260A - 液体遮断弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体遮断弁装置が車両の転倒やロール等によ
り逆さまの姿勢となる場合においてフロートの浮力の変
化を抑え、通常の正立状態に復帰する際にフロートバル
ブが開弁して燃料が流出してしまうことを防止する。 【解決手段】 燃料タンク１０１（密封容器）内部の
燃料Ｌ（液体）の流出を防止する液体遮断弁装置１のフ
ロート３のエア溜り部となる内周側３ｂに、燃料タンク
１０１（密封容器）に密封される燃料Ｌ（液体）よりも
軽い比重となる浮動部材９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の燃料
タンク等に備えられ、燃料タンク内から気体は排出可能
とするが液体は流出させない液体遮断弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の液体遮断弁装置（フュ−
エルカットオフバルブ）として、例えば図４に示すよう
な車両の燃料タンク１０１に備えられるものがある。

【０００３】すなわちこの液体遮断弁装置１０２は燃料
タンク１０１の上部に備えられ、通常は開弁状態とな
り、燃料タンク１０１の内部で発生する燃料蒸気Ｇ１０
１を排出経路１０３へと排気する。排出経路１０３には
排気された燃料蒸気Ｇ１０１を吸収するキャニスタ１０
４等が必要に応じて備えられており、燃料蒸気Ｇ１０１
が直接大気中に放出されることを防止している。

【０００４】また、この液体遮断弁装置１０２は、給油
により燃料の液面水位が上昇したり、走行中の車両の揺
れや加減速等により燃料Ｌ１０１の水位が一時的に上昇
した場合や、車両が傾斜・転倒した場合に、燃料タンク
１０１内の燃料Ｌ１０１が排出経路１０３に漏れ出すこ
とを防止する液体遮断機能も備えている。

【０００５】図５は液体遮断弁装置１０２の基本的な構
成を説明する断面構成説明図である。図において、１１
０は液体遮断弁装置１０２のケースであり、内部がフロ
ート１１１を収容するフロート室１１０ａとなってい
る。フロート１１１はケース１０２の下側に取り付けら
れるキャップ１１２の連通孔１１２ａからフロート室１
１０ａ内部に流入する燃料Ｌ１０１により浮力を発生し
てこの図の状態では上方へと移動する。また１１３はフ
ロート１１１の浮力を調整する為の付勢手段として機能
するスプリングである。

【０００６】フロート１１１の上部には、弁体１１１ａ
が突出して備えられ、またフロート室１１０ａの上部の
弁体１１１ａに対応する位置に排出経路１０３に接続す
るバルブシート部１１０ｂが設けられている。そして弁
体１１１ａとバルブシート部１１０ｂにより、フロート
バルブ１０５が構成されている。

【０００７】従って、図５のように液体遮断弁装置１０
２が通常の正立状態であり、燃料Ｌ１０１の液面水位が
低い場合には、フロート１１１は自重によりフロート室
１１０ａの下方に位置してフロートバルブ１０５を開弁
し、燃料タンク１０１内の燃料蒸気Ｇ１０１を排出経路
１０３へと排気可能としている。

【０００８】このような構成の液体遮断弁装置１０２に
おいては、燃料タンク１０１内の圧力（主に燃料蒸気Ｇ
１０１や燃料タンク１０１内存在する空気による圧力）
を速やかに減圧するためには、バルブシート部１１０ｂ
と弁体１１１ａの口径を大きくしてフロートバルブ１０
５の排気流量を大きくする必要がある。

【０００９】そして、一旦フロートバルブ１０５が閉弁
した後に燃料タンク１０１内の圧力が上昇した場合に
は、ほぼ大気圧と同圧力であるキャニスタ１０４側の圧
力と燃料タンク１０１内との圧力差が、バルブシート部
１１０ｂの口径の大きさに比例してフロート１１１に張
り付き力を発生させ、フロート１１１に浮力が発生して
いない状態であってもその張り付き力がフロート１１１
の自重とスプリング１１３の付勢力を上回り、フロート
バルブ１０５を閉弁状態のままとしてしまう。

【００１０】このような「張り付き現象」を、バルブシ
ート部１１０ｂの口径を小さくすることなく防止するた
めには、フロート１１１自体の重さを増加させたり、あ
るいはスプリング１１３の付勢力を小さくすることが考
えられるが、その場合に燃料の液面水位の上昇に伴って
フロート１１１も速やかに閉弁するためには、浮力を大
きくする必要がある。

【００１１】従って、図５のフロート１１１では、上側
端面を封止すると共に下側を解放状態とする円筒形状の
ボディ１１１ａの内側をエア溜り部１１１ｂとし、エア
溜り部１１１ｂに存在するエア（燃料蒸気Ｇ１０１等）
により浮力を発生する構成を採用している。

【００１２】尚、フロート１１１の材質は、ポリアセタ
ール樹脂（無充填では比重約１．４、充填材（ガラス繊
維）入りのものは比重約１．６）が燃料耐久性や吸水性
の点で優れ好ましく一般的に使用されているが、ナイロ
ンも使用可能である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６
（ａ），（ｂ），（ｃ）のように車両の転倒等により、
エア溜り部１１１ｂからエアが抜けて、代わりに燃料Ｌ
１０１が流入すると、フロート１１１の浮力が低下また
はなくなってしまう。

【００１４】図６（ａ）は転倒開始時の状態であり、ま
だエア溜り部１１１ｂからエアが抜けていない状態であ
り、浮力によりフロート１１１が浮動してフロートバル
ブ１０５を閉弁している。

【００１５】図６（ｂ）は反転してエア溜り部１１１ｂ
からエアが完全に抜けてしまった状態である。この図６
（ｂ）においてはフロート１１１の浮力がなくなり、ス
プリング１１３による付勢力によりフロート１１１が閉
弁方向に付勢され、フロートバルブ１０５は閉弁されて
いる。

【００１６】そして、図６（ｂ）から図６（ｃ）の状態
となる、例えば車両の姿勢が返転している状態から復帰
する際に、エア溜り部１１１ｂにはすでに燃料Ｌ１０１
が充満しているのでフロート１１１の浮力がなく、燃料
Ｌ１０１の液面水位ＬＨがフロートバルブ１０５よりも
上方に位置している場合であってもスプリング１０３の
みの付勢力ではフロート１１１を上方に保持することが
できず、フロートバルブ１０５が開弁して、燃料Ｌ１０
１が排出経路１０３へと流出してしまうという問題が発
生する。

【００１７】本発明は上記した従来技術の問題を解決す
る為に成されたもので、その目的とするところは、液体
遮断弁装置が車両の転倒やロール等により逆さまの姿勢
となる場合においてフロートの浮力の変化を抑え、通常
の正立状態に復帰する際にフロートバルブが開弁して燃
料が流出してしまうことを防止可能とする液体遮断弁装
置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、液体を収容する密封容器の上部に
設けられ、前記密封容器内の気体を排出する排出経路
と、前記密封容器内の液体による浮力により移動し、前
記排出経路を開閉するフロート弁と、前記フロート弁を
閉弁方向に付勢する付勢手段と、を備えた液体遮断弁装
置において、前記フロート弁に、密封される液体よりも
軽い比重となる浮動部材を備えることを特徴とする。

【００１９】この構成によると、液体がフロート弁の周
囲にある状態で、フロート弁に発生する浮力はフロート
弁の姿勢にかかわらず一定となり、フロート弁の開閉弁
特性を安定させる。

【００２０】また、前記フロート弁は、浮力を発生させ
るための気体を保持するために上端面を封止した筒状部
材であり、前記浮動部材は、前記筒状部材の内側に備え
ることを特徴とする。

【００２１】この構成によると、フロート弁自体の材料
の比重は密封する液体の比重よりも大きいもので構成す
ることが可能であり、また、浮動部材を容易に取り付け
固定することができる。

【００２２】また、前記フロート弁を浮力による移動を
損なわずに保持すると共に、前記フロート弁の開口端部
側に当接する係止部材を有するハウジングを備え、前記
浮動部材を、フロート弁の筒状部材の内側とハウジング
の係止部材との間の領域を移動可能に備えることを特徴
とする。

【００２３】この構成によると、液体遮断弁装置が返転
して、ハウジングの係止部材が上方に位置している場合
には、浮動部材による浮力がフロート弁にかからず、よ
り確実に閉弁状態を維持することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２５】（実施の形態１）本発明の実施の形態に関
わる液体遮断弁装置１は、従来技術で説明したものと同
様に、密封容器として例えば自動車等の燃料タンク１０
１の上部に取りつけられ、通常状態である正立時には通
常は開弁しているフロート弁により液体遮断弁装置１に
接続している排出経路１０３に気体としての燃料蒸気Ｇ
等は排出するが、例えば液体としての燃料Ｌの給油時、
及び車両が揺れて液体である燃料Ｌの液面水位が上昇し
たり、車両が傾斜、転倒した場合にはフロート弁を閉じ
て燃料Ｌを排出経路１０３へ漏出させないように機能す
るものである。

【００２６】図１は本発明を適用した液体遮断弁装置１
の第１の実施の形態の構成を説明する断面構成説明図で
ある。この図１を使用して、液体遮断弁装置１の主要構
成から説明する。

【００２７】図１において、２は液体遮断弁装置１のハ
ウジングであり、内部がフロート３を収容するフロート
室２ａとなっている。フロート３はハウジング２の下側
に取り付けられる係止部材としてのキャップ４の連通孔
４ａからフロート室２ａ内部に流入する燃料Ｌにより浮
力を発生してこの図の状態では上方へと移動する。

【００２８】フロート３の上部には、弁体３ａが突出し
て備えられ、またフロート室２ａの上部の弁体３ａに対
応する位置に排出ポート６に接続するバルブシート部７
が設けられている。そしてフロート３及び弁体３ａとバ
ルブシート部７により、フロート弁８が構成されてい
る。

【００２９】フロート３は、上端面を封止した筒状部材
であり、この筒状部材の内周側３ｂに浮動部材９（斜線
の部分）が充填されている。この実施の形態では浮動部
材９は、燃料Ｌよりも比重が軽く、独立発泡させて燃料
Ｌを吸収しない構造とした発泡ポリスチレンである。

【００３０】また５はフロート３の浮力を調整する為に
閉弁方向に付勢する付勢手段として機能するスプリング
である。スプリング５は、一方の端部をキャップ４の中
央部から円筒状に突出した台座部４ｂの丁面部４ｃに当
接させ、他方の端部をフロート３の内側上端部３ｅに当
接している。

【００３１】尚、この図においては、フロート３の内周
側３ｂにはスプリング５の位置を定めるために、環状ス
リーブ３ｃ，３ｄが一体的に形成されて突出している
が、浮動部材９はスプリング５に干渉しないように、ス
リーブ３ｄの内径部と、スリーブ３ｃと内周側３ｂの間
の環状隙間との２つに分割されて充填されている。

【００３２】従って、燃料Ｌがフロート室２ａ内部に流
入している状態で、フロート３に発生する浮力はフロー
ト弁の姿勢（例えば図６（ｂ）と同様の返転状態及び図
６（ｃ）の復帰時の状態）にかかわらず一定となり、フ
ロート弁８の開閉弁特性を安定させる。

【００３３】すなわち、浮動部材９がフロート３の内周
側３ｂの領域に存在するために燃料Ｌの内周側３ｂの領
域への流入量が少なくなり、返転した状態からの復帰時
においても浮力が失われずに、フロート弁８が閉弁状態
を維持し、燃料Ｌの流出を防止する。

【００３４】浮動部材９の材料としては、発泡ポリスチ
レンの他に発泡ポリウレタンを使用することも可能であ
るが、スポンジのように気泡が連通していると燃料Ｌを
吸収して比重が大きくなってしまうので適さない。ま
た、この実施の形態による説明はその他の材料を使用す
ることに限定を加えるものではなく、種々の材料から適
宜選択して使用することも可能である。

【００３５】（実施の形態２）図２及び図３は本発明の
第２の実施の形態に関わる液体遮断弁装置２１を説明す
る図である。液体遮断弁装置２１の構成において、第１
の実施の形態の液体遮断弁装置１と同じ構成部分に関し
ては同一の符号を付している。

【００３６】この液体遮断弁装置２１は、浮動部材とし
ての燃料Ｌよりも比重の軽いボール２２を、フロート３
のエア溜り部として機能する内周側３ｂの領域に内側上
端部３ｅとキャップ４の丁面部４ｃの間を移動可能に備
えている。従って、この第２の実施の形態では、液体遮
断弁装置１に備えられていた環状スリーブ３ｄは取り除
かれている。

【００３７】図２（ａ）は、燃料Ｌの液面水位が低く、
フロート弁８は開弁状態となっている。燃料Ｌの液面水
位が上昇して、フロート３に浮力が発生すると、フロー
ト３は浮動してフロート弁８を閉弁する（図２
（ｂ））。このとき、フロート３内部には、液体遮断弁
装置２１が正立状態である限り、内周側３ｂの領域には
燃料Ｌは進入せず、エアは保持され浮力を発生する。

【００３８】図３は、車両の転倒等により液体遮断弁装
置２１の返転する状態における作用を説明する図であ
り、図３（ａ）は返転開始で図において右側に約４５度
傾いた状態、図３（ｂ）は完全に９０度返転した状態、
図３（ｃ）は図３（ｂ）から正立状態へと復帰する際の
状態である。

【００３９】返転開始から図３（ａ）程度までの傾斜に
おいて、返転により燃料Ｌの液面水位が上昇してフロー
ト３に浮力が発生すると、フロート３は浮動してフロー
ト弁８を閉弁する。この状態では、内周側３ｂの領域に
若干の燃料の流入があるが、エアは存在してフロート３
に浮力を発生している。

【００４０】図３（ｂ）の完全に９０度返転した状態で
は、フロート３の内周側３ｂに燃料Ｌが進入してエアを
流出させて浮力を低減させるが、この状態では浮力が少
ない方がフロート弁８の閉弁状態が安定して維持され
る。また、ボール２２は燃料Ｌの流入により上方へ浮動
するが、フロート３の浮力としては作用しない。

【００４１】図３（ｃ）の正立状態へと復帰する際の状
態では、フロート３の内周側３ｂの領域に燃料Ｌが充満
しており、フロート３の浮力は減少している状態である
が、フロート３の姿勢が弁体３ａが上側に向くとボール
２２が浮力により内側上端部３ｅに当接してフロート３
に浮力を与え、フロート弁８が開弁して燃料Ｌが流出し
てしまうことが防止される。

【００４２】尚、第１の実施の形態の液体遮断弁装置１
の構成と、第２の実施の形態の液体遮断弁装置２１の構
成とを組合せ、フロート３の内周側３ｂと環状スリーブ
３ｃの間には固定される浮動部材９を備えると共に、環
状スリーブ３ｃの内側にボール２２を備えることも可能
である。

【００４３】

【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、フロート弁に発生する浮力はフロート弁の姿勢にか
かわらず一定となり、フロート弁の開閉弁特性を安定さ
せ、返転状態から正立状態に復帰する際にフロート弁が
開弁して液体が流出してしまうことを防止する。

【００４４】浮動部材をフロート弁の筒状部材の内側に
備えることでフロート弁自体の材料の比重は密封する液
体の比重よりも大きいもので構成することが可能であ
り、また、浮動部材を容易に取り付け固定することがで
きる。

【００４５】浮動部材を移動可能に備えることで、液体
遮断弁装置が返転している場合には、浮動部材による浮
力がフロート弁にかからず、より確実に閉弁状態を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の液体遮断弁
装置の断面構成説明図。

【図２】図２は本発明の第２の実施の形態の液体遮断弁
装置の断面構成説明図。

【図３】図３は本発明の第２の実施の形態の液体遮断弁
装置の返転状態での作用を説明する図。

【図４】図４は従来の液体遮断弁装置の利用例を示す
図。

【図５】図５は従来の液体遮断弁装置の断面構成説明
図。

【図６】図６は従来の液体遮断弁装置の返転状態での問
題を説明する図。

【符号の説明】

１ 液体遮断弁装置 ２ ハウジング ２ａ フロート室 ３ フロート ３ａ 弁体 ３ｂ 内周側 ３ｃ，３ｄ 環状スリーブ ３ｅ 内側上端部 ４ キャップ（係止部材） ４ａ 連通孔 ４ｂ 台座部 ４ｃ 丁面部 ５ スプリング（付勢手段） ６ 排出ポート ７ バルブシート部 ８ フロート弁 １０１ 燃料タンク（密封容器） １０３ 排出経路 Ｇ 燃料蒸気（気体） Ｌ 燃料（液体）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を収容する密封容器の上部に設けら
   れ、前記密封容器内の気体を排出する排出経路と、 前記密封容器内の液体による浮力により移動し、前記排
   出経路を開閉するフロート弁と、 前記フロート弁を閉弁方向に付勢する付勢手段と、 を備えた液体遮断弁装置において、 前記フロート弁に、密封される液体よりも軽い比重とな
   る浮動部材を備えることを特徴とする液体遮断弁装置。
2. 【請求項２】 前記フロート弁は、浮力を発生させるた
   めの気体を保持するために上端面を封止した筒状部材で
   あり、 前記浮動部材は、前記筒状部材の内側に備えることを特
   徴とする請求項１に記載の液体遮断弁装置。
3. 【請求項３】 前記フロート弁を浮力による移動を損な
   わずに保持すると共に、前記フロート弁の開口端部側に
   当接する係止部材を有するハウジングを備え、 前記浮動部材を、フロート弁の筒状部材の内側とハウジ
   ングの係止部材との間の領域を移動可能に備えることを
   特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の液体遮
   断弁装置。