JPH10274119A - 液体遮断弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転倒時においても安定した閉弁特性を維持し
て燃料漏れを防止すると共に、給油速度による給油量の
バラツキ（給油ガンのオートストップによる満タン量の
変化）が低減した安定して作動する液体遮断弁装置を提
供する。 【解決手段】 液体遮断弁装置１に、上端部を封止する
と共に下端部を開口させて内側をエア溜り３ｂとした筒
状部材であり、上部側壁に開口しエア溜り３ｂと外側と
を連通させる連通孔３ｄを備えるフロート３と、フロー
ト３の連通孔３ｄに対向する位置に燃料タンク１０１
（密封容器）内の気体を疎通可能とする開口窓部２ｂを
形成したフロート室２ａを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両等の燃
料タンク等に備えられる液体遮断弁装置に関し、、該装
置に接続している排出経路から燃料蒸気等の気体は排出
するが、燃料等の液体は排出経路へと漏出させないよう
に機能する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として、
例えば図７に示すように車両の燃料タンク１０１に取り
つけられるものがある。

【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、給油時には燃料タン
ク１０１の内部の空気や燃料蒸気Ｇ１０１を排出ライン
１０３を介してキャニスタ１０４等に流入させ、燃料蒸
気Ｇ１０１を液化すると共に不図示のエンジンの吸気側
へ供給することで、発生した燃料蒸気Ｇ１０１が給油口
から逆流して直接大気中に放出されてしまうことを防止
している。

【０００４】また、この液体遮断弁装置１０２は、例え
ば給油時や車両の揺れにより燃料Ｌ１０１の液面水位が
上昇したり、車両が傾斜、転倒した場合に、燃料Ｌ１０
１が排出ライン１０３から漏れ出すことを防止する液体
遮断機能を備えている。

【０００５】図８は液体遮断弁装置１０２の構成とその
作用を説明する断面構成説明図である。図８（ａ）は液
体遮断機能を発揮せず、燃料蒸気Ｇ１０１を排出可能と
している通常時の状態、図８（ｂ）は燃料Ｌ１０１の水
位が上昇し、液体遮断弁装置１０２が閉弁している状態
の図で、液体遮断機能が働いている。

【０００６】両図において、１１０はケース部材であ
り、その内部はフロート１１１を収容するフロート室１
１０ａとなっている。フロート１１１はケース部材１１
０の下端部に取り付けられているキャップ１１２の連通
孔１１２ａからフロート室１１０ａ内部に流入する燃料
Ｌ１０１により浮力を発生し、この図の状態では上方へ
と移動する。

【０００７】フロート１１１の上部には密封性を発揮す
る環状シール状の弁体１１１ａがあり、フロート室１１
０ａの上部にはこの弁体１１１ａに対応するバルブシー
ト部１１０ｂが設けられている。尚、フロート１１１
は、上端部（弁体１１１ａが備えられている側）が封止
された略円筒状となっており、内筒部をエア溜り１１１
ｂとして浮力を得ている。また、弁体１１１ａとバルブ
シート部１１０ｂによる弁をフロート弁１０５とする。
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。このスプリング１１
３は、フロート１１１の自重よりも小さい荷重でフロー
ト１１１を常時付勢しているが、正立時には浮力が働か
ない限りフロート１１１を押し上げて、フロート弁１０
５を閉弁することはない。

【０００８】バルブシート部１１０ｂは、筒状のベント
部１１０ｃの一方の端部である。ベント部１１０ｃは、
他方の端部をバルブシート部１１０ｄとしてこれに当接
するダイアフラム弁１２０を介し排出ライン１０３へと
接続されている。

【０００９】ダイアフラム弁１２０は、燃料タンク１０
１の内部との圧力差により開弁する為、作動室Ｒ１０１
には大気圧に相当する圧力（もしくは負圧）を導入する
ために、作動室Ｒ１０１にフィラーポート１０６を設
け、フィラーチューブ１０７（燃料供給部）にフィラー
ライン１０８により接続している（図７参照）。

【００１０】そして燃料タンク１０１の内部と作動室Ｒ
１０１との圧力差が小さい状態では、スプリング１２１
により閉弁方向に付勢されていることからバルブシート
部１１０ｂを閉鎖し、給油時等で所定の圧力差以上とな
った時に開弁して燃料蒸気Ｇ１０１を排出ライン１０３
へと流出させる。

【００１１】さらに、ダイアフラム弁１２０には、燃料
タンク１０１の内部と作動室Ｒ１０１との間を疎通させ
るオリフィス１２２を備え、作動室Ｒ１０１側に流入し
た燃料Ｌ１０１を燃料タンク１０１側に微量づつ排出可
能としている。

【００１２】ここで、作動室Ｒ１０１を大気圧を導入可
能な解放状態とせず、フィラーチューブ１０７とを接続
して密閉状態とする理由は、オリフィス１２２及びダイ
アフラム弁１２０の圧力膜を透過（圧力膜がゴム状弾性
体よりなる薄い膜で構成される場合等に、燃料蒸気Ｇ１
０１が圧力膜を透過してしまう場合がある。）した燃料
蒸気Ｇ１０１を直接大気中に放出しないようにするため
である。尚、フィラーチューブ１０７の開口端である給
油口は、通常はキャップにより閉じられており、給油時
には給油される燃料Ｌ１０１のベンチュリ効果により給
油口から外へは放出されない。

【００１３】従って、図８（ａ）の状態はフロート１１
１は燃料Ｌ１０１の浮力を受けずに下方に位置し、給油
時等で燃料タンク１０１の内部圧力が上昇した時に燃料
蒸気Ｇ１０１はフロート室１１０ａの上部に開口する連
通孔１１０ｅを通過して開弁状態である弁体１１１ａと
バルブシート部１１０ｂからベント部１１０ｃに流入
し、圧力差により開弁状態となったダイアフラム弁１２
０を通過して排出ライン１０３へと流出可能とする状態
である。

【００１４】図８（ｂ）の状態は給油等により液面水位
Ｌ１０１ａが上昇してフロート室１１０ａに燃料Ｌ１０
１が流入し、フロート１１１が上方に移動してフロート
弁１０５を閉弁して排出ライン１０３を遮断している状
態である。

【００１５】この状態では、燃料タンク１０１内の燃料
蒸気Ｇ１０１も排出されなくなり、さらに給油を行うと
フィラーチューブ１０７内の液面が上昇して給油ガンの
オートストップにより給油が停止される。

【００１６】そして、フロート室１１０ａの燃料Ｌ１０
１の液面水位Ｌ１０１ａが下がると、フロート１１１も
下方へと移動してフロート弁１０５を開弁する（図８
（ａ）の状態）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このような液体遮断弁
装置１０２においては、フロート１１１の浮力は、フロ
ート１１１の内側のエア溜り１１１ｂに大きく依存して
いる。従って、燃料タンク１０１が通常の正立状態で
は、エア溜り１１１ｂからエアや燃料蒸気Ｇ１０１が抜
けずに浮力が大きく低下することはないが、車両が大き
く傾斜したり横転・転倒した場合には、エア溜り１１１
ｂからエアや燃料蒸気Ｇ１０１が抜けてしまい、フロー
ト１１１の浮力が変化してしまう。

【００１８】図９は、車両の転倒時の状況を再現し、フ
ロート１１１の浮力が変化しても液体遮断弁装置１０２
としての機能が維持されているか否かを確認評価する為
に行われるロールオーバーテストを説明する図である。

【００１９】ロールオーバーテストでは、燃料タンク１
０１内の燃料Ｌ１０１の量がほとんど空の状態から、ほ
ぼ満タン状態までの燃料Ｌ１０１の充満状態に対する、
車両転倒時の液体遮断弁装置１０２の機能を確認評価す
る必要があり、例えば、燃料Ｌ１０１の量を１／４（ほ
とんど空の状態），１／２，３／４，４／４（ほぼ満タ
ン状態）というように変化させ、それぞれの量に対して
テストを行うが、この図９では燃料Ｌ１０１の量がほぼ
満タン状態である時のロールオーバーテストの状態を示
している。

【００２０】図９（ａ）はテスト開始時の状態であり、
燃料タンク１０１は正立状態で、その液面Ｌ１０１ａは
フロート１１１に浮力を与え、フロート１１１が上方に
移動してフロート弁１０５を閉弁している位置にある。

【００２１】この状態から、燃料タンク１０１の容積中
央部Ｃ１を回転軸として９０度（図において右方向に）
回転させ、図９（ｂ）の状態とする。図９（ａ）から図
９（ｂ）の状態となるまでの時間的な条件もテスト条件
として変化することになるが、ここでは３分間かけて図
９（ａ）から図９（ｂ）の状態としている。そして、図
９（ｂ）の状態で５分間静止させる。

【００２２】このようなサイクルで、燃料タンク１０１
を９０度づつ、図９（ｂ）から図９（ｃ）、図９（ｃ）
から図９（ｄ）、図９（ｄ）から図９（ｅ）というよう
に順次回転させていく。図９（ｅ）は、１回転した後に
図９（ａ）と同じ正立状態となっている。そしてこのサ
イクルを、１回転した後に同方向に複数回転継続して行
い、あるいはまた１回転した後に逆方向に回転させると
いうように行い、その間に発生する燃料漏れ量を測定し
て、液体遮断弁装置１０２の機能を確認評価する。

【００２３】ところが、エア溜り１１１ｂに存在するエ
ア（燃料蒸気Ｇ１０１も含む）を浮力として利用するフ
ロート１１１では、１サイクル目の図９（ｂ），図９
（ｃ）の転倒状態において、エア溜り１１１ｂに存在す
るエアが抜けてしまうと、図９（ｅ）の状態でもエア溜
り１１１ｂにエアが存在せず、フロート１１１の浮力が
低下してフロート弁１０５が開弁状態となりやすく、こ
の状態から継続して２サイクル目のロールオーバーテス
トを行うと、図９（ａ）から図９（ｂ）の状態に移行す
る時などに、開弁したフロート弁１０５から多量の燃料
漏れが発生する恐れがあった。

【００２４】この問題に対する対策としては、図１０に
示される液体遮断弁装置２０２のように、フロート１１
１の上部端面にエア溜り１１１ｂからエアを抜く小径の
連通孔２０３を所定個数設け、エア溜り１１１ｂのエア
による浮力を減少させると共に、その減少分の浮力をス
プリング１１３のバネ定数を高めることで調整する構成
とすることが試みられている。尚、図１０の液体遮断弁
装置２０２のその他の構成は、液体遮断弁装置１０２と
同じであるので、同一の構成に関しては同じ符号を付
し、その説明を省略する。

【００２５】しかし、この構成とした場合には異なる給
油速度に対するフロート弁１０５の開弁位置が変化して
しまい、給油時の満タン量に大きな差が発生してしま
う。

【００２６】すなわち、給油をゆっくりと行い、液面Ｌ
１０１ａを序々に上昇させた場合には連通孔２０３から
エア溜り１１１ｂ内のエアが液面Ｌ１０１ａの上昇に応
じて排出され、液面Ｌ１０１ａの位置が高い位置でフロ
ート弁１０５が閉弁する（図１１（ａ）の状態）。

【００２７】一方、高い給油速度で給油を行い、液面Ｌ
１０１ａを一気に上昇させた場合には、連通孔２０３か
ら排出されるエア溜り１１１ｂ内のエアの量が、液面Ｌ
１０１ａの上昇に対応しきれず一時的に留まり、浮力と
してフロート１１１に作用すると共に、バルブシート部
１１０ｂから大量のエア（燃料蒸気Ｇ１０１を含む）が
排出され、その排出に伴う圧力低下によりフロート１１
１に吸い上げ力が働いて閉弁し易くなり、低い液面Ｌ１
０１ａの位置でフロート弁１０５が閉弁してしまう（図
１１（ｂ）の状態）。

【００２８】従って、高い給油速度で給油した場合に
は、図１１の（ａ）と（ｂ）の間に示した、それぞれの
場合の液面Ｌ１０１ａの差Ｄ１の高さ分だけ速くフロー
ト弁１０５が閉弁してしまうことになり、給油速度によ
ってフロート弁１０５が閉弁する液面位置が異なること
になり、満タン量に大きな差が発生することになる。

【００２９】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、転倒時
においても安定した閉弁特性を維持して燃料漏れを防止
すると共に、給油速度による給油量のバラツキ（給油ガ
ンのオートストップによる満タン量の変化）が低減した
安定して作動する液体遮断弁装置を提供することにあ
る。

【００３０】

【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
浮力による移動を損なわずに収容するフロート室と、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、前記フロート弁は、上端部
を封止すると共に下端部を開口させて内側をエア溜りと
した筒状部材と、この筒状部材の上部側壁に開口し前記
エア溜りと外側とを連通させる連通孔とを備え、前記フ
ロート室は、前記筒状部材の連通孔に対向する位置に前
記密封容器内の気体を疎通可能とする開口窓部を備える
ことを特徴とする。

【００３１】この構成によると、密封容器内部の液体の
液面が低い状態では、フロート弁が開弁状態となり、密
封容器内部の気体をフロート室の開口窓部を介して排出
経路に排出可能とする。そして密封容器に供給される液
体の液面の上昇に伴い、フロート弁の筒状部材に浮力が
働いて排出経路を閉じる。

【００３２】この時、液体の供給速度が低い場合（液面
上昇速度が低いことと実質的に同じである）には、エア
溜りに存在する気体が連通孔から序々に抜けるのでエア
溜りに存在する気体による浮力がフロート弁に作用せ
ず、フロート弁は筒状部材自体の浮力と付勢手段の付勢
力により閉弁方向に移動して排出経路を閉じる。

【００３３】また、液体の供給速度が速い場合（液面上
昇速度が速いことと実質的に同じである）には、大量の
蒸気の発生や液面が暴れることでエア溜りに存在及び進
入する気体の量が連通孔から抜ける気体の量よりも多く
なり、フロート弁に浮力を与え、供給速度が低い場合の
フロート弁を閉弁させる液面位置よりも低い液面位置で
フロート弁を閉弁させようとする。

【００３４】しかし、液体の供給速度が速い場合でフロ
ート弁が開弁している状態では、連通孔に対向するフロ
ート室の開口窓部からフロート室に流入して排出経路へ
と流れる気体の流速により、エア溜りの気体は連通孔か
ら吸引排出されるので（気体の流速による負圧現象）、
エア溜りに存在する気体による浮力は低下してフロート
弁は閉弁しにくくなり、結果としてフロート弁を閉弁さ
せる液面位置を供給速度が低い場合のフロート弁を閉弁
させる液面位置に近づくように上昇させる。

【００３５】エア溜りと密封容器内部は、対向する連通
孔と開口窓部により連通状態となり、気体がエア溜りと
密封容器内部との間をスムーズに疎通するので、液面暴
れに応じてエア溜り内部の液面位置も適宜変化し、エア
溜りに存在する気体による浮力の増減が少なく、フロー
ト弁を安定させることができる。

【００３６】また、前記フロート弁の連通孔は、フロー
ト弁に浮力が働かずに下方に位置している状態で前記フ
ロート室の開口窓部よりも下方に位置し、フロート弁が
浮力により移動した状態で前記フロート室の開口窓部に
対向して位置することも好適である。

【００３７】この構成によると、フロート弁が下方に位
置する状態では、フロート室の開口窓部から流入する密
封容器内部の気体がフロート弁の連通孔へ流入せず、排
出経路へと導かれるので気体の排出量の低下が防止され
る。そして、液面が上昇するに伴いフロート弁が浮動す
ると連通孔と開口窓部が対向し、前記した負圧によるフ
ロート弁を閉弁させる液面位置の上昇と、液面暴れに対
するフロート弁の安定化を図ることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００３９】（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
接続している排出ライン１０３に気体としての燃料蒸気
Ｇ（エア）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燃料Ｌの液面が上昇したり、
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を排出ライン１０３へ漏出させないように機能するも
のである。

【００４０】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に基づき、液体遮断弁装置１の主要構成
から説明する。

【００４１】図１（ａ）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キャップ４の連通孔４ａ等から
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。

【００４２】フロート３の上端部には弁体３ａが突出し
て備えられている。そしてフロート室２ａ上部の弁体３
ａに対応する位置に、排出経路の一部となる筒状のベン
ト部６の一方の端部を構成するバルブシート部７が設け
られている。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５が構成されている。

【００４３】尚、フロート３は、上端部（弁体３ａが備
えられている側）が封止され、下端部が開口した筒状部
材から構成されており、内筒部はエア溜り３ｂとなって
いる。エア溜り３ｂの中央には円筒状のスプリングガイ
ド３ｃが、開口する下端部側に向かって形成されてい
る。

【００４４】そして、フロート３の上部側壁には、エア
溜り３ｂとフロート３の外側（フロート室２ａ）とを連
通させる連通孔３ｄが備えられている。また、ハウジン
グ２の連通孔３ｄに対向する位置に、燃料蒸気Ｇを疎通
可能とする開口窓部２ｂが形成されている。

【００４５】図１（ｂ）は、フロート室２ａからフロー
ト３を取り出し、連通孔３ｄが正面となるように示した
図である。この実施の形態の連通孔３ｄは、フロート３
の周方向に円周長さの約１／６程度の長さの幅と、幅の
略１／４程度の高さを備えている。但し、連通孔３ｄを
フロート３の周方向の適当な位置に複数個数備えること
もなんら制限されるものではなく、例えば連通孔３ｄを
フロート３外周の対向位置に２つ備えたり、等配的に３
つの連通孔３ｄを形成しても良い。

【００４６】また、開口窓部２ｂは、左右の幅は連通孔
３ｄと略等しい長さであるが、高さは、フロート３が浮
力により移動しても燃料蒸気Ｇを排出するための面積を
確保するために連通孔３ｄの高さの略２倍程度としてい
る。この開口窓部２ｂも、複数個備えられたそれぞれの
連通孔３ｄに対応するように複数個形成することも適宜
行われる。この実施の形態では連通孔３ｄの下縁と開口
窓部２ｂの下縁の高さは、フロート３が下方に位置して
いる時に略同じ位置としている。

【００４７】従って、このフロート３は、燃料Ｌの液面
が上昇した場合に、内筒部のエア溜り３ｂに存在する気
体（エアや燃料蒸気Ｇであり、以下エアと簡略的に記載
する）が連通孔３ｄから抜けてしまうのでエアによる浮
力はフロート３にかからず、フロート３自体の体積によ
る浮力及びスプリング８の付勢力により浮動してフロー
ト弁５を閉弁するような構成となっている。

【００４８】８はフロート３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。このスプリング
８は、フロート３の自重よりも小さい荷重でフロート３
を常時付勢しているが、正立時には浮力が働かない限り
フロート３を押し上げ、フロート弁５を閉弁することは
ない。

【００４９】ベント部６は、他方の端部をバルブシート
部９として、これに当接するダイアフラム弁１０及び排
出ポート１１を介し排出ライン１０３へと接続してい
る。

【００５０】ダイアフラム弁１０は、燃料タンク１０１
の内部との圧力差により開弁する為、作動室Ｒ１には大
気圧に相当する圧力（もしくは負圧）を導入するため
に、作動室Ｒ１にフィラーポート１０６を設け、フィラ
ーチューブ１０７（燃料供給部）にフィラーライン１０
８により接続している（図７参照）。

【００５１】そして燃料タンク１０１の内部と作動室Ｒ
１との圧力差が小さい状態では、ダイアフラム１０ａが
スプリング１３により閉弁方向に付勢されていることか
らバルブシート部９を閉鎖し、給油時等で所定の圧力差
以上となった時に開弁して燃料蒸気Ｇを排出ポート１１
を介し排出ライン１０３へと流出させる。

【００５２】さらに、ダイアフラム弁１０には、燃料タ
ンク１０１の内部と作動室Ｒ１との間を疎通させるオリ
フィス１２を備え、作動室Ｒ１側に流入した燃料Ｌを燃
料タンク１０１側に微量づつ排出可能としている。

【００５３】ここで、作動室Ｒ１を大気圧を導入可能な
解放状態とせず、フィラーチューブ１０７と接続して密
閉状態とする理由は、オリフィス１２及びダイアフラム
弁１０の圧力膜を透過（圧力膜がゴム状弾性体よりなる
薄い膜で構成される場合等に、燃料蒸気Ｇが圧力膜を透
過してしまう場合がある。）した燃料蒸気Ｇを直接大気
中に放出しないようにするためである。尚、フィラーチ
ューブ１０７の開口端である給油口は、通常はキャップ
により閉じられており、給油時には給油される燃料Ｌの
ベンチュリ効果により給油口から外へは放出されない。

【００５４】次に、液体遮断弁装置１の作用について説
明する。

【００５５】図１（ａ）の状態はフロート３は燃料Ｌの
浮力を受けずに下方に位置してフロート弁５は開弁状態
であり、給油時等で燃料タンク１０１の内部圧力が上昇
した時に燃料蒸気Ｇはフロート室２ａの上部に開口する
開口窓部２ｂを通過してバルブシート部７からベント部
６に流入し、圧力差により開弁状態となったダイアフラ
ム弁１０を通過して排出ライン１０３へと流出可能とし
ている。

【００５６】また、フロート３は内筒部のエア溜り３ｂ
にエアを滞留させてその体積を浮力として利用すること
を前提として設計されているものではないので、図９に
より説明した車両転倒時の状況を再現して転倒時に液体
遮断弁装置１の機能が維持されるか否かを確認評価する
ロールオーバーテストを行っても、フロート３の閉弁方
向への付勢力の変化は少なく、開弁することはないので
大量の燃料漏れを発生することは解消されている。尚、
エア溜り３ｂの中央に配設された円筒状のスプリングガ
イド３ｃの内側に滞留するエアによる浮力の変化を抑え
るためには、内筒部を密閉したり、浮力部材を充填する
ことで、浮力の変化を抑えることも可能である。

【００５７】そして、従来技術のもう一つの問題であっ
た給油速度の変化に対する、フロート弁５の閉弁位置の
変化による給油時の満タン量の変化に対しては、液体遮
断弁装置１が以下のように作動することで満タン量の変
化を低減している。

【００５８】図２は、低速度で給油を行った際の液体遮
断弁装置１の作動状況を説明するものであり、図２
（ａ）は液面Ｌａがフロート３の下から１／３の位置ま
で上昇した状態であり、図２（ｂ）はフロート３が浮動
してフロート弁５が閉弁した状態である。

【００５９】給油速度が低い場合（液面上昇速度が低い
ことと実質的に同じである）には、エア溜り３ｂに存在
するエアが連通孔３ｄから序々に抜けるので（矢印Ａ
１）エア溜り３ｂに存在するエアによる浮力がフロート
３に働かない。燃料タンク１０１内のエアは、矢印Ａ２
に示されるように開弁状態のフロート弁５からベント部
６に流入し、圧力差により開弁状態となったダイアフラ
ム弁１０を通過して排出ライン１０３へと流出する（矢
印Ａ３）。

【００６０】給油が進むと液面Ｌａが序々に上昇し、フ
ロート弁５はフロート自体の体積分の浮力とスプリング
８の付勢力により閉弁方向に移動して閉弁する。すなわ
ち、この図２（ｂ）の閉弁状態では、エア溜り３ｂには
燃料Ｌが流入してエアは存在せず、エアによる浮力はな
くなっている。

【００６１】また、給油速度が速い場合（液面上昇速度
が速いことと実質的に同じである）には、大量の燃料蒸
気Ｇやエアの発生や液面が暴れることでエア溜り３ｂに
存在及び進入するエアの量が連通孔３ｄから抜けるエア
の量よりも多くなり、フロート弁に浮力を与え、給油速
度が低い場合のフロート弁５を閉弁させる液面位置より
も低い液面位置でフロート弁を閉弁させようとする。

【００６２】そして、給油速度が速い場合でフロート弁
５が開弁している図３（ａ）の状態では、連通孔３ｄに
対向するフロート室２ａの開口窓部２ｂからフロート室
２ａに流入し、開弁状態のフロート弁５からベント部６
を経て、圧力差により開弁状態となったダイアフラム弁
１０を通過して排出ライン１０３へと流出する（矢印Ａ
４，Ａ５）。

【００６３】このとき、開口窓部２ｂからフロート室２
ａに流入するエアの流速により、エア溜り３ｂのエアは
連通孔３ｄから矢印Ａ６に示されるように吸引排出され
るので（エアの流速による負圧現象）、エア溜り３ｂに
存在するエアによる浮力は低下してフロート弁５は閉弁
しにくくなり、結果としてフロート弁５を閉弁させる液
面位置を給油速度が低い場合のフロート弁５を閉弁させ
る液面位置に近づくように上昇させる。

【００６４】これは、図３（ａ）に示されるように、エ
ア溜り３ｂに存在するエアがフロート室２ａに流入する
矢印Ａ４のエアの流速により吸引されてエア溜り３ｂの
圧力が低下することから、エア溜り３ｂ内の液面Ｌｂ
が、給油による燃料タンク１０１内の液面Ｌａよりもｄ
１だけ高くなり、このｄ１の高さに相当する燃料Ｌの重
さがフロート３の重さに加わるので、閉弁しにくい状態
となっているものと考えられる。

【００６５】図３（ｂ）は、液面Ｌａが上昇してフロー
ト弁５が閉弁した状態である。フロート弁５が閉弁間近
となると、開弁量も減少するので矢印Ａ４（図３（ａ）
参照）のエアの流量及び流速も低下して発生する負圧も
小さくなるが、エア溜り３ｂ内の液面Ｌｂが連通孔３ｄ
の高さまで上昇した後は、負圧が維持されていようが燃
料Ｌは連通孔３ｄから流れてしまい、フロート３にかか
る燃料Ｌの重さは減少した状態で閉弁することになり安
定した閉弁を行うことができる。

【００６６】また、エア溜り３ｂと燃料タンク１０１内
部は、対向する連通孔３ｄと開口窓部２ｂにより連通状
態となり、エアがエア溜り３ｂと燃料タンク１０１内部
との間をスムーズに疎通するので、給油に伴う液面暴れ
に応じてエア溜り３ｂ内部の液面Ｌｂの位置も適宜変化
し、エア溜り３ｂに存在するエアによる浮力の増減が少
なく、フロート３の挙動を安定させることができる。

【００６７】図４は、従来技術による液体遮断弁装置１
０２及び２０２と、第１の実施の形態の液体遮断弁装置
１それぞれの高速給油時と低速給油時のフロート弁５を
閉弁させる液面位置を説明する図と、ロールオーバーテ
スト時の閉弁特性と給油速度によるフロート弁を閉弁す
る液面の高さの違い（バラツキ）をまとめた表を上下に
対応させて示した図である。

【００６８】各液体遮断弁装置の高速給油時の液面には
Ｈの符号、低速給油時の液面にはＬＯＷの符号が付され
ている。液体遮断弁装置２０１ではロールオーバーテス
ト時の閉弁特性を改善するために、フロート１１１の上
部にエアを抜く小径の連通孔２０３を設けることで、ロ
ールオーバーテスト時の閉弁特性は改善することができ
たが、給油速度によるフロート弁を閉弁する液面の高さ
の違い（図におけるＤ１の距離）が大きくなってしまっ
ている。

【００６９】しかし、本実施の形態の液体遮断弁装置１
では、ロールオーバーテスト時の閉弁特性も良く、また
給油速度によるフロート弁を閉弁する液面の高さの違い
（図におけるＤ２の距離）も抑えることが可能となって
いる。

【００７０】（実施の形態２）図５は、第２の実施の形
態の液体遮断弁装置２１の断面構成説明図である。第１
の実施の形態の液体遮断弁装置１との構成上の違いは、
連通孔３ｄがフロート弁５に浮力が働かずに下方に位置
している状態で、開口窓部２２よりも下側に位置してい
ることである。実際には、開口窓部２２の下縁を液体遮
断弁装置１のそれよりも高く設定することで、前記のよ
うな位置関係を設定している。

【００７１】この構成によると、液体遮断弁装置２１の
フロート弁５が下方に位置する状態では、フロート室２
ａの開口窓部２２から流入するエアのほとんどが矢印Ａ
７に示されるように開弁状態のフロート弁５からベント
部６に向かって流入するので、フロート３の連通孔３ｄ
を通過して燃料タンク内へ戻る循環流が発生せず効果的
な排出を行うことができる。

【００７２】また、液面が上昇するに伴いフロート弁５
が浮動すると連通孔３ｄと開口窓部２２が対向するの
で、図３（ａ）と同様にエア溜り３ｂのエアは吸引排出
されてフロート３のエア溜り３ｂ内の液面位置は上昇
し、エア溜り３ｂに存在するエアによる浮力は低下して
フロート弁５は閉弁しにくくなり、結果としてフロート
弁５を閉弁させる液面位置を給油速度が低い場合のフロ
ート弁５を閉弁させる液面位置に近づくように上昇させ
る。

【００７３】同様に、エアがエア溜り３ｂと燃料タンク
１０１内部との間をスムーズに疎通するので、給油に伴
う液面暴れに応じてエア溜り３ｂ内部の液面Ｌｂの位置
も適宜変化し、エア溜り３ｂに存在するエアによる浮力
の増減が少なく、フロート３の挙動を安定させることが
できる。

【００７４】（実施例）本実施の形態の液体遮断弁装置
の効果を確認するために、実施例として図６に示される
テスト装置Ｔ１を用い、給油速度による給油量の変化
（フロート弁が閉弁した時の液面の高さ）を確認した。

【００７５】テスト装置Ｔ１は、実際に使用される燃料
タンクとほぼ同じ容量の密封容器３１の上部に給油ポー
ト３２とエア供給ポート３３、及び液体遮断弁装置を交
換可能に取り付け可能とする取付孔部３４を備えてい
る。

【００７６】給油ポート３２には不図示の燃料ポンプか
ら供給されて流量調節弁３４により所定の流量とされる
燃料が供給され、また同様に、エア供給ポート３３には
不図示のエア供給源から供給されて流量調節弁３５によ
り所定の流量とされるエアが供給される。

【００７７】実施例として発明の効果を確認するため
に、従来の液体遮断弁装置２０２と本発明を適用した液
体遮断弁装置１の給油速度による給油量の変化を比較す
る。

【００７８】従って、それぞれの液体遮断弁装置を取り
付けたテスト装置Ｔ１において、液面上昇速度とエア流
量を同じ所定の値に設定し、フロート弁の閉弁する液面
位置ＤＴ（このフロート弁の閉弁する液面位置をロック
ポイントと呼ぶ）を測定する。尚液面位置ＤＴは、フロ
ート弁の弁体の上端面から液面までの距離として比較す
る。

【００７９】液面上昇速度とエア流量の条件は表１の通
りであり、基準給油時の液面上昇速度を４（ｍｍ／ｓｅ
ｃ），エア流量を４０（ｌ／ｍｉｎ）と設定し、低速給
油ではそれらを１（ｍｍ／ｓｅｃ），１５（ｌ／ｍｉ
ｎ）、高速給油では５（ｍｍ／ｓｅｃ），７０（ｌ／ｍ
ｉｎ）と設定した。

【００８０】

【表１】 測定結果を表２に示すと、従来の液体遮断弁装置２０２
では、低速給油と高速給油の幅がロックポイントのレン
ジとして６．６５（ｍｍ）であったものが、本発明を適
用した液体遮断弁装置１においては５．２５（ｍｍ）と
１．４（ｍｍ）の減少が確認され、これは従来の液体遮
断弁装置２０２のロックポイントのレンジを２１％縮め
る結果であり、発明の効果が確認された。

【００８１】

【表２】

【００８２】

【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、転倒時においても安定した閉弁特性を維持して燃料
漏れを防止すると共に、給油速度によるフロート弁を閉
弁させる液面位置の変化を低減することができ、給油量
のバラツキ（給油ガンのオートストップによる満タン量
の変化）を低減することができる。

【００８３】また、気体がエア溜りと密封容器内部との
間をスムーズに疎通するので、液面暴れに応じてエア溜
り内部の液面位置も適宜変化し、エア溜りに存在する気
体による浮力の増減が少なく、フロート弁の安定した開
閉動作が達成される。

【００８４】フロート弁の連通孔が開口窓部よりも下方
に位置する構成では、開弁状態のフロート弁から排出さ
れる気体の排出量の低下を防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第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は第１の実施の形態の液体遮断弁装置の低
速給油時の作動状態を説明する図。

【図３】図３は第１の実施の形態の液体遮断弁装置の高
速給油時の作動状態を説明する図。

【図４】図４は従来技術による液体遮断弁装置と第１の
実施の形態の液体遮断弁装置１それぞれの液面位置と、
ロールオーバーテスト時の閉弁特性を説明する図。

【図５】図５は第２の実施の形態の液体遮断弁装置の断
面構成説明図。

【図６】図６はテスト装置の構成図。

【図７】図７は従来の液体遮断弁装置の利用例を示す
図。

【図８】図８は従来の液体遮断弁装置の断面構成説明
図。

【図９】図９はロールオーバーテストを説明する図。

【図１０】図１０はフロートの上部に連通孔を設けた従
来の液体遮断弁装置の断面構成説明図。

【図１１】図１１はフロートの上部に連通孔を設けた従
来の液体遮断弁装置の給油速度の変化に伴うフロート閉
弁液面の変化を説明する図。

【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 ２ｂ 開口窓部 ３ フロート ３ａ 弁体 ３ｂ エア溜り ３ｃ スプリングガイド ３ｄ 連通孔 ４ キャップ ４ａ 連通孔 ５ フロート弁 ６ ベント部 ７，９ バルブシート部 ８ スプリング １０ ダイアフラム弁 １０ａ ダイアフラム １１ 排出ポート １２ オリフィス １３ スプリング ７ バルブシート部 １０１ 燃料タンク（密封容器） １０３ 排出ライン １０６ フィラーポート １０７ フィラーチューブ １０８ フィラーライン Ｇ 燃料蒸気（気体） Ｌ 燃料（液体） Ｒ１ 作動室

Claims (2)

【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、 前記フロート弁を浮力による移動を損なわずに収容する
   フロート室と、 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、 前記フロート弁は、上端部を封止すると共に下端部を開
   口させて内側をエア溜りとした筒状部材と、この筒状部
   材の上部側壁に開口し前記エア溜りと外側とを連通させ
   る連通孔とを備え、 前記フロート室は、前記筒状部材の連通孔に対向する位
   置に前記密封容器内の気体を疎通可能とする開口窓部を
   備えることを特徴とする液体遮断弁装置。
2. 【請求項２】 前記フロート弁の連通孔は、フロート弁
   に浮力が働かずに下方に位置している状態で前記フロー
   ト室の開口窓部よりも下方に位置し、フロート弁が浮力
   により移動した状態で前記フロート室の開口窓部に対向
   して位置することを特徴とする請求項１に記載の液体遮
   断弁装置。