JPH1137008A - フロートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】急激な閉鎖のない段階的な差動を確実に行える
ようにしたフロートバルブを提供する。 【解決手段】ケース１０内部に空間１２、連絡通路１６
と、これらを連絡する連絡孔１４を設け、さらにフロー
ト２４、メインバルブ４２、サブバルブ４０とを備え、
メインバルブには空間１２と連絡孔１４とを連絡する補
助通路５２を形成する。前記ケース内面で前記連絡孔の
周囲に着座面６４、また、メインバルブの上面に該着座
面に接触する弾性素材製のバルブシート５６を備える。
油面６６が低い状態ではバルブシートと着座面は接触し
なくて空間１２と連絡孔１４は直接連絡する。油面が上
昇するに従い連絡孔１４に吸い上げ力が働いてメインバ
ルブのバルブシートが着座面に接触し、メインバルブに
備えられた補助通路により空間１２と連絡通路１６とが
連通する状態となり、更に油面が上昇するとサブバルブ
によって補助通路５２が閉じられて全閉状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属するの技術分野】本発明は、自動車の燃料タ
ンク内に発生する燃料ガスをキャニスターに導くためフ
ロートバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車においては、図９に示すように、
燃料タンク７０内の上部に、その燃料タンク内に発生す
る燃料ガスをキャニスター７２に導くためのフロートバ
ルブ７４が備えられている。このフロートバルブ７４に
は、燃料タンク７０の内圧の急激な上昇を緩和すると共
に給油口７５から燃料の吹き返しを防止するために、キ
ャニスター７２へ至る通路断面を２段階の段階差動を行
わせるものが種々提供されている。ここで、従来既知の
段階差動を行わせるフロートバルブを図１０に示す。フ
ロートバルブ７４は、内部に空間７６を形成するケース
７８を有する。そのケース７８の空間７６の内部に、そ
のケース７８と摺接するためのリブ８０を外面に形成し
たフロート８２と、そのフロート８２の上部にフロート
８２に対して所定の範囲内で上下に変位可能な弁体８４
と、フロート８２を上方に付勢するためのスプリング８
６とを備える。ケース７８の側面には、ケース７８の内
外を連絡するための通気口８８が形成され、ケース７８
の上部には、前記空間７６からキャニスター７２に燃料
ガスを導くための連絡通路９０が形成されている。弁体
８４には前記連絡通路９０より小さい断面の補助通路９
２が形成されており、弁体８４がフロート８２に対して
最下端の位置にある時には補助通路９２は閉鎖され、弁
体８４がフロート８２に対して相対的に上方に変位した
時には補助通路９２は開かれるようになっている。ケー
ス７８の内壁において、前記連絡通路９０の空間７６へ
の開口位置の周囲は、前記弁体８４が接触する着座面９
４となっている。

【０００３】このフロートバルブの動作を図１０乃至図
１３に基づいて説明する。図１０に示すような油面９６
が下位に位置する場合には、フロート８２はケース７８
内で下位に位置し、弁体８４は着座面９４から充分離れ
ている。この状態においては、ケース７８の空間７６と
キャニスター７２への連絡通路９０とは弁体８４で遮断
されることはなく、燃料タンク７０の内部に発生した燃
料ガスは、通気口８８から空間７６と連絡通路９０とを
経てキャニスター７２に導かれる。

【０００４】次に、給油による燃料タンク７０内の燃料
の増加や、自動車の過度の傾斜や転倒によって、油面９
６がケース７８の内部に至ってフロート８２が上昇し、
そのフロート８２と共に弁体８４が上昇する。ここで、
図１１に示すように、弁体８４が着座面９４に接近した
場合に、空間７６から連絡通路９０へ至る燃料ガスの流
れに通路抵抗が生じ、その通路抵抗は吸い上げ力となっ
て弁体８４を浮き上がらせる。段階差動を行わないフロ
ートバルブにおいては、一般に弁体がフロートと一体に
上下に移動する構成であり、弁体が着座面に接近した場
合に、燃料ガスの吸い上げ力によって弁体とフロートが
急に浮き上がって連絡通路を閉鎖させる。このように連
絡通路を急に閉鎖すると、燃料タンク内の圧力が急上昇
して、給油時に給油口から燃料が吹きこぼれる不具合が
あった。

【０００５】しかし、図１０に示した段階差動を行う構
造のものは、フロート８２に対して弁体８４を相対的に
変位可能にしたので、図１１のような弁体８４が着座面
９４に接近した場合に、燃料ガスの吸い上げ力によっ
て、弁体８４のみが浮き上がりフロート８２は浮き上が
らないようにしている（図１２）。この図１２の状態で
は、弁体８４が着座面９４に着座し、空間７６から連絡
通路９０へ直接至る広い通路断面が弁体８４によって閉
鎖される。その際、弁体８４の中央に形成された補助通
路９２が開かれ、その補助通路９２を介して空間７６か
ら連絡通路９０に燃料ガス導入される。即ち、空間７６
と連絡通路９０とを連絡する断面が、図１２の場合は図
１０の場合に比べて狭くなる。その後、油面９６が更に
上昇することによってフロート８２が上昇し、そのフロ
ート８２によって弁体８４の補助通路９２が閉鎖される
（図１３）。このように、図１０に示した段階差動を行
う構造のものは、図１０のような空間７６と連絡通路９
０とを直接連絡する段階と、図１２のような補助通路９
２を介して空間７６と連絡通路９０とを連絡する段階の
２段階に変化し、連絡通路９０が急激に閉鎖されるのを
防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示した構成の
ものでは、図１１に示すように、弁体８４が着座面９４
に所定の距離まで接近しない限り、吸い上げ力による弁
体８４の吸い上げ効果が発生せず、段階効果が得られな
いという不具合があった。また、吸い上げ力によって弁
体８４が着座面９４に接触すると、弁体８４を支持して
いたフロート８２は弁体８４の重量分だけ軽くなって、
その分だけ浮き上がる。しかし、弁体８４の吸い上げ発
生位置が、図１１に示すように、弁体８４並びにフロー
ト８２が着座面９４に接近した位置であるので、図１１
のフロート８２の位置からフロート８２が弁体８４の重
量分だけ軽くなって浮き上がると、フロート８２は直ち
に弁体８４の補助通路９２を閉じる位置付近に至り、急
激な全閉に近い状態となる。この結果、差動が充分に得
られないという欠点があった。更に、フロート８２はス
プリング８６とのバンラス上から、ある程度重量を必要
とすることから肉厚となることが多く、しかもフロート
８２は樹脂の成形品であることが多いので、フロート８
２に成形収縮が生じ易かった。この結果、フロート８２
において、ケース７８との摺接部であるリブ８０の精度
が出しにくく、閉弁時に着座部９４への弁体８４の芯ズ
レが生じたり、弁漏れが生じるという不具合があった。
その上、ケース７８における連絡通路９０の箇所の成形
収縮により、着座面９４の精度が悪くなって、弁漏れが
生じるという問題もあった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、急激な閉鎖のない段階的な差動を確実に行えるよう
にしたフロートバルブを提供することを目的とするもの
である。本発明は更に、着座部と弁体との芯ズレを少な
くするフロートバルブを提供することを目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内部に空間を形成したケースと、ケース内
に形成されるもので前記空間と連絡する連絡孔と、ケー
ス内に移動自在に備えられるフロートと、そのフロート
に対して所定の範囲内で相対的に変位可能なメインバル
ブと、そのメインバルブを貫通して形成される補助通路
と、前記連通孔と嵌合して前記空間とその連通孔とを連
絡するものであって前記メインバルブに形成されるガイ
ド部材と、前記メインバルブに形成されるものであって
前記連絡孔との間隔が所定の範囲内になった時に前記連
絡孔における空間への開口部付近に前記メインバルブを
吸い上げる力を発揮させる吸引力発生部材と、前記ケー
スの内面に備えられるものであって前記連絡孔の空間側
への開口部の周囲に備えられる第一密閉部材と、前記メ
インバルブの上昇時にそのメインバルブと共に移動する
ものであって前記第一密閉部材と接触してその接触箇所
を密閉する第二密閉部材とを有し、前記吸引力発生部材
と前記連絡孔との間隔が所定範囲に達しない間は前記連
絡孔と前記空間とを直接連絡し、前記吸引力発生部材と
前記連絡孔との間隔が所定範囲内の間隔になると、前記
メインバルブに吸い上げ力が働いてそのメインバルブを
上昇させて前記第一密閉部材と前記第二密閉部材とを接
触させ、前記メインバルブに形成した補助通路を介して
前記空間と前記連通孔とを連絡するようにしたものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係わるフロートバルブの一実施形
態を示す断面図であり、図２は図１のフロートバルブの
主要構成要素の斜視図である。フロートバルブのケース
１０はその内部に空間１２を有し、その空間１２はケー
ス１０の上部に形成した連絡孔１４を介して、図示しな
いキャニスターに通じる連絡通路１６と連絡している。
このケース１０の下部には、穴１８を形成したキャップ
２０が取り付けられる。このケース１０は燃料タンクの
内部に露出しており、ケース１０内の空間１２は前記キ
ャップ２０の穴１８を通じて燃料タンクの内部と連絡し
ている。ケース１０の側面にはその内外に通じる通気口
２２が形成されており、ケース１０の空間１２へはその
通気口２２を通じて燃料タンク内の燃料ガスが導入され
る。

【００１０】ケース１０の空間１２には、フロート２４
と、そのフロート２４と前記キャップ２０との間に介在
するスプリング２６とが備えられる。フロート２４は、
図２乃至図４に示すように、内側に位置する逆コップ状
の主重量部２８と、その主重量部２８の外側にある筒状
の外周部３０と、主重量部２８と外周部３０とを連絡す
る連結腕３２とから成る。前記外周部３０の外面には、
前記ケース１０の内壁と摺接するための複数個の摺接部
としてのリブ３４と、後述するメインバルブの移動範囲
を規制するための係止突起３６とが形成される。この主
重量部２８は、逆コップ状に配置されているので、フロ
ート２４全体として上部側の方が下部側より体積が多く
なっている。

【００１１】コップ状の底面に相当するフロート２４の
上面には、図２に示すように、円盤状でその中央に上方
に伸びる突起３８を一体に形成したサブバルブ４０が備
えられる。そのサブバルブ４０を載せたフロート２４の
上から、メインバルブ４２がフロート２４に被せられ
る。メインバルブ４２は、図２に示すように、逆コップ
状の基部４４と、その基部４４より下方に伸びる係止脚
４６と、その基部４４より上方に伸びる放射状の複数枚
のフィンから成るガイド部材４８と、その基部４４より
上方に伸び前記ガイド部材４８より長さが短くしかもガ
イド部材４８の外面よりも内側に位置する吸引力発生部
材としてのスリーブ５０とから構成される。基部４４の
中央にはそこを貫通する補助通路５２（図１）が形成さ
れる。係止脚４６は先端が閉鎖された状態の溝５４（図
２）を有し、その溝５４が前記フロート２４に形成され
た係止突起３６に係合し、その係合によってメインバル
ブ４２はフロート２４に対して所定の距離内で相対的に
変位可能となっている。

【００１２】前記ガイド部材４８は、メインバルブ４２
がどの位置に移動しても、必ず前記ケース１０に形成さ
れた連絡孔１４に嵌合するよう設定される。連絡孔１４
と嵌合しているガイド部材４８は放射状の複数枚のフィ
ンから成るので、図１の状態では連絡孔１４は空間１２
と連絡通路１６とを連絡する。前記スリーブ５０は、そ
の先端部と前記連絡孔１４との間で、空間１２と連絡孔
１４との間の通路断面を変化させるものである。その通
路断面はメインバルブ４２の移動に応じて変化し、その
通路断面の変化に伴って通路抵抗が変化し、所定以上の
通路抵抗が生じるとメインバルブ４２を上昇させるもの
である。なお、前記スリーブ５０は、放射状の複数枚の
フィンから成るガイド部材４８の全周にわたるものであ
っても、部分的なものであっても良い。

【００１３】放射状に配置されるガイド部材４８の周囲
に、弾力性を有する素材からなる第二密閉部材としての
環状のバルブシート５６が備えられる。この環状のバル
ブシート５６は、断面が均等の厚さのものでも良いが、
図５に示すように、バルブシート５６の上面に上方に突
出する環状のリブ５８を形成すると共に、バルブシート
５６の下面に下方に突出する環状のリブ６０を形成した
ものでも良い。この場合、これら環状のリブ５８の直径
と環状のリブ６０の直径とは異なる大きさに設定する。
また、バルブシート５６の下面には、前記環状のリブ６
０の他にバランスの点から切欠を設けたリブ６２を設け
ても良い。ケース１０の内壁には、前記連絡孔１４の空
間１２側への開口部の周囲に、前記バルブシート５６と
接触するための第一密閉部材としての着座面６４が形成
される。

【００１４】以上のように構成されたフロートバルブに
よれば、図１に示すように、油面６６が下位に位置する
場合には、フロート２４がケース１０内で最下位に位置
し、スリーブ５０の先端と連絡孔１４との距離は最大と
なっている。従って、この図１の状態においては、連絡
孔１４と前記空間１２との間には通路抵抗が生じない。
その後、油面６６が上昇すると、図６に示すように、フ
ロート２４とメインバルブ４２が上昇し、スリーブ５０
の先端部が連絡孔１４に近づき、それに伴って空間１２
と連絡孔１４との通路断面が徐々に狭くなり、通路抵抗
が大きくなる。通路抵抗が所定範囲になると、メインバ
ルブ４２に吸い上げ力が働き、その吸い上げ力によって
メインバルブ４２が上昇させられて図７の状態になる。
前記スリーブ５０の高さは予め任意に設定できるもので
あり、図６において、バルブシート５６と着座面６４と
の間の距離Ｈが充分に長い状態でも、スリーブ５０の先
端部と連絡孔１４の開口部との距離ｈを短くすることが
できる。

【００１５】吸い上げ力によってメインバルブ４２が上
昇させられた図７の状態では、バルブシート５６は一方
をメインバルブ４２に接触すると共に他方を着座面６４
に接触し、しかもバルブシート５６は着座面６４とメイ
ンバルブ４２とによって両面が圧迫される。具体的に
は、バルブシート５６の上面の環状のリブ５８は着座面
６４と接触し、下面の環状のリブ６０はメインバルブ４
２と接触する。これら環状のリブ５８，６０は弾力性を
有するので、樹脂成形で形成される着座面６４やメイン
バルブ４２にうねりがあっても、環状のリブ５８，６０
は確実に着座面６４やメインバルブ４２に接触する。こ
れによって、環状のバルブシート５６の両面の外側と内
側とは気密性を保った状態で密閉される。この際、サブ
バルブ４０はメインバルブ４２とは離れた状態となり、
メインバルブ４２の補助通路５２は開放される。この結
果、補助通路５２を介して空間１２と連絡孔１４とが連
絡される。補助通路５２によって空間１２と連絡孔１４
とが連絡される図７の状態は、図６の状態と比べて空間
１２から連絡孔１４への通路断面が狭くなり、段階差動
を確保することができる。この図７の油面６６の高さ
を、オートロック時の油面高さに設定する。

【００１６】図７のように、メインバルブ４２が吸い上
げられた際に、フロート２４はメインバルブ４２やバル
ブシート５６の重量分だけ上昇する。しかし、バルブシ
ート５６と着座面６４との間隔Ｈ（図６）を長く設定す
ることができるので、補助通路５２を介して空間１２と
連絡孔１４とを連絡する状態を長く確保することがで
き、直ちに全閉になることを防止することができる。ま
た、図１並びに図２に示すように、前記フロート２４
は、内側の逆コップ状の主重量部２８と、その主重量部
２８の外側にある筒状の外周部３０との内外２重の構成
部材から構成し、それら主重量部２８と外周部３０とを
連結腕３２で連結したものである。外側の外周部３０に
比べて内側の主重量部２８にフロート２４の肉厚（重
量）を集中してあるので、肉厚の主重量部２８に成形収
縮が生じても、外周部３０とその外部のリブ３４には成
形収縮の影響は少ない。従って、前記ケース１０と摺接
するリブ３４の精度を従来のように確保でき、閉弁時で
の着座面６４へのバルブシート５６の芯ズレや弁漏れの
発生を防止することができる。また、主重量部２８にお
ける肉厚箇所を逆コップ状として上位に配置するので、
図３並びに図４に示すように、油面６６の下位になる可
能性のあるフロート２４の容積を少なくすることがで
き、メインバルブ４２が吸い上げられた際のフロート２
４浮き上がりを少なくすることができる。図の状態から
継ぎ足し給油がされると、油面６６が上昇してフロート
２４とサブバルブ４０が更に上昇し、サブバルブ４０に
よって補助通路５２が閉鎖されて、燃料タンクが満タン
状態となる（図８）。

【００１７】前記ケース１０の上部にはキャニスターに
連絡する連絡通路１６が一体に形成されるが、一般にそ
の連絡通路１６はケース１０の上部で水平に曲げられ
る。ここで、ケース１０において水平に曲がった箇所を
管部６８とすれば、管部６８の外壁に当たる箇所とそれ
に対向する位置のケース１０の上面に当たる箇所との間
は従来は隙間無く一体になっている。しかし、本発明で
は図１に示すように、管部６８の外壁とそれに対向する
位置のケース１０の上壁とを区画し、その間に外部と通
じる隙間６９を形成する。この隙間６９を形成すること
によって、成形時のケース１０の変形を阻止して、ケー
ス１０の成形収縮による着座面６４のズレの発生を少な
くすることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係わるフロート
バルブによれば、従来のような弁体と着座面とが接近し
ない限り吸い上げ効果が発生しないものと違って、バル
ブシートと着座面との距離が長い場合でも吸い上げ効果
を発揮できる。また、狭い通路断面の状態から全閉まで
間のフロートの上昇距離を長く確保することができるの
で、急激な全閉を防止することができ、燃料の吹きこぼ
れを防ぐことができる。更に、フロートは、内側の肉厚
のある主重量部と外側の比較的肉厚の薄い外周部とから
構成し、成形収縮の影響の少い外周部にケースと摺接す
るリブを形成したので、閉弁時にバルブシートと着座部
との芯ズレや弁漏れを防止することができる。その上、
ケースの上部に形成する連絡通路の管部と、それに対向
する位置のケース上面との間に外部と通じる隙間を形成
することによって、成形時のケースの変形を防止して、
着座面の位置ズレの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるフロートバルブの一実施形態を
示す断面図である。

【図２】図１のフロートバルブの主要構成要素の斜視図
である。

【図３】図１におけるフロートのＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【図４】図１におけるフロートのＹ−Ｙ線断面図であ
る。

【図５】本発明に使用するバルブシートの拡大断面図で
ある。

【図６】図１の状態から油面が上昇した状態を示すフロ
ートバルブの断面図である。

【図７】図６の状態から吸い上げによってメインバルブ
が着座面に接触した状態を示すフロートバルブの断面図
である。

【図８】図７の状態から油面が上昇して通路が全閉にな
った状態を示すフロートバルブの断面図である。

【図９】燃料タンクとフロートバルブとキャニスターの
位置関係を示す構成図である。

【図１０】従来のフロートバルブの断面図である。

【図１１】図１０の状態から油面が上昇した状態を示す
フロートバルブの断面図である。

【図１２】図１１の状態から吸い上げによってメインバ
ルブが着座面に接触した状態を示すフロートバルブの断
面図である。

【図１３】図１２の状態から油面が上昇して通路が全閉
になった状態を示すフロートバルブの断面図である。

【符合の説明】

１０ ケース １２ 空間 １４ 連絡孔 １６ 連絡通路 ２２ 通気口 ２４ フロート ２８ 主重量部 ３０ 外周部 ３４ リブ ４０ サブバルブ ４２ メインバルブ ４８ ガイド部材 ５０ スリーブ ５２ 補助通路 ５６ バルブシート ５８ 環状リブ ６０ 環状リブ ６４ 着座面 ６８ 管部 ６９ 隙間

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空間を形成したケースと、ケース
   内に形成されるもので前記空間と連絡する連絡孔と、ケ
   ース内に移動自在に備えられるフロートと、そのフロー
   トに対して所定の範囲内で相対的に変位可能なメインバ
   ルブと、そのメインバルブを貫通して形成される補助通
   路と、前記連通孔と嵌合して前記空間とその連通孔とを
   連絡するものであって前記メインバルブに形成されるガ
   イド部材と、前記メインバルブに形成されるものであっ
   て前記連絡孔との間隔が所定の範囲内になった時に前記
   連絡孔における空間への開口部付近に前記メインバルブ
   を吸い上げる力を発揮させる吸引力発生部材と、前記ケ
   ースの内面に備えられるものであって前記連絡孔の空間
   側への開口部の周囲に備えられる第一密閉部材と、前記
   メインバルブの上昇時にそのメインバルブと共に移動す
   るものであって前記第一密閉部材と接触してその接触箇
   所を密閉する第二密閉部材とを有し、前記吸引力発生部
   材と前記連絡孔との間隔が所定範囲に達しない間は前記
   連絡孔と前記空間とを直接連絡し、前記吸引力発生部材
   と前記連絡孔との間隔が所定範囲内の間隔になると、前
   記メインバルブに吸い上げ力が働いてそのメインバルブ
   を上昇させて前記第一密閉部材と前記第二密閉部材とを
   接触させ、前記メインバルブに形成した補助通路を介し
   て前記空間と前記連通孔とを連絡するようにしたことを
   特徴とするフロートバルブ。
2. 【請求項２】 前記フロートと前記メインバルブとの間
   にそのメインバルブに対して相対的に変位可能なサブバ
   ルブを備え、前記補助通路を介して前記空間と前記連通
   孔とを連絡した状態の後に、前記フロートの上昇によっ
   て前記サブバルブで前記補助通路を閉鎖することを特徴
   とする請求項１記載のフロートバルブ。
3. 【請求項３】 前記第一密閉部材を前記ケースの内面に
   形成される着座面とし、前記第二密閉部材を前記ガイド
   部材の周囲に備えられた弾力性を有する素材から成る環
   状のバルブシートとすることを特徴とする請求項１記載
   のフロートバルブ。
4. 【請求項４】 前記バルブシートが一方の側面に環状の
   リブを設けると共に他方の側面に環状のリブを有し、そ
   れら両側の環状のリブの直径を異なるものとしたことを
   特徴とする請求項３記載のフロートバルブ。
5. 【請求項５】 前記フロートを内側の主重量部とその外
   側の比較的重量の少ない外筒部とそれら主重量部と筒状
   部とを連結する連結腕とから構成し、その外筒部の外面
   に前記ケースの内面と摺接するための摺接部を形成した
   ことを特徴とする請求項１記載のフロートバルブ。
6. 【請求項６】 前記ケース内に前記連絡孔を中心に前記
   空間の反対側に連絡通路を形成し、その連絡通路を構成
   する前記ケースの一部としての管部と前記ケースの上面
   との間に、外部と連絡できる隙間を形成したことを特徴
   とする請求項１記載のフロートバルブ。