WO2016056472A1 - 燃料タンク用弁装置 - Google Patents

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WO2016056472A1
WO2016056472A1 PCT/JP2015/078007 JP2015078007W WO2016056472A1 WO 2016056472 A1 WO2016056472 A1 WO 2016056472A1 JP 2015078007 W JP2015078007 W JP 2015078007W WO 2016056472 A1 WO2016056472 A1 WO 2016056472A1
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float
case
fuel tank
valve device
valve
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PCT/JP2015/078007
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Inventor
俊輔 岡林
Original Assignee
株式会社ニフコ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00—Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of a valve device which is attached to a fuel tank of an automobile or a two-wheeled vehicle and forms a part of a ventilation passage of the fuel tank and which functions to communicate the inside and outside of the fuel tank in a valve open state. .
  • valve device for a fuel tank
  • an opening that communicates the inside and outside of the fuel tank is closed by an upper part of the float by raising the float by fuel intrusion into the case (see Patent Document 1).
  • This type of valve device incorporates a coil spring that assists in raising the float. As a result, the fuel level at which the float starts to rise can be adjusted, and the float can be raised when the vehicle tilts above a certain level.
  • the coil spring is housed in a storage space that is formed in the float and is opened below, and the upper end of the spring is brought into contact with the inner back portion of the storage space, and the lower end of the spring is brought into contact with the bottom of the case.
  • an upward biasing force is always applied to the float.
  • the outer diameter of the float has to be set including the dimensions of the storage space.
  • the main problem to be solved by the present invention is that, in a valve device including this type of float and a coil spring that biases it, the outer diameter of the float can be appropriately and reasonably minimized,
  • the valve device can be configured as compact as possible.
  • a fuel tank valve device is provided with a case having a valve port communicating between the inside and outside of the fuel tank; A float in the case for opening and closing the valve opening; A coil spring that encloses the float inside and biases the float toward the valve opening, The upper end of the coil spring is brought into contact with a contact portion formed on the side of the float, and the lower end of the coil spring is supported by the case.
  • the dimension in the direction perpendicular to the movement direction of the float, and hence the dimension of the valve device in this direction is the smallest. It becomes.
  • the rib is divided into an upper rib for the upper side of the float and a lower rib for the lower side of the float.
  • the upper rib is further provided on the float side and the lower rib is provided on the case side.
  • the upper rib is formed such that its thickness is gradually reduced as it goes upward.
  • the movement of the float may be guided through a guide hole provided in one of the float and the case through a guide shaft provided in the other of the float and the case. It is set as one of the preferable aspects. Even if it does in this way, even if it arrange
  • the outer diameter of the float can be appropriately and reasonably minimized. It can be configured as compact as possible.
  • FIG. 1 is a side view of a valve device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve device, in which the upper part of the fuel tank and the pipe connected to the valve device are represented by imaginary lines.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the valve device, showing the valve device in cross-section at a position 90 degrees different from FIG. 2, with the float in the lowered position.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the valve device, showing the valve device in cross-section at a position 90 degrees different from FIG. 2, with the float in the raised position.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the valve device, showing the valve device in cross section at a position 90 degrees different from FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the float and the lower body constituting the valve device.
  • FIG. 7 is a perspective view of the main valve body constituting the float, and shows the state where the seal member is removed.
  • FIG. 8 is a plan view of the main valve body constituting the float, and shows a state where the seal member is removed.
  • FIG. 9 is a perspective view of a sub-valve element constituting the float.
  • FIG. 10 is a perspective view of the lower body constituting the case.
  • FIG. 11 is a plan view of the lower body constituting the case.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an essential part of a valve device (second example) according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is principal part sectional drawing of the valve apparatus (3rd example) concerning one Embodiment of this invention.
  • the valve device B is attached to a fuel tank T of an automobile or a two-wheeled automobile and forms a part of a ventilation passage of the fuel tank T, and communicates the inside and outside of the fuel tank T in a valve open state.
  • the valve device B is typically attached to the upper portion Ta of the fuel tank T, and constitutes a part of the ventilation passage of the fuel tank T.
  • Such a valve device B uses an attachment hole Tb provided in the fuel tank T as in the illustrated example, or uses a bracket or the like provided in the fuel tank T (not shown).
  • the fuel tank T can be provided.
  • the valve device B is composed of a case 1, a float 2 and a coil spring 3 accommodated therein.
  • the valve device B is combined with a member F having a flange Fa.
  • the case 1 and the like can be easily imparted with a desired elastic deformation characteristic in a place where the elastic deformation characteristic should be provided by using a plastic molded product.
  • the member F is formed on the outer side of the tubular portion Fb, a connecting tube portion Fc that is extended laterally with one end of the tube communicating with the upper end of the tubular portion Fb, and the tubular portion Fb. And a flange Fa.
  • the inner diameter of the tubular portion Fb is substantially equal to the outer diameter of the case 1.
  • the member F and the valve device B are combined with the upper side of the case 1 in the cylindrical portion Fb.
  • the upper portion of the case 1 is abutted against an inner step surface Fd around one end of the connection pipe portion Fc in the member F, and the valve port 10 of the case 1 is communicated with one end of the connection pipe portion Fc.
  • An outer wall 11 is formed on the outer side of the case 1 so as to form a gap for accommodating the lower end side of the tubular portion Fb.
  • a symbol Fba in the figure is formed in a window hole 11a of the outer wall 11. The combination state is maintained by engaging engagement protrusions formed on the outer side of the tubular portion Fb shown in FIG.
  • a portion positioned below the flange Fa is placed in a mounting hole Tb formed in the fuel tank T, and the flange Fa is welded to an outer surface portion of the fuel tank T.
  • the valve device B can be attached to the.
  • the connecting pipe portion Fc is inserted into a pipe P that constitutes the ventilation flow path, whereby the inside and outside of the fuel tank T are communicated via a valve device B.
  • the symbol R is a seal ring between the outer surface of the case 1 and the inner surface of the member F.
  • the case 1 is provided with a valve port 10 communicating with the inside and outside of the fuel tank T.
  • the case 1 is composed of an upper body 12 and a lower body 13.
  • the upper body 12 has a substantially cylindrical shape.
  • the lower end of the upper body 12 is open.
  • a rotating rod 12a is formed at the upper end of the upper body 12 so as to protrude toward the central axis of the upper body 12, and the inside of the rotating rod 12a functions as the valve port 10.
  • the lower body 13 includes an upper annular body 130, a bottom 131, and a plurality of lower ribs 132 that connect the two.
  • the upper annular body 130 has a short cylindrical shape.
  • the bottom 131 includes a short cylindrical outer peripheral portion 131a and a circular dish-shaped central portion 131b.
  • the outer peripheral part 131a has an inner flange 131c at the lower end thereof.
  • the center part 131b is located in the inner collar 131c of the outer peripheral part 131a.
  • the lower rib 132 has a lower end integrated with the inner flange 131c of the outer peripheral portion 131a, an outer edge portion on the lower end side integrated with an inner surface of the outer peripheral portion 131a, an upper end integrated with an inner surface of the upper annular body 130, and an inner edge on the lower end side.
  • the part is integrated with the edge of the central part 131b.
  • six lower ribs 132 are formed. Two of the six lower ribs 132... 132 are provided on both sides of the center on a virtual first straight line x1 passing through the center of the bottom 131.
  • the two lower ribs 132, 132 are long plate-like and have a narrow plate shape formed so that the plate surface is parallel to the first straight line x1 (FIG. 11).
  • the remaining lower ribs 132 are arranged on the third straight line x3 parallel to the second straight line x2 respectively located on both sides of the first straight line x1 across the virtual second straight line x2 orthogonal to the center. They are provided on both sides of the straight line x1. These remaining lower ribs 132 have a narrow plate shape that extends in the vertical direction and has a plate surface parallel to the third straight line x3 (FIG. 11).
  • Each lower rib 132 has a stepped portion 132a facing upward at the inner edge at a position between the lower end of the upper annular body 130 and the upper end of the bottom portion 131.
  • the level of the step 132a of each lower rib 132 is equal.
  • the upper edge of each lower rib 132 above the stepped portion 132a is inclined at the inner edge so as to decrease the plate width toward the upper end.
  • the lower body 13 is fitted from the lower end of the upper body 12 until the positioning protrusion 133 formed on the outer side of the lower end of the bottom portion 131 comes into contact with the lower end of the upper body 12.
  • this combined state is maintained by engaging an engagement protrusion 131d formed outside the bottom 131 of the lower body 13 with an engagement window 12b formed on the lower end side of the upper body. It is like that.
  • a circumferential step surface 12c directed downward is formed in the upper body 12 at a position approximately in the middle in the vertical direction.
  • the upper end of the upper annular body 130 of the lower body 13 abuts on the circumferential step surface 12c and is opened downward by the outer surface of the upper annular body 130, the circumferential step surface, and the inner surface of the upper body 12.
  • a circumferential recess 14 is formed.
  • the float 2 is in the case 1 and opens and closes the valve port 10.
  • the float 2 is housed in the case 1 so as to be movable up and down.
  • the float 2 is in the lowered position by its own weight until the fuel level in the case 1 reaches a predetermined level, and the upper portion thereof does not block the valve port 10. That is, the valve port 10 is not closed, and the valve device B is opened (FIGS. 2 and 3).
  • the float 2 rises when the fuel level in the case 1 reaches a predetermined level and closes the valve port 10. That is, the valve port 10 is closed and the valve device B is closed (FIG. 4).
  • the float 2 includes a float main body 20, a sub-valve body 21 that is tiltably combined with the upper portion of the float main body 20, and the float main body 20 on the sub-valve body 21.
  • a main valve body 22 is provided on the upper part so as to be movable up and down.
  • the float main body 20 has a cylindrical shape. As shown in FIG. 2, a ventilation portion 20c is formed at the center of the float main body 20 so as to extend from the upper end 20a to the lower end 20b.
  • the ventilation portion 20c has a large cross-sectional area from the lower end 20b of the float main body 20 to the vicinity of the upper end 20a, a small cross-sectional area on the upper end 20a side of the float main body 20, and an upper end 20a of the float main body 20 having an orifice shape.
  • a contact portion 20 d that forms a stepped surface facing downward is formed so as to go around the center of the float main body 20.
  • the sub-valve element 21 includes a central portion 21a having a disk shape and three arm portions 21b... 21b protruding in a radial direction from the central portion 21a. An interval of about 120 degrees is provided between any adjacent arm portions 21b, 21b in the direction of circling the central portion 21a. Claw portions 21c protruding downward are formed at the two tips of the three arm portions 21b ... 21b.
  • the central portion 21a of the sub-valve body 21 has a size that closes the ventilation portion 20c of the upper end 20a of the float main body 20 from above and sits on a later-described valve seat 22i of the main valve body 22 to block it. .
  • the claw portion 21c of the sub valve body 21 is located between the upper end 20a of the float main body 20 and the side portion 20e (see FIG. 6) in a state where the central portion 21a is positioned at the center of the upper end 20a of the float main body 20. It is supposed to get caught in the corner.
  • the arm portion 21b where the claw portion 21c is not formed is a holding hole 20f formed in a protruding piece protruding upward from the corner (see FIG. 3).
  • the sub-valve element 21 can be tilted with the tip end side of the arm portion 21b passed through the holding hole 20f as the tilting center.
  • the main valve body 22 includes a disk-shaped portion 22a, a seal member 22c, an upper rib 22f, and a leg portion 22g.
  • a through hole 22b is formed at the center of the disc-like portion 22a.
  • the seal member 22c has a disk shape having a size substantially equal to that of the disk-shaped portion 22a, and has a protrusion 22d at the center of the lower surface, and a ventilation hole 22e between the upper surface and the lower end of the protrusion 22d. It has.
  • the seal member 22c is typically made of a soft synthetic resin.
  • the protrusion 22d of the seal member 22c is fitted into the through hole 22b of the disk-like portion 22a, and both are integrated.
  • the upper surface of the disk-shaped part 22a is covered with a seal member 22c, and the protrusion 22d of the seal member 22c protrudes from the lower surface of the disk-shaped part 22a.
  • the protrusion 22d functions as a valve seat 22i for the sub valve body 21.
  • the upper rib 22f has an upper end integrated with the outer edge of the disc-like portion 22a, and has a narrow plate shape extending downward.
  • the upper rib 22f has a length that extends below the contact portion 20d of the float main body 20 at the maximum lowered position of the main valve body 22.
  • six upper ribs 22f are provided at intervals between adjacent upper ribs 22f and 22f in a direction around the center of the disk-shaped portion 22a. ing.
  • Each of the upper ribs 22f is formed so that its plate surface is along a virtual straight line (not shown) extending in the radial direction from the center of the disk-like portion 22a.
  • the diameter of a virtual circle r1 (see FIG. 8) circumscribing the inner edge of each upper rib 22f is larger than the outer diameter of the float main body 20, and the inner edge of each upper rib 22f houses the float 2 inside as will be described later.
  • the coil spring 3 is not touched.
  • the diameter of a virtual circle r2 (see FIG. 8) inscribed in the outer edge portion of each upper rib 22f is slightly smaller than the inner diameter of the upper body 12.
  • each leg 22g protrudes downward from the outer edge of the disc-like portion 22a.
  • Three leg portions 22g are provided at intervals between adjacent leg portions 22g and 22g in a direction around the center of the disk-shaped portion 22a.
  • each leg 22g has a length positioned on the contact portion 20d of the float main body 20 at the maximum lowered position of the main valve body 22, and the float main body on the contact portion 20d. 20 is accommodated in a groove-shaped guide portion 20g along the vertical direction provided on the side portion 20e.
  • a claw portion 22h is provided on one of the three leg portions 22g...
  • a catching portion 20h with respect to the claw portion 22h is formed, whereby the main valve body 22 can move up and down with respect to the upper portion of the float main body 20, and the leg portion 22g side having the claw portion 22h is set as a tilting center. Can be tilted and combined.
  • the central portion 21a of the sub-valve body 21 is horizontally oriented and closes the ventilation portion 20c of the float main body 20.
  • the disc-like portion 22a of the main valve body 22 is positioned horizontally on the sub-valve body 21, and the central portion 21a of the sub-valve body 21 is seated on the valve seat 22i of the main valve body 22 (FIG. 2, FIG. 3).
  • the fuel liquid level in the case 1 reaches a predetermined level (not shown)
  • the float 2 rises and the valve port 10 is closed by the seal member 22c of the main valve body 22 to create the closed valve state (FIG. 4).
  • the float main body 20 descends.
  • the main valve element 22 Due to the pressure difference between the inside and outside of the fuel tank T, the main valve element 22 is subjected to a force that is normally pressed against the valve port 10.
  • the sub-valve body 21 seated on the valve seat 22i of the area can be separated from the valve seat 22i of the main valve body 22 by the tilting (FIG. 5).
  • the tilting FIG. 5
  • the valve vents the inside and outside of the fuel tank T through the vent hole 22e and the valve port 10 of the seal member 22c the force in the direction of pressing the main valve body 22 against the valve port 10 is relieved. 22 is also tilted away from the valve port 10 and the float 2 is lowered as a whole, and the valve device B is opened.
  • the coil spring 3 encloses the float 2 inside and urges the float 2 toward the valve port 10.
  • the coil spring 3 is provided to assist the raising of the float 2 and functions to raise the float 2 when the vehicle is tilted more than a certain amount.
  • the coil spring 3 has an outer diameter substantially equal to the outer diameter on the contact portion 20d of the float main body 20, and the inner diameter is smaller than the outer diameter of the float main body 20 below the contact portion 20d. Somewhat larger.
  • the coil spring 3 has its upper end 3a abutted against an abutting portion 20d formed on the side of the float 2 and its lower end 3b supported by the case 1 to attach the float 2 as described above. It has come to force.
  • the lower end of the coil spring 3 is supported by a step portion 132 a formed on each lower rib 132 of the lower body 13.
  • the float 2 is on the lower side.
  • the rib 132 is held in a state where a gap is formed between the inner surface of the case 1.
  • the upper side of the float 2 is held in a state where a gap is formed between the upper rib 22f and the inner surface of the case 1.
  • the coil spring 3 Since the coil spring 3 is positioned so that the float 2 is housed inside, that is, wound outside the float 2, the dimension in the direction orthogonal to the moving direction of the float 2, and thus the valve device B in this direction. The dimensions of are minimized.
  • the rib between the case 1 and the float 2 that guides the movement of the float 2 is divided into the lower rib 132 and the upper rib 22f, and provided so as not to touch the coil spring 3. Therefore, even if the coil spring 3 is positioned so as to be wound around the outside of the float 2 as described above, smooth movement of the float 2 can be ensured. Further, in this embodiment, the upper rib 22f is provided on the float 2 side, and the lower rib 132 is provided on the case 1 side.
  • the upper rib 22f is configured to gradually reduce its thickness as it goes upward (FIGS. 7 and 8).
  • the gas in the fuel tank T enters the case 1 from the inlet 15 of the case 1 and is sent out of the fuel tank T from the valve port 10 through the gap between the case 1 and the float 2.
  • the upper rib 22f is configured in the shape as described above, the upper rib 22f does not hinder the gas flow, and the float does not flow into the case 1 due to this flow. The situation where 2 floats can be prevented as much as possible.
  • FIG. 12 shows an example in which the movement of the float 2 is guided through the guide shaft 17 provided in the case 1 into the guide hole 23 provided in the float 2 on the movement central axis of the float 2. Even in this case, even when the coil spring 3 is positioned so as to be wound around the outside of the float 2 as described above, smooth movement of the float 2 can be ensured.
  • the ventilation portion 20c of the float main body 20 is used as the guide hole 23, and the guide shaft 17 extending upward from the central portion 131b of the bottom portion 131 of the lower body 13 is passed through the ventilation portion 20c.
  • FIG. 13 shows an example in which the movement of the float 2 is guided through the guide shaft 24 provided in the float 2 through the guide hole 18 provided in the case 1 on the movement central axis of the float 2. ing. Even in this case, even when the coil spring 3 is positioned so as to be wound around the outside of the float 2 as described above, smooth movement of the float 2 can be ensured.
  • the guide shaft 24 protruding downward from the lower end of the float main body 20 is passed through the guide hole 18 that vertically penetrates the central portion 131 b of the bottom portion 131 of the lower body 13.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above, and includes all embodiments that can achieve the object of the present invention.

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Abstract

　燃料タンク内外を連通する弁口を備えたケースと、前記ケース内にあって前記弁口を開閉するフロートと、前記フロートを内側に納めて前記フロートを前記弁口側に向けて付勢するコイルバネとを備え、前記コイルバネの上端を前記フロートの側部に形成された当接部に当接させ、前記コイルイバネの下端を前記ケースに支持させてなる。

Description

燃料タンク用弁装置
　この発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンクに取り付けられてかかる燃料タンクの通気流路の一部をなすと共に、開弁状態において燃料タンク内外を連通させるように機能される弁装置の改良に関する。
　燃料タンク用の弁装置として、燃料タンク内外を連通させる開口部を、ケース内への燃料侵入によりフロートを上昇させてこのフロートの上部によって塞ぐようにしたものがある（特許文献１参照）。この種の弁装置には、フロートの上昇を補助するコイルバネが組み込まれている。これにより、フロートが上昇を開始する燃料液位を調整できると共に、一定以上車両が傾くなどしたときにフロートを上昇させることが可能となる。
　しかるに、かかるコイルバネは、フロート内に形成されると共に下方において開放された収納空間内に納められ、バネ上端をこの収納空間の内奥部に当接させ、バネ下端をケースの底部に当接させることで、前記フロートに常時上向きの付勢力を作用させるようになっている。このため、前記フロートの外径は前記収納空間の寸法を含んで設定せざるを得なかった。
特許第４８６９２０１号公報
　この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のフロートとそれを付勢するコイルバネとを含んでなる弁装置において、前記フロートの外径を適切且つ合理的に最小化可能として、もって、弁装置を可及的にコンパクトに構成できるようにする点にある。
　前記課題を達成するために、この発明にあっては、燃料タンク用弁装置を、燃料タンク内外を連通する弁口を備えたケースと、
　前記ケース内にあって前記弁口を開閉するフロートと、
　前記フロートを内側に納めて前記フロートを前記弁口側に向けて付勢するコイルバネとを備え、
　前記コイルバネの上端を前記フロートの側部に形成された当接部に当接させ、前記コイルイバネの下端を前記ケースに支持させてなる、ものとした。
　前記コイルバネはフロートを内側に納めて、つまり、フロートの外側に巻かれたように位置されることから、フロートの移動方向に直交する向きの寸法、ひいては、この向きでの弁装置の寸法は最小化される。
　前記ケースと前記フロートとの間にあって前記フロートの移動をガイドするリブを、前記コイルバネに触れないように備えさせておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。このようにしておけば、前記のようにフロートの外側に巻かれたようにコイルバネを位置させても、フロートのスムーズな移動を確保することができる。
　また、前記リブを、前記フロートの上部側に対する上側リブと、前記フロートの下部側に対する下側リブとに区分させておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。この場合、さらに、前記上側リブを前記フロート側に備えさせ、前記下側リブを前記ケース側に備えさせておくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。
　また、前記上側リブを、上方に向かうに連れてその厚さを漸減させてなる、ものとすることが、この発明の好ましい態様の一つとされる。
　また、前記フロートの移動中心軸上において、前記フロート及び前記ケースの一方に設けたガイド穴に、これらの他方に設けたガイド軸を通して、前記フロートの移動をガイドするようにおくことが、この発明の好ましい態様の一つとされる。このようにしても、前記のようにフロートの外側に巻かれたようにコイルバネを位置させても、フロートのスムーズな移動を確保することができる。
　この発明によれば、この種のフロートとそれを付勢するコイルバネとを含んでなる弁装置において、前記フロートの外径を適切且つ合理的に最小化することができ、これにより、弁装置を可及的にコンパクトに構成することができる。
図１は、この発明の一実施の形態にかかる弁装置の側面図である。 図２は、前記弁装置の断面図であり、燃料タンクの上部及び弁装置に接続される管を想像線で表している。 図３は、前記弁装置の断面図であり、図２と９０度異なる位置でかかる弁装置を断面にして示しており、フロートは下降位置にある。 図４は、前記弁装置の断面図であり、図２と９０度異なる位置でかかる弁装置を断面にして示しており、フロートは上昇位置にある。 図５は、前記弁装置の断面図であり、図２と９０度異なる位置でかかる弁装置を断面にして示しており、図４の状態からフロートが下降を始めた直後の状態を示している。 図６は、弁装置を構成するフロートと、ロアボディの斜視図である。 図７は、フロートを構成するメイン弁体の斜視図であり、シール部材を取り外した状態として示している。 図８は、フロートを構成するメイン弁体の平面図であり、シール部材を取り外した状態として示している。 図９は、フロートを構成するサブ弁体の斜視図である。 図１０は、ケースを構成するロアボディの斜視図である。 図１１は、ケースを構成するロアボディの平面図である。 図１２は、この発明の一実施の形態にかかる弁装置（第二例）の要部断面図である。 図１３は、この発明の一実施の形態にかかる弁装置（第三例）の要部断面図である。
　以下、図１～図１３に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかる弁装置Ｂは、自動車や二輪自動車などの燃料タンクＴに取り付けられてかかる燃料タンクＴの通気流路の一部をなすと共に、開弁状態において燃料タンクＴ内外を連通させるように機能されるものである。かかる弁装置Ｂは、典型的には、燃料タンクＴの上部Ｔａに取り付けられて、燃料タンクＴの通気流路の一部を構成する。かかる弁装置Ｂは、図示の例のように、燃料タンクＴに設けた取り付け穴Ｔｂを利用して、あるいは、図示は省略するが燃料タンクＴ内に設けたブラケットなどを利用するなどして、燃料タンクＴに備えさせることができる。
　図２に示すように、弁装置Ｂは、ケース１と、これに納められるフロート２及びコイルバネ３とから構成されている。図示の例では、弁装置Ｂは、フランジＦａを備えた部材Ｆに組み合わされている。前記ケース１などは、プラスチックの成形品とすることで、これらにおいて弾性変形特性を備えるべき箇所に所用の弾性変形特性を容易に付与することができる。かかる部材Ｆは、筒状部Ｆｂと、この筒状部Ｆｂの上端に管一端を連通させて側方に延出される接続管部Ｆｃと、前記筒状部Ｆｂの上端部の外側に形成されたフランジＦａとを備えている。前記筒状部Ｆｂの内径は、ケース１の外径に実質的に等しくなっている。前記部材Ｆと弁装置Ｂとは、前記筒状部Ｆｂ内に前記ケース１の上側を納めて組み合わされている。前記ケース１の上部は、前記部材Ｆにおける前記接続管部Ｆｃの一端を巡る内側段差面Ｆｄに突き当てられ、このケース１の弁口１０は接続管部Ｆｃの一端に連通されている。前記ケース１の外側には前記筒状部Ｆｂの下端側を納める隙間を形成する外側壁１１が形成されており、図１に示すように、この外側壁１１の窓穴１１ａに図中符号Ｆｂａで示される前記筒状部Ｆｂの外側に形成された係合突起を係合させることで、前記組み合わせ状態を維持するようになっている。図示の例では、燃料タンクＴに形成された取り付け穴Ｔｂに前記フランジＦａより下側に位置される部分を納めると共に、このフランジＦａを燃料タンクＴの外面部に溶着させることで、燃料タンクＴに弁装置Ｂが取り付けられるようになっている。前記接続管部Ｆｃは前記通気流路を構成する管Ｐに差し込まれ、これにより、燃料タンクＴ内外は弁装置Ｂを介して連絡される。図２中、符号Ｒは、前記ケース１の外面と前記部材Ｆの内面との間のシールリングである。
　前記ケース１には、燃料タンクＴ内外を連通する弁口１０が備えられている。図示の例では、ケース１は、アッパーボディ１２と、ロアボディ１３とから構成されている。
　アッパーボディ１２は、実質的に円筒状を呈している。アッパーボディ１２の下端は開放されている。アッパーボディ１２の上端には、アッパーボディ１２の中心軸側に突き出す周回鍔１２ａが形成されており、この周回鍔１２ａの内方が前記弁口１０として機能するようになっている。
　図３に示すように、ロアボディ１３は、上側環状体１３０と、底部１３１と、両者をつなぐ複数の下側リブ１３２とを備えている。上側環状体１３０は、短寸円筒状を呈している。底部１３１は、短寸円筒状の外周部１３１ａと、円形皿状の中央部１３１ｂとを備えている。外周部１３１ａは、その下端に内鍔１３１ｃを有している。中央部１３１ｂは、外周部１３１ａの内鍔１３１ｃ内に位置されている。下側リブ１３２は、下端を外周部１３１ａの内鍔１３１ｃに一体化し、下端側の外縁部を外周部１３１ａの内面に一体化し、上端を上側環状体１３０の内面に一体化し、下端側の内縁部を中央部１３１ｂの縁部に一体化している。
　図示の例では、前記下側リブ１３２は、６つ形成されている。６つの下側リブ１３２…１３２のうちの２つは、前記底部１３１の中心を通る仮想の第一直線ｘ１上において、この中心を挟んだ両側にそれぞれ備えられている。この２つの下側リブ１３２、１３２は、上下方向に長く続くと共に、板面を前記第一直線ｘ１に平行とするように形成された細幅の板状を呈している（図１１）。
　残りの下側リブ１３２は、前記第一直線ｘ１に前記中心において直交する仮想の第二直線ｘ２を挟んだ両側にそれぞれ位置されるこの第二直線ｘ２と平行な第三直線ｘ３上において、前記第一直線ｘ１を挟んだ両側にそれぞれ備えられている。これら残りの下側リブ１３２は、上下方向に長く続くと共に、板面を前記第三直線ｘ３に平行とするように形成された細幅の板状を呈している（図１１）。
　各下側リブ１３２には、上側環状体１３０の下端と、底部１３１の上端との間となる位置において、その内縁部に上方に向いた段部１３２ａが形成されている。各下側リブ１３２の段部１３２ａのレベルは、等しくなっている。また、各下側リブ１３２の前記段部１３２ａより上方は、その上端に向かうに連れて板幅を減じるように、その内縁部を傾斜させている。
　図２に示すように、ロアボディ１３は、底部１３１の下端の外側に形成された位置決め突部１３３が、アッパーボディ１２の下端に突き当たる位置まで、アッパーボディ１２の下端から嵌め入れられ、アッパーボディ１２に組み合わされるようになっている。図１に示すように、この組み合わせ状態は、アッパボディの下端側に形成された係合窓１２ｂにロアボディ１３の底部１３１の外側に形成された係合突起１３１ｄを係合させることで維持されるようになっている。
　図３に示すように、図示の例では、アッパーボディ１２の内部であって、その上下方向略中程の位置に、下方に向いた周回段差面１２ｃが形成されている。そして、前記組み合わせ状態において、ロアボディ１３の上側環状体１３０の上端がこの周回段差面１２ｃに突き当たると共に、この上側環状体１３０の外面と周回段差面とアッパーボディ１２の内面とにより下方に開放された周回凹部１４が形成されるようになっている。
　この実施の形態にあっては、給油や車両の傾きなどによって燃料タンクＴ内の液体状態の燃料が弁装置Ｂに達すると、燃料は、前記ロアボディ１３の底部１３１の外周部１３１ａと中央部１３１ｂとの間の環状の隙間を流入口１５としてケース１内に入り込むようになっている。このように流入される燃料の液位が所定のレベルに達すると前記フロート２が上昇し弁口１０を塞ぎ燃料タンクＴ外への燃料の流出が阻止される（図４）。図示の例では、このようにケース１内に流入されてきた燃料の一部は、前記流入口１５より上方に形成された前記周回凹部１４に一時的にトラップ、つまり、滞留されるようになっている。これにより、この実施の形態にあっては、ケース１内に燃料が侵入しているがそれがフロート２を上昇させるレベルには達していない段階において、前記弁口１０を通じて液体状態の燃料を燃料タンクＴ外にリークさせてしまう事態を可及的に防止するようになっている。
　前記フロート２は、前記ケース１内にあって前記弁口１０を開閉する。かかるフロート２は、前記ケース１内に上下動可能に納められている。それと共に、かかるフロート２は、ケース１内の燃料液位が所定のレベルに達するまではその自重により下降位置にあり、その上部によって前記弁口１０を塞がない。すなわち、前記弁口１０は閉じられず、弁装置Ｂは開弁状態となる（図２、図３）。一方、かかるフロート２は、ケース１内の燃料液位が所定のレベルに達すると上昇し、前記弁口１０を塞ぐ。すなわち、前記弁口１０は閉じられ、弁装置Ｂは閉弁状態となる（図４）。
　この実施の形態にあっては、フロート２は、フロート主体２０と、このフロート主体２０の上部に傾動可能に組み合わされるサブ弁体２１と、このサブ弁体２１上にあって前記フロート主体２０の上部に上下動可能に組み合わされるメイン弁体２２とを備えてなる。
　フロート主体２０は、円柱状を呈している。図２に示すように、フロート主体２０の中心には、その上端２０ａと下端２０ｂとに亘る通気部２０ｃが形成されている。この通気部２０ｃは、フロート主体２０の下端２０ｂから上端２０ａ近傍までは断面積が大きく、フロート主体２０の上端２０ａ側では断面積が小さくなっており、フロート主体２０の上端２０ａではオリフィス状を呈している。また、フロート主体２０の外面部であってこのフロート主体２０の上端２０ａ側には、下方を向いた段差面状をなす当接部２０ｄがフロート主体２０の中心を巡るように形成されている。
　図９に示すように、サブ弁体２１は、円板状をなす中央部２１ａと、この中央部２１ａから放射方向に突き出す三本の腕部２１ｂ…２１ｂとを備えている。前記中央部２１ａを周回する方向において、隣り合ういずれの腕部２１ｂ、２１ｂ間にも、約１２０度分の間隔が開けられている。三本の腕部２１ｂ…２１ｂうちの二本の先端にはそれぞれ、下方に突き出す爪部２１ｃが形成されている。このサブ弁体２１の中央部２１ａは、フロート主体２０の上端２０ａの通気部２０ｃを上方から塞ぐと共に、メイン弁体２２の後述の弁座２２ｉに着座してこれを塞ぐ大きさを持っている。また、サブ弁体２１の前記爪部２１ｃは、中央部２１ａをフロート主体２０の上端２０ａ中央に位置させた状態で、このフロート主体２０の上端２０ａと側部２０ｅ（図６参照）との間のコーナーに引っかかるようになっている。また、サブ弁体２１の三本の腕部２１ｂ…２１ｂのうちの爪部２１ｃの形成されていない腕部２１ｂは、前記コーナーから上方に突き出す突片に形成された保持穴２０ｆ（図３参照）に通されており、これにより、サブ弁体２１はこの保持穴２０ｆに通された腕部２１ｂの先端側を傾動中心として傾動可能となっている。
　図３及び７に示すように、メイン弁体２２は、円板状部２２ａと、シール部材２２ｃと、上側リブ２２ｆと、脚部２２ｇとを備えている。
　円板状部２２ａの中央には貫通穴２２ｂが形成されている。シール部材２２ｃは、円板状部２２ａと略等しい大きさを備えた円板状をなすと共に、下面中央に突部２２ｄを有し、上面とこの突部２２ｄの下端との間に通気穴２２ｅを備えている。シール部材２２ｃは典型的には軟質の合成樹脂製とされる。円板状部２２ａの貫通穴２２ｂにシール部材２２ｃの突部２２ｄをはめ込んで両者は一体化されている。円板状部２２ａの上面はシール部材２２ｃで覆われ、円板状部２２ａの下面からシール部材２２ｃの突部２２ｄが突き出すようになっている。この突部２２ｄがサブ弁体２１に対する弁座２２ｉとして機能するようになっている。
　図６に示すように、上側リブ２２ｆは、上端を前記円板状部２２ａの外縁に一体化し、下方に延びる細幅の板状を呈している。上側リブ２２ｆは、メイン弁体２２の最大下降位置においてフロート主体２０の前記当接部２０ｄ下に至る長さを備えている。図８に示すように、図示の例では、上側リブ２２ｆは、前記円板状部２２ａの中心を巡る方向において、隣り合う上側リブ２２ｆ、２２ｆとの間に間隔を開けて、六つ設けられている。各上側リブ２２ｆはそれぞれ、その板面を前記円板状部２２ａの中心から放射方向に延びる仮想の直線（図示は省略する。）に沿わせるように形成されている。各上側リブ２２ｆの内縁部に外接する仮想の円ｒ１（図８参照）の直径はフロート主体２０の外径よりも大きく、各上側リブ２２ｆの内縁部は後述のようにフロート２を内側に納めるコイルバネ３に触れないようになっている。また、各上側リブ２２ｆの外縁部に内接する仮想の円ｒ２（図８参照）の直径は前記アッパーボディ１２の内径よりもやや小さくなっている。
　図８に示すように、脚部２２ｇは、前記円板状部２２ａの外縁から下方に突き出している。脚部２２ｇは、前記円板状部２２ａの中心を巡る方向において、隣り合う脚部２２ｇ、２２ｇとの間に間隔を開けて、三つ設けられている。図３に示すように、各脚部２２ｇはメイン弁体２２の最大下降位置においてフロート主体２０の前記当接部２０ｄ上に位置される長さとなっており、この当接部２０ｄ上においてフロート主体２０の側部２０ｅに設けた上下方向に沿った溝状の案内部２０ｇに納められている。図８に示すように、三つの脚部２２ｇ…２２ｇの一つには爪部２２ｈが設けられていると共に、図５に示すように、爪部２２ｈに対応した案内部２０ｇの上端にはこの爪部２２ｈに対する引っかかり部２０ｈが形成されており、これによりメイン弁体２２はフロート主体２０の上部に対し、上下動可能で、かつ、前記爪部２２ｈを備えた脚部２２ｇ側を傾動中心とした傾動可能に、組み合わされている。
　フロート２が下降位置にあるとき、サブ弁体２１の中央部２１ａは水平向きにあってフロート主体２０の通気部２０ｃを塞ぐ。また、メイン弁体２２の円板状部２２ａはサブ弁体２１上に水平に位置され、サブ弁体２１の中央部２１ａはメイン弁体２２の弁座２２ｉに着座されている（図２、図３）。ケース１内の燃料液位が所定レベル（図示は省略する。）に達するとフロート２は上昇し弁口１０をメイン弁体２２のシール部材２２ｃによって塞ぎ、前記閉弁状態が作り出される（図４）。ケース１内から燃料が流出すると、フロート主体２０が下降する。燃料タンクＴ内外の圧力差によりメイン弁体２２には通常弁口１０に押しつけられる向きの力が作用されるが、この力が大きくてもフロート主体２０の下降により前記弁口１０よりも狭い開口面積の前記弁座２２ｉに着座されているサブ弁体２１は前記傾動によりメイン弁体２２の弁座２２ｉから離弁可能とされる（図５）。この離弁により前記シール部材２２ｃの通気穴２２ｅと弁口１０とを通じた燃料タンクＴ内外の通気がなされると、メイン弁体２２を弁口１０に押しつける向きの力が緩和され、メイン弁体２２も傾動されて弁口１０から離れ、フロート２は全体として下降して弁装置Ｂの開弁状態が作り出される。
　この実施の形態にあっては、フロート２の下降が可能となっても、直ちにフロート２が下降しないようになっている。これにより、ケース１内にまだ液体状態の燃料が残存している段階で、典型的には、前記弁口１０近傍に水滴状態の燃料が残存している段階で、前記弁口１０が開放されてかかる燃料を燃料タンクＴ外にリークさせてしまう事態を可及的に防止するようになっている。すなわち、図２及び３に示すように、図示の例では、ケース１の上端側に通気小孔１６が形成されている。ケース１内の燃料液位が前記所定レベルより低下し始めると、フロート主体２０の通気部２０ｃはケース１の上端側の内部より負圧になる。これにより、前記燃料液位の低下が開始された直後においてサブ弁体２１の中央部２１ａをフロート主体２０の上端の通気部２０ｃに張り付ける向きの力をサブ弁体２１に作用させて、このサブ弁体２１の前記傾動が直ちには開始されないようにしている。
　図２乃至５に示すように、コイルバネ３は、前記フロート２を内側に納めて前記フロート２を前記弁口１０側に向けて付勢するものとなっている。かかるコイルバネ３はフロート２の上昇を補助するために設けられ、また、一定以上車両が傾くなどしたときにフロート２を上昇させるように機能するものである。図示の例では、かかるコイルバネ３は、その外径を前記フロート主体２０の当接部２０ｄ上の外径と略等しくすると共に、その内径を前記フロート主体２０の当接部２０ｄ下の外径よりもやや大きくしたものとなっている。
　そして、かかるコイルバネ３は、その上端３ａを前記フロート２の側部に形成された当接部２０ｄに当接させ、その下端３ｂを前記ケース１に支持させて、前記のようにフロート２を付勢するようになっている。図示の例では、コイルバネ３の下端はロアボディ１３の各下側リブ１３２に形成された段部１３２ａによって支持されるようになっている。
　図３に示すように、フロート２が下降位置にある状態において、コイルバネ３は前記当接部２０ｄと段部１３２ａとの間で圧縮され、コイルバネ３の下端３ｂ下において、フロート２は前記下側リブ１３２によってケース１の内面との間に隙間を形成した状態で保持される。また、フロート２の上部側は、前記上側リブ２２ｆによってケース１の内面との間に隙間を形成した状態で保持される。
　コイルバネ３はフロート２を内側に納めて、つまり、フロート２の外側に巻かれたように位置されることから、フロート２の移動方向に直交する向きの寸法、ひいては、この向きでの弁装置Ｂの寸法は最小化される。
　前記ケース１と前記フロート２との間にあって前記フロート２の移動をガイドするリブを前記下側リブ１３２と上側リブ２２ｆとに区分し、しかも、前記コイルバネ３に触れないように備えさせていることから、前記のようにフロート２の外側に巻かれたようにコイルバネ３を位置させても、フロート２のスムーズな移動を確保することができる。また、この実施の形態にあっては、前記上側リブ２２ｆを前記フロート２側に備えさせ、前記下側リブ１３２を前記ケース１側に備えさせている。
　また、この実施の形態にあっては、前記上側リブ２２ｆは、上方に向かうに連れてその厚さを漸減させるように構成されている（図７、図８）。開弁状態において、燃料タンクＴ内の気体はケース１の流入口１５からケース１内に入り込みケース１とフロート２との間の隙間を通じて弁口１０より燃料タンクＴ外に送り出される。前記上側リブ２２ｆを前記のような形状に構成させておけば、前記気体の流れを上側リブ２２ｆは妨げることがないと共に、この流れによってケース１内に燃料が流入していないにもかかわらずフロート２が浮いてしまうような事態を可及的に防止することができる。
　図１２は、前記フロート２の移動中心軸上において、前記フロート２に設けたガイド穴２３に、前記ケース１に設けたガイド軸１７を通して、前記フロート２の移動をガイドした例を示している。このようにした場合も、前記のようにフロート２の外側に巻かれたようにコイルバネ３を位置させても、フロート２のスムーズな移動を確保することができる。この例では、フロート主体２０の通気部２０ｃを前記ガイド穴２３として、ロアボディ１３の底部１３１の中央部１３１ｂから上方に延びるガイド軸１７をこの通気部２０ｃに通すようにしている。
　図１３は、前記フロート２の移動中心軸上において、前記ケース１に設けたガイド穴１８に、前記フロート２に設けたガイド軸２４を通して、前記フロート２の移動をガイドするようにした例を示している。このようにした場合も、前記のようにフロート２の外側に巻かれたようにコイルバネ３を位置させても、フロート２のスムーズな移動を確保することができる。この例では、フロート主体２０の下端から下方に突き出すガイド軸２４を、ロアボディ１３の底部１３１の中央部１３１ｂを上下に貫通するガイド穴１８に通すようにしている。
　なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。
　Ｔ　燃料タンク
　１　ケース
　１０　弁口
　２　フロート
　２０ｄ　当接部
　３　コイルバネ
　３ａ　上端
　３ｂ　下端
　なお、２０１４年１０月７日に出願された日本特許出願第２０１４－２０６１６４号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (6)

  1. 　燃料タンク内外を連通する弁口を備えたケースと、
    　前記ケース内にあって前記弁口を開閉するフロートと、
    　前記フロートを内側に納めて前記フロートを前記弁口側に向けて付勢するコイルバネとを備え、
    　前記コイルバネの上端を前記フロートの側部に形成された当接部に当接させ、前記コイルイバネの下端を前記ケースに支持させてなる、燃料タンク用弁装置。
  2. 　前記ケースと前記フロートとの間にあって前記フロートの移動をガイドするリブを、前記コイルバネに触れないように備えさせてなる、請求項１に記載の燃料タンク用弁装置。
  3. 　前記リブを、前記フロートの上部側に対する上側リブと、前記フロートの下部側に対する下側リブとに区分させてなる、請求項２に記載の燃料タンク用弁装置。
  4. 　前記上側リブを前記フロート側に備えさせ、前記下側リブを前記ケース側に備えさせてなる、請求項３に記載の燃料タンク用弁装置。
  5. 　前記上側リブは、上方に向かうに連れてその厚さを漸減させてなる、請求項３又は請求項４に記載の燃料タンク用弁装置。
  6. 　前記フロートの移動中心軸上において、前記フロート及び前記ケースの一方に設けたガイド穴に、これらの他方に設けたガイド軸を通して、前記フロートの移動をガイドするようにしてなる、請求項１に記載の燃料タンク用弁装置。
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