WO2017042989A1 - 燃料タンク用フロート弁 - Google Patents

Abstract

　給油制御弁３は、燃料タンク用フロート弁を提供する。複数のケース３１、５１は、燃料タンク内に垂下される管を提供する。給油されると、燃料が管の中を上昇する。メインフロート弁２１は、上部にまで燃料が到達すると、通気路を閉じることによって給油作業の終了を促す。サブフロート弁２３は、燃料がメインフロート弁２１に到達する前に、通気路を一時的に閉じることによって大量給油から少量給油への移行を促す。可動弁体５４は、複数の第２の空気溜め６２を有する。複数の第２の空気溜め６２は、環状に配列されている。給油制御弁３が傾いても、液面が揺れても、複数の第２の空気溜め６２のそれぞれの中に空気が溜められる。複数の第２の空気溜め６２の浮力によりシール部材６６は弁座５２に押し付けられる。

Description

燃料タンク用フロート弁 関連出願の相互参照

　この出願は、２０１５年９月７日に出願された日本特許出願２０１５－１７５９１４号を基礎出願とするものであり、基礎出願の開示内容は参照によってこの出願に組み込まれている。

　この明細書における開示は、燃料タンクの通気路に設けられるフロート弁に関する。

　特許文献１および特許文献２は、燃料タンクの通気のための通路に設けられたフロート弁を開示する。フロート弁のひとつの用途である給油制御弁が開示されている。給油制御弁は、満タン（燃料タンクの上限まで給油された状態）を制御するための満タン制御弁とも呼ばれる。この装置は、給油装置の停止を促すように、燃料タンク内で発生する燃料蒸気の通気を制御する。この装置は、通気を制御するための２つの弁を備えている。この装置は、液体の燃料が到達すると、燃料に浮くことによって閉弁し通気を停止するフロート弁を有する。

特開２０１３－８２４２７号公報 特開２０１４－１５９２０９号公報

　従来技術の構成では、キャップ状、またはカップ状の容器が空気室を提供する。ところが、燃料タンクの傾斜および／または燃料液面の揺れが、空気室における空気の保持を困難にすることがある。例えば、燃料供給装置が車両に搭載される場合、車両の傾斜、揺れは、空気室から空気を流出させ、空気室に燃料を導入することがある。この場合、フロート弁は期待される閉弁力を発揮することができない。

　また、別の観点では、燃料タンクの傾斜および／または燃料液面の揺れは、空気室における空気または燃料の移動を生じさせる。この結果、フロート弁の浮力に偏りが生じることがある。フロート弁の浮力の偏りはフロート弁に期待される閉弁力を損なうことがある。特に、大きい開口を囲む大きいシール径を有する場合、安定した閉弁状態を提供することが困難である。

　上述の観点において、または言及されていない他の観点において、燃料タンク用フロート弁にはさらなる改良が求められている。

　ひとつの開示のひとつの目的は、安定した閉弁状態を提供できる燃料タンク用フロート弁を提供することである。

　他の開示のひとつの目的は、燃料タンクの傾斜および／または燃料液面の揺れがあっても、安定した浮力を発揮できる燃料タンク用フロート弁を提供することである。

　この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

　ひとつの態様により、燃料タンク用フロート弁が提供される。燃料タンク用フロート弁は、通路を区画形成する弁座（５２）と、燃料タンク内の燃料に浮くことによって弁座に対して着座または離座する可動弁体（５４）とを備える。可動弁体は、燃料に浮くために燃料の液面下において空気を溜める複数の空気溜めであって、可動弁体の外周に沿って環状に配置され、それぞれが独立して空気を溜めることができる複数の空気溜め（６２、２６２、３６２、４６２）を区画形成する形成部材（６４、５６４、６５、５６５、６６５）を備える。

　この構成によると、複数の空気溜めが可動弁体の外周に沿って配置される。複数の空気溜めは、それぞれが独立して空気を溜めることができ、燃料タンク用フロート弁が傾斜したり、または燃料の液面が揺れたりしても、それぞれの空気溜めに空気が残留する。これにより、可動弁体に与えられる浮力の偏りが抑制される。よって、可動弁体は、弁座の周方向に沿って、安定的に浮力を得ることができる。よって、可動弁体は、閉弁状態を安定して維持することができる。

第１実施形態の燃料貯蔵装置のブロック図である。 第１実施形態の燃料遮断弁の縦断面図である。 第１実施形態の燃料貯蔵装置のブロック図である。 第１実施形態の燃料遮断弁の縦断面図である。 第１実施形態の燃料貯蔵装置のブロック図である。 第１実施形態の燃料遮断弁の縦断面図である。 第１実施形態の可動弁体の断面図である。 第１実施形態のガスケットの断面図である。 第１実施形態のサブフロートの横断面図である。 第１実施形態のサブフロートの縦断面図である。 第１実施形態のサブフロートの傾斜時における縦断面図である。 第２実施形態のサブフロートの横断面図である。 第３実施形態のサブフロートの横断面図である。 第４実施形態のサブフロートの横断面図である。 第５実施形態のサブフロートの縦断面図である。 第６実施形態のサブフロートの縦断面図である。

　図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

　（第１実施形態）
　図１において、燃料貯蔵装置１は、燃料タンク２、給油制御弁３、および燃料蒸気処理装置４を備える。燃料貯蔵装置１は、車両に搭載されている。燃料貯蔵装置１は、車両に搭載された内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置を含むことができる。

　給油制御弁３は、燃料タンク２に設けられている。給油制御弁３は、燃料タンク２に設けられた燃料供給装置、例えばポンプモジュールに設けられてもよい。給油制御弁３は、燃料タンク用フロート弁を提供する。給油制御弁３は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間の通気のための通気路に設けられている。通気路は、燃料タンク２から燃料蒸気処理装置４への気体の排出に利用される。通気路は、換気通路、または呼吸通路とも呼ばれる。給油制御弁３は、通気路を開閉する。給油制御弁３は、燃料タンク２の上部の壁面に設けられている。

　給油制御弁３は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間の通気を許容することによって給油口からの給油を許容する。給油制御弁３は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間の通気を遮断することによって給油口からの給油の停止を促す。給油制御弁３が通気を遮断することにより、給油口に向けて燃料液面が上昇する。この結果、給油装置５の自動停止機構（オートストップ機構とも呼ばれる）が反応し、給油装置５からの給油が自動的に停止される。

　燃料蒸気処理装置４は、燃料タンク２から排出される気体に含まれる燃料蒸気（ベーパ）を捕捉するキャニスタを備える。燃料蒸気処理装置４は、パージ機構を含む。パージ機構は、所定の条件が成立するとキャニスタに捕捉された燃料蒸気を内燃機関に供給し燃焼させることによって、燃料蒸気を処理する。

　図２において、給油制御弁３は、燃料タンク２の上部に設けられたフランジ６に装着されている。フランジ６は、樹脂製または金属製である。フランジ６は、燃料タンク２の開口部を覆う部材である。フランジ６は、給油制御弁３を装着するための専用の部材、または、他の燃料タンク付属部品を装着するための部材によって提供することができる。給油制御弁３は、フランジ６を介して燃料タンク２内に配置されている。給油制御弁３は、フランジ６から燃料タンク２内に垂下されている。フランジ６は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間における通路７を区画形成している。給油制御弁３とフランジ６とは、スナップフィット機構などのような接続機構によって接続されている。給油制御弁３とフランジ６との間には、シール部材としてのＯリング８が設けられている。給油制御弁３は、車両が水平状態にあるとき、すなわち燃料タンク２が水平状態に置かれているときに、図示の姿勢となるように設置されている。

　給油制御弁３は、燃料タンク２の上部から下に向けて延びる筒状の外観を有する。給油制御弁３は、ケースとしての部材３１、３４、５１、５２によって区画形成される筒状の管を提供する。この管は、燃料タンク２の上端にまで燃料液面が到達しようとするときに、管の外側（燃料タンク２の上部）に空気空間を確保しながら、管の中を燃料液面が上昇することを可能とする。管は、サイフォン管または空気室形成管とも呼ぶことができる。管の上端は通路７に連通し、下端は燃料タンク２の上端よりやや下において開口している。管は、燃料タンク２の上部から垂下され、通気路を区画形成する。給油制御弁３は、管の中における燃料液面に応答して燃料タンク２と通路７との連通状態を開閉する、すなわち通気路を開閉する。

　給油制御弁３は、メインフロート弁２１、燃料保持器２２、サブフロート弁２３、およびリリーフ弁２４を有する。

　メインフロート弁２１は、管内に配置されている。メインフロート弁２１は、管内に燃料がないときに通気路を開く。メインフロート弁２１は、管内に到達した燃料に浮いて通気路を閉じる。メインフロート弁２１は、上記管の比較的上部における燃料液面（第１液面高さ）に反応して通気路を開閉する。

　燃料保持器２２は、メインフロート弁２１の応答性を調節するための燃料溜めを提供する。燃料保持器２２は、メインフロート弁２１が一旦は閉弁した後に、短期間のうちに再び開弁するような頻繁な開閉を阻止するための応答性調節機構でもある。燃料保持器２２は、燃料タンク２が満たされたことを給油作業者が認識し、給油作業を終了すると想定される期間にわたってメインフロート弁２１を閉弁状態に維持する。

　サブフロート弁２３は、メインフロート弁２１への燃料の到達を制御する。サブフロート弁２３は、一時的な燃料液面の上昇があっても、燃料がメインフロート弁２１に到達することを阻止する。一方、サブフロート弁２３は、継続的な燃料液面の上昇があると、燃料がメインフロート弁２１に到達することを許容する。サブフロート弁２３は、メインフロート弁２１よりも管の燃料タンク２側に配置されている。サブフロート弁２３は、上記管の下部、すなわち入口付近に配置されている。サブフロート弁２３は、管内に燃料がないときに通気路を開き、管内に到達した燃料に浮いて通気路を閉じる。これにより、サブフロート弁２３は、メインフロート弁２１への燃料の到達を制限する。サブフロート弁２３は、管の入口における燃料液面に反応して、管内部の通路、すなわち管の入口とメインフロート弁２１との間の通気路を開閉する。

　リリーフ弁２４は、燃料タンク２内の圧力を抑制する。リリーフ弁２４は、燃料タンク２内の圧力が過剰に高くなると開弁し、燃料タンク２内の気体を通路７に放出する。

　メインフロート弁２１は、第１のケース３１を有する。第１のケース３１は、筒状である。第１のケース３１の上端はフランジ６に連結されている。第１のケース３１の上端には、燃料タンク２内と通路７とを連通する開口部が設けられている。この開口部は、第１の弁座３２によって囲まれ、区画されている。第１のケース３１の下端には、燃料タンク２に連通する開口端が設けられている。第１のケース３１の下端には、サブフロート弁２３が設けられている。第１のケース３１の下端は、サブフロート弁２３によって開閉される。第１のケース３１の上部の所定位置には、貫通穴３３が設けられている。貫通穴３３は、第１のケース３１の内外を連通する。貫通穴３３は、第１のケース３１の上部からの燃料の排出および／または第１のケース３１の上部への空気の供給を可能とする。

　燃料保持器２２は、インナカップ３４を有する。インナカップ３４は、第１のケース３１内に収容されている。インナカップ３４は、燃料を溜めることができるカップ状である。インナカップ３４は、第１のケース３１内において燃料溜めを区画形成する。インナカップ３４が提供する燃料溜めの上端開口３５は、貫通穴３３とほぼ同じ高さに位置している。インナカップ３４は、上端開口３５から燃料を導入し溜めるように形成されている。インナカップ３４は、第１のケース３１と後述の第２のケース５１との間に挟まれることによって保持されている。

　インナカップ３４は、側壁に設けられた貫通穴３６と、底壁に設けられた貫通穴３７とを有する。貫通穴３６は、インナカップ３４内の燃料溜めからの燃料の排出を可能とする。貫通穴３６は、燃料をゆっくりと排出する。貫通穴３６は、給油装置５の操作者が追加給油を諦めるであろうと予測される比較的長い時間にわたって、ゆっくりと燃料を漏出させるように小さく設定されている。インナカップ３４の底壁は、内部に漏斗状の底面を提供するように形成されている。貫通穴３７は、底壁の最も下の位置に開口している。貫通穴３７は、燃料を急速に排出するように比較的大きく形成されている。インナカップ３４は、メインフロート弁２１を閉弁状態に維持するために燃料を溜める燃料溜めを形成する部材を提供する。

　メインフロート弁２１は、ボール３８を有する。ボール３８は、貫通穴３７を閉塞することができる。また、ボール３８は、揺れを感知して転動することによって貫通穴３７を開くことができる。ボール３８に代えて、揺れを感知するためのローラ、薄片など多様な部材を利用することができる。インナカップ３４とボール３８とは、燃料保持器２２を提供する。インナカップ３４とボール３８とは、給油作業が完了した後の期間において、インナカップ３４内の燃料を排出するための排出弁を提供する。ボール３８は、燃料タンク２の揺れ、すなわち車両の走行に伴う揺れを感知して転動する。貫通穴３６、３７およびボール３８は、インナカップ３４が提供する燃料溜めから燃料を排出する排出手段を提供する。排出手段は、一回の給油作業における過剰な給油を阻止するように燃料を保持する一方で、給油作業が終了した後には、再び給油を可能とする。貫通穴３７とボール３８とは、給油作業の終了を判定して燃料を排出する手段を提供している。

　メインフロート弁２１は、可動弁体３９を有する。可動弁体３９は、第１のケース３１内に収容されている。可動弁体３９は、インナカップ３４内に収容されている。可動弁体３９は、第１のケース３１内、およびインナカップ３４内を軸方向、すなわち上下方向に沿って移動可能に収容されている。

　可動弁体３９は、インナカップ３４内に燃料があると、燃料に浮くように構成されている。可動弁体３９は、フロート４１を有する。フロート４１は、インナカップ３４内に収容されている。可動弁体３９は、ホルダ４２を有する。ホルダ４２は、フロート４１の上に配置されている。ホルダ４２は、連結機構４３を介してフロート４１と連結されている。連結機構４３は、フロート４１に設けられた突起部と、ホルダ４２に設けられ、突起部を受け入れる高さ方向に細長いスロットを有するフック部とによって提供されている。突起部がフック部のスロット内を移動することにより遊びが許容されている。連結機構４３は、フロート４１とホルダ４２とが軸方向に関して所定量だけ離れることができるように、両者を連結している。

　ホルダ４２は、シール部材４４を保持する。シール部材４４は、環状の板である。シール部材４４は、ホルダ４２の筒状部分に緊密に嵌めこまれている。ホルダ４２とシール部材４４とは、可動弁体３９が弁座３２に着座するとき、すなわち、シール部材４４が弁座３２に着座するときに燃料タンク２と通路７との連通を遮断する。弁座３２にシール部材４４が着座することによって、メインフロート弁２１の閉弁状態が提供される。弁座３２からシール部材４４が離座することによって、メインフロート弁２１の開弁状態が提供される。

　フロート４１とホルダ４２との間には、メインフロート弁２１の開弁を補助するためのパイロット弁４５が形成されている。フロート４１は、半球状の凸部を有する。ホルダ４２は、凸部を受け入れるシート面を有する。連結機構４３が提供する遊びによって、パイロット弁４５は開閉される。弁座３２にシール部材４４が着座していると、燃料タンク２内の圧力は通路７より高くなる。燃料液面の低下によってフロート４１が下降すると、連結機構４３は、ホルダ４２からフロート４１が離れることを許容する。この結果、パイロット弁４５が開く。パイロット弁４５が開くと、シール部材４４の前後における圧力差が緩和され、シール部材４４が弁座３２から離れやすくなる。

　フロート４１は、インナカップ３４内において上下方向、すなわち軸方向に案内されている。インナカップ３４は、フロート４１を案内するための内筒と外筒とを提供する。さらに、ホルダ４２と第１のケース３１との間には、ガイド機構４６が設けられている。ガイド機構４６は、ホルダ４２に設けられた小径筒状部分と、第１のケース３１に設けられた大径筒状部分とによって提供されている。大径筒状部分の中に小径筒状部分が配置されることによって、ホルダ４２は径方向にずれることなく軸方向に移動可能に案内される。インナカップ３４とフロート４１との間には圧縮状態のフランジ部６４ｄスプリング４７が配置されている。フランジ部６４ｄスプリング４７は、可動弁体３９を上方向へ向けて付勢する。フランジ部６４ｄスプリング４７は可動弁体３９の浮力を補う。

　第１のケース３１、インナカップ３４、フロート４１、ホルダ４２は樹脂製である。ボール３８は、樹脂製である。シール部材４４はゴム製である。

　サブフロート弁２３は、第２のケース５１を有する。第２のケース５１は筒状である。第２のケース５１は、第１のケース３１の下端開口に装着されている。第１のケース３１と第２のケース５１とは接続されている。この実施形態では、第１のケース３１と第２のケース５１とは、スナップフィットによって接続されている。

　第２のケース５１の上壁には、燃料タンク２内と第１のケース３１内とを連通する開口部が設けられている。この開口部は、第２の弁座５２によって囲まれ、区画されている。第２の弁座５２は、給油制御弁３における空気の流れ方向に関して、第１の弁座３２より上流側に位置づけられている。言い換えると、第２の弁座５２は、第１の弁座３２よりも燃料タンク２内側に設置されている。第２の弁座５２が区画形成する開口は、第１の弁座３２が区画形成する開口より大きい。第２の弁座５２が区画形成する開口の直径は、第１のケース３１の半径よりも大きい。

　サブフロート弁２３は、第３のケース５３を有する。第３のケース５３は、浅い皿状である。第３のケース５３は、第２のケース５１の下端開口に装着されている。第２のケース５１と第３のケース５３とはスナップフィットによって接続されている。第３のケース５３は、第２のケース５１の下端に開口を形成しながら、第２のケース５１と第３のケース５３との間に、可動弁体５４のための収容室を形成する。この収容室は、下端において大きい開口を介して燃料タンク２内に連通している。よって、燃料タンク２内の燃料は、少なくとも第２のケース５１と第３のケース５３とで区画される室内には自由に入ることができる。

　サブフロート弁２３は、可動弁体５４を有する。可動弁体５４は、扁平な円筒状である。可動弁体５４は、第２のケース５１と第３のケース５３との間に収容されている。可動弁体５４は、燃料タンク２内の燃料に浮くことによって第２の弁座５２に対して着座または離座する。可動弁体５４は、複数の空気溜め６１、６２を区画形成している。複数の空気溜め６１、６２は、可動弁体５４が燃料に浮くために、燃料の液面下において空気を溜める。複数の空気溜め６１、６２は、第１の空気溜め６１と第２の空気溜め６２とを含む。複数の空気溜め６１、６２は、可動弁体５４に燃料が到達すると可動弁体５４を燃料に浮かせるための浮力室を提供する。これら空気溜め６１、６２は、下方向へ開口したキャップ状の部材によって区画形成されている。

　第１の空気溜め６１は、可動弁体５４の径方向中央部に配置されている。第１の空気溜め６１は、可動弁体５４の径方向における中央部分を占めるように配置されている。第１の空気溜め６１は、可動弁体５４の上部に配置されている。第１の空気溜め６１は、可動弁体５４が燃料に浮くために燃料の液面下において空気を溜める。

　第１の空気溜め６１は、可動弁体５４に燃料が到達した後の時間経過に伴って、可動弁体５４に与える浮力を徐々に減少させる浮力減少手段を備える。可動弁体５４は、浮力を徐々に減少させるための貫通穴６３を有する。貫通穴６３は、第１の空気溜め６１から空気を抜くとともに、第１の空気溜め６１に燃料を導入することにより、浮力を徐々に減少させる浮力減少手段を提供する。浮力減少手段は、可動弁体５４を燃料の中に徐々に沈ませる。

　第２の空気溜め６２は、可動弁体５４の径方向外側部に配置されている。第２の空気溜め６２は、可動弁体５４の上下方向中央部または下部と呼べる位置に配置されている。第２の空気溜め６２は、第１の空気溜め６１の少なくとも一部の径方向外側に配置されている。第２の空気溜め６２は、第１の空気溜め６１の少なくとも一部を囲むように配置されている。第２の空気溜め６２は、貫通穴６３のような浮力減少手段を備えない。第２の空気溜め６２は、複数の小部屋を有する。これら複数の小部屋は、周方向に沿って分散的に配置されている。第２の空気溜め６２は、第２の弁座５２に沿って環状に配置され、それぞれが独立して空気を溜めることができる。第２の空気溜め６２は、可動弁体の外周に沿って環状に配置されている。

　可動弁体５４は、第１部材６４と第２部材６５とを有する。第１部材６４は、可動弁体５４の上部および中央部を提供する。第１部材６４は、アッパメンバまたはインナメンバとも呼ぶことができる。第１部材６４は、円筒状である。第１部材６４は、下端に下端開口部を有するキャップ状である。第１部材６４は、上壁に貫通穴６３を有する。貫通穴６３は、第２の弁座５２によって囲まれた開口部の中に開口している。第２部材６５は、可動弁体５４の下部および外周部を提供する。第２部材６５は、ロワメンバまたはアウタメンバとも呼ぶことができる。第２部材６５は、環状である。第１部材６４は、第２部材６５の径方向内側に配置されている。

　第１部材６４と第２部材６５とは、複数の空気溜め６１、６２を区画形成する形成部材を提供する。特に、第２部材６５は、複数の第２の空気溜め６２を区画形成する形成部材を提供する。第１部材６４は、浮力減少手段としての貫通穴６３を区画形成する。第１部材６４と第２部材６５とは、スナップフィットなどの接続機構によって接続されている。第１部材６４と第２部材６５とは、接着、溶着など多様な接続手法によって接続することができる。第１部材６４と第２部材６５とは樹脂製である。

　可動弁体５４は、シール部材６６を有する。シール部材６６は、可動弁体５４の上面に配置されている。シール部材６６は、形成部材である第１部材６４と第２部材６５との間に固定されている。シール部材６６は、第２の弁座５２に対して着座または離座する。シール部材６６は、可動弁体５４が燃料に浮くことによって上方向へ移動すると、第２の弁座５２に着座する。シール部材６６は、第２の弁座５２に着座することによって通気路を閉じる。シール部材６６は、可動弁体５４が燃料に沈むか、燃料の液面が下がることによって下方向へ移動すると、第２の弁座５２から離座する。シール部材６６は、第２の弁座５２から離座することによって通気路を開く。可動弁体５４は、ガイド機構６７によって上下方向、すなわち軸方向へ移動するように案内されている。ガイド機構６７は、第２の弁座５２とシール部材６６との安定した接触を提供する。

　リリーフ弁２４は、第１のケース３１の上壁に設けられている。リリーフ弁２４は、弁座７１と、可動弁体７２と、スプリング７３とを有する。可動弁体７２とスプリング７３とによってリリーフ圧が設定される。

　図７において、第１部材６４は、円板状または皿状と呼びうる上壁６４ａと、円筒状の側壁６４ｂとを有する。第１部材６４は、ガイド機構６７を提供するためのガイドシャフト６４ｃを有する。ガイドシャフト６４ｃは、第３のケース５３に形成された筒状のガイド筒の中に挿入されることによって、可動弁体５４を軸方向に案内する。第１部材６４は、その上部の径方向外側に環状のフランジ部６４ｄを有する。フランジ部６４ｄは、シール部材６６を保持するための保持部を提供する。第１部材６４は、主として第１の空気溜め６１を区画形成している。

　第２部材６５は、環状の上壁６５ａと、その内外に配置された外壁６５ｂおよび内壁６５ｃとを有する。第２部材６５は、下端に下端開口部を有する環状のキャップ状である。第２部材６５は主として第２の空気溜め６２を区画形成している。第２部材６５は、第１部材６４の下端開口を覆うように延びる漏斗状のスカート部６５ｄを有している。スカート部６５ｄは、第１の空気溜め６１の下部開口を径方向内側へ向けて絞る。第２部材６５は、スカート部６５ｄによって第１の空気溜め６１を区画するためにも貢献している。スカート部６５ｄは、第１の空気溜め６１からの空気の漏れ出しを抑制する。第２部材６５は、その上壁６５ａによってシール部材６６を受けるための受け面６５ｅを提供する。

　シール部材６６は、第１部材６４の側壁６４ｂの外側に配置されている。シール部材６６の径方向における大部分は、受け面６５ｅの上において上に向けて露出して配置されている。フランジ部６４ｄと受け面６５ｅとは、それらの間に、径方向外側に向けて開口する環状のスロットを形成する。このスロットには、シール部材６６が収容され、保持されている。シール部材６６の径方向内側の縁は、フランジ部６４ｄと受け面６５ｅとの間に位置づけられている。シール部材６６の径方向内側の縁は、フランジ部６４ｄと受け面６５ｅとの間に挟まれている。これによって、シール部材６６は、可動弁体５４に固定される。

　図８において、シール部材６６は、基布６６ａと、ゴム層６６ｂとを有する。基布６６ａは、繊維を織って形成された布である。ゴム層６６ｂは、基布６６ａの両面に形成されている。基布６６ａは、シール部材６６の耐久性を向上させる。

　図９は、図１に図示されたＩＸ－ＩＸ線における可動弁体５４の断面を示す。図１０は、図９に図示されたＸ－Ｘ線における可動弁体５４の断面を示す。図中には、外壁６５ｂの一部が取り除かれた可動弁体５４が図示されている。図９および図１０において、第２部材６５は、複数の隔壁６５ｆを有する。複数の隔壁６５ｆは、上壁６５ａ、外壁６５ｂ、および内壁６５ｃによって囲まれた環状の空洞を周方向に沿って複数の小部屋に仕切る。複数の隔壁６５ｆは、環状の空洞を、複数の部分円弧状の空洞に区画する。複数の隔壁６５ｆは、複数の空気溜めを区画形成する。この実施形態では、６つの隔壁６５ｆが設けられ、６つの小部屋が第２の空気溜め６２として設けられている。言い換えると、複数の隔壁６５ｆによって、環状の第２の空気溜め６２は、複数の小部屋に分割されている。

　可動弁体５４は、周方向に分散して配置された複数の第２の空気溜め６２を有している。複数の第２の空気溜めは、シール部材６６の下に位置している。複数の第２の空気溜め６２は、周方向に沿って分散して配置されている。複数の第２の空気溜め６２は、周方向に沿って均等に分布している。このような配置は、周方向における浮力の望ましくない分布を抑制するために貢献する。

　図１０において、給油制御弁３が図１に図示される正規の縦姿勢にあるときに、可動弁体５４に燃料が到達した場合の、第２の空気溜め６２における液面ＦＬｖが図示されている。複数の第２の空気溜め６２は、それらのすべてが空気を保持する。この結果、必要な浮力が提供される。しかも、周方向に沿った分布がほとんどない均等な浮力が提供される。

　図１１において、給油制御弁３が傾斜したときに、または燃料タンク２内の液面が揺動しているときに、可動弁体５４に燃料が到達した場合の、第２の空気溜め６２における液面ＦＬｔが図示されている。

　隔壁６５ｆがない場合、第２の空気溜め６２内における液面は、破線の高さにまで到達する。この場合、環状の第２の空気溜め６２の図中左端（傾斜の上部）には空気が溜まる。しかし、環状の第２の空気溜め６２の図中右端（傾斜の下部）には空気を溜めることができない。この結果、可動弁体５４は、周方向に沿って浮力の望ましくない分布を生じる。可動弁体５４は、浮力が小さい部分、または浮力が失われた部分では、シール部材６６を第２の弁座５２に十分な強さで押し付けることができない。このため、浮力が小さい部分、または浮力が失われた部分において閉弁状態を維持できなくなり、燃料の侵入を許すことがある。この場合、サブフロート弁２３は所期の機能を発揮することができない。

　これに対して、この実施形態は隔壁６５ｆを有する。複数の第２の空気溜め６２は、それぞれが空気を保持する。この結果、複数の第２の空気溜め６２のそれぞれが浮力を供給するから、周方向における浮力の分布が抑制される。これにより、シール部材６６は、周方向のすべての位置において、浮力によって第２の弁座５２に向けて押し付けられる。

　よって、この実施形態によると、可動弁体５４は、燃料タンク２の傾斜および／または燃料液面の揺れがあっても、安定した浮力を発揮できる。よって、この実施形態の給油制御弁３によると、安定した閉弁状態が提供される。

　図１に戻り、給油制御弁３の作動を説明する。燃料タンク２内の燃料液面ＦＬが十分に低いとき、給油装置５から燃料タンク２内に燃料が給油されると、燃料タンク２内の気体が給油制御弁３を経由して燃料蒸気処理装置４に向けて排出される。このとき、給油制御弁３のメインフロート弁２１とサブフロート弁２３とは開弁している。

　図２に図示されるように、気体は、矢印ＡＲで示されるように流れる。気体が給油制御弁３を経由して排出されることにより、給油装置５への燃料の逆流は生じない。よって、給油装置５から燃料タンク２内への給油が進行し、液面が徐々に上昇する。

　図３において、燃料タンク２内の液面が給油制御弁３の下端に到達した状態が図示されている。燃料の液面が給油制御弁３の下端に到達し、燃料が下端開口を覆うと、燃料は給油制御弁３の中を急速に上昇する。貫通穴３３は、給油制御弁３の内外を連通するが、貫通穴３３は、そこを通る空気量を制限するから、給油制御弁３の外側の燃料液面はゆっくりとしか上昇しない。図３に近い燃料液面の高さにおいて、燃料液面が揺れた場合にも、燃料が給油制御弁３の中に入る場合がある。

　図４に図示されるように、燃料液面の急速な上昇にともなって可動弁体５４が燃料に浮く。可動弁体５４は、やがてシール部材６６を第２の弁座５２に押し付ける。よって、サブフロート弁２３が開弁状態から閉弁状態に移行する。これにより、給油制御弁３を経由する気体の排出が遮断される。この結果、給油装置５から給油される燃料はフィラーパイプへ逆流する。給油装置５は、フィラーパイプに逆流した燃料を検出し、給油を自動的に停止する。この自動停止は、一回目の自動停止である。このような自動的な停止機能は、オートストップ機構として給油装置５に一般的に設けられている。

　給油の自動停止と並行して、第１の空気溜め６１内に溜められた気体は、貫通穴６３から徐々に排出される。貫通穴６３は、給油制御弁３の中に向けて気体を排出する。第１の空気溜め６１から気体が排出されると、第１の空気溜め６１に燃料が導入される。この結果、第１の空気溜め６１は徐々に浮力を失う。第２の空気溜め６２は、それだけでは可動弁体５４を第２の弁座５２に押し付ける浮力を提供できない。よって、可動弁体５４は、やがては沈み、サブフロート弁２３は閉弁状態から開弁状態へと復帰する。なお、貫通穴３３による通気によって、給油制御弁３内の燃料液面も低下する。よって、可動弁体５４は、液面の低下によっても下降し、サブフロート弁２３は閉弁状態から開弁状態へと復帰する。サブフロート弁２３が開くと、給油装置５からの追加給油が可能となる。

　燃料液面の揺動によって燃料が給油制御弁３の中に入った場合にも、可動弁体５４は、燃料に浮き、シール部材６６を第２の弁座５２に押し付けることがある。この場合、サブフロート弁２３は、メインフロート弁２１よりも燃料タンク２側において通気路を閉鎖する。よって、サブフロート弁２３は燃料がメインフロート弁２１に到達することを阻止する。サブフロート弁２３による一時的な閉鎖は、揺動する燃料液面が下がり、可動弁体５４が下降することによって解除される。

　図５において、１回目の自動停止の後、給油装置５を操作する作業者は、少量ずつゆっくりと給油する少量給油に移行する。可動弁体５４が燃料の中に沈んでいると、少量給油によって給油制御弁３の中を燃料液面がゆっくりと上昇する。やがて、燃料は、インナカップ３４の上端開口３５に到達し、インナカップ３４内の燃料溜めの中に流れ込む。燃料溜めに入った燃料は、フロート４１に浮力を与えるから可動弁体３９が燃料に浮き、上方向へ移動する。なお、作業者が急速給油を継続する場合も同様に可動弁体３９が浮き、上方へ移動する。

　図６に図示されるように、可動弁体３９が燃料に浮き、上昇すると、シール部材４４が第１の弁座３２に押し付けられる。これによりメインフロート弁２１が開弁状態から閉弁状態に移行する。これにより、給油制御弁３を経由する通気路が遮断される。この結果、給油装置５から給油される燃料はフィラーパイプへ逆流する。給油装置５は、フィラーパイプに逆流した燃料を検出し、給油を自動的に停止する。この自動停止は、２回目の自動停止である。２回目の自動停止を知った作業者は給油作業を終了する。

　可動弁体３９は、作業者がさらなる給油を諦めるであろうと想定される所定時間以上にわたって、閉弁状態を維持する。第１のケース３１内の燃料液面が低下しても、インナカップ３４内に燃料が溜められるからである。

　貫通穴３３は、給油制御弁３内に過剰に導入された燃料を排出し、給油制御弁３内の液面を下げるために空気を導入する。これにより、インナカップ３４が提供する燃料溜めの外側の燃料液面は低下する。貫通穴３６は、燃料溜めから燃料を徐々に排出する。さらに、車両が移動すると、ボール３８が移動する。これにより、ボール３８は、貫通穴３７を開く。燃料溜め内の燃料は、貫通穴３７からも排出される。この結果、可動弁体３９は下方向に移動する。可動弁体３９が下方向へ移動すると、まずパイロット弁４５が開き、次にシール部材４４が第１の弁座３２から離れる。これにより、メインフロート弁２１が閉弁状態から開弁状態に復帰する。この結果、燃料タンク２への再度の給油が可能となる。

　以上に述べた実施形態によると、可動弁体５４は、燃料タンク２の傾斜および／または燃料液面の揺れがあっても、安定した浮力を発揮できる。よって、この実施形態の給油制御弁３によると、安定した閉弁状態が提供される。

　（第２実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、可動弁体５４は、６つの第２の空気溜め６２を有する。これに代えて、可動弁体５４は、多様な数の第２の空気溜めを有することができる。

　図１２に図示されるように、この実施形態の可動弁体５４は、２つの第２の空気溜め２６２を有する。この場合、第２部材６５は、２つの隔壁２６５ｆを有する。可動弁体５４は、３つ、４つ、または５つの第２の空気溜めを有していてもよい。

　（第３実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図１３に図示されるように、この実施形態の可動弁体５４は、８つの第２の空気溜め３６２を有している。この場合、第２部材６５は、８つの隔壁３６５ｆを有する。可動弁体５４は、７つ、９つ、またはそれ以上の数の第２の空気溜めを有していてもよい。

　（第４実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、複数の第２の空気溜め６２は、互いに大きさが等しい、しかも、それらは周方向に沿って均等に配置されている。これに代えて、大きさが異なる複数の第２の空気溜めを採用してもよい。また、複数の第２の空気溜めは、周方向に沿ってやや不均一に、または偏りをもって配置されていてもよい。

　図１４に図示されるように、この実施形態の可動弁体５４は、５つの第２の空気溜め４６２を有する。第２部材６５は、５つの隔壁４６５ｆを有する。５つの第２の空気溜め４６２は、互いに大きさ、すなわち容積が異なる。この配置では、図中の右半部における空気溜めの容積が、図中の左半部における空気溜めの容積よりもやや小さい。すなわち、複数の第２の空気溜めは、周方向に沿ってやや不均一に、偏りをもって配置されている。

　この実施形態でも、給油制御弁３が傾くか、または液面が揺れたときには、隔壁４６５ｆがない場合に比べて、各空気溜め４６２に空気が溜められる可能性が高められる。よって、可動弁体５４は、燃料タンク２の傾斜および／または燃料液面の揺れがあっても、安定した浮力を発揮できる。この実施形態の給油制御弁３によると、安定した閉弁状態が提供される。

　（第５実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、第１部材と第２部材との間にシール部材６６を挟むことによってシール部材６６を可動弁体５４上に固定している。これに代えて、シール部材は多様な構造、手法を用いて可動弁体５４上に固定することができる。

　図１５において、この実施形態の可動弁体５４は、第１部材５６４と、第２部材５６５とを有する。第１部材５６４と第２部材５６５とは、複数の空気溜め６１、６２を形成する形成部材である。第１部材５６４は、上部にシール部材５６６を保持するためのキノコ状の突部５６４ｅを有する。シール部材５６６は、自身の弾性を利用して、突部５６４ｅに嵌め込まれる。シール部材５６６は、突部５６４ｅが提供するフランジ部５６４ｆと、第１部材５６４により提供される受け面５６４ｇとの間に保持される。この実施形態、シール部材５６６は、第１部材５６４と第２部材５６５とを接続する前、または後に装着される。

　第２部材５６５は、下面のやや中央寄りの位置に、複数の凹部５６５ｇを有する。凹部５６５ｇは、下方向へ向けて開口している。複数の凹部５６５ｇは、第２部材５６５の外縁と、中心との間において、環状に配列されている。これら複数の凹部５６５ｇは、複数の第２の空気溜め６２を提供する。

　この実施形態では、第１の空気溜め６１は、可動弁体５４の径方向のほぼ全体にわたって広がる円板空洞を有している。さらに、第１の空気溜め６１は、径方向の中央部において軸方向に延びる円筒空洞を有している。複数の第２の空気溜め６２は、円板空洞の下側に位置している。複数の第２の空気溜め６２は、円筒空洞の径方向外側に位置している。円板空洞の径方向外側の端部は、複数の第２の空気溜め６２より径方向外側に到達している。しかも、円板空洞の径方向外側の端部は、複数の第２の空気溜め６２の径方向外側に回りこむように延びている。

　（第６実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、第１部材と第２部材とによって可動弁体５４が形成されている。これに代えて、可動弁体５４はひとつの部材によって形成されてもよい。

　図１６において、この実施形態の可動弁体５４は、第１の空気溜め６１および複数の第２の空気溜め６２を形成するための形成部材６６５を有する。シール部材６６６は、形成部材６６５に接着されている。この実施形態でも、複数の第２の空気溜め６２による作用効果を得ることができる。

　（他の実施形態）
　この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに、請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

　上記実施形態では、給油制御弁３に、リリーフ弁２４を設けている。これに代えて、給油制御弁３がリリーフ弁２４を備えない構成を採用してもよい。また、給油制御弁３自身を、他の部品とひとつのアセンブリを形成するように構成してもよい。

　上記実施形態では、インナカップ３４によって第１のケース３１内に燃料溜めが形成される。これに代えて、インナカップ３４を第１のケース３１または第２のケース５１に一体的に成形してもよい。また、上記実施形態では、メインフロート弁２１の下にサブフロート弁２３を配置した。これに代えて、メインフロート弁２１の横にサブフロート弁２３を配置してもよい。この構成であっても、サブフロート弁２３によってメインフロート弁２１への燃料の到達を制御することができる。また、上記実施形態では、部材の接続または連結のために樹脂部品の弾性を利用して部品を係合させるスナップフィットを利用している。これに代えて、接着剤による接着、部材の一部を溶融させる溶着、ボルトなどの締結部材による接続、およびネジ結合など多様な接続手法を用いることができる。このように、ケースとしての部材３１、３４、５１、５２は、実施形態の構成に見られる機能的な要素を提供するために、多様な形状を採用することができる。

　上記実施形態では、基布６６ａにゴム層６６ｂを形成したシール部材６６を採用している。これに代えて、金属製のコアプレートにゴム層をコーティングしたシール部材を用いてもよい。また、ゴムだけのシール部材を用いてもよい。さらに、ゴムの表面には、シール性を高めるためのシール突起、またはシールリップを設けてもよい。

　上記実施形態では、第１の空気溜め６１および第２の空気溜め６２は、下端開口上端閉塞のキャップ状の部材によって提供されている。これに代えて、第１の空気溜め６１および／または第２の空気溜め６２は、上端開口下端閉塞のカップ状の部材によって提供されてもよい。この場合、第１の空気溜め６１と関連付けられる浮力減少手段は、カップ状の部材に設けられた貫通穴または溝によって提供することができる。例えば、カップ状の部材の底に設けられた貫通穴は、第１の空気溜め６１に燃料を導入することによって浮力を徐々に減少させる。

　上記実施形態では、薄い板状の隔壁６５ｆを設けることによって複数の第２の空気溜め６２を形成している。これに代えて、厚い隔壁を設けてもよい。例えば、ひとつの第２の空気溜めの周方向幅に相当する周方向厚さをもつ隔壁を設けてもよい。また、周方向の一部にのみ、他の隔壁よりも厚い隔壁を設けても良い。

　上記実施形態では、複数の第２の空気溜め６２は、可動弁体５４の周方向に沿って一列に配列されている。これに代えて、複数の第２の空気溜め６２は、多列に配列されてもよい。例えば、複数の第２の空気溜め６２は、２重の環状に配列されてもよい。

Claims (11)

1. 　通路を区画形成する弁座（５２）と、
   　燃料タンク内の燃料に浮くことによって前記弁座に対して着座または離座する可動弁体（５４）とを備える燃料タンク用フロート弁において、
   　前記可動弁体は、
   　前記燃料に浮くために前記燃料の液面下において空気を溜める複数の空気溜めであって、前記可動弁体の外周に沿って環状に配置され、それぞれが独立して空気を溜めることができる複数の空気溜め（６２、２６２、３６２、４６２）を区画形成する形成部材（６４、５６４、６５、５６５、６６５）を備える燃料タンク用フロート弁。
2. 　前記形成部材は、
   　前記可動弁体の径方向における中央部分を占めるように配置され、前記燃料に浮くために前記燃料の液面下において空気を溜める第１の空気溜め（６１）と、
   　前記複数の空気溜めによって提供され、前記第１の空気溜めの少なくとも一部の径方向外側に配置されている第２の空気溜め（６２、２６２、３６２、４６２）とを区画形成している請求項１に記載の燃料タンク用フロート弁。
3. 　前記形成部材は、さらに、
   　前記第１の空気溜めから空気を抜くとともに前記第１の空気溜めに燃料を導入することにより、前記可動弁体を前記燃料の中に徐々に沈ませる浮力減少手段（６３）を区画形成している請求項２に記載の燃料タンク用フロート弁。
4. 　前記形成部材は、
   　前記第１の空気溜めを区画形成する第１部材（６４、５６４）と、
   　前記第１部材に接続され、複数の前記第２の空気溜めを区画形成する第２部材（６５、５６５）とを備える請求項２または請求項３に記載の燃料タンク用フロート弁。
5. 　前記形成部材は、
   　環状の上壁（６５ａ）と、
   　前記上壁の内外に配置された外壁（６５ｂ）および内壁（６５ｃ）と、
   　前記上壁、前記外壁、および前記内壁によって区画される環状の空洞を周方向に沿って複数の部分円弧状の空洞に区画することにより前記複数の空気溜めを区画形成する複数の隔壁（６５ｆ）とを備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料タンク用フロート弁。
6. 　前記可動弁体は、さらに、
   　前記形成部材に固定され、前記弁座に対して着座または離座するシール部材（６６、５６６、６６６）を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料タンク用フロート弁。
7. 　前記形成部材は、前記シール部材を上から押さえるフランジ部（６４ｄ、５６４ｆ）と、前記シール部材を受ける受け部（６５ｅ、５６４ｇ）とを備える請求項６に記載の燃料タンク用フロート弁。
8. 　前記シール部材は、前記形成部材（５６４）に嵌め込まれることによって固定されている請求項６に記載の燃料タンク用フロート弁。
9. 　前記シール部材は、前記形成部材（６６５）に接着されることによって固定されている請求項６に記載の燃料タンク用フロート弁。
10. 　さらに、
    　前記燃料タンクの上部から垂下され、前記燃料タンク内からの通気路を区画形成する管（３１、５１）と、
    　前記管内に配置され、前記管内に前記燃料がないときに前記通気路を開き、前記管内に到達した前記燃料に浮いて前記通気路を閉じるメインフロート弁（２１）と、
    　前記メインフロート弁よりも前記管の前記燃料タンク側に配置され、前記管内に前記燃料がないときに前記通気路を開き、前記管内に到達した前記燃料に浮いて前記通気路を閉じることにより、前記メインフロート弁への前記燃料の到達を制限するサブフロート弁（２３）とを備え、
    　前記弁座と前記可動弁体とが前記サブフロート弁を提供する請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料タンク用フロート弁。
11. 　さらに、前記メインフロート弁を閉弁状態に維持するために前記燃料を溜める燃料溜めを形成する部材（３４）と、
    　前記燃料溜めから前記燃料を排出する排出手段（３６、３７、３８）とを備える請求項１０に記載の燃料タンク用フロート弁。
    
     

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