(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の上面部にバルブ本体が設けられ、該バルブ本体には容器内外に渡って流通路が形成され、該流通路の容器内側には、フロートにより開閉されるバルブ開口が設けられ、前記流通路を介してガス抜きを行うと共に、液面が所定の位置に達したときに前記フロートが上昇して前記バルブ開口を閉成してガス抜きを停止させるフロートバルブ装置において、
前記フロートの上部には、上面が平面に形成されたシール面部を有するゴム部材が設けられ、
一方、前記流通路内に筒状のバルブ開口部材が配設され、該バルブ開口部材の下端部に前記バルブ開口が形成され、前記フロートの上昇時には、前記バルブ開口の開口周縁部に前記シール面部が当接するようにし、
前記フロートは、上部中央部に前記バルブ開口より小さな径のオリフィスを有するオリフィス部が形成された外筒と、該外筒内に上下動自在で該外筒の前記オリフィスを開閉し、前記フロートが上昇していない状態で前記バルブ本体の底部に下端部で支持される開閉部材とを有すると共に、前記ゴム部材の中央部には、前記オリフィス部が挿通される挿通孔が形成され、前記オリフィス部は、前記開閉部材がその前記下端部で前記バルブ本体の前記底部に支持され且つ前記オリフィスが前記開閉部材で閉成された状態で、その上端開口が前記バルブ開口部材内に位置するように延長していることを特徴とするフロートバルブ装置。
【請求項２】
前記ゴム部材は、円盤状を呈し、中央部に前記オリフィス部が挿通される挿通孔が形成され、外周縁部に前記フロート上部に取り付けられる取付部が形成され、その内側に一段高く設定された前記シール面部が形成され、前記取付部の取り付けにより該取付部側が変形しても前記シール面部側が変形しないと共に、前記シール面部が膨潤しても上面が歪まないような取付状態とされたことを特徴とする請求項１に記載のフロートバルブ装置。
【請求項３】
前記バルブ開口部材は、前記バルブ本体と別体で、該バルブ本体内に着脱自在に装着されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフロートバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器のガス抜きを行うと共に、液面が所定の高さまで達したときにガス抜きを停止させるフロートバルブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のものとしては、例えば米国特許５０２８２４４号に記載されたようなものがある。これは、フューエルタンクの上面部にフロートバルブ装置が配設され、そのタンク内に燃料を給油しているときに、タンク内の空気がそのバルブ装置を介して本体外に抜けてキャニスタまで導かれ、そして、液面が所定の位置に達したときにフロートが上昇してバルブ開口を閉成してガス抜きを停止させ、給油時の液面高さを所定の高さに保つと共に、車両旋回時等の液面揺動によるキャニスタ側への燃料の漏れを防止するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、上昇したフロートの上部がバルブ開口の周縁部に当接することにより、このバルブ開口を閉成するようにしているが、そのフロートの上部及びバルブ開口の周縁部は、いずれも合成樹脂製であるため、当たりが堅いことから、シール性が十分とは言い難い。
【０００４】
そこで、この発明は、フロート上昇時におけるバルブ開口閉成状態でのシール性を向上させるフロートバルブ装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、容器の上面部にバルブ本体が設けられ、該バルブ本体には容器内外に渡って流通路が形成され、該流通路の容器内側には、フロートにより開閉されるバルブ開口が設けられ、前記流通路を介してガス抜きを行うと共に、液面が所定の位置に達したときに前記フロートが上昇して前記バルブ開口を閉成してガス抜きを停止させるフロートバルブ装置において、前記フロートの上部には、上面が平面に形成されたシール面部を有するゴム部材が設けられ、一方、前記流通路内に筒状のバルブ開口部材が配設され、該バルブ開口部材の下端部に前記バルブ開口が形成され、前記フロートの上昇時には、前記バルブ開口の開口周縁部に前記シール面部が当接するようにし、前記フロートは、上部中央部に前記バルブ開口より小さな径のオリフィスを有するオリフィス部が形成された外筒と、該外筒内に上下動自在で該外筒の前記オリフィスを開閉し、前記フロートが上昇していない状態で前記バルブ本体の底部に下端部で支持される開閉部材とを有すると共に、前記ゴム部材の中央部には、前記オリフィス部が挿通される挿通孔が形成され、前記オリフィス部は、前記開閉部材がその前記下端部で前記バルブ本体の前記底部に支持され且つ前記オリフィスが前記開閉部材で閉成された状態で、その上端開口が前記バルブ開口部材内に位置するように延長していることを特徴とするフロートバルブ装置。
【０００６】
かかる構成によれば、容器への液体供給時には、この容器内のガスは、バルブ本体内に流入し、バルブ開口を介して容器外に抜けることにより、容器のガス抜きが行われる。
【０００７】
そして、液面が所定位置まで上昇すると、バルブ本体内に液体が流入し、浮力によりフロートが上昇し、ゴム部材のシール面部がバルブ開口の周縁部に当接し、このバルブ開口が閉成され、ガス抜き状態が阻止される。
【０００８】
この場合には、シール面部は合成樹脂よりも柔らかいため、このシール面部にバルブ開口周縁部が当接した状態でのシール性が向上する。
【０００９】
バルブ開口の閉成状態から、液面が下降すると、フロートはその自重により下方に下がり、バルブ開口が開成され、容器内の圧力が所定値より上昇した場合には、ガスが容器外に抜けることとなる。
【００１０】
また、バルブ開口が大きい方がガス抜き性能が良く、例えば液体供給もより円滑に行われるが、このバルブ開口をフロートで閉成した状態から液面が下がった時には、早くそのバルブ開口が開成されるようにした方が、容器内の圧力が上昇したときにガス抜きを行って、圧力上昇を抑えることができる。そこで、フロートに、オリフィス部を有する外筒と、そのオリフィス部を開閉する開閉部材とを設けることにより、そのような要求に応えることができる。すなわち、フロートで、バルブ開口を閉成した状態から液面が下降すると、容器内の圧力がそれ程高くなければ、フロートの外筒と開閉部材とが一体となって下降し、バルブ開口が開成される。しかし、容器内外の圧力差が大きいと、バルブ開口を大きくしているため、その圧力差により外筒側がバルブ開口側に押しつけられた状態となる。ところが、外筒には、小径のオリフィスが設けられ、このオリフィスが開閉部材で閉成されているが、小径であるため、圧力差による開閉部材のオリフィスへの押付け力が小さいことから、外筒がバルブ開口に押し付けられている状態でも、開閉部材はその自重により下降し、オリフィスが開成される。すると、このオリフィスを介して容器内のガスが容器外に抜けることにより、圧力差が小さくなり、その結果、外筒の押付け力が低下して下降し、バルブ開口全体が開成され、ガス抜きを良好に行うことができる。
【００１１】
また、この外筒のオリフィス部は、開閉部材がその下端部でバルブ本体の底部に支持され且つオリフィスが開閉部材で閉成された状態で、その上端開口がバルブ開口部材内に位置するように延長しているため、液面が揺動してもオリフィス部の上端開口が液面に浸かることが少なくなり、液面を漂うゴミなどがオリフィス内へ入って詰まることを防止できる。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ゴム部材は、円盤状を呈し、中央部に前記オリフィス部が挿通される挿通孔が形成され、外周縁部に前記フロート上部に取り付けられる取付部が形成され、その内側に一段高く設定された前記シール面部が形成され、前記取付部の取り付けにより該取付部側が変形しても前記シール面部側が変形しないと共に、前記シール面部が膨潤しても上面が歪まないような取付状態とされたことを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、取付部側が変形してもシール面部側が変形せず、且つ、このシール面部が液体により膨潤しても、上面が歪まないように設定されているため、バルブ開口周縁部との当接状態で全周に渡ってシール状態を確保できる。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記バルブ開口部材は、前記バルブ本体と別体で、該バルブ本体内に着脱自在に装着されたことを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、バルブ本体がある程度、堅い材質のもので形成しなければならない場合でも、バルブ開口部材は、バルブ本体と別体であるため、それよりも柔らかい材質のものが使用できることから、フロートとのシール性を向上させることができる。また、このバルブ開口部材はバルブ本体に対して着脱自在であるため、高さの異なるものに交換できることから、車種の相違や仕様変更に応じて、簡単にガス抜き停止位置を調整できる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、シール面部は合成樹脂よりも柔らかいため、このシール面部にバルブ開口周縁部が当接した状態でのシール性を向上させることができる。また、外筒のオリフィス部は、開閉部材がその下端部でバルブ本体の底部に支持され且つオリフィスが開閉部材で閉成された状態で、その上端開口がバルブ開口部材内に位置するように延長しているため、液面が揺動しても、オリフィス部の上端開口が液面に浸かることが少なくなり、液面を漂うゴミなどがオリフィス内へ入って詰まることを防止できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、取付部側が変形してもシール面部側が変形せず、且つ、このシール面部が液体により膨潤しても、上面が歪まないように設定されているため、バルブ開口周縁部との当接状態で全周に渡ってシール状態を確保できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、バルブ本体がある程度、堅い材質のもので形成しなければならない場合でも、バルブ開口部材は、バルブ本体と別体であるため、それよりも柔らかい材質のものが使用できることから、フロートとのシール性を向上させることができる。また、このバルブ開口部材はバルブ本体に対して着脱自在であるため、高さの異なるものに交換できることから、車種の相違や仕様変更に応じて、簡単にガス抜き停止位置を調整できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１乃至図３には、この発明の実施の形態を示す。
【００２３】
まず構成を説明すると、図中符号１１はフロートバルブ装置で、「容器」としてのフューエルタンク１２の上面部１２ａに配設されている。
【００２４】
このフロートバルブ装置１１は、バルブ本体１３が、上部部材１４，中間部部材１５及び下部部材１６の３部品が組み付けられることにより構成されている。この上部部材１４は、フューエルタンク１２と同材質のポリエチレン製で、図示省略のキャニスタに接続される管部１４ａが形成されると共に、フューエルタンク上面部１２ａの開口部１２ｂの周縁部に液密状態に固定されるフランジ部１４ｂが形成され、フューエルタンク上面部１２ａより上方に突出している。また、中間部部材１５は、ポリアセタール製で、筒状を呈し、上部が前記上部部材１４に固定され、周囲に数カ所、空気流入口１５ａが形成されている。さらに、下部部材１６も、ポリアセタール製で、筒部１６ａと底部１６ｂとを有し、筒部１６ａの上部に形成された係止孔１６ｃに、前記中間部部材１５の下部に形成された突起部１５ｂが係脱自在に係止され、底部１６ｂには、周囲に複数の流通口１６ｄが形成されると共に、中央部に後述するフロート１７を支持する弾性体１６ｅが配設されている。
【００２５】
このように構成されることにより、バルブ本体１３は、流通孔１６ｄや空気流入口１５ａを介してバルブ本体１３内外が連通され、このバルブ本体１３内が管部１４ａを介してキャニスタに連通されることにより、このバルブ本体１３で、フューエルタンク１２内外に渡って流通路１３ａが形成されることになる。
【００２６】
また、このバルブ本体１３の流通路１３ａのフューエルタンク１２内側には、フロート１７により開閉される別体のバルブ開口部材１８が着脱自在に配設されている。このバルブ開口部材１８は、材質がポリアセタール製で大略円筒形状を呈し、下端部側が徐々に縮径されて最下端にバルブ開口１８ａが形成され、このバルブ開口１８ａがフロート１７で閉成されるようになっている。また、このバルブ開口部材１８には、周囲に係止突起１８ｂを有する弾性変形可能な係止片１８ｃが形成され、この係止突起１８ｂがバルブ本体１３の中間部部材１５に形成された係止開口１５ｃに係脱自在に係止されるようになっている。この係止状態を解除することにより、バルブ開口部材１８を取り外すことができる。
【００２７】
さらに、フロート１７は、上部中央部にバルブ開口１８ａより小さな径のオリフィス１９ａを有するオリフィス部１９ｂが形成された外筒１９と、この外筒１９内に上下動自在で、この外筒１９のオリフィス１９ａを開閉する開閉部材２０とを具備している。その外筒１９は、オリフィス部１９ｂが上方に向けて前記バルブ開口部材１８の内側まで延長されると共に、この外筒１９の上部には、ゴム部材２１が配設されている。
【００２８】
このゴム部材２１は、円盤状を呈し、中央部に前記オリフィス部１９ｂが挿通される挿通孔２１ａが形成されている。そして、このゴム部材２１は、外周縁部に外筒１９の上部に取り付けられる取付部２１ｂが形成され、その内側に一段高く設定されたシール面部２１ｃが形成されている。さらに、取付部２１ｂの下方には、下方に行くにしたがって拡大したテーパ部２１ｄが形成されている。
【００２９】
この取付部２１ｂ及びテーパ部２１ｄは、外筒１９の階段部１９ｃに、取付部材２２により取り付けられている。詳しくは、この取付部材２２は、リング状を呈し、断面がＬ字状に形成され、水平部２２ａ及び鉛直部２２ｂを有し、この鉛直部２２ｂに、テーパ部２１ｄを押えるテーパ部２２ｄ及び係合孔２２ｃが形成され、この係合孔２２ｃに外筒１９に形成された係合突起１９ｄが係合されている。この水平部２２ａによる押圧により、上下方向の移動が阻止され、鉛直部２２ｂによる押圧により、水平方向の移動が阻止され、テーパ部２１ｄ、階段部１９、テーパ部２２ｄとで抜けが防止されるようになっている。これにより、取付部２１ｂの取り付けにより、取付部２１ｂ側が変形してもシール面部２１ｃ側が変形しない取付状態に設定されている。また、シール面部２１ｃは、上面が平面に形成され、この上面にバルブ開口１８ａの周縁部が当接して、そのバルブ開口１８ａが閉成されるようになっていると共に、このシール面部２１ｃと取付部材２２及びオリフィス部１９ｂとの間には、それぞれ間隙ｃが設けられている。この間隙ｃにより、シール面部２１ｃが膨潤しても上面が歪まないようになっている。
【００３０】
さらに、開閉部材２０には、上部の中央部に前記外筒１９のオリフィス１９ａを閉成する突部２０ａが形成され、この開閉部材２０と下部部材１６の底部１６ｂとの間にスプリング２３が配設されている。そして、フロート１７が上昇していない状態では、前記弾性体１６ｅに開閉部材２０の下端部が支持されている。
【００３１】
次に、作用について説明する。
【００３２】
フューエルタンク１２への燃料供給時には、このタンク１２内の空気は、空気流入口１５ａからバルブ本体１３内に流入し、バルブ開口１８ａを介して管部１４ａ内を通ってキャニスタ側に導入され、フューエルタンク１２のガス抜きが行われる。
【００３３】
そして、燃料の液面が所定位置まで上昇すると、バルブ本体１３の底部１６ｂの流通孔１６ｄを介してバルブ本体１３内に燃料が流入し、浮力によりフロート１７が上昇し、ゴム部材２１のシール面部２１ｃがバルブ開口１８ａの周縁部に当接し、このバルブ開口１８ａが閉成され、ガス抜き状態が阻止され、その液面の位置で、燃料の供給が停止される。
【００３４】
この場合には、シール面部２１ｃは合成樹脂よりも柔らかいため、このシール面部２１ｃにバルブ開口１８ａ周縁部が当接した状態でのシール性が向上する。また、ゴム部材２１が取付部材２２で取り付けられた状態では、取付部２１ｂが取付部材２２の水平部２２ａにより上下方向に圧縮され、鉛直部２２ｂにより水平方向に圧縮されて保持されており、取付部２１ｂ側が変形してもシール面部２１ｃ側が変形しない取付状態となっているため、シール面部２１ｃの上面の平面状態が維持されることから、シール性が確保される。さらに、ゴム部材２１は、燃料により膨潤するが、間隙ｃが設けられているため、無理な力が作用することなく、シール面部２１ｃが変形することなく、平面状態が維持され、この点でもシール性が確保される。
【００３５】
一方、燃料消費により、液面が下降すると、フロート１７はその自重により下方に下がり、バルブ開口１８ａが開成され、フューエルタンク１２内の圧力が所定値より上昇した場合には、ガスがキャニスタ側に抜けることとなる。
【００３６】
また、燃料給油時には、バルブ開口１８ａが大きい方がガス抜き性能が良く、燃料供給もより円滑に行われるが、このバルブ開口１８ａをフロート１７で閉成した状態から液面が下がった時には、早くそのバルブ開口１８ａが開成されるようにした方が、フューエルタンク１２内の圧力が上昇したときにガス抜きを行って、圧力上昇を抑えることができる。そこで、この実施の形態では、フロート１７を、オリフィス部１９ｂを有する外筒１９と、そのオリフィス部１９ｂを開閉する開閉部材２０とを設けることにより、そのような要求に応えることができる。すなわち、フロート１７で、バルブ開口１８ａを閉成した状態から液面が下降すると、フューエルタンク１２内の圧力がそれ程高くなければ、フロート１７の外筒１９と開閉部材２０とが一体となって下降し、バルブ開口１８ａが開成される。しかし、フューエルタンク１２側とキャニスタ側との圧力差が大きいと、バルブ開口１８ａを大きくしているため、その圧力差により外筒１９側がバルブ開口１８ａ側に押しつけられた状態となる。ところが、外筒１９には、小径のオリフィス１９ａが設けられ、このオリフィス１９ａが開閉部材２０で閉成されているが、小径であるため、圧力差による開閉部材２０のオリフィス１９ａへの押付け力が小さいことから、外筒１９がバルブ開口１８ａに押し付けられている状態でも、開閉部材２０はその自重により下降し、オリフィス１９ａが開成される。すると、このオリフィス１９ａを介してフューエルタンク１２内のガスがキャニスタ側に抜けることにより、圧力差が小さくなり、その結果、外筒１９の押付け力が低下して下降し、バルブ開口１８ａ全体が開成され、ガス抜きを良好に行うことができる。
【００３７】
また、この外筒１９のオリフィス部１９ｂは上方に延長されて、上端開口がバルブ開口部材１８内に位置しているため、車両旋回走行等により液面が揺動しても、その上端開口が液面に浸かることが少なくなり、液面を漂うゴミなどがオリフィス１９ａ内へ入って詰まることを防止できる。なお、図３に示すように、オリフィス１９ａの開口を横に向ければ、液面が大きく揺動しても、その開口には一方向のみからしか燃料が浸入しないためゴミの詰まりをより抑制できる。
【００３８】
さらに、バルブ本体１３側の中間部部材１５や下部部材１６は係止構造を有する関係からある程度、堅い材質のものが必要となるが、バルブ開口部材１８は、バルブ本体１３と別体であるため、それよりも柔らかい材質（例えばナイロン等）のものが使用できることから、その場合はフロート１７とのシール性をより向上させることができる。また、このバルブ開口部材１８はバルブ本体１３に対して着脱自在であるため、高さの異なるものに交換できることから、車種の相違や仕様変更に応じて、簡単にガス抜き停止位置を調整できるので、例えば満タン液面高さを調整できる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、フューエルタンクのこの発明のフロートバルブ装置を適用したが、これに限らず、他の容器にも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す半分断面した正面図である。
【図２】同実施の形態を示す外筒とゴム部材の断面図である。
【図３】同実施の形態の変形例を示すオリフィス部の断面図である。
【符号の説明】
１１    フロートバルブ装置
１２  フューエルタンク（容器）
１２ａ  上面部
１３    バルブ本体
１３ａ  流通路
１７    フロート
１８  バルブ開口部材
１８ａ  バルブ開口
１９    外筒
１９ａ  オリフィス
１９ｂ  オリフィス部
２０  開閉部材
２１    ゴム部材
２１ａ  挿通孔
２１ｂ  取付部
２１ｃ  シール面部
【図１】
0003587610.tif 000002
【図２】
0003587610.tif 000003
【図３】
0003587610.tif 000004