(57)【要約】【課題】燃料遮断弁１０は、接続通路３１ｃの通路面積を小さくしても、大きな流量を流すことができること。【解決手段】燃料遮断弁１０は、ケーシング２０と、フロート５１とを備えている。ケーシング２０は、接続通路３１ｃと燃料タンクＦＴ内とを連通する弁室３０Ｓを形成したケーシング本体３０と、接続通路３１ｃに接続された管通路４３ａを有する蓋体４０とを備えている。ケーシング２０は、ケーシング本体３０の上部に形成され接続通路３１ｃを貫通形成している接続部３３と、接続部３３に接続される被接続部４２と、接続部３３と被接続部４２との間に介在するシール部材ＳＲとを備えている。管通路４３ａは、水平方向に配置された直通路４３ｂと、接続通路３１ｃとほぼ同じ通路面積の曲通路４３ｃとを有する。【選択図】図１
2008232113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（ＦＴ）の上部に装着され、上記燃料タンク（ＦＴ）内と外部とを接続する接続通路（３１ｃ）を開閉することで燃料タンク（ＦＴ）と外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記接続通路（３１ｃ）を垂直方向に設け、該接続通路（３１ｃ）と上記燃料タンク（ＦＴ）内とを連通する弁室（３０Ｓ）を形成したケーシング本体（３０）と、該ケーシング本体（３０）の上部に装着され、上記接続通路（３１ｃ）に接続される管通路（４３ａ）を有する蓋体（４０）と、を有するケーシング（２０）と、
上記弁室（３０Ｓ）内に収納され、燃料タンク（ＦＴ）内の燃料液位に応じて昇降することで上記接続通路（３１ｃ）の弁室（３０Ｓ）側の開口を開閉するフロート（５１）と、
を備え、
上記ケーシング（２０）は、上記ケーシング本体（３０）の上部に形成され上記接続通路（３１ｃ）を貫通形成している接続部（３３）と、上記蓋体（４０）の下部に形成されるとともに上記接続部（３３）に嵌合されることで上記接続通路（３１ｃ）に接続される管通路（４３ａ）を有する被接続部（４２）と、上記接続部（３３）と上記被接続部（４２）との間に介在するシール部材（ＳＲ）とを備え、
上記管通路（４３ａ）は、水平方向に配置された直通路（４３ｂ）と、上記接続通路（３１ｃ）とほぼ同じ通路面積の曲通路（４３ｃ）とを有し、
上記接続部（３３）は、上記ケーシング本体（３０）の上部から突出した下部嵌合突部（３３ａ）と、該下部嵌合突部（３３ａ）の上部から突出し下部嵌合突部（３３ａ）より小径の上部嵌合突部（３３ｂ）と、下部嵌合突部（３３ａ）と上部嵌合突部（３３ｂ）との間に形成され上記シール部材（ＳＲ）を保持する環状段部（３３ｃ）とを備え、
上記被接続部（４２）は、上記下部嵌合突部（３３ａ）に嵌合する下部嵌合孔（４２ａ）と、上部嵌合突部（３３ｂ）に嵌合する上部嵌合孔（４２ｂ）と、上部嵌合突部（３３ｂ）の上端を位置決めしかつ上記接続通路（３１ｃ）と上記曲通路（４３ｃ）とを連続した面とするように形成された位置決め突部（４２ｃ）と、
を備えていることを特徴とする燃料遮断弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料遮断弁において、
上記接続通路（３１ｃ）は、上記弁室（３０Ｓ）に接続される小径通路（３１ｄ）と、該小径通路（３１ｄ）と上記曲通路（４３ｃ）とを接続する大径通路（３１ｅ）とを備えている燃料遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの上部に装着され、燃料タンク内と外部とを接続するための燃料遮断弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料遮断弁として、特許文献１の技術が知られている。図７は従来の技術にかかる燃料遮断弁１００を示す断面図である。燃料遮断弁１００は、燃料タンクＦＴの上部に装着されており、外部（キャニスタ）に接続される接続通路１０２をその上部に設けたケーシング１０４と、ケーシング１０４の弁室１０６内に燃料液位により浮力を増減して昇降するフロート１０８とを備えている。給油時などに燃料タンクＦＴ内と外部との通気を確保するとともに、燃料タンクＦＴの燃料液位の上昇によりフロート１０８が浮力の増大により上昇することで接続通路１０２を閉じて燃料の外部への流出を防止している。
【０００３】
従来の燃料遮断弁１００では、ケーシング１０４の上部の突出部１１０に接続通路１０２を貫通形成するとともに突出部１１０の上端をテーパ１１２に形成することにより、管通路１１４へ燃料蒸気をスムーズに流すように形成している。しかし、接続通路１０２から流出する燃料蒸気は、管通路１１４に対してテーパ１１２で広くなった接続空間１１６を通じて管通路１１４へ流れる。こうした接続空間１１６は、接続通路１０２の幅より大きくなるので、乱流を生じて通気抵抗を増していることが本願発明者によって見出された。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２６６２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、接続通路の通路面積を小さくしても、大きな流量を流すことができる燃料遮断弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するためになされた本発明は、
燃料タンクの上部に装着され、上記燃料タンク内と外部とを接続する接続通路を開閉することで燃料タンクと外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記接続通路を垂直方向に設け、該接続通路と上記燃料タンク内とを連通する弁室を形成したケーシング本体と、該ケーシング本体の上部に装着され、上記接続通路に接続される管通路を有する蓋体と、を有するケーシングと、
上記弁室内に収納され、燃料タンク内の燃料液位に応じて昇降することで上記接続通路の弁室側の開口を開閉するフロートと、
を備え、
上記ケーシングは、上記ケーシング本体の上部に形成され上記接続通路を貫通形成している接続部と、上記蓋体の下部に形成されるとともに上記接続部に嵌合されることで上記接続通路に接続される管通路を有する被接続部と、上記接続部と上記被接続部との間に介在するシール部材とを備え、
上記管通路は、水平方向に配置された直通路と、上記接続通路とほぼ同じ通路面積の曲通路とを有し、
上記接続部は、上記ケーシング本体の上部から突出した下部嵌合突部と、該下部嵌合突部の上部から突出し下部嵌合突部より小径の上部嵌合突部と、下部嵌合突部と上部嵌合突部との間に形成され上記シール部材を保持する環状段部とを備え、
上記被接続部は、上記下部嵌合突部に嵌合する下部嵌合孔と、上部嵌合突部に嵌合する上部嵌合孔と、上部嵌合突部の上端を位置決めしかつ上記接続通路と上記曲通路とを連続した面とするように形成された位置決め突部と、
を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる燃料遮断弁を用いた燃料タンクに燃料が供給されて燃料タンクの所定液位に達すると、弁室内に流入した燃料により、フロートが浮力により上昇する。フロートの上昇により、フロートの上部の弁部が接続通路を閉じることで、燃料タンクを外部に対して遮断し、燃料タンクから外部へ燃料が流出するのを防止する。
【０００８】
本発明にかかる燃料遮断弁において、燃料タンク内の燃料蒸気は、弁室から、上下方向に配置された接続通路から、管通路の曲通路で曲げられ、そして水平方向に配置された直通路を通じて外部に流れる。接続通路、管通路の曲通路は、ほぼ同じ通路面積で形成されているから、流れの妨げとなる乱流がすくなく、圧力損失が小さい。よって、接続通路は、小さな通路面積であっても大きな流量を流すことができ、燃料遮断弁の接続通路の高さを低くし、燃料タンクに取り付けたときにタンク装置の扁平化に寄与することができる。
【０００９】
また、蓋体の被接続部に形成した位置決め突部は、接続部の上端を位置決めとして作用するとともに、接続通路と管通路の曲通路とを連続した面とし、圧力損失を低減するように作用する。さらに、蓋体を樹脂射出成形する場合において、被接続部の下部嵌合孔および上部嵌合孔や管通路を形成する手段として、一般に、金型のキャビティに、２つのスライド型を挿入することにより行なっている。２つのスライド型は、挿入の際に互いにぶつかるのを回避するために、その間にギャップを隔てている。このようなギャップには、樹脂が充填されるが、この樹脂により形成される部分を位置決め突部として有効に活用している。
【００１０】
さらに、本発明の好適な接続通路として、弁室に接続される小径通路と、該小径通路と上記曲通路とを接続する大径通路とを備えている構成をとることができる。この構成により、接続通路のうち、小径通路は、その開口の通路面積を小さくでき、弁部の閉弁方向の力を小さくするから、優れた再開弁特性を得ることができ、また、大径通路は、小径通路より大きな通路面積であるから液溜まりとして作用し、弁室から接続通路へ流出した液体燃料がここで留まって外部への流出を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
（１）  燃料遮断弁１０の概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる自動車の燃料タンクＦＴの上部に取り付けられる燃料遮断弁１０を示す断面図である。図１において、燃料タンクＦＴは、その表面がポリエチレンを含む複合樹脂材料から形成されており、そのタンク上壁ＦＴａに取付穴ＦＴｂが形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮断弁１０がその下部を取付穴ＦＴｂに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁１０は、車両の傾斜時や揺動時に燃料タンクＦＴ内の燃料がキャニスタへの流出を規制するものである。
【００１２】
（２）  燃料遮断弁１０の各部の構成
燃料遮断弁１０は、ケーシング２０と、フロート機構５０と、スプリング７０とを主要な構成として備えている。ケーシング２０は、ケーシング本体３０と、底板３５と、蓋体４０とを備え、ケーシング本体３０と底板３５とにより囲まれたスペースが弁室３０Ｓになっており、この弁室３０Ｓにスプリング７０に支持されたフロート機構５０が収納されている。
【００１３】
図２は燃料遮断弁１０を分解した断面図である。ケーシング本体３０は、天井壁部３１と、側壁部３２とにより囲まれたカップ形状であり、その下部を開口３０ａとしている。天井壁部３１の中央部には、下方に向けて突設された通路形成突部３１ａが形成されており、この通路形成突部３１ａの先端部がシール部３１ｂになっている。側壁部３２には、燃料タンクＦＴ内と弁室３０Ｓとを接続する通気孔３２ａが形成され、また、底板３５を取り付けるための係合穴３２ｂが形成されている。
【００１４】
図３はケーシング２０の上部を示す断面図、図４はケーシング２０の上部を分解して示す断面図である。天井壁部３１の中央部には、接続部３３が上方に向けて突設されている。接続部３３は、天井壁部３１の上部から突出した下部嵌合突部３３ａと、下部嵌合突部３３ａの上部から突出し下部嵌合突部３３ａより小径の上部嵌合突部３３ｂと、下部嵌合突部３３ａと上部嵌合突部３３ｂとの間に形成されシール部材ＳＲを保持する環状段部３３ｃとを備えている。環状段部３３ｃには、シール部材ＳＲが保持されている。接続部３３には、通路形成突部３１ａと同芯状に接続通路３１ｃが貫通している。すなわち、接続通路３１ｃは、通路形成突部３１ａを貫通した小径通路３１ｄと、接続部３３を貫通しかつ小径通路３１ｄの上部に接続される大径通路３１ｅとを備えている。
【００１５】
図２に戻り、底板３５は、ケーシング本体３０の開口３０ａを閉じる部材であり、その外周部に形成された係合爪３５ａがケーシング本体３０の係合穴３２ｂに係合することにより、ケーシング本体３０の開口３０ａを閉じるように装着されている。この底板３５の上面には、連通孔３５ｂおよびスプリング７０の下端を支持するためのスプリング支持部３５ｃが形成されている。
【００１６】
蓋体４０は、蓋本体４１と、蓋本体４１の中央下部に形成された被接続部４２と、蓋本体４１の中央から側方へ突出した管体部４３と、蓋本体４１の外周に形成されたフランジ４４と、支持部４５とを備え、これらを一体に形成している。図３および図４において、被接続部４２は、下部嵌合突部３３ａに嵌合する下部嵌合孔４２ａと、上部嵌合突部３３ｂに嵌合する上部嵌合孔４２ｂと、位置決め突部４２ｃとを備え、接続部３３に嵌合される。管体部４３には、管通路４３ａが形成されており、この管通路４３ａは、水平方向に配置された直通路４３ｂと、直通路４３ｂと接続通路３１ｃとを接続する曲通路４３ｃとを有する。曲通路４３ｃの通路面積Ｓ１は、接続通路３１ｃの通路面積Ｓ２とほぼ同じに形成されている。
【００１７】
図２に示す支持部４５は、蓋本体４１の下部に形成され、ケーシング本体３０の上部を嵌合・支持する筒体である。この支持部４５には、係合穴４５ａが形成されている。この係合穴４５ａは、ケーシング本体３０の側壁部３２に形成された係合爪３２ｃに係合することで、蓋体４０は、ケーシング本体３０を保持している。また、フランジ４４の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに溶着される外側溶着部４４ａが形成されている。
【００１８】
上記フロート機構５０は、フロート５１と、フロート５１の上部から突設された円錐状に形成された弁部５５とを備えている。フロート５１は、上壁部５１ａと、その上壁部５１ａの外周から下方に形成された筒状の側壁５１ｂとを備えた容器形状に構成されており、その内側スペースが浮力を生じるための浮力室５１Ｓになっている。また、フロート５１の外周部にガイド突条５１ｃが形成されている。ガイド突条５１ｃは、フロート５１の側壁５１ｂに周方向に等間隔に８カ所、上下方向にリブ形状に突設されている。フロート５１の浮力室５１Ｓ内には、スプリング７０が配置されている。スプリング７０は、フロート５１の一端と底板３５の上面との間に介在することによりフロート５１を上方へ付勢している。
【００１９】
燃料遮断弁１０を組み付けるには、ケーシング本体３０の弁室３０Ｓ内に、フロート５１及びスプリング７０を収納し、さらに、スプリング７０の下端を底板３５のスプリング支持部３５ｃに位置合わせするとともに、底板３５の係合爪３５ａを側壁部３２の係合穴３２ｂに係合させて、底板３５をケーシング本体３０に取り付ける。さらに、シール部材ＳＲを接続部３３に挿入して環状段部３３ｃ上に保持し、この状態にて、支持部４５をケーシング本体３０の上部に嵌合するとともに、接続部３３を蓋体４０の被接続部４２に嵌合する。このとき、支持部４５の係合穴４５ａがケーシング本体３０の係合爪３２ｃに係合する。これにより、蓋体４０とケーシング本体３０とが一体化する。
【００２０】
（３）  燃料遮断弁１０の動作
次に、燃料遮断弁１０の動作について説明する。図１において、車両の傾斜などにより、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が上昇すると、燃料タンクＦＴ内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、連通孔３５ｂ、通気孔３２ａを通じて弁室３０Ｓ内に入り、弁室３０Ｓから、接続通路３１ｃ、管通路４３ａを通じて、キャニスタ側へ逃がされる。燃料タンクＦＴ内の燃料液位の上昇につれて、燃料は連通孔３５ｂを通じて弁室３０Ｓに流入する。そして、燃料液位が所定の液位に達すると、フロート５１の浮力およびスプリング７０の荷重による上方への力と、フロート５１の自重による下方への力との釣り合いによって、前者が後者を上回ったときにフロート５１が上昇する。これにより、車両の傾斜時などに、燃料タンクＦＴから燃料蒸気を逃がすとともに燃料が燃料タンクＦＴ外へ流出するのを防止することができる。一方、燃料タンクＦＴの燃料液位が低下して弁室３０Ｓ内の燃料が連通孔３５ｂなどから排出されると、フロート５１は、その浮力を減少して下方への力を受けて、弁部５５がシール部３１ｂから離れて、接続通路３１ｃを開く。
【００２１】
（４）  実施例の作用・効果
上記実施例の燃料遮断弁１０の構成により、以下の効果を奏する。
（４）−１  図１に示すように給油により燃料タンクＦＴの燃料液位が上昇したときに、燃料タンク内の燃料蒸気は、弁室３０Ｓから接続通路３１ｃ、管通路４３ａを通じて外部に流れる。図３に示すように、接続通路３１ｃは、曲通路４３ｃと通路面積がほぼ同じに形成されているから、流れの妨げとなる乱流がすくなく、圧力損失が小さい。
次に、接続通路３１ｃの通路の形状が、流量の増加にいかなる効果があるかについて調べた。図５は燃料遮断弁の開弁時における流量とタンク内圧との関係を説明する説明図である。図５において、縦軸は、燃料タンクの上部に燃料遮断弁１０を取り付けた状態にて、管通路４３ａの圧力（外気）に対する差圧であるタンク内圧を示し、横軸は、そのタンク内圧における管通路４３ａから流出する流量を示す。ここで、実線は本実施例を示し、破線は比較例（従来例）に相当する。図５から、本実施例が従来例よりも、タンク内圧の全範囲にわたって流量が大きいことが分かった。特に、燃料遮断弁１０の目標の仕様として、９．８ｋＰａの圧力における３５Ｌ／ｍｉｎを達成することができた。
【００２２】
（４）−２  接続通路３１ｃは、その圧力損失が少なく、小さな通路面積であっても大きな流量を流すことができる。よって、接続通路３１ｃおよび管通路４３ａを細くすることができ、燃料遮断弁１０の小型化に貢献し、引いては燃料タンクに取り付けたときにタンク装置の扁平化に寄与することができる。
【００２３】
（４）−３  蓋体４０の被接続部４２に形成した位置決め突部４２ｃは、接続部３３の上端を位置決めする部材として作用するとともに、接続通路３１ｃと管通路４３ａの曲通路４３ｃとを連続した面とし、圧力損失を低減するように作用する。図６は蓋体４０を射出成形する工程を説明する説明図である。図６に示すように、蓋体４０を樹脂射出成形する場合において、金型ＭＤのキャビティＣＴに、被接続部４２の下部嵌合孔４２ａおよび上部嵌合孔４２ｂや管通路４３ａを形成するために、第１スライド型ＳＭ１、および第２スライド型ＳＭ２をそれぞれキャビティＣＴに挿入している。このとき、第２スライド型ＳＭ２の先端は、第１スライド型ＳＭ１に対して合わさる前に、第１スライド型ＳＭ１の端部に沿って距離Ｌａだけ移動するが、第１スライド型ＳＭ１の端部にぶつかるのを回避するために、その間にギャップＧｐを隔てている。このようなギャップＧｐには、樹脂が充填されるが、この樹脂により形成される部分を位置決め突部４２ｃとして有効に活用している。
【００２４】
（４）−４  図３および図４に示すように、接続通路３１ｃは、弁室３０Ｓに接続される小径通路３１ｄと、該小径通路３１ｄと上記曲通路４３ｃとを接続する大径通路３１ｅとを備えている。接続通路３１ｃの小径通路３１ｄは、フロート５１の弁部５５が閉じる開口であり面積が小さく、弁部５５の閉弁方向の力を小さくするから、優れた再開弁特性を得ることができる。また、大径通路３１ｅは、小径通路３１ｄより大きな容量の液溜まりとして作用し、弁室３０Ｓから接続通路３１ｃへ流出した液体燃料がここで留まって外部への流出を防止することができる。
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例にかかる自動車の燃料タンクＦＴの上部に取り付けられる燃料遮断弁１０を示す断面図である。
【図２】燃料遮断弁１０を分解した断面図である。
【図３】ケーシング２０の上部を示す断面図である。
【図４】ケーシング２０の上部を分解して示す断面図である。
【図５】燃料遮断弁の開弁時における流量とタンク内圧との関係を説明する説明図である。
【図６】蓋体４０を射出成形する工程を説明する説明図である。
【図７】従来の技術にかかる燃料遮断弁１００を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…燃料遮断弁
２０…ケーシング
３０…ケーシング本体
３０Ｓ…弁室
３０ａ…開口
３１…天井壁部
３１ａ…通路形成突部
３１ｂ…シール部
３１ｃ…接続通路
３１ｄ…小径通路
３１ｅ…大径通路
３２…側壁部
３２ａ…通気孔
３２ｂ…係合穴
３２ｃ…係合爪
３３…接続部
３３ａ…下部嵌合突部
３３ｂ…上部嵌合突部
３３ｃ…環状段部
３５…底板
３５ａ…係合爪
３５ｂ…連通孔
３５ｃ…スプリング支持部
４０…蓋体
４１…蓋本体
４２…被接続部
４２ａ…下部嵌合孔
４２ｂ…上部嵌合孔
４２ｃ…位置決め突部
４３…管体部
４３ａ…管通路
４３ｃ…曲通路
４４…フランジ
４４ａ…外側溶着部
４５…支持部
４５ａ…係合穴
５０…フロート機構
５１…フロート
５１Ｓ…浮力室
５１ａ…上壁部
５１ｂ…側壁
５１ｃ…ガイド突条
５５…弁部
７０…スプリング
ＳＲ…シール部材
ＣＴ…キャビティ
ＦＴ…燃料タンク
ＦＴａ…タンク上壁
ＦＴｂ…取付穴
ＭＤ…金型
ＳＭ１…第１スライド型
ＳＭ２…第２スライド型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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