(57)【要約】【課題】信頼性の高い開閉動作を達成することができると共に、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更する場合にも、大幅な設計変更を要することなく、容易かつ安価に対応することができる燃料タンクの液面検知バルブを提供することを目的とする。【解決手段】バルブの下端面が底蓋体４の底壁部４１により形成された水平な底面となっており、かつケース体１内にバルブ室２を形成する隔壁体４３が上記底蓋体４に一体に立設されていると共に、この隔壁体４３に流通口４６を形成し、流入口４４も該底蓋体４を構成する底壁部４１に形成した液面検知バルブを提供する。【選択図】　図１
2004044525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの上端壁に取り付けられ、給油時に燃料の液面を検知してバルブを閉じる液面検知バルブであって、
下端面が開放していると共に、上端面に排出口が形成されたケース体と、
該ケース体の内側に設けられ、上端に上記排出口と連通する弁座が設けられていると共に、周壁上端部に流通口が設けられたバルブ室と、
該バルブ室内に上下動可能に収容された、上端部に弁頭を有するフロート体と、上記バルブ室と上記ケース体周壁との間に設けられた流通路と、
上記ケース体の下端面を閉塞して水平な底面を形成する底壁部を有し、該底壁部に上記バルブ室の周壁を形成する筒状の隔壁体が立設されていると共に、上記流通路と連通する流入口が形成された底蓋体とを具備してなり、
常時は、燃料タンク内のベーパを上記流入口、流通路、流通口、弁座、排出口を順次通して燃料タンク外へと排出し、給油時には、燃料液面がバルブの下端面に達したときに該液面により上記流入口が閉塞されることによりタンク内圧を一時的に高め、更に燃料液面が上昇すると上記フロート体がその浮力により上昇し、該フロート体の上記弁頭が上記弁座に当接密着してバルブを閉じることにより、燃料タンク内の圧力を意図的に上昇させるように構成された燃料タンクの液面検知バルブ。
【請求項２】
上記排出口に接続された排出路と連通する第２弁座と、該第２弁座を開閉する第２フロート体とを有する高復帰圧バルブが付設されており、この高圧復帰バルブの第２フロート体による第２弁座の開閉動作が、上記主バルブのフロート体による弁座の開閉動作よりも先に行われるように構成された請求項１記載の液面検知バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクの上端壁に取り付けられ、常時は燃料タンク内のベーパを燃料タンク外に排出すると共に、給油時には燃料液面の上昇を検知して自動的にバルブを閉じ、燃料タンク内の圧力を意図的に上昇させる液面検知バルブにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車の燃料タンク内に収容された燃料（ガソリン）から発するベーパ（燃料蒸気）を回収し、これを燃料としてエンジンに供給することにより、燃料を無駄なく使用することが行われており、最近では給油時に発生するベーパーも回収して燃料として使用することが行われている。
【０００３】
この場合、給油に用いられる燃料注入ガンの先端部外側には、燃料の液面が接触したときに燃料の吐出を停止させるセンサーが取り付けられており、タンク内の圧力上昇によって給油パイプ内を逆流する燃料の液面をこのセンサーによって検知して自動的に注油を停止するようになっているが、上記のように給油中に発生するベーパをタンク内から排出して回収する場合、当然にタンク内の空気も排出することとなり、給油によって燃料液面が上昇してもタンク内圧が上昇せず、燃料注入ガンが満タンを検知できなくなってしまう。
【０００４】
このため、図５に示したように、従来からベーパ回収パイプｂが接続される燃料タンクａの上端内面に液面検知バルブｃを配設し、満タン近くまで注入された燃料の液面を検知してバルブを閉じ、満タン時にタンク内圧を上昇させて燃料注入を停止させることが行われている。
【０００５】
この場合、燃料注入ガンｄからは非常に速い速度で多量の燃料が吐出注入されるため、ほぼ完全な満タン状態になる前にある程度の余裕をもって上記液面検知バルブｃを閉じ、急激にタンク内圧が上昇し燃料が急速に給油パイプｅを逆流して溢れ出てしまうことを防止するように設定することが一般的である。しかしながら、このようにバルブｃを閉じる液面検知レベルを低く設定した場合、未だ燃料を収容する余裕があるにもかかわらず、燃料を注入することができなくなってしまう。
【０００６】
そこで、液面検知バルブｃの液面検知レベルを２段階に設定し、燃料液面が第１液面検知レベルに達した時点で排圧速度を制限し、一時的にタンク内圧を上昇させて一旦燃料注入を停止させ、その後内圧を排出することが可能な速度で少量ずつ燃料を注入し、ほぼ満タンとなる第２液面検知レベルに燃料液面が達した時点で液面検知バルブｃを完全に閉じ、燃料注入を停止させることが行われている。
【０００７】
従来、２段階の液面検知レベルを有する液面検知バルブとしては、図６〜８に示したバルブが特表平１０−５０００８８号公報に開示されている。このバルブは図６に示されているように、上端壁を有する短軸円筒状のスカート体５２の内側に、フロート体ｈが収容された有底円筒状のバルブハウジングｇを配設したものである。
【０００８】
上記スカート体ｆの上端壁には排出口ｉが設けられていると共に、この排出口ｉと連通するパイプ連結管ｊが一体に設けられおり、また該上端壁外周縁部からはフランジ部ｋが一体に形成され、このフランジ部ｋを燃料タンクａに設けられた貫通穴外周縁部に固着することにより、該バルブが燃料タンクａに固定されるようになっている。
【０００９】
また、上記バルブハウジングｇは下端壁を有する長軸円筒状のもので、その上端部が上記スカート体ｆの排出口ｉ内に挿入された状態で固定されており、その下半部は上記スカート体ｆの下端面から下方へと突出し、このバルブハウジングｇの外周面と上記スカート体ｆの下端内周面との間にベーパの流入口ｕが形成されている。また、このバルブハウジングｇの上端内面には周壁内面が斜めに傾斜して漸次小径となる弁座部ｍが設けられていると共に、該弁座部ｍに隣接してその周壁に複数の流通口ｎが形成され、更にスカート体ｆの下端面から突出した下部周壁には、燃料ｒをバルブハウジングｇ内へと流入されるための液流入窓ｐが形成されている。
【００１０】
更に、上記フロート体ｈは、半球状の壁体により上端面が閉塞された円筒状のもので、この半球状の上端壁が弁頭ｓになっている。このフロート体ｈはその内部に配設されたコイルバネｑにより補助されて、燃料ｒの液面上昇に従ってその浮力により上方へと移動するようになっている。
【００１１】
このバルブは、図６に矢印で示されているように、常時は、上記流入口ｕ、流通口ｎ、弁座ｍ、排出口ｉ及びパイプ連結管ｊを順次通して、タンクａ内のベーパ（燃料蒸気）をタンクａ外へと排出するようになっている。
【００１２】
そして、給油時には、燃料液面ｔの上昇に伴って上昇するタンク内圧を上記ベーパの排出経路と同一の経路でタンクａ外へと排出し、燃料の注入を容易ならしめるようになっている。
【００１３】
そして、図７に示したように、燃料液面ｔが上昇して上記スカート体ｆの下端面に達すると、燃料ｒによりスカート体５の下端面が閉塞され、タンク内圧の排出はスカート体ｆ内の燃料液面からのみになり、排圧速度が大幅に制限される。このため、急速に多量の燃料が注入されることによる燃料液面の上昇によりタンク内圧が上昇し、図７（Ａ）に示したように、燃料ｒが給油パイプｅ内へと逆流し、その燃料が燃料注入ガンｄの先端部に設けられたセンサーに接触し、燃料の吐出を一旦停止させる。すると、上記スカート体ｆ内の燃料液面から徐々にタンク内圧が外部へと放出され、図７（Ｂ）に示したように、給油パイプｅ内へと逆流した燃料がタンクａ内へと戻り、再び燃料注入ガンｄからの給油が可能な状態となる。
【００１４】
この状態で、上記スカート体ｆ内の燃料液面から圧力を排出することが可能なように、少量ずつゆっくりと燃料を注入することにより更に給油を行う。これにより、所定の満タンレベルまでタンクａ内の燃料液面ｔが上昇すると、図８に示したように、上記フロート体ｈがその浮力により上昇して、フロート体ｈの弁頭ｓがバルブハウジングｇ上端部の弁座ｍに当接密着し、排出口ｉを閉塞する。これにより、圧力の放出が停止し、タンクａの内圧が上昇して、図８（Ａ）に示したように、燃料ｒが給油パイプｅ内に逆流し、その燃料が燃料注入ガンｄの先端部に設けられたセンサーに接触して、燃料の吐出注入を停止させる。これにより、所定の満タンレベルまで、確実かつ安全に燃料を注入し得るようになっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の液面検知バルブには、
▲１▼開閉動作の安定性が必ずしも満足し得るものではなく、信頼性に劣る、
▲２▼ペーパ及び圧力の排出能力を変更，調整する場合に、大幅な設計変更を必要とする、
という問題点がある。
【００１６】
即ち、図６に示されているように、フロート体ｈが収容されたバルブハウジングｇがスカート体ｆの下端面よりも下方に突出しており、燃料液面ｔが第１液面検知レベルであるスカート体ｆの下端面に達する前に、フロート体ｈが燃料ｒ中に浸漬された状態となるため、燃料液面ｔが大きく揺動する場合には、このフロート体ｈも上下動する場合がある。この場合、弁座ｍを通ってタンク外へと流れる気流によって生じた負圧によってフロート体ｈの弁頭ｓが弁座ｍに吸い付けられ、燃料液面ｔが第１液面検知レベル又は第２液面検知レベルに達する前に、バルブが完全に閉じられてしまう虞がある。
【００１７】
また、通常時及び給油時のベーパ及びタンク内圧の排出能力は、燃料タンクａの形状や大きさ（容量）、燃料の種類などの種々の要因に応じて、車種ごとに変更する必要がある。このベーパ及びタンク内圧の排出能力は、上記流入口ｕ及び流通口ｎの面積や、流入口ｕと流通口ｎとの面積比によりほぼ決定されるが、この従来のバルブでは、上記流通口ｎが上記バルブハウジングｇに設けられている一方、上記流入口ｕは上記スカートｆとバルブハウジングｇとの間に設けられるように設計されているため、これら流入口ｕ及び流通口ｎの面積を変更するためには、スカート体ｆとバルブハウジングｇの双方を設計変更しなければならず、またバルブハウジングｇの外径を変更する場合には、その内部に収容されたフロート体ｈも新たに設計し直す必要が生じる。このように、図６〜８に示した従来のバルブでは、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を車種等に応じて変更する場合に、ほとんどバルブ全体を設計変更する必要がある。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、燃料液面が所定のレベルに達する前にバルブが閉じてしまうような不都合を生じることなく、信頼性の高い開閉動作を達成することができると共に、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更する場合にも、大幅な設計変更を要することなく、容易かつ安価に対応することができる燃料タンクの液面検知バルブを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、燃料タンクの上端壁に取り付けられ、給油時に燃料の液面を検知してバルブを閉じる液面検知バルブであって、下端面が開放していると共に、上端面に排出口が形成されたケース体と、該ケース体の内側に設けられ、上端に上記排出口と連通する弁座が設けられていると共に、周壁上端部に流通口設けられたバルブ室と、該バルブ室内に上下動可能に収容された、上端部に弁頭を有するフロート体と、上記バルブ室と上記ケース体周壁との間に設けられた流通路と、上記ケース体の下端面を閉塞して水平な底面を形成する底壁部を有し、該底壁部に上記バルブ室の周壁を形成する筒状の隔壁体が立設されていると共に、上記流通路と連通する流入口が形成された底蓋体とを具備してなり、常時は、燃料タンク内のベーパを上記流入口、流通路、流通口、弁座、排出口を順次通して燃料タンク外へと排出し、給油時には、燃料液面がバルブの下端面に達したときに該液面により上記流入口が閉塞されることによりタンク内圧を一時的に高め、更に燃料液面が上昇すると上記フロート体がその浮力により上昇し、該フロート体の上記弁頭が上記弁座に当接密着してバルブを閉じることにより、燃料タンク内の圧力を意図的に上昇させるように構成された燃料タンクの液面検知バルブを提供する。
【００２０】
即ち、本発明の液面検知バルブは、上記のように、燃料タンクの上端壁に取り付けられ、常時は、燃料タンク内のベーパを上記流入口、流通路、流通口、弁座、排出口を順次通して燃料タンク外へと排出し、給油時には、燃料液面がバルブの下端面に達したときに該液面により上記流入口が閉塞されことによりタンク内圧を一時的に高め、更に燃料液面が上昇すると上記フロート体がその浮力により上昇し、該フロート体の上記弁頭が上記弁座に当接密着してバルブを閉じることにより、燃料タンク内の圧力を意図的に上昇させるものである。
【００２１】
この場合、本発明のバルブでは、バルブの下端面が上記底蓋体の底壁部により形成された水平な底面となっており、燃料液面が上記流入口を閉塞する第１液面検知レベルに達する前に、上記フロート体が燃料に浸漬されるようなことがなく、従って、燃料液面の揺動によりフロート体が上下動して、所定の液面レベルに達する前にフロート体の弁頭が弁座に吸いつけられバルブが閉じてしまうような誤動作を生じることがない。
【００２２】
また、本発明のバルブでは、ケース体内にバルブ室を形成する隔壁体が上記底蓋体に一体に立設されており、この隔壁体に上記流通口が形成されていると共に、上記流入口も該底蓋体に形成されているため、流入口及び流通口の面積を変更して、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更，調整する場合には、この底蓋体のみを設計変更し、作製し直せばよく、他の部品は変更を要することなくそのまま使用することができ、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更，調整する場合にも、容易に対応することができるものである。
【００２３】
このように、本発明の液面検知バルブによれば、燃料液面が所定のレベルに達する前にバルブが閉じてしまうような不都合を生じることなく、信頼性の高い開閉動作を達成することができると共に、車種などに応じてベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更する場合にも、大幅な設計変更を要することなく、容易かつ安価に対応することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、本発明の実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施例にかかる液面検知バルブを示すもので、この液面検知バルブは、燃料タンクａに固定されるケース体１と、該ケース体１内に設けられたバルブ室２内に収容されたフロート体３と、上記ケース体１の下端面を閉塞する底蓋体４とを具備している。
【００２５】
上記ケース体１は、上端壁を有する円筒状のもので、その上端壁中央部には排出口１１が設けられていると共に、該排出口１１の内側周縁部には下方へと突出した短軸円筒状の弁座部１２が形成されており、かつ該排出口１１の外側周縁部にはパイプ連結管１３が一体に連結形成されている。更に、ケース体１の上端外周縁部には、外方へと突出するフランジ部１４が形成されている。
【００２６】
また、上記底蓋体４は、円板状の底壁部４１の周縁部に周壁部４２を一体に形成すると共に、中央部に円筒状の隔壁体４３を一体に立設したものである。この底蓋体４は、上記ケース体１の下端部に被せるように該ケース体１の下部に取り付けられ、上記底壁部４１がケース体１の下端面を閉塞して水平な底面を形成していると共に、上記隔壁体４３の上端が上記ケース体１の上端壁に達し、この隔壁体４３の内側に上記バルブ室２が形成されており、またこの隔壁体４３とケース体１の周壁との間に流通路４７が形成されている。
【００２７】
上記底蓋体４の底壁部４１には、上記流通路４７と連通する流入口４４が形成されていると共に、上記隔壁体４３の下端部には燃料ｒがバルブ室２内へと流入するための液流入口４５が形成されており、更にこの隔壁体４３の上端部には、流通路４７とバルブ室２の上部とを連通される連通口４６が形成されている。
【００２８】
上記バルブ室２内に収容された上記フロート体３は、上端壁を有する円筒状のもので、その内部に配設されたコイルバネ５に補助されて、その浮力により燃料液面ｔの上下動と共にバルブ室２内で上下動するようになっている。また、このフロート体３の上端壁外面（上面）にはゴム等の弾性材料が配設されており、この弾性材料が弁頭３１となっている。
【００２９】
このバルブは、図１に示されているように、燃料タンクａに設けられた貫通穴にタンクの外側から挿入され、上記フランジ部１４が燃料タンクａに溶着されて、燃料タンクａの上端壁に固定される。そして、常時は、上記流入口４４、流通路４７、流通口４６、弁座１２、排出口１１及びパイプ連結管１３を順次通して、タンクａ内のベーパ（燃料蒸気）をタンクａ外へと排出するようになっている。
【００３０】
次に、給油時には、燃料液面ｔの上昇に伴って上昇するタンク内圧を上記ベーパの排出経路と同一の経路でタンクａ外へと排出し、燃料の注入を容易ならしめ、図２に示したように、燃料液面ｔが上昇してバルブの底面を形成する上記底蓋体４の底壁部４１下端面に達すると、燃料ｒにより上記流入口４４が閉塞され、タンク内圧の排出はケース体１内の燃料液面からのみになり、排圧速度が大幅に制限される。このため、急速に多量の燃料が注入されることによる燃料液面ｔの上昇によりタンク内圧が上昇し、図２（Ａ）に示したように、燃料ｒが給油パイプｅ内へと逆流し、その燃料が燃料注入ガンｄの先端部に設けられたセンサーに接触して、燃料の吐出を一旦停止させる。すると、上記ケース体１内の燃料液面から徐々にタンク内圧が外部へと放出され、図２（Ｂ）に示したように、給油パイプｅ内へと逆流した燃料がタンクａ内へと戻り、再び燃料注入ガンｄからの給油が可能な状態となる。
【００３１】
この状態で、上記ケース体１内の燃料液面から圧力を排出することが可能なように、少量ずつゆっくりと燃料を注入することにより更に給油を行う。これにより、所定の満タンレベルまでタンクａ内の燃料液面ｔが上昇すると、図３に示したように、上記フロート体３がその浮力により上昇し、フロート体３の弁頭３１が上記弁座１２の下端に当接密着し、排出口１１を閉塞する。これにより、圧力の放出が停止し、タンクａの内圧が上昇して、図３（Ａ）に示したように、燃料ｒが給油パイプｅ内に逆流し、その燃料が燃料注入ガンｄの先端部に設けられたセンサーに接触して、燃料の吐出注入を停止させる。これにより、所定の満タンレベルまで、確実かつ安全に燃料を注入し得るようになっている。
【００３２】
この液面検知バルブでは、上記のように、バルブの下端面が上記底蓋体４の底壁部４１により形成された水平な底面となっており、燃料液面ｒが上記流入口４４を閉塞する第１液面検知レベルに達する前に、上記フロート体３が燃料ｒに浸漬されるようなことがなく、従って、燃料液面ｒの揺動によりフロート体３が上下動して、所定の液面レベルに達する前にフロート体３の弁頭３１が弁座１２に吸いつけられバルブが閉じてしまうような誤動作を生じることがない。
【００３３】
また、このバルブでは、ケース体１内にバルブ室２を形成する隔壁体４３が上記底蓋体４に一体に立設されており、この隔壁体４３に流通口４６が形成されていると共に、流入口４４も該底蓋体４の底壁部４１に形成されているため、流入口４４及び流通口４６の面積を変更して、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更，調整する場合には、この底蓋体４のみを設計変更し、作製し直せばよく、他の部品は変更を要することなくそのまま使用することができ、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更，調整する場合にも、容易に対応することができるものである。
【００３４】
このように、この液面検知バルブによれば、燃料液面が所定のレベルに達する前にバルブが閉じてしまうような不都合を生じることなく、信頼性の高い開閉動作を達成することができると共に、車種などに応じてベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更する場合にも、大幅な設計変更を要することなく、容易かつ安価に対応することができる。
【００３５】
なお、本発明の液面検知バルブは、上記実施例に限定されるものではなく、各部の構成等は本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して差し支えない。例えば、上記実施例のバルブには、図４に示したように、開弁動作時にフロート体３の吸い付きによる動作不良の発生を防止するための高復帰圧バルブを付設することができる。即ち、図４のバルブは、ケース体１に第２のバルブ室１５を設け、この第２バルブ室１５の上端部に上記パイプ連結管１３（排出路）と連通した第２弁座５２を形成すると共に、該バルブ室１５内にこの第２弁座５２を開閉する第２フロート体６を配設し、上記実施例と同一構成の主バルブのフロート体３による開閉動作よりも、上記第２フロート体６による第２弁座５２の開閉動作が先に行われるように構成した高復帰圧バルブを設けたものである。そして、この図４のバルブによれば、燃料液面が降下してバルブを開く際に、まずこの高復帰圧バルブが開き、強い負圧の発生を開放し、負圧により主バルブのフロート体３が弁座１２に吸い付けられることによる動作不良の発生をより確実に防止することができるものである。なお、図４中５１は第２バルブ室１５内に燃料ｒを導入するための流入口、６１は第２フロート体３の動作を補助するコイルバネであり、その他の構成、動作、作用効果は上記図１〜３のバルブと同様であるため、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液面検知バルブによれば、燃料液面が所定のレベルに達する前にバルブが閉じてしまうような不都合を生じることなく、信頼性の高い開閉動作を達成することができると共に、ベーパ及びタンク内圧の排出能力を変更する場合にも、大幅な設計変更を要することなく、容易かつ安価に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる液面検出バルブを示す概略断面図である。
【図２】同液面検知バルブの下端面に燃料液面が達したときを示す概略断面図であり、（Ａ）はこのときの給油パイプの状態を示す説明図、（Ｂ）はこのときから暫時経過した後の給油パイプの状態を示す説明図である。
【図３】燃料液面が所定の満タンレベルに達したときの同液面検知バルブを示す概略断面図であり、（Ａ）はこのときの給油パイプの状態を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかる液面検知バルブを示す概略断面図である。
【図５】液面検知バルブを備えた燃料タンクの一例を示す概略図である。
【図６】従来の液面検出バルブを示す断面図である。
【図７】燃料液面が第１の液面検知レベルに達したときの同液面検知バルブを示す概略断面図であり、（Ａ）はこのときの給油パイプの状態を示す説明図、（Ｂ）はこのときから暫時経過した後の給油パイプの状態を示す説明図である。
【図８】燃料液面が第２の液面検知レベルに達したときの同液面検知バルブを示す概略断面図であり、（Ａ）はこのときの給油パイプの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１　ケース体
１１　排出口
１２　弁座
１３　パイプ連結管（排出路）
１４　フランジ部
１５　第２バルブ室
２　バルブ室
３　フロート体
３１　弁頭
４　底蓋体
４１　底壁部
４２　周壁部
４３　隔壁体
４４　流入口
４５　液流入口
４６　流通口
４７　流通路
５，６１　コイルバネ
５２　第２弁座
６　第２フロート体
【図１】
2004044525.tif 000003
【図２】
2004044525.tif 000004
【図３】
2004044525.tif 000005
【図４】
2004044525.tif 000006
【図５】
2004044525.tif 000007
【図６】
2004044525.tif 000008
【図７】
2004044525.tif 000009
【図８】
2004044525.tif 000010