(57)【要約】【課題】  バルブシール面の流路面積を絞ることなく、フロート弁の復帰圧を高くして復帰特性を向上できる燃料タンクのフロートバルブ装置の提供を図る。【解決手段】  燃料タンク１０のベーパー排出口１０ａに、タンク１０内燃料の浮力でバルブシール面３を開閉するフロート弁４を備えており、このバルブシール面３を、フロート弁４に作用する重力Ｆｗ方向に対して所定角度θをもって傾斜させることにより、フロート弁４からバルブシール面３に作用する圧力の方向をフロート弁４の重力Ｆｗの方向に対して斜めにできるため、フロート弁４の復帰圧Ｐｒが高くなって閉弁力を増大し、ひいては、フロート弁４の復帰特性を向上してタンク１０内圧力が従来よりも高い状態で閉弁させることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクのベーパー排出口に設けられ、タンク内燃料の浮力でバルブシール面を開閉するフロート弁を備えた燃料タンクのフロートバルブ装置において、
バルブシール面を、フロート弁に作用する重力方向に対して傾斜させたことを特徴とする燃料タンクのフロートバルブ装置。
【請求項２】
バルブシール面は、フロート弁の突出した弁本体部の中心軸に対して対称に傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクのフロートバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内のベーパーを排出する一方、燃料の排出を遮断するフロートバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクのフロートバルブ装置は、タンクのベーパー排出口に通ずるバルブシール面をタンク内燃料の浮力で昇降するフロート弁で開閉するようになっており、開弁によりタンク内の蒸発燃料を含むエア（以下、ベーパーと称す）を排出する一方、閉弁によりタンク内の燃料が排出されるのを遮断する。このとき、ベーパーをキャニスタに通して燃料分を除去するようになっている。
【０００３】
このようなフロートバルブ装置では、給油時にタンク内のベーパーをスムーズに排出するために、バルブシール面のベーパー流路面積をある程度大きくしておく必要があるが、シール面の流路面積を大きくすると、フロートが再復帰する圧力が低くなるためフロートの復帰特性が悪くなる。
【０００４】
そのため、２つのフロート弁を直列に配置した２段式フロート弁を採用し、ベーパー圧を放出する途中のある程度高い圧力で１段目のフロート弁で２段目のフロート弁を閉弁した後、ベーパー圧を開放してタンク内圧が十分に低下してから２段目のフロート弁でバルブシール面を閉弁するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許  ＵＳＰ  ５，０２８，２４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来のフロートバルブ装置では、１段目のフロート弁が閉弁した後の２段目のフロート弁の閉弁圧は、バルブシール面の流路面積によって決定されるが、この流路面積は上述したように給油時のベーパー排出の要件からある程度大きくしておく必要があるため、２段目のフロート弁を閉弁するための復帰特性が悪化してしまう。
【０００６】
そこで、流路面積を絞った場合には、給油時に満タン容量に達して給油ノズルのオートストップが作動した後、１段目のフロート弁が閉弁すると、ベーパーの抜ける流路が狭くなっているためタンク内圧の降下が遅くなり、結果的にフィラーチューブ内の燃料液面の降下が遅くなって追加給油がスムーズに行い辛くなり、満タン給油時間が長くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明はバルブシール面の流路面積を絞ることなく、フロート弁の復帰圧を高くして復帰特性を向上できる燃料タンクのフロートバルブ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる燃料タンクのフロートバルブ装置は、燃料タンクのベーパー排出口に、タンク内燃料の浮力でバルブシール面を開閉するフロート弁を備えており、このバルブシール面を、フロート弁に作用する重力方向に対して所定角度をもって傾斜させたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フロート弁がバルブシール面に閉弁する際に、フロート弁からバルブシール面に作用する圧力の方向が、フロート弁の重力の方向に対して斜めになるため、鉛直方向での力の釣合いからバルブシール面への復帰力が大きくなり、つまり、フロート弁の復帰圧が高くなって閉弁力が増大してフロート弁の復帰特性が向上し、タンク内圧力が従来よりも高い状態で閉弁することができる。
【００１０】
従って、バルブシール面の流路面積の増大が可能となって、ベーパーの排出をスムーズに行って満タン給油を迅速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１は本発明にかかる燃料タンクのフロートバルブ装置の第１実施形態を示し、図１はフロートバルブ装置の断面図である。
【００１３】
本実施形態のフロートバルブ装置１は、図１に示すように、燃料タンク１０の上端部に形成したベーパー排出口１０ａに設けられ、フィラーチューブから燃料を給油する際に、燃料タンク１０内のベーパー（蒸発燃料混じりの空気）を排出するとともに、ロールオーバー時などにあって燃料タンク１０内の燃料が前記ベーパー排出口１０ａから漏出するのを遮断する。
【００１４】
フロートバルブ装置１は、下部入口２ａと上部出口２ｂを形成したハウジング２を有し、このハウジング２の内部をバルブシール面３によって上下に隔成し、このバルブシール面３の下方の室２ｃにフロート弁４を配置してある。
【００１５】
フロート弁４は、互いに直列配置される１段目の第１フロート弁４Ａと２段目の第２フロート弁４Ｂとを備えた２段式のフロート弁を構成し、下方に配置される第１フロート弁４Ａは、ハウジング２の底面２ｄとの間に配置したスプリング５により上方に付勢してある。
【００１６】
勿論、第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂは、燃料タンク１０内の燃料Ｆよりも比重を小さくして形成してあり、燃料Ｆが下部入口２ａからハウジング２内に導入されることにより、第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂはそれぞれ所定の浮力を発生するようになっている。
【００１７】
このスプリング５の付勢力は第１フロート弁４Ａの質量よりも小さくしてあり、この第１フロート弁４Ａは、これに浮力が作用しない状態でスプリング５の付勢力に抗して下降するようになっている。
【００１８】
上方に配置される第２フロート弁４Ｂは、下部に前記第１フロート弁４Ａを収容する受容部４Ｂａを形成するとともに、上面中央にはバルブシール面３の主流路３ａを開閉する半球状の主弁本体部４Ｂｂを突設してあり、この主弁本体部４Ｂｂの中央には受容部４Ｂａに貫通する副流路４Ｂｃを形成してある。
【００１９】
また、前記第１フロート弁４Ａの上部中央には、前記副流路４Ｂｃを開閉する副弁本体部４Ａａを形成してある。このとき、第２フロート弁４Ｂに形成した副流路４Ｂｃの面積Ｓ２は、バルブシール面３に形成した主流路３ａの面積Ｓ１よりも小さく（Ｓ２＜Ｓ１）形成してある。
【００２０】
前記第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂは、燃料タンク１０内の燃料Ｆが満タンでない場合は下降して主，副流路３ａ，４Ｂｃが開弁した状態にあり、この状態から給油して燃料Ｆの液面が上昇すると、ハウジング２の下部入口２ａから流入した燃料タンク１０内のベーパーは、開弁状態にある主，副流路３ａ，４Ｂｃを通過して上部出口２ｂから放出される。
【００２１】
そして、ハウジング２内に燃料Ｆが充満してくると、第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂは浮力によりそれぞれ上昇して副流路４Ｂｃおよび主流路３ａを閉弁し、燃料Ｆがベーパー排出口１０ａから流出するのを遮断する。
【００２２】
また、第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂが下降した状態にあって、ロールオーバー時等に燃料Ｆがベーパー排出口１０ａから流出しようとした場合には、第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂは流出する燃料Ｆに押されて副流路４Ｂｃおよび主流路３ａを閉弁して、燃料Ｆが排出されるのを防止する。
【００２３】
ところで、本実施形態の２段式のフロート弁構造となったフロートバルブ装置１では、上述したベーパーの放出時には、ベーパーが完全に排出される前のある程度高い圧力で１段目の第１フロート弁４Ａが２段目の第２フロート弁４Ｂの副流路４Ｂｃを閉弁し、その後、ベーパー圧を開放してタンク内圧が十分に低下してから第２フロート弁４Ｂでバルブシール面３の主流路３ａを閉弁するようになっている
ここで、本実施形態では前記バルブシール面３を、第２フロート弁４Ｂに作用する重力Ｆｗ方向に対して所定角度θをもって傾斜させてある。
【００２４】
以上の構成により本実施形態のフロートバルブ装置１によれば、燃料タンク１０に燃料Ｆを満タン給油する際に、燃料Ｆの液面が上昇して第１フロート弁４Ａおよび第２フロート弁４Ｂが浮力により上昇し、第１フロート弁４Ａが副流路４Ｂｃを閉弁した後、第２フロート弁４Ｂがバルブシール面３の主流路３ａを閉弁する。
【００２５】
この時の第２フロート弁４Ｂの閉弁は、バルブシール面３の上流側（燃料タンク１０内側）の圧力Ｐｔと下流側（排出側）の圧力Ｐａとの差による復帰圧Ｐｒ（＝Ｐｔ−Ｐａ）が主流路３ａに作用する時の力Ｆｐと、第２フロート弁４Ｂに加わる重力Ｆｗとの釣合い関係で決定され、バルブシール面３が傾斜していない場合、つまり従来では、
Ｆｐ＝Ｐｒ１×Ｓ１＝Ｆｗ  …（１）
の関係となり、
Ｐｒ１＝Ｆｗ／Ｓ１  …（２）
となる。
【００２６】
ここで、従来の場合の復帰圧をＰｒ１とし、以下に説明する本実施形態の場合の復帰圧をＰｒ２とする。
【００２７】
本実施形態では、バルブシール面３を所定角度θをもって傾斜させてあるので、前記（１）式はθによる分力をもって第２フロート弁４Ｂを閉弁させることになり、この場合の釣合い式は、
ＦＰ＝Ｐｒ２×Ｓ１×ｃｏｓθ＝Ｆｗ  …（３）
の関係となり、
Ｐｒ２＝Ｆｗ／（Ｓ１×ｃｏｓθ）  …（４）
となる。
【００２８】
ここで、（２），（４）式を比較すると、ＦｗおよびＳ１を従来と本実施形態とで同一とすると、ｃｏｓθ＜１であるため、それぞれの復帰圧はＰｒ１＜Ｐｒ２となり、燃料タンク１０内の圧力Ｐｔが従来よりも高い状態でも第２フロート弁４Ｂの復帰（閉弁）が可能となる。
【００２９】
つまり、第２フロート弁４Ｂを燃料タンク１０内の高い圧力で確実に閉弁できるため、バルブシール面３の主流路３ａの面積を増大することが可能となって、給油時にベーパーの排出をスムーズに行って満タン給油を迅速化することができる。
【００３０】
図２は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図２はフロートバルブ装置の要部断面図である。
【００３１】
本実施形態のフロートバルブ装置１ａは、図２に示すように、バルブシール面３は、第２フロート弁４Ｂの突出した主弁本体部４Ｂｂの中心軸に対して対称に傾斜させてある。
【００３２】
つまり、前記主弁本体部４Ｂｂは第２フロート弁４Ｂの上面に半球状に突設してあるが、前記バルブシール面３はこの主弁本体部４Ｂｂを覆うように円錐台形状として形成してあり、この円錐台形状の側壁３ｂには主弁本体部４Ｂｂが接する部分に複数の主流路３ｃを略等間隔をもって形成するとともに、頂壁３ｄにも主流路３ｃを形成してある。
【００３３】
従って、この実施形態では、バルブシール面３を対称に傾斜させたことにより形成される側壁３ｂによって、第２フロート弁４Ｂが閉弁（上昇）する際に主弁本体部４Ｂｂをガイドできるため、この第２フロート弁４Ｂの閉弁時の位置ずれを抑制してシール性を向上することができる。
【００３４】
ところで、本発明の燃料タンクのフロートバルブ装置は前記第１，第２実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、本実施形態のフロートバルブ装置１は、第１，第２フロート弁４Ａ，４Ｂを設けた２段式フロート弁に本発明を適用した場合を開示したが、このような複数段式フロート弁に限ることなく、単一のフロート弁を用いた単段式フロート弁にあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態におけるフロートバルブ装置の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるフロートバルブ装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  フロートバルブ装置
３  バルブシール面
３ａ，３ｃ  主流路
４  フロート弁
４Ａ  第１フロート弁
４Ｂ  第２フロート弁
１０  燃料タンク
１０ａ  ベーパー排出口
【図１】
2005194908.tif 000003
【図２】
2005194908.tif 000004