(57)【要約】【課題】エバポ開口孔における液状燃料の遮断性に優れる燃料遮断弁を提供する。【解決手段】燃料タンクＴの上部に取り付けられるケーシング２と、燃料タンクＴ内の液位に応じて昇降可能にケーシング２の弁室３に内装され、上昇したときにエバポ開口孔４を閉じて液状燃料の流出を遮断するフロート弁５と、を備えた燃料遮断弁１において、頂面１４にエバポ開口孔４が形成されると共にエバポ開口孔４周りに環状水平面１５が形成され、下端の開口部が弁室３に臨む燃料遮蔽室１６と、フロート弁５の上部に突設され、上端面がエバポ開口孔４を閉じる突状弁体１１Ｃと、を備え、燃料タンクＴ内の液位に拘わらず突状弁体１１Ｃが燃料遮蔽室１６に位置する。【選択図】図１
2012180037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの上部に取り付けられるケーシングと、
燃料タンク内の液位に応じて昇降可能に前記ケーシングの弁室に内装され、上昇したときにエバポ開口孔を閉じて液状燃料の流出を遮断するフロート弁と、
を備えた燃料遮断弁において、
頂面に前記エバポ開口孔が形成されると共に該エバポ開口孔周りに環状水平面が形成され、下端の開口部が前記弁室に臨む燃料遮蔽室と、
前記フロート弁の上部に突設され、上端面が前記エバポ開口孔を閉じる突状弁体と、
を備え、
燃料タンク内の液位に拘わらず前記突状弁体が前記燃料遮蔽室に位置することを特徴とする燃料遮断弁。
【請求項２】
前記燃料遮蔽室を、前記弁室の上面から上方に向けて凹状に設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料遮断弁。
【請求項３】
前記燃料遮蔽室の内側面および前記突状弁体の外周面は鉛直方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料遮断弁。
【請求項４】
前記エバポ開口孔の周縁に、前記突状弁体の上端面を着座させる弁座が下方に向けて突設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクに取り付けられる燃料遮断弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃料タンクには、通常時はエバポ開口孔を開いてタンク内の蒸発燃料を逃がし、車両の傾斜や旋回等により燃料の液位が上昇したときにはエバポ開口孔を閉じて液状燃料の流出を遮断する燃料遮断弁が設けられている。
【０００３】
前記燃料遮断弁としては、燃料タンクの上部に取り付けられるケーシングと、燃料タンク内の液位に応じて昇降可能にケーシングに内装され、上昇したときにエバポ開口孔を閉じるフロート弁と、を備えた構造のものが一般的である（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０５８６８２号公報
【特許文献２】特開２００８−２７４８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に示されているように、エバポ開口孔はケーシングの内部に臨むように形成されていることから、エバポ開口孔が開いている状態で、車両の挙動等に起因してケーシング内の燃料の液面に飛沫が生じた場合、その飛沫がエバポ開口孔を通ってキャニスタ側に連通する流路に浸入するという不都合が生じやすい。
【０００６】
本発明は、エバポ開口孔における液状燃料の遮断性に優れる燃料遮断弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、燃料タンクの上部に取り付けられるケーシングと、燃料タンク内の液位に応じて昇降可能に前記ケーシングの弁室に内装され、上昇したときにエバポ開口孔を閉じて液状燃料の流出を遮断するフロート弁と、を備えた燃料遮断弁において、頂面に前記エバポ開口孔が形成されると共に該エバポ開口孔周りに環状水平面が形成され、下端の開口部が前記弁室に臨む燃料遮蔽室と、前記フロート弁の上部に突設され、上端面が前記エバポ開口孔を閉じる突状弁体と、を備え、燃料タンク内の液位に拘わらず前記突状弁体が前記燃料遮蔽室に位置することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、燃料の飛沫が燃料遮蔽室に入り込みにくくなり、さらにエバポ開口孔はこの燃料遮蔽室の最上部となる頂面に設けられることから、燃料の飛沫がエバポ開口孔まで達しにくくなる。仮に燃料の飛沫がエバポ開口孔まで達する勢いで跳んだとしても、燃料遮蔽室に位置した突状弁体と燃料遮蔽室の環状水平面とによって遮られることにより、エバポ開口孔への飛沫の浸入が抑制される。
【０００９】
また、本発明は、前記燃料遮蔽室を、前記弁室の上面から上方に向けて凹状に設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、エバポ開口孔は凹状の燃料遮蔽室の最上部となる頂面に設けられることから、燃料液面からエバポ開口孔までの高さをかせげることとなり、その分、燃料の飛沫がエバポ開口孔まで達しにくくなり、エバポ開口孔への飛沫の浸入がより一層抑制される。
【００１１】
また、本発明は、前記燃料遮蔽室の内側面および前記突状弁体の外周面は鉛直方向に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、燃料の飛沫の一部を集約的に環状水平面まで導いて、この環状水平面において飛沫を下方に落下させることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記エバポ開口孔の周縁に、前記突状弁体の上端面を着座させる弁座が下方に向けて突設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、弁座は、エバポ開口孔への燃料の飛沫の浸入を妨げる防壁として機能するとともに、環状水平面に付着した燃料がキャニスタ側からの負圧によりエバポ開口孔に吸い込まれることを防止する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エバポ開口孔における液状燃料の遮断性に優れる燃料遮断弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料遮断弁の側断面図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれエバポ開口孔が開いた状態、閉じた状態を示す。
【図２】本発明の第１実施形態に係る燃料遮断弁の側断面図であり、エバポ開口孔が開くときの動作状態を示す。
【図３】図１の燃料遮蔽室周りの拡大図であり、エバポ開口孔に対する燃料飛沫の浸入の抑制作用を示す。
【図４】本発明の第２実施形態に係る燃料遮断弁の側断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る燃料遮断弁の側断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る燃料遮断弁の側断面図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれエバポ開口孔が閉じた状態、開いた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の燃料遮断弁は、例えば自動車に搭載される燃料タンクに装着される。
「第１実施形態」
図１において、本発明の燃料遮断弁１は、燃料タンクＴの上部に取り付けられるケーシング２と、燃料タンクＴ内の燃料の液位に応じて昇降可能にケーシング２の弁室３に内装され、上昇したときにエバポ開口孔４を閉じて液状燃料の流出を遮断するフロート弁５と、を備える。
【００１８】
燃料タンクＴの上面には取付孔Ｔａが穿設され、この取付孔Ｔａを上方から覆うように接続口部材６が熱溶着等により取付孔Ｔａ周りに取り付けられている。接続口部材６には接続管６Ａが形成されており、この接続管６Ａに図示しないエバポホースの一端が接続される。エバポホースの他端は図示しないキャニスタ側に接続される。ケーシング２は例えばその上部周りが接続口部材６と一体的に形成されて、燃料タンクＴの内部上方に位置する。接続口部材６とケーシング２とは、例えば二色成形により構成されたものでもよいし、同一材料の一体成形体であってもよい。
【００１９】
ケーシング２は円筒形状を呈した筐体部材であってその内部空間が弁室３を構成する。ケーシング２の周壁の上部には、ケーシング２の内外を通気する通気孔７が穿設されている。通気孔７の形成位置は燃料タンクＴの上面近傍辺りである。ケーシング２の下端開口には底蓋部材８が取り付けられている。底蓋部材８にはケーシング２の内外を連通する連通孔９が形成されている。燃料タンクＴ内の燃料は連通孔９を通ってケーシング２内に流入する。
【００２０】
フロート弁５は例えば下部フロート１０と上部フロート１１とから構成される。下部フロート１０は、円柱状の基柱部１０Ａと、基柱部１０Ａの上面側に形成される小径の段差軸部１０Ｂと、段差軸部１０Ｂの上端に環状に形成される係合鍔部１０Ｃとを有する。係合鍔部１０Ｃは基柱部１０Ａよりも小径である。
【００２１】
上部フロート１１は、下部フロート１０の上面に載置される基板部１１Ａと、基板部１１Ａの周方向に間隔をおいて複数設けられ、基板部１１Ａの周縁から下部フロート１０の係合鍔部１０Ｃの外周面と隙間を空けて垂下形成される脚部１１Ｂと、基板部１１Ａの上面中央に突設される後に詳述の突状弁体１１Ｃとを有する。各脚部１１Ｂの下端には、下部フロート１０と上部フロート１１とを、上部フロート１１の傾動を許容しつつ一体に係合させるための係合爪１１Ｄおよび１１Ｅがフロート弁５の中心軸に向けて突設されている。係合爪１１Ｄ、１１Ｅはいずれも、基板部１１Ａが下部フロート１０の上面に載置された状態において、下部フロート１０の係合鍔部１０Ｃの下面に対して隙間が空くように形成されているが、係合爪１１Ｅの方が係合爪１１Ｄよりも係合鍔部１０Ｃの下面に対する隙間が小さく設定されている。複数の脚部１１Ｂの内、係合爪１１Ｅが形成される脚部１１Ｂは少なくとも１つ設けられていればよい。
【００２２】
下部フロート１０と底蓋部材８との間には下部フロート１０の上昇をアシストする圧縮コイルばね１２が介設される。下部フロート１０の基柱部１０Ａの下面中央には円形凹状のばね収容空間１３が形成され、圧縮コイルばね１２は上端がばね収容空間１３の上面、すなわち下部フロート１０に当接し、下端が底蓋部材８に当接した状態でばね収容空間１３に収容される。図示しないが、圧縮コイルばね１２の内側に挿入して圧縮コイルばね１２の径方向の移動を抑制するガイド柱が底蓋部材８から適宜に延設される。
【００２３】
以上の燃料遮断弁１の基本動作を説明する。通常時、燃料遮断弁１は、フロート弁５の自重が圧縮コイルばね８の付勢力に勝っていることにより、図１（ａ）に示すようにフロート弁５が最下位まで下降してエバポ開口孔４が開いた状態にあり、燃料タンクＴ内の蒸発燃料は通気孔７や連通孔９を介してケーシング２に流入し、エバポ開口孔４を通ってキャニスタ側に流れる。上部フロート１１は下部フロート１０の上面に載置された状態である。
【００２４】
車両の傾斜や旋回等により燃料タンクＴ内の燃料の液位が上昇したときには、燃料が連通孔９を通ってケーシング２に流入し、フロート弁５の浮力と圧縮コイルばね１２の付勢力とがフロート弁５の自重よりも勝ることによりフロート弁５が上昇する。上部フロート１１は下部フロート１０の上面に載置された状態で上昇し、最上位まで上昇したとき、図１（ｂ）に示すように突状弁体１１Ｃの上面がエバポ開口孔４を閉じる。これにより、エバポ開口孔４からの液状燃料の流出が防止される。
【００２５】
エバポ開口孔４が閉じた状態から燃料の液位が下がるとフロート弁５も下がるが、エバポ開口孔４内の気圧よりも弁室３内の気圧が高い場合には、その内圧差により上部フロート１１が下がらずエバポ開口孔４が開かないおそれがある。これに対し本実施形態では、燃料の液位の低下により下部フロート１０が下降し、図２に示すように係合鍔部１０Ｃが上部フロート１１の係合爪１１Ｅを下方に押し下げるため、上部フロート１１に水平軸周りのモーメントが働くこととなり、上部フロート１１が傾動してエバポ開口孔４が内圧差が高くても開くようになっている。
【００２６】
以上の燃料遮断弁１において、本発明は、頂面１４に前記エバポ開口孔４が形成されると共にエバポ開口孔４周りに環状水平面１５が形成され、下端の開口部が弁室３に臨む燃料遮蔽室１６と、フロート弁５の上部に突設され、上端面がエバポ開口孔４を閉じる突状弁体１１Ｃと、を備えたうえで、燃料タンクＴ内の燃料の液位に拘わらず突状弁体１１Ｃを燃料遮蔽室１６に位置させたことを主な特徴とする。燃料遮蔽室１６は、弁室３の上部において局所的に画成される空間である。
【００２７】
本実施形態では、燃料遮蔽室１６を弁室３の上面から上方に向けて凹状に設けている。図１において、ケーシング２の上面の中央は小径の空間を形成するように上方に凹設されており、この小径の空間が燃料遮蔽室１６を構成する。燃料遮蔽室１６の内側面１７は鉛直方向に沿って形成されている。燃料遮蔽室１６の頂面１４の中央にエバポ開口孔４が開口形成され、その結果、エバポ開口孔４の周囲には環状の水平な面である環状水平面１５が形成される。また、頂面１４にはエバポ開口孔４の周縁から下方に向けて弁座１８が突設されている。
【００２８】
突状弁体１１Ｃは前記したように上部フロート１１の基板部１１Ａの上面中央において上方に向け突設されており、その上端面が前記弁座１８に着座することでエバポ開口孔４を閉じる。突状弁体１１Ｃは中空或いは中実の円柱形状を呈しており、その外周面１９は鉛直方向に沿って形成されている。突状弁体１１Ｃの上部は、燃料タンクＴ内の燃料の液位に拘わらず、換言すると図１（ａ）にも示されるようにフロート弁５が最下位に位置しているときであっても燃料遮蔽室１６に位置している。
【００２９】
燃料遮蔽室１６と突状弁体１１Ｃの作用について図３を参照して説明する。エバポ開口孔４が開いた状態において、車両の挙動等に起因してケーシング２内の燃料から飛沫Ｓが飛ぶと、具体的にはケーシング２の内周面と下部フロート１０の外周面との間に形成される燃料の液面から飛沫Ｓが飛ぶと、その飛沫Ｓの一部はケーシング２の内周面に当たって矢印Ａで示すように弁室３の上部に向けて跳ねる。仮に燃料遮蔽室１６および突状弁体１１Ｃが設けられることなくケーシング２の平坦な上面にエバポ開口孔４が形成されていた場合には、この矢印Ａに沿って跳ねた飛沫Ｓがエバポ開口孔４に入り込みやすい。
【００３０】
これに対し本発明では、シール面の高さ、すなわちエバポ開口孔４の高さが高くなるため、飛沫Ｓが届きにくくなり液状燃料の漏れ量を抑制できる。頂面１４において環状水平面１５が形成されることにより、エバポ開口孔４は頂面１４の中央に小径の孔として形成されることとなり、飛沫Ｓは環状水平面１５によって遮られてエバポ開口孔４に入りにくくなる。
【００３１】
以上のように、頂面１４にエバポ開口孔４が形成されると共にエバポ開口孔４周りに環状水平面１５が形成され、下端の開口部が弁室３に臨む燃料遮蔽室１６と、フロート弁５の上部に突設され、上端面がエバポ開口孔４を閉じる突状弁体１１Ｃと、を備え、燃料タンクＴ内の液位に拘わらず突状弁体１１Ｃが燃料遮蔽室１６に位置する構成とすれば次のような効果が奏される。燃料の飛沫は燃料遮蔽室１６に入り込みにくくなり、さらにエバポ開口孔４は燃料遮蔽室１６の最上部となる頂面１４に設けられることから、燃料の飛沫Ｓがエバポ開口孔４まで達しにくくなる。仮に、燃料の飛沫Ｓがエバポ開口孔４まで達する勢いで跳んだとしても、その一部は燃料遮蔽室１６に位置した突状弁体１１Ｃや環状水平面１５によって遮られる。
【００３２】
また、燃料遮蔽室１６を弁室３の上面から上方に向けて凹状に設ける構成とすれば、エバポ開口孔４は凹状の燃料遮蔽室１６の最上部となる頂面１４に設けられることから、燃料液面からエバポ開口孔４までの高さをかせげることとなり、その分、燃料の飛沫がエバポ開口孔４まで達しにくくなり、エバポ開口孔４への飛沫の浸入がより一層抑制される。
【００３３】
また、燃料遮蔽室１６の内側面１７および突状弁体１１Ｃの外周面１９を鉛直方向に沿って形成することにより、飛沫Ｓの一部を集約的に環状水平面１５まで導くことができる。
【００３４】
なお、突状弁体１１Ｃの上端面に、例えば弾性を有するシール部材（図示せず）を別途付設する構成としてもよい。
【００３５】
また、本実施形態のように、フロート弁体５を下部フロート１０と上部フロート１１とから構成し、下部フロート１０の係合鍔部１０Ｃが上部フロート１１の係合爪１１Ｅを下方に押し下げることにより、上部フロート１１に水平軸周りのモーメントを生じさせてエバポ開口孔４を開く構造とすれば、フロート弁体５がコンパクトとなる。
【００３６】
「第２実施形態」
図４は第２実施形態に係る燃料遮断弁１の側断面図であり、第１実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。第１実施形態と第２実施形態が異なる点は、第１実施形態ではケーシング２の上面を凹設して燃料遮蔽室１６を形成しているのに対し、第２実施形態では接続口部材６を凹設してその凹部を燃料遮蔽室１６に充てている点である。この第２実施形態の燃料遮蔽室１６も弁室３の上面に凹状に設けられるという要件を満たし、本実施形態の燃料遮断弁１は第１実施形態の燃料遮断弁１と同様の効果を奏する。
【００３７】
「第３実施形態」
図５は第３実施形態に係る燃料遮断弁１の側断面図であり、第１実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。第１実施形態と第３実施形態が異なる点は、第１実施形態では突状弁体１１Ｃの上端面を水平な平坦面としているのに対し、第３実施形態では突状弁体１１Ｃの上端面を上方に突状となる曲面としている点である。第１実施形態のように突状弁体１１Ｃの上端面が水平な平坦面の場合にはこの平坦面に燃料が溜まりやすくなり、開いたエバポ開口部４に燃料タンクＴ内のエアが流れ込むときに突状弁体１１Ｃの上端面に溜まった燃料が一緒に巻き込まれるおそれがある。
【００３８】
これに対し、突状弁体１１Ｃの上端面を上方に突状となる曲面とすることにより、燃料を曲面に沿って流れ落とすことができるため、突状弁体１１Ｃの上端面における燃料の溜まりを抑止できる。したがって、開いたエバポ開口部４に燃料タンクＴ内のエアが流れ込むときの燃料の巻き込みが防止される。
【００３９】
「第４実施形態」
図６は第４実施形態に係る燃料遮断弁１の側断面図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ２つのシール部が共に閉じた状態、共に開いた状態を示す。また、第１実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。本実施形態は、燃料タンクＴ内の圧力が高い場合であってもフロート弁５を開弁しやすくすることを目的とする。上部フロート１１の突状弁体１１Ｃには、その上端面から基板部１１Ａの下面にかけて貫通する貫通孔２０が形成されている。突状弁体１１Ｃがエバポ開口孔４を閉じたとき、貫通孔２０の上端はエバポ開口孔４と連通する。下部フロート１０の上端面には貫通孔２０の下端を塞ぐ曲面状の突弁部２１が形成されている。つまり、本実施形態は、エバポ開口孔４と上部フロート１１との弁機能に加えて、上部フロート１１と下部フロート１０との弁機能も備えた２段弁構造の燃料遮断弁１に関するものである。
【００４０】
車両の傾斜や旋回等により燃料タンクＴ内の燃料の液位が上昇したときには、図６（ａ）に示すように、突状弁体１１Ｃの上端面がエバポ開口孔４を閉じ、かつ突弁部２１が貫通孔２０の下端を閉じることで、エバポ開口孔４における燃料の流出が防止される。そして、図６（ａ）の状態から液位が下がったとき、燃料タンクＴ内の圧力がさほど高くないときには例えば下部フロート１０と上部フロート１１とがほぼ同時に下降してエバポ開口孔４が開く。燃料タンクＴ内の圧力が比較的高い場合には、エバポ開口孔４と突状弁体１１Ｃとのシール径よりも貫通孔２０と突弁部２１とのシール径の方が細いため、先ず下部フロート１０が下降して貫通孔２０の下端が開く。これにより、上部フロート１１の下方の圧力はエバポ開口孔４内の圧力とほぼ同じとなり、自重により上部フロート１１が下降し、図６（ｂ）に示すようにエバポ開口孔４がスムーズに開く。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。いずれの実施形態でもフロート弁５を下部フロート１０と上部フロート１１とに分割して構成した場合を例示したが、単体のフロート弁５から構成してもよい。その他、本発明は図面に記載したものに限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１      燃料遮断弁
２      ケーシング
３      弁室
４      エバポ開口孔
５      フロート弁
６      接続口部材
１０      下部フロート
１１      上部フロート
１４      頂面
１５      環状水平面
１６      燃料遮蔽室
１７      （燃料遮蔽室の）内側面
１８      弁座
１９      （突状弁体の）外周面
Ｓ      飛沫
Ｔ      燃料タンク
【図１】
2012180037.tif 000003
【図２】
2012180037.tif 000004
【図３】
2012180037.tif 000005
【図４】
2012180037.tif 000006
【図５】
2012180037.tif 000007
【図６】
2012180037.tif 000008