(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
燃料タンク内に連通する弁室を形成するケース本体と、
上記弁室に収納され、上記接続通路を開閉する弁体と、
上記燃料タンクの上部に熱溶着可能であり、上記燃料タンクの上部に熱溶着されることで上記ケース本体の少なくとも一部を燃料タンク内に突入した状態で支持する蓋体と、
上記蓋体の下端から下方に向けて突設され、先端に係合爪を有する係合片と、
ケース本体の側壁に突設され、係合片を貫通させた状態で把持する貫通孔を有するとともに、上記係合爪に係合して蓋体をケース本体に固定する把持部と、
を備え、
上記ケース本体と蓋体とは、上記係合片および把持部の上方にて、係合突起と、該係合突起に係合する切欠きとにより係合支持され、
上記係合爪は、上記ケース本体に対して間隙を有し、上記貫通孔を貫通するときに上記把持部で押圧されて上記間隙を狭めて撓むように構成され、
さらに、上記係合爪より上方の係合片の一部は、上記係合爪が上記把持部の下端に係合した状態にて、上記ケース本体と上記把持部との間で隙間なく上記貫通孔に嵌合していること、
を特徴とする燃料遮断弁。
【請求項２】
請求項１の燃料遮断弁において、
上記係合片および把持部は、ケース本体の周方向に等間隔に複数配置されている燃料遮断弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２の燃料遮断弁において、
上記蓋体は、上記ケース本体の上部に嵌合し、上記係合片を有する筒状の嵌合部を備えた燃料遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクの上部に装着され、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関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料遮断弁として、米国特許５，４０４，９０７号などが知られており、図６に示すような構成であった。図６において、燃料遮断弁１００は、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに装着されるものであり、ケース本体１０２と、蓋体１１０と、フロート１２０と、スプリング（図示省略）とを備えている。ケース本体１０２は、上壁部１０３と、この上壁部１０３の外周部に一体に形成された側壁部１０４と、側壁部１０４の下端に取り付けられた底板１０５とを備え、その内側スペースを弁室１０２Ｓとしている。
【０００３】
また、上記弁室１０２Ｓには、その上部に弁部１２０ａを有するフロート１２０が収納されている。この弁部１２０ａは、タンク外部に接続される接続通路１０３ｄを開閉するものである。フロート１２０は、底板１０５に載置されているスプリングで支持されている。
【０００４】
一方、蓋体１１０は、ケース本体１０２に組み付けられる蓋本体１１２と、蓋通路形成部１１４と、フランジ部１１５とを備え、これらを一体に形成している。上記蓋本体１１２には、取付凹所１１４ａが形成され、この取付凹所１１４ａにケース本体１０２の上壁部１０３の上部突出部１０３ｂを嵌合している。また、ケース本体１０２の上部に係合穴１０３ａが形成され、蓋体１１０側の係合突起１１２ａと係合することで、ケース本体１０２と蓋体１１０とが組み付けられている。さらに、フランジ部１１５は、その接合端面１１５ａで燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに熱溶着されている。
【０００５】
上記構成の燃料遮断弁１００では、燃料タンクＦＴへの給油時に、燃料タンクＦＴ内の燃料蒸気は、ケース本体１０２の底板１０５に形成された透孔１０５ａ、弁室１０２Ｓ、接続通路１０３ｄ、蓋体１１０の通路１１４ｂを通じて外部（キャニスタ）へ流出する。そして、燃料タンクＦＴへの燃料が所定液位ＦＬ１に達すると、透孔１０５ａを通じて、燃料が弁室１０２Ｓに流入し、フロート１２０を浮上させる浮力を与える。フロート１２０の上昇によりフロート１２０の上部に形成した弁部１２０ａが接続通路１０３ｄを閉塞することにより、燃料タンクＦＴからの燃料の流出を防止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、燃料遮断弁１００では、ケース本体１０２と蓋体１１０との組付が、係合穴１０３ａと係合突起１１２ａとの係合だけで行なわれているのでガタつき易いという問題があった。特に、蓋体１１０は、燃料タンクＦＴと熱溶着するために燃料タンクＦＴと同じポリエチレンで形成し、ケース本体１０２は、高いシール性を確保するために、ポリエチレンより燃料膨潤性の小さいポリアセタールで形成し、両者を異なった樹脂材料で形成している。このため、ケース本体１０２と蓋体１１０とが燃料タンクＦＴ内の燃料に浸って膨潤したときに、蓋体１１０とケース本体１０２との膨潤特性の違いにより、係合穴１０３ａと係合突起１１２ａだけによる組付だけでは、ケース本体１０２が蓋体１１０に対してガタつくことがある。こうしたガタつきは、燃料遮断弁１００にとって、耐衝撃性に対する機械的強度を低下させるとともに、燃料遮断弁１００を開閉させる液位の変動をもたらして、安定した開閉特性が得られない要因になる。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、燃料の膨潤によりガタつくことがなく、安定した閉弁特性が得られる燃料遮断弁を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記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、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、
燃料タンク内に連通する弁室を形成するケース本体と、
上記弁室に収納され、上記接続通路を開閉する弁体と、
上記燃料タンクの上部に熱溶着可能であり、上記燃料タンクの上部に熱溶着されることで上記ケース本体の少なくとも一部を燃料タンク内に突入した状態で支持する蓋体と、
上記蓋体の下端から下方に向けて突設され、先端に係合爪を有する係合片と、
ケース本体の側壁に突設され、係合片を貫通させた状態で把持する貫通孔を有するとともに、上記係合爪に係合して蓋体をケース本体に固定する把持部と、
を備え、
上記ケース本体と蓋体とは、上記係合片および把持部の上方にて、係合突起と、該係合突起に係合する切欠きとにより係合支持され、
上記係合爪は、上記ケース本体に対して間隙を有し、上記貫通孔を貫通するときに上記把持部で押圧されて上記間隙を狭めて撓むように構成され、
さらに、上記係合爪より上方の係合片の一部は、上記係合爪が上記把持部の下端に係合した状態にて、上記ケース本体と上記把持部との間で隙間なく上記貫通孔に嵌合していること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる燃料遮断弁のケース本体は、燃料タンク内に連通する弁室を備え、この弁室内に収納された弁体が燃料タンクの燃料液位に応じて浮力を増減して昇降する。これにより、弁体が接続通路を開閉して燃料タンクから燃料が流出するのを防止する。また、燃料遮断弁は、蓋体を燃料タンクの上部に熱溶着可能である樹脂材料から形成され、熱溶着されることにより燃料タンクの上部に装着されている。これにより、燃料遮断弁は、燃料タンクの上部に締結部材などを必要としないで、容易に取り付けることができる。
【００１０】
また、ケース本体は、該ケース本体の把持部と蓋体の係合片とを介して蓋体に装着されている。すなわち、蓋体の係合片を把持部の貫通孔に挿入すると、把持部で押圧されて撓んで係合爪を貫通孔に貫通させて、把持部の下端で係合する。すなわち、係合片が貫通孔を貫通して把持部で把持されるとともに、係合爪で把持部に係合するから、ケース本体は、蓋体に堅固に支持される。また、係合爪は、燃料膨潤により拡がろうとするが、把持部により阻止されるため、ガタつきが生じることもない。したがって、燃料遮断弁は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁の開閉液位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得ることができる。
【００１１】
また、係合片の好適な態様として、上記係合爪が上記貫通孔を貫通するときに係合片が把持部で押圧されて撓むように設けることができる。このように係合片が撓むことにより、係合爪は、貫通孔を容易に貫通することができるとともに、把持部に堅固に係合される。
【００１２】
さらに、係合片および把持部の好適な態様として、ケース本体の周方向に等間隔に複数配置する構成をとることができる。この構成により、ケース本体の外周が均等な力で支持され、一層堅固に支持される。
【００１３】
さらに、蓋体は、上記ケース本体の上部に嵌合し、上記係合片を有する筒状の嵌合部を備える構成をとることができる。嵌合部は、ケース本体の上部に嵌合支持するから、ケース本体を支持する力を、一層、高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態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２０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ＦＴｃが形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮断弁２０がその下部を取付穴ＦＴｃに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁２０は、給油時に燃料タンクＦＴ内の燃料が所定の液位ＦＬ１まで上昇したときに、外部（キャニスタ）への流出を規制するものである。
【００１６】
燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、底支持板３５と、フロート機構４０と、スプリング４８と、蓋体５０とを主要な構成として備えている。ケース本体３０、底支持板３５及びフロート４１は、耐燃料油性に優れた合成樹脂ポリアセタールから形成されている。蓋体５０は、耐燃料油性に優れるとともに、燃料タンクＦＴに対して熱溶着可能なポリエチレンから形成されている。これらの樹脂材料は耐燃料膨潤性を共に備えているが、ケース本体３０やフロート４１を構成するポリアセタールの方が、弁のシール特性を高めるために燃料タンクＦＴや蓋体５０のポリエチレンより優れた燃料膨潤性を有している。
【００１７】
図２は燃料遮断弁２０を分解した断面図である。上記ケース本体３０は、天井壁部３２と、この天井壁部３２から下方へ円筒状に延設された側壁部３３とを備え、天井壁部３２と側壁部３３とに囲まれたカップ状の弁室３０Ｓを形成し、その下部を下開口３０ａとしている。天井壁部３２の中央部には、円筒状の上部突出部３２ａが形成されている。この上部突出部３２ａ内には、接続通路３２ｂが貫通しており、その接続通路３２ｂの弁室３０Ｓ側が環状のシート部３２ｃになっている。また、上部突出部３２ａの外周側壁には、Ｏリング３６を支持するための環状段部３２ｄが形成されている。
【００１８】
側壁部３３には、連通孔３３ａが周方向に等間隔で４カ所形成されている。また、側壁部３３の下部には、係合穴３３ｂが形成されている。この係合穴３３ｂは、後述するように底支持板３５を取り付けるためのものである。
【００１９】
上記底支持板３５は、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じる部材であり、その外周部に形成された係合部３５ａが上記係合穴３３ｂに係合することにより、ケース本体３０の下開口３０ａを閉じるように装着される。この底支持板３５の中央部には、弁室３０Ｓと燃料タンクＦＴ内とを連通する連通孔３５ｂが形成されている。したがって、連通孔３５ｂを通じて、燃料タンクＦＴ内が弁室３０Ｓに連通している。底支持板３５には、支持脚３５ｃが放射状に配置されており、この支持脚３５ｃの上部に環状のスプリング支持部３５ｄが形成されている。このスプリング支持部３５ｄは、フロート４１の内側下面との間でスプリング４８を支持している。
【００２０】
フロート機構４０は、フロート４１と、フロート４１の上部の再開弁４５と、再開弁４５の上部に装着されたシート部材４７とを備えている。フロート４１は、上壁部４２と、その上壁部４２の外周から下方に形成された筒状の側壁部４３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４１Ｓになっている。また、フロート４１の外周部にガイド突条４１ａが形成されている。上壁部４２には、座部４２ａが形成され、さらに座部４２ａの中央に弁部４２ｂが突設されている。
【００２１】
再開弁４５は、フロート４１の上部に昇降可能に支持されており、円板４５ａの中央に、弁部４２ｂで開閉される連通孔４５ｂが形成されている。また、円板４５ａの外周には、放射状に８枚のフィン４５ｃが形成されている。フィン４５ｃは、座部４２ａの外周と側壁部３３の内壁との間で支持されることで再開弁４５を傾かせないで昇降するように支持している。再開弁４５の上部には、ゴム製のシート部材４７が装着され、このシート部材４７がシート部３２ｃに着離する。
【００２２】
一方、蓋体５０は、蓋本体５１と、蓋本体５１の中央から上部へ逆Ｌ字形に突出した管体部５２と、蓋本体５１の外周に形成されたフランジ部５３と、蓋本体５１の下部に突設された嵌合部５４とを備え、これらを一体に形成している。また、管体部５２には、蓋側通路５２ａが形成されており、この蓋側通路５２ａの一端は、ケース本体３０の接続通路３２ｂに接続され、他端はキャニスタ側に接続される。さらに、フランジ部５３の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに溶着される環状溶着部５３ａが形成されている。
【００２３】
また、ケース本体３０は、蓋体５０に取り付けるための手段として、次の構成（１）（２）（３）がとられている。
【００２４】
（１）  上記蓋本体５１の下部中央には、ケース本体３０の上部突出部３２ａを嵌合するための蓋嵌合部５１ａが形成されている。
【００２５】
（２）  図３は燃料遮断弁２０の上部を示す側面図である。図３に示すように、蓋体５０の下部には、ケース本体３０の上部を嵌合するように筒状に嵌合部５４が形成され、この嵌合部５４に切欠５４ａが周方向に４カ所（図では２カ所）形成されている。一方、ケース本体３０の側壁部３３には、切欠５４ａに係合する係合突起３３ｄが周方向に４カ所突設されている。図３に示すように、切欠５４ａは、連通孔３３ａに対向して配置されており、燃料タンクＦＴ内と弁室３０Ｓとを連通させている。
【００２６】
（３）  図４は嵌合部５４の側端部を示す断面図である。図４において、側壁部３３の外壁には、蓋体５０に係合されるための把持部３４（図５の斜視図参照）が形成されている。把持部３４は、ケース本体３０の外周に等間隔で４カ所突設されており、それぞれに貫通孔３４ａを備えている。一方、嵌合部５４の下部には、脚形状の係合片５５が周方向に等間隔に４カ所に突設されている。係合片５５の先端には、係合爪５５ａが形成されている。係合爪５５ａは、ケース本体３０に対して間隙Ｌｐが形成されている。この間隙Ｌｐは、係合爪５５ａが上記貫通孔３４ａを貫通するときに把持部３４で押圧されて係合片５５が撓み易いように作用する。
【００２７】
次に、燃料遮断弁２０を燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに装着する作業について説明する。図２において、ケース本体３０の弁室３０Ｓ内に、フロート４１及びスプリング４８を収納し、さらに、スプリング４８の下端を底支持板３５のスプリング支持部３５ｄに位置合わせするとともに、底支持板３５の係合部３５ａを側壁部３３の係合穴３３ｂに係合させて、底支持板３５をケース本体３０に取り付ける。さらに、Ｏリング３６を上部突出部３２ａに挿入して環状段部３２ｄ上に保持し、この状態にて、嵌合部５４をケース本体３０の上部に嵌合するとともに、上部突出部３２ａを蓋嵌合部５１ａに嵌合する。
【００２８】
このとき、蓋体５０の切欠５４ａにケース本体３０の係合突起３３ｄが係合する。さらに、嵌合部５４の先端の係合爪５５ａがケース本体３０の把持部３４に係合する。すなわち、係合爪５５ａは、貫通孔３４ａを通るときに間隙Ｌｐ側へ撓んで把持部３４の下端に係合する。これにより、蓋体５０とケース本体３０とが一体化する。
【００２９】
続いて、蓋体５０の環状溶着部５３ａの下端部を熱板（図示省略）により溶融するとともに、燃料タンクＦＴの取付穴ＦＴｃの周囲に沿って熱板（図示省略）により溶融して溶着部ＦＴｄとする。取付穴ＦＴｃに、ケース本体３０を下部から挿入して、環状溶着部５３ａを溶着部ＦＴｄに押しつける。これにより、環状溶着部５３ａと溶着部ＦＴｄとが同じ樹脂材料で形成されているので、冷却固化すると両者が互いに溶着する。このように、蓋体５０がタンク上壁ＦＴａに溶着されると、燃料タンクＦＴ内は、外部に対して高いシール性を確保される。
【００３０】
次に、燃料遮断弁２０の動作について説明する。給油により燃料タンクＦＴ内に燃料が供給されると、燃料タンクＦＴ内の燃料液位の上昇につれて燃料タンクＦＴ内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、通路を通じてキャニスタ側へ逃がされる。そして、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が所定の液位ＦＬ１に達すると、燃料は、底支持板３５の連通孔３５ｂを通じて弁室３０Ｓに流入する。これにより、フロート４１に浮力が生じて上昇し、フロート４１と再開弁４５とが一体になって上昇して、シート部材４７がシート部３２ｃに着座して接続通路３２ｂを閉塞して燃料がキャニスタ側へ流出するのを防止する。したがって、燃料タンクＦＴへの給油の際等に、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。
【００３１】
一方、燃料タンクＦＴ内の燃料が消費されて、燃料液面が低下すると、フロート４１は、その浮力を減少して下降して、連通孔４５ｂを開ける。このとき、フロート４１の弁部４２ｂは、円錐形状でその受圧面積が狭いから、連通孔４５ｂの周辺に密着する力が弱く、フロート４１の下降を妨げる力とならない。よって、フロート４１は、速やかに下降して連通孔４５ｂを開く。連通孔４５ｂの連通により再開弁４５の下方の圧力は、接続通路３２ｂを通じて、該接続通路３２ｂの付近と同じ圧力になる。このように圧力差が小さくなることにより、再開弁４５がシート部３２ｃに密着する力が弱くなるのでスムーズに下降する。このように、再開弁４５がフロート４１の開弁をスムーズに行なわせる再開弁特性の向上を促進するように機能する。
【００３２】
上記燃料遮断弁２０の構成において、ケース本体３０は、蓋体５０に、上下２カ所で支持されている。すなわち、図３に示すように嵌合部５４の切欠５４ａがケース本体３０の係合突起３３ｄに係合するとともに、図４に示すように、係合片５５が把持部３４に把持されている。このように、蓋体５０とケース本体３０とが上下２カ所で係合しているから、ケース本体３０は、蓋体５０に堅固に支持される。したがって、燃料遮断弁２０は、上記ガタつきに伴う不具合、つまり、耐衝撃性に対する機械的強度の低下や、燃料遮断弁２０の開閉液位の変動を生じることがなく、安定した開閉特性を得ることができる。
【００３３】
また、係合片５５は、上記係合爪５５ａが上記貫通孔３４ａを貫通するときに把持部３４で押圧されて間隙Ｌｐ側へ撓むように形成されているので、係合爪５５ａは、貫通孔３４ａを容易に貫通することができ、作業性に優れている。
【００３４】
さらに、蓋体５０の嵌合部５４が上記ケース本体３０の上部に嵌合するから、ケース本体３０は、一層、蓋体５０に確実に支持される。
【００３５】
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】
【図１】本発明の一実施の形態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２０を示す断面図である。
【図２】燃料遮断弁２０を分解した断面図である。
【図３】燃料遮断弁２０の上部を示す側面図である。
【図４】嵌合部５４の側端部を示す断面図である。
【図５】係合片５５を把持部３４で固定する前の状態を説明する説明図である。
【図６】従来の燃料遮断弁１００を示す断面図である。
【符号の説明】
２０…燃料遮断弁
３０…ケース本体
３０Ｓ…弁室
３０ａ…下開口
３２…天井壁部
３２ａ…上部突出部
３２ｂ…接続通路
３２ｃ…シート部
３２ｄ…環状段部
３３…側壁部
３３ａ…連通孔
３３ｂ…係合穴
３３ｄ…係合突起
３４…把持部
３４ａ…貫通孔
３５…底支持板
３５ａ…係合部
３５ｂ…連通孔
３５ｃ…支持脚
３５ｄ…スプリング支持部
４０…フロート機構
４１…フロート
４１Ｓ…浮力室
４１ａ…ガイド突条
４２…上壁部
４２ａ…座部
４２ｂ…弁部
４３…側壁部
４５…再開弁
４５ａ…円板
４５ｂ…連通孔
４５ｃ…フィン
４７…シート部材
４８…スプリング
５０…蓋体
５１…蓋本体
５１ａ…蓋嵌合部
５２…管体部
５２ａ…蓋側通路
５３…フランジ部
５３ａ…環状溶着部
５４…嵌合部
５４ａ…切欠
５５…係合片
５５ａ…係合爪
ＦＬ１…液位
ＦＴ…燃料タンク
ＦＴａ…タンク上壁
ＦＴｃ…取付穴
ＦＴｄ…溶着部
Ｌｐ…間隙
【図１】
0004120160.tif 000002
【図２】
0004120160.tif 000003
【図３】
0004120160.tif 000004
【図４】
0004120160.tif 000005
【図５】
0004120160.tif 000006
【図６】
0004120160.tif 000007