(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する密封容器内の液体による浮力で上下動するフロートを有し、前記フロートの上部に設けられた弁体によって開閉を行うフロートバルブと、
前記フロートの周りを覆うと共に、前記密封容器内の気体を内部に導く通気孔を有するハウジングと、を備え、
前記通気孔によって前記ハウジング内部のフロート室に導いた気体を前記フロートバルブの開弁によって前記密封容器外へ排気する液体遮断弁装置において、
前記通気孔は、前記密封容器内の液体が前記通気孔に侵入して液体が前記フロートバルブの開閉される弁部に到達する前に前記フロートバルブを閉弁するように、前記密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで前記弁部から下方に離れて設けられた液体遮断弁装置であって、
前記通気孔は、前記密封容器内に液体が満たされた時の液体の表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれない位置に配置されると共に、
液体が前記通気孔から侵入したとき、前記フロートの側面が、侵入した液体が前記フロート室内に飛散することを防止する遮蔽物とならしめるべく、前記通気孔は、前記フロートの上下動によらず前記フロートの側面に常に対向する位置に配置され、
前記フロートの側面と前記ハウジング内壁面との間には、気体は容易に通過させ、かつ液体の通過を困難とする程度の微小隙間が設けられており、前記通気孔から前記弁部に向かって気体または液体が流れる際には、該微小隙間を通るように構成されていることを特徴とする液体遮断弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両等の燃料タンク等に備えられる液体遮断弁装置に関し、装置に接続している排気経路から燃料蒸気等の気体は排出するが、燃料等の液体は排気経路へと漏出させない機能を有する液体遮断弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の液体遮断装置（フューエルカットオフバルブ）として、例えば図４に示すような車両の燃料タンク１０１に備えられるものがある。図４に、従来の液体遮断弁装置の使用概略図を示す。
【０００３】
即ち、この液体遮断弁装置１０２は燃料タンク１０１の上部に備えられ、通常は開弁状態となり、燃料タンク１０１の内部で発生する燃料蒸気Ｇを排気経路１０３へと排気する。
【０００４】
排気経路１０３には排気された燃料蒸気Ｇを吸収するキャニスタ１０４等が必要に応じて備えられており、キャニスタ１０４で燃料蒸気Ｇを液化すると共に不図時のエンジンの吸気側へ供給することで、燃料蒸気Ｇが給油口から直接大気中に放出されることを防止している。
【０００５】
また、この液体遮断弁装置１０２は、例えば、給油により燃料Ｌの液面水位が上昇したり、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料Ｌの水位が一時的に上昇した場合や、車両が傾斜・転倒した場合に、燃料タンク１０１内の燃料Ｌが排気経路１０３に漏れ出すことを防止する液体遮断機能も備えている。
【０００６】
液体遮断弁装置について図５を参照して詳しく説明する。図５は、液体遮断弁装置１０２の基本的な構成を説明する断面構成説明図であり、図５左側は液体遮断機能を発揮せず、燃料蒸気Ｇを排出可能としている通常時の状態、図５右側は燃料Ｌの水位が上昇し、液体遮断弁装置１０２が閉弁して液体遮断機能が働いている状態である。なお、点線は燃料タンク１０１内の燃料Ｌが最大に満たされた過給油時液面高さである。
【０００７】
図５において、１０５は液体遮断弁装置１０２のハウジングとしてのケースであり、内部がフロート１０６を収容するフロート室１０５ａとなっている。
【０００８】
フロート１０６はケース１０５の下側に取り付けられるキャップ１０７の連通孔１０７ａからフロート室１０５ａ内部に流入する燃料Ｌにより浮力を発生してこの図の状態では上方へと移動する。また１０８はフロート１０６の浮力を調整するための付勢手段として機能するスプリングである。
【０００９】
フロート１０６の上部には、弁体１０６ａが突出して備えられ、またフロート室１０５ａの上部の弁体１０６ａに対応する位置に排気経路１０３に接続する弁座としてのバルブシート部１０５ｂが設けられている。そして、フロート１０６と、弁体１０６ａ及びバルブシート部１０５ｂからなる弁部とにより、フロートバルブ１０９が構成されている。
【００１０】
また、フロート室１０５ａ上部に溜まった燃料Ｌ（図示ドット部）の液抜きを行うためと、燃料Ｌの過給油時でも燃料タンク１０１が密閉状態にならないように燃料蒸気Ｇをフロート室１０５ａに流入させるために、通気孔１０５ｃがケース１０５の側壁上方に設けられている。
【００１１】
したがって、図５左側のように液体遮断弁装置１０２が通常の正立状態であり、燃料Ｌの液面水位が低く、燃料タンク１０１の内部圧力が上昇した場合には、燃料蒸気Ｇはフロート室１０５ａの上部に開口する通気孔１０５ｃを通過し、フロート１０６は自重によりフロート室１０５ａ下方に位置してフロートバルブ１０９が開弁して燃料タンク１０１内の燃料蒸気Ｇを排気経路１０３へと排気可能としている。
【００１２】
図５右側のように液面水位が上昇してフロート室１０５ａに燃料Ｌが流入し、フロート１０６が上方に移動した場合には、フロートバルブ１０９が閉弁して排気経路１０３を遮断する。この図５右側の状態では、燃料タンク１０１内の燃料蒸気Ｇも排出されなくなる。
【００１３】
なお、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料Ｌの水位が一時的に上昇した場合や、車両が傾斜・転倒した場合にも、図５右側のように閉弁状態となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような液体遮断弁装置１０２には、通気孔１０５ｃがケース１０５の側壁上方に設けられており、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料Ｌ液面が波立った時、燃料Ｌが通気孔１０５ｃからフロート室１０５ａに侵入し、さらにはフロートバルブ１０９が閉弁するよりも先に排気経路１０３へ漏れ出てしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃料の排気経路への漏れを防止する液体遮断弁装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、液体を収容する密封容器内の液体による浮力で上下動するフロートを有し、前記フロートの上部に設けられた弁体によって開閉を行うフロートバルブと、前記フロートの周りを覆うと共に、前記密封容器内の気体を内部に導く通気孔を有するハウジングと、を備え、前記通気孔によって前記ハウジング内部のフロート室に導いた気体を前記フロートバルブの開弁によって前記密封容器外へ排気する液体遮断弁装置において、前記通気孔は、前記密封容器内の液体が前記通気孔に侵入して液体が前記フロートバルブの開閉される弁部に到達する前に前記フロートバルブを閉弁するように、前記密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで前記弁部から下方に離れて設けられた液体遮断弁装置であって、前記通気孔は、前記密封容器内に液体が満たされた時の液体の表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれない位置に配置されると共に、液体が前記通気孔から侵入したとき、前記フロートの側面が、侵入した液体が前記フロート室内に飛散することを防止する遮蔽物とならしめるべく、前記通気孔は、前記フロートの上下動によらず前記フロートの側面に常に対向する位置に配置され、前記フロートの側面と前記ハウジング内壁面との間には、気体は容易に通過させ、かつ液体の通過を困難とする程度の微小隙間が設けられており、前記通気孔から前記弁部に向かって気体または液体が流れる際には、該微小隙間を通るように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
したがって、通気孔は密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで弁部から下方に離れて設けられているので、密封容器内の液体が通気孔に流入して液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができる。
【００１８】
これにより、走行中の車両の揺れや加減速等により液面が波立った時、液体が通気孔からハウジング内部に流入しても、液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができ、燃料の排気経路への漏れを防止することができる。
【００２０】
また、液体の表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔が液体で塞がれて燃料蒸気等の気体の通り道が無くなり、燃料タンク等の密封容器内が閉空間となる、ということがない。また、ハウジング内部上方に溜まった液体が通気孔より抜けるので、車輌揺動時のフロートが閉弁から開弁する瞬間の、前記液体のシール部からの漏れを低減できる。
【００２２】
更に、液体が通気孔からハウジング内部に流入した時、流入した液体を通気孔に対向したフロート側面が遮蔽物となって液体をハウジング内部に飛散することを防止する。また、フロートの側面とハウジング内壁面との間の微小隙間によって、液体が弁部に到達することが困難となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２４】
図１〜図３を用いて本発明の実施の形態に係る液体遮断弁装置について説明する。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る液体遮断弁装置１は、図１に示されるように、従来技術で説明したものと同様に、密封容器として例えば自動車等に備えられる燃料タンク１０１の上部に取り付けられ、通常状態である正立時には液体遮断弁装置１に接続している排気経路１０３から気体としての燃料蒸気Ｇ等は排気するが、例えば走行中の車両の揺れや加減速等により液体としての燃料Ｌの水位が一時的に上昇した場合や、車両が傾斜・転倒した場合にも燃料Ｌを排気経路１０３へ漏れ出さないように機能するものである。
【００２６】
本実施の形態に係る液体遮断弁装置について図１を参照して詳しく説明する。図１は、液体遮断弁装置１の基本的な構成を説明する断面構成説明図であり、図１左側は液体遮断機能を発揮せず、燃料蒸気Ｇを排出可能としている通常時の状態、図１右側は燃料Ｌの水位が上昇し、液体遮断弁装置１が閉弁して液体遮断機能が働いている状態である。なお、点線は燃料タンク１０１内の燃料Ｌが最大に満たされた過給油時液面高さである。
【００２７】
図１において、２は液体遮断弁装置１のハウジングとしてのケースであり、内部がフロート３を収容するフロート室２ａとなっている。また、ケース２周りには、外側に広がるように形成されたフランジ部２ｂが不図時のガスケットを介して燃料タンク１０１の上部に取り付けられている。
【００２８】
フロート３はケース２の下側に取り付けられるキャップ４の連通孔４ａからフロート室２ａ内部に流入する燃料Ｌにより浮力を発生して、この図の状態では上方へと移動する。また５はフロート３の浮力を調整するための付勢手段として機能するスプリングである。
【００２９】
フロート３の上部には、弁体３ａが突出して備えられ、またフロート室２ａの上部の弁体３ａに対応する位置に弁座としてのバルブシート部６ａが設けられている。
【００３０】
バルブシート部６ａはベント部６の一端に設けられている。ベント部６は排気経路１０３に接続されており、このベント部６を介してフロート室２ａと排気経路１０３が連通されている。
【００３１】
そして、フロート３と、弁体３ａ及びバルブシート部６ａとにより、フロートバルブ７が構成されている。フロートバルブ７の弁部は、弁体３ａとバルブシート部６ａが開閉弁する構成である。
【００３２】
また、フロート室２ａ上部に溜まった燃料Ｌの液抜きを行うためと、燃料Ｌの過給油時でも燃料タンク１０１が密閉状態にならないように燃料蒸気Ｇをフロート室２ａに流入させてベント部６を介して排気経路１０３で排気するために、通気孔２ｃがケース２の側壁に設けられている。
【００３３】
ここで、本実施の形態では従来技術と異なり、燃料タンク１０１内の燃料Ｌが通気孔２ｃに侵入して燃料Ｌがフロートバルブ７の弁部に到達する前にフロートバルブ７を閉弁するよう、通気孔２ｃは燃料タンク１０１内に燃料Ｌが満たされた時に燃料Ｌで塞がれない位置まで弁部から下方に離れて設けられている。
【００３４】
即ち、燃料タンク１０１内の燃料Ｌが最大に満たされた過給油時液面高さの少し上の位置である。
【００３５】
通気孔２ｃは、燃料タンク１０１内に燃料Ｌが満たされた時の燃料Ｌの表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれないよう配置されている。即ち、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、燃料Ｌの表面張力によって液面が盛り上がっても通気孔２ｃは燃料Ｌで塞がれない状態となる。
【００３６】
仮に本実施の形態と異なり、図２（ａ）に示すように、燃料Ｌの表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔２ｃが燃料Ｌで塞がれてしまうと、液面が大きく波立ち、通気孔２ｃから燃料Ｌがフロート室２ａに侵入し、フロート室２ａ上部に溜まってしまい、このような場合に燃料Ｌはフロート室２ａの外へ戻らなくなり、燃料Ｌの水位が低下してもフロートバルブ７を閉弁した状態に維持してしまうおそれがあるためである。
【００３７】
また、通気孔２ｃは、図３（ｂ）に示すようにフロート３が下移動して最も下限に位置する時等、フロート３の上下動によらず、フロート３の側面に常に対向して配置されている。
【００３８】
仮に本実施の形態と異なり、図３（ａ）に示すように、フロート３が下移動して最も下限に位置する時のフロート３上部よりも上側に通気孔２ｃが位置すると、燃料Ｌが通気孔２ｃに流入した際に遮蔽物もなく容易に燃料Ｌが弁部に到達して排気経路１０３に排出されてしまうおそれがあるためである。
【００３９】
さらに、図３（ｂ）に示すように通気孔２ｃから弁部に至る通路の一部に、フロート３の側面とケース２内壁面との間の微小隙間ｔの通路が設けられている。
【００４０】
このような液体遮断弁装置１では、図１左側のように液体遮断弁装置１が通常の正立状態であり、燃料Ｌの液面水位が低く、燃料タンク１０１の内部圧力が上昇した場合には、燃料蒸気Ｇはフロート室２ａの上部に開口する通気孔２ｃを通過し、フロート３は自重によりフロート室２ａ下方に位置してフロートバルブ７が開弁して燃料タンク１０１内の燃料蒸気Ｇを排気経路１０３へと排気可能としている。
【００４１】
図１右側のように液面水位が上昇してフロート室２ａに燃料Ｌが流入し、フロート３が上方に移動した場合には、フロートバルブ７が閉弁して排気経路１０３を遮断する。この図１右側の状態では、燃料タンク１０１内の燃料蒸気Ｇも排出されなくなる。
【００４２】
したがって、本実施の形態に係る液体遮断弁装置２では、通気孔２ｃは燃料タンク１０１内に燃料Ｌが満たされた時に燃料Ｌで塞がれない位置までフロートバルブ７の弁部から下方に離れて設けられているので、燃料タンク１０１内の燃料Ｌが通気孔２ｃに侵入して燃料Ｌが弁部に到達する前にフロートバルブ７を閉弁することができる。
【００４３】
これにより、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料Ｌ液面が波立った時、燃料Ｌが通気孔２ｃからフロート室２ａに侵入しても、燃料Ｌが弁部に到達する前にフロートバルブ７を閉弁することができ、燃料Ｌの排気経路１０３への漏れを防止することができる。
【００４４】
また、通気孔２ｃは、燃料タンク１０１内に燃料Ｌが満たされた時の燃料Ｌの表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれないよう配置され、フロート室２ａ上部に溜まった燃料Ｌが通気孔２ｃより抜けるので、図２（ａ）に示すように、燃料Ｌの表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔２ｃが燃料Ｌで塞がれて燃料蒸気Ｇ等の気体の通り道が無くなり、燃料タンク１０１内が閉空間となる、ということがない。また、フロート室２ａ上部に溜まった燃料Ｌが通気孔２ｃより抜けるので、車輌揺動時のフロート３が閉弁から開弁する瞬間の、燃料Ｌのシール部からの漏れを低減できる。
【００４５】
また、通気孔２ｃは、図３（ｂ）に示すようにフロート３が下移動して最も下限に位置する時等、フロート３の上下動によらず、フロート３の側面に常に対向して配置されているので、燃料Ｌが通気孔２ｃからフロート室２ａに侵入した時、侵入した燃料Ｌを通気孔２ｃに対向したフロート３側面が遮蔽物となって燃料Ｌをフロート室２ａに飛散することを防止する。
【００４６】
さらに、図３（ｂ）に示すように通気孔２ｃから弁部に至る通路の一部に、フロート３の側面とケース２内壁面との間の微小隙間ｔの通路が設けられているので、燃料Ｌが微小隙間ｔを抜けるのに時間をかけさせ、かつ燃料Ｌが弁部に到達することを難しくしている。
【００４７】
そして、微小隙間ｔの通路の両側は曲折して通路が折れ曲がっており、即ち、通気孔２ｃから弁部に至る通路は途中で２回折れ曲がっており、燃料蒸気Ｇは容易に通過できるものの、燃料Ｌの場合には弁部に到達することが難しく、これによっても燃料Ｌが弁部に到達することを難しくしている。
【００４８】
（比較試験）
以上の効果を確認するため、本実施の形態の構造と従来構造の液体遮断弁装置の比較試験を行った。比較試験は、実車燃料タンク内に満タン液面高さまで擬似ガソリンを入れ、この燃料タンクを揺動させたときの排気経路への漏れ量を測定する。
【００４９】
【表１】
0004356185.tif 000002
試験条件は、上記表１に示す条件で行った。
【００５０】
【表２】
0004356185.tif 000003
測定結果は、上記表２に示す結果となった。この結果では、本実施の形態の構造が従来構造のものと比べて排気経路への漏れ量が略４分の１に減少した。したがって、比較試験によって、本実施の形態の構造の液体遮断弁装置では従来構造のものと比べて排気経路への漏れ量が低減するという効果を確認することができた。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、通気孔は密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで弁部から下方に離れて設けられているので、密封容器内の液体が通気孔に侵入して液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができる。
【００５２】
これにより、走行中の車両の揺れや加減速等により液面が波立った時、液体が通気孔からハウジング内部に侵入しても、液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができ、燃料の排気経路への漏れを防止することができる。
【００５３】
通気孔は、密封容器内に液体が満たされた時の液体の表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれず、ハウジング内部上方に溜まった液が前記通気孔より抜けることで、液体の表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔が液体で塞がれて燃料蒸気等の気体の通り道が無くなり、燃料タンク等の密封容器内が閉空間となる、ということがない。また、ハウジング内部上方に溜まった液体が通気孔より抜けるので、車輌揺動時のフロートが閉弁から開弁する瞬間の、前記液体のシール部からの漏れを低減できる。
【００５４】
通気孔は、フロートの上下動によらずフロートの側面に常に対向して配置されたことで、液体が通気孔からハウジング内部に流入した時、流入した液体を通気孔に対向したフロート側面が遮蔽物となって液体をハウジング内部に飛散することを防止する。
【００５５】
また、フロートの側面とハウジング内壁面との間の微小隙間が通気孔から弁部に至る通路の一部に設けられており、液体が弁部に到達することが困難となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る液体遮断弁装置を示す断面図である。
【図２】液体遮断弁装置の通気孔を示す拡大図である。
【図３】液体遮断弁装置の要部を拡大して示す拡大図である。
【図４】液体遮断弁装置周辺を示す使用概略図である。
【図５】従来技術の液体遮断弁装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  液体遮断弁装置
２  ケース
２ａ  フロート室
２ｂ  フランジ部
２ｃ  通気孔
３  フロート
３ａ  弁体
４  キャップ
４ａ  連通孔
５  スプリング
６  ベント部
６ａ  バルブシート部
７  フロートバルブ
１０１  燃料タンク
１０３  排気経路
ｔ  微小隙間
Ｌ  燃料
Ｇ  燃料蒸気
【図１】
0004356185.tif 000004
【図２】
0004356185.tif 000005
【図３】
0004356185.tif 000006
【図４】
0004356185.tif 000007
【図５】
0004356185.tif 000008