JP2000274541A - 燃料遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料遮断弁２０は、所定の液位にて安定して
開閉させることができる。 【解決手段】 燃料遮断弁２０は、燃料タンクＦＴの上
部に装着され、接続通路３２ｂを開閉することで燃料タ
ンクＦＴと外部とを連通遮断する。燃料遮断弁２０は、
ケース本体３０と、カップ状のフロート４０と、底蓋３
５とを備えている。底蓋３５に、連通孔３５ｅから弁室
３０Ｓ内に流入する気流をフロートの下部から押し上げ
ない方向を変える導入通路３５ｈを形成し、フロート４
０の側壁部に、浮力室４０Ｓと弁室３０Ｓとを連通し、
該浮力室４０Ｓ内の燃料を逃がす連通穴４０ｂ，４０ｂ
を設けている。

Description

【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、図６
に示す技術が知られていた。図６において、燃料遮断弁
１００は、図示しない燃料タンクのタンク上壁に装着さ
れるものであり、ケース本体１０２と、フロート１２０
と、スプリング１３０とを備えている。ケース本体１０
２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、連通孔１０５ａを有す
る底板１０５とを備え、その内側スペースをフロート室
１０２Ｓとしている。フロート室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。フロート１２０は、底板１０５に載置されている
スプリング１３０で支持されており、弁部１２０ａによ
り外部（キャニスタ）に接続される接続通路１０３ａを
開閉するものである。

【０００３】上記構成の燃料遮断弁１００において、燃
料タンクへの給油時に、燃料タンク内の燃料蒸気は、ケ
ース本体１０２の底板１０５に形成された連通孔１０５
ａ、フロート室１０２Ｓ、接続通路１０３ａを通じて外
部（キャニスタ）へ流出する。そして、燃料タンクへの
燃料が所定液位ＦＬ１に達すると、連通孔１０５ａを通
じて、燃料がフロート室１０２Ｓに流入し、フロート１
２０に浮力を与える。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１
０３ａを閉塞することにより、燃料タンクからの燃料の
流出を防止する。

【０００４】また、こうした燃料遮断弁１００では、給
油時に燃料タンク内の蒸気がフロート１２０の浮力室１
２０Ｓに吹き上げられて、フロート１２０を閉じる力と
なり、所定液位ＦＬ１に達していなくても、接続通路１
０３ａを閉じることがある。こうした問題を解決するた
めに、底板１０５の上に、台座部１４０を設けて、この
台座部１４０にフロート１２０を載置するとともに、吹
きあがる気流を台座部１４０で受けて、燃料タンク内で
の気流をフロート１２０の上昇力としない構成をとって
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フロート１２
０は台座部１４０上に載置されているが、車両の傾斜な
どにより浮力室１２０Ｓ内に浸入した燃料の液位が下が
ってフロート１２０が台座部１４０上に降りたとき、そ
の燃料を外部へ排出するための間隙が設けられた状態に
なっている。このために、台座部１４０とフロート１２
０との間隙を通じて、フロート室１０２Ｓ内を流れる気
流により浮力室１２０Ｓが負圧になった状態で燃料が浮
力室１２０Ｓ内に流入する。流入した燃料は、浮力室１
２０Ｓの容積を小さくするために、フロート１２０の浮
力が小さくなり、閉弁液位を変動させるという問題が生
じていた。

【０００６】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、所定の液位にて安定して開閉させること
ができる燃料遮断弁を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、燃料タンクの上部に装着さ
れ、カップ状に囲まれた弁室を形成するケース本体と、
上記弁室に収納され、下方に開口部を介して開放された
浮力室を有し、燃料タンクの燃料液位に応じて昇降して
上記接続通路を開閉するカップ状のフロートと、ケース
本体の下端部に固定され、弁室と燃料タンク内とを連通
する連通孔を有する底蓋と、を備え、上記底蓋に、連通
孔から弁室内に流入する気流をフロートの下部から押し
上げない方向に変える導入通路を形成し、上記フロート
の側壁部に、上記浮力室と弁室とを連通し、該浮力室内
の燃料を逃がす連通穴を設けたこと、を特徴とする。

【０００８】本発明にかかる燃料遮断弁は、燃料タンク
の上部に装着されており、燃料タンクへの給油により燃
料液位が上昇すると、燃料タンク内の燃料蒸気がケース
本体内の弁室、接続通路を通じて外部へ流出する。そし
て、燃料タンク内の燃料が所定の液位に達すると上昇し
て接続通路を閉じ、これにより、燃料タンクから燃料が
流出するのを防止する。

【０００９】また、ケース本体の下端部には、台座部を
有する底蓋が固定されており、台座部は、以下の作用・
効果がある。すなわち、給油時に、燃料遮断弁内を流れ
る気流が生じたときに、気流は、底蓋の連通孔を通り、
台座部の導入通路によりフロートの下部からフロートを
押し上げない方向に向きが変えられてから弁室内に導入
され、弁室から接続通路へ逃がされる。したがって、気
流は、ケース本体に固定された底蓋の台座部、ケース本
体を介して燃料タンクで受けて、フロートへ上昇するよ
うな力とならず、燃料遮断弁の開弁特性に影響を与えな
い。

【００１０】さらに、フロートの側壁部には、弁室と浮
力室とを連通する連通穴が形成されており、この連通穴
は、以下の作用・効果がある。すなわち、燃料の給油時
に、浮力室内が負圧状態のままで、燃料の液位が上昇す
ることによりフロートの下部が燃料で閉じられても、浮
力室は、連通穴、弁室を通じて燃料タンク内に連通して
いるため、浮力室と弁室とは同じ圧力となって負圧にな
らないから、燃料液位以上に燃料を吸い込まない。そし
て、燃料の液位が連通穴の高さを超えると、浮力室が密
閉されて、これ以上の燃料が浮力室に入り込まない。し
たがって、浮力室に入る燃料液位は、連通穴の高さで一
定で、フロートが受ける浮力が一定になるから、安定し
た閉弁特性を得ることができる。

【００１１】

【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。

【００１２】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Ｆ
Ｔ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。

【００１３】図２は燃料遮断弁２０を分解した断面図で
ある。燃料遮断弁２０は、ケース本体３０と、底蓋３５
と、フロート４０と、スプリング４６と、蓋体５０とを
主要な構成部材としている。ケース本体３０、底蓋３５
及びフロート４０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。

【００１４】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３０
ａとしている。ケース本体３０の天井壁部３２の中央部
には、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側が円錐状のシート部３
２ｄ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３２ｆが
形成されている。

【００１５】また、側壁部３３の下部には、係合穴３３
ａが形成されている。この係合穴３３ａは、後述するよ
うに底蓋３５を取り付けるためのものである。さらに、
側壁部３３の内周部には、フロート４０をガイドするた
めのガイド突条３３ｂが上下方向に形成されている。

【００１６】図３は底蓋３５を示す斜視図である。図３
において、底蓋３５は、ケース本体３０の下開口３０ａ
を覆う部材であり、底部３５ａと、底部３５ａの外周部
に形成された側部３５ｂと、底部３５ａ上に所定間隙を
隔てた台座部３５ｃと、底部３５ａと台座部３５ｃとを
連結する連結部３５ｄとを一体に形成している。

【００１７】上記底蓋３５の側部３５ｂには、ケース本
体３０の下部の係合穴３３ａに係合する係合爪３５ｆが
形成されている。係合爪３５ｆが上記係合穴３３ａに係
合することにより、蓋体５０は、ケース本体３０の下開
口３０ａを閉じるように装着される。また、台座部３５
ｃ上には、スプリング支持部３５ｇが形成されている。
このスプリング支持部３５ｇは、半径方向に４カ所、突
条に形成されており、スプリング４６を載置するととも
にフロート４０の内側下面との間でスプリングを支持し
ている。また、底蓋３５の中央部には、連通孔３５ｅが
形成されている。連通孔３５ｅは、底部３５ａと連結部
３５ｄ間に形成された導入通路３５ｈに連通している。
よって、燃料タンクＦＴ内と弁室３０Ｓとは、連通孔３
５ｅから、導入通路３５ｈで半径外方へ導かれて弁室３
０Ｓの内周で連通している。

【００１８】図４はフロート４０を示す側面図、図５は
図４の５−５線に沿った断面図である。フロート４０
は、上壁部４１と、その上壁部４１の外周から下方に形
成された筒状の側壁部４２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４０Ｓになっている。また、フロート４０の外周部に
は、ケース本体３０側のガイド突条３３ｂにガイドされ
るガイド突条４０ａが形成されている。また、フロート
４０の側壁部４２には、弁室３０Ｓと浮力室４０Ｓとを
連通する連通穴４０ｂ，４０ｂが形成されている。この
連通穴４０ｂ，４０ｂは、フロート４０の下端から高さ
位置ｈ１で形成されている。なお、高さ位置ｈ１につい
ては、後述する。

【００１９】図２に戻り、蓋体５０は、蓋本体５１と、
蓋本体５１の中央から上部へＬ字形に突出した管体部５
２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。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。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３
２ｂに接続され、他端はキャニスタ側に接続されてい
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。また、上記嵌合部５４は、ケース本
体３０の上部を嵌合するように筒状に突設されるととも
に、その一部に下端側を開放したスリット５４ａ及び係
合穴５４ｂが形成されている。

【００２０】また、ケース本体３０と蓋体５０との間に
は、これらを連結するための保持手段及び係合手段とし
て、保持部３８及び係合突起３９が形成されている。す
なわち、保持部３８は、ケース本体３０の外周上部に、
断面Ｌ逆字形であり周方向に等間隔で４カ所突設されて
いる。この保持部３８の内側とケース本体３０の外面と
の間は、スペース３８ａとなっており、このスペース３
８ａに嵌合部５４の先端を突入保持している。また、係
合突起３９は、保持部３８の上方の同じ位置に４カ所突
設されており、蓋体５０の係合穴５４ｂに係合するよう
に形成されている。

【００２１】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４０及びスプリング４６を収納し、さらに、スプリン
グ４６の下端を底蓋３５のスプリング支持部３５ｇ上に
載置するとともに、底蓋３５の係合爪３５ｆを側壁部３
３の係合穴３３ａに係合させて、底蓋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３２ｆ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。このとき、嵌合部５４の先端側が保持部３８のスペ
ース３８ａに突入するとともに、係合突起３９が係合穴
５４ｂ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。

【００２２】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５
３ａ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が
確保される。

【００２３】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Ｆ
Ｔ内の燃料液位が所定の液位ＦＬ１に達すると、燃料
は、底蓋３５の連通孔３５ｅ、導入通路３５ｈを通じて
弁室３０Ｓに流入する。これにより、フロート４０に浮
力が生じて上昇し、弁部４１ａで接続通路３２ｂを閉塞
して燃料がキャニスタ側へ流出しない。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。

【００２４】また、ケース本体３０の下端部には、台座
部３５ｃを有する底蓋３５が固定されており、台座部３
５ｃは、以下の作用・効果がある。すなわち、給油時
に、燃料遮断弁２０内を流れる気流が生じたときに、気
流は、底蓋３５の連通孔３５ｅを通り、台座部３５ｃの
導入通路３５ｈによりフロート４０の下部からフロート
４０を押し上げない方向に向きが変えられ、つまり弁室
３０Ｓの内壁面側へ導かれてから、弁室３０Ｓから接続
通路３２ｂへ逃がされる。したがって、気流は、ケース
本体３０に固定された底蓋３５の台座部３５ｃ、ケース
本体３０を介して燃料タンクＦＴで受けて、フロート４
０を上昇させる力とならず、燃料遮断弁２０の開弁特性
に影響を与えない。

【００２５】さらに、フロート４０の側壁部には、弁室
３０Ｓと浮力室４０Ｓとを連通する連通穴４０ｂ，４０
ｂが所定高さ位置ｈ１に形成されており、この連通穴４
０ｂ，４０ｂは、以下の作用・効果がある。すなわち、
燃料の給油時に燃料の液位が上昇することにより、燃料
は、浮力室４０Ｓの下部から、該浮力室４０Ｓへ入る
が、連通穴４０ｂ，４０ｂの高さ位置まで燃料の液位が
上昇すると、浮力室４０Ｓの下開口だけでなく、連通穴
４０ｂ，４０ｂも密閉されて、これ以上の燃料が浮力室
４０Ｓに入り込まない。このように、燃料液位の上昇時
において、浮力室４０Ｓは、燃料が連通穴４０ｂ，４０
ｂの高さ位置ｈ１に達する間に、連通穴４０ｂ，４０ｂ
を通じて弁室３０Ｓに連通しているために、浮力室４０
Ｓと弁室３０Ｓとが同じ圧力になって負圧にならないか
ら、連通穴４０ｂ，４０ｂの高さ以上の燃料を吸い込ま
ない。したがって、浮力室４０Ｓに入る燃料液位は、連
通穴４０ｂの高さで一定となる。このことから、フロー
ト４０が受ける浮力を一定とした設計ができ、安定した
閉弁特性を得ることができる。

【００２６】ここで、連通穴４０ｂを形成するフロート
４０の下端からの高さ位置ｈ１及び開口面積は、以下の
条件を考慮して定める。すなわち、連通穴４０ｂの位置
が高すぎると、フロート４０の浮力室４０Ｓ内における
密閉される容量が小さく、よって浮力が小さくなること
から、スプリング４６だけで開弁力を定めることが困難
になる。このことから、浮力室４０Ｓで浮力を十分に確
保できる容量となるように、連通穴４０ｂの上限位置を
定める。一方、浮力室４０Ｓと弁室３０Ｓの圧力が同じ
になる前に、燃料液位の上昇により連通穴４０ｂが密封
され、浮力室４０Ｓ内への燃料の吸い込みが生じてしま
う。このことから、浮力室４０Ｓと弁室３０Ｓの圧力が
同じになるための時間、連通穴４０ｂが密封されないよ
うに、下限位置を定める。また、連通穴４０ｂの開口面
積が大きくなると、上述したフロート４０と台座部３５
ｃの間隙と同じように浮力室４０Ｓを負圧にする作用が
強くなり、逆に、小さすぎると、燃料による目詰まりが
生じやすくなるため、負圧作用、目詰まりを回避できる
面積に設定する。

【００２７】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り、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００２８】（１） 本発明の適用できる燃料遮断弁
は、燃料タンクに装着される弁であれば特に限定され
ず、たとえば、燃料の満タン液位で遮断する弁、燃料タ
ンクが傾いたときに燃料の流出を防止するカットオフ弁
であってもよい。

【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】底蓋３５を示す斜視図である。

【図４】フロート４０を示す側面図である。

【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。

【図６】従来の燃料遮断弁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 ３２ｄ…シート部 ３２ｆ…環状段部 ３３…側壁部 ３３ａ…係合穴 ３３ｂ…ガイド突条 ３５…底蓋 ３５ａ…底部 ３５ｂ…側部 ３５ｃ…台座部 ３５ｄ…連結部 ３５ｅ…連通孔 ３５ｆ…係合爪 ３５ｇ…スプリング支持部 ３５ｈ…導入通路 ３８…保持部 ３８ａ…スペース ３９…係合突起 ４０Ｓ…浮力室 ４０…フロート ４０ａ…ガイド突条 ４０ｂ…連通穴 ４１ａ…弁部 ４１…上壁部 ４２…側壁部 ４６…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…スリット ５４ｂ…係合穴 ＦＴ…燃料タンク ＦＴａ…タンク上壁 ＦＴｃ…取付穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉崎 智弘 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 Ｆターム(参考） 3H055 AA02 AA22 BA04 BC01 CC04 CC17 CC21 GG02 GG05 GG36 JJ03

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 燃料タンクの上部に装着され、カップ状に囲まれた弁室
   を形成するケース本体と、 上記弁室に収納され、下方に開口部を介して開放された
   浮力室を有し、燃料タンクの燃料液位に応じて昇降して
   上記接続通路を開閉するカップ状のフロートと、 ケース本体の下端部に固定され、弁室と燃料タンク内と
   を連通する連通孔を有する底蓋と、 を備え、 上記底蓋に、連通孔から弁室内に流入する気流をフロー
   トの下部から押し上げない方向に変える導入通路を形成
   し、 上記フロートの側壁部に、上記浮力室と弁室とを連通
   し、該浮力室内の燃料を逃がす連通穴を設けたこと、 を特徴とする燃料遮断弁。