JP6070453B2 - 燃料遮断装置 - Google Patents
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Description
燃料タンクに装着され該燃料タンクの外部への通路を連通遮断する燃料遮断装置において、
上記燃料タンク内に連通した第1弁室を有するケーシングであって、上記燃料タンク内に連通しかつ上記第1弁室と離れて配置された第2弁室を有する第2ケーシングの上記第2弁室と上記第1弁室とを接続した上で上記燃料タンク外に接続される外部接続通路と、上記第1弁室とを有するケーシングと、
上記第1弁室内に収納され上記燃料タンク内の燃料液位が第1燃料液位に達したときに上昇することで上記第1弁室と上記外部接続通路との間の通路を閉じる第1フロート機構と、
上記第2弁室内に収納され上記燃料タンク内の燃料液位が上記第1燃料液位より高い第2燃料液位に達したときに上昇することで上記第2弁室と上記外部接続通路との間の通路を閉じる第2フロート機構と、
を備え、
上記ケーシングは、上記外部接続通路が上記第2弁室と上記第1弁室とを接続する通路としての第1接続通路であって、上記外部接続通路より下方に配置されたトラップ室と上記第1弁室および上記トラップ室を上記外部接続通路に接続する上記第1接続通路を有すると共に、上記第1接続通路より上記第2弁室の側で上記外部接続通路から上記第1接続通路とは別に分岐して上記第2弁室と上記トラップ室とを接続する第2接続通路を有すること、を特徴とする。
第2弁室からから漏れた燃料は、第2接続通路を通り、ケーシング内に設けたトラップ室に流入する。トラップ室は、外部接続通路より下方に設けられているから、トラップ室内の燃料は、外部接続通路に戻り難い。よって、外部接続通路から外部への燃料の流出を防止することができる。
上記接続開口の直径をD1とし、上記第1接続管の開口の直径をD2とすると、D2<D1に設定されている燃料遮断装置である。この構成により、第1接続管の開口の直径は、接続開口の直径より小さく設定されているから、接続開口から流出した燃料が第1接続通路に入り難く、外部接続通路を通じて外部へ流出し難い。
(1) インタンク用弁ユニットの取付構造の概略構成
図1は本発明の実施例にかかるインタンク用弁ユニットを搭載した自動車の燃料タンクFTを示す断面図である。燃料タンクFTは、複数の樹脂材料を積層して形成されており、周知の方法、つまり円筒状のパリソンを金型に押し出して成型することにより製造されている。燃料タンクFT内には、支持体10および燃料遮断装置20が配置されている。支持体10は、燃料遮断装置20を支持するとともに、燃料タンクの支持構造を高めたり、燃料の波を低減したりする部材である。燃料遮断装置20は、いわゆるインタンク式であり、第1燃料遮断弁30と、第2燃料遮断弁100とを組み合わせて構成されている。第1燃料遮断弁30は、給油時に燃料タンクFT内の燃料液位が所定の第1燃料液位FL1まで上昇したときに、キャニスタ(外部)への流出を規制するオートストップの機能を果たす弁である。第2燃料遮断弁100は、車両の傾倒時や車両の急旋回時などに燃料タンクFT内の燃料液位が所定の第2燃料液位FL2まで上昇したときに、キャニスタへの燃料の流出を規制する弁である。以下、各部の構成について説明する。
支持体10は、燃料タンクFTの下壁に溶着されたダンパ部11と、ダンパ部11の上部に形成された支柱12と、支柱12の上部に形成され燃料遮断装置20を収納する支持部13とを備えている。ダンパ部11は、燃料タンクの膨張収縮を吸収するとともに燃料タンクの振動が燃料遮断装置20に伝達されるのを緩和している。
図3は支持部13に収納された燃料遮断装置20を示す断面図である。第1燃料遮断弁30は、ケーシング40と、第1フロート機構70とを主要な構成として備えている。ケーシング40等は、耐燃料膨潤性に優れた樹脂材料、例えば、ポリエチレン、ポリアミドやポリアセタールなどの樹脂から形成されている。
ケーシング本体41は、円筒形状の本体側壁42と、本体側壁42の上部に一体形成された上壁43と、上壁43の上端から上方へ延設された拡張側壁44とを備えている。
本体側壁42の下部には、底部材45を取り付けるための係合穴42aが形成されている。また、本体側壁42の上部には、蓋体50を取り付けるための本体側係合部42bが形成されている。上壁43の中央部には、接続開口43aが形成されており、その開口周縁部に沿ってシール部43bが形成されている。
底部材45は、本体側壁42の下端に装着され、第1フロート機構70(図3)を支持する部材であり、円板状の底本体46を備えている。底本体46には、第1連通孔46aが形成されている。底本体46の外周部には、ケーシング本体41の係合穴42aに係合する爪46bが形成されている。爪46bが係合穴42aに係合することにより、底部材45がケーシング本体41に装着される。ケーシング本体41と底部材45とにより囲まれたスペースは、第1弁室41Sになっており、この第1弁室41Sに第1フロート機構70(図3)が収納されている。
蓋体50は、蓋上壁51および蓋側壁52により下向きのカップ形状を構成している。蓋体50は、ケーシング本体41の上部の拡張側壁44に嵌合されることで、ケーシング本体41の上壁43および拡張側壁44とともに、トラップ室44Sを形成している。トラップ室44Sは、接続開口43aを通じて第1弁室41Sに接続されている。
外部接続管53は、蓋上壁51の上方に水平方向に配置されており、その内部に外部接続通路53pを備えている。外部接続通路53pは、接続開口43aを中心に水平方向に第1通路53p−1と第2通路53p−2とに分けると、第1通路53p−1の一端がキャニスタ側に接続され、第2通路53p−2の他端が第2燃料遮断弁100に接続されている。
第1接続管54内には、断面が円形の第1接続通路54pが形成されている。第1接続通路54pは、外部接続通路53pとトラップ室44Sとを接続しており、開口54aで外部接続通路53pに接続され、開口54bでトラップ室44Sに接続されている。ここで、接続開口43aの直径をD1とし、第1接続管54の開口54bの直径をD2とすると、D2<D1に設定されている。
第2接続管55内には、断面が矩形の第2接続通路55p(図6参照)が形成されている。第2接続通路55pは、トラップ室44Sと外部接続通路53pとを接続しており、開口55aで外部接続通路53pに接続され、開口55bでトラップ室44Sに接続されている。第2接続通路55pが外部接続通路53pに接続されている箇所は、第1接続通路54pより第2燃料遮断弁100側の第2通路53p−2である。
上部弁機構75は、再開弁特性を改善するための弁であり、フロート71の上部に昇降可能に支持されており、上部弁本体76と、上部弁本体76に装着されたゴム弁体77とを備えている。上部弁本体76の外周部には、ガイド突起76aが形成されている。ガイド突起76aの先端には、爪76bが形成されている。上部弁機構75は、フロート71の上部のガイド突起71aで囲まれたスペース内に配置されることで、上下方向にガイドされる。また、上部弁機構75は、爪76bがフロート71のガイド穴71bに突入することで、上部弁機構75が所定距離の範囲内で昇降可能なように係合している。
ゴム弁体77は、図4に示す接続開口43aのシール部43bに接離する第1シート部77aと、フロート71の下部弁体71cに着離する第2シート部77bと、ゴム弁体77の中央部に貫通する接続孔77cとを有し、第2シート部77bが下部弁体71cに接離することで接続孔77cを開閉する。
図8は第2燃料遮断弁100を示す断面図である。第2燃料遮断弁100は、第2ケーシング120と、第2フロート機構150とを主要な構成として備えている。
第2ケーシング120は、ケーシング本体130と、ケーシング本体130の下部に装着された底蓋140とを備えており、ケーシング本体130と底蓋140とにより第2弁室120Sを形成している。ケーシング本体130は、側壁132と、上壁134と、拡張壁136とを備えている。側壁132の上部には、通気孔132aが形成されている。ケーシング本体130の上壁134の中央部には、第2接続開口134aが形成されている。拡張壁136内のスペースは、連通室136Sとなっている。連通室136Sは、第2接続開口134aに接続されるとともに、外部接続通路53pの第2通路53p−2に接続されている。底蓋140には、第2弁室120Sを燃料タンク内に接続するための連通孔141が形成されている。
次に、燃料遮断装置20の動作について説明する。図9は燃料遮断装置20の動作を説明する説明図である。給油や車両の揺動などにより、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、第1燃料遮断弁30および第2燃料遮断弁100を通じてキャニスタ側へ逃がされる。すなわち、燃料蒸気は、第1燃料遮断弁30において、底部材45の第1連通孔46aを通じて、第1弁室41S内に入り、第1弁室41Sから接続開口43a、トラップ室44S、第1接続通路54p、外部接続通路53pを通じてキャニスタ側へ逃がされる。一方、燃料蒸気は、第2燃料遮断弁100において、第2ケーシング120の通気孔132aおよび底蓋140の連通孔141、第2弁室120S、第2接続開口134a、連通室136S、外部接続通路53pを通じてキャニスタ側へ逃がされる。
図11は第1燃料遮断弁30のケーシング40を分解して示す斜視図、図12はケーシング40と支持部13との組み付け構造を説明する説明図である。
ケーシング本体41の本体側壁42には、周方向に等間隔で3箇所(図11では2箇所を示す)の爪から形成された本体側係合部42bが突設されている。蓋体50の蓋側壁52には、本体側係合部42bにそれぞれ係合する第1蓋体側係合部52aが形成されている。第1蓋体側係合部52aは、係合穴52cと、係合穴52cに臨みかつ蓋体50の下端で固定され上方へ伸びた片持ち梁から形成された係合片52dとを備えている。
蓋側壁52には、第2蓋体側係合部52bが形成されている。第2蓋体側係合部52bは、蓋側壁52の外周面および係合片52dとの間に形成された挿入スペース52b−1と、この挿入スペース52b−1の一部を塞ぎかつ該第2蓋体側係合部52bに内径側へ向けて突設された係合爪52b−2とを備えている。第2蓋体側係合部52bは、挿入スペース52b−1に収納側支持部16が挿入されることで係合爪52b−2に係合されるように形成されている。収納側支持部16は、本体側係合部42bと第1蓋体側係合部52aとの係合箇所の外周側に配置されている。
図4において、最初に、第1燃料遮断弁30の第1弁室41Sに、予め組み付けた第1フロート機構70(図7)を収納する。次に、底部材45の爪46bをケーシング本体41の係合穴42aに係合することにより、底部材45をケーシング本体41に組み付ける。さらに、ガスケット48をケーシング本体41の本体側壁42に装着する。そして、ケーシング本体41の拡張側壁44を蓋体50の収納室50Sに挿入する。これにより、図12に示すように、ケーシング本体41の本体側係合部42bが蓋体50の係合片52dを弾性変形させ、本体側係合部42bが係合穴52cに係合し、ケーシング本体41が蓋体50と一体になる。
こうした係合構造において、ケーシング本体41と蓋体50とが本体側係合部42bと第1蓋体側係合部52aとの係合により一体化するとともに、この係合箇所の外周側に配置された収納側支持部16が蓋体50の第2蓋体側係合部52bに係合している。すなわち、蓋体50が支持部13に係合して強固に一体化するとともに、蓋体50に囲まれた内側にて、ケーシング本体41が収まっているから、支持部13や蓋体50が燃料の波などにより異なった方向からの外力を受けても、その外力は、蓋体50とケーシング本体41とを離す方向、つまり本体側係合部42bと第1蓋体側係合部52aとの係合代を広げる方向へ作用し難い。
したがって、蓋体50とケーシング本体41とを強固に一体化したケーシング40を構成することができる。
しかも、支持部13の収納側支持部16を蓋体50の第2蓋体側係合部52bに係合させれば、支持部13にケーシング40を支持することができるから、装着作業も容易である。
上記実施例の構成により、以下の作用・効果を奏する。
(7)−1 図10に示すように、燃料タンクの燃料液位が第2燃料液位FL2を越えたときに、第2燃料遮断弁100は、第2フロート機構150の閉じ動作により、燃料が外部接続通路53pを通じて外部へ流出するのを防止する。しかし、第2フロート機構150の閉じ動作の遅れが生じたり、第2燃料遮断弁100が液没しているときに、第2フロート機構150の弁部152aと第2接続開口134aの開口周縁部との間隙から燃料が漏れることがある。漏れた燃料が、キャニスタ側へ流れるのを防止するために、燃料遮断装置20は、以下のような構成をとっている。
また、ガイド板56aとガイド通路56bとにより燃料と流路ガイド部材56との接触面積が大きくなるために、燃料が第1通路53p−1まで飛散し難い。
また、トラップ室44Sに入った燃料は、第1フロート機構70が下降したときに、接続開口43a、第1弁室41Sを通じて燃料タンクFTに速やかに戻され、トラップ室44S内に長時間にわたって滞留することもない。
図13は参考例にかかる燃料遮断装置20Bを示す断面図である。本参考例は、第1燃料遮断弁30Cと第2燃料遮断弁100Bとを接続する第2接続管55Bの構成に特徴を有する。第2接続管55Bは、第1燃料遮断弁30Bの蓋体50Bに突出した主連結管55B−1と、第2燃料遮断弁100Bに突出した副連結管55B−2と、主連結管55B−1と副連結管55B−2とを接続する接続管55B−3とを備え、これらの管内の第2接続通路55Bpを通じて、トラップ室44S−Bに接続されている。すなわち、第2接続通路55Bpは、外部接続通路53Bpに直接接続されておらず、トラップ室44S−B、第1接続通路54Bpを通じて外部接続通路53Bpに接続されている。この構成において、第2燃料遮断弁100Bから流出した燃料は、第2接続通路55Bpを経てトラップ室44S−Bに直接流入して、外部接続通路53Bpに直接向かわない。よって、外部への燃料の流出を一層防止することができる。
なお、燃料液位が第1燃料液位FL1を越えているが、第2燃料液位FL2以下の場合には、つまり、第1燃料遮断弁30Bが閉じているが、第2燃料遮断弁100Bが開いているときには、燃料タンク内と外部との通気は、第2燃料遮断弁100B、第2接続通路55Bp、トラップ室44S−B、第1接続通路54Bpを通じて確保されている。
図14は参考例の変形例にかかる燃料遮断装置20Cを示す断面図である。本変形例は、第1燃料遮断弁30Cと第2燃料遮断弁100Cとを接続する第2接続管55Cの構成に特徴を有する。第2接続管55Cは、第1燃料遮断弁30Cの蓋体50Cに突出した連結管55C−1と、第2燃料遮断弁100Cに突出した連結管55C−2とを備え、これらの管内の第2接続通路55Cpを通じて、トラップ室44S−Cに接続されている。また、連結管55C−1と連結管55C−2との間には、シール部材55Caが介在している。
このように、第1燃料遮断弁と第2燃料遮断弁とを接続する構成については、種々の構成をとることができ、また、ロールオーバー弁は、複数個、燃料遮断装置に接続される構成であってもよい。また、燃料遮断装置の構成として、上記実施例で説明したインタンク式に限らず、燃料タンクの上壁に装着された、いわゆるアウトタンク式であってもよい。
さらに、第2接続管は、ケーシングと一体に形成する構成のほかに、可撓性のチューブなどを用いてもよい。
例えば、上記実施例において、本体側係合部42bと第1蓋体側係合部52aとの係合機構および収納側支持部16と第2蓋体側係合部52bとの係合機構は、一方が爪で他方が穴の構成を説明しているが、両部材を係合して一体的に連結することができる構成であれば、いずれか一方の部材に爪で他方の部材に穴とを設ける構成のほか、爪と爪との係合構造であってもよい。
11…ダンパ部
12…支柱
13…支持部
14…取付板
15…側壁
16…収納側支持部
16a…支持本体
16b…爪
20…燃料遮断装置
20B…燃料遮断装置
20C…燃料遮断装置
30…第1燃料遮断弁
30B…第1燃料遮断弁
30C…第1燃料遮断弁
40…ケーシング
41…ケーシング本体
41S…第1弁室
42…本体側壁
42a…係合穴
42b…本体側係合部
43…上壁
43a…接続開口
43b…シール部
44…拡張側壁
44S…トラップ室
44S−B…トラップ室
44S−C…トラップ室
45…底部材
46…底本体
46a…第1連通孔
46b…爪
48…ガスケット
50…蓋体
50B…蓋体
50C…蓋体
50S…収納室
51…蓋上壁
52…蓋側壁
52a…第1蓋体側係合部
52b…第2蓋体側係合部
52b−1…挿入スペース
52b−2…係合爪
52c…係合穴
52d…係合片
53…外部接続管
53p…外部接続通路
53Bp…外部接続通路
53p−1…第1通路
53p−2…第2通路
54…第1接続管
54a…開口
54b…開口
54p…第1接続通路
54Bp…第1接続通路
55…第2接続管
55B…第2接続管
55B−1…主連結管
55B−2…副連結管
55B−3…接続管
55Bp…第2接続通路
55C…第2接続管
55C−1…連結管
55C−2…連結管
55Ca…シール部材
55Cp…第2接続通路
55a…開口
55b…開口
55p…第2接続通路
56…流路ガイド部材
56a…ガイド板
56b…ガイド通路
70…第1フロート機構
71…フロート
71S…浮力室
71a…ガイド突起
71b…ガイド穴
71c…下部弁体
75…上部弁機構
76…上部弁本体
76a…ガイド突起
76b…爪
77…ゴム弁体
77a…第1シート部
77b…第2シート部
77c…接続孔
78…スプリング
100…第2燃料遮断弁
100B…第2燃料遮断弁
100C…第2燃料遮断弁
120…第2ケーシング
120S…第2弁室
130…ケーシング本体
132…側壁
132a…通気孔
134…上壁
134a…第2接続開口
136…拡張壁
136S…連通室
140…底蓋
141…連通孔
150…第2フロート機構
152…フロート
152a…弁部
155…スプリング
FT…燃料タンク
Claims (4)
- 燃料タンク(FT)に装着され該燃料タンクの外部への通路を連通遮断する燃料遮断装置において、
上記燃料タンク(FT)内に連通した第1弁室(41S)を有するケーシング(40)であって、上記燃料タンク内に連通しかつ上記第1弁室(41S)と離れて配置された第2弁室(120S)を有する第2ケーシング(120)の上記第2弁室(120S)と上記第1弁室(41S)とを接続した上で上記燃料タンク外に接続される外部接続通路(53p)と、上記第1弁室(41S)とを有するケーシング(40)と、
上記第1弁室(41S)内に収納され上記燃料タンク内の燃料液位が第1燃料液位(FL1)に達したときに上昇することで上記第1弁室(41S)と上記外部接続通路(53p)との間の通路を閉じる第1フロート機構(70)と、
上記第2弁室(120S)内に収納され上記燃料タンク内の燃料液位が上記第1燃料液位(FL1)より高い第2燃料液位(FL2)に達したときに上昇することで上記第2弁室(120S)と上記外部接続通路(53p)との間の通路を閉じる第2フロート機構(150)と、
を備え、
上記ケーシング(40)は、上記外部接続通路(53p)が上記第2弁室(120S)と上記第1弁室(41S)とを接続する通路としての第1接続通路(54p)であって、上記外部接続通路(53p)より下方に配置されたトラップ室(44S)と上記第1弁室(41S)および上記トラップ室(44S)を上記外部接続通路(53p)に接続する上記第1接続通路(54p)を有すると共に、上記第1接続通路(54p)より上記第2弁室(120S)の側で上記外部接続通路(53p)から上記第1接続通路(54p)とは別に分岐して上記第2弁室(120S)と上記トラップ室(44S)とを接続する第2接続通路(55p)を有すること、を特徴とする燃料遮断装置。 - 請求項1に記載の燃料遮断装置において、
上記外部接続通路(53p)内に配置され、上記第2弁室(120S)から流出した燃料を、上記第2接続通路(55p)に導く流路ガイド部材(56)を備え、上記流路ガイド部材(56)は、上記外部接続通路(53p)の通路に沿って配置された複数のガイド板(56a)と、該ガイド板(56a)の間に形成された複数のガイド通路(56b)とを有する燃料遮断装置。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料遮断装置において、
上記ケーシング(40)は、上記第1接続通路(54p)を形成する第1接続管(54)を有し、
上記第1接続管(54)は、上記トラップ室(44S)内で下方に向けて突設されている燃料遮断装置。 - 請求項3に記載の燃料遮断装置において、
上記ケーシング(40)は、上記第1弁室(41S)と第1接続通路(54p)との間の通路に設けられ、上記第1フロート機構(70)により開閉される接続開口(43a)を有し、
上記接続開口(43a)の直径をD1とし、上記第1接続管(54)の開口(54b)の直径をD2とすると、D2<D1に設定されている燃料遮断装置。
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