JP2007333136A - 液体遮断弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な形状によって液体の飛散を抑制し、かつ外部への液体の流出を確実に防止する。
【解決手段】 開口部１７を有する仕切板１３を隔てて上部室２１と下部室１１とに分けられたハウジング１と、下部室１１内に摺動自在に収容されたフロート４０とを備える。上部室２１には、外部と連通する排気ポート２２が周壁に開口しており、フロート４０の上端部には、当該フロート４０の上昇に伴い、仕切板１３の開口部１７を閉塞する可動弁５０が設けてある。上部室２１内において、開口部１７の周縁から上方向に円筒状の隔壁１８が延出して設けてあり、この隔壁１８が排気ポート２２の開口と対向しており、更に当該排気ポート２２の開口と対向しない部位に切欠部１８ａが形成してある。
【選択図】 図５

Description

この発明は、密封容器内の上部に外部と連通する機能を有して設置され、供給される液体にともなって容器内の気体を排気する液体遮断弁装置に関する。

液体遮断弁装置は、例えば自動車などの燃料タンク内上部に配置され、外部のキャニスタと連通するように構成される。この液体遮断弁装置は、燃料タンク内への燃料の供給にともなって蒸発ガスをキャニスタに排気する。そして、燃料の供給が所定の水準位に達すると、キャニスタとの連通を自動的に遮断する。これにより、液体遮断弁装置は燃料量を検知するとともに燃料の流出を防止することができる。この種の装置としては、特許文献１に開示された燃料遮断弁などがあげられる。

ここで、特許文献１の燃料遮断弁について簡単に説明すると、燃料遮断弁は、弁室を有したケーシングと、フロート及びシート部材を有する弁体機構と、スプリングとを備え、燃料タンクの燃料液位に応じてフロートを昇降させることによりキャニスタへの接続通路を開閉する構成となっている。

燃料タンクに燃料が供給されると、燃料タンク内の燃料液位の上昇につれて溜まっていた燃料蒸気をケーシングの接続通路を通じてキャニスタ側へ逃がすことができる。さらに、燃料が所定の燃料液位に達すると、弁室に燃料が流入し、これによりフロートが上昇して接続通路が閉じられる。このような構成によって、燃料タンクからの燃料蒸気を逃すとともに燃料が燃料タンク外へ流出することを防止している。

さて、液体遮断弁装置は、フロートが接続通路を閉じる際に、急激な密閉によって燃料の飛沫が接続通路の内側に吹き込むことがある。これを防止するために、特許文献１の装置では、第１の接続通路及び第２の接続通路を設け、燃料液位の上昇に応じてシート部材が段階的に接続通路を閉じる構成となっている。しかし、このような構成によって閉塞時における燃料の飛散を防止できたとしても、振動等によって燃料タンクが揺動した場合には、シート部材と接続通路との間にわずかな隙間が生じ、燃料の飛沫が接続通路の内側に吹き込むおそれがあった。

また、以上のような燃料の飛沫の吹き込みを防止するため、特許文献２の止め弁では燃料飛沫流出防止板を設けた構成としてある。燃料飛沫はこの燃料飛沫流出防止板に衝突することで流出が抑制される。しかし、特許文献２の止め弁では、燃料の飛沫が燃料飛沫流出防止板を越えて流出した場合、流出した燃料を回収することができず時間とともに燃料タンク外に流出することになっていた。

さらに、特許文献３の液体遮断弁装置では、特許文献２のような筒部を設けるとともに、流出した燃料を回収するための第２開口部が備えられている。しかし、特許文献３の液体遮断弁装置は、フロートの他にも第２開口部を閉じる遮断弁を設ける必要があるなど構造が複雑になっていた。
特開２００５−２９７７８７号公報 特開平８−１５９３１８号公報 特開２００３−１８５０４６号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易な形状によって液体の飛散を抑制し、かつ外部への液体の流出を確実に防止することができる液体遮断弁装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液体を収容する密封容器内の上部空間に設けられ、外部との間で気体を流出入させるとともに、前記密封容器からの液体の漏出を遮断する液体遮断弁装置であって、
開口部を有する仕切板を隔てて上部室と下部室とに分けられたハウジングと、前記下部室内に摺動自在に収容され前記密封容器内の液体から浮力を受けて上昇するフロートとを備え、
前記上部室には、前記密封容器の外部と連通する排気ポートが周壁に開口しており、
前記フロートの上端部には、当該フロートの上昇に伴い、前記仕切板の開口部を閉塞する弁手段が設けてあり、
且つ、前記上部室内において前記開口部の周縁から上方向に円筒状の隔壁を延出して設け、この隔壁が前記排気ポートの開口と対向しており、更に当該排気ポートの開口と対向しない部位に、少なくとも前記開口部の周縁に接する切欠部を形成したことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明を前提として、前記上部室が、前記仕切板の上面により床面が形成されており、当該床面は、前記上部室内に侵入した液体が前記切欠部を介して前記開口部へ導く平坦形状又はすり鉢形状に形成されていることを特徴とする。

さらに、請求項３の発明は、請求項１または２を前提として、前記上部室に、前記仕切板の開口部が前記弁手段によって閉塞されているとき、前記密封容器内の気体を取り込み前記排気ポートへ導く気体導入ポートが周壁に開口しており、
前記切欠部は、前記気体導入ポートの開口にも対向しない部位に形成してあることを特徴とする。

さらに、請求項４の発明は、請求項１乃至３を前提として、前記排気ポートの開口は、前記上部室の内周面よりも内側へ突き出した位置に設けてあることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、仕切板の開口部から上部室内に設けた排気ポートへ液体が直接入り込む現象を、開口部周縁に設けた円筒状の隔壁により確実に防止できる。また、仮に仕切板の開口部から上部室内に液体が入り込んだ場合でも、隔壁に形成した切欠部を通して開口部へ速やかに液体を導くことができる。

ここで、請求項２の発明のごとく、上部室の床面が切欠部を介して開口部へ導く平坦形状又はすり鉢形状に形成されていれば、液体が移動しやすくなり、より速やかに開口部へ液体を導くことができる。

また、請求項３の発明のごとく、切欠部を気体導入ポートの開口に対向しない部位に形成すれば、円筒状の隔壁が気体導入ポートの開口に対向することになる。よって、気体導入ポートから液体が進入してきても、当該液体が排気ポートへ直接入り込むことを、隔壁により確実に防止できる。

さらに、請求項４の発明によれば、例えば、液体遮断弁装置が傾いた場合に、上部室内の液体は内周面に沿って溜まるため、当該内周面よりも突き出した排気ポートの開口から当該液体が漏れ出すことを抑制できる。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な形状によって液体の飛散を抑制し、かつ外部への液体の流出を確実に防止することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図１６は、本発明の実施形態に係る液体遮断弁装置の構成を示す図である。また、図１は、液体遮断弁装置の全体構成を示す斜視図であり、図２は、液体遮断弁装置を燃料タンクに設置した状態を示す側面断面図である。
図１に示すように、液体遮断弁装置は円筒状に樹脂成形されたハウジング１によって外殻が形成されている。この液体遮断弁装置は、図２に示すように、自動車等の液体燃料（以下、単に燃料と称する）を収容する燃料タンク２（密封容器）内の上部空間に設けられ、排気用接続通路３を介して外部のキャニスタ４に連通している。燃料タンク２内に燃料を給油する際には、燃料タンク２内に充満する燃料蒸気等の気体（以下、蒸発ガスと称する）を、液体遮断弁装置を通して外部のキャニスタ４に排出する。また、給油燃料が満タンに近づいた際には、液体遮断弁装置内の気体排出経路が閉塞されて、燃料の漏出が遮断される。

〔液体遮断弁装置の各部材の構成について〕
図３は、本実施形態に係る液体遮断弁装置の全体構成を示す展開図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は底面図である。また、図４は、液体遮断弁装置の全体構成を示す断面図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は図３のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は図３のＢ−Ｂ線断面図である。さらに、図５は、液体遮断弁装置の全体構成を示す分解斜視図、図６は、ハウジング本体とキャップ部材の構成を示す斜視図である。

図３乃至図６に示すように、液体遮断弁装置を外殻を形成しているハウジング１は、ハウジング本体１０の一端部（上端部）に蓋頭部材２０を装着するとともに、ハウジング本体１０の他端部（下端部）にキャップ部材３０を装着した構成となっている。ハウジング１の内部は、蓋頭部材２０の内側に相当する部分に上部室２１が、ハウジング本体１０の内側に相当する部分に下部室１１がそれぞれ形成されている（図４（ａ）参照）。ハウジング１の下部室１１にはフロート４０及びスプリング４１が収容される（図５参照）。

ハウジング本体１０は、図６に示すように、筒状に形成された外筒１２と、この外筒１２の上端面を覆う仕切板１３と、外筒１２の内部に軸方向に延在する内壁１４と、を備えた構成である。上述した下部室１１は、外筒１２の内部空間によって形成されている。外筒１２の側周面には、対向する位置にそれぞれ第１の通気孔１５が穿設してある。さらに、第１の通気孔１５の下方位置には、第２の通気孔１６が穿設してある。これら各通気孔１５、１６は、燃料タンク２内の蒸発ガス及び燃料を、外筒１２の内部空間に流出入させるためのものである。

ハウジング１の上部室２１と下部室１１とは、仕切板１３によって分断されている（図４（ａ）参照）。仕切板１３の中央部には、開口部１７が設けられている。この開口部１７によって、ハウジング１の上部室２１と下部室１１とが連通される構成である。仕切板１３の上面側には、図６に示すように、開口部１７の周縁から上方向に円筒状の隔壁１８が延出して形成してある。この隔壁１８には、切欠部１８ａが形成されている。切欠部１８ａは、隔壁１８の上端から開口部１７の周縁に接するまでを軸方向に切除するように形成されている。

また、仕切板１３は、図５に示すように、外周縁が外筒１２よりも外側に延設されており、さらに仕切板１３の上面には、外周縁から一定の距離内側に入った位置に、環状凸部１３ａが突設されている。この環状凸部１３ａは、後述する蓋頭部材２０と仕切板１３を溶着する際に出るバリを防ぐものである。さらに、仕切板１３の開口部１７は、下面側（下部室側）の開口端周縁から下方に突き出す凸部１７ａが形成されている。

図６に示すように、ハウジング本体１０の内壁１４は、下部室１１において、仕切板１３の底面から下方向に略垂下した構成である。この内壁１４は、外筒１２の内側に一定の隙間をあけて同芯円状に設けられる。内壁１４は、相互に対向する位置にそれぞれ設けられている。これら一対の内壁１４は、図４（ｃ）に示すように、円弧状に湾曲した内面がフロート案内支持面１４ａを形成しており、下部室１１内に収容されるフロート４０を摺動自在に案内支持する機能を有している。これら内壁１４の内周面には軸方向に延在する複数本のリブ１４ｂ（本実施形態では計６本）が形成してある。

一対の内壁１４は、図６に示すように、外筒１２に穿設した第１の通気孔１５と対向する位置に配置されている。両内壁１４の幅は、第１の通気孔１５の開口幅よりも大きい。よって、第１の通気孔１５が開口する内側には、全領域にわたり内壁１４が配置されている。
ここで、内壁１４の外周面と外筒１２の内周面との間は、軸方向に延在する連結壁１９を介して連結されている。そして、この連結壁１９は、第１の通気孔１５の中間部を軸方向に延びており、この連結壁１９によって第１の通気孔１５の開口が左右に分断されている。よって、燃料タンク２内の蒸発ガスは、連結壁１９の左右方向に分かれて第１の通気孔１５から外筒１２の内部に流入する。このように分かれて流入した蒸発ガスは、内壁１４の左右両端から回り込むようにして、ハウジング１の下部室１１内に流入していく。

ハウジング１の蓋頭部材２０は、カップ状に樹脂成形され、下端の開口面がハウジング本体１０の仕切板１３の上面に溶着固定される。蓋頭部材２０の内部空間は、上部室２１を形成する。蓋頭部材２０には、図２に示す排気用接続通路３を介して燃料タンク２の外部と連通する排気ポート２２と、気体導入用接続通路５を介して燃料タンク２内の蒸発ガスを取り込み排気ポート２２へ導く気体導入ポート２３とが、それぞれ外周壁に設けてある。

ここで、燃料タンク２内に設けられた各装置や部品の機能について説明すると、液体遮断弁装置は、燃料が満タンの際に、後述するように仕切板１３の開口部１７を閉塞して燃料の漏出を防止している。しかし、開口部１７を閉塞した状態では、蒸発ガスの排出も遮断され、燃料タンク２内の内圧が上昇することになる。これを防止するため、満タン時でも蒸発ガスが排出可能となるように、燃料タンク２内には、カット弁６及びチェック弁７が設けられている（図２参照）。カット弁６は、燃料タンク２内の蒸発ガスを取り込む機能を有しており、チェック弁７は、カット弁６から受ける圧力が一定値以上に上昇したとき、カット弁６から送られてくる蒸発ガスを液体遮断弁装置へ導入する安全弁の機能を有している。

蓋頭部材２０の気体導入ポート２３は、上記カット弁６及びチェック弁７から送られてくる蒸発ガスを、上部室２１内に受け入れる機能を有している。なお、満タン時の蒸発ガスの排出は、液体遮断弁装置を介さずに直接外部のキャニスタ４に排気してもよい。この場合、液体遮断弁装置に気体導入ポート２３を設ける必要はなくなる。

また、蓋頭部材２０の内周面には、外周壁から連通した排気ポート２２及び気体導入ポート２３の開口２２ａ、２３ａが穿設されている（図４（ａ）参照）。排気ポートの開口２２ａは、上部室２１の内周面よりも内側へ突き出した位置に設けてある。一方、気体導入ポートの開口２３ａは、排気ポートの開口２２ａと対向しない位置へ周方向にずらして設けてある。

ハウジング１のキャップ部材３０は、有底筒状に樹脂成形され、ハウジング本体１０の組み付け時において、外筒１２の下端開口面を閉塞する構成である。このキャップ部材３０の底壁には、図６に示すように、ハウジング本体１０の内壁１４の内径よりも外側に第１の孔群３１が穿設され、内壁１４の内径よりも内側に第２の孔群３２が穿設されている。第１の孔群３１は、比較的大きな径をした透孔の集合であり、一方、第２の孔群３２は、第１の孔群３１よりも小さな透孔の集合である。第１の孔群３１を構成する透孔の開口面積の総和は、第２の孔群３２を構成する透孔の開口面積の総和よりも大きい。したがって、特に蒸発ガスは第１の孔群３１からハウジング１の下部室１１内に流入し易くなっている。

また、キャップ部材３０の周面には、外筒１２の周壁に設けられた第２の通気孔１６を開口させる通気孔用切開部３３が設けられている（図３（ａ）、図６参照）。さらに、キャップ部材３０の内部底面には、フロート４０及びスプリング４１を載置する弁座３４が設けられている（図４（ａ）参照）。

フロート４０は、ハウジング１の下部室１１内に摺動自在に収容され、燃料タンク２内の燃料から浮力を受けて上昇する機能を備えている（図４（ａ）参照）。このフロート４０の上端部には、フロート４０の上昇に伴い、仕切板１３の開口部１７を閉塞する可動弁５０（弁手段）が設けてある。

フロート４０は、上端側が閉塞された略円筒状に樹脂成形された部材である。フロート４０の内部空間には、ばね座４２が形成してあり、フロート４０を下部室１１に収容する際には内部空間にスプリング４１が挿入される。このフロート４０は、供給される燃料による浮力と、スプリング４１による弾性力を得て適宜に上昇するように任意の重さで構成されている。また、フロート４０の外径は、ハウジング本体１０内に形成した内壁１４の内径よりもわずかに小さい寸法に設定してある。

図７は、本実施形態に係る液体遮断弁装置のフロートを示す分解斜視図である。
同図に示すように、フロート４０の外周面には、４本のリブ４３が軸方向に設けてあり、さらに、下部室１１内への収容時に位置決め基準となる平坦面４４が一対設けられている。フロート４０の上端部には、所定の内径をもって軸方向に延出するガイド壁４５と、ガイド壁４５内の上端面中央部に凸部４６と、が形成されている。本実施形態のフロート４０の凸部４６は頂部が円弧面に形成してある。また、フロート４０の上端部には、可動弁５０の他にも、付勢部材４７、可動弁保持キャップ４８が備えられる。

付勢部材４７は、フロート４０の上端部に設けられた凸部４６の周囲に配置され、ガイド壁４５の内側に収容される可動弁５０を付勢する。可動弁保持キャップ４８は、中心部が開口した環状の樹脂成形部材である。この可動弁保持キャップ４８は、可動弁５０がガイド壁４５の内側に収容された状態において、フロート４０のガイド壁４５の外周面に装着される。

弁手段となる可動弁５０は、可動弁本体５１、弁部材５２とを含む構成である。可動弁本体５１は、フロート４０の凸部４６に当接する凹部５３が下面に形成される第１の床板５４と、この第１の床板５４の上方に所定隙間を介して設けられる第２の床板５５とを有している（図７参照）。可動弁５０の凹部５３はフロート４０の凸部４６に対して曲率の大きい円弧面に形成してある。また、可動弁本体５１の第２の床板５５には、上下両面を貫通する装着孔５６が形成してある。さらに、第２の床板５５の上面には、装着孔５６の孔縁から第２の床板５５の外周縁まで径方向に延びる複数の溝部５５ａ（本実施形態では計６本）が放射状に形成されている。

図８は、本実施形態に係る液体遮断弁装置の可動弁を拡大して示す図であり、（ａ）は弁部材の側面図、（ｂ）は弁部材の側面断面図、（ｃ）は可動弁の側面断面図、（ｄ）は可動弁の斜視図である。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、可動弁５０の弁部材４２は、弾性材料で成形されており、可動弁本体５１の第２の床板５５上面に装着される。この弁部材５２は上面が平坦面となった板状の弾性弁部５７と、この弾性弁部５７の下面中央部分に形成された装着用凸部５８と備えた構成である。

次に、本実施形態に係る液体遮断弁装置の構成を、組み立て手順に沿って更に詳細に説明する。
図７、図８（ｃ）に示すように、可動弁５０は、弁部材５２の装着用凸部５８を可動弁本体５１の装着孔５６に上面から押し込んで固定させる構成である。このとき、可動弁５０は、この装着孔５６の下面から押し出された装着用凸部５８の一部分が第１、第２の床板５４、５５間に形成された隙間に配置されることになる。

以上のように組み付けられた可動弁５０は、フロート４０の上端部に形成されたガイド壁４５の内側に付勢部材４７とともに収容される。この付勢部材４７によって可動弁５０は、上方向に常に付勢した状態となる。さらに、フロート４０の上端部には上部から可動弁保持キャップ４８が嵌め込まれる。この可動弁保持キャップ４８によって、可動弁５０は上下方向の移動範囲が制限され、フロート４０上端部から脱落することが防止される。

また、可動弁５０の組み込み状態では、第１の床板５４の凹部５３とフロート４０の凸部４６が当接して、可動弁５０の揺動支点を構成している。このため、可動弁５０は、移動許容範囲内において、フロート４０の中心軸と直交する径方向に移動自在である。また、可動弁５０の移動許容範囲はフロート４０のガイド壁４５の内周面よって形成され、このガイド壁４５に可動弁５０の周面が当接することで規制される。
なお、本実施形態ではフロート４０の上端に凸部４６を設け、可動弁本体５１の底面に凹部５３を設けているが、この凹凸部の設置箇所が逆になってもよいことは勿論である。

図９は、本実施形態に係る液体遮断弁装置の上部室を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｃ）は図４のＤ部分の拡大図である。
図４、図９に示すように、ハウジング１の上部は、ハウジング本体１０の仕切板１３の上面に、蓋頭部材２０の開口面が溶着することで上部室２１が形成される。この上部室２１は、仕切板１３上に設けられた環状凸部１３ａと、蓋頭部材２０の内周面によって形成される。また、図９（ｃ）に示すように、本実施形態のハウジング本体１０と蓋頭部材２０の溶着は振動溶着によって強固に固定される。ハウジング本体１０には、蓋頭部材２０との振動溶着位置の両側にバリ溜り１３ｂが設けてあり、振動溶着によって発生するおそれのあるバリの流入を防止している。これにより、液体遮断弁装置の上部室２１内や外観を損なうことなく蓋頭部材２０が溶着される。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ハウジング本体１０と蓋頭部材２０の溶着位置は、円筒状の隔壁１８に設けられた切欠部１８ａの位置関係によって決定される。すなわち、上部室２１内において、切欠部１８ａは、排気ポートの開口２２ａと対向しない逆側にくるように調整してある。また、この切欠部１８ａの位置は、既述した気体導入ポートの開口２３ａとも対向しない位置になる。これにより、気体導入ポートから液体が送られてきても上部室内において防止され、液体を排気ポートに流出させることがない。
なお、排気ポート及び気体導入ポートの開口２２ａ、２３ａと切欠部１８ａの位置関係は、本実施形態に限定されないことはもちろんであり、例えば、仕切板１３の開口部１７を中心として、排気ポートの開口２２ａ、気体導入ポートの開口２３ａ、切欠部１８ａをそれぞれ１２０°間隔に位置決めしてもよい。

また、図４、図５に示すように、液体遮断弁装置は、可動弁５０が組み付けられたフロート４０とスプリング４１がハウジング１の下部室１１に収容され、キャップ部材３０によって閉塞される。フロート４０は、ハウジング本体１０の内壁１４のフロート案内支持面１４ａに沿って挿入され、側周面に形成された平坦面４４が対になった内壁１４の間隙に位置するように配置される。このとき、フロート４０はキャップ部材３０の弁座３４に載置してあることになり、キャップ部材３０の第２の孔群３２がちょうどフロート４０の真下に位置している。また、スプリング４１はキャップ部材３０の弁座３４とフロート４０内部のばね座４２の間に弾力的に介在している。

また、フロート４０の下部室１１収容時において、フロート４０と内壁１４との間には一定のクリアランスＣが形成されている。このクリアランスＣには、フロート４０の側周面に設けられたリブ４３、または内壁１４側に設けられたリブ１４ｂが介在することになり、フロート４０の揺動時等に互いの対向する周面に対して線接触される構成である。これにより、フロート４０の摺動時において、フロート４０自体の回転を防止するとともに、内壁１４との接触摩擦が抑えられることになる。

〔液体遮断弁装置の動作について〕
図１０は、本実施形態に係る液体遮断弁装置の燃料供給時の動作を示す側面断面図であり、（ａ）は燃料が液体遮断弁装置に達する前の状態、（ｂ）は燃料が液体遮断弁に達した初期状態、（ｃ）は燃料が満タンになった状態である。
図１０（ａ）に示すように、燃料タンク２内の上部に設置された液体遮断弁装置は、燃料が装置に達していない場合、下部室１１内のフロート４０がキャップ部材３０の弁座３４に載置された状態にある。このとき、上部室２１と下部室１１を連通する開口部１７は開放されており、蒸発ガスが流入自在な状態となっている。したがって、燃料タンク２内に燃料が給油されると、タンク内の内圧が上昇して蒸発ガスを下部室１１、上部室２１の順に導き外部に排出することができる。

図１０（ｂ）及び図６に示すように、給油された燃料は、燃料遮断弁装置に達すると、キャップ部材３０の第１の孔群３１及び第２の孔群３２から下部室１１内に流入する。既述したように、キャップ部材３０は第１の孔群３１が第２の孔群３２よりも開口面積の総和が大きく構成されている。したがって、下部室１１に流入する燃料は、第１の孔群３１の方が第２の孔群３２よりも流入の勢いが強くなる。このため、下部室１１内における燃料は、フロート４０の周囲から中心に向かう対流を作り出し、フロート４０を直下から急激に押し上げることを防止する。これにより、液体遮断弁装置は、下部室１１に燃料が流入してもフロート４０を安定的に摺動させることができる。

さらに、燃料が給油されると、下部室１１には外筒１２の第２の通気孔１６、第１の通気孔１５の順に側面からも燃料が流入することになる。それぞれの通気孔１５、１６は下部室１１内の連結壁１９によって左右対称となっており、各通気孔１５、１６から流入した燃料は均等に左右に分かれ、さらに内壁１４によって横方向に迂回するように対流する。このため、下部室１１に燃料がスムーズに流れ、フロート４０に大きな外力がかかることを防止できる。

燃料タンク２内の燃料が満タンに近づいた状態では、燃料の浮力やスプリング４１の付勢によってフロート４０が内壁１４上を上昇する。内壁１４内では、フロート４０と内壁１４とがそれぞれのリブ４３、１４ｂを介して線接触することで摩擦抵抗が小さくなっており、フロート４０を容易に摺動させることができる。さらに、図１０（ｃ）に示すように、満タンの状態では、フロート４０の上端部にある可動弁５０の弁部材５２が仕切板１３の開口部１７に対して当接する。これにより開口部１７が閉塞されるので、下部室１１から上部室２１への蒸発ガスの流入はなくなる。

図１１は、本実施形態に係る液体遮断弁装置による弁手段の遮断状態を示した拡大側面断面図である。
図１１に示すように、フロート４０による開口部１７の遮断時には、弁部材５２の弾性弁部５７が弾性的に撓んで密閉状態を形成する。このとき、フロート４０上端面の凸部４６が可動弁本体５１の第１の床板５４の凹部５３を押圧して、可動弁５０をフロート４０と開口部１７によって狭持した状態となっている。ここで、フロート４０の凸部４６は可動弁本体５１の凹部５３よりも円弧面の曲率が小さいため、可動弁５０を揺動自在に支持している。また、可動弁本体５１内の付勢部材４７は、可動弁５０の上下の揺動を弾力的に付勢している。可動弁５０は、これら凹部５３と凸部４６の当接や付勢部材４７によって、三次元的に揺動自在に支持され、たとえば燃料タンクが傾いた場合なども可動弁５０の閉塞状態を保ちやすくなる。

可動弁５０の揺動は、可動弁本体５１の側周面とフロート４０のガイド壁４５の側周面に形成される隙間によって、その移動許容範囲Ｓが制限されている。また、フロート４０による開口部１７の遮断時には、フロート４０と内壁１４との間に自在に摺動するためのクリアランスＣが形成されている。このクリアランスＣは、ハウジング１に対しフロート４０が径方向へ移動可能な範囲となっている。

図１２は、本実施形態に係る液体遮断弁装置の弁手段の遮断状態において、揺動時の動作を示した側面断面図である。
燃料タンク２は、自動車の運転時に路面状態や急ブレーキなどによって大きな振動がかかることがある。このとき、燃料タンク２とともに液体遮断弁装置及び燃料も揺動する。図１２に示すように、液体遮断弁装置が揺動した場合、下部室１１はハウジング１とフロート４０のクリアランスＣによってフロート４０が内壁１４内を左右方向に移動する。従来は、この液体遮断弁装置の揺動によって、弁手段による開口部１７の遮断に隙間が生じることが多くあった。このような場合、開口部１７と弁手段との隙間から燃料の飛沫が飛散しやすくなり、上部室２１に燃料が吹き込む恐れがあった。

本実施形態の液体遮断弁では、この燃料の飛散を抑止するために、フロート４０と可動弁５０を別体とし、かつフロート４０と可動弁５０の径方向の移動許容範囲ＳをクリアランスＣよりも大きく設定してある（図１１参照）。したがって、フロート４０がクリアランスＣに対して揺動しても、可動弁５０の移動許容範囲Ｓ内に抑えられるため、可動弁５０自体がフロート４０と一体的に揺動することがない。これにより可動弁５０と開口部１７の閉塞状態を維持することができる。

また、図８（ｄ）に示すように、可動弁本体５１の第２の床板５５の上面には溝部５５ａが形成してあり、弁部材５２の弾性弁部５７が可動弁本体５１の上面に付着されない構成としてある。弾性弁部５７の付着が防止されることによって、仮にフロート４０と同時に可動弁５０が僅かに揺動したとしても、弾性弁部５７は開口部１７への閉塞状態を維持することができる。

さらに、燃料タンク２が揺動した場合、貯油されている燃料に波が発生する。この場合、ハウジング本体１０の第１の通気孔１５などから燃料の波が入り込むおそれがあるが、ハウジング本体１０の内壁１４を対向させることで、効果的に波の進入を抑制することができる。

図１３は、本実施形態に係る液体遮断弁装置の上部室を示す拡大断面図であり、（ａ）は弁手段閉塞時、（ｂ）は液体遮断弁装置の傾斜時である。
図１３（ａ）に示すように、フロート４０の上昇によって開口部１７を閉塞する際や、液体遮断弁装置の揺動などによって、下部室１１内の燃料を飛沫として飛散させることがある。本実施形態の液体遮断弁装置では、既述したとおり、上部室２１内に円筒状の隔壁１８が排気ポートの開口２２ａに対向して設けられている。よって、開口部１７から飛散してきた燃料の飛沫は、円筒状の隔壁１８に衝突することになり、排気ポート２２への流入が防止される。
また、円筒状の隔壁１８を越えて飛散した燃料や、隔壁１８の切欠部１８ａから流入した燃料は、上部室２１内の平坦な床面（仕切板１３の上面）によって燃料が開口部１７側に導かれ、切欠部１８ａを通過させて燃料を返還させることができる。
なお、本実施形態では仕切板１３の上面を平坦に形成したが、これに限定されず、例えば、開口部１７が最も低い底部となるようなすり鉢形状に形成してもよい。このように形成すれば、上部室２１内に入り込んだ燃料をいっそう円滑に開口部１７へ導くことができる。

図１３（ｂ）に示すように、例えば自動車が坂道などにある場合、液体遮断装置も同時に傾いた状態となる。このとき燃料が液体遮断弁装置の上部室２１内に流入していたとしても、排気ポートの開口２２ａは、上部室２１内において排気ポートの開口２２が突き出した分だけ燃料を一定量溜めることが可能である。この排気ポートの開口２２ａの構造により、燃料が排気ポート２２から流出することをより確実に防止することができる。また、下部室側の可動弁による開口部の閉塞も、フロートに対し可動弁が揺動支点から追随して傾き、開口部の閉塞を維持することができる。

燃料タンク２内の燃料が使用され、燃料の液位が減少すると、上部室２１と下部室１１の遮断は解除される。一般にガソリンなどの燃料は揮発性が高く蒸発ガスを排気するため、速やかに上部室２１と下部室１１の遮断が解除されることが好ましい。しかしながら、燃料タンク２内の内圧の影響などによって、弁手段が開口部１７の閉塞を維持し続ける恐れがあった。したがって、液体遮断弁装置は、開口部１７の閉塞を解除する再開弁圧が低いほうが好ましい。

また、燃料の減少によって、下部室１１から燃料が燃料タンク２内へ流出する場合、キャップ部材３０の第１及び第２の孔群３１、３２、または外筒１２の第１及び第２の通気孔１５、１６から流出する。燃料の流出は、燃料の流入時とは逆に、中心よりも外側から勢いよく流れ出る対流がつくり出され、フロート４０を安定的に下降させることができる。また、キャップ部材３０は、ハウジング本体１０に対し通気孔用切開部３３をずらし、第２の通気孔１６を開口させないように取り付けることもできる。これは特に下部室１１からの燃料の流出入を緩やかにしたい場合など適用でき、汎用性の広い液体遮断弁装置を提供することが可能となる。

なお、本実施形態の液体遮断弁装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、円筒状の隔壁１８に設けられる切欠部１８ａは、本実施形態では上端部から軸方向に切り欠いた構成としたが、基本的には開口部と接する位置に穿設してあればよく、その形状や大きさは任意に設定してよい。

本実施形態に係る液体遮断弁装置の全体構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置を燃料タンクに設置した状態を示す側面断面図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の全体構成を示す展開図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は底面図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の全体構成を示す断面図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は図３のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は図３のＢ−Ｂ線断面図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の全体構成を示す分解斜視図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置のハウジング本体とキャップ部材を示す斜視図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置のフロートを示す分解斜視図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の可動弁を拡大して示す図であり、（ａ）は弁部材の側面図、（ｂ）は弁部材の側面断面図、（ｃ）は可動弁の側面断面図、（ｄ）は可動弁の斜視図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の上部室を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｃ）は図４のＤ部分の拡大図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の燃料供給時の動作を示す側面断面図であり、（ａ）は燃料が液体遮断弁装置に達する前の状態、（ｂ）燃料が液体遮断弁に達した初期状態、（ｃ）は燃料が満タンになった状態である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置による弁手段の遮断状態を示した拡大側面断面図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の弁手段の遮断状態において、揺動時の動作を示した拡大側面断面図である。 本実施形態に係る液体遮断弁装置の上部室を示す拡大断面図であり、（ａ）は弁手段閉塞時、（ｂ）は液体遮断弁装置の傾斜時である。

符号の説明

１：ハウジング、２：燃料タンク、３：排気用接続通路、４：キャニスタ、５：気体導入用接続通路、６：カット弁、７：チェック弁、
１０：ハウジング本体、１１：下部室、１２：外筒、１３：仕切板、１３ａ：環状凸部、１４：内壁、１４ａ：フロート案内支持面、１４ｂ：リブ、１５：第１の通気孔、１６：第２の通気孔、１７：開口部、１７ａ：凸部、１８：円筒状の隔壁、１８ａ：切欠部、１９：連結部、
２０：蓋頭部材、２１：上部室、２２：排気ポート、２２ａ：排気ポートの開口、２３：気体導入ポート、２３ａ：気体導入ポートの開口、
３０：キャップ部材、３１：第１の孔群、３２：第２の孔群、３３：通気孔用切開部、３４：弁座、
４０：フロート、４１：スプリング、４２：ばね座、４３：リブ、４４：平坦面、４５：ガイド壁、４６：凸部、４７：付勢部材、４８：可動弁保持キャップ、
５０：可動弁、５１：可動弁本体、５２：弁部材、５３：凹部、５４：第１の床板、５５：第２の床板、５６：装着孔、５７：弾性弁部、５８：装着用凸部、
Ｃ：クリアランス、Ｓ：移動用許容範囲

Claims (4)

1. 液体を収容する密封容器内の上部空間に設けられ、外部との間で気体を流出入させるとともに、前記密封容器からの液体の漏出を遮断する液体遮断弁装置であって、
   開口部を有する仕切板を隔てて上部室と下部室とに分けられたハウジングと、前記下部室内に摺動自在に収容され前記密封容器内の液体から浮力を受けて上昇するフロートとを備え、
   前記上部室には、前記密封容器の外部と連通する排気ポートが周壁に開口しており、
   前記フロートの上端部には、当該フロートの上昇に伴い、前記仕切板の開口部を閉塞する弁手段が設けてあり、
   且つ、前記上部室内において前記開口部の周縁から上方向に円筒状の隔壁を延出して設け、この隔壁が前記排気ポートの開口と対向しており、更に当該排気ポートの開口と対向しない部位に、少なくとも前記開口部の周縁に接する切欠部を形成したことを特徴とする液体遮断弁装置。
2. 前記上部室は、前記仕切板の上面により床面が形成されており、当該床面は、前記上部室内に侵入した液体が前記切欠部を介して前記開口部へ導く平坦形状又はすり鉢形状に形成されていることを特徴とする請求項１の液体遮断弁装置。
3. 前記上部室には、前記仕切板の開口部が前記弁手段によって閉塞されているとき、前記密封容器内の気体を取り込み前記排気ポートへ導く気体導入ポートが周壁に開口しており、
   前記切欠部は、前記気体導入ポートの開口にも対向しない部位に形成してあることを特徴とする請求項１又は２の液体遮断弁装置。
4. 前記排気ポートの開口は、前記上部室の内周面よりも内側へ突き出した位置に設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体遮断弁装置。
   
   

Images