JP4433580B2 - 液体遮断弁装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク等の密封容器内の気体を排出可能とするフロート弁を備えた液体遮断弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来技術による燃料蒸気流出制御系１０１の構成を図６を参照して説明する。図６はガソリンや軽油等を燃料とするエンジンを備えた自動車等における、従来技術による燃料タンク内の燃料蒸気（以下、空気及び気化した燃料の混合気体をも含むものとして用いる）を制御する燃料蒸気流出制御系１０１の概略構成を説明する図である（給油状態）。
【０００３】
自動車の燃料タンク１０２及び燃料蒸気流出制御系１０１を含む燃料供給部は、重要保安部品として衝突時の燃料漏れ、車両の走行による振動や環境温度の変化による燃料タンク内部で発生する燃料蒸気の圧力制御等に関する安全規制、また燃料蒸気が大気中に放出されることを防ぐ公害規制等の法規制の適用を受けるもので、また、安全性の見地からも車両が傾斜したり旋回した場合にも燃料が漏れないよう様々な点において考慮される必要がある。
【０００４】
１０２は燃料タンク、１０３は給油口１０３ａを有し燃料タンク１０２の内部へと進入する給油管である。燃料タンク１０２の上部には給油時の過給油を防止する燃料蒸気排出装置１０４、燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂが配置されている。
【０００５】
燃料蒸気排出装置１０４は、図７に詳細な断面構成が示されるが、上側の差圧弁１０４ａ及び下側のフロート弁１０４ｂから構成されており、燃料タンク１０２の上部に配置された連通孔１０４ｃの両端部をシート面としてそれぞれダイアフラム１０４ｄ，フロート１０４ｅにより連通孔１０４ｃの開閉状態を制御可能としている。
【０００６】
尚、図７においては、差圧弁１０４ａ及び下側のフロート弁１０４ｂの作動を説明するために、図において燃料蒸気排出装置１０４の軸Ａ１−Ａ１より左側は差圧弁１０４ａ開弁、フロート弁１０４ｂ閉弁状態であり、右側は差圧弁１０４ａ閉弁、フロート弁１０４ｂ開弁状態である。
【０００７】
差圧弁１０４ａのダイアフラム１０４ｄを作動させるためにダイアフラム１０４ｄにより区切られた室１０４ｆ，１０４ｇが設けられている。室１０４ｆには給油管１０３の途中から延出しているシグナルライン１０６が接続し、室１０４ｇには連通孔１０４ｃを介して燃料タンク１０２（ダイアフラム１０４ｄが開弁時）の圧力が導入され、またキャニスタ１０７へと導通するベントライン１０８が接続している。
【０００８】
燃料蒸気排出装置１０４のフロート弁１０４ｂは液面上昇時及び傾斜・転倒時にフロート１０４ｅが浮動して連通孔１０４ｃを閉じ、燃料が燃料タンク１０２から漏出することを防止可能としている。
【０００９】
燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂは、キャニスタ１０７へと燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するためのエバポライン１０９が接続されている。エバポライン１０９はフロート１０５ｃ，１０５ｄにより走行中の旋回・揺動時等に閉じられる。
【００１０】
２つの燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂが備えられていることにより、車両の傾斜時に一方の燃料遮断バルブが閉じられても他方から燃料タンク１０２の内圧を逃がすことを可能としている。
【００１１】
エバポライン１０９にはチェックバルブ１１０が設けられ、キャニスタ１０７あるいは不図示ではあるがエバポライン１０９のチェックバルブ１１０とキャニスタ１０７の間に備えられる場合のあるリザーバ室へと燃料が直接流入してしまうことを防止している。チェックバルブ１１０の開弁圧は、燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するために低く設定されている。
【００１２】
また、エバポライン１０９には、チェックバルブ１１０を迂回するテストライン１１１が設けられ、その途中にテストライン１１１の開閉を行うソレノイドバルブ１１２が配置されている。
【００１３】
キャニスタ１０７は掃気手段１１３に接続し、吸収した燃料蒸気をエンジンＥ側へと供給して燃焼させることを可能としている。
【００１４】
このような構成の従来技術による燃料蒸気流出制御系１０１においては、給油時においては、給油に伴い差圧弁１０４ａがタンク内圧力と外気圧（シグナルライン１０６）との差によって開弁し、燃料タンク１０２内の気体（主に空気や燃料蒸気）をベントライン１０８を通じてキャニスタ１０７へと吸収させる。
【００１５】
満タン状態となると、フロート弁１０４ｂが閉弁してベントライン１０８を閉じ、タンク内圧を一時的に上昇させて給油管１０３内の液面を上昇（図６のＨで示される液面）させて給油ガンＧのオートストップ機能を作動させる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような燃料蒸気流出制御系１０１では、燃料蒸気排出装置１０４のフロート弁１０４ｂにおける給油時の液面上昇に伴う閉弁動作においては、フロート弁１０４ｂが開弁状態から閉弁状態へと一気に移行するので、タンク内圧が急激に上昇し、給油管１０３内の液面を過剰に上昇させてしまう（図６のＨ１で示される液面）。
【００１７】
この状態は、フロート弁１０４ｂが閉弁状態となっても燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂにより燃料タンク１０２の内圧は徐々に逃がされるので、多少の時間が経過すると液面が下がり解消されるが、一時的に液面（Ｈ１）が給油口１０３ａに近づいてしまう。
【００１８】
このような問題を解決するものとして、図８に示すように、燃料蒸気排出装置１０４に、フロート弁１０４ｂの閉弁に先立って排出する気体の流量を絞ってタンク内圧を徐々に上昇させるものがある。尚、図８においては、流量絞り部材１０４ｈ及びフロート弁１０４ｂの作動を説明するために、この図において燃料蒸気排出装置１０４の軸Ａ２−Ａ２より左側はフロート弁１０４ｂ開弁、流量絞り部材１０４ｈが流量を絞った状態であり、右側はフロート弁１０４ｂ開弁、流量絞り部材１０４ｈが流量を絞っていない状態である。
【００１９】
図８では、フロート１０４ｅの上部に流量絞り部材１０４ｈをスプリング１０４ｉで連結して設けており、通常は２つの排出孔１０４ｊ，１０４ｋから燃料蒸気を排出するが、給油時の液面上昇に伴いフロート弁１０４ｂが上昇するとフロート弁１０４ｂの閉弁に先立って流量絞り部材１０４ｈで一方の排出孔１０４ｊを塞ぎ、排出される燃料蒸気の流量を絞っており、最終的に他方の排出孔１０４ｋをフロート１０４ｅで塞ぐ構成となっている。
【００２０】
しかし、図８の構成では、流量絞り部材１０４ｈとフロート１０４ｅとの間にスプリング１０４ｉを設けており、これによって燃料蒸気排出装置１０４内でのフロート１０４ｅの設置位置が下降するためフロート弁１０４ｂが閉弁した時の燃料タンク１０２の満タン液面も下がり、満タン容量を多くできないという問題があった。
【００２１】
また、図９に示すような従来の燃料蒸気流出制御系１０１’では、１つの燃料遮断バルブ１０５からキャニスタ１０７へと燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するための２ＷＡＹバルブを備えたエバポライン１０９が接続されている。この図９の燃料蒸気流出制御系１０１’において、走行中の旋回・揺動時等に燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９に燃料が浸入すると、一度浸入した燃料はエバポライン１０９の中に留まってしまい逃げ場がなく、最終的には２ＷＡＹバルブを通過してキャニスタ１０７へと流出してしまうおそれもあった。
【００２２】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、給油により満タン状態となった場合における、給油管の液面が過剰に上昇すること（場合によっては燃料がこぼれる可能性もある）を抑え、または防止することにある。
【００２３】
【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の上部に設けられ、前記密封容器内に供給される液体の液面位置に応じて移動するフロートと、液面位置の上昇に応じて前記フロートが所定位置に上昇すると前記密封容器内の気体を排出する排出経路を閉弁する開閉弁と、を有するフロート弁を備えた液体遮断弁装置において、前記密封容器内から排出経路へと移動する気体の流れまたは圧力を付勢力として受ける受圧部と、該受圧部の上側に突出し下向きに凹んで前記受圧部の下面に開口した凹部と、流量絞り路と、を有し、前記フロート弁の閉弁に先立ち前記受圧部が付勢されると前記フロートと独立して移動し、前記密封容器内の気体を前記流量絞り路を介して排出経路に排出させ、前記密封容器内から排出経路へと移動する気体の流量を絞る流量絞り手段と、該流量絞り手段の前記凹部内に設けられ、前記フロートに対して前記流量絞り手段を所定範囲内で移動可能に接続する接続機構と、前記フロート弁及び前記流量絞り手段の上方に設けられるチャンバと、該チャンバ内で前記排出経路を上側に向けて開口した開口部と、前記チャンバと、装置よりも上方の前記密封容器の上部に設けられた弁手段と、を接続する連通路と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
密封容器内の液面が所定の高さ以上に上昇すると、フロート弁が閉弁することになるが、流量絞り手段によってフロート弁の閉弁に先立ち排出経路からの気体の排出流量を絞ることにより、フロート弁の閉弁前に徐々に密封容器内の圧力を高めることが可能となり、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。また、密封容器が傾斜した時等にフロート弁及び流量絞り手段の上方に液体が浸入した場合に、チャンバで一定量の液体を留め、液体が排出経路へ浸入することを防止できる。また、排出経路の開口部が上側に向けて開口しているので、チャンバ内に留められた流体は排出経路に浸入することがない。さらに、弁手段から連通路に浸入した液体をチャンバから密封容器内へ回収することができる。
【００２５】
このように、密封容器内部の圧力変化を安定させることで、フロート弁の閉弁時における密封容器に備えられている液体供給部（給油管）の液面上昇を安定させることができる。
【００２６】
流量絞り手段は、フロートと独立して移動可能であることにより、気体の移動に伴い流量絞り手段にかかる圧力（吸引圧力）がフロートに伝達されてしまうことが抑えられるので、フロート弁の閉弁間近で不安定な状態（ちょっとしたきっかけにより閉弁してしまう状態）のフロートの挙動に影響を与えることが抑制され、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００２７】
流量絞り手段の凹部は下向きに凹んでおり、凹部内側で流量絞り手段が気体の流れまたは圧力の付勢力を受ける受圧面積を拡大するので、流量絞り手段が付勢力を受けて移動し易くなる。また、凹部に液体が留まることがなく流量絞り手段の重量変化がないので、付勢力により移動する流量絞り手段の応答特性が一定に安定する。さらに、凹部は開口部以外を封止されており、気体の漏れはなく、絞り時における気体通過流量を変化させることはない。
【００２８】
一方、接続機構により流量絞り手段をフロートに対して移動可能に接続することができ、上昇した流量絞り手段が張り付いた場合にも液体の液面の低下によるフロートの落下と共に強制的に引き戻すことが可能となる。
【００２９】
また、流量絞り手段の下向きに凹んだ凹部内に接続機構を設けているので、接続機構が液体に接触することがなく、接続機構に液体に含まれるダスト等が付着することが防止でき、流量絞り手段は接続機構を介してフロートと独立した移動をスムーズに行うことができる。
【００３０】
さらに、接続機構は受圧部の上側に突出した凹部内に設けられており、流量絞り手段とフロートとの間には何も介されないので、装置内でのフロートの設置位置を高く設けることができ、フロート弁が閉弁した時の密封容器の満タン液面も高い位置となり、満タン容量を多くすることができる。
【００３１】
前記流量絞り手段は、前記受圧部の上面に設けられ、装置内壁をガイド面として摺動するガイド部材を備えたことも好適である。
【００３２】
これにより、ガイド部材により移動可能に支持される流量絞り手段の移動時の姿勢が安定し、流量絞り手段をより安定して作動させることが可能となる。
【００３３】
前記流量絞り手段は、前記受圧部が付勢されない時は前記フロート上面に前記受圧部下面を当接して、前記フロートと一体的に移動するものであり、
前記受圧部の下面は、中心が下方に傾斜したテーパ面であり、
前記フロートの上面は、平面であることも好適である。
【００３４】
これにより、受圧部下面とフロート上面との当接面積が減少し、流量絞り手段がフロートに張り付くことを防止できる。また、フロート上面に受圧部下面を当接した状態でフロートと受圧部との間に隙間を設けることができ、受圧部下面に付勢力をよりよく付与することができる。
【００３５】
前記接続機構は、前記凹部内側に設けられたストッパと、該ストッパによって前記凹部内に留められ前記凹部内の所定範囲で上下移動可能な頂部を有する前記フロートの上部から上方に延びる突起と、を備えたことも好適である。
【００３６】
これにより、流量絞り手段はフロートに対して独立して所定範囲で上下移動可能となる。
【００３９】
【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。
【００４０】
以下に実施の形態における燃料蒸気流出制御系１０１”の構成を図５を参照して説明する。図５はガソリンや軽油等を燃料とするエンジンを備えた自動車等における、実施の形態における燃料タンク１０２内の燃料蒸気（以下、空気及び気化した燃料の混合気体をも含むものとして用いる）を制御する燃料蒸気流出制御系１０１”の概略構成を説明する図である。
【００４１】
図５において、１０２は燃料タンク、１０３は給油口１０３ａを有し燃料タンク１０２の内部へと進入する給油管である。燃料タンク１０２の上部には給油時の過給油を防止する燃料蒸気排出装置１、燃料蒸気排出装置１よりも高い位置にある燃料遮断バルブ１０５が配置されている。
【００４２】
燃料遮断バルブ１０５は、キャニスタ１０７へと燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するための２ＷＡＹバルブを備えたエバポライン１０９が接続されている。エバポライン１０９は燃料遮断バルブ１０５のフロートにより走行中の旋回・揺動時等に閉じられる。
【００４３】
燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９は、後に詳細は説明する燃料蒸気排出装置１へと通じている。また、燃料蒸気排出装置１には、キャニスタ１０７へと導通するベントライン１０８が接続している。
【００４４】
キャニスタ１０７は掃気手段１１３に接続し、吸収した燃料蒸気をエンジンＥ側へと供給して燃焼させることを可能としている。
【００４５】
次に、図１を用いて実施の形態における液体遮断弁装置としての燃料蒸気排出装置１を説明する。図１は実施の形態に係る燃料蒸気排出装置１の構成を説明する断面構成説明図である。
【００４６】
図１において、１０はケース部材であり、その内部はフロート１１を収容するフロート室１０ａとなっている。
【００４７】
フロート１１はケース部材１０の下端部に取り付けられているキャップ１２の連通孔１２ａ（及びフロート室１０ａ上部の通気孔１０ｇ）等からフロート室１０ａ内部に流入する液体としての燃料により浮力を発生し、この図の状態では上方へと移動する。
【００４８】
このフロート１１の上部には、頂部１１ｇ１が根元の小径部１１ｇ２よりも大径となっている突起１１ｇが上方に向かって突出するように設けられている（詳細は図２（ｃ）参照）。
【００４９】
フロート１１の上部には密封性を発揮する環状シール状の弁体としてのフロートパッキン１１ａがあり、またフロート室１０ａの上部にはこのフロートパッキン１１ａに対応する環状の弁座としてのバルブシート部１０ｂが設けられている。尚、フロートパッキン１１ａとバルブシート部１０ｂにより開閉弁を構成し、開閉弁とフロート１１とを合わせてフロート弁１５が構成されている。
【００５０】
また、１３はフロート１１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。このスプリング１３は、フロート１１の自重よりも小さい荷重でフロート１１を常時付勢しているが、正立時には浮力が働かない限りフロート１１を押し上げて、フロート弁１５を閉弁することはない。
【００５１】
バルブシート部１０ｂは、筒状のベント部１０ｃの一端部である。ベント部１０ｃの内側には、バルブシート部１０ｂから上方に延びる装置内壁であるガイド面１０ｄが所定高さに設けられており、このガイド面１０ｄとベント部１０ｃの間は燃料が浸入しないように密封空間となっている。また、ベント部１０ｃは、他端部をフランジ端部１０ｅとし、アッパーキャップ１４のフランジ端部１４ａと嵌合する。
【００５２】
そして、フロート弁１５の上方に、ベント部１０ｃとアッパーキャップ１４によって所定の空間を有するチャンバ１６が設けられている。このチャンバ１６は、図４に示すように、燃料タンク１０２が傾斜した時等にフロート弁１５の上方に燃料が浸入した場合に、チャンバ１６で一定量の燃料を留め、燃料が排出経路へ浸入することを防止している。
【００５３】
アッパーキャップ１４にはポート１４ｃが備えられ、燃料遮断バルブ１０５から通じるエバポライン１０９がチャンバに接続されている（図５参照）。このため、燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９に浸入した燃料は最終的には２ＷＡＹバルブを通過してチャンバ１６に送り出され、燃料タンク１０２に再び回収される。よって、燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９に浸入した燃料がキャニスタ１０７へ流出するという従来構成での問題は解消された。
【００５４】
また、チャンバ１６内には、ケース部材１０を貫通する排出ポート１７（ベントライン１０８に接続）の開口部１７ａが上向きに開口している。このため、チャンバ１６に燃料を留めた時、上向きに開口した開口部１７ａに燃料が浸入せず、ベントライン１０８を介して燃料がキャニスタ１０７へ流出することが防止できる。
【００５５】
このように、燃料蒸気排出装置１は、燃料タンク１０２からの燃料蒸気を排出する排出経路（ベントライン１０８）との間に介在し、給油時等に燃料タンク１０２内の燃料蒸気をベントライン１０８へと排出させる役割を果たしている。
【００５６】
即ち、図１の状態では、フロート１１が燃料の浮力を受けずに下方に位置しており、給油時等で燃料タンク１０２の内部圧力が上昇した時には、燃料蒸気は開弁状態にあるフロートパッキン１１ａとバルブシート部１０ｂとの開閉弁を通過してチャンバ１６に流入し、チャンバ１６に開口した排出ポート１７の開口部１７ａからベントライン１０８へと流出可能となる。
【００５７】
ここで、本実施の形態の燃料蒸気排出装置１には、フロート１１の上部に流量絞り手段としてのフィン付き傘バルブ１８を備えている。
【００５８】
フィン付き傘バルブ１８は、図２に詳細を示しており、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は上視図、図２（ｃ）は断面図である。
【００５９】
このフィン付き傘バルブ１８は、受圧部となるフランジ状に拡がる流量規制部１８ａと、バルブシート部１０ｂから上方に延びるガイド面１０ｄに摺動する流量規制部１８ａの上面に設けられたガイド部材としてのフィン１８ｂ（本実施の形態では４枚）と、フロート１１の上側に形成された突起１１ｇを留めて収容するように流量規制部１８ａの上面に円柱形状に突出して下向きに凹み流量規制部１８ａの下面に開口する凹部１８ｃと、を備えている。
【００６０】
流量規制部１８ａは、円盤状であり、下面は外側から中心に向かって約１０度で下側に向かって傾斜したテーパ面であり、フロート室１０ａの周壁面上部に設けられた通気孔１０ｇからガイド面１０ｄに向かって燃料蒸気が通過する際の流れ（点線矢印Ｆ１）及び圧力を付勢力として受け、付勢力がフィン付き傘バルブ１８の重さを超えた場合（フロート１１が少し上に浮動することにより流量規制部１８ａの下面への付勢力が大きくなる）上方に移動する。
【００６１】
突起１１ｇが設けられているフロート１１上面の受け座１１ｈは、フラットなほぼ平面状とされ、燃料の溜りを最小限に抑えている。また、フィン付き傘バルブ１８がフロート１１に着地している時に傾斜している流量規制部１８ａの下面との間に隙間が設けられ、フィン付き傘バルブ１８とフロート１１との当接面積を最小に留め、フィン付き傘バルブ１８がフロート１１に張り付くことが抑えられていると共に、フィン付き傘バルブ１８がフロート１１に着地している時に流量規制部１８ａの下面に付勢力を受け易くし、フィン付き傘バルブ１８が浮動し易いようにしている。
【００６２】
フィン１８ｂは、フロート１１が最下位置に位置していてもガイド面１０ｄに摺動してガイドされる長さであり、また、ガイド面１０ｄとの張り付き防止と点線矢印Ｆ１の燃料蒸気の排出をスムーズに行うように、厚さ０．７ｍｍに設定されている。
【００６３】
この厚さ０．７ｍｍは、フィン１８ｂの剛性を確保しつつ、軽量化と張り付きを防止するのに適した寸法である。尚、フィン１８ｂの形状は、ガイド面１０ｄに摺動できれば、本実施の形態のような台形に限らず、矩形、三角形、あるいはフィン形状ではなく棒状や環状とすることも可能である。
【００６４】
流量規制部１８ａの縁は、フィン１８ｂ（複数）の外周径よりも外側に突出しており、バルブシート部１０ｂの内周に設けられた環状受け座部１９に、流量規制部１８ａが上方に移動した際に、その縁の上面が当接する。
【００６５】
さらに、流量規制部１８ａの縁の外周には、流量絞り路として機能するように円弧状に切り欠かれた切り欠き部１８ｄ（この実施の形態では４箇所）が設けられている。切り欠き部１８ｄは流量規制部１８ａの縁が環状受け座部１９に当接した状態でも燃料タンク１０２より排出される燃料蒸気を流量を絞って疎通させることができる大きさに設定されている。
【００６６】
なお、流量絞り路としては、流量規制部１８ａに貫通孔を設ける等の種々の変形が可能である。
【００６７】
切り欠き部１８ｄの絞り量としては、燃料タンク１０２内部の圧力を給油ガンＧのオートストップが作動する圧力、即ち、燃料タンク１０２の内圧を一時的に上昇させて給油管１０３内の液面を上昇（図６のＨで示される液面）させる程度に設定している。
【００６８】
凹部１８ｃは、流量規制部１８ａの上部の中心に設けられており、フロート１１の上部の突起１１ｇが挿入されている。この凹部１８ｃの開口部１８ｃ１の径は凹部１８ｃ内径よりも小径となっており、突起１１ｇの頂部１１ｇ１を凹部１８ｃ内に留めるストッパの役目を果たしている。
【００６９】
このため、凹部１８ｃ内で頂部１１ｇ１を所定の（上下方向）範囲で移動可能としたことに伴って、フィン付き傘バルブ１８をフロート１１に対して所定の（上下方向）範囲で移動可能に接続している。即ち、開口部１８ｃ１と頂部１１ｇ１とがフィン付き傘バルブ１８をフロート１１に対して移動可能に接続する接続機構２０を構成している。
【００７０】
そして、この接続機構２０が凹部１８ｃ内に設けられているので、接続機構２０が燃料に接触することがなく、接続機構２０に燃料に含まれるダスト等が付着することが防止でき、フィン付き傘バルブ１８は接続機構２０を介してフロート１１と独立した移動を常にスムーズに行うことができる。
【００７１】
次に、図３（対称構成であるので図１のフィン付き傘バルブ１８周辺の左側を省略し、右半分のみを示す）を参照してフィン付き傘バルブ１８の作動を説明する。
【００７２】
図３（ａ）は、給油前及び給油中初期段階（満タン状態ではない場合の）の状態であり、フロート１１は液面が低いことからフロート室１０ａの下方に位置している。また、フィン付き傘バルブ１８も作動せず、フロート１１上面の受け座１１ｈに着地してフロート１１と一体的に移動する。この図３（ａ）の状態では、フロート弁１５は給油性に支障のない十分な流路が確保され、点線矢印Ｆ１のように燃料蒸気を速やかに排出する。
【００７３】
図３（ｂ）は、給油が進み、満タン付近になりフロート１１が浮力を得てフロート弁１５が閉弁間近となった状態である。この状態では、排出される燃料蒸気の流れ（点線矢印Ｆ２）及び流量規制部１８ａの下面に燃料蒸気が入り込むことで発生する差圧により、流量規制部１８ａが付勢力を受け、フィン付き傘バルブ１８は燃料蒸気の排出方向（図３において上方）へと流量規制部１８ａが移動し、環状受け座部１９に当接する。
【００７４】
フィン付き傘バルブ１８の移動の際に、フィン１８ｂがガイド面１０ｄに沿って摺動するので、フィン付き傘バルブ１８は姿勢を保持され傾かない、また、流量規制部１８ａが環状受け座部１９に当接後は、燃料蒸気は流路径が一定に維持された切り欠き部１８ｄを疎通するので、燃料蒸気の排出をより安定した絞りで行うことが可能となる。
【００７５】
このように、フィン付き傘バルブ１８が移動し、燃料蒸気の流路径が絞られることになる。絞りがなされることにより、フロート弁１５の閉弁前に徐々に燃料タンク１０２内の圧力を高めることが可能となり、フロート弁１５が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００７６】
フィン付き傘バルブ１８がフロート１１とは独立して移動することにより、燃料蒸気の排出に伴い絞り部材にかかる圧力（吸引圧力）がフロート１１に伝達されてしまうことが抑えられる。
【００７７】
したがって、フロート弁１５の閉弁間近で不安定な状態（ちょっとしたきっかけにより閉弁してしまう状態）のフロート弁１５の挙動に影響を与えることが抑制される。
【００７８】
燃料タンク１０２内部の圧力が昇圧し、一旦給油ガンＧのオートストップが作動して給油が停止されると、燃料蒸気の排出も徐々になくなることからフィン付き傘バルブ１８の流量規制部１８ａへの付勢力もなくなり、フィン付き傘バルブ１８は落下して流路を絞りのない状態へと戻す。
【００７９】
図３（ｂ）の状態では、燃料の供給に伴う燃料蒸気の排出は絞られた排出流量で可能であり、注ぎ足し給油を行うことは可能である。
【００８０】
注ぎ足し給油において、給油速度を速めると、フィン付き傘バルブ１８が反応して燃料タンク１０２内の圧力上昇が即座におこり、給油ガンＧのオートストップも機能するが、給油速度を低下させて少量ずつ燃料を給油すると、フィン付き傘バルブ１８の反応は鈍くなる。
【００８１】
図３（ｃ）は、完全に閉弁したフロート弁１５の状態を示す図であり、図３（ｂ）の状態から注ぎ足し給油を継続すると、この図３（ｃ）のようにフロート弁１５は完全に閉弁状態となる。
【００８２】
尚、燃料が消費されて液面位置が下がると、フロート１１も自然と位置が下がってくるが、このフロート１１の落下時に凹部１８ｃの中に留まる突起１１ｇの頂部１１ｇ１が凹部１８ｃの開口部１８ｃ１のストッパに引っ掛かって、フロート１１と同時にフィン付き傘バルブ１８が落下する。このため、フィン付き傘バルブ１８が環状受け座部１９に張り付いたとしても、その張り付きを解消する。
【００８３】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態をまとめると表１のように表わすことができる。液面は燃料タンク１０２の上内壁面からの距離であり、フィン付き傘バルブ１８はフィン付きバルブと略記され、フロート弁１５はフロートと略記されている。
【００８４】
【表１】
フィン付き傘バルブ１８とフロート弁１５の開閉状態はＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥで示され、燃料蒸気の排出流量は、（ａ）の状態で４５Ｌ／ｍｉｎ、（ｂ）の状態で１５Ｌ／ｍｉｎである。
【００８５】
【発明の効果】
上記のように説明された本発明にあっては、密封容器内の液面が所定の高さ以上に上昇すると、フロート弁が閉弁することになるが、流量絞り手段によってフロート弁の閉弁に先立ち排出経路からの気体の排出流量を絞ることにより、フロート弁の閉弁前に徐々に密封容器内の圧力を高めることが可能となり、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００８６】
このように、密封容器内部の圧力変化を安定させることで、フロート弁の閉弁時における密封容器に備えられている液体供給部（給油管）の液面上昇を安定させることができる。
【００８７】
流量絞り手段は、フロートと独立して移動可能であることにより、気体の移動に伴い流量絞り手段にかかる圧力（吸引圧力）がフロートに伝達されてしまうことが抑えられるので、フロート弁の閉弁間近で不安定な状態（ちょっとしたきっかけにより閉弁してしまう状態）のフロートの挙動に影響を与えることが抑制され、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００８８】
流量絞り手段の凹部は下向きに凹んでおり、凹部内側で流量絞り手段が気体の流れまたは圧力の付勢力を受ける受圧面積を拡大するので、流量絞り手段が付勢力を受けて移動し易くなる。また、凹部に液体が留まることがなく流量絞り手段の重量変化がないので、付勢力により移動する流量絞り手段の応答特性が一定に安定する。さらに、凹部は開口部以外を封止されており、気体の漏れはなく、絞り時における気体通過流量を変化させることはない。
【００８９】
一方、接続機構により流量絞り手段をフロートに対して移動可能に接続することができ、上昇した流量絞り手段が張り付いた場合にも液体の液面の低下によるフロートの落下と共に強制的に引き戻すことが可能となる。
【００９０】
また、流量絞り手段の下向きに凹んだ凹部内に接続機構を設けているので、接続機構が液体に接触することがなく、接続機構に液体に含まれるダスト等が付着することが防止でき、流量絞り手段は接続機構を介してフロートと独立した移動をスムーズに行うことができる。
【００９１】
さらに、接続機構は受圧部の上側に突出した凹部内に設けられており、流量絞り手段とフロートとの間には何も介されないので、装置内でのフロートの設置位置を高く設けることができ、フロート弁が閉弁した時の密封容器の満タン液面も高い位置となり、満タン容量を多くすることができる。
【００９２】
流量絞り手段は、受圧部の上面に設けられ、装置内壁をガイド面として摺動するガイド部材を備えたことで、ガイド部材により移動可能に支持される流量絞り手段の移動時の姿勢が安定し、流量絞り手段をより安定して作動させることが可能となる。
【００９３】
流量絞り手段は、受圧部が付勢されない時はフロート上面に受圧部下面を当接して、フロートと一体的に移動するものであり、受圧部の下面は、中心が下方に傾斜したテーパ面であり、フロートの上面は、平面であることで、受圧部下面とフロート上面との当接面積が減少し、流量絞り手段がフロートに張り付くことを防止できる。また、フロート上面に受圧部下面を当接した状態でフロートと受圧部との間に隙間を設けることができ、受圧部下面に付勢力をよりよく付与することができる。
【００９４】
接続機構は、凹部内側に設けられたストッパと、ストッパによって凹部内に留められ凹部内の所定範囲で上下移動可能な頂部を有するフロートの上部から上方に延びる突起と、を備えたことで、流量絞り手段はフロートに対して独立して所定範囲で上下移動可能となる。
【００９５】
フロート弁及び流量絞り手段の上方に設けられるチャンバと、チャンバ内で排出経路を上側に向けて開口した開口部と、チャンバと、装置よりも上方の密封容器の上部に設けられた弁手段と、を接続する連通路と、を備えたことで、密封容器が傾斜した時等にフロート弁及び流量絞り手段の上方に液体が浸入した場合に、チャンバで一定量の液体を留め、液体が排出経路へ浸入することを防止できる。また、排出経路の開口部が上側に向けて開口しているので、チャンバ内に留められた流体は排出経路に浸入することがない。さらに、弁手段から連通路に浸入した液体をチャンバから密封容器内へ回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態に係るフィン付き傘バルブを示す図である。
【図３】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置の給油時の作動を示す説明図である。
【図４】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置でチャンバに燃料を留めた状態を示す説明図である。
【図５】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置を備えた燃料蒸気制御系を示す図である。
【図６】従来技術の燃料蒸気排出装置を備えた燃料蒸気制御系を示す図である。
【図７】従来技術の燃料蒸気排出装置を示す概略断面図である。
【図８】従来技術の燃料蒸気排出装置を拡大して示す概略主要部断面図である。
【図９】従来技術の燃料蒸気排出装置を備えた燃料蒸気制御系を示す図である。
【符号の説明】
１ 燃料蒸気排出装置
１０ ケース部材
１０ａ フロート室
１０ｂ バルブシート部
１０ｃ ベント部
１０ｄ ガイド面
１０ｅ フランジ端部
１０ｇ 通気孔
１１ フロート
１１ａ フロートパッキン
１１ｇ 突起
１１ｇ１ 頂部
１１ｇ２ 小径部
１１ｈ 受け座
１２ キャップ
１２ａ 連通孔
１３ スプリング
１４ アッパーキャップ
１４ａ フランジ端部
１４ｃ ポート
１５ フロート弁
１６ チャンバ
１７ 排出ポート
１７ａ 開口部
１８ フィン付き傘バルブ
１８ａ 流量規制部
１８ｂ フィン
１８ｃ 凹部
１８ｃ１ 開口部
１８ｄ 切り欠き部
１９ 環状受け座部
２０ 接続機構
１０１，１０１’，１０１” 燃料蒸気流出制御系
１０２ 燃料タンク
１０３ 給油管
１０３ａ 給油口
１０５ 燃料遮断バルブ
１０７ キャニスタ
１０８ ベントライン
１０９ エバポライン
１１３ 掃気手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク等の密封容器内の気体を排出可能とするフロート弁を備えた液体遮断弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来技術による燃料蒸気流出制御系１０１の構成を図６を参照して説明する。図６はガソリンや軽油等を燃料とするエンジンを備えた自動車等における、従来技術による燃料タンク内の燃料蒸気（以下、空気及び気化した燃料の混合気体をも含むものとして用いる）を制御する燃料蒸気流出制御系１０１の概略構成を説明する図である（給油状態）。
【０００３】
自動車の燃料タンク１０２及び燃料蒸気流出制御系１０１を含む燃料供給部は、重要保安部品として衝突時の燃料漏れ、車両の走行による振動や環境温度の変化による燃料タンク内部で発生する燃料蒸気の圧力制御等に関する安全規制、また燃料蒸気が大気中に放出されることを防ぐ公害規制等の法規制の適用を受けるもので、また、安全性の見地からも車両が傾斜したり旋回した場合にも燃料が漏れないよう様々な点において考慮される必要がある。
【０００４】
１０２は燃料タンク、１０３は給油口１０３ａを有し燃料タンク１０２の内部へと進入する給油管である。燃料タンク１０２の上部には給油時の過給油を防止する燃料蒸気排出装置１０４、燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂが配置されている。
【０００５】
燃料蒸気排出装置１０４は、図７に詳細な断面構成が示されるが、上側の差圧弁１０４ａ及び下側のフロート弁１０４ｂから構成されており、燃料タンク１０２の上部に配置された連通孔１０４ｃの両端部をシート面としてそれぞれダイアフラム１０４ｄ，フロート１０４ｅにより連通孔１０４ｃの開閉状態を制御可能としている。
【０００６】
尚、図７においては、差圧弁１０４ａ及び下側のフロート弁１０４ｂの作動を説明するために、図において燃料蒸気排出装置１０４の軸Ａ１−Ａ１より左側は差圧弁１０４ａ開弁、フロート弁１０４ｂ閉弁状態であり、右側は差圧弁１０４ａ閉弁、フロート弁１０４ｂ開弁状態である。
【０００７】
差圧弁１０４ａのダイアフラム１０４ｄを作動させるためにダイアフラム１０４ｄにより区切られた室１０４ｆ，１０４ｇが設けられている。室１０４ｆには給油管１０３の途中から延出しているシグナルライン１０６が接続し、室１０４ｇには連通孔１０４ｃを介して燃料タンク１０２（ダイアフラム１０４ｄが開弁時）の圧力が導入され、またキャニスタ１０７へと導通するベントライン１０８が接続している。
【０００８】
燃料蒸気排出装置１０４のフロート弁１０４ｂは液面上昇時及び傾斜・転倒時にフロート１０４ｅが浮動して連通孔１０４ｃを閉じ、燃料が燃料タンク１０２から漏出することを防止可能としている。
【０００９】
燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂは、キャニスタ１０７へと燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するためのエバポライン１０９が接続されている。エバポライン１０９はフロート１０５ｃ，１０５ｄにより走行中の旋回・揺動時等に閉じられる。
【００１０】
２つの燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂが備えられていることにより、車両の傾斜時に一方の燃料遮断バルブが閉じられても他方から燃料タンク１０２の内圧を逃がすことを可能としている。
【００１１】
エバポライン１０９にはチェックバルブ１１０が設けられ、キャニスタ１０７あるいは不図示ではあるがエバポライン１０９のチェックバルブ１１０とキャニスタ１０７の間に備えられる場合のあるリザーバ室へと燃料が直接流入してしまうことを防止している。チェックバルブ１１０の開弁圧は、燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するために低く設定されている。
【００１２】
また、エバポライン１０９には、チェックバルブ１１０を迂回するテストライン１１１が設けられ、その途中にテストライン１１１の開閉を行うソレノイドバルブ１１２が配置されている。
【００１３】
キャニスタ１０７は掃気手段１１３に接続し、吸収した燃料蒸気をエンジンＥ側へと供給して燃焼させることを可能としている。
【００１４】
このような構成の従来技術による燃料蒸気流出制御系１０１においては、給油時においては、給油に伴い差圧弁１０４ａがタンク内圧力と外気圧（シグナルライン１０６）との差によって開弁し、燃料タンク１０２内の気体（主に空気や燃料蒸気）をベントライン１０８を通じてキャニスタ１０７へと吸収させる。
【００１５】
満タン状態となると、フロート弁１０４ｂが閉弁してベントライン１０８を閉じ、タンク内圧を一時的に上昇させて給油管１０３内の液面を上昇（図６のＨで示される液面）させて給油ガンＧのオートストップ機能を作動させる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような燃料蒸気流出制御系１０１では、燃料蒸気排出装置１０４のフロート弁１０４ｂにおける給油時の液面上昇に伴う閉弁動作においては、フロート弁１０４ｂが開弁状態から閉弁状態へと一気に移行するので、タンク内圧が急激に上昇し、給油管１０３内の液面を過剰に上昇させてしまう（図６のＨ１で示される液面）。
【００１７】
この状態は、フロート弁１０４ｂが閉弁状態となっても燃料遮断バルブ１０５ａ，１０５ｂにより燃料タンク１０２の内圧は徐々に逃がされるので、多少の時間が経過すると液面が下がり解消されるが、一時的に液面（Ｈ１）が給油口１０３ａに近づいてしまう。
【００１８】
このような問題を解決するものとして、図８に示すように、燃料蒸気排出装置１０４に、フロート弁１０４ｂの閉弁に先立って排出する気体の流量を絞ってタンク内圧を徐々に上昇させるものがある。尚、図８においては、流量絞り部材１０４ｈ及びフロート弁１０４ｂの作動を説明するために、この図において燃料蒸気排出装置１０４の軸Ａ２−Ａ２より左側はフロート弁１０４ｂ開弁、流量絞り部材１０４ｈが流量を絞った状態であり、右側はフロート弁１０４ｂ開弁、流量絞り部材１０４ｈが流量を絞っていない状態である。
【００１９】
図８では、フロート１０４ｅの上部に流量絞り部材１０４ｈをスプリング１０４ｉで連結して設けており、通常は２つの排出孔１０４ｊ，１０４ｋから燃料蒸気を排出するが、給油時の液面上昇に伴いフロート弁１０４ｂが上昇するとフロート弁１０４ｂの閉弁に先立って流量絞り部材１０４ｈで一方の排出孔１０４ｊを塞ぎ、排出される燃料蒸気の流量を絞っており、最終的に他方の排出孔１０４ｋをフロート１０４ｅで塞ぐ構成となっている。
【００２０】
しかし、図８の構成では、流量絞り部材１０４ｈとフロート１０４ｅとの間にスプリング１０４ｉを設けており、これによって燃料蒸気排出装置１０４内でのフロート１０４ｅの設置位置が下降するためフロート弁１０４ｂが閉弁した時の燃料タンク１０２の満タン液面も下がり、満タン容量を多くできないという問題があった。
【００２１】
また、図９に示すような従来の燃料蒸気流出制御系１０１’では、１つの燃料遮断バルブ１０５からキャニスタ１０７へと燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するための２ＷＡＹバルブを備えたエバポライン１０９が接続されている。この図９の燃料蒸気流出制御系１０１’において、走行中の旋回・揺動時等に燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９に燃料が浸入すると、一度浸入した燃料はエバポライン１０９の中に留まってしまい逃げ場がなく、最終的には２ＷＡＹバルブを通過してキャニスタ１０７へと流出してしまうおそれもあった。
【００２２】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、給油により満タン状態となった場合における、給油管の液面が過剰に上昇すること（場合によっては燃料がこぼれる可能性もある）を抑え、または防止することにある。
【００２３】
【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の上部に設けられ、前記密封容器内に供給される液体の液面位置に応じて移動するフロートと、液面位置の上昇に応じて前記フロートが所定位置に上昇すると前記密封容器内の気体を排出する排出経路を閉弁する開閉弁と、を有するフロート弁を備えた液体遮断弁装置において、前記密封容器内から排出経路へと移動する気体の流れまたは圧力を付勢力として受ける受圧部と、該受圧部の上側に突出し下向きに凹んで前記受圧部の下面に開口した凹部と、流量絞り路と、を有し、前記フロート弁の閉弁に先立ち前記受圧部が付勢されると前記フロートと独立して移動し、前記密封容器内の気体を前記流量絞り路を介して排出経路に排出させ、前記密封容器内から排出経路へと移動する気体の流量を絞る流量絞り手段と、該流量絞り手段の前記凹部内に設けられ、前記フロートに対して前記流量絞り手段を所定範囲内で移動可能に接続する接続機構と、前記フロート弁及び前記流量絞り手段の上方に設けられるチャンバと、該チャンバ内で前記排出経路を上側に向けて開口した開口部と、前記チャンバと、装置よりも上方の前記密封容器の上部に設けられた弁手段と、を接続する連通路と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
密封容器内の液面が所定の高さ以上に上昇すると、フロート弁が閉弁することになるが、流量絞り手段によってフロート弁の閉弁に先立ち排出経路からの気体の排出流量を絞ることにより、フロート弁の閉弁前に徐々に密封容器内の圧力を高めることが可能となり、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。また、密封容器が傾斜した時等にフロート弁及び流量絞り手段の上方に液体が浸入した場合に、チャンバで一定量の液体を留め、液体が排出経路へ浸入することを防止できる。また、排出経路の開口部が上側に向けて開口しているので、チャンバ内に留められた流体は排出経路に浸入することがない。さらに、弁手段から連通路に浸入した液体をチャンバから密封容器内へ回収することができる。
【００２５】
このように、密封容器内部の圧力変化を安定させることで、フロート弁の閉弁時における密封容器に備えられている液体供給部（給油管）の液面上昇を安定させることができる。
【００２６】
流量絞り手段は、フロートと独立して移動可能であることにより、気体の移動に伴い流量絞り手段にかかる圧力（吸引圧力）がフロートに伝達されてしまうことが抑えられるので、フロート弁の閉弁間近で不安定な状態（ちょっとしたきっかけにより閉弁してしまう状態）のフロートの挙動に影響を与えることが抑制され、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００２７】
流量絞り手段の凹部は下向きに凹んでおり、凹部内側で流量絞り手段が気体の流れまたは圧力の付勢力を受ける受圧面積を拡大するので、流量絞り手段が付勢力を受けて移動し易くなる。また、凹部に液体が留まることがなく流量絞り手段の重量変化がないので、付勢力により移動する流量絞り手段の応答特性が一定に安定する。さらに、凹部は開口部以外を封止されており、気体の漏れはなく、絞り時における気体通過流量を変化させることはない。
【００２８】
一方、接続機構により流量絞り手段をフロートに対して移動可能に接続することができ、上昇した流量絞り手段が張り付いた場合にも液体の液面の低下によるフロートの落下と共に強制的に引き戻すことが可能となる。
【００２９】
また、流量絞り手段の下向きに凹んだ凹部内に接続機構を設けているので、接続機構が液体に接触することがなく、接続機構に液体に含まれるダスト等が付着することが防止でき、流量絞り手段は接続機構を介してフロートと独立した移動をスムーズに行うことができる。
【００３０】
さらに、接続機構は受圧部の上側に突出した凹部内に設けられており、流量絞り手段とフロートとの間には何も介されないので、装置内でのフロートの設置位置を高く設けることができ、フロート弁が閉弁した時の密封容器の満タン液面も高い位置となり、満タン容量を多くすることができる。
【００３１】
前記流量絞り手段は、前記受圧部の上面に設けられ、装置内壁をガイド面として摺動するガイド部材を備えたことも好適である。
【００３２】
これにより、ガイド部材により移動可能に支持される流量絞り手段の移動時の姿勢が安定し、流量絞り手段をより安定して作動させることが可能となる。
【００３３】
前記流量絞り手段は、前記受圧部が付勢されない時は前記フロート上面に前記受圧部下面を当接して、前記フロートと一体的に移動するものであり、
前記受圧部の下面は、中心が下方に傾斜したテーパ面であり、
前記フロートの上面は、平面であることも好適である。
【００３４】
これにより、受圧部下面とフロート上面との当接面積が減少し、流量絞り手段がフロートに張り付くことを防止できる。また、フロート上面に受圧部下面を当接した状態でフロートと受圧部との間に隙間を設けることができ、受圧部下面に付勢力をよりよく付与することができる。
【００３５】
前記接続機構は、前記凹部内側に設けられたストッパと、該ストッパによって前記凹部内に留められ前記凹部内の所定範囲で上下移動可能な頂部を有する前記フロートの上部から上方に延びる突起と、を備えたことも好適である。
【００３６】
これにより、流量絞り手段はフロートに対して独立して所定範囲で上下移動可能となる。
【００３９】
【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。
【００４０】
以下に実施の形態における燃料蒸気流出制御系１０１”の構成を図５を参照して説明する。図５はガソリンや軽油等を燃料とするエンジンを備えた自動車等における、実施の形態における燃料タンク１０２内の燃料蒸気（以下、空気及び気化した燃料の混合気体をも含むものとして用いる）を制御する燃料蒸気流出制御系１０１”の概略構成を説明する図である。
【００４１】
図５において、１０２は燃料タンク、１０３は給油口１０３ａを有し燃料タンク１０２の内部へと進入する給油管である。燃料タンク１０２の上部には給油時の過給油を防止する燃料蒸気排出装置１、燃料蒸気排出装置１よりも高い位置にある燃料遮断バルブ１０５が配置されている。
【００４２】
燃料遮断バルブ１０５は、キャニスタ１０７へと燃料タンク１０２の内圧上昇を防止するための２ＷＡＹバルブを備えたエバポライン１０９が接続されている。エバポライン１０９は燃料遮断バルブ１０５のフロートにより走行中の旋回・揺動時等に閉じられる。
【００４３】
燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９は、後に詳細は説明する燃料蒸気排出装置１へと通じている。また、燃料蒸気排出装置１には、キャニスタ１０７へと導通するベントライン１０８が接続している。
【００４４】
キャニスタ１０７は掃気手段１１３に接続し、吸収した燃料蒸気をエンジンＥ側へと供給して燃焼させることを可能としている。
【００４５】
次に、図１を用いて実施の形態における液体遮断弁装置としての燃料蒸気排出装置１を説明する。図１は実施の形態に係る燃料蒸気排出装置１の構成を説明する断面構成説明図である。
【００４６】
図１において、１０はケース部材であり、その内部はフロート１１を収容するフロート室１０ａとなっている。
【００４７】
フロート１１はケース部材１０の下端部に取り付けられているキャップ１２の連通孔１２ａ（及びフロート室１０ａ上部の通気孔１０ｇ）等からフロート室１０ａ内部に流入する液体としての燃料により浮力を発生し、この図の状態では上方へと移動する。
【００４８】
このフロート１１の上部には、頂部１１ｇ１が根元の小径部１１ｇ２よりも大径となっている突起１１ｇが上方に向かって突出するように設けられている（詳細は図２（ｃ）参照）。
【００４９】
フロート１１の上部には密封性を発揮する環状シール状の弁体としてのフロートパッキン１１ａがあり、またフロート室１０ａの上部にはこのフロートパッキン１１ａに対応する環状の弁座としてのバルブシート部１０ｂが設けられている。尚、フロートパッキン１１ａとバルブシート部１０ｂにより開閉弁を構成し、開閉弁とフロート１１とを合わせてフロート弁１５が構成されている。
【００５０】
また、１３はフロート１１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。このスプリング１３は、フロート１１の自重よりも小さい荷重でフロート１１を常時付勢しているが、正立時には浮力が働かない限りフロート１１を押し上げて、フロート弁１５を閉弁することはない。
【００５１】
バルブシート部１０ｂは、筒状のベント部１０ｃの一端部である。ベント部１０ｃの内側には、バルブシート部１０ｂから上方に延びる装置内壁であるガイド面１０ｄが所定高さに設けられており、このガイド面１０ｄとベント部１０ｃの間は燃料が浸入しないように密封空間となっている。また、ベント部１０ｃは、他端部をフランジ端部１０ｅとし、アッパーキャップ１４のフランジ端部１４ａと嵌合する。
【００５２】
そして、フロート弁１５の上方に、ベント部１０ｃとアッパーキャップ１４によって所定の空間を有するチャンバ１６が設けられている。このチャンバ１６は、図４に示すように、燃料タンク１０２が傾斜した時等にフロート弁１５の上方に燃料が浸入した場合に、チャンバ１６で一定量の燃料を留め、燃料が排出経路へ浸入することを防止している。
【００５３】
アッパーキャップ１４にはポート１４ｃが備えられ、燃料遮断バルブ１０５から通じるエバポライン１０９がチャンバに接続されている（図５参照）。このため、燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９に浸入した燃料は最終的には２ＷＡＹバルブを通過してチャンバ１６に送り出され、燃料タンク１０２に再び回収される。よって、燃料遮断バルブ１０５からエバポライン１０９に浸入した燃料がキャニスタ１０７へ流出するという従来構成での問題は解消された。
【００５４】
また、チャンバ１６内には、ケース部材１０を貫通する排出ポート１７（ベントライン１０８に接続）の開口部１７ａが上向きに開口している。このため、チャンバ１６に燃料を留めた時、上向きに開口した開口部１７ａに燃料が浸入せず、ベントライン１０８を介して燃料がキャニスタ１０７へ流出することが防止できる。
【００５５】
このように、燃料蒸気排出装置１は、燃料タンク１０２からの燃料蒸気を排出する排出経路（ベントライン１０８）との間に介在し、給油時等に燃料タンク１０２内の燃料蒸気をベントライン１０８へと排出させる役割を果たしている。
【００５６】
即ち、図１の状態では、フロート１１が燃料の浮力を受けずに下方に位置しており、給油時等で燃料タンク１０２の内部圧力が上昇した時には、燃料蒸気は開弁状態にあるフロートパッキン１１ａとバルブシート部１０ｂとの開閉弁を通過してチャンバ１６に流入し、チャンバ１６に開口した排出ポート１７の開口部１７ａからベントライン１０８へと流出可能となる。
【００５７】
ここで、本実施の形態の燃料蒸気排出装置１には、フロート１１の上部に流量絞り手段としてのフィン付き傘バルブ１８を備えている。
【００５８】
フィン付き傘バルブ１８は、図２に詳細を示しており、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は上視図、図２（ｃ）は断面図である。
【００５９】
このフィン付き傘バルブ１８は、受圧部となるフランジ状に拡がる流量規制部１８ａと、バルブシート部１０ｂから上方に延びるガイド面１０ｄに摺動する流量規制部１８ａの上面に設けられたガイド部材としてのフィン１８ｂ（本実施の形態では４枚）と、フロート１１の上側に形成された突起１１ｇを留めて収容するように流量規制部１８ａの上面に円柱形状に突出して下向きに凹み流量規制部１８ａの下面に開口する凹部１８ｃと、を備えている。
【００６０】
流量規制部１８ａは、円盤状であり、下面は外側から中心に向かって約１０度で下側に向かって傾斜したテーパ面であり、フロート室１０ａの周壁面上部に設けられた通気孔１０ｇからガイド面１０ｄに向かって燃料蒸気が通過する際の流れ（点線矢印Ｆ１）及び圧力を付勢力として受け、付勢力がフィン付き傘バルブ１８の重さを超えた場合（フロート１１が少し上に浮動することにより流量規制部１８ａの下面への付勢力が大きくなる）上方に移動する。
【００６１】
突起１１ｇが設けられているフロート１１上面の受け座１１ｈは、フラットなほぼ平面状とされ、燃料の溜りを最小限に抑えている。また、フィン付き傘バルブ１８がフロート１１に着地している時に傾斜している流量規制部１８ａの下面との間に隙間が設けられ、フィン付き傘バルブ１８とフロート１１との当接面積を最小に留め、フィン付き傘バルブ１８がフロート１１に張り付くことが抑えられていると共に、フィン付き傘バルブ１８がフロート１１に着地している時に流量規制部１８ａの下面に付勢力を受け易くし、フィン付き傘バルブ１８が浮動し易いようにしている。
【００６２】
フィン１８ｂは、フロート１１が最下位置に位置していてもガイド面１０ｄに摺動してガイドされる長さであり、また、ガイド面１０ｄとの張り付き防止と点線矢印Ｆ１の燃料蒸気の排出をスムーズに行うように、厚さ０．７ｍｍに設定されている。
【００６３】
この厚さ０．７ｍｍは、フィン１８ｂの剛性を確保しつつ、軽量化と張り付きを防止するのに適した寸法である。尚、フィン１８ｂの形状は、ガイド面１０ｄに摺動できれば、本実施の形態のような台形に限らず、矩形、三角形、あるいはフィン形状ではなく棒状や環状とすることも可能である。
【００６４】
流量規制部１８ａの縁は、フィン１８ｂ（複数）の外周径よりも外側に突出しており、バルブシート部１０ｂの内周に設けられた環状受け座部１９に、流量規制部１８ａが上方に移動した際に、その縁の上面が当接する。
【００６５】
さらに、流量規制部１８ａの縁の外周には、流量絞り路として機能するように円弧状に切り欠かれた切り欠き部１８ｄ（この実施の形態では４箇所）が設けられている。切り欠き部１８ｄは流量規制部１８ａの縁が環状受け座部１９に当接した状態でも燃料タンク１０２より排出される燃料蒸気を流量を絞って疎通させることができる大きさに設定されている。
【００６６】
なお、流量絞り路としては、流量規制部１８ａに貫通孔を設ける等の種々の変形が可能である。
【００６７】
切り欠き部１８ｄの絞り量としては、燃料タンク１０２内部の圧力を給油ガンＧのオートストップが作動する圧力、即ち、燃料タンク１０２の内圧を一時的に上昇させて給油管１０３内の液面を上昇（図６のＨで示される液面）させる程度に設定している。
【００６８】
凹部１８ｃは、流量規制部１８ａの上部の中心に設けられており、フロート１１の上部の突起１１ｇが挿入されている。この凹部１８ｃの開口部１８ｃ１の径は凹部１８ｃ内径よりも小径となっており、突起１１ｇの頂部１１ｇ１を凹部１８ｃ内に留めるストッパの役目を果たしている。
【００６９】
このため、凹部１８ｃ内で頂部１１ｇ１を所定の（上下方向）範囲で移動可能としたことに伴って、フィン付き傘バルブ１８をフロート１１に対して所定の（上下方向）範囲で移動可能に接続している。即ち、開口部１８ｃ１と頂部１１ｇ１とがフィン付き傘バルブ１８をフロート１１に対して移動可能に接続する接続機構２０を構成している。
【００７０】
そして、この接続機構２０が凹部１８ｃ内に設けられているので、接続機構２０が燃料に接触することがなく、接続機構２０に燃料に含まれるダスト等が付着することが防止でき、フィン付き傘バルブ１８は接続機構２０を介してフロート１１と独立した移動を常にスムーズに行うことができる。
【００７１】
次に、図３（対称構成であるので図１のフィン付き傘バルブ１８周辺の左側を省略し、右半分のみを示す）を参照してフィン付き傘バルブ１８の作動を説明する。
【００７２】
図３（ａ）は、給油前及び給油中初期段階（満タン状態ではない場合の）の状態であり、フロート１１は液面が低いことからフロート室１０ａの下方に位置している。また、フィン付き傘バルブ１８も作動せず、フロート１１上面の受け座１１ｈに着地してフロート１１と一体的に移動する。この図３（ａ）の状態では、フロート弁１５は給油性に支障のない十分な流路が確保され、点線矢印Ｆ１のように燃料蒸気を速やかに排出する。
【００７３】
図３（ｂ）は、給油が進み、満タン付近になりフロート１１が浮力を得てフロート弁１５が閉弁間近となった状態である。この状態では、排出される燃料蒸気の流れ（点線矢印Ｆ２）及び流量規制部１８ａの下面に燃料蒸気が入り込むことで発生する差圧により、流量規制部１８ａが付勢力を受け、フィン付き傘バルブ１８は燃料蒸気の排出方向（図３において上方）へと流量規制部１８ａが移動し、環状受け座部１９に当接する。
【００７４】
フィン付き傘バルブ１８の移動の際に、フィン１８ｂがガイド面１０ｄに沿って摺動するので、フィン付き傘バルブ１８は姿勢を保持され傾かない、また、流量規制部１８ａが環状受け座部１９に当接後は、燃料蒸気は流路径が一定に維持された切り欠き部１８ｄを疎通するので、燃料蒸気の排出をより安定した絞りで行うことが可能となる。
【００７５】
このように、フィン付き傘バルブ１８が移動し、燃料蒸気の流路径が絞られることになる。絞りがなされることにより、フロート弁１５の閉弁前に徐々に燃料タンク１０２内の圧力を高めることが可能となり、フロート弁１５が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００７６】
フィン付き傘バルブ１８がフロート１１とは独立して移動することにより、燃料蒸気の排出に伴い絞り部材にかかる圧力（吸引圧力）がフロート１１に伝達されてしまうことが抑えられる。
【００７７】
したがって、フロート弁１５の閉弁間近で不安定な状態（ちょっとしたきっかけにより閉弁してしまう状態）のフロート弁１５の挙動に影響を与えることが抑制される。
【００７８】
燃料タンク１０２内部の圧力が昇圧し、一旦給油ガンＧのオートストップが作動して給油が停止されると、燃料蒸気の排出も徐々になくなることからフィン付き傘バルブ１８の流量規制部１８ａへの付勢力もなくなり、フィン付き傘バルブ１８は落下して流路を絞りのない状態へと戻す。
【００７９】
図３（ｂ）の状態では、燃料の供給に伴う燃料蒸気の排出は絞られた排出流量で可能であり、注ぎ足し給油を行うことは可能である。
【００８０】
注ぎ足し給油において、給油速度を速めると、フィン付き傘バルブ１８が反応して燃料タンク１０２内の圧力上昇が即座におこり、給油ガンＧのオートストップも機能するが、給油速度を低下させて少量ずつ燃料を給油すると、フィン付き傘バルブ１８の反応は鈍くなる。
【００８１】
図３（ｃ）は、完全に閉弁したフロート弁１５の状態を示す図であり、図３（ｂ）の状態から注ぎ足し給油を継続すると、この図３（ｃ）のようにフロート弁１５は完全に閉弁状態となる。
【００８２】
尚、燃料が消費されて液面位置が下がると、フロート１１も自然と位置が下がってくるが、このフロート１１の落下時に凹部１８ｃの中に留まる突起１１ｇの頂部１１ｇ１が凹部１８ｃの開口部１８ｃ１のストッパに引っ掛かって、フロート１１と同時にフィン付き傘バルブ１８が落下する。このため、フィン付き傘バルブ１８が環状受け座部１９に張り付いたとしても、その張り付きを解消する。
【００８３】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態をまとめると表１のように表わすことができる。液面は燃料タンク１０２の上内壁面からの距離であり、フィン付き傘バルブ１８はフィン付きバルブと略記され、フロート弁１５はフロートと略記されている。
【００８４】
【表１】
【００８５】
【発明の効果】
上記のように説明された本発明にあっては、密封容器内の液面が所定の高さ以上に上昇すると、フロート弁が閉弁することになるが、流量絞り手段によってフロート弁の閉弁に先立ち排出経路からの気体の排出流量を絞ることにより、フロート弁の閉弁前に徐々に密封容器内の圧力を高めることが可能となり、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００８６】
このように、密封容器内部の圧力変化を安定させることで、フロート弁の閉弁時における密封容器に備えられている液体供給部（給油管）の液面上昇を安定させることができる。
【００８７】
流量絞り手段は、フロートと独立して移動可能であることにより、気体の移動に伴い流量絞り手段にかかる圧力（吸引圧力）がフロートに伝達されてしまうことが抑えられるので、フロート弁の閉弁間近で不安定な状態（ちょっとしたきっかけにより閉弁してしまう状態）のフロートの挙動に影響を与えることが抑制され、フロート弁が一気に閉弁することによる急激な圧力変化と過剰圧力を抑制することができる。
【００８８】
流量絞り手段の凹部は下向きに凹んでおり、凹部内側で流量絞り手段が気体の流れまたは圧力の付勢力を受ける受圧面積を拡大するので、流量絞り手段が付勢力を受けて移動し易くなる。また、凹部に液体が留まることがなく流量絞り手段の重量変化がないので、付勢力により移動する流量絞り手段の応答特性が一定に安定する。さらに、凹部は開口部以外を封止されており、気体の漏れはなく、絞り時における気体通過流量を変化させることはない。
【００８９】
一方、接続機構により流量絞り手段をフロートに対して移動可能に接続することができ、上昇した流量絞り手段が張り付いた場合にも液体の液面の低下によるフロートの落下と共に強制的に引き戻すことが可能となる。
【００９０】
また、流量絞り手段の下向きに凹んだ凹部内に接続機構を設けているので、接続機構が液体に接触することがなく、接続機構に液体に含まれるダスト等が付着することが防止でき、流量絞り手段は接続機構を介してフロートと独立した移動をスムーズに行うことができる。
【００９１】
さらに、接続機構は受圧部の上側に突出した凹部内に設けられており、流量絞り手段とフロートとの間には何も介されないので、装置内でのフロートの設置位置を高く設けることができ、フロート弁が閉弁した時の密封容器の満タン液面も高い位置となり、満タン容量を多くすることができる。
【００９２】
流量絞り手段は、受圧部の上面に設けられ、装置内壁をガイド面として摺動するガイド部材を備えたことで、ガイド部材により移動可能に支持される流量絞り手段の移動時の姿勢が安定し、流量絞り手段をより安定して作動させることが可能となる。
【００９３】
流量絞り手段は、受圧部が付勢されない時はフロート上面に受圧部下面を当接して、フロートと一体的に移動するものであり、受圧部の下面は、中心が下方に傾斜したテーパ面であり、フロートの上面は、平面であることで、受圧部下面とフロート上面との当接面積が減少し、流量絞り手段がフロートに張り付くことを防止できる。また、フロート上面に受圧部下面を当接した状態でフロートと受圧部との間に隙間を設けることができ、受圧部下面に付勢力をよりよく付与することができる。
【００９４】
接続機構は、凹部内側に設けられたストッパと、ストッパによって凹部内に留められ凹部内の所定範囲で上下移動可能な頂部を有するフロートの上部から上方に延びる突起と、を備えたことで、流量絞り手段はフロートに対して独立して所定範囲で上下移動可能となる。
【００９５】
フロート弁及び流量絞り手段の上方に設けられるチャンバと、チャンバ内で排出経路を上側に向けて開口した開口部と、チャンバと、装置よりも上方の密封容器の上部に設けられた弁手段と、を接続する連通路と、を備えたことで、密封容器が傾斜した時等にフロート弁及び流量絞り手段の上方に液体が浸入した場合に、チャンバで一定量の液体を留め、液体が排出経路へ浸入することを防止できる。また、排出経路の開口部が上側に向けて開口しているので、チャンバ内に留められた流体は排出経路に浸入することがない。さらに、弁手段から連通路に浸入した液体をチャンバから密封容器内へ回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態に係るフィン付き傘バルブを示す図である。
【図３】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置の給油時の作動を示す説明図である。
【図４】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置でチャンバに燃料を留めた状態を示す説明図である。
【図５】実施の形態に係る燃料蒸気排出装置を備えた燃料蒸気制御系を示す図である。
【図６】従来技術の燃料蒸気排出装置を備えた燃料蒸気制御系を示す図である。
【図７】従来技術の燃料蒸気排出装置を示す概略断面図である。
【図８】従来技術の燃料蒸気排出装置を拡大して示す概略主要部断面図である。
【図９】従来技術の燃料蒸気排出装置を備えた燃料蒸気制御系を示す図である。
【符号の説明】
１ 燃料蒸気排出装置
１０ ケース部材
１０ａ フロート室
１０ｂ バルブシート部
１０ｃ ベント部
１０ｄ ガイド面
１０ｅ フランジ端部
１０ｇ 通気孔
１１ フロート
１１ａ フロートパッキン
１１ｇ 突起
１１ｇ１ 頂部
１１ｇ２ 小径部
１１ｈ 受け座
１２ キャップ
１２ａ 連通孔
１３ スプリング
１４ アッパーキャップ
１４ａ フランジ端部
１４ｃ ポート
１５ フロート弁
１６ チャンバ
１７ 排出ポート
１７ａ 開口部
１８ フィン付き傘バルブ
１８ａ 流量規制部
１８ｂ フィン
１８ｃ 凹部
１８ｃ１ 開口部
１８ｄ 切り欠き部
１９ 環状受け座部
２０ 接続機構
１０１，１０１’，１０１” 燃料蒸気流出制御系
１０２ 燃料タンク
１０３ 給油管
１０３ａ 給油口
１０５ 燃料遮断バルブ
１０７ キャニスタ
１０８ ベントライン
１０９ エバポライン
１１３ 掃気手段
Claims (4)
- 液体を収容する密封容器の上部に設けられ、前記密封容器内に供給される液体の液面位置に応じて移動するフロートと、
液面位置の上昇に応じて前記フロートが所定位置に上昇すると前記密封容器内の気体を排出する排出経路を閉弁する開閉弁と、を有するフロート弁を備えた液体遮断弁装置において、
前記密封容器内から排出経路へと移動する気体の流れまたは圧力を付勢力として受ける受圧部と、該受圧部の上側に突出し下向きに凹んで前記受圧部の下面に開口した凹部と、流量絞り路と、を有し、前記フロート弁の閉弁に先立ち前記受圧部が付勢されると前記フロートと独立して移動し、前記密封容器内の気体を前記流量絞り路を介して排出経路に排出させ、前記密封容器内から排出経路へと移動する気体の流量を絞る流量絞り手段と、
該流量絞り手段の前記凹部内に設けられ、前記フロートに対して前記流量絞り手段を所定範囲内で移動可能に接続する接続機構と、
前記フロート弁及び前記流量絞り手段の上方に設けられるチャンバと、
該チャンバ内で前記排出経路を上側に向けて開口した開口部と、
前記チャンバと、装置よりも上方の前記密封容器の上部に設けられた弁手段と、を接続する連通路と、を備えたことを特徴とする液体遮断弁装置。 - 前記流量絞り手段は、前記受圧部の上面に設けられ、装置内壁をガイド面として摺動するガイド部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体遮断弁装置。
- 前記流量絞り手段は、前記受圧部が付勢されない時は前記フロート上面に前記受圧部下面を当接して、前記フロートと一体的に移動するものであり、
前記受圧部の下面は、中心が下方に傾斜したテーパ面であり、前記フロートの上面は、平面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体遮断弁装置。 - 前記接続機構は、前記凹部内側に設けられたストッパと、該ストッパによって前記凹部内に留められ前記凹部内の所定範囲で上下移動可能な頂部を有する前記フロートの上部から上方に延びる突起と、を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の液体遮断弁装置。
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