JP4534841B2 - 燃料遮断弁 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクの上部に装着され、燃料タンク内の燃料液位に応じて燃料タンク内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁に関する。

従来から、この種の燃料遮断弁は、燃料蒸気をキャニスタに導く管路の開閉を行い、この管路開閉に伴って種々の機能を果たすよう構成されている。例えば、燃料遮断弁は、燃料タンクへの給油に際して、満タン油量近くで上記管路閉鎖を行い、圧力感知式の給油ガンの給油に制限をかける機能（いわゆる、吹き返し防止機能）と、燃料そのものが上記管路に流れ込まないようにする機能（いわゆる、漏れだし防止機能）を果たす（例えば、特許文献１、２）。

特許第３２０１２５３号公報 特開２００２−４９６６号公報

特許文献１の燃料遮断弁は、二つの弁体を別々の弁室に備え、一方の弁体でベント通路２２ａを閉鎖し、ベント通路２２ａと連通したオリフィス通路２６を他方の弁体で閉鎖する。特許文献２の燃料遮断弁は、二つの弁体を別々の弁室に備え、一方の弁体をタンク内液位で弁口６６を閉鎖し、この弁口６６とベント通路６７との間の通口７０をタンク外側に設けた他方の弁体で閉鎖する。これら燃料遮断弁は、こうした両弁体での通路閉鎖により、上記した両機能を果たす。

特許文献１の燃料遮断弁では、オリフィス通路２６が弁体によるベント通路２２ａの開閉箇所より上流側でベント通路２２ａと連通している都合上、次のような問題を招き得る。車両はその走行中に急旋回したり、悪路走行等により振動する。こうした急旋回・振動等は弁体のシールに影響を及ぼすことがあるので、弁体のシールが不完全となることも起き得る。そうすると、上記した通路構成上、ベント通路２２ａに直接、或いはオリフィス通路２６を２２ａに燃料が液状のまま浸入し得るので、上記した漏れだし防止機能の信頼性に欠ける。よって、この漏れだし防止機能を維持するために、弁体シール機構を構成する部品精度・組み付け精度等の向上が必要となる。

特許文献２の燃料遮断弁では、タンク内に位置する弁口６６が閉鎖されると、タンクからキャニスタに到る通気がほぼ完全に絶たれることから、タンク内圧の急上昇を来し勝ちとなる。よって、圧縮された燃料蒸気の急激な膨張による燃料の吹き返しや、給油ガンでの給油ストップが遅れて燃料が給油口から溢れることが有りえ、上記した吹き返し防止機能を別途設ける必要がある。

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、漏れだし防止機能と吹出防止機能を両立させながらこの両機能の信頼性を高めることを目的とする。

かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の燃料遮断弁は、ケーシング本体に、燃料タンク内に連通する第１弁室と第２弁室と、この第１弁室から第２弁室に到る弁室間流路と、第２弁室から燃料タンクの外部に設置されたキャニスタに接続するためのキャニスタ側流路とを形成する。よって、燃料タンクから第１弁室に入り込んだ燃料蒸気は、この第１弁室から弁室間流路を経て第２弁室に流れ込み、この第２弁室からは、キャニスタ側流路を経てキャニスタに流れ込む。一方、第２弁室に直接入り込んだ燃料蒸気は、キャニスタ側流路を経てキャニスタに流れ込む。つまり、本発明の燃料遮断弁は、第１弁室→弁室間流路→第２弁室→キャニスタ側流路→キャニスタの経路の燃料蒸気の流れ（以下、説明の便宜上、第１蒸気流と称する）と、第２弁室→キャニスタ側流路→キャニスタの経路の燃料蒸気の流れ（以下、説明の便宜上、第２蒸気流と称する）とを起こす。

第１弁室・第２弁室にそれぞれ配設された第１フロートと第２フロートは、それぞれの弁室内の燃料液位に応じて昇降することで、第１フロートにあっては弁室間流路を開閉し、第２フロートにあってはキャニスタ側流路を開閉する。こうしたフロートの昇降による流路開閉は、燃料液位の推移により時間差を持って行われ、まず、燃料液位が第１の液位に達すると、第１フロートによる弁室間流路の閉塞が起き、燃料液位がこの第１の液位より高い第２の液位に達すると、第２フロートによるキャニスタ側流路の閉塞が起きる。

本発明にかかる燃料遮断弁を用いた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燃料タンク内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、上記した第１蒸気流および第２蒸気流となって、燃料遮断弁からキャニスタ側へ逃がされる。そして、燃料タンク内の燃料液位が所定の第１の液位に達すると、第１フロートは第１弁室において浮力により上昇して、弁室間流路を閉じる。これにより、上記した燃料蒸気の流れのうち、第１蒸気流が絶たれると共に、タンク内圧が上昇し、タンクへの給油のためのフィラーパイプ内の燃料液位が上昇する。

このとき、タンク内圧の上昇を別途設置したセンサーが感知するか、給油ガンがフィラーパイプ内の燃料到達を検知することで、給油ガンの給油を停止するオートストップを働かせることができる。そして、こうした事態を起こす弁室間流路の閉塞が第１フロートでなされていても、第２フロートはキャニスタ側流路を開いたままとするので、上記の第２蒸気流での燃料蒸気のキャニスタ側への排出は確保されることになる。よって、タンク内圧が急激に上昇することを回避できるので、これに伴う燃料の吹き返しを確実に防止することができる。

さらに給油が継続されて、燃料液位が第２の液位に達すると、第２フロートが第２弁室において浮力により上昇して、キャニスタ側流路を閉じる。これにより、それまで確保されていた第２蒸気流が絶たれることになるので、これ以降にあっては燃料タンク内がキャニスタ側に対して密閉されるので、キャニスタ側への燃料流出を確実に防止できる。

このように、燃料液位が第１の液位となると給油ガンをオートストップさせるが、その後、燃料液位が第２の液位となる間においては、上記した第２蒸気流での燃料蒸気の流出を許容する。よって、この間、給油ガンによる追加給油を行うことができ、この追加給油にあっても、燃料液位が第２の液位に達した時点で停止できる。この結果、燃料タンクへの満タン給油の際の給油量を規定でき、その再現性も高まる。

また、第１弁室でのフロートによる流路閉鎖、即ち第１蒸気流の遮断後も第２弁室での第２蒸気流の流れは起きている。換言すれば、第１蒸気流の遮断に多少の漏れがあっても、その漏れた燃料蒸気は第２蒸気流の燃料蒸気と共にキャニスタ側に流れる。よって、第１弁室でのフロートによるシールに特段の高い精度を要しないので、フロート構成を簡略化できる。

上記した構成を有する本発明の燃料遮断弁では、第２弁室への燃料流入を起こして弁室内液位を推移させる連通孔を有するものとし、その連通孔の開口面積を第１弁室への燃料流入を起こして弁室内液位を推移させる連通孔の開口面積より小さくすることが好ましい。こうすれば、上記した給油ガンによる追加給油を少量ずつの給油とするようガン操作者に促すことができるので、満タン給油量の再現性が高まる。しかも、第２弁室の連通孔開口が小さいので、この連通孔からの燃料そのもののキャニスタ側への流出も抑制できる。

また、第１弁室と第２弁室を、それぞれの弁室の両フロートが平行に昇降するように並列させることもでき、こうすれば、燃料遮断弁自体の高さを抑制できる。よって、燃料タンクの上壁付近で燃料が貯まることのないタンク内空間を狭くできるので、タンクの有効容量を増大させることができる。

更に、第２弁室内に入り込んだ燃料を、燃料液位がケーシング本体下面より低下するとタンク内に排出するようにすることもでき、こうすれば、燃料液位低下時に、第２弁室の第２フロートに作用する浮力を速やかに消失される。よって、第２フロートは液位低下の際に速やかに降下して、キャニスタ側流路を空けることができるので、燃料タンク内の燃料蒸気のキャニスタ側への流出の信頼性を高めることができる。

加えて、第１、第２弁室を繋ぐ弁室間流路を第２弁室の下端側まで延在させるようにすることもでき、こうすれば、弁室間流路末端とキャニスタ側流路を離すことができる。よって、万一、第１弁室から弁室間流路を経て燃料が第２弁室に入り込んでも、その燃料をキャニスタ側流路に流れ込まないようにできる。よって、燃料のキャニスタへの流出をより確実に回避でき、好ましい。

また、ケーシング本体に、第２フロートがキャニスタ側流路を閉じている状況下においても燃料タンクと第２弁室を連通する連通孔を備え付け、この連通孔によって、第２弁室内の燃料液位の低下時に、燃料タンク内残存蒸気を第２弁室に通気するようにすることもできる。こうすれば、第２弁室内が当該弁室内の燃料液位低下に伴って、燃料タンク内に比して負圧化することがない。このため、第２フロートがキャニスタ側流路を閉鎖したままとなるような事態を有効に回避でき、燃料タンクの側からキャニスタ側流路、延いてはキャニスタへの燃料蒸気の通気を確実に確保できる。

次に、本発明に係る燃料遮断弁の構成・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。

Ａ．第１の実施例；
（１） 燃料遮断弁１００の概略構成；
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる自動車の燃料タンク（図示略）の上部に取り付けられる燃料遮断弁１００を示す断面図である。本実施例では、燃料遮断弁１００を、ポリエチレンを含む複合樹脂材料から形成された燃料タンクＦＴの上壁に設置され、図示しないキャニスタに連通するキャニスタ側接続口１０２を、タンク外部に露出させている。なお、燃料遮断弁１００の総てをタンク内に組み込むいわゆるインナータイプとして構成することができる。

燃料遮断弁１００は、給油時に燃料タンクＦＴ内の燃料が所定の第１の液位ＦＬ１まで上昇したときにわずかに通気を確保した状態で閉じ、さらに第２の液位ＦＬ２まで上昇したときに閉じて、外部のキャニスタへの流出を規制するものである。

（２） 燃料遮断弁１００の各部の構成；
燃料遮断弁１００は、キャニスタ側接続口１０２を上方に突出して備えるケース本体１１０に、以下のようにして、弁機構を構成する。図示するように、ケース本体１１０は、図における左右に、第１弁室１２０と第２弁室１３０を隣り合わせに並べて形成する。ケース本体１１０は、後述するフロートの組み込みのため、上部ケーシング１１０ａの下面に開口を備え、その開口に第１弁室プレート１２１と第２弁室プレート１３１とを係合して有する。

ケース本体１１０は、上部ケーシング１１０ａに、上記したキャニスタ側接続口１０２をその上面に有するほか、燃料タンクＦＴへの固定（例えば、熱溶着）のためのフランジ部１１０ｂを有する。また、ケース本体１１０は、第１弁室１２０から第２弁室１３０に到る弁室間流路１１２を、両弁室の間に形成して備える。よって、第１弁室１２０に入り込んだ燃料蒸気は、この弁室間流路１１２を経て第２弁室１３０に入り込む。

第１弁室１２０は、その上面に、開口１２２を備え、当該開口の弁室内側に隆起した周縁をシート部１２３とし、第１フロート１２４を昇降可能に有する。弁室内壁には、複数の弁室内規制プレート１２５が等ピッチで形成されているので、第１フロート１２４は、この弁室内規制プレート１２５により、フロート軸心を開口１２２の中心にほぼ一致させて、昇降する。こうしたフロートの昇降は、第１弁室プレート１２１に等間隔で空けられた複数の連通孔１２６から弁室内に燃料が入り込むことでもたらされる。つまり、第１フロート１２４は、タンク内の燃料液位、即ち第１弁室１２０に入り込んだ燃料から浮力を受けその液位に応じて昇降し、開口１２２をシート部１２３との当接（シール）により開閉する。

第２弁室１３０は、その上面に、キャニスタ側接続口１０２の上流端開口１３２を備え、当該開口の弁室内側に隆起した周縁をシート部１３３とし、第２フロート１３４を昇降可能とする。この第２弁室１３０にあっても、内周壁に弁室内規制プレート１３５を備え、第２フロート１３４を上流端開口１３２の中心にほぼ一致させて昇降させる。

第２フロート１３４は、フロート本体１３４ａと、弁体支持体１３４ｂと、弁体１３４ｃと、スプリング１３４ｄを備え、弁体１３４ｃを支持した弁体支持体１３４ｂを、フロート本体１３４ａの上端に係合させている。そして、第２フロート１３４は、スプリング１３４ｄの付勢力を上流端開口１３２の側に受けつつ、弁体支持体１３４ｂをフロート本体１３４ａに対して上下にスライド可能とする。

この第２弁室１３０における第２フロート１３４の昇降は、第２弁室プレート１３１に空けられた単一の小径の連通孔１３６から弁室内に燃料が入り込むことでもたらされる。つまり、第２フロート１３４は、タンク内の燃料液位、即ち第２弁室１３０に入り込んだ燃料から浮力を受けその液位に応じて昇降し、上流端開口１３２を、シート部１３３と弁体１３４ｃとの当接（シール）により開閉する。この場合、弁体支持体１３４ｂはフロート本体１３４ａに対して上下にスライド可能であることから、上流端開口１３２の開閉状態を次のようにする。

第２フロート１３４が受ける浮力が喪失或いは小さくなると、フロート本体１３４ａは第２弁室プレート１３１の側に降下する。しかし、弁体支持体１３４ｂは、弁体１３４ｃをシート部１３３に当接したままシール位置に留まる。そして、フロート本体１３４ａが更に降下すると、弁体支持体１３４ｂはこのフロート本体１３４ａに引かれて降下して上流端開口１３２を開口する。よって、上流端開口１３２の閉鎖状態は、第２フロート１３４が降下を開始した初期の期間において維持され、上流端開口１３２の開口が遅延することになる。

上記した各部材は、耐燃料油性に優れた適宜な合成樹脂、例えばポリアセタールやポリエチレン等から形成されている。この場合、シール箇所（シート部１２３、１３３）を形成する上部ケーシング１１０ａやシールに関与する第１フロート１２４にあっては、シール特性を高めるためにポリエチレンより優れた燃料膨潤性を有するポリアセタールとすることが望ましい。また、燃料タンクＦＴに対する熱溶着性を考慮すれば、上部ケーシング１１０ａのフランジ部１１０ｂを含む部位（具体的には、上部ケーシング１１０ａの上端側部位）を別部材とし、当該部位を熱溶着性に優れるポリエチレンとすることもできる。

（３） 燃料遮断弁１００の動作；
次に、燃料遮断弁１００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、以下に説明するようにして、燃料遮断弁１００を経てキャニスタ側接続口１０２からキャニスタに逃がされる。タンク内の燃料液位が燃料遮断弁１００の下端に達していない間は、第１フロート１２４も第２フロート１３４も図１に示すようにそれぞれの弁室のシート部１２３、１３３から離間している。よって、この間は、燃料蒸気は、連通孔１２６を経て第１弁室１２０内に入り込み、この第１弁室１２０から弁室間流路１１２を経て第２弁室１３０に流れ込む。そして、この第２弁室１３０からは、キャニスタ側接続口１０２の流路を経てキャニスタに流れ込む。一方、燃料蒸気は、第２弁室１３０にも直接入り込み、第２弁室１３０のキャニスタ側接続口１０２の流路を経てキャニスタに流れ込む。

こうした燃料蒸気の流れ込みにより、本実施例の燃料遮断弁１００では、二つの燃料蒸気の流れを引き起こす。一方の流れは、第１弁室１２０→弁室間流路１１２→第２弁室１３０→キャニスタ側接続口１０２の流路→キャニスタという経路の燃料蒸気の第１蒸気流である。他方は、第２弁室１３０→キャニスタ側接続口１０２の流路→キャニスタという経路の燃料蒸気の第２蒸気流である。この場合、第１蒸気流は複数の連通孔１２６からの燃料蒸気の流入に伴うものであり、第２蒸気流は小径で単一の連通孔１３６からの燃料蒸気の流入に伴うものであることから、その開口面積の大小関係により、第１蒸気流での燃料蒸気の流れは、その勢い・流量において、第２蒸気流より勝るものとなる。つまり、燃料遮断弁１００を経由した燃料蒸気の流れは、第１蒸気流で大部分が占められる。

こうした燃料蒸気のキャニスタへの排出を起こしつつ燃料タンクＦＴ内の燃料液位が更に上昇すると、その液位は、図１に示すように、第１弁室１２０の第１弁室プレート１２１の下面と同じ高さの所定の第１の液位ＦＬ１に達する。こうなると、第１弁室１２０では、連通孔１２６からの燃料蒸気の流入が絶たれる。この状況では、第１弁室１２０は弁室間流路１１２並びに第２弁室１３０、キャニスタ側接続口１０２の流路を介してキャニスタに解放されており、その内圧はほぼ大気圧に等しい。ところが、第１弁室１２０の周囲では燃料蒸気が大気圧より高い圧力で存在することから、この内外圧の差により、第１弁室１２０には、連通孔１２６から瞬時にタンク内の燃料が入り込む。

よって、こうした内外圧差による急激な燃料の流れ込みにより、第１弁室１２０では速やかに燃料液位が上昇し、第１フロート１２４は浮力を受けて速やかに上昇してシート部１２３に当接する。これにより、開口１２２が閉鎖されるので、上記した第１蒸気流での燃料蒸気の流れは絶たれることになる。この第１蒸気流は燃料遮断弁１００を経由した燃料蒸気の流れの大部分を占めることから、第１蒸気流の遮断により、タンク内圧が上昇し、タンクへの給油のための図示しないフィラーパイプ内の燃料液位が上昇する。よって、図示しない給油ガンがフィラーパイプ内の燃料到達を検知することで、給油ガンの給油を停止するオートストップを働かせることができる。しかしながら、第２弁室１３０における連通孔１３６は、解放されたままであるので、上記した第２蒸気流での燃料蒸気の流れは継続される。よって、タンク内圧が急激に上昇することを回避できるので、これに伴う燃料の吹き返しを防止することができる。

さらに給油が継続されて、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が更に上昇すると、その液位は、図１に示すように、第２弁室１３０の第２弁室プレート１３１の下面と同じ高さの所定の第２の液位ＦＬ２に達する。こうなると、第２弁室１３０にあっても、既述した第１弁室１２０と同様、連通孔１３６からの燃料蒸気の流入遮断が起き、内外圧差による第２弁室１３０への燃料の入り込みが起きる。

よって、こうした内外圧差による急激な燃料の流れ込みにより、第２弁室１３０では速やかに燃料液位が上昇し、第２フロート１３４は、浮力とスプリング１３４ｄの付勢力とを受けて速やかに上昇してシート部１３３に当接する。これにより、上流端開口１３２が閉鎖されるので、上記した第２蒸気流での燃料蒸気の流れも絶たれる。よって、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が第２の液位ＦＬ２に達すると、燃料タンク内がキャニスタ側に対して密閉され、キャニスタ側への燃料流出を確実に防止できる。これにより、タンク内圧がさらに上昇して、これ以上の追加給油ができなくなる。したがって、上記燃料遮断弁１００によれば、給油時に２段階で燃料タンクＦＴをキャニスタ側に対して閉じるので、ほぼ満タン液位である第１の液位ＦＬ１に達しても、燃料液位が第２の液位に達するまでは給油の継続を可能としつつ、急激なタンク内圧の上昇を防止し、その際の燃料の吹き返しが起きないようにできる。

一方、燃料タンクＦＴ内の燃料が消費されて、燃料液面が第２の液位ＦＬ２より低下すると、第２弁室１３０内の燃料はタンク内に連通孔１３６を経て流れ出す。そうすると、第２フロート１３４は、その浮力の減少に伴い下降して、当初はフロート本体１３４ａが降下を始め、ある程度この降下が進むと、弁体１３４ｃがシート部１３３から離座して上流端開口１３２を開ける。このとき、弁体１３４ｃ中央の小径の貫通孔１３４ｅにより、弁体１３４ｃを挟んだキャニスタ側接続口１０２の流路と第２弁室１３０とが通気される。よって、弁体１３４ｃを挟んだ圧力差が小さくなることにより、弁体１３４ｃがシート部１３３に密着する力は弱くなり、第２フロート１３４はスムーズに下降する。

また、燃料タンクＦＴ内の燃料が更に消費されて、燃料液面が第１の液位ＦＬ１より低下すると、第１弁室１２０内の燃料はタンク内に複数の連通孔１２６を経て速やかに流れ出す。そうすると、第１フロート１２４は、その浮力を急速に失って下降して、開口１２２を開ける。

（４） 上記実施例の燃料遮断弁１００の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。

（４）−１ 第１弁室１２０および第２弁室１３０への燃料流入を、それぞれの弁室の内外の圧力差により速やかに起こす。よって、燃料液位が第１の液位ＦＬ１、第２の液位ＦＬ２に達すると、それぞれの弁室でのフロート動作（上昇・閉弁動作）が起きる。よって、給油ガンの最初のストップを起こす液位、および最終の給油ガンストップを起こす液位の再現性が高まり、給油量の安定化を図ることができる。

（４）−２ 最初の給油ガンストップから最終的な給油ガンストップまでの給油は、小径の連通孔１３６からの燃料蒸気の流入によるので、最終的な給油ガンストップまでの給油を、少量ずつの給油とするようガン操作者に促すことができるので、満タン給油量の再現性がより高まる。しかも、第２フロート１３４が上昇を始めるまでに燃料液位の波打により連通孔１３６から燃料が入り込んだとしても、小径故にその量は少なくなるので、燃料そのもののがキャニスタ側に流出することも抑制できる。

（４）−３ 第１弁室１２０と第２弁室１３０を、それぞれの弁室の両フロートが平行に昇降するように並列させたので、両弁室を上下に配する場合に比して、燃料遮断弁自体の高さを抑制できる。よって、燃料タンクの上壁付近で燃料が貯まることのないタンク内空間（いわゆるデッドスペース）を狭くできるので、タンクの有効容量を増大させることができる。

（４）−４ 第２弁室１３０への燃料の流入を起こす連通孔１３６をケーシング底部の第２弁室プレート１３１に設けたので、第２弁室１３０内に入り込んだ燃料は、燃料タンク内の燃料液位が第２弁室プレート１３１より低下すると連通孔１３６からタンク内に排出する。よって、燃料液位低下時に、第２弁室１３０の第２フロート１３４を降下させてキャニスタ側接続口１０２の上流端開口１３２を空けることができるので、タンク液位が低下する車両走行時において、燃料蒸気のキャニスタへの流出を確実に確保できる。

（４）−５ 弁室間流路１１２を第２弁室の下端側まで延在させたので、弁室間流路１１２の末端を上流端開口１３２から離すことができる。よって、万一、第１弁室１２０から弁室間流路１１２を経て燃料が第２弁室１３０に入り込んでも、その燃料をキャニスタ側流路に流れ込まないようにできる。よって、燃料のキャニスタへの流出をより確実に回避でき、好ましい。

（４）−６ 第１弁室１２０では、上流端開口１３２の閉鎖を樹脂製の単一部材である第１フロート１２４で行うが、この上流端開口１３２の閉鎖（第１蒸気流の遮断）後も第２弁室１３０での第２蒸気流の流れは起きている。このため、第１蒸気流の遮断に多少の漏れがあっても、その漏れた燃料蒸気は第２蒸気流の燃料蒸気と共にキャニスタ側に流れるので、特段の支障はない。よって、第１弁室１２０での開口１２２の閉鎖を単一部材である第１フロート１２４で行っても支障はないので、構造の簡略化を図ることができる。具体的には、スプリング等を要しないので、その組付工程の簡略化や、スプリング荷重の調整も不要となる。

Ｂ．参考例
図２は参考例の燃料遮断弁１００Ｂを示す断面図である。この参考例では、第１、第２の弁室における燃料液位の推移の様子が第１実施例と相違する。この燃料遮断弁１００Ｂでは、第１弁室１２０の周壁に大径の周壁貫通孔１２７と、第２弁室１３０の周壁に小径の周壁貫通孔１３７とを有する。また、第２弁室１３０にあっては、第２弁室プレート１３１を上部ケーシング１１０ａの内部に位置させて、第２弁室１３０を形成する。更に、上部ケーシング１１０ａの底面壁に、底面壁貫通孔１４０と、この貫通孔を開閉する傘バルブ１４１とを有する。そして、この燃料遮断弁１００Ｂは、インナータンクの構成を意図しているため、キャニスタ側接続口１０２を上部ケーシング１１０ａ側壁から突出させ、弁全体を低くしている。その他の構成については、第１実施例の燃料遮断弁１００と同様である。

この燃料遮断弁１００Ｂにおける弁動作は次の通りである。
燃料液位が第１弁室１２０の側の第１弁室プレート１２１下面に達すると、連通孔１２６からは、燃料が第１弁室１２０内に入り込む。この参考例では、周壁貫通孔１２７を有することから、第１実施例と異なり、弁室内外の圧力差は生まれない。よって、第１弁室１２０では、燃料液位が図示する第１の液位ＦＬ１に達した時点で第１フロート１２４が上昇して開口１２２を閉鎖し、第１蒸気流を絶つ。

燃料液位が第１の液位ＦＬ１に達するまでの間において、傘バルブ１４１は、燃料により押されてケーシング下面壁１３１ａの底面壁貫通孔１４０を閉鎖するので、弁室間流路１１２は、閉鎖状態となる。よって、第１蒸気流は支障なく起きることになる。

その後、燃料液位が周壁貫通孔１３７と干渉する図示する第２の液位ＦＬ２に達すると、燃料は周壁貫通孔１３７から第２弁室１３０に入り込み、第２弁室１３０においてもこの第２の液位ＦＬ２となる。そうすると、第２フロート１３４が上昇して上流端開口１３２を閉鎖し、第２蒸気流を絶つ。この場合、開口１２２は第１フロート１２４により既に閉鎖されており、周壁貫通孔１３７も小径であることから、第２弁室１３０の内外で既述した圧力差が生じる。よって、燃料遮断弁１００Ｂにおける第２弁室１３０への燃料の入り込みは、第１実施例と同様に、弁室内外の圧力差に基づいて速やかに起きる。

この燃料遮断弁１００Ｂでは、燃料液位の低下の際、傘バルブ１４１が燃料から圧力を受けなくなる。よって、第２弁室１３０内に入り込んでいた燃料は、底面壁貫通孔１４０からタンク内に戻される。

上記した燃料遮断弁１００Ｂにおける燃料液位に応じた第１、第２の蒸気流の遮断による弁動作とその効果は、第１実施例と同様である。そして、この燃料遮断弁１００Ｂでは、第２蒸気流の遮断を行うための周壁貫通孔１３７を燃料遮断弁１００の側壁に設けたので、この周壁貫通孔１３７の位置で定まる第２の液位ＦＬ２をタンク上壁側に近づけることができる。よって、燃料タンクの上壁付近で燃料が貯まることのないデッドスペースをより狭くできるので、タンクの有効容量をより一層増大させることができる。

Ｃ．第２の実施例；
図３は第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁１００Ｃを示す断面図である。第２の実施例の燃料遮断弁１００Ｃは、インナータンクの構成を取り、弁構成等については第１実施例の燃料遮断弁１００とほぼ同様であるが、第１、第２の弁室を連通する弁室間流路１１２の形態と、タンク内連通孔１５０を有する点で相違する。この燃料遮断弁１００Ｃでは、弁室間流路１１２は、第１弁室１２０から第２弁室１３０にかけて形成され、第２弁室１３０の上端側で第２弁室１３０と連通する。また、タンク内連通孔１５０は、第２弁室１３０の上方側であってなるべく燃料タンクＦＴの上壁に近い箇所に形成されており、第２フロート１３４がキャニスタ側接続口１０２の上流端開口１３２を閉じている状況下においても、燃料タンクＦＴと第２弁室１３０を連通する。そして、タンク内連通孔１５０は、その孔径が燃料流入・流出のための連通孔１３６よりも小径とされている。

この燃料遮断弁１００Ｃは、弁室間流路１１２を第２弁室１３０の上端側で連通させているものの、第１フロート１２４、第２フロート１３４による開口開閉の様子は燃料遮断弁１００と同一である。そして、タンク内連通孔１５０を有することから、キャニスタ側接続口１０２の開放時に次のように作動する。

燃料が第２弁室１３０の内部まで入り込んだ状態から燃料液位が低下すると、第２フロート１３４に作用する浮力が低減するので、第２フロート１３４は降下しようとする。こうした状況下で、シート部１３３への弁体１３４ｃの密着が何らかの原因で起きていると、弁体密着のままで第２弁室１３０内の燃料液位が低下するので、第２弁室１３０内は燃料タンクＦＴに比して負圧となる。ところが、この実施例では、第２弁室１３０に形成したタンク内連通孔１５０が第２弁室１３０内の燃料液位低下時に、燃料タンク内残存蒸気を第２弁室１３０に通気させるので、第２弁室内の燃料液位低下に伴う上記の負圧化を起きないようにする。このため、第２フロート１３４の弁体１３４ｃがシート部１３３（キャニスタ側接続口１０２）を閉鎖したままとなるような事態を有効に回避でき、燃料タンクＦＴの側からキャニスタ側接続口１０２、延いてはキャニスタへの燃料蒸気の通気を確実に確保できる。そして、このタンク内連通孔１５０は小径でしかも燃料タンクＦＴの上壁に近接していることから、このタンク内連通孔１５０を経た燃料自体或いは燃料蒸気の弁室内流入が上記したフロート動作に及ぼす影響を実用上排除できる。

Ｄ．第１の変形例
図４は上記した実施例における第１弁室の変形例を示す説明図である。この変形例では、第１弁室１２０Ｂは、開口１２２周縁のシート部１２３Ｂを内側が球形状の凹所としたシール部として備える。一方、第１フロート１２４Ｂは、その上端をシート部１２３Ｂの球面凹所に合致した球形形状の凸としている。こうすれば、樹脂製の第１フロート１２４Ｂとシート部１２３Ｂとの当接によるシールでありながら、球形凹所への球形凸の入り込みにより、シール性を高めることができる。

Ｅ．第２の変形例
図５は第２の変形例にかかる燃料遮断弁１００Ｄを示す断面図である。この変形例の燃料遮断弁１００Ｄは、第１の液位ＦＬ１にて弁室間流路１１２を閉鎖するための第１弁室１２０と第１フロート１２４の形状に特徴がある。即ち、燃料遮断弁１００Ｄは、弁中央に第２弁室１３０を配置し、この第２弁室１３０の外側に第１弁室１２０Ｄを備える。第１弁室１２０Ｄは、第２弁室１３０を取り囲むような環状形状とされ、環状の第１フロート１２４Ｄを収納している。第１フロート１２４Ｄは、環状であるために第１弁室１２０Ｄに流入した燃料液位が低くても大きな水没容積を得ることができる。よって、既述した実施例における第１フロート１２４と同じ浮力を得るに当たっての高さを低くでき、フロート自体の扁平化，延いては第１弁室１２０Ｄの扁平化に寄与する。この結果、燃料遮断弁１００Ｄ自体の扁平化を進めて、燃料タンクＦＴにおけるデッドスペースを少なくでき、有効タンク容積を大きくできる。なお、この変形例では、タンク内連通孔１５０は弁室間流路１１２と燃料タンクＦＴを連通させているが、弁室間流路１１２は第２弁室１３０と連通するため、タンク内連通孔１５０による上記の負圧化回避を図ることができる。

本発明は上記した実施例や実施形態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、種々の態様で実施可能である。例えば、弁室間流路１１２を第２弁室１３０の側で形成する区画壁１２２ａ（図１参照）を図示するものより短くしたり、当該区画壁に貫通孔を形成することもできる。

本発明の第１の実施の形態にかかる自動車の燃料タンクの上部に取り付けられる燃料遮断弁１００を示す断面図である。 参考例の燃料遮断弁１００Ｂを示す断面図である。 第２の実施の形態にかかる燃料遮断弁１００Ｃを示す断面図である。 実施例における第１弁室の変形例を示す説明図である。 第２の変形例にかかる燃料遮断弁１００Ｄを示す断面図である。

符号の説明

１００...燃料遮断弁
１００Ｂ〜１００Ｄ...燃料遮断弁
１０２...キャニスタ側接続口
１１０...ケース本体
１１０ａ...上部ケーシング
１１０ｂ...フランジ部
１１２...弁室間流路
１２０...第１弁室
１２０Ｂ...第１弁室
１２１...第１弁室プレート
１２２...開口
１２３...シート部
１２３Ｂ...シート部
１２４...第１フロート
１２４Ｂ、１２４Ｄ...第１フロート
１２５...弁室内規制プレート
１２６...連通孔
１２７...周壁貫通孔
１３０...第２弁室
１３１...第２弁室プレート
１３１ａ...ケーシング下面壁
１３２...上流端開口
１３３...シート部
１３４...第２フロート
１３４ａ...フロート本体
１３４ｂ...弁体支持体
１３４ｃ...弁体
１３４ｄ...スプリング
１３４ｅ...貫通孔
１３５...弁室内規制プレート
１３６...連通孔
１３７...周壁貫通孔
１４０...底面壁貫通孔
１４１...傘バルブ
１５０...タンク内連通孔
ＦＬ１...第１の液位
ＦＬ２...第２の液位
ＦＴ...燃料タンク

Claims (5)

1. 燃料タンクの上部に装着され、該燃料タンク内の燃料液位に応じて上記燃料タンク内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、
   上記燃料タンク内に位置する第１弁室と第２弁室を形成する共に、該第２弁室の上面の開口から延びて前記燃料タンクの外部に設置されたキャニスタに接続するためのキャニスタ側流路と、前記第１弁室と前記第２弁室とを連通して前記第１弁室の内部から前記第２弁室の内部と前記開口とをこの順に経て前記キャニスタ側流路に到る燃料蒸気の経路を形成する弁室間流路とを形成し、前記第１弁室への燃料タンク内燃料の流入を起こして弁室内液位を推移させる第１弁室連通孔を前記第１弁室の下面に有し、前記第２弁室への燃料タンク内燃料の流入を起こして弁室内液位を推移させる第２弁室連通孔を前記第２弁室の下面に有するケーシング本体と、
   前記第１弁室内に配設され、燃料タンク内の燃料液位に応じて昇降することで、前記弁室間流路を開閉する第１フロートと、
   前記第２弁室内に配設され、燃料タンク内の燃料液位に応じて昇降することで、前記キャニスタ側流路を前記開口の開閉を介して開閉する第２フロートとを備え、
   上記第１フロートは、上記燃料液位が第１の液位に達すると上記弁室間流路を閉じ、上記第２フロートは、上記第１の液位より高い第２の液位に達すると上記キャニスタ側流路を前記開口の閉鎖を介して閉じるように構成され、
   前記第１弁室と前記第２弁室は、前記第１フロートと前記第２フロートとが平行に昇降するように前記ケーシング本体に並列に形成され、
   前記第１弁室連通孔は、前記第１弁室の下面に燃料タンク内の燃料液位が達すると前記第１弁室への燃料タンク内の燃料蒸気の流入を絶ち、
   前記第２弁室連通孔は、前記燃料タンク内において前記第１弁室の下面より高い位置に位置する前記第２弁室の下面に燃料タンク内の燃料液位が達すると前記第２弁室への燃料タンク内の燃料蒸気の流入を絶つこと
   を特徴とする燃料遮断弁。
   
   
2. 請求項１に記載の燃料遮断弁において、
   前記第２弁室連通孔の開口面積は、前記第１弁室連通孔の開口面積より小さくされている
   燃料遮断弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料遮断弁において、
   前記ケーシング本体は、
   前記第２弁室内に入り込んだ燃料を、燃料液位がケーシング本体下面より低下するとタンク内に排出する
   燃料遮断弁。
4. 請求項１ないし請求項３いずれかに記載の燃料遮断弁において、
   前記ケーシング本体は、
   前記弁室間流路を、前記第１弁室の上端側から前記第２弁室の下端側まで延在させて形成している
   燃料遮断弁。
5. 請求項１ないし請求項４いずれかに記載の燃料遮断弁において、
   前記ケーシング本体は、
   前記第２フロートが前記キャニスタ側流路を閉じている状況下においても前記燃料タンクと前記第２弁室を連通する連通孔を備え、該連通孔は、前記第２弁室内に入り込んだ燃料の液位が低下する際に、燃料タンク内残存蒸気を前記第２弁室に通気する
   燃料遮断弁。

Images