JP4635886B2 - 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。

従来、この種の燃料遮断弁として、特許文献１などが知られている。燃料遮断弁は、燃料タンクの上部に装着されており、外部（キャニスタ）に接続される接続通路をその上部に設けたケーシングと、ケーシングの弁室内に燃料液位により浮力を増減して昇降するフロートと、フロートの上部に載置された上部弁体とを備えている。この燃料遮断弁は、フロートの上部の凸部が上部弁体の凹部を首振り可能に支持して、フロートの傾きに対しても上部弁体が水平姿勢を維持するバランス構造を備えている。この構成において、燃料タンクの燃料液位の上昇によりフロートが浮力を増大して、フロートと一体に上部弁体が上昇することで接続通路を閉じて燃料の外部への流出を防止している。また、上述したバランス構造は、車両の傾斜などによりフロートが傾いた場合に、上部弁体がフロートの上部の凸部上で傾いて水平姿勢を維持して接続通路のシール部に着座することによりシール性を高めるように動作する。

ところで、近年、車両の多様かつ大きな居住空間に対応するために、燃料タンクの扁平化が検討されているが、こうした扁平化した燃料タンクに取り付けられる燃料遮断弁は、燃料タンク内の上部スペースを小さくするために、できる限り上部に配置することが望ましく、このため燃料遮断弁が液没し易い。燃料遮断弁が液没した状態で燃料タンクが振動してフロートに下降する力が働いた場合には、上部弁体に接続通路のシール部から離れる力が加わり、シール性を低下させる可能性がある。

こうした課題を解決するための技術として、フロートの上部と上部弁体との間にスプリングを配置し、上部弁体を接続通路のシート部に向けて付勢してシール力を高める構成が知られている（特許文献２，３）。こうした技術では、スプリングによる付勢力で上部弁体がフロートから脱落するのを防止するための構成として、上部弁体がフロートに対して所定範囲内で昇降するように係合機構が設けられている。しかし、この係合機構は、フロートと上部弁体との間を強い力で係合させているために、フロートが傾いた場合に上部弁体も一体的に傾くことから、傾きの補正でシールするまでに時間がかかり、またシールが均一になり難く、シール性の低下を招くという課題があった。

米国特許第６，７５８，２３５号明細書 米国特許第６，８４０，２６３号明細書 特開２０００−１３０２７１号公報

本発明は、上記従来の技術の課題を踏まえ、上部弁体を安定した姿勢で昇降させることができるとともに、車両が傾いて液没した状態で振動した場合にも優れたシール性を発揮する燃料遮断弁を提供することを目的とする。

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上記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、
上記燃料タンク内と上記接続通路とを連通する弁室を形成するケーシングと、
上記弁室に収納され該弁室内の燃料液位により浮力を増減して昇降するフロートと、
上記フロートの上部に載置され該フロートが昇降することで上記接続通路を開閉する上部弁体と、
上記フロートの上部と上部弁体との間に介在し、上記上部弁体を上方に向けて付勢するスプリングと、
を備え、
上記フロートは、該フロートの上部に設けられ上記上部弁体を支持する支持部を有し、
上記上部弁体は、上記支持部に支持される被支持部を備え、該被支持部が上記支持部に支持されたときに、該支持されている部位を支点としてバランスをとるように該支点より下方に重心が設定され、
上記スプリングの付勢力は、上記上部弁体が上記弁室内の燃料により浮力を受けていないときに上記被支持部が上記支持部で支持されるように設定されていること、を特徴とする。

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て燃料タンクの所定液位に達すると、弁室内に流入した燃料でフロートが浮力により上昇し、フロートと一体に上部弁体も上昇する。そして、上部弁体の上昇により、接続通路を閉じることで、燃料タンクを外部に対して遮断し、燃料タンクから外部へ燃料が流出するのを防止する。また、上部弁体は、フロートの上部に設けた支持部により、被支持部で支持され、しかも、上部弁体の重心は支点より低い位置にあるから、支点を中心にバランスをとり、上部弁体の姿勢が安定する。よって、車両の傾斜によりフロートが傾いても、上部弁体は、安定した水平姿勢を維持するから、接続通路のシール部に対して確実に着座して、高いシール性を得ることができる。このとき、上部弁体とフロートとの間に介在するスプリングは、上部弁体に浮力が加わっていない場合、つまり上部弁体が液没していない場合には、フロートから離れないから、上述したバランス作用を損なうことがない。

上部弁体が液没した場合には、上部弁体の浮力が増大することにより、該浮力とスプリングの上方への付勢力とを合わせた上方への力と上部弁体の重力による下方への力との差が増大するから、上部弁体を接続通路のシール部に押す力が増す。したがって、車両の振動等に起因した微振動が燃料遮断弁に及んでも、上部弁体が接続通路のシール部から離れにくく、シール性の低下を招くことがない。

本発明の好適な態様として、上記フロートは、該フロートの上部から突設されその上面に上記支持部を有する弁支持部を備え、上記上部弁体は、該上部弁体の下部から上記弁支持部を囲むように突設された隔壁を備え、該隔壁は上記スプリングと上記支持部との間に介在するように形成した構成をとることができる。この構成により、隔壁は、スプリングを支持部から隔てて、スプリングと支持部との干渉をなくすから、上部弁体のスムーズな昇降を可能とする。

また、他の好適な態様として、上記上部弁体は、該上部弁体の下部であって上記隔壁の外周側に形成された円筒形状の側壁を備えている構成をとることができる。この構成により、上部弁体の円筒形状の側壁は、重心を下げるように働き、よって上述したバランス作用を簡単な構成で実現できる。

さらに、他の好適な態様として、上記弁支持部は、該弁支持部の外周部から突設され上記スプリングの下端を支持する環状突部を備えた構成をとることができる。

また、本発明の他の好適な態様として、上記フロートは、上記フロートの上部から突設されその上面に上記支持部を有する弁支持部を備え、上記上部弁体は、支持孔を有する第１弁本体と、該第１弁本体に設けられ上記接続通路を開閉するシート部と、該シート部に貫通形成されることで上記支持孔に接続されかつ上記接続通路より通路面積が小さい接続孔とを有する第１弁部と、上記支持孔に昇降可能に収納され上記被支持部を有する第２弁本体と、該第２弁本体の上部に設けられ上記接続孔を開閉する第２シール部と、を備え、上記スプリングは、上記第２弁本体と上記フロートの上部との間に介在している構成をとることができる。
この構成により、上部弁体が接続通路を開く際に、接続通路より通路面積の小さい接続孔が第２弁部により先に開かれ、第１弁部に加わっている閉弁方向の力が低減されて、接続通路を速やかに開くから、優れた再開弁特性を得ることができる。

また、本発明の好適な態様として、上記第１弁本体は、円筒形状の側壁を備え、上記第２弁本体は、上記第１弁本体内に収納される円筒形状のガイド筒体を備えている構成をとることができる。この構成により、上部弁体を２段の弁構造としても、重心を下げるバランス作用を簡単な構成で実現できる。

さらに、本発明の別の態様として、上記第１弁本体は、第１係合爪を備え、上記第２弁本体は、上記第１係合爪に係合する第２抜止爪を備え、上記第１係合爪と第２抜止爪とが係合する位置は、上記支持部より下方に設定されている構成をとることができる。この構成により、第１弁部と第２弁部の連結を簡単な構成で実現できる。

また、本発明の他の態様として、上記第２弁部は、上記スプリングを収納する収納溝を備え、該収納溝は、上記スプリングが上記弁支持部に接触するのを防ぐように構成されている構成としたり、上記弁支持部は、上記スプリングを収納する収納凹所を備え、上記第１弁部は、上記スプリング内に挿入される突出部を備えている構成としたりすることができる。これらの構成により、収納溝や収納凹所は、スプリングを支持部から隔てて、スプリングと支持部との干渉をなくすから、上部弁体のスムーズな昇降を可能とする。

さらに、本発明の好適な態様として、
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上記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、
上記燃料タンク内と上記接続通路とを連通する弁室を形成するケーシングと、
上記弁室に収納され該弁室内の燃料液位により浮力を増減して昇降するフロートと、
上記フロートの上方に配置され該フロートが昇降することで上記接続通路を開閉する上部弁体と、
上記フロートと上記上部弁体との間に配置されるとともに該フロートと別体に形成され上記上部弁体を支持する支持部と、
上記フロートの上部で支持され、上記支持部を閉弁方向に付勢するスプリングと、
を備え、
上記上部弁体は、上記支持部に支持される被支持部を備え、該被支持部が上記支持部に支持されたときに、該支持されている部位を支点としてバランスをとるように該支点より下方に重心が設定されていること、を特徴とする。本態様のように、スプリングは、上部弁体に閉弁方向の力を加えることができる配置であれば、その配置および構成が特に限定されない。

さらに、本発明の好適な態様として、上記第１弁部の上部は、上記弁室と上記支持孔とを連通する通気孔を備えている構成をとることができる。この構成により、燃料液位の上昇により、第１弁部内の内側スペースの圧力が高くなっても、通気孔が内側スペースの圧力を逃がすために、第１弁部と第２弁部とを引き離す力を低減し、シール性が低下するのを防止する。

また、本発明の好適な態様として、フロートの支持部および上部弁体の被支持部は、上部弁体がバランスをとるようにフロートの上部で支持される構成であればよく、例えば、上記支持部が上記フロートの上部から突設された凸形状であり、上記被支持部が上記支持部に支持される凹形状とする構成や、上記支持部を平面または凹所に、被支持部を凸形状とする構成であってもよい。

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。

（１） 燃料遮断弁１０の概略構成
図１は本発明の第１実施例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１０を示す断面図である。図１において、燃料タンクＦＴ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ＦＴｂが形成されている。このタンク上壁ＦＴａには、燃料遮断弁１０がその下部を取付穴ＦＴｂに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁１０は、給油時に燃料タンク内の燃料が所定液位ＦＬ１まで上昇したときに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１０の各部の構成
燃料遮断弁１０は、ケーシング２０と、フロート機構５０と、スプリング７０とを主要な構成として備えている。ケーシング２０は、ケーシング本体３０と、底部材３７と、蓋体４０とを備え、ケーシング本体３０と底部材３７とにより囲まれたスペースが弁室３０Ｓになっており、この弁室３０Ｓにスプリング７０に支持されたフロート機構５０が収納されている。

図２は燃料遮断弁１０を分解した断面図である。ケーシング本体３０は、天井壁部３１と、側壁部３２とにより囲まれたカップ形状であり、その下部を開口３０ａとしている。天井壁部３１の中央部には、下方に向けて突設された通路形成突部３１ａが形成されており、この通路形成突部３１ａに接続通路３１ｂが貫通形成されている。接続通路３１ｂの弁室３０Ｓ側は、シール部３１ｃになっている。側壁部３２には、燃料タンクＦＴ内と弁室３０Ｓとを接続する第１連通孔３２ａが形成されている。また、側壁部３２の内壁には、フロート機構５０をガイドするためのケース側ガイド部３４が周方向に４カ所リブ形状で設けられている。ケース側ガイド部３４は、ケーシング本体３０の下部に形成された下ガイドリブ３４ａと、下ガイドリブ３４ａより軸心側へ形成された上ガイドリブ３４ｂとを備えている。

底部材３７は、ケーシング本体３０の開口３０ａの一部を閉じるとともに、弁室３０Ｓ内に燃料蒸気および液体燃料を導入するための部材である。底部材３７は、底板３８と、円筒部３９とを一体に形成し、底板３８の外周部でケーシング本体３０の下端に溶着されている。底板３８には、流通孔３８ａ，３８ｂが形成され、またスプリング７０の下端を支持するためのスプリング支持部３８ｃが形成されている。円筒部３９は、導入通路３９ａを備えており、導入開口３９ｂからの燃料蒸気および液体燃料を流通孔３８ａを通じて弁室３０Ｓ内に導く。

蓋体４０は、蓋本体４１と、蓋本体４１の中央から側方へ突出した管体部４２と、蓋本体４１の外周に形成されたフランジ４３とを備え、これらを一体に形成している。管体部４２には、蓋側通路４２ａが形成されており、この蓋側通路４２ａの一端は、接続通路３１ｂを通じてケーシング本体３０の弁室３０Ｓに接続され、他端はキャニスタ（図示省略側）に接続される。蓋本体４１の下部には、ケーシング本体３０の外周部の上端を溶着する内部溶着端４３ａが形成されており、フランジ４３の下端部には、燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴａに溶着される外側溶着部４３ｂが形成されている。

フロート機構５０は、再開弁特性を向上させた２段の弁構造であり、フロート５２と、フロート５２の上部に配置された上部弁体６０とを備えている。フロート５２は、第１フロート部５３と、第２フロート部５４とを備え、これらを一体に組み付けている。第１フロート部５３は、第１フロート本体５３ａを備えている。第２フロート部５４は、円筒形状であり、収納穴５４ａを有する第２フロート本体５４ｂを備えている。この収納穴５４ａに第１フロート部５３が嵌挿されることにより第１フロート部５３と一体化している。上記第１フロート本体５３ａの外周部の段部は、スプリング支持部５３ｂとなっており、スプリング７０の上端を支持している。スプリング７０は、第１フロート部５３と第２フロート部５４との間のスペースであるスプリング収納間隙５２ａ（図１）の間に配置され、底部材３７のスプリング支持部３８ｃとの間にスプリング７０を掛け渡している。

図３はフロート５２、上部弁体６０を構成する第１弁部６１および第２弁部６５を分解して示す斜視図、図４は上部弁体６０の付近を分解して示す断面図である。第１フロート本体５３ａの上部には、弁支持部５５が突設されている。弁支持部５５は、上部弁体６０を首振り可能に支持する部位であり、円柱状の突起である支持突部５６を備えている。支持突部５６の上面は、平面である支持面５６ａになっている。また、弁支持部５５の外周部には、上部弁体６０を抜止するとともにスプリング６８の下端を支持するための環状突部５７が形成されている。

上部弁体６０は、第１弁部６１と、第２弁部６５と、スプリング６８とを備え、フロート５２の弁支持部５５に昇降可能かつ首振り可能に支持されている。
第１弁部６１は、有底の円筒形状である第１弁本体６２と、第１弁本体６２に取り付けられるシート部材６４とを備えている。第１弁本体６２は、上面部６２ａと、上面部６２ａの外周部から突設された円筒形状の側壁６２ｂとを備え、その内側スペースが支持孔６２ｃになっている。上面部６２ａの中央部には、シート部材６４を取り付けるための取付部６２ｄが形成されている。また、第１弁本体６２の上部の外周部には、支持孔６２ｃを外部に接続するための通気孔６２ｅが４箇所形成されている。図４に示す側壁６２ｂの内周壁には、リブ状のガイド部６２ｆが周方向に等間隔で４箇所上下方向に突設されており、第２弁部６５を昇降可能にガイドする。また、側壁６２ｂの内周壁には、第２弁部６５と係合するための第１係合爪６２ｇが弾性変形可能に形成されている。

シート部材６４は、シール部３１ｃに着離するシート部６４ａと、シート部６４ａの中央部を貫通して支持孔６２ｃに接続される接続孔６４ｂと、接続孔６４ｂの下端部に形成されたシート部６４ｃと、接続孔６４ｂの外周部に形成された取付部６４ｄとを備え、ゴム材料により一体成形されている。シート部材６４は、取付部６４ｄで第１弁本体６２の取付部６２ｄに圧入することで装着されており、シート部６４ａが第１弁本体６２の上面部６２ａに対して間隙を有することで、シール部３１ｃに着座するときに弾性変形してシール性を高めている。

第２弁部６５は、円筒形状の第２弁本体６６を備えている。第２弁本体６６には、下方を開放した有底筒となった隔壁６６ａが形成されている。隔壁６６ａは、支持突部５６に所定間隙を隔てて挿入されることによりフロート５２に対して第２弁部６５の大きな傾きを防止している。隔壁６６ａの上面中央部に、下方に向けてわずかに湾曲した凸形状の被支持部６６ｂが形成されている。被支持部６６ｂは、フロート５２の支持面５６ａ上に載置されることにより、第２弁部６５が支持部５５ａを支点として首振り可能に支持されている。
また、第２弁本体６６の上面には、第２シール部６６ｃが形成されており、この第２シール部６６ｃは、第１弁部６１のシート部６４ｃに着離することにより接続孔６４ｂを開閉するように形成されている。第２弁本体６６の下部には、第２抜止爪６６ｄが４箇所形成されており、第１弁部６１の第１係合爪６２ｇに係合することにより、第１弁部６１を第２弁部６５に対して昇降可能に支持している。第２弁本体６６の内壁には、係合爪６６ｅが形成されており、フロート５２の環状突部５７に係合することにより、第２弁部６５がフロート５２に対して昇降可能に支持および抜止されている。
上部弁体６０の重心は、被支持部６６ｂより下方に設定されている。このための構成として、第１弁部６１および第２弁本体６６がそれぞれ円筒形状であり、支持面５６ａに支持される被支持部６６ｂより下方に延設されている。

スプリング６８は、フロート５２の環状突部５７と上部弁体６０の底面に介在しており、フロート５２がスプリング６８を介して上部弁体６０を支持している。スプリング６８の付勢力は、上部弁体６０が弁室３０Ｓ内の燃料により浮力を受けていないときに被支持部６６ｂが支持部５５ａで支持された状態にて上部弁体６０を支持している（図１の状態）。

図５はフロート機構５０の作用を説明する説明図である。図５に示すように車両の傾斜などにより矢印の方向へフロート５２が傾いたとする。第２弁部６５は、湾曲した凸形状である被支持部６６ｂがフロート５２の平面である支持部５５ａにより１点支持されているので、ヤジロベーのようにバランスをとり、第１弁部６１のシート部材６４は、水平姿勢を維持する。なお、上部弁体６０が浮力を受けていないときには、上部弁体６０の被支持部６６ｂがフロート５２の被支持部６６ｂに載置された状態で支持され、スプリング６８の付勢力で上部弁体６０に対して浮上しない。また、フロート５２の支持部５５ａが上部弁体６０の被支持部６６ｂを支持している状態から、フロート５２が上部弁体６０の第２弁部６５に対して独立して下降することを許容する昇降距離Ｄｍが確保されている。この昇降距離Ｄｍは、フロート５２がフロート５２の環状突部５７と係合爪６６ｅとにより規定されている。

（３） 燃料遮断弁１０の動作
次に、燃料遮断弁１０の動作について説明する。図１に示すように、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、円筒部３９の導入開口３９ｂから導入通路３９ａを経て、流通孔３８ａ，３８ｂから弁室３０Ｓ内に流入する。さらに、燃料蒸気は、弁室３０Ｓから接続通路３１ｂ、蓋側通路４２ａを通じて、キャニスタ側へ逃がされる。そして、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が所定液位ＦＬ１に達すると、燃料は導入開口３９ｂを塞ぐことにより、燃料タンクＦＴ内のタンク内圧が上昇する。この状態では、タンク内圧と弁室３０Ｓ内の圧力との差圧が大きくなり、液体燃料が導入通路３９ａ、流通孔３８ａ，３８ｂを通じて、弁室３０Ｓに流れ込み、燃料液位が弁室３０Ｓ内を上昇する。そして、図６に示すように、弁室３０Ｓ内の燃料液位が高さｈ０に達すると、フロート５２の浮力およびスプリング７０の荷重による上方への力と、フロート機構５０の自重による下方への力との釣り合いによって、前者が後者を上回りフロート機構５０が一体になって上昇して、上部弁体６０のシート部材６４がシール部３１ｃに着座して接続通路３１ｂを閉じる。このとき、インレットパイプ内に燃料が溜まり、給油ガンに燃料が触れると、オートストップを働かせる。これにより、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。

一方、燃料タンクＦＴ内の燃料が消費されて、燃料液位が低下すると、フロート５２は、その浮力を減少して下降する。フロート５２の下降により、図７に示すように、フロート５２の環状突部５７と第２弁部６５の係合爪６６ｅとの係合を介して、フロート５２は、第２弁部６５を引き下げる。これにより、第２シール部６６ｃは、シート部６４ｃから離れて、接続孔６４ｂを開く。接続孔６４ｂの連通により第１弁部６１の下方の圧力は、接続通路３１ｂの付近と同じ圧力になる。そして、第２抜止爪６６ｄと第１係合爪６２ｇとの係合を介して、第２弁部６５は第１弁部６１も引き下げる。そして、第１弁部６１が下降することで、シート部材６４がシール部３１ｃから離れて、接続通路３１ｂが開かれる。このように、第２弁部６５および第１弁部６１による２段の弁構造により、再開弁特性の向上を促進するように機能する。すなわち、シート部６４ｃが第２シール部６６ｃから離れて通路面積を小さくした接続孔６４ｂが最初に連通するから、第１弁部６１の下部の圧力が低減されて第１弁部６１の閉弁方向の力が小さくなり、よって再開弁特性に優れている。

また、車両が坂道を走行して傾斜したときに弁室３０Ｓ内に燃料が満たされて上部弁体６０が液没することがある。このような状況にて、車両の振動が燃料遮断弁１０に加わった場合にも、図８に示すように上部弁体６０のシート部６４ｃと第２シール部６６ｃとの間のシール性を維持する。すなわち、フロート５２の環状突部５７と係合爪６６ｅとの間には、フロート５２が上部弁体６０の第２弁部６５に対して独立して下降することを許容する昇降距離Ｄｍ（図５参照）が確保されている。このため、フロート５２は、昇降距離Ｄｍの範囲内で下降しても、第２弁部６５を下降させる力を加えず、つまりシート部６４ｃと第２シール部６６ｃとを引き離す方向への力を加えない。しかも、上部弁体６０の浮力が増大することにより、該浮力とスプリング６８の上方への付勢力とを合計した上方への力と上部弁体６０の重力による下方への力との差が増大するから、上部弁体６０を接続通路３１ｂのシール部３１ｃに押す力が増す。よって、車両の振動等に起因した微振動が燃料遮断弁１０に及んでも、上部弁体６０が接続通路３１ｂのシール部３１ｃから離れにくく、シール性の低下を招くことがない。

（４） 実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の作用・効果を奏する。
（４）−１ 給油により燃料タンク内の燃料液位が導入開口３９ｂを塞ぐ所定液位ＦＬ１を越えると、燃料タンクＦＴのタンク内圧が上昇するので、オートストップを働かせることができる。

（４）−２ 上部弁体６０は、フロート５２の上部に設けた支持部５５ａの支持面５６ａにより、被支持部６６ｂで１カ所の支点で支持され、しかも、上部弁体６０の重心は支点より低い位置にあるから、支点を中心にバランスをとり、上部弁体６０の姿勢が安定する。また、支持面５６ａは、平面であり、被支持部６６ｂが凸部であるから、凸部が多少摩耗しても、水平姿勢を維持する機能を損なうことがない。よって、車両の傾斜によりフロート５２が傾いたりしても、上部弁体６０は、長期間にわたって安定した水平姿勢を維持し、接続通路３１ｂのシール部３１ｃに対して確実に着離して、高いシール性を得ることができる。このとき、上部弁体６０とフロート５２との間に介在するスプリング６８は、上部弁体６０に浮力が加わっていない場合、つまり上部弁体が液没していない場合には、フロート５２から離れないから、上述したバランス作用を損なうことがない。

（４）−３ 上部弁体６０は、ヤジロベーの原理により姿勢を安定する動作を自らとるから、シール部３１ｃに押しつける力も小さくてよく、閉弁に必要なフロート５２の上昇力も小さく、車両の傾斜時になどに生じる微少な燃料液位の上昇にも対応することができる。しかも、フロート５２の軸心と異なる位置に上部弁体６０の凸形状である被支持部６６ｂが支持面５６ａで支持されても、被支持部６６ｂを支点にしてバランスをとるから上部弁体６０の姿勢が安定する。

（４）−４ 燃料タンクＦＴの上部スペース内に溜まっている燃料蒸気は、給油時における燃料液位の上昇に伴って、弁室３０Ｓ内で上昇気流となり、第１弁部６１の支持孔６２ｃ内に入り込むが、支持孔６２ｃとガイド筒体６６ｆとの間隙を通り、通気孔６２ｅから逃がされる。したがって、支持孔６２ｃを流れる上昇気流は、支持孔６２ｃの上部で留まることがなく、通気孔６２ｅを通じて逃がされる。このため、支持孔６２ｃ内の圧力が部分的に高くなって、第２弁部６５を第１弁部６１に対して引き離すような力が加わることがない。しかも、第１弁部６１のガイド部６２ｆは、支持孔６２ｃの内壁に形成されており、第２弁部６５を傾かせることなく、第１弁部６１に対してガイドする。したがって、第２弁部６５は、昇降する際に傾くことがなく、第２シール部６６ｃがシート部６４ｃに高いシール性で着座し、その間のシール性の低下に伴う不具合、つまり燃料がその間隙から接続孔６４ｂ、接続通路３１ｂを通じて外部へ流出するような不具合を生じない。

（４）−５ 上部弁体６０が液没した場合には、上部弁体６０の浮力が増大することにより、該浮力とスプリング６８の上方への付勢力とを合わせた上方への力と上部弁体６０の重力による下方への力との差が増大するから、上部弁体６０を接続通路３１ｂのシール部３１ｃに押す力が増す。したがって、車両の振動等に起因した微振動が燃料遮断弁１０に及んでも、上部弁体６０が接続通路のシール部３１ｃから離れにくく、シール性の低下を招くことがない。

（４）−６ 第２弁部６５の隔壁６６ａは、弁支持部５５に所定間隙を隔てて挿入されているから、首振り状態で支持されている上部弁体６０に傾きを生じるような力が加わっても、フロート５２に対して第２弁部６５の大きな傾きを防止し、シール性の低下を招かない。また、隔壁６６ａは、スプリング６８と支持部５５ａとの間に介在して、スプリング６８と支持部５５ａとが干渉するのを防止し、よって上部弁体６０のスムーズな昇降を可能とする。

（５） 第２実施例
図９は第２実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。本実施例は、支持部および被支持部の構成および上部弁体を支持するスプリングの支持構造に特徴を有する。フロート５２Ｂの上部に突設された弁支持部５５Ｂの上部には、支持部５５Ｂａが凸形状に形成されている。また、上部弁体６０Ｂは、第１弁部６１Ｂと、第２弁部６５Ｂとを備え、第２弁部６５Ｂの下部に凹形状の被支持部６６Ｂｂが形成され、弁支持部５５Ｂに首振り可能に支持されている。スプリング６８Ｂは、第２弁部６５Ｂの下端とフロート５２Ｂの上面との間に掛け渡されている。スプリング６８Ｂは、第２弁部６５Ｂに閉弁方向の力を加えており、車両の振動等に起因した微振動が燃料遮断弁に及んでも、第２弁部６５Ｂが第２シール部６６Ｂｃから離れにくく、第２弁部６５Ｂの開弁動作に至らないように作用する。

（６） 第３実施例
図１０は第３実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。本実施例は、フロートと上部弁体とを連結する構成に特徴を有する。フロート５２Ｃの上部には、上部弁体６０Ｃと係合する係合爪５２Ｃｂが突設されている。一方、上部弁体６０Ｃは、第１弁部６１Ｃと、第２弁部６５Ｃとを備えている。第１弁部６１Ｃの筒体部６３Ｃａには、係合穴６３Ｃｂが形成されている。第２弁部６５Ｃの円筒部６７Ｃａには、抜止爪６７Ｃｂおよび係合穴６７Ｃｃが形成されている。スプリング６８Ｃは、フロート５２Ｃの上面と第２弁部６５Ｃの底面との間に掛け渡され、第２弁部６５Ｃを上方に付勢している。
本実施例の構成において、フロート５２Ｃが下降すると、係合爪５２Ｃｂが係合穴６７Ｃｃに係合し、第２弁部６５Ｃを引き下げる。フロート５２Ｃが第２弁部６５Ｃと一体に下降すると、抜止爪６７Ｃｂが係合穴６３Ｃｂに係合して第１弁部６１Ｃを引き下げる。このような係合構造により、フロート５２Ｃが下降する力が、第１弁部６１Ｃから第２弁部６５Ｃに伝えられる。

（７） 第４実施例
図１１は第４実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。本実施例は、スプリングの配置および構成に特徴を有する。上部弁体６０Ｄは、第１弁部６１Ｄと、第２弁部６５Ｄとを備え、第２弁部６５Ｄの下部とフロート５２Ｄの弁支持部５５Ｄとの間に掛け渡されたスプリング６８Ｄにより支持されている。スプリング６８Ｄは、その下端が弁支持部５５Ｄの下部に形成された環状突部５５Ｄｂに支持され、その上端が第２弁部６５Ｄに形成された収納溝６５Ｄａの底に支持され、車両の振動等に起因した微振動が燃料遮断弁に及んでも、第２弁部６５Ｄが第２シール部６６Ｄｃから離れにくく、第２弁部６５Ｄの開弁動作に至らないように作用する。しかも、スプリング６８Ｄは、収納溝６５Ｄａに収納されて伸縮するから、弁支持部５５Ｄに干渉することがない。

（８） 第５実施例
図１２は第５実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。本実施例は、上部弁体６０Ｅを支持するためのスプリングの配置および構成に特徴を有する。上部弁体６０Ｅは、第１弁部６１Ｅと、第２弁部６５Ｅとを備え、第２弁部６５Ｅの下部と弁支持部５５Ｅとの間に掛け渡されたスプリング６８Ｅにより支持されている。すなわち、フロート５２Ｅの上部から突設された弁支持部５５Ｅの上端から、軸心の下方に向けて、スプリング６８Ｅを収納する収納凹所５５Ｅｃが形成され、一方、第２弁部６５Ｅの下部からスプリング６８Ｅ内に挿入されスプリング６８Ｅの位置ズレを防止する突出部６５Ｅｃが形成されている。

（９） 第６実施例
図１３は第６実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。本実施例は、上部弁体の一部を支持するためのスプリングおよび支持部の構成に特徴を有する。上部弁体６０Ｆは、第１弁部６１Ｆと、第２弁部６５Ｆとを備え、フロート５２Ｆと別体に形成された弁支持部５５Ｆと、スプリング６８Ｆにより支持されている。すなわち、弁支持部５５Ｆは、その上部に支持部５５Ｆａを備え、その下部から上方に向けてスプリング６８Ｆを収納する収納室５５Ｆｅを備えている。スプリング６８Ｆは、フロート５２Ｆの上面で支持されるとともに、収納室５５Ｆｅ内に収納され支持部５５Ｆａの下部に当たって支持部５５Ｆａを上方に付勢することにより、支持部５５Ｆａおよび被支持部６６Ｆｂを介して第２弁部６５Ｆを支持している。弁支持部５５Ｆは、その下部の拡張部５５Ｆｆがフロート５２Ｆの上部から突出した抜止部５５Ｆｄの上部の爪５５Ｆｇに係合することにより抜止めされている。
なお、スプリング６８Ｆの付勢力は、図１３に示すように、フロート５２Ｆの上面から弁支持部５５Ｆが離れている強さに設定するほか、弁支持部５５Ｆがフロート５２Ｆの上面に載置されている状態となる強さに設定してもよく、あるいは、この範囲となる強さに設定してもよく、いずれの場合であってもヤジロベー構造により支持する作用を果たすことができる。

（１０） 第７実施例
図１４は第７実施例にかかる燃料遮断弁を示す断面図である。本実施例にかかる燃料遮断弁は、シール部３１Ｇｃや上部弁体６０Ｇの構成に特徴を有する。すなわち、ケーシング２０Ｇの接続通路３１Ｇｂに臨んでゴム製のシール部材ＳＰが装着され、そのシール部材の下部にシール部３１Ｇｃが設けられている。また、上部弁体６０Ｇは、弁本体６２Ｇに設けられ接続通路３１Ｇｂを開閉するシート部６４Ｇａと、湾曲した凸形状の被支持部６６Ｇｂを有する弁本体６２Ｇと、を備え、単一の樹脂部材から形成されている。また、フロート５２Ｇの支持面５６Ｇａは、被支持部６６Ｇｂより曲率の大きい凹面に形成されている。この構成において、上部弁体６０Ｇの被支持部６６Ｇｂがフロート５２Ｇの支持面５６Ｇａに支持されたときに、該支持されている上端部を支点としてバランスをとるよう作用する。しかも、支持面５６Ｇａが湾曲した凹所であるから、凸部である被支持部６６Ｇｂが支持面５６Ｇａの中心に向けて滑るから、調芯作用を備えている。
また、フロート５２Ｇの環状突部５７Ｇと上部弁体６０Ｇの底面には、スプリング６８Ｇが介在し、フロート５２Ｇが上部弁体６０Ｇを支持している。このスプリング６８Ｇにより、上部弁体６０Ｇが液没した状態でも上部弁体６０Ｇの閉弁方向の力を加えており、車両の振動等に起因した微振動が燃料遮断弁に及んでも、上部弁体６０Ｇのシート部６４Ｇａがシール部３１Ｇｃから離れにくく、上部弁体６０Ｇの開弁動作に至らないように作用する。

（１１） 第８実施例
図１５は第８実施例にかかる燃料遮断弁を示す断面図である。本実施例にかかる燃料遮断弁は、第７実施例の変形例にかかり、上部弁体６０Ｈの支持構造に特徴を有する。すなわち、フロート５２Ｈの支持部５５Ｈａが凸形状に形成され、上部弁体６０Ｈの被支持部６６Ｈｂが凹形状に形成され、支持部５５Ｈａでバランスするように支持されている。

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。
上記実施例では、燃料遮断弁をタンクの上壁の上面に装着した構成について説明したが、これに限らず、燃料遮断弁を燃料タンクの上壁の内面に装着する、いわゆるインタンク式であってもよい。

本発明の第１実施例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を示す断面図である。 燃料遮断弁を分解した断面図である。 フロート、上部弁体を構成する第１弁部および第２弁部を分解して示す斜視図である。 上部弁体の付近を分解して示す断面図である。 フロート機構の作用を説明する説明図である。 燃料遮断弁の動作を説明する説明図である。 図６に続く動作を説明する説明図である。 燃料遮断弁の液没状態における動作を説明する説明図である。 第２実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。 第３実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。 第４実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。 第５実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。 第６実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。 第７実施例にかかる燃料遮断弁の上部を示す断面図である。 第８実施例にかかる上部弁体の付近を示す断面図である。

符号の説明

１０...燃料遮断弁
２０...ケーシング
２０Ｇ...ケーシング
３０...ケーシング本体
３０Ｓ...弁室
３０ａ...開口
３１...天井壁部
３１ａ...通路形成突部
３１ｂ...接続通路
３１Ｇｂ...接続通路
３１ｃ...シール部
３１Ｇｃ...シール部
３２...側壁部
３２ａ...第１連通孔
３４...ケース側ガイド部
３４ａ...下ガイドリブ
３４ｂ...上ガイドリブ
３７...底部材
３８...底板
３８ａ，３８ｂ...流通孔
３８ｃ...スプリング支持部
３９...円筒部
３９ａ...導入通路
３９ｂ...導入開口
４０...蓋体
４１...蓋本体
４２...管体部
４２ａ...蓋側通路
４３...フランジ
４３ａ...内部溶着端
４３ｂ...外側溶着部
５０...フロート機構
５２...フロート
５２Ｂ...フロート
５２Ｃ...フロート
５２Ｄ...フロート
５２Ｅ...フロート
５２Ｆ...フロート
５２Ｇ...フロート
５２Ｈ...フロート
５２ａ...スプリング収納間隙
５２Ｃｂ...係合爪
５３...第１フロート部
５３ａ...第１フロート本体
５３ｂ...スプリング支持部
５４...第２フロート部
５４ａ...収納穴
５４ｂ...第２フロート本体
５５...弁支持部
５５ａ...支持部
５５Ｂ...弁支持部
５５Ｂａ...支持部
５５Ｄ...弁支持部
５５Ｄｂ...環状突部
５５Ｅ...弁支持部
５５Ｅｃ...収納凹所
５５Ｆ...弁支持部
５５Ｆａ...支持部
５５Ｆｄ...抜止部
５５Ｆｅ...収納室
５５Ｆｆ...拡張部
５５Ｆｇ...爪
５５Ｈａ...支持部
５６...支持突部
５６ａ...支持面
５６Ｇａ...支持面
５７...環状突部
５７Ｇ...環状突部
６０...上部弁体
６０Ｂ...上部弁体
６０Ｃ...上部弁体
６０Ｄ...上部弁体
６０Ｅ...上部弁体
６０Ｆ...上部弁体
６０Ｇ...上部弁体
６０Ｈ...上部弁体
６１...第１弁部
６１Ｂ...第１弁部
６１Ｃ...第１弁部
６１Ｄ...第１弁部
６１Ｅ...第１弁部
６１Ｆ...第１弁部
６２...第１弁本体
６２ａ...上面部
６２ｂ...側壁
６２ｃ...支持孔
６２ｄ...取付部
６２ｅ...通気孔
６２ｆ...ガイド部
６２Ｇ...弁本体
６２ｇ...第１係合爪
６３Ｃａ...筒体部
６３Ｃｂ...係合穴
６４...シート部材
６４ａ...シート部
６４ｂ...接続孔
６４ｃ...シート部
６４ｄ...取付部
６４Ｇａ...シート部
６５...第２弁部
６５Ｂ...第２弁部
６５Ｃ...第２弁部
６５Ｄ...第２弁部
６５Ｄａ...収納溝
６５Ｅ...第２弁部
６５Ｅｃ...突出部
６５Ｆ...第２弁部
６６...第２弁本体
６６ａ...隔壁
６６ｂ...被支持部
６６Ｂｂ...被支持部
６６ｃ...第２シール部
６６Ｂｃ...第２シール部
６６ｄ...第２抜止爪
６６Ｄｃ...第２シール部
６６ｅ...係合爪
６６ｆ...ガイド筒体
６６Ｆｂ...被支持部
６６Ｇｂ...被支持部
６６Ｈｂ...被支持部
６７Ｃａ...円筒部
６７Ｃｂ...抜止爪
６７Ｃｃ...係合穴
６８...スプリング
６８Ｂ...スプリング
６８Ｃ...スプリング
６８Ｄ...スプリング
６８Ｅ...スプリング
６８Ｆ...スプリング
６８Ｇ...スプリング
７０...スプリング
ＦＴ...燃料タンク
ＦＴａ...タンク上壁
ＦＴｂ...取付穴
ＳＰ...シール部材

Claims (10)

1. 燃料タンク（ＦＴ）の上部に装着され、燃料タンク（ＦＴ）内と外部とを接続する接続通路（３１ｂ）を開閉することで上記燃料タンク（ＦＴ）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（ＦＴ）内と上記接続通路（３１ｂ）とを連通する弁室（３０Ｓ）を形成するケーシング（２０）と、
   上記弁室（３０Ｓ）に収納され該弁室（３０Ｓ）内の燃料液位により浮力を増減して昇降するフロート（５２）と、
   上記フロート（５２）の上部に載置され該フロート（５２）が昇降することで上記接続通路（３１ｂ）を開閉する上部弁体（６０）と、
   上記フロート（５２）の上部と上部弁体（６０）との間に介在し、上記上部弁体（６０）を上方に向けて付勢するスプリング（６８）と、
   を備え、
   上記フロート（５２）は、該フロート（５２）の上部に設けられ上記上部弁体（６０）を支持する支持部（５５ａ）を有し、
   上記上部弁体（６０）は、上記支持部（５５ａ）に支持される被支持部（６６ｂ）を備え、該被支持部（６６ｂ）が上記支持部（５５ａ）に支持されたときに、該支持されている部位を支点としてバランスをとるように該支点より下方に重心が設定され、
   上記スプリング（６８）の付勢力は、上記上部弁体（６０）が上記弁室（３０Ｓ）内の燃料により浮力を受けていないときに上記被支持部（６６ｂ）が上記支持部（５５ａ）で支持されるように設定されていること、
   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、
   上記フロート（５２）は、該フロート（５２）の上部から突設されその上面に上記支持部（５５ａ）を有する弁支持部（５５）を備え、
   上記上部弁体（６０）は、該上部弁体（６０）の下部から上記弁支持部（５５）を囲むように突設された隔壁（６６ａ）を備え、該隔壁（６６ａ）は上記スプリング（６８）と上記支持部（５５ａ）との間に介在するように形成した燃料遮断弁。
3. 請求項２に記載の燃料遮断弁において、
   上記上部弁体（６０）は、該上部弁体（６０）の下部であって上記隔壁（６６ａ）の外周側に形成された円筒形状の側壁（６２ｂ）を備えている燃料遮断弁。
4. 請求項２または請求項３に記載の燃料遮断弁において、
   上記弁支持部（５５）は、該弁支持部（５５）の外周部から突設され上記スプリング（６８）の下端を支持する環状突部（５７）を備えた燃料遮断弁。
5. 請求項１に記載の燃料遮断弁において、
   上記フロート（５２）は、上記フロート（５２）の上部から突設されその上面に上記支持部（５５ａ）を有する弁支持部（５５）を備え、
   上記上部弁体（６０）は、
   支持孔（６２ｃ）を有する第１弁本体（６２）と、該第１弁本体（６２）に設けられ上記接続通路（３１ｂ）を開閉するシート部（６４ａ）と、該シート部（６４ａ）に貫通形成されることで上記支持孔（６２ｃ）に接続されかつ上記接続通路（３１ｂ）より通路面積が小さい接続孔（６４ｂ）とを有する第１弁部（６１）と、
   上記支持孔（６２ｃ）に昇降可能に収納され上記被支持部（６６ｂ）を有する第２弁本体（６６）と、該第２弁本体（６６）の上部に設けられ上記接続孔（６４ｂ）を開閉する第２シール部（６６ｃ）とを有する第２弁部（６５）と、
   を備え、
   上記スプリング（６８）は、上記第２弁本体（６６）と上記フロート（５２）の上部との間に介在している燃料遮断弁。
6. 請求項５に記載の燃料遮断弁において、
   上記第１弁本体（６２）は、円筒形状の側壁（６２ｂ）を備え、上記第２弁本体（６６）は、上記第１弁本体（６２）内に収納される円筒形状のガイド筒体（６６ｆ）を備えている燃料遮断弁。
7. 請求項６に記載の燃料遮断弁において、
   上記第１弁本体（６２）は、第１係合爪（６２ｇ）を備え、上記第２弁本体（６６）は、上記第１係合爪（６２ｇ）に係合する第２抜止爪（６６ｄ）を備え、上記第１係合爪（６２ｇ）と第２抜止爪（６６ｄ）とが係合する位置は、上記支持部（５５ａ）より下方に設定されている燃料遮断弁。
8. 請求項５に記載の燃料遮断弁において、
   上記第２弁部（６５Ｄ）は、上記スプリング（６８Ｄ）を収納する収納溝（６５Ｄａ）を備え、該収納溝（６５Ｄａ）は、上記スプリング（６８Ｄ）が上記弁支持部（５５Ｄ）に接触するのを防ぐように構成されている燃料遮断弁。
9. 請求項５に記載の燃料遮断弁において、
   上記弁支持部（５５Ｅ）は、上記スプリング（６８Ｅ）を収納する収納凹所（５５Ｅｃ）を備え、
   上記第１弁部（６１Ｅ）は、上記スプリング（６８Ｅ）内に挿入される突出部（６５Ｅｃ）を備えている燃料遮断弁。
10. 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上記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、
    上記燃料タンク内と上記接続通路とを連通する弁室を形成するケーシングと、
    上記弁室に収納され該弁室内の燃料液位により浮力を増減して昇降するフロート（５２Ｆ）と、
    上記フロート（５２Ｆ）の上方に配置され該フロート（５２Ｆ）が昇降することで上記接続通路を開閉する上部弁体（６０Ｆ）と、
    上記フロート（５２Ｆ）と上記上部弁体（６０Ｆ）との間に配置されるとともに該フロート（５２Ｆ）と別体に形成され上記上部弁体（６０Ｆ）を支持する支持部（５５Ｆａ）と、
    上記フロート（５２Ｆ）の上部で支持され、上記支持部５５Ｆａを閉弁方向に付勢するスプリング（６８Ｆ）と、
    を備え、
    上記上部弁体（６０Ｆ）は、上記支持部（５５Ｆａ）に支持される被支持部（６６Ｆｂ）を備え、該被支持部（６６Ｆｂ）が上記支持部（５５Ｆａ）に支持されたときに、該支持されている部位を支点としてバランスをとるように該支点より下方に重心が設定されていること、を特徴とする燃料遮断弁。

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