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JP2011046369A - 燃料遮断弁 - Google Patents

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JP2011046369A
JP2011046369A JP2009268416A JP2009268416A JP2011046369A JP 2011046369 A JP2011046369 A JP 2011046369A JP 2009268416 A JP2009268416 A JP 2009268416A JP 2009268416 A JP2009268416 A JP 2009268416A JP 2011046369 A JP2011046369 A JP 2011046369A
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JP2009268416A
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Hiroaki Kito
宏明 鬼頭
Hiroshi Nishi
博 西
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
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    • F16K24/042Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures for venting only actuated by a float
    • F16K24/044Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures for venting only actuated by a float the float being rigidly connected to the valve element, the assembly of float and valve element following a substantially translational movement when actuated, e.g. also for actuating a pilot valve
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Abstract

【課題】燃料遮断弁10は、燃料タンクFTの温度上昇などによるタンク内圧の上昇に起因する閉弁動作の防止と過給油の防止という両方の仕様を満足させること。
【解決手段】燃料遮断弁10は、ケーシング20の第1弁室30Sに収納された第1フロート機構50と、第2弁室31Sに収納された第2フロート機構80とを備えている。給油時に、燃料が導入開口38dを塞ぐと、第2フロート機構80が第2通気孔33cを閉じるとともに、第1フロート機構50が接続通路31bを閉じる。給油時以外に燃料が導入開口38dを塞ぐと、燃料タンクFT内と第1および第2弁室30S,31Sとが第1通気孔32aのほかに、第2通気孔33cも連通しているから、タンク内圧と弁室の圧力との差圧が大きくならず、第1フロート機構50の閉弁動作を生じることがなく、燃料タンクFTが密閉されない。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両の燃料タンクの上部に配置されて、給油時の燃料タンク内の燃料蒸気を逃がすと共に燃料が所定液位になったときに燃料の流出を規制する燃料遮断弁に関する。
従来、燃料タンクの上部には、燃料の蒸発ガスをキャニスタへ逃すための接続通路を有する燃料遮断弁が装着されている。燃料遮断弁は、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を収納しており、このフロートの上部に接続通路を開閉する弁体を備えた構成が一般的である。燃料タンクの燃料液位が上昇すると、フロートが浮力を増大してフロートと一体に弁体が上昇することで接続通路が閉じられて、燃料の外部への流出が防止される。
こうした構成の一つとして特許文献1に記載されている燃料遮断弁は、給油時に満タンとなったことを検知するための満タン検知装置として機能する。すなわち、満タン検知装置は、弁室を形成するケーシングと、フロートとを備え、ケーシングの底面の導入開口を塞いだときに燃料タンクの内圧を高めて、タンク内圧と弁室との差圧により燃料を弁室内に導入して、フロートを上昇させて接続通路を閉じ、これにより、タンク内圧を高めてインレットパイプに燃料を満たし、給油ガンのセンサで燃料を検知することでオートストップを作動させるものである。また、満タン検知装置は、車両の傾斜に起因して燃料タンクが傾いた場合にも、燃料タンク内と外部との通気を確保するために、ケーシングの上部に通気孔を設けることで、ロールオーバーバルブとしての機能も兼用している。
しかしながら、従来の燃料遮断弁では、満タン状態または満タンに近い状態にて、走行中などに燃料温度が上昇して過剰な燃料蒸気が発生し、導入開口が塞がれた場合に、タンク内圧と弁室の圧力との差圧が大きくなり、弁室内に燃料が入り込んで、フロートが閉弁動作を行ない、外部への通気が十分に確保できない場合を生じる。こうした場合に対処するために、通気孔の通路面積を大きくして、上記差圧が大きくなるのを回避してフロートの閉弁動作を防止する手段が検討されている。しかし、通気孔の面積を大きくした場合に、給油時の差圧が速やかに大きくならず、過給油を生じやすい。このため、通気孔の通路面積を調整するだけでは、過剰な燃料蒸気の発生に伴う閉弁動作の防止と過給油の防止という両方の仕様を満足させることが難しいという問題があった。
特開2008−2383号公報
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、燃料タンクのタンク内圧の上昇に起因する閉弁動作の防止と過給油の防止という両方の仕様を満足させる燃料遮断弁を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
適用例1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おいて、
上記燃料タンク内と上記接続通路とを連通する第1弁室と、上記第1弁室に連通する第2弁室と、上記第1弁室の上部で上記第1弁室と燃料タンク内とを連通する第1通気孔と、上記第2弁室の上部に配置され上記第2弁室と燃料タンク内とを連通する第2通気孔と、上記第2弁室の下方に配置され所定の燃料液位で塞がれる導入開口と、を有するケーシングと、
上記第1弁室に収納され、上記第1弁室内の燃料液位により上記接続通路を開閉する第1フロート機構と、
上記第2弁室に収納され、上記第2弁室内の燃料液位により上記第2通気孔を開閉する第2フロート機構と、
を備え、
上記第1通気孔および第2通気孔は、上記燃料液位が上記所定液位に達して上記導入開口が燃料により塞がれたときにタンク内圧と第1弁室の圧力との差圧が、給油時にて第1差圧を生じ、給油時以外にて上記第1差圧より小さい第2差圧を生じるように構成し、
上記第1差圧は、上記第2フロート機構を上昇させて第2通気孔を閉じるとともに、上記第1フロート機構を上昇させて上記接続通路を閉じるように上記第1弁室内に燃料を導入する値であり、上記第2差圧は、上記第2差圧は、上記第2フロート機構が上記第2通気孔を閉じない液位までしか燃料を導入しない値であることを特徴とする。
適用例1に記載の燃料遮断弁を適用した燃料タンクにおいて、給油時に、燃料液位が上昇して燃料が導入開口を塞ぐと、タンク内圧と弁室とに第1差圧を生じて、燃料が第2弁室に入り、第2フロート機構が第2通気孔を閉じ、さらに、第1弁室内に燃料が速やかに入り、第1フロート機構が上昇位置まで上昇して上部弁体で接続通路を閉じるから、燃料タンクから外部へ燃料が流出するのを防止することができる。このような給油時における閉弁動作において、第2フロート機構が第2通気孔を閉じるから、燃料タンク内を外部に連通する通路は、通路面積の小さい第1通気孔だけであり、大きなタンク内圧の低下を招かず、過給油を防止することができる。
さらに、給油時以外であって満タンに近い状態にて、燃料タンクの温度上昇や車両走行などによるタンク内圧の上昇に起因して、燃料が導入開口を塞いだ場合において、このときの差圧は、給油時の第1差圧より小さい第2差圧であり、しかも、燃料タンク内と第1弁室および第2弁室とを通気する通路が、第1通気孔のほかに第2通気孔もあり、速やかに差圧が解消される。つまり、第1弁室に第1フロート機構を浮上させるまでの燃料が入るほど大きな差圧を生じない。よって、第1フロート機構は、閉弁動作を起こさず、第1通気孔により通気が確保され、燃料タンクが密閉されない。
[適用例2]
適用例2の第2フロート機構は、第1フロート機構の下方に配置されている構成である。この構成において、燃料タンク内の燃料は、導入通路内の高さの分だけ、弁室に入り難いから、フロート機構を不用意に上昇させない。
[適用例3]
適用例3のケーシングは、円筒の側壁であって上記第1弁室の一部を形成する第1弁室形成部材と、上記第2弁室の一部を形成する第2弁室形成部材とを備え、上記第2弁室形成部材は、上記第1弁室形成部材の下端から水平方向に拡径された上壁と、該上壁の外周部から下方へ突設された円筒壁とを備え、上記上壁に上記第2通気孔を形成することができる。この構成により、第2弁室形成部材は、垂直壁を形成して上壁を形成しているので、垂直壁の径方向の距離だけ、該第2弁室形成部材の外径を小さくでき、燃料遮断弁の小型化を実現できる。
[適用例4]
適用例4の第2フロート機構は、第1フロート機構の水平方向の側方に配置されている構成である。この構成によると、燃料遮断弁の高さが大きくならず、満タン液面を上方に設定できるから、デッドスペースを小さくでき、扁平の燃料タンクに対応できる。
[適用例5]
適用例5の上壁は、上記第2通気孔の開口周縁部に、上記第2弁室側に突出し上記第2フロート機構の上面のシール面に着座する通路形成突部を有する構成である。通路形成突部は、第2フロート機構に線接触で当たることによりシール性を高めている。
[適用例6]
適用例6において、上記上壁は、上記第2通気孔および通路形成突部を、第2弁室形成部材の中心を通る第1径方向上の外周部に配置し、上記第1方向と直交する第2径方向上の外周部にストッパを配置し、上記ストッパは、上記通路形成突部とほぼ同時にシール面に着座する高さに構成することができる。この構成により、ストッパは、第2フロート機構が第2通気孔の通路形成突部に着座すると同時に当たり、第2フロート機構の傾きを低減することにより、シール性を向上させている。
[適用例7]
適用例7の第1弁室形成部材は、円筒の両側の一部を上下方向に変形した垂直壁を備え、上記第2弁室形成部材は、上記垂直壁に繋がりかつ水平方向に配置した上壁を備え、上記上壁に上記第2通気孔を形成することができる。第2弁室形成部材は、垂直壁を形成して上壁を形成しているので、垂直壁の径方向の距離だけ、該第2弁室形成部材の外径を小さくでき、燃料遮断弁の小型化を実現できる。
[適用例8,9]
適用例8において、上記上壁は、該上壁の外周部に、上記第2通気孔および通路形成突部を、上記第2弁室形成部材の中心を通る第1径方向上に配置し、該第1径方向と直交する第2径方向上にストッパを配置することができる。また、適用例9において、 上記第1弁室形成部材は、上記垂直壁の間を周方向に連結する円弧壁を有し、上記第2弁室形成部材は、上記円弧壁の下部と円筒壁の上部とを連結する傾斜壁を備え、該傾斜壁の内側に上記ストッパが形成されている構成をとることができる。また、適用例10では、上記第1弁室形成部材と第2弁室形成部材は、同じ外径の円筒で形成しているので、燃料遮断弁の小型化を実現できる。
本発明の第1実施例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。 燃料遮断弁の下部を一部破断して分解した斜視図である。 上部弁体の付近を示す断面図である。 上部弁体を分解した斜視図である。 燃料遮断弁の動作を説明する説明図である。 燃料遮断弁の他の動作を説明する説明図である。 第2実施例にかかる燃料遮断弁を示す断面図である。 第3実施例にかかる燃料遮断弁の第2弁室形成部材の上方で水平方向に切断した断面図である。 ケーシング本体の下部および第2フロート機構を一部破断した斜視図である。 図9の11−11線に沿った断面図である。 図9の12−12線に沿った断面図である。 第4実施例にかかるケーシング本体を示す断面図である。
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。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まで上昇したときにキャニスタへの流出を規制するとともにオートストップを機能させ、過給油を防止し、さらに車両の傾斜時などに燃料の外部への流出を防止するロールオーバー弁として機能するものである。燃料遮断弁10は、ケーシング20と、第1フロート機構50と、スプリング70と、第2フロート機構80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35と、蓋体40とを備え、ケーシング本体30と底部材35とにより囲まれたスペースが第1弁室30Sおよび第2弁室31Sになっており、この第1弁室30Sにスプリング70に支持された第1フロート機構50、および第2弁室31Sに第2フロート機構80がそれぞれ収納されている。
(2) 燃料遮断弁10の各部の構成
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、第1弁室形成部材32および第1弁室形成部材32の下部から拡径した第2弁室形成部材33により囲まれたカップ形状であり、下部を開口30aとしている。第1弁室30Sは、第1弁室形成部材32で囲まれ、第1フロート機構50を収納し、第2弁室31Sは、第2弁室形成部材33で囲まれ、第2フロート機構80を収納している。すなわち、第2弁室形成部材33は、第1弁室形成部材32を拡径した上壁33aと、上壁33aの外周部から円筒形状に突設された円筒壁33bとを備えることで、第2弁室31Sを区画している。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に第1弁室30Sに接続する接続通路31bが貫通形成されている。接続通路31bの第1弁室30S側は、第1シール部31cになっている。第1弁室形成部材32には、第1弁室30Sを燃料タンクFT内に接続するための第1通気孔32aが形成されている。第1通気孔32aは、第1液位FL1(図1)より上方に配置された透孔であり、周方向に2箇所、180゜の間隔で配置され、φ1.5mmである。また、第2弁室形成部材33の上壁33aには、第2弁室31Sを燃料タンクFTに接続するための第2通気孔33cがφ2.0mmに形成されている。第2通気孔33cは、第1液位FL1(図1)より上方で第1通気孔32aより下方に配置された透孔であり、周方向に2箇所、180゜の間隔で配置されている。また、第1弁室形成部材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32bが周方向に8カ所、リブ形状で設けられている。
図3は燃料遮断弁10の下部を一部破断して分解した斜視図である。図3において、底部材35は、ケーシング本体30の開口30aの一部を閉じるとともに、第1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35は、ケーシング本体30の下端のフランジ33dに溶着される底板36と、底板36の中央部から突出した中央突部37と、底板36の外周部から下方に形成された導入通路形成部材38とを備えている。中央突部37には、流通孔36aが貫通形成され、さらに、流通孔36aを囲むように4カ所、流通孔36bが貫通形成されている。底板36の上面には、スプリング70の下端を支持するスプリング支持部36cが形成されている。また、導入通路形成部材38は、円筒部38aと、円筒部38aの下端から拡径した円板部38bとを備えており、その内側を導入通路38cとし、下部の導入開口38dから流通孔36a,36bに接続している。
図2において、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、管通路42aが形成されており、この管通路42aの一端は、接続通路31bを通じてケーシング本体30の第1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の上端を溶着する内側溶着部43aが形成されており、また、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。
第1フロート機構50は、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55とを備え、これらを爪の係合などにより一体に組み付け、第1フロート部53と第2フロート部55との間隙にスプリング70を配置することで、第1フロート機構50を上方に付勢している。第1フロート部53の上部には、弁支持部53aが形成されている。弁支持部53aは、上部弁体60を首振り可能に支持する部位であり、ほぼ円錐形状の突起(凸形状)である支持部53bを備えている。弁支持部53aの外周部には、上部弁体60を抜止するための環状突部53cが形成されている。
図4は上部弁体60の付近を示す断面図、図5は60を分解した斜視図である。上部弁体60は、再開弁特性を改善するための弁であり、フロート52の弁支持部53aに昇降可能かつ首振り可能に支持されており、第1弁部61と、第1弁部61に装着されたシート部材64と、第2弁部65とを備えている。第1弁部61は、ほぼ円筒の第1弁本体62を備え、この第1弁本体62内に支持孔62aが軸方向に形成されている。第1弁本体62の上部には、シート部材64を取り付けるための取付部62bが形成されている。また、第1弁本体62の外周部には、環状凹所62cが形成され、その環状凹所62cに支持孔62aを外部に接続するための通気孔62dが4箇所形成されている。図5は上部弁体60を分解した斜視図である。第1弁本体62の下部には、スリット62eが形成されており、スリット62eにより固定片62iから係合片62gが弾性変形可能に形成されている。係合片62gには、係合穴62hが形成されている。
シート部材64は、第1シール部31c(図4)に着離する第1シート部64aと、支持孔62a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ル部64cと、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62bに装着されており、第1シート部64aが第1弁本体62の上面に対して間隙を有することで、第1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孔66a(図4)が形成されており、この有底孔66aの底中央部に、凹形状の被支持部66bが形成されている。被支持部66bは、フロート52の支持部53b上に載置されることにより、第2弁部65が支持部53b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シート部66cが形成されており、第2シート部66cは、第1弁部61のシール部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、抜止爪66dが2箇所に形成されており、第1弁本体62の係合穴62h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。各々の抜止爪66dの上部には、係合穴66eが形成されており、フロート52の環状突部53c(図4)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めされている。また、第2弁本体66の外周部には、第2弁部65を上下方向にガイドするためのガイド突条66fが形成されている。ガイド突条66fは、第2弁本体66の側壁に周方向に等間隔に4箇所、上下方向にリブ形状に突設されており、支持孔62aの内壁面に摺動可能になっている。
図3において、第2フロート機構80は、第2弁室31Sに収納されており、下方にフロート室80Sを形成する環状の第2フロート本体81を備えている。第2フロート本体81は、底部材35の中央突部37(図2)を挿入させる内側スペース82を備え、段部83に形成した4カ所の台座84で第1フロート機構50を支持している。第2フロート本体81の上面は、シール面85になっており、第2フロート機構80の上昇位置で、第2通気孔33cを閉じるように形成されている。
(3) 燃料遮断弁10の動作
(3)−1 給油時の動作
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、導入通路形成部材38の導入開口38dから、導入通路38c、流通孔36a,36bを経て第2弁室31Sおよび第1弁室30Sに流入するとともに、第1通気孔32aを通じて第1弁室30Sに流入する。さらに、燃料蒸気は、第1弁室30Sから接続通路31b、管通路42aを通じて、キャニスタ側へ逃がされる。
そして、図6に示すように、燃料タンクFT内の燃料液位が第1液位FL1に達して燃料が導入開口38dを塞ぐと、流通孔36a,36bより開口面積が小さい第1通気孔32aと第2通気孔33cを通してのみ通気することとなるので、タンク内圧と第1弁室30Sおよび第2弁室31S内の圧力との差圧(第1差圧)を生じて、燃料は、導入開口38dから流通孔36a,36bを通じて、第2弁室31Sに入り、第2フロート機構80を上昇させ、シール面85で第2通気孔33cを閉じ、さらに、第1弁室30Sに流れ込み、第1フロート機構50が上昇して、シート部材64が第1シール部31cに着座して接続通路31bを閉じる。なお、第2フロート機構80が第2弁室形成部材33の上壁33aで上方への移動が規制されるから、第1フロート機構50は、第2フロート機構80と離れて上昇する。この閉弁状態にて、タンク内圧が上昇して、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。そして、一旦、給油が停止すると、第1弁室30S内の燃料は第1通気孔32aから空気を導入しつつ排出され、第1フロート機構50が下降する。しかし、第2フロート機構80が第2通気孔33cを閉じており、また追加給油をしても第2フロート機構80が上昇して第2通気孔33cを直ちに閉じてタンク内圧を上昇させるから、追加給油を防止する。
一方、第1弁室30Sおよび第2弁室31Sとタンク内圧との差圧が解消し、第1通気孔32aを通じて燃料タンクFT内から第1弁室30Sに空気が導入されつつ、第1および第2弁室30S,31S内の燃料液位が低下し、第1および第2フロート機構50,80が下降する。これにより、第1フロート機構50は、接続通路31bを開き、第2フロート機構80は、第2通気孔33cを開く。
(3)−2 車両の傾斜時などの動作
図1において、燃料遮断弁10は、燃料タンクFT内を、第1通気孔32a、第2通気孔33c、第2弁室31S、第1弁室30S、接続通路31b、管通路42aなどを通じて外部(キャニスタ)への通気を確保している。車両の傾斜などにより、燃料タンクFTへの燃料液位が第1液位FL1に達しても、導入通路38c、第2弁室31Sなどを通じて、燃料が徐々に第1弁室30Sに流入し、第1フロート機構50を浮上させる浮力を与える。第1フロート機構50の上昇で上部弁体60が接続通路31bを閉塞することにより、燃料タンクFTからの燃料の流出を防止する。
(3)−3 満タン状態における誤作動防止動作
図7において、燃料タンクFT内の燃料液位が第1液位FL1(満タン液位)に近い状態であり、かつ第2フロート機構80および第1フロート機構50が下降位置にあり、第2通気孔33cおよび接続通路31bをそれぞれ開いている状態にあるとする。この状態にて、外気や車両の温度上昇に起因して燃料タンクFT内の温度上昇があってタンク内圧が上昇すると、燃料液位が導入通路形成部材38の下端に達して、導入開口38dを塞ぐ。タンク内圧と第2弁室31Sおよび第1弁室30Sとの差圧により、第2弁室31Sに燃料が流入する。しかし、このときの差圧は、給油時の第1差圧より小さい第2差圧であるから、第1弁室30Sの液位は第2フロート機構80が第2通気孔33cを閉じない液位であって、第1フロート機構50も浮上せず、下降位置を維持する。すなわち、燃料タンクFT内と第1弁室30Sとの通路面積が第1通気孔32aのほかに、第2通気孔33cもあるから、第2差圧では、第1弁室30Sに第2フロート機構80が第2通気孔33cを閉じない液位までしか燃料が入ることがなく、第1フロート機構50の閉弁動作をさせない。よって第1通気孔32aを介して外部への通気が確保され、燃料タンクFTが密閉されない。
(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 図6に示すように、給油時に、燃料液位が上昇して燃料が導入開口38dを塞ぐと、タンク内圧と第1および第2弁室30S,31Sとに第1差圧を生じて、燃料が第2弁室31Sに入り、第2フロート機構80が上昇して第2通気孔33cを閉じ、さらに、第1弁室30S内に燃料が速やかに入り、第1フロート機構50が上昇して接続通路31bを閉じるから、燃料タンクFTから外部へ燃料が流出するのを防止することができる。このような給油時における閉弁動作において、第2フロート機構80が第2通気孔33cを閉じるから、燃料タンクFT内を外部に連通する通路は、通路面積の小さい第1通気孔32aだけであり、大きなタンク内圧の低下を招かず、過給油を防止することができる。
(4)−2 図7に示すように、給油時以外であって満タンに近い状態にて、燃料タンクの温度上昇によるタンク内圧上昇に起因して、燃料が導入開口38dを塞いだ場合において、このときの差圧は、給油時の第1差圧より小さい第2差圧であり、しかも、燃料タンクFT内と第1および第2弁室30S,31Sとを通気する通路が、第1通気孔32aのほかに第2通気孔33cもあり、速やかに差圧が解消される。つまり、第1弁室30Sに第1フロート機構50を浮上させるまでの燃料が入るほど大きな差圧を生じない。よって、第1フロート機構50は、閉弁動作を起こさず、第1通気孔32aにより通気が確保され、燃料タンクが密閉されない。
(5) 他の実施例
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。
(5)−1 図8は第2実施例にかかる燃料遮断弁10Bを示す断面図である。本実施例は、第2フロート機構80Bを第1フロート機構50Bに対して水平方向に並列配置した構成に特徴を有する。すなわち、燃料遮断弁10Bは、ケーシング20Bの側部に円筒状に張り出し形成された第2弁室形成部材33Bを備えている。第2弁室形成部材33B内には、第2フロート機構80Bを収納している第2弁室31BSが形成されている。第2弁室形成部材33Bの上壁には、第2通気孔33Bcがφ2.8mmで形成されており、第2フロート機構80Bにより開閉される。本実施例によっても、給油時に第2弁室31BSに入った燃料で第2フロート機構80Bが上昇して第2通気孔33Bcを閉じることで過給油を防止し、また、満タン状態にて燃料蒸気が多量に発しても、第2通気孔33Bcで通路面積が大きく設定されているから、差圧を高めず、第1フロート機構50Bの閉弁動作を起こさない。
また、燃料遮断弁10Bは、第2フロート機構80が第1フロート機構50Bの側方に配置されているから、第1実施例と比べて、燃料遮断弁10Bの高さが大きくならず、満タン液面を上方に設定すれば、デッドスペースを小さくでき、扁平の燃料タンクに対応できる。
(5)−2 図9は第3実施例にかかる燃料遮断弁10Cの第2弁室形成部材33Cの上方で水平方向に切断した断面図、図10はケーシング本体30Cの下部および第2フロート機構80Cを一部破断した斜視図、図11は図9の11−11線に沿った断面図、図12は図9の12−12線に沿った断面図である。本実施例は、第2フロート機構を収納する第2弁室形成部材および第2通気孔の構成に特徴を有する。図9および図10において、ケーシング本体30Cは、円筒の側壁を構成する第1弁室形成部材32Cと、第1弁室形成部材32Cの下部から拡径された第2弁室形成部材33Cとを備えている。第1弁室形成部材32Cは、円筒の両側の一部を上下方向に変形した垂直壁32Caを備えており、つまり、水平方向の断面形状で、弦の部分が垂直壁32Caとなり、他の円弧の部分が円弧壁32Cbになっている。第2弁室形成部材33Cは、垂直壁32Caの下端から連設されている上壁33Caと、円弧の壁に連設されている傾斜壁33Ceと、上壁33Caおよび傾斜壁33Ceの外周から下方に突設された円筒壁33Cbとを備え、第2フロート機構80Cを収納するフロート室80CSを構成している。
両側の上壁33Caには、第2フロート機構80Cにより開閉される第2通気孔33Ccがそれぞれ形成されている。図9において、上壁33Caにそれぞれ形成された2個の第2通気孔33Ccは、第2弁室形成部材33Cの中心を通り、180゜の位置、つまり直径方向(第1径方向d1)に配置されている。図9および図11に示すように、各々の第2通気孔33Ccの開口周縁部には、通路形成突部33Cd(図10)が形成されており、第2フロート機構80Cのシール面85Cに線接触で当てることによりシール性を高めている。また、図9および図12に示すように、傾斜壁33Ceの内壁には、第2通気孔33Ccに対して下方に向けてストッパ34Cがそれぞれ突設されている。ストッパ34Cは、第2通気孔33Ccに対して直角方向(第2径方向d2)に、つまり第2通気孔33Ccと周方向に90゜で互い違いに配置されている。図12に示すようにストッパ34Cの下端は、通路形成突部33Cdの下端と同じ水平位置まで形成されており、つまり、第2フロート本体81Cのシール面85Cに同時に当たるように形成されている。
ストッパ34Cを設けたのは、以下の理由による。第2通気孔33Ccの通気面積は、上述したように、給油時に、弁室とタンク内圧との差圧により、弁室への燃料の導入により第1フロート機構を上昇させ、かつ過給油を起こさせないような、小さな値に設定している。第2通気孔33Ccをこのような小さな通気面積で形成するには、金型による樹脂成形性や、軸対称性を考慮して、直径方向に、φ2mm程度の孔径で2個形成することが好ましい。しかし、第2通気孔33Ccを2個配置し、しかも、第2通気孔33Ccの開口周縁部に通路形成突部33Cdを形成した場合には、第2フロート本体81Cのシール面85Cは、閉弁状態にて、通路形成突部33Cdに、第1径方向d1の両端だけで当たり、第2径方向d2の両側に間隙を生じることから、傾き易く、シール性を低下し易い。そこで、図12に示すようにストッパ34Cは、第2径方向の間隙をなくすように働き、つまり、シール面85Cが通路形成突部33Cdに着座すると同時に当たり、第2フロート本体81Cの傾きを低減することにより、シール性を向上させている。
また、本実施例では、図10に示すように、第1弁室形成部材32Cの一部を垂直壁32Caとし、垂直壁32Caに繋がる水平壁である上壁33Caを形成し、水平の上壁33Caに第2通気孔33Ccを形成しているので、シール性を高めることができる。また、第1弁室形成部材32Cは、上壁33Caを形成するために、垂直壁32Caで円筒の一部を変形させているので、その外径を大きくすることなく、小型化を実現できる。さらに、第1弁室形成部材32Cは、垂直壁32Ca以外の箇所を、円弧壁32Cbとしているから、第1弁室内の通気路、つまりガイド突条66Cf(図9)の間の通路を大きくとることができ、通気抵抗を低減することができる。
第2通気孔33Ccは、水平の上壁33Caであってガイド突条66Cfで複雑な形状で畝っていない箇所に形成されているので、樹脂射出成形も容易である。また、ストッパ34Cは、傾斜壁33Ceの内面から下方に突設されているので、軸方向への型抜きをすれば、金型も簡単で、樹脂射出成形も容易である。
(5)−3 図13は第4実施例にかかるケーシング本体を示す断面図である。ケーシング本体30Dは、第1弁室形成部材32Dと第2弁室形成部材33Dとを同じ外径の円筒で形成するとともに、第1弁室形成部材32Dの円筒の両側の一部を上下方向に変形した垂直壁32Daを備えている。そして、垂直壁32Daに繋がって、水平壁である上壁33Daが形成されている。この上壁33Daに第2通気孔33Dcが形成されている。本実施例によると、ケーシング本体30Dが全長にわたって同じ外径に形成しているので、より小型化を実現できる。なお、本実施例において、第3実施例と同様なストッパの構成として、ケース側ガイド部32Dbの下端にストッパ34Dを突設させることで対応することができる。
(5)−4 第2弁室形成部材、第2弁室、第2フロート機構の構成は、汎用の燃料遮断弁の構成を適宜用いることができ、例えば、第2フロート機構をスプリングにより上方に付勢する手段や、第2フロート機構を燃料比重よりも軽い材料を用いて浮上しやすくしてもよい。
(5)−5 上記実施例では、第2フロート機構を1つ設けた構成について説明したが、これに限らず、周方向に複数配置した構成であってもよい。
10…燃料遮断弁
10B…燃料遮断弁
10C…燃料遮断弁
20…ケーシング
20B…ケーシング
30S,31S…第1および第2弁室
30…ケーシング本体
30C…ケーシング本体
30D…ケーシング本体
30a…開口
31…天井壁部
31a…通路形成突部
31b…接続通路
31c…第1シール部
31BS…第2弁室
32…第1弁室形成部材
32C…第1弁室形成部材
32D…第1弁室形成部材
32a…第1通気孔
32b…ケース側ガイド部
32Ca…垂直壁
32Cb…円弧壁
32Da…垂直壁
32Db…ケース側ガイド部
33…第2弁室形成部材
33B…第2弁室形成部材
33C…第2弁室形成部材
33D…第2弁室形成部材
33a…上壁
33b…円筒壁
33c…第2通気孔
33d…フランジ
33Ca…上壁
33Bc…第2通気孔
33Cb…円筒壁
33Da…上壁
33Cc…第2通気孔
33Cd…通路形成突部
33Dc…第2通気孔
33Ce…傾斜壁
34C…ストッパ
34D…ストッパ
35…底部材
36a,36b…流通孔
36…底板
36c…スプリング支持部
37…中央突部
38…導入通路形成部材
38a…円筒部
38b…円板部
38c…導入通路
38d…導入開口
40…蓋体
41…蓋本体
42…管体部
42a…管通路
43…フランジ
43a…内側溶着部
43b…外側溶着部
50,80…第1および第2フロート機構
50B…第1フロート機構
52…フロート
53…第1フロート部
53a…弁支持部
53b…支持部
53c…環状突部
55…第2フロート部
60…上部弁体
61…第1弁部
62…第1弁本体
62a…支持孔
62b…取付部
62c…環状凹所
62d…通気孔
62e…スリット
62g…係合片
62h…係合穴
62i…固定片
64…シート部材
64a…第1シート部
64b…接続孔
64c…シール部
64d…取付部
65…第2弁部
66…第2弁本体
66a…有底孔
66b…被支持部
66c…第2シート部
66d…抜止爪
66e…係合穴
66f…ガイド突条
66Cf…ガイド突条
70…スプリング
80B…第2フロート機構
80C…第2フロート機構
80S…フロート室
80CS…フロート室
81…第2フロート本体
81C…第2フロート本体
82…内側スペース
83…段部
84…台座
85…シール面
85C…シール面
d1…第1径方向
d2…第2径方向
FT…燃料タンク
FTa…タンク上壁
FTb…取付穴

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)とを連通する第1弁室(30S)と、上記第1弁室(30S)に連通する第2弁室(31S)と、上記第1弁室(30S)の上部で上記第1弁室(30S)と燃料タンク(FT)内とを連通する第1通気孔(32a)と、上記第2弁室(31S)の上部に配置され上記第2弁室(31S)と燃料タンク(FT)内とを連通する第2通気孔(33c)と、上記第2弁室(31S)の下方に配置され所定の燃料液位で塞がれる導入開口(38d)と、を有するケーシング(20)と、
    上記第1弁室(30S)に収納され、上記第1弁室(30S)内の燃料液位により上記接続通路(31b)を開閉する第1フロート機構(50)と、
    上記第2弁室(31S)に収納され、上記第2弁室(31S)内の燃料液位により上記第2通気孔(33c)を開閉する第2フロート機構(80)と、
    を備え、
    上記第1通気孔(32a)および第2通気孔(33c)は、上記燃料液位が上記所定液位に達して上記導入開口(38d)が燃料により塞がれたときにタンク内圧と第1弁室(30S)の圧力との差圧が、給油時にて第1差圧を生じ、給油時以外にて上記第1差圧より小さい第2差圧を生じるように構成し、
    上記第1差圧は、上記第2フロート機構(80)を上昇させて第2通気孔(33c)を閉じるとともに、上記第1フロート機構(50)を上昇させて上記接続通路(31b)を閉じるように上記第1弁室(30S)内に燃料を導入する値であり、上記第2差圧は、上記第2フロート機構(80)が上記第2通気孔(33c)を閉じない液位までしか燃料を導入しない値である、燃料遮断弁。
  2. 請求項1に記載の燃料遮断弁において、
    上記第2フロート機構(80)は、上記第1フロート機構(50)の下方に配置されている燃料遮断弁。
  3. 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
    上記ケーシング(20)は、円筒の側壁であって上記第1弁室(30S)の一部を形成する第1弁室形成部材(32)と、上記第2弁室(31S)の一部を形成する第2弁室形成部材(33)とを備え、
    上記第2弁室形成部材(33)は、上記第1弁室形成部材(32)の下端から水平方向に拡径された上壁(33a)と、該上壁(33a)の外周部から下方へ突設された円筒壁(33b)とを備え、上記上壁(33a)に上記第2通気孔(33c)を形成した燃料遮断弁。
  4. 請求項1に記載の燃料遮断弁において、
    上記第2フロート機構(80B)は、第1フロート機構(50B)の水平方向の側方に配置されている燃料遮断弁。
  5. 請求項3に記載の燃料遮断弁において、
    上記上壁(33Ca)は、上記第2通気孔(33c)の開口周縁部に、上記第2弁室(31CS)側に突出し上記第2フロート機構(80)の上面のシール面(85C)に着座する通路形成突部(33Cd)を有する燃料遮断弁。
  6. 請求項5に記載の燃料遮断弁において、
    上記上壁(33Ca)は、上記第2通気孔(33Cc)および通路形成突部(33Cd)を、上記第2弁室形成部材(33)の中心を通る第1径方向(d1)上の外周部に配置し、上記第1方向と直交する第2径方向(d2)上の外周部にストッパ(34C)を配置し、上記ストッパ(34C)は、上記通路形成突部(33Cd)とほぼ同時にシール面(85C)に着座する高さに構成した燃料遮断弁。
  7. 請求項3に記載の燃料遮断弁において、
    上記第1弁室形成部材(32C)は、円筒の両側の一部を上下方向に変形した垂直壁(32Ca)を備え、上記第2弁室形成部材(33C)は、上記垂直壁(32Ca)に繋がりかつ水平方向に配置した上壁(33Ca)を備え、上記上壁(33Ca)に上記第2通気孔(33Cc)を形成した燃料遮断弁。
  8. 請求項7に記載の燃料遮断弁において、
    上記上壁(33Ca)は、該上壁(33Ca)の外周部に、上記第2通気孔(33Cc)および通路形成突部(33Cd)を、上記第2弁室形成部材(33C)の中心を通る第1径方向(d1)上に配置し、該第1径方向(d1)と直交する第2径方向(d2)上にストッパ(34C)を配置したことを特徴とする燃料遮断弁。
  9. 請求項8に記載の燃料遮断弁において、
    上記第1弁室形成部材(32C)は、上記垂直壁(32Ca)の間を周方向に連結する円弧壁(32Cb)を有し、
    上記第2弁室形成部材(33C)は、上記円弧壁(32Cb)の下部と上記円筒壁(33Cb)の上部とを連結する傾斜壁(33Ce)を備え、該傾斜壁(33Ce)の内側に上記ストッパ(34C)が形成されている燃料遮断弁。
  10. 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
    上記ケーシング(20D)は、円筒の側壁であって上記第1弁室の一部を形成する第1弁室形成部材(32D)と、該第1弁室形成部材(32D)と同じ外径であり上記第2弁室の一部を形成する第2弁室形成部材(33D)とを備え、
    上記第1弁室形成部材(32D)は、円筒の両側の一部を上下方向に変形した垂直壁(32Da)を備え、上記第2弁室形成部材(33D)は、上記垂直壁(32Da)に繋がりかつ水平方向に配置し第2通気孔(33Dc)を形成した上壁(33Da)を備えた燃料遮断弁。
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