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発明の名称 液体遮断弁装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−280525(P2001−280525A)
公開日 平成13年10月10日(2001.10.10)
出願番号 特願2000−93588(P2000−93588)
出願日 平成12年3月30日(2000.3.30)
代理人 【識別番号】100085006
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3D038
3H051
3H055
【Fターム(参考)】
3D038 CA22 CC04 
3H051 AA01 BB10 CC11 FF15
3H055 AA02 BC01 CC01 CC17 CC21 GG08 GG22 JJ03
発明者 二口 雅行
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】液体を収容する密封容器内の液体による浮力で上下動するフロートを有し、前記フロートの上部に設けられた弁体によって開閉を行うフロートバルブと、前記フロートの周りを覆うと共に、前記密封容器内の気体を内部に導く通気孔を有するハウジングと、を備え、前記通気孔によって前記ハウジング内部に導いた気体を前記フロートバルブの開弁によって前記密封容器外へ排気する液体遮断弁装置において、前記通気孔は、前記密封容器内の液体が前記通気孔に侵入して液体が前記フロートバルブの開閉される弁部に到達する前に前記フロートバルブを閉弁するように、前記密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで前記弁部から下方に離れて設けられたことを特徴とする液体遮断弁装置。
【請求項2】前記通気孔は、前記密封容器内に液体が満たされた時の液体の表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれないことを特徴とする請求項1に記載の液体遮断弁装置。
【請求項3】前記通気孔は、前記フロートの上下動によらず前記フロートの側面に常に対向して配置され、前記通気孔から前記弁部に至る通路の一部に、前記フロートの側面と前記ハウジング内壁面との間の微小隙間が設けられた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。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両等の燃料タンク等に備えられる液体遮断弁装置に関し、装置に接続している排気経路から燃料蒸気等の気体は排出するが、燃料等の液体は排気経路へと漏出させない機能を有する液体遮断弁装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の液体遮断装置(フューエルカットオフバルブ)として、例えば図4に示すような車両の燃料タンク101に備えられるものがある。図4に、従来の液体遮断弁装置の使用概略図を示す。
【0003】即ち、この液体遮断弁装置102は燃料タンク101の上部に備えられ、通常は開弁状態となり、燃料タンク101の内部で発生する燃料蒸気Gを排気経路103へと排気する。
【0004】排気経路103には排気された燃料蒸気Gを吸収するキャニスタ104等が必要に応じて備えられており、キャニスタ104で燃料蒸気Gを液化すると共に不図時のエンジンの吸気側へ供給することで、燃料蒸気Gが給油口から直接大気中に放出されることを防止している。
【0005】また、この液体遮断弁装置102は、例えば、給油により燃料Lの液面水位が上昇したり、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料Lの水位が一時的に上昇した場合や、車両が傾斜・転倒した場合に、燃料タンク101内の燃料Lが排気経路103に漏れ出すことを防止する液体遮断機能も備えている。
【0006】液体遮断弁装置について図5を参照して詳しく説明する。図5は、液体遮断弁装置102の基本的な構成を説明する断面構成説明図であり、図5左側は液体遮断機能を発揮せず、燃料蒸気Gを排出可能としている通常時の状態、図5右側は燃料Lの水位が上昇し、液体遮断弁装置102が閉弁して液体遮断機能が働いている状態である。なお、点線は燃料タンク101内の燃料Lが最大に満たされた過給油時液面高さである。
【0007】図5において、105は液体遮断弁装置102のハウジングとしてのケースであり、内部がフロート106を収容するフロート室105aとなっている。
【0008】フロート106はケース105の下側に取り付けられるキャップ107の連通孔107aからフロート室105a内部に流入する燃料Lにより浮力を発生してこの図の状態では上方へと移動する。また108はフロート106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。
【0009】フロート106の上部には、弁体106aが突出して備えられ、またフロート室105aの上部の弁体106aに対応する位置に排気経路103に接続する弁座としてのバルブシート部105bが設けられている。そして、フロート106と、弁体106a及びバルブシート部105bからなる弁部とにより、フロートバルブ109が構成されている。
【0010】また、フロート室105a上部に溜まった燃料L(図示ドット部)の液抜きを行うためと、燃料Lの過給油時でも燃料タンク101が密閉状態にならないように燃料蒸気Gをフロート室105aに流入させるために、通気孔105cがケース105の側壁上方に設けられている。
【0011】したがって、図5左側のように液体遮断弁装置102が通常の正立状態であり、燃料Lの液面水位が低く、燃料タンク101の内部圧力が上昇した場合には、燃料蒸気Gはフロート室105aの上部に開口する通気孔105cを通過し、フロート106は自重によりフロート室105a下方に位置してフロートバルブ109が開弁して燃料タンク101内の燃料蒸気Gを排気経路103へと排気可能としている。
【0012】図5右側のように液面水位が上昇してフロート室105aに燃料Lが流入し、フロート106が上方に移動した場合には、フロートバルブ109が閉弁して排気経路103を遮断する。この図5右側の状態では、燃料タンク101内の燃料蒸気Gも排出されなくなる。
【0013】なお、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料Lの水位が一時的に上昇した場合や、車両が傾斜・転倒した場合にも、図5右側のように閉弁状態となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような液体遮断弁装置102には、通気孔105cがケース105の側壁上方に設けられており、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料L液面が波立った時、燃料Lが通気孔105cからフロート室105aに侵入し、さらにはフロートバルブ109が閉弁するよりも先に排気経路103へ漏れ出てしまうという問題があった。
【0015】本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃料の排気経路への漏れを防止する液体遮断弁装置を提供することにある。
【0016】
【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内の液体による浮力で上下動するフロートを有し、前記フロートの上部に設けられた弁体によって開閉を行うフロートバルブと、前記フロートの周りを覆うと共に、前記密封容器内の気体を内部に導く通気孔を有するハウジングと、を備え、前記通気孔によって前記ハウジング内部に導いた気体を前記フロートバルブの開弁によって前記密封容器外へ排気する液体遮断弁装置において、前記通気孔は、前記密封容器内の液体が前記通気孔に侵入して液体が前記フロートバルブの開閉される弁部に到達する前に前記フロートバルブを閉弁するように、前記密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで前記弁部から下方に離れて設けられたことを特徴とする。
【0017】したがって、通気孔は密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで弁部から下方に離れて設けられているので、密封容器内の液体が通気孔に流入して液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができる。
【0018】これにより、走行中の車両の揺れや加減速等により液面が波立った時、液体が通気孔からハウジング内部に流入しても、液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができ、燃料の排気経路への漏れを防止することができる。
【0019】前記通気孔は、前記密封容器内に液体が満たされた時の液体の表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれず、ハウジング内部上方に溜まった液が前記通気孔より抜けることが好ましい。
【0020】これにより、液体の表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔が液体で塞がれて燃料蒸気等の気体の通り道が無くなり、燃料タンク等の密封容器内が閉空間となる、ということがない。また、ハウジング内部上方に溜まった液体が通気孔より抜けるので、車輌揺動時のフロートが閉弁から開弁する瞬間の、前記液体のシール部からの漏れを低減できる。
【0021】前記通気孔は、前記フロートの上下動によらず前記フロートの側面に常に対向して配置され、前記通気孔から前記弁部に至る通路の一部に、前記フロートの側面と前記ハウジング内壁面との間の微小隙間が設けられたことが好ましい。
【0022】これにより、液体が通気孔からハウジング内部に流入した時、流入した液体を通気孔に対向したフロート側面が遮蔽物となって液体をハウジング内部に飛散することを防止する。また、フロートの側面とハウジング内壁面との間の微小隙間が通気孔から弁部に至る通路の一部に設けられており、液体が弁部に到達することが困難となる。
【0023】
【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。
【0024】図1〜図3を用いて本発明の実施の形態に係る液体遮断弁装置について説明する。
【0025】本発明の実施の形態に係る液体遮断弁装置1は、図1に示されるように、従来技術で説明したものと同様に、密封容器として例えば自動車等に備えられる燃料タンク101の上部に取り付けられ、通常状態である正立時には液体遮断弁装置1に接続している排気経路103から気体としての燃料蒸気G等は排気するが、例えば走行中の車両の揺れや加減速等により液体としての燃料Lの水位が一時的に上昇した場合や、車両が傾斜・転倒した場合にも燃料Lを排気経路103へ漏れ出さないように機能するものである。
【0026】本実施の形態に係る液体遮断弁装置について図1を参照して詳しく説明する。図1は、液体遮断弁装置1の基本的な構成を説明する断面構成説明図であり、図1左側は液体遮断機能を発揮せず、燃料蒸気Gを排出可能としている通常時の状態、図1右側は燃料Lの水位が上昇し、液体遮断弁装置1が閉弁して液体遮断機能が働いている状態である。なお、点線は燃料タンク101内の燃料Lが最大に満たされた過給油時液面高さである。
【0027】図1において、2は液体遮断弁装置1のハウジングとしてのケースであり、内部がフロート3を収容するフロート室2aとなっている。また、ケース2周りには、外側に広がるように形成されたフランジ部2bが不図時のガスケットを介して燃料タンク101の上部に取り付けられている。
【0028】フロート3はケース2の下側に取り付けられるキャップ4の連通孔4aからフロート室2a内部に流入する燃料Lにより浮力を発生して、この図の状態では上方へと移動する。また5はフロート3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。
【0029】フロート3の上部には、弁体3aが突出して備えられ、またフロート室2aの上部の弁体3aに対応する位置に弁座としてのバルブシート部6aが設けられている。
【0030】バルブシート部6aはベント部6の一端に設けられている。ベント部6は排気経路103に接続されており、このベント部6を介してフロート室2aと排気経路103が連通されている。
【0031】そして、フロート3と、弁体3a及びバルブシート部6aとにより、フロートバルブ7が構成されている。フロートバルブ7の弁部は、弁体3aとバルブシート部6aが開閉弁する構成である。
【0032】また、フロート室2a上部に溜まった燃料Lの液抜きを行うためと、燃料Lの過給油時でも燃料タンク101が密閉状態にならないように燃料蒸気Gをフロート室2aに流入させてベント部6を介して排気経路103で排気するために、通気孔2cがケース2の側壁に設けられている。
【0033】ここで、本実施の形態では従来技術と異なり、燃料タンク101内の燃料Lが通気孔2cに侵入して燃料Lがフロートバルブ7の弁部に到達する前にフロートバルブ7を閉弁するよう、通気孔2cは燃料タンク101内に燃料Lが満たされた時に燃料Lで塞がれない位置まで弁部から下方に離れて設けられている。
【0034】即ち、燃料タンク101内の燃料Lが最大に満たされた過給油時液面高さの少し上の位置である。
【0035】通気孔2cは、燃料タンク101内に燃料Lが満たされた時の燃料Lの表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれないよう配置されている。即ち、図2(b),(c)に示すように、燃料Lの表面張力によって液面が盛り上がっても通気孔2cは燃料Lで塞がれない状態となる。
【0036】仮に本実施の形態と異なり、図2(a)に示すように、燃料Lの表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔2cが燃料Lで塞がれてしまうと、液面が大きく波立ち、通気孔2cから燃料Lがフロート室2aに侵入し、フロート室2a上部に溜まってしまい、このような場合に燃料Lはフロート室2aの外へ戻らなくなり、燃料Lの水位が低下してもフロートバルブ7を閉弁した状態に維持してしまうおそれがあるためである。
【0037】また、通気孔2cは、図3(b)に示すようにフロート3が下移動して最も下限に位置する時等、フロート3の上下動によらず、フロート3の側面に常に対向して配置されている。
【0038】仮に本実施の形態と異なり、図3(a)に示すように、フロート3が下移動して最も下限に位置する時のフロート3上部よりも上側に通気孔2cが位置すると、燃料Lが通気孔2cに流入した際に遮蔽物もなく容易に燃料Lが弁部に到達して排気経路103に排出されてしまうおそれがあるためである。
【0039】さらに、図3(b)に示すように通気孔2cから弁部に至る通路の一部に、フロート3の側面とケース2内壁面との間の微小隙間tの通路が設けられている。
【0040】このような液体遮断弁装置1では、図1左側のように液体遮断弁装置1が通常の正立状態であり、燃料Lの液面水位が低く、燃料タンク101の内部圧力が上昇した場合には、燃料蒸気Gはフロート室2aの上部に開口する通気孔2cを通過し、フロート3は自重によりフロート室2a下方に位置してフロートバルブ7が開弁して燃料タンク101内の燃料蒸気Gを排気経路103へと排気可能としている。
【0041】図1右側のように液面水位が上昇してフロート室2aに燃料Lが流入し、フロート3が上方に移動した場合には、フロートバルブ7が閉弁して排気経路103を遮断する。この図1右側の状態では、燃料タンク101内の燃料蒸気Gも排出されなくなる。
【0042】したがって、本実施の形態に係る液体遮断弁装置2では、通気孔2cは燃料タンク101内に燃料Lが満たされた時に燃料Lで塞がれない位置までフロートバルブ7の弁部から下方に離れて設けられているので、燃料タンク101内の燃料Lが通気孔2cに侵入して燃料Lが弁部に到達する前にフロートバルブ7を閉弁することができる。
【0043】これにより、走行中の車両の揺れや加減速等により燃料L液面が波立った時、燃料Lが通気孔2cからフロート室2aに侵入しても、燃料Lが弁部に到達する前にフロートバルブ7を閉弁することができ、燃料Lの排気経路103への漏れを防止することができる。
【0044】また、通気孔2cは、燃料タンク101内に燃料Lが満たされた時の燃料Lの表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれないよう配置され、フロート室2a上部に溜まった燃料Lが通気孔2cより抜けるので、図2(a)に示すように、燃料Lの表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔2cが燃料Lで塞がれて燃料蒸気G等の気体の通り道が無くなり、燃料タンク101内が閉空間となる、ということがない。また、フロート室2a上部に溜まった燃料Lが通気孔2cより抜けるので、車輌揺動時のフロート3が閉弁から開弁する瞬間の、燃料Lのシール部からの漏れを低減できる。
【0045】また、通気孔2cは、図3(b)に示すようにフロート3が下移動して最も下限に位置する時等、フロート3の上下動によらず、フロート3の側面に常に対向して配置されているので、燃料Lが通気孔2cからフロート室2aに侵入した時、侵入した燃料Lを通気孔2cに対向したフロート3側面が遮蔽物となって燃料Lをフロート室2aに飛散することを防止する。
【0046】さらに、図3(b)に示すように通気孔2cから弁部に至る通路の一部に、フロート3の側面とケース2内壁面との間の微小隙間tの通路が設けられているので、燃料Lが微小隙間tを抜けるのに時間をかけさせ、かつ燃料Lが弁部に到達することを難しくしている。
【0047】そして、微小隙間tの通路の両側は曲折して通路が折れ曲がっており、即ち、通気孔2cから弁部に至る通路は途中で2回折れ曲がっており、燃料蒸気Gは容易に通過できるものの、燃料Lの場合には弁部に到達することが難しく、これによっても燃料Lが弁部に到達することを難しくしている。
【0048】(比較試験)以上の効果を確認するため、本実施の形態の構造と従来構造の液体遮断弁装置の比較試験を行った。比較試験は、実車燃料タンク内に満タン液面高さまで擬似ガソリンを入れ、この燃料タンクを揺動させたときの排気経路への漏れ量を測定する。
【0049】
【表1】

試験条件は、上記表1に示す条件で行った。
【0050】
【表2】

測定結果は、上記表2に示す結果となった。この結果では、本実施の形態の構造が従来構造のものと比べて排気経路への漏れ量が略4分の1に減少した。したがって、比較試験によって、本実施の形態の構造の液体遮断弁装置では従来構造のものと比べて排気経路への漏れ量が低減するという効果を確認することができた。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通気孔は密封容器内に液体が満たされた時に液体で塞がれない位置まで弁部から下方に離れて設けられているので、密封容器内の液体が通気孔に侵入して液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができる。
【0052】これにより、走行中の車両の揺れや加減速等により液面が波立った時、液体が通気孔からハウジング内部に侵入しても、液体が弁部に到達する前にフロートバルブを閉弁することができ、燃料の排気経路への漏れを防止することができる。
【0053】通気孔は、密封容器内に液体が満たされた時の液体の表面張力による液面の盛り上がりでも塞がれず、ハウジング内部上方に溜まった液が前記通気孔より抜けることで、液体の表面張力によって液面が盛り上がったときに通気孔が液体で塞がれて燃料蒸気等の気体の通り道が無くなり、燃料タンク等の密封容器内が閉空間となる、ということがない。また、ハウジング内部上方に溜まった液体が通気孔より抜けるので、車輌揺動時のフロートが閉弁から開弁する瞬間の、前記液体のシール部からの漏れを低減できる。
【0054】通気孔は、フロートの上下動によらずフロートの側面に常に対向して配置されたことで、液体が通気孔からハウジング内部に流入した時、流入した液体を通気孔に対向したフロート側面が遮蔽物となって液体をハウジング内部に飛散することを防止する。
【0055】また、フロートの側面とハウジング内壁面との間の微小隙間が通気孔から弁部に至る通路の一部に設けられており、液体が弁部に到達することが困難となる。




 

 


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