JP3284745B2 - 燃料タンク用フロートバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクの上部のエ
ア流出流路に配置されて、給油時の燃料タンク内のエア
を流出させるとともに、燃料液面の満タン位置への上昇
時に、エアの流出を停止させる燃料タンク用フロートバ
ルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料タンクに配置されるフロート
バルブは、特開平５−１８５８５０号公報や実公平４−
３９０６１号公報等で知られており、図１に示すような
構造であった。

【０００３】このフロートバルブＶ０は、燃料タンク８
の上壁９に固定される有底円筒状のケース１内に、フロ
ート５を配設させて構成され、ケース１は、エア流出流
路７と連通する連通孔２ａを備えた天井壁２と、天井壁
２の下方に配置される底壁３と、天井壁２と底壁３とを
連結する側壁４と、から構成されていた。

【０００４】底壁３と側壁４とには、ケース１内への燃
料ＦやエアＡの流入を可能とするように、貫通孔３ａや
通気孔４ａが形成されていた。

【０００５】フロート５の上部には、エア流出流路７を
閉塞可能な弁部５ａが形成され、また、フロート５とケ
ース１の底壁３との間には、圧縮コイルばね６が配設さ
れていた。

【０００６】このコイルばね６は、車両が傾斜・転倒し
た場合に、連通孔２ａを閉塞するようにフロート５を補
助する補助部材である。すなわち、例えば、車両が反転
した場合には、連通孔２ａがフロート５の下方に位置す
ることとなるが、その際のフロート５の質量とばね６の
付勢力との和が、フロート５の浮力より大きくなるよう
に、ばね６のばね荷重が設定されている。勿論、ばね６
のばね荷重は、車両が適正な姿勢の場合の燃料Ｆが上昇
してくる前には、連通孔２ａを塞ぐようにフロート５を
上昇させるのではなく、フロート５が燃料Ｆ中に浸った
際に、フロート５の浮力とばね６の付勢力との和が、フ
ロート５の質量より大きくなる範囲に設定されている。

【０００７】そのため、この種のフロートバルブＶ０で
は、通常時に、燃料タンク８内の燃料Ｆの液面が上昇す
れば、ケース１内に貫通孔３ａや通気孔４ａを経て燃料
Ｆが流入して、フロート５が上昇するため、弁部５ａが
連通孔２ａを閉塞し、タンク８外へ燃料Ｆを流出させる
ことを防止できる。なお、連通孔２ａ及びエア流出流路
７を経たエアは、図示しないキャニスタに送られること
となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフロー
トバルブＶ０では、燃料タンク８への燃料Ｆの給油時に
おいて、短時間に多量の燃料Ｆが給油されることから、
つぎのような課題が生じていた。

【０００９】すなわち、給油時には、エアＡがケース１
の通気孔４ａから急激にケース１内に流入して、エア流
出流路７側へ流出するエアＡの流速が速くなることか
ら、エアＡの流れが、揚力となって、フロート５を浮き
上がらせる作用をなす。そして、その状態で、ケース１
における底壁３の貫通孔３ａからケース１内に燃料Ｆが
流入し、燃料Ｆによる浮力でフロート５が上昇すると、
満タン時の適正な閉弁位置にフロート５を配置させる燃
料液面の位置ＬＦまで、燃料Ｆの液面が上昇する前に、
エアＡの流れにより、弁部５ａが連通孔２ａを閉塞させ
てしまう場合があった。この閉弁動作は、特に、フロー
ト５が燃料Ｆによる浮力を発生させている際に、フロー
ト５の下向きの力（質量から浮力と付勢力とを差し引い
た値）が小さくなっているため、生じ易い。

【００１０】そして、このような閉弁動作は、燃料タン
ク８外に排出すべきエアＡをタンク８内に貯溜させる状
態となるため、燃料タンク８内へ燃料Ｆを注入している
燃料注入口側で、燃料の液面を上昇させて、燃料タンク
８内へ燃料を注入する燃料注入ガンのオートストップ機
構を作動させ、燃料タンク８内への燃料の注入を停止さ
せてしまうことから、給油時に満タンにするように燃料
Ｆを給油する際、支障となってしまう。

【００１１】特に、このような閉弁動作は、給油スピー
ドが速い、すなわち、給油流量が大きな場合に、エアＡ
の流速が速くなるため、生じ易い。

【００１２】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、燃料タンクへの燃料の満タン給油時に、満タン位置
に燃料液面が達するまで、エアを確実に流出させること
ができて、満タン給油を円滑に行なえる燃料タンク用フ
ロートバルブを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る燃料タンク
用フロートバルブは、燃料タンクの上部のエア流出流路
に配置されて、給油時の燃料タンク内のエアを流出させ
るとともに、燃料液面の満タン位置への上昇時に、エア
の流出を停止させる燃料タンク用フロートバルブであっ
て、前記燃料タンクの上壁に固定されるケースが、上部
に配置される天井壁と、該天井壁の下方に配置される底
壁と、前記天井壁と底壁とを連結する筒状の側壁と、を
備えて構成され、前記天井壁に、前記エア流出流路と連
通する連通孔が形成されるとともに、該連通孔周縁に下
方へ延びるニップルが突設され、前記底壁に、貫通孔が
形成され、前記側壁の上端全周に、前記天井壁下面とに
隙間を設けて、前記ニップル下端より上方へ突出する筒
状の規制部が配設され、前記側壁の上部と前記天井壁外
周縁との間に、通気孔が形成され、前記ケース内に、前
記ニップル下端を閉塞可能とする弁部を上面中央に備え
て、前記ニップルより大きな外形のフロートが配設され
ていることを特徴とするものである。

【００１４】前記フロートにおける上面の外周縁には、
内周面側を下狭まりのテーパ面とした筒状のリブを形成
することが望ましい。

【００１５】

【発明の作用・効果】本発明に係る燃料タンク用フロー
トバルブでは、燃料タンクへの燃料の給油時、燃料タン
ク内の燃料液面が上昇して、燃料タンク内のエアが、通
気孔からケース内に流入し、天井壁の連通孔からエア流
出流路へ流出されることとなる。

【００１６】その際、エアは、エア流出流路側の連通孔
の開口部、すなわち、ニップル下端の開口部が、側壁上
端の規制部より下方に位置していることから、通気孔を
経た後、側壁上端の規制部内周面とニップル外周面との
間を下向きに通過し、フロートの上面に当った後、反転
してニップル下端から連通孔へ流れることとなる。

【００１７】そのため、フロートは、エアの上面への当
たりによって、下向きの力を受け、底壁貫通孔からケー
ス内に燃料が流入して浮力を発生させていても、エアに
よる浮き上がりが防止される。

【００１８】このフロートの浮き上がり防止作用は、給
油スピードが速ければ速い程、エアの流れが速くなって
強くなるため、強い揚力が発生しても、その揚力に対抗
できることとなる。

【００１９】そして、給油が続行されて、燃料液面が満
タン位置に達すれば、エアによる浮き上がりを防止した
状態で、フロートが浮力によって上昇し、弁部で天井壁
の連通孔を構成するニップル下端を閉塞する。そのた
め、燃料タンク外へのエア流出が停止され、燃料タンク
内の内圧が一定値まで上昇して、燃料注入口側での燃料
注入ガンのオートストップ機構が作動し、給油が停止さ
れることとなる。

【００２０】したがって、本発明に係る燃料タンク用フ
ロートバルブでは、燃料タンクへの燃料の満タン給油時
に、満タン位置に燃料液面が達するまで、エアを確実に
流出させることができて、満タン給油を円滑に行なうこ
とができる。

【００２１】さらに、フロート上面の外周縁に、内周面
側を下狭まりのテーパ面とした筒状のリブが形成されて
いる場合には、通気孔を経た後の、側壁上端の規制部内
周面とニップル外周面との間を下向きに通過するエア
が、テーパ面を経て、フロート上面に円滑に流れること
となり、フロートの上面に当たり易くなる。そのため、
エアによるフロートを押える下向きの力を確実に確保す
ることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２３】実施例の燃料タンク用フロートバルブＶ１
は、図２に示すように、燃料タンク８の上壁９に固定さ
れて、燃料給油時の多量に発生する燃料蒸気を含んだエ
アＡを大量にキャニスタＣへ流すものである。このバル
ブＶ１と接続されるエア流出流路７におけるキャニスタ
Ｃへの途中には、差圧制御弁３１が配設されている。差
圧制御弁３１は、内部にダイアフラム弁を配設して構成
され、ニップル３２を燃料タンク８の燃料注入口として
のフィラーパイプ８ａに接続される配管３５と連結させ
ており、ニップル３３をフロートバルブＶ１と連結さ
せ、ニップル３４をキャニスタＣに接続される配管３６
と連結させている。そして、給油時には、配管３５内の
圧力よりニップル３３内の圧力の方が高くなり、差圧制
御弁３１が、ニップル３３とニップル３４とを連通させ
るように開弁動作するため、エア流出流路７を経て、給
油時の燃料蒸気がキャニスタＣ側へ流出することとな
る。

【００２４】また 燃料タンク８の上壁９には、非給油
時の燃料蒸気を含んだ少量のエアＡをキャニスタＣへ流
すためのフロートバルブ４１も配設されている。このフ
ロートバルブ４１は、ニップル４２を正負圧弁３７のニ
ップル３８に接続させ、正負圧弁３７はニップル３９を
キャニスタＣに連通される配管４０に接続させている。
この正負圧弁３７は、正圧弁３７ａと負圧弁３７ｂとを
備え、正圧弁３７ａの開弁圧力を差圧制御弁３１の開弁
時の圧力より高く設定させている。そのため、燃料Ｆを
給油していない時には、燃料タンク８内の圧力と配管３
５内の圧力とに差が生じないため、差圧制御弁３１が開
弁しない状態となり、その状態で、燃料タンク８内の圧
力が一定以上となった場合には、正圧弁３７ａが開弁し
て、エアＡをキャニスタＣ側へ流すこととなり、燃料タ
ンク８内の圧力が一定以下の負圧となった場合に、負圧
弁３７ｂが開弁することとなる。

【００２５】さらに、燃料タンク８には、図示しないエ
ンジン側への燃料供給用配管や燃料Ｆのリターン用配管
等が接続されている。

【００２６】そして、実施例のフロートバルブＶ１は、
図２〜４に示すように、燃料タンク上壁９に固定される
略円筒状のケース１１を備え、ケース１１は、耐燃料油
性を有したポリアセタールやポリアミド等の合成樹脂か
ら形成されて、略円板状の天井壁１２と、天井壁１２の
下方に配置される略円板状の底壁１３と、天井壁１２と
底壁１３との外周縁相互を連結するように形成される略
円筒状の側壁１４と、を備えて構成されている。

【００２７】天井壁１２は、中央の凹んだ部位に、上方
へ延びる円筒状のニップル１２ｂと下方へ延びる円筒状
のニップル１２ｃとを突設させ、ニップル１２ｂ・１２
ｃ内を、エア流出流路７と連通される連通孔１２ａとし
ている。上方へ延びるニップル１２ｂは、既述の差圧制
御弁３１のニップル３３と接続されている。天井壁１２
の外周縁には、下方へ延びた後、外方へ延びるフランジ
１２ｄが形成されている。このフランジ１２ｄは、円環
状のガスケット２８を介在させて、燃料タンク上壁９の
貫通孔９ａ周縁に当接している。そして、フランジ１２
ｄの上面は、略円環状の押え金２６で押えられ、押え金
２６が、貫通孔９ａ周縁に固着された円環状の口金２７
にボルト２９止めされることにより、フランジ１２ｄが
燃料タンク８の上壁９に取り付けられ、ケース１１が燃
料タンク８の上壁９に固定されている。

【００２８】底壁１３は、側壁１４の下端に溶着され
て、複数の貫通孔１３ａが形成されている。また、底壁
１３の上面中央には円筒状の保持リブ１３ｂが突設され
ている。

【００２９】側壁１４の上部外周面には、フランジ１４
ｂが突設され、フランジ１４ｂは、天井壁１２のフラン
ジ１２ｄの内周面側に溶着されている。そして、フラン
ジ１４ｂには、複数の通気孔１４ａが上下方向に貫通さ
れている。なお、ケース１１が燃料タンク８に固定され
た際の、適正な満タン時の燃料液面の位置ＬＦは、通気
孔１４ａの下方位置に設定されている。

【００３０】また、側壁１４の上端全周には、天井壁１
２下面とに隙間を設けて、ニップル１２ｃの下端より上
方へ突出する円筒状の規制部１４ｃが配設されている。
規制部１４ｃの内周面側全周には、内周面を下狭まりの
テーパ面１４ｅとする突条１４ｄが形成されている。

【００３１】そして、ケース１１の内部には、連通孔１
２ａを閉塞可能なフロート１５が配設されている。フロ
ート１５は、耐燃料油性を有したポリアセタールやポリ
アミド等の合成樹脂から形成される本体１６と、フッ素
ゴムやニトリルゴム等のゴム材料からなりニップル１２
ｃの下端を閉塞できるように、本体１６の上面中央に組
み付けられる弁部１７と、から構成されている。

【００３２】本体１６は、円筒部１６ａと、円筒部１６
ａの上端を閉塞するように配設される天井部１６ｂと、
から構成されており、円筒部１６ａの外径は、ニップル
１６ｃの外径より大きく、側壁１４の内周面より若干小
さくしている。なお、円筒部１６ａの外周面には、上下
方向に延びる複数の凹溝（図符号省略）が形成されてい
る。

【００３３】天井部１６ｂの中央には、弁部１７を組み
付ける組付孔１６ｃが形成されるとともに、天井部１６
ｂの上面の外周縁には、内周面側を下狭まりのテーパ面
１６ｅとした略円筒状のリブ１６ｄが突設されている。
なお、テーパ面１６ｅは、既述の側壁１４における規制
部１４ｃの突条１４ｄのテーパ面１４ｅと平行としてい
る。

【００３４】フロート１５と底壁１３との間には、上端
を本体天井部１６ｂ下面に円筒状に突出するリブ１６ｆ
に位置規制させ、下端を底壁１３の保持リブ１３ｃに保
持させた圧縮コイルばね１８が配設されている。このコ
イルばね１８は、車両が傾斜・転倒した場合に、連通孔
１２ａを閉塞するようにフロート１５を補助する補助部
材である。

【００３５】このような実施例のフロートバルブＶ１を
配設した燃料タンク８への燃料Ｆの給油時には、まず、
燃料注入口側となるフィラーパイプ８ａのフューエルキ
ャップ１０を外してフィラーパイプ８ａに図示しない燃
料注入ガンを挿入して、燃料注入ガンから燃料タンク８
内へ燃料Ｆを注入する。

【００３６】そして、燃料Ｆの給油時、燃料タンク８内
の燃料液面が上昇して、燃料タンク８内のエアＡが、通
気孔１４ａからケース１１内に流入し、天井壁１２の連
通孔１２からエア流出流路７へ流出されることとなる。

【００３７】その際、エアＡは、エア流出流路７側の連
通孔１２ａの開口部位、すなわち、ニップル１２ｃ下端
の開口部位が、側壁１４上端の規制部１４ｃより下方に
位置していることから、通気孔１４ａを経た後、規制部
１４ｃの内周面とニップル１２ｃの外周面との間を下向
きに通過し、フロート天井部１６ｂの上面に当った後、
反転してニップル１２ｃの下端から連通孔１２ａへ流れ
ることとなる。

【００３８】そのため、フロート１５は、エアＡの上面
への当たりによって、下向きの力を受け、底壁貫通孔１
３ａからケース１１内に燃料Ｆが流入して浮力を発生さ
せていても、図５に示すように、エアによる浮き上がり
が防止される。

【００３９】このフロート１５の浮き上がり防止作用
は、給油スピードが速ければ速い程、エアＡの流量が速
くなって強くなるため、強い揚力が発生しても、その揚
力に対抗できることとなる。

【００４０】そして、給油が続行されて、燃料液面が満
タン位置ＬＦに達すれば、エアＡによる浮き上がりを防
止した状態で、フロート１５が浮力によって上昇し、弁
部１７で天井壁１２の連通孔１２ａを構成するニップル
１２ｃの下端を閉塞する。そのため、燃料タンク８外へ
のエア流出が停止され、燃料タンク８内の内圧が一定値
まで上昇して、フィラーパイプ８ａ側での燃料注入ガン
のオートストップ機構が作動し、給油が停止されること
となる。

【００４１】したがって、実施例のフロートバルブＶ１
では、燃料タンク８への燃料Ｆの満タン給油時に、満タ
ン位置ＬＦに燃料液面が達するまで、エアＡを確実に流
出させることができて、満タン給油を円滑に行なうこと
ができる。

【００４２】また、実施例のフロートバルブＶ１では、
フロート天井部１６ｂの上面の外周縁に、内周面側を下
狭まりのテーパ面１６ｅとした略円筒状のリブ１６ｄが
形成されている。そのため、給油時における通気孔１４
ａを経た後の規制部１４ｃ内周面とニップル１２ｃ外周
面との間を下向きに通過するエアＡが、テーパ面１６ｅ
を経て、フロート天井部１６ｂの上面に円滑に流れるこ
ととなり、フロート１５の上面に当たり易くなる。した
がって、エアＡによるフロート１５を押える下向きの力
を確実に確保することができる。

【００４３】さらに、上記作用は、実施例の場合、側壁
規制部１４の内周面側に形成された突条１４ｄに、テー
パ面１６ｅと平行なテーパ面１４ｅが形成されているた
め、エアＡの流れが、フロート１５の上面に当たり易く
なって、一層、円滑に作用されることとなる。

【００４４】勿論、図６に示すように、側壁１４の規制
部１４ｃに、テーパ面１４ｅを有した突条１４ｄを設け
ず、また、フロート１５の上面に、テーパ面１６ｅを有
したリブ１６ｄを設けなくとも、給油時、フロート１５
の上面には、下向きの流れのエアＡが当たるため、ある
程度のフロート１５の浮き上がりを防止することができ
る。

【００４５】なお、実施例では、ケース１１内にエアＡ
を流入させる通気孔１４ａを、側壁１４のフランジ１４
ｂに形成したものを示したが、成形に支障が無ければ、
天井壁１２のフランジ１２ｄを、内周面側に延設して、
規制部１４ｃの下方の側壁１４に溶着させるようにし、
その延設したフランジに通気孔を形成しても良い。ま
た、このようなフランジやフランジ１４ｂを形成せず
に、規制部１４ｃの上端を、開口部位を残して部分的に
上方を延ばして天井壁１２に連結し、この開口部位を通
気孔としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のフロートバルブを示す断面図である。

【図２】本考案の一実施例のフロートバルブを示す断面
図であり、燃料タンクに配置された状態を示す。

【図３】同実施例の断面図である。

【図４】同実施例の燃料タンクに取り付けた状態の底面
図である。

【図５】同実施例の使用状態を示す断面図である。

【図６】他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１・１１…ケース、 ２・１２…天井壁、 ２ａ・１２ａ…連通孔、 ３・１３…底壁、 ３ａ・１３ａ…貫通孔、 ４・１４…側壁、 ４ａ・１４ａ…通気孔、 ５・１５…フロート、 ５ａ・１７…弁部、 ７…エア流出流路、 ８…燃料タンク、 ９…上壁、 １２ｃ…ニップル、 １４ｃ…規制部、 １６ｄ…リブ、 １６ｅ…テーパ面、 Ｆ…燃料、 Ａ…エア、 ＬＦ…満タン時の燃料液面の位置、 Ｖ０・Ｖ１…フロートバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−7030（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−91626（ＪＰ，Ｕ) 実公 平４−39061（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 37/00 301 B60K 15/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクの上部のエア流出流路に配置
   されて、給油時の燃料タンク内のエアを流出させるとと
   もに、燃料液面の満タン位置への上昇時に、エアの流出
   を停止させる燃料タンク用フロートバルブであって、 前記燃料タンクの上壁に固定されるケースが、上部に配
   置される天井壁と、該天井壁の下方に配置される底壁
   と、前記天井壁と底壁とを連結する筒状の側壁と、を備
   えて構成され、 前記天井壁に、前記エア流出流路と連通する連通孔が形
   成されるとともに、該連通孔周縁に下方へ延びるニップ
   ルが突設され、 前記底壁に、貫通孔が形成され、 前記側壁の上端全周に、前記天井壁下面とに隙間を設け
   て、前記ニップル下端より上方へ突出する筒状の規制部
   が配設され、 前記側壁の上部と前記天井壁外周縁との間に、通気孔が
   形成され、 前記ケース内に、前記ニップル下端を閉塞可能とする弁
   部を上面中央に備えて、前記ニップルより大きな外形の
   フロートが配設されていることを特徴とする燃料タンク
   用フロートバルブ。
2. 【請求項２】 前記フロートにおける上面の外周縁に、
   内周面側を下狭まりのテーパ面とした筒状のリブが突設
   されていることを特徴とする請求項１記載の燃料タンク
   用フロートバルブ。