JP3482770B2 - 液体遮断弁装置 - Google Patents

Description

【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するもの
で、弁に接続している排出経路から燃料蒸気等の気体は
排出するが、燃料等の液体は排出経路へ漏出させないよ
うに機能する液体遮断弁装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のこの種の液体遮断弁装置（フュ−
エルカットオフバルブ）としては、例えば図４に示すよ
うな車両の燃料タンク１０１に取りつけられるものがあ
る。 【０００３】すなわ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、燃料タンク１０１の内
部で発生する燃料蒸気Ｇ１０１を排出経路１０３へと排
気させる。 【０００４】排出経路１０３には排気された燃料蒸気Ｇ
１０１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、燃料蒸気Ｇ１０１が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
車両の揺れにより燃料Ｌ１０１の水位が上昇したり、車
両が傾斜、転倒した場合に、燃料Ｌ１０１が排出経路１
０３から漏れ出すことを防止する液体遮断機能も備えて
いる。 【０００６】図５は液体遮断弁装置１０２の基本的な構
成とその作用を説明する断面構成説明図である。図５
（ａ）は液体遮断弁装置１０２が液体遮断機能を発揮せ
ず、燃料蒸気Ｇ１０１を排出可能としている状態、図５
（ｂ）は閉弁状態の図であり液体遮断機能が働いている
状態である。 【０００７】両図において、１１０はケース部であり、
内部がフロート１１１を収容するフロート室１１０ａと
なっている。フロート１１１は連通孔１１２からフロー
ト室１１０ａ内部に流入する燃料Ｌ１０１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１１
３はフロート１１１を所定の力で閉弁方向に付勢して浮
力を調整すると共に、横転時等でフロート１１１を閉弁
方向に移動させる為の付勢手段として機能するスプリン
グである。 【０００８】フロート１１１の上部には、弁体１１１ａ
があり、フロート室１１０ａの上部には弁体１１１ａに
対応するバルブシート部１１０ｂが設けられ、このバル
ブシート部１１０ｂに排出経路１０３が接続されてい
る。 【０００９】従って、図５（ｂ）の状態はフロート室１
１０ａに燃料Ｌ１０１が流入してフロート１１１が上方
に移動し、弁体１１１ａとバルブシート部１１０ｂから
なる弁部１０５が閉弁して排出経路１０３を遮断してい
る状態である。 【００１０】そして、フロート室１１０ａの燃料Ｌ１０
１の液面水位が下がると共にフロート１１１も下方へと
移動して排出経路１０３が燃料タンク１０１と疎通した
通常の状態へと復帰させる（図５（ａ）の状態）。 【００１１】また、近年ではこのような液体遮断弁装置
１０２において、燃料蒸気の排出をよりスムーズに行い
たいという要求があり、弁部１０５の開弁面積を大きく
することが試みられている。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような開
弁面積を大きくした弁部１０５を備えた液体遮断弁装置
１０２では、車両の傾斜や転倒状態が解消されて、燃料
Ｌ１０１がフロート室１１０ａから燃料タンク１０１へ
と戻っても、燃料タンク１０１内部の圧力とキャニスタ
１０４側の排出経路１０４の圧力差が大きい（燃料タン
ク１０１内部の圧力の方が高い）場合には、その圧力差
によりフロート１１１に発生する上方への付勢力及びス
プリング１１３による付勢力がフロート１１１の自重を
上回り、開弁されずに排出経路を閉鎖した状態のままと
してしまう、「貼り付き現象」と呼ばれる問題があっ
た。 【００１３】この貼り付き現象が発生した場合、燃料タ
ンク１０１内部の圧力は逃げ場を失い、炎天下等におけ
る温度上昇によりさらに圧力が上昇してしまい、燃料タ
ンク１０１を変形させたりひいては破損する恐れもあっ
た。 【００１４】また、この貼り付き現象は、開弁面積が大
きい程上方への付勢力が大きくなって発生し易くなり、
開弁面積を絞らなければならず、結果として燃料蒸気の
排出を大流量とすることが出来ないという問題もあっ
た。 【００１５】本発明は上記した従来技術の問題を解決す
る為に成されたもので、その目的とするところは、液体
遮断弁装置の再開弁特性を向上させることにあり、液体
の遮断が不要となった時のフロートバルブの貼り付き現
象を素早く解消することの可能とすると共に、排出する
ガスの大流量化を達成することを可能とする液体遮断弁
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からの液
体の蒸気を、通常は開いている通気孔を通して密封容器
の外の排出経路へ通気する通気手段と、密封容器内の液
体が揺すぶられ、または密封容器が転倒している際、前
記通気孔を閉鎖して密封容器から排出経路への液体の流
出を防止する閉鎖手段と、を備えた液体遮断弁装置にお
いて、前記閉鎖手段は、密封容器内部と排出経路との間
に設けられ、両者の圧力差に応じて軸方向に移動可能で
あり、密封容器からの液体の蒸気を通気する通気孔を有
する圧力応答手段と、前記通気孔と係合するバルブ部を
軸方向先端部に設け、軸方向の移動によって前記通気孔
を閉じて該バルブ部を閉弁させるフロートと、前記フロ
ートを閉弁方向に付勢する付勢手段と、閉弁状態で軸方
向に移動する前記フロートに対する付勢を途中で停止さ
せるための、前記付勢手段の移動距離を特定する規制手
段と、を備えることを特徴とする。 【００１７】これによると、密封容器内の液体が揺すぶ
られ、または密封容器が転倒した際に、フロートの浮力
及び付勢手段の付勢力によりフロートが閉弁方向に移動
してバルブ部により通気孔を閉じ、液体が排出経路へと
漏出することを防止する。 【００１８】圧力応答手段は、密封容器内部と排出経路
との圧力差により閉弁状態のままフロートと共に軸方向
に移動する。 【００１９】閉弁状態のままフロートがさらに所定距離
移動すると、規制手段が付勢手段の移動距離を特定して
いるので、付勢手段による前記フロートに対する付勢が
途中から行われなくなる。 【００２０】この状態で、密封容器が通常の正立状態と
なり、フロート室の液体の液面が低下する時の通気孔の
開弁時に、密封容器内部と排出経路との圧力差により通
気孔とフロートのバルブ部が閉弁状態を保持しようとし
ても、フロートは付勢手段により付勢されていない位置
にあるので開弁し易くなる。 【００２１】 【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。 【００２２】本発明の実施の形態に関わる液体遮断弁装
置１は、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の燃料タンク１０１の上部に取りつ
けられ、通常状態である正立時には液体遮断弁装置１に
接続している排出経路から気体としての燃料蒸気Ｇ等は
排出するが、例えば液体としての燃料Ｌの給油時や車両
が揺れて液体である燃料Ｌの液面水位が上昇したり、車
両が傾斜、転倒した場合には燃料Ｌを排出経路へ漏出さ
せないように機能するものである。 【００２３】図１は本発明を適用した液体遮断弁装置１
の特徴的構成を説明する断面構成説明図である。この図
により、液体遮断弁装置１の主要構成から説明する。 【００２４】２は内部をフロート室２ａとしているロア
ーボディで、フランジ部２ｄがガスケット３を介して燃
料タンク１０１の上部の壁面１０１ａに流体密に取り付
けられている。 【００２５】また、ロアーボディ２の上端部にはフロー
ト室２ａの上部を形成するアッパーボディ４が密封接続
され、ロアーボディ２の下端部はフロート室２ａの下部
端面を形成するキャップ５が取り付けられている。 【００２６】６はロアーボディ２のフロート室２ａに収
容されるフロートであり、連通孔５ａ等からフロート室
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。フロート６の上部には
バルブ部としての弁体部６ａが一体的に形成されてい
る。また７はフロート６の浮力を調整すると共にフロー
ト６の姿勢が傾斜した状態や反転した状態でもフロート
６が閉弁する方向に付勢する為の付勢手段として機能す
るスプリングである。 【００２７】８はスプリング７の規制手段としてのスプ
リングリテーナであり、フランジ部８ａの下面でスプリ
ング７の付勢力を受け、フランジ部８ａの上面でフロー
ト６を付勢する。スプリングリテーナ８はフランジ部８
ａに接続し、キャップ５の中央部を挿通する軸部８ｂを
備えている。そして、軸部８ｂの端部にスプリングリテ
ーナ８の移動を制限するストッパ部８ｃを設け、スプリ
ングリテーナ８が図において上方に移動可能とする距離
を制限している。 【００２８】一方、アッパーボディ４はロアーボディ２
の上部に取付けられるもので、燃料蒸気Ｇを排出する排
出経路１０が備えられている。 【００２９】弁部Ｖ１は、その開閉状態により通気手段
または閉鎖手段となって機能するものであり、フロート
６の弁体部６ａと当接するバルブシート１１を備え、開
弁状態で燃料蒸気Ｇが通気孔としての通路１１ａから排
出される。 【００３０】バルブシート１１は、燃料タンク１０１内
部と排出経路１０側の圧力差により軸方向に移動可能な
ダイアフラム１２（圧力応答手段）によりフロート６の
移動方向（軸方向）に添って往復移動可能に保持されて
いる。 【００３１】ダイアフラム１２は、スプリング１３によ
りフロート室２ａの上端部２ｂ方向に付勢され、上端部
２ｂの上面に当接して停止している。１４はダイアフラ
ム１２とバルブシート１１とを接続すると共に、スプリ
ング１３の付勢力を受ける環状リテーナである。そし
て、弁部Ｖ１が移動した時に環状リテーナ１４の外周部
で軸方向上側に延びるスカート部の端面１４ａが、アッ
パーボディ４に形成された係止面４ｂに当接するように
構成されている。 【００３２】次に、この液体遮断弁装置１の作用につい
て説明する。液体遮断弁装置１はフロートバルブ室２ａ
内部に燃料Ｌが流入していない通常時（この通常時と
は、車両を安全に使用可能とする状態のことをいい、車
両の多少の傾きを含む意味で使用しており、以下におい
ては正立時とも記載する。）には、燃料タンク１０１内
部の燃料蒸気Ｇをフロートバルブ室２ａから開弁状態の
弁Ｖから排出経路１０へと排出する（図１参照）。 【００３３】また図２（ａ）は、正立時における燃料Ｌ
の給油や車両の過度の傾きにより燃料タンク１０１内部
の燃料Ｌの液面Ｌａが上昇した状態を表わす図である。 【００３４】この図においてフロート６は自らの浮力と
スプリング７の付勢力により浮動して弁体部６ａがバル
ブシート１１に当接して弁部Ｖ１を閉弁する。この状態
では燃料Ｌは排出経路１０へと漏出しないことはもちろ
んであるが、燃料タンク１０１の上部空間に存在する空
気や燃料蒸気Ｇ等の気体も遮蔽することになり、給油時
においては、不図示の給油ガンのオートストップ機能を
働かせて燃料タンク１０１にそれ以上の燃料Ｌが給油さ
れることを防止することも可能である。但し、この図２
（ａ）の状態では、燃料タンク１０１内部の燃料蒸気Ｇ
の圧力が上昇していない状態を示すものであり、スプリ
ング１３の付勢力がダイアフラム１２を押し上げる力に
勝っている。 【００３５】図２（ｂ）は、正立時で燃料Ｌの液面Ｌａ
が上昇した状態であり、かつ燃料タンク１０１内部の燃
料蒸気Ｇの圧力が上昇した初期段階の状態を示す図であ
る。燃料蒸気Ｇの圧力が上昇すると、その圧力によりダ
イアフラム１２を押し上げようとする力が増大する。そ
してスプリング１３の付勢力を越えると、ダイアフラム
１２はバルブシート１１と共に上方へ移動する。 【００３６】フロート６はこの図２（ｂ）においては、
バルブシート１１の移動に伴い閉弁状態のまま上方に移
動しているが、移動するかまたはその位置で停止して弁
体部６ａを開弁するかの条件は、液面Ｌａの位置による
フロート６の浮力とスプリング１３の付勢力及び燃料タ
ンク１０１内部と排出経路１０側の圧力差により決定す
る。 【００３７】スプリング１３の付勢力は移動距離が特定
されているスプリングリテーナ８により、ストッパ部８
ｃがキャップ５に当接した位置以上では、フロート６に
作用しないように制限されている。従って、燃料蒸気Ｇ
の圧力がさらに上昇してダイアフラム１２の位置が図２
（ｂ）の位置よりも上方に移動すると、スプリング７の
付勢力がフロート６に作用しなくなり、弁体部６ａが開
弁し易くなる。 【００３８】弁体部６ａが開弁すると、燃料蒸気Ｇの圧
力が低下して液体遮断弁装置１は図２（ａ）の状態に戻
る。 【００３９】次に、図３により燃料タンク１０１が傾斜
した状態の液体遮断弁装置１の作用について説明する。
尚、転倒した状態でも同様の作用を行うので傾斜した状
態のみを代表して説明する。 【００４０】図３（ａ）は通常の正立状態である。図３
（ｂ）は図３（ａ）から左回りに４５度傾斜した状態で
あり、図３（ｃ）は図３（ｂ）の状態で燃料タンク１０
１内部の圧力が上昇した状態、図３（ｄ）は図３（ｃ）
の傾斜した状態から正立状態に復帰した状態を表わして
いる。Ｌは燃料、Ｌａは燃料Ｌの液面である。 【００４１】図３（ｂ）では、傾斜により液面Ｌａが上
昇し、フロート６が浮動して弁体部６ａが閉弁してい
る。ここでは燃料蒸気Ｇの圧力が低く、ダイアフラム１
２は移動していない。 【００４２】図３（ｃ）で燃料蒸気Ｇの圧力が上昇する
と、ダイアフラム１２が作動し、それに一体的に設けら
れているバルブシート１１が上方にストロークする。フ
ロート６は閉弁状態のままバルブシート１１と共に上方
にストロークする。 【００４３】但し、ダイアフラム１２の移動量は、環状
リテーナ１４の端面１４ａがアッパーボディ４に形成さ
れた係止面４ｂに当接するまでであり、それ以上の移動
が制限されているので、大きな圧力が加わっても、ダイ
アフラム１２及びバルブシート１１のみがストロークし
て弁体部６ａを開弁させてしまうことはない。 【００４４】ここで、スプリング７の付勢力は、弁体部
６ａが閉弁する位置まではフロート６を付勢するが、そ
れ以上の付勢は、スプリングリテーナ８により規制され
行わないので、フロート６は、浮力と燃料蒸気Ｇの圧力
によりバルブシート１１に押し付けられ、その力で移動
することになる。 【００４５】図３（ｄ）で、図３（ｃ）の傾斜した状態
から正立状態に復帰すると、液面Ｌａが下がりフロート
６の浮力もなくなることになる。この復帰時において、
燃料蒸気Ｇの圧力は、図３（ｃ）と同様に高い圧力状態
にあっても、フロート６には浮力及びスプリング７の付
勢力の両方ともかからず開弁し易くなり、弁体部６ａが
バルブシート１１に張り付いた状態が解消される。 【００４６】 【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、フロート方式を採用した液体遮断弁装置において、
液体の遮断が不要となった状態での弁の再開弁特性、す
なわちバルブ部の貼り付き現象を素早く解消することが
可能となる。 【００４７】また、貼り付き現象を素早く解消すること
が可能であることから、弁の開口面積を大きくして気体
排出量の大流量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は本発明の実施の形態の液体遮断弁装置の
断面構成説明図。 【図２】図２は本発明の液体遮断弁装置の正立状態にお
ける作用を説明する図。 【図３】図３は本発明の液体遮断弁装置の傾斜状態の作
用を説明する図。 【図４】図４は従来の液体遮断弁装置の利用例を示す
図。 【図５】図５は従来の液体遮断弁装置の図。 【符号の説明】 １ 液体遮断弁装置 ２ ロアーボディ ２ａ フロート室 ２ｂ 上端部 ２ｄ フランジ部 ３ ガスケット ４ アッパーボディ ４ｂ 係止面 ５ キャップ ５ａ 連通孔 ６ フロート ６ａ 弁体部 ７ スプリング ８ スプリングリテーナ（規制手段） ８ａ フランジ部 ８ｂ 軸部 ８ｃ ストッパ部 １０ 排出経路 １１ バルブシート １１ａ 通路（通気孔） １２ ダイアフラム １３ スプリング １４ 環状リテーナ １４ａ スカート部の端面 １０１ 燃料タンク １０１ａ 壁面 Ｇ 燃料蒸気 Ｖ１ 弁 Ｌ 燃料 Ｌａ 液面

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｋ 31/18 Ｆ１６Ｋ 31/20 31/20 Ｂ６０Ｋ 15/02 Ｌ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 37/00 301 F02M 37/00 F02M 37/00 311 B60K 15/077 F16K 17/192 F16K 31/18 F16K 31/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 液体を収容する密封容器からの液体の蒸
   気を、通常は開いている通気孔を通して密封容器の外の
   排出経路へ通気する通気手段と、 密封容器内の液体が揺すぶられ、または密封容器が転倒
   している際、前記通気孔を閉鎖して密封容器から排出経
   路への液体の流出を防止する閉鎖手段と、 を備えた液体遮断弁装置において、 前記閉鎖手段は、 密封容器内部と排出経路との間に設けられ、両者の圧力
   差に応じて軸方向に移動可能であり、密封容器からの液
   体の蒸気を通気する通気孔を有する圧力応答手段と、 前記通気孔と係合するバルブ部を軸方向先端部に設け、
   軸方向の移動によって前記通気孔を閉じて該バルブ部を
   閉弁させるフロートと、 前記フロートを閉弁方向に付勢する付勢手段と、 閉弁状態で軸方向に移動する前記フロートに対する付勢
   を途中で停止させるための、前記付勢手段の移動距離を
   特定する規制手段と、 を備えることを特徴とする液体遮断弁装置。