JP6488121B2

JP6488121B2 - 燃料タンク用弁装置

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Publication number: JP6488121B2
Application number: JP2014255889A
Authority: JP
Inventors: 健太三原
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2019-03-20
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: CN105711408A; US20160177885A1; CN105711408B; US9903318B2; JP2016113126A; KR102253339B1; KR20160074417A

Description

本発明は、自動車等の燃料タンクに取付けられて、燃料が燃料タンク外へ流出することを抑制する、燃料タンク用弁装置に関する。

例えば、自動車の燃料タンクには、自動車が旋回したり傾いたりしたときに、燃料タンク内の燃料が燃料タンク外へ漏れるのを抑制する、弁装置が取付けられている。

例えば、下記特許文献１には、仕切壁を介して下方空間と上方空間に別れ、上方空間の外壁に通気管が取付けられ、仕切壁に開口部が設けられ、その下面に弁座が形成されたハウジングと、下方空間に上下摺動可能に配置されたフロート弁と、このフロート弁の下面と記ハウジング底面との間に配置され、フロート弁を仕切壁の開口部に向けて付勢する上方付勢バネと、上方付勢バネの内側に配置され、フロート弁が最下方に移動したときに、その下面がハウジングの底面に当接しないように支持する支持バネとを備えた、フロート弁装置が記載されている。

また、前記ハウジングの仕切壁の周縁部には、所定高さで立ち上がった壁部が設けられている。一方、前記通気管は、ハウジング外周から外径方向に延設されている。この通気管の、基部側の通路は、ハウジングの軸方向に沿って上方に伸びており、その上端開口が、仕切壁周縁の壁部の上端に整合した位置となっている（図３参照）。

そして、このフロート弁装置においては、車両の旋回や傾き等で、フロート弁に燃料が浸漬すると、その浮力及び上方付勢バネの付勢力によって、フロートが上昇して、仕切壁の開口部を閉塞するので、燃料が開口部を通じて上方空間に流入することが抑制される。

特許５２６５２６２号公報

上記特許文献１のフロート弁装置においては、例えば、燃料が激しく揺動した場合に、フロート弁の上昇が間に合わずに、仕切壁の開口部を通じて上方空間内に燃料が流入することがあった。この際、燃料は、仕切壁の周縁部に立設した壁部によって、通気管の上端開口に、流入することが遮られるようになっている。しかしながら、燃料が勢いよく上方空間内に流入した場合には、仕切壁周縁の壁部を乗り越えて、通気管の上端開口へと流入してしまうおそれがあった。

したがって、本発明の目的は、燃料タンク外に配置されたキャニスタに、燃料が流入することを抑制することができる、燃料タンク用弁装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の燃料タンク用弁装置は、第１開口及び第２開口を底面に設けた通気室、及び前記第１開口に連通するように前記通気室の下方に設けられた弁室を有するハウジングと、前記弁室内に昇降可能に配置され、前記第１開口を開閉させるフロート弁とを備え、前記ハウジングには、燃料タンク外のキャニスタに連結される配管との接続用の、キャニスタ接続管が延設され、該キャニスタ接続管は前記第２開口に連通しており、前記通気室の底面の前記第１開口の周縁部と前記第２開口の周縁部との間に、立壁が形成されており、この立壁の側面から前記第１開口側へ向かって伸びるひさし状壁部が形成されていることを特徴とする。

本発明の燃料タンク用弁装置においては、前記ひさし状壁部の表面は、その先端側が、ひさし状壁部の基端側よりも、前記第１開口の周縁部に近接するように傾斜して伸びていることが好ましい。

本発明の燃料タンク用弁装置においては、前記ひさし状壁部の先端から前記第２開口の周縁部に至る部分に、通路が形成されており、該通路の底面は、前記第２開口の周縁部に向けて高くなる部分を有していることが好ましい。

本発明の燃料タンク用弁装置においては、前記キャニスタ接続管は、前記ハウジングの、前記弁室を形成する周壁に対して、離間するように形成されていることが好ましい。

本発明の燃料タンク用弁装置によれば、ハウジングの底面の第１開口の周縁部と第２開口の周縁部との間に立壁が立設されていると共に、この立壁の側面から第１開口側へ向かって伸びるひさし状壁部が形成されているので、立壁とひさし状壁部との間に、液溜まり空間を設けることができ、車両が揺動したり傾斜したりして、第１開口から通気室内に燃料が流入した場合に、流入した燃料を、前記液溜まり空間内で堰き止めることができ、キャニスタ接続管に連通する第２開口側へ流入させにくくすることができる。

本発明の燃料タンク用弁装置の、一実施形態を示す分解斜視図である。同弁装置の断面図である。同弁装置において、フロート弁が上昇した状態での断面図である。同弁装置において、車両が傾いた状態での断面図である。本発明の燃料タンク用弁装置の、他の実施形態を示す分解斜視図である。同弁装置の斜視図である。同弁装置のハウジングを構成するカバーの斜視図である。同弁装置のハウジングを構成するカバーの平面図である。同弁装置の断面図である。同弁装置において、車両が傾いた状態での断面図である。

以下、図１〜４を参照して、本発明に係る燃料タンク用弁装置の、一実施形態を説明する。

図１に示すように、この実施形態の燃料タンク用弁装置１０（以下、単に「弁装置１０」という）は、第１開口２３及び第２開口２４を底面に設けた通気室Ｒ、及び、第１開口２３に連通するように通気室Ｒの下方に設けられた弁室Ｖが設けられた、ハウジング１５を有している。

図１に示すように、この実施形態のハウジング１５は、筒状をなしたケーシング２０と、その下方開口部に装着されるキャップ３０と、ケーシング２０の上方に配置された天井壁８０とから構成されている。

図２に示すように、ケーシング２０は、下方が開口した略円筒状の周壁２１を有しており、その上部に仕切壁２２が設けられている。また、ケーシング２０の上方には、天井壁８０が溶着等により固着されており、仕切壁２２との間に通気室Ｒが画成されている。

前記仕切壁２２には、第１開口２３が形成されている。すなわち、前記通気室Ｒの底面に、第１開口２３が設けられている。また、第１開口２３の下方には弁室Ｖが設けられており、前記通気室Ｒは、第１開口２３を通じて弁室Ｖに連通するようになっている。

更に通気室Ｒの底面には、通気室Ｒ内に流入した燃料蒸気を、燃料タンク外のキャニスタ側へと排出するための、燃料蒸気排出口をなす第２開口２４が設けられている。図２及び図３に示すように、この第２開口２４の周縁部は、前記第１開口２３の周縁部よりも、ケーシング２０の軸方向に対して高い位置に形成されている。

また、ケーシング２０の周壁２１には、燃料タンク外に配置された図示しないキャニスタに連結される配管との接続用の、キャニスタ接続管２８が延設されている。図２に示すように、このキャニスタ接続管２８は、ケーシング２０の周壁２１の、箱状に膨出した部分２１ａの外周面から、ケーシング２０の外径方向に向かってほぼ直角に延出した形状をなしている。このキャニスタ接続管２８の、前記周壁２１内に設けた基部側の通路２８ａ（図２参照）は、ケーシング２０の軸方向に沿って上方に伸びており、その上端開口が前記第２開口２３に連通している。

更に図２に示すように、通気室Ｒの底面の、第１開口２３の周縁部と、第２開口２４との間には、立壁２５が形成されている。

そして、この立壁２５の側面から、第１開口２３側へ向かって伸びる、ひさし状壁部２７が形成されている。この実施形態のひさし状壁部２７は、立壁２５の外側面上端（すなわち、前記第２開口２３に整合した位置）から、所定長さで延設されている。その結果、仕切壁２２と、前記立壁２５と、ひさし状壁部２７との間に、第１開口２３から通気室Ｒ内に流入した液体燃料が溜まる、液溜まり空間Ｃが形成されるようになっている。

なお、以下の説明において、「燃料」とは、液体の燃料（燃料の飛沫も含む）を意味し、「燃料蒸気」とは、蒸発した燃料を意味するものとする。

上記ケーシング２０の下方開口部には、底面に通孔３１を設けたキャップ３０が装着されており、弁室Ｖが画成されるようになっている。この弁室Ｖ内に、キャップ３０との間に、スプリングＳを介在させて、フロート弁４０が昇降可能に配置されている。このフロート弁４０の上端部には、弾性材料からなる弁頭４１が装着されている。

そして、このフロート弁４０は、図２に示すように、燃料が浸漬していない状態では、その自重によりスプリングＳを圧縮して、キャップ３０上に載置され、第１開口２３が開いた状態に保持される。この状態で、燃料タンク内の燃料液面が上昇し、フロート弁４０が燃料に浸漬されると、スプリングＳの付勢力及びフロート弁４０自体の浮力により、フロート弁４０が上昇して、その弁頭４１によって第１開口２３を閉塞するようになっている（図３参照）。

次に、上記構成からなる本発明の弁装置１０の作用効果について説明する。

図２に示すように、燃料液面が上昇しておらず、フロート弁４０が燃料に浸漬していない状態では、第１開口２３が開いている。

この状態で、車両が旋回したり大きく傾いたりして、燃料タンク内の燃料液面が上昇すると、燃料が、キャップ３０の通孔３１を通って弁室Ｖ内に流入する。その後、フロート弁４０に燃料が所定高さ以上浸漬すると、スプリングＳ及びフロート弁４０自体の浮力により、フロート弁４０が浮き上がって、図３に示すように、弁頭４１が仕切壁２２の第１開口２３を閉塞するので、燃料が第１開口２３を通って通気室Ｒ内に流入することが阻止されて、第１開口２３から燃料タンク外に燃料が漏れることを防止することができる。

ところで、車両が悪路を走行して上下に振動したり左右に揺動したり、或いは、急旋回したりすると、フロート弁４０による閉塞が間に合わず、燃料や燃料の飛沫が、第１開口２３から通気室Ｒ内に勢いよく流入することがある。図４には、車両が所定角度傾いて、燃料の一部が第１開口２３から通気室Ｒ内に漏れた状態が示されている。

このような場合であっても、この弁装置１０においては、通気室Ｒの底面と、立壁２５と、ひさし状壁部２７との間に、液溜まり空間Ｃが設けられているので、この液溜まり空間Ｃ内において、第１開口２３から通気室Ｒ内に燃料を堰き止めることができ、その結果、キャニスタ接続管２８に連通する第２開口２４側へ流入させにくくすることができ、燃料タンク外に配置されたキャニスタに、燃料が流入することを抑制することができる。

また、この実施形態においては、図２及び図３に示すように、第２開口２４の周縁部は、前記第１開口２３の周縁部よりも、ケーシング２０の軸方向に対して高い位置に形成されているので、第１開口２３から通気室Ｒ内に流入した燃料を、第２開口２４側へ流れにくくすることができ、キャニスタへの燃料流入をより効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態においては、フロート弁４０は、燃料の揺動等によって燃料タンク内の液面が異常に上昇したときに、第１開口２３を閉塞して、燃料の外部漏出を防ぐ、いわゆる燃料流出防止弁として機能するものであるが、燃料タンク内の液面が設定された満タン液面に達すると、第１開口２３を閉塞して、それ以上の過給油を防止する、いわゆる満タン規制弁としてもよく、特に限定はされない（図５〜１０に示す実施形態においても同様である）。

図５〜１０には、本発明に係る燃料タンク用弁装置の、他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

図５及び図６に示すように、この実施形態の燃料タンク用弁装置１０Ａ（以下、単に「弁装置１０Ａ」という）は、フロート弁４０Ａが収容されるケーシング２０Ａと、及びその下方に装着されるキャップ３０Ａと、ケーシング２０Ａの上方に装着されるカバー５０と、該カバー５０の上方に装着される天井壁８０Ａとから構成されている。

前記ケーシング２０Ａは、下方が開口した円筒状の周壁２１を有している。この周壁２１には、通孔２１ｂが形成されている。また、ケーシング２０Ａの上方には、第１開口２３を形成した仕切壁２２が設けられている。この仕切壁２２の外周縁からは、環状のフランジ２６が突設されている。

上記ケーシング２０Ａの下方開口部には、キャップ３０Ａが装着されており、仕切壁２２の下方に弁室Ｖが画成されている（図９参照）。この弁室Ｖ内には、キャップ３０Ａとの間にスプリングＳを介在させて、フロート弁４０が昇降可能に収容されている。このフロート弁４０Ａの上方には、揺動可能な弁頭４１Ａが装着されている（図５及び図９参照）。

図７及び図８に示すように、上記ケーシング２０Ａの上方に装着されるカバー５０は、一端側が幅狭で他端側に向けて幅広となるように長く伸びる底壁５３と、該底壁５３の周縁から立設した枠状の外壁５５とを有しており、下方及び外周に壁部があり、上方が開口した薄肉箱状をなしている。また、前記外壁５５の外周には、外壁５５よりも高さの低い環状壁部５６が設けられている。

図５及び図６に示すように、底壁５３の、幅広となる他端側には、略円筒状をなした筒部５１が下方に向けて延設されている。この筒部５１は、底壁５３に対して垂直な方向に開口している。

図６及び図７に示すように、上記筒部５１の下端外周縁からは、フランジ部５７が延設されており、該フランジ部５７を、ケーシング２０Ａのフランジ２６に溶着させることで、ケーシング２０Ａにカバー５０が連結されるようになっている（図９参照）。

その結果、筒部５１の下方開口部に、ケーシング２０Ａの仕切壁２２が配置されると共に、同筒部５１内に第１開口２３が配置され、その下方に弁室Ｖが配置されるようになっている（図８及び図９参照）。

また、図５及び図７に示すように、通気室Ｒ内には、筒部５１の周壁と、その底部に配置された仕切壁２２とで、底壁５３よりも低く形成された凹部５４が設けられている。この凹部５４は、通気室Ｒの一部を画成すると共に、その底部に第１開口２３が形成された形状をなしている。

なお、この実施形態においては、ケーシング２０Ａの仕切壁２２の上面、及び、カバー５０の底壁５３の上面が、通気室Ｒの「底面」をなしている。

一方、図７〜９に示すように、通気室Ｒの底面、すなわち、底壁５３であって、その幅狭に形成された一端側には、通気室Ｒ内に流入した燃料蒸気を、燃料タンク外のキャニスタ側へと排出するための、燃料蒸気排出口をなす第２開口５８が設けられている。図９に示すように、この第２開口５８の周縁部は、前記第１開口２３の周縁部よりも、ケーシング２０の軸方向に対して高い位置に形成されている。

また、ケーシング２０Ａの周壁２１には、燃料タンク外に配置された図示しないキャニスタに連結される配管との接続用の、キャニスタ接続管７０が延設されている。

図６、図７及び図９に示すように、この実施形態におけるキャニスタ接続管７０は、底壁５３と平行に伸びる先端部７１と、該先端部７１の端部からほぼ直角に立ち上がり、ケーシング２０の軸方向に沿って伸び、底壁５３に連結された基部７２とを有している。また、キャニスタ接続管７０の基部７２は、ケーシング２０Ａの、弁室Ｖを形成する周壁２１に対して離間しており、その上端開口が前記第２開口５８に連通している。

なお、キャニスタ接続管７０は、上記形状に限定されるものではない。

そして、図９に示すように、この実施形態においては、カバー５０の筒部５１の一部であって、通気室Ｒの底面の、第１開口２３の周縁部と、第２開口５８との間に配置された部分が、本発明における立壁５２をなしている。

この立壁５２の側面から、第１開口２３側へ向かって伸びる、ひさし状壁部６１が形成されている。この実施形態のひさし状壁部６１は、立壁５２の外側面上端から、前記凹部５４の内径方向に向かって延設された、円弧形のリブ状をなしている。

また、図９に示すように、このひさし状壁部６１の表面（上面）は、その先端側が、ひさし状壁部６１の基端側よりも、前記第１開口２３の周縁部に近接するように、傾斜して伸びている。

この実施形態では、ひさし状壁部６１の表面であって、その基端側から、ひさし状壁部６１先端よりも、やや手前側に至る範囲に、第１開口２３の周縁部に向かって次第に低くなるテーパ面６１ａが形成されている。

なお、ひさし状壁部の形状としては、上記形状に限定されるものではない。

また、図７〜９に示すように、前記ひさし状壁部６１の周方向両側には、凹部５４の内径方向に向かって突出し、凹部５４の上下方向に沿って伸びる一対のリブ６３，６３が設けられている。

そして、この実施形態においては、図９に示すように、ケーシング２０Ａの仕切壁２２と、カバー５０の立壁５２と、ひさし状壁部６１と、一対のリブ６３，６３との間に、第１開口２３から通気室Ｒ内に流入した液体燃料が溜まる、液溜まり空間Ｃが形成されるようになっている。

また、この実施形態においては、カバー５０の上方に天井壁８０Ａが装着された状態で、カバー５０の底壁５３と、外壁５５と、ひさし状壁部６１と、天井壁８０Ａの内周との間に、所定隙間の通路６５が形成されるようになっている（図９参照）。

図９に示すように、この通路６５は、ひさし状壁部６１の先端から、第２開口５８の周縁部に至る部分に形成されており、その底面（ここでは前記底壁５３の上面（表面）を意味する）は、第２開口５８の周縁部に向けて高くなる段状をなしている。

図７及び図８を併せて参照すると、この実施形態の通路６５の底面は、第１開口２３側に、ひさし状壁部６１に連続して配置された第１底面６６を有すると共に、該第１底面６６から連続して第２開口５８側に形成され、第１底面６６よりも高い第２底面６７を有している。更に、上記第２底面６７から連続して、第２底面６７よりも低く且つ第１底面６６より高く形成され、前記第２開口５８が設けられた第３底面６８を有している。上記第２底面６７が、本発明における「第２開口の周縁部に向けて高くなる部分」をなしている。

上記のように本実施形態では、通路６５の底面が、第１底面６６、第２底面６７、第３底面６８の３つの底面からなる階段状をなしてり、第１底面６６及び第３底面６８の間に、最も高い第２底面６７が配置された構造となっているが、この態様に限定されるものではない。

例えば、通路６５の底面を、ひさし状壁部６１の基端側から、第２開口５８の周縁部に至るまで、第２開口５８の周縁部に向けて次第に高くなるテーパ状としたり（すなわち、図９に示すような階段状ではない）、また、通路６５の底面の、ひさし状壁部６１の基端から第２開口５８の周縁部に至る範囲の一部に、半円状に突出したり、円弧状に突出したり、部分的に突出した部分を設けてもよい。すなわち、通路の底面は、第２開口の周縁部に向けて高くなる部分を有していればよい。

なお、上記通路６５は、第１開口２３を通じて通気室Ｒ内に流入した、燃料タンク内の空気や燃料蒸気を、第２開口５８へと流通させて、キャニスタ接続管７０や、それに接続された図示しない配管を介して、図示しない燃料タンク外のキャニスタへ排出させるものである。

次に、上記構成からなる本発明の弁装置１０Ａの作用効果について説明する。

すなわち、この実施形態においても、図１０に示すように、例えば、車両が所定角度度傾いたときに、第１開口２３周縁及び第２開口５８周縁の間の立壁５２と、その側面から伸びるひさし状壁部６１と、一対のリブ６３，６３と、ケーシング２０Ａの仕切壁２２との間に画成された、液溜まり空間Ｃ内において、燃料を堰き止めることができるので、通路６５を通じて、キャニスタ接続管２８に連通する第２開口２４側へ流入させにくくして、キャニスタへの燃料流入を抑制することができる。

また、この実施形態においては、ひさし状壁部６１の表面にテーパ面６１ａが設けられており、ひさし状壁部６１の先端側が、その基端側よりも、前記第１開口２３の周縁部に近接するように傾斜して伸びている。そのため、図１０に示すように、第１開口２３から通気室Ｒ内に流入した燃料が、ひさし状壁部６１の上面に乗ったような場合に、その燃料を、第１開口２３側へと戻しやすくすることができる。

更にこの実施形態においては、ひさし状壁部６１の先端から、第２開口５８の周縁部に至る部分に形成された通路６５の底面６６，６７は、第２開口５８の周縁部に向けて高くなる段状をなしているので、図１０に示すように、車両傾斜時に通気室Ｒ内に流入した燃料が、液溜まり空間Ｃから溢れ出して（図１０の矢印参照）、ひさし状壁部６１に乗ってしまったような場合であっても、通路６５の段状をなした底面６６，６７によって、燃料を第２開口５８側へと流動させにくくすることができ、第２開口５８への燃料流入をより効果的に抑制することができる。

また、この実施形態においては、キャニスタ接続管７０は、ハウジング１５Ａの、弁室Ｖを形成する、ケーシング２０Ａの周壁２１に対して、離間するように形成されているので、第１開口２３と第２開口５８との距離を長く確保することができ、通気室Ｒ内に流入した燃料を、第２開口５８側へより流入させにくくすることができる。

更に、ひさし状壁部６１を形成する際には、その成形性を考慮して、例えば、ハウジング１５Ａを、弁室Ｖ及びキャニスタ接続管７０を設けたケーシング２０Ａと、その上方に装着されるカバー５０とに分割した構造としている。このような場合に、この実施形態においては、キャニスタ接続管７０が、ケーシング２０Ａの周壁２１に離間した構造となっているので、その間隙を利用してケーシング２０Ａを把持しやすくなり、カバー５０の装着作業性を高めることができる。

１０，１０Ａ燃料タンク用弁装置（弁装置）
１５，１５Ａハウジング
２１周壁
２２仕切壁
２３第１開口
２４，５８第２開口
２５，５２立壁
２７，６１ひさし状壁部
２８，７０キャニスタ接続管
４０，４０Ａフロート弁
６５通路
６６第１底面
６７第２底面
６８第３底面

Claims

第１開口及び第２開口を底面に設けた通気室、及び前記第１開口に連通するように前記通気室の下方に設けられた弁室を有するハウジングと、
前記弁室内に昇降可能に配置され、前記第１開口を開閉させるフロート弁とを備え、
前記ハウジングには、燃料タンク外のキャニスタに連結される配管との接続用の、キャニスタ接続管が延設され、該キャニスタ接続管は前記第２開口に連通しており、
前記通気室の底面の前記第１開口の周縁部と前記第２開口の周縁部との間に、立壁が形成されており、この立壁の側面から前記第１開口側へ向かって伸びるひさし状壁部が形成されており、
前記ひさし状壁部の表面は、その先端側が、ひさし状壁部の基端側よりも、前記第１開口の周縁部に近接するように傾斜して伸びていることを特徴とする燃料タンク用弁装置。
前記ひさし状壁部の先端から前記第２開口の周縁部に至る部分に、通路が形成されており、該通路の底面は、前記第２開口の周縁部に向けて高くなる部分を有している請求項１記載の燃料タンク用弁装置。
前記キャニスタ接続管は、前記ハウジングの、前記弁室を形成する周壁に対して、離間するように形成されている請求項１又は２記載の燃料タンク用弁装置。