JPH11254980A - 液体燃料流出防止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料液面が波立っているような場合におけるフ
ロートバルブの応答性を向上させ、エバポ開口への液体
燃料の進入を一層抑制する。 【解決手段】エバポ開口13をもつハウジング10と、燃料
に浮いて上下動することでエバポ開口13を開閉するフロ
ートバルブ２と、フロートバルブ２の下降を規制する支
持部材３とよりなり、支持部材３はハウジング10に対し
て上下方向に相対移動自在となっている。燃料の飛沫や
波が支持部材３に衝突すると、衝突エネルギーにより支
持部材３が急激に上昇し、フロートバルブ２が加速度的
に上昇してエバポ開口13を瞬間的に閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
クなどに設けられる液体燃料流出防止弁の構造の改良に
関し、詳しくはエバポ回路への液体燃料の流出を一層防
止できる液体燃料流出防止弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料タンク近傍には、エバポ回
路と称される気化燃料循環システムが設けられている。
このエバポ回路は、気化した燃料を燃料タンクから外部
のキャニスタに導き、活性炭などに吸着させて一時蓄え
ることで、蒸気圧の上昇による燃料タンクの内圧の上昇
を防止するものである。そしてキャニスタはエンジンに
連結され、エンジンの吸気負圧により活性炭から気化燃
料を放出させ混合気中に混合することで再び燃料として
使用している。

【０００３】このエバポ回路では、当然ながらエバポ開
口と称される開口が燃料タンクに形成されている。この
エバポ開口は、エバポ回路への液体燃料の流入を防止す
るために、一般に燃料タンクの最上部に形成されてい
る。しかし燃料液面の上下動により、エバポ開口へ液体
燃料が流入する恐れがある。もし液体燃料がキャニスタ
にまで流入すると、活性炭への吸着により通常の気化燃
料の吸着作用が阻害されてしまう。

【０００４】そこで従来より、エバポ開口には図４〜６
に示すような液体燃料流出防止弁が設けられている。こ
の液体燃料流出防止弁は、燃料タンク 100の上部に設け
られエバポ開口 101をもつハウジング 102と、ハウジン
グ 102内に収納され燃料に浮いて液面の上下動により上
下動することでエバポ開口 101を開閉するフロートバル
ブ 103と、ハウジング 102に保持されフロートバルブ 1
03の下面を支持して下降を規制する支持部材 104と、フ
ロートバルブ 103と支持部材 104の間に介在しフロート
バルブ 103を上方へ付勢するスプリング 105と、から構
成されている。

【０００５】この液体燃料流出防止弁では、例えば図４
に示すように燃料液面がハウジング102より下方にある
場合には、フロートバルブ 103は自重がスプリング 105
の付勢力に打ち勝って支持部材 104上に乗った状態とな
り、エバポ開口 101が開口している。したがって気温の
上昇による蒸気圧の上昇などにより燃料タンク 100内の
内圧が上昇すると、気化燃料はエバポ開口 101からエバ
ポ回路に導入されるため、燃料タンク 100の内圧を調整
することができる。

【０００６】そして燃料液面が上昇すると、図５に示す
ように燃料からの浮力とスプリング105の付勢力によっ
てフロートバルブ 103が浮揚し、フロートバルブ 103に
よってエバポ開口 101が閉じられる。したがって液体燃
料がエバポ開口 101からエバポ回路に流入するのが阻止
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが走行時の路面
状況などにより、燃料タンク内の液面が大きく波立つ場
合がある。そして液面における波どうしの衝突や壁面へ
の衝突により、液体燃料の飛沫が飛び散る場合もある。
このような場合には、図６に示すように燃料液面がフロ
ートバルブ 103より下方に位置している状態であって
も、エバポ開口 101から燃料飛沫 200などが進入する場
合があった。

【０００８】また、フロートバルブ 103をより軽くした
り、スプリング 105の付勢力をより大きくすれば、フロ
ートバルブ 103の応答性が向上するため上記不具合をあ
る程度防止できる。しかし、液体燃料がエバポ開口 101
に到達していないのにエバポ開口 101が閉じられたり、
燃料液面が下がってもエバポ開口 101が開口しなかった
りして、このような調整には限界があった。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、平常時のフロートバルブの開閉能は従来と
同等とするとともに、燃料液面が波立っているような場
合におけるフロートバルブの応答性を向上させ、エバポ
開口への液体燃料の進入を一層抑制することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の液体燃料流出防止弁の特徴は、燃料タンクの上部に
設けられ気化した燃料が通過するエバポ開口をもつハウ
ジングと、ハウジング内に収納され燃料に浮いて燃料の
液面の上下動により上下動することでエバポ開口を開閉
するフロートバルブと、ハウジングに保持されフロート
バルブの下降を規制する支持部材とよりなり、支持部材
はハウジングに対して少なくとも上下方向に相対移動自
在にハウジングに保持されていることにある。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の液体燃料流出防止弁で
は、平常時に燃料液面が下方にあってフロートバルブを
浮揚できない位置にある時には、従来と同様にフロート
バルブは自重で支持部材に支持され、エバポ開口が開い
ている。したがって燃料タンク内の気化燃料はエバポ開
口からエバポ回路に流入し、燃料タンクの内圧が調整さ
れる。

【００１２】そして燃料液面が上昇してフロートバルブ
が浮揚すると、その浮力でフロートバルブがエバポ開口
に圧接されエバポ開口が閉じられる。これにより液体燃
料がエバポ開口に進入してエバポ回路に進入するのが防
止される。燃料タンク内の液面が大きく波立ち、液面に
おける波どうしの衝突や壁面への衝突により液体燃料の
飛沫が飛び散るような場合には、飛沫や波が支持部材に
衝突すると、その衝突エネルギーにより支持部材が急激
に上昇する。そのためフロートバルブも加速度的に上昇
し、その勢いによりエバポ開口を瞬間的に閉じるためエ
バポ開口への液体燃料の進入を防止できる。また支持部
材の上昇によりフロートバルブも上昇し、フロートバル
ブとエバポ開口との距離が短縮される。これにより液面
の僅かな変動でもフロートバルブが浮揚してエバポ開口
を閉じるため、フロートバルブの応答性が向上する。

【００１３】ハウジングは燃料タンクと一体としてもよ
いし別体としてもよい。またエバポ開口の位置は、一般
にはハウジングの最上部であるが、フロートバルブが浮
力によりエバポ開口を閉じることが可能な位置であれば
特に制限されない。またエバポ開口の形状は、フロート
バルブが閉じることができる形状であればよい。フロー
トバルブは従来と同様の材質、同様の形状のものを用い
ることができる。またフロートバルブの見かけ比重と液
体燃料の比重との差のみで浮揚する構成としてもよい
し、スプリングなどの付勢手段の付勢力を浮力の補助と
して用いることもできる。

【００１４】フロートバルブとエバポ開口との距離は、
支持部材が最大に下降しフロートバルブが支持部材に支
持された状態で、従来と同等の略４mm以下とすることが
できる。支持部材は比重が液体燃料と同等若しくは若干
大きなものを用いることが望ましい。これにより平常時
に燃料液面が上昇しても支持部材は下降位置にあるた
め、フロートバルブとエバポ開口との距離を従来と同等
とすることができ、液体燃料がエバポ開口に到達してい
ないのにエバポ開口が閉じられたりするような不具合が
防止される。

【００１５】支持部材の比重が小さすぎると、平常時に
燃料液面が上昇すると支持部材まで浮揚して上昇するた
め、フロートバルブとエバポ開口との距離が小さくなっ
て、液体燃料がエバポ開口に到達していないのにエバポ
開口が閉じられたりするような不具合が生じる場合があ
る。また支持部材の比重が液体燃料よりあまりに大きす
ぎると、飛沫や波が衝突したときの上昇移動が困難とな
り、そのような場合にエバポ開口へ液体燃料が進入する
ようになる。したがって燃料が例えばガソリンの場合に
は、支持部材の見かけ比重は 0.8〜 1.5の範囲とするの
が望ましい。

【００１６】支持部材に例えば鍔部などを設けて波立つ
液体燃料からの力を受け易くしてもよいが、この場合に
は波立つ液体燃料から逆の下向きの力を受けることもあ
る。こうなるとフロートバルブの加速度的な上昇が妨げ
られるので好ましくない。したがって支持部材の液体燃
料からの力を受ける表面は、ハウジングの下側面積を超
えない大きさとすることが好ましい。これにより下向き
の力を受ける表面が表出しないので、支持部材には上向
きの力のみが伝わることとなる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。図１に本発明の一実施例の液体燃料流出防止弁を示
す。この液体燃料流出防止弁は自動車のガソリンタンク
内にガソリンタンク１と一体的に設けられたハウジング
10と、ハウジング10内に収納されたフロートバルブ２
と、フロートバルブ２の下端面を支持しハウジング10に
保持された支持部材３と、フロートバルブ２と支持部材
３の間に介在するスプリング４とから構成されている。

【００１８】ハウジング10は断面四角形の筒状の側壁11
と上壁12とからなり、上壁12に図示しないエバポ回路に
連通するエバポ開口13が形成されている。また側壁11に
は互いに対向し上下方向に延びる一対の長孔14，14が形
成されている。フロートバルブ２は、上面に凸部20をも
つとともに下面に凹部21が形成されている。凸部20は逆
円錐台形状をなし、先端がエバポ開口13内に入ることで
エバポ開口13を閉じる形状とされている。また凹部21に
はスプリング４が収納されている。このフロートバルブ
２はナイロンあるいはポリアセタールなどから形成さ
れ、凹部21及びスプリング４により見かけ比重がガソリ
ンより小さくなるように形成されている。

【００１９】支持部材３は、複数の貫通孔31をもつ板状
部30と、板状部30から互いに対向して突出する一対の脚
部32，32とからなり、脚部32，32の先端にはそれぞれ内
側に突出する係合面34をもつ爪部33，33が形成されてい
る。この爪部33，33がそれぞれハウジング10の長孔14，
14と係合することで、板状部30がハウジング10の底部と
して機能する。

【００２０】この支持部材３はナイロンから形成され、
その見かけ比重も真比重もともに1.05であって、ガソリ
ンの比重よりやや高くなるように構成されている。ここ
で爪部33の係合面34から板状部30までの長さは、長孔14
の下端面から側壁11の下端面までの長さより２mm長く形
成され、爪部33，33が長孔14，14内を移動することで支
持部材３はハウジング10に対して２mmの距離だけ上下に
相対移動可能となっている。

【００２１】そしてフロートバルブ２の凹部21にはスプ
リング４が収納され、スプリング４の両端はそれぞれ凹
部21と支持部材３の板状部30に当接して挟持されること
で付勢力が蓄えられた状態で保持されている。しかしそ
の付勢力は、フロートバルブ２の自重より小さいもので
あり、大気中及びガソリン蒸気中ではフロートバルブ２
は自重によりスプリング４を押圧して下端面が板状部30
に当接している。

【００２２】上記のように構成された本実施例の液体燃
料流出防止弁では、ガソリン液面が支持部材３より下方
にあって静かな平常状態（図１）においては、フロート
バルブ２及びスプリング４の自重及び支持部材３自身の
自重がスプリング４の付勢力に打ち勝ち、それによって
支持部材３が下降して、爪部33，33の係止面34が長孔14
の下端面に当接した状態となっている。また、支持部材
３はスプリング４の付勢力により下方へ押圧されるた
め、ハウジング10の側壁11先端と支持部材３との間には
２mmの間隙15が形成されている。

【００２３】その状態ではフロートバルブ２の凸部20先
端とエバポ開口13までの距離が４mmありエバポ開口13が
開いているので、ガソリン蒸気はエバポ開口13から図示
しないエバポ回路に自由に流入する。これによりガソリ
ンタンク１内の内圧が高まるのが防止されている。そし
てガソリン液面が上昇すると、液体ガソリンは貫通孔31
などからハウジング10内に入り、フロートバルブ２には
徐々に浮力が加わる。ガソリン液面が所定高さを超える
と、浮力及びスプリング４の付勢力によりフロートバル
ブ２が浮揚し、図２に示すように凸部20がエバポ開口13
に嵌合してエバポ開口13を閉じる。これにより液体ガソ
リンがエバポ開口13に進入するのが防止される。また、
支持部材３はスプリング４の付勢力により下方へ押圧さ
れるため、ハウジング10の側壁11先端と支持部材３との
間には２mmの間隙15が形成されている。

【００２４】一方、凹凸の大きな道路を走行した場合な
どには、ガソリン液面が大きく波立ち、ガソリン飛沫が
ガソリンタンク１内を飛び交うため、フロートバルブ２
が浮揚する位置より下方に液面が位置していても、液体
ガソリンがエバポ開口13に進入する恐れがある。そこで
本実施例の液体燃料流出防止弁では、支持部材３がハウ
ジング10に対して相対的に上下動可能となっている。し
たがって図３に示すように、波立ったガソリン液面やガ
ソリン飛沫 200が支持部材３の板状部30に下方から衝突
すると、その運動エネルギーにより支持部材３が瞬間的
に上昇し、フロートバルブ２が加速度的に上昇してエバ
ポ開口13を閉じる。これによりガソリン飛沫 200などが
エバポ開口13に進入するのが防止される。

【００２５】さらにフロートバルブ２が加速度的に上昇
しないまでも、支持部材３が上昇した分だけフロートバ
ルブ２も上昇し、フロートバルブ２は図１の位置から最
大２mm上昇することとなる。これにより凸部20とエバポ
開口13との距離が短縮されるので、フロートバルブ２の
応答性が向上し凸部20がエバポ開口13を閉じ易くなる。
したがってガソリン液面が激しく波立っても、エバポ開
口13への液体ガソリンの進入を防止することができる。

【００２６】また波立ったガソリン液面の谷間では、フ
ロートバルブ２が下降するとともに支持部材３も下降す
るため、エバポ開口13が開き、再びガソリン液面や飛沫
が衝突すると支持部材３及びフロートバルブ２が上昇し
てエバポ開口13を閉じる。この繰り返しにより、ガソリ
ン液面が波立ってもエバポ開口13への液体ガソリンの進
入を防止することができる。

【００２７】なお、本実施例の液体燃料流出防止弁で
は、フロートバルブ２を浮揚させるための補助手段とし
てスプリング４の付勢力を利用しているが、このような
補助手段はなくてもよいし、磁力など他の補助手段を用
いることもできる。またハウジング10と支持部材３との
係合手段は、支持部材３がハウジング10と相対的に上下
動可能であればよく、本実施例の係合手段に限るもので
はない。

【００２８】

【発明の効果】すなわち本発明の液体燃料流出防止弁に
よれば、平常時のフロートバルブの開閉能は従来と同等
としながら、燃料液面が波立っているような場合におけ
るフロートバルブの応答性が向上するので、エバポ開口
への液体燃料の進入を一層抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液体燃料流出防止弁を液面
が平常時で低い位置にある時の状態で示す断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の液体燃料流出防止弁を液面
が平常時で高い位置にある時の状態で示す断面図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の液体燃料流出防止弁を液面
が波立っている時の状態で示す断面図である。

【図４】従来の液体燃料流出防止弁を液面が平常時で低
い位置にある時の状態で示す断面図である。

【図５】従来の液体燃料流出防止弁を液面が平常時で高
い位置にある時の状態で示す断面図である。

【図６】従来のの液体燃料流出防止弁を液面が波立って
いる時の状態で示す断面図である。

【符号の説明】

１：ガソリンタンク ２：フロートバルブ ３：支
持部材 ４：スプリング 13：エバポ開口 14：長
孔 15：間隙 200：ガソリン（燃料）飛沫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクの上部に設けられ気化した燃
   料が通過するエバポ開口をもつハウジングと、該ハウジ
   ング内に収納され該燃料に浮いて該燃料の液面の上下動
   により上下動することで該エバポ開口を開閉するフロー
   トバルブと、該ハウジングに保持され該フロートバルブ
   の下降を規制する支持部材とよりなり、 該支持部材は該ハウジングに対して少なくとも上下方向
   に相対移動自在に該ハウジングに保持されていることを
   特徴とする液体燃料流出防止弁。