WO2018029979A1 - 燃料遮断弁 - Google Patents

Abstract

制御弁（３）は、燃料遮断弁を提供する。制御弁は、燃料タンク（２）の通気通路を開閉する弁（１１）を提供する。制御弁は、燃料に浮いて閉弁方向に移動して弁を閉弁させ、閉弁方向とは逆の開弁方向に移動して弁を開弁させるフロート（５１）を備える。制御弁は、所定の重さをもつ補助部材（７１）を有する。補助部材は、開弁方向へフロートに重さを作用させるようにフロートに当接し、閉弁方向へフロートに重さを作用させないようにフロートから離れる。制御弁により、燃料の液面に応答する液面感知弁が提供される。制御弁により、制御弁の傾斜角に応答する傾斜感知弁が提供される。補助部材が、開弁方向へは錘として作用し、閉弁方向へは錘として作用しない。

Description

燃料遮断弁 関連出願の相互参照

　本出願は、２０１６年８月９日に出願された日本特許出願２０１６－１５６５９４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　この明細書における開示は、燃料タンクの通気通路に設けられる燃料遮断弁に関する。

　特許文献１および特許文献２は、燃料遮断弁を開示する。燃料遮断弁は、燃料タンクの通気通路を開閉する。燃料遮断弁には、燃料の通気通路への漏れ出しを防ぐことが求められる。燃料遮断弁は、燃料タンク内の液面が上昇すると、液面に浮いて通気通路を閉じる液面感知弁の機能を有する。燃料遮断弁は、燃料タンクが所定角度以上に傾斜すると、弁体の重量を利用して通気通路を閉じる傾斜感知弁の機能を有する。

　従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特開２０１３－８２４２７号公報 特開２０１４－１５９２０９号公報

　従来技術の構成では、弁に所定の特性を与えるために、弁体と、それを操作する部材の重量を重くする場合がある。ところが、弁体に作用する重さは、弁の耐久性に影響する。例えば、重い弁体は、弁体と弁座との摩擦を大きくするおそれがある。接触部分にゴムのような材料を用いる場合、弁体の自重がゴムを摩耗させ密閉性を損なうことがある。別の観点では、燃料タンクが車両のような移動体に搭載される場合、移動体のゆれは、弁を操作するフロートの揺れとなり、弁体と弁座との摩擦を生じさせる。このため、移動体に用いる場合、部材の自重を大きくすることは、摩耗の抑制を困難とする。例えば、高い再開弁圧力を設定するために、部材が重くされる場合がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、燃料遮断弁にはさらなる改良が求められている。

　開示されるひとつの目的は、望ましい特性をもつ燃料遮断弁を提供することである。

　開示される他のひとつの目的は、弁の特性と、弁の耐久性とを両立した燃料遮断弁を提供することである。

　ここに開示された燃料遮断弁は、燃料タンクの通気通路を開閉する弁と、燃料に浮いて閉弁方向に移動して弁を閉弁させ、閉弁方向とは逆の開弁方向に移動して弁を開弁させるフロートと、所定の重さをもつ補助部材であって、開弁方向へフロートに重さを作用させるようにフロートに当接し、閉弁方向へフロートに重さを作用させないようにフロートから離れる補助部材とを備える。

　開示される燃料遮断弁によると、開弁方向と、逆の閉弁方向とで、フロートに当接するか、フロートから離れるかが切り換わる補助部材を設けた。補助部材は、所定の重さをもつから、フロートから弁へ作用する力が変化する。しかも、閉弁方向へは、補助部材がフロートから離れるから、望ましくない重さを作用させない。よって、開弁方向の力を望ましい力に設定するように、補助部材の重さを設定することができる。

　この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る燃料貯蔵装置のブロック図である。 燃料遮断弁をモデル化して示す縦断面図である。 燃料遮断弁を示す断面図である。 燃料遮断弁の液面感知弁としての閉弁状態を示す断面図である。 燃料遮断弁の傾斜感知弁としての閉弁状態を示す断面図である。

　図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

　第１実施形態
　図１において、燃料貯蔵装置１は、燃料タンク２、制御弁３、および燃料蒸気処理装置４を備える。燃料貯蔵装置１は、乗り物に搭載されている。乗り物は、走行車両または船舶などである。燃料貯蔵装置１は、車両に搭載された内燃機関に燃料を供給する。内燃機関は、移動用の動力を供給する。燃料貯蔵装置１は、燃料ポンプ、燃料フィルタ、燃料噴射装置などの燃料供給装置を含むことができる。

　燃料タンク２は、大気へ開放されることなく給油される密閉型の燃料タンクである。制御弁３は、燃料タンク２に設けられている。制御弁３は、燃料タンク２の上部の壁面に設けられている。制御弁３は、燃料タンク２に設けられた燃料供給装置、例えばポンプモジュールに設けられてもよい。

　制御弁３は、燃料遮断弁である。制御弁３は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間の通気のための通気通路に設けられている。通気通路は、燃料タンク２から燃料蒸気処理装置４への気体の排出に利用される。通気通路は、換気通路、または呼吸通路とも呼ばれる。制御弁３は、燃料タンク２と外部との間の通気を制御する。制御弁３は、燃料タンク用通気制御弁とも呼ばれる。制御弁３は、通気通路を開閉する。制御弁３は、燃料タンク２内に空気室を形成する。制御弁３は、燃料タンク用の液面感知弁および傾斜感知弁の両方を提供する。

　制御弁３は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間の通気を許容することによって給油口からの給油を許容する。制御弁３は、燃料タンク２の中に空気室を残すための筒状のケースでもある。別の見方では、制御弁３は、空気室を形成するために、燃料タンク２の所定の位置から垂下されている。

　制御弁３は、燃料タンク２と燃料蒸気処理装置４との間の通気を遮断することによって給油口からの給油の停止を促す。制御弁３が通気を遮断することにより、給油口に向けて燃料の液面が上昇する。この結果、給油装置５の自動停止機構（オートストップ機構とも呼ばれる）が反応し、給油装置５からの給油が自動的に停止される。制御弁３は、燃料タンク用給油制御弁、または満タン制御弁とも呼ばれる。

　燃料蒸気処理装置４は、燃料タンク２から排出される気体に含まれる燃料蒸気（ベーパ）を捕捉するキャニスタを備える。燃料蒸気処理装置４は、パージ機構を含む。パージ機構は、所定の条件が成立するとキャニスタに捕捉された燃料蒸気を内燃機関に供給し燃焼させることによって、燃料蒸気を処理する。

　図２において、制御弁３はモデル化されている。制御弁３は、通気通路を開閉する弁１１を構成している。弁１１は、主弁１２とパイロット弁１３とを有する。主弁１２は、通気通路を開閉する。主弁１２が開いているとき、通気通路が開かれる。通気通路が開かれているとき、燃料タンク２内の空洞と燃料蒸気処理装置４とが連通される。主弁１２が閉じているとき、通気通路が閉じられる。通気通路が閉じられているとき、燃料タンク２内の空洞と燃料蒸気処理装置４との連通が遮断される。

　パイロット弁１３は、主弁１２とは別に、パイロット通路を開閉する。パイロット通路は、主弁１２の前後を連通する通路である。パイロット弁１３が開弁するとパイロット通路が連通される。パイロット弁１３が閉弁するとパイロット通路の連通が遮断される。パイロット弁１３は、主弁１２が開閉する通気通路よりも小さい通路断面積のパイロット通路を開閉している。パイロット弁１３は、主弁１２よりも圧力差の影響を受けにくい構造を有する。パイロット弁１３は、主弁１２と独立して開閉が可能である。パイロット弁１３は、主弁１２が閉弁状態であるときに、開閉される。パイロット弁１３は、主弁１２が閉じ、主弁１２の前後に圧力差がある場合に、主弁１２より前に、早い時期に開弁される。

　弁１１が閉じるとき、主弁１２とパイロット弁１３とは、共に、閉じている。弁１１が閉じている間、主弁１２とパイロット弁１３とは閉じている。弁１１が開くとき、主弁１２のみが開くか、または、パイロット弁１３は、主弁１２に先駆けて開く。主弁１２が閉じ、主弁１２の前後に圧力差がある場合、パイロット弁１３が先駆けて開くことによって圧力差を低減する。続いて、主弁１２が開く。弁１１が開くとき、パイロット弁１３は、主弁１２を開弁させやすくさせるために利用される。パイロット弁１３は、主弁１２を閉弁させるための力の伝達経路としても利用される。

　制御弁３は、ハウジング２１、主弁体３１、フロート５１、補助部材７１、スプリング８１を有する。それぞれの部材は、樹脂、金属、またはゴムなどの適切な材料により造られている。ハウジング２１は、主弁体３１、フロート５１、補助部材７１、およびスプリング８１を支持している。ハウジング２１は、主弁体３１、フロート５１、補助部材７１、およびスプリング８１を、ハウジング２１内に収容している。ハウジング２１は、筒状の部材である。ハウジング２１は、燃料タンク２内に連通する入口としての一端の開口２２と、燃料蒸気処理装置４に連通する出口としての他端の開口２３とを有する。ハウジング２１は、通気通路を区画形成している。ハウジング２１は、通気通路を開閉するための弁１１としての固定の弁座を形成している。

　ハウジング２１は、主弁体３１、フロート５１、および補助部材７１を軸方向（図の上下方向）に移動可能に案内する案内部材である。主弁体３１、フロート５１、および補助部材７１は、それぞれが他を案内する案内部材でもある。

　主弁体３１は、主弁１２の可動弁体である。主弁体３１は、傘形弁である。主弁体３１は、ハウジング２１に対して移動可能である。主弁体３１は、ハウジング２１に対して間接的に支持されている。主弁体３１は、フロート５１と補助部材７１を介してハウジング２１に支持されている。主弁体３１は、パイロット弁１３の固定の弁座を形成している。

　フロート５１は、筒状である。フロート５１は、主弁体３１と同軸に配置されている。フロート５１は、燃料の液面に浮く部材である。フロート５１は、可動の第１フロート体でもある。フロート５１は、ハウジング２１に対して移動可能に支持されている。フロート５１は、制御弁３が正規の姿勢、すなわち図示される上下の状態において、浮くことができる容器体である。フロート５１は、制御弁３が正規の姿勢から第１の所定角度を越えて傾くと液面に浮くことができない。例えば、後述の図５に図示される反転姿勢では、フロート５１は、内部に燃料を取り入れやすい錘である。フロート５１は、上が閉じており、下が開いている筒状かつキャップ状の容器である。

　フロート５１は、燃料に浮いて閉弁方向に移動する。これによって、フロート５１は、弁１１を閉弁させる、フロート５１は、閉弁方向とは逆の開弁方向に移動して弁を開弁させる。図示される正規の姿勢では、上方向が閉弁方向であり、下方向が開弁方向である。フロート５１は、主弁体３１を開弁位置と閉弁位置とに駆動する。フロート５１は、液面が所定の高さを下回るときに、主弁体３１を開弁位置に駆動する。フロート５１は、液面が所定の高さを越えるときに、主弁体３１を閉弁位置に駆動する。フロート５１は、パイロット弁１３の可動弁体を提供する。主弁体３１とフロート５１との間には、フロート５１の浮動状態に応じて主弁体３１を操作するための連結機構が設けられている。連結機構は、パイロット弁１３を開閉するとともに、主弁体３１自体を開弁位置と閉弁位置とに移動させる力を伝達する。

　補助部材７１は、筒状である。補助部材７１は、フロート５１と同軸に配置されている。補助部材７１は、フロート５１の外側に配置されている。補助部材７１は、所定の重さを有する。補助部材７１は、錘として機能する部材である。補助部材７１は、可動の第２フロート体である。補助部材７１は、主弁体３１およびフロート５１とは別体の部材である。補助部材７１は、ハウジング２１に対して移動可能に支持されている。補助部材７１は、フロート５１に対して移動可能に支持されている。補助部材７１は、主弁体３１とフロート５１との間に支持されている。補助部材７１は、主弁体３１とフロート５１との間において移動可能に支持されている。

　補助部材７１は、補助部材７１の重さを、主弁体３１またはフロート５１に作用させるように形成されている。フロート５１と補助部材７１との間には、制御弁３の姿勢に応じて、補助部材７１の重さをフロート５１に作用させるか否かを切換える当接機構が形成されている。主弁体３１と補助部材７１との間には、制御弁３の姿勢に応じて、補助部材７１の重さを主弁体３１に作用させるか否かを切換える当接機構が形成されている。

　補助部材７１は、開弁方向へフロート５１に重さを作用させるようにフロート５１に当接することができる。補助部材７１は、制御弁３が正規の姿勢にあるときに、フロート５１の浮動範囲の全域で、開弁方向へフロート５１に重さを作用させる。補助部材７１は、制御弁３が正規の姿勢にあるときに、フロート５１の浮動範囲の端部で、開弁方向へフロート５１に重さを作用させない場合がある。

　補助部材７１は、閉弁方向へフロート５１に重さを作用させないようにフロート５１から離れることができる。補助部材７１は、制御弁３が所定の角度を越えて傾斜した傾斜姿勢にあるときに、フロート５１から離れることができる。補助部材７１は、制御弁３が傾斜していない場合、例えば、傾斜角度が０°の場合でも、振動によって、フロート５１から離れることができる。これにより、フロート５１から弁１１、すなわち主弁体３１へ作用する力を調節することができる。しかも、開弁方向へ重さを作用させ、閉弁方向へ重さを作用させないことができる。

　補助部材７１は、閉弁方向へ弁１１に重さを作用させるようにフロート５１から離れ、弁１１に当接することができる。補助部材７１は、弁１１とフロート５１との間に設けられている部材である。これにより、補助部材７１の重さを弁１１、すなわち主弁体３１に直接的に作用させることができる。よって、補助部材７１の重さを有効に利用することができる。

　スプリング８１は、主弁体３１を間接的に閉弁方向へ付勢する付勢部材である。スプリング８１は、主弁体３１にあらかじめ力を付与するバイアス部材でもある。スプリング８１は、制御弁３が正規の姿勢において液面感知弁として機能させ、正規の姿勢から第１の所定角度を越えて傾くと傾斜感知弁として機能させる。スプリング８１は、制御弁３が横倒しになっている横姿勢においても、制御弁３に傾斜感知弁としての機能を発揮させる。スプリング８１は、ハウジング２１とフロート５１との間に圧縮状態で配置されている。よって、スプリング８１は、フロート５１を、下から上へ付勢している。

　制御弁３が正規の姿勢にあるとき、補助部材７１は、補助部材７１の重さをフロート５１に作用させる。補助部材７１は、主弁１２が開く方向に向けて、補助部材７１の重さを、主弁体３１に作用させるように、形成されている。補助部材７１は、パイロット弁１３が開く方向に向けて、補助部材７１の重さを、主弁体３１に作用させるように、形成されている。補助部材７１は、フロート５１が浮かぶ高さを調整する錘である。補助部材７１は、フロート５１が空気中にあるときに、フロート５１を下に落とすための錘である。補助部材７１は、パイロット弁１３が閉弁状態から開弁状態へ切り換わりやすくするための錘である。補助部材７１は、主弁１２が閉弁状態から開弁状態へ切り換わりやすくするための錘である。よって、補助部材７１は、弁１１が閉弁状態から開弁状態へ切り換わりやすくするための錘である。

　制御弁３が所定の角度を越えて傾斜した傾斜姿勢には、制御弁３の上下が反転している反転姿勢が含まれる。制御弁３が反転姿勢にあるとき、補助部材７１は、補助部材７１の重さを主弁体３１に作用させる。補助部材７１は、主弁１２が閉じる方向に向けて、補助部材７１の重さを、主弁体３１に直接的に作用させるように、形成されている。主弁１２を閉じる方向へ、補助部材７１の重さが作用している。一方、補助部材７１の重さは、フロート５１に作用しない。このとき、パイロット弁１３には、フロート５１の重さが作用している。パイロット弁１３には、スプリング８１の力も作用している。

　制御弁３が正規の姿勢から第２の所定角度に傾くまでは、補助部材７１は、自らの重さをフロート５１に作用させる。制御弁３が正規の姿勢から第２の所定角度を越えて傾くと、補助部材７１は、自らの重さを主弁体３１に作用させる。

　図３において、正規の姿勢における制御弁３の断面が示されている。ハウジング２１は、フランジ２４と、ケース２５とを有する。フランジ２４は、燃料タンク２の開口部を覆う部材である。フランジ２４とケース２５との間には、Ｏリングなどのシール部材２６が設けられている。ケース２５は、筒状である。ケース２５の下端には、開口２２を有するキャップ２７が設けられている。キャップ２７は、ケース２５内に座部２７ａを有している。座部２７ａは、フロート５１、および補助部材７１の基底位置を既定する着座面を提供する。座部２７ａは、スプリング８１が着座する着座面でもある。ケース２５は、連結機構２１ａによってフランジ２４に連結されている。キャップ２７は、連結機構２１ｂによってケース２５に連結されている。連結機構２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、スナップフィット、ボルト、溶着など多様な構造によって提供することができる。

　ケース２５は、主弁１２のための固定の主弁座２８を形成している。主弁座２８は、通気通路に設けられている。ケース２５は、燃料タンク２内に空気室を形成するための管でもある。ケース２５は、燃料タンク２内に燃料を満たす過程で、下端の開口２２に燃料の液面ＦＬが到達した場合には、ケース２５内に燃料の液面ＦＬを上昇させ、周囲に空気室を残す。ケース２５は、ケース２５に燃料が満たされた後に、徐々に液面ＦＬを低下させるために連通穴２９を有する。連通穴２９は、ケース２５の内外を連通している。

　主弁体３１は、シール板３２と、フレーム３３とを有する。主弁体３１は、主弁座２８と協働して通気通路を開閉する。シール板３２は、主弁１２を提供するシール部材である。シール板３２は、環状であり、その内周がフレーム３３に接合されている。シール板３２は、主弁座２８に着座することによって主弁座２８を閉じる。シール板３２は、柔らかい樹脂またはゴム製である。主弁座２８は硬質の樹脂材料製であり、これに対して、主弁体３１のシール板３２は主弁座２８より軟質の材料製である。これにより、主弁座２８とシール板３２との間には、シール板３２の変形分にわたり確実なシール性が得られる。

　フレーム３３は、シール板３２を支持する支持部材である。フレーム３３は、パイロット弁１３としてのパイロット通路３４とパイロット弁座３５を形成する部材である。パイロット通路３４は、主弁体３１の中央を貫通するように主弁体３１に設けられている。パイロット通路３４は、通気通路の一部である。パイロット通路３４は、通気通路よりも小さい。パイロット通路３４は、シール板３２が開閉する通路より小さい。パイロット弁座３５は、パイロット通路３４に形成されている。パイロット弁座３５は、フレーム３３の下向きに、円錐状の凹面によって提供されている。フレーム３３は、パイロット通路３４の中に、フロート５１から延びるパイロット弁体５２の先端を受け入れている。

　パイロット弁体５２は、弁棒とも呼ばれる。パイロット弁体５２は、パイロット弁１３の可動弁体である。パイロット弁体５２は、主弁体３１とフロート５１との間に設けられている。パイロット弁体５２は、フロート５１の移動を主弁体３１に伝達する部材である。パイロット弁体５２は、パイロット弁座３５と協働してパイロット通路３４を開閉する。パイロット弁体５２は、パイロット弁座３５に着座可能な部分球状の弁体面（シート面）を有している。パイロット弁座３５とパイロット弁体５２は、硬質の樹脂材料製である。これにより、パイロット弁１３には、変形分のない開きやすい特性が与えられる。フロート５１が重すぎる場合、パイロット弁座３５とパイロット弁体５２との摩擦が大きくなり、片方または両方の摩耗量が多くなる。パイロット弁体５２が折れなどの破損を生じるおそれがある。

　フレーム３３は、補助部材７１と当接可能なストッパ部３６を有する。ストッパ部３６は、フレーム３３の最も径方向外側に延び出す部分である。ストッパ部３６によって、フレーム３３は補助部材７１と当接可能である。

　主弁体３１のフレーム３３とフロート５１との間には、可動連結部９１が設けられている。可動連結部９１は、パイロット弁１３の開閉を可能とするように、主弁体３１とフロート５１とを連結する。この連結状態は、フレーム３３と、フロート５１とを、相対的に所定距離だけ移動可能に連結する。所定距離は、パイロット弁１３の開閉が可能な距離である。パイロット弁座３５とパイロット弁体５２との間の距離が、両者が接触する０（ゼロ）と所定距離との間に変化する。これにより、パイロット弁１３が開閉される。

　可動連結部９１は、フレーム３３からフロート５１に向けて延びるフック状の第１係合部３７を有する。可動連結部９１は、フロート５１から延びる爪状の第２係合部５３を有する。第１係合部３７の中に第２係合部５３が配置されている。第１係合部３７が規定する所定距離の中を第２係合部５３が移動可能である。第１係合部３７と第２係合部５３とは、逆に設けられていてもよい。

　フロート５１は、下に開放された容器状である。フロート５１の頂にはパイロット弁体５２が延び出している。フロート５１は、下部に大径部５４を有し、上部に小径部５５を有する段付き状である。小径部５５は、内径も外径も、大径部５４より小さい。大径部５４は、補助部材７１の内部に収容された筒部である。大径部５４の外周面には、補助部材７１との間に隙間を形成するための凹凸面が形成されている。小径部５５は、大径部５４から上に延び出している。小径部５５は、補助部材７１の中をフレーム３３まで延びている。第２係合部５３としての爪部は小径部５５の外側面に形成されている。大径部５４と小径部５５との間には、上に面する肩部５６が形成されている。肩部５６は、補助部材７１との当接を提供する部分となる。正規の姿勢では、フロート５１は、肩部５６の上に補助部材７１を受けている。

　補助部材７１は、フロート５１の径方向外側に配置されている。補助部材７１は、ケース２５によって上下方向に移動可能に案内されている。補助部材７１の外周面には、ケース２５との間に隙間を形成するための凹凸面が形成されている。

　補助部材７１は、フロート５１と当接するための第１当接部７２を有する。第１当接部７２は、図示される正規の姿勢において、下に面するように形成されている。第１当接部７２は、肩部５６に当接可能である。第１当接部７２は、肩部５６から分離も可能である。

　補助部材７１は、下端に座面７３を有する。補助部材７１は、座面７３と座部２７ａとが接触するように着座することができる。図示される正規の姿勢においては、座面７３と座部２７ａとの接触によって、補助部材７１の基底位置が規定されている。

　補助部材７１は、主弁体３１と当接するための第２当接部７４を有する。第２当接部７４は、フレーム３３のストッパ部３６に当接可能である。第２当接部７４は、図示される正規の姿勢において、上に面するように形成されている。

　補助部材７１は、上端にストッパ面７５を有する。補助部材７１は、ストッパ面７５を形成するように軸方向に向けて突出している。補助部材７１は、ストッパ面７５によってケース２５に接触するように着座することができる。図示される正規の姿勢においては、ストッパ面７５とケース２５との間には、十分な隙間が形成されている。ストッパ面７５は、主弁体３１の変形、すなわちシール板３２の変形を規制するようにハウジング２１に当接可能に形成されている。これにより、変形可能な柔らかいシール板３２が用いられる場合でも、その変形量を制限することができる。

　スプリング８１は、主弁体３１、フロート５１、および補助部材７１の重量によって図示される圧縮状態になる弾性力を有している。一方で、制御弁３が所定角度を越えて傾いた場合、例えば、図示から９０度傾いた場合には、スプリング８１は、主弁体３１、フロート５１、および補助部材７１を押して、主弁１２およびパイロット弁１３を閉弁させることができる弾性力を有している。

　図４は、制御弁３が液面感知弁として機能した場合の閉弁状態を示す。燃料の液面ＦＬが開口２２に到達すると、燃料はハウジング２１内を上昇する。燃料がフロート５１に浮力を生じさせると、フロート５１は、主弁体３１と補助部材７１とを持ち上げる。フロート５１は、パイロット弁体５２によって主弁体３１を持ち上げる。よって、パイロット弁１３は閉弁状態である。フロート５１は、肩部５６によって第１当接部７２、すなわち補助部材７１を持ち上げる。やがて、シール板３２が主弁座２８に着座する。こうして主弁１２が閉弁状態となる。隙間ＬＰは、パイロット弁１３が閉じているときに補助部材７１が移動可能な遊び、または自由距離と呼ばれる。このとき、ストッパ部３６と第２当接部７４との間には、隙間ＬＰが形成されている。

　図示される構成では、正規の規制において、フロート５１の浮力のみ、すなわちフロート５１のみが弁１１を閉弁方向へ駆動する。よって、補助部材７１は、錘として機能する。このため、ハウジング２１内の液面が低下すると、フロート５１は補助部材７１とともに降下する。第１当接部７２が肩部５６に当接するとき、補助部材７１の重さは、肩部５６からフロート５１に直接的に作用する。このとき補助部材７１の重さは、フロート５１に下向きに作用する。よって、このとき補助部材７１の重さは、パイロット弁１３を開き、主弁１２を開き、結局、弁１１を開くように作用する。このとき、補助部材７１は、フロート５１を介してパイロット弁１３を開く錘として機能する。こうして、パイロット弁１３が開かれる。パイロット弁１３は、主弁１２の前後の差圧を低下させる。やがて、主弁１２が開く。このときも、補助部材７１は、フロート５１を介して主弁１２を開く錘として機能する。こうして、弁１１を機能させるための適切な重さを補助部材７１によって作用させることができる。

　図５は、制御弁３が傾斜感知弁として機能した場合の閉弁状態を示す。制御弁３が所定の角度を越えて傾斜した場合、典型的な例として、１８０度傾斜した場合が、図示されている。燃料タンク２が車両に搭載されている場合、車両が転倒した状態が相当する。この場合、制御弁３は、閉弁して燃料の漏洩を阻止する。燃料タンク２が倒置された場合、制御弁３が燃料の中に置かれることがある。

　この場合、主弁体３１、フロート５１および補助部材７１は、もはやフロートとして機能しない。制御弁３は、主弁体３１、フロート５１および補助部材７１の自重と、スプリング８１によって閉弁状態へと移行する。

　このとき、補助部材７１のストッパ面７５は、ケース２５に接触した状態、または、ケース２５からわずか浮いた状態にある。主弁座２８とシール板３２とを確実に接触させるために、シール板３２が弾力変形している。ストッパ面７５とケース２５との接触は、主弁座２８とフレーム３３との間にシール板３２のための弾性変形隙間を形成する。しかも、円形のストッパ面７５は、主弁１２の径方向外側においてケース２５に着座する。このため、補助部材７１が安定的に着座する。

　第２当接部７４は、フロート５１を介することなく、直接的に主弁体３１を閉弁方向へ操作するように形成されている。第２当接部７４は、主弁座２８より径方向外側においてストッパ部３６に当接している。よって、図示の状態では、補助部材７１の第２当接部７４はストッパ部３６に当接する。このとき、補助部材７１の重さは、ストッパ部３６から主弁体３１に直接的に作用する。補助部材７１の重さは、主弁体３１を閉弁位置の方向へ移動させる。この結果、補助部材７１の重さは、燃料の漏洩を阻止する傾斜感知弁としての機能を確実に発揮させる。補助部材７１は、傾斜感知弁として必要な再開弁圧を設定する。

　フロート５１およびスプリング８１は、パイロット弁体５２をパイロット弁座３５に着座させる。このとき、肩部５６と第１当接部７２との間には、隙間ＬＰが形成されている。このとき補助部材７１の重さは、フロート５１には、作用しない。よって、このとき補助部材７１の重さは、パイロット弁体５２、およびパイロット弁座３５、すなわちパイロット弁１３には、作用しない。パイロット弁１３には、フロート５１の重さと、スプリング８１の付勢力と、スプリング８１の重さとが作用している。このため、パイロット弁１３に加えられる荷重が抑制される。このため、振動があっても、パイロット弁１３に作用する力の変化が抑制される。例えば、パイロット弁体５２の折れなどの損傷が抑制される。また、パイロット弁座３５とパイロット弁体５２との摩耗が抑制される。

　以上に述べた実施形態によると、制御弁３が正規の姿勢にあるときには、主弁体３１に開弁方向の望ましい力、すなわち重さを作用させることができる。制御弁３が所定角度を越えて傾いたとき、または上下振動が加えられたときには、重さに起因する不具合を抑制することができる。また、制御弁３が正規の姿勢にあるときには、パイロット弁１３に開弁方向の適度な重さを与えることができる。制御弁３が所定角度を越えて傾いたときにはパイロット弁１３に作用する荷重を抑制することができる。しかも、制御弁３が所定角度を越えて傾いたときには、主弁体３１の閉弁方向へ補助部材７１の重さを作用させることができる。フロート５１と補助部材７１との機械的な連動状態が、制御弁３の姿勢に応じて当接と離間とに切り換えられるから、開弁方向への力を、重さによって正の開弁方向への力と、負の開弁方向への力とに切換えることができる。

　他の実施形態
　この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

　上記実施形態では、制御弁によって、いわゆる満タン制御弁を提供している。よって、特許文献１および特許文献２のように、給油装置５の最初の自動停止を引き起こさせるために、副弁を追加的に備えてもよい。また、ハウジング２１内において燃料を一時的に貯める機構を設けてもよい。例えば、特許文献１および特許文献２に開示されるように、フロート５１のまわりにサブタンクを形成してもよい。

　上記実施形態では、フレーム３３にパイロット通路３４を形成し、パイロット弁１３を配置した。これに代えて、ケース２５にパイロット弁１３を配置してもよい。また、パイロット弁体５２は、パイロット弁座３５とフロート５１との間に設けられた別の部材によって提供されてもよい。また、パイロット弁１３を設けることなく、フロート５１によって直接的に主弁体３１を開閉してもよい。この場合でも、補助部材７１の開弁方向へのみ作用するから、姿勢に応じた重さをフロート５１に作用させることができる。

　上記実施形態では、補助部材７１はストッパ部３６に当接する。これに代えて、補助部材７１のストッパ面７５は、ケース２５に当接するように形成してもよい。主弁体３１は、少なくとも自重により傾斜感知弁としての機能を発揮する。この場合も、所定の傾斜角を超えるまでは、フロート５１に補助部材７１の重さを作用させ、所定の傾斜角を超えてからはフロート５１に補助部材７１の重さを作用させないことができる。よって、フロート５１に開弁方向へ作用する力を、液面感知弁か傾斜感知弁かで切換えることができ、液面感知弁として必要な特性を実現できる。

 

Claims (10)

1. 　燃料タンク（２）の通気通路を開閉する弁（１１）と、
   　燃料に浮いて閉弁方向に移動して前記弁を閉弁させ、前記閉弁方向とは逆の開弁方向に移動して前記弁を開弁させるフロート（５１）と、
   　所定の重さをもつ補助部材であって、前記開弁方向へ前記フロートに重さを作用させるように前記フロートに当接し、前記閉弁方向へ前記フロートに重さを作用させないように前記フロートから離れる補助部材（７１）とを備える燃料遮断弁。
2. 　前記補助部材は、前記閉弁方向へ前記弁に重さを作用させるように前記フロートから離れ、前記弁に当接するように前記弁と前記フロートとの間に設けられている部材である請求項１に記載の燃料遮断弁。
3. 　前記弁は、前記通気通路を区画し、前記通気通路に固定の主弁座（２８）を形成するハウジング（２１）と、前記主弁座に着座する可動の主弁体（３１）とを有し、
   　前記補助部材は、前記主弁体の変形を規制するように前記ハウジングに当接可能に形成されたストッパ面（７５）を有する請求項２に記載の燃料遮断弁。
4. 　前記補助部材は、前記開弁方向へ前記フロートに当接する当接部（７２）を有し、
   　前記フロートは、前記補助部材を受ける肩部（５６）を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料遮断弁。
5. 　前記フロートは、大径部と、前記大径部より外側が小さい小径部とを有し、前記大径部と前記小径部との間に前記肩部を有し、
   　前記補助部材は、前記フロートの径方向外側には配置される筒状の部材である請求項４に記載の燃料遮断弁。
6. 　前記弁は、前記通気通路を開閉する主弁（１２）と、前記主弁の前後を連通する前記通気通路より小さいパイロット通路（３４）を開閉するパイロット弁（１３）とを有し、
   　前記主弁は、前記通気通路に設けられた主弁座（２８）と、前記主弁座と協働して前記通気通路を開閉する主弁体（３１）とを有し、
   　前記パイロット弁は、前記パイロット通路に設けられたパイロット弁座（３５）と、前記パイロット弁座と協働して前記パイロット通路を開閉するパイロット弁体（５２）とを備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料遮断弁。
7. 　前記パイロット通路は、前記主弁体に設けられており、
   　前記パイロット弁体は、前記主弁体と前記フロートとの間に設けられ、前記フロートの移動を前記主弁体に伝達する部材である請求項６に記載の燃料遮断弁。
8. 　前記主弁体と前記フロートとの間には、前記パイロット弁の開閉を可能とするように、前記主弁体と前記フロートとを連結する可動連結部（９１）が設けられている請求項６または請求項７に記載の燃料遮断弁。
9. 　前記パイロット弁座と前記パイロット弁体は、硬質の樹脂材料製である請求項６から請求項８のいずれかに記載の燃料遮断弁。
10. 　前記主弁座は硬質の樹脂材料製であり、前記主弁体は前記主弁座より軟質の材料製である請求項６から請求項９のいずれかに記載の燃料遮断弁。
    
     

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