特許 6874579 燃料遮断弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6874579

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】燃料遮断弁

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/00 20060101AFI20210510BHJP

   F16K 31/18 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   F02M37/00 301F

   F02M37/00 301P

   F02M37/00 311K

   F16K31/18 C

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-145783(P2017-145783)

(22)【出願日】2017年7月27日

(65)【公開番号】特開2019-27326(P2019-27326A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000161840

【氏名又は名称】京三電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】高橋 哲也

【審査官】 楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０７５５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２２４８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２７４６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１０３５４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３７／００

Ｂ６０Ｋ １５／０３５

Ｆ１６Ｋ ２４／００

Ｆ１６Ｋ ３１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンク（１２）内の液体燃料の液面に応じてベーパ通路（１６）を開閉するフロート弁（４０）と、
前記ベーパ通路における流体の流量に応じて前記ベーパ通路の開口面積を調節する可変開度弁（３０）と、
少なくとも前記フロート弁が前記ベーパ通路を閉じる閉弁位置において、前記フロート弁が開く方向へ、前記可変開度弁の荷重を前記フロート弁に作用させる連動機構（５０）と、
前記ベーパ通路を提供する主ポート（２５）を区画形成するケース（２１）と、を備え、
前記フロート弁は、前記主ポートの下側に設けられており、
前記可変開度弁は、前記主ポートの上側に設けられており、
前記連動機構は、前記主ポートに挿入された連結棒（５１）を有し、
前記フロート弁は、前記主ポートの下側に設けられたフロートシート（４４）と、前記液面に浮くことによって、前記フロートシートに接触し、前記主ポートを閉じるフロート部材（４１）とを備え、
前記可変開度弁は、前記主ポートの上側に設けられたシート（３４）と、前記流量が小流量のときに前記シートに接触し、前記流量が前記小流量よりも大きい大流量のときに前記シートから離れて前記開口面積を調節する可動部材（３１）とを備え、
前記連結棒は、前記フロート部材から延びており、前記フロート部材が前記主ポートを閉じているときに前記可動部材を持ち上げる燃料遮断弁。

【請求項2】

前記フロート部材は、前記タンクが正規姿勢にあるときに、上下方向に移動可能であり、
前記可動部材は、前記フロート部材の移動方向に沿って移動可能であり、
前記連結棒は、前記移動方向に沿って延びている請求項１に記載の燃料遮断弁。

【請求項3】

前記可変開度弁は、前記可動部材を案内するガイド部材（３７、２３７）を備える請求項１または請求項２に記載の燃料遮断弁。

【請求項4】

前記可動部材は、前記シートに接触しているときに前記開口面積を規定する副ポート（３５）を有し、
前記連動機構は、前記連結棒の先端に、前記副ポートを開閉する弁体（５２）を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料遮断弁。

【請求項5】

前記副ポートは、前記主ポートより小さい請求項４に記載の燃料遮断弁。

【請求項6】

前記フロート弁は、燃料液面が所定の第１液面（ＦＬ１）を下回ると前記主ポートを開き、前記燃料液面が前記第１液面を越えると前記主ポートを閉じ、
前記フロート弁と前記連動機構とは、燃料液面が前記第１液面より低い第２液面（ＦＬ２）を下回ると前記副ポートを開き、前記燃料液面が前記第２液面を越えると前記副ポートを閉じる請求項４または請求項５に記載の燃料遮断弁。

【請求項7】

前記ケースは、前記可変開度弁の径方向外側に、中央の前記主ポートに向けて傾斜した環状の斜面を提供する請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料遮断弁。

【請求項8】

前記フロート弁は、前記ベーパ通路を開閉するためのフロートシール（４３）を備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料遮断弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、燃料遮断弁に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料遮断弁のひとつが、特許文献１に開示されている。燃料遮断弁は、例えば、燃料流出防止弁、液面感知弁、ロールオーバーバルブ、満タン制御弁など多様な名称で呼ばれる場合がある。いずれにおいても、燃料流出防止弁は、ベーパ処理装置に設けられ、燃料タンクからの液燃料の流出を阻止する。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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１４９８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術の構成では、弁が閉弁していると、前後の差圧が弁の開弁を妨げることがある。例えば、燃料タンク側が高圧となり、キャニスタ側が低圧となる場合、弁を閉じる方向に圧力が作用する。このため、燃料タンク内の高圧が放出されない場合がある。

【0005】

また、別の観点では、弁は、開弁しているときに開口面積を規定する。よって、大流量を実現するためには、大きい開口の弁が必要となる。しかし、大きい開口の弁は、差圧から受ける力が大きいため、開弁時に差圧の影響を大きく受ける。

【0006】

さらに、別の観点では、重い弁は、差圧の影響を抑制して、自重による開弁を確実にする。しかし、重い弁は、摩耗を促進し、耐久性を損なう。

【0007】

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。

【0008】

開示されるひとつの目的は、小流量から大流量にわたる広い流量範囲を実現できる燃料遮断弁を提供することである。

【0009】

開示される他の目的は、差圧の影響を抑制した燃料遮断弁を提供することである。

【0010】

開示されるさらに他の目的は、広い流量範囲と、高い耐久性と、大きい開弁可能差圧とを有する燃料遮断弁を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

ここに開示された燃料遮断弁は、タンク（１２）内の液体燃料の液面に応じてベーパ通路（１６）を開閉するフロート弁（４０）と、ベーパ通路における流体の流量に応じてベーパ通路の開口面積を調節する可変開度弁（３０）と、少なくともフロート弁がベーパ通路を閉じる閉弁位置において、フロート弁が開く方向へ、可変開度弁の荷重をフロート弁に作用させる連動機構（５０）と、ベーパ通路を提供する主ポート（２５）を区画形成するケース（２１）と、を備え、フロート弁は、主ポートの下側に設けられており、可変開度弁は、主ポートの上側に設けられており、連動機構は、主ポートに挿入された連結棒（５１）を有し、フロート弁は、主ポートの下側に設けられたフロートシート（４４）と、液面に浮くことによって、フロートシートに接触し、主ポートを閉じるフロート部材（４１）とを備え、可変開度弁は、主ポートの上側に設けられたシート（３４）と、流量が小流量のときにシートに接触し、流量が小流量よりも大きい大流量のときにシートから離れて開口面積を調節する可動部材（３１）とを備え、連結棒は、フロート部材から延びており、フロート部材が主ポートを閉じているときに可動部材を持ち上げる。

【0012】

開示される燃料遮断弁によると、可変開度弁によってベーパ通路の開口面積が調節される。このため、流量に応じた通路が提供される。小流量から大流量にわたる広い流量範囲を実現できる。さらに、連動機構は、可変開度弁の荷重をフロート弁に作用させる。しかも、フロート弁がベーパ通路を閉じる閉弁位置において、可変開度弁の荷重をフロート弁に作用させる。その方向は、フロート弁が開く方向である。よって、少なくとも閉弁位置において、フロート弁に作用する開弁方向の力が増加する。フロート弁が閉弁位置にあるときに圧力差が作用しても、それに抗する力を補うことができる。この結果、フロート弁の開弁可能差圧を大きくすることができる。

【0013】

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。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態のシステムのブロック図である。

【図2】燃料遮断弁の模式図である。

【図3】燃料遮断弁の第１開弁状態を示す断面図である。

【図4】燃料遮断弁の第２開弁状態を示す断面図である。

【図5】燃料遮断弁のカットオフ状態を示す断面図である。

【図6】燃料遮断弁の閉弁状態を示す断面図である。

【図7】燃料遮断弁の転覆状態を示す断面図である。

【図8】第２実施形態の遮断弁を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。

【0016】

第１実施形態
＜タンクシステム＞
図１において、タンクシステム１０は、エンジン（ＩＣＥ）１１のための燃料を溜めるタンク１２を有する。エンジン１１は、車両、船舶、航空機などの乗り物の動力源である。タンクシステム１０は、例えば、車両用タンクシステムである。この場合、エンジン１１は、内燃機関により提供される。燃料は、液体としてエンジン１１に供給される。ただし、燃料は、ベーパ（燃料蒸気）を生じることがある。燃料は、ガソリン、またはディーゼル燃料などである。

【0017】

タンクシステム１０は、エンジン１１とタンク１２との間に燃料供給装置（ＦＬＳＤ）１４を有する。燃料供給装置１４は、インタンクポンプ、燃料フィルタ、燃料噴射ポンプ、および燃料噴射弁を備えることができる。タンク１２内の燃料は、燃料供給装置１４によりエンジン１１へ供給される。エンジン１１は、燃料を燃焼することにより、動力を提供する。

【0018】

タンクシステム１０は、ベーパ浄化装置（ＶＰＣＤ）１５を有する。ベーパ浄化装置１５は、ベーパをエンジン１１に供給することにより燃焼させる。ベーパ浄化装置１５は、大気へのベーパの排出を抑制する。ベーパ浄化装置１５は、ベーパを一時的に蓄積する蓄積器と、蓄積されたベーパを所定のタイミングでエンジン１１に供給する制御器とを有する。例えば、蓄積器は、ベーパを吸着する活性炭により提供される。また、制御器は、電気的な制御装置と、押し流し用の外気を導入する弁とによって提供される。

【0019】

ベーパ浄化装置１５は、タンク１２内の空洞と蓄積器とを連通するベーパ通路１６を有する。ベーパ通路１６は、タンク１２内に発生したベーパをベーパ浄化装置１５に案内する。ベーパ通路１６は、タンク１２へ外気を供給する通路でもある。ベーパ通路１６は、タンク１２から延びている。

【0020】

ベーパ浄化装置１５は、燃料遮断弁２０を有する。燃料遮断弁２０は、ベーパ、および空気の流通を許容する。燃料遮断弁２０は、タンク１２からベーパ浄化装置１５への燃料液体の流出を抑制する。燃料遮断弁２０は、ベーパ通路１６に設けられている。燃料遮断弁２０は、タンク１２に固定されている。燃料遮断弁２０は、タンク１２のフランジ１７に固定されている。フランジ１７は、タンク１２の上面の一部を占める蓋である。

【0021】

＜燃料遮断弁＞
図２において、燃料遮断弁２０の正規の姿勢が図示されている。以下の説明において、上、下、上方向ＵＰ、および下方向ＤＷなどの語は、正規の姿勢に基づいている。下、および下方向ＤＷの語は、重力の方向を指す。燃料遮断弁２０は、フロート弁、液面感知弁、またはロールオーバーバルブとも呼ばれる。燃料遮断弁２０は、樹脂製の型成形品である複数の部品を有する。一部の部品は、弾力性をもつゴム製、または所要の強度を提供する金属製である。

【0022】

燃料遮断弁２０は、ケース２１によってベーパ通路１６の一部を提供している。ケース２１は、タンク１２内と、タンク１２外とを連通する通路を提供している。ケース２１は、複数の部材によって提供されている。これら部材は、樹脂製の型成形品である。ケース２１は、ベーパ浄化装置１５側に連通する第１開口２２と、タンク１２側に連通する第２開口２３とを有する。ケース２１は、第１開口２２と第２開口２３との間に、タンク１２側から順にフロート室２４、主ポート２５、および外ギャラリ２６を区画形成している。フロート室２４は、タンク１２内に突出して位置づけられている。フロート室２４は、タンク１２内の燃料が上限に近づくと、液体燃料がフロート室２４の中に侵入するように形成されている。フロート室２４は、後述のフロートを収容する。主ポート２５は、タンク１２の内外を連通する主要な貫通穴である。主ポート２５は、燃料遮断弁２０が許容する最大の流量を許容する比較的大きい開口面積を有している。ケース２１は、ベーパ通路１６を提供する主ポート２５を区画形成している。外ギャラリ２６は、後述の可変開度弁３０を収容するための空洞である。外ギャラリ２６は、液体燃料を捕捉して、タンク１２内へ戻すための空洞でもある。

【0023】

＜可変開度弁＞
燃料遮断弁２０は、可変開度弁３０を有する。可変開度弁３０は、主ポート２５の上側に設けられている。可変開度弁３０は、流量に応じて比例的に開口面積を変化させる。可変開度弁３０は、流量に応じて流路の開度を調節する流量感知弁とも呼べる。可変開度弁３０は、小流量のときに制限された小さい開口面積を提供し、小流量よりも多い大流量のときに大きい開口面積を提供する。可変開度弁３０は、比例的な流量感知弁である。

【0024】

可変開度弁３０は、可動部材３１を有する。可動部材３１は、燃料遮断弁２０の軸ＡＸに沿って移動可能である。軸ＡＸの方向は、燃料遮断弁２０の正規の姿勢における上下方向である。可動部材３１は、コア３２と、シール部材３３とを有する。コア３２は、カップ状の部材である。シール部材３３は、ゴム製の板状部材である。シール部材３３は、コア３２に固定されている。可動部材３１は、シール部材３３が主ポート２５を開閉するように位置づけられている。主ポート２５の周囲には、シール部材３３と接触または離れるシート３４が設けられている。可動部材３１は、流量が小流量のときにシート３４に接触し、流量が小流量よりも大きい大流量のときにシート３４から離れて開口面積を大きい面積に調節する。シート３４は、主ポート２５の上側に設けられている。シール部材３３は、高いシール性を提供する。

【0025】

可動部材３１は、副ポート３５を有する。副ポート３５は、可動部材３１を貫通する貫通穴である。副ポート３５は、主ポート２５と外ギャラリ２６とを連通している。副ポート３５は、シール部材３３がシート３４に接触することによって主ポート２５が閉じられているときでも、連通している。副ポート３５は、可動部材３１がシート３４に接触しているときに開口面積を規定する。主ポート２５は、燃料遮断弁２０に求められる大流量に対応する開口面積を提供する。副ポート３５は、燃料遮断弁２０の開弁と閉弁との境界（カットオフ）付近において求められる小流量に対応する開口面積を提供する。副ポート３５の断面積は、主ポート２５の断面積より小さい。可変開度弁３０は、可動部材３１を下方向ＤＷへ向けて付勢するスプリング３６を有する。スプリング３６は、圧縮されている。可動部材３１は、ガイド部材３７によって案内されている。ガイド部材３７は、ケース２１から延び出している。ガイド部材３７は、ケース２１と連続した樹脂材料によって一体的に成形されている。

【0026】

タンク１２からベーパ通路１６へ向かう流体（空気とベーパとわずかな液体燃料との混合流体）の流量は、タンク１２内の圧力と、ベーパ通路１６内の圧力との差に応じて変動する。例えば、タンク１２が高温であり、ベーパがエンジン１１に吸入されるときには、大流量の流体が流れる。一方で、タンク１２が低温であり、エンジン１１がベーパを吸入しないときには、小流量の流体が流れる。

【0027】

タンク１２からベーパ通路１６へ向かう流量が多いとき、可動部材３１は、シート３４から離れる。このとき、可動部材３１とシート３４とは、主ポート２５より大きい開口面積を提供する。燃料遮断弁２０が提供する通路の開口面積は、主ポート２５の開口面積によって支配される。主ポート２５の開口面積は、燃料遮断弁２０が提供する通路の最大流量を規定する。

【0028】

タンク１２からベーパ通路１６へ向かう流量が少ないとき、可動部材３１は、シート３４に着座する。このとき、副ポート３５は、主ポート２５より小さい開口面積を提供する。燃料遮断弁２０が提供する通路の開口面積は、副ポート３５の開口面積によって支配される。副ポート３５の開口面積は、燃料遮断弁２０が提供する通路の流量を制限する。

【0029】

＜フロート弁＞
燃料遮断弁２０は、フロート弁４０を有する。フロート弁４０は、主ポート２５の下側に設けられている。フロート弁４０は、タンク１２内の燃料液面に応じてベーパ通路１６を開閉する液面感知弁とも呼ばれる。フロート弁４０は、燃料液面が第１液面ＦＬ１より低いか否かに対応して主ポート２５を開閉する。第１液面は、タンク１２の満タンに相当する。フロート弁４０は、燃料液面が第２液面ＦＬ２より低いか否かに対応して副ポート３５を開閉する。フロート弁４０は、副ポート３５を開閉することにより、間接的に主ポート２５、すなわちベーパ通路１６を開閉する。第１液面ＦＬ１は、タンク１２の満タンに相当する。第２液面ＦＬ２は、第１液面ＦＬ１よりわずかに低い。

【0030】

フロート弁４０は、フロート部材４１を有する。フロート部材４１は、フロートコア４２と、フロートシール４３とを有する。フロートコア４２は、液体燃料に浮く。一方で、タンク１２が転覆した場合には、フロートコア４２は、液体燃料に沈む。フロート弁４０は、フロートコア４２を上方向ＵＰへ向けて付勢するフロートスプリング４５を有する。フロートスプリング４５は、圧縮されている。フロート弁４０は、フロートコア４２にこのような特性を与えるために、フロートコア４２に形成された空気室を備えることができる。フロートコア４２は、空気室をもつキャップ状の部材である。フロートシール４３は、ゴム製の板状部材である。フロートシール４３は、フロートコア４２に固定されている。フロートシール４３は、フロートコア４２に対して僅かに可動に支持されていてもよい。フロート部材４１は、フロートシール４３が主ポート２５を開閉するように位置づけられている。主ポート２５の周囲には、フロートシール４３と接触または離れるフロートシート４４が設けられている。フロートシート４４は、主ポート２５の下側に設けられている。フロート部材４１は、液面に浮くことによって、フロートシート４４に接触し、主ポート２５を閉じる。フロートシール４３は、高いシール性を提供する。フロート部材４１は、タンク１２が正規姿勢にあるときに、上下方向に移動可能である。可動部材３１は、フロート部材４１の移動方向に沿って移動可能である。

【0031】

＜連動機構＞
燃料遮断弁２０は、連動機構５０を有する。連動機構５０は、少なくともフロート弁４０がベーパ通路１６を閉じる閉弁位置において、フロート弁４０が開く方向へ、可変開度弁３０の荷重をフロート弁４０に作用させる。連動機構５０は、タンク１２内の燃料液面に応じて副ポート３５を開閉する液面感知弁とも呼ばれる。ただし、連動機構５０は、フロートコア４２による副ポート３５の開閉を可能とする。さらに、連動機構５０は、ひとつのフロートコア４２によって、２つのポートの開閉を可能としている。

【0032】

連動機構５０は、連結棒５１と、弁体５２とを有する。連結棒５１は、フロートコア４２と連続した樹脂材料により整形されている。連結棒５１とフロートコア４２とは、一体的である。連結棒は、可動部材３１およびフロート部材４１の移動方向に沿って延びている。連結棒５１は、主ポート２５内に挿入可能である。連結棒５１は、主ポート２５の両端から突出する長さを有する。連結棒５１の先端には、樹脂材料の一体整形により、弁体５２が設けられている。弁体５２は、可動部材３１と接触して副ポート３５を閉じることができる。弁体５２は、差圧の影響を受けにくい小さい面積を提供する。連結棒５１は、シール部材３３をシート３４から持ち上げることができる長さを有している。

【0033】

フロート弁４０と連動機構５０とは、第１液面ＦＬ１より低い第２液面ＦＬ２において副ポート３５を開閉する。フロート弁４０と連動機構５０とは、燃料液面が第２液面ＦＬ２より低いか否かに対応して副ポート３５を開閉する。第２液面は、燃料遮断弁２０が閉じるべき境界液面に相当する。この液面は、カットオフ液面とも呼ばれる。第１液面ＦＬ１と第２液面ＦＬ２との差は微小である。このため、両方がカットオフ液面とも呼ばれ場合がある。

【0034】

連動機構５０は、可変開度弁３０とフロート弁４０との開閉特性に関連性を与える。連動機構５０は、燃料液面が第２液面ＦＬ２より低いときに可動部材３１の自由な移動を許容する。連動機構５０は、燃料液面が第１液面ＦＬ１を越えると主ポート２５を閉じる。連動機構５０は、燃料液面が第１液面ＦＬ１と第２液面ＦＬ２との間にあるときに、可動部材３１を持ち上げることにより、可動部材３１を強制的にシート３４から離れさせる。連結棒５１は、フロート部材４１から延びており、フロート部材４１が主ポート２５を閉じているときに可動部材３１を持ち上げる。この結果、連動機構５０は、可動部材３１に作用する荷重を直接的にフロートコア４２に作用させる。実施形態では、可動部材３１の重量と、スプリング３６の付勢力とが、フロート部材４１に対して下方向ＤＷへ作用する。

【0035】

＜作動＞
図２において、可変開度弁３０は、可動部材３１の自重Ｍ３１と、スプリング３６による付勢力Ｓ３６と、通路を流れる気体から受ける抗力Ｄ３１とに応じて移動する。抗力Ｄ３１は、流量に応じて変化する。タンク１２が正規の姿勢にあるとき、抗力Ｄ３１は、自重Ｍ３１と付勢力Ｓ３６との和より小さい最低値（Ｄ３１＜Ｍ３１＋Ｓ３６）から、自重Ｍ３１と付勢力Ｓ３６との和より大きい最大値まで変化する（Ｍ３１＋Ｓ３６＜Ｄ３１）。付勢力Ｓ３６は、自重Ｍ３１より大きい（Ｍ３１＜Ｓ３６）。これにより、タンク１２が転覆している場合、スプリング３６は、可動部材３１をシート３４へ向けて移動させることができる。

【0036】

図３は、可変開度弁３０が閉じ、フロート弁４０が開いている第１開弁状態を示している。この状態は、基底状態とも呼ぶことができる。このとき、ベーパ通路１６を流れる気体の流量は、副ポート３５で十分な小流量である。

【0037】

図示の例では、ケース２１はメインケース２１ａと、キャップ２１ｂとによって提供されている。メインケース２１ａは、主としてフロート弁４０を収容するための筒状容器である。キャップ２１ｂは、メインケース２１ａにスナップフィットによって固定される。キャップ２１ｂは、スプリング３６の座面を提供する。可変開度弁３０は、メインケース２１ａに取り付けられている。これにより、燃料遮断弁２０をひとつの部品として取り扱うことができる。メインケース２１ａとフランジ１７との間には、シール部材２１ｃとしてのＯリングが設けられている。

【0038】

主ポート２５を提供する筒状部分の径方向外側には、環状の隔壁板２１ｄが広がっている。隔壁板２１ｄは、中央に主ポート２５を位置づけた皿状の部材である。隔壁板２１ｄは、可変開度弁３０よりも径方向外側に位置している。タンク１２が正規姿勢にあるとき、隔壁板２１ｄは、中央がやや凹んだ斜面を可変開度弁３０の周囲に提供する。隔壁板２１ｄは、可変開度弁３０の径方向外側に、中央の主ポート２５に向けて傾斜した環状の斜面を提供する。さらに、隔壁板２１ｄが提供する斜面は、シート３４の近傍まで、下向きの連続した斜面を提供している。液体燃料が可変開度弁３０を通り抜けて漏れ出す場合がある。この場合、液体燃料は隔壁板２１ｄの上を流れ、主ポート２５から再びタンク１２内に戻される。

【0039】

図４は、可変開度弁３０が開き、フロート弁４０が開いている第２開弁状態を示している。この状態は、大流量状態とも呼ぶことができる。このとき、ベーパ通路１６を流れる気体の流量は、副ポート３５では不足であって、主ポート２５が必要な大流量である。大流量状態は、例えば、タンク１２が高温のときに大量のベーパが発生することで生じることがある。

【0040】

図２に戻り、フロート弁４０は、第１液面ＦＬ１において副ポート３５を開閉し、第２液面ＦＬ２において主ポート２５を開閉する。フロート弁４０は、フロート部材４１の自重Ｍ４１と、フロートスプリング４５の付勢力Ｓ４５と、フロート部材４１の浮力Ｆ４１（主としてフロートコア４２の浮力）とに応じて移動する。さらに、フロート部材４１と可動部材３１とが連動機構５０によって接触しているとき、可動部材３１の自重Ｍ３１とスプリング３６の付勢力Ｓ３６とが連動機構５０を経由してフロート部材４１に作用する。この力は、フロート部材４１を下方向ＤＷへ、すなわち開弁方向へ付勢する。

【0041】

第２液面ＦＬ２は、ベーパ通路１６を閉じたいカットオフ液面と呼ばれる。燃料液面が第２液面ＦＬ２を越えるか否かに対応して、弁体５２は、副ポート３５を開閉する。このとき、フロート部材４１を上方向ＵＰ、すなわち閉弁方向へ向かわせる力ＣＬ２は、ＣＬ２＝Ｆ４１＋Ｓ４５−Ｍ４１となる。この力ＣＬ２は、可動部材３１を閉弁方向へ向かわせる力（Ｍ３１＋Ｓ３６）より小さい（ＣＬ２＜Ｍ３１＋Ｓ３６）。この結果、第２液面ＦＬ２の近傍では、燃料液面に応答して副ポート３５が開閉される。このとき、弁体５２と副ポート３５とのシール面積は小さい。このシール面積は、少なくとも主ポート２５より小さい。このため、圧力差が作用しても、弁体５２はシール部材３３から比較的容易に離れることができる。この結果、副ポート３５の開閉が円滑に行われる。

【0042】

図５は、燃料遮断弁２０のカットオフ状態を示す。可変開度弁３０は閉じ、フロート弁４０は連動機構５０を通して副ポート３５を閉じている。フロート弁４０と連動機構５０とは、燃料液面が第１液面ＦＬ１より低い第２液面ＦＬ２を下回ると副ポート３５を開き、燃料液面が第２液面ＦＬ２を越えると副ポート３５を閉じる。

【0043】

図２に戻り、燃料液面が第２液面ＦＬ２を越え、第１液面ＦＬ１に達すると、連動機構５０は、可動部材３１を持ち上げる。例えば、第２液面ＦＬ２の付近でタンク１２が揺れると、液体燃料が波打つことによって一時的に燃料両液面が第１液面ＦＬ１を越えることがある。このとき、フロート部材４１を上方向ＵＰ、すなわち閉弁方向へ向かわせる力ＣＬ１は、ＣＬ１＝Ｆ４１＋Ｓ４５−Ｍ４１となる。この力ＣＬ１は、可動部材３１を閉弁方向へ向かわせる力（Ｍ３１＋Ｓ３６）より大きい（Ｍ３１＋Ｓ３６＜ＣＬ１）。力ＣＬ１は、力ＣＬ２より大きい（ＣＬ２＜ＣＬ１）。この差は、フロートコア４２に生じる浮力Ｆ４１の差である。この場合、可動部材３１はシート３４から離れるが、同時にフロート部材４１がフロートシート４４に着座することによって主ポート２５を閉じる。この結果、ベーパ通路１６の閉鎖状態が維持される。

【0044】

図６は、燃料遮断弁２０の閉弁状態を示す。フロートシール４３がフロートシート４４に着座することによって、主ポート２５が閉じられている。フロート弁４０は、燃料液面が所定の第１液面ＦＬ１を下回ると主ポート２５を開き、燃料液面が第１液面ＦＬ１を越えると主ポート２５を閉じる。このとき、可動部材３１とスプリング３６とは、フロート部材４１を下方向、すなわち開弁方向へ向けて押している。

【0045】

図２に戻り、タンク内の燃料液面が下がると、フロート部材４１は浮力を失い、自重Ｍ４１によって主ポート２５および副ポート３５を開く。フロート部材４１とフロートシート４４とが接触しているときに、圧力差が作用すると、フロート部材４１がフロートシート４４に吸い付く場合がある。この場合、タンク１２側の圧力が高い間は、フロート部材４１は、開弁できない。開弁が可能な圧力は、低い圧力になる。しかし、この実施形態によると、可動部材３１の自重Ｍ３１とスプリング３６の付勢力Ｓ３６とが、連動機構５０を通してフロート部材４１を押し下げるように作用する。言い換えると、開弁初期においてだけ、フロート部材４１を閉弁状態から開弁状態に移行させる力が付与される。このため、フロート部材４１に圧力差が作用しても、フロート部材４１を開弁させることができる。よって、高い開弁可能差圧を有する燃料遮断弁２０が提供される。

【0046】

タンク１２が転覆した姿勢にあるとき、フロートコア４２は浮力の大部分を失う。フロート部材４１は、自重Ｍ４１と付勢力Ｓ３６とによって、閉弁位置に移動し、フロートシール４３とフロートシート４４とを押し当てる。これにより、主ポート２５が閉じられる。フロート部材４１の自重Ｍ４１とフロートスプリング４５の付勢力Ｓ４５との和は、スプリング３６の付勢力Ｓ３６と可動部材３１の自重Ｍ３１との差より大きい（Ｓ３６−Ｍ３１＜Ｍ４１＋Ｓ４５）。これにより、フロート弁４０の閉弁位置近傍において可変開度弁３０が開弁方向に作用しても、閉弁機能が確実に提供される。このとき、フロートシール４３は長期間にわたって優れたシール性を提供する。

【0047】

図７は、タンク１２が転覆姿勢にあるときの燃料遮断弁２０の状態を示す。フロートシール４３がフロートシート４４に着座することによって、主ポート２５が閉じられている。

【0048】

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、可変開度弁３０がメインケース２１ａに装着されている。これに代えて、この実施形態では、可変開度弁３０はフランジ１７とメインケース２１ａとの間に配置されている。

【0049】

図８は、この実施形態の燃料遮断弁２０を示す。可変開度弁３０は、メインケース２１ａに形成されたシート３４を有する。可動部材３１は、フランジ１７から延び出すガイド部材２３７によって軸方向へ案内されている。ガイド部材２３７は、スプリング３６のシートも提供している。

【0050】

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。

【0051】

上記実施形態では、連動機構５０は、フロートコア４２に連結棒５１を有している。これに代えて、連動機構５０のための連結棒を可変開度弁３０の可動部材３１に設けてもよい。また、この実施形態では、弁体５２によって副ポート３５が開閉される。これに代えて、弁体５２を備えない構成を採用可能である。この場合、フロートシール４３がフロートシート４４に着座する第１液面ＦＬ１がカットオフ液面とされる場合がある。

【符号の説明】

【0052】

１０ タンクシステム、１１ エンジン、１２ タンク、
１４ 燃料供給装置、１５ ベーパ浄化装置、
１６ ベーパ通路、１７ フランジ、
２０ 燃料遮断弁、２１ ケース、２１ａ メインケース、
２１ｂ キャップ、２１ｃ シール部材、２１ｄ 隔壁板、
２２ 第１開口、２３ 第２開口、２４ フロート室、
２５ 主ポート、２６ 外ギャラリ、
３０ 可変開度弁、３１ 可動部材、３２ コア、
３３ シール部材、３４ シート、３５ 副ポート、
３６ スプリング、３７ ガイド部材、
４０ フロート弁、４１ フロート部材、
４２ フロートコア、 ４３ フロートシール、
４４ フロートシート、４５ フロートスプリング、
５０ 連動機構、５１ 連結棒、５２ 弁体、
２３７ ガイド部材、
ＡＸ 中心軸、ＦＬ１ 第１液面、ＦＬ２ 第２液面、
ＵＰ 上方向、ＤＷ 下方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】