燃料タンクの排気弁装置
【課題】燃料タンクの排気弁装置において、各部材同士の結合強度を維持しつつ、組み付け作業を容易にする。
【解決手段】第１ケーシング２と第２ケーシング３からなる円筒形状の上部構造体と、上端部及び下端部が開口した円筒形状をなし、上端部の内部に上部構造体の下端部が嵌め込まれる下部構造体（第３ケーシング４）と、上部構造体と下部構造体との間に上下動可能に支持されたフロート弁５とを有し、上部構造体は、下部構造体に嵌め込まれる下端部の外周面に、周方向に間隔をおいて複数の第１係止爪４８が突設され、下部構造体は、複数の第１係止爪がそれぞれ係合する複数の第１係止孔と、第１係止孔の隣り合う２つの間であって下部構造体の上端縁から離間した位置に形成され、下部構造体の外周面から内周面に貫通すると共に上下方向に延在する長孔５９を有することを特徴とする。
【解決手段】第１ケーシング２と第２ケーシング３からなる円筒形状の上部構造体と、上端部及び下端部が開口した円筒形状をなし、上端部の内部に上部構造体の下端部が嵌め込まれる下部構造体（第３ケーシング４）と、上部構造体と下部構造体との間に上下動可能に支持されたフロート弁５とを有し、上部構造体は、下部構造体に嵌め込まれる下端部の外周面に、周方向に間隔をおいて複数の第１係止爪４８が突設され、下部構造体は、複数の第１係止爪がそれぞれ係合する複数の第１係止孔と、第１係止孔の隣り合う２つの間であって下部構造体の上端縁から離間した位置に形成され、下部構造体の外周面から内周面に貫通すると共に上下方向に延在する長孔５９を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの排気弁装置に係り、詳しくは燃料タンク内の燃料の液位に応じて排気通路を閉塞する弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクの上壁に貫通孔を形成し、その貫通孔に排気弁装置を取り付けたものがある（例えば、特許文献１）。排気弁装置は、内部に液体燃料（ガソリンや軽油等）の液位に応じて上下動するフロート弁を備えている。フロート弁は、液体燃料の液位が低い通常時には、排気弁装置内において下方に位置し、通路を開く。これにより、排気弁装置を通って、燃料タンク内のガス（空気及び燃料蒸気を含む）がタンク外に設けられたキャニスタへと流出可能となる。一方、燃料の液位が高い場合には、フロート弁が燃料から浮力を受けて排気弁装置内を上昇し、通路を閉塞する。これにより、液体の燃料が排気弁装置を通過して外部に漏出することが抑制される。
【０００３】
以上のような排気弁装置は、内部にフロート弁を保持するための空間を画成するべく、ケーシングを複数の樹脂成形品から構成し、これらを組み合わせて１つのケーシングとすることがある。排気弁装置のケーシングは、燃料タンク内において有機物である燃料（ガソリンや軽油等）に曝されるため、ケーシング同士の結合には接着剤を使用せずに、弾性爪（可撓性を有する係止爪）及び係止孔による係止構造が適用されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂材料から各部材を形成した排気弁装置は、燃料に曝されることによって、燃料が各部材に浸透し、膨潤することが知られている。そのため、排気弁装置では、膨潤による変形によって、各部材間の弾性爪及び係止孔による係止構造が解除されないように、係止構造の結合強度を高めることがある。このように係止構造の結合強度を高めた場合には、各部材を組み合わせる際、すなわち弾性爪を係止孔まで到達させる際に大きな挿入力が必要となり、組み付け作業が困難になる。
【０００６】
本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、燃料タンクの排気弁装置において、各部材同士の結合強度を維持しつつ、組み付け作業を容易にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、燃料タンク（１００）の排気弁装置（１）であって、前記燃料タンクの上壁（１０１）に設けられ、上下方向に延在すると共に、前記燃料タンクの内部と外部とを連通する通路を内部に有する円筒形状の上部構造体（２及び３）と、上端部及び下端部が開口した円筒形状をなし、内周面にフロート支持片（６１）が突設され、上端部の内部に前記上部構造体の下端部が嵌め込まれ、前記通路と連通する下部構造体（４）と、前記上部構造体と前記フロート支持片との間に上下動可能に支持され、前記下部構造体内に流入する燃料から浮力を受けて上方に移動し、前記通路を閉塞するフロート弁（５）とを有し、前記上部構造体は、前記下部構造体に嵌め込まれる下端部の外周面に、周方向に間隔をおいて複数の第１係止爪（４８）が突設され、前記下部構造体は、複数の前記第１係止爪がそれぞれ係合する複数の第１係止孔（５８）と、前記第１係止孔の隣り合う２つの間であって前記下部構造体の上端縁から離間した位置に形成され、前記下部構造体の外周面から内周面に貫通すると共に上下方向に延在する長孔（５９）を有することを特徴とする。
【０００８】
以上の構成によれば、長孔が形成されたことによって下部構造体は撓み易くなり、上部構造体と下部構造体との組み付け作業が容易になる。一方、長孔は下部構造体の上端縁から離間しているため、上端縁は変形し難く、上部構造体と下部構造体との結合構造が維持される。
【０００９】
本発明の他の側面は、前記上部構造体は、下端部が開口する一方、上端部が閉塞された円筒形状をなし、上端部に内部と外部とを連通する排気孔（２０）を有する第１部材（２）と、下端部が開口する一方、貫通孔（３６）を有する天板（３５）を上端部に備えた円筒形状をなし、上端部が前記第１部材の下端部の内部に嵌め込まれる第２部材（３）とを有し、前記フロート弁は、燃料から受ける浮力に応じて前記貫通孔を閉塞し、前記第１部材の外周面には、周方向に間隔をおいて複数の第２係止爪（１９）が突設され、前記第２部材の外周面には、前記第１部材の外周面側へと延びると共に、前記第２係止爪と係合する第２係止孔（３３）を備えた係合突片（３０）が前記第２係止爪に対応して複数突設されると共に、前記係合突片よりも下方の部分に前記第１係止爪（４８）が突設され、前記下部構造体は、複数の前記係合突片の外面に当接して前記係合突片の変形を抑制するリング部（５１）を上端縁に有することを特徴とする。
【００１０】
以上の構成によれば、リング部が係合突片に当接して係合突片の変形を抑制するため、第２係止爪と第２係止孔との結合状態が維持される。
【００１１】
本発明の他の側面は、前記下部構造体は、上端から順に、径が一定の前記リング部（５１）と、下方に進むにつれて径が小さくなるテーパ部（５２）と、径が一定であり、前記第１係止孔が形成された中間部（５３）とを連続して有し、前記長孔は、前記テーパ部から前記中間部にかけて形成されていることを特徴とする。
【００１２】
以上の構成によれば、リング部及びテーパ部は、中間部よりも拡径されているため、第１係止爪が第１係止孔に到達し易くなる。また、テーパ部を設けたことによって、テーパ部と中間部との間には角稜部が形成されて下部構造体が撓み難くなるが、長孔が角稜部を跨いでテーパ部から中間部にかけて形成されているため、下部構造体の可撓性が高められ、第１係止爪が第２係止孔に到達し易くなる。
【００１３】
本発明の他の側面は、前記第１係止孔は、前記下部構造体の周方向に９０°の間隔をおいて４つ設けられ、前記長孔は、前記下部構造体の周方向に１８０°の間隔をおいて２つ設けられていることを特徴とする。
【００１４】
以上の構成によれば、燃料タンクの排気弁装置において、各部材同士の結合強度を維持しつつ、組み付け作業を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成によれば、燃料タンクの排気弁装置において、装置の大型化を招くことなく、ガスを円滑に流通させる一方、液体の燃料の漏出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料タンクの排気弁装置の斜視図
【図２】燃料タンクの排気弁装置の平面図
【図３】図２のIII−III断面図であって、開弁状態を示す
【図４】図２のIV−IV断面図であって、閉弁状態を示す
【図５】第１ケーシングの斜視図
【図６】第２ケーシングの斜視図
【図７】第３ケーシングの斜視図
【図８】第３ケーシングの平面図
【図９】図８のIX−IX断面図
【図１０】（Ａ）上部室の平断面を示す模式図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）（Ａ）のＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）（Ａ）のＤ−Ｄ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を自動車の燃料タンクに使用される排気弁装置に適用した実施形態について詳細に説明する。図に示す座標に基づいて上下方向（鉛直方向）を定める。
【００１８】
図１に示すように、実施形態に係る排気弁装置１は、第１ケーシング２、第２ケーシング３、第３ケーシング４及びフロート弁５を組み合わせて構成されている。
【００１９】
第１ケーシング２は、熱溶着が可能な第１樹脂と、炭化水素難透過性の第２樹脂とを二色成形法によって一体的に成形したものである。第１樹脂は、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）であり、第２材料は、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体である。図２〜５に示すように、第１ケーシング２は、軸線が上下方向に延びる円筒部１１を有している。円筒部１１は、円筒部１１の軸線に対して直交する円板１２によって上端が閉塞されている一方、下端が開口している。円筒部１１の内周面と円板１２の下面との境界には、境界に沿って隅部１３が延設されている。隅部１３の内面は、円筒部１１の内周面と円板１２の下面とを滑らかに連続する曲面となっている。図３及び４に示すように、隅部１３の断面における内面の形状は、９０°の円弧となっている。隅部１３の曲率は、円筒部１１の周方向において変化する。隅部１３の上縁は、円板１２の下面との境界であり、円筒部１１の周方向における各部位で、円筒部１１の軸線方向における位置が一定している。一方、隅部１３の下縁（すなわち、隅部１３と円筒部１１との境界）１４は、円筒部１１の周方向における各部位で、円筒部１１の軸線方向における位置が変化している。円筒部１１の外周面と円板１２と上面との境界は、面取りがなされた曲面となっている。
【００２０】
円筒部１１の外周面の長手方向における中間部には、径方向外方に突出する円形状のフランジ１５が形成されている。フランジ１５の周縁部には、下方に向けて壁部１６が突設されている。壁部１６は、フランジ１５の周縁部に沿って環状に形成されており、その下端は下方を向く平面である接合面１７となっている。
【００２１】
円筒部１１のフランジ１５よりも上方の部分には、径方向外方へと突設された円管状の排気管１８が設けられている。排気管１８の内孔が形成する排気ポート２０の基端は円筒部１１の内部に連通している。本実施形態では、排気ポート２０の基端の上縁は、円筒部１１の上端、すなわち隅部１３の下縁１４よりも下方に偏倚した位置に配置されている。なお、他の実施形態では排気ポート２０の基端の縁部が隅部１３の下縁１４を跨いでいてもよい。排気管１８の基端の下部は、フランジ１５の上面に連続している。排気管１８の先端の外周面には、ホース又はホースカプラと結合するための突起が複数形成されている。
【００２２】
図３、４及び１０に示すように、隅部１３は、周方向において、排気ポート２０と相反する側において曲率が最も小さく（曲率半径が大きく）、周方向に沿って排気ポート側に進むほど曲率が漸増するように形成されている。図１０に示すように、隅部１３の排気ポート２０と相反する側の曲率半径はＲ３で、排気ポート２０側に進むにつれて、曲率半径はＲ２、Ｒ１へと漸減している（Ｒ３＞Ｒ２＞Ｒ１）。そのため、隅部１３の下縁１４は、排気ポート２０と相反する側から排気ポート２０側に進むにつれて上方へと変位している。
【００２３】
円筒部１１のフランジ１５よりも下方の部分の外周面には、第１ケーシング側係止爪１９が複数突設されている。第１ケーシング側係止爪１９は、下端から上方に向うにつれて径方向外方に突出する傾斜面と、傾斜面の上端に連続した上方を向く逆止面とを有する。本実施形態では、第１ケーシング側係止爪１９は円筒部１１の周方向に９０°間隔で４つ設けられている。また、円筒部１１には下端から上方へと延びるスリット２１が適所に形成されている。スリット２１は、排気弁装置１を構成する各部材が燃料によって膨潤した際に、応力を逃がす効果を奏する。また、円筒部１１の外周面には上下方向に延在するガイドリブ２２が適所に突設されている。
【００２４】
第１樹脂は、円筒部１１の上部の外周部、円板１２の上面部、排気管１８の外周部、フランジ１５及び壁部１６（図３及び４の符号Ａで示すハッチング部）を一体に形成している。第２樹脂は、円筒部１１の上部の内周部、円筒部１１の下部、円板１２の下面部、排気管１８の内周部及びフランジ１５の基端の下面部（図３及び４の符号Ｂで示すハッチング部）を一体に形成している。
【００２５】
図３、４及び６に示すように、第２ケーシング３は、円筒部２５を有している。円筒部２５は、第１ケーシング２の円筒部１１に嵌合可能な大きさに形成されており、その上半部が円筒部１１に嵌合される。これにより、第２ケーシング３の円筒部２５は、第１ケーシング２の円筒部１１と同軸に配置され、軸線が上下方向に延在している。円筒部２５の外周面には周方向に延在するＯリング溝２６が形成され、Ｏリング溝２６には可撓性を有するＯリング２７が嵌め付けられている。Ｏリング２７は、円筒部２５の外周面と、円筒部１１の内周面の隙間をシールする。
【００２６】
円筒部２５の長手方向における中間部の外周面には、複数の係止突片３０が突設されている。本実施形態では、係止突片３０は、円筒部２５の外周面に、周方向に等間隔で４つ設けられている。係止突片３０は、円筒部２５の外周面から径方向外方に突出した基部３１と、基部３１の先端から上方へと延出する周壁部３２とを備えたＬ字形の薄片である。周壁部３２は、円筒部２５の外周面と一定の距離をおいて対向するように円筒部２５の周方向に湾曲し、その外面は円周面となっている。係止突片３０は、薄片状に形成されているため、可撓性を有し周壁部３２が円筒部２５の外周面に対して近接、離間が可能となっている。
【００２７】
周壁部３２には、厚み方向（円筒部２５の径方向）に貫通する第２ケーシング側係止孔３３が形成されている。本実施形態では、第２ケーシング側係止孔３３は、基部３１にも延在し、孔縁が円筒部２５の外周面まで到達している。各係止突片３０は、周壁部３２が第１ケーシング２の円筒部１１の外周面及び第１ケーシング側係止爪１９上に延出し、第２ケーシング側係止孔３３に第１ケーシング側係止爪１９が係止される。このとき、係止突片３０の基部３１は、円筒部１１の下端面に当接する。このようにして、第２ケーシング３は第１ケーシング２に対して結合されている。また、図６に示すように、隣り合う係止突片３０の間には間隙３４が形成されており、この間隙３４に第１ケーシング２のガイドリブ２２が突入することによって、第１ケーシング２と第２ケーシング３との相対回転位置が定められる。
【００２８】
円筒部２５の上端には、隔壁３５が設けられている。隔壁３５は、中央部が下方（円筒部２５の内方）に突出した円錐面状に形成され、中央部に厚み方向に貫通する連通孔３６を有している。隔壁３５の上面の中央部には、連通孔３６を囲むように、円筒体３７が突設されている。円筒体３７は、軸線が上下方向に延在し、上端が閉塞され、内部にバッファ室３８を形成している。図３及び４に示すように、第１ケーシング２及び第２ケーシング３の内部空間であって、隔壁３５の上方に位置し、バッファ室３８を除く空間を上部室４１、隔壁３５の下方に位置する空間を下部室４２とする。
【００２９】
円筒体３７は、排気管１８と略同一の上下方向位置に配置されている。円筒体３７の基部（下部）であって、周方向において排気ポート２０側と相反する側には径方向に貫通する第１通気孔４３が形成され、周方向において排気ポート２０側を向く側には径方向に貫通する第２通気孔４４が形成されている。本実施形態では、円筒体３７の構造強度を維持するために、第１通気孔４３及び第２通気孔４４をそれぞれ２分するように、第１通気孔４３及び第２通気孔４４内に上下方向に延在する支柱が掛け渡されている。第１通気孔４３及び第２通気孔４４は周方向における幅が略同一であるが、第１通気孔４３は第２通気孔４４よりも上方に延出し、開口面積が大きく形成されている。なお、他の実施形態では、第２通気孔４４は省略してもよい。
【００３０】
図３、４及び６に示すように、隔壁３５の上面には、複数のリブ４５が放射状に延設されている。リブ４５は、隔壁３５を補強すると共に、隔壁３５の上面に存在する液体（燃料）の小滴を寄せ集めて大滴とし、連通孔３６に導く機能を有する。また、隔壁３５の上面であって、第２通気孔４４と排気ポート２０との間の部分には、バッフル壁４６が第２通気孔４４と対向するように上方へと向けて突設されている。隔壁３５の上面であって、バッフル壁４６と排気管１８との間の部分には、切り欠き４７が形成されている。切り欠き４７は、滑らかな曲面を形成し、排気ポート２０に滑らかに連通する通路の一部を形成している。
【００３１】
円筒部２５の外周面であって、係止突片３０よりも下方の部分には、第２ケーシング側係止爪４８が突設されている。第２ケーシング側係止爪４８は、下端から上方に向うにつれて径方向外方に突出する傾斜面と、傾斜面の上端に連続した上方を向く逆止面とを有する。本実施形態では、第２ケーシング側係止爪４８は円筒部２５の周方向に９０°間隔で４つ設けられている。円筒部２５の内周面には、径方向に突出すると共に、長手方向に延在するリブ４９が複数形成されている。
【００３２】
図３、４、７、８及び９に示すように、第３ケーシング４は、上下両端が開口した円筒形をなし、上端から順に、リング部５１、テーパ部５２、中間部５３、スカート部５４を有する。中間部５３は、径が一定の円筒であり、第２ケーシング３の円筒部２５が、内部にがた付きなく嵌合する大きさに形成されている。テーパ部５２は、中間部５３の上端縁から上方に向うにつれて、外径及び内径がテーパ状に拡径された円錐台形状をなす。リング部５１は、テーパ部５２の上端に連続した径が一定の円筒である。リング部５１の径は、テーパ部５２の上端の径よりも大きく、リング部５１とテーパ部５２との境界には段部５５が形成されている。リング部５１の内径は、第２ケーシング３の各係止突片３０の周壁部３２の外面に当接可能な大きさに形成されている。スカート部５４は、中間部５３の下端縁に連続し、下方へと延在した径が一定の円筒である。スカート部５４は、液体やガスの流入孔として機能する。スカート部５４の径は、中間部５３の径よりも小さく形成されており、スカート部５４と中間部５３との境界には段部５６、５７が形成されている。なお、他の実施形態では、リング部５１の径とテーパ部５２の上端の径とを同一にして段部５５を省略してもよく、スカート部５４の径と中間部５３の径とを同一にして段部５６、５７を省略してもよい。
【００３３】
中間部５３の第２ケーシング側係止爪４８に対応する部分には、厚み方向（径方向）に貫通する第３ケーシング側係止孔５８が形成されている。本実施形態では、第３ケーシング側係止孔５８は、中間部５３の周方向に９０°間隔で４つ設けられている。各第３ケーシング側係止孔５８には、第２ケーシング側係止爪４８が突入し、それぞれ係止される。中間部５３の、隣り合う２つの第３ケーシング側係止孔５８の間には、厚み方向に貫通すると共に、長手方向（上下方向）に延びる長孔（切り込み）５９が形成されている。長孔５９の上端は、テーパ部５２内に延在している。しかし、長孔５９は、第３ケーシング４の上端縁までは到達していない。本実施形態のように、長孔５９の上端は、テーパ部５２の上端に配置され、リング部５１には形成されていないことが好ましい。長孔５９の下端は、中間部５３の長手方向において第３ケーシング側係止孔５８の下縁まで延びていることが好ましく、第３ケーシング側係止孔５８の下縁を越えて下方へと延びていてもよい。本実施形態では、長孔５９は２つ形成され、第３ケーシング４の周方向に互いに対称となる位置に配置されている。
【００３４】
段部５６、５７及びスカート部５４の外周面上には、中間部５３の下縁から段部５６、５７を通過してスカート部５４の外周面上へと延びる補強リブ６０が突設されている。補強リブ６０は、少なくとも周方向において長孔５９と対応する位置に配置されている。
【００３５】
図３及び８に示すように、中間部５３及びスカート部５４の内周面側の境界部には、径方向内方へと突出するフロート支持片６１が突設されている。図８に示すように、フロート支持片６１は、中間部５３及びスカート部５４の内周面から径方向に延びる複数の梁部６２と、複数の梁部６２の突出端同士を連結する環状梁部６３とを有している。
【００３６】
第２ケーシング３と第３ケーシング４との結合は、第１ケーシング２が組み付けられた第２ケーシング３の円筒部２５の下端部を第３ケーシング４の上端部（リング部５１）側から挿入することによって行う。第２ケーシング３を第３ケーシング４に挿入する際には、リング部５１及びテーパ部５２が中間部５３に対して内径が拡径されているため、第２ケーシング側係止爪４８は、リング部５１及びテーパ部５２に接触しないようになっている。そのため、第２ケーシング３の第３ケーシング４に対する挿入抵抗が小さくなる。また、中間部５３及びテーパ部５２は、長孔５９によって剛性が低下し、撓み易くなっているため、第２ケーシング側係止爪４８が中間部５３を横切って第３ケーシング側係止孔５８に到達するまでの間の挿入抵抗が小さくなっている。特に、テーパ部５２と中間部５３との境界には角稜部が形成され、撓み難くなっているため、長孔５９を形成することで挿入抵抗を任意に低下させることができ、挿入操作を容易にすることができる。他の実施形態では、長孔５９の個数、第３ケーシング４の周方向における幅、第３ケーシング４の長手方向における長さを変化させ、第２ケーシング３の第３ケーシング４に対する挿入抵抗を任意に調整してもよい。第２ケーシング３の円筒部２５の下端部が、第３ケーシング４の段部５６の内面側に当接することによって、第２ケーシング３の第３ケーシング４に対する挿入位置が規制される。
【００３７】
第２ケーシング側係止爪４８が第３ケーシング側係止孔５８に係止された状態では、リング部５１の内周面は４つの係止突片３０の外面に当接し、第１ケーシング２の円筒部１１の外周面との間に係止突片３０を挟持する。これにより、係止突片３０の撓みが規制され、第２ケーシング側係止孔３３への第１ケーシング側係止爪１９の係止が解除され難くなる。リング部５１は、環状に形成されると共に下縁に段部５５を有するため変形し難く、係止突片３０の撓みを確実に抑制することができる。
【００３８】
図３及び４に示すように、第２ケーシング３の円筒部２５及び隔壁３５と、第３ケーシング４のフロート支持片６１とによって囲まれた空間（下部室４２）に、フロート弁５が収容される。フロート弁５は、フロート体７１と、受座７２と、弁体７３とを組み合わせて構成されている。フロート体７１は、上下方向に延在する円筒部７５と、円筒部の上端部を閉塞する天板７６と、天板７６から上方へと突設されると共に、上端が径方向に延出した拡頭部７７とを有している。天板７６及び拡頭部７７には、それぞれを上下方向に貫通する貫通孔（符号省略）が形成されている。
【００３９】
受座７２は、円板状をなし、その周縁部に係止爪を有している。受座７２は、その係止爪が拡頭部７７に遊びをもって係止され、拡頭部７７の上面に傾倒可能（変位可能）に支持されている。弁体７３は、円板状をなし、その中央部に可撓性を有するパッキン８１を有し、その周縁部に係止爪を有している。弁体７３は、その係止爪が拡頭部７７に遊びをもって係止され、受座７２の上面に傾倒可能（変位可能）に支持されている。これにより、弁体７３は受座７２を介してフロート体７１の上端に傾倒可能に支持されている。
【００４０】
フロート弁５は、下部室４２に上下動可能に収容されている。フロート弁５は、フロート体７１の外周面が第２ケーシング３の円筒部２５の内周面に突設された複数のリブ４９の突出端に摺接することによって、下部室４２内で姿勢が維持されている。また、フロート体７１がリブ４９と摺接することによって、フロート弁５と円筒部２５の内周面との間に空隙が形成される。フロート弁５が、下部室４２を上方に移動した際には、弁体７３がパッキン８１を介して隔壁３５の連通孔３６の周縁部に当接し、連通孔３６を閉塞する。
【００４１】
フロート体７１の天板７６の下面と、フロート支持片６１との間には圧縮コイルばね８３が介装されている。圧縮コイルばね８３は、フロート弁５を上方、すなわち隔壁３５側に付勢している。なお、圧縮コイルばね８３の付勢力は、フロート弁５に燃料の浮力が作用していない状態において、フロート弁５を隔壁３５に到達させることがない強さに設定されている。
【００４２】
第２ケーシング３、第３ケーシング４及びフロート弁５のフロート体７１、受座７２、弁体７３は、樹脂を射出成形したものであり、樹脂は例えばポリアセタールであってよい。
【００４３】
以上のように構成した排気弁装置１は、図３に示すように、燃料タンク１００の上壁１０１に内部と外部を連通するように形成された取付孔１０２に挿入され、結合される。排気弁装置１は、第１ケーシングのフランジ１５の接合面１７において取付孔１０２の周縁部に結合される。接合面１７と上壁１０１との結合は、熱溶着や振動溶着、接着剤による接着等によって行われる。排気弁装置１が燃料タンク１００に取り付けられた状態で、第３ケーシング４のスカート部５４は燃料タンク１００内に配置され、排気管１８の開口端は燃料タンク１００の外部に配置される。排気管１８には、キャニスタに接続された接続管（接続ホース）が接続され、排気ポート２０とがキャニスタとが互いに連通する。
【００４４】
次に、排気弁装置１の作用について説明する。燃料タンク１００内の液体燃料（ガソリンや軽油等）の液位が高く、液体燃料がスカート部５４を通過して下部室４２内に進入した場合には、図４に示すように、フロート弁５は、燃料による浮力と圧縮コイルばね８３の付勢力とを受けて下部室４２内を上方に移動し、連通孔３６を閉塞する（排気弁装置１の閉弁状態）。この状態では、燃料タンク１００内のガス（空気及び燃料蒸気を含む）及び液体燃料は燃料タンク１００の外部へと流通することができない。このように、排気弁装置１は、燃料タンク１００内の燃料の液位が高い場合には、連通孔３６を閉塞して液体燃料が燃料タンク外に流出することを防止する。
【００４５】
液体燃料の液位の上昇が速く、フロート弁５が連通孔３６を閉塞するよりも先に、液体燃料やその中に含まれる気泡が吹き上がり、連通孔３６を通過する場合には、連通孔３６を通過した液体燃料や気泡はバッファ室３８に大部分がトラップされる。液体燃料や気泡がバッファ室３８から流出する場合にも、第２通気孔４４より第１通気孔４３の方が開口面積が大きいため、液体燃料や気泡は第１通気孔４３側から上部室４１内に流出する。すなわち、排気ポート２０側とは相反する側に、液体燃料等が導かれるため、液体燃料等が排気ポート２０を通過して外部に流出する虞が低減される。また、液体燃料等が第２通気孔４４を通過しても、バッフル壁４６が液体燃料等の排気ポート２０への流れを阻害するため、外部への流出が抑制される。
【００４６】
燃料タンク１００内の液体燃料の液位が低く、フロート弁５に液体燃料による浮力が生じていない場合には、図３に示すように、フロート弁５は下部室４２内の下方に位置し、フロート支持片６１に支持された状態となる（排気弁装置１の開弁状態）。この状態では、燃料タンク１００のガスは、スカート部５４から排気弁装置１内に進入し、下部室４２、連通孔３６、バッファ室３８、第１通気孔４３又は第２通気孔４４、上部室４１及び排気ポート２０を順に通過して燃料タンク１００の外部へと流通することができる。
【００４７】
図１０に示すように、本実施形態の排気弁装置１では、第１通気孔４３が第２通気孔４４よりも開口面積が大きいため、ガスは、大部分が第１通気孔４３を通過して、上部室４１の排気ポート２０と相反する側に導かれる。第１通気孔４３を通過して上部室４１に進入したガスは、円筒部１１の内周面、円板１２の下面及び隅部１３の表面側に流れた後、それらの面によって流れの向きを曲げられ、それらの面に沿って排気ポート２０側に流れる。特に、隅部１３は、周方向において排気ポート２０と相反する側（第１通気孔４３と対向する側）の曲率が、排気ポート２０側（第２通気孔４４と対向する側）の曲率よりも小さく、より滑らかな曲面を形成しているため、第１通気孔４３から上部室４１内に流入するガスを効率良く排気ポート２０側へと導くことができる。すなわち、上部室４１内でのガスの圧力損失を小さくして、ガスを円滑に流通させることできる。
【００４８】
隅部１３の曲率を小さくすることによって、隅部１３の下縁１４が下方側へと延出して上部室４１の容積が減少することになるが、隅部１３の排気ポート２０側の部分を排気ポート２０と相反する側の部分に対して曲率が大きくなるよう変化させることによって、上部室４１の容積の減少を小さくすることができる。すななわ、曲率を大きくして隅部１３を縮小し、上方へと後退させることによって上部室４１を拡張することができる。隅部１３の排気ポート２０側の部分は、排気ポート２０と相反する側の部分に比べてガスの流れに対する抵抗とならないため、ガスの圧力損失に与える影響が小さく、上部室４１の容積を大きくし、流路断面積を大きくすることで、ガスの圧力損失をより低減することができる。
【００４９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。フロート弁５やフランジ１５の構造は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…排気弁装置、２…第１ケーシング（上部構造体）、３…第２ケーシング（上部構造体）、４…第３ケーシング（下部構造体）、５…フロート弁、１１…円筒部、１２…円板、１３…隅部、１４…下縁、１９…第１ケーシング側係止爪、２０…排気ポート（排気孔）、２５…円筒部、３０…係止突片、３３…第２ケーシング側係止孔、３５…隔壁、３６…連通孔、３７…円筒体、３８…バッファ室、４１…上部室、４２…下部室、４３…第１通気孔、４４…第２通気孔、４６…バッフル壁、４８…第２ケーシング側係止爪、５１…リング部、５２…テーパ部、５３…中間部、５４…スカート部（流入孔）、５８…第３ケーシング側係止孔、５９…長孔、６１…フロート支持片、７１…フロート体、７２…受座、７３…弁体、７５…円筒部、８１…パッキン、１００…燃料タンク、１０１…上壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの排気弁装置に係り、詳しくは燃料タンク内の燃料の液位に応じて排気通路を閉塞する弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクの上壁に貫通孔を形成し、その貫通孔に排気弁装置を取り付けたものがある（例えば、特許文献１）。排気弁装置は、内部に液体燃料（ガソリンや軽油等）の液位に応じて上下動するフロート弁を備えている。フロート弁は、液体燃料の液位が低い通常時には、排気弁装置内において下方に位置し、通路を開く。これにより、排気弁装置を通って、燃料タンク内のガス（空気及び燃料蒸気を含む）がタンク外に設けられたキャニスタへと流出可能となる。一方、燃料の液位が高い場合には、フロート弁が燃料から浮力を受けて排気弁装置内を上昇し、通路を閉塞する。これにより、液体の燃料が排気弁装置を通過して外部に漏出することが抑制される。
【０００３】
以上のような排気弁装置は、内部にフロート弁を保持するための空間を画成するべく、ケーシングを複数の樹脂成形品から構成し、これらを組み合わせて１つのケーシングとすることがある。排気弁装置のケーシングは、燃料タンク内において有機物である燃料（ガソリンや軽油等）に曝されるため、ケーシング同士の結合には接着剤を使用せずに、弾性爪（可撓性を有する係止爪）及び係止孔による係止構造が適用されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂材料から各部材を形成した排気弁装置は、燃料に曝されることによって、燃料が各部材に浸透し、膨潤することが知られている。そのため、排気弁装置では、膨潤による変形によって、各部材間の弾性爪及び係止孔による係止構造が解除されないように、係止構造の結合強度を高めることがある。このように係止構造の結合強度を高めた場合には、各部材を組み合わせる際、すなわち弾性爪を係止孔まで到達させる際に大きな挿入力が必要となり、組み付け作業が困難になる。
【０００６】
本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、燃料タンクの排気弁装置において、各部材同士の結合強度を維持しつつ、組み付け作業を容易にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、燃料タンク（１００）の排気弁装置（１）であって、前記燃料タンクの上壁（１０１）に設けられ、上下方向に延在すると共に、前記燃料タンクの内部と外部とを連通する通路を内部に有する円筒形状の上部構造体（２及び３）と、上端部及び下端部が開口した円筒形状をなし、内周面にフロート支持片（６１）が突設され、上端部の内部に前記上部構造体の下端部が嵌め込まれ、前記通路と連通する下部構造体（４）と、前記上部構造体と前記フロート支持片との間に上下動可能に支持され、前記下部構造体内に流入する燃料から浮力を受けて上方に移動し、前記通路を閉塞するフロート弁（５）とを有し、前記上部構造体は、前記下部構造体に嵌め込まれる下端部の外周面に、周方向に間隔をおいて複数の第１係止爪（４８）が突設され、前記下部構造体は、複数の前記第１係止爪がそれぞれ係合する複数の第１係止孔（５８）と、前記第１係止孔の隣り合う２つの間であって前記下部構造体の上端縁から離間した位置に形成され、前記下部構造体の外周面から内周面に貫通すると共に上下方向に延在する長孔（５９）を有することを特徴とする。
【０００８】
以上の構成によれば、長孔が形成されたことによって下部構造体は撓み易くなり、上部構造体と下部構造体との組み付け作業が容易になる。一方、長孔は下部構造体の上端縁から離間しているため、上端縁は変形し難く、上部構造体と下部構造体との結合構造が維持される。
【０００９】
本発明の他の側面は、前記上部構造体は、下端部が開口する一方、上端部が閉塞された円筒形状をなし、上端部に内部と外部とを連通する排気孔（２０）を有する第１部材（２）と、下端部が開口する一方、貫通孔（３６）を有する天板（３５）を上端部に備えた円筒形状をなし、上端部が前記第１部材の下端部の内部に嵌め込まれる第２部材（３）とを有し、前記フロート弁は、燃料から受ける浮力に応じて前記貫通孔を閉塞し、前記第１部材の外周面には、周方向に間隔をおいて複数の第２係止爪（１９）が突設され、前記第２部材の外周面には、前記第１部材の外周面側へと延びると共に、前記第２係止爪と係合する第２係止孔（３３）を備えた係合突片（３０）が前記第２係止爪に対応して複数突設されると共に、前記係合突片よりも下方の部分に前記第１係止爪（４８）が突設され、前記下部構造体は、複数の前記係合突片の外面に当接して前記係合突片の変形を抑制するリング部（５１）を上端縁に有することを特徴とする。
【００１０】
以上の構成によれば、リング部が係合突片に当接して係合突片の変形を抑制するため、第２係止爪と第２係止孔との結合状態が維持される。
【００１１】
本発明の他の側面は、前記下部構造体は、上端から順に、径が一定の前記リング部（５１）と、下方に進むにつれて径が小さくなるテーパ部（５２）と、径が一定であり、前記第１係止孔が形成された中間部（５３）とを連続して有し、前記長孔は、前記テーパ部から前記中間部にかけて形成されていることを特徴とする。
【００１２】
以上の構成によれば、リング部及びテーパ部は、中間部よりも拡径されているため、第１係止爪が第１係止孔に到達し易くなる。また、テーパ部を設けたことによって、テーパ部と中間部との間には角稜部が形成されて下部構造体が撓み難くなるが、長孔が角稜部を跨いでテーパ部から中間部にかけて形成されているため、下部構造体の可撓性が高められ、第１係止爪が第２係止孔に到達し易くなる。
【００１３】
本発明の他の側面は、前記第１係止孔は、前記下部構造体の周方向に９０°の間隔をおいて４つ設けられ、前記長孔は、前記下部構造体の周方向に１８０°の間隔をおいて２つ設けられていることを特徴とする。
【００１４】
以上の構成によれば、燃料タンクの排気弁装置において、各部材同士の結合強度を維持しつつ、組み付け作業を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成によれば、燃料タンクの排気弁装置において、装置の大型化を招くことなく、ガスを円滑に流通させる一方、液体の燃料の漏出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料タンクの排気弁装置の斜視図
【図２】燃料タンクの排気弁装置の平面図
【図３】図２のIII−III断面図であって、開弁状態を示す
【図４】図２のIV−IV断面図であって、閉弁状態を示す
【図５】第１ケーシングの斜視図
【図６】第２ケーシングの斜視図
【図７】第３ケーシングの斜視図
【図８】第３ケーシングの平面図
【図９】図８のIX−IX断面図
【図１０】（Ａ）上部室の平断面を示す模式図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）（Ａ）のＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）（Ａ）のＤ−Ｄ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を自動車の燃料タンクに使用される排気弁装置に適用した実施形態について詳細に説明する。図に示す座標に基づいて上下方向（鉛直方向）を定める。
【００１８】
図１に示すように、実施形態に係る排気弁装置１は、第１ケーシング２、第２ケーシング３、第３ケーシング４及びフロート弁５を組み合わせて構成されている。
【００１９】
第１ケーシング２は、熱溶着が可能な第１樹脂と、炭化水素難透過性の第２樹脂とを二色成形法によって一体的に成形したものである。第１樹脂は、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）であり、第２材料は、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体である。図２〜５に示すように、第１ケーシング２は、軸線が上下方向に延びる円筒部１１を有している。円筒部１１は、円筒部１１の軸線に対して直交する円板１２によって上端が閉塞されている一方、下端が開口している。円筒部１１の内周面と円板１２の下面との境界には、境界に沿って隅部１３が延設されている。隅部１３の内面は、円筒部１１の内周面と円板１２の下面とを滑らかに連続する曲面となっている。図３及び４に示すように、隅部１３の断面における内面の形状は、９０°の円弧となっている。隅部１３の曲率は、円筒部１１の周方向において変化する。隅部１３の上縁は、円板１２の下面との境界であり、円筒部１１の周方向における各部位で、円筒部１１の軸線方向における位置が一定している。一方、隅部１３の下縁（すなわち、隅部１３と円筒部１１との境界）１４は、円筒部１１の周方向における各部位で、円筒部１１の軸線方向における位置が変化している。円筒部１１の外周面と円板１２と上面との境界は、面取りがなされた曲面となっている。
【００２０】
円筒部１１の外周面の長手方向における中間部には、径方向外方に突出する円形状のフランジ１５が形成されている。フランジ１５の周縁部には、下方に向けて壁部１６が突設されている。壁部１６は、フランジ１５の周縁部に沿って環状に形成されており、その下端は下方を向く平面である接合面１７となっている。
【００２１】
円筒部１１のフランジ１５よりも上方の部分には、径方向外方へと突設された円管状の排気管１８が設けられている。排気管１８の内孔が形成する排気ポート２０の基端は円筒部１１の内部に連通している。本実施形態では、排気ポート２０の基端の上縁は、円筒部１１の上端、すなわち隅部１３の下縁１４よりも下方に偏倚した位置に配置されている。なお、他の実施形態では排気ポート２０の基端の縁部が隅部１３の下縁１４を跨いでいてもよい。排気管１８の基端の下部は、フランジ１５の上面に連続している。排気管１８の先端の外周面には、ホース又はホースカプラと結合するための突起が複数形成されている。
【００２２】
図３、４及び１０に示すように、隅部１３は、周方向において、排気ポート２０と相反する側において曲率が最も小さく（曲率半径が大きく）、周方向に沿って排気ポート側に進むほど曲率が漸増するように形成されている。図１０に示すように、隅部１３の排気ポート２０と相反する側の曲率半径はＲ３で、排気ポート２０側に進むにつれて、曲率半径はＲ２、Ｒ１へと漸減している（Ｒ３＞Ｒ２＞Ｒ１）。そのため、隅部１３の下縁１４は、排気ポート２０と相反する側から排気ポート２０側に進むにつれて上方へと変位している。
【００２３】
円筒部１１のフランジ１５よりも下方の部分の外周面には、第１ケーシング側係止爪１９が複数突設されている。第１ケーシング側係止爪１９は、下端から上方に向うにつれて径方向外方に突出する傾斜面と、傾斜面の上端に連続した上方を向く逆止面とを有する。本実施形態では、第１ケーシング側係止爪１９は円筒部１１の周方向に９０°間隔で４つ設けられている。また、円筒部１１には下端から上方へと延びるスリット２１が適所に形成されている。スリット２１は、排気弁装置１を構成する各部材が燃料によって膨潤した際に、応力を逃がす効果を奏する。また、円筒部１１の外周面には上下方向に延在するガイドリブ２２が適所に突設されている。
【００２４】
第１樹脂は、円筒部１１の上部の外周部、円板１２の上面部、排気管１８の外周部、フランジ１５及び壁部１６（図３及び４の符号Ａで示すハッチング部）を一体に形成している。第２樹脂は、円筒部１１の上部の内周部、円筒部１１の下部、円板１２の下面部、排気管１８の内周部及びフランジ１５の基端の下面部（図３及び４の符号Ｂで示すハッチング部）を一体に形成している。
【００２５】
図３、４及び６に示すように、第２ケーシング３は、円筒部２５を有している。円筒部２５は、第１ケーシング２の円筒部１１に嵌合可能な大きさに形成されており、その上半部が円筒部１１に嵌合される。これにより、第２ケーシング３の円筒部２５は、第１ケーシング２の円筒部１１と同軸に配置され、軸線が上下方向に延在している。円筒部２５の外周面には周方向に延在するＯリング溝２６が形成され、Ｏリング溝２６には可撓性を有するＯリング２７が嵌め付けられている。Ｏリング２７は、円筒部２５の外周面と、円筒部１１の内周面の隙間をシールする。
【００２６】
円筒部２５の長手方向における中間部の外周面には、複数の係止突片３０が突設されている。本実施形態では、係止突片３０は、円筒部２５の外周面に、周方向に等間隔で４つ設けられている。係止突片３０は、円筒部２５の外周面から径方向外方に突出した基部３１と、基部３１の先端から上方へと延出する周壁部３２とを備えたＬ字形の薄片である。周壁部３２は、円筒部２５の外周面と一定の距離をおいて対向するように円筒部２５の周方向に湾曲し、その外面は円周面となっている。係止突片３０は、薄片状に形成されているため、可撓性を有し周壁部３２が円筒部２５の外周面に対して近接、離間が可能となっている。
【００２７】
周壁部３２には、厚み方向（円筒部２５の径方向）に貫通する第２ケーシング側係止孔３３が形成されている。本実施形態では、第２ケーシング側係止孔３３は、基部３１にも延在し、孔縁が円筒部２５の外周面まで到達している。各係止突片３０は、周壁部３２が第１ケーシング２の円筒部１１の外周面及び第１ケーシング側係止爪１９上に延出し、第２ケーシング側係止孔３３に第１ケーシング側係止爪１９が係止される。このとき、係止突片３０の基部３１は、円筒部１１の下端面に当接する。このようにして、第２ケーシング３は第１ケーシング２に対して結合されている。また、図６に示すように、隣り合う係止突片３０の間には間隙３４が形成されており、この間隙３４に第１ケーシング２のガイドリブ２２が突入することによって、第１ケーシング２と第２ケーシング３との相対回転位置が定められる。
【００２８】
円筒部２５の上端には、隔壁３５が設けられている。隔壁３５は、中央部が下方（円筒部２５の内方）に突出した円錐面状に形成され、中央部に厚み方向に貫通する連通孔３６を有している。隔壁３５の上面の中央部には、連通孔３６を囲むように、円筒体３７が突設されている。円筒体３７は、軸線が上下方向に延在し、上端が閉塞され、内部にバッファ室３８を形成している。図３及び４に示すように、第１ケーシング２及び第２ケーシング３の内部空間であって、隔壁３５の上方に位置し、バッファ室３８を除く空間を上部室４１、隔壁３５の下方に位置する空間を下部室４２とする。
【００２９】
円筒体３７は、排気管１８と略同一の上下方向位置に配置されている。円筒体３７の基部（下部）であって、周方向において排気ポート２０側と相反する側には径方向に貫通する第１通気孔４３が形成され、周方向において排気ポート２０側を向く側には径方向に貫通する第２通気孔４４が形成されている。本実施形態では、円筒体３７の構造強度を維持するために、第１通気孔４３及び第２通気孔４４をそれぞれ２分するように、第１通気孔４３及び第２通気孔４４内に上下方向に延在する支柱が掛け渡されている。第１通気孔４３及び第２通気孔４４は周方向における幅が略同一であるが、第１通気孔４３は第２通気孔４４よりも上方に延出し、開口面積が大きく形成されている。なお、他の実施形態では、第２通気孔４４は省略してもよい。
【００３０】
図３、４及び６に示すように、隔壁３５の上面には、複数のリブ４５が放射状に延設されている。リブ４５は、隔壁３５を補強すると共に、隔壁３５の上面に存在する液体（燃料）の小滴を寄せ集めて大滴とし、連通孔３６に導く機能を有する。また、隔壁３５の上面であって、第２通気孔４４と排気ポート２０との間の部分には、バッフル壁４６が第２通気孔４４と対向するように上方へと向けて突設されている。隔壁３５の上面であって、バッフル壁４６と排気管１８との間の部分には、切り欠き４７が形成されている。切り欠き４７は、滑らかな曲面を形成し、排気ポート２０に滑らかに連通する通路の一部を形成している。
【００３１】
円筒部２５の外周面であって、係止突片３０よりも下方の部分には、第２ケーシング側係止爪４８が突設されている。第２ケーシング側係止爪４８は、下端から上方に向うにつれて径方向外方に突出する傾斜面と、傾斜面の上端に連続した上方を向く逆止面とを有する。本実施形態では、第２ケーシング側係止爪４８は円筒部２５の周方向に９０°間隔で４つ設けられている。円筒部２５の内周面には、径方向に突出すると共に、長手方向に延在するリブ４９が複数形成されている。
【００３２】
図３、４、７、８及び９に示すように、第３ケーシング４は、上下両端が開口した円筒形をなし、上端から順に、リング部５１、テーパ部５２、中間部５３、スカート部５４を有する。中間部５３は、径が一定の円筒であり、第２ケーシング３の円筒部２５が、内部にがた付きなく嵌合する大きさに形成されている。テーパ部５２は、中間部５３の上端縁から上方に向うにつれて、外径及び内径がテーパ状に拡径された円錐台形状をなす。リング部５１は、テーパ部５２の上端に連続した径が一定の円筒である。リング部５１の径は、テーパ部５２の上端の径よりも大きく、リング部５１とテーパ部５２との境界には段部５５が形成されている。リング部５１の内径は、第２ケーシング３の各係止突片３０の周壁部３２の外面に当接可能な大きさに形成されている。スカート部５４は、中間部５３の下端縁に連続し、下方へと延在した径が一定の円筒である。スカート部５４は、液体やガスの流入孔として機能する。スカート部５４の径は、中間部５３の径よりも小さく形成されており、スカート部５４と中間部５３との境界には段部５６、５７が形成されている。なお、他の実施形態では、リング部５１の径とテーパ部５２の上端の径とを同一にして段部５５を省略してもよく、スカート部５４の径と中間部５３の径とを同一にして段部５６、５７を省略してもよい。
【００３３】
中間部５３の第２ケーシング側係止爪４８に対応する部分には、厚み方向（径方向）に貫通する第３ケーシング側係止孔５８が形成されている。本実施形態では、第３ケーシング側係止孔５８は、中間部５３の周方向に９０°間隔で４つ設けられている。各第３ケーシング側係止孔５８には、第２ケーシング側係止爪４８が突入し、それぞれ係止される。中間部５３の、隣り合う２つの第３ケーシング側係止孔５８の間には、厚み方向に貫通すると共に、長手方向（上下方向）に延びる長孔（切り込み）５９が形成されている。長孔５９の上端は、テーパ部５２内に延在している。しかし、長孔５９は、第３ケーシング４の上端縁までは到達していない。本実施形態のように、長孔５９の上端は、テーパ部５２の上端に配置され、リング部５１には形成されていないことが好ましい。長孔５９の下端は、中間部５３の長手方向において第３ケーシング側係止孔５８の下縁まで延びていることが好ましく、第３ケーシング側係止孔５８の下縁を越えて下方へと延びていてもよい。本実施形態では、長孔５９は２つ形成され、第３ケーシング４の周方向に互いに対称となる位置に配置されている。
【００３４】
段部５６、５７及びスカート部５４の外周面上には、中間部５３の下縁から段部５６、５７を通過してスカート部５４の外周面上へと延びる補強リブ６０が突設されている。補強リブ６０は、少なくとも周方向において長孔５９と対応する位置に配置されている。
【００３５】
図３及び８に示すように、中間部５３及びスカート部５４の内周面側の境界部には、径方向内方へと突出するフロート支持片６１が突設されている。図８に示すように、フロート支持片６１は、中間部５３及びスカート部５４の内周面から径方向に延びる複数の梁部６２と、複数の梁部６２の突出端同士を連結する環状梁部６３とを有している。
【００３６】
第２ケーシング３と第３ケーシング４との結合は、第１ケーシング２が組み付けられた第２ケーシング３の円筒部２５の下端部を第３ケーシング４の上端部（リング部５１）側から挿入することによって行う。第２ケーシング３を第３ケーシング４に挿入する際には、リング部５１及びテーパ部５２が中間部５３に対して内径が拡径されているため、第２ケーシング側係止爪４８は、リング部５１及びテーパ部５２に接触しないようになっている。そのため、第２ケーシング３の第３ケーシング４に対する挿入抵抗が小さくなる。また、中間部５３及びテーパ部５２は、長孔５９によって剛性が低下し、撓み易くなっているため、第２ケーシング側係止爪４８が中間部５３を横切って第３ケーシング側係止孔５８に到達するまでの間の挿入抵抗が小さくなっている。特に、テーパ部５２と中間部５３との境界には角稜部が形成され、撓み難くなっているため、長孔５９を形成することで挿入抵抗を任意に低下させることができ、挿入操作を容易にすることができる。他の実施形態では、長孔５９の個数、第３ケーシング４の周方向における幅、第３ケーシング４の長手方向における長さを変化させ、第２ケーシング３の第３ケーシング４に対する挿入抵抗を任意に調整してもよい。第２ケーシング３の円筒部２５の下端部が、第３ケーシング４の段部５６の内面側に当接することによって、第２ケーシング３の第３ケーシング４に対する挿入位置が規制される。
【００３７】
第２ケーシング側係止爪４８が第３ケーシング側係止孔５８に係止された状態では、リング部５１の内周面は４つの係止突片３０の外面に当接し、第１ケーシング２の円筒部１１の外周面との間に係止突片３０を挟持する。これにより、係止突片３０の撓みが規制され、第２ケーシング側係止孔３３への第１ケーシング側係止爪１９の係止が解除され難くなる。リング部５１は、環状に形成されると共に下縁に段部５５を有するため変形し難く、係止突片３０の撓みを確実に抑制することができる。
【００３８】
図３及び４に示すように、第２ケーシング３の円筒部２５及び隔壁３５と、第３ケーシング４のフロート支持片６１とによって囲まれた空間（下部室４２）に、フロート弁５が収容される。フロート弁５は、フロート体７１と、受座７２と、弁体７３とを組み合わせて構成されている。フロート体７１は、上下方向に延在する円筒部７５と、円筒部の上端部を閉塞する天板７６と、天板７６から上方へと突設されると共に、上端が径方向に延出した拡頭部７７とを有している。天板７６及び拡頭部７７には、それぞれを上下方向に貫通する貫通孔（符号省略）が形成されている。
【００３９】
受座７２は、円板状をなし、その周縁部に係止爪を有している。受座７２は、その係止爪が拡頭部７７に遊びをもって係止され、拡頭部７７の上面に傾倒可能（変位可能）に支持されている。弁体７３は、円板状をなし、その中央部に可撓性を有するパッキン８１を有し、その周縁部に係止爪を有している。弁体７３は、その係止爪が拡頭部７７に遊びをもって係止され、受座７２の上面に傾倒可能（変位可能）に支持されている。これにより、弁体７３は受座７２を介してフロート体７１の上端に傾倒可能に支持されている。
【００４０】
フロート弁５は、下部室４２に上下動可能に収容されている。フロート弁５は、フロート体７１の外周面が第２ケーシング３の円筒部２５の内周面に突設された複数のリブ４９の突出端に摺接することによって、下部室４２内で姿勢が維持されている。また、フロート体７１がリブ４９と摺接することによって、フロート弁５と円筒部２５の内周面との間に空隙が形成される。フロート弁５が、下部室４２を上方に移動した際には、弁体７３がパッキン８１を介して隔壁３５の連通孔３６の周縁部に当接し、連通孔３６を閉塞する。
【００４１】
フロート体７１の天板７６の下面と、フロート支持片６１との間には圧縮コイルばね８３が介装されている。圧縮コイルばね８３は、フロート弁５を上方、すなわち隔壁３５側に付勢している。なお、圧縮コイルばね８３の付勢力は、フロート弁５に燃料の浮力が作用していない状態において、フロート弁５を隔壁３５に到達させることがない強さに設定されている。
【００４２】
第２ケーシング３、第３ケーシング４及びフロート弁５のフロート体７１、受座７２、弁体７３は、樹脂を射出成形したものであり、樹脂は例えばポリアセタールであってよい。
【００４３】
以上のように構成した排気弁装置１は、図３に示すように、燃料タンク１００の上壁１０１に内部と外部を連通するように形成された取付孔１０２に挿入され、結合される。排気弁装置１は、第１ケーシングのフランジ１５の接合面１７において取付孔１０２の周縁部に結合される。接合面１７と上壁１０１との結合は、熱溶着や振動溶着、接着剤による接着等によって行われる。排気弁装置１が燃料タンク１００に取り付けられた状態で、第３ケーシング４のスカート部５４は燃料タンク１００内に配置され、排気管１８の開口端は燃料タンク１００の外部に配置される。排気管１８には、キャニスタに接続された接続管（接続ホース）が接続され、排気ポート２０とがキャニスタとが互いに連通する。
【００４４】
次に、排気弁装置１の作用について説明する。燃料タンク１００内の液体燃料（ガソリンや軽油等）の液位が高く、液体燃料がスカート部５４を通過して下部室４２内に進入した場合には、図４に示すように、フロート弁５は、燃料による浮力と圧縮コイルばね８３の付勢力とを受けて下部室４２内を上方に移動し、連通孔３６を閉塞する（排気弁装置１の閉弁状態）。この状態では、燃料タンク１００内のガス（空気及び燃料蒸気を含む）及び液体燃料は燃料タンク１００の外部へと流通することができない。このように、排気弁装置１は、燃料タンク１００内の燃料の液位が高い場合には、連通孔３６を閉塞して液体燃料が燃料タンク外に流出することを防止する。
【００４５】
液体燃料の液位の上昇が速く、フロート弁５が連通孔３６を閉塞するよりも先に、液体燃料やその中に含まれる気泡が吹き上がり、連通孔３６を通過する場合には、連通孔３６を通過した液体燃料や気泡はバッファ室３８に大部分がトラップされる。液体燃料や気泡がバッファ室３８から流出する場合にも、第２通気孔４４より第１通気孔４３の方が開口面積が大きいため、液体燃料や気泡は第１通気孔４３側から上部室４１内に流出する。すなわち、排気ポート２０側とは相反する側に、液体燃料等が導かれるため、液体燃料等が排気ポート２０を通過して外部に流出する虞が低減される。また、液体燃料等が第２通気孔４４を通過しても、バッフル壁４６が液体燃料等の排気ポート２０への流れを阻害するため、外部への流出が抑制される。
【００４６】
燃料タンク１００内の液体燃料の液位が低く、フロート弁５に液体燃料による浮力が生じていない場合には、図３に示すように、フロート弁５は下部室４２内の下方に位置し、フロート支持片６１に支持された状態となる（排気弁装置１の開弁状態）。この状態では、燃料タンク１００のガスは、スカート部５４から排気弁装置１内に進入し、下部室４２、連通孔３６、バッファ室３８、第１通気孔４３又は第２通気孔４４、上部室４１及び排気ポート２０を順に通過して燃料タンク１００の外部へと流通することができる。
【００４７】
図１０に示すように、本実施形態の排気弁装置１では、第１通気孔４３が第２通気孔４４よりも開口面積が大きいため、ガスは、大部分が第１通気孔４３を通過して、上部室４１の排気ポート２０と相反する側に導かれる。第１通気孔４３を通過して上部室４１に進入したガスは、円筒部１１の内周面、円板１２の下面及び隅部１３の表面側に流れた後、それらの面によって流れの向きを曲げられ、それらの面に沿って排気ポート２０側に流れる。特に、隅部１３は、周方向において排気ポート２０と相反する側（第１通気孔４３と対向する側）の曲率が、排気ポート２０側（第２通気孔４４と対向する側）の曲率よりも小さく、より滑らかな曲面を形成しているため、第１通気孔４３から上部室４１内に流入するガスを効率良く排気ポート２０側へと導くことができる。すなわち、上部室４１内でのガスの圧力損失を小さくして、ガスを円滑に流通させることできる。
【００４８】
隅部１３の曲率を小さくすることによって、隅部１３の下縁１４が下方側へと延出して上部室４１の容積が減少することになるが、隅部１３の排気ポート２０側の部分を排気ポート２０と相反する側の部分に対して曲率が大きくなるよう変化させることによって、上部室４１の容積の減少を小さくすることができる。すななわ、曲率を大きくして隅部１３を縮小し、上方へと後退させることによって上部室４１を拡張することができる。隅部１３の排気ポート２０側の部分は、排気ポート２０と相反する側の部分に比べてガスの流れに対する抵抗とならないため、ガスの圧力損失に与える影響が小さく、上部室４１の容積を大きくし、流路断面積を大きくすることで、ガスの圧力損失をより低減することができる。
【００４９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。フロート弁５やフランジ１５の構造は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…排気弁装置、２…第１ケーシング（上部構造体）、３…第２ケーシング（上部構造体）、４…第３ケーシング（下部構造体）、５…フロート弁、１１…円筒部、１２…円板、１３…隅部、１４…下縁、１９…第１ケーシング側係止爪、２０…排気ポート（排気孔）、２５…円筒部、３０…係止突片、３３…第２ケーシング側係止孔、３５…隔壁、３６…連通孔、３７…円筒体、３８…バッファ室、４１…上部室、４２…下部室、４３…第１通気孔、４４…第２通気孔、４６…バッフル壁、４８…第２ケーシング側係止爪、５１…リング部、５２…テーパ部、５３…中間部、５４…スカート部（流入孔）、５８…第３ケーシング側係止孔、５９…長孔、６１…フロート支持片、７１…フロート体、７２…受座、７３…弁体、７５…円筒部、８１…パッキン、１００…燃料タンク、１０１…上壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの排気弁装置であって、
前記燃料タンクの上壁に設けられ、上下方向に延在すると共に、前記燃料タンクの内部と外部とを連通する通路を内部に有する円筒形状の上部構造体と、
上端部及び下端部が開口した円筒形状をなし、内周面にフロート支持片が突設され、上端部の内部に前記上部構造体の下端部が嵌め込まれ、前記通路と連通する下部構造体と、
前記上部構造体と前記フロート支持片との間に上下動可能に支持され、前記下部構造体内に流入する燃料から浮力を受けて上方に移動し、前記通路を閉塞するフロート弁とを有し、
前記上部構造体は、前記下部構造体に嵌め込まれる下端部の外周面に、周方向に間隔をおいて複数の第１係止爪が突設され、
前記下部構造体は、複数の前記第１係止爪がそれぞれ係合する複数の第１係止孔と、前記第１係止孔の隣り合う２つの間であって前記下部構造体の上端縁から離間した位置に形成され、前記下部構造体の外周面から内周面に貫通すると共に上下方向に延在する長孔を有することを特徴とする燃料タンクの排気弁装置。
【請求項２】
前記上部構造体は、下端部が開口する一方、上端部が閉塞された円筒形状をなし、上端部に内部と外部とを連通する排気孔を有する第１部材と、下端部が開口する一方、貫通孔を有する天板を上端部に備えた円筒形状をなし、上端部が前記第１部材の下端部の内部に嵌め込まれる第２部材とを有し、
前記フロート弁は、燃料から受ける浮力に応じて前記貫通孔を閉塞し、
前記第１部材の外周面には、周方向に間隔をおいて複数の第２係止爪が突設され、
前記第２部材の外周面には、前記第１部材の外周面側へと延びると共に、前記第２係止爪と係合する第２係止孔を備えた係合突片が前記第２係止爪に対応して複数突設されると共に、前記係合突片よりも下方の部分に前記第１係止爪が突設され、
前記下部構造体は、複数の前記係合突片の外面に当接して前記係合突片の変形を抑制するリング部を上端縁に有することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの排気弁装置。
【請求項３】
前記下部構造体は、上端から順に、径が一定の前記リング部と、下方に進むにつれて径が小さくなるテーパ部と、径が一定であり、前記第１係止孔が形成された中間部とを連続して有し、
前記長孔は、前記テーパ部から前記中間部にかけて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料タンクの排気弁装置。
【請求項４】
前記第１係止孔は、前記下部構造体の周方向に９０°の間隔をおいて４つ設けられ、
前記長孔は、前記下部構造体の周方向に１８０°の間隔をおいて２つ設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の燃料タンクの排気弁装置。
【請求項１】
燃料タンクの排気弁装置であって、
前記燃料タンクの上壁に設けられ、上下方向に延在すると共に、前記燃料タンクの内部と外部とを連通する通路を内部に有する円筒形状の上部構造体と、
上端部及び下端部が開口した円筒形状をなし、内周面にフロート支持片が突設され、上端部の内部に前記上部構造体の下端部が嵌め込まれ、前記通路と連通する下部構造体と、
前記上部構造体と前記フロート支持片との間に上下動可能に支持され、前記下部構造体内に流入する燃料から浮力を受けて上方に移動し、前記通路を閉塞するフロート弁とを有し、
前記上部構造体は、前記下部構造体に嵌め込まれる下端部の外周面に、周方向に間隔をおいて複数の第１係止爪が突設され、
前記下部構造体は、複数の前記第１係止爪がそれぞれ係合する複数の第１係止孔と、前記第１係止孔の隣り合う２つの間であって前記下部構造体の上端縁から離間した位置に形成され、前記下部構造体の外周面から内周面に貫通すると共に上下方向に延在する長孔を有することを特徴とする燃料タンクの排気弁装置。
【請求項２】
前記上部構造体は、下端部が開口する一方、上端部が閉塞された円筒形状をなし、上端部に内部と外部とを連通する排気孔を有する第１部材と、下端部が開口する一方、貫通孔を有する天板を上端部に備えた円筒形状をなし、上端部が前記第１部材の下端部の内部に嵌め込まれる第２部材とを有し、
前記フロート弁は、燃料から受ける浮力に応じて前記貫通孔を閉塞し、
前記第１部材の外周面には、周方向に間隔をおいて複数の第２係止爪が突設され、
前記第２部材の外周面には、前記第１部材の外周面側へと延びると共に、前記第２係止爪と係合する第２係止孔を備えた係合突片が前記第２係止爪に対応して複数突設されると共に、前記係合突片よりも下方の部分に前記第１係止爪が突設され、
前記下部構造体は、複数の前記係合突片の外面に当接して前記係合突片の変形を抑制するリング部を上端縁に有することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの排気弁装置。
【請求項３】
前記下部構造体は、上端から順に、径が一定の前記リング部と、下方に進むにつれて径が小さくなるテーパ部と、径が一定であり、前記第１係止孔が形成された中間部とを連続して有し、
前記長孔は、前記テーパ部から前記中間部にかけて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料タンクの排気弁装置。
【請求項４】
前記第１係止孔は、前記下部構造体の周方向に９０°の間隔をおいて４つ設けられ、
前記長孔は、前記下部構造体の周方向に１８０°の間隔をおいて２つ設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の燃料タンクの排気弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０３５６２（Ｐ２０１３−１０３５６２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７６９３（Ｐ２０１１−２４７６９３）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００１３５２０９）株式会社ニフコ (972)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００１３５２０９）株式会社ニフコ (972)
【Ｆターム（参考）】
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