JPH09105363A - フューエルタンク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料給油時には、タンク本体内に空気層を確
保することができると共に、走行中等には、タンク本体
に小さな圧力が作用した場合でもガス抜きを行うことが
でき、タンク本体の圧力上昇を従来よりも低く抑えるこ
とができるフューエルタンク装置を提供する。 【解決手段】 フューエルタンク２１がタンク本体２２
と、該タンク本体２２に接続されて燃料を給油するフィ
ラーチューブ２３とを有すると共に、該フィラーチュー
ブ２３と前記タンク本体２２とがベントチューブ２８を
介して接続され、更に、前記タンク本体２２が接続チュ
ーブ２５を介してキャニスタ２７に接続され、該接続チ
ューブ２５に第１チェックバルブ２６を設け、前記キャ
ニスタ２７のドレン側に前記第１チェックバルブ２６の
開弁圧より大きい開弁圧で開く第２チェックバルブ３２
を設け、該第２チェックバルブ３２のバルブ部３２ａ
に、オリフィス３２ｄ，３２ｅを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両や船舶等に
用いられるフューエルタンク装置、特に、燃料給油時の
過給油を防止すると共に、タンク本体内の圧力が低い状
態でもエバポガスをキャニスタ側に導くことができるよ
うにしたフューエルタンク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のものとしては、例えば図
５に示すようなものがある。図中符号１は車両のフュー
エルタンクで、タンク本体２にフィラーチューブ３が接
続されて構成されると共に、ベントチューブ４により、
タンク本体２の上部とフィラーチューブ３の上部とが接
続されている。

【０００３】このタンク本体２は上面部２ａに一対のフ
ロート弁５が配設され、このフロート弁５がチェックバ
ルブ６を介してチューブ７によりキャニスタ８に接続さ
れている。

【０００４】そして、このキャニスタ８は、図示省略の
エンジンのインテークマニホールドに負圧チューブ９を
介して接続されると共に、キャニスタ８内に外気が吸入
される時のみ開成される吸気バルブ１０及びキャニスタ
８から排気されるときのみ開成される排気バルブ１１が
設けられている。

【０００５】かかる構造において、給油を行う場合に
は、フィラーチューブ３の給油口から給油ノズルを挿入
して給油を行う。燃料はフィラーチューブ３からタンク
本体２内に流入する一方、タンク本体２内の燃料成分を
含む気体（以下「ベーパ」という）がベントチューブ４
を介してフィラーチューブ３の上部に抜けることとな
る。そして、液面がベントチューブ４の下端まで達する
と、ガス抜きができなくなるため、タンク本体２内への
燃料の供給が停止され、フィラーチューブ３内に溜って
行く。

【０００６】満タンの状態では、タンク本体２内液面と
フィラーチューブ３内液面との最大高低差Ｈが５００ｍ
ｍ程度となり、これによりタンク本体２内に作用する圧
力は約２７ｍｍＨｇとなる。従って、タンク本体２内に
空気層を確保するために、チェックバルブ６の開弁圧が
２７ｍｍＨｇより大きく設定されている。空気層が確保
されない状態では、車両旋回等により、燃料が直接、キ
ャニスタ８側に流れることが考えられる。

【０００７】一方、車両走行時等には、タンク本体２内
の圧力が２７ｍｍＨｇより大きくなると、タンク本体２
内のベーパがチェックバルブ６を介してキャニスタ８に
導かれ、ここで燃料成分が吸着されて排気バルブ１１を
介して大気に放散される。

【０００８】なお、この種のものとしては、例えば米国
特許第５０９９８８０号に記載されたようなものがあ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、タンク本体２内の圧力が極
力上がらないようにして、図示省略のフィラーキャップ
を開成した時の燃料の吹出しを抑制しようとする要望が
あるが、タンク本体２内に空気層を確保するためには、
チェックバルブ６の開弁圧をそれ程小さくできないこと
から、従来の構造では、タンク本体２内の空気層を確保
しつつ、且つ、タンク本体２内を小さな圧力に保つこと
は難しかった。

【００１０】そこで、この発明は、燃料給油時には、タ
ンク本体内に空気層を確保することができると共に、走
行中等には、タンク本体に小さな圧力が作用した場合で
もガス抜きを行うことができ、タンク本体の圧力上昇を
従来よりも低く抑えることができるフューエルタンク装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題に着目してな
されたもので、請求項１に記載された発明は、フューエ
ルタンクがタンク本体と、該タンク本体に接続されて燃
料を給油するフィラーチューブとを有すると共に、該フ
ィラーチューブと前記タンク本体とがベントチューブを
介して接続され、更に、前記タンク本体が接続チューブ
を介してキャニスタに接続され、該接続チューブに第１
チェックバルブを設け、前記キャニスタのドレン側に前
記第１チェックバルブの開弁圧より大きい開弁圧で開く
第２チェックバルブを設け、該第２チェックバルブのバ
ルブ部に、オリフィスを設けたフューエルタンク装置と
したことを特徴としている。

【００１２】かかる構成によれば、まず、給油を行う場
合には、フィラーチューブの給油口から給油ノズルを挿
入して給油を行う。燃料はフィラーチューブからタンク
本体内に流入する一方、タンク本体内のベーパがベント
チューブを介してフィラーチューブ側に抜けることとな
る。そして、液面がベントチューブの下端まで達する
と、ガス抜きができなくなるため、タンク本体内への燃
料の供給が停止され、フィラーチューブ内に溜って行
く。

【００１３】満タンの状態では、タンク本体内液面とフ
ィラーチューブ内液面との高低差によりタンク本体内に
圧力が作用する。この圧力により、第１チェックバルブ
が開成するようにこの開弁圧が設定されており、タンク
本体内のベーパは、その第１チェックバルブを介してキ
ャニスタ内に抜けて行くが、タンク本体内に空気層を確
保することはできる。すなわち、この場合、第２チェッ
クバルブに作用する圧力は、このバルブの開弁圧より大
きくならない（換言すれば大きくならないように開弁圧
が設定されている）ため、第２チェックバルブは閉成状
態を維持する。従って、このタンク本体内のベーパは、
キャニスタ内で燃料成分が吸着された後、第２チェック
バルブのオリフィスを介して大気に放出されることとな
る。この場合、オリフィスの流量は微小であるため、通
常の追加給油での待ち時間では、オリフィスを通過する
ベーパの量は僅かであることから、フィラーチューブ内
の液面はあまり下がらない。よって、給油者は、満タン
状態であると判断して、給油を続けることがなく、過給
油とならず、タンク本体内に空気層を確保することがで
きる。

【００１４】一方、エンジンパージ無し状態において、
燃料の蒸発により、タンク本体内の圧力が上昇し、第２
チェックバルブより小さな開弁圧に設定されている第１
チェックバルブの開弁圧を越えると、第１チェックバル
ブが開いてタンク本体内のベーパがキャニスタに導入さ
れる。ここで、燃料成分が吸着された後、閉成されてい
る第２チェックバルブのオリフィスを介して大気に放出
される。この場合、燃料が蒸発することにより発生する
ベーパは、略１００％の燃料成分を含んでいるため、キ
ャニスタで燃料成分が吸着されることにより、オリフィ
ス側に流れるベーパは、微量となる。従って、第２チェ
ックバルブが開かず、小径のオリフィスを介して大気に
逃がすようにしても、タンク本体内の圧力上昇を従来よ
りも低く抑えることができる。

【００１５】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の構成に加え、前記第１チェックバルブは、キャニ
スタ近傍に設けたことを特徴としている。

【００１６】かかる構成によれば、第１チェックバルブ
が、キャニスタの近傍に設けられているため、タンク本
体内の減圧効果が向上する。すなわち、タンク本体と第
１チェックバルブとの間には、燃料成分を略１００％含
んだベーパが充満しているのに対し、この第１チェック
バルブより先、つまり、キャニスタ側からドレン側にか
けては、燃料成分の含有率が低いベーパが充満してい
る。従って、第１チェックバルブが、タンク本体側近傍
にあるものでは、第１チェックバルブとキャニスタとの
間の接続チューブ内に、燃料成分の含有率が低いベーパ
が充満していることとなる。従って、このベーパがキャ
ニスタを通過しても、吸着される燃料成分の量が少ない
ため、そのままオリフィスから大気に抜けなければ、タ
ンク本体内の圧力低下につながらない。しかし、オリフ
ィスを通過する気体の流量は僅かであることから、タン
ク本体内を圧力低下させる応答性が悪い。これに対し
て、この請求項のように、第１チェックバルブがキャニ
スタの近傍に設けられている場合には、第１チェックバ
ルブが開成することにより、燃料成分を略１００％含む
ベーパがすぐにキャニスタ内に流入して、キャニスタ内
の活性炭により、燃料成分が吸着されることにより、体
積が減少されて、タンク本体内の圧力を短時間で下げる
ことができ、減圧効果が第１チェックバルブがキャニス
タ近傍にない場合より向上することとなる。

【００１７】請求項３に記載された発明は、請求項１又
は２に記載の構成に加え、前記オリフィスは、キャニス
タ側から大気側への気体の流れを可能とし、大気側から
キャニスタ側への流れを阻止するワンウェイバルブで開
閉されるように設定されていることを特徴としている。

【００１８】かかる構成によれば、このオリフィスが設
けられた第２チェックバルブが、車外側に配設されてい
る場合でも、ワンウェイバルブを設けることにより、オ
リフィスが閉成されているため、大気側からオリフィス
を介してキャニスタ側への水や埃の流れを阻止すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態つい
て説明する。

【００２０】図１乃至図４は、この発明の実施の形態を
示すものである。

【００２１】まず構成を説明すると、図中符号２１は車
両のフューエルタンクで、タンク本体２２にフィラーチ
ューブ２３が接続されて構成されると共に、ベントチュ
ーブ２８により、タンク本体２２の上部とフィラーチュ
ーブ２３の上部とが接続されている。

【００２２】このタンク本体２２は上面部２２ａに一対
のフロート弁２４が配設され、このフロート弁２４が接
続チューブ２５及び第１チェックバルブ２６を介してキ
ャニスタ２７に接続されている。

【００２３】この第１チェックバルブ２６は、キャニス
タ２７の上側に配設され、ケース２６ａ内に略水平方向
に沿ってダイヤフラム２６ｂが配設されてケース２６ａ
内が上下に画成されることにより、ダイヤフラム２６ｂ
の上側に第１室２６ｃが、又、下側に第２室２６ｄが形
成されている。そして、この第２室２６ｄに前記接続チ
ューブ２５が臨まされると共に、キャニスタ２７から突
出された突出管２６ｅがこの第２室２６ｄに挿入され、
この突出管２６ｅがスプリング２６ｆにより下方に付勢
されたダイヤフラム２６ｂにて開閉されるようになって
いる。また、その第１室２６ｃは、開口２６ｇにより大
気に開放され、この第１チェックバルブ２６の開弁圧
は、約１０ｍｍＨｇに設定されている。

【００２４】また、キャニスタ２７は、負圧チューブ２
９を介して図示省略のエンジンに接続されると共に、二
股に分岐された分岐部３０ａ，３０ｂを有するチューブ
３０が接続されている。この一方の分岐部３０ａの先端
開口は、吸気側で、図示省略のフロントサイドメンバの
閉断面内に臨まされて大気に開放されている。そして、
この一方の分岐部３０ａには、吸気バルブ３１が配設さ
れている。

【００２５】この吸気バルブ３１は、弁体３１ａがスプ
リング３１ｂにより付勢され、この弁体３１ａにより開
口３１ｃが開閉されるようになっている。この弁体３１
ａは、キャニスタ２７内が負圧になった時のみ開成し
て、外気がキャニスタ２７内に吸入されるようになって
いる。

【００２６】また、他方の分岐部３０ｂの先端開口は、
車外で大気に開放され、この分岐部３０ｂには、第２チ
ェックバルブ３２が配設されている。

【００２７】この第２チェックバルブ３２は、図２に示
すように、バルブ部３２ａがスプリング３２ｂにより図
中左側に付勢され、このバルブ部３２ａにより開口３２
ｃが開閉されるようになっている。このチャックバルブ
３２の開弁圧は２７ｍｍＨｇに設定されている。そし
て、このバルブ部３２ａは、開口３２ｃを開閉するゴム
体３２ｇが移動部材３２ｈに保持され、これらゴム体３
２ｇと移動部材３２ｈとのそれぞれに直径０．５ｍｍの
オリフィス３２ｄ，３２ｅが形成され、この一方のオリ
フィス３２ｅが「ワンウェイバルブ」としての傘バルブ
３２ｆにより開閉されるようになっている。この傘バル
ブ３２ｆは、キャニスタ２７側から大気側への気体の流
動時にはオリフィス３２ｅを開成し、反対の場合は、オ
リフィス３２ｅを閉成するようになっている。

【００２８】次に、作用について説明する。

【００２９】まず、給油を行う場合には、フィラーチュ
ーブ２３の給油口から給油ノズルを挿入して給油を行
う。燃料はフィラーチューブ２３からタンク本体２２内
に流入する一方、タンク本体２２内のベーパがベントチ
ューブ２８を介してフィラーチューブ２３側に抜けるこ
ととなる。そして、液面がベントチューブ２８の下端ま
で達すると、ガス抜きができなくなるため、タンク本体
２２内への燃料の供給が停止され、フィラーチューブ２
３内に溜って行く。

【００３０】満タンの状態では、図１に示すように、タ
ンク本体２２液面とフィラーチューブ２３液面との最大
高低差Ｈが５００ｍｍ程度となり、これによりタンク本
体２２内に作用する圧力は約２７ｍｍＨｇとなる。この
圧力により、第１チェックバルブ２６が開き、タンク本
体２２内のベーパは、その第１チェックバルブ２６を通
ってキャニスタ２７内に抜けて行くが、第２チェックバ
ルブ３２は閉成されているため、タンク本体２２内に空
気層を確保することはできる。すなわち、この場合、第
２チェックバルブ３２に作用する圧力は、このバルブ３
２の開弁圧（２７ｍｍＨｇ）より大きくならないため、
第２チェックバルブ３２は閉成状態を維持する。従っ
て、このタンク本体２２内のベーパは、キャニスタ２７
内で燃料成分が吸着された後、第２チェックバルブ３２
のオリフィス３２ｄ，３２ｅを介して大気に放出される
こととなる。この場合、高低差Ｈが５００ｍｍ程度であ
ると、オリフィス３２ｄ，３２ｅの流量は１００ｃｃ／
ｍｉｎ程度と微小である。従って、通常の追加給油で
は、待ち時間が３０秒程度であるため、この時間内で
は、オリフィス３２ｄ，３２ｅを通過する気体の量は僅
かであることから、フィラーチューブ２３内の液面はあ
まり下がらない。よって、給油者は、満タン状態である
と判断して、給油を続けることがなく、過給油となら
ず、タンク本体２２内に空気層を確保することができ
る。

【００３１】そして、この満タン状態から、図示省略の
フィラーキャップを閉成した場合においても、タンク本
体２２内の圧力が１０ｍｍＨｇより大きいと、オリフィ
ス３２ｄ，３２ｅを介して大気に抜けて行き、フィラー
チューブ２３内の燃料がタンク本体２２内に流入し、図
１に示す液面高さより、図中二点鎖線に示すように多少
高くなるが、かかる場合でも、空気層を確保できるよう
に、タンク本体２２やフィラーチューブ２３の容量、ベ
ントチューブ２８の下端２８ａの高さを設定しておく。

【００３２】一方、図３に示すように、エンジンパージ
無し状態において、燃料の蒸発により、タンク本体２２
内の圧力が１０〜１５ｍｍＨｇまで上昇すると、第１チ
ェックバルブ２６が開いてタンク本体２２内のベーパが
キャニスタ２７に導入される。ここで、燃料成分が吸着
された後、チューブ３０及びオリフィス３２ｄ，３２ｅ
を介して大気に放出される。この場合、燃料が蒸発して
発生するベーパは、略１００％の燃料成分を含んでいる
ため、キャニスタ２７で燃料成分が吸着されることによ
り、チューブ３０側に流れるベーパは、微量となる。従
って、第２チェックバルブ３２が開かず、小径のオリフ
ィス３２ｄ，３２ｅを介して大気に逃がすようにして
も、タンク本体２２内の圧力上昇を、約１０ｍｍＨｇ以
下に抑えることができる。

【００３３】しかも、この場合には、第１チェックバル
ブ２６が、キャニスタ２７の近傍に設けられているた
め、タンク本体２２内の減圧効果が向上する。すなわ
ち、タンク本体２２と第１チェックバルブ２６との間に
は、燃料成分を略１００％含んだベーパが充満している
のに対し、この第１チェックバルブ２６より先、つま
り、チューブ３０側では、燃料成分の含有率が低いベー
パが充満している。従って、第１チェックバルブ２６
が、タンク本体２２側近傍にあるものでは、第１チェッ
クバルブ２６とキャニスタ２７との間のチューブ内に、
燃料成分の含有率が低いベーパが充満していることとな
る。従って、このベーパがキャニスタ２７を通過して
も、吸着される燃料成分の量が少ないため、そのままオ
リフィス３２ｄ，３２ｅから大気に抜けなければ、タン
ク本体２２内の圧力低下につながらない。しかし、オリ
フィス３２ｄ，３２ｅを通過する気体の流量は僅かであ
ることから、タンク本体２２内を圧力低下させる応答性
が悪い。これに対して、この実施の形態のように、第１
チェックバルブ２６がキャニスタ２７の近傍に設けられ
ている場合には、第１チェックバルブ２６が開成するこ
とにより、燃料成分を略１００％含むベーパがすぐにキ
ャニスタ２７内に流入して、キャニスタ２７内の活性炭
により、燃料成分が吸着されることにより、体積が減少
されることにより、タンク本体２２内に圧力を短時間で
下げることができ、減圧効果が第１チェックバルブ２６
がキャニスタ２７近傍にない場合より向上することとな
る。

【００３４】また、図４に示すように、タンク本体２２
内の圧力が１０ｍｍＨｇ以下で、エンジンパージ中の状
態では、エンジンから負圧チューブ２９を介してキャニ
スタ２７に負圧が作用する。この状態では、第１チェッ
クバルブ２６が閉成状態を維持する一方、吸気バルブ３
１が開いて大気がキャニスタ２７内に吸入され、燃料成
分が分離されて負圧チューブ２９を介してエンジンに吸
入される。

【００３５】さらに、この実施の形態では、一方の分岐
部３０ａの開口端が図示省略の閉断面構造のフロントサ
イドメンバ内に臨まされているため、塵埃の少ない、外
気を吸入することができる。これに対して、他方の分岐
部３０ｂの端部開口は直接、車外に臨まされているた
め、車両走行時等に、第２チェックバルブ３２内にスプ
ラッシュによる水や埃等が浸入する虞があるが、傘バル
ブ３２ｆにてオリフィス３２ｅが閉成されているため、
水や埃等がキャニスタ２７側に浸入することが防止され
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載された発明によれば、燃料給油時には、タンク本体内
に空気層を確保することができると共に、走行中等に
は、タンク本体に小さな圧力が作用した場合でもガス抜
きを行うことができ、タンク本体の圧力上昇を従来より
も低く抑えることができる。

【００３７】請求項２に記載された発明によれば、請求
項１に記載の効果に加え、第１チェックバルブは、キャ
ニスタ近傍に設けることにより、タンク本体内の減圧効
果を向上させることができる。

【００３８】請求項３に記載された発明によれば、請求
項１又は２に記載の効果に加え、オリフィスが設けられ
た第２チェックバルブが、車外側に配設されている場合
でも、ワンウェイバルブを設けることにより、オリフィ
スが閉成されているため、大気側からオリフィスを介し
てキャニスタ側への水や埃の流れを阻止することができ
る、という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すフューエルタンク
装置の給油中の概略図である。

【図２】同実施の形態を示す第２チェックバルブの断面
図である。

【図３】同実施の形態を示すベーパ発生中における図１
に相当する概略図である。

【図４】同実施の形態を示すエンジンパージ中における
図１に相当する概略図である。

【図５】従来例を示すフューエルタンク装置の概略図で
ある。

【符号の説明】

21 フューエルタンク 22 タンク本体 23 フィラーチューブ 26 第１チェックバルブ 27 キャニスタ 28 ベントチューブ 32 第２チェックバルブ 32a バルブ部 32d,32e オリフィス 32f 傘バルブ（ワンウェイバルブ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フューエルタンクがタンク本体と、該タ
   ンク本体に接続されて燃料を給油するフィラーチューブ
   とを有すると共に、該フィラーチューブと前記タンク本
   体とがベントチューブを介して接続され、更に、前記タ
   ンク本体が接続チューブを介してキャニスタに接続さ
   れ、該接続チューブに第１チェックバルブを設け、前記
   キャニスタのドレン側に前記第１チェックバルブの開弁
   圧より大きい開弁圧で開く第２チェックバルブを設け、
   該第２チェックバルブのバルブ部に、オリフィスを設け
   たことを特徴とするフューエルタンク装置。
2. 【請求項２】 前記第１チェックバルブは、キャニスタ
   近傍に設けたことを特徴とする請求項１記載のフューエ
   ルタンク装置。
3. 【請求項３】 前記オリフィスは、キャニスタ側から大
   気側への気体の流れを可能とし、大気側からキャニスタ
   側への流れを阻止するワンウェイバルブで開閉されるよ
   うに設定されたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   フューエルタンク装置。