JPH0972257A - 燃料タンクのバルブ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 蒸発燃料の大気流出を確実に防止し、バルブ
の開閉を給油ノズルの挿入によらずに行ない、配管を簡
素化する。 【解決手段】 メインバルブ１７は、バルブ本体１４の
浮力とコイルスプリング１９の付勢力により上部開口１
３ｂを閉じて、タンク１１内と給油口とを密封隔離する
とともに、給油時には給油口から流入した燃料の液圧に
より開いて、外側流路１５を通じた燃料の補給を可能と
する。サブバルブ１８は、給油時には給油口からタンク
１１内への燃料流入を制御するとともに、給油のために
燃料キャップ２３を開けたときには、大気圧とタンク内
圧との差圧により閉じて、タンク内の蒸発燃料が大気中
に流出するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の燃料タ
ンクに設けられて、満タン液面規制および給油時の蒸発
燃料の大気流出を防止するバルブ構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の燃料タンクにおいては、環境
保護、安全性および経済性の面から燃料給油時にフィラ
ーチューブから蒸発燃料が流出するのを防止する構造が
取られているものがある。図７はこのような構造を備え
た自動車用燃料タンクの一例を示している。図７におい
て、燃料タンク１の側壁にはフィラーチューブ２が取り
付けられている。燃料タンク１の上壁には、液面規制バ
ルブＡを有するベントライン３および燃料カットバルブ
Ｂを有するエバポライン４の一端部が接続されており、
これらの他端部はベントカットバルブ５に接続されてい
る。ベントカットバルブ５には、一端部をキャニスター
６に接続されたキャニスターライン７の他端部も接続さ
れている。ベントカットバルブ５は、フィラーチューブ
２の給油口に挿入された給油ガンのノズル１０により押
される例えばシャッター８により作動する。フィラーチ
ューブ２の給油口には、ノズルシール９が設けられ、挿
入された給油ガンのノズル１０の外周をシールする。

【０００３】図７において、給油のためにフィラーチュ
ーブ２の給油口に給油ガンのノズル１０を挿入すると、
シャッター８が開いてベントカットバルブ５の弁体５ａ
を押し上げ、ベントライン３とキャニスターライン７と
を連通させ、燃料タンク１内に供給された燃料から発生
する蒸発燃料がベントライン３からキャニスターライン
７を通ってキャニスター６に送られる。給油時以外の通
常時には、ベントカットバルブ５の弁体５ａが閉じて、
ベントライン３を閉じるとともに、エバポライン４とキ
ャニスターライン７とを連通させて、燃料タンク１内の
蒸発燃料をキャニスター６に送る。給油時に、燃料タン
ク１内に供給された燃料の液面レベルが液面規制バルブ
Ａに達すると、ベントライン３は閉じ、燃料タンク１の
上部空間部に溜まった蒸発燃料は逃げ場を失い、フィラ
ーチューブ２内の液面が上昇するので、給油ガンのノズ
ル１０の先端部に設けられたオートストップセンサー１
０ａが作動して給油を終了する。給油中は、給油ガンの
ノズル１０がノズルシール９によりシールされるので、
蒸発燃料が外部へ流出するのを防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃料タンクでは、燃料タンク内の燃料が少なくなる
と、フィラーチューブの下端部が液面に達しないことが
あり、給油のために給油口のキャップを開放した時に、
蒸発燃料が大気中に流出するのを抑制できなくなるとい
う問題があった。また、給油ノズルの挿入でバルブを作
動させる構造のため、ノズル挿入量が不足したり、また
は給油ガンを使用しない給油時には、バルブを確実に作
動させることができず、満タン時の液面規制が確実に行
なえないという問題があった。さらに、配管が複雑であ
り、配管長が長くなってベントラインとキャニスターラ
インにおける圧損が高くなり、給油性が悪化するととも
に、配管スペースを多く要するので、配管材料費、配管
作業費等によりコストが高くなるという問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、蒸発燃料の大気中への流出を確実に防止
するとともに、バルブの開閉を給油ノズルの挿入によら
ずに行ない、配管を簡素化することのできる燃料タンク
のバルブ構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるバルブ構造は、バルブ本体の浮力とば
ねの付勢力により閉じてタンク内と給油口とを密封隔離
するとともに、給油口から流入した燃料の液圧により開
放されるメインバルブと、給油口から燃料タンク内への
燃料流入を制御するとともに、燃料タンク内の蒸発燃料
が給油口側へ流出するのを防止するサブバルブとを備え
たものである。

【０００７】

【作用】したがって本発明によれば、メインバルブが、
バルブ本体の浮力とばねの付勢力により閉じてタンク内
と給油口とを密封隔離するので、燃料タンク内の燃料が
少なくなっても、給油のために給油口のキャップを開放
した時に蒸発燃料が大気中に流出するのを確実に防止す
ることができる。また、給油ノズルの挿入によらずに、
給油時の燃料の液圧によりバルブを開くので、バルブの
開閉が確実になり、満タン時の液面規制を確実に行なう
ことができる。さらに、配管を短くできるので、またバ
ルブの構造が簡単なので、圧損を少なくして給油性を高
めることができ、コストを低減することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示す自
動車用燃料タンクの概略断面図である。燃料タンク１１
の上壁１１ａには、フィラーチューブ１２の下部が固定
され、フィラーチューブ１２の下部には、バルブケーシ
ング１３の上部が固定されている。フィラーチューブ１
２とバルブケーシング１３とは一体に形成してもよい。
バルブケーシング１３は、上部を塞ぐように設けられた
バルブシート１３ａに上部開口１３ｂが形成されるとと
もに、底面には下部開口１３ｃが形成されている。バル
ブケーシング１３の上部開口１３ｂと下部開口１３ｃと
の間には、バルブ本体１４が軸方向に移動可能に配置さ
れている。バルブ本体１４は、その周囲に軸方向に沿う
溝部により外側流路１５が形成されるとともに、その中
心部にも軸方向に沿う内側流路１６が形成されている。
バルブ本体１４の上部には、バルブケーシング１３の上
部開口１３ｂを開閉可能なメインバルブ１７が固定さ
れ、バルブ本体１４の下部には、内側流路１６を開閉可
能なボール状のサブバルブ１８が配置されている。また
バルブ本体１４の下部とバルブケーシング１３の底面と
の間には、バルブ本体１４を上方に押圧付勢するコイル
スプリング１９が配置されている。そして、燃料タンク
１１の上壁１１ａには、フューエルカットバルブ（ロー
ルオーバーバルブ）２０が設けられ、これにはキャニス
ターライン２１を通じてキャニスター２２が接続されて
いる。２３はフィラーチューブ１２の給油口を開閉する
燃料キャップであり、２４は燃料タンク１１内の燃料で
ある。

【０００９】図２はバルブ部分の拡大断面図である。バ
ルブ本体１４は、ポリアセタールのようなフロート性の
よい発泡材で形成され、そのＡ−Ａ線に沿う横断面は、
図３に示すように、等間隔の４枚の翼１４ａにより４つ
の外側流路１５が形成されている。バルブ本体１４の内
側流路１６は、図２に示すように、上部のメインバルブ
１７が固定される貯留部１６ａと、その下のサブバルブ
１８が配置されるまでの間のオリフィス１６ｂと、サブ
バルブ１８が収容されるバルブ室１６ｃと、別部材によ
りサブバルブ１８の抜け止めを兼ねる吐出口１６ｄとか
らなる。メインバルブ１７は、ニトリルゴム等でドーム
状に形成され、バルブシート１３ａの上部開口１３ｂを
閉鎖するドーム部に流通路１７ａが形成されている。サ
ブバルブ１８は、燃料タンクの内圧と大気圧との差圧に
対するレスポンスの良好な比重の小さい樹脂ボール等で
形成されている。コイルスプリング１９は、ばね用ステ
ンレス鋼線で形成されている。

【００１０】次に、本実施例の動作について説明する。
図１は給油以外の通常時の状態であるが、燃料タンク１
１内の燃料２４が減って給油の必要な状態である。この
状態では、燃料タンク１１内の燃料２４から蒸発したガ
スは、常開のフューエルカットバルブ２０からキャニス
ターライン２１を通ってキャニスター２２に入り一時的
に貯蔵される。メインバルブ１７は、コイルスプリング
１９の付勢力によりバルブシート１３ａの上部開口１３
ｂを閉じており、一方向弁として機能するサブバルブ１
８は、その上下において圧力が均衡しているので、自重
により下がって内側通路１６を開けている（必ずしも開
である必要はない。）。この状態から、図４に示すよう
に、給油のために燃料キャップ２３を開けると、メイン
バルブ１７が閉じているので、またサブバルブ１８は、
タンク１１の内圧と大気圧との差圧により内側流路１６
を閉じるので、燃料タンク１１内の蒸発燃料ガスが大気
中に流出するのを防止することができる。したがって、
従来のような燃料タンク内の液面位置に影響されること
なく、燃料蒸発ガスの大気流出を防止することができ
る。

【００１１】次に、図５に示すようにフィラーチューブ
１２に給油ガン２５のノズル２６を挿入して給油を行な
うと、給油された燃料の液圧（重量）Ｈ（液圧Ｈは、バ
ルブ本体１４の浮力とスプリングコイル１９のばね力と
を加えた値からバルブの重量を差し引いた値よりも大き
い。）によりバルブ本体１４がコイルスプリング１９を
押圧するので、メインバルブ１７により上部開口１３ｂ
が開き、ノズル２６から給油された燃料は、バルブ本体
１４周囲の外側流路１５を通って下方の下部開口１３ｃ
から燃料タンク１１内に流入する。このとき、給油され
た燃料は、バルブ本体１４の内側流路１６にも流入し、
その液圧Ｈによりサブバルブ１８が開き、燃料を下方に
流出させる（この場合、下方に流れなくてもよいので、
サブバルブ１８は必ずしも開である必要はない。）。こ
の給油中においても、燃料タンク１１内の蒸発ガスは、
常開のフューエルカットバルブ２０からキャニスターラ
イン２１を通ってキャニスター２２に入り一時的に貯蔵
される。

【００１２】こうして給油が行なわれ、図６に示すよう
に、給油された燃料が燃料タンク１１内に満たされて満
タン近くになると、バルブ本体１４が、給油された燃料
による浮力を受けて浮上し、コイルスプリング１９の付
勢力と相俟ってメインバルブ１７により上部開口１３ｂ
を閉じる。そして、なおも給油された燃料は、フィラー
チューブ１２内を満たし、その液面により給油ノズル２
６のオートストップセンサー２６ａが作動し、給油が自
動停止する。このとき、給油された燃料の液圧Ｈは、バ
ルブ本体１４の浮力とスプリングコイル１９のばね力と
を加えた値からバルブの重量を差し引いた値以下とな
り、これは液面差Ｐに等しい。

【００１３】一方、サブバルブ１８は、液圧Ｈにより開
いているので、フィラーチューブ１２および内側流路１
６に溜まった燃料は、オリフィス１６ｂの作用により徐
々に下方に流れ、燃料タンク１１内の燃料２４の液面と
同じ高さで静止する。またこの時、フューエルカットバ
ルブ２０の周囲に空気室１１ｂが形成されるように、バ
ルブ本体１４の高さや浮力等が設定される。

【００１４】このように、本実施例によれば、メインバ
ルブ１７が、通常はバルブ本体１４の浮力とスプリング
コイル１９のばね力により閉じ、給油時にのみ、供給さ
れる燃料によって開くようにしたので、給油のために燃
料キャップ２３を開けても、燃料蒸発ガスが大気中に流
出することがない。また、従来のような給油ノズルの挿
入により作動するバルブとは異なり、ノズル挿入量や給
油方法に影響を受けることがないので、バルブの開閉が
確実に行なわれる。さらに、配管がキャニスターライン
２１だけで済むので、配管を短くすることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明の燃料タンクのバ
ルブ構造によれば、補給する燃料により生じる液圧と、
液中における浮力とを利用して自動的にバルブ開閉を行
なうので、燃料キャップを開けたときの燃料蒸発ガスの
流出防止と満タン時の液面規制の両方を確実に行なうこ
とができ、また、燃料タンクとキャニスター間の配管を
短くできるので、またバルブの構造が簡単なので、圧損
が少なく、給油性が向上するとともに、コストを低減す
ることができる。さらに、バルブ本体の浮力等を調整す
ることにより、バルブの高さや位置が変更可能であり、
レイアウト上の自由度が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における自動車用燃料タンク
の概略断面図。

【図２】同タンクのバルブ構造の拡大断面図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】同タンクにおける給油のために燃料キャップを
開けた状態の概略断面図。

【図５】同タンクにおける給油のために給油ノズルを挿
入して給油している状態の概略断面図。

【図６】同タンクにおける満タン状態の概略断面線図。

【図７】従来の自動車用燃料タンクの概略断面線図。

【符号の説明】

１１ 燃料タンク １２ フィラーチューブ １３ バルブケーシング １４ バルブ本体 １５ 外側流路 １６ 内側流路 １７ メインバルブ １８ サブバルブ １９ コイルスプリング ２０ フューエルカットバルブ ２１ キャニスターライン ２２ キャニスター ２３ 燃料キャップ ２４ 燃料 ２５ 給油ガン ２６ 給油ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクに取り付けられるバルブであ
   って、バルブ本体の浮力とスプリングの付勢力により閉
   じてタンク内と給油口とを密封隔離するとともに、給油
   口から流入した燃料の液圧により開放されるメインバル
   ブと、前記給油口から燃料タンク内への燃料流入を制御
   するとともに、燃料タンク内の燃料蒸発ガスが給油口側
   へ流出するのを防止するサブバルブとを備えた燃料タン
   クのバルブ構造。
2. 【請求項２】 燃料タンクに固定されたバルブケーシン
   グと、前記ケーシング内に軸方向に移動可能に設けられ
   て、周囲および中心部に軸方向に沿う流路を有するフロ
   ート性のよいバルブ本体と、前記バルブ本体の上部に固
   定されて、前記ケーシングの上部開口を開閉可能なメイ
   ンバルブと、前記バルブ本体に設けられて、バルブ本体
   の中心部の流路を開閉可能なサブバルブと、前記バルブ
   本体と前記ケーシングの下部との間に設けられて、バル
   ブ本体を上方に押圧付勢するコイルスプリングとを備え
   た燃料タンクのバルブ構造。