JP2006328985A - 汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な配管を不要にすると共に，燃料タンク内を常に安定的に大気圧状態に保持することを可能にしつゝ，燃料タンク内の蒸発燃料を処理し得るようにする。
【解決手段】燃料タンクＴの給油口１１に装着されるタンクキャップＣに，内端が燃料タンクＴ内に，外端が大気にそれぞれ開口するエアベント３９を設けると共に，このエアベント３９に，内部に燃料吸着剤３２を充填したキャニスタＮを接続し，このキャニスタＮ及びエアベント３９を介して燃料タンクＴ内を大気に開放した。
【選択図】 図３

Description

本発明は，汎用エンジンに取り付けられ燃料タンクの給油口周辺部に，燃料タンク内部で発生した蒸発燃料を吸着する燃料吸着剤を収容したキャニスタを取り付けた，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置の改良に関する。

かゝる汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置は，例えば特許文献１に開示されているように，既に知られている。
特開平７−３４９８５号公報

従来のかゝる汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置では，燃料タンクの給油口に装着されるタンクキャップの一部でキャニスタを構成すると共に，タンクキャップのエアベントの外端をエンジンのエアクリーナの下流室に導管を介して接続して，キャニスタ内の燃料吸着剤で吸収しきれなかった蒸発燃料をエンジンに吸入させるようにしている。

しかしながら，こうした従来装置では，タンクキャップ及びエアクリーナ間に面倒な配管を施す必要があって，コストアップを余儀なくされるのみならず，エンジンの運転中，燃料タンク内にエンジンの吸入負圧が多少とも作用することになるため，その吸入負圧の変動により，燃料タンクからエンジンへの燃料供給特性が不安定になる可能性がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，特別な配管を不要にすると共に，燃料タンク内を常に安定的に大気圧状態に保持することを可能にしつゝ，燃料タンク内の蒸発燃料を処理し得るようにした，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，汎用エンジンに取り付けられ燃料タンクの給油口周辺部に，燃料タンク内部で発生した蒸発燃料を吸着する燃料吸着剤を収容したキャニスタを取り付けた，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置において，燃料タンクの給油口に装着されるタンクキャップに，内端が燃料タンク内に，外端が大気にそれぞれ開口するエアベントを設けると共に，このエアベントにキャニスタを接続し，このキャニスタ及びエアベントを介して燃料タンク内を大気に開放したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，給油口に挿入係止される有底円筒部及び，この有底円筒部の上端から半径方向に張り出して，給油口周辺の燃料タンクに密接するフランジ部を備えるキャップインナと，そのフランジ部の外周に嵌合して固着されるキャップアウタとでタンクキャップを構成し，キャップインナ及びキャップアウタ間に，燃料タンクの縦断面形状に対応したＴ字状断面のキャニスタを配設して，タンクキャップ内を燃料タンク内に連なる第１ベント室と大気に連なる第２ベント室とに区画し，これら第１ベント室及び第２ベント室にそれぞれ連通する第１通孔及び第２通孔をキャニスタに設けたことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，キャニスタの第１通孔を第１ベント室の上部に開口するように配置すると共に，第１及び第２通孔間を離隔する隔壁をキャニスタ内に配設したことを第３の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，燃料タンクの内壁にキャニスタを給油口近接して取り付け，このキャニスタに，燃料タンク内に開口する第１通孔と，給油口に装着されるタンクキャップ内のエアベントに連なる第２通孔とを設けたことを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は，第４の特徴に加えて，キャニスタを，これが給油口に装着されるタンクキャップの外周面に嵌合されるよう環状に構成し，このキャニスタの上方に，タンクキャップを囲繞して第２通孔及びタンクキャップのエアベント間を連通する環状室が画成されるようにしたことを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，燃料タンク内の呼吸作用を利用して，キャニスタ内の燃料吸着剤への蒸発燃料の吸着と，燃料吸着剤からの燃料の離脱とを行うことで，特別の配管を施すことなく，蒸発燃料の大気への放出を防ぐと共に，燃料吸着剤の吸着機能の回復を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば，タンクキャップのスペースを有効に利用して大容積のキャニスタを配設することができるので，その内部に燃料吸着剤を充分に充填することができて，燃料吸着性能を効果的に高めることができると共に，タンクキャップ内のエアベントにおける通気を利用して，キャニスタ内の燃料吸着剤への蒸発燃料の吸着及び燃料吸着剤からの燃料離脱を効果的に行うことができる。

さらに本発明の第３の特徴によれば，前記隔壁により，その内外に配置される第２通孔及び第１通孔間は大きく離隔されるので，キャニスタ内を通過する気体は蛇行して燃料吸着剤との接触距離が長くなり，燃料吸着剤の吸着機能を充分に発揮させることができる。

さらに本発明の第４の特徴によれば，給油口にタンクキャップが装着されると，キャニスタ内がタンクキャップのエアベントと繋がるようになるから，燃料タンク内の呼吸作用を利用しての，キャニスタ内の燃料吸着剤への蒸発燃料の吸着及び燃料吸着剤からの燃料離脱を可能にしながら，タンクキャップをキャニスタに関係なく軽量に構成することができる。

さらにまた本発明の第５の特徴によれば，給油口にタンクキャップが装着されると，キャニスタの上方に画成される環状室を介してキャニスタの第２通孔と，タンクキャップのエアベントとの間が自動的に連通されることになり，燃料タンク内の呼吸作用を利用しての，キャニスタ内の燃料吸着剤への蒸発燃料の吸着及び燃料吸着剤からの燃料離脱を確実に行うことができる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係る汎用エンジンの正面図，図２は図１の２矢視図，図３は図２の３−３線拡大断面図，図４は図３の４−４線断面図，図５は図３の５−５線断面図，図６は本発明の第２実施例を示す，図３との対応断面図，図７は図６の７−７線断面図である。

先ず，図１〜図５に示す本発明の第１実施例の説明より始める。

図１及び図２において，符号Ｅは，各種作業機の動力源となる汎用４サイクルエンジンを示す。このエンジンＥは，水平方向に配置されるクランク軸１を支持するクランクケース２と，このクランクケース２から斜め上方に突出したシリンダ部３とを備えており，クランクケース２の直上には，それに支持される燃料タンクＴが配置され，またシリンダ部３の一側には気化器４が取り付けられ，この気化器４に吸気ダクト５を介して接続されるエアクリーナ６と，シリンダ部３の他側に接続される排気マフラ７とが，燃料タンクＴの側方に並ぶようにしてシリンダ部３の直上に配置される。燃料タンクＴの底板には，その内部の燃料を重力で気化器４に給送する燃料導管８が接続される。またクランクケース２の一側には，クランク軸１をクランキングし得るリコイル式スタータ９が設けられる。

さて，図３〜図５により，上記燃料タンクＴの蒸発燃料処理装置について説明する。

燃料タンクＴの天井壁板１０に形成される給油口１１にタンクキャップＣが取り外し可能に装着される。このタンクキャップＣは，給油口１１に挿入可能の有底円筒部１５ａ及び，その上端から半径方向に張り出したフランジ部１５ｂからなるキャップインナ１５と，そのフランジ部１５ｂの外周に嵌合してかしめ固定されるキャップアウタ１６と，有底円筒部１５ａの外周に嵌着されてフランジ部１５ｂの下面に密接するパッキン１７とを備える。キャップインナ１５の有底円筒部１５ａには，相対向して上下方向に延びる一対の第１ベント孔１８，１８が設けられており，有底円筒部１５ａを横断してその外方に両端を突出させる係止部材１９が第１ベント孔１８，１８に上下動可能に係合されると共に，これを上方に弾発する保持ばね２０が有底円筒部１５ａに収容される。

一方，燃料タンクＴの給油口１１は，天井壁板１０から垂下する円筒部２３により画成される。この円筒部２３の上端には，前記パッキン１７が密接し得る環状のシール面２３ａが形成される。また円筒部２３には，相対向して上下方向に延びる一対の切欠き２４，２４と，これら切欠き２４，２４の下端に連なる係止カム２５とが形成され，係止部材１９を切欠き２４，２４に挿入して，タンクキャップＣと共に係止部材１９を回動すると，保持ばね２０の弾発力により係止部材１９が係止カム２５のストッパ部に保持されるようになっている。

上記タンクキャップＣ内にはキャニスタＮが収容される。このキャニスタＮは，キャップインナ１５内に配置される有底の小径円筒部３０ａと，キャップアウタ１６内に配置される上面開放の大径円筒部３０ｂとを連ねてなるキャニスタ本体３０と，大径円筒部３０ｂの上端に接合される蓋板３１とで構成される。この構成より，キャニスタＮは，タンクキャップＣの縦断面形状に対応した大容積のＴ字状断面を持つことになり，この大容積のキャニスタＮ内に活性炭等の燃料吸着剤３２が充填される。係止部材１９は，小径円筒部３０ａが挿入される環状部１９ａを備えている。

上記キャニスタＮの支持のために，キャップインナ１５の底壁に，キャニスタＮの底面を支承する突起３３が形成されると共に，キャップアウタ１６の天井に当接する突起３４が蓋板３１に一体に形成される。

またキャップインナ１５のフランジ部１５ｂと，キャニスタＮの大径円筒部３０ｂとの間には環状のシール部材３５が介装される。このシール部材３５を境にして，タンクキャップＣの内部はキャニスタＮにより，小径円筒部３０ａ周りの第１ベント室３７と，大径円筒部３０ｂの周囲及び上方の第２ベント室３８とに区画される。

而して，タンクキャップＣの給油口１１への装着状態では，第１ベント室３７は，第１ベント孔１８，１８を介して燃料タンクＴ内に連通し，第２ベント室３８は，キャップインナ１５のフランジ部１５ｂに設けられた，複数の第２ベント孔２１，２１を介して大気に開放される。

一方，キャニスタＮにおいては，大径円筒部３０ｂの底壁に第１ベント室３７の上部に開口する複数の第１通孔４１が，また蓋板３１の中心部に第２ベント室３８に連通する第２通孔４２がそれぞれ設けられる。その際，キャニスタＮの内側には，第１通孔４１及び第２通孔４２からの燃料吸着剤３２の流出を阻止するフィルタ４３，４３が配設される。また蓋板３１には，この第２通孔４２を囲繞して小径円筒部３０ａ側に突出する円筒状の隔壁４５が一体に形成され，これによって第１通孔４１及び第２通孔４２間は大きく離隔される。

而して，上記第１ベント孔１８，１８，第１ベント室３７，第２ベント室３８及び第２ベント孔２１，２１は，燃料タンクＴ内を大気に開放する迷路状のエアベント３９を構成し，第１ベント室３７及び第２ベント室３８間は，キャニスタＮの内部を介して連通されることになる。

尚，図３中，符号４６は，タンクキャップＣ内に溜まった燃料を燃料タンクＴ内に戻すべく，有底円筒部１５ａの底部に穿設された排出孔である。

次に，この第１実施例の作用について説明する。

エンジンＥの運転中，燃料タンクＴ内の燃料は，燃料導管８を通して気化器４に流下し，そこで混合気となってエンジンＥに供給される。ところで，燃料タンクＴ内は，タンクキャップＣの内部は，エアベント３９及びキャニスタＮ内部を介して常に大気に開放されているので，燃料タンクＴからの燃料送出や，燃料タンクＴのエンジンＥによる下方からの加熱等により，燃料タンクＴの内圧が変化すると，それに応じて燃料タンクＴ内は，上記エアベント３９及びキャニスタＮ内部を通してスムーズに呼吸し，大気圧状態を維持することができる。したがってエンジンＥへの燃料供給特性を安定させることができる。

而して，燃料タンクＴ内では，特に上記加熱時に蒸発燃料が発生し易くなるが，発生した蒸発燃料は，燃料タンクＴ内から，図３の矢印ａのように吐き出される空気によりキャニスタＮ内に誘導されたとき，その内部に充填された燃料吸着剤３２に吸着されることになる。

一方，燃料タンクＴからの燃料送出や，エンジンＥの運転停止後の燃料タンクＴの放熱等により，燃料タンクＴ内が減圧したときは，燃料タンクＴ内は，上記エアベント３９及びキャニスタＮ内部を通して外気を，図３の矢印ｂのように吸入するので，キャニスタＮ内を通過する外気により燃料吸着剤３２から先の吸着燃料を離脱させ，燃料タンクＴ内に引き戻すことができる。

こうして，燃料タンクＴ内の呼吸作用を利用して，キャニスタＮ内の燃料吸着剤３２への蒸発燃料の吸着と，燃料吸着剤３２からの燃料離脱とを行うことで，特別の配管を施すことなく，蒸発燃料の大気への放出を防ぐと共に，燃料吸着剤３２の吸着機能の回復を図ることができる。

またキャニスタＮは，タンクキャップＣの縦断面形状に対応した大容積のＴ字状断面を持つように形成されるので，その内部に燃料吸着剤３２を充分に充填することができて，燃料吸着性能を効果的に高めることができる。更に，その際，キャニスタＮの蓋板３１に，第２通孔４２を囲繞して小径円筒部３０ａ側に突出する円筒状の隔壁４５が形成されることで，隔壁４５の内外に配置される第２通孔４２及び第１通孔４１間は大きく離隔されるので，キャニスタＮ内を通過する気体は蛇行して燃料吸着剤３２との接触距離が長くなり，これにより燃料吸着剤３２の吸着機能を充分に発揮させることができる。

次に，図６及び図７に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例では，燃料タンクＴの天井壁板１０内面に，給油口１１と同軸上に並ぶ環状のキャニスタＮが固設される。このキャニスタＮは，上面を開放した有底環状のキャニスタ本体３０と，このキャニスタ本体３０の上面に接合される環状の蓋板３１とで構成される。このキャニスタＮの内周面に形成される環状溝５０にはシール部材５１が嵌め込まれており，給油口１１に装着されるタンクキャップＣの有底円筒部１５ａの外周面がこのシール部材５１に密接するようになっている。有底円筒部１５ａがシール部材５１に嵌挿されると，キャニスタＮの直上には，有底円筒部１５ａの第１ベント孔１８，１８が開口する部分を囲繞する環状室５２が画成される。

キャニスタＮの内部は，キャニスタ本体３０に一体に形成されて互いに対向する一対の隔壁５３，５３により小容積の空室５４と，円弧状で大容積の収容室５５とに区画され，収容室５５に燃料吸着剤３２が充填される。空室５４は，その外周壁の第１通孔４１を介して燃料タンクＴ内と連通すると共に，隔壁５３，５３の連通孔５６，５６を介して収容室５５とも連通する。また収容室５５は，空室５４と反対側の上壁の第２通孔４２を介して，タンクキャップＣの第１ベント孔１８，１８が開口する前記環状室５２と連通する。収容室５５には，連通孔５６，５６及び第２通孔４２からの燃料吸着剤３２の流出を防ぐフィルタ５９，６０が設けられる。

タンクキャップＣは基本的には前実施例のものと同様であるが，その内部には，前実施例のキャニスタＮに代えて，係止部材１９の環状部１９ａに嵌挿される隔壁筒５７が配設され，これによってタンクキャップＣ内部は，第１ベント孔１８，１８に連なる第１ベント室３７と，第２ベント孔２１，２１に連なる第２ベント室３８とに区画され，これらベント室３７，３８は，隔壁筒５７のフランジ５７ａの複数の連通孔５８を介して連通される。こうしてタンクキャップＣ内のエアベント３９は，迷路状に構成される。

その他の構成は，前実施例と同様であるので，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

而して，燃料タンクＴ内で蒸発燃料が発生した場合には，燃料タンクＴ内の空気が図６に矢印ａで示すように，蒸発燃料を伴って，先ずキャニスタＮの第１通孔４１から空室５４に流入し，次いで一対の連通孔５６，５６に分流して収容室５５に移り，収容室５５を隈なく流れるので，蒸発燃料を，この収容室５５に充填された燃料吸着剤３２に効率良く吸着させることができる。そして空気のみが第２通孔４２から環状室５２へ，さらにタンクキャップＣ内のエアベント３９を経て大気に吐き出される。

また燃料タンクＴ内が減圧したときは，矢印で示すように，外気が上記経路を反対に進んで燃料タンクＴ内に吸入され，その際，キャニスタＮの収容室５５を通過する空気が燃料吸着剤３２から先の吸着燃料を離脱させ，燃料タンクＴ内に引き戻すことになる。

このように，この第２実施例においても，燃料タンクＴ内の呼吸作用を利用して，キャニスタＮ内の燃料吸着剤３２への蒸発燃料の吸着と，燃料吸着剤３２からの燃料の離脱とを行うことで，特別の配管を施すことなく，蒸発燃料の大気への放出を防ぐと共に，燃料吸着剤３２の吸着機能の回復を図ることができる。

特に，またキャニスタＮは，給油口１１の下方に並ぶように環状に構成されると共に燃料タンクＴの天井壁板１０に固設され，給油口１１にタンクキャップＣが装着されると，その有底円筒部１５ａの外周面がキャニスタＮにシール部材５１を介して嵌合して，キャニスタＮ内がタンクキャップＣのエアベント３９と繋がるようになっているから，燃料タンクＴ内の呼吸作用を利用しての，キャニスタＮ内の燃料吸着剤３２への蒸発燃料の吸着及び燃料吸着剤３２からの燃料離脱を可能にしながら，タンクキャップＣをキャニスタＮに関係なく軽量に構成することができる。

尚，本発明は前記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

本発明の第１実施例に係る汎用エンジンの正面図。 図１の２矢視図。 図２の３−３線拡大断面図。 図３の４−４線断面図。 図３の５−５線断面図。 本発明の第２実施例を示す，図３との対応断面図。 図６の７−７線断面図。

符号の説明

Ｃ・・・・・タンクキャップ
Ｅ・・・・・エンジン
Ｎ・・・・・キャニスタ
Ｔ・・・・・燃料タンク
１１・・・・給油口
１５・・・・キャップインナ
１５ａ・・・有底円筒部
１５ｂ・・・フランジ部
１６・・・・パッキン
１７・・・・第１ベント孔
２１・・・・第２ベント孔
３２・・・・燃料吸着剤
３７・・・・第１ベント室
３８・・・・第２ベント室
３９・・・・エアベント
４１・・・・第１通孔
４２・・・・第２通孔
４５・・・・隔壁
５２・・・・環状室

Claims (5)

1. 汎用エンジン（Ｅ）に取り付けられ燃料タンク（Ｔ）の給油口（１１）周辺部に，燃料タンク（Ｔ）内部で発生した蒸発燃料を吸着する燃料吸着剤（３２）を収容したキャニスタ（Ｎ）を取り付けた，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置において，
   燃料タンク（Ｔ）の給油口（１１）に装着されるタンクキャップ（Ｃ）に，内端が燃料タンク（Ｔ）内に，外端が大気にそれぞれ開口するエアベント（３９）を設けると共に，このエアベント（３９）にキャニスタ（Ｎ）を接続し，このキャニスタ（Ｎ）及びエアベント（３９）を介して燃料タンク（Ｔ）内を大気に開放したことを特徴とする，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１記載の汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置において，
   給油口（１１）に挿入係止される有底円筒部（１５ａ）及び，この有底円筒部（１５ａ）の上端から半径方向に張り出して，給油口（１１）周辺の燃料タンク（Ｔ）に密接するフランジ部（１５ｂ）を備えるキャップインナ（１５）と，そのフランジ部（１５ｂ）の外周に嵌合して固着されるキャップアウタ（１６）とでタンクキャップ（Ｃ）を構成し，キャップインナ（１５）及びキャップアウタ（１６）間に，燃料タンク（Ｔ）の縦断面形状に対応したＴ字状断面のキャニスタ（Ｎ）を配設して，タンクキャップ（Ｃ）内を燃料タンク（Ｔ）内に連なる第１ベント室（３７）と大気に連なる第２ベント室（３８）とに区画し，これら第１ベント室（３７）及び第２ベント室（３８）にそれぞれ連通する第１通孔（４１）及び第２通孔（４２）をキャニスタ（Ｎ）に設けたことを特徴とする，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置。
3. 請求項２記載の汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置において，
   キャニスタ（Ｎ）の第１通孔（４１）を第１ベント室（３７）の上部に開口するように配置すると共に，第１及び第２通孔（４１，４２）間を離隔する隔壁（４５）をキャニスタ（Ｎ）内に配設したことを特徴とする，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置。
4. 請求項１記載の汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置において，
   燃料タンク（Ｔ）の内壁にキャニスタ（Ｎ）を給油口（１１）近接して取り付け，このキャニスタ（Ｎ）に，燃料タンク（Ｔ）内に開口する第１通孔（４１）と，給油口（１１）に装着されるタンクキャップ（Ｃ）内のエアベント（３９）に連なる第２通孔（４２）とを設けたことを特徴とする，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置。
5. 請求項４記載の汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置において，
   キャニスタ（Ｎ）を，これが給油口（１１）に装着されるタンクキャップ（Ｃ）の外周面に嵌合されるよう環状に構成し，このキャニスタ（Ｎ）の上方に，タンクキャップ（Ｃ）を囲繞して第２通孔（４２）及びタンクキャップ（Ｃ）のエアベント（３９）間を連通する環状室（５２）が画成されるようにしたことを特徴とする，汎用エンジン用燃料タンクの蒸発燃料処理装置。

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