JP2010173467A

JP2010173467A - 通気制御バルブ

Info

Publication number: JP2010173467A
Application number: JP2009018158A
Authority: JP
Inventors: Toru Matsuzaki; 徹松崎; Kazunari Nakaya; 和成中屋
Original assignee: Yachiyo Industry Co Ltd
Current assignee: Yachiyo Industry Co Ltd
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-12
Also published as: US20100186828A1

Abstract

【課題】満タン時におけるベーパの排気機能と過給油防止機能との両立を図れる通気制御バルブを提供する。
【解決手段】燃料タンクに備えられる通気制御バルブ１において、ハウジング２に、ハウジング２の内外を連通し、オリフィス孔９よりも下方、かつ満タン時の燃料タンクＴ内の液面Ｌ１よりも上方に位置する通気孔１０を形成し、オリフィス孔９および通気孔１０に関して、キャニスタ連通口４の閉弁時にはオリフィス孔９のみが通気状態となり、満タン状態でのキャニスタ連通口４の開弁時にはオリフィス孔９および通気孔１０が共に通気状態となるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクに備え付けられる通気制御バルブに関する。

車両の燃料タンクに備え付けられる通気制御バルブの従来技術として特許文献１および２に記載のものが挙げられる。両文献に記載のバルブは、燃料タンクの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口を有するハウジング（特許文献１においてはハウジング４および筒体３、特許文献２においてはケース上部４１およびケース下部４２）と、該ハウジングに内蔵され、該ハウジングの内部における燃料の上昇に伴いキャニスタ連通口を閉弁するフロート弁体（特許文献１においてはフロート弁５、特許文献２においてはフロート４６）とを備えており、ハウジングには該ハウジングの内外を連通するオリフィス孔（特許文献１においては連通孔４４および貫通孔３２、特許文献２においてはオリフィス４１ｋ）が形成されている。

両文献に記載のバルブの概略的な作用を説明する。給油時に燃料の液面がハウジングの下端開口部を塞ぐと、タンク外部への流路が絶たれることにより燃料タンク内の圧力が上昇し、燃料がハウジング内を上昇することによりフロート弁体がキャニスタ連通口を閉じる。キャニスタ連通口が閉じられることにより燃料タンク内の圧力はさらに上昇し、燃料はフィラーチューブ内を上昇し、燃料の液面が給油ノズルのセンサに達すると給油の第１回目のオートストップがかかる。そして、燃料タンク内のベーパの一部がオリフィス孔を通って徐々にハウジング内に流入することで、ハウジングの内外の気圧差が小さくなり、ハウジング内の燃料の液面が下降し、フロート弁体が下降してキャニスタ連通口が開く。このときハウジングの内外の気圧差がオリフィス孔を介して徐々に小さくなることで、オートストップから再開弁までの時間を長くとれるため、この間に追加給油を行っても、過給油を防止することができる。そして、キャニスタ連通口が開いて燃料タンクの内部が大気側と連通することにより燃料の液面は再びハウジングの下端開口部まで下がる。

特許第３９３１２９１号公報特許第３９４８１９４号公報

特許文献１および２に記載のバルブは、満タン時にはハウジングの下端開口部が燃料により塞がれているため、燃料タンクの内部とキャニスタ連通口とがオリフィス孔のみを介して連通した構造である。しかしながら、夏季などの高温環境等によって燃料タンク内のベーパの発生量が多くなると、小さなオリフィス孔のみではベーパをキャニスタ連通口側に迅速に逃がすことができない場合がある。この場合、燃料タンク内の圧力の上昇を受けて燃料がハウジング内を上昇し、フロート弁体が作動してキャニスタ連通口を閉じ、ベーパの外部への流出口を完全に絶ってしまうおそれがある。従来では、このような液面の上昇分を考慮してハウジングの高さ（特許文献１においては筒体３の高さ、特許文献２においてはケース下部４２の高さ）を大きく設定しているのであるが、近年では燃料タンクの扁平化が要求されるためにハウジングの高さを大きくとれない場合がある。

オリフィス孔を大きく設定することで満タン時における燃料タンク内のベーパを逃がす方法も考えられるが、そうすると、追加給油時においてハウジングの内外の気圧差がすぐに縮まってしまうので、ハウジング内の液面の下降速度が速くなり、すぐに追加給油が可能になってしまう。また、オリフィス孔を大きくすると、ハウジング内の液面上昇速度が遅くなり、フロート弁体の閉弁作動が遅れてしまうため、最終的に過給油となり適正な満タン位置の検知ができなくなるおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、満タン時におけるベーパの排気機能と過給油防止機能との両立を図れる通気制御バルブを提供することを目的としている。

本発明は、前記課題を解決するため、燃料タンクの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口を有するハウジングと、該ハウジングに内蔵され、該ハウジングの内部における燃料の上昇に伴い前記キャニスタ連通口を閉弁するフロート弁体と、を備え、前記ハウジングには該ハウジングの内外を連通するオリフィス孔が形成された通気制御バルブであって、前記ハウジングに、該ハウジングの内外を連通し、前記オリフィス孔よりも下方、かつ満タン時の燃料タンク内の液面よりも上方に位置する通気孔を形成し、前記オリフィス孔および通気孔に関して、前記キャニスタ連通口の閉弁時には前記オリフィス孔のみが通気状態となり、満タン状態での前記キャニスタ連通口の開弁時には前記オリフィス孔および通気孔が共に通気状態となるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、満タン状態でのキャニスタ連通口の開弁時にオリフィス孔および通気孔を共に通気状態とすることで、夏季などの高温環境等において満タン時に発生した蒸発燃料（ベーパ）をオリフィス孔に加えて通気孔から外部に逃がすことができ、燃料タンクの圧力上昇を抑制できる。したがって、ハウジング内の液面の上昇が抑制され、その分、ハウジングの高さを低く設定でき、燃料タンクの扁平化にも容易に対応できる。
そして、キャニスタ連通口の閉弁時にはオリフィス孔のみが通気状態となるように構成されているので、追加給油時においては、ハウジングの内外の気圧差がゆっくりと縮まることになる。つまり、給油ノズルのオートストップがかかった状態から次の追加給油が可能な状態に移るまでのハウジング内の液面の下降速度が、少なくとも液面が通気孔よりも下がって通気孔が通気状態になるまでの間はオリフィス孔のみでの通気状態と同程度となり、すぐに追加給油が可能とはならず、過給油が防止される。

また、本発明は、ハウジングの下端に下端開口部が形成され、満タン時の燃料タンク内の液面が前記下端開口部の高さ位置に設定されている通気制御バルブに対して容易に適用可能である。

本発明によれば、通気制御バルブのハウジングの高さ寸法を抑えることができ、燃料タンクの扁平化に容易に対応できる。

本発明に係る通気制御バルブの側断面図である。本発明に係る通気制御バルブの作用説明図である。本発明に係る通気制御バルブにおいて、通気孔を上部ハウジング側に設けた変形例の側断面図である。

本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る通気制御バルブ１の側断面図である。

本発明に係る通気制御バルブ１は、燃料タンクＴの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口４を有するハウジング２と、このハウジング２に内蔵され、ハウジング２の内部における燃料の上昇に伴いキャニスタ連通口４を閉弁するフロート弁体３と、を備えている。

燃料タンクＴの上部表面には接続口部材５が熱溶着等により取り付けられている。接続口部材５は、図示しないキャニスタに接続ホース（図示せず）を介して接続する部材であり、前記ハウジング２はその上部周りが接続口部材５と一体的に形成されて、燃料タンクＴの内部上方に位置する。接続口部材５とハウジング２とは、例えば二色成形により構成されたものでもよいし、同一材料の一体成形体であってもよい。

ハウジング２は円筒形状を呈した筐体部材であって、図１では、互いに略同一外径かつ略同一内径の上部ハウジング２Ａと下部ハウジング２Ｂとに分割構成した場合を示している。上部ハウジング２Ａと下部ハウジング２Ｂとは、例えば爪係合方式などの公知の係合手段によって一体のハウジング２として構成される他、二色成形により構成されたものでもよいし、同一材料の一体成形体から構成されたものでもよい。

上部ハウジング２Ａの上面中央には前記キャニスタ連通口４が形成され、下部ハウジング２Ｂの下端には下端開口部６が形成される。また、下部ハウジング２Ｂの上部は円蓋状に形成されていて、上部ハウジング２Ａと下部ハウジング２Ｂの各内部空間を仕切る隔壁２Ｃを構成する。この隔壁２Ｃには、上部ハウジング２Ａと下部ハウジング２Ｂの各内部空間を連通するための複数の連通孔７が形成されている。

上部ハウジング２Ａの内部には、フロート弁体３と、このフロート弁体３と前記隔壁２Ｃとの間に介設され、フロート弁体３の上昇をアシストする圧縮コイルばね８とが収納されている。フロート弁体３の上部にはキャニスタ連通口４の周縁部に接面することでキャニスタ連通口４を塞ぐシート材３Ａが取り付けられている。

上部ハウジング２Ａの周壁には、上部ハウジング２Ａの内外を連通するオリフィス孔９が穿設されている。オリフィス孔９の形成位置は燃料タンクＴの上部近傍辺りである。本実施形態では、オリフィス孔９を上部ハウジング２Ａの軸を挟んで１８０度対向する位置に一対穿設しているが、孔の個数は１つでもよいし３つ以上でもよい。

ハウジング２には、ハウジング２の内外を連通し、オリフィス孔９よりも下方、かつ満タン時の燃料タンクＴ内の液面Ｌ１よりも上方に位置する通気孔１０が穿設されている。図１では通気孔１０を下部ハウジング２Ｂの周壁に穿設した場合を示しており、具体的には下部ハウジング２Ｂの軸を挟んで１８０度対向する位置に一対穿設した場合を示している。しかし、孔の個数はこれに限定されず１つでもよいし３つ以上でもよい。

以上の構成からなる通気制御バルブ１の作用を説明する。図２は通気制御バルブ１の作用説明図である。燃料タンクＴに燃料が給油され、燃料の液面が図２（ａ）に示すようにハウジング２の下端に達して下端開口部６を塞ぐと、ベーパのタンクＴ外部への流路が絶たれることにより燃料タンクＴ内の圧力が上昇し、図２（ｂ）に示すように燃料がハウジング２内を上昇する。通気孔１０は小径の円孔等から構成されるため、燃料の上昇過程で塞がれる。

そして、図２（ｃ）に示すようにハウジング２内の燃料の液面が最上昇位置辺りに達した段階でフロート弁体３がキャニスタ連通口４を閉じる。オリフィス孔９は燃料に塞がれることなく常に通気状態である。キャニスタ連通口４が閉じられることにより燃料タンクＴ内の圧力はさらに上昇し、燃料は図示しないフィラーチューブ内を上昇し、フィラーチューブ内での燃料の液面が給油ノズル（図示せず）のセンサに達すると給油の第１回目のオートストップがかかる。

給油の第１回目のオートストップがかかった後、燃料タンクＴ内のベーパの一部がオリフィス孔９を通って徐々にハウジング２（上部ハウジング２Ａ）内に流入することで、ハウジング２の内外の気圧差が小さくなり、これによりハウジング２内の燃料の液面が下降し、すなわちフロート弁体３が下降してキャニスタ連通口４が開く。キャニスタ連通口４が開いて燃料タンクＴの内部がキャニスタと連通することにより、すなわち大気側と連通することにより燃料の液面は再び図２（ａ）の状態に戻り、フィラーチューブ内の液面も下降することで、給油ノズルによる少量の追加給油が可能になる。追加給油の際の通気制御バルブ１の動作は以上に説明した動作と同じであり、通常、この追加給油が数回繰り返された時点で燃料タンクＴの燃料が満タン状態となる。満タン時の燃料タンクＴ内の液面Ｌ１は、図１に示すように下端開口部６の高さ位置であり、厳密には下端開口部６を塞いだ状態での下端開口部６近傍の高さ位置である。

以上から判るように、本発明の通気制御バルブ１は、オリフィス孔９および通気孔１０に関して、図２（ｃ）に示すようにキャニスタ連通口４の閉弁時にはオリフィス孔９のみが通気状態となり、満タン状態でのキャニスタ連通口４の開弁時、すなわち、図１に示すように満タン時の燃料タンクＴ内の液面Ｌ１であるときのキャニスタ連通口４の開弁時には、オリフィス孔９および通気孔１０が共に通気状態となるように構成されており、この構成によれば次のような効果が奏される。

先ず、通気孔１０を有さない場合について述べると、図１に示す満タン時のとき、夏季などの高温環境等によって燃料タンクＴ内のベーパの発生量が多くなると、下端開口部６は塞がっていることから、小さなオリフィス孔９のみではベーパをキャニスタ連通口４側に迅速に逃がすことが困難となる。そして、燃料タンクＴ内の圧力の上昇を受けて燃料がハウジング２内を上昇し、フロート弁体３が作動してキャニスタ連通口４を塞ぎ、ベーパの外部への流出口を完全に絶ってしまうおそれがある。液面の上昇分を考慮してハウジング２（下部ハウジング２Ｂ）の高さを大きく設定すれば問題ないのであるが、燃料タンクＴの扁平化が要求される場合などにはハウジング２（下部ハウジング２Ｂ）の高さを大きくとれない場合がある。

また、オリフィス孔９を大きく設定することで満タン時での燃料タンクＴ内のベーパを逃がそうとすると、オリフィス孔９の通気抵抗が小さくなることから、追加給油時においてはハウジング２の内外の気圧差がすぐに縮まってしまうことになる。つまり図２（ｃ）のオートストップがかかった状態から図２（ａ）の次の追加給油が可能な状態に移るまでのハウジング２内の液面の下降速度が速くなり、すぐに追加給油が可能になってしまうという問題がある。また、オリフィス孔９の通気抵抗が小さくなると、ハウジング２内の液面上昇速度は遅くなって、フロート弁体３の閉弁作動応答性が鈍くなるため、最終的に過給油となり適正な満タン位置の検知ができなくなるおそれがある。

これに対して本発明によれば、満タン状態でのキャニスタ連通口４の開弁時にオリフィス孔９および通気孔１０を共に通気状態とすることで、夏季などの高温環境等において満タン時に発生したベーパをオリフィス孔９に加えて通気孔１０から外部に逃がすことができ、燃料タンクＴの圧力上昇を防止することができる。したがって、ハウジング２内の液面の上昇が抑制され、その分、ハウジング２（ハウジング２Ｂ）の高さを低く設定でき、燃料タンクＴの扁平化にも容易に対応できる。

そして、本発明では、給油時におけるオートストップ状態でのキャニスタ連通口４の閉弁時には、従来と同様の小径のオリフィス孔９のみが通気状態となるように構成されているので、追加給油時においては、ハウジング２の内外の気圧差がゆっくりと縮まる。つまり図２（ｃ）のオートストップがかかった状態から図２（ａ）の次の追加給油が可能な状態に移るまでのハウジング２内の液面の下降速度が、少なくとも液面が通気孔１０よりも下がって通気孔１０が通気状態になるまでの間はオリフィス孔のみでの通気状態と同程度となり、すぐに追加給油が可能とはならず、過給油が防止される。

なお、特許文献２における図３にはスリット４２ｂの記載があるが、このスリット４２ｂは満タン時に埋没するように設定された孔であり、本発明の通気孔１０とは機能が異なるものである。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。通気孔１０の形状、大きさ、孔数などは適宜に設定されるものであり、穿設位置についても、オリフィス孔９よりも下方、かつ満タン時の燃料タンク内の液面Ｌ１よりも上方に位置していればよい。具体的には、通気孔１０の位置は、ベーパ発生時においてハウジング２内で液面が上昇した場合、その上昇液面Ｌ２（図１において仮想線で示す）よりも上方である。この上昇液面Ｌ２の高さは想定される高温環境でのベーパ発生量から求められるので、この上昇液面Ｌ２よりも通気孔１０を上方に設ける。ただし、上方に距離を空け過ぎるとフロート弁体３の閉弁作動の応答性が鈍くなるので、想定した上昇液面Ｌ２よりも若干上の位置とすることが望ましい。よって、例えば図３に示すように、下部ハウジング２Ｂの長さが短く、上昇液面Ｌ２が上部ハウジング２Ａ側に位置するようなときには、その上昇液面Ｌ２よりも若干上の位置で上部ハウジング２Ａに通気孔１０を設けることとなる。

１通気制御バルブ
２ハウジング
２Ａ上部ハウジング
２Ｂ下部ハウジング
３フロート弁体
４キャニスタ連通口
６下端開口部
９オリフィス孔
１０通気孔
Ｌ１満タン時の燃料タンク内の液面
Ｔ燃料タンク

Claims

燃料タンクの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口を有するハウジングと、
該ハウジングに内蔵され、該ハウジングの内部における燃料の上昇に伴い前記キャニスタ連通口を閉弁するフロート弁体と、
を備え、前記ハウジングには該ハウジングの内外を連通するオリフィス孔が形成された通気制御バルブであって、
前記ハウジングに、該ハウジングの内外を連通し、前記オリフィス孔よりも下方、かつ満タン時の燃料タンク内の液面よりも上方に位置する通気孔を形成し、
前記オリフィス孔および通気孔に関して、前記キャニスタ連通口の閉弁時には前記オリフィス孔のみが通気状態となり、満タン状態での前記キャニスタ連通口の開弁時には前記オリフィス孔および通気孔が共に通気状態となるように構成されていることを特徴とする通気制御バルブ。
前記ハウジングの下端に下端開口部が形成され、
満タン時の燃料タンク内の液面が前記下端開口部の高さ位置に設定されている請求項１に記載の通気制御バルブ。