JP2011051362A - 燃料タンクの通気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクの通気装置は、車両の走行時に大きく傾いても、燃料タンクの外部への通気を確保するとともに、燃料タンク内の燃料の外部への流出を防止する。
【解決手段】通気装置は、車両の進行方向ＡＤに向きく基準面ＢＰの両側に複数配置された第１および第２燃料遮断弁２０，２０Ａと、第１および第２燃料遮断弁２０，２０Ａの側方の一部をそれぞれ覆う隔壁部材４０，４０Ａとを備えている。隔壁部材４０，４０Ａは、基準面ＢＰとの間に配置された遮断側壁４４と、基準面ＢＰに対して燃料遮断弁２０を挟んだ側に形成された隔壁開口４５とを備え、燃料タンクが最大傾斜許容角度まで傾いたときでも、傾きにより下方への位置となった燃料遮断弁２０のシール部２３ｃに、空気溜まりＡＳを形成するように下方に延設されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両に搭載された燃料タンク内の燃料液位により外部に接続される接続通路を連通遮断する燃料タンクの通気装置に関する。

従来、この種の燃料タンクの通気装置として、例えば、特許文献１の技術が知られている。すなわち、燃料タンクの通気装置は、燃料タンクの上部に、キャニスタに接続された燃料遮断弁（ロールオーバーバルブ）を複数備え、各々の弁は所定の燃料液位で開閉することで、燃料タンクの外部への通気を確保するとともに、液体燃料の外部への流出を防止している。

従来の技術では、燃料遮断弁の外側方を囲みかつ下方に開口を有するカップを設けて燃料遮断弁の周囲に空気溜まりを形成することで、車両の傾斜走行時や旋回時に、燃料遮断弁が液没するのを回避して燃料が外部へ流出するのを防止している。

しかし、上記従来の技術では、カップが燃料遮断弁の下方まで延びているために、タンク形状と燃料遮断弁との配置によっては、車両が傾斜した際に、燃料液面がカップの下側の開口を塞いで、燃料タンク内と外部との通気を阻害し、タンク内圧の上昇を招くという課題があった。

特開平３−２４６１１９号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、車両の走行時に燃料タンクが大きく傾いても、燃料タンクの外部への通気を確保するとともに、燃料タンク内の燃料の外部への流出を防止する燃料タンクの通気装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
適用例１は、車両に搭載された燃料タンク内の燃料液位により外部に接続される接続通路を連通遮断する燃料タンクの通気装置において、
車両の進行方向または該進行方向と直角方向に向き、かつ燃料タンクを垂直方向に区分する垂直面を基準面とすると、上記基準面の両側に隔てて複数配置され、上記燃料タンク内の燃料液位が所定液位に達したときにフロートが上昇することにより該フロートの上部で上記接続通路を閉じるシール部を有する燃料遮断弁と、
上記燃料遮断弁の側方の一部をそれぞれ覆うことで上記燃料タンクが車両の最大傾斜許容角度まで傾いたときにも上記燃料タンク内の燃料が上記燃料遮断弁を通じて外部へ流出するのを防止するための隔壁部材と
を備え、
上記各々の隔壁部材は、上記燃料遮断弁と上記基準面との間に配置された遮断側壁と、上記基準面に対して上記燃料遮断弁を挟んだ側に形成された隔壁開口とを備え、
上記遮断側壁は、上記燃料タンクが上記最大傾斜許容角度まで傾いたときでも、該傾きにより下方への位置となった燃料遮断弁の上記シール部に、空気溜まりを形成するまで下方に延設され、
上記隔壁開口は、上記燃料タンクの燃料液位が上記閉弁液位に達するまで、上記隔壁部材の内側スペースを上記燃料タンク内に対して密閉しないように開口していること、
を特徴とする。

適用例１にかかる通気装置を用いた燃料タンクにおいて、車両の傾斜により、燃料タンク内の燃料液位が所定液位に達すると、第１または第２燃料遮断弁の弁室に燃料が流入して、フロートにより接続通路を閉じるから燃料が外部へ流出するのを防止する。

また、車両が大きな角度で傾斜して走行し、またはローリング走行して、第１燃料遮断弁の周辺が燃料タンクの下方に位置した場合には、第１燃料遮断弁の周辺は、隔壁部材により、空気溜まりが形成され、燃料遮断弁のシール部が液没しないから、燃料タンク内の燃料は、接続通路を通じて外部へ流出しない。他方の第２燃料遮断弁は、燃料タンクの上部の空気溜まりに位置して開弁しているから、燃料タンクの外部への通気を確保し、燃料タンクを密閉にしない。

隔壁部材の隔壁開口は、燃料タンクの燃料液位が閉弁液位に達する前に、燃料液位で塞がれないから、燃料がサイホン現象により空気溜まり内を上昇することがなく、フロート機構の閉弁液位に達する前に不用意に閉弁することがない。

燃料タンクの通気装置は、燃料遮断弁の一部を囲む隔壁部材を設けるという簡単な構成により燃料タンクからの燃料の漏出と通気の確保を実現することができ、しかも、隔壁部材の形状を変更することにより、種々の燃料遮断弁に対応することができる。

［適用例２］
適用例２では、上記燃料タンクが傾いたときに、上記燃料液面が上記シール部に達する前に、上記フロートは閉弁動作している構成である。この構成により、空気溜まりの空気が接続通路を通じて抜け難くすることができ、外部への燃料流出を低減することができる。

［適用例３］
適用例３に記載の隔壁部材は、燃料遮断弁を燃料タンク内のタンク上壁に装着するための装着部材を一体に形成する構成である。この構成によれば、隔壁部材は、燃料遮断弁を取り付けるための装着部材と一体であるから、燃料タンクへの取付構造も簡単になる。

本発明の一実施例にかかる燃料タンクの通気装置を搭載した燃料タンクを説明する説明図である。 燃料タンクを上方から見た第１および第２燃料遮断弁の配置を説明する説明図である。 第１燃料遮断弁を示す断面図である。 第１燃料遮断弁を分解して示す断面図である。 隔壁部材および装着部材に第１燃料遮断弁を組み付ける前の状態を示す説明図である。 装着部材を上方から見た説明図である。 車両の傾斜に伴い燃料タンクが傾斜している状態を示す説明図である。 図７の燃料遮断弁の付近を拡大した説明図である。 他の実施例にかかる燃料タンクに搭載した燃料遮断装置を説明する説明図である。

（１） 燃料タンクの通気装置の全体構成
図１は本発明の一実施例にかかる燃料タンクの通気装置を搭載した燃料タンクＦＴを説明する説明図である。燃料タンクＦＴは、車両の居住空間を広く確保することができる扁平タンクであり、上半部ＦＴａと下半部ＦＴｂの２分割で形成され、これらを互いに接合することにより構成されている。燃料タンクＦＴのタンク上壁ＦＴｃの下面および上方に燃料タンクの通気装置が設けられている。燃料タンクの通気装置は、燃料遮断装置１０と、燃料遮断装置１０をキャニスタＣＳに接続する接続配管ＣＰ１，ＣＰ２とを備えている。燃料遮断装置１０は、燃料タンクＦＴ内の上部の両側にそれぞれ配置された第１燃料遮断弁２０および第２燃料遮断弁２０Ａと、第１燃料遮断弁２０および第２燃料遮断弁２０Ａの一部をそれぞれ囲む隔壁部材４０，４０Ａと、第１および第２燃料遮断弁２０，２０Ａを燃料タンクＦＴにそれぞれ装着する装着部材５０，５０Ａとを備えている。第１燃料遮断弁２０は、接続配管ＣＰ１を通じてキャニスタＣＳに接続され、第２燃料遮断弁２０Ａは、接続配管ＣＰ２を通じてキャニスタＣＳに接続されている。第１および第２燃料遮断弁２０，２０Ａは、車両の傾斜時に燃料タンクＦＴの外部への通気を確保するとともに、外部への燃料の流出を防止するものである。

図２は燃料タンクＦＴを上方から見た第１および第２燃料遮断弁２０，２０Ａの配置を説明する説明図である。図２において、車両の進行方向ＡＤに向き、かつ燃料タンクＦＴを垂直方向に区分する垂直面を基準面ＢＰとすると、第１燃料遮断弁２０および第２燃料遮断弁２０Ａは、基準面ＢＰの両側に所定距離隔てて複数（図では２個）配置されており、同様な構成を備えている。以下、燃料タンクの通気装置の各部の構成について説明する。

（２） 燃料遮断弁の構成
図３は第１燃料遮断弁２０を示す断面図である。第１燃料遮断弁２０は、ケーシング２１と、ケーシング２１内の弁室２０Ｓに収納されたフロート機構３０と、スプリング３４とを備えている。

図４は第１燃料遮断弁２０を分解して示す断面図である。図４において、ケーシング２１は、ケーシング本体２２と、ケーシング本体２２の下部に装着された底板２５と、ケーシング本体２２の上部に装着された蓋体２６とを備えている。ケーシング本体２２は、上壁部２３と、この上壁部２３の外周部から下方へ円筒状に延設された側壁部２４とを備え、上壁部２３と側壁部２４とに囲まれたカップ状の弁室２０Ｓを形成し、その下部を下開口２２ａとしている。上壁部２３の中央部には、通路形成突部２３ａが下方へ突設されている。通路形成突部２３ａには、接続通路２３ｂが貫通しており、接続通路２３ｂの弁室２０Ｓ側がシール部２３ｃになっている。側壁部２４の上部には、燃料タンクＦＴ内と弁室２０Ｓとを接続する通気孔２４ａが形成され、またその下部には、係合凹所２４ｂが形成されている。係合凹所２４ｂは、底板２５を取り付けるためのものである。

底板２５は、ケーシング本体２２の下開口２２ａを閉じる部材であり、その外周部に形成された係合爪２５ａをケーシング本体２２の係合凹所２４ｂに係合することにより、ケーシング本体２２の下開口２２ａを閉じるように装着される。底板２５には、連通孔２５ｂが貫通形成されている。また、底板２５の上面には、スプリング３４の下端を支持するためのスプリング支持部２５ｃが形成されている。

蓋体２６は、円板状の上壁２６ａと、上壁２６ａの外周部から円筒状に突設された側壁２６ｂと、側壁２６ｂの下部から外周方向へ延設されたフランジ部２６ｃとを備えている。また、蓋体２６の側壁２６ｂには、側方へ突出した管体部２６ｄが形成されている。管体部２６ｄ内には、管通路２６ｅが形成されており、この管通路２６ｅの一端は、接続通路２３ｂを介して弁室２０Ｓに接続され、他端は接続配管ＣＰ１（図１）を通じて、キャニスタＣＳ側に接続されている。また、蓋体２６のフランジ部２６ｃの下面は、蓋側溶着部２６ｆになっている。蓋側溶着部２６ｆは、レーザー溶着などによってケーシング２１の環状溶着部２２ｂに固定されている。

フロート機構３０は、フロート３１と、フロート３１の上部に配置されたゴム製の上部弁体３２とを備えている。フロート３１は、上壁部３１ａと、その上壁部３１ａの外周から下方に形成された筒状の側壁３１ｂとを備えた容器形状に構成されており、その内側スペースが浮力を生じるための浮力室３１Ｓになっている。また、フロート３１の外周部にガイド突条３１ｃが形成されている。ガイド突条３１ｃは、フロート３１の側壁に周方向に等間隔に８カ所、上下方向にリブ形状に突設されている。上部弁体３２は、ゴム製の弁体であり、上壁部３１ａの中央から上方に突設された弁支持部３１ｄに支持されており、つまり、弁支持部３１ｄに圧入されることで取り付けられる取付部３２ａと、取付部３２ａの上部から円板状に形成されたシール部３２ｂとを備え、シール部３２ｂがシール部２３ｃに着座したときに撓んで高いシール性を発揮する。スプリング３４は、浮力室３１Ｓ内に配置され、フロート３１の一端と底板２５のスプリング支持部２５ｃとの間に介在することによりフロート３１を上方へ付勢している。

（３） 隔壁部材４０および燃料遮断装置１０の取付構造
図５は隔壁部材４０および装着部材５０に第１燃料遮断弁２０を組み付ける前の状態を示す説明図である。ケーシング２１の上部には、第１燃料遮断弁２０を燃料タンクＦＴに取り付けるための被取付部２８が形成されている。被取付部２８は、断面ほぼ逆Ｌ字形であり、ケーシング２１の蓋体２６の上面から上方へ突出した取付基部２８ａと、取付基部２８ａの上部から側方であって蓋体２６の上面とほぼ平行に突設された押さえ部２８ｂとを備えている。押さえ部２８ｂと蓋体２６の上面との間隙は、取付用スペース２８ｃになっている。また、押さえ部２８ｂには、係合爪２８ｄが下方へ突設されている。

隔壁部材４０は、燃料遮断弁２０の側方の一部を囲むための部材であり、燃料タンクの内壁の下面にスポット溶接などで固定される壁固定部４２と、壁固定部４２の一端部から垂直方向に形成された遮断側壁４４とを備えている。遮断側壁４４は、対向壁４４ａと、側壁４４ｂ，４４ｂとを備え、対向壁４４ａと側壁４４ｂ，４４ｂとにより３方向が囲まれ、対向壁４４ａと向かい合う側方および下方が、燃料タンクＦＴに開放されている隔壁開口４５となっている。対向壁４４ａは、図１に示すように、基準面ＢＰに対向しかつ垂直壁となっている。両側壁４４ｂ，４４ｂは、三角形であり、対向壁４４ａの下端から、水平面に対して、車両の最大傾斜許容角度θｍａｘに形成されている。

図６は装着部材５０を上方から見た説明図である。図５および図６において、装着部材５０は、第１燃料遮断弁２０の被取付部２８を介して第１燃料遮断弁２０を燃料タンクに装着するための部材であり、壁固定部４２に固定された固定片５２，５２と、固定片５２，５２からＬ字形にそれぞれ折曲され両側に配置されたガイド片５４，５４と、ガイド片５４，５４の間に配置された片持ち梁からなる支持片５６とを備えている。支持片５６には、被取付部２８の係合爪２８ｄに係合する係合凹所５６ａが形成されている。ガイド片５４は、壁固定部４２との間で、被取付部２８の押さえ部２８ｂを挿入可能である挿入スペースを形成している。また、側壁４４ｂ，４４ｂの傾斜部には、装着部材５０の下部から突設された挟持片５８，５８が配置されている。挟持片５８，５８は、第１燃料遮断弁２０のケーシング２１の外周部を挟持する片持ち梁である。この装着部材５０により、第１燃料遮断弁２０を燃料タンクに取り付けるには、被取付部２８をガイド片５４に沿わせつつ挿入スペース内に押し込み、係合爪２８ｄがガイド片５４を撓ませて、係合凹所５６ａに係合し、これと同時に挟持片５８がケーシング２１の外周部を両側から挟むことにより行なう。

（４） 燃料タンクの通気装置の動作
（４）−１ 車両が傾斜して停車しているとき
図３において、燃料タンクＦＴ内の燃料液位が所定液位ＦＬ１に達すると、第１燃料遮断弁２０の弁室２０Ｓには、燃料が底板２５の連通孔２５ｂを通じて流入する。これにより、フロート機構３０に浮力が生じて上昇し（２点鎖線で示す）、フロート機構３０の上部弁体３２のシール部３２ｂがシール部２３ｃに着座して接続通路２３ｂを閉じるから燃料が外部へ流出するのを防止する。一方、第２燃料遮断弁２０Ａも、第１燃料遮断弁２０と同様な動作を行ない、つまり燃料液位によりフロート機構が昇降することで、外部に対して遮断または連通する。

（４）−２ 車両が傾斜して走行またはローリング走行しているとき
図７は車両の傾斜に伴い燃料タンクＦＴが傾斜している状態を示す説明図であり、つまり、車両が傾斜して走行し、またはローリング走行して、第１燃料遮断弁２０側が第２燃料遮断弁２０Ａより下方かつ燃料液面より下方にあるとする。この場合において、燃料タンクの通気装置は、燃料タンクＦＴの傾きが最大である最大傾斜許容角度の範囲、つまり、−３０゜〜３０゜にて、燃料の流出を防止するとともに外部に対して通気を確保するように対応している。図８は図７の燃料遮断弁２０の付近を拡大した説明図である。第１燃料遮断弁２０の斜め下部は、燃料に浸り、その弁室２０Ｓの下部に燃料が流入し、フロート機構３０が上昇位置になり、接続通路２３ｂを閉じて外部に対して密閉している。また、遮断側壁４４に囲まれている第１燃料遮断弁２０の周辺は、第１燃料遮断弁２０が閉じられた密閉状態になっているから、ほぼ断面三角形の空気溜まりＡＳとなる。すなわち、遮断側壁４４は、対向壁４４ａの下端から側壁４４ｂ，４４ｂが最大傾斜許容角度θｍａｘで形成されているから、その液位は、燃料遮断弁２０のシール部２３ｃを液没させず、その上方のスペースを空気溜まりＡＳとする。このような空気溜まりＡＳは、燃料タンクＦＴ内の燃料が接続通路２３ｂを通じて外部へ流出するのを阻止する緩衝空間として作用する。一方、図７に示すように、第２燃料遮断弁２０Ａの付近は、燃料タンクＦＴ内にて燃料液面の上方位置にあり、弁室内に燃料が入っていないから、フロート機構が接続通路を閉じておらず、燃料タンクＦＴは、キャニスタＣＳへの通気が確保される。

（５） 実施例の作用・効果
上記実施例により、以下の作用・効果を奏する。
（５）−１ 図７に示すように、車両が最大傾斜許容角度（−３０゜〜３０゜）内で傾斜して走行し、またはローリング走行しても、第１燃料遮断弁２０の周辺は、隔壁部材４０の遮断側壁４４により、つまり、対向壁４４ａと三角形の側壁４４ｂ，４４ｂにより、断面三角形の空気溜まりＡＳが形成され、燃料遮断弁２０のシール部２３ｃが液没しないから、燃料タンクＦＴ内の燃料は、接続通路２３ｂを通じて外部へ流出しない。しかも、他方の第２燃料遮断弁２０Ａは、燃料タンクの上部の空気溜まりに位置して開弁しているから、燃料タンクＦＴの外部への通気を確保し、燃料タンクを密閉にしない。

（５）−２ 隔壁部材４０の隔壁開口４５は、燃料タンクＦＴの燃料液位が閉弁液位に達する前に、燃料液位で塞がれない。したがって、燃料がサイホン現象により空気溜まりＡＳ内を上昇することがなく、フロート機構３０の閉弁液位に達する前に不用意に閉弁することがない。

（５）−３ 燃料タンクの通気装置は、燃料遮断弁の一部を囲む隔壁部材４０を設けるという簡単な構成により燃料タンクからの燃料の漏出と通気の確保を実現することができ、しかも、隔壁部材４０の形状を変更することにより、種々の燃料遮断弁に対応することができる。

（５）−４ 隔壁部材４０は、第１燃料遮断弁２０を取り付けるための装着部材５０と一体に形成することにより、燃料タンクＦＴへの取付構造も簡単になる。

（６） 他の実施例
この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

図９は他の実施例にかかる燃料タンクに搭載した燃料遮断装置を説明する説明図である。本実施例は、第１および第２燃料遮断弁２０Ｂ，２０Ｃを、車両の進行方向と直角方向の基準面ＢＰを挟むように配置した構成に特徴を有する。すなわち、第１燃料遮断弁２０Ｂを車両の前方側に１つ配置するとともに、第２燃料遮断弁２０Ｃを車両の後方側に２つ配置するとともに、隔壁部材４０Ｂ，４０Ｃを基準面ＢＰに対して向かうように配置することにより、前後方向への傾斜で液没しやすい燃料タンクにも対応することができる。しかも、本実施例では、燃料遮断弁を液没し易い箇所に複数設置することにより、種々の燃料タンクの形状に対応させている。

１０…燃料遮断装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…第１および第２燃料遮断弁
２０Ｓ…弁室
２１…ケーシング
２２…ケーシング本体
２２ａ…下開口
２２ｂ…環状溶着部
２３…上壁部
２３ａ…通路形成突部
２３ｂ…接続通路
２３ｃ…シール部
２４…側壁部
２４ａ…通気孔
２４ｂ…係合凹所
２５…底板
２５ａ…係合爪
２５ｂ…連通孔
２５ｃ…スプリング支持部
２６…蓋体
２６ａ…上壁
２６ｂ…側壁
２６ｃ…フランジ部
２６ｄ…管体部
２６ｅ…管通路
２６ｆ…蓋側溶着部
２８…被取付部
２８ａ…取付基部
２８ｂ…押さえ部
２８ｃ…取付用スペース
２８ｄ…係合爪
３０…フロート機構
３１…フロート
３１Ｓ…浮力室
３１ａ…上壁部
３１ｂ…側壁
３１ｃ…ガイド突条
３１ｄ…弁支持部
３２…上部弁体
３２ａ…取付部
３２ｂ…シール部
３４…スプリング
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…隔壁部材
４２…壁固定部
４４…遮断側壁
４４ａ…対向壁
４４ｂ…側壁
４５…隔壁開口
５０，５０Ａ…装着部材
５２…固定片
５４…ガイド片
５６…支持片
５６ａ…係合凹所
５８…挟持片
ＡＤ…進行方向
ＢＰ…基準面
ＣＳ…キャニスタ
ＣＰ１，ＣＰ２…接続配管
ＦＴ…燃料タンク
ＦＴａ…上半部
ＦＴｂ…下半部
ＦＴｃ…タンク上壁

Claims (3)

1. 車両に搭載された燃料タンク（ＦＴ）内の燃料液位により外部に接続される接続通路を連通遮断する燃料タンクの通気装置において、
   車両の進行方向または該進行方向と直角方向に向き、かつ燃料タンクを垂直方向に区分する垂直面を基準面（ＢＰ）とすると、該基準面（ＢＰ）の両側に隔てて複数配置され、上記燃料タンク（ＦＴ）内の燃料液位が所定の閉弁液位に達したときにフロートが上昇することにより該フロートの上部で上記接続通路（２３ｂ）を閉じるシール部（２３ｃ）を有する第１および第２燃料遮断弁（２０，２０Ａ）と、
   上記第１および第２燃料遮断弁（２０，２０Ａ）の側方の一部をそれぞれ覆うことで上記燃料タンクが車両の最大傾斜許容角度まで傾いたときにも上記燃料タンク内の燃料が上記第１および第２燃料遮断弁（２０，２０Ａ）を通じて外部へ流出するのを防止するための隔壁部材（４０，４０Ａ）と
   を備え、
   上記各々の隔壁部材（４０，４０Ａ）は、上記第１および第２燃料遮断弁（２０，２０Ａ）と上記基準面（ＢＰ）との間に配置された遮断側壁（４４）と、上記基準面（ＢＰ）に対して上記燃料遮断弁を挟む側に形成された隔壁開口（４５）とを備え、
   上記遮断側壁（４４）は、上記燃料タンクが上記最大傾斜許容角度まで傾いたときでも、該傾きにより下方への位置となった上記燃料遮断弁の上記シール部（２３ｃ）に、空気溜まり（ＡＳ）を形成するように下方に延設され、
   上記隔壁開口（４５）は、上記燃料タンク（ＦＴ）の燃料液位が上記閉弁液位に達するまで、上記燃料タンクの燃料液面で塞がれないように開口していること、
   を特徴とする燃料タンクの通気装置。
2. 請求項１に記載の燃料タンクの通気装置において、
   上記燃料タンクが傾いたときに、上記燃料液面が上記シール部（２３ｃ）に達する前に、上記フロートは閉弁動作している燃料タンクの通気装置。
3. 請求項１に記載の燃料タンクの通気装置において、
   上記隔壁部材（４０）は、上記燃料遮断弁を燃料タンク内のタンク上壁（ＦＴｃ）に装着するための装着部材（５０）を一体に形成している燃料タンクの通気装置。

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