JP3031750B2 - 燃料タンクの給油部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料タンクの給油部
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両用の燃料タンクの中には図
９，１０に示すものがある。

【０００３】同図においてタンク本体１の上壁にはキャ
ニスタ５に連通したエバポチューブ３を接続してあり、
タンク本体１に取付けたフィラーチューブ２の給油ガン
７の挿入部２ａにはキャニスタ６を介して大気に連通す
るベントチューブ４を接続してある。

【０００４】フィラーチューブ２の給油ガン７の挿入部
２ａには、シール部材８が内周面に設けてあり、かつ挿
入部２ａの端末には挿入部２ａを閉じる方向に付勢され
たシャッタ９を取付けてある。

【０００５】そして、ベントチューブ４内には、シャッ
タ９が開くと、ベントチューブ４とフィラーチューブ２
とを連通させるベント弁１０を設けてある。

【０００６】また、上記シャッタ９に隣接して、燃料給
油時にタンク本体１の内圧が上昇した場合にこれを逃が
すリリーフ弁２０を設けてある。尚、１１は、負圧を検
出して給油停止するオートストップセンサを示す。

【０００７】以上の構成により、給油時にフィラーキャ
ップ１２を開くとシャッタ９が閉じているため蒸発燃料
はフィラーチューブ２から外部へ流出することはなく、
給油ガン７のノズル７ａをフィラーチューブ２の挿入部
２ａに挿入すると、シール部材８によって給油ガン７の
ノズル７ａ周囲をシールしてここからの蒸発燃料の外部
流出が防止され、シャッタ９が開き、ベント弁１０が開
いてキャニスタ６を介してベントチューブ４によってベ
ント作用を確保する。

【０００８】また、給油終了後に給油ガン７のノズル７
ａを抜くとシャッタ９とこれに連動してベント弁１０が
閉じて、ベントチューブ４とフィラーチューブ２とを遮
断するため、ベントチューブ４の液化燃料、蒸発燃料の
流出を阻止する（この基本構造は、例えば、特開昭６２
−１７５２１９号公報に、またリリーフ弁については実
開平１−６５７１７号公報に示されている）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】通常起こり得るタンク
本体１の内圧力上昇によってリリーフ弁２０が開いてし
まわないようにリリーフ弁２０の開弁圧は高く設定して
あるが、燃料給油時においては、リリーフ弁２０の開弁
圧を設定する場合の定格流量に比較して大きな流量の燃
料がタンク本体１内に流入するため、リリーフ弁２０が
開いたときには開弁圧を超えた大きな圧力がタンク本体
１に作用してしまいタンク本体１の変形を抑えるために
補強を行っておりコストアップにつながるという問題が
ある。

【００１０】これに対して、従来リリーフ弁２０の開弁
圧を低く設定していないのは、タンク本体１の内圧が少
し上昇しただけでリリーフ弁２０が開いてしまうと、給
油に先立ちフィラーキャップ１２を外したときにリーク
した蒸発燃料が外部へ流出してしまうという問題が生じ
るのを防止するためである。

【００１１】そこで、この発明は、燃料給油時における
タンク本体の変形を確実に防止できると共に蒸発燃料の
外部への流出を防止することができる燃料タンクの給油
部構造を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る燃料タンク
の給油部構造は、タンク本体に設けたフィラーチューブ
に、キャニスタに連通するベントチューブを接続する一
方、このベントチューブの取付部位よりも給油口側のフ
ィラーチューブ内に、給油ガンのノズルとの間をシール
するシール部材が設けられた挿入通路を形成すると共
に、給油ガン挿入時に押圧されて上記挿入通路のタンク
本体側を開くシャッタと、このシャッタに隣接してタン
ク本体内の圧力をフィラーチューブから逃がすリリーフ
弁と、を設け、シャッタの開作動に連動してベントチュ
ーブを開くベント弁と、シャッタの開作動に連動してリ
リーフ弁を開方向に付勢する付勢手段と、を有すること
を特徴としている。

【００１３】

【作用】燃料給油時に給油ガンのノズルをフィラーチュ
ーブの給油ガン挿入部に挿入するとノズルがシャッタを
押し開き、このシャッタに連動してべント弁がベントチ
ューブを開くと共に付勢手段によってリリーフ弁を開方
向に付勢してリリーフ弁の実質的な開弁圧を低くくす
る。

【００１４】したがって、燃料給油時にタンク本体内に
供給される燃料の流量が大きいため、付勢手段によって
調整されたリリーフ弁の開弁圧よりも大きな圧力がタン
ク本体に作用しても、タンク本体を変形させるには至ら
ない。

【００１５】一方、給油終了後は、シャッタが閉じ、こ
れによってリリーフ弁に作用していた付勢手段の付勢力
は解除されるため、給油時に比較して開弁圧は高くな
り、通常起こり得るタンク本体内の圧力上昇に対してリ
リーフ弁は開かず、フィラーキャップを開いた場合に蒸
発燃料が外部へ流出するのを防止する。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面と共に説明す
る。先づシステム全体について図２によって説明する。
尚、ここでは付勢手段についての説明及び図示は省略す
る。

【００１７】同図において、タンク本体１の上壁にはエ
バポカットバルブ１３を備えたエバポチューブ３を接続
してあると共にアッパバルブ１４とロアバルブ１５を有
するフロート室１６を備えたベントチューブ４を接続し
てある。

【００１８】上記エバポカットバルブ１３は燃料液面の
上昇時にエバポチューブ３を閉じ、ロールオーバ時（車
両転倒時）にタンク本体１が逆転した場合にもエバポチ
ューブ３を閉じるものである。

【００１９】上記フロート室１６内は上室１６ａと下室
１６ｂとに分割してあり、上室１６ａ内のアッパ弁１４
は上室１６ａに燃料が満たされる場合及びロールオーバ
時にベントチューブ４を閉じるものであり、下室１６ｂ
内のロア弁１５は燃料液面の上昇時に上室１６ａと下室
１６ｂの仕切壁１７に形成した開口部１８を閉じ、ロー
ルオーバ時には開口部１８を解放するものである。

【００２０】またフロート室１６の上室１６ａにはタン
ク本体１に取付けたフィラーチューブ２に連通するベン
トチューブとしてのサブベントチューブ１９を接続して
ある。

【００２１】上記フィラーチューブ２のサブベントチュ
ーブ１９の取付部位よりも上部（給油口側）には給油ガ
ン７のノズル７ａを挿入する給油ガン挿入部２ａを設け
てある。この給油ガン挿入部２ａには給油ガン７のノズ
ル７ａの周囲に密接，シールするシール部材８を設ける
と共に給油ガン７のノズル７ａを挿入すると開くウイン
グ状のシャッタ９を設けてある。尚、２０は給油時のタ
ンク本体１内の圧力上昇を防止するリリーフ弁を示す。

【００２２】そして、給油ガン挿入部２ａには、前記エ
バポチューブ３，ベントチューブ４及びキャニスタ５６
に連通するベントチューブ及びエバポチューブとしての
排出チューブ２１が合流する弁室２２を設けてあり、こ
の弁室２２にベント弁１０を配置してある。

【００２３】上記ベント弁１０は、シャッタ９が閉じて
いる非給油時には、ベントチューブ４を閉じると共にエ
バポチューブ３と排出チューブ２１とを連通させ、シャ
ッタ９が開くと給油時にはこれに押圧されて図２に示す
ようにエバポチューブ３を閉じると共にベントチューブ
４と排出チューブ２１とを連通させるものである。尚、
１１はオートストップセンサ、１２はフィラーキャップ
を示す。

【００２４】以上の全体構成において、燃料給油時に
は、給油ガン７のノズル７ａがシャッタ９を開き、ベン
ト弁１０を作動させるため、エバポチューブ３は閉じ、
蒸発燃料はフロート室１６からベントチューブ４、バル
ブ室２２を経て、排出チューブ２１からキャニスタ５６
に送給されて処理される。

【００２５】そして、燃料が満タンになると、ロア弁１
５が開口部１８を閉じて、タンク本体１内に空気室が確
保され、更に給油を行なうと、フィラーチューブ２内の
燃料液面が上昇してオートストップセンサ１１により、
給油停止がなされる。

【００２６】ここでオートストップセンサ１１が故障し
ていたり、追加給油を行なうと燃料はサブベントチュー
ブ１９内を満たし、アッパ弁１４を押し上げてベントチ
ューブ４への燃料流出を抑えるため、タンク本体１の内
圧が高くなり、リリーフ弁２０から流出する燃料によっ
て異常を知らせることができる。

【００２７】そして、給油終了後に給油ガン７のノズル
７ａをフィラーチューブ２から抜き、タンク本体１内の
燃料が使用され燃料液面が下がると、ロア弁１５が下が
って、解放された開口部１８からサブベントチューブ１
９内の燃料が抜け、アッパ弁１４も下がる。

【００２８】したがって、この状態ではタンク本体１の
空気室内の蒸発燃料はエバポチューブ３からバルブ室２
２内を経てキャニスタ５６に送給されて処理される。

【００２９】ここで、前記フィラーチューブ２の給油ガ
ン７の挿入部２ａの具体的構造を図１によって説明す
る。

【００３０】同図において、フィラーチューブ２内には
バルブユニット２３を取付けてある。このバルブユニッ
ト２３はＯリング２４によってシールしてフィラーチュ
ーブ２内の段部２ｂとフィラーキャップ１２を取付ける
雌ネジ部材２ｃの突起２ｄとの間に固定してあり、給油
ガン７のノズル７ａの挿入通路２５とリリーフ通路２６
を備えている。

【００３１】上記挿入通路２５には、タンク本体１寄り
に図外のバネによって挿入通路２５のタンク本体１側の
端部を閉じる方向に付勢されたシャッタ９をブラケット
２８に回動可能に支持してあり、シャッタ９の当接面に
はシール材２９を設けてある。

【００３２】また、挿入通路２５には、給油ガン７のノ
ズル７ａの周囲に密接し、給油時における蒸発燃料の外
部への流出を防止するシール部材８を設けてある。

【００３３】上記シャッタ９の回動範囲には、ベント弁
１０のロッド１０ａを臨設してあり、このロッド１０ａ
はシャッタ９に押圧されている一定範囲（遊びＡ）変位
した後にベント弁１０を開くようになっている。

【００３４】一方、リリーフ通路２６には、スプリング
３３によって弁本体２０ａをタンク本体１寄りに付勢
し、燃料給油時にタンク本体１内の圧力が一定値以上と
なったときにリリーフ通路２６を開くリリーフ弁２０を
設けてある。

【００３５】前記シャッタ９のブラケット２８にはトー
ションスプリング３４を支持してあり、このトーション
スプリング３４のフック状の一端３４ａはリリーフ弁２
０の弁本体２０ａのタンク本体１側に設けた突出部２０
ｂに当接可能にされ、トーションスプリング３４の他端
３４ｂはシャッタ９が一定角度回動してベント弁１０の
ロッド１０ａが遊びＡだけ押圧された後にシャッタ９に
押圧されるようになっている。

【００３６】したがって、トーションスプリング３４
は、シャッタ９が回動してベント弁１０のロッド１０ａ
が遊びＡ分押圧された後に更に押圧されベントチューブ
４が開放されると同時にリリーフ弁２０の弁本体２０ａ
の突出部２０ｂにリリーフ弁２０を開く方向に弾性力を
付与し、リリーフ弁２０の開弁圧を下げるものである。

【００３７】具体的に上記リリーフ弁２０のスプリング
３３のバネ定数をＫ₁、トーションスプリング３４のバ
ネ定数Ｋ₂、各々のたわみ量をｘ₁，ｘ₂、リリーフ弁２
０の断面積をＳとすると、 リリーフ弁２０の通常の開弁圧Ｐは Ｐ＝（Ｋ₁×ｘ₁）／Ｓ リリーフ弁２０の給油時の開弁圧Ｐ₁は Ｐ₁＝（Ｋ₁・ｘ₁−Ｋ₂・ｘ₂）／Ｓ となる。

【００３８】ここで、上記トーションスプリング３４に
よるリリーフ弁２０の開弁圧の減少分Ｋ₂・ｘ₂／Ｓは、
燃料給油時に流量が大きいために生ずる圧力の上昇を考
慮して定められる。

【００３９】尚、上記トーションスプリング３４及びリ
リーフ弁２０の弁本体２０ａの突出部２０ｂが付勢手段
を構成している。

【００４０】上記実施例構成によれば、燃料給油時に給
油ガン７のノズル７ａをフィラーチューブ２の挿入部２
ａに挿入すると、ノズル７ａがシャッタ９を押し開き、
シャッタ９がトーションスプリング３４の他端３４ｂに
当接して更に回動すると、トーションスプリング３４の
一端３４ａがリリーフ弁２０の弁本体２０ａの突出部２
０ｂを押圧して実質的なリリーフ弁２０の開弁圧を下げ
る。

【００４１】したがって、供給される燃料の流量が大き
いためリリーフ弁２０が開弁したときには既にタンク本
体１内がそれ以上の圧力になっているような燃料給油時
においては、上記リリーフ弁２０の開弁圧がトーション
スプリング３４によって低くく設定してあるため、タン
ク本体１内の圧力が高くならない。

【００４２】一方、給油終了後はシャッタ９が閉じるた
め、リリーフ弁２０にはトーションスプリング３４の弾
性力は作用せず、したがってリリーフ弁２０の開弁圧は
高く維持される。

【００４３】よって、通常上昇し得るタンク本体１の内
圧に対して開弁圧を高く設定してあるリリーフ弁２０が
開くことはないため、フィラーキャップ１２を開いたと
きに蒸発燃料が流出することはない。

【００４４】このようにして、タンク本体１の内圧がリ
リーフ弁２０の開弁圧以上になる可能性がある燃料給油
時にのみリリーフ弁２０の開弁圧を下げてタンク本体１
の変形を防止するのである。

【００４５】次に、この発明の第２実施例を図３によっ
て説明する。

【００４６】この実施例は、リリーフ弁２０の弁本体２
０ａのタンク本体１側に他のサブスプリング３５を設け
る一方、シャッタ９には、シャッタ９が一定角度回動す
るとサブスプリング３５を押圧するアーム部材３６を設
けたものである。

【００４７】アーム部材３６には先端にサブスプリング
３５を押圧するパッド３６ａを回動自在に支持してあ
る。この実施例においても、給油ガン７のノズル７ａ挿
入時には、リリーフ弁２０の開弁圧をサブスプリング３
５による付勢力分だけ下げることができる。

【００４８】次に、この発明の第３実施例を図４によっ
て説明する。

【００４９】この実施例は、リリーフ弁２０を引張スプ
リング３７で構成して、スプリング３７の開放端にシャ
ッタ９に設けたアーム部材３８先端のパッド３８ａを固
定したものである。

【００５０】この実施例においては、前述実施例のメリ
ットに加え、リリーフ弁２０のスプリング３７を付勢手
段として兼用しているため部品点数が少なくて済む点で
有利である。

【００５１】次に、この発明の第４実施例を図５によっ
て説明する。

【００５２】この実施例では、シャッタ９に設けたアー
ム部材３６先端のパッド３６ａによってリリーフ弁２０
のスプリング３３のフィラーキャップ１２側の開放端を
押圧したものである。

【００５３】上記アーム部材３６は、リリーフ通路２６
を貫通しシールブーツ３９によって覆われている。

【００５４】この実施例においても前述実施例と同様に
部品点数が少なくて済む点で有利でる。

【００５５】次に、この発明の第５実施例を図６，７に
よって説明する。

【００５６】同図において、フィラーチューブ２内には
バルブユニット２３を取付けてある。このバルブユニッ
ト２３は給油ガン７のノズル７ａの挿入通路２５とリリ
ーフ通路２６を備えている。

【００５７】上記挿入通路２５には、タンク本体１寄り
に図外のバネによって挿入通路２５を閉じる方向に付勢
されたシャッタ９をピン９ａを中心に回動可能に設けて
あり、シャッタ９の当接部位にはシール材２９を設けて
ある。

【００５８】また、挿入通路２５には、給油ガン７のノ
ズル７ａの周囲に密接し、給油時における蒸発燃料の外
部への流出を防止するシール部材８を設けてある。

【００５９】上記シャッタ９の回動範囲には、ベント弁
１０のロッド１０ａを臨設してあり、シャッタ９がある
程度開くとロッド１０ａを押圧してベント弁１０を開く
ようになっている。

【００６０】一方、リリーフ通路２６には、スプリング
３３によって弁本体２０ａをタンク本体１寄りに付勢
し、燃料給油時にタンク本体１内の圧力が一定値以上に
なったときにリリーフ通路２６を開くリリーフ弁２０を
設けてある。

【００６１】前記シャッタ９の基部には、シャッタ９に
対して屈曲した位置にシャッタ９と共にピン９ａを中心
に回動するカム４０を設けてあり、シャッタ９が完全に
開いたときに、カム４０が後述する弾性押圧部材４１を
押圧するようになっている。

【００６２】一方、リリーフ弁２０には弁本体２０ａの
タンク本体１寄りに付勢手段としての弾性押圧部材４１
を付勢可能に設けてある。

【００６３】この弾性押圧部材４１はスプリング３０を
ケース３１，３２内で圧縮可能に構成して、フィラーキ
ャップ１２寄りのケース３２に弁本体２０ａに当接する
ロッド４２を設けバルブユニット２３に支持したもので
あって、タンク本体１寄りのケース３１に前記カム４０
が当接するようになっている。

【００６４】したがって、シャッタ９が完全に開いたと
き（図６中鎖線で示す）にカム４０が弾性押圧部材４１
を介して弁本体２０ａを押圧して、リリーフ弁２０の開
弁圧を所定の大きさに下げるのである。尚、４３は、リ
リーフ弁２０のシール材を示す。

【００６５】よって、リリーフ弁２０の開弁圧は、図６
に示す燃料非給油時においては、スプリング３３による
弁本体２０ａの押圧力で付与されるが、図７に示す燃料
供給時においては、スプリング３３による弁本体２０ａ
の押圧力からスプリング３０による弁本体２０ａの負の
押圧力を差し引いた値となる。そして、この値が燃料給
油時に流量が大きいために生ずる圧力の上昇を考慮した
値となる。

【００６６】上記実施例構造によれば、燃料給油時に給
油ガン７のノズル７ａをフィラーチューブ２の挿入部２
ａに挿入すると、図７に示すように、ノズル７ａがシャ
ッタ９を押し開き、シャッタ９が完全に開いた段階で、
カム４０が弾性押圧部材４１を介してリリーフ弁２０を
開く方向にスプリング３０の弾性力を付与し、実質的な
リリーフ弁２０の開弁圧を下げる。

【００６７】したがって、供給される燃料の流量が大き
いためリリーフ弁２０が開弁したときには既にタンク本
体１内がそれ以上の圧力になっているような燃料給油時
においては、上記リリーフ弁２０の開弁圧が弾性押圧部
材４１によって低く設定してあるため、タンク本体１の
圧力を上昇させるには至らない。

【００６８】そして、カム４０によってシャッタ９が完
全に開いた段階でリリーフ弁２０の開弁圧を下げるた
め、作動信頼性を高めることができる。

【００６９】一方、給油終了後は図６に示すようにシャ
ッタ９が閉じカム４０による弾性押圧部材４１の押圧が
解除されるため、リリーフ弁２０にはスプリング３０の
弾性力は作用せず、したがってリリーフ弁２０の開弁圧
は高く維持される。

【００７０】よって、通常上昇し得るタンク本体１の内
圧上昇に対して高く設定してあるリリーフ弁２０が開く
ことはないため、フィラーキャップ１２を開いたときに
蒸発燃料が流出することはない。

【００７１】このようにして、タンク本体１の内圧が所
定の圧力以上になる可能性がある燃料供給時にのみリリ
ーフ弁２０のみを用い開弁圧を確実に下げてタンク本体
１の変形を防止するのである。

【００７２】次に、この発明の第６実施例を図８によっ
て説明する。

【００７３】この実施例は、前述実施例の弾性押圧部材
４１に代えて、リリーフ通路２６のリリーフ弁２０の前
にスプリング４５によってリリーフ通路２６を閉じるウ
イング４６ａを備えたサブリリーフ弁４６を設けたもの
であり、燃料給油時にシャッタ９が開くと、カム４０が
ウイング４６ａを押圧するものである。

【００７４】したがって、この実施例では、燃料給油時
においては、ウイング４６ａを押し開いて、リリーフ弁
２０のみの開弁圧をリリーフ圧としてタンク本体１を保
護し、燃料非給油時においては、リリーフ弁２０の開弁
圧に上記ウイング４６ａを有するサブリリーフ弁４６の
開弁圧を付加した開弁圧として通常のタンク本体１の内
圧上昇によって開くことがないようにしたものである。

【００７５】したがって、この実施例においても、前述
実施例と同様にタンク本体１の内圧が高くなる可能性の
ある燃料給油時においてはリリーフ弁２０のみを作用さ
せるようにし、かつカム４０によってシャッタ９が完全
に開いたときに確実にサブリリーフ弁４６を開くように
してタンク本体１の圧力上昇を防止するのである。尚、
これら第２〜６実施例において構成及び作用は第１実施
例と同様であるので同一部分に同一符号を付して説明は
省略する。

【００７６】

【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、燃料給油時においては、流入する燃料の流量が多い
ためにリリーフ弁の開弁圧を超えた圧力が作用すること
を考慮してリリーフ弁の開弁圧を下げ、給油終了後にお
いては、通常のタンク本体内圧では開かない開弁圧に設
定することができるため、燃料給油時におけるタンク本
体の変形を防止するための補強等が廃止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の図２の要部拡大図。

【図２】同システム全体の説明図。

【図３】この発明の第２実施例の要部拡大図。

【図４】同第３実施例の要部拡大図。

【図５】同第４実施例の要部拡大図。

【図６】同第５実施例のシャッタ閉状態を示す要部拡大
図。

【図７】同第５実施例のシャッタ開状態を示す要部拡大
図。

【図８】同第６実施例の要部拡大図。

【図９】従来技術の要部拡大図。

【図１０】従来技術のシステム全体の説明図。

【符号の説明】

１…タンク本体、２…フィラーチューブ、７…給油ガ
ン、７ａ…ノズル、８…シール部材、９…シャッタ、２
０…ベント弁、２０…リリーフ弁、２０ｂ…突出部（付
勢手段）、３４…トーションスプリング（付勢手段）、
４１…弾性押圧部材（付勢手段）、５６…キャニスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青島 一幸 東京都中央区銀座１丁目９番８号 キー パー株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−100922（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 15/00 - 15/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク本体に設けたフィラーチューブ
   に、キャニスタに連通するベントチューブを接続する一
   方、このベントチューブの取付部位よりも給油口側のフィラ
   ーチューブ内に、 給油ガンのノズルとの間をシールする
   シール部材が設けられた挿入通路を形成すると共に、給
   油ガン挿入時に押圧されて上記挿入通路のタンク本体側
   を開くシャッタと、このシャッタに隣接してタンク本体
   内の圧力をフィラーチューブから逃がすリリーフ弁と、
   を設け、 シャッタの開作動に連動してベントチューブを開くベン
   ト弁と、シャッタの開作動に連動してリリーフ弁を開方
   向に付勢する付勢手段と、を有することを特徴とする燃
   料タンクの給油部構造。