JP3201253B2 - 燃料貯蔵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れる燃料貯蔵装置に関し、燃料の給油性を向上させる技
術に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】自動車のエンジンや車体には、大
気汚染の防止等を図るべく、有害排出成分を処理するた
めの種々のデバイスが取付けられている。例えば、燃焼
室からはクランクケース内に未燃燃料成分（ＨＣ）を主
成分とするブローバイガスが漏出するが、これはブロー
バイガス還流装置により吸気管に導入され、新気と共に
燃焼される。また、燃料タンク内で発生したガソリン蒸
気、すなわち、ＨＣを主成分とする燃料蒸発ガスは、燃
料蒸発ガス排出抑止装置を介して吸気管に導入され、ブ
ローバイガスと同様に新気と共に燃焼される。更に、給
油時に燃料タンク内に溜まっていた燃料蒸発ガスが、給
油口から大気中に排出されることを防止するべく、ＯＲ
ＶＲ（Onboard Refueling Vapor Recovery）システムが
開発されている。

【０００３】ＯＲＶＲシステムには、給油時のアスピレ
ーションによって、給油ガンのガンノズルの周囲の大気
を燃料と伴に給油管に吸い込み、給油中の燃料からの蒸
発ガスの流出を防止するものの他、燃料タンク内に溜ま
っていた燃料蒸発ガスをベーパホースを介して燃料蒸発
ガス排出抑止装置であるキャニスタに導入しエンジンの
吸気系に供給し燃焼させるものも含まれている。

【０００４】しかしながら、給油時において大気を燃料
と伴に給油管に吸い込むと、この大気が燃料を吸収し、
燃料タンク内での燃料蒸発ガスの発生量が増加する。こ
のように燃料蒸発ガスが増加すると、ベーパホースを介
してキャニスタに導入される燃料蒸発ガスの量も増加す
ることになり、結果としてキャニスタの負担が多くな
り、キャニスタの大型化を余儀なくされる。

【０００５】そこで、給油時における大気の吸引量を低
減すべく、給油管の内径寸法を給油ガンのガンノズルの
外径寸法に極力近づけることが考えられており、その技
術が実開昭６３−６１３３７号公報等に開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、給油管の内径寸法をガンノズルの外径寸法に近づけ
ると、燃料給油時において、給油ガンからの燃料の吐出
圧の逃げ場が無くなり、燃料タンク内の上部空間の燃料
蒸発ガスが圧縮される。図１２には、従来の燃料貯蔵装
置の概略構成を示してあるが、上記のように燃料タンク
１’の上部空間１ａ’の燃料蒸発ガスが圧縮されると、
燃料蒸発ガスは、通常は、レベリングバルブ２０’、ベ
ントホース４’を介してキャニスタ８’に送られる。し
かしながら、この装置では、燃料の液面が上昇し、レベ
リングバルブ２０’内のフロート４０’が破線位置まで
達すると、レベリングバルブ２０’が閉塞され、燃料蒸
発ガスは、給油ガンからの燃料の吐出圧に基づき上部空
間１ａ’内で高圧となる虞があった。これにより、従来
は、給油ガンからの燃料給油が停止された後において、
この燃料蒸発ガスの高圧力によって燃料がフィラーチュ
ーブ２’のフィラーネック２ａ’から吹きこぼれるとい
う問題があった。

【０００７】そこで、燃料タンク内の燃料蒸発ガス圧を
逃がすことが考えられており、例えば、レベリングバル
ブ２０’に類似するフューエルカットオフバルブにリリ
ーフ弁を有するバイパス通路を設けて圧力を逃がす構成
の技術が実公平４−４７４１１号公報等に開示されてい
る。ところが、当該公報に開示された技術では、リリー
フ弁に充分な圧力が作用しないとバイパス通路が連通状
態とされないことから、給油時において常に良好に上部
空間１ａ’内の圧力を抜くことは不可能である。

【０００８】本発明は、上述した事情に基づきなされた
もので、その目的とするところは、給油直後の燃料の吹
きこぼれを常に好適に防止する燃料貯蔵装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１は、 一端が燃料タンク内の上部
空間に臨んで開口する一方、他端が大気側に開放される
ベント通路と、一端が燃料タンク内の上部空間に臨んで
開口する一方、他端が大気側に開放され、前記ベント通
路よりも狭いオリフィス通路と、前記燃料タンク内の燃
料の液面高さが第１液面高さとなったとき前記ベント通
路を閉塞する第１弁手段と、前記燃料タンク内の燃料の
液面高さが前記第１液面高さよりも高い第２液面高さと
なったとき前記オリフィス通路を閉塞する第２弁手段と
を備えることを特徴としている。

【００１２】従って、燃料の給油時において、燃料の給
油吐出圧によって燃料タンク内の上部空間の燃料蒸発ガ
スがベント通路を介して大気側に抜ける。そして、燃料
タンク内の燃料の液面高さが第１液面高さに達すると、
ベント通路は第１弁手段により閉塞される。これによ
り、燃料が燃料タンクに入り難くなり、燃料の給油が停
止させられることになるが、このとき、給油吐出圧によ
り圧縮された状態の燃料蒸発ガスは、液面高さが第２液
面高さとなり第２弁手段が閉弁するまで引き続きオリフ
ィス通路を介して大気側に抜ける。よって、圧縮された
燃料蒸発ガスの膨張による燃料の吹きこぼしが好適に防
止される。

【００１３】また、請求項２の発明では、前記第１弁手
段は、前記燃料タンク内の上部空間に設けられ、前記ベ
ント通路と連通する第１弁孔を有する第１弁室と、前記
第１弁室内に設けられ、前記燃料タンク内の燃料の液面
高さが前記第１液面高さとなったとき前記第１弁孔を閉
塞する第１フロートとを備え、前記第２弁手段は、前記
燃料タンク内の上部空間に設けられ、前記オリフィス通
路と連通する第２弁孔を有する第２弁室と、前記第２弁
室内に設けられ、前記燃料タンク内の燃料の液面高さが
前記第２液面高さとなったとき前記第２弁孔を閉塞する
第２フロートとを備えることを特徴としている。

【００１４】従って、燃料の給油時において、燃料の給
油吐出圧によって燃料タンク内の上部空間の燃料蒸発ガ
スが第１弁孔を介して大気側に抜ける。そして、燃料タ
ンク内の燃料の液面高さが第１液面高さに達すると、第
１弁孔は第１フロートにより閉塞される。これにより、
燃料が燃料タンクに入り難くなり、燃料の給油が停止さ
せられることになるが、このとき、給油吐出圧により圧
縮された状態の燃料蒸発ガスは、液面高さが第２液面高
さとなり第２フロートが第２弁孔を閉弁するまで引き続
きオリフィス通路を介して大気側に抜ける。よって、簡
単な構造にして、圧縮された燃料蒸発ガスの膨張による
燃料の吹きこぼしが好適に防止される。

【００１５】また、請求項３の発明では、前記第１弁室
と前記第２弁室とは隣接して設けられていることを特徴
としている。従って、第１弁室と第２弁室とがスペース
効率良く配設されることになり、弁手段がコンパクトで
ありながら燃料の吹きこぼしが好適に防止される。ま
た、請求項４の発明では、前記オリフィス通路及び前記
第２弁手段は、前記第１弁手段内に設けられていること
を特徴としている。

【００１６】従って、第１弁手段内にスペース効率良く
オリフィス通路及び第２弁手段が配設されることにな
り、弁手段が極めてコンパクトでありながら燃料の吹き
こぼしが好適に防止される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る燃料貯蔵装置の実施の形態を実施例に基づき詳細に
説明する。先ず、第１実施例について説明する。図１は
車両に搭載された燃料貯蔵装置の概略構成図であり、同
図に示すように、燃料タンク１には給油管（フィラーチ
ューブ）２が接続されており、このフィラーチューブ２
先端に設けられた開口部（フィラーネック）２ａは大気
に臨んで開口している。なお、給油時にあっては、この
フィラーネック２ａには給油ガン５０のガンノズル５２
が図示のように挿入されることになるが、通常、このフ
ィラーネック２ａは燃料キャップ（図示せず）によって
塞がれている。

【００１８】ここに、フィラーチューブ２の内径は、上
記ガンノズル５２の外径に近いものに設定されている。
即ち、フィラーチューブ２の内壁面とガンノズル５２と
の間の隙間が小さくされている。例えば、無鉛ガソリン
を使用する車両にあっては、無鉛ガソリン用のガンノズ
ル５２の外径に対してフィラーチューブ２の内径は約１
〜３mm程度大きく設定されている。これにより、燃料の
給油時において、燃料の流れに伴って燃料タンク１に吸
入される大気の量が少なく抑えられ、燃料タンク１内に
おける燃料蒸発ガスの発生が好適に防止される。

【００１９】なお、図中符号５４は、ガンノズル５２の
先端に設けられた給油ストップセンサ用の検出孔であ
り、この検出孔５４がフィラーチューブ２内を遡る燃料
を吸引すると、給油ガン５０内に設けられた給油ストッ
プセンサ（図示せず）が働いて給油ガン５０からの燃料
の給油が停止され、燃料の過給油が防止される。燃料タ
ンク１の上面には、燃料タンク１内の上部空間１ａに突
出して第１ベントホース（ベント通路）４が接続されて
いる。この上部空間１ａに突出した第１ベントホース４
の先端には、過給油を防止すべく燃料の液面高さを規制
するレベリングバルブ２０が設けられている。この第１
ベントホース４は、ベーパリキッドセパレータ６を介し
てキャニスタ８に接続されており、燃料タンク１内の燃
料蒸発ガスをキャニスタ８に供給する通路を構成してい
る。そして、キャニスタ８からは、エンジン（図示せ
ず）に向けてパージホース１０が延びている。ここに、
上記ベーパリキッドセパレータ６は、燃料タンク１内の
液体状の燃料が燃料蒸発ガスと混ざって第１ベントホー
ス４に混入した際、この液体燃料がキャニスタ８に送ら
れてしまうことを防止する機能、即ち燃料とガスとを分
離する機能を有している。なお、キャニスタ８の構成と
作用については公知であり、ここではその詳細について
は説明を省略する。

【００２０】また、燃料タンク１の上面には、第１ベン
トホース４と同様、燃料タンク１内の上部空間１ａに突
出して、第２ベントホース１２が接続されている。上部
空間１ａに突出した第２ベントホース１２の先端には、
ヒューエルカットオフバルブ（ＦＣＶ）１４が設けられ
ている。このＦＣＶ１４は、通常は、上部空間１ａと第
２ベントホース１２とを連通しているが、例えば、上記
レベリングバルブ２０の機能が低下し、燃料タンク１内
に燃料が飽和状態にまで過給油された場合や、車両が横
転したような場合に、燃料タンク１内の燃料が第２ベン
トホース１２側へ流出することを防止する機能を有して
いる。一方、第２ベントホース１２の他端は、フィラー
チューブ２のフィラーネック２ａ近傍の部分に接続され
ている。

【００２１】第２ベントホース１２とフィラーチューブ
２との接続部分よりもさらにフィラーネック２ａ寄りの
部分からは第３ベントホース１６が延びており、その先
端は上記第１ベントホース４に接続されている。第２ベ
ントホース１２及び第３ベントホース１６とフィラーチ
ューブ２との接続部分には、これらの第２ベントホース
１２と第３ベントホース１６との連通を可能にする一
方、第２ベントホース１２を塞いで第３ベントホース１
６とフィラーチューブ２との連通を可能に切換える連通
切換装置１８が設けられている。詳しくは、この連通切
換装置１８は、前述の燃料キャップ（図示せず）の取付
け状態に応じて切換えが実施されるようにされており、
燃料キャップ（図示せず）が取付けられた状態にあって
は、第２ベントホース１２と第３ベントホース１６との
連通を可能にして、燃料タンク１内の上部空間１ａの燃
料蒸発ガスを、図１中に破線矢印で示すようにキャニス
タ８へ流通させるように作動する。一方、燃料キャップ
（図示せず）が外された状態のとき、即ち燃料給油時に
おいては、連通切換装置１８は、第２ベントホース１２
を閉塞し第３ベントホース１６とフィラーチューブ２と
の連通を可能にし、上部空間１ａの燃料蒸発ガスを、図
中実線矢印のようにフィラーチューブ２を介して燃料タ
ンク１内に循環させるように作動する（図１に示す状
態）。これにより、大気がフィラーチューブ２を通って
燃料タンク１内に流入し難くなり、燃料タンク１内での
燃料蒸発ガスの新たな発生が抑えられる。

【００２２】ところで、図２を参照すると、第１ベント
ホース４の先端に設けられた上記レベリングバルブ２０
の断面構成図が示されており、以下、図２に基づき、レ
ベリングバルブ２０の構成について詳細に説明する。同
図に示すように、レベリングバルブ２０は、主としてハ
ウジング２２内に第１フロート（第１弁手段）４０及び
第２フロート（第２弁手段）４２とを内包して構成され
ている。

【００２３】ハウジング２２の上部には、内部に連通路
（ベント通路）２２ａを有した管状の連通口２４が設け
られており、この連通口２４は上記第１ベントホース４
と気密性を保持して接合されている。また、ハウジング
２２内部には、連通路２２ａと連通して円筒状の第１室
２２（第１弁室）ｂが形成されており、さらに、第１室
２２ｂと隔壁２３を挟んで、第１室２２ｂ同様、円筒状
の第２室（第２弁室）２２ｃが一体的に形成されいる。
このことから、レベリングバルブ２０は、コンパクトで
あって、第１ベントホース４に対して組付性のよい構造
とされていることがわかる。第２室２２ｃの軸方向の寸
法は、第１室２２ｂの軸方向の寸法よりも上方に大きく
設定されている。つまり、第２室２２ｃの上端は、所定
距離Ｓだけ第１室２２ｂの上端よりも上位に位置してい
るのである。ところで、このレベリングバルブ２０の作
用にあっては、後述するように、第１フロート４０が第
１室２２ｂと連通路２２ａとの連通を遮断するとタンク
内圧が上昇し、これによりフィラーチューブ２内の燃料
液面が上昇して給油ガン５０からの給油が停止し、その
後徐々にタンク内圧が下がるとタンク液面が上昇するよ
うにされている。従って、ここでは、上記所定距離Ｓ
は、例えば、この給油の停止後、タンク液面が上昇した
ときにおいて燃料量が規定の燃料タンク容量となるよう
な寸法、即ち燃料量が所定容積（例えば、４リットル）
となるような寸法に設定されている。

【００２４】第２室２２ｄの上部には、第２室２２ｄの
内壁径よりも小径であって、連通路２２ａの内壁径と略
等しい内壁径を有する補助室２２ｄが形成されており、
この補助室２２ｄと上記連通路２２ａとはオリフィス通
路２６によって連通されている。このオリフィス通路２
６の通路径は、レベリングバルブ２０の作用において、
第１フロート４０が第１室２２ｂと連通路２２ａとの連
通を遮断したときに良好にタンク内圧を上昇させること
ができる一方、フィラーチューブ２内の燃料液面が上昇
して給油ガン５０からの給油が停止した後、所定の時間
をもってタンク内圧を減圧可能な寸法、即ち所定寸法Ｄ
（例えば、φ５mm）のような細い寸法に設定されてい
る。この所定寸法Ｄは、燃料タンク容量、タンク上部空
間１ａ、フィラーチューブ２の径やタンク内圧を減圧さ
せる上記所定の時間等の条件に応じて適宜設定されれば
よい。

【００２５】ハウジング２２の底部には、第１室２２ｂ
及び第２室２２ｃと燃料タンク１の内部空間とを連通す
るようにして、開口孔２８及び開口孔２９がそれぞれ設
けられている。また、第１室２２ｂ及び第２室２２ｃの
上端位置には、第１及び第２室２２ｂ，２２ｃと燃料タ
ンク１の上部空間１ａとを連通する通気孔３４，３５が
それぞれ穿設されている。さらに、連通路２２ａの第１
室２２ｂに臨む先端位置（第１弁孔）には、環状のバル
ブシート３０（第１弁手段）が、また、補助室２２ｄの
第２室２２ｃに臨む先端位置（第２弁孔）には、バルブ
シート３０と同様のバルブシート（第２弁手段）３２が
設けられている。これらのバルブシート３０，３２は、
ラバー材等からなっている。そして、詳しくは後述する
が、これらバルブシート３０，３２は、第１フロート４
０及び第２フロート４２とともにそれぞれ第１弁手段及
び第２弁手段を構成している。

【００２６】第１室２２ｂ内には、第１室２２ｂの内壁
径よりも僅かに小さな外径を有する円筒状の第１フロー
ト４０が、また、第２室２２ｃには、第１フロート４０
と同様、第２室２２ｃの内壁径よりも僅かに小さな外径
を有する円筒状の第２フロート４２が内装されている。
これら第１及び第２フロート４０，４２は、それぞれ第
１室２２ｂ及び第２室２２ｃの軸方向、つまり上下方向
に所定の遊びを有している。従って、第１及び第２フロ
ート４０，４２は、第１及び第２室２２ｂ，２２ｃ内を
軸方向に容易に移動自在とされている。なお、第１及び
第２フロート４０，４２の外径は、上記連通路２２ａや
開口孔２８、或いは補助室２２ｄや開口孔２９の開口寸
法よりも大きくされており、このことから、第１及び第
２フロート４０，４２は、第１及び第２室２２ｂ，２２
ｃ内に良好に保持されている。

【００２７】第１及び第２フロート４０，４２の上部に
は、尖塔形状を有した円錐部４１及び円錐部４３が形成
されている。これらの円錐部４１，４３は、上記バルブ
シート３０，３２と当接するようにされている。従っ
て、第１及び第２フロート４０，４２の円錐部４１，４
３と、バルブシート３０，３２とから、上述したように
第１弁手段、第２弁手段が構成され、円錐部４１がバル
ブシート３０と当接すると、連通路２２ａと第１室２２
ｂとの連通が遮断され、円錐部４３がバルブシート３２
と当接すると、補助室２２ｄと第２室２２ｃとの連通が
遮断されることになる。

【００２８】ところで、これら第１及び第２フロート４
０，４２は、燃料よりも比重が軽く、少なくとも上記円
錐部４１，４３の表面が硬質材で成形された樹脂等の部
材からなっており、燃料に容易に浮くようにされてい
る。即ち、燃料タンク１内が燃料で満たされ、燃料の液
面がハウジング２２の位置にまで達すると、燃料は開口
孔２８及び開口孔２９を介して第１及び第２室２２ｂ，
２２ｃ内をも同一液面を有して満たすことになるが、こ
のとき、第１及び第２フロート４０，４２は共に燃料に
浮くことになる。つまり、第１及び第２フロート４０，
４２は、液面の上昇に伴い、第１及び第２室２２ｂ，２
２ｃ内を上方に移動する。

【００２９】以下、このように構成されたレベリングバ
ルブ２０の作用について説明する。図１に示すように、
燃料が給油ガン５０のガンノズル５２から給油される
と、燃料の液面が上昇する。そして、液面が上昇し、燃
料がレベリングバルブ２０の位置まで達すると、浮力に
より、レベリングバルブ２０内の第１及び第２フロート
４０，４２が上方に移動し始める。

【００３０】ところで、第１及び第２フロート４０，４
２が上方に移動し始めるまでは、上部空間１ａの燃料蒸
発ガスは、図２中に太い実線矢印で示すように、主とし
て通気孔３４及び連通路２２ａを経てキャニスタ８に送
られる。このとき、燃料蒸発ガスは、通気孔３４及びオ
リフィス通路２６を介しても細い実線矢印で示すように
連通路２２ａに送られることになるが、上述したよう
に、このオリフィス通路２６は通路径が所定寸法Ｄ（例
えば、φ５mm）と細く、その流量は微量である。

【００３１】さらに燃料の液面が第１液面高さまで上昇
すると、第１及び第２フロート４０，４２は、図３中に
示すように上方に移動し、第１フロート４０の円錐部４
１がバルブシート３０と当接する。これにより、第１室
２２ｂと連通路２２ａとの連通が遮断され、通気孔３４
を介して連通路２２ａに流れていた燃料蒸発ガスはその
流路が閉ざされる。従って、燃料タンク１内の上部空間
１ａからキャニスタ８に送られる燃料蒸発ガスは、オリ
フィス通路２６のみを経由してキャニスタ８に送られる
ことになり、レベリングバルブ２０から抜ける燃料蒸発
ガスの量が急激に減少する。

【００３２】このように、上部空間１ａから燃料蒸発ガ
スが外部に抜け難くなると、給油ガン５０からの燃料給
油が継続された状態では、その給油吐出圧によって上部
空間１ａの燃料蒸発ガスは圧縮されることになる。そし
て、燃料蒸発ガスがある程度圧縮され、その内圧が給油
ガン５０からの燃料の吐出圧と釣り合った状態となる
と、燃料蒸発ガスは最早圧縮されることがなくなり、燃
料は、フィラーチューブ２内を満たし始める。その後、
燃料が給油ガン５０のガンノズル５２の先端の検出孔５
４にまで達すると、給油ガン５０からの燃料の給油は停
止させられる。

【００３３】燃料の給油が停止すると、給油ガン５０か
らの燃料の吐出圧も無くなる。これにより、この吐出圧
と釣り合っていた燃料蒸発ガスの内圧は、燃料蒸発ガス
を膨張させ、燃料をフィラーチューブ２側に押し戻すこ
とになり、燃料タンク１内の液面を下げることになる。
しかしながら、本発明の燃料貯蔵装置では、第１フロー
ト４０の円錐部４１がバルブシート３０と当接した場合
であっても、膨張する燃料蒸発ガスは、上述したよう
に、オリフィス通路２６を介して少しずつ外部に抜ける
ようにされている。よって、燃料蒸発ガスの内圧によっ
て燃料がフィラーチューブ２側に押されるような場合で
あっても、燃料蒸発ガスがオリフィス通路２６を介して
キャニスタ８側に抜けることでその内圧が良好に低下
し、燃料の液面が暫時略一定に保持される。これによ
り、燃料がフィラーチューブ２側に逆流することが防止
され、フィラーネック２ａから外部に吹きこぼれること
がない。

【００３４】ところで、このように燃料の液面が暫時略
一定に保持されている状態のときには、フィラーチュー
ブ２内では、燃料は、燃料タンク１内の液面よりも高い
位置、即ちフィラーネック２ａ近傍にまで達している。
つまり、燃料タンク１内の液面とフィラーチューブ２内
の液面間にはヘッド差が生じている。従って、このヘッ
ド差のために、フィラーチューブ２内の燃料は大気圧に
より燃料タンク１側に押され、上部空間１ａの燃料蒸発
ガスも押されることになる。これにより、燃料蒸発ガス
は、上記ヘッド差がほぼ無くなるまで、オリフィス通路
２６を介して少しずつキャニスタ８側に抜けることにな
る。この結果、フィラーチューブ２内の燃料の液面は下
がる一方、燃料タンク１内の液面は徐々に上昇する。

【００３５】図４には、給油ガン５０からの給油停止後
において、上記ヘッド差によって燃料タンク１内の液面
が上昇する場合のレベリングバルブ２０の状態を示した
図であるが、このように液面が第２液面高さまで上昇す
ると、今度は、第２フロート４２の円錐部４３がバルブ
シート３２と当接することになる。これにより、上部空
間１ａの燃料蒸発ガスは、オリフィス通路２６を介して
もキャニスタ８側に抜けなくなり、この状態で、レベリ
ングバルブ２０は、従来のレベリングバルブと同様、完
全に閉弁状態とされる。従って、燃料蒸発ガスは、第３
ベントホース１６を介して燃料タンク１の外部に抜ける
ことがなくなる。

【００３６】図５には、図３に示したように、第１フロ
ート４０の円錐部４１がバルブシート３０と当接し、第
１室２２ｂと連通路２２ａとの連通が遮断されてから
の、燃料タンク１内の内圧の時間変化を示してある。図
中実線が本発明の燃料貯蔵装置における内圧の変化を示
しており、一点鎖線は、オリフィス通路２６のない従来
のレベリングバルブを有した燃料貯蔵装置における内圧
の変化を示している。同図に示すように、本発明の燃料
貯蔵装置では、従来の燃料貯蔵装置に比べて内圧の上昇
が小さく、且つ内圧が速やかに減衰していることがわか
る。

【００３７】次に、第２実施例について説明する。な
お、この第２実施例においては、第１実施例のレベリン
グバルブ２０に替えてレベリングバルブ１２０を使用し
ており、以下、このレベリングバルブ１２０の構成と作
用について説明する。図６を参照すると、レベリングバ
ルブ１２０の断面図が示されており、レベリングバルブ
１２０は、主としてハウジング１２２内に第１フロート
（第１弁手段）１４０及び第２フロート（第２弁手段）
１６０とを内包して構成されている。

【００３８】ハウジング１２２の上部には、内部に連通
路（ベント通路）１２２ａを有した管状の連通口１２４
が設けられており、この連通口１２４は第１ベントホー
ス４と気密性を保持して接合されている（図１参照）。
また、ハウジング１２２内部には、連通路１２２ａと連
通して円筒状の第１室（第１弁室）１２２ｂが形成され
ている。

【００３９】ハウジング１２２の底部には、第１室１２
２ｂと燃料タンク１の内部空間とを連通するようにし
て、開口孔１２８が設けられている。また、第１室１２
２ｂの上端位置には、第１室１２２ｂと燃料タンク１の
上部空間１ａとを連通する通気孔１３４，１３５が穿設
されている。さらに、連通路１２２ａの第１室１２２ｂ
に臨む先端位置（第１弁孔）には、環状のバルブシート
１３０が設けられている。このバルブシート１３０は、
ラバー材等からなっている。バルブシート１３０は、第
１フロート１４０とともに第１弁手段を構成している。

【００４０】第１室１２２ｂ内には、第１室１２２ｂの
内壁径よりも僅かに小さな外径を有する円筒状の第１フ
ロート１４０が内装されている。第１フロート１４０
は、第１室１２２ｂの軸方向、つまり上下方向に所定の
遊びを有している。従って、第１フロート１４０は、第
１室１２２ｂ内を軸方向に容易に移動自在とされてい
る。なお、第１フロート１４０の外径は、上記連通路１
２２ａや開口孔１２８の開口寸法よりも大きくされてお
り、このことから、第１フロート１４０は、第１室１２
２ｂ内に良好に保持されている。

【００４１】第１フロート１４０の上部には、尖塔形状
を有した円錐部１４１が形成されている。この円錐部１
４１は、上記バルブシート１３０と当接するようにされ
ている。従って、第１フロート１４０の円錐部１４１
と、バルブシート１３０とから、上述したように第１弁
手段が構成され、円錐部１４１がバルブシート１３０と
当接すると、連通路１２２ａと第１室１２２ｂとの連通
が遮断されることになる。

【００４２】ところで、第１フロート１４０は、燃料よ
りも比重が軽く、少なくとも上記円錐部１４１の表面が
硬質材で成形された樹脂等の部材からなっており、燃料
に容易に浮くようにされている。即ち、燃料タンク１内
が燃料で満たされ、燃料の液面がハウジング１２２の位
置にまで達すると、第１フロート１４０は燃料に浮くこ
とになる。つまり、第１フロート１４０は、液面の上昇
に伴い、第１室１２２ｂ内を上方に移動する。

【００４３】第１フロート１４０内部には、円筒状の第
２室（第２弁室）１４０ａが形成されている。第２室１
４０ａの上端位置には、第１室１２２ｂと第２室１４０
ａとを連通する連通路１４２，１４４が穿設されてい
る。さらに、第１フロート１４０の上部には、第１フロ
ート１４０の軸線に沿い一端が連通路１２２ａに臨んで
開口する一方、他端（第２弁孔）が第２室１４０ａに臨
んで開口し、第２室１４０ａと連通路１２２ａとを連通
させるオリフィス通路１４６が穿設されている。そし
て、第１フロート１４０の底部にも、第１室１２２ｂと
第２室１４０ａとを連通する開口孔１４８が設けられて
いる。オリフィス通路１４６は、上記第１実施例におけ
るオリフィス通路２６と同様に、その通路径が所定寸法
Ｄ（例えば、φ５mm）と細く設定されている。

【００４４】第２室１４０ａ内には、第２室１４０ａの
内壁径よりも僅かに外径の小さい球状の第２フロート１
６０が収容されており、この第２フロート１６０は第２
室１４０ａ内を軸方向に移動自在とされている。この第
２フロート１６０は、第１フロート１４０と同様に樹脂
等から成形され、燃料に浮くようにされており、その表
面にはラバー材がコーティングされている。従って、こ
の第２フロート１６０と上記連通路１４６の他端（第２
弁孔）周りの下端周縁部１５０との当接により第２弁手
段が構成される。

【００４５】以下、このように構成されたレベリングバ
ルブ１２０の作用について説明する。燃料が給油ガン５
０のガンノズル５２から給油され、燃料の液面が上昇す
ると、第１及び第２フロート１４０，１６０が上方に移
動し始める。第１及び第２フロート１４０，１６０が上
方に移動し始めるまでは、上部空間１ａの燃料蒸発ガス
は、図６中に実線矢印で示すように、通気孔１３４，１
３５、第１室１２２ｂを経て直接連通路１２２ａに送ら
れる。

【００４６】さらに燃料の液面が第１液面高さまで上昇
すると、第１及び第２フロート１４０，１６０は、図７
中に示すように上方に移動し、第１フロート１４０の円
錐部１４１がバルブシート１３０と当接する。これによ
り、第１室１２２ｂと連通路１２２ａとの連通が遮断さ
れ、第１室１２２ｂから直接連通路１２２ａに流れてい
た燃料蒸発ガスはその流路が閉ざされる。従って、燃料
タンク１内の上部空間１ａからキャニスタ８に送られる
燃料蒸発ガスは、連通路１４２，１４４及び流量の制限
されるオリフィス通路１４６を経由してキャニスタ８に
送られることになり（矢印で示す）、レベリングバルブ
１２０から抜ける燃料蒸発ガスの量が急激に減少する。

【００４７】第１フロート１４０の円錐部１４１がバル
ブシート１３０と当接してからの燃料蒸発ガスの状態に
ついては上述したとおりであり、ここでは説明を省略す
るが、給油ガン５０からの燃料の給油が停止させられた
後、上部空間１ａの燃料蒸発ガスが膨張しても、燃料蒸
発ガスはオリフィス通路１４６を介して徐々にキャニス
タ８に送られることになる。従って、この第２実施例の
場合であっても、タンク内圧が急激に上昇して燃料がフ
ィラーチューブ２側に逆流することが防止され、燃料が
フィラーネック２ａから外部に吹きこぼれることがな
い。

【００４８】そして、燃料蒸発ガスは、燃料タンク１内
の液面とフィラーチューブ２内の液面間のヘッド差がほ
ぼ無くなるまで、オリフィス通路１４６を介して少しず
つキャニスタ８側に抜けることになる。この結果、図８
に示すように、燃料タンク１内の液面が第２液面高さま
で上昇し、第２フロート１６０が連通路１４６の下端周
縁部１５０と当接することになる。これにより、上部空
間１ａの燃料蒸発ガスは、オリフィス通路１６０を介し
てもキャニスタ８側に抜けなくなり、この状態で、レベ
リングバルブ１２０は、従来のレベリングバルブと同
様、完全に閉弁状態とされる。

【００４９】次に、第３実施例について説明する。な
お、この第３実施例においては、第１実施例のレベリン
グバルブ２０に替えてレベリングバルブ２２０を使用し
ており、以下、このレベリングバルブ２２０の構成と作
用について説明する。図９を参照すると、レベリングバ
ルブ２２０の断面図が示されており、レベリングバルブ
２２０は、主としてハウジング２２２内にフロート２４
０を内包して構成されている。

【００５０】ハウジング２２２の上部には、内部に連通
路２２２ａを有した管状の連通口２２４が設けられてお
り、この連通口２２４は第１ベントホース４と気密性を
保持して接合されている（図１参照）。また、ハウジン
グ２２２内部には、連通路２２２ａと連通して円筒状の
室２２２ｂが形成されている。ハウジング２２２の底部
には、室２２２ｂと燃料タンク１の内部空間とを連通す
るようにして、開口孔２２８が設けられている。また、
室２２２ｂの上端位置には、室２２２ｂと燃料タンク１
の上部空間１ａとを連通する通気孔２３４，２３５が穿
設されている。さらに、連通路２２２ａの先端位置に
は、室２２２ｂに臨んで環状のバルブシート２３０が設
けられている。このバルブシート２３０は、ラバー材等
からなっている。バルブシート２３０は、フロート２４
０とともに第２弁手段を構成している。

【００５１】室２２２ｂ内には、室２２２ｂの内壁径よ
りも僅かに小さな外径を有する円筒状のフロート２４０
が内装されている。フロート２４０は、室２２２ｂの軸
方向、つまり上下方向に所定の遊びを有している。従っ
て、フロート２４０は、室２２２ｂ内を軸方向に容易に
移動自在とされている。ところで、このフロート２４０
の上部中央には、連通路２２２ａの内壁径よりも僅かに
小さな外径を有し、第１弁手段としての機能を果たすニ
ードル部２４２が突設されている。従って、このニード
ル部２４２は、フロート２４０が上方に移動すると連通
路２２２ａに挿入される。このニードル部２４２が連通
路２２２ａに挿入されると、ニードル部２４２と連通路
２２２ａの内壁との隙間から所定のオリフィスが形成さ
れる（図１０中の符号２５０）。

【００５２】フロート２４０の最大径は、上記連通路２
２２ａや開口孔２２８の開口寸法よりも大きくされてお
り、このことから、フロート２４０は、室２２２ｂ内に
良好に保持されている。ニードル部２４２周りのフロー
ト２４０の上面肩部２４４は、平面状に仕上げられてお
り、この上面肩部２４４は、上記バルブシート２３０と
当接するようにされている。従って、フロート２４０の
上面肩部２４４と、バルブシート２３０とから上述した
ように第２弁手段が構成され、上面肩部２４４がバルブ
シート２３０と当接すると、連通路２２２ａと室２２２
ｂとの連通が完全に遮断されることになる。

【００５３】フロート２４０は、燃料よりも比重が軽い
樹脂等の部材からなっており、燃料に容易に浮くように
されている。即ち、燃料タンク１内が燃料で満たされ、
燃料の液面がハウジング２２２の位置にまで達すると、
フロート２４０は燃料に浮く。つまり、フロート２４０
は、液面の上昇に伴い、室２２２ｂ内を上方に移動す
る。

【００５４】以下、このように構成されたレベリングバ
ルブ２２０の作用について説明する。燃料が給油ガン５
０のガンノズル５２から給油され、燃料の液面が上昇す
ると、フロート２４０が上方に移動し始める。フロート
２４０が上方に移動し始めるまでは、上部空間１ａの燃
料蒸発ガスは、図９中に実線矢印で示すように、通気孔
２３４，２３５、室２２２ｂを経て充分に連通路２２２
ａに送られる。

【００５５】さらに燃料の液面が第１液面高さまで上昇
すると、フロート２４０は、図１０中に示すように上方
に移動し、フロート２４０のニードル部２４２が連通路
２２２ａに挿入され、これによりオリフィス２５０が形
成される。このようにオリフィス２５０が形成される
と、燃料タンク１内の上部空間１ａからキャニスタ８に
送られる燃料蒸発ガスは、その流量が絞られる（矢
印）。従って、レベリングバルブ２２０からキャニスタ
８側に抜ける燃料蒸発ガスの量が急激に減少する。

【００５６】オリフィス２５０が形成されてからの燃料
蒸発ガスの状態については、上述した第１及び第２実施
例の場合に準ずるためここでは説明を省略するが、給油
ガン５０からの燃料の給油が停止させられた後、上部空
間１ａの燃料蒸発ガスが膨張しても、燃料蒸発ガスはオ
リフィス２５０を介して徐々にキャニスタ８に送られる
ことになる。従って、この第３実施例の場合であって
も、燃料がフィラーチューブ２側に逆流することが防止
され、フィラーネック２ａから外部に吹きこぼれること
がない。

【００５７】そして、燃料蒸発ガスは、燃料タンク１内
の液面とフィラーチューブ２内の液面間のヘッド差がほ
ぼ無くなるまで、オリフィス２５０を介して少しずつキ
ャニスタ８側に抜けることになる。この結果、図１１に
示すように、燃料タンク１内の液面が第２液面高さまで
上昇し、フロート２４０の上面肩部２４４がバルブシー
ト２３０と当接することになる。これにより、上部空間
１ａの燃料蒸発ガスは、オリフィス２５０を介してもキ
ャニスタ８側に抜けなくなり、この状態で、レベリング
バルブ２２０は、従来のレベリングバルブと同様、完全
に閉弁状態とされる。

【００５８】以上、第１乃至第３実施例に基づき詳細に
説明したように、本発明の燃料貯蔵装置では、レベリン
グバルブ２０，１２０，２２０内に第１弁手段と第２弁
手段とを設け、第１弁手段が弁として機能しているとき
に、オリフィス通路２６，１４６或いはオリフィス２５
０を介して上部空間１ａの燃料蒸発ガスを徐々に燃料タ
ンク１から抜くようにしているため、給油ガン５０の停
止後において給油ガン５０からの燃料の吐出圧の消滅に
よって引き起こされる燃料蒸発ガスの急激な膨張が抑止
され、これにより、フィラーチューブ２内の燃料がフィ
ラーネック２ａから吹きこぼれることが好適に防止され
ることとなる。

【００５９】また、特に第２実施例及び第３実施例のレ
ベリングバルブ１２０，２２０の構造は、第１実施例の
レベリングバルブ２０の構造よりもコンパクトである。
従って、第２実施例及び第３実施例にあっては、レベリ
ングバルブ１２０，２２０の燃料タンク１への組付性の
向上が図られている。

【００６０】

【００６１】

【発明の効果】 本発明の 請求項１の燃料貯蔵装置によれ
ば、一端が燃料タンク内の上部空間に臨んで開口し、他
端が大気側に開放されるベント通路と、燃料タンク内の
燃料の液面高さが第１液面高さとなったときベント通路
を狭くする一方、第１液面高さよりも高い第２液面高さ
となったときベント通路を閉塞する弁手段とを備えるの
で、燃料の給油時において、燃料の給油吐出圧によって
燃料タンク内の上部空間の燃料蒸発ガスがベント通路を
介して大気側に抜け、燃料タンク内の燃料の液面高さが
第１液面高さに達したときには、ベント通路を狭くでき
る。これにより、燃料が燃料タンクに入り難くなり、燃
料の給油が停止させられることになるが、このとき、給
油吐出圧により圧縮された状態の燃料蒸発ガスを、液面
高さが第２液面高さとなるまで引き続き狭くされたベン
ト通路を介して大気側に抜くことができる。よって、圧
縮された燃料蒸発ガスの急激な膨張による燃料の吹きこ
ぼしを好適に防止することができる。

【００６２】また、請求項２の燃料貯蔵装置によれば、
第１弁手段は、燃料タンク内の上部空間に設けられ、ベ
ント通路と連通する第１弁孔を有する第１弁室と、第１
弁室内に設けられ、燃料タンク内の燃料の液面高さが第
１液面高さとなったとき第１弁孔を閉塞する第１フロー
トとを備え、第２弁手段は、燃料タンク内の上部空間に
設けられ、オリフィス通路と連通する第２弁孔を有する
第２弁室と、第２弁室内に設けられ、燃料タンク内の燃
料の液面高さが第２液面高さとなったとき第２弁孔を閉
塞する第２フロートとを備えるので、燃料の給油時にお
いて、燃料の給油吐出圧によって燃料タンク内の上部空
間の燃料蒸発ガスが第１弁孔を介して大気側に抜け、燃
料タンク内の燃料の液面高さが第１液面高さに達したと
きには、第１弁孔を第１フロートにより閉塞できる。こ
れにより、燃料が燃料タンクに入り難くなり、燃料の給
油が停止させられることになるが、このとき、給油吐出
圧により圧縮された状態の燃料蒸発ガスを、液面高さが
第２液面高さとなり第２フロートが第２弁孔を閉弁する
まで引き続きオリフィス通路を介して大気側に抜くこと
ができる。よって、簡単な構造にして、圧縮された燃料
蒸発ガスの急激な膨張による燃料の吹きこぼしを好適に
防止することができる。

【００６３】また、請求項３の燃料貯蔵装置によれば、
第１弁室と第２弁室とは隣接して設けられているので、
第１弁室と第２弁室とをスペース効率良く配設すること
により、弁手段をコンパクトなものにでき、弁手段の燃
料タンクへの組付性を向上させながら燃料の吹きこぼし
を好適に防止できる。また、請求項４の燃料貯蔵装置に
よれば、オリフィス通路及び第２弁手段は、第１弁手段
内に設けられているので、第１弁手段内にスペース効率
良くオリフィス通路及び第２弁手段を配設することによ
り、弁手段をコンパクトなものにでき、弁手段の燃料タ
ンクへの組付性を向上させながら燃料の吹きこぼしを好
適に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料貯蔵装置の概略構成図であ
る。

【図２】第１実施例のレベリングバルブを示す断面詳細
図である。

【図３】液面が第１液面高さにあるときの第１実施例の
レベリングバルブの作用を説明する図である。

【図４】液面が第２液面高さにあるときの第１実施例の
レベリングバルブの作用を説明する図である。

【図５】燃料タンク内圧の時間変化を示すグラフであ
る。

【図６】第２実施例のレベリングバルブを示す断面詳細
図である。

【図７】液面が第１液面高さにあるときの第２実施例の
レベリングバルブの作用を説明する図である。

【図８】液面が第２液面高さにあるときの第２実施例の
レベリングバルブの作用を説明する図である。

【図９】第３実施例のレベリングバルブを示す断面詳細
図である。

【図１０】液面が第１液面高さにあるときの第３実施例
のレベリングバルブの作用を説明する図である。

【図１１】液面が第２液面高さにあるときの第３実施例
のレベリングバルブの作用を説明する図である。

【図１２】従来の燃料貯蔵装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク １ａ 上部空間 ２ フィラーチューブ ４ 第１ベントホース（ベント通路） ８ キャニスタ ２０，１２０，２２０ レベリングバルブ ２２ａ，１２２ａ，２２２ａ 連通路（ベント通路） ２２ｂ，１２２ｂ 第１室（第１弁室） ２２ｃ，１４０ａ 第２室（第２弁室） ２６，１４６ オリフィス通路 ３０，１３０ バルブシート（第１弁手段） ３２ バルブシート（第２弁手段） ４０，１４０ 第１フロート（第１弁手段） ４２，１６０ 第２フロート（第２弁手段） ２３０ バルブシート ２４０ フロート ２４２ ニードル部 ２５０ オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 陽一郎 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−356226（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−201721（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 37/00 F02M 37/00 311

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が燃料タンク内の上部空間に臨んで
   開口する一方、他端が大気側に開放されるベント通路
   と、 一端が燃料タンク内の上部空間に臨んで開口する一方、
   他端が大気側に開放され、前記ベント通路よりも狭いオ
   リフィス通路と、 前記燃料タンク内の燃料の液面高さが第１液面高さとな
   ったとき前記ベント通路を閉塞する第１弁手段と、 前記燃料タンク内の燃料の液面高さが前記第１液面高さ
   よりも高い第２液面高さとなったとき前記オリフィス通
   路を閉塞する第２弁手段と、 を備えることを特徴とする燃料貯蔵装置。
2. 【請求項２】 前記第１弁手段は、前記燃料タンク内の
   上部空間に設けられ、前記ベント通路と連通する第１弁
   孔を有する第１弁室と、前記第１弁室内に設けられ、前
   記燃料タンク内の燃料の液面高さが前記第１液面高さと
   なったとき前記第１弁孔を閉塞する第１フロートとを備
   え、 前記第２弁手段は、前記燃料タンク内の上部空間に設け
   られ、前記オリフィス通路と連通する第２弁孔を有する
   第２弁室と、前記第２弁室内に設けられ、前記燃料タン
   ク内の燃料の液面高さが前記第２液面高さとなったとき
   前記第２弁孔を閉塞する第２フロートとを備えることを
   特徴とする、請求項１記載の燃料貯蔵装置。
3. 【請求項３】 前記第１弁室と前記第２弁室とは隣接し
   て設けられていることを特徴とする、請求項２記載の燃
   料貯蔵装置。
4. 【請求項４】 前記オリフィス通路及び前記第２弁手段
   は、前記第１弁手段内に設けられていることを特徴とす
   る、請求項１または２記載の燃料貯蔵装置。