JP3363342B2 - 車両用燃料タンクのベント装置 - Google Patents

車両用燃料タンクのベント装置

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M33/00—Other apparatus for treating combustion-air, fuel or fuel-air mixture
    • F02M33/02—Other apparatus for treating combustion-air, fuel or fuel-air mixture for collecting and returning condensed fuel

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
搭載される車両用燃料タンクが傾斜しても該車両用燃料
タンク内外の通気が阻止されないようにするための車両
用燃料タンクのベント装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の車両用燃料タンクのベン
ト装置として、特開昭５１−３２９０号公報に開示され
たもの（以下、第１の従来装置と記述する）が公知であ
る。
【０００３】これは、燃料タンクが前方に低く傾斜した
場合、その際の燃料油面の上方に後方通気管の開口が露
出し、従って、前記燃料タンクの温度が上昇して前記燃
料タンク内の空気の圧力が上昇すると、その空気の一部
が後方通気管及びベントパイプを通り、バルブを開いて
前記燃料タンク外方へ排出されるので、前記燃料タンク
内の燃料油が外部に流出することがない。また、逆に前
記燃料タンクが後方に低く傾斜して前記開口が燃料油に
より閉塞された場合、前記燃料タンク内の圧力が上昇し
た空気は、大容積通気管内に滞留する。従って、続いて
その大容積通気管の下端に到達した空気は、その中に滞
留している燃料油を押し上げることなく、その燃料油内
を気泡となって浮上し、前記排気管を通って前記燃料タ
ンクの外方へ排出されるように構成したものである。
【０００４】また、別の従来のこの種の車両用燃料タン
クのベント装置として、フロート弁よりなる過給油防止
弁と、チェック弁を一体化したフロート弁よりなるカッ
トバルブとを燃料タンクの中央部上方にそれぞれ設け、
前記過給油防止弁の下流側（エンジン側）にチェック弁
と、２ウェイバルブとをそれぞれ設け、前記チェック弁
の設定圧と前記２ウェイバルブの設定圧との合計圧力
で、前記燃料タンクの燃料満量時のヘッド圧を抑えるこ
とにより（このとき過給油防止弁は閉じている）、過給
油を防止するようにした構成のもの（以下、第２の従来
装置と記述する）も公知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第１の従来装置にあっては、燃料タンクの内部圧力を
コントロールするためのバルブとしては、ベントパイプ
に設けた１つのバルブのみのため、現在の米国エミッシ
ョン法規の１つであるパフロス（指定テストモードにお
いて燃料タンク内圧を規定圧以下にすること）の成立
と、前記燃料タンク内への給油時の過給油防止とを両立
させることが困難であるという問題点があった。
【０００６】また、上述した第２の従来装置にあって
は、燃料タンクが薄型で横長の場合には、前記燃料タン
クの内部上方に設けるカットバルブが１個では気液分離
性能を満足させるできない（タンク傾斜時にカットバル
ブが燃料油に埋没するので）。そこで、前記燃料タンク
の内部上方に２個のカットバルブを設けた場合は、気液
分離性能を満足させるために、前記２個のカットバルブ
を前記燃料タンクの両側に分けて設けなければならな
い。このようにすると、前記過給油防止弁も前記燃料タ
ンクの両側に設けることになり、ガソリンスタンドの床
面が例えば傾斜した場合を考慮すると、給油量のバラツ
キが非常に大きくなり、気液分離性能を満足させること
ができない。即ち、過給油時、燃料タンクの通気口であ
るカットバルブが閉じてしまい、燃料タンク内圧が逃げ
ない。
【０００７】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、パフロスの成立と、燃料タンク内への給
油時の過給油防止とを容易且つ確実に両立させることが
できる車両用燃料タンクのベント装置を提供しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の車両用燃料タンクのベント装
置は、燃料タンクの両側内部上方に一端部が接続された
第１及び第２のベント通路を設け、前記燃料タンクの中
央内部上方に一端部が接続された第３のベント通路を設
け、前記第１及び第２のベント通路の一端部にカットバ
ルブを、前記第３のベント通路の一端部に過給油防止弁
をそれぞれ設け、前記第１及び第２のベント通路の他端
部を前記燃料タンクの相対する内部上方に接続した気液
分離器にそれぞれ接続し、該気液分離器を第１バルブに
接続し、該第１バルブをエンジン側に接続された第２バ
ルブに接続し、前記第３のベント通路の他端部を前記第
１バルブと前記第２バルブとの間に接続し、前記第１バ
ルブの設定圧と前記第２バルブの設定圧との合計圧力
を、前記燃料タンクの燃料満量時のヘッド圧より大きく
設定したことを特徴とする。
【０００９】また、上記目的を達成するために本発明の
請求項２記載の車両用燃料タンクのベント装置は、請求
項１記載の車両用燃料タンクのベント装置において、前
記第３のベント通路に、前記第１バルブの設定圧より大
きなヘッド圧となる高さを有する立ち上がり部を設けた
ことを特徴とする。
【００１０】また、上記目的を達成するために本発明の
請求項３記載の車両用燃料タンクのベント装置は、請求
項１または２記載の車両用燃料タンクのベント装置にお
いて、前記第１バルブにオリフィスを設けたことを特徴
とする。
【００１１】即ち、燃料タンクの中央部上方に第３のベ
ント通路の一端部を接続し、この第３のベント通路の一
端部に過給油防止弁を設けたことにより、ガソリンスタ
ンドの床面傾斜による前記燃料タンク内への給油バラツ
キを最小限に抑えることができる。また、前記燃料タン
クが一方、または他方に傾斜した場合、前記燃料タンク
内の燃料油が前記第１及び第２のベント通路内に漏出す
るが、前記第１及び第２のベント通路を前記燃料タンク
の相対する側部上方に接続した気液分離器に接続したた
めに、前記第１及び第２のベント通路内に漏出した燃料
油が前記気液分離器に一時保留されるので、燃料油が前
記気液分離器より下流側に流出することがない。また、
前記過給油防止弁が閉じたときに、前記第１バルブの設
定圧と前記第２バルブの設定圧との合計圧力で前記燃料
タンクの燃料満量時のヘッド圧を抑えるため、前記燃料
タンク内への過給油を防止することができる。また、前
記第３のベント通路が前記第１バルブと前記第２バルブ
との間に接続されているので、前記第２バルブの圧力で
前記燃料タンクの内部圧力をコントロールするため、パ
フロスが成立する。
【００１２】また、前記燃料タンクが一方に傾斜した場
合、前記燃料タンク内の燃料油が前記第３のベント通路
内に漏出し、しかも、その燃料油面は前記第１バルブの
設定圧力分だけ更に上がってくるが、前記第１バルブの
設定圧より大きなヘッド圧となる高さを有する立ち上が
り部を前記第３のベント通路に設けたことにより、前記
燃料タンク内の燃料油が前記第３のベント通路の前記立
ち上がり部よりエンジン側に流出することがなくなる。
【００１３】しかも、前記第１バルブにオリフィスを設
けて、前記第３のベント通路の立ち上がり部内における
燃料油面の上昇量を抑えていることにより、前記第３の
ベント通路の立ち上がり部の高さを低く設定できるの
で、車体構造の狭い空間への配置が容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施の形態に
係る車両用燃料タンクのベント装置の構成を示す縦断側
面図であり、同図中、１は薄型で横長の燃料タンクで、
図示しない車両ボディの所定箇所に適宜の固定手段によ
り固定されている。燃料タンク１の後側面（図において
は右側面）には、燃料注入管（インレットパイプ或いは
フューエルパイプ）２の一端部が接続され、この燃料注
入管２の他端部は前記車両ボディの外側面部に開口して
おり、この開口面は図示しないキャップにより開閉可能
になっている。
【００１５】燃料タンク１の中央内部上方にはブリーザ
ーパイプ３の一端部が接続され、このブリーザーパイプ
３の他端部は燃料注入管２の他端部側面に接続されてい
る。そして、燃料注入管２から燃料タンク１への給油時
において、燃料タンク１内の空気がブリーザーパイプ３
を通って燃料注入管２の他端部開口面から大気中に放出
され、そして、燃料油面が上昇してきてブリーザーパイ
プ３の先端部が燃料油中に没すると燃料タンク１への給
油を自動的に停止させるようになっている。
【００１６】燃料タンク１の前後（図においては左右）
側内部上方及び中央内部上方には、ベント通路である３
本のベントパイプ４，５，６の一端部が接続されてい
る。第１及び第２のベントパイプ４，５の一端部には、
フロート弁よりなるカットバルブ７，８が設けられてい
る。第３のベントパイプ６の一端部には、フロート弁よ
りなる過給油防止弁９が設けられている。カットバルブ
７，８及び過給油防止弁９は燃料タンク１内に位置して
いる。過給油防止弁９は、燃料タンク１内の燃料油面が
ある一定レベル以上（給油満量状態）になると閉じる常
開型の弁である。カットバルブ７，８は、タンクが傾斜
した場合に閉じる。第１及び第２のベントパイプ４，５
の他端部は、気液分離器（セパレータ）１０，１１を介
して第１バルブ（チェックバルブ）１２に接続されてい
る。この第１バルブ１２は第２バルブ（２ウェイバル
ブ）１３を介してエンジン側であるキャニスタ１４に接
続されている。第３のベントパイプ６の他端部は、第１
バルブ１２と第２バルブ１３との間に接続されている。
第１バルブ１２の設定圧と第２バルブ１３の設定圧との
合計圧力は、燃料タンク１の燃料満量時のヘッド圧Ａよ
り大きく設定されている。
【００１７】第３のベントパイプ６の途中には、第１バ
ルブ１２の設定圧より大きなヘッド圧となる高さを有す
る立ち上がり部１５が設けられている。
【００１８】また、第１バルブ１２は、図２の断面図に
示すように、一側面上方に流出口１６を且つ他側面下方
に流入口１７をそれぞれ設けた筐体１８を有している。
この筐体１７の上下方向ほぼ中間部内方に設けられた仕
切壁１９の中央部には、流出口１６と流入口１７とを連
通する連通孔２０が設けられている。この連通孔２０の
一端（図においては上端）開口面は球形の弁体２１によ
り開閉される。この弁体２１は連通孔２０の一端開口面
を閉じる方向にコイル状のバネ２２により押圧されてい
る。また、筐体１８の内方の仕切壁１９の一側部には、
流出口１６と流入口１７とを連通するオリフィス２３が
設けられている。
【００１９】通気流量が所定値以下のときはオリフィス
２３から空気が流出し、また、通気流量が所定値以上に
なると弁体２１も開き空気が流出する。
【００２０】第１バルブ１２は、通常は図２に示すよう
に弁体２１により連通孔２０が閉じられて閉弁状態にあ
る。そして、燃料タンク１内の圧力が所定圧力以上にな
ると、その圧力により弁体２１がバネ２２の押圧力に抗
して押し上げられて連通孔２０が開放され、筐体１８の
流入口１７と流出口１６とが連通孔２０を介して連通
し、第１バルブ１２は開弁状態となる。
【００２１】次に、上記構成になる本実施の形態に係る
車両用燃料タンクのベント装置の動作を説明する。
【００２２】図１は、燃料タンク１内の燃料油面が所定
レベル以上（給油満量状態）にあり、しかも燃料油面が
水平状態にある場合を示し、この状態においては、過給
油防止弁９は閉弁している。
【００２３】また、燃料タンク１内の燃料油面が所定レ
ベル以下にある場合は、カットバルブ７，８及び過給油
防止弁９は開弁状態にある。そして、燃料注入管２から
燃料タンク１への給油時において、燃料タンク１内の空
気はブリーザーパイプ３を介して燃料注入管２の他端部
開口面から大気中に放出される。そして、燃料油面が上
昇してきてブリーザーパイプ３の先端部が燃料油中に没
すると、このブリーザーパイプ３から大気中への燃料タ
ンク１内の空気の放出が停止するため、燃料タンク１へ
の給油を自動的に停止させる。
【００２４】この後、燃料タンク１へ再給油すると、燃
料油面の上昇に伴ない過給油防止弁９が閉弁するため、
燃料タンク１内の通気はカットバルブ７，８のみとな
る。一方、カットバルブ７，８の下流側に設けられた第
１及び第２バルブ１２，１３の各開弁設定圧の合計圧力
は、燃料タンク１の燃料満量時のヘッド圧Ａより大きく
設定されていることにより、燃料タンク１内の空気が大
気中に放出されないため燃料タンク１内への給油が行わ
れず、これにより、燃料タンク１内への過給油を防止す
ることができる。
【００２５】また、一端部に過給油防止弁９が接続され
た第３のベントパイプ６の他端部は、第１バルブ１２と
第２バルブ１３との間に接続されていて、第３のベント
パイプ６には第２バルブ１３の設定圧しかかからないの
で、この第２バルブ１３の設定圧により燃料タンク１の
内部圧力がコントロールされるのでパフロスを成立させ
ることができる（第３のベントパイプ６に第１バルブ１
２の設定圧と第２バルブ１３の設定圧の両方がかかる
と、所定モードにおいて燃料タンク１の内部圧力を規定
圧以下にすることができず、パフロスを成立させること
ができない）。
【００２６】また、燃料タンク１内の燃料油面が図１の
Ｌ１、またはＬ２のように傾斜した場合、カットバルブ
７、またはカットバルブ８を介して第１のベントパイプ
４、または第２のベントパイプ５内に燃料油が流出して
くるが、この流出した燃料油は気液分離器１０、または
気液分離器１１により一時保留され、これら気液分離器
１０、または気液分離器１１より下流側に流れることが
ない。これら気液分離器１０、または気液分離器１１内
に一時保留された燃料油は、燃料タンク１内の燃料油面
が所定状態に戻ったときに、カットバルブ７、またはカ
ットバルブ８を介して燃料タンク１内へ戻る。
【００２７】また、燃料タンク１内の燃料油面が図１の
Ｌ２のように傾斜した場合、第３のベントパイプ６内に
燃料油が流出してくる。このとき燃料タンク１の内部圧
力は第１バルブ１２の設定圧力と第２バルブ１３の設定
圧力の合計圧力で抑えているが、第３のベントパイプ６
内は第２バルブ１３の設定圧力しかかかっていないた
め、第１バルブ１２の設定圧力分だけ立ち上がり部１５
内の燃料油面が上昇する。この場合、第１バルブ１２が
単純な構造のバルブであると、燃料油が第３のベントパ
イプ６の立ち上がり部１５の頂点部分を乗り越えて第２
バルブ１３側へ流出してしまう。そこで、本実施の形態
においては、図２に示すように第１バルブ１２に設けた
オリフィス２３の作用によって、前記立上ちがり部１５
内における燃料油面の上昇量が抑制されるので、燃料油
が第３のベントパイプ６の立ち上がり部１５の頂点部分
を乗り越えて第２バルブ１３側へ流出するということが
ない。なお、オリフィス２３の径は、前記燃料タンク１
への過給油を防止するために必要な圧力損失を確保でき
る寸法に設定されている。
【００２８】また、過給油防止弁９を燃料タンク１の中
央内部上方に設けたので、ガソリンスタンドの床面の傾
斜に伴う給油のバラツキが最小限になる。
【００２９】なお、上述した実施の形態においては、３
本のベントパイプを設けた場合について説明したが、ベ
ントパイプの本数は３本に限られるものではなく、少な
くとも１本以上であればよい。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の請求項１記
載の車両用燃料タンクのブリーザ装置によれば、燃料タ
ンクの中央部上方に第３のベント通路の一端部を接続
し、この第３のベント通路の一端部に過給油防止弁を設
けたことにより、ガソリンスタンドの床面傾斜による前
記燃料タンク内への給油バラツキを最小限に抑えること
ができる。また、前記燃料タンクが一方、または他方に
傾斜した場合、前記燃料タンク内の燃料油が前記第１及
び第２のベント通路内に流出するが、前記第１及び第２
のベント通路を前記燃料タンクの相対する側部上方に接
続した気液分離器に接続したために、前記第１及び第２
のベント通路内に流出した燃料油が前記気液分離器に一
時保留されるので、燃料油が前記気液分離器より下流側
に流出することがない。また、前記過給油防止弁が閉じ
たときに、前記第１バルブの設定圧と前記第２バルブの
設定圧との合計圧力で前記燃料タンクの燃料満量時のヘ
ッド圧を抑えるため、前記燃料タンク内への過給油を防
止することができる。また、前記第３のベント通路が前
記第１バルブと前記第２バルブとの間に接続されている
ことにより、前記第２バルブのみの圧力で前記燃料タン
クの内部圧力を低くコントロールするため、パフロスが
成立する。
【００３１】また、本発明の請求項２記載の車両用燃料
タンクのブリーザ装置によれば、前記第１バルブの設定
圧より大きなヘッド圧となる高さを有する立ち上がり部
を前記第３のベント通路に設けたことにより、前記燃料
タンク内の燃料油が前記第３のベント通路の前記立ち上
がり部より燃料タンク傾斜時にエンジン側に流出するこ
とがなくなる。
【００３２】更に、本発明の請求項３記載の車両用燃料
タンクのブリーザ装置によれば、前記第１バルブにオリ
フィスを設けて、燃料油面の上昇量を抑えていることに
より、前記燃料タンクが一方に傾斜して前記燃料タンク
内の燃料油が前記第３のベント通路内に流出し、しか
も、前記第３のベント通路の立ち上がり部内の燃料油面
が前記第１バルブの設定圧力分だけ更に上昇するが、前
記オリフィスの作用によって前記燃料油面の上昇量を抑
えることができるので、前記立ち上がり部の高さを低く
設定でき、限られた車体構造の配置スペースに収納でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用燃料タ
ンクのブリーザ装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両用燃料タ
ンクのブリーザ装置における第１バルブの構成を示す縦
断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料タンク ２ 燃料注入管（インレットパイプ或いはフューエル
パイプ） ３ ブリーザーパイプ ４ ベントパイプ ５ ベントパイプ ６ ベントパイプ ７ カットバルブ ８ カットバルブ ９ 過給油防止弁 １０ 気液分離器（セパレータ） １１ 気液分離器（セパレータ） １２ 第１バルブ（チェックバルブ） １３ 第２バルブ（２ウェイバルブ） １４ キャニスタ １５ 立ち上がり部 １６ 流出口 １７ 流入口 １８ 筐体 １９ 仕切壁 ２０ 連通孔 ２１ 弁体 ２２ バネ ２３ オリフィス
フロントページの続き (72)発明者 郷間 久之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 堀内 正昭 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平８−258577（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131851（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−3290（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許5647334（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 37/00 301 F02M 37/00 311 B60K 15/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料タンクの両側内部上方に一端部が接
    続された第１及び第２のベント通路を設け、前記燃料タ
    ンクの中央内部上方に一端部が接続された第３のベント
    通路を設け、前記第１及び第２のベント通路の一端部に
    カットバルブを、前記第３のベント通路の一端部に過給
    油防止弁をそれぞれ設け、前記第１及び第２のベント通
    路の他端部を前記燃料タンクの相対する内部上方に接続
    した気液分離器にそれぞれ接続し、該気液分離器を第１
    バルブに接続し、該第１バルブをエンジン側に接続され
    た第２バルブに接続し、前記第３のベント通路の他端部
    を前記第１バルブと前記第２バルブとの間に接続し、前
    記第１バルブの設定圧と前記第２バルブの設定圧との合
    計圧力を、前記燃料タンクの燃料満量時のヘッド圧より
    大きく設定したことを特徴とする車両用燃料タンクのベ
    ント装置。
  2. 【請求項２】 前記第３のベント通路に、前記第１バル
    ブの設定圧より大きなヘッド圧となる高さを有する立ち
    上がり部を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両
    用燃料タンクのベント装置。
  3. 【請求項３】 前記第１バルブにオリフィスを設けたこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の車両用燃料タン
    クのベント装置。
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