JP5642595B2 - 車両の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の蒸発燃料処理装置に関する。
従来、車両の燃料タンクへの給油時に、燃料タンク内の蒸発燃料を給油口から外部に拡散させないようにし、蒸発燃料を蒸発燃料貯留器へ送るように構成した蒸発燃料処理装置が開示されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
特許文献1では、給油パイプの途中に設けた液溜まり部によってリキッドシールを形成し、燃料タンク内の蒸発燃料が給油口から外部へ拡散しないようにしている。特許文献2では、シール部材として、リップ部を有するシールパッキンを給油パイプに設け、給油ガンの外周面にリップ部を密着させることで、燃料タンク内の蒸発燃料を給油口から外部に拡散させないようにしている。
特開平8−91062号公報 実開平5−32065号公報
しかしながら、上記特許文献1のように給油パイプに液溜まり部を設けることでリキッドシールを形成する構成は、給油パイプが長く設けられる乗用車では適用可能であるが、給油パイプが短く、かつ給油口が満タンの液面に近い自動二輪車や大型トラック等の燃料タンクでは、給油口と液溜まり部とが近くなりすぎてしまい、液溜まり部を設けることが困難である。また、上記特許文献2のように、給油パイプにシールパッキンを設ける場合、給油ガンのノズルは形状にバラツキがあり、かつ、給油の度にシールパッキンに対して給油ガンが接触した状態で抜き差しされるため、シールパッキンのシール性を確保することが課題となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の蒸発燃料処理装置において、給油口の近傍にリキッドシールを形成できるようにしつつ、シール部材のシール性を確保できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関(12)と、燃料を貯留する燃料タンク(24)と、内部に吸着材が充填され、蒸発燃料を吸着して貯留する蒸発燃料貯留器(51)と、前記燃料タンク(24)と前記蒸発燃料貯留器(51)とを連通するチャージ通路(52)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と前記内燃機関(12)の吸気系(34)とを連通し、前記蒸発燃料貯留器(51)に吸着された蒸発燃料を前記内燃機関(12)の吸気負圧で前記吸気系(34)に送るパージ通路(53)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と外部とを連通する大気開放通路(55)と、給油口(41)と、前記給油口(41)から前記燃料タンク(24)内に延びる筒状部である給油管(61)とを有する車両の蒸発燃料処理装置において、前記給油管(61)のタンク内側開口に設けられ、給油方向の流れを許容する一方向弁である逆流防止弁(62)と、前記給油管(61)の給油口側開口部に設けられ、給油ガン挿入孔(63A)を有する位置決めプレート(63)と、前記位置決めプレート(63)と前記逆流防止弁(62)との間の前記給油管(61)に摺動自在に取り付けられ、給油ガン挿入孔(64A)を有する押圧プレート(64)と、前記位置決めプレート(63)と前記押圧プレート(64)との間に狭持され弾性を有するシール部材(65)と、前記押圧プレート(64)と前記逆流防止弁(62)との間に配置され、給油ガン(G)の挿入量を規制するストッパ(66)とを備え、前記逆流防止弁(62)は、給油開始時に前記逆流防止弁(62)と前記押圧プレート(64)との間に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が前記押圧プレート(64)に達したときは、燃料が前記押圧プレート(64)を押し上げて前記シール部材(65)が上下に押し潰されることにより、該シール部材(65)が前記給油ガン挿入孔(63A,64A)側に膨出して給油ガン(G)に密着し隙間をシールすることを特徴とする。
この構成によれば、燃料タンク内に延びる筒状部である給油管のタンク内側開口に給油方向の流れを許容する逆流防止弁が設けられ、給油ガン挿入孔を有する位置決めプレートと、位置置決めプレートと逆流防止弁との間の給油管に摺動自在に取り付けられ、給油ガン挿入孔を有する押圧プレートと、位置決めプレートと押圧プレートとの間に狭持され弾性を有するシール部材と、押圧プレートと逆流防止弁との間に配置され、給油ガンの挿入量を規制するストッパとを備え、逆流防止弁は、給油開始時に逆流防止弁と押圧プレートとの間に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が押圧プレートに達したときは、燃料が押圧プレートを押し上げてシール部材が上下に押し潰されることにより、シール部材が給油ガン挿入孔側に膨出して給油ガンに密着し隙間をシールするため、液面によって押し上げられて潰れるシール部材によって隙間をシールすることで、給油口の近傍であっても逆流防止弁と押圧プレートとの間の液溜まりをリキッドシールとして利用できる。また、給油時の液面によって潰れることでシール部材が給油ガンに密着し、給油ガンを抜き差しする際にはシール部材と給油ガンとが摺接しないため、シール部材のシール性が抜き差しによって影響を受けることを防止でき、シール部材のシール性を確保できる。
また、上記構成において、前記シール部材(65)の給油ガン挿入孔(65A)は、前記位置決めプレート(63)の給油ガン挿入孔(63A)に対し、同径または大径に形成される構成としても良い。
この場合、シール部材の給油ガン挿入孔が位置決めプレートの給油ガン挿入孔に対し、同径または大径に形成されるため、抜き差しの際にシール部材に給油ガンが摺接することを防止でき、シール部材のシール性を確保できる。
また、前記位置決めプレート(63)と前記押圧プレート(64)との間の幅は、前記給油ガン挿入孔(63A,64A)に向かって広がるようにテーパー形状に形成され、このテーパー形状に沿って前記シール部材(65)は肉厚に形成される構成としても良い。
この場合、位置決めプレートと押圧プレートとの間の幅は、給油ガン挿入孔に向かって広がるようにテーパー形状に形成され、このテーパー形状に沿ってシール部材は肉厚に形成されるため、テーパー形状によってシール部材を給油ガン側に押し出すようにしてシールでき、シール性をさらに向上できる。
さらに、前記シール部材(65)は海綿状で、前記押圧プレート(64)は前記給油ガン挿入孔(64A)とは別に上下に貫通する貫通孔(64B)を有する構成としても良い。
この場合、シール部材は海綿状で、押圧プレートは給油ガン挿入孔とは別に上下に貫通する貫通孔を有し、この貫通孔から燃料がシール部材側に流れて海綿状のシール部材に含まれるようになるため、シール性をさらに向上できる。
また、給油ガン(G)は圧力感知孔であるオートストップ検出部(G2)を有し、前記ストッパ(66)は、給油ガン挿入時に前記オートストップ検出部(G2)が前記位置決めプレート(63)の上方に位置するように配置されても良い。
この場合、ストッパは、給油ガン挿入時に給油ガンのオートストップ検出部が位置決めプレートの上方に位置するように配置されるため、位置決めプレートの下方にリキッドシールを形成した構成であっても、オートストップ検出部を作動させることができる。また、シール部材に不具合が生じ、燃料が上方に染み出したとしても、オートストップ検出部によって給油を停止でき、外部への燃料の流出を防止できる。
また、前記燃料タンク(24)内のチャージ通路(52)に設けられ、満タン時にチャージ通路(52)を閉塞するカットバルブ(56)と、前記燃料タンク(24)内と前記位置決めプレート(63)の上方の前記給油管(61)とを連通する燃料リターン管(73)と、前記燃料タンク(24)内の前記燃料リターン管(73)に配置されるフロート弁であるリターン管開閉弁(74)とを有し、前記リターン管開閉弁(74)は、満タン時に開弁して燃料を前記位置決めプレート(63)の上方のオートストップ部(G2)に送る構成としても良い。
この場合、満タン時にチャージ通路を閉塞するカットバルブと、燃料タンク内と位置決めプレートの上方の給油管とを連通する燃料リターン管と、燃料タンク内の燃料リターン管に配置されるリターン管開閉弁とを有し、リターン管開閉弁は、満タン時に開弁して燃料を位置決めプレートの上方のオートストップ部に送るため、リキッドシールの存在により液面を目視できない構成であっても、満タン時に燃料リターン管からオートストップ部に燃料が送られることで、満タン時に自動的に給油を停止させることができる。
また、本発明は、内燃機関(12)と、燃料を貯留する燃料タンク(24)と、内部に吸着材が充填され、蒸発燃料を吸着して貯留する蒸発燃料貯留器(51)と、前記燃料タンク(24)と前記蒸発燃料貯留器(51)とを連通するチャージ通路(52)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と前記内燃機関(12)の吸気系(34)とを連通し、前記蒸発燃料貯留器(51)に吸着された蒸発燃料を前記内燃機関(12)の吸気負圧で前記吸気系(34)に送るパージ通路(53)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と外部とを連通する大気開放通路(55)と、給油口(41)と、前記給油口(41)から前記燃料タンク(24)内に延びる筒状部である給油管(61)とを有する車両の蒸発燃料処理装置において、前記給油管(61)のタンク内側開口に設けられ、給油方向の流れを許容する一方向弁である逆流防止弁(62)と、前記給油管(61)の給油口側開口部に設けられ、給油ガン挿入孔(63A)を有する位置決めプレート(63)と、前記位置決めプレート(63)と前記逆流防止弁(62)との間の前記給油管(61)に固定され、給油ガン挿入孔(264A)を有する下部プレート(264)と、前記位置決めプレート(63)と前記下部プレート(264)との間に狭持され、連通部(264B)によってリキッドシール室(L2)と連通する袋状のシール部材(265)と、前記下部プレート(264)と前記逆流防止弁(62)との間に配置され、給油ガン(G)の挿入量を規制するストッパ(66)とを有し、前記逆流防止弁(62)は、給油開始時に前記逆流防止弁(62)と前記下部プレート(264)との間の前記リキッドシール室(L2)に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が前記下部プレート(264)に達したときは、前記連通部(264B)から燃料が前記シール部材(265)に入ることで、前記シール部材(265)が前記給油ガン挿入孔(63A,264A)側に膨出し、給油ガン(G)に密着して隙間をシールすることを特徴とする。
この構成によれば、燃料タンク内に延びる筒状部である給油管のタンク内側開口に給油方向の流れを許容する逆流防止弁が設けられ、給油管の給油口側開口部に設けられ、給油ガン挿入孔を有する位置決めプレートと、位置決めプレートと逆流防止弁との間の給油管に固定され、給油ガン挿入孔を有する下部プレートと、位置決めプレートと下部プレートとの間に狭持され、連通部によってリキッドシール室と連通する袋状のシール部材と、下部プレートと逆流防止弁との間に配置され、給油ガンの挿入量を規制するストッパとを有し、逆流防止弁は、給油開始時に逆流防止弁と下部プレートとの間のリキッドシール室に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が下部プレートに達したときは、連通部から燃料がシール部材に入ることで、シール部材が給油ガン挿入孔側に膨出し、給油ガンに密着して隙間をシールするため、下部プレートに達した燃料が入ることで膨出するシール部材によって隙間をシールすることで、給油口の近傍であっても逆流防止弁と下部プレートとの間の液溜まりをリキッドシールとして利用できる。また、給油時の燃料が入ることでシール部材が給油ガンに密着し、給油ガンを抜き差しする際にはシール部材と給油ガンとが摺接しないため、シール部材のシール性が抜き差しによって影響を受けることを防止でき、シール部材のシール性を確保できる。
本発明に係る車両の蒸発燃料処理装置では、燃料が押圧プレートを押し上げてシール部材が上下に押し潰されることにより、シール部材が給油ガン挿入孔側に膨出して給油ガンに密着し隙間をシールするため、液面によって押し上げられて潰れるシール部材によって隙間をシールすることで、給油口の近傍であっても逆流防止弁と押圧プレートとの間の液溜まりをリキッドシールとして利用できる。また、給油時の液面によって潰れることでシール部材が給油ガンに密着し、給油ガンを抜き差しする際にはシール部材と給油ガンとが摺接しないため、シール部材のシール性が抜き差しによって影響を受けることを防止でき、シール部材のシール性を確保できる。
また、シール部材の給油ガン挿入孔が位置決めプレートの給油ガン挿入孔に対し、同径または大径に形成されるため、抜き差しの際にシール部材に給油ガンが摺接することを防止でき、シール部材のシール性を確保できる。
また、位置決めプレートと押圧プレートとの間のテーパー形状に沿ってシール部材は肉厚に形成されるため、テーパー形状によってシール部材を給油ガン側に押し出すようにしてシールでき、シール性をさらに向上できる。
さらに、シール部材は海綿状で、押圧プレートの貫通孔から燃料がシール部材側に流れて海綿状のシール部材に含まれるようになるため、シール性をさらに向上できる。
さらにまた、ストッパは、給油ガン挿入時に給油ガンのオートストップ検出部が位置決めプレートの上方に位置するように配置されるため、位置決めプレートの下方にリキッドシールを形成した構成であっても、オートストップ検出部を作動させることができる。また、シール部材に不具合が生じ、燃料が上方に染み出したとしても、オートストップ検出部によって給油を停止でき、外部への燃料の流出を防止できる。
また、リターン管開閉弁が、満タン時に開弁して燃料を位置決めプレートの上方のオートストップ部に送るため、リキッドシールの存在により液面を目視できない構成であっても、満タン時に燃料リターン管からオートストップ部に燃料が送られることで、満タン時に自動的に給油を停止させることができる。
また、本発明に係る車両の蒸発燃料処理装置では、液面が下部プレートに達したときは、連通部から燃料がシール部材に入ることで、シール部材が給油ガン挿入孔側に膨出し、給油ガンに密着して隙間をシールするため、下部プレートに達した燃料が入ることで膨出するシール部材によって隙間をシールすることで、給油口の近傍であっても逆流防止弁と下部プレートとの間の液溜まりをリキッドシールとして利用できる。また、給油時の燃料が入ることでシール部材が給油ガンに密着し、給油ガンを抜き差しする際にはシール部材と給油ガンとが摺接しないため、シール部材のシール性が抜き差しによって影響を受けることを防止でき、シール部材のシール性を確保できる。
本発明の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。 燃料タンク及びその周辺を示す断面図である。 蒸発燃料処理装置の構成を示す図である。 シール機構の断面図である。 給油時におけるシール機構の断面図である。 第2の実施の形態のシール機構の構成を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態に係る車両の蒸発燃料処理装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で、上下、前後、左右の方向は、車両の運転者から見た方向をいう。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
自動二輪車1(車両)は、車体フレーム11の前後の中央にエンジン12(内燃機関)が配置され、前輪2を支持するフロントフォーク13が車体フレーム11の前端に操舵可能に支持され、後輪3を支持するリヤスイングアーム14が車体フレーム11の後部の下部に設けられた鞍乗り型の車両である。
車体フレーム11は、左右一対のフロントフォーク13を操舵可能に支持するヘッドパイプ16と、ヘッドパイプ16の後部から後下方に延びるメインフレーム17と、ヘッドパイプ16の下部から後下方に延びる左右一対のダウンフレーム18と、メインフレーム17の後部から下方に延びる左右一対のセンターフレーム19と、メインフレーム17の後部から車両後部まで延びる左右一対のシートレール20と、センターフレーム19から後上方に延びて各シートレール20に連結される左右一対のサブパイプ21とを備えて構成される。センターフレーム19には、リヤスイングアーム14を支持するピボットプレート22が設けられる。
ピボットプレート22には、ピボットプレート22を車幅方向に貫通するピボット軸15が設けられ、リヤスイングアーム14は、ピボット軸15に軸支されている。
操行ハンドル23はフロントフォーク13の上部に取り付けられ、前輪2はフロントフォーク13の下部に軸支されている。エンジン12に供給される燃料を貯留する燃料タンク24は、メインフレーム17を跨って配置されている。燃料タンク24の下方には、収納ボックス40が設けられている。
左右のシートレール20に跨って設けられる乗員用のシート25は、燃料タンク24の後端に連続してシートレール20の上方に配置され、シートレール20に沿うように後方に延びている。
エンジン12は、車幅方向に延びるクランク軸(不図示)が収容されるクランクケース30と、クランクケース30の前部から前方に延びるシリンダ31とを備えている。クランクケース30の後部には変速機32が一体的に設けられている。
シリンダ31 の前部には、排気管33が接続され、排気管33はクランクケース30の前方から下方を通って車両右後方へ延びている。
燃料タンク24とエンジン12との間には、エンジン12に空気及び燃料を供給する吸気装置34(吸気系)が設けられている。吸気装置34は、燃料タンク24の後部下方に設けられ外気を吸い込むエアクリーナボックス35と、エアクリーナボックス35から前方に延びるコネクティングチューブ36と、コネクティングチューブ36の前端に接続されるスロットルボディ37と、スロットルボディ37から下方に延びてエンジン12の吸気口に接続される吸気管38と、吸気管38に燃料を噴射するインジェクタ39とを備えている。
図2は、燃料タンク24及びその周辺を示す断面図である。
燃料タンク24は、メインフレーム17を跨いで設けられる鞍型のタンクであり、メインフレーム17の左右側面に沿って膨出する跨ぎ部24Aを有し、左右の跨ぎ部24Aに設けられる固定部24A、及び、後部に設けられる後部固定部24Bによって車体フレーム11に固定される。
燃料タンク24は、給油時の燃料の入口となる給油口41を上面に備え、インジェクタ39に燃料を送出する燃料ポンプ42を燃料タンク24内の後部の底部に備えている。給油口41の上面には、開閉自在なフィラーキャップ41Aが取り付けられている。燃料ポンプ42は、燃料タンク24内に設けられるポンプ本体42Aと、燃料タンク24の下面に露出する接続部42Bとを有し、接続部42Bにはインジェクタ39に繋がる燃料ホース(不図示)が接続される。
燃料タンク24には、燃料タンク24内の蒸発燃料を、一時的に貯留するとともにエンジン12に供給して燃焼させる蒸発燃料処理装置50が接続されている。
図3は、蒸発燃料処理装置50の構成を示す図である。
蒸発燃料処理装置50は、燃料タンク24内に蒸発燃料の成分であるHC(炭化水素)を筒状のキャニスター51(蒸発燃料貯留器)に一旦吸着させ、この吸着された蒸発燃料をエンジン12の吸気の負圧を利用してエンジン12の吸気系に供給し、混合気とともに燃焼させるシステムであり、このシステムにより、蒸発燃料が外部に拡散することを防止できる。
蒸発燃料処理装置50は、燃料タンク24内に一端が設けられて他端がキャニスター51に接続されるチャージ通路52と、内部に活性炭等の吸着材が充填され蒸発燃料を貯留するキャニスター51と、キャニスター51に一端が接続され、他端がエンジン12の吸気装置34の吸気管38に接続されるパージ通路53と、パージ通路53の途中に設けられるパージ制御弁54と、キャニスター51と外部とを連通する大気開放通路55とを備えている。パージ制御弁54は、蒸発燃料を吸気管38側へ送るタイミングを制御するための一方向弁であり、車両に搭載されたコントローラ(不図示)によって開閉制御される。チャージ通路52の燃料タンク24内の端には、燃料タンク24内の燃料の満タン時にチャージ通路52を閉塞するカットバルブ56が取り付けられている。カットバルブ56は燃料の液面の上昇によって閉じるフロートバルブであり、燃料の液面が満タン時よりも下位である場合にはカットバルブ56は開かれており、燃料タンク24はキャニスター51に連通する。
燃料タンク24内の燃料の一部が蒸発し、燃料タンク24の内圧が高くなると、蒸発燃料はチャージ通路52を通ってキャニスター51内に流れ、キャニスター51内に一旦吸着される。そして、パージ制御弁54が開状態に制御されると、キャニスター51と吸気管38とが連通し、キャニスター51からエンジン12の吸気管38への蒸発燃料が流れることが可能となり、エンジン12の吸気の負圧が所定値以上で作用すると、蒸発燃料はキャニスター51からエンジン12内へ流れ、エンジン12で燃焼される。また、キャニスター51内が負圧になると、大気開放通路55からキャニスター51内に外気が導入される。
本第1の実施の形態の蒸発燃料処理装置50は、給油時に燃料タンク24内の蒸発燃料を給油口41から外部に流出させないように給油口41をシールするシール機構60を有している。
図4は、シール機構60の断面図である。
シール機構60は、給油口41から燃料タンク24内へ上下方向に延びる筒状部である給油管61と、燃料タンク24内で給油管61の下部の開口に設けられ、給油方向の流れを許容する一方向弁である逆流防止弁62と、給油管61における給油口41側の開口に設けられる位置決めプレート63と、位置決めプレート63と逆流防止弁62との間の給油管61に摺動自在に設けられる押圧プレート64と、位置決めプレート63と押圧プレート64との間に狭持されるシール部材65と、押圧プレート64と逆流防止弁62との間に配置されるストッパ66と、押圧プレート64を下方から支持する支持部67とを備えて構成される。
給油管61は、ガソリンスタンドに設けられた給油ガンGのノズルG1が挿入される円筒であり、給油口41の周縁部に固定される上部給油管68と、上部給油管68よりも小径に形成され、上部給油管68の底部に嵌合されて下方に延びる下部給油管69とを有している。下部給油管69は、その上部よりも大径の拡径部70を下部に有し、拡径部70は下部給油管69の開口を塞ぐように設けられる底面部70Aを有している。拡径部70及び底面部70Aには、燃料が通過可能な開口(不図示)が複数形成されている。
逆流防止弁62は、下部給油管69の拡径部70に設けられており、拡径部70内で上下に摺動可能な弁体62Aと、弁体62Aの中央に設けられ底面部70Aに摺動可能に挿通される軸部62Bと、軸部62Bに挿通され、弁体62Aを閉弁方向に付勢する弁ばね62Cとを有している。弁体62Aは、拡径部70の上部に形成された段部70Bに当接するように弁ばね62Cによって押圧されており、給油管61を閉じることで燃料タンク24内から液体の燃料及び蒸発燃料が外部に流れることを防止している。
逆流防止弁62は、弁体62Aの上面に所定の圧力が作用した場合に弁ばね62Cが縮むことで弁体62Aが下方に変位して開弁する。逆流防止弁62が開かれると、ノズルG1から供給される燃料は、逆流防止弁62、拡径部70及び底面部70Aを通過して燃料タンク24内に流入可能になる。
位置決めプレート63は、下部給油管69の上部に固定される円板状部材であり、ノズルG1が挿通される給油ガン挿入孔63Aを中央部に有している。ノズルG1は、給油ガン挿入孔63Aに挿入されることで径方向に位置決めされる。
押圧プレート64は、下部給油管69内で位置決めプレート63の下方に配置される円板状部材であり、ノズルG1が挿通される給油ガン挿入孔64Aを中央部に有している。押圧プレート64は、下部給油管69内に設けられる支持部67によって下方から支持されており、下部給油管69の内面に沿って上下に移動可能である。
押圧プレート64の上面は、内周側に向かって板厚が小さくなるように傾斜して形成されており、位置決めプレート63と押圧プレート64との間には、この間の幅が、給油ガン挿入孔63A,64Aに向かって広がるテーパー形状に形成されたテーパー状収容部71が設けられている。
押圧プレート64には、押圧プレート64を上下に板厚方向に貫通する貫通孔64Bが形成されている。
下部給油管69内において押圧プレート64と逆流防止弁62との間の空間は、ノズルG1から流れる燃料が一時的に溜まることでリキッドシール(液溜まり)が形成されるリキッドシール室Lとなっている。逆流防止弁62は、給油時にリキッドシール室Lにリキッドシールが形成される弁開度となるように、弁ばね62Cの付勢力や弁体62Aの形状が設定されている。リキッドシール室Lにリキッドシールが形成されることで、燃料タンク24内の蒸発燃料は給油管61を通過不能となるため、給油時に蒸発燃料が給油管61から外部に流出することが防止される。
シール部材65は、下部給油管69内で位置決めプレート63と押圧プレート64との間に配置される円板状部材であり、ノズルG1が挿通される給油ガン挿入孔65Aを中央部に有している。シール部材65の給油ガン挿入孔65Aは、位置決めプレート63の給油ガン挿入孔63Aよりも大径に形成されており、ノズルG1を給油口41に抜き差しする際に、ノズルG1が給油ガン挿入孔65Aに摺接しないようになっている。また、シール部材65は、給油ガン挿入孔65Aに向かって肉厚になるテーパー状のテーパー部65Bを有している。テーパー部65Bは、テーパー状収容部71の幅に合わせて形成される。給油ガン挿入孔65A,63A,64Aが互いに連通することで、ノズルG1を挿通可能な給油ガン挿入孔75が形成される。
シール部材65は、耐油性のあるゴムを海綿(スポンジ)状に形成したものであり、多孔質の弾性部材である。このため、シール部材65は、押圧プレート64によって下方から押圧されると、板厚が薄くなるとともに径方向内側にはみ出すように変形し、給油ガン挿入孔65Aの内周面がノズルG1の外周面に当接するようになる。また、シール部材65はテーパー部65Bがテーパー状収容部71に押圧されて潰れるため、シール部材65の給油ガン挿入孔65A側への変形量が大きくなり、シール部材65をノズルG1に確実に密着させることができる。
ストッパ66は、下部給油管69内で径方向に掛け渡されるように設けられる棒状部材であり、給油ガン挿入孔64Aの下方で逆流防止弁62に上方に設けられ、ノズルG1の先端に当接することで、ノズルG1の挿入量を規制する。
給油ガンGは、ノズルG1の先端から所定距離だけ基端側へ移動した位置にオートストップ検出部G2(オートストップ部)を有している。オートストップ検出部G2は、オートストップ検出部G2近傍の圧力を感知する圧力感知孔であり、オートストップ検出部G2に燃料が入るとオートストップ検出部G2内の圧力が変化し、これにより、給油ガンG内のダイアフラムが作動して、給油ガンGは給油を自動的に停止する。すなわち、燃料タンク24の燃料の液面が高くなり、液面がオートストップ検出部G2の位置に達すると、給油が自動的に停止される。
ストッパ66は、オートストップ検出部G2を位置決めプレート63よりも上方の上部給油管68内に位置させるようにノズルG1の位置を規制できる位置に配置されている。
上部給油管68には、燃料リターン管73が設けられ、この燃料リターン管73は、上部給油管68よりも下方の燃料タンク24内部と位置決めプレート63よりも上方の給油管61内部とを連通させる。燃料リターン管73の下端には、フロート弁であるリターン管開閉弁74が設けられている。詳細には、燃料リターン管73は、下端部の外周面に開口73Aを有し、リターン管開閉弁74は、燃料リターン管73に摺動自在に挿通されるとともに、開口73Aを塞ぐように設けられている。燃料タンク24の燃料の液面が高くなり、液面がリターン管開閉弁74付近に達すると、浮力によって押し上げられたリターン管開閉弁74が上方に移動し、開口73Aが燃料タンク24内に露出して開弁状態となることで、燃料タンク24内部が上部給油管68に連通する。
図3に示すように、リターン管開閉弁74及びカットバルブ56は略同一の高さに設けられており、リターン管開閉弁74及びカットバルブ56は、燃料が満タンの液面Fに達したときに作動する。すなわち、燃料の液面が満タンの液面Fになると、カットバルブ56が閉じられることでチャージ通路52は閉じられ、リターン管開閉弁74が開くことで燃料タンク24内が上部給油管68に連通し、燃料タンク24内の燃料の一部は、給油によって上昇した内圧によって押され、燃料リターン管73を通って上部給油管68に流れる。
図5は、給油時におけるシール機構60の断面図である。
図4に示すように、給油に伴ってノズルG1は位置決めプレート63によって径方向に位置決めされながら下方まで挿入され、先端がストッパ66に当接することで、上下方向に位置を規制される。この状態では、オートストップ検出部G2は、位置決めプレート63の上方において上部給油管68の下部に位置している。ここで、シール部材65の給油ガン挿入孔65Aが位置決めプレート63の給油ガン挿入孔63Aよりも大径に形成されており、ノズルG1を位置決めプレート63に抜き差しする際に、給油ガン挿入孔65AがノズルG1の外周面の傷や凹凸に摺接することがないため、シール部材65のシール性を確保できる。
ノズルG1から給油が開始されると、図5に示すように、ノズルG1からの給油の圧力によって逆流防止弁62は所定の開度で開弁され、給油された燃料は、リキッドシール室Lに一時的に溜まってリキッドシールを形成しつつ、燃料タンク24内に流れる。詳細には、給油された燃料は、矢印で示すように、リキッドシール室L内で押圧プレート64の下面まで達する対流を形成しつつ、逆流防止弁62を順に通過して燃料タンク24内に流れる。この際、押圧プレート64は、リキッドシール室L内に溜まる燃料によって上方に押し上げられ、その結果、シール部材65は、押圧プレート64と位置決めプレート63との間で上下に押し潰されて給油ガン挿入孔65A側に膨出し、給油ガン挿入孔65Aの内周面がノズルG1の外周面に密着することで、ノズルG1と給油ガン挿入孔65Aとの間の隙間がシールされる。給油時に発生する蒸発燃料は、カットバルブ56(図3)及びチャージ通路52を通ってキャニスター51に流れて吸着される。
このように、給油の開始に伴ってリキッドシール室Lにリキッドシールが形成され、液面の上昇によって変形するシール部材65によってリキッドシール室Lの上方がシールされるため、給油口41の近傍であってもリキッドシールを形成できる。このため、長い給油管を設けることが困難である自動二輪車の燃料タンク24の給油口41においても、給油口41の近傍にリキッドシールを設けることができる。
さらに、給油時には、押圧プレート64に形成された貫通孔64Bを通って少量の燃料がシール部材65に流れ、この燃料は、海綿状のシール部材65に染み込み、シール部材65の多孔部が燃料によって塞がれるため、シール部材65のシール性がさらに向上する。
次に、給油に伴って燃料タンク24内の液面が満タンの液面Fに達すると、この液面によってカットバルブ56は閉じられ、リターン管開閉弁74は開かれ、燃料の一部は、給油によって増加した燃料タンク24の内圧によって押されて燃料リターン管73を流れ、上部給油管68に達する。上部給油管68に達した燃料は、ストッパ66によって上部給油管68に位置決めされたノズルG1のオートストップ検出部G2に流れ、給油は、給油ガンGによって自動的に停止される。給油管61にリキッドシールが形成される構成では、給油口41から満タンの液面Fを目視することが困難であり、給油者が液面の高さを確認して給油を停止することが難しいが、本第1の実施の形態のように、ストッパ66でオートストップ検出部G2を上部給油管68に位置させるとともに、満タン時に上部給油管68に連通する燃料リターン管73を設けることで、満タン時に給油を自動的に停止することができる。給油が停止されると、押圧プレート64が下方に移動するとともにシール部材65の変形は解除され、給油ガン挿入孔65Aは給油ガン挿入孔63Aよりも大きくなる。このため、ノズルG1を抜く際に、ノズルG1がシール部材65の給油ガン挿入孔65Aに摺接することを防止できる。
以上説明したように、本発明を適用した第1の実施の形態によれば、燃料タンク24内に延びる筒状部である給油管61のタンク内側開口に給油方向の流れを許容する逆流防止弁62が設けられ、給油ガン挿入孔63Aを有する位置決めプレート63と、位置置決めプレート63と逆流防止弁62との間の給油管61に摺動自在に取り付けられ、給油ガン挿入孔64Aを有する押圧プレート64と、位置決めプレート63と押圧プレート64との間に狭持され弾性を有するシール部材65と、押圧プレート64と逆流防止弁62との間に配置され、給油ガンGの挿入量を規制するストッパ66とを備え、逆流防止弁62は、給油開始時に逆流防止弁62と押圧プレート64との間に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が押圧プレート64に達したときは、燃料が押圧プレート64を押し上げてシール部材65が上下に押し潰されることにより、シール部材65が給油ガン挿入孔63A,64A側に膨出して給油ガンGのノズルG1に密着し隙間をシールするため、液面によって押し上げられて潰れるシール部材65によって隙間をシールすることで、給油口41の近傍であっても逆流防止弁62と押圧プレート64との間の液溜まりをリキッドシールとして利用できる。また、給油時の液面によって潰れることでシール部材65がノズルG1に密着し、ノズルG1を抜き差しする際にはシール部材65とノズルG1とが摺接しないため、シール部材65のシール性が抜き差しによって影響を受けることを防止でき、シール部材65のシール性を確保できる。
また、シール部材65の給油ガン挿入孔65Aが位置決めプレート63の給油ガン挿入孔63Aに対し、大径に形成されるため、給油ガンGの抜き差しの際にシール部材65に給油ガンGが摺接することを防止でき、シール部材65のシール性を確保できる。
また、位置決めプレート63と押圧プレート64との間の幅は、給油ガン挿入孔63A,64Aに向かって広がるようにテーパー形状に形成され、このテーパー形状に沿ってシール部材65は肉厚に形成されるため、テーパー形状によってシール部材65を給油ガンG側に押し出すようにしてシールでき、シール性をさらに向上できる。
さらに、シール部材65は海綿状で、押圧プレート64は給油ガン挿入孔64Aとは別に上下に貫通する貫通孔64Bを有し、この貫通孔64Bから燃料がシール部材65側に流れて海綿状のシール部材65に燃料が含まれるようになるため、シール性をさらに向上できる。
さらにまた、ストッパ66は、給油ガンGの挿入時に給油ガンGのオートストップ検出部G2が位置決めプレート63の上方に位置するように配置されるため、位置決めプレート63の下方にリキッドシールを形成した構成であっても、オートストップ検出部G2を作動させることができる。また、シール部材65に不具合が生じ、燃料が上方に染み出したとしても、オートストップ検出部G2によって給油を停止でき、外部への燃料の流出を防止できる。
また、満タン時にチャージ通路52を閉塞するカットバルブ56と、燃料タンク24内と位置決めプレート63の上方の給油管61とを連通する燃料リターン管73と、燃料タンク24内の燃料リターン管73に配置されるリターン管開閉弁74とを有し、リターン管開閉弁74は、満タン時に開弁して燃料を位置決めプレート63の上方のオートストップ検出部G2に送るため、リキッドシールの存在により液面を目視できない構成であっても、満タン時に燃料リターン管73からオートストップ検出部G2に燃料が送られることで、満タン時に自動的に給油を停止させることができる。
なお、上記第1の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記第1の実施の形態に限定されるものではない。
上記第1の実施の形態では、シール部材65の給油ガン挿入孔65Aが位置決めプレート63の給油ガン挿入孔63Aに対し、大径に形成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、給油ガン挿入孔65Aは位置決めプレート63の給油ガン挿入孔63Aに対し、同径に形成されても良く、このように同径の構成においても給油ガンGが給油ガン挿入孔65Aに摺接することを防止できる。
[第2の実施の形態]
以下、図6を参照して、本発明を適用した第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態において、上記第1の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第1の実施の形態では、海綿状のシール部材65が押圧プレート64と位置決めプレート63との間で上下に押し潰されて給油ガン挿入孔65A側に膨出してシールされるものとして説明したが、本第2の実施の形態では、袋状のシール部材265に燃料が入り、シール部材265が膨出してシールされる点が上記第1の実施の形態と異なっている。
図6は、第2の実施の形態のシール機構260の構成を示す断面図である。
シール機構260は、給油管61と、逆流防止弁62と、位置決めプレート63と、位置決めプレート63と逆流防止弁62との間の給油管61に設けられる下部プレート264と、位置決めプレート63と下部プレート264との間に狭持されるシール部材265と、下部プレート264と逆流防止弁62との間に配置されるストッパ66と、燃料リターン管73と、リターン管開閉弁74とを備えて構成される。
下部プレート264は、下部給油管69内で位置決めプレート63の下方に固定される円板状部材であり、ノズルG1が挿通される給油ガン挿入孔264Aを中央部に有している。下部プレート264は、下部プレート264を板厚方向に貫通する複数の連通孔264B(連通部)を有している。連通孔264Bは、下部プレート264の外周部側に寄せて配置され、下部給油管69の内周面に近接している。
下部給油管69内において下部プレート264と逆流防止弁62との間の空間は、ノズルG1から流れる燃料が一時的に溜まることでリキッドシール(液溜まり)が形成されるリキッドシール室L2となっている。逆流防止弁62は、給油時にリキッドシール室L2にリキッドシールが形成される弁開度となるように、弁ばね62Cの付勢力や弁体62Aの形状が設定されている。
シール部材265は、ノズルG1を外周側から囲う円環状に形成された袋状部材であり、位置決めプレート63と下部プレート264との間に狭持され、ノズルG1が挿通される給油ガン挿入孔265Aを中央部に有している。シール部材265は、その袋状の内部空間Sに連通する開口部265Bを下部に有し、開口部265Bは下部プレート264の連通孔264Bに接続されてリキッドシール室L2に連通している。
連通孔264Bを介して下部プレート264の外周部側に接続されたシール部材265は、位置決めプレート63の下面に沿うように給油ガン挿入孔63A側へ延び、給油ガン挿入孔265Aを構成する内周面の径は、位置決めプレート63の給油ガン挿入孔63Aよりも大径に形成されている。このため、ノズルG1が給油ガン挿入孔265Aに摺接することが防止され、シール性を向上できる。
シール部材265は、風船のような弾性膜で形成されており、連通孔264B及び開口部265Bを通って燃料が内部空間Sに侵入すると、ノズルG1側に向かって径方向の内側に膨出し、給油ガン挿入孔265Aを構成する内周面がノズルG1に密着する。
給油に伴ってノズルG1は位置決めプレート63によって径方向に位置決めされながら下方まで挿入され、先端がストッパ66に当接することで、上下方向に位置を規制される。この状態では、オートストップ検出部G2は、位置決めプレート63の上方において上部給油管68の下部に位置している。
ノズルG1から給油が開始されると、ノズルG1からの給油の圧力によって逆流防止弁62は所定の開度で開弁され、給油された燃料は、リキッドシール室L2で一時的に溜まってリキッドシールを形成しつつ、燃料タンク24内に流れる。詳細には、給油された燃料は、リキッドシール室L内で下部プレート264の下面まで達し、連通孔264Bを通ってシール部材265の内部空間Sに流入し、その結果、シール部材265は、図6に2点鎖線で示すように、給油の圧力によってノズルG1側に変形して膨出し、給油ガン挿入孔265Aの内周面がノズルG1の外周面に密着することで、ノズルG1と給油ガン挿入孔265Aとの間の隙間がシールされる。給油時に発生する蒸発燃料は、カットバルブ56(図3)及びチャージ通路52を通ってキャニスター51に流れて吸着される。
このように、給油の開始に伴ってリキッドシール室L2にリキッドシールが形成され、燃料流入による圧力で膨出するシール部材265によってリキッドシール室L2の上方がシールされるため、給油口41の近傍であってもリキッドシールを形成できる。
満タン時には、燃料リターン管73から供給される燃料がオートストップ検出部G2に達することで給油が自動停止される。給油が停止されると、内部空間Sからの燃料の流出に伴ってシール部材265の変形は解除され、給油ガン挿入孔265Aの径は給油ガン挿入孔63Aの径よりも大きくなる。このため、ノズルG1を抜く際に、ノズルG1がシール部材265の給油ガン挿入孔265Aに摺接することを防止できる。
以上説明したように、本発明を適用した第2の実施の形態によれば、燃料タンク24内に延びる筒状部である給油管61のタンク内側開口に給油方向の流れを許容する逆流防止弁62が設けられ、給油管61の給油口41側の開口部に設けられ、給油ガン挿入孔63Aを有する位置決めプレート63と、位置決めプレート63と逆流防止弁62との間の給油管61に固定され、給油ガン挿入孔264Aを有する下部プレート264と、位置決めプレート63と下部プレート264との間に狭持され、連通孔264Bによってリキッドシール室L2と連通する袋状のシール部材265と、下部プレート264と逆流防止弁62との間に配置され、給油ガンGの挿入量を規制するストッパ66とを有し、逆流防止弁62は、給油開始時に逆流防止弁62と下部プレート264との間のリキッドシール室L2に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が下部プレート264に達したときは、連通孔264Bから燃料がシール部材265に入ることで、シール部材265が給油ガン挿入孔63A,264A側に膨出し、給油ガンGのノズルG1に密着して隙間をシールするため、下部プレート264に達した燃料が入ることで膨出するシール部材265によって隙間をシールすることで、給油口41の近傍であても逆流防止弁62と下部プレート264との間の液溜まりをリキッドシールとして利用できる。また、給油時の燃料が入ることでシール部材265が給油ガンGに密着し、給油ガンGを抜き差しする際にはシール部材265と給油ガンGとが摺接しないため、シール部材265のシール性が抜き差しによって影響を受けることを防止でき、シール部材265のシール性を確保できる。
1 自動二輪車(車両)
12 エンジン(内燃機関)
24 燃料タンク
34 吸気装置(吸気系)
41 給油口
50 蒸発燃料処理装置
51 キャニスター(蒸発燃料貯留器)
52 チャージ通路
53 パージ通路
55 大気開放通路
56 カットバルブ
61 給油管
62 逆流防止弁
63 位置決めプレート
63A 給油ガン挿入孔(位置決めプレートの給油ガン挿入孔)
64 押圧プレート
64A 給油ガン挿入孔
64B 貫通孔
65 シール部材
65A 給油ガン挿入孔(シール部材の給油ガン挿入孔)
66 ストッパ
73 燃料リターン管
74 リターン管開閉弁
264 下部プレート
264A 給油ガン挿入孔
264B 連通孔(連通部)
265 シール部材
265A 給油ガン挿入孔
G 給油ガン
G2 オートストップ検出部(オートストップ部)
L2 リキッドシール室

Claims (7)

  1. 内燃機関(12)と、燃料を貯留する燃料タンク(24)と、内部に吸着材が充填され、蒸発燃料を吸着して貯留する蒸発燃料貯留器(51)と、前記燃料タンク(24)と前記蒸発燃料貯留器(51)とを連通するチャージ通路(52)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と前記内燃機関(12)の吸気系(34)とを連通し、前記蒸発燃料貯留器(51)に吸着された蒸発燃料を前記内燃機関(12)の吸気負圧で前記吸気系(34)に送るパージ通路(53)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と外部とを連通する大気開放通路(55)と、給油口(41)と、前記給油口(41)から前記燃料タンク(24)内に延びる筒状部である給油管(61)とを有する車両の蒸発燃料処理装置において、
    前記給油管(61)のタンク内側開口に設けられ、給油方向の流れを許容する一方向弁である逆流防止弁(62)と、前記給油管(61)の給油口側開口部に設けられ、給油ガン挿入孔(63A)を有する位置決めプレート(63)と、前記位置決めプレート(63)と前記逆流防止弁(62)との間の前記給油管(61)に摺動自在に取り付けられ、給油ガン挿入孔(64A)を有する押圧プレート(64)と、前記位置決めプレート(63)と前記押圧プレート(64)との間に狭持され弾性を有するシール部材(65)と、前記押圧プレート(64)と前記逆流防止弁(62)との間に配置され、給油ガン(G)の挿入量を規制するストッパ(66)とを備え、
    前記逆流防止弁(62)は、給油開始時に前記逆流防止弁(62)と前記押圧プレート(64)との間に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が前記押圧プレート(64)に達したときは、燃料が前記押圧プレート(64)を押し上げて前記シール部材(65)が上下に押し潰されることにより、該シール部材(65)が前記給油ガン挿入孔(63A,64A)側に膨出して給油ガン(G)に密着し隙間をシールすることを特徴とする車両の蒸発燃料処理装置。
  2. 前記シール部材(65)の給油ガン挿入孔(65A)は、前記位置決めプレート(63)の給油ガン挿入孔(63A)に対し、同径または大径に形成されることを特徴とする請求項1記載の車両の蒸発燃料処理装置。
  3. 前記位置決めプレート(63)と前記押圧プレート(64)との間の幅は、前記給油ガン挿入孔(63A,64A)に向かって広がるようにテーパー形状に形成され、このテーパー形状に沿って前記シール部材(65)は肉厚に形成されることを特徴とする請求項1または2記載の車両の蒸発燃料処理装置。
  4. 前記シール部材(65)は海綿状で、前記押圧プレート(64)は前記給油ガン挿入孔(64A)とは別に上下に貫通する貫通孔(64B)を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両の蒸発燃料処理装置。
  5. 給油ガン(G)は圧力感知孔であるオートストップ検出部(G2)を有し、前記ストッパ(66)は、給油ガン挿入時に前記オートストップ検出部(G2)が前記位置決めプレート(63)の上方に位置するように配置されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車両の蒸発燃料処理装置。
  6. 前記燃料タンク(24)内のチャージ通路(52)に設けられ、満タン時にチャージ通路(52)を閉塞するカットバルブ(56)と、前記燃料タンク(24)内と前記位置決めプレート(63)の上方の前記給油管(61)とを連通する燃料リターン管(73)と、前記燃料タンク(24)内の前記燃料リターン管(73)に配置されるフロート弁であるリターン管開閉弁(74)とを有し、前記リターン管開閉弁(74)は、満タン時に開弁して燃料を前記位置決めプレート(63)の上方のオートストップ部(G2)に送ることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の車両の蒸発燃料処理装置。
  7. 内燃機関(12)と、燃料を貯留する燃料タンク(24)と、内部に吸着材が充填され、蒸発燃料を吸着して貯留する蒸発燃料貯留器(51)と、前記燃料タンク(24)と前記蒸発燃料貯留器(51)とを連通するチャージ通路(52)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と前記内燃機関(12)の吸気系(34)とを連通し、前記蒸発燃料貯留器(51)に吸着された蒸発燃料を前記内燃機関(12)の吸気負圧で前記吸気系(34)に送るパージ通路(53)と、前記蒸発燃料貯留器(51)と外部とを連通する大気開放通路(55)と、給油口(41)と、前記給油口(41)から前記燃料タンク(24)内に延びる筒状部である給油管(61)とを有する車両の蒸発燃料処理装置において、
    前記給油管(61)のタンク内側開口に設けられ、給油方向の流れを許容する一方向弁である逆流防止弁(62)と、前記給油管(61)の給油口側開口部に設けられ、給油ガン挿入孔(63A)を有する位置決めプレート(63)と、前記位置決めプレート(63)と前記逆流防止弁(62)との間の前記給油管(61)に固定され、給油ガン挿入孔(264A)を有する下部プレート(264)と、前記位置決めプレート(63)と前記下部プレート(264)との間に狭持され、連通部(264B)によってリキッドシール室(L2)と連通する袋状のシール部材(265)と、前記下部プレート(264)と前記逆流防止弁(62)との間に配置され、給油ガン(G)の挿入量を規制するストッパ(66)とを有し、
    前記逆流防止弁(62)は、給油開始時に前記逆流防止弁(62)と前記下部プレート(264)との間の前記リキッドシール室(L2)に液溜まりを形成するように開弁設定され、液面が前記下部プレート(264)に達したときは、前記連通部(264B)から燃料が前記シール部材(265)に入ることで、前記シール部材(265)が前記給油ガン挿入孔(63A,264A)側に膨出し、給油ガン(G)に密着して隙間をシールすることを特徴とする車両の蒸発燃料処理装置。
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