JPH08244477A

JPH08244477A - 車両の燃料流出防止弁

Info

Publication number: JPH08244477A
Application number: JP4800895A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Usui; 隆行臼井; Hachiro Okada; 八郎岡田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料タンクの液状燃料が、車両の上下動や旋
回時に、燃料流出防止弁を通じてキャニスタに流入する
のを防ぎ、吸着剤が劣化するするのを防止する。【構成】燃料タンクの上部気室２に燃料流出防止弁３
１を装着する。この防止弁３１はフロート２１の上部に
弁２１ａが形成され、ケース１２の上壁に弁座１９を有
する開口１９ａを有し、これらで弁部２５を構成する。
弁部２５は燃料タンク取付上壁面１０より高い位置に設
けられ、その下方に大きな空間Ｅを備える。液状燃料の
油面Ｏ₁が変動してフロート２１が上下動し、弁２１ａ
が開閉しても、弁部２５に液状燃料が付着しないので、
連通路４からキャニスタへは液状燃料が流れない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の燃料タンク
内の蒸発ガスを大気側に備えたキャニスタへ流出させて
キャニスタの吸着剤に吸着させ、燃料油面上昇時には液
状燃料が大気側に備えたキャニスタへ流出することを防
止する燃料流出防止弁（フューエルカットオフバルブ装
置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の燃料タンク内に発生す
る燃料蒸発ガスを、活性炭等を収納したキャニスタに導
入吸着させて大気汚染の防止を図る装置として、図５に
示すように、燃料タンク１内における気室部２の上部と
キャニスタ３とを連通路４で連通したものがある（例え
ば実開昭６３−７０３０号公報）。

【０００３】このような装置においては、例えば車体の
傾斜或いは転倒等により燃料タンク１内の液状燃料Ｏの
油面Ｏ₁が、燃料タンク１の上壁面に近づくように変動
した場合、その液状燃料が連通路４を通じてキャニスタ
３へ流出し、キャニスタ３の吸着性能を劣化させる虞れ
がある。

【０００４】そのため、従来、図５に示すように、燃料
タンク１と連通路４との連通部に、フューエルカットオ
フバルブ装置５を設置し、通常時は燃料タンク１内の蒸
発ガスを連通路４へ排出し、上記のような車体の傾斜、
転倒時等においては連通路４への通路を遮断して液状燃
料Ｏの流出を阻止するものがある。

【０００５】そして、このフューエルカットオフバルブ
装置５の構造として、例えば図６に示すような構造のも
の（実開昭６３−７０３０号公報中の第１図に記載のも
の）がある。

【０００６】この図６に示す第１のフューエルカットオ
フバルブ装置（以下第１の従来技術ともいう）の構造と
機能の概略を説明する。１ａは燃料タンクの上壁で、そ
の一部が開口され、該開口部にフューエルカットオフバ
ルブ装置５を構成するケース６が設置されている。該ケ
ース６の上壁中央部には弁座を有する開口部６ａが形成
され、底壁には燃料の出入穴６ｂが形成され、更にケー
ス６の周壁上部には燃料蒸発ガスの排出穴６ｃが形成さ
れている。そして、ケース６内には、上面中央に弁７ａ
を形成したフロート７が昇降可能に備えられている。８
はフロート７の上動を補助するスプリングである。４
は上記のようにキャニスタ３に連通した連通路で、その
開口端４ａが、上記開口部６ａに連通する連通室９に開
口連通している。

【０００７】そして、通常時は図６のようにフロート７
が自重により下降している。この状態においては、気室
部２内が大気圧よりも高圧で、連通室９が大気圧とほぼ
同圧であることから、その圧力差により気室部２内に発
生した燃料蒸発ガスが矢印Ａで示すように排出穴６ｃか
らケース６内に流入し、開口部６ａ、連通室９を通じて
連通路４に排出され、キャニスタ３へ導入される。ま
た、車体の傾斜等により液状燃料の油面Ｏ₁が上壁１ａ
に近づくように変動すると、フロート７がその浮力によ
り図の状態から上動し、その弁７ａが開口部６ａを遮閉
し、燃料タンク内の液状燃料Ｏが連通路４、すなわちキ
ャニスタ３へ流出するのを阻止する。

【０００８】上記第１のフューエルカットオフバルブ装
置５においては、自動車等の停止中又は安定走行状態で
は、燃料タンク内の液状燃料Ｏの油面Ｏ₁の揺動は微小
であるため、上記図６の矢印Ａのように燃料蒸発ガスの
みが連通路４へ排出される。

【０００９】しかし、自動車の旋回走行時や波状路面走
行時などにおいては、図７に示すように、燃料タンク内
の液状燃料Ｏが大きく揺れ動いて波立ち、その液状燃料
Ｏがケース６に打ち寄せると共にＯ₂のように飛散し、
その飛散した液状燃料Ｏ₂がケース６に形成した排出穴
６ｃからケース６内に流入する現象が生じる。

【００１０】すなわち、油面Ｏ₁の変動や温度上昇など
により気室部２内の圧力が大気圧よりもかなり高くなる
と、大気圧とほぼ同圧のケース６内の圧力と、気室部２
側の間に大きな圧力差が生じ、この圧力差により排出穴
６ｃ部に、ケース内方向への気流Ｂが発生し、この気流
Ｂに乗って上記飛散した液状燃料Ｏ₂がケース６内に流
入する。

【００１１】このように、ケース６の上部に開口した排
出穴６ｃから液状燃料がケース６内に流入すると、その
液状燃料は図８のＯ₃に示すように、フロート７の上面
に溜ることになる。

【００１２】この溜った液状燃料Ｏ₃は、そのフロート
７の外周からケース６の内面との隙間に落下して底壁に
形成した液状燃料の出入穴６ｂから燃料タンク内に戻る
が、この戻り抜ける前に、燃料タンク内の液状燃料の動
きによって、フロート７が閉作動した後に開作動する
と、開口部６ａにおいて、ケース６内側が高く連通室９
内側が低い圧力差により連通室９方向への気流Ｃが急速
に発生し、その気流Ｃによって上記フロート７上に溜っ
ていた液状燃料Ｏ₃が連通室９側へ吸い出される。

【００１３】このように吸い出されると、その液状燃料
Ｏ₃が連通路４を通じてキャニスタ３内に導入され、キ
ャニスタ内の吸着剤の劣化を早める欠点がある。上記第
１の従来構造のように、排出穴６ｃを、ケース６の縦断
面方向において上部に１個形成したものにおいては、該
排出穴６ｃでの気体の流通量が少ないことから、開弁状
態において、ケース内の圧力が気室側の圧力に近づくま
での時間が遅く、この差圧が大きい状態のときに、液状
燃料Ｏ₂が排出穴６ｃ部に飛散してきた場合、大きな差
圧により液状燃料Ｏ₂が排出穴６ｃから流入しやすくな
る。更に、早期に差圧が低下しないと、ケース６の底部
に形成した燃料の出入穴６ｂから入った液状燃料が上方
へ押し上げられ、フロート７の上面に溜りやすい。した
がって上記の欠点が生じやすい。

【００１４】そこで本願出願人は、上記のようなフロー
トの上面への液状燃料の流入を防止し、上記の欠点を解
消する第２のフューエルカットオフバルブ装置を特願平
５−２３４７５７号で提案し、生産してきた。

【００１５】次にこの第２のフューエルカットオフバル
ブ装置を図９に基づいて説明する。１０は車体に設置さ
れた燃料タンクの上壁を示す。１１はフューエルカット
オフバルブ装置で、その筒状のケース１２の上端外周に
形成した鍔部１３を、燃料タンクの上壁１０に形成した
取付穴の周縁上面に係合し、そのケース１２が燃料タン
クの気室部２に備えられている。

【００１６】上記鍔部１３は、ガスケット１５及びカバ
ー１６で押えられ、該ガスケット１５及びカバー１６
は、燃料タンクの上壁１０に固着され、鍔部１３での気
体漏れが防止されている。

【００１７】ケース１２には上壁１２ａが一体成形され
ており、該上壁１２ａと、上記カバー１６を上方へ屈曲
させた部分との間に連通室９が形成され、該連通室９
に、前記の連通路４の開口端４ａが連通している。該ケ
ースの上壁１２ａの中央部には、下部に弁座１９ａを有
する開口部１９が形成されている。

【００１８】ケース１２の底部には底蓋２０が嵌着され
ており、該底蓋２０に燃料の出入穴２０ａが形成されて
いる。２１はケース１２内に昇降可能に備えたフロート
で、その上面中央部には、上記弁座１９ａに対向する弁
２１ａが形成されている。該フロート２１の外周径はケ
ース１２の内周径よりも小径に形成され、これらの間に
隙間Ｄが形成されている。

【００１９】２２は底蓋２０とフロート２１間に介在さ
れたスプリングで、フロート２１の上動を補助するもの
である。２３は燃料蒸発ガスを排出する上部排出穴で、
燃料タンクの上壁１０に近接するようにケース１２の上
端部に位置して、ケース１２の内外方向に貫通形成され
ている。該上部排出穴２３は、ケース１２の周方向に複
数個形成されている。

【００２０】２４は燃料蒸発ガスを排出する下部排出穴
で、フロート２１の閉弁状態での浮力点２１ｂの位置よ
りも上位で、かつ下降したフロート２１の側面に対向す
る位置において、ケース１２の内外方向に貫通形成され
ている。図の実施例においては、弁２１ａの閉弁状態で
の浮力点２１ｂの位置よりわずか上方に位置して形成さ
れている。また、該下部排出穴２４はケース１２の周方
向に複数個形成されている。

【００２１】更に、下部排出穴２４の総開口面積は上部
排出穴２３の総開口面積よりも大きく設定されている。
図の実施例においては、下部排出穴２４の１個の開口面
積を上部排出穴２３の１個の開口面積よりも大きくし
て、下部排出穴２４の総開口面積を上部排出穴２３の総
開口面積より大きくしている。

【００２２】また、ケース１２とフロート２１との隙間
Ｄの総流通面積（環状の総流通面積）は、上記下部排出
穴２４の総開口面積よりも大きく設定されている。自動
車等の停止中又は安定走行状態で、図９に示すように燃
料タンク内の液状燃料Ｏの油面Ｏ₁がフューエルカット
オフバルブ装置１１の下方にある場合には、フロート２
１がその自重により下降状態にあり、弁２１ａが弁座１
９ａより離間して開口部１９は開口状態にある。このと
き、連通路４側がほぼ大気圧で、気室部２側が大気圧よ
り高圧であることから、その圧力差により気室部２内の
燃料蒸発ガスは、上部排出穴２３及び下部排出穴２４か
らケース１２内に流入し、開口部１９、連通室９を通じ
て連通路４内に排出され、前記のキャニスタ３に導入さ
れてキャニスタ内の吸着剤に吸着される。

【００２３】次に上記のようにフロート２１の開弁状態
において、自動車の旋回走行や波状路面走行などによ
り、燃料タンク内の液状燃料Ｏが大きく揺れ動いて波立
ち、その液状燃料がケース１２に打ち寄せると共に飛散
した場合について説明する。燃料タンク内の気室部２の
圧力がケース１２内の圧力よりも高く、これらに圧力差
があると、両排出穴２３，２４を通じて気室部２側から
ケース１２内へ気体（燃料蒸気）が流入し、ケース１２
内の圧力が気室部２の圧力に近づく。このとき、排出穴
２３と同一の総開口面積を有する排出穴のみを形成した
前記第１の従来構造のものと比較して、ケース１２内の
昇圧が速くなり、差圧は早く低下する。そのため、上部
排出穴２３における気室部２側からケース１２内へ矢印
Ａの如く流入する気体の流量は前記従来のものに比べて
少なくなり、飛散した液状燃料が上部排出穴２３から気
流によってケース１２内へ吸い込まれることが少なくな
る。その結果、フロート２１の上面に溜る液状燃料量も
少なくなる。

【００２４】下部排出穴２４についても、上記と同様
に、飛散した液状燃料が気流により吸い込まれることは
少ないが、該下部排出穴２４が、上部排出穴２３に対し
て下方に形成され、かつ開口面積が大きいことにより、
飛散した液状燃料が直接流入しやすい。

【００２５】しかし、該下部排出穴２４からケース１２
内に流入した液状燃料は、フロート２１の外壁面に当
り、その外壁面を伝って落下し、底蓋２０に形成した燃
料の出入穴２０ａから燃料タンク内に戻される。このと
き、上記のように差圧が早く低下すること及び下部排出
穴２４の位置がフロート２１の上面からかなり下方に離
れていることにより、下部排出穴２４からケース１２内
に流入した液状燃料が、開口部１９側へ流れる気流に乗
ってフロート１２の上面まで引き上げられることは極め
て少ない。更に、隙間Ｄの総流通面積を下部排出穴２４
の総開口面積よりも大きくしたことにより、上記の液状
燃料の引き上げがより一層防止される。

【００２６】このように、フロート２１の上面に溜る液
状燃料量が少ないことは、液状燃料の動きによってフロ
ート２１が一時的に開口部１９ａを閉塞した後に開作動
して、開口部１９ａに圧力差による連通室９方向への気
流が急速に発生しても、液状燃料の連通室９側への流出
量が少なくなり、その結果、連通路４を通じてキャニス
タ３に導入される液状燃料も少なくなる。

【００２７】次に下部排出穴２４をフロート２１の閉弁
状態での浮力点２１ｂの位置よりも上部に位置させたこ
とによる作用について説明する。仮りに下部排出穴２４
をフロート２１の開弁状態での浮力点２１ｂの位置より
も下部に位置させた場合を考えると、液状燃料の油面Ｏ
₁がフロート２１の浮力点２１ｂに達する以前に下部排
出穴２４が液状燃料中に没入して閉塞されてしまう。そ
のとき、開口部１９が開いているため、ケース１２内と
気室部２との差圧が大きくなる。この差圧が大きい状態
で液状燃料の油面Ｏ₁が波立つと、ケース１２とフロー
ト２１間の隙間Ｄ内において、空気と燃料が混合しなが
ら上昇し、その液状燃料がフロート２１の上面に溜るか
開口部１９から排出されてしまう。

【００２８】これに対し、下部排出穴２４をフロート２
１の閉弁状態での浮力点２１ｂの位置よりも上部に位置
させれば、液状燃料の油面Ｏ₁が浮力点２１ｂに達して
弁２１ａが開口部１９を閉塞した時点においても下部排
出穴２４は液状燃料により閉塞されない。そして液状燃
料の油面Ｏ₁が波立ち、液状燃料が下部排出穴２４から
流入しても、開口部１９が閉塞されているため上記の差
圧はほとんどなく、隙間Ｄ内での上昇気流が発生しない
ことにより、液状燃料がフロート２１の上面に溜った
り、開口部１９から排出されることが少なくなる。

【００２９】次に上記排出穴２３の燃料蒸発ガス排出作
用以外の作用について説明する。仮りに上部排出穴２３
がなく、下部排出穴２４のみ形成されている場合を考え
ると、液状燃料がケース１２に打ち寄せると同時にフロ
ート２１が振動して開口部１９ａが一時的に開き、液状
燃料が下部排出穴２４から流入してその下部排出穴２４
より上方の隙間Ｄ内に流入し、その後にフロート２１が
上動して開口部１９ａが閉じた場合には、フロート２１
の上部空間が密閉されるため、液状燃料の油面が下降し
ても隙間Ｄ内の液状燃料は抜けずに残留することにな
る。そのため、その後にフロート２１が下降して開口部
１９が開口された場合に、連通室９とケース１２内との
大きな圧力差によって、上記残留した液状燃料が連通室
９へ吸い出されてしまうことになる。

【００３０】これに対し、上部排出穴２３が形成されて
いれば、上記の場合においてもフロート２１の上部空間
が密閉されず、上記の隙間Ｄ内に流入した液状燃料は素
早く下降し、上記のように連通室９へ吸い出されること
はない。

【００３１】したがって、燃料蒸発ガスの排出作用を主
に下部排出穴２４が司るようにすれば、上部排出穴２３
は、上記のような密閉を防止するに十分な小さな開口面
積の穴で良い。そのため、上部排出穴２３の総開口面積
を、上記第１のフューエルカットオフバルブ装置５の上
部排出穴６ｃの総開口面積よりも小さく設定することが
でき、これにより、飛散した液状燃料の流入も一層防止
できる。

【００３２】尚、上部排出穴２３と下部排出穴２４との
開口面積の関係は、下部排出穴２４の１個の開口面積を
上部排出穴２３の１個の開口面積と同等かそれ以下に
し、下部排出穴２４の個数を上部排出穴２３の個数より
も多くして、下部排出穴２４の総開口面積を上部排出穴
２３の総開口面積より大きく設定される場合もある。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】図９で説明した第２の
従来技術においても、車両の上下動または急旋回時に、
上部排出口２３や下部排出穴２４から液状燃料がケース
１２内に侵入してフロート２１が液没して開口部１９が
閉じたあと、旋回等が終了して再び開弁するとき、フロ
ート２１や開口部１９の上部空間に残留する液状燃料
が、大気室９よりも高いタンク内圧によって連通路４か
らキャニスタ内に流入し、吸着剤を劣化させるという問
題点が残されていた。

【００３４】そこで本発明は、このような問題点を解消
できる車両の燃料流出防止弁を提供することを目的とす
る。

【００３５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の車両の燃料流出防止弁は、車両の燃料タ
ンク（１）の上部気室（２）に設けられ、フロート（２
１）の上昇により閉止する弁部（２５）を備え、通常は
タンク（１）内の燃発燃料を吸着剤を収納したキャニス
タに連通する燃料流出防止弁であって、前記弁部（２
５）を燃料タンク（１）の取付上壁面（１０）よりも高
い位置に設定し、かつ前記弁部（２５）の直下に一定以
上の容積の空間部（Ｅ）を設けたことを特徴とするもの
である。

【００３６】この発明では、弁部（２５）が燃料タンク
（１）の取付上壁面（１０）より高い位置にあるので、
車両の上下動や旋回によって弁のケース（１２）内に液
状燃料が侵入しても、弁部（２５）まで液没することが
ない。また弁部直下に一定以上の容積の空間部（Ｅ）を
有するので、この空間部（Ｅ）に液状燃料が充満するこ
ともない。

【００３７】従って、キャニスタ側へ液状燃料が流入す
ることが防止される。請求項２の発明では、請求項１の
発明において、弁部（２５）を構成する弁座（１９ａ）
から垂下してフロート上部の弁（２１ａ）を囲む部材
（２８）を設けたことを特徴とするものである。

【００３８】この発明では、垂下部材（２８）がフロー
ト上部の弁（２１ａ）を囲み、弁部（２５）への液状燃
料の侵入をより効果的に防止する。

【００３９】

【実施例】図１は本発明の第１実施例で、図９の第２の
従来技術と同一機能を果たす部品は同一符号をつけて、
その説明を省略する。

【００４０】この実施例では、フロート２１の肩部２１
ｃから弁２１ａが上方に高く延びて形成され、ケース１
２の上壁１２Ａも、ケース１２の筒状側壁から傘型に上
方に延びて形成され、その頂点に開口１９が形成されて
いる。弁２１ａと弁座１９ａとで弁部２５を構成する
が、この弁部２５は燃料タンク取付上壁面１０よりも、
一定以上高い位置に定められている。

【００４１】上壁１２Ａとフロート２１の肩部２１ｃの
間で形成される空間部Ｅは全閉状態において、２ｃｃ以
上に設定されている。２ｃｃ未満の空間部Ｅの容積で
は、容積が小さすぎて弁部２５からの液状燃料の流出は
防止できなかった。

【００４２】こうすることで、車両の上下動や旋回時
に、排出穴２３、２４から侵入する液状燃料が弁部２５
に達しないようになっている。また、フロート２１の肩
部２１ｃと弁２１ａの頂部との高低差が大きいので、フ
ロート２１の肩部２１ｃに液状燃料が乗ったとしても、
これが弁部２５を通じて、連通路４からキャニスタに入
るおそれもない。

【００４３】図１の実施例の効果を確認するために、図
２のようにモデル装置によって燃料タンク２６を満タン
にして支点２７の周りに矢印Ｂのように揺動させ、図１
の燃料流出防止弁３１からメスシリンダ２９へ排出され
る液状燃料の量を計測したところ、図３に示すように従
来技術（図９）の３５％に洩れ比率を低減できた。

【００４４】図４は本発明の第２実施例で図１の第１実
施例に比べ、垂下する部材２８を設けた点だけが異な
る。部材２８はケース１２の上壁１２Ａの頂部近くか
ら、弁２１ａを囲むように円筒状に垂下形成されてお
り、この部材２８が弁部２５への液状燃料の付着を防止
することで、キャニスタへの液状燃料の侵入をより確実
に防止する。

【００４５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、車両の上下動や旋回によって、フロートが上昇して
閉弁したときでも、弁部に付着する液状燃料が殆どない
ため、直後に開弁したときに、キャニスタ側へ液状燃料
が流出しない。そのため、キャニスタの吸着剤の劣化が
防止される。

【００４６】また請求項２の発明では、弁部の弁座から
円筒状の垂下部材を設けたので、弁部に付着する液状燃
料をより少なくでき、効果を増大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の縦断面図である。

【図２】燃料流出防止装置の効果をテストするモデル装
置の略図である。

【図３】従来技術と本発明との効果の違いを示す棒グラ
フである。

【図４】本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図５】車両の大気汚染防止装置の略図である。

【図６】第１の従来技術の縦断面図である。

【図７】図６の異なる態様の図である。

【図８】図６の更に異なる態様の図である。

【図９】第２の従来技術の縦断面図である。

【符号の説明】

１燃料タンク２上部気室１０取付上壁面１９ａ弁座２１フロート２１ａ弁２５弁部２８部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の燃料タンクの上部気室に設けら
れ、フロートの上昇により閉止する弁部を備え、通常は
タンク内の燃発燃料を吸着剤を収納したキャニスタに連
通する燃料流出防止弁であって、前記弁部を燃料タンクの取付上壁面よりも高い位置に設
定し、かつ前記弁部の直下に一定以上の容積の空間部を設けた
ことを特徴とする車両燃料流出防止弁。
【請求項２】弁部を構成する弁座から垂下してフロー
ト上部の弁を囲む部材を設けたことを特徴とする請求項
１記載の車両の燃料流出防止弁。