JPH08285111A - 蒸発燃料排出防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉弁とキャニスタとを連結する経路内の液
状燃料を燃料タンク内に戻す。 【構成】 自動車用燃料タンク（２０）とキャニスタと
を連結する経路の途中に開閉弁である差圧弁（５０）が
取り付けられる。差圧弁（５０）は可動部である弁部
（５６）と固定部であるケース部（５８）とを備え、ケ
ース部（５８）には差圧弁（５０）とキャニスタ（２
２）とを連結可能にする導管（５８ａ）が設けられる。
導管（５８ａ）に導管（５８ａ）と燃料タンク（２０）
とを連通する連通穴（８０）を設け、弁部（５６）に連
動弁（１００）を設ける。弁部（５６）の開弁動作と連
動して連動弁（１００）が連通穴（８０）から離れて導
管（５８ａ）と燃料タンク（２０）とを連通し、差圧弁
（５０）とキャニスタ（２２）との間の経路内に溜まっ
た液状燃料を連通穴（８０）を通して燃料タンク（２
０）内に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用燃料タンクの
蒸発燃料排出防止装置に関し、特に、燃料給油時の燃料
タンク内の蒸発燃料をキャニスタにより処理する蒸発燃
料排出防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料給油時、燃料タンク内で発生した蒸
発燃料をキャニスタに吸着し、蒸発燃料の大気への排出
を防止する技術が提案されている（米国特許第４，７１
４，１７２号）。この技術によれば図６に示す様に、自
動車用燃料タンク４２０とキャニスタ４２２とが差圧弁
４５０を介して連結されている。差圧弁４５０の低圧側
４５２は導管４２４を通してインレットパイプ４２６の
給油口近傍に、差圧弁４５０の高圧側４５４は燃料タン
ク４２０側に連通されている。

【０００３】そして、燃料キャップ４２８が閉じられて
いる時は、差圧弁低圧側４５２と差圧弁高圧側４５４は
同圧であり、バネ４７０の弾性力により差圧弁可動部４
５６を差圧弁のシール座４５８ｂにキャニスタ４２２側
に付勢することで差圧弁４５０は閉弁され、燃料タンク
４２０とキャニスタ４２２とを連結する経路を遮断す
る。また、燃料給油等のために燃料キャップ４２８が開
かれる時は、差圧弁低圧側４５２は高圧（タンク内圧）
から低圧（大気圧）になり、差圧弁高圧側４５４は、差
圧弁低圧側４５２よりも遅れて低圧になる。そして、こ
の燃料キャップ４２８開放時初期の差圧弁低圧側４５２
と差圧弁高圧側４５４の圧力差により差圧弁４５０は開
弁される。

【０００４】更に、燃料給油時は、差圧弁低圧側４５２
がインレット給油口近傍に連通されていることより低圧
（大気圧）であり、差圧弁高圧側４５４が燃料注入によ
る燃料の液面上昇により高圧（正圧）になる。この差圧
弁低圧側４５２と差圧弁高圧側４５４の圧力差により差
圧弁４５０は開弁され燃料タンク４２０とキャニスタ４
２２とを連結する経路を連通する。そして、燃料タンク
４２０内で発生した蒸発燃料をキャニスタ４２２に導
き、キャニスタ４２２の活性炭等に吸着することで蒸発
燃料の大気への排出を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術の場合、自動車の走行振動により差圧弁が不用意に
開弁した場合、差圧弁とキャニスタとの間の経路内はエ
ンジンの吸気マニホルド（図示せず）によりキャニスタ
と共に吸気され負圧であるので、燃料タンク内の燃料が
差圧弁のシール座を越えて前記経路内に流出する。ま
た、差圧弁が閉弁すれば前記経路内は負圧ではあるが気
体の流れがないため、前記燃料はキャニスタには導かれ
ず前記経路内に留まる。前記燃料が蒸発燃料であれば前
記経路内で液化し、また、自動車の急旋回により差圧弁
の高圧側に侵入した液状燃料であればそのまま前記経路
内に溜まる。そして、燃料給油時、差圧弁が開弁して蒸
発燃料がキャニスタに導かれる時に、前記経路内に溜ま
った液状燃料もキャニスタに導かれるので、経路内の液
状燃料を処理するためにキャニスタの活性炭の増量が必
要となり、キャニスタが大型化する。そこで本発明は、
例えば差圧弁等の開閉弁とキャニスタ側とを連結する経
路を燃料タンク内に向けて選択的に開放し、前記経路内
に溜まった液状燃料を燃料タンク内に戻すことでキャニ
スタの小型化を図る。

【０００６】

【課題を解決するための第１の手段】請求項１記載の本
発明の蒸発燃料排出防止装置は、自動車用燃料タンク
と、該燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理するキャ
ニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとの間に設
けられる開閉弁と、前記燃料タンクと前記開閉弁とを連
結する第１経路と、前記開閉弁と前記キャニスタとを連
結する第２経路とを有する蒸発燃料排出防止装置であっ
て、前記第２経路と前記燃料タンクとを連通可能とする
連通部と、該連通部を選択的に連通遮断する連通遮断弁
とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】開閉弁とキャニスタとを連結する第２経路と燃
料タンクとを連通可能とする連通部が連通遮断弁により
選択的に連通遮断され、連通部の連通により第２経路と
燃料タンクとが連通され、第２経路内に溜まった液状燃
料が連通部を通して燃料タンク内に戻される。

【０００８】

【課題を解決するための第２の手段】請求項２記載の本
発明は請求項１記載の蒸発燃料排出防止装置であり、前
記連通遮断弁は前記開閉弁の開閉動作と連動する連動弁
であり、該連動弁には前記開閉弁の開弁状態に応じて前
記連通部の通気量を規制する通気量規制手段を設けたこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】前記連通遮断弁である連動弁に設けられた通気
量規制手段が、開閉弁の開弁状態に応じて燃料タンクか
ら前記連通部を通してキャニスタに流れる蒸発燃料の通
気量を規制し、第２経路内に溜まった液状燃料がキャニ
スタに導かれるのを抑制する。

【実施例】図１ないし図３は請求項１記載の蒸発燃料排
出防止装置に係わる第１の実施例を示し、図１は蒸発燃
料排出防止装置の全体図を示す。また、図２（ａ）は開
閉弁である差圧弁の閉弁状態、図２（ｂ）は図２（ａ）
のｂ−ｂに基づいて切断した断面を示し、図３は開閉弁
である差圧弁の開弁状態を示す。

【００１０】図１を用いて蒸発燃料排出防止装置の概略
を説明する。図１によると、燃料タンク２０にはインレ
ットパイプ２６が設けられており、インレットパイプ２
６の給油口には燃料キャップ２８が燃料タンク２０を密
閉可能に設けられている。燃料タンク２０の上面には開
閉弁である差圧弁５０が取り付けられており、差圧弁５
０の低圧側５２を導管２４を通してインレットパイプ２
６の給油口近傍に連通連結し、差圧弁５０の高圧側５４
を燃料タンク２０に連通連結している。また、２２はキ
ャニスタであり、差圧弁５０と導管３０とを介して燃料
タンク２０に連結されている。尚、差圧弁高圧側５４は
燃料タンクと開閉弁とを連結する第１経路に相当し、導
管３０は開閉弁とキャニスタとを連結する第２経路に相
当する。

【００１１】車両運転時、通常差圧弁５０は閉じてお
り、燃料タンク２０とキャニスタ２２とを連結する経路
は遮断されている。またこの時、キャニスタ２２はエン
ジンの吸気マニホルド（図示せず）により吸気され、吸
気により大気をキャニスタ２２に導くと共に、燃料給油
時にキャニスタ２２の活性炭に吸着した蒸発燃料をエン
ジンに導いて処理する。又、導管３０も吸気マニホルド
によりキャニスタ２２と共に吸気されており導管３０内
は負圧である。そして燃料給油時、差圧弁５０は開弁し
て燃料タンク２０とキャニスタ２２との間の経路は連通
され、燃料タンク２０内の蒸発燃料はキャニスタ２２に
導かれキャニスタ２２の活性炭に吸着される。尚、燃料
給油時、吸気マニホルドによる吸気は通常終わってい
る。

【００１２】図２及び図３を用いて第１の実施例の詳細
を説明する。図２によると、差圧弁５０は弁部５６、本
体ケース部５８、及び蓋部６０を備える。弁部５６には
シール部材６２とダイアフラム６４とが一体的に設けら
れており、弁部５６、シール部材６２、及びダイアフラ
ム６４は差圧弁５０の開閉動作を行う可動部である。ま
た、弁部５６には弁部５６の開閉動作と連動する連動弁
１００が一体的に設けられており、連動弁１００の先端
は弁部５６の閉弁方向で先細状となるテーパ部を有する
弁体１０２が設けられている。

【００１３】本体ケース部５８の上方には導管５８ａが
設けられており、前述した導管３０と連結されキャニス
タ２２に連通可能となっている。導管５８ａは弁部５６
のシール部材６２が当接して燃料タンク２０とキャニス
タ２２を連結する経路を遮断するシール座５８ｂを備え
る。シール座５８ｂはケース部内壁５８ｃとの間で空間
を挟み略中央に位置し、かつシール座５８ｂの内方の開
口部５８ｄは上方に向き開口している。また，導管５８
ａの一般面より低くなるように液だめ部５８ｆを設け、
液だめ部５８ｆの下面には連通穴８０が設けられてい
る。

【００１４】また、本体ケース部５８の下方には、燃料
給油時、燃料液面の上昇と共に浮上し、ケース部５８の
フロートバルブシール座５８ｅに当接することで燃料の
液面規制を行うフロート６６が設けられている。また６
８は、フロート６６に紙面下方向に浮力が生じた場合、
その浮力に抗して作用するバネである。蓋部６０には、
弁部５６の突起部５６ａが摺動可能に嵌まり込むガイド
６０ａと、インレットパイプ２６の給油口近傍に連通連
結される経路の一部である導管６０ｂが一体的に形成さ
れている。尚、導管５８ａは開閉弁とキャニスタとを連
結する第２経路に相当し、また、連通穴８０は第２経路
と燃料タンクとを連通する連通部に相当し、連動弁１０
０は連通部を選択的に連通遮断する連通遮断弁に相当す
る。

【００１５】そして、弁部５６、本体ケース部５８、及
び蓋部６０を組み付けて、弁部５６及びダイアフラム６
４と蓋部６０により差圧弁低圧側５２を形成し、弁部５
６及びダイアフラム６４と本体ケース部５８により差圧
弁高圧側５４を形成する。尚、差圧弁低圧側５２と差圧
弁高圧側５４は弁部５８及びダイアフラム６４により密
閉分離されることになる。

【００１６】次にこの第１の実施例における作用を説明
する。燃料キャップ２８が閉じられ燃料タンク２０が密
閉されている場合、図２によると、差圧弁低圧側５２と
差圧弁高圧側５４は同圧であり、差圧弁低圧側５２の空
間内に設けられたバネ７０の弾性力により、弁部５６の
シール部材６２をケース部５８のシール座５８ｂに付勢
することで差圧弁５０は閉弁される。そして、燃料タン
ク２０とキャニスタ２２を連通する経路を密閉遮断す
る。またこの時、弁部５８に設けられた連動弁１００の
弁体１０２は上述と同様バネ７０の弾性力により弁部５
６と共に付勢され、導管５８ａに設けられた連通穴８０
は連動弁１００の弁体１０２により導管５８ａの内側か
ら塞がれている。

【００１７】燃料給油等により燃料キャップ２８が開か
れインレットパイプ２６の給油口が大気開放された場
合、図３によると、差圧弁低圧側５２は蓋部６０の導管
６０ｂを通してインレットパイプ２６の給油口近傍に連
通されているので、差圧弁低圧側５２は高圧（タンク内
圧）から低圧（大気圧）になる。また、差圧弁高圧側５
４は燃料タンク２０に連通されており、差圧弁低圧側５
２よりも遅れて低圧になる。この燃料キャップ２８の開
放初期の差圧弁低圧側５２と差圧弁高圧側５４の圧力差
により差圧弁５０は開弁する。尚、差圧弁５０の開弁動
作は、弁部５６の突起部５６ａが蓋部のガイド６０ａと
摺動し、弁部５６がダイアフラム６４に支えられ、シー
ル部材６２がケース部５８のシール座５８ｂから上方に
離れて行われる。そして、図３中矢印Ａに示されるよう
に、キャニスタ２２に導かれる蒸発燃料の流れは連通穴
８０より開口面積が大きい導管５８ａの開口部５８ｄが
主流となり、燃料タンク２０内の蒸発燃料（燃料キャッ
プ２８が閉じられている時、燃料温度の上昇により燃料
タンク２０で発生した蒸発燃料）は差圧弁５０を通して
キャニスタ２２に導かれる。また燃料注入時は、差圧弁
低圧側５２は低圧（大気圧）であり、差圧弁高圧側５４
は燃料注入による燃料の液面上昇により正圧になる。こ
の差圧弁低圧側５２と差圧弁高圧側５４の圧力差により
差圧弁５０は開弁する。そして、上述と同様、図３中矢
印Ａに示されるように、燃料注入により燃料タンク２０
内で発生した蒸発燃料は差圧弁５０を通してキャニスタ
２２に導かれる。

【００１８】この差圧弁５０の開弁時に、弁部５６に設
けられた連動弁１００の弁体１０２は、差圧弁５０の開
弁による弁部５６の開弁動作と連動して連通穴８０から
離れて開弁し導管５８ａと燃料タンク２０を連通する。
そして、導管５８ａの液だめ部５８ｆの下面に設けられ
た連通穴８０の付近に液状燃料が溜まっているような場
合、液状燃料は自重により連通穴８０を通して燃料タン
ク２０内に落ちて戻される。また、燃料給油時以外で
も、自動車の走行振動等により差圧弁５０の弁部５６が
上方に動き開弁すれば弁部５６と連動して連動弁１００
も開弁する。この時エンジンからの吸気が遮断され導管
５８ａが負圧でなければ、導管５８ａの液だめ部５８ｆ
の下面に設けられた連通穴８０の付近に溜まっている液
状燃料はその度に自重により連通穴８０を通して燃料タ
ンク２０に落ちて戻される。

【００１９】図４は請求項２記載の蒸発燃料排出防止装
置に係わり、本発明の第２の実施例を示す。図４（ａ）
は開閉弁である差圧弁の閉弁状態、図４（ｂ）は図４
（ａ）の連通部である連通穴８０近傍の詳細を示す。
尚、第１の実施例と重複する部分は一部省略して説明す
る。図４（ａ）によると、前述した差圧弁５０の弁部５
６に連通遮断弁としての連動弁２００が一体的に設けら
れている。連動弁２００の先端には通気量規制手段とし
て凸部２００ａが設けられている。又、凸部２００ａに
はＯリング２０２が嵌着固定されている。

【００２０】差圧弁の閉弁時、連動弁２００のＯリング
２０２はバネ７０の弾性力により弁部５６と共に付勢さ
れ、連通穴８０はＯリング２０２により導管５８ａの内
側から塞がれている。また、凸部２００ａは連通穴８０
の開口部に摺動可能に嵌まっている。凸部２００ａの長
さは差圧弁５０の最大開弁ストロークより短い長さとな
っている。そして、エンジンの吸気により導管５８ａが
負圧になっているような場合に、自動車の走行振動によ
り差圧弁５０が開弁しても、凸部２００ａが連通穴８０
を摺動している限り、燃料タンク２０から連通穴８０を
通して導管５８ａに流れる蒸発燃料の通気量が規制され
る。そして、液だめ部５８ｆに溜まった液状燃料が蒸発
燃料の流れによりキャニスタ２２に導かれることが抑制
される。

【００２１】また、図４（ｂ）は燃料給油時に差圧弁５
０が略最大に開弁した状態を示している。この時、凸部
２００ａは連通穴８０の開口部を上方に越えている。そ
して、前述したように差圧弁５０の開弁により導管５８
ａの開口部５８ｄを通してキャニスタ２２への蒸発燃料
の流れが生じる。そして、導管５８ａの液だめ部５８ｆ
の下面に設けられた連通穴８０の付近に溜まっている液
状燃料は自重により連通穴８０を通して燃料タンク２０
内に落ちて戻される。

【００２２】図５は請求項１記載の蒸発燃料排出防止装
置に係わる第３の実施例を示す。また、図５（ａ）は開
閉弁である差圧弁の閉弁状態を示し、図５（ｂ）は後述
する連通遮断弁である負圧弁の部分詳細図であり、負圧
弁の開弁状態を示す。尚、前述と重複する部分は一部省
略して説明する。図５（ａ）によると、導管５８ａの液
だめ部５８ｆの下面には、導管５８ａと燃料タンク２０
とを連通する連通部である連通穴８０が設けられてい
る。導管５８ａには負圧弁３００が設けられている。ま
た、負圧弁３００は、連通穴８０を燃料タンク２０側か
ら塞ぐ弁体３０２、弁体３０２を付勢するバネ３０４、
導管５８ａに一体成形され弁体３０２を収納するケース
３０６、及び開口部３０８ａを有するキャップ３０８と
から成る。尚、負圧弁３００は連通遮断弁に相当する。

【００２３】次に第３の実施例における作用を説明す
る。燃料タンク２０内の圧力は、自動車の走行時は燃料
の温度上昇により正圧となるが、自動車の走行終了後の
放置により燃料の温度が下がり、燃料タンク２０内の圧
力は蒸発燃料が収縮することで負圧となる。この時バネ
３０４の弾性力に抗して弁体３０２は連通穴８０を離れ
て開弁して連通穴８０を開き、導管５８ａと燃料タンク
２０とを連通する。そして、図５中矢印Ｃに示されるよ
うにキャニスタ２２側から燃料タンク２０に向けて空気
の流れが生じ、導管５８ａの液だめ部５８ｆの下面に設
けられた連通穴８０の付近に液状燃料が溜まっているよ
うな場合、空気の流れに押し出されるようにして燃料タ
ンク２０に落ちて戻される。

【００２４】以上の実施例で説明したように、連通遮断
弁である連動弁１００、連動弁２００、負圧弁３００が
選択的に連通部である連通穴８０を連通し、燃料タンク
２０と開閉弁である差圧弁５０とを連結する経路内に溜
まった液状燃料を燃料タンク２０内に戻す。そして、キ
ャニスタ２２により処理する液状燃料の量が低減でき、
キャニスタ２２の活性炭が減量可能となり、キャニスタ
２２の小型化が図れる。

【００２５】尚、以上説明した実施例のように、差圧弁
５０のシール座５８ｂを本体ケース部内壁５８ｃとの間
に空間を挟み略中央に位置させ、かつシール座５８ｂの
内方の開口部５８ｄを上方に向き開口させるような構造
にすれば、ケース部内壁５８ｃに沿ってケース部５８内
に侵入してくる液状燃料が差圧弁５０の不用意な開弁に
伴いシール座５８ｂを越えてキャニスタ２２に侵入しよ
うとした場合、液状燃料はケース部内壁５８ｃを離れ、
シール座５８ｂとケース部内壁５８ｃとの間に空間を越
え、略中央の開口部５８ｄに向かって流入しなくてはな
らない。すなわちこの差圧弁５０の構造は液状燃料がキ
ャニスタ側経路に流入しにくい構造になっている。

【００２６】以上の実施例は連動弁１００、２００や負
圧弁３００を用いているが、必ずしもこれらの弁に限ら
ず、電磁弁等を設けて連通部を開閉しキャニスタ側経路
と燃料タンク２０とを選択的に連通しても良い。更に、
以上の実施例は開閉弁として差圧弁を用いたが、同一目
的で用いられる開閉弁であれば差圧弁に限られるもので
はない。更に、以上の実施例は差圧弁の導管に連通部を
設けているが、差圧弁の導管以外の位置に連通部を設け
てもよい。例えば、導管により第２経路と燃料タンクを
連通して、この導管に連通弁としての負圧弁を設けても
よい。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の蒸発燃料排出防止装置
は、開閉弁とキャニスタとを連結する第２経路と燃料タ
ンクとを連通可能とする連通部が連通遮断弁により選択
的に連通遮断され、連通部の連通により第２経路と燃料
タンクとが連通されるので、第２経路内の液状燃料が連
通部を通して燃料タンク内に戻される。そして、キャニ
スタが処理する液状燃料の量が低減でき、キャニスタの
活性炭の減量が可能となりキャニスタの小型化が図れ
る。また、請求項２記載の蒸発燃料排出防止装置は、連
通遮断弁である連動弁に設けられた通気量規制手段が、
開閉弁の開弁状態に応じて燃料タンクから連通部を通し
てキャニスタに流れる蒸発燃料の通気量を規制し、第２
経路内に溜まった液状燃料がキャニスタに導かれるのを
抑制するので、キャニスタが処理する液状燃料の量が低
減でき、キャニスタの活性炭の減量が可能となりキャニ
スタの小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる自動車用燃料タンクの蒸発燃料
排出防止装置に関する全体図。

【図２】（ａ）本発明に係わる蒸発燃料排出防止装置の
第１の実施例を示し、開閉弁である差圧弁の閉弁状態を
示す図、（ｂ）図２（ａ）のｂ−ｂに基づいて切断した
断面を示す図。

【図３】本発明の蒸発燃料排出防止装置の第１の実施例
を示し、開閉弁である差圧弁の開弁状態を示す図。

【図４】（ａ）本発明に係わる蒸発燃料排出防止装置の
第２の実施例を示し、開閉弁である差圧弁の閉弁状態を
表す図、（ｂ）連動弁の部分詳細を表す図。

【図５】（ａ）本発明に係わる蒸発燃料排出防止装置の
第３の実施例を示し、開閉弁である差圧弁の閉弁状態を
表す図、（ｂ）負圧弁の部分詳細を表す図。

【図６】従来技術を示す図。

【符号の説明】

２０，４２０・・・・燃料タンク ２２，４２２・・・・キャニスタ ３０・・・・・・・・導管（第２経路） ５０，４５０・・・・差圧弁（開閉弁） ５４，４５４・・・・差圧弁高圧側（第１経路） ５８ａ，４５８ａ・・差圧弁導管（第２経路） ８０・・・・・・・・連通穴（連通部） １００，２００・・・連動弁（連通遮断弁） ２００ａ・・・・・・凸部（通気量規制手段） ３００・・・・・・・負圧弁（連通遮断弁）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用燃料タンクと、該燃料タンク内で
   発生した蒸発燃料を処理するキャニスタと、前記燃料タ
   ンクと前記キャニスタとの間に設けられる開閉弁と、前
   記燃料タンクと前記開閉弁とを連結する第１経路と、前
   記開閉弁と前記キャニスタとを連結する第２経路とを有
   する蒸発燃料排出防止装置であって、前記第２経路と前
   記燃料タンクとを連通可能とする連通部と、該連通部を
   選択的に連通遮断する連通遮断弁とを有することを特徴
   とする蒸発燃料排出防止装置。
2. 【請求項２】前記連通遮断弁は前記開閉弁の開閉動作と
   連動する連動弁であり、該連動弁には前記開閉弁の開弁
   状態に応じて前記連通部の通気量を規制する通気量規制
   手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料
   排出防止装置。