JPH09287534A - 燃料タンク通気弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気化した燃料を含んだ燃料タンク内部のガス
を燃料タンク通気弁を介してキャニスタへ排出させる機
構を利用して、給油時に給油口から気化した燃料が大気
中に放出されて大気を汚染する問題を解決する。 【解決手段】 燃料タンク通気弁に駆動手段によって開
閉するバルブを設けて、必要に応じて駆動手段によって
燃料タンク通気弁を開閉できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンクに取り
付けられ、燃料タンク内とキャニスタを介して大気とを
連通して燃料タンク内の圧力の変動を吸収し、気化した
燃料が機関外部へ漏れることを防止する燃料タンク通気
弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料タンクの上部に取り付け
られ、通常運転時は燃料タンク内部とキャニスタとを連
通して気化した燃料を含む空気をキャニスタへ導き、燃
料が満タン状態であったり、車両等が転倒するなどして
バルブが燃料中に沈むと液体燃料がキャニスタへ流れ込
まないようにバルブの浮力を利用して燃料タンク内部と
キャニスタとの連通を閉鎖できるバルブを備えた燃料タ
ンク通気弁が知られている。

【０００３】上記のような燃料タンク通気弁において
は、燃料タンクに燃料を給油した後における車両等の走
行時、停止時、駐車時、事故発生時などにおいてバルブ
が適宜キャニスタへ通じる通路を開閉し、燃料を外部へ
漏らすことなく良好な状態を保つことができる。しかし
ながら、燃料タンクへ燃料を給油するときには給油口を
開放するので、揮発性の高いガソリン等の燃料が気化し
て給油口から大気中に放出されているのが現状である。

【０００４】最近、大気の汚染を防止するため、給油時
に気化燃料を大気中に放出しないように様々な方法が検
討されている。例えば、モータファン・１９９１年７月
号では、給油時に気化燃料が大気中に放出される問題点
と共にガソリンスタンドなどの給油サイドにおける対策
として、燃料タンクへの給油と気化燃料の吸い込みとを
同時に行うことができる給油ガンが紹介されている。こ
の給油ガンを図６を参照しながら説明する。１０１は、
自動車のボデー１０２に設けられた給油口であり、図示
しない燃料タンクに通じている。１０３はガソリンスタ
ンド等で用いられる給油ガンであり、給油チューブ１０
４を包む形でゴム製のベローズ１０５を備えており、給
油チューブ１０４の外側に燃料タンク内部のガスを吸引
する通路１０６を形成している。ベローズ１０５の先端
にはリップ１０７が設けられており、給油時に給油ガン
１０３と給油口１０１との間で機密を保持している。レ
バー１０８を握ると給油チューブ１０４からガソリン等
の燃料が燃料タンクに注入されると共に、通路１０６を
介して気化した燃料を含んだ燃料タンク内部のガスが吸
引され、ガソリンスタンドに別途配置する再生機器によ
り燃料が再生されるものである。従って、給油の際に給
油口から気化した燃料が大気中に放出されることがなく
給油することができる。

【０００５】しかしながら、全ての給油ガンをベローズ
１０５とリップ１０７とを備えたタイプに変更し、給油
中に燃料タンク内部のガスを吸引するように変更するこ
とはガソリンスタンドなどの給油サイドで莫大な設備投
資が必要となり非常に困難であり、現実的ではない。ま
た、給油ガンのサイズを統一し、この給油ガンに合致す
る自動車の給油口１０１の形状やサイズを統一させなけ
ればならない問題もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で説明
したように、現状知られている燃料タンク通気弁では、
給油時における気化燃料の大気への放出に対する対応は
難しい。また、ガソリンスタンドなどの給油サイドにお
いて給油ガンに改良を施す対応策についても設備の変更
に必要な莫大な費用の問題や、自動車の給油口の形状及
びサイズの統一といった問題を解決しなければならな
い。

【０００７】本発明は、上記の従来技術の問題点を車両
サイドの改良により解決した燃料タンク通気弁を開示す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために請求項１の発明において講じた手段は、燃料タン
ク通気弁をキャニスタへ連通する第１の部屋と、燃料タ
ンクへ連通する第２の部屋と、第１の部屋と第２の部屋
との間を連通する複数の連通孔と、連通孔毎に設けられ
連通孔を開閉する複数の弁体と、弁体の少なくとも１つ
を開閉駆動する駆動手段とから構成したことである。従
って、駆動手段は連通孔を開閉する弁体を必要に応じて
開閉駆動でき、駆動手段を駆動させて連通孔を解放して
燃料が気化燃料を含む燃料タンク内のガスをキャニスタ
へ排出することをが可能となる。

【０００９】請求項２の発明において講じた手段は、連
通孔が大開口連通孔と小開口連通孔とよりなり、駆動手
段が大開口連通孔を開閉する弁体を開閉駆動するように
したことである。従って、燃料タンク内のガスをキャニ
スタへ排出する連通孔の大きさを十分確保することがで
きると共に、駆動手段によって連通孔の大きさを調整す
ることをなし得る。

【００１０】請求項３の発明において講じた手段は、駆
動手段が、燃料タンクへの給油時に連通孔を開放するよ
うにしたことである。従って、給油時に連通孔の大きさ
を大きくすることができ、給油口から燃料タンク内のガ
スが放出されることを防止することが可能となる。

【００１１】請求項４の発明において講じた手段は、駆
動手段が、スプリングで付勢されたダイヤフラムとスプ
リングの付勢力に抗した方向にダイヤフラムを作動させ
る負圧機構とより構成したことである。従って、非常に
簡単な構成の付加によって給油口から燃料タンク内のガ
スが放出されることを防止することが可能となる。

【００１２】請求項５の発明において講じた手段は、弁
体が大型弁体と小型弁体とよりなり、大型弁体が前記駆
動手段により開閉駆動され、その内部に燃料の浮力によ
り開閉する小型弁体を配置したことである。従って、燃
料タンク通気弁を大型化することなく、給油口から燃料
タンク内のガスが放出されることを防止することが可能
となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態を図１に
基づいて説明する。

【００１４】図１は、本発明を用いた第１の実施の形態
の燃料タンク通気弁１０を示す図面である。燃料タンク
通気弁１０は、図１に示すように燃料タンク１２の上部
ハウジング１４に取り付けられている。燃料タンク通気
弁１０の略円筒形状のハウジング１６は、分割壁１８に
よって上下の２つの部屋に分割されている。分割壁１８
の上側に位置する第１の部屋２０は、開口２２を介して
図示しないキャニスタへ連通している。分割壁１８の下
側に位置する第２の部屋２４は、ハウジング１６の連通
孔２６を介して燃料タンクの内部１２と連通している。
第１の部屋２０の上側には、ダイヤフラム２８によって
負圧室３０が区画されており、負圧室３０は開口３２に
接続されるインテークマニホールドからの負圧が吸引さ
れるようになっている。一方、ダイヤフラム２８は負圧
室３０側でスプリング３４の付勢力を受けており、前述
の負圧とスプリング３４の付勢力との関係で上下動を行
うようになっている。３６は、分割壁１８に設けた大径
連通孔（大開口連通孔）であり、メインバルブ（大型弁
体）３８によって開閉するようになっている。メインバ
ルブ３８は連結軸４０によってダイヤフラム２８に連結
しており、ダイヤフラム２８の上下動によって大径連通
孔３６を開閉させることができる。また、メインバルブ
３８の内部室４２には、スプリング４３によって付勢さ
れたカットオフハブル４４（小型弁体）が収容されてお
り、メインバルブ３８及び連結軸４０に設けられた小径
連通孔（小開口連通孔）４６に対向している。大径連通
孔３６の開口面積は、この小径連通孔４６の開口面積に
比べて十分な大きさを備えている。スプリング４３の付
勢力は、燃料タンク１２内部の燃料がハウジング１６の
下側の解放端２６より燃料タンク通気弁１０内に浸入
し、メインバルブに設けた下側開口４８又は側面開口５
０を介してカットオフバルブ４４に到達すると、カット
オフバルブ４４の浮力によって小径連通孔４６を閉鎖で
きる程度の付勢力に設定されている。また、スプリング
３４の付勢力は、燃料タンク１２内部の燃料がメインバ
ルブ３８とスプリング４３に付勢されたカットオフバル
ブ４４との浮力によって、大型連通孔３６をメインバル
ブ３８が閉鎖できる程度の付勢力に設定されている。

【００１５】次に図２から図５に基づき、第１の実施の
形態である燃料タンク通気弁１０の作動について説明す
る。

【００１６】図２は、エンジン作動時における燃料タン
ク通気弁１０の状態を示す図面であり、燃料タンク１２
内の燃料の液面はハウジング１６よりも下に位置してお
り図示されていない。このとき、インテークマニホール
ドによって発生した負圧を負圧室３０へ伝達されている
ことにより、ダイヤフラム２８を上側へ持ち上げてい
る。従って、連結軸４０を介してダイヤフラム２８と一
体に上下動を行うメインバルブ３８も上側に持ち上げら
れており、大型連通孔３６を閉鎖している。一方、カッ
トオフバルブ４４は小径連通孔４６を解放しており、気
化した燃料を含む燃料タンク内のガスを小径連通孔４６
及び第１の部屋２０を介してキャニスタへ導くことがで
きる。

【００１７】図３は、エンジン作動時における燃料タン
ク通気弁１０の状態を示す図面であり、燃料タンク１２
内の燃料の液面５２がハウジング１６の連通孔２６より
も上に位置している状態を示す図面である。燃料の液面
５２がカットオフバルブ４４にまで到達すると、カット
オフバルブ４４との浮力によって小径連通孔４６を閉鎖
し、液体の燃料が第１の部屋２０を介してキャニスタへ
流れることも防止できる。なお、エンジンの作動中であ
りインテークマニホールドによって発生した負圧によ
り、メインバルブ３８は大型連通孔３６を閉鎖してい
る。なお、２７は連通孔２６と同様に、燃料タンクの内
部１２と第２の部屋２４とを連通する連通孔である。

【００１８】図４は、エンジンを停止した状態における
燃料タンク通気弁１０の状態を示す図面であり、燃料タ
ンク１２内の燃料の液面はハウジング１６よりも下に位
置しており図示されていない。エンジンを停止したこと
により、負圧室３０に導かれる負圧が停止し、スプリン
グ３４によってダイヤフラム２８が下方に押し下げられ
る。従って、メインバルブ３８も押し下げられ大型連通
孔３６を解放し、気化した燃料を含む燃料タンク内のガ
スを大径連通孔３６及び第１の部屋２０を介してキャニ
スタへ導くことができる。燃料の給油は、通常エンジン
を停止して行われるので図４に示す状態によって行われ
る。大径連通孔３６は、小径連通孔４６に比べて大きな
断面積を有しており、給油時においても燃料タンク内の
ガスを効果的にキャニスタへ導くことができ、図示しな
い燃料タンク１２の給油口から燃料タンク内のガスが放
出されることを防止することができる。また、給油口を
シールできるタイプの給油ガンを用いても、給油ガンに
図６に示すようなガスの吸引機能を付加する必要もな
く、燃料タンク内のガスを確実に排出することができ
る。

【００１９】図５は、エンジンを停止した状態における
燃料タンク通気弁１０の状態を示す図面であり、給油に
よって燃料タンク１２内の燃料の液面５２がハウジング
１６の連通孔２６よりも上になった状態を示す図面であ
る。このとき、先ず燃料の液面５２がカットオフバルブ
４４にまで到達すると、カットオフバルブ４４との浮力
によって小径連通孔４６を閉鎖し、次に燃料の液面５２
がメインバルブ３８にまで到達すると、メインバルブ３
８とカットオフバルブ４４との浮力によって、大型連通
孔３６をメインバルブ３８が閉鎖する。従って、液体の
燃料が第１の部屋２０を介してキャニスタへ流れること
を防止できる。

【００２０】なお、車両が事故等により転倒した場合に
おいても、転倒後もエンジンが作動していれば図３で説
明するような状況となり燃料が燃料タンク１２から洩れ
ることを防止でき、転倒後はエンジンが停止すれば図５
で説明するような状況となり燃料が燃料タンク１２から
洩れることを防止できる。

【００２１】以上の実施の形態においては、メインバル
ブ３８の内部にカットオフバルブ４４を収容したタイプ
を採用しているが、分割壁１８に大径連通孔３６と小径
連通孔４６とを平行して設け、メインバルブ３８とカッ
トオフバルブ４４も平行して配置することも可能であ
る。また、メインバルブ３８を開閉させる駆動手段とし
て負圧機構を採用しているが、エンジン停止時にメイン
バルブ３８を開閉させる場合にはメインバルブ３８の浮
力を用いて開閉するので、モータ等の周知のアクチュエ
ータを採用することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】上記した請求項１の発明によれば、複数
の連通孔とこれらの連通孔を開閉する複数の弁体と、弁
体の少なくとも１つを開閉する駆動手段を設けたことに
より、必要に応じて連通孔を開閉することができ、特に
給油時においては気化した燃料を含むガスをキャニスタ
へ確実に排出することが可能となり、給油口から気化し
た燃料を含むガスが排出されることが防止できる。

【００２３】請求項２の発明によれば、大きな開口の連
通孔を設けたことにより、燃料タンク内部とキャニスタ
とを連通する通路の断面積を大きく確保でき、特に給油
時においては気化した燃料を含むガスをキャニスタへ確
実に排出することが可能となり、給油口から気化した燃
料を含むガスが排出されることが防止できる。

【００２４】請求項３の発明によれば、給油時に駆動手
段が連通孔を解放するので、給油口から気化した燃料を
含むガスが排出されることが防止できる。

【００２５】請求項４の発明によれば、駆動手段に負圧
機構を採用したことにより、弁体を駆動するための駆動
手段を簡単な構成とすることができ、低いコストで製造
することができる。

【００２６】請求項５の発明によれば、駆動装置で駆動
される大型弁体の内部に小型弁体を収容したので、燃料
タンク通気弁を小型化することができ、燃料タンクの容
積を減らすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である燃料タンク通気弁の
断面を示したものである。

【図２】本発明の実施の形態である燃料タンク通気弁の
断面を示したもので、特にエンジンの作動時の状態を示
す図面である。

【図３】本発明の実施の形態である燃料タンク通気弁の
断面を示したもので、図２において液面が上昇した状態
を示したものである。

【図４】本発明の実施の形態である燃料タンク通気弁の
断面を示したもので、特にエンジンの停止時の状態を示
す図面である。

【図５】本発明の実施の形態である燃料タンク通気弁の
断面を示したもので、図４において液面が上昇した状態
を示したものである。

【図６】本発明の従来技術の給油ガンを示したものであ
る。

【符号の説明】

１０・・・燃料タンク通気弁 １２・・・燃料タンク ２０・・・第１の部屋 ２４・・・第１の部屋 ２８・・・ダイヤフラム（駆動手段、負圧機構） ３６・・・連通孔（大開口連通孔） ３８・・・メインバルブ（弁体、大型弁体） ４４・・・カットオフバルブ（弁体、小型弁体） ４６・・・連通孔（小開口連通孔）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャニスタへ連通する第１の部屋と、燃
   料タンクへ連通する第２の部屋と、前記第１の部屋と前
   記第２の部屋との間を連通する複数の連通孔と、該連通
   孔毎に設けられ前記連通孔を開閉する複数の弁体と、該
   弁体の少なくとも１つを開閉駆動する駆動手段とよりな
   る燃料タンク通気弁。
2. 【請求項２】 前記連通孔は大開口連通孔と小開口連通
   孔とよりなり、前記駆動手段が前記大開口連通孔を開閉
   する弁体を開閉駆動することを特徴とする請求項１記載
   の燃料タンク通気弁。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は燃料タンクへの給油時に
   前記連通孔を開放することを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の燃料タンク通気弁。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、スプリングで付勢され
   たダイヤフラムと前記スプリングの付勢力に抗した方向
   に前記ダイヤフラムを作動させる負圧機構とよりなるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の燃料タンク
   通気弁。
5. 【請求項５】 前記弁体は大型弁体と小型弁体とよりな
   り、該大型弁体は前記駆動手段により開閉駆動され、そ
   の内部に燃料の浮力により開閉する前記小型弁体を配置
   したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の燃料
   タンク通気弁。