(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料液面の上昇に伴って上昇し、この上昇によって燃料タンクの内部と外部とを連通させる開口部を閉塞するフロートと、
前記フロートが前記燃料タンク内で上下移動可能に収容される収容部材と、
前記燃料タンク内の燃料液面の上昇によって前記収容部材へ燃料を流入させると共に反対方向への燃料の流出を抑制する流入路と、
前記フロートが上昇して前記開口部を閉塞した状態で前記収容部材の内部の燃料液面よりも上方に位置し、前記収容部材の内部と前記燃料タンクの内部とを連通させる連通孔と、
前記収容部材の側壁に形成され前記収容部材内の燃料を重力により前記燃料タンク内へ流出させる流出路と、
を備え、
前記流出路の流路断面積が、前記流入路の流路断面積よりも小さくされている過給油防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクに設けられ、燃料タンクへの給油時に過給油を防止する過給油防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内への過給油を防止するために、たとえば特許文献１には、給油時に流入部を通じてケース内に流入した燃料によってフロート体が上昇して通気弁口が閉塞されることで、フィラパイプ内を燃料が上昇して、給油ガンのセンサに検知させるようにした構造の過給油防止装置が記載されている。さらに特許文献１の構成では、フロート体の着座時に通気部が絞れるようにすることで、ケース内の圧力と燃料タンク内の圧力との差が徐々に小さくなるようにすることで、フィラパイプ内の燃料液位の低下がすくに生じないようにして、燃料タンクへの過給油を防止する点も記載されている。
【０００３】
しかし、特許文献１の構造では、ケース内の燃料が流入部を通じて排出されてしまうため、ケース内の燃料が徐々に流出して通詭弁口が開放されることが想定される。この場合、時間の経過と共にフィラパイプ内の燃料液位も低下するため、より確実に、過給油を防止可能な構造とすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７４７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、燃料タンクへの給油時に過給油を防止する効果の高い過給油防止装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、燃料タンク内の燃料液面の上昇に伴って上昇し、この上昇によって燃料タンクの内部と外部とを連通させる開口部を閉塞するフロートと、前記フロートが前記燃料タンク内で上下移動可能に収容される収容部材と、前記燃料タンク内の燃料液面の上昇によって前記収容部材へ燃料を流入させると共に反対方向への燃料の流出を抑制する流入路と、前記フロートが上昇して前記開口部を閉塞した状態で前記収容部材の内部の燃料液面よりも上方に位置し、前記収容部材の内部と前記燃料タンクの内部とを連通させる連通孔と、前記収容部材の側壁に形成され前記収容部材内の燃料を重力により前記燃料タンク内へ流出させる流出路と、を備え、前記流出路の流路断面積が、前記流入路の流路断面積よりも小さくされている。
【０００７】
この過給油防止装置では、燃料タンク内の液位が上昇し、燃料が流入路から収容部材内に流入すると、フロートも燃料に浮いた状態で上昇する。そして、液位が所定位置に達すると、開口部を閉塞する。以後は、燃料タンク内の気体が外部に流出せず、燃料タンクの内圧が上昇するので、インレットパイプを燃料液位が上昇し、燃料は給油ガンの燃料センサに達し、給油が停止される。
【０００８】
この状態で、燃料タンクの内圧（燃料タンクの内部であって、かつ収容部材の外部の圧力）は、収容部材の内圧より高くなっているが、収容部材に形成された連通孔を通じて気体が移動することで、燃料タンクの内圧と収容部材の内圧とが同圧になる。この結果、収容部材の燃料は、重力により、収容部材の側壁に形成された流出路から燃料タンクの内部に流出する。そして、収容部材内の燃料の液位が所定位置（フロートの浮力点）よりも下方になると、フロートが降下して、開口部が開放される。
【０００９】
ここで、本発明では、流入路は、収容部材への流入方向と反対方向への燃料の移動、すなわち収容部材からの燃料の流出は抑制している。さらに、流出路の流路断面積は、流入路の流路断面積よりも小さくされている。したがって、収容部材の内部の燃料が流入路からも短時間で流出してしまう構成や、流出路の流路断面積が、流入路の流路断面積以上とされた構成と比較して、燃料タンクの内圧と収容部材の内圧とが同圧になった状態における収容部材から流出路を通じての燃料の流出に長時間を要する。すなわち、収容部材内の燃料の液位がフロートの浮力点よりも下方になるまでにも長時間を要し、この間はフロートが開口部を閉塞し続ける。インレットパイプ内の燃料液位も降下しないので、追加の給油を行うことはできず、過給油が防止される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記構成としたので、燃料タンクへの給油時に過給油を防止する効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の過給油防止装置を備えた燃料タンクの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の過給油防止装置を燃料タンクの一部と共に拡大して示す給油中の状態の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の過給油防止装置を燃料タンクの一部と共に拡大して示す給油終了状態の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の過給油防止装置を燃料タンクの一部と共に拡大して示す給油終了後の状態の断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の過給油防止装置を拡大して示す図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の過給油防止装置を燃料タンクの一部と共に拡大して示す給油中の状態の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の過給油防止装置を拡大して示し、（Ａ）は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、（Ｂ）は図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１には、本発明の第１実施形態の過給油防止装置１２を備えた燃料タンク１４が示されている。また、図２〜図４には、過給油防止装置１２及びその近傍が拡大して示されている。燃料タンク１４は、金属あるいは樹脂等によって略箱状に形成されており、エンジン（図示省略）で使用される燃料が内部に貯留される。燃料タンク１４には、インレットパイプ１６が備えられており、インレットパイプ１６の上端の給油口１８に給油ガン２０を挿入して、燃料タンク１４内に給油することができる。
【００１３】
燃料タンク１４のタンク上壁１４Ｕには取付孔２２が形成されている。燃料タンク１４内には、取付孔２２の下方に、本発明の収容部材であるフロート収容筒２４が配置されており、その内部は液だめ室２６とされている。
【００１４】
フロート収容筒２４の上壁２４Ｕの中央には、燃料タンク１４の内部と外部とを連通させるベーパ排出孔２８が形成されており、ベーパ配管３０を介してキャニスタ（図示省略）に接続されている。燃料タンク１４内で生じた蒸発燃料は、その他の気体とともにキャニスタに送られ、キャニスタに収容された活性炭等の吸着剤で吸着される。また、キャニスタは大気開放配管（図示省略）によって大気開放されており、蒸発燃料が吸着された後の気体は大気中に排出される。そしてこのように、燃料タンク１４内の気体がベーパ排出孔２８、ベーパ配管３０及びキャニスタを通じて大気開放されることで、燃料タンク１４内が圧力が所定範囲内に保たれるようになっている。
【００１５】
液だめ室２６には、フロート３２が上下方向に移動可能に収容されている。図３に示すように、フロート３２が上昇した状態では、その上面中央に形成された閉塞凸部３４がベーパ排出孔２８に嵌合される。また、閉塞凸部３４の周囲に配置された環状のガスケット３６が、ベーパ排出孔２８の周囲において、フロート収容筒２４の上壁２４Ｕに下側からに密着する。これにより、ベーパ排出孔２８が閉塞される。
【００１６】
フロート３２の底面中央にはバネ収容凹部３８が形成されており、フロート３２とフロート収容筒２４の底部２４Ｂとの間に圧縮コイルバネ４０が収容されている。圧縮コイルバネ４０はフロート３２に上方への弾性力を作用させている。たとえば、ロールオーバー時等には、圧縮コイルバネ４０の弾性力でフロート３２を押圧して、閉塞凸部３４をベーパ排出孔２８に嵌合させると共に、ガスケット３６をフロート収容筒２４の上壁２４Ｕに密着させる。これにより、ロールオーバー時の燃料タンク１４からの燃料漏れが抑制される。
【００１７】
フロート収容筒２４の側方には、流入配管４２が形成されている。流入配管４２は、全体として逆Ｕ字状に形成されており、その一端側が、フロート収容筒２４の底部２４Ｂよりも低い位置で下方に向かって開口されて導入部４４となっている。導入部４４は、実質的に燃料タンク１４の満タン液面の位置を規定している。したがって、フロート収容筒２４の底部２４Ｂは、満タン液位よりも上方に位置していることになる。
【００１８】
また、流入配管４２の他端側は、フロート収容筒２４の側壁の下端部分で、フロート収容筒２４の内部（液だめ室２６）に連通している。したがって、流入配管４２が本発明に係る流入路を構成している。
【００１９】
流入配管４２の上端の位置は、フロート３２が上昇してベーパ排出孔２８を閉塞した状態（図３参照）におけるフロート浮力点ＦＰ（実質的にフロート３２の質量中心）よりも高い位置となっている。
【００２０】
流入配管４２は、上記したように断面で見ると略逆Ｕ字状の流入路を構成しており、中間部分には壁耐４２Ｗが構成されている。このような壁体４２Ｗがないものと比較して、液だめ室２６からの流入配管４２を経由した燃料の流出が抑制されるようになっている。
【００２１】
また、フロート収容筒２４の側壁の下端部分（又はフロート収容筒２４の底部２４Ｂ）には、液だめ室２６の内部と外部（但し燃料タンク１４の内部）とを連通する流出孔４６が形成されている。流出孔４６は、本発明に係る流出路を構成しており、液だめ室２６の内部と外部とが同圧になった状態で、液だめ室２６の内部の燃料を外部（燃料タンク１４の内部）に流出させることができる。
【００２２】
さらに、フロート収容筒２４の側壁の上端部分あるいは上端近傍には、液だめ室２６の内部と外部（但し燃料タンク１４の内部）とを連通する連通孔４８が形成されている。図３に示すように、連通孔４８は、フロート３２がベーパ排出孔２８を閉塞した状態における液だめ室２６の燃料液位ＦＬ２よりも高い位置に形成されている。
【００２３】
流出孔４６の開口断面積は、液だめ室２６から燃料が流出することによるフロート３２の降下でベーパ排出孔２８が開放されるのに要する時間が、後述するように、満タン状態で給油ガン２０からの給油が停止してから、給油者が再給油を行おうとする時間よりも長くなる程度の流出流量となるように、十分小さく設定されている。
【００２４】
連通孔４８の開口断面積は、フロート３２が上昇してベーパ排出孔２８を閉塞した状態から、所定時間内で、液だめ室２６の液位降下に伴ってフロート３２が降下しベーパ排出孔２８を開放するように設定されている。
【００２５】
また、流入配管４２は、上記したように逆Ｕ字状に形成されて、壁体４２Ｗが構成されている。このため、フロート３２が上昇してベーパ排出孔２８を閉塞した後であっても、液だめ室２６の燃料を流入配管４２から不用意に流出させず、流出を抑制するようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態の過給油防止装置１２の作用を説明する。
【００２７】
図２に示すように、燃料タンク１４へ給油を行うと、燃料タンク１４内の燃料液位ＦＬ１が上昇する。しかし、燃料液位ＦＬ１が導入部４４に達するまでは、液だめ室２６には燃料は流入しておらず、フロート３２もベーパ排出孔２８を閉塞していない。したがって、燃料タンク１４内の気体は導入部４４から流入配管４２を経て液だめ室２６に流れ、さらにベーパ排出孔２８から排出される（キャニスタを経て大気開放される）ので、引き続き給油を行うことができる。このときの燃料タンク１４の内部の圧力は、たとえば、約１〜２ｋＰａである。
【００２８】
燃料タンク１４内の燃料液位ＦＬ１が導入部４４に達すると、燃料タンク１４の内圧が上昇する。また、これ以降に給油された燃料は、流入配管４２を通って液だめ室２６に流入する。そして、フロート３２が上昇し、液だめ室２６の燃料液位ＦＬ２がフロート３２のフロート浮力点ＦＰに達すると、ベーパ排出孔２８を閉塞するため、キャニスタには気体が移動しなくなる。したがって、さらに給油を続けると、給油された燃料はインレットパイプ１６から燃料タンク１４には流入せず、インレットパイプ１６内に貯留される。そして、インレットパイプ１６内で燃料液位が給油ガン２０に達し、燃料センサが燃料を検知すると、いわゆるオートストップ機構が作動し、給油ガン２０からの給油が停止される。
【００２９】
この状態では、液だめ室２６の外部（燃料タンク１４の内部）の圧力は、たとえば、約３〜５ｋＰａ程度であり、液だめ室２６の内部の圧力よりも高くなっているが、連通孔４８を通じて気体が移動することで、これらが同圧になる。また、この状態で、流出孔４６を通じて、燃料が液だめ室２６の内部から液だめ室２６の外部（燃料タンク１４の内部）へ流出するので、この流出量が所定量に達し、液だめ室２６の燃料液位ＦＬ２がフロート３２のフロート浮力点ＦＰよりも下がると、フロート３２が降下し、ベーパ排出孔２８が開放される。
【００３０】
ここで、比較例として、流出孔４６の開口断面積が大きく形成され、液だめ室２６から短時間で燃料が流出してしまう構造の過給油防止装置を想定する。比較例の過給油防止装置では、フロート３２の降下により短時間でベーパ排出孔２８も開放されてしまう。このため、一旦は満タン状態となって給油が停止されたにも関わらず、インレットパイプ１６内の燃料液面が降下してしまい、再度の給油が行われてしまうことがある。
【００３１】
これに対し、本実施形態の過給油防止装置１２では、流出孔４６の開口断面積が十分小さくされており、流出孔４６からの単位時間あたりの流出量は非常に小さくなっている。上記した比較例の過給油防止装置よりも十分長い時間にわたって、フロート３２がベーパ排出孔２８を閉塞した状態を維持できる。具体的には、一旦、満タン状態となって給油が停止された後、給油者が再度の給油を行うことが想定される時間内では、確実にフロート３２がベーパ排出孔２８を閉塞しているように、流出孔４６の開口断面積が設定されている。その間、インレットパイプ１６の燃料の液位も降下しないので、給油ガン２０の燃料センサは燃料を検知し続ける。したがって、その間は再度給油することができず、いわゆる過給油が防止される。
【００３２】
このように、再度の給油ができない状態が所定時間継続された後、給油者が給油口のキャップを締めると（あるいは、キャップレス構造の給油口であっても、給油終了に伴う所定動作を行うと）、その後は、流出孔４６を通じて液だめ室２６から燃料が流出すると共に、連通孔４８を通じて液だめ室２６へ気体が流入し、フロート３２が降下する。すなわち、給油終了後の所定時間で、連通孔４８からの気体流入によるフロート３２の降下でベーパ排出孔２８が開放されるように、連通孔４８の開口断面積が設定されている。たとえば、給油口のキャップを締めてから数分後には、燃料タンク１４の内部の圧力は、０ｋＰａになる。
【００３３】
そして、フロート３２がベーパ排出孔２８を開放すると、以降は、通常のカットオフバルブと同様に、燃料タンク１４内の圧力維持や、ロールオーバー時の燃料漏れ防止等の作用を奏するようになる。
【００３４】
図６には、本発明の第２実施形態の過給油防止装置６２が燃料タンク７４の一部と共に示されている。以下、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態に係る燃料タンク７４についても、全体的構成は第１実施形態と略同一とされているので、詳細な説明を省略する。
【００３５】
図７（Ａ）及び（Ｂ）にも詳細に示すように、第２実施形態の過給油防止装置６２では、流入配管６４が、フロート収容筒２４と同心円状でフロート収容筒２４の周囲を概ね全周に渡って取り囲む形状とされている。そして、流入配管６４の外周側の底部が、フロート収容筒２４の底部２４Ｂよりも低い位置で下方に向かって開口されて導入部４４となっている。
【００３６】
ただし、フロート収容筒２４において、流出孔４６及び連通孔４８が形成された部分には、流入配管６４が形成されておらず、これらを通じての気体又は燃料の移動に影響が生じないようになっている。
【００３７】
このような構成とされた第２実施形態の過給油防止装置６２においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、第２実施形態の過給油防止装置６２では、流入配管６４がフロート収容筒２４の周囲を概ね全周に渡って取り囲んでいるので、流入配管４２として十分な流路断面積を確保しつつ、全体として小型化を図ることができる、燃料タンクに搭載する場合のスペース効率も向上し、搭載しやすくなる。
【００３８】
以上の説明から分かるように、本発明の各実施形態の過給油防止装置１２、６２では、満タン状態となって一旦給油が停止された後も、所定時間にわたってベーパ排出孔２８が閉塞された状態が維持されるので、再度の給油すなわち過給油を防止することができる。
【００３９】
なお、上記では、流出孔４６の開口断面積として、満タン状態となって給油が停止された後、給油者が再度の給油を行うことが想定される時間内では、フロート３２がベーパ排出孔２８を閉塞しているように、十分小さく設定された例を挙げている。換言すれば、少なくとも、流入配管４２（流入路）の流路断面積よりも、流出孔４６（流出路）の流路断面積が小さくされていれば、これらの流路断面積が等しい構成や、逆に、流出孔４６（流出路）の流路断面積が相対的に大きい構成と比較して、過給油を防止する効果を発揮できる。
【００４０】
本発明の過給油防止装置を燃料タンク１４の取り付ける具体的構成も、特に限定されない。上記各実施形態では、過給油防止装置１２、６２が単独で燃料タンク１４に搭載されている例を挙げているが、たとえば、燃料タンクモジュールのフランジ部（燃料タンクの上壁に取り付けるために使用される部分）等の他部品と一体化することも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１２  過給油防止装置
１４  燃料タンク
１６  インレットパイプ
１８  給油口
２０  給油ガン
２４  フロート収容筒（収容部材）
２６  液だめ室
２８  ベーパ排出孔
３０  ベーパ配管
３２  フロート
３８  バネ収容凹部
４２  流入配管（流入路）
４４  導入部
４６  流出孔（流出路）
４８  連通孔
６２  過給油防止装置
６４  流入配管
ＦＰ  フロート浮力点
【図１】
0005428993.tif 000002
【図２】
0005428993.tif 000003
【図３】
0005428993.tif 000004
【図４】
0005428993.tif 000005
【図５】
0005428993.tif 000006
【図６】
0005428993.tif 000007
【図７】
0005428993.tif 000008