(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、前記燃料タンク内に連絡する給油パイプと、前記燃料タンクの外部に備えられるキャニスタと、満タン時に給油を停止させると共に燃料蒸気を前記キャニスタに排出するためのシャットオフバルブと、燃料蒸気を前記キャニスタに排出するためのロールオーバーバルブとを有する蒸散燃料処理装置において、前記シャットオフバルブと前記ロールオーバーバルブとを前記燃料タンク内に備え、前記ロールオーバーバルブは接続管を介して前記シャットオフバルブと連絡し、前記シャットオフバルブは排出通路を介して前記キャニスタと連絡し、前記ロールオーバーバルブと前記シャットオフバルブとの連絡箇所に前記ロールオーバーバルブ側の圧力が前記シャットオフバルブ側の圧力よりも所定の圧力値以上に高くなった場合にのみ前記ロールオーバーバルブと前記シャットオフバルブとを連絡するチェックバルブを設けたことを特徴とする蒸散燃料処理装置。
【請求項２】
前記チェックバルブの開弁圧を前記燃料タンクの内圧規制値よりも低くし、前記燃料タンク内における前記給油パイプの下端またはその内部に一方向弁を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸散燃料処理装置。
【請求項３】
前記ロールオーバーバルブを複数個備え、複数個の前記ロールオーバーバルブが１個の前記チェックバルブと連絡することを特徴とする請求項１または２記載の蒸散燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給油時に燃料タンク内に発生する燃料蒸気を排出するための蒸散燃料処理装置に関し、特に、過給油を防止するための蒸散燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等においては、燃料給油中に燃料タンク内に発生する燃料蒸気をキャニスタで吸着して、燃料成分を除去した無害な空気をキャニスタから大気へ排出している。従来から、燃料給油におけるキャニスタ側へ燃料蒸気を排出する装置が従来から特開平８−１８９４２３や特開平７−２９３３８２等に提示されている。ここで、燃料給油のキャニスタ側への燃料蒸気を排出する従来の蒸散燃料処理装置の一例を図５に示す。  燃料タンク１０に給油パイプ１２が挿入接続されており、その給油パイプ１２へ給油ガン１４から燃料を投入することによって、燃料タンク１０に燃料が供給される。給油パイプ１２の下端には、燃料タンク１０内に向けて一方向に燃料を導入するための一方向弁１６が備えられている。
燃料タンク１０の内部の上側には、満タン時に燃料の流入を停止すると共に燃料蒸気を外部へ排出するためのシャットオフバルブ１８と、燃料タンク１０内に発生する燃料蒸気を外部へ排出するためのロールオーバーバルブ２０とが備えられている。
【０００３】
燃料タンク１０の外部には、コントロールバルブ２２が備えられる。このコントロールバルブ２２は、ダイアフラム２４ａ，２４ｂによって区画される１個の正圧室２６と２個の背圧室２８ａ，２８ｂと、それら背圧室２８ａ，２８ｂ内に備えられダイアフラム２４ａ，２４ｂを正圧室２６側に付勢するためのばね３０ａ，３０ｂを有する。シャットオフバルブ１８は第一通路３２を介してコントロールバルブ２２の正圧室２６と連絡し、ロールオーバーバルブ２０は第二通路３４を介してコントロールバルブ２２の正圧室２６と連絡する。
【０００４】
ダイアフラム２４ａの正圧室２６側には弁座３６ａが固定され、その弁座３６ａは第一通路３２の開口部と接触可能な位置に配置される。正圧室２６と背圧室２８ａとの圧力差によって弁座３６ａが第一通路３２の開口部に着脱して第一通路３２が開閉する。ダイアフラム２４ｂの正圧室２６側には弁座３６ｂが固定され、その弁座３６ｂは第二通路３４の開口部と接触可能な位置に配置される。正圧室２６と背圧室２８ｂとの圧力差によって弁座３６ｂが第二通路３４の開口部に着脱して第二通路３４が開閉する。
コントロールバルブ２２の正圧室２６は、排出通路３８を通じて燃料タンク１０の外部に備えられるキャニスタ４０と連絡している。コントロールバルブ２２の背圧室２８ａ，２８ｂは、圧力導入通路４２を介して給油パイプ１２の上流側と連絡している。
【０００５】
給油パイプ１２の入口が閉じられた非給油時には、コントロールバルブ２２の正圧室２６と背圧室２８ａ，２８ｂとの間に差圧が生じず、弁座３６ａ，３６ｂが第一通路３２の開口部と第二通路３４の開口部に接触して第一通路３２と第二通路３４が閉鎖される。よって、燃料蒸気がシャットオフバルブ１８やロールオーバーバルブ２０を経由してキャニスタ４０に至るということはない。但し、燃料蒸気によって燃料タンク１０内の圧力が高くなった場合には、正圧室２６と背圧室２８ａ，２８ｂとの間に差圧が生じ、弁座３６ａ，３６ｂが第一通路３２の開口部と第二通路３４の開口部を開き、シャットオフバルブ１８とロールオーバーバルブ２０からの燃料蒸気が正圧室２６と排出通路３８とを経てキャニスタ４０に排出する。
【０００６】
給油時には、正圧室２６の圧力が背圧室２８ａ，２８ｂの圧力より大きくなり、弁座３６ａ，３６ｂが第一通路３２の開口部と第二通路３４の開口部から離れ、第一通路３２及び第二通路３４の開口部が開かれる。これによって、燃料蒸気はシャットオフバルブ１８とロールオーバーバルブ２０から正圧室２６に入り、排出通路３８を通してキャニスタ４０に排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置では、満タン時になってシャットオフバルブ１８が閉鎖されても、ロールオーバーバルブ２０から第二通路３４と正圧室２６と排出通路３８とを経由して燃料蒸気がキャニスタ４０に排出される。この結果、燃料タンク１０の内圧が低下して、過給油となる不具合があった。
また、従来の装置では、コントロールバルブ２２には高価なダイアフラム２４を備えているため、コストが高くなるものであった。更に、コントロールバルブ２２と給油パイプ１２の上部とを連絡する圧力導入通路４２を必要としていた。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、従来のダイアフラム付きコントロールバルブを省略すると共にコントロールバルブと給油パイプとを連絡する圧力導入通路を省略してコストダウンを図り、かつ過給油の発生を防止するようにした蒸散燃料処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、燃料タンクと、前記燃料タンク内に連絡する給油パイプと、前記燃料タンクの外部に備えられるキャニスタと、満タン時に給油を停止させると共に燃料蒸気を前記キャニスタに排出するためのシャットオフバルブと、燃料蒸気を前記キャニスタに排出するためのロールオーバーバルブとを有する蒸散燃料処理装置において、前記シャットオフバルブと前記ロールオーバーバルブとを前記燃料タンク内に備え、前記ロールオーバーバルブは接続管を介して前記シャットオフバルブと連絡し、前記シャットオフバルブは排出通路を介して前記キャニスタと連絡し、前記ロールオーバーバルブと前記シャットオフバルブとの連絡箇所に前記ロールオーバーバルブ側の圧力が前記シャットオフバルブ側の圧力よりも所定の圧力値以上に高くなった場合にのみ前記ロールオーバーバルブと前記シャットオフバルブとを連絡するチェックバルブを設けるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る蒸散燃料処理装置の構成図、図２は図１の平面図、図３は図１に使用するシャットオフバルブの断面図である。図１乃至図３において図５と同一符号は同一部分を示す。
図１及び図２に示すように、燃料タンク１０内には、１個のシャットオフバルブ１８と１個以上のロールオーバーバルブ２０を備える。シャットオフバルブ１８は排出通路３８を介して、燃料タンク１０の外部のキャニスタ４０と連絡する。
【００１１】
図２及び図３に示すように、シャットオフバルブ１８は、双方向弁装置５０を取り付ける箇所を有し、その双方向弁装置５０を介してシャットオフバルブ１８は排出通路３８と連絡する。
図３に示すように、シャットオフバルブ１８は、下方の内部空間５２と上方のガス抜き通路５４とを形成するハウジング５６を有する。ガス抜き通路５４は、双方向弁装置５０を接続するための開口部（ここを通じてキャニスタ４０と連絡する）の他に、外部と通じるための複数の連絡する開口部５８を有する。
内部空間５２内には、フロート６０とそのフロート６０を上方へ付勢するスプリング６２が備えられる。フロート６２の上面に弁体６４が形成され、その弁体６４は、下方の内部空間５２と上方のガス抜き通路５４とを連絡する連絡口６６を開閉する。
【００１２】
ガス抜き通路５４の開口部５８には、チェックバルブ６８を介して接続管７０の一端が接続され、その接続管７０の他端はロールオーバーバルブ２０に接続されている。シャットオフバルブ１８には１個だけではなく、図２に示すように２個または複数個のロールオーバーバルブ２０をそれぞれの接続管７０を介して別個に接続することが可能である。シャットオフバルブ１８に複数個のロールオーバーバルブ２０をそれぞれの接続管７０を介して別個に接続する場合に、シャットオフバルブ１８と各ロールオーバーバルブ２０のそれぞれにチェックバルブ６８を備える。
【００１３】
チェックバルブ６８は、図２や図３ではシャットオフバルブ１８の開口部５８に設けてあるが、接続管７０とロールオーバーバルブ２０との接続箇所に設けても良い。なお図２に示すように、複数個のロールオーバーバルブ２０を直列に接続し、その接続したものの一端をシャットオフバルブ１８に連絡するようにしても良い。即ち、ロールオーバーバルブ２０には、シャットオフバルブ１８と直接接続しないものも存在する。シャットオフバルブ１８同士の間にはチェックバルブ６８を設けない。
【００１４】
ガス抜き通路５４の開口部５８において、双方向弁装置５０やチェックバルブ６８を介した接続管７０を接続しない箇所は、栓（図示せず）で閉鎖する。また、シャットオフバルブ１８の双方向弁装置５０の取付位置に、双方向弁装置５０ではなくて排出通路３８や接続管７０を直接接続可能な構造とする。図示はしないが、ロールオーバーバルブ２０においても、双方向弁装置５０の取り付けを可能とし、複数の接続管７０を接続可能な構造とする。
シャットオフバルブ１８もロールオーバーバルブ２０も燃料タンク１０の内部に位置しているので、シャットオフバルブ１８とコントロールバルブ２２とを連絡する接続管７０は燃料タンク１０の内部に位置する。
【００１５】
チェックバルブ６８は、ガス抜き通路５４と接続管７０とを連絡する開閉通路７２と、その開閉通路７２を開閉するためのボール７４と、そのボール７４が着座する弁座７６を有する。このチェックバルブ６８は、接続管７０側の圧力がガス抜き通路５４側の圧力より所定以上の大きな圧力差になった場合に、ボール７４が弁座７６から離れて開閉通路７２を開き、それ以外の場合にはボール７４が弁座７６に着座して開閉通路７２を閉じるように設定されている。
【００１６】
チェックバルブ６８の開弁圧は、走行中の燃料タンク１０の内圧レギュレーションにより最大２５６ｍｍＡｑ（タンク内圧規制値）以下であることが好ましい。ここで、チェックバルブ６８の開弁圧をＰ2 とし、燃料タンク１０内の圧力をＰT とし、ＰT の上限をＰTmaxとすると、
ＰTmax＝Ｐ2 ≦２５６ｍｍＡｑ、となる。
また、給油ガンのオートロック時には、図１に示すヘッド圧Ｈ（満タン時の燃料タンク１０内の油面と給油パイプ１４内の油面の差圧）が燃料タンク１０内にかかっており、そのヘッド圧Ｈは、２５６ｍｍＡｑ以上である場合が多い。
【００１７】
図１に示すように、給油パイプ１４の下端の一方向弁１６の開弁圧をＰ1 とし、この開弁圧Ｐ1 を給油性に影響のないレベルまで可能な限り上げると、
Ｐ1 ＋Ｐ2 ＝Ｈ≧オートストップ可能なヘッド圧力、となる。
このＰ1 ＋Ｐ2 の合計で、給油パイプ１４に存在する燃料のヘッド差Ｈを確保することができる。即ち、一方向弁１６（開弁圧をＰ1 ）とチェックバルブ６８（開弁圧Ｐ2 ）が同一流路上で直列に配置されており、その間に燃料タンク１０が存在するようなバルブ配置により、チェックバルブ６８を働かせることができる。
このチェックバルブ６８は、燃料タンク１０内の燃料蒸気の圧力が異常に上昇した際に開き、ガス抜き通路５４へ燃料蒸気の圧力を逃がして、燃料タンク１０内の異常な圧力の上昇を防止する。
【００１８】
給油パイプ１２の入口が閉じられた非給油時や、満タンに至らない給油時には、接続管７０側の圧力とガス抜き通路５４の圧力との間にはチェックバルブ６８を作動させる圧力差は生じることはなく、チェックバルブ６８のボール７４が弁座７６に着座した状態で、開閉通路７２は閉じられている。即ち、ロールオーバーバルブ２０はガス抜き通路５４とは連絡せず、ロールオーバーバルブ２０からは燃料蒸気はキャニスタ４０に至らない。この状態で、燃料蒸気によって燃料タンク１０内の圧力が高くなった場合には、燃料蒸気はシャットオフバルブ１８から排出通路７２を経てキャニスタ４０に排出される。
【００１９】
給油によって満タンになった時には、シャットオフバルブ１８の弁体６４が内部空間５２とガス抜き通路５４とを連絡する連絡口６６を閉鎖する。
満タン後に継ぎ足し給油を行おうとした場合に、シャットオフバルブ１８の弁体６４が燃料タンク１０の内部空間５２とガス抜き通路５４とを遮断し、チェックバルブ６８のボール７４がロールオーバーバルブ２０とガス抜き通路５４とを遮断するので、燃料タンク１０の内部の圧力が下がることがない。よって、満タン後に継ぎ足し給油操作が行われても、過給油になることはない。
【００２０】
給油パイプ１２を閉じた状態で、燃料タンク１０内の圧力が燃料蒸気によって異常に上昇するおそれがあるが、この場合にはチェックバルブ６８のボール７４が弁座７６から離れて開閉通路７２を開き、ロールオーバーバルブ２０からガス抜き通路５４を経て燃料蒸気がキャニスタ４０に排出される。
なお、燃料タンク１０内が負圧になった場合には、シャットオフバルブ１８が開いて、キャニスタ４０側より大気が燃料タンク１０内に導入される。
【００２１】
チェックバルブ６８は、図１に示した構造に限るものではない。ここで、チェックバルブの他の例を図４に示す。チェックバルブ７８は、スプリング式１ウェイバルブであり、接続管７０とガス抜き通路５４とを連絡する開閉通路７２と、その開閉通路７２を開閉するための弁体８０と、通常時にその弁体８０を閉鎖するスプリング８２を備える。このチェックバルブ７８は、接続管７０側の圧力がガス抜き通路５４の圧力より所定以上に大きくなった場合に、その圧力によって弁体８０を移動させて開閉通路７２を開くようにするものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係わる蒸散燃料処理装置によれば、燃料タンク内においてシャットオフバルブとロールオーバーバルブを有する場合に、燃料タンク外のキャニスタとはシャットオフバルブのみを介して連絡し、全てのロールオーバーバルブはシャットオフバルブと連絡する。そして、シャットオフバルブとロールオーバーバルブを連絡する連絡通路の途中に所定の圧力差が生じた時に連絡通路を開くチェックバルブを備えるようにする。この結果、本発明では従来必要としたダイアフラムを備えたコントロールバルブを省略することができると共に、コントロールバルブと給油パイプとを連絡していた連絡する圧力導入通路も省略することができ、コストダウウンを図ることができる。また、満タン時には、燃料タンク内の圧力が異常に上昇する場合を除いて、シャットオフバルブ並びにロールオーバーバルブから、キャニスタに通じるガス抜き通路への連絡通路は閉鎖されるので、継ぎ足し給油操作を行っても過給油になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸散燃料処理装置を示す構成図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１に用いるシャットオフバルブの断面図である。
【図４】他の例を示すチェックバルブの断面図である。
【図５】従来の蒸散燃料処理装置を示す構成図である。
【符合の説明】
１０  燃料タンク
１２  給油パイプ
１６  一方向弁
１８  シャットオフバルブ
２０  ロールオーバーバルブ
３８  排出通路
４０  キャニスタ
６８  チェックバルブ
７８  チェックバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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