(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、フィラーキャップを設けたフィラーパイプと、該燃料タンク内で発生した燃料蒸気を吸着するキャニスタと、該燃料タンクとキャニスタとを連通する通路に設けられて圧力差によって開閉される燃料蒸気制御弁と、該燃料蒸気制御弁によって区画された上方の室と下方の室と、該上方の室内と下方の室内を連通する燃料落下通路と、前記上方の室内と前記フィラーパイプとを連絡する配管とからなる内燃機関用燃料タンクの燃料蒸気制御装置において、
前記燃料蒸気制御弁が可撓性の材質からなるダイヤフラム弁となっており、該ダイヤフラム弁の中央にはダイヤフラム弁と一体に動作するダイヤフラムホルダーを設けると共に、ダイヤフラム部に連通孔からなる燃料落下通路を設け、該燃料落下通路を開閉する傘部を前記ダイヤフラムホルダーに設け、前記ダイヤフラム弁が燃料タンクとキャニスタとを連通する前記通路の閉鎖時、前記ダイヤフラム弁上に溜まった燃料を、前記ダイヤフラム部と前記傘部との間の隙間を通り、前記燃料落下通路を介して前記燃料タンクに戻すようにし、給油時に前記燃料落下通路を閉塞することによって燃料蒸気をフィラーパイプ側へ流通させないようにしたことを特徴とする燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項２】
連通孔の外側に、ダイヤフラムホルダーとダイヤフラムとの間をシールするシール構造を有することを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項３】
シール構造が円周状の当接部からなることを特徴とする請求項２記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項４】
当接部が、ダイヤフラムに一体形成されてなることを特徴とする請求項３記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項５】
当接部が、ダイヤフラムホルダーに一体形成されてなることを特徴とする請求項３記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項６】
ダイヤフラム弁の内周側の上面に円周溝を設けてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項７】
ダイヤフラム弁の内周側の下面に円周溝を設けてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項８】
ダイヤフラム弁の内周側の上下面に円周溝を設けてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【請求項９】
前記連通孔の下端部にダックビル弁を設けることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の燃料タンクの燃料蒸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料タンク内で発生する燃料蒸気が、給油時に直接大気中に放出されるのを防止する燃料タンクの燃料蒸気制御装置に関し、更に詳しくは、該燃料蒸気制御装置に溜った燃料を燃料タンクに戻すことにより、燃料蒸気制御弁の開閉特性の低下を防止した燃料蒸気制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来技術】
燃料給油時に、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、燃料蒸気の大気への排出を防止する方式として、従来、特開平８ー２７６７５７号に示されるような燃料タンクの制御システムが公知である。
【０００３】
即ち、これを図８でもって説明すると、燃料タンク３１と燃料蒸気を吸着するキャニスタ３２とを配管３３で連結し、該配管３３に燃料蒸気制御装置３４を設置している。そして、給油時に燃料タンク３１内で発生した燃料蒸気が、所定の設定圧に達すると圧力差によって燃料蒸気制御装置３４に内蔵された燃料蒸気制御弁３４Ａが開いて燃料蒸気がキャニスタ３２に流入し、キャニスタ３２の吸着剤によって吸着され、該キャニスタ３２に一時的に吸着貯蔵される。そして、内燃機関が回転するとキャニスタ３２に吸着されていた燃料蒸気は、吸気管の負圧によりキャニスタ３２に設けられた外気取入口３５から吸入される外気と共に吸引され、パージ管３６から吸気管を経て内燃機関の気筒に送られる。
【０００４】
又、上記従来公知の燃料蒸気制御装置３４によると、給油時には以下のような作用が行われる。
フィラーキャップ３７を開いて給油するときには、フィラーパイプ３８に開口する配管３９によって大気圧が燃料蒸気制御装置３４の上室に与えられるが、燃料タンク３１内の圧力は給油により上昇し、その圧力差によって燃料蒸気制御装置３４の燃料蒸気制御弁３４Ａが開いて、燃料蒸気が配管３３を介してキャニスタ３２に貯蔵される。このため、フィラーパイプ３８から燃料蒸気が大気中へ放出されることがない。
【０００５】
このような燃料蒸気制御装置３４の燃料蒸気制御弁３４Ａを使用した場合、自動車の旋回時や傾斜時にフィラーパイプ３８及び配管３９を介して燃料蒸気制御弁３４Ａの上室に燃料が溜る恐れがある。
【０００６】
そこで、蒸気従来公知の燃料蒸気制御システムでは、燃料の溜りを防止するために燃料蒸気制御装置３４の燃料蒸気制御弁３４Ａに燃料落下通路としての連通孔４１をあけておくことを提案している。
即ち、図９を参照して、燃料制御装置３４の燃料蒸気制御弁３４Ａはダイヤフラムからなっており、該ダイヤフラムからなる燃料蒸気制御弁３４Ａの中心付近には連通孔４１が開口されている。連通孔４１の周囲にはガイド片４２が立設されており、該ガイド片４２に嵌入する閉塞部材４３が燃料制御装置３４を構成するケーシングに設けられている。該連通孔４１は、燃料蒸気制御弁３４Ａが圧力差によって上方へ最大リフトしたときに閉塞部材４３の先端４３Ａによって閉塞される。
【０００７】
前記公知の燃料制御装置３４によると、燃料蒸気制御弁３４Ａの上面に溜った燃料が連通孔４１を介して燃料タンク３１内へ戻されるため、燃料蒸気制御弁３４Ａの上面に溜った燃料の重量による燃料蒸気制御弁３４Ａの開閉特性の低下がないものとなる。
又、連通孔４１が閉塞部材４３の先端４３Ａによって閉塞されるため、給油時に燃料タンク内で発生した燃料蒸気が該連通孔４１を通してフィラーパイプ３８へ行き大気中に放出される恐れもなくなる。
【発明が解決しようとしている課題】
【０００８】
ところが、前記公知の燃料制御装置３４の連通孔４１の構造によると、次のような問題点があった。
即ち、燃料蒸気制御弁３４Ａと閉塞部材４３の先端１３Ａとの間に間隔Ｈがあるため、給油時に圧力差によって燃料蒸気制御弁３４Ａがリフトする時、該間隔Ｈの高さだけ燃料蒸気制御弁３４Ａがリフトし連通孔４１が閉塞するまでに、燃料タンク３１内の燃料蒸気が連通孔４１を介して流通してしまう。このため、一方では燃料蒸気制御弁３４Ａの開閉特性を乱すと共に、他方では該連通孔４１を介して流通した燃料蒸気が配管３９を介してフィラーパイプ３８へ移動し、小量の燃料蒸気が大気中に放出されてしまう。
そこで、本発明の目的とするところは、前記した連通孔を設けることによって給油時以外にはダイヤフラム上面に溜った燃料を燃料タンクに戻し、給油時には燃料落下通路を閉じて大気中への燃料蒸気の放出を防止するようにした公知の燃料制御装置の欠点を改善し、圧力差に応じて瞬時に連通孔を閉塞するようにして給油時における燃料蒸気制御弁の開閉特性の低下をなくすと共に、燃料蒸気が大気中へ放出されないようにした燃料制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、以下の構成にある。即ち、燃料タンクと、フィラーキャップを設けたフィラーパイプと、該燃料タンク内で発生した燃料蒸気を吸着するキャニスタと、該燃料タンクとキャニスタとを連通する通路に設けられて圧力差によって開閉される燃料蒸気制御弁と、該燃料蒸気制御弁によって区画された上方の室と下方の室と、該上方の室内と下方の室内を連通する燃料落下通路と、前記上方の室内と前記フィラーパイプとを連絡する配管とからなる内燃機関用燃料タンクの燃料蒸気制御装置において、前記燃料蒸気制御弁が可撓性の材質からなるダイヤフラム弁となっており、該ダイヤフラム弁の中央にはダイヤフラム弁と一体に動作するダイヤフラムホルダーを設けると共に、ダイヤフラム部に連通孔からなる燃料落下通路を設け、該燃料落下通路を開閉する傘部を前記ダイヤフラムホルダーに設け、前記ダイヤフラム弁が燃料タンクとキャニスタとを連通する前記通路の閉鎖時、前記ダイヤフラム弁上に溜まった燃料を、前記ダイヤフラム部と前記傘部との間の隙間を通り、前記燃料落下通路を介して前記燃料タンクに戻すようにし、給油時に前記燃料落下通路を閉塞することによって燃料蒸気をフィラーパイプ側へ流通させないようにし、給油時に、燃料タンク内の燃料蒸気の内圧により瞬時に燃料落下通路の設けられているダイヤフラム部をダイヤフラムホルダーの傘部の下面に押し付け、これによって燃料落下通路を閉塞し、燃料蒸気が大気中に放出されないようにしたところにある。
【００１０】
なお、燃料落下通路を上記の例ではダイヤフラム部に形成された孔とし、該孔を閉塞する部材として傘部をダイヤフラムホルダーに設けているが、ダイヤフラム部にダックビル弁を設ける構造としてもよいし、更にはアンブレラバルブ等の他の逆止バルブをダイヤフラム部やダイヤフラムホルダー部に設ける構造としても良いことは勿論である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図によって、本発明の一実施例を説明する。
図１は、本発明の一実施例である燃料タンク燃料蒸気制御装置の構造を示す断面図であり、図２は図１の連通孔が開いた状態を示す部分断面図である。
図１、図２において、燃料蒸気制御弁Ａは、合成樹脂あるいは金属製の材料から形成されたフィラーパイプ内圧室を形成する上部ケーシング２と燃料タンク内圧室を形成する下部ケーシング３とよりなるケーシング１と、該ケーシング１内に設けられたダイヤフラム弁４とから構成されている。ダイヤフラム弁４は、ゴムや軟室の合成樹脂等、可撓性の材料からなっている。上部ケーシング２には、その上部壁から筒状の案内壁５が一体に垂下して設けられており、後述するダイヤフラムホルダー６を案内すると共に、該上部ケーシング２の側面にはフィラーパイプへの連通ポート７が設けられている。下部ケーシング３には、その内部にキャニスタへ連通するための第１開口８と燃料タンク側へ連通するための第２開口９とを有し、それぞれの開口８、９に弁座部１０、１１が設けられており、更に、キャニスタへの連通ポート１２及びフロート弁１３を案内するフロート案内部１４が一体に設けられている。
【００１２】
ダイヤフラム弁４は、上部ケーシング２と下部ケーシング３とにより挟持されるようにして設置されている。このダイヤフラム弁４は、中央部にダイヤフラムホルダー６を有しており、該ダイヤフラムホルダー６の外周側のダイヤフラム部１５には燃料落下通路としての連通孔１６が設けられている。ダイヤフラムホルダー６は、上部ケーシング２の筒状案内壁５内を摺動自在に動く突出部１７とダイヤフラム部１５の端縁を保持する保持部１８と、ダイヤフラム部１５の連通孔１６の上方を覆うように延設されている傘部１９とを有しており、ダイヤフラム弁４と一体に動作する。ダイヤフラム部１５の連通孔１６の外側と傘部１９との間には両者が当接して気密性を保持するための円周状の当接部Ｓが設けられている。当接部Ｓは、図３の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、傘部１９側に一体に形成された当接部Ｓ１としても良いし、ダイヤフラム部１５側に一体に形成された当接部Ｓ２としても良い。又、ダイヤフラム部１５が十分に可撓性を持ち、該ダイヤフラム部１５自体が変形して連通孔１６を確実に閉塞するものである場合には当接部Ｓを省略することもできる。
【００１３】
燃料タンク内に配置されるフロート案内部１４内には、フロート弁１３が設けられており、燃料タンク内の液面上昇により、フロート弁１３が上昇することにより下部ケーシング３の第２開口９の弁座部１１に当接し弁が閉じるように、また、液面の下降により弁が開くように構成されている。
【００１４】
なお、上記実施例では、ダイヤフラム部１５に単に連通孔１６を設けているが、連通孔１６に代えて、図４に示すようにこれをダックビル弁２０にしてもよい。また、更に図５に示すように、他の構造からなる逆止弁、例えばアンブレラバルブ２１にしても良いことは明らかである。
【００１５】
以下に、上記のように構成された燃料タンクの燃料蒸気制御装置の作用を図１及び図２を参照して説明する。
給油以外の時には、ダイヤフラム弁４は、図２に示すように閉じられており、このとき、ダイヤフラム弁４上に溜った燃料はダイヤフラム部１５とダイヤフラムホルダー６の傘部１９との隙間を通り、図の矢印Ｐで示す方向に燃料落下通路である連通孔１６を介して燃料タンク内に落下する。
【００１６】
次に、給油時には、フィラーキャップを開放して燃料を燃料タンク内に送り込む。この状態では、燃料が燃料タンク内に送り込まれているので、フィラーパイプ口元内圧よりも燃料タンク内圧の方が高くなっている。
このため、燃料タンク内圧室の圧力がフィラーパイプ内圧室の圧力よりも高くなってダイヤフラム弁４が開き、燃料落下通路であるダイヤフラム１５とダイヤフラムホルダ−６の傘部１９との隙間が閉塞される。ダイヤフラム部１５と傘部１９とは互いに隣接して配置されているので、ダイヤフラム部１５が少し動作しただけで傘部１９との隙間を閉塞するので、燃料落下通路の閉塞動作は瞬時に行われるものである。その結果、燃料蒸気は燃料タンク、第２開口９、燃料タンク内圧室、第１開口８、キャニスタ連通ポート１２を介してキャニスタに流れ、フィラーパイプ側へ燃料蒸気が流れることはない。よって、給油時に連通孔１６を介して燃料蒸気が大気中へ放出されることはなくなる。
【００１７】
以上のように、本発明によると、ダイヤフラム弁４が燃料タンク内圧室、フィラーパイプ内圧室及びキャニスタ側とを仕切る形で設けられており、かつ、ダイヤフラム弁４の開弁時には、ダイヤフラム部１５に設けられた燃料落下通路である連通孔１６への通路がダイヤフラムホルダー６の傘部１９とダイヤフラム部１５により瞬時に閉鎖されるので、燃料タンク内（あるいはキャニスタ側）とフィラーパイプ側とが連通することがないものとなるものである。
【００１８】
次に、ダイヤフラムホルダー６の傘部１９とダイヤフラム弁４との接触を改善した構造について説明する。
図６を参照して、ダイヤフラム弁４をダイヤフラムホルダー６に密封的に保持させるには、ダイヤフラム弁４にシール部４Ａを突出形成し、このシール部４Ａをダイヤフラムホルダー６に接触させる構造とするのが普通である。
ところが、このようなシール部４Ａをダイヤフラムホルダー６に接触させる構造によると、ダイヤフラム弁４の上下面にうねりＷが生ずる。このうねりＷはシール部４Ａによる歪みによって生ずるものであり、ダイヤフラム弁４の上面と下面とに現われる。このうねりＷは当接部Ｓとダイヤフラム弁４との接触を不十分とし、密封を阻害するおそれがある。そこで、このうねりＷをなくすために、次のような構造とするものである。
【００１９】
図７を参照して、ダイヤフラム弁４の内周側の上下面に円周溝４Ｂを設けるものである。この円周溝４ＢによってうねりＷを発生させる歪みが吸収され、ダイヤフラム弁４の上下面のうねりが無くなるものである。
なお、円周溝４Ｂは１本に限定されるものではなく、必要に応じて２本以上設置することもできる。
又、円周溝４Ｂの形状は、Ｕ字溝、角溝、Ｖ字溝等、適宜の形状が採用されるものである。
又、円周溝４Ｂは、ダイヤフラム弁４の上下面に形成する他、上面のみ、あるいは下面のみに形成するものも本発明には含まれるものである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によると、給油時に燃料落下通路を瞬時に閉じるので、給油時における燃料蒸気がフィラーパイプを通って大気中へ放出されることを防止でき、それと共に、燃料蒸気制御弁の開閉特性の低下を防止し、給油時以外では燃料落下通路を通してダイヤフラム上室に溜った燃料を燃料タンク内に戻すことができるので、溜った燃料の重量でダイヤフラム弁が所定の圧力で開弁せず、給油不可能となる不都合を解消できるものである。
【００２１】
又、ダイヤフラム弁に円周溝を形成した構造によると、該円周溝によって歪みが吸収され、ダイヤフラム弁の表面のうねりが防止される。このため、シール性が向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例を示す燃料タンクの燃料蒸気制御弁を示す断面図で、ダイヤフラム弁が開弁した状態を示す。
【図２】図２は、図１のダイヤフラム弁が閉弁した状態を示す部分断面図である。
【図３】図３は、当接部の実施例を示す拡大断面図であり、（Ａ）は当接部が傘部に一体形成されている実施例を示し、（Ｂ）は当接部がダイヤフラムに一体形成されている実施例を示す。
【図４】図４は、本発明の他の実施例を示す断面図であり、燃料落下通路としてダックビル弁を使用したものである。
【図５】図５は、本発明の更に他の実施例を示す断面図であり、燃料落下通路として他の構造の逆止弁であるアンブレラバルブを使用したものを示している。
【図６】図６は、公知のダイヤフラム弁の保持構造による欠点を説明するための概略断面図である。
【図７】図７は、本発明によって提案されたダイヤフラム弁の保持構造の一例を説明するための概略断面図である。
【図８】図８は、従来公知の燃料蒸発制御装置の一例を示す系統図である。
【図９】図９は、従来公知の燃料蒸発制御装置の一例を示すものであり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は連通孔を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
Ａ  燃料蒸気制御弁
１  ケーシング
２  上部ケーシング
３  下部ケーシング
４  ダイヤフラム弁
４Ａ  シール部
４Ｂ  円周溝
５  案内壁
６  ダイヤフラムホルダー
７  フィラーパイプへの連通ポート
８  第１開口
９  第２開口
１０  弁座部
１１  弁座部
１２  キャニスタへの連通ポート
１３  フロート弁
１４  フロート案内部
１５  ダイヤフラム部
１６  連通孔
１７  突出部
１８  挟持部
１９  傘部
２０  ダックビル弁
２１  アンブレラバルブ
Ｓ  当接部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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