(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体（１１）と、そのタンク本体（１１）に連なり上端に給油口（１６）を設けたフィラーパイプ（１２）とを備え、前記給油口（１６）に、その給油口（１６）に挿入される給油ガン（Ｇ）のノズル（Ｎ）の外周をシールするシール部材（１８）を設けた燃料タンクにおいて、
フィラーパイプ（１２）の内圧が所定値以上になったときに開弁する第１リリーフバルブ（２７）と、フィラーパイプ（１２）の内圧が所定値以上になったときに開弁するが該第１リリーフバルブ（２７）よりも開弁時における設定流量が小さい第２リリーフバルブ（２９）とを備え、前記第１リリーフバルブ（２７）は、開弁時にフィラーパイプ（１２）内の燃料を前記燃料タンクの外部に排出するように配設され、前記第２リリーフバルブ（２９）は、開弁時にフィラーパイプ（１２）内の燃料をシール部材（１８）よりも上方の給油口（１６）に流出させるように配設されていることを特徴とする燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク本体と、そのタンク本体に連なり上端に給油口を設けたフィラーパイプとを備え、前記給油口に、その給油口に挿入される給油ガンのノズルの外周をシールするシール部材を設けた燃料タンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の燃料タンクは、タンク本体から上方に延びるフィラーパイプの上端に給油口を備えており、この給油口に設けたシール部材に給油ガンのノズルを挿入して給油を行うようになっている。給油によりタンク本体の燃料液面が上昇して満タンになると、フロートバルブが閉弁してタンク本体の燃料液面の上昇を抑制するため、給油の継続によってフィラーパイプの燃料液面が上昇する。そしてフィラーパイプの燃料液面の上昇により給油ガンのノズルが燃料液面下に没すると、給油ガンのオートストップ装置が作動して過給油が防止されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、何らかの理由でオートストップ装置が作動せずに過給油が発生し、フィラーパイプの燃料液面が限界を越えて上昇したとき、フィラーパイプの上端の給油口はシール部材への給油ガンのノズルの挿入により閉塞されているため、給油に伴う内圧の上昇でタンク本体やフィラーパイプが変形したり、給油ガンのノズルが給油口のシール部材から抜けて燃料が流出したりする可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、給油ガンのオートストップ装置の故障等に伴う過給油が発生した場合に、燃料タンクの変形や燃料の流出を未然に防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、タンク本体と、そのタンク本体に連なり上端に給油口を設けたフィラーパイプとを備え、前記給油口に、その給油口に挿入される給油ガンのノズルの外周をシールするシール部材を設けた燃料タンクにおいて、フィラーパイプの内圧が所定値以上になったときに開弁する第１リリーフバルブと、フィラーパイプの内圧が所定値以上になったときに開弁するが該第１リリーフバルブよりも開弁時における設定流量が小さい第２リリーフバルブとを備え、前記第１リリーフバルブは、開弁時にフィラーパイプ内の燃料を前記燃料タンクの外部に排出するように配設され、前記第２リリーフバルブは、開弁時にフィラーパイプ内の燃料をシール部材よりも上方の給油口に流出させるように配設されていることを特徴とする燃料タンクが提案される。
【０００６】
上記構成によれば、過給油によりフィラーパイプの内圧が所定値以上になったときに開弁して該フィラーパイプ内の燃料を燃料タンクの外部に排出する設定流量の比較的大きい第１リリーフバルブを設けたので、過給油の発生時に第１リリーフバルブを開弁してフィラーパイプの内圧を減少させることができる。これにより、タンク本体やフィラーパイプに前記過剰な内圧に耐える強度を持たせる必要がなくなって重量軽減に寄与することができ、しかも給油ガンのノズルが前記過剰な内圧でシール部材から抜けて燃料が流出するのを未然に防止することができる。また過給油の発生時に設定流量の比較的小さい第２リリーフバルブが開弁してフィラーパイプ内の燃料の一部がシール部材よりも上方の給油口に流出するので、給油者に異常の発生を報知して給油の停止を促すことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動車の燃料供給系の全体構成図、図２は給油時の状態を示す図１の要部拡大図、図３はオーバーフローバルブおよびロールオーバーバルブの作用を説明する図である。
【０００９】
図１に示すように、自動車用の燃料タンクＴは、燃料を貯留するタンク本体１１と、このタンク本体１１に給油するためのフィラーパイプ１２とを備える。自動車のボディ１３に形成されてリッド１４で開閉される凹部１５に、フィラーパイプ１２の上端に接続された給油口１６が設けられる。給油口１６の開口端はキャップ１７で閉塞可能であり、また給油口１６とフィラーパイプ１２との間には、給油ガンＧのノズルＮ（図２参照）が液密に挿入されるシール部材１８と、ノズルＮに押されて開放するシャッター１９とが設けられる。
【００１０】
図２を併せて参照すると明らかなように、タンク本体１１の上部空間とフィラーパイプ１２の上部とがフロートバルブ２０およびブリーザパイプ２１を介して接続され、またタンク本体１１の上部空間とブリーザパイプ２１とが追加給油用フロートバルブ２２および絞り２３を介して接続される。
【００１１】
ブリーザパイプ２１の中間部は逆Ｕ字状に湾曲しており、その頂点の両側位置にオーバーフローバルブ２４およびロールオーバーバルブ２５が設けられる。オーバーフローバルブ２４の弁体２４ａは燃料よりも比重の小さいフロートから構成されており、ブリーザパイプ２１中に燃料が存在しないときには重力で下方に落下して弁体支持部２４ｂに支持されており、ブリーザパイプ２１中に燃料が存在するときには弁体２４ａが浮き上がって弁座２４ｃに着座し、ブリーザパイプ２１を閉塞する。ロールオーバーバルブ２５の弁体２５ａは燃料よりも比重の大きいウエイトから構成されており、ブリーザパイプ２１中の燃料の有無に関わらず通常は重力で下方に落下して弁体支持部２５ｂに支持されており、車両が転倒して燃料タンクＴの上下が反転した場合には重力で弁体支持部２５ｂから離反する方向に落下して弁座２５ｃに着座し、ブリーザパイプ２１を閉塞する（図３（Ｃ）参照）。
【００１２】
また逆Ｕ字状に形成された第１リリーフ通路２６の一端部がフィラーパイプ１２の上部に接続され、他端部が大気に開放される。第１リリーフ通路２６には、フィラーパイプ１２の内圧が所定値を越えると開弁する第１リリーフバルブ２７が設けられる。またフィラーパイプ１２の上部とシール部材１８よりも上側の給油口１６とが第２リリーフ通路２８で接続されており、この第２リリーフ通路２８にフィラーパイプ１２の内圧が所定値を越えると開弁する第２リリーフバルブ２９が設けられる。第１リリーフバルブ２７の開弁圧および第２リリーフバルブ２９の開弁圧は等しくなるように設定されており、かつ開弁時における流量は第１リリーフバルブ２７が第２リリーフバルブ２９よりも大幅に大きく（例えば、１０倍）なるように設定される。
【００１３】
タンク本体１１の内部には、ストレーナ３１を介して汲み上げた燃料をフィルター３２、レギュレータ３３およびフィードパイプ３４を介してエンジンＥの燃料噴射弁３５に供給する燃料ポンプ３６が設けられる。
【００１４】
前記ブリーザパイプ２１から分岐したチャージ通路３７に、タンク本体１１内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ３８が接続される。そしてキャニスタ３８はパージ通路３９を介してエンジンＥの吸気通路４０に接続されるとともに、大気連通通路４１およびフィルター４２を介して大気に連通する。チャージ通路３７には第１電磁バルブ４３が配置され、この第１電磁バルブ４３をバイパスするように第１正圧リリーフバルブ４４が並列に配置される。また大気連通通路４１には第２電磁バルブ４５が配置され、この第２電磁バルブ４５をバイパスするように第２正圧リリーフバルブ４６が並列に配置される。更にパージ通路３９には第３電磁バルブ４７が配置される。
【００１５】
タンク本体１１の上部空間から延びる第１負圧防止通路４８に第１負圧リリーフバルブ４９およびフィルター５０が設けられ、またチャージ通路３７と前記フィルター４２とを接続する第２負圧防止通路５１に第２負圧リリーフバルブ５２が設けられる。またタンク本体１１の上部空間に設けたフロートバルブ５３とエンジンＥの吸気通路４０とを接続する正圧防止通路５４に第４電磁バルブ５５が設けられる。
【００１６】
チャージ通路３７の圧力を検出する圧力センサ５６と、燃料タンクＴ内の燃料の温度を検出する燃料温度センサ５７と、リッド１４の開閉を検知するリッド開閉センサ５８からの信号が入力される電子制御ユニットＵは、前記第１〜第４電磁バルブ４３，４５，４７，５５の開閉を制御する。
【００１７】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００１８】
先ず、燃料タンクＴのフィラーパイプ１２のキャップ１７が閉じられている非給油時の作用を説明する。エンジンＥの運転に伴って、タンク本体１１の内部に貯留された燃料はストレーナ３１、燃料ポンプ３６、フィルター３２、レギュレータ３３およびフィードパイプ３４を介して燃料噴射弁３５…に供給される。燃料の消費に伴って、あるいは燃料タンクＴの温度低下に伴ってタンク本体１１の内圧が低下すると、その負圧でベローズが収縮して第１負圧リリーフバルブ４９が開弁し、フィルター５０および第１負圧リリーフバルブ４９を介して大気がタンク本体１１に吸入され、負圧によるタンク本体１１の変形を防止する。
【００１９】
尚、第２負圧リリーフバルブ５２は前記第１負圧リリーフバルブ４９の予備であって、両者の機能は同じである。またフロートバルブ２０および追加給油用フロートバルブ２２は車両の転倒時にも閉弁し、タンク本体１１内の燃料がキャニスタ３８に流出するのを防止する。
【００２０】
またエンジンＥの停止時に燃料タンクＴの温度上昇等に伴ってタンク本体１１の内圧が増加すると、チャージ通路３７に設けた第１正圧リリーフバルブ４４および大気連通通路４１に設けた第２正圧リリーフバルブ４６が開弁するため、タンク本体１１の内圧は第１正圧リリーフバルブ４４、キャニスタ３８、第２正圧リリーフバルブ４６およびフィルター４２を通して大気に逃がされ、その際にタンク本体１１から出た燃料蒸気はキャニスタ３８に吸着されて大気への放出を防止される。
【００２１】
またエンジンＥの運転中は、燃料タンクＴが温度上昇してもタンク本体１１の内圧が大気圧以下に保持されるように、圧力センサ５６および燃料温度センサ５７からの信号を受けた電子制御ユニットＵが第４電磁バルブ５５をデューティ制御にて開弁する。これにより、タンク本体１１が正圧防止通路５４を介してエンジンＥの吸気通路４０に接続され、該吸気通路４０の負圧でタンク本体１１の内圧を大気圧以下に保持することができる。また車両の転倒時にはフロートバルブ５３が閉弁し、タンク本体１１内の燃料が正圧防止通路５４を介して吸気通路４０に流出するのを防止する。
【００２２】
キャニスタ３８に吸着された蒸発燃料をパージする場合には、電子制御ユニットＵからの指令で大気連通通路４１に設けた第２電磁バルブ４５と、パージ通路３９に設けた第３電磁バルブ４７とが開弁する。その結果、エンジンＥの吸気通路４０の負圧でフィルター４２、第２電磁バルブ４５、キャニスタ３８および第３電磁バルブ４７を介して大気が吸気通路４０に吸引され、その際にキャニスタ３８に吸着されていた蒸発燃料がパージされて吸気通路４０に供給される。
【００２３】
次に、燃料タンクＴへの給油時の作用を説明する。図１および図２に示すように、リッド１４を開いてキャップ１７を取り外した状態で給油ガンＧのノズルＮを給油口１６のシール部材１８に挿入し、フィラーパイプ１２を介してタンク本体１１に給油する。このとき、リッド１４が開かれたことをリッド開閉センサ５８が検出すると、電子制御ユニットＵからの指令でチャージ通路３７に設けた第１電磁バルブ４３および大気連通通路４１に設けた第２電磁バルブ４５が開弁し、タンク本体１１の燃料液面の上昇に伴ってチャージ通路３７に押し出された蒸発燃料は、第１電磁バルブ４３を通過してキャニスタ３８に吸着される。そしてキャニスタ３８を通過した燃料蒸気を含まぬ空気が、第２電磁バルブ４５およびフィルター４２を通過して大気に放出される。
【００２４】
この給油によりタンク本体１１の燃料液面が上昇してフロートバルブ２０が閉弁すると、フィラーパイプ１２の燃料液面が上昇して給油ガンＧのノズルＮが燃料液面下に没するため、給油ガンＧのオートストップ装置が作動する。
【００２５】
しかしながら、このとき追加給油用フロートバルブ２２は未だ閉弁しておらず、タンク本体１１の上部空間は絞り２３を介してブリーザパイプ２１に連通しているため、絞り２３を空気が通過することによりタンク本体１１の燃料液面が僅かに上昇し、それに伴ってフィラーパイプ１２の燃料液面がゆっくりと下降する。従って、フィラーパイプ１２の燃料液面が下降した分だけ、給油ガンＧから追加の給油を行うことができ、これにより給油口１６からの燃料の吹き零れを防止しながら満タン状態まで確実に給油することができる。そして追加給油用フロートバルブ２２が閉弁するとフィラーパイプ１２の燃料液面が下降しなくなり、これにより作業者は満タン状態になったことを確認することができる。
【００２６】
フロートバルブ２０が閉弁してフィラーパイプ１２の燃料液面が上昇するとき、図３（Ａ）に示すように、オーバーフローバルブ２４およびロールオーバーバルブ２５は共に開弁状態にあるため、フィラーパイプ１２内で燃料に押し出された燃料蒸気はブリーザパイプ２１からチャージ通路３７を通ってキャニスタ３８に吸着される。そしてフィラーパイプ１２の燃料液面が充分に上昇すると、図３（Ｂ）に示すように、オーバーフローバルブ２４の弁体２４ａが燃料に押し上げられて弁座２４ｃに着座し、ブリーザパイプ２１を閉塞する。従って、給油ガンＧのオートストップ装置が作動する前後の燃料の吹き返しや、オートストップ装置の作動後の過剰な追加給油が発生しても、燃料がブリーザパイプ２１からチャージ通路３７を通ってキャニスタ３８に流入するのを確実に防止することができる。
【００２７】
また車両の転倒時には、図３（Ｃ）に示すように、燃料よりも比重の大きいロールオーバーバルブ２５の弁体２５ａが重力で弁座２５ｃに着座してブリーザパイプ２１を閉塞するので、燃料がブリーザパイプ２１からチャージ通路３７を通ってキャニスタ３８に流入するのを確実に防止することができる。
【００２８】
ところで、給油ガンＧのオートストップ装置の故障等により満タン状態になった後に更に給油が継続されると、燃料液面がフィラーパイプ１２の上端まで上昇して内圧が急激に高まり、給油ガンＧのノズルＮがシール部材１８から押し出されて燃料が漏れる可能性がある。またタンク本体１１およびフィラーパイプ１２の内圧が高まるため、その内圧に耐えるだけの強度をタンク本体１１およびフィラーパイプ１２に与えようとすると重量増加の要因となる問題がある。
【００２９】
しかしながら本実施例によれば、フィラーパイプ１２の内圧が高まると、第１リリーフバルブ２７が開弁してフィラーパイプ１２内の燃料を燃料タンクＴの外部に排出するので、給油ガンＧのノズルＮがシール部材１８から押し出されて燃料が流出したり、タンク本体１１やフィラーチューブ１２が内圧で損傷したりするのを防止することができる。これにより、内圧の増加に耐えるための燃料タンクＴの必要強度を低下させて重量の軽減に寄与することができる。
【００３０】
また第１リリーフバルブ２７の開弁と同時に第２リリーフバルブ２９も開弁し、少量の燃料をフィラーパイプ１２からシール部材１８よりも上方の給油口１６に流出させるので、異常が発生して第１、第２リリーフバルブ２７，２９が開弁したことを給油者に確実に報知することができ、これにより給油者に給油の停止を促すことが可能となる。
【００３１】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３２】
例えば、実施例では第１リリーフバルブ２７および第２リリーフバルブ２９の開弁圧を等しく設定しているが、それらを厳密に一致させる必要はない。仮に、第２リリーフバルブ２９の開弁圧を第１リリーフバルブ２７の開弁圧よりも低めに設定しておけば、第１リリーフバルブ２９が開弁して燃料がフィラーパイプ１２の外部に排出される前に、第２リリーフバルブ２７を開弁してフィラーパイプ１２よりも上方の給油口１６に少量の燃料を流出させ、給油者に異常の発生を報知することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、過給油によりフィラーパイプの内圧が所定値以上になったときに開弁して該フィラーパイプ内の燃料を燃料タンクの外部に排出する設定流量の比較的大きい第１リリーフバルブを設けたので、過給油の発生時に第１リリーフバルブを開弁してフィラーパイプの内圧を減少させることができる。これにより、タンク本体やフィラーパイプに前記過剰な内圧に耐える強度を持たせる必要がなくなって重量軽減に寄与することができ、しかも給油ガンのノズルが前記過剰な内圧でシール部材から抜けて燃料が流出するのを未然に防止することができる。また過給油の発生時に設定流量の比較的小さい第２リリーフバルブが開弁してフィラーパイプ内の燃料の一部がシール部材よりも上方の給油口に流出するので、給油者に異常の発生を報知して給油の停止を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車の燃料供給系の全体構成図
【図２】  給油時の状態を示す図１の要部拡大図
【図３】  オーバーフローバルブおよびロールオーバーバルブの作用を説明する図
【符号の説明】
１１        タンク本体
１２        フィラーパイプ
１６        給油口
１８        シール部材
２７        第１リリーフバルブ
２９        第２リリーフバルブ
Ｇ          給油ガン
Ｎ          ノズル
【図１】
0004163352.tif 000002
【図２】
0004163352.tif 000003
【図３】
0004163352.tif 000004