(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フュエルタンクが、タンク本体と、該タンク本体に接続されて燃料を給油するフィラチューブとを有し、前記タンク本体の上面部とフィラチューブの上部とを循環パイプにて接続し、燃料給油時に、タンク本体内のガスを循環パイプを介してフィラチューブの上部に導くフュエルタンク装置において、
前記循環パイプの途中位置に、前記タンク本体に対する前記フィラチューブ側の負圧度に応じて開閉動作を行う弁装置を設け、
前記弁装置は、前記負圧度が所定値以上になった際に弁体が開成して外気を前記循環パイプ内に導入し、前記負圧度を減少させる一方、
前記循環パイプの内径は、前記弁装置の弁体の閉成時に前記循環パイプによる負圧抑制効果が得られるよう適正径に設定されていることを特徴とするフュエルタンク装置。
【請求項２】
前記タンク本体がベント側チェックバルブを介してキャニスタに接続されていることを特徴とする請求項１項に記載のフュエルタンク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両や船舶等に用いられるフュエルタンク装置に関するもので、特に、燃料給油時のガスを抜く部分における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フュエルタンク装置の構造として、タンク本体の上面部とフィラチューブの上部とを循環パイプにて接続し、燃料給油時に、タンク本体内のガス（ベーパ或いは気化燃料とも称される）を循環パイプを介してフィラチューブの上部に導くようにしたものがある（特願平７−２６１８３２号参照）。
【０００３】
すなわち、フィラチューブに給油ノズルを挿入して燃料を給油する際に、タンク本体内のガスを循環パイプを介してフィラチューブの上部に送り、そのガスを燃料と共にフィラチューブを介して再びタンク本体内に循環する構造になっている。
【０００４】
フィラチューブの上部は給油ノズルからの給油時に外気を巻き込んで負圧になる部分であるが、循環パイプでタンク本体内のガスを循環させることにより、大気からフィラチューブ内に巻き込まれる外気の量を減少させ、フィラチューブの上部の負圧化を抑制することができる。これにより、フィラチューブ内における燃料の給油動圧が十分確保され、燃料の円滑な給油を行うことができる。
【０００５】
また、タンク本体内へ巻き込まれる外気が減少するため、タンク本体がキャニスタに接続されている場合は、該キャニスタに流入されるガスの量を減少させることができ、キャニスタの小型化を図ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術における循環パイプの負圧抑制効果は、燃料を給油するだけの通常型の給油ノズルの場合には期待できるものの、給油ノズルが給油時のガスを吸引するための負圧ポンプを備えたガスリカバリー型である場合は、循環パイプを設置したことによる前述のような負圧抑制効果を十分に得ることができない。
【０００７】
すなわち、せっかく循環パイプによるガスの循環で、フィラチューブの上部の負圧化を抑制しようとしても、ガスリカバリー型の給油ノズルの場合は、給油ノズル自体に周囲のガスや外気を吸引する負圧化作用があるため、これによりフィラチューブの上部が負圧化が促進されて異常な負圧状態となる。従って、フィラチューブ内における燃料の給油動圧が低下して、円滑な給油が行えなくなると共に、タンク本体がキャニスタに接続されている場合は、フィラチューブ内（タンク本体内）に巻き込まれる外気の量が増加し、それに伴ってキャニスタに流入するガスの量も増加するため、キャニスタの大型化が必要になる。
【０００８】
この発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、ガスリカバリー型の給油ノズルを用いても循環パイプの負圧抑制効果を得ることができるフュエルタンク装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、フュエルタンクが、タンク本体と、該タンク本体に接続されて燃料を給油するフィラチューブとを有し、前記タンク本体の上面部とフィラチューブの上部とを循環パイプにて接続し、燃料給油時に、タンク本体内のガスを循環パイプを介してフィラチューブの上部に導くフュエルタンク装置において、前記循環パイプの途中位置に、前記タンク本体に対する前記フィラチューブ側の負圧度に応じて開閉動作を行う弁装置を設け、前記弁装置は、前記負圧度が所定値以上になった際に弁体が開成して外気を前記循環パイプ内に導入し、前記負圧度を減少させる一方、前記循環パイプの内径は、前記弁装置の弁体の閉成時に前記循環パイプによる負圧抑制効果が得られるよう適正径に設定されているものである。
【００１４】
かかる構成によれば、ガスリカバリー型の給油ノズルを使用しない場合には循環パイプを設けたことによる本来の負圧抑制効果を得ることができる。そして、ガスリカバリー型の給油ノズルを使用して、フィラチューブの上部が異常な負圧になっても、その異常な負圧に応じた大きなガス圧により弁体が開成し、大量の外気が外気導入孔より循環パイプ内に導入されるため、フィラチューブの上部の負圧度が減少し、前記異常な負圧状態が解消される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、タンク本体がベント側チェックバルブを介してキャニスタに接続されている。
【００１６】
かかる構成によれば、ガスリカバリー型の給油ノズルを使用した場合も、循環パイプによる本来の負圧抑制効果が得られるため、フィラチューブ内（タンク本体内）に巻き込まれる外気の量が少なく、タンク本体がキャニスタに接続されていても、キャニスタに流入されるガスの量を減少させることができ、キャニスタの小型化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について説明する。
【００１８】
図１〜図４は、この発明の第１の実施形態を示すものである。まず、フュエルタンク装置の全体構造を説明する。１は車両のフュエルタンクで、タンク本体２にフィラチューブ３を接続した構造をしている。このタンク本体２は上面部にエバポ側フロート弁５とベント側フロート弁６が配設されている。
【００１９】
そして、そのエバポ側フロート弁５がエバポ側チューブ７を介してキャニスタ９に接続され、ベント側フロート弁６がベント側チューブ８を介してキャニスタ９に接続されている。そのエバポ側チューブ７の途中には、エバポ側チェックバルブ１０が設けられ、ベント側チューブ８の途中には、ベント側チェックバルブ１１が設けられている。
【００２０】
そのベント側チェックバルブ１１は、ケース１１ｄ内に略水平方向に沿ってダイヤフラム１１ａが配設されてケース１１ｄ内が上下に画成されることにより、ダイヤフラム１１ａの上側に第１室１１ｂが、また下側に第２室１１ｃが形成され、第２室１１ｃにベント側チューブ８の流入側チューブ８ａ及び流出側チューブ８ｂが臨まされ、ダイヤフラム１１ａの開閉により、流入側チューブ８ａ及び流出側チューブ８ｂが連通又は遮断されるようになっている。
【００２１】
詳しくは、この流入側チューブ８ａは、ケース１１ｄの第２室１１ｃ内において上下方向に沿って配設され、上端の開口がダイヤフラム１１ａで開閉されるようになっている。開成された状態では、流入側チューブ８ａと流出側チューブ８ｂとが連通されるようになっている。このダイヤフラム１１ａは、図１に示すように、周縁部がケース１１ｄに取り付けられ、図示省略のコイルスプリングにより、下方に向けて付勢されている。
【００２２】
一方、第１室１１ｂとフィラチューブ３の上部３ａとの間には、シグナルチューブ１３が設けられている。このシグナルチューブ１３は、上端部１３ａがフィラチューブ３の上部３ａに接続され、この上端部１３ａ内には、オリフィス１７ａが設けられている。尚、このオリフィス１７ａの内径及び長さは、フィラチューブ３側からシグナルチューブ１３内への燃料の浸入を防止するように設定されている。
【００２３】
また、タンク本体２の上面部とフィラチューブ３の上部３ａとは循環パイプ１８で連結されている。この循環パイプ１８の上端部１８ａは、図３に示すように、前記シグナルチューブ１３の上端部１３ａの近傍に接続されている。そして、この循環パイプ１８の上端部１８ａは、図４に示すように、給油時の給油ノズルＮの先端より上側で開口している。なお、給油ノズルＮには、給油時のガスを吸引するための負圧ポンプＰを備えたガスリカバリー型のものと、負圧ポンプＰのない通常型のものがあるが、給油ノズルＮの先端と循環パイプ１８の上端部１８ａとの位置関係に関してはどちらの型についても同じである。更に、図１では、分かり易くするため、シグナルチューブ１３の上端部１３ａと循環パイプ１８の上端部１８ａとを上下方向に離間させて描かれているが、実際は、図３や図４に示すように高さは略同じで横方向に離間している。
【００２４】
前記循環パイプ１８の径Ｄ（図２参照）は適正径よりも大きく形成されており、この循環パイプ１８の途中位置には本発明に係る弁装置２５が設けられている。循環パイプ１８はこの弁装置２５を境にして、タンク本体２側の流入側パイプ２６と、フィラチューブ３側の流出側パイプ２７とに区別され、両パイプ２６、２７は弁装置２５のケース部２８にて連結されている。このケース部２８内には流入側パイプ２６の出口２６ａと流出側パイプ２７の入口２７ａとがそれぞれ臨まされた状態となっており、前記流入側パイプ２６の出口２６ａにはコイルスプリング２９にて押付けられた弁体３０が設けられている。
【００２５】
この弁体３０には循環パイプ１８の適正径ｄに相応するオリフィス３０ａが形成されている。つまり、この循環パイプ１８内を流れるガスの流量はこのオリフィス３０ａに決定されるため、循環パイプ１８のよる本来の負圧抑制効果が得られるように、このオリフィス３０ａを適正径ｄにしている。
【００２６】
また、この弁体３０を押付けているコイルスプリング２９の付勢力は、フィラチューブ３の上部３ａが所定値の負圧度である場合のガス圧（ガスがオリフィス３０ａを通過しながら弁体３０に対して作用する力）に相応するものである。従って、フィラチューブ３の上部３ａが所定値以上の異常な負圧状態になった場合には、コイルスプリング２９の付勢力がその異常な負圧に対応するガス圧に負けて、弁体３０が開成する。
【００２７】
一方、フィラチューブ３の上部３ａ内には、筒体１９が挿入されて配設されている。すなわち、この筒体１９は、図４に示すように、上端部にフランジ部１９ａが形成され、上部３ａの端縁に引っ掛けられるようになっていると共に、その下側においては、上部３ａ内周壁との間に全周に渡ってシール剤２０が充填されている。この充填位置は、シグナルチューブ１３及び循環パイプ１８の上端部１３ａ、１８ａの接続位置の上側近傍である。さらに、この筒体１９の下部１９ｂは、徐々に細く形成されている。
【００２８】
これにより、フィラチューブ３の上部３ａと筒体１９との間で、シグナルチューブ１３の上端部１３ａの接続部位に、空気溜り部２１が形成され、車両旋回時等に、空気溜り部２１内の空気がシグナルチューブ１３内に入ることにより、シグナルチューブ１３内への燃料の浸入を防止するように設定されている。また、この筒体１９の下部１９ｂにより、循環パイプ１８内からフィラチューブ３内へ循環するガスを、このフィラチューブ３内の下方に案内する「案内手段」も構成される。
【００２９】
更に、ベント側チューブ８の流出側チューブ８ｂ内にはオリフィス２２が配設されている。このオリフィス２２により、給油時のガスをキャニスタ９側に抜け難くして、タンク本体２内のガスが循環パイプ１８を介してフィラチューブ３側に循環され易いように設定されている。なお、キャニスタ９は、開口１４で大気開放されていると共に、チューブ１５を介してエンジン側と接続されている。
【００３０】
次に、作用について説明する。給油ノズルＮが単に燃料を噴射する通常型である場合の作用を先に説明し、次に給油ノズルＮがガスを吸引するための負圧ポンプＰを備えたガスリカバリー型である場合の作用を説明する。
【００３１】
まず、通常型の給油ノズルＮで給油を行う場合には、フィラチューブ３のフィラーキャップを開け、このチューブ３の給油口から給油ノズルＮを挿入して給油を行う。燃料は、フィラチューブ３からタンク本体２内に流入し、この際にタンク本体２内で発生するガスの一部は、ベント側チェックバルブ１１を介してキャニスタ９に導入される。すなわち、シグナルチューブ１３を介して第１室１１ｂがフィラチューブ３内の圧力、つまり、フィラーキャップ開成中は大気圧となっているのに対し、タンク本体２内は燃料の流入圧により、大気圧より高くなっている。これにより、ダイヤフラム１１ａが付勢力に抗して上方に変位されて流入側チューブ８ａが開成され、流出側チューブ８ｂを介してガスがキャニスタ９に導かれ、燃料が吸着された後、空気が大気に放出される。このようにしてタンク本体２内のガス抜きが行われるため、燃料供給を円滑に行うことができる。
【００３２】
また、この給油時には、タンク本体２内のガスは、上述のように、キャニスタ９側に流入すると同時に、循環パイプ１８を介してフィラチューブ３内に循環される。このフィラチューブ３内へのガスの流入位置（上端部１８ａの位置）は、給油ノズルＮの先端より上側であり、この部位は、給油ノズルＮから燃料を噴射すると負圧となる部位である。従って、循環パイプ１８からのガスは、燃料と共にフィラチューブ３を介してタンク本体２内に再度流入されて循環することとなる。これにより、給油時に、大気からフィラチューブ３内に巻き込まれる外気の量を減少させることができる結果、フィラチューブ３の上部３ａの負圧化が抑制され、フィラチューブ３内における燃料の給油動圧が低下せず、円滑な給油が行える。また、このようにフィラチューブ３内に巻き込まれてそのままタンク本体２内へ供給される外気の量が減少することから、ベント側チェックバルブ１１を介してキャニスタ９に流入されるガスの量を減少させることができ、キャニスタ９の小型化を図ることができる。
【００３３】
さらに、循環パイプ１８からフィラチューブ３内に循環されたガスは、筒体１９の下部１９ｂで、フィラチューブ３の下方に向けて案内されることにより、循環性能が良くなり、この燃料成分を含んだガスが、フィラチューブ３から大気に放散されることがないと共に、外気の巻き込みも一層抑制されることとなる。
【００３４】
更にまた、流出側チューブ８ｂ内にオリフィス２２が設けられることにより、給油時にタンク本体２内のガスがキャニスタ９側に抜け難くされ、循環パイプ１８からフィラチューブ３側へ循環されるガスの量が増加されることにより、タンク本体２内でのガス発生量をより抑制することができる。
【００３５】
そして、燃料がタンク本体２の満タンまで供給されると、ベント側フロート弁６のフロート６ａが浮かび上がり、流入側チューブ８ａへの燃料の流入が防止されると共に、循環パイプ１８の下端部も燃料に浸かることとなる。これにより、タンク本体２内に空気層が確保された状態で、フィラチューブ３の上部３ａまで燃料が溜ることとなる。
【００３６】
一方、フィラーキャップを締めた状態で、タンク本体２内の圧力が一定値より上昇すると、フィラチューブ３内の圧力もタンク本体２内の圧力と同じになる。これにより、ベント側チェックバルブ１１の第１室１１ｂとベント側チューブ８の流入側チューブ８ａとが同じ圧力となるため、ベント側チェックバルブ１１は閉成状態を維持する。
【００３７】
また、車両旋回時や、シグナルチューブ１３の上端部１３ａまで燃料が達している満タン状態でタンク本体２内の圧力が上昇した場合には、シグナルチューブ１３の上端部１３ａから内部に燃料が浸入するおそれがあったが、空気溜り部２１を設けると共に、シグナルチューブ１３の上端部１３ａにオリフィス１７ａを設けることにより、そのようなことが防止される。
【００３８】
すなわち、空気溜り部２１を設けることにより、燃料がシグナルチューブ１３の上端部１３ａに浸入する前に、その空気溜り部２１内の空気がシグナルチューブ１３に浸入し、燃料の浸入を防止する。このようにシグナルチューブ１３内への燃料の浸入を防止できるため、ベント側チェックバルブ１１の機能を正常に維持できることとなる。
【００３９】
一方、車両走行中等においては、エバポ側チェックバルブ１０は、給油時のベント側チェックバルブ１１の開弁圧より高い圧力で開くように設定されているが、ベント側チェックバルブ１１は、フィラーキャップ閉成時、ダイアフラム１１ａの両面に同じ内圧が作用するため、タンク本体２内の圧力が上昇しても閉成状態を維持し、エバポ側チェックバルブ１０は、その設定値に達すると、開成してエバポ側チューブ７を介してエバポガスがキャニスタ９に導入されることとなる。さらに、この実施の形態１によれば、筒体１９を配設するだけで、空気溜り部２１及び案内手段を構成できるため、構造が簡略化できる。
【００４０】
次に、ガス吸引用の負圧ポンプＰを備えた給油ノズルＮの場合の作用を説明する。この種のガスリカバリー型の給油ノズルＮを用いる場合は、循環パイプ１８によりガスをフィラチューブ３の上部３ａへ供給して負圧化を抑制しようとしても、前記負圧ポンプＰにより上部３ａ付近のガスが空気ごと強力に吸引されるため、該上部３ａ付近が所定値よりも大きい異常な負圧度となる。
【００４１】
このままでは、その異常な負圧状態により、フィラチューブ３内における燃料の給油動圧が低下し、円滑な給油が行えなくなるところであるが、フィラチューブ３の上部３ａが異常な負圧状態になった瞬間に、循環パイプ１８の流出側パイプ２７内の負圧化が進み、該流出側パイプ２７の流入側パイプ２６に対する負圧度が所定値以上になる。すると、弁装置２５内の弁体３０に設けたオリフィス３０ａを通過するガス量が増加すると共に、弁体３０に作用するガス圧が増加するため、そのガス圧により弁体３０がコイルスプリング２９の付勢力に抗して開成し、タンク本体２内のガスが大径の循環パイプ１８内を大量に流れはじめる。これにより、循環パイプ１８内を循環するガス量が増加するため、フィラチューブ３の上部３ａにおける負圧抑制効果が促進され、前記異常な負圧状態が解消される。従って、フィラチューブ３内における燃料の給油動圧が低下せず、円滑な給油が行える。また、キャニスタ９に流入するガス量も減少させることができ、キャニスタ９の小型化に寄与できる。
【００４２】
図５はこの発明の第２の実施形態に係るもので、別の構造の弁装置３１を示すものである。先の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明し、図示は省略する。
【００４３】
この実施形態の循環パイプ３２は適正径ｄで形成されており、該循環パイプ３２の途中位置の側面には、開口３３を介して循環パイプ３２と連通するケース部３４が形成されている。そして、このケース部３４には外気導入孔３５が形成されており、該外気導入孔３５にはコイルスプリング３６にて前記ケース部３４の内側から押付けられた弁体３７が設けられている。このコイルスプリング３６の付勢力は先の実施形態と同様である。
【００４４】
そして、ガスリカバリー型の給油ノズルＮを使用して、フィラチューブ３の上部３ａが異常な負圧になると、該異常な負圧に応じた大きなガスにより弁体３７が開成し、外気が外気導入孔３５より循環パイプ１８内に導入されるため、ガス及び外気がフィラチューブ３の上部３ａへ大量に供給される。これにより、フィラチューブ３の上部３ａにおける負圧抑制効果が促進され、異常な負圧状態が解消される。従って、先の実施形態同様に、フィラチューブ３内における燃料の給油動圧が低下せず、円滑な給油が行える。また、キャニスタ９に流入するガス量も減少させることができ、キャニスタ９の小型化に寄与できる。
【００４５】
尚、上述してきた実施形態における弁装置２５、３１は、それ自身で負圧を検知し、弁体３０、３７が開くものであるが、これに限らず、例えば、圧力センサを給油時に負圧が発生する空気溜り部２１近辺に設けて、このセンサの負圧値により、電磁弁等を作用させても同等の作用効果が得られる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ガスリカバリー型の給油ノズルを使用しない場合には循環パイプを設けたことによる本来の負圧抑制効果を得ることができる。そして、ガスリカバリー型の給油ノズルを使用して、フィラチューブの上部が異常な負圧になっても、その異常な負圧に応じた大きなガス圧により弁体が開成し、大量の外気が外気導入孔より循環パイプ内に導入されるため、フィラチューブの上部の負圧度が減少し、前記異常な負圧状態が解消される。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、ガスリカバリー型の給油ノズルを使用した場合も、循環パイプによる本来の負圧抑制効果が得られるため、フィラチューブ内（タンク本体内）に巻き込まれる外気の量が少なく、タンク本体がキャニスタに接続されていても、キャニスタに流入されるガスの量を減少させることができ、キャニスタの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示すフュエルタンク装置の概略図。
【図２】第１の実施形態に係る弁装置を示す断面図。
【図３】フィラチューブにシグナルチューブ及び循環パイプを接続した状態を示す斜視図。
【図４】循環パイプ接続部分を示すフィラチューブの断面図。
【図５】第２の実施形態に係る弁装置を示す断面図。
【符号の説明】
１    フュエルタンク
２    タンク本体
３    フィラチューブ
３ａ    フィラチューブの上部
９    キャニスタ
１１    ベント側チェックバルブ
１８、３２    循環パイプ
２５、３１    弁装置
Ｎ    給油ノズル
Ｐ    負圧ポンプ
【図１】
0003864446.tif 000002
【図２】
0003864446.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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