説明

通気制御バルブ

【課題】満タン時におけるベーパの排気機能と過給油防止機能との両立を図れる通気制御バルブを提供する。
【解決手段】燃料タンクに備えられる通気制御バルブ1において、ハウジング2に、ハウジング2の内外を連通し、オリフィス孔9よりも下方、かつ満タン時の燃料タンクT内の液面L1よりも上方に位置する通気孔10を形成し、オリフィス孔9および通気孔10に関して、キャニスタ連通口4の閉弁時にはオリフィス孔9のみが通気状態となり、満タン状態でのキャニスタ連通口4の開弁時にはオリフィス孔9および通気孔10が共に通気状態となるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料タンクに備え付けられる通気制御バルブに関する。
【背景技術】
【0002】
車両の燃料タンクに備え付けられる通気制御バルブの従来技術として特許文献1および2に記載のものが挙げられる。両文献に記載のバルブは、燃料タンクの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口を有するハウジング(特許文献1においてはハウジング4および筒体3、特許文献2においてはケース上部41およびケース下部42)と、該ハウジングに内蔵され、該ハウジングの内部における燃料の上昇に伴いキャニスタ連通口を閉弁するフロート弁体(特許文献1においてはフロート弁5、特許文献2においてはフロート46)とを備えており、ハウジングには該ハウジングの内外を連通するオリフィス孔(特許文献1においては連通孔44および貫通孔32、特許文献2においてはオリフィス41k)が形成されている。
【0003】
両文献に記載のバルブの概略的な作用を説明する。給油時に燃料の液面がハウジングの下端開口部を塞ぐと、タンク外部への流路が絶たれることにより燃料タンク内の圧力が上昇し、燃料がハウジング内を上昇することによりフロート弁体がキャニスタ連通口を閉じる。キャニスタ連通口が閉じられることにより燃料タンク内の圧力はさらに上昇し、燃料はフィラーチューブ内を上昇し、燃料の液面が給油ノズルのセンサに達すると給油の第1回目のオートストップがかかる。そして、燃料タンク内のベーパの一部がオリフィス孔を通って徐々にハウジング内に流入することで、ハウジングの内外の気圧差が小さくなり、ハウジング内の燃料の液面が下降し、フロート弁体が下降してキャニスタ連通口が開く。このときハウジングの内外の気圧差がオリフィス孔を介して徐々に小さくなることで、オートストップから再開弁までの時間を長くとれるため、この間に追加給油を行っても、過給油を防止することができる。そして、キャニスタ連通口が開いて燃料タンクの内部が大気側と連通することにより燃料の液面は再びハウジングの下端開口部まで下がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第3931291号公報
【特許文献2】特許第3948194号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1および2に記載のバルブは、満タン時にはハウジングの下端開口部が燃料により塞がれているため、燃料タンクの内部とキャニスタ連通口とがオリフィス孔のみを介して連通した構造である。しかしながら、夏季などの高温環境等によって燃料タンク内のベーパの発生量が多くなると、小さなオリフィス孔のみではベーパをキャニスタ連通口側に迅速に逃がすことができない場合がある。この場合、燃料タンク内の圧力の上昇を受けて燃料がハウジング内を上昇し、フロート弁体が作動してキャニスタ連通口を閉じ、ベーパの外部への流出口を完全に絶ってしまうおそれがある。従来では、このような液面の上昇分を考慮してハウジングの高さ(特許文献1においては筒体3の高さ、特許文献2においてはケース下部42の高さ)を大きく設定しているのであるが、近年では燃料タンクの扁平化が要求されるためにハウジングの高さを大きくとれない場合がある。
【0006】
オリフィス孔を大きく設定することで満タン時における燃料タンク内のベーパを逃がす方法も考えられるが、そうすると、追加給油時においてハウジングの内外の気圧差がすぐに縮まってしまうので、ハウジング内の液面の下降速度が速くなり、すぐに追加給油が可能になってしまう。また、オリフィス孔を大きくすると、ハウジング内の液面上昇速度が遅くなり、フロート弁体の閉弁作動が遅れてしまうため、最終的に過給油となり適正な満タン位置の検知ができなくなるおそれがある。
【0007】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、満タン時におけるベーパの排気機能と過給油防止機能との両立を図れる通気制御バルブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、前記課題を解決するため、燃料タンクの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口を有するハウジングと、該ハウジングに内蔵され、該ハウジングの内部における燃料の上昇に伴い前記キャニスタ連通口を閉弁するフロート弁体と、を備え、前記ハウジングには該ハウジングの内外を連通するオリフィス孔が形成された通気制御バルブであって、前記ハウジングに、該ハウジングの内外を連通し、前記オリフィス孔よりも下方、かつ満タン時の燃料タンク内の液面よりも上方に位置する通気孔を形成し、前記オリフィス孔および通気孔に関して、前記キャニスタ連通口の閉弁時には前記オリフィス孔のみが通気状態となり、満タン状態での前記キャニスタ連通口の開弁時には前記オリフィス孔および通気孔が共に通気状態となるように構成されていることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、満タン状態でのキャニスタ連通口の開弁時にオリフィス孔および通気孔を共に通気状態とすることで、夏季などの高温環境等において満タン時に発生した蒸発燃料(ベーパ)をオリフィス孔に加えて通気孔から外部に逃がすことができ、燃料タンクの圧力上昇を抑制できる。したがって、ハウジング内の液面の上昇が抑制され、その分、ハウジングの高さを低く設定でき、燃料タンクの扁平化にも容易に対応できる。
そして、キャニスタ連通口の閉弁時にはオリフィス孔のみが通気状態となるように構成されているので、追加給油時においては、ハウジングの内外の気圧差がゆっくりと縮まることになる。つまり、給油ノズルのオートストップがかかった状態から次の追加給油が可能な状態に移るまでのハウジング内の液面の下降速度が、少なくとも液面が通気孔よりも下がって通気孔が通気状態になるまでの間はオリフィス孔のみでの通気状態と同程度となり、すぐに追加給油が可能とはならず、過給油が防止される。
【0010】
また、本発明は、ハウジングの下端に下端開口部が形成され、満タン時の燃料タンク内の液面が前記下端開口部の高さ位置に設定されている通気制御バルブに対して容易に適用可能である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、通気制御バルブのハウジングの高さ寸法を抑えることができ、燃料タンクの扁平化に容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る通気制御バルブの側断面図である。
【図2】本発明に係る通気制御バルブの作用説明図である。
【図3】本発明に係る通気制御バルブにおいて、通気孔を上部ハウジング側に設けた変形例の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明について図面を参照して説明する。図1は本発明に係る通気制御バルブ1の側断面図である。
【0014】
本発明に係る通気制御バルブ1は、燃料タンクTの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口4を有するハウジング2と、このハウジング2に内蔵され、ハウジング2の内部における燃料の上昇に伴いキャニスタ連通口4を閉弁するフロート弁体3と、を備えている。
【0015】
燃料タンクTの上部表面には接続口部材5が熱溶着等により取り付けられている。接続口部材5は、図示しないキャニスタに接続ホース(図示せず)を介して接続する部材であり、前記ハウジング2はその上部周りが接続口部材5と一体的に形成されて、燃料タンクTの内部上方に位置する。接続口部材5とハウジング2とは、例えば二色成形により構成されたものでもよいし、同一材料の一体成形体であってもよい。
【0016】
ハウジング2は円筒形状を呈した筐体部材であって、図1では、互いに略同一外径かつ略同一内径の上部ハウジング2Aと下部ハウジング2Bとに分割構成した場合を示している。上部ハウジング2Aと下部ハウジング2Bとは、例えば爪係合方式などの公知の係合手段によって一体のハウジング2として構成される他、二色成形により構成されたものでもよいし、同一材料の一体成形体から構成されたものでもよい。
【0017】
上部ハウジング2Aの上面中央には前記キャニスタ連通口4が形成され、下部ハウジング2Bの下端には下端開口部6が形成される。また、下部ハウジング2Bの上部は円蓋状に形成されていて、上部ハウジング2Aと下部ハウジング2Bの各内部空間を仕切る隔壁2Cを構成する。この隔壁2Cには、上部ハウジング2Aと下部ハウジング2Bの各内部空間を連通するための複数の連通孔7が形成されている。
【0018】
上部ハウジング2Aの内部には、フロート弁体3と、このフロート弁体3と前記隔壁2Cとの間に介設され、フロート弁体3の上昇をアシストする圧縮コイルばね8とが収納されている。フロート弁体3の上部にはキャニスタ連通口4の周縁部に接面することでキャニスタ連通口4を塞ぐシート材3Aが取り付けられている。
【0019】
上部ハウジング2Aの周壁には、上部ハウジング2Aの内外を連通するオリフィス孔9が穿設されている。オリフィス孔9の形成位置は燃料タンクTの上部近傍辺りである。本実施形態では、オリフィス孔9を上部ハウジング2Aの軸を挟んで180度対向する位置に一対穿設しているが、孔の個数は1つでもよいし3つ以上でもよい。
【0020】
ハウジング2には、ハウジング2の内外を連通し、オリフィス孔9よりも下方、かつ満タン時の燃料タンクT内の液面L1よりも上方に位置する通気孔10が穿設されている。図1では通気孔10を下部ハウジング2Bの周壁に穿設した場合を示しており、具体的には下部ハウジング2Bの軸を挟んで180度対向する位置に一対穿設した場合を示している。しかし、孔の個数はこれに限定されず1つでもよいし3つ以上でもよい。
【0021】
以上の構成からなる通気制御バルブ1の作用を説明する。図2は通気制御バルブ1の作用説明図である。燃料タンクTに燃料が給油され、燃料の液面が図2(a)に示すようにハウジング2の下端に達して下端開口部6を塞ぐと、ベーパのタンクT外部への流路が絶たれることにより燃料タンクT内の圧力が上昇し、図2(b)に示すように燃料がハウジング2内を上昇する。通気孔10は小径の円孔等から構成されるため、燃料の上昇過程で塞がれる。
【0022】
そして、図2(c)に示すようにハウジング2内の燃料の液面が最上昇位置辺りに達した段階でフロート弁体3がキャニスタ連通口4を閉じる。オリフィス孔9は燃料に塞がれることなく常に通気状態である。キャニスタ連通口4が閉じられることにより燃料タンクT内の圧力はさらに上昇し、燃料は図示しないフィラーチューブ内を上昇し、フィラーチューブ内での燃料の液面が給油ノズル(図示せず)のセンサに達すると給油の第1回目のオートストップがかかる。
【0023】
給油の第1回目のオートストップがかかった後、燃料タンクT内のベーパの一部がオリフィス孔9を通って徐々にハウジング2(上部ハウジング2A)内に流入することで、ハウジング2の内外の気圧差が小さくなり、これによりハウジング2内の燃料の液面が下降し、すなわちフロート弁体3が下降してキャニスタ連通口4が開く。キャニスタ連通口4が開いて燃料タンクTの内部がキャニスタと連通することにより、すなわち大気側と連通することにより燃料の液面は再び図2(a)の状態に戻り、フィラーチューブ内の液面も下降することで、給油ノズルによる少量の追加給油が可能になる。追加給油の際の通気制御バルブ1の動作は以上に説明した動作と同じであり、通常、この追加給油が数回繰り返された時点で燃料タンクTの燃料が満タン状態となる。満タン時の燃料タンクT内の液面L1は、図1に示すように下端開口部6の高さ位置であり、厳密には下端開口部6を塞いだ状態での下端開口部6近傍の高さ位置である。
【0024】
以上から判るように、本発明の通気制御バルブ1は、オリフィス孔9および通気孔10に関して、図2(c)に示すようにキャニスタ連通口4の閉弁時にはオリフィス孔9のみが通気状態となり、満タン状態でのキャニスタ連通口4の開弁時、すなわち、図1に示すように満タン時の燃料タンクT内の液面L1であるときのキャニスタ連通口4の開弁時には、オリフィス孔9および通気孔10が共に通気状態となるように構成されており、この構成によれば次のような効果が奏される。
【0025】
先ず、通気孔10を有さない場合について述べると、図1に示す満タン時のとき、夏季などの高温環境等によって燃料タンクT内のベーパの発生量が多くなると、下端開口部6は塞がっていることから、小さなオリフィス孔9のみではベーパをキャニスタ連通口4側に迅速に逃がすことが困難となる。そして、燃料タンクT内の圧力の上昇を受けて燃料がハウジング2内を上昇し、フロート弁体3が作動してキャニスタ連通口4を塞ぎ、ベーパの外部への流出口を完全に絶ってしまうおそれがある。液面の上昇分を考慮してハウジング2(下部ハウジング2B)の高さを大きく設定すれば問題ないのであるが、燃料タンクTの扁平化が要求される場合などにはハウジング2(下部ハウジング2B)の高さを大きくとれない場合がある。
【0026】
また、オリフィス孔9を大きく設定することで満タン時での燃料タンクT内のベーパを逃がそうとすると、オリフィス孔9の通気抵抗が小さくなることから、追加給油時においてはハウジング2の内外の気圧差がすぐに縮まってしまうことになる。つまり図2(c)のオートストップがかかった状態から図2(a)の次の追加給油が可能な状態に移るまでのハウジング2内の液面の下降速度が速くなり、すぐに追加給油が可能になってしまうという問題がある。また、オリフィス孔9の通気抵抗が小さくなると、ハウジング2内の液面上昇速度は遅くなって、フロート弁体3の閉弁作動応答性が鈍くなるため、最終的に過給油となり適正な満タン位置の検知ができなくなるおそれがある。
【0027】
これに対して本発明によれば、満タン状態でのキャニスタ連通口4の開弁時にオリフィス孔9および通気孔10を共に通気状態とすることで、夏季などの高温環境等において満タン時に発生したベーパをオリフィス孔9に加えて通気孔10から外部に逃がすことができ、燃料タンクTの圧力上昇を防止することができる。したがって、ハウジング2内の液面の上昇が抑制され、その分、ハウジング2(ハウジング2B)の高さを低く設定でき、燃料タンクTの扁平化にも容易に対応できる。
【0028】
そして、本発明では、給油時におけるオートストップ状態でのキャニスタ連通口4の閉弁時には、従来と同様の小径のオリフィス孔9のみが通気状態となるように構成されているので、追加給油時においては、ハウジング2の内外の気圧差がゆっくりと縮まる。つまり図2(c)のオートストップがかかった状態から図2(a)の次の追加給油が可能な状態に移るまでのハウジング2内の液面の下降速度が、少なくとも液面が通気孔10よりも下がって通気孔10が通気状態になるまでの間はオリフィス孔のみでの通気状態と同程度となり、すぐに追加給油が可能とはならず、過給油が防止される。
【0029】
なお、特許文献2における図3にはスリット42bの記載があるが、このスリット42bは満タン時に埋没するように設定された孔であり、本発明の通気孔10とは機能が異なるものである。
【0030】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。通気孔10の形状、大きさ、孔数などは適宜に設定されるものであり、穿設位置についても、オリフィス孔9よりも下方、かつ満タン時の燃料タンク内の液面L1よりも上方に位置していればよい。具体的には、通気孔10の位置は、ベーパ発生時においてハウジング2内で液面が上昇した場合、その上昇液面L2(図1において仮想線で示す)よりも上方である。この上昇液面L2の高さは想定される高温環境でのベーパ発生量から求められるので、この上昇液面L2よりも通気孔10を上方に設ける。ただし、上方に距離を空け過ぎるとフロート弁体3の閉弁作動の応答性が鈍くなるので、想定した上昇液面L2よりも若干上の位置とすることが望ましい。よって、例えば図3に示すように、下部ハウジング2Bの長さが短く、上昇液面L2が上部ハウジング2A側に位置するようなときには、その上昇液面L2よりも若干上の位置で上部ハウジング2Aに通気孔10を設けることとなる。
【符号の説明】
【0031】
1 通気制御バルブ
2 ハウジング
2A 上部ハウジング
2B 下部ハウジング
3 フロート弁体
4 キャニスタ連通口
6 下端開口部
9 オリフィス孔
10 通気孔
L1 満タン時の燃料タンク内の液面
T 燃料タンク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料タンクの内部に配設され、上部にキャニスタ連通口を有するハウジングと、
該ハウジングに内蔵され、該ハウジングの内部における燃料の上昇に伴い前記キャニスタ連通口を閉弁するフロート弁体と、
を備え、前記ハウジングには該ハウジングの内外を連通するオリフィス孔が形成された通気制御バルブであって、
前記ハウジングに、該ハウジングの内外を連通し、前記オリフィス孔よりも下方、かつ満タン時の燃料タンク内の液面よりも上方に位置する通気孔を形成し、
前記オリフィス孔および通気孔に関して、前記キャニスタ連通口の閉弁時には前記オリフィス孔のみが通気状態となり、満タン状態での前記キャニスタ連通口の開弁時には前記オリフィス孔および通気孔が共に通気状態となるように構成されていることを特徴とする通気制御バルブ。
【請求項2】
前記ハウジングの下端に下端開口部が形成され、
満タン時の燃料タンク内の液面が前記下端開口部の高さ位置に設定されている請求項1に記載の通気制御バルブ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2010−173467(P2010−173467A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−18158(P2009−18158)
【出願日】平成21年1月29日(2009.1.29)
【出願人】(390023917)八千代工業株式会社 (186)
【Fターム(参考)】