JP2011201535A - 燃料タンク用の２重機能のバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】車両の燃料タンクに使用されるためのマルチ機能の２つのフロートバルブを提供する。
【解決手段】第１並びに第２の出口ポート３８，４２が形成され、この第１の出口ポート３８に関連した突出部付きの第１のフロート部材５０と第２の出口ポート４２に関連した突出部付きの第２のフロート部材５２とが収容されたハウジング１２を備え、これらフロート部材５０，５２は互いに平行な軸に沿って開成位置と閉成位置との間をハウジング１２内で変位可能とし、突出部付きの第１のフロート部材５０は突出部付きの第２のフロート部材５２に少なくとも部分的に囲まれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般に、燃料タンクのバルブの分野にあり、特に、多目的の機能を有し、車両用の燃料タンクに使用される２重のフロートバルブに関する。

車両用の燃料タンクに使用される様々なバルブが、知られており、その中でも、２つ以上のバルブアッセンブリが装着されたバルブが、本発明に関係している。

例えば、特許文献１は、タンクの換気装置、若しくは、給油制限装置を開示しており、タンクの換気バルブは、燃料タンクと共に使用されるように開示されている。このバルブは、第１のバルブアッセンブリと、第２のバルブアッセンブリと、第３のバルブアッセンブリと、第４のバルブアッセンブリとを収容したハウジングを有している。第１のバルブアッセンブリは、主に、燃料タンクと連通している。第４のバルブアッセンブリは、蒸気回収キャニスターとタンクの給油口とに連通している。第１のバルブアッセンブリは、また、第３のバルブアッセンブリと第２のバルブアッセンブリとに連通している。第２のバルブアッセンブリは、一般に、第１のバルブアッセンブリと第３のバルブアッセンブリとに連通している。第３のバルブアッセンブリは、第１のバルブアッセンブリと、第２のバルブアッセンブリと、第４のバルブアッセンブリとに連通している。第３のバルブアッセンブリは、液体燃料の、タンクからキャニスターへの通過を防止している。第４のバルブアッセンブリは、バルブからの流れを管理している。

特許文献２は、第１，第２，並びに，第３のバルブと、ハウジングとを有する蒸気制御バルブを開示している。このハウジングは、第１，第２，並びに，第３のチャンバと、第１，第２，並びに，第３のアパチャとを有するように形成されている。第１のバルブは、換気用のアパチャを有するように形成されている。第１のバルブは、また、第１のアパチャを部分的に閉成して、第１のチャンバから第１のアパチャを通って第２のチャンバへと流れるフローを制限するように、第１のアパチャに対して移動可能である。第２のバルブは、換気用のアパチャを開閉するように、第１のバルブに対して移動可能である。この第２のバルブは、第１のバルブと共働して第１のアパチャを閉成し、従って、第１のチャンバから第１のアパチャを通って第２のチャンバへと流れるフローを、上昇する液体燃料に応じて防止する。第３のバルブは、第３のアパチャを常時閉成するように付勢されている。この第３のバルブは、また、加圧燃料の蒸気に応じて第３のアパチャを開成して、フローが、第２のチャンバから第３のアパチャを通って第３のチャンバへと流れるのを可能にするように構成されている。蒸気制御バルブは、第２のバルブにカップリングされた遮断部を有している。この遮断部は、第１のアパチャを介して第３のチャンバ中に延びるように構成されており、従って、第１のアパチャが、第１並びに第２のバルブにより閉成されているとき、第３のバルブによる第３のアパチャの閉成を維持するように、第３のバルブに接触している。

特許文献３は、車両用燃料システムのための搭載型の蒸気回収システムを開示している。この蒸気回収システムは、燃料タンクと、高圧流量により給油ノズルから力学的にシールされた給油口と、炭素のキャニスターのような蒸気回収装置とを有している。このシステムは、液体レベルを操作並びに制御する独創的なバルブを使用することが好ましい。このバルブは、最初の弱い遮断と最終的な遮断とを与える２段階の閉成動作により、給油を遮断する。このシステムは、また、少なくとも一時的な更なる給油に対してシステムの閉成状態を保持するのに十分な所定の圧力ヘッドを維持するバルブと、給油が終わった後に、加圧タンクから燃料が漏れ出すのを防止するように積極的に動作する一方向のチェックバルブとを、燃料タンク内と、給油パイプの下端部内とにそれぞれ有することが好ましい。

過給油を防止するバルブに向けられた他の配置が、以下の燃料バルブに向けられた特許文献４に開示されている。このバルブは、キャニスターの換気用の通路と連通した上側チャンバと、燃料タンク内に位置される下側チャンバと、上側チャンバ並びに下側チャンバ間の連通ポートと、燃料が下側チャンバ内に流入したときに連通ポートを塞ぐように、下側チャンバ内に位置されたフロート部材とを有している。下側チャンバは、これの下部に形成された一方向バルブを有しており、このため、燃料は、この一方向バルブを介してのみ流出することができる。この下側チャンバは、また、下側チャンバの側壁に形成された燃料入口を有している。燃料タンク内の燃料レベルが、主な燃料入口に達したとき、燃料は、フロート部材を上昇させるように、下側チャンバ内に流入する。この結果、燃料タンクの内部圧力が上昇して、給油ノズル側のセンサが、燃料タンクが満タンになったことを、検出することができる。

特許文献５は、燃料タンクからの燃料の蒸気の排出を制御するように、燃料タンクと共に使用されるのに適した排出装置を開示している。この排出装置は、燃料タンクからの燃料の蒸気を排出する、燃料の蒸気の排出出口を有している。この排出装置は、常時開成している第１のバルブモジュールと、常時開成している第２のバルブモジュールとを有している。第１のバルブモジュールは、燃料の給油を制限するバルブとして機能し、タンク内の液体レベルが所定の給油限度に達したときに閉成する。また、第２のバルブモジュールは、燃料の給油を制限するバルブとして機能し、タンク内の液体レベルが所定の給油限度に達したときに閉成する。これら第１のバルブモジュールと第２のバルブモジュールとは、排出装置が、水平面に対して非傾斜状態で位置されて、燃料タンク内の液体燃料のレベルが、両バルブモジュールを閉成する所定の給油限度に達したときに、燃料タンクと燃料の蒸気の排出出口との間の連通を阻止するように共働する。

特許文献６は、第１のシール座部が、ケースの第１の通路内に配置されたバルブを開示している。第１のフロートバルブ本体は、ケース内に位置され、燃料の液体レベルに応じて第１のシール座部を閉成する。第２のシール座部は、ケースの第２の通路内で、第１のシール座部上に垂直方向に配置されている。第２のバルブ本体は、下方から上方へと弾性的に押された状態で第２の通路の外側に連通する第２のシール座部の一側に配置されている。第２のフロートバルブは、ケース内に位置されており、液体レベルが、少なくとも、第１のフロートバルブ本体が第１のシール座部を閉成する液体レベルよりも高くなるまで、燃料の液体レベルの推移に応じて第２のバルブ座部を開成するように、第２のバルブ本体の上端位置を調節する。

特許文献７は、入口と、スリット状のアパチャを有する出口とが形成されたハウジングと、このハウジング内に位置され、かつ前記入口と出口との間で軸方向に移動可能なフロート部材とを備えたロールオーバー(roll over)排出バルブ（ＲＯＶ）を開示している。細長い可撓性の密閉膜の一端部が、前記出口近くに装着され、また、ばねが、フロート部材を出口の方向へと付勢している。この構成においては、ばねの付勢力が、フロート部材に作用する浮力と一緒になって、密閉膜のストリップを押圧して出口のアパチャとシール係合させる傾向にある。また、フロート部材に作用する重力は、ストリップを、出口とシール係合した状態から漸進的に非係合とさせるように、フロート部材を出口から離す傾向にある。

しかし、フロート部材のシール位置への移動は、急速に引き起こされ、前記出口のアパチャは、密閉膜のストリップが、出口のバルブ座部に押圧されるのに従って、自発的にシールされる。さらに、密閉膜のストリップのバルブ座部からの非係合は、特に高圧状態においては、幾らか遅れる。このような場合はなおさら、このバルブは、燃料の蒸気を高い流量で排出するのに適していない。

米国特許第６，６７５，７７９号 米国特許第６，２４０，９５０号 米国特許第５，７９７，４３４号 米国特許第２００３/０１８９１１０号 米国特許第２００２/０１４４７３０号 米国特許第２００４/００３８４３号 第５，７３８，１３２号

本発明の目的は、車両の燃料タンクに使用されるためのマルチ機能の２つのフロートバルブを提供することである。このバルブは、同時に、過給油防止バルブ（ＯＦＩ）、蒸気回収バルブ、ロールオーバーバルブ（ＲＯＶ）、給油制限及び換気バルブ（ＦＬＶＶ）、搭載型の給油蒸気回収バルブ（ＯＲＶＲ）、換気バルブとして機能する。

本発明の更なる目的は、バルブのシール位置への移動が、一方では、燃料タンク内に圧力衝撃波を発生させず、他方では、実質的に高圧の状態でのバルブの開成をもたらす改良されたデザインのバルブを提供することである。

本発明に従えば、特に車両用の燃料タンクと共に使用されるバルブが提供される。このバルブは、
１つ以上の流入口が形成され、区分されたスペースを規定しているハウジングと、
このハウジングの上端部に設けられ、前記区分されたスペースとの間に延びている第１の出口ポートと、前記区分されたスペースとの間に延びている第２の出口ポートと、出口ダクトとにそれぞれ流体連通している流体の出口チャンバと、
前記区分されたスペース内に位置されたバルブアッセンブリとを具備している。

このバルブアッセンブリは、前記第１の出口ポートに関連した突出部付きの第１のフロート部材と、前記第２の出口ポートに関連した突出部付きの第２のフロート部材とを有している。これらフロート部材は、互いに平行な軸に沿って、それぞれの第１並びに第２の出口ポートの開成位置と閉成位置との間を前記区分されたスペース内で移動可能である。前記突出部付きの第１のフロート部材は、前記突出部付きの第２のフロート部材に少なくとも部分的に囲まれている。

バルブの流体の出口チャンバは、代表的に、適切なパイプにより、蒸気回収装置、例えばキャニスター等に接続されている。

本発明の変形例に従えば、前記第１並びに第２の出口ポートと流体の出口チャンバとの間の流体排出流路内に延びている給油遮断用のアッセンブリが、設けられている。このアッセンブリは、上面と下面とを有するダイヤフラムを備え、このダイヤフラムの上面は、燃料タンクの給油口と流体連通し（圧力Ｐ_２で設定されている）、ダイヤフラムの下面は、ダイヤフラムの両面間に延びている吹出しアパチャを有するバルブ内の圧力にさらされている（圧力Ｐ_１で設定されている）。前記流体排出流路は、ダイヤフラムにより通常閉成され、この位置に付勢ばねにより付勢されている。

この構成においては、給油口が、（燃料キャップにより）閉成されている限り、ダイヤフラムは、圧力均衡（Ｐ_２＝Ｐ_１）の状態にあり、即ち、ダイヤフラムの両面にかかる圧力は、吹出しアパチャのおかげで、実質的に等しいような構成である。しかし、給油キャップが開成されると、上面の圧力は、周囲圧力と等しくなる（Ｐ_２＝０）。タンク内の蒸気の圧力により、給油時に、ダイヤフラムの下面の圧力は、高くなり（Ｐ_１＞０）、この結果、ダイヤフラムが移動して、流体排出流路が開成される。

給油時に、タンクの給油口内に燃料を上昇させる、燃料タンク内の圧力を確認して、本質的に知られているような自動式の給油ノズルによる給油を遮断するために、代表的に、第２の出口ポートをシールしている、所定の重量の物体(mass)の形態の圧力保持部材が設けられている。この圧力保持部材は、圧力が所定の値を超えて上昇したとき、若しくは、車両の加速時にのみ、開成位置に移動する。

特別な１つの設計により、前記突出部付きの第２のフロート部材は、下側の部分がバルブのハウジングの横断面のほぼ全体を占めるような横断面を有する。この結果、突出部付きの第２のフロート部材に作用する浮力が増加され、このフロート部材に改良された閉成力が与えられ、そして、燃料タンク内の液体レベルの追跡がもたらされる（即ち、液体レベルの変位並びに波に応じたハウジング内での軸方向の移動）。

前記突出部付きの第２の部材、従って、突出部付きの第1の部材を、それぞれの閉成位置へと移動させるように、所定の方向に作用する付勢部材が、代表的に、区分されたスペース内に装着されている。これは、ロールオーバーの位置(rollover positions)において第１並びに第２の出口ポートを閉成するために重要である。

本発明に係る構成においては、突出部付きの第２の部材に作用する浮力は、バルブの垂直位置において、付勢部材と一緒になって、突出部付きの第1並びに第２の部材を、バルブが密閉状態で閉成されるそれぞれの閉成位置へと移動させる傾向にある。一方、突出部付きの第２の部材に作用する重力は、この第２の部材を開成位置へと移動させて、突出部付きの第１の部材の開成位置への遅れた移動をもたらす傾向にある。バルブの非垂直(downright)位置、若しくは、バルブの実質的に傾斜した位置では、例えば、車両の横揺れ時に、突出部付きの第１の部材と突出部付きの第２の部材とは、付勢ばねの影響を受けてバルブをシールするようにそれぞれの閉成位置へと瞬時に移動される。

オプションとして、突出部付きの第１のフロート部材は、突出部付きの第２のフロート部材に装着されており、突出部付きの第２の部材の開成位置への移動は、突出部付きの第１の開成位置への移動をもたらす。このような装着は、両フロート部材間に延びる可撓性若しくは剛性の１つ以上の装着部材により、容易にされている。

この構成においては、突出部付きの第１並びに第２の部材間に延びる１つ以上の装着部材の長さは、突出部付きの第２の部材が、バルブのハウジングの下面近くにあるとき、突出部付きの第１の部材が開成位置にあることを確実にするような長さである。

特別な一実施形態に係れば、突出部付きの２つのフロート部材間に延びる装着部材は、突出部付きの第１の部材と突出部付きの第２の部材との一方から延びる１つ以上の脚部である。前記脚部は、突出部付きの第１の部材と突出部付きの第２の部材との他方とシール係合されている。代わって、装着部材は、突出部付きの第１並びに第２の部在韓に延びる１つ以上の可撓性のコートである。

本発明に係るバルブの幾つかのオプション機能は、例えば、以下の１つ以上である。即ち、
・第２の出口ポートの遮断レベルは、第１の出口ポートの遮断レベルよりも低い。

・ハウジング内の１つ以上の流入口の最上側の流入口は、タンク内の最大の燃料レベルを決定する。即ち、タンク内の液体がこのレベルに達し、かくして、バルブが、閉成して燃料給油の遮断がもたらされる。

・バルブの閉成位置へのシールを改良するために、弾性のシール部材が、第１並びに第２のバルブ座部の一方若しくは両方と、それぞれの突出部付きの第１並びに第２の部材とに設けられている。

・突出部付きの第１の部材と突出部付きの第２の部材とは、ハウジング内での回転が規制されている。

・防沫用のスカートが、車両の駆動の間に、燃料の跳ね掛けを防止するように設けられることができる。

・第１の出口ポートは、第２の出口ポートよりも実質的に大きな断面積を有している。

本発明の特定の適用例により、突出部付きの第２の部材には、このフロート部材の上壁に一端部が装着された可撓性の密閉膜のストリップが装着されたフロート部材である。この密閉膜は、第２の出口ポートの出口アパチャに面している。突出部付きの第２のフロート部材は、密閉膜が出口アパチャをシール係合する第１の位置と、密閉膜が出口アパチャから漸進的に非係合となる第２の位置との間を移動可能である。

オプションとして、第２の出口ポートには、これの下側に、実質的に細長いスリット状の出口アパチャが形成されている。

また、燃料タンク内に存在する本質的に高い圧力で、バルブの開成位置への移動を改善するために、第２の出口ポートの出口アパチャは、ハウジングの長手方向の軸に対して傾斜されている。従って、密閉膜を支持している突出部付きの第２の部材の上面は、前記長手方向の軸に対して、出口アパチャとほぼ等しく傾斜されている。従って、密閉膜は、出口アパチャとシール係合しているとき、突出部付きの第２の部材の傾斜した上面により、長さ方向に沿って、出口アパチャに押圧されている。

図１は、本発明の第１の実施形態に従ったバルブの上面斜視図である。 図２は、完全な開成位置にある図１のバルブの長手方向の断面図であり、突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材とが、それぞれの開成位置にある。 図３は、完全な閉成/シール位置にある図１のバルブの長手方向の断面図であり、突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材とが、それぞれの閉成位置にある。 図４は、部分的に開成位置にある図１のバルブの長手方向の断面図であり、突出部付きの第１のフロート部材が閉成位置にあり、一方、突出部付きの第２のフロート部材が開成位置にある。 図５Ａは、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図５Ｂは、異なる実施形態に係る、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図６は、完全な開成位置にある、第１の実施形態に従ったバルブの長手方向の断面図であり、幾つかの変更が示されている。 図７Ａは、本発明の他の実施形態に係るバルブが装着された車両用燃料システムの概略図である。 図７Ｂは、図５Ａに概略的に示されたバルブの上面斜視図である。 図８は、図７Ｂのバルブの長手方向の断面図であり、このバルブは、完全な閉成/シール位置にあり、突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材とが、それぞれの閉成位置にある。 図９は、図７Ｂのバルブの長手方向の断面図であり、突出部付きの第２のフロート部材には、剥がれた膜が装着され、第１の開成工程で示されたバルブは開成位置へと徐々に移動可能である。 図１０は、部分的に開成位置にある図７Ｂのバルブの長手方向の断面図であり、突出部付きの第１のフロート部材は閉成位置にあり、一方、突出部付きの第２のフロート部材は開成位置にある。 図１１は、完全な開成位置にある図７Ｂのバルブの長手方向の断面図であり、突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２の部材とは、それぞれの開成位置にあり、開成位置にある給油遮断用のアッセンブリがさらに示されている。 図１２は、９０°回転された面に沿った、図１０に示されているような位置にあるバルブの長手方向の断面図である。 図１３は、図８のＸ−Ｘ線に沿った平面断面図である。

本発明をより良く理解し、本発明が実際にどのように実施され得るかを示すために、幾つかの実施形態が、非限定的な例のみにより、添付図面を参照して説明される。

本発明の第1の実施形態に従ったバルブの構造を理解するために、最初に、図1並びに２に注目せよ。このバルブは、全体が１０で示され、円筒形のハウジング部分１２を有している。このハウジング部分は、熱溶接、若しくは、本分野で知られているような他の方法により、燃料タンク（図示されず）の上壁部分１７に取着されるように、上部に、フランジ１４が形成されている。この場合、ハウジング１２の主部は、燃料タンク中に延びている。図６の実施形態に関連して以下に説明されるように、燃料タンクに装着されるための異なる形態で形成されたバルブが、示されている。

さらに、図２ないし４に見られ得るように、前記ハウジング１２は、区分されたスペース２０と、下側の流入口２２と、ハウジングの下壁２６に形成された幾つかの流入口２４と、区分されたスペースの上端部に形成された上側の入口ポート２８とを規定している。

このバルブ１０には、バルブの出口ダクト３２と流体連通している流体の出口チャンバ３０が、上部に形成されている。この流体の出口チャンバ３０は、第１の出口ポート３８と第２の出口ポート４２とが形成された隔壁３４により、前記区分されたスペース２０から密閉状態で分離されている。第１の出口ポートは、第１のバルブ座部４０により規定され、また、第２の出口ポートは、この例では、細長いスリット状のアパチャの形態であり、傾斜した下面を有する第２のバルブ座部４４により規定されている。

前記区分されたスペース２０内を軸方向に移動可能なバルブアッセンブリが、設けられている。このバルブアッセンブリは、全体が４８で示され、前記第１の出口ポート３８に関連した突出部付き(stage)の第１のフロート部材５０と、前記第２の出口ポート４２に関連した突出部付きの第２のフロート部材５２とを有している。

前記突出部付きの第１のフロート部材５０は、これの上端部に、テーパ付けされた突出部５４を有している。この突出部は、第１のバルブ座部４０中に、適切に位置されるように受け入れ可能であり、突出部全体に渡って装着された弾性のシール部材５６により、前記隔壁３４のバルブ座部４０とシール係合するようになっている（図３並びに４に見られる位置）。

前記突出部付きの第２のフロート部材５２は、円筒状のばねの受け体５８を規定している２重壁のフロート部材であり、コイルばね６０を支持している。このコイルばねは、下端部が、ハウジングの下壁２６に支持され、上端部が、突出部付きの第２のフロート部材５２のショルダー部に支持されている。

前記突出部付きの第２のフロート部材５２は、２段の上壁、即ち、上側の段部７６と、少なくとも部分的に下方で延びている下側の段部７０とを有している。この下側の段部は、図２に示されているような開成位置にあるとき、突出部付きの第１のフロート部材５０を支持するサイズである。上側の段部には、前記出口ポート４２の第２のバルブ座部４４の下面とほぼ同様に傾斜された傾斜支持面が形成されている。可撓性の密閉膜のストリップ８０の一端部が、大くぎ(spike)８２により留められており、この目的は、以下で明らかとなる。

本発明の所望の適用例に従えば、前記突出部付きの第１のフロート部材５０は、この突出部付きの第１のフロート部材５０が、第１の出口ポート３８のバルブ座部４０から非係合となって離れるのを確実にするように、牽引並びに装着(retracting/anchoring)機構により、突出部付きの第２のフロート部材５２に枢支されている。このような牽引機構は、例えば、突出部付きの第１のフロート部材５０と突出部付きの第２のフロート部材５２との間に延びている可撓性のコード８７（図４）である。このコードは、突出部付きの第１のフロート部材５０が閉成位置にあって、突出部付きの第２のフロート部材５２が開成位置にあるときのこれらフロート部材間の距離よりもわずかに短い長さを有している。別の機構が、図８ないし１１に示されている実施形態を参照して開示されている。

更に図５Ａに見られ得るように、前記突出部付きの第１のフロート部材５０と突出部付きの第２のフロート部材５２とは、互いに、かつ前記ハウジング１２に対しての回転が規制されている。この結果、前記上側の段部７６の傾斜面と、出口ポート４２の第２のバルブ座部４４との正確な位置付けが、確実であり、また、突出部付きの第２のフロート部材５２が、第１の出口ポート３８のバルブ座部４０に対して変位することが、防止されている。このような規制は、ハウジング１２の内壁に沿って延びている複数の細長いリブ８９によって得られる。これらリブは、第１並びに突出部付きの第２のフロート部材の側壁にそれぞれ形成された、対応した溝部９２中に摺動可能に受け入れられている。図５Ａに示されている特別な設計に従えば、突出部付きの第２のフロート部材５２は、突出部付きの第１のフロート部材５０を少なくとも部分的に囲んでいる。

囲む形式の防沫用のスカート９３がハウジングに装着された変形例が、図５Ｂに示されている（図６の実施形態にも見られる）。これのハウジング１２’には、軸方向に延びた１対のレール９３が装着され、また、突出部付きの第１のフロート部材５０’には、これらレール９３と摺動可能に係合するための対応した１対の従動子９５が形成されている。第1の突出部付きのフロート部材５０’には、突出部付きの第２のフロート部材５２’に形成された対応の溝部９９に摺動可能に受け入れられた１対の側方の突出部９７がさらに装着されている。ハウジング１２’には、径方向内方に延びた２つの突出部１０１が、さらに形成されている。これら突出部は、突出部付きの第２のフロート部材５２’に形成された、対応した長細い溝部１０３内にそれぞれ摺動可能に受け入れられている。このような構成は、第１並びに突出部付きの第２のフロート部材が、軸方向にのみ移動可能であることを確実にしている。

バルブが、異なる状況のもとでどのように動作するかを理解するために、図２ないし４に注目せよ。

図２は、燃料タンク内の燃料レベル７９が、バルブアッセンブリ４８の下端面、即ち、突出部付きの第２のフロート部材５２の下端面に達していない場合のバルブの位置を示している。かくして、このバルブは、完全な開成位置にあると考えられる。突出部付きの第１の部材５０と突出部付きの第２の部材５２とは、下方の位置にあり、即ち、第１の出口ポート３８と第２の出口ポート４２とからそれぞれ非係合となっている（「開成位置」として参照される）。浮力が存在せず、重力が影響した状態では、コイルばね６０は、圧縮されている。この位置において、燃料の蒸気は、流入口のアパチャ２２，２４，２８を通って区分されたスペース２０へと自由に流れ、第１並びに第２の出口ポート３８，４２から流れ出る。そして、この蒸気は、流体の出口チャンバ３０を通って、出口ダクト３２へと流れる。この出口ダクトは、適切なパイプを介して、蒸気の処理/回収装置、代表的には、キャニスター（図示されず）に接続されている。

前記流入口のアパチャ２２，２８と、少なくとも第１の出口ポート３８とは、燃料の蒸気の排出を早い流速で可能にするように、十分に大きな横断面を有していることに注意すべきである。これは、燃料の充填の間に所定の役割を果たす重要な特徴である。

さらに図３から判るように、燃料レベル９０が、燃料タンク内で上昇するにつれて、燃料は、流入口アパチャ２２，２４，２８を通って、バルブの区分されたスペース２０内に入る。燃料レベルがタンク内でさらに上昇するのに従って、ばね６０により与えられるばねの付勢力が、突出部付きの第２のフロート部材５２に作用する浮力と一緒になって、バルブアッセンブリ４８を上昇させる傾向にある。突出部付きの第２のフロート部材が上昇を始めるのに従って、第２のフロート部材は、区分されたスペース２０内の燃料レベルが、所定の段階に上昇するまで、即ち、突出部付きの第１のフロート部材５０と突出部付きの第２のフロート部材５２とが、最上位置に付勢されて、バルブの出口ポート３８，４２にそれぞれシール係合するまで、突出部付きの第１のフロート部材５０を移動させる。

閉成位置（図３）において、突出部付きの第２のフロート部材５２の密閉膜のストリップ８０は、出口ポート４２の第２のバルブ座部４４にシール係合し、また、突出部付きの第１のフロート部材５０の弾性のシール部材５６は、第１の出口ポート３８の第１のバルブ座部４０にシール係合している。この位置において、バルブは、いわゆる閉成位置にあり、液体若しくは蒸気が、両出口ポートを通って出口チャンバ３０へと出ることを防止している。

代表的に、突出部付きの第２のフロート部材５２が、最初に、シール位置に係合し、この後すぐに、突出部付きの第１のフロート部材５０が、これに作用する浮力のために、シール位置に係合する。このような配置は、さもなければ突然の遮断時にもたらされる衝撃波の発生を減じている。

燃料が補給され、バルブが図３のシール位置に係合すると、燃料タンク内の圧力が上昇し、この結果、燃料レベルが、燃料タンクの給油口（図示されず）内へと上昇する。そして、給油ノズル（図示されず）が給油口内の燃料と接触する結果、充填アッセンブリの遮断がもたらされる。

図面の図４には、中間状態が示されている。区分されたスペース２０内の液体レベル９３は、わずかに減少し、従って、突出部付きの第２のフロート部材５２は、上方への浮力が存在しないために、開成位置へと下方に移動されることができ、圧縮されたコイルばね６０の上方への付勢作用力を、克服する。これに応じて、突出部付きの第１のフロート部材５０は、牽引コード８７により、開成位置へと移動される。最終的に、突出部付きの第１のフロート部材５０は、図２に示されているような最初の位置へと移動し続け、突出部付きの第２のフロート部材５２の下側の段部７０上に乗る。

図６の実施形態には、第１の実施形態の変形例に係るバルブが示されている。このバルブは、全体が１００で示され、２つの主要な相違を有している。即ち、円筒形のハウジング１２’には、囲む形式の円筒形のスカート１０２が形成され、このスカートには、複数のアパチャ１０４が形成され、従って、流体が、このアパチャを通ってバルブの区分されたスペース２０’中へと容易に流れることができる。防沫用のスカートは、ハウジングの一体的な部品として設けられても良いし、例えば、スカート１０２のスナップタイプの留め具１０６とハウジング１２’の対応したスナップ留め部１０８とにより、ハウジングに装着されても良い。

更に、バルブ１００は、スナップタイプの留め具１１０により、バルブの一部分が突出することなく、タンク内に導入されるように装着されている。留め具は、タンクの上壁１１６の下面に一体的に形成若しくは溶接された保持部材１１２とスナップ係合可能である。バルブの一部分は、図６に示されている。このタイプの接続は、様々な規格における必要に応じて、最小限の燃料の蒸気の通過を確実にしている。

図７Ａないし１３に示され、かつ本発明に従ったバルブの第２の実施の形態に注目せよ。このバルブは、全体が１３０で示されている。このバルブは、適切なチューブ１４０を介して、燃料の蒸気の処理装置、例えば、キャニスター１３８に接続された出口ダクト１３６を有するタイプである。さらに、このバルブは、適切なパイプ１５４を介して、燃料タンク１５０の給油口１４８と流体連通した通気ポート１４６を有している。

便宜上、図１ないし５の以前の実施形態に関連して示された部材に類似するバルブの部材は、同じ参照符号に２００をたして示されている。

以前の実施形態に類似したバルブ１３０は、第１の実施形態に関連して規定された構造とほぼ同じ構造の突出部付きの第１のフロート部材２５０と突出部付きの第２のフロート部材２５２とが装着された円筒形のハウジング２１２を有している。防沫用のスカート３０２が、図６に関連して説明されたのと同じ形式で、ハウジング２１２に枢支されている。バルブ１３０は、図７Ａに示されているように、外側装着タイプであり、１３７の所で、燃料タンク１５０の上壁面１３８に熱溶接されるように装着されている。

燃料バルブ１３０の上部は、燃料チャンバ２３０を有している。この燃料チャンバは、全体が１５０で示された給油遮断用のアッセンブリを介して、第１の出口ポート２３８と第２の出口ポート２４２とに流体連通している。給油遮断用のアッセンブリは、剛性のディスク部材１５４を支持したダイヤフラム１５２の形態である。このダイヤフラムは、図８に示されているような閉成位置と、図９に示されているような開成位置との間を移動可能である。閉成位置において、ダイヤフラムは、流体排出流路１５６全体に渡ってシール形式で押し下げられている。開成位置において、流体排出流路１５６は、流体が、第１並びに第２の出口ポートから、１６０に形成されたパスを通って、出口チャンバ２３０へと流れるのを容易にするように、開成している。（また、図１２並びに１３を見よ）。

前記ダイヤフラム１５２の上面は、圧力Ｐ_２にさらされ、また、ダイヤフラムの下面は、圧力Ｐ_１にさらされている。この圧力Ｐ_１は、上面と下面との間に延びている吹出しアパチャ１６４を有するフロート内にある。ダイヤフラム１５２は、コイルばね１６６により、図８に示されているような閉成（シール）位置に通常付勢されている。このコイルばねは、一端部が、剛性のプレート１５４に支持され、また、他端部が、ハウジングの上壁のばね座部１６８に支持されている。

前記第１並びに突出部付きの第２のフロート部材２５０，２５２を有したバルブアッセンブリ２４８は、第１の実施形態に関連して示されたのと同じ形態で動作する。従って、車両が、横揺れしたとき、若しくは、急勾配を移動（上ったり降りたり）したとき、横方向に傾斜したとき、突出部付きの第２のフロート部材２５２は、シール位置へと移動し、これに応じて、突出部付きの第１の部材２５０も、シール位置（図８の位置）へと移動する。これは、また、過度の燃料供給（過度の給油）時にもたらされる。しかし、タンク内の燃料レベルが低下すると、突出部付きの第２のフロート部材２５２は、下降し始め、可撓性の密閉膜のストリップ２８０は、第２のバルブの座部２４４から漸進的に外れる。この可撓性の密閉膜のストリップ２８０が出口２４２の細長いスリット状のアパチャから漸進的に外れることにより、タンクが本質的に高い圧力を受けている場合でさえ、第２の出口２４２の開成が、もたらされる。

前記突出部付きの第２のフロート部材２５２が、下降し始めて、膜のストリップ２８０が、第２の出口ポート２４２の座部２４４から非係合とされた後、燃料タンク、従ってバルブ１３０内の圧力Ｐ_１は、低下する。一方、突出部付きの第１のフロート部材２５０は、突出部付きの第２の部材２５２の側壁から突出部付きの第１のフロート部材２５０に形成されたリセス１７２中に延びている突出部１７０により、下方へと移動する（図１１）。

代わって、突出部付きの第２のフロート部材２５２から延び、かつ突出部付きの第１のフロート部材２５０に形成された適切なリセス内に摺動可能に受け入れられた装着脚部(anchoring leg)部材が、設けられることもできる。この配置は、突出部付きの第２のフロート部材２５２の下方への移動が、突出部付きの第１のフロート部材の下方への幾らか遅い移動をもたらすような配置である。しかし、このような移動は、確実にされ、突出部付きの第１のフロート部材２５０が、シール位置にとどまることを阻止し、この結果、流体が、第１の出口ポート２３８を、十分な流速で流れるのを容易にしている。

すでに前述したように、第１並びに突出部付きの第２のフロート部材は、互いに摺動可能に枢支され、従って、互いに軸方向に、しかし限定された範囲で移動することが可能である。この限定された範囲は、脚突出部、可撓性のコード等の形態であり得る装着部材の長さにより規定されている。

本明細書に開示されているバルブは、横転した場合に、バルブアッセンブリ、即ち、突出部付きの第１のフロート部材５０；２５０と、突出部付きの第２のフロート部材５２；２５２とが、車両が逆さまになったときの重力により、出口ポート３８；２３８と４２，２４２とにそれぞれシール係合するように移動するように、瞬時かつ自動的にシール/閉成するだろう。

第２の実施形態に関連して上述されているように、全体が１５０で示された給油遮断用のアッセンブリが、設けられている。この構成は、給油口１４８が、燃料キャップ１４９によりシールされている限り（図７Ａ）、ダイヤフラムは、吹出しアパチャ１６４により、圧力均衡（Ｐ_２＝Ｐ_１、即ち、ダイヤフラムの片面若しくは両面の圧力）で両面が実質的に等しい。この位置では、流体排出流路１５６は、コイルばね１６６の付勢作用力のために、通常の閉成位置にある（図９並びに１０）。しかし、給油キャップ１４９が開成されると、ダイヤフラム１５２の上面の圧力は、周囲圧力と等しくなり（Ｐ_２＝０）、一方、タンク内に通常存在する蒸気圧力は、更なる給油時に、ダイヤフラムの下面の圧力を上昇させる（Ｐ_１＞０）。この結果、ダイヤフラム１５２が移動され、流体排出流路１５６が、図９並びに１１の位置で見られるように、開成される。

さらに、給油時に、給油口１４８（図７Ａを見よ）内に燃料を上昇させる、燃料タンク内の圧力を確認して、自動式の給油ノズル（図示されず）による給油を遮断するために、代表的には、所定の重量の物体(mass)１８４（例えば、金属ディスク）の形態の圧力保持部材が与えられている。この物体は、通常、第２の出口ポート２４２の出口１８２上にシール装着されている。この構成は、圧力が所定の値を超えて上昇したとき（所定の重量の物体１８４の場合）、若しくは、車両の加速時（例えば、所望の(fair)形態の圧力保持部材（図示されず）に対する逆円錐状のアパチャの場合）にのみ、圧力保持部材１８４が、開成位置に移動するような構成である。

本発明に従ったバルブの幾つかの実施形態が、明細書に図示並びに説明されているが、これら実施形態が、本発明の開示を限定するように意図されたものではなく、必要な変更を加えた、本発明の精神並びに範囲内にある全ての変形例並びに配置をカバーするように意図されていることは、当業者により理解されるであろう。

１０…バルブ、１２…ハウジング、１４…フランジ、１７…、２０…スペース、２２…下側の流入口、２４…流入口、２６…下壁、２８…入口ポート、３０…出口チャンバ、３２…出口ダクト、３４…隔壁、３８…第１の出口ポート、４０…第１のバルブ座部、４２…第２の出口ポート、４４…第２のバルブ座部、４８…バルブアッセンブリ、５０…第１のフロート部材、５２…第２のフロート部材、５４…突出部、６０…コイルばね、７０…下側の段部、７６…上側の段部、７９…燃料レベル、８０…密閉膜のストリップ、８２…大くぎ、８９…細長いリブ、９２…溝部

Claims (21)

1. １つ以上の流入口が形成され、区分されたスペースを規定しているハウジングと、
   このハウジングの上端部に設けられ、前記区分されたスペースとの間に延びている第１の出口ポートと、前記区分されたスペースとの間に延びている第２の出口ポートと、出口ダクトとにそれぞれ流体連通している流体の出口チャンバと、
   前記区分されたスペース内に位置されたバルブアッセンブリとを具備し、
   このバルブアッセンブリは、前記第１の出口ポートに関連した突出部付きの第１のフロート部材と、前記第２の出口ポートに関連した突出部付きの第２のフロート部材とを有し、これらフロート部材は、互いに平行な軸に沿って、開成位置と閉成位置との間を前記区分されたスペース内で移動可能であり、前記突出部付きの第１のフロート部材は、前記突出部付きの第２のフロート部材に少なくとも部分的に囲まれている、過給油防止並びにロールオーバーバルブ。
2. 前記第１の出口ポートは、第１のバルブ座部によって規定され、また、前記第２の出口ポートは、第２のバルブ座部によって規定されている請求項１のバルブ。
3. 前記第２の出口ポートは、これの下面に、実質的に細長いスリット状のアパチャを有しており、前記突出部付きの第２のフロート部材には、可撓性の密閉膜のストリップが形成され、この密閉膜のストリップの一端部は、前記突出部付きの第２のフロート部材の上壁に装着され、前記第２の出口ポートに面しており、前記突出部付きの第２のフロート部材は、この密閉膜が、前記第２の出口ポートにシール係合する第１の位置と、密閉膜が、前記第２の出口ポートから漸進的に非係合となる第２の位置との間で移動可能である請求項１のバルブ。
4. 前記突出部付きの第１のフロート部材は、前記突出部付きの第２のフロート部材に、これらフロート部材間に延びた少なくとも１つの係留部材により、軸方向に枢支されて、前記突出部付きの第２のフロート部材の開成位置への移動は、前記突出部付きの第１のフロート部材の開成位置への移動をもたらす請求項１のバルブ。
5. 付勢部材が、前記突出部付きの第２のフロート部材を前記第１の位置へと付勢するように、前記区分されたスペース内に配置されている請求項１のバルブ。
6. 前記ハウジングには、車両の燃料タンクに装着されるためのフランジ部分が形成されている請求項１のバルブ。
7. 前記１つ以上の流入口の最上側の流入口が、前記タンク内の最高の燃料レベルを決定する請求項１のバルブ。
8. 前記第１の出口ポートは、円形の横断面を有しており、前記突出部付きの第１のフロート部材には、前記円形の出口ポート中にシール可能に受け入れられ得る環状の突出部が、上部に装着されている請求項１のバルブ。
9. 前記突出部付きの第１のフロート部材の環状の突出部は、上方にテーパ付けされている請求項８のバルブ。
10. 弾性のシール部材が、前記両出口ポートと、前記突出部付きの第１並びに第２のフロート部材との一方若しくは両方に設けられ、従って、前記両フロート部材が、それぞれの閉成位置に十分に移動したとき、シール係合がもたらされる請求項１のバルブ。
11. 前記少なくとも１つの係留部材の長さは、前記突出部付きの第１のフロート部材が、開成位置にあるときに、前記突出部付きの第２のフロート部材が、第２の位置にあることを確実にする長さである請求項４のバルブ。
12. 前記少なくとも１つの係留部材は、前記突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材との一方から延び、フック部が形成された１つ以上の脚部であり、前記脚部は、前記突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材との他方と摺動可能に係合されている請求項４のバルブ。
13. 前記少なくとも１つの係留部材は、可撓性のコードである請求項４のバルブ。
14. 前記第２の出口ポートの出口アパチャは、前記ハウジングの長手方向の軸に対して傾斜している請求項１のバルブ。
15. 密閉膜を支持している前記突出部付きの第２のフロート部材の上面は、前記長手方向の軸に対して前記出口アパチャとほぼ等しく傾斜され、従って、前記密閉膜は、前記出口アパチャとシール係合しているとき、前記突出部付きの第２のフロート部材の前記傾斜した上面により、長さ方向に沿って、前記出口アパチャに押圧される請求項１４のバルブ。
16. 前記突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材とは、これらの相対的な回転が規制されている請求項１のバルブ。
17. 前記突出部付きの第１のフロート部材と突出部付きの第２のフロート部材とは、ハウジングに対して回転が規制されている請求項１のバルブ。
18. 前記第１並びに第２の出口ポートと前記流体の出口チャンバとの間の流体排出流路内に延びている給油遮断用のアッセンブリを更に具備し、このアッセンブリは、上面と下面とを有するダイヤフラムを備え、このダイヤフラムの上面は、前記燃料タンクの給油口と流体連通し、ダイヤフラムの下面は、このダイヤフラムの両面間に延びている吹出しアパチャを有するバルブ内の圧力にさらされており、前記流体排出流路は、前記ダイヤフラムにより通常閉成され、この位置に付勢ばねにより付勢されている請求項１のバルブ。
19. 給油の間に、前記タンクの給油口内に燃料を上昇させる、燃料タンク内の圧力を確認して、自動の給油ノズルによる給油を遮断するように、前記第２の出口ポートと前記流体の出口チャンバとの間に延びている圧力保持部材をさらに具備している請求項１のバルブ。
20. 前記圧力保持部材は、前記第２の出口ポートをシールする所定の重量の物体の形態である請求項１９のバルブ。
21. 前記圧力保持部材は、逆円錐形状の前記第２の出口ポートをシールする球形の所定の重量の物体の形態である請求項１９のバルブ。

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