JP2016527145A - 燃料タンクのチェックバルブ - Google Patents

Abstract

燃料タンクで使用するために構成されるバルブは、バルブ本体内に配置されたフロート型チェックバルブを有している。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第１ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第２ポート、及びフィラーネックに流体連結される第３ポートが形成される。チェックバルブ上に、ソレノイドが配置される。ソレノイドは、バルブ本体内に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有している。

Description

本出願は、２０１３年８月５日に出願された米国特許出願第６１／８６２，５０１号、２０１３年９月３日に出願された米国特許出願第６１／８７３，１４５号、及び２０１３年９月１７日に出願された米国特許出願第６１／８７８，９０３号の利益を主張するものである。これらの出願の開示は、参照により本明細書に含まれる。

本発明は、一般に、乗用車の燃料タンクに関し、より詳細には、燃料タンク、キャニスタ、及びフィラーネックの間に配置される三方向チェックバルブに関する。

ガソリン動力車両の製造業者に課せられる環境安全規制に適合させることを主要な目的として、燃料蒸気放出制御システムの複雑化が進んでいる。全体的なシステムの複雑性とともに、システム内の個々の構成要素の複雑性も増大している。ガソリン動力車両産業に影響を及ぼす特定の規制により、エンジンの運転の間、燃料タンクの通気システムから放出される燃料蒸気を貯蔵できることが要求される。全体的な蒸気放出制御システムを、所定の目的を達成するように継続して機能させるため、車両の運転の間、貯蔵された炭化水素を定期的にパージする必要がある。

この背景技術は、発明の状況を一般的に提示することを目的として記載されたものである。本発明の発明者の仕事のうち、背景技術の節に記載された範囲、並びにここに記載されなければ出願時点における先行技術として適格でなかった様々な態様は、明示的にも暗示的にも本発明に対抗する先行技術として認められない。

燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブは、チェックバルブ及びソレノイドを含んでいる。チェックバルブは、燃料タンクに配置され、バルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第１ポートが形成されるものであってもよい。第２ポートが、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結されるものであってもよい。第３ポートが、フィラーネックに流体連結されるものであってもよい。ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有するものであってもよい。

付加的な特徴に従って、フロート型メインバルブは、ロック位置でピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるバッフルを含むものであってもよい。バッフルには、開口部が形成されるものであってもよい。開口部は、第２ポートと第３ポートとの間の流路を形成するものであってもよい。バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられているものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含むものであってもよい。付勢部材は、第２ポートから第３ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢するものであってもよい。

他の特徴において、チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置され、バルブ本体に接して摺動する第１Ｏリングをさらに含むものであってもよい。チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置され、閉止位置でバッフルと係合するように構成された第２Ｏリングをさらに含むものであってもよい。フロート型メインバルブは、閉止位置で、第１及び第２ポートからの流れが第３ポートに連通することを阻止するように構成されるものであってもよい。閉止位置において、燃料タンク内の圧力と第３ポートの圧力との差圧は、閉止圧力よりも大きいものである。第１ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられるものであってもよい。フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第１ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生するものである。

燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブは、チェックバルブ、迂回ダクト、第１ソレノイド、及び第２ソレノイドを含む。チェックバルブは燃料タンクに配置され、かつバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第１ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第２ポート、及びフィラーネックに流体連結される第３ポートが形成されるものであってもよい。迂回ダクトは、第１ポートと第３ポートとを流体連結するものであってもよい。第１ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成された第１ピンを有するものであってもよい。第２ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、先端に配置されるダンパーを含む第２ピンを有するものであってもよい。第２ソレノイドは、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を妨げる第１位置と、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を許容する第２位置との間で励磁するように構成されるものであってもよい。

他の特徴において、バルブ本体には、第１通路と第２通路が形成されるものであってもよい。第１通路は、第１ポートから迂回ダクトへの流体連通を可能にするものであってもよい。第２通路は、迂回ダクトから第３ポートへの流体連通を可能にするものであってもよい。バルブ本体内に、第１ポートに隣接させて膜体が配置されるものであってもよい。膜体は、空気及び蒸気のうちの少なくとも１つを通過させ、かつ液体の通過を阻止するものであってもよい。フロート型メインバルブは、ロック位置で第１ピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むものであってもよい。

他の特徴において、チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるバッフルをさらに含むものであってもよい。バッフルには、開口部が形成されるものであってもよい。開口部は、第２ポートと第３ポートとの間の流路を形成するものであってもよい。バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられているものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含むものであってもよい。付勢部材は、第２ポートから第３ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢するものであってもよい。フロート型メインバルブは、閉止位置で、第１及び第２ポートからの流れが第３ポートに連通することを阻止するように構成されるものであってもよい。閉止位置において、燃料タンク内の圧力と第３ポートの圧力との差圧は、閉止圧力よりも大きいものであってもよい。第１ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられるものであってもよい。フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第１ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生するものである。

一例に従う燃料タンク及びキャニスタを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブは、チェックバルブ、ボール型チェックバルブ、及びソレノイドアセンブリを含む。チェックバルブは、第１ポート及び第２ポートが形成されたメインバルブ本体を含むものであってもよい。第１ポートは燃料タンクに流体連結され、第２ポートはキャニスタに流体連結されるものであってもよい。チェックバルブは、（i）タンク通気状態、（ii）シール状態、及び（iii）給油状態のそれぞれで選択的に動作するものであってもよい。ボール型チェックバルブは、メインバルブ本体内に移動可能に配置されるものであってもよい。ボール型チェックバルブは、チェックボールバルブ本体及びチェックボールを有するものであってもよい。チェックボールは、ボール型チェックバルブを通じた流れが阻止される着座位置とチェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置との間を移動するものであってもよい。ソレノイドアセンブリは、（i）給油状態で、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体から離脱させ、燃料タンクからキャニスタへの流れを可能とする励磁位置と、（ii）タンク通気状態とシール状態の両方で、チェックボールバルブ本体がメインバルブ本体とともにシールを形成することを可能にし、チェクボールバルブ本体の周りの第２ポートへの流れを阻止する非励磁位置との間で動作するものであってもよい。

付加的な特徴に従って、チェックボールは、タンク通気状態において、チェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置に移動するものであってもよい。チェックバルブは、メインバルブ本体とともにシールを形成してチェックボールバルブ本体の周りの第２ポートへの流れを阻止するために、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体へ向けて付勢する付勢部材をさらに含むものであってもよい。

本発明の一例に従って構成される燃料タンクシステムは、燃料タンク、チェックバルブ、及びソレノイドを含むものであってもよい。燃料タンクは、フィラーネックを有するものであってもよい。チェックバルブは、燃料タンクに配置され、バルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第１ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第２ポート、及びフィラーネックに流体連結される第３ポートが形成されるものであってもよい。ソレノイドは、チェックバルブ上に配置されるものであってもよい。ソレノイドは、バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有するものであってもよい。

付加的な特徴に従って、フロート型メインバルブは、ロック位置でピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるバッフルを含むものであってもよい。バッフルには、開口部が形成されるものであってもよい。開口部は、第２ポートと第３ポートとの間の流路を形成するものであってもよい。バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられているものであってもよい。

他の特徴に従って、チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含むものであってもよい。付勢部材は、第２ポートから第３ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢するものであってもよい。チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置される第１Ｏリングをさらに含むものであってもよい。第１Ｏリングは、バルブ本体に接して摺動するように構成されるものであってもよい。チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置される第２Ｏリングをさらに含むものであってもよい。第２Ｏリングは、閉止位置でバッフルと係合するように構成されるものであってもよい。

他の特徴に従って、フロート型メインバルブは、閉止位置で、第１及び第２ポートからの流れが第３ポートに連通することを阻止するように構成されるものであってもよい。閉止位置において、燃料タンク内の圧力と第３ポートの圧力との差圧は、閉止圧力よりも大きいものである。ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられるものであってもよい。フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のためにソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生するものである。

他の構成に従って、燃料タンクシステムは、フィラーネックに流体連結されるキャニスタをさらに含むものであってもよい。キャニスタには、燃料タンク隔離バルブが流体連結されるものであってもよい。

本発明の別の一例に従って構成される燃料タンクシステムは、燃料タンク、チェックバルブ、迂回ダクト、第１ソレノイド、及び第２ソレノイドを含む。燃料タンクは、フィラーネックを有するものであってもよい。チェックバルブは燃料タンクに配置され、かつバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第１ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第２ポート、及びフィラーネックに流体連結される第３ポートが形成されるものであってもよい。第１ソレノイドは、チェックバルブ上に配置されるものであってもよい。第１ソレノイドは、バルブ本体内に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成された第１ピンを有するものであってもよい。第２ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、先端に配置されるダンパーを含む第２ピンを有するものであってもよい。第２ソレノイドは、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を妨げる第１位置と、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を許容する第２位置との間で励磁するように構成されるものであってもよい。

他の特徴にしたがって、バルブ本体には、第１通路と第２通路が形成されるものであってもよい。第１通路は、第１ポートから迂回ダクトへの流体連通を可能にするものであってもよい。第２通路は、迂回ダクトから第３ポートへの流体連通を可能にするものであってもよい。

他の特徴に従って、バルブ本体内に、第１ポートに隣接させて膜体が配置されるものであってもよい。膜体は、空気及び蒸気のうちの少なくとも１つを通過させ、かつ液体の通過を阻止するものであってもよい。

本発明は、詳細な説明及び添付図面からより十分に理解されるであろう。

図１は、本発明の一例に従って構成されたチェックバルブを有する燃料タンクシステムを模式的に示す図である。 図２は、図１に示すチェックバルブの断面図である。 図３は、図１に示すチェックバルブの断面図であり、チェックバルブが通常開の第１状態を示す図である。 図４は、図１に示すチェックバルブの断面図であり、チェックバルブがロック位置で励磁されている第２状態を示す図である。 図５は、図１に示すチェックバルブの断面図であり、チェックバルブが機械的閉止位置ある第３状態を示す図である。 図６は、図１に示すチェックバルブの断面図であり、チェックバルブが機械的閉止位置にあり、かつソレノイドが励磁される結果、エラー信号が発生する第４状態を示す図である。 図７は、本発明の付加的な特徴に従って構成され、通常閉の位置で示された第２ソレノイドを有するチェックバルブを示す断面図である。 図８は、図７に示すチェックバルブの断面図であり、バルブが機械的に閉じられ（図５参照）、かつ第２ソレノイドが励磁されて迂回流路が開いている第５状態を示す図である。 図９は、本発明の付加的な特徴に従って構成され、空気及び蒸気を通過させ、かつ液体の通過を阻止する膜体を有するチェックバルブを示す断面図である。 図１０は、本発明の一例に従って構成あれた三方向チェックバルブを、燃料タンク、キャニスタ、及びフィラーネックの間に配置された状態で模式的に示す図である。 図１１は、図１０に示す三方向チェックバルブの断面図である。 図１２は、図１０に示す三方向チェックバルブの断面図であり、タンクが加圧され、キャスタ及び／またはフィラーネック側が加圧されないか、または低い圧力を有するとき、空気流がフィラーネックへ流れること、及び空気流がチェックバルブを開いてキャニスタに入ることのいずれか一方または両方が生じる第１状態を示す図である。 図１３は、図１０に示す三方向チェックバルブの断面図であり、燃料タンクが加圧され、バルブのキャニスタ側の温度が低く、バルブのフィラーネック側が阻止／閉止されているとき、タンクからの空気流がチェックバルブを開いてキャニスタへ流れる第２状態を示す図である。 図１４は、図１０に示す三方向チェックバルブを、第１フィラーネックが故障している間の第３状態で示す断面図である。 図１５は、図１０に示す三方向チェックバルブを、第２フィラーネックが故障している間の第３状態で示す断面図である。 図１６は、図１０に示す三方向チェックバルブを、第３フィラーネックが故障している間の第３状態で示す断面図である。 図１７は、付加的な特徴に従って構成されたチェックバルブを示す断面図である。 図１８は、図１７に示すチェックバルブを、バルブが非励磁の遮断位置にある状態で示す図である。 図１９は、図１７に示すチェックバルブを、バルブが励磁された給油位置にある状態で示す図である。

図１には、本発明の一例に従って構成される燃料タンクシステムが示されており、その全体に参照番号１０が付されている。燃料タンクシステム１０は、一般に、燃料タンク１２、フィラーネック１４、チェックバルブ２０、キャニスタ２２、及び燃料タンク隔離バルブ（ＦＴＩＶ）２４を含むものであってもよい。フィラーネック１４とチェックバルブ２０との間には、第１蒸気ライン２５が連結される。フィラーネック１４とキャニスタ２２との間には、第２蒸気ライン２６が連結される。キャニスタ２２とＦＴＩＶ２４との間には、第３蒸気ライン２８が連結される。

ここで、図２から図４を参照して、チェックバルブ２０について詳述する。チェックバルブ２０は、一般に、第１ポート３２、第２ポート３４、及び第３ポート３６が形成されたバルブ本体３０を含むものであってもよい。第１ポート３２は、チェックバルブ２０を燃料タンク１２に流体連結する。第２ポート３４は、燃料タンク通気システム３７に流体連結されている。第３ポート３６は、フィラーネック１４、キャニスタ２２、そして最終的にはＦＴＩＶ２４に流体連結されている。バルブ本体３０内に、内部バッフル３８が配置されるものであってもよい。内部バッフル３８には、開口部３９が形成されていてもよい。図示の例では、内部バッフル３８は、バルブ本体３０の内径に向う流れを促進するように角度付けられた輪郭を有している。

チェックバルブ２０は、バルブ本体３０内で、図２及び図３において左右方向に横摺動するシャトル型またはフロート型メインバルブ４０を有している。第１Ｏリング４４のような第１シール部材が、フロート型メインバルブ４０上に形成された溝部内に入れ子状に収容される。第２Ｏリング４６のような第２シール部材は、チェックバルブ２０が機械的に閉止位置にあるときに、バッフル３８と選択的に係合するように配置されている（図６）。このフロート型メインバルブ４０の形状は単に例示的なものであり、他の構成も考えられる。

バルブ本体３０上には、ソレノイド５０が配置されるものであってもよい。ソレノイド５０はピン５２を有しており、このピン５２は、バルブ本体３０上に構成された通路を通じて動作して、フロート型メインバルブ４０上のノッチ５６と係合するものである。ピン５２は、ソレノイド５０内のコイルを励磁することによって、動作するものであってもよい。バルブ本体３０内には、付勢部材６０が配置され、この付勢部材６０は、図３及び図４において左方向にバルブ本体３０を付勢するように構成されるものであってもよい。

引き続き図３を参照して、第１状態におけるチェックバルブ２０の動作について説明する。第１状態において、チェックバルブ２０は、通常開の位置をとるものである。さらに説明すれば、タンク圧力ｐ_ｔａｎｋ７０とタンク外の蒸発（ＥＶＡＰ）システムの圧力ｐ_ｅｖａｐ７２との差が閉止圧力よりも低いとき、チェックバルブ２０は、第２ポート３４から第３ポート３６への排気口を形成する。一例において、閉止圧力は、２．５ｋＰａ（２５ｍｂａｒ）とすることができる。他の閉止圧力も考えられる。フロート型メインバルブ４０は、付勢部材６０により、図３に示すような開位置に向けて確実に付勢される。ｐ_ｔａｎｋ７０からｐ_ｅｖａｐ７２への圧力降下は、タンク通気システム３７、及びチェックバルブ２０の第２ポート３４から第３ポートへの圧力降下によって与えられる。図示するように、フロート型メインバルブ４０の左側のバルブ本体３０内のｐ_ｔａｎｋ７０は、燃料タンク１２内のｐ_ｔａｎｋ７０に等しい。

図４を参照して、第２状態におけるチェックバルブ２０の動作について説明する。第２状態において、チェックバルブ２０は、ソレノイド３０が励磁されたロック状態にある。ｐ_ｔａｎｋ７０とｐ_ｅｖａｐ７２との間の圧力が閉止圧力よりも低い間にソレノイド３０が励磁されると、ピン５２は、フロート型メインバルブ４０のノッチ５６内に延びる。ピン５２がノッチ５６内に延びると、図４に示すように、フロート型メインバルブ４０は水平移動できなくなり、ロック状態となる。メインバルブ４０がロック位置に置かれたならば、ｐ_ｔａｎｋ７０からｐ_ｅｖａｐ７２への差圧は、チェックバルブ２０の機械的機能に対して何ら影響を及ぼさない。第２状態は、給油、燃料タンク１２の減圧、及びチェックバルブ２０を通じた大流量が必要とされる他の事象で使用することができる。

ここで、図５を参照して、チェックバルブ２０が機械的閉止位置にある第３状態におけるチェックバルブ２０の動作について説明する。ソレノイド３０が励磁されていない場合、チェックバルブ２０は、ｐ_ｔａｎｋ７０からｐ_ｅｖａｐ７２への差圧が閉止圧力よりも高くなると閉じるものである。この差圧の結果、フロート型メインバルブ４０には、チェックバルブ２０が閉じるまで、ばね力に対抗してフロート型メインバルブ４０を（図５において）右方向に付勢する力が作用する。この第３状態では、燃料タンク１２から燃料タンク外の蒸発システムへの流路は、完全に閉じられる。

図６には、第４状態におけるチェックバルブ２０が示されている。第４状態において、チェックバルブ２０は機械的に閉止位置にあり、かつソレノイド５０が励磁される結果、エラー信号が発生している。チェックバルブ２０が第３状態にあるときに（図５参照）、ソレノイド５０が励磁されると、ソレノイド５０のピン５２は、フロート型メインバルブ４０によって阻止されることにより、その動作が妨げられる。ピン５２が動作できないことの結果として、車両の制御装置（図示は省略する）にエラー信号が送信される。

ここで、図７には、本発明の別の例に従って構成される燃料タンクシステムが示されており、その全体に参照番号１１０が付されている。一般に、燃料タンクシステム１１０は、燃料タンクシステム１０に関連して上述した構成要素と同様の構成要素を含むものであってもよく、それらの構成要素には、１００だけ増加させた参照番号が付される。

チェックバルブ１２０は、一般に、第１ポート１３２、第２ポート１３４、及び第３ポート１３６が形成されたバルブ本体３０を含むものであってもよい。第１ポート１３２は、チェックバルブ１２０を燃料タンク１１２に流体連結する。第２ポート１３４は、燃料タンク通気システム１３７に流体連結されている。第３ポート１３６は、フィラーネック、キャニスタ、そして最終的にはＦＴＩＶ（図１に示すフィラーネック１４、キャニスタ２２、及びＦＴＩＶ２４を参照）に流体連結されている。バルブ本体１３０内には、内部バッフル１３８が配置されるものであってもよい。内部バッフル１３８には、開口部１３９が形成されていてもよい。図示の例では、内部バッフル１３８は、バルブ本体１３０の内径に向う流れを促進するように角度付けられた輪郭を有している。

チェックバルブ１２０は、バルブ本体１３０内で、図７において左右方向に横摺動するシャトル型またはフロート型メインバルブ１４０を有している。第１Ｏリング１４４のような第１シール部材が、フロート型メインバルブ１４０上に形成された溝部内に入れ子状に収容される。第２Ｏリング１４６のような第２シール部材は、チェックバルブ１２０が機械的に閉止位置にあるときに、バッフル１３８と選択的に係合するように配置されている（図７）。このフロート型メインバルブ１４０の形状は単に例示的なものであり、他の構成も考えられる。

バルブ本体１３０内には、第１ソレノイド１５０が配置されるものであってもよい。第１ソレノイド１５０は、第１ピン１５２を有しており、この第１ピン１５２は、バルブ本体１３０上に構成された通路を通じて動作して、フロート型メインバルブ１４０上のノッチ１５６と係合するものである。第１ピン１５２は、ソレノイド１５０内のコイルを励磁することによって、動作するものであってもよい。バルブ本体１３０内には、付勢部材１６０が配置され、この付勢部材１６０は、図７において左方向にバルブ本体１３０を付勢するように構成されるものであってもよい。

第２ソレノイド１８０は、先端に配置されたダンバー１８４を有する第２ピン１８０を有するものであってもよい。第２ソレノイド１８０は、ダンパー１８４が迂回ダクト１８８に形成された通路１８６を密閉する通常閉の位置をとるものである（図７）。迂回ダクト１８８は、第１開口部１９０と第２開口部１９２との間の流路をなし、第１ポート１３２と第３ポート１３６の間の迂回流路を効果的に形成する。ダンパー１８４が通路１８６を密閉すると、第１ポート１３２と第２ポート１３６との間の迂回ダクト１８８を通じた流れが妨げられる。

図８に示すように、チェックバルブ１２０が機械的に閉止位置にあるときに（図５及び図７）、第２ソレノイド１８０を励磁することができ、それによって、迂回ダクト１８８が開くものである。迂回ダクト１８８が開くと、第１通路１９０と第２通路１９２との間の流れが可能となり、それによって、第１ポート１３２と第３ポート１３６との間の効果的な流れが可能となる。この流れによって、蒸発システムの圧力ｐ_ｅｖａｐ１７２が、タンク圧力ｐ_ｔａｎｋ１７０と同じ圧力にまで加圧される。そして、差圧が閉止圧力よりも低くなると、フロート型メインバルブ１４０は、閉止位置（図８）から開放位置（図３）へと自動的に摺動する。この移動は、付勢部材１６０が差圧から生じる力を克服することにより生じるものである。図７及び図８に示す配置構成には、２つの異なるソレノイドが組み込まれているが、同様の結果を達成するために、１つ以上のソレノイドが組み込まれるものであってもよい。例えば、第１ソレノイド１５０及び第２ソレノイド１８０の動作とともに上述した機能と同じ機能を達成する複数の位置に単一のピンを動作させる複数の段階を有する単一のソレノイドが組み込まれるものであってもよい。

図９を参照して、付加的な特徴に従って構成されたチェックバルブ２２０について説明する。一般に、チェックバルブ２２０は、チェックバルブ１２０に関連して上述した構成要素と同様の構成要素を含むものであってもよく、それらの構成要素には、１００だけ増加させた参照番号が付される。この観点から、同様の構成要素についての重複する説明は省略する。チェックバルブ２２０は、第１ポート２３２の近傍にバルブ本体２３０に沿って延びる膜体１９４を含んでいる。第１Ｏリング１４４（図７）が組み込まれる代わりに、第１ポート２３２に隣接して膜体１９４が組み込まれており、これによって、第１ポート２３２が、バルブ本体２３０の残りの部分から隔離されている。膜体１９４は、空気または蒸気を通過させるが、液体の通過は阻止するものであってもよい。したがって、膜体１９４は、第１ポート２３２及び第３ポート２３６からの液体漏出に対して、システムを保護することができる。

ここで、図１０には、本発明の別の例に従って構成される燃料タンクシステムが示されており、その全体に参照番号３１０が付されている。燃料タンクシステム３１０は、一般に、燃料タンク３１２、フィラーネック３１４、チェックバルブ３２０、キャニスタ３２２、及び燃料タンク隔離バルブ（ＦＴＩＶ）３２４を含むものであってもよい。燃料タンク３１２とチェックバルブ３２０との間には、第１蒸気ライン３２５が連結される。チェックバルブ３２０とフィラーネック３１４との間には、第２蒸気ライン３２６が連結される。チェックバルブ３２０とキャニスタ３２２との間には、第３蒸気ライン３２７が連結される。チェックバルブ３２０とＦＴＩＶ３２４との間には、第４蒸気ライン３２８が連結される。

図１１及び図１２を参照して、チェックバルブ３２０について詳述する。チェックバルブ３２０は、一般に、第１ポート３３２、第２ポート３３４、及び第３ポート３３６が形成されたバルブ本体３３０を含むものであってもよい。第１ポート３３２は、チェックバルブ３２０を、第１蒸気ライン３２５を通じて燃料タンク１１２に流体連結する。第２ポート１３４は、第２蒸気ライン３２６を通じてフィラーネック３１４に流体連結されている。第３ポート３３６は、蒸気ライン３２７を通じてキャニスタ３２２に流体連結されている。バルブ本体３３０内には、内部バッフル３３８が配置されるものであってもよい。内部バッフル３３８には、開口部３３９が形成されていてもよい。図示の例では、内部バッフル３３８は、バルブ本体３３０の内径に向う流れを促進するように角度付けられた輪郭を有している。

チェックバルブ３２０は、バルブ本体３３０内で、図１１及び図１２において左右方向に横摺動するシャトル型またはフロート型メインバルブ３４０を有している。このフロート型メインバルブ３４０の形状は単に例示的なものであり、他の構成も考えられる。第１Ｏリング３４４のような第１シール部材が、フロート型メインバルブ３４０の一端に配置されるものであってもよい。フロート型メインバルブ３４０の反対側の一端には、第２Ｏリング３４６のような第２シール部材が配置されるものであってもよい。第１シール部材３４４は、チェックバルブ３２０が機械的に閉止位置にあるときに、バッフル３３８と選択的に係合するように配置されている（図１４）。フロート型メインバルブ３４０は、フラッパードア型チェックバルブ３４８を備えるものであってもよい。フラッパードア型チェックバルブ３４８は、重力及び／または付勢部材（図示は省略する）によって、通常閉の位置をとるものであってもよい。第２シール部材３４６は、通常閉の位置にあるフラッパードア型チェックバルブと選択的に係合するように配置されている（図１１）。バルブ本体３３０内に付勢部材３６０が配置され、付勢部材３６０は、図１１における左方向にバルブ本体３３０を付勢するものであってもよい。

図１２を参照して、第１状態におけるチェックバルブ３２０の動作について説明する。第１状態は、給油事象におけるチェックバルブ３２０の状態である。給油事象の間の第１状態において、燃料タンク３１２が加圧され、かつキャニスタ３２２及び／またはフィラーネック３１４が加圧されないか、またはタンク圧よりも低い圧力を有する場合、空気流がフィラーネック３１４へ流れる、及び、空気流がフラッパードア型チェックバルブを開放してキャニスタ３２２へ流れる、のいずれか一方または両方が生じ得る。

図１３を参照して、第２状態におけるチェックバルブ３２０の動作について説明する。第２状態は、タンク減圧事象におけるチェックバルブ３２０の状態である。タンク３１２が加圧されると、フラッパードア型チェックバルブ３４８のキャニスタ側がタンク圧よりも低圧になり、フィラーネック側は阻止または閉止される。燃料タンク３１２からの空気流は、チェックバルブ３４８を開いてキャニスタ３２２へ流れる。この機能は、燃料タンク３１２を、キャニスタ３２２を通じて減圧するために必要とされる。

図１４を参照して、第３状態におけるチェックバルブ３２０の動作について説明する。第３状態では、燃料タンク３１２とキャニスタ３２２の両方が加圧され、フィラーネック３１４は、故障または手動での変更によって開いた状態にある。燃料タンク３１２及びチェックバルブ３４８のキャニスタ側の両方が加圧され、フィラーネック側が減圧されると、キャスタ３２２からの空気流がチェックバルブ３４８を閉じるように付勢するとともに、フロート型メインバルブ３４０に対して、付勢部材３６０の力に打ち勝ち、フロート型メインバルブ３４０を閉じるように付勢する（図１４において右方向の）力を印加する。メインバルブ３４０が閉じられため、燃料タンク３１２からの空気流がフィラーネック３１３へ逃げることができず、したがって、燃料タンク３１２は減圧されない。

図１５にも、第３状態におけるチェクバルブ３２０が示されている。この例では、キャニスタ３２２からの圧力または流れは生じていない。フロート型メインバルブ３４０は開いたままである。図１６では、キャニスタ３２２からの圧力または流れが生じている。フロート型メインバルブ３４０は閉じられ、タンク圧を逃がすことはできなくなる。

ここで、図１７から図１９を参照して、付加的な特徴に従って構成されたチェックバルブ４２０について説明する。チェックバルブ４２０は、第１ポート４３２及び第２ポート４３４が形成されたメインバルブ本体４３０を含む。第１ポート４３２は、チェックバルブ４２０を燃料タンク（例えば、図１０に示す燃料タンク３１２参照）に流体連結する。第２ポート４３４は、チェックバルブ４２０をキャニスタ（例えば、図１０に示すキャニスタ３２２参照）に流体連結する。チェックバルブ４２０は、さらに、ボール型チェックバルブ４４０、メインシール４４２、及びソレノイドアセンブリ４４４を含んでいる。ソレノイドアセンブリ４４４は、ソレノイドコイル４４６、アーマチャ４４８、及び付勢部材４５０を含むものであってもよい。図示の例では、ボール型チェックバルブ４４０は、メインシール４４２に組み込まれている。他の例では、ボール型チェックバルブ４４０は、メインシール４４２とは別体の構成要素とすることもできる。

図１７には、タンク通気状態におけるチェックバルブ４２０が示されている。ソレノイドコイル４４６は、非励磁状態である。流れは、第１ポート４３２からボール型チェックバルブ４４０を通じて第２ポート４３４へ出るものである。タンクの通気時には、比較的少流量の流れと比較的低い圧力が存在する。図１７に示すタンク通気状態において、ボール型チェックバルブのバルブ本体（チェックボールバルブ本体）４６０上に配置されたＯリング４５８のようなシール部材が、メインバルブ本体４３０に着座する。これによって、メインシール４４２がシール部材４５８によりメインバルブ本体４３０に対してシールされ、タンク通気位置において、ボール型チェックバルブ４４０周りの流れが抑制される。

図１８には、シール状態におけるチェックバルブ４２０が示されている。ソレノイドコイル４４６は、非励磁状態である。したがって、メインシール４４２はシール部材４５８によりメインバルブ本体４３０に対してシールされており、シール位置において、ボール型チェックバルブ４４０周りの流れは抑制される。ボール型チェックバルブ４４０のチェックボール４６４は、流れまたはタンク側圧力によってバルブシート４６６に押し付けられる。これによって、シール位置において、ボール型チェックバルブ４４０を通じた流れは阻止される。したがって、燃料タンクからキャニスタへの流れは阻止される。また、燃料タンク側に高い圧力が生じる。

図１９には、給油状態におけるチェックバルブ４２０が示されている。ソレノイドコイル４４は励磁されており、それによって、ボール型チェックバルブ４４０は、図１９における右方向に移動して、シール部材４５８が離脱する。流れは、第１ポート４３２から、ボール型チェックバルブ４４０を通じて、またはその周りを回って流れる。加えて、給油位置において、ボール型チェックバルブを通じた流れが可能となる。給油状態では、高流量の流れと低い圧力が生じる。

以上の実施形態の説明は、例示及び説明を目的として記載されたものである。この説明は、包括的であることも、または本発明を限定することも意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または機能は、一般に、その特定の実施形態に限定されるものではなく、たとい特に記載または表示されていなくとも、適用可能であれば、選択された実施形態で交換可能かつ使用可能なものである。同一のものを、多くの方法で変形することが可能である。このような変形例は、本発明からの逸脱と見なされるべきではなく、全てのこのような修正は、本発明の範囲含まれることが意図されている。

Claims (20)

1. 燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブであって、
   燃料タンクに流体連結される第１ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第２ポート、及びフィラーネックに流体連結される第３ポートが形成されたバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有し、燃料タンクに配置されるチェックバルブと、
   バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有し、チェックバルブ上に配置されるソレノイドと、を含むことを特徴とするバルブ。
2. フロート型メインバルブは、ロック位置でピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるとともに開口部が形成されたバッフルをさらに含み、開口部は、第２ポートと第３ポートとの間の流路を形成することを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
4. バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられていることを特徴とする請求項３に記載のバルブ。
5. チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含み、付勢部材は、第２ポートから第３ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢することを特徴とする請求項３に記載のバルブ。
6. チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置されるとともにバルブ本体に接して摺動するように構成された第１Ｏリングをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のバルブ。
7. チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置されるとともに閉止位置でバッフルと係合するように構成された第２Ｏリングをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
8. フロート型メインバルブは、閉止位置で、第１及び第２ポートからの流れが第３ポートに連通することを阻止するように構成され、燃料タンク内の圧力と第３ポートの圧力との差圧は、閉止位置で、閉止圧力よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
9. 第１ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられ、フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第１ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生することを特徴とする請求項８に記載のバルブ。
10. 燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブであって、
    燃料タンクに流体連結される第１ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第２ポート、及びフィラーネックに流体連結される第３ポートが形成されたバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有し、燃料タンクに配置されるチェックバルブと、
    第１ポートと第３ポートとを流体連結する迂回ダクトと、
    バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成された第１ピンを有し、チェックバルブ上に配置される第１ソレノイドと、
    先端に配置されるダンパーを含む第２ピンを有し、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を妨げる第１位置と、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を許容する第２位置との間で励磁するように構成され、チェックバルブ上に配置される第２ソレノイドと、を含むことを特徴とするバルブ。
11. バルブ本体には、第１通路と第２通路が形成され、第１通路は、第１ポートから迂回ダクトへの流体連通を可能にし、第２通路は、迂回ダクトから第３ポートへの流体連通を可能にすることを特徴とする請求項１０に記載のバルブ。
12. バルブ本体内に第１ポートに隣接させて配置された膜体をさらに含み、膜体は、空気及び蒸気のうちの少なくとも１つを通過させ、かつ液体の通過を阻止することを特徴とする請求項１０に記載のバルブ。
13. フロート型メインバルブは、ロック位置で第１ピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のバルブ。
14. チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるとともに開口部が形成されたバッフルをさらに含んでおり、開口部は、第２ポートと第３ポートとの間の流路を形成し、バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられていることを特徴とする請求項１３に記載のバルブ。
15. チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含み、付勢部材は、第２ポートから第３ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢することを特徴とする請求項１４に記載のバルブ。
16. フロート型メインバルブは、閉止位置で、第１及び第２ポートからの流れが第３ポートに連通することを阻止するように構成され、燃料タンク内の圧力と第３ポートの圧力との差圧は、閉止位置で、閉止圧力よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載のバルブ。
17. 第１ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられ、フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第１ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生することを特徴とする請求項１６に記載のバルブ。
18. 燃料タンク及びキャニスタを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブであって、
    燃料タンクに流体連結される第１ポート、及びキャニスタに流体連結される第２ポートが形成されたメインバルブ本体を有し、（i）タンク通気状態、（ii）シール状態、及び（iii）給油状態のそれぞれで選択的に動作するチェックバルブと、
    メインバルブ本体内に移動可能に配置され、チェックボールバルブ本体及びチェックボールを有し、チェックボールは、ボール型チェックバルブを通じた流れが阻止される着座位置とチェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置との間を移動する、ボール型チェックバルブと、
    （i）給油状態で、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体から離脱させ、燃料タンクからキャニスタへの流れを可能とする励磁位置と、（ii）タンク通気状態とシール状態の両方で、チェックボールバルブ本体がメインバルブ本体とともにシールを形成することを可能にし、チェクボールバルブ本体の周りの第２ポートへの流れを阻止する非励磁位置との間で動作するソレノイドアセンブリと、を含むことを特徴とするバルブ。
19. タンク通気状態で、チェックボールは、チェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置に移動することを特徴とする請求項１８に記載のバルブ。
20. チェックバルブは、メインバルブ本体とともにシールを形成してチェックボールバルブ本体の周りの第２ポートへの流れを阻止するために、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体へ向けて付勢する付勢部材をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のバルブ。

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