JP3098798B2 - 燃料蒸気逃がし弁 - Google Patents

燃料蒸気逃がし弁

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料装置の弁に関しかつ
特に自動車燃料装置の逃し通路及びタンクと共に使用す
るための燃料蒸気逃がし弁に関する。特に、本発明の燃
料蒸気逃がし弁は鉛直方向軸線に関してある角度自動車
が傾斜した場合に燃料のこぼれを防止するためのロール
オーバ（ｒｏｌｌｏｖｅｒ）弁として利用され得る。本
発明は燃料ライン、フィラーネック及びタンクをガス抜
きするために使用するための液体蒸気分別器弁として利
用され得る。
【０００２】
【従来の技術】燃料蒸気逃がし弁は、燃料タンク及びフ
ィラーネック内で生起した蒸気圧力を逃がす目的で自動
車の燃料装置内にロールオーバ弁として通常組み込まれ
ている。蒸気圧力逃がし弁は、一般に、蒸気が燃焼する
ためにエンジンに送られるまで蓄えるために燃料蒸気を
炭又は炭素容器に逃がす。ほとんどの蒸気逃がし弁の主
な目的は、液体燃料が逃げるのを防止すると共に燃料蒸
気を加圧された容器から逃がすことである。逃がしは流
量を制御するオリフィスを介して行われる。このよう
に、蒸気逃がし弁すなわちロールオーバ弁は、液体燃料
が蒸気出口を介してこぼれるのを防止しかつそれによっ
て火災の可能性を防止するために自動車の過度の傾斜す
なわちロールオーバ中に蒸気出口すなわちポートを閉じ
るように設計されなければならない。
【０００３】自動車の燃料装置のタンクは通常の動作状
態中は１５キロパスカル（ｋＰａ）の最大動作蒸気圧力
を受ける。ロールオーバ弁は自動車の燃料装置内の蒸気
圧力を所望のレベルに保つように設計されている。もし
ロールオーバ弁が閉鎖されたなら、燃料装置内に存在す
る加圧された燃料蒸気が弁座に対して力を加え、この力
に逆らって弁を再開しなければならないため、普通閉鎖
されたロールオーバ弁を再開するのに問題がある。この
状態は普通「コーキング」と呼ばれる。コーキング状態
において、燃料タンク内の圧力が弁オリフィスに大きな
力を作用すると、自動車が通常の運転状態に戻るとき弁
が容易に再開できない。その結果、ほとんどのロールオ
ーバ弁は、一般に直径１ｍｍないし２ｍｍの小さなオリ
フィスを有するように設計されている。出口閉鎖体の小
さな領域に対して燃料装置の蒸気圧力によって加えられ
る力は、フロートの大きさ及び重さを適当にすることに
よって容易に克服されえる。しかしながら、高い蒸気圧
力が発生しかつ大きな蒸気流量が要求される燃料装置に
おいて、小さなオリフィスを有するロールオーバ弁は蒸
気圧力を十分に開放するには不十分である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通常
の動作状態中にタンク内に生起した全ての燃料蒸気を逃
がすことができる大きな直径の出口すなわちポートを有
する大容量燃料蒸気逃がし弁を提供することである。
【０００５】本発明の他の目的は、通常燃料タンク内に
生起した全ての蒸気を逃がしかつタンクの圧力を通常の
動作状態中に普通の圧力すなわち大気圧に減少する燃料
蒸気逃がし弁を提供することである。本発明の他の目的
は、動作状態中に高い流量の蒸気を逃がし、液体燃料が
あるとき及び自動車の傾斜中に閉じかつ閉鎖した弁を再
開するのに小さな力で済む燃料蒸気逃がし弁を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車燃料装
置に使用するための燃料蒸気逃がし弁において、鉛直向
きに置かれかつ燃料蒸気を通すための入口及び燃料蒸気
を放出するための出口を有する内側空洞を限定する弁ハ
ウジングと、出口開き位置と出口閉じ位置との間で移動
するように前記空洞内に配置された弁部材であって、前
記出口と対を成すシート面及び貫通して伸びていて前記
出口から前記空洞への通路を与えるオリフィスを有する
キャップ部材とを備え、前記オリフィスが前記出口の半
径Ｒより小さい半径ｒを有する弁部材と、前記弁部材
が、更に、オリフィス開き位置とオリフィス閉じ位置と
の間で移動するように前記キャップ部材と係合されたプ
ラグ部材を有することと、弁が前記鉛直向きに関して傾
斜するのに応答して前記弁部材を出口及びオリフィス閉
じ位置に動かし、それによって前記弁が前記鉛直向きに
戻ったときに前記プラグ部材が最初にオリフィス開き位
置に動きかつ前記キャップ部材が引き続いて出口開き位
置に動く弁ハウジング傾斜応答装置と、前記ハウジング
傾斜応答装置が、前記プラグ部材と共に一体的に形成さ
れたフロート部材を備え、前記フロート部材が燃料にさ
らされたとき浮遊することと、前記キャップ部材が、前
記フロート部材の外側に突出するリップと係合する長手
方向に伸びる周辺スロットを有する長手方向に伸びるフ
ランジを有することと、を備えて構成されている。
【０００７】
【作用】本発明は２段の蒸気出口閉鎖体を有する燃料蒸
気逃がし弁を設けることによって目的を達成する。通常
の動作状態中にもし燃料蒸気逃がし弁が完全に開かれる
と、大きな蒸気出口が燃料タンクの内部又はフィラーネ
ックを開いて大きな流量の燃料蒸気を逃がし、それによ
って燃料装置内の全体の蒸気圧力を減少する。径の大き
な出口を閉じるように使用されている弁部材は、弁閉鎖
中に径の大きな出口に着座するキャップ部材を有する２
段の部材を備えている。キャップ部材は小さなオリフィ
スを有し、そのオリフィスはそのキャップ部材を貫通し
かつ出口から燃料タンクの内部又はフィラーネックに開
口している。フロート部材に固定されたプラグ部材がキ
ャップ部材と係合されかつ弁閉鎖中に小さな径のオリフ
ィスを閉じる。キャップ部材及びプラグ部材は共に緩く
取り付けられ、その結果、小さなオリフィス及び大きな
径の出口は自動車の傾斜中又は液体燃料が弁に入るかも
しれないその他の場合に完全にシールされる。自動車が
通常の動作状態に戻ったとき、フロート部材の重さによ
りプラグ部材は小さなオリフィスから離れかつその後フ
ロート及びプラグ部材の重さによりキャップは大きな径
の出口から引き離される。このように、本発明は２段の
開き動作を達成するためにキャップ部材及びプラグ部材
を有し、そこにおいて、各段を再開するのに必要な力は
互いにほぼ等しくかつ単一の大きなオリフィスを開くの
に必要な力より小さい。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。本発明は弁本体１０を有する燃料蒸気逃が
し弁を提供し、その弁本体は蒸気出口１４と連通するポ
ート１２を有し、その蒸気出口は燃料タンク（図示せ
ず）の内部と連通する。弁本体１０は外周にグロメット
保持リップ１６が設けられ、そのグロメット保持リップ
は、弁本体１０を、漏れ止めする方法で燃料タンクの壁
に固定する。蒸気出口１４は燃料タンクの内部に伸びる
中空の弁ハウジング１８によって囲まれている。中空の
弁ハウジング１８はハウジング１８の外周の回りで隔て
られた開口すなわち入口２０を有し、これにより中空の
弁ハウジング１８の内側空洞２２が燃料タンクの内部か
ら燃料蒸気を受け、その燃料蒸気を蒸気出口１４を通し
て弁本体１０のポート１２に向けて貯蔵容器（図示せ
ず）に向ける。好ましい実施例において、蒸気出口１４
の直径は、特定の最大の到達し得るタンク圧力が与えら
れたとき特に望まれた蒸気流量を達成するように選ばれ
る。最も望ましい蒸気出口１４の直径は、タンク内に生
起された全ての燃料蒸気を逃がして通常の動作状態中に
蓄えることによって、燃料タンク内の蒸気圧力を最小の
レベルすなわち大気圧のレベルに減少するという目的を
達成する蒸気逃がし弁の能力を与える。一度蒸気出口１
４の好ましい直径が確立されると、２段弁部材はタンク
装置内の高い蒸気圧力の存在の下で蒸気出口を容易に再
開するのに必要な力に応じるように設計される。
【０００９】中空の弁ハウジング１８は２段弁部材２４
を囲みかつ支持する基部２６を備えている。弁部材２４
は中空の弁ハウジング１８の長手方向中心線に沿って移
動するように弁ハウジング１８の内側空洞２２内に緩く
配置されている。弁部材２４は、好ましくは、先端がプ
ラグ部材３０によって形成されているフロート部材２８
を備えている。段付きすなわち外側に伸びるリップ３２
はフロート部材２８の外周の回りに配置されている。リ
ップ３２はフロート部材上で少なくとも二つの反対方向
に設けられ、かつ好ましくは、フロート部材２８の外周
の回りで９０°隔てられた外側突起を与えるように配置
される。
【００１０】蒸気出口１４を確実に密閉するための弁座
３６を有するキャップ部材３４はフロート部材２８と緩
く係合される。キャップ部材２８は長手方向に伸びるフ
ランジ３８を備え、そのフランジはフロート部材２８の
外側に突出するリップ３２と係合するように設計されて
いて長手方向に伸びる周辺スロット４０を有する。キャ
ップ部材３４はそこを貫通する小さなオリフィス４２を
有する。オリフィス４２の直径はプラグ部材３０がオリ
フィス４２に対してしっかりと着座しかつそれを密閉す
るように設計されている。
【００１１】小さなオリフィス４２の直径は、プラグ部
材３０を小さなオリフィス４２から取り除くのに必要な
力がキャップ部材３４を蒸気出口１４から取り除くのに
必要な力とほぼ等しくなるようにするために、蒸気出口
１４の直径と関連している。オリフィス４２を再開する
ために必要な力はオリフィス４２の面積によって増加さ
れたタンク圧力に等しい。蒸気出口１４を再開するのに
必要な力は、蒸気出口１４からオリフィス４２の面積を
引いた値にタンクの圧力を乗算したものに等しい。した
がって、タンクのゲージ圧力がゼロより大きいか或いは
ゼロに等しいと仮定すると、閉じられた弁に対して最適
の最小の再開する力を与えるためのオリフィス４２の大
きさと蒸気出口１４の大きさとの関係は次式 によって与えられ、そこにおいて、ｒはオリフィス４２
の半径でありかつＲは蒸気出口１４の半径である。
【００１２】もちろん、実際の動作状態下において、燃
料タンク内の圧力は小さなオリフィス４２が再開される
やいなや減少され始める。この圧力降下により蒸気出口
１４の再開が容易になる。オリフィス対蒸気出口の比率
を、例えば、同じ大きさのオリフィス４２に対してより
大きな蒸気出口１４を有する実施例のように、変更でき
る。オリフィス４２が開かれた後にタンク内の圧力が予
期したように減少しない場合（すなわち、蒸気が急激に
発生される場合）には、好ましい設計比率が適用され
る。
【００１３】本発明の好ましい実施例においては、キャ
ップ３４及びフロート部材２８の有効サイズ及び重量を
最小レベルに保つことが望ましい。更に、フロート部材
２８は下半分に配置された中空の空洞２９を有してい
る。空洞２９は弁部材２４が直立しているとき蒸気又は
空気を捕捉し、このようにしてフロートの浮揚に貢献し
ている。しかしながら、自動車が傾斜した場合に弁部材
が傾斜されると、空洞２９は液体燃料で満たされ、閉じ
位置にある弁部材２４を蒸気出口１４及びオリフィス４
２に対して着座するようにする。このように、フロート
部材２８のサイズ及び重量は最小限にされ、一方所望の
量の浮力を達成する。
【００１４】ばね部材４４は弁空洞２２及びフロート空
洞２９内に配置されかつ弁本体１０が鉛直から９０°傾
いたとき出口１４及びオリフィス４２を閉じるためにフ
ロート部材２８に対して十分な力を与えるように設計さ
れている。この例において、フロート部材２８の浮力は
フロートの移動方向に直角でありかつばね部材４４の助
けがなければオリフィス４２及び蒸気出口１４を閉鎖で
きない。
【００１５】本発明の好ましい実施例は次ぎのように動
作する。通常の走行状態の下で、フロート部材２８は最
も下向きの位置にありキャップ部材３４を蒸気出口１４
から離している。これにより大きな径の蒸気出口１４は
燃料蒸気を逃がすことができる。自動車が傾斜している
間及び（又は）液体燃料が弁に入ると、フロート部材２
８は中空の弁ハウジング１８の空洞２２内で上昇しプラ
グ部材３０をオリフィス４２と係合させかつキャップ部
材３４を蒸気出口１４と係合させ、それによって蒸気逃
がし弁を密閉する。これにより蒸気又は液体の燃料がポ
ート１２内に入るのを阻止する。通常の動作状態に戻る
と、フロート部材２８は元の位置に降下し、それによっ
てプラグ部材３０を小さなオリフィス４２から離す。フ
ロート部材２８が降下すると、下方に突出しているリッ
プ３２はキャップ部材３４のスロット４０の下部分と係
合しかつキャップ部分３４を蒸気出口１４から離れる方
向に引っ張り、それによって蒸気出口１４をタンク内の
圧力及び燃料蒸気に再び開く。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、動作状態中に高い流量
の蒸気を逃がし、液体燃料があるとき及び自動車の傾斜
中に閉じかつ閉鎖した弁を再開するのに小さな力で済む
燃料蒸気逃がし弁が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術において一般的に使用されていた単一
の出口を有する燃料蒸気逃がし弁の断面図である。
【図２】弁の出口が完全に閉鎖している本発明の燃料蒸
気逃がし弁の断面図である。
【図３】プラグ部材が小さなオリフィスから離されて部
分的に開いている図２に記載の燃料蒸気逃がし弁の断面
図である。
【図４】蒸気出口が完全に開いている図２に記載の燃料
蒸気逃がし弁の断面図である。
【符号の説明】
１０ 弁本体 １２ ポート １４ 蒸気出口 １８ 弁ハウジ
ング ２０ 入口 ２２ 内側空洞 ２４ 弁部材 ２８ フロート
部材 ３０ プラグ部材 ３２ リップ ３４ キャップ ４２ オリフィ
ス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビット・アール・ジンビー アメリカ合衆国ミシガン州48150，リヴ ォニア，ブルックフィールド 9610 (56)参考文献 特開 平２−112658（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−83248（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 24/04 F02M 37/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車燃料装置に使用するための燃料蒸
    気逃がし弁(１０)において、 鉛直向きに置かれかつ燃料蒸気を通すための入口（２
    ０）及び燃料蒸気を放出するための出口（１４）を有す
    る内側空洞（２２）を限定する弁ハウジング（１８）
    と、 出口（１４）開き位置と出口（１４）閉じ位置との間で
    移動するように前記空洞（２２）内に配置された弁部材
    （２４）であって、前記出口（１４）と対を成すシート
    面（３６）及び貫通して伸びていて前記出口（１４）か
    ら前記空洞（２２）への通路を与えるオリフィス（４
    ２）を有するキャップ部材（３４）とを備え、前記オリ
    フィス（４２）が前記出口（１４）の半径Ｒより小さい
    半径ｒを有する弁部材（２４）と、 前記弁部材（２４）が、更に、オリフィス（４２）開き
    位置とオリフィス（４２）閉じ位置との間で移動するよ
    うに前記キャップ部材（３４）と係合されたプラグ部材
    （３０）を有することと、 弁（１０）が前記鉛直向きに関して傾斜するのに応答し
    て前記弁部材（２４）を出口（１４）及びオリフィス
    （４２）閉じ位置に動かし、それによって前記弁（１
    ０）が前記鉛直向きに戻ったときに前記プラグ部材（３
    ０）が最初にオリフィス（４２）開き位置に動きかつ前
    記キャップ部材（３４）が引き続いて出口（１４）開き
    位置に動く弁ハウジング傾斜応答装置と、 前記ハウジング傾斜応答装置が、前記プラグ部材（３
    ０）と共に一体的に形成されたフロート部材（２８）を
    備え、前記フロート部材（２８）が燃料にさらされたと
    き浮遊することと、 前記キャップ部材（３４）が、前記フロート部材（２
    ８）の外側に突出するリップ（３２）と係合する長手方
    向に伸びる周辺スロット（４０）を有する長手方向に伸
    びるフランジ（３８）を有することと、 を備えた燃料蒸気逃がし弁。
  2. 【請求項２】 前記オリフィス（４２）の半径（ｒ）が
    前記出口（１４）の半径（Ｒ）との関係で式 で限定される請求項１に記載の燃料蒸気逃がし弁。
  3. 【請求項３】 前記フロート部材（２８）が前記内側空
    洞（２２）内で弾性部材（４４）と係合し、そこにおい
    て前記弾性部材が前記フロート部材（２８）に追加の浮
    力を与える請求項２に記載の燃料蒸気逃がし弁。
JP03127854A 1990-08-28 1991-05-30 燃料蒸気逃がし弁 Expired - Fee Related JP3098798B2 (ja)

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