JP4467134B2

JP4467134B2 - 車輛用燃料供給バルブ

Info

Publication number: JP4467134B2
Application number: JP2000126788A
Authority: JP
Inventors: トレバー・エル・エンジ
Original assignee: イナージー・オートモーティブ・システムズ・リサーチ（ソシエテ・アノニム）
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: US20020074037A1; DE10020834B4; JP2000352364A; US6158456A; DE10020834A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給バルブに関し、更に詳細には、自動車の燃料タンクで使用するための、燃料蒸気ベント及び液体トラップを持つ燃料供給バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の震盪時、傾斜時、又は転覆時の燃料漏れを阻止するようになった自動車の燃料タンク用の代表的な燃料蒸気ベントバルブでは、バルブは、通常は、燃料タンクをオリフィスに対して開放している。このオリフィスは、バルブ本体の蒸気出口通路によって、燃料蒸気貯蔵装置に続く蒸気ホースに連結されている。バルブ本体は、一般的には、一部品で射出成形されたプラスチック部品として形成されており、簡単化を図るため、オリフィスと蒸気出口通路との間に簡単な直接的連結部を有する設計を備えている。しかしながら、この連結部は、タンクが蒸気貯蔵キャニスタに及ぼす圧力によってオリフィスから出る液体燃料を収集し通過させる傾向がある。キャニスタには、カーボン等の燃料蒸気吸収体が収容されており、この吸収体に送出された液体燃料は迅速にその蒸気吸収力を低下する。この液体をオリフィスの通過後に何等かの方法で捕捉し、捕捉した液体を再びタンクに戻す蒸気出口通路連結部を成形体の頂部に形成するのは困難である。このことは、バルブが省略された場合や燃料タンクに取り付けられたベント本体のオリフィスを通してベントだけしか行われない場合にもいえる。
【０００３】
過充填時、車輛の震盪時、傾斜時、又は転覆時にオリフィスを遮断するようになったバルブを持つベントアッセンブリの場合に燃料をタンクにドレンして戻すことに関し、バルブの作動に悪影響を及ぼすことも考えられる。これは、直立位置では通常の逃がし作動を提供するが、このような様々な環境で閉鎖し、タンクからの燃料出口を遮断することが必要とされるためである。オリフィスの下流で捕捉された液体燃料用の任意のこのようなドレン経路は、タンクが通常の直立した姿勢にある場合に燃料蒸気をバルブの周囲に逃がすための可能な経路を提供できず、転覆時や横転時に液体燃料をタンクから逃がすことができない。このようなシステムの一例が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，０４４，３８９号に記載されている。
【０００４】
このような問題点に対する一つの解決策は、米国特許第５，４１３，１３７号に記載されている。この特許もまた、本発明の譲受人に譲渡されている。米国特許第５，４１３，１３７号に記載の燃料蒸気ベントアッセンブリは、このようなベント又はベントバルブ本体に取り付けられるようになった燃料不透過性挿入体を具体化し、垂直方向に配向されたベントオリフィス及びこのオリフィスの出口周囲を延びる液体溜めの両方を画成する。プラスチック本体の頂部内部に形成された簡単なキャビティが挿入体の液体溜めと協働し、オリフィスの上方に持ち上げられた膨張チャンバを画成する。このチャンバは、オリフィスを、蒸気貯蔵装置に連結されるようになったプラスチック本体の水平蒸気出口通路と連通する。膨張チャンバは、持ち上げられた液体トラップをオリフィスの出口に形成する。このトラップは、ベントされた燃料蒸気から液体を捕捉すると同時にこれを通して逃がしを連続的に行うことができ、次いで、燃料タンク内の圧力が解放されている場合に、液体溜め内の捕捉された液体を排出し、挿入体のオリフィスを通してタンクに戻す。液体捕捉チャンバは、オリフィスと直接向き合った天井を有していてそこから出た蒸気流を行き止めにし、蒸気出口通路が膨張チャンバに液体溜めの上方の所定の箇所で連結されている。これらの特徴を組み合わせ、蒸気から液体溜め内に下方に出る任意の液体燃料を分離し、これが蒸気出口通路に及びそこから蒸気貯蔵キャニスタに通過しないようにするのを補助する。
【０００５】
所期の目的について適当であるけれども、上掲の従来技術の特許に記載の燃料蒸気ベントアッセンブリには、燃料タンクが充填されるのと同じ速度でフロートが閉鎖するときにタンクから蒸気を逃がすための装置が設けられていないし、燃料供給バルブの閉鎖時に増大する蒸気圧力を吸収するための所定の蒸気ドーム空間を前記タンク内に形成しない。更に、一体の本体構成は、弁座をタンク頂部近くに配置し、タンクレベルがフロートに達したときにベント開口部が燃料に浸漬され、フロートがその通常の解放位置とその通常の閉鎖位置との間で移動するためにベントが制限されるようにベント開口部を一体の本体のベースに配置するように形成されている。
【０００６】
上述の問題点をうまく回避した別の燃料蒸気ベントバルブが米国特許第５，６８７，７５６号に記載されている。この特許もまた、本発明の譲受人に譲渡されている。米国特許第５，６８７，７５６号に示されたバルブは、燃料供給中にタンク内への燃料の流量と同じ流量で蒸気を逃がし、これと同時に液体燃料が燃料蒸気貯蔵キャニスタに流入しないようにする燃料蒸気ベント装置を提供する。このような作動は、部分的には、蒸気出口通路及び液体入口通路を持つバルブ本体によって提供され、このバルブ本体は、燃料タンク頂部にこの頂部に対して垂下関係で連結され、前記バルブは、フロート及びこのフロートによって支持されたバルブエレメントを含み、そのバルブエレメントは傾斜を補償するためにフロートに関して傾斜できる。更に、本体は蒸気出口ポートを頂部に隣接して含み、液体燃料粒子が蒸気出口通路に進入しないようにするため、蒸気出口ポートの下に弁座が配置されたベントチューブを更に含む、ことを特徴としている。ベントチューブの長さは、燃料タンクの上壁から、燃料供給バルブの閉鎖時に増大する蒸気圧力を吸収する所定の蒸気ドーム空間を前記タンク内に形成する所定距離のところに前記弁座を配置するため、前記本体の長さの半分以上である。その所期の目的について適当である場合には、ベントチューブの長さは、様々な燃料タンク形体の用途に必ずしも適しておらず、組み立てを必要とし、車輛の作動に応じて燃料が閉鎖ベッセル内で激しく動くことにより燃料がチャコールキャニスタに運び込まれることを最小にするようにその弁座が燃料から孤立されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決し得る燃料蒸気制御バルブを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、隔壁即ちバッフルがバルブ本体を分割して上チャンバ及び下チャンバを形成し、バルブ本体への燃料入口開口部が前記下チャンバ及びバルブ本体内に形成された蒸気出口開口部だけと連通して、燃料タンクの蒸気ドームを上チャンバと連通させ、バルブ本体カバーに設けられたスカートが、開放時及び閉鎖時の両方で弁座及びバルブエレメントを取り囲むように形成されており、バルブ本体は、スカート部の外側で所定位置に配置された燃料蒸気開口部を有し、その所定位置は、燃料蒸気開口部を通して差し向けられた燃料の液滴が蒸気ベントポートに進入しないようにスカート部が逸らすようにスカート部によってシールドされている、燃料蒸気制御バルブを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、本体内でバルブシール面を隔てる連結ロッドを案内するため、及び連結ロッドがバッフルに関して移動できるようにするため、穴を含む本体分割用のバッフルが内部に設けられた、燃料蒸気制御バルブを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料タンクの上空間内に垂直に連結されるように形成された燃料蒸気制御バルブであって、チャコールキャニスタへの連結部を持ち、燃料チャンバ内にフロートを持つバルブ本体（バルブハウジング）を有し、前記フロートは、シーリングチャンバにおいて弁座と係合してシールするため、前記バルブ本体に設けられたベントバルブを開閉し、前記シーリングチャンネルは前記バルブ本体からの蒸気ベントポートを有し前記バルブ本体は、燃料蒸気を燃料タンクからバルブ本体の内部に差し向けるように形成された入口開口部を有する、燃料蒸気制御バルブにおいて、前記バルブ本体を、前記シーリングチャンバを画成する上チャンバと前記燃料チャンバを画成する下チャンバに分割するため、前記バルブ本体に固定されたバッフルと、バルブエレメントを前記下チャンバに進入する燃料から隔て、前記燃料チャンバへの燃料の進入により前記フロートが変位して前記バルブエレメントが弁座をシールし、燃料が蒸気ベントポートを通って迂回しないようにするまで前記上チャンバ内への前記燃料の進入を遅延させるように形成された連結ロッドとを有して構成されている。
【００１１】
本発明の一つの特徴は、上述の蒸気制御バルブのバッフルを逆円錐形バッフルとして提供することである。このバッフルは、バルブ本体に連結されており、貫通し且つバルブシール面を隔てる連結ロッドをベントバルブの閉鎖中に通すための穴を有する。前記逆円錐形バッフルは、前記ベントバッフルが開放しているとき、下チャンバ内の燃料粒子を、蒸気ベントポートを通過しないように逸らすように作動する。
【００１２】
本発明の別の特徴は、バルブ本体に連結されており且つバルブ本体に亘って横方向に差し向けられた平らな分割壁として形成されたバッフルを提供することである。このバッフルは、ベントバルブの閉鎖中、貫通した連結ロッドを案内するための穴を有する。平らな分割壁は、バルブ本体の下チャンバ内の燃料を、蒸気ベントポートを通過しないように作動的に逸らす。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、通常乃至激しい任意の程度の車輛の作動によって発生した燃料のスロッシング（ｓｌｏｓｈ）に応じた弁座に対する閉鎖中にバルブエレメントの位置を調節するための自在連結部を、連結ロッドを孤立するバルブシール面と、フロートと、バルブエレメントとの間に提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、第１ボール継手等の連結部を、連結ロッドの一端に設けられたソケットに連結されたフロートの上端に設けることである。連結ロッドはバルブキャリヤに設けられたボールソケットに連結された第２ボール継手を含み、バルブキャリヤに設けられたバルブエレメントが、上下の連結部によって、入口を通ってバルブ本体に流入する液体によりフロートがバルブ本体内で上昇するときに蒸気が逃げないようにするために弁座をシールするように配置される。
【００１５】
本発明のこれらの及び他の目的、利点、及び特徴は、以下の説明及び添付図面から明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照すると、これらの図には、自動車の燃料タンク１２をカーボン等の燃料吸収体が入った燃料蒸気貯蔵キャニスタ１４にガス抜き即ちベントするための燃料蒸気制御バルブ装置１０が示してある。燃料タンク１２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）でできている。
【００１７】
バルブ装置１０は、全体に円筒形の上端１６ａを持つ本体（ハウジング）１６を有する。上端１６ａは、燃料タンク１２の頂部の開口部２０に受け入れられた円筒形延長部１９に嵌着する。バルブ装置１０は、更に、閉鎖された上端カバー即ちトップ２２を更に有する。このトップは、開口部２０の周囲でタンクと衝合する半径方向外方に延びる環状フランジ２４を有する。
【００１８】
トップ２２もまた、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）でできている。この材料は、燃料タンク１２に溶接できるために選択されるが、これは単なる例示であり、他の適当なプラスチック材料又は金属材料を使用できるということは理解されよう。かくして、フランジ２４をその周囲に亘ってタンクに溶接し、燃料蒸気ベントバルブ装置を所定位置に、通常は垂直な配向で、即ち図示の直立位置で密封して固定する。バルブ本体のトップ２２には、ホース継手又は出口チューブ２６が一体に成形されており、これによって、燃料蒸気ベントバルブ装置は、ホース２８によって蒸気貯蔵キャニスタ１４に連結されるようになっている。
【００１９】
バルブ本体には燃料隔離バルブアッセンブリが取り付けられている。このバルブアッセンブリは、バルブキャリヤ３０、起立した連結ロッド３２、フロート３４、バルブ３６、及びバルブ本体１６の下端１６ｂにある閉鎖部材３８を含む。タンクの充填時に以下に論じる目的でバルブ本体の内部を液体燃料と連通させるため、液体入口開口部３９が閉鎖部材３８に設けられている。更に、四つの垂直スロット４１がバルブ本体１６にフロート３４の周囲で環状をなして配置されている。
【００２０】
バルブキャリヤ３０は、環状のスカート部３０ａ及び細長いボールソケット４０を有する。連結ロッド３２の上端をバルブ３６に自在に連結するため、ボール４２が、起立した連結ロッド３２の上端に設けられている。同様に、起立した連結ロッド３２の下端には細長いボールソケット４４が設けられ、このソケットは、連結ロッド３２の下端をフロート３４に自在に連結するため、フロート３４の上面に形成されたボール４５に連結される。
【００２１】
フロート３４は、バルブ本体１６内に配置されており、バルブ本体１６の内壁１６ｃに対して間隔が隔てられた関係で中心に位置決めされた外壁３４ａを有する。
【００２２】
バルブキャリヤ３０は、中央の直立したバルブエレメントとして形成された一体のバルブエレメント３６を有する。このバルブエレメントの僅かに盛り上がった湾曲したエラストマー製の外面３６ａは、カバー２２内に形成されており且つ蒸気出口通路５２を画成するベントチューブ５０の入口のところでカバー２２の内面に形成された弁座４８と整合する。ベントチューブ５０は、燃料タンクから蒸気出口ポート５４を介して燃料蒸気を受け取る。蒸気出口ポート５４は、バルブ本体１６の上端１６ａに、燃料タンクの上壁又は内面１２ａと非常に接近して配置された箇所で、蒸気流隔壁即ちバッフル５６によって覆われた箇所で形成されている。蒸気流バッフル５６は、燃料が蒸気出口通路５２内に及び従って燃料蒸気キャニスタ１４内に運び込まれることがないようにするため、弁座４８を覆っている。
【００２３】
この実施例では、フロート３４は、一体の端部閉鎖ディスク５８を含み、このディスクにより、フロート３４の外壁３４ａがバルブ本体１６の内面１６ｃに対して間隔が隔てられた関係が維持される。
【００２４】
閉鎖ディスク５８の下側は、円錐形表面又は傾斜部即ちランプ（ｒａｍｐ）６０を持つように形成されている。このランプ６０は、ボール６２上に支持されており、このボールは、閉鎖部材３８の円錐形の内面即ちランプ６４によって支持されている。
【００２５】
例示の構成では、フロート及び閉鎖ディスク５８は、燃料タンク１２内で発生する低い圧力で流れを遮断しないように十分重いが、燃料タンク１２内の燃料レベルをその上限１２ａまで上昇させる燃料供給作業中に燃料内で浮くのに十分軽い。閉鎖ディスク５８の重量は、フロート３４がバルブ装置１０内で常に真っ直ぐ上方に浮くように加えられ、これによってフロート３４とバルブ本体１６との間の摩擦接触を減少する。円錐形表面６４のランプの角度は、車輛が所定量以上、例えば３０°程度以上傾斜したときにボール６２の移動によりバルブを遮断できるように形成されている。更に、ボール６２は、車輛が転覆したときにバルブを閉鎖して遮断するのに十分な重さを備えていなければならない。
【００２６】
図２に示す本発明の実施例では、下閉鎖部材３８には、バルブ本体１６の下端１６ｃに設けられた凹部１６ｄに嵌入する形体のタブ３８ａが設けられている。閉鎖部材には、タンク１２への液体燃料の流入に応じてフロート３４を浮上させるため、大量の燃料をバルブ本体１６に制限無しに流入させることができる液体入口開口部３９が設けられている。
【００２７】
本発明の特定の原理によれば、蒸気出口通路５２は、燃料供給作業中に燃料タンクに流入する燃料の流量と等しいか或いはそれ以上の流量で蒸気を逃がすのに十分大きいように形成されている。蒸気出口ポート５４とベントチューブ５０の入口端との間の連通は、燃料供給中にタンクを過度に加圧してしまう場合があるオリフィス状の制限部がこれらの間に設けられないように選択される。その結果、蒸気が内部に閉じ込められてしまうことによる燃料供給作業中の燃料タンクの圧力上昇は、実質的に起こらない。蒸気出口ポート５４は、蒸気を、タンクからポート即ち蒸気出口通路５２の外に逃がすことができるように形成されており且つ配置されている。蒸気は、ベントチューブ５０に設けられた弁座４８のところでベント出口ポート５４がベントチューブ５０への入口の上方及び側方に配置されていることによって画成されたオフセット流路を通して逃がされる。ベント出口ポート５４は、燃料供給作業中、蒸気を制限なしに流すのに十分大きい必要がある。更に、ベント出口ポート５４は、燃料供給作業中又はタンク１２が傾く等して揺らされているときにタンク内で生じることのある液滴が蒸気出口ポート５４から弁座４８に直接的に流入できない程十分高くタンク内の位置に配置されていなければならず、これによって、燃料が木炭チャコールキャニスタ１４に運び込まれてキャニスタの蒸気吸収力が損なわれることがないようにしなければならない。
【００２８】
図２の実施例では、フロートバルブの閉鎖中の蒸気流を制限するため、バルブエレメント３６の外面３６ａの湾曲した円錐形形体が選択される。これ以外の形体では、燃料供給作業中に燃料がフロート３４を上方に移動するため、燃料タンク内に圧力を発生する。表面３６ａの湾曲形状は、フロートバルブが完全には閉鎖されていない場合でも、燃料供給パイプから燃料タンク１２に供給する燃料ノズルを遮断するのに十分な圧力が燃料タンク１２内に発生するように形成されている。これにより、タンクがその燃料遮断レベルに達したとき、蒸気をいくらか逃がすことができ、充填パイプヘッド内の燃料を排液できる。更に、連結ロッド３２と、バルブキャリヤ３０と、フロート３４との間のボール継手連結部４０、４２、及び４４、４５が構成する自在連結部によって転覆バルブ即ちバルブ装置が閉鎖されているとき、弁座に亘ってシールするため、湾曲面をシフトさせて弁座のセンタ４６に関して中心決めする。
【００２９】
更に、上文中に説明した構成により、タンク内の圧力がいきなり上昇することが阻止される。タンク内の圧力が突然上昇すると、充填ヘッドのところで燃料が吐き出される効果が発生する。
【００３０】
カバーに対するフロートの位置が蒸気ドーム高さを決定する。液体燃料がキャニスタに続くポートに進入しないようにするため、弁座は、燃料からできるだけ離して位置決めされる。
【００３１】
この実施例には、バルブエレメント３６のバルブシール面３６ａがバルブ本体１６の底部内の燃料のかなり上方に持ち上げられるように延長されたバルブ隔離連結ロッド３２を設けることによって、バルブ密封作用が燃料空間内の燃料とは別個に行われるという別の特徴がある。この隔離は、逆円錐形をなして形成されたバッフル６６を設けることによって更に高められる。バッフルの外周６８は、バルブ本体１６の内壁１６ｃに連結されており、チューブ状延長部７０がその頂部に形成されている。バッフル６６は、バルブ本体１６の内部を、タンクに燃料を供給した場合の燃料チャンバである下チャンバ７２と、通常はタンク内の燃料から隔てられている上チャンバ７４とに分割する。上チャンバは、燃料供給作業中及びバルブエレメント３６が開放している場合に、蒸気を逃がすための経路として役立つ。かくして、バッフル６６は、上下のチャンバ７２、７４間に隔壁を形成する。上下のチャンバ７２、７４間で蒸気を流すため、及び車輛の作動中の密閉されたタンク内でのスロッシング（ｓｌｏｓｈｉｎｇ）等の燃料の動的移動中に上チャンバ７４に進入した燃料を戻すための経路を提供するため、スロット７６が周囲６８に設けられている。逆円錐形として示してあるけれども、円錐体即ちコーン６６は、図２に示すようにコーンが延長部から下方に末広がりになっているのでなく、延長部がコーンの下端に設けられており、この延長部からコーンが上方に末広がりになった円錐形形状をなして形成することもできる。
【００３２】
チューブ状延長部７０は、バルブ隔離連結ロッド３２用のガイド穴７７を形成し、フロート３４のバルブ開閉移動中、バッフル６６に関して自由な相対的移動を提供する。ガイド穴７７は、連結ロッド３２をバルブ本体１６内で全体に垂直方向に整合し、更に、バルブの特定の作動相中に燃料蒸気を或る程度逃がすための経路として役立つ。
【００３３】
連結ロッド３２は、バルブエレメント３６を下チャンバ７２から隔てていることに加え、弁座４８を下チャンバ７２から隔てているため、及び従って、バルブシーリング機能を下閉鎖部材３８に設けられた液体開口部即ち燃料開口部３９を通してバルブ本体１６内の燃料の液面高さを上下させる燃料スロッシング（燃料がバチャバチャ動く）運動から隔てているため、フロート３４とバルブエレメント３６との間に所定の離間距離を維持しながらフロート３４の機械的動作をバルブエレメント３６に伝達するのに役立つ。
【００３４】
連結ロッドの長さ及びバッフルを設けることによって提供された空間的隔離に加え、上カバー２２は、蒸気流バッフル５６が画成する垂下スカート部分を含む。図２に示すように、スカート５６は、弁座４８及びバルブエレメント３６及びその湾曲した外面３６ａを包囲し、シーリングインターフェースを下チャンバ７２内の液体燃料から隔てるのを助ける。
【００３５】
作動では、バルブ装置１０の重要性が明らかになる。車輛の作動により、閉鎖されたタンク内の燃料に通常乃至激しい動きが起こっているとき、タンク内の燃料のスロッシングによって、フロート３４がバルブ本体１６内で上下に移動し、このような燃料のスロッシングによってバルブを繰り返し開閉させる。本発明では、燃料のスロッシング時に、先ず第１に燃料がフロート領域を下チャンバ７２で包み込み、フロート３４の上方への浮力及び（又は）ボール6 ２及びランプ６０、６４が提供する機械的補力によってバルブを閉鎖する。弁座４８及びバルブエレメント３６の湾曲した外面３６ａによって画成される弁座シールが、下チャンバ７２にあけるバルブの燃料作用部分から隔てているため、下チャンバ７２から上チャンバ７４への燃料の進入が遅延し、この遅延は、フロート及び／又は転覆又は横転中に発生する機械的作用によりバルブエレメント３６がシフトして弁座４８に対してぴったりとシールするようにする上で十分である。このような遅延及びバルブの作用により、大量の燃料が上チャンバ７４に流入する前に、ポート即ちベントチューブ５０を効果的にシールする。バルブがこのように閉鎖し、車輛が激しくない作動に戻った後、バルブ内の燃料は、タンクに排液され（タンクが一杯でない場合）、タンクが一杯の場合には下チャンバ７２に戻り、これによって、上チャンバに進入する燃料をバッフルを通して下方に排液し、その結果、フロートが下がってバルブを開放したとき、燃料蒸気だけが燃料蒸気貯蔵キャニスタ１４内に差し向けられる。
【００３６】
かくして、バルブ装置１０は、液体燃料の運び込みが起こる可能性を大幅に減少しつつその燃料供給蒸気流性能を維持するように作動できる。
【００３７】
図３は、バルブ本体（ハウジング）８２を持つ燃料供給バルブ装置８０を含む本発明の別の実施例を示す。
【００３８】
バルブ本体８２には、バルブキャリヤ８４、起立した連結ロッド８６、フロート８８、バルブ９０、及びバルブ本体８２の下端８２ａの閉鎖部材９２を含む燃料隔離バルブアッセンブリが取り付けられている。上文中の図１及び図２の実施例の説明で論じたように、タンクの供給時にバルブ本体内部を液体燃料と連通するための液体入口開口部９４が閉鎖部材９２に設けられている。
【００３９】
起立した連結ロッド８６の上端はバルブキャリヤ８４に連結されている。起立した連結ロッド８６の下端はフロート８８に連結されている。
【００４０】
フロート８８はバルブ本体８２内に配置されており、バルブ本体８２の内壁８２ｂに対して間隔が隔てられた関係で中心決めされた外壁８８ａを有する。
【００４１】
バルブキャリヤ８４は、図１の第１実施例のベントチューブ５０の入口にあるカバー２２と同じ機能を持つバルブカバー９８の内面に形成された弁座９６と整合する僅かに盛り上がった湾曲した外面９０ａを持つ中央の直立するバルブエレメントとしてバルブエレメント９０を配置する。この実施例では、弁座９６は、図２のスカート部即ちバッフル５６と対応するスカート部１０２によって取り囲まれたベントポート１００を取り囲んでいる。ベントポート１００は、燃料タンクから、バルブ本体８２の上端８２ｃに燃料タンクの上壁とぴったりと隣接して配置された所定箇所に形成された蒸気出口ポート１０３を通して燃料蒸気を受け入れる。
【００４２】
この実施例では、フロート８８は、フロート８８の外壁８８ａをバルブ本体８２の内面８２ｂに対して間隔が隔てられた関係に維持する閉鎖ディスク１０４を含む。
【００４３】
閉鎖ディスク１０４の下側は、円錐形表面即ちランプ１０６を持つように形成されている。このランプ１０６は、ボール１０８上に支持されており、このボールは、閉鎖部材９２に形成された円錐形内面即ちランプ１１０によって支持されている。
【００４４】
図１及び図２の第１実施例の場合と同様に、この実施例では、フロート及び閉鎖ディスクは、燃料タンク内で発生する低圧で流れを遮断しないように十分重いが、燃料供給作業中、燃料の液面高さが燃料タンク内でタンク頂部に向かって上昇する際に燃料に浮くのに十分軽い。閉鎖ディスクの重量は、フロート８８がバルブ装置８０内で常に真っ直ぐ上に浮くように加えられ、これによって、フロート８８とバルブ本体８２との間の摩擦接触を減少する。円錐形表面１１０のランプの角度は、車輛が所定量以上、例えば３０°以上に傾斜したときにボール１０８の移動によりバルブを遮断できるように形成されている。ボール１０８は、更に、車輛が転覆したときにバルブを閉鎖して遮断するのに十分な重量を備えていなければならない。
【００４５】
図３に示す本発明の実施例では、周方向で間隔が隔てられた複数の細長い開口部１１１がバルブ本体８２に設けられている。これらの開口部により、燃料はバルブ本体８２内部に実質的に制限なしで流入でき、これにより、図２に一部を示すタンク１２等の関連した燃料タンクへの液体燃料の流入に応じてフロート８８を浮かすことができる。
【００４６】
本発明の特定の原理によれば、蒸気ベントポート１００は、供給作業中に燃料タンクに流入する燃料の流量と等しいか或いはそれ以上の流量で蒸気を逃がすのに十分大きく形成されている。蒸気出口ポート１０３とベントポート１００との間の連通は、供給中にタンクに過加圧を発生させるオリフィス状制限部がこれらのポートの間にないように選択されている。燃料供給作業中に燃料タンク内で蒸気の捕捉により発生する圧力が実質的にない。ベント出口ポート１０３は、弁座９６のところにあるベントポート１００への入口の上方及び横方向に配置されていることにより、オフセット流路が画成される。蒸気出口ポート１０３は、蒸気をタンクからポート１００の外にオフセット流路を通して逃がすことができるように形成されており且つ配置されている。ベント出口ポート１０３は、燃料供給作業中、蒸気を制限なしで流すのに十分大きい必要がある。更に、ベント出口ポート１０３は、燃料供給作業中、又は燃料タンクが傾く等して揺らされているとき、タンク内で発生する液滴が蒸気出口ポート１０３から弁座９６に直接流入できないように、タンク内で十分に高い必要がある。これにより、図２に示すキャニスタ１４等のチャコールキャニスタへの燃料が運び込まれてその蒸気吸収力に悪影響が及ぼされないようにする。
【００４７】
図３の実施例では、フロートバルブの閉鎖中の蒸気流を制限するため、バルブエレメント９０の外面９０ａの湾曲した円錐形形体が選択される。これ以外の形体では、燃料供給作業中に燃料がフロート３４を上方に移動するため、燃料タンク内に圧力を発生する。表面９０ａの湾曲形状は、フロートバルブが完全には閉鎖されていない場合でも、燃料供給パイプから燃料タンクを供給する燃料ノズルを遮断するのに十分な圧力が燃料タンク内に発生するように形成されている。これにより、タンクがその燃料遮断レベルに達したとき、蒸気をいくらか逃がすことができ、充填パイプヘッド内の燃料を排液できる。更に、この実施例の湾曲面９０ａは、第１実施例におけるよりも幾分更に円錐形であり、その形状により、燃料供給バルブの閉鎖時に弁座をシールするため、バルブエレメント９０を弁座９６のセンタに関して中心決めするようにシフトさせる。
【００４８】
更に、上文中に説明した構成により、タンク内の圧力がいきなり上昇することが阻止される。タンク内の圧力が突然上昇すると、結果的に充填ヘッドのところで燃料が吐き出されることになる。
【００４９】
上カバーに対するフロートの位置が蒸気ドーム高さを決定する。液体燃料がキャニスタに続くポートに進入しないようにするため、弁座は、燃料からできるだけ離して位置決めされる。
【００５０】
この実施例には、バルブエレメント９０のバルブシール面がバルブ本体８２の底部内の燃料のかなり上方に持ち上げられるように延長されたバルブ隔離連結ロッド８６を設けることによって、バルブ密封作用が燃料空間内の燃料とは別個に行われるという別の特徴がある。この隔離は、バルブ本体８２の上端８２ｃで内壁８２ｂに連結された壁として形成されたバッフル１１２を設けることによって更に高められる。更に詳細には、バッフル１１２の外周１１２ａは、バルブ本体８２の内壁８２に連結されており、連結ロッド８６を通す中央穴１１４が設けられている。バッフル１１２には、更に、燃料ドレン１１６が設けられ、これらの穴は、中央穴１１４を中心として周方向に間隔が隔てられた幾つかの箇所に配置されている。第１実施例と同様に、バッフル１１２は、バルブ本体８２の内部を、上蒸気チャンバ１１８とタンクに燃料を供給した場合の燃料チャンバである下チャンバ１２０に分割する。上蒸気チャンバ１１８は、通常はタンク内の燃料から分けられており、燃料供給作業中及びバルブエレメント９０が開放している場合に蒸気を逃がすための経路として役立つ。かくして、バッフル１１２は、上下のチャンバ１１８、１２０間に隔壁を形成する。中央穴１１４及びドレン穴１１６は、第１実施例の作動で説明したように、上下のチャンバ１１８、１２０間で蒸気を差し向けるのに役立ち、及び車輛の作動中の密閉タンク内でのスロッシング等の燃料の動的移動中に上チャンバ１１８に進入した燃料を戻すための経路を提供するのに役立つ。
【００５１】
中央穴１１４は、フロート８８のバルブ開閉移動中、バルブ隔離連結ロッド８６を、バッフル１１２に関して自由に相対的に移動するように案内する。中央穴１１４は、バルブ本体８２内で全体に垂直方向に連結ロッドと整合し、バルブの特定の作動相中に燃料蒸気を或る程度逃がすための経路としても役立つ。
【００５２】
連結ロッド８６は、バルブエレメント９０を下チャンバ１２０から隔てることに加え、弁座９６を下チャンバ１２０から隔てるため、及び従って、バルブのシーリング機能を下閉鎖部材９２に設けられた液体開口部即ち燃料開口部１１１を通してバルブ本体８２内の燃料の液面高さを上下させる燃料スロッシング運動から隔てるため、フロート８８とバルブエレメント９０との間に所定の離間距離を維持しながらフロート８８の機械的動作をバルブエレメント９０に伝達するのに役立つ。
【００５３】
連結ロッドの長さ及びバッフルを設けることによって提供された空間の隔離に加え、上カバー９８は、蒸気流バッフルを画成し垂下するスカート部１０２を含む。図３に示すように、このスカート部１０２は、弁座９６及びバルブエレメント９０を包囲し、密封界面即ちシーリングインターフェースを下チャンバ１２０内の液体燃料から隔てるのを助ける。
【００５４】
この実施例の作動は、全体として、図１及び図２の実施例についての作動の説明と対応する。図３の実施例では、閉鎖したタンク内の燃料に通常乃至激しい動きが起こっているとき、フロート８８がバルブ本体８２内で上下に移動し、このような燃料のスロッシングによってバルブを繰り返し開閉させる。燃料のスロッシング時即ちバチャバチャ動いている時に、先ず第１に燃料がフロート領域を下チャンバ１２０で包み込み、フロート８８の上方への浮力及び又はボール１０８及びランプ１０６、１１０が提供する機械的補力によってバルブを閉鎖する。弁座９６及びバルブエレメント９０の湾曲した外面９０ａによって画成される弁座シールが、下チャンバ１２０のバルブの燃料作用部分から隔っているため、下チャンバ１２０から上チャンバ１１８への燃料の進入が遅延し、この遅延は、フロート及び／又は転覆又は横転中に発生する機械的作用によりバルブエレメント９０がシフトして弁座９６に対してぴったりとシールするようにする上で十分である。このような遅延及びバルブの作用により、大量の燃料が上チャンバ１１８に流入する前に、ポート１００を効果的にシールする。バルブがこのように閉鎖し、車輛が激しくない作動に戻った後、バルブ内の燃料は、タンクに排液され（タンクが一杯でない場合）、タンクが一杯の場合には下チャンバ１２０に戻り、これによって、上チャンバに進入する燃料をバッフルを通して下方に排液し、その結果、フロートが下がってバルブを開放したとき、燃料蒸気だけが燃料蒸気貯蔵キャニスタ内に差し向けられる。
【００５５】
本発明を二つの実施例に関して例示として説明した。本明細書中で使用した用語は、説明を行うために使用したものであって、限定を行おうとするものではないということは理解されよう。以上の教示から本発明の多くの変更及び変形を行うことができるということは明らかである。例えば、バルブが中空フロートによって作動される燃料供給バルブへの適合について本発明を例示したが、バルブは、十分な浮力を持つ連続気泡部材等の別の種類の浮動装置によっても作動できる。従って、本発明は、特定的に図示し且つ説明した以外に添付の特許請求の範囲の範疇で実施できるということは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の燃料タンクの本発明による蒸気制御バルブの平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】本発明の別の実施例の図２に示すのと同様の蒸気制御バルブアッセンブリの断面図である。
【符号の説明】
１０燃料蒸気制御バルブ装置１２自動車の燃料タンク
１４燃料蒸気貯蔵キャニスタ１６本体
１９円筒形延長部２０開口部
２２トップ２４環状フランジ
２６出口チューブ２８ホース
３０バルブキャリヤ３０ａ環状スカート部
３２起立連結ロッド３４フロート
３６バルブ３８閉鎖部材
３９液体入口開口部４０ボールソケット
４１垂直スロット４２ボール
４４ボールソケット４５ボール

Claims

燃料タンクの上空間内に垂直に連結されるように形成された燃料蒸気制御バルブであって、チャコールキャニスタへの連結部を持ち、燃料チャンバ内にフロートを持つバルブハウジングを有し、前記フロートは、シーリングチャンバにおいて弁座と係合してシールするため、前記バルブハウジング内に設けられたバルブエレメントを開閉し、前記シーリングチャンバは前記バルブハウジングからの蒸気ベントポートを有し前記バルブハウジングは、燃料蒸気を燃料タンクからバルブハウジングの内部に差し向けるように形成された入口開口部を有する、燃料蒸気制御バルブにおいて、
前記バルブハウジングを、前記シーリングチャンバを画成する上チャンバと前記燃料チャンバを画成する下チャンバに分割するため、前記バルブハウジングに固定されたバッフルと、バルブエレメントを前記下チャンバに進入する燃料から隔て、前記燃料チャンバへの燃料の進入により前記フロートが変位して前記バルブエレメントが弁座をシールし、燃料が蒸気ベントポートを通過しないようにするまで前記上チャンバ内への前記燃料の進入を遅延させるように形成された連結ロッドとを有し、
前記バルブハウジングが燃料蒸気開口部を有し、前記燃料蒸気開口部は、燃料供給作業中または燃料タンクが揺らされているときに燃料タンク内で生じる液滴が前記燃料蒸気開口部を通って前記バルブハウジング内部に流入できない程度に燃料タンク内の高い位置に配置される、ことを特徴とする燃料蒸気制御バルブ。
前記バッフルは、前記連結ロッドが前記バッフルに関して相対的に移動するように前記連結ロッドを案内するための中央穴を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記連結ロッドは、前記弁座に関する前記バルブエレメントの閉鎖位置を調節するため、前記フロートと前記バルブエレメントとの間で自在に連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記フロートは、その上端に第１ボール継手を有し、
連結ロッドは両端を有し、前記両端の一方に設けられた第１ソケットが前記第１ボール継手に連結されて下自在連結部を前記第１ソケットと前記第１ボール継手との間に形成し、前記連結ロッドは第２ボール継手を前記前記両端の他方に備えており、
前記第２ボール継手に連結される第２ソケットを持つバルブキャリアを有し、前記第２ボール継手と前記第２ソケットは上自在連結部を形成し、前記バルブエレメントは、前記上下の自在連結部によって配置された前記バルブキャリヤに配置されており、前記バルブハウジングに設けられた入口を通ってバルブハウジングに流入する液体の変位によってフロートが前記バルブハウジング内で上昇したときに蒸気が逃げないように前記弁座と密封係合する、ことを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸気制御バルブ。
円錐形バッフルとして形成された前記バッフルは、前記バルブハウジングに連結されており且つ前記バルブエレメントの閉鎖中に前記連結ロッドを通すための案内穴を有し、前記円錐形バッフルは、前記バルブエレメントの開放時に前記下チャンバ内の前記燃料が前記蒸気ベントポートを通過しないようにその燃料を作動的に逸らす、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記バルブハウジングに連結された平らな分割壁として形成された前記バッフルは、前記バルブエレメントの閉鎖中に前記連結ロッドを通すための案内穴を有し、前記平らな分割壁は、前記バルブエレメントの開放時に前記下チャンバ内の前記燃料が前記蒸気ベントポートを通過しないようにその燃料を作動的に逸らす、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記バッフルは、前記バルブハウジングに連結された逆円錐形バッフルとして形成されており且つ前記バルブエレメントの閉鎖中に前記連結ロッドを通すための中央穴を有し、前記逆円錐形バッフルは、前記バルブエレメントの開放時に前記下チャンバ内の前記燃料が前記蒸気ベントポートを通過しないようにその燃料を作動的に逸らす、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記バッフルは、前記バルブハウジングに連結された逆円錐形バッフルとして形成されており且つ前記バルブエレメントの閉鎖中に前記連結ロッドを通すための中央穴を有し、前記逆円錐形バッフルは、前記バルブエレメントの開放時に前記下チャンバ内の前記燃料が前記蒸気ベントポートを通過しないようにその燃料を作動的に逸らす、ことを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸気制御バルブ。
平らな分割壁として形成された前記バッフルは前記バルブハウジングに連結され且つ前記バルブエレメントの閉鎖中に前記連結ロッドを通すための中央穴を有し、前記平らな分割壁は、前記バルブエレメントの開放時に前記下チャンバ内の前記燃料が前記蒸気ベントポートを通過しないようにその燃料を作動的に逸らす、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料蒸気制御バルブ。
平らな分割壁として形成された前記バッフルは前記バルブハウジングに連結され且つ前記バルブエレメントの閉鎖中に前記連結ロッドを通すための中央穴を有し、前記平らな分割壁は、前記バルブエレメントの開放時に前記下チャンバ内の前記燃料が前記蒸気ベントポートを通過しないようにその燃料を作動的に逸らす、ことを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記バルブハウジングが上カバーを有することと、この上カバーに設けられたスカート部が、開閉両状態で前記弁座及び前記バルブエレメントを取り囲むことと、前記燃料蒸気開口部を通って差し向けられた燃料の液滴が前記蒸気ベントポートに進入しないように前記スカート部が逸らすように前記スカート部の外側に前記スカート部によって遮られた位置に配置された燃料蒸気開口部を前記バルブハウジングが有することと、を特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気制御バルブ。
前記バルブハウジングが上カバーを有することと、この上カバーに設けられたスカート部が、開閉両状態で前記弁座及び前記バルブエレメントを取り囲むことと、前記燃料蒸気開口部を通って差し向けられた燃料の液滴が前記蒸気ベントポートに進入しないように前記スカート部が逸らすように前記スカート部の外側に前記スカート部によって遮られた位置に配置された燃料蒸気開口部を前記バルブハウジングが有することと、を特徴とする請求項２に記載の燃料蒸気制御バルブ。