JP5463672B2 - 二重遮断給油バルブ - Google Patents

Description

（参照する関連出願）
本出願は、２００６年２月１３日付提出の特許文献１及び２００６年１０月１２日付提出の特許文献２の利益を主張しており、これらの開示は、参考として本説明に含まれる。
米国仮特許出願第６０／７７２７２２号明細書 米国仮特許出願第６０／８５１１５９号明細書

本発明は、車両燃料システム用の遮断バルブに関し、より具体的には、この燃料システムにおいて、２つ以上の蒸発ガス通路を遮断するように設計されたバルブに関するものである。

車両燃料システムは、タンク内の燃料が満タンレベルに達したのを検出する機構を含んでいる。そして、この機構は、給油ノズルを遮断して、追加の燃料がタンクに入るのを防止してタンク内の圧力を所望のレベル以下に維持する。この機構の一部は、燃料タンクと蒸発ガス貯留キャニスタとの間の通気ラインにＴ接続を介して、又は、燃料タンクに直接接続される再循環ラインを含んでいる。この再循環ライン（「ディップチューブ」としても知られる）は、燃料タンクに接続された場合、燃料タンクが満タンレベルのとき、液体又は液体感知バルブによって遮断される。この燃料システムは、一般的に、燃料蒸発ガスを吸着して大気に放出されるのを防止するキャニスタを使用する。蒸発ガスは、キャニスタラインを形成する管を通って流れ、このキャニスタラインも、燃料が満タンレベルのときには遮断されるべきである。理想的には、再循環ライン及びキャニスタラインは、燃料タンクが満タンレベルに達したとき、同時に遮断されて、液体燃料がこれらのライン間で流通するのを防止して、液体燃料がいずれのラインにも流入しないようにする。

再循環ライン及びキャニスタラインの両方を液体の流入から保護するため、本発明は、再循環ライン及びキャニスタラインを同時に閉じることによって燃料タンクの満タンレベルに応答する二重遮断給油バルブを提供することを大体において目的とする。

本発明のバルブは、再循環ライン及びキャニスタラインのそれぞれに対応する１以上のシール面を有する少なくとも１つのフロートを含む。このシール面は、フロートバルブのフロートの上部に配置される。燃料タンク内の燃料が満タンレベルに達したとき、このフロートは、上方に移動して、再循環ライン及びキャニスタラインを同時に閉じる。

本発明の一実施形態では、このバルブは、ディップチューブ及び蒸発ガス通気通路に対応する２つのバルブ開口が同心上に配置される同軸シールを有している。他の実施形態では、これらのシール面は、例えば、２つの分離したシール面とすることができ、又は、燃料タンク内のディップチューブ及び蒸発ガス通気通路の配置に対応する他のあらゆるシール形状とすることができる。

図１は、本発明の燃料制限通気バルブ（ＦＬＶＶ）１０２を含む燃料システム１００の代表的な概略図であり、このバルブ１０２は、２重遮断給油バルブとして作動する。このシステム１００は、燃料タンク１０３及び給油ノズル（図示せず）の周囲をシールするように設計されたシール１０６を有する給油管１０４を含んでいる。再循環ライン１０８は、燃料タンク１０３を給油管１０４に接続して、燃料蒸発ガスを燃料タンク１０３から給油管１０４に再循環させるのに対して、キャニスタライン１１０は、燃料タンク１０３を過剰な燃料蒸発ガスを貯留するキャニスタ（図示せず）に接続する。再循環ライン１０８及びキャニスタライン１１０の端部は、タンク１０３内に開口し、ＦＬＶＶ１０２は、両方のラインを同時に閉じて液体燃料が一方のラインから他方のラインへ流入するのを防止するように設けられている。ＦＬＶＶ１０２の閉弁によって、再循環ライン１０８内の負圧が増大して、給油ノズルが遮断されることになる。これにより、燃料タンク１０３内の燃料蒸発ガスの圧力が上昇し、この圧力は、機械的なシールが漏れた場合、又は、機械的なシール構造を有していない従来の燃料システムを使用した場合、遮断された燃料を吹出す
圧力となる。このシステム１００は、キャニスタライン１１０に接続する通気バルブ１１２を含んでもよいが、このバルブ１１２は、本発明の一部ではない。

図１乃至５は、再循環ライン１０８とキャニスタライン１１０とが同心上に配置されているシステム１００の構造を示している。これらの図は、キャニスタライン１１０が再循環ライン１０８の外側に配置されているのを示しているが、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、再循環ライン１０８は、キャニスタライン１１０の外側に配置して、ＦＬＶＶ１０２でこれらのライン１０８、１１０を閉じるようにすることもできる。また、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、再循環ライン１０８及びキャニスタライン１１０は、互いに隣合せて配置して（例えば図６に示すように）、ＦＬＶＶ１０２でこれらのラインを閉じるようにしてもよいことに注意されたい。

図２乃至４は、本発明の一実施形態に従ったＦＬＶＶ１０２を示している。この実施形態では、ＦＬＶＶ１０２は、同軸シール構造を有している。ＦＬＶＶ１０２は、フロート１２２の周囲を囲む円筒状のハウジング１２０を含み、フロート１２２は、弾性部材１２４（例えばスプリング）によって付勢されている。蓋１２６は、ハウジング１２０の上部の閉止部材として作用する。一つの実施形態では、ハウジング１２０は、蓋１２６の周囲に形成された複数のタブ１３０に係合する複数のスロット１２８を有している。その他の方法を使用して蓋をハウジングに取付けてもよい。

本実施形態では、蓋１２６は、第２開口１３６を有する管１３４の周囲を囲む１つ以上の第１開口１３２を有し、同軸構造を形成している。第１開口１３２は、蓋１２６の上部平坦面から突出された第１管（リング）１３８に形成されている。この第１管１３８は、Ｏ−リングシール等の第１シール１４２を保持する第１溝１４０を含んでいる。管１３４は、第１リング１３８を超えて延びて、Ｏ−リングシール等の第２シール１４４を有し、この第２シール１４４は第２開口１３６の周囲を囲んでいる。管１３４上にリップ１４６を形成して、第２シール１４４を支持してもよい。本実施形態のＦＬＶＶ１０２の内部は、あらゆる公知のフロートバルブ構造とすることができる。

図２に示されるように、第１シール１４２と第２シール１４４との同軸構造は、再循環ライン１０８とキャニスタライン１１０との同心構造に対応する。この実施形態では、再循環ライン１０８の端部は、キャニスタライン１１０の端部よりも高い位置にある。ＦＬＶＶ１０２の上方で、管１３４は、再循環ライン１０８内に延びて、第２シール１４４が再循環ライン１０８の内壁に当接してシールする。再循環ライン１０８の端部は、ＦＬＶＶ１０２が適当に位置決めされたとき、リップ１４６に当接して支持されてもよい。第１シール１４２は、キャニスタライン１１０の内壁に当接してシールし、再循環ライン１０８の周囲を同心上に囲んでいる。キャニスタライン１１０の端部は、ＦＬＶＶ１０２が適当に位置決めされたとき、蓋１２６の上面に当接して支持されてもよい。

燃料タンク１０３内の燃料レベルが満タンレベルより低いとき、フロート１２２は、ハウジング１２０の下部に留まり、再循環ライン１０８とキャニスタライン１１０は、開いたままとなる。このため、燃料蒸発ガスは、燃料タンク１０３と再循環ライン１０８とキャニスタライン１１０との間をハウジング１２０の側部開口１４６を通して自由に流通することができる。燃料タンク１０３内の燃料レベルが満タンレベルに達したとき、液体燃料は、側部開口１４６を通ってハウジング１２０内へ流入し、フロート１２２を上昇させて、蓋１２６の第１及び第２開口１３２、１３６を閉じ、これにより、再循環ライン１０８及びキャニスタライン１１０を同時に閉じる。この二重遮断機能は、両方のライン１０８、１１０を迅速に同時に遮断できるようにし、タンク圧力の上昇及びこれらのライン間に流入する液体燃料を最小限にする。

図５は、本発明の他の実施形態に従ったＦＬＶＶ１０２を示している。この実施形態では、フロート１２２は、その上面に取付けられたリボンバルブ１５０を有している。リボンバルブ１５０は、リボンの可撓性を利用して、追加の部品、又は、２つの別個のシール面に適応する形状を必要とすることなく、両方の開口１３２、１３４を同時にシールする。リボンは可撓性を有しており、シール面は硬く固定されているので、好ましい実施形態では、（外側の）第１開口１３２に関連するシール面は、（中央の）第２開口１３４に関連するシール面よりも僅かに長く（すなわち、リボン／フロートに、より近くに）なっている。これにより、この液体シールは、燃料が燃料タンクから漏れて、いずれのラインに流入するのも確実に防止する。

図６及び７は、再循環ライン１０８とキャニスタライン１１０とが同心上ではなく隣合って配置された本発明の実施形態を示している。図６は、再循環ライン１０８及びキャニスタライン１１０に整合する２つのラインシールを備えた傾斜可能なシール機構１５２を有している。このシール機構１５２の僅かな傾斜運動は、ライン１０８、１１０の僅かな位置のばらつきを補って、フロート１２２が上昇すると同時に、これらをシール１５４によって緊密に閉じることができる。図７は、それぞれがハウジング１２０の内部にフロート１２２を収容する２つのフロートバルブ１６０を有する構造を示している。フロートバルブ１６０は、フロート１２２がそれぞれライン１０８、１１０を同時に閉じるようにタンク１０３内に設けられている。図７は、それぞれが１つのフロートを保持する２つの分離したハウジングを示しているが、２つのフロートを単一のハウジング内に収容してもよい。

本発明の燃料システムは、再循環ラインとキャニスタラインとを同時に閉じるバルブ構造を組込むことによって、タンク内の燃料が所定の満タンレベルに達したとき、確実に迅速にノズルを遮断することができる。迅速な閉弁動作は、タンク圧の上昇を最小限にし、また、２つのラインを同時に閉じることにより、これらのライン間に液体が流入するのを防止することができる。

本発明に係る二重遮断給油バルブを含む燃料システムを表す代表的な概略図である。 本発明の一実施形態に係る図１のシステム内の二重遮断給油バルブの代表的な概略縦断面図である。 図２の二重遮断給油バルブの斜視図である。 図３を４−４線に沿って破断した図である。 本発明の他の実施形態に係る二重遮断給油バルブの代表的な概略縦断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る二重遮断給油バルブの代表的な概略縦断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る二重遮断給油バルブの代表的な概略縦断面図である。

Claims (12)

1. 燃料システムにおいて、第１ライン及び第２ラインを閉じるための燃料制限通気バルブであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置されて、上面に可撓性を有するシール機構が配置された単一のフロートと、
   前記ハウジングに取付けられ、前記第１ラインに対応する第１開口及び前記第２ラインに対応する第２開口を有する蓋とを備え、
   前記第１開口と前記第２開口とは、鉛直軸に沿って同心上に配置され、
   前記蓋は、該蓋の平坦面から延びて前記第１開口を有する第１管と、前記第１管を超えて延びて前記第２開口を有する第２管とを備え、
   前記第１開口は、前記第２開口よりも僅かに前記フロート側に突出し、
   前記フロートは、可撓性を有する前記シール機構が単一の弁体によって前記第１及び第２開口をほぼ同時に閉じるように設けられていることを特徴とするバルブ。
2. 更に、前記第１開口の周囲を囲む第１シール及び前記第２開口の周囲を囲む第２シールを備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. 前記第１開口は、前記第２開口の周りに配置された複数の開口からなることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
4. 前記複数の開口からなる第１開口の周囲を囲む第１シールと、
   前記第２開口の周囲を囲む第２シールとを備えていることを特徴とする請求項３に記載のバルブ。
5. 前記第１管は、前記第１シールを保持する溝を有し、前記第２管は、前記第２シールを支持するリップを有していることを特徴とする請求項４に記載のバルブ。
6. 前記シール機構は、前記第１及び第２開口の両方をシール可能な可撓性を有するリボンシールを備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
7. 燃料タンクと、
   前記燃料タンクに接続された給油管と、
   前記給油管と燃料タンクとの間を接続して、第１の開口によって前記燃料タンク内に開口する再循環ラインと、
   前記燃料タンクに接続してキャニスタとの間で燃料蒸発ガスを授受するキャニスタラインと、
   前記燃料タンク内に配置された燃料制限通気バルブとを備え、
   前記燃料制限通気バルブは、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置されて、上面に可撓性を有するシール機構が配置された単一のフロートと、
   前記ハウジングに取付けられ、前記再循環ラインに対応する第１の開口及び前記キャニスタラインに対応する第２の開口を有する蓋とを備え、
   前記ハウジングの蓋の前記第１の開口と前記第２の開口とは、同心上に配置され、
   前記第１の開口は、前記第２の開口よりも僅かに前記フロート側に突出し、
   前記フロートは、前記燃料タンク内の給油レベルが所定のレベルに達したとき、可撓性を有する前記シール機構が単一の弁体により前記第１及び第２の開口をほぼ同時に閉じるように設けられていることを特徴とする車両燃料システム。
8. 前記バルブは、更に、前記第１の開口の周囲を囲む第１のシール及び前記第２の開口の周囲を囲む第２のシールを備えていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記第１の開口は、前記第２の開口の周りに配置された複数の開口からなることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
10. 前記複数の開口からなる第１の開口の周囲を囲む第１のシールと、
    前記第２の開口の周囲を囲む第２のシールとを備えていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記蓋は、前記第１の開口を有する第１の管と、前記第２の開口を有する第２の管とを備え、
    前記第１の管は、前記第１のシールを保持する溝を有し、前記第２の管は、前記第２のシールを支持するリップを有していることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 更に、前記給油管に配置されたノズルシール機構を備えていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。

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