JPH09126078A - 燃料蒸気回収のための制御弁及び装置 - Google Patents

燃料蒸気回収のための制御弁及び装置

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JPH09126078A
JPH09126078A JP26468196A JP26468196A JPH09126078A JP H09126078 A JPH09126078 A JP H09126078A JP 26468196 A JP26468196 A JP 26468196A JP 26468196 A JP26468196 A JP 26468196A JP H09126078 A JPH09126078 A JP H09126078A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料の溢れ出しと、燃料タンクへの燃料の過
充填を実質的になくすと共に、タンクへの充填時及びそ
の後の車両の動作時における炭化水素燃料蒸気の収集及
び回収を制御する。 【解決手段】 揮発性炭化水素液体燃料の燃料タンクへ
の充填時及び車両エンジンの動作時において燃料蒸気を
燃料タンクから回収する車載装置。燃料タンク内の制御
ユニットはフロートにより作動されてタンクの上部から
受容キャニスタへの燃料蒸気の流れを制御する弁アセン
ブリを有し、該キャニスタは燃料蒸気を吸収するための
活性炭を備え、該燃料蒸気はエンジンの動作によりキャ
ニスタからパージできる。弁アセンブリは弁座と、枢動
自在に取り付けられ、弁座に対し開及び閉位置に移動可
能な親板に受容された可撓エラストマ製クロージャと、
弁座を囲み、クロージャに重なり、フロートによって枢
動自在に移動してクロージャを弁座から離脱させ、弁を
開口するストリッパ板とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は車両用燃料タンクに関し、より
詳細には燃料蒸気が大気中に逃げるのを防止する装置に
関する。
【0002】
【発明の背景】環境保護に対する関心が高まるにつれ
て、揮発性炭化水素燃料蒸気が大気中に逃げるのを防止
するための規制が政府機関により公表されている。これ
ら炭化水素蒸気の一つの発生源は、ガソリン又は他の揮
発性の高い炭化水素燃料を使用する車両の燃料タンクで
ある。現在の自動車のガソリンタンクの設計では、タン
クの充填時、及び通常は燃料タンクの充填後にも燃料蒸
気は逃げてしまう。さらに、ガソリンポンプからタンク
に燃料を充填する人がタンクに”過充填”することがあ
り、燃料蒸気の逃げを著しく増加させると共に、炭化水
素蒸気を大気中に急速に放出させる原因となる液体燃料
の”吐き戻し”をしばしば生じていた。
【0003】通常のステーションの燃料ポンプの燃料分
配ノズルは自動閉止装置を有し、該装置は燃料タンクの
充填管において液体燃料が十分上昇すると作動し、分配
ノズルの出口端のすぐ近くの制御ポートを少なくとも瞬
間的に覆い、閉止する。この制御ポートを閉鎖すると、
真空作動のダイヤフラムと弁が分配ノズルからの液体燃
料の排出を自動的に閉止する。通常の先行技術の車両用
燃料タンクでは、燃料タンクに対し、所定の望みの最小
体積の蒸気ドームをタンク内の液体燃料の上に形成する
燃料液面にまで十分充填を行ったとき、この自動閉止が
起こる。しかしながら、燃料分配ノズルを再び手動で作
動させることにより、追加の液体燃料がタンクに送り込
まれ、過充填の状態となり、これによってタンク内の蒸
気ドームは不都合にも減少又は除去され、タンク充填パ
イプに液体燃料が残り、大量の液体燃料の吐き戻しを生
じ、また過剰の液体燃料がしばしば開口したタンク充填
パイプ及び/又はタンクのベントを通じて大気中に排出
されることになる。
【0004】
【発明の概要】吐き戻しと、車両の燃料タンクへの燃料
の過充填を実質的になくすと共に、タンクへの充填時及
びその後の車両の動作時における炭化水素燃料蒸気の収
集及び回収を制御する制御ユニット。炭素キャニスタは
燃料タンクの上面に取り付けられた制御ユニットを介し
て燃料蒸気を受容する。キャニスタは車両エンジンの吸
気マニホルドと連通し、エンジンの動作時キャニスタか
らの燃料蒸気を排出する。制御ユニットは、可変のオリ
フィス及び流量を備えた弁を有し、該弁はタンク内の燃
料の液面に応答して、燃料液面が十分低いときには完全
開口してタンクからキャニスタに燃料蒸気が自由に流れ
込むのを許容すると共に、充填時燃料の液面が上昇して
望みの燃料の最大液面に近づくにつれて徐々に連続的に
完全閉位置に向けて移動し、蒸気流を制限し、これによ
って燃料ポンプ分配ノズルの自動閉止装置を作動させ、
また、さらに充填しようとすると、完全閉位置に向けて
移動し続け、燃料ポンプ分配ノズルの自動閉止装置を作
動させる。これにより、タンクがさらに実質的に”過充
填”されるのが防止され、”充填”された燃料タンクの
上部に望みの最小体積の蒸気ドーム又は空間が保持され
る。
【0005】好ましくは、弁は弁座と、枢動自在に取り
付けられるクロージャを有し、該クロージャはフロート
により作動され、可変の流量オリフィス及び閉鎖具を提
供する。好ましくは、フロートは枢着されたストリッパ
板を介して弁を開口し、該ストリッパ板は主として可撓
性の弁クロージャの一部にのみ力を加えて最初に弁を開
口するのに必要な力を少なくし、その感度と応答性を向
上させる。好ましくは、燃料の液面に関係なく、この弁
は万が一横転事故の場合には完全に閉鎖し、液体燃料及
び蒸気がタンクから排出されるのを防止するようにす
る。
【0006】好ましくは、車両の通常の動作時、液体燃
料が開口弁を介して炭素キャニスタに入り込まないよう
にするため、フロートは比較的きついはめ合いでもって
従属管内に摺動自在に収容され、該管は下端においてタ
ンク内に開口し、上端近くで弁を取り囲み、また好まし
くは別の蒸気通路が弁と連通するようにする。好ましく
は、該蒸気通路は、略垂直に弁の上方及び好ましくはタ
ンクの上面の上方に延長すると共に、タンクの内部と弁
の下方及び管の底部の上方の地点において連通する。
【0007】本発明の目的、特徴及び利点には燃料タン
ク及び蒸気処理システムのための制御ユニットが含ま
れ、該制御ユニットは、燃料補給用燃料蒸気を収集し、
燃料蒸気をキャニスタ受容装置に送給し、タンクの充填
時燃料蒸気の逃げを防止し、タンク内の燃料の液面によ
って作動し、タンクが望みの燃料充填液面に達すると燃
料分配ノズルの自動閉止装置をタイミングよく作動さ
せ、充填時燃料の吐き戻しを防止し、キャニスタが液体
燃料を受容するのを防止し、車両の横転状態では閉鎖
し、過充填を試みようとしても燃料タンクのガソリン蒸
気ドームを維持し、燃料の液面の変化に敏感に応答する
と共にがん丈で、耐久性があり、信頼でき、比較的簡単
な設計で、製造及び組立が経済的であり、かつ長い有用
な耐用寿命を有する。
【0008】本発明の前述及び他の目的、特徴及び利点
は以下の本発明の好ましい実施態様及び最良の形態につ
いての詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面から明
かとなろう。
【0009】
【実施の態様】図1は蒸気回収車載システム12を備え
た自動車の車両10を線図により示し、該システムは本
発明を具現化する制御弁ユニット14を有している。制
御ユニット14は燃料タンク16の上面に取り付けら
れ、燃料蒸気貯蔵キャニスタ18に接続され、該キャニ
スタは内然エンジン22の吸気マニホルド20に接続さ
れている。通常、液体燃料はタンク内の燃料送給モジュ
ール28によってエンジンの燃料レール24及び燃料イ
ンジェクタ26に供給され、該モジュールは、タンクの
底部に隣接した燃料入口32とタンクの外部から接近で
きる燃料出口34とを備えた燃料ポンプ30を有する。
ポンプ30は電動機35により駆動される。タンク16
には充填パイプ又は管36を介して液体燃料が充填さ
れ、該パイプはタンクの上面に対して垂直上方に配置さ
れて車両の接近ポケット40に受容される入口38を備
える。入口38は取り外し可能なガソリンキャップ42
により閉鎖され、シールされる。燃料がタンクから充填
パイプを介して逆流するのを防止するため、好ましくは
逆止め弁44を燃料パイプの下端に配置する。好ましく
は、タンクの上壁の突出区域が明確に規定された蒸気ド
ーム46を形成する。
【0010】逆止め弁44は、燃料が自由に、速く充填
パイプを通じてタンク内に流れるのを許容し、かつタン
ク内の燃料が充填パイプを通じて逆流するのを防止すれ
ば、ボール、フラッパ、円板、ダックビル、又は他の型
の適当な逆止め弁でよい。現在のところ好ましい可撓性
の円板型逆止め弁が1995年4月25日出願の米国特
許出願第08/428,340号に開示されており、その開示内容
を言及によりここに加入する。したがって、逆止め弁4
4についてはこれ以上詳細に説明しない。
【0011】通常、キャニスタ18には活性炭(好まし
くはグレード15)を充填して、制御弁ユニット14か
ら入口ポート48を介して受容された炭化水素蒸気を吸
収し、また出口又はパージポート50を介してエンジン
の吸気マニホルド20に蒸気を排出する。キャニスタの
内部はキャニスタの上面のポート52を介して大気中に
通気されている。幾つかの適用例では、逆止め弁が燃料
蒸気がポート52を介して大気中に逆流するのを防止す
るようにしている。キャニスタは車両中に取り付けら
れ、適当な可撓ホース54及び56により制御弁ユニッ
ト14及び吸気マニホルド20に接続されている。
【0012】図2〜5に示すように、制御弁ユニット1
4は弁アセンブリ62を備えたハウジング60を有し、
該アセンブリはタンク16からキャニスタ18への燃料
蒸気の流れを制御する。弁アセンブリが開くと、燃料蒸
気はハウジングの出口通路64とホース接続エルボ66
を介してキャニスタに流入できる。弁アセンブリはバッ
フル管70で囲まれたフロート68を有し、該管の上端
はハウジングと一体の従属スカート72内にプレスばめ
又は他の手段により固定される。図3及び5に示すよう
に、バッフル管の上部74は弁アセンブリ62を取り囲
むが、その側壁の大部分はハウジングのスカート72か
ら離隔すると共に、これと協働して、車両の通常の動作
条件下液体燃料が燃料タンク内でとび散り、弁アセンブ
リ62に接触したり、はねかかるのを防止するバッフル
を規定する。このバッフルの入り組んだ配列により、燃
料蒸気は弁アセンブリ62及び、その開口時には出口通
路64と連通し、同時に液体燃料が弁アセンブリにはね
かかり、出口通路64内に進入するのを防止する。図3
及び4に示すように、好ましくは、バッフル管の上部7
4はハウジングのスカート72に対して、突出リブ76
及び上壁の弧状部78に沿って締りばめされている。ハ
ウジングは、組立時燃料タンクの上面に取り付けられ、
シールされる一体のフランジ80を有する。
【0013】図3、4、7及び8に示すように、弁アセ
ンブリ62は出口通路64を囲む弁座82と、これと協
働する、親板86に載置されたエラストマ製の弁クロー
ジャ84を有し、該親板は、フロート68により作動さ
れ、ばね90により閉位置に付勢されるストリッパ板8
8によって枢動自在に取り付けられている。弁を最初若
干開くのに必要とされる力を少なくし、弁を通じる流量
−−これは弁の最初の開口度によって大きく変化する−
−を確保するため、弁座82は中央の本体部が該弁座内
に凹所92を有する、全体としてT形の形状を有し、該
凹所はT形弁座のヘッド部により限界づけられる出口通
路64から延長し、その横断面積に比べ比較的小さな面
積を有している。好ましくは、凹所92は細長く、かつ
弁の開閉時クロージャ84及び親板86がその周囲を枢
動する軸に対して略垂直に、軸方向に延長する。ストリ
ッパ板88は、組立時突出弁座82の周囲に収容される
T形の空間開口94と、タブ100に固定された一対の
一体、同軸枢動軸96及び98とを有している。組立
時、軸96及び98の外端はバッフル管70の上端の盲
スロット102に受け入れられ、回転自在にジャーナル
支持される。これによりストリッパ板88は、図3に示
す完全閉位置と図7に示す完全開位置との間を枢動でき
るように取り付けられる。
【0014】他の形状の弁座82であってもよい。好ま
しくは、弁座は、クロージャの枢動軸から隔たった地点
では小さく、クロージャの枢動軸の近くでは大きくなる
よう変化する面積を備えた非円形形状を有する。
【0015】組立時、親板86は一対の互いに離隔した
一体のフィンガ104及び106によって枢動自在にジ
ャーナル支持され、該フィンガはストリッパ板のタブ1
00間に収容されてピン96及び98にジャーナル支持
される返しベンド部108を備えている。組立時、エラ
ストマ製のクロージャ84はストリッパ板88と親板8
6との間に収容され、該親板上に一対の一体ピン110
により位置決めされ、該ピンはクロージャ84の相補型
の孔112を介してストリッパ板の大形の空間孔114
内に突出する。ストリッパ板88の厚みは、弁座82の
垂直突出部より小さく、弁が図3に示すように完全に閉
鎖したとき、弁座82の端面がストリッパ板88を貫い
て突出し、エラストマ製クロージャ84と堅固にシール
係合するようにする。好ましくは、クロージャ84は、
ショアAスケールで範囲が望ましくは約15〜70、望
ましくは約20〜65、好ましくは約40〜60のデュ
ロメータ硬度を有するフルオロ−シリコーン等の使用時
炭化水素燃料及び燃料蒸気との接触による劣化抵抗が大
きい、比較的軟質の、可撓性エラストマ材料で構成す
る。
【0016】フロート68は硬質線材120の下部に摺
動自在に設けられ、その下端の直角曲り部122により
保持される。線材120の他端は、ストリッパ板88の
自由端に直角曲り部124によって枢動自在に接続さ
れ、該直角曲り部はストリッパ板88の自由端の近くに
一体のループ又はタブ128が形成する穴又は開口12
6に枢動自在に収容されている。組立時、曲り部124
は、線材の隣接するシャンク部130がストリッパ板8
8の自由端の盲スロット132に摺動自在に収容される
ことにより、タブ128に保持される。フロート68を
管70内に整列させ、線材120のため空間を設けるべ
く、線材はベンド部136によって形成された中間片寄
り部134を有する。
【0017】通常、フロート68は、それと共に該制御
ユニットを使用する液体燃料の比重より大きな比重を有
し、好ましくは、立方センチメートル当たり密度が約
1.0グラムの高密度ポリプロピレン重合体等の、炭化
水素燃料との接触による劣化抵抗の大きい非多孔性プラ
スチック材料で構成する。通常、燃料は約0.6〜0.
8の比重を有し、フロートは約0.9〜1.4、好まし
くは約1.0の比重を有する。
【0018】車両が横転して制御ユニット14が逆さに
なった場合、弁アセンブリ62は、ばね90と、フロー
ト68に作用する重力と、弁アセンブリ62の上にあっ
て、親板86、従ってクロージャ84に作用し、これを
付勢して弁座82と堅固にシール係合させる液体燃料と
により生じる力によって完全閉位置に保持される。これ
らの力の合計は、液体燃料中に沈んだときのフロートの
浮力により生じる対抗力を超えるものでなければならな
い。
【0019】もちろん、ユニット14が正常な直立位置
にあるとき、図3に示すように、ばね90により生じる
力は、燃料に浸積していないときにフロート68及び弁
アセンブリ62に作用する重力より小さくなければなら
ず、これによって弁アセンブリ62は図7に示す完全開
位置を占めることができる。ユニットが正常な直立位置
にあるとき、ばね90により生じる力はまた、フロート
が液体燃料に浸漬したとき弁アセンブリ62を図3に示
す完全閉位置に移動させるのに十分なものでなければな
らない。もし上述の横転時に弁を閉鎖する特徴が必要で
ないならば、所望により、ばねを除き、その代わり、線
材120に固定され、比重が燃料のそれより小さいフロ
ート68を利用し、車両の正常な直立動作姿勢時、フロ
ートが少なくとも部分的に液体燃料に浸漬すると弁を閉
鎖するようにすることができる。
【0020】好ましくは、完全に閉鎖した弁アセンブリ
62を最初に若干開くのに必要な力を少なくするため、
図9及び10に示すように、ストリッパ板88は一対の
突起部又はパッド140を有し、該突起部は弁の完全閉
鎖時その下のシール要素84に、弁座82の逃げ部92
のすぐ外側で当圧する。ストリッパ板に作用するフロー
ト68により弁開口力が最初に加えられると、これらの
パッド140により、主として可撓性クロージャ84
の、逃げ部92のすぐ近くの部分にのみ力が加えられ、
この部分がクロージャ84のなかで弁座82から外れる
最初の部分となって最初に弁アセンブリを若干開かせ
る。この弁アセンブリ62の最初のわずかな開口によ
り、弁アセンブリ全体に作用するタンク内の過大気蒸気
圧による差圧が除去され、弁を開くのに必要な力の大き
さが減少する。パッド140によりクロージャ84に加
えられる力の効果はまた枢動自在に取り付けられたスト
リッパ板88により生じるレバーアームによっても増加
する。
【0021】図11は改変フロート150を備えた空気
制御弁ユニット14を示し、該フロートは、バッフル管
70に摺動自在に収容されて、車両10の通常の直立姿
勢動作時部分的に充填された燃料タンク16内で液体燃
料がとび散り、開口した弁62を介してキャニスタ18
に進入するのをさらに確実に防止する。管70の底部に
入った液体燃料がフロート150を通過するのを防止す
るため、フロートは管壁の内径と比較的きついはめ合い
を有するが、それでもその中を容易に摺動可能である。
好ましくは、フロート150とバッフル管70との摺動
摩擦を最小にするため、フロートは組立時該管の壁部に
隣接して位置する、周方向に離隔した複数のリブ152
(図12)と、その間で長手方向に延長するわずかな凹
み部154とを有する。好ましくは、液体燃料がフロー
トの上端を通過する可能性をさらに小さくするため、フ
ロートの軸方向長さはその外径の少なくとも2倍であ
り、好ましくはその外径の2〜3倍である。フロート
と、該フロートを弁アセンブリ62に接続する硬質線材
156との間に空間を設けるため、好ましくはフロート
は円錐凹所158を有し、該凹所はフロートの軸方向
に、大きい方の径がフロートの上面、小さい方の径が底
部近くに位置するよう延長している。好ましくは、接続
線材156は、フロートの底の比較的きついはめ合い
の、短い円筒通路160を通過する。好ましくは、フロ
ートは線材に摺動自在に設けられ、曲り部162によっ
て保持される。
【0022】好ましくは、1又は2以上の通路164
(図3〜5及び12)を別に設け、燃料蒸気や他のガス
がタンク16の内部から弁アセンブリ62に流れるよう
にする。通路164は、管70の上部74とハウジング
60、及びその従属スカート72の協働によって規定さ
れる。好ましくは、該通路の入口166は、弁座82の
略垂直方向下方及び管70の底部の開口端の上方の地点
において燃料タンクと連通する。好ましくは、通路16
4は、最上部168が弁座及びタンク16の上面の略垂
直方向上方に位置する波状の又は入り組んだ流路を介し
て弁アセンブリ62と連通する。この流路の垂直方向最
上部168は管70の上部74の上端170と、隣接す
るハウジング60の側壁172及び頂部74との協働に
よって規定される。フロート150と管70、及びこの
蒸気流通路164の構成及び配列の協働により、液体燃
料が開口した弁アセンブリ62を通過することが実質上
なくなる。燃料タンク16内で液体燃料が急速に、激し
くとび散っても、このフロート、管及び燃料蒸気流路配
列により、実質的な量の液体燃料が通過する前に弁アセ
ンブリは閉鎖することになる。
【0023】好ましくは、フロートは、高密度ポリプロ
ピレン重合体のような炭化水素燃料との接触による劣化
抵抗が大きく、かつ制御ユニットをそれと共に使用する
液体燃料の比重より大きな比重を有する非多孔性、緻密
プラスチック材料で構成する。好ましくは、フロート1
50のこの比重はフロート68に関し先に述べたのと同
じ範囲内のものとする。
【0024】動作 通常、少なくとも部分的に空の車両タンク16にガソリ
ン又はディーゼル燃料油等の液体燃料を充填するため、
充填キャップ42を取り外し、ステーションの燃料ポン
プの、自動閉止装置付きの分配ノズルを充填パイプの入
口38に挿入し、ノズル弁を手動により開口し、通常水
約25〜30インチの圧力及び毎分10〜12ガロンの
流速で液体燃料を充填パイプ36、逆止め弁44を介し
てタンク16内に排出する。タンクに流れ込む燃料は、
タンク内に過圧を発生させ、該過圧により燃料蒸気は制
御ユニット14(及びその開口した弁アセンブリ62、
通路64及び出口継手66)を介してキャニスタ18内
に送り込まれる。フロート68が液体燃料中にない限
り、その重さはばね90の力に打ち勝ち、弁アセンブリ
62は図7に示すように完全に開いた状態に保たれる。
【0025】充填時、タンク内の液体燃料の液面が上が
ってフロート68又は150が少なくとも部分的に燃料
中に沈み、上昇しだすと、ばね90の付勢により弁アセ
ンブリ62が閉位置に向けて移動し始める。この燃料液
面が上昇し続けると、弁アセンブリ62は完全に閉鎖さ
れるまで徐々に完全閉位置に向けて移動し続ける。図3
に示すように、完全閉位置において可撓クロージャ84
は弁座82とシール係合する。これにより、出口64、
66を通じる燃料蒸気の流れが停止する。
【0026】弁アセンブリ62が部分的に閉鎖されるに
つれて、燃料蒸気の流れが実質的に制限されてタンク内
の圧力が増加し、液体燃料が充填パイプ36内で上昇
し、ステーションポンプの燃料分配ノズルの自動閉止装
置を作動させる。ノズルの自動閉止機構は、ノズル出口
の近くに小さい制御又はアスピレータポートを有し、該
ポートは充填パイプ内の液体燃料により閉鎖されるとそ
のダイヤフラム機構が”自動的に”分配ノズルからの燃
料の排出を閉止するようになっている。
【0027】これにより燃料は充填パイプ内をより”ソ
フト”に又は多少ゆっくりと上昇して、”吐き戻し”又
は液体燃料を充填パイプの入口から大気中に排出するこ
となく分配ノズルの自動閉止装置を作動させることとな
る。理論的な説明にかかわらず、制御ユニット14は実
質的に燃料の吐き戻しを生じさせず、同時に分配ノズル
の自動閉止装置をタイミングよく作動させる。
【0028】燃料分配ノズルを再び手動で作動させ又は
開いてタンクを”過充填”させようとすると、追加燃料
により弁アセンブリ62はさらに漸進的に閉鎖し、充填
パイプ36内の燃料の液面はより急速に上昇し、分配ノ
ズルの自動閉止装置を再び作動させ、蒸気ドーム46が
所定の望みの最小体積以下に減少する程度にまでタンク
が過充填されるのを防止する。これによりまた、分配ノ
ズルを繰り返し手動で作動してタンクを過充填させよう
とさらに努力しても、充填管内に一時的に液体燃料が保
持され、これが分配ノズルの自動閉止装置を作動させる
のでそのような努力は封じ込められる。タンクを”過充
填”させようと繰り返し何度も試みると、弁アセンブリ
62を完全に閉鎖することになる。タンクの充填が完了
したら、分配ノズルを取り除き、キャップ42を再び装
着して充填パイプの入口38を閉じる。
【0029】フロート68又は150による弁アセンブ
リ62の閉鎖時及び閉鎖中は、液体燃料がタンクから出
口64、66を介して炭素キャニスタ18に送り込まれ
ることも防止され、これにより液体燃料が炭素キャニス
タに過剰供給されて大気中に放出されるのを防ぐことが
できる。
【0030】タンクが充填され、車両が動作されると、
やがてタンク16内の燃料が消費されて、燃料の液面が
下がり、線材120に作用するフロート68又は150
の重量が弁アセンブリ62を開口させるのに十分な力を
生じる。フロートによって生じる力は線材120を介し
てストリッパ板88に加えられ、該板はパッド140を
介して最初主にパッド140、従って出口64の細長凹
所92に隣接する部分においてのみ可撓クロージャ84
に力を加えるので、クロージャ84は最初この凹所92
の近くでのみ開口又は弁座82から外れることになる。
このように最初クロージャ84の一部のみを弁座82か
ら”引きはがす”ことによりクロージャを最初に開くの
に必要な力を少なくできる。たとえ弁の初期開口の直前
にタンク内の圧力が過圧であって、クロージャ84に作
用する閉鎖力が大きくても、この引きはがし初期開口に
よりこの過圧が除去され、また最初に開口されるクロー
ジャ84の面積を大幅に減少することによりこの過圧閉
鎖力に打ち勝つのに必要な開口力は小さいものとなる。
これにより弁座82における静水シールも破れ、フロー
ト68が下降するにつれストリッパ板88が弁座82か
ら枢動して離れるとクロージャ84が引きはがされ、離
脱する。
【0031】弁アセンブリ62が開き、エンジンが動作
すると、蒸気はキャニスタ18から除去され、ポート5
0及び導管56を介してエンジンの吸気マニホルド20
内に取り込まれ、そこで燃料蒸気は吸気と混合され、動
作中のエンジンのシリンダに供給される。これによりま
た、キャニスタ18に真空又は減圧が生じ、燃料タンク
内の燃料蒸気が制御ユニット14の開口した出口64、
66を介してキャニスタに流入する。キャニスタの大気
ベント52が通路52を通じるキャニスタ内への大気の
逆流を防止又は制限する逆止め弁又はソレノイド弁を含
む場合は特にである。
【0032】通常、エンジンが閉止し、弁アセンブリ6
2が完全に開くと、タンク内の圧力が水圧で約1インチ
〜3インチ又は平方インチ当たり約0.004〜0.1
ポンド程大気圧より大きければ、燃料蒸気はタンクから
制御ユニット14を介してキャニスタに流れ込む。この
ように、制御ユニットの弁アセンブリ60の開口時、タ
ンクからの燃料蒸気の流れに対するキャニスタ18及び
制御ユニット14による抵抗は無視できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】充填パイプ、燃料ポンプモジュール、蒸気回収
キャニスタ、及び本発明を具現化する制御弁ユニットを
有する、燃料タンクを備えた車両用燃料システムの部分
切欠図である。
【図2】図1に示す本発明の制御弁ユニットの平面図で
ある。
【図3】弁アセンブリが完全閉位置にある、図2の線3
−3についての制御弁ユニットの部分断面図である。
【図4】全体として図3の線4−4についての制御弁ユ
ニットの断面図である。
【図5】図2の線5−5についての制御弁ユニットの部
分断面図である。
【図6】制御ユニットの弁アセンブリの初期開口を示す
部分断面図である。
【図7】弁アセンブリが完全開位置にある、図2の制御
弁ユニットの部分切欠斜視図である。
【図8】図2の制御ユニットの弁アセンブリの構成要素
のいくつかを示す分解斜視図である。
【図9】弁アセンブリのストリッパ板の底面図である。
【図10】ストリッパ板の側面図である。
【図11】改変型のフロート及びバッフル管アセンブリ
を備えた制御弁ユニットの断面図である。
【図12】図11の改変型アセンブリのフロートの斜視
図である。
【図13】図12のフロートの拡大平面図である。
【符号の説明】
16 燃料タンク 18 キャニスタ 60 ハウジング 64 出口通路 68 フロート 82 弁座 84 可撓クロージャ 86 親板 88 ストリッパ板 90 ばね

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揮発性炭化水素液体燃料を収容する車両
    用燃料タンクのための蒸気制御装置にして、車両用燃料
    タンクの頂部に隣接して該タンク内に受容されるよう構
    成されたハウジングと、ハウジングに担持され、タンク
    の外部と連通して燃料蒸気をタンクの内部から蒸気受容
    キャニスタに供給する出口通路と、タンクの頂部のすぐ
    近くでハウジングに担持され、かつ連続した境界線の弁
    開口を有し、該弁開口が出口通路と連通して燃料蒸気を
    タンク内部から該出口通路に供給する弁座と、ハウジン
    グに枢動自在に担持され、弁座の下の閉位置と該閉位置
    から離隔した開位置とに移動可能な親板と、親板に受容
    され、該閉位置において弁座に当圧して燃料蒸気がタン
    クから弁開口を介して出口通路に流入するのを防止しす
    ると共に、該開位置において、弁座から離脱して燃料蒸
    気がタンクから弁開口及び出口通路を介して流れるのを
    許容するエラストマ材料製の可撓クロージャと、ハウジ
    ングに枢動自在に担持され、該クロージャが閉位置にあ
    るとき少なくとも部分的に弁座にきわめて隣接すると共
    に、弁座の外方に延長するクロージャの隣接部分に重な
    るストリッパ板と、親板及びクロージャをその閉位置に
    向けて降伏可能に付勢するばねと、ストリッパ板と動作
    可能に接続され、タンク内の液体燃料の液面に応答し
    て、タンク内の燃料液面が第1の所定の液面より下方に
    あるときクロージャ及び親板をその開位置に移動させ、
    タンク内の燃料が第1の液面より上方の第2の液面にあ
    るときクロージャ及び親板が閉位置に移動するのを許容
    するフロートとを含む蒸気制御装置。
  2. 【請求項2】 ハウジングに担持され、弁座、クロージ
    ャ及び親板の周囲に延長して、クロージャ及び親板が開
    位置にあるとき液体燃料が出口通路を介してキャニスタ
    に行くのを防止するバッフルをさらに含む請求項1記載
    の蒸気制御装置。
  3. 【請求項3】 弁座が該弁座の異なる部分に沿って面積
    が変化する非円形形状を有する請求項1に記載の蒸気制
    御装置。
  4. 【請求項4】 弁座によって規定される面積が、親板の
    枢動軸から隔たった地点では小さく、親板の枢動軸の近
    くでは大きくなるよう変化する請求項3に記載の蒸気制
    御装置。
  5. 【請求項5】 弁座が略T形形状を有する請求項4に記
    載の蒸気制御装置。
  6. 【請求項6】 ストリッパ板が、弁座のすぐ近くにし
    て、ストリッパ板の枢動軸から離れた位置においてクロ
    ージャに当圧してこれに力を加え、弁の初期開口を行う
    よう構成された少なくとも一つのパッドをさらに含む請
    求項1に記載の蒸気制御装置。
  7. 【請求項7】 ストリッパ板が少なくとも二つの互いに
    離隔したパッドをさらに含み、各パッドが、弁座のすぐ
    近くにして、ストリッパ板の枢動軸から離れた位置にお
    いてクロージャに当圧して、ストリッパ板の枢動軸に隣
    接するクロージャの部分を開口する前に、該パッドに隣
    接するクロージャの部分にのみ実質的に力を加えて少な
    くとも該パッドに隣接するクロージャの部分を最初に開
    口するようにした請求項3に記載の蒸気制御装置。
  8. 【請求項8】 ストリッパ板の枢動軸から離れた弁座の
    部分が軸方向に延長し、かつストリッパ板の枢動軸に対
    して略直角に延長する請求項7に記載の蒸気制御装置。
  9. 【請求項9】 ハウジングに従属し、弁座、クロージ
    ャ、親板及びフロートの周囲に延長する管をさらに含
    み、該管の下端が弁座の下方に配置されて、タンクの内
    部と弁座の下方において連通すると共に、フロートが該
    管に摺動自在に受容され、該管の壁部と比較的きつくは
    まり合う外周部を有し、クロージャが開位置にあるとき
    液体燃料が実質的にフロートを越えて弁座内に進入する
    のを防止する請求項1に記載の蒸気制御装置。
  10. 【請求項10】 ハウジングに担持され、クロージャが
    開位置にあるとき弁開口と連通する蒸気流通路を部分的
    に規定し、かつ弁座より略垂直方向下方及び該管の下端
    より上方にあって燃料タンクの内部と連通する入口を有
    するスカートをさらに含む請求項9に記載の蒸気制御装
    置。
  11. 【請求項11】 ハウジングに担持され、クロージャが
    開位置にあるとき弁開口と連通し、かつ弁座の略垂直方
    向下方及び該管の下端の上方の位置において燃料タンク
    の内部と連通する入口を有する蒸気流通路をさらに含む
    請求項9に記載の蒸気制御装置。
  12. 【請求項12】 揮発性炭化水素液体燃料を収容する車
    両用燃料タンクのための蒸気制御装置にして、燃料タン
    クの頂部に隣接して該タンクに受容されるよう構成され
    たハウジングと、ハウジングに担持され、タンクの外部
    と連通して燃料蒸気をタンクの内部からタンクの外部に
    供給する出口通路と、タンクの頂部に隣接してハウジン
    グに担持され、かつ閉位置と、出口通路と連通して燃料
    蒸気をタンクの内部から該出口通路に供給する開位置と
    に移動可能の弁アセンブリと、タンク内の液体燃料の液
    面に応答して、タンク内の燃料の液面が第1の所定の液
    面より下方にあるとき弁アセンブリをその開位置に移動
    させ、タンク内の燃料液面が第1の液面より上方の第2
    の液面にあるとき弁アセンブリが閉位置に移動するのを
    許容するフロートと、ハウジングに担持され、弁アセン
    ブリ及びフロートの周囲に延長し、下端において開口
    し、下端近くで燃料タンクの内部と連通する従属管とを
    含み、該フロートは、該従属管の開口下端を介して挿入
    可能であり、該管内に摺動自在に受容され、かつ該管内
    に該管と極めて接近した部分を有して、タンク内でとび
    散り、該管の内部に進入する液体燃料がフロートを越
    え、弁アセンブリの開口時該弁を通過するのを防止する
    と共に、さらにハウジングに担持され、弁アセンブリと
    連通して該弁アセンブリの開口時燃料蒸気がタンクの内
    部から出口通路に流れるのを許容し、該管の下端の略垂
    直方向上方の位置において燃料タンクの内部と連通する
    入口を有する燃料蒸気通路を含み、ハウジングが車両用
    燃料タンクに通常の動作位置において受容され、液体燃
    料がタンク内でとび散っても、弁アセンブリの開口時液
    体燃料が実質的に出口通路に入らないようにした蒸気制
    御装置。
  13. 【請求項13】 フロートが軸方向に延長し、その中に
    該フロートの頂部に向けて外方にテーパがつけられた円
    錐の凹所を有し、フロートは該弁を開口及び閉鎖すべく
    線材によって該弁と動作可能に関連づけられ、該線材は
    該円錐凹所を貫通し、フロートと該フロートの底部近く
    で接続されている請求項12に記載の蒸気制御装置。
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