KR100312559B1

KR100312559B1 - 자동차용롤오버밸브

Info

Publication number: KR100312559B1
Application number: KR1019980062278A
Authority: KR
Inventors: 김종인
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2002-02-28
Also published as: JP2000205072A; DE19952926A1; JP3149024B2; DE19952926C2; US6250325B1; KR20000045704A

Abstract

본 발명은 자동차용 증발 가스 제어 장치에 사용되는 롤 오버 밸브에 관한 것으로서, 롤 오버 밸브의 구성을 단순화함과 아울러 정확한 연료 주입이 가능하도록 구성한 자동차용 롤 오버 밸브를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 연료 탱크(51) 상단에 고정됨과 아울러 연료에 의해 연료 가스의 출입이 차단되도록 인입관(1)이 형성된 중공상 하우징(2)과, 상기한 하우징(2)과 연통되도록 상단에 고정 설치되어 캐니스터(52)와 연결되는 출구관(3)과, 상기한 하우징(2) 내부에서 승강 가능하게 설치됨과 아울러 연료 및 가스가 통과되도록 형성되고 상기한 출구관(3)이 관통 설치된 볼 케이스(10)와, 상기한 볼 케이스(10) 저면에 형성되어 스틸볼(8)이 내재되는 반구형 이동부(9)와, 상기한 이동부(9) 상면에 설치되어 볼 케이스(10) 상향 시 출구관(3)을 차폐하도록 설치된 실링 패드(11)와, 상기한 볼 케이스(10)에 상향 탄성을 인가하도록 볼 케이스(10)와 하우징(2) 사이에 설치된 인장 스프링(12)으로 구성함을 특징으로 한다.

Description

자동차용 롤 오버 밸브{roll-over valve for vehicles}

본 발명은 자동차용 증발 가스 제어 장치에 사용되는 롤 오버 밸브에 관한것이다.

일반적으로, 자동차용 연료 공급 장치는 연료 탱크에서 차속에 적합한 연료량을 연료 펌프등을 통해 공급하도록 구성되어 있는 바, 상기한 연료 공급 장치에는 연료 탱크에서 발생된 증발 가스를 재사용할 수 있도록 증발 가스 제어 장치가 설치되어 있다.

이는 도 4에 도시된 바와 같이 연료 펌프(50)가 내재된 연료 탱크(51)와, 상기한 연료 탱크(51) 상면에 설치됨과 아울러 캐니스터(52)에 연결된 롤 오버 밸브(53)와, 상기한 캐니스터(52)와 흡기 매니폴드(M)의 사이에 설치된 퍼지 콘트롤 밸브(54)로 구성되어 있다.

즉, 상기한 연료 탱크(51) 내부에서 증발 가스가 형성되어 일정 압력 이상이 되면 롤 오버 밸브(53)를 개방시키면서 상기한 캐니스터(52)로 인입되고, 상기한 캐니스터(52)에서 활성탄을 통과하면서 가솔린은 포집되고, 공기만이 대기중으로 방출된다.

상기한 캐니스터(52)에 포집된 가솔린은 퍼지 콘트롤 밸브(54)가 흡기 매니폴드(M)의 부압에 의해 열릴 때 흡기 매니폴드(M)로 유입되어 재 연소되는 것이다.

여기서, 상기한 롤 오버 밸브(53)는 증발 가스를 제어함과 아울러 차량의 기울어짐 및 전복 시 외부로 연료 및 가스가 누출되지 않도록 한다.

이는 도 5에 도시된 바와 같이 연료 탱크(51) 상단에 설치됨과 아울러 하부에 연통공(55)이 형성되고 상단에 캐니스터(52)에 연결되도록 연결부(56)가 형성된 하우징(57)과, 상기한 하우징(57) 내부 하측에 삽입된 플로우트(58)와, 상기한 플로우트(58) 상부에 위치되도록 고정된 스토퍼(59)와, 상기한 하우징(57) 상면에 고정 설치되고 다수의 통기공(60)이 형성된 밸브체(61)와, 상기한 스토퍼(59)에 승강 가능하게 내재되고 스프링(62)으로 지지되며 플로우트(58)에 의해 상승하면 밸브체(61)를 차단하고 하강된 상태이면 밸브체(61)가 개방되도록 형성된 승강 부재(63)와, 상기한 밸브체(61) 상부에 놓여 있는 스틸볼(64)과, 상기한 스틸볼(64)에 일단이 접촉되고 타단이 승강 부재(63)에 지지되어 스틸볼(64)을 승강시키도록 형성된 로드(65)로 구성되어 있다.

상기한 롤 오버 밸브의 동작을 설명하면 연료 탱크(51) 내부의 압력이 낮거나 연료 유면이 낮은 상태이면 상기한 플로우트(58)가 하우징(57) 저면에 위치되어 있고, 상기한 스틸볼(64)이 로드(65)를 하강시켜 승강 부재(63)가 밸브체(61)와 이격되도록 한다.

물론, 상기한 스틸볼(64)의 중량이 스프링(62)의 탄성보다 크기 때문에 상기한 승강 부재(63)가 하강하게 된다.

밸브체(61)와 승강 부재(63)가 이격되면 상기한 밸브체(61)의 통기공(60)을 통해 가스가 원활하게 통과됨으로써 캐니스터(52)로 포집된다.

이 상태에서 연료 주입 시 또는 차량 전복시 연료 유면이 높아지게 되면 상기한 플로우트(58)가 유면을 따라 상향하게 되고, 상기한 플로우트(58)의 상단이 승강 부재(63)를 상향시키게 된다.

승강 부재(63)가 상향되면 상기한 로드(65)가 밸브체(61)를 통과하면서 상향되고, 상기한 스틸볼(64)을 밀어내게 된다.

스틸볼(64)을 밀어내면서 상기한 승강 부재(63)의 상면이 상기한 밸브체(61)를 차단시켜 연료 또는 가스가 캐니스터(52) 또는 외부로 누출되지 않도록 한다.

그러나, 상기한 바와 같이 연료의 유면에 따라 급격하게 승강되는 플로우트를 동작시켜 가스 및 연료의 누출을 차단하게 되면 상기한 연료 탱크에 연료 주입 시 매우 급격하게 연료가 주입되기 때문에 연료량이 정확하게 주입되지 않은 상태에서 유면의 출렁임에 따라 플로우트가 밸브체를 차단하게 됨으로써 정확한 연료 주입이 어렵게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 롤 오버 밸브의 구성이 복잡하게 됨으로써 제작이 어렵게 됨과 아울러 움직이는 부품이 플로우트, 승강 부재, 스프링, 로드, 스틸볼 등으로 많아짐으로써 동작 불량이 많이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 롤 오버 밸브의 구성을 단순화함과 아울러 정확한 연료 주입이 가능하도록 구성한 자동차용 롤 오버 밸브를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 롤 오버 밸브를 도시한 부분 절개 사시도,

도 2는 도 1의 단면도,

도 3은 도 2에서 볼 케이스를 도시한 사시도,

도 4는 일반적인 자동차용 증발 가스 제어 장치를 도시한 개략도,

도 5는 도 4에서 롤 오버 밸브를 도시한 단면도.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 인입관, 2 : 하우징,

3 : 출구관, 4 : 제 1연통공,

5 : 걸림턱, 6 : 가이드,

7 : 제 2연통공, 8 : 스틸볼,

9 : 이동부, 10 : 볼 케이스,

11 : 실링 패드, 12 : 인장 스프링.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 연료탱크의 상부에 설치되고, 연료가스의 인입관과 출구관 및 차량이 기울어졌을 때 상기 출구관을 막는 차폐수단을 갖춘 자동차용 롤 오버 밸브에 있어서, 상기 차폐수단은 스틸볼이 놓여지는 반구형 이동부가 형성된 원통형의 볼케이스이며, 이 볼케이스는 하우징의 내부에 형성된 가이드내에서 승강가능하게 설치되고, 이 가이드와 볼케이스에는 각각 제 1연통공과 제 2연통공이 형성되며, 볼케이스의 상면에는 상기 출구관이 연통되고, 상기 반구형 이동부의 테두리부분과 가이드의 상부면에 평상시 이동부의 저점에 위치한 스틸볼의 하중에 의하여 신장되어 있는 인장스프링의 양단이 고정되는 한편, 상기 이동부의 상부에 실링패드가 형성되어 차량이 기울어졌을때 스틸볼 하중에 의한 인장력이 감소하면 인장스프링의 수축력에 의하여 볼케이스가 상승함에 따라 실링패드가 출구관을 차폐하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

도 1과 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 롤 오버 밸브를 도시한 부분 절개 사시도와 단면도와 볼 케이스의 사시도로서, 연료 탱크(51) 상단에 고정됨과 아울러 연료에 의해 가스 출입이 차단되도록 인입관(1)이 하향 형성된 중공상 하우징(2)과, 상기한 하우징(2) 상단에 고정 설치되어 캐니스터(52)와 연결되는 출구관(3)과, 상기한 하우징(2) 내부에 소정 길이로 형성되고 제 1연통공(4)이 형성되며 종단에 걸림턱(5)이 형성된 가이드(6)와, 상기한 가이드(6)에 내재되어 승강 가능하게 삽입됨과 아울러 제 2연통공(7)이 형성되고 상기한 출구관(3)이 관통되며 저면에 스틸볼(8)이 놓여지는 반구형 이동부(9)가 형성된 볼 케이스(10)와, 상기한 이동부(9) 상부에 설치되어 볼 케이스(10) 상향 시 출구관(3)을 차폐하도록 설치된 실링 패드(11)와, 상기한 볼 케이스(10)의 반구형 이동부(9)의 테두리부분과 가이드(6)의 상부면에 양단이 고정된 인장 스프링(12)으로 구성되어 있다.

특히, 상기한 인입관(1)의 종단은 예를 들어 45°정도로 경사 절단되어 연료의 출렁임 시 인입관(1)이 순간적으로 막히지 않도록 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 차량이 기울어지거나 전복되지 않은 상태에서는 상기한 인장 스프링(12)의 탄성을 스틸볼(8) 및 볼 케이스(10)의 중량이 극복함으로써 상기한 볼 케이스(10)가 하우징(2) 내부에서 하향되어 있는 상태가 된다.

이 상태에서 연료 탱크(51) 내부의 연료 유면이 비교적 낮은 상태이면 상기한 연료에서 증발되는 가스가 상기한 인입관(1)을 통해 제 1, 2연통공(4, 7)을 통과하게 되고, 상기한 볼 케이스(10)에 관통 설치된 출구관(3)을 통해 캐니스터(52)로 포집된다.

여기서, 상기한 연료 탱크(51)에 연료를 주입하게 되면 연료 탱크(51) 내부의 가스는 인입관(1)과 출구관(3)을 통해 배출되면서 연료가 원활하게 주입되는 바, 연료의 충만 상태에 근접되면 연료 탱크(51) 내부의 유면이 인입관(1) 근처에 이르게 된다.

연료의 유면이 인입관(1) 근처에 도달함과 아울러 인입관(1)을 초과한 높이가 되면 상기한 인입관(1)이 막히게 되고, 이를 통해 가스가 배출되지 않게 됨으로써 연료의 주입이 중단된다.

이때, 상기한 연료의 유면은 매우 심하게 출렁거리게 되는 바, 상기한 연료가 출렁거리게 되면 상기한 연료 탱크(51)가 충만되지 않은 상태에서도 연료가 인입관(1)과 접촉하게 되지만, 출렁이는 연료와 인입관(1)이 접촉하여도 상기한 인입관(1)의 종단이 경사 형성되어 있기 때문에 상기한 연료 때문에 인입관(1)이 막히지는 않게 된다.

즉, 인입관(1)이 연료의 출렁거림으로는 차단되지 않고 연료가 정확하게 충만된 상태에서만 차단됨으로써, 종래와 같이 연료의 유면이 출렁거림에 따라 정확한 연료 주입이 어렵게 됨을 방지하는 것이다.

특히, 상기한 인입관(1)의 경사 부분은 그 경사 부분의 높이 D만큼 연료의 출렁거림이 허용됨으로써, 연료 주입 시 연료 유면이 출렁거려도 보다 정확한 연료 주입이 가능하게 되는 것이다.

또한, 상기한 차량이 심하게 기울어지거나 전복되면 상기한 연료 탱크(51)가 기울어지게 되는 바, 상기한 연료 탱크(51)에 고정된 하우징(2)이 기울어지게 되고 여기에 설치된 볼 케이스(10)가 기울어지게 된다.

볼 케이스(10)가 기울어지게 되면 이동부(9)에 놓여 있는 스틸볼(8)이 예를 들면, 점선으로 표시된 바와 같이 좌측으로 이동하게 된다.

스틸볼(8)이 좌측으로 이동하게 되면 정상 상태에서 중력에 의한 힘 F가 기울어진 상태의 연직 방향으로 작용하여 F1이 되는 바, 상기한 힘 F1은 인장 스프링(12)의 중심축과 상이한 방향으로 작용하게 됨으로써, 힘 F에 비해 인장 스프링(12)을 당기는 힘이 약화되고, 이로 인해 인장 스프링(12)의 수축력이 볼 케이스(10)를 상향시키게 된다.

볼 케이스(10)가 상향되면 상기한 실링 패드(11)가 출구관(3)을 막게 되고, 이로 인해 연료 및 가스가 외부로 배출되지 않게 되는 것이다.

여기서, 상기한 롤 오버 밸브는 동작 부품이 볼 케이스(10)밖에 없기 때문에 종래 복잡한 구성의 롤 오버 밸브에 비해 동작 신뢰성이 향상된다.

이상과 같이 본 발명은 연료에 의해 가스의 출입을 차단함으로써 연료의 주입량을 보다 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 전복 사고 시 연료 및 가스의 누출을 보다 단순한 구성으로 차단할 수 있는 잇점이 있는 것이다

Claims

연료탱크의 상단에 설치되는 중공상 하우징과, 이 하우징의 상부에 설치되어 캐니스터에 연결되는 출구관과, 상기 하우징의 하부에 형성되어 연료탱크의 내부로 개구된 인입관 및 상기 하우징에 내장되고 스틸볼을 갖추어 평상시에는 스틸볼의 무게에 의하여 하강되어 있다가 차량이 기울어지면 스틸볼이 위치이동됨으로써 스프링의 반력에 의하여 상승되어 상기 출구관을 막는 차폐수단을 포함하여 이루어진 자동차용 롤 오버 밸브에 있어서,

상기 차폐수단은 하부에 스틸볼(8)이 놓여지는 반구형 이동부(9)가 형성된 원통형의 볼 케이스(10)이며, 이 볼 케이스(10)는 상기 하우징(2)의 내부에 형성된 가이드(6)내에서 승강가능하게 설치되고, 이 가이드(6)와 볼 케이스(10)에는 각각 제 1연통공(4)과 제 2연통공(7)이 형성되며, 볼 케이스(10)의 상면에는 상기 출구관(3)이 연통되고, 상기 반구형 이동부(9)의 테두리부분과 가이드(6)의 상부면에 평상시 이동부(9)의 저점에 위치한 스틸볼(8)의 하중에 의하여 신장되어 있는 인장스프링(12)의 양단이 고정되는 한편, 상기 이동부(9)의 상부에 실링패드(11)가 형성되어 차량이 기울어졌을때 스틸볼(8)의 하중에 의한 인장력이 감소하면 인장스프링(12)의 수축력에 의하여 볼 케이스(10)가 상승함에 따라 실링패드(11)가 출구관(3)을 차폐하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 롤 오버 밸브.
제 1항에 있어서, 상기한 인입관(1)의 종단을 경사지도록 절단하여 구성함을특징으로 하는 자동차용 롤 오버 밸브.