KR100666324B1 - 롤 오버 배출 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤 오버 배출 밸브에 관한 것으로, 본 발명에 따른 롤 오버 배출 밸브는 유입구와 유출구가 구비되고 연료 탱크의 내부와 외부 사이의 공기 흐름을 위한 통로로서 선택적으로 개폐되는 순환 통로가 형성되며 상기 순환 통로의 개폐되는 통로 부분의 축 둘레를 따라 연장된 환형 시트가 형성되고 밸브의 각 구성요소를 내장하기 위한 소정의 형상으로 형성된 케이스와, 차량의 기울기와 케이스 내부의 연료 수위에 상응하여 상기 케이스 내부를 길이 방향으로 이동하도록 상기 케이스의 유입구와 배출구 사이의 상기 케이스 내부에 설치되는 플로트와, 상기 플로트와 케이스 밑판 사이에 탄설되는 스프링과, 상기 케이스의 환형 시트의 말단과 접하거나 떨어짐으로써 상기 순환 통로를 개폐하기 위한 실링 부재와 상기 실링 부재의 일측으로부터 그 일측 방향으로 일정 길이만큼 뻗은 제1 플랩 다리 및 상기 제1 플랩 다리가 뻗은 방향의 반대 방향의 상기 실링 부재의 타측으로부터 그 타측 방향으로 일정 길이만큼 뻗은 제2 플랩 다리를 포함하여 구성되는 플랩과, 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심으로부터 일정 거리만큼 떨어져 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면에서 돌출 형성되고 상기 제 1 플랩 다리가 상기 밸브의 길이 방향으로만 일정 길이만큼 움직일 수 있도록 제한하는 형상을 가지도록 형성된 제1 플랩 걸이 수단과, 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심으로부터 상기 제1 플랩 걸이 수단의 반대 방향으로 일정 거리만큼 떨어져 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면에서 돌출 형성되고 상기 제 2 플랩 다리 가 상기 밸브의 길이 방향으로만 상기 제1 플랩 걸이 수단의 경우보다 더 긴 범위의 일정 길이만큼 움직일 수 있도록 제한하는 형상을 가지도록 형성된 제2 플랩 걸이 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

밸브, 롤 오버, 플랩, 연료 탱크, 플로트

Description

롤 오버 배출 밸브 {Roll Over Vent Valve}

도 1은 종래 기술에 의한 롤 오버 배출 밸브를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브를 나타낸 분리 사시도.

도 4, 도 5, 도 6은 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브가 작동되는 상태를 나타낸 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이스 4 : 환형 시트

11 : 밑판 21 : 플로트

22 : 제 플랩 걸이 수단 23 : 제2 플랩 걸이 수단

31 : 플랩 32 : 실링 부재

33 : 제1 플랩 다리 34 : 제2 플랩 다리

41 : 스프링

본 발명은 연료 증발가스 배출제어 시스테 D 롤 오버 배출 밸브에 관한 것으 로서, 보다 상세하게는 차량의 경사 및 전복시의 기울어진 상태에서 정상상태로 복뒤될 때 플로트의 하강이 신속히 이루어짐으로써 연료 탱크 내의 증발가스압을 적절히 조절할 수 있도록 하는 롤 오버 배출 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 연료 증발가스 배출제어 시스템(ORVR SYSTEM : On-board Refueling Vapor Recovery System)은 연료 주유시 연료가 연료탱크의 지정면까지 주유되면 캐니스터로 연결되는 통로를 차단하고 연료 탱크의 압력을 순간적으로 상승시켜 주유가 차단되도록 하며, 차량이 일정한 정도 이상 기울어지거나 전복될 때 연료가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 시스템이다. 이러한 시스템이 필요한 것은 액상 연료의 누출은 차량의 전복 자체보다도 더욱 심각한 문제를 야기할 수 있기 때문이다.

롤 오버 밸브는 똑바로 선 자세에서 일정 각도 이상 기울어지면 실링 부재가 밸브의 순환 통로를 폐쇄되는 장치 구성을 가진다. 종래의 롤 오버 배출 밸브의 가장 흔한 구성은 실링 부재를 제어하는 플로트를 포함하는 것이다. 상기 플로트는 차량의 기울어짐이 허용 가능 범위 이내일 때는 실링 부재가 열린 상태로 있게 하나, 차량의 기울어짐이 허용 가능 범위를 넘어서면 실링 부재를 밀어서 순환 통로 중의 좁은 구멍 부분과 접촉시킴으로써 순환 통로를 차단시킨다. 기울어짐의 허용 가능한 범위는 질량, 형상, 밀도, 부품 등의 여러 요인에 의해 결정된다.

그런데 롤 오버 배출 밸브의 실링 부재에 의하여 차량의 기울어짐과 관계없이 어떠한 조건 하에서 밸브의 순환 통로가 밀폐되는 경우가 있다. 예를 들면 연료 탱트의 연료가 크게 출렁이면서 갑자기 밸브 내로 연료가 유입되되는 경우, 연료 탱크 내의 연료 수위가 높아져서 밸브의 플로트를 밀어 올리는 경우 등이 그러하다.

연료의 순간적인 유입의 경우에 있어서의 실링 부재에 의한 밀폐는 탱크 상부 공간의 압력이 초래할 수 있는 해로운 결과를 피해야 하므로 일시적이어야 한다. 따라서 실링 부재에 의한 밀폐 후 곧바로 실링 부재가 구멍으로부터 떨어져 순환 통로가 개방되어야 한다.

그러나 연료의 갑작스런 유입이 있음으로 인한 밀폐가 있는 때 탱크 상부 공간으로부터 연료 증발가스의 밸브로의 유입이 있게 되면 탱크와 캐니스터 사이에 압력의 차이가 발생하게 되고 이 압력의 차이로 인하여 밸브가 다시 개방되어야 하는 시점에서도 밀폐 부재가 구멍의 주위를 계속 누르고 있음으로써 밀폐가 유지될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 롤 오버 배출 밸브를 도시한 것이다. 종래 기술에 따른 롤 오버 배출 밸브의 경우 밸브가 밀폐 상태에서 개방 상태로 되기 위해서는 플로트(101)가 자중에 의해 하측으로 떨어짐으로써 플로트(101)와 일체로 형성된 고깔 모양의 밀폐 부재(102)를 배출공(111)의 둘레부(112)로부터 떨어뜨려야 하는데, 이 경우에 플로트(101)의 자중이 플로트(101)의 중심축의 연장선상에서만 작용하기 때문에 플로트(101)의 자중에 의한 효과가 탱크와 캐니스터 사이의 압력 차이에 의한 효과를 극복하지 못함으로써 밀폐 부재(102)가 배출공(111)의 주위 자리에 달라붙을 우려가 있고 이에 따라 연료 탱크 내의 증발 가스압 조절에 적절히 대응하지 못하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 밀폐 부재가 가스 배출공을 막아서 밀폐 상태에 있다가 즉시 개방 상태로 복귀되어야 할 때 복귀 과정이 원활히 이루어질 수 있도록 밸브 플로트의 자중에 의해 하측으로 가해지는 힘이 밀폐 부재에 대해 편향되게 작용되도록 하는 구조를 가짐으로써 연료 탱크 내의 증발 가스압의 조절이 적절하게 이루어지도록 하는 롤 오버 배출 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유입구와 유출구가 구비되고 연료 탱크의 내부와 외부 사이의 공기 흐름을 위한 통로로서 선택적으로 개폐되는 순환 통로가 형성되며 상기 순환 통로의 개폐되는 통로 부분의 축 둘레를 따라 연장된 환형 시트가 형성되고 밸브의 각 구성요소를 내장하기 위한 소정의 형상으로 형성된 케이스와, 차량의 기울기와 케이스 내부의 연료 수위에 상응하여 상기 케이스 내부를 길이 방향으로 이동하도록 상기 케이스의 유입구와 배출구 사이의 상기 케이스 내부에 설치되는 플로트와, 상기 플로트와 케이스 밑판 사이에 탄설되는 스프링과, 상기 케이스의 환형 시트의 말단과 접하거나 떨어짐으로써 상기 순환 통로를 개폐하기 위한 실링 부재와 상기 실링 부재의 일측으로부터 그 일측 방향으로 일정 길이만큼 뻗은 제1 플랩 다리 및 상기 제1 플랩 다리가 뻗은 방향의 반대 방향의 상기 실링 부재의 타측으로부터 그 타측 방향으로 일정 길이만큼 뻗은 제2 플랩 다리를 포함하여 구성되는 플랩과, 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심으로부터 일정 거리만큼 떨어져 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면에서 돌출 형성되고 상기 제 1 플랩 다리가 상기 밸브의 길이 방향으로만 일정 길이만큼 움직일 수 있도록 제한하는 형상을 가지도록 형성된 제1 플랩 걸이 수단과, 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심으로부터 상기 제1 플랩 걸이 수단의 반대 방향으로 일정 거리만큼 떨어져 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면에서 돌출 형성되고 상기 제 2 플랩 다리가 상기 밸브의 길이 방향으로만 상기 제1 플랩 걸이 수단의 경우보다 더 긴 범위의 일정 길이만큼 움직일 수 있도록 제한하는 형상을 가지도록 형성된 제2 플랩 걸이 수단을 포함한다.

또한, 상기 플랩의 제1 플랩 다리 및 제2 플랩 다리 각각은 일정 거리만큼 서로 이격되어 나란히 위치하는 한 쌍의 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심에 돌출부가 형성되고 상기 실링 부재에는 상기 돌출부가 삽입되는 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심에 형성된 돌출부는 원뿔 모양이고 상기 실링 부재의 상기 돌출부가 삽입되는 공간의 형상은 상기 돌출부의 형상에 대응되는 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 플랩 다리의 이격된 한 쌍의 부재가 서로 가까워지도록 좁히면 상기 제2 플랩 걸이 수단과의 탈착이 가능하도록 상기 제2 플랩 걸이 수단의 일부분이 끊어지게 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브의 사시도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브의 분리 사시도를 나타낸 것이다.

롤 오버 배출 밸브는 가스 캐니스터 포트(2)가 구비되고 구성요소들을 내장하기 위한 속이 빈 케이스(1)와, 케이스(1)의 하단에 결합되어 상기 케이스(1)의 바닥면을 이루는 밑판(11)과, 케이스(1)의 내부 공간에서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 플로트(21)와, 플로트(21)의 상면에 형성된 제1 플랩 걸이 수단(22) 및 제2 플랩 걸이 수단(23) 각각에 양 쪽으로 길게 뻗은 제1 플랩 다리(33) 및 제2 플랩 다리(34)가 걸리는 플랩(31)과, 하단부는 밑판(11)에 형성된 홈(12)에 삽입되고 상단은 플로트(21)의 하면에 닿아서 케이스(1)의 밑판(11)과 플로트(21) 사이에서 탄발 지지되는 스프링(41)으로 구성된다.

플랩(31)은 플로트(21) 상면의 중심에 위치되는 원판 형태의 실링 부재(32)와 양 옆으로 뻗은 제1 플랩 다리(33) 및 제2 플랩 다리(34)로 이루어지는데, 각 플랩 다리(33,34)는 평행하게 배치되는 한 쌍의 부재로 이루어지며 탄성을 가지고 있어서 한 쌍의 부재 서로에 대해 벌어지거나 좁아질 수 있다. 플랩(31)의 실링 부재(32) 중에서 밸브의 개폐에 따라 케이스(1)의 배출공(3)의 둘레부와 반복적으로 닿게 되는 부분은 마모의 우려가 있으므로 플랩(31)의 다른 부분의 재료보다 강성이 큰 재료로써 별도로 제작하여 끼우는 것이 바람직하다.

플로트(21)의 하단 중심부로부터 하방으로 연장된 봉(24)은 케이스(1)의 밑판(11) 중심부에 형성된 일정 길이의 관통된 통로(13)에 항상 끼워진 채로 움직이며, 상기 관통된 통로(13)에는 길이 방향을 따라 복수 개의 돌출된 부분(25)이 형 성되고 상기 플로트(21)의 봉(24)에 상기 관통된 통로(13)의 돌출된 부분(25)이 삽입될 수 있게 홈(14)이 형성되어 플로트(21)가 케이스(1) 내부에서 회전되지 않는다. 또한, 케이스(1)의 내측면과 플로트(21)의 외측면은 완전히 밀착되지 않으므로 케이스(1)의 내측면과 플로트(21)의 외측면 사이의 공간이 연료 증발가스가 지나는 통로가 된다.

플로트(21)의 상면의 중심으로부터 일직선 상의 양쪽으로 동일한 거리만큼 떨어진 플로트(21)의 상면으로부터 각각 돌출되어 제1 플랩 걸이 수단(33) 및 제2 플랩 걸이 수단(34)이 형성된다. 제1 플랩 걸이 수단(33)은 "ㄷ"자 형태의 부재로서 "ㄷ"자 형태 중 터져있는 부분이 상기 플로트(21) 상면에 의해 막힘으로써 제1 플랩 다리(33)가 통과되는 사각형 구멍을 형성한다. 제2 플랩 걸이 수단(34)은 플로트(21)에 결합된 상태에서 위쪽의 중앙 부분이 터져 있어서 제2 플랩 다리(34)가 통과되는 일부분이 터진 사각형 구멍을 형성한다. 제2 플랩 다리(34)의 상측부의 일부가 터져 있는 것은 밸브 조립 과정 중 플랩(31)을 플랩 걸이(22,23)에 끼울 때를 위한 것이며 제1 플랩 걸이 수단(22)과 제2 플랩 걸이 수단(23) 모두 플랩(31)을 아래로 끌어당기기 위한 것이라는 점에서는 그 기능이 동일하다.

제1 플랩 걸이 수단(22)에 의해 형성되는 구멍은 이를 통과하는 제1 플랩 다리(33)가 상하 방향으로만 약간 이동이 가능하도록 제1 플랩 다리(33)의 운동을 제한한다. 제2 플랩 걸이 수단(23)은 제1 플랩 걸이 수단(22)보다 높이가 높아서 제1 플랩 다리(33)의 상하 이동 범위보다 그 이동 범위가 2배 이상이 되도록 구성된다. 따라서 플로트(21)가 하강함으로써 제1 플랩 걸이 수단(22) 및 제2 플랩 걸이 수단 (23)이 플랩(31)을 끌어당길 때 플랩(31)은 제1 플랩 다리(33) 쪽이 더 아래로 가도록 기울어지게 된다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브의 단면도로서, 도 4는 밸브가 개방 상태에 있을 때를 나타낸 것이고, 도 5는 밸브가 밀폐 상태에 있을 때를 나타낸 것이며, 도 6은 밸브가 밀폐 상태에 있다가 재개방될 때의 모습을 나타낸 것이다.

케이스(1)의 상부에 마련된 배출공(3)의 축 둘레로 아래 방향으로 일정 길이만큼 연장된 벽체를 환형 시트(4)라고 정의하기로 한다. 환형 시트(4)의 말단에 형성된 구멍을 실링 부재(32)가 막으면 탱크와 캐니스터 사이의 공기 통로가 차단되어 연료 증발가스의 배출이 방지되기 때문에 밸브가 밀폐된다.

플로트(21)의 상면 중심에는 원뿔 모양의 돌출부(26)가 형성되며 플랩(31)의 실링 부재(32)의 하면에는 상기 돌출부(26)에 대응되는 원뿔 모양으로 들어간 홈이 형성되어 플랩(31)의 중심부가 상기 돌출부(26)에 의해 움직임이 제한됨으로 인해 플랩(31)의 실링 부재(32)가 항상 플로트(21)의 상면 중심부에 위치하게 된다.

도 4에 도시된 것과 같이 밸브가 개방 상태에 있다가 연료가 밸브 내로 대량 유입되거나 차량의 심한 기울어짐 등의 어떤 원인에 의하여 도 5에 도시된 것과 같이 플로트(21)가 상승하여 플랩(31)의 실링 부재(32)의 상면이 환형 시트(4)에 닿게 되면 밸브가 밀폐된다. 그 후 밸브가 다시 개방 상태로 되기 위해서는 플로트(21)가 자중에 의해 하측으로 떨어짐과 함께 플로트(21)가 플랩(31)을 아래로 잡아당김으로써 플랩(31)의 실링 부재(32)를 환형 시트(4)의 말단으로부터 떼어내야 하 는데, 본 발명의 경우 플로트(21)가 플랩(31)을 잡아당기는 부분의 높이가 서로 다르기 때문에 도 6에 도시된 것처럼 플랩(310이 전체적으로 기울어지면서 제1 플랩 다리(33)와 가까운 쪽의 실링 부재(32)의 상면이 제2 플랩 다리(34)와 가까운 쪽의 실링 부재(32)의 상면보다 먼저 환형 시트(4)의 말단으로부터 떨어지게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 롤 오버 배출 밸브에 의하면 밸브가 밀폐 상태에서 개방 상태로 되기 위해 플로트의 자중에 의해 실링 부재가 환형 시트로부터 떨어질 때 종전 기술과 같이 플로트의 중심축을 따라 실링 부재에 힘이 가해지는 것이 아니라 실링 부재의 한쪽 가장자리에서 먼저 힘이 가해지기 때문에 실링 부재에 편향 하중이 가해지고 이로써 토크에 의한 효과가 발생되어 플로트의 자중에 의해 실링 부재를 끌어내리는 힘이 종전 기술에 의한 밸브보다 더욱 강하게 가해지기 때문에 롤 오버 배출 밸브의 정상 상태로의 복귀가 신속히 이루어지며, 이에 따라 연료 탱크 내의 증발가스압 조절이 보다 적절히 이루어진다는 장점이 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 유입구와 유출구가 구비되고, 연료 탱크의 내부와 외부 사이의 공기 흐름을 위한 통로로서 선택적으로 개폐되는 순환 통로가 형성되며, 상기 순환 통로의 개폐되는 통로 부분의 축 둘레를 따라 연장된 환형 시트가 형성되고, 밸브의 각 구성요소를 내장하기 위한 소정의 형상으로 형성된 케이스;

   차량의 기울기와 케이스 내부의 연료 수위에 상응하여 상기 케이스 내부를 길이 방향으로 이동하도록 상기 케이스의 유입구와 배출구 사이의 상기 케이스 내부에 설치되는 플로트;

   상기 플로트와 케이스 밑판 사이에 탄설되는 스프링;

   상기 케이스의 환형 시트의 말단과 접하거나 떨어짐으로써 상기 순환 통로를 개폐하기 위한 실링 부재와 상기 실링 부재의 일측으로부터 그 일측 방향으로 일정 길이만큼 뻗은 제1 플랩 다리 및 상기 제1 플랩 다리가 뻗은 방향의 반대 방향의 상기 실링 부재의 타측으로부터 그 타측 방향으로 일정 길이만큼 뻗은 제2 플랩 다리를 포함하여 구성되는 플랩;

   상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심으로부터 일정 거리만큼 떨어져 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면에서 돌출 형성되고 상기 제 1 플랩 다리가 상기 밸브의 길이 방향으로만 일정 길이만큼 움직일 수 있도록 제한하는 형상을 가지도록 형성된 제1 플랩 걸이 수단;

   상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심으로부터 상기 제1 플랩 걸이 수단의 반대 방향으로 일정 거리만큼 떨어져 상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면에서 돌출 형성되고 상기 제 2 플랩 다리가 상기 밸브의 길이 방향으로만 상기 제1 플랩 걸이 수단의 경우보다 더 긴 범위의 일정 길이만큼 움직일 수 있도록 제한하는 형상을 가지도록 형성된 제2 플랩 걸이 수단;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 오버 배출 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 플랩의 제1 플랩 다리 및 제2 플랩 다리 각각은 일정 거리만큼 서로 이격되어 나란히 위치하는 한 쌍의 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 오버 배출 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심에 돌출부가 형성되고 상기 실링 부재에는 상기 돌출부가 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 오버 배출 밸브.
4. 제3항에 있어서,

   상기 플로트의 상기 환형 시트를 향하는 면의 중심에 형성된 돌출부는 원뿔 모양이고 상기 실링 부재의 상기 돌출부가 삽입되는 공간의 형상은 상기 돌출부의 형상에 대응되는 형상인 것을 특징으로 하는 롤 오버 배출 밸브.
5. 제2항에 있어서,

   상기 제2 플랩 다리의 이격된 한 쌍의 부재가 서로 가까워지도록 좁히면 상기 제2 플랩 걸이 수단과의 탈착이 가능하도록 상기 제2 플랩 걸이 수단의 일부분이 끊어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤 오버 배출 밸브.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 플랩은 상기 환형 시트와 접촉되는 실링 부재의 일부분과 그 외의 부분이 별개의 부품으로 제작되어 결합되는 것을 특징으로 하는 롤 오버 배출 밸브.

Images