KR101104018B1

KR101104018B1 - 연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법

Info

Publication number: KR101104018B1
Application number: KR1020040063395A
Authority: KR
Inventors: 매킨토시앤드류더블유; 스핀크케네쓰엠
Original assignee: 이턴 코포레이션
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2012-01-06
Also published as: KR20050017592A; EP1506889A2; AU2004203233A1; CA2477227A1; EP1506889B1; AR045211A1; EP1506889A3; US6863082B1; DE602004005788D1; JP4517350B2; DE602004005788T2; US20050034759A1; JP2005061416A

Abstract

플라스틱 본체의 연료 증기 제어 밸브(10, 70)는 장착 러그(20, 22, 92, 94)를 구비하며, 이 장착 러그는 탱크 접근 개구용 커버(34, 104)에 제공된 브라켓(38)상에 조정 가능하게 스냅 결합되어, 밸브를 브라켓상에 수직방향으로 선택적으로 배치한다. 밸브가 브라켓에 결합됨에 따라, 커버에 제공된 증기 배출 부속품(36, 106)이 밸브 출구에 수납되고 시일 링에 의해 밀봉된다. 커버는 연료 레벨 신호 송신기용 장착 플랜지를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법{MOUNTING A FUEL VAPOR MANAGEMENT VALVE INTERNALLY TO A GAS TANK}

도 1은 제 1의 선택된 연료 레벨 증기 차단용 연료 탱크 접근 개구 커버에 조립된 밸브의 사시도,

도 2는 도 1의 조립체의 분해 사시도,

도 3은 연료 탱크의 벽의 접근 개구를 통해 설치된, 도 1의 조립체의 단면도,

도 4는 부착 러그를 도시하는, 도 1의 조립체의 밸브의 사시도,

도 5는 도 4의 밸브의 분해도,

도 6은 연료 레벨 증기 차단용의 다른 실시예의 도 1과 유사한 도면,

도 7은 도 6의 실시예의 분해 사시도,

도 8은 탱크 내에 설치된 도 6의 실시예의 단면도,

도 9는 도 6의 조립체의 밸브의 분해도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 70 : 증기 배출 밸브 12, 72 : 밸브 본체

14, 82 : 연료 증기 입구 18, 86 : 증기 출구 통로

20, 22, 92, 94 : 장착부 24, 98 : 슬롯

32, 126 : 접근 개구 34, 104 : 커버

36, 106 : 관상 부속품 38, 110 : 장착 구조체

40, 42, 44, 112, 114, 116 : 밸브 장착면

50, 120 : 환상 시일

본 발명은, 충전 증기 제어 밸브를 가스 탱크내에 설치하는 것에 관한 것으로서, 특히 그러한 밸브를 금속제 연료 탱크에 설치하는 것에 관한 것이다. 그러한 밸브는 통상적으로 플라스틱 재료에 의해서 부상(float) 작동식으로 형성되고, 연료 증기를 탱크로부터 도관을 통해서 탄소 입자로 충전된 통 등의 저장 장치로 안내하는 밸브 출구를 제공한다. 지금까지, 그러한 밸브가 탱크의 내부에 설치되는 경우, 밸브를 탱크에 삽입하는 접근 개구용 커버 부재에 밸브를 부착하는 것이 필요하였다. 증기 제어 밸브를 클립 및 패스너로 금속제 커버에 부착하는 연료 레벨 신호 송신기 장착 플랜지(fuel level signal sender mounting flange)와 같은 공지된 설비가 제공되었다. 이러한 설비는 밸브를 설치하고 밸브를 탱크 내부의 정확한 높이에서 조정하는 것을 어렵게 하며, 상이한 깊이 구조의 탱크마다 개별적인 밸브 구조체를 필요로 하였다.

따라서, 단일 밸브 설계로 각종 연료 탱크의 깊이를 수용하는 것이 가능하고 그리고 조립시에 별도의 패스너를 필요로 하지 않는 간단하고 설치가 용이한 방식으로 연료 증기 제어 밸브를 내부에 부착하는 방법 또는 수단을 제공하는 것이 요망되었다.

본 발명은 특히 금속제 연료 탱크의 내부에 별도의 패스너의 필요 없이 플라스틱 본체를 구비하는 유형의 연료 증기 제어 밸브를 설치하는데 있어서 상술한 문제점에 대한 해결책을 제공한다. 본 발명의 방법은, 단일의 밸브 설계로 각종 깊이의 탱크를 수용하는 것을 가능하게 하고, 그리고 탱크 내부의 밸브의 수직 위치의 한정된 조정을 제공하여 밸브가 폐쇄되는 연료 레벨에 있어서의 변화를 허용하고 증기가 탱크에서 유출하는 것을 방지한다.

본 발명은 탱크의 상부 벽의 하부면으로부터 하방향으로 연장되는 띠(strap) 또는 브라켓(bracket) 형태의 설치 구조를 이용하고, 그리고 커버로부터 하방향으로 연장되는 관상 배출 도관 부속품을 제공한다. 바람직한 형태에서 커버는 접근 개구를 통해서 탱크 내에 설치되는 연료 레벨 신호 송신기 기구를 포함한다. 증기 제어 밸브의 본체에는, 활주 스냅 작용의 결합을 위해 커버상의 설치 구조체의 탭 및 구멍에 결합하는 부착 러그(lug) 또는 돌출부가 제공된다. 브라켓상의 미리 선택된 수직 위치에서 밸브상의 스냅 로킹 러그의 결합을 허용하기 위해 장착 구조체 또는 브라켓에 다수의 구멍이 제공된다. 밸브의 증기 출구에 제공되는 시일 링은 커버로부터 하방향으로 연장되는 관상 부속품에 활주 가능하게 결합하여, 부속품에 대한 밀봉 접속을 제공함으로써, 밸브로부터 커버 또는 송신기 모듈 플랜지를 통해서 탱크의 외부로 연료 증기를 연통시킨다.

이 시일 링은 본체에 스냅결합된 유지 링에 의해 정위치에 고정된다. 링은 밸브를 설치 구조체상의 소망의 위치에 유지하기 위한 스페이서로서의 역할을 하도록 그의 축방향 길이가 변화될 수도 있다.

따라서, 본 발명은, 밸브를 탱크 내부에 선택적으로 위치시키고 증기 제어 밸브의 설계 변화를 필요로 함이 없이 연료 탱크의 상이한 깊이를 수용하는 방식으로, 연료 증기 제어 밸브를 연료 탱크용 접근 개구 커버에 간단하고, 효율적이면서도 비교적 저렴한 비용으로 부착하는 방법을 제공한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 포괄적으로 참조부호(10)로 도시된 증기 제어 밸브는, 대체로 플라스틱 재료로 형성되고 적어도 하나의 입구(14)를 갖는 본체(12)와, 그의 상단부에 형성되고 그 내부에 증기 출구 통로(18)가 형성된 출구 부속품(16)을 구비한다.

밸브 본체(12)는 대체로 수직으로 이격 정렬된 배치로 그의 외부에 형성된 한 쌍의 러그 또는 돌출부(20, 22)를 구비하며, 하측의 돌출부(22)는 직사각형 슬롯(24) 형태의 구멍을 갖는다. 상측 돌출부(20)는, 이하에 설명하는 바와 같이 스 냅 로킹 결합을 위해 그 단부로부터 외측으로 연장되는 러그 또는 탭(26)을 갖는 탄성 핑거(finger) 또는 탭의 형태로 되어 있다. 바람직한 실행에 있어서, 돌출부(20, 22)는 본체(12) 내에 일체로 성형되지만, 별도로 형성되어 그에 부착될 수도 있다.

밸브 본체는 적어도 하나의 바람직하게는 한 쌍의 외측 연장 이격 버팀대(standoffs)(28, 30)를 추가로 구비하는데, 이것은 밸브 본체로부터 외측으로 연장되고 수평방향으로 이격된 관계로 핑거(20) 위에 수직으로 배치되어, 하기에 설명하는 바와 같이 밸브의 적절한 설치를 용이하게 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 밸브(10)는 탱크의 상측 벽(33)에 형성된 접근 개구(32)를 통해서 연료 탱크 내에 삽입하도록 의도된다는 것을 이해할 것이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 탱크 내의 접근 개구(32)용 커버는 참조 부호(34)로 표시되고, 본 발명의 바람직한 실행에서는, 연료 레벨 신호 송신기(도시 안 됨)와 관련된 장착 플랜지를 포함한다. 커버(34)는 접근 개구(32) 위에 부착되고, 그리고 임의의 적절한 공지된 수단, 예컨대 용접 또는 적절한 시일 링(도시 안 됨)을 갖는 기계 기구에 의해서 그 둘레에 밀봉된다.

커버(34)는 그를 통해서 그의 하부면으로부터 연장되는 부속품(36) 형태의 증기 도관을 구비하며, 이 증기 도관은 커버(34)의 하부면으로부터 하방향으로 연장되는 일단부와, 커버의 외부면으로부터 외측으로 연장되는 반대측 단부를 갖는다.

또한, 커버(34)는 부속품(36)에 대해서 이격 배치되고 그의 하부면으로부터 하방향으로 연장된 밸브 설치 구조체(38)를 구비하며, 이 구조체는, 바람직한 실시형태에서는, 수직으로 이격 정렬된 배치로 형성된 다수의 이격된 구멍(40, 42)을 갖는 브라켓을 포함한다. 또한, 브라켓(38)은 그 내부에 형성되고 구멍(40, 42)의 하부에 위치하는 탭(tab)(44)을 구비한다. 이 탭(44)은 브라켓 내에 절삭부(46)를 형성하여 브라켓으로부터 재료를 제거함으로써 브라켓과 일체로 형성될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 러그(22)의 슬롯(24)을 탭(44)의 하단부 위에 결합하고 밸브를 브라켓(38)을 따라 수직 상향으로 활주시키고 핑거(20)상의 탭(26)을 브라켓상의 슬롯(40, 42) 중 하나에 스냅 결합시킴으로써, 밸브(10)가 브라켓(38)상에 조립된다. 슬롯(40, 42)의 선택은, 소망의 액체 연료 레벨에서 증기 배출의 차단을 실행하기 위해 탱크의 깊이와 탱크 내의 밸브의 소망의 위치에 따라서, 상부 탱크 벽으로부터의 밸브의 소망의 수직 위치에 의해서 결정된다. 밸브가 탭(44)을 따라 활주 가능하게 이동함에 따라, 커버(34)에 달려 있는 부속품(36)의 부분이 출구 통로(18)에 결합하고, 그리고 통로(18)에 수납되어 그 내부에 형성된 쇼울더(50)에 대해 정렬된 적절한 탄성 시일 링(48)(도 3 참조)에 의해서 그 내부에 밀봉된다. 링(48)은 부속품(16)의 단부에 압착 또는 스냅 끼워맞춤되거나 용접에 의해 고정될 수도 있는 유지 링(52)에 의해 유지된다.

따라서, 밸브(10), 및 커버(34)와 부속품(36)을 갖는 커버(34)는 탱크 벽(33) 내의 접근 개구(32)를 통해 삽입되는 소조립체(54)를 포함한다.

도 3 및 5를 참조하면, 밸브 조립체(10)는 부표(56), 부표 스프링(58) 및 부 표 보유 컵(60)을 포함하고, 부표 보유 컵(60)은 임의의 적절한 수단, 예컨대 슬롯(63)에 결합하는 컵(60)에 형성된 스냅 결합 탭(61) 등에 의해 밸브 본체(12)에 부착되고, 그 본체(12)는 부표 및 스프링을 그 내부에 유지한다.

출구 통로(18)는 밸브 시트(62) 및 가요성 밸브 부재(64)를 포함하고, 그 밸브 부재(64)는 부표가 탱크 내에서 제 1의 선택된 또는 소망하는 연료 레벨로 상승할 때 밸브 시트(62)의 상부를 폐쇄한다.

조립체를 튜브(44) 위로 활주시키고 그리고 탭(26)을 브라켓(38)상의 하측 슬롯(42)에 스냅 결합시킬 때, 버팀대(28, 30)는 슬롯(40, 42)의 측면에 인접한 브라켓의 표면에 활주 가능하게 결합하여 밸브 입구 통로(18)를 부속품(36)에 결합하도록 적절히 배치한다.

도 6 내지 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 이것은 배출 밸브(70)를 포함하고, 그리고 조정 스프링(76)으로 그 내부에 활주 가능하게 배치된 부표(74)를 갖는 밸브 본체(72)를 포함하며, 이들 부표 및 스프링은 컵(78)에 의해 본체에 보유되고, 컵(78)은 본체(72)에 형성된 스냅 로킹 탭(80)을 컵(78)에 형성된 슬롯(81)에 결합하는 것 등에 의해서 본체에 부착된다.

밸브 본체는 입구 포트(82)와, 그의 상단부로부터 연장되고 그 내부에 배출 통로 또는 출구(86)가 형성된 출구 부속품(84)을 구비한다. 통로(86)는 본체(72)의 내부에 형성된 밸브 시트(88)와 연통하고, 그리고 밸브가 연료 탱크에 설치될 때 가요성 밸브 부재(90)가 부표의 상향 이동에 의해서 이동하여 액체 연료의 소망의 레벨에서 부재(90)를 밸브 시트(88)에 대해서 밀폐시킨다.

밸브 본체는 돌출부(92)에 의해 형성된 다수의 이격된 부착면과, 그의 단부로부터 외측으로 연장되는 로킹 탭(locking tab)(96)을 갖는 탄성 편향가능한 핑거(94)를 구비한다. 장착 돌출부 및 핑거(92, 94)는 수직으로 이격 정렬된 관계로 배치되고, 돌출부(92)는 그와 함께 수직 결합하는 슬롯(98)을 그 내부에 구비하고 있다.

본체(72)의 상단부에 인접한 반경방향 외향으로 연장되는 원주방향 이격 배치로, 한 쌍의 버팀대(100, 102)가 본체(72)의 외측으로 연장된다.

밸브를 설치할 연료 탱크의 접근 개구를 폐쇄하기 위한 커버 조립체(104)가 제공되고, 이 커버는 증기를 저장 장치(도시 안 됨)에 안내하기 위한 도관에 접속하기 위해 그 커버의 하부면으로부터 수직 하방향으로 또 그의 외측으로 연장되는 부속품(106)을 구비한다. 부속품(106)은 그를 관통하여 형성된 연속 증기 배출 통로(108)를 구비한다.

커버(104)는 부속품(106)과 대체로 평행한 이격 배치로 그로부터 하방향으로 연장되는 장착 구조체를 구비하고, 이 장착 구조체는 그 내부에 형성된 한 쌍의 수직 방향 이격 슬롯 또는 구멍(112, 114)을 구비하는 브라켓(110)의 형태로 되어 있고, 이들 구멍은 브라켓상의 밸브의 소망의 배치를 위한 선택을 제공하기 위해 브라켓상에 수직으로 배치된다.

브라켓(110)은, 그 내부에 제공되고 브라켓에 절삭부(118)를 스탬핑(stamping) 가공함으로써 그와 일체로 형성되는 것이 바람직한 수직 하방향 연장 탭(116)을 추가로 구비한다.

밸브(70)는 출구 통로(86)에 배치되는 탄성 시일 링(120)을 포함하고, 이 시일 링은 스페이서(122)에 의해 내부에 유지되며, 스페이서(122)는 출구 목부(84)에 스냅 로킹되어 후술하는 바와 같이 시일 링을 보유하고 밸브를 보유한다.

장착 브라켓상의 탭(116)을 돌출부(92)상의 슬롯(98)에 활주 가능하게 결합하고 또 핑거(94)상의 탭(96)을 브라켓(110)에 제공된 하측 슬롯(114)에 스냅 로킹함으로써, 밸브(70) 및 커버(104)의 소조립체(124)가 형성된다. 탭(116)이 슬롯(98)에 활주 가능하게 결합함에 따라, 부속품(106)이 출구 통로(86)와 밀봉 링(120)의 내주에 활주 가능하게 결합하여 부속품(106)의 외부 둘레를 밀봉한다는 것을 이해할 것이다. 스페이서(122)의 길이는, 탭(96)이 슬롯(114)에 결합할 때, 스페이서가 커버(104)의 하부면에 접촉하여 밸브를 브라켓(110)상에 보유하는 것을 용이하게 하도록 선택된다.

밸브가 브라켓(110)에 장착될 때, 버팀대(102)는 브라켓(110)의 표면에 마찰 결합하여 부속품(106)을 결합하기 위한 출구 포트(86)의 배치를 용이하게 한다는 것을 이해할 것이다.

그 다음, 도 8에 도시된 바와 같이 소조립체(124)가 연료 탱크의 상측 벽(128)에 형성된 접근 개구(126) 내에 삽입된다.

본 발명을, 상측 탱크 벽의 접근 개구를 통해서 설치하는 것으로서 설명하였지만, 변형예로 탱크를 반부 외장(half shell)으로부터 조립하기 전에 탱크의 내부면에 장착 브라켓을 부착할 수도 있다.

따라서, 본 발명은, 탱크 내부에서 밸브의 수직방향으로의 선택적 배치를 가 능하게 하는 방식으로, 금속제 연료 탱크의 상측 벽에 제공된 접근 개구를 통해서 플라스틱 본체의 연료 증기 제어 밸브를 설치하기 위한 신규하고 비교적 저렴한 기술을 제공한다. 따라서, 본 발명은 상이한 깊이의 탱크에 설치될 수도 있는 단일 밸브 설계를 제공하면서도, 탱크 내부의 소망의 또는 선택된 액체 연료 레벨에서 증기 배출 정지를 위한 밸브의 적절한 배치를 제공한다.

밸브는 장착 브라켓상에 수직방향으로 선택적으로 배치될 수도 있고, 그리고 스페이서 유지 링의 한번의 변환으로 밸브를 브라켓상에 보유하도록 상이한 수직 위치에 적응할 수 있다.

이상 본 발명을 도시된 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 수정 및 변경이 가능하고, 하기의 청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해할 것이다.

본 발명에 의하면, 상이한 깊이의 탱크에 설치될 수도 있는 단일 밸브 설계를 제공하면서도, 탱크 내부의 소망의 또는 선택된 액체 연료 레벨에서 증기 배출 정지를 위한 밸브의 적절한 배치를 제공하는 효과가 있다.

Claims

연료 증기 배출 밸브를 연료 탱크의 내부에 설치하는 방법에 있어서,

(a) 밸브 장착면(40, 42, 44, 112, 114, 116)을 갖는 장착 구조체(38, 110)를 상기 연료 탱크의 내부에 배치하는 단계와,

(b) 연료 증기 입구(14, 82) 및 출구(18, 86)를 갖는 밸브 본체(12, 72)를 형성하고, 밸브 부재(64, 90)를 상기 입구와 출구 사이에서의 증기 유동을 방지하는 위치와 허용하는 위치 사이에서 이동 가능하게 상기 본체 내에 배치하고, 상기 밸브 본체의 외부로 연장되는 장착부(20, 22, 92, 94)를 제공하고, 상기 출구 주위에 탄성 환상 시일(48, 120)을 배치하는 단계와,

(c) 상기 밸브 본체를 상기 연료 탱크 내에 삽입하고, 상기 장착부를 상기 장착면과 결합시키며 상기 연료 탱크로부터의 증기를 연통시키기 위해 상기 출구를 연결하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착부를 장착면과 결합시키는 상기 단계는 스냅 로킹(snap locking) 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착부를 제공하는 상기 단계는 상기 본체로부터 연장되는 탄성 편향 가능한 부재(20, 94)를 형성하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

출구를 연결하는 상기 단계는 관상 배출 부재(36, 106)를 상기 환상 시일에 삽입하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착 구조체를 연료 탱크 내부에 배치하는 상기 단계는 이격된 복수의 구멍(40, 42, 46, 112, 114, 118)을 갖는 브라켓(38, 110)을 배치하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착 구조체를 연료 탱크 내부에 배치하는 상기 단계는, 접근 개구용 커버(34, 104)를 제공하고, 상기 커버 상에 장착 브라켓을 형성하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 6 항에 있어서,

접근 개구용 커버를 제공하는 상기 단계는 연료 레벨 송신기 플랜지(34, 104)를 제공하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

출구 주위에 탄성 환상 시일을 배치하는 상기 단계는, 상기 출구에 환상 쇼울더(50)를 형성하고, 상기 쇼울더에 환상 시일을 배치하고, 상기 환상 시일 위에 유지 링을 배치하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 8 항에 있어서,

유지 링을 배치하는 상기 단계는 부착 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 8 항에 있어서,

유지 링을 배치하는 상기 단계는 스페이서(122)를 배치하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 10 항에 있어서,

스페이서를 배치하는 상기 단계는 상기 유지 링 및 스페이서를 단일 부재로서 일체로 형성하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

출구를 연결하는 상기 단계는, 접근 개구 위에 관상 부속품(106, 36)을 갖는 커버를 제공하고, 상기 밸브 본체 출구(18, 86)에 상기 관상 부속품을 삽입하고, 상기 관상 부속품 둘레를 상기 환상 시일로 밀봉하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 12 항에 있어서,

커버를 제공하는 상기 단계는 연료 레벨 송신기 플랜지를 제공하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착부를 장착면과 결합시키는 상기 단계는 상기 밸브 본체상에 슬롯(24, 98)을 형성하고 상기 장착 구조체의 일부를 상기 슬롯에 삽입하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착부를 제공하는 상기 단계는 상기 밸브 본체에 한 쌍의 버팀대(stand-off; 28, 30, 100, 102)를 제공하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착부를 장착면과 결합시키는 상기 단계는 상기 밸브 본체를 상기 장착 구조체상에 수직방향으로 조정가능하게 위치결정하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

밸브 본체를 형성하는 상기 단계는 한 쌍의 버팀대(28, 30, 100, 102)를 형성하는 단계를 포함하고, 장착부를 장착면과 결합시키는 상기 단계는 상기 장착 구조체를 상기 버팀대와 활주 가능하게 접촉시키는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.
제 1 항에 있어서,

장착부를 제공하는 상기 단계는 상기 밸브 본체와 장착부를 단일 부재로서 일체로 성형하는 단계를 포함하는

연료 증기 배출 밸브의 연료 탱크 내 설치 방법.