KR20010078776A

KR20010078776A - 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법 및 그 밸브조립체

Info

Publication number: KR20010078776A
Application number: KR1020010005638A
Authority: KR
Inventors: 벤제이로버트필립
Original assignee: 존 씨. 메티유; 이턴 코포레이션
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2001-08-21
Also published as: US6371152B1; EP1124083A3; ES2217043T3; ATE263941T1; BR0100630A; DE60102605T2; AU776907B2; JP2001254650A; MXPA01001502A; KR100794885B1; CA2334565A1; JP4560757B2; AU1840801A; EP1124083A2; DE60102605D1; EP1124083B1

Abstract

본원은 차량 연료 탱크의 부유형 증기 배출 밸브(a float type vapor vent valve)에 관한 것이다. 극박판 가요성 밸브부재(a relatively thin flexible valve member)는, 일 단부로부터 이격 공간진 배열로 부유체에 고정되면서 부유체 이동 방향과 수직한 방향으로 부유체에 대한 제한된 이동을 허용하는 가요성 밸브 부재의 대향측 단부를 가진, 부유체에 고정되면서 부유체 이동 방향과 평행한 방향으로 부유체에 대한 상대적인 이동이 허용되는 일 단부를 구비한다. 가요성 아암은 일 버젼에서는 굽어지고(bowed) 타 버젼에서는 평판 구조(flat configuration)를 가지는 것이다.

Description

연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법 및 그 밸브 조립체{METHOD OF CONTROLLING VAPOR VENTING IN A FUEL TANK AND VALVE THEREFOR}

본 발명은 차량에 내장된 연료탱크를 충진하는 중에 연료 증기의 배출을 제어하는데 이용되는 형태로 이루어진 부유체 동작 밸브(float operated valves)에 관한 것으로서, 특정하게는 증기 회수 또는 저장 캐니스터(vapor recovery or storage canister)에 방출하도록 탱크 배출구가 접속된 타입으로 이루어진 시스템에 관한 것이다. 일반적으로, 현대에 고용량 차량에서는, 목탄-충진 캐니스터가 연료탱크에 증기 통기구(vapor vent port)에 접속되고; 그리고 캐니스터는 엔진 유입구 매니폴드에 전기적 동작 정화 밸브(purge valve)를 통해 접속이 이루어진다. 전기적 동작 밸브는 엔진 작동 중에 캐니스터로부터 엔진 유입구 매니폴드로의 연료 증기의 흐름을 제어하는 ECU(electronic control unit)에 의한 제어를 받으며; 그리고 컨트롤 밸브는 엔진이 작동하지 않을 때에는 폐쇄되는 것이다.

상술된 타입의 연료탱크 증기 배출 시스템에서는, 액체 연료가 배출구와 목탄 캐니스터에 유입되는 것을 막도록 엔진이 작동하지 않을 때에 연료 탱크를 충진하는 중에 캐니스터로의 연료 증기가 배출되는 것을 제어할 필요가 있는 것이다. 이전에, 부유체 동작 배출 밸브는, 연료가 탱크에 예정 레벨에 이르면 캐니스터로의 연료탱크 증기 통기구를 폐쇄하는데 이용되었다.

그런데, 문제는 소정 액체 연료 레벨 또는 부유 위치에서 폐쇄되는 부유체 동작 밸브를 설계하고 구조하는데 있다. 부유체는 배출 밸브(vent valve)가 폐쇄 위치에 도달하면 "베르누이(Bernoulli)"의 영향을 극복하기에 충분한 힘을 제공하여야 하고 그리고 통기구로 흐르는 증기의 속도는 배출 밸브 시트(seat) 위에 통로의 감소구역으로 인하여 현저하게 증가하게 된다. 따라서, 액체연료에 있는 부유체의 부력이 베르누이의 영향을 극복할 수 있는 적절한 힘을 충분히 제공하여 배출 밸브가 통기구 시트(vent port seat)에 대항하여 정방향으로 폐쇄되어야 한다. 그런데, 부유체의 부력이 환형상 밸브 시트에 베르누이의 영향에 대한 배출 밸브를 정방향으로 폐쇄하기에 충분한 힘을 제공하면, 밸브가 코르킹(corking) 또는 스틱 (sticking)을 당하게 되며; 그리고 엔진 가동 중에 소비로 탱크에 연료 레벨이 순차적으로 강하하게 되면, 부유 중력(float gravitational forces)이 일부 경우에서는 밸브를 재개방하기에 충분하지 않은 것으로 알려져 있다.

상술된 문제를 극복하는데 이용되어져 온 공지된 내장형 재급유 증기 회복 밸브로는, 탱크 내의 액체연료 레벨이 밸브 폐쇄를 발생하는 레벨 밑으로의 강하 시에 밸브부재의 임의적 "코르킹" 또는 스틱을 극복하도록 박리(剝離) 동작(peel-away action)을 제공하는 부유체에 부착된 반대편 단부를 갖춘 밸브 몸체 또는 하우징에 부착된 일 단부를 구비한 탄성 밸브부재를 활용하는, 벌그스마(Bergsma) 등에게 허여된 미국특허 제5,605,175호에 기재된 것이 있다.

그런데, 상기 벌그스마의 연료 증기 배출 컨트롤 밸브는 승용차와 경트럭 차량에 소요되는 바와 같이 고-체적 대량 생산 체제에서, 밸브부재를 본체와 부유체에 조립하고, 밸브 하우징에 부유체를 설치하여 밸브 조립체를 완성시키기가 곤란한 것으로 알려져 있는 결함이 있는 것이다. 따라서, 이러한 배열은 조립의 어려움과 과다한 시간의 소비만이 아니라 경쟁이 치열한 자동차 시장에서 고비용의 산출을 초래하는 것으로 확인된 것이다.

도 21에 도시된 바와 같은 다른 종래기술 부유형 연료탱크 증기 배출 밸브는 가요성 밸브부재가 부유체에 고정되는 일 단부와 자유로운 타 단부로 이루어진 것이다. 이러한 배열은 일반적으로 기능면에서 불만족스런 것으로 확인된 것이다.

따라서, 상대적으로 저렴한 제조비를 소요하면서 대량 생산으로 간단하고 용이하게 조립이 이루어지는 개량된 연료탱크 증기 배출 컨트롤 밸브를 제공할 필요성이 있었다.

본 발명은 탱크 벽에 구멍을 통해 연료 탱크의 상부 벽에 부착되거나; 또는 예를 들어 연료 레벨 샌더 메카니즘 구멍(fuel level sender mechanism aperture)을 통하여서 탱크 내에 장착되어 연료탱크의 벽을 통해 통기구에 접속되는 형태로 이루어지는 모터 차량 연료 탱크 설비용 부유체 동작 연료 증기 배출 컨트롤 밸브(float operated fuel vapor vent control valve)를 제공하는 것이다. 부유체 동작 밸브는, 상호 이격 공간진 관계로 부유체에 부착된 그 반대편 단부를 가진 평판 구조(flat configuration)로 형성된 후크형상 구조로 굽어지는 극박판 리본형상 구조(a relatively thin flat ribbon-like configuration)로 형성된 탄성 밸브부재를 이용한다. 탄성 밸브부재의 일 단부는 부유체의 이동방향에 대해 수직방향으로 제한된 이동을 하도록 배치되어 제약하고 그리고 대향 단부는 부유체 이동방향에 대해 평행한 방향으로 부유체에 대한 제한된 이동을 하는 것을 제외하고 제약을 한다. 밸브부재의 일 단부의 이러한 제한된 이동은, 밸브가 폐쇄 위치에 근접함으로서 베르누이의 영향으로 통기구 시트를 향하는 방향으로 견인될 때에도 저 경성(硬性) 또는 높은 유연도를 밸브부재가 유지하게 한다.

본 발명의 부유체 밸브 조립체에 탄성 밸브부재는 양호하게 엘라스토머재로 형성되고, 평판 쉬트 스톡(flat sheet stock)에서 절결되어 조립 시에 후크 구조로 곡선지거나 또는 후크 구조로 성형 또는 압출로부터 절결되는 것이다. 밸브부재는 일체적으로 형성된 부착부와 스넵-결합하여 부유체에 설치되거나 또는 예를 들어 열 적층(heat staking)과 같은 방식으로 부유재(float material)를 변형하여 마찰식으로 조립하여 유지할 수 있는 것이다. 부유체의 이동방향에 대해 수직방향으로 부유체에 부착부의 일 단부의 제한된 이동과 반대편 단부의 측면 이동이 결합된 본 발명의 극박판 엘라스토머 밸브부재의 유연성은, 증기 통기구를 용이하게 밀봉하면서, 탱크로부터의 연료 소비로 부유체가 하강할 시에 그로부터 용이하게 바로 박리(peel away)되는 매우 유연한 부재를 제공한다.

따라서, 본 발명은 연료탱크에 통기구를 통하는 연료 증기 흐름을 제어하는 신규한 특징적인 방식을 제공하면서, 조립이 용이하여 고체적 대량 생산에 따른 비용을 상당히 절감시킨 밸브 구조체를 제공하는 것이다.

도 1은 연료탱크의 상부 벽에 구멍에 장착된 밸브를 갖춘 본 발명의 밸브를 활용하는 연료탱크 증기 배출 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 연료탱크에 벽을 관통하는 통기구(通氣口)에 원격 접속되고 탱크 내측에 장착된 증기 배출 밸브를 가진 도 1의 시스템을 변경 배열하여 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 조립된 밸브의 외부를 나타낸 도면.

도 4는 도 3의 밸브의 분해된 상태를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 의거 제작된 조립이 이루어진 밸브의 횡단면도.

도 6은 밸브부재를 다른 배열로 이루어 나타낸 도 3의 밸브의 부유체의 상부 부분을 부분적으로 횡단면으로 하여 나타낸 도면.

도 7은 도 6의 정상부를 나타낸 도면.

도 8은 도 7의 8-8 단면선을 따라 절취된 단면도.

도 9는 도 6과 유사한 도면으로, 도 3의 밸브 조립체의 부유체와 밸브의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도 10은 도 9의 부유체와 밸브 조립체의 상부도.

도 11은 도 10의 11-11 단면선을 따라 절취된 단면도.

도 12는 도 6과 유사한 도면으로, 부유체와 밸브 조립체의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도 13은 도 12의 부유체 조립체의 상부도.

도 14는 도 13의 14-14 단면선을 따라 절취된 단면도.

도 15는 본 발명의 부유체와 밸브 조립체의 다른 실시예의 분해도.

도 16은 도 9 내지 도 11의 실시예의 가요성 밸브부재의 평판형상 블랭크를 나타낸 도면.

도 17은 도 12 내지 도 14의 실시예의 가요성 밸브부재의 평판형상 블랭크를 나타낸 도면.

도 18은 본 발명의 밸브용 부유체 소조립체의 실시예의 가요성 밸브부재의 평판형상 블랭크를 나타낸 도면.

도 19는 도 18의 실시예의 정상부를 나타낸 도면.

도 20은 도 18과 도 20의 실시예의 밸브부재의 평판형상(flat pattern)을 나타낸 도면.

도 21은 종래 연료 증기 배출 밸브의 부유체 소조립체를 나타낸 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 연료 증기 배출 시스템 16, 30: 밸브

22, 54: 피팅(fitting) 26: 캐니스터(canister)

32, 34, 58, 60: 리드(lead) 76: 스프링

77: 부유체 조립체 82: 통기구(vent port)

도 1은, 증기 배출 밸브(16)를 그 안에 수용하고 형성된 구멍(14)이 있는 상부 벽(12)을 구비한 탱크(20)를 포함하는 내장형 모터 차량 연료탱크용 연료 증기 배출 시스템을 나타낸 도면이며, 여기서 상기 탱크에는 탱크(20)에 연료 레벨이 있는 탱크 벽을 통하여 수용되는 연료 충진 목 부분(18)이 있다. 밸브(16)는 탱크 벽(12)의 외부로 연장되는 통기구 피팅(fitting)(22)을 구비하고, 일반적으로 과립형 탄소입자 또는 목탄을 함유하는 타입으로 이루어진 저장 캐니스터(26)의 유입구에, 단속선으로 나타낸 바와 같이, 도관(24)에 의해 접속된다. 캐니스터(26)가 구비하는 도 1에서 단속선으로 나타낸 증기 정화 라인(28)은, 연료 분사와 점화 타이밍도 제어할 수 있는 엔진 컨트롤러인, 전자식 제어 유닛(36)에 리드(32, 34)에 의해 접속되는 그 전기적 작동기를 가진 전기적 작동 정화 밸브(30)의 유입구에 접속된다. 밸브(30)에는 엔진 흡입 매니폴드(40)에 도 1에서 선으로 나타낸 라인(38)을 통하여 접속된 유출구가 있다.

도 2는 연료탱크(52)의 상부 벽이 리드(58, 60)를 통한 접속에 의해 ECU(36')에 의해 제어되는 전기적 작동 밸브(30')를 통해 접속된 유출구를 가진 캐니스터(26')의 유입구에 도관(56)을 경유하여 그 외부 단부에 부착된, 그를 통해 장착되는 통기구 피팅(54)을 구비하는, 변경 배열된 시스템(50)을 나타내는 도면이다. 밸브(30')에는 엔진 흡입 매니폴드(40')에 도관(62)을 통하여 접속된 유출구가 있다.

탱크 통기구 피팅(54)은 그 실내로 탱크의 벽(52)을 통하여 연장되고 그리고, 탱크의 실내에 배치되고 탱크 벽의 내면에 부착된 브라켓(70)에 장착되어 지지를 받는 증기 배출 컨트롤 밸브(68)의 통기구 피팅(66)에 도관(64)을 경유하여 접속된 실내 단부를 구비한다. 통기구 피팅(54)이 도 2에서 탱크의 상부 벽(52)을 직접 통하여 장착되는 것으로 나타내었지만, 당 기술분야에서 널리 공지된 바로서 다르게는, 일반적으로 탱크의 상부 벽에 구멍을 통해 장착되는 연료 레벨 센더 부착부를 통해 장착될 수도 있는 것이다.

또한, 도 2의 실시예에 구조가 피팅(54)에 대한 실내 탱크 장착 및 도관 접속용 이더라도, 증기 배출 밸브(68)는 도 1의 실시예의 밸브(16)와 기능적으로 동일한 것이라는 사실을 이해할 수 있을 것이다.

도 3 내지 도 5를 참고로, 증기 배출 밸브(16)는, 조립된 밸브에서 플랜지(46)의 하부면과 그 위에서 접하도록 형성된 대응 플랜지(72)를 가진 하부 하우징 셀(48)과, 탱크에 부착을 위해 그 위에 형성된 장착 플랜지(46)를 가진 상부 하우징 셀(44)을 포함하는 하우징(42)을 가지는 것이다. 하부 하우징 셀(48)은 셀의 하부 단부와 원통형 벽(74)에 의해 형성된 벽에 수용되는 그 하단부를 가진 부유체 편향 스프링(76)용 가이드로서 역활을 하는 그 하단부에 형성된 내부 원통형 벽(74)을 구비한다.

부유체 소조립체(float subassembly)(77)는, 당 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 특정한 연료가 탱크에 사용되어, 갖고 있는 부유재의 비중(density)에 적합한 필요한 부력을 발휘하도록 부유체(78)에 적절한 편향을 제공하는 크기로 이루어진 편향 스프링의 상단부가 그 안에 수용되어져 있는 그 하부면에 형성된 환형상리세스 또는 홈(80)을 가진 부유체(78)를 구비한다.

하우징 셀 부재(44)의 상부 하우징 플랜지(46)는 그와 일체적으로 양호하게 형성된 증기 통기구 피팅(22)을 가지고; 그리고 통기구 피팅(22)에는 셀(44)의 플랜지 단부의 하부면 너머로 연장되는 그 하단부 주위에 형성된 환형상 밸브 시트(84)를 가진 유출구 통로(82)가 그 안에 형성된다.

도 5를 참고로, 하우징 셀(48)의 하단부는 스프링(76)의 하단부의 중앙 설정동작을 제공하는 그 안에 형성된 파일로트 또는 가이드(86)를 가진다. 유사한 환형상 가이드(88)가 부유체(78)의 하부면에 형성되며, 부유체(78)는 홈(80)의 내부 둘레를 형성하고 또한 스프링(76)의 상단부를 중앙 설정하는 역활도 하는 것이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 하부 하우징 셀(48)의 원통형 벽(74)은, 부유체가 탱크에 연료 소비로 인하여 하강하게 되면 단속선(斷續線)으로 나타낸 바와 같이 홈(80)에 신축자재하게 수용되고; 따라서 에워싸여진 스프링(76)은 압축을 받게 되면서 발생하는 비틀림을 막도록 안내를 받게 된다. 스프링(76)은 상대적으로 매우 작은 탄성율을 가지어서 압축에 용이하게 비틀려지는 것이다.

도 4, 도 6, 도 7 및 도 8에는 부유 조립체(77)를 보다 상세하게 나타내었으며, 여기서 밸브 부착부 또는 아암(90)은 때때로 "리빙(living)" 힌지로서 언급되는 감소된 재료 두께로 이루어진 일체적으로 형성된 힌지(92)를 가지는 것으로서 실선으로는 조립된 상태를 그리고, 단속선으로는 성형된 구조를 나타내었다. 제2밸브 부착부(94) 또는 아암은 도 8에서 실선으로 조립된 상태를 나타내었으며, 단속선으로는 성형된 상태를 나타내었다. 또한, 부착부(94)도 도 8에 나타낸 바와같이 그 위에 형성된 일체적 형성 힌지 부분 또는 리빙 힌지(96)를 가진다.

엘라스토머재로 양호하게 형성된 극박판 가요성 밸브부재는 도 7에 도시된 바와 같이 그 위에 유연한 레그(100, 102)를 제공하도록 그 안에 형성된 절결부 또는 보이드(void)를 가진 도 6에 도시된 바와 같은 대략적으로 굽어진 구조 또는 후크-형상 구조(a generally bowed or hook-shaped configuration)를 가진다. 밸브부재(98)는 레그(100, 102)를 형성하는 보이드(104)를 가진 평판 블랭크(flat blank)에서 도 16에 도시된 구조로 형성된다.

도 7에서는, 환형상 밸브 시트(84)와 접촉하는 밸브부재(98)의 구역을 단속선으로 나타내었다. 통기구(82)를 에워싸는 환형상 밸브 시트(84)에 대하여 완전하게 안착된 밸브부재를 가진 충진 탱크를 나타내는 그 이동 상한부에 부유체가 있을 때에, 밸브부재(98)는 도 6에 단속선으로 나타낸 구조를 가지는 것이다.

도 6에서 단속선은 밸브부재(98)의 굽어진 구조를 나타낸 것이며, 이러한 구조는 밸브부재가 폐쇄 상태로 접근하여 통기구를 통하는 흐름을 제약하기 시작하는 밸브부재의 베르누이의 영향에 의한 편향될 시에 밸브부재(98)의 상태를 나타내는 것이다. 이러한 구조는 후술되는 바와 같이 부유체에 밸브부재를 특징적으로 장착하여 이루어진 것이다.

도 16을 참고로, 감소된 폭 부분(100, 102)의 말단부에 밸브부재(98)의 단부는, 도 7에서 화살표로 나타낸 바와 같이 부유체 이동방향에 대해 수직인 방향 또는 수평인 방향으로 제한된 동작을 하도록 규제하며 그리고, 부유체의 상단부에 형성된 돌출부(106) 위에 수용되고 밸브부재(98)의 길이방향으로 신장되어 그 안에형성된 신장형 슬롯 트인구멍(104)을 구비한다. 그 안에 형성된 신장 구멍(104)을 가진 밸브부재(98)의 단부는, 아암 부착부(94)에 제공된 구멍(108)을 통해 연장되는 돌출부(106)와 그 위에 부착부(94)를 접어서 스넵-결합(folding and snap-locking)하여 돌출부(106) 위에서 유지하는 것이다.

밸브부재(98)의 반대편 단부, 또는 다른 말로 절결부(104)에 인접한 단부는, 부착 아암(90)에 형성된 러그(111) 위로 수용되는 그 안에 형성된 작은 구멍(110)을 가지고 그리고 도 6에 도시된 후크모양 구조에 밸브부재(98)를 유지한다. 부착 아암(90)은 부유체(78)의 상단부에 형성된 홈(113) 안에 스넵-결합 되어서 제약 상태로 밸브부재의 단부를 보유한다. 밸브부재(90)의 굽어진 구조(bowed configuration)가 유연한 부분(100, 102)을 가진 밸브부재의 단부의 제한된 수직이동을 허용하는 반면에; 그와 대조적으로 그 안에 형성된 구멍(104)을 가진 밸브부재(90)의 단부는 부유체의 동작방향으로의 이동 또는 수직 이동을 규제하지만, 부유체의 동작에 대한 횡방향으로의 이동 또는 제한된 수평방향 이동은 허용 하는 것이다. 이러한 밸브부재(90)의 특정한 배열은 베르누이의 영향을 극복하고 밸브 시트(84)로부터 밸브를 디-코르킹(de-corking) 또는 부유체의 하강 시에 밸브의 박리 동작을 부가적으로 제공하는 증가된 유연성을 허용하는 것이다.

도 12 내지 도 14를 참고로, 부유체 소조립체의 변경 실시예는 도면 번호 '112'로 나타내었으며, 후크-모양 구조로 형성된 유연한 극박판 엘라스토머 밸브부재(114)는 증가된 유연성을 가진 레그(118, 120)를 형성하는 절결부(116)에 인접하여 그 단부가 있는 것으로 도 12에 나타내었다. 레그(118, 120)에 인접한 단부에는, 부유체의 이동방향에 대해 횡방향으로 부유체(126)에 형성된 대응 구조로 이루어진 홈(124)에 활주식으로 수용되는 비드(bead) 또는 림(rim)(122)이 그 위에 일체적으로 형성된다. 홈(124)과 비드(122)는 도 6의 실시예의 부유체(78)의 힌지 부분(90)을 대체할 수 있는 것이다. 비드(122)와 마주편에 있는 밸브부재(114)의 단부는 부유체(126)의 상단부에 형성된 돌출부(130) 위로 수용되는 그 안에 형성된 신장된 구멍(128)을 구비하고 그리고 일체적으로 형성된 힌지 부분(134)(리빙 힌지)에 의해 부유체(126)의 상부면에 부착된 일체적 형성 부착부(132)에 의해 그 위에서 규제를 받게 된다. 부착부(132)는 돌출부(130)에 밸브부재(114)를 유지하도록 실선으로 나타낸 위치로 도 14에 단속선으로 나타낸 위치로부터 이동된다. 따라서, 그 안에 형성된 구멍(128)을 가진 밸브부재의 단부가 도 13에 화살표로 지시된 바와 같이 부유체의 동작방향에 대한 횡방향으로 또는 수평방향으로의 제한된 이동을 규제하게 된다. 밸브부재(114)의 반대편 단부 또는 굽어진 단부는 베르누이의 영향에 의한 변형 시에 도 12에 단속선으로 나타낸 구조를 취하고, 밸브가 시트에서 폐쇄되어 그로부터 평판 형태로 편향되어진다. 밸브부재가 베르누이 효과의 영향 하에서 도 12에 단속선으로 도시된 위치로부터 도 12에 실선으로 도시된 완전 폐쇄 위치로 이동하여, 그 안에 구멍(128)을 가진 밸브부재의 우측 단부가 둘러싸여진 밸브 시트(84)에 완전하게 안착되는데 필요한 평판 구조를 이루도록 돌출부(130)에 대한 측면 이동을 받게 되는 것이다.

도 9 내지 도 11을 참고로, 부유체 소조립체의 다른 실시예는 도면번호 '140'으로 나타내며, 도면번호 '146'으로 표기된 대략 U형상 구조를 가진 그 일 단부가 부착된 분리 밸브 유지부재(144)를 구비하고, 그 위에 형성된 부착 돌출부(148)를 구비하고, 부유체의 대향측에 제공된 돌출부(152) 위로 스넵-결합된 부재(144)의 반대편 단부를 가진 부유체(142)의 상단부에 형성된 돌출부(150) 위에 스넵-결합 된 부유체(142)를 포함하는 것이다. 부착부재는, 아암(154)이 그 위에 형성된 일체적 형성 힌지(156)(리빙 힌지)를 가지고, 부착부재(144)에 형성된 돌출부(160) 위에 수용되도록 채택되는 그 안에 형성된 구멍을 가지는 돌출부(148)와 상호 이격 공간 관계로 그 위에 형성된 접힘 아암(154)을 구비한다.

극박판 가요성 밸브부재(162)는 그 우측 단부에 인접하여 그 안에 형성된 신장 구멍 또는 슬롯(164)을 가지고, 구멍 또는 슬롯(164)은 돌출부(160) 위로 수용하여 도 11에 단속선으로 도시된 위치로부터 실선으로 도시된 위치로 부착 아암(154)을 포개어서 도 11에 도시된 바와 같이 러그(166) 위에 스넵-결합하여 그 위에서 유지한다.

밸브부재(162)의 반대측 단부는 도 9에 도시된 굽혀진 구조를 허용하도록 유연성이 증가하는 레그(170, 172)를 형성하는 절결부(168)를 구비한다. 슬롯(164) 말단부에 밸브부재(162)의 단부는 예를 들어 스트레칭에 의해 러그(148) 위에 수용되는 그 안에 형성된 구멍(172)을 가지고, 부착부재(144)의 U형상 단부(146)가 러그(150) 위에서 스넵-결합하면 그 위에서 유지되는 것이다. 밸브부재(162)는 도 6의 실시예의 밸브부재(98)와 동일한 방식으로 기능을 하는 것이다. 또한, 밸브부재(162)는 도 16에 설명된 바와 유사한 평판 패턴으로 형성될 수도 있는 것이다.

도 15를 참고로, 부유체 소조립체의 변경 실시예를 도면번호 '180'으로 나타내었으며, 홈의 개방 단부의 하부면으로 경사진 테이퍼(188)를 가지고, 홈(186)을 형성하도록 절결진 그 상부면에 형성된 장착 블록(184)을 가진 부유체(182)를 구비한다.

상기 실시예의 부유체 소조립체(180)의 밸브부재(200)는 단면으로 대략적 관형 구조로 형성된 극박판 가요성 부재를 포함하며, 압출로 형성되어 그로부터 절결되는 것이다. 도면번호 '204'로 나타낸 밸브부재(200)의 일 단부는 홈(186)에 활주식으로 수용되고; 그리고 블록(184)의 단부를 열 적층(heat staking)과 같은 방식으로 부유체의 재료를 변형하여 그 안에서 정방향으로 유지된다. 관형 밸브부재는 블록(184) 위에 끼워지기에 충분한 여유가 있어서 그 위에서 변형이 되며, 부유체의 이동방향과 수직인 방향으로 밸브부재(200)의 수평적 이동을 제공한다. 밸브부재(200)의 단부의 이러한 제한된 수평적 이동은, 밸브가 부유체의 제한된 부력이 밸브 시트(84)에 밸브를 폐쇄할 수 있는 필요한 유연성을 제공하여 완전하게 폐쇄될 때에, 베르누이의 영향에 의한 변형을 수용하여 그로부터 평판 위치로 밸브부재가 변형하도록 하는데 유익한 것이다. 나사(194)와 같은 적절한 파스너로 고정된 밸브부재의 상부면은, 횡단면이 역L자 모양인 유지부재(192)의 부착으로 테이퍼(188)로부터 원격진 측부에서의 수직 이동에 대한 제약을 받는다. 테이퍼(188)에 인접한 밸브부재(220)의 단부는 관형부재(220)의 실내와 테이퍼(188)와의 사이에 형성된 공간의 힘으로 부유체 이동방향과 평행한 방향으로의 수직 이동이 허용된다.

도 18 내지 도 20을 참고로, 부유체 소조립체의 다른 실시예는 도면번호'210'으로 나타나며, 부유체 소조립체(210)는 부유체의 상부면에 제공된 러그 위에 스넵-결합된 도면번호 '218'로 지시된 자유단부를 가지고 그리고 일체적으로 형성된 힌지 부분(리빙 힌지)(216)에 의해 부유체의 상부면에 부착된 접힘 가능한 아암(214)을 포함하는 그와 일체적으로 형성된 제1장착부분을 가진 부유체(212)를 가지는 것이다. 아암(214)은 도 18 및 도 19에 접혀져 결합된 위치로 나타내었다.

신장된 극박판 가요성 밸브부재(220)는 도 20에 도시된 바와 같은 평판 형태로 평판 쉬트 스톡(flat sheet stock)을 성형 또는 절단하여 형성된다. 밸브부재(220)는 그 일 단부에 형성된 1쌍의 대향위치 외부방향으로 연장되는 플랜지(222, 224)를 가지고; 그리고 플랜지(222, 224)로부터 원격진 그 단부에 형성된 신장된 슬롯(226)이 있는 테이퍼진 중앙 부분을 가진다. 신장 슬롯은 부유체 조립체에 형성된 돌출부(228)위로 수용된다. 접힘식 아암(230)은, 아암이 접혀지면 돌출부(228) 위로 수용되는 그 안에 형성된 구멍(234)과 일체형 힌지 부분(232)(리빙 힌지)을 가진 부유체에 일체적으로 형성된다. 아암(230)은 아암(132)과 유사한 방식으로 부유체(210)의 상부면에 형성된 돌출 러그 위로 스넵-결합 되는 것이다.

밸브부재(220)의 플랜지 단부는, 부유체 이동방향에 대해 평행한 방향 또는 수직한 방향으로 부유체에 대한 이동을 허용하는 방식으로 아암(214)을 접어 결합시키어 규제를 받게 된다. 그 안에 슬롯(226)을 가진 밸브부재(220)의 단부는, 부유체 이동에 대해 수직인 방향으로 또는 도 18에서 수평적인 방향으로 부유체에 대한 상대적인 이동이 허용되는 것을 제외한 규제를 받는 것이다. 따라서, 도 18과 도 19의 실시예는, 하우징에 부유체를 설치하기에 앞서 부유체에 완전하게 조립할수 있으며, 밸브가 밸브 시트(84)에 대하여 폐쇄된 상태로 접근하므로서 베르누이의 영향으로 인한 편향을 수용할 수 있으며, 그로부터 밸브가 시트(84)에서 폐쇄되어 평판 상태로 변형이 이루어지는 가요성 평판 밸브부재를 제공하는 것이다. 밸브부재(220)는 밸브의 디-코르킹을 위한 부유체의 하강동작 시에 박리 동작을 나타낸다. 아암(230)의 규제범위 내에 밸브의 반대편 단부의 제한된 수평적 이동과 관련한 아암(214)에 의한 규제 범위 내에 밸브부재의 일 단부의 수직 이동은 박리 동작을 제공하는 것을 도와준다. 필요에 의해서는, 작은 돌출부(236)가 밸브부재의 중앙 부분과 부유체의 국부 접촉을 제공하도록 부유체의 상부면에 제공되어서, 밸브 시트(84)에 안착되는 것을 보장한다.

따라서, 본 발명은 부유체 이동에 대해 수직인 방향으로 부유체에 대하여 제한된 상대적 이동을 허용하는 것을 제외하고 규제를 받는 반대편 단부를 가지고, 부유체 이동에 대응하는 방향으로 부유체에 대한 제한된 상대적 이동을 제공하도록 고정된 일 단부가 있는 부유체에 독점적으로 고정되는 가요성 박판 밸브부재를 구비하는 특징적인 신규한 연료 증기 배출 밸브 조립체를 제공하는 것이다. 따라서, 가요성 밸브부재의 단부의 특징적인 규제는, 밸브가 폐쇄 상태로 접근함으로서 베르누이의 영향을 수용하도록 밸브부재의 유연성이 변형되는 것을 허용하고, 부유체가 탱크에 연료 소비에 응답하여 낮아짐으로서 박리 동작에 의한 용이한 개방동작을 제공하면서 그로부터 변형되어 통기구(vent port)에 유효한 밀봉이 이루어지는것이다.

본 발명이 실시예를 통한 설명로 상술되었지만, 본 발명은 첨부 청구범위를 이탈하지 않는 범위 내에서의 변경 및 개조를 이룰 수 있는 것이며, 본 발명은 첨부 청구범위에 의해서만 한정되는 것이다.

Claims

연료 탱크의 벽을 통하는 배출 통로를 가진 연료 탱크에 연료 증기 배출 흐름을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

(a)상기 탱크에 밸브 하우징을 배치하고, 상기 하우징을 통하는 증기 통로를 형성하여, 탱크 배출 통로와 상기 증기 통로를 소통시키는 단계와;

(b)상기 탱크에 부유체를 배치하여, 그 위에 극박판 가요성 밸브부재를 굽으리는 단계; 및

(c)미리 정해진 연료 레벨로 상기 밸브에 통로를 폐쇄하여, 미리 정해진 레벨 밑에 연료 레벨로 박리 동작(peel-away action)으로 상기 통로를 재개방시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 굽힘 단계는 후크형상 구조로 밸브부재를 굽으리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 굽힘 단계는 후크형상 구조로 신장된 리본 모양 부재를 굽으리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 굽힘 단계는 연료 내성 엘라스토머재로 이루어진 가요성 박판부재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 굽힘 단계는 신장된 리본 모량 부재를 형성하여, 상기 부유체에 그 단부를 고정하여 안정시키어, 신장방향으로 그 제한된 이동을 허용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법.
제 1 항의 방법에 의거, 연료 탱크에 연료 증기 배출 흐름을 제어하는 배출 밸브 조립체에 있어서, 상기 배출 밸브 조립체는:

(a)연료탱크에 통기구(vent port)와 소통하도록 채택되는 그를 관통하는 증기 통로를 가진 하우징을 포함하며;

(b)상기 하우징은, 탱크에 액체 연료 레벨에 응답하여 그에 대하여 이동가능한 부유체와, 부유체와 상관된 극박판 가요성 밸브부재를 구비하고, 부유체가 탱크에 연료의 임의적 레벨을 나타내는 위치로 상승할 시에 배출 통로를 폐쇄하도록 동작가능하고, 그리고 상기 가요성 밸브부재는 부유체가 임의 레벨 밑으로 강하하면 박리동작으로 상기 통로를 재개방하도록 동작하며;

(c)상기 가요성 밸브부재는 부유체에 고정되는 적어도 일 단부를 가지는 굽혀진 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 가요성 밸브부재는 후크형상 구조를 가지는 스트립(strip)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 가요성 밸브부재는 신장방향으로 제한된 이동을 위해 배치된 반대편 단부의 하나와 이격 공간진 상관 관계로 부유체에 고정되는 그 제1 및 제2반대편 단부를 가지는 신장형 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 하우징 증기는 배출 통로의 폐쇄를 시행하는 가요성 밸브부재에 의해 작동적으로 접촉되는 환형상 밸브 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 가요성 밸브부재는 연료 내성재의 스트립(a strip of fuel resistant materal)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 가요성 밸브부재는 후크형상 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 가요성 밸브부재는 연료 내성 엘라스토머재로 이루어진 극박판 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 하우징은 탱크의 실내로 탱크 구멍을 통하여 연장되는 제1부분과, 그와 배출 도관 접속용으로 채택되고 탱크의 외부로부터 접근 가능한 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 밸브부재는 부유체에 고정되는 그 반대측 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 배출 통로는 환형상 밀봉 면을 구비하고 그리고 상기 부재는 그에 대항한 밀봉용으로 밀봉 면과 평행하게 배치된 그 반대측 단부에 개재(介在)된 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
제 6 항에 있어서,

상기 밸브부재는 국부적으로 증가된 유연성을 위해 경감된 부분을 구비하고, 후크형상 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.
그 벽을 통하는 배출 통로를 가진 연료 탱크에 연료 증기 배출 흐름을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

(a)탱크에 밸브 하우징을 배치하고, 하우징을 통하는 증기 통로를 형성하여, 탱크 배출 통로와 상기 증기 통로를 소통시키는 단계와;

(b)상기 탱크에 부유체를 배치하여, 상기 부유체에 극박판 가요성 밸브부재를 장착하고, 부유체 이동방향과 수직인 방향으로 부유체에 대한 이동을 제한하기 위해 밸브부재의 일 단부를 규제하고, 부유체 이동 방향과 평행한 방향으로 부유체에 대한 이동을 제한하기 위해 그 위에 밸브부재의 타 단부를 규제하는 단계와;

(c)미리 정해진 연료 레벨로 밸브부재로 상기 통로를 폐쇄하여, 미리 정해진 레벨 밑에 연료 레벨로 박리 동작으로 상기 통로를 재개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 방법.
제 17 항의 방법에 의거, 연료 탱크에 연료 증기 배출 흐름을 제어하는 배출 밸브 조립체에 있어서, 상기 배출 밸브 조립체는:

(a)연료탱크에 통기구와 소통하도록 채택되는 그를 관통하는 증기 통로를 가진 하우징을 포함하며;

(b)상기 하우징은, 탱크에 액체 연료 레벨에 응답하여 그에 대하여 이동가능한 부유체와, 부유체와 상관된 극박판 가요성 밸브부재를 구비하고, 부유체가 탱크에 연료의 임의적 레벨을 나타내는 위치로 상승할 시에 배출 통로를 폐쇄하도록 동작가능하고, 그리고 상기 가요성 밸브부재는 부유체가 임의 레벨 밑으로 강하하면 박리동작으로 상기 통로를 재개방하도록 동작하며;

(c)상기 가요성 밸브부재는, 부유체 이동방향으로 부유체에 대한 제한된 이동을 허용하는 것을 제외하고 규제되는 제1단부와 부유체 이동방향에 대해 수직방향으로 부유체에 대한 제한된 이동을 허용하는것을 제외하고 규제되는 제2단부를 가지고 부유체에 고정되는 그 제1 및 제2 반대편 단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 증기 배출동작을 제어하는 밸브 조립체.