KR20040030810A - 탱크내의 밸브 부착 방법 및 밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

연료 탱크(34)는 상부 벽의 내면(38)상에 형성된 리세스(37)를 가진다. 통기 밸브(10)는 이 통기 밸브(10)로부터 연장하고 그 상면에 탄성 굴절성 디스크(26)가 형성되어 있는 장착부(24)와, 굴절성 디스크(32)로부터 이격된 가이드 디스크를 구비한다. 리세스내로 삽입될 때 굴절성 디스크(26)는 굴절되고, 그 주연이 탱크 벽 리세스(37)의 내면(38)과 마찰 결합한다. 가이드 부재(32)는 장착부의 측방향 이동과 리세스(37)로부터의 분리를 방지하기 위해 리세스(37)내로 활주 끼워맞춤된다.

Description

탱크내의 밸브 부착 방법 및 밸브 조립체{INSTALLING A VALVE IN A TANK}

차량 연료 탱크 시스템에서는, 특히 연료 공급 동안에 탱크로부터의 연료 증기의 방출을 제어할 필요가 있다. 현재, 양산용 가솔린 연소 승용차 및 경트럭은 캐니스터와 같은 저장 용기에 연결된 탱크로부터의 증기 통기 라인을 구비하며, 이 캐니스터는 탄소질 재료로 충전되어 있어서 차량 엔진이 정지하는 기간 동안 증기를 흡착한 다음 차량 엔진이 작동하는 동안에는 정화를 한다.

이제까지 차량 연료 탱크용 연료 증기 통기 밸브는 탱크에 형성되어 있는 밸브 설치 목적용의 접근 개구부를 통해 탱크의 상부 벽에 설치되어 왔는데, 여기서 밸브 본체 또는 밸브 하우징의 일부는 탱크 외측으로 연장되어 있으며, 그 내부의 플로트 및 플로트 작동식 밸브는 접근 개구부를 통해 탱크 내측으로 연장되어 있다.

연료 탱크 증기 통기 밸브용의 접근 개구부는 탱크 내부에서 증기 돔내에 있는 것이 보장되도록 반드시 상부 벽의 가장 높은 지점에 존재하여야 한다. 따라서, 증기 통기 밸브를 위해 필요한 접근 개구부는, 소위 플로트 작동식 연료 레벨 변환기 또는 연료 레벨 신호 "송신기"를 탱크에 설치하기 위한 접근 개구부와 별도로 위치되어야만 한다. 따라서, 이러한 구성에서는 탱크에 별도로 형성된 접근 개구 둘레에 밸브 본체를 부착 및 밀봉시킬 필요가 있다.

현재 대량생산하는 차량용 탱크는 사용시의 강인성이나 탱크의 장착에 대한 소망하는 기계적 특성을 갖는 합성물인 주조용 플라스틱과 같은 비금속 재료로 형성된다. 이러한 재료는, 그 기계적 특성이 연료 증기에 대해 불투과성이 아닌 재료로 선택된 탱크의 플라스틱 벽을 통해서 증기가 투과하는 문제를 나타낸다. 탱크 벽을 통해 증기가 투과하는 문제로 인해 탱크는 비교적 연료 불투과성인 재료의 배리어 층과 함께 형성되거나, 소망하는 기계적 특성을 갖는 투과성이 보다 좋은 다른 재료로 형성된다. 이러한 구조는 통기 밸브용의 별도의 접근 개구가 증기 배리어 층을 절단하여 형성될 때, 통기 밸브 본체와 탱크 벽 둘레에 연료 불투과성 시일을 제공하는 단계에서 문제를 나타내고 있다.

별도의 접근 개구 둘레를 밀봉하기 위해 밀봉 부재 둘레에 배치된 별도의 패스너에 의해서 밸브 본체를 탱크 벽에 부착하는 것은 상당한 비용이 들어 곤란한 것으로 판명되었다. 지금까지, 고가의 별도의 패스너 사용을 배제하기 위해서 밸브 본체의 부분은, 예컨대 열판 용접(hot plate welding) 또는 스핀 용접 등의 모든 적절한 용접 기술에 의해 탱크 벽 재료에 용접 가능한 플라스틱 재료로 형성되었다.

그러나, 탱크 벽의 증기 배리어 층내의 접근 개구는 증기가 밸브 및 탱크 벽의 보다 투과성인 재료를 투과해 대기로 빠져나가게 하는 통로를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

연료 증기 통기 밸브를 탱크내에 장착하기 위해 탱크에 별도의 접근 개구를 제공하기 위해 사용된 전술한 수단들은, 차량에 설치하기 전의 탱크의 제조 및 조립 동안에 어려움이 있고 상당히 고비용인 것으로 판명되었다.

따라서, 별도의 패스너 또는 용접이 없이, 그리고 탱크벽에 연료 증기 불투과성 배리어 층을 일체로 보유하여 밸브의 설치를 위한 탱크내의 별도의 접근 개구의 필요성을 배제하는 방식으로, 탱크의 내부에 밸브를 설치하는 방법 또는 수단을 제공하는 것이 소망되고 있다.

발명의 요약

본 발명은 탱크벽을 관통하는 별도의 접근 개구 및 패스너나 용접의 필요 없이 탱크벽의 내부상에 밸브를 장착하기 위한 기술을 제공한다. 특히, 본 발명은 증기 통기 밸브를 위한 별도의 접근 개구를 필요로 하지 않고, 따라서 비금속 탱크 벽에 제공된 연료 증기 배리어 층을 파열시킬 필요 없이, 연료 탱크의 상부 벽의 내부상에 증기 통기 밸브를 장착하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 밸브 본체의 장착부로부터 연장하는 굴절성 장착 부재를 제공하는데, 이 부재는 탱크 벽내의 안쪽으로 형성된 리세스내에 삽입될 때 굴절된다. 굴절성 부재의 주연은 그 내부에 밸브를 유지하도록 리세스에 마찰 결합된다. 가이드 부재는 굴절성 부재로부터 이격되고, 또한 밸브 본체의 장착부로부터 외측으로 연장하는 방식으로 장착부상에 제공되며, 이 가이드 부재는 굴절성 부재의 삽입시에 리세스내로 진입한다. 가이드 부재는, 리세스와의 결합으로부터 굴절성 부재가 분리되는 것을 방지하도록, 리세스의 내측 표면에 접촉하여 굴절성 부재의 측방향 이동을 방지한다. 바람직한 실시예에서, 굴절성 부재는 내부에 공동부를 갖는 비교적 얇은 디스크를 포함하고, 바람직하게 공동부는 그 사이에 굴절성 핑거 형상부를 형성하는 반경방향으로 연장하는 슬롯을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 가이드 부재 역시 비교적 얇은 디스크 형상을 가지는 한편, 장착 리세스내로 활주할 수 있다. 따라서, 본 발명은 밸브 본체 장착부, 굴절성 부재 및 가이드가 바람직하게 플라스틱 재료의 주조에 의해 단일 개체의 구조로 형성되게 한다.

본 발명은, 예컨대 차량 연료 탱크인 연료 탱크의 내부의 플로트 작동식 통기 밸브와 같은 밸브로서, 탱크로부터의 연료 증기의 통기를 제어하는 목적으로 기능하는 밸브를 탱크 내부에 설치하는 것에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 제공된 장착부를 채용한 밸브의 입면도,

도 2는 도 1의 밸브 조립체의 사시도,

도 3은 밸브 조립체의 장착부가 그 내부에 설치된 것으로서, 본 발명에 따른 연료 탱크의 벽을 관통하여 취한 단면도.

도 1 및 도 2에 따르면, 밸브 조립체는 일반적으로 참조부호(10)로 표시되고, 플로트 조립체(16)를 포함하는 하부(14)와, 이 하부에 고정되고 그 내부에 출구 포트(22)가 형성되어 있는 상부(18)를 구비하는, 일반적으로 참조부호(12)로 표시된 밸브 본체 또는 하우징을 포함한다. 출구 포트(22)로의 증기 유동을 제어하기 위한 하우징(12)내의 플로트 작동식 밸브의 기능 및 작동은 당해 기술분야에서 잘 공지되어 있고, 간결성을 위해 그 설명은 생략되었다.

밸브 하우징 상부(18)에는 그로부터 상방으로 연장하는 바람직하게 길다란 막대 형상의 장착부(24)가 제공되어 있다. 장착부(24)는 그 상단에 그로부터 돌출하는 참조부호(26)로 표시된 탄성 굴절성 부재가 제공되어 있으며, 이 부재(26)는 바람직하게 그 내부에 형성된 공동부(28)를 갖는 비교적 얇은 디스크 형태를 가져서 공동부 사이에 탄성적으로 굴절성인 부분을 제공한다. 현재의 바람직한 실시예에서, 굴절성 부재(26)는 도 2에 도시된 바와 같이 반경방향 외측으로 연장하는 슬롯으로 형성된 형상의 공동부를 갖는다. 디스크(26)의 외주연은 모떼기 되어 비교적 날카로운 에지를 제공하고, 바람직한 실시예에서는 참조부호(30)로 표시된 바와 같이 양측면상이 모떼기되며, 그 목적은 하기에서 좀더 상세하게 설명될 것이다.

가이드 부재(32)는 굴절성 부재(26)와 이격된 구성으로 장착부(24)를 따라 그로부터 돌출되어 배치되어 있으며, 현재의 바람직한 실시예에서 가이드 부재(32)는 도면에 도시된 바와 같이 바람직하게 비교적 얇은 디스크 형상을 갖는다. 본 발명의 실시예에서, 장착부(24), 굴절성 부재(26) 및 가이드 부재(32)는 바람직하게 적절한 수지 및 플라스틱 재료의 주조에 의해 단일 개체의 부재로 일체로 형성된다. 그러나, 장착부(24)는 부재(26, 32)와 마찬가지로 밸브 본체(12)와 별개로 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 연료 탱크(34)의 상부 벽의 부분은 그 내주연(38)이 밸브 조립체(10)를 장착하기 위한 리세스(37)를 제공하도록 형성된 상승된 부분 또는 역 아치형의 컵 형상부(36)로 도시되어 있다.

굴절성 부재(26)의 외주연은 상부 탱크 벽의 리세스(37)의 내주연(38)과 경미한 억지 끼워맞춤하도록 크기설정된다. 본 발명의 실시예에서, 가이드 부재(32)의 외주연은 상부 탱크 벽의 기부의 내주연(38)내에 밀접하지만 활주 가능한 끼워맞춤을 제공하도록 형성된다. 그러나, 변형적으로 가이드 부재(32)는 굴절성 부재(26)와 유사하게 형성될 수 있어서 양자 모두 굴절성이 될 수 있다. 그러나, 변경된 구성은 설치시에 보다 큰 힘이 필요하다.

설치시에 굴절성 부재(26)가 리세스(38)내로 삽입됨에 따라서, 부재(26)의 돌출부는 도 3에 도시된 바와 같이 우산 형상으로 굴절되며, 모떼기(30)에 의해 형성된 그 날카로운 주연이 리세스 벽(38)과 마찰 결합하여 그 분리를 방지한다는 것은 도 3을 참조하여 이해될 것이다. 일단 밸브가 리세스(38)에 장착되면, 가이드 부재(32)는 장착부(24)의 측방향 이동을 방지하기 위해 리세스(38)의 내벽에 활주식으로 접촉한다.

따라서, 본 발명은 별도의 탱크벽의 별도의 접근 개구, 패스너 또는 용접의 필요 없이 밸브를 탱크의 내벽내에, 특히 증기 통기 밸브를 연료 탱크의 상부 벽내에 설치하기 위한 독창적이고 신규한 기술을 제공한다.

본 발명이 도시된 실시예에 대해 상기에 설명되었지만, 본 발명은 변경 및 변형이 가능하며, 단지 다음의 청구범위에 의해서만 한정된다는 것은 이해될 것이다.

Claims (15)

1. 탱크의 내측 표면에 밸브를 부착하는 방법으로서,

   밸브의 일 단부에 장착부를 제공하는 단계와,

   탄성 굴절성 돌출 부재를 상기 장착부상에 배치하고 제 2 돌출 부재를 상기 굴절성 부재로부터 이격시켜 배치하는 단계와,

   상기 탱크의 벽의 내면에 리세스를 형성하고 상기 리세스내에 억지 끼워맞춤하도록 상기 굴절성 부재의 크기를 설정하는 단계와,

   상기 굴절성 부재의 주연을 상기 리세스의 내면과 결합시키고, 상기 굴절성 부재를 상기 리세스내에 삽입 및 굴절시키며, 상기 제 2 돌출 부재를 상기 리세스내에 삽입하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리세스를 형성하는 상기 단계는 원통 형상의 내벽을 갖는 리세스를 성형하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절성 부재를 형성하는 상기 단계는 비교적 얇은 디스크를 형성하는단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성 굴절성 부재를 형성하는 상기 단계는 다수의 원주방향으로 이격된 공동부를 그 내부에 구비하는 비교적 얇은 디스크를 형성하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 공동부를 갖는 디스크를 형성하는 상기 단계는 다수의 반경방향으로 연장하는 슬롯을 형성하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 돌출 부재를 형성하는 상기 단계는 상기 리세스내에 활주 끼워맞춤이 가능하도록 상기 제 2 돌출 부재의 주연의 크기를 설정하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절성 부재를 형성하고 상기 제 2 돌출 부재를 형성하는 상기 단계는단일 개체의 부재로 일체로 성형하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절성 부재를 형성하는 상기 단계는 비교적 얇은 디스크를 형성하는 단계를 포함하는

   탱크내의 밸브 부착 방법.
9. 탱크내에 설치하기 위한 밸브 조립체에 있어서,

   출구 및 상기 출구로의 유동을 제어하기 위한 밸브를 갖는 밸브 하우징과,

   상기 하우징의 일단부상에 배치된 장착부로서, 상기 탱크의 벽의 내면의 리세스에 삽입되어 함께 결합하는 돌출 굴절성 부재를 그 위에 구비하는 상기 장착부와,

   상기 장착부로부터 돌출하고, 상기 굴절성 부재로부터 이격된 관계로 배치된 가이드 부재를 포함하는

   밸브 조립체.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 굴절성 부재는 상기 탱크의 리세스에 억지 끼워맞춤하도록 크기설정된 주연을 갖는

    밸브 조립체.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 굴절성 부재는 비교적 얇은 디스크를 포함하는

    밸브 조립체.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 디스크는 다수의 원주방향으로 이격된 공동부를 포함하는

    밸브 조립체.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 공동부는 반경방향으로 연장하는 슬롯을 포함하는

    밸브 조립체.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 장착부, 상기 굴절성 부재 및 상기 가이드 부재는 단일 개체로 일체로 형성되는

    밸브 조립체.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 단일 개체는 성형에 의해 형성되는

    밸브 조립체.