KR20130140670A - 밸브장치 - Google Patents

Abstract

연료 탱크 내가 소정의 정압이상인 상태 또는 부압 상태로 유지되는 것을 방지하여 연료 탱크의 열화를 방지하는 밸브장치를 제공한다. 이 밸브장치(10)는, 플로트 밸브(30)를 수용하고 제1 통공을 가지는 본체 케이스(20)와, 이음부재(100)와 제1 통공에 상방으로부터 접리 가능하게 배치되어 스프링(58)에 의해 제1 통공을 막는 방향으로 탄성지지된 압력 조정 밸브(50)를 구비하고, 압력 조정 밸브(50)는, 제1 통공에 접리하는 둘레부와, 제2 통공을 가지는 외케이스(51)와 외케이스(51) 상방에 장착되고 천정벽(61)에 제3 통공(61a)이 형성되고 주벽(63)에 제4 통공(64)이 형성된 내케이스(60)와 내케이스(60) 하부에 장착되는 지지판(70)과 내케이스(60) 내에 제3 통공에 접리 가능하게 상하 슬라이드 가능하게 수용되어 평상시에는 자중에 의해 지지판(70) 상에 지지를 받는 보조 밸브체(80)와, 제2 통공과 제4 통공(64)을 연통시키는 유로를 구비한다.

Description

밸브장치{VALVE DEVICE}

본 발명은, 자동차등의 연료 탱크에 설치되어 연료 탱크 내의 압력을 조정할 수 있는 동시에, 연료의 외부 누출이나 급유 연료의 만(滿)탱크를 규제할 수 있는 밸브장치에 관한 것이다.

예를 들면, 자동차의 연료 탱크에는, 자동차가 선회하거나 기울거나 했을 때에, 연료 탱크 내의 액체 연료가, 연료 탱크 밖으로 새는 것을 방지하는 컷 밸브나, 연료 탱크 내의 압력이 상승했을 때에 연료 증기를 외부로 배출하여 연료 탱크의 파열 등을 막는 한편 연료 탱크 내의 압력이 저하했을 때에는 연료 탱크 외부로부터 외기를 유입시켜, 연료 탱크의 찌그러짐 등을 방지하는 체크 밸브, 아울러, 급유시에 급유량의 상한치로 급유를 정지시키기 위한 만탱크 규제 밸브 등이 설치된다. 이러한 밸브는, 별도로 설치되기도 하지만, 예를 들면 컷 밸브와 체크 밸브를 일체화한 밸브 등도 이용되고 있다.

예를 들면, 아래와 같이 특허 문헌 1에는, 플로트 밸브를 수용하여 상벽에 상기 플로트 밸브에 의해서 개폐되는 통기공이 형성된 본체 케이스와, 이 본체 케이스의 상부에 감착(嵌着; 끼워붙임)되어 상기 통기공에 연통하는 접속관이 외벽에 돌출 설치 된 상부 케이스와, 상기 본체 케이스의 상벽 상의 상기 통기공 외주에 입설(立設)되어 상부 둘레에 계합(이어붙임)편을 가지는 통부와, 이 통부 내주에 상하 이동 가능하게 배치된 체크 밸브와, 상기 통부의 계합편에 외주가 계합하고 상기 통부 상단에 설치되는 캡과, 이 캡 내면에 상단이 맞닿고 하단이 상기 체크 밸브에 맞닿아 상기 체크 밸브를 상기 상벽의 통기공을 향해서 탄성지지한 제1 스프링을 구비하여 상기 상부 케이스의 내주에 의해서, 상기 계합편이 소정 지름 이상 확장되는 것을 규제하여 상기 캡이 상기 계합편으로부터 빠지지 않게 보관 유지되고 있는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 일체형 컷 밸브가 개시되어 있다.

그리고, 상기 체크 밸브는, 연료 탱크 내의 압력이 소정치보다 상승했을 때에, 연료 증기를 외부로 배출하는 정압력밸브와, 이 연료 탱크 내의 압력이 소정치보다 하강했을 때에, 외부 공기를 도입하는 부압력밸브를 구비한다. 정압력밸브는, 하면 중앙에 구멍이 설치되고 상면이 제1 스프링의 하단을 지지하는 지지면을 이룸과 동시에, 그 중앙에 개구부가 설치된 구조를 이루는 원통형의 본체를 가지고, 부압력밸브는, 이 본체의 내부에 배치되어 제2 스프링을 통해 상방으로 탄성지지되어 상기 본체의 개구부를 평상시에는 폐쇄하도록 배치된다.

이 체크 밸브 일체형 컷 밸브에서는, 연료 탱크 내의 압력이 상승해 외기압보다 소정치 이상 높아지면, 제1 스프링의 탄성력에 저항하여 체크 밸브 전체가 상승하고 통기공이 열려, 연료 탱크 내의 연료 증기 등이 통기공을 통해 상부 케이스 내로 들어가, 접속관을 통해 캐니스터 등으로 보내진다. 또한, 연료 탱크 내의 압력이 저하하여 외기압에 대해서 소정치 이상 낮아지면, 부압력밸브가 제2 스프링에 저항하여 하강하고, 정압력밸브의 본체의 개구부가 열리므로, 접속관을 통해 상부 케이스 내로 유입하는 외부 공기가 정압력밸브의 본체의 상부 개구에서 내부로 유입하여, 하면의 구멍과 본체 케이스의 통기공을 통해 연료 탱크 내부로 유입된다. 이를 통해, 연료 탱크 내의 압력이 소정치를 넘어 상승하거나 소정치를 넘어 감소하거나 하는 것을 방지하도록 한다.

특허 문헌 1 : 일본특허 제4017587호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1의 밸브장치에서는, 다음과 같은 문제점이 있다. 이것에 대해 도 11에 나타낸, 밸브장치에 있어서의 압력과 유량과의 관계를 나타내는 그래프를 참조해 설명한다. 도면 중의 세로축은, 연료 탱크 내에서 외부로 유출하는 기체의 유량을 나타내며, 이것이 '정(正)'인 경우에는 연료 탱크 내의 기체가 외부로 유출하고 있는 것을 의미하며, 이것이 '부(不)'인 경우에는 외부로부터 연료 탱크 내로 기체가 유입하고 있는 것을 의미한다. 가로축은, 연료 탱크 내의 압력을 나타내며, 이것이 '정'인 경우는 연료 탱크 내의 압력이 외기압보다 높은 것을 나타내며, 이것이 '부'인 경우는, 연료 탱크 내의 압력이 외기압보다 낮은 것을 나타내고 있다.

상기 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 특허 문헌 1의 밸브장치에서는, 연료 탱크 내의 압력이 외기압보다 소정치(X1＋X2) 이상 높아졌을 때에, 제1 스프링의 탄성력에 저항하여 체크 밸브 전체가 상승하고 통기공이 열려, 연료 탱크 내의 연료 증기 등이 외부로 유출하게 된다. 또한, 연료 탱크 내의 압력이 외기압에 대해 소정치(Xa) 이상 낮아졌을 때에, 부압력밸브가 제2 스프링에 저항하여 하강하여, 외부 공기가 연료 탱크 내로 유입된다.

이 때문에, 연료 탱크 내의 압력이 외기압에 대해서 소정치(Xa)만큼 낮은 상태로부터, 외기압에 대해서 소정치(X1＋X2)만큼 높은 상태로 이르는 동안에는, 체크 밸브가 닫혀 기체의 유출입을 하지 않게 되어, 연료 탱크 내가 외기압에 대해서 약간의 부압 상태, 혹은 약간의 가압 상태인 채 계속적으로 유지되는 경우가 있다. 이에 따라 연료 탱크에 상시 부하가 걸리게 되어, 그 수명을 단축하는 원인이 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 연료 탱크 내가 외기압에 대해서 약간의 부압상태, 또는 약간의 소정의 압력이 부여된 상태(정압상태)인 채, 계속적으로 유지되는 것을 방지하여, 연료 탱크의 열화를 방지할 수 있는 밸브장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 밸브장치는, 플로트 밸브를 수용함과 동시에, 상벽에 이 플로트 밸브에 의해서 개폐되는 제1 통공이 형성되고 상기 상벽의 제1 통공 외주에 입설된 원통형의 통부를 가지는 본체 케이스와, 이 본체 케이스의 상부에 접합되고 상기 제1 통공에 연통하는 접속관이 외벽에 돌출 형성된 이음부재와, 상기 통부 내에 수용되고, 상기 제1 통공에 상방으로부터 접리(接離)가능하게 배치되고 상부에 배치된 스프링에 의해 상기 제1 통공을 막는 방향으로 탄성지지된 압력 조정 밸브를 구비하며 상기 압력 조정 밸브는, 상방이 개구함과 동시에 저면에 상기 제1 통공에 접리하는 둘레부와 그 내측에 형성된 제2 통공을 가지는 외케이스와, 상기 외케이스의 상방의 개구부에 고착되는 천정벽 및 이 천정벽 내면에서 하방으로 연장된 주벽을 가지고 상기 천정벽의 상기 주벽의 내측에 제3 통공이 형성되고 상기 주벽에 제4 통공이 형성된 내케이스와, 이 내케이스의 상기 주벽의 하면에 장착되는 지지판과, 상기 내케이스 내에 상기 제 3 통공에 접리하도록 상하 슬라이드 가능하게 수용되고 평상시에는 자중에 의해서 상기 지지판 상에 지지되는 보조 밸브체와, 상기 외케이스의 주벽과 상기 내케이스의 주벽과의 사이에 설치된 상기 외케이스의 제2 통공과 상기 내케이스의 제4 통공을 연통시키는 유로를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 밸브장치에 있어서, 상기 지지판의 상면에는 지지판의 상면으로부터 보조 밸브체를 띄운 상태로 지지하는 리브가 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 밸브장치에 있어서, 상기 지지판의 리브는 상기 지지판의 중심으로부터 방사상으로 연장되고, 서로 이웃이 되는 리브와 리브 사이의 틈새가 상기 내케이스의 제4 통공에 정합(일치)하도록 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 밸브장치에 있어서, 상기 지지판의 리브의 지지판 중앙에 위치하는 부분이 소정 높이로 돌출되는 것이 바람직하다.

본 발명의 밸브장치에 있어서, 상기 보조 밸브체에는 상기 지지판측으로 향하여 복수의 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 연료 탱크 내의 연료가 상승하면, 플로트 밸브가 떠올라, 연료의 수위가 소정 높이 이상이 되면, 플로트 밸브이 제1 통공을 닫아 액체 연료가 제1 통공으로부터 이음부재 내로 인입되는 것을 방지하여, 액체 연료의 연료 탱크 밖으로의 누출을 방지한다.

또한, 연료 탱크 내의 연료의 수위가 통상 상태일 때는, 플로트 밸브가 하강하여, 제1 통공으로부터 떨어진 상태가 된다. 이때, 압력 조정 밸브는, 스프링에 탄성지지되어 제1 통공을 막은 상태로 되어 있는데, 제2 통공, 제4 통공 및 제3 통공을 통하여, 연료 탱크 내는 이음부재 내부로 연통된다. 이 때문에, 연료 탱크 내가 소정의 정압 미만에서는, 연료 증기 등이 압력 조정 밸브의 제2 통공, 제4 통공 및 제3 통공을 통해 이음부재 안으로 들어가, 접속관을 통과하여, 접속관에 접속되는 증기 배관을 통하여 캐니스터로 보내진다. 이 때문에, 압력이 연료 탱크에 계속적으로 부가되는 것을 방지할 수 있어 연료 탱크의 열화를 억제할 수 있다.

한편, 연료 탱크 내의 압력이 더욱 상승하면, 압력 조정 밸브의 제2 통공, 제4 통공을 통하여, 연료 증기 등이 내케이스 내로 다량으로 불어 들어오므로, 내케이스 내에 수용된 보조 밸브체가 떠올라 제3 통공을 막는다. 그 결과, 제1 통공은, 일시적으로 압력 조정 밸브에 의해서 완전하게 닫혀진 상태가 된다. 이 일시적인 닫힌 상태에 의해서, 예를 들면 급유시에 만탱크가 되었을 때, 연료 탱크 내의 압력을 상승시키고, 연료를 급유관 내에서 상승시켜 만탱크 규제를 실시할 수 있다.

또한, 이 밸브장치에서는, 내케이스의 주벽의 하면에 지지판이 장착되어, 외케이스의 제2 통공으로부터 유입한 연료 증기 등은, 지지판에 충돌하여 그 기세가 약화된 후, 제4 통공을 통해 내케이스 내로 유입되어, 보조 밸브체의 하면에 직접 분무되지 않기 때문에, 예를 들면 연료 증기 등이 순간적으로 제2 통공으로부터 세게 불어 들어오더라도, 보조 밸브체가 민감하게 반응하는 것이 억제되어, 보조 밸브체의 승강 동작을 안정되게 실시하게 할 수 있다.

그리고, 연료 탱크 내의 압력이 더욱 상승하면, 압력 조정 밸브 전체가 스프링의 탄성력에 저항하여 떠올라, 제1 통공과 압력 조정 밸브의 둘레부와의 사이가 열리므로, 다량의 연료 증기 등이 이음부재 내로 유출되어, 접속관을 통해 외부로 배출된다. 그 결과, 연료 탱크 내의 압력이 과도하게 상승하여 연료 탱크가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 외기압에 대해서 연료 탱크 내의 압력이 저하했을 경우에는, 보조 밸브체는 자중으로 하강되어 있고, 제3 통공이 열린 상태가 되어 있으므로, 접속관으로부터, 제3 통공, 제4 통공, 제2 통공, 제1 통공을 통하여, 외부 공기가 연료 탱크 내로 유입하여, 연료 탱크 내가 부압상태로 유지되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 연료 탱크 내가 부압 상태로 장시간 유지되는 것을 방지하여, 연료 탱크의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 연료 탱크 내가 강한 부압이 걸려 연료 탱크가 움푹 들어가는 우려도 없앨 수 있다.

덧붙여 보조 밸브체가 떠올라 제3 통공을 막아, 압력 조정 밸브가 떠오르지 않은 상태에서는, 제1 통공은, 압력 조정 밸브에 의해서 완전하게 닫혀진 상태가 되지만, 이러한 상태는 일반적으로 그다지 길게 지속 되지 않고, 더욱 가압되어 압력 조정 밸브가 스프링의 탄성력에 저항하여 떠올라, 다량의 연료 증기 등이 이음부재 내로 유출되거나, 혹은 압력이 저하하여 보조 밸브체가 하강하여, 제2 통공, 제4 통공 및 제3 통공을 통하여, 연료 탱크 안은 이음부재 내부에 연통한 상태로 되돌아 가므로, 소정의 압력이 부여된 상태(정압상태)인 채, 장시간 계속적으로 유지되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 밸브장치의 일실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 밸브장치의 압력 조정 밸브의 분해 사시도, (b)는 본 발명의 밸브장치의 압력 조정 밸브의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 압력 조정 밸브의 일부를 파단한 상태에서의 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 압력 조정 밸브에 있어서, 외케이스를 파단한 상태에서의 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 밸브장치에 있어서의 보조 밸브체 및 지지판의 형상을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 압력 조정 밸브의 내케이스 및 지지판의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 밸브장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 밸브장치에 있어서, 연료 탱크 내가 소정의 정압미만 상태 또는 부압상태에서의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 밸브장치에 있어서, 연료 탱크 내가 소정의 정압이 되어 보조 밸브체가 상승한 상태의 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 밸브장치에 있어서, 도 9에 나타내는 경우보다 연료 탱크 내가 고압이 되어 압력 조정 밸브 전체가 상승한 상태의 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 밸브장치 및 종래의 밸브장치에 있어서의 압력과 유량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 밸브장치에 있어서, 보조 밸브체 및 지지판의 다른 형상을 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 밸브장치의 일실시 형태에 대해 설명한다. 이 실시 형태는, 연료 탱크 밖으로의 연료의 누출을 방지하는 컷 밸브와, 연료 탱크 내의 압력을 조정하는 체크 밸브를 일체화한 체크 밸브 일체형 컷 밸브에, 본 발명을 적용한 것이다. 덧붙여 본 발명은, 만탱크 규제 밸브와 체크 밸브를 일체화한 밸브장치에 적용할 수도 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 이 밸브장치(10)는, 본체 케이스(20)와 이 본체 케이스(20) 내에 수용되는 플로트 밸브(30)와, 이 플로트 밸브(30)를 상방으로 탄성지지하는 플로트 밸브용 스프링(35)과, 본체 케이스(20)의 하면에 장착되는 저부 케이스(40)와, 본체 케이스(20)의 상부에 접합되는 이음부재(100)와, 이음부재(100) 내에 배치되는 압력 조정 밸브(50)와, 이 압력 조정 밸브를 하방으로 탄성지지하는 조정 밸브용 스프링(58)을 구비한다. 덧붙여 상기 조정 밸브용 스프링(58)이 본 발명에 있어서의 「스프링」을 구성한다.

도 7을 아울러 참조하면, 본체 케이스(20)는, 원통형의 주벽(21)과 그 상부를 폐쇄하는 상벽(23)을 갖는다. 상벽(23)의 중앙에는 제1 통공(23a)이 형성되고 그 하면 둘레에는, 상기 플로트 밸브(30)의 밸브 헤드(31)가 접리하는 밸브시트(23b)가 형성된다.

또한, 상벽(23)의 상면이자 상기 제1 통공(23a)의 외주에는, 원통형의 통부(27)가 입설된다. 이 통부(27)의 상단부에는, 둘레방향으로 대향하여 2매씩, 도합 4매의 계합편(27a)이 소정간격으로 입설된다. 또한, 상벽(23)의 외주에는, 플랜지부(26)가 설치되고 이 플랜지부(26)의 베이스부의 둘레방향에 따른 소정 개소에 복수의 삽통공(23c)이 형성되고, 이 삽통공(23c)의 하부에 대응하여 주벽(21) 외주에는, 계합 갈고리(21a)가 형성된다. 또한, 상벽(23)의 상면이자 상기 통부(27)의 외주에는, 환상홈(28)을 통해, 환상벽(29)이 돌출 형성된다(도 7 참조). 또한, 주벽(21)의 하부 외주에는, 둘레방향에 따라서 소정간격으로 계합 갈고리(21b)가 형성된다.

저부 케이스(40)는, 주벽(41)과 저벽(42)이 마련되고, 주벽(41)의 상단부는 약간 확장되어, 그 확장부의 기초부에 둘레방향을 따라서 소정간격으로 계합공(41 a)이 형성된다.

그리고, 플로트 밸브(30)를, 플로트 밸브용 스프링(35)을 통해, 저부 케이스(40)의 저벽(42) 상에 재치(載置; 얹어 놓고)하고, 저부 케이스(40)를 본체 케이스(20)의 주벽(21)의 하부 외주에 조립하고, 주벽(21)의 계합 갈고리(21b)를 저부 케이스 (40)의 계합공(41a)에 끼워 맞추는 것으로, 저부 케이스(40)가 본체 케이스(20)에 장착되게 되어 있다..

플로트 밸브용 스프링(35)은, 플로트 밸브(30)의 자중으로 압축되어 평상시에는 플로트 밸브(30)가 저부 케이스(40)의 저벽(42) 상에 당접하고 있지만, 연료 탱크 내의 연료가 상승해 플로트 밸브(30)의 소정 높이까지 침지되면, 플로트 밸브용 스프링(35)의 탄성력에 부력이 더해져 플로트 밸브(30)가 상승하여, 본체 케이스 (20)의 상벽(23)의 제1 통공(23a)이 닫혀진다.

도 1, 7에 나타낸 바와 같이 상기 본체 케이스(20)의 통부(27) 내에는, 상기 제1 통공(23a)에 상방으로부터 접리 가능하게 배치되고, 상부에 배치된 조정 밸브용 스프링(58)에 의해, 제1 통공(23a)을 막는 방향으로 탄성지지된 압력 조정 밸브(50)가 수용된다. 통부(27)의 상부에는 덮개(90)가 씌워져, 상기 조정 밸브용 스프링(58)의 상단을 누르고 있다. 덧붙여 덮개(90)는, 대략 원형상의 상벽(91)과 이 상벽(91)의 둘레로부터 수직 설치된 주벽(93)이 마련되고, 주벽 (93)의 대향하는 2개소에 그 하부 둘레부를 절개하여 형성된 제5 통공(93a)이 형성되고 이 제5 통공(93a)의 양측의 상단 각부에, 계합단부(93b, 93b)가 각각 형성된다. 그리고, 통부(27) 상단으로부터 입설한 계합편(27a, 27a)을, 상기 계합단부(93b, 93b)에 계합시키는 것으로, 덮개(90)가 통부(27)의 상부에 장착된다. 그리고, 통부(27)에 덮개(90)를 장착한 상태로, 상기 제5 통공(93a)이 개구하여 통부(27)의 내외를 연통시키게 된다.

본체 케이스(20)의 상부에 접합되는 이음부재(100)는, 상방이 폐쇄되고 하부가 개구된 원통형을 이루고, 상기 본체 케이스(20)의 통부(27)를 수용하는 관케이스(101)와, 이 관케이스(101)의 하부 외주로부터 플랜지 형상으로 확장되어, 그 선단 둘레에 연료 탱크(T)의 취부공(Ta; 도 7 참조)의 둘레에 용착되는 환상용착부(103a)를 마련한 플레이트부(103)를 구비한다. 상기 관케이스(101)의 외주에는, 도시하지 않는 캐니스터에 연결되는 배관을 접속하기 위한, 접속관(105)이 돌출 형성된다. 이 접속관(105)은, 관케이스(101)의 내부 공간에 연통함과 동시에, 본체 케이스(20)에 마련한 제1 통공(23a)에도 연통된다. 또한, 상기 플레이트부(103)의 하면에는, 본체 케이스(20)의 환상홈(28)에 삽입되는 환상 리브(104)가 형성된다. 또한, 플레이트부(103)의 하면의 상기 환상 리브(104)보다 더욱 바깥쪽에는, 본체 케이스(20)의 계합 갈고리(21a)에 계합하는 틀 형상의 계합편(103b)이 둘레방향으로 소정간격을 두고 복수로 수직 설치된다.

그리고, 이음부재(100)의 환상 리브(104)의 외주에 실링 링(R)을 장착하고, 본체 케이스(20)의 환상홈(28)에 플레이트부(103)의 하면의 환상 리브(104)를 삽입하고, 이음부재(100)의 계합편(103b)을, 본체 케이스(20)의 삽입 관통공(23c)을 통해 계합 갈고리(21a)에 계합시키는 것으로, 본체 케이스(20)의 상부에 이음부재(100)가 실링 링(R)을 통해 기밀하게 장착된다.

도 2 ~ 도 5를 참조하면, 압력 조정 밸브(50)는, 외케이스(51)와, 이 외케이스(51)에 장착되는 내케이스(60)와, 내케이스(60)의 하방에 장착되는 지지판(70)과, 상기 내케이스(60) 내에 상하 슬라이드 가능하게 수용되는 보조 밸브체(80)를 구비한다.

특히 도 5에 나타낸 바와 같이, 외케이스(51)는, 상방이 개구된 원통형의 주벽(52)과, 이 주벽(52)의 하단면에 설치된 환상의 저면(53)과, 이 저면(53)의 내주에 형성된, 하방을 향해서 팽출(膨出)하며, 곡면 형태를 이루면서 지름이 감소됨고 동시에 하단 중앙에 제2 통공(54a)을 가지는 관 형상의 둘레부(54)를 가지며, 이 둘레부(54)는 상기 제1 통공(23a)의 상면 둘레에 접리하는 부분이 된다(도 7 ~ 도 10 참조). 또한, 상기 주벽(52)의 상방 외주에는, 확경벽부(52a)가 설치된다.

한편, 내케이스(60)는, 상기 외케이스(51)의 확경벽부(52a) 내에 배치되고, 용착 등에 의해 외케이스(51)의 상방 개구부에 고착되는 천정벽(61)과, 이 천정벽(61)의 하면둘레로부터 하방으로 연장된 원통형상의 주벽(63)을 갖는다. 상기 천정벽(61)의 중앙에는, 제3 통공(61a)이 형성되고, 이 천정벽(61)의 상면이고 제3 통공(61a)의 바깥 둘레에는, 상기 조정 밸브용 스프링(58)의 하단부를 지지하는 스프링 지지 홈부(61b)가 형성된다.

특히 도 3, 4, 6에 나타낸 바와 같이, 상기 주벽(63)의 하단부에는, 둘레방향으로 균등한 간격을 두고 복수의 제4 통공(64)이 형성된다. 이 실시 형태에서는 4개의 제4 통공(64)이 형성된다. 또한, 주벽(63)의 하단 둘레이고, 서로 이웃이 되는 제4 통공(64, 64)의 사이에는, 절결된 형상의 감합홈부(65)가 형성된다. 이 실시 형태에서는, 4개의 제4 통공(64)에 대응하고, 주벽(63)의 하단연에 둘레방향으로 균등한 간격으로 4개의 감합홈부(65)가 형성된다. 또한, 주벽(63)의 감합홈부(65)에 정합하여 그 상방에는 삽입공(66)이 각각 형성된다. 또한, 주벽(63)의 내면에는, 축방향으로 연장된 돌출조(67)가 둘레방향으로 균등한 간격으로 설치되어 보조 밸브체(80)의 상하 슬라이드의 가이드가 된다.

상기 내케이스(60)의 주벽(63)의 하면에는, 지지판(70)이 장착된다. 도 2, 3에 나타낸 바와 같이, 이 지지판(70)은, 원판 형상을 이루어 상기 주벽(63)의 하방 개구부를 폐쇄하는 폐쇄부(71)와, 이 폐쇄부(71)의 상면(71a)에 입설되어, 상기 보조 밸브체(80)를 띄운 상태로 지지하는 리브(74)를 구비한다. 이 실시 형태에서는, 리브(74)는, 폐쇄부(71)의 중심으로부터 바깥쪽을 향해서 등각도로 방사상으로 연장하도록 형성되고, 전체적으로 대략 십자 형상을 이루고 있다. 리브(74)의 방사상의 선단부(74a)는, 폐쇄부(71)의 바깥 둘레에 이르고, 폐쇄부(71)의 둘레방향을 따라서 폭을 넓히고, 이 선단부(74a)로부터 폐쇄부(71) 바깥쪽을 향해서 삽입조(75)가 각각 돌출된다. 또한, 폐쇄부(71)의 하면에는, 폐쇄부(71)의 바깥 둘레로부터 돌출된 지지조(76)가 둘레방향으로 균등한 간격을 두고 상기 삽입조(75)에 정합하는 위치에 설치된다. 또한, 방사상으로 형성된 리브(74)의 지지판(70) 중앙에 위치하는 부분에는 십자 형상을 한 돌출부(77)가 소정 높이로 형성된다.

그리고, 내케이스(60) 내에 보조 밸브체(80)를 삽입하고, 내케이스(60)의 하면에 지지판(70)을 배치하고, 내케이스(60)의 주벽(63)을 확대하면서 지지판(70)을 밀어넣고, 상기 삽입조(75)를 내케이스(60)의 삽입공(66)에 박아 넣음과 동시에, 상기 지지조(76)를 내케이스(60)의 감합홈부(65)에 삽입하는 것으로, 내케이스 (60)의 하부에 지지판(70)이 장착된다. 이때, 서로 이웃이 되는 리브(74, 74)의 간극(S)이, 상기 내케이스(60)의 제4 통공(64)에 정합하게 배치되어(도 2, 3 참조), 내케이스(60)의 내외가 제4 통공(64)를 통해 연통하게 된다(도 8 참조).

덧붙여, 이 실시 형태에서는, 4개의 리브(74)를 방사상으로 설치했지만, 예를 들면, 3개의 리브(74)를 방사상으로 설치해도 좋고, 5개 이상의 리브(74)를 방사상으로 설치해도 좋고, 또한, 복수의 리브(74)를 종횡으로 배치해 격자형상으로 설치해도 좋고, 여러가지 형태를 채용할 수 있다.

보조 밸브체(80)는, 내케이스(60) 내에, 상기 제3 통공(61a)에 접리하도록 상하 슬라이드 가능하게 수용되어, 평상시에는 자중에 의해서 상기 지지판(70) 위에 지지된다. 그리고, 이 실시 형태의 경우, 보조 밸브체(80)는, 하부가 개구함과 동시에 상방이 거의 구면 형상을 이루고 폐쇄된 관 형상을 이룬다. 구체적으로는, 원판상의 헤드부(81)와, 이 헤드부(81)의 둘레로부터 하방을 향해서 구면 형상을 이루고 지름이 확장되어, 상기 제3 통공(61a)의 내측 둘레에 접리하는 접리부(83)와, 이 접리부(83)의 둘레로부터 하방으로 수직 설치하는 원통형의 동체부(85)로 이루어진다.

이 보조 밸브체(80)가 자중에 의해 지지판(70)에 재치되면, 지지판(70)의 리브(74) 상에 당접하고, 이 지지판(70)의 상면(71a)으로부터 뜬 상태로 지지를 받아 보조 밸브체(80)와 지지판(70)의 사이에 기체의 유입 공간이 형성된다(도 8 참조). 그리고, 보조 밸브체(80)는, 연료 탱크(T) 내부가 소정의 정압 미만일 때에는, 그 자중에 의해 하강하여 제3 통공(61a)을 열어(도 8 참조), 연료 탱크(T) 내의 압력이 상승하고, 연료 증기 등이 케이스(60) 내에 소정 압력으로 불어 들어오면 떠올라, 제3 통공(61a)의 내주연에 접리부(83)가 당접하여 이 제3 통공(61a)을 폐쇄하게 된다(도 9 참조). 또한, 연료 탱크(T) 내가 외기압보다 부압일 때는, 외기압에 의해 가압되어 보조 밸브체(80)가 하강한 상태로 유지되고, 제3 통공(61a)을 열게 된다(도 8 참조).

덧붙여, 보조 밸브체(80)는, 상기 형상으로 한정되는 것이 아니고, 반구 형상이나 원추 형상, 원형판 형상 등이어도 좋다. 또한, 이 실시 형태에서는, 보조 밸브체(80)를 지지하는 지지판(70) 측에 리브(74)를 마련하고, 보조 밸브체(80)를 띄운 상태로 지지하고 있지만, 도 12에 나타낸 바와 같이, 보조 밸브체(80a)의 하단 외주로부터 둘레방향으로 균등한 간격으로, 지지판(70a) 측을 향하여 연장하는 복수의 돌기(87)를 마련하고, 지지판(70a)의 상면으로부터 띄운 상태로 지지시켜도 좋다. 이 경우, 지지판 (70a)에는 리브(74)가 불필요해진다.

전술한 것처럼, 내케이스(60)는, 그 천정벽(61)을, 외케이스(51)의 확경벽부(52a) 내에 배치하고, 용착 등에 의해 외케이스(51)의 상방 개구부에 고착된다. 이 상태로, 내케이스(60)의 주벽(63)과 외케이스(51)의 내주와의 사이에는, 유로(68)가 형성된다. 이 유로(68)는, 외케이스(51)의 하면에 형성된 제2 통공(54a)에 연통함과 동시에, 내케이스(60)의 주벽에 형성된 제4 통공(64)에 연통된다.

이 압력 조정 밸브(50)는, 전술한 것처럼, 본체 케이스(20)의 통부(27) 내에 상하 슬라이드 가능하게 수용되고, 본체 케이스(20)의 제1 통공(23a)에 상방으로부터 접리 가능하게 배치되고, 상부에 배치된 조정 밸브용 스프링(58)에 의해, 제1 통공(23a)을 막는 방향으로 탄성지지된다.

다음으로, 도 7 ~ 도 11을 참조하여, 상기 구성에 따른 본 발명의 밸브장치(10)의 작용 효과에 대해 설명한다.

이 밸브장치(10)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 연료 탱크(T)의 취부공(Ta)에 하반부가 삽입되고, 상기 취부공(Ta)의 겉둘레에 이음부재(100)의 환상용착부 (103a)를 용착하는 것으로, 연료 탱크(T)에 설치된다.

그리고, 자동차가 선회하는 등으로 연료 액면이 상승하고, 플로트 밸브(30)에 액체 연료가 소정 높이로 침지하면, 플로트 밸브용 스프링(35)의 탄성력과 플로트 밸브(30) 자체에 생기는 부력에 의해, 플로트 밸브(30)가 떠올라, 밸브 헤드(31)가 본체 케이스(20)의 밸브시트(23b)의 내주연에 당접하고, 제1 통공(23a)를 폐쇄하여, 액체 연료가 제1 통공(23a)으로부터 이음부재(100) 내에 인입되는 것을 방지하고, 연료 탱크(T)의 외부로 액체 연료가 새는 것을 막을 수 있다.

한편, 도 7, 8에 나타낸 바와 같이, 연료 탱크(T) 내의 액체 연료의 수위가 통상 상태일 때에는, 플로트 밸브(30)가 하강하고, 밸브 헤드(31)가 밸브시트(23b)로부터 멀어지고, 제1 통공(23a)이 열린 상태가 된다. 이때, 압력 조정 밸브(50)는, 조정 밸브용 스프링(58)에 의해 탄성지지되어 제1 통공(23a)을 막은 상태가 되지만, 외케이스(51)의 제2 통공(54a), 외케이스(51)의 주벽(52) 및 내케이스 (60)의 주벽(63) 사이의 유로(68), 내케이스(60)의 제4 통공(64), 이 내케이스(60)의 제3 통공(61a), 덮개(90)의 제5 통공(93a; 도 1 참조)을 통하여, 연료 탱크(T) 내는 이음부재(100) 내부로 연통한 상태가 된다.

여기서, 우선, 도 11에 나타내는 바와 같이, 밸브장치에 있어서의 압력과 유량과의 관계를 나타내는 그래프를 참조하여, 연료 탱크(T) 내의 압력이, 외기압으로부터 X1만큼 상승하는 동안의 작용을 설명하면, 이 상태에서는, 압력 조정 밸브(50)의 보조 밸브체(80)는, 자중에 의해서 지지판(70) 상에 재치되어 제3 통공(61a)을 개방한 상태가 된다. 이 때문에, 도 8에 나타낸 바와 같이, 연료 탱크(T) 내의 연료 증기가, 제2 통공(54a) 및 유로(68)를 통하여, 제4 통공(64)으로부터 내케이스(60) 내로 유입된다. 내케이스(60) 내에 유입한 연료 증기는, 내케이스(60) 내면 및 보조 밸브체(80) 외주의 사이(도 5에 나타내는 돌출조 '67' 간의 간극)를 통하여, 제3 통공(61a)으로부터 유출된다. 또한, 제5 통공(93a)을 통하여 이음부재(100) 내로 유입하여, 접속관(105) 및 증기 배관을 통하여 캐니스터로 보내진다. 이 때문에, 연료 탱크(T) 내가 소정의 정압미만인 상태에서는, 압력이 연료 탱크(T)에 계속적으로 부가되는 것을 방지할 수 있어 연료 탱크(T)의 열화를 억제할 수 있다.

그리고, 이 밸브장치(10)에서는, 내케이스(60)의 주벽(63)의 하면에 지지판 (70)이 장착되어 있으므로, 외케이스(51)의 제2 통공(54a)으로부터 유입한 연료 증기 등은, 지지판(70)의 폐쇄부(71)에 충돌하여 그 기세가 약화 된 후, 외케이스(51)와 내케이스(60)와의 사이의 유로(68)를 통하여, 내케이스(60)의 주벽(63)에 설치된 제4 통공(64)로부터 내케이스(60) 내로 유입하게 된다(도 8 참조). 그 결과, 연료 증기 등이 보조 밸브체(80)의 하면에 직접 분무될 수 없기 때문에, 연료 증기 등에 의해서 보조 밸브체(80)가 민감하게 반응하는 것을 억제할 수 있어, 예를 들면 연료 증기 등이 순간적으로 제2 통공(54a)으로부터 세게 불어 들어와도, 보조 밸브체(80)가 즉시 부상되는 것을 방지할 수 있어 보조 밸브체(80)의 승강 동작을 안정시킬 수 있다.

다음으로, 도 11에 있어서, 연료 탱크(T) 내의 압력이, 외기압에 대해서 X1보다 높고, X1＋X2보다 낮은 상태에서 작용을 설명하면, 이 상태에서는, 연료 증기 등이, 내케이스(60) 내에 세게 유입되므로, 리브(74,74)의 간극(S)을 유동하여, 내케이스(60)의 중앙을 향해서 진행해가고, 진행 방향 전방에 위치하는 리브(74)의 기초부 측면에 충돌하여, 유동 방향이 상향으로 바뀐다(도 8 참조). 이 때문에, 보조 밸브체(80)의 하부로부터 연료 증기 등이 상향으로 인입되므로, 보조 밸브체(80)가 떠올라, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제3 통공(61a)을 폐쇄한다. 다만, 연료 탱크(T) 내의 압력은, 조정 밸브용 스프링(58)을 압축시켜, 압력 조정 밸브(50) 전체를 밀어 올리기까지는 도달하지 않는다. 이 때문에, 본체 케이스(20)의 제1 통공(23a)은 폐쇄되어 연료 탱크(T) 내는 폐쇄된 상태가 된다.

본 발명에서는, 이 상태의 연료 탱크(T) 내의 압력이, 급유시에 연료의 만탱크 규제를 실시하는데 필요한 압력이 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 급유시에 연료가 가득하게 되어, 연료 탱크(T)의 압력이 상승하면, 외기압에 대해서 X1보다 높고, X1＋X2보다 낮은 상기 상태가 되어, 연료 탱크(T)가 완전하게 폐쇄되도록 하는 것으로 만탱크 규제를 확실히 실시하게 할 수 있다.

이 경우, 보조 밸브체(80)는, 지지판 (70)의 폐쇄부(71)의 상면(71a)에 마련된 리브(74)에 의해, 이 상면(71a)으로부터 뜬 상태로 지지되므로, 제4 통공(64)으로부터 내케이스(60) 내로 유입되는 연료 증기를, 보조 밸브체(80)와 지지판 (70)과의 사이로 도입하기 쉽게 할 수 있어, 보조 밸브체(80)가 동작할 때의 응답성을 높일 수 있다. 또한, 리브(74)의 높이를 조정하는 것으로, 보조 밸브체(80)의 지지 높이를 변형할 수 있어 제3 통공(61a)의 폐쇄 타이밍을 적당히 조정할 수 있다.

또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 보조 밸브체(80a) 측에 복수의 돌기(87)를 마련했을 경우에도, 보조 밸브체(80)을 지지판(70)으로부터 띄운 상태로 지지시킬 수 있어 제4 통공(64)로부터 내케이스(60)내에 유입하는 연료 증기를, 보조 밸브체(80a)와 지지판(70)과의 사이에 도입하는 것이 가능해지고, 보조 밸브체(80a)의 동작시의 응답성을 높일 수 있다. 또한, 돌기(87)의 높이를 조정하는 것으로, 보조 밸브체(80a)의 지지 높이를 변경할 수 있어 이에 따라 제3 통공(61a)의 폐쇄타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 지지판(70) 상면의 리브(74)는, 지지판(70)의 중심으로부터 방사상으로 연장함과 동시에, 서로 이웃이 되는 리브(74)와 리브의 간극(S)이, 내케이스(60)의 제4 통공(64)에 정합하도록 배치한 것에 의해(도 2 ~ 도 4 참조), 제4 통공(64)로부터 내케이스(60) 내로 유입하는 연료 증기가, 방사상의 리브(74)에 충돌하고, 연료 증기의 유동 방향을 보조 밸브체(80) 측으로 효과적으로 바꿀 수 있으므로, 보조 밸브체(80)의 응답성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 지지판(70)의 리브(74)의, 지지판(70)의 중앙에 위치하는 부분으로부터 돌출부(77)가 소정 높이로 돌출되어 있으므로, 연료 증기가 충돌하는 부분의 리브(74)의 높이를 높게 확보할 수 있어, 내케이스(60) 내에 유입하는 연료 증기의 유동 방향을 보조 밸브체(80) 측으로 보다 확실히 바꿀 수 있다. 또한, 이 실시 형태와 같이, 보조 밸브체(80)의 하면이 오목한 상태를 이루고 있는 경우에는, 그 내부에 리브(74)의 돌출부(77)가 인입되는 것으로, 보조 밸브체(80)의 상하 슬라이드 동작을 가이드 할 수 있다.

다음으로, 도 11에 있어서, 연료 탱크(T) 내의 압력이, 외기압에 대해서 X1＋X2보다 높고, X1＋X2＋X3 상태가 된 상태에서의 작용을 설명하면, 이 상태에서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 연료 탱크(T) 내의 압력이, 조정 밸브용 스프링(58)의 탄성력 및 압력 조정 밸브(50)의 자중보다 우월하여, 압력 조정 밸브(50) 전체를 밀어 올려진다. 이 때문에, 본체 케이스(20)의 제1 통공(23a)이 열려, 연료 탱크(T) 내의 연료 증기 등이 대량으로 이음부재(100) 내로 유입되고, 접속관(105)을 통해 도시하지 않는 캐니스터 등으로 보내진다. 따라서, 연료 탱크(T) 내의 압력을 신속히 감소시키고, 고압에 의해서 연료 탱크(T)가 파손하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 11에 있어서, 연료 탱크(T) 내의 압력이 외기압보다 낮은, X4의 상태가 되었을 때의 작용에 대해 설명하면, 이때, 보조 밸브체(80)는, 자중에 의해서 지지판(70) 상에 재치되어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제3 통공(61a)이 열린 상태가 된다. 이 때문에, 캐니스터 등을 통해 도입된 외부 공기가, 접속관(105)으로부터, 이음부재(100) 내를 통해, 덮개(90)의 통공(93a)을 통과하고, 제3 통공(61a)으로부터, 내케이스(60) 내면 및 보조 밸브체(80) 외주의 사이(도 5에 나타내는 돌출조 67 간의 틈새)를 통과하고, 제4 통공(64)로부터 유로(68)을 통과하고, 제2 통공(54a)를 통해 연료 탱크(T) 내로 유입된다. 이 때문에 연료 탱크(T) 내의 부압이 신속하게 해소되어 연료 탱크(T) 내에 미소한 부압이 계속 존재하여, 연료 탱크(T)에 부하를 주는 것을 방지하여 연료 탱크(T)의 열화를 억제할 수 있다.

덧붙여 도 11에 있어서, 연료 탱크(T) 내의 압력이, 외기압에 대해 X1보다 높고, X1＋X2보다 낮은 상태에서는, 본체 케이스(20)의 제1 통공(23a)이 폐쇄되어 연료 탱크(T) 안은 폐쇄된 상태가 되지만, 이러한 상태는 일반적으로 그다지 길게 계속되지 않고, 더욱 가압되어 연료 탱크(T) 내의 압력이 X1＋X2＋X3 상태가 되고, 압력 조정 밸브(50)가 스프링(58)의 탄성력에 저항하여 떠올라, 다량의 연료 증기 등이 이음부재(100) 내부로 유출되거나, 또는 압력이 저하되고, 외기압에 대해서 X1 미만 상태가 되어, 보조 밸브체(80)가 하강하여, 제2 통공(54a), 유로(68), 제4 통공(64), 제3 통공(61a)을 통하여, 연료 탱크 내의 연료 증기가 이음부재(100) 내로 유출되므로, 소정의 압력이 부여된 상태(정압상태)인 채, 장시간 계속적으로 유지되는 것을 방지할 수 있다.

10　밸브장치
20　본체 케이스
23　상벽
23a　제1 통공
27　통부
30　플로트 밸브
50　압력 조정 밸브
51　외케이스
52　주벽
53　저면
54　둘레부
54a　제2 통공
58　조정 밸브용 스프링(스프링)
60　내케이스
61　천정벽
61a　제3 통공
63　주벽
64　제4 통공
68　유로
70, 70a　지지판
74　리브
77　돌출부
80, 80a　보조 밸브체
100　이음부재
105　접속관

Claims (5)

1. 플로트 밸브를 수용함과 동시에, 상벽에 상기 플로트 밸브에 의해서 개폐되는 제1 통공이 형성되고 상기 상벽의 제1 통공 외주에 입설된 원통형의 통부를 가지는 본체 케이스와,
   　상기 본체 케이스의 상부에 접합되고 상기 제1 통공에 연통하는 접속관이 외벽에 돌출 형성된 이음부재와,
   　상기 통부 내에 수용되고, 상기 제1 통공에 상방으로부터 접리(接籬) 가능하게 배치되고, 상부에 배치된 스프링에 의해 상기 제1 통공을 막는 방향으로 탄성지지된 압력 조정 밸브를 구비하고,
   　상기 압력 조정 밸브는, 상방이 개구함과 동시에 저면에 상기 제1 통공에 접리하는 둘레부와 그 내측에 형성된 제2 통공이 마련된 외케이스와,
   　상기 외케이스의 상방의 개구부에 고착되는 천정벽 및 상기 천정벽 내면에서 하방으로 연장된 주벽이 마련되고, 상기 천정벽의 상기 주벽의 내측에 제3 통공이 형성되고 상기 주벽에 제4 통공이 형성된 내케이스와,
   　상기 내케이스의 상기 주벽의 하면에 장착되는 지지판과,
   　상기 내케이스 내에 상기 제3 통공에 접리하도록 상하 슬라이드 가능하게 수용되어 평상시에는 자중에 의해서 상기 지지판 상에 지지되는 보조 밸브체와,
   　상기 외케이스의 주벽과 상기 내케이스의 주벽과의 사이에 설치된, 상기 외케이스의 제2 통공과 상기 내케이스의 제4 통공을 연통시키는 유로가 마련된 밸브장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지판의 상면에는, 지지판의 상면으로부터 보조 밸브체를 띄운 상태로 지지하는 리브가 형성된 밸브장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지판의 리브는, 상기 지지판의 중심으로부터 방사상으로 연장되고, 서로 이웃이 되는 리브와 리브 사이의 간극이, 상기 내케이스의 제4 통공에 정합하도록 배치된 밸브장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 지지판의 리브의 지지판 중앙에 위치하는 부분이 소정의 높이로 돌출된 밸브장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,　
   상기 보조 밸브체에는 상기 지지판 측을 향하여 복수의 돌기가 형성된 밸브장치.

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