(57)【要約】  液体入口ポート及び液体出口ポートと、一次バルブ及び補助バルブの間を延伸する仕切と共に形成される共通ハウジング内に、共に軸方向に収容され、移動可能な、一次バルブと圧力感応補助バルブとを備える燃料バルブ。仕切は、仕切の底面の一次ポートと仕切の上面の補助ポートとの間を延伸する流路を備える。一次ポートは一次バルブのシール部材によってシール可能であり、補助ポートは補助バルブのシール部材によってシール可能である。
2009536593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体入口及び液体出口ポートが形成されたハウジング内に共に軸方向に収容され移動可能な一次バルブ及び感圧補助バルブと、当該一次バルブと当該補助バルブとの間を延伸する仕切とを含み、当該仕切が、仕切りの底面の一次ポートと仕切の上面の補助ポートとの間を延伸する流路を備え、当該一次ポートは一次バルブのシール部材によってシール可能であり、当該補助ポートは補助バルブのシール部材によってシール可能である、燃料バルブ。
【請求項２】
前記一次バルブがロールオーババルブであり、一次ポートが一次バルブシートによって結合される実質的に長形のスリット状孔であり、フロート部材が液体入口と一次ポートとの間においてハウジング内で軸方向に移動可能であり、一次バルブのシール部材が、一次バルブに隣接するフロート部材の一端にその一端が固定される長形の可撓性密閉膜ストリップ形状であり、その一部が一次ポートに対してオフセットされた状態となっており、更に、ハウジング内に位置し、フロート部材を一次ポートの方向にばね付勢するようにフロート部材に支持されたばね付勢部材を備えた、請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項３】
補助バルブが、ハウジング内で軸方向に移動可能なピストン部材を備え、液体出口ポートから補助ポートの方向のみに液体の流れを促進し、補助バルブのシール部材によってシール可能なチェックバルブとしてのブリーディング・バルブを含み、ピストンが垂直に付勢されて補助ポートをシール係合し、補助ポートから液体出口ポートの方向に液体の流れを促進するように移動可能である、請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項４】
ブリーディング・バルブが、ピストン部材に形成された１つ以上の孔と、補助ポートから出口ポートの方向に液体が流れる場合に当該１つ以上の孔をシール係合するのに適した可変シール部材とを備え、当該可変シール部材は当該１つ以上の孔を開放するように変形することによって逆方向への液体の流れを促進する、請求項３に記載の燃料バルブ。
【請求項５】
前記可変シール部材が前記ピストン部材の底面に連結しており、補助ポートをシール係合するようにも機能する、請求項４に記載の燃料バルブ。
【請求項６】
ピストン部材が、その底壁から突出し、前記可変シール部材を保持するのに適合したスタッドを含み、当該スタッドは、ピストン部材がその垂直に付勢された位置にある場合には何時でも補助ポート内に突出して補助ポートをシール係合する、請求項４に記載の燃料バルブ。
【請求項７】
前記可変シール部材の周辺部が、補助ポートの周辺シールシートとピストン部材の底面との間でクランプされ、当該可変シール部材の中心部が前記１つ以上の孔をシール/アンシールするために変形可能である、請求項６に記載の燃料バルブ。
【請求項８】
請求項１に記載の燃料バルブに適合した燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ロールオーバベントバルブに関し、より詳細には、圧力/負圧リリーフバルブ及びチェックバルブとして機能する二方向バルブを有するロールオーバベントバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃料システムにおいては、一般的に、燃料送出管によって燃料レール及びエンジンのインゼクタに接続される燃料ポンプモジュールを、燃料及び蒸気の流れを調節するために提供される複数のバルブ手段と共に備えた燃料タンクが提供される。
【０００３】
そのようなバルブの１つがロールオーバベントバルブであり、車両の燃料タンクからの燃料蒸気を大気又は炭素キャニスタ等の蒸気回収システムに通気する一方で、特定の条件下におけるバルブの閉鎖を確実なものとする。この条件としては、タンク燃料の過剰な充填の結果によりバルブ内に侵入したとき、及び、最も重要なこととしては、例えば車両及びタンクが転覆したときのように、タンク位置の急激な変化の結果によって燃料が解放されたバルブを通って漏れ出るような場合がある。
【０００４】
燃料レベルが下がった場合、または車両及びその燃料タンクが通常の位置に戻った場合には、バルブが開くことを確実にすることが重要である。従って、ベント出口が大きければ大きい程、バルブに作用する圧力差も大きくなり、その結果、バルブを閉めるのに有効な力も大きくなる。
【０００５】
そのようなロールオーバベントバルブは一般的に良く知られており、その例は、中でも、液体入口及び液体出口を有するハウジングを備え、後者がバルブシートによって結合されるハウジングの実質的に長形のスリット形状の出口孔を有する、ロールオーバベントバルブを開示する特許文献１に記載されている。更に、ハウジング中に位置し、入口と出口との間においてハウジング内で軸方向に移動可能なフロートと、出口に隣接するフロート部材の一端と出口に対してオフセットである部分とにその一端が固定される長形可撓性閉鎖膜ストリップと、ハウジング内に位置し、出口方向にフロート部材をばね付勢するようにフロート部材に付随するばね付勢手段とが提供され、フロート部材に作用する浮力と共にばねによる付勢が、膜ストリップを押圧して出口孔にシール係合させる一方で、フロート部材に作用する重力が、出口とのシール係合からストリップを連続的に引き離すようにフロート部材を出口から移動させるものである。
【０００６】
更に、暑い気候の場所においては、操作の後に運転を停止するとタンクシステム内の燃料が膨張する。タンクと燃焼機関とを接続するフィードライン内で燃料が膨張すると、燃料フィードライン内の圧力が上昇し、燃料漏れ又はエンジンの故障の原因となり、問題である。一方、環境温度が低いときに燃料を消費すると、タンク内の圧力が下がり、燃料タンクの変型又はひび割れの原因となる場合がある。
【０００７】
従って、燃料タンクからエンジンの方向への比較的に早い流量での燃料供給に適している一方で、燃料タンクを通気して燃料タンクが真空になることを防ぐことが、燃料システムに要求される。
【０００８】
この目的のため、燃料バルブと燃料処理装置（炭素キャニスタ）又は燃料システムの他の構成装置との間に、様々なタイプのチェックバルブを設置することが提案されている。
【特許文献１】米国特許第5738132号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの目的は、ロールオーバベントバルブをダブルチェックバルブと一体化することにより、空間の有効利用、製造及び設置費用、労力等についての利点を供する改良されたロールオーバベントバルブを提供することである。
【００１０】
本発明によれば、後述するように、車両の燃料システム内への設置に適しており、異なる条件下においても操作可能な燃料バルブが提供される。このバルブは、バルブと圧力ホルダー（圧力保持バルブ）として機能するダブルチェックバルブとを一体化したものであり、従って、スペースの有効利用、製造及び設置費用、並びに労力における利点を提供するものである。
【００１１】
本発明によれば、車両の燃料系統に設置するのに適しており、この後に説明するように異なる条件において操作可能である燃料バルブが提供される。バルブは、圧力ホルダー（圧力保持バルブ）として機能するダブルチェックバルブと一体化したものであり、従って、スペース、及び製造、組立、設置費用を節約するものである。
【００１２】
本発明によれば、液体入口及び液体出口ポートが形成されたハウジング内に共に軸方向に収容され移動可能な一次バルブ及び感圧補助バルブと、一次バルブと補助バルブとの間を延伸する仕切とを含み、仕切が、仕切りの底面の一次ポートと仕切の上面の補助ポートとの間を延伸する流路を備え、一次ポートは一次バルブのシール部材によってシール可能であり、補助ポートは補助バルブのシール部材によってシール可能である、燃料バルブが提供される。
【００１３】
本発明の特定の設計においては、一次バルブはロールオーババルブであり、一次ポートが一次バルブシートによって結合される実質的に長形のスリット状孔であり、フロート部材が液体入口と一次ポートとの間においてハウジング内で軸方向に移動可能であり、一次バルブのシール部材が、一次バルブに隣接するフロート部材の一端にその一端が固定される長形の可撓性密閉膜ストリップ形状であり、その一部が一次ポートに対してオフセットされた状態となっており、更に、ハウジング内に位置し、フロート部材を一次ポートの方向にばね付勢するようにフロート部材に支持されたばね付勢部材を備えている。
【００１４】
補助バルブは、ハウジング内で軸方向に移動可能なピストン部材を備え、液体出口ポートから補助ポートの方向のみに液体の流れを促進し、補助バルブのシール部材によってシール可能なチェックバルブとしてのブリーディング・バルブを含み、ピストンが垂直に付勢されて補助ポートをシール係合し、補助ポートから液体出口ポートの方向に液体の流れを促進するように移動可能である。
【００１５】
本発明のバルブは、燃料タンク内の燃料レベルに従って機能し、更に、燃料タンク内の変化する圧力条件に応答する。車両が転覆した、又は急な傾斜にある場合、或いは（例えば、急発進/減速又は高い燃料レベルの結果）燃料がバルブハウジングに入った場合には、一次バルブのフロート部材が一次ポートをシール係合する。
【００１６】
バルブの他の機能的状態は圧力差に対して以下のように応答する。
・Ｐtank＜Ｐatm のとき、補助ポート及び一次ポートは燃料タンクを大気に開放し、液体がバルブの液体出口ポートからバルブの液体入口に流れるようにする。
・Ｐatm＜Ｐtank＜（Ｐatm+Ｐspring）のとき、補助ポート及びブリーディング・バルブはシールされたままであり、従って、燃料タンク内の所定圧力が維持される（圧力保持位置）。
・Ｐtank＞（Ｐatm+Ｐspring）のとき、補助ポート及び一次ポートは燃料タンクを大気に開放し、液体がバルブの液体入口ポートからバルブの液体出口に流れるようにする。
ここで、
・Ｐtank は燃料タンク内の燃料蒸気圧を示し、
・Ｐatm は大気圧を示し、
・Ｐspring は補助バルブのばね部材の付勢効果により加えられる有効圧力を示す。
所謂圧力保持位置における一般的な圧力変化率は、例えば、約３Kpa＜Ｐtank＜４Kpaの範囲である。
【００１７】
ブリーディング・バルブは、ピストン部材に形成された１つ以上の孔と、補助ポートから出口ポートの方向に液体が流れる場合に１つ以上の孔をシール係合するのに適した可変シール部材とを備え、可変シール部材は１つ以上の孔を開放するように変形することによって逆方向への液体の流れを促進する。
【００１８】
更なる特定の設計において、可変シール部材はピストン部材の底面に連結しており、補助ポートをシール係合するようにも機能する。
【００１９】
ピストン部材は、その底壁から突出し、可変シール部材を保持するのに適合したスタッドを含み、スタッドは、ピストン部材がその垂直に付勢された位置にある場合には何時でも補助ポート内に突出して補助ポートをシール係合する。
【００２０】
また、更なる特定の設計において、可変シール部材の周辺部は、補助ポートの周辺シールシートとピストン部材の底面との間でクランプされ、可変シール部材の中心部が前記１つ以上の孔をシール/アンシールするために変形可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に、燃料タンク（図示せず）の上面にシール連結するのに適したフランジ１４に支持され、燃料タンクのスペース内に延伸する円柱ハウジング１２を含む、符号１０で概略的に示される本発明のバルブを図示する。フランジ１４の上部からは、炭素キャニスタ等の蒸気回収システム（図示せず）に接続可能な液体出口ポート１８が延伸している。
【００２２】
図２、４〜６の断面図、及び図３の外面図に更に示されるように、円柱ハウジング１２は、後述するように、下部スペース３０と上部スペース３２との間を延伸する流路２８が形成された仕切壁２６（図５に最も良く示されている）によって互いに区分される下部２０と上部２２とを含む。ハウジング２０はフランジ１４にスナップ嵌めされ、Ｏ−リング３４によってシール保持される。流路２８の下部端には、下部スペース内を延伸する、実質的に長形のスリット状の孔であって一次バルブシート４０によって結合される、一次ポート３８が形成される。
【００２３】
フロート部材４２は下部スペース３８内において軸方向に移動することが可能であり、ハウジング内に形成され、フロート内に形成される対応する凹部内に摺動的に受け入れられる軸方向に延伸するリブ４２によってハウジング内で回転しないようになっている。長形の可撓性密閉膜ストリップ４４は、その一端４６においてフロート部材４２の上端に固定され、その縦軸に対してオフセットされた状態となっている。
【００２４】
フロート部材４２は、その底端５０がハウジングの基部５２に対して支持され、その上端５４がフロート部材の壁部に対して支持されるコイルばね４８によって、上方にばね付勢される。基部部材５２は、バルブ１０の液体入口を構成する個別の孔５６と共に形成される。
【００２５】
長形の可撓性密閉膜ストリップ４４は、バルブの縦軸に対して傾斜し、一次バルブシート４０の長形スリット状孔の傾斜に対応する、支持面４５上に設置される。
【００２６】
流路２８の上端は、補助バルブの補助ポートを画成する上部スペース３２内に延伸し、かかる補助ポートは周縁突起５８によって画成される。
【００２７】
上部スペース３２は、上部スペース３２内で軸方向に移動可能なピストン部材６０を備え、更に、その下部に環状肩部６２を備え、肩部６２には、複数の孔６４とスタッド６６とが設けられ、スタッド６６は、スタッド６６に形成された側面突起によって、スタッド６６に装着可能な大きさに形成された同軸孔７０を有する可変シール部材６８がスタッド６６の回りを摺動的に移動可能であるがそれから離脱することはないように保持するように適合されている、補助バルブを収容する。
【００２８】
ピストン部材６０は、一端が環状肩部６２に対して支持され、他端が上基部７８に対して支持されるコイルばね７６によって下方向に垂直に付勢されており、ハウジングの上部スペース３２内に補助バルブ部品を共にまとめている。
【００２９】
底部フロート部材４２は、一次ポート３８が完全に開く開位置（図５）と長形スリット状孔４０に対してシールするように支持される長形可撓性閉部材４４によって一次バルブ３８が完全に閉じる閉位置（図４）の間を移動することが可能である。一次ポート３８のシールを開放すると、例えば、ここに参考として引用される特許文献１によって知れらるような所謂剥離効果(peeling effect)が生じることは理解される。一次バルブは、例えば、車両の転覆、或いは車両の急激な加速又は減速、或いは燃料タンク内の燃料レベルの上昇の際にそのシール位置（図４）に移動する。
【００３０】
補助バルブは、孔６４の形態のブリーディング・バルブと共に形成された二段チェックバルブであり、ここでチェックバルブは、液体出口ポート１８から補助ポートへの方向のみに液体の流れを促進して燃料タンク（図２）へ進入させるが、液体が反対方向へ流れることは妨げられる。
【００３１】
可変シール部材６８の周辺部が、補助ポートのシールシートを構成する環状突起５８をシール係合するのに適したような配置となっている。ピストン部材６０はコイルばね７６によって下方のシール位置に通常付勢されており（図２、４及び５）、コイルばね７６は、可変シール部材６８の周辺部を補助ポートのシール係合にクランプするように、大気圧と共にピストン６０を下方に移動させるようにする。
【００３２】
ピストン６０は中空の形状であり、ブリーディング・バルブの孔６４とハウジングの上部空間との間が空間８０によって連通される。
【００３３】
図２の位置において、補助バルブは、ピストン６０が下方に移動して補助ポート５８をシールする限りにおいて、閉まったものと考えられる。ただし、図２の位置において、ブリーディング・バルブは可変シール部材６８の構成によって開いており、孔６４を通る液体の流れを生じさせ、出口ポート１８からハウジングの上部スペース３２を通過してピストン６０のスペース８０に入り、孔６４を通って流路２８からハウジングの下部スペース３０及び燃料タンク（図示せず）への流れを促進させる。
【００３４】
しかしながら、図５の位置において、補助ポートはシールされており、同様に、ブリーディング・バルブも所謂圧力保持位置においてシールされ、当該位置においては燃料タンク内の圧力は大気圧及びコイルばね７６の付勢効果を超えることはない。
【００３５】
バルブは感圧性であり、下記の用語で説明される３つの別個の位置で作動する。
Ｐtank は燃料タンク内の燃料蒸気圧を示し、
Ｐatm は大気圧を示し、
Ｐspring は補助バルブのばね部材の付勢効果により加えられる有効圧力を示す。
【００３６】
・Ｐtank＜Ｐatm のとき、補助ポート及び一次ポートは燃料タンクを大気に開放し、液体がバルブの液体出口ポートからバルブの液体入口に流れるようにする（図２）。
この位置は燃料タンク内の圧力が大気圧未満となるときに生じ、補助バルブのブリーディング・バルブが燃料タンク内への空気の進入を促進させることによって、燃料タンクの損傷を生じる結果となり得る負圧が燃料タンク内に発生することを防ぐ。
【００３７】
・Ｐatm＜Ｐtank＜（Ｐatm+Ｐspring）のとき、補助ポート及びブリーディング・バルブはシールされたままであり、従って、燃料タンク内の所定圧力が維持される（圧力保持位置）（図４）。
この位置は原則的に上述の位置に類似したものであるが、コイルばね７６の付勢効果によって補助ポートを確実にシールする力が付加される。
【００３８】
・Ｐtank＞（Ｐatm+Ｐspring）のとき、補助ポート及び一次ポートは燃料タンクを大気に開放し、液体がバルブの液体入口ポートからバルブの液体出口に流れるようにする（図６）。
この位置は燃料タンク内の圧力が大気圧及びばね６８により加えられる力を超えたときに生じ、加速された速度で液体を燃料タンクから排除することを促進する。
【００３９】
具体例を示して説明したが、これによって開示を制限することを意図するものではなく、むしろ添付した請求の範囲に必要な変更を加えて定義される本発明の趣旨及び範囲内の全ての具体例、改良、及びアレンジメントを包含することを意図するものであることは理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明によるバルブの等角図である。
【図２】図２は、所謂開放/ベント位置にある本発明によるロールオーババルブの縦断面図である。
【図３】図３は、図１のバルブの等角分解立体図である。
【図４】図４は、完全に閉じた状態の図１のロールオーババルブの縦断面図である。
【図５】図５は、一次バルブが開き補助バルブがシールされた図１のロールオーババルブの縦断面図である。
【図６】６図は、脱気位置にある図１のロールオーババルブの縦断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    バルブ
１２    ハウジング
１４    フランジ
１８    液体出口ポート
２０    下部
２２    上部
２６    仕切壁
２８    流路
３０    下部スペース
３２    上部スペース
３４    Ｏ−リング
３８    一次ポート
４０    一次バルブシート
４２    フロート部材
４８    コイルばね
５６    孔
５８    周縁突起
６０    ピストン部材
６６    スタッド
６８    可変シール部材
７６    コイルばね
【図１】
2009536593.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2009536593.tif 000009
2009536593.tif 000010