(57)【要約】【課題】圧力及びバキュームのリリーフを有する、コンパクトなオーバフィルを制限する蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリを提供する。【解決手段】  フロート操作型の蒸気用ベント／チッピングバルブ（30、32）を、燃料タンク（10）内で、アクセスオープニング（14）上で溶着されるように、蒸気用アウトレットポート（50）を有するキャップ（48）に対して取り付けるか、燃料タンクの壁部構造の一部と一部品としてバルブのバルブボデーを一体形成する。蒸気用ベント／チッピングバルブ（30、32）は内部に重力操作型の圧力リリーフバルブ（28）を含み、しきい圧力以下で蒸気のベントを防ぐようにする。また、圧力リリーフバルブ（28）はバキュームリリーフバルブを含み、燃料タンク（10）内で副次的な大気圧力が生じる場合にはメークアップエアーを導入できるように逆の流れを行えるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力及びバキュームのリリーフを有し、オーバフィルを制限する蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリ（16、70）を備えた、小型エンジン用の燃料タンク（10）の組合せであって、
（ａ）アクセスオープニング（14、78）を定める燃料タンクの壁部構造と、
（ｂ）前記燃料タンクの壁部構造に対して溶着可能な材料から形成され、蒸気用アウトレットポート（50、100）を備えたベント用キャップ（48、94）と、
（ｃ）蒸気用ベント通路（22、78）を有し、このベント通路を前記蒸気用アウトレットポートと連通させるように、前記キャップを上方に取付ける、オーバフィルを制限する蒸気用ベント／チッピングバルブ（30、32、84、90）と、
（ｄ）前記ベント通路内に配置される圧力リリーフバルブ（28、92）とを有し、
（ｅ）前記キャップを前記アクセスオープニング上に取付けて、前記燃料タンクの壁部構造に対して密着固定させて、この際、前記蒸気用ベント／チッピングバルブを前記アクセスオープニングを通って延ばしたことを特徴とする組合せ。
【請求項２】
前記バルブは、前記燃料タンク内で所定の蒸気圧力のレベルに達するまで、前記ベント通路を通る流れを防ぐように操作可能な圧力リリーフバルブを含むことを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項３】
前記圧力リリーフバルブは、前記燃料タンク内に副次的な大気圧力が生じる時、前記圧力リリーフバルブを通る逆の流れを行わせるように操作可能なバキュームリリーフバルブ（28、92）を含むことを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項４】
前記バキュームリリーフバルブは、球形状のバルブ部材（62、106）を含むことを特徴とする請求項３に記載の組合せ。
【請求項５】
前記バルブは、フロート操作型のバルブ（30、84）を含むことを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項６】
前記フロートは、この上面の上に弾力性のバルブ部材（32、90）を含むことを特徴とする請求項５に記載の組合せ。
【請求項７】
前記圧力リリーフバルブは、閉鎖位置に対して重力によって付勢されるバルブ部材（62、106）を含むことを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項８】
前記圧力リリーフバルブは、閉鎖位置に対して重力によって付勢されるバルブ部材（62、106）を含み、この重力によって付勢される部材内にバキュームリリーフバルブを設けることを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項９】
前記蒸気用ベント／チッピングバルブは、前記燃料タンクの構造に対して融合できない材料から形成されることを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項１０】
前記蒸気用ベント／チッピングバルブは、前記キャップを前記燃料タンクに結合する前、サブアセンブリを形成するように前記キャップに対して取付けられることを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項１１】
前記蒸気用ベント／チッピングバルブは、前記燃料タンクの壁部構造の一部と一部品として一体形成されるバルブボデー（74）を含むことを特徴とする請求項１に記載の組合せ。
【請求項１２】
オーバフィルを制限する蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリを備えた、小型エンジン用の燃料タンク（10）の形成方法であって、
（ａ）前記小型エンジンの燃料タンクの壁部にアクセスオープニング（14、78）を形成し、
（ｂ）前記燃料タンクに対して溶着可能な材料からベント用キャップ（48、94）を形成し、このキャップ内に蒸気のアウトレット通路（50、100）を形成し、
（ｃ）前記アクセスオープニング内に蒸気用ベント／チッピングバルブ（30、32、84、90）を配置し、
（ｄ）前記蒸気用ベント／チッピングバルブの上方に圧力リリーフバルブ（28、98）を配置し、所定の圧力レベルより下の燃料タンクの蒸気圧力では、前記蒸気用アウトレット通路に向う流れを防ぐようにし、
（ｅ）前記圧力リリーフバルブの上方に前記キャップを配置して、前記キャップを前記燃料タンクの壁部に対して密着固定する、各ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記キャップを前記燃料タンクの壁部に取付けるステップでは、溶着を行うことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記圧力リリーフバルブを配置するステップでは、バキュームリリーフバルブ（28、92）を配置することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記バキュームリリーフバルブを配置するステップでは、前記圧力リリーフバルブ内に移動可能なバルブ部材（62、106）を配置することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記移動可能なバルブ部材を配置するステップでは、球形状のバルブ部材（62、106）を配置することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記蒸気用ベント／チッピングバルブを配置するステップでは、フロート操作型のバルブ（30、84）を配置することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記蒸気用ベント／チッピングバルブを配置するステップでは、前記キャップを前記燃料タンクに固定する前、サブアセンブリを形成するように前記キャップに対して前記バルブを取付けることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記蒸気用ベント／チッピングバルブを配置するステップでは、前記燃料タンクの壁部構造の一部と一部品のように前記バルブボデー部材（74）を一体形成することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバフィル制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型エンジンは、通常、約５０ホースパワー（３７．２キロワット）よりも小さなエンジンであると一般に考えられており、例えば、園芸用トラクター、芝刈り機、携帯型発電セット、さらに海事用機械などの分野で利用されている。上述のような分野に用いられる小型エンジンは、通常、エンジンに近接して燃料タンクを配置しており、取付具上にエンジンを装着することを容易にしている。このような小型エンジンの適用例では、一般にエンジンのキャブレターまで重力により燃料を供給させるように燃料タンクを設けているが、５０ホースパワー近くのエンジンを用いるような特定の分野では、燃料用ポンプを使用することがある。
【０００３】
一般に、小型エンジンの燃料タンクは利用者によって取外し自在なフィラーキャップ又はクロージャーを備えており、この内部にベント通路を形成して備えて、エンジン操作中に燃料が引き抜かれる際、燃料タンク内にメークアップエアーが流入できるようにして、内部にバキュームが形成されて、この結果、燃料タンクに損傷が生じることを防いでいる。
【０００４】
燃料蒸気のエミッションの抵抗又は制限は、従前では自動車に対してだけ要求されていたが、近年、小型エンジンに対しても義務付けられてきている。従来、小型エンジンに対してこのような制限が求められていなかったため、燃料タンクと燃料システムは、エンジン操作中とエンジンのシャットダウン期間中の双方で、燃料蒸気を大気中に放出させていた。
【０００５】
小型エンジンは、大量生産時には、非常に多く生産されており、燃料タンクと燃料システムの加工とエンジン上での燃料タンクと燃料システムの部品の取付けは、エンジンの生産者にとって大変高額なものであった。さらに、小型エンジンの極めて多くの適用分野では、エンジンと燃料タンク用に割当てられたスペース又は容積が非常に制限されており、エンジンと燃料タンクに部品を加えることと、燃料タンクの再構成を求めることは、大変にコスト高となっていた。
【０００６】
従って、従来、燃料タンクと関連する燃料システムの部品の再構成を求めたり、エンジンや燃料タンクの周囲に容積を加えることで、装着を複雑にし、このような小型エンジンの製造コストを増大させることになる、部品の追加を必要とすることなく、小型エンジンに燃料蒸気の放出を制限するための手段又は方法を提供することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決するように、圧力及びバキュームのリリーフを有し、オーバフィルを制限する蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリを備えた、小型エンジン用の燃料タンクの組合せと、オーバフィルを制限する蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリを備えた、小型エンジン用の燃料タンクの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、本明細書、添付した図及び特許請求の範囲で記載したように、小型エンジン用の燃料蒸気の放出制御を提供するが、この際、低めの輪郭（プロファイル）で、オーバフィル制限を行う、蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリを、圧力及びバキュームのリリーフとともに、コンパクトな構成で提供するとともに、既存の燃料タンク構造の壁部を通るアクセスオープニングへの取付部に取付けられるようにする。本発明に係る一実施例では、バルブアセンブリは、内部に蒸気用のアウトレットポートを有するようにキャップを用いるが、燃料タンクの壁部に対して溶着可能な材料から形成し、サブアセンブリを形成するように、キャップにオーバフィルの制限を行う蒸気用ベント／チッピングバルブを取付ける。このキャップは、燃料タンクの壁部のアクセスオープニング上に配置されて、燃料タンクの壁部の表面に溶着される。本発明に係る他の実施形態では、バルブボデーは、燃料タンクの壁部構造の上方部と、一部品として一体形成される。バルブアセンブリは圧力リリーフバルブを含み、所定の圧力を超える蒸気をキャップのベントアウトレットから逃すようにする。また、バルブアセンブリは、バキュームリリーフバルブを含み、燃料タンクに損傷が及ぼされるのを防ぐため、燃料タンク内にバキュームが形成される場合には、逆向きの流れを行えるようにする。従って、本発明に係る上述したバルブアセンブリは、燃料タンクから周囲に燃料蒸気が逃げることを保持し、制限するために必要な機能を備えるとともに、蒸気用のストレージ装置やエンジンのエアーインレットに接続されるのに適するバルブアウトレットから、エンジン操作下で蒸気が流れることを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、符合１０を用いて、小型エンジンの燃料タンクの一部が示されており、この上部壁部構造１２はアクセスオープニング１４を形成して備えており、この内部に符合１６で示すオーバフィル制限用の蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリを配置しているが、このボデー１８が燃料タンクの内部にだけ下方に延びるように配置している。
【００１０】
図１−３を参照すると、バルブボデー１８は内部にバルブ用のチャンバ２０を形成して備えており、ベント通路２２と連通させているが、この通路２２は垂直方向に向きを定められて、この下方端部にバルブシート２４を形成していてもよい。通路２２の上方端部は第２バルブシート２６を有するが、これは、この上にバルブ部材２８を着座させるように形成されており、本発明の実施形態では、バルブ部材２８は金属のような材料から形成されて、重力の影響下で、バルブシート２６に対して着座する。部材２８の重量とバルブシート２６の直径は、バルブ用のチャンバ２０内に所定の圧力が存在するとき、バルブ２８がシート２６から離れるように持ち上げられて、通路２２を通って蒸気が流れるように選ばれている。
【００１１】
バルブ用のチャンバ２０は、内部にフロート３０とともに弾力性（フレキシブルな）バルブ部材、例えばストリップ３２を配置しているが、このストリップ３２は、例えばエラストマー材料から形成されて、フロートの上面に備えられていてもよい。フロート３０が燃料タンク内の所定の燃料の液面の高さまで上昇すると、部材３２はバルブシート２４上で閉鎖して、通路２２内に蒸気が侵入することを防止する。フロート３０は、バルブ用のチャンバ２０内で、保持用のリング（リテーニングリング）３４により保持されている。また、バルブボデー内には適当な通路３６が形成されており、バルブ用のチャンバ２０内に液体燃料が流入できるようにしている。本発明の実施形態では、フロートと保持部材３４の間にさらなる付勢用のばね（弾性部材）３８を配置することで、フロートの移動を助けることが望ましいことが解かっているが、これは、燃料タンク内の燃料の所望の液面の高さと所定のティルト角度でシート２４上にバルブ部材３２を閉鎖させる浮力の方向でフロートを移動させるようにキャリブレートされていてもよい。
【００１２】
バルブボデー１８は上方ボデー部又はインサート４０に対して取付けられるが、このインサート４０は、一般に逆向きのカップ形状を有しており、この外周部に環状の溝部４２を形成して、この中に例えばＯ−リング４４のようなシーリングリングを備えて、内部にアウトレット又は蒸気のパージ用通路５０を備えるキャップ４８の内壁４６に対して密着させている。
【００１３】
上記ボデー１８は、例えばスナップ係合用タブ５２のような適当な機械式の固定部によって、インサート４０に対して取付けられている。バルブボデーは、構造的に一体に燃料タンクに対して溶着されることができない材料から形成されていてもよい。しかしながら、キャップ４８は、例えば、ソニック又はスピン式の溶着によって、燃料タンクに対して溶着可能な材料から形成されて、バルブ部材２８とキャップ４８を含むサブアセンブリを形成する。このサブアセンブリは、例えば、環状フランジ５４をキャップ内に形成された溝部５６内に締まりばね又はスナップ係合させるような適当な機械式の固定部によって、キャップ内で保持されている。あるいは、インサート４０はキャップ４８に対して溶着可能な材料から形成されて、これに対して溶着固定されていてもよい。キャップのリム５８は、組付けられたバルブとともに、例えば溶着のような適当な固定手段により燃料タンクの壁部１２の表面に固定されていてもよい。
【００１４】
重力応答型のバルブ部材２８は内部にバルブ用のチャンバ６０を形成して備えて、この上方端部に垂直方向に向きを定めた流路６３を形成して、この通路をキャップ４８の内部とパージアウトレット５０と連通させる。バルブ用のチャンバ６０は内部にかなり軽重量のバルブ部材６２を備えており、通路２２を通るわずかな蒸気圧力によって、図２に示した位置まで移動させて、通路６３を閉ざすようにしており、この後、バルブ部材６２が通路６３を閉ざしたままに保つようにしている。この後、通路２２内の圧力が上昇して重力応答型のバルブ部材２８が図２に示した上方の限界位置まで移動するように強制されると、周囲の蒸気流がパージアウトレット通路５０を通れるようにする。
【００１５】
チャンバ２０内に副次的（サブ）な大気圧力が存在する場合には、バルブ部材６２は下方移動するように強制されて、通路６３を開口させ、通路５０と燃料タンク内に逆向きの流れを生じさせる。このため、バルブ６２は、エンジン操作中に液体燃料が引き抜かれる際、又は、エンジンがシャットダウンされる際に、蒸気が冷却され、燃料タンク内にバキュームが形成される際、燃料タンク内にメークアップエアーを導入させるようにする。
【００１６】
図４を参照すると、本発明の他の実施形態が符合７０を用いて示されており、この場合、燃料タンクの壁部構造の上方部７２には一部品としてバルブボデー７４が一体形成されており、これは、燃料タンクの壁部構造から内側に延びて、バルブ用のチャンバ７６を定めているが、燃料タンクの壁部構造を通るように蒸気用の通路７８を垂直に向けて設けている。通路７８はこの下方端部にバルブシート８０を、この上方端部側の第２バルブシート８２とともに形成して備えている。
【００１７】
バルブ用のチャンバ７６は内部にフロート８４を配置し、これをチャンバ７６の下方端部に配置した保持部材８６により保持させており、さらに、フロート８４の下方端部と保持部材８６の間に付勢用ばね８８を配置して、フロートを上方に付勢させている。当該技術分野における通常の知識を有する者には公知なように、ばね８８はフロート８４の浮力を助けるようにキャリブレートされていてもよい。
【００１８】
フロートの上方端部には比較的薄い弾力性のバルブ部材９０が備えられており、これはエラストマー材料から形成されていてもよく、また、燃料タンク内の燃料が所望の液面の高さに達したら、バルブシート８０を閉鎖させるようにフロートの上方移動に基づいて操作可能とされている。バルブ用のチャンバ７６はこの下方端部にスロット８９を形成して備えて、液体燃料がバルブ用のチャンバ７６への移動を行えるようにしている。
【００１９】
ベント通路７８の上方端部のバルブシート８２上には、圧力リリーフバルブ部材９２が備えられており、このバルブ部材９２は、金属から形成されことがあるバルブ部材９２上に作用する重力によってバルブシート８２に対して強制されている。バルブシート８２の直径は、燃料タンク内に所定の蒸気圧力が存在すると、バルブシートの領域を横切るように作用する圧力が、バルブ部材９２のレーク重量を克服するのに十分なリフト力を生じさせるように操作可能となり、バルブシート８２からバルブ部材を持ち上げて、燃料タンクから燃料蒸気を逃せるように選ばれる。
【００２０】
燃料タンク７２に対して溶着可能な材料から形成されるキャップ９４はバルブ部材９２の上方に取付けられるが、キャップ９４は環状のフランジ９６を有し、例えば、ホットプレート、ソニック又はスピン式の溶着によって、燃料タンクに対して溶着固定されている。キャップ９４は一体となるようにフィッティング９８を有し、この上に弾力性のホースを取付けられるようにして、このホースの内部に形成した蒸気用のアウトレット通路１００をバルブシート８２と連通させている。
【００２１】
バルブ部材９２は内部を通るように垂直方向の通路１０２を形成して備え、この中に逆向きのバルブシート１０４を備える。
【００２２】
バルブシート１０４は拡径された通路内に開口するが、この通路は内部にバルブ部材１０６を受取って、保持しており、本発明の実施形態では、このバルブ部材１０６は球形状を有する。このバルブ部材１０６は一般にかなり軽重量であって、プラスチック材料から形成されて、チャンバ７６と通路７８内にわずかな正の蒸気圧力が存在すると、部材１０６を上方に移動させて、バルブシート１０４を閉鎖させるようにして、チャンバ７６内に正の蒸気圧力が存在する限り、これを閉鎖させたままにする。燃料タンク、チャンバ７６及びベント通路７８内に副次的な大気圧力が生じると、バルブ部材１０６は下方に引き抜かれて、バルブシート１０４を解放させ、通路１００を通って逆向きの流れを可能にする。従って、バルブ部材１０６はバキュームリリーフバルブとして機能して、エンジン操作中に燃料タンクから燃料が引き抜かれる際、又はエンジンのシャットダウン時に、冷却されて、蒸気が圧縮された後、メークアップエアーを流せるようにする。
【００２３】
以上説明した、低めの輪郭の蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリは、圧力リリーフ機能を有し、所定の蒸気圧力に達するまで、燃料タンクから蒸気がベントされることを防ぎ、また、バルブアセンブリはバキュームリリーフバルブを有し、燃料タンクから燃料が引き抜かれる際、又は蒸気の冷却が内部にバキュームを形成する際、逆の流れを可能にして、メークアップエアーを流入させる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について、説明し、図示したが、添付した特許請求の範囲内で、当該技術分野における通常の知識を有する者ならば、修正や変化を施すことは可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】アクセスオープニングを通って、上述したバルブアセンブリを取付けた、小型エンジンの燃料タンクを示す断面図である。
【図２】図１に示したバルブボデーのサブアセンブリを示す拡大図である。
【図３】図２に示したサブアセンブリの分解斜視図である。
【図４】他の実施形態を示す小型エンジンの燃料タンクの断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０                    小型エンジン用の燃料タンク
１６、７０              蒸気用ベント／チッピングバルブのアセンブリ
１８、７４              バルブボデー
２２、７８              蒸気用ベント通路
２８、９２              圧力リリーフバルブ
３０、３２、８４、９０  蒸気用ベント／チッピングバルブ
４８、９４              ベント用キャップ
５０、１００            蒸気用アウトレットポート
６２、１０６            バルブ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006266265.tif 000006