(57)【要約】燃料タンクの製造時に再構成や再加工を必要としない、小型エンジン用燃料タンクの燃料蒸気放出システムである。新規なフィラーチューブの端部の取付けにより、燃料タンクが充填される前に、燃料をチューブ内で速やかに上昇させて、利用者に燃料補給の停止の合図を送り、フィラーキャップが取外される時、燃料タンク内に燃料蒸気ドームを維持させる。別のアクセス開口部内に燃料蒸気ベント弁を取付けて、これにフロート操作型の転覆用弁を含ませる。燃料タンク内で所定の正圧に達した時、ベント弁を開口させ、またベント弁内に逆流バキュームリリーフ弁を取付ける。ストレージキャニスタかエンジンの空気取り入れ口のいずれかにベント弁の出口を取付ける。
2008524064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型エンジン用燃料タンクの燃料蒸気放出制御システムであって、
（ａ）小型エンジンに用いられ、実質的に燃料蒸気を透過させない壁構造を有する燃料タンク（12）と、
（ｂ）前記燃料タンク内からの燃料蒸気を受取るように配置されて、ベント用通路（38、34）を含み、前記燃料タンク内の燃料のレベルが所定のレベルまで上昇した時、前記ベント用通路を閉鎖させるように操作可能な燃料蒸気ベント弁（20）と、
（ｃ）前記燃料タンクの壁を貫通するように配置されて、下方端部を前記燃料タンク内で深さ（d）に置き、前記燃料蒸気ベント弁が閉鎖される前に、燃料補給中に前記燃料タンク内で上昇する液体燃料によって閉鎖されるようにして、前記燃料タンク内に燃料蒸気ドームを定めるフィラーチューブ（14）と、
（ｄ）前記ベント用通路内の燃料蒸気の流れを防ぐように配置されて、前記燃料タンク内で所定の燃料蒸気の正圧で開口するように操作可能な常閉弁（46）を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記弁（46）は、常閉位置にある時、限定的な流れを可能にするように、前記弁を迂回させるブリードポートを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記弁（46）は、前記燃料タンク内に大気圧より低い圧力が生じる時、キャニスタから前記燃料タンクまで燃料蒸気の逆の流れを可能にするように操作可能なバキュームリリーフ弁（56）を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ベント弁は、移動可能なポペット（42）をバキュームリリーフ弁とともに含み、これらを通って逆の流れを行えるように配置したことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記バキュームリリーフ弁は球状の弁体（56）を含み、これを前記ポペット上に形成される弁座に対して移動可能にしたことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ベント用通路を、（ａ）燃料蒸気ストレージ装置（70）と（ｂ）エンジンの吸気口（72）のいずれかに接続したことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
小型エンジン用燃料タンクからの燃料蒸気放出の制御方法であって、
（ａ）実質的に燃料蒸気を透過させない壁構造を有する燃料タンク（12）を形成し、
（ｂ）前記燃料タンク内の燃料蒸気を弁通路（38）からキャニスタまで流通させるように燃料蒸気ベント弁（20）を配置して、前記燃料タンク内の液体燃料が所定のレベルに達した時、前記ベント弁を閉鎖させるようにし、
（ｃ）前記壁構造を貫通するようにフィラーチューブ（14）を取付けて、このフィラーチューブの下方端部を前記燃料タンク内で深さ（d）に置き、前記ベント弁が閉鎖する前に、前記燃料タンク内で上昇する液体燃料によって閉鎖されるようにして、前記燃料タンク内に燃料蒸気ドームを定めるようにし、
（ｄ）前記ベント弁の通路内に、常閉ヘッド弁（46）を取付けて、燃料蒸気圧が大気圧を越える所定のレベルに達するまで、（ａ）前記キャニスタと（ｂ）前記エンジンの吸気口（72）のいずれかに燃料蒸気が流れることを防止させることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ヘッド弁を取付けるステップでは、限られた流れが前記ヘッド弁を迂回させるようにブリード通路を形成することを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ヘッド弁を取付けるステップでは、バキュームリリーフ弁（56）を設けて、前記燃料タンク内で大気圧より低い圧力が生じた時に前記リリーフ弁を開口させて、前記キャニスタから前記燃料タンクまで燃料蒸気を流すことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
小型エンジン用燃料タンク内での燃料蒸気のベントの制御方法であって、
（ａ）燃料タンクの壁を貫通するようにフィラーチューブ（14）を取付けて、このチューブの一方の端部を前記燃料タンク内で燃料を充填する際の所望の深さ（d）まで延ばし、
（ｂ）フロート操作型のベント弁（20）を取付けて、燃料蒸気をベントさせ、上昇する燃料のレベルに応じて前記ベント弁を閉鎖させて、前記ベント弁の燃料蒸気通路を（ａ）ストレージキャニスタと（ｂ）エンジンの吸気口のいずれかに接続させ、
（ｃ）前記ベント弁の通路内に圧力リリーフ又はヘッド弁（46）を取付けて、燃料蒸気圧が大気圧を越える所定の最小値を下回る時、ここを通るベント流を防止させることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記圧力リリーフ弁を取付けるステップでは、バキュームリリーフ弁（56）を取付けて、前記燃料タンク内に大気圧より低い圧力が生じる時に逆の流れを可能にすることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ヘッド弁を取付けるステップでは、前記ヘッド弁が閉鎖される時に、前記ヘッド弁を迂回させるように限られたブリード流を流すブリード通路を形成することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
燃料蒸気ストレージ装置と接続された小型エンジン用燃料タンク内で燃料蒸気ドームを保つためのシステムであって、
（ａ）前記燃料タンク内の所定の充填深さ／レベル（d）まで一方の端部を延ばして、他の端部に前記燃料タンクの外部と連通するように利用者によって操作可能な蓋（16）を取付けたフィラーチューブ（14）と、
（ｂ）前記燃料タンク内から前記ストレージ装置まで燃料蒸気のベント用通路を定める手段（38）と、
（ｃ）前記ベント用通路内に取付けられて、前記燃料タンク内で所定の閾値を下回る燃料蒸気圧に応じて、実質的に燃料蒸気の流れを防ぎ、かつ前記燃料タンク内で燃料蒸気圧が前記閾値に達した時に、実質的に燃料蒸気を前記装置に流すことを可能にするように操作可能な圧力応答手段（46）とを含み、前記蓋を取外し、前記チューブを介して燃料を補給する時に、燃料が前記所定のレベルに達したら、前記燃料を前記燃料タンク内よりも前記チューブ内で実質的に速く上昇させて、充填レベルの合図を視覚的に送って、前記燃料タンク内で燃料蒸気ドームを保つことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
前記圧力応答手段は、燃料蒸気の流れを防ぐためにベント用の弁座（48）上で閉鎖するように移動可能な弁体（42）を含み、かつ、前記弁体をバイパスさせるブリード通路を含み、限られたブリード流を可能にすることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記弁体は球状の構成を有することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記圧力応答手段は、圧力リリーフ弁を含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記圧力リリーフ弁は、逆流用バキュームリリーフ弁（56）を含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
さらに、燃料のレベルが前記燃料タンクの充填レベルに達した時に、前記ベント用通路を塞ぐように操作可能なフロート操作型の弁（30）を含むことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
小型エンジン用燃料システム内での燃料蒸気放出の制御方法であって、
（ａ）燃料タンクにフィラーチューブ（14）を取付けて、この一方の端部に操作可能な蓋（16）を設け、反対側の端部を前記燃料タンク内で所定の充填レベル／深さ（d）に置き、前記レベル／深さ（d）に燃料が達した時、前記燃料タンク内よりも前記チューブ内でより速く燃料を上昇させて、前記燃料タンク内に燃料蒸気ドームを形成させ、
（ｂ）前記燃料タンクの内部からこの外部まで燃料蒸気ベント通路（44、38）を形成し、
（ｃ）前記ベント用通路内に、常閉圧力応答弁を取付けて、前記燃料タンク内の燃料蒸気圧が所定のレベルに達した時に、前記弁を開口させることを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記燃料蒸気ベント通路を形成するステップでは、この通路内にフロート操作型の弁（30）を取付けて、前記圧力応答弁（46）と通路を流通させることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記圧力応答弁を取付けるステップでは、バキューム応答型の逆流弁（56）を取付けることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記燃料蒸気ベント通路を形成するステップでは、前記燃料タンク内で、アクセス開口部（18）上にベント弁を取付けることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
さらに、前記ベント用通路を、（ａ）ストレージ装置と（ｂ）エンジンの吸気口のいずれかに接続することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬機器分野に用いられる小型エンジン用燃料タンクシステムに関し、例えば、移動可能な動力発生セット、ガーデントラクター、芝刈り機、及び他の同様な装置であって、燃料タンクをエンジンの上か、これに近接して取付けるものに関する。このタイプの燃料タンクは、典型的に、フィラーキャップを取外してから、注ぎ口を備えた容器から燃料を注入したり、じょうごを用いて、容器から注入することで、燃料の補給を行っている。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型エンジン用燃料システムは、燃料蒸気の放出制御に関して規制下に置かれており、エンジン操作中と不使用時に、燃料タンクからの燃料蒸気放出を防ぐことが求められている。
【０００３】
従前、小型エンジン用燃料システムでは、よく、燃料を引抜く際に、燃料タンク内にメイクアップエアーを提供するために、フィラーキャップ内にオープンベントを備えていたが、これによって、燃料蒸気を大気中に逃がしていた。
【０００４】
小型エンジン用燃料タンクが燃料蒸気を放出させないように規制を満たすためには、フィラーキャップをシールして、燃料蒸気の放出を防ぐ必要がある。但し、フィラーキャップをシールする場合、エンジン操作中に燃料タンクにメイクアップエアーを与える他の設備が必要になる。さらに、オーバープレッシャーリリーフ用の設備が必要になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、小型エンジン用燃料タンクをシールするとともに、メイクアップエアーとオーバープレッシャーリリーフを可能にし、しかも燃料タンクの再構成や再加工を必要とすることなく、経済的な仕方でこれらを達成するための方法又は手段が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は、燃料タンク内に燃料蒸気放出制御弁を備えて、燃料タンクの外に延びる通路内での燃料蒸気の流れを制御し、また、転覆又は転倒用の弁を備えて、液体燃料が燃料タンクから逃げることを防止させる。燃料蒸気ベント弁は、所定の正圧に達するまで燃料タンク内の燃料蒸気を保持するヘッド弁を含み、また、ベント弁は、燃料を引抜く際や燃料タンク内に大気圧より低い圧力が生じる際、例えば燃料タンクの冷却時に、メイクアップエアーを燃料タンク内に流入させる逆流チェック弁（逆止め弁）を含む。燃料蒸気ベント用通路は、燃料蒸気ストレージ装置か、エンジンの吸気口のいずれかに外接できる。また、本発明は、既存の燃料タンクに対して、燃料タンク内の所定のレベル又は深さまでフィラーチューブを延ばす取付部を含み、燃料補給中に燃料がチューブの下方端部に達した時、燃料をフィラーチューブ内で速やかに上昇させて、利用者に対して、燃料タンクが所望の充填レベルに達したことを知らせる合図を送る。この構成によって、燃料の過剰供給を防ぎ、かつ、燃料の液面上で燃料タンク内に燃料蒸気ドームを保つようにして、燃料蒸気ベント弁が適切に機能することを保証させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１及び２を参照すると、符合１０を用いて本発明に従う小型エンジン用燃料タンクのアセンブリが概略的に示されているが、これには、既存の燃料タンクの壁構造１２と、新規なフィラーチューブ１４が含まれており、このチューブ１４の外側には、燃料蒸気を閉ざすための取外し可能な蓋（クロージャー）１６が取付けられており、さらに、符合ｄを用いて示しているように所望の深さ又はレベルまで、燃料タンク内にチューブ１４の下方端部を延ばしている。
【０００８】
燃料タンクの壁の上方には別のアクセス開口部１８が形成されており、これを通って、符合２０を用いて概略的に示しているように、複合型の、転覆用と燃料蒸気ベント弁が装着されているが、これは、燃料タンク内に延びる下方ハウジング部２２と、外方に延長するフランジ２６を備えた上方ハウジング部２４とを含み、任意の適当な固定手段、例えば溶着によって、上記フランジ付近で、燃料タンクの壁に取付けられて、シールされている。
【０００９】
弁の下方ハウジング部２２は内部にフロート２８を配置しているが、このフロートの上方端部にフレキシブルな弁体（バルブメンバ）３０を取付けて、燃料がレベルｄより上に上昇する場合、例えば燃料がはね上がったり、過剰供給されたり、燃料タンクがかなり傾いたり転倒する場合に閉鎖させるが、このような状況下では、弁体３０を上方ハウジング部２４に形成された弁座３２上に着座させる。
【００１０】
弁座３２はベント用通路３４の下方端部に形成されており、またベント用通路３４は拡径された上方部３６と連通し、さらにこの部位３６は取付部（フィッティング）４０を介して外側に延びるベント用通路３８と連通するが、取付部４０を上方ハウジング２４の一部として形成することは可能である。
【００１１】
ベント用通路の拡径された上方部３６は内部に弁体４２（ポペット）をスライド自在に含み、この弁体４２は内部を通るように通路４４を有しており、さらに、通路３４の上方端部で上方の本体に形成される表面４８上で着座するように構成された下方の表面４６（常閉弁、常閉ヘッド弁、圧力応答弁、圧力リリーフ又はヘッド弁に相当）を有する。図３及び５に示すように、弁体４２が下方位置にある時、通路３４を通る流れは、拡径された上方部３６の通路ではなく、通路４４を介して行われる。
【００１２】
弁体４２は、内部に弁室５０を形成して備えており、またベント用通路３８と連通する通路５４の下方端部上で、反対側の位置に弁座５２を形成して備えている。弁室５０は、内部に逆止め弁の弁体５６（バキュームリリーフ弁）を取付けているが、この弁体５６は、例えばプラスチック製で、比較的に軽量な球として構成されていてもよく、燃料タンク内に正圧が存在する時に、弁座５２上に着座して、通路５４を閉ざす。
【００１３】
図３、４及び５を参照すると、拡径部３６は、内部で弁体４２をスライドさせることが示されているが、スロット又は通路６０を内部に形成して備えており、弁体４２が上方位置にあって、表面４８上で着座しない時には、燃料蒸気が通路３８と流通することを可能にする。
【００１４】
操作中、フィラーキャップ１６が外されて、フィラーチューブ１４を介して燃料タンクに燃料が補給されて、燃料のレベル（液面）が高さｄに達した時、燃料補給を続けると、燃料のレベルがチューブ１４内で速やかに上昇して、燃料タンクが所望の充填レベルに到達したことを視覚的に知らせる合図を利用者に送る。燃料補給後にフィラーキャップを移して、燃料タンクが正常な位置、つまり、実質的に傾けられていない位置にある限り、ベント用通路３８を除いて燃料タンクをシールして、フロート弁３０によって弁座３２を閉鎖させる。
【００１５】
燃料タンク内の燃料蒸気圧が実質的に大気圧になるか、これをわずかに上回る時、図３に示すように、弁体４２は弁座用の表面４８上に着座して、小量の燃料蒸気のみが弁室５０内に流入できるようにして、通路４４を通る流れによって、球状の弁体５６を弁座用の表面５２上に着座させて、燃料蒸気が逃げることを防止させる。燃料蒸気圧が上昇して、図４に示す位置に向って弁体４２が上方移動すると、燃料蒸気が通路６０を通って通路３８内に向うことを可能にする。そして、図１に示すように、ストレージ装置７０か、エンジンの吸気口７２のいずれかに向わせる。
【００１６】
燃料タンクが急に冷やされて、燃料タンク内の燃料蒸気圧が大気圧よりも下に低下する事態が生じると、燃料タンク内にバキュームが形成されて、球状の弁体５６を上方の弁座５２から下降させて、メイクアップエアーが燃料タンク内に流入できるようにする。尚、この状態は、燃料タンクから燃料が引抜かれる時にも起こり得ることを理解されたい。
【００１７】
従って、本発明は、現行の規制を満たすように燃料蒸気の放出を制御するための、簡単で、比較的に低コストで、かつ容易に装着を行う技術を、既存の小型エンジン用燃料タンクを修正するように提供する。本発明は、燃料タンク内に延びるフィラーチューブを、燃料蒸気ドームを維持するために、燃料蒸気ベント弁／転覆弁と組み合わせて、ストレージ装置やエンジンの吸気口のいずれかに接続する際に、燃料蒸気が大気に逃げることを防止する。
【００１８】
以上、図に示した実施形態を参照して、本発明について説明したが、本発明に対して修正や変更を加えることは可能であって、本発明は、添付した特許請求の範囲によってのみ範囲を定められることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】小型エンジン用燃料タンクを概略的に示した断面図であって、本発明に従うフィラーチューブと燃料蒸気ベント弁を装着し、破線で示すように燃料蒸気ストレージ装置か、又はエンジンの吸気口に接続した状態を示す図である。
【図２】図１に示した燃料蒸気ベント弁に関する拡大図である。
【図３】図２の要部拡大図であって、燃料蒸気ベント弁を閉鎖させた状態を示す図である。
【図４】図３と同様の図で、燃料蒸気ベント弁を開口させた状態を示す図である。
【図５】図３と同様の図で、燃料タンク内のバキュームに応じて逆流弁を開口させた状態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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