(57)【要約】【課題】エミッションの可能性を最小化するように、モジュールフランジに蒸気排気弁を装着し及び結合する改良された手段を提供する。【解決手段】弁アッセンブリ３０が、燃料タンク２０の内部容積内において燃料ポンプモジュールフランジ１０の底面に直接的に取り付けられる。上昇した燃料がフロートアッセンブリ４０を押し上げるように力を作用させたとき、フロートアッセンブリ４０に取り付けられたバルブ頭部４２は、モジュールフランジ１０の底面の弁座１１を直接的にシールする。これにより、フランジを貫通して設けられた蒸気を逃がす孔１５を覆って、燃料が排気孔１５から漏れることを防止する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁アッセンブリを備え、当該弁アッセンブリは燃料タンクに搭載された燃料ポンプモジュールフランジの底面に脱着可能に装着され、
前記モジュールフランジは、当該フランジの底面に弁座を有し、その弁座は、前記モジュールフランジを貫通する孔の回りの周辺領域に定義され、
さらに、前記モジュールフランジは、前記弁アッセンブリの装着のために、前記モジュールフランジの底面の弁座の近傍に、少なくとも１つの弁アッセンブリ装着手段を有する燃料ポンプモジュールのための蒸気排気弁。
【請求項２】
前記弁アッセンブリ装着手段は、少なくとも１つの反らすことが可能な脚部材を備える請求項１の蒸気排気弁。
【請求項３】
前記弁アッセンブリは、
少なくとも１つの開口端を有する弁ハウジングと、
前記開口端と反対側に設けられたフロート停止手段と、
前記弁ハウジングが内部にフロートエリアを定義し、その弁ハウジング内部のフロートエリアに摺動可能に保持された浮力のあるフロートアッセンブリとを備え、
前記フロートアッセンブリは、前記弁ハウジングの開口端に向かって伸び、前記燃料タンク内の燃料が弁ハウジング内において前記浮力のあるフロートアッセンブリを上方に押し上げたとき、前記弁座に接する弁部材を有する請求項１の蒸気排気弁。
【請求項４】
前記弁ハウジングは、前記弁アッセンブリを前記モジュールフランジの弁アッセンブリ装着手段に装着するための少なくとも１つの装着タブを有する請求項３の蒸気排気弁。
【請求項５】
前記浮力のあるフロートアッセンブリが前記弁ハウジング内において完全に押し上げられたとき、前記弁部材は、前記モジュールフランジの弁座に対するシールを形成する請求項３の蒸気排気弁。
【請求項６】
燃料が、前記フロートアッセンブリに対する押し上げ力の作用を停止したとき、前記フロートアッセンブリは、フロート停止手段に対して停止するまで下降して、前記弁部材と前記モジュールフランジの弁座との間に隙間を形成して、蒸気が自由に流出することを許容する請求項３の蒸気排気弁。
【請求項７】
弁アッセンブリを備え、当該弁アッセンブリは、少なくとも１つの開口端を有する弁ハウジングと、前記開口端と反対側に設けられたフロート停止手段と、前記弁ハウジングが内部にフロートエリアを定義し、その内部フロートエリアに摺動可能に保持された浮力のあるフロートアッセンブリとを有し、前記フロートアッセンブリは、前記弁ハウジングの開口端に向かって伸びる弁部材を有し、
前記弁アッセンブリは、燃料タンクに搭載された燃料ポンプモジュールフランジの底面に脱着可能に装着され、
前記弁アッセンブリの開口端は、前記モジュールフランジに対向し、
前記モジュールフランジは、当該フランジの底面に弁座を有し、その弁座は、前記モジュールフランジを貫通する孔の回りの周辺領域に定義され、
さらに、前記モジュールフランジは、前記弁アッセンブリのモジュールフランジへの装着のために、前記モジュールフランジの底面の弁座の近傍に、少なくとも１つの弁アッセンブリ装着手段を有し、
前記弁アッセンブリ装着手段は、前記弁アッセンブリ上の装着タブと係合する、少なくとも１つの反らすことが可能な脚部材を備える燃料ポンプモジュールのための蒸気排気弁。
【請求項８】
前記フロートアッセンブリが前記弁ハウジング内において完全に押し上げられたとき、前記弁部材は、前記モジュールフランジの弁座に対するシールを形成する請求項７の蒸気排気弁。
【請求項９】
燃料が、前記フロートアッセンブリに対する押し上げ力の作用を停止したとき、前記フロートアッセンブリは、前記フロート停止手段に対して停止するまで下降して、前記弁部材と前記モジュールフランジの弁座との間に隙間を形成して、蒸気が自由に流出することを許容する請求項７の蒸気排気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低エミッションの燃料蒸気排気システムに関する。具体的には、本発明は、燃料ポンプモジュールのフランジに、蒸気排気弁を結合することによって、潜在的なエミッションを最小化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃料タンク内の燃料蒸気を制御することは、自動車の製造メーカー及び燃料システム部品のサプライヤーにとって、長い間目標とされてきたことである。燃料蒸気は、燃料タンクと、燃料ポンプからの液体燃料との間における温度差や、通常の車両運転の間における燃料タンクのスロッシングや揺動によって、燃料タンク内で生成される。燃料蒸気は、タンク内の燃料の上方の空間に集まり、通常は、燃料タンクの外壁に設けられる１個もしくはそれ以上の排気弁を介して放出される。これにより、温度や大気圧の変化もしくは、燃料がエンジンによってくみ出されるにつれて生じる燃料レベルの低下による、燃料量の変動の結果として、タンクの加圧や真空状態の発生を防止することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エミッションを減少することに関する要求や規制は高まっており、排気弁は、従来、燃料ポンプフランジとは別個に燃料タンクに設けた孔を貫通して搭載されていたが、現在では、それらの排気弁を燃料ポンプ搭載フランジに組み込んで、それによって、タンクを貫通する追加的な孔を設ける必要性及び潜在的な蒸気放出源を除去することが、有利とされている。
【０００４】
上述したような、モジュールフランジに排気弁を結合する実用例は、本技術分野において公知である。現在のバルブデザインでは、弁ハウジングを利用し、それは、エミッションを低減するためにハウジングとフランジとの間に配置されたＯリングシールを介してモジュールフランジに取り付けられる。作動時には、弁フロートアッセンブリが弁ハウジングの上壁に接触し、弁ハウジングを貫通する蒸気／燃料出口を閉塞する。
【０００５】
あいにく、弁が閉塞位置にあるときでさえ、不完全なシールや透過によって、蒸気または燃料が弁ハウジング及びＯリングシールをバイパスして、望ましくないエミッションを生じる可能性がある。それゆえ、モジュールフランジに対して直接作用する弁アッセンブリを設けることによって、弁ハウジングとモジュールフランジ間に別のシールを設ける必要性を除去し、それによって、潜在的なエミッション源を減少するとともに、製造コストを低減し、かつ部品数を最小にする態様で、排気弁をモジュールフランジと結合することがより都合が良い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、それゆえ、直接的に結合された１つもしくはそれ以上の蒸気排気弁を備える燃料ポンプモジュールフランジを設けることによって、燃料タンクを貫通する追加的な孔を設ける必要性を除去し、燃料タンク排気システムからの燃料蒸気エミッションを低減することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、排気弁ハウジングと燃料ポンプモジュールフランジとの間の不要なシールポイントを削除することによって、燃料蒸気の透過エミッションを低減するための手段を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、排気出口を閉塞する際に、弁アッセンブリが燃料ポンプモジュールフランジに対して直接作用する排気弁アッセンブリを提供することである。
【０００９】
本発明の更なる目的は、燃料／蒸気が弁ハウジングをバイパスすることを防止しつつ、排気弁が燃料ポンプモジュールフランジに対して直接的に作用することを許容するように、排気弁を装着する手段を提供することである。
【００１０】
上述した目的は、蒸気排気弁の直接装着のための手段を講じたポンプモジュールフランジによって達成される。排気弁は、モジュールフランジの底部側の弁座に対して直接的にシールするように構成され、これにより、弁ハウジングとフランジ間に別のシールを設ける必要性を排除する。この構成の結果、別に設けられるシールの削除による潜在的な漏れ経路の減少によって、複雑でなく、より低いコストとなり、かつ改良された品質を備える。
【００１１】
本発明のさらなる適用範囲は、以下に与えられる詳細な説明から明らかとなる。ただし、その詳細な説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すものではあるが、説明のみを目的とすることを意図するもので、本発明の範囲を制限することは何ら意図するものではないことに注意すべきである。本発明は、詳細な説明及び添付図面からより完全に理解されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
好ましい実施形態についての以下の説明は、実際のところ単なる例示にすぎず、発明、その適用、もしくは使用を何ら制限することを意図するものではない。
【００１３】
燃料ポンプモジュールは、エンジンによる燃焼のために、燃料タンク内に貯蔵された燃料を燃料配管に送出するための手段として機能する。それは、概して、燃料タンクの外壁に設けられた孔を通してモジュールを搭載するためのフランジに装着されたポンプエレメントを含む。フランジは、タンク内部に貯蔵された燃料の流出を防止するために、燃料タンクの内部容積を密閉する。燃料が消費されるにつれて、燃料蒸気が燃料タンク内に増加するが、それは、ベーパロックを防ぐために、燃料タンク外の特定の場所に排気されなければならない。
【００１４】
モジュールフランジに蒸気排気弁を結合して、タンク外壁を貫通する追加的な孔を設ける必要性、さらには、別の潜在的なエミッション源の形成を排除しながら、燃料蒸気を排気する手段を備えることが有利であるとされてきた。
【００１５】
従って、本発明の第１の目的は、装着部において、エミッションの可能性を最小化するように、モジュールフランジに蒸気排気弁を装着し及び結合する改良された手段を提供し、それにより、全体的な車両のエミッションのレベルを低減することである。
【００１６】
さて、図を参照すると、図１は、蒸気排気弁３０を、車両の燃料タンク２０の外壁に取り付けられた燃料ポンプモジュールフランジ１０に装着し及び結合する改良された手段を示しており、これにより、潜在的な燃料蒸気エミッションを最小化している。図示されるように、モジュールフランジ１０は、エッジ２２及び２４によって定義されるタンク外壁の穴を介して、燃料タンク２０に取り付けられている。
【００１７】
一般的に、フランジ１０は、タンク２０の上部外壁に配置されるが、それぞれ個別の燃料システムへの適用に依存して他の場所に配置されても良い。モジュールフランジ１０は、燃料配管１２が、エンジンへ及びエンジンから燃料を配送する手段を提供するものであり、一般的に、図示されていないが、そこに取り付けられている内部もしくは外部燃料ポンプと結合されている。フランジ１０は、さらに燃料タンク２０とともにシールとして機能し、燃料タンクの内部容積を外部雰囲気から隔離し、それによって、蒸気エミッションを最小にしている。
【００１８】
燃料タンク内において、モジュールフランジ１０の下側には、１つもしくはそれ以上の燃料蒸気排気弁３０が取り付けられており、過剰な燃料蒸気が、フランジ１０の上側に設けられた出口１４を介して燃料タンク２０から排気されることを可能にしている。出口１４は、その先が燃料蒸気配管に繋がり、燃料蒸気配管は、蒸気を、燃料のためのエンジンもしくは離間して搭載されている貯蔵容器のいずれかに運ぶ。多くの場合、複数の蒸気排気弁が、燃料タンクにおける各所から燃料蒸気を収集するために、単一の燃料タンクにおいて用いられる。
【００１９】
図２を参照すると、モジュールフランジ１０の搭載位置から離された排気弁３０の断面図が示されている。具体的には、モジュールフランジ１０は、その底面に、下方に向かって突き出す一対の脚部１６，１８を有し、その間で、蒸気排気弁アッセンブリ３０を受容するためのエリアを規定している。弁アッセンブリ３０は、フロートアッセンブリ４０を摺動可能に内部に保持する、少なくとも2枚の側壁３２，３４によって規定されるハウジング３６を備える。ハウジング３６の底部は、フロート停止手段として働き、フロートアッセンブリ４０がハウジング３６から完全に抜け落ちることを防止している。ハウジング３６の側壁３２，３４は、その表面から放射状に外側に向かって突き出るタブ３３，３５を備え、それらは、モジュールフランジ１０の脚部に設置された孔１７，１９を貫通して受容される。これにより、弁アッセンブリ３０をフランジ１０に取り付けるための固定手段が実現される。修理や交換の必要性が生じた場合には、脚部１６，１８は、弁アッセンブリ３０を解放するように、作業者によって片寄らせることが可能である。
【００２０】
弁アッセンブリハウジング３６内に受容されるフロートアッセンブリ４０には、支持手段４４を介して弁頭部４２が取り付けられている。弁アッセンブリ３０をフランジ１０に取り付けることは、ハウジング３６のタブ３３，３５を脚部１６，１８の孔と垂直に揃えるように、脚部１６，１８の下方に弁アッセンブリ３０を位置決めすることを含む。次に、フロートアッセンブリ４０を含むハウジング３６は、脚部１６，１８の間へ上方に挿入され、それによって、ハウジング３６のタブ３３，３５との接触により、脚部１６，１８が反るように力が加えられる。一旦、十分に挿入されると、タブ３３，３５は、孔１７，１９を貫通して受容され、脚部１６，１８が元の平行な配置にはね戻る。
【００２１】
図２に関して図３を参照すると、モジュールフランジ１０に取り付けられた弁アッセンブリ３０の断面図が示されている。フロートアッセンブリ４０は、完全に上昇された位置にある状態が図示されており、そこでは、弁頭部４２の弁表面４３がモジュールフランジ１０の弁座１１に接しており、蒸気出口１４に通じる孔１５を閉塞し、フロートアッセンブリ４０の底面と弁ハウジング３６との間に隙間３８を生じさせている。
【００２２】
この閉塞位置は、タンク２０内の燃料が弁アッセンブリ３０内まで上昇し、浮力のあるフロートアッセンブリ４０を垂直方向に上昇させ、フランジ１０の弁座１１に対して弁頭部４２を密着させたときに生じて、この間、孔１５を通して燃料または蒸気が漏れることを防止する。上昇した燃料が下がり、燃料による浮力がフロートアッセンブリ４０に作用しなくなると、フロートアッセンブリ４０は重力、もしくは図示しないコイルばねの援助により下降する。これにより、弁頭部４２と弁座１１との間のシールが解除され、蒸気が穴１５を介して流出し続けることが可能になる。
【００２３】
弁表面４３がモジュールフランジ１０の弁座１１に対して直接的に作用する手段を設けるという点から、弁ハウジング３６とモジュールフランジ１０の弁座１１間において追加的なシール手段は必要とされず、従って、蒸気エミッション及び燃料漏れの潜在的な不要な原因を除去することができる。
【００２４】
本発明の説明は、実際のところ単なる例示にすぎず、従って、本発明の主旨から逸脱しない変形は、本発明の範囲内に属することを意味する。そのような変形は、本発明の思想や範囲から逸脱するものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】燃料タンクに搭載された燃料ポンプモジュールフランジの横部分断面図である。
【図２】モジュールフランジの受入部から分離された蒸気排気弁ボデーの横断面図である。
【図３】モジュールフランジに装着された、閉塞位置にある蒸気排気弁の横断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…燃料ポンプモジュールフランジ
１１…弁座
１２…燃料配管
１４…出口
１５…孔
１６，１８…脚部
１７，１９…孔
２０…燃料タンク
３０…蒸気排気弁
３３，３５…タブ
３６…弁ハウジング
４２…弁頭部
【図１】
2005127328.tif 000003
【図２】
2005127328.tif 000004
【図３】
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