特許 5791589 バルブアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791589

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】バルブアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   B60K 15/035 20060101AFI20150917BHJP

【ＦＩ】

   B60K15/035 A

   B60K15/035 C

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-500330(P2012-500330)

(86)(22)【出願日】2010年3月17日

(65)【公表番号】特表2012-520794(P2012-520794A)

(43)【公表日】2012年9月10日

(86)【国際出願番号】IB2010000556

(87)【国際公開番号】WO2010106421

(87)【国際公開日】20100923

【審査請求日】2013年3月4日

(31)【優先権主張番号】12/406,231

(32)【優先日】2009年3月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390033020

【氏名又は名称】イートン コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100068618

【弁理士】

【氏名又は名称】萼 経夫

(74)【代理人】

【識別番号】100104145

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 嘉夫

(74)【代理人】

【識別番号】100109690

【弁理士】

【氏名又は名称】小野塚 薫

(74)【代理人】

【識別番号】100135035

【弁理士】

【氏名又は名称】田上 明夫

(74)【代理人】

【識別番号】100131266

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼ 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】アードマン， マシュー， エル

【審査官】 川上 佳

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２４３３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０７４１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１７３５５２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ １５／０３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも部分的に燃料タンクの外側に配置されるハウジング部分を有しており、気体通路を形成するハウジングと、
気体の通過を許容するとともに、液体の通過を防止するよう構成されており、ハウジングによって支持されて、気体を通して気体通路に流入させる膜と、
ハウジングによって膜の気体回収側に支持され、膜を通った気体の気体通路に流れる流量を制御して気体通路を通る可変流にするのを助ける流量制御機構と、
ハウジングによって支持され、膜が固定されるキャリアとを備え、
流量制御機構がヘッドバルブであり、
ヘッドバルブはさらに、キャリアの気体回収側に、ハウジングの気体通路に配置されたディスクを備えており、ディスクはさらに、ディスク開口が形成されている、燃料タンク用のバルブアセンブリ。

【請求項2】

キャリアはさらに、気体通路内でキャリアから延びる少なくとも一つのフィンガを含み、少なくとも一つのフィンガが気体通路内でディスクをガイドする、請求項１に記載のバルブアセンブリ。

【請求項3】

少なくとも部分的に燃料タンクの外側に配置されるハウジング部分を有しており、気体通路を形成するハウジングと、
気体の通過を許容するとともに、液体の通過を防止するよう構成されており、ハウジングによって支持されて、気体を通して気体通路に流入させる膜と、
ハウジングによって膜の気体回収側に支持され、膜を通った気体の気体通路に流れる流量を制御して気体通路を通る可変流にするのを助ける流量制御機構とを備え、
流量制御機構がヘッドバルブであり、ヘッドバルブはさらに、ハウジングによって形成される第１ハウジング通路と、ハウジングによって第１ハウジング通路と平行に形成された第２ハウジング通路と、第２ハウジング通路と気体通路に少なくとも部分的に配置されたボールとを備えている、燃料タンク用のバルブアセンブリ。

【請求項4】

ハウジングは、第２ハウジング通路にテーパ部分が形成されており、ボールがテーパ部分によって支持されている、請求項３に記載のバルブアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンク用のベントフローバイパスを有するバルブアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

タンク内の燃料液面を制御するとともにノズルシャットオフをする燃料タンクバルブアセンブリが知られている。燃料タンクは、タンク内の燃料液面変化と平衡した圧力を維持するために、蒸発したガスを抜く能力を含む必要がある。さらに、それらのバルブは、しばしば転倒した状態のときに液体の流出を保護する。しかしながら、通常の状態のときでも、液面動揺による液体流出を防止することが望ましい。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

燃料タンク用のバルブアセンブリが提供される。バルブアセンブリは、ハウジングを含んでいる。ハウジングの一部は、少なくとも部分的に燃料タンクの外側に配置されている。ハウジングは、気体通路も形成する。膜が気体通路を覆うように、膜がハウジングに支持されている。膜は、気体が膜を通過するのを許容し、液体が膜を通過するのを防止する。流量制御機構は、気体通路を通る気体を可変流にすることにより、流量制御を補助する。膜に接触するよう押し寄せる液体の量を減少させるには、液面動揺ガードが有効である。

【0004】

ハウジングは、燃料タンクの外側に少なくとも部分的に配置される気体回収ハウジング部分と、燃料タンク内に少なくとも部分的に配置される燃料タンクハウジング部分とを含んでいる。

【0005】

さらに、キャリアがハウジングに固定されている。膜が気体通路を覆うようにキャリアに取り付けられ、キャリア開口がキャリアによって形成されて、気体の通過を許容し、且つ、液体の通過を防止している。

【0006】

本発明の上述した特徴と利点、並びに、他の特徴と利点は、添付の図面と関連させれば、以下の本発明を実施するための最良の形態の詳細な記載から容易に明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、燃料タンクに取り付けられたバルブアセンブリの概要を示した断片的な断面図である。

【0008】

【図2】図２は、図１のバルブアセンブリ用の膜キャリアの概要を示した断面図である。

【0009】

【図3】図３は、図１および２のバルブアセンブリ用の膜キャリアの概要を示した端面図である。

【0010】

【図4】図４は、バルブアセンブリの他の実施の形態の概要を示した断面図である。

【0011】

【図5】図５は、バルブアセンブリの第３の実施の形態の概要を示した断面図である。

【0012】

【図6】図６は、バルブアセンブリの第４の実施の形態の概要を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図を参照すると、同様の構成要素には同様の参照番号が付されており、図１には、燃料タンク１２に取り付けられたバルブアセンブリ１０が示されている。バルブアセンブリ１０は、ハウジング１４を有している。第１ハウジング部分１６は、主に燃料タンク１２の中に配置されている。第２ハウジング部分１８は、主に燃料タンク１２の外側に配置されている。ハウジング１４はまた、ガス抜き開口としても参照され、気体出口２２と燃料連絡する気体通路２０も形成している。気体出口２２は、気体回収キャニスタ（図示していない）またはタンク１２の外側の他の行き先に通じている。

【0014】

第１ハウジング部分１６は、燃料タンク１２のタンク孔２４に挿入されている。第１ハウジング部分１６はまた、タンクの内部と連絡する通路に外部から取り付けることもできる。第１ハウジング部分１６は、バルブアセンブリ１０全体がタンク孔２４を通って燃料タンク１２内に入り込むのを防止するために、燃料タンク１２の外側に配置されるフランジ２６を含んでいる。第２ハウジング部分１８は、ハウジング１４の気体回収側として時折参照される。第２ハウジング部分１８は、第１ハウジング部分１６にフランジ２６で固定されている。キャリア（carrier）２８は、第１ハウジング部分１６と第２ハウジング部分１８との間に配置されている。第２ハウジング部分１８を第１ハウジング部分１６に固定することにより、キャリア２８がハウジング１４に保持される。

【0015】

図２はキャリア２８の拡大断面図を示したものであり、図３は図１のキャリア２８の底面図を示したものである。少なくとも一つのフィンガ３２が本体３０から上方に突出している。フィンガ３２は、キャリア２８がハウジング１４に組みつけられるとき、第２ハウジング部分１８の凹部３４（図１に示されている）と一致する。上述し、また、図１に示したように、本体３０は、バルブアセンブリ１０が組み立てられたときに、第１ハウジング部分１６と第２ハウジング部分１８との間に固定される。キャリア２８の環状形状は、燃料タンク１２内の気体が気体通路２０（図１に示されている）を通ってガス抜きをすることができるキャリア開口３６を形成している。膜３８は、キャリア２８に固定されて、キャリア開口３６全体を覆うよう延びている。膜３８は、気体が膜３８を通過することができるが、液体が通過するのを防止することができる材質である。膜は、第２ハウジング部分１８に溶着、接着、ヒートシーリング、インサート成形、あるいは他の手法により、キャリア２８に固定することができる。この技術分野の熟練者であれば、特にキャリア２８と膜３８との配置に必要とされる適当な付属品が分かるであろう。

【0016】

キャリア２８は、少なくとも一つの流量制御機構３９を含んでいる。この実施の形態における流量制御機構３９は、デフレクタ４０である。膜３８が液体に晒されるので、液体は、膜を通る気体の流動度を遅らせることができる。このように、デフレクタ４０は、液体が膜３８に到達するのを阻止して気体の膜３８を通る流動度を所定のレベルに維持する。

【0017】

デフレクタ４０は、キャリア２８の本体３０から下方に且つ内側に延びている。デフレクタ４０は、少なくとも一つの偏向開口（deflector opening）４２を形成しているが、複数の偏向開口を形成することもできる。デフレクタ４０は、膜３８と気体通路２０から液体を遠ざけるのを補助する一方で、偏向開口４２は、気体がデフレクタ４０を通過して膜３８を通って燃料タンク１２に流出するのを許容する。偏向開口４２の大きさと設ける数は、一度に通すことができる気体の最大量を制御するよう設定することができる。さらに、デフレクタ４０は、いくつかの素材の層を含み、様々な位置でデフレクタ４０の各層に偏向開口４２を有することができる。このことは、気体通路を蛇行させて、膜３８から液体を遠ざけるように偏向させるのをさらに補助する。

【0018】

キャリア２８は、デフレクタ４０から上方に延びる複数のリブ４４を含むこともできる。これらのリブ４４は、デフレクタ４０に放射状に配置するこができ、膜３８のサポートとなってデフレクタ４０の強化を補助する。これに加えて、流量制御機構３９は、一度に燃料タンク１２へ排出することができる気体の最大量を制御するようキャリア開口３６の大きさを最適化することを含むことができる。

【0019】

図４は、燃料タンク１２（図１に示されている）に使用するためのキャリア１２８を有するバルブアセンブリ１１０の第２の実施の形態を示したものである。キャリア１２８は、ハウジング１１４に取り付けられている。キャリア１２８は、本体１３０を含んでいる。少なくとも一つのフィンガ１３２がキャリア１２８から上方に突出して、キャリア１２８をハウジング１１４に固定するのを補助している。本体１３０には、キャリア開口１３６が形成されている。膜１３８は、本体１３０に固定されて少なくともキャリア開口を覆っている。膜１３８は、キャリア開口１３６よりも大きくすることができる。キャリア開口１３６の大きさは、ハウジング１１４を通って気体通路１２０に流れる気体の最大目標値に基づいて決定することができる。

【0020】

膜１３８は、一般に平坦な膜体として示されている。しかしながら、膜１３８は、シリンダ状やヒダ状として膜１３８の表面領域を拡大させることもできる。この技術分野の熟練者であれば、特にバルブアセンブリ１１０に配置される膜１３８の適当な形状がわかるであろう。

【0021】

バルブアセンブリ１１０用の流量制御機構１３９は、ヘッドバルブ（head valve）である。流量制御機構１３９は、ディスク（またはプレート）１４６を含んでいる。ディスク１４６は、気体通路１２０内のキャリア１２８の上方に配置されている。ディスク１４６は、燃料タンク１２（図１に示されている）を出る気体が通過するディスク開口１４８を形成している。ディスク開口１４８は、キャリア開口１３６よりも直径が小さく、タンク内に付与される圧力で流量を制御し得る大きさを有している。燃料タンク１２内の圧力が所定のレベルに達すると、ディスク１４６は、図に示したように浮き上がってキャリア１３８から離れる。気体は、矢印Ｖで示したように、ディスク開口１４８とディスク１４６の側部の周囲とを通って出ることができる。フィンガ１３２は、ディスク１４６がキャリア１２８に対して正しい位置に案内するのを補助する。気体が燃料タンク１２から出ると、燃料タンク１２内の圧力が下がり、ディスク１４６がキャリア１２８の静止位置に戻る。気体は、ディスク開口１４８を通って燃料タンクから出ることができるが、再びディスク１４６がキャリア１２８から浮き上がるレベルに圧力が上がるまでは、ディスク１４６の周囲を通って出ることはない。

【0022】

キャリア１２８は、本体１３０から下方に延びるフランジ突起１５０も含んでいる。フランジ突起１５０は、キャリア１２８に対する膜１３８の取り付けを補助している。膜１３８は、溶着、接着、ヒートシーリング、インサート成形、あるいは他の手法により取り付けることができる。この技術分野の熟練者であれば、特にキャリア１２８と膜１３８との配置に必要とされる適当な付属品が分かるであろう。

【0023】

図５は、バルブアセンブリ２１０の別の実施の形態を示したものである。バルブアセンブリ２１０は、ハウジング２１４を有している。バルブアセンブリ２１０は、気体を流通させるために、少なくとも一つの通路２４２Ａ、２４２Ｂを形成する機構を備えたハウジング２１４を有している。ハウジング２１４は、燃料タンク（図示していない）と接している。

【0024】

膜２３８は、ハウジング２１４に固定されており、少なくとも第１ハウジング開口２４２Ａと第２ハウジング開口２４２Ｂを覆っている。第１ハウジング開口２４２Ａと第２ハウジング開口２４２Ｂの大きさは、ハウジング２１４を通り、ハウジングによっても形成される気体通路２２０に流れる気体の最大目標値に基づいて決定することができる。膜２３８は、一般に平坦な膜体として示されている。しかしながら、膜２３８は、シリンダ状やヒダ状として膜２３８の表面領域を拡大させることもできる。この技術分野の熟練者であれば、特にバルブアセンブリ２１０に配置される膜２３８の適当な形状がわかるであろう。

【0025】

バルブアセンブリ２１０用の流量制御機構２３９は、第２ハウジング開口２４２Ｂ内に配置されたボール２４６を含むヘッドバルブである。ボール２４６は、ハウジング２１４の上に配置されており、気体通路２２０と第２ハウジング開口２４２Ｂ内に部分的に位置している。第２ハウジング開口２４２Ｂは、ボール２４６をガイドし支持するために拡大部分またはテーパ部分２４４を有することができる。気体は、流量を制限するオリフィスを含む第１ハウジング開口２４２Ａを通って、燃料タンク２１２から出ることができる。燃料タンク内の気体の圧力が十分なレベルに達すると、図に示したように、ボール２４６がハウジング２１４から離れる。気体は、ハウジング開口２４２Ａと、矢印Ｖで示したようにボール２４６の側部の周囲とを通って出ることができる。テーパ部分２４４は、ボール２４６がハウジング２１４に対して正しい位置に案内するのを補助する。気体が燃料タンクから出ると、燃料タンク内の圧力が下がり、ボール２４６がハウジング２１４上の静止位置に戻る。気体は、第１ハウジング開口２４２Ａを通って燃料タンクから出ることができるが、再びボール２４６がハウジング２１４から離れるレベルに圧力が上がるまでは、第２ハウジング開口２４２Ｂを通って出ることはない。

【0026】

図６は、バルブアセンブリ３１０の別の実施の形態を示したものである。バルブアセンブリ３１０は、ハウジング３１４を有している。第１ハウジング部分３１６が略燃料タンク３１２内に配置され、第２ハウジング部分３１８が略燃料タンク３１２の外側に配置されている。ハウジング３１４はまた、気体通路３２０も形成し、気体出口３２２と燃料連絡する通気開口としても参照される。気体出口３２２は、気体回収キャニスタ（図示していない）またはタンク１２の外側の他の行き先に通じている。

【0027】

第１ハウジング部分３１６は、燃料タンク３１２のタンク孔３２４に挿入されている。ハウジング３１４は、バルブアセンブリ３１０全体がタンク孔３２４を通って燃料タンク３１２内に入り込むのを防止するために、燃料タンク３１２の外側に配置されるフランジ３２６を含んでいる。第２ハウジング部分３１８は、ハウジング３１４の気体回収側として時折参照される。

【0028】

ハウジング３１４は、キャリア３２８を含んでいる。膜３３８は、溶着、接着、ヒートシーリング、インサート成形、あるいは他の手法により、キャリア３２８に固定されている。この技術分野の熟練者であれば、特に膜３３８に必要とされる適当な付属品が分かるであろう。

【0029】

膜１３８は、一般に平坦な膜体として示されている。しかしながら、膜１３８は、シリンダ状やヒダ状として膜１３８の表面領域を拡大させることもできる。この技術分野の熟練者であれば、特にバルブアセンブリ１１０に配置される膜１３８の適当な形状がわかるであろう。

【0030】

キャリア３２８は、燃料タンク3１２内の気体が気体通路３２０に出ることができるハウジング開口３４８を形成している。膜３３８は、キャリア３２８に固定されて、ハウジング開口３４８を全体にわたって覆うよう延びている。膜３３８は、気体が膜３３８を通過することができるが、液体が通過するのを防止することができる材質である。

【0031】

キャリア３２８は、少なくとも一つの流量制御機構３３９を含んでいる。図に示した実施の形態では、流量制御機構３３９は、一度に燃料タンク１２へ排出することができる気体の最大量を制御する大きさにハウジング開口３４８を絞ることにより構成されている。

【0032】

さらに、流量制御機構３３９は、第１ハウジング部分３１６のソフトシャットオフ機構（soft shut off feature）を含むことができる。第１ハウジング部分３１６は、この場合、時折浸漬チューブ（dip tube）として参照される。第１ハウジング部分３１６は、燃料タンク３１２の中で下方に延びている。この分野の熟練者に知られているように、第１ハウジング部分３１６は、燃料タンクを充填する際に燃料ポンプのシャットオフを制御するエアポケットを備えることができる。図に示した実施の形態では、第１ハウジング部分３１６は、テーパエッジ３５０を第１ハウジング３１６の少なくとも一部の周囲に有している。さらに、第１ハウジング部分３１６は、燃料シャットオフ開口部３５２を形成している。テーパエッジ３５０と燃料シャットオフ開口部３５２は、燃料タンク３１２が燃料を充填されるときに気体の流れを制限する。これにより、燃料タンクが充填されるときに液面動揺を調節し、したがって、膜３３８に到達する液体の量を最小限に抑える。テーパエッジ３５０と燃料シャットオフ開口部３５２は、一緒にまたは個別に用いられて、テーパエッジ３５０と燃料シャットオフ開口部３５２が完全に液体に沈むまで、液体のレベルが上昇するときのハウジング内への気体の流れを制限する。

【0033】

浸漬チューブに代えて、流量制御機構３３９は、この技術分野では知られているように、燃料ポンプで燃料シャットオフを制御するのにも用いられる第１ハウジング部分３１６内に配置されるフロートを含むこともできる。

【0034】

本発明を実施するための最良の形態を詳細にこれまで説明してきたが、本発明に関連する技術に熟知した者であれば、添付した請求の範囲内で本発明を実施するための実施の形態やデザインを様々に変更することが認識できるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】