JP6747459B2 - 燃料タンク用通気制御弁 - Google Patents
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Description
<システム>
図1において、燃料の貯蔵装置1は、燃料のタンク2、給油制御弁3、および蒸気処理装置(EVCS)4を備える。貯蔵装置1は、車両に搭載されている。貯蔵装置1は、車両用のシステムを提供している。貯蔵装置1は、車両に搭載された内燃機関に液体の燃料を供給する燃料供給装置を含むことができる。タンク2は、液体の燃料を溜める容器である。タンク2は、車両への搭載を可能としながら、所定の容量を提供するために、複雑な形状を有している。なお、以下の説明において、燃料の語は、特にことわらない限り、液体を指す、また、気体の語は、タンク2の中にある空気および燃料蒸気の混合気体を指す。
給油制御弁3は、タンク2の上部に設けられたフランジ6に装着されている。フランジ6は、樹脂製または金属製である。フランジ6は、タンク2の開口部を覆う部材である。フランジ6は、給油制御弁3を装着するための専用の部材、または、他のタンク付属部品を装着するための部材によって提供することができる。給油制御弁3は、フランジ6を介してタンク2内に配置されている。給油制御弁3は、フランジ6からタンク2内に垂下されている。フランジ6は、タンク2と蒸気処理装置4との間における通路7を区画形成している。給油制御弁3とフランジ6とは、スナップフィット機構などのような接続機構によって接続されている。給油制御弁3とフランジ6との間には、シール部材8が設けられている。給油制御弁3は、車両が水平状態にあるとき、すなわちタンク2が水平状態に置かれているときに、図示の姿勢となるように設置されている。
メインフロート弁21は、管3a内に配置されている。メインフロート弁21は、管3a内に燃料がないときに通気路を開く。メインフロート弁21は、管3a内に到達した燃料に浮いて通気路を閉じる。メインフロート弁21は、上記管3aの比較的上部における燃料液面(第1液面高さ)に反応して通気路を開閉する。
サブフロート弁23は、メインフロート弁21への燃料の到達を制御する。サブフロート弁23は、一時的な燃料液面の上昇があっても、燃料がメインフロート弁21に到達することを阻止する。一方、サブフロート弁23は、継続的な燃料液面の上昇があると、燃料がメインフロート弁21に到達することを許容する。サブフロート弁23は、メインフロート弁21よりも管3aのタンク2側に配置されている。サブフロート弁23は、上記管3aの下部、すなわち入口付近に配置されている。サブフロート弁23は、管3a内に燃料がないときに通気路を開く。サブフロート弁23は、管3a内に到達した燃料に浮いて通気路を閉じる。これにより、サブフロート弁23は、メインフロート弁21への燃料の到達を制限する。サブフロート弁23は、管3aの入口における燃料液面に反応して、管3a内部の通路、すなわち管3aの入口とメインフロート弁21との間の通気路を開閉する。
リリーフ弁24は、タンク2内の圧力を抑制する。リリーフ弁24は、給油制御弁3の最も上部、言い換えると管3aの最も上部に設けられている。リリーフ弁24は、第1のケース31の上壁に設けられている。リリーフ弁24は、弁座24aと、フロート24bと、スプリング24cとを有する。フロート24bとスプリング24cとによってリリーフ圧が設定される。リリーフ弁24は、タンク2内の圧力が過剰に高くなると開弁し、タンク2内の気体を通路7に放出する。
メインフロート弁21は、第1のケース31を有する。第1のケース31は、筒状である。第1のケース31の上端はフランジ6に連結されている。第1のケース31の上端には、タンク2内と通路7とを連通する開口部が設けられている。この開口部は、第1の弁座32によって囲まれ、区画されている。第1のケース31の下端には、タンク2に連通する開口端が設けられている。第1のケース31の下端には、サブフロート弁23が設けられている。第1のケース31の下端は、サブフロート弁23によって開閉される。第1のケース31の上部の所定位置には、貫通穴33が設けられている。貫通穴33は、第1のケース31の内外を連通する。貫通穴33は、第1のケース31の上部からの燃料の排出および/または第1のケース31の上部への空気の供給を可能とする。
メインフロート弁21と燃料保持器22とは、インナカップ34を有する。インナカップ34は、第1のケース31内に収容されている。インナカップ34は、燃料を溜めることができるカップ状である。インナカップ34は、第1のケース31内において燃料溜めを区画形成する。インナカップ34が提供する燃料溜めの上端開口35は、貫通穴33とほぼ同じ高さに位置している。インナカップ34は、上端開口35から燃料を導入し溜めるように形成されている。インナカップ34は、第1のケース31と後述の第2のケース51との間に挟まれることによって保持されている。
燃料保持器22は、ボール38を有する。ボール38は、貫通穴37を閉塞することができる。また、ボール38は、揺れを感知して転動することによって貫通穴37を開くことができる。ボール38に代えて、揺れを感知するためのローラ、薄片など多様な部材を利用することができる。インナカップ34とボール38とは、燃料保持器22を提供する。インナカップ34とボール38とは、給油作業が完了した後の期間において、インナカップ34内の燃料を排出するための排出弁を提供する。ボール38は、タンク2の揺れ、すなわち車両の走行に伴う揺れを感知して転動する。貫通穴36、37およびボール38は、インナカップ34が提供する燃料溜めから燃料を排出する排出手段を提供する。排出手段は、一回の給油作業における過剰な給油を阻止するように燃料を保持する一方で、給油作業が終了した後には、再び給油を可能とする。貫通穴37とボール38とは、給油作業の終了を判定して燃料を排出する手段を提供している。
メインフロート弁21は、可動弁体39を有する。可動弁体39は、メインフロート弁21のためのフロートである。可動弁体39は、第1のケース31内に収容されている。可動弁体39は、インナカップ34内に収容されている。可動弁体39は、第1のケース31内、およびインナカップ34内を軸方向、すなわち上下方向に沿って移動可能に収容されている。
サブフロート弁23は、第2のケース51を有する。第2のケース51は筒状である。第2のケース51は、第1のケース31の下端開口に装着されている。第1のケース31と第2のケース51とは接続されている。この実施形態では、第1のケース31と第2のケース51とは、連結機構26によって連結されている。連結機構26は、第1のケース31と第2のケース51との弾性変形を利用した係合機構によって提供されている。連結機構26は、スナップフィットとも呼ばれる。
サブフロート弁23は、第3のケース53を有する。第3のケース53は、浅い皿状である。第3のケース53は、第2のケース51の下端開口に装着されている。第2のケース51と第3のケース53とは連結機構27によって連結されている。連結機構27は、第2のケース51と第3のケース53との弾性変形を利用した係合機構によって提供されている。連結機構27は、スナップフィットとも呼ばれる。
サブフロート弁23は、タンク2の内部と外部とを連通する通気通路に設けられている。サブフロート弁23は、弁機構を提供する。弁機構は、燃料の液面FLに浮いて上下動するフロート54を有する。弁機構は、フロート54に連動して通気通路の通路断面積を、開放状態、および開放状態(開弁状態)より通路断面積が規制された規制状態(閉弁状態)に切り替える。フロート54は、可動弁体とも呼ばれる。フロート54は、扁平な円筒状である。フロート54は、扁平なキャップ状でもある。フロート54は、液没した場合に、一時的または永続的に気体を溜めることができる空洞を内部に区画することができる。フロート54は、第2のケース51と第3のケース53との間に収容されている。
フロート54と、第3のケース53とは、それらの間に容積室61を区画し、形成している。容積室61は、フロートチャンバとも呼ばれる。容積室61の容積は、フロート54の位置に応じて可変である。容積室61の容積は、フロート54の上下動に連動して大小に変化する。フロート54が最も下(開弁位置)に位置しているとき、容積室61の容積は、最小である。フロート54が最も上(閉弁位置)に位置しているとき、容積室61の容積は、最大である。容積室61は、容積室とも呼ばれる。容積室61は、燃料および/または気体によって満たされる。容積室61における燃料と気体との割合は、フロート54の浮力を調節する。
フロート54と、第3のケース53との間には、ダンパ機構が形成されている。ダンパ機構は、フロート54と、第3のケース53との間に形成された容積室61と、容積室61と外部との間における流体(液体としての燃料および気体を含む)の流れを制御する流量調整機構とによって提供されている。この実施形態では、流量調整機構は、貫通穴64、貫通穴66、および制御隙間67によって提供されている。貫通穴64および貫通穴66は、主として気体を流すためのリリーフポートを提供する。制御隙間67は、フロート54に設けられた筒状の壁としての第1部材54aと、第3のケース53に設けられた筒状の壁としての内壁53cとの間に設けられている。
さらに、第3のケース53は、内筒53cと隔壁53eとによって、気体リザーバ65を区画し、形成する。気体リザーバ65は、下に向けて大きく開口しており、燃料を溜めることはない。気体リザーバ65は、液面FLより下において気体を溜める。気体リザーバ65は、開口53fの上縁より上に区画されている。
図2から図11は、サブフロート弁23をモデル化して示す断面図である。図2から図11を参照して、液面FLの変動に対するサブフロート弁23の挙動を説明する。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、内筒53cと隔壁53eとの間に気体リザーバ65が区画されている。これに代えて、気体リザーバ65を備えない構成を採用可能である。
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
4 蒸気処理装置、 6 フランジ、 7 通路、
8 シール部材、21 メインフロート弁、
22 燃料保持器、23 サブフロート弁、24 リリーフ弁、
31 第1のケース、32 第1の弁座、33 貫通穴、
34 インナカップ、35 上端開口、36 貫通穴、
37 貫通穴、38 ボール、39 可動弁体、41 フロート、
42 ホルダ、 43 連結機構、 44 シール部材、
45 パイロット弁、46 ガイド機構、47 スプリング、
51 第2のケース、52 第2の弁座、53 第3のケース、
53a 弾性係合片、 53b 外筒、 53c 内筒、
53d 底壁、53e 隔壁、53f 開口、54 フロート、
54a 第1部材、54b 第2部材、54c シール部材、
61 容積室、62 デュアルチャンバ、63 気体チャンバ、
64 貫通穴、 65 気体リザーバ、 66 貫通穴、
67 制御隙間、 253e 隔壁。
Claims (5)
- 燃料タンクの内部と外部とを連通する通気通路に設けられる燃料タンク用通気制御弁において、
燃料の液面に浮いて上下動するフロート(54)を有し、前記フロートに連動して前記通気通路の通路断面積を、開放状態、および前記開放状態より通路断面積が規制された規制状態に切り替える弁機構(23)と、
前記フロートの上下動に連動して容積が大小に変化する容積室(61)と、
前記容積室の内部から外部への流体の流出を第1状態とし、前記外部から前記内部への流入を前記第1状態と異なる第2状態にする流量調整機構(66、67)を備え、
前記容積室は、
ケースに設けられた固定ピストン(53c、53e)と、
前記フロートに設けられ、前記固定ピストンを相対的に移動可能に収容する可動シリンダ(54a)とを備え、
前記フロートは、前記フロートの浮力を徐々に減少させる貫通穴(64)を有し、
前記固定ピストンは、
気体を溜める気体リザーバ(65)、および
前記気体リザーバから前記容積室に気体を供給する貫通穴(66)とを有する燃料タンク用通気制御弁。 - 前記流量調整機構は、前記固定ピストンと前記可動シリンダとの間に設けられた制御隙間(67)を有する請求項1に記載の燃料タンク用通気制御弁。
- 燃料タンクの内部と外部とを連通する通気通路に設けられる燃料タンク用通気制御弁において、
燃料の液面に浮いて上下動するフロート(54)を有し、前記フロートに連動して前記通気通路の通路断面積を、開放状態、および前記開放状態より通路断面積が規制された規制状態に切り替える弁機構(23)と、
前記フロートの上下動に連動して容積が大小に変化する容積室(61)と、
前記容積室の内部から外部への流体の流出を第1状態とし、前記外部から前記内部への流入を前記第1状態と異なる第2状態にする流量調整機構(67)を備え、
気体を溜める気体リザーバ(65)、および
前記気体リザーバから前記容積室に貫通しており、前記気体リザーバから前記容積室に気体を供給する貫通穴(66)とを備え、
前記フロートは、前記フロートの浮力を徐々に減少させる貫通穴(64)を有する燃料タンク用通気制御弁。 - 前記流量調整機構は、
前記フロートに設けられた筒状の壁(54a)とケースに設けられた筒状の壁(53c)との間に設けられた制御隙間(67)を含む請求項3に記載の燃料タンク用通気制御弁。 - 前記流量調整機構は、前記内部から前記外部への気体の流出より、前記内部から前記外部への前記燃料の流出のほうを制限する請求項1から請求項4のいずれかに記載の燃料タンク用通気制御弁。
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