| 【発明の名称】 |
ダイヤフラム式圧力制御弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】小林 誠
【氏名】市谷 寿章
【氏名】鈴木 武
【氏名】横山 和孝
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| 【要約】 |
【課題】ダイヤフラム式圧力制御弁においてゴム製のダイヤフラムの面剛性の変化を回避しながら蒸発燃料の透過を最小限に抑える。
【解決手段】蒸発燃料が滞留する蒸発燃料排出通路１９と大気に連通する大気連通室３２とを区画するゴム製のダイヤフラム２６は、蒸発燃料室１７および大気連通室３２の差圧で開弁して蒸発燃料室１７の蒸発燃料をキャニスタに排出する。蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルム３０をダイヤフラム２６の一側面に重ね合わせることにより、蒸発燃料排出通路１９の蒸発燃料が大気連通室３２に漏出するのを防止することができる。しかも合成樹脂フィルム３０は断面が変形容易な蛇腹状に形成されており、かつダイヤフラム２６と合成樹脂フィルム３０とは密着せずに空間３１が形成されているため、ダイヤフラム２６の面剛性が合成樹脂フィルム３０によって影響を受けるのを緩和することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部（１９）と大気とを区画するゴム製のダイヤフラム（２６）を備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラム（２６）の変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁において、蒸発燃料の透過を阻止する蛇腹状の合成樹脂フィルム（３０）を前記ダイヤフラム（２６）の一側面に空間（３１）を有して重ね合わせたことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁。
【請求項２】 蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部（１９）と大気とを区画するゴム製のダイヤフラム（２６）を備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラム（２６）の変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁において、前記ダイヤフラム（２６）の内部に形成した液室（２９ａ）に蒸発燃料の透過を阻止する液体（３４）を封入したことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁。
【請求項３】 前記ダイヤフラム（２６）の内部に形成した液室（２９ａ）に、該液室（２９ａ）の相対向する内表面が相互に接触しないようにスペーサ（３５，３６，３７）を配置したことを特徴とする、請求項２に記載のダイヤフラム式圧力制御弁。
【請求項４】 蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部（１９）と大気とを区画するゴム製のダイヤフラム（２６）を備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラム（２６）の変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁において、前記ダイヤフラム（２６）の内部に形成した液室（２９ａ）に蒸発燃料の透過を阻止する液体（３４）を封入するとともに、前記液室（２９ａ）の内部に蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルム（３８）を浮動状態で配置したことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部と大気とを区画するゴム製のダイヤフラムを備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラムの変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の燃料タンクとキャニスタとの間にはダイヤフラム式圧力制御弁が配置されており、気温の上昇等により燃料タンクの内圧が増加した場合にダイヤフラム式圧力制御弁を開弁させ、燃料タンクの膨張による変形を防止するとともに、該燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニスタに吸着させて大気への放散を防止するようになっている。
【０００３】かかる圧力制御弁は、弁体を支持するゴム製のダイヤフラムの一側面および他側面が、燃料タンクに連なる蒸発燃料室および大気に連通する大気連通室にそれぞれ臨んでおり、蒸発燃料室および大気連通室の差圧に応じてダイヤフラムが変形することにより弁体を作動させるようになっている。ダイヤフラムを構成するゴムは蒸発燃料の透過を完全に阻止することができないため、若干の蒸発燃料が蒸発燃料室からダイヤフラムを透過して大気連通室に流入し、そこから大気中に漏出する虞がある。
【０００４】そこで、蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルムをダイヤフラムに積層することにより、蒸発燃料がダイヤフラムを透過しないようにしたダイヤフラム式圧力制御弁が、実開平６−７３３６２号公報により提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで実開平６−７３３６２号公報に記載されたものは、合成樹脂フィルムがダイヤフラムに密着するように積層されているので、ダイヤフラムの面剛性が合成樹脂フィルムの面剛性の影響を大きく受けてしまい、圧力制御弁の開弁特性を適切に設定するのが難しくなるという問題がある。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ダイヤフラム式圧力制御弁においてゴム製のダイヤフラムの面剛性の変化を回避しながら蒸発燃料の透過を最小限に抑えることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部と大気とを区画するゴム製のダイヤフラムを備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラムの変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁において、蒸発燃料の透過を阻止する蛇腹状の合成樹脂フィルムを前記ダイヤフラムの一側面に空間を有して重ね合わせたことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁が提案される。
【０００８】上記構成によれば、蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルムをダイヤフラムの一側面に重ね合わせたので、この合成樹脂フィルムによって蒸発燃料の透過を最小限に抑えることができ、しかも合成樹脂フィルムは蛇腹状に形成され、かつダイヤフラムの一側面に空間を有して重ね合わされるので、合成樹脂フィルムの面剛性がダイヤフラムの面剛性に与える影響を緩和して圧力制御弁の開弁特性の設定自由度の減少を回避することができる。
【０００９】また請求項２に記載された発明によれば、蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部と大気とを区画するゴム製のダイヤフラムを備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラムの変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁において、前記ダイヤフラムの内部に形成した液室に蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入したことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁が提案される。
【００１０】上記構成によれば、ダイヤフラムの内部に形成した液室に蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入したので、この液体によって蒸発燃料の透過を最小限に抑えることができ、しかも液室内の液体は容易に変形可能であるためにダイヤフラムの面剛性に与える影響を緩和して圧力制御弁の開弁特性の設定自由度の減少を回避することができる。
【００１１】また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記ダイヤフラムの内部に形成した液室に、該液室の相対向する内表面が相互に接触しないようにスペーサを配置したことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁が提案される。
【００１２】上記構成によれば、液室内に配置したスペーが該液室の相対向する内表面が相互に接触するのを防止するため、液室内で液体が存在しない部分が発生しないようにして蒸発燃料の透過を効果的に防止することができる。
【００１３】また請求項４に記載された発明によれば、蒸発燃料が滞留する蒸発燃料滞留部と大気とを区画するゴム製のダイヤフラムを備え、蒸発燃料圧および大気圧の差圧に応じたダイヤフラムの変形により作動するダイヤフラム式圧力制御弁において、前記ダイヤフラムの内部に形成した液室に蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入するとともに、前記液室の内部に蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルムを浮動状態で配置したことを特徴とするダイヤフラム式圧力制御弁が提案される。
【００１４】上記構成によれば、ダイヤフラムの内部に形成した液室に蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入し、かつ液室の内部に蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルムを配置したので、この液体および合成樹脂フィルムによって蒸発燃料の透過を最小限に抑えることができる。しかも液室内の液体および該液室の内部に浮動状態で配置された合成樹脂フィルムは容易に変形可能であるため、ダイヤフラムの面剛性に与える影響を緩和して圧力制御弁の開弁特性の設定自由度の減少を回避することができる。
【００１５】尚、本実施例の蒸発燃料排出通路１９は本発明の蒸発燃料滞留部に対応する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１７】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すもので、図１はダイヤフラム式圧力制御弁の縦断面図、図２は図１の２部拡大図、図３は図２に対応する作用説明図、図４は時間の経過に対する蒸発燃料の透過量の関係を示すグラフである。
【００１８】図１に示すように、自動車の燃料タンク１１と、この燃料タンク１１から発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ１２との間に配置される圧力制御弁Ｖは、ダイキャスト製のハウジング１３と、そのハウジング１３の外周のフランジ部１４にカシメ加工部１５ａにより結合された板金プレス製のキャップ１５とを備える。ハウジング１３の上面には平坦な弁座１６が形成されており、この弁座１６の半径方向内側に皿状に凹んだ蒸発燃料室１７が形成され、この蒸発燃料室１７の中心からハウジング１３の下面に向かって前記燃料タンク１１に連なる蒸発燃料供給通路１８が形成される。ハウジング１３の弁座１６の半径方向外側に一端が開口するＬ字状の蒸発燃料排出通路１９は、ハウジング１３の内部を通って他端が前記キャニスタ１２に連通する。
【００１９】図２を併せて参照すると明らかなように、ハウジング１３に上面には円板状の弁板２０が配置されており、この弁板２０の下面に環状に形成されたゴム製の弁体２１が固定される。前記弁体２１を弁座１６に着座させるための弁ばね２２は、その下端が弁板２０の中央の隆起部２０ａの外周に支持され、その上端がばね座２３に支持される。ばね座２３は板金プレス製の部材であって外周部に弁ばね２２の上端が支持されるとともに、キャップ１５に固定したナット２４に噛み合うボルト２５の下端がばね座２３の中央部上面に当接する。従って、ボルト２５を回転させることによりばね座２３を上下方向に移動させ、弁ばね２２のセット荷重、つまり弁体２１を弁座１６に押し付ける圧力を調整することができる。
【００２０】ハウジング１３のフランジ部１４と弁板２０の外周部とが環状のダイヤフラム２６によって接続される。ダイヤフラム２６はゴム製であって、厚肉に形成された外周支持部２７がフランジ部１４の上面に形成された凹部１４ａに嵌合してキャップ１５の外周部により固定され、また厚肉に形成された内周支持部２８が弁板２０の外周部に焼き付けにより固定される。ダイヤフラム２６の外周支持部２７および内周支持部２８間に弾性変形容易な薄肉のダイヤフラム本体部２９が形成されており、このダイヤフラム本体部２９の上面に例えばＥＶＯＨフィルムよりなる合成樹脂フィルム３０が重ね合わされる。合成樹脂フィルム３０は同心円状の多数の折り目を有して半径方向の断面が蛇腹状に形成されており、その外周部がダイヤフラム２６の外周支持部２７とキャップ１５とに挟まれて固定され、その内周部がダイヤフラム２６の内周支持部２８のスリット２８ａに嵌合して固定される。ダイヤフラム２６の上面と合成樹脂フィルム３０の下面とは密着しておらず、そこに空気が封入された空間３１が形成される。キャップ１５、ダイヤフラム２６および弁板２０に囲まれた空間は大気連通室３２とされ、この大気連通室３２は大気連通管３３を介して大気に連通する。
【００２１】燃料タンク１１の温度が低いために蒸発燃料の圧力が低い場合には、蒸発燃料室１７に作用する蒸発燃料の圧力、つまり蒸発燃料が弁板２０およびダイヤフラム２６を上向きに押す荷重が、大気連通室３２の大気が弁板２０およびダイヤフラム２６を下向きに押す荷重と弁ばね２２が弁板２０を下向きに押す荷重との和を越えることがないため、弁体２１は弁座１６に着座した状態に保持される。従って蒸発燃料室１７は閉鎖され、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料がキャニスタ１２に供給されることはない（図２参照）。
【００２２】温度の上昇により燃料タンク１１内の燃料の蒸発が促進されると蒸発燃料室１７に作用する蒸発燃料の圧力が増加し、その圧力が大気圧および弁ばね２２の荷重の和を越えると、ダイヤフラム２６が上方に変形して弁板２０の下面に設けた弁体２１が弁座１６から離反して圧力制御弁Ｖが開弁し、蒸発燃料室１７が蒸発燃料排出通路１９に連通する（図３参照）。その結果、燃料タンク１１の内圧をキャニスタ１２を介して大気に逃がして該燃料タンク１１の変形を防止するとともに、燃料タンク１１から発生した蒸発燃料をキャニスタ１２に吸着させて大気への放散を防止することができる。
【００２３】ところで、蒸発燃料が充満した蒸発燃料排出通路１９および大気連通室３２を区画するゴム製のダイヤフラム２６は蒸発燃料の透過を完全に阻止することができないが、本実施例ではダイヤフラム２６の上面に蒸発燃料の透過を阻止し得る合成樹脂フィルム３０を重ね合わせたので、この合成樹脂フィルム３０によって蒸発燃料の大気連通室３２への漏出を防止し、大気連通管３３を介しての大気への放散を回避することができる。このとき、合成樹脂フィルム３０は断面が変形容易な蛇腹状に形成されており、かつダイヤフラム２６と合成樹脂フィルム３０とは密着せずに空気が封入された空間３１が形成されているため、ダイヤフラム２６の面剛性が合成樹脂フィルム３０によって影響を受け難くし、ダイヤフラム本体部２９の厚さを変化させる等の手法で圧力制御弁Ｖの開弁特性を所望の特性に容易に調整することができる。
【００２４】図４に示すように、ゴム製のダイヤフラム２６に厚さ１５μｍのＥＶＯＨフィルムを重ね合わせた場合（実線参照）には、前記ダイヤフラム２６を単体で用いた場合（破線参照）に比べて、蒸発燃料の透過量が１／５０に減少することがわかる。
【００２５】次に、図５に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２６】第２実施例の圧力制御弁Ｖは、ダイヤフラム２６のダイヤフラム本体部２９の内部に環状の液室２９ａが形成されており、この液室２９ａに例えばフロロシリコーングリス等の液体３４が封入されるとともに、該液室２９ａには直径の異なる３個の合成樹脂製あるいは金属製のリング状スペーサ３５，３６，３７が配置される。
【００２７】本実施例によれば、蒸発燃料が透過し難い液体３４をダイヤフラム本体部２９の液室２９ａに封入したので、蒸発燃料が充満した蒸発燃料排出通路１９から大気連通室３２への蒸発燃料の透過を防止して大気への放散を減少させることができる。また液室２９ａ内の液体３４はダイヤフラム２６の変形に追従して容易に変形可能であるため、液体３４を封入したことがダイヤフラム２６の面剛性に与える影響は最小限に抑えられる。また液室２９ａにスペーサ３５，３６，３７を配置したので、液室２９ａの相対向する内表面間の間隔を維持して該液室２９ａ内で液体３４が存在しない部分が発生しないようにし、かつ液体３４の厚さを均一化して蒸発燃料の透過を効果的に防止することができる。しかもスペーサ３５，３６，３７はダイヤフラム２６と中心を共有する同心円状に配置されているので、スペーサ３５，３６，３７がダイヤフラム２６の面剛性に与える影響も最小限に抑えられる。
【００２８】次に、図６に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００２９】第３実施例の圧力制御弁Ｖは、ダイヤフラム２６のダイヤフラム本体部２９の内部に環状の液室２９ａが形成されており、この液室２９ａに蒸発燃料が透過し難いフロロシリコーングリス等の液体３４と、蒸発燃料が透過し難いＥＶＯＨフィルム等の合成樹脂フィルム３８とが封入される。合成樹脂フィルム３８は液室２９ａの内面に固定されておらず、液室２９ａ内の液体３４に浮動状態で支持される。
【００３０】本実施例によれば、蒸発燃料が透過し難い液体３４および合成樹脂フィルム３８をダイヤフラム本体部２９の液室２９ａに配置したので、液体３４および合成樹脂フィルム３８の協働で蒸発燃料の大気への放散を減少させることができる。また合成樹脂フィルム３８は液体３４に浮動状態で支持されていて移動を拘束されることがないため、この合成樹脂フィルム３８がダイヤフラム２６の面剛性に与える影響は最小限に抑えられる。
【００３１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３２】例えば、実施例では蒸発燃料排出通路１９と大気連通室３２との間にダイヤフラム２６が配置されているが、本発明は蒸発燃料室１７と大気連通室３２との間にダイヤフラム２６が配置されているものに対しても適用することができる。また第１実施例において、ダイヤフラム２６と合成樹脂フィルム３０との間の空間３１に空気を封入する代わりに、蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入しても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明によれば、蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルムをダイヤフラムの一側面に重ね合わせたので、この合成樹脂フィルムによって蒸発燃料の透過を最小限に抑えることができ、しかも合成樹脂フィルムは蛇腹状に形成され、かつダイヤフラムの一側面に空間を有して重ね合わされるので、合成樹脂フィルムの面剛性がダイヤフラムの面剛性に与える影響を緩和して圧力制御弁の開弁特性の設定自由度の減少を回避することができる。
【００３４】また請求項２に記載された発明によれば、ダイヤフラムの内部に形成した液室に蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入したので、この液体によって蒸発燃料の透過を最小限に抑えることができ、しかも液室内の液体は容易に変形可能であるためにダイヤフラムの面剛性に与える影響を緩和して圧力制御弁の開弁特性の設定自由度の減少を回避することができる。
【００３５】また請求項３に記載された発明によれば、液室内に配置したスペーが該液室の相対向する内表面が相互に接触するのを防止するため、液室内で液体が存在しない部分が発生しないようにして蒸発燃料の透過を効果的に防止することができる。
【００３６】また請求項４に記載された発明によれば、ダイヤフラムの内部に形成した液室に蒸発燃料の透過を阻止する液体を封入し、かつ液室の内部に蒸発燃料の透過を阻止する合成樹脂フィルムを配置したので、この液体および合成樹脂フィルムによって蒸発燃料の透過を最小限に抑えることができる。しかも液室内の液体および該液室の内部に浮動状態で配置された合成樹脂フィルムは容易に変形可能であるため、ダイヤフラムの面剛性に与える影響を緩和して圧力制御弁の開弁特性の設定自由度の減少を回避することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月１日（２０００．２．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１８７０
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 健 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１４８１８（Ｐ２００１−２１４８１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１０日（２００１．８．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２８８９７（Ｐ２０００−２８８９７） |
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