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発明の名称 ダイアフラムバルブ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−254651(P2001−254651A)
公開日 平成13年9月21日(2001.9.21)
出願番号 特願2000−66411(P2000−66411)
出願日 平成12年3月10日(2000.3.10)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
3G044
【Fターム(参考)】
3G044 BA32 CA17 GA06 GA10 
発明者 吉原 浩一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 燃料タンク(51)とキャニスタ(53)とを連通する経路に設置され、燃料給油時に前記燃料タンク(51)内の燃料蒸気を前記キャニスタ(53)へ導入するダイアフラムバルブ(1)において、バルブボディ(2)に架設したダイアフラム(3)に支持または一体成形された弁体(4)と、前記ダイアフラム(3)により仕切られた高圧側空間(6)および低圧側空間(7)と、前記高圧側空間(6)に設けられるとともに前記弁体(4)が前記両空間(6)(7)の圧力差により接離する弁座(9)と、前記高圧側空間(6)における弁座(9)の外側空間(6b)を前記燃料タンク(51)側へ連通するタンク連通部(11)と、前記高圧側空間(6)における弁座(9)の内側空間(6a)を前記キャニスタ(53)側へ連通するキャニスタ連通部(12)と、前記低圧側空間(7)をフィラーパイプ(52)側へ連通するフィラー連通部(13)とを有し、前記フィラーパイプ(52)側から前記低圧側空間(7)へ流入する燃料を前記燃料タンク(51)側へ戻す戻し流路(15)を、前記フィラー連通部(13)と前記タンク連通部(11)とを連通する位置に設けたことを特徴とするダイアフラムバルブ。
【請求項2】 請求項1のダイアフラムバルブ(1)において、フィラー連通部(13)とタンク連通部(11)とが仕切り壁(14)を挾んで隣接して設けられており、戻し流路(15)が前記仕切り壁(14)に形成された穴として設けられていることを特徴とするダイアフラムバルブ。
【請求項3】 請求項1のダイアフラムバルブ(1)において、フィラー連通部(13)とタンク連通部(11)とがそれぞれ筒状のポート部(11a)(13a)を備えており、戻し流路(15)が前記両ポート部(11a)(13a)を連通するパイプ(18)により設けられていることを特徴とするダイアフラムバルブ。
【請求項4】 請求項1のダイアフラムバルブ(1)において、タンク連通部(11)がフィラー連通部(13)の下方に設けられており、戻し流路(15)が両流路(11)(13)を連通する垂直な向きの流路として設けられていることを特徴とするダイアフラムバルブ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイアフラムバルブに係り、更に詳しくは、燃料タンクとキャニスタとを連通する経路に設置され、燃料給油時に燃料タンク内の燃料蒸気をキャニスタへ導入するために用いられるダイアフラムバルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4に示すように、自動車等の車両の燃料系には、燃料タンク51への燃料給油時に燃料タンク51内の燃料蒸気(蒸発燃料とも称する)がフィラーパイプ52の給油口52aから外部へ漏洩しないように、燃料タンク51内の燃料蒸気をキャニスタ53へ導入して吸着処理する燃料蒸気排出防止装置54が設けられており、その構成要素の一つとして、燃料タンク51内の燃料蒸気をキャニスタ53へ導入するためのダイアフラムバルブ55が設置されている。
【0003】図5に示すように、従来のダイアフラムバルブ55は、以下のように構成されている(特開平8−276757号公報参照)。
【0004】すなわち先ず、本体56aと蓋体56bとに分割されたバルブボディ56が設けられており、このバルブボディ56の内部に架設されたダイアフラム57および弁体58がバルブボディ56の内部空間を図上下側の高圧側空間59と図上上側の低圧側空間60とに仕切っている。前者の高圧側空間59には筒状の弁座61が設けられていて、この弁座61に対して弁体58が両空間59,60の圧力差および低圧側空間60に設置されたバネ62の弾性力によって接離する。弁座61に弁体58が着座してバルブ55が閉弁したとき、高圧側空間59は筒状の弁座61によってその内径側の内側空間59aと外径側の外側空間59bとに仕切られ、バルブボディ56内は都合三つの空間59a,59b,60に仕切られる。バルブボディ56には、この三つの空間59a,59b,60を燃料タンク51、キャニスタ53またはフィラーパイプ52へ接続する三つの連通部63,64,65が設けられており、すなわちこのバルブ55では、弁座61の内側空間59aを燃料タンク51側へ連通するタンク連通部63と、弁座61の外側空間59bを導管66を介してキャニスタ53側へ連通するキャニスタ連通部64と、低圧側空間60を導管67を介してフィラーパイプ52の給油口52a近傍へ連通するフィラー連通部65とが設けられている。また、弁体58の平面中央には、後記する理由により連通穴58aが設けられている。
【0005】上記構成のダイアフラムバルブ55は、以下のように作動する。
【0006】すなわち先ず、フィラーパイプ52の給油口52aのキャップ68が閉じられているときには、高圧側空間59と低圧側空間60とは同圧であり、弁体58はバネ62に押されて弁座61に着座しており、バルブ55は閉弁している。したがって、燃料タンク51とキャニスタ53との連通は遮断されている。
【0007】これに対して、燃料給油等により燃料キャップ68が開かれると、フィラーパイプ52の給油口52aが大気開放されることにより大気圧が導管67を介して低圧側空間60に導入されるために、低圧側空間60内の圧力がそれまでのタンク内圧状態よりも低下することになる。一方、高圧側空間59にあって内側空間59aは、燃料タンク51に直接連通しているために、低圧側空間60よりも遅れて低圧になる。したがって、これにより高圧側空間59と低圧側空間60とに圧力差が発生し、この圧力差がバネ62の弾性力を上回るように設定されているために、弁体58が弁座61から離れてバルブ55が開弁する。また、燃料給油時には、低圧側空間60は上記したように大気圧状態であり、一方、高圧側空間59における内側空間59aは燃料注入による燃料の液面上昇によって正圧状態が維持される。したがって、これによりやはり高圧側空間59と低圧側空間60とに圧力差が発生し、この圧力差がバネ62の弾性力を上回るように設定されているために、弁体58が弁座61から離れてバルブ55が開弁する。
【0008】そして、このようにバルブ55が開弁すると、燃料タンク51内の燃料蒸気がバルブ55のタンク連通部63、高圧側空間59における内側空間59aおよび外側空間59b、キャニスタ連通部64ならびに導管66を経てキャニスタ53の負圧に導かれ、キャニスタ53内において活性炭等に吸着されて処理される。したがって、燃料蒸気が外部漏洩するのを防止することが可能となる。
【0009】上記構成のダイアフラムバルブ55において、弁体58中央の連通穴58aは以下の理由により設けられている。
【0010】すなわち、フィラーパイプ52の給油口52aが閉じているときであって特に車両走行時に車両が旋回したときに、フィラーパイプ52から導管67を介してバルブ55の低圧側空間60に燃料が流入することがあり、このように燃料が低圧側空間60に流入すると、燃料の重さ分だけ弁体58が作動しにくくなる。また、流入した燃料が長期間に亙って溜まるために、燃料がガム質化してダイアフラム57に付着することもある。したがって、これらのことからバルブ55が正常に開弁動作または閉弁動作しなくなる虞があるのに対して、上記連通穴58aは低圧側空間60に流入した燃料をタンク51へ戻すものである。すなわち、低圧側空間60に流入した燃料は、弁体58に設けられた連通穴58aから内側空間59aを経てタンク連通部63へ落下し、燃料タンク51へ戻される。
【0011】しかしながら、上記構成のダイアフラムバルブ55には、以下のような不都合がある。
【0012】すなわち、上記構成のダイアフラムバルブ55においては、高圧側空間59における弁座61の内側空間59aがタンク連通部63を介して燃料タンク51へ連通する構造であるために、弁体58の中央に連通穴58aを設けておけば、上記したように低圧側空間60に流入した燃料が連通穴58aから内側空間59aを経てタンク連通部63へ落下し、燃料タンク51へ戻されるが、この種の用途に用いられる別の構造のダイアフラムバルブ1として、図6に示すように、内側空間5aが燃料タンク51ではなくキャニスタ53へ連通する構造とする場合には、弁体4の中央に連通穴(図6不図示、図5参照)を設けたのでは、低圧側空間6に流入した燃料が連通穴からキャニスタ流路10へ落下して、ここで溜まってしまい、よって燃料を燃料タンク51へ回収することができない。この構造のバルブ1では、上記図5のバルブ55とは反対に、高圧側空間5における弁座7の内側空間5aがキャニスタ連通部10を介してキャニスタ53側へ連通し、外側空間5bがタンク連通部9を介して燃料タンク51側へ連通しているからである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑みて、上記後者の、高圧側空間における弁座の外側空間が燃料タンク側へ連通するとともに内側空間がキャニスタ側へ連通する構造のダイアフラムバルブにおいて、低圧側空間へ流入した燃料を燃料タンクヘ回収することが可能なダイアフラムバルブを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項1のダイアフラムバルブは、燃料タンクとキャニスタとを連通する経路に設置され、燃料給油時に前記燃料タンク内の燃料蒸気を前記キャニスタへ導入するダイアフラムバルブにおいて、バルブボディに架設したダイアフラムに支持または一体成形された弁体と、前記ダイアフラムにより仕切られた高圧側空間および低圧側空間と、前記高圧側空間に設けられるとともに前記弁体が前記両空間の圧力差により接離する弁座と、前記高圧側空間における弁座の外側空間を前記燃料タンク側へ連通するタンク連通部と、前記高圧側空間における弁座の内側空間を前記キャニスタ側へ連通するキャニスタ連通部と、前記低圧側空間をフィラーパイプ側へ連通するフィラー連通部とを有し、前記フィラーパイプ側から前記低圧側空間へ流入する燃料を前記燃料タンク側へ戻す戻し流路を、前記フィラー連通部と前記タンク連通部とを連通する位置に設けたことを特徴とするものである。
【0015】また、本発明の請求項2によるダイアフラムバルブは、上記した請求項1のダイアフラムバルブにおいて、フィラー連通部とタンク連通部とが仕切り壁を挾んで隣接して設けられており、戻し流路が前記仕切り壁に形成された穴として設けられていることを特徴とするものである。
【0016】また、本発明の請求項3によるダイアフラムバルブは、上記した請求項1のダイアフラムバルブにおいて、フィラー連通部とタンク連通部とがそれぞれ筒状のポート部を備えており、戻し流路が前記両ポート部を連通するパイプにより設けられていることを特徴とするものである。
【0017】また、本発明の請求項4によるダイアフラムバルブは、上記した請求項1のダイアフラムバルブにおいて、タンク連通部がフィラー連通部の下方に設けられており、戻し流路が両流路を連通する垂直な向きの流路として設けられていることを特徴とするものである。
【0018】上記構成を備えた本発明の請求項1によるダイアフラムバルブにおいては、フィラーパイプ側から低圧側空間へ流入する燃料を燃料タンク側へ戻す戻し流路がフィラー連通部とタンク連通部とを連通する位置に設けられているために、高圧側空間における弁座の外側空間が燃料タンクへ連通するとともに内側空間がキャニスタへ連通する構造であっても、流入燃料を燃料タンクへ回収することが可能となる。この場合、流入燃料は、フィラー連通部から戻し流路およびタンク連通部を経て燃料タンクへ戻される。
【0019】また、バルブボディにフィラー連通部とタンク連通部とが仕切り壁を挾んで隣接して設けられている場合には、戻し流路を仕切り壁に形成された穴として設けるのが好適であり、フィラー連通部とタンク連通部とがそれぞれ筒状のポート部を備えている場合には、戻し流路を両ポート部を連通するパイプにより設けるのが好適である。また、タンク連通部がフィラー連通部の下方に設けられている場合には、戻し流路を両流路を連通する垂直な向きの流路として設けるのが好適である。尚、本発明において、上記従来技術における「連通穴」を「戻し流路」としたのは、この戻し流路の形状を穴状のものに限定しない趣旨である。
【0020】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0021】第一実施例・・・図1は、本発明の第一実施例に係るダイアフラムバルブ1の縦断面を示しており、そのA−A線横断面が図2に示されている。
【0022】当該実施例に係るダイアフラムバルブ1は、図6に示したように、燃料タンク51とキャニスタ53とを連通する経路に設置され、燃料給油時に燃料タンク51内の燃料蒸気をキャニスタ53へ導入するためのものであって、燃料給油時にガソリン蒸気を大気に放出することなくキャニスタ53へ導き、停止および走行中にキャニスタ53の負圧を燃料タンク51へ導入させないものである。尚、図6において、符号68は満タンバルブ、符号69はエバポライン、符号70は2ウェイバルブ、符号71はエンジンをそれぞれ示している。
【0023】当該実施例に係るバルブ1は、以下のように構成されている。
【0024】すなわち、図1に示すように、当該実施例に係るバルブ1は先ず、上側の分割体2aと下側の分割体2bとに分割されたバルブボディ2を有しており、このバルブボディ2の内部に架設されたダイアフラム3に弁体4が一体成形されるとともにリテーナ5が取り付けられて、このダイアフラム3、弁体4およびリテーナ5がバルブボディ2の内部空間を図上下側の高圧側空間6と図上上側の低圧側空間7とに仕切っている。バルブボディ2は所定の樹脂材料によって形成されており、上下の分割体2a,2bが互いに超音波溶着されている。また、バルブボディ2には、当該ボディ2を所定の装着箇所に差し込み固定するための装着部8が一体成形されている。
【0025】図上下側の高圧側空間6に、筒状の弁座9が上向きに設けられており、この弁座9に対して弁体4が両空間6,7の圧力差および低圧側空間7に設置されたバネ10の弾性力によって接離する。弁座9に弁体4が着座して当該バルブ1が閉弁すると、高圧側空間6は筒状の弁座9によってその内径側の内側空間6aと外径側の外側空間6bとに仕切られ、バルブボディ2内は都合三つの空間6a,6b,7に仕切られる。バルブボディ2には、この三つの空間6a,6b,7を燃料タンク51、キャニスタ53またはフィラーパイプ52へ接続する三つの連通部11,12,13が流路として設けられており、すなわちこのバルブ1では、外側空間6bを燃料タンク51側へ連通するタンク連通部(タンク側流路とも称する)11と、内側空間6aをキャニスタ53へ連通するキャニスタ連通部(キャニスタ側流路とも称する)12と、低圧側空間7をフィラーパイプ52の給油口52a近傍へ連通するフィラー連通部(フィラー側流路とも称する)13とが設けられている。連通には必要に応じて導管が利用され、各流路11,12,13にはそれぞれ、導管接続用の筒状のポート部11a,12a,13aが設けられている。
【0026】また、フィラー連通部13とタンク連通部11は、上側分割体2aの一部である仕切り壁14を挾んで互いに隣接して設けられており、この仕切り壁14上であってかつフィラー連通部13とタンク連通部11とを連通する位置に、フィラーパイプ52側から低圧側空間7へ流入する燃料を燃料タンク51側へ戻す戻し流路15が穴状のもの(ドレンホールとも称する)として形成されている。また図示したように、タンク連通部11はフィラー連通部13の下方に設けられており、戻し流路15は両流路11,13を連通する垂直な向きの流路として形成されている。
【0027】図2に示すように、バルブボディ2は、弁座9と、ダイアフラム3の外周取付部3aを挟持するための筒状の壁部分16と、超音波溶着を行なうための筒状の壁部分17とが三重の同心円構造をなしており、よって強度の高いものとして形成されている。壁部分16には、その円周上一箇所に、外側空間6bとタンク連通部11とを連通する切欠状の連通部16aが設けられている。
【0028】上記構成のダイアフラムバルブ1は、上記したように高圧側空間6と低圧側空間7の圧力差およびバネ10の弾性力によって開弁動作または閉弁動作し、燃料給油時にガソリン蒸気を大気に放出することなくキャニスタ53へ導くとともに停止および走行中にキャニスタ53の負圧を燃料タンク51へ導入させないようにするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【0029】すなわち、上記したようにフィラーパイプ52側から低圧側空間7へ流入する燃料を燃料タンク51側へ戻す戻し流路15が、フィラー連通部13とタンク連通部11とを連通する位置であって両流路11,13の間の仕切り壁14に穴状のものとして形成されているために、この戻し流路15を介して、低圧側空間7へ流入した燃料を燃料タンク51へ戻すことが可能である。したがって、当該バルブ1のように、高圧側空間6における弁座9の外側空間6bが燃料タンク51側へ連通するとともに内側空間6aがキャニスタ53側へ連通する構造のダイアフラムバルブ1においても、低圧側空間7へ流入した燃料を燃料タンク51ヘ回収することができ、流入燃料が低圧側空間7に溜まることによりバルブ1に作動不良が発生するのを未然に防止することができる。
【0030】第二実施例・・・図3は、本発明の第二実施例に係るダイアフラムバルブ1の縦断面を示している。
【0031】当該実施例に係るダイアフラムバルブ1は、図6に示したように、燃料タンク51とキャニスタ53とを連通する経路に設置され、燃料給油時に燃料タンク51内の燃料蒸気をキャニスタ53へ導入するためのものであって、燃料給油時にガソリン蒸気を大気に放出することなくキャニスタ53へ導き、停止および走行中にキャニスタ53の負圧を燃料タンク51へ導入させないものである。
【0032】当該実施例に係るバルブ1は、以下のように構成されている。
【0033】すなわち、図2に示すように、当該実施例に係るバルブ1は先ず、上側の分割体2aと下側の分割体2bとに分割されたバルブボディ2を有しており、このバルブボディ2の内部に架設されたダイアフラム3に弁体4が一体成形されるとともにリテーナ5が取り付けられて、このダイアフラム3、弁体4およびリテーナ5がバルブボディ2の内部空間を図上下側の高圧側空間6と図上上側の低圧側空間7とに仕切っている。バルブボディ2は所定の樹脂材料によって形成されており、上下の分割体2a,2bが互いに超音波溶着されている。
【0034】図上下側の高圧側空間6に、筒状の弁座9が上向きに設けられており、この弁座9に対して弁体4が両空間6,7の圧力差および低圧側空間7に設置されたバネ10の弾性力によって接離する。弁座9に弁体4が着座して当該バルブ1が閉弁すると、高圧側空間6は筒状の弁座9によってその内径側の内側空間6aと外径側の外側空間6bとに仕切られ、バルブボディ2内は都合三つの空間6a,6b,7に仕切られる。バルブボディ2には、この三つの空間6a,6b,7を燃料タンク51、キャニスタ53またはフィラーパイプ52へ接続する三つの連通部11,12,13が流路として設けられており、すなわちこのバルブ1では、外側空間6bを燃料タンク51側へ連通するタンク連通部(タンク側流路とも称する)11と、内側空間6aをキャニスタ53側へ連通するキャニスタ連通部(キャニスタ側流路とも称する)12と、低圧側空間7をフィラーパイプ52の給油口52a近傍へ連通するフィラー連通部(フィラー側流路とも称する)13とが設けられている。連通には必要に応じて導管が利用され、各流路11,12,13にはそれぞれ、導管接続用の筒状のポート部11a,12a,13aが設けられている。
【0035】また、フィラー連通部13のポート部13aとタンク連通部11のポート部11aとを連通する位置に、フィラーパイプ52側から低圧側空間7へ流入する燃料を燃料タンク51側へ戻す戻し流路15が設けられており、この戻し流路15はパイプ18によって形成されている。パイプ18はバルブボディ2に対して別体に成形されて後付けされているが、バルブボディ2の何れかの分割体2a,2bに一体成形されたものであっても良い。また、図示したように、タンク連通部11はフィラー連通部13の下方に設けられており、戻し流路15は上記パイプ18によって両流路11,13を連通する垂直な向きの流路として形成されている。
【0036】上記構成のダイアフラムバルブ1は、上記したように高圧側空間6と低圧側空間7の圧力差およびバネ10の弾性力によって開弁動作または閉弁動作し、燃料給油時にガソリン蒸気を大気に放出することなくキャニスタ53へ導くとともに停止および走行中にキャニスタ53の負圧を燃料タンク51へ導入させないようにするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【0037】すなわち、上記したようにフィラーパイプ52側から低圧側空間7へ流入する燃料を燃料タンク51側へ戻す戻し流路15が、フィラー連通部13のポート部13aとタンク連通部11のポート部11aとを連通する位置にパイプ18によって形成されているために、この戻し流路15を介して、低圧側空間7へ流入した燃料を燃料タンク51へ戻すことが可能である。したがって、当該バルブ1のように、高圧側空間6における弁座9の外側空間6bが燃料タンク51側へ連通するとともに内側空間6aがキャニスタ53側へ連通する構造のダイアフラムバルブ1においても、低圧側空間7へ流入した燃料を燃料タンク51ヘ回収することができ、流入燃料が低圧側空間7に溜まることによりバルブ1に作動不良が発生するのを未然に防止することができる。
【0038】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0039】すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項1によるダイアフラムバルブにおいては、フィラーパイプ側から低圧側空間へ流入する燃料を燃料タンク側へ戻す戻し流路がフィラー連通部とタンク連通部とを連通する位置に設けられているために、高圧側空間における弁座の外側空間が燃料タンク側へ連通するとともに内側空間がキャニスタ側へ連通する構造のバルブについて、流入燃料を燃料タンクへ回収することが可能である。したがって、流入燃料が低圧側空間に溜まるのを防止することができ、バルブに作動不良が発生するのを防止することができる。
【0040】またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項2によるダイアフラムバルブにおいては、樹脂または金属等剛材製のバルブボディの仕切り壁に穴を形成するだけで戻し流路を設けることができ、請求項3によるダイアフラムバルブにおいては、バルブボディにパイプを接続または一体成形するだけで戻し流路を設けることができる。また、請求項4によるダイアフラムバルブにおいては、垂直な向きの流路を一本設けるだけで戻し流路を設けることができる。




 

 


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