JP2017044285A - 逆止弁装置及び蒸発燃料供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性及びシール性能の両方を確保できる逆止弁装置及び蒸発燃料供給システムを提供する。
【解決手段】逆止弁装置３は、流体流通口３４１及び弁座３４０が設けられる通路壁３４に支持されるバルブ軸部３０と、バルブ軸部３０から外側に向けて傘状に突出する形状で流体の圧力を受けるゴム製のバルブ頭部３１と、を備える。バルブ頭部３１は、弾性変形していない無負荷状態において、バルブ軸部３０の軸心３０ａに平行な断面形状がバルブ軸部３０よりも外周縁３１１寄りで曲がる形状をなす曲がり部３１０を有する。曲がり部３１０は流体流通口３４１よりも径外側に位置する。バルブ頭部３１は、曲がり部３１０から外周縁３１１にかけての先端側部分３１２における軸心３０ａに対する角度が、バルブ軸部３０の側から曲がり部３１０へ至る中間部分３１３における軸心３０ａに対する角度よりも小さくなるように形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車においてキャニスタから吸気管へ蒸発燃料を供給するシステムに用いられる逆止弁装置及びこれを備える蒸発燃料供給システムに関する。

従来の逆止弁装置の一例として、特許文献１に開示される装置が知られている。特許文献１の逆止弁装置は、弁本体におけるシール部の裏面外周縁が隔壁の円形エッジに線接触することによりシール効果が得られ、流体の逆流を防止する。弁本体は、傘状のシール部と、シール部に対して直交するように延びる軸部とを有し、これらの一体成形品からなる。シール部は、薄肉の円形状を呈する部分であり、弾性変形容易な材料で構成されている。隔壁は、軸部を支持する支持部と、支持部の周囲に等間隔に並ぶ複数の流体流通孔と、複数の流体流通孔の外側を円形状に囲む円形エッジと、を有する。円形エッジは、シール部の裏面外周縁に対応する大きさに形成される弁座である。

特開２００５−１７２２０６号公報

特許文献１の逆止弁装置によれば、シール部の表面側の圧力が高い高圧力時には、シール部の裏面周縁が高い接触圧力で円形エッジに押しつけられてシール性を確保するため、弁本体にかかる応力が大きくなる。このように弁本体が円形エッジからの応力を受ける状態が繰り返されることで、弁本体の耐久性が低下しやすくなるという問題がある。

一方、シール部の表面側の圧力が低い低圧力時に弁本体と弁座とのシール性を確保するためには、円形エッジに対して弁本体を高い寸法精度で設置することが必要になる。円形エッジと弁本体との適正な位置関係を満たすことができない場合、シール部の裏面周縁と円形エッジとを確実に線接触させることができず、低圧力時のシール性を確保できなくなるという問題がある。この場合、低圧力時にシール部の裏面側から表面側へ流体の洩れが発生することになる。

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性及びシール性能の両方を確保できる逆止弁装置及び蒸発燃料供給システムを提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために、後述する技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示する発明のひとつは、流体流通口（３４１）を通過する流体の流れを一方向に制限可能な逆止弁装置（３，１０３）に係る発明であって、
流体流通口及び弁座（３４０）が設けられる通路壁（３４）に支持される弁軸部（３０）と、弁軸部から外側に向けて傘状に突出する形状で流体の圧力を受けるゴム製の部分であって、当該圧力の向きに応じて弾性変形して弁座に対して接触、離間することにより流体流通口の流体通過を遮断、許容する弁部（３１，１３１）と、を備え、
弁部は、弾性変形していない無負荷状態において、弁軸部の軸心（３０ａ）に平行な断面形状が弁軸部よりも外周縁（３１１、１３１１）寄りの部位で曲がる形状をなす曲がり部（３１０）を有し、
曲がり部は、流体流通口よりも径外側に位置し、
弁部は、曲がり部から外周縁にかけての先端側部分（３１２，１３１２）における軸心に対する角度が、弁軸部の側から曲がり部へ至る中間部分（３１３）における軸心に対する角度よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、弁部は無負荷状態において弁軸部の軸心に平行な断面形状が弁軸部よりも外周縁寄りで曲がる形状をなし、流体流通口よりも径外側に位置する曲がり部を有する。さらに曲がり部から弁部の外周縁にかけての先端側部分の軸心に対する角度は、曲がり部へ至る中間部分の軸心に対する角度よりも小さいため、弁部の表面側の圧力が低い低圧時でも、弁部の外周縁を流体流通口よりも径外側で弁座に接触させることができる。これにより、低圧力時に弁部は通路壁側に弱い力で押されるが、この状態でも外周縁が確実に弁座に接触するため、低圧力時のシール性を確保することができる。したがって、低圧力時に弁部の裏面側から表面側への流体の洩れ発生を抑えることができる。

さらに、弁部の表面側の圧力が大きい高圧時には、弁部が通路壁側に強い力で押されるが、ゴム製の弁部が大きく弾性変形して流体流通口を塞ぐように弁座に接触させることができるので、弁部に局所的な応力がかかることを抑制できる。したがって、高圧時が繰り返されたとしても、耐久性の低下を抑制できる弁部を提供できる。以上により、この発明によれば、耐久性及びシール性能の両方を確保できる逆止弁装置を提供することができる。

逆止弁装置を備える第１実施形態の蒸発燃料供給システムの概要図である。 第１実施形態の逆止弁について、無負荷または低圧力時の状態を示す断面図である。 第１実施形態の逆止弁について、負圧時の状態を示す断面図である。 第１実施形態の逆止弁について、高圧力時の状態を示す断面図である。 第２実施形態の逆止弁について、無負荷または低圧力時の状態を示す断面図である。 逆止弁装置を備える第３実施形態の蒸発燃料供給システムの概要図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態の逆止弁装置及びこれを備える蒸発燃料供給システムについて、図１〜図４を参照しながら説明する。

エンジンの吸気系１に導入された蒸発燃料は、インジェクタ等からエンジンに供給される燃焼用燃料と混合されて、エンジンのシリンダ内で燃焼される。エンジンの吸気系１は、エンジンの吸気マニホールド２０にスロットルバルブ２１を介して吸気管１０の一端側が接続され、さらに吸気管１０の途中にフィルタ１３、過給機１２、インタークーラ１１等が設けられることにより構成されている。蒸発燃料パージ系２は、燃料タンク８０、キャニスタ７０が、配管８１、配管７１、配管７２を介して吸気マニホールド２０に接続されることで構成される。

フィルタ１３は、吸気管１０の最上流部に設けられ、吸気中の塵や埃等を捕捉する。過給機１２は、吸気の充填効率を高めるための吸気用圧縮機で構成され、フィルタ１３よりも下流側（吸気マニホールド２０側）に設けられている。過給機１２は、エンジンの排気エネルギーによって作動されるタービンに連動するコンプレッサを備える。過給機１２のコンプレッサは、フィルタ１３を通過した吸気を加圧して吸気マニホールド２０に供給する。

インタークーラ１１は、冷却用の熱交換器である。インタークーラ１１は、過給機１２の下流側に設けられる。インタークーラ１１では、過給機１２によって加圧された吸気と外気との間で熱交換が行われて吸気が冷却される。スロットルバルブ２１は、アクセルペダルと連動して吸気マニホールド２０の入口部における開度を調節して、吸気マニホールド２０内に流入される吸気量を調節する吸気量調節弁である。吸気は、フィルタ１３、過給機１２、インタークーラ１１、スロットルバルブ２１を順に通過して吸気マニホールド２０内に流入し、インジェクタ等から噴射される燃焼用燃料と所定の空燃比となるように混合されてシリンダ内で燃焼される。

燃料タンク８０は、ガソリン等の燃料を貯留する容器である。燃料タンク８０は、配管８１によってキャニスタ７０の流入部７０ａに接続されている。キャニスタ７０は、内部に活性炭等の吸着材が封入された容器であり、燃料タンク８０内で発生する蒸発燃料を、配管８１を介して流入部７０ａから取り入れ、吸着材に一時的に吸着する。キャニスタ７０には、外部の新鮮な空気を吸入するための吸入部７０ｂが設けられている。キャニスタ７０が吸入部７０ｂを備えることにより、キャニスタ７０内には大気圧が作用する。キャニスタ７０は、吸入された新鮮な空気によって吸着材に吸着した蒸発燃料を容易に離脱することができる。

キャニスタ７０には、吸着材から離脱された蒸発燃料が流出される流出部７０ｃが設けられている。流出部７０ｃには配管７１の一端側が接続される。配管７１の他端側は、バルブ装置４の流入部に接続されている。ここで、配管７１内の通路は、バルブ装置４に対して燃料が流入する燃料流入通路とも称する。バルブ装置４と逆止弁装置３は、中継通路７３によって接続されて連通している。逆止弁装置３の流出側は、配管７２の一端側に接続されている。ここで、配管７２内の通路は、バルブ装置４から流出した燃料が通る燃料流出通路とも称する。配管７２の他端側は吸気マニホールド２０の流入部に接続されている。

バルブ装置４は、中継通路７３及び燃料流入通路（配管７１内の通路）、すなわち、蒸発燃料供給用通路を開閉する開閉手段であり、キャニスタ７０からの蒸発燃料をエンジンへ供給することを許可及び阻止できる。バルブ装置４は、例えば、弁体、電磁コイル及びスプリングを備えた電磁弁装置によって構成される。バルブ装置４は、制御装置によって開度が制御される。バルブ装置４は、電磁コイルに通電されたときに発生する電磁力とスプリングの付勢力とのバランスに応じて、蒸発燃料供給用通路を開閉する。

バルブ装置４は、通常は蒸発燃料供給用通路を閉じた状態を維持し、制御装置によって電磁コイルに通電が行われると、電磁力がスプリングの弾性力に打ち勝って、蒸発燃料供給用通路を開いた状態にする。また、制御装置は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される１周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御して電磁コイルに通電を行う。バルブ装置４は、デューティコントロールバルブともいう。この通電制御により、蒸発燃料供給用通路を流通する蒸発燃料の流量が調節される。

逆止弁装置３は、キャニスタ７０から吸気管１０に至る蒸発燃料供給用通路であって、バルブ装置４と吸気管１０または吸気マニホールド２０との間に配設された弁である。逆止弁装置３は、蒸発燃料供給用通路において、燃料流入通路（配管７１内の通路）から燃料流出通路（配管７２内の通路）への蒸発燃料の本来の流通を許容し、燃料流出通路から燃料流入通路への蒸発燃料の逆流を阻止する。逆止弁装置３は、蒸発燃料の本来の流通に伴って流路を開き、蒸発燃料の逆流に伴って流路を閉じる樹脂製の弁体を備える。

車両の走行時に過給機１２が作動していない場合（通常パージ）には、制御装置によってバルブ装置４が開かれると、ピストンの吸入作用によって発生する吸気マニホールド２０内の負圧とキャニスタ７０にかかる大気圧との差が生じる。この圧力差によって、キャニスタ７０内に吸着された蒸気燃料は、燃料流入通路、バルブ装置４、中継通路７３、逆止弁装置３、及び燃料流出通路を流れ、吸気マニホールド２０内に吸引される。

吸気マニホールド２０内に吸引された蒸発燃料は、インジェクタ等からエンジンに供給される本来の燃焼用燃料と混合されて、エンジンのシリンダ内で燃焼される。また、エンジンのシリンダ内においては、燃焼用燃料と吸気との混合割合である空燃比が予め定めた所定の空燃比となるように制御される。制御装置は、バルブ装置４の開閉時間をデューティ制御することで、蒸発燃料をパージしても、所定の空燃比が維持されるように蒸発燃料のパージ量を調節する。

車両の走行時に過給機１２が作動している場合（過給時パージ）には、吸気マニホールド２０内は加圧された吸気によって正圧となる。このため、バルブ装置４を通過して内燃機関に蒸発燃料量を供給することができなくなる。さらに、この正圧時には、蒸発燃料が逆流して蒸発燃料が大気中に放出されることがある。この逆流を防止するために逆止弁装置３が設けられている。第１実施形態のシステムに用いられる逆止弁装置３は、長期間使用、非常に多数の作動回数に耐え得る耐久性が要求される。逆止弁装置３は、長期間使用、例えば、１５年の実使用期間、１５万マイルの走行を経ても、当初の逆流防止機能を発揮できる性能を有する。

次に、逆止弁装置３の構成について図２〜図４を参照して説明する。逆止弁装置３は、中継通路７３及び燃料流出通路を形成するパイプやハウジングの内部に設けられる。パイプやハウジングに一体に設けられた通路壁３４には、複数個の流体流通口３４１及び弁座３４０が形成されている。複数個の流体流通口３４１は、蒸発燃料が中継通路７３から燃料流出通路へ向けて流れるときに通過する通路を構成する。複数個の流体流通口３４１は、通路壁３４に支持される逆止弁装置３のバルブ軸部３０の周囲に等間隔に並ぶように設けられる。弁座３４０は、等間隔に環状に並ぶ複数の流体流通口３４１に対して環状の径内側と径外側に位置する通路壁３４の表面に相当する。

逆止弁装置３は、複数個の流体流通口３４１の周囲の少なくとも径外側に環状に設定される弁座３４０に対して接近、離反するように、その中心軸線に沿うように往復直線運動を行う弁体を備える。弁体は、少なくとも、バルブ軸部３０と、バルブ軸部３０に一体でありバルブ軸部３０から外方に向けて傘状に突出するバルブ頭部３１と、を備えて構成されるバルブである。バルブ軸部３０は、通路壁３４に支持される弁軸部である。

逆止弁装置３の弁体は、バルブ軸部３０の中継通路７３側の端部に設けられるストッパ部３２と、バルブ軸部３０のバルブ頭部３１側の端部に設けられる大径軸部３３と、を備える。ストッパ部３２は、バルブ頭部３１とは反対側でバルブ軸部３０の端部に設けられる大径部である。したがって、弁体は、バルブ軸部３０、バルブ頭部３１、ストッパ部３２及び大径軸部３３が一体となるように形成されるゴム製のバルブである。

ストッパ部３２、大径軸部３３は、例えば、バルブ軸部３０よりも外側に突出した外形を有する環状凸部である。弁体は、中継通路７３側のストッパ部３２と燃料流出通路側の大径軸部３３とで通路壁３４を挟持してバルブ軸部３０が通路壁３４に支持されることで、通路壁３４に取り付けられる。この取り付け状態では、弁体は、バルブ頭部３１のみが流体である蒸発燃料による圧力に応じて、弾性変形することになる。

弁体は、所定の材料を金型に投入して固めることにより成形することができる。例えば弁体は、各種のゴムを含むエラストマーで構成することができる。また弁体は、シリコーン系の合成樹脂のうちゴム状であるシリコーンゴムやフッ素ゴムで構成することが好ましい。これは、弁体には低温、高温の双方において耐久性が要求されるからである。

バルブ頭部３１は、バルブ軸部３０から外側に向けて傘状に突出する部分であり、その表面に蒸発燃料からの流体圧力を受ける弁部である。図２に示すように、弾性変形していない無負荷状態において、バルブ頭部３１はバルブ軸部３０の軸心３０ａに平行な断面形状がバルブ軸部３０よりも外周縁３１１寄りの部位で曲がる形状をなす曲がり部３１０を有する。曲がり部３１０は、流体流通口３４１よりも径外側に位置し、外周縁３１１は、さらに曲がり部３１０よりも径外側に位置する。曲がり部３１０は、バルブ頭部３１において局所的に屈曲する屈曲部に相当する部分である。また、曲がり部３１０は、バルブ頭部３１において他部よりも小さい半径寸法で局所的に湾曲する湾曲部に相当する部分であってもよい。

バルブ頭部３１は、大径軸部３３と一体である根元部から外周縁３１１まで径外側に延びる円盤形状をなす。根元部から外周縁３１１に至る部分には、バルブ軸部３０に近い根元側部分３１４と、バルブ軸部３０の側から曲がり部３１０へ至る中間部分３１３と、曲がり部３１０から外周縁３１１にかけて延びる先端側部分３１２と、が径外方向に順に形成される。曲がり部３１０は、根元側部分３１４よりも薄肉となるように形成される。したがって、バルブ頭部３１においては、流体圧力によって、曲がり部３１０の方が根元側部分３１４よりも容易に弾性変形しやすい。

バルブ頭部３１は、先端側部分３１２における軸心３０ａに対する角度が中間部分３１３における軸心３０ａに対する角度よりも小さくなるように形成される。すなわち、図２に図示するように、無負荷状態においてバルブ頭部３１は、曲がり部３１０を境にして、外周縁３１１側の方がバルブ軸部３０側よりも弁座３４０に対して大きな角度をなす姿勢で、弁座３４０に接触する。したがって、バルブ頭部３１の先端側部分３１２は、中間部分３１３よりも弁座３４０に対して垂直に近い角度であり、外周縁３１１は、弁座３４０にくい込むような姿勢で接触している。

また、外周縁３１１は、曲がり部３１０から先端に向かうほど先細りする先細り形状である。外周縁３１１は、流体流通口３４１よりも径外側に位置する弁座３４０の一部に対して線接触する。外周縁３１１は、全周において弁座３４０に接触する。さらに外周縁３１１は、弁座３４０に接触したときに力を与える面積を小さく集中させるために、先端が細く鋭く形成されていたもよい。

バルブ頭部３１は、バルブ頭部３１に作用する流体圧力の向きに応じて、中間部分３１３が弁座３４０側に変位するように弾性変形したり、外周縁３１１が弁座３４０から浮き上がるように弾性変形したりする。図２に示すように、無負荷状態またはバルブ頭部３１の表面側の圧力（逆流方向に作用する圧力）が低い低圧時でバルブ頭部３１は弾性変形しないか少し変形する程度であるが、外周縁３１１が弁座３４０に接触しているため、バルブ頭部３１は線接触する。

このように外周縁３１１が全周で弁座３４０に接触する状態から、吸気マニホールド２０側からキャニスタ７０側へ向けて逆流が発生すると、バルブ頭部３１の表面が少し押されて中間部分３１３や曲がり部３１０が弾性変形する。この弾性変形により、外周縁３１１がさらに弁座３４０に強く押すため、外周縁３１１と弁座３４０との線接触によるシール力が無負荷状態よりもさらに強くなる。したがって、バルブ頭部３１の表面側に低圧力が作用するときには、外周縁３１１と弁座３４０との線接触によって、流体流通口３４１を通じた流体通過を確実に遮断し、低圧時の洩れを抑制できる。

図３に示すように、例えば通常パージ時にピストンの吸入作用によって吸気マニホールド２０内に負圧が生じると、バルブ頭部３１の表面に作用する圧力よりも裏面に作用する圧力が大きくなる。この場合、バルブ頭部３１は全体的に弁座３４０から離れるように容易に弾性変形するため、外周縁３１１が浮き上がって弁座３４０から離れるようになる。この弁体の動作により流体流通口３４１が開放されて中継通路７３と燃料流出通路とが連通することで、弁体は流体流通口３４１を通じた流体通過を許容する。そして、キャニスタ７０内に吸着された蒸気燃料は、バルブ装置４を通過して中継通路７３から流体流通口３４１に流入し、弁座３４０と外周縁３１１との隙間を通過して、燃料流出通路を経て吸気マニホールド２０内に吸引される。吸気マニホールド２０内に吸引された蒸発燃料は、エンジンに供給される本来の燃焼用燃料と混合されて、エンジンのシリンダ内で燃焼されることになる。

一方、車両の走行時に過給機１２が作動する過給時には、吸気マニホールド２０内は加圧された吸気によって正圧となるため、バルブ頭部３１の表面に作用する圧力が裏面に作用する圧力よりもかなり大きくなる。この場合、図４に示すように、バルブ頭部３１は全体的に弁座３４０側に変位するように弾性変形する。特にバルブ頭部３１における流体流通口３４１に対向する部位が流体流通口３４１の内周縁に接触するように大きく変形する。つまり、バルブ頭部３１は、流体流通口３４１に蓋をするように、根元側部分３１４と曲がり部３１０との間の部分が逆流方向に凹むように大きく変形する。

また、流体流通口３４１の内周面と弁座３４０とを連絡する部位に相当する開口端３４１０には、角部を落とした面であるＣ面または湾曲面（Ｒ面）が形成されている。このようにバルブ頭部３１の表面側の圧力が高い高圧時に、バルブ頭部３１の大きく変形する部分は、流体流通口３４１の開口端３４１０に形成されたＣ面や湾曲面に接触することによって、流体流通口３４１を通じた流体通過を確実に遮断する。これによれば、高圧力時にバルブ頭部３１が大きく変形したときに、開口端３４１０から受ける応力を抑制することができる。このため、弁体の耐久性を向上することに貢献できる。

以上のように、図３は、弁部が通路壁３４（弁座）に対して離間する開弁状態を示している。この開弁状態は、例えば、過給機１２が運転していない非過給時の負圧状態である。図４は、弁部が通路壁３４（弁座）に対して接触する閉弁状態を示している。この閉弁状態は、例えば、過給機１２が運転している過給時の正圧状態である。

非過給時に、蒸発燃料がバルブ装置４から吸気マニホールド２０に向けて流れる供給方向の流れが生じると、バルブ頭部３１の裏面に作用する流体圧力によって、バルブ頭部３１が弾性変形して供給方向に変位して、流体流通口３４１が開放される。これにより、蒸発燃料は、流体流通口３４１を通過して燃料流出通路、吸気マニホールド２０へと流れる。

一方、過給時には、吸気マニホールド２０に高い正圧がかかるため、逆止弁装置３には供給方向とは反対向き（逆流方向）に流体の圧力が大きくかかる。このため、蒸発燃料がバルブ装置４に向けて逆流する状況になるが、これを逆止弁装置３が防止する。すなわち、正圧によってバルブ頭部３１の表面に流体圧力が作用して、バルブ頭部３１が逆流方向に弾性変形する。これにより、バルブ頭部３１が弁座に密着して流体流通口３４１を介した流体流通を遮断する。蒸発燃料は、逆止弁装置３を越えてバルブ装置４側に流入せず、過給時の大気中への蒸発燃料の放出を回避することができる。

次に、第１実施形態の逆止弁装置３がもたらす作用効果について説明する。逆止弁装置３は、流体流通口３４１及び弁座３４０が設けられる通路壁３４に支持されるバルブ軸部３０とバルブ軸部３０から外側に向けて傘状に突出する形状で流体の圧力を受けるゴム製のバルブ頭部３１とを備える。バルブ頭部３１は、無負荷状態において、バルブ軸部３０の軸心３０ａに平行な断面形状がバルブ軸部３０よりも外周縁３１１寄りの部位で曲がる形状をなす曲がり部３１０を有する。曲がり部３１０は、流体流通口３４１よりも径外側に位置する。バルブ頭部３１は、軸心３０ａに対する角度が、曲がり部３１０から外周縁３１１にかけての先端側部分３１２の方がバルブ軸部３０の側から曲がり部３１０へ至る中間部分３１３よりも小さくなるように形成されている。

この構成によれば、バルブ頭部３１は無負荷状態においてバルブ軸部３０の軸心３０ａに平行な断面形状がバルブ軸部３０よりも外周縁３１１寄りで曲がる形状をなし、流体流通口３４１よりも径外側に位置する曲がり部３１０を有する。これにより、弁体が弁座３４０に与えるセット荷重を確保することができる。さらに先端側部分３１２の軸心３０ａに対する角度は、中間部分３１３の軸心３０ａに対する角度よりも小さいため、バルブ頭部３１の表面側の圧力が低い低圧時でも、外周縁３１１を流体流通口３４１よりも径外側で弁座３４０に接触させることができる。これにより、低圧力時にバルブ頭部３１は通路壁３４側に弱い力で押されるが、この状態でも外周縁３１１が確実に弁座３４０に接触するため、低圧力時のシール性を確保することができる。したがって、低圧力時にバルブ頭部３１の裏面側から表面側への流体の洩れ発生を抑えることができる。

さらに、バルブ頭部３１の表面側の圧力が大きい高圧時には、バルブ頭部３１が通路壁３４側に強い力で押されるが、ゴム製の中間部分３１３等が大きく弾性変形して流体流通口３４１を塞ぐように弁座３４０に接触させることができる。このため、バルブ頭部３１に局所的な応力がかかることを抑制できる。したがって、高圧時が繰り返されたとしても、繰り返される応力を抑制できるため、耐久性の低下を抑制できる弁体を提供できる。

以上のとおり、逆止弁装置３は、バルブ頭部３１が高圧時の繰り返しによるストレスによって局部的に劣化することを長期にわたって防止可能である。逆止弁装置３は、耐久性と長期間に渡るシール性能の両方を獲得することができる。蒸発燃料供給システムは、耐久性及びシール性の両方を満たす逆止弁装置３を備えるため、所望の性能を長きにわたって提供することができる。

また、バルブ頭部３１の外周縁３１１は、先端に向かうほど先細りする先細り形状である。外周縁３１１は、流体流通口３４１よりも径外側に位置する弁座３４０の一部に対して環状に線接触する。この構成によれば、外周縁３１１と弁座３４０との接触面積が小さいため、低圧時の弁体によるシール圧を向上することができる。

曲がり部３１０は、バルブ頭部３１において曲がり部３１０よりもバルブ軸部３０に近い根元側部分３１４に対して薄肉に形成されている。この構成によれば、弁体に小さい圧力が作用した場合でも、曲がり部３１０よりも先端側の部分を容易に弾性変形させることができる。したがって、低圧時における外周縁３１１と弁座３４０とのシール圧を向上させることに寄与し、低圧時のシール性能の確保が図れる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の逆止弁装置３に対する他の形態である、逆止弁装置１０３について図５を参照して説明する。図５において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成を有するものは、第１実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。また、逆止弁装置１０３は、第１実施形態や第３実施形態の蒸発燃料供給システムに適用することができる。

図５に示すように、バルブ頭部１３１の外周縁１３１１は、曲がり部３１０から先端にかけて所定の径方向幅を有する形状である。つまり、曲がり部３１０から外周縁１３１１にかけて延びる先端側部分１３１２は、先端に行くほど先細りする形状でなく、ほぼ一定の肉厚寸法を有する。外周縁１３１１は、流体流通口３４１よりも径外側に位置する弁座３４０の一部に対してその少なくとも一部が接触し、または帯状に面接触しうる。外周縁１３１１は、無負荷状態または低圧時で、全周において弁座３４０に対して所定の幅をもって面接触しうる。

第２実施形態の逆止弁装置１０３によれば、バルブ頭部１３１の外周縁１３１１は、所定の径方向幅を有する先端形状である。さらに、外周縁１３１１は、流体流通口３４１よりも径外側に位置する弁座３４０の一部に対して帯状に面接触しうる。この構成によれば、外周縁３１１と弁座３４０との接触面積が面接触よりも大きくなるため、例えば外周縁１３１１の一部が損傷してシール性能が低下した場合でも、他の部分でシール面積を確保することができる。したがって、低圧時の弁体によるシール性能が劣化してしまうことを抑制できる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である蒸発燃料供給システムについて図６を参照して説明する。図６において、前述の実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様である。以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第３実施形態において前述の実施形態と同様の構成を有するものは、前述の実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

逆止弁装置３は、第３実施形態の蒸発燃料供給システムに用いることができる。第３実施形態の蒸発燃料供給システムは、エジェクタ装置６を備えることで、バルブ装置４を通過した蒸発燃料を過給機１２の上流側に導入することができる。

吸気管１０における過給機１２の下流側、すなわち、過給機１２とインタークーラ１１との間となる通路部位は、エジェクタ装置６に通じる吸気流入通路７６に接続されている。吸気管１０における過給機１２の上流側、すなわち、フィルタ１３と過給機１２との間となる通路部位は、エジェクタ装置６に通じる吸気流出通路７７に接続されている。

分岐通路７４は、中継通路７３、すなわち、バルブ装置４と逆止弁装置３との間の通路部位から分岐する通路である。したがって、第３実施形態の逆止弁装置３は、分岐通路７４へ分岐する分岐点と燃料流出通路（配管７２内の通路）と間に配設された逆流防止用の弁である。分岐通路７４の下流端は、エジェクタ装置６の吸引部６１に接続されている。

吸気流入通路７６は、過給機１２によって加圧された吸気の一部をエジェクタ装置６に流入させる吸気流入流路である。吸気流出通路７７は、エジェクタ装置６内を流通した吸気を外部に流出させる燃料流出流路である。吸気流出通路７７は、その軸心が吸気流入通路７６の軸心と一致するように設けられている。

エジェクタ装置６は、加圧された吸気が内部を流通する際に形成される負圧によって、蒸発燃料を吸引する流体ポンプを構成する。エジェクタ装置６は、ノズル部６０、吸引部６１及びディフューザ部６２を備える。エジェクタ装置６は、吸気流入通路７６と吸気流出通路７７との間に設置されている。

ノズル部６０は、流入する吸気に対して絞り部を形成する通路を構成し、一端側が吸気流入通路７６と接続され、他端側（先端側）が吸気流出通路７７に向けて延びている。ノズル部６０の内径寸法は、先端に向けて徐々に小さくなるように形成されている。ノズル部６０は、絞り効果によって吸気流入通路７６から流入された吸気の流速を高める。したがって、ノズル部６０の先端側において、高速となって吸気が流出される領域は負圧となる。

吸引部６１は、ノズル部６０に対して交差する方向、または直交方向に延びる通路であり、ノズル部６０の先端側に接続されている。吸引部６１は、ノズル部６０の負圧によって、分岐通路７４における蒸発燃料を吸引するようになっている。

ディフューザ部６２は、ノズル部６０及び吸引部６１の下流側で内径寸法を徐々に拡大して吸気流出通路７７側に延びる通路を構成し、一端側がノズル部６０及び吸引部６１と接続され、拡大された他端側が吸気流出通路７７に接続されている。ディフューザ部６２は、内部を流通する吸気及び蒸発燃料の流速を低下させつつ、圧力を上昇させる。ノズル部６０とディフューザ部６２の軸心は、吸気流入通路７６及び吸気流出通路７７の軸心と一致している。すなわち、ノズル部６０、ディフューザ部６２、吸気流入通路７６、及び吸気流出通路７７の各軸心は、同一の軸心上に設けられている。

第３実施形態の逆止弁装置３には、第１実施形態で説明した逆止弁装置と同様の構成を適用することができる。逆止弁装置３は、中継通路７３において、燃料流入通路から燃料流出通路への蒸発燃料の本来の流通を許容するとともに、燃料流出通路から燃料流入通路への蒸発燃料の逆流を阻止することができる。

逆止弁装置５は、分岐通路７４に配設された逆流防止用の弁である。逆止弁装置５には、第１実施形態で説明した逆止弁装置と同様の構成を適用することができる。逆止弁装置５は、分岐通路７４において、燃料流入通路から吸引部６１への蒸発燃料の本来の流通を許容するとともに、吸気流入通路７６から燃料流入通路への蒸発燃料の逆流を阻止することができる。

通常パージの際は、前述した第１実施形態と同様の作動が行われる。過給時パージの際には、過給機１２によって過給された吸気の一部が、吸気流入通路７６からエジェクタ装置６内を流通して吸気流出通路７７から過給機１２の上流側に戻る。

このとき、バルブ装置４が開かれると、エジェクタ装置６の吸引部６１の吸引作用により、キャニスタ７０内に吸着された蒸気燃料は、燃料流入通路、バルブ装置４、中継通路７３、分岐通路７４を通り、吸引部６１からエジェクタ装置６内に吸引される。吸引された蒸気燃料は、エジェクタ装置６内を流通する吸気とともに吸気流出通路７７から過給機１２の上流側に供給される。このように過給機１２の上流側に供給された蒸発燃料は、吸気管１０を介して吸気マニホールド２０内に至り、インジェクタ等からエンジンに供給される本来の燃焼用燃料と混合されてエンジンのシリンダ内で燃焼される。

逆止弁装置３は、中継通路７３における分岐通路７４の分岐部よりも吸気マニホールド２０寄りに設けられている。この構成によれば、過給機１２の動作時に吸気マニホールド２０内が正圧となり、蒸発燃料が吸気マニホールド２０側からバルブ装置４側へ逆流しようとする状況が発生しても、逆止弁装置３によって、その逆流を阻止することができる。

また、分岐通路７４には、逆止弁装置５が設けられている。これにより、吸気流出通路７７と過給機１２の上流側との間で、万一、通路が詰まるようなことがあった場合に、逆止弁装置５が逆流を防止する。すなわち、過給機１２で加圧された吸気によって、蒸発燃料が過給機１２の下流側から吸気流入通路７６、吸引部６１、さらにはバルブ装置４を介して燃料タンク８０側へ逆流することを逆止弁装置５は阻止することができる。

（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は前述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許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である。

前述の実施形態において、弁体はその全体がゴムで形成されていると説明したが、弁体を構成する材料はこの形態に限定されない。例えば、弁体は、少なくとも、流体圧力による弾性変形を必要とするバルブ頭部３１が弾性変形容易な材料で形成されていればよい。したがって、バルブ軸部３０等はゴム製でなくてもよい。この場合、ゴム製でないバルブ軸部３０と弾性変形容易な材料で形成されるバルブ頭部３１とは、二色成形等により一体に形成することができる。

前述の実施形態において、曲がり部３１０は、屈曲部、湾曲部を構成する形状に限定されない。曲がり部３１０は、無負荷状態で外周縁３１１が弁座３４０に接触しているときに中間部分３１３が弁座３４０から離間することを実現できるような他の形状であってもよい。

また、前述の実施形態において、バルブ頭部の外周縁は、その先端形状が丸みを帯びていてもよい。

３、１０３…逆止弁装置
３０…バルブ軸部（弁軸部）
３０ａ…軸心
３１、１３１…バルブ頭部（弁部）
３４…通路壁
３１０…曲がり部
３１１、１３１１…外周縁
３１２、１３１２…先端側部分
３１３…中間部分
３４１…流体流通口

Claims (5)

1. 流体流通口（３４１）を通過する流体の流れを一方向に制限可能な逆止弁装置（３，１０３）であって、
   前記流体流通口及び弁座（３４０）が設けられる通路壁（３４）に支持される弁軸部（３０）と、
   前記弁軸部から外側に向けて傘状に突出する形状で前記流体の圧力を受けるゴム製の部分であって、当該圧力の向きに応じて弾性変形して前記弁座に対して接触、離間することにより前記流体流通口の流体通過を遮断、許容する弁部（３１，１３１）と、
   を備え、
   前記弁部は、弾性変形していない無負荷状態において、前記弁軸部の軸心（３０ａ）に平行な断面形状が前記弁軸部よりも外周縁（３１１、１３１１）寄りの部位で曲がる形状をなす曲がり部（３１０）を有し、
   前記曲がり部は、前記流体流通口よりも径外側に位置し、
   前記弁部は、前記曲がり部から前記外周縁にかけての先端側部分（３１２，１３１２）における前記軸心に対する角度が、前記弁軸部の側から前記曲がり部へ至る中間部分（３１３）における前記軸心に対する角度よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする逆止弁装置。
2. 前記弁部（３１）の前記外周縁（３１１）は、先端に向かうほど先細りする先細り形状であり、
   前記外周縁は、前記流体流通口よりも径外側に位置する前記弁座の一部に対して環状に線接触することを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。
3. 前記弁部（１３１）の前記外周縁（１３１１）は、所定の径方向幅を有する先端形状であり、
   前記外周縁は、前記流体流通口よりも径外側に位置する前記弁座の一部に対して帯状に面接触することを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。
4. 前記曲がり部は、前記弁部において前記曲がり部よりも前記弁軸部に近い根元側部分（３１４）に対して薄肉であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の逆止弁装置。
5. 燃料を貯留する燃料タンク（８０）と、
   前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料が取り込まれると当該蒸発燃料を吸着し、当該吸着した蒸発燃料を離脱可能なキャニスタ（７０）と、
   前記キャニスタから離脱された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する内燃機関の吸気マニホールド（２０）と、
   前記キャニスタからの蒸発燃料を前記内燃機関へ供給することを許可及び阻止可能な電磁弁装置（４）と、
   前記内燃機関から前記電磁弁装置に向けて蒸発燃料が逆流することを制限する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の逆止弁装置（３，１０３）と、
   前記吸気マニホールドに接続される吸気管（１０）に設けられる、フィルタ（１３）、過給機（１２）及びインタークーラ（１１）と、
   を備えることを特徴とする蒸発燃料供給システム。

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