JP2022097846A - 逆止弁及び該逆止弁を備えた圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体の過剰な変形を低減することができる逆止弁を提供する。
【解決手段】車両の負圧源と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁１０は、倍力装置側と負圧源側を連通させる収容連通路１３ｆを形成する第２ベース部材１３と、弁座１４ａと、収容連通路１３ｆ内に収容され、弁座１４ａに着座している状態で負圧源側から倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、弁座１４ａから離座している状態で倍力装置側から負圧源側に向けての空気の流れを通過させる弁体１５と、を備え、弁座１４ａは、弁体１５よりも軟質な材料で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の負圧源と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁及び該逆止弁を備えた圧力検出装置に関する。

従来、車両（例えば、自動車等）の負圧源（例えば、エンジンのインテークマニホールド等）と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁として、例えば、負圧源側と倍力装置側を連通させる通路を形成するハウジングに弁座が形成され、該ハウジング内に配置された弁体が弁座に着座される構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－２９６７８８号公報

特許文献１に記載されているような逆止弁では、弁体が弾性体により形成されて、その弾性力により弁座に着座されるようになっており、例えば、負圧源側で圧力が異常に高まった場合に、弁体が過剰に変形して、弁体と弁座の密閉性が低下してしまう虞がある。

本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、弁体の過剰な変形を低減することができる逆止弁を提供することを目的とする。

本発明に係る逆止弁は、車両の負圧源と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁（１０）であって、前記倍力装置側と前記負圧源側を連通させる連通路（１３ｆ）を形成するベース部材（１３）と、弁座（１４ａ）と、前記連通路（１３ｆ）内に収容され、前記弁座（１４ａ）に着座している状態で前記負圧源側から前記倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、前記弁座（１４ａ）から離座している状態で前記倍力装置側から前記負圧源側に向けての空気の流れを通過させる弁体（１５）と、を備え、前記弁座（１４ａ）は、前記弁体（１５）よりも軟質な材料で形成されている構成である。

このような構成によれば、弁座（１４ａ）が弁体（１５）よりも軟質な材料で形成されているので、車両の負圧源側で圧力上昇が生じた場合に該圧力上昇により弁体にかかる押圧力を、弁体で過剰な変形が生じる前に弁座で吸収して低減することができ、弁体の変形を低減することができる。

本発明に係る圧力検出装置は、車両の負圧源と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁（１０）であって、前記倍力装置側と前記負圧源側を連通させる連通路（１３ｆ）を形成するベース部材（１３）と、弁座（１４ａ）と、前記連通路（１３ｆ）内に収容され、前記弁座（１４ａ）に着座している状態で前記負圧源側から前記倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、前記弁座（１４ａ）から離座している状態で前記倍力装置側から前記負圧源側に向けての空気の流れを通過させる弁体（１５）と、を備え、前記弁座（１４ａ）は、前記弁体（１５）よりも軟質な材料で形成されている逆止弁（１０）を備える構成である。

このような構成によれば、圧力検出装置（２０）が備える逆止弁は、弁座（１４ａ）が弁体（１５）よりも軟質な材料で形成されているので、車両の負圧源側で圧力上昇が生じた場合に該圧力上昇により弁体にかかる押圧力を、弁体で過剰な変形が生じる前に弁座で吸収して低減することができ、弁体の変形を低減することができる。

尚、本発明は、本発明の請求項に記載された発明特定事項のみを有するものであって良いし、本発明の請求項に記載された発明特定事項とともに該発明特定事項以外の構成を有するものであっても良い。

圧力検出装置及び逆止弁について説明するための図である。 圧力検出装置及び逆止弁について説明するための図である。 逆止弁の弁体について説明するための図である。 逆止弁の弁座部材について説明するための図である。 弁体及び弁座部材について説明するための図である。

本発明に係る逆止弁及び該逆止弁を備える圧力検出装置の実施形態の例について図面を用いて説明する。尚、以下で説明する実施形態の構成、動作等は、一例であり、本発明は、そのような構成、動作等である場合に限定されず、本発明の範囲内で適宜変更することができる。また、以下では、同一の又は類似する説明を、適宜簡略化又は省略する場合がある。また、各図において、同一の又は類似する部材又は部分については、符号を付することを省略するか、又は同一の符号を付す場合がる。また、細かい構造について図示を適宜簡略化又は省略する場合がある。

［圧力検出装置について］
本実施形態に係る逆止弁１０を備える圧力検出装置２０について、図１及び図２に基づいて説明する。図１は、圧力検出装置２０の斜視図であり、図２は、図１における中心軸線Ｆ１及び中心軸線Ｆ２を通る平面での断面を含む圧力検出装置２０の斜視図である。

図１及び図２に示すように、圧力検出装置２０は、車両（図示略、例えば、自動車等）の負圧源（図示略、例えば、エンジンのインテークマニホールド等）側と当該車両のブレーキの倍力装置（図示略）側とを連通させる連通路１１（後述の第１連通路１２ｄ、収容連通路１３ｆ、第２連通路１３ｇをまとめて連通路１１と呼ぶ。）を形成する第１ベース部材１２及び第２ベース部材１３を備える。

第１ベース部材１２は、負圧源に続く空気経路が接続される負圧源側接続部１２ａと、後述の第２ベース部材１３の第２連結部１３ａに連結される第１連結部１２ｂと、該第１ベース部材１２と第２ベース部材１３とが連結されている状態で後述の弁体１５を保持する保持部１２ｃ（図２等参照）とを備える。

負圧源側接続部１２ａと第１連結部１２ｂとは空気の流路方向に延びるように設けられた円筒状の第１連通路１２ｄで連通されている。また、保持部１２ｃは、第１ベース部材１２と第２ベース部材１３とが連結されている状態で後述の弁体１５の連通孔１５ａの縁部分に当接して第２ベース部材１３側へ押圧して保持するようになっている。

第２ベース部材１３は、前述の第１ベース部材１２の第１連結部１２ｂに連結される第２連結部１３ａと、倍力装置に続く空気経路が接続される倍力装置側接続部１３ｂと、後述の弁体１５の連通孔１５ａに挿入されて該弁体１５を位置決めする位置決め部１３ｃと、圧力を検出する圧力センサ素子及び該圧力センサ素子（図示略）による圧力の検出信号を出力する電気回路（図示略）が収容される回路収容部１３ｄと、当該電気回路と圧力検出装置２０の外部の装置とを接続するワイヤハーネスが接続されるコネクタ部１３ｅとを備える。

第２連結部１３ａには、空気の流路方向に延びるように円筒状の収容連通路１３ｆが設けられるとともに、該収容連通路１３ｆの中心軸線に沿って流路方向に延びるように位置決め部１３ｃが設けられており、後述するように、収容連通路１３ｆには、逆止弁１０の弁体１５及び弁座部材１４を位置決め部１３ｃにより位置決めして収容できるようになっている。

また、倍力装置側接続部１３ｂには、空気の流路方向に延びるように円筒状の第２連通路１３ｇが前述の第１連通路１２ｄと同じ内径で形成されて設けられている。該第２連通路１３ｇは、第１ベース部材１２と第２ベース部材１３とが連結されている状態で、第２連通路１３ｇの中心軸線Ｆ２が、前述の第１連通路１２ｄの中心軸線Ｆ１の延長線と垂直に交差するように形成されている（図２参照）。

また、収容連通路１３ｆと第２連通路１３ｇとは、第１連通路１２ｄ及び第２連通路１３ｇの内径よりも小さな内径に形成された複数の連通孔１３ｈにより連通されている。複数の連通孔１３ｈは、位置決め部１３ｃを囲うように各連通孔１３ｈの中心が同一円の円周上に配置されて設けられている。また、複数の連通孔１３ｈの周壁により、位置決め部１３ｃと第２ベース部材１３とは連結されて形成されている。

回路収容部１３ｄ内に配置される圧力センサ素子は、第２ベース部材１３の第２連通路１３ｇ内の圧力を検出する。また、回路収容部１３ｄ内に配置される電気回路は、圧力センサ素子により検出された圧力の値を圧力検出装置２０の外部の装置へ検出信号としてコネクタ部１３ｅを介して出力するようになっている。検出信号により出力される圧力の値は予め設定されたゲージ圧または絶対圧として出力される。

このように、本実施形態の圧力検出装置２０は、第２連通路１３ｇ内の圧力を圧力センサ素子により検出するようになっている。そして、第２連通路１３ｇと収容連通路１３ｆとが複数の連通孔１３ｈを介して連通されるようになっており、複数の連通孔１３ｈよりも倍力装置側において圧力センサ素子により圧力が検出されるようになっている。

また、本実施形態の圧力検出装置２０は、第１ベース部材１２及び第２ベース部材１３を備え、第１ベース部材１２に設けられた第１連通路１２ｄ、第２ベース部材１３に設けられた収容連通路１３ｆ及び第２連通路１３ｇにより、負圧源側と倍力装置側とを連通させる連通路１１が形成されるようになっている。そして、連通路１１内の収容連通路１３ｆに弁体１５、弁座部材１４が収容されて逆止弁１０が構成される。また、収容連通路１３ｆの逆止弁１０よりも第２連通路１３ｇ側には、複数の連通孔１３ｈが形成されて、当該収容連通路１３ｆと第２連通路１３ｇとが連通される。当該複数の連通孔１３ｈは、逆止弁１０の一の弁体１５により開通及び遮断されるようになっている。

［逆止弁について］
本実施形態に係る逆止弁１０について、図１～図５に基づいて説明する。図３は、弁体１５の斜視図であり、図３は、弁座部材１４の斜視図であり、図５は、図２における弁座部材１４及び弁体１５付近の拡大図である。

図１及び図２に示すように、逆止弁１０は、圧力検出装置２０の収容連通路１３ｆの内部に収容される弁座部材１４及び弁体１５を備える。

図３に示すように、弁座部材１４は、弁座１４ａと、該弁座１４ａよりも小径に形成された環状のシール部１４ｂと、第１ベース部材１２と弁体１５との間をシールするシール部１４ｂと、弁体１５が弁座１４ａに着座している状態で該弁体１５が過剰に変形したときに該弁体１５に当接する当接部１４ｃと、弁座１４ａとシール部１４ｂと当接部１４ｃを連結する連結部１４ｄとを備える。弁座１４ａ、シール部１４ｂ、当接部１４ｃ、連結部１４ｄは、弁体１５よりも軟質な材料（例えば、ゴム材料、エラストマ材料等）により一体に形成されている。また、弁座部材１４は、第２ベース部材１３とは別体化されている。尚、弁座部材１４は、例えば、いわゆるオーバーモールディング技術等により第２ベース部材１３と一体に成形されていても良い。

弁座１４ａは、後述の弁体１５の外縁部分の形状に対応するように環状に形成されており、弁体１５の外径よりも小径であり、かつ後述の弁体１５の連通孔１５ａの外径よりも大径に形成されている。また、弁座１４ａの高さは、倍力装置側の圧力が負圧源側よりも低い状態であるときには弁体１５の外縁部分に該弁座１４ａが当接して空気の流れを遮断する一方、倍力装置側の圧力が負圧源側よりも高い状態であるときには弁体１５の外縁部分に弁座１４ａが当接せずに空気の流れを通過させるように設定されている。

シール部１４ｂは、後述の弁体１５の内縁部分の形状に対応するように環状に形成されており、弁座１４ａよりも小径であり、かつ後述の弁体１５の連通孔１５ａの外径よりも大径に形成されている。また、シール部１４ｂの高さは、該弁座部材お１４及び弁体１５が収容連通路１３ｆの内部に収容されている状態であり、かつ前述の第１ベース部材１２及び第２ベース部材１３が連結されている状態において、シール部１４ｂが弁体１５に当接し、前述の第１ベース部材１２の保持部１２ｃにより弁体１５を介してシール部１４ｂが第２ベース部材１３側へ押圧されるようになっている。また、シール部１４ｂの内径は、弁体１５の連通孔１５ａの外径と略等しく形成されており、位置決め部１３ｃにより当該シール部１４ｂの位置決めがされるようになっている。

当接部１４ｃは、弁座１４ａ及びシール部１４ｂの間の位置に形成される。また、当接部１４ｃは、前述の第２ベース部材１３の複数の連通孔１３ｈに対応して形成されており、該複数の連通孔１３ｈを塞がない位置に配置されて、かつ該連通孔１３ｈを塞がない形状に形成される。また、当接部１４ｃの高さは、弁座１４ａ及びシール部１４ｂの高さよりも低く形成されており、弁体１５が過剰に変形したときに該弁体１５と当接部１４ｃが当接するようになっている。

連結部１４ｄは、弁座１４ａ、シール部１４ｂ、当接部１４ｃを連結し、これらの位置関係を固定するようになっている。

図４に示すように、弁体１５は、弁座１４ａよりも硬質な材料（例えば、プラスチック材料、金属材料等）により円盤状に形成され、該弁体１５の中央部分に連通孔１５ａが設けられている。また、弁体１５は、負圧源側と倍力装置側との圧力差に応じて所定量変形して弁座１４ａに着座または弁座１４ａから離座するようになっており、弁座１４ａに着座している状態で負圧源側から倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、弁座１４ａから離座している状態で倍力装置側から前記負圧源側に向けての空気の流れを通過させるようになっている。

図５に示すように、弁座部材１４は、環状のシール部１４ｂに第２ベース部材１３の位置決め部１３ｃが挿入されることにより、第２ベース部材１３に対して位置決めされて取りけられる。これにより、シール部１４ｂは、位置決め部１３ｃを囲うように配置されることになる。また、弁体１５は、該弁体１５の連通孔１５ａに第２ベース部材１３の位置決め部１３ｃが挿入されることにより、第２ベース部材１３に対して位置決めされて取りけられる。

そして、弁座部材１４と弁体１５が位置決めされた状態で第１ベース部材１２と第２ベース部材１３とが連結されることで、第１ベース部材１２の保持部１２ｃが連通孔１５ａの外縁側の弁体１５に当接して該弁体１５及び弁座部材１４を第２ベース部材１３側へ押圧して保持するようになっている。これにより、弁体１５と第２ベース部材１３との間が弁座部材１４のシール部１４ｂによりシールされるようになっている。

倍力装置側の圧力が負圧源側の圧力よりも高いときには、弁体１５は、負圧源側に所定量変形して弁座１４ａから離座している状態となり、倍力装置側から前記負圧源側に向けての空気の流れ（順方向流れ）を通過させる。一方、倍力装置側の圧力が負圧源側の圧力よりも低いときには、弁体１５は、倍力装置側と負圧源側との圧力差による変形が生じず、弁座１４ａに着座している状態となり、負圧源側から倍力装置側に向けての空気の流れ（逆方向流れ）を遮断する。

このように、本実施形態の逆止弁１０は、倍力装置側と前記負圧源側を連通させる収容連通路１３ｆを形成する第２ベース部材１３と、収容連通路１３ｆ内に収容され、弁座１４ａを構成する弁座部材１４及び弁座１４ａに着座または離座する弁体１５を備え、弁座１４ａは、弁体１５よりも軟質な材料で形成されている。

尚、本実施形態では、逆止弁１０は、圧力検出装置２０内の空気経路である連通路１１に備えられる構成であるが、逆止弁１０は、圧力検出装置２０外の空気経路に備えられる構成、例えば、圧力検出装置２０と逆止弁１０とが別体として設けられる構成等でも良い。

［作用効果について］
従来、車両（例えば、自動車等）の負圧源（例えば、エンジンのインテークマニホールド）と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁として、負圧源側と倍力装置側を連通させる通路を形成するハウジングに弁座が形成され、該ハウジング内に配置された弁体が弁座に着座される構成であり、該弁体が弾性体により形成されて、その弾性力により弁座に着座される構成のものがある。このような構成の逆止弁では、負圧源側で圧力が異常に高まった場合に、弁体が過剰に変形して、弁体と弁座の密閉性が低下してしまう虞がある。

これに対して、本実施形態の逆止弁１０は、車両の負圧源と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁１０であって、倍力装置側と負圧源側を連通させる収容連通路１３ｆを形成する第２ベース部材１３と、弁座１４ａと、収容連通路１３ｆ内に収容され、弁座１４ａに着座している状態で負圧源側から倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、弁座１４ａから離座している状態で倍力装置側から負圧源側に向けての空気の流れを通過させる弁体１５と、を備え、弁座１４ａは、弁体１５よりも軟質な材料で形成されている構成である。このような構成によれば、弁座１４ａが弁体１５よりも軟質な材料で形成されているので、車両の負圧源側で異常な圧力上昇が生じた場合に該圧力上昇により弁体１５にかかる押圧力を、弁体１５で過剰な変形が生じる前に弁座１４ａで吸収して低減することができ、弁体１５の過剰な変形を低減することができる。

本実施形態の逆止弁１０は、第２ベース部材１３と弁体１５との間をシールするシール部１４ｂを備え、弁体１５は、該弁体１５の移動方向（変形方向）に連通する連通孔１５ａを該弁体１５の中央部分に備え、第２ベース部材１３は、連通孔１５ａに挿入されて弁体１５を位置決めする位置決め部１３ｃを備えており、シール部１４ｂは、位置決め部１３ｃを囲うように設けられており、シール部１４ｂが弁体１５と第２ベース部材１３とにより挟持されて保持される構成である。このような構成によれば、弁体１５と第２ベース部材１３との間の密封性を高めて、倍力装置側の圧力の保持性能を向上させることができる。

本実施形態の逆止弁１０は、弁体１５が弁座１４ａに着座している状態で該弁体１５が過剰に変形したときに弁座１４ａよりも内側の位置で該弁体１５に当接する当接部１４ｃを備える構成である。このような構成によれば、負圧源側で異常な圧力上昇が生じて弁体１５が所定量変形したときに、当接部１４ｃが弁体１５に当接して弁体１５の変形量を制限することができる。

本実施形態の逆止弁１０の弁座部材１４は、弁座１４ａとシール部１４ｂとを連結する連結部（１４ｄ）を備え、弁座１４ａとシール部１４ｂが一体に成形されている構成である。このような構成によれば、弁体１５と第２ベース部材１３とをシールするシール部１４ｂを弁座１４ａと連結部１４ｄにより連結して共通部品とすることができる。

本実施形態の逆止弁１０の弁座部材１４は、例えば、ゴム材料またはエラストマ材料により形成される構成である。このような構成によれば、弁座１４ａに弁体１５が着座している状態であるときに、弁座１４ａと弁体１５の密着性を高めることができる。

本実施形態の逆止弁１０の弁体１５は、例えば、プラスチック材料または金属材料により形成される構成である。このような構成によれば、負圧源側で異常な圧力上昇が生じたときに、弁体１５の変形量を低減することができる。

本実施形態の圧力検出装置２０は、逆止弁（１０）を備え、該逆止弁（１０）は、倍力装置側と負圧源側を連通させる収容連通路１３ｆを形成する第２ベース部材１３と、弁座１４ａと、収容連通路１３ｆ内に収容され、弁座１４ａに着座している状態で負圧源側から倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、弁座１４ａから離座している状態で倍力装置側から負圧源側に向けての空気の流れを通過させる弁体１５と、を備え、弁座１４ａは、弁体１５よりも軟質な材料で形成されており、当該逆止弁（１０）よりも倍力装置側に圧力を検出する圧力センサ素子が配置される構成である。このような構成によれば、弁座１４ａが弁体１５よりも軟質な材料で形成されており、車両の負圧源側で異常な圧力上昇が生じた場合に該圧力上昇により弁体１５にかかる押圧力を、弁体１５で過剰な変形が生じる前に弁座１４ａで吸収して低減して弁体１５の過剰な変形を低減することができるので、圧力検出装置２０における倍力装置側の圧力の保持性能を向上させて、当該逆止弁（１０）よりも倍力装置側に配置された圧力センサ素子に過剰な圧力がかかることを防止できる。

尚、本実施形態では、弁座部材１４は、第２ベース部材１３とは別体に形成されている構成であるが、弁座部材１４は、第２ベース部材１３と一体化されている構成でも良い。このような構成によれば、弁体とベース部材とをシールする部分を共有化の部品で形成することができる。

以上、本発明の実施形態の例を説明してきたが、本発明はこの実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれることは言うまでもない。

１０ 逆止弁
１２ 第１ベース部材
１３ 第２ベース部材（ベース部材）
１４ 弁座部材
１４ａ 弁座
１５ 弁体
２０ 圧力検出装置

Claims (9)

1. 車両の負圧源と倍力装置とを接続する空気経路に設けられる逆止弁（１０）であって、
   前記倍力装置側と前記負圧源側を連通させる連通路（１３ｆ）を形成するベース部材（１３）と、
   弁座（１４ａ）と、
   前記連通路（１３ｆ）内に収容され、前記弁座（１４ａ）に着座している状態で前記負圧源側から前記倍力装置側に向けての空気の流れを遮断する一方で、前記弁座（１４ａ）から離座している状態で前記倍力装置側から前記負圧源側に向けての空気の流れを通過させる弁体（１５）と、
   を備え、
   前記弁座（１４ａ）は、前記弁体（１５）よりも軟質な材料で形成されている
   逆止弁。
2. 前記逆止弁（１０）は、
   前記ベース部材（１３）と前記弁体（１５）との間をシールするシール部（１４ｂ）を備え、
   前記弁体（１５）は、該弁体の移動方向に連通する連通孔（１５ａ）を該弁体の中央部分に備え、
   前記ベース部材（１３）は、前記連通孔（１５ａ）に挿入されて前記弁体（１５）を位置決めする位置決め部（１３ｃ）を備えており、
   前記シール部（１４ｂ）は、前記位置決め部（１３ｃ）を囲うように設けられており、
   前記シール部（１４ｂ）が前記弁体（１５）と前記ベース部材（１３）とにより挟持されて保持される
   請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記弁体（１５）が前記弁座（１４ａ）に着座している状態で該弁体が変形したときに前記弁座（１４ａ）よりも内側の位置で該弁体に当接する当接部（１４ｃ）を備える
   請求項１または２に記載の逆止弁。
4. 前記弁座（１４ａ）と前記シール部（１４ｂ）とを連結する連結部（１４ｄ）を備え、
   前記弁座（１４ａ）と前記シール部（１４ｂ）が一体に成形されている
   請求項２に記載の逆止弁。
5. 前記弁座（１４ａ）は、前記ベース部材（１３）と別体化されている
   請求項１～４のいずれか１項に記載の逆止弁。
6. 前記弁座（１４ａ）は、前記ベース部材（１３）に一体化されている
   請求項１～４のいずれか１項に記載の逆止弁。
7. 前記弁座（１４ａ）は、ゴム材料またはエラストマ材料を含む
   請求項１～６のいずれか１項に記載の逆止弁。
8. 前記弁体（１５）は、プラスチック材料または金属材料を含む
   請求項１～７のいずれか１項に記載の逆止弁。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の逆止弁（１０）を備え、圧力を検出する圧力検出装置（２０）。

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