JP3662279B2 - フラップ形圧力逃し弁及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は車両の換気技術に関し、より詳しくは、車両内への（及び車両外への）空気流を制御するためのフラップ形逆止弁すなわち圧力逃し弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラップ形逆止弁は、例えばドアをパタンと閉めるときに生じる客室内の空気圧サージ（急上昇）すなわちピークを緩和すべく自動車に広く使用されている。一般に、弁は、車体のパネル開口内に取り付けられ且つ１つ、或いは、２つ以上の空気出口が設けられた簡単な剛性フレームすなわちハウジングを有する。可撓性シートの形態をなす弁エレメントが、その一方の縁部に沿って、客室の外側の出口上に配置されるようにフレームに連結されている。
弁エレメントのシートは、別個の機械的固定具、熱融着法及び成形（モールド）タブを含む種々の技術を用いてフレームに連結されている。例えば、従来の種々の連結技術を開示する米国特許第４，９７２，７６５号及び第４，６６７，５７８号を参照されたい。
どの従来技術も、例えば、全体的な複雑さ、空気漏洩、多数の部品及び／又は労働集約的組立て等の１つ、或いは、２つ以上の欠点を有する。従って、このような空気逃し弁についてのより簡単且つ有効な設計の必要性が存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上から明らかなように、本発明の主目的は、フラップ弁とその支持フレーム構造との間の改善された連結構造を有するフラップ形弁構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記一般的形式のフラップ弁組立体であって、フラップ弁の連結手段が、フラップ弁に形成された一体タブを有し、該タブが、連結手段及びフラップ弁ヒンジエレメントの両方を形成する構成のフラップ弁組立体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、上記一般的形式のフラップ形逆止弁であって、全組立体が主フレーム及び所望数のフラップ弁エレメントからなり、全てのコネクタがフラップ弁に一体成形されている構成のフラップ形逆止弁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フラップ弁エレメントと該エレメントの支持フレームとの間の関係を大幅に簡単化及び改善するフラップ形弁／フレーム組立体を提供する。本発明を使用すると、フレームとフラップ弁との間の関係が、シールされた気密連結となり且つ組立てが非常に容易になる。
本発明の一態様によれば、貫通開口を備えたフレームと、前記開口上に横たわるようにフレームに取り付けられる可撓性シート材料の形態をなす弁エレメントとを有する圧力逃し弁に、可撓性シートをフレームに取り付けるための改善された連結手段が設けられている。連結手段は、前記開口の第１側に沿ってフレームを貫通する少なくとも１つの孔と、該孔を通って延びるシートの第１縁部のタブエレメントとを備えている。タブエレメントは、弾性のある圧縮可能なエラストマ材料で形成され且つフレームの両側面で孔の回りで外方に延びる第１及び第２拡大部分を備え、該第１拡大部分と第２拡大部分との間には連結部分が設けられている。連結部分は前記孔内に配置され且つフレームにより圧縮力を受けたときに孔を完全に充満するサイズを有している。
【０００５】
幾分限定した態様によれば、孔内に配置される連結部分は、フレームにより圧縮され且つ第１部分と第２部分との間に張力を受けると、両部分がフレームの両側面を圧縮するようになっている。
本発明の他の態様によれば、タブエレメントは、前記孔より小さい外方の自由端を有し、タブは、該自由端から第１拡大部分までサイズが徐々に増大している。
本発明の別の態様によれば、シートの第１縁部に沿って配置された複数のタブエレメントを設けるのが好ましく、該タブエレメントは、前記開口の第１側縁部に沿ってフレームを貫通する別々の孔内に別々に受け入れられる。また、タブエレメントは、薄い可撓性のあるヒンジ部分を介して可撓性シートに連結するのが好ましい。
上記のようなサイズを有し且つフレームの孔に関連するタブ部分を使用することにより、タブは、孔を全体的にシールする。タブ部分を適正に設計することにより、弁エレメントを形成する可撓性シートの取付け及び連結を非常に容易にでき且つコネクタをシートすなわち弁エレメントの一体部分として形成できる。かくして、全組立体を単にフラップ弁及びフレームで構成でき、両エレメントは既知のプラスチック成形技術を用いて形成できる。
【０００６】
本発明の更に別の態様によれば、出口開口を備えた流路を形成する比較的剛性のあるフレームを設ける工程を有するフラップ形圧力逃し弁の製造方法が提供され、フレームは前記開口の第１側に沿って延びる第１壁を備えている。出口開口に隣接する位置で第１壁を貫通する孔が設けられる。弁エレメントは、出口開口上に完全に横たわるのに充分なサイズの比較的薄いシート材料の形態に形成される。シートはその縁部から延びているタブを備え、該タブは弾性エラストマから形成され且つシートに連結される基部を備えている。タブ本体は、孔より小さい断面をもつ外方の自由端に終端している。タブ本体は基部と自由端との間の中間部分を備え、該中間部分は、その緩んだ状態では断面が前記孔より大きいけれども、基部と自由端との間に張力を加えることにより、孔より小さい断面に圧縮できる。シートは、タブを孔と整合させて、出口開口上に位置決めされた後、孔に通される。タブ部分には張力を加え、中間部分が孔内に充分に入り得るように、中間部分の断面縮小させる。その後、タブに加えた張力を解放し、中間部分が孔の壁により圧縮され且つ該壁と係合できるようにする。
好ましくは、中間部分が孔内に入った後に、タブの自由端を除去する。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、自由端に薄い脆弱部分を設けることによりタブ部分が除去される。脆弱部分は、中間部分を孔内に挿入できるサイズまで中間部分を縮小させるのに必要な力より僅かに大きい力が加えられると切断されるように設計されている。
【０００８】
【実施例】
本発明の上記及び他の目的及び長所は、添付図面を参照して述べる以下の説明から明らかになるであろう。
図示したものは、単に、本発明の好ましい実施例を示すものであって、本発明を制限するためのものではない図面をより詳しく参照すると、図１〜図４は、本発明に従って形成されるフラップ弁エレメントの好ましい実施例の全体的構成を最も良く示す。フラップ弁組立体は、全体的に番号１０で示され、且つ互いに間隔を隔てた３つの別々の弁フラップ１４、１６、１８を支持するほぼ垂直方向に差し向けられた比較的剛性のある主フレーム１２を有している。この実施例では、フラップは垂直方向に間隔を隔てた関係をなして配置される。しかしながら、フレームに対するフラップの特定の個数及び構造は本発明の要旨ではなく、他の種々の構造を使用できることは容易に理解されよう。
フレーム１２は、図１、図２及び図４を参照することにより最も良く理解できる。これらの図面に示すように、フレーム１２は、周方向に延びた剛性のある主周囲フランジ２０を有し、このフランジ２０は、適当に丸められたコーナーをもつ全体として矩形の形状を有し、軸線方向に延びた第２の内側周囲フランジ２２を支持する。フランジ２０には適当な取付け開口２４が設けられている。開口２４は、弁組立体を、関連車両の支持パネル、壁等に連結するための手段を提供する。
【０００９】
図２及び図４に最も良く示すように、幾分格子状の構造が、フランジ２２の端部から支持され、レール２６として示される垂直方向に延びた１対の端部材と、複数の仕切り壁２８とを有し、該仕切り壁２８は、ほぼ垂直方向に差し向けられ、傾斜した分割パネルすなわち壁３０と交差連結されている。壁及びパネルは図４に示すような格子構造を形成し、該格子構造は、互いに整合した３列の矩形空気流出口開口を有する。
壁２８、３０によって構成された通孔の各水平列の直ぐ上には、レール２６間に水平方向に延びる比較的幅狭の連結ストリップ３２が設けられる。各ストリップ３２には、共直線状に水平方向に延びた３つの幅狭のスロット３４が形成されている。これらのスロット３４は、個々のフラップ１４、１６、１８を以下に述べるようにして受け入れ且つ保持する手段を提供する。しかしながら、本例では、壁２８、３０は、貫通孔の出口が図２及び図４から容易に理解されるように傾斜するように配置されていることに留意すべきである。この傾斜構造は、弁フラップが、図１に示すように、重力の作用により常時閉鎖されるようにする。しかしながら、（図２で見たときに）弁組立体の右側の空気圧が僅かに上昇すると、フラップ１４、１６、１８はこれらの支持フレームから上がり、図２に仮想線で示す開放位置に移動する。
【００１０】
ここに考察している実施例では、フラップ１４、１６、１８は同一であり、１つのフラップ及びフレーム１２へのフラップの連結についての説明は、他の２つのフラップの例であると考えるべきである。もちろん、個々の弁フラップは、本発明の範囲内で色々と変えられることを理解すべきである。しかしながら、本発明の好ましい実施例では、各弁フラップ１４、１６、１８は、図４及び図５に示すように、比較的薄い可撓性のある１枚のシート材料で形成され、このシート材料は、図示のような長手方向の大きさを有し且つ弾性及び可撓性のあるエラストマ材料、或いは、必要な弾性又は物理的特性をもつポリエチレン又はポリ塩化ビニル等の適当なプラスチック材料で形成される。
図５に最も良く示すように、各弁フラップは、比較的薄い可撓性のある主弁シート４０及び複数の共平面タブ４２を有する。本発明の実施例では、３つのタブ４２があり、各タブはそれぞれ連結部４４を備えている。好ましくは、弁シート４０及び連結タブ４２は、フラップの長さ方向に対して垂直な平面内の一定断面をもつ押出し成形品として形成される。最終的な形状、形態は、図３及び図６〜図９に最も良く示されている。この形状は、押出し成形品を所望の周方向形状をもつように切断することにより達成される。図示のように、弁シート４０は、薄肉部４５を介して個々のタブを連結している。薄肉部４５は主本体の長さを延ばし、主本体とタブ４２の連結部４４との間に大きな可撓性を付与するリビングヒンジを形成している。
【００１１】
以下に明らかになるであろうが、連結部４４は、弁フラップと支持フレーム１２との間にぴったりとシールされた連結部を形成すべく、スロット３４のサイズに従って寸法形状決めされる。より詳しくは、連結部４４は、中間部分５０により分離された第１拡大部分及び第２拡大部分、すなわち、第１及び第２の比較的厚い１対の拡大保持リブ４６、４８を有する。中間部分５０は、その緩んだ状態で、スロット３４の長さ及び幅より大きい長さ及び厚さををもつ断面形状を有する。しかしながら、リブ４６、４８は、スロット３４の幅よりかなり厚い。保持リブ４８にはテーパ状断面が設けられており、該断面は、比較的幅狭で薄い部分５２を介して、長いテーパ状タブ端部５４に連結されている。部分４８の厚さは、薄い中間部５０との結合部まで徐々に増大するのが好ましい。しかしながら、タブ端部５４の外方の自由端の厚さは、スロット３４の幅より幾分小さいのが好ましい。
以上説明した構造及び配置は、タブ４２の形状と相まって、個々の弁フラップを迅速且つ効率的に組み立てることを可能にする。この一連の組立て工程が図６〜図９に最も良く示されている。これらの図面に示すように、外側の薄いタブ端部５４を関連するスロット３４に挿通し、タブ端部に引張り力を加えてタブ４２をスロット３４内に引き入れる。図７に示すように、長手方向に引っ張ること及び保持リブ４８がテーパ状になっていることは、リブ４８をスロット３４に通して引っ張ると、スロット３４内に連結部分５０を座合させることを可能にする。
これは、連結部分及びタブ端部５４に加えられる長手方向引張り力により断面サイズが減少するため可能になる。タブ４２が、図８に示すように、スロット３４内にその所望の完成位置まで完全に引き入れられると、幾分大きな第１保持リブ４６が壁３２と係合し、この第１保持リブの比較的大きなサイズ及び横方向寸法のため、弁フラップがこれ以上移動することが防止される。従って、タブの自由端５４を更に引っ張ると、薄肉部分５２においてタブ端部５４が保持リブ４８から分離される。この薄肉部分５２は、部分４６が開口３４内に引き込まれることなく前記分離が行われるようなサイズを有し且つ連結部に関連している。
【００１２】
以上、本発明をその好ましい実施例に関連して説明した。本願明細書を読み且つ理解することにより、当業者には種々の変更が明らかであろう。それらの変更は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内のものである限り、本発明の範囲内に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って形成された好ましいフラップ弁組立体を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿う部分断面図である。
【図３】図２中の円で囲んだ領域の拡大図である。
【図４】個々のフラップエレメントがフレーム組立体に組み立てられる前の状態のフラップ弁組立体を示す、図１と同様な図面である。
【図５】単一のフラップ弁エレメント及び図１の実施例に使用されるときのフラップ弁エレメントの一体連結部である。
【図６】１フラップ弁エレメントをフレーム組立体に取り付ける連続工程のうちの１つを示す図面である。
【図７】フラップ弁エレメントをフレーム組立体に取り付ける連続工程のうちの１つを示す図面である。
【図８】フラップ弁エレメントをフレーム組立体に取り付ける連続工程のうちの１つを示す図面である。
【図９】フラップ弁エレメントをフレーム組立体に取り付ける連続工程のうちの１つを示す図面である。
【符号の説明】
１０ フラップ弁組立体
１２ 主フレーム
１４ 弁フラップ
１６ 弁フラップ
１８ 弁フラップ
２６ レール
３４ スロット
４０ 主弁シート
４２ タブ
４４ 連結部分
４６ 保持リブ
４８ 保持リブ
５４ タブ端部

Claims (14)

1. フラップ形圧力逃し弁であって、
   両側面を持つフレームを有し、該フレームは、これを貫通する空気流出開口と、前記フレームを貫通する少なくとも１つのスロットとを有し、
   可撓性シート材料の形態の弁エレメントを有し、該弁エレメントは、前記空気流出開口上に横たわるようになった主弁シートと、前記可撓性シートを前記フレームに取り付けるための連結部とを有し、該連結部が、
   弾性のある、圧縮可能なエラストマ材料で形成され、
   拡大第１部分、拡大第２部分を有し、これらの拡大部分は、前記スロットから外方に、前記フレームの前記両側面の両方から遠ざかるように延び、
   前記スロット内に設けられる中間部を有し、該スロット内の中間部が、圧縮下にあり、前記スロットを完全に満たし、前記スロットに圧縮係合する、
   フラップ形圧力逃し弁。
2. 前記連結部は前記主弁シートに一体成形されている、請求項１に記載の圧力逃し弁。
3. 前記連結部及び前記主弁シートは同じ材料で形成されている、請求項２に記載の圧力逃し弁。
4. 前記連結部は、前記少なくとも１つのスロットよりも小さい外方の自由端を有し、該自由端から第１拡大部分までサイズが徐々に増大する、請求項１に記載の圧力逃し弁。
5. 前記連結部は、薄い可撓性ヒンジ部分を介して前記主弁シートに連結されている、請求項１に記載の圧力逃し弁。
6. 前記弁エレメントが複数の前記連結部を有する、請求項５に記載の圧力逃し弁。
7. 前記弁エレメントに複数の前記連結部が設けられ、該複数の連結部に対応した複数の前記スロットが前記フレームに形成された、請求項５に記載の圧力逃し弁。
8. 前記連結部は、前記第１拡大部分と第２拡大部分との間で軸線方向の引張り力を受ける、請求項１に記載の圧力逃し弁。
9. 前記連結部及び前記主弁シートは、同じエラストマ材料から押出し成形される、請求項１に記載の圧力逃し弁。
10. 前記連結部は、前記主弁シートと一体であり、前記主弁シートを前記連結部に対して自由に揺動することができるように、薄い可撓性ヒンジ部分を介して前記主弁シートに連結された、請求項１に記載の圧力逃し弁。
11. ａ）両側面を有し、出口開口を備えた流路を構成する比較的剛性のあるフレームを設け、
    ｂ）前記出口開口に隣接して前記フレームを貫通する孔を設け、
    ｃ）前記出口開口上に完全に横たわるのに充分なサイズの、比較的薄いシート材料の形態の弁エレメントを設け、前記シートはその縁部から延びるタブを有し、該タブは、弾性エラストマで形成され、シートに連結される基部を備え、タブ本体は外方の自由端で終端し、前記基部及び自由端が、前記孔から外方に、前記両側面の両方から遠ざかるように延び、前記タブ本体は基部と自由端との間の中間部分を備え、該中間部分は、その緩んだ状態では断面が前記孔より大きいけれども、孔より小さい断面に圧縮でき、
    ｄ）タブを孔と整合させて、シートを出口開口上に位置決めし、
    ｅ）孔を通してタブの自由端を引っ張り、前記中間部分を孔内に座合させることを特徴とするフラップ形圧力逃し弁の製造方法。
12. 前記中間部分が孔内に入った後に、タブの自由端を除去する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記シートとタブとを単一の一体構造物として形成する、請求項１１に記載の方法。
14. 前記シート及びタブを、押出し成形により同じ材料で形成する、請求項１３に記載の方法。

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