JP6277835B2 - 燃料蒸気制御装置 - Google Patents

Description

ここに開示される発明は、燃料蒸気の流れを制御する燃料蒸気制御装置に関し、燃料タンク内に発生する燃料蒸気の大気への排出を抑制するための燃料蒸気処理装置に利用することができる。

特許文献１は、燃料蒸気の流れを制御する燃料蒸気制御装置を開示する。この燃料蒸気制御装置は、圧力が変動しても流量を一定に維持する圧力補償型の流量制御弁である。この装置では、流体の圧力に応じて弁体が移動し、流体の流路断面積を変化させている。

また、特許文献２は、弁体が移動することにより、流路を切換える通気制御弁を開示している。

特開２０１３−８３２９６号公報 特開２０１１−１２２５８６号公報

特許文献１の構成では、弁体の移動にともなって流路断面積が徐々に変化する。この構成では、変化可能な流路断面積を形成するから、全開状態において大きい開度を提供することが困難である。このため、全開状態における通気抵抗を低くし、圧力損失を抑制し、比較的大きい流量を実現することが困難である。別の観点では、複雑な形状をもつ可変断面積の流路は、流量の安定的な設定を困難とする。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、特許文献１が開示する装置にはさらなる改良が求められている。

特許文献２の構成では、可動の弁体の細い円錐状の部分が小さい開口を開閉する。これでは、全開状態において大きい開度を提供することが困難である。このため、全開状態における通気抵抗を低くし、圧力損失を抑制し、比較的大きい流量を実現することが困難である。大きい流量を実現するためには、弁体の体格を大きくする必要があり、実用化が困難である。また、特許文献２の構成では、乱流を生じやすいため、流量を規制しているときに流量が変動しやすい。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、特許文献２が開示する装置にはさらなる改良が求められている。

発明の目的のひとつは、大流量を可能とする大きい開度を提供する非規制状態と、流量を安定的に規制することができる規制状態とを提供することができる燃料蒸気制御装置を提供することである。

発明の目的の他のひとつは、規制状態における流量を設定しやすい燃料蒸気制御装置を提供することである。

発明の目的のさらに他のひとつは、製造が容易な燃料蒸気制御装置を提供することである。

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およ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ものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

請求項１に記載の発明によると、中央筒部の内部に、可動弁体の変位によって流路断面積が変化しない主流路が区画形成される。このため、規制状態における流量を主流路によって安定的に設定することができる。しかも、中央流路は中央筒部の内において安定した形状を提供できるから、所望の流量に規制するための形状の設定が容易である。また、中央筒部よりも径方向外側に離れた位置に着座部を設けることができる。このため、大きい断面積の副流路を開閉することができる。よって、この発明によると、非規制状態においては大きい流量を許容でき、規制状態においては所望の流量への安定的な規制が可能である。

この発明によると、中央筒部の内部に、可動弁体の変位によって流路断面積が変化しない主流路が区画形成される。このため、規制状態における流量を主流路によって安定的に設定することができる。しかも、中央流路は中央筒部の内において安定した形状を提供できるから、所望の流量に規制するための形状の設定が容易である。また、中央筒部よりも径方向外側に離れた位置に着座部を設けることができる。このため、大きい断面積の副流路を開閉することができる。よって、この発明によると、非規制状態においては大きい流量を許容でき、規制状態においては所望の流量への安定的な規制が可能である。

請求項１に記載の発明は、傘部は、中央筒部から径方向外側に延びる環状の円盤部分（４５）と、円盤部分の径方向外側の縁から軸方向に沿って延びており、その一端に着座部を有する外側筒部（４６）とを備えることを特徴とする。この発明によると、中央筒部と外側筒部とをもつ可動弁体が提供される。この構成によると、簡単な形状によって、流量の設定が容易な中央流路と、中央筒部から径方向外側に離れた大径の着座部とを設けることができる。

請求項２に記載の発明は、中央筒部とケースとは、中央筒部の外面とケースとの接触によって可動弁体を軸方向に移動可能に案内し支持するとともに、外側筒部とケースとの間に環状の流路を形成する案内機構（４４、７４４、３１、７３１ａ）を備えることを特徴とする。この発明によると、中央筒部の外面が案内機構として利用されるから、外側筒部とケースとの間に副流路としての環状の流路を設けることができる。
請求項３に記載の発明は、中央筒部とケースとは、中央筒部の外面とケースとの接触によって可動弁体を軸方向に移動可能に案内し支持するとともに、傘部とケースとの間に環状の流路を形成する案内機構（４４、７４４、３１、７３１ａ）を備えることを特徴とする。この発明によると、中央筒部の外面が案内機構として利用されるから、傘部とケースとの間に副流路としての環状の流路を設けることができる。

請求項４に記載の発明は、中央筒部は、傘部より上流側および／または下流側に向けて突出するように延び出した部位に設けられた外面（４４、７４４）を有しており、ケースは、放射状に配置され、外面と接触することにより可動弁体を軸方向に移動可能に案内する複数のリブ（３１、７３１ａ）を有しており、外面と複数のリブとによって案内機構が提供されることを特徴とする。この発明によると、中央筒部の外面を利用して可動弁体を案内できる。しかも、複数のリブの間に副流路を設けることができる。

請求項５に記載の発明は、中央筒部（４２、７４２）は軸方向に真っ直ぐに延びる円筒であって、中央流路は、円筒の内部に区画形成される真っ直ぐの流路であることを特徴とする。この発明によると、中央流路、すなわち主流路が、円形断面をもつ真っ直ぐの流路によって提供される。このため、所望の流量に規制するための形状の設定が容易である。このため、所望の流量へ安定的に規制することができる。

請求項６に記載の発明は、さらに、傘部の径方向内側に設けられ、可動弁体を非規制状態の位置に向けて付勢するコイルスプリング（６１）と、ケースまたは可動弁体に設けられ、コイルスプリングの径方向内側に位置付けられるとともに、コイルスプリングの内側に沿って軸方向に延び、コイルスプリングを案内する案内筒部（４８、２４８、３４８、３３７）とを備えることを特徴とする。この発明によると、コイルスプリングの安定的な伸縮が可能となる。

請求項７に記載の発明は、さらに、傘部の径方向内側に設けられ、可動弁体を非規制状態の位置に向けて付勢するコイルスプリング（６６１）を備え、傘部は、コイルスプリングの径方向外側に位置付けられるとともに、コイルスプリングの外側に沿って軸方向に延び、コイルスプリングを案内する案内筒部を提供することを特徴とする。この発明によると、傘部によってコイルスプリングが案内されるから、コイルスプリングの安定的な伸縮が可能となる。

請求項８に記載の発明は、ケースは、固定弁座を提供する端部壁（３２）を貫通する開口であって、中央流路の延長上に位置し、中央流路の流路断面積に相当する流路断面積をもつ開口（３３）を有することを特徴とする。この発明によると、中央筒部によって提供される中央流路に相当する流路が、端部壁を貫通して提供される。このため、中央流路によって設定される流量が、端部壁の影響を抑制しながら、安定的に得られる。

発明の第１実施形態に係る燃料蒸気処理装置を示すブロック図である。 第１実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 第１実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 発明の第２実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 発明の第３実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 発明の第４実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 発明の第５実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 発明の第６実施形態の流量規制弁を示す断面図である。 発明の第７実施形態の流量規制弁を示す断面図である。

図面を参照しながら、ここに開示される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。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、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他の形態の説明を参照し適用することができる。

（第１実施形態）
図１において、ここに開示される発明は、車両用動力システム１において実施される。車両用動力システム１は、車両に搭載された車両の動力源としてのエンジン２を含む。エンジン２は、内燃機関である。車両用動力システム１は、エンジン２に燃料を供給する燃料供給装置を含む。燃料供給装置は、燃料を蓄える燃料タンク３を有する。燃料タンク３には、燃料を補給するための給油管４が設けられている。給油管４から液体状の燃料が供給される。給油管４は、燃料タンク３内に筒状に突出している。燃料供給装置は、燃料タンク３内の液体燃料をエンジン２に供給するポンプ５を有する。

給油管４から液体状の燃料を燃料タンク３内に補給するためには、燃料タンク３内から気体を排出する必要がある。気体には、空気と、燃料の蒸気である燃料蒸気とが含まれる。以下の説明では、燃料蒸気、および燃料蒸気を含む空気をベーパと呼ぶ。近年、大気へのベーパの放出を抑制することが求められている。車両用動力システム１は、大気へのベーパの排出を抑制するために、ベーパ処理装置６を備える。

ベーパ処理装置６は、ベーパをエンジン２へ吸入させ燃焼させることにより処理する。ベーパ処理装置６は、燃料タンク３とエンジン２の吸気管とを連通するベーパ流路を提供する。ベーパ流路は、複数の部品および配管によって提供される。ベーパ処理装置６は、ベーパ流路に、液体遮断弁７、流量規制弁８、封鎖弁９、およびキャニスタ１１を有する。エンジン２と燃料タンク３との間にキャニスタ１１が設けられている。キャニスタ１１と燃料タンク３との間に流量規制弁８が設けられている。キャニスタ１１と流量規制弁８との間に封鎖弁９が設けられている。流量規制弁８と燃料タンク３との間に液体遮断弁７が設けられている。

液体遮断弁７は、可動のフロート弁７ａを有する。フロート弁７ａは、車両が正常な姿勢にあり、フロート弁７ａが燃料に浮いていないときに開弁状態となり、流路を開く。フロート弁７ａは、車両が揺動または傾斜姿勢にある場合、フロート弁７ａが燃料に浮いている場合、または、フロート弁７ａが重力に抗して上方向へ吸い上げられている場合に、閉弁状態となり、流路を閉じる。

液体遮断弁７は、燃料タンク３からベーパ流路へベーパを選択的に流出させる。液体遮断弁７は、ベーパ流路への液体燃料の流出を阻止する。液体遮断弁７は、車両が正常な傾き範囲内にある間、燃料タンク３内の液体燃料の量が所定のレベルより低いときに開弁し、燃料タンク３とベーパ流路との連通を許容する。液体遮断弁７は、燃料タンク３内の液体燃料の量が所定のレベルに到達すると閉弁し、燃料タンク３とベーパ流路との連通を遮断する。液体遮断弁７は、車両が傾斜することによって液体遮断弁７に液体燃料が到達すると開弁状態から閉弁状態へ切り替わるフロート弁でもある。

流量規制弁８は、燃料タンク３とキャニスタ１１との間に設けられ、ベーパ流路を開閉する。流量規制弁８は、そこを流れる気体の流量を規制する。流量規制弁８は、非規制状態と規制状態とを提供する。流量規制弁８は、非規制状態において比較的低い第１流路抵抗の流路を提供する。流量規制弁８は、その内部に提供される流路のうち、流量を規制するために貢献する支配的な流路部分において、非規制状態であるときに、所定の第１流路断面積を提供する。流量規制弁８は、規制状態において上記第１流路抵抗より大きい第２流路抵抗を示す流路を提供する。流量規制弁８は、上記支配的な流路部分において、規制状態であるときに、上記第１流路断面積より狭い第２流路断面積を提供する。ここで、流路断面積の語は、対象となる流路部分における流体の流れ方向と垂直な断面であって、流路として有効に機能しうる断面における断面積を指している。多くの場合、流路断面積は、軸ＡＸに垂直な断面における断面積である。

流量規制弁８は、そこを流れる流体の流量、すなわちそこに生じる圧力損失と、コイルスプリングなどの付勢手段の反力とのバランスによって非規制状態と規制状態とを切換える。流量規制弁８は、通常状態においては非規制状態になるように、非規制状態へ向けて付勢されている。また、流量規制弁８は、そこを逆方向に流体が流れるときには、非規制状態を提供する。ここで、逆方向とは、キャニスタ１１から燃料タンク３へ向かう方向である。流量規制弁８は、そこを順方向に流れる流体の流量が所定の量を越えるまでは非規制状態を維持する。流量規制弁８は、そこを順方向に流れる流体の流量が所定の量を越え、つまり可動弁体に所定の閾値を越える圧力が作用すると、非規制状態から規制状態へ切り替わる。

封鎖弁９は、電磁弁を含む開閉弁である。封鎖弁９は、電気的に開弁状態と閉弁状態とに切り換えられる電磁弁と、電磁弁によって調節される圧力差に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り換えられる差圧弁とを備えることができる。差圧弁は、差圧に応じて変位するダイヤフラムを有するため、ダイヤフラム弁とも呼ばれる。封鎖弁９は、燃料タンク３とキャニスタ１１との間を、連通状態と遮断状態とに切換えることができる。封鎖弁９は、燃料タンク３側の圧力が異常に高い圧力に到達すると閉弁状態から開弁状態へ切り替わるリリーフ弁としての機能を有することができる。封鎖弁９は、燃料タンク３からのベーパの排出を制御する用途、または検査のために燃料タンク３を意図的に密閉状態と連通状態とに切り換える用途などの多様な用途において利用される。

キャニスタ１１は、ベーパを吸着し、一時的に蓄える。キャニスタ１１は、ベーパを吸着することができる活性炭などの吸着剤を有する。キャニスタ１１は、燃料蒸気を含まない新鮮な空気が供給されることによりベーパを放出する。

ベーパ処理装置６は、制御装置１２を備える。制御装置１２は、封鎖弁９を開閉するために、封鎖弁９を制御する。制御装置１２は、多様な用途のために封鎖弁９を制御する。例えば、制御装置１２は、燃料タンク３からキャニスタ１１へのベーパ供給量を調節するように封鎖弁９を制御する。また、制御装置１２は、検査のために燃料タンク３を意図的に密閉状態と連通状態とに切り換えるように封鎖弁９を制御する。制御装置１２は、キャニスタ１１へのベーパの吸着と、キャニスタ１１からのベーパの放出とを制御するようにキャニスタ１１を制御する。具体的には、制御装置１２は、キャニスタ１１に接続された複数の流路を開閉する。例えば、制御装置１２は、キャニスタ１１に新鮮な空気を供給するパージ流路を開閉するパージ弁を制御する。

制御装置は、電子制御装置（Electronic Control Unit）である。制御装置は、少なくともひとつの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくともひとつのメモリ装置（ＭＭＲ）とを有する。制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置は、ひとつのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置を機能させる。制御装置は、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、機能を実行するための手段と呼ぶことができ、別の観点では、それらの要素の少なくとも一部は、構成的なブロック、またはモジュールと呼ぶことができる。

上記構成において、封鎖弁９が開弁状態になったとき、燃料タンク３から液体遮断弁７をベーパが大量に通過すると、ベーパがフロート弁７ａを閉弁状態に移動させることがある。液体遮断弁７が閉弁状態に維持されると、燃料タンク３内の圧力の低下が妨げられる。このため、燃料タンク３内への燃料の補給が妨げられることがある。このような事態を防止するために、流量規制弁８は、液体遮断弁７からキャニスタ１１へ向けて流れるベーパの流量を規制する。これにより、フロート弁７ａは、開弁状態の保持が可能となる。一方で、比較的流量が少ない時には、流量規制弁８は非規制状態となり、ベーパ流路における流路抵抗を低く維持する。

図２および図３は、流量規制弁８の断面を示す。図２は、流量規制弁８の開弁状態、言い換えると非規制状態を示す。図３は、流量規制弁８の閉弁状態、言い換えると規制状態を示す。図中の矢印は、燃料タンク３からキャニスタ１１へ向かう燃料蒸気の順方向の流れを示す。流量規制弁８は、ケース２１と、可動弁体４１と、コイルスプリング６１とを有する。

ケース２１は、流量規制弁８におけるベーパ流路を区画するとともに、固定弁座を提供する。ケース２１は、内部にベーパ流路を区画形成している。ケース２１は、その内部に可動弁体４１とコイルスプリング６１とを収容している。ケース２１は、おおよそ筒状に形成されている。ケース２１は樹脂製である。

ケース２１は、筒状の第１ケース２２と、筒状の第２ケース２３とを有する。第１ケース２２と第２ケース２３とは、接合部２４において接合され、一体化されている。第１ケース２２と第２ケース２３とは、接合部２４において溶着されている。

第１ケース２２は、燃料タンク３側に位置する上流管２５を有する。上流管２５は、燃料タンク３から供給される燃料蒸気を受け入れる上流開口２６を区画形成する。上流管２５は、ベーパ処理装置６の配管と接続することができる。第２ケース２３は、キャニスタ１１側に位置する下流管２７を有する。下流管２７は、キャニスタ１１へ向けて燃料蒸気を流し出す下流開口２８を区画形成する。下流管２７は、ベーパ処理装置６の配管と接続することができる。ケース２１は、その内部に、上流開口２６と下流開口２８とを連通可能な内室２９を区画形成している。内室２９は、ケース２１内に可動弁体４１およびコイルスプリング６１を収容するための収容室でもある。

ケース２１は、可動弁体４１を可動弁体４１の軸方向に移動可能に支持する支持機構（３１、３２）を有する。支持機構は、可動弁体４１を可動弁体４１の軸ＡＸの方向に沿って移動可能に支持する。以下の説明において、軸方向の語は、軸ＡＸと平行な方向を指す。さらに、支持機構は、可動弁体４１の移動範囲を規制するストッパを提供する。ここでは、支持機構によって非規制状態における可動弁体４１の位置と、規制状態における可動弁体４１の位置とが規定される。

支持機構は、ケース２１の外周の壁から内室２９に向けて放射状に延び出す複数のリブ３１を有する。これら複数のリブ３１は、それらの間に燃料蒸気が通過可能な流路を形成し、提供する。さらに、これら複数のリブ３１は、その径方向内側に円柱状の空間を区画形成している。複数のリブ３１の径方向内側の先端は、可動弁体４１を案内するための軸方向案内面を提供している。さらに、複数のリブ３１の軸方向の端面は、可動弁体４１の軸方向の移動量を規制するストッパを提供する。複数のリブ３１は、非規制状態における可動弁体４１の位置を規定するストッパを提供する。

支持機構は、可動弁体４１の移動方向に位置する端部壁３２を有する。端部壁３２は、可動弁体４１の移動方向の一端、図示の例では可動弁体４１が規制状態へ向けて移動する方向の一端に位置付けられている。

端部壁３２は、端部壁３２を貫通して延び、燃料蒸気を通すための複数の開口３３、３５を有する。端部壁３２は、コイルスプリング６１が着座する座面３４を提供する。さらに、端部壁３２は、可動弁体４１と協働する固定弁座３６を提供する。固定弁座３６は、ケース２１の内面に形成された環状の面である。開口３３、３５は、燃料蒸気の流路を提供する。

開口３３は、可動弁体４１の軸ＡＸと同軸に形成された中央開口３３である。中央開口３３は、後述の中央流路４３の延長上に位置し、中央流路４３の流路断面積に相当する流路断面積を有している。開口３５は、中央開口３３の径方向外側に、中央開口３３から独立して形成されている。開口３５は、径方向外側に位置する外側開口３５である。外側開口３５は、後述の副流路が開かれているときに、副流路を流れる燃料蒸気を流しやすい位置に位置付けられている。

可動弁体４１は、ケース２１内において軸方向に移動可能に支持されている。可動弁体４１は、ケース２１と協働して燃料蒸気を流すことができる流路を区画形成する。可動弁体４１は、ケース２１と協働することによって、上記流路として、常時連通している主流路と、可動弁体４１によって開閉される副流路とを区画形成する。可動弁体４１は、ケース２１の固定弁座３６と協働して副流路を開閉する開閉弁を提供する。主流路は、主として可動弁体４１内に区画形成されている。副流路は、ケース２１と可動弁体４１との間に区画形成されている。

可動弁体４１は、樹脂製である。可動弁体４１は、その長手方向に沿って延びる軸ＡＸを有する。軸ＡＸは、回転体としての形状をもつ可動弁体４１の中心軸でもある。

可動弁体４１は、軸ＡＸに沿って真っ直ぐに延びる筒状の中央筒部４２を有する。中央筒部４２は、その内面および外面が円形の円筒状の部材である。中央筒部４２は、その内部に、中央流路４３を区画形成する。中央流路４３は、可動弁体４１を軸方向に貫通する。中央流路４３は、円筒の内部に区画形成される真っ直ぐの流路である。中央流路４３は、主流路を提供する。中央流路４３は、ケース２１に設けられた中央開口３３に対応する流路断面積を有する。中央開口３３と中央流路４３とは、軸ＡＸと平行な方向に沿ってほぼ連続した流路を提供するように整合的に形成され、配置されている。

中央流路４３は、上流開口２６および下流開口２８の中央部分を連通するように位置付けられている。中央流路４３は、上流開口２６が区画する流路断面、または下流開口２８が区画する流路断面の中央部分に連通している。中央流路４３は、上流開口２６から下流開口２８へ向けて真っ直ぐに延びる流路を提供する。この構成によると、中央流路４３内、およびその前後における乱流が抑制される。この結果、流量が変動しても、そこに生じる圧力損失の変動は少ないか、または予測可能な程度となる。別の観点では、流量規制弁８の前後における圧力差が変動しても、流量規制弁８を通過する燃料蒸気の流量の変動は小さいか、予測可能な程度となる。したがって、中央流路４３だけを燃料蒸気が流れるときに流量規制弁８に生じる圧力損失を所望の値に設定しやすい。例えば、流量規制弁８に生じる圧力損失は主として中央流路４３の長さと直径とをパラメータとして設定することができる。

中央筒部４２は、その外部に、軸ＡＸに沿って延びる円形断面の外面４４を有する。外面４４は、可動弁体４１を軸方向に案内するための案内面を提供する。外面４４が提供する円形の断面の径は、複数のリブ３１の先端面が区画形成する案内面の径よりやや小さい。この結果、中央筒部４２は、外面４４が複数のリブ３１の先端面上を滑ることよって軸方向に移動可能である。

可動弁体４１は、中央筒部４２より径方向外側に設けられた傘部分４５、４６を有する。傘部分４５、４６は、中央筒部４２の外面４４から、径方向外側に向けて延び出している。傘部分４５、４６は、薄い板状の部材によって形成されている。傘部分４５、４６は、副流路を開閉する弁としての弁体部分を提供する。また、傘部分４５、４６は、そこを流れる燃料蒸気により生じる差圧を受けるための受圧部分を提供する。

傘部分４５、４６は、環状の円盤部分４５を含む。円盤部分４５は、外面４４から径方向に沿って外側へ向けて拡がる。円盤部分４５は、中央筒部４２より径方向外側の環状範囲に板状に広がっている。円盤部分４５は、軸ＡＸと垂直な平面に沿って拡がる板状の部材である。円盤部分４５は、ケース２１の内面には到達しない。円盤部分４５の直径は、ケース２１が形成する内室２９の内部直径より小さい。よって、円盤部分４５とケース２１との間には、環状の隙間が区画形成される。

傘部分４５、４６は、外側筒部４６を含む。外側筒部４６は、中央筒部４２より径方向外側に位置している。外側筒部４６は、中央筒部４２より径方向外側に、中央筒部４２と平行に延びる筒状部分である。外側筒部４６は円筒状である。中央筒部４２と外側筒部４６とは、円盤部分４５によって連結されている。外側筒部４６と中央筒部４２と円盤部分４５とは、樹脂材料によって一体成形されている。外側筒部４６の一端と、円盤部分４５の径方向外側縁部とが連続している。外側筒部４６の上流側端部が円盤部分４５と連続している。円盤部分４５の径方向内側縁部は中央筒部４２と連続している。

外側筒部４６は、その一端に環状の着座部４７を有する。着座部４７は、外側筒部４６の下流側端部に設けられている。着座部４７は、固定弁座３６と協働して副流路を開閉する弁を提供する。着座部４７が固定弁座３６に着座することにより副流路が閉じられる。着座部４７が固定弁座３６から離れることにより副流路が開かれる。

着座部４７が外側筒部４６に形成されることにより、可動弁体４１は大きい断面積を開閉することができる。この結果、副流路の断面積を大きくすることができる。よって、可動弁体４１が固定弁座３６から離れているときには、主流路と副流路とによって大きい流路断面積を提供することができる。言い換えると、流通抵抗の小さい流路が提供される。一方、可動弁体４１が固定弁座３６に着座しているときには、大きい断面積の副流路が閉じられる。よって、主流路だけで提供される流路断面積と、主流路と副流路との両方によって提供される流路断面積との差を大きくすることができる。この実施形態によると、非規制状態においては大きい流路断面積を提供でき、規制状態においては充分に規制された流路断面積を提供でき、さらには、規制状態において流量および／または圧力損失を所望の値に設定しやすい。

中央筒部４２は、外側筒部４６の径方向内側に位置する案内筒部４８を有する。案内筒部４８は、中央筒部４２の一部として見ることができる。案内筒部４８は、外側筒部４６と二重筒部分を形成している。案内筒部４８も、中央流路４３を区画形成する。図示の例では、案内筒部４８の外側の直径は、外側筒部４６より長く延び出す中央筒部４２の外側の直径よりやや小さい。案内筒部４８の下流側端部は、軸方向に関して着座部４７と同じ位置、または着座部４７よりやや上流側に位置している。

案内筒部４８は、コイルスプリング６１の径方向内側に位置付けられるとともに、コイルスプリング６１の内側に沿って軸方向に延び、コイルスプリング６１を案内する。案内筒部４８は、コイルスプリング６１の倒れを抑制するコイルスプリング６１のための案内部材としても機能する。また、案内筒部４８は、ケース２１内に可動弁体４１とコイルスプリング６１とを組み付ける流量規制弁８の製造方法において、コイルスプリング６１を案内筒部４８の外周に被せるように装着した後に、ケース２１内に収容するという製造工程を可能とする。このように案内筒部４８は、コイルスプリング６１を仮保持する保持部としても機能する。案内筒部４８は、中央筒部４２とは別の部分として見ることもできる。

可動弁体４１は、軸方向に分割される成形型を用いる樹脂成形工程によって製造される。中央筒部４２と外側筒部４６とを有し、それらを円盤部分４５によって連結した形状は、そのような樹脂成形工程に適している。

コイルスプリング６１は、可動弁体４１を非規制状態へ向けて付勢する付勢手段を提供する。コイルスプリング６１は、自由長よりやや圧縮された状態でケース２１と可動弁体４１との間に配置されている。コイルスプリング６１は、外側筒部４６と円盤部分４５と案内筒部４８とによって区画される環状の凹部の中に配置されている。この構成は、可動弁体４１とコイルスプリング６１とを組み立てる作業を容易にする。コイルスプリング６１は、可動弁体４１を上流側へ向けて、すなわち非規制状態へ向けて押している。コイルスプリング６１は、流量規制弁８が非規制状態から規制状態へ切り替わる閾値を設定する手段でもある。

制御装置１２は、封鎖弁９によって燃料タンク３からキャニスタ１１へ向かう燃料蒸気の流量を適正な量に制御することがある。また、制御装置１２は、封鎖弁９によって燃料タンク３からキャニスタ１１へ向かう燃料蒸気の流れを遮断することがある。これらの場合に、流量規制弁８は、図２に図示されるように非規制状態、すなわち開弁状態にある。このとき、主流路と副流路との両方が開かれる。よって、燃料タンク３とキャニスタ１１との間のベーパ流路の流路抵抗は比較的小さく抑制される。

制御装置１２は、封鎖弁９を開き、ベーパ流路の圧力を低下させることがある。また、制御装置１２が封鎖弁９を開き、燃料タンク３からキャニスタ１１へ向かう燃料蒸気の大流量を許容することがある。例えば、制御装置１２は、燃料タンク３を密閉状態に維持した後に、封鎖弁９を開くことによって燃料タンク３内の圧力をキャニスタ１１の方向へ向けて解放する場合がある。これらの場合、流量規制弁８は、非規制状態から規制状態へ自動的に切り替わる。

上流側から可動弁体４１に大きい圧力が作用すると、または、可動弁体４１の周囲を流れる燃料蒸気の流量が所定の大流量になると、可動弁体４１の前後に生じる圧力差は、コイルスプリング６１の付勢力に抗して可動弁体４１を移動させる。この結果、可動弁体４１は、閉弁位置へ向けて、すなわち下流側へ向けて移動する。ケース２１の内面と可動弁体４１の外面との間、特に外側筒部４６とケース２１との間に区画形成される副流路は、流量規制弁８の中でも径方向外側に設けられている。しかも、固定弁座３６と着座部４７との間に形成される環状の隙間も、流量規制弁８の中でも径方向外側に設けられている。したがって、可動弁体４１が軸方向に移動しても、多くの範囲では、副流路の断面積は大幅に変化しない。

着座部４７が固定弁座３６に着座すると、副流路は瞬時にすべて遮断される。可動弁体４１が固定弁座３６に着座しているとき、図３に図示されるように、可動弁体４１とケース２１との間に区画形成される副流路を通ることなく、中央流路４３によって区画形成される主流路だけを通して燃料蒸気が流れる。中央流路４３は、真っ直ぐに延びる流路であるから、そこに流れる流量を決定しやすい。よって、所望の流量を許容するように、中央流路４３の長さおよび／または直径を設定することができる。しかも、中央流路４３は、流量規制弁８が提供するベーパ流路の中央部に設けられ、真っ直ぐに延びるから、乱流の発生が少なく、流量の変動も少ない。よって、流量規制弁８によって流量が安定的に規制される。

この実施形態では、燃料蒸気を処理する燃料蒸気処理装置６に設けられ、燃料蒸気の流量を規制する燃料蒸気制御装置としての流量規制弁８が提供される。流量規制弁８は、燃料蒸気の流路を区画形成するケース２１を備える。流量規制弁８は、さらに、ケース２１内に収容され、圧力に応じて軸方向に変位するように支持された可動弁体４１を備える。この可動弁体４１は、ケース２１に設けられた固定弁座３６に着座および離座することにより燃料蒸気の流量を規制する規制状態と規制状態より大きい流量を許容する非規制状態とを切換える着座部４７を有する。可動弁体４１は、可動弁体４１の変位によって流路断面積が変化しない主流路としての中央流路４３を区画形成し、軸方向に沿って真っ直ぐに延びる中央筒部４２を有する。しかも、可動弁体４１は、中央筒部４２から径方向外側に延び出すように設けられ、ケース２１との間に副流路としての隙間を区画形成するとともに、中央筒部４２から径方向外側に離れた位置に着座部４７を有する傘部４５、４６を有する。

この実施形態によると、中央筒部４２の内部に、可動弁体４１の変位によって流路断面積が変化しない主流路が区画形成される。このため、規制状態における流量を主流路によって安定的に設定することができる。しかも、中央流路４３は中央筒部４２内において安定した形状を提供できるから、所望の流量に規制するための形状の設定が容易である。また、中央筒部４２よりも径方向外側に離れた位置に着座部４７を設けることができる。このため、大きい断面積の副流路を開閉することができる。よって、非規制状態においては大きい流量を許容でき、規制状態においては所望の流量への安定的な規制が可能である。

傘部４５、４６は、中央筒部４２から径方向外側に延びる環状の円盤部分４５と、円盤部分４５の径方向外側の縁から軸方向に沿って延びており、その一端に着座部４７を有する外側筒部４６とを備えることができる。この構成により、中央筒部４２と外側筒部４６とをもつ可動弁体４１が提供される。この構成によると、簡単な形状によって、流量の設定が容易な中央流路４３と、中央筒部４２から径方向外側に離れた大径の着座部４７とを設けることができる。

この実施形態では、中央筒部４２とケース２１とは、中央筒部４２の外面４４とケース２１との接触によって可動弁体４１を軸方向に移動可能に案内し支持するとともに、外側筒部４６とケース２１との間に環状の流路を形成する案内機構を備える。中央筒部４２は、外側筒部４６より上流側および／または下流側に向けて突出するように延び出した部位に設けられた外面４４を有している。ケース２１は、放射状に配置され、外面４４と接触することにより可動弁体４１を軸方向に移動可能に案内する複数のリブ３１を有している。この実施形態では、外面４４と複数のリブ３１とによって案内機構が提供される。中央筒部４２の外面４４が案内機構として利用されるから、外側筒部４２とケース２１との間に副流路としての環状の流路を設けることができる。しかも、複数のリブ３１の間に副流路を設けることができる。

この実施形態によると、中央流路４３、すなわち主流路が、円形断面をもつ真っ直ぐの流路によって提供される。このため、所望の流量に規制するための形状の設定が容易である。この結果、非規制時に大流量を許容しながら、規制時の流量を安定的に設定する。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態は、外側筒部４６の端部と、案内筒部４８の端部とを接近して位置付けている。これに代えて、図４に図示されるように、外側筒部４６より明らかに短い案内筒部２４８を採用してもよい。この構成によると、端部壁３２と案内筒部２４８との干渉が抑制される。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態は、可動弁体４１だけにコイルスプリング６１のガイドとしての案内筒部４８を備える。これに代えて、図５に図示されるように、端部壁３２にコイルスプリング６１を案内する案内部および／またはコイルスプリング６１を少なくとも仮保持する保持部として機能しうる案内筒部３３７を設けてもよい。この実施形態では、可動弁体４１にも、コイルスプリング６１を案内する案内部および／またはコイルスプリング６１を少なくとも仮保持する保持部として機能しうる短い案内筒部３４８を設けている。この構成によると、第２ケース２３にコイルスプリング６１を組付けた後に、可動弁体４１を組み付けるという製造方法をとることができる。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態は、上流開口２６とケース２１内の内室２９との間に、流路断面積が急に拡大する段差部分を有する。これに代えて、図６に図示されるように、上流開口２６と内室２９との間に、上流開口２６から内室２９に向けて徐々に流路断面積が変化する連結流路４３８を設けてもよい。

連結流路４３８の内壁は、上流開口２６から内室２９に向けて徐々に拡大する流路断面積を提供する。この構成によると、主として副流路を流れる燃料蒸気の流通抵抗が抑制される。

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態は、上流側だけに連結流路４３８を備える。これに代えて、図７に図示されるように、内室２９と下流開口２８との間に、内室２９から下流開口２８に向けて徐々に流路断面積が変化する連結流路５３９を設けてもよい。

連結流路５３９の内壁は、内室２９から下流開口２８に向けて徐々に減少する流路断面積を提供する。この構成によると、主として副流路を流れる燃料蒸気の流通抵抗が抑制される。さらに、この実施形態によると、円錐内面状の固定弁座５３６が形成される。固定弁座５３６は、上流側から下流側へ向けて徐々に断面積が減少する円錐内面を提供する。着座部４７は、固定弁座５３６の円錐内面の上に着座するから、自動的に調芯される。よって、安定的な閉弁状態が得られる。なお、連結流路４３８を採用することなく、連結流路５３８だけを採用してもよい。

（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態は、案内筒部４８の外径よりやや大きい内径をもつコイルスプリング６１を備える。これに代えて、図８に図示されるように、外側筒部４６よりやや小さいぐらいの大径のコイルスプリング６６１を採用してもよい。この構成では、外側筒部４６は、コイルスプリング６６１の径方向外側に近接して位置付けられる。しかも、外側筒部４６は、コイルスプリング６６１の外側に沿って軸方向に延び、コイルスプリング６６１を案内する案内筒部を提供する。

この構成では、コイルスプリング６６１の座部６３４を設けるために、端部壁３２の中央部に比較的大きい開口６３３が設けられている。この構成によると、コイルスプリング６６１を外側筒部４６の径方向内側に仮保持した後に、ケース２１の内部に収容するという製造方法を採用することができる。

（第７実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態は、外側筒部４６より上流側に、可動弁体４１を案内するための案内機構３１、４４を備える。これに代えて、図９に図示されるように、外側筒部４６より下流側に案内機構７３１ａ、７４４を設けてもよい。

ケース２１は、可動弁体４１より上流側に設けられた複数のリブ７３１を有する。リブ７３１は、先行する実施形態におけるリブ３１より径方向高さが低い。リブ７３１は、可動弁体４１の上流側への移動量を規制するストッパとして機能する。リブ７３１はガイド部としては機能しない。

ケース２１は、端部壁３２を貫通する開口７３３を有する。さらに、ケース２１は、端部壁３２を貫通するスロット状の複数の開口７３５を有する。複数の開口７３５は、開口７３３の径方向外側に放射状に位置付けられている。端部壁３２は、上記開口７３３と、複数の開口７３５とを区画形成するために、複数のリブ７３１ａを有する。複数のリブ７３１ａは、ケース２１から径方向内側へ向けて延び出している。複数のリブ７３１ａの径方向内側の先端面は、円形に配置されており、円形の開口７３３を区画形成する。複数のリブ７３１ａの側面と、リブ７３１ａ間の底面とは開口７３５を区画形成する。複数のリブ７３１ａの先端面は、可動弁体４１を軸方向に沿って移動可能に支持する案内機構を提供する。

可動弁体４１は、円盤部分４５から下流側に向けて延び出す中央筒部７４２を有する。中央筒部７４２は、円筒状である。中央筒部７４２の外面７４４は、複数のリブ７３１ａの先端面と接触可能であって、しかも複数のリブ７３１ａの上を軸方向に滑って移動可能である。よって、複数のリブ７３１ａと中央筒部７４２とは案内機構を提供している。

（他の実施形態）
ここに開示される発明は、その発明を実施するための実施形態に何ら規制されることなく、種々変形して実施することが可能である。開示される発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。実施形態は追加的な部分をもつことができる。実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。開示される発明の技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される発明のいくつかの技術的範囲は、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と解されるべきである。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

上記実施形態では、円盤部分４５は中央筒部４２、７４２から径方向外側へ拡がる環状の円板として形成されている。これに代えて、中央筒部４２、７４２から円錐状の延びる環状の板を円盤部分として採用してもよい。

上述の説明では、外側筒部４６より上流側に案内機構を兼ねる中央筒部４２を備える実施形態と、外側筒部４６より下流側に案内機構を兼ねる中央筒部７４２を備える実施形態とを図示し、説明した。これらの実施形態に代えて、外側筒部４６より上流側と下流側との両方に案内機構を兼ねる中央筒部を設けてもよい。

上記実施形態では、中央筒部４２、７４２として円筒を採用した。これに代えて、六角形などの角筒を採用してもよい。また、中央筒部４２、７４２の内部の中央流路４３の一部に、中央流路４３の他部より流路断面積が小さい絞り部を設けてもよい。

上記実施形態では、コイルスプリング６１によって付勢手段を提供した。これに代えて、磁力によって可動弁体４１を非規制状態へ向けて付勢する付勢手段、可動弁体４１の自重によって可動弁体４１を非規制状態へ向けて付勢する付勢手段などを利用することができる。また、上記実施形態では、コイルスプリング６１を案内する案内筒部４８、２４８、３４８、３３７を設けた。これに代えて、案内筒部４８、２４８、３４８、３３７を備えない可動弁体を採用してもよい。

上記実施形態では、流量規制弁８を独立したひとつの部品として提供した。これに代えて、流量規制弁８を燃料蒸気処理装置の他の部品の一部として、または複合部品として提供してもよい。かかる構成においても、流量規制弁８は、燃料蒸気制御装置として機能する。

１ 車両用動力システム、 ２ エンジン、 ３ 燃料タンク、 ４ 燃料供給管、
５ ポンプ、 ６ 燃料蒸気処理装置（ベーパ処理装置）、 ７ 液体遮断弁、
８ 流量規制弁、 ９ 封鎖弁、 １１ キャニスタ、 １２ 制御装置、
２１、２２、２３ ケース、
２４ 接合部、 ２５ 上流管、 ２６ 上流開口、
２７ 下流管、 ２８ 下流開口、 ２９ 内室（収容室）、
３１、５３１ａ、７３１、７３１ａ リブ（案内機構）、 ３２ 端部壁、
３３、７３３ 開口、 ３４、６３４ 座部、 ３５、７３５ 開口、
３６、５３６ 固定弁座、 ３３７ 案内筒部、 ４３８、５３９ 連結流路、
４１ 可動弁体、
４２、７４２ 中央筒部、 ４３ 中央流路、 ４４、７４４ 外面（案内機構）、
４５ 円盤部分（傘部分）、 ４６ 外側筒部（傘部分）、 ４７ 着座部、
４８、２４８、３４８ 案内筒部、
６１、６６１ コイルスプリング、 ＡＸ 軸。

Claims (8)

1. 燃料蒸気を処理する燃料蒸気処理装置（６）に設けられ、燃料蒸気の流量を規制する燃料蒸気制御装置において、
   燃料蒸気の流路を区画形成するケース（２１）と、
   前記ケース内に収容され、圧力に応じて軸方向に変位するように支持され、前記ケースに設けられた固定弁座（３６、５３６）に着座および離座することにより前記燃料蒸気の流量を規制する規制状態と前記規制状態より大きい流量を許容する非規制状態とを切換える着座部（４７）を有する可動弁体（４１）とを備え、
   前記可動弁体は、
   前記可動弁体の変位によって流路断面積が変化しない主流路としての中央流路（４３）を区画形成し、前記軸方向に沿って真っ直ぐに延びる中央筒部（４２、７４２）と、
   前記中央筒部から径方向外側に延び出すように設けられ、前記ケースとの間に副流路としての隙間を区画形成するとともに、前記中央筒部から径方向外側に離れた位置に前記着座部（４７）を有する傘部（４５、４６）とを備え、
   前記傘部は、
   前記中央筒部から径方向外側に延びる環状の円盤部分（４５）と、
   前記円盤部分の径方向外側の縁から前記軸方向に沿って延びており、その一端に前記着座部を有する外側筒部（４６）とを備えることを特徴とする燃料蒸気制御装置。
2. 前記中央筒部と前記ケースとは、前記中央筒部の外面と前記ケースとの接触によって前記可動弁体を前記軸方向に移動可能に案内し支持するとともに、前記外側筒部と前記ケースとの間に環状の流路を形成する案内機構（４４、７４４、３１、７３１ａ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気制御装置。
3. 燃料蒸気を処理する燃料蒸気処理装置（６）に設けられ、燃料蒸気の流量を規制する燃料蒸気制御装置において、
   燃料蒸気の流路を区画形成するケース（２１）と、
   前記ケース内に収容され、圧力に応じて軸方向に変位するように支持され、前記ケースに設けられた固定弁座（３６、５３６）に着座および離座することにより前記燃料蒸気の流量を規制する規制状態と前記規制状態より大きい流量を許容する非規制状態とを切換える着座部（４７）を有する可動弁体（４１）とを備え、
   前記可動弁体は、
   前記可動弁体の変位によって流路断面積が変化しない主流路としての中央流路（４３）を区画形成し、前記軸方向に沿って真っ直ぐに延びる中央筒部（４２、７４２）と、
   前記中央筒部から径方向外側に延び出すように設けられ、前記ケースとの間に副流路としての隙間を区画形成するとともに、前記中央筒部から径方向外側に離れた位置に前記着座部（４７）を有する傘部（４５、４６）とを備え、
   前記中央筒部と前記ケースとは、前記中央筒部の外面と前記ケースとの接触によって前記可動弁体を前記軸方向に移動可能に案内し支持するとともに、前記傘部と前記ケースとの間に環状の流路を形成する案内機構（４４、７４４、３１、７３１ａ）を備えることを特徴とする燃料蒸気制御装置。
4. 前記中央筒部は、前記傘部より上流側および／または下流側に向けて突出するように延び出した部位に設けられた外面（４４、７４４）を有しており、
   前記ケースは、放射状に配置され、前記外面と接触することにより前記可動弁体を前記軸方向に移動可能に案内する複数のリブ（３１、７３１ａ）を有しており、
   前記外面と複数の前記リブとによって前記案内機構が提供されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料蒸気制御装置。
5. 前記中央筒部（４２、７４２）は前記軸方向に真っ直ぐに延びる円筒であって、前記中央流路は、円筒の内部に区画形成される真っ直ぐの流路であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料蒸気制御装置。
6. さらに、前記傘部の径方向内側に設けられ、前記可動弁体を前記非規制状態の位置に向けて付勢するコイルスプリング（６１）と、
   前記ケースまたは前記可動弁体に設けられ、前記コイルスプリングの径方向内側に位置付けられるとともに、前記コイルスプリングの内側に沿って前記軸方向に延び、前記コイルスプリングを案内する案内筒部（４８、２４８、３４８、３３７）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料蒸気制御装置。
7. さらに、前記傘部の径方向内側に設けられ、前記可動弁体を前記非規制状態の位置に向けて付勢するコイルスプリング（６６１）を備え、
   前記傘部は、前記コイルスプリングの径方向外側に位置付けられるとともに、前記コイルスプリングの外側に沿って前記軸方向に延び、前記コイルスプリングを案内する案内筒部を提供することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料蒸気制御装置。
8. 前記ケースは、前記固定弁座を提供する端部壁（３２）を貫通する開口であって、前記中央流路の延長上に位置し、前記中央流路の流路断面積に相当する流路断面積をもつ開口（３３）を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料蒸気制御装置。

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