JP6968754B2 - 流体制御弁 - Google Patents
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Description
本実施形態では、内燃機関(エンジン)を搭載する自動車等の車両に搭載される蒸発燃料処理装置に用いられる封鎖弁を例示する。説明の都合上、蒸発燃料処理装置を説明した後、封鎖弁を説明する。
図1は蒸発燃料処理装置を示す構成図である。図1に示すように、蒸発燃料処理装置12は、自動車等の車両のエンジンシステム10に備えられている。エンジンシステム10は、エンジン14と、エンジン14に供給される燃料を貯留する燃料タンク15とを備えている。燃料タンク15には、インレットパイプ16が設けられている。インレットパイプ16は、その上端部の給油口から燃料を燃料タンク15内に導入するパイプであって、給油口にはタンクキャップ17が着脱可能に取り付けられている。また、インレットパイプ16の上端部内と燃料タンク15内の蒸発燃料が存在する気層部とは、ブリーザパイプ18により連通されている。
次に、蒸発燃料処理装置12の基本的動作について説明する。通常時においては、封鎖弁38のリリーフ弁54は閉弁状態にある。
車両の駐車中について説明する。車両の駐車中は、封鎖弁38の電動弁52が閉弁状態に維持される。したがって、燃料タンク15の蒸発燃料がキャニスタ34内に流入されることがない。また、キャニスタ34内の空気が燃料タンク15内に流入されることもない。このとき、パージ弁40が閉弁状態に維持される。なお、車両の駐車中等の電動弁52の閉弁時において、燃料タンク15内の圧力は、封鎖弁38のリリーフ弁54(後述する)によって適正圧力に保たれるようになっている。
車両の走行中について説明する。車両の走行中において、ECU45は、所定のパージ条件が成立する場合に、キャニスタ34に吸着されている蒸発燃料をパージさせる制御を実行する。この制御では、パージ弁40が開閉制御される。パージ弁40が開弁されると、エンジン14の吸気負圧がパージ通路32を介してキャニスタ34内に作用する。その結果、キャニスタ34内の蒸発燃料が、大気通路42から吸入される空気とともに吸気通路27にパージされることによりエンジン14で燃焼される。また、ECU45は、蒸発燃料のパージ中に限り、封鎖弁38の電動弁52を開弁状態とする。これにより、燃料タンク15のタンク内圧が大気圧近傍値に維持される。
給油中について説明する。車両の停車中において、リッドスイッチ46が操作されると、ECU45が封鎖弁38の電動弁52を開弁状態とする。この際、燃料タンク15のタンク内圧が大気圧より高圧であれば、封鎖弁38の電動弁52が開弁すると同時に、燃料タンク15内の蒸発燃料が、ベーパ通路31を通ってキャニスタ34内の吸着材に吸着される。これにより、蒸発燃料が大気に放出されることが防止される。これにともない、燃料タンク15のタンク内圧は大気圧近傍値に低下する。また、燃料タンク15のタンク内圧が大気圧近傍値にまで低下すると、ECU45は、リッド48のロックを解除する信号をリッドオープナー47に出力する。その信号を受けたリッドオープナー47がリッド48のロックを解除することにより、リッド48の開動作が可能となる。そして、リッド48が開けられ、タンクキャップ17が開けられた状態で、燃料タンク15への給油が開始される。また、ECU45は、給油の終了(具体的にはリッド48が閉じられる)まで、封鎖弁38の電動弁52を開弁状態に維持する。このため、給油の際に、燃料タンク15内の蒸発燃料がベーパ通路31を通ってキャニスタ34内の吸着材に吸着される。
次に、封鎖弁38の説明をする。図2は封鎖弁の外観を示す斜視図、図3は図2のIII−III線矢視断面図、図4は図3のIV−IV線矢視断面図である。図2に示すように、封鎖弁38は、弁ケーシング56に電動弁52及びリリーフ弁54が設けられてなる。なお、封鎖弁38は、通常、車両の床下に設置されるものである。このため、封鎖弁38を図示する各図に示す方向表示は、車両の前後左右上下方向に対応して定めるが、封鎖弁38の配置方向を特定するものではない。
弁ケーシング56は、上流側管部57と下流側管部58と第1収容筒部60と第2収容筒部61とを有している。弁ケーシング56は樹脂製である。
次に、電動弁52の構成を説明する。図5は電動弁を示す断面図、図6は同じく分解して示す斜視図である。図5に示すように、電動弁52は弁装置210を備えている(図6参照)。弁装置210を第1弁装置210とする。なお、電動弁52は本明細書でいう「流体制御弁」に相当する。
図5に示すように、モータカバー215は、樹脂製で、カップ状に形成されている。モータカバー215の開口部は後方に向けられている。モータカバー215は、円筒状の筒壁部215cと、筒壁部215cの上端側の開口部を閉鎖する円環状の端壁部215aと、端壁部215aの外側に形成された筒状のコネクタ部215dと、を有している(図6参照)。モータカバー215内に、モータ本体211のステータ212が挿入により収容されている。
図5に示すように、弁ケーシング56の第1収容筒部60に第1弁装置210が設置される。これにともない、第1弁室65内にバルブガイド94及びバルブ体96が同心状に配置される。バルブガイド94及びバルブ体96の第1バルブシール97は、第1弁座72に対して接離可能に配置される。第1弁座72とバルブガイド94との間には、コイルバネからなる補助バネ112が介装される。補助バネ112は、バルブガイド94を第1弁座72から離れる方向へ付勢する。
次に、リリーフ弁54の構成を説明する。図9はリリーフ弁を示す断面図、図10は同じく分解して示す斜視図である。図9に示すように、リリーフ弁54は弁装置310を備えている(図10参照)。弁装置310を第2弁装置310とする。なお、リリーフ弁54は本明細書でいう「流体制御弁」に相当する。
図3に示すように、封鎖弁38は、車両の床下側の固定側部材167に対して、弁ケーシング56の取付部63をボルト等の締結により設置される。
次に、電動弁52の動作について説明する。電動弁52の動作は、リリーフ弁54の正圧リリーフ弁機構130及び負圧リリーフ弁機構132が閉弁状態において行われる。
次に、リリーフ弁54の動作について説明する。正圧リリーフ弁機構130の開弁動作、及び、負圧リリーフ弁機構132の開弁動作は、いずれも電動弁52の閉弁状態において行われる。
図7は弁ケーシングとモータカバーとの接続構造を示す断面図である。図7に示すように、弁ケーシング56とモータカバー215とにより弁ハウジング250が構成されている。弁ハウジング250を第1弁ハウジング250とする。また、弁ケーシング56は本明細書でいう「接続側半体」に相当する。また、弁ケーシング56の第1収容筒部60は本明細書でいう「接続筒部」に相当する。また、モータカバー215は本明細書でいう「被接続側半体」に相当する。また、モータカバー215の筒壁部215cは本明細書でいう「被接続筒部」に相当する。
図8は第1連結部材の成形用金型を示す断面図である。なお、図8に示す方向表示は、封鎖弁38(図3参照)の方向に基づくが、成形用金型の配置方向を特定するものではない。
固定型に弁ケーシング56がセットされる。その後、弁ケーシング56の第1収容筒部60に第1弁装置210が組み付けられ、続いて第1弁装置210のステータ212にモータカバー215が被せられる。このとき、第1収容筒部60の段差部60aにボビン220の支持部228aが当接される。また、第1収容筒部60の第1収容筒部60内にモータカバー215の筒壁部215cの開口端部が挿入される。第1収容筒部60の段差部60aとモータカバー215の筒壁部215cの開口端部との間にボビン220の支持部228aが挟持される。なお、これらの組み付けは、図6に示す組み付け方向を下方として行われる。
前記した電動弁52によると、弁ケーシング56の第1収容筒部60とモータカバー215の筒壁部215cとが、抜け止め面253及び被抜け止め面257を埋設する樹脂製の第1連結部材124によって抜け止め状態で接続されている。したがって、弁ケーシング56の第1収容筒部60とモータカバー215の筒壁部215cとの接続にねじを用いなくて済むため、質量及び体格を低減することができる。ひいては、車両等への封鎖弁38の搭載性を向上することができる。
図11は弁ケーシングとキャップとの接続構造を示す断面図である。図11に示すように、弁ケーシング56の第2収容筒部61とキャップ150とにより弁ハウジング350が構成されている。弁ハウジング350を第2弁ハウジング350とする。また、弁ケーシング56は本明細書でいう「接続側半体」に相当する。また、弁ケーシング56の第2収容筒部61は本明細書でいう「接続筒部」に相当する。また、キャップ150は本明細書でいう「被接続側半体」に相当する。また、キャップ150の筒壁部150aは本明細書でいう「被接続筒部」に相当する。なお、図12は弁ケーシングの第2収容筒部を示す平面図、図13は図12のXIII−XIII線矢視断面図である。
図14は第2連結部材の成形用金型を示す断面図である。なお、図14に示す方向表示は、封鎖弁38(図3参照)の方向に基づくが、成形用金型の配置方向を特定するものではない。
固定型に弁ケーシング56がセットされる。その後、弁ケーシング56の第2収容筒部61に第2弁装置310が組み付けられ、続いて第2収容筒部61内にキャップ150の筒壁部150aが嵌合される。このとき、第2収容筒部61の段差部61aにキャップ150のフランジ部150cが当接される。なお、これらの組み付けは、図10に示す組み付け方向を下方として行われる。
前記したリリーフ弁54によると、弁ケーシング56の第2収容筒部61とキャップ150の筒壁部150aとが、抜け止め面353及び被抜け止め面357を埋設する樹脂製の第2連結部材152によって抜け止め状態で接続されている。したがって、弁ケーシング56の第2収容筒部61とキャップ150の筒壁部150aとの接続にねじを用いなくて済むため、質量及び体格を低減することができる。ひいては、車両等への封鎖弁38の搭載性を向上することができる。
本実施形態は、実施形態1の電動弁52におけるOリング244の取り付け構造(図7参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。図15は電動弁の要部を示す断面図である。
図15に示すように、ボビン220の嵌合筒部228は、Oリング244を嵌合するリング溝229の後側の溝壁面229aを含む平面においてボビン220側の本体部2281と、支持部228aを含む抜け止め部材2282と、に分割されている。すなわち、本体部2281には、Oリング244を後方から嵌合可能とする段付き溝229cが形成されている。段付き溝229cは前側の溝壁面229bを有している。また、抜け止め部材2282は、樹脂製で、円環板状に形成されている。抜け止め部材2282は、嵌合筒部228のスリーブ部228bに嵌合されている。
まず、嵌合筒部228の本体部2281の段付き溝229cにOリング244が嵌合される。続いて、嵌合筒部228のスリーブ部228bに抜け止め部材2282が嵌合される。これより、Oリング244が抜け止めされる。また、抜け止め部材2282の支持部228aは、筒壁部215cの開口端面に当接される。なお、抜け止め部材2282の支持部228aは、実施形態1と同様、第1連結部材124の二次成形によって、弁ケーシング56の第1収容筒部60の段差部60aとモータカバー215の筒壁部215cの開口端部との間に挟持される(図7参照)。
本実施形態によると、モータ本体211の嵌合筒部228の本体部2281に形成された段付き溝229cにOリング244を容易に嵌合することができる。このため、モータ本体211の嵌合筒部228に対するOリング244の組み付け性を向上することができる。また、段付き溝229cに嵌合されたOリング244は、抜け止め部材2282により抜け止めすることができる。
本実施形態は、実施形態2の電動弁52(図15参照)における第1弁ハウジング250のシール構造に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図16は電動弁の要部を示す断面図である。
図16に示すように、弁ケーシング56の第1収容筒部60の内周面には段付き溝280が形成されている。また、モータカバー215の筒壁部215cの外周面には、第1収容筒部60の段付き溝280に対応する段付き溝282が形成されている。第1収容筒部60の段付き溝280と筒壁部215cの段付き溝282との間の環状空間部に、第1収容筒部60と筒壁部215cとの間を弾性的にシールするOリング284が介在されている。Oリング284はゴム状弾性材からなる。なお、Oリング284は本明細書でいう「シール部材」に相当する。
本実施形態によると、第1弁ハウジング250の第1収容筒部60及び筒壁部215cとの間に両者60,215c間をシールするOリング284が介在されている。したがって、第1収容筒部60と筒壁部215cとの間のシール性を向上することができる。また、本実施形態は実施形態1の電動弁52(図5参照)に適用してもよい。
本実施形態は、実施形態1のリリーフ弁54(図11参照)における第2弁ハウジング350のシール構造に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図17はリリーフ弁の要部を示す断面図である。
図17に示すように、弁ケーシング56の第2収容筒部61の段差部61aとキャップ150のフランジ部150cの下面150eとの間に環状空間部が形成されている。その環状空間部には、第2収容筒部61と筒壁部150aとの間を弾性的にシールするOリング384が介在されている。Oリング384はゴム状弾性材からなる。なお、Oリング384は本明細書でいう「シール部材」に相当する。
本実施形態によると、第2弁ハウジング350の第2収容筒部61及び筒壁部150aとの間に両者61,150a間をシールするOリング384が介在されている。したがって、第2収容筒部61と筒壁部150aとの間のシール性を向上することができる。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、封鎖弁38の電動弁52及びリリーフ弁54に限らず、その他の流体制御弁に適用してもよい。
52 電動弁(流体制御弁)
54 リリーフ弁(流体制御弁)
56 弁ケーシング(接続側半体、一次成形部材)
60 第1収容筒部(接続筒部)
61 第2収容筒部(接続筒部)
74 メイン通路(流路)
90 バイパス通路(流路)
124 第1連結部材(二次成形部材)
150 キャップ(被接続側半体、一次成形部材)
150a 筒壁部(被接続筒部)
152 第2連結部材(二次成形部材)
210 第1弁装置
215 モータカバー(被接続側半体、一次成形部材)
215c 筒壁部(被接続筒部)
228 嵌合筒部
228a 支持部(他の部材)
250 第1弁ハウジング
252 係止部
253 抜け止め面(抜け止め部)
254 線状突起部(突起部)
257 被抜け止め面(被抜け止め部)
284 Oリング(シール部材)
310 第2弁装置
350 第2弁ハウジング
352 係止部
353 抜け止め面(抜け止め部)
354 線状突起部(突起部)
355 面状突起部(突起部)
357 被抜け止め面(被抜け止め部)
384 Oリング(シール部材)
Claims (5)
- 流路を開閉する弁装置と、
前記弁装置を収容する弁ハウジングと、
を備える流体制御弁であって、
前記弁ハウジングは、筒状の接続筒部を有する接続側半体と、前記接続筒部に接続される筒状の被接続筒部を有する被接続側半体と、を備えており、
前記接続筒部の抜け止め側には抜け止め部が形成されており、
前記被接続筒部の抜け止め側には被抜け止め部が形成されており、
前記接続筒部と前記被接続筒部とは、前記抜け止め部及び前記被抜け止め部を埋設する樹脂製の二次成形部材によって抜け止め状態で接続されている、流体制御弁。 - 請求項1に記載の流体制御弁であって、
前記接続筒部及び前記被接続筒部のうちの少なくとも一方の接続部には、前記二次成形部材の境界に沿って延在する突起部が形成されている、流体制御弁。 - 請求項1又は2に記載の流体制御弁であって、
前記接続筒部及び前記被接続筒部は樹脂製であり、
前記両接続部と前記二次成形部材とが溶融接合されている、流体制御弁。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の流体制御弁であって、
前記接続筒部及び前記被接続筒部との間に他の部材が挟持されている、流体制御弁。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の流体制御弁であって、
前記接続筒部及び前記被接続筒部との間に両者間をシールするシール部材が介在されている、流体制御弁。
Priority Applications (3)
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Publications (2)
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