JPH10196814A - ダイアフラム式流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開弁時における異音の発生を防止するととも
に流体の流れを良くする。 【解決手段】 ダイアフラム７に弁部７ｂを、ダイアフ
ラムの中心から偏心した位置に設ける。第１の流路６の
開口部を弁部７ｂに対向させる。第２の流路１２をダイ
アフラムの中心を境として弁部７ｂと反対側に位置して
開口する。第２の流路１２を、その軸心Ｙ−Ｙが第１の
流路６の軸心Ｘ−Ｘと直交して交差するように指向させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダイアフラム式流量
制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流通路にダイアフラム弁を設け、
該ダイアフラムを負圧により開閉して流量を制御するダ
イアフラム式流量制御弁として、例えば図５に示すよう
なキャニスタのパージバルブに使用されている（実開昭
５８−６６１５７号公報）。これを第１の従来の技術と
する。

【０００３】この図５に示すキャニスタにおいては、エ
ンジンの停止中に燃料タンクの蒸発燃料が流入路１００
から吸着剤層１０１に流入して吸着され、エンジンの運
転時に、吸気管負圧が負圧路１０２から排圧室１０３内
に作用し、その負圧によりダイアフラム１０４がスプリ
ング１０５の付勢力に抗してシート１０６より離間し、
吸着剤層１０１に吸着捕集された蒸発燃料が穴１０７、
ダイアフラム室１０８を通じてシート１０６からパージ
通路１０９へ流出するようになっている。

【０００４】そして、上記ダイアフラム１０４は真円の
円盤状に形成され、その中心部に弁部１０４ａが形成さ
れているとともにスプリング１０５が配置され、かつ、
該弁部１０４ａとシート１０６の接触面がダイアフラム
１０４と平行に形成されている。

【０００５】そのため、排圧室１０３に負圧が作用した
場合にはダイアフラム１０４に、その弁部１０４ａを中
心とする全周に均等に負圧が作用し、弁部１０４ａの接
触面がシート１０６の接触面に平行状態を保って離間す
る。このように平行状態を保って離間すると、特に、そ
の隙間が小さい（０．１ｍｍ程）時点においては、その
隙間を流れる空気流により共振周波数でダイアフラム１
０４が振動して異音が発生し、この異音が車内に伝播す
る問題がある。

【０００６】また、このような異音発生をも防止できる
ものとして、図６に示すようなダイアフラムの弁部を偏
心させたものが例えば実開昭６３−４０５７３号公報に
開示されている。これを第２の従来の技術とする。

【０００７】この図６に示すものは、真円に形成された
ダイアフラム２００に弁部２０１を偏心して形成し、上
記と同様な排圧室２０２に負圧が作用した場合に、ダイ
アフラム２００における弁部２０１を中心とする受圧面
積の大きい側が他の側より大きく吸引されるようにし、
その弁部２０１を、ダイアフラム２００の中心寄りから
傾斜状態（片開き状態）に開口し、隙間の均一性をなく
して異音が発生するのを防止したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記図６に示す第２の
従来の技術においては、上記図５に示す第１の従来の技
術の問題を解決できるものの、次のような問題がある。

【０００９】図６に示すものにおいては、ダイアフラム
２００により開閉される流路が、ダイアフラム２００の
面と直交するように指向させた第１流路２０５と、弁部
２０１の面と直交するように、すなわち上記第１流路２
０５と平行させた第２流路２０６と、該第２流路２０６
に直交するように指向させた第３流路２０７とで形成さ
れている。

【００１０】そのため、弁部２０１の開口時において
は、図６の矢印の如く、第１流路２０５に流入した流体
が、その流れ方向と直交するダイアフラム２００に当た
って直角に変向され、更に第２流路２０６内へ直角に変
向されて、全体としてＵターン状に１８０度変向されて
流入されることになり、その流通抵抗が大きくなって流
通性が悪い問題がある。

【００１１】そこで本発明は、異音の発生を防止し、か
つ流通性のよいダイアフラム式流量制御弁を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、ダイアフラム（７）によ
り連通室（４）と排圧室（９）とに区画し、ダイアフラ
ム（７）には弁部（７ｂ）をダイアフラム（７）の中心
から偏心した位置において一体に形成し、連通室（４）
には第１の流路（６）を上記弁部（７ｂ）に対向して開
口し、更に連通室（４）には、上記ダイアフラム（７）
の中心を境として上記弁部（７ｂ）と反対側に位置して
第２の流路（１２）を開口し、かつ該第２の流路（１
２）を、その軸心が上記第１の流路（６）の軸心に直交
して交差するようにして設け、更に上記排圧室（９）に
は、上記弁部（７ｂ）を第１の流路（６）側へ付勢する
ダイアフラムスプリング（１１）を設けるとともに負圧
導入路（１３）を連通したことを特徴とするものであ
る。

【００１３】本発明のダイアフラム式流量制御弁を第２
の流路（１２）から第１の流路（６）へ流れる流体を制
御する弁として使用した場合において、排圧室（９）内
に負圧が作用しないときには、ダイアフラムスプリング
（１１）の付勢力により弁部（７ｂ）が第１の流路
（６）のシール面（６ｃ）を閉塞し、流体の流通を遮断
する。

【００１４】また、排圧室（９）内に負圧が作用する
と、弁部（７ｂ）の偏心によるダイアフラム（７）にお
ける受圧面積の大きい側、すなわち第２の流路（１２）
が位置する側から弁部（７ｂ）が開口し、開弁初期にお
いては弁部（７ｂ）が傾斜した片開き状態になる。更に
負圧が高くなると、弁部（７ｂ）は、上記の傾斜状態を
維持して更に開弁する。したがって、開弁初期において
は弁部（７ｂ）の一部が第１の流路（６）のシート（６
ｃ）面に接触した状態で弁部（７ｂ）が開口し、弁部
（７ｂ）の振動が抑制され、弁部（７ｂ）がシート面
（６ｃ）より離間した場合には弁部（７ｂ）とシート面
（６ｃ）との隙間の均一性をなくして異音の発生が防止
される。

【００１５】また、第２の流路（１２）から流入した流
体は、弁部（７ｂ）の開弁側方向から第１の流路（６）
内へ流入し、かつその流れは略直角に変向する流れにな
る。したがって、上記従来のように、流体が１８０度変
向して流れるものに比べて流体の流れが良くなる。更
に、弁部（７ｂ）は第２の流路（１２）側が開くように
傾斜開口するため、流体はその弁部（７ｂ）のシール側
面（７ｃ）に誘導されて第１の流路（６）へ流入する。
したがって、流体の流れが更に一層良くなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１乃至図３に示す実施例に基づ
いて本発明の実施の形態について説明する。図１はダイ
アフラム式流量制御弁部を示す断面図で、そのケース１
内には隔壁２により第１室３と第２室４に区画されてい
る。

【００１７】上記隔壁２には、該隔壁２と直交し、かつ
連通室である第２室４側へ突出する第１の流路６が形成
され、該第１の流路６の基端６ａが第１室３に開口連通
し、先端６ｂが第２室４に開口連通し、その先端面がシ
ート面６ｃになっている。該シート面６ｃはその第１の
流路６の軸心Ｘ−Ｘと直交して形成されている。

【００１８】上記ケース１における上記第２室４側開口
端にはダイアフラム７が、上記第２室４を閉塞した状態
で配置され、そのダイアフラム７の周縁部７ａが、上記
ケース１とカバー８とで挟持されている。

【００１９】カバー８内は、上記ダイアフラム７により
第２室４と区画された排圧室９が形成されている。上記
ダイアフラム７は図２に示すように平面形状が真円状に
形成されているとともに弁部７ｂがダイアフラム７の中
心から偏心してダイアフラム７と一体に形成されてお
り、弁部７ｂを中心として一方の側が受圧面積の大きい
部分Ａに、他方の側が受圧面積の小さい部分Ｂになって
いる。そして上記偏心した弁部７ｂに位置して上記第１
の流路６のシート６ｃ面が対向配置されており、弁部７
ｂがシート面６ｃに接離可能になっている。

【００２０】上記ダイアフラム７の弁部７ｂにおける排
圧室９側の面にはリテーナ１０が弁部７ｂと同心的に配
置され、該リテーナ１０とカバー８間にダイアフラムス
プリング１１が圧縮介在されており、弁部７ｂを常時シ
ート面６ｃ側へ所定圧で付勢している。

【００２１】上記第２室４部におけるケース１の側壁に
は第２室４に開口連通する第２の流路１２が形成されて
いる。該第２の流路１２の開口部１２ａは、上記ダイア
フラム７の中心を境として弁部７ｂと反対側、すなわち
受圧面積の大きい側に位置して設けられているとともに
その第２の流路１２の軸心Ｙ−Ｙが上記第１の流路６の
軸心Ｘ−Ｘに直交して交差する方向に設けられ、更に第
１の流路６の軸心Ｘ−Ｘ方向においてシート面６ｃに可
能な限り近づけた位置に開口している。すなわち、開口
部１２ａは、ダイアフラム７における受圧面積の大きい
部分Ａ側のケース側壁においてシール面６ｃに近い部分
に指向して設けられている。

【００２２】上記排圧室９には負圧導入路１３が開口連
通している。上記実施例のダイアフラム式制御弁を例え
ば蒸発燃料捕集用のキャニスタに用いるとともに上記第
１室３を吸着剤層に連通し、第２の流路１２を大気ポー
トとし、負圧導入路１３をエンジンのインテークマニホ
ールドに連通した場合における作用について説明する。

【００２３】エンジンの停止中においては、排圧室９が
大気圧となり、ダイアフラムスプリング１１の付勢力に
よりダイアフラム７の弁部７ｂが図１のようにシート面
６ｃに密接し、第１室３と大気ポートである第２の流路
１２との流路は遮断される。

【００２４】次に、エンジンの運転により負圧導入路１
３から排圧室９内にインテークマニホールド負圧が作用
すると（このとき第１室３内にも負圧が発生する）、そ
の排圧室９内の負圧がダイアフラム７に作用し、ダイア
フラムスプリング１１の付勢力に抗して弁部７ｂが開口
する初期において、弁部７ｂにおけるダイアフラム７の
受圧面積の大きい部分Ａ側が受圧面積の小さい部分Ｂ側
よりも早く開口し、図３に示すように、弁部７ｂが傾斜
した片開き状態になる。そのため、弁部７ｂの一部がシ
ール面６ｃに接触した開弁状態となり、弁部７ｂの振動
が抑制されて異音の発生が防止される。

【００２５】上記の片開き状態より更に負圧が高くなる
と、弁部７ｂは上記の傾斜状態で図３の上方へ吸引さ
れ、その弁部７ｂのシート側面７ｃとシート面６ｃとが
非平行状態のままでその開口量が増大する。したがっ
て、上記第１の従来の技術のように弁部とシート面とが
平行状態で開口して異音が発生することを防止できる。

【００２６】更に、大気ポートである第２の流路１２を
上記のように形成したことにより、図３の矢印Ｃのよう
に、第２の流路１２からの大気が、弁部７ｂの開口側の
方向から、かつ第１の流路６の軸心Ｘ−Ｘに略直交する
方向から弁部７とシール面６ｃの隙間へ流入し、第１の
流路６内へ流れる。

【００２７】したがって、大気流は略直交に変向して流
れるため、上記第２の従来技術のようにＵターン状に１
８０度変向して流れる場合に比べて流通抵抗が少なく、
大気の流入が良くなる。更に図４に示す矢印Ｃに示す如
く、開弁側の側方から流れて来た大気が弁部７ｂの傾斜
したシール側面７ｃで第１の流路６内へ誘導されるの
で、より一層大気の流入が良くなる。

【００２８】なお、本発明のダイアフラム式流量制御弁
は、蒸発燃料捕集用のキャニスタにおけるパージ用の流
量制御弁に用いてもよい。すなわち、上記第１室３を吸
着剤層に連通し、第２の流路１２をパージ通路としてイ
ンテークマニホールドへ連通し、負圧導入路１３をイン
テークマニホールドに連通して使用してもよい。

【００２９】この場合には、エンジンの運転時に負圧導
入路１３からダイアフラム７に負圧が作用して上記実施
例と同様にダイアフラム７の弁部７ｂが傾斜開口し、第
２の流路１２に作用する負圧により、第１の流路６側か
ら、開口した弁部７ｂを通じて第２の流路１２へ空気が
流れ、この流れに乗って吸着剤層に捕集されていた蒸発
燃料がパージポートである第２の流路１２を経てインテ
ークマニホールドへパージされる。

【００３０】この空気の流れにおいても、上記図３に示
す流れＣと、その流れ方向が逆で同流路の流れになり、
第１の流路６から第２の流路１２側へ略直交に変向し、
かつ弁部７ｂのシール側面７ｃにより第２の流路１２方
向へ誘導される。したがって、その空気の流れが良くな
り、パージ作用の効率が良くなる。

【００３１】上記２つの実施例は、いずれもキャニスタ
の制御弁に適用したものであるが、本発明は上記のキャ
ニスタの制御弁の他に、流路をダイアフラム弁で開閉制
御するものに適用できるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上のようであるから、本発明によれ
ば、開弁時における異音の発生を防止できるとともに流
体の流れを良くすることができるダイアフラム式流量制
御弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側断面図で、閉弁状態を
示す。

【図２】同じくダイアフラムの平面図。

【図３】同じく開弁状態を示す側断面図。

【図４】本発明の弁部による流体の流れを説明する図。

【図５】第１の従来の技術を示す側断面図。

【図６】第２の従来の技術を示す側断面図。

【符号の説明】

４…連通室 ６…第１の流路 ７…ダイアフラム ７ｂ…弁部 ９…排圧室 １１…ダイアフラムスプリ
ング １２…第２の流路 １３…負圧導入路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイアフラムにより連通室と排圧室とに
   区画し、ダイアフラムには弁部をダイアフラムの中心か
   ら偏心した位置において一体に形成し、連通室には第１
   の流路を上記弁部に対向して開口し、更に連通室には、
   上記ダイアフラムの中心を境として上記弁部と反対側に
   位置して第２の流路を開口し、かつ該第２の流路を、そ
   の軸心が上記第１の流路の軸心に直交して交差するよう
   にして設け、更に上記排圧室には、上記弁部を第１の流
   路側へ付勢するダイアフラムスプリングを設けるととも
   に負圧導入路を連通したことを特徴とするダイアフラム
   式流量制御弁。