JP6561615B2 - 弁装置 - Google Patents
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Description
このような弁装置は、燃料タンクの圧力が比較的高い場合には、吸着能力を超える蒸発燃料がキャニスタに瞬間的に流入しないように通路の開度を絞り、燃料タンクの圧力が比較的低い場合には、燃料タンクの圧力を早期に下げるべくキャニスタ側に蒸発燃料を大量に流すように通路の開度を開く。
特許文献1の構成においては、弁装置は、以下に説明する通路形成部材、主弁体、および、副弁体を備える。
主弁体は、通路に収容され、電磁ソレノイドによって駆動されて通路を開閉する。
副弁体は、通路において主弁体の下流側に配され、通路の開放時に自身の上流側と下流側との間に生じる差圧によって駆動され、差圧の増加により通路の開度を絞る。
そして、通路形成部材内に、主弁体が着座する環状の弁座が設けられ、弁座の内周は、通路の一部を成し、主弁体が弁座に着座することで通路が閉じられる。
このため、副弁体は常時、蒸発燃料に晒されることはないので、副弁体の粘着物質付着による動作不良等を抑制することができる。
通路形成部材は、流体の流れる通路が形成されている。
主弁体は、通路に収容され、電磁ソレノイドによって駆動されて通路を開閉する。
副弁体は、通路において主弁体の下流側に配され、通路の開放時に自身の上流側と下流側との間に生じる差圧によって駆動され、差圧の増加により通路の開度を絞る。
そして、通路形成部材内に、主弁体が着座する環状の弁座が形成され、弁座の内周は、通路の一部を成し、主弁体が弁座に着座することで通路が閉じられる。
ケースは、電磁ソレノイドを収容し、主弁体の上流側で通路形成部材に接続するとともに弁座形成部材が嵌め込まれる。
内部シール部材は、通路形成部材の内周と弁座形成部材の外周とに挟まれ、主弁体が弁座に着座している時に、通路形成部材の内周と弁座形成部材の外周の間を通って主弁体の上流側から下流側に流体が漏れるのを防ぐ。
外部シール部材は、ケースと通路形成部材とに挟まれ、通路から通路形成部材の外部に流体が漏れるのを防ぐ。
また、内部シール部材を、通路形成部材の内周と弁座形成部材の外周の間に挟んで保持するとともに、外部シール部材を、ケースと通路形成部材との間に挟んで保持することで、弁座形成部材を通路形成部材内に嵌め込むことに起因する問題を解消することができる。
弁装置1は、例えば、燃料タンク3内で発生した蒸発燃料をキャニスタ4に導く蒸発燃料通路5を開閉するものであり、車両に設けられる蒸発燃料処理装置6の1構成要素を成す。
また、蒸発燃料処理装置6に用いられる各種の電気機能部品は、内燃機関の制御を行う制御装置(以下、ECU9と呼ぶことがある。)により動作が制御される。
なお、パージ通路11には、パージ通路11の開閉および開度調整を行うパージ弁12が設けられている。
また、キャニスタ4には、大気導入通路13を介して大気が導入可能に設けられ、大気導入通路13には大気導入弁14が設けられている。
弁装置1は、以下に説明する通路形成部材22、主弁体24、および、副弁体26を具備する。
通路形成部材22は、蒸発燃料通路5の内、流体がL字状に曲がって流れる部分(以下、通路27と呼ぶ。)を内部に形成するものである。
ここで、通路形成部材22は、燃料タンク3側の配管が接続されるインレットパイプ28と、キャニスタ4側の配管の接続されるアウトレットパイプ29とを備える。
ここで、ケース31は電磁ソレノイド30を収容するものであり、主弁体24の上流側で通路形成部材22に接続する。
なお、電磁弁33は、閉弁することで燃料タンク3をキャニスタ4に対して密閉する閉鎖バルブであり、通電時に開弁するノーマリクローズ型となっている。
電磁ソレノイド30は、通電により生じる磁気的吸引力によって主弁体24を開弁側に駆動するものである。
ここで、電磁ソレノイド30は、通電されると周囲に磁束を形成するソレノイドコイル40と、ソレノイドコイル40とECU9の接続を行うためのコネクタ41と、磁性金属製のアーマチャ43と、アーマチャ43および主弁体24を閉弁側に付勢するリターンスプリング45を具備する周知の構成である。
ここで、ステータコア46およびヨーク47はソレノイドコイル40が通電されると磁化される磁性金属製となっている。
ここで、副弁体26は、主弁体24による通路27の開放時に自身の上流側と下流側との間に生じる差圧によって駆動され、差圧の増加により通路27の開度を絞る。
そして、通路形成部材22は、アウトレットパイプ29と同軸上に主弁体24および副弁体26を収容する。
また、インレットパイプ28は、弁体収容筒50の側面に開口している。
以下の説明では、弁体収容筒50の中心軸が伸びる方向を「軸方向」と呼ぶ。なお、軸方向は蒸発燃料の流れの方向と一致している。
ここで、弁座形成部材51には、主弁体24の着座する部分であり、内周が通路27の一部を成す環状の弁座51aが形成されている。
そして、主弁体24が弁座51aに着座することで通路27が閉じられる。
また、弁座形成部材51の軸方向他端部の内周面には、副弁体26を摺動自在に支持するガイド面55が設けられている。そして、弁体収容筒50に設けられるガイド面56とともに副弁体26を摺動自在に支持している。
副弁体26は、弁座57、リターンスプリング58とともに流体の圧力差によって作動するいわゆる2段切替弁59を構成する。
弁座57は、弁体収容筒50において、ガイド面56の下流端に円環状に設けられている。
リターンスプリング58は、副弁体26を上流側に付勢する。
副弁体26は、図3(a)に示すように下流側の弁座57に着座した状態でも自身の上流側と下流側との間で流体の通過を可能とする貫通孔26aを有し、ガイド面56に摺接しながら移動自在に支持されている。
そして、副弁体26は、以下に説明する弁部26b、小径筒26c、上流ガイド26d、複数の脚部26eを有する。
弁部26bの上流側の部分は、下流側ほど径大になる円錐形状のテーパをなし、主に上流側の面で流体圧を上流側から受ける。
なお、上流ガイド26dの上流端にもゴム製の着座部が設けられている。
大開度状態とは、弁部26bが弁座57から離座した状態であって弁部26bの外周側および貫通孔26aの両方を流体が通過する状態であり、小開度状態とは、弁部26bが弁座57に着座した状態であって貫通孔26aのみを流体が通過する状態である。
逆に、燃料タンク3内の圧力が低く、上流側から弁部26bに作用する流体圧が低い場合、弁部26bが弁座57から離座して大開度状態となる。
実施例の特徴を、図1を用いて説明する。
弁座形成部材51は、通路形成部材22内に嵌め込まれるとともに、上流側の端部に形成されるフランジ部51dがケース31と弁体収容筒50の端に挟まれて支持されている。
これにより、Oリング65は、通路形成部材22の内周と弁座形成部材51との間に挟まれる(図5(a)参照。)。
この結果、主弁体24が弁座51aに着座している時に、通路形成部材22の内周と弁座形成部材51の外周の間の径方向の隙間を通って主弁体24の上流側から下流側に流体が漏れるのを防ぐ。
環状溝66は、弁体収容筒50の上流端に設けられる通路27を取り囲むように設けられた溝である。
そして、環状溝66に外部シール部材であるOリング67が嵌め込まれ、ケース31と通路形成部材22とを環状のクランプ68によって固定することで、Oリング67はケース31と通路形成部材22との間に挟まれる。
これにより、Oリング67によって通路27から通路形成部材22の外部に流体が漏れるのを防いでいる。
弁座形成部材51は、通路形成部材22内に主弁体24の下流側に位置するように嵌め込まれ、弁座51aを形成する。
ケース31は、電磁ソレノイド30を収容し、主弁体24の上流側で通路形成部材22に接続する。
そして、主弁体24が弁座51aに着座している時に、通路形成部材22の内周と弁座形成部材51の外周の間を通って主弁体の上流側から下流側に流体が漏れるのを防いでいる。
ここで、図4において、比較例の弁装置1Aを示す。
なお、図4の比較例の弁装置1Aにおいては、実施例と同一機能物には同一符号を付して表している。
そして周溝66にOリング67が嵌め込まれた状態で弁座形成部材51は通路形成部材22内に嵌め込まれる。
すなわち、弁装置1Aの弁座形成部材51は、周溝51eにOリング65、周溝66にOリング67が配された状態で、通路形成部材22に嵌め込まれる(図5(a)参照。)。
この結果、実施例において通路形成部材22内に弁座形成部材51を嵌め込む際に弁座形成部材51が軸方向に対して傾く可能性を抑制することができる(図5(b)参照。)。
このため、弁座51aに主弁体24が着座する際の着座音の伝達経路が少なくなるため、着座音の伝達を抑制することができる。
30 電磁ソレノイド 51 弁座形成部材 51a 弁座
65 Oリング(内部シール部材) 67 Oリング(外部シール部材)
Claims (2)
- 流体の流れる通路(27)を形成する通路形成部材(22)と、
前記通路に収容され、電磁ソレノイド(30)によって駆動されて前記通路を開閉する主弁体(24)と、
前記通路において前記主弁体の下流側に配され、前記通路の開放時に自身の上流側と下流側との間に生じる差圧によって駆動され、前記差圧の増加により前記通路の開度を絞る副弁体(26)とを備え、
前記通路形成部材内に、前記主弁体が着座する環状の弁座(51a)が形成され、
前記弁座の内周は、前記通路の一部を成し、
前記主弁体が前記弁座に着座することで前記通路が閉じられる弁装置(1)において、
前記通路形成部材内に、一部が前記主弁体の下流側に位置するように嵌め込まれ、前記弁座を形成する弁座形成部材(51)と、
前記電磁ソレノイドを収容し、前記主弁体の上流側で前記通路形成部材に接続するとともに前記弁座形成部材が嵌め込まれるケース(31)と、
前記通路形成部材の内周と前記弁座形成部材の外周とに挟まれ、前記主弁体が前記弁座に着座している時に、前記通路形成部材の内周と前記弁座形成部材の外周の間を通って前記主弁体の上流側から下流側に流体が漏れるのを防ぐ内部シール部材(65)と、
前記ケースと前記通路形成部材とに挟まれ、前記通路から前記通路形成部材の外部に流体が漏れるのを防ぐ外部シール部材(67)とを備えることを特徴とする弁装置。 - 請求項1に記載の弁装置において、
車両に搭載される燃料タンク(3)と蒸発燃料を保持するキャニスタ(4)との間を連通する蒸発燃料通路(5)に配されることを特徴とする弁装置。
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