JPH10281332A - 圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケースとカバーとを、その間にダイアフラム
弁の圧縮部を介在して超音波溶着するものにおいて、そ
の超音波振動によりダイアフラム弁にしわが発生するこ
とを防止する。 【解決手段】 ケース１とカバー２とを、その間にダイ
アフラム弁３の圧縮部３ａを介在して超音波溶着する。
ダイアフラム弁３の周縁に形成した圧縮部３ａの上面に
突起３ｄを全周に渡って一体形成する。カバー２の下側
周縁部２ａの下面には、上記突起３ｄに嵌合する第２の
凹溝２ｄを全周に渡って形成する。上記突起３ｄの内側
面３ｆと上記第２の凹溝２ｄの内側面２ｅとを、カバー
２の仮組付時に相互に重なり合って係止するように設定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧力制御弁に関する
もので、より詳しくは、ダイアフラム弁を使用した圧力
制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、制御すべき流体圧を、流路のシー
ト部と対向する弁部を形成したダイアフラム弁に作用さ
せて、流体圧が過大の場合はダイアフラム弁を開作動
し、流体圧が過小の場合はダイアフラム弁を閉作動して
流体圧を制御する圧力制御弁がある。

【０００３】このような圧力制御弁として、例えばガソ
リン用の燃料タンク内とキャニスタ（蒸発燃料捕集装
置）との連通流路中に図９及び図１０に示すような圧力
制御弁が用いられる（特開平８−２１０５３０号公報中
の図４参照）。

【０００４】この図９及び図１０に示す圧力制御弁を説
明すると、その圧力制御弁内には、ケース１の上側周縁
部１ａと、カバー２の下側周縁部２ａ間に、可撓性を有
する円盤状のダイアフラム弁３の周縁に一体成形した圧
縮部３ａを圧縮挟持して、このダイアフラム弁３を介し
てケース１側に正圧室４が区画形成され、カバー２側に
大気室５が区画形成されている。

【０００５】上記ケース１の下部にはエバポパイプ６が
形成され、該エバポパイプ６は図示しないガソリン用燃
料タンク内と接続している。更にケース１の下部には導
出路７が形成され、該導出路７は図示しないキャニスタ
に連通している。該導出路７のケース側内端には圧力管
８が連通形成されているとともに該圧力管８はケース１
の略中央部において起立し、その開口端がシート面８ａ
になっている。更に上記導出路７にはチェックボール式
のベーパリリーフバルブ９が分岐して形成されている。
該ベーパリリーフバルブ９は、チェックボール９ａと、
該チェックボール９ａとストッパ９ｂ間に圧縮介在した
スプリング９ｃとからなる。

【０００６】上記ダイアフラム弁３の中央下面には弁体
３ｂが一体形成され、該弁体３ｂが上記圧力管８のシー
ト面８ａに対向している。更に、ダイアフラム弁３の上
面側にはシェル１０が付設されているとともに、該シェ
ル１０とカバー２間にコイルスプリング１１が圧縮介在
されており、該コイルスプリング１１の付勢力によりダ
イアフラム弁３の弁体３ｂを常時上記シート面８ａ側へ
所定圧で付勢している。

【０００７】上記カバー２には大気導入ポート１２が形
成され、上記大気室５内の内圧は常時大気圧とされてい
る。また、ケース１には図示しない圧力センサへの導圧
路１３が形成されている。

【０００８】そして、上記の構成において、正圧室４に
導入される燃料タンク内の内圧がコイルスプリング１１
の付勢力より大きい場合には正圧室４側の圧力によりダ
イアフラム弁３が開作動して燃料タンク内の圧力がキャ
ニスタ側へ放圧され、燃料タンク内の内圧がコイルスプ
リング１１の付勢力より小さい場合はダイアフラム弁３
が閉作動し、更に、燃料タンク内の内圧が大気圧に対し
て過少になるとベーパリリーフバルブ９が開作動して燃
料タンク内にキャニスタ内の空気を導入して燃料タンク
を保護するようになっている。

【０００９】このような圧力制御弁において、そのケー
ス１と、カバー２と、ダイアフラム弁３とを固着する方
法として従来、次のような固着方法が採られている。先
ず図９に示すように、熱可塑性樹脂からなるケース１の
上側周縁部１ａに形成された凹部１ｂ内にダイアフラム
弁３の周縁において下面側へ突設した圧縮部３ａを嵌合
し、次で、熱可塑性樹脂からなるカバー２の周縁部２ａ
を、その下面２ｃと上記ダイアフラム弁３の圧縮部３ａ
の上面３ｃとの間に若干の隙間ｄ₁ を設けてケース１の
接合部１ｄの内周面に嵌合して仮組付けし、次で、カバ
ー２を上方から加圧すると同時に超音波振動を与えて、
図９に示すような溶着用大径部２ｂを振動摩擦により溶
融して図１０に示すようにその溶着部Ａでケース１とカ
バー２を固着するようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
力制御弁においては、そのダイアフラム弁３の圧縮部３
ａの上面３ｃが平坦面に形成されているとともに該上面
３ｃに対向するカバー２の周縁部２ａの下面２ｃも平坦
面で形成されていることから、これらの面が非接触状態
の仮組付け状態から超音波溶着すると、ダイアフラム弁
３における圧縮部３ａの上面側が振動によってそのダイ
アフラム弁３の中心方向へ移動し、溶着終了後において
ダイアフラム弁３にしわが発生するおそれがある。この
ようなしわが発生すると、ダイアフラム弁３の弁体３ｂ
が、その閉弁時にシート面８ａに対して傾斜して当接す
ることになり、弁部のシール不良が発生する問題があ
る。

【００１１】そこで本発明は、上記のような超音波溶着
時におけるダイアフラム弁の中心方向への移動を阻止し
てダイアフラム弁のしわの発生を防止し、上記のような
シール不良の発生を防止できる圧力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記載の第１の発明は、ケースの上側周縁
部に凹溝を形成して該凹溝にダイアフラム弁の周縁に形
成した圧縮部を嵌合し、上記ケースにおける上記凹溝の
外側に位置する部分に接合部を形成し、カバーの下側周
縁部を上記接合部に嵌合して超音波溶着するものにおい
て、ダイアフラム弁の周縁に形成した圧縮部の上面に突
起を全周に渡って一体形成し、カバーの下側周縁部の下
面には、上記突起に嵌合する第２の凹溝を全周に渡って
形成し、かつ、上記突起の内側面と上記第２の凹溝の内
側面とを、カバーの仮組付時に相互に重なり合って係止
するように設定したことを特徴とするものである。

【００１３】本発明においては、カバーの仮組付け時に
おいて、カバーの下側周縁部に形成した第２の凹溝の内
側面が、ダイアフラム弁の圧縮部の上面に形成した突起
の内側面に係止する。この状態でカバーを加圧しつつ超
音波振動を与えてケースの接合部とカバーの下側周縁部
を超音波溶着する。

【００１４】このとき、ケース側の凹溝とダイアフラム
弁の圧縮部が嵌合し、かつ上記第２の凹溝の内側面とダ
イアフラム弁における圧縮部の内側面相互が係止してい
るので、上記の超音波振動によってダイアフラム弁の圧
縮部全体がダイアフラム弁の中心方向に移動することを
阻止する。

【００１５】したがって、ダイアフラム弁の圧縮部がダ
イアフラム弁の中心方向に移動してダイアフラム弁にし
わが発生することを防止できる。請求項２記載の第２の
発明は、上記第１の発明において、突起の内側面と第２
の凹溝の内側面を、ダイアフラム面と直交する面に形成
したものである。

【００１６】本第２の発明においても上記第１の発明と
同様の作用を発揮する。請求項３記載の第３の発明は、
上記第１の発明において、突起における内側面と第２の
凹溝の内側面を、ダイアフラム弁の内側から外側に向か
って斜め上方に向かうテーパ面としたものである。

【００１７】本第３の発明においては、更に、上記のよ
うなカバーの加圧時に、両テーパ面によって突起を第２
の凹溝内へ引き込む作用が働き、超音波振動により突起
が第２の凹溝外へ乗り上げることを阻止する。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１乃至図８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乃至図
４は第１実施例を示す。

【００１９】本発明は、図１におけるケース１とカバー
２とダイアフラム弁３との固着部分Ｂを要旨とするもの
で、本第１実施例におけるケース１とカバー２とダイア
フラム弁３との固着部Ｂ以外の構造は上記図９及び図１
０に示した従来の構造と同一であるため、図９及び図１
０と同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。

【００２０】図１において、熱可塑性樹脂で成形された
ケース１の上側周縁部１ａの上面には、そのケース１の
径方向断面が矩形の第１の凹溝１ｂが上側周縁部１ａの
全周に渡って形成されている。

【００２１】熱可塑性樹脂で成形されたカバー２の下側
周縁部２ａの下面には、そのカバー２の径方向断面が長
方形の第２の凹溝２ｄが下面を開口して下側周縁部２ａ
の全周に渡って形成されている。

【００２２】また、ゴム、樹脂等の可撓性材料で形成さ
れたダイアフラム弁３の周縁下面には、上記第１の凹溝
１ｂに嵌合する圧縮部３ａが、そのダイアフラム弁３の
径方向の断面を矩形にして全周に渡って一体に形成され
ている。更に上記圧縮部３ａの上面には、ダイアフラム
弁３の径方向の断面が矩形の突起３ｄがダイアフラム弁
３の全周に渡って一体に形成されている。

【００２３】更に、図２に示すように、ケース１とカバ
ー２の固着前における上記第１の凹溝１ｂの径方向長Ｌ
₁ は上記圧縮部３ａの径方向長Ｌ₂ よりも大きく、ま
た、上記第２の凹溝２ｄの径方向長Ｌ₃ は上記突起３ｄ
の径方向長Ｌ₄ よりも大きく設定され、更に、上記第１
の凹溝１ｂにおける内側面１ｃと上記圧縮部３ａにおけ
る内側面３ｅとはダイアフラム弁３の中心から同径に形
成され、更に、上記第２の凹溝２ｄにおける内側面２ｅ
と上記突起３ｄの内側面３ｆとはダイアフラム弁３の中
心から同径に形成されている。

【００２４】また、上記第１の凹溝１ｂの外側に位置し
て壁状の接合部１ｄがケース１と一体に上方へ突出形成
され、該接合部１ｄはケース１の全周に渡って形成され
ている。更に、カバー２における下側周縁部２ａの外周
面は、その下方部に位置して上記接合部１ｄの内面１ｅ
に一ぱいに嵌合する面２ｆと、上方部に位置して接合部
１ｄの内面１ｅより若干大径の溶着用大径部２ｇとで形
成されている。

【００２５】また、図１及び図２に示すように、上記溶
着用大径部２ｇが上記の接合部１ｄ上に載置された仮組
付け状態においては、カバー２の第２の凹部２ｄにおけ
る内側面２ｅの先部とダイアフラム弁３の突起３ｄにお
ける内側面３ｆの先部とが軸方向にわずかに重なり合う
ように設定されており、この重合部Ｃの重合量Ｈ₁ は
０．１ｍｍ以上に設定するとよい。更に、この重合時に
おいて、カバー２の下側周縁部２ａの下面２ｈとダイア
フラム弁３の上面間には、溶着時においてカバー２が必
要量下降でき、かつ溶着終了時には上側周縁部２ａがダ
イアフラム弁３の圧縮部３ａを加圧できる隙間ｄ₂ が形
成されている。

【００２６】次にケース１とカバー２とダイアフラム弁
３の固着方法について説明する。先ず、図１及び図２に
示すように、ケース１における第１の凹溝１ｂ内にダイ
アフラム弁３の圧縮部３ａを嵌合し、その後、カバー２
の第２の凹溝２ｄにおける内側面２ｅの先部とダイアフ
ラム弁３の突起３ｄにおける内側面３ｆの先部とが軸方
向にわずかに重なり合うように係止させてカバー２の下
側周縁部２ａをケース１の接合部１ｄ内に嵌合し、仮組
付けする。

【００２７】次に、カバー２の下側周縁部２ａを図の上
方から下方へ適宜手段で加圧しつつ超音波振動機により
超音波振動を与える。すると、カバー２における溶着用
大径部２ｇの下端部とこれに圧接するケース１における
接合部１ｄの内面部とが振動摩擦により溶融しながら下
側周縁部２ａが下降する。

【００２８】そして、下側周縁部２ａが所定量下降した
時点でその超音波振動と加圧を停止すると、図３及び図
４に示すように、カバー２における下側周縁部２ａの下
面２ｈ（図２参照）がダイアフラム弁３の圧縮部３ａを
所定量圧縮するとともに溶着部Ｄによりケース１とカバ
ー２が固着される。したがって、ダイアフラム弁３の圧
縮部３ａはケース１とカバー２間に圧縮介在されて固定
されるとともにこの圧縮部３ａによってケース１とカバ
ー２間が気密的に連結される。

【００２９】また、上記超音波振動による溶着作業時に
おいて、その振動開始前の仮組付け状態から溶着終了時
点までの間、ダイアフラム弁３に形成した圧縮部３ａの
内側面３ｅが第１の凹溝１ｂの内側面１ｃに、また、ダ
イアフラム弁３に形成した突起３ｄの内側面３ｆが第２
の凹溝２ｄの内側面２ｅに夫々係止しているため、上記
の超音波振動によってダイアフラム弁３の圧縮部３ａが
ダイアフラム弁３の中心方向（内側方向）に移動するこ
とを阻止される。そのため、従来のようなダイアフラム
弁の移動によるしわの発生が防止される。

【００３０】図５乃至図８は第２実施例を示す。本第２
実施例は、上記第１実施例におけるカバー２に形成した
第２の凹溝２ｄと、これに嵌合するダイアフラム弁３の
突起３ｄの形状の変形例を示す。

【００３１】すなわち、ダイアフラム弁３の圧縮部３ａ
の上面に、ダイアフラム弁３の内側から外側に向かって
斜め上方へ向かうテーパ面３ｇを有するテーパ状突起３
ｈを全周に渡って一体形成し、カバー２の下側周縁部２
ａの下面に、上記テーパ状突起３ｈのテーパ面３ｇと同
方向に傾斜するテーパ面２ｉを有するテーパ状溝２ｊを
全周に渡って形成し、かつ、溶着前における上記のよう
な仮組付け時において、上記テーパ状突起３ｈにおける
テーパ面３ｇの先部と上記テーパ状溝２ｊにおけるテー
パ面２ｉの先部とがわずかに重合し、更に、カバー２に
おける下側周縁部２ａの下面とダイアフラム弁３の圧縮
部３ａの上面間に上記第１実施例と同様の隙間ｄ₂ が形
成されるようになっている。

【００３２】上記重合部におけるダイアフラム面と平行
する方向の重合量Ｌ₅ は０．５ｍｍ以上に設定し、ダイ
アフラム面と直交する方向（軸方向）の重合量Ｈ₂ は
０．１ｍｍ以上に設定するとよい。

【００３３】その他の構造は上記第１実施例と同様であ
るため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略
する。本第２実施例においては、図５及び図６に示すよ
うな仮組付け状態から、上記第１実施例と同様にカバー
２を加圧しつつ超音波振動を与えて、図７及び図８に示
すように溶着する。

【００３４】この溶着作業時においてもテーパ状溝２ｊ
とテーパ状突起３ｈとの係合により、上記第１実施例と
同様に、ダイアフラム弁３における圧縮部３ａにおける
上面側がダイアフラム弁３の中心方向へ移動することを
阻止できる。更に、この溶着時に、カバー２の下側周縁
部２ａが加圧されて下降すると、上記両テーパ面２ｉと
３ｇとの係合によりテーパ状突起３ｈがテーパ状溝２ｊ
内へ引き込まれるため、上記の振動によりテーパ状突起
３ｈがテーパ状溝２ｊ以外へ乗り上げることを防止でき
る。

【００３５】なお、上記各実施例は、燃料タンク用の圧
力制御弁に適用した例であるが、本発明は上記実施例の
圧力制御弁に限るものではなく、その他、ダイアフラム
弁を使用した圧力制御弁に適用できるものである。

【００３６】

【発明の効果】上記のようであるから、請求項１及び２
記載の発明によれば、ケースとカバーの超音波溶着時に
ダイアフラム弁にしわが発生することを防止でき、従来
のようなダイアフラム弁の弁部においてシール不良が発
生することを防止できる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、超音波溶着
時にダイアフラム弁に形成した突起が、カバーに形成し
た第２の凹溝外へ乗り上げることを阻止し、上記第１の
発明の効果をより確実なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す仮組付け状態の縦断
面図。

【図２】図１における要部拡大縦断面図。

【図３】図１の実施例における溶着後の状態を示す縦断
面図。

【図４】図３における要部拡大縦断面図。

【図５】本発明の第２実施例を示す仮組付け状態の縦断
面図。

【図６】図５における要部拡大縦断面図。

【図７】図５の実施例における溶着後の状態を示す縦断
面図。

【図８】図７における要部拡大縦断面図。

【図９】従来構造の仮組付け状態を示す縦断面図。

【図１０】従来構造の溶着状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…ケース １ａ…上側周縁部 １ｂ…凹溝 ２…カバー ２ａ…下側周縁部 ２ｄ…第２の凹溝 ２ｅ…内側面 ３…ダイアフラム弁 ３ａ…圧縮部 ３ｄ…突起 ３ｆ…内側面 ２ｉ，３ｇ…テーパ面 ２ｊ…テーパ状溝 ３ｈ…テーパ状突起

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースの上側周縁部に凹溝を形成して該
   凹溝にダイアフラム弁の周縁に形成した圧縮部を嵌合
   し、上記ケースにおける上記凹溝の外側に位置する部分
   に接合部を形成し、カバーの下側周縁部を上記接合部に
   嵌合して超音波溶着するものにおいて、 ダイアフラム弁の周縁に形成した圧縮部の上面に突起を
   全周に渡って一体形成し、カバーの下側周縁部の下面に
   は、上記突起に嵌合する第２の凹溝を全周に渡って形成
   し、かつ、上記突起の内側面と上記第２の凹溝の内側面
   とを、カバーの仮組付時に相互に重なり合って係止する
   ように設定したことを特徴とする圧力制御弁。
2. 【請求項２】 突起の内側面と第２の凹溝の内側面を、
   ダイアフラム面と直交する面に形成した請求項１記載の
   圧力制御弁。
3. 【請求項３】 突起における内側面と第２の凹溝の内側
   面を、ダイアフラム弁の内側から外側に向かって斜め上
   方に向かうテーパ面とした請求項１記載の圧力制御弁。