JP7018143B2

JP7018143B2 - 圧力調整バルブ

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Publication number: JP7018143B2
Application number: JP2020541210A
Authority: JP
Inventors: 晴光杉山; 隆弘酒井
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Filing date: 2019-09-02
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Description

本発明は、燃料タンクとキャニスターとを連通する配管の途中に配置され、燃料タンク内の圧力を調整するための、圧力調整バルブに関する。

例えば、自動車等の車両の燃料タンクには、タンク内の圧力を調整するための、バルブが取付けられている。

このようなバルブとして、下記特許文献１には、タンク側に連通する第１接続管及びキャニスター側に連通する第２接続管を有するバルブ本体と、バルブ本体内に配置され、第２接続管の基端側開口を開閉するダイヤフラムと、このダイヤフラムを閉塞方向に付勢する圧縮ばねと、第２接続管の基端側の隔壁に形成した通路孔に装着され、同通路孔を開閉する傘バルブとを有する、負圧カットバルブが記載されている。そして、タンク内圧が通常よりも上昇した場合には、ダイヤフラムが第２接続管の基端側開口から離れて、キャニスター側へ燃料蒸気が排出されるため、タンク内圧を低下させる。一方、タンク内圧が通常よりも低下した場合には、傘バルブが第２接続管の通路孔から開いて、タンク側に空気が流入するため、タンク内圧を上昇させる。また、キャニスター側へ排出された燃料蒸気の一部は、エンジン側に吸引されて（パージされる）燃焼に利用される。

特許第３０９１９４７号公報

ところで、ガソリンエンジンと電気モーターとからなるハイブリッドカーが、広く実用化されているが、このハイブリッドカーにおいては、エンジンが作動せずにモーターが作動している場合には、キャニスター側へ燃料蒸気を排出したくないという事情があった。これは、タンク内圧の上昇により、キャニスター側へ排出された燃料蒸気は、エンジンが作動しない場合には、エンジン側へ吸引されないため、キャニスターに燃料蒸気が必要以上に溜ってしまうためである（燃料蒸気がオーバーフローする）。

ここで、上記特許文献１の負圧カットバルブは、タンク内圧に応じてダイヤフラムが開閉するだけであり、必要に応じてダイヤフラムを開閉させて、燃料蒸気の吸排気を調整できる構造ではない。そのため、この負圧カットバルブを上記のようなハイブリッドカーに利用しても、タンク内圧上昇時にはダイヤフラムが開いてしまうので、エンジンが作動せずにモーターが作動した場合に、ダイヤフラムを閉じた状態に保持して、キャニスター側への排出を規制することはできない。

したがって、本発明の目的は、必要に応じてダイヤフラムの開閉動作を制御することができる、圧力調整バルブを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る圧力調整バルブは、燃料タンクと該燃料タンク外に配置されるキャニスターとを連通する配管の途中に配置されて、前記燃料タンク内の圧力を調整するためのものであって、内部空間及び開口部を有するハウジングと、一端が前記燃料タンクに連通する配管の接続部をなし、他端が前記ハウジングに連結されて前記内部空間に連通するタンク連通管と、一端が前記キャニスターに連通する配管の接続部をなし、他端が前記ハウジングの内部空間に位置するキャニスター連通管と、前記キャニスター連通管の他端側に設けられ、前記キャニスター連通管を前記内部空間に連通させる開口をなす弁座と、前記ハウジングとの間で前記内部空間を囲むように、前記ハウジングの開口部に装着され、前記弁座に対して開閉可能に接離するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記弁座に向けて付勢するスプリングと、前記ダイヤフラムの開閉を外部信号によって制御可能とするアクチュエータとを有し、前記アクチュエータは、進退動作可能な作動部材を有し、前記作動部材が後退した状態では、前記ダイヤフラムは、前記スプリングに抗して、前記弁座に対して開くことが可能とされ、前記作動部材が突出した状態では、前記ダイヤフラムは、前記弁座に対して開くことが規制されるように構成されていることを特徴する。

本発明によれば、アクチュエータの作動部材を突出させることにより、ダイヤフラムが弁座に対して開くことを抑制できるので、燃料タンクの内圧が高まっても、燃料タンクとキャニスターとの連通路を閉じた状態に維持することができる。このため、例えば、エンジンで駆動すると共にモーターでも駆動するハイブリッドカーにおいて、エンジンが動作してない状態のときに、燃料タンク内の燃料蒸気をキャニスター側へと流通することを阻止することができる。

また、アクチュエータの作動部材を退避させることにより、ダイヤフラムが開くことを可能とされるので、燃料タンク内の圧力が高い場合には、ダイヤフラムを開かせて、タンク連通管とキャニスター連通管とを連通させ、燃料蒸気をキャニスター側に流すことができる。このため、例えば、ハイブリッドカーにおいて給油をする際に、燃料タンクの内圧が高い場合には、外部信号によってアクチュエータを後退させ、燃料蒸気をキャニスター側に流して、給油口から燃料が噴き出ることを防止することができる。

本発明に係る圧力調整バルブの、一実施形態を示す分解斜視図である。同圧力調整バルブの断面図である。同圧力調整バルブを適用した、ハイブリッドカーの概略構成図である。同圧力調整バルブにおいて、作動部材が突出した状態の断面図である。同圧力調整バルブにおいて、作動部材が後退した状態で、タンク内圧が所定値を下回る場合の断面図である。同圧力調整バルブにおいて、作動部材が後退した状態で、タンク内圧が所定値以上となった場合の断面図である。同圧力調整バルブを用いたハイブリッドカーにおいて、アクチュエータの動作に伴うバルブやダイヤフラムの動作を説明した、フロー図である。本発明に係る圧力調整バルブの、他の実施形態を示しており、作動部材が突出した状態における断面図である。同圧力調整バルブにおいて、作動部材が後退した状態で、タンク内圧が所定値を下回る場合の断面図である。同圧力調整バルブにおいて、作動部材が後退した状態で、タンク内圧が所定値以上となった場合の断面図である。

以下、図１～７を参照して、本発明に係る圧力調整バルブの、一実施形態について説明する。

図３に示すように、この実施形態の圧力調整バルブ１０（以下、単に「調整バルブ１０」ともいう）は、燃料タンク１と、燃料タンク１の外部に配置されるキャニスター２とを連通する、配管３の途中に配置されて、燃料タンク１内の圧力を調整するためのものである。なお、この調整バルブ１０は、燃料タンク１の外部の所定箇所に取付けられるようになっている。

また、この実施形態の調整バルブ１０は、図３に示すように、ガソリンエンジン４（以下、単に「エンジン４」ともいう）と電気モーター５（以下、単に「モーター５」ともいう）とを有する、いわゆるハイブリッドカー（シリーズ方式、パラレル方式、スプリット方式等の、どの種類のハイブリッドカーでもでもよい）に適用される。ただし、ハイブリッドカーではなく、通常のガソリンエンジンのみを採用した車両に適用してもよい。

また、燃料タンク１には、燃料タンク内への過給油を防止する満タン規制バルブＶ１や、車両横転時等に燃料タンク外への燃料流出を防止するカットバルブＶ２等が取付けられている。なお、前記配管３は、タンク側配管３ａと、キャニスター側配管３ｂとからなり、タンク側配管３ａが、満タン規制バルブＶ１に連結され、同満タン規制バルブＶ１を介して燃料タンク１内に連通している。一方、キャニスター側配管３ｂは、キャニスター２に連結されている。更に、燃料タンク１の側壁からは燃料給油パイプ６（以下、単に「給油パイプ６」ともいう）が延出されており、その燃料給油口６ａ（以下、単に「給油口６ａ」ともいう）には、図示しない給油キャップが着脱可能に取付けられている。また、給油口６ａの外方には、給油カバー６ｂが開閉可能に設けられている（図３参照）。

そして、図１や図２に示すように、この実施形態の調整バルブ１０は、主として、内部空間Ｒ１を有するハウジング２０と、このハウジング２０との間で前記内部空間Ｒ１を囲むように、ハウジング２０の開口部２５に装着されるダイヤフラム５０と、該ダイヤフラム５０を、スプリング支持部材５７を介して、弁座４０に向けて付勢するスプリング５５と、ハウジング２０との間でダイヤフラム周縁を挟持するカバー６０と、このカバー６０に取付けられたアクチュエータ７０とを有している。

まず、ハウジング２０について説明する。この実施形態におけるハウジング２０は、略円板状をなした底壁２１と、その周縁から立設した円筒状をなした周壁２２とを有し、その上方（底壁２１とは反対側）に開口部２５を設けた、略有底円筒状をなしており、その内側に前記内部空間Ｒ１が設けられている。また、開口部２５の内周縁部には、ダイヤフラム５０の外周縁部５３を支持するための、環状の凹部２５ａが形成されている。更に、周壁２２の所定箇所には、燃料タンク１に、ハウジング２０、ひいては調整バルブ１０全体を取付けるための、取付部２３が設けられている。

また、ハウジング２０の周壁２２の対向する箇所からは、タンク連通管３０、及び、キャニスター連通管３５が、ハウジング２０の軸心Ｃを通る直線Ｌ（図１参照）上に沿って、外方に向けて所定長さでそれぞれ延設されている。

前記タンク連通管３０は、その一端３１が燃料タンク１に連通するタンク側配管３ａの接続部をなしており、他端３２がハウジング２０の周壁２２に連結されて、その内部空間Ｒ１に連通している（図２参照）。

一方、前記キャニスター連通管３５は、その一端３６がキャニスター２に連通するキャニスター側配管３ｂの接続部をなすと共に、他端３７がハウジング２０の内部空間Ｒ１に位置しており、一端３６から他端３７に向けてハウジング２０の周壁２２を貫通するように延びている。また、内部空間Ｒ１に位置するキャニスター連通管３５の他端３７側には、キャニスター連通管３５を内部空間Ｒ１に連通させる開口をなす弁座４０が設けられている。すなわち、キャニスター連通管３５は、ハウジング２０の周壁２２の内周から、ハウジング２０の軸心Ｃに向けて延び、その延出方向先端部が前記他端３７をなしており、この他端３７に隣接し、かつ、ハウジング２０の軸心Ｃに整合する位置に、ハウジング２０の軸心Ｃに沿って延び、上方（開口部２５側）が開口した円筒状壁部３８が設けられており、この円筒状壁部３８の先端部が、前記弁座４０をなしている（図１参照）。

なお、この実施形態では、タンク連通管３０とキャニスター連通管３５とが、ハウジング２０の軸心Ｃを通る直線Ｌ上に沿って延設されているが（すなわち、タンク連通管３０の延出方向と、キャニスター連通管３５の延出方向とのなす角度が１８０°）、例えば、タンク連通管の延出方向に対して、キャニスター連通管の延出方向を所定角度（１８０°以外の角度）をなすように斜めに延出させたり、タンク連通管やキャニスター連通管の一方を、ハウジングの下向きに延設させたりしてもよく、燃料タンクの形状等に応じて適宜選択することができる。なお、ハウジング外方に設けた取付部の、取付位置や形状等も、燃料タンクの形状等に応じて適宜選択することができる。

次に、前記ハウジング２０との間で前記内部空間Ｒ１を囲むように、ハウジング２０の開口部２５に装着され、弁座４０に対して開閉可能に接離するダイヤフラム５０について説明する。

この実施形態のダイヤフラム５０は、ゴムや弾性エラストマー等の弾性材料から一体形成されたものであって、前記弁座４０に接離して開閉させる円板状をなした基部５１と、該基部５１の周縁から環状に広がった形状をなすと共に、前記基部５１よりも肉薄とされ、内部空間Ｒ１の圧力変動により撓み変形可能とされた、弾性変形部５２とを有している。また、図２に示すように、弾性変形部５２は、上向きの凸形状、すなわち、弁座４０から離れる方向に向けて緩やかな曲面状をなすように突出する形状となっており、その外径はハウジング２０の開口部２５の内径に適合するようになっている。

更に図２に示すように、弾性変形部５２の外周縁部５３であって、その内面側（ハウジング２０の内部空間Ｒ１側に向く面）からは、環状をなした凸部５３ａが突設されている。そして、前記凸部５３ａを、ハウジング２０の開口部２５の内周縁部に設けた凹部２５ａに嵌合させることで、ダイヤフラム５０がハウジング２０の開口部２５に装着されて、ダイヤフラム５０とハウジング２０との間で内部空間Ｒ１が囲まれて、開口部２５が閉塞されるようになっている。

次に、上記ダイヤフラム５０をハウジング２０との間で挟持するカバー６０について説明する。

この実施形態におけるカバー６０は、略円板状をなした天井部６１と、この天井部６１の外周縁部であって、その内面側（ダイヤフラム５０側に向く面）から突出して、前記ダイヤフラム５０の外周縁部５３を挟持する、挟持部６３とを有している。なお、天井部６１の外径は、前記ハウジング２０の開口部２５の内径に適合する寸法とされ、ダイヤフラム５０の全域を覆う（カバーする）ようになっている。また、前記天井部６１の内面側中央には、スプリング５５の一端を支持するための、環状をなしたスプリング支持突部６１ａか突設されている（図２参照）。

そして、図２に示すように、開口部２５にダイヤフラム５０を装着すると共に、同ダイヤフラム５０の基部５１の外面側に、略円板状をなし複数の環状壁５７ａを設けたスプリング支持部材５７を載置して、このスプリング支持部材５７にスプリング５５の他端を支持させ、かつ、スプリング５５の一端をカバー６０のスプリング支持突部６１ａに支持させる。この状態で、ダイヤフラム５０の外面側（ハウジング２０の内部空間Ｒ１とは反対側）にカバー６０を配置して、同カバー６０をハウジング２０の開口部２５に向けて押し込み、カバー６０の挟持部６３と、ハウジング２０の開口部２５の内周との間を、接着剤やその他の溶着手段により固着することで、カバー６０の挟持部６３とハウジング２０の凹部２５ａとの間で、ダイヤフラム５０の外周縁部５３が挟持されると共に、ダイヤフラム５０とカバー６０との間にスプリング５５が圧縮状態で配置されて、ハウジング２０の開口部２５にカバー６０が取付けられるようになっている。

その結果、カバー６０とダイヤフラム５０との間に、密閉された背面側空間Ｒ２が形成される。すなわち、この実施形態の調整バルブ１０では、ダイヤフラム５０を仕切壁として、その内面側（ダイヤフラム５０の正面側）に内部空間Ｒ１が画成されると共に、内面側（ダイヤフラム５０の背面側）に背面側空間Ｒ２が画成されるようになっている。また、この状態では、圧縮状態で保持されたスプリング５５によって、スプリング支持部材５７を介して、ダイヤフラム５０の基部５１が弁座４０に向けて付勢されて、弁座４０は閉じた状態となっている。

なお、この実施形態におけるカバー６０は、ダイヤフラム５０の全域をカバーする形状となっているが、ハウジングとの間でダイヤフラム周縁を挟持可能であればよく、例えば、環状のリング形状等としてもよい（ただし、この場合は、ハウジングとの間で背面側空間は画成されない）。

また、図２に示すように、カバー６０の天井部６１の径方向中央には、円形孔状をなしたオリフィス６５が形成されており、このオリフィス６５は前記背面側空間Ｒ２に連通している。更に図４に示すように、オリフィス６５の外面側周縁からは、環状突起６５ａが突設されている。図４～６に示すように、この環状突起６５ａに、アクチュエータ７０の作動部材７３が接離して、オリフィス６５を開閉するようになっている。

また、カバー６０の天井部６１の外面側の中央からは、アクチュエータ７０を取付けるための、上方が開口した略四角枠状をなした取付部６７が立設されている。この取付部６７は、その内部空間が、前記オリフィス６５に整合する位置となるように設けられている。また、取付部６７の両側部基端側には、四角孔状の開口６７ａがそれぞれ形成されている（図１参照）。各開口６７ａは、オリフィス６５に連通する取付部６７の内部空間に、連通するようになっており、背面側空間Ｒ２内の空気をオリフィス６５を通じて、調整バルブ外方へと排出したり、或いは、外気を通過させてオリフィス６５から、背面側空間Ｒ２内に取り入れたりする。

そして、この調整バルブ１０においては、前記アクチュエータ７０は、ダイヤフラム５０の開閉を外部信号によって制御可能とされている。

この実施形態におけるアクチュエータ７０は、いわゆる電動アクチュエータであって、略筒状をなした本体７１と、該本体７１に対してスライドするように進退動作する、すなわち、前記カバー６０に形成したオリフィス６５や前記弁座４０に近接する方向に突出するか（図４参照）、又は、オリフィス６５や弁座４０から離反する方向に後退する（図５，６参照）、作動部材７３とを有している。図４～６に示すように、前記作動部材７３は、本体７１に設けられた軸受部７１ａに、スライド可能に挿入されて支持される軸部７４と、該軸部７４の軸方向先端に設けられた円板状の当接部７５とからなる。なお、当接部７５の外径は、前記オリフィス６５の内径よりも大きく形成されており、環状突起６５ａに当接した状態で、オリフィス６５の開口全域を閉塞するようになっている。

また、上記アクチュエータ７０は、略コ字枠状をなしたブラケット７７（図１参照）を介して、カバー６０の取付部６７内に挿入されて、取付ピン７８によって取付部６７に取付けられるようになっている。この取付状態では、作動部材７３の当接部７５が、カバー６０のオリフィス６５側に向けて配置されると共に、取付部６７の開口６７ａに整合する位置となる。

また、この実施形態におけるアクチュエータ７０は、電磁石で得られる電力を利用するソレノイド（電磁弁）アクチュエータであるが、リニアモータを利用したリニアアクチュエータや、形状記憶合金を用い、電流を入力することが発生するジュール熱を利用したアクチュエータ、ゴムチューブを利用したラバーアクチュエータを用いたり、更には、ボールネジ等を利用した進退構造としたり、空圧や油圧を利用した圧力シリンダーを適用してもよく、作動部材を進退動作可能な構造であればよい。

そして、この調整バルブ１０においては、図５，６に示すように、作動部材７３が後退した状態では、ダイヤフラム５０は、スプリング５５に抗して、弁座４０に対して開くことが可能とされ、図４に示すように、作動部材７３が突出した状態では、ダイヤフラム５０は、弁座４０に対して開くことが規制されるように構成されている。

すなわち、図５に示すように、作動部材７３が後退して、当接部７５が環状突起６５ａから離反して、オリフィス６５が開くと、密閉状態の背面側空間Ｒ２が開放されて、背面側空間Ｒ２とハウジング外部とが連通するため、内部空間Ｒ１内の圧力が上昇すると、内部空間Ｒ１と背面側空間Ｒ２とに圧力差が生じ、弁座４０に対してダイヤフラム５０が開くことが可能となる。なお、燃料タンク１内の圧力がそれほど高くなく（所定値を下回る場合）、スプリング５５の付勢力が、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の圧力に打ち勝っている場合には、図５に示すように、ダイヤフラム５０により弁座４０が閉じた状態に保持される。

そして、燃料タンク１内の圧力が上昇すると、燃料蒸気が、カットバルブＶ２や満タン規制バルブＶ１、タンク側配管３ａ、タンク連通管３０を通過して、燃料蒸気がハウジング２０の内部空間Ｒ１内に流入していき、内部空間Ｒ１の圧力が上昇していく。そして、燃料タンク１内の圧力が所定値以上となり、内部空間Ｒ１の圧力が上昇すると、図６に示すように、ダイヤフラム５０の弾性変形部５２に、内部空間Ｒ１側から背面側空間Ｒ２側に向けて押圧力が作用して撓み変形し、それによって、背面側空間Ｒ２からの押圧力及びスプリング５５の弾性付勢力に抗して、ダイヤフラム５０が押し上げられて、その基部５１が弁座４０から離反して弁座４０が開く。その結果、タンク連通管３０とキャニスター連通管３５とが弁座４０を介して互いに連通するので、内部空間Ｒ１内の燃料蒸気は、弁座４０や、キャニスター連通管３５、キャニスター側配管３ｂを通過して、キャニスター２へと排出される。

このように、作動部材７３が後退した状態では、オリフィス６５が開いて、背面側空間Ｒ２が開放されて内圧が低下するため、ダイヤフラム５０の基部５１が弁座４０とカバー６０の天井部６１との間で昇降可能となり、ダイヤフラム５０はスプリング５５に抗して弁座４０に対して開くことが可能となっている。

一方、図４に示すように、作動部材７３が突出して、当接部７５が環状突起６５ａに当接して、オリフィス６５を閉じると、背面側空間Ｒ２が閉塞された状態となり、内部空間Ｒ１側の圧力が上昇しても、内部空間Ｒ１と背面側空間Ｒ２とに圧力差が生じず、基部５１が弁座４０に当接した状態に維持されて、弁座４０が開くことが規制される。

このように、作動部材７３が突出した状態では、オリフィス６５が閉じて、背面側空間Ｒ２が閉塞されるため、背面側空間Ｒ２内の圧力及びスプリング５５の付勢力によって、ダイヤフラム５０の基部５１が弁座４０に当接した状態に維持されるので、ダイヤフラム５０は弁座４０に対して開くことが規制されるようになっている。

上記のように、この実施形態においては、カバー６０に設けたオリフィス６５を、アクチュエータ７０の作動部材７３により開閉させることで、カバー６０とダイヤフラム５０との間の背面側空間Ｒ２内の圧力を増減させて、ダイヤフラム５０の開閉を制御するように構成されており、いわば背面側空間Ｒ２を介してダイヤフラム５０の開閉動作を間接的に制御している。

ただし、ダイヤフラムにアクチュエータの作動部材を直接的に接離させて、ダイヤフラムの開閉動作を制御してもよく（これについては、後述する他の実施形態において説明する）、特に限定はされない。

また、上記のような、アクチュエータ７０の作動部材７３の突出・後退動作は、以下の構造によって制御される。このアクチュエータ７０の制御構造について説明すると、同制御構造は、図３に示すように、エンジン４の動作を検出する第１検出部７ａと、モーター５の動作を検出する第２検出部７ｂと、給油カバー６ｂの開閉を検出する第３検出部７ｃと、これらの検出部７ａ，７ｂ，７ｃ及びアクチュエータ７０の間に配置され、検出部７ａ，７ｂ，７ｃからの信号に基づいて、アクチュエータ７０の作動部材７３に突出信号又は後退信号を送信する、制御部８とを有している。

図７のフロー図を併せて参照すると、前記第１検出部７ａは、エンジン４の動作又は非動作を検出して（ステップＳ１）、エンジン４が動作している場合には、エンジン動作信号を制御部８に送信し、エンジン４が動作していない場合には、エンジン非動作信号を制御部８に送信する。

また、第２検出部７ｂは、エンジン４が動作していない状態における、モーター５の動作又は非動作を検出して（ステップＳ３）、モーター５が動作している場合には、モーター動作信号を制御部８に送信し、モーター５が動作していない場合には、モーター非動作信号を制御部８に送信する。

更に、第３検出部７ｃは、エンジン４及びモーター５が動作していない状態（すなわち、給油のため停車している状態）における、給油カバー６ｂの開閉動作を検出して（ステップＳ５）、給油カバー６ｂを開こうとするときに、カバー開き信号を制御部８に送信する。

また、前記制御部８は、第１検出部７ａからエンジン動作信号を受信した場合、又は、第３検出部７ｃからカバー開き信号を受信した場合に、アクチュエータ７０の作動部材７３に後退信号を送信する。その結果、図５に示すように、作動部材７３の当接部７５が環状突起６５ａから離反して、オリフィス６５が開くようになっている（ステップＳ２及びステップＳ６参照）。

一方、第１検出部７ａからエンジン非動作信号を受信し、かつ、第２検出部７ｂからモーター動作信号を受信した場合には、アクチュエータ７０の作動部材７３に突出信号を送信する。その結果、図４に示すように、作動部材７３の当接部７５が環状突起６５ａに当接して、オリフィス６５を閉じるようになっている（ステップＳ４参照）。

なお、制御部８による、アクチュエータ７０の作動部材７３への、突出信号又は後退信号を送信するタイミングとしては、エンジン４やモーター５が動作状態から非動作状態となったとき又は非動作状態から動作状態となったときと同時に、又は、給油カバー６ｂの開き時と同時に、信号を送信してもよいが、ある程度のタイムラグがあってもよい（例えば、上記状態となったときから、所定時間遅れたタイミングで突出信号や後退信号を送信してもよい）。

次に、図７のフロー図を併せて参照して、調整バルブ１０の動作について、より詳細に説明する。

すなわち、第１検出部７ａによってエンジン４の動作が検出されると（ステップＳ１）、同第１検出部７ａがエンジン動作信号を制御部８に送信し、同エンジン動作信号に基づいて、制御部８がアクチュエータ７０の作動部材７３に後退信号を送信する。その結果、図５に示すように、作動部材７３の当接部７５が環状突起６５ａから離反して、オリフィス６５が開き（ステップＳ２）、ダイヤフラム５０がスプリング５５に抗して弁座４０に対して開き可能な状態となる。

この状態で、燃料タンク１内の圧力が所定値以上の場合には、図６に示すように、背面側空間Ｒ２からの押圧力及びスプリング５５の弾性付勢力に抗して、ダイヤフラム５０全体が押し上げられて弁座４０が開くので、燃料蒸気がキャニスター２へと排出される。

一方、燃料タンク１内の圧力が所定値を下回る場合には、図５に示すように、背面側空間Ｒ２からの押圧力及びスプリング５５の弾性付勢力によって、ダイヤフラム５０が弁座４０側に向けて押圧されて、弁座４０が閉じた状態に維持される。

また、上記ステップＳ１において、エンジン４が停止した非動作の状態（すなわち、モーター５に電力が十分に貯留されて、モーター５のみが動作する場合や、アイドリングストップでエンジン４が停止した場合等）の場合には、更に、第２検出部７ｂによって、モーター５の動作又は非動作が判定される（ステップＳ３）。

そして、モーター５の動作が検出された場合には、第２検出部７ｂがモーター動作信号を制御部８に送信し、同モーター動作信号に基づいて、制御部８がアクチュエータ７０の作動部材７３に突出信号を送信する。その結果、図４に示すように、作動部材７３の当接部７５が環状突起６５ａに当接して、オリフィス６５が閉じる（ステップＳ４）。この状態では、背面側空間Ｒ２が密閉され、背面側空間Ｒ２内の圧力が高まるため、背面側空間Ｒ２の内部圧力と、スプリング５５の付勢力とによって、ダイヤフラム５０が弁座４０側に向けて押圧されて、弁座４０が開くことが規制される。

また、上記ステップＳ３において、モーター５の動作が検出されない場合、すなわち、エンジン４及びモーター５が動作せず、給油のために停車した状態において、給油カバー６ｂを開こうとする際に（ステップＳ５）、第３検出部７ｃがカバー開き信号を制御部８に送信し、同カバー開き信号に基づいて、制御部８がアクチュエータ７０の作動部材７３に後退信号を送信する。

その結果、図５に示すように、作動部材７３の当接部７５が環状突起６５ａから離反して、オリフィス６５が開き（ステップＳ６）、ダイヤフラム５０がスプリング５５に抗して弁座４０に対して開き可能な状態となる。そのため、燃料タンク１内の圧力が所定値以上となっている場合には、図６に示すように、背面側空間Ｒ２からの押圧力及びスプリング５５の弾性付勢力に抗して、ダイヤフラム５０全体が押し上げられて弁座４０が開いて、燃料蒸気がキャニスター２へと排出される。

なお、第３検出部７ｃがカバー開き信号を送信しない場合には（ステップＳ５の「ＮＯ」の場合）、図４に示すように、作動部材７３が突出してオリフィス６５が閉じた状態に維持される（ステップＳ４に戻る）。

また、以上説明したアクチュエータ７０の作動部材７３の突出・後退動作は、あくまで一例であり、上記態様に限定されるものではない。

次に、上記構成からなる本発明に係る調整バルブ１０の作用効果について説明する。

すなわち、この調整バルブ１０においては、ダイヤフラム５０の開閉を外部信号によって制御するアクチュエータ７０を有し、図５や図６に示すように、同アクチュエータ７０の作動部材７３が後退した状態では、ダイヤフラム５０は、スプリング５５に抗して、弁座４０に対して開くことが可能とされる一方、図４に示すように、作動部材７３が突出した状態では、ダイヤフラム５０は、弁座４０に対して開くことが規制されるように構成されている。すなわち、ダイヤフラム５０の開閉動作を、アクチュエータ７０によって、任意に制御することができる。

そして、この調整バルブ１０では、図４に示すように、アクチュエータ７０の作動部材７３を突出させて、オリフィス６５を閉じることで、背面側空間Ｒ２が密閉されるため、ダイヤフラム５０の基部５１が弁座４０に当接した状態に維持されて、ダイヤフラム５０が弁座４０に対して開くことを規制することができる。そのため、燃料タンク１内の圧力が高まっても、ダイヤフラム５０の基部５１で弁座４０を閉じた状態に維持することができ（図４参照）、その結果、燃料タンク１とキャニスター２との連通路（タンク側配管３ａ、タンク連通管３０、内部空間Ｒ１、弁座４０、キャニスター連通管３５、キャニスター側配管３ｂ等）を閉じた状態に維持することができる。

したがって、例えば、エンジン４で駆動すると共にモーター５でも駆動するハイブリッドカーにおいて、エンジン４が動作してない状態のときに、燃料タンク１内の燃料蒸気をキャニスター２側へと流通することを確実に阻止することができる。

一方、図５や図６に示すように、アクチュエータ７０の作動部材７３を後退させて、オリフィス６５を開くことで、背面側空間Ｒ２が開放されてその内圧が低下するため、ダイヤフラム５０の基部５１が、弁座４０とカバー６０の天井部６１との間で昇降可能となり、ダイヤフラム５０を弁座４０から開くことが可能となる。そのため、図６に示すように、燃料タンク１内の圧力が高くなり、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の圧力が上昇すると、背面側空間Ｒ２からの押圧力及びスプリング５５の弾性付勢力に抗して、ダイヤフラム５０が押し上げられて、その基部５１を弁座４０から離反させて、弁座４０を開かせて、タンク連通管３０とキャニスター連通管３５とを連通させ、燃料蒸気をキャニスター２側に流すことができる。

したがって、例えば、ハイブリッドカーにおいて給油をする際に、燃料タンク１の内圧が高い場合には、外部信号によってアクチュエータ７０の作動部材７３を後退させて、弁座４０を開口させて、燃料蒸気をキャニスター２側に流すことで、給油口６ａから燃料が噴き出ることを防止することができる。

また、図２に示すように、この実施形態の調整バルブ１０においては、ハウジング２０との間でダイヤフラム５０周縁を挟持するカバー６０を更に有しており、アクチュエータ７０は、カバー６０に取付けられているので、調整バルブ１０の構造を簡素化することができ、アクチュエータ７０の組付け作業を容易にして、製造コストの低廉化を図ることができる。更に、カバー６０にアクチュエータ７０が取付けられることで、ハウジング２０とカバー６０とアクチュエータ７０との一体化が容易となり、調整バルブ１０を、燃料タンク１の外部に取付ける際の、取付作業性を高めることができる（アクチュエータ７０と、ハウジング２０やカバー６０とが別体だと、それらを燃料タンク１に個別に取付ける必要があり、取付作業性が低下する）。

更にこの実施形態においては、カバー６０は、ダイヤフラム５０との間で背面側空間Ｒ２を形成すると共に、カバー６０には、背面側空間Ｒ２に連通するオリフィス６５が設けられており、アクチュエータ７０の作動部材７３は、オリフィス６５を開閉するように、カバー６０に対して進退動作するように構成されている。この態様によれば、アクチュエータ７０の作動部材７３が突出してオリフィス６５が閉じられると、背面側空間Ｒ２が閉塞されて、その内圧によって、ダイヤフラム５０の基部５１が弁座４０から離れにくくなり、弁座４０が開くことをより確実に規制することができる（図４参照）。

また、アクチュエータ７０の作動部材７３が後退してオリフィス６５が開かれると、背面側空間Ｒ２が開放されるので、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の圧力によって、ダイヤフラム５０を開くことが可能となる（図８参照）。そして、アクチュエータ７０の作動部材７３は、カバー６０に設けた比較的小径のオリフィス６５を開閉可能な大きさであればよいため、作動部材７３を小さくして、アクチュエータ７０の小型化を図ることができる。

また、この実施形態においては、アクチュエータ７０の作動部材７３は、燃料タンク１の燃料給油口６ａを開く前に、外部信号によって後退し、ダイヤフラム５０が弁座４０に対して開くことが可能となるように制御される。

そのため、例えば、ハイブリッドカーにおいて、エンジン４が動作して、ダイヤフラム５０が弁座４０に対して閉じて、燃料タンク１内の燃料蒸気の、キャニスター２側への流通が阻止され、燃料タンク１内に燃料蒸気が充満した状態となっていても、燃料給油口６ａを開く前に、外部信号（第３検出部７ｃからのカバー開き信号）によって作動部材７３が後退して、ダイヤフラム５０が開くことを可能として、タンク連通管３０とキャニスター連通管３５とを連通させて、燃料タンク１内の燃料蒸気をキャニスター２側へ排出することができる（図６参照）。その結果、燃料タンク１に燃料を給油すべく、燃料給油口６ａを開く際に、燃料が噴出することを防止することができる。

図８～１０には、本発明に係る圧力調整バルブの、他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この実施形態の圧力調整バルブ１０Ａ（以下、単に「調整バルブ１０」ともいう）は、アクチュエータ７０の作動部材７３Ａが、ダイヤフラム５０に直接的に接離して、ダイヤフラム５０の開閉を制御する構造となっている。

具体的には、図８に示すように、調整バルブ１０Ａを構成するカバー６０の中央に形成されたオリフィス６５Ａは、その内径が、作動部材７３Ａの円板状の当接部７５の外径よりも大きく形成されており、同当接部７５はオリフィス６５Ａを通過可能となっている。

また、アクチュエータ７０の作動部材７３Ａは、ダイヤフラム５０の、弁座４０との当接面とは反対の背面側に、その当接部７５が、接離するように進退動作する構成となっている。そして、図８に示すように、作動部材７３Ａが突出した状態では、その当接部７５がスプリング支持部材５７に当接して、ダイヤフラム５０の基部５１を、背面側から間接的に押圧する。その結果、ダイヤフラム５０の基部５１が弁座４０に当接して、弁座４０が閉塞されて、ダイヤフラム５０が弁座４０に対して開くことが規制される。

一方、図９や図１０に示すように、作動部材７３Ａが後退した状態では、当接部７５がスプリング支持部材５７から離反して、ダイヤフラム５０の基部５１の押圧状態が解除されて、ダイヤフラム５０はスプリング５５に抗して弁座４０に対して開くことが可能となっている。

なお、図９には燃料タンク１内の圧力がそれほど高くなく、スプリング５５の付勢力が、ハウジング２０の内部空間Ｒ１の圧力に打ち勝っている場合であり、この場合には、弁座４０が閉じた状態に保持される。一方、燃料タンク１内の圧力が上昇した場合には、図１０に示すように、ダイヤフラム５０の基部５１を弁座４０から離反させて、弁座４０を開かせて、タンク連通管３０とキャニスター連通管３５とを連通させ、燃料蒸気をキャニスター２側に流すことができる。

以上のように、この実施形態においては、アクチュエータ７０の作動部材７３Ａは、ダイヤフラム５０の、弁座４０との当接面とは反対の背面側に接離するように進退動作し、作動部材７３Ａが突出した状態では、ダイヤフラム５０が背面側から押圧されて、弁座４０を閉じた状態に維持し、作動部材７３Ａが後退した状態では、ダイヤフラム５０から離れて、ダイヤフラム５０が弁座４０に対して開くことを可能にするように構成されている。このように、アクチュエータ７０の作動部材７３Ａは、ダイヤフラム５０の背面側に接離して、ダイヤフラム５０の開閉を直接制御するので、ダイヤフラム５０の開閉制御を確実に行うことができる。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。

１燃料タンク
２キャニスター
３配管
４ガソリンエンジン（エンジン）
５電気モーター（モーター）
１０，１０Ａ圧力調整バルブ（調整バルブ）
２０ハウジング
２５開口部
３０タンク連通管
３５キャニスター連通管
４０弁座
５０ダイヤフラム
５５スプリング
５７スプリング支持部材
６０カバー
６５，６５Ａオリフィス
７０アクチュエータ
７３，７３Ａ作動部材

Claims

燃料タンクと該燃料タンク外に配置されるキャニスターとを連通する配管の途中に配置されて、前記燃料タンク内の圧力を調整するための、圧力調整バルブであって、
内部空間及び開口部を有するハウジングと、
一端が前記燃料タンクに連通する配管の接続部をなし、他端が前記ハウジングに連結されて前記内部空間に連通するタンク連通管と、
一端が前記キャニスターに連通する配管の接続部をなし、他端が前記ハウジングの内部空間に位置するキャニスター連通管と、
前記キャニスター連通管の他端側に設けられ、前記キャニスター連通管を前記内部空間に連通させる開口をなす弁座と、
前記ハウジングとの間で前記内部空間を囲むように、前記ハウジングの開口部に装着され、前記弁座に対して開閉可能に接離するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを前記弁座に向けて付勢するスプリングと、
前記ダイヤフラムの開閉を外部信号によって制御可能とするアクチュエータとを有し、
前記アクチュエータは、進退動作可能な作動部材を有し、前記作動部材が後退した状態では、前記ダイヤフラムは、前記スプリングに抗して、前記弁座に対して開くことが可能とされ、前記作動部材が突出した状態では、前記ダイヤフラムは、前記弁座に対して開くことが規制されるように構成されていることを特徴する圧力調整バルブ。
前記ハウジングとの間で前記ダイヤフラム周縁を挟持するカバーを更に有しており、
前記アクチュエータは、前記カバーに取付けられている、請求項１記載の圧力調整バルブ。
前記カバーは、前記ダイヤフラムとの間で背面側空間を形成すると共に、同カバーには、前記背面側空間に連通するオリフィスが設けられており、
前記アクチュエータの作動部材は、前記オリフィスを開閉するように、前記カバーに対して進退動作する、請求項２記載の圧力調整バルブ。
前記アクチュエータの作動部材は、前記ダイヤフラムの、前記弁座との当接面とは反対の背面側に接離するように進退動作し、前記作動部材が突出した状態では、前記ダイヤフラムが背面側から押圧されて、前記弁座を閉じた状態に維持し、前記作動部材が後退した状態では、前記ダイヤフラムから離れて、前記ダイヤフラムが前記弁座に対して開くことを可能にするように構成されている、請求項１又は２記載の圧力調整バルブ。
前記アクチュエータの作動部材は、前記燃料タンクの燃料給油口を開く前に、外部信号によって後退し、前記ダイヤフラムが前記弁座に対して開くことが可能となるように制御される、請求項１～４のいずれか１つに記載の圧力調整バルブ。