JP2006153018A - 液中燃料圧力調整器組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】
燃料レールへ供給される燃料の圧力を所定圧力に調整する燃料圧力調整器組立体及び方法を提供する。
【解決手段】
燃料圧力調整器は、該調整器を収納し燃料中に常に沈んだ状態にするハウジング及び燃料カバーを有する。弁要素により余剰燃料は燃料圧力調整器から流れ出て、燃料タンクへ戻り再利用される。燃料コンポーネント組立体はまた、燃料の乱流を減少させ、ノイズ及び炭化水素の放出を制限するのを可能にする。これは、燃料流路を閉じ込めて配向するために圧力調整器を燃料中に沈めることにより達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力自動車両の燃焼エンジン用燃料調整器に係る。

燃料レールに取り付けられた燃料噴射器へ供給される燃料圧力を調整するために、燃料圧力調整器を燃料レール組立体に取り付けることが知られている。燃料レールへ送られる加圧燃料は燃料タンクから燃料供給用導管を介して圧送されるが、余剰燃料は燃料圧力調整器の戻りポートから燃料戻り用導管を介してタンクへ戻される。このタイプのシステムを戻り型システムと呼ぶ。このシステムに使用される典型的な燃料圧力調整器は、調整器をその両側の異なる圧力のチェンバに分割する可動壁またはダイアフラムを有する。圧力差によりダイアフラムの位置が決まるが、この位置が調整器を介する流路のサイズを決定する。かくして、ダイアフラムの両側の圧力差に応じて調整器を介する流れが所定圧力に調整される。

別のタイプの燃料噴射器システムに燃料戻り用導管のないものがあるが、これを戻りなし（非帰還またはデッドヘッド）燃料システムと呼ぶ。このシステムでは、ダイアフラムが弁座の方へばねにより付勢された玉形弁の位置を制御する。燃料はばね及び常開玉形弁を通過してダイアフラムの一方の側のコンパートメントに流入し、そこから燃料レールへ流れる。ダイアフラムの反対側は真空基準値を有する。ダイアフラムの両側のチェンバ間の圧力差によりダイアフラムが変位するが、このダイアフラムには玉形弁を弁座から離脱させるか玉形弁を弁座の方へばね偏倚力により移動させるポストが取り付けられている。

かかるシステムは、満足に動作して燃料を調整された所定圧力で燃料レールへ供給する。かかる圧力調整器は問題がないことが判明しているが、燃料圧力調整器から燃料が供給される燃焼エンジンの性能を最大にする必要がある。燃焼エンジンには乱流状態の、または空気が混入した燃料を供給してはならない。乱流及び燃料への空気の混入を回避するには、燃料圧力調整器内またはその周りの燃料レベルを一定にするのが一般的に望ましい。このため、燃料圧力調整器を燃料中に沈める必要がある。これから得られる別の利点としてノイズの潜在的減少がある。所望のエンジン性能を与える燃料圧力調整器の機械式燃料システムでは、燃料圧力調整器を燃料中に沈んだ状態で保持する単純且つ安価な手段に対する需要が生まれている。

発明の概要

本発明の１つの局面によると、燃料タンク内に位置する燃料圧力調整器組立体であって、燃料圧力調整器を燃料中に沈めるための収納組立体と、燃料圧力を調整し、燃料系統内で余剰燃料流を差し向け、閉位置で弁座上に位置して燃料流をブロックしり弁要素と、燃料圧力調整器組立体から出る燃料流を燃料タンクへ差し向ける燃料カバーとより成る燃料圧力調整器組立体が提供される。

本発明の別の局面によると、燃料圧力調整器における燃料のノイズ及び炭化水素放出を減少させる方法であって、燃料を閉じ込める収納組立体を用意し、閉位置で弁要素を弁座上に位置させ、開位置で弁要素を弁座から離れる軸方向に変位させて燃料系統の燃料圧力を調整し、燃料圧力調整器を燃料中に沈めるステップより成る方法が提供される。

本発明の目的は、燃焼エンジンへ流れる燃料の乱流及び空気混入を減少させる燃料圧力調整器を提供することにある。

本発明の別の目的は、システムのノイズまたは振動を減衰させる燃料圧力調整器を提供することにある。

本発明の目的はまた、燃料圧力調整器を燃料中に沈めた状態に保持することにある。

図１−３は、本発明の液中燃料圧力調整器組立体の種々の実施例を示す。各実施例において、燃料圧力調整器組立体１０は好ましくは燃料タンク３０内にある燃料圧力調整器２０を有する。燃料タンク３０は、燃料リザバー（燃料タンク内にある）か、または燃料圧力調整器組立体１０がエンジンの供給側へ延びるラインかまたは余剰燃料が燃料タンク３０内に含まれ、消費される燃料だけがエンジンへ送られる戻りなしシステム内に位置する燃料タンクである。

図１−３にも示すように、各実施例には、燃料圧力調整器２０を収納するハウジング４０がある。ハウジング４０は、燃料圧力調整器２０から解放される噴霧状態の燃料を収集する壁の働きをする。ハウジング４０は一般的に管状が好ましいが、当業者は卵形、円形を含む他の形状を実装の便宜ために必要に応じて選択することができる。同様に、各実施例には、燃料圧力調整器２０上に位置する弁要素５０があるが、この弁要素は燃料が過剰圧力であれば燃料圧力調整器２０から流出し、過剰圧力でなければ燃料圧力調整器２０内に保持されるようにする。弁要素５０は凸状プレートが好ましいが、当業者は、平坦なディスク、偏倚部材、ばね、玉形弁または他の等価的な安全弁を選択可能である。燃料圧力が所望の最大圧力を超えると、弁座５５上にある弁要素５０は余剰燃料を弁圧力調整器２０から流出させるため、燃料は種々の方向に自由に飛び出ることができる。弁座５５は、開位置と閉位置の間で可動の弁要素５０と協働する。弁要素５０は、閉位置において、弁座５５の封止表面を接触封止し、燃料が弁座５５を通過するのを阻止する。

加圧燃料は、弁要素５０の底面と接触するまで燃料調整器２０内に蓄まる。その後、加圧燃料は弁要素５０を弁座５５から離れる方向に押圧して開位置にするため、燃料が流れ出ることができる。弁要素５０は、組立体の他のコンポーネントにより保持されない自由浮動型でもよい。当業者は、燃料圧力調整器２０内に蓄積される圧力及び燃料を解放する開口（図示せず）または他の解放機構（図示せず）を備え、燃料圧力調整器２０に締着された弁要素５０を使用する場合もあろう。当業者はまた、弁要素５０を弁座５５に締着するために気密シール、溶接、圧着またはクランプを利用することがあろう。

燃料圧力調整器は、燃料中に確実に沈んだ状態を維持する収納手段を用いることができる。本発明に使用する収納手段のタイプ及び幾何学的形状は予想される噴霧パターン、実装条件及び他のファクタにより決定される。３つの異なる収納手段を以下に説明する。

図１に示す本発明の第１の局面によると、収納手段は燃料圧力調整器２０を出る噴霧状態の余剰燃料を収集するためのハウジング４０を有する。ハウジング４０は燃料圧力調整器２０を取り囲む円筒壁である。予想される噴霧パターンによりハウジング４０の高さ及び幾何学的形状が決まる。好ましい実施例によると、ハウジング４０の高さは弁要素５０の高さと少なくとも等価である。ハウジング４０は、燃料圧力調整器２０の実質的に全ての部分が燃料中に沈んだ状態で維持されるようにほぼ直立姿勢で展開するように設計される。ハウジング４０は、燃料タンク３０により燃料圧力調整器１０が常に燃料中にあるように展開していなければならない。この沈んだ状態により、燃料レールへの燃料供給システムの燃料に混入する空気の量が最小限に抑えられるかまたは減少し、かくして、燃料中に形成される空気の泡が最小限に抑えられる。同様に、燃料噴霧パターンが、例えば、車両のアイドリング時に水平及び垂直なスプレーを含む種々の方向に広がる場合、燃料が調整器２０内の収集燃料の表面を突き破って燃料圧力調整器組立体１０のコンポーネントに当たり、ノイズ及び遊離炭化水素を発生させて、タンク３０からの放出物の量を増加させる。かくして、この場合は有有利な燃料カバー６０が必要である。

図２は、燃料カバー６０を備えた燃料圧力調整器１０の別の実施例を示す。この実施例において、燃料カバー６０はハウジング４０に気密封止されていない。燃料カバー６０は、余剰燃料の流れを燃料タンク３０へ戻すための延長タブ６１、６２を有する。

図３は、燃料圧力調整器２０が燃料カバー６０によりハウジング４０に気密封止された本発明の別の実施例を示す。当業者は、漏洩燃料が燃料タンク３０に戻るのであれば問題がないから、燃料カバー６０をハウジング４０に気密封止しないようすることができる。好ましい実施例によると、燃料導管７０の入口８０はハウジング４０の頂部近くに位置するため、収集される余剰燃料は燃料圧力調整器２０の上方に溜まった後に燃料タンク３０の底部の方へ差し向けられる。しかしながら、入口８０を異なる所に配置した方がよい他のファクタ（例えば、実装条件）がある。空気が燃料圧力調整器組立体１０に流入するのを防止するには、出口８５を燃料タンク３０の燃料レベルの下方に位置させるのが好ましい。

図４は燃料カバー６０を示す。燃料カバー６０はプラスチック成形材料より成り、ハウジング４０へ容易に固着できるようにするため少なくとも１つのスナップ機構９０を有する。好ましい実施例において、少なくとも１つのスナップ機構９０は燃料圧力調整器２０を定位置に保持するクリップとして働くタブである。当業者は燃料カバー６０を燃料圧力調整器２０に固着しない選択を行うこともあろう。同様に、当業者は燃料カバー６０をハウジング４０に気密封止する選択を行う場合もあろう。燃料カバー６０は、燃料が流れる時は燃料圧力調整器２０を燃料中に常に沈んだ状態に維持する働きをするが、これにより燃料圧力調整器２０の耐久性が増すと同時に燃料圧力調整器組立体１０の振動ノイズが減衰する。これは燃料圧力調整器組立体１０に用いるばね（図示せず）の耐久性を助長する。チェンバ内の燃料は燃料カバー６０の下方であって、弁要素５０の上方に溜まるため、燃料圧力調整器２０は燃料中に沈んだ状態に維持される。この構成により、他の調整器コンポーネント、即ち平坦なばね（図示せず）が取り扱い時、輸送時及び組立時に壊れないよう保護される。同様に、燃料圧力調整器が燃料中に沈んでいるため、燃料に空気が混入せず、エンジン性能が最大となり、また調整器を出た燃料が燃料タンク３０へ整然とした流れで戻る。燃料圧力調整器２０及び燃料カバー６０の配向に応じて燃料カバーの開口９５は垂直に向くことがあるが、その場合燃料は左から流入して右から流出するようになる。例えば、図３において、当業者は燃料圧力調整器９０を回転させて燃料が底部からではなく側部から流入するようにしてもよい。

図５は燃料カバー６０の別の実施例を示す。この実施例において、燃料カバー６０はハウジング４０に固着するための少なくとも３つのスナップ装着機構９０を有する。同様に、燃料カバー６０は燃料圧力調整器２０からの燃料を燃料タンク３０へ戻すための燃料出口１００を有する。燃料は燃料カバー６０の頂面１１０に当たった後、側部の燃料出口１００を通って燃料タンク３０へ戻る。

上記説明及び図面は本発明の好ましい実施例を表すが、当業者は本発明の真の思想及び範囲から逸脱することなく種々の変形例及び設計変更が可能であることが明らかであろう。

本発明の燃料圧力調整器の断面図である。 燃料カバーを備えた燃料圧力調整器の断面図である。 燃料タンクへの燃料導管を備えた燃料圧力調整器の断面図である。 燃料カバーの斜視図である。 燃料カバーの別の実施例を示す斜視図である。

Claims (18)

1. 燃料タンク内に位置する燃料圧力調整器組立体であって、
   燃料圧力調整器を燃料中に沈めるための収納組立体と、
   燃料圧力を調整し、燃料系統内で余剰燃料流を差し向け、閉位置で弁座上に位置して燃料流をブロックしり弁要素と、
   燃料圧力調整器組立体から出る燃料流を燃料タンクへ差し向ける燃料カバーとより成る燃料圧力調整器組立体。
2. 燃料圧力調整器の弁要素から放出される余剰燃料を収集するための燃料カバーが固着されたハウジングをさらに備えた請求項１の収納組立体。
3. 気密封止手段により燃料カバーがハウジングに固着されている請求項１の収納組立体。
4. 少なくとも１つのスナップ機構により燃料カバーがハウジングに固着される請求項１の収納組立体。
5. 燃料カバーは燃料圧力調整器から燃料タンクへ流れる燃料の燃料出口を有する請求項１の収納組立体。
6. ハウジングは、該ハウジングから燃料導管を介して燃料タンクへ流れる余剰燃料を流出させる出口をさらに備えた請求項１の収納組立体。
7. 燃料を閉じ込めるために、燃料圧力調整器を取り囲み、ほぼ上方の少なくとも弁要素の高さに位置する壁を備えた請求項６のハウジング。
8. 圧力調整器は、球凸状プレートと、平坦なプレートと、球状体と、切頭球状体として形成された弁要素を有する請求項１の収納組立体。
9. 弁要素は自由浮動型である請求項１の燃料圧力調整器組立体。
10. 弁要素は開位置において弁座から軸方向に離れる方向に変位する請求項１の燃料圧力調整器組立体。
11. 燃料圧力調整器における燃料のノイズ及び炭化水素放出を減少させる方法であって、
    燃料を閉じ込める収納組立体を用意し、
    閉位置で弁要素を弁座上に位置させ、開位置で弁要素を弁座から離れる軸方向に変位させて燃料系統の燃料圧力を調整し、
    燃料圧力調整器を燃料中に沈めるステップより成る方法。
12. 燃料圧力調整器の弁要素から放出される余剰燃料を収集するための燃料カバーが固着されたハウジングをさらに備えた請求項１１の方法。
13. 気密封止手段により燃料カバーがハウジングに固着されている請求項１１の方法。
14. 少なくとも１つのスナップ機構により燃料カバーがハウジングに固着される請求項１１の方法。
15. 燃料カバーは燃料圧力調整器から燃料タンクへ流れる燃料の燃料出口を有する請求項１１の方法。
16. ハウジングは、該ハウジングから燃料導管を介して燃料タンクへ流れる余剰燃料を流出させる出口をさらに備えた請求項１１の方法。
17. 燃料を閉じ込めるために、燃料圧力調整器を取り囲み、ほぼ上方の少なくとも弁要素の高さに位置する壁を備えた請求項１１の方法。
18. 圧力調整器は、球凸状プレートと、平坦なプレートと、球状体と、切頭球状体として形成された弁要素を有する請求項１１の方法。

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