JP2012021436A - 圧力調整装置およびその製造方法 - Google Patents

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正紀 赤木
Susumu Suda
享 須田
Kazuhiro Yoneshige
和裕 米重
Hideaki Suzuki
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Abstract

【課題】複数の設定圧に切替え可能でその設定圧のばらつきを抑え得るコンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供し、その設定圧のばらつきを容易にかつ確実に抑制できる圧力調整装置の製造方法を実現する。
【解決手段】プレッシャレギュレータ20は、燃料導入通路および燃料排出通路を有するハウジング21と、導入される燃料の圧力に応じて燃料導入通路と燃料排出通路とを連通および遮断する調圧部材22とを備え、ハウジング21が、調圧部材22に対向しつつハウジング21の内部を特定の導入通路部37,他の導入通路部32hおよび燃料排出通路31hに区画するとともに特定の導入通路部37を燃料排出通路31hから遮断する複数の弁座部31,32を有し、少なくとも弁座部32を構成する内側筒状部材36は、特定の導入通路部37以外の他の導入通路部32h内の燃料の流量を調整可能な内端部36bを有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、圧力調整装置およびその製造方法に関し、特に調圧室内に流体を導入し余剰燃料を排出して設定圧に調圧する調圧弁構造を有する圧力調整装置およびその製造方法に関する。
調圧室内に流体を導入し余剰燃料を排出して設定圧に調圧する調圧弁構造を有する圧力調整装置は、例えば車両に搭載される内燃機関の燃料供給システムに用いられている。
この燃料供給システムにおいては、一般に、燃料ポンプからインジェクタ(燃料噴射弁)に燃料を供給するとともに、その燃料供給通路内の燃料圧力を圧力調整装置であるプレッシャレギュレータにより調整するようになっている。この圧力調整装置は、ハウジング内をダイヤフラムによって調圧室と背圧室とに区画するとともに、調圧室内の燃料圧力による開弁方向の付勢力と背圧室側からの閉弁方向の付勢力とをダイヤフラムに作用させ、ダイヤフラムの変位に応じて調圧室内の燃料の一部を排出させることで、調圧室内の燃料圧力を背圧室側からの付勢力に基づく所定の設定圧に調圧する構成となっている。
この種の圧力調整装置としては、例えば一端側の凹部とこの凹部に連通する燃料導入側通路および燃料リターン側通路を有する樹脂製の燃料分岐管と、燃料分岐管の凹部内で燃料リターン側通路の内端部を形成する筒状の弁座と、弁座に係合および離脱して燃料導入側通路および燃料リターン側通路を接続および遮断する弁体と、弁体を支持するとともに一面側で燃料分岐管の凹部を閉塞して調圧空間を形成するダイヤフラムと、ダイヤフラムの外周部を燃料分岐管の凹部の外周のフランジ部にかしめ固定するとともにダイヤフラムの他面側に背圧室を形成する金属ハウジングと、金属ハウジングとダイヤフラムの弁体支持部の間に介装された圧縮コイルばねと、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、ハウジング内を3つの圧力室に区画する第1および第2のダイヤフラムと、ハウジングと第1のダイヤフラムの間の第1の圧力室内で調圧用の排出口を開閉するよう第1のダイヤフラムに装着された弁体と、第1および第2のダイヤフラムの間の第2の圧力室に配された連結杆を介して弁体に連結されるとともに第2ダイヤフラムに固着された受圧体と、ハウジングと第2のダイヤフラムの間の第3の圧力室内に設けられ受圧体を閉弁方向に付勢するスプリングとを具備するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。この圧力調整装置では、第2および第3の圧力室内への供給圧力を制御することで、調圧する燃料圧力を複数段階に切り替えることができるようになっている。また、第2および第3の圧力室のそれぞれの前後に上流側がきつい絞りとなる2種類の絞り要素を設けて、これらの圧力室への供給圧力をポンプ吐出圧より低圧にするようになっている。
さらに、燃料導入通口および燃料排出口と負圧導入口とを有するケーシングと、燃料排出口を開閉する調圧弁体と、ケーシング内に調圧室を形成するとともに調圧弁体を支持する第1のダイヤフラムと、第1のダイヤフラムの背面を調圧弁体の閉弁方向に付勢する脈動抑制用の圧縮コイルばねと、この圧縮コイルばねを収納するばね室と負圧導入口に連通する背圧室とを区画する第2のダイヤフラムと、背圧室内で第2のダイヤフラムの背面を調圧弁体の閉弁方向に付勢する背圧発生ばねと、背圧発生ばねとケーシングの間に介装されたばね受け部材および位置調整ねじからなり、その位置調整ねじの操作によりばね受け部材を変位させて背圧発生ばねの付勢力を調整する背圧調整機構と、を備えたものも知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開平09−014097号公報 特開2009−108684号公報 特開昭60−8461号公報
上述のような従来の圧力調整装置にあっては、特許文献1に記載のように圧縮コイルばねによって閉弁方向の付勢力が決まってしまう場合、圧縮コイルばねを変更することで設定圧を変更することができるが、圧縮コイルばねの組込み後に設定圧を変更することは困難である。これに対し、特許文献3に記載のように背圧発生用のばねの長さを調整する機構を設ける場合には、ばねを変更することなく設定圧を調整することができる。
しかしながら、特許文献2に記載のように設定圧を高低に異なる複数の設定圧に切替え可能にする場合には、特許文献3に記載のように背圧発生用のばねの付勢力を変更したとしても、高圧側と低圧側の設定圧を個別に調整することはできず、専ら高圧側の設定圧は調整できても低圧側の設定圧を調整できないため、その設定圧がばらつき易いという問題があった。
そのため、例えばエンジンの通常運転時に使用される低圧側の設定圧がばらつき、燃料ポンプからの供給流量に対して圧力調整装置の圧力損失が大きくなり、消費エネルギの損失が増加し易いという問題もあった。
また、特許文献2に記載のように背圧室側にプランジャや第2のダイヤフラムを設ける場合には、ハウジング内をダイヤフラムの変位方向に互いに隣り合う第1〜第3の圧力室に区画したり、第2および第3の圧力室の前後にそれぞれ異種の絞り要素を設けたりしていたため、装置の構成が複雑であるとともに、その配管が非常に複雑になってしまい、コスト高になっていた。
本発明は、上述のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の設定圧に切替え可能であってその設定圧のばらつきを確実に抑えることのできるコンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供するとともに、その設定圧のばらつきを容易にかつ確実に抑えることのできる圧力調整装置の製造方法を実現するものである。
本発明に係る圧力調整装置は、上記課題を解決するために、(1)流体を導入する流体導入通路および前記流体を排出する流体排出通路が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部に導入された流体の圧力に応じて前記流体導入通路と前記流体排出通路とを連通および遮断する調圧部材と、を備え、前記流体導入通路内の前記流体の圧力を予め設定された設定圧に調整する圧力調整装置であって、前記ハウジングが、それぞれ前記調圧部材に対向しつつ前記ハウジングの内部を流体導入により前記調圧部材に流体圧を受圧させることのできる複数の導入通路部と前記流体排出通路とに区画するとともに前記複数の導入通路部のうち少なくとも特定の導入通路部を前記流体排出通路から遮断することができる複数の弁座部を有し、前記複数の弁座部のうち少なくとも1つの弁座部が、前記複数の導入通路部のうち前記特定の導入通路部以外の他の導入通路部内の前記流体の流量を調整可能な流量調整部を有していることを特徴とする。
この発明の圧力調整装置では、複数の導入通路部に選択的に流体が導入されると、その流体圧が調圧部材に作用する面積が変化することから、設定圧切替えが可能になる。また、調圧部材の一面側のみで特定の導入通路部に導入される流体の圧力が高圧側および低圧側に切替え可能になり、配管やシール箇所を少なくでき、設定圧の切替えに適したコンパクトで配管が簡素な低コストの圧力調整装置となる。しかも、少なくとも1つの弁座部の流量調整部によって特定の導入通路部以外の他の導入通路部内の流体の流量が調整可能であるから、特定の導入通路部以外の他の導入通路部内に流体圧力が導入されるときの設定圧、例えば低圧側の設定圧が容易に調整できる。したがって、設定圧のばらつきを抑えたり類似仕様の圧力調整装置の部品を共用したりすることが可能になる。なお、高圧側の設定圧を変化させるように、調圧部材に背圧を付与する付勢力を調整可能にしたり、特定の導入通路を流体排出通路から遮断可能な弁座をハウジングに対し位置調整可能に装着したりすることも考えられる。
上記(1)に記載の圧力調整装置は、好ましくは、(2)前記特定の導入通路部には、前記設定圧に調圧される流体が導入され、前記他の導入通路部には、前記設定圧を高圧側の設定値と低圧側の設定値とに切り替えるための操作流体圧が導入されるものである。
この構成により、他の導入通路部に操作流体圧が導入されないときの設定圧、例えば高圧側の設定圧が決まると、それに対し所要の圧力比となるように、他の導入通路部に操作流体圧が導入されるときの設定圧、例えば低圧側の設定圧が調整可能になる。
上記(2)に記載の圧力調整装置においては、(3)前記ハウジングが、前記少なくとも1つの弁座部を保持する本体部を有し、前記他の導入通路部は、前記ハウジングの前記本体部に対する前記少なくとも1つの弁座部の装着位置に応じた絞り通路部分を有していることが好ましい。
この構成により、ハウジングの本体部に対して少なくとも1つの弁座部の装着位置を調整することで、特定の導入通路部以外の他の導入通路部の流量調整が可能になり、設定圧が容易に調整可能となる。
上記(1)〜(3)に記載の圧力調整装置においては、(4)前記複数の弁座部が、それぞれ前記調圧部材に対向する複数の筒状部材によって構成されているのが好ましい。
この構成により、複数の導入通路部に導入される流体の圧力が調圧部材に対して同一の方向に作用することになり、調圧部材の受圧面積を容易に変化させることができるとともに、配管が簡素化できる。なお、複数の弁座部は、互いに同軸に配置された複数の円筒状部材によって構成されるのがより好ましい。
上記(4)に記載の圧力調整装置においては、(5)前記ハウジングの本体部が、前記少なくとも1つの弁座部を軸線方向に位置調整可能に保持する保持部と、前記少なくとも1つの弁座部の変位を規制するよう前記少なくとも1つの弁座部を前記軸線方向の特定位置に固定する固定部と、を有していることが好ましい。
この構成により、少なくとも1つの弁座部を軸線方向に位置調整して流量調整を行った後に、その調整状態を確実に維持することができる。なお、この固定部は、位置調整後の弁座部をハウジングの本体部に固着(例えば、溶接やろう付け)して確実に固定することができるが、少なくとも軸線方向変位を拘束する機械的な固定手段(例えば、かしめ、ねじ締結、または圧入部材による固定)を用いてもよい。また、固定部によって位置調整後の弁座部とハウジングの本体部の間のシールを行うこともできる。
上記(4)に記載の圧力調整装置においては、(6)前記ハウジングの本体部が、前記少なくとも1つの弁座部を軸線回りの回動方向に位置調整可能に保持する保持部と、前記少なくとも1つの弁座部の回動変位を規制するよう前記少なくとも1つの弁座部を前記軸線回りの回動方向の特定位置に固定する固定部と、を有している。
この構成により、少なくとも1つの弁座部を回転方向に位置調整して絞り調整を行った後に、その調整状態を確実に維持することができる。なお、この固定部は、位置調整後の弁座部をハウジングの本体部に固着して確実に固定するものでもよいし、少なくとも軸線回りの回動変位を拘束するねじ締結等の機械的な固定手段を用いるものでもよい。
上記(5)、(6)に記載の圧力調整装置においては、(7)前記ハウジングの前記本体部と前記少なくとも1つの弁座部との間に環状のシール部材が介装されていることが好ましい。
この構成により、流体を導入しながら少なくとも1つの弁座部の位置を調整し、調圧値を所要の設定圧に調整することができる。また、位置調整後の弁座部のハウジングの本体部への固定が簡素化できる。
本発明に係る圧力調整装置の製造方法は、上記課題を解決するために、(8)流体を導入する流体導入通路および前記流体を排出する流体排出通路が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部に導入された流体の圧力に応じて前記流体導入通路と前記流体排出通路とを連通および遮断する調圧部材と、を備え、前記流体導入通路内の前記流体の圧力を予め設定された設定圧に調整する圧力調整装置を製造する方法であって、前記ハウジングに、それぞれ前記調圧部材に対向しつつ前記ハウジングの内部を流体導入により前記調圧部材に流体圧を受圧させることのできる複数の導入通路部と前記流体排出通路とに区画するとともに前記複数の導入通路部のうち少なくとも特定の導入通路部を前記流体排出通路から遮断することができる複数の弁座部を配置するとともに、該複数の弁座部のうち少なくとも1つの弁座部の一部を前記ハウジングの外部側に操作可能に露出させる準備工程と、前記少なくとも1つの弁座部の一部を前記ハウジングの外部側で操作して、前記複数の導入通路部のうち前記他の導入通路部内の前記流体の流量を調整する流量調整工程と、を含むことを特徴とする。
この発明の圧力調整装置の製造方法では、少なくとも1つの弁座部の一部をハウジングの外部側で操作し、複数の導入通路部のうち特定の導入通路部以外の他の導入通路部内の流体の流量を調整する流量調整を実行することで、特定の導入通路部以外の他の導入通路部内に流体が導入されるときの設定圧、例えば低圧側の設定圧が部品組込み後に容易に調整できる。したがって、複数の導入通路部に選択的に流体が導入され、調圧部材の一面側のみで特定の導入通路部に導入される流体の圧力が高圧側および低圧側に切り替えられる圧力調整装置における設定圧のばらつきを確実に抑制することができ、各設定圧での圧力損失を抑制したり、類似仕様の圧力調整装置の部品を共用したりすることができる。
上記(8)に記載の圧力調整装置の製造方法においては、(9)前記流量調整工程において、前記少なくとも1つの弁座部を前記ハウジングの本体部に対して軸線方向および軸線回りの回動方向のうち少なくとも一方に位置調整することが好ましい。
この場合、ハウジングの本体部に対する少なくとも1つの弁座部の装着位置を調整することで、特定の導入通路部以外の他の導入通路部の流量調整が可能になり、設定圧が容易に調整可能となる。なお、この場合、ハウジングの本体部に対する少なくとも1つの弁座部の装着位置に応じて特定の導入通路部以外の他の導入通路部における絞りが調整されるようにすることができる。
上記(9)に記載の圧力調整装置の製造方法においては、(10)少なくとも前記流量調整工程において、前記ハウジングの前記本体部と前記少なくとも1つの弁座部との間の隙間をシールすることが好ましい。
これにより、圧力調整装置内に流体を導入しながら少なくとも1つの弁座部の位置を調整し、調圧値を所要の設定圧に調整することができる。
上記(8)〜(10)に記載の圧力調整装置の製造方法においては、(11)前記流量調整工程の後、前記少なくとも1つの弁座部を前記ハウジングの本体部に固定することが望ましい。
これにより、少なくとも1つの弁座部を軸線方向に位置調整して流量調整を行った後に、その調整状態を確実に維持することができる。なお、固定に際しては、位置調整後の弁座部をハウジングの本体部に固着して確実に固定することができるが、かしめやねじ締結等の機械的な固定手段による固定であっても好ましい。
なお、本発明においては、ハウジングの内部に燃料排出通路が複数の排出通路部によって構成されてもよく、複数の排出通路部の一部をバルブにより選択的に閉止してその排出通路部内に調圧部材に受圧される燃料圧力を生じさせることもできるが、その場合、閉止される排出通路部は、複数の導入通路部の一部となる。
本発明の圧力調整装置によれば、複数の設定圧に切替え可能であってその設定圧のばらつきを確実に抑えることのできるコンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供することができる。
本発明の圧力調整装置の製造方法によれば、複数の設定圧に切替え可能な圧力調整装置の設定圧のばらつきを容易にかつ確実に抑えることのできる圧力調整装置の製造方法を実現することができる。
本発明の第1実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第1実施形態に係る圧力調整装置を用いた内燃機関の燃料供給システムの全体概略構成図である。 本発明の第1実施形態に係る圧力調整装置における調圧部材の受圧領域の配置説明図であり、図3(a)はその調圧部材の一面上における高圧側設定圧時の受圧領域を示し、図3(b)はその調圧部材の受圧領域付近の拡大した断面を示している。 本発明の第1実施形態に係る圧力調整装置における調圧部材の低圧側設定圧時の受圧領域の説明図である。 本発明の第1実施形態に係る圧力調整装置における調圧特性を示すグラフであり、縦軸が調圧レベル、横軸がリターン流量である。 本発明の第2実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 図7のVIII−VIII矢視断面図である。 本発明の第4実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第5実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第6実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第7実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第8実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第9実施形態に係る圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(第1実施形態)
図1〜図5は、本発明の第1実施形態に係る圧力調整装置を示している。
なお、この第1実施形態は、本発明を、車両用内燃機関の供給燃料の圧力を調圧する圧力調整装置に適用したものであり、いわゆるインタンク式の燃料供給システムの一部として構成されている。すなわち、具体的な燃料タンク構造は図示しないが、本実施形態は、燃料タンク内のサブタンクに収納された燃料ポンプおよびプレッシャレギュレータを具備し、さらに、サブタンク内への燃料移送用のジェットポンプを備えている。
まず、本実施形態の構成について説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態の燃料供給システムは、内燃機関であるエンジン1で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する燃料タンク2と、その燃料タンク2内に貯留された燃料をエンジン1に装備される複数のインジェクタ3(燃料噴射弁;図2中では1つのみ図示している)に圧送・供給する燃料圧送回路10と、この燃料圧送回路10からインジェクタ3に供給される燃料を導入して予め設定されたシステム圧P1に調圧するとともに、そのシステム圧P1を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替える、すなわち可変制御することができるプレッシャレギュレータ20と、プレッシャレギュレータ20の設定圧を高圧側と低圧側とのうち任意の一方側の設定圧に切替え制御することができる設定圧切替機構40と、を備えている。
エンジン1は、例えば多気筒の4サイクルガソリンエンジンであり、このエンジン1の複数の気筒に対応して設けられたインジェクタ3は、例えばその噴孔側端部3aを複数の気筒の吸気ポート(図示せず)内に露出している。また、燃料圧送回路10からの燃料は、デリバリーパイプ4を介して各インジェクタ3に分配されるようになっている。
燃料圧送回路10は、燃料タンク2内の燃料を汲み上げるとともに加圧して吐出する燃料ポンプ11と、燃料ポンプ11の吸入口側で異物の吸入を阻止するサクションフィルタ12と、燃料ポンプ11の吐出口側で吐出燃料中の異物を除去する燃料フィルタ13と、燃料フィルタ13より上流側に位置するチェック弁14(逆止弁)と、を含んで構成されている。また、燃料ポンプ11から加圧された燃料が供給される燃料供給通路15のうちチェック弁14より下流側における燃料の圧力が、プレッシャレギュレータ20によってシステム圧に調圧されるようになっている。
燃料ポンプ11は、詳細を図示しないが、例えばポンプ作動用の羽根車を有するポンプ作動部分11pとそのポンプ作動部分11pを駆動する直流の内蔵モータ11mとを有しており、燃料タンク2内から燃料を図1中に仮想線で示すように汲み上げて加圧し、吐出することができる。この燃料ポンプ11は、内蔵モータ11mの回転速度[rpm]を変化させることで、その単位時間当りの吐出量を可変制御することができるようになっている。また、チェック弁14は、燃料ポンプ11からインジェクタ3側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ3側から燃料ポンプ11側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。
また、燃料ポンプ11は、後述する電子制御ユニット(以下、ECUという)41により内蔵モータ11mへの通電を制御されることで、駆動および停止されるとともに、単位時間当りの燃料吐出量を変化させるようになっている。
プレッシャレギュレータ20は、燃料を導入・排出するための複数の連通孔21a,21b,21c、例えば燃料が導入される燃料導入側の連通孔21a,21cおよびその燃料が排出される複数の燃料排出側の連通孔21bを有するハウジング21を備えている。このハウジング21は、図1および図2では概略形状で示すが、具体的には図3(b)に示すように金属製の一対の凹状のハウジング部材18,19をそれらの外周フランジ部18j,19jでかしめ結合したものである。なお、連通孔21a,21bは、それぞれハウジング21の円周方向に等間隔に離間する位置にあるいはハウジング21の外周方向のいずれかの位置に少なくとも1つ形成すればよく、それぞれの配置や向きは任意である。また、ハウジング部材18,19は、例えば鋼板やステンレス鋼板を凹状にプレス加工したものであるが、図示する形状に成型したものであってもよい。
図1および図2に示すように、ハウジング21の内部には、ハウジング21の内部を2室に区画する隔壁状の調圧部材22が設けられており、調圧部材22は、ハウジング21の内部にあってこのハウジング21との間に連通孔21a〜21cに連通可能な調圧室23を形成している。この調圧部材22は、調圧室23内に導入される燃料圧力に応じた開度で燃料導入側の連通孔21a,21cを燃料排出側の連通孔21bに連通させる開弁方向に変位するようになっており、可撓性の環状膜部材24とその環状膜部材24の内周側に位置する略円板状の板状部材25とを一体的に組み付ける(一体化する)ことにより、環状膜部材24はその一面側で燃料導入側の連通孔21aから調圧室23内に導入される燃料の圧力を常時受圧するようになっている(詳細は後述する)。
また、調圧部材22は、その他面側でハウジング21との間に背圧室26を形成しており、この背圧室26内には、調圧部材22の板状部材25を閉弁方向に付勢する付勢機構としての圧縮コイルばね27(弾性部材)が設けられている。また、調圧部材22と共に背圧室26を形成する一方のハウジング部材19には、少なくとも1つの大気圧導入穴19aが形成されている。
具体的には、調圧部材22の環状膜部材24は、例えば基布材料層(例えば、ポリアミド合成繊維等)に燃料に対し劣化し難いゴム層(例えば、水素添加ニトリルゴムやフッ素ゴム等)を一体的に接着した可撓性のダイヤフラムで構成されており、調圧部材22の板状部材25は、環状膜部材24の中央部に支持された例えば金属(例えば、工具鋼、ステンレス鋼等)製の略円板状のプレートで構成されている。
また、ハウジング21の内部には、調圧室23の内部で調圧部材22の板状部材25に対向する複数の環状の弁座部として外側環状弁座部31および内側環状弁座部32が略同心(平行)に配置されており、これら環状弁座部31,32および板状部材25は、相対変位により開閉する調圧バルブ機構を構成している。
具体的には、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、それぞれハウジング21の一部を構成するようハウジング21の内部に同軸に配置された略円筒状の大径の外側筒状部材35および小径の内側筒状部材36によって構成されている。そして、環状弁座部31に対応する外側筒状部材35は、ハウジング21のハウジング部材18に一体的に固着されており、その内周側では内側筒状部材36との間に燃料排出側の連通孔21bに連通する筒状の中間燃料通路31h(燃料排出通路)を形成し、一方、その外周側ではハウジング21および調圧部材22との間に燃料導入側の連通孔21aに連通する環状の外側燃料通路37(燃料導入通路、特定の導入通路部)を形成している。
図2に示すように、中間燃料通路31hは、連通孔21bを通して燃料タンク2内に常時開放されており、調圧室23内の燃料をハウジング21の外部に排出することができる燃料排出通路(リターン通路)となっている。また、内側環状弁座部32に対応する内側筒状部材36の内周側には、中間燃料通路31hより径方向の内側で燃料導入側の連通孔21cに連通する円柱状の内側燃料通路32h(他の導入通路部)が形成されており、内側の連通孔21cおよび内側燃料通路32hは、燃料圧送回路10の燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fに接続されている。すなわち、内側燃料通路32hは、連通孔21cを通してプレッシャレギュレータ20の設定圧を高圧側の設定値と低圧側の設定値とに切り替えるための操作流体圧であるパイロット圧P2の燃料を選択的に導入するようになっている。なお、分岐通路15fは、燃料ポンプ11から圧送された燃料をチェック弁14より上流側の一端側から導入する燃料配管路であり、この分岐通路15fの他端側が、内側の連通孔21cを通して内側燃料通路32hに連通している。
外側の連通孔21aおよび外側燃料通路37は、燃料供給通路15のうちチェック弁14より下流側の分岐通路15aに接続されており、外側燃料通路37には設定圧に調圧されるべきシステム圧の燃料が導入される。燃料供給通路15の分岐通路15aは、デリバリーパイプ4とチェック弁14の間の燃料配管路部分を構成するとともに、例えばサクションフィルタ12および燃料フィルタ13を燃料ポンプ11と共に収納する図示しないフィルタケースに形成された分岐部分や、このフィルタケースの一部とハウジング21との間に形成された環状通路部分等を含んで構成されている。
なお、本実施形態では、プレッシャレギュレータ20の設置位置あるいは設置姿勢に応じて、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hの内部に排出された燃料が大気圧あるいは燃料タンク2の内圧に相当する低圧状態でこれらの燃料排出通路31h、32h内に充満するようになっている。
このように、中間燃料通路31h、内側燃料通路32hおよび外側燃料通路37は、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32に対し板状部材25が変位するとき、その変位量に応じて、調圧室23の内部に開口するそれぞれの内端側での開度を変化させるようになっている。なお、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32の内外周縁部には、それぞれ面取りが施されていてもよい。
図3(a)に示すように、調圧部材22は、外側燃料通路37に導入される燃料の圧力を受ける外側環状面部22aと、調圧部材22の板状部材25のバルブ面となるバルブ面部25aが環状弁座部31に着座しているときに、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hの内端部を閉塞し、調圧部材22の板状部材25の開弁方向への変位量に応じた開度で中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hの内端部を開放することができる通路閉塞面部22cと、を有している。
すなわち、調圧部材22は、ハウジング21の内部で調圧室23内に導入された燃料の圧力に基づく開弁方向(外側燃料通路37と中間燃料通路31hを連通させる方向)の付勢力と、圧縮コイルばね27からの閉弁方向(外側燃料通路37と中間燃料通路31hの連通を遮断する方向)の付勢力と応じて、燃料導入側の外側燃料通路37と燃料排出側の中間燃料通路31hとを連通および遮断するとともに、内側燃料通路32hと中間燃料通路31hとの連通状態を変化させるようになっている。
調圧部材22の外側環状面部22aは、板状部材25の外周部に液密(気密的)に結合するとともにハウジング21に支持された環状膜部材24によって、板状部材25の周囲に形成されており、環状の外側燃料通路37の内部の燃料圧力を図3(a)中にハッチングで示す受圧面積A1の範囲内で常時受圧するようになっている。
また、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち中間燃料通路31hに対応する受圧面積A2の中間環状面部22c1は、中間燃料通路31hが常時燃料タンク2内に開放されているので、タンク2の内圧(例えば大気圧)相当の圧力を受け、実質的に加圧されないようになっている。調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち内側燃料通路32hに対応する中央円形面部22c2は、内側燃料通路32h内に選択的に導入されるパイロット圧P2の燃料の圧力を受圧面積A3の範囲内で受けるようになっている。
また、図2に示すように、燃料供給通路15の上流側の回路部分である分岐通路15fには、設定圧切替機構40の一部を構成する三方電磁弁45(設定圧切替弁)が設けられている。
この三方電磁弁45は、燃料供給通路15の分岐通路15fのうち上流側部分に接続されて加圧燃料を導入する第1ポート45aと、燃料供給通路15の分岐通路15fのうち下流部分に接続され、第1ポート45aに連通するときに加圧燃料を内側燃料通路32hに導入させる第2ポート45bと、第2ポート45bが第1ポート45aから遮断されるときに第2ポート45bに連通する一方で燃料タンク2内に常時開放され、第2ポート45bに連通するときに内側燃料通路32h内の燃料の圧力を燃料タンク2内に解放させることができる第3ポート45cと、これら第1〜第3ポート45a,45b,45cの間の連通状態を切替え操作する電磁操作部45dと、を有している。
また、電磁操作部45dは、ECU41側から励磁駆動電流が供給される操作信号ON状態になるか否かに応じて、そのON状態では第2ポート45bを第1ポート45aから遮断し、ECU41側から励磁駆動電流が供給されない操作信号OFF状態では第2ポート45bを第1ポート45aに連通させるようになっている。
三方電磁弁45は、内側燃料通路32hへのパイロット圧燃料の流入(導入)を選択的に規制することで、調圧部材22の中央円形面部22c2に作用する内側燃料通路32h内の燃料の圧力を変化させ、調圧部材22に加圧燃料の圧力の作用する領域を、受圧面積A1の外側環状面部22aのみにするか、あるいは、受圧面積A1の外側環状面部22aおよび受圧面積A3の中央円形面部22c2の双方にするかを切り替えるようになっている。すなわち、三方電磁弁45は、調圧部材22の実質的な受圧面積を変化させることで、プレッシャレギュレータ20の設定圧である調圧値を高圧側の設定値および低圧側の設定値のうちいずれかに切り替えるようになっている。
ここで、プレッシャレギュレータ20の高圧側の設定圧は、エンジン1および燃料ポンプ11の停止中にチェック弁14からインジェクタ3までの下流側通路区間内の燃料圧力を外側環状面部22aに受圧させるときの設定圧であり、例えばエンジン1の始動時に燃料ポンプ11からインジェクタ3への燃料供給が開始されるときや、高負荷運転時に残圧保持区間内に高圧を生じさせるときの設定圧である。低圧側の設定圧は、例えばエンジン1の通常運転時(部分負荷運転時)の燃料供給圧に相当する設定圧である。なお、ここにいう始動時とは、具体的には、例えばイグニッションキーがスタート位置に操作されてイグニッションONの要求が発生するとき、公知のアイドリングストップを実行する車両でエンジン1を一時停止させた後に再始動させるとき、あるいは、ハイブリッド方式のパワーユニットを搭載する車両でそのパワーユニットの効率を高めるためにエンジン1を一時停止させた後に再始動するとき等に、その始動のためのイグニッションON要求が発生したときである。
これら高圧側の設定圧および低圧側の設定圧は、調圧部材22の受圧領域が外側環状面部22a(以下、受圧面部22aともいう)のみとなるときの受圧面積比A1と、受圧面積A1の外側環状面部22aおよび受圧面積A3の中央円形面部22c2の双方になるときの受圧面積(A1+A3)との面積比に応じた圧力比を持っており、低圧側の設定圧と高圧側の設定圧の比は、外側環状面部22aの受圧面積A1と両受圧面部22a,22c2の受圧面積の和(A1+A3)との比(A1/(A1+A3))に相当するものとなる。
また、プレッシャレギュレータ20は、エンジン1の停止中、例えばアイドリングストップ時に、燃料供給通路15の一部の残圧保持区間内の燃料の圧力を高圧側の設定圧に保持するようになっている。ここにいう残圧保持区間とは、燃料ポンプ11が停止するときに、燃料供給通路15のうちインジェクタ3の上流側であってチェック弁14より下流側に形成され、外側燃料通路37に連通しつつ調圧部材22を介した圧縮コイルばね27からの付勢力によって燃料圧力を保持する通路区間である。
本実施形態においては、高圧側の設定圧は、例えば400[kPa](ゲージ圧;以下、同様)であり、エンジン停止直後等にデリバリーパイプ4内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧力(通常、324kPa以上)の設定値となっている。また、低圧側の設定圧は、例えば240[kPa]であり、走行中にデリバリーパイプ4内の燃料温度が比較的低温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧力設定値となっている。
このように、本実施形態では、複数の導入通路部である外側燃料通路37および内側燃料通路32hが、ハウジング21の調圧室23内に導入される燃料の圧力を調圧部材22に受圧させることのできる複数の燃料通路として構成され、両燃料通路37,32hのうち少なくとも一方、例えば内側燃料通路32hに選択的に燃料を導入するために、その上流側の燃料供給通路15の分岐通路15fに燃料導入制限が可能な三方電磁弁45が設けられている。
設定圧切替機構40は、ECU41と上述の三方電磁弁45とで構成されている。
ECU41は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性メモリからなるバックアップメモリに加えて、入力インターフェース回路および出力インターフェース回路等を含んで構成されており、このECU41には車両のイグニッションスイッチのON/OFF信号が取り込まれるとともに、バッテリからの電源供給がなされるようになっている。さらに、ECU41の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がA/D変換器等を含む入力インターフェース回路を通してECU41に取り込まれるようになっている。ECU41の出力インターフェース回路には、インジェクタ3、燃料ポンプ11および三方電磁弁45等のアクチュエータ類を制御するため、リレースイッチやスイッチング素子、駆動回路等が設けられている。
また、ECU41は、ROM内に格納された制御プログラムを実行することで、各種センサ群からのセンサ情報、ROMやバックアップメモリに予め格納された設定値やマップ情報等に基づいて、三方電磁弁45を切り替えるようになっている。そのため、ECU41のROMおよびバックアップメモリに格納される設定値には、燃料圧力の高圧側の設定値および低圧側の設定値がそれぞれ含まれ、ROMやバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧力の切替え制御のための運転領域判定マップ等が含まれている。
ところで、図1に示す外側筒状部材35とハウジング部材18,19とは、プレッシャレギュレータ20の製造段階で内側筒状部材36をその軸線方向に位置調整可能に保持するハウジング21の本体部21Mを構成しており、内側筒状部材36はその位置調整後にハウジング21の本体部21Mに例えばかしめ固定されている。そして、ハウジング21の本体部21Mは、内側環状弁座部32(少なくとも1つの弁座部)を構成する内側筒状部材36をその軸線方向に位置調整可能に保持するボス状の保持部21rと、内側筒状部材36の軸線方向変位を規制するよう内側筒状部材36をその軸線方向の特定位置に例えばかしめにより固定する固定部21wと、を有している。
なお、図1中においては、外側筒状部材35は、同図中の下端側に段付形状部35sを有しているが、この段付形状部35sをハウジング21の外壁側部分を構成するハウジング部材18と一体に形成し、外側筒状部材35をそのハウジング部材18に圧入された円筒状の部材としてもよい。また、内側筒状部材36は、図1中では外側筒状部材35の段付形状部35sに保持されているが、それに代わるハウジング部材18の内周部に保持されていてもよい。
一方、調圧室23の内部で調圧部材22に対向する外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、それぞれハウジング21の調圧部材22の内部を3つ(3つ以上でもよい)の流体通路である中間燃料通路31h、内側燃料通路32hおよび外側燃料通路37に区画しており、これらのうち内側燃料通路32hおよび外側燃料通路37は、それぞれ燃料導入により調圧部材22に加圧された燃料圧(流体圧)を受圧させることのできる複数の導入通路部となっている。また、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、内側燃料通路32hおよび外側燃料通路37のうち少なくとも特定の導入通路部である外側燃料通路37を流体排出通路である中間燃料通路31hから遮断できるようになっている。
そして、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32(複数の弁座部)のうち少なくとも1つの弁座部、例えば内側環状弁座部32は、複数の導入通路部のうち特定の導入通路部以外の他の導入通路部である内側燃料通路32h内の燃料の流量を調整可能な内端部36b(流量調整部)を有している。
具体的には、内側筒状部材36は、その外端部36a側で外側筒状部材35の段付形状部35sに軸線方向変位可能に保持されるとともに、その内端部36b側で調圧部材22の板状部材25のバルブ面部25aに近接している。また、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、これらのうち一方の弁座部である外側環状弁座部31が調圧部材22の板状部材25のバルブ面部25aに当接するとき(調圧部材22が外側環状弁座部31に着座するとき)、これらのうち他方の弁座部である内側環状弁座部32と調圧部材22の板状部材25との間に環状の微小隙間gが形成されるよう、調圧部材22に対し外側環状弁座部31と内側環状弁座部32とで異なるクリアランスが設定されている。言い換えれば、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、調圧部材22の板状部材25の変位方向である外側筒状部材35および内側筒状部材36の軸線方向に微小隙間gに対応する段差をなしている。なお、ここにいうクリアランスは、板状部材25のバルブ面部25aに対しシステム圧P1が導入される外側燃料通路37を燃料排出側の中間燃料通路31hから仕切る外側環状弁座部31側ではゼロとなるが、内側環状弁座部32側では微小な隙間(対向面間の離間距離)となる。
また、内側燃料通路32hは、調圧部材22の板状部材25と内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の内端部36bとの間に位置し、ハウジング21の本体部21Mに対する内側筒状部材36の装着位置、すなわち内側環状弁座部32の装着位置に応じて隙間gが変化するとき、その隙間gに対応する通路断面積の大きさが変化する環状の絞り通路部分32gを有している。すなわち、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36は、外端部36a側から軸線方向に変位するよう位置調整のために操作されるとき、内端部36b側で絞り通路部分32gの絞りを変化させる流量調整部となっている。
さらに、ハウジング21の本体部21Mに設けられた保持部21rと内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36との間には、Oリング等の環状のシール部材39が介装されており、外側筒状部材35あるいはハウジング部材18からなる保持部21rと内側筒状部材36との間の微小な摺動隙間がシールされる状態で、内側筒状部材36が位置調整のために操作されることができるようになっている。
次に、本実施形態の圧力調整装置の製造方法について説明する。
上述のような構成を有する圧力調整装置を製造する際には、準備工程として、まず、ハウジング21に、それぞれ調圧部材22に対向するよう外側環状弁座部31および内側環状弁座部32を構成する外側筒状部材35および内側筒状部材36を配置して、調圧室23内を流体導入により調圧部材22に燃料圧力を受圧させることのできる流体導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hと流体排出側の中間燃料通路31hとに区画するとともに、流体導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hのうち少なくとも特定の導入通路部である外側燃料通路37を流体排出通路である中間燃料通路31hから遮断することができるようにする。
また、これら複数の弁座部である外側環状弁座部31および内側環状弁座部32のうち少なくとも1つの弁座部、例えば内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の外端部36aをハウジング21の外部側に操作可能に露出させる。
また、ハウジング21の本体部21Mと内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36との間の摺動隙間が少なくとも後述する流量調整工程においてシールされるように、例えば常時シールされるように、この準備工程において、ハウジング21の本体部21Mと内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36との間に環状のシール部材39を介装しておく。
このような準備が完了すると、次いで、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の外端部36aをハウジング21の外部側で操作して、外側燃料通路37および内側燃料通路32hのうち他の導入通路部である内側燃料通路32h内の流体の流量を調整する流量調整工程を実行する。
この流量調整工程においては、ハウジング21内に燃料を所定の流量で導入させる状態下で、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36をハウジング21の本体部21Mに対して軸線方向および軸線回りの回動方向のうち少なくとも一方、例えば軸線方向に位置調整することにより、ハウジング21の本体部21Mに対する内側環状弁座部32の装着位置に応じて隙間gに対応する通路断面積の大きさが変化する環状の絞り通路部分32gを調整し、内側燃料通路32h内の流体の流量を調整する。
ここにいう所定の流量とは、図5に調圧範囲として示すように、プレッシャレギュレータ20の中間燃料通路31hからの燃料排出流量であるリターン流量の変化に対して調圧レベルの変化が緩やかになる調圧範囲でのリターン流量に相当するものであり、この条件下での内側燃料通路32h内の流量調整により、例えばその絞り通路部分32gの断面積が増加するときには、図5中に実線で示す低圧側の設定圧Lが同図中に二点鎖線で示す低圧側にシフトし、その絞り通路部分32gの断面積が減少するときには、図5中に実線で示す低圧側の設定圧Lが同図中に破線で示す高圧側にシフトするような調整が可能になる。
なお、ハウジング21の本体部21Mと内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36との間の摺動隙間を環状のシール部材39でシールしない場合には、流量調整工程に先立つ準備工程において、ハウジング21の本体部21Mと内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36との間に他のシール手段によってシールしておき、内側筒状部材36の位置調整後にハウジング21の本体部21Mに内側筒状部材36を固定するとともに両者間の隙間を塞ぐろう付け等を実行することができる。
このような流量調整工程の後、少なくとも1つの弁座部である内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36を、ハウジング21の本体部21Mに固定する。
この固定に際しては、位置調整後の内側筒状部材36をハウジング21の本体部21Mに例えばかしめにより固定するが、溶接やろう付け等により固着してもよいし、ねじ締結や両者間に入り込む環状圧入部材を用いて、少なくとも軸線方向変位を拘束する機械的な固定手段としてもよい。
次に、本実施形態の圧力調整装置の作用について説明する。
上述のような本実施形態の圧力調整装置においては、三方電磁弁45により内側燃料通路32hにパイロット圧P2の燃料を導入させるかその導入を制限するか否かによって、複数の導入通路部である外側燃料通路37および内側燃料通路32hに選択的に流体が導入される。したがって、圧縮コイルばね27から常時閉弁方向の付勢力を受ける調圧部材22に対し、加圧燃料の圧力が開弁方向に作用する領域が、図3(a)に示すように受圧面積A1の外側環状面部22aのみになるか、図4に示すように受圧面積A1の外側環状面部22aおよび受圧面積A3の中央円形面部22c2の双方になるかが切り替えられる。
このとき、調圧部材22は、圧縮コイルばね27から閉弁方向の付勢力と調圧室23内に導入される加圧燃料からの開弁方向の付勢力とに応じて、外側燃料通路37および内側燃料通路32hと中間燃料通路31hとの連通状態を変化させる。
すなわち、複数の導入通路部である外側燃料通路37および内側燃料通路32hのうち少なくとも1つの導入通路部である内側燃料通路32hへの加圧燃料の圧力を三方電磁弁45により選択的に制限しまたは許容するだけで、プレッシャレギュレータ20の設定圧の切替えが可能になる。したがって、隔壁状の調圧部材22の両面側に燃料を導入することなく、調圧部材22の一面側のみで外側燃料通路37に導入される燃料の圧力の調圧値が高圧側および低圧側に切替え可能になり、プレッシャレギュレータ20の配管やシール箇所を少なくできる。その結果、設定圧の切替えに適したコンパクトで配管が簡素な低コストの圧力調整装置となる。
しかも、本実施形態では、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36(流量調整部)によって内側燃料通路32h(特定の導入通路部以外の他の導入通路部)内の流体の流量が調整可能であるから、ハウジング21の本体部21Mに対する内側筒状部材36の装着位置を調整するだけで、内側燃料通路32h内に流体が導入されるときの設定圧、すなわち低圧側の設定圧が容易に調整可能になる。したがって、設定圧のばらつきを十分に抑制することができ、燃料ポンプ11からの供給流量に対しプレッシャレギュレータ20での圧力損失が増加するのを抑制できるとともに、類似仕様のプレッシャレギュレータ20の部品を共用できる。
また、外側燃料通路37(特定の導入通路部)には、プレッシャレギュレータ20の設定圧に調圧されるシステム圧P1の燃料が導入され、内側燃料通路32h(他の導入通路部)には、その設定圧を高圧側の設定値Hと低圧側の設定値Lとに切り替えるためのパイロット圧P2が導入されるので、内側燃料通路32hにパイロット圧P2が導入されないとき高圧側の設定圧が決まると、それに対し所要の圧力比となるように、内側燃料通路32hに操作流体圧が導入される低圧側の設定圧が調整できる。
さらに、ハウジング21が、少なくとも内側筒状部材36を保持する本体部21Mを有し、内側燃料通路32hには、ハウジング21の本体部21Mに対する内側環状弁座部32の装着位置に応じた絞り通路部分32gが形成されているので、ハウジング21の本体部21Mに対して少なくとも内側環状弁座部32の装着位置を部品組付け後に容易に調整することができる。
加えて、複数の導入通路部である外側環状弁座部31および内側環状弁座部32が、それぞれ調圧部材22に対向する外側筒状部材35および内側筒状部材36によって構成されているので、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32に導入される流体の圧力が調圧部材22に対して同一の方向に作用することになり、調圧部材22の受圧面積を容易に変化させることができるとともに、配管が簡素化できる。
また、ハウジング21の本体部21Mが、少なくとも内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36を軸線方向に位置調整可能に保持する保持部21rと、内側筒状部材36の変位を規制するよう内側筒状部材36をその軸線方向の特定位置に固定する固定部21wとを有しているので、内側環状弁座部32を軸線方向に位置調整して流量調整を行った後に、その調整状態を確実に維持することができる。
さらに、ハウジング21の本体部21Mと内側筒状部材36との間に環状のシール部材39が介装されているので、ポンプ加圧された燃料を導入しながら内側筒状部材36の位置を調整し、プレッシャレギュレータ20の調圧値を所要の設定圧に調整することができる。また、内側筒状部材36の外端部36aがハウジング21の外部側に露出しているので、位置調整後の内側筒状部材36のハウジング21の本体部21Mへの固定が簡素化できる。
一方、本発明に係る圧力調整装置の製造方法では、少なくとも1つの弁座部である内側筒状部材36の外端部36aをハウジング21の外部側で操作して、外側燃料通路37および内側燃料通路32hのうち内側燃料通路32h内の流体の流量を調整する流量調整工程を含んでいるので、内側燃料通路32h内にパイロット圧の燃料が導入されるときの設定圧、すなわち低圧側の設定圧が部品組付け後に容易に調整できる。したがって、外側燃料通路37に導入される燃料の圧力を調圧部材22の一面側の受圧面積を変化させて高圧側および低圧側に切替え可能なプレッシャレギュレータ20の設定圧のばらつきを抑制することができ、プレッシャレギュレータ20での圧力損失の低減や類似仕様間での部品の共用化が実現できる。
また、流量調整工程において、内側筒状部材36をハウジング21の本体部21Mに対して軸線方向および軸線回りの回動方向のうち少なくとも一方に位置調整するので、ハウジング21の本体部21Mに対する内側筒状部材36の装着位置に応じた内側燃料通路32hの絞りの調整とそれによる流量調整が可能になり、設定圧が容易に調整可能となる。
さらに、少なくとも流量調整工程において、ハウジング21の本体部21Mと内側筒状部材36との間の隙間をシールすることから、プレッシャレギュレータ20内に流体を導入しながら内側筒状部材36の装着位置を調整し、調圧値を所要の設定圧に精度良く調整することができる。
しかも、流量調整工程の後、内側筒状部材36をハウジング21の本体部21Mにかしめ固定することにより、内側筒状部材36の位置調整による流量調整後に、その調整状態を確実に維持することができる。
なお、本実施形態では、圧縮コイルばね27(付勢手段)の組付け荷重やばね長を調整するようになっていないが、特許文献3に記載のものと同様に、調圧部材22を閉弁方向に付勢する圧縮コイルばね27のばね受け位置を調整するようにしてその組付け荷重やばね長を調整し、高圧側と低圧側の設定圧を個別に調整することもできる。また、ハウジング21の本体部21Mに対する外側環状弁座部31の固定位置を調整したり、ハウジング21内に供給される全体の流量を制御したりすることで、調圧値を変更することも可能である。
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る圧力調整装置を示している。
なお、以下に述べる各実施形態は、上述の第1実施形態と類似する構成を有しているので、上述の第1実施形態と同一のまたは類似する構成要素については図1〜図4に示した対応する構成要素と同一の符号を用いてその詳細な説明は割愛し、上述の第1実施形態と相違する点について以下に説明する。
図6に示す第2実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第1実施形態とは相違させたものであり、プレッシャレギュレータ20の外側燃料通路37から最外方の連通孔21aを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させる一方、燃料供給通路15の分岐通路15aから内側の連通孔21cを通して内側燃料通路32h内に調圧対象のシステム圧P1の燃料を導入させるとともに、燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fから中間の連通孔21bを通して中間燃料通路31hにパイロット圧P2の燃料を選択的に導入させるようになっている。すなわち、外側燃料通路37が燃料排出通路となっており、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となっている。この場合、内側燃料通路32hが複数のうち特定の導入通路部であり、中間燃料通路31hが特定の導入通路部以外の他の導入通路部である。
本実施形態では、また、外側環状弁座部31に対応する外側筒状部材35は、組込み時にはハウジング21のハウジング部材18に軸線方向に位置調整可能に保持され、中間燃料通路31h内を通る流体の流量調整後にハウジング部材18に固定されている。また、内側筒状部材36は、ハウジング部材18に対し予め設定された軸線方向位置に位置決めされた状態で、調圧部材22の板状部材25に当接するように、ハウジング部材18の延長固定腕部18eに一体に固定されている。
この場合、調圧部材22の外側の外側環状面部22aは、燃料排出側の外側燃料通路37が常時燃料タンク2内に開放されているので、タンク2の内圧(例えば大気圧)相当の圧力を受け、実質的に加圧されないことになる。一方、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち中間燃料通路31hに対応する中間環状面部22c1は、中間燃料通路31hに選択的に導入されるパイロット圧P2の燃料の圧力を中間燃料通路31hに対向する受圧面積A2の範囲内で受け、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち内側燃料通路32hに対応する中央円形面部22c2は、内側燃料通路32h内に選択的に導入されるシステム圧P1の燃料の圧力を受圧面積A3の範囲内で常時受圧することになる。
そして、調圧部材22は、ハウジング21の内部で調圧室23内に導入された燃料の圧力に基づく開弁方向(内側燃料通路32hと外側燃料通路37を連通させる方向)の付勢力と、圧縮コイルばね27からの閉弁方向(内側燃料通路32hと外側燃料通路37の連通を遮断する方向)の付勢力と応じて、燃料導入側の内側燃料通路32hと燃料排出側の外側燃料通路37とを連通および遮断するとともに、中間燃料通路31hと燃料排出側の外側燃料通路37との連通状態を変化させるようになっている。
図6に示す内側筒状部材36とハウジング部材18,19とは、プレッシャレギュレータ20の製造段階で外側筒状部材35をその軸線方向に位置調整可能に保持するハウジング21の本体部21Mを構成しており、外側筒状部材35はその位置調整後にハウジング21の本体部21Mに例えばかしめ固定されている。そして、ハウジング21の本体部21Mは、ハウジング部材18の一部に、外側環状弁座部31(少なくとも1つの弁座部)を構成する外側筒状部材35をその軸線方向に位置調整可能に保持するボス状の保持部18rと、外側筒状部材35の軸線方向変位を規制するよう外側筒状部材35をその軸線方向の特定位置に例えばかしめにより固定する固定部18w(第1実施形態と同様の固定部21wでもよい)と、を有している。
一方、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32(複数の弁座部)のうち少なくとも1つの弁座部、例えば外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35は、ハウジング21の外部側から軸線方向位置調整の操作が可能な外端部35aと、複数の導入通路部のうち特定の導入通路部以外の他の導入通路部である中間燃料通路31h内の燃料の流量を調整可能な内端部35b(流量調整部)と、を有している。
具体的には、外側筒状部材35は、その外端部35a側でハウジング部材18の段付形状の保持部18rに軸線方向変位可能に保持されるとともに、その内端部35b側で調圧部材22の板状部材25のバルブ面部25aに近接している。また、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、これらのうち一方の弁座部である内側環状弁座部32が調圧部材22の板状部材25のバルブ面部25aに当接するとき(調圧部材22が内側環状弁座部32に着座するとき)、これらのうち他方の弁座部である外側環状弁座部31と調圧部材22の板状部材25との間に環状の微小隙間gが形成されるよう、調圧部材22に対し外側環状弁座部31と内側環状弁座部32とで異なるクリアランスが設定されている。すなわち、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、調圧部材22の板状部材25の変位方向である外側筒状部材35および内側筒状部材36の軸線方向に微小隙間gに対応する段差をなしている。ここにいうクリアランスは、板状部材25のバルブ面部25aに対し、システム圧P1が導入される内側燃料通路32hを燃料排出側の外側燃料通路37から仕切る内側環状弁座部32側ではゼロとなるが、外側環状弁座部31側では微小な隙間(対向面間の離間距離)となっている。
また、特定の導入通路部以外の他の導入通路部である中間燃料通路31hには、調圧部材22の板状部材25と外側環状弁座部31の間に位置し、ハウジング21の本体部21Mに対する外側筒状部材35の軸線方向位置、すなわち外側環状弁座部31の装着位置に応じて図6中の隙間gが変化するとき、その隙間gに対応する通路断面積の大きさが変化する環状の絞り通路部分31gが形成されている。すなわち、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35は、その外端部35a側から軸線方向に変位するよう位置調整のために操作されるとき、内端部35b側で絞り通路部分31gの絞りを変化させることができるようになっており、内端部35bが流量調整部となっている。
さらに、ハウジング21の本体部21Mに設けられた保持部18rと外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35との間には、Oリング等の環状のシール部材38が介装されており、保持部18rと外側筒状部材35との間の微小な摺動隙間がシールされる状態で、外側筒状部材35が位置調整のために操作されるようになっている。
上述のような構成を有する圧力調整装置を製造する際には、準備工程として、まず、ハウジング21に、それぞれ調圧部材22に対向するよう外側環状弁座部31および内側環状弁座部32を構成する外側筒状部材35および内側筒状部材36を配置して、調圧室23内を流体導入により調圧部材22に燃料圧力を受圧させることのできる流体導入側の中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hと流体排出側の外側燃料通路37とに区画するとともに、流体導入側の中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hのうち少なくとも特定の導入通路部である内側燃料通路32hを流体排出通路である外側燃料通路37から遮断することができるようにする。
また、これら複数の弁座部である外側環状弁座部31および内側環状弁座部32のうち少なくとも1つの弁座部、例えば外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35の外端部35aをハウジング21の外部側に操作可能に露出させる。
また、ハウジング21の本体部21Mと外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35との間の摺動隙間が少なくとも後述する流量調整工程においてシールされるように、例えば常時シールされるように、この準備工程において、ハウジング21の本体部21Mのうち保持部18rと外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35との間には環状のシール部材38を、外側筒状部材35の段付形状部35sと内側筒状部材36との間には環状のシール部材39を、それぞれ介装しておく。
このような準備が完了すると、次いで、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35の外端部35aをハウジング21の外部側で操作して、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hのうち他の導入通路部である中間燃料通路31h内の流体の流量を調整する流量調整工程を実行する。
この流量調整工程においては、ハウジング21内に燃料を所定の流量で導入させる状態下で、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35をハウジング21の本体部21Mに対して軸線方向および軸線回りの回動方向のうち少なくとも一方、例えば軸線方向に位置調整することにより、ハウジング21の本体部21Mに対する外側環状弁座部31の装着位置に応じて隙間gに対応する通路断面積の大きさが変化する環状の絞り通路部分31gの絞り程度を調整し、中間燃料通路31h内の流体の流量を調整する。
このような流量調整工程の後、少なくとも1つの弁座部である外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35を、ハウジング21の本体部21Mに例えばかしめ固定する。
本実施形態においては、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35によって中間燃料通路31h(他の導入通路部)内の流体の流量が調整可能であるから、ハウジング21の本体部21Mに対する外側筒状部材35の装着位置を調整するだけで、中間燃料通路31h内にパイロット圧流体が導入されるときの設定圧、すなわち低圧側の設定圧が容易に調整可能になる。したがって、プレッシャレギュレータ20の設定圧のばらつきを十分に抑制することができ、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第3実施形態)
図7および図8は、本発明の第3実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図7および図8に示す第3実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第1実施形態とは相違させたものであり、第2実施形態と同様に、プレッシャレギュレータ20の外側燃料通路37から最外方の連通孔21aを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させる一方、燃料供給通路15の分岐通路15aから内側の連通孔21cを通して内側燃料通路32h内に調圧対象のシステム圧P1の燃料を導入させるとともに、燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fから中間の連通孔21bを通して中間燃料通路31hにパイロット圧P2の燃料を選択的に導入させるようになっている。すなわち、外側燃料通路37が燃料排出通路となり、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となっているとともに、内側燃料通路32hが複数のうち特定の導入通路部となり、中間燃料通路31hが特定の導入通路部以外の他の導入通路部となっている。
本実施形態では、外側環状弁座部31に対応する外側筒状部材35は、組込み時にはハウジング21のハウジング部材18に軸線回りの回動方向に位置調整可能に保持され、中間燃料通路31h内を通る流体の流量調整後に、ハウジング部材18に例えばかしめ固定されている。また、内側筒状部材36は、外側筒状部材35を介してハウジング部材18に対し予め設定された軸線方向位置に位置決めされた状態で、調圧部材22の板状部材25に当接するとともに、ハウジング部材18の延長固定腕部18eに対し少なくとも回動を規制されるように、例えば回動および軸線方向移動を規制されるように結合している。
この場合、第2実施形態の場合と同様に、調圧部材22の外側の外側環状面部22aは、燃料排出側の外側燃料通路37が常時燃料タンク2内に開放されているので、タンク2の内圧(例えば大気圧)相当の圧力を受け、実質的に加圧されないことになる。一方、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち中間燃料通路31hに対応する中間環状面部22c1は、中間燃料通路31hに選択的に導入されるパイロット圧P2の燃料の圧力を中間燃料通路31hに対向する受圧面積A2の範囲内で受け、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち内側燃料通路32hに対応する中央円形面部22c2は、内側燃料通路32h内に選択的に導入されるシステム圧P1の燃料の圧力を受圧面積A3の範囲内で常時受圧することになる。
また、調圧部材22は、ハウジング21の内部で調圧室23内に導入された燃料の圧力に基づく開弁方向(内側燃料通路32hと外側燃料通路37を連通させる方向)の付勢力と、圧縮コイルばね27からの閉弁方向(内側燃料通路32hと外側燃料通路37の連通を遮断する方向)の付勢力と応じて、燃料導入側の内側燃料通路32hと燃料排出側の外側燃料通路37とを連通および遮断するとともに、中間燃料通路31hと燃料排出側の外側燃料通路37との連通状態を変化させるようになっている。
図7に示す内側筒状部材36とハウジング部材18,19とは、プレッシャレギュレータ20の製造段階で外側筒状部材35および内側筒状部材36をそれらの軸線回りの回動方向に相対的に位置調整可能に保持するハウジング21の本体部21Mを構成しており、外側筒状部材35がその回動位置調整後にハウジング21の本体部21Mに例えばかしめ固定されるか、あるいは、外側筒状部材35がハウジング21の本体部21Mに固定された後に、内側筒状部材36がその軸線回りに回動位置を調整され、ハウジング部材18の延長固定腕部18eに一体に例えばかしめ固定されている。そして、ハウジング21の本体部21Mは、ハウジング部材18の一部に、外側環状弁座部31(少なくとも1つの弁座部)を構成する外側筒状部材35をその軸線回りの回動方向に位置調整可能に保持するボス状の保持部18rと、外側筒状部材35の軸線回りの回動方向変位を規制するよう外側筒状部材35をその回動方向の特定位置に例えばかしめにより固定する固定部18wと、を有している。
一方、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32(複数の弁座部)のうち少なくとも1つの弁座部、例えば外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35と内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の双方は、それぞれハウジング21の外部側から軸線回りの回動方向における位置調整の操作が可能な外端部35a,36aを有しており、さらに、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35は、複数の導入通路部のうち特定の導入通路部以外の他の導入通路部である中間燃料通路31h内の燃料の流量を調整可能な内端部35b(流量調整部)を有している。
具体的には、外側筒状部材35は、その外端部35a側でハウジング部材18の段付形状の保持部18rに軸線回りの回動方向に変位可能に保持されるとともに、その内端部35b側で調圧部材22の板状部材25のバルブ面部25aに近接している。また、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、これらのうち一方の弁座部である内側環状弁座部32が調圧部材22の板状部材25のバルブ面部25aに当接するとき(調圧部材22が内側環状弁座部32に着座するとき)、これらのうち他方の弁座部である外側環状弁座部31と調圧部材22の板状部材25との間に環状の微小隙間gが形成されるよう、調圧部材22に対し外側環状弁座部31と内側環状弁座部32とで異なるクリアランスが設定されている。すなわち、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32は、調圧部材22の板状部材25の変位方向である外側筒状部材35および内側筒状部材36の軸線方向に微小隙間gに対応する段差をなしている。ここにいうクリアランスは、板状部材25のバルブ面部25aに対し、システム圧P1が導入される内側燃料通路32hを燃料排出側の外側燃料通路37から仕切る内側環状弁座部32側ではゼロとなるが、外側環状弁座部31側では微小な隙間(対向面間の離間距離)となっている。
また、図8に示すように、他の導入通路部である中間燃料通路31hには、外側筒状部材35の内側つば部35fおよび内側筒状部材36の外側つば部36fの近傍に位置し、ハウジング21の本体部21Mに対する外側筒状部材35の軸線回りの回動方向の位置、すなわち外側環状弁座部31の装着位置に応じてその通路断面積が変化するよう、外側筒状部材35の内側つば部35fおよび内側筒状部材36の外側つば部36fの間に、一対の略扇形の絞り通路部分35pが形成されている。すなわち、外側筒状部材35および内側筒状部材36のうち少なくとも一方、例えばその双方には、それらの外端部35a,36a側から軸線回りの回動方向に相対変位するよういずれか一方が位置調整のために操作されるとき、それより内端部35b,36b側で絞り通路部分35pの絞りの程度を変化させることができるようになっており、外側筒状部材35の内側つば部35fおよび内側筒状部材36の外側つば部36fが流量調整部となっている。
上述のような構成を有する圧力調整装置を製造する際には、準備工程として、まず、ハウジング21に、それぞれ調圧部材22に対向するよう外側環状弁座部31および内側環状弁座部32を構成する外側筒状部材35および内側筒状部材36を配置して、調圧室23内を流体導入により調圧部材22に燃料圧力を受圧させることのできる流体導入側の中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hと流体排出側の外側燃料通路37とに区画するとともに、流体導入側の中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hのうち少なくとも特定の導入通路部である内側燃料通路32hを流体排出通路である外側燃料通路37から遮断することができるようにする。
また、これら複数の弁座部である外側環状弁座部31および内側環状弁座部32のうち少なくとも1つの弁座部、例えば外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35の外端部35aと内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の外端部36aとをそれぞれハウジング21の外部側に操作可能に露出させる。
また、ハウジング21の本体部21Mと外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35との間の摺動隙間が少なくとも後述する流量調整工程においてシールされるように、例えば常時シールされるように、この準備工程において、ハウジング21の本体部21Mのうち保持部18rと外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35との間には環状のシール部材38を、外側筒状部材35の段付形状部35sと内側筒状部材36との間には環状のシール部材39を、それぞれ介装しておく。
このような準備が完了すると、例えば、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36をハウジング部材18の延長固定腕部18eに一体に固定した後、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35の外端部35aをハウジング21の外部側で回動操作して、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hのうち他の導入通路部である中間燃料通路31h内の流体の流量を調整する流量調整工程を実行する。
この流量調整工程においては、ハウジング21内に燃料を所定の流量で導入させる状態下で、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35をハウジング21の本体部21Mに対して軸線回りの回動方向に位置調整することにより、絞り通路部分35pの絞りの程度を調整し、中間燃料通路31h内の流体の流量を調整する。
このような流量調整工程の後、少なくとも1つの弁座部である外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35を、ハウジング21の本体部21Mに例えばかしめ固定する。
本実施形態においては、外側環状弁座部31を構成する外側筒状部材35と内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36とのうちいずれかを回動操作することで、両者の相対回動位置を調整し、中間燃料通路31h(他の導入通路部)内の流体の流量を調整することができるので、ハウジング21の本体部21M(内側筒状部材36を含む)に対する外側筒状部材35の装着位置を調整するだけで、中間燃料通路31h内にパイロット圧流体が導入されるときの設定圧、すなわち低圧側の設定圧が容易に調整可能になる。したがって、プレッシャレギュレータ20の設定圧のばらつきを十分に抑制することができ、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第4実施形態)
図9は、本発明の第4実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図9に示す第4実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第1実施形態と同様にしたものであり、プレッシャレギュレータ20の外側燃料通路37に燃料供給通路15の分岐通路15aから最外方の連通孔21aを通してシステム圧P1の燃料を導入させ、中間燃料通路31hから中間の連通孔21bを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させる一方、内側燃料通路32h内に燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fから内側の連通孔21cを通してパイロット圧P2の燃料を選択的に導入させるようになっている。すなわち、中間燃料通路31hが燃料排出通路となり、外側燃料通路37および内側燃料通路32hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となるとともに、外側燃料通路37が複数のうち特定の導入通路部となり、内側燃料通路32hが特定の導入通路部以外の他の導入通路部となっている。
また、本実施形態では、外側環状弁座部31に対応する外側筒状部材35および内側環状弁座部32に対応する内側筒状部材36は、外側環状弁座部31および内側環状弁座部32が共に調圧部材22の板状部材25に接触する状態で、それぞれハウジング部材18に一体に固定されている。
この場合、第1実施形態の場合と同様に、調圧部材22の外側の外側環状面部22aは、環状の外側燃料通路37の内部の燃料圧力を受圧面積A1の範囲内で常時受圧するようになっており、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち中間燃料通路31hに対応する受圧面積A2の中間環状面部22c1は、中間燃料通路31hが常時燃料タンク2内に開放されているので、タンク2の内圧相当の圧力を受け、実質的に加圧されないようになっている。また、調圧部材22の通路閉塞面部22cのうち内側燃料通路32hに対応する中央円形面部22c2は、内側燃料通路32h内に選択的に導入されるパイロット圧P2の燃料の圧力を受圧面積A3の範囲内で受けるようになっている。
また、調圧部材22は、ハウジング21の内部で調圧室23内に導入された燃料の圧力に基づく開弁方向(内側燃料通路32hと外側燃料通路37を連通させる方向)の付勢力と、圧縮コイルばね27からの閉弁方向(内側燃料通路32hと外側燃料通路37の連通を遮断する方向)の付勢力と応じて、燃料導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hと燃料排出側の中間燃料通路31hとを連通および遮断するようになっている。
一方、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36は、複数の導入通路部のうち特定の導入通路部以外の他の導入通路部である内側燃料通路32h内の燃料の流量を調整可能な流量調整部36cをその外端部36a側に有している。
具体的には、内側筒状部材36の流量調整部36cは、内側筒状部材36の外端部36aの内周側に取外し可能に固定された環状部材51によって構成されており、この環状部材51は、内側の連通孔21cに隣接する内側燃料通路32hの上流端側にその通路断面を縮小させる絞り通路部分32pを形成している。なお、環状部材51は、内側筒状部材36の外端部36aの内周側に例えば圧入されるが、ねじ結合やろう付けであってもよいし、環状部材51の抜け止め用の部材を内側筒状部材36の外端部36aに締結してもよい。
上述のような構成を有する圧力調整装置を製造する際には、準備工程として、まず、ハウジング21に、それぞれ調圧部材22に対向するよう外側環状弁座部31および内側環状弁座部32を構成する外側筒状部材35および内側筒状部材36を配置して、調圧室23内を流体導入により調圧部材22に燃料圧力を受圧させることのできる流体導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hと流体排出側の中間燃料通路31hとに区画するとともに、流体導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hを流体排出通路である中間燃料通路31hから遮断することができるようにする。
また、これら複数の弁座部である外側環状弁座部31および内側環状弁座部32のうち少なくとも1つの弁座部、例えば内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の外端部36aをハウジング21の外部側に露出させ、内側筒状部材36の流量調整部36cを構成する環状部材51を内側筒状部材36に対して着脱可能に保持させる。
さらに、内径あるいはさらに長さの異なる複数種の環状または短円筒状の環状部材51を準備する。なお、環状部材51は、その円周上の一部が切れたC字断面形状のものでもよいし、内側筒状部材36の外端部36aにねじ結合させる場合にはその絞り通路孔の形状は任意である。
このような準備が完了すると、例えば、内径あるいはさらに長さの異なる複数種の環状部材51のいずれかを選択して内側筒状部材36の外端部36aに装着し、環状部材51を適宜交換しながら、中間燃料通路31hおよび内側燃料通路32hのうち他の導入通路部である中間燃料通路31h内の流体の流量を調整する流量調整工程を実行する。
この流量調整工程においては、ハウジング21内に燃料を所定の流量で導入させる状態下で、プレッシャレギュレータ20の設定圧を確認し、目標値の設定圧が得られるまで、環状部材51を交換して絞り通路部分32pの絞りの程度を調整し、内側燃料通路32h内の流体の流量を調整する。
このような流量調整工程の後、目標値の設定圧が得られた環状部材51を内側筒状部材36の外端部36aに例えばかしめ固定する。
本実施形態においては、ハウジング21の本体部21Mに対する外側筒状部材35や内側筒状部材36の装着位置を調整することなく、内側燃料通路32h(他の導入通路部)内の流体の流量を調整することができるので、内側燃料通路32h内にパイロット圧流体が導入されるときの設定圧、すなわち低圧側の設定圧が容易に調整可能になる。したがって、プレッシャレギュレータ20の設定圧のばらつきを十分に抑制することができ、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第5実施形態)
図10は、本発明の第5実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図10に示す第5実施形態の圧力調整装置は、流量調整部の構成が相違する以外の点では第4実施形態と略同一の構成を有しているので、第4実施形態との相違点についてのみ説明する。
図10に示す第5実施形態の圧力調整装置においては、内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36が、複数の導入通路部のうち特定の導入通路部以外の他の導入通路部である内側燃料通路32h内の燃料の流量を調整可能な流量調整部36ckをその外端部36a側に有している。
具体的には、内側筒状部材36の流量調整部36ckは、内側筒状部材36の外端部36aに設けられており、その外端部36aにおける他の部分より薄肉となった絞り調整管部分となっている。また、内側筒状部材36の流量調整部36ckは、その径方向に所定の挟圧力を加えることで、図10中に示すようなくびれ形状の塑性変形を生じさせることができ、その内方側に略楕円断面あるいは略小判形断面の絞り通路部分32pを形成するようになっている。
上述のような構成を有する圧力調整装置を製造する際には、準備工程として、まず、ハウジング21に、それぞれ調圧部材22に対向するよう外側環状弁座部31および内側環状弁座部32を構成する外側筒状部材35および内側筒状部材36を配置して、調圧室23内を流体導入により調圧部材22に燃料圧力を受圧させることのできる流体導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hと流体排出側の中間燃料通路31hとに区画するとともに、流体導入側の外側燃料通路37および内側燃料通路32hを流体排出通路である中間燃料通路31hから遮断することができるようにする。
また、これら複数の弁座部である外側環状弁座部31および内側環状弁座部32のうち少なくとも1つの弁座部、例えば内側環状弁座部32を構成する内側筒状部材36の外端部36aをハウジング21の外部側に露出させ、内側筒状部材36の流量調整部36cを構成する環状部材51を内側筒状部材36に対して着脱可能に保持させる。
さらに、内側筒状部材36の外端部36aに、その外端部36aにおける他の部分より薄肉となった絞り調整管部分としての流量調整部36ckを設けておく。
このような準備が完了すると、次いで、内側筒状部材36の流量調整部36ckの径方向に所定の挟圧力を加え、図10中に示すようなくびれ形状の塑性変形を生じさせることで、その内方側に例えば略小判形断面形状の絞り通路部分32pを形成し、その略小判形断面形状への塑性変形量を挟圧幅寸法等により管理しながら、絞り通路部分32pの絞りの程度を調整し、外側燃料通路37および内側燃料通路32hのうち他の導入通路部である内側燃料通路32h内の流体の流量を調整する流量調整工程を実行する。
この流量調整工程においては、ハウジング21内に燃料を所定の流量で導入させる状態下で、プレッシャレギュレータ20の設定圧を確認し、目標値の設定圧が得られるまで、内側筒状部材36の流量調整部36ckにおける絞りの程度、すなわち絞り通路部分32pの通路断面積を調整し、内側燃料通路32h内の流体の流量を調整する。
このような流量調整工程が終了すると、目標値の設定圧が得られるプレッシャレギュレータ20となる。
本実施形態においても、ハウジング21の本体部21Mに対する外側筒状部材35や内側筒状部材36の装着位置を調整することなく、内側燃料通路32h(他の導入通路部)内の流体の流量を調整することができるので、内側燃料通路32h内にパイロット圧流体が導入されるときの設定圧、すなわち低圧側の設定圧が容易に調整可能になる。したがって、プレッシャレギュレータ20の設定圧のばらつきを十分に抑制することができ、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、第4実施形態のように調整のために部品交換を行う必要がないから、調整作業がさらに容易になる。
(第6実施形態)
図11は、本発明の第6実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図11に示す第6実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第1実施形態と一部相違させたものであり、燃料供給通路15の分岐通路15aから最外方の連通孔21aを通して外側燃料通路37に調圧対象のシステム圧P1の燃料を導入させるとともに、燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fから中間の連通孔21bを通して中間燃料通路31hにパイロット圧P2の燃料を選択的に導入させる一方、内側燃料通路32hから内側の連通孔21cを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させるようになっている。すなわち、内側燃料通路32hが燃料排出通路となり、外側燃料通路37および中間燃料通路31hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となっているとともに、外側燃料通路37が複数のうち特定の導入通路部となり、中間燃料通路31hが特定の導入通路部以外の他の導入通路部となっている。
その他の構成は、第1実施形態と同様であり、本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が期待できる。
(第7実施形態)
図12は、本発明の第7実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図12に示す第7実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第2実施形態と一部相違させたものであり、燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fからのパイロット圧P2の燃料を最外方の連通孔21aを通して外側燃料通路37に選択的に導入させる一方、中間燃料通路31hから中間の連通孔21bを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させ、さらに、燃料供給通路15の分岐通路15aから内側の連通孔21cを通して内側燃料通路32h内に調圧対象のシステム圧P1の燃料を導入させるようになっている。すなわち、中間燃料通路31hが燃料排出通路となり、外側燃料通路37および内側燃料通路32hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となっているとともに、内側燃料通路32hが複数のうち特定の導入通路部となり、外側燃料通路37が特定の導入通路部以外の他の導入通路部となっている。
その他の構成は、第2実施形態と同様であり、本実施形態においても、第2実施形態と同様の効果が期待できる。
(第8実施形態)
図13は、本発明の第8実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図13に示す第8実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第3実施形態と一部相違させたものであり、燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fからのパイロット圧P2の燃料を最外方の連通孔21aを通して外側燃料通路37に選択的に導入させる一方、中間燃料通路31hから中間の連通孔21bを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させ、さらに、燃料供給通路15の分岐通路15aから内側の連通孔21cを通して内側燃料通路32h内に調圧対象のシステム圧P1の燃料を導入させるようになっている。すなわち、中間燃料通路31hが燃料排出通路となり、外側燃料通路37および内側燃料通路32hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となっているとともに、内側燃料通路32hが複数のうち特定の導入通路部となり、外側燃料通路37が特定の導入通路部以外の他の導入通路部となっている。
その他の構成は、第3実施形態と同様であり、本実施形態においても、第3実施形態と同様の効果が期待できる。
(第9実施形態)
図14は、本発明の第9実施形態に係る圧力調整装置を示している。
図14に示す第9実施形態の圧力調整装置は、プレッシャレギュレータ20に対する燃料供給通路15および三方電磁弁45の接続の態様を上述の第4実施形態と一部相違させたものであり、燃料供給通路15の分岐通路15aから最外方の連通孔21aを通して外側燃料通路37に調圧対象のシステム圧P1の燃料を導入させる一方、中間燃料通路31hから中間の連通孔21bを通して余剰燃料を燃料タンク2内に排出させ、さらに、燃料供給通路15のうちチェック弁14より上流側の分岐通路15fからのパイロット圧P2の燃料を内側の連通孔21cを通して内側燃料通路32h内に選択的に導入させるようになっている。すなわち、中間燃料通路31hが燃料排出通路となり、外側燃料通路37および内側燃料通路32hが燃料導入通路を構成する複数の導入通路部となっているとともに、外側燃料通路37が複数のうち特定の導入通路部となり、内側燃料通路32hが特定の導入通路部以外の他の導入通路部となっている。
その他の構成は、第4実施形態と同様であり、本実施形態においても、第4実施形態と同様の効果が期待できる。
なお、上述の各実施形態においては、ハウジング21の内部に燃料排出通路が1つだけ形成されていたが、燃料排出通路が複数の排出通路部によって構成されてもよい。そして、それら複数の排出通路部の一部をバルブにより選択的に閉止してその排出通路部内に調圧部材に受圧される燃料圧力を生じさせることもできるが、その場合、閉止される排出通路部は、複数の導入通路部の一部となる。
また、上述の各実施形態においては、三方電磁弁45に代えて、パイロット圧導入通路を開閉する開閉弁を設けることができるとともに、その開閉弁の閉弁時に調圧室内のパイロット圧導入通路内の圧力を解放させる解放弁を設けることができる。
また、調圧部材22は、可撓性の環状膜部材24とプレート状の板状部材25を有する構成としたが、環状膜部材24はハウジング21内に摺動可能に保持されたピストン状のもので、板状部材25の背面を支持するようなものであってもよい。
さらに、上述の各実施形態においては、インタンク式の燃料供給システムとしたが、デリバリーパイプの近傍にプレッシャレギュレータが配置されるものでもよい。また、外側筒状部材35および内側筒状部材36は、ハウジング21と別体に作製されてハウジング21に固定されたものとしていたが、ハウジング21の本体部21Mに含まれるものについては、ハウジング21と一体に形成できることはいうまでもない。
加えて、上述の第1実施形態においては、燃料消費部がガソリンを消費する車両用ガソリンエンジンであったが、本発明が他の燃料を用いるエンジンにも使用できることは勿論である。また、燃料等の流体を消費して何らかの出力をなす各種の流体消費部において、流体圧力の高圧/低圧切替えがなされる場合にも、本発明を適用することができる。
以上説明したように、本発明は、複数の設定圧に切替え可能であってその設定圧のばらつきを確実に抑えることのできるコンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供することができるとともに、複数の設定圧に切替え可能な圧力調整装置の設定圧のばらつきを容易にかつ確実に抑えることのできる圧力調整装置の製造方法を実現することができるという効果を奏するものであり、調圧室内に流体を導入し余剰燃料を排出して設定圧に調圧する調圧弁構造を有する圧力調整装置およびその製造方法全般に有用である。
11 燃料ポンプ
18,19 ハウジング部材
18e 延長固定腕部
18r,21r 保持部
18w,21w 固定部
19a 大気圧導入穴
20 プレッシャレギュレータ
21 ハウジング
21M 本体部
21a,21b,21c 連通孔
22 調圧部材
23 調圧室
25a バルブ面部
26 背圧室
31 外側環状弁座部
31g;32g;32p 絞り通路部分
31h 中間燃料通路(燃料排出通路;他の導入通路部;特定の導入通路部)
32 内側環状弁座部
32h 内側燃料通路(他の導入通路部;特定の導入通路部;燃料排出通路)
35 外側筒状部材
35a,36a 外端部
35b,36b 内端部(流量調整部)
35f 内側つば部(流量調整部)
35p 絞り通路部分
35s 段付形状部
36 内側筒状部材
36c;36ck 流量調整部
36f 外側つば部(流量調整部)
37 外側燃料通路(特定の導入通路部;燃料排出通路;他の導入通路部)
38,39 シール部材
51 環状部材
A1,A2,A3 受圧面積
P1 システム圧
P2 パイロット圧

Claims (11)

  1. 流体を導入する流体導入通路および前記流体を排出する流体排出通路が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部に導入された流体の圧力に応じて前記流体導入通路と前記流体排出通路とを連通および遮断する調圧部材と、を備え、前記流体導入通路内の前記流体の圧力を予め設定された設定圧に調整する圧力調整装置であって、
    前記ハウジングが、それぞれ前記調圧部材に対向しつつ前記ハウジングの内部を流体導入により前記調圧部材に流体圧を受圧させることのできる複数の導入通路部と前記流体排出通路とに区画するとともに前記複数の導入通路部のうち少なくとも特定の導入通路部を前記流体排出通路から遮断することができる複数の弁座部を有し、
    前記複数の弁座部のうち少なくとも1つの弁座部が、前記複数の導入通路部のうち前記特定の導入通路部以外の他の導入通路部内の前記流体の流量を調整可能な流量調整部を有していることを特徴とする圧力調整装置。
  2. 前記特定の導入通路部には、前記設定圧に調圧される流体が導入され、
    前記他の導入通路部には、前記設定圧を高圧側の設定値と低圧側の設定値とに切り替えるための操作流体圧が導入されることを特徴とする請求項1に記載の圧力調整装置。
  3. 前記ハウジングが、前記少なくとも1つの弁座部を保持する本体部を有し、
    前記他の導入通路部は、前記ハウジングの前記本体部に対する前記少なくとも1つの弁座部の装着位置に応じた絞り通路部分を有していることを特徴とする請求項2に記載の圧力調整装置。
  4. 前記複数の弁座部が、それぞれ前記調圧部材に対向する複数の筒状部材によって構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1の請求項に記載の圧力調整装置。
  5. 前記ハウジングの本体部が、前記少なくとも1つの弁座部を軸線方向に位置調整可能に保持する保持部と、前記少なくとも1つの弁座部の変位を規制するよう前記少なくとも1つの弁座部を前記軸線方向の特定位置に固定する固定部と、を有していることを特徴とする請求項4に記載の圧力調整装置。
  6. 前記ハウジングの本体部が、前記少なくとも1つの弁座部を軸線回りの回動方向に位置調整可能に保持する保持部と、前記少なくとも1つの弁座部の回動変位を規制するよう前記少なくとも1つの弁座部を前記軸線回りの回動方向の特定位置に固定する固定部と、を有していることを特徴とする請求項4に記載の圧力調整装置。
  7. 前記ハウジングの前記本体部と前記少なくとも1つの弁座部との間に環状のシール部材が介装されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の圧力調整装置。
  8. 流体を導入する流体導入通路および前記流体を排出する流体排出通路が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部に導入された流体の圧力に応じて前記流体導入通路と前記流体排出通路とを連通および遮断する調圧部材と、を備え、前記流体導入通路内の前記流体の圧力を予め設定された設定圧に調整する圧力調整装置を製造する方法であって、
    前記ハウジングに、それぞれ前記調圧部材に対向しつつ前記ハウジングの内部を流体導入により前記調圧部材に流体圧を受圧させることのできる複数の導入通路部と前記流体排出通路とに区画するとともに前記複数の導入通路部のうち少なくとも特定の導入通路部を前記流体排出通路から遮断することができる複数の弁座部を配置するとともに、該複数の弁座部のうち少なくとも1つの弁座部の一部を前記ハウジングの外部側に操作可能に露出させる準備工程と、
    前記少なくとも1つの弁座部の一部を前記ハウジングの外部側で操作して、前記複数の導入通路部のうち前記他の導入通路部内の前記流体の流量を調整する流量調整工程と、を含むことを特徴とする圧力調整装置の製造方法。
  9. 前記流量調整工程において、前記少なくとも1つの弁座部を前記ハウジングの本体部に対して軸線方向および軸線回りの回動方向のうち少なくとも一方に位置調整することを特徴とする請求項8に記載の圧力調整装置の製造方法。
  10. 少なくとも前記流量調整工程において、前記ハウジングの前記本体部と前記少なくとも1つの弁座部との間の隙間をシールすることを特徴とする請求項9に記載の圧力調整装置の製造方法。
  11. 前記流量調整工程の後、前記少なくとも1つの弁座部を前記ハウジングの本体部に固定することを特徴とする請求項8ないし請求項10のうちいずれか1の請求項に記載の圧力調整装置の製造方法。
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