JP2512858Y2 - 燃料圧力制御弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、燃料圧力制御弁装置に係り、特に、車両用
燃料噴射装置に用いられる噴射弁に供給される燃料の圧
力を調整するのに利用して有効な燃料圧力制御弁装置に
関する。

〔従来の技術〕

自動車等の車両においては、燃料噴射弁に供給される
燃料の圧力を一定値に制御するための装置として燃料圧
力制御弁装置が用いられている。この装置は、例えば、
吸気圧力に応じて噴射弁に供給される燃料の圧力を調整
し、燃料噴射弁から噴射される燃料の量が運転状態に常
に適合するように構成されている。

従来この種の燃料圧力制御弁装置のうち制御弁の弁体
に球体を用いたものとして、実開昭53-44325号公報およ
び実公昭62-24145号公報に記載されているものが知られ
ている。

制御弁の弁体として球体が使用された場合、ダイヤフ
ラムに支持されて燃料室内を移動するアーマチュアと、
燃料室内の燃料を燃料排出口へ導く燃料通路を構成する
ポールとの間に球体が燃料通路の途中に形成された弁座
に離着座するように配置されており、アーマチュアの移
動に伴う球体の離着座によって燃料通路を開閉できるよ
うに構成される。この構成により、制御弁の構造の簡素
化を図るようになっている。

しかし、従来の燃料圧力制御弁装置においては、球体
がすり鉢状の弁座内に離着座するように挿入されている
ため、球体がこれをアーマチュアに常時押接させるため
のスプリングの付勢力によって弁座内を移動されるとき
に、球体が横方向に位置ずれすることがあり、流量−圧
力特性が低下することがある。すなわち、圧力に応じた
燃料量が排出されないことがある。

そこで、実開平1-125862号公報に記載されているよう
に、ポールの燃料通路として、球体の摺動が可能に球体
の直径よりもわずかに大きく開設されている球体ガイド
用燃料通路と、この通路の径よりも小径となるように形
成されており、かつ球体との当接により燃料の流出を阻
止するように形成されている弁座と、この弁座からの燃
料をケースの燃料排出口へ導くために開設されている燃
料排出用燃料通路と、球体ガイド用燃料通路の壁面に開
設されている補助燃料通路とを備え、球体ガイド用燃料
通路内に球体が摺動自在に挿着され、燃料排出用通路に
は球体とアーマチュアとを常時当接させるための付勢力
を球体に与えるコイルスプリングが配設されているとと
もに、前記補助燃料通路はこの通路を流通した燃料によ
り旋回流が生成されるように、その流路の延長線を中心
からずらされて形成されているものが提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、このように燃料により旋回流が生成されるよ
うに構成されている燃料圧力制御弁装置においては、球
体に付勢力を与えるコイルスプリングの巻き方向が、燃
料の旋回流に対して逆方向になっているため、燃料が燃
料排出用通路内を通過する際に乱流が発生し、燃料導入
側に脈動が発生するという不具合がある。

本考案の目的は、燃料の旋回流によって脈動が発生す
るのを抑制することができる燃料圧力制御弁装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る燃料圧力制御弁装置は、燃料室と圧力室
とを構成するケースと、ケースの燃料室側に開設されて
いる燃料導入口および燃料排出口と、ケースの圧力室側
に開設されている圧力導入口と、燃料室と圧力室との間
にケース内を二室に分割するように張設されているダイ
ヤフラムと、ダイヤフラムに支持されて燃料室内に挿入
されているアーマチュアと、アーマチュアを燃料室側へ
付勢するばね部材と、ケースの燃料排出口の燃料室内の
燃料を燃料排出口へ導く燃料通路を構成するように設け
られているポールと、ポールとアーマチュアとの間に配
置され、アーマチュアの移動に伴ってポールの燃料通路
を開閉する球体とを備えている燃料圧力制御弁装置であ
って、 前記ポールの燃料通路は、球体の摺動が可能に球体の
直径よりもわずかに大きく開設されている球体ガイド用
燃料通路と、この通路の径よりも小径となるように形成
されており、かつ球体との当接により燃料の流出を阻止
するように形成されている弁座と、この弁座からの燃料
をケースの燃料排出口へ導くために開設されている燃料
排出用燃料通路と、球体ガイド用燃料通路の壁面に開設
されている補助燃料通路とを備えており、 球体ガイド用燃料通路内に球体が摺動自在に挿着さ
れ、燃料排出用通路には球体とアーマチュアとを常時当
接させるための付勢力を球体に与えるコイルスプリング
が配設されているとともに、前記補助燃料通路はこの通
路を流通した燃料により旋回流が生成されるように、そ
の流路の延長線を中心からずらされて形成され、 前記コイルスプリングが燃料の旋回流の方向に沿って
巻回されていることを特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、燃料室に燃料が導入されると
ともに、圧力室に圧力が導入されると、燃料室内の燃料
圧と、圧力室内の吸気圧およびばね部材の付勢力との釣
り合いによってアーマチュアの位置が決定され、この位
置に応じて球体がポールの燃料通路内を移動する。そし
て、球体の位置に応じて燃料室内の燃料が燃料排出口か
ら排出される。このとき、球体は球体ガイド用燃料通路
内を移動するので、球体の移動方向が一定方向に規制さ
れる。しかも、球体ガイド用燃料通路に開設された補助
燃料通路に旋回流が生成されると、この燃料の旋回流が
コイルスプリングの巻き方向に沿って流れるため、燃料
が乱流を起こすことなく、燃料通路内を流れることにな
る。

このため、アーマチュアの位置に応じて常に一定流量
の燃料が排出され、流量−圧力特性の低下を抑制するこ
とができる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例である燃料圧力制御弁装置
の作用を説明するための拡大部分斜視図、第２図はその
燃料圧力制御弁装置を示す縦断面図、第３図は第２図の
III-III線に沿う拡大部分断面図である。

本実施例において、燃料圧力制御弁装置としてのプレ
ッシャレギュレータ20は燃料室21と圧力室22とを有する
ケース23を備えており、このケース23の燃料室21側の側
壁には燃料導入口24が開設され、底壁には取付口25が開
設されている。燃料導入口24には燃料導入管としてのパ
イプ26が接続されており、このパイプ26は燃料タンク内
の燃料をポンプによって燃料噴射弁（いずれも図示せ
ず）へ圧送する燃料通路の通路途中に接続されている。
このパイプ26により、燃料室21内に燃料が導入されるよ
うになっている。

一方、ケース23の圧力室22の天井壁には圧力導入口28
が開設されており、この圧力導入口28には圧力導入管と
してのパイプ29が接続されている。そして、パイプ29は
エンジン吸気管（図示せず）の管路途中に接続されてお
り、圧力室22内にパイプ29を介して吸気圧が導入される
ようになっている。

また、ケース23にはケース内を燃料室21と圧力室22と
を分割するためのダイヤフラム31が移動自在に張設され
ており、ダイヤフラム31の周囲はケース23の内壁面に固
定されている。ダイヤフラム31にはアーマチュア30がフ
ローティング支持されており、アーマチュア30は圧力室
22内に挿入されたばね部材としての圧縮スプリング32に
より燃料室21側へ付勢されている。

ケース23底部の取付口25には燃料通路を構成するため
のポール33が同心的に配されて固定されている。ポール
33は略円柱状に形成されており、中心部には燃料通路が
開設されている。ポール33の燃料通路の外側端には排出
管としてのパイプ27が接続されている。このパイプ27は
燃料タンクに接続されており、燃料室21内の燃料がパイ
プ27を介してタンクへ戻されるように構成されている。

燃料通路の内側端部には弁体としての球体38を挿入さ
れる球体ガイド用燃料通路34が球体38の摺動が可能に、
球体38の直径よりもわずかに大きく開設されている。そ
して、この燃料通路34の壁面には補助燃料通路を構成す
る縦溝39が複数条、周方向に略等間隔に配されて上下方
向に延在するように開設されており、第３図に詳示され
ているように、これら縦溝39はその径方向の延長線が燃
料通路の中心点からずれるように、かつ、その中心点の
法線から周方向に平行移動するように配されて形成され
ている。

この縦溝39群の下端には弁座35が燃料通路34に対して
下方へ行くにしたがって漸次小径となるすり鉢形状に開
設され、この弁座35は球体ガイド用燃料通路34に収容さ
れた球体38との当接により燃料の流出を阻止するように
形成されている。弁座35の下方には燃料排出用燃料通路
36および37が開設されており、これら燃料通路36と燃料
通路37との間に段部40が形成されている。この段部40に
はバルブスプリングとしてのコイルスプリング41が挿着
されている。コイルスプリング41は球体38とアーマチュ
ア30とを常時当接させるための付勢力を球体38に与える
ように構成されている。そして、このコイルスプリング
41は、第１図に示されているように、燃料通路36内に燃
料の旋回流が形成された際、旋回流の流れる方向に沿っ
て右巻きに巻回されている。すなわち、燃料通路36内を
燃料が通過する際、コイルスプリング41に沿って円滑に
流れ、燃料に乱流が発生するのを防止するようになって
いる。

次に作用を説明する。

パイプ26を介して燃料室21内に燃料が導入され、圧力
室22内にパイプ29を介して吸気圧が導入されると、燃料
室21内の燃料圧力と圧力室22内の吸気圧およびスプリン
グ32の付勢力との釣り合いによってアーマチュア30の位
置が決定され、このアーマチュア30の位置に応じて球体
38が球体ガイド用燃料通路34内を移動する。そして、こ
の球体38の位置に応じた燃料量が燃料排出口25から排出
される。このとき、球体38は球体ガイド用燃料通路34に
よって径方向への移動を阻止された状態で上下動される
とともに、スプリング41の付勢力によってアーマチュア
30に当接した状態でこの燃料通路34内を移動する。つま
り、球体38は弁作動するとき径方向への移動を阻止され
るため、球体38はその移動方向を常に一定方向（鉛直方
向）に維持されることになる。その結果、圧力−流量特
性の安定化が確保される。

球体38の移動によって球体38が弁座35に着座される
と、燃料の流出は阻止され、閉弁状態となる。球体38と
弁座35との当接によって燃料通路を閉塞させる場合、弁
座35の着座面に球体の曲面に整合するようにポンチング
加工を施せば、弁座のシール性をさらに向上させること
ができる。

そして、本実施例においては、球体ガイド用燃料通路
34に補助燃料通路としての縦溝39が複数条形成されてい
るため、球体38と球体ガイド用燃料通路34とのクリアラ
ンスが小さくても、多くの燃料量を縦溝39群を介して排
出させることができる。

また、本実施例においては、第３図に示されているよ
うに、各縦軸39が球体ガイド用燃料通路34の中心からず
らされて開設されているため、第３図に破線矢印で示さ
れているように、各縦溝39を通過した燃料が燃料通路34
内において旋回流を引き起こす。この旋回流により、燃
料通路34内に流入した燃料は回転しながら弁座35を通じ
て、燃料排出用通路36、37にコイルスプリング41の巻き
方向に沿って円滑、かつ、安定的に流れ込んで行くこと
になる。その結果、燃料に乱流が発生するのが防止さ
れ、球体ガイド用燃料通路34、補助燃料通路39群、弁座
35、燃料排出用通路36および37における燃料の通過流量
が安定し、圧力−流量特性がより一層安定化されること
になる。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、補助燃料通路は第１図に示されている縦溝に
より構成するに限らず、第４図および第５図に示されて
いるように構成してもよい。

第４図において、球体ガイド用燃料通路34の側壁には
法線に対して傾斜した補助燃料通路としての縦溝39Aが
複数条、周方向に略等間隔に配されて、その流路の延長
線が燃料通路34の中心点からずれるように開設されてい
る。

本実施例においても、第４図に破線矢印で示されてい
るように、各縦溝39Aを通過した燃料が燃料通路34内に
おいて旋回流を引き起こすため、燃料通路34内に流入し
た燃料は回転しながら弁座35を通じて燃料排出用通路3
6、37に円滑、かつ、安定的に流れ込んで行く。

第５図において、球体ガイド用燃料通路34の側壁内周
面には補助燃料通路としてのスパイラル溝39Bが複数条
（第５図では１条のみが図示されている。）、周方向に
略等間隔に配されて、スパイラル形状に刻設されてい
る。

本実施例において、第５図に破線矢印で示されている
ように、各スパイラル溝39Bに流入した燃料はそのスパ
イラル形状に沿って流れることにより、燃料通路34内に
おいて旋回流を引き起こすことになる。その結果、燃料
通路34内の燃料は回転しながら弁座35を通じて燃料排出
用通路36に円滑、かつ、安定的に流れ込んで行く。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、球体を付勢す
るコイルスプリングの巻き方向が燃料の旋回流の流れる
方向と同じに構成されているため、コイルスプリングが
挿入された燃料通路内を燃料が円滑に流れ、燃料に乱流
が発生するのを抑制することができ、圧力−流量特性を
安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である燃料圧力制御弁装置の
作用を説明するための拡大斜視図、第２図はその燃料圧
力制御弁装置を示す縦断面図、第３図は第２図のIII-II
I線に沿う拡大部分断面図である。 第４図および第５図は補助燃料通路の変形例をそれぞれ
示す拡大部分断面図および一部切断拡大部分斜視図、で
ある。 20……プレッシャレギュレータ（燃料圧力制御弁装
置）、21……燃料室、22……圧力室、23……ケース、24
……燃料導入口、25……燃料排出口、26、27、29……パ
イプ、28……圧力導入口、30……アーマチュア、31……
ダイヤフラム、32……スプリング、33……ポール、34…
…球体ガイド用燃料通路、35……弁座、36、37……燃料
排出用通路、38……球体、39、39A……縦溝（補助燃料
通路）、39B……スパイラル溝（補助燃料通路）、40…
…段部、41……コイルスプリング。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料室と圧力室とを構成するケースと、ケ
   ースの燃料室側に開設されている燃料導入口および燃料
   排出口と、ケースの圧力室側に開設されている圧力導入
   口と、燃料室と圧力室との間にケース内を二室に分割す
   るように張設されているダイヤフラムと、ダイヤフラム
   に支持されて燃料室内に挿入されているアーマチュア
   と、アーマチュアを燃料室側へ付勢するばね部材と、ケ
   ースの燃料排出口の燃料室内の燃料を燃料排出口へ導く
   燃料通路を構成するように設けられているポールと、ポ
   ールとアーマチュアとの間に配置され、アーマチュアの
   移動に伴ってポールの燃料通路を開閉する球体とを備え
   ている燃料圧力制御弁装置であって、 前記ポールの燃料通路は、球体の摺動が可能に球体の直
   径よりもわずかに大きく開設されている球体ガイド用燃
   料通路と、この通路の径よりも小径となるように形成さ
   れており、かつ球体との当接により燃料の流出を阻止す
   るように形成されている弁座と、この弁座からの燃料を
   ケースの燃料排出口へ導くために開設されている燃料排
   出用燃料通路と、球体ガイド用燃料通路の壁面に開設さ
   れている補助燃料通路とを備えており、 球体ガイド用燃料通路内に球体が摺動自在に挿着され、
   燃料排出用通路には球体とアーマチュアとを常時当接さ
   せるための付勢力を球体に与えるコイルスプリングが配
   設されているとともに、前記補助燃料通路はこの通路を
   流通した燃料により旋回流が生成されるように、その流
   路の延長線を中心からずらされて形成され、 前記コイルスプリングが燃料の旋回流の方向に沿って巻
   回されていることを特徴とする燃料圧力制御弁装置。