JP2702222B2 - 燃料圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は内燃機関の燃料噴射装置等に適用される燃
料圧力制御装置に関する。

［従来の技術］ 燃料室と負圧室とを区画するダイヤフラムを燃料圧力
によって曲げ変形させて弁機構を作動させるようにした
燃料圧力制御装置において、従来では例えば複数個の鉄
合金製の部品を銅ロウ付けによって接合し、メッキ処理
して製作された燃料室側ボディや、ダイカストによって
成形された本体部に管材で形成された出口側接続管を圧
入手段によって取付け、圧入部をシールして製作された
燃料室側ボディ等が使用されていた。

なお、従来の技術としては例えば実開昭53-68829号公
報、実開昭60-143159号公報等がある。

［発明が解決しようとする課題］ 複数個の部品を銅ロウ付けによって接合した燃料室側
ボディの場合には製作コストが高くなり、また、重量が
増大する問題点や、燃料シール性のために寸法精度を必
要とするダイヤフラム取付け部が銅ロウ付け時の熱によ
って歪み易いので、ダイヤフラム取付け部の燃料シール
性が低下する問題点があった。

また、ダイカストで成形された本体部に管材を圧入し
た燃料室側ボディの場合には本体部と管材との接合部を
シールするためのシール材の取付けが構造上困難となっ
て燃料シール性が低下するばかりでなく、製作コストが
高くなり、前記本体部をダイカストによって成形した利
点が相殺される問題点があった。

本発明は上記問題点を解消して燃料圧力制御装置の燃
料室側ボディの低コスト化及び燃料シール性の向上を図
ることを課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の燃料圧力制御装置は、燃料室と負圧室とがダ
イヤフラムを介して隣設された燃料圧力制御装置におい
て、成形材料を溶融及び固化して形成された燃料室側ボ
ディには、燃料室が内部に形成されかつダイヤフラム取
付け縁が負圧室側端部に同軸状態で形成された胴部と、
弁座が形成されたシート部材を取付けるために前記胴部
内の中心部にこの胴部と同軸に形成されたシート部材取
付けボス部と、燃料供給管が接続される燃料入口接続管
と、前記胴部外へ突出されて前記胴部の中心軸と同軸の
中心軸若しくは前記胴部の中心軸と直交する中心軸を有
する燃料出口接続管とを一体状に連設し、前記燃料入口
接続管にはこの燃料入口接続管と前記燃料供給管との接
合面をシールするＯリングを取付けたことを特徴とす
る。

［作用］ 燃料圧力制御装置の燃料室側ボディを溶融成形加工に
よって製作して燃料室側ボディを製作するための部品組
付け作業やロウ付け作業を不要にする。また、燃料室側
ボディをその胴部の中心軸を中心として回転させる回転
動作が可能な形状にして胴部のダイヤフラム取付け縁
と、胴部内に形成したシート部材取付けボス部との回転
状態での仕上加工を可能にするとともに、燃料室側ボデ
ィを前記胴部外に突出された燃料出口接続管の中心軸を
中心として回転させる回転動作が可能な形状にして回転
状態での前記燃料出口接続管の仕上加工を可能にし、さ
らに、燃料入口接続管と燃料供給管とをＯリングによっ
てシールした状態で接続することができる。

［実施例］ 次に、本発明の第１実施例を第１図、第２図に従って
説明する。

内燃機関における燃料噴射装置の燃料圧力を一定にす
るために燃料管路の途中に接続され、燃料室と負圧室と
がダイヤフラムを介して隣設された燃料圧力制御装置Ａ
において、燃料室側ボディ１は軽金属材や合成樹脂材等
の成形材料をダイカスト型や圧縮成形型内に溶融状態で
注入し、この溶融した成形材料を固化して成形されてい
る。

燃料室側ボディ１には垂直な中心軸ａを有する胴部７
がほぼ有底円筒状に形成され、この胴部７内には図示し
ないポンプによって圧送される燃料を流入させる燃料室
５が形成されるとともに、胴部７の負圧室側端部には側
方へフランジ状に突出されたダイヤフラム取付け縁18が
胴部７の中心軸ａを中心として環状に形成されている。

胴部７の側壁部7aの一端側の下端部には図示しない燃
料供給管を接続するために側方へ水平状態に突出されて
胴部７の中心軸ａと直交する中心軸ｂを有する円筒状の
燃料入口接続管２が一体状に連設されている。この燃料
入口接続管２の中心部には燃料室５に連通された燃料入
口2aが貫設されるとともに、燃料入口接続管２の外周面
の先端付近にはＯリング取付け溝2bが周状に凹設され、
このＯリング取付け溝2b内には前記燃料供給管と燃料入
口接続管２との接合面をシールするためのＯリング19が
嵌挿されている。

胴部７の側壁部7aの他端側の下端部には燃料入口接続
管２の反対方向へ水平状に突出されて燃料入口接続管２
の中心軸ｂと同軸の中心軸ｃを有する燃料出口接続管３
が一体状に連設されている。この燃料出口接続管３の中
心部には燃料を吐出する燃料出口3aが貫設されるととも
に、燃料出口接続管３の外周面の先端付近にはこの燃料
出口接続管３に外嵌される燃料送出管を抜け止めするた
めの膨出部3bが突出形成されている。

胴部７の底部7bには胴部７内の中心部に対し同軸に形
成されかつ燃料出口接続管３に対し直交状に連接された
円筒状のシート部材取付けボス部４が一体状に連設され
ている。このシート部材取付けボス部４の中心部には燃
料出口接続管３の燃料出口3aに対し直交状に連通された
燃料通孔4aと、この燃料通孔4aより孔径が若干拡大され
たシート部材取付け孔4bとが段差状に貫設されている。

シート部材取付けボス部４の上部の中心部にはシート
部材取付け孔4b内に圧入された円筒状のシート部材６が
その上端部付近を露出した状態で同軸に取付けられてい
る。このシート部材６の上端面には弁座6aが形成される
とともに、シート部材６の中心部には弁口6bが縦貫状に
形成されている。

胴部７のダイヤフラム取付け縁18には胴部７上に設置
された中空状の負圧室カバー14の下端縁14a付近が、そ
の縦断面がコ形状に曲折された状態でかしめられて固定
され、負圧室カバー14内にはその上板14bの中央部に突
出形成され負圧接続管16を介して負圧源に連通された負
圧室15が密閉状に形成されている。

燃料室側ボディ１と負圧室カバー14との境界部には周
縁部が全周にわたってダイヤフラム取付縁18と負圧室カ
バー14との下端縁14aとの間に挟持されて燃料室５と負
圧室15とを区画するダイヤフラム10が燃料室５側及び負
圧室15側への曲げ変形可能に設置されている。

シート部材６上にはシート部材６の弁口6bを開閉する
バルブ８が弁座6aとの接離可能に設置されるとともに、
このバルブ８の上面の中心部には球形状の球部材９が一
体状に固定されている。

燃料室５内の上端中央部にはバルブ８及び球部材９に
対向してダイヤフラム保持部材11が中心軸ａ方向への変
位可能に設置される一方、負圧室15内の下端中央部には
負圧室カバー14内に圧縮状態で装入されたダイヤフラム
スプリング17によって下方へ押圧されてダイヤフラム保
持部材11の上面に係止された押え板21が設置され、ダイ
ヤフラム10の中央部はダイヤフラム保持部材11と押え板
21との間に対し中心軸ａ方向への変位可能に挟持されて
いる。

ダイヤフラム保持部材11の中央部には球部材９を係入
して向心状に拘束するために孔径が上方から下方へ漸増
するコニカル孔状に形成されたテーパ孔11aと、球部材
９の外径より短縮された孔径を有し、球部材９を下方へ
付勢するバルブスプリング13が嵌挿された丸孔状のスプ
リング孔11bとが連設されている。ダイヤフラム保持部
材11の下面には球部材９を介してバルブ８を支承するた
めのバルブ保持部材12が添着され、このバルブ保持部材
12の中央部に開口されて球部材９の外径より縮小された
孔径を有するセンタ孔の孔縁には球部材９をテーパ孔11
aとの間で回転及び上下移動可能に保持するために下方
へ曲げ起された係止縁12aが形成されている。球部材９
はダイヤフラム保持部材11のテーパ孔11aとバルブ保持
部材12の係止縁12aとの間に対し下端付近が露出されか
つ上下方向への移動及び回転動作が許容されて水平方向
への移動が規制された状態で拘束支持されている。

燃料室５内へ燃料が圧送される以前の状態ではバルブ
保持部材11がダイヤフラムスプリング17の押圧力によっ
て燃料室５側へ押下げられてバルブ８は球部材９がバル
ブ保持部材11のテーパ孔11aの内周面に当接してバルブ
保持部材12の係止縁12aから離隔しかつバルブスプリン
グ13が圧縮した状態でシート部材６の弁座6aに密接して
おり、弁口6bがバルブ８によって閉塞されて燃料室５内
から燃料出口接続管３内への燃料の流出が禁止されてい
る。

燃料入口接続管1aを通じて燃料室５内へ燃料が圧送さ
れて燃料室５内の燃料圧力が高くなり、燃料室５内の燃
料圧力が一定圧力（例えば2.55kg/cm²）以上となってダ
イヤフラム10が燃料によって受ける受圧力がダイヤフラ
ムスプリング17の押圧力を越えると、燃料圧力とダイヤ
フラムスプリング17の押圧力との差圧によってダイヤフ
ラムスプリング17が圧縮しかつダイヤフラム10が負圧室
15側へ押上げられ、ダイヤフラム保持部材11が負圧室15
側へ変位して球部材９がバルブ保持部材12の係止縁12a
によって持上げられ、バルブ８がシート部材６の弁座6a
から離隔して弁口6bが開放され、燃料出口3c内と燃料室
５内とが連通され、燃料室５内の燃料が燃料出口接続管
３内へ流出する。

このとき、バルブ８に固定された球部材９はバルブス
プリング13の弾発力によってダイヤフラム保持部材11の
テーパ孔11aの内周面から離隔してバルブ保持部材12の
係止縁12aに当接するが、バルブスプリング13の弾発力
が球部材９の中心付近に対し向心状に加えられ、球部材
９にはこの球部材９を回転させる力が加えられないの
で、バルブ８を水平方向へ押圧する力が僅少となり、バ
ルブ８は弁座6aに対して並行状態を保持して中心軸ａに
沿って負圧室15側へ水平姿勢で並行移動する。このた
め、バルブ８の移動時のバルブ８と弁座6aとの間隙が弁
座6aの全周にわたって均一となり、燃料を燃料室５内か
ら燃料出口接続管３内へ流出させるときに弁座6aとバル
ブ８との間に形成される燃料流路の容積が一定となって
燃料が一定の流速で弁口6b内へ流出する。

燃料が燃料出口接続管３内へ流出して燃料室５内の燃
料圧力がダイヤフラムスプリング17の押圧力以下に低下
すると、ダイヤフラム10がダイヤフラムスプリング17の
押圧力と燃料圧力との差圧によってダイヤフラム保持部
材11とともに燃料室５側へ押下げられ、バルブ８が再び
シート部材６の弁座6aに密接して弁口6bが閉塞され、バ
ルブ８と弁座6a間の燃料通路が遮断される。

続いて、上記した構成をもつ実施例の作用と効果を説
明する。

本例では燃料圧力制御装置Ａの燃料室側ボディ１を軽
金属材や合成樹脂材等の成形材料を溶融及び固化して一
体状に成形してあるので、燃料室側ボディ１及び燃料圧
力制御装置Ａ全体を軽量化することができるとともに、
複数の部品を組付ける組付け作業や、部品をロウ付けす
るロウ付け作業等が不要となってその製作コストを低減
させることができる。

また、燃料室側ボディ１のダイヤフラム取付け縁18、
燃料入口接続管２、燃料出口接続管３、シート部材取付
けボス部４等の各部の寸法精度をプレス成形やロウ付け
接合によって製作された燃料室側ボディと較べて向上さ
せることができるとともに、ロウ付け時の熱の影響によ
ってダイヤフラム取付け縁18、燃料入口接続管２、燃料
出口接続管３、シート部材取付けボス部４等に歪みが起
生する不具合を解消してダイヤフラム取付け縁18、燃料
入口接続管２、燃料出口接続管３、シート部材取付けボ
ス部４等の寸法精度を向上させることができる。

また、本例では燃料入口接続管２の中心軸ｂと燃料出
口接続管３の中心軸ｃとを同軸にしてあるので、両接続
管2,3の一方をチャックして燃料室側ボディ１を両接続
管2,3の中心軸b,cの回りへ回転させ、両接続管2,3を回
転状態で仕上加工することができ、両接続管2,3の外周
面に対してバフ加工等によって的確に適正な仕上加工を
施すことができる。

従って、燃料室側ボディ１を型割りされた成形型で成
形したときに成形型の合せ目によって両接続管2,3の外
周面に起生するバリやパーティングラインを仕上加工に
よって的確に除去し、両接続管2,3の寸法精度及び表面
の平滑度を向上させて両接続管2,3の燃料シール性を向
上させることができる。

さらに、ダイヤフラム取付け縁18及びシール部材取付
けボス部４を胴部７の中心軸ａと同軸に形成してあるの
で、胴部７の一部をチャックして中心軸ａの回りへ回転
させることによってダイヤフラム取付け縁7a及びシート
部材取付けボス部４を回転状態で仕上加工することがで
き、ダイヤフラム取付け縁7aの外径の寸法精度を向上さ
せてその燃料シール性を良化し、また、シート部材取付
けボス部４にシート部材取付け孔4bを切削するときのシ
ート部材取付け孔4bの寸法精度を向上させてシート部材
６の取付け精度及び弁座6aの精度を良化し、弁機構の燃
料流通特性を向上させることができる。

また、燃料入口接続管２と燃料供給管とをＯリング19
によってシールした状態で接続することができる。

次に、本発明の第２実施例を第３図に従って説明す
る。

本例では燃料室側ボディ1Aの胴部7Aの一端側の下端部
には燃料入口2aAが貫設されて胴部7Aの中心軸ａと直交
する中心軸ｂを有する燃料入口接続部2Aが燃料供給管に
接続するために形成され、この燃料入口接続部2Aの垂直
端面に対し環状に凹設されたＯリング取付け溝2bA内に
はＯリング19Aが嵌挿されている。

胴部7Aの底壁部7bAの中央部にはこの底壁部7bAの下方
へ突出されて胴部7Aの中心軸ａの延長線上に配置された
中心軸ｃを有する燃料出口接続管3Aが一体状に連設さ
れ、この燃料出口接続管3Aはシート部材取付けボス部４
に対し同軸状態で直結状に連接されている。

第２実施例の燃料圧力装置のその他の構成については
第１実施例と同様である。

特に、本例では燃料出口接続管3Aを胴部7A外に対し胴
部7Aと同軸の状態で突出形成してあるので、胴部7Aの一
部をチャックして燃料室側ボディ1Aを中心軸ａの回りへ
回転させると、燃料出口接続管3Aを回転状態で仕上加工
することができるので、燃料出口接続管3Aの寸法精度及
び表面の平滑度を向上させて燃料出口接続管3Aの燃料シ
ール性を良化することができる。

なお、第２実施例のその他の作用と効果については第
１実施例と同様であるため、その説明を省略する。

［発明の効果］ 本発明は上記したように構成してあるので、燃料室側
ボディ及び燃料圧力制御装置全体を軽量化しかつ燃料室
側ボディの製作コストを低減させることができる。

また、燃料室側ボディの各部の寸法精度をプレス成形
やロウ付け接合によって製作されたボディと較べて向上
させることができ、また、ロウ付け時の熱の影響によっ
て燃料室側ボディの各部に歪みが起生してこの各部の寸
法精度が低下する不具合を排除することができる。

さらに、燃料室側ボディを胴部の中心軸若しくは燃料
出口接続管の中心軸を中心として回転させた状態でダイ
ヤフラム取付縁、シート部材取付けボス部、燃料出口接
続管を仕上加工することができるので、ダイヤフラム取
付縁、シート部材取付けボス部、燃料出口接続管の寸法
精度及び仕上状態を良化して燃料室側ボディの燃料シー
ル性及び弁機構の燃料流通特性を向上させることができ
る。

また、燃料入口接続管と燃料供給管とをＯリングによ
ってシールした状態で接続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１実施例を示すもので、第
１図は燃料圧力制御装置の縦断面図、第２図は燃料流出
状態を示す要部の縦断面図、第３図は本発明の第２実施
例を示す燃料圧力制御装置の縦断面図である。 1,1A……燃料室側ボディ 3,3A……燃料出口接続管 ４……シート部材取付けボス部 ５……燃料室 ６……シート部材 6a……弁座 10……ダイヤフラム 15……負圧室 18……ダイヤフラム取付け縁 Ａ……燃料圧力制御装置 ａ……胴部の中心軸 Ｃ……燃料出口接続管の中心軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料室と負圧室とがダイヤフラムを介して
   隣設された燃料圧力制御装置において、成形材料を溶融
   及び固化して形成された燃料室側ボディには、燃料室が
   内部に形成されかつダイヤフラム取付け縁が負圧室側端
   部に同軸状態で形成された胴部と、弁座が形成されたシ
   ート部材を取付けるために前記胴部内の中心部にこの胴
   部と同軸に形成されたシート部材取付けボス部と、燃料
   供給管が接続される燃料入口接続管と、前記胴部外へ突
   出されて前記胴部の中心軸と同軸の中心軸若しくは前記
   胴部の中心軸と直交する中心軸を有する燃料出口接続管
   とを一体状に連設し、前記燃料入口接続管にはこの燃料
   入口接続管と前記燃料供給管との接合面をシールするＯ
   リングを取付けたことを特徴とする燃料圧力制御装置。