JP4730732B2 - エンジンの燃料リターンバルブ構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の燃料供給システムに使用される燃料リターンバルブに関し、より詳しくは、ＬＰＩエンジン（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ）に燃料を供給して回収するために使用されるボンベの内部に設けられる燃料リターンバルブの構造に関する技術である。
燃料リターンバルブは、エンジンからボンベに戻される燃料の気泡が破裂しながら発生する騒音と、燃料が燃料リターンバルブからボンベ内部の燃料の上に落下しながら発生する騒音とを低減できるようにしなければならない。
また、燃料リターンバルブは、作動時に騒音を発生させることなく静かでなければならない。
特開平１１−２５７１８８号公報
本発明の目的は、ボンベ内部に設けられた燃料リターンバルブが作動する時に騒音を発生させることなく静かに作動するようにすることにより、車両の静かな運転状態を確保し、燃料リターンバルブ自体の耐久性も向上させたエンジンの燃料リターンバルブ構造を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明によるエンジンの燃料リターンバルブ構造は、一側は開放され、他側は戻ってくる燃料が流入する流入口が備えられたスプール流動チャンバを備えたバルブボディと、複数のノズル孔を備え、前記バルブボディに結合して前記スプール流動チャンバの開放された一側を塞ぐノズルボディと、周囲の部分が前記スプール流動チャンバの壁面から離隔した状態で前記スプール流動チャンバの流入口と前記ノズルボディとの間を直線移動することによって前記流入口を開閉するように前記スプール流動チャンバ内に設けられたバルブスプールと、前記バルブスプールから前記ノズルボディに向けて突出したガイドバーと、前記ガイドバーが挿入されて前記バルブスプールの直線運動がガイドされるように前記ノズルボディに備えられたガイド孔と、を含んで構成されたエンジンの燃料リターンバルブ構造であって、前記ガイドバーは、前記バルブスプールの中心から前記ノズルボディの中心部に向けて突出し、前記ノズルボディのガイド孔は、前記ノズルボディの中心部を貫通するように形成され、前記ノズルボディのノズル孔のそれぞれの断面積は、前記流入口の断面積の４０％以下であり、前記ノズル孔の総断面積は、前記流入口の断面積以上であり、前記ノズル孔はそれぞれ、前記ガイド孔を中心として対称に、かつ、前記ガイド孔と平行に形成され、前記ノズルボディには前記ノズル孔から排出される燃料の直線進行方向に対して傾斜した傾斜面を備えたガイド部が備えられたことを特徴とする。
本発明は、ボンベ内部に設けられた燃料リターンバルブが作動する時に騒音を発生させないで静かに作動することにより、車両の静かな運転状態を確保し、燃料リターンバルブ自体の耐久性も向上させて、戻ってくる燃料によって発生する騒音を著しく低減させる効果がある。
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。
図１と図２に示す通り、本発明の実施例の燃料リターンバルブ５０は、一側は開放されて他側は戻ってくる燃料が流入する流入口１が備えられたスプール流動チャンバ３を備えたバルブボディ５と；複数のノズル孔７を備えてバルブボディ５に結合してスプール流動チャンバ３の開放された一側を塞ぐノズルボディ９と；周囲の部分がスプール流動チャンバ３の壁面から離隔した状態でスプール流動チャンバ３の流入口１とノズルボディ９との間を直線移動することによって流入口１を開閉するようにスプール流動チャンバ３内に設けられたバルブスプール１１と；バルブスプール１１からノズルボディ９に向けて突出したガイドバー１３と；ガイドバー１３が挿入されてバルブスプール１１の直線運動がガイドされるようにノズルボディ９に備えられたガイド孔１５と；バルブスプール１１とノズルボディ９との間に設けられてバルブスプール１１を流入口１に密着させるバルブスプリング１７とを含んで構成される。
本実施例で、ガイドバー１３は、バルブスプール１１と一体にバルブスプール１１の中心からノズルボディ９の中心部に向けて突出するように形成し、ノズルボディ９のガイド孔１５は、ノズルボディ９の中心部を貫通するように形成されている。
ノズルボディ９に設けられたノズル孔７の各断面積は、流入口１の断面積の４０％以下の断面積を有し、ノズル孔７の総断面積は、流入口１の断面積以上になり流入口１を通じてスプール流動チャンバ３に入って来た燃料が円滑にノズル孔７を通じて排出されるようになっている。
ノズル孔７は、ガイド孔１５を中心として対称に配置され、ガイド孔１５を中心とする円をなすようにすることが好ましい。
ノズル孔７は、ガイド孔１５と平行に形成される。従って、ノズル孔７を通過する燃料の方向は、バルブスプール１１の直線運動方向と平行になる。
ノズルボディ９には、ノズル孔７から排出される燃料の直線進行方向に対して傾斜した傾斜面を備えたガイド部１９が備えられている。従って、ノズル孔７を通過した燃料の進行方向は、ガイド部１９の傾斜面によって変わる。
ガイド部１９は、ノズルボディ９からノズル孔７を通過して排出される燃料の直線進行方向に沿って断面積が拡大するコーン状に形成されるため、ノズル孔７を通過した燃料は、コーン状のガイド部１９の傾斜面に沿って進行方向が変わる。
傾斜面の傾斜角度は、バルブスプール１１の直線運動方向に対して４５度内外が好ましい。
バルブスプール１１の流入口１側には、緩衝部材２１が設けられ、流入口１には緩衝部材２１に向けて突出したスレショルド（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）２３が形成され、スレショルド２３と緩衝部材２１のみの接触によって流入口１を閉鎖できるようにして流入口１の開閉による騒音を極小化するようにした。
本実施例で、ノズルボディ９には、ガイド孔１５を備えたブッシュ２５を挿入してガイドバー１３の直線運動をガイドするようにした。
ブッシュ２５は、ノズルボディ９を貫通するように形成され、ブッシュ２５の一端にはノズルボディ９に係止する係止突起２７が設けられ、ブッシュ２５の他端の近くにはスナップリング２９が締結されて、ノズルボディ９に結合されるようになっている。
ノズルボディ９には、スプール流動チャンバの流入口１の上流側に戻ってくる燃料を供給するニップル３１が設けられている。
以下、本発明の作用について説明する。
ニップル３１を通じて戻ってくる燃料の圧力がバルブスプリング１７の力に勝れば、燃料はスプール流動チャンバ３を通じてノズルボディ９のノズル孔７から排出される。
上記のように戻ってくる燃料の圧力とバルブスプリング１７の力によってバルブスプール１１が直線運動をする時、バルブスプール１１はスプール流動チャンバ３の壁面から離隔した状態を維持するため、本発明の燃料リターンバルブ５０はバルブスプール１１がスプール流動チャンバ３の壁面に衝突するか、あるいは摩擦しながら発生する騒音を構造的に防止することができる。
さらに、スレショルド２３とバルブスプール１１の緩衝部材２１のみの接触によって流入口１の閉鎖がなされるため、この部分で発生する騒音も極めて低い水準に制限される。
即ち、本発明の燃料リターンバルブ５０は、バルブスプール１１が流入口１を開閉しながら直線運動する間、ほとんど騒音を誘発せず、バルブスプール１１の直線運動は、ガイドバー１３とブッシュ２５によって滑らかにガイドされ、安定した静かな作動状態を確保することができる。
これは燃料リターンバルブ５０の耐久性向上に大きく寄与する。
また、燃料リターンバルブ５０に戻ってくる燃料中に含まれる気相の燃料の固まりは、ノズルボディ９のノズル孔７を通過しながら小さくなる。
従って、ノズルボディ９がボンベ内の液相の燃料内に浸かっている状態で、上記のように小くなった気泡は破裂しながら騒音を出すが、この騒音はノズル孔７を通じて小さくなる前の気相の燃料の固りがそのまま破裂しながら出す騒音より、はるかに小さく、本発明の燃料リターンバルブ５０は、燃料気泡が破裂しながら出す騒音を低減させる効果を有する。
一方、ノズルボディ９が液相の燃料内に浸かっていない場合には、上記のように燃料の気泡が破裂しながら発生する騒音より燃料がボンベ内の液相の燃料の上に落ちながら発生させる落下音が問題になる。
コーン状のガイド部１９は、ノズル孔７から噴出される燃料が直接液相の燃料の上に落ちることを防止して騒音を低減させる。
即ち、ノズル孔７を通過した燃料は、ガイド部１９の傾斜面によって運動方向を変更されながら運動エネルギーが低減した状態で落ち、燃料がノズル孔７から直接液相の燃料の上に落ちる場合より、落下騒音が減る。
特に、コーン状のガイド部１９は、ノズル孔７から出る燃料の運動方向を単純に変更させるのではなく、燃料がコーン状に広がるようにして落下騒音をさらに低減させるものである。
本発明によるエンジンの燃料リターンバルブ構造を示した断面図である。 図１のバルブスプールとノズルの分解斜視図である。
符号の説明
１ 流入口
３ スプール流動チャンバ
５ バルブボディ
７ ノズル孔
９ ノズルボディ
１１ バルブスプール
１３ ガイドバー
１５ ガイド孔
１７ バルブスプリング
１９ ガイド部
２１ 緩衝部材
２３ スレッショルド
２５ ブッシュ
２７ 係止突起
２９ スナップリング
３１ ニップル
５０ 燃料リターンバルブ

Claims (7)

  1. 一側は開放され、他側は戻ってくる燃料が流入する流入口が備えられたスプール流動チャンバを備えたバルブボディと、
    複数のノズル孔を備え、前記バルブボディに結合して前記スプール流動チャンバの開放された一側を塞ぐノズルボディと、
    周囲の部分が前記スプール流動チャンバの壁面から離隔した状態で前記スプール流動チャンバの流入口と前記ノズルボディとの間を直線移動することによって前記流入口を開閉するように前記スプール流動チャンバ内に設けられたバルブスプールと、
    前記バルブスプールから前記ノズルボディに向けて突出したガイドバーと、
    前記ガイドバーが挿入されて前記バルブスプールの直線運動がガイドされるように前記ノズルボディに備えられたガイド孔と、
    を含んで構成されたエンジンの燃料リターンバルブ構造であって、
    前記ガイドバーは、前記バルブスプールの中心から前記ノズルボディの中心部に向けて突出し、
    前記ノズルボディのガイド孔は、前記ノズルボディの中心部を貫通するように形成され、
    前記ノズルボディのノズル孔のそれぞれの断面積は、前記流入口の断面積の４０％以下であり、
    前記ノズル孔の総断面積は、前記流入口の断面積以上であり、
    前記ノズル孔はそれぞれ、前記ガイド孔を中心として対称に、かつ、
    前記ガイド孔と平行に形成され、
    前記ノズルボディには前記ノズル孔から排出される燃料の直線進行方向に対して傾斜した傾斜面を備えたガイド部が備えられたことを特徴とするエンジンの燃料リターンバルブ構造。
  2. 前記バルブスプールとノズルボディとの間には、前記バルブスプールを前記流入口に密着させるバルブスプリングが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料リターンバルブ構造。
  3. 前記ガイドバーは、前記バルブスプールと一体に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料リターンバルブ構造。
  4. 前記ノズルボディには、前記ガイドバーが挿入されてガイドされるガイド孔を備えたブッシュが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料リターンバルブ構造。
  5. 前記ブッシュは、前記ノズルボディを貫通するように形成され、
    前記ブッシュの一端にはノズルボディに係止される係止突起が備えられ、
    前記ブッシュの他端の近くにはスナップリングが締結されて、
    前記ノズルボディに結合されることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの燃料リターンバルブ構造。
  6. 前記ガイド部は、前記ノズルボディから前記ノズル孔を通過して排出される燃料の直線進行方向に沿って断面積が拡大するコーン状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料リターンバルブ構造。
  7. 前記バルブスプールの前記流入口に向かう側には緩衝部材が備えられ、
    前記流入口には前記緩衝部材に向けて突出したスレショルドが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料リターンバルブ構造。
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