JP4732429B2 - 調圧弁及び燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、調圧弁及び燃料供給装置に関する。

従来、調圧弁を備えた燃料供給装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。なお、図８は従来例（特許文献１）に係る燃料供給装置を示す構成図である。
図８に示すように、燃料供給装置は、エンジン（内燃機関）４ヘ燃料噴射する燃料噴射弁３に燃料を供給する燃料ポンプ１と、燃料ポンプ１と燃料噴射弁３との間を連絡する燃料供給通路ＬＦ１，ＬＦ１と、燃料供給通路ＬＦ２に設けられ、燃料噴射弁３へ供給される燃料を調圧する調圧弁（プレッシャレギュレータ）２とを備えている。調圧弁２は、背圧室２ｒ、調圧室２ｃ、および背圧室２ｒに加わる導入圧に応じて調圧室２ｃを調圧する弁部２Ｂを有している。背圧室２ｒには、燃料供給通路ＬＦ１、ＬＦ２とは異なる背圧形成通路ＬＣが接続されており、電磁弁Ｓの開弁により燃料供給通路ＬＦ１、ＬＦ２の燃圧と燃料タンク圧との間の中間燃料圧（背圧）が導入される。これにより、調圧室２ｃに接続された燃料供給通路ＬＦ２の燃圧が背圧室２ｒに加わる導入圧Ｐ１に応じて比例的に変化する。

前記従来例（図８参照）に係る調圧弁２では、電磁弁Ｓの開弁時において、背圧室２ｒ内に導入する中間燃料圧（導入圧Ｐ１）の変動により調圧室２ｃの調圧値が比例的に変化する。例えば、背圧室２ｒに導入する中間燃料圧（導入圧Ｐ１）により調圧値を高圧化すると、これにともない、中間燃料圧（導入圧Ｐ１）も大きくなることで調圧値がさらに上昇してしまい、調圧値が必要以上に高圧になる場合がある。このため、調圧精度が安定しないという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、背圧の変動による調圧値の比例的変化を回避することにより調圧精度を安定化することのできる調圧弁及び燃料供給装置を提供することにある。

前記課題は、本発明の特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする調圧弁及び燃料供給装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載された調圧弁によると、第１の可動隔壁に作用する弾性部材の弾性力に比べて、該可動隔壁に作用する調圧室の加圧流体圧が小さいときは、その弾性力によって第１の可動隔壁が前進されることにより弁部材が閉じられる。また、第１の可動隔壁に作用する弾性部材の弾性力に比べて、該可動隔壁に作用する調圧室の加圧流体圧が大きいときは、その加圧流体圧によって第１の可動隔壁が後退されることにより弁部材が開かれる。このため、調圧室内の加圧流体が排出口を介して排出されることにより加圧流体圧が低下される。これにともない、加圧流体圧が弾性部材の弾性力に比べて小さくなれば、その弾性力によって第１の可動隔壁が前進されて弁部材が閉じられる。このようにして、調圧室内の加圧流体圧が弾性部材の弾性力により決まる調圧値に調圧される。

また、背圧室には、第２の可動隔壁を前進方向へ移動させるように大気圧以上の圧力を有する背圧流体を導入する。そして、第１の可動隔壁に作用する弾性部材の弾性力は、第２の可動隔壁に作用する背圧室の背圧流体圧（「背圧」という。）に応じて２段階に切換えられる。すなわち、第２の可動隔壁に作用する弾性部材の弾性反力に比べて、該可動隔壁に作用する背圧室の背圧が小さいときは、その弾性反力によって第２の可動隔壁が後退され、該可動隔壁が後退側のストッパ手段により後退位置で停止される。これにより、第１の可動隔壁に対する弾性部材のセット長が長くなり、その弾性力が小さい設定荷重となる。
また、第２の可動隔壁に作用する弾性部材の弾性反力に比べて、該可動隔壁に作用する背圧室の背圧が大きいときは、その背圧によって第２の可動隔壁が前進され、該可動隔壁が前進側のストッパ手段により前進位置で停止される。これにより、第１の可動隔壁に対する弾性部材のセット長が短くなり、その弾性力が大きい設定荷重となる。
したがって、背圧室の背圧に応じて第２の可動隔壁が後退位置と前進位置とのいずれかの位置に移動することで、弾性部材の弾性力の設定荷重が２段階に切換えられるとともに調圧値が２段階に切換えられる。これによって、背圧の変動による調圧値の比例的変化を回避することによって調圧精度を安定化することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載された調圧弁によると、第２の可動隔壁における背圧の受圧面積が、第１の可動隔壁における加圧流体圧の受圧面積よりも大きいことにより、第２の可動隔壁に作用する背圧を増幅することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に記載された燃料供給装置によると、背圧の変動による調圧値の比例的変化を回避することによって調圧精度を安定化することのできる調圧弁を備えた燃料供給装置を提供することができる。また、燃料ポンプから吐出された吐出燃料を調圧弁の背圧室に導入可能とし、弁装置により調圧弁の背圧室に対する吐出燃料の導入を制御することにより、調圧弁の調圧値すなわちエンジンへ供給される加圧燃料の圧力（燃圧）を２段階に切換えることができる。したがって、例えばエンジンの始動時等には、エンジンへ供給される加圧燃料の燃圧すなわち調圧弁の調圧値を高圧値とすることで、インジェクタから噴射される噴射燃料の微粒化を促進し、エンジンの始動性を向上するとともにエミッションを低減することができる。また、エンジン始動後には、エンジンへ供給される加圧燃料の燃圧すなわち調圧弁の調圧値を低圧値にすることで、燃料ポンプ等にかかる負荷を低減することができる。なお、背圧室に導入する吐出燃料としては、燃料ポンプの燃料吐出口あるいはその燃料吐出口と並列的に設けられた吐出口から吐出された加圧燃料、あるいは、燃料ポンプのポンプ通路の途中に連通するベーパジェットあるいはそのベーパジェットと並列的に設けられた吐出孔から吐出された加圧途中の加圧燃料を用いることができる。また、弁装置による調圧弁の背圧室に対する吐出燃料の導入の制御としては、例えば背圧室への吐出燃料の導入の可否にかかる制御、あるいは、背圧室に導入される吐出燃料量にかかる制御等が相当する。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。なお、図１は調圧弁を低圧設定状態で示す断面図、図２は同じく高圧設定状態で示す断面図である。
図１に示すように、調圧弁１０は、ハウジング１２、ダイアフラム１４、弁部材１６、プランジャ１８、バルブスプリング２０等を主要構成部品として構成されている。以下、順に説明する。

ハウジング１２を説明する。ハウジング１２は、円板状の下壁部１２ａと、下壁部１２ａの外周部上に形成された中空円筒状の下段周壁部１２ｂと、下段周壁部１２ｂの上端部から径方向外方へ張り出すフランジ部１２ｃと、フランジ部１２ｃの外周部上に下段周壁部１２ｂと同心状に形成されかつ該下段周壁部１２ｂより大径をなす中空円筒状の上段周壁部１２ｄと、その上段周壁部１２ｄの上面を閉鎖する上壁部１２ｅとを有している。下段周壁部１２ｂの下部には調圧側導入口２３が設けられている。また、上壁部１２ｅには、背圧側導入口２５が上段周壁部１２ｄと同心状に設けられている。また、下段周壁部１２ｂの上部には、ハウジング１２内外を連通する大気連通孔２７が設けられている。また、下壁部１２ａには、排出口２９が下段周壁部１２ｂと同心状に設けられている。

次に、ダイアフラム１４を説明する。ダイアフラム１４は、前記ハウジング１２の下段周壁部１２ｂの高さ方向（図１において上下方向）の中央部に張設されており、その周壁部１２ｂ内を上下２室（後述する）に区画している。ダイアフラム１４の外周部は、ハウジング１２の下段周壁部１２ｂの中央部に固定されている。ダイアフラム１４は、ゴム状弾性材からなり、上下方向（板厚方向）に弾性変形可能な可撓性を有している。また、ダイアフラム１４の下方への弾性変形を前進といい、その上方へ弾性変形を後退という。なお、ダイアフラム１４は、本明細書でいう「第１の可動隔壁」に相当する。

次に、弁部材１６を説明する。弁部材１６は、前記ダイアフラム１４の中央部に設けられており、該ダイアフラム１４の弾性変形にともない上下方向に移動することにより、前記排出口２９の上端開口面を開閉する。詳しくは、弁部材１６は、前記ダイアフラム１４の中央部に設けられた保持部材１６ａと、その保持部材１６ａの上側に設けられたスプリング受座１６ｂと、保持部材１６ａの下面側の中央部に形成された凹部（符号省略）内に揺動可能に嵌合されかつ抜け止めされたボール１６ｃと、ボール１６ｃの下面側に設けられかつ前記排出口２９の上端開口面を開閉する弁板１６ｄとを備えている。

次に、プランジャ１８を説明する。プランジャ１８は、前記ハウジング１２の上段周壁部１２ｄ内に上下方向に移動可能に設けられており、その周壁部１２ｄ内を上下２室（後述する）に区画している。プランジャ１８は、上段周壁部１２ｄ内に摺動可能に嵌合された中空円筒状の支持壁部１８ａと、その支持壁部１８ａの下面近くでその支持壁部１８ａ内を閉鎖する円板状の区画壁部１８ｂとを有している。区画壁部１８ｂの中央部には、上面を閉鎖しかつ下面を開口する円筒状の嵌合筒部１８ｃが同心状に形成されている。また、プランジャ１８の下方への移動を前進といい、その上方への移動を後退という。なお、プランジャ１８は、本明細書でいう「第２の可動隔壁」に相当する。

前記ダイアフラム１４及び前記プランジャ１８は、前記ハウジング１２内を上中下の計３室に区画している。これにより、下段の室は、前記調圧側導入口２３及び排出口２９に連通する調圧室３２となっている。また、上段の室は、背圧側導入口２５に連通する背圧室３４となっている。また、中段の室は、調圧室３２と背圧室３４との間において大気連通孔２７を介して大気に連通する開放室３６となっている。

次に、バルブスプリング２０を説明する。バルブスプリング２０は、コイルスプリングからなり、前記弁部材１６のスプリング受座１６ｂと前記プランジャ１８との対向面間に介在されている。バルブスプリング２０の上端部はプランジャ１８の嵌合筒部１８ｃ内に嵌合されており、そのスプリング２０の上端面が嵌合筒部１８ｃ内の上面に当接している。バルブスプリング２０は、常に弁部材１６を閉方向（図１において下方）に付勢している。なお、バルブスプリング２０は、本明細書でいう「弾性部材」に相当する。

前記ハウジング１２の上段周壁部１２ｄ内における上壁部１２ｅの下面側の外周部には、環状の平板材からなる上側のストッパ部材３８が設けられている。プランジャ１８が前進位置（下動位置）から後退（上動）した際に、上側のストッパ部材３８に前記支持壁部１８ａの上端面が当接することによって、該プランジャ１８が後退位置で停止される（図１参照）。なお、支持壁部１８ａと上側のストッパ部材３８とは、本明細書でいう「後退側のストッパ手段」を構成している。

前記ハウジング１２の上段周壁部１２ｄ内におけるフランジ部１２ｃの上面側の外周部には、環状の平板材からなる下側のストッパ部材４０が設けられている。プランジャ１８が後退位置（上方位置）から前進（下動）した際に、下側のストッパ部材４０に前記支持壁部１８ａの下端面が当接することによって、該プランジャ１８が前進位置で停止される（図２参照）。なお、支持壁部１８ａと下側のストッパ部材４０とは、本明細書でいう「前進側のストッパ手段」を構成している。

前記調圧弁１０（図１参照）において、調圧室３２には、加圧流体が調圧側導入口２３を介して導入される。このため、ダイアフラム１４には、加圧流体の圧力（「加圧流体圧」という。）が作用する。また、前記背圧室３４には、背圧流体が背圧側導入口２５を介して導入される（図２参照）。なお、図示は省略するが、背圧流体は、背圧室３４に供給されたり（図２参照）、その供給が停止されたり（図１参照）するものとする。このため、図２に示すように、背圧室３４内に背圧流体が供給されるときは、プランジャ１８に背圧流体の圧力（「背圧」という。）ＢＰが作用する。なお、プランジャ１８に作用する背圧ＢＰは、バルブスプリング２０のスプリング荷重よりも大きいものとする。

いま、プランジャ１８が前進位置又は後退位置にある状態で、ダイアフラム１４に作用するバルブスプリング２０の弾性力に比べて、該ダイアフラム１４に作用する調圧室３２の加圧流体圧が小さいときは、その弾性力によってダイアフラム１４が前進（下方へ弾性変形）されることにより弁部材１６（詳しくは、弁板１６ｄ）が閉じられる（図１及び図２の二点鎖線１６参照）。また、ダイアフラム１４に作用するバルブスプリング２０の弾性力に比べて、該ダイアフラム１４に作用する調圧室３２の加圧流体圧が大きいときは、その加圧流体圧によってダイアフラム１４が後退（上方へ弾性変形）されることにより弁部材１６（詳しくは、弁板１６ｄ）が開かれる（図１及び図２の実線１６参照）。このため、調圧室３２内の余剰の加圧流体（「余剰流体」という。）が排出口２９を介して排出されることにより加圧流体圧が低下される。これにともない、加圧流体圧がバルブスプリング２０の弾性力に比べて小さくなれば、その弾性力によってダイアフラム１４が前進されて弁部材１６が閉じられる。このようにして、調圧室３２内の加圧流体圧がバルブスプリング２０の弾性力により決まる調圧値に調圧される。

そして、ダイアフラム１４に作用するバルブスプリング２０の弾性力は、プランジャ１８に作用する背圧室３４の背圧に応じて２段階に切換えられる。
すなわち、背圧室３４に対して背圧流体が供給されない状態では、図１に示すように、プランジャ１８に作用するバルブスプリング２０の弾性反力に比べて、該プランジャ１８に作用する背圧室３４の背圧が小さい。したがって、バルブスプリング２０の弾性反力によってプランジャ１８が後退（上動）され、支持壁部１８ａと上側のストッパ部材３８との当接により後退位置で停止される。これにより、ダイアフラム１４に対するバルブスプリング２０のセット長２０Ｌが長くなり、ダイアフラム１４に作用するバルブスプリング２０の弾性力が小さい設定荷重（弾性荷重）となる。

また、背圧室３４に対して背圧流体が供給された状態では、図２に示すように、プランジャ１８に作用するバルブスプリング２０の弾性反力に比べて、該プランジャ１８に作用する背圧室３４の背圧が大きい。したがって、背圧によってプランジャ１８が前進（下動）され、該プランジャ１８が支持壁部１８ａと下側のストッパ部材４０との当接により前進位置で停止される。これにより、ダイアフラム１４に対するバルブスプリング２０のセット長２０Ｌが短くなり、ダイアフラム１４に作用するバルブスプリング２０の弾性力が大きい設定荷重（弾性荷重）となる。

したがって、上記したように、バルブスプリング２０の弾性力が小さい設定荷重のときは調圧値が低圧値とされる（図１参照）。また、バルブスプリング２０の弾性力が大きい設定荷重のときは調圧値が高圧値とされる（図２参照）。

上記した調圧弁１０によると、背圧室３４の背圧に応じてプランジャ１８が後退位置（図１参照）と前進位置（図２参照）とのいずれかの位置に移動することで、バルブスプリング２０の弾性力の設定荷重が２段階に切換えられるとともに調圧値が２段階に切換えられる。これによって、背圧の変動による調圧値の比例的変化を回避することによって調圧精度を安定化することができる。すなわち、高低の各調圧値は、プランジャ１８の進退によるバルブスプリング２０の弾性力の設定荷重であって固定値である。このため、調圧ずれを生じず、例えば調圧値が必要以上の高圧（圧力オーバー）になるといった不具合を解消することができる。

また、プランジャ１８における背圧の受圧面積が、ダイアフラム１４における加圧流体圧の受圧面積よりも大きいことにより、プランジャ１８に作用する背圧ＢＰ（図２参照）を増幅することができる。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１の調圧弁１０を備えた燃料供給装置に係るものであるから、その調圧弁１０についての説明は省略する。なお、図３は燃料供給装置を低圧設定状態で示す構成図、図４は同じく高圧設定状態で示す構成図である。
図３に示すように、燃料供給装置５０は、燃料を貯蔵する燃料タンク５２内に設けられている。この燃料タンク５２は、例えば図示しない車両に搭載されている。また、燃料供給装置５０は、前記実施例１に記載した調圧弁１０の他、燃料ポンプ５４、燃料フィルタ５６、弁装置５８等を主要構成部品として構成されている。以下、順に説明する。

前記燃料ポンプ５４は、モータ一体型のインペラ式燃料ポンプであって、インペラ（図示しない）の回転によって前記燃料タンク５２内の燃料を吸入しかつ昇圧してエンジンへ供給する。
また、前記燃料フィルタ５６は、燃料ポンプ５４から吐出された加圧燃料をろ過して燃料供給通路６０へ流出する。燃料供給通路６０は、燃料タンク５２側からエンジン側へ配管されている。なお、図示しないが、燃料供給通路６０の他端部（下流側端部）は、エンジンの各燃焼室に対応するインジェクタ（燃料噴射弁）を備えるデリバリパイプに接続されている。したがって、燃料ポンプ５４から吐出された加圧燃料は、燃料フィルタ５６、燃料供給通路６０を介して、エンジン側のデリバリパイプに供給された後、各インジェクタによりエンジンの各燃焼室内に噴射される。なお、加圧燃料は、本明細書でいう「加圧流体」に相当する。

前記調圧弁１０のハウジング１２の調圧側導入口２３には、前記燃料タンク５２内において前記燃料供給通路６０から分岐された加圧燃料導入通路６２が連通されている。このため、調圧室３２内には、燃料供給通路６０内を流れる加圧燃料の一部が加圧燃料導入通路６２を介して導入されかつその燃料の圧力いわゆる燃圧が作用する。これにより、調圧弁１０は、燃料ポンプ５４によりエンジンへ供給される加圧燃料の燃圧を所定の調圧値に調圧する。また、排出口２９は、燃料タンク５２内に開放されており、余剰流体としてリターン燃料を排出する。

前記弁装置５８は、電磁式三方切換弁からなるもので、電子制御装置（「コントロールユニット」という。）６４から出力される制御信号に基づいてオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）されるようになっている。弁装置５８には、前記加圧燃料導入通路６２から分岐された制御燃料通路６６が接続されているとともに、前記調圧弁１０の背圧側導入口２５に連通する制御燃料導入通路６８が接続されている。

前記弁装置５８がコントロールユニット６４によりオフされたときには、前記制御燃料通路６６と前記制御燃料導入通路６８とが遮断されるとともに、該制御燃料導入通路６８が大気すなわち前記燃料タンク５２内に開放される（図３参照）。また、弁装置５８がコントロールユニット６４によりオンされたときには、制御燃料通路６６の大気開放が遮断されるとともに、該制御燃料通路６６と制御燃料導入通路６８とが連通されることにより、該調圧弁１０の背圧室３４に加圧燃料を制御燃料として作用させる（図４参照）。なお、背圧室３４に導入される加圧燃料は、本明細書でいう「吐出燃料」、「背圧流体」に相当する。

前記コントロールユニット６４は、マイクロコンピュータ等によって構成されたコントロールユニットで、その入力側には例えばエンジンのイグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチ等の検出装置が接続されており、その出力側にはインジェクタ等が接続されている。また、コントロールユニット６４は、エンジンの運転状態に応じて、前記弁装置５８のオン・オフ制御を行なうもので、例えば、エンジンの始動開始（イグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチのオン）から始動完了後の所定時間経過後までは弁装置５８をオンし、その所定時間経過後以降はその弁装置５８をオフするように設定されている。なお、コントロールユニット６４は、本明細書でいう「制御装置」に相当する。

次に、前記燃料供給装置５０の作動について説明する。
エンジンが始動を開始すると、コントロールユニット６４から出力される制御信号によりオンされる弁装置５８により、制御燃料通路６６が制御燃料導入通路６８を介して調圧弁１０の背圧室３４と連通される（図４参照）。これにより、調圧弁１０の背圧室３４に作用する加圧燃料による背圧によってプランジャ１８が前進位置（下動位置）に移動するため、前に述べたように、調圧弁１０の調圧値が高圧値とされる。したがって、調圧室３２内の燃圧すなわちエンジンへ供給される加圧燃料圧が、定常圧値よりも高い高圧値、例えば約６００ｋＰａ程度に調圧される。これにより、インジェクタの噴射燃料の微粒化を促進し、エンジンの始動性が向上され、又、エミッションが低減される。なお、弁装置５８のオン状態は、エンジンの始動開始（イグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチのオンから始動完了後の所定時間経過後までのエンジン始動時の間において継続される。

また、エンジンの始動完了後の所定時間経過後においては、コントロールユニット６４から出力される制御信号によりオフされる弁装置５８により、制御燃料通路６６が制御燃料導入通路６８と遮断されて大気に開放される（図３参照）。これにより、調圧弁１０の背圧室３４内に背圧が作用しないので、バルブスプリング２０の弾性反力によってプランジャ１８が後退位置（上動位置）に移動するため、前に述べたように、調圧弁１０の調圧値が低圧値とされる。したがって、調圧室３２内の燃圧すなわちエンジンへ供給される加圧燃料圧が定常圧値、例えば約４００ｋＰａ程度に調圧される。これにより、燃料ポンプ５４等にかかる負荷が低減される。

前記した燃料供給装置５０（図３及び図４参照）によると、背圧の変動による調圧値の比例的変化を回避することによって調圧精度を安定化することのできる調圧弁１０を備えた燃料供給装置５０を提供することができる。また、燃料ポンプ５４から吐出された吐出燃料（加圧燃料）を調圧弁１０の背圧室３４に導入可能とし、弁装置５８により調圧弁１０の背圧室３４に対する吐出燃料（加圧燃料）の導入を制御することにより、調圧弁１０の調圧値すなわちエンジンへ供給される加圧燃料の圧力（燃圧）を２段階に切換えることができる。したがって、例えばエンジンの始動時等には、エンジンへ供給される加圧燃料の燃圧すなわち調圧弁１０の調圧値を高圧値とすることで、インジェクタから噴射される噴射燃料の微粒化を促進し、エンジンの始動性を向上するとともにエミッションを低減することができる。また、エンジン始動後には、エンジンへ供給される加圧燃料の燃圧すなわち調圧弁１０の調圧値を低圧値にすることで、燃料ポンプ５４等にかかる負荷を低減することができる。

また、前記燃料供給装置５０によると、調圧弁１０に調圧ずれを生じず、調圧値が圧力オーバーになることがないため、圧力オーバー時の圧力を逃がすためのリリーフ弁が要らず、そのリリーフ弁の開弁による損失流量も生じないものとなる。
また、調圧弁１０による低圧時において、加圧燃料導入通路６２から分岐された制御燃料通路６６を通じて大気すなわち燃料タンク５２内へ戻される燃料（無駄な燃料損失）が生じないので、加圧燃料をエンジンへ効率良く供給することができる。ひいては、燃料ポンプ５４の消費電力を低減することができる。

また、三方切換弁からなる弁装置５８により、調圧弁１０の背圧室３４内に対する背圧の導入と該背圧室３４の大気開放とを選択的に切換えることができる。

なお、背圧室３４に導入する吐出燃料としては、前記燃料ポンプ５４（詳しくは燃料吐出口）から燃料供給通路６０に吐出された加圧燃料の他、燃料ポンプ５４の燃料吐出口、あるいは、その燃料吐出口と並列的に設けられた吐出口から吐出された加圧燃料、あるいは、燃料ポンプ５４のポンプ通路の途中に連通するベーパジェット、あるいは、そのベーパジェットと並列的に設けられた吐出孔から吐出された加圧途中の加圧燃料を用いることができる。したがって、本明細書では、燃料ポンプ５４から吐出される燃料を総称して「吐出燃料」という。

また、弁装置５８による調圧弁１０の背圧室３４に対する加圧燃料（背圧流体）の導入の制御としては、背圧室３４への加圧燃料の導入の可否にかかる制御の他、背圧室３４に導入される吐出燃料量にかかる制御とすることもできる。

［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例２に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図５は燃料供給装置を低圧設定状態で示す構成図、図６は同じく高圧設定状態で示す構成図である。
図５に示すように、本実施例は、前記実施例２（図３及び図４参照）の燃料供給装置５０における弁装置５８を電磁式遮断弁からなる弁装置７０に変更したものである。

前記制御燃料通路６６の下流側端部は、前記調圧弁１０の背圧側導入口２５に直に連通されている。また、制御燃料通路６６から分岐された分岐通路７２は、大気すなわち燃料タンク５２内に開放されている。分岐通路７２の途中には、電磁式遮断弁からなる弁装置７０が介在されている。なお、制御燃料通路６６における分岐通路７２の分岐部より上流側通路部には、通路面積を減少する絞り部７４が設けられている。絞り部７４は、背圧室３４に導入される加圧燃料量を所定量に制限する。

前記弁装置７０は、前記実施例１における弁装置５８（図１参照）と同様、コントロールユニット６４から出力される制御信号に基づいてオン、オフされる。弁装置７０がオンされたときには、分岐通路７２が遮断されることにより、加圧燃料が調圧弁１０の背圧室３４内に導入される（図６参照）。このため、調圧弁１０の調圧値が高圧値に設定される。また、弁装置７０がオフされたときには、分岐通路７２が大気に開放されるため、加圧燃料が調圧弁１０の背圧室３４に導入されない（図５参照）。このため、調圧弁１０の調圧値が低圧値（定常圧値）に調圧される。したがって、弁装置７０のオン・オフにより調圧弁１０の背圧室３４に作用する背圧が変化することによって、調圧弁１０の調圧室３２内の燃圧の調圧値を可変することができる。

したがって、上記した実施例３の燃料供給装置５０によっても、前記実施例１のものと同様の作用・効果を得ることができる。

［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図７は調圧弁１０を示す断面図である。
図７に示すように、本実施例は、前記実施例１（図１及び図２参照）の調圧弁１０におけるプランジャ１８を、ダイアフラム付きプランジャ７６に変更したものである。ダイアフラム付きプランジャ７６は、前記実施例１におけるプランジャ１８の区画壁部１８ｂの外周部を含む支持壁部１８ａを切除した嵌合筒部１８ｃを主体とするプランジャ本体７７と、その残りの区画壁部（符号、１８ｄを付す）の外周部にその区画壁部１８ｄを取り囲む環状のダイアフラム７８を結合したものである。ダイアフラム７８は、ゴム状弾性材からなり、上下方向（板厚方向）に弾性変形可能な可撓性を有している。ダイアフラム付きプランジャ７６は、そのダイアフラム７８の外周部がハウジング１２の上段周壁部１２ｄの高さ方向の中央部に固定されている。したがって、プランジャ本体７７は、前記ダイアフラム７８の弾性変形にともない上下方向に移動する。なお、ダイアフラム付きプランジャ７６は、本明細書でいう「第２の可動隔壁」に相当する。

前記ハウジング１２の上壁部１２ｅの下面には、円筒状をなすガイド筒８０が同心状に設けられている。ガイド筒８０内には、前記プランジャ本体７７が上下方向に摺動可能に嵌合されている。また、ガイド筒８０の上端部には、内外を連通する開口孔８０ａが設けられている。このため、背圧室３４のガイド筒８０内に背圧側導入口２５を介して導入される背圧流体は、ガイド筒８０内においてプランジャ本体７７の上面に作用するとともに、開口孔８０ａを通じてガイド筒８０外へ流出することによりダイアフラム７８の上面に作用する。

前記ダイアフラム付きプランジャ７６の採用により、前記実施例１（図１及び図２参照）における上側のストッパ部材３８及び下側のストッパ部材４０は、次の上側のストッパ部材８２及び下側のストッパ部材８４に変更されている。
すなわち、上側のストッパ部材８２は、環状の平板材からなり、前記ガイド筒８０の下端面に設けられている。プランジャ本体７７がダイアフラム７８の弾性変形を介して前進位置（下動位置）から後退（上動）した際に、上側のストッパ部材８２に前記区画壁部１８ｄの上端面が当接することによって、該プランジャ本体７７が後退位置で停止される（図７中、実線７７参照）。なお、区画壁部１８ｄと上側のストッパ部材８２とは、本明細書でいう「後退側のストッパ手段」を構成している。

また、下側のストッパ部材８４は、環状の平板材からなり、前記ハウジング１２の上段周壁部１２ｄ内におけるフランジ部１２ｃの上面側の内周部に設けられている。プランジャ本体７７がダイアフラム７８の弾性変形を介して後退位置（上方位置）から前進（下動）した際に、下側のストッパ部材８４に前記区画壁部１８ｄの下端面が当接することによって、該プランジャ本体７７が前進位置で停止される（図７中、二点鎖線７７参照）。なお、区画壁部１８ｄと下側のストッパ部材８４とは、本明細書でいう「前進側のストッパ手段」を構成している。

したがって、上記した実施例４の調圧弁１０（図７参照）によっても、前記実施例１のものと同様の作用・効果を得ることができる。また、本調圧弁１０によれば、ダイアフラム付きプランジャ７６により、背圧室３４と開放室３６との間をシールすることができる。このため、背圧室３４から開放室３６への流体洩れを防止あるいは低減することができる。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の調圧弁１０は、燃料に限らず、種々の流体（液体、気体）の調圧に適用することができる。また、バルブスプリング２０に代えて、皿ばね、ゴム状弾性体等を弾性部材として用いることも可能である。また、ダイアフラム１４を第２の可動隔壁に用いることも可能である。また、プランジャ１８又はダイアフラム付きプランジャ７６を第１の可動隔壁に用いることも可能である。また、上側のストッパ部材３８，８２及び／又は下側のストッパ部材４０，８４は、ハウジング１２に代えてプランジャ１８又はプランジャ本体７７に設けることもできる。また、上側のストッパ部材３８，８２及び／又は下側のストッパ部材４０，８４を省略し、ハウジング１２の当該部位をストッパ部に設定することもできる。

実施例１に係る調圧弁を低圧設定状態で示す断面図である。 調圧弁を高圧設定状態で示す断面図である。 実施例２に係る燃料供給装置を低圧設定状態で示す構成図である。 燃料供給装置を高圧設定状態で示す構成図である。 実施例３に係る燃料供給装置を低圧設定状態で示す構成図である。 燃料供給装置を高圧設定状態で示す構成図である。 実施例３に係る調圧弁を示す断面図である。 従来例に係る燃料供給装置を示す構成図である。

符号の説明

１０ 調圧弁
１２ ハウジング
１４ ダイアフラム（第１の可動隔壁）
１６ 弁部材
１８ プランジャ（第２の可動隔壁）
１８ａ 支持壁部
２０ バルブスプリング（弾性部材）
２９ 排出口
３２ 調圧室
３４ 背圧室
３６ 開放室
３８ 上側のストッパ部材
４０ 下側のストッパ部材
５０ 燃料供給装置
５２ 燃料タンク
５４ 燃料ポンプ
５８ 弁装置
７０ 弁装置
７６ ダイアフラム付きプランジャ（第２の可動隔壁）
８２ 上側のストッパ部材
８４ 下側のストッパ部材

Claims (3)

1. ハウジング内を、加圧流体が導入されかつ余剰の加圧流体の排出口を有する調圧室と大気圧に開放される開放室とに区画する第１の可動隔壁、及び、前記調圧室と背圧流体が導入される背圧室との間に前記開放室を形成するように背圧室と開放室とを区画する第２の可動隔壁と、
   前記第１の可動隔壁に設けられかつ前記排出口を開閉する弁部材と、
   前記第１の可動隔壁と前記第２の可動隔壁との間に介在されて前記弁部材を閉方向に付勢する弾性部材と、
   前記第２の可動隔壁を前記第１の可動隔壁に対して離れる方向への後退位置で停止させる後退側のストッパ手段と、
   前記第２の可動隔壁を前記第１の可動隔壁に対して近づく方向への前進位置で停止させる前進側のストッパ手段と
   を備え、
   前記背圧室には、前記第２の可動隔壁を前進方向へ移動させるように大気圧以上の圧力を有する背圧流体を導入し、
   前記背圧室の背圧に応じて、前記第２の可動隔壁が前進位置又は後退位置に移動することによって前記弾性部材の設定荷重を２段階に切換える構成とした
   ことを特徴とする調圧弁。
2. 請求項１に記載の調圧弁であって、
   前記第２の可動隔壁における背圧の受圧面積が、前記第１の可動隔壁における加圧流体圧の受圧面積よりも大きいことを特徴とする調圧弁。
3. 燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給する燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプから吐出された吐出燃料を前記背圧室に導入可能とし、該燃料ポンプからエンジンへ供給される加圧燃料の燃圧を調圧する請求項１又は２に記載の調圧弁と、
   前記調圧弁の背圧室内への前記吐出燃料の導入を制御する弁装置と
   を備えたことを特徴とする燃料供給装置。

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