JPH05189056A - 圧力調整器 - Google Patents

圧力調整器

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JPH05189056A
JPH05189056A JP4198574A JP19857492A JPH05189056A JP H05189056 A JPH05189056 A JP H05189056A JP 4198574 A JP4198574 A JP 4198574A JP 19857492 A JP19857492 A JP 19857492A JP H05189056 A JPH05189056 A JP H05189056A
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ball
pressure regulator
carrier
retainer
diaphragm
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Geoffrey R Mosby
ラルフ モスビー ジョフリイ
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/54Arrangement of fuel pressure regulators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0655Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane
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    • GPHYSICS
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    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • Y10T137/7781With separate connected fluid reactor surface
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力調整器のダイアフラムに駆動されるボー
ルキャリアにボール弁体を保持する構造において、簡単
な構成の保持構造を提供し、弁体と弁座との心合わせを
自動的にできるようにすることを目的としている。 【構成】 圧力調整器はハウジング11内をダイヤフラ
ム12によって第1室と第2室13,14とに分割して
いる。ダイヤフラム12の中心部にはボールキャリヤ2
3が設けられ、ここに凹部を形成し、この凹部とボール
保持器29とでボール弁体18を軸と交差する方向に移
動自在に保持する。ボール弁体18と弁座17との間に
心のずれがあっても、ボール弁体18は横方向に移動で
きるので、自動的に弁座17と同心に移動でき、弁の閉
止を確実にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体圧力調整器に係
り、特に、内燃機関の燃料噴射装置における燃料圧力を
調整するのに使用する燃料圧力調整器に関するが、これ
に限定されるものではない。
【0002】
【従来の技術】周知の燃料圧力調整器は、フレキシブル
なダイアフラムによって内部を第1室及び第2室に分割
されたハウジングを備えている。第1室は燃料入口と燃
料出口とを有し、入口から第1室を経て出口へ向かう燃
料の流れはバルブによって制御される。第1室の燃料出
口は弁座を備え、それに対してボールの形をした弁体が
出口を閉じるために押圧される。第2室内部には、圧縮
バネがハウジングの壁とダイアフラムとの間にあってダ
イアフラムを付勢し、ボール弁体はダイアフラムによっ
て動かされ、ボール弁体はバルブの閉弁位置に付勢され
る。第2室はバキューム室と連結しており、たとえば内
燃機関のマニホルド等と接続しているように、接続先の
空気圧の変化に応じて第2室内部の圧力が変化する。
【0003】バルブを開閉するには、ダイアフラムと直
角な方向、即ち調整器の軸方向にボールを運動させる必
要がある。このような調整器の製作において問題とされ
るのは、弁座に対してボールを調整器の軸と交差する方
向(ダイアフラムの平面に平行する)に心合わせするこ
とである。ダイアフラムに支持されたボールキャリアを
使用し、ボールキャリアの凹部にボール弁体を調整器の
軸と交差する方向に“浮かせ”て支持する方法が知られ
ている。燃料圧の作用によって、ダイアフラムが圧縮バ
ネに抗してバルブを開く方向に動かされたとき、ボール
がボールキャリアから外れないようにするために、何ら
かの方法でボールを軸方向に支持する必要がある。欧州
特許0,198,381では、このような装置について
実例を挙げて説明している。それには、ボールの軸方向
の位置を制御するために、ボールをキャリアに保持する
比較的複雑なスライド式保持装置と、ボールを該保持装
置に向けて付勢するキャリア内部の圧縮バネとが与えら
れている。当然、このような機械的に複雑な装置は高価
となり、しかも、技術者にとっては、許容誤差が小さい
ので、かなり困難である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題が簡単で便利な方法で解決された圧力調整器を提
供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による圧力調整器
は、内部をダイヤフラムによって第1室と第2室とに分
割されたハウジングと、第1室の壁に設けられた入口及
び出口と、第1室の出口通路の一部を構成する弁座、弁
座に当接して出口通路を閉じるためのボール弁体、ダイ
アフラムとともに動き凹部を有してダイアフラム及びキ
ャリアの移動方向と交差する方向に制限された範囲内で
前記ボール弁体を移動自在に保持するボールキャリア
と、該ボールキャリアと係合してボールキャリアが間接
的にボール弁体を保持するボール保持器とから構成さ
れ、該ボール保持器が、キャリアの弁座側の端部に横た
わって使用時には弁座に当接するためにボール弁体を突
出させる環状ディスクと、キャリアの外部に延長して内
部にキャリアの弁座側の端部を収容する凹部を画定して
いる係止手段とからなっていて、該保持器がダイアフラ
ム及びキャリアの移動方向に交差する任意の方向に制限
された範囲内で可動できる構成となっている。
【0006】できれば、ボール保持器は、1個の環状部
材と、該環状部材の平面と交差する方向に環状部材と一
体的に形成された二つ以上の脚部とからなり、かつこれ
らの脚部が、各自由端で内側に向かっていてキャリアの
外側表面にある周辺の溝に係合していることが望まし
い。できれば、ボール保持器は、前もって形作られたも
ので、スナップ嵌め合いによってキャリアと係合される
ことが望ましい。本発明は、さらに、添付した図面に関
した例によって説明される。
【0007】
【実施例】図1及び2において、燃料圧力調整器は11
a,11b,11cの三つの構成部分で形成されたハウ
ジング11を備えている。構成部分11a,11bは、
周辺にフランジを有して反対向きのカップ形状をした金
属プレス成形品で、前記フランジの一方が他方を巻き込
み、これらの間にハウジングを分割して第1室と第2室
13,14を形成するフレキシブルなダイアフラム12
が嵌装されている。ハウジングの第3の構成部分11c
はハウジングの構成部分11bの、ハウジング11aと
反対側に溶接されていて、調整器の取りつけ部と出口差
し込み15とを与える円筒状のボスを備えている。な
お、出口差し込み15は、この差し込み内に出口通路1
6を有している。
【0008】室13の内部では、差し込み15の最も奥
深い端部に円すい台の弁座17が形成され、スチール製
でボール形状の弁体18が出口通路16を閉鎖可能にな
っている。中央に配置された差し込み15から半径方向
で外に向かってハウジング構成部分11cの下部壁が配
置され、この下部壁には室13への入口となる4個の円
弧形のスロット19が穿設されている。
【0009】ハウジング構成部分11aの壁は、室14
と通ずる真空連絡部を定める中空の差し込み21をもっ
て形成されている。室14内部には、圧縮バネ22がハ
ウジング構成部分11aの閉止された端部とダイアフラ
ム12との間に嵌装され、ダイアフラム12を弁座17
の方へと付勢する。
【0010】ダイアフラム12の動きは、ダイアフラム
12に駆動されるボールキャリア23によってボール弁
体18へ伝えられる。ボールキャリア23は横断面が円
形で、ダイアフラム12の下面に係合する平坦な上面を
備えている。ボールキャリア23の残部と一体的に中央
に形成されたポスト24は上面から、ダイアフラム12
の中央に穿設された開口部、及び浅い金属カップ25の
ベースを経て延び、カップ25のベースの内部表面を把
持すべくその自由端で丸められるか、又は加締められ
る。このようにして、ダイアフラム12の中心部は、ボ
ールキャリア23の上面とカップ25の下面との間でし
っかりと把持されて、ここでシールがされることとな
る。カップ25はバネ22のダイアフラム側の端部を受
け、バネの負荷をダイアフラムの中心部の全面に分布さ
せる。ダイアフラム12から弁座17側の下方に延びる
キャリア本体の部分の中央には、ボール弁体18より大
きい直径で、ボール弁体18の直径の約2/3に等しい
(調整器の軸方向で測定した)深さの窪み26が形成さ
れている。ボールキャリア23の下部に突出している部
分の外部表面には、その自由端とダイアフラム12との
ほぼ中間位置に、長方形の断面を持ち半径方向に穿設さ
れた環状の溝がある。本体23の自由端は、円すい台形
になるように28で示すように面取りがされている。
【0011】室13と14との間の圧力が反転しない状
態では、ばね22はダイアフラムを弁座17の方向に付
勢し、ボールキャリア23の凹部26内に収容されたボ
ール弁体18が弁座17に当接して室13の出口16を
閉鎖することが判る。室13と14との圧力バランスが
バネ22によって加えられた負荷以上になると、ダイア
フラム12はバネ22に抗して動き、ボール弁体18は
自由となり弁座17から離れる。ダイアフラムがバネ2
2に抗して動いたときに、ボール弁体18がボールキャ
リア23とともに動き、凹部26から外れないようにす
るために、室13の内部においてボールキャリア23の
自由端と係合するボール保持器29が設けられている。
ボール保持器29はスチール、好ましくはばね鋼で、プ
レス成形され、4本の等角度に設けられた一体的で放射
状に延びる脚部32を持った環状のディスク31を備え
ている。脚部32は、ディスク31の周辺でディスクの
平面と直角に曲げられ、各脚部の直立した先端近傍の部
分はさらに直角に内側へ曲げられて、各脚部32はほぼ
C字形の断面となる。ディスク31の中央の開口部33
の直径はボール弁体18の直径より小さく、そして直径
方向で平行に向かい合った脚部32の間隔はボールキャ
リア23の円錐台形の自由端における最大直径より大き
い。ボール保持器29は、ディスク31が凹部26の開
口端面に横たわり、かつ脚部32がボールキャリア23
の円錐台部分の外側にきて、各脚部の自由端で内へ曲げ
られた部分が溝27と係合し、ボール保持器29はボー
ルキャリア23に保持されるが、ボール保持器は、ダイ
アフラム12の移動軸と交差する方向にボールキャリア
本体に対して移動できるようになっている。
【0012】したがって、ボール保持器29はボール弁
体18の外れを防止するが、ボールキャリア23に対し
て横方向に動ける自由度があるので、凹部26内でのボ
ール弁体18の横方向の動きは制限されないことが判
る。すなわち、ボール弁体18は、ボールキャリア23
及びダイアフラム12に対して限られた範囲内で横方向
に動くことができ、ボール弁体は自分自身を弁座17の
中心に合わせることができる。この構成から、もし、圧
力調整器の組み立て中に、差し込み15と、キャリア−
ダイアフラムのサブアッセンブリとの間に軸のずれが生
じても、ボール弁体18は、出口の閉塞を確実にするた
めに弁座17の中心に移動することができる。
【0013】一つの使用形態として、内燃機関の燃料噴
射装置に使用する場合、室14の真空差し込み21は、
内燃機関の吸込マニホルドへ結合されるから、室14
は、吸込マニホルド内の空気圧の変動に従うことにな
る。ハウジングの構成部分11cの円筒状の外部表面
は、燃料噴射装置の燃料レールの壁の円筒状開口部に気
密状態で係止される。該燃料レールはパイプ等の中空体
からなっていて、その内部には燃料装置の燃料ポンプか
らの圧力下にある燃料が供給されている。差し込み15
は排出管路とやはり気密状態で結合するが、この排出管
路は燃料レールを経て燃料タンクに戻るか、又は燃料ポ
ンプの入口側へ戻る。ハウジングの構成部分11cの外
部表面及び差し込み15の外側部分は、必要な気密を得
るためのOリング用の溝を有している。
【0014】圧力調整器は燃料レール内の燃料圧力を、
吸込マニホルド内の空気圧に対して一定に保持する。燃
料レール内すなわち室13内の燃料圧力が、マニホルド
及び室14内部での空気圧力に対して、所望の“調整さ
れた”値以下に低下すると、ダイアフラム12が弁座1
7側に変位してボール弁体18を弁座17に係合させて
出口通路16を閉鎖する。室13及び14間の、バネ2
2の作用を考慮に入れた圧力差が“調整された”値に近
づくときは、ダイアフラム12は弁座17から離れる方
向に変位するからボール弁体は弁座から僅かに離れ、燃
料が出口通路16から流出できるようにし、室13及び
燃料レールの燃料圧力をマニホルド圧力に対して一定に
保持する。燃料供給圧力がさらに増加したり、又はマニ
ホルド圧力がさらに減少すれば、ダイアフラム12は弁
座17から離れる方向に一層変位し、出口の開度を増加
し、より多くの燃料が出口通路16から流れるようにし
て燃料レール内の所望の圧力を保持する。
【0015】ボールキャリア23の円すい台の端部にお
ける面取り部28は、保持器29の材料の弾力のある性
質と相俟って、ボール保持器29がその最終の形に前も
って形づくられることを可能とする。ボールキャリア2
3と係合する際に、ばねのように作用し、まず、脚部3
2が初め外方に曲げられ、ついで脚部の内曲された部分
を溝27に係止すべくはね返るために、脚部32の内曲
された部分の自由端は保持器とボールキャリアとの係合
中に角のとれた面28の上に重なるので、スナップはめ
合いとしてボールキャリア23と係合されるのを可能と
することが判る。ボール保持器29の4本の等角度に間
隔のあけられた脚部32の使用は望ましいけれども、脚
部は等角度に間隔のあけられる必要性はないというこ
と、そして3本の脚部、又は4本以上の脚部によって作
製され得ることは理解されるべきである。その上に、ボ
ール保持器29をその最終の形に前もって形作ること、
及びそれをスナップはめ合いとしてボールキャリア23
と係合することが望ましいが、そのために、ボール保持
器29の内曲部又は溝27の内部で係合する部分が、ボ
ール保持器29を形成する最終段階として、溝27へ進
入するために弾性変形が可能であることが理解されなけ
ればならない。
【0016】図4に示された実施例においては、脚部3
2は、ディスク31と一体的に形成された円筒状の直立
壁40に置き換えられているが、直立壁40の自由端4
1は内側に曲げられて、保持器の組立ての最終段階とし
て、溝27に進入するようになっている。図5に示され
た保持器は図4の保持器と似ているが、連続した円筒状
壁ではなくて、直径方向で対向する二つの部分円筒状の
脚部40aを有している。図4及び5のボール保持器は
ボールキャリアに取りつけられるときの説明用の形をと
っているだけであるということは理解されよう。
【0017】図示されている装置においては、ボール保
持器のディスク31の中央開口部33の直径は、ボール
が凹部26の底部に対して位置するときは、ボール弁体
18が開口部33の周辺とは接触しない大きさになって
いる。変更した例では、開口部33の直径を、開口部の
周辺がボール弁体18と接触する位に小さくし、ボール
弁体18が凹部26の底部に位置するときにディスク3
1が僅かに湾曲されるようにしている。この構成では、
ボール保持器29のたわみはボール弁体18を凹部26
の底部に向けて軽く動かすので、ボールキャリア23の
軸方向に対するボール弁体18の運動の自由を制限し、
ボール弁体18が弁座17から離れるとき、ボール弁体
18の弁座17に対するチャタリングを防ぐということ
ができる。しかしながらボール弁体18及びボール保持
器29の、ボールキャリア23に関する横方向の移動の
自由は害されないので、ボール弁体18が自身で弁座1
7の中心に位置を定めるという性質も保持される。
【0018】図1と2との間での本体構成部分11b及
び11cの形状の僅かな差異は重要ではなく、そして本
発明には何の関係もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料圧力調整器の横断面図である。
【図2】図1の部分拡大図である。
【図3】ボール保持器の斜視図である。
【図4】別のボール保持器の斜視図である。
【図5】図4と同じく、別のボール保持器の斜視図であ
る。
【符号の説明】
11 ハウジング 12 ダイアフラム 16 アウトレット 17 弁座 18 ボール弁体 23 ボールキャリア 29 ボール保持器

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1室と第2室(13、14)とを形成
    するために内部をダイアフラム(12)で分割されたハ
    ウジング(11)と、第1室(13)の壁に設けられた
    入口及び出口通路と、第1室(13)の出口通路(1
    6)の一部を構成する弁座(17)と、出口通路(1
    6)を閉じるため弁座(17)と係合し得るボール弁体
    (18)と、ダイアフラム(12)とともに動きかつ内
    部にボール弁体(18)を収容する凹部(26)を有す
    るボールキャリア(23)であって該ボール弁体をダイ
    アフラム(12)及びボールキャリア(23)の移動方
    向と交差する方向に移動自在に保持するボールキャリア
    と、該ボールキャリア(23)と係合してボール弁体
    (18)をボールキャリア(23)に保持するボール保
    持器(29)とから構成される圧力調整器であって、 前記ボール保持器(29)が、 ボールキャリア(23)の弁座側の端部に横たわって使
    用時に弁座(17)に係止するボール弁体(18)を突
    出する環状ディスク(31)と、 ボールキャリア(23)の外部に延びてかつ内部にボー
    ルキャリア(23)の弁座側端部を収容する係合凹部を
    画定している係合手段(32)とからなり、 前記ボール保持器(29)が、 ダイアフラム(12)及びボールキャリア(23)の移
    動方向と交差する任意の方向に限定された範囲内で移動
    が可能であることを特徴とする圧力調整器。
  2. 【請求項2】 前記ボール保持器(29)が一つの環状
    部材(31)と、該環状部材(31)の平面と交差して
    延長し該環状部材と一体的に形成された二つ以上の脚部
    (32)とからなり、 該脚部(32)が、それ等の自由端で、ボールキャリア
    (23)の外側表面にある周辺の溝(27)に係合する
    ために内側に曲がっていることを特徴とする請求項1記
    載の圧力調整器。
  3. 【請求項3】 前記ボール保持器(29)が4本の脚部
    (32)を有することを特徴とする請求項2記載の圧力
    調整器。
  4. 【請求項4】 前記脚部(32)が、前記環状部材(3
    1)の周りに等角度の間隔で設けられていることを特徴
    とする請求項2又は3記載の圧力調整器。
  5. 【請求項5】 前記ボール保持器(29)が前もって形
    づくられ、ボールキャリア(23)とスナップはめ合い
    することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載
    の圧力調整器。
  6. 【請求項6】 前記ボール保持器(29)が、ばね鋼を
    プレス成形して形成されたことを特徴とする請求項1か
    ら5のいずれかに記載の圧力調整器。
  7. 【請求項7】 前記ボール保持器(29)が、一体的に
    形成された直立の環状壁を有し、該環状壁直立壁の自由
    端が前記ボールキャリア(23)の外側表面にある前記
    溝(27)に係止するために、内方に曲げられているこ
    とを特徴とする請求項1記載の圧力調整器。
  8. 【請求項8】 使用時に、前記ボール弁体(18)がボ
    ールキャリア(23)とボール保持器(29)の双方の
    間に捉えられるとともに、ボール保持器(29)がボー
    ル弁体(18)との係合により僅かに変形されることを
    特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の圧力調整
    器。
  9. 【請求項9】 請求項1から8のいずれかに記載の圧力
    調整器に使用されるボール保持器(29)。
JP4198574A 1991-07-25 1992-07-24 圧力調整器 Withdrawn JPH05189056A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9116078:8 1991-07-25
GB919116078A GB9116078D0 (en) 1991-07-25 1991-07-25 Pressure regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05189056A true JPH05189056A (ja) 1993-07-30

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ID=10698967

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4198574A Withdrawn JPH05189056A (ja) 1991-07-25 1992-07-24 圧力調整器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5193576A (ja)
EP (1) EP0524735B1 (ja)
JP (1) JPH05189056A (ja)
DE (1) DE69204774T2 (ja)
ES (1) ES2081056T3 (ja)
GB (1) GB9116078D0 (ja)

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