JPH0810691Y2 - 圧力レギュレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車の燃料噴射装置等に用いて好
適な圧力レギュレータに関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車等に搭載される電子制御式燃料噴射装
置では、燃料ポンプから燃料噴射弁に燃料を供給する燃
料供給配管の途中等に、圧力レギュレータを設け、該圧
力レギュレータにより燃料供給配管内の燃料の圧力を調
整している。

そこで、第４図および第５図に従来技術における圧力
レギュレータを示す。

図中、１は有底二重筒状のケーシングを示し、該ケー
シング１は、該ケーシング１の底部1Aから軸方向上向き
に延設された大径筒状の外筒部２と、該外筒部２よりも
内側に位置して底部1Aから軸方向上向きに延設された小
径筒状の内筒部３とから大略構成され、前記外筒部２の
上端側は内筒部３の上端よりも高く延びて径方向外向き
に突出したフランジ部2Aとなっている。そして、該内筒
部３の内周側には、後述の燃料室Ａおよび流出口５間を
連通させ、後述の弁ばね12が収容される流出路3Aと、該
流出路3Aの下端側に位置して内周面から径方向内向きに
突設されたばね受3Bと、流出路3Aの上側に位置して上向
きに漸次拡径するようにテーパ状に形成され、後述のボ
ール弁体11が離着座する弁座部3Cとが設けられ、該弁座
部3Cの上側には内筒部３の一部を径方向に切欠いて形成
され、燃料室Ａと流出路3A内を連通させる切欠溝3Dが設
けられている。また、前記外筒部２の径方向には、燃料
供給配管を介して燃料ポンプおよび燃料噴射弁（いずれ
も図示せず）と連通する流入口４が形成され、ケーシン
グ１の底部1Aには、内筒部３の流出路3Aと連通する流出
口５が軸方向に形成されている。

６は前記ケーシング１の開口端側を閉塞すべく有蓋筒
状に形成されたカバーを示し、該カバー６の下端側には
大径のカシメ部6Aが形成され、該カシメ部6Aは前記ケー
シング１のフランジ部2A上に衝合して、カシメ等の手段
によりケーシング１に固定されている。そして、該カバ
ー６の上端部内周側には制御圧導入口6Bが設けられ、該
制御圧導入口6Bはホース等を介してエンジンのインテー
クマニホールド（いずれも図示せず）と接続され、この
インテークマニホールドに発生する正圧または負圧の空
気圧を制御圧として、後述の制御圧室Ｂ内に常時導入す
るようになっている。

７は外周側がフランジ部2Aとカシメ部6Aとの間に挟持
されたダイヤフラムを示し、該ダイヤフラム７は、例え
ばゴム等の可撓性材料によって薄肉の略円板状に形成さ
れ、その内周側には後述のアーマチャ８が固着されてい
る。そして、該ダイヤフラム７は、ケーシング１側とカ
バー６側とにそれぞれ燃料室Ａと制御圧室Ｂとを画成す
ると共に、各室A,B間を気液密に保つようになってい
る。

８は前記ダイヤフラム７の内周側にばね受９を介し
て、カシメ等の手段により気液密に固着された段付円板
状のアーマチャを示し、該アーマチャ８の下面8Aはボー
ル弁体11と当接して、該ボール弁体11を弁座部3Cに向け
て押圧するようになっている。10は制御圧室Ｂ内に位置
して、前記ばね受９とカバー６の上面側外周との間に配
設された圧力設定ばねを示し、該圧力設定ばね10は、ボ
ール弁体11をアーマチャ８を介して常時閉弁方向に向け
て付勢している。そして、該圧力設定ばね10は、燃料供
給配管内の燃料の圧力（燃圧）を所定の圧力に保つよう
にそのばね力が設定されている。

11は前記内筒部３の弁座部3Cに離着座可能に設けられ
たボール弁体を示し、該ボール弁体11はアーマチャ８に
より弁座部3Cに向けて押圧されると共に、弁ばね12より
常時開弁方向に付勢されるようになっている。12は内筒
部３の流出路3A内に位置してボール弁体11とばね受3Bと
の間に配設された弁ばねを示し、該弁ばね12はボール弁
体11を弁座部3Cから離座させるように常時上方（開弁方
向）に付勢するようになっている。

13はケーシング１の流出口５内に挿嵌固着されたリタ
ーン配管を示し、該リターン配管13の上端側は流出口5,
内筒部３の流出路3A,切欠溝3Dを介してケーシング１内
の燃料室Ａと連通し、その下端側はホース等を介して燃
料タンク（いずれも図示せず）と連通している。そし
て、該リターン配管13は、燃料室A,制御圧室Ｂ内の圧力
バランスが変化して、ダイヤフラム７がアーマチャ８と
共に上方に変位し、ボール弁体11が弁座部3Cから離座し
て開弁したときに、燃料室Ａ内の燃料を燃料タンク内に
ホースを介して戻すようになっている。

従来技術による圧力レギュレータは上述の如き構成を
有するもので、次にその作動について説明する。

エンジンが始動すると、燃料タンクから燃料ポンプに
より噴射弁に供給された燃料の大部分が、燃料供給配管
を介して流入口４から燃料室Ａ内に流入し、この燃料の
圧力によりダイヤフラム７は上方に押圧される。一方、
制御圧室Ｂ内には、エンジンのインテークマニホールド
内に発生する正圧または負圧の空気圧が、制御圧導入口
6B等を介して制御圧として導入され、この制御圧と圧力
設定ばね10のばね力とにより、ダイヤフラム７は下方に
付勢されている。

かくして、ダイヤフラム７はアーマチャ８と共に、燃
料室Ａ内の燃圧と制御室Ｂ内の制御圧および圧力設定ば
ね10のばね力との力のバランスに応じてケーシング１内
で上，下方向に変位し、ボール弁体11が弁座部3Cに離着
座するようになるから、ボール弁体11の開弁時に燃料室
Ａ内の燃料は切欠溝3D,流出路3A,流出口5,リターン配管
13を介して燃料タンク内へと戻され、閉弁時には流出路
3Aは燃料室Ａに対して遮断され、これにより圧力レギュ
レータは燃料供給配管内の燃圧をインテークマニホール
ド内の圧力に応じて調整する。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、ボール弁体11と弁
座部3Cとの間に燃料中の異物14,14,…が付着するのを防
止すべく、流入口４から燃料室Ａ、切欠溝3D等を介して
流出路3A内に流入する燃料によって、ボール弁体11が弁
ばね12の上端側と接触しつつ回転するのを許すようにな
っている。そして、ボール弁体11が内筒部３の弁座部3C
の安定して離着座できるように、第５図に示す如く弁ば
ね12の両端側を平坦に研磨するようにしている。しか
し、この弁ばね12は非常に小さく、研磨作業が難しく研
磨精度にバラツキが生じて弁ばね12の両端側が平坦にな
らないことがある。

また、弁ばね12は内筒部３の流出路3A内に挿入されて
いるだけだから、ボール弁体11の開弁時に燃料室Ａから
流出路3Aを介して流出口５に向けて流出する燃料の流れ
や、ボール弁体11の開，閉弁時の弁ばね12の伸縮運動等
によって、その上端側をボール弁体11に接触させつつ回
転することがある上に、燃料中に金属片や樹脂片等の異
物14が混入している場合、これらの異物14は、ボール弁
体11が弁座部3Cから離座したときに、燃料室Ａ内の燃料
と共に流出路3A内に流れ込み、第５図に示す如く弁ばね
12間に挟まれ、これにより弁ばね12が流出路3A内で傾い
たり、弁ばね12の円滑な伸縮動作が阻害されたりするこ
とがある。

このため従来技術では、弁ばね12がボール弁体11に均
一に接触せずに所謂「片当り」が生じることがあり、こ
の片当り状態でボール弁体11と弁ばね12とが相対回転す
ると、これによってボール弁体11は偏摩耗することがあ
り、ボール弁体11が内筒部３の弁座部3Cに円滑、均一に
着座（閉弁）できなくなってボール弁体11と弁座部3Cと
のシール性が低下するという問題がある。また、弁ばね
12に異物14等が噛み込まれて弁ばね12の伸縮動作が阻害
されると、ボール弁体11が内筒部３の弁座部3Cに円滑、
均一に着座できなくなり、ボール弁体11の閉弁不良が生
じ、圧力レギュレータによる燃圧の制御が不可能とな
り、信頼性が低下するばかりでなく、エンジンの作動不
良を引き起すという問題がある。さらに、弁ばね12の両
端側を平坦に研磨する作業によって圧力レギュレータの
製造工数、コストが増大するという問題がある。

本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの
で、本考案は弁ばねがボール弁体に片当りするのを防止
してボール弁体を常時均一に付勢することができ、ボー
ル弁体の偏摩耗を効果的に防止できる上に、ボール弁体
を弁座部に円滑、且つ均一に離着座させてシール性を向
上でき、さらに、弁ばねの研磨作業を不要にしてコスト
を低減でき、信頼性を向上できるようにした圧力レギュ
レータを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構
成の特徴は、弁ばねの先端側に、外周側に係合部を有
し、蓋部側が常時ボール弁体に円滑に接触する有蓋筒状
のばねキャップを設け、ケーシングの内筒部には該ばね
キャップの係合部と摺動可能に係合し、該ばねキャップ
が内筒部内で回転するのを規制するガイド部を軸方向に
形成し、前記ばねキャップの外周面と内筒部の円周面と
の間には燃料流路を形成したことにある。

〔作用〕 上記構成により、ばねキャップは蓋部側でボール弁体
と円滑に接触しつつ、弁ばねによってボール弁体を常時
開弁方向に付勢することができる。また、ばねキャップ
の係合部は内筒部のガイド部に係合して、ばねキャップ
が内筒部内で回転するのを規制することができ、ばねキ
ャップを内筒部内で軸方向に摺動可能にガイドでき、流
入口から燃料室内に流入した燃料を燃料流路を介して流
出口側に流出させることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第３図に基づき
説明する。なお、実施例では上述した従来技術と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。

図中、21は外筒部２よりも内側に位置してケーシング
１の底部1Aから軸方向上向きに延設された小径筒状の内
筒部を示し、該内筒部21は従来技術で述べた内筒部３と
ほぼ同様に、流出路21A、弁座部21Bおよび切欠溝21Cが
設けられているものの、該弁座部21Bの下側には周方向
に180度離間して、一対のガイド部としてのガイド溝21
D,21Dが軸方向に形成されている（第２図参照）。そし
て、該各ガイド溝21Dには後述のばねキャップ23の各ガ
イド突起23Bが摺動可能に挿嵌され、これにより各ガイ
ド溝21Dはばねキャップ23が内筒部21内で回転するのを
規制し、ばねキャップ23が上，下方向に摺動するのを許
すようになっている。

22は内筒部21の弁座部21Bよりも下側に位置して流出
路21A内に設けられた弁ばねを示し、該弁ばね22は従来
技術で述べた弁ばね12よりも小径に形成され、その両端
側の研磨加工が不要となっている。また、該弁ばね22は
先端側が後述するばねキャップ23のばね受23C内に配設
され、基端側が後述のばね受24に支持され、これによっ
て内筒部21内で傾いたり、倒れたりしないようになって
いる。そして、該弁ばね22はばねキャップ23を介してボ
ール弁体11を常時開弁方向に付勢するようになってい
る。

23は弁ばね22の先端側を覆うようにして取付けられた
有蓋筒状のばねキャップを示し、該ばねキャップ23は第
１図、第３図に示す如く、上端側に形成された平坦な蓋
部23Aと、周方向に180度離間して径方向外向きに一体的
に突設された一対の係合部としてのガイド突起23B,23B
とから大略構成され、該蓋部23Aの下面側には弁ばね22
の先端側が嵌装されるばね受23Cが形成されている。そ
して、該ばねキャップ23の蓋部23Aはその上面側で常時
ボール弁体11と円滑に接触し、各ガイド突起23Bは内筒
部21の各ガイド溝21D内にそれぞれ上，下方向に摺動可
能に挿嵌されると共に、ばねキャップ23の外周側と内筒
部21の円周側との間には、半円弧状の燃料流路C,Cが確
保されている。また、該ばねキャップ23は弁ばね22に異
物14等が噛み込まれたりしないように弁ばね22を上側か
ら覆って保護するようになっている。

24は内筒部21の流出部21A内に挿嵌された段付円板状
のばね受を示し、該ばね受24には周方向に所定寸法離間
して、例えば４個の燃料流通路24A,24A,…が形成され、
中央の突起部24Bには弁ばね22の基端側が嵌合されてい
る。そして、該ばね受24は流出路21A内でリターン配管1
3により下側から支持されている。

本実施例による圧力レギュレータは上述の如き構成を
有するもので、その基本的動作については従来技術によ
るものと格別差異はない。

然るに、本実施例では、弁ばね22の先端側に各ガイド
突起23Bを有するばねキャップ23を取付け、内筒部21に
はばねキャップ23の各ガイド突起23Bが上，下方向に摺
動可能に挿嵌される各ガイド溝21Dを形成し、ばねキャ
ップ23の外周面と内筒部21の内周面との間には各燃料流
路Ｃを形成したから、ばねキャップ23は蓋部23Aを介し
てボール弁体11と円滑に接触しつつ、弁ばね22によって
ボール弁体11を常時開弁方向に均一に付勢することがで
き、ばねキャップ23の各ガイド突起23Bと内筒部21のガ
イド溝21Dとにより、ばねキャップ23が内筒部21内で回
転するのを規制することができ、流入口４から切欠溝21
C等を介して流出路21A内に流入した燃料を、各燃料流路
Ｃを介して流出口５側に流通させることができる。

かくして、本実施例によれば、ばねキャップ23は蓋部
23Aでボール弁体11に円滑に接触しつつ、弁ばね22のば
ね力によりボール弁体11を常時開弁方向に均一に付勢す
ることができ、ばねキャップ23が内筒部21内で回転する
のを確実に防止でき、これによりボール弁体11の偏摩耗
を効果的に防止できる上に、弁ばね22に異物14が噛み込
まれるのを防止でき、ボール弁体11を内筒部21の弁座部
21Bに円滑、且つ均一に離着座させて、シール性を長期
に亘って向上させることができる。さらに、弁ばね22の
研磨作業を不要にでき、当該圧力レギュレータによって
熱圧を長期に亘り安定して制御でき、信頼性を向上でき
る等、種々の効果を奏する。

なお、前記実施例では、ばねキャップ23には周方向に
180度離間して一対の各ガイド突起23Bを突設するものと
して述べたが、これに替えて、ガイド突起23Bをばねキ
ャップ23の周方向に１個、または３個以上所定寸法離間
して設けてもよく、この場合は内筒部21にガイド突起23
Bと対応するガイド溝21Dを形成すればよく、あくまでも
ガイド突起23Bはガイゾ溝21Dにそれぞれ摺動可能に挿嵌
されて、ばねキャップ23が内筒部21内で回転するのを規
制できるようになっていればよいものである。

また、前記実施例では、ばねキャップ23の周方向に係
合部としてのガイド突起23Bを突出して設け、内筒部21
にはガイド部としてのガイド溝21Dを形成するものとし
て述べたが、これに替えて、ばねキャップ23の外周側に
係合部としてのガイド溝を軸方向に形成し、内筒部21に
はガイド部としてのガイド突起を内周側から径方向内向
きに突出して形成し、両者を互いに係合させてばねキャ
ップ23の回転を規制するようにしてもよい。

さらに、前記実施例では、ばねキャップ23の上端側に
は平坦な蓋部23Aを形成するものとして述べたが、これ
に替えて、蓋部23Aを半球状等の他の形状に形成しても
よく、あくまでも蓋部23Aはボール弁体11に円滑に接触
できる形状であればよい。

また、前記実施例では、ばね受24に周方向に所定寸法
離間して、例えば４個の各燃料流通路24Aを形成するも
のとして述べたが、本考案はこれに限らず、燃料流通路
24Aをばね受24の周方向に２個、３個または５個以上所
定寸法離間して形成してもよく、場合によっては燃料流
通路24Aを１個だけ形成してもよく、あくまでも燃料流
通路24Aは当該圧力レギュレータが燃料の圧力を制御で
きるように燃料の流量を確保できればよいものである。

また、前記実施例では、ばね受24を別部材に形成し、
内筒部21の流出路21A内に挿嵌してリターン配管13によ
り下側から支持するものとして述べたが、これに替え
て、ばね受24を内筒部21の内周側から径方向内向きに一
体的に突出させて設けてもよく、また、ばね受24を溶
接、または接着等の他の支持手段を用いて内筒部21内に
固定するようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、弁ばねの先端側
には、外周側に係合部を有し、蓋部側が常時ボール弁体
に円滑に接触するばねキャップを設け、ケーシングの内
筒部には該ばねキャップの係合部と摺動可能に係合する
ガイド部を軸方向に形成したから、ばねキャップは蓋部
側を介してボール弁体と円滑に接触しつつ、弁ばねによ
ってボール弁体を常時開弁方向に付勢することができ、
ばねキャップが内筒部内で回転するのを規制することが
でき、これによりボール弁体の偏摩耗を防止できる上
に、弁ばねが異物を噛み込むのを防止でき、ボール弁体
を弁座部に円滑、且つ均一に離着座させて、シール性を
向上でき、開、閉弁動作を長期に亘って安定化すること
ができる。さらに、弁ばねの両端側を平坦にする研磨作
業を不要にでき、当該圧力レギュレータによって燃圧を
長期に亘り安定して制御でき、信頼性を向上できる等、
種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例を示し、第１図は
圧力レギュレータの要部を拡大して示す縦断面図、第２
図は第１図中の矢示II−II方向断面図、第３図はばねキ
ャップを示す斜視図、第４図および第５図は従来技術を
示し、第４図は圧力レギュレータの縦断面図、第５図は
弁ばねに異物が噛み込まれた状態を示す圧力レギュレー
タの要部拡大断面図である。 １……ケーシング、２……外筒部、４……流入口、５…
…流出口、６……カバー、７……ダイヤフラム、11……
ボール弁体、21……内筒部、21B……弁座部、21D……ガ
イド溝（ガイド部）、22……弁ばね、23……ばねキャッ
プ、23A……蓋部、23B……ガイド突起（係合部）、Ａ…
…燃料室、Ｂ……制御圧室、Ｃ……燃料流路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒部と内筒部とからなる有底二重筒状に
   形成され、外筒部に流入口を有すると共に、底部に内筒
   部内と連通する流出口を有するケーシングと、該ケーシ
   ングの開口側を閉塞するカバーと、前記ケーシングとカ
   バーとの間に挟持され、内部をケーシング側の燃料室と
   カバー側の制御圧室とに画成するダイヤフラムと、該ダ
   イヤフラムの内周側に固着された段付円板状のアーマチ
   ャと、前記ケーシングの内筒部内周側に形成された弁座
   部と、該弁座部に離着座すべく前記ケーシングの内筒部
   内に可動に設けられ、前記アーマチャにより該弁座部に
   向けて押圧されるボール弁体と、前記ケーシングの内筒
   部内に設けられ、該ボール弁体を弁座部から離座させる
   ように常時付勢する弁ばねとからなる圧力レギュレータ
   において、前記弁ばねの先端側には、外周側に係合部を
   有し、蓋部側が常時ボール弁体に円滑に接触する有蓋筒
   状のばねキャップを設け、前記ケーシングの内筒部には
   該ばねキャップの係合部と摺動可能に係合し、該ばねキ
   ャップが内筒部内で回転するのを規制するガイド部を軸
   方向に形成し、前記ばねキャップの外周面と内筒部の内
   周面との間には燃料流路を形成したことを特徴とする圧
   力レギュレータ。