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技術 圧力制御装置及びそれを用いた燃料供給装置

出願人 株式会社ミツバ本田技研工業株式会社
発明者 本間文司岩本秀幸小野智弘下川真輝葉山恵三鵤木孝夫伊藤克敏堀底伸一郎成嶋雅彦
出願日 2006年9月19日 (14年4ヶ月経過) 出願番号 2007-536482
公開日 2009年3月26日 (11年10ヶ月経過) 公開番号 WO2007-034767
状態 特許登録済
技術分野 燃料噴射装置 流体圧力の制御 液体燃料の供給 安全弁I(リリーフ弁)
主要キーワード ブロックモジュール 大径流路 小径流路 シェルケース 挿入先端側 複合ばね カシメ結合 両ねじ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年3月26日)のものです。
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図面 (5)

課題・解決手段

開弁圧調整が容易で低流量時の圧力勾配が小さい圧力制御装置を提供する。プレッシャレギュレータ10は、ボール31と、ボール31が当接すると流路閉鎖されるシール部35と、一端側がボール31に当接しボール31をシール部35に向けて付勢するバルブスプリング32と、バルブスプリング32の他端側が当接しバルブスプリング32による付勢力を変更可能なリテーナ33とを備える。リテーナ33は、バルブ室34に流路方向に沿って移動自在に配置される。リテーナ33を移動させてバルブスプリング32のセット高さを変更することにより、バルブスプリング32の付勢力は適宜調整できる。装置内のばね性部品がバルブスプリング32のみであるため、開弁圧力の調整が容易でそのバラツキも抑えられる。

概要

背景

自動車燃料供給系油圧回路などの流体送給システムでは、流体の圧力が過大になるのを防止するため種々の圧力調整機構が用いられている。このような圧力調整機構としては、ダイヤフラムを用いたプレッシャレギュレータ圧力制御装置)が知られており、例えば、国際公開WO96/23969号公報には、エンジン燃料供給系に使用される圧力調整弁が示されている。そこでは、燃料タンクから燃料ポンプによって汲み上げられた燃料は、圧力調整弁にて圧力を調整されて燃料噴射装置に供給され、その際余剰となった燃料は圧力調整弁から燃料タンクに戻される。

図5は、このようなエンジンの燃料供給系に使用される従来のプレッシャレギュレータの一例を示す断面図である。図5に示すように、プレッシャレギュレータ51は、ケース52とカバー53をカシメ結合させたハウジング内に、ダイヤフラム54にて支持されたアーマチュア55を配置した構成となっている。プレッシャレギュレータ51では、ケース52に燃料流入口56、カバー53に燃料流出口57が設けられている。アーマチュア55は、弁体58とスプリングホルダ59とからなり、弁体58とスプリングホルダ59との間にはダイヤフラム54の内周部が挟持されている。ダイヤフラム54の外周部は、ケース52とカバー53との間に挟持されており、これによりアーマチュア55はダイヤフラム54によってハウジング内に上下移動可能に支持される。一方、スプリングホルダ59とカバー53の上端内周部との間には、アーマチュア55を図中下方向に付勢するスプリング60が配置されている。

弁体58はさらに、弁本体61とバルブスプリング62、ボール63、ボールホルダプレート64とから構成されている。弁本体61の内部には油路65が形成されており、油路65には弁孔部66とテーパ部67が設けられている。弁孔部66にはバルブスプリング62が収容され、テーパ部67の内側には球形のボール63が配置される。ボール63はバルブスプリング62によって図中下方に向けて付勢されている。ケース52の底面52aには、アーマチュア55に対向するように弁座部68が突設されている。アーマチュア55は、スプリング60の押圧力により、弁座部68の上面に押接され、ボール63もまた弁座部68に当接する。これにより、ボール63は、スプリング68の押圧力に抗して押し上げられてテーパ部67に当接し、油路65が遮断されて閉弁状態となる。

図5の状態にて燃料流入口56から燃料が流入し、燃圧が所定の調整圧を超えると、アーマチュア55は燃圧を受けて上方に移動する。すると、ボール63がスプリング68の押圧力によってテーパ部67から離脱し、油路65が開放されて開弁状態となる。これにより、燃料流入口56と燃料流出口57が油路65を介して連通し、余分な燃料が燃料タンクにリターンされ、燃料の圧力が調整される。
国際公開WO96/23969号公報
国際公開WO03/58364号公報

概要

開弁圧調整が容易で低流量時の圧力勾配が小さい圧力制御装置を提供する。プレッシャレギュレータ10は、ボール31と、ボール31が当接すると流路閉鎖されるシール部35と、一端側がボール31に当接しボール31をシール部35に向けて付勢するバルブスプリング32と、バルブスプリング32の他端側が当接しバルブスプリング32による付勢力を変更可能なリテーナ33とを備える。リテーナ33は、バルブ室34に流路方向に沿って移動自在に配置される。リテーナ33を移動させてバルブスプリング32のセット高さを変更することにより、バルブスプリング32の付勢力は適宜調整できる。装置内のばね性部品がバルブスプリング32のみであるため、開弁圧力の調整が容易でそのバラツキも抑えられる。

目的

本発明の目的は、開弁圧調整が容易かつ正確で低流量時の圧力勾配が小さく、しかも、ゴム部材に起因する諸問題が発生しない圧力制御装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

流体流入口と前記流体流入口と流路を介して連通された流体流出口とを備えるハウジングと、前記流路内に配置された弁体と、前記弁体が当接することにより前記流路が閉鎖されるシール部と、前記弁体に当接し、前記弁体を前記シール部に向けて付勢する弾性部材と、前記ハウジング内に前記流路方向に沿って移動可能に配置され、前記流路方向への移動により、前記弾性部材の付勢力を変更可能な調整部材とを有することを特徴とする圧力制御装置

請求項2

請求項1記載の圧力制御装置において、前記弾性部材は圧縮コイルばねであり、前記調整部材は前記圧縮コイルばねの設定長を変更することを特徴とする圧力制御装置。

請求項3

請求項1記載の圧力制御装置において、前記調整部材は、前記ハウジング内に圧入されると共に、その前記流体流出口側の端部が前記ハウジングにカシメ固定されることを特徴とする圧力制御装置。

請求項4

請求項1記載の圧力制御装置において、前記調整部材は、前記ハウジング内に溶着されると共に、その前記流体流出口側の端部が前記ハウジングにカシメ固定されることを特徴とする圧力制御装置。

請求項5

請求項1記載の圧力制御装置において、前記調整部材の外周部に、前記ハウジングの内周面に当接し、該調整部材の前記流体流出口側への移動を規制する係止片を設けたことを特徴とする圧力制御装置。

請求項6

請求項1記載の圧力制御装置において、前記シール部は前記ハウジング内に形成され、前記弁体は、一端側が該弁体に当接し、他端側が前記調整部材に当接する前記弾性部材によって前記シール部に押接されることを特徴とする圧力制御装置。

請求項7

請求項1記載の圧力制御装置において、前記シール部は前記調整部材に形成され、前記弁体は、一端側が該弁体に当接し、他端側が前記ハウジング内に形成された弾性部材保持部に当接する前記弾性部材によって前記シール部に押接されることを特徴とする圧力制御装置。

請求項8

請求項1記載の圧力制御装置において、当該圧力制御装置は、吐出流量が40L/h以下の燃料ポンプの下流側に設置されることを特徴とする圧力制御装置。

請求項9

燃料タンクに取り付けられ、電動モータと、前記電動モータによって駆動されるポンプ部と、前記ポンプ部より吐出される燃料の圧力を調整する圧力制御装置を備えてなる燃料供給装置であって、前記圧力制御装置は、流体流入口と前記流体流入口と流路を介して連通された流体流出口とを備えるハウジングと、前記流路内に配置された弁体と、前記弁体が当接することにより前記流路が閉鎖されるシール部と、前記弁体に当接し、前記弁体を前記シール部に向けて付勢する弾性部材と、前記ハウジング内に前記流路方向に沿って移動可能に配置され、前記流路方向への移動により、前記弾性部材の付勢力を変更可能な調整部材とを有することを特徴とする燃料供給装置。

技術分野

0001

本発明は、流体圧力の調整を行う圧力制御装置に関し、特に、エンジン燃料供給系に使用される圧力制御装置及びそれを用いた燃料供給装置に関する。

背景技術

0002

自動車の燃料供給系や油圧回路などの流体送給システムでは、流体の圧力が過大になるのを防止するため種々の圧力調整機構が用いられている。このような圧力調整機構としては、ダイヤフラムを用いたプレッシャレギュレータ(圧力制御装置)が知られており、例えば、国際公開WO96/23969号公報には、エンジン燃料供給系に使用される圧力調整弁が示されている。そこでは、燃料タンクから燃料ポンプによって汲み上げられた燃料は、圧力調整弁にて圧力を調整されて燃料噴射装置に供給され、その際余剰となった燃料は圧力調整弁から燃料タンクに戻される。

0003

図5は、このようなエンジンの燃料供給系に使用される従来のプレッシャレギュレータの一例を示す断面図である。図5に示すように、プレッシャレギュレータ51は、ケース52とカバー53をカシメ結合させたハウジング内に、ダイヤフラム54にて支持されたアーマチュア55を配置した構成となっている。プレッシャレギュレータ51では、ケース52に燃料流入口56、カバー53に燃料流出口57が設けられている。アーマチュア55は、弁体58とスプリングホルダ59とからなり、弁体58とスプリングホルダ59との間にはダイヤフラム54の内周部が挟持されている。ダイヤフラム54の外周部は、ケース52とカバー53との間に挟持されており、これによりアーマチュア55はダイヤフラム54によってハウジング内に上下移動可能に支持される。一方、スプリングホルダ59とカバー53の上端内周部との間には、アーマチュア55を図中下方向に付勢するスプリング60が配置されている。

0004

弁体58はさらに、弁本体61とバルブスプリング62、ボール63、ボールホルダプレート64とから構成されている。弁本体61の内部には油路65が形成されており、油路65には弁孔部66とテーパ部67が設けられている。弁孔部66にはバルブスプリング62が収容され、テーパ部67の内側には球形のボール63が配置される。ボール63はバルブスプリング62によって図中下方に向けて付勢されている。ケース52の底面52aには、アーマチュア55に対向するように弁座部68が突設されている。アーマチュア55は、スプリング60の押圧力により、弁座部68の上面に押接され、ボール63もまた弁座部68に当接する。これにより、ボール63は、スプリング68の押圧力に抗して押し上げられてテーパ部67に当接し、油路65が遮断されて閉弁状態となる。

0005

図5の状態にて燃料流入口56から燃料が流入し、燃圧が所定の調整圧を超えると、アーマチュア55は燃圧を受けて上方に移動する。すると、ボール63がスプリング68の押圧力によってテーパ部67から離脱し、油路65が開放されて開弁状態となる。これにより、燃料流入口56と燃料流出口57が油路65を介して連通し、余分な燃料が燃料タンクにリターンされ、燃料の圧力が調整される。
国際公開WO96/23969号公報
国際公開WO03/58364号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところが、図5のプレッシャレギュレータ51のように、コイルばねとダイヤフラムを構成部品に持つ圧力制御装置では、両者がそれぞれに「ばね性(弾性的機能)」を有しているため、圧力制御機構複合ばね構造となる。このような複合ばね構造では、コイルばねとダイヤフラムの付勢力が複雑に関連するため、開弁圧力の設定が非常に難しく、このようなタイプの圧力制御装置では、実際にはある所定流量を流した時に開弁する圧力を開弁圧力として設定している。従って、図5のような構造の圧力制御装置では、低流量(例えば、40L/h以下)のシステムに当該装置を適用すると、流量変化の絶対量が小さいため、流量変化に対する圧力勾配が大きくなってしまうという問題があった。

0007

また、プレッシャレギュレータ51のようなダイヤフラム式の圧力制御装置では、燃料流路ゴム部材(ダイヤフラム54)が使用されているため、ガソリンに対する耐食性やゴム部材の経年劣化等の問題があり、装置寿命の点で改善が求められていた。さらに、ゴム部材の温度(冷熱)変化により、弁体動作にバラツキが生じる場合があり、燃圧を安定的に制御できないという問題もあった。

0008

さらに、このようなタイプの圧力制御装置では、組付け後にカバー53を潰すことによりスプリング60の荷重を上げている。この際、カバー圧潰による荷重調整幅が基準位置に対し約±1mm程度しかないため、調整代が狭く、最適な荷重に調整できないおそれがあるという問題があった。また、設定荷重までカバー53を潰しても、治具を外した瞬間にスプリングバックにより必ず設定燃圧が下がるため、それを見込してカバーを圧潰する必要があり、調整が難しいと共に、荷重のバラツキも大きくなる。加えて、カバー53の強度が低いと、経時変化によりスプリング荷重が変化する可能性があり、性能安定性という面でも問題があった。

0009

本発明の目的は、開弁圧調整が容易かつ正確で低流量時の圧力勾配が小さく、しかも、ゴム部材に起因する諸問題が発生しない圧力制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

本発明の圧力制御装置は、流体流入口と前記流体流入口と流路を介して連通された流体流出口とを備えるハウジングと、前記流路内に配置された弁体と、前記弁体が当接することにより前記流路が閉鎖されるシール部と、前記弁体に当接し、前記弁体を前記シール部に向けて付勢する弾性部材と、前記ハウジング内に前記流路方向に沿って移動可能に配置され、前記流路方向への移動により、前記弾性部材の付勢力を変更可能な調整部材とを有することを特徴とする。

0011

本発明にあっては、1個の弾性部材によって流路の閉鎖・開放を制御でき、開弁圧力の設定が難しい複合ばね構造が不要なため、開弁圧力の調整が容易であり、そのバラツキも小さく抑えられる。このため、低流量の燃料供給装置においても、燃料調圧性が良好となり、流量変化に対する圧力勾配を小さくできる。また、ばね性部品が1つしか存在しないため、構造が簡単であり、圧力制御装置の小型軽量化が図られる。さらに、ゴム部材が装置内に存在しないため、ゴム部材のガソリンに対する耐食性や経年劣化、温度変化等の問題が発生せず、装置寿命が改善されると共に、燃圧制御の安定化が図られる。

0012

前記圧力制御装置において、前記弾性部材として圧縮コイルばねを使用し、前記調整部材を前記流路方向に移動させることによって前記圧縮コイルばねの設定長を変更するようにしても良い。

0013

前記圧力制御装置において、前記調整部材を前記ハウジング内に圧入すると共に、前記調整部材の前記流体流出口側の端部を前記ハウジングにカシメ固定しても良い。また、前記圧力制御装置において、前記調整部材を前記ハウジング内に溶着すると共に、前記調整部材の前記流体流出口側の端部を前記ハウジングにカシメ固定しても良い。さらに、前記圧力制御装置において、前記調整部材の外周部に、前記ハウジングの内周面に当接し、該調整部材の前記流体流出口側への移動を規制する係止片を設けても良い。

0014

前記圧力制御装置において、前記ハウジング内に前記シール部を形成し、前記弁体を、一端側が該弁体に当接し、他端側が前記調整部材に当接する前記弾性部材によって前記シール部に押接するようにしても良い。また、前記圧力制御装置において、前記調整部材に前記シール部を形成し、前記弁体を、一端側が該弁体に当接し、他端側が前記ハウジング内に形成された弾性部材保持部に当接する前記弾性部材によって前記シール部に押接するようにしても良い。

0015

加えて、前記圧力制御装置を吐出流量が40L/h以下の燃料ポンプの下流側に設置しても良い。

0016

一方、本発明の燃料供給装置は、燃料タンクに取り付けられ、電動モータと、前記電動モータによって駆動されるポンプ部と、前記ポンプ部より吐出される燃料の圧力を調整する圧力制御装置を備えてなる燃料供給装置であって、前記圧力制御装置は、流体流入口と前記流体流入口と流路を介して連通された流体流出口とを備えるハウジングと、前記流路内に配置された弁体と、前記弁体が当接することにより前記流路が閉鎖されるシール部と、前記弁体に当接し、前記弁体を前記シール部に向けて付勢する弾性部材と、前記ハウジング内に前記流路方向に沿って移動可能に配置され、前記流路方向への移動により、前記弾性部材の付勢力を変更可能な調整部材とを有することを特徴とする。

0017

本発明にあっては、燃料タンクに取り付けられ、電動モータとポンプ部及び圧力制御装置とを備えてなる燃料供給装置に、1個の弾性部材によって流路の閉鎖・開放を制御でき、開弁圧力の設定が難しい複合ばね構造が不要な圧力制御装置を使用する。このため、圧力制御装置の開弁圧力の調整が容易であり、そのバラツキも小さく抑えられ、低流量の燃料供給装置においても、燃料調圧性が良好となり、流量変化に対する圧力勾配を小さくできる。また、圧力制御装置の構造が簡単で小型軽量なため、燃料供給装置の小型軽量化が図られる。さらに、ポンプ流量にバラツキがあっても、燃料供給装置として各種部品を組み付けた状態で容易に圧力制御装置の開弁圧力を調整でき、燃料供給装置全体の性能のバラツキも抑えられる。

発明の効果

0018

本発明の圧力制御装置によれば、ハウジング内の流路に配置された弁体と、弁体が当接することにより流路が閉鎖されるシール部と、弁体に当接し該弁体をシール部に向けて付勢する弾性部材と、ハウジング内に流路方向に沿って移動可能に配置され、流路方向への移動により、弾性部材の付勢力を変更可能な調整部材とを設けたので、単一の弾性部材によって流路の閉鎖・開放を制御でき、開弁圧力の設定が難しい複合ばね構造が不要となる。また、弾性部材の付勢力も調整可能であることから、開弁圧力の調整が容易であり、そのバラツキも小さく抑えることが可能となる。このため、低流量の燃料供給装置においても、燃料調圧性が良好となり、流量変化に対する圧力勾配を小さくできる。さらに、ばね性部品が装置内に1つしか存在しないため、構造が簡単であり、圧力制御装置の小型軽量化を図ることも可能となる。加えて、装置内にゴム部材が存在しないため、ゴム部材のガソリンに対する耐食性や経年劣化、温度変化等の問題が発生せず、装置寿命が改善されると共に、燃圧の安定制御が可能となる。

0019

本発明の燃料供給装置によれば、燃料タンクに取り付けられ、電動モータとポンプ部及び圧力制御装置とを備えてなる燃料供給装置にて、圧力制御装置として、ハウジング内の流路に配置された弁体と、弁体が当接することにより流路が閉鎖されるシール部と、弁体に当接し該弁体をシール部に向けて付勢する弾性部材と、ハウジング内に流路方向に沿って移動可能に配置され、流路方向への移動により、弾性部材の付勢力を変更可能な調整部材とを有するものを使用したので、圧力制御装置の流路の閉鎖・開放を単一の弾性部材によって制御でき、圧力制御装置内に開弁圧力の設定が難しい複合ばね構造が不要となる。

0020

また、ここで使用される圧力制御装置では、弾性部材の付勢力も調整可能であることから、開弁圧力の調整が容易であり、そのバラツキも小さく抑えることが可能となる。このため、低流量の燃料供給装置においても、燃料調圧性が良好となり、流量変化に対する圧力勾配を小さくすることが可能となる。さらに、ばね性部品が圧力制御装置内に1つしか存在しないため、構造が簡単であり、圧力制御装置の小型軽量化が図られ、燃料供給装置の小型軽量化が図られる。加えて、ポンプ流量にバラツキがあっても、燃料供給装置として各種部品を組み付けた状態で容易に圧力制御装置の開弁圧力を調整できるので、燃料供給装置全体の性能のバラツキも抑えられる。また、装置内にゴム部材が存在しないため、ゴム部材のガソリンに対する耐食性や経年劣化、温度変化等の問題が発生せず、装置寿命が改善されると共に、燃圧の安定制御が可能となる。

図面の簡単な説明

0021

本発明の実施例1であるプレッシャレギュレータの構成を示す断面図である。
リテーナの変形例を示す断面図である。
本発明の実施例2であるプレッシャレギュレータの構成を示す断面図である。
本発明の実施例3である燃料供給装置の構成を示す断面図である。
エンジンの燃料供給系に使用される従来のプレッシャレギュレータの一例を示す断面図である。

符号の説明

0022

1燃料供給装置2電動モータ
3燃料ポンプ4燃圧制御部
シェルケースエンドカバー
7 エンドカバー 8ブラシホルダ
チェックバルブ10プレッシャレギュレータ
11燃料吸入口12永久磁石
13アーマチュア14スロット
15コア16巻線
17回転軸17a Dカット
18軸受部19ポンプケース
20軸受21コンミテータ
22ボール23リターンスプリング
24スプリングホルダ25バルブ室
26シール部 27燃料流入口
28燃料吐出口29燃料導入口
30燃料リターン口 31 ボール
32バルブスプリング33リテーナ
34 バルブ室 35 シール部
36雄ねじ部 37雌ねじ
38インペラ39 インペラ収容部
41ポンプ室42連通孔
51 プレッシャレギュレータ 52ケース
52a 底面 53カバー
54ダイヤフラム55 アーマチュア
56 燃料流入口 57燃料流出口
58弁体59 スプリングホルダ
60スプリング61 弁本体
62 バルブスプリング 63 ボール
64ボールホルダプレート65油路
66弁孔部 67テーパ部
68 スプリング 68弁座部
101 プレッシャレギュレータ 102ハウジング
103 ボール 104 バルブスプリング
105 リテーナ 106流路
106a内周面107大径流路
108小径流路109連通路
110 シール部 111流体流入口
112流体流出口112a開口縁
113 スプリング保持部 114カシメ
115係止片115a 斜面部
115b 返し 116 リテーナ
121 プレッシャレギュレータ 122 リテーナ
123 スプリング保持部

発明を実施するための最良の形態

0023

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

0024

図1は本発明の実施例1であるプレッシャレギュレータ101(圧力制御装置)の構成を示す断面図である。図1のプレッシャレギュレータ101は、例えば、自動車用燃料供給装置の燃圧調整に使用される(実施例3参照)。プレッシャレギュレータ101は、金属製のハウジング102内に、鋼球からなるボール(弁体)103とバルブスプリング(弾性部材)104及びリテーナ(調整部材)105を収容した構成となっている。ハウジング102内には流路106が貫通形成されており、流路106の下流側(図中上方側)には大径流路107、上流側(図中下方側)には小径流路108が形成されている。大径流路107内にはボール103とバルブスプリング104が収容されており、バルブスプリング104はリテーナ105にて保持されている。リテーナ105内には連通路109が流路方向に貫通形成されている。

0025

大径流路107と小径流路108の境界部にはシール部110が形成されている。シール部110にはバルブスプリング104の付勢力によってボール103が当接しており、ボール103がシール部110に当接することにより流路106が閉鎖される。小径流路108の上流側端部は流体流入口111、大径流路107の下流側端部は流体流出口112となっている。流体流出口112の近傍には、リング状のリテーナ(調整部材)105が固定される。リテーナ105の上流側(下端面)には、スプリング保持部113が凹設されている。スプリング保持部113には、圧縮コイルバネからなるバルブスプリング104の上端部が当接している。バルブスプリング104の下端側はボール103に当接しており、ボール103は、バルブスプリング104の付勢力によって、通常時はシール部110に押接されている。

0026

リテーナ105は、流体流出口112から流路106内に挿入され、流路106の内周面106aに圧入される。この際、リテーナ105を流路106内の図中下方向に押し込むと、バルブスプリング104が圧縮され付勢力が増大する。付勢力増大に伴い、ボール103がより強くシール部110に押接され、開弁圧力が高くなる。すなわち、リテーナ105を大径流路107のどの位置まで圧入するかによって、バルブスプリング104のセット高さ(設定長)が変化し、これにより、ボール103の開弁圧力を適宜調整することが可能となる。

0027

このように、プレッシャレギュレータ101では、リテーナ105の位置設定により開弁圧力を容易に調整できる。その際、ばね性部品はバルブスプリング104の1個のみであるため、開弁圧力の調整が容易であると共にそのバラツキも小さい。従って、流量が40L/h以下の低流量の燃料供給装置においても、当該プレッシャレギュレータ101を使用すれば、燃料調圧性が良好となり、流量変化に対する圧力勾配を小さくできる。また、プレッシャレギュレータ101内には、ばね性部品が1つしか存在しないため、装置構造が簡単であり、圧力制御装置の小型軽量化が図られると共に、それを使用した燃料供給装置の小型軽量化も図られる。さらに、プレッシャレギュレータ101には、ダイヤフラムのようなゴム部材が装置内に存在しないため、例えば、ガソリンなどによるゴム部材の耐食性や経年劣化、温度変化等の問題が発生せず、装置寿命が改善されると共に、安定した流体圧制御が可能となる。

0028

所望の開弁圧力となるようにバルブスプリング104のセット高さを調整した後、カシメ部114を形成し、リテーナ105をカシメ固定する。カシメ部114は、流体流出口112の開口縁112aを内径側複数箇所(例えば、等分に4箇所)打ち出して形成され、リテーナ105の流体流出口112側の端面に当接する。リテーナ105は、このカシメ部114によって軸方向への移動が規制される。リテーナ105は流路内周面106aに圧入されているものの、バルブスプリング104によって軸方向上方に付勢力を受けるため、長期間の使用により位置がずれ、開弁圧力が変化するおそれがある。これに対し、当該プレッシャレギュレータ101では、リテーナ105がカシメ部114によって抜け止めされているため、プレート位置経年変化が抑えられ、開弁圧力も安定する。

0029

なお、リテーナとして、図2に示すような係止片115を設けたリテーナ116を使用しても良い。係止片115は、リテーナ105の外周部に複数個(例えば、4個等分)、あるいは、全周に亘って形成されており、挿入先端側が斜面部115a、後端側が返し115bとなっている。リテーナ105を流路内周面106aに挿入する際、係止片115は流路内周面106aに当接し、圧潰される。これにより、リテーナ116は流路内周面106a内に固定され、その際、返し115bによって抜け止めされる。但し、リテーナ116使用に際しても、端部のカシメ固定を行った方が信頼性・耐久性の点では望ましい。

0030

このようなプレッシャレギュレータ101では、流体流入口111から燃料等の流体が供給され、その圧力が高くなり所定の開弁圧力以上となると、ボール103がバルブスプリング104の付勢力に抗して下流側へ移動する(上昇する)。これにより、ボール103がシール部110から離脱し、小径流路108と大径流路107が連通して開弁状態となり、流路106が開通する。一方、流体の圧力が低くなり所定の開弁圧力未満になると、ボール103はバルブスプリング104の付勢力によって上流側へ戻される(下降する)。これにより、ボール103がシール部110に当接し、小径流路108と大径流路107が隔絶されて閉弁状態となり、流路106が閉される。

0031

図3は本発明の実施例2であるプレッシャレギュレータ121(圧力制御装置)の構成を示す断面図である。図3のプレッシャレギュレータ121もまた、例えば、自動車用燃料供給装置の燃圧調整に使用される。なお、当該実施例においては、実施例1のプレッシャレギュレータ101と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。

0032

プレッシャレギュレータ121もまた、金属製のハウジング102内に、ボール103とバルブスプリング104及びリテーナ122を収容した構成となっている。但し、ここでは、シール部110は、ハウジング102ではなく、リテーナ122の上端面に形成されている。このように、リテーナ122にシール部110を設けることにより、シール部110がハウジング102と別体となり、シール部110の加工精度が向上しシール性を高めることが可能となる。また、プレッシャレギュレータ121では、スプリング保持部(弾性部材保持部)123は、リテーナではなく、ハウジング102の大径流路107と小径流路108の境界部に形成されている。すなわち、図3のプレッシャレギュレータ121では、バルブスプリング104は、一端側がボール103と、他端側がハウジング102内に形成されたスプリング保持部123に当接し、これにより、ボール103がリテーナ122に形成されたシール部110に押接される。

0033

さらに、プレッシャレギュレータ121では、流路106の下流側に小径流路108、上流側に大径流路107が形成されている。大径流路107の上流側端部は流体流入口111、小径流路108の下流側端部は流体流出口112となっている。大径流路107内には、ボール103とバルブスプリング104が収容されており、ボール103がリテーナ122にて保持されている。リテーナ122は、流体流入口111から流路106内に挿入され、ここでは、内周面106aに溶着される。溶着後、リテーナ122は、流体流入口111に形成されたカシメ部114によって抜け止めされる。なお、リテーナ122として、図2のように係止片115が形成されたものを用いることも可能である。

0034

このようなプレッシャレギュレータ121においても、リテーナ122の位置設定により開弁圧力を容易に調整でき、そのバラツキも小さい。また、プレッシャレギュレータ121内には、ばね性部品が1つしか存在しないため、装置構造が簡単であり、装置の小型軽量化が図られる。さらに、ダイヤフラムのようなゴム部材がないため、ゴム部材に起因する諸問題が発生せず、装置寿命が改善され、安定した流体圧制御が可能となる。

0035

図4は、本発明の実施例3である燃料供給装置の構成を示す断面図である。図4の燃料供給装置1は、自動二輪車用の装置であり、本発明の一実施例である圧力制御装置によって燃圧が調整される。燃料供給装置1は自動二輪車燃料タンク内に配置され、燃料流量が40L/h以下の比較的低流量のエンジン燃料供給系に使用される。燃料供給装置1には図示しない燃料配管が接続され、この燃料配管を介して、エンジンの燃料噴射弁に対し燃料供給が行われる。

0036

燃料供給装置1は、電動モータ2と燃料ポンプ(ポンプ部)3及び燃圧制御部4を一体化し、それらを鋼製のシェルケース5内に収容した構成となっている。円筒状のシェルケース5の両端には、エンドカバー6,7がカシメ固定されている。エンドカバー(ハウジング)6は合成樹脂にて形成され、シェルケース5の一端側に取り付けられる。エンドカバー6には、電動モータ2の図示しないブラシを保持するブラシホルダ部8が設けられており、シェルケース5のカバーとブラシホルダを兼ねた構成となっている。エンドカバー6にはさらに、燃圧制御部4を構成するチェックバルブ9とプレッシャレギュレータ(圧力制御装置)10が収容されている。エンドカバー7はアルミダイキャストにて形成され、シェルケース5の他端側に取り付けられる。エンドカバー7の下端側には燃料吸入口11が突設されている。

0037

電動モータ2は、ブラシ付の直流モータとなっている。シェルケース5は電動モータ2のヨークを兼ねており、その内周面には複数の永久磁石12が固定されている。永久磁石12の内側には、アーマチュア13が回転自在に配置されている。アーマチュア13は、軸方向に延びる複数のスロット14を有するコア15と、スロット14に巻回された巻線16とを備えている。アーマチュア13は回転軸17に固定され、エンドカバー6に設けられた軸受部18と、ポンプケース19に取り付けられた軸受20との間に回転自在に支持されている。

0038

アーマチュア13の図4において上側にはコンミテータ21が設けられている。コンミテータ21は回転軸17に固定されている。コンミテータ21には、径方向からブラシが当接している。ブラシは、エンドカバー6に形成されたブラシホルダ部8に収容されており、スプリングによってコンミテータ21に押接されている。なお、電動モータ2として、フラットタイプ偏平型)のコンミテータに軸方向からブラシが摺接するタイプのものを用いることも可能である。

0039

燃圧制御部4には、チェックバルブ9とプレッシャレギュレータ10が設けられている。チェックバルブ9は、ボール22とリターンスプリング23及びスプリングホルダ24をバルブ室25内に収容した構成となっている。このチェックバルブ9は、プレッシャレギュレータ10とは異なり燃圧制御の機能は有しておらず、燃料配管側から燃料ポンプ3側への燃料逆流防止のために配置されている。ボール22は、円錐形の圧縮コイルばねよりなるリターンスプリング23によってシール部26に押接されている。チェックバルブ9に対しては、燃料流入口27から燃料ポンプ3によって燃圧が高められた燃料が供給される。燃圧が所定値以上となると、ボール22がリターンスプリング23の付勢力に抗してシール部26から離れて開弁状態となり、燃料流入口27とバルブ室25が連通する。バルブ室25の端部には燃料吐出口28が形成されており、燃料吐出口28には燃料配管が接続される。

0040

バルブ室25の中程には燃料導入口(流体流入口)29が開口している。燃料導入口29は、プレッシャレギュレータ10と接続されている。プレッシャレギュレータ10は、ボール(弁体)31とバルブスプリング(弾性部材)32及びリテーナ(調整部材)33をバルブ室(流路)34内に収容した構成となっており、バルブ室25内の燃圧が所定値以上の場合に開弁して燃圧を適宜調整する。ボール31は、円錐形の圧縮コイルばねよりなるバルブスプリング32によってシール部35に押接されている。バルブ室34の図中右端側は燃料リターン口(流体流出口)30となっており、燃料タンク内に開口している。このように、当該燃料供給装置1では、シンプルな構成の圧力制御装置をプレッシャレギュレータ10として使用している。

0041

燃料供給装置1のプレッシャレギュレータ10では、リテーナ33がねじ機構によって流路方向に沿って移動可能に配置されている。リテーナ33の外周には雄ねじ部36が形成されており、バルブ室34の内周に形成された雌ねじ部37と螺合している。リテーナ33は、両ねじ部36,37により、バルブ室34内にて図中左右方向に移動可能に配置されている。リテーナ33を図中左方向に移動させると、バルブスプリング32が圧縮されその付勢力が増大し、開弁圧力が高くなる。これに対し、リテーナ33を図中右方向に移動させると、バルブスプリング32が延伸してその付勢力が減少し、開弁圧力が低くなる。すなわち、開弁圧力は、リテーナ33の移動のみによって調整できる。

0042

このように、プレッシャレギュレータ10では、唯一のばね性部品であるバルブスプリング32のセット高さ(設定長)を調節することにより、開弁圧力を適宜調整できる。その際、ばね性部品はバルブスプリング32の1個のみであるため、開弁圧力の調整は容易であると共にそのバラツキも小さい。従って、吐出流量が40L/h以下の低流量の燃料供給装置においても、燃料調圧性が良好となり、流量変化に対する圧力勾配を小さくできる。また、プレッシャレギュレータ10内にばね性部品が1つしか存在しないため、構造が簡単であり、圧力制御装置の小型軽量化が図られると共に、燃料供給装置1の小型軽量化も図られる。なお、バルブスプリング32のセット高さを調整した後は、実施例1,2のプレッシャレギュレータと同様に、リテーナ33の燃料リターン口30側をカシメ固定する。

0043

一方、プレッシャレギュレータ10には、ダイヤフラムのようなゴム部材が装置内に存在しないため、ゴム部材のガソリンに対する耐食性や経年劣化、温度変化等の問題が発生せず、装置寿命が改善されると共に、燃圧制御の安定化が図られる。加えて、ポンプ流量やチェックバルブ9の開弁圧力にバラツキがあっても、燃料供給装置1としてモジュール化にした状態で容易にプレッシャレギュレータ10の開弁圧力を調整することができるため、燃料供給装置1全体の性能のバラツキを抑えることが可能となる。

0044

なお、プレッシャレギュレータ10として、実施例1,2のように、リテーナ33を圧入したり、溶着したりして固定する構成のものを用いても良い。また、バルブスプリング32のセット高さを調整した後、前述の実施例同様、リテーナ33をカシメ固定しても良い。

0045

燃料ポンプ3は非容積型再生式ポンプとなっており、ポンプケース19とインペラ38とから形成されている。ポンプケース19の下端側には、円筒形状のインペラ収容部39が没設されている。インペラ収容部39内には、電動モータ2の回転軸17と連結されたインペラ38が配置される。回転軸17にはDカット部17aが形成されており、インペラ38はこのDカット部17aに取り付けられ回転軸17と一体に回転する。インペラ38の外周寄りには、軸方向に貫通形成されたポンプ室41が周方向に沿って多数設けられている。ポンプ室41に対応して、エンドカバー7には燃料吸入口11、インペラ収容部39の上端側には連通孔42が設けられている。連通孔42はシェルケース5内に臨んで開口している。

0046

このような構成を備えた燃料供給装置1は次のように機能する。まず、電動モータ2が駆動され燃料ポンプ3が作動すると、燃料タンク内の燃料が燃料吸入口11から吸い込まれる。この際、燃料ポンプ3では、回転軸17と共にインペラ38が回転し、インペラ38の回転に伴って燃料吸入口11からポンプ室41内に燃料が吸い込まれる。ポンプ室41内に送り込まれた燃料は、インペラ38の回転により連通孔42に送出され、シェルケース5内に供給される。

0047

燃料ポンプ3によってシェルケース5内に燃料が供給され、シェルケース5内が所定圧以上になるとチェックバルブ9が開弁する。これにより、シェルケース5内の燃料はバルブ室25内に流入し、燃料吐出口28から燃料配管に送出される。一方、燃圧が上昇し、バルブ室25内の燃圧が所定値以上となると、プレッシャレギュレータ10が開弁する。プレッシャレギュレータ10の開弁により、バルブ室25内の燃料は燃料リターン口30から燃料タンク内に戻され、それに伴ってバルブ室25内の燃圧も減少する。これにより、燃料配管側に供給される燃料の圧力が適宜調整され、燃圧が調整された燃料が燃料吐出口28から燃料配管に送出される。

0048

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、両ねじ部36,37によって、リテーナ33をバルブ室34内にて移動可能に配置したが、リテーナ33の移動・固定手段はこれには限定されない。すなわち、実施例1,2のように、リテーナ33をバルブ室34内に圧入したり、溶着したり、カシメ固定したりする構成とし、燃料供給装置1の各モジュールごとに、ポンプ流量やチェックバルブ9の開弁圧力等を考慮して適宜設定しても良い。また、プレッシャレギュレータ10は、実施例1のプレッシャレギュレータ101の構成を採用しているが、実施例2のプレッシャレギュレータ121の構成を適用しても良い。但し、この場合には、燃料流通方向が逆となるため、プレッシャレギュレータ121のようなブロックモジュール別途形成し、これを燃料供給装置1に組み付ける構成とする。なお、チェックバルブ9のスプリングホルダ24も、ねじ部を形成するなどして図中上下に移動可能な構成としても良い。

0049

また、前述の実施例では、本発明による圧力制御装置を流量が40L/h以下のエンジン燃料供給系に適用した例を示したが、適用対象となる流体送給系の流量は特に制限されない。但し、プレッシャレギュレータ10は、ばね性部品が1つしか存在しないシンプルな構成のため、比較的低流量のシステムに好適である。さらに、前述の実施例では、本発明による圧力制御装置を自動二輪車用の燃料供給装置に適用した例を示したが、その用途はこれには限定されず、四輪自動車等、種々の車両の燃料供給装置に使用することも可能である。加えて、エンジンの燃料供給系以外にも、種々の油圧回路に適用可能である。さらに、調圧対象となる流体は、ガソリンや軽油などのエンジン燃料には限定されず、水や空気、油圧回路の作動油などにも適用可能である。

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