JP2003286923A - 逆止弁およびそれを用いた燃料ポンプモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中立状態にて弁体を保持できる逆止弁および
それを用いた燃料ポンプモジュールを提供することを課
題とする。 【解決手段】 逆止弁３は、流体通路３０１を持つ弁ハ
ウジング３０と、弁ハウジング３０内に固定された弁座
３１と、弁座３１に対し着離可能に配置された弁体３２
と、弁体３２の弁座３１に対するリフト量を規制する弁
体ストッパ３４と、を備える。逆止弁３は、弁体３２が
弁座３１に着座し流体通路３０１を閉鎖する閉弁状態
と、弁体３２が弁体ストッパ３４に規制される位置まで
弁座３１から離座し流体通路３０１を開放する開弁状態
と、を切り換える。さらに、逆止弁３は、弁座３１の下
流側圧力と上流側圧力とがほぼ等しくなると、閉弁状態
と開弁状態との間の中立状態に弁体３２を保持する弁体
保持部材３５を持つ。また、燃料ポンプモジュールは、
逆止弁３と燃料ポンプとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆止弁及びそれを
用いたエンジン用の燃料ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】逆止弁は、例えば燃料噴射システムに組
み込まれる。燃料噴射システムの経路図を、図８に示
す。図に示すように、燃料噴射システム１００は、燃料
タンク１０１と燃料ポンプ１０２と逆止弁１０８と燃料
供給配管１０３と燃料噴射弁１０４と燃料圧力調整弁１
０６と燃料リターン配管１０７とを備える。

【０００３】燃料ポンプ１０２は、燃料タンク１０１内
に貯留された燃料を、燃料供給配管１０３を介して、燃
料噴射弁１０４に圧送している。燃料圧力調整弁１０６
は、燃料ポンプ１０２による圧送燃料の脈動を抑制して
いる。すなわち、燃料圧力調整弁１０６は、圧力超過分
の余剰燃料を、燃料リターン配管１０７を介して、燃料
タンク１０１に戻している。圧力が均等化された圧送燃
料は、燃料噴射弁１０４から、インテークマニホールド
１０５内に噴射される。一方、インテークマニホールド
１０５内には、エアフィルタ１１４を介して、吸気が流
入する。噴射燃料は、インテークマニホールド１０５内
において、この吸気と混合され混合気となる。混合気
は、燃焼室（図略）内に噴射され、燃焼される。

【０００４】逆止弁１０８は、燃料ポンプ１０２とモジ
ュール化されている。逆止弁１０８は、燃料ポンプ１０
２の吐出側に配置されている。図９に、逆止弁１０８の
軸方向拡大断面図を示す。図に示すように、逆止弁１０
８は、弁ハウジング１０９と弁座１１０と弁体１１１と
弁体ストッパ１１２とを備える。弁ハウジング１０９
は、燃料ポンプ１０２のエンドカバー１１３と一体に形
成されている。弁座１１０は、弁ハウジング１０９の上
流端に形成されている。弁体１１１は、弁座１１０の下
流側に配置されている。また、弁体１１１は、往復動可
能に弁体ストッパ１１２に配置されている。

【０００５】エンジン駆動中つまり燃料ポンプ１０２駆
動中においては、図に示すように、弁体１１１は弁座１
１０から離座している。そして、弁体１１１は弁体スト
ッパ１１２に当接している。この状態が逆止弁１０８の
開弁状態である。燃料は、図中太線矢印で示すように、
弁体１１１と弁座１１０との隙間を通過する。

【０００６】一方、エンジン停止時つまり燃料ポンプ１
０２停止時においては、図中白抜き矢印で示すように、
弁体１１１は弁座１１０に着座する。そして、燃料供給
配管１０３と燃料ポンプ１０２とを遮断する。この状態
が逆止弁１０８の閉弁状態である。燃料供給配管１０３
と燃料ポンプ１０２とを遮断すると、燃料供給配管１０
３内の残圧は比較的高圧に保たれる。このため、燃料供
給配管１０３内の滞留燃料が、エンジンの余熱によりベ
ーパ化するのを抑制することができる。このようにし
て、従来は滞留燃料中におけるボイドの発生を抑制して
いる。そして、エンジン停止直後におけるエンジンの再
始動性を確保している。

【０００７】燃料供給配管１０３内の残圧は、例えば燃
料圧力調整弁１０６や燃料噴射弁１０４や逆止弁１０８
からの燃料漏れにより、時間とともに徐々に低下する。
最終的には、残圧は、ほぼ大気圧にまで低下する。すな
わち、弁座１１０の上流側圧力と下流側圧力とは、ほぼ
等しくなる。なお、残圧低下時においては、エンジンも
放冷されているため、滞留燃料がベーパ化するおそれは
小さい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、残圧低
下後に、例えば気温上昇などにより燃料供給配管１０３
が暖められる場合がある。燃料供給配管１０３が暖めら
れ温度が上昇すると、滞留燃料が熱膨張する。ところ
が、燃料供給配管１０３は、燃料圧力調整弁１０６や燃
料噴射弁１０４や逆止弁１０８により密閉されている。
このため、燃料供給配管１０３内の残圧は再上昇する。
そして、比較的液密性の低い燃料噴射弁１０４から、滞
留燃料がインテークマニホールド１０５内に漏出する。

【０００９】前述したように、燃料供給配管１０３内の
残圧が低下する際にも、滞留燃料は燃料噴射弁１０４か
ら漏出する。滞留燃料の総漏出量が多いと、空燃比が燃
料リッチ状態となる。このため、エンジンの再始動性が
悪くなる。また、排ガス中のＨＣ濃度が高くなる。

【００１０】また、インテークマニホールド１０５は、
エアフィルタ１１４を介して、外部に連通している。こ
のため、滞留燃料の漏出量が多いと、気化した滞留燃料
が外部に発散しガソリン臭がするおそれがある。また、
ＨＣ濃度も高くなるため、環境上も好ましくない。

【００１１】燃料供給配管１０３の温度が上昇し、滞留
燃料が加熱されても、燃料噴射弁１０４から滞留燃料を
漏出させないためには、燃料供給配管１０３の残圧を再
上昇させなければよい。具体的には、燃料供給配管１０
３内の残圧が低下した後で、弁体１１１を弁座１１０か
ら離座させてやればよい。

【００１２】本発明の逆止弁およびそれを用いた燃料ポ
ンプモジュールは、上記課題に鑑みて完成されたもので
ある。したがって、本発明は、開弁状態と閉弁状態との
間の中立状態にて弁体を保持できる逆止弁およびそれを
用いた燃料ポンプモジュールを提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】（１）上記課題を解決す
るため、本発明の逆止弁は、流体通路を持つ弁ハウジン
グと、該弁ハウジング内に固定された弁座と、該弁座に
対し着離可能に配置された弁体と、該弁体の該弁座に対
するリフト量を規制する弁体ストッパと、を備えてな
り、該弁座の下流側圧力と上流側圧力との差圧により、
該弁体が該弁座に着座し該流体通路を閉鎖する閉弁状態
と、該弁体が該弁体ストッパに規制される位置まで該弁
座から離座し該流体通路を開放する開弁状態と、を切り
換える逆止弁であって、さらに、該下流側圧力と該上流
側圧力とがほぼ等しくなると、該閉弁状態と該開弁状態
との間の中立状態に該弁体を保持する弁体保持部材を持
つことを特徴とする。

【００１４】つまり、本発明の逆止弁は、弁体保持部材
を備えるものである。そして弁体保持部材により、開弁
状態と閉弁状態との間の中立状態に弁体を保持するもの
である。本発明の逆止弁によると、弁座の下流側圧力と
上流側圧力とがほぼ等しくなる一定範囲（以下、中立範
囲と称す。）において、弁体を中立状態に保持すること
ができる。言い換えると、流体通路を一部開放すること
ができる。

【００１５】（２）好ましくは、上記（１）の構成にお
いて、前記弁体保持部材は、ばね部材である構成とする
方がよい。つまり、本構成は、ばねが自然長を基準とし
て伸縮することを利用して、開弁状態と閉弁状態と中立
状態とを切り換えるものである。具体的には、例えば、
ばね部材の下方に弁体が固定されている場合は、ばね部
材が弁体の重さに引っ張られて釣り合った時に中立状態
となり、ばね部材が下方に伸長した時に閉弁状態とな
り、ばね部材が上方に収縮した時に開弁状態となるよう
に、ばね部材を配置するものである。

【００１６】本構成によると、ばねの特性を利用するこ
とにより、比較的簡単に開弁状態と閉弁状態と中立状態
とを切り換えることができる。また、中立状態を保持す
ることができる。このため、本構成によると、逆止弁の
構造が単純になる。したがって、逆止弁の信頼性が向上
する。また、製造コストを削減できる。

【００１７】（３）好ましくは、上記（２）の構成にお
いて、前記ばね部材は、コイルばねである構成とする方
がよい。コイルばねは、ばね素線の巻回数や巻回径など
を調整することにより、比較的簡単にばね定数を調整す
ることができる。このため、中立範囲を比較的簡単に設
定することができる。したがって、本構成によると、所
望の圧力範囲で中立状態を保持できる逆止弁を得ること
ができる。

【００１８】（４）好ましくは、上記（３）の構成にお
いて、前記コイルばねは、前記弁体ストッパと前記弁体
との間に介装されており、該弁体ストッパおよび該弁体
の少なくとも一方は、該コイルばねの脱落を抑制する脱
落抑制部材を持つ構成とする方がよい。

【００１９】つまり、本構成は、コイルばねを弁体スト
ッパと弁体との間に介装するものである。本構成による
と、既存の弁体および弁体ストッパを利用して、コイル
ばねを配置することができる。言い換えると、コイルば
ねを配置するのに際し、別途新しい部材を配置する必要
がない。したがって、本構成によると、部品点数が少な
くなる。また、製造コストを削減できる。

【００２０】また、本構成は、弁体ストッパおよび弁体
の少なくとも一方に、コイルばねの脱落を抑制する脱落
抑制部材を配置するものである。弁体ストッパとコイル
ばねとの連結部分および弁体とコイルばねとの連結部分
には、コイルばね伸長時に引っ張り力が加わる。このた
め、引っ張り力により、これらの連結部分が離れてしま
うおそれがある。そして、コイルばねが脱落してしまう
おそれがある。この点、本構成の逆止弁は脱落抑制部材
を備えている。本構成によると、弁体ストッパとコイル
ばねとの連結部分および弁体とコイルばねとの連結部分
は、脱落抑制部材により、比較的堅固に保持されてい
る。このため、本構成によると、コイルばねの脱落を抑
制することができる。

【００２１】（５）好ましくは、上記（１）の構成にお
いて、さらに、前記弁体の前記弁座に対する径方向ずれ
を抑制するずれ抑制部材を持つ構成とする方がよい。本
構成によると、弁体の弁座に対するずれを抑制すること
ができる。このため、閉弁状態において弁体が弁座に偏
りなく着座する。したがって、本構成によると、閉弁状
態におけるシール性を向上させることができる。

【００２２】（６）好ましくは、上記（５）の構成にお
いて、前記ずれ抑制部材は、前記弁体から軸方向に延設
されたシャフトと、前記弁体ストッパに穿設され該シャ
フトが挿通されるシャフト案内孔と、からなる構成とす
る方がよい。本構成のずれ抑制部材は、シャフトとシャ
フト案内孔とからなる。シャフトは弁体に固定されてい
る。また、シャフトはシャフト案内孔に挿通されてい
る。このため、シャフトの径方向への動きは規制され
る。したがって、弁体の径方向の動きも規制される。本
構成によると、既存の弁体ストッパを利用して弁体のず
れを抑制することができる。したがって、本構成による
と部品点数が少なくなる。また、製造コストを削減でき
る。

【００２３】（７）好ましくは、上記（１）の構成にお
いて、前記流体通路は、上流側において燃料タンクの燃
料を圧送する燃料ポンプと、下流側において該圧送され
た燃料を直接的または間接的に燃焼室に供給する燃料噴
射弁と、それぞれ連通し、前記弁体保持部材は、該燃料
ポンプ駆動中は前記弁体を前記開弁状態に保持し、該燃
料ポンプ停止時に該弁体を該開弁状態から前記閉弁状態
に切り換え、該燃料ポンプ停止後において前記下流側圧
力が低下し該下流側圧力と前記上流側圧力とがほぼ等し
くなったときに該弁体を該閉弁状態から前記中立状態に
切り換え該中立状態を保持する構成とする方がよい。

【００２４】つまり、本構成は、逆止弁を燃料噴射シス
テムに組み込むものである。燃料ポンプ駆動中において
は、弁体は開弁状態である。このため、燃料は燃料タン
クから燃料噴射弁に圧送される。燃料ポンプを停止する
と、弁体は開弁状態から閉弁状態に切り換えられる。こ
のため、燃料供給配管内の残圧すなわち弁座の下流側圧
力は、比較的高圧に保たれる。その後、燃料供給配管内
の残圧は徐々に低下する。残圧が低下し、中立範囲に入
ると、弁体は閉弁状態から中立状態に切り換えられる。
したがって、残圧低下後に燃料供給配管内の滞留燃料が
熱膨張しても、燃料供給配管内の残圧の再上昇を抑制す
ることができる。このため、燃料噴射弁から滞留燃料が
漏出するおそれが小さい。

【００２５】本構成によると、エンジンの再始動性を確
保することができる。また、排ガスを清浄化することが
できる。また、滞留燃料が気化し、外部に発散するのを
抑制することができる。

【００２６】なお、中立状態において弁座の下流側圧力
が再上昇しても、中立範囲内であれば引き続き中立状態
を保つことができる。したがって、燃料供給配管内の残
圧が再上昇しても、中立範囲内においては、中立状態か
ら閉状態に切り換わることはない。また、中立状態と閉
状態との切り換え圧力、つまり中立範囲の境界圧力Ｐ
は、弁座と弁体との当接面積Ｓと、弁体保持部材の切り
換え力（例えば弁体保持部材がコイルばねの場合は、伸
長力または収縮力）Ｆとから、Ｐ＝Ｆ／Ｓにより決定さ
れる。

【００２７】（８）好ましくは、上記（７）の構成にお
いて、前記弁ハウジングは、前記燃料ポンプのポンプハ
ウジングと一体に形成されている構成とする方がよい。
本構成によると、逆止弁は燃料ポンプに並設されてい
る。そして、逆止弁の弁ハウジングは燃料ポンプのポン
プハウジングと一体に形成されている。本構成による
と、弁ハウジングとポンプハウジングとを別々に配置す
る場合と比較して、部品点数を少なくすることができ
る。また、弁ハウジングとポンプハウジングとを別々に
配置する場合と比較して、燃料が漏洩するおそれが小さ
い。

【００２８】（９）また、上記課題を解決するため、本
発明の燃料ポンプモジュールは、燃料ポンプと、上記
（７）の構成の逆止弁と、を備え、燃料タンク内に配置
されたことを特徴とする。燃料ポンプモジュールは、燃
料ポンプと逆止弁とを備える。また、燃料ポンプモジュ
ールは、燃料タンク内に配置されている。本構成による
と、燃料ポンプおよび逆止弁の設置スペースを狭小化す
ることができる。また、燃料ポンプ吐出側と逆止弁とを
別途配管により連結する場合と比較して、部品点数を少
なくすることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の逆止弁およびそれ
を用いた燃料ポンプモジュールの実施の形態について説
明する。

【００３０】（１）第一実施形態 まず、本実施形態の燃料ポンプモジュールの構成につい
て説明する。図１に燃料ポンプモジュールの軸方向断面
図を示す。なお、燃料ポンプモジュール１は、燃料噴射
システム（図８参照）において、燃料タンク（図略）に
収納されている。そして、燃料タンクの貯留燃料を、燃
料供給配管を介して、燃料噴射弁に圧送している。

【００３１】燃料ポンプモジュール１の外殻は、ポンプ
ハウジング６により形成されている。ポンプハウジング
６は、上部ハウジング６０と下部ハウジング６１とから
なる。上部ハウジング６０は、ポリアセタール（ＰＯ
Ｍ）製であって下方に開口するカップ状を呈している。
また、下部ハウジング６１は、金属製であって下方に開
口するカップ状を呈している。

【００３２】ポンプハウジング６には、燃料ポンプ２と
逆止弁３とが配置されている。燃料ポンプ２は、ポンプ
部４とモータ部５とからなる。ポンプ部４は、下部ハウ
ジング６１の内部下方に収納されている。ポンプ部４
は、第一ケーシング４０と第二ケーシング４１とインペ
ラ４２と第一軸受４３と第二軸受４４とを備える。第一
ケーシング４０は、アルミ合金製であって円板状を呈し
ている。第一ケーシング４０は、下部ハウジング６１の
下方内周面に圧入固定されている。第一ケーシング４０
の径方向中央には、上下方向に貫通する通孔４００が穿
設されている。第一軸受４３は通孔４００の内周面に嵌
着されている。

【００３３】第二ケーシング４１は、アルミ合金製であ
って円板状を呈している。第二ケーシング４１は、第一
ケーシング４０の下方に配置されている。また、第二ケ
ーシング４１は、下部ハウジング６１の下端にかしめ固
定されている。第二ケーシング４１の径方向中央には、
凹部４１０が形成されている。また、第二ケーシング４
１の下方には、燃料吸入口４１１が穿設されている。燃
料吸入口４１１は、燃料タンク内に開口している。第二
軸受４４は、凹部４１０の底面に嵌着されている。

【００３４】インペラ４２は、周縁に羽根片（図略）を
持つ円板状を呈している。インペラ４２は、モータ回転
シャフト５０に固定されている。インペラ４２は、第一
ケーシング４０と第二ケーシング４１との間に介装され
ている。インペラ４２の外周側には、第一ケーシング４
０と第二ケーシング４１とにより、周方向に延びるＣ字
状のポンプ通路４２０が区画されている。モータ回転シ
ャフト５０の下端は、第一軸受４３と第二軸受４４とに
より、回転可能に支承されている。

【００３５】モータ部５は、ポンプ部４の上方に配置さ
れている。また、モータ部５は、前記下部ハウジング６
１および上部ハウジング６０の内部に収納されている。
モータ部５は、前記モータ回転シャフト５０と電機子５
１と整流子５２とモータ軸受５３とターミナル５４とを
備える。

【００３６】電機子５１は、円柱状を呈している。電機
子５１は、薄い鉄板を軸方向に多数枚積層して形成され
ている。電機子５１の外周面には、コイル（図略）が巻
装されている。一方、電機子５１の中央には、モータ回
転シャフト５０が貫通している。そして、電機子５１
は、モータ回転シャフト５０に固定されている。なお、
電機子５１の外周面と対向する下部ハウジング６１の内
周面には、磁極（図略）が固定されている。磁極は、永
久磁石製であって弧状を呈している。また、電機子５１
の外周面と下部ハウジング６１の内周面との間には、モ
ータ通路６１０が区画されている。

【００３７】整流子５２は、円板状を呈している。整流
子５２は、電機子５１の上端面に固定されている。整流
子５２は、樹脂製の基板（図略）と銅製の整流子片（図
略）とからなる。整流子片は、コイルに結線されてい
る。整流子５２の外周面には、下部ハウジング６１の内
周面から突設されたブラシ（図略）が接触している。

【００３８】モータ軸受５３は、下部ハウジング６１の
上端壁中央に嵌着されている。モータ軸受５３は、モー
タ回転シャフト５０の上端を支承している。すなわち、
モータ回転シャフト５０は、前記第一軸受４３と前記第
二軸受４４とモータ軸受５３とにより、回転可能に支承
されている。また、モータ回転シャフト５０には、前記
インペラ４２と電機子５１と整流子５２とが固定されて
いる。

【００３９】ターミナル５４は、上部ハウジング６０の
上端壁から突設されたコネクタ６００に埋設されてい
る。ターミナル５４は、電源（図略）と電気的に接続さ
れている。

【００４０】逆止弁３は、上部ハウジング６０の上端壁
から突設されている。また、逆止弁３の内部と上部ハウ
ジング６０の内部とは、上部ハウジング６０の上端壁に
穿設された上流側開口６０１によりつながっている。図
２に逆止弁３の軸方向拡大断面図を示す。なお、図２に
示す逆止弁３は開弁状態である。図に示すように、逆止
弁３は、弁ハウジング３０と弁座３１と弁体３２とシャ
フト３３と弁体ストッパ３４とコイルばね３５とを備え
る。

【００４１】弁ハウジング３０は、ＰＯＭ製であって円
筒状を呈している。弁ハウジング３０は、上部ハウジン
グ６０と一体に形成されている。弁ハウジング３の内部
には、流体通路３０１が区画されている。また、弁ハウ
ジング３０の上端には、下流側開口３６が開設されてい
る。下流側開口３６は、燃料供給配管（図略）に接続さ
れている。そして、燃料噴射弁（図略）に連通してい
る。したがって、流体通路３０１は、上流側において燃
料ポンプと、下流側において燃料噴射弁と、それぞれ連
通している。

【００４２】弁座３１は、テーパリング状を呈してい
る。弁座３１は、上流側開口６０１の上端周縁に形成さ
れている。また、弁座３１は、弁ハウジング３０の径方
向中央に配置されている。

【００４３】弁体ストッパ３４は、ＰＯＭ製であって、
軸直断面Ｙ字状を呈している。弁体ストッパ３４は、脚
部３４０とボス部３４１とからなる。脚部３４０は、弁
ハウジング３０の上端内周面から径方向中央に向かって
突設されている。また、脚部３４０は、１２０゜ずつ離
間して、合計三つ配置されている。ボス部３４１は、三
つの脚部３４０に支持されて、Ｙ字中央つまり弁ハウジ
ング３０の径方向中央に配置されている。ボス部３４１
の中央には、シャフト案内孔３４２が穿設されている。
一方、ボス部３４１の外周面には、リング溝３４３が周
方向に形成されている。なお、リング溝３４３は、本発
明の脱落抑制部材に含まれる。シャフト３３は、金属製
であって丸棒状を呈している。シャフト３３は、シャフ
ト案内孔３４２に上下方向に往復動可能に挿通されてい
る。

【００４４】弁体３２は、金属製であって、円柱部３２
０と、半球部３２１とからなる。円柱部３２０は、シャ
フト３３の下端に固定されている。円柱部３２０の外周
面には鍔３２２が周方向に形成されている。なお、鍔３
２２は、本発明の脱落抑制部材に含まれる。半球部３２
１は、下方に向かって丸く配置されている。半球部３２
１は、円柱部３２０の下端に固定されている。半球部３
２１の球表面は、ゴムにより被覆されている。また、半
球部３２１は前記弁座３１と上下方向に対向している。

【００４５】コイルばね３５は、上端と下端との巻回径
が縮径した螺旋状を呈している。コイルばね３５は、弁
体ストッパ３４と弁体３２との間に介装されている。コ
イルばね３５の上端は、リング溝３４３に巻き付け固定
されている。一方、コイルばね３５の下端は、鍔３２２
の下方に巻き付け固定されている。

【００４６】次に、本実施形態の燃料ポンプモジュール
の動きについて説明する。まず、エンジン駆動中つまり
燃料ポンプ駆動中の燃料ポンプモジュールの動きについ
て説明する。図１に戻って、電力は、電源からターミナ
ル５４およびブラシを介して整流子５２に供給される。
そして、電力は整流子５２に結線されたコイルに供給さ
れる。供給された電力により電機子５１が回転すると、
電機子５１に固定されたモータ回転シャフト５０および
インペラ４２も回転する。

【００４７】インペラ４２が回転すると、燃料タンク内
の燃料が燃料吸入口４１１からポンプ通路４２０に吸い
込まれる。吸い込まれた燃料は、モータ通路６１０に吐
出される。吐出された燃料は、下部ハウジング６１内を
上方に向かって移動し、上流側開口６０１を介して逆止
弁３の流体通路に流入する。図２に戻って、弁体３２
は、図中白抜き矢印で示すように、流入した燃料の圧力
により弁座３１から離座する。そして、弁体３２の円柱
部３２０上端面は、弁体ストッパ３４のボス部３４１下
端面に当接する。このとき、弁体３２の動きは、シャフ
ト３３がシャフト案内孔３４２内を上昇することによ
り、規制される。円柱部３２０がボス部３４１に当接す
ると、鍔３２２とリング溝３４３との間隔が短くなる。
このため、コイルばね３５は収縮する。燃料は、図中太
線矢印で示すように、弁体３２の半球部３２１と弁座３
１との隙間を通過し、下流側開口３６から、燃料供給配
管に流出する。すなわち、流体通路３０１が開放され
る。

【００４８】次に、燃料ポンプ停止時の燃料ポンプモジ
ュールの動きについて説明する。図１に戻って、電力供
給が断たれると、インペラ４２の回転が止まる。このた
め、燃料ポンプ２は燃料タンクの貯留燃料を圧送できな
くなる。そして、燃料ポンプ２の圧力よりも燃料供給配
管の圧力の方が高くなる。この差圧により逆止弁３は、
開弁状態から閉弁状態に切り換わる。図３に、逆止弁３
の閉弁状態における軸方向拡大断面図を示す。弁体３２
の半球部３２１は、差圧により弁座３１に着座する。こ
のとき、弁体３２の動きは、シャフト３３がシャフト案
内孔３４２内を下降することにより、規制される。半球
部３２１が弁座３１に着座すると、鍔３２２とリング溝
３４３との間隔が長くなる。このため、コイルばね３５
は伸長する。燃料供給配管から逆流する燃料は、図中矢
印で示すように、半球部３２１と弁座３１とのシールに
より、堰き止められる。すなわち、流体通路３０１が遮
断される。

【００４９】次に、燃料ポンプ停止後において弁座の下
流側圧力つまり燃料供給配管内の残圧が低下し上流側圧
力とほぼ等しくなった時の燃料ポンプモジュールの動き
について説明する。下流側圧力と上流側圧力とがほぼ等
しくなると、逆止弁は、閉弁状態から中立状態に切り換
わる。図４に、逆止弁の中立状態における軸方向拡大断
面図を示す。図に示すように、弁体３２の半球部３２１
は弁座３１から離座する。弁体３２は、弁体３２および
シャフト３３の重さと、コイルばね３５の収縮力とが釣
り合う位置まで上昇する。そして、この位置において保
持される。

【００５０】次に、本実施形態の燃料ポンプモジュール
の効果について説明する。本実施形態の逆止弁３は弁体
保持部材としてコイルばね３５を備えている。このた
め、燃料供給配管内の残圧の再上昇を抑制することがで
きる。したがって、エンジンの再始動性が良好である。
また、排ガスが比較的清浄である。また、滞留燃料が外
部に発散しにくい。また、弁体保持部材としてコイルば
ね３５を用いているため、開弁状態と閉弁状態と中立状
態との切り換えが、比較的容易である。また、逆止弁３
の構造が単純で、信頼性が高い。また、製造コストが低
い。また、コイルばね３５は、比較的簡単にばね定数を
調整することができる。このため、中立範囲を比較的簡
単に設定することができる。

【００５１】また、本実施形態の逆止弁３は、脱落抑制
部材として鍔３２２とリング溝３４３とを備えている。
このため、コイルばね３５に収縮力が加わる閉弁状態お
よび中立状態において、コイルばね３５が脱落するおそ
れが小さい。また、本実施形態の逆止弁３は、ずれ抑制
部材としてシャフト３３およびシャフト案内孔３４２を
備えている。このため、閉弁状態におけるシール性が高
い。

【００５２】また、本実施形態の逆止弁３の弁ハウジン
グ３０は上部ハウジング６０と一体に形成されている。
このため、部品点数が少ない。また、燃料が漏洩するお
それが小さい。

【００５３】また、本実施形態の燃料ポンプモジュール
１は、燃料ポンプ２と逆止弁３とを備えている。そし
て、燃料ポンプモジュール１は、燃料タンク内に配置さ
れている。このため、設置スペースが狭くて済む。ま
た、燃料ポンプ２と逆止弁３とを連結する配管が不要で
ある。

【００５４】（２）第二実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、コイルばねが
シャフトと弁体ストッパとの間に介装されている点であ
る。また、これに伴い、シャフトにリング片が環装され
ている点である。また、円柱部材および鍔とリング溝と
が配置されていない点である。したがって、ここでは相
違点についてのみ説明する。

【００５５】図５に、本実施形態の逆止弁の中立状態に
おける軸方向拡大断面図を示す。なお、図４と対応する
部材については同じ記号で示す。図に示すように、弁体
３２には、円柱部および鍔が配置されていない。また、
ボス部３４１にはリング溝が形成されていない。

【００５６】シャフト３３の上端外周面には、リング状
の係合溝３３１が形成されている。この係合溝３３１に
は、リング片３３０が環装されている。リング片３３０
は、軸直断面Ｃ字状を呈している。リング片３３０は、
シャフト３３をシャフト案内孔３４２に挿通した後か
ら、係合溝３３１に環装する。具体的には、シャフト３
３の横方向から、Ｃ字端を撓ませて開くことにより、係
合溝３３１に係止させる。リング片３３０とボス部３４
１の上端面との間には、コイルばね３５が介装されてい
る。

【００５７】中立状態では、弁体３２は、弁体３２およ
びシャフト３３およびリング片３３０の重さとコイルば
ね３５の伸長力とが釣り合う位置に保持される。また、
開弁状態では、弁体３２は、半球部３２１がボス部３４
１の下端面に当接する位置に保持される。また、閉弁状
態では、弁体３２は、半球部３２１が弁座３１に着座す
る位置に保持される。

【００５８】本実施形態のコイルばね３５は、リング片
３３０とボス部３４１の上端面との間に介装されてい
る。このため、弁体３２には、コイルばね３５を固定す
る円柱部３２０が配置されていない。したがって、弁体
３２は比較的軽量である。弁体３２は、弁座３１とボス
部３４１との間を繰り返し往復動する。このため、弁体
３２は、他の部材と比較して、摩耗などによる劣化が早
い。この点、本実施形態の弁体３２は軽量である。した
がって、弁体３２が劣化しにくい。また、弁体３２の重
さはコイルばね３５に加わる。このため、弁体３２が軽
量な本実施形態によると、コイルばね３５の耐久性も高
くなる。

【００５９】また、コイルばね３５は、自然長に対して
常に圧縮されている。言い換えると、コイルばね３５が
引っ張られる場合がない。このため、コイルばね３５を
シャフト３３やボス部３４１に巻き付け固定する必要が
ない。したがって、本実施形態によると、逆止弁３ひい
ては燃料ポンプモジュールの組み付けが容易になる。

【００６０】（３）第三実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、弁体ストッパ
およびシャフトが上流側開口よりも下方に配置されてい
る点である。そして、コイルばねがシャフトと弁体スト
ッパとの間に介装されている点である。また、これに伴
い、シャフトにシャフト側溝が形成されている点であ
る。また、弁体ストッパのボス部にストッパ側溝が形成
されている点である。また、弁体ストッパの脚部にスト
ッパ開口が開設されている点である。また、上部ハウジ
ングの一部が弁ハウジングを兼ねている点である。ま
た、円柱部材および鍔とリング溝とが配置されていない
点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説
明する。

【００６１】図６に、本実施形態の逆止弁の中立状態に
おける軸方向拡大断面図を示す。なお、図４と対応する
部材については同じ記号で示す。図に示すように、弁体
３２には、円柱部および鍔が配置されていない。また、
ボス部３４１にはリング溝が形成されていない。

【００６２】シャフト３３は、弁体３２の半球部３２１
から、下方に向かって延設されている。そして、上流側
開口６０１を介して、弁ハウジング３０の隔壁３００を
貫通している。シャフト３３の軸方向中程には、シャフ
ト側溝３３２が形成されている。

【００６３】弁体ストッパ３４の脚部３４０は、上方に
開口するカップ状を呈している。脚部３４０は、この開
口が伏せられた状態で、隔壁３００に固定されている。
脚部３４０の側周壁上端には、ストッパ開口３４５が穿
設されている。ストッパ開口３４５により、燃料ポンプ
と流体通路３０１とは連通している。また、脚部３４０
の底壁には、シャフト案内孔３４２が穿設されている。
このシャフト案内孔３４２には、前記シャフト３３が挿
通されている。シャフト案内孔３４２の周縁からは、上
方に向かってボス部３４１が突設されている。ボス部３
４１の外周面には、ストッパ側溝３４４が形成されてい
る。

【００６４】コイルばね３５は、シャフト３３と弁体ス
トッパ３４との間に介装されている。具体的には、コイ
ルばね３５の上端は、シャフト側溝３３２に巻き付け固
定されている。また、コイルばね３５の下端は、ストッ
パ側溝３４４に巻き付け固定されている。

【００６５】中立状態では、弁体３２は、弁体３２およ
びシャフト３３の重さとコイルばね３５の伸長力とが釣
り合う位置に保持される。また、開弁状態では、弁体３
２は、弁座３１の上流側圧力と下流側圧力との差圧によ
り上方に引っ張られる。また、弁体３２は、コイルばね
３５の収縮力と、弁体３２およびシャフト３３の重さ
と、により下方に引っ張られる。したがって、弁体３２
は、これらの力が釣り合う位置に保持される。また、閉
弁状態では、弁体３２は、半球部３２１が弁座３１に着
座する位置に保持される。

【００６６】本実施形態のコイルばね３５は、シャフト
側溝３３２とストッパ側溝３４４との間に介装されてい
る。このため、弁体３２には、コイルばね３５を固定す
る円柱部３２０が配置されていない。したがって、弁体
３２は比較的軽量である。

【００６７】また、本実施形態のシャフト３３および弁
体ストッパ３４は、上流側開口６０１よりも下方に配置
されている。このため、弁ハウジング３０の、隔壁３０
０から上方に突出する部分が小さい。したがって、本実
施形態の燃料ポンプモジュールは、比較的小型である。

【００６８】（４）第四実施形態 本実施形態と第二実施形態との相違点は、コイルばねが
直列に配置された二つのばね部から形成されている点で
ある。また、これに伴って、弁体に円柱部が配置されて
いる点である。したがって、ここでは相違点についての
み説明する。

【００６９】図７に、本実施形態の逆止弁の中立状態に
おける軸方向拡大断面図を示す。なお、図５と対応する
部材については同じ記号で示す。図に示すように、コイ
ルばね３５は、上方ばね部３５０と下方ばね部３５１と
からなる。上方ばね部３５０はリング片３３０とボス部
３４１の上端面との間に介装されている。また、下方ば
ね部３５１は、脚部３４０の下端面と半球部３２１の上
端面との間に介装されている。また、下方ばね部３５１
は、ボス部３４１の外周面と円柱部３２０の外周面とに
環装されている。

【００７０】中立状態では、上方ばね部３５０および下
方ばね部３５１は、ともに圧縮されており伸長力を有す
る。このため、上方ばね部３５０は、弁体３２を上方に
付勢している。一方、下方ばね部３５１は、弁体３２を
下方に付勢している。したがって、中立状態では、上方
ばね部３５０の伸長力と、下方ばね部３５１の伸長力お
よび弁体３２とシャフト３３とリング片３３０との重さ
と、が釣り合う位置に弁体３２が保持される。また、開
弁状態では、弁体３２は、円柱部３２０がボス部３４１
の下端面に当接する位置に保持される。また、閉弁状態
では、弁体３２は、半球部３２１が弁座３１に着座する
位置に保持される。

【００７１】本実施形態のコイルばね３５は、上方ばね
部３５０と下方ばね部３５１とからなる。このため、例
えば各々のばね部のばね定数を変えることにより、中立
状態において弁体３２が保持される位置を簡単に調整す
ることができる。また、中立範囲の調整も容易である。

【００７２】（５）その他 以上、本発明の逆止弁およびそれを用いた燃料ポンプモ
ジュールの実施の形態について説明した。しかしながら
実施形態は、上記形態に特に限定されるものではない。
当業者が行いうる種々の変形的、応用的形態で行うこと
も可能である。

【００７３】例えば、上記実施形態の逆止弁は筒内噴射
方式の燃料噴射システムに用いてもよく、また吸気管内
噴射方式の燃料噴射システムに用いてもよい。また、上
記実施形態においては、弁体保持部材としてコイルばね
を用いたが、板ばねなどを用いてもよい。また、ばね部
材に限らず、ゴム製のダイヤフラムなどを用いてもよ
い。また、上記実施形態においては、上部ハウジングお
よび弁ハウジングおよび弁体ストッパをＰＯＭにより作
製した。しかしながら、これらの部材の材質は特に限定
しない。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリアミド
（ＰＡ）などにより作製してもよい。また、本発明の燃
料ポンプモジュールには、液面計や燃料圧力調整弁など
が配置されていてもよい。また、本発明の逆止弁は、燃
料噴射システムのみならず、他のシステムに組み込むこ
とも可能である。

【００７４】

【発明の効果】本発明によると、開弁状態と閉弁状態と
の間の中立状態にて弁体を保持できる逆止弁およびそれ
を用いた燃料ポンプモジュールを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一実施形態の燃料ポンプモジュールの軸方
向断面図である。

【図２】 第一実施形態の逆止弁の開弁状態における軸
方向拡大断面図である。

【図３】 第一実施形態の逆止弁の閉弁状態における軸
方向拡大断面図である。

【図４】 第一実施形態の逆止弁の中立状態における軸
方向拡大断面図である。

【図５】 第二実施形態の逆止弁の中立状態における軸
方向拡大断面図である。

【図６】 第三実施形態の逆止弁の中立状態における軸
方向拡大断面図である。

【図７】 第四実施形態の逆止弁の中立状態における軸
方向拡大断面図である。

【図８】 燃料噴射システムの経路図である。

【図９】 従来の逆止弁の開弁状態における軸方向拡大
断面図である。

【符号の説明】

１：燃料ポンプモジュール、２：燃料ポンプ、３：逆止
弁、３０：弁ハウジング、３００：隔壁、３０１：流体
通路、３１：弁座、３２：弁体、３２０：円柱部、３２
１：半球部、３２２：鍔（脱落抑制部材）、３３：シャ
フト、３３０：リング片、３３１：係合溝、３３２：シ
ャフト側溝、３４：弁体ストッパ、３４０：脚部、３４
１：ボス部、３４２：シャフト案内孔、３４３：リング
溝（脱落抑制部材）、３４４：ストッパ側溝、３４５：
ストッパ開口、３５：コイルばね、３５０：上方ばね
部、３５１：下方ばね部、３６：下流側開口、４：ポン
プ部、４０：第一ケーシング、４００：通孔、４１：第
二ケーシング、４１０：凹部、４１１：燃料吸入口、４
２：インペラ、４２０：ポンプ通路、４３：第一軸受、
４４：第二軸受、５：モータ部、５０：モータ回転シャ
フト、５１：電機子、５２：整流子、５３：モータ軸
受、５４：ターミナル、６：ポンプハウジング、６０：
上部ハウジング、６００：コネクタ、６０１：上流側開
口、６１：下部ハウジング、６１０：モータ通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成迫 秀喜 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 北本 昌一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3H058 AA05 BB04 CC05 CD05 DD19 EE15 EE18 EE19

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路を持つ弁ハウジングと、該弁ハ
   ウジング内に固定された弁座と、該弁座に対し着離可能
   に配置された弁体と、該弁体の該弁座に対するリフト量
   を規制する弁体ストッパと、を備えてなり、 該弁座の下流側圧力と上流側圧力との差圧により、該弁
   体が該弁座に着座し該流体通路を閉鎖する閉弁状態と、
   該弁体が該弁体ストッパに規制される位置まで該弁座か
   ら離座し該流体通路を開放する開弁状態と、を切り換え
   る逆止弁であって、 さらに、該下流側圧力と該上流側圧力とがほぼ等しくな
   ると、該閉弁状態と該開弁状態との間の中立状態に該弁
   体を保持する弁体保持部材を持つことを特徴とする逆止
   弁。
2. 【請求項２】 前記弁体保持部材は、ばね部材である請
   求項１に記載の逆止弁。
3. 【請求項３】 前記ばね部材は、コイルばねである請求
   項２に記載の逆止弁。
4. 【請求項４】 前記コイルばねは、前記弁体ストッパと
   前記弁体との間に介装されており、該弁体ストッパおよ
   び該弁体の少なくとも一方は、該コイルばねの脱落を抑
   制する脱落抑制部材を持つ請求項３に記載の逆止弁。
5. 【請求項５】 さらに、前記弁体の前記弁座に対する径
   方向ずれを抑制するずれ抑制部材を持つ請求項１に記載
   の逆止弁。
6. 【請求項６】 前記ずれ抑制部材は、前記弁体から軸方
   向に延設されたシャフトと、前記弁体ストッパに穿設さ
   れ該シャフトが挿通されるシャフト案内孔と、からなる
   請求項５に記載の逆止弁。
7. 【請求項７】 前記流体通路は、上流側において燃料タ
   ンクの燃料を圧送する燃料ポンプと、下流側において該
   圧送された燃料を直接的または間接的に燃焼室に供給す
   る燃料噴射弁と、それぞれ連通し、 前記弁体保持部材は、該燃料ポンプ駆動中は前記弁体を
   前記開弁状態に保持し、該燃料ポンプ停止時に該弁体を
   該開弁状態から前記閉弁状態に切り換え、該燃料ポンプ
   停止後において前記下流側圧力が低下し該下流側圧力と
   前記上流側圧力とがほぼ等しくなったときに該弁体を該
   閉弁状態から前記中立状態に切り換え該中立状態を保持
   する請求項１に記載の逆止弁。
8. 【請求項８】 前記弁ハウジングは、前記燃料ポンプの
   ポンプハウジングと一体に形成されている請求項７に記
   載の逆止弁。
9. 【請求項９】 燃料ポンプと、請求項７に記載の逆止弁
   と、を備え、燃料タンク内に配置された燃料ポンプモジ
   ュール。