JP5059724B2 - レギュレータ弁装置 - Google Patents

Description

本発明は，主としてエンジンの燃料噴射弁への燃料供給系に設けられて，燃料噴射弁の燃料噴射圧力を調整するレギュレータ弁装置に関し，特に，一端部に弁孔を有すると共に他端部に逃がし孔を有する弁筒及び，前記弁孔内の圧力変化に応じ前記弁孔を開閉し，その開き時には，該弁孔の圧力を前記逃がし孔に逃がす弁体を備えるレギュレータ弁と，このレギュレータ弁を収容して保持する合成樹脂製のハウジングとよりなり，そのハウジングには，燃料ポンプの吐出側を前記弁孔に連通する入口通路と，前記弁孔を燃料噴射弁に連通する出口通路と，前記逃がし孔を燃料タンクに開放する戻り通路とを設けたレギュレータ弁装置の改良に関する。

かゝるレギュレータ弁装置は，特許文献１に開示されるように既に知られている。
特開２００７−１３８８２９号公報

従来のレギュレータ弁装置では，ハウジングを，入口通路，出口通路，戻り通路及び，レギュレータ弁の弁筒の一端部をシール部材を介して嵌合する保持孔を有するハウジング本体と，このハウジング本体の開放面を閉鎖して前記弁筒の他端部を押させる蓋板とで構成し，これらハウジング本体及び蓋板を相互にボルト接合している。

こうした従来のものでは，ハウジング本体と弁筒との嵌合部や，蓋板と弁筒との当接部に僅かな隙間ができると，振動時に騒音が発生することがるので，そのような騒音を防ぐために，装置各部の加工精度を上げて，上記のような隙間を排除する必要があった。しかしながら，装置各部の加工精度を上げることは，コスト高を招くことになる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，装置各部の加工精度を特別に上げることなく，振動騒音の発生を効果的に防ぎ得るようにしたレギュレータ弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，一端部に弁孔を有すると共に他端部に逃がし孔を有する弁筒及び，前記弁孔内の圧力変化に応じ前記弁孔を開閉し，その開き時には，該弁孔の圧力を前記逃がし孔に逃がす弁体を備えるレギュレータ弁と，このレギュレータ弁を収容して保持する合成樹脂製のハウジングとよりなり，そのハウジングには，燃料ポンプの吐出側を前記弁孔に連通する入口通路と，前記弁孔を燃料噴射弁に連通する出口通路と，前記逃がし孔を燃料タンクに開放する戻り通路とを設けたレギュレータ弁装置において，前記ハウジングを，前記入口通路，前記出口通路及び，前記弁筒を圧入して保持させる保持孔を有する第１ハウジング半体と，前記戻り通路を有する第２ハウジング半体とに分割し，その第１ハウジング半体側の分割面に，前記保持孔を囲繞して，前記弁筒の圧入による該保持孔周壁の変形を吸収する円筒状溝を形成し，またそれら第１及び第２ハウジング半体の相対向する分割面に，前記円筒状溝を囲繞して両ハウジング半体相互を溶着する環状の溶着部を形成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記第１ハウジング半体には，前記入口通路，出口通路及び弁孔に囲まれてそれらと連通する膨張室を設けると共に，該入口通路，出口通路及び弁孔の何れかにオリフィスを設けたことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，レギュレータ弁の弁筒は，第１ハウジング半体の保持孔に圧入により強固に保持されるので，装置各部の寸法精度を特別に上げることなく，弁体の開閉振動による弁筒の振動を抑え，弁筒の振動騒音の発生を未然に防ぐことができる。

しかも，合成樹脂製の第１ハウジング半体には，弁筒が圧入される保持孔を囲繞する円筒状溝が設けられるので，保持孔への弁筒の圧入荷重により，保持孔の周壁に変形が生じると，その変形は，上記円筒状溝に吸収されることになり，その変形が第１ハウジング半体全体に波及するのを防ぐことができる。また，上記圧入荷重により，万一，保持孔の周壁に亀裂が発生しても，筒状溝の存在によりその亀裂が保持孔の周壁に留まり，第１ハウジング半体の他の部分に波及することはないから，第１ハウジング半体の耐久性を高めることができる。

その際，弁筒内の燃料が，上記亀裂とを通して円筒状溝にリークしても，第１及び第２ハウジング半体を相互に溶着した環状の溶着部が上記円筒溝を囲繞していること，並びに弁筒内が燃料タンク内と同様に大気圧状態になっていることから，円筒状溝にリークした燃料が分割面間から外部にリークすることを溶着部により確実に防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，燃料ポンプの吐出圧力に脈動が発生した場合は，膨張室及びオリフィスの協働によりその圧力脈動を減衰して，燃料噴射弁の噴射圧力を安定させると共に，圧力脈動に伴なう振動騒音の発生を防ぐことができる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係るレギュレータ弁装置を備えたエンジン用燃料供給系の概要図，図２は上記レギュレータ弁装置の拡大縦断面図，図３は同レギュレータ弁装置の第１及び第２ハウジング半体の溶着前の状態を示す縦断面図，図４は本発明の第２実施例を示す，図２との対応図である。

先ず，図１において，自動二輪車，自動車或いは，エンジン発電機等のエンジン作業機に搭載されるエンジンのための燃料供給系１は，燃料タンク２と，この燃料タンク２内の燃料をストレーナ３を通して吸い上げて吐出ポート４ａから外部に吐出する燃料ポンプ４とを備える。上記吐出ポート４ａから吐出された燃料は，第１燃料導管７ａを通して燃料フィルタ５へ圧送され，燃料フィルタ５で濾過された後，第２燃料導管７ｂを通して本発明のレギュレータ弁装置Ｒに圧送され，このレギュレータ弁装置Ｒで調圧された燃料は，第３燃料導管７ｃを通して，エンジンの燃料噴射弁６へと圧送される。レギュレータ弁装置Ｒで余剰とされた燃料は，第４燃料導管７ｄを通して燃料タンク２に戻される。

さて，上記レギュレータ弁装置Ｒについて，図１〜図３により詳細に説明する。

図１及び図２において，レギュレータ弁装置Ｒは，ハウジング１０と，このハウジング１０に収容されるレギュレータ弁１１とからなっている。そのハウジング１０は，合成樹脂を素材として個別に成形される第１ハウジング半体１０ａ及び第２ハウジング半体１０ｂに分割され，これら第１及び第２ハウジング半体１０ａ，１０ｂは，相対向する分割面１２，１２′で後述のように相互に溶着される。

図３に示すように，第１ハウジング半体１０ａには，その分割面１２に開口する保持孔１４と，この保持孔１４の内端に環状段部１６を介して連なる，保持孔１４より小径で有底円筒状の膨張室１５と，この膨張室１５に内部の入口通路１７ａを開口するパイプ状の入口ジョイント１７と，同じく膨張室１５の内部の出口通路１８ａを開口するパイプ状の出口ジョイント１８とが形成される。その際，入口通路１７ａ及び出口通路１８ａの一方には，膨張室１５に隣接するオリフィス２５が設けられる。

入口ジョイント１７及び出口ジョイント１８は互いに置換可能であり，しかも，それらの一方は，上記分割面１２と平行に，他方は分割面１２と垂直に配置される。こうすると，燃料フィルタ５や燃料噴射弁６，第２及び第３燃料導管７ｂ，７ｃのレイアウトの自由度を増すことができる。

また前記保持孔１４は，膨張室１５側のガイド孔１４ａと，このガイド孔１４ａにテーパ孔１４ｃを介して連なっていて分割面１２に開口する圧入孔１４ｂとで構成される。その圧入孔１４ｂは，ガイド孔１４ａより大径になっている。

さらに，第１ハウジング半体１０ａには，上記圧入孔１４ｂと略同じ深さを持ちながらその圧入孔１４ｂを囲繞する円筒状溝２０と，この円筒状溝２０を囲繞する，それより浅い環状溝２１とがそれぞれ分割面１２に開口するように設けられ，これら円筒状溝２０及び環状溝２１間には，分割面１２から***した環状の溶着部２２が形成される。

前記第２ハウジング半体１０ｂには，その分割面１２′から突出して前記圧入孔１４ｂに浅く嵌合し得る位置決め筒２３と，この位置決め筒２３内に位置する排出室２４と，この排出室２４内に内部の戻り通路１９ａを開口するパイプ状の戻りジョイント１９とが形成される。またこの第２ハウジング半体１０ｂの分割面１２′には，前記円筒状溝２０，環状溝２１及び溶着部２２にそれぞれ対応する環状溝２０′，環状溝２１′及び溶着部２２′が形成される。

再び図２において，前記レギュレータ弁１１は，端壁３０ｅ付きで円筒状の弁筒３０を備えており，この弁筒３０は，金属製（例えばステンレス鋼製）である。弁筒３０の端壁３０ｅには，それを貫通して弁孔３１と，この弁孔３１の内端に連なる弁座３２とが形成される。弁筒３０内には，弁座３２に着座し得る鋼球よりなる球状の弁体３３と，この弁体３３を弁座３２と反対側で回転自在に支承する弁リテーナ３４と，この弁リテーナ３４を介して弁体３３を弁座３２との着座方向に所定のセット荷重をもって付勢する調圧ばね３５とが収容され，この調圧ばね３５の固定端部を支持すると共に，弁リテーナ３４を弁体３３の開閉方向に摺動自在に支承するガイド部材３６が弁筒３０の内周面に圧入固定される。

前記弁リテーナ３４は，弁体３３を回転自在に支承するフランジ３４ａと，このフランジ３４ａの背面より突出してガイド部材３６に摺動自在に支承されるステム３４ｂとで構成され，傘形をなしている。ガイド部材３６には，弁筒３０内部を前記排出室２４に開放する複数の逃がし孔３７とが設けられる。

前記弁筒３０は，前記ハウジング１０の保持孔１４に保持されるもので，弁孔３１側にあって前記ガイド孔１４ａに遊合し得るガイド筒部３０ａと，このガイド筒部３０ａにテーパ部３０ｃを介して連なっていて前記圧入孔１４ｂに圧入される圧入筒部３０ｂとで構成される。ガイド筒部３０ａの端部外周には環状凹部４０が形成され，これに前記ガイド孔１４ａの内周面に密接し得るＯリング４１が装着される。

而して，レギュレータ弁装置Ｒの組み立てに当たっては，先ず，レギュレータ弁１１を組み立て，弁筒３０のガイド筒部３０ａ外周にＯリング４１を装着する。そして，このレギュレータ弁１１の弁筒３０を，そのガイド筒部３０ａを先頭にして弁筒３０を第１ハウジング半体１０ａの保持孔１４に嵌合し，ガイド筒部３０ａの先端を保持孔１４の段部１６に当接させると共に，弁孔３１を第１ハウジング半体１０ａの膨張室１５に連通させる。その際，弁筒３０のガイド筒部３０ａはＯリング４１と共に保持孔１４のガイド孔１４ａに緩く嵌合され，圧入筒部３０ｂは保持孔１４の圧入孔１４ｂに圧入される。そして，弁筒３０は，ガイド筒部３０ａとガイド孔１４ａとの嵌合により，保持孔１４との同軸姿勢が適正に保持され，Ｏリング４１は，ガイド孔１４ａの内周面に密接して弁筒３０及び保持孔１４間の液密を確保する。ところで，弁筒３０の軸方向長さは，保持孔１４の深さより短く設定されており，弁筒３０の保持孔１４への嵌合後，保持孔１４には，分割面１２側に一定の空所２６が残存するようになっている。

次いで，第１及び第２ハウジング半体１０ａ，１０ｂの各分割面１２，１２′の溶着部２２，２２′を熱板で加熱，溶融した状態で，位置決め筒２３を前記空所２６において第１ハウジング半体１０ａの保持孔１４に嵌合しながら，両ハウジング半体１０ａ，１０ｂの分割面１２，１２′を相互に重ね合わせて，溶着部２２，２２′を相互に溶着する。その際，溶着部２２，２２′から食み出したバリは，溶着部２２，２２′に隣接する同心状の円筒状溝２０及び環状溝２０′，２１，２１′に受容される。また位置決め筒２３と保持孔１４との嵌合により，第１及び第２ハウジング半体１０ａ，１０ｂが互いに同軸上に保持される。

その後，入口ジョイント１７，出口ジョイント１８及び戻りジョイント１９には，前記第２燃料導管７ｂ，第３燃料導管７ｃ，及び第４燃料導管７ｄがそれぞれ接続される。

而して，前記燃料ポンプ４から吐出され，燃料フィルタ５で濾過された燃料は，第２燃料導管７ｂ及び入口ジョイント１７を通して膨張室１５に流入し，そしてオリフィス２５，出口通路１８ａ及び第３燃料導管７ｃを経て，燃料噴射弁６へと供給され，エンジンの吸気系に噴射される。

その間，レギュレータ弁１１では，膨張室１５に流入した燃料圧力が弁孔３１に臨む弁体３３に作用するので，膨張室１５の圧力，即ち燃料ポンプ４の吐出圧力が所定値を超えると，弁体３３が調圧ばね３５のセット荷重に抗して開弁し，膨張室１５の燃料の一部を弁筒３０内に排出させ，膨張室１５の圧力が所定値に戻ると，弁体３３は調圧ばね３５のセット荷重により再び閉弁する。こうして膨張室１５の圧力は所定値に自動的に調整されるので，結局，燃料噴射弁Ｉからの燃料の噴射圧力が適正に制御される。弁筒３０内に排出された余剰燃料は，ガイド部材３６の逃がし孔３７を出て，戻り通路１９ａ及び第４燃料導管７ｄを通り，燃料タンク２へと還流する。また燃料ポンプ４の吐出圧力に脈動が発生すると，膨張室１５及びオリフィス２５の協働によりその圧力脈動を減衰して，燃料噴射弁６の噴射圧力を安定させると共に，圧力脈動に伴なう振動騒音の発生を防ぐことができる。

ところで，レギュレータ弁１１の弁筒３０は，第１ハウジング半体１０ａの保持孔１４に圧入により強固に保持されるので，装置各部の寸法精度を特別に上げることなく，弁体３３の開閉振動による弁筒３０の振動を抑え，弁筒３０の振動騒音の発生を未然に防ぐことができる。

しかも，合成樹脂製の第１ハウジング半体１０ａには，弁筒３０が圧入される保持孔１４の圧入孔１４ｂを囲繞する円筒状溝２０が設けられるので，圧入孔１４ｂへの弁筒３０の圧入荷重により，圧入孔１４ｂの周壁に変形が生じると，その変形は，上記円筒状溝２０に吸収されることになり，その変形が第１ハウジング半体１０ａ全体に波及するのを防ぐことができる。また，上記圧入荷重により，万一，圧入孔１４ｂの周壁に亀裂が発生しても，円筒状溝２０の存在によりその亀裂が圧入孔１４ｂの周壁に留まり，第１ハウジング半体１０ａの他の部分に波及することはないから，第１ハウジング半体１０ａの耐久性を高めることができる。

その際，弁筒３０内の燃料が，弁筒３０及び位置決め筒２３の対向面間と，円筒状溝２０の内側の分割面１２，１２′間と，上記亀裂とを通して，円筒状溝２０にリークしても，第１及び第２ハウジング半体１０ａ，１０ｂを相互に溶着した環状の溶着部２２，２２′が上記円筒状溝２０を囲繞していること，並びに弁筒３０内が燃料タンク２内と同様に大気圧状態になっていることから，円筒状溝２０にリークした燃料が分割面１２，１２′間から外部にリークすることを溶着部２２，２２′により確実に防ぐことができる。

次に，図４に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例は，保持孔１４に，段部１６と弁筒３０とで挟持されるオリフィスプレート４５を嵌装し，このオリフィスプレート４５には，膨張室１５及び弁孔３１間を連通するオリフィス２５を設けた点を除けば，前実施例と同様の構成である。したがって，図４中，前実施例と対応する部分には，それと同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施例によれば，膨張室１５に隣接するオリフィス２５が実質上，弁孔３１に設けられたことになるから，前記実施例と同様に，膨張室１５及びオリフィス２５の協働により，燃料ポンプ４の吐出圧力の脈動を減衰することができる。しかも，オリフィス２５の直径を異にする複数のオリフィスプレート４５を用意しておき，それらの何れかを選定して保持孔１４に組み込むことにより，即ち，第１及び第２ハウジング半体１０ａ，１０ｂに構造変更を加わることなく，上記減衰特性を容易に変更することができる。

本発明は上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の設計変更が可能である。例えば，本発明のレギュレータ弁装置Ｒは，燃料タンク２内への設置も可能である。また，弁筒３０を合成樹脂製とすることもできる。

本発明の第１実施例に係るレギュレータ弁装置を備えたエンジン用燃料供給系の概要図。 上記レギュレータ弁装置の拡大縦断面図。 同レギュレータ弁装置の第１及び第２ハウジング半体の溶着前の状態を示す縦断面図。 本発明の第２実施例を示す，図２との対応図。

符号の説明

Ｒ・・・・・レギュレータ弁装置
２・・・・・燃料タンク
４・・・・・燃料ポンプ
４ａ・・・・吐出ポート
６・・・・・燃料噴射弁
１０・・・・ハウジング
１０ａ・・・第１ハウジング半体
１０ｂ・・・第２ハウジング半体
１１・・・・レギュレータ弁
１２・・・・第１ハウジング半体側の分割面
１２′・・・第２ハウジング半体側の分割面
１４・・・・保持孔
１５・・・・膨張室
１７ａ・・・入口通路
１８ａ・・・出口通路
１９ａ・・・戻り通路
２０・・・・円筒状溝
２２・・・・第１ハウジング半体側の溶着部
２２′・・・第２ハウジング半体側の溶着部
２５・・・・オリフィス
３０・・・・弁筒
３３・・・・弁体
３７・・・・逃がし孔

Claims (2)

1. 一端部に弁孔（３１）を有すると共に他端部に逃がし孔（３７）を有する弁筒（３０）及び，前記弁孔（３１）内の圧力変化に応じ前記弁孔（３１）を開閉し，その開き時には，該弁孔（３１）の圧力を前記逃がし孔（３７）に逃がす弁体（３３）を備えるレギュレータ弁（１１）と，このレギュレータ弁（１１）を収容して保持する合成樹脂製のハウジング（１０）とよりなり，そのハウジング（１０）には，燃料ポンプ（４）の吐出側を前記弁孔（３１）に連通する入口通路（１７ａ）と，前記弁孔（３１）を燃料噴射弁（６）に連通する出口通路（１８ａ）と，前記逃がし孔（３７）を燃料タンク（２）に開放する戻り通路（１９ａ）とを設けたレギュレータ弁装置において，
   前記ハウジング（１０）を，前記入口通路（１７ａ），前記出口通路（１８ａ）及び，前記弁筒（３０）を圧入して保持させる保持孔（１４）を有する第１ハウジング半体（１０ａ）と，前記戻り通路（１９ａ）を有する第２ハウジング半体（１０ｂ）とに分割し，その第１ハウジング半体（１０ａ）側の分割面（１２）に，前記保持孔（１４）を囲繞して，前記弁筒（３０）の圧入による該保持孔（１４）周壁の変形を吸収する円筒状溝（２０）を形成し，またそれら第１及び第２ハウジング半体（１０ａ，１０ｂ）の相対向する分割面（１２，１２′）に，前記円筒状溝（２０）を囲繞して両ハウジング半体（１０ａ，１０ｂ）相互を溶着する環状の溶着部（２２，２２′）を形成したことを特徴とするレギュレータ弁装置。
2. 請求項１記載のレギュレータ弁装置において，
   前記第１ハウジング半体（１０ａ）には，前記入口通路（１７ａ），出口通路（１８ａ）及び弁孔（３１）に囲まれてそれらと連通する膨張室（１５）を設けると共に，該入口通路（１７ａ），出口通路（１８ａ）及び弁孔（３１）の何れかにオリフィス（２５）を設けたことを特徴とするレギュレータ弁装置。

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