(57)【要約】  ハウジング（２０）及びデバイダ（３０）を有する貫流型圧力調整器。ハウジング（２０）は、縦軸に沿って位置する入口（２０２）と、出口（２０４）とを有する。デバイダ（３０）はハウジング（２０）を第１のチェンバ（４０）と、第２のチェンバ（５０）とに分離し、弁座（３０４）、ダイアフラム（３００）、保持手段（３０２）及び流れ拡散部材（４００）を有する。弁座（２０４）は第１と第２のチェンバの間に通路（６０）を画定する。ダイアフラム（３００）はハウジングと弁座の間を延びる。保持手段はダイアフラム（３００）を弁座（３０４）に固定し、弁座に近接する基部、縦軸に沿い基部から出口の方へ延びる中間部、中間部から延びる端部、流れ軸を有し通路と第２のチェンバの間の流体の連通を許容する少なくとも１つの開口を有する。流れ拡散部材（４００）は通路（６０）と出口（２０４）の間に位置し、複数の流路を画定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸に沿って位置する入口及び出口を有するハウジングと、
ハウジングを第１のチェンバと、第２のチェンバとに分離するデバイダと、
閉鎖部材とより成り、
デバイダは、
流れ面積を有する通路を第１と第２のチェンバの間に画定する弁座と、
ハウジングと弁座の間を延びるダイアフラムと、
ダイアフラムを弁座に固定する保持手段と、
通路と出口の間の流れ拡散部材とを有し、
保持手段は、
弁座に近接する基部と、
縦軸に沿って基部から出口の方へ延びる中間部と、
中間部から延びる端部と、
流れ軸を有する少なくとも１つの開口とを有し、
開口は通路の流れ面積より小さい流れ面積を有し且つ通路と第２のチェンバの間の流体の連通を許容し、
流れ拡散部材は各々が開口の流れ面積より小さい流れ面積を有する複数の流路を画定し、
閉鎖部材は弁座に関して第１と第２の位置との間を移動し、第１の位置は通路を介する流体の連通を実質的に阻止するが、第２の位置は通路を介する流体の連通を許容する貫流型圧力調整器。
【請求項２】
流れ拡散部材は、グリッドを形成し複数の流路を画定する複数のセグメントを含む請求項１の貫流型圧力調整器。
【請求項３】
前記セグメントはワイヤで形成されている請求項２の貫流型圧力調整器。
【請求項４】
前記セグメントはグリッドを形成するように織成されている請求項３の貫流型圧力調整器。
【請求項５】
流れ拡散部材はメッシュスクリーンである請求項１の貫流型圧力調整器。
【請求項６】
流れ拡散手段は単一部材として形成され、複数の流路は単一部材に形成されている請求項１の貫流型圧力調整器。
【請求項７】
流れ拡散部材は通路と少なくとも１つの開口の間に位置する請求項２の貫流型圧力調整器。
【請求項８】
流れ拡散部材は円形であり、外径が保持手段の内径より長いため保持手段に圧力嵌めされる請求項７の貫流型圧力調整器。
【請求項９】
流れ拡散部材は保持手段の中間部に圧力嵌めされる請求項８の貫流型圧力調整器。
【請求項１０】
流れ拡散部材は少なくとも１つの開口と出口の間に位置する請求項２の貫流型圧力調整器。
【請求項１１】
流れ拡散部材は円形であり、円筒形の側壁の内径は保持手段の外径より短いため保持手段上に圧力嵌めされる請求項１０の貫流型圧力調整器。
【請求項１２】
流れ拡散部材は保持手段の端部上に圧力嵌めされる請求項１１の貫流型圧力調整器。
【請求項１３】
弁座、中間部及び端部は通路及び少なくとも１つの開口と流体連通関係にある収集チェンバを画定する請求項１の貫流型圧力調整器。
【請求項１４】
縦軸に沿って延び、デバイダを閉鎖部材の方へ付勢する可撓性エレメントを有し、
ハウジングは、入口を有し第１のチェンバを画定する第１のハウジング部と、出口を有し第２のチェンバを画定する第２のハウジング部とを備えており、
ダイアフラムは第１と第２のハウジング部の間に挟着された第１の円周部を有し、
基部は中間部から縦軸に関して外方に延びる環状部を有し、
ダイアフラムは弁座と環状部の間に挟着された第２の円周部を有し、
可撓性エレメントは第２のハウジング部と係合する第１の端部と、環状部と係合する第２の端部とを有する請求項１の貫流型圧力調整器。
【請求項１５】
弁座、ダイアフラム、少なくとも１つの開口を有する保持手段及び保持手段と協働係合関係にある流れ拡散部材とを有し、流れ拡散部材は複数の流路を画定し、デバイダはハウジングを第１のチェンバと第２のチェンバとに分離し、ハウジングは縦軸を有し、弁座は縦軸に沿って第１と第２のチェンバの間を延びる通路を画定し、ダイアフラムはハウジングと弁座の間を延びる、圧力調整器を介する流体の流れを拡散する方法であって、
流体を通路を介して流し、
流体を拡散部材を介して流し、
流体を少なくとも１つの開口を介して流すステップより成る流体の流れ拡散方法。
【請求項１６】
流れ拡散部材を介して流体を流すステップは少なくとも１つの開口を介して流体を流すステップの前にある請求項１５の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの開口を介して流体を流すステップは拡散部材を介して流体を流すステップの前にある請求項１５の方法。
【請求項１８】
流体を通路から収集チェンバを介して少なくとも１つの開口へ流すステップを有する請求項１５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用燃料系統の圧力調整器に係り、さらに詳細には、流れノイズを減少させる拡散手段を備えた貫流型圧力調整器に係る。
【背景技術】
【０００２】
現代の自動車用燃料系統の大部分は、燃料噴射器を用いて燃料をエンジンシリンダへ配送し燃焼させる。燃料噴射器はポンプにより燃料が供給される燃料レール上に装着されている。燃料噴射器が適正に動作するよう、燃料が燃料レールに供給される圧力を制御する必要がある。圧力制御は全てのエンジン回転数レベルで系統の燃料圧力を制御する圧力調整器により行われる。
【０００３】
公知の圧力調整器を通る燃料の流量は、高いエンジン速度では、燃焼プロセスで多量の燃料が消費されるため小さい傾向がある。低いエンジン速度では、少量の燃料が消費されるため、圧力調整器を通る流量が大きい。この大きな燃料流量によるノイズは受け入れることができない程大きなレベルになることがある。
【０００４】
公知の圧力調整器は、弁座、ダイアフラム及び保持手段を備えたデバイダを有する。デバイダはハウジングを第１のチェンバと第２のチェンバとに分離する。弁座はハウジングの縦軸に沿って第１と第２のチェンバの間を延びる通路を画定する。弁座は、第１のチェンバに近接し第１の断面積を有する第１の部分と、第２のチェンバに近接し第２の断面積を有する第２の部分とを有する。第１の断面積は第２の断面積より大きい。ダイアフラムはハウジングと弁座の間を延びる。保持手段は流れ軸が縦軸に沿って配向された複数の開口を有する。開口は流れを拡散させ、調整器の動作ノイズを減少させる。
【０００５】
公知の圧力調整器と比較して、大きい燃料流量時に流れに関連するノイズを減少させ、しかも製造コストが低い燃料調整器が求められていると思われる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、一実施例において、ハウジングと、デバイダとを有する貫流型圧力調整器を提供する。ハウジングは縦軸に沿って位置する入口と、出口とを有する。デバイダはハウジングを第１のチェンバと第２のチェンバとに分離し、弁座、ダイアフラム、保持手段及び流れ拡散部材を有する。弁座は第１と第２のチェンバの間に通路を画定し、この通路は流れ面積を有する。ダイアフラムはハウジングと弁座の間を延びる。保持手段はダイアフラムを弁座に固定し、弁座に近接する基部、基部から出口の方へ縦軸に沿って延びる中間部、中間部から延びる端部、流れ軸を有し通路と第２のチェンバの間の流体の連通を許容する少なくとも１つの開口を有する。開口の流れ面積は弁座通路の流れ面積より小さい。流れ拡散部材は通路と出口の間に位置し、複数の流路を画定する。各流路の流れ面積は開口の流れ面積より小さい。貫流型圧力調整器は、弁座に関して第１と第２の位置を有する閉鎖部材を備えている。第１の位置では、閉鎖部材は通路を介する流体の連通を実質的に阻止するが、第２の位置では、通路を介する流体の連通を実質的に許容する。
【０００７】
流れ拡散部材は複数のセグメントを有し、これらのセグメントはグリッドを形成して複数の流路を画定する。これらのセグメントはワイヤにより形成されるが、グリッドを織成してもよい。流れ拡散部材はメッシュスクリーンでよい。流れ拡散部材は、複数の流路が形成されるように一体的な部材として形成してもよい。流れ拡散部材は通路と開口との間に位置する。流れ拡散部材は円形であり、外径が保持手段の内径よりも大きいため、例えば中間部において保持手段に圧力嵌めされる。流れ拡散部材は開口と出口の間に位置する。流れ拡散部材は円形であり、円筒形の側壁の内径が保持手段の外径よりも短いため、例えば端部で保持手段上に圧力嵌めされる。
【０００８】
弁座、中間部及び端部は、通路及び開口と流体連通関係にある収集チェンバを画定する。可撓性エレメントは、デバイダを縦軸に沿って閉鎖部材の方へ付勢する。ハウジングは、入口を有し第１のチェンバを画定する第１のハウジング部と、出口を有し第２のチェンバを画定する第２のハウジング部とを備えている。ダイアフラムは、第１と第２のハウジング部の間に挟着された第１の円周部を有する。基部は縦軸に関して中間部から外方に延びる環状部を有する。ダイアフラムは弁座と環状部の間に挟着された第２の円周部を有する。可撓性エレメントは第２のハウジング部と係合する第１の端部と、環状部と係合する第２の端部とを有する。
【０００９】
本発明は、別の実施例において、圧力調整器を介する流体の流れを拡散させる方法を提供する。圧力調整器は弁座、ダイアフラム、保持手段を有するデバイダと、流れ拡散部材とを有する。保持手段は少なくとも１つの開口を有する。流れ拡散部材は保持手段と協働係合関係にあり、複数の流路を画定する。デバイダはハウジングを第１のチェンバと第２のチェンバとに分離する。ハウジングは縦軸を有する。弁座は、縦軸に沿って第１と第２のチェンバの間を延びる通路を画定する。ダイアフラムはハウジングと弁座の間を延びる。この方法は通路を介して流体を流し、拡散部材を介して流体を流し、開口を介して流体を流すステップを含む。
【００１０】
拡散部材を介して流体を流すステップは、開口を介して流体を流すステップの前にくる。開口を介して流体を流すステップは、拡散部材を介して流体を流ステップの前にくる。この方法は通路から収集チェンバを介して開口へ流体を流すステップを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は好ましい実施例の貫流型圧力調整器１０を示す。貫流型圧力調整器１０はハウジング２０を有する。ハウジング２０は、デバイダ３０により第１のチェンバ４０と、第２のチェンバ５０とに分離されている。デバイダ３０は、第１のチェンバ４０を第２のチェンバ５０と連通させる通路６０を有する。閉鎖部材７０は、通路６０を介する流れを許容するかまたは阻止する。フィルタ８０をハウジング２０の流路に配置してもよい。ハウジング２０は、縦軸Ａ−Ａに沿ってオフセットした入口２０２と、出口２０４とを有する。ハウジング２０は、第１のハウジング部２０６と、第２のハウジング部２０８とが中空の内部２１１を有する一体的なハウジング２０を形成するように圧着したものである。一体的なハウジングは２つの部材を連結することにより形成されるが、ハウジングを多数の部材を一体化するかまたは単体構造部材として形成してもよいことを理解されたい。ハウジング２０の入口２０２は第１のハウジング部２０６にあり、ハウジング２０の出口２０４は第２のハウジング部２０８にある。入口２０２は第１のハウジング部２０６に位置する複数の開口２１０でもよい。出口２０４は第２のハウジング部２０８に位置するポート２１２でよい。
【００１２】
第１のハウジング部２０６は、第１の基部２１４、縦軸Ａ−Ａに沿う第１の方向において第１の基部２１４から延びる第１の横壁２１８及び縦軸Ａ−Ａを実質的に横切る方向に第１の横壁２１８から延びる第１のフランジ２２０を有する。第２のハウジング部２０８は、第２の基部２２２、縦軸Ａ−Ａに沿う第２の方向において第２の基部２２２から延びる第２の横壁２２４及び縦軸Ａ−Ａを実質的に横切る方向に第２の横壁から延びる第２のフランジ２２６を有する。ダイアフラム３００を有するデバイダ３０は、第１のチェンバ４０と第２のチェンバ５０を分離するために第１のフランジ２２０と第２のフランジ２２６との間に固定される。第１のフランジ２２０は第２のフランジ２２６の周端部を巻き込み、第２のフランジ２２６に圧着して一体的なハウジング２０を形成するようにすればよい。
【００１３】
ばねが好ましい第１の付勢部材９０は第２のチェンバ５０内に位置する。第１の付勢部材９０は第２のハウジング部２０８の基部２２２上の位置決め手段２２８と係合し、デバイダ３０を第１のハウジング２０６の基部２１４の方へ付勢する。第１の付勢部材９０は、調整器１０のデバイダ３０を該調整器１０の好ましい圧力に関連する所定の力で付勢する。第２のハウジング部２０８の基部２２２は、位置決め手段２２８と共に出口ポート２１２を提供する窪んだ中心部を有する。ばね９０の第１の端部は位置決め手段２２８上に固定されるが、第２の端部は保持手段３０２により支持されるが、この保持手段はダイアフラム３００の中央開口３０６に取り付けられた弁座３０４に固定される。
【００１４】
好ましい実施例において、弁座３０４はハウジング２０のダイアフラム３００により懸垂状態にあり、第１の部分６０２及び第２の部分６０４を有する通路６０を提供する。弁座３０４は、縦軸Ａ−Ａに沿って位置する第１の弁座部分３０４Ａと第２の弁座部分３０４Ｂとを有する。第１の弁座部分３０４Ａは第１のチェンバ４０内にあり、第２の弁座部分３０４Ｂは第２のチェンバ５０内にある。通路６０の第１の部分６０２は、弁座３０４の第１の部分３０４Ａ及び第２の部分３０４Ｂの両方の内部を縦軸Ａ−Ａに沿って延びる。縦軸Ａ−Ａに沿って延びる第２の部分６０４は弁座３０４の第２の部分３０４Ｂ内にある。
【００１５】
弁座３０４は、第１のチェンバ４０内の第１の表面３０８、第２のチェンバ５０内の第２の表面３１０及び第１の表面３０８と第２の表面３１０の間を延びる側面３１２を有する。通路６０の第１の部分６０２は第１の表面３０８と連通する。通路６０の第２の部分６０４は第１の部分６０２及び第２の表面３１０と連通する。第１の部分６０２は第１の断面積を有し、第２の部分６０４は第１の断面積より小さい第２の断面積を有する。第１の部分６０２及び第２の部分６０４の断面積は以下においてさらに詳述する複数の開口３２４のそれぞれの断面積より大きい。弁座３０４の側面３１２は、保持手段３０２と弁座３０４の間の圧力嵌め接続を強化する切下げ端縁部３１４を有する。好ましい実施例の弁座３０４は、一体的な弁座かまたは組立可能な別個のコンポーネントで構成すればよいことに注意されたい。
【００１６】
第２の弁座表面３１０とは反対側の通路６０の端部には、弁作動ボール６４でよい閉鎖部材７０を着座させるための着座表面６２がある。弁座３０４の製造にあたり、この着座表面６２はボール６４の滑らかな着座表面が確実に得られるように仕上げてある。
【００１７】
好ましい実施例において、保持手段３０２は縦軸Ａ−Ａに沿って延びる円筒形の中間部３２０を有する。しかしながら、この中間部３２０は当該技術分野で知られた他の幾何学的形状でもよいことを理解されたい。好ましい実施例によると、中間部３２０の内側表面は弁座３０４の側面３１２に圧力嵌めされて切下げ端縁部３１４と協働係合する。
【００１８】
保持手段３０２はまた、縦軸Ａ−Ａを実質的に横切る方向において中間部３２０から半径方向内方に延びる端部３２２を有する。好ましい実施例において、この端部３２２は中間部３２０と一体的に形成されている。例えば、中間部３２０の端部３２２と中間部３２０とは平坦な金属板を打抜き加工することにより成形可能である。例えば、中間部３２０の端部３２２を別個に形成して接合してもよいことを理解されたい。中間部３２０と端部３２２とは、通路６０及び端部３２２に形成された複数の開口３２４と流体連通関係にあるチェンバ３３０を形成する。複数の開口３２４は、端部３２２及び一体的な中間部３２０が平坦な状態にある間に端部３２２を打抜き加工することにより形成できる。開口３２４は縦軸Ａ−Ａと同心的な流れ軸を有する。開口３２４は通路６０と第２のチェンバ５０との間の流体の連通を許容する。
【００１９】
好ましい実施例において、保持手段３０２は、中間部３２０から縦軸Ａ−Ａに関してほぼ半径方向外方に延びる基部３３２をも有する。基部３３２は縦軸Ａ−Ａに沿って端部３２２から離れた位置にあり、第１の弁座部分３０４Ａと協働してダイアフラム３００を挟着することによりダイアフラム３００を弁座３０４に結合する。基部３３２は、ばね９０の第２の端部を支持し、デバイダ３０に関するその位置決めを行う働きもする。好ましい実施例において、基部３３２は中間部３２０及び端部３２２と同じ金属板からの実質的に同じ打抜き加工により形成される。
【００２０】
貫流型圧力調整器１０は、通路６０と出口２０４の間に位置する流れ拡散部材４００を有する。図１の実施例に示すように、流れ拡散部材４００は通路６０と開口３２４との間にある。流れ拡散部材４００は、多数の流路を形成することにより燃料流量が大きい時の流れに関連するノイズを減少させる。流れに関連するノイズは流路の流れ面積に比例する。大きな面積の流路は乱流を許容するため、流れに関連するノイズが高レベルとなる。流れ拡散部材４００は多数の流路により流路の流れ領域を減少させるため、流れに関連するノイズが減少する。
【００２１】
図２ａ及び２ｂに示すように、流れ拡散部材４００は、多数の流路４０４を画定するようにグリッドを形成する複数のセグメント４０２により形成することができる。各流路４０４の流れ面積は保持手段の各開口３２４の流れ面積より小さい。図示のように、セグメント４０２はワイヤで形成されるが、メッシュスクリーンを織成する。しかしながら、流れ拡散部材４００は多数の流路４０４が形成される限り任意適当な態様で形成できることを理解されたい。例えば、流れ拡散部材４００を、打抜き加工により複数の流路４０４を形成した単一のプレート部材またはプラスチック射出成形グリッドとして形成してもよい。
【００２２】
流れ拡散部材４００をワイヤメッシュスクリーンで形成する場合、多数の流路４０４の開放面積の合計の割合は一平方インチ毎のワイヤセグメント４０２の数と、ワイヤセグメント４０２の直径とに依存する。実施例のテストでは、多数の流路の開放面積の合計が３５％であるワイヤメッシュスクリーンにより形成した流れ拡散部材を用いると流れに関連するノイズの減少が測定された。燃料流量が９３．７ｋｇ／時の時、流れ拡散部材がない場合のノイズレベルの測定値は５６．４ソーンであった。流れ拡散部材を有する場合、同じ流量におけるノイズレベル測定値は２８．３ソーンであった。
【００２３】
図１を再び参照して、流れ拡散部材４００は上部４０６が縦軸Ａ−Ａを実質的に横切るように配向されている。流れ拡散手段４００は、縦軸Ａ−Ａの方向に且つ保持手段３０２の中間部３２０にほぼ平行に上部４０６から延びる側部４０８を有する。側部４０８は保持手段３０２の内径よりも大きい外径を有するため、流れ拡散部材４００を保持手段３０２に圧力嵌めすることが可能であり、側部４０８は弁座３０４の第２の表面３１０に当接し、側部４０８の外側表面は中間部３２０の内側表面と係合する。
【００２４】
図３は、流れ拡散部材４００が開口３２４と出口２０４の間に位置する別の実施例の貫流型圧力調整器１０を示す。図３の実施例において、側部４０８の内径が保持手段３０２の外径よりも短いため、流れ拡散部材は保持手段３０２上に圧力嵌めされる。
【００２５】
燃料調整器１０を組み立て方法の１つは、閉鎖部材７０を第１のハウジング部２０６にポンチ止めか圧力嵌めのような方法で結合することである。デバイダ３０の組み立ては、弁座３０４をダイアフラム３００の中央開口３０６内に配置した後、側面３１２が中間部３２０と接触係合するように保持手段３０２を弁座３０４に圧力嵌めすることにより行う。組み立て済みのデバイダ３０は第１のハウジング部２０６のフランジ２２０の上方表面に関して位置決めする。付勢ばね９０を保持手段３０２に配置し、その後、第２のハウジング部２０８をばね９０にかぶせる。第１のハウジング部２０６のフランジ２２０を圧着して第２のハウジング部２０８を固定する。第１及び第２のハウジング２０６、２０８並びにダイアフラム３００はそれぞれ第１と第２のチェンバ４０、５０を形成する。燃料が維持される圧力は付勢ばね９０のばね力により決まる。
【００２６】
圧力調整器の動作及び圧力調整器を介して流体の流れを拡散させる方法について説明する。付勢ばね９０は、保持手段３０２を介して作用することによりデバイダ３０を第１のハウジング２０６の基部２１４の方へ付勢する。ボール６４が表面６２上に着座すると、圧力調整器１０は閉位置となり、流体は圧力調整器１０を通過できない。
【００２７】
流体は開口２１０を介して圧力調整器１０に流入し、デバイダ３０に圧力を加える。流体圧力が付勢ばね９０によりかかる力より大きくなると、ダイアフラム３００が軸方向に移動するため、ボール６４が弁座３０４の着座表面６２から離れる。これが圧力調整器１０の開位置である。その後、流体は調整器１０を通過できる。流体は、第１のチェンバ４０から通路６０へ流入した後、収集チェンバ３３０内に流入し、流れ拡散部材４００により形成される複数の流路４０４を通過する。流体は、複数の流路４０４から開口３２４を縦軸Ａ−Ａの方向に流れて第２のチェンバ５０内に流入した後、出口２０４を通って圧力調整器から出る。
【００２８】
入来する燃料の圧力が減少すると付勢ばね９０の力が燃料圧力を凌駕するため、弁座３０４はボール６４と接触する着座係合位置に復帰し、かくして通路６０が閉じて、圧力調整器が閉位置に戻る。
【００２９】
本発明をある特定の好ましい実施例に関連して説明したが、図示説明した実施例に対する多数の変形例及び設計変更が頭書の特許請求の範囲及びそれらの均等物により規定される本発明の範囲から逸脱することなく可能である。従って、本発明は図示説明した実施例に限定されず、特許請求の範囲の文言により決まる全範囲を享受すると意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例による流体拡散部材を備えた貫流型圧力調整器である。
【図２Ａ】図１の流体拡散部材の平面図である。
【図２Ｂ】図１の流体拡散部材の側面図である。
【図３】本発明の別の実施例による流体拡散部材を備えた貫流型圧力調整器である。
【図１】
2007530871.tif 000003
【図２Ａ】
2007530871.tif 000004
【図２Ｂ】
2007530871.tif 000005
【図３】
2007530871.tif 000006
【国際調査報告】
2007530871.tif 000007
2007530871.tif 000008
2007530871.tif 000009