(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングをダイヤフラムにて燃料室とスプリング室とに区分し、燃料室には燃料流入路が開口するとともに円柱状弁座に穿設され、ダイヤフラムと一体的に移動する弁部にて開閉されるバルブシート孔を開口し、一方スプリング室にはダイヤフラムを燃料室側へ押圧するスプリングを縮設せる圧力制御弁において、ゴム材料よりなるダイヤフラムＤを、燃料室１とスプリング室２とに区分する薄肉平板部７Ａと、薄肉平板部７Ａの一側面Ｄｂよりスプリング室２側へ突出する薄肉円柱部７Ｃと、薄肉平板部７Ａの他側面Ｄａより燃料室１側へ突出するリング状弁部７Ｂとにより形成し、前記リング状弁部７Ｂの外径Ｂを円柱状弁座６の外径Ｄより小径とし、リング状弁部７Ｂの内径Ａをバルブシート孔５の直径Ｃより大径とするとともに前記薄肉円柱部７Ｃの外径Ｅを、前記リング状弁部７Ｂの外径Ｂとは異なる径となるようにし、更にスプリングＳの他側端部Ｓａをリテーナ８を介して薄肉円柱部７Ｃの平坦面７Ｄ上に係止させてなる圧力制御弁。
【請求項２】
前記リテーナは、一側に向かって開口する有底状の大カップ部８Ａと、大カップ部８Ａの底部８Ｂより他側に向かって凹設される有底状の小カップ部８Ｃとにより形成され、大カップ部８Ａの底部８Ｂ上にスプリングＳの他側端部Ｓａを係止するとともに小カップ部８Ｃの底部をダイヤフラムＤの薄肉円柱部７Ｃの平坦面７Ｄ上に係止したことを特徴とする請求項１記載の圧力制御弁。
【請求項３】
前記スプリングの断面形状を角型としたことを特徴とする請求項１記載の圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に用いられる圧力制御弁に関するものであり、この圧力制御弁は、燃料噴射弁から噴射する燃料の量をＥＣＵから出力される通電時間に比例させるために、燃料分配管内の燃料圧力を所定の一定圧力にする圧力調整装置である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧力制御弁は特開平７−２２５８３９号に示される。これには、ハウジングをダイヤフラムにてスプリング室と燃料室とに区分し、燃料室には燃料流入路が開口するとともにダイヤフラムと一体的に移動する開閉弁にて開閉される燃料リターン通路に連なる弁座を開口し、一方、スプリング室にはダイヤフラムを燃料室側に押圧するスプリングを縮設するとともに吸気管内と連絡される負圧導入路を開口した圧力制御弁において、前記ダイヤフラムをゴム材料によって形成するとともに、ダイヤフラムの燃料室側面にはゴム材料よりなり、弁座を開閉する円柱状の開閉弁を一体形成し、一方、スプリング室内に縮設されるスプリングの一端を有底円筒状のリテーナを介してダイヤフラムのスプリング室側面上に当接した圧力制御弁が開示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の圧力制御弁によるとゴム材料よりなる開閉弁はダイヤフラムの燃料室側面に一体形成されるもので、この開閉弁は燃料室内に供給される燃料中に浸漬され、長期間に渡る使用時、あるいは燃料温度が上昇した際、等において、膨潤する恐れがある。そして、前記開閉弁の膨潤によると、開閉弁の内方部分が弁座に穿設せるバルブシート孔内へ進入して喰込んだり、あるいは開閉弁の外方部分が弁座の外側部分を取り囲むことがある。以上によると、燃料室内の燃料圧力が所定の圧力以上に上昇した際において、開閉弁が膨潤した状態におけるダイヤフラムのスプリング室側への開放ストロークは、開閉弁が膨潤しない状態に比較してその開放ストロークは大きく増加するものである。そして、この開放ストロークの増加は、開閉弁の膨潤状態に応じて変化するもので、圧力制御弁における安定した圧力制御を行なうことが困難であった。
【０００４】
又、前記開閉弁を除去してダイヤフラムを薄肉平板部のみとして構成することも考慮されるが、以上によると、燃料室内の燃料がバルブシート孔内へ流れ込む際において開閉弁に相当する薄肉平板部において大なる振動が発生し、この振動によって制御圧力が不安定となったり、あるいは流体騒音が発生して好ましいものではない。
【０００５】
一方、スプリング室内に縮設されるスプリングについて鑑案すると、このスプリングは断面形状が丸型のコイルスプリングが使用される。そして、かかるスプリングによると圧縮した際において、横剛性力が弱く、リテーナを側方へ移動させることがあり、リテーナとダイヤフラムとの当接面が摩耗する恐れがあった。
【０００６】
本発明になる圧力制御弁は、上記不具合に鑑み成されたもので、ダイヤフラムの燃料室側に形成される開閉弁が膨潤しても開閉弁がバルブシート孔内に進入したり、あるいは弁座の外側部分を取り囲んだりすることがなく、安定した圧力制御を行なうことのできる圧力制御弁を提供することを第１の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明になる圧力制御弁は、前記目的達成の為に、ハウジングをダイヤフラムにて燃料室とスプリング室とに区分し、燃料室には燃料流入路が開口するとともに円柱状弁座に穿設され、ダイヤフラムと一体的に移動する弁部にて開閉されるバルブシート孔を開口し、一方スプリング室にはダイヤフラムを燃料室側へ押圧するスプリングを縮設せる圧力制御弁において、ゴム材料よりなるダイヤフラムを、燃料室とスプリング室とに区分する薄肉平板部と、薄肉平板部の一側面よりスプリング室側へ突出する薄肉円柱部と、薄肉平板部の他側面より燃料室側へ突出するリング状弁部とにより形成し、前記リング状弁部の外径を円柱状弁座の外径より小径とし、リング状弁部の内径をバルブシート孔の直径より大径とするとともに前記薄肉円柱部の外径を、前記リング状弁部の外径とは異なる径となるようにし、更にスプリングの他側端部をリテーナを介して薄肉円柱部の平坦面上に係止させたことを第１の特徴とする。
【０００８】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記リテーナは、一側に向かって開口する有底状の大カップ部と、大カップ部の底部より他側に向かって凹設される有底状の小カップ部とにより形成され、大カップ部の底部上にスプリングの他側端部を係止するとともに小カップ部の底部をダイヤフラムの薄肉円柱部の平坦面上に係止したことを第２の特徴とする。
【０００９】
更に、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記スプリングの断面形状を角型としたことを第３の特徴とする。
【００１０】
前記第１の特徴によると、燃料室内に臨んで形成されるリング状弁部が燃料室内に流入する燃料によって膨潤しても、リング状弁部の内径がバルブシート孔内に進入して喰込んだりすることがなく、又リング状弁部の外径が円柱状弁座の外径部分を取り囲むことがない。従って、リング状弁部が膨潤した際にあっても安定したリング状弁部の開放ストロークを得ることができ、安定した圧力制御を行なうことができる。
又、薄肉平板部７Ａとリング状弁部７Ｂ外周との接合部位置及び薄肉平板部７Ａと薄肉円柱部７Ｃとの接合部位置とが異なる径位置に設定されるので、ダイヤフラムの上下移動の際、上記各接合部位置における応力集中が緩和される。従って、ダイヤフラムの各接合部位置の作動疲労が軽減されるので、ダイヤフラムの耐久性を向上することが可能となる。
【００１１】
又、第２の特徴によると、スプリングの他側端部をリテーナの大カップ部の底部に係止したので、スプリングのコイル径を大きくすることができ、スプリングのバネ定数を小さくすることができる。従って、圧力制御弁の圧力制御精度を高めることができる。
【００１２】
更に、第３の特徴によると、コイルスプリングを圧縮した際におけるコイルスプリングの横剛性力を高めることができるので、リテーナの小カップ部とダイヤフラムの薄肉円柱部の平坦面との横ズレが抑止でき、ダイヤフラムの耐久性を向上できる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の圧力制御弁の１実施例を図１により説明する。ハウジングＨはゴム材料によって形成されるダイヤフラムＤによって燃料室１とスプリング室２とに区分される。燃料室１には、燃料流入路３と燃料リターン通路４に連なるバルブシート孔５が開口するもので、燃料流入路３は下側のハウジングＨａの中間部分に設けた底部Ｈｂに穿設される。一方、バルブシート孔５は円柱状弁座６に穿設される。この円柱状弁座６は、円柱状をなし、図において上側の平坦面６Ａより下側に向かってバルブシート孔５が貫通して穿設される。すなわち、バルブシート孔５の図における上方は円柱状弁座６の平坦面６Ａを介して燃料室１内に開口し、下方は燃料リターン通路４に連なる。
【００１４】
前記ダイヤフラムは以下により形成される。すなわちダイヤフラムＤは、全体が円板状をなす薄肉平板部７Ａよりなり、薄肉平板部７Ａの中央部分には、弁部としてのリング状弁部７Ｂと、薄肉円柱部７Ｃが一体形成される。リング状弁部７Ｂは、ダイヤフラムＤの燃料室１に臨む他側面Ｄａに環状に突出して形成されるもので、このときリング状弁部７Ｂの内径Ａは、円柱状弁座６の平坦面６Ａに開口するバルブシート孔５の直径Ｃより大径とする。又、リング状弁部７Ｂの外径Ｂは、リング状弁部７Ａに臨む円柱状弁座６の外径Ｄより小径とする。
【００１５】
薄肉円柱部７Ｃは、ダイヤフラムＤのスプリング室２に臨む一側面Ｄｂに突出して形成されるもので、薄肉円柱部７Ｃの図における上端面は平坦面７Ｄをなす。この薄肉円柱部７Ｃの外径Ｅは、リング状弁部７Ｂの外径Ｂより大径もしくは小径とする（図１は大径とした場合の例である）。
【００１６】
８は、スプリング室２内にあって、ダイヤフラムＤの薄肉円柱部７Ｃ上に配置されるリテーナである。このリテーナ８は、図において上方に向かって開口する有底状の大カップ部８Ａと、大カップ部８Ａの底部８Ｂより下方に向かって凹設される有底状の小カップ部８Ｃとにより形成される。すなわちリテーナ８の小カップ部８Ｃの底部がダイヤフラムＤの薄肉円柱部７Ｃの平坦面７Ｄ上に配置される。尚、小カップ部８Ｃの底部外径は、薄肉円柱部７Ｃの外径Ｅと略同径が好ましい。
【００１７】
そして、スプリング室２内には、コイル状をなすスプリングＳが縮設配置されるもので、このスプリングＳの断面形状は角型をなすとともにスプリングＳの他側端部Ｓａは、リテーナ８の大カップ部８Ａの底部８Ｂ上に係止される。以上によれば、スプリングＳのバネ力は、リテーナ８の大カップ部８Ａの底部８Ｂ、薄肉円柱部７Ｃの平坦面７Ｄを介してダイヤフラムＤに付与され、これによってリング状弁部７Ｂが円柱状弁座６の平坦面６Ａに当接され、バルブシート孔５と燃料室１とが遮断される。
【００１８】
そして、燃料流入路３から燃料室１内に流入する燃料圧力が所定の圧力を超えて上昇すると、燃料室１内の燃料圧力によるダイヤフラムＤに対する上方向の押圧力と、スプリングＳのバネ力によるダイヤフラムＤに対する下方向の押圧力とがバランスする位置迄ダイヤフラムＤは上方向に向かって変位するもので、このダイヤフラムＤの変位に応じてリング状弁部７Ｂは、円柱状弁座６の平坦面６Ａより離れ、バルブシート孔５を開放する。従って、燃料室１内の燃料圧力の上昇分に相当して燃料室１内の燃料圧力がバルブシート孔５を介して燃料リターン通路４へ開放されるので、燃料室１内の燃料圧力を再び所定の圧力に制御することができる。
【００１９】
ここで本発明になる圧力制御弁によると、以下の格別な効果を奏する。すなわち、リング状弁部７Ｂは、燃料室１に臨んで配置されることから、燃料室１内にある燃料によって膨潤することは否めない。然しながら、本発明にあっては、リング状弁部７Ｂの内径Ａをバルブシート孔５の直径Ｃより大径としたこと、により仮にリング状弁部７Ｂの内径部分が膨潤して内方に向かって変形したとしても、その変形部分がバルブシート孔５内に進入したり、あるいは喰込んだりすることがない。又、リング状弁部７Ｂの外径Ｂをバルブシート孔５が開口する円柱状弁座６の外径Ｄより小径としたこと、により仮にリング状弁部７Ｂの外径部分が膨潤して外方に向かって変形したとしても、その変形部分が円柱状弁座６の外形を取り囲んだりすることがない。以上によれば、リング状弁部７Ｂと円柱状弁座６の平坦面６Ａ部分を流れる流路抵抗が大きく変化することがなく、リング状弁部７Ｂを含むダイヤフラムＤの安定した開放ストロークを確保することができ、これによって安定した燃料圧力の制御を行なうことができる。
【００２０】
又、ダイヤフラムＤの一側面Ｄｂに薄肉円柱部７Ｃを設けたことによると、特に、リング状弁部７Ｂの内方部分を含むリング状弁部７Ｂの厚さを、薄肉円柱部７Ｃの厚さ分に相当して厚く形成することができ、リング状弁部７Ｂを介して燃料室１内の燃料がバルブシート孔５内へ流入する際、リング状弁部７Ｂにおける振動を抑止することができ、これによって安定した燃料圧力の制御と、流体騒音の低減を達成できる。
【００２１】
又、薄肉円柱部７Ｃがスプリング室２側のダイヤフラムＤに形成されたことによると、薄肉円柱部７Ｃが燃料によって膨潤することがないので好ましい。
【００２２】
更に、ダイヤフラムＤの他側面Ｄａとリング状弁部７Ｂ外周との接合部位置及びダイヤフラムＤの一側面Ｄｂと薄肉円柱部７Ｃとの接合部位置とが異なる径位置に設定されることによると、ダイヤフラムＤの上下移動の際、上記各接合部位置における応力集中が緩和される。従って、ダイヤフラムＤの各接合部位置の作動疲労が軽減されるので、ダイヤフラムＤの耐久性を向上することが可能となる。
【００２３】
更に、スプリングＳのバネ力をダイヤフラムＤに付与するリテーナ８を大カップ部８Ａと小カップ部８Ｃとにより形成し、小カップ部８Ｃの底部を薄肉円柱部７Ｃの平坦面７Ｄに当接したことによると、ダイヤフラムＤの中央部分の薄肉平板部７Ａの一側面Ｄｂと小カップ部８Ｃとの空間を大きくとることができ、これによって薄肉平板部７Ａとリテーナ８との干渉を抑止でき、安定した燃料圧力を制御する上で好ましい。更には、薄肉平板部７Ａの摩耗・変形を防止する上で好ましい。
【００２４】
一方、スプリングＳの他側端部Ｓａをリテーナ８の大カップ部８Ａの底部８Ｂに係止したことによると、コイル状をなすスプリングＳの直径を大きく設定することができ、スプリングＳのバネ定数を小さく設定する上で好ましい。以上によると、圧力制御精度を高めることができる。
【００２５】
更に又、コイル状のスプリングＳの断面形状を角型にしたことによると、スプリングＳを圧縮した際におけるスプリングＳの横剛性力を高めることができ、これによってリテーナ８の横ズレが防止できたものである。以上によれば、リテーナ８とダイヤフラムＤとを格別に固着する必要がなくなったもので、固着の為に要する部品及び工数が不要となって製造コストの低減に効果的である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明になる圧力制御弁によると、ゴム材料よりなるダイヤフラムＤを、燃料室１とスプリング室２とに区分する薄肉平板部７Ａと、薄肉平板部７Ａの一側面Ｄｂよりスプリング室２側へ突出する薄肉円柱部７Ｃと、薄肉平板部７Ａの他側面Ｄａより燃料室１側へ突出するリング状弁部７Ｂとにより形成し、前記リング状弁部７Ｂの外径Ｂを円柱状弁座６の外径Ｄより小径とし、リング状弁部７Ｂの内径Ａをバルブシート孔５の直径Ｃより大径とするとともに前記薄肉円柱部７Ｃの外径Ｅを、前記リング状弁部７Ｂの外径Ｂとは異なる径となるようにし、更にスプリングＳの他側端部Ｓａをリテーナ８を介して薄肉円柱部７Ｃの平坦面７Ｄ上に係止させたので、ダイヤフラムの安定した開放ストロークを確保でき、安定した燃料圧力の制御を行なうことができるとともに圧力制御弁における流体騒音の発生を抑止でき、更には薄肉円柱部の膨潤を抑止できる。
又、薄肉円柱部の外径を、リング状弁部の外径とは異なる径となるようにしたことによると、ダイヤフラムの上下移動時における応力集中が緩和されるので、ダイヤフラムの耐久性を向上することが可能となる。
【００２７】
又、リテーナを大カップ部と小カップ部とにより形成し、大カップ部の底部にスプリングの他側端部を係止し、小カップ部の底部をダイヤフラムの薄肉円柱部の平坦面上に係止したことによると、ダイヤフラムの薄肉平板部とリテーナとの干渉が抑止でき、安定した燃料圧力の制御を行なうことができ、更にはスプリングのバネ定数を小さく設定できて圧力制御精度を高めることができる。
【００２８】
更に又、スプリングの断面形状を角型としたことによると、リテーナの横ズレを防止でき、リテーナとダイヤフラムとを格別に固着する必要がなく製造コストの低減を図ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になる圧力制御弁の一実施例を示す縦断面図。
【符号の説明】
Ｄ      ダイヤフラム
１      燃料室
２      スプリング室
７Ａ    薄肉平板部
７Ｂ    リング状弁部
７Ｃ    薄肉円柱部
７Ｄ    平坦面
８      リテーナ
８Ａ    大カップ部
８Ｂ    底部
８Ｃ    小カップ部
Ｓ      スプリング
【図１】
0003876334.tif 000002