JPH10299925A - 圧力制御弁 - Google Patents

圧力制御弁

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JPH10299925A
JPH10299925A JP9120229A JP12022997A JPH10299925A JP H10299925 A JPH10299925 A JP H10299925A JP 9120229 A JP9120229 A JP 9120229A JP 12022997 A JP12022997 A JP 12022997A JP H10299925 A JPH10299925 A JP H10299925A
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valve
valve body
seat
housing
hole
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JP9120229A
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Hideya Kikuchi
英弥 菊地
Etsuro Hozumi
悦郎 穂積
Akinao Minegishi
昭直 峯岸
Nobuo Aoki
青木　　伸夫
Shigeru Kashiba
茂 柏葉
Fusuo Aoki
富寿雄 青木
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Original Assignee
Zexel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁体と弁座との間から燃料が漏れるのを防止
するとともに、弁体のリフト、着座移動を円滑に行わせ
ることができ、しかも所望の大きさの緩衝作用が得られ
るようにする。 【解決手段】 ハウジングＨの開口部側の端部に雌ねじ
部Ｈｂを形成し、この雌ねじ部Ｈｂに弁本体の雄ねじ部
３１を螺合させる。そして、弁本体１０のフランジ部３
２をハウジングＨの上面Ｈｃに突き当てることにより、
弁本体１０をハウジングＨに固定する。雄ねじ部３１の
下側で弁本体１０の内部には、弁座２３およびこれに続
くガイド孔２４を形成する。弁本体１０の内部には、弁
座２３に着座離間する弁体５０を設ける。この弁体５０
には、ガイド孔２４に摺動自在に嵌合するガイド部５５
を設ける。ガイド孔２４の下端開口部を遮蔽板２５で遮
蔽する。遮蔽板２５には、オリフィス２５ａを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料噴射装置に
用いられる圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料噴射装置は、図６に示すよ
うに、燃料タンクＴ内の燃料をフィードポンプＦｐによ
って高圧ポンプＰｐに送り、ここで高圧に加圧する。加
圧された燃料は、コモンレールＲを介して各燃料噴射ノ
ズルＩに圧送され、エンジンの燃焼室に噴射される。ま
た、コモンレールＲと燃料タンクＴとの間には圧力制御
弁Ｖが配置され、コモンレールＲ内の燃料の圧力が所定
の圧力を越えないように制御されている。
【０００３】上記圧力制御弁Ｖは、図７に示すように、
コモンレールＲのハウジングＨの取付孔Ｈａに挿入固定
され弁本体１を備えており、この弁本体１はシート部材
２とプラグ部３とから構成されている。シート部材２
は、取付孔Ｈａの底部側に油密に嵌合され、ガスケット
Ｇを介して取付油Ｈａの底面に載置されている。シート
部材２の内部には、上下に貫通する貫通孔（ガイド孔）
２ａが形成されており、この貫通孔２ａは横孔２ｂおよ
び取付孔Ｈａの内周面とシート部材２の外周面との間の
隙間を介して燃料導入ポートＰ1に連通されている。燃
料導入ポートＰ1は、コモンレールＲの高圧燃料通路に
接続されている。また、貫通孔２ａの上端開口部にテー
パ状をなす弁座２ｃが形成されている。
【０００４】一方、プラグ部３は、取付孔Ｈａの上端開
口部側に螺合されており、その下端面がシート部材２の
上端面に突き当たった状態で締め付けられることによ
り、シート部材２とともにハウジングＨに固定されてい
る。プラグ部３の内部には、上下に貫通する孔３ａが形
成されている。この孔３ａの内部には、孔３ａの上端部
開口部に螺合された蓋体４と、シート部材２の上端面と
によって密封された弁収容室５が形成されている。この
弁収容室５は、横孔３ｂおよび取付孔Ｈａの内周面とプ
ラグ部３の外周面との間の隙間を介して燃料導出ポート
Ｐ2に連通されている。燃料導出ポートＰ2は燃料タンク
Ｔに接続されている。
【０００５】上記弁収容室５には、弁体６が上下方向へ
移動自在に配置されている。この弁体６には、弁部６
ａ、小径部６ｂ、およびガイド部６ｃが上端側から下端
側に向かって順次形成されており、弁部６ａが弁ばね７
によって弁座２ｃに着座させられ、ガイド部６ｃが貫通
孔２ａの下端部に嵌合されている。ガイド部６ｃが貫通
孔２ａに嵌合することにより、貫通孔２ａの下端部には
燃料が充満したダンパ室８が形成されている。
【０００６】上記構成の圧力制御弁Ｖにおいて、コモン
レールＲ内の燃料の圧力が所定の圧力より高くなると、
弁体６が弁ばね７の付勢力に抗して弁座２ｃからリフト
（離間）する。弁体６が弁座２ｃからリフトすると、燃
料導入ポートＰ1から導入された燃料が、横孔２ｂ、貫
通孔２ａ、弁収容室５および横孔３ｂを通り燃料導出ポ
ートＰ2から燃料タンクＴに戻される。これにより、コ
モンレールＲ内の燃料が所定の圧力を越えないように維
持される。一方、コモンレールＲ内の燃料の圧力が所定
の圧力以下であるときには、弁体６が弁座２ｃに着座す
る。
【０００７】また、この圧力制御弁Ｖにおいては、弁体
６が着座移動およびリフト移動するとき、ガイド部６ｃ
が貫通孔２ａによってガイドされる。したがって、弁体
６は上下方向へ円滑に移動することができる。しかも、
弁体６が着座および離間移動するときには、ダンパ室８
内の燃料が貫通孔２ａとガイド部６ｃとの摺動隙間を通
って横孔２ｂ側へ流出し、また横孔２ｂ側の燃料がダン
パ室８内に流入することになり、摺動隙間が一種のオリ
フィスとして作用する。したがって、ダンパ室８に緩衝
作用を発揮し、弁体６が急速にリフト、着座することを
防止する。これによって、弁体６がハンチングするのを
防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の圧力制御弁
Ｖにおいては、プラグ部３をシート部材２に押し付ける
ことによって弁本体１を取付孔Ｈａに固定しているた
め、シート部材２に大きな押圧力（固定力）が作用し、
その押圧力によってシート部材２が変形する。その結
果、弁座２ｃおよび貫通孔２ａが変形する。弁座２ｃが
変形すると、弁部６ａが弁座２ｃに着座したときにそれ
らの間の密封性が低下し、燃料が漏れてしまう。この結
果、エンジンが低速回転しているときに、コモンレール
Ｒ内の燃料が所定の圧力に達しなくなってしまうという
問題があった。
【０００９】また、貫通孔２ａが変形すると、ガイド部
６ｃの円滑な移動が阻害され、弁体６が弁座２ｃに対し
て円滑に移動することができなくなる。この結果、圧力
制御弁Ｖによる圧力調節機能が損なわれてしまう。さら
に、ガイド６ｃが変形すると、貫通孔２ａとガイド部６
ｃとの間の摺動隙間の大きさが変化してしまうため、ダ
ンパ室８による所望のダンパ効果が得られなくなってし
まうという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、ハウジングに固定機構に
よって固定され、内部に、一端部と他端部とが燃料の高
圧側と低圧側とにそれぞれ接続された通路、およびこの
通路を高圧側と低圧側とに区分する弁座が形成された弁
本体と、この弁本体の内部に設けられ、上記弁座に対し
て着座離間することによって上記通路の高圧側と低圧側
とを遮断、連通させる弁体とを備え、上記弁本体の上記
弁座より一端側の内部には、上記弁座側から上記弁本体
の一端面まで延びるガイド孔が形成され、上記弁体に
は、上記ガイド孔に摺動自在に嵌合してその開口部側の
端部にダンパ室を区画するガイド部が形成された圧力制
御弁において、上記弁本体を上記ハウジングに固定する
ための固定力が上記弁座および上記ガイド孔に作用しな
いよう、上記固定機構を上記弁座より上記弁本体の他端
側に配置し、上記弁本体の一端部を上記ハウジングから
離間させるとともに、当該一端部に上記ガイド孔を密閉
する遮蔽部材を設けたことを特徴としている。
【００１１】この場合、上記弁本体を上記ハウジングに
形成された取付孔に上記ガイド孔が形成された一端部か
ら挿入し、上記固定機構を、上記弁本体の他端側と上記
ハウジングとの間にそれぞれ形成されたねじ機構、およ
びこのねじ機構を締め付けたときに互いに突き当たる当
接部とから構成するのが望ましい。
【００１２】また、上記弁本体を、上記取付孔の開口部
側に挿入されるとともに、上記固定機構によってハウジ
ングに固定されたプラグ部と、上記取付孔の底部側に挿
入され、内部に上記弁座および上記ガイド孔が形成され
たシート部材とから構成し、上記プラグと上記シート部
材とを一体的に連結固定するのが望ましい。
【００１３】また、上記遮蔽部材には、上記ダンパ室を
上記燃料の高圧側に連通させるオリフィスを形成するの
が望ましい。
【００１４】さらに、上記弁座をテーパ孔状に形成し、
上記弁体には、上記弁座よりテーパ角度の小さい第１テ
ーパ部と、上記弁座よりテーパ角度の大きい第２テーパ
部とを形成し、これら第１、第２のテーパ部の交差部に
上記弁座の中間部に着座するシート部を形成するのが望
ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図１〜図５を参照して説明する。まず、図１〜図３
に示すこの発明の一実施の形態について説明すると、こ
の実施の形態の圧力制御弁Ｖ1は弁本体１０を有してい
る。この弁本体１０は、コモンレールのハウジングＨの
取付孔Ｈａに装入固定されるようになっている。なお、
弁本体１０は、圧力制御弁Ｖ1自体のハウジングに取り
付けてもよく、他のハウジング、例えばエンジンブロッ
ク等に取り付けるようにしてもよい。
【００１６】弁本体１０は、シート部材２０と、プラグ
部３０とから構成されている。シート部材２０は、取付
孔Ｈａの底部側に油密に嵌合されており、その上端部外
周面には、雄ねじ部２１が形成されている。一方、プラ
グ部３０は、取付孔Ｈａの上部側に油密に嵌合されると
ともに、外周面に形成された雄ねじ部３１を取付油Ｈａ
に形成された雌ねじ部Ｈｂに螺合させて締め付け、フラ
ンジ部３２をハウジングＨの上面Ｈｃに押し付けること
により、ハウジングＨに固定されている。これから明ら
かなように、この実施の形態では、雄ねじ部３１と雌ね
じ部Ｈｂとによって固定機構のねじ機構が構成され、フ
ランジ部３２とハウジングＨの上面Ｈｃとによって固定
機構の当接部が構成されている。
【００１７】上記プラグ部３０の下端面には、上方へ向
かって延びる収容孔３３が形成されており、この収容孔
３３の下端部には、雌ねじ部３４が形成されている。そ
して、この雌ねじ部３４にシート部材２０の雄ねじ部２
１を適宜の深さまで螺合させた後、螺合部分を加締るこ
とにより、シート部材２０とプラグ部３０とが一体に連
結されている。シート部材２０がプラグ部３０に一体的
に連結されることにより、収納孔３１の内部には弁収納
室４０が形成されている。この弁収容室４０は、プラグ
部３０の上端部に形成された継手部３５の燃料導出ポー
トＰ2（燃料の低圧側）を介して燃料タンク（図示せ
ず）に接続されている。また、シート部材２０は、プラ
グ部３０に連結固定されているので、取付孔Ｈａの底面
にプラグ部３０で押し付ける必要がなくなり、シート部
材２０の下端部は取付孔Ｈａの底面から若干上方に離間
させられている。
【００１８】上記シート部材２０の内部には、その上端
面から下方へ向かって延びる大径孔２２、この大径孔２
２に続く下細りのテーパ孔状をなす弁座２３、および弁
座２３から下端面まで延びるガイド孔２４が形成されて
いる。ガイド孔２４の下端開口部は、シート部材２０の
下端部に溶接等によって固定された遮蔽板（遮蔽部材）
２５によって密封されている。
【００１９】また、シート部材２０の外周面には、ガイ
ド孔２４まで延びる横孔２６が形成されている。この横
孔２６は、取付孔Ｈａの内周面とシート部材２０の外周
面との間の隙間を介して燃料導入ポート（燃料の高圧
側）Ｐ1に連通しており、これによってガイド孔２４が
燃料導入ポートＰ1に連通させられている。勿論、燃料
導入ポートＰ1は、燃料噴射装置のコモンレールに接続
されているが、高圧ポンプに接続されることもある。な
お、符号Ｆは、横孔２６から圧力制御弁Ｖ1内に異物が
入り込むのを防止するためのフィルタである。
【００２０】上記弁収容室４０には、弁体５０が上下方
向へ移動自在に収容されている。この弁体５０の中間部
外周面には、上記弁座２３に着座するシート部５１が形
成されている。このシート部５１は、図２に示すよう
に、テーパ角が弁座２３より若干小さい（０．５°〜１
°程度）上側の第１テーパ部５２と、テーパ角が弁座２
３より若干大きい（０．５°〜１°程度）下側の第２テ
ーパ部５３との交差部に形成されており、これによって
着座時における密封性を向上させるようにしている。ま
た、シート部５１は弁ばね６０によって弁座２３に着座
させられるようになっており、着座時にはガイド孔２４
と弁収容室４０との間が遮断され、ひいてはコモンレー
ルと燃料タンクとの間が遮断される。その一方、シート
部５１が弁座２３からリフト（離間）すると、横孔２６
を介してガイド孔２４内に流入した高圧燃料が弁収容室
４０内に流入し、そこから燃料導出ポートＰ2を介して
燃料タンクに戻される。上記の内容から明らかなよう
に、この実施の形態では、横孔２６、ガイド孔２４の一
部、弁収容室４０および燃料導出ポートＰ2とによって
燃料通路Ｐが構成されている。
【００２１】また、弁体５０には、第２テーパ部５３に
続く小径部５４、およびこの小径部５４に続くガイド部
５５が形成されている。小径部５４は、ガイド孔２４よ
り小径に形成されており、小径部５４の外周面とガイド
孔２４の内周面との間の隙間を通って燃料が流れるよう
になっている。一方、ガイド部５５は、ガイド孔２４と
ほぼ同径に形成されており、横孔２６より下側のガイド
孔２４に摺動自在に嵌合されている。ガイド部５５がガ
イド孔２４に摺動自在に嵌合することにより、ガイド部
５５と遮蔽板２５との間のガイド孔２４内にダンパ室７
０が形成されている。
【００２２】図３に示すように、上記遮蔽板２５には、
１または複数のオリフィス２５ａが形成されている。こ
のオリフィス２５ａは、弁体５０が着座、リフト移動す
るのに伴ってダンパ室７０内の燃料を燃料導入ポートＰ
1側（燃料の高圧側）に排出し、また燃料導入ポートＰ1
側の燃料をダンパ室７０内に導入するためのものであ
り、弁体５０に対して所定の大きさの緩衝作用が得られ
るように、その内径、および形成数が決定されている。
【００２３】上記構成の圧力制御弁Ｖ1においては、固
定機構のねじ機構たる雄ねじ部３１および雌ねじ部Ｈｂ
と、当接部たるフランジ部３２および上面Ｈｃが、弁座
２３より上側の部分たるプラグ部３０に配置されている
ので、弁本体１０をハウジングＨの取付孔Ｈａに固定す
るための押圧力が、シート部材２０に作用することがな
い。したがって、弁座２３およびガイド孔２４が変形す
ることがない。よって、弁体５０のシート部５１が弁座
２３に着座したときに、それらの間の密封性を良好に維
持することができ、そこから燃料が漏れるのを防止する
ことができる。また、ガイド孔２４が変形しなので、弁
体５０を円滑に着座離間移動させることができる。した
がって、圧力制御弁Ｖ1に作動不良が発生するのを防止
することができる。さらに、ガイド孔２４とガイド部５
５との間の摺動隙間を所定の大きさに維持することがで
き、その摺動隙間を燃料が流通する際の流通抵抗として
予め定められた大きさの抵抗が得られる。
【００２４】特に、この実施の形態においては、ダンパ
室７０と燃料導入ポートＰ1とをオリフィス２５ａによ
って連通させているので、ダンパ室７０によるダンパ効
果は、オリフィス２５ａによって得られ、ガイド孔２４
とガイド部５５との間の摺動隙間をオリフィスとして機
能させる必要がほとんどない。したがって、ガイド孔２
４とガイド部５５との間の摺動隙間をガイド部５５の移
動に必要な最小限の大きさにすることができる。よっ
て、弁体５０の着座離間移動をより一層円滑にすること
ができる。
【００２５】次に、この発明の他の実施の形態について
説明する。なお、以下の実施の形態においては、上記実
施の形態と異なる構成についてのみ説明することとし、
同様な部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】図４に示す圧力制御弁Ｖ2は、シート部材
２０の上端部外周面に環状突出部２７を形成する一方、
プラグ部３０の下端部に環状の爪部３６を形成し、この
爪部３６に環状突出部２７を嵌合させた状態で爪部３６
を加締ることにより、シート部材２０をプラグ部３０に
一体的に連結固定するようにしたものである。
【００２７】また、図５に示す圧力制御弁Ｖ3は、シー
ト部材２０の雄ねじ部２１をプラグ部３０の雌ねじ部３
４に螺合させ、シート部材２０の上端面をプラグ部３０
の当接面３７面に突き当てることにより、シート部材２
０をプラグ部３０に連結固定したものである。また、こ
の圧力制御弁Ｖ3においては、燃料導出ポートＰ2の内周
面に調節部材８０を螺合させるとともに、この調節部材
８０と弁体５０との間に弁ばね６０を配置し、調節部材
６０のねじ込み量を調節することにより、弁ばね６０の
弁体５０に対する付勢力を調節するようになっている。
【００２８】なお、この発明は、上記の実施の形態に限
定されるものでなく、適宜設計変更可能である。例え
ば、上記の実施の形態においては、ガイド孔２４の下端
を開口させ、その開口部を遮蔽板２５で閉じるようにし
ているが、ガイド孔２４を下端部が閉じた止まり孔とし
てもよい。勿論その場合には、オリフィス２５ａをシー
ト部材２０に直接形成することになる。ただし、遮蔽板
２５にオリフィス２５ａを形成する場合には、オリフィ
ス２５ａをレーザー加工等によって容易に加工すること
ができるのみならず、オリフィス２５ａの直径、形成数
が異なる各種の遮蔽板２５を準備しておき、その中から
適宜の遮蔽板２５を選択することにより、ダンパ室７０
による緩衝作用が各圧力制御弁で互いに異なってしまう
ような不都合を防止することができる。したがって、遮
蔽板２５にオリフィス２５ａを形成するのが望ましい。
また、ガイド孔２４全体を内径が一様なストレート孔と
しているが、ガイド孔２４の横孔２６より上側の部分
は、ガイド部５５が摺動することがないので、横孔２６
の下側の部分より大径にしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５に係
る発明によれば、弁体と弁座との間から燃料が漏れるの
を防止することができるとともに、弁体の着座離間移動
およびダンパ室によるダンパ効果を良好に維持すること
ができるという効果が得られる。特に、請求項４に係る
発明によれば、ダンパ効果を良好に維持することができ
るとともに、弁体の着座離間移動をより一層良好に維持
することができ、さらにオリフィスの加工を容易に行う
ことができるとともに、ダンパ室による緩衝作用が各圧
力制御弁で互いに異なってしまうような事態が発生する
のを防止することができるという効果が得られる。ま
た、請求項５に係る発明によれば、弁体の着座時におけ
る密封性をより一層向上させることができるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す実施の形態の弁座およびその近傍部
分を示す拡大断面図である。
【図３】シート部材の下端部を示す拡大断面図である。
【図４】この発明の他の実施の形態を示す一部省略側面
図である。
【図５】この発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。
【図６】燃料噴射装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】従来の圧力制御弁の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｈ ハウジング Ｈａ 取付孔 Ｈｂ 雌ねじ部（ねじ機構） Ｈｃ 上面（当接部） Ｖ1 圧力制御弁 Ｖ2 圧力制御弁 Ｖ3 圧力制御弁 Ｐ 燃料通路 Ｐ1 燃料導入ポート（燃料の高圧側） Ｐ2 燃料導出ポート（燃料の低圧側） １０ 弁本体 ２０ シート部材 ２３ 弁座 ２４ ガイド孔 ２５ 遮蔽板（遮蔽部材） ２５ａ オリフィス ３０ プラグ部 ３１ 雄ねじ部（ねじ機構） ３２ フランジ部（当接部） ４０ 弁収容室 ５０ 弁体 ５１ シート部 ５２ 第１テーパ部 ５２ 第２テーパ部 ５５ ガイド部 ７０ ダンパ室
フロントページの続き (72)発明者 青木 伸夫 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 (72)発明者 柏葉 茂 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 (72)発明者 青木 富寿雄 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングに固定機構によって固定さ
    れ、内部に、一端部と他端部とが燃料の高圧側と低圧側
    とにそれぞれ接続された通路、およびこの通路を高圧側
    と低圧側とに区分する弁座が形成された弁本体と、この
    弁本体の内部に設けられ、上記弁座に対して着座離間す
    ることによって上記通路の高圧側と低圧側とを遮断、連
    通させる弁体とを備え、上記弁本体の上記弁座より一端
    側の内部には、上記弁座側から上記弁本体の一端面まで
    延びるガイド孔が形成され、上記弁体には、上記ガイド
    孔に摺動自在に嵌合してその開口部側の端部にダンパ室
    を区画するガイド部が形成された圧力制御弁において、
    上記弁本体を上記ハウジングに固定するための固定力が
    上記弁座および上記ガイド孔より弁本体の他端側におい
    てのみ作用するよう、上記固定機構を上記弁座より上記
    弁本体の他端側に配置し、上記弁本体の一端部を上記ハ
    ウジングから離間させるとともに、当該一端部に上記ガ
    イド孔を密閉する遮蔽部材を設けたことを特徴とする圧
    力制御弁。
  2. 【請求項２】 上記弁本体が上記ハウジングに形成され
    た取付孔に上記ガイド孔が形成された一端部から挿入さ
    れており、上記固定機構が、上記弁本体の他端側と上記
    ハウジングとの間にそれぞれ形成されたねじ機構、およ
    びこのねじ機構を締め付けたときに互いに突き当たる当
    接部とから構成されていることを特徴とする請求項１に
    記載の圧力制御弁。
  3. 【請求項３】 上記弁本体が、上記取付孔の開口部側に
    挿入されるとともに、上記固定機構によってハウジング
    に固定されたプラグ部と、上記取付孔の底部側に挿入さ
    れ、内部に上記弁座および上記ガイド孔が形成されたシ
    ート部材とから構成され、上記プラグと上記シート部材
    とが一体的に連結固定されていることを特徴とする請求
    項１または２に記載の圧力制御弁。
  4. 【請求項４】 上記遮蔽部材に上記ダンパ室と上記燃料
    の高圧側とを連通させるオリフィスが形成されているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
  5. 【請求項５】 上記弁座がテーパ孔状に形成され、上記
    弁体には、上記弁座よりテーパ角度の小さい第１テーパ
    部と、上記弁座よりテーパ角度の大きい第２テーパ部と
    が形成され、これら第１、第２のテーパ部の交差部に上
    記弁座の中間部に着座するシート部が形成されているこ
    とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧力制
    御弁。
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