JP2001323859A - 油圧制御弁 - Google Patents
油圧制御弁Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 確実に油圧を断続することができる電歪式ア
クチュエータを備えた油圧制御弁を提供する。 【構成】 ホルダ１２内を摺動するアウタバルブ１は、
スプリング８に押されてアウタバルブシート５を閉じ
る。アウタバルブ１が電歪式アクチュエータ１７によっ
て変圧室２３を介して動き、インナバルブ２に着座する
とき、高圧ポート１３から背圧室３８への高圧燃料が遮
断され、背圧室３８の圧力が低くなるためニードル２７
がリフトして噴口３５を開く。ドレーンポート１６に集
められる低圧燃料は、クリアランスを介して変圧室２３
へ流入可能となっている。ドレーンポート１６下流に
は、該ポート１６の低圧燃料を所定の圧力に維持するチ
ェック弁１４が設けられる。このため、変圧室２３は上
記所定圧力に維持され、変圧室２３内に気泡が発生する
ことを防止できる。
クチュエータを備えた油圧制御弁を提供する。 【構成】 ホルダ１２内を摺動するアウタバルブ１は、
スプリング８に押されてアウタバルブシート５を閉じ
る。アウタバルブ１が電歪式アクチュエータ１７によっ
て変圧室２３を介して動き、インナバルブ２に着座する
とき、高圧ポート１３から背圧室３８への高圧燃料が遮
断され、背圧室３８の圧力が低くなるためニードル２７
がリフトして噴口３５を開く。ドレーンポート１６に集
められる低圧燃料は、クリアランスを介して変圧室２３
へ流入可能となっている。ドレーンポート１６下流に
は、該ポート１６の低圧燃料を所定の圧力に維持するチ
ェック弁１４が設けられる。このため、変圧室２３は上
記所定圧力に維持され、変圧室２３内に気泡が発生する
ことを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は油圧制御弁に係り、特に
内燃機関の燃料噴射装置に適用するための油圧制御弁に
関するものである。
内燃機関の燃料噴射装置に適用するための油圧制御弁に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の油圧制御弁の一つとして三方弁式
燃料噴射弁を図５に示す。
燃料噴射弁を図５に示す。
【０００３】ニードル弁の形をした第２のバルブ（以下
「インナバルブ」という）１００が、それに形成された
所定の大きさの径を有するインナバルブシート１０１に
よって高圧ポート１０２を開閉することができるよう
に、中空の第１のバルブ（以下「アウタバルブ」とい
う）１０３の中に挿入されており、アウタバルブ１０３
は上部に設けられたスプリング１０４によって所定の大
きさの径を有するアウタバルブシート１０５に押し付け
られている。１０６は円柱形のコマンドピストンで、背
圧室１０７の燃料圧力によって下方へ押し付けられる
が、アウタバルブ１０３が上昇して背圧室１０７とドレ
ーンポート１０８が連通し、その圧力が低下すると押し
上げられるようになっている。なお、図５において、１
０９はアウタバルブ１０３の中にインナバルブ１００を
摺動自在に受け入れているインナバルブガイド、１１０
はアウタバルブ１０３を吸引して作動させることができ
るアクチュエータとしてのソレノイド、１１１はニード
ル、１１２は高圧ポート１０２からの高圧燃料を受け入
れている油だまり、１１３は噴口を示している。
「インナバルブ」という）１００が、それに形成された
所定の大きさの径を有するインナバルブシート１０１に
よって高圧ポート１０２を開閉することができるよう
に、中空の第１のバルブ（以下「アウタバルブ」とい
う）１０３の中に挿入されており、アウタバルブ１０３
は上部に設けられたスプリング１０４によって所定の大
きさの径を有するアウタバルブシート１０５に押し付け
られている。１０６は円柱形のコマンドピストンで、背
圧室１０７の燃料圧力によって下方へ押し付けられる
が、アウタバルブ１０３が上昇して背圧室１０７とドレ
ーンポート１０８が連通し、その圧力が低下すると押し
上げられるようになっている。なお、図５において、１
０９はアウタバルブ１０３の中にインナバルブ１００を
摺動自在に受け入れているインナバルブガイド、１１０
はアウタバルブ１０３を吸引して作動させることができ
るアクチュエータとしてのソレノイド、１１１はニード
ル、１１２は高圧ポート１０２からの高圧燃料を受け入
れている油だまり、１１３は噴口を示している。
【０００４】機関が始動される時、インナバルブ１００
が下降していてインナバルブシート１０１が着座状態で
あっても、インナバルブシート径はインナバルブガイド
径より若干小さい為、高圧ポート１０２から油圧が供給
されると上方へ押圧される。また、アウタバルブ１０３
はスプリング１０４により下方へ押されて、アウタバル
ブシート１０５に着座しており、コマンドピストン１０
６上部の背圧室１０７は高圧ポート１０２と連通してい
るため、図５に示す状態では燃料噴射は停止している。
が下降していてインナバルブシート１０１が着座状態で
あっても、インナバルブシート径はインナバルブガイド
径より若干小さい為、高圧ポート１０２から油圧が供給
されると上方へ押圧される。また、アウタバルブ１０３
はスプリング１０４により下方へ押されて、アウタバル
ブシート１０５に着座しており、コマンドピストン１０
６上部の背圧室１０７は高圧ポート１０２と連通してい
るため、図５に示す状態では燃料噴射は停止している。
【０００５】噴射を開始する時、ソレノイド１１０に通
電するとアウタバルブ１０３は上方へ吸引されて上昇
し、アウタバルブシート１０５から離座すると共に、イ
ンナバルブシート１０１に着座する。それによって背圧
室１０７はドレーンポート１０８と連通して油圧が低下
するため、ニードル１１１は高圧ポート１０２に通じて
いる油だまり１１２の圧力によって押し上げられて噴口
１１３を開き、燃料の噴射が開始される。
電するとアウタバルブ１０３は上方へ吸引されて上昇
し、アウタバルブシート１０５から離座すると共に、イ
ンナバルブシート１０１に着座する。それによって背圧
室１０７はドレーンポート１０８と連通して油圧が低下
するため、ニードル１１１は高圧ポート１０２に通じて
いる油だまり１１２の圧力によって押し上げられて噴口
１１３を開き、燃料の噴射が開始される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した図
５の油圧制御弁に紹介されるような油圧制御弁のバルブ
を駆動するためのアクチュエータとして電歪式アクチュ
エータを採用するものがある。
５の油圧制御弁に紹介されるような油圧制御弁のバルブ
を駆動するためのアクチュエータとして電歪式アクチュ
エータを採用するものがある。
【０００７】この電歪式アクチュエータを採用するもの
の中には、電歪式アクチュエータの変位量を増大させる
ため、該アクチュエータと油圧制御弁のバルブとの間に
燃料が充填される変圧室を設け、電歪式アクチュエータ
の変位に応じて、この変圧室内の圧力を変化させること
によって、上記バルブを駆動させるものがある。
の中には、電歪式アクチュエータの変位量を増大させる
ため、該アクチュエータと油圧制御弁のバルブとの間に
燃料が充填される変圧室を設け、電歪式アクチュエータ
の変位に応じて、この変圧室内の圧力を変化させること
によって、上記バルブを駆動させるものがある。
【０００８】そして、上記変圧室内に燃料を充填される
ために、油圧制御弁のドレーンポートの燃料を絞り等を
介して変圧室へ流入可能とすることが考えられる。
ために、油圧制御弁のドレーンポートの燃料を絞り等を
介して変圧室へ流入可能とすることが考えられる。
【０００９】しかしながら、例えば、ドレーンポート内
の圧力が過度に低下した場合には、燃料内に気泡が発生
し、その気泡が上記変圧室へ浸入すると、電歪式アクチ
ュエータの変位に対して変圧室内の圧力が変化しないた
め、バルブが駆動されず、ひいては確実に油圧制御弁に
よる油圧の断続を行えないという問題がある。
の圧力が過度に低下した場合には、燃料内に気泡が発生
し、その気泡が上記変圧室へ浸入すると、電歪式アクチ
ュエータの変位に対して変圧室内の圧力が変化しないた
め、バルブが駆動されず、ひいては確実に油圧制御弁に
よる油圧の断続を行えないという問題がある。
【００１０】そこで本発明は、上述の問題を解決し、確
実に油圧を断続することができる油圧制御弁を提供する
ことを目的とする。
実に油圧を断続することができる油圧制御弁を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明では、バルブが電歪式アクチュエータによ
って駆動されて油圧を連通、遮断する油圧制御弁におい
て、前記電歪式アクチュエータと前記バルブとの間に形
成され、前記油圧制御弁のドレーンポートの油が流入可
能であり、前記電歪式アクチュエータの変位に応じて内
部の油圧が変化することにより前記バルブを駆動させる
変圧室と、前記ドレーンポートの下流側に設けられ、所
定の圧力で開くことによって、前記ドレーンポートの圧
力を前記所定の圧力に維持するチェック弁とを備えたこ
とを特徴とする。
めに、本発明では、バルブが電歪式アクチュエータによ
って駆動されて油圧を連通、遮断する油圧制御弁におい
て、前記電歪式アクチュエータと前記バルブとの間に形
成され、前記油圧制御弁のドレーンポートの油が流入可
能であり、前記電歪式アクチュエータの変位に応じて内
部の油圧が変化することにより前記バルブを駆動させる
変圧室と、前記ドレーンポートの下流側に設けられ、所
定の圧力で開くことによって、前記ドレーンポートの圧
力を前記所定の圧力に維持するチェック弁とを備えたこ
とを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の油圧制御弁においては、ドレーンポー
トの下流側にチェック弁を設け、このチェック弁により
ドレーンポートの圧力が所定の圧力に維持されるため、
ドレーンポートの油が流入可能な変圧室の油圧も上記所
定の圧力に維持される。このため、ドレーンポートの油
圧が過度に低下したときに、燃料内に気泡が発生し、そ
の気泡が変圧室へ浸入する、といった事態が回避され
る。従って、電歪式アクチュエータが変位しても、上記
気泡によって、変圧室の圧力が変化しない、といったこ
とが防止される。
トの下流側にチェック弁を設け、このチェック弁により
ドレーンポートの圧力が所定の圧力に維持されるため、
ドレーンポートの油が流入可能な変圧室の油圧も上記所
定の圧力に維持される。このため、ドレーンポートの油
圧が過度に低下したときに、燃料内に気泡が発生し、そ
の気泡が変圧室へ浸入する、といった事態が回避され
る。従って、電歪式アクチュエータが変位しても、上記
気泡によって、変圧室の圧力が変化しない、といったこ
とが防止される。
【００１３】
【実施例】以下本発明のいくつかの実施例を添付の図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１４】図１は本発明の第１実施例としての三方式
油圧制御弁１１を、内燃機関の蓄圧式噴射装置に適用し
た場合の構成を示す断面図である。燃料圧送ポンプ９に
より圧送された燃料は２０００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で
リザーバ１０に蓄圧され、さらにシリンダヘッドに装着
された三方式燃料噴射弁１１に供給されるようになって
いる。
油圧制御弁１１を、内燃機関の蓄圧式噴射装置に適用し
た場合の構成を示す断面図である。燃料圧送ポンプ９に
より圧送された燃料は２０００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で
リザーバ１０に蓄圧され、さらにシリンダヘッドに装着
された三方式燃料噴射弁１１に供給されるようになって
いる。
【００１５】三方式燃料噴射弁１１のホルダ（ハウジン
グ）１２の上方には、リザーバ１０に連通する高圧ポー
ト１３、及び５ｋｇｆ／ｃｍ2で開弁するチェック弁１
４を介して、燃料タンク１５に連通するドレーンポート
１６が設けられている。
グ）１２の上方には、リザーバ１０に連通する高圧ポー
ト１３、及び５ｋｇｆ／ｃｍ2で開弁するチェック弁１
４を介して、燃料タンク１５に連通するドレーンポート
１６が設けられている。
【００１６】ホルダ１２の右方には、厚さ０．５ｍｍ程
度の円盤状圧電素子を数十枚積層した電歪式アクチュエ
ータ１７、Ｏリング１８を装着したピストン１９、電歪
式アクチュエータ１７に数十ｋｇｆのプリセット荷重を
与える皿バネ２０の順で収容されるケーシング２１が、
ホルダ（ハウジング）１２の一部として螺合されてお
り、ケーシング２１に設けられた連通穴２２によって接
続されているピストン１９の左端面とアウタバルブ１の
右端面との間の空間が、変圧室２３として形成される。
前記電歪式アクチュエータ１７の右方上部には、図示し
ない駆動回路に接続されるリード線２４が設けられてい
る。
度の円盤状圧電素子を数十枚積層した電歪式アクチュエ
ータ１７、Ｏリング１８を装着したピストン１９、電歪
式アクチュエータ１７に数十ｋｇｆのプリセット荷重を
与える皿バネ２０の順で収容されるケーシング２１が、
ホルダ（ハウジング）１２の一部として螺合されてお
り、ケーシング２１に設けられた連通穴２２によって接
続されているピストン１９の左端面とアウタバルブ１の
右端面との間の空間が、変圧室２３として形成される。
前記電歪式アクチュエータ１７の右方上部には、図示し
ない駆動回路に接続されるリード線２４が設けられてい
る。
【００１７】ホルダ１２の下方には、公知のノズル２５
がリテーナ２６により螺合され、ニードル２７は、スプ
リングホルダ２８を介してプレッシャスプリング２９の
力、及び、摺動自在でニードル２７の径よりも大きくク
リアランスが２〜３μｍのコマンドピストン３０の上端
に作用する燃料圧力により、着座方向へ付勢されてい
る。
がリテーナ２６により螺合され、ニードル２７は、スプ
リングホルダ２８を介してプレッシャスプリング２９の
力、及び、摺動自在でニードル２７の径よりも大きくク
リアランスが２〜３μｍのコマンドピストン３０の上端
に作用する燃料圧力により、着座方向へ付勢されてい
る。
【００１８】ホルダ１２の内部に左右方向に形成された
径が８ｍｍのガイド孔６の中を摺動することができるよ
うに、２〜３μｍのクリアランスを残してアウタバルブ
１が挿入されており、５ｋｇｆのセット荷重を有するス
プリング８により右方へ押されて、径が８．４２ｍｍの
アウタバルブシート５に着座している。アウタバルブ１
内の左方の中心孔７に、径が３ｍｍのインナバルブシー
ト３を有するガイド径が４ｍｍでクリアランスが２〜３
μｍのインナバルブ２が挿入され、燃料圧力により左方
に押されるようになっている。また右方の中心孔には摺
動自在にインナバルブシート３と同径でクリアランスが
２〜３μｍのバランスロッド４が収容され、燃料圧力に
より右方へ押されるようになっている。
径が８ｍｍのガイド孔６の中を摺動することができるよ
うに、２〜３μｍのクリアランスを残してアウタバルブ
１が挿入されており、５ｋｇｆのセット荷重を有するス
プリング８により右方へ押されて、径が８．４２ｍｍの
アウタバルブシート５に着座している。アウタバルブ１
内の左方の中心孔７に、径が３ｍｍのインナバルブシー
ト３を有するガイド径が４ｍｍでクリアランスが２〜３
μｍのインナバルブ２が挿入され、燃料圧力により左方
に押されるようになっている。また右方の中心孔には摺
動自在にインナバルブシート３と同径でクリアランスが
２〜３μｍのバランスロッド４が収容され、燃料圧力に
より右方へ押されるようになっている。
【００１９】高圧ポート１３は、環状の高圧溝３１、ホ
ルダ１２内のフェーエルポート３２、ノズル２５内のフ
ューエルポート３３、油だまり３４の順で噴孔３５近傍
まで連通している。また高圧溝３１はアウタバルブ１内
の径方向のフューエルポート３６、軸方向のフェーエル
ポート３７にも連通しているので、図１のようにアウタ
バルブ１が右方へ動いてインナバルブシート３が離座し
ているときには、コマンドピストン３０の上端の背圧室
３８にも連通している。
ルダ１２内のフェーエルポート３２、ノズル２５内のフ
ューエルポート３３、油だまり３４の順で噴孔３５近傍
まで連通している。また高圧溝３１はアウタバルブ１内
の径方向のフューエルポート３６、軸方向のフェーエル
ポート３７にも連通しているので、図１のようにアウタ
バルブ１が右方へ動いてインナバルブシート３が離座し
ているときには、コマンドピストン３０の上端の背圧室
３８にも連通している。
【００２０】プレッシャスプリング２９が収容されてい
るスプリング室３９は、ポート４０によりスプリング８
が収容されるスプリング室４１に連通しており、さらに
スプリング室４１はポート４２により、ドレーンポート
１６に連通している。また、アウタバルブ１内の環状の
低圧溝４３も、径方向のポート４４、ホルダ１２内の環
状の低圧溝４５の順でドレーンポート１６に連通してい
る。
るスプリング室３９は、ポート４０によりスプリング８
が収容されるスプリング室４１に連通しており、さらに
スプリング室４１はポート４２により、ドレーンポート
１６に連通している。また、アウタバルブ１内の環状の
低圧溝４３も、径方向のポート４４、ホルダ１２内の環
状の低圧溝４５の順でドレーンポート１６に連通してい
る。
【００２１】次に図１に示した実施例の作動を説明す
る。
る。
【００２２】図１に示した状態は図２に示したタイムチ
ャートにおけるＴ１ に相当し、噴射停止状態にあた
る。リザーバ１０に蓄圧された２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
の燃料は、高圧ポート１３、高圧溝３１、フューエルポ
ート３２，３３、油だまり３４を通って噴孔３５近傍ま
で供給されると同時に、高圧溝３１から分岐してフュー
エルポート３６，３７、インナバルブシート３近傍を通
って背圧室３８にも供給される。
ャートにおけるＴ１ に相当し、噴射停止状態にあた
る。リザーバ１０に蓄圧された２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
の燃料は、高圧ポート１３、高圧溝３１、フューエルポ
ート３２，３３、油だまり３４を通って噴孔３５近傍ま
で供給されると同時に、高圧溝３１から分岐してフュー
エルポート３６，３７、インナバルブシート３近傍を通
って背圧室３８にも供給される。
【００２３】油だまり３４に供給された高圧燃料はノズ
ル２５とニードル２７のクリアランスから、また背圧室
３８に供給された高圧燃料はホルダ１２とコマンドピス
トン３０のクリアランスからスプリング室３９へリーク
する。インナバルブシート３近傍に供給された高圧燃料
は、アウタバルブ１とインナバルブ２のクリアランスか
らスプリング室４１へリークする。高圧溝３１、フュー
エルポート３６に供給された高圧燃料は、アウタバルブ
１とホルダ１２のクリアランスから低圧溝４５へ、また
アウタバルブ１とバランスロッド４のクリアランスから
低圧溝４３へそれぞれリークする。前述のリーク燃料は
ドレーンポート１６に集められ、チェック弁１４により
５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力に保たれている。そしてこの低
圧燃料は、アウタバルブ１とホルダ１２及びバランスロ
ッド４のクリアランスから変圧室２３に流入し、変圧室
２３も５ｋｇｆ／ｃｍ2になっている。
ル２５とニードル２７のクリアランスから、また背圧室
３８に供給された高圧燃料はホルダ１２とコマンドピス
トン３０のクリアランスからスプリング室３９へリーク
する。インナバルブシート３近傍に供給された高圧燃料
は、アウタバルブ１とインナバルブ２のクリアランスか
らスプリング室４１へリークする。高圧溝３１、フュー
エルポート３６に供給された高圧燃料は、アウタバルブ
１とホルダ１２のクリアランスから低圧溝４５へ、また
アウタバルブ１とバランスロッド４のクリアランスから
低圧溝４３へそれぞれリークする。前述のリーク燃料は
ドレーンポート１６に集められ、チェック弁１４により
５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力に保たれている。そしてこの低
圧燃料は、アウタバルブ１とホルダ１２及びバランスロ
ッド４のクリアランスから変圧室２３に流入し、変圧室
２３も５ｋｇｆ／ｃｍ2になっている。
【００２４】このとき、電歪式アクチュエータ１７には
電圧が印加されておらず、アウタバルブ１に加わる右方
への力Ｆ０ は、低圧燃料の作用力を無視すると、 Ｆ０＝（スプリング８の力）＋（高圧燃料圧力） ×｛（インナバルブ２のガイド径）2−（バランスロッド４の径）2 −（アウタバルブシート５の径）2＋（アウタバルブ１のガイド径）2｝ ×π÷４ ＝５＋２０００×｛（０．４）2−（０．３）2−（０．８４２）2＋（０ ．８）2｝ ×π÷４ ≒６．６ｋｇｆ である。
電圧が印加されておらず、アウタバルブ１に加わる右方
への力Ｆ０ は、低圧燃料の作用力を無視すると、 Ｆ０＝（スプリング８の力）＋（高圧燃料圧力） ×｛（インナバルブ２のガイド径）2−（バランスロッド４の径）2 −（アウタバルブシート５の径）2＋（アウタバルブ１のガイド径）2｝ ×π÷４ ＝５＋２０００×｛（０．４）2−（０．３）2−（０．８４２）2＋（０ ．８）2｝ ×π÷４ ≒６．６ｋｇｆ である。
【００２５】噴射を開始しようとする時（図２のＴ
２）、電歪式アクチュエータ１７に正電圧（例えば５０
０Ｖ）を印加すれば軸方向に約４０μｍの変位が発生
し、ピストン１９を皿バネ２０の反力にうち勝って押し
下げ、変圧室２３内の圧力を上昇させる。アウタバルブ
１の右端（受圧面積（８2−３2）×π÷４＝４３．２ｍ
ｍ2）に作用する変圧室２３内の圧力が１５．３ｋｇｆ
／ｃｍ2になると（図２におけるＴ３）、噴射停止時の
アウタバルブ１に右向きに作用している力Ｆ０＝６．６
ｋｇｆを上まわるので、アウタバルブ１は約５０μｍ左
方へ移動し、アウタバルブシート５から離座すると共
に、インナバルブシート３に着座する。それによって、
背圧室３８の高圧燃料はスプリング室４１へ解放されて
背圧室３８の圧力が低下するので、油だまり３４の燃料
の圧力によりニードル２７を押し上げる方向の力はスプ
リング２９の押し下げ力にうち勝ってニードル２７は上
昇し、噴口３５から燃料の噴射が開始される。この時、
インナバルブシート３の径とバランスロッド４の径は同
じであるため、アウタバルブ１に高圧燃料の作用力は加
わらず、右方への力はスプリング８の力５ｋｇｆだけと
なるので、この力に勝るように電歪式アクチュエータ１
７によって変圧室２３内の圧力を保持し、噴射状態を保
っている（図２におけるＴ4 の状態）。
２）、電歪式アクチュエータ１７に正電圧（例えば５０
０Ｖ）を印加すれば軸方向に約４０μｍの変位が発生
し、ピストン１９を皿バネ２０の反力にうち勝って押し
下げ、変圧室２３内の圧力を上昇させる。アウタバルブ
１の右端（受圧面積（８2−３2）×π÷４＝４３．２ｍ
ｍ2）に作用する変圧室２３内の圧力が１５．３ｋｇｆ
／ｃｍ2になると（図２におけるＴ３）、噴射停止時の
アウタバルブ１に右向きに作用している力Ｆ０＝６．６
ｋｇｆを上まわるので、アウタバルブ１は約５０μｍ左
方へ移動し、アウタバルブシート５から離座すると共
に、インナバルブシート３に着座する。それによって、
背圧室３８の高圧燃料はスプリング室４１へ解放されて
背圧室３８の圧力が低下するので、油だまり３４の燃料
の圧力によりニードル２７を押し上げる方向の力はスプ
リング２９の押し下げ力にうち勝ってニードル２７は上
昇し、噴口３５から燃料の噴射が開始される。この時、
インナバルブシート３の径とバランスロッド４の径は同
じであるため、アウタバルブ１に高圧燃料の作用力は加
わらず、右方への力はスプリング８の力５ｋｇｆだけと
なるので、この力に勝るように電歪式アクチュエータ１
７によって変圧室２３内の圧力を保持し、噴射状態を保
っている（図２におけるＴ4 の状態）。
【００２６】噴射を停止しようとする時（Ｔ５）、電歪
式アクチュエータ１７の電圧を解除すれば、軸方向に約
４０μｍ縮み、皿バネ２０の力によりピストン１９が押
し戻されて変圧室２３内の圧力が低下すると、スプリン
グ８の力によりアウタバルブ１は右方へ移動し、インナ
バルブシート３から離座すると共に、アウタバルブシー
ト５に着座する。それによって、背圧室の圧力が高圧燃
料によって上昇し、コマンドピストン３０を介してニー
ドル２７を下降させるので、噴口３５は閉じて噴射を終
了する。
式アクチュエータ１７の電圧を解除すれば、軸方向に約
４０μｍ縮み、皿バネ２０の力によりピストン１９が押
し戻されて変圧室２３内の圧力が低下すると、スプリン
グ８の力によりアウタバルブ１は右方へ移動し、インナ
バルブシート３から離座すると共に、アウタバルブシー
ト５に着座する。それによって、背圧室の圧力が高圧燃
料によって上昇し、コマンドピストン３０を介してニー
ドル２７を下降させるので、噴口３５は閉じて噴射を終
了する。
【００２７】図３は第２実施例としての三方式油圧制御
弁１１ａの断面図である。第１実施例とは、アクチュエ
ータとしてホルダ（ハウジング）１２ａの一部に収容さ
れたソレノイド４６を用いた点、及び、ドレーンポート
４７がチェック弁を介することなく、直接燃料タンクに
連通している点が異なり、各部材のガイド径、シート径
等は同じにしている。
弁１１ａの断面図である。第１実施例とは、アクチュエ
ータとしてホルダ（ハウジング）１２ａの一部に収容さ
れたソレノイド４６を用いた点、及び、ドレーンポート
４７がチェック弁を介することなく、直接燃料タンクに
連通している点が異なり、各部材のガイド径、シート径
等は同じにしている。
【００２８】従って第１実施例と同様に、噴射開始時に
は、スプリング４８の力と高圧燃料の作用力との合力の
６．６ｋｇｆ、また噴射時ではスプリング４８の力５ｋ
ｇｆに勝る吸引力を有するソレノイドで制御可能である
ため、図５に示す従来の燃料噴射弁におけるスプリング
１０４の力５ｋｇｆと、高圧燃料の作用力１８．２ｋｇ
ｆとの合力２３．２ｋｇｆに比べ、ソレノイド４６の吸
引力が３分の１以下ですむので、ソレノイドを含む全体
の小型化が可能である。
は、スプリング４８の力と高圧燃料の作用力との合力の
６．６ｋｇｆ、また噴射時ではスプリング４８の力５ｋ
ｇｆに勝る吸引力を有するソレノイドで制御可能である
ため、図５に示す従来の燃料噴射弁におけるスプリング
１０４の力５ｋｇｆと、高圧燃料の作用力１８．２ｋｇ
ｆとの合力２３．２ｋｇｆに比べ、ソレノイド４６の吸
引力が３分の１以下ですむので、ソレノイドを含む全体
の小型化が可能である。
【００２９】図４は本発明の第３実施例としての二方油
圧制御弁を内燃機関の燃料噴射装置に適用した場合の構
成を示す断面図である。
圧制御弁を内燃機関の燃料噴射装置に適用した場合の構
成を示す断面図である。
【００３０】５０は公知の間欠圧送ポンプであり、燃料
タンク１５より燃料を吸い込み、二方油圧制御弁５１を
介して公知の自動弁５２に燃料を圧送し、図示しないエ
ンジンのシリンダ内に燃料が噴射される。
タンク１５より燃料を吸い込み、二方油圧制御弁５１を
介して公知の自動弁５２に燃料を圧送し、図示しないエ
ンジンのシリンダ内に燃料が噴射される。
【００３１】二方油圧制御弁５１のハウジング５３内に
は、径が６ｍｍのガイド５４が形成されており、２〜３
μｍのクリアランスをもつバルブ５５が、スプリング５
６により上方へ押された状態で収容され、ソレノイド５
７の駆動により吸引されて下方へ移動するようになって
いる。バルブ５５の下方には５．２ｍｍのシート５８が
形成してあり、またバルブ５５の中心孔には径が３ｍｍ
でクリアランスが２〜３μｍのバランスロッド５９が油
圧の作用力によってハウジング５３に向かって押圧され
るように収容されている。ハウジング５３には、間欠圧
送ポンプ５０から自動弁５２へ連通する高圧ポート６
０，６１、及び高圧溝６２が設けられ、さらに下方に燃
料タンク１５に連通するドレーンポート６３が設けられ
ている。またバルブ５５には、バランスロッド５９の一
端側と高圧溝６２が連通する高圧ポート６４が設けられ
ている。
は、径が６ｍｍのガイド５４が形成されており、２〜３
μｍのクリアランスをもつバルブ５５が、スプリング５
６により上方へ押された状態で収容され、ソレノイド５
７の駆動により吸引されて下方へ移動するようになって
いる。バルブ５５の下方には５．２ｍｍのシート５８が
形成してあり、またバルブ５５の中心孔には径が３ｍｍ
でクリアランスが２〜３μｍのバランスロッド５９が油
圧の作用力によってハウジング５３に向かって押圧され
るように収容されている。ハウジング５３には、間欠圧
送ポンプ５０から自動弁５２へ連通する高圧ポート６
０，６１、及び高圧溝６２が設けられ、さらに下方に燃
料タンク１５に連通するドレーンポート６３が設けられ
ている。またバルブ５５には、バランスロッド５９の一
端側と高圧溝６２が連通する高圧ポート６４が設けられ
ている。
【００３２】以上のような構成において、図４の状態で
は、ソレノイド５７に通電されることによってバルブ５
５が吸引されて降下し、シート５８に着座してドレーン
ポート６３を閉じており、その結果間欠圧送ポンプ５０
からの高圧燃料は自動弁５２から噴射される。この時に
バルブ５５へ加わる高圧による作用力Ｆは、燃料圧力が
１０００ｋｇ／ｃｍ2まで上昇しても、下方に、 Ｆ＝１０００×｛０．３2 −（０．６２ −０．５２2 ）｝×π÷４ ≒０．３ｋｇｆ 加わるだけであり、ソレノイド５７の吸引力はスプリン
グ５６の力から０．３ｋｇｆを引いただけの力があれば
良い。
は、ソレノイド５７に通電されることによってバルブ５
５が吸引されて降下し、シート５８に着座してドレーン
ポート６３を閉じており、その結果間欠圧送ポンプ５０
からの高圧燃料は自動弁５２から噴射される。この時に
バルブ５５へ加わる高圧による作用力Ｆは、燃料圧力が
１０００ｋｇ／ｃｍ2まで上昇しても、下方に、 Ｆ＝１０００×｛０．３2 −（０．６２ −０．５２2 ）｝×π÷４ ≒０．３ｋｇｆ 加わるだけであり、ソレノイド５７の吸引力はスプリン
グ５６の力から０．３ｋｇｆを引いただけの力があれば
良い。
【００３３】噴射を停止しようとする時、ソレノイド５
７の通電を停止すると、バルブ５５が （スプリング５６の力）−Ｆ の力で上方に移動することにより、シート５８から離れ
て高圧燃料がドレーンポート６３へスピルされ、直ちに
自動弁５２からの燃料噴射が停止する。このように高圧
の燃料による作用力をほとんど無視することができる程
度に構成することができるので、ほぼスプリング５６の
力だけを考慮したソレノイド５７によって対応可能とな
る。
７の通電を停止すると、バルブ５５が （スプリング５６の力）−Ｆ の力で上方に移動することにより、シート５８から離れ
て高圧燃料がドレーンポート６３へスピルされ、直ちに
自動弁５２からの燃料噴射が停止する。このように高圧
の燃料による作用力をほとんど無視することができる程
度に構成することができるので、ほぼスプリング５６の
力だけを考慮したソレノイド５７によって対応可能とな
る。
【００３４】なお、第３実施例の高圧ポート６０，６１
を逆にドレーンポートとし、ドレーンポート６３を高圧
ポートとする場合は、シート５８の径とバランスロッド
５９の径を同一にし、高圧ポート６４によってバランス
ロッド５９の一端側とスプリング室６５が連通するよう
に構成すれば同様な効果が得られる。
を逆にドレーンポートとし、ドレーンポート６３を高圧
ポートとする場合は、シート５８の径とバランスロッド
５９の径を同一にし、高圧ポート６４によってバランス
ロッド５９の一端側とスプリング室６５が連通するよう
に構成すれば同様な効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】以上に説明した本発明の構成により、油
圧制御弁のドレーンポートの圧力が、チェック弁によっ
て所定の圧力に維持されるため、ドレーンポートの油圧
が過度に減少し、燃料内に気泡が発生することを防止で
きる。従って、電歪式アクチュエータの変位に応じて、
確実にバルブを駆動することが可能となるため、油圧制
御弁による確実な油圧の断続を達成することができる。
圧制御弁のドレーンポートの圧力が、チェック弁によっ
て所定の圧力に維持されるため、ドレーンポートの油圧
が過度に減少し、燃料内に気泡が発生することを防止で
きる。従って、電歪式アクチュエータの変位に応じて、
確実にバルブを駆動することが可能となるため、油圧制
御弁による確実な油圧の断続を達成することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】第１実施例の作動を説明するためのタイムチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図５】従来例を示す縦断正面図である。
１，１０３…アウタバルブ（第１のバルブ） ２．１００…インナバルブ（第２のバルブ） ３，１０１…インナバルブシート ４，５９…バランスロッド ５，１０５…アウタバルブシート １６，４７，６３，１０８…ドレーンポート １７…電歪式アクチュエータ ５０…間欠圧送ポンプ ５１…二方油圧制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 康行 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 都筑 祥博 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内
Claims (2)
- 【請求項１】 バルブが電歪式アクチュエータによって
駆動されて油圧を連通、遮断する油圧制御弁において、 前記電歪式アクチュエータと前記バルブとの間に形成さ
れ、前記油圧制御弁のドレーンポートの油が流入可能で
あり、前記電歪式アクチュエータの変位に応じて内部の
油圧が変化することにより前記バルブを駆動させる変圧
室と、 前記ドレーンポートの下流側に設けられ、所定の圧力で
開くことによって、前記ドレーンポートの圧力を前記所
定の圧力に維持するチェック弁とを備えたことを特徴と
する油圧制御弁。 - 【請求項２】 前記変圧室への前記ドレーンポートの油
の流入は、前記バルブを摺動自在に保持するホルダと前
記バルブとのクリアランスを介してなされることを特徴
とする請求項１記載の油圧制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101078A JP3690297B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101078A JP3690297B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 燃料噴射弁 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4138636A Division JPH05332220A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 油圧制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001323859A true JP2001323859A (ja) | 2001-11-22 |
| JP3690297B2 JP3690297B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=18954450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001101078A Expired - Lifetime JP3690297B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3690297B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038682A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | 燃料供給システム |
| JP2008045539A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001101078A patent/JP3690297B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045539A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2008038682A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | 燃料供給システム |
| JP4635980B2 (ja) * | 2006-08-03 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料供給システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3690297B2 (ja) | 2005-08-31 |
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