JP2006299855A - Fluid control valve - Google Patents

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Hayashi Nonoyama
林 野々山
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain seat contact pressure necessary for sealing a communication hole 23 with the minimum load while keeping receiving pressure at the minimum. <P>SOLUTION: Since the communication hole 23 and a ball storage hole 24 are concentrically formed and a valve seat 25 is flattened, receiving pressure which a ball valve 6 receives from high pressure fuel in the communication hole 23 can be reduced. Since contact area of the valve seat 25 adhering on a seal part 27 of the ball valve 6 becomes very small and linear, seat contact pressure necessary for sealing can be obtained with the minimum load. Since a ball guide 26 is formed with the ball storage hole 24 of a valve body 5 as one unit, concentricity of the communication hole 23 and the ball guide 26 is improved. Consequently, the ball valve 6 can be adhered on the valve seat 25 without the ball valve 6 shifting from a center line of the valve seat 25 to outer diameter side in a radial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体圧力制御弁や流体流量制御弁等の流体制御弁に関するもので、特に内燃機関用燃料噴射装置に組み込まれるインジェクタ用電磁弁、減圧調整弁、燃料圧力調整弁等の流体制御弁に係わる。   The present invention relates to a fluid control valve such as a fluid pressure control valve or a fluid flow rate control valve, and more particularly to a fluid control valve such as an injector solenoid valve, a pressure reducing adjustment valve, or a fuel pressure adjusting valve incorporated in a fuel injection device for an internal combustion engine. Related to.

[従来の技術]
近年、例えばディーゼルエンジンの排気ガス浄化の規制が厳しくなっている。これに伴い、エンジンより排出される排気ガスをよりクリーンにするために、特に黒煙(スモーク)を代表とするディーゼルパティキュレートを低減するために、インジェクタの噴孔部から噴射される噴霧燃料を極限まで微粒化することが重要である。この噴霧燃料の微粒化を促進するためには、燃料の噴射圧力を高噴射圧化することが有効である。そして、このようなディーゼルエンジン用燃料噴射システムとして、サプライポンプより吐出された高圧燃料をコモンレールに蓄圧し、コモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタを介してエンジンの気筒内に噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムが知られている。
[Conventional technology]
In recent years, for example, regulations on exhaust gas purification of diesel engines have become stricter. Along with this, in order to make the exhaust gas exhausted from the engine cleaner, especially in order to reduce diesel particulates typified by black smoke (smoke), the sprayed fuel injected from the injection hole of the injector is used. It is important to atomize to the limit. In order to promote atomization of the atomized fuel, it is effective to increase the fuel injection pressure. As such a fuel injection system for a diesel engine, a common rail fuel that accumulates high pressure fuel discharged from a supply pump in a common rail and injects the high pressure fuel accumulated in the common rail into an engine cylinder via an injector. Injection systems are known.

このコモンレール式燃料噴射システムには、自身が開弁駆動されることで制御室内の高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させることによりノズルニードルを開弁方向に駆動するインジェクタ用電磁弁、コモンレール内の燃料圧力を目標値まで降圧させるための減圧弁、コモンレール内の燃料圧力が設定値を超えると開弁するプレッシャリミッタ、サプライポンプ内の燃料圧力が設定値を超えると開弁するオーバーフローバルブ等の流体制御弁が使用されている。これらの流体制御弁は、必要のある時に高圧燃料を燃料系の低圧側に逃がす排出機能と、必要のない時に高圧燃料が燃料系の低圧側に溢流しないように高圧室から低圧室に高圧燃料を流入させるための流入孔(例えばオリフィス等)を封止(シール)するシール機能とを兼ね備えている。   This common rail fuel injection system includes an injector solenoid valve that drives the nozzle needle in the valve opening direction by causing the high pressure fuel in the control chamber to overflow to the low pressure side of the fuel system by being driven to open the valve. Pressure reducing valve to reduce the fuel pressure in the engine to the target value, pressure limiter that opens when the fuel pressure in the common rail exceeds the set value, overflow valve that opens when the fuel pressure in the supply pump exceeds the set value, etc. The fluid control valve is used. These fluid control valves have a discharge function that allows high pressure fuel to escape to the low pressure side of the fuel system when necessary, and high pressure from the high pressure chamber to the low pressure chamber so that the high pressure fuel does not overflow to the low pressure side of the fuel system when not necessary. It also has a sealing function for sealing (sealing) an inflow hole (for example, an orifice or the like) through which fuel flows.

上記の両機能を実現する流体制御弁として、コモンレール式燃料噴射システムに使用される電磁式圧力調整弁が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、ソレノイドコイルへの通電時にアーマチャと一体化された弁部材を軸線方向の一方側に吸引して、弁部材の先端に形成した球体をテーパ状のバルブシート(弁座)を有するバルブボデーに押し当てることで、オリフィスを閉塞して高圧室と低圧室とをシールしている。また、ソレノイドコイルへの通電を停止して、球体をバルブシートに押し付ける方向に作用する押し付ける力を低下させることで、オリフィス内の燃料圧力からバルブシートより引き離す方向に弁部材が受ける受圧力によって弁部材をバルブシートより離座させてオリフィスを開放して高圧室内の高圧燃料を低圧室に逃がすようにしている。これにより、高圧室内の燃料圧力を低下させることができる。   As a fluid control valve that realizes both of the above functions, an electromagnetic pressure regulating valve used in a common rail fuel injection system has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This is because when a solenoid coil is energized, a valve member integrated with the armature is sucked to one side in the axial direction, and a sphere formed at the tip of the valve member is formed into a valve body having a tapered valve seat (valve seat). Is pressed against the orifice to seal the high pressure chamber and the low pressure chamber. In addition, by stopping energization of the solenoid coil and reducing the pressing force acting in the direction of pressing the sphere against the valve seat, the valve member receives the pressure received by the valve member in the direction away from the fuel pressure in the orifice from the valve seat. The member is separated from the valve seat to open the orifice so that the high-pressure fuel in the high-pressure chamber is released to the low-pressure chamber. Thereby, the fuel pressure in the high pressure chamber can be reduced.

[従来の技術の不具合]
ところが、従来の電磁式圧力調整弁においては、テーパ角度と球径とでシート径が決まるため、オリフィス径を小さくしても、球体をバルブシートより引き離す方向に作用する受圧力を小さくすることができないという問題がある。そこで、受圧力を小さくするためには、球径を小さくするか、あるいはテーパ角度を大きくする必要がある。球径を小さくした場合には、球体を取り扱い難くなり、製造が困難になるという問題がある。一方、テーパ角度を大きくした場合には、球体をオリフィスの中心に維持することが困難になり、シール性が低下するという問題がある。
[Conventional technical problems]
However, in the conventional electromagnetic pressure regulating valve, the seat diameter is determined by the taper angle and the sphere diameter. Therefore, even if the orifice diameter is reduced, the pressure receiving force acting in the direction of separating the sphere from the valve seat can be reduced. There is a problem that you can not. Therefore, in order to reduce the receiving pressure, it is necessary to reduce the sphere diameter or increase the taper angle. When the sphere diameter is reduced, there is a problem that the sphere is difficult to handle and the manufacture becomes difficult. On the other hand, when the taper angle is increased, it becomes difficult to maintain the sphere at the center of the orifice, and there is a problem that the sealing performance is lowered.

この問題を解決するためには、球状弁体(ボール弁)を保持するために別部材を設けたり、アーマチャ側にボール弁を中心に保持する機構を設けたりする必要がある(例えば、特許文献2、3参照)。これらのようにオリフィス部材に対して別部材にボール弁を保持する機構を設けた場合には、部品同士の同軸度の精度によっては位置ずれが生じるという問題があり、位置ずれが大きい場合には、流入孔(例えばオリフィス等)のシールができなくなる可能性がある。また、バルブシートに押し付ける方向に弁部材が受ける荷重を低下させる方法として、ボール弁とバルブシートとの接触面積を小さくして、シート面圧を上げる方法がある。テーパシートであれば、バルブシートは線状となるが、上述のように、受圧力を下げ難いという問題がある。   In order to solve this problem, it is necessary to provide a separate member for holding the spherical valve body (ball valve) or to provide a mechanism for holding the ball valve around the armature (for example, Patent Documents). 2 and 3). When a mechanism that holds the ball valve in a separate member with respect to the orifice member as described above is provided, there is a problem that the position shift occurs depending on the accuracy of the coaxiality between the parts. There is a possibility that the inflow hole (for example, an orifice) cannot be sealed. As a method of reducing the load applied to the valve member in the direction of pressing against the valve seat, there is a method of increasing the seat pressure by reducing the contact area between the ball valve and the valve seat. If it is a taper sheet | seat, a valve seat will become linear, However As mentioned above, there exists a problem that it is difficult to reduce a receiving pressure.

一方、燃料孔の孔径よりも内径が拡径された拡径穴の底面で燃料孔を開口させて、燃料孔の口元のエッジ部分(燃料孔の開口周縁部)に設けられたバルブシートにスプリングの付勢力を利用してボール弁を着座させて燃料孔を閉塞するようにした圧力弁が提案されている(例えば、特許文献4参照)。これは、受圧力を最低限に抑えつつシート面圧を上げることができるが、シート径がボール径に対して極めて小さい場合、スプリングでボール弁を位置決めする構造では、圧力弁の閉弁時に燃料孔の口元のエッジ部分の中心にボール弁を保持することが困難になり、燃料孔のシールができなくなるという問題がある。
特開2001−132578号公報(第1−4頁、図1−図3) 特開2002−317726号公報(第1−8頁、図2−図5) 特開2003−172232号公報(第1−4頁、図1−図2) 特開平05−223028号公報(第1−4頁、図1−図4)
On the other hand, a fuel hole is opened at the bottom surface of the enlarged diameter hole whose inner diameter is larger than the diameter of the fuel hole, and a spring is applied to a valve seat provided at an edge portion (opening peripheral edge portion of the fuel hole) of the fuel hole. There has been proposed a pressure valve in which a ball valve is seated by using the urging force to close the fuel hole (see, for example, Patent Document 4). This can increase the seat pressure while minimizing the receiving pressure, but when the seat diameter is very small relative to the ball diameter, the structure in which the ball valve is positioned with a spring is the fuel when the pressure valve is closed. There is a problem that it becomes difficult to hold the ball valve at the center of the edge portion at the mouth of the hole, making it impossible to seal the fuel hole.
JP 2001-132578 A (page 1-4, FIG. 1 to FIG. 3) JP 2002-317726 A (page 1-8, FIG. 2 to FIG. 5) JP 2003-172232 A (page 1-4, FIGS. 1-2) Japanese Patent Laid-Open No. 05-223028 (page 1-4, FIGS. 1 to 4)

本発明の目的は、受圧力を最低限に抑えつつ、最低限の荷重で流入孔のシールに必要なシート面圧を得ることのできる流体制御弁を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fluid control valve capable of obtaining a seat surface pressure necessary for sealing an inflow hole with a minimum load while suppressing a receiving pressure to a minimum.

請求項1に記載の発明によれば、流入孔内の高圧流体から流入孔の開口周縁部より引き離す方向にボール弁が受ける受圧力よりも、荷重付与手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重が大きいと、ボール弁が流入孔の開口周縁部に着座することで、流入孔が閉塞される。これにより、荷重付与手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重が小さくても、ボール弁と流入孔の開口周縁部との接触面積が小さいため、流入孔の閉塞に必要なシート面圧を上げることができるので、流入孔と凹部との間を確実に封止することができる。また、流入孔内の高圧流体から流入孔の開口周縁部より引き離す方向にボール弁が受ける受圧力よりも、荷重付与手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重が小さいと、ボール弁が流入孔の開口周縁部から離座することで、流入孔が開放される。   According to the first aspect of the present invention, the load is applied to the opening peripheral portion of the inflow hole from the load applying force rather than the pressure received by the ball valve in the direction away from the opening peripheral portion of the inflow hole from the high pressure fluid in the inflow hole. When the load received by the ball valve in the direction is large, the ball valve is seated on the opening peripheral edge portion of the inflow hole, thereby closing the inflow hole. As a result, even if the load received by the ball valve from the load applying means against the opening peripheral edge of the inflow hole is small, the contact area between the ball valve and the opening peripheral edge of the inflow hole is small. Since the required sheet surface pressure can be increased, the gap between the inflow hole and the recess can be reliably sealed. In addition, the load received by the ball valve in the direction of pressing from the load applying means to the opening peripheral portion of the inflow hole is smaller than the receiving pressure received by the ball valve in the direction away from the opening peripheral portion of the inflow hole from the high-pressure fluid in the inflow hole. Then, the ball valve is separated from the opening peripheral edge of the inflow hole, so that the inflow hole is opened.

そして、凹部の底面で開口し、凹部内に高圧流体を流入させるための流入孔を、凹部と同軸的に形成し、流入孔の開口周縁部を、凹部または流入孔の軸線方向に対して略垂直な平坦面とすることにより、流入孔の開口周縁部(バルブボデーのバルブシート(弁座))が平面シートとなるため、流入孔内の高圧流体から流入孔の開口周縁部より引き離す方向にボール弁が受ける受圧力を下げることができる。また、ボール弁が着座する流入孔の開口周縁部の接触面積が小さくなり線状となるため、最低限の荷重(荷重付与手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重)で流入孔の閉塞(シール)に必要なシート面圧を得ることができる。   And the inflow hole for making a high pressure fluid flow in into a recessed part is formed coaxially with a recessed part, and the opening peripheral part of an inflow hole is substantially made with respect to the axial direction of a recessed part or an inflow hole. By adopting a vertical flat surface, the opening peripheral edge of the inflow hole (the valve seat of the valve body (valve seat)) becomes a flat sheet, so that the high-pressure fluid in the inflow hole is separated from the opening peripheral edge of the inflow hole. The pressure received by the ball valve can be reduced. In addition, since the contact area of the opening periphery of the inflow hole on which the ball valve is seated becomes smaller and linear, the minimum load (the load that the ball valve receives in the direction of pressing from the load applying means to the opening periphery of the inflow hole) ), The sheet surface pressure required for closing (sealing) the inflow hole can be obtained.

請求項2に記載の発明によれば、凹部の底面を、ボール弁の軸線方向の移動範囲を規制する規制面として利用することにより、ボール弁が流入孔の開口周縁部に着座した際にボール弁のそれ以上の軸線方向(閉弁方向)への移動が規制される。また、請求項3に記載の発明によれば、バルブボデーに、ボール弁を凹部または流入孔の中心軸線方向に誘導するボールガイド(バルブガイド)を一体的に形成することにより、流入孔とボールガイドとの同軸度が向上するため、ボール弁を流入孔の中心軸線上または凹部の中心軸線上に維持し易くなる。これにより、流入孔の開口周縁部からボール弁が位置ずれすることなく、ボール弁が流入孔の開口周縁部の中心軸線上に着座するため、流入孔と凹部との間を確実に封止することができる。   According to the second aspect of the present invention, the bottom surface of the recess is used as a restriction surface for restricting the movement range of the ball valve in the axial direction, so that when the ball valve is seated on the opening peripheral edge of the inflow hole, Further movement of the valve in the axial direction (valve closing direction) is restricted. According to the third aspect of the present invention, the ball body (valve guide) for guiding the ball valve in the direction of the central axis of the recess or the inflow hole is integrally formed on the valve body, whereby the inflow hole and the ball are formed. Since the coaxiality with the guide is improved, the ball valve can be easily maintained on the central axis of the inflow hole or the central axis of the recess. Accordingly, the ball valve is seated on the central axis of the opening peripheral edge of the inflow hole without being displaced from the opening peripheral edge of the inflow hole, so that the gap between the inflow hole and the recess is surely sealed. be able to.

請求項4に記載の発明によれば、ボールガイドの壁面を、ボール弁の半径方向の移動範囲を規制する規制面として利用することにより、ボール弁が流入孔の開口周縁部より離座した際にボール弁のそれ以上の半径方向の外径側への移動が規制される。また、請求項5に記載の発明によれば、バルブボデーのボールガイドとボール弁との間にクリアランスを形成しているので、ボール弁が流入孔の開口周縁部より離座した際に流入孔内の高圧流体がクリアランスを通って、つまりボール弁の周囲を通って流体流方向の下流側に導かれる。   According to the fourth aspect of the present invention, when the wall surface of the ball guide is used as a restricting surface for restricting the radial movement range of the ball valve, the ball valve is separated from the opening peripheral edge of the inflow hole. Further, the movement of the ball valve toward the outer diameter side in the radial direction is restricted. According to the fifth aspect of the present invention, since the clearance is formed between the ball guide of the valve body and the ball valve, the inflow hole is separated when the ball valve is separated from the opening peripheral edge of the inflow hole. The high-pressure fluid inside is guided through the clearance, that is, through the periphery of the ball valve to the downstream side in the fluid flow direction.

請求項6に記載の発明によれば、ボール弁の直径に対する流入孔の孔径の比が大きくなるにつれて、ボールガイドとボール弁との間のクリアランスを通過する高圧流体の流量が増えると流体の流通抵抗が増えるため、高圧流体の流量が増え難くなると共に、ボール弁が流入孔の開口周縁部より離座した際に流入孔内の高圧流体から受ける受圧力が大きくなる。そこで、バルブボデーのボールガイドよりも半径方向の外径側に流体通路を設けることにより、流入孔より凹部内に流入した高圧流体が流体通路を通ってスムーズに流体流方向の下流側に流れ出るようになる。これにより、流入孔から凹部内に流入する高圧流体の流量が増えた場合でも、受圧力を最低限に抑えつつ、最低限の荷重で流入孔の閉塞に必要なシート面圧を得ることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, when the flow rate of the high-pressure fluid passing through the clearance between the ball guide and the ball valve increases as the ratio of the hole diameter of the inflow hole to the ball valve increases, Since the resistance increases, the flow rate of the high-pressure fluid is difficult to increase, and the pressure received from the high-pressure fluid in the inflow hole when the ball valve is separated from the opening peripheral edge of the inflow hole is increased. Therefore, by providing a fluid passage on the outer diameter side in the radial direction with respect to the ball guide of the valve body, the high-pressure fluid that has flowed into the recess through the inflow hole flows smoothly downstream in the fluid flow direction through the fluid passage. become. As a result, even when the flow rate of the high-pressure fluid flowing from the inflow hole into the recess increases, it is possible to obtain the seat surface pressure necessary for closing the inflow hole with the minimum load while suppressing the pressure receiving pressure to the minimum. .

請求項7に記載の発明によれば、コイルを通電すると、荷重付与部材をボール弁より引き離す方向に吸引する磁気吸引力がコイルに発生する。そして、例えばスプリング、板ばね、ゴム系弾性体、ウェイブワッシャ、エアクッション等のボール付勢手段(弁体付勢手段)の付勢力に抗して荷重付与部材がボール弁より引き離される。すると、流入孔内の高圧流体から流入孔の開口周縁部より引き離す方向にボール弁が受ける受圧力に比べて、荷重付与部材から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重が弱められる。これによって、ボール弁が流入孔内の高圧流体の流体圧力によって流入孔の開口周縁部より離座するため、流入孔内の高圧流体が流入孔から凹部内に流入し、ボール弁の周囲を通って流体流方向の下流側に流れ出るようになる。   According to the seventh aspect of the present invention, when the coil is energized, a magnetic attractive force that attracts the load applying member in the direction separating the ball valve from the ball valve is generated in the coil. Then, for example, the load applying member is separated from the ball valve against the urging force of ball urging means (valve urging means) such as a spring, a leaf spring, a rubber-based elastic body, a wave washer, and an air cushion. Then, compared to the pressure received by the ball valve in the direction away from the peripheral edge of the inflow hole from the high-pressure fluid in the inflow hole, the load received by the ball valve in the direction of pressing from the load applying member to the peripheral edge of the inflow hole is smaller. Weakened. As a result, the ball valve is separated from the opening peripheral edge of the inflow hole by the fluid pressure of the high pressure fluid in the inflow hole, so that the high pressure fluid in the inflow hole flows into the recess from the inflow hole and passes around the ball valve. As a result, the fluid flows out downstream in the fluid flow direction.

また、コイルへの通電を停止すると、ボール付勢手段の付勢力によって荷重付与部材を介してボール弁が流入孔の開口周縁部に押し当てられているため、ボール弁が流入孔の開口周縁部に密着して流入孔と凹部との間が封止される。これによって、ボール弁を流入孔の開口周縁部に密着(シール)させるための力を最低限に抑えることが可能となるため、ボール付勢手段の付勢力を低い値に設定することができる。これにより、ボール弁を流体圧力を利用して開弁させるための、コイルの磁気吸引力を小さくできるため、コイルの巻き数や磁路面積を小さくできる。したがって、荷重付与部材、コイル等によって構成される電磁駆動部の小型化および低コスト化を図ることができる。   Further, when the energization to the coil is stopped, the ball valve is pressed against the opening peripheral portion of the inflow hole through the load applying member by the urging force of the ball urging means. And the space between the inflow hole and the recess is sealed. This makes it possible to minimize the force for bringing the ball valve into close contact (sealing) with the peripheral edge of the opening of the inflow hole, so that the urging force of the ball urging means can be set to a low value. Thereby, since the magnetic attraction force of the coil for opening the ball valve using the fluid pressure can be reduced, the number of turns of the coil and the magnetic path area can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the electromagnetic drive unit constituted by the load applying member, the coil and the like.

請求項8に記載の発明によれば、コイルを通電すると、荷重付与部材をボール弁に押し付ける方向に吸引する磁気吸引力がコイルに発生する。そして、コイルの磁気吸引力によって荷重付与部材を介してボール弁が流入孔の開口周縁部に押し当てられているため、ボール弁が流入孔の開口周縁部に密着して流入孔と凹部との間が封止される。これによって、ボール弁を流入孔の開口周縁部に密着させるための力を最低限に抑えることが可能となるため、コイルの巻き数や磁路面積を小さくできる。したがって、荷重付与部材、コイル等によって構成される電磁駆動部の小型化および低コスト化を図ることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, when the coil is energized, a magnetic attraction force that attracts the load applying member in the direction of pressing the ball valve is generated in the coil. Since the ball valve is pressed against the opening peripheral edge of the inflow hole through the load applying member by the magnetic attractive force of the coil, the ball valve is in close contact with the opening peripheral edge of the inflow hole and the inflow hole and the recess are The gap is sealed. This makes it possible to minimize the force for bringing the ball valve into close contact with the opening peripheral edge of the inflow hole, thereby reducing the number of turns of the coil and the magnetic path area. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the electromagnetic drive unit constituted by the load applying member, the coil and the like.

請求項9に記載の発明によれば、ボール弁に直接的に接触して流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁に荷重を与えるスプリング、板ばね、ゴム系弾性体、ウェイブワッシャ、エアクッション等のボール付勢手段(弁体付勢手段)を設けることにより、ボール付勢手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重を最低限に抑えることが可能となるため、ボール付勢手段を小さくでき、流体制御弁の小型化および低コスト化を図ることができる。   According to the ninth aspect of the present invention, a spring, a leaf spring, a rubber-based elastic body, a wave washer, which directly contacts the ball valve and applies a load to the opening peripheral portion of the inflow hole. By providing ball urging means (valve urging means) such as an air cushion, it is possible to minimize the load received by the ball valve in the direction of pressing from the ball urging means to the peripheral edge of the opening of the inflow hole. Therefore, the ball urging means can be reduced, and the fluid control valve can be reduced in size and cost.

請求項10に記載の発明によれば、ボール弁に直接的に接触して流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁に荷重を与えるスプリング、板ばね、ゴム系弾性体、ウェイブワッシャ、エアクッション等のボール付勢手段(弁体付勢手段)を設けることにより、ボール付勢手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重を最低限に抑えることが可能となるため、ボール付勢手段を小さくでき、流体制御弁の小型化および低コスト化を図ることができる。さらに、付勢力調整部材(例えばプレート)の軸線方向の板厚を任意に変更することにより、ボール付勢手段から流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁が受ける荷重を任意に調整することができる。   According to the invention of claim 10, a spring, a leaf spring, a rubber-based elastic body, a wave washer, which directly contacts the ball valve and applies a load to the opening peripheral portion of the inflow hole. By providing ball urging means (valve urging means) such as an air cushion, it is possible to minimize the load received by the ball valve in the direction of pressing from the ball urging means to the peripheral edge of the opening of the inflow hole. Therefore, the ball urging means can be reduced, and the fluid control valve can be reduced in size and cost. Furthermore, by arbitrarily changing the axial thickness of the urging force adjusting member (for example, plate), the load received by the ball valve in the direction of pressing from the ball urging means to the peripheral edge of the opening of the inflow hole is arbitrarily adjusted. be able to.

請求項11に記載の発明によれば、付勢力伝達部材を介して、ボール弁に間接的に接触して流入孔の開口周縁部に押し当てる方向にボール弁に荷重を与えるスプリング、板ばね、ゴム系弾性体、ウェイブワッシャ、エアクッション等のボール付勢手段(弁体付勢手段)を設けることにより、仮にボール弁の直径(球径)が小さい場合であっても、ボール弁を取り扱い易くなり、ボール付勢手段を用いてボール弁を流入孔の開口周縁部に押し当てることが容易となる。   According to the eleventh aspect of the present invention, a spring, a leaf spring, which applies a load to the ball valve in a direction to contact the ball valve indirectly and press against the peripheral edge of the opening of the inflow hole via the biasing force transmitting member. By providing ball urging means (valve urging means) such as rubber-based elastic bodies, wave washers, air cushions, etc., even if the ball valve has a small diameter (spherical diameter), it is easy to handle the ball valve. Thus, it becomes easy to press the ball valve against the opening peripheral edge of the inflow hole using the ball urging means.

本発明を実施するための最良の形態は、受圧力を最低限に抑えつつ、最低限の荷重で流入孔のシールに必要なシート面圧を得るという目的を、凹部の底面で開口し、凹部内に高圧流体を流入させるための流入孔を、凹部と同軸的に形成し、流入孔の開口周縁部を、凹部または流入孔の軸線方向に対して垂直な平坦面とすることで実現した。   The best mode for carrying out the present invention is to provide a sheet surface pressure necessary for sealing the inflow hole with a minimum load while keeping the pressure receiving pressure to a minimum. An inflow hole for allowing a high-pressure fluid to flow in is formed coaxially with the recess, and the opening peripheral edge of the inflow hole is formed as a flat surface perpendicular to the axial direction of the recess or the inflow hole.

[実施例1の構成]
図1および図2は本発明の実施例1を示したもので、図1はボール弁の周辺構造を示した図で、図2は常閉型の減圧調整弁の全体構造を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIG. 1 and FIG. 2 show Example 1 of the present invention, FIG. 1 is a view showing a peripheral structure of a ball valve, and FIG. 2 is a view showing an overall structure of a normally closed pressure reducing regulating valve. is there.

本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(以下エンジンと言う)用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射装置)であり、コモンレール11内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するように構成されている。このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール11と、このコモンレール11内に高圧燃料を圧送供給するサプライポンプ(燃料供給ポンプ:図示せず)と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射する複数のインジェクタ(燃料噴射弁:図示せず)と、サプライポンプの電磁式吸入調量弁およびインジェクタの電磁弁を電子制御するエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ:図示せず)とを備えている。   A fuel injection device for an internal combustion engine according to the present embodiment is a common rail fuel injection system (accumulated pressure) known as a fuel injection system for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) such as a multi-cylinder diesel engine mounted on a vehicle such as an automobile. The high-pressure fuel accumulated in the common rail 11 is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine. This common rail fuel injection system includes a common rail 11 that accumulates high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure, a supply pump (fuel supply pump: not shown) that pumps high-pressure fuel into the common rail 11, and an engine A plurality of injectors (fuel injection valves: not shown) for injecting fuel into the combustion chambers of the cylinders, and an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) that electronically controls the electromagnetic suction metering valves of the supply pump and the electromagnetic valves of the injectors : Not shown).

コモンレール11に蓄圧される高圧燃料は、サプライポンプから供給されている。このコモンレール11内の燃料圧力(コモンレール圧力)は、燃料圧力検出手段としてのコモンレール圧力センサ(図示せず)によって測定される。なお、コモンレール11には、コモンレール11から燃料系の低圧側(燃料タンク)へ燃料を戻すためのリーク配管13が接続されている。そして、コモンレール11とリーク配管13との間には、図示しない減圧弁駆動回路を介してECUから印加される減圧弁駆動信号によって電子制御されることにより、リーク配管13の燃料還流路14を開閉制御することが可能なノーマリクローズタイプ(常閉型)の減圧調整弁1が装着されている。   The high-pressure fuel accumulated in the common rail 11 is supplied from a supply pump. The fuel pressure in the common rail 11 (common rail pressure) is measured by a common rail pressure sensor (not shown) as fuel pressure detecting means. The common rail 11 is connected to a leak pipe 13 for returning fuel from the common rail 11 to the low pressure side (fuel tank) of the fuel system. The fuel return path 14 of the leak pipe 13 is opened and closed by electronic control between the common rail 11 and the leak pipe 13 by a pressure reduction valve drive signal applied from the ECU via a pressure reduction valve drive circuit (not shown). A normally closed type (normally closed type) decompression regulating valve 1 that can be controlled is mounted.

インジェクタは、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されて、ノズルボデーとノズルニードルとからなる燃料噴射ノズル、ノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリングにより構成されている。インジェクタからエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルと同軸的に設けられたコマンドピストンの背圧を制御する制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁弁への通電および通電停止により電子制御される。この電磁弁は、図示しないインジェクタ駆動回路を介してECUから印加されるインジェクタ駆動信号によって電子制御されることにより、インジェクタの燃料噴射量、燃料噴射時期を制御する。つまり、インジェクタの電磁弁が開弁駆動されている間、コモンレール11から制御室内に供給された高圧燃料がオリフィス(流入孔)を経て燃料系の低圧側(燃料タンク)へ溢流されるため、ノズルニードルおよびコマンドピストンがリフトして、エンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料が噴射供給される。   The injector is mounted corresponding to each cylinder of the engine, and is a fuel injection nozzle composed of a nozzle body and a nozzle needle, an electromagnetic valve that drives the nozzle needle in the valve opening direction, and biases the nozzle needle in the valve closing direction. It is composed of a spring. The fuel injection from the injector into the combustion chamber of each cylinder of the engine is performed by energizing and stopping energization of the solenoid valve that controls increase / decrease of the fuel pressure in the control chamber that controls the back pressure of the command piston provided coaxially with the nozzle needle. Electronically controlled. This solenoid valve is electronically controlled by an injector drive signal applied from the ECU via an injector drive circuit (not shown), thereby controlling the fuel injection amount and fuel injection timing of the injector. That is, since the high-pressure fuel supplied from the common rail 11 into the control chamber overflows to the low-pressure side (fuel tank) of the fuel system through the orifice (inflow hole) while the solenoid valve of the injector is driven to open, the nozzle The needle and the command piston are lifted, and high-pressure fuel is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine.

サプライポンプは、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動されて、吸入した燃料を加圧して吐出口からコモンレール11へ高圧燃料を吐出する高圧供給ポンプである。そして、燃料タンクからサプライポンプの加圧室に至る燃料供給経路には、加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、コモンレール11への燃料吐出量を制御する電磁式吸入調量弁が取り付けられている。この電磁式吸入調量弁は、図示しないポンプ駆動回路を介してECUから印加されるポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、コモンレール圧力を変更する。   The supply pump is a high-pressure supply pump that is driven to rotate by the crankshaft of the engine, pressurizes the sucked fuel, and discharges the high-pressure fuel from the discharge port to the common rail 11. In the fuel supply path from the fuel tank to the pressurization chamber of the supply pump, an electromagnetic suction metering for controlling the fuel discharge amount to the common rail 11 by adjusting the fuel suction amount sucked into the pressurization chamber. A valve is installed. This electromagnetic suction metering valve changes the common rail pressure by being electronically controlled by a pump drive signal applied from the ECU via a pump drive circuit (not shown).

本実施例の減圧調整弁1は、本発明の流体制御弁(流体圧力制御弁)に相当するもので、コモンレール11に液密的に締め付け固定される円筒状のアダプタ3、このアダプタ3内に保持固定されたバルブボデー5、このバルブボデー5のバルブシート(弁座)に対して着座、離座することでリーク配管13の燃料還流路14を開閉制御する球面体であるボール弁(球状弁体)6と、このボール弁6に対し、ボール弁6をバルブボデー5のバルブシートに押し当てる方向に荷重を与える荷重付与手段とを備えている。なお、バルブボデー5とボール弁6とによってボールバルブ(ボール弁装置)を構成している。   The pressure reducing adjustment valve 1 of the present embodiment corresponds to a fluid control valve (fluid pressure control valve) of the present invention. A cylindrical adapter 3 that is liquid-tightly fixed to a common rail 11 is fixed in the adapter 3. A valve body 5 that is held and fixed, and a ball valve (spherical valve) that is a spherical body that controls opening and closing of the fuel return path 14 of the leak pipe 13 by being seated and separated from the valve seat (valve seat) of the valve body 5 Body) 6 and load applying means for applying a load to the ball valve 6 in a direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat of the valve body 5. The valve body 5 and the ball valve 6 constitute a ball valve (ball valve device).

アダプタ3は、図2に示したように、内部に高圧室(流入孔よりも流体流方向の上流側)15を形成する縮径部、および内部に低圧室(凹部よりも流体流方向の下流側)16を形成する拡径部を有する円筒状金属部品であって、拡径部内に圧入嵌合されたバルブボデー5によって高圧室15と低圧室16とが液密的に区画形成されている。そして、縮径部の外周には、コモンレール11の円筒部17の内周ねじ部(雌ねじ部)に螺合する外周ねじ部(雄ねじ部)が形成されている。   As shown in FIG. 2, the adapter 3 has a reduced-diameter portion that forms a high-pressure chamber (upstream in the fluid flow direction from the inflow hole) 15 inside, and a low-pressure chamber (downstream in the fluid flow direction from the recess) inside. Side) 16 is a cylindrical metal part having an enlarged-diameter portion, and the high-pressure chamber 15 and the low-pressure chamber 16 are liquid-tightly defined by a valve body 5 press-fitted into the enlarged-diameter portion. . An outer peripheral screw portion (male screw portion) that is screwed into an inner peripheral screw portion (female screw portion) of the cylindrical portion 17 of the common rail 11 is formed on the outer periphery of the reduced diameter portion.

そして、アダプタ3は、ねじ締結によって発生する減圧調整弁1の軸線方向の締結軸力によって、縮径部の先端平面部の密着面とコモンレール11の段差部18の密着面とが密着して高圧シール(メタルシール)されている。なお、高圧室15内には、燃料中の異物を捕捉する燃料フィルタ19が設置されている。また、高圧室15は、コモンレール11の蓄圧室12に連通している。また、アダプタ3の拡径部の内周部には、シリンダ20がねじ締結されている。このシリンダ20の外周には、アダプタ3の拡径部の内周ねじ部(雌ねじ部)に螺合する外周ねじ部(雄ねじ部)が形成されている。また、シリンダ20の内部には、低圧室16を形成する燃料流路21が形成されている。   The adapter 3 has a high pressure in which the contact surface of the tip flat portion of the reduced diameter portion and the contact surface of the step portion 18 of the common rail 11 are in close contact with each other by the axial force of the decompression regulating valve 1 generated by screw tightening. It is sealed (metal seal). In the high pressure chamber 15, a fuel filter 19 that captures foreign matters in the fuel is installed. The high pressure chamber 15 communicates with the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11. Further, the cylinder 20 is screwed to the inner peripheral portion of the enlarged diameter portion of the adapter 3. On the outer periphery of the cylinder 20, an outer peripheral screw portion (male screw portion) that is screwed into an inner peripheral screw portion (female screw portion) of the enlarged diameter portion of the adapter 3 is formed. A fuel flow path 21 that forms the low pressure chamber 16 is formed inside the cylinder 20.

バルブボデー5は、アダプタ3の段差部22の密着面に密着する先端平面部、および後記するシリンダの先端平面部の密着面に密着する後端平面部を有する円環板状金属部品であって、内部に高圧室15に連通する連通孔(縮径孔)23、および底面を持つ凹状のボール収容穴(ボールポケット、拡径孔)24が形成されている。連通孔23は、ボール収容穴24内に蓄圧室12内の高圧燃料および高圧室15内の高圧燃料を流入させるための断面円形状流入孔であって、ボール収容穴24の内径よりも縮径されている。また、連通孔23は、バルブボデー5の先端平面部にて開口し、また、ボール収容穴24の底面にて開口し、ボール収容穴24と略同軸上に形成されている。なお、バルブボデー5の先端平面部にて開口した連通孔23の開口端は、高圧室15に向けて徐々に拡径された円錐台状のテーパ面となっている。また、連通孔23は、高圧室15またはボール収容穴24の流路断面積よりも極めて小さい流路断面積を有するオリフィス(固定絞り)であっても良い。   The valve body 5 is an annular plate-shaped metal part having a front end flat portion that is in close contact with the close contact surface of the stepped portion 22 of the adapter 3 and a rear end flat portion that is in close contact with the close contact surface of the front end flat portion of the cylinder described later. In addition, a communication hole (reduced diameter hole) 23 communicating with the high pressure chamber 15 and a concave ball housing hole (ball pocket, expanded diameter hole) 24 having a bottom surface are formed. The communication hole 23 is a circular inflow hole for allowing the high pressure fuel in the pressure accumulating chamber 12 and the high pressure fuel in the high pressure chamber 15 to flow into the ball accommodation hole 24, and has a diameter smaller than the inner diameter of the ball accommodation hole 24. Has been. In addition, the communication hole 23 opens at the flat end portion of the valve body 5 and opens at the bottom surface of the ball receiving hole 24 and is formed substantially coaxially with the ball receiving hole 24. The open end of the communication hole 23 opened at the front end flat portion of the valve body 5 is a truncated cone-shaped tapered surface that gradually increases in diameter toward the high-pressure chamber 15. Further, the communication hole 23 may be an orifice (fixed throttle) having a channel cross-sectional area that is extremely smaller than the channel cross-sectional area of the high-pressure chamber 15 or the ball housing hole 24.

ボール収容穴24の内部には、ボール弁6を軸線方向に移動自在に収容する円柱状空間が形成されている。また、ボール収容穴24の底面には、減圧調整弁1の閉弁時にボール弁6が密着する連通孔23の開口周縁部(流入孔の開口周縁部、バルブボデーの弁座:以下バルブシートと呼ぶ)25が設けられている。また、バルブシート25を含むボール収容穴24の底面は、ボール弁6の軸線方向の移動範囲を規制する規制面として利用されている。これにより、ボール弁6がバルブシート25に密着した際にボール弁6のそれ以上の軸線方向(閉弁方向)への移動が規制される。   A cylindrical space for accommodating the ball valve 6 so as to be movable in the axial direction is formed in the ball receiving hole 24. Further, on the bottom surface of the ball receiving hole 24, the opening peripheral edge of the communication hole 23 (the opening peripheral edge of the inflow hole, the valve seat of the valve body: hereinafter referred to as valve seat), which is in close contact with the ball valve 6 when the pressure reducing regulator 1 is closed. 25) is provided. Further, the bottom surface of the ball receiving hole 24 including the valve seat 25 is used as a restricting surface for restricting the movement range of the ball valve 6 in the axial direction. As a result, when the ball valve 6 comes into close contact with the valve seat 25, the further movement of the ball valve 6 in the axial direction (the valve closing direction) is restricted.

なお、バルブシート25を含むボール収容穴24の底面は、連通孔23およびボール収容穴24の軸線方向に対して垂直な平坦面となっている。また、ボール収容穴24の内壁面は、ボール弁6を連通孔23およびボール収容穴24の中心軸線方向に誘導するボールガイド26として機能している。また、ボールガイド26の内壁面は、ボール弁6の半径方向の移動範囲を規制する規制面として利用されている。これにより、ボール弁6がバルブシート25より離座した際にボール弁6のそれ以上の半径方向の外径側への移動が規制される。   The bottom surface of the ball receiving hole 24 including the valve seat 25 is a flat surface perpendicular to the axial direction of the communication hole 23 and the ball receiving hole 24. Further, the inner wall surface of the ball accommodation hole 24 functions as a ball guide 26 that guides the ball valve 6 in the direction of the central axis of the communication hole 23 and the ball accommodation hole 24. Further, the inner wall surface of the ball guide 26 is used as a regulating surface that regulates the radial movement range of the ball valve 6. Thereby, when the ball valve 6 is separated from the valve seat 25, the further movement of the ball valve 6 toward the outer diameter side in the radial direction is restricted.

ボール弁6は、球面を有するスチール等の金属体であって、バルブボデー5のボール収容穴24内において軸線方向の直線運動を行うと共に、バルブシート25に密着する円環状のシール部27、連通孔23内の燃料圧力を受ける圧力受け部(受圧部)28および荷重付与手段から荷重を受ける荷重受け部29を有している。このボール弁6は、ボール収容穴24の円柱状空間内において軸線方向に往復移動自在に収容されており、バルブシート25に一体的に設けられた弁座に対して着座、離座して連通孔23を閉塞、開放する。   The ball valve 6 is a metal body such as steel having a spherical surface. The ball valve 6 linearly moves in the axial direction in the ball receiving hole 24 of the valve body 5, and has an annular seal portion 27 that is in close contact with the valve seat 25. A pressure receiving portion (pressure receiving portion) 28 that receives the fuel pressure in the hole 23 and a load receiving portion 29 that receives a load from the load applying means are provided. The ball valve 6 is housed in a cylindrical space of the ball housing hole 24 so as to be reciprocally movable in the axial direction. The ball valve 6 is seated and separated from a valve seat provided integrally with the valve seat 25 to communicate with each other. The hole 23 is closed and opened.

これにより、ボール弁6のシール部27がバルブシート25に密着した場合には、高圧室側の高圧燃料が燃料系の低圧側(燃料タンク)に溢流しないように、連通孔23とボール収容穴24との連通状態が遮断される(シール機能)。また、ボール弁6が弁座より離座(リフト)した場合には、高圧室側の高圧燃料が燃料系の低圧側(燃料タンク)に溢流できるように、連通孔23とボール収容穴24とが連通状態となる(排出機能)。さらに、バルブボデー5のボールガイド26の内周面とボール弁6の軸線方向に対して直交する半径方向の側面との間には、高圧室15から低圧室16へ向かう高圧燃料の流通を可能とするクリアランス30が形成されている。なお、ボール弁6の直径(球径)は、連通孔23の内径(孔径)よりも極めて大きく、ボール収容穴24の内径よりもクリアランス30分だけ小さい。   As a result, when the seal portion 27 of the ball valve 6 is in close contact with the valve seat 25, the high-pressure fuel on the high-pressure chamber side does not overflow into the low-pressure side (fuel tank) of the fuel system and the ball is accommodated in the communication hole 23. The communication state with the hole 24 is blocked (seal function). Further, when the ball valve 6 is separated (lifted) from the valve seat, the communication hole 23 and the ball receiving hole 24 are provided so that the high pressure fuel on the high pressure chamber side can overflow to the low pressure side (fuel tank) of the fuel system. Are in communication with each other (discharge function). Further, high-pressure fuel can flow from the high-pressure chamber 15 toward the low-pressure chamber 16 between the inner peripheral surface of the ball guide 26 of the valve body 5 and the radial side surface orthogonal to the axial direction of the ball valve 6. A clearance 30 is formed. Note that the diameter (spherical diameter) of the ball valve 6 is extremely larger than the inner diameter (hole diameter) of the communication hole 23 and smaller than the inner diameter of the ball receiving hole 24 by a clearance of 30 minutes.

次に、本実施例の荷重付与手段の構成を図2に基づいて簡単に説明する。
本実施例の荷重付与手段は、励磁電流を供給することにより磁気吸引力(起磁力)を発生する電磁駆動部(ソレノイド部)7によって構成されている。なお、電磁駆動部7は、通電されると周囲に磁束を発生するソレノイドコイル31、このソレノイドコイル31により励磁されるステータコア32、ボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6に荷重を与えるアーマチャ(荷重付与部材)33、このアーマチャ33を軸線方向の一方側(ボール弁6の閉弁方向(連通孔23を閉じる側))に付勢するコイルスプリング(ボール付勢手段)34、およびアダプタ3の拡径部の外周部にねじ締結されたハウジング35等を有している。
Next, the configuration of the load applying means of this embodiment will be briefly described with reference to FIG.
The load applying means of the present embodiment is constituted by an electromagnetic drive unit (solenoid unit) 7 that generates a magnetic attractive force (magnetomotive force) by supplying an exciting current. The electromagnetic drive unit 7 applies a load to the ball valve 6 in a direction in which the solenoid coil 31 that generates magnetic flux when energized, the stator core 32 excited by the solenoid coil 31, and the ball valve 6 are pressed against the valve seat 25. A coil spring (ball urging means) 34 that urges the armature 33 toward one side in the axial direction (the valve closing direction of the ball valve 6 (side where the communication hole 23 is closed)), And a housing 35 or the like that is screwed to the outer peripheral portion of the expanded diameter portion of the adapter 3.

ソレノイドコイル31は、ステータコア32のコイル収納部40に収容されたコイルボビン(図示せず)の外周に絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルである。このソレノイドコイル31は、コイルボビンの外周に巻装されるコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線を有している。この一対の端末リード線は、ターミナル(外部接続端子)41に電気的に接続されている。また、ターミナル41は、減圧弁駆動回路を介してECUおよび電源(バッテリ)に電気的に接続されている。   The solenoid coil 31 is a coil in which a conductive wire with an insulating coating is wound around the outer periphery of a coil bobbin (not shown) housed in the coil housing portion 40 of the stator core 32 a plurality of times. The solenoid coil 31 has a coil portion wound around the outer periphery of the coil bobbin and a pair of terminal lead wires taken out from the coil portion. The pair of terminal lead wires are electrically connected to a terminal (external connection terminal) 41. The terminal 41 is electrically connected to an ECU and a power source (battery) via a pressure reducing valve drive circuit.

本実施例のソレノイドコイル31は、励磁電流が供給されると、コイルスプリング34のスプリング力(ばね定数)に抗してアーマチャ33をストローク方向(軸線方向の他方側)、つまりアーマチャ33をボール弁6より引き離す方向に吸引する磁気吸引力を発生する。これにより、アーマチャ33からボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6に与える荷重が弱められるため、高圧燃料の燃料圧力によってボール弁6が押し上げられてバルブシート25よりリフトし易くなる。つまり開弁応答性が良くなる。   When an exciting current is supplied to the solenoid coil 31 of this embodiment, the armature 33 is moved in the stroke direction (the other side in the axial direction) against the spring force (spring constant) of the coil spring 34, that is, the armature 33 is moved to the ball valve. A magnetic attraction force that attracts in a direction away from 6 is generated. As a result, the load applied to the ball valve 6 in the direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25 from the armature 33 is weakened, so that the ball valve 6 is pushed up by the fuel pressure of the high-pressure fuel and is more easily lifted than the valve seat 25. . That is, the valve opening response is improved.

ステータコア32は、例えば軟質磁性材料によって形成された磁性体であって、ソレノイドコイル31およびコイルボビンを収納する円筒状のコイル収納部40、およびアーマチャ33のステータ側端面との間に所定の間隙を隔てて対向配置される先端磁極面42を有している。なお、ステータコア32の内部には、図示しない円筒状のストッパが装着されている。このストッパは、アーマチャ33がフルリフトした際に、アーマチャ33を係止してアーマチャ33のそれ以上の移動を規制する規制部として機能する。   The stator core 32 is a magnetic body formed of, for example, a soft magnetic material, and has a predetermined gap between the solenoid coil 31 and the cylindrical coil storage portion 40 that stores the coil bobbin and the stator side end surface of the armature 33. The tip pole face 42 is disposed opposite to each other. A cylindrical stopper (not shown) is mounted inside the stator core 32. This stopper functions as a restricting portion that locks the armature 33 and restricts further movement of the armature 33 when the armature 33 is fully lifted.

アーマチャ33は、例えば軟質磁性材料によって形成された磁性体であって、ソレノイドコイル31およびステータコア32を伴って磁気回路を形成すると共に、ソレノイドコイル31の起磁力により励磁されると、ステータコア32の先端磁極面42に吸引されて、軸線方向の他方側(ボール弁6の開弁方向(連通孔23を開く側))に移動する移動体である。このアーマチャ33は、所定の移動範囲で軸線方向に変位可能で、ステータコア32の先端磁極面42に対向して配置される円環状のフランジ部(環状部)43、およびこのフランジ部43より軸線方向のステータ側とは逆側(一方側)に突出してシリンダ20の軸方向孔内に移動自在に収容されたシャフト部(軸状部)44を有している。   The armature 33 is a magnetic body made of, for example, a soft magnetic material. The armature 33 forms a magnetic circuit with the solenoid coil 31 and the stator core 32 and is excited by the magnetomotive force of the solenoid coil 31. It is a moving body that is attracted to the magnetic pole surface 42 and moves to the other side in the axial direction (the valve opening direction of the ball valve 6 (the side that opens the communication hole 23)). The armature 33 can be displaced in the axial direction within a predetermined range of movement, and has an annular flange portion (annular portion) 43 disposed opposite to the tip magnetic pole surface 42 of the stator core 32, and the axial direction from the flange portion 43. It has a shaft portion (axial portion) 44 that protrudes on the opposite side (one side) to the stator side and is movably accommodated in the axial hole of the cylinder 20.

フランジ部43は、低圧室16のうちで最も燃料流方向の下流側を形成するアーマチャ室46内に収容されている。このアーマチャ室46は、アダプタ3の拡径部の開口端の内壁面とシリンダ20の図示上端面(軸線方向のボデー側端面とは逆側のステータ側端面)とステータコア32の先端磁極面42との間に形成されている。シャフト部44は、図示下端面(円形状の平坦面)がボール弁6の荷重受け部29に直接的に接触してボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6の荷重受け部29に荷重を与える。すなわち、アーマチャ33は、コイルスプリング34のスプリング力(付勢力、ばね定数)によってボール弁6を連通孔23を閉じる方向に押し付ける機能を有している。   The flange portion 43 is accommodated in an armature chamber 46 that forms the most downstream side in the fuel flow direction in the low pressure chamber 16. The armature chamber 46 includes an inner wall surface at the open end of the enlarged diameter portion of the adapter 3, an illustrated upper end surface of the cylinder 20 (stator side end surface opposite to the body side end surface in the axial direction), and a tip magnetic pole surface 42 of the stator core 32. Is formed between. The shaft portion 44 has a lower end surface (circular flat surface) in direct contact with the load receiving portion 29 of the ball valve 6 and presses the ball valve 6 against the valve seat 25 in a direction to press the ball valve 6. A load is applied to 29. That is, the armature 33 has a function of pressing the ball valve 6 in the direction of closing the communication hole 23 by the spring force (biasing force, spring constant) of the coil spring 34.

コイルスプリング34は、弾力性に優れる炭素鋼等の金属材料によって形成され、ストッパの軸方向孔45内に収容されており、等ピッチコイル(または不等ピッチコイル)が使用されている。このコイルスプリング34は、軸線方向の一端がアーマチャ33のフランジ部43のステータ側端面に係止され、軸線方向の他端がハウジング35の天壁面に係止されている。   The coil spring 34 is formed of a metal material such as carbon steel having excellent elasticity, and is accommodated in the axial hole 45 of the stopper, and an equal pitch coil (or an unequal pitch coil) is used. One end of the coil spring 34 in the axial direction is locked to the stator side end surface of the flange portion 43 of the armature 33, and the other end in the axial direction is locked to the top wall surface of the housing 35.

ハウジング35の内周には、アダプタ3の拡径部の外周ねじ部(雄ねじ部)に螺合する内周ねじ部(雌ねじ部)が形成されている。また、ハウジング35には、リーク配管13の燃料還流路14に連通するリークポート47、およびターミナル41を保持する筒状のコネクタ部48が形成されている。なお、ストッパの軸方向孔45の内部空間は、燃料流路21およびアーマチャ室46よりなる低圧室16とリークポート47とを連通する燃料通路として機能する。また、ストッパは、ソレノイドコイル31に流れる励磁電流を遮断した後の残留磁気による応答不良を防止するために非磁性材料によって形成することが望ましい。   On the inner periphery of the housing 35, an inner peripheral screw portion (female screw portion) that is screwed into an outer peripheral screw portion (male screw portion) of the enlarged diameter portion of the adapter 3 is formed. In addition, the housing 35 is formed with a leak port 47 communicating with the fuel return path 14 of the leak pipe 13 and a cylindrical connector portion 48 that holds the terminal 41. The internal space of the axial hole 45 of the stopper functions as a fuel passage that connects the low pressure chamber 16 including the fuel flow path 21 and the armature chamber 46 and the leak port 47. The stopper is preferably formed of a non-magnetic material in order to prevent a poor response due to residual magnetism after the exciting current flowing through the solenoid coil 31 is cut off.

[実施例1の作用]
次に、本実施例の減圧調整弁1の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the pressure reducing control valve 1 of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

コモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力を下げる目的で、蓄圧室12内の高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる必要がある場合には、ECUから減圧弁駆動回路を介してソレノイドコイル31に励磁電流が供給される。ソレノイドコイル31に励磁電流が流れると、ソレノイドコイル31の周囲に磁束が発生する。そして、ソレノイドコイル31の周囲に発生した磁束は、ステータコア32、アーマチャ33を通過する。これにより、ステータコア32およびアーマチャ33が励磁(磁化)されるため、アーマチャ33には、軸線方向の他方側、つまりステータコア32の先端磁極面42に近づく方向への吸引力が働く。したがって、アーマチャ33は、コイルスプリング34のスプリング力によってボール弁6をバルブシート25に押し付けている状態からステータコア32の先端磁極面42に近づく方向への移動を開始する。   When it is necessary to overflow the high pressure fuel in the pressure accumulation chamber 12 to the low pressure side of the fuel system for the purpose of lowering the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11, a solenoid coil is connected from the ECU via the pressure reducing valve drive circuit. An exciting current is supplied to 31. When an exciting current flows through the solenoid coil 31, a magnetic flux is generated around the solenoid coil 31. The magnetic flux generated around the solenoid coil 31 passes through the stator core 32 and the armature 33. As a result, the stator core 32 and the armature 33 are excited (magnetized), so that an attractive force is exerted on the armature 33 in the direction closer to the other side in the axial direction, that is, the tip magnetic pole surface 42 of the stator core 32. Accordingly, the armature 33 starts to move in a direction approaching the tip magnetic pole surface 42 of the stator core 32 from a state in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25 by the spring force of the coil spring 34.

そして、アーマチャ33がステータコア32の先端磁極面42に近づく方向に移動すると、バルブボデー5の連通孔23内の高圧燃料からバルブシート25より引き離す方向にボール弁6の受圧部28が受ける受圧力に比べて、アーマチャ33からバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6の荷重受け部29に与えられる荷重が弱められ、アーマチャ33からバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6が受ける荷重(コイルスプリング34のスプリング力)がなくなる。このとき、ボール弁6の受圧部28よりも燃料流方向の上流側のアダプタ3の高圧室15内、バルブボデー5の連通孔23内には、コモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力に等しい高圧燃料が導入されており、ボール弁6の受圧部28よりも燃料流方向の下流側のバルブボデー5のボール収容穴24内は、アダプタ3の低圧室16(燃料流路21およびアーマチャ室46を含む)、ストッパの軸方向孔45およびリークポート47を介して燃料系の低圧側(燃料タンク)に連通している。   When the armature 33 moves in a direction approaching the tip magnetic pole surface 42 of the stator core 32, the pressure received by the pressure receiving portion 28 of the ball valve 6 in a direction away from the high pressure fuel in the communication hole 23 of the valve body 5 from the valve seat 25. In comparison, the load applied to the load receiving portion 29 of the ball valve 6 in the direction of pressing from the armature 33 to the valve seat 25 is weakened, and the load received by the ball valve 6 in the direction of pressing from the armature 33 to the valve seat 25 (coil spring). 34 spring force) is lost. At this time, in the high pressure chamber 15 of the adapter 3 upstream of the pressure receiving portion 28 of the ball valve 6 in the fuel flow direction and in the communication hole 23 of the valve body 5, the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 is equal. High-pressure fuel is introduced, and the inside of the ball housing hole 24 of the valve body 5 on the downstream side of the pressure receiving portion 28 of the ball valve 6 in the fuel flow direction is in the low-pressure chamber 16 (the fuel flow path 21 and the armature chamber 46 of the adapter 3. ), And communicates with the low pressure side (fuel tank) of the fuel system through the axial hole 45 and the leak port 47 of the stopper.

したがって、ボール弁6の受圧部28よりも燃料流方向の上流側の方が、ボール弁6の受圧部28よりも燃料流方向の下流側よりも燃料圧力が極めて高いので、アーマチャ33の軸線方向の他方側への移動に伴ってボール弁6が燃料圧力によりリフト方向に押し上げられることで、ボール弁6のシール部27がバルブシート25から離座する。これにより、バルブボデー5に設けられた連通孔23が開放されるため、コモンレール11の蓄圧室12内の高圧燃料がアダプタ3の高圧室15→バルブボデー5の連通孔23を経て連通孔23の開口端よりバルブボデー5のボール収容穴24内に流出する。   Therefore, the fuel pressure in the upstream side of the ball valve 6 in the fuel flow direction is much higher than the pressure receiving portion 28 in the ball valve 6 than the downstream side in the fuel flow direction, so the axial direction of the armature 33 The ball valve 6 is pushed up in the lift direction by the fuel pressure as the valve moves to the other side, so that the seal portion 27 of the ball valve 6 is separated from the valve seat 25. As a result, the communication hole 23 provided in the valve body 5 is opened, so that the high-pressure fuel in the pressure accumulating chamber 12 of the common rail 11 passes through the high-pressure chamber 15 of the adapter 3 → the communication hole 23 of the valve body 5. It flows into the ball receiving hole 24 of the valve body 5 from the opening end.

そして、ボール収容穴24内に流出した高圧燃料は、バルブボデー5のボールガイド26の内周面とボール弁6の軸線方向に対して直交する半径方向の側面との間に形成されるクリアランス30を通って、つまりボール弁6の周囲を通ってアダプタ3の低圧室16に流れ出す。このとき、ボールガイド26の内周面とボール弁6の側面とのクリアランス30に形成される流路面積は、概ね連通孔23の孔径とボール弁6の直径の比に比例して大きくなるため、スムーズに高圧燃料を低圧室側に流し出せる。そして、低圧室16内に流出した高圧燃料は、燃料流路21→アーマチャ室46→ストッパの軸方向孔45→リークポート47→リーク配管13の燃料還流路14を経由して燃料系の低圧側(燃料タンク)に溢流する。これによって、コモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力がエンジンの運転状態に対応して設定される目標値(目標コモンレール圧力)に速やかに低下し、インジェクタからエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料の噴射圧力が最適化されて燃料噴射量が最適なものとなる。   The high-pressure fuel that has flowed into the ball housing hole 24 is formed between the inner peripheral surface of the ball guide 26 of the valve body 5 and the radial side surface orthogonal to the axial direction of the ball valve 6. Flows through the circumference of the ball valve 6 to the low pressure chamber 16 of the adapter 3. At this time, the area of the flow path formed in the clearance 30 between the inner peripheral surface of the ball guide 26 and the side surface of the ball valve 6 increases substantially in proportion to the ratio of the hole diameter of the communication hole 23 to the diameter of the ball valve 6. The high-pressure fuel can flow smoothly to the low-pressure chamber. The high pressure fuel that has flowed into the low pressure chamber 16 passes through the fuel flow path 21 → the armature chamber 46 → the axial hole 45 of the stopper → the leak port 47 → the fuel return path 14 of the leak pipe 13, and the low pressure side of the fuel system. Overflows into (fuel tank). As a result, the fuel pressure in the accumulator chamber 12 of the common rail 11 quickly decreases to a target value (target common rail pressure) set corresponding to the operating state of the engine, and is supplied from the injector into the combustion chamber of each cylinder of the engine. The fuel injection pressure is optimized by optimizing the fuel injection pressure.

また、ソレノイドコイル31への励磁電流の供給を停止すると、ステータコア32およびアーマチャ33が消磁されるため、アーマチャ33がコイルスプリング34のスプリング力によって軸線方向の一方側、つまりステータコア32の先端磁極面42より遠ざかる方向へ移動する。これにより、アーマチャ33のシャフト部44の軸線方向の一端面(先端面)がボール弁6の荷重受け部29に当接し、ボール弁6のシール部27をバルブシート25に押し付ける。このとき、ボール弁6のシール部27は、バルブシート25より位置ずれすることなく密着するため、連通孔側からボール収容穴側への高圧燃料の漏洩を防ぐことができる。   Further, when the supply of the excitation current to the solenoid coil 31 is stopped, the stator core 32 and the armature 33 are demagnetized, so that the armature 33 is one side in the axial direction by the spring force of the coil spring 34, that is, the tip magnetic pole surface 42 of the stator core 32. Move further away. As a result, one end surface (tip surface) in the axial direction of the shaft portion 44 of the armature 33 abuts on the load receiving portion 29 of the ball valve 6 and presses the seal portion 27 of the ball valve 6 against the valve seat 25. At this time, since the seal portion 27 of the ball valve 6 is in close contact with the valve seat 25 without being displaced, it is possible to prevent leakage of high-pressure fuel from the communication hole side to the ball housing hole side.

ここで、連通孔23とボール収容穴24またはボールガイド26とは、同一部品であるバルブボデー5に一体的に形成されているため、高精度に切削加工、研削加工を行うことができる。このため、ボール弁6とボール収容穴24またはボールガイド26とのクリアランス30を連通孔23の半径程度(φd/2)に加工し、その上で連通孔23とボール収容穴24またはボールガイド26との同軸度を連通孔23の半径以下で加工すれば、ボール弁6の中心が連通孔23の孔径より外側にずれることが無いため、アーマチャ33のシャフト部44から受ける荷重によってボール弁6がバルブシート25の径に倣うように移動し、連通孔23を確実に閉塞できるため、連通孔23とボール収容穴24との間を確実にシールすることが可能になる。これによって、コモンレール11の蓄圧室12内の高圧燃料が燃料系の低圧側に溢流しないようにシールできるため、コモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力が目標値(目標コモンレール圧力)よりも低下することを防止できる。   Here, since the communication hole 23 and the ball receiving hole 24 or the ball guide 26 are formed integrally with the valve body 5 which is the same part, cutting and grinding can be performed with high accuracy. For this reason, the clearance 30 between the ball valve 6 and the ball receiving hole 24 or the ball guide 26 is processed to have a radius (φd / 2) of the communication hole 23, and then the communication hole 23 and the ball receiving hole 24 or the ball guide 26. If the center of the ball valve 6 is processed to be less than the radius of the communication hole 23, the center of the ball valve 6 is not shifted outward from the hole diameter of the communication hole 23. Since it moves so as to follow the diameter of the valve seat 25 and the communication hole 23 can be reliably closed, the space between the communication hole 23 and the ball receiving hole 24 can be reliably sealed. As a result, the high pressure fuel in the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 can be sealed so as not to overflow to the low pressure side of the fuel system, so the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 is lower than the target value (target common rail pressure). Can be prevented.

[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の減圧調整弁1においては、連通孔23とボール収容穴24とを同軸上に形成し、ボール収容穴24の底面の中心部で開口する丸孔状の連通孔23の開口周縁部(バルブシート)25を、連通孔23およびボール収容穴24の軸線方向に対して垂直な平坦面とすることにより、平面シートとなるため、受圧力(連通孔23内の高圧燃料からバルブシート25より引き離す方向にボール弁6の受圧部28が受ける受圧力)を下げることができる。また、ボール弁6のシール部27に密着するバルブシート25の接触面積が極めて小さくなり線状となるため、最低限の荷重(電磁駆動部7のアーマチャ33からバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6の荷重受け部29が受ける荷重)でシールに必要なシート面圧を得ることができる。
[Effect of Example 1]
As described above, in the pressure reducing adjustment valve 1 of the present embodiment, the communication hole 23 and the ball accommodation hole 24 are formed coaxially, and the round communication hole is opened at the center of the bottom surface of the ball accommodation hole 24. Since the opening peripheral edge portion (valve seat) 25 of FIG. 23 is a flat surface perpendicular to the axial direction of the communication hole 23 and the ball receiving hole 24, it becomes a flat sheet. The pressure receiving pressure received by the pressure receiving portion 28 of the ball valve 6 in the direction away from the valve seat 25 from the fuel can be reduced. In addition, since the contact area of the valve seat 25 that is in close contact with the seal portion 27 of the ball valve 6 becomes extremely small and linear, the minimum load (the ball in the direction of pressing against the valve seat 25 from the armature 33 of the electromagnetic drive portion 7). The seat pressure required for sealing can be obtained by the load received by the load receiving portion 29 of the valve 6.

また、バルブボデー5のボール収容穴24の内壁面に、ボール弁6を連通孔23およびボール収容穴24の中心軸線方向に誘導するボールガイド26を一体的に形成することにより、バルブボデー5と別部品でボール弁6を保持する機構を設けた従来の技術と比べて、連通孔23とボールガイド26との同軸度が向上するため、ボール弁6を連通孔23の中心軸線上またはボール収容穴24の中心軸線上に維持し易くなる。これにより、球面体であるボール弁6は、バルブシート25の中心軸線上から半径方向に位置ずれすることなく、バルブシート25の中心軸線上でバルブシート25に密着する。すなわち、ボール弁6は、ボール収容穴24の底面の中心部で開口する丸孔状の連通孔23の開口周縁部(バルブシート)25に、半径方向に位置ずれすることなく密着する。したがって、受圧力を最低限に抑えつつ、最低限の荷重でシールに必要なシート面圧を得ることができる。   Further, the ball body 26 is integrally formed on the inner wall surface of the ball receiving hole 24 of the valve body 5 to guide the ball valve 6 in the direction of the central axis of the communication hole 23 and the ball receiving hole 24. Compared with the prior art in which a mechanism for holding the ball valve 6 as a separate part is provided, the coaxiality between the communication hole 23 and the ball guide 26 is improved, so that the ball valve 6 is placed on the central axis of the communication hole 23 or in the ball housing. It becomes easy to maintain on the central axis of the hole 24. Thereby, the ball valve 6 that is a spherical body is in close contact with the valve seat 25 on the central axis of the valve seat 25 without being displaced in the radial direction from the central axis of the valve seat 25. That is, the ball valve 6 is in close contact with the opening peripheral portion (valve seat) 25 of the round hole-like communication hole 23 opened at the center of the bottom surface of the ball receiving hole 24 without being displaced in the radial direction. Therefore, it is possible to obtain the sheet surface pressure necessary for sealing with the minimum load while suppressing the pressure receiving pressure to the minimum.

また、本実施例の減圧調整弁1においては、軸線方向の一方側に移動する程、ボール弁6のシール部27をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6の荷重受け部29に与える荷重が増えるアーマチャ33と、このアーマチャ33を軸線方向の一方側に付勢するコイルスプリング34と、アーマチャ33を軸線方向の他方側に吸引するソレノイドコイル31とを有する電磁駆動部7を備えている。このため、ソレノイドコイル31に励磁電流を供給してソレノイドコイル31に磁気吸引力を発生させて、コイルスプリング34のスプリング力に抗してアーマチャ33を軸線方向の他方側に吸引することにより、連通孔23内の高圧燃料からバルブシート25より引き離す方向にボール弁6の受圧部28が受ける受圧力に比べて、アーマチャ33からバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6の荷重受け部29が受ける荷重を弱めることができる。これによって、ボール弁6が連通孔23内の高圧燃料の燃料圧力によってバルブシート25より離座するため、連通孔23からボール収容穴24内に高圧燃料が流入し、ボール弁6の周囲を通って低圧室側に流れ出るようになる。   Further, in the pressure reducing adjustment valve 1 of this embodiment, the load applied to the load receiving portion 29 of the ball valve 6 in the direction in which the seal portion 27 of the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25 as it moves to one side in the axial direction. The electromagnetic drive unit 7 includes an armature 33 that increases, a coil spring 34 that urges the armature 33 toward one side in the axial direction, and a solenoid coil 31 that attracts the armature 33 toward the other side in the axial direction. For this reason, an exciting current is supplied to the solenoid coil 31 to generate a magnetic attractive force to the solenoid coil 31, and the armature 33 is attracted to the other side in the axial direction against the spring force of the coil spring 34. The load receiving portion 29 of the ball valve 6 receives in the direction of pressing against the valve seat 25 from the armature 33 as compared to the receiving pressure received by the pressure receiving portion 28 of the ball valve 6 in the direction away from the valve seat 25 from the high pressure fuel in the hole 23. The load can be weakened. As a result, the ball valve 6 is separated from the valve seat 25 by the fuel pressure of the high-pressure fuel in the communication hole 23, so that high-pressure fuel flows into the ball receiving hole 24 from the communication hole 23 and passes around the ball valve 6. Will flow out to the low pressure chamber side.

また、本実施例の減圧調整弁1の場合には、ボール弁6をバルブシート25に密着させるための力を最低限に抑えることが可能となるため、コイルスプリング34のスプリング力(バネ定数)を低い値に設定することができる。すなわち、コイルスプリング34の硬さを柔らかくしたり(コイルスプリング34の弾力を弱くしたり)、コイルスプリング34のコイル外径およびコイル線径を小さくしたりすることができるので、ボール弁6を燃料圧力を利用して開弁させるための、ソレノイドコイル31の磁気吸引力を小さくできるため、ソレノイドコイル31の巻き数や磁気回路の磁路面積を小さくできる。したがって、電磁駆動部7の体格の小型化および低コスト化を図ることができ、減圧調整弁1全体の体格の小型化および低コスト化を図ることができる。   Further, in the case of the pressure reducing adjustment valve 1 of the present embodiment, the force for bringing the ball valve 6 into close contact with the valve seat 25 can be minimized, so that the spring force (spring constant) of the coil spring 34 is reduced. Can be set to a low value. That is, the hardness of the coil spring 34 can be softened (the elasticity of the coil spring 34 can be reduced), and the coil outer diameter and coil wire diameter of the coil spring 34 can be reduced. Since the magnetic attractive force of the solenoid coil 31 for opening the valve using pressure can be reduced, the number of turns of the solenoid coil 31 and the magnetic path area of the magnetic circuit can be reduced. Therefore, the physique of the electromagnetic drive unit 7 can be reduced in size and cost, and the physique of the entire pressure reducing valve 1 can be reduced in size and cost.

図3は本発明の実施例2を示したもので、常開型の減圧調整弁の全体構造を示した図である。
本実施例の減圧調整弁1は、ノーマリオープンタイプ(常開型)の減圧調整弁であって、ソレノイドコイル31に励磁電流が供給されていない時には、コイルスプリング34のスプリング力のみによってボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6に荷重が付与されている。このため、高圧室15内の燃料圧力、連通孔23内の燃料圧力がコイルスプリング34のスプリング力よりも上回ると、ボール弁6が開弁する。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention and is a diagram showing the entire structure of a normally open pressure reducing valve.
The pressure reducing adjustment valve 1 of the present embodiment is a normally open type (normally open type) pressure reducing adjusting valve. When no exciting current is supplied to the solenoid coil 31, the ball valve is controlled only by the spring force of the coil spring 34. A load is applied to the ball valve 6 in a direction in which the valve 6 is pressed against the valve seat 25. For this reason, when the fuel pressure in the high-pressure chamber 15 and the fuel pressure in the communication hole 23 exceed the spring force of the coil spring 34, the ball valve 6 opens.

本実施例の電磁駆動部7は、通電されると周囲に磁束を発生するソレノイドコイル31、このソレノイドコイル31により励磁されるステータコア32、ボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6に荷重(スプリング力)を与えるアーマチャ(荷重付与部材)33、およびこのアーマチャ33を軸線方向の一方側(ボール弁6の閉弁方向(連通孔23を閉じる側))に付勢するコイルスプリング34等を有している。本実施例のソレノイドコイル31は、励磁電流が供給されると、アーマチャ33をストローク方向(軸線方向の一方側)、つまりアーマチャ33をボール弁6に押し付ける方向に吸引する磁気吸引力が発生する。これにより、アーマチャ33からボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6に与える荷重(スプリング力+磁気吸引力)が強められる。すなわち、コイルスプリング34のスプリング力がソレノイドコイル31の磁気吸引力によって助勢(アシスト)されるため、ボール弁6がバルブシート25により密着する。   The electromagnetic drive unit 7 of the present embodiment has a solenoid coil 31 that generates a magnetic flux when energized, a stator core 32 excited by the solenoid coil 31, and a ball valve 6 in a direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25. An armature (load applying member) 33 that applies a load (spring force) to the coil, and a coil spring 34 that urges the armature 33 in one axial direction (the valve closing direction of the ball valve 6 (the side that closes the communication hole 23)). Etc. When an excitation current is supplied to the solenoid coil 31 of this embodiment, a magnetic attractive force is generated that attracts the armature 33 in the stroke direction (one side in the axial direction), that is, in the direction of pressing the armature 33 against the ball valve 6. As a result, the load (spring force + magnetic attraction force) applied to the ball valve 6 in the direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25 from the armature 33 is increased. That is, since the spring force of the coil spring 34 is assisted by the magnetic attractive force of the solenoid coil 31, the ball valve 6 is brought into close contact with the valve seat 25.

本実施例の減圧調整弁1によれば、ソレノイドコイル31への励磁電流の供給を停止すると、コモンレール11の蓄圧室12に連通する高圧室側の燃料圧力、連通孔23内の燃料圧力が開弁圧(コイルスプリング34のセット荷重により決まる開弁圧)よりも上回ると、ボール弁6が連通孔23内の高圧燃料の燃料圧力によってバルブシート25より離座するため、連通孔23からボール収容穴24内に高圧燃料が流入し、ボール弁6の周囲を通って低圧室側に流れ出るようになる。   According to the pressure reducing adjustment valve 1 of the present embodiment, when the supply of the excitation current to the solenoid coil 31 is stopped, the fuel pressure on the high pressure chamber side communicating with the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 and the fuel pressure in the communication hole 23 are opened. If the valve pressure exceeds the valve pressure (the valve opening pressure determined by the set load of the coil spring 34), the ball valve 6 is separated from the valve seat 25 by the fuel pressure of the high-pressure fuel in the communication hole 23. The high pressure fuel flows into the hole 24 and flows out to the low pressure chamber side through the periphery of the ball valve 6.

また、ソレノイドコイル31に励磁電流を供給すると、コイルスプリング34のスプリング力を助勢(アシスト)するようにソレノイドコイル31の磁気吸引力によってアーマチャ33がストローク方向に吸引される。すると、連通孔23内の高圧燃料からバルブシート25より引き離す方向にボール弁6が受ける受圧力に比べて、アーマチャ33のシャフト部44からバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6が受ける荷重(スプリング力+磁気吸引力)が大きくなる。   Further, when an exciting current is supplied to the solenoid coil 31, the armature 33 is attracted in the stroke direction by the magnetic attraction force of the solenoid coil 31 so as to assist the spring force of the coil spring 34. Then, compared to the pressure received by the ball valve 6 in the direction away from the high-pressure fuel in the communication hole 23 from the valve seat 25, the load received by the ball valve 6 in the direction pressed against the valve seat 25 from the shaft portion 44 of the armature 33 ( (Spring force + magnetic attraction force) increases.

これによって、仮にコモンレール11の蓄圧室12内、アダプタ3の高圧室15内、バルブボデー5の連通孔23内の燃料圧力が高くても、最低限の荷重でボール弁6をバルブシート25に密着させるのに必要なシート面圧を得ることができる。この場合には、ボール弁6をバルブシート25に密着させるための力を最低限に抑えることが可能となるため、ソレノイドコイル31の巻き数や磁気回路の磁路面積を小さくできる。したがって、電磁駆動部7の体格の小型化および低コスト化を図ることができ、減圧調整弁1全体の体格の小型化および低コスト化を図ることができる。   Thereby, even if the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11, the high pressure chamber 15 of the adapter 3, and the communication hole 23 of the valve body 5 is high, the ball valve 6 is brought into close contact with the valve seat 25 with a minimum load. It is possible to obtain the sheet surface pressure necessary for making it happen. In this case, the force for bringing the ball valve 6 into close contact with the valve seat 25 can be minimized, so that the number of turns of the solenoid coil 31 and the magnetic path area of the magnetic circuit can be reduced. Therefore, the physique of the electromagnetic drive unit 7 can be reduced in size and cost, and the physique of the entire pressure reducing valve 1 can be reduced in size and cost.

図4は本発明の実施例3を示したもので、図4(a)、(b)は圧力調整弁の全体構造を示した図である。   FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, and FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the entire structure of the pressure regulating valve.

本実施例の圧力調整弁2は、本発明の流体制御弁(流体圧力制御弁)に相当するもので、コモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるプレッシャリミッタである。この圧力調整弁2は、コモンレール11に液密的に締め付け固定される円筒状のハウジング4と、このハウジング4内に保持固定されたバルブボデー5と、このバルブボデー5のボール収容穴24の底面の中心部で開口する丸孔状の連通孔23の開口周縁部(バルブシート)25に対して着座、離座することでリーク配管13の燃料還流路14を開閉する球面体であるボール(球状弁体)6と、このボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6に荷重を与える荷重付与手段とを備えている。なお、バルブボデー5とボール弁6とによってボールバルブ(ボール弁装置)を構成している。   The pressure regulating valve 2 of this embodiment corresponds to the fluid control valve (fluid pressure control valve) of the present invention, and opens when the fuel pressure in the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 exceeds the limit set pressure. The pressure limiter suppresses the fuel pressure in the pressure accumulating chamber 12 of the common rail 11 to a limit set pressure or less. The pressure regulating valve 2 includes a cylindrical housing 4 that is liquid-tightly fixed to the common rail 11, a valve body 5 that is held and fixed in the housing 4, and a bottom surface of the ball receiving hole 24 of the valve body 5. A ball (spherical) that opens and closes the fuel return path 14 of the leak pipe 13 by being seated and separated from the opening peripheral edge (valve seat) 25 of the round hole-like communication hole 23 that opens at the center of the pipe. Valve body) 6 and load applying means for applying a load to the ball valve 6 in a direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25. The valve body 5 and the ball valve 6 constitute a ball valve (ball valve device).

ハウジング4は、内部に圧入嵌合されたバルブボデー5によってコモンレール11の蓄圧室12に連通する高圧室15と低圧室16とが液密的に区画形成されている。このハウジング4の外周には、コモンレール11の円筒部17の内周ねじ部(雌ねじ部)に螺合する外周ねじ部(雄ねじ部)50が形成されている。また、ハウジング4には、リーク配管13の燃料還流路14に連通するリークポート47が形成されている。なお、リークポート47は、低圧室16の内径よりも縮径されている。ここで、図4(a)に示したバルブボデー5のボール収容穴24は、図4(b)に示したバルブボデー5のボール収容穴24よりも内径が極めて大きく、図4(a)に示したボール弁6は、図4(b)に示したボール弁6よりも直径(球径)が極めて大きくなっている。   In the housing 4, a high-pressure chamber 15 and a low-pressure chamber 16 communicating with the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 are partitioned in a liquid-tight manner by a valve body 5 press-fitted and fitted therein. On the outer periphery of the housing 4, an outer peripheral screw portion (male screw portion) 50 that is screwed into an inner peripheral screw portion (female screw portion) of the cylindrical portion 17 of the common rail 11 is formed. In addition, a leak port 47 that communicates with the fuel return path 14 of the leak pipe 13 is formed in the housing 4. Note that the leak port 47 is smaller in diameter than the inner diameter of the low pressure chamber 16. Here, the ball receiving hole 24 of the valve body 5 shown in FIG. 4A has an extremely larger inner diameter than the ball receiving hole 24 of the valve body 5 shown in FIG. The illustrated ball valve 6 has an extremely larger diameter (spherical diameter) than the ball valve 6 illustrated in FIG.

本実施例の荷重付与手段は、ボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向に付勢するスプリング力(バネ定数)を発生すると共に、連通孔23およびボール収容穴24の軸線方向に弾性変形可能なコイルスプリング9と、このコイルスプリング9からボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6が受けるスプリング力(スプリングの弾力の強さ)を調整するためのスプリングシート51、52とによって構成されている。   The load applying means of this embodiment generates a spring force (spring constant) that urges the ball valve 6 against the valve seat 25 and is elastically deformable in the axial direction of the communication hole 23 and the ball receiving hole 24. A coil spring 9 and spring seats 51 and 52 for adjusting the spring force (strength of spring elasticity) received by the ball valve 6 in the direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25 from the coil spring 9. It is configured.

図4(a)に示したコイルスプリング9は、弾力性に優れる炭素鋼等の金属材料によって形成され、等ピッチコイル(または不等ピッチコイル)が使用されており、ボール弁6に直接的に接触して、ボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6にスプリング力を与えるボール付勢手段であって、ハウジング4の低圧室16内に収容されており、軸線方向の一端がボール弁6の荷重受け部29に係止され、軸線方向の他端がハウジング4の天壁面側に位置するスプリングシート51に係止されている。このスプリングシート51は、コイルスプリング9のスプリング力(セット荷重)を調整するための付勢力調整部材(円環板状のプレート)である。なお、スプリングシート51の中心部には、低圧室16とリークポート47とを連通する貫通孔53が形成されている。なお、図4(a)に示したスプリングシート51は、設けられていなくても良い。   The coil spring 9 shown in FIG. 4 (a) is made of a metal material such as carbon steel having excellent elasticity, and uses an equal pitch coil (or an unequal pitch coil). A ball urging means that contacts and presses the ball valve 6 against the valve seat 25 and applies a spring force to the ball valve 6. The ball urging means is housed in the low pressure chamber 16 of the housing 4 and has one end in the axial direction. The ball valve 6 is locked to the load receiving portion 29, and the other end in the axial direction is locked to the spring seat 51 located on the top wall surface side of the housing 4. The spring seat 51 is an urging force adjusting member (annular plate-like plate) for adjusting the spring force (set load) of the coil spring 9. A through hole 53 that connects the low pressure chamber 16 and the leak port 47 is formed at the center of the spring seat 51. Note that the spring seat 51 illustrated in FIG. 4A may not be provided.

一方、図4(b)に示したコイルスプリング9は、弾力性に優れる炭素鋼等の金属材料によって形成され、等ピッチコイル(または不等ピッチコイル)が使用されており、ボール弁6に間接的に接触して、ボール弁6をバルブシート25に押し当てる方向にボール弁6にスプリング力を与えるボール付勢手段であって、ハウジング4の低圧室16内に収容されており、軸線方向の一端がボール弁6の荷重受け部29に当接したスプリングシート52に係止され、軸線方向の他端がハウジング4の天壁面に係止されている。このスプリングシート52は、コイルスプリング9のスプリング力(セット荷重)を調整すると共に、コイルスプリング9のスプリング力をボール弁6に伝達するための付勢力伝達部材(円板状のプレート)である。なお、スプリングシート52の中心部より半径方向の外径側に外れた部位には、貫通孔54が形成されている。この貫通孔54は、バルブボデー5の図示上端面とスプリングシート52の図示下端面との間に挟み込まれる不要な燃料を排出するために形成されている。   On the other hand, the coil spring 9 shown in FIG. 4B is made of a metal material such as carbon steel having excellent elasticity, and uses an equal pitch coil (or an unequal pitch coil). Is a ball urging means for applying a spring force to the ball valve 6 in a direction in which the ball valve 6 is pressed against the valve seat 25 and is accommodated in the low pressure chamber 16 of the housing 4 and is axially One end is locked to the spring seat 52 that is in contact with the load receiving portion 29 of the ball valve 6, and the other end in the axial direction is locked to the top wall surface of the housing 4. The spring seat 52 is an urging force transmission member (disc-shaped plate) for adjusting the spring force (set load) of the coil spring 9 and transmitting the spring force of the coil spring 9 to the ball valve 6. A through hole 54 is formed in a portion that is dislocated from the center portion of the spring seat 52 to the outer diameter side in the radial direction. The through hole 54 is formed to discharge unnecessary fuel sandwiched between the illustrated upper end surface of the valve body 5 and the illustrated lower end surface of the spring seat 52.

コモンレール11の蓄圧室12に連通する高圧室側の燃料圧力、連通孔23内の燃料圧力が開弁圧(コイルスプリング9のセット荷重により決まる限界設定圧力)よりも低下している時には、圧力調整弁2のボール弁6がコイルスプリング9のスプリング力によってバルブシート25に押し付けられている。このとき、バルブボデー5のボール収容穴24の内壁面にボールガイド26が一体的に形成されているので、連通孔23とボールガイド26との同軸度が向上するため、ボール弁6を連通孔23の中心軸線上またはボール収容穴24の中心軸線上に維持し易くなる。これにより、バルブシート25の中心軸線上からボール弁6が半径方向に位置ずれすることなく、ボール弁6がバルブシート25の中心軸線上でバルブシート25に密着することができる。したがって、受圧力を最低限に抑えつつ、最低限の荷重(コイルスプリング9のスプリング力)でシールに必要なシート面圧を得ることができる。   Pressure adjustment when the fuel pressure on the high-pressure chamber side communicating with the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 and the fuel pressure in the communication hole 23 are lower than the valve opening pressure (the limit set pressure determined by the set load of the coil spring 9). The ball valve 6 of the valve 2 is pressed against the valve seat 25 by the spring force of the coil spring 9. At this time, since the ball guide 26 is integrally formed on the inner wall surface of the ball housing hole 24 of the valve body 5, the coaxiality between the communication hole 23 and the ball guide 26 is improved. 23 or on the central axis of the ball receiving hole 24. Thereby, the ball valve 6 can be brought into close contact with the valve seat 25 on the central axis of the valve seat 25 without the ball valve 6 being displaced in the radial direction from the central axis of the valve seat 25. Therefore, it is possible to obtain the seat surface pressure necessary for sealing with the minimum load (spring force of the coil spring 9) while suppressing the pressure receiving pressure to the minimum.

また、コモンレール11の蓄圧室12に連通する高圧室側の燃料圧力、連通孔23内の燃料圧力が開弁圧(コイルスプリング9のセット荷重により決まる限界設定圧力)よりも上回ると、ボール弁6が連通孔23内の高圧燃料の燃料圧力によってバルブシート25より離座するため、連通孔23からボール収容穴24内に高圧燃料が流入し、ボール弁6の周囲を通って低圧室側に流れ出るようになる。これにより、コモンレール11の蓄圧室12内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えることができる。   When the fuel pressure on the high pressure chamber side communicating with the pressure accumulation chamber 12 of the common rail 11 and the fuel pressure in the communication hole 23 exceed the valve opening pressure (the limit set pressure determined by the set load of the coil spring 9), the ball valve 6 Is separated from the valve seat 25 by the fuel pressure of the high-pressure fuel in the communication hole 23, so that the high-pressure fuel flows into the ball receiving hole 24 from the communication hole 23 and flows out to the low-pressure chamber side through the periphery of the ball valve 6. It becomes like this. Thereby, the fuel pressure in the pressure accumulating chamber 12 of the common rail 11 can be suppressed below the limit set pressure.

本実施例の圧力調整弁2によれば、コイルスプリング9のスプリング力を、ボール弁6をバルブシート25に密着させるための最低限の力に抑えることができる。これにより、コイルスプリング9の硬さを柔らかくしたり、コイルスプリング9のコイル外径およびコイル線径を小さくしたりすることができるので、圧力調整弁2の体格の小型化および低コスト化を図ることができる。また、ボール弁6の直径(球径)が小さい場合には、コイルスプリング9でボール弁6を押えることが困難になるが、図4(b)に示したように、ボール弁6をスプリングシート52を介してバルブシート25に押し付けるようにすれば、球径が小さいボール弁6でも取り扱いに困ることはなく、コイルスプリング9のスプリング力を利用してボール弁6をバルブシート25に容易に密着させることができる。   According to the pressure regulating valve 2 of the present embodiment, the spring force of the coil spring 9 can be suppressed to a minimum force for bringing the ball valve 6 into close contact with the valve seat 25. Thereby, since the hardness of the coil spring 9 can be softened or the coil outer diameter and the coil wire diameter of the coil spring 9 can be reduced, the size of the pressure regulating valve 2 can be reduced and the cost can be reduced. be able to. Further, when the ball valve 6 has a small diameter (spherical diameter), it is difficult to press the ball valve 6 with the coil spring 9, but as shown in FIG. If the ball valve 6 having a small ball diameter is pressed against the valve seat 25 via the valve 52, the ball valve 6 can be easily brought into close contact with the valve seat 25 using the spring force of the coil spring 9. Can be made.

図5は本発明の実施例4を示したもので、図5(a)はボール弁の周辺構造を示した図で、(b)はバルブボデーを示した図である。   FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 (a) shows a peripheral structure of the ball valve, and FIG. 5 (b) shows a valve body.

上記の実施例1〜3では、ボール弁6をバルブシート25に押し付ける力を弱めたり、なくしたりした際に、バルブボデー5のボール収容穴24の底面の中心部で開口する丸孔状の連通孔23の開口端からボール収容穴24内に流出した高圧燃料が、この燃料圧力によりリフト方向に押し上げられてバルブシート25よりリフトしているボール弁6の軸線方向に対して直交する半径方向の側面とバルブボデー5のボールガイド26の内周面との間に形成されるクリアランス30を通って低圧室側に流れ出るような燃料排出経路(流体経路)を採用している。   In the first to third embodiments, when the force pressing the ball valve 6 against the valve seat 25 is weakened or eliminated, the round hole-like communication that opens at the center of the bottom surface of the ball receiving hole 24 of the valve body 5 The high-pressure fuel that has flowed into the ball receiving hole 24 from the opening end of the hole 23 is pushed in the lift direction by this fuel pressure and lifted from the valve seat 25 in the radial direction perpendicular to the axial direction of the ball valve 6. A fuel discharge path (fluid path) that flows out to the low pressure chamber side through a clearance 30 formed between the side surface and the inner peripheral surface of the ball guide 26 of the valve body 5 is employed.

しかし、ボール弁6の直径(球径)に対する連通孔23の孔径(内径)の比が大きくなるにつれて、ボール弁6とボール収容穴24およびボールガイド26の内周面とのクリアランス30を通る高圧燃料の流量が増え、流通抵抗となるため、高圧燃料の流量が増えないと共に、ボール弁6を開弁させる時に高圧燃料から受ける燃料圧力(受圧力)が大きくなってしまう。そこで、本実施例では、図5(a)、(b)に示したように、ボール収容穴24およびボールガイド26の半径方向の外径側に、内部に燃料通路(流体通路)55を形成する凹状溝56を設け、連通孔23の開口端からボール収容穴24内に流出した高圧燃料がスムーズに低圧室側に流れ出るようにしている。これにより、高圧燃料の流量が増えた場合でも、実施例1〜3と同様に、受圧力を最低限に抑えつつ、最低限の荷重でシールに必要なシート面圧を得ることができる。   However, as the ratio of the hole diameter (inner diameter) of the communication hole 23 to the diameter (ball diameter) of the ball valve 6 increases, the high pressure passing through the clearance 30 between the ball valve 6 and the ball housing hole 24 and the inner peripheral surface of the ball guide 26. Since the flow rate of the fuel increases and becomes a flow resistance, the flow rate of the high pressure fuel does not increase, and the fuel pressure (received pressure) received from the high pressure fuel when the ball valve 6 is opened increases. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, a fuel passage (fluid passage) 55 is formed inside the ball receiving hole 24 and the ball guide 26 on the outer diameter side in the radial direction. A concave groove 56 is provided so that the high-pressure fuel that has flowed into the ball receiving hole 24 from the open end of the communication hole 23 smoothly flows out to the low-pressure chamber side. As a result, even when the flow rate of the high-pressure fuel is increased, the seat surface pressure necessary for sealing can be obtained with the minimum load while suppressing the receiving pressure to a minimum as in the first to third embodiments.

[変形例]
本実施例では、本発明の流体制御弁を、ボール弁6の開弁時にコモンレール11の蓄圧室12内の高圧燃料を燃料系の低圧側(燃料タンク)に還流または溢流させる減圧調整弁1または圧力調整弁(プレッシャリミッタ)2に適用しているが、本発明の流体制御弁を、制御室内の高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させることでノズルニードルを開弁駆動するインジェクタ用電磁弁、加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇したら開弁して加圧室内の高圧燃料をコモンレールに圧送するサプライポンプ用吐出弁、加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇したら開弁して燃料系の低圧側に溢流させることで燃料圧力の異常上昇を抑える燃料噴射ポンプ用オーバーフローバルブ等に適用しても良い。また、本発明の流体制御弁を、流体圧力制御弁だけでなく、流体流量制御弁に適用しても良い。また、本発明の流体制御弁を、水、燃料、作動油、空気等の流体を制御する流体制御弁に適用しても良い。
[Modification]
In the present embodiment, the fluid control valve of the present invention is a pressure reducing valve 1 that recirculates or overflows the high pressure fuel in the accumulator 12 of the common rail 11 to the low pressure side (fuel tank) of the fuel system when the ball valve 6 is opened. Alternatively, although applied to the pressure regulating valve (pressure limiter) 2, the fluid control valve of the present invention is used for an injector that opens the nozzle needle by overflowing the high pressure fuel in the control chamber to the low pressure side of the fuel system. When the fuel pressure in the pressurization chamber rises above a predetermined value, the solenoid valve opens when the fuel pressure in the pressurization chamber rises above a predetermined value, and the discharge valve for the supply pump pressurizes the high-pressure fuel in the pressurization chamber to the common rail. The present invention may be applied to an overflow valve for a fuel injection pump that suppresses an abnormal increase in fuel pressure by opening the valve and overflowing to the low pressure side of the fuel system. The fluid control valve of the present invention may be applied not only to a fluid pressure control valve but also to a fluid flow rate control valve. Moreover, you may apply the fluid control valve of this invention to the fluid control valve which controls fluids, such as water, fuel, hydraulic fluid, and air.

本実施例では、ボール弁6の閉弁時(全閉時)に球状弁体であるボール弁6が荷重付与手段によってボール収容穴24の底面に一体的に形成された円環状のバルブシート(連通孔23の開口周縁部)25に密着するように構成されているが、ボール弁6の閉弁時(全閉時)にボール弁6が荷重付与手段によってボール収容穴24の底面に別途設けられた円環板状のバルブシート(流入孔の開口周縁部)に密着するように構成しても良い。この場合には、バルブシートをバルブボデー5の材質と異なる金属材料によって形成しても良い。   In the present embodiment, when the ball valve 6 is closed (fully closed), the ball valve 6 that is a spherical valve body is integrally formed on the bottom surface of the ball receiving hole 24 by the load applying means ( The ball valve 6 is separately provided on the bottom surface of the ball receiving hole 24 by the load applying means when the ball valve 6 is closed (when the ball valve 6 is fully closed). You may comprise so that it may closely_contact | adhere to the produced annular plate-shaped valve seat (opening peripheral part of an inflow hole). In this case, the valve seat may be formed of a metal material different from the material of the valve body 5.

本実施例では、コイルスプリング34のスプリング力によってフランジ部43およびシャフト部44を有するアーマチャ(荷重付与部材)33をボール弁6に押し付ける方向に付勢することで、ボール弁6を円環状のバルブシート(連通孔23の開口周縁部)25に押し当てる方向にボール弁6に荷重を与えるようにしているが、コイルスプリング34を廃止して、電磁駆動部7のソレノイドコイル31の磁気吸引力のみによってアーマチャ(荷重付与部材)33をボール弁6に押し付ける方向に吸引することで、ボール弁6を円環状のバルブシート(連通孔23の開口周縁部)25に押し当てる方向にボール弁6に荷重を与えるようにしても良い。また、スプリングのスプリング力のみによってピストンまたはニードル(荷重付与部材)をボール弁6に押し付ける方向に付勢することで、ボール弁6を円環状のバルブシート(連通孔23の開口周縁部)25に押し当てる方向にボール弁6に荷重を与えるようにしても良い。   In the present embodiment, the ball valve 6 is made to be an annular valve by urging the armature (load applying member) 33 having the flange portion 43 and the shaft portion 44 against the ball valve 6 by the spring force of the coil spring 34. Although the load is applied to the ball valve 6 in the direction in which it is pressed against the seat (opening peripheral edge portion of the communication hole 23), the coil spring 34 is eliminated, and only the magnetic attractive force of the solenoid coil 31 of the electromagnetic drive unit 7 is eliminated. The armature (load applying member) 33 is sucked in a direction to press against the ball valve 6, thereby loading the ball valve 6 in a direction to press the ball valve 6 against the annular valve seat (opening peripheral edge portion of the communication hole 23). You may make it give. Further, the ball valve 6 is moved to the annular valve seat (opening peripheral edge portion of the communication hole 23) 25 by urging the piston or the needle (load applying member) in the direction of pressing the ball valve 6 only by the spring force of the spring. A load may be applied to the ball valve 6 in the pressing direction.

なお、アーマチャ33のシャフト部44が、シリンダ20の中心軸線上に設けた摺動孔内に摺動自在に支持されるようにしても良い。また、シャフト部44の軸線方向の一端面(ボール弁6との当接面)を平坦面としているが、シャフト部44の軸線方向の一端面にボール弁6を部分的に嵌合するテーパ溝状、半円溝状、多角形溝状等の嵌合凹部を設けても良い。また、フランジ部43とシャフト部44とを別部品で構成して、両者を圧入または溶接等により結合しても良い。この場合には、アーマチャ33のフランジ部43または円筒状のムービングコア(可動コア、移動体)とバルブシャフト(荷重付与部材)との別部品で構成する。また、円筒状のムービングコアを採用した場合には、ステータコアも円筒状に形成され、ステータコアの摺動孔内をムービングコアが摺動自在に往復移動する。   The shaft portion 44 of the armature 33 may be slidably supported in a sliding hole provided on the central axis of the cylinder 20. Further, one end surface in the axial direction of the shaft portion 44 (the contact surface with the ball valve 6) is a flat surface, but a tapered groove that partially fits the ball valve 6 on one end surface in the axial direction of the shaft portion 44. A fitting recess such as a shape, a semicircular groove shape, or a polygonal groove shape may be provided. Further, the flange portion 43 and the shaft portion 44 may be configured as separate parts, and both may be coupled by press-fitting or welding. In this case, the flange portion 43 of the armature 33 or a separate moving core (movable core, moving body) and a valve shaft (load applying member) are used. In addition, when a cylindrical moving core is employed, the stator core is also formed in a cylindrical shape, and the moving core reciprocates in a sliding hole of the stator core so as to be slidable.

ボール弁の周辺構造を示した断面図である(実施例1)。It is sectional drawing which showed the surrounding structure of a ball valve (Example 1). 常閉型の減圧調整弁の全体構造を示した断面図である(実施例1)。It is sectional drawing which showed the whole structure of the normally closed pressure-reduction control valve (Example 1). 常開型の減圧調整弁の全体構造を示した断面図である(実施例2)。(Example 2) which is sectional drawing which showed the whole structure of the normally open type pressure-reducing control valve. (a)、(b)は圧力調整弁の全体構造を示した断面図である(実施例3)。(A), (b) is sectional drawing which showed the whole structure of the pressure regulation valve (Example 3). (a)はボール弁の周辺構造を示した断面図で、(b)はバルブボデーを示した平面図である(実施例4)。(A) is sectional drawing which showed the periphery structure of a ball valve, (b) is the top view which showed the valve body (Example 4).

符号の説明Explanation of symbols

1 減圧調整弁(流体制御弁、流体圧力制御弁)
2 圧力調整弁(流体制御弁、流体圧力制御弁)
4 圧力調整弁のハウジング
5 バルブボデー(バルブシート)
6 ボール弁(球状弁体)
7 電磁駆動部(荷重付与手段)
9 圧力調整弁のコイルスプリング(荷重付与手段、ボール付勢手段)
11 コモンレール
12 蓄圧室
13 リーク配管
14 燃料還流路
15 高圧室
16 低圧室
23 連通孔(流入孔)
24 ボール収容穴(凹部)
25 バルブシート(流入孔の開口周縁部、バルブボデーの弁座)
26 ボールガイド(バルブガイド、規制面)
27 ボールのシール部
28 ボールの受圧部(圧力受け部)
29 ボールの荷重受け部
30 クリアランス
31 ソレノイドコイル
33 アーマチャ(荷重付与部材)
34 減圧調整弁のコイルスプリング(ボール付勢手段、弁体付勢手段)
35 減圧調整弁のハウジング
47 ハウジングのリークポート
51 スプリングシート(付勢力調整部材)
52 スプリングシート(付勢力伝達部材)
55 燃料通路(流体通路)
1 Depressurization regulating valve (fluid control valve, fluid pressure control valve)
2 Pressure regulating valve (fluid control valve, fluid pressure control valve)
4 Housing for pressure regulating valve 5 Valve body (valve seat)
6 Ball valve (spherical valve body)
7 Electromagnetic drive (loading means)
9 Pressure regulating valve coil spring (loading means, ball biasing means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Common rail 12 Accumulation chamber 13 Leak piping 14 Fuel return path 15 High pressure chamber 16 Low pressure chamber 23 Communication hole (inflow hole)
24 Ball hole (recess)
25 Valve seat (opening edge of inflow hole, valve body valve seat)
26 Ball guide (valve guide, regulating surface)
27 Ball sealing part 28 Ball pressure receiving part (pressure receiving part)
29 Ball load receiving portion 30 Clearance 31 Solenoid coil 33 Armature (loading member)
34 Coil spring of pressure reducing valve (ball urging means, valve urging means)
35 Housing for pressure reducing adjustment valve 47 Leak port for housing 51 Spring seat (biasing force adjusting member)
52 Spring seat (biasing force transmission member)
55 Fuel passage (fluid passage)

Claims (11)

底面を持つ凹部、およびこの凹部の底面にて開口し、前記凹部内に高圧流体を流入させるための流入孔を有するバルブボデーと、
前記凹部内に移動自在に収容されて、前記流入孔の開口周縁部に対して着座、離座して前記流入孔を閉塞、開放するボール弁と、
このボール弁に対し、前記ボール弁を前記流入孔の開口周縁部に押し当てる方向に荷重を与える荷重付与手段とを備え、
前記ボール弁は、前記高圧流体からの受圧力よりも前記荷重が大きいと、前記流入孔の開口周縁部に着座して前記流入孔を閉塞し、前記受圧力よりも前記荷重が小さいと、前記流入孔の開口周縁部から離座して前記流入孔を開放する流体制御弁において、
前記流入孔は、前記凹部と同軸的に形成されており、
前記流入孔の開口周縁部は、前記凹部または前記流入孔の軸線方向に対して略垂直な平坦面となっていることを特徴とする流体制御弁。
A concave body having a bottom surface, and a valve body having an inflow hole for opening a high-pressure fluid into the concave portion, which opens at the bottom surface of the concave portion;
A ball valve that is movably accommodated in the recess, and is seated and separated from the opening peripheral edge of the inflow hole to close and open the inflow hole;
Load applying means for applying a load to the ball valve in a direction in which the ball valve is pressed against the peripheral edge of the opening of the inflow hole,
When the load is larger than the pressure received from the high-pressure fluid, the ball valve is seated on the peripheral edge of the inflow hole to close the inflow hole, and when the load is smaller than the pressure, In the fluid control valve that opens from the peripheral edge of the inflow hole and opens the inflow hole,
The inflow hole is formed coaxially with the recess,
The fluid control valve according to claim 1, wherein an opening peripheral edge portion of the inflow hole is a flat surface substantially perpendicular to an axial direction of the recess or the inflow hole.
請求項1に記載の流体制御弁において、
前記凹部の底面は、前記ボール弁の軸線方向の移動範囲を規制する規制面であることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to claim 1,
The fluid control valve according to claim 1, wherein the bottom surface of the recess is a restriction surface that restricts a movement range of the ball valve in the axial direction.
請求項1または請求項2に記載の流体制御弁において、
前記バルブボデーは、前記ボール弁を前記凹部または前記流入孔の中心軸線方向に誘導するボールガイドを一体的に形成していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to claim 1 or 2,
The valve body is integrally formed with a ball guide for guiding the ball valve in a direction of a central axis of the recess or the inflow hole.
請求項3に記載の流体制御弁において、
前記ボールガイドの壁面は、前記ボール弁の半径方向の移動範囲を規制する規制面であることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to claim 3,
The fluid control valve according to claim 1, wherein the wall surface of the ball guide is a restricting surface that restricts a radial movement range of the ball valve.
請求項3または請求項4に記載の流体制御弁において、
前記ボールガイドは、前記ボール弁との間に、高圧流体が流通可能なクリアランスを有していることを特徴とする流体制御弁。
In the fluid control valve according to claim 3 or 4,
The fluid guide valve, wherein the ball guide has a clearance through which a high-pressure fluid can flow between the ball guide and the ball valve.
請求項5に記載の流体制御弁において、
前記バルブボデーは、前記ボールガイドよりも半径方向の外径側に、高圧流体が流通可能な流体通路を有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to claim 5,
The fluid control valve according to claim 1, wherein the valve body has a fluid passage through which a high-pressure fluid can circulate on a radially outer side of the ball guide.
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記荷重付与手段は、前記ボール弁を前記流入孔の開口周縁部に押し当てる方向に前記ボール弁に荷重を与える荷重付与部材、この荷重付与部材を前記ボール弁に押し付ける方向に付勢するボール付勢手段、および通電されると前記荷重付与部材を前記ボール弁より引き離す方向に吸引する磁気吸引力を発生するコイルを有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to any one of claims 1 to 6,
The load applying means includes a load applying member that applies a load to the ball valve in a direction in which the ball valve is pressed against the peripheral edge of the opening of the inflow hole, and a ball that urges the load applying member in a direction in which the load applying member is pressed against the ball valve. A fluid control valve comprising: a biasing means; and a coil that generates a magnetic attraction force that attracts the load applying member in a direction away from the ball valve when energized.
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記荷重付与手段は、前記ボール弁を前記流入孔の開口周縁部に押し当てる方向に前記ボール弁に荷重を与える荷重付与部材、およびこの荷重付与部材を前記ボール弁に押し付ける方向に吸引する磁気吸引力を発生するコイルを有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to any one of claims 1 to 6,
The load applying means includes a load applying member that applies a load to the ball valve in a direction in which the ball valve is pressed against the peripheral edge of the opening of the inflow hole, and a magnetic attraction that attracts the load applying member in a direction to press the ball valve. A fluid control valve comprising a coil for generating a force.
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記荷重付与手段は、前記ボール弁を前記流入孔の開口周縁部に押し当てる方向に付勢するボール付勢手段を有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to any one of claims 1 to 6,
The fluid control valve according to claim 1, wherein the load applying means includes ball urging means that urges the ball valve in a direction in which the ball valve is pressed against an opening peripheral edge of the inflow hole.
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記荷重付与手段は、前記ボール弁を前記流入孔の開口周縁部に押し当てる方向に付勢するボール付勢手段、およびこのボール付勢手段の付勢力を調整するための付勢力調整部材を有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to any one of claims 1 to 6,
The load applying means includes ball urging means for urging the ball valve in a direction in which the ball valve is pressed against the peripheral edge of the opening of the inflow hole, and an urging force adjusting member for adjusting the urging force of the ball urging means. A fluid control valve characterized by
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記荷重付与手段は、前記ボール弁を前記流入孔の開口周縁部に押し当てる方向に付勢するボール付勢手段、およびこのボール付勢手段の付勢力を前記ボール弁に伝達する付勢力伝達部材を有していることを特徴とする流体制御弁。
The fluid control valve according to any one of claims 1 to 6,
The load applying means includes a ball urging means for urging the ball valve in a direction to press the ball valve against the peripheral edge of the opening of the inflow hole, and an urging force transmitting member for transmitting the urging force of the ball urging means to the ball valve. A fluid control valve characterized by comprising:
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