JP6017690B2 - 流れ制御システム - Google Patents
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Description
−相対的に高い圧力の流体を受け入れる入り口ポートと、
−加圧流体を排出する出口と、
−相対的に低い圧力の空間に流体の一部を戻すためのリターンポートと、
−2方向制御弁であり、制御弁部材、第1の座、制御弁部材を座に向けて押圧して制御弁を閉じるように構成された第1弾性手段、及び制御弁部材の第1の座から離間する方向への上昇を制限する第1当接部を有する2方向制御弁と、
−メイン弁部材、第2の座、メイン制御チャンバ、及び入り口ポートと連通する出口チャンバを有するとともに、メイン弁部材6がメイン制御チャンバ内の圧力によって第2の座に向けて押圧されて出口への開口を閉じるように構成されているメイン弁と、
−シャトル弁本体、シャトル制御チャンバ、及び第3の座を有するとともに、シャトル弁本体が第3の座と係合して入り口ポートとメイン制御チャンバとの間の開口を閉鎖するように構成されたシャトル弁と、
−メイン制御チャンバをシャトル制御チャンバに接続するように構成された接続流路と、を備え、
制御弁がシャトル制御チャンバとリターンポートとの間の接続を閉鎖しかつ開放するように構成されるとともに第1弾性手段によってその閉鎖位置に向けて付勢され、
シャトル弁は第2弾性手段によって付勢されて閉鎖し、
メイン弁は入り口ポートと出口との間の接続を開放しかつ閉鎖するように構成されるとともに第2弾性手段によって付勢されて閉鎖し、
更にシャトル弁はシャトル制御チャンバ内の圧力がシャトル弁を開放するのに役立つのに対してメイン制御チャンバ内の圧力がシャトル弁を閉鎖するのに役立つように構成され、
メイン弁はメイン制御チャンバ内の圧力がメイン弁を閉じるのに役立つのに対して出口チャンバ内の圧力がメイン弁を開放するのに役立つように構成され、
制御弁の第1の座はシャトル制御チャンバ内に摺動自在に配置され、
かつ第1の座の端部ストッパはシャトル制御チャンバ内の圧力が第1の座を端部ストッパに向けて移動させるのに役立つように設けられ、
更に第1の座は制御弁部材と機械的に接触すると、弾性手段の力の少なくとも一部をシャトル弁が開放する方向においてシャトル弁本体の上に伝達することができる、流れ制御システムによって達成される。
2 入り口ポート
3 出口
4 リターンポート
5 空間
6 制御弁部材
7 第1の座
8 第1当接部
9 シャトル弁本体
10 シャトル制御チャンバ
11 第3の座
13 メイン制御チャンバ
14 出口チャンバ
15 第2の座
16 第1弾性手段
17 第2弾性手段
18 接続流路
19 ガイド
20 端部ストッパ
22 ガイド
23 ポペット部
24 ポペット絞り
25 壁輪郭
26 リフトストッパ
27 ノズル
28 入り口ポート
29 ニードル制御チャンバ
30 ニードル
31 ばね
32 スピル弁
40 制御弁
43 シャトル弁
44 メイン弁
47 シャトル弁本体
48 流体絞り
50 制御装置
Claims (18)
- 内燃機関の燃料噴射器のための流れ制御システム(1)であって、
−相対的に高い圧力の流体を受け入れる入り口ポート(2)と、
−加圧流体を排出する出口(3)と、
−相対的に低い圧力の空間(5)に前記流体の一部を戻すためのリターンポート(4)と、
−2方向制御弁(40)であり、制御弁部材(6)、第1の座(7)、前記制御弁部材(6)を前記座(7)に向けて押圧して前記2方向制御弁(40)を閉じるように構成された第1弾性手段(16)、及び前記制御弁部材(6)の前記第1の座(7)から離間する方向への上昇を制限する第1の当接部(8)を有する2方向制御弁(40)と、
−メイン弁部材(12)、第2の座(15)、メイン制御チャンバ(13)及び前記入り口ポート(2)と連通する出口チャンバ(14)を有するとともに、前記メイン弁部材(12)が前記メイン制御チャンバ(13)内の圧力によって前記第2の座(15)に向けて押圧されて前記出口(3)への開口を閉じるように構成されているメイン弁(44)と、
−シャトル弁本体(9、47)、シャトル制御チャンバ(10)及び第3の座(11)を有するとともに、前記シャトル弁本体(9、47)が前記第3の座(11)と係合して前記入り口ポート(2)と前記メイン制御チャンバ(13)との間の開口を閉じるように構成されたシャトル弁(43)と、
−前記メイン制御チャンバ(13)を前記シャトル制御チャンバ(10)に接続するように構成された接続流路(18)と、
を備え、
前記2方向制御弁(40)は、前記シャトル制御チャンバ(10)と前記リターンポート(4)との間の接続を閉鎖しかつ開放するように構成されるとともに前記第1弾性手段(16)によってその閉鎖位置に向けて付勢され、
前記シャトル弁(43)は第2弾性手段(17)によって付勢されて閉鎖し、
前記メイン弁(44)は、前記入り口ポート(2)と前記出口(3)との間の接続を開放しかつ閉鎖するように構成されるとともに前記第2弾性手段(17)によって付勢されて閉鎖し、
更に前記シャトル弁(43)は、前記シャトル制御チャンバ(10)内の圧力が前記シャトル弁(43)を開放するのに役立つのに対して前記メイン制御チャンバ(13)内の圧力が前記シャトル弁(43)を閉鎖するのに役立つように構成され、
前記メイン弁(44)は、前記メイン制御チャンバ(13)内の圧力が前記メイン弁(44)を閉鎖するのに役立つのに対して前記出口チャンバ(14)内の圧力が前記メイン弁(44)を開放するのに役立つように構成され、
前記2方向制御弁(40)の前記第1の座(7)は、前記シャトル制御チャンバ(10)内に摺動自在に配置され、
かつ前記第1の座(7)の端部ストッパ(20)は、前記シャトル制御チャンバ(10)内の圧力が前記第1の座(7)を前記端部ストッパ(20)に向けて移動させるのに役立つように設けられ、
更に前記第1の座(7)は、前記制御弁部材(6)と機械的に接触すると、前記第1弾性手段(16)の力の少なくとも一部を、前記シャトル弁(43)が開放する方向において前記シャトル弁本体(9)の上に伝達することができる、流れ制御システム。 - 前記第1の座(7)は、前記第1の座(7)とガイド(19)との間の隙間を介した漏出の低減のために、円筒形状に形成されるとともに前記シャトル制御チャンバ(10)の対応する前記ガイド(19)に整合していることを特徴とする請求項1に記載の流れ制御システム。
- 前記第1の座(7)と前記端部ストッパ(20)との間の接触領域に座面が設けられており、
前記座面は、前記シャトル制御チャンバ(10)と前記リターンポート(4)との間の流体シールとして機能するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流れ制御システム。 - 前記シャトル弁(43)には、前記入り口ポート(2)の正圧が前記シャトル弁の開放に役立つように構成された差動領域が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 前記シャトル弁本体(9、47)には、前記第3の座(11)と前記メイン制御チャンバ(13)との間に配置されたポペット部(23)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 流体絞り(48)が前記接続流路(18)に設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 前記ポペット部(23)にはポペット流体絞り(24)が設けられており、
前記ポペット流体絞り(24)は前記メイン制御チャンバ(13)と前記シャトル制御チャンバ(10)との間に流体絞りをもたらすことを特徴とする請求項5に記載の流れ制御システム。 - 前記ポペット絞り(24)が前記シャトル弁本体(9、47)の位置に応じて可変に構成されていることを特徴とする請求項7に記載の流れ制御システム。
- 前記シャトル弁(43)がその閉鎖位置にあるいはその周辺にあるときに、前記ポペット絞り(24)がその最大となることを特徴とする請求項8に記載の流れ制御システム。
- 前記メイン弁(44)にリフトストッパ(26)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 前記シャトル弁(43)を付勢して閉鎖するために、前記第2弾性手段に代えて、第3弾性手段(49)が使用されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 加圧流体のための前記出口(3)が、内燃機関の燃焼室に燃料を供給する少なくとも一つの燃料噴射オリフィスに接続されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 加圧流体のための前記出口(3)が、通常のばね閉鎖燃料噴射ノズル(27)の入り口ポート(28)に接続されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 加圧流体のための前記出口(3)が、燃料噴射ノズル(27)の入り口ポート(28)に接続されており、
前記燃料噴射ノズルが、ニードル制御チャンバ(29)、ニードル座、及びニードルを前記ニードル座に向けて付勢して前記燃料噴射ノズルを閉じるノズルばね(31)を具備したニードル(30)を有していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の流れ制御システム。 - 前記ニードル制御チャンバ(29)が、前記メイン制御チャンバ(13)と流体的に連通していることを特徴とする請求項14に記載の流れ制御システム。
- 前記ニードル制御チャンバ(29)が、前記シャトル制御チャンバ(10)と流体的に連通していることを特徴とする請求項14に記載の流れ制御システム。
- 加圧流体のための前記出口(3)と前記空間(5)との間にスピル弁(32)が取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の流れ制御システム。
- 内燃機関のための燃料噴射器であって、請求項1乃至17のいずれかに記載の流れ制御システムを含む燃料噴射器。
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