JP6395294B2 - Check valve - Google Patents
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Description
本発明は、液体媒体が通流する第1流路および弁座を内部に形成してなる弁ケーシングと、この弁ケーシング内に位置し、液体媒体の液圧に応じて弁の開閉位置にわたって移動可能な弁体、およびこの弁体を、液体媒体が通流する方向に抗する方向であってかつ弁座に着座させて閉弁状態とする閉弁方向に付勢するための第1付勢手段を有する弁機構とを具え、液体媒体の通流方向に見て、弁座の上流側に存在する液体媒体の液圧が、第1付勢手段の付勢力を上回ったとき、弁体が弁座から離れる方向に移動して開弁状態になるチェック弁に関する。 The present invention includes a valve casing having a first flow path through which a liquid medium flows and a valve seat formed therein, and a valve casing that is located in the valve casing and moves across an open / close position of the valve in accordance with the liquid pressure of the liquid medium. And a first urging force for urging the valve body in a valve closing direction that opposes the direction in which the liquid medium flows and is seated on the valve seat so as to close the valve. A valve mechanism having means, and when the fluid pressure of the liquid medium existing on the upstream side of the valve seat exceeds the urging force of the first urging means when viewed in the flow direction of the liquid medium, the valve body The present invention relates to a check valve that moves in a direction away from a valve seat and opens.
ディーゼルエンジンに代表される圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両は、エンジンの作動状態では、燃料タンク内の燃料が、高圧ポンプにより高圧燃料としてコモンレールに圧送供給され、次いで、コモンレールに蓄積された高圧燃料としてインジェクタ(燃料噴射装置)に供給された後、このインジェクタの噴射孔からエンジンの各気筒に噴射される。通常、インジェクタ内に供給されたものの噴射されずに残った燃料は、過剰燃料として所定の管路を介して燃料タンクへと戻される。例えば特許文献1には、噴射されずに残った過剰燃料を燃料タンクに戻すインジェクターリターンパイプ(第1リターン管路)が、インジェクタの頭頂部に接続されるとともに、第1リターン管路にチェック弁を設けた構成が開示されている。チェック弁は、第1リターン管路内の上流側の燃圧を一定に保つとともに、チェック弁に対して上流側の第1リターン管路内の燃圧が所定値を超えたときに開弁するように構成されている。また、特許文献1に記載された圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置においては、第1リターン管路が、チェック弁の下流側で、高圧ポンプからの過剰燃料を燃料タンクに戻すレギュレータパイプ(第2リターン管路)と、コモンレールからの過剰燃料を燃料タンクに戻すリターンパイプ(第3リターン管路)とに連通するように接続されている。 In a vehicle equipped with a compression self-ignition engine typified by a diesel engine, the fuel in the fuel tank is pumped and supplied to the common rail as high-pressure fuel by a high-pressure pump when the engine is in operation, and then the high-pressure accumulated in the common rail. After being supplied to the injector (fuel injection device) as fuel, it is injected into each cylinder of the engine from the injection hole of this injector. Normally, the fuel that has been supplied into the injector but remains without being injected is returned to the fuel tank as excess fuel via a predetermined pipe line. For example, in Patent Document 1, an injector return pipe (first return pipe) that returns excess fuel that has not been injected to the fuel tank is connected to the top of the injector, and a check valve is connected to the first return pipe. The structure which provided is disclosed. The check valve keeps the upstream fuel pressure in the first return pipe constant, and opens when the fuel pressure in the first return pipe upstream of the check valve exceeds a predetermined value. It is configured. Further, in the start-up control device for the compression self-ignition engine described in Patent Document 1, the first return pipe is located downstream of the check valve, and the regulator pipe (first pipe) returns the excess fuel from the high-pressure pump to the fuel tank. 2 return pipes) and a return pipe (third return pipe) for returning excess fuel from the common rail to the fuel tank.
このような構成を有する、特許文献1に記載した装置では、例えばドライバーが、車両の走行中にアクセルを離して車両が惰行状態、つまりインジェクタが燃料を噴射しない無噴射状態になると、チェック弁は、インジェクタとの間の第1リターン管路内の燃圧を一定に保つために閉弁状態を維持する。しかし、車両の惰行状態においても高圧ポンプは、コモンレールにおける圧力制御に必要な燃料をコモンレール内に圧送し続けるため、高圧ポンプによる燃料の圧送が継続される結果、圧力制御には使用されない過剰燃料が高圧ポンプにおいて発生し、この過剰燃料を、戻り燃料として高圧ポンプから第2リターン管路を通じて燃料タンクへ戻す必要がある。第2リターン管路を通じて戻り燃料を燃料タンクに戻す際、第2リターン管路内を流れる戻り燃料には、高圧ポンプ内のプランジャ作動による影響を受けて圧力脈動が生じやすく、この圧力脈動は、第2リターン管路に連通する第1リターン管路内の圧力にも影響を及ぼす傾向がある。 In the apparatus described in Patent Document 1 having such a configuration, for example, when the driver releases the accelerator while the vehicle is running and the vehicle is in a coasting state, that is, a non-injecting state in which the injector does not inject fuel, the check valve is The valve closed state is maintained in order to keep the fuel pressure in the first return line between the injector and the injector constant. However, since the high pressure pump continues to pump fuel required for pressure control in the common rail into the common rail even in the coasting state of the vehicle, as a result of continued pumping of fuel by the high pressure pump, there is excess fuel that is not used for pressure control. The excess fuel generated in the high-pressure pump needs to be returned as return fuel from the high-pressure pump to the fuel tank through the second return line. When returning the return fuel to the fuel tank through the second return line, the return fuel flowing in the second return line is likely to generate pressure pulsation due to the influence of the plunger operation in the high pressure pump. There is also a tendency to affect the pressure in the first return line communicating with the second return line.
すなわち、第2リターン管路内を流れる戻り燃料が圧力脈動すると、これに伴って、第1リターン管路内も圧力変動、特に負圧が生じる場合がある。かかる場合、第1リターン管路に配設したチェック弁内の弁体が、負圧吸引力により、チェック弁内の弁座の上流側に存在する燃料の圧力とは無関係に、弁座から離れたり揺動したりして弁が誤作動し、開弁状態となって、チェック弁の上流側に存在する燃料がチェック弁を通って燃料タンクに流れ出し、第1リターン管路内の、チェック弁の上流側の燃圧が、所望の値を下回る事態が生じる傾向があった。そして、チェック弁の上流側の燃圧が所望の値を下回った状態で、再度、ドライバーがアクセルを踏み込むことによりインジェクタで燃料噴射を再開される場合には、インジェクタ内部の部品、例えばアマチュア等が油膜切れ状態で動作することになるため、アマチュアが摩耗し、この摩耗に起因して燃料噴射量が変化する可能性があるという問題があった。 That is, when the return fuel flowing in the second return pipe pulsates, pressure fluctuations, particularly negative pressure, may also occur in the first return pipe. In such a case, the valve body in the check valve disposed in the first return pipe is separated from the valve seat by the negative pressure suction force regardless of the fuel pressure existing upstream of the valve seat in the check valve. Or the valve malfunctions due to or swinging, and the fuel existing on the upstream side of the check valve flows out to the fuel tank through the check valve, and the check valve in the first return pipe There was a tendency for the upstream fuel pressure to fall below a desired value. When the fuel pressure on the upstream side of the check valve is lower than the desired value and the fuel injection is resumed by the injector when the driver depresses the accelerator again, the components inside the injector, such as an amateur, are oil films. Since it operates in the cut state, there is a problem that the amateur wears and the fuel injection amount may change due to this wear.
本発明の目的は、閉弁状態における弁体を係止する適正な弁体係止部材を具えることにより、チェック弁の流出口側で生じる圧力脈動に起因した弁体の異常移動を防止することが可能なチェック弁を提供することである。 An object of the present invention is to provide an appropriate valve body locking member that locks the valve body in a closed state, thereby preventing abnormal movement of the valve body due to pressure pulsation generated on the outlet side of the check valve. It is to provide a check valve that can.
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。 In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1)液体媒体が通流する第1流路および弁座を内部に形成してなる弁ケーシングと、該弁ケーシング内に位置し、前記液体媒体の液圧に応じて弁の開閉位置にわたって移動可能な弁体、および該弁体を、前記液体媒体が通流する方向に抗する方向であってかつ前記弁座に着座させて閉弁状態とする閉弁方向に付勢するための第1付勢手段を有する弁機構とを具え、前記液体媒体の通流方向に見て、前記弁座の上流側に存在する前記液体媒体の液圧が、前記第1付勢手段の付勢力を上回ったとき、前記弁体が前記弁座から離れる方向に移動して開弁状態になるチェック弁であって、前記第1流路の、前記チェック弁の流入口と前記弁座との間の位置に、前記第1流路から分岐する分岐口をもつ第2流路が形成され、該第2流路内に位置し、該第2流路内に浸入する前記液体媒体の流れを堰き止める受圧部、および、前記第1流路内に移動可能に配置され、前記閉弁状態における前記弁体と接触する位置に移動して前記弁体を係止する、前記受圧部と一体をなす係止部を有する弁体係止部材と、該弁体係止部材を、前記受圧部に作用する前記液体媒体の液圧に抗する方向であってかつ前記弁体を係止する方向に前記係止部が移動するように付勢するための第2付勢手段とを具え、前記弁体係止部材は、前記閉弁状態における前記弁体を係止して、前記チェック弁の流出口側で生じる圧力脈動に起因した前記弁体の異常移動を防止し、かつ前記第1流路内で前記弁座の上流側に存在する前記液体媒体の液圧に基づいて前記弁体が前記開弁方向へ移動する前に、前記第2流路内に浸入する液体媒体の液圧の作用により前記受圧部を先に押圧移動させて、前記係止部が前記弁体の係止位置から係止解除位置へと移動するように構成してなることを特徴とする、チェック弁。 (1) A valve casing formed inside with a first flow path through which a liquid medium flows and a valve seat, and a valve casing that is located in the valve casing and moves across the open / close position of the valve in accordance with the liquid pressure of the liquid medium And a first valve body for urging the valve body in a valve closing direction that is in a direction that opposes the direction in which the liquid medium flows and that is seated on the valve seat so as to be closed. A valve mechanism having an urging means, and the liquid pressure of the liquid medium existing on the upstream side of the valve seat exceeds the urging force of the first urging means when viewed in the flow direction of the liquid medium. When the check valve is a check valve that moves in a direction away from the valve seat and opens, the position of the first flow path between the inlet of the check valve and the valve seat A second flow path having a branch port branching from the first flow path is formed, located in the second flow path, A pressure receiving portion for blocking the flow of the liquid medium entering the two flow paths, and a movably disposed in the first flow path, and moved to a position in contact with the valve body in the valve-closed state. A valve body locking member that has a locking portion that is integral with the pressure receiving portion and that locks the valve body, and a direction in which the valve body locking member resists the liquid pressure of the liquid medium that acts on the pressure receiving portion. And a second urging means for urging the locking portion to move in a direction in which the valve body is locked, and the valve body locking member is provided in the closed state. The valve body is locked to prevent abnormal movement of the valve body due to pressure pulsation generated on the outlet side of the check valve, and the upstream side of the valve seat in the first flow path Before the valve body moves in the valve opening direction based on the liquid pressure of the liquid medium, the valve body enters the second flow path. The pressure receiving part is first pressed and moved by the action of the fluid pressure of the body medium, and the locking part is configured to move from the locking position of the valve body to the locking release position. Check valve.
(2)前記第2付勢手段の付勢力は、前記第1付勢手段の付勢力よりも小さいことを特徴とする、上記(1)に記載のチェック弁。 (2) The check valve according to (1), wherein the urging force of the second urging means is smaller than the urging force of the first urging means.
(3)前記弁体の係止位置と係止解除位置との間の前記係止部の移動を、前記第1流路内の液体媒体の通流方向を横切る方向へのスライド移動としたことを特徴とする、上記(1)または(2)に記載のチェック弁。 (3) The movement of the engagement portion between the engagement position and the engagement release position of the valve body is a slide movement in a direction crossing the flow direction of the liquid medium in the first flow path. The check valve according to (1) or (2) above, characterized in that
(4)前記チェック弁は、燃料噴射装置から燃料タンクへの戻り燃料用の燃料戻り管路に配置されることを特徴とする、上記(1)から(3)までのいずれか1つに記載のチェック弁。 (4) The check valve according to any one of (1) to (3), wherein the check valve is disposed in a fuel return line for returning fuel from the fuel injection device to the fuel tank. Check valve.
(5)前記弁体は球体であり、
前記第1付勢手段および前記第2付勢手段はいずれも圧縮ばねであることを特徴とする、上記(1)から(4)までのいずれか1つに記載のチェック弁。
(5) The valve body is a sphere,
The check valve according to any one of (1) to (4), wherein each of the first urging means and the second urging means is a compression spring.
本発明によれば、第1流路の、チェック弁の流入口と弁座との間の位置に、第1流路から分岐する分岐口をもつ第2流路が形成され、第2流路内に位置し、第2流路内に浸入する液体媒体の流れを堰き止める受圧部、および、第1流路内に移動可能に配置され、閉弁状態における弁体と接触する位置に移動して弁体を係止する、受圧部と一体をなす係止部を有する弁体係止部材と、弁体係止部材を、受圧部に作用する液体媒体の液圧に抗する方向であってかつ弁体を係止する方向に係止部が移動するように付勢するための第2付勢手段とを具え、弁体係止部材は、閉弁状態における弁体を係止することによって、チェック弁の流出口側で生じる圧力脈動に起因した弁体の異常移動を防止でき、また、弁体係止部材を、第1流路内で弁座の上流側に存在する液体媒体の液圧に基づいて弁体が開弁方向へ移動する前に、第2流路内に浸入する液体媒体の液圧の作用により受圧部を先に押圧移動させて、係止部が弁体の係止位置から係止解除位置へと移動するように構成することによって、チェック弁の通常動作を支障なく行うことができる。 According to the present invention, a second flow path having a branch port branched from the first flow path is formed at a position between the inlet of the check valve and the valve seat in the first flow path. And a pressure receiving portion that blocks the flow of the liquid medium that enters the second flow path, and is movably disposed in the first flow path, and moves to a position in contact with the valve body in the closed state. And a valve body locking member having a locking portion integrated with the pressure receiving portion, and a direction in which the valve body locking member resists the liquid pressure of the liquid medium acting on the pressure receiving portion. And a second urging means for urging the locking portion to move in the direction in which the valve body is locked, and the valve body locking member is configured to lock the valve body in a closed state. The abnormal movement of the valve body due to the pressure pulsation generated on the outlet side of the check valve can be prevented, and the valve body locking member can be disposed upstream of the valve seat in the first flow path. Before the valve body moves in the valve opening direction based on the liquid pressure of the liquid medium existing in the second medium, the pressure receiving portion is first pressed and moved by the action of the liquid pressure of the liquid medium entering the second flow path. By configuring the stop portion to move from the locking position of the valve body to the locking release position, the normal operation of the check valve can be performed without hindrance.
次に、本発明に従うチェック弁の実施形態について、図面を参照しながら以下で説明する。 Next, an embodiment of a check valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明のチェック弁20を、コモンレール式燃料噴射システム10に適用したときの実施形態を例示したものであって、このコモンレール式燃料噴射システム10は、液体媒体である燃料を蓄えるための燃料タンク11と、燃料フィルタ12と、燃料ポンプ13と、圧力制御弁14を有するコモンレール15と、燃料噴射装置16と、本発明に係るチェック弁20と、これらを接続する管路を示した回路図であり、図2(a)は、本発明に係るチェック弁20の縦断面図であって、弁体係止部材50が、弁体41の係止位置にある状態、すなわちチェック弁20が閉弁状態にある場合を示し、図2(b)は、図2(a)に示すI−I線上の断面図であり、図3は、弁体係止部材50が、弁体41との係止解除位置に移動した直後のチェック弁20の開弁状態にある場合の、図2(b)と同様のI−I線上の断面図であり、図4(a)〜図4(c)は、チェック弁20の第1流路22及び第2流路27をそれぞれ異なる3方向から内部構造が分かるように示したものであって、図4(a)が平面透視図、図4(b)が側面透視図及び図4(c)が背面透視図である。
FIG. 1 illustrates an embodiment when the
図1に示す燃料ポンプ13は、燃料タンク11から燃料フィルタ12を介して燃料を汲み上げるためのフィードポンプと、汲み上げた燃料(液体媒体)を加圧してコモンレール15に圧送するための高圧ポンプとを有するポンプアセンブリとして構成され、高圧燃料の吐出量を、燃料ポンプ13の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁(図示せず)によって調整されるように構成されている。尚、本発明では、燃料ポンプ13をかかる構成だけには限定せず、例えば、フィードポンプと高圧ポンプとは別個独立に設けた構成にしてもよい。
The
コモンレール15は、燃料ポンプ13から圧送される高圧燃料を蓄積し、各燃料噴射装置(インジェクタ)16に所定量の高圧燃料を分配するための圧力容器であって、コモンレール15内の圧力制御を行うために圧力制御弁14を有している。この圧力制御弁14は、例えば、弁の開度をエンジンコントロールユニット(ECU)(図示せず)によって調節して、コモンレール15内の圧力を調節(燃料の排出量を調節)するソレノイド式の圧力制御弁であることが好ましい。
The
燃料噴射装置16は、コモンレール15に蓄積された高圧燃料を内燃機関(図示せず)の気筒に噴射するためのものであって、噴射孔を開閉するための背圧逃がし機構(図示せず)を有している。背圧逃がし機構は、燃料噴射時に背圧室(図示せず)内の高圧燃料を第1リターン管路17に逃がす(すなわち動的リークを生じさせる)ことができるように構成されている。燃料噴射装置16の噴射方式としては特に限定されず、例えばピエゾアクチュエータを用いたピエゾ式燃料噴射装置や、電磁ソレノイド式燃料噴射装置のいずれを用いてもよい。
The
第1リターン管路17は、燃料噴射装置16の背圧逃がし機構から燃料タンク11に向かって延在し、背圧逃がし機構から排出された過剰燃料を燃料タンク11へ戻すための管路であって、第1リターン管路17の任意の箇所にチェック弁20が設けられている。また、第1リターン管路17は、過剰燃料が通流する方向で見て、チェック弁20よりも下流側の端部が、コモンレール圧の制御に使用されなかった余分な燃料を燃料ポンプ13から燃料タンク11に戻す第2リターン管路18と、コモンレール15から圧力制御弁14を通じて逃がされた燃料を燃料タンク11に戻す第3リターン管路19とに接続されている。
The
チェック弁20は、弁ケーシング21と弁機構40とで主に構成されていて、燃料噴射装置16の背圧逃がし機構から第1リターン管路17に排出されて所定圧以上の液圧になった過剰燃料の通流を許容し、その逆方向での燃料の通流を阻止するために設けられている。本発明の実施形態におけるチェック弁20は、主として、燃料噴射装置16から燃料タンク11へ戻る過剰燃料の液圧を、チェック弁20よりも上流側の第1リターン管路17の部分において、所定の圧力範囲(例えば0.3〜0.8bar(相対圧))に保持するために設けられていて、第1リターン管路17の上流側部分の液圧が所定の圧力値を上回ると、チェック弁20は開弁状態となって、過剰燃料(液体媒体)を、第1リターン管路17の下流側に流出させて燃料タンク11に戻すように構成されている。
The
図2に示した弁ケーシング21の内部には、液体媒体、例えば燃料噴射装置16から燃料タンク11へ戻る過剰燃料が通流する第1流路22と、弁座23とが形成されている。弁ケーシング21の、液体媒体の通流方向(図2に白抜き矢印Fで示す)における各両端壁には、流入口24と流出口25とがそれぞれ設けられていて、第1流路22は、これら流入口24と流出口25との間で弁ケーシング21内部を貫通するように形成されている。さらに、弁座23は、流入口24と流出口25との間で、第1流路22の任意の箇所に形成されている。弁座23の形状は、図示の実施形態では、流入口24に向かって弁体41の外径よりも小さい内径になるように縮径させた、全体として略円錐台状をなしている場合を示しているが、弁体41が閉弁状態で弁座23上に安定して着座できるような形状であればよく、この形状だけには限定されない。
In the
さらに、弁ケーシング21内には弁機構40が位置し、この弁機構40は、過剰燃料の液圧に応じて弁の開閉位置にわたって移動可能な弁体41、およびこの弁体41を、過剰燃料が通流する方向Fに抗する方向であってかつ弁座23に着座させて閉弁状態とする閉弁方向に付勢するための第1付勢手段42を有する。例えば図示の実施形態では、弁体41が球体であり、第1付勢手段42が第1圧縮ばねである場合を示している。弁体41は、第1リターン管路17内の液圧および第1圧縮ばね42の付勢力の力関係に基づいて第1流路22内を移動して、チェック弁20の開弁・閉弁状態を適正に制御することができる。弁体41は、弁座23に着座して閉弁状態を達成できる構成であればよく、その構成は球体だけには限定されない。第1圧縮ばね42は、その一端を第1流路22において流出口25側の弁ケーシング21の内壁に密着支持され、他端を弁体41に対してばね力により押圧接触させて、弁体41を弁座23に着座させて閉弁状態を達成できるように弁体41に対して付勢力を与えている。第1付勢手段42は、弁体41を弁座23に押し付ける付勢力を与える構成であればよく、その構成は圧縮ばねだけには限定されない。
Further, a
チェック弁20は、過剰燃料の通流方向Fに見て、弁座23の上流側に存在する過剰燃料の液圧が、第1付勢手段42の付勢力を上回ったとき、弁体41が弁座23から離れる方向に移動して開弁状態になる。つまりチェック弁20は、公知のチェック弁のように、過剰燃料の通流方向Fを、弁座23の上流側の流入口24から、弁座23の下流側の流出口25への一方向のみに制限し、その反対の流れに対しては、第1流路22を弁体41が塞ぐように構成されていて、弁座23の上流側に存在する過剰燃料の圧力に応じて、過剰燃料を、通流方向Fのみに通流し、弁座23の上流側に存在する過剰燃料の圧力を適正に制御することができる。
The
そして、本発明の構成上の主な特徴は、弁ケーシング21内の弁体41に接触可能な弁体係止部材50を設けることで、チェック弁20の流出口25側で生じる圧力脈動に起因した弁体41の異常移動を防止することにあり、より具体的には、第1流路22の、チェック弁20の流入口24と弁座23との間の位置に、第1流路22から分岐する分岐口26をもつ第2流路27が形成され、この第2流路27内に位置し、この第2流路27内に浸入する液体媒体の流れを堰き止める受圧部51、および、第1流路22内に移動可能に配置され、閉弁状態における弁体41と接触する位置に移動して弁体41を係止する、受圧部51と一体をなす係止部52を有する弁体係止部材50と、この弁体係止部材50を、受圧部51に作用する、液体媒体の液圧に抗する方向であってかつ弁体41を係止する方向に係止部52が移動するように付勢するための第2付勢手段53とを具え、弁体係止部材50は、閉弁状態における弁体41を係止して、チェック弁20の流出口25側で生じる圧力脈動に起因した弁体41の異常移動を防止し、かつ第1流路22内で弁座23の上流側に存在する液体媒体の液圧に基づいて弁体41が開弁方向へ移動する前に、第2流路27内に浸入する液体媒体の液圧の作用により受圧部51を先に押圧移動させて、係止部52が弁体41の係止位置から係止解除位置へと移動するようにチェック弁20を構成することにある。本発明は、上記構成を採用することによって、弁座23より上流側の液圧が低く、チェック弁20の閉弁状態が維持されている場合に、チェック弁20の流出口25側で生じた圧力脈動に基づく負圧が、チェック弁20の弁体41に作用したとしても、弁体係止部材50の係止部52が、弁体41の、第1付勢手段42と接触する側の部分(弁体41の背面側部分)に接触する位置にあってかつ弁体41を係止しているため、開弁方向への弁体41の異常移動を阻止することができ、その結果、チェック弁20の誤作動が防止できることにより、弁座23より上流側に存在する液体媒体の液圧の不都合な低下を回避して、燃料噴射装置16内の構成部品における油膜切れによる構成部品間の摩擦による摩耗を防ぎ、摩耗に起因した噴射量の変化を生じさせることなく安定した噴射量の燃料噴射を長期にわたって保証することができる。
And the main characteristic on the structure of this invention originates in the pressure pulsation which arises in the
第2流路27は、チェック弁21の弁体41が異常移動するのを阻止するように弁体係止部材50を移動可能に配設するために形成したものであって、第1流路22の、チェック弁20の流入口24と弁座23との間の位置に、第1流路22から分岐する分岐口26を有している。また、第2流路27内には、第2流路27内に浸入する液体媒体(過剰燃料)の流れを堰き止め、この液体媒体の液圧に応じて第2流路27内を移動可能なように、弁体係止部材50の受圧部51が液密に配設され、受圧部51は過剰燃料の流れに対向する受圧面55を備えている。このため、第2流路27は、弁体係止部材50の受圧部51を配設することによって行き止まり流路となる。
The
受圧部51は、第2流路27内の過剰燃料が、受圧部51を挟んで上流側から下流側または下流側から上流側へと通流しないように構成するため、受圧部51の外周面に、第2流路27の内壁に密に接触しつつ、第2流路27内の受圧部51の移動を妨げない弾性シール部材を設けることが好ましい。
Since the
また、弁体係止部材50は、第1流路22内に移動可能に配置され、閉弁状態における弁体41と接触する位置に移動して弁体41を係止する、受圧部51と一体をなす係止部52を有している。
In addition, the valve
さらに、弁体係止部材50は、受圧部51が第2流路27内に位置するとともに、係止部52が第1流路22内に位置するように構成するため、図2では、閉弁状態の弁体41の背面側部分に接触できる位置にて、第2流路27と第1流路22とを連通する貫通孔36が設けられ、弁体係止部材50の係止部52は、貫通孔36に挿入されることによって、第1流路22内に位置する、閉弁状態の弁体41の背面側部分に接触することができる。
Furthermore, the valve
第2付勢手段53は、弁体係止部材50を、受圧部51に作用する液体媒体の液圧に抗する方向であってかつ弁体41を係止する方向に係止部52が移動するように付勢するために設けられている。例えば、図2では、第2付勢手段53が圧縮ばねであり、この第2付勢手段53は、一端が第2流路27内の内壁に支持され、他端が弁体係止部材50に支持されている場合を示しているが、係止部52が所定方向に移動するように付勢する構成であればよい。
In the second urging means 53, the locking
また、図2および図3に示すチェック弁20では、受圧部51を、その受圧面55(受圧面55は、通常、第2流路27の横断面と平行に配置される。)が、図2(a)に示すチェック弁20の縦断面内に位置するように配置させるとともに、貫通孔36の内径を、係止部52の外径に比べて大きく設定して、係止部52を、弁体41の係止位置(図2(b))と係止解除位置(図3)との間で、第1流路22内の液体媒体の通流方向Fを横切る方向にスライド移動できるように構成した場合を示しているが、弁体41の係止位置係止解除位置との間で係止部52が移動できる構成であればよく、スライド移動だけには限定されない。図4(a)〜(c)は、弁体係止部材50の係止部52が、弁体41の係止位置(図2(b))にあるときの状態を、チェック弁20の第1流路22、第2流路27および弁体41との配置関係がわかるように3方向から透視したときの概念図であって、図4(a)が平面透視図、図4(b)が側面透視図及び図4(c)が背面透視図である。
In the
図2〜図4に示した実施形態では、第2流路27が、図4(a)〜(c)に示すように、3つの中空部分28、29、30をクランク状に連結した態様を示している。すなわち、第1中空部分28は、分岐口26から、過剰燃料の通流方向Fに対して垂直上方に向かって延在し、第2中空部分29は、第1中空部分28から、過剰燃料の通流方向Fに沿って延在し、そして、第3中空部分30は、第2中空部分29の延在方向に対して直交する方向に延在しており、第3中空部分30の底部の中途位置から第1流路22に連通する貫通孔36、例えば第3中空部分30の延在方向に長くなるように形成した細長貫通孔36が形成されている。
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the
弁体係止部材50は、閉弁状態における弁体41を係止して、チェック弁20の流出口25側で生じる圧力脈動に起因した弁体41の異常移動を防止する。このような構成の弁体係止部材50を備えた本発明のチェック弁20は、例えば図1に示した実施形態において用いた場合、惰行状態で、燃料噴射装置16が燃料を噴射しない無噴射状態の場合に、第2リターン管路18内に、燃料ポンプ13のプランジャ作動による圧力脈動に起因した負圧吸引が生じたとしても、チェック弁20の上流側の第1リターン管路17内の液圧に無関係に弁体41が弁座23から離れたり、揺動したりするという異常移動を抑制して、チェック弁20の誤作動を防止することができる。
The valve
また、本発明のチェック弁20は、弁体係止部材50が、第1流路22内で弁座23の上流側に存在する過剰燃料の液圧に基づいて弁体41が開弁方向へ移動する前に、第2流路27内に浸入する過剰燃料の液圧の作用により受圧部51が先に押圧移動されて、係止部52が弁体41の係止位置から係止解除位置へと移動するように構成されている。図1に示した実施形態に基づけば、チェック弁20の上流側の第1リターン管路17内の過剰燃料の液圧が、第1圧縮付勢手段42の付勢力を上回って、弁体41が弁座23から離れて開弁方向へ移動する前に、分岐口26を介して第2流路27内に浸入する過剰燃料による受圧部51の押圧により、弁体係止部材50は、弁体41との係止位置から係止解除位置へと押圧移動されるので、チェック弁20に対して上流側の第1リターン管路17内における液圧に応じた、弁体41の通常移動は妨げられることはない。
Further, in the
チェック弁20の上流側の第1リターン管路17内の過剰燃料の液圧が、第1圧縮付勢手段42の付勢力を上回って、弁体41が弁座23から離れて開弁方向へ移動する前に、分岐口26を介して第2流路27内に浸入する過剰燃料による受圧部51を押圧するための具体的な手段としては、例えば、第2付勢手段53の付勢力を、第1付勢手段42の付勢力よりも小さく設定することが好ましい。第2付勢手段53の付勢力は、上流側の第1リターン管路17内で保持したい液圧に基づいて設定されており、例えばチェック弁20に対して上流側の第1リターン管路17における背圧を0.3〜0.8barに保持する場合、第2付勢手段53は、弁体係止部材50の受圧部51に0.3bar未満、好ましくは0.1bar以下の液圧が作用した場合に圧縮移動するように構成されている。第2付勢手段53は、第1付勢手段42が圧縮移動するよりも先に圧縮移動するので、チェック弁20の弁体41が閉弁状態から開弁状態へ正常に移動する際には、弁体係止部材50は、既に弁体41との係止解除位置に移動しているため、弁体41の開弁方向への移動を妨げることはない。また、弁体41が開弁状態から閉弁方向に移動する際にも、第1付勢手段42と第2付勢手段53の相互の付勢力関係を適正に設定することにより、第1付勢手段42の伸長(復元)移動が、第2付勢手段53の伸長移動よりも先に生じるように構成されているため、弁体係止部材50が、弁体41の着座を妨げることはない。
The excess fuel hydraulic pressure in the
本発明に係るチェック弁20は、図1に示した実施形態のように、燃料噴射装置16から燃料タンク11への戻り燃料用の燃料戻り管路、つまり第1リターン管路17に配置され、例えば第2リターン管路18内での圧力脈動に起因した負圧による弁体41の異常移動を防止することができる。
The
また、図5は、チェック弁20の他の実施形態を示した分解斜視図である。図5に示すチェック弁20は、弁ケーシング21が、ケーシング本体部32と、ケーシング本体部32の、液体媒体の通流方向Fの両端開口に、それぞれ装着される流入口部33および流出口部34とから構成され、流入口部33と流出口部34との間に位置するケーシング本体部32の内部には、燃料噴射装置16から燃料タンク11へと戻る低圧の過剰燃料が通流する第1流路22が延在している。ケーシング本体部32は、弁体係止部材50を第2流路27内に配置した後に蓋35によって液密に閉鎖される。ケーシング本体部32が、好ましくは蓋35を溶着により一体形成することができる。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing another embodiment of the
さらに、図6は、チェック弁20の別の実施形態であって、特に第2流路27を形成するための具体的な手段の一例として示したものである。第2流路27、特に第2中空部分29および第3中空部分30は、ケーシング本体部32の上方より切削加工により形成され、第1中空部分28は、第1流路22に貫通するまで穿孔して形成される。貫通孔36は、第3中空部分30の底部の所定の位置から、第1流路22の弁座23よりも下流側の所定の位置まで貫通するように穿孔して形成される。
Further, FIG. 6 shows another embodiment of the
さらにまた、第2流路27は、第1流路22とともに、ケーシング本体部32の内部に、金型、中子等を用いて鋳造、射出成形等により形成することも可能である。
Furthermore, the
図7は、従来から公知のチェック弁200を示したものである。この公知のチェック弁200においては、チェック弁200の下流側にある第2リターン管路内での圧力脈動に起因して発生する負圧が、弁体410に作用することがあり、弁体410の閉弁状態の維持という点において改良の余地があった。例えばこの負圧と、チェック弁200の上流側に存在する背圧との合計圧力が、弁体410を弁座230に押し付けて閉弁状態を形成する圧縮ばね420の付勢力を上回ると、弁体410が弁座230から離れて、意図せず開弁状態になることがあった。これに対して本発明のチェック弁20は、弁体係止部材50を具えることによって、上記改良を達成した。尚、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
FIG. 7 shows a conventionally known
本発明によれば、閉弁状態における弁体を係止する適正な弁体係止部材を具えることにより、チェック弁の流出口側で生じる圧力脈動に起因した弁体の異常移動を防止することが可能なチェック弁の提供が可能になった。 According to the present invention, by providing an appropriate valve body locking member that locks the valve body in the valve-closed state, abnormal movement of the valve body due to pressure pulsation generated on the outlet side of the check valve is prevented. It is now possible to provide a check valve that can do this.
10 コモンレール式燃料噴射システム
11 燃料タンク
12 燃料フィルタ
13 燃料ポンプ
14 圧力制御弁
15 コモンレール
16 燃料噴射装置
17 第1リターン管路
18 第2リターン管路
19 第3リターン管路
20 チェック弁
21 弁ケーシング
22 第1流路
23 弁座
24 流入口
25 流出口
26 分岐口
27 第2流路
28 第1中空部分
29 第2中空部分
30 第3中空部分
32 弁ケーシング本体部
33 流入口部
34 流出口部
35 蓋
36 貫通孔
40 弁機構
41 弁体(または球体)
42 第1付勢手段(または圧縮ばね)
50 弁体係止部材
51 受圧部
52 係止部
53 第2付勢手段(または圧縮ばね)
54 長手方向延在部分
55 受圧面
DESCRIPTION OF
42 1st biasing means (or compression spring)
50 Valve
54
Claims (5)
該弁ケーシング内に位置し、前記液体媒体の液圧に応じて弁の開閉位置にわたって移動可能な弁体、および該弁体を、前記液体媒体が通流する方向に抗する方向であってかつ前記弁座に着座させて閉弁状態とする閉弁方向に付勢するための第1付勢手段を有する弁機構と、
を具え、前記液体媒体の通流方向に見て、前記弁座の上流側に存在する前記液体媒体の液圧が、前記第1付勢手段の付勢力を上回ったとき、前記弁体が前記弁座から離れる方向に移動して開弁状態になるチェック弁であって、
前記第1流路の、前記チェック弁の流入口と前記弁座との間の位置に、前記第1流路から分岐する分岐口をもつ第2流路が形成され、
該第2流路内に位置し、該第2流路内に浸入する前記液体媒体の流れを堰き止める受圧部、および、前記第1流路内に移動可能に配置され、前記閉弁状態における前記弁体と接触する位置に移動して前記弁体を係止する、前記受圧部と一体をなす係止部を有する弁体係止部材と、
該弁体係止部材を、前記受圧部に作用する前記液体媒体の液圧に抗する方向であってかつ前記弁体を係止する方向に前記係止部が移動するように付勢するための第2付勢手段と、
を具え、
前記弁体係止部材は、前記閉弁状態における前記弁体を係止して、前記チェック弁の流出口側で生じる圧力脈動に起因した前記弁体の異常移動を防止し、かつ前記第1流路内で前記弁座の上流側に存在する前記液体媒体の液圧に基づいて前記弁体が前記開弁方向へ移動する前に、前記第2流路内に浸入する液体媒体の液圧の作用により前記受圧部を先に押圧移動させて、前記係止部が前記弁体の係止位置から係止解除位置へと移動するように構成してなることを特徴とする、チェック弁。 A valve casing formed inside with a first flow path through which a liquid medium flows and a valve seat;
A valve body located in the valve casing and movable across the open / close position of the valve in accordance with the liquid pressure of the liquid medium, and a direction against the direction in which the liquid medium flows through the valve body, and A valve mechanism having first biasing means for biasing in the valve closing direction to be seated on the valve seat and to be in a closed state;
And when the fluid pressure of the liquid medium existing on the upstream side of the valve seat exceeds the urging force of the first urging means when viewed in the flow direction of the liquid medium, the valve body is A check valve that moves away from the valve seat and opens.
A second flow path having a branch port branched from the first flow path is formed at a position of the first flow path between the check valve inlet and the valve seat;
A pressure receiving portion located in the second flow path for blocking the flow of the liquid medium entering the second flow path, and movably disposed in the first flow path; A valve body locking member that has a locking portion that is integral with the pressure receiving portion, and moves to a position that contacts the valve body to lock the valve body;
To bias the valve body locking member so that the locking section moves in a direction that resists the fluid pressure of the liquid medium acting on the pressure receiving section and that locks the valve body. Second biasing means,
With
The valve body locking member locks the valve body in the closed state to prevent abnormal movement of the valve body due to pressure pulsation generated on the outlet side of the check valve, and the first The liquid pressure of the liquid medium that enters the second flow path before the valve body moves in the valve opening direction based on the liquid pressure of the liquid medium existing on the upstream side of the valve seat in the flow path. The check valve is configured such that the pressure receiving portion is first pressed and moved by the action of the above, so that the locking portion moves from the locking position of the valve body to the locking release position.
前記第1付勢手段および前記第2付勢手段はいずれも圧縮ばねであることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のチェック弁。 The valve body is a sphere,
The check valve according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the first urging means and the second urging means is a compression spring.
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