JPH07167000A - 制御弁 - Google Patents

制御弁

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JPH07167000A
JPH07167000A JP6293636A JP29363694A JPH07167000A JP H07167000 A JPH07167000 A JP H07167000A JP 6293636 A JP6293636 A JP 6293636A JP 29363694 A JP29363694 A JP 29363694A JP H07167000 A JPH07167000 A JP H07167000A
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valve member
hole
seat
fuel
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JP6293636A
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Christopher Wood
クリストファー・ウッド
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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Publication date
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    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
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    • F16K31/0686Braking, pressure equilibration, shock absorbing
    • F16K31/0693Pressure equilibration of the armature
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の燃料装置の燃料流れを制御するの
に使用される簡単かつ便利な形状の制御弁を提供する。 【構成】 制御弁は流路(3)のまわりに画成される座
(6)と係合のために成形される弁部材(7)を包含す
る。該弁部材はアクチユエータ(14)により開放およ
び閉止位置間で可動である。弁部材に形成されるのは弁
部材の外部の固定反動面と係合し得るプランジヤ(1
1)がそれに配置される盲孔(9)である。盲孔の内方
端は流路(3)と連通する通路(13)と連通する。弁
部材は座に隣接してさらに他の流路(5)と連通する凹
所(4)を画成するように拡大直径からなる孔(2)内
で摺動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、孔内で摺動し得る筒状
弁部材、一方の流路を部分的に形成する前記孔のより狭
い部分のまわりに前記孔内に画成される座、該座と協働
するべく形成された前記弁部材、前記座に隣接して前記
孔内に画成されかつ前記流路の他方と連通している凹
所、および前記弁部材に結合されるアクチユエータ手段
からなる1対の流路間の流体流れを制御する種類の制御
弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上述した型の制御弁は内燃機関用燃料装
置における流体流れの制御に用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】内燃機関の燃料制御に
使用される上述した型の制御弁はさらに改善されること
が望まれている。
【0004】本発明の目的はかかる制御弁を簡単かつ便
利な形状において提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、前記弁部材に形成された盲孔、該盲孔内で摺動可
能でかつ固定反動面と係合可能なプランジヤおよび前記
弁部材に形成された通路とを備え、前記通路が前記盲孔
の内方端と連通しかつ前記一方の流路と連通するような
位置において前記弁部材の外部に開口していることを特
徴とする制御弁により達成される。
【0006】本発明による制御弁の実施例を以下に添付
図面を参照して説明する。
【0007】
【実施例】図1を参照して、弁は段付き孔が画成される
弁体1からなる。該孔の幅広の部分は符号2が割り当て
られかつ孔のより狭い部分は符号3が割り当てられる。
孔の幅広の部分には通路5と一定の連通にある環状凹所
4が形成される。孔のより狭い部分と凹所との間の接合
部には截切円錐座6が画成される。
【0008】孔の幅広の部分2内で摺動し得るのは弁体
1の外部に拡大頭部8を備える筒状の弁部材7である。
該弁部材の内方端は座6と協働のために成形されかつこ
のために弁部材と座との間の係合が弁部材の外周面で引
き起こされるように座の円錐角度より大きい円錐角度を
有する截切円錐形状に機械加工される。
【0009】頭部8に形成されるのは室10内に開口す
る盲孔9でありかつ該盲孔内で摺動し得るのは反動面1
2と係合し得るプランジヤ11である。室10は通路1
3によつて孔のより狭い部分3と連通し、この孔の部分
は弁により制御される流体用の他方の流路として役立
つ。
【0010】図示実施例においてプランジヤ11の直径
は寸法D3で示され、孔の幅広の部分の直径は寸法D2
により示されそして弁部材と座との間の座ラインの直径
は寸法D1によつて示される。実施例において、D1,
D2およびD3は等しい。
【0011】弁部材は例えば電磁アクチユエータにする
ことができるかまたは機械的なアクチユエータまたは流
体圧作動のアクチユエータにすることもできるアクチユ
エータ手段4に結合される。電磁アクチユエータの場合
において頭部8はアーマチユアを構成することができそ
してソレノイド巻線は頭部のまわりにかつそれに対して
端部関係において設けられ得る。流体圧アクチユエータ
の場合に頭部8は圧力下の流体がその反対端に弁部材の
運動を行うように印加され得るシリンダ内で摺動し得る
二重作用ピストンを形成することが可能である。
【0012】使用において、弁部材7が閉止位置にあり
かつ通路5が圧力下の流体源に接続されると、D1がD
2に等しいので、軸方向に弁部材に作用する流体圧力は
ない。同様に孔のより狭い部分3により構成される通路
が圧力下の流体源に接続されるならば、弁部分に作用す
る軸方向の力が、寸法D1,D2およびD3が等しいの
で、釣り合わされる。弁部材が通路間の流体流れを許容
するように開放位置に動かされるならば、弁部材に作用
する軸方向の力は再び釣り合わされる。それゆえ記載さ
れたごとき弁は流体源により供給された流体の圧力が高
いときでも同様に低い動力のアクチユエータによつて作
動されることができかつ弁はそれゆえ例えば圧縮点火機
関の燃料装置のごとき高圧装置において特別な用途を有
する。
【0013】D1,D2およびD3間の関係が変更され
るならば幾つかの作動条件下で弁部材はもはや圧力釣り
合わせされない。例えば、D3がD1およびD2より大
きくされるならば弁部材は孔のより狭い部分の流体圧力
によつて座と接触して圧力作動されるが通路5内の圧力
が閉止位置において弁部材と関連付けられる限り軸方向
の力は弁部材に発生されない。D3がD1およびD2よ
り小さくされるならば弁部材は開放位置に圧力作動され
る。D1がD2より小さくしかもさらにD3に等しいな
らばその場合に通路5内の圧力が弁部材が閉止位置にあ
るときに関連付けられる限り軸方向の力が弁部材を座か
ら離して押圧するように作用する弁部材に発生される。
弁部材はしかしながら孔のより狭い部分の圧力に関する
限り釣り合わされる。
【0014】アクチユエータにより動かされるとき弁部
材は通路13を通る流体流れを発生しかつ弁部材の運動
量がこの通路の大きさを変化することにより制御される
ことができる。
【0015】図2は内燃機関に燃料を供給するための燃
料装置における図1に示した弁の応用を示す。燃料装置
は液体燃料が高圧で貯蔵されるアキュムレータ15から
なり、圧力が内燃機関の燃料注入ノズルの燃料圧力作動
弁部材を開放するのに十分に高い、我々の未決の出願、
ヨーロツパ特許出願第94306529.2号に記載さ
れている。アキュムレータを充填しかつまた燃料をアキ
ュムレータから燃料注入ノズルへ順次分配するために、
回転筒状分配部材17が軸承される本体16からなるポ
ンプ/分配器ユニツトが設けられる。分配部材は図示し
てない駆動軸によつて関連の内燃機関とタイミングを合
わせた関係において駆動される。分配部材に形成される
のは供給通路18でありそしてこれは本体に形成されか
つそれぞれ出口20に接続される複数の出口ポート19
と順次係合することができ、使用中出口は関連の内燃機
関の注入ノズルにそれぞれ接続されている。各出口は通
常の供給弁の形状を備えている。通路18は分配部材の
周部に形成された周辺溝と連通しそしてこの溝は2方向
弁22の共通ポート21と一定の連通にある。弁は排出
通路24に接続されるさらに他のポート23およびオン
/オフ弁26を介してアキュムレータ15に接続される
他のポート25を有する。弁22および26は好都合に
は電気的に作動され、電力は種々の内燃機関作動パラメ
ータおよび所望の作動パラメータに応答する制御装置か
ら供給される。
【0016】弁26は図1に示した弁の形状を取り、頭
部8はそれに取り付けられたアーマチユア27を有す
る。弁部材は圧縮コイルばね28によつて開放位置にば
ね負荷される。付勢されるとき弁部材を閉止位置に動か
すようにアーマチユアを引きつけるソレノイドは符号2
9で示される。
【0017】アキュムレータを充填するために符号30
で総括的に示される高圧ポンプが設けられそしてこれは
本体16から延びる分配部材の部分に形成される横方向
孔31からなる。該孔内に摺動可能に取り付けられるの
は1対の注入プランジヤ32であり、該プランジヤはさ
れらの外方端で、それぞれカムフオロワ33に係合し、
各カムフオロワは環状カムリング34の内周面に係合す
るローラを包含する。カムリングは、4シリンダを有す
るエンジンの場合に、分配部材が回転させられるときプ
ランジヤに内向運動を付与する4つの等しく角度的に間
隔を置いたカムローブを備えている。追加のプランジヤ
対を設けることもできかつこれらは記載された用途に関
して孔31を直角に横切るさらに他の孔内に配置され
る。6シリンダエンジンに関して、さらに他の孔が60
°だけ孔31を包含する平面から間隔を置かれた平面内
に配置されそしてカムリングは6個のカムローブを有す
る。
【0018】5シリンダエンジンに関してカムリングは
5個のカムローブを備えかつ5個のプランジヤが個々の
孔に設けられ得るかまたは3個のプランジヤが適宜な孔
の間隔により再び個々の孔に設けられそして1つのプラ
ンジヤは分配部材に作用する力の釣り合いを達成するた
めに他の2つより大きい。
【0019】実施例に戻って、プランジヤの中間に横た
わる孔31の部分は搬送ポート36と順次係合するよう
に分配部材の周部で開口する4つの等しく角度的に間隔
が置かれた通路35に接続される。搬送ポートは弁22
および26の中間点に接続される。加えて、通路35は
燃料供給ポート37と順次係合でき、このポートは低圧
ポンプの出口に接続されている。このポンプは分配部材
17により支持された回転部分を有することができるか
またはポンプの回転部分は駆動軸により直接駆動され得
る。
【0020】高圧ポンプ30の作用のモーメントを無視
しかつアキュムレータ15が燃料で充填されると仮定す
る。分配部材が回転すると供給通路18が出口ポート1
9と係合して動く。この連通が達成される前に弁22は
ポート21および25が互いに連通している第1位置に
置かれ、ポート23はそれゆえ効果的に閉止される。燃
料供給室が要求されるとき弁26はソレノイド29を消
勢することにより開放され、そしてアキュムレータから
の燃料がその場合に弁26および22を通ってかつ選択
された出口20に流れる。十分な燃料がエンジンに供給
されたとき弁22はポート25が閉止されかつポート2
1がポート23に接続されるその第2位置に切り換えら
れる。この接続は関連の燃料注入ノズルの弁が迅速に閉
止し得るようにポート21および供給通路および出口ポ
ート20内の燃料圧力の減少を生じる。分配部材がさら
に回転すると通路18は出口ポート19との係合からず
れて動きそして次の燃料供給の前に弁は弁26が閉止さ
れかつ弁23がポート21および25が相互に接続され
るその第1位置にあるように切り換えられる。かくして
弁26はアキュムレータからの燃料の供給を制御しかつ
エンジンへの燃料の供給開始を決定しそして弁22がエ
ンジンへの燃料の供給を決定するのに役立つ。
【0021】次に高圧ポンプ30の作動を検討する。こ
のポンプの主たる目的はアキュムレータを燃料で充填す
ることであるが特別な実施例においてそれはまた減少さ
れた量でエンジンに初期の燃料量を供給するのに使用さ
れ得る。これを達成するために、供給通路18は出口ポ
ート19と係合して動き、通路35の1つが搬送ポート
36と係合して動きそして閉止された弁26およびその
第1状態にある弁22により、分配部材が回転すると、
ローラかつそれゆえプランジヤ32は、ローラがカムロ
ーブの前方側部に基円から動きかつ燃料がエンジンに供
給されるように内方に動かされる。所定の燃料量が減じ
られた量で供給されたとき、弁26が開放されかつエン
ジンへの残りの燃料流れが上述したごとくアキュムレー
タ15から高い量で引き起こされる。高圧ポンプにより
移動されるさらに他の燃料はアキュムレータに流れる。
所定の燃料合計量がエンジンに供給されたとき弁22は
上述のごとくポート25を閉止するように作動されかつ
弁26の開放によりプランジヤの内向運動の間中該プラ
ンジヤにより移動される残りの燃料量はアキュムレータ
15に流れる。プランジヤがカムローブの頂部を超えて
動くとき通路35はプランジヤが低圧ポンプから得られ
る新鮮な燃料供給によりそれらの最大範囲に外方に押圧
されるように燃料供給ポート37と係合して動く。その
サイクルが次いで繰り返される。
【0022】装置の変更において弁26は高圧ポンプ3
0により移動される燃料をアキュムレータ15に直接流
れさせるように開放し得る簡単な逆止め弁によつて置き
換えられる。さらに、弁22のポート25は図1に示し
た型のバイパス弁によつて迂回され得る制限器を介して
アキュムレータに接続される。この例において燃料供の
開始はまた燃料供給の終了であるように弁22によつて
いる。バイパス弁が閉止されるとき燃料は関連のエンジ
ンに制限された量で供給されるがバイパス弁が開放され
るとき、燃料流れは増加した量である。
【0023】図1に見られる種類の複数の弁がエンジン
燃料装置のそれぞれの燃料注入ノズルへの燃料の流れを
制御するのに使用されることが可能で、燃料はアキュム
レータ室に高圧で貯蔵されている。弁はそれぞれの注入
ノズルの一体部分にしても良い。
【0024】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、孔内で摺動し
得る筒状弁部材、流路の1つとして役立つ前記孔のより
狭い部分のまわりに前記孔内に画成される座、該座と協
働のために成形される前記弁部材、前記座に隣接して前
記孔内に画成されかつ前記流路の他方と連通している凹
所、および前記弁部材に結合されるアクチユエータ手段
からなる1対の通路間の流体流れを制御するための制御
弁において、前記弁部材に形成された盲孔、該盲孔内で
摺動可能でかつ固定反動面と係合し得るプランジヤおよ
び前記弁部材に形成された通路とを備え、前記通路が前
記盲孔の内方端と連通しかつ前記一方の流路と連通する
ような位置において前記弁部材の外部に開口している構
成としたので、簡単で便利な形状において内燃機関の燃
料装置を制御するのにに使用される制御弁を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】弁を示す部分断面側面図である。
【図2】図1の弁を組み込んでいる燃料装置を示す断面
側面図である。
【符号の説明】
1 弁体 2 孔 3 孔のより狭い部分 4 凹所 6 座 7 弁部材 9 盲孔 11 プランジヤ 12 固定反動面 13 通路 14 アクチユエータ手段 15 アキュムレータ室 21 第1ポート 22 第1弁(2方向弁) 23 第2ポート 25 第3ポート 26 第2弁(オン/オフ弁) 27 アーマチユア 30 高圧カム作動プランジヤポンプ D1 座ライン直径 D2 孔の幅広の部分の直径 D3 盲孔の直径

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 孔(2)内で摺動し得る筒状弁部材
    (7)、一方の流路を部分的に形成する前記孔のより狭
    い部分(3)のまわりに前記孔内に画成される座
    (6)、該座と協働するべく形成された前記弁部材
    (7)、前記座に隣接して前記孔(2)内に画成されか
    つ前記流路の他方と連通している凹所(4)、および前
    記弁部材に結合されるアクチユエータ手段(14)から
    なる1対の流路間の流体流れを制御するための制御弁に
    おいて、前記弁部材に形成された盲孔(9)、該盲孔内
    で摺動可能でかつ固定反動面(12)と係合可能なプラ
    ンジヤ(11)および前記弁部材に形成された通路(1
    3)とを備え、前記通路が前記盲孔の内方端と連通しか
    つ前記一方の流路と連通するような位置において前記弁
    部材の外部に開口していることを特徴とする制御弁。
  2. 【請求項2】 前記アクチユエータ手段が前記弁部材に
    固定されたアーマチユア(27)、復帰ばね(28)お
    よび該復帰ばねの作用に抗して前記アーマチユアおよび
    前記弁部材を付勢するためのソレノイド(29)からな
    ることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
  3. 【請求項3】 前記盲孔(9)が前記弁部材の拡大頭部
    (8)に形成されることを特徴とする請求項1に記載の
    制御弁。
  4. 【請求項4】 座ライン直径(D1)が前記孔の幅広の
    部分(2)の直径(D2)に等しいことを特徴とする請
    求項3に記載の制御弁。
  5. 【請求項5】 前記盲孔(9)の直径(D3)が前記直
    径(D1およびD2)に等しいことを特徴とする請求項
    4に記載の制御弁。
  6. 【請求項6】 前記盲孔(9)の前記直径(D3)が前
    記直径(D1およびD2)より大きくそれにより前記弁
    部材が前記一方の流路中の圧力により前記座と接触して
    圧力作動されることを特徴とする請求項4に記載の制御
    弁。
  7. 【請求項7】 前記盲孔(9)の前記直径(D3)が前
    記直径(D1およびD2)より小さくそれにより前記弁
    部材が前記一方の流路中の圧力により前記座(6)から
    離れて圧力作動されることを特徴とする請求項4に記載
    の制御弁。
  8. 【請求項8】 前記座ライン直径(D1)が前記盲孔の
    前記直径(D3)に等しいが前記孔の幅広の部分の直径
    (D2)より小さいことを特徴とする請求項3に記載の
    制御弁。
  9. 【請求項9】 関連の内燃機関と同期して作動し得る高
    圧カム作動プランジヤポンプ(30)からなる内燃機関
    用燃料装置において、燃料を前記内燃機関に流入せしめ
    る第1ポート(21)、ドレーンに接続される第2ポー
    ト(23)および前記高圧ポンプ(30)の出口に接続
    される第3ポート(25)を有する第1弁(22)、ア
    キュムレータ室(15)、および該アキュムレータ室を
    前記第1弁(22)の前記第3ポート(25)に接続し
    ている第2弁(26)を備え、それにより第2弁(2
    6)を閉止し、同時に前記第1および第3ポート(2
    1,25)を接続した前記第1弁(22)により、燃料
    が前記高圧ポンプにより前記内燃機関に供給されかつ前
    記第2弁(26)が開くと、燃料が前記アキュムレータ
    室(15)から前記内燃機関に供給され、前記内燃機関
    への燃料流が前記第1および第2ポート(21,23)
    を接続するように前記第1弁(22)の作動により停止
    するように構成され、更に、前記第2弁(26)が孔
    (2)内で摺動し得る筒状弁部材(7)、前記第3ポー
    ト(25)に接続される前記孔のより狭い部分(3)の
    まわりに前記孔内に画成される座(6)、該座と協働の
    ために成形される前記弁部材(7)、前記座に隣接して
    前記孔(2)内に画成されかつ前記アキュムレータ室
    (15)と連通している凹所(4)、前記弁部材に結合
    されるアクチユエータ手段(14)、前記弁部材に形成
    された盲孔(9)、該盲孔内で摺動可能でかつ固定反動
    面(12)と係合し得るプランジヤ(11)および前記
    弁部材に形成された通路(13)とを備え、前記通路が
    前記盲孔の内方端と連通しかつ前記孔のより狭い部分と
    連通するような位置において前記弁部材の外部に開口し
    ていることを特徴とする内燃機関用燃料装置。
  10. 【請求項10】 高圧ポンプ(30)を包含する内燃機
    関用燃料装置において、燃料を前記内燃機関に流入させ
    るための第1ポート(21)、ドレーンに接続される第
    2ポート(23)および制限器によつてアキュムレータ
    室(15)に接続される第3ポート(25)を有する第
    1弁(22)、前記高圧ポンプ(30)を前記アキュム
    レータ室(15)に接続する逆止め弁、および前記制限
    器と並列に接続される第2弁とを備え、それにより第1
    弁が前記第1および第3ポート(21,25)を接続す
    べく設定されるとき燃料が前記第2弁が開放されるかま
    たは閉止されるかに依存する量で前記アキュムレータ室
    から前記内燃機関に供給され、更に、前記第2弁が孔
    (2)内で摺動し得る筒状弁部材(7)、前記第2ポー
    ト(23)に接続される前記孔のより狭い部分(3)の
    まわりに前記孔内に画成される座(6)、該座と協働の
    ために成形される前記弁部材(7)、前記座に隣接して
    前記孔(2)内に画成されかつ前記アキュムレータ室
    (15)と連通している凹所(4)、前記弁部材に結合
    されるアクチユエータ手段(14)、前記弁部材に形成
    された盲孔(9)、該盲孔内で摺動可能でかつ固定反動
    面(12)と係合し得るプランジヤ(11)および前記
    弁部材に形成された通路(13)とを備え、前記通路が
    前記盲孔の内方端と連通しかつ前記孔の前記より狭い部
    分と連通するような位置において前記弁部材の外部に開
    口していることを特徴とする内燃機関用燃料装置。
JP6293636A 1993-11-05 1994-11-04 制御弁 Pending JPH07167000A (ja)

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