JPH1047205A - 流路開閉弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路開閉弁の自閉を防止しストロークを縮小
し応答性を向上する。 【解決手段】 弁ハウジング１の主壁部１１に弁体２の
第１部分の中間部まで延伸する溝１３と第１部分７より
も下まで延伸する溝１４を形成する。溝１３に合うよう
に配設された入口通路から加圧流体を導入する。電磁コ
イル１７に通電しない時は、加圧流体は弁体２の第１部
分７の上面７ａと隔壁５の下面５ｂの間の流路Ａを経由
して流れ、この流路Ａの圧力と、弁体２のシール面９ａ
と弁ハウジング１の弁座１２の間の流路Ｃの圧力がバラ
ンスし、弁体２は閉弁方向に引き込まれず自閉しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流路の連
通、遮断を制御する流路開閉弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧された流体を流路開閉弁を介してリ
リーフし、加圧流体の圧力を調整するものとして例えば
内燃機関用の燃料噴射ポンプがある。特開平５−２６３
７３０号公報によれば、弁体を上流側に付勢して開弁す
るとともにコイルへの通電によって下流側に引き込み閉
弁させるようにして燃料のリリーフ量を制御する流路開
閉弁（電磁スピル弁）が開示されている。この種の流路
開閉弁においては、弁体を上流側へ付勢して閉弁させる
ものとは異なり、過大な付勢力を必要とせず、これに伴
い、大きな駆動力を必要としないという利点がある。

【０００３】ところが、上記のような流路開閉弁におい
ては弁体のストロークは小さい方が応答性を良くするこ
とができるが、弁体と弁ハウジングの弁座部との間隙を
小さくすると、これに伴い、この間隙を通過する燃料の
流速が大きくなり、間隙部の圧力が低下し、弁体に弁体
を弁座側に引き込もうとする力が作用し、弁が勝手に閉
じてしまう弁の自閉という問題があり、上記間隙を充分
に小さくすることが出来ず、応答性を充分に改善するこ
とができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、弁の自閉を防いで、弁と弁座の間隙を充分に小さく
した応答性の良い流路開閉弁を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、流体の流路を開閉する流路開閉弁であって、上流側
に入口流路が形成され下流側に出口流路が形成された弁
ハウジングと、前記弁ハウジングに受容され移動可能に
支持された弁体と、前記弁体を上流側に付勢して、前記
弁体に略下流側に向いて形成されたシール面を対向して
前記弁ハウジングに形成された弁座から離間せしめてシ
ール部に第１の間隙を形成せしめる第１付勢手段と、前
記弁体を選択的に前記第１付勢手段の付勢力に抗して下
流側に付勢して弁体のシール面と弁ハウジングの弁座を
密着せしめて前記入口通路と出口通路との連通を遮断す
る第２付勢手段と、前記入口流路から導入された流体を
弁体の上流側の面と該面に対向する弁ハウジングの壁面
の間に導く流路ガイドを具備し、前記第２付勢手段の非
作用時に、前記入口流路から導入された流体は、前記弁
体の上流側の面と対向する弁ハウジングの壁面の間と、
前記弁体のシール面と前記弁ハウジングの弁座の間を通
ってから出口流路から排出せしめられる流路開閉弁が提
供される。

【０００６】この様に構成された流路開閉弁では弁体の
シール面と弁ハウジングの弁座の間を流れる流体によっ
て、弁体を弁ハウジングの弁座に引き込む力が作用する
が、同時に、弁体の上流側と対向する弁ハウジングの壁
面の間を流れる流体によって弁体を上流側に、すなわち
弁体を弁ハウジングの弁座から離そうとする力が作用
し、この作用方向の相反する力の相殺によって、弁の自
閉が防止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施の形態を説明する。図１は燃料噴射ポンプ内部に用い
られた本発明による流路開閉弁の断面図であって、流路
が開かれている状態を示している。そして、流路開閉弁
はプランジャ（図示されない）により加圧された燃料の
リリーフ量を調整して、いわゆるコモンレール（共通供
給路、図示されない）に送出する燃料量の制御をおこな
う。図１において、１は弁ハウジングで弁体２を受容す
る弁室３を形成している。４は図示されないプランジャ
の作動により流体を加圧するポンプ室である。弁室３と
ポンプ室４とは隔壁５で隔てられ、隔壁４に形成された
入口流路６により連通されている。

【０００８】弁体２は第１部分７、第２部分８、第３部
分９、および、第４部分１０から成る。そして第１部分
７の上面７ａは隔壁５の下面５ｂに平行に形成されてお
り、また第３部分９の表面は弁ハウジング１に形成され
た弁座１２に密接可能なシール面９ａが形成されてい
る。隔壁５と弁ハウジング１の弁座１２の間には主壁部
１１が、弁体２の第１部分７の外周が摺接できる様に形
成されている。主壁１１には溝１３と１４が形成されて
いる。

【０００９】この内、溝１３は入口通路６に合う位置に
おいて、弁室の上端面から下流側に向かって延伸し、弁
体が図示されるように開弁位置にある時に、下端が弁体
２の第１部分７の側方部分に来るようにされている。一
方、溝１４は入口通路６に合わない位置において、同様
に弁室の上端面から下流側に向かって延伸するが、弁体
が図示されるように開弁位置にある時に、下端は弁体２
の第１部分７を超え第２部分８の側方部分に来るように
されている。また、弁座１２の下流に連続して、弁体２
の第４部分１０と略平行な、円筒状の下部壁面１５が形
成されていて弁体２の第４部分１０との間に出口流路１
６を形成している。

【００１０】また、弁体２の第４部分１０は、その下流
側端部は壁面１５に摺接するまで拡径され、弁ハウジン
グ１内に配設された第２付勢手段としての電磁コイル１
７の磁力を受けるアーマチャ１８とされている。アーマ
チャ１８と壁面１５は液密的にシールされていて、出口
流路１６に達した燃料が漏出しないようにされている。
また、アーマチャ１８の下端面には第１付勢手段として
のスプリング１９が配設されていて、弁体２を常時、図
中上方、すなわち開弁方向に付勢しており、図示しない
位置決め手段により弁体２の上昇位置が制限されるよう
になっている。そして、電磁コイルに通電された時に
は、電磁力により弁体２は、前記スプリング１９の付勢
力に打ち勝って図中下方、すなわち閉弁方向に引き込ま
れ、弁体２の第３部分のシール面８ａと弁ハウジング１
の弁座１２が密接せしめられる。

【００１１】図１は電磁コイルに通電されていない状態
で加圧された燃料が入口流路６から導入され燃料が流れ
ている定常状態を示している。本発明は、この図に示さ
れるように、この状態で弁体２の第１部分７の上面７ａ
と隔壁５の下面５ｂが当接せず両者の間に流路Ａが形成
されることを特徴とする。そして、ポンプ室４の加圧さ
れた燃料は入口流路６を通って、溝１３のボリュームを
満たした後、上記の弁体２の第１部分７の上面７ａと隔
壁５の下面５ｂの間に形成される流路Ａを通って、溝１
４に達し、溝１４を抜けた後は、弁ハウジング１の主壁
１１と弁体２の第２部分８の間に形成される流路Ｂを、
通り、次に弁ハウジング１の弁座１２と弁体２の第３部
分９のシール面９ａの間に形成される流路Ｃを通って、
弁ハウジング１２の下部壁面１５と弁体２の第４部分の
間に形成されている出口流路１６に達する。出口流路１
６に達した燃料はさらに、弁ハウジング１内に形成され
た、排出路２０を経由して図示されない燃料タンクへ戻
る。上記の流れは図中矢印にて示される。

【００１２】上記の様に、流路Ａが形成されるのは、燃
料が流路Ｃの部分を通る時の圧力降下により弁体２を下
方に押し下げる力が作用するが、この力が、弁体２の第
１部分７の上面７ａを燃料が通る時の圧力降下によって
発生する弁体２を上方に押し上げる力により相殺される
ためである。そして、その結果、弁体２が勝手に流路Ｃ
を閉じる自閉現象の発生が防止される。したがって、一
旦、燃料が流れはじめれば、その後は、自己調整的にバ
ランスを保つことができるのでスプリング１９の付勢力
は燃料が導入された初期状態において流路Ｃが確保でき
る程度の強さであればよい。流路Ａが形成される分、弁
体２は、下方に下がっているので、流路を遮断するため
に弁体２を移動せしめる量も小さくなり、応答性がよ
い。

【００１３】一方、ポンプ室４には、図示されないコモ
ンレール（共通供給路）に燃料を導く供給路２１が連通
されているが、この供給路２１は圧力制御弁２２を介し
てコモンレールに連通されており、上記のように、燃料
が流路開閉弁を介して排出路２０から排出される場合は
ポンプ室内の燃料の圧力が上昇せず圧力制御弁２２の開
弁圧に打ち勝つことができないのでコモンレールに燃料
は送出されない。

【００１４】一方、図２に示される様に、電磁コイルに
通電すると、前述の通り、電磁力の作用により、弁体２
は強制的に押し下げられ、弁ハウジング１の弁座１２と
弁体２の第３部分９のシール面９ａは密着して流路が遮
断され、拡大された流路Ａ、溝１４を通り、流路Ｂに達
した燃料はその先に進むことができず、排出路２０に達
することができない。したがって、この状態で、ポンプ
室４内の燃料が加圧され、前記供給路２１に配設された
圧力制御弁２２の設定圧を上回ると燃料は供給路２１を
通ってコモンレールに送出される。

【００１５】図３は弁ハウジング１と弁体２と隔壁５と
を分解して示した図である。図３に良く示されているよ
うに、隔壁５に設けられた入口流路６は弁体２の第１部
材７の外周よりも半径方向外側にあるが、これは入口流
路６を第１部材７の外周よりも半径方向内側に配設した
場合、弁体２が加圧された燃料の動圧で下に押し下げら
れるのを防止するためである。

【００１６】

【発明の効果】本発明の請求項によれば、弁の自閉作用
が防止され、ストロークの小さい応答性の良い流路開閉
弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の開弁時の状態を示す断面
図である。

【図２】本発明の実施の形態の閉弁時の状態を示す断面
図である。

【図３】本発明の実施の形態を分解図で示したものであ
る。

【符号の説明】

１…弁ハウジング ２…弁体 ３…弁室 ４…ポンプ室 ５…隔壁 ６…入口流路 １２…弁座 １６…出口流路 １７…電磁コイル １９…スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流路を開閉する流路開閉弁であっ
   て、 上流側に入口流路が形成され下流側に出口流路が形成さ
   れた弁ハウジングと、 前記弁ハウジングに受容され移動可能に支持された弁体
   と、 前記弁体を上流側に付勢して、前記弁体に略下流側に向
   いて形成されたシール面を対向して前記弁ハウジングに
   形成された弁座から離間せしめてシール部に第１の間隙
   を形成せしめる第１付勢手段と、 前記弁体を選択的に前記第１付勢手段の付勢力に抗して
   下流側に付勢して弁体のシール面と弁ハウジングの弁座
   を密着せしめて前記入口通路と出口通路との連通を遮断
   する第２付勢手段と、 前記入口流路から導入された流体を弁体の上流側の面と
   該面に対向する弁ハウジングの壁面の間に導く流路ガイ
   ドを具備し、 前記第２付勢手段の非作用時に、前記入口流路から導入
   された流体は、前記弁体の上流側の面と対向する弁ハウ
   ジングの壁面の間と、前記弁体のシール面と前記弁ハウ
   ジングの弁座の間を通ってから出口流路から排出せしめ
   られることを特徴とする流路開閉弁。