JPS59501379A - 液あるいは気体状媒体の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲の前文（プレアンフ゛ル）に記載された分量を制御する 装置に関する。この種の従来の装置では通常分量を制御する開口部を介し筐体の 供給部から排出部に至る通路が開閉されており、それにより媒体の分量制御は圧 力に関係したものとなっている。この種の装置は種々のものが知られており、開 口部並びに供給部と排出部との合流部は種々の形状のものが考えられている。制 御部材のねじりはサーボモータちるいは手によって行なわれている。いずれにし ても従来の装置では通過断面積を変えることにより分量制御が行なわれている。

このような制御装置は媒体の圧力並びに温度に犬きく影響されるので、正確な分 量制御は不可能である。

発明の課題 従って本発明の課題は量あるいは分量の検出が媒体の圧力並びに温度にほぼ無関 係に行なわれ、種々の利用可能性を有する制御装置を提供することを目的とする 。

発明の利点 この課題は、本発明によれば特許請求の範囲第１項に記載の特徴部分によって解 決される。その場合従来の制御装置の欠点を解消できる外に、通常駆動時では供 給部と排出部は開放した結合となっていないので、制御部材は非動作状態では（ ２） 通路を遮断しているという利点がある。更に他の利点は、開口量によって定めら れるキャリプレートされた量を送出することにより媒体を正確に調量することが 可能になることである。供給部が開口部と接続されている時、排出部は同じ開口 部と接続されておらず、供給部と排出部が直接接続することがないので、本発明 による制御装置は媒体圧力に無関係に動作することができ、圧力が小さくても大 きくてもあるいは特に変動する場合にも同様に分量制御を行なうことができる。

又熱損失あるいは洩れ損失が発生しないので、極めて大きな効率を得ることがで きる。

制御装置を媒体流あるいはその分流に直接用いることにより、圧力制御弁あるい は減圧弁として用いることができる。

いずれにしても、制御部材の回転並びに軸方向の移動によって定められる流量に より圧力が決められると同時に、分流しは空気層が形成されるので、媒体の開口 部からの「噴出」が促進される。即ち開口部がふさがれている場合液体はこの開 口部にまだある気体を供給部側の液圧に対応する圧力で圧縮する。

制御装置において媒体として液体を用いた場合自然に存在する液体の粘着力は液 体の開口部からの排出を容易にするのに用いることができる。制御部材を収納す る筐体の孔に形成された排出開口部に至る変化が緩慢であることにより排出部が 完全に開放される前に既に閉じ込められた液体が排出方向に移動される。

本発明によれば多数の開口部を設け、それを種々な方法で制御部材の制御面に配 置させることができる。例えば多数列にわたって隣接して設け、その場合開口部 を互いにずらして配置することができる。又開口部を種々の異なる深さの袋状の 開口部として形成することが可能であり、それぞれ利用される袋状の開口部の長 さに従って制御される量を変化させることができる。制御部材の長手方向に分布 した開口部の長さを変えることにより制御部材を軸方向に移動した場合量を変化 させることができるので、媒体の供給部並びに排出部は常に開口部の入口と接続 させることができる。

又筐体を回転あるいは軸方向に移動させることにより分量制御を行なうこともで きる。これは制御部材が軸方向に摺動不可能な軸と結合されている場合、例えば 噴射ポンプに用いる場合に特に必要となる。

制御部材を、例えばピストン部材、回転不可能なコアを備えた空胴のスライダあ るいは表面で制御が行なわれる平担な盤として構成する場合、それに応じて開口 部を種々なものに構成することができる。特に制御が制御部材の表面において行 なわれる時には開口部は小さな袋状の穴あるいは凹部とすることができ、−量制 御が両側で行なうことができる時には貫通孔とすることができる。

本発明の他の実施例によれば、制御部材あるいはコアや制（４） 偏部材を中心に配置したリングスライダのような他の制御機構を軸方向に摺動さ せ、それによって分量制御を行なうようにすることができる。これにより種々の 数の開口部を設け、それによって分量を制御することが可能になる。その場合制 御部材の回転を停止することなく調量を中断させることができる。制御機構の軸 方向の摺動は例えば量制御により閉ループの形で油圧的に行なうことができる。

更に本発明の実施例によれば制御部材に作用する径方向あるいは軸方向の力を補 償するためにそれぞれ２つの供給部ないし排出部が設けられ、それを制御部材の 互いに対向する側に配置するようにしている。このように配置された各供給。

排出部は好ましくは互いに結合される。

好ましい組み込み位置は垂直方向の軸配置である。この場合空隙から上に向けた 排気を行なうことができ、くさび状の溝を介し特に気体状媒体の場合簡単に上か ら動作空隙への潤滑を行うことができる。

本発明の種々の実施例において供給部と排出部は互いに取り換えることができ、 それによって筐体への組み込みに関し大きな自由度が得られる。

更に種々の制御回路を用いることができ、その場合２つの供給部並びに排出部を 前後させた場合にも同じ開口部を制御させることができ、又制御部材に前後して 多数の制御面を設けることもできる。このような種々の制御回路は特に種々の分 量を制御する場合に例えばカスケード接続によシ互いに接（５） 続させることができる。

又本発明は噴射装置に用い、それによって噴射量の所定量を分流し、例えば噴射 期間を長くすることが可能になる。そのような場合噴射ポンプ制御器はエンジン によって使用され本発明により分流した量を補うことになるので、エンジンは静 かに回転する。

又前段に圧力保持弁（背圧弁）を用いることにより制御装置が作動して噴射期間 の変動が発生する前に噴射開始が得られ不本意な噴射開始変動を防止することが できる。

本発明による制御装置の利用可能性は極めて広く、例えば本発明による制御装置 は単に調量装置あるいは分量制御装置に用いられるだけでなく、例えばガスを放 出させることにより冷房装置の制御部として用いることもできる。その場合開放 接続部を発生させることがない。他の利用分野としては負圧制御の領域に広範囲 に用いられることである。

他の利点は以下に述べる図面に沿って説明並びに請求の範囲から理解することが できる。

図　面 本発明による５つの実施例が図面に示されており、以下に詳細に説明する。

第１図は第１の実施例を示す第２図のＩ−Ｉ線に沿った縦断１図、第２図は第１ 図の■−■線に沿った断面図、第３図は第２の実施例を示す第４図の■−■線に 沿った縦断面図、第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿った断面図、第５図は第２ の実施例の変形例を示す第６図のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図、第６図は第５図の ■−■線に沿った断面図、第７図は第３の実施例の縦断面図、第８図は第４の実 施例の縦断面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図、第１０図は第 ８図の矢印Ｘに沿った図、第１１図〜第１３図は他の実施例を示す図である。

実施例の説明 第１図および第２図には本発明の第１の実施例が図示されており、同実施例では 筐体１内に制御部材２が回転自在ならびに軸方向に摺動自在に軸承されている。

制御部材２は制御部材を軸方向に移動させるカンプリング４を介してモータ３に 回転される。

制御部材２は供給溝６と直角に合流する筐体に形成された孔５内で動作する。制 御部材２の被覆面には少くとも合流部と対向して袋状の開口部７が設けられ、こ の開口部は多数並列して配置されている。その場合各間口部は列方向にみて互° へにずらされて配置されている。供給溝６は孔５の壁面に形成されだ縦溝８に分 流しておりこの縦溝８はリング溝９を介して縦溝８と径方向に対向して配置され た第２の縦溝１０と結合されている。この第２の縦溝を介して制御部材２に径方 向に作用する油圧力がバランスされる。

また排出溝としては筐体１に形成された切欠部１１が用いられ、この切欠部は同 様に径方向に互いに対向しており縦！溝８゜和よりも多い数の開口部７をおおっ ている。さらに筐体１には開口部７に給気するかあるいは排気する補助溝１２が 設けられる。前者の場合にはこの補助溝は給気溝と接続され、後者の場合には排 気溝と接続される。

制御装置はこの第１の実施例では油圧駆動装置に用いられる例として図示されて いる。油圧ポンプ１３は容器１４から油圧媒体を吸引しそれを油圧モータ１５に 供給する。油圧媒体のどのぐらいが制御装置を経て分流したかに従ってモータ１ ５の回転数が変化する。油圧ポンプ１３とモータ１５間の結合パイプ１６は供給 パイプ１７を介して制御装置の筐体１に分流する。したがって制御装置の縦溝８ ，１０には結合パイプ１６に作用する圧力が支配する。これらの両縦溝８，１０ と対向している開口部７の部分が両溝を介して油圧媒体で満される。制御部材２ が矢印方向に回転した場合所定量回転すると油圧媒体で満された開口部が排出溝 １１と一致する。油圧媒体は遠心力により排出溝に押し出されるので、さらに制 御部材が回転して排出溝が溝８，１０と対向するようになると再び油圧媒体で満 される。

上述したように補助溝１２によりその接続状態にしたがい開口部７から残量が排 出されるか開口部７が給気されることになる。いずれにしても各開口部７からは その容積に対応した分量が油圧装置１３　、１５　、１６から分流し、排出溝１ １ならびに復帰溝１８を介して容器１４に戻される。

制御部材２の軸方向の位置に従い池数列の開口部７が縦溝８．１０と重なり合う 。開口部の数に対応して分流する媒体量も異なる。このようにして分流量を極め て簡単に変化させることができる。制御部材２が一方の端部に移動した場合、制 御部材２に配置されたリング溝１９を介して縦溝８，１０ならびに排出溝１１間 が短絡される。すなわち制御部材２が回軸するにもかかわらずポンプ１３からの 全送給量は利用されず排出される。制御部材２が他の端部位置にある場合は開口 部は縦溝８．１０と重ならないのでポ／ブから送給される量は全部モータ１５に 達し、モータは最大回転数で回転する。

以下に述べる実施例では第１の実施例に対応する部分には同一の参照番号が付さ れており、区別するためにダノ／ユが付けられている。

第３図から第６図において２つの変形例を有する第２の実施例が図示されており 、同実施例では制御部材２は空胴として構成されており、その内部孔２０には非 回転のコア２１が収納される。このコア７は軸方向に摺動可能であり、ピノηを 介して従動回転が防止されている。コア２１には制御媒体を供給する中央孔Ｂが 形成され、この中央孔２３は横穴２４を介して縦溝８′、１σと結合されている 。この場合、開口部として制御部材２の壁に形成された径方向に延びる貫通孔７ ′が用いられる。

また排出溝としては第１の実施例と同様に切欠部１１′が用いられ、制御媒体は 遠心力により開口部Ｔから切欠部１１′に押し出される。開口部７′は好ましく は外方に広がる円錐形状に形成される。

制御部材２′を収納する筐体１′の孔５′にはリング溝２５が投げられ、このリ ング溝は制御部材２′が軸方向に移動した場合開口部７′と重なりこれにより連 通が行なわれる。

第５図及び第６図に図示した第２実施例の変形例ではコア２丁はピン２ｚにより さらに軸方向の移動も防止されている。この場合第１の実施例と同様に制御媒体 は径方向の穴６、縦溝８．１０ならびにリング溝９を介して供給される。まだ媒 体の排出はピン〃が設けられているのを除き第１の実施例と同様に構成された筐 体１の切欠部１１を介して行なわれる。

第７図に図示された第３の実施例は特に噴射装置に用いられるように構成されて いる。時間あたりの送給量が回転数に関係して定められる噴射ポンプの送給侍所 定量が分流されることにより噴射期間が長くなり、それによりエンジンを静かに 回転させることができる。筐体１“に配置された制御部材２“は段状に形成され ており、小径の段部にはリング状のスライダ２６が取り付けられる。燃料はスラ イダ２６に形成された径方向の穴２７を介して供給される。この穴２７は制御部 材２′のリング溝２８と対向して配置される。燃料は制御部材７の穴２９を介し て大径部分の被覆面に形成されたリング溝３０に達する。続いて燃料はこのリン グ溝から袋状の開口部７と重なり合う縦溝８’′、　１０″に達する。排出部と しては第１の実施例と同様に切欠部１１が用いられる。開口部７と切欠部１１間 の重なり合う位置を変えることにより排出する量を調節することができる。

この重なりは噴射条件に対応して定めることができる。リング状のスライダ２６ に変わり噴射ポンプの筐体を用いることもできる。

第８図、第９図、第１０図には第４の実施例が図示されており、同実施例では制 御部材としては平担な盤２“が用いられ開口部７′′′は制御部材の平担な面に 向けて開放している。制御部材２“は供給溝３２ならびに排出溝おが形成された ２つの筐体プレート間を回転する。全体の構成は制御部材２“に対して対称とな っている。各プレートは筐体３４を介して保持される。また駆動はモータ３“′ により駆動される軸３５を介して行なわれる。

開口部７″は制御部材ｚ″を貫通し、その中央部に幅狭部が形成されそれにより 軸３５方向に突出部が形成される。これにより遠心力に基づく媒体の排出に対し 好寸しい流動特性が得られる。この開口部７″の断面３６は台形状に外部に向っ て拡大し後して何回も開閉される。第１０図に図示したように供給部３２及び排 出部おが３個設けられ、供給部３２は丸穴として、まだ排出部（はリング状に構 成される。

制御部材の軸方向の移動は手動あるいは自動によっても行なわれる。制御部材の 表面に媒体に印加し、それにより媒体圧力あるいは量に従い制御部材を軸方向に 移動し制御を行なうことが考えられる。いずれにしても本発明では種々の変形例 が考えられ、それにより極めて広範囲な応用が考えられる。

好ましい応用例は、例えば油圧媒体、燃料、液体薬品等のほぼ圧縮できない媒体 が考えられる。まだ気体を供給部に供給し排出時に圧力をゆるめて流出させるこ とにより同様に気体に対しても利用することができる。

第１１図から第１３図に図示した第５の実施例は噴射技術に用いられる装置に関 するものである。この実施例において第１１図には筐体の縦断面図が、また第１ ２図には第１１図の■−■線に沿った断面が、また第１３図には制御部材の縦断 面図がそｎそれ図示されている。燃料は筐体１ｏ１の供給溝１０６を介して第１ ３図で分解して図示された制御部材１０２に達する。続いて燃料は供給溝１０６ の一部をなす縦溝１１０を介して制御部材１０２の開口部１０７に達する。開口 部１０７はこの場合深さが異なり、第１３図に図示された制御部材１０２の上部 では下部よりも深くなっており、連続して下方部に向けて深さが変化している。

これにより制御部材１０２の軸方向の位置に従い溝１１０は深さの異なる開口部 １０７と対向する。すなわち縦溝１１０がら取出される燃料は異なる量になる。

排出溝１１１は供給溝と同様に全体装置の軸に対して対称に配置されており、そ れにより径方向にか＼る力をバランスさせる働きをする。開口部１０７が排出溝 １１１により開放される前に制御部材はすでに平らに上昇する溝１１２分だけ拡 大しており、それにより遠心力ならびに空気の駆動力の他に粘着力により開口部 にある燃料の排出が促進される。制御部材１０２を包囲する筐体の壁面から順次 離れることにより粘着薄膜は順次破壊されそれにより吸引効果が得られる。

制御部材１０２の両端にねじ部１１３が設けられ軸方向への操作が行なわれる。

第１１図に図示したように制御部材１０２を収納する筐体の内孔内にリング溝１ １４が設けられ、それにより燃料の流出が防止される。更に筐体の上部領域でそ の内孔内には段差部１１５が設けられ、この段差部は制御部材１０２と共にくさ び状のリング溝を形成し、自己潤滑の少ない燃料を用いた場合潤滑に利用される ものである。更にこのリング溝１１５は制御部材１０２と筐体１０１間の空隙に 集まる気体を排気させる機能を有する。

制御部材１０２が軸方向に摺動した場合、縦溝１１０は常に開口部１０７と対向 しているので、分量は制御部材１０２の回転数を変えると共に、その軸方向の位 置を変化させることによって変えることができる。例えば制御部材１０２が直接 噴射ポンプの軸と結合され、それにより軸方向の移動が不可能な場合は本発明に よれば筐体１０１が移動され、分量を変化させる。

制御に基本的な量はその場合噴射ポンプによって得られる回転数によって与えら れ、工／ジノの特性に合わせて更に制御を行なう場合筐体１０１を軸方向に移動 させてそれを行なうことができる。

国際調査報告　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　液、エマルジョンあるいは気体状媒体の供給、排出部の設けられた筐体 に回転内栓に配置された分量制御手段を備え、この分量制御手段に前記供給、排 出部と接続される分量制御即用の開口部が配置される液、エマルジョンあるいは 気体状媒体の分量制御装置において、前記分量制御手段は駆動手段（３）により 所定の回転数で駆動される回転制御部材（２）として構成され、また分量制御用 の開口部（７）として制御部材（２）の被覆面に形成される少なくとも１つの開 口部（７）が用いられ、この開口部（７）は制御部材（２）が回転した場合、前 記筐体（１）の供給部（６，８，１０，３２）ないし排出部（１１，３３）と交 互に接続され、また前記媒体は遠心力により排出部（１１，３３）に押し出され る液、エマルジョンあるいは気体状媒体の制御装置。 （２）前記開口部は制御卸部材（２）の表面に多数列にわたって隣接して配設さ れる特許請求の範囲第１項に記載の制御装置。 （３）隣接して配設された開口部（７）が制御方向に互いにずれている特許請求 の範囲第２項に記載の制御装置。 （４）媒体は少なくとも２つの供給溝（８，１０，３２）を介して制御部材（２ ）、従って開口部（７）に供給され、２つの排出溝（１１，３３）を介して排出 される特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の制御装置。 （５）２つの供給溝（８，１０，３２）ないし排出溝（１１，３３）は制御部材 （２）に対して互いに対向しており、制御部材（２）に作用する媒体力をバラン スさせる特許請求の範囲第４項に記載（２） の制御装置。 （６）２つの供給溝（８，１０１は短絡溝（９）を介して互いに結合される特許 請求の範囲第５項に記載の制御装置。 （７）開口部（７）と合流する供給及び排出溝の合流部がリング溝並びに縦溝（ ８，９，１０，１１，３３）から構成され、その開放側部が開口部（７）から移 動することができる特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載 の制御装置。 （８）前記開口部（７）は供給部に達する前ないしは排出部に達したのち補助溝 （１２）に達し、給気あるいは排気が行なわれる特許請求の範囲第１項から第７ 項までのいずれか１項に記載の制御装置。 （９）供給及び排出部（６，１１，３２，３３）を取り換えすることができる特 許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項に記載の制御装置。 （１０）前記開口部（７）は小さな袋状開口部あるいは凹部として構成される特 許請求の範囲第１項から第９項までのいずれが１項に記載の制御装置。 （１υ　前記開口部（ｎは壁面を通過する貫通孔として構成される特許請求の範 囲第１項から第９項までのいずれか１項に記載の制御装置。 （１２１前記開口部は蜂の巣状に配置される特許請求の範囲第１０項又は第１１ 項に記載の制御装置。 ０３）前記開口部（７）は制御部材（２）の円筒状被覆面に配置される特許請求 の範囲第１項から第１２項までのいずれか１項に記載の制御装置。 Ｉ　前記制御部材（２）は軸方向に摺動可能である特許請求の範囲第１３項に記 載の制御装置。 （Ｉ５）前記制御部材（２′）は空胴となった孔（２０）を有する空胴の制御部 材として構成され、その内部に回転が防止されたコア（２１，２１’）が配置さ れる特許請求の範囲第１３項又は第１４項に記載の制御装置。 （１６）前記開口部（７′）は空胴の壁面を径方向に貫通し、その孔（２０）と の合流部はコア（２１）の表面に配置された溝（８’、　１０’）によって調節 できる特許請求の範囲第１３項から第１５項までのいずれか１項に記載の制御装 置。 ０力　前記開口部（７′）は径方向に外側に向けて拡大している特許請求の範囲 第１６項に記載の制御装置。 （１８）制御面に少なくとも１つのリング溝（１９，２５）が配置されており、 それにより制御部材（２）が更に軸方向に摺動することができ、供給部及び排出 部（８，１０，１１）が短絡される特許請求の範囲第１３項から第１７項までの いずれか１項に言上載の制御装置。 ０９）　コア（２１）は軸方向に摺動可能である特許請求の範囲第１５項から第 １８項までのいずれか１項に記載の制御装置。 （２０）前記制御部材（２）および／あるいはコア（２１）は媒体圧力によりそ の全面に圧力が印加され、特に軸方向に摺動可會巨にされ制御が行なわれる特許 請求の範囲第１３項から第１９項まで、。 のいずれか１項に記載の制御装置。 （２１）　制御部材上にはリングスライダ（１″、　２６　）が摺動自在に設け られ制御が行なわれる特許請求の範囲第１３項から第２０項までのいずれか１項 に記載の制御装置。 ０２　制御装置の筐体（１”）がリンゲスライターとして用いられ制御部材が噴 射ポンプの回転部材として用いられる特許請求の範囲第２１項に記載の制御装置 。 （２３）制御部材（２”つは平坦な盤として構成され、その表面に開口部（７” ’）が配置される特許請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか１項に記載 の制御装置。 項に記載の制御装置。 （２５）開口部（７“′）の少なくとも一部が平坦な盤（２勺を貫通し、その場 合供給部並びに排出部（３２、３３）との合流部が制御することができ、更に開 口部の中央に軸方向に形成される隆起部によって幅狭部が形成される特許請求の 範囲第２３項又は第２４項に記載の制御装置。 （２６）供給溝（３２）は平坦な盤の表面に垂直に合流し、それに対し排出溝（ ３３）は軸から斜行して配置される特許請求の範囲第お項から第５項までのいず れか１項に記載の制御装置。 Ｃ′７）開口部（７勺は表面上で円形に配置され台形状断面を有する特許請求の 範囲第ｎ項か第２６項までのいずれか１項に記載の制御装置。 （２８）装置を媒体の調量装置として用いるようにした特許請求の範囲第１項か ら第２７項までのいずれ力１１項に言上載の宙１」御装置。 （２９）装置を気体放出装置に用いるようにした特許請求の範囲第１項から第四 項までのいずれ力・１項に８己載の市１１ｍ装置。 （３０）装置を負圧制御装置に用いるようにした特許請求の範囲第１項から第２ ９項までのいずれ力・１項に言上載の指１］御装置。 Ｈ袋状の開口部として形成された開口部（１０７）の深さ７５玉異なる特許請求 の範囲第１工員力・ら第３０項までのいずれ力・１工頁に記載の制御装置。 Ｑ２　前記開口部の深さは制御部材（１０２）の長手方向に連結制御部材に対し 順次変化する変イヒ部（１１２）を有する特許請求の範囲第１項から第３２項ま でのいずれ力・１ＬｒａＶこＬ上載の布制御装置。 翰）装置を垂直方向に組み込む筐体（１０１）内でｆａ制御部材（１０２）を収 納する孔の上端部に段差部（１１５）カニ設けられ、この段差部は制御部材（１ ０２）と共に１ノング溝を形成する特許請求の範囲第１項から第３３項までのい ずれ力・１項に６己載のＭ御装置。