JPS60227081A - 流体制御弁 - 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】 １斤Ｔ、１−の利用分野 木珪明は内孔内を摺動自在な弁部材と、内孔の一端に形
成さ゛れており使用中加圧された流体を受容づる第１の
室内にある弁部材の一端にあって弁頭を形成りる部分ど
、ｊｆｔＪＩ！祠の開位置においＣ該弁頭の端部に平行
に延在しがっ係合しうる壁により仕切られた該第１の室
から内孔及び該弁座より下流側にある弁部材により形成
される第２の室への流体の流れを弁頭ど係合して阻止づ
−るよう内孔の一端に形成された弁座を含む流体制御弁
に関する。

従来の技術及びその問題点 弁部材は例えば電磁装置などの動作手段にて開位置に動
かされる。この場合弁部材は弾性手段により聞（Ｑ置に
（＝ｌ勢される必要がある。弾性手段により加えられる
力は弁を閉じる際電磁装置により１］消されねばならな
いが、弁部材が閉位置に接近するにつれ流体圧により弁
を閉じＪ、うと覆る力が弁部材の弁頭（ご加λられる。

あるいは弁は重臣′！４ム置にＪ、り聞（１７同に維持
され、消勢されるど弁ｇｒ１に作用しくいる流体月にＪ
、り弁を閉し’Ｃｂよ（、まｌここの動イ′１を弾性Ｊ
一段により補助してもよい。電磁装置のスト口−りは少
なくとも弁部材のだれと同等で、閉位置では第１から第
２の掌への流体の流れが実質的に妨げられては＜’にら
ない。電！ｌ装Ｆ′ｌはそれゆえ人う″（となり動作中
がなりの電力を必要とする。

弁部材を他の形態の動作手段、例えば流体１０作動され
るピスト・ン部材やあるいは機械的機構により動作せし
めることも０能である。

本発明は簡単で便利な形式の流体制御弁を提供すること
を目的とする。

問題点を解決づるための手段 本発明による種類の流体制御弁では、第１の室は、弁部
材が開位置にある場合弁頭の端部に係合しかつ平ｔ′ｊ
に延在づる壁によって仕切られ、壁と端部は係合状態で
は間に第１の室から隔離された空間を形成せしめ、また
空間内の圧力を制御づる１段を有し、弁部材が閉位置で
は空間内の圧力は第１の室の圧力Ｊ、り低く、まＩζＦ
ζ手記が操作されると空間内の１４力は増大し、弁頭は
第１の掌中の流体の圧力により移動して弁座と接触し、
流体の第２の室への流れが目１止される。、実施例 第１図におい（燃料ポンプ装置６は内径１１内を１１復
可能なピストン１０を有する。ピストン及び内径は連動
りるエンジンの燃焼室へ燃料を導入する燃料噴射ノズル
１３と連通するポンプ室１２を形成する。プランジャ１
０は一定のストロークを有し連動り−るエンジンにより
駆動されるカムの作用で内方へ動かされ、ポンプ室１２
内の燃料の体積を減少せしめる。プランジャ１０はコイ
ル圧縮−ばねの作用で外方へ動かされる。゛あるいはこ
の動作を実行づるためにさらにカム機構を設けてもよい
。プランジャがストロークの外部位置に近づくとイに形
成された加圧された燃料源１５と連通するボート１４が
開く。ボート１４が開くと源１５よりの燃料がポンプ室
に流入し、ポンプ室を燃料で充満づる。

燃料噴射ノズル１３へ供給される燃１′８１のｎｌを制
御するＩこめに一般的に１６で示される燃料制御弁が設
けられる。この弁は、閉鎖されるまではポンプ室１２か
ら送られた燃料を噴射ノズルではなくドレインへ流り。

プランジＶの内方への運動の途中かつボー１〜１４が閉
鎖された後行１６は閉じられ、燃料はプランジャが内方
へ運動Ｊる間噴躬ノズルに移送される。

弁１６は一端に弁座１９が形成された内径１８内を摺動
自在な弁部材１７を有づ“る。弁座１９の一方には導管
でポンプ室１２に結ばれた第１の室２０が形成される。

弁部材には弁座１９と協働りる端部壁２１と接触し得る
端面を有する弁頭２２が設けられ、壁２１は弁部材の端
面に平行に延在する。端部壁２１と弁部材の端面ば空間
２３を形成し、空間２３の面積は、後述りる如く動作中
空間内の圧力がドレイン圧力である場合弁頭と端部壁の
接触が維持されるように選ばれる、。

ナＩ′頭Ｊ、り十の弁部材はより小なる直径を有し、壁
どの間ではね逆止弁２５を介してドレ・インに接続され
た第２の室２４を形成する。１弁部祠は］イルＢ縮ばね
２６により軽＜イ］勢され、弁部材の端部は端面壁２１
に接触する。この状態が弁部材の全開イ装置で゛ある。

あるいは内径は弁部材との間で先に述べた第２の室を形
成する拡大部を弁座の下に右しても良い。

弁部材が全開位置では空間２３は隔離弁２７及び絞り穴
２８を介してドレインに接続され、空間の圧力は室２０
の圧力より低くなる。空間２３の圧力を室２０の圧力ま
で１．昇せしめるために電磁作動弁２９が設けられ、弁
２９は開かれると第２の室２４と連通する絞り穴２８ど
隔離弁２７の中間に尖端を位置せしめる。

弁の動作を噴射ポンプのポンププランジャが上方に動ぎ
、ボート１４が閉じられた状態を仮定して説明する。各
部品が第１図に示づ如き状態ではポンプ室Ｊ、り移送さ
れる燃料は第１の室２ｏに流入し、続いて第１の室から
第２の室、ざらに逆止弁２５を介し−（ドレインへ流れ
る。逆１１介２３）（，１第２の掌中で燃料が加１」さ
れることを確実にＣＪる。

この時点てパ弁２０が聞かれると第２の室Ｊ、り燃料は
弁を介して絞り穴２８と隔離弁２７の中間点に流入し、
空間２３内の圧力を１−譬さける。この状態で弁部材１
７に作用する力は弁部１ｔＡ　１７を閉位置へと動かす
。弁頭の端部が端部Ｗ２１をＨｌれると同時に第１の室
の燃１ＰＩＩｆ：は弁部４Δの弁頭全面に作用し、弁部
材は急速に弁頭２２が弁座１９ど係合覆る閉位■へ移動
する。室２０の１１力は極め（急速にト昇し、噴射ノズ
ル１１３の弁を聞くに必要なＨニカに達し、燃お１は協
働づ−る１ンシンヘ送られる。隔離弁２７は￥２０の増
大しに斤ツノのため閉塞状態へ移ｉうしポンプ室から絞
り穴２８を通る燃隻お１の逃げを防１１りる。。

ダ１２図は弁部４Ａが移動しで弁Ｐ１６ど接触した状態
を示し、逆止ブｒが開じられ隔！１ｌＩｌ弁２７は閉塞
状態であるのを示し−（いる１、弁部々Ａはポンプ室の
燃ｒ１ｊトカが′ト降しばね２６の作用で復帰されるま
でこの位置に留まる。これはポンププランジＶがスト［
：１−りの終点に達しスト口−クを逆行し始めると１７
ｔ１時に起る。、　’４Ｆ、　２０の１１力は下降し隔
離弁２７は閉塞状態ｌ〕目うＩｎ２刀る。多少の燃わ１
が隔離弁及び絞り穴を経由し−（ポンプ室に流入するが
燃料の大部分はボート１４がプランジャｔＪＪ、り開が
れるとボー１〜゛１４よりボンフ室へ流入する。ポンプ
プランジャの復帰運動中弁２９は閉しられ次の動作１ナ
イクルに備える。

図示はし４「いが変形例では弁２５は略され第２の窄２
４は燃料源１５に接続される。この場合は従′つで逃げ
た燃料は源へ還流され、また弁部材１７が開位置へ動く
と燃料は第２及び第１の室を経由してポンプ室へ導入し
得る。しかし圧力の低い燃ＰＩ−源への燃料の逃げは源
より供給される燃料圧の望ましくない変動を生じるのｅ
、逆止弁２５Ａを第２の室と燃料源１５との接続に導入
してもよいが、この場合は逃げた燃料は河１へ還流され
ない。

この場合はしかしポンププランジＡ７の当初の内方への
運動の間燃料をポンプ窄から逃がす弁２５を設ける必要
がある。

弁２９は弁を通過する燃料の流（ｉ’＜　１３＜極め゛
（低いので極めて小さクー（よい１．（１口よｔｉＬね
で閉（（／　ｉｊｌに付勢され１１ｔ、従つ（協動りる
ツレ／イドは弁を聞く必要がある場合のカ付勢さ４１１
］ばＪ、く、あるいは弁を閉じる必すνがある場合の、
７ノ、（＝Ｊ勢されるよう（ず６成してもよい。

隔離弁２７は絞り穴２８を通る燃料の流れを阻止するよ
うに弁部材１７の勅ぎを利用づることで省略でさる。こ
の構成を第３図に示し、空間２３は弁部材内に形成され
た通路３０を経て弁２９に連結される。通路３０は弁部
Ｈの周辺溝３１ど連通し、弁部材１７が全開位置にある
時はｉＭは絞り穴２８に連通しｌｃボー１−３２と符合
覆る６、この場合弁２つが聞かれると同時に加圧された
燃料が空間２３へ第２の至から流入し、弁部材は動き始
め同時に溝３１とボート３２間の連通を断つ。ゆえに弁
部（２１７は隔離弁のにうに動作する。

他の変形例を第４図に示す。ごの場合第１の室２０は空
間２３と弁頭に形成された絞り穴３３を経て連ゝ通ずる
。空間２３内の圧力を制御ＩＩする弁を３　／ｌ　（示
し、弁部材１７が聞位ｈ”にあるときは弁３／ｌはトレ
インへ聞かれ空間２３）の１−１カは実質的にドレイン
ＥＵ　ｆこなる。弁１７に劃１く優勢な力は従つ（弁部
Ｉの端面と室さｖとの接触を帷）！１するように！＋）
１ｆ　Ｊる。弁３４が閉じられると第１の室２０内の圧
力が絞り穴３３を経て空間２３へ加えられ、この状態で
は弁部材は非平衡となり急速に閉止位置へ動く。弁３４
は閉じるのにイ」勢されねばならイｒいタイプであり、
当然弁１７が閉じられた際ポンプ室内の燃料圧に対向で
きねばならない。

空間２３の底面積は弁座１９により包囲されるｉｉｌ積
と同等か小さい。面積は空間へ供給される燃料の可能な
ｊ１力、弁部材の有効面積及びもとつばね２６により加
えられる力を勘案して決めねばならない。

第５図に示した形式の弁では第１の室２０は弁３５によ
り空間２３に連結される。弁３５は両端に弁座が形成さ
れた縦長の室３６を有する。一方の弁座は室２０に連結
されたボーｌ〜を囲み、他方の弁座は１ニレインに接続
されるボートを形成する。

’１３１　ノ？　ニ）９！結サレＩＣ−ボートニ近接Ｌ
　Ｉｊ　’ｔ’　Ｕ）　’Ｉ品ｒ’＋Ｉｉは空間２３に
連通し、掌３Ｇ内（ごり、Ｌ弁要克３７が摺動白石に設
りられ、円綽形の端部【こより該弁座にそれぞれ係合す
る。弁−［レメンｌ−は磁性材料で゛形成するのが好都
合で、ソレノイドのアーマチュアを形成する。弁要素の
卑と室の間にはわす゛かなりリノ７ランスがあり、弁要
素が図示の位Ｆ（にある場合空間２３をドレインに連結
する。ソレノイドが消勢されると弁要素は室の他端へ移
動し空間２３が第１の室と連通せしめられ、高１土力時
の燃料のドレインへの逃（Ｊ’が防止される。弁１７　
Ｉ；Ｌその後記）ホしｌ、：如く閉じられる。

第６図に示づ変形例では弁３８は弁３５と同様な機能を
はたす。しかしその構成は室４０内に位置する板状弁部
材３９を用いる。室の対向する壁は至４０へ開口するボ
ー１−を囲む同心円状の弁座４１．４２を形成４る。弁
座４２内に、形成されるボート内にはソレノイドのデー
マチ１フーｊノを形成するが少なくともアーマチュアに
結合されＩこ作動部＠４３が震動自在に在る。作動部材
には絞り穴／１／Ｉを介しく弁Ｐｉ’　／Ｉ　２に開口
づる軸方向に走る通路が設りＩうれる。＠Ｉｊ向の通路
はトレインに連通し、弁座／′１１内に形成されたボー
トは第１の室に連通し、室４０は空間２３に連通する。

板状弁部材３９には周辺に切欠きが設りられ、図示の位
置て゛は室２３は絞り孔４４を介してドレインに連通η
る１、ソレノイドが消勢されると板状弁部材は燃料圧で
動き弁座４２と接触し室２３を第１の室２０と連通せし
め、ドレインへの燃料の流れを明止ηる。作動部材中の
通路及び絞り穴４４は作動部祠とイれを受容りる内径壁
どの間のクリアランスに圃きかえてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮点火エンジンへ燃料を供給する燃料噴射ポ
ンプに付属づる弁の一例を示す図、第２図は別な位置に
ある第１図の弁を示す図、第３及び第４図は弁の他の形
式を示す図、第５図は弁のさらに他の形式を示Ｊ図、ま
た第６図は第５図の弁の変形例を示づ図である。 １０・・・ピストン、１１．１８・・・内径、１２・・
・ポンプ掌、１３・・・燃別哨用ノスル、１／Ｉ、３３
２・・・ボー１−１１５・・・燃料源、１６・・・燃料
制御弁、１７゜３９・・・弁部月、１９，４１．４２・
・・弁座、２０・・・第１の室、２１・・・端部壁、２
２・・・弁頭、２３・・空間、２４・・・第２の室、２
５・・・逆止弁、２６・・・）Ｉ−縮ばね、２７・・・
隔離弁、２８，３３．４／ｌ・・・絞り穴、２９．３４
．３５．３８・・・弁、３０・・・通路、３１・・・溝
、３（’３．４０・・・室、３７・・・弁要素、７１Ｊ
３・・・作動部月。 特箭出願人　ルーカス　インダス［・リーズパブリック
　リミＩツ１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　内孔内を摺動自在な弁部材と、内孔の一端に形
   成されており使用中加圧された流体を受容づる第１の室
   内にある弁部材の一端にあって弁頭を形成する部分と、
   弁部材の開位置において該弁頭の端面に平衡に延在しか
   つ係合しうる壁により仕切られた該第１の室から、内孔
   及び該弁座より下流側にある弁部材により形成される第
   ２の室への流体の流れを弁頭と係合して阻止するよう該
   内孔の一端に形成された弁座と、該壁及び該端面の互い
   の係合にＪ：り該第１の室より隔離して形成された空間
   と、該空間内の圧力を制御す゛る手段とよりなり、弁部
   材が開位置にあるとき該空間内の圧力は第１の至の圧力
   より低く、該手段が動作せしめられると該空間内の圧力
   は増大し、弁頭は該第１の掌中の流体の圧力により移動
   して弁座と接触し第２の室への流体の流れが阻止される
   よう構成してなる流体制御弁。 （２該空間内の１１力を制御りる手段は、開くと加圧さ
   れた流体の該室の一方から該空間内への流入を許リソレ
   ノイド作動弁を含む特許請求の範囲第１項記載の制御弁
   。 （３該手段はさらに、該ソレノイド作動弁が閉位置にあ
   る場合該空間内の圧力が該一方の室内の圧力より低いこ
   とを確実にする絞り穴をさらに含む特許請求の範囲第２
   項記載の制御弁。 （４）　該ソレノイド作動弁は該空間と該第２の空間と
   の連通を制御する特許請求の範囲第：３ｒｅ記載の制御
   弁。 （５）弁部材が閉位置にある場合該絞り穴を通る流体の
   流れを阻止する手段を含む特許請求の範囲第４項記載の
   制御弁。 （６）該手段は弁部材の弁頭が第１の室の該壁より離れ
   ると該第１の室内の加ローされた流体の作用により閉じ
   る隔離弁を右づる特許請求の範囲第５項記載の制御弁。 ■　該手段は弁部材が取付１ノられる内孔の壁に形成さ
   れるボー１〜と、弁部材の周囲の溝とを有し、該ボート
   は該絞り穴と連通し、該溝は該空間と連通し、該ボート
   及び該湯は弁頭が該壁より１１１１１２りるどｎいの連
   通が断たれるような位置にある特許請求の範囲第５項記
   載の制御弁。 （８）　該ソレノイド作動弁は該空間と該第１の室との
   間の連通を制御する特許請求の範囲第３項記載の制御弁
   。 （９）　該ソレノイド作動弁は室内で移動自在な弁要素
   と、室の対向する端部に形成された弁座とを含み、該弁
   座の一方は該第１の掌と連通ツる第１のボー１〜を囲み
   、他方の弁座はドレインと連通する第２のボートを囲み
   、該空間は該第１のボートに隣る位置で該室と連通し、
   ソレノイドが付勢されると弁要素は第１のボートを囲む
   弁座ど係合し、空間はドレインと第２のボートを介して
   連通し、ソレノイドが消勢されると弁要素は第１のボー
   トを開き第２のボートを閉じる特許請求の範囲第８項記
   載の制御弁。 （１０）該弁要素は根状５−１部４４℃、ｉｔｋ根状弁
   部材に【ま作動部月か設（）られ、該（’ｌすＪ部材（
   ま訊第２のポート内で摺動自イ１である１’：　ｊ；！
   ｌ請求の範囲第９項記載の制御弁１、 （１１）該手段は、弁頭が該端壁ど接触している場合に
   閉じられると該空間からの流体の逃（′Ｉを防ぐソレノ
   イド作動ブＣをイｈｓ　Ｌ／、該手段は。＼らに該空間
   を該第１の室に連通せしめる絞り穴をさらに含む事！ｒ
   　ｆ（請求の範囲第２項記載の制御］？８、（１２）該
   絞り穴ｔ、ｔ　ｊ’ｒ頭に形成され（いる特ｒ１ム？１
   求の範囲第１１項記載の制御弁。 （１３）内孔内を１＋復可能で内孔ど共にポンプγを形
   成りるポンノプランジＶと、協働リーるエンジンの燃料
   噴射ノズルへ接続されるポンプ室の出口ど、ボンブブン
   ジＡ７がポンプストローク中該出［１を通って供給され
   る燃料の呈を制御する制御弁どＪ、りなり、該制御弁は
   一１記各項記載の特許請求の範囲中のいずれか１項の記
   載の如く構成され、該第１の室は常時該ポンプ室と連通
   している、圧縮点火エンジンに燃料を供給する燃料ｌＩ
   Ｃ１射ボンノ′装首。