JPS6146706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダイヤフラム弁であつて、可動の弁
部分として製作された、２つの室を隔てる、低い
曲げ強度のダイヤフラムと、弁座と協働する弁板
とを有し、該弁板上に弁座に対して同軸的に案内
されている弁ばねが支南されている形式のものに
関する。

曲げ易いダイヤフラムとこのダイヤフラムに不
動に結合されている、弁座と協働する弁板とを有
するダイヤフラム弁は既に公知である。このダイ
ヤフラム弁は、ダイヤフラム上への弁板の取付け
に高い製作費を要し、しかもその取付状態が不確
実であり、ダイヤフラムからの弁板の分離により
ダイヤフラム弁の故障を生じる欠陥を有してい
る。

本発明の課題は上に述べた公知のダイヤフラム
弁の欠陥を排除することにある。

上記の課題は、特許請求の範囲第１項記載の発
明によれば、ダイヤフラム弁であつて、可動の弁
部分として製作された、２つの室を隔てる、低い
曲げ強度のダイヤフラムと、弁座と協働する弁板
とを有し、該弁板上に弁座に対して同軸的に案内
されている弁ばねが支持されている形式のものに
おいて、ダイヤフラムがあらかじめ成形された凹
所を有しており、該凹所内に弁板が弛く配置され
ていると共に該凹所内において上記弁ばねにより
定心されることによつて、解決されている。この
ようなダイヤフラム弁の構成によれば、ダイヤフ
ラム上に弁板を簡単に確実にかつ安い経費で配置
することができ、ひいては、ダイヤフラム弁の機
能の信頼性が改善される。

特許請求の範囲第５項記載の発明によれば、半
径方向貫通孔と、薄い切刃状に製作された、弁板
と協働する端縁とを有する、ケーシングに対して
不動の支持リングが、弁座に対して同軸的に配置
されており、かつ支持リングの上記端縁が、弁板
がその閉鎖位置において弁座に当接すると共に上
記端縁にも当接するように、構成されている。

この構成によれば、ダイヤフラムの凹所内に配
置された弁板は作動中支持リングの切刃状の端縁
のいずれかの個所に当接し、この当接個所は蝶番
として働き、これにより、中心部の凹所内に弁板
が配置されているフレキシブルなダイヤフラムの
横揺れ乃至振子運動が回避され、弁座に対する弁
板の摩擦のない開閉運動が可能になる。これによ
り、曲げ易いフレキシブルなダイヤフラムを用い
たこのダイヤフラム弁においても精確に規定され
た開閉運動がえられる。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図及び第２図に示すダイヤフラム弁は、燃
料噴射装置の燃料配量分配弁であつて、ケーシン
グ上部１及びケーシング下部２を有し、これらの
上下ケーシング部分１，２はねじ４により軸方向
で互いに締め合わされ結合されている。ケーシン
グ上部１及びケーシング下部２との間にはたわみ
易いダイヤフラム５が締付け張設されており、こ
れは、ケーシング軸線を中心にして等間隔に分配
された、室７及び８に分割されている軸方向の孔
の範囲において、ダイヤフラム弁のダイヤフラム
として役立つ。たわみ易いダイヤフラム５は弾性
材料、例えばプラスチツク又は布常で補強された
プラスチツクからできている。図示の実施例は４
気筒内燃機関用の燃料配量―分配弁、要するに４
つのダイヤフラム弁である。ダイヤフラム張設平
面内に配置されている不動の弁座９は弁座保持体
１０の一部であつて、この弁座保持体はケーシン
グ上部１内へねじはめられており又は押嵌め嵌合
されており、かつ導管用接続部分として役立ち、
該導管は、図面ではたんに１つだけが示されてい
る噴射弁３１へ延びている。弁座９に対して同軸
的に室７内に、できるだけフラツトなばね特性を
有する弁ばね１１が配置されており、これは一方
においては弁板５５に、また他方においてはばね
皿１２に支持されており、このばね皿１２は弁座
保持体１０の、室７内へ侵入している区分におい
て案内区分を介して摺動可能に支承されている。
弁ばね１１は弁座９と協働する弁板５５に開放方
向でばね負荷を与えており、その結果ダイヤフラ
ム弁は、第１図に図示されているように、運転さ
れていない場合には、開かれている。

ケーシング下部２内の室８は順次にこれらの室
８を通過して延びているリング状通路１３により
互いに接続されており、液体流はこれらの室を順
次に通過する。燃料タンク３３から導管３４が連
続的に給送を行なう燃料ポンプ３５及び接続部材
１４を介して第１の室８へ延びている。流れ方向
でみて最後の室８からは接続部材３７を介して導
管３８が圧力保持弁３９へ、さらにこの圧力保持
弁から燃料タンク３３へ延びている。

両ケーシング部分１及び２を貫通する軸方向孔
１６内にはブツシユ１７が配置されており、この
プツシユは、例えばゴムより成る弾性シールブツ
シユ１８により、移動及び回動を防止されてお
り、このために、該シールブツシユは栓体１９に
より、ケーシング下部２内に支承されている円板
２０により、軸方向で圧縮されている。

ブツシユ１７内にはばね１５の力に抗して軸方
向で摺動可能に制御スプール２１が配置されてお
り、該制御スプール２１はリング状溝２２を有し
ている。ばね１５の代りに、制御スプール２１に
戻し力を作用せしめるために圧力液体を用いるこ
とも可能であり、該圧力液体は図示されていない
液力式制御圧力系によつて制御されて制御スプー
ルに負荷される。ブツシユ１７内には縦溝２３が
あり、該縦溝は精確に等しく軸平行の縦スリツト
２４（制御スリツト）によりブツシユの内孔に接
続されている。制御スプール２１の位置にそのつ
ど相応してリング状溝２２は従つて制御スリツト
２４の長い又は短かい区分を開閉制御する。ブツ
シユ１７内にはさらに半径方向孔２５があり、こ
れらは、リング状溝２２と、ケーシング下部内に
配置されているリング状通路２６との間を常時接
続している。このリング状通路２６からほぼ半径
方向に延びている通路２７がリング状通路１３へ
延びており、これによりリング状通路２６はダイ
ヤフラム弁の室８に接続されている。ブツシユ１
７の縦溝２３は通路２８を介して、ダイヤフラム
弁のそれぞれ１つの室７に接続されており、この
場合各ダイヤフラム弁に制御スリツト２４を有す
る１つの縦溝２３が所属しており、かつダイヤフ
ラム弁の室７を相互に隔てている。

弁座保持体１０の、室７内へ侵入している区分
に摺動可能に支承されているばね皿１２は弁ばね
１１により、調節部材４５として役立つ調節ばね
４５に圧着されている。調節ねじ４５はねじ孔４
６内に配置されており、かつ、殊にスペース上必
要とされる場合に、弁軸に対して斜めに室７内へ
突出せしめられる。ばね皿１２との調節ねじ４５
の接触面としてばね皿の縁部４７が役立ち、該縁
部は調節ねじの傾斜に相応してテーパを付されて
いる。調節ねじ４５の代りに、孔内に不動に導入
されているピンを用いることも可能である。調節
ねじ４５のシールのため及び回動防止のために、
ねじヘツド４８の溝内にパツキングリング４９を
配置することができ、該パツキングリングはねじ
ヘツドを取囲む孔５０の壁面に接触する。

本発明によれば、弁板５５はダイヤフラムのあ
らかじめ成形された凹所５６内に弛く配置されて
おり、かつ、弁板５５のリング状溝５７内に係合
する弁ばね１１により定心されている。弁板５５
は図示されていないが、弁板の付加部を介して弁
ばねにより定心されるようにすることも可能であ
る。ダイヤフラムのあらかじめ成形された凹所５
６の深さは弁板５５の厚さにほぼ相応しており、
その結果弁板５５の、弁座９に向いた側の面は休
止位置においてはダイヤフラム張設平面内にあ
る。たわみ可能のダイヤフラム５の、ひいては弁
板５５の最大行程は室８内にケーシングに対して
不動に配置されたストツパー５８により制限され
る。

弁座９に対して同心的に室７内には、ケーシン
グに対して不動の支持リング６０が設けられてお
り、その狭い、殆んど切刃状の端面側は、弁板が
弁閉鎖位置においてそのつど弁座９及び上記切刃
状端面側に接するように、配置されている。加工
技術的理由から、支持リングの切刃状の端面側及
び弁座９がダイヤフラム５の張設平面にあるよう
にするのが有利である。各支持リング６０の切刃
状端面側の直径は弁板５５の直径よりも小さい。
支持リングの殆んど切刃状の端面側が小さい曲率
半径を有するようにすることも可能である。支持
リングは半径方向孔６１により中断されており、
これらの孔は、弁板５５が支持リング６０に接触
しているさい室７内に圧力平衡を生じさせるため
に役立つ。

燃料配量分配弁の作用形式は以下の通りであ
る。

燃料は燃料タンク３３から導管３４、連続的に
給送を行なう燃料ポンプ３５及び接続部材１４を
介して、ダイヤフラム弁の室８の１つに達し、さ
らにここからリング状通路１３を通つて、さらに
別のダイヤフラム弁の別の室８へ流入し、燃料の
一部が接続部材３７、導管３８及び、系内の圧力
を規定する圧力保持弁３９を介して燃料タンク３
３へ戻される。燃料の他の部分は通路２７を介し
てリング状通路２６へ流れ、さらにここから半径
方向孔２５を介して制御スプールのリング溝２２
内へ流入する。リング溝２２は程度の差こそあれ
制御スリツト２４を開き、該制御スリツトを介し
て燃料は配量されて縦溝２３内へ達し、さらにこ
こから通路２８を介してダイヤフラム弁の室７内
へ達することができる。ダイヤフラムの曲げ強さ
及び弁ばね１１の力は次のように設計されてい
る。即ち、ダイヤフラム弁の両方の室７及び８の
間に存在する所定の圧力差が変化した場合に、弁
板５５と弁座９との間の流過横断面が、所定の圧
力落差が再び生じるに至るまで変化せしめられる
ように設計されている。このような平型座着弁に
おいては上記のプロセスは著しく短時間で達成さ
れる。それというのは、ダイヤフラムの僅小な行
程運動によつて既に流過横断面は著しく変化せし
められるからである。燃料噴射装置用の図示の燃
料配量分配弁においては、最大流量をうるための
最大開放行程はほぼ0.1mmである。ばね力はこの
小さい行程に基づき極めて僅かな程度しか変化せ
ず、その結果調整は極めて精確に行なわれ、換言
すれば圧力落差は通過流量とは無関係に殆んど一
定不変である。

このような弁の組立を容易にするために、かつ
また、個々の弁の個々の調節度を互いに調和させ
又は別の値に変化させるために、調節部材４５が
設けられており、この調節部材４５により、弁座
保持体１０の、室７内へ侵入している区分に沿つ
て摺動可能に支承されているばね皿１２が移動可
能であり、ひいては弁ばね緊縮力１１が、変えら
れる。曲げ易いダイヤフラム、殊に布地補強ダイ
ヤフラムを使用した場合、多数の弁を同時に制御
する場合における制御技術上の諸問題は、ダイヤ
フラムの殆んど無視しうる僅かな固有曲げ強度に
基づき、減少する。さらに布地ダイヤフラムの使
用により、ダイヤフラム緊締張設のさいにおける
シール部材を省略することが可能であり、かつ腐
蝕理由からのケーシング材料の選択ももはや所定
の材料に制限されない。ダイヤフラム上における
弁板の不確実なかつ高い経費を要する取付けを避
けるために、本発明のダイヤフラム５は個々の弁
範囲にあらかじめ成形された凹所５６を有してお
り、該凹所５６内に弁板５５は弛く挿着されてお
りかつ弁ばね１１によつて案内されている。ダイ
ヤフラム５もしくは弁板５５の最大行程は室８内
に配置されている、ケーシングに対して不動のそ
れぞれ１つのストツパー５８によつて、制限され
る。このストツパー５８により、ダイヤフラム
が、作動されていないときに、弁ばね１１によつ
て不都合に膨張せしめられ、またダイヤフラム弁
の作動開始時に弁座９への運動に基づいてポンプ
作用が生ぜしめられて制御されない燃料流量が該
弁を経て噴射弁へ圧送されるということが避けら
れる。

ダイヤフラム５の凹所５６内に配置されている
弁板５５は、作動動作中、支持リング６０の端面
側のいずれかの個所に接触する。この接触個所は
蝶番部として作用し、弁座９に対する弁板の摩擦
のない運動可能性が保証され、ダイヤフラム、ひ
いては弁板の振子運動が避けられる。これによつ
てまた、弾性ダイヤフラムを有するダイヤフラム
弁の場合においても、精確に規定された開閉運動
が達成され、これにより、高い技術的要求を充た
す調整が達成される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は燃料噴射装置用燃料配量分配弁としてのダイヤ
フラム弁の、第２図の―線による縦断面図、
第２図は第１図の装置の、―線による横断面
図である。 １…ケーシング上部、２…ケーシング下部、４
…ねじ、５…ダイヤフラム、７，８…室、９…弁
座、１０…弁座保持体、１１…弁ばね、１２…ば
ね皿、１３…リング状通路、１４…接続部材、１
５…ばね、１６…軸方向孔、１７…ブツシユ、１
８…弾性シールブツシユ、１９…栓体、２０…円
板、２１…制御スプール、２２…リング状溝、２
３…縦溝、２４…制御スリツト、２５…半径方向
孔、２６…リング状通路、２７…通路、２８…通
路、３１…噴射弁、３３…燃料タンク、３４…導
管、３５…燃料ポンプ、３７…接続部材、３８…
導管、３９…圧力保持弁、４５…調節ねじ、４６
…ねじ孔、４７…縁部、４８…ねじヘツド、４９
…パツキングリング、５０…孔、５５…弁板、５
６…凹所、５７…リング状溝、５８…ストツパ
ー、６０…支持リング、６１…半径方向孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイヤフラム弁であつて、可動の弁部分とし
   て製作された、２つの室を隔てる、低い曲げ強度
   のダイヤフラムと、弁座と協働する弁板とを有
   し、該弁板上に弁座に対して同軸的に案内されて
   いる弁ばねが支持されている形式のものにおい
   て、ダイヤフラム５があらかじめ成形された凹所
   ５６を有しており、該凹所内に弁板５５が弛く配
   置されていると共に該凹所内において上記弁ばね
   １１により定心されることを特徴とするダイヤフ
   ラム弁。 ２ 凹所５６の深さが弁板５５の厚さにほぼ等し
   い特許請求の範囲第１項記載のダイヤフラム弁。 ３ 弁ばね１１の、弁板５５に向いた側の端部が
   弁板５５のリング状溝５７内へ係合している特許
   請求の範囲第１項記載のダイヤフラム弁。 ４ 弁ばね１１の、弁板５５に向いた側の端部が
   弁板５５を付加部を介して定心せしめる特許請求
   の範囲第１項記載のダイヤフラム弁。 ５ ダイヤフラム弁であつて、可動の弁部分とし
   て製作された、２つの室を隔てる、低い曲げ強度
   のダイヤフラムと、弁座と協働する弁板とを有
   し、該弁板上に弁座に対して同軸的に案内されて
   いる弁ばねが支持されている形式のものにおい
   て、ダイヤフラム５があらかじめ成形された凹所
   ５６を有しており、該凹所内に弁板５５が弛く配
   置されていると共に該凹所内において上記弁ばね
   １１により定心され、かつ半径方向貫通孔６１
   と、薄い切刃状に製作された弁板５５と協働する
   端縁とを有する、ケーシングに対して不動の支持
   リング６０が、弁座９に対して同軸的に配置され
   ており、上記支持リング６０の端縁が、弁板５５
   がその閉鎖位置において弁座９に当接すると共に
   上記端縁にも当接するように、構成されているこ
   とを特徴とするダイヤフラム弁。