JPS6234998B2 - - Google Patents

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JPS6234998B2
JPS6234998B2 JP55007688A JP768880A JPS6234998B2 JP S6234998 B2 JPS6234998 B2 JP S6234998B2 JP 55007688 A JP55007688 A JP 55007688A JP 768880 A JP768880 A JP 768880A JP S6234998 B2 JPS6234998 B2 JP S6234998B2
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JP
Japan
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pressure
valve
valve member
pressure chamber
valve body
Prior art date
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Application number
JP55007688A
Other languages
English (en)
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JPS55100490A (en
Inventor
Furanku Sukotsuto Piitaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF International UK Ltd
Original Assignee
Lucas Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Lucas Industries Ltd filed Critical Lucas Industries Ltd
Publication of JPS55100490A publication Critical patent/JPS55100490A/ja
Publication of JPS6234998B2 publication Critical patent/JPS6234998B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K39/00Devices for relieving the pressure on the sealing faces
    • F16K39/02Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
    • F16K39/022Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using balancing surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野」 この発明は、流量制御弁に係わり、特に、高圧
の液体燃料の流れを制御するための流量制御弁に
関する。
「発明の技術的背景とその問題点」 この種の流量制御弁は、ハウジング内に、この
ハウジングの軸線方向に形成された穴を有してい
る。この穴内においては、軸線方向に互いに離れ
て規定された第1及び第2圧力室が形成されてい
るとともに、第1及び第2圧力室の間に位置して
弁座が設けられている。穴内には、軸線方向に移
動自在にして弁部材が配置されており、この弁部
材の軸線方向中央部には、弁座と協働して第1及
び第2圧力室間の接続を開閉するための弁体部が
備えられている。この流量制御弁においては、第
1圧力室が高圧の液圧源に接続されているととも
に、第2圧力室がドレン側に接続されており、弁
体部は、第1圧力室から離れる方向に拡径し、弁
座に対して着座可能なテーパ面を有している。
上述した流量制御弁において、この流量制御弁
の作動に要する力を最少にするため、弁部材を圧
力的な平衡下におくことは公知である。このよう
な弁部材の圧力的平衡は、弁部材に、第1及び第
2圧力室の圧力を夫々受ける第1及び第2受圧面
を形成することで達成される。一方の受圧面は、
対応する一方の圧力室の圧力を受けて、弁部材に
力を作用させることになるが、この力の方向は、
その圧力室の圧力を同様にして受けることになる
弁体部に作用する力の向きとは逆となる。また、
同様に、他方の圧力室の圧力を受けることで弁体
部に作用する力は、同じく上記他方の圧力室によ
り、他方の受圧面に作用する力と釣合されること
になる。第1及び第2受圧面の有効受圧断面積が
弁体部の有効受圧断面積と等しいならば、弁部材
の閉位置において、弁部材は圧力的に平衡状態に
保持される。従つて、弁部材を開位置に移動させ
るには、殆ど力を必要としないことになる。
しかしながら、このような流量制御弁において
は、弁部材が開位置に移動させるとき、最早、弁
部材に作用する力が釣合わず、この結果、力の不
均衡により、弁部材を閉位置に移動させるような
傾向を示す欠点がある。このような力の不均衡
は、弁体部と弁座との間に形成される流路での圧
力降下に起因して生じるものと考えられる。この
場合、弁部材が開位置にあるとき、弁体部の受圧
断面積を増大させるか、又は、第1圧力室の圧力
を受ける第1受圧面の有効受圧断面積を減少させ
ることで、上述した力の不均衡を補償することが
できる。しかしながら、このようにすると、弁部
材の閉位置において、この弁部材を圧力的な平衡
状態に保持することができないので、弁部材を閉
位置に保持するためには、かなり大きな力を必要
とする不具合がある。
「発明の目的」 この発明は、上述した事情に基づきなされたも
ので、その目的とするところは、構造を簡単にし
て、弁部材の開閉作動を良好に行なえるととも
に、この開閉作動に要する力を低減することので
きる流量制御弁を提供することにある。
「発明の概要」 この発明によれば、弁部材に、弁体部をその間
に位置付けるようにして第1及び第2受圧面が設
けられている。これら第1及び第2受圧面は、対
応する第1及び第2圧力室の圧力を夫々受け、こ
れにより、第1及び第2受圧面には、互いに逆向
きの力が作用する。更に詳述すれば、第1受圧面
に作用する力の向きは、第1圧力室の圧力によ
り、弁体部に作用する力の向きとは反対であり、
また、同様に、第2受圧面に作用する力の向きも
また、、第2圧力室の圧力により、弁体部に作用
する力の向きとは反対となる。更に、第1圧力室
の圧力を受ける第1受圧面の有効断面積は、第1
圧力室の圧力を受ける弁体部の有効受圧断面積に
等しく設定されているとともに、一方、第2圧力
室の圧力を受ける第2受圧面の有効断面積は第2
圧力室の圧力を受ける弁体部の有効受圧断面積よ
りも大きく設定されており、また、この発明の流
量制御弁には、第2圧力室からドレン側に流出す
る流量を絞りための絞り手段が備えられている。
「発明の実施例」 第1図は、公知の流量制御弁を示したもので、
先ず、第1図を参照して、公知の流量制御弁の構
造を説明する。公知の流量制御弁10は、ハウジ
ング13を備え、このハウジング13内には、軸
線方向に延びる穴12が形成されている。この穴
12内には、弁部材11が摺動自在に配置されて
いる。穴12は、円筒形状の穴であり、その軸線
方向の途中には弁座14が形成されている。更
に、穴12内においては、軸線方向でみて、弁座
14の両側に位置する第1及び第2圧力室15,
16が規定されている。第1圧力室15は、高圧
の液圧源としての燃料噴射ポンプ18のポンプ室
に通路17を介して接続されている。一方、第2
圧力室16は、通路19を介してドレーン側に接
続されている。燃料噴射ポンプ18は、吐出口2
0を有しており、この吐出口20は、内燃機関の
燃料噴射ノズルに接続可能となつている。この燃
料噴射ポンプ18は、流量制御弁10が閉じられ
ている場合、そのポンピング行程に伴い、吐出口
20を介して、燃料を内燃機関に向けて送出する
ことができる。しかしながら、内燃機関への燃料
の送出中において、流量制御弁10が開かれる
と、この流量制御弁10の通路17,19間にお
いて燃料の流出が起り、これにより、燃料噴射ポ
ンプ10における吐出口20からの燃料の送出は
停止される。
弁部材11は、円筒形状をなしており、この弁
部材11における2個の端部21,22は、同一
の直径を有している。弁部材11には、端部2
1,22間の中間に位置して弁体部23が形成さ
れており、この弁体部23は、弁座14と協働し
て第1及び第2圧力室15,16間の接続を開閉
する。即ち、弁体部23は、弁座14に対し着座
するテーパ面23Aを有しており、このテーパ面
23Aは、第1圧力室15から離れる方向に拡径
されている。軸線方向でみて、弁体部23の両側
における部位、即ち、端部21と弁体部23との
間の部位、並びに、弁体部23と端部22との間
の部位は、夫々縮径されているとともに、一般に
は、第1及び第2圧力室15,16内において同
一の体積を有している。
端部21の直径D1は、端部22の直径D3、並
びに、弁座14の内径D2に等しい。流量制御弁
10が閉位置にあるとき、第1圧力室15の圧力
を受ける弁体部23の有効受圧断面積は、第1圧
力室15の圧力を受ける端部21での第1受圧面
21Aの有効受圧断面積に等しい。この結果、第
1圧力室15の圧力に起因し、弁部材11におい
て互いに反対の方向に作用する力は、等しくな
る。同様にして、第2圧力室16の圧力は、弁部
材11における端部22の環状面、つまり、第2
受圧面22Aに作用する。この第2受圧面22A
の有効受圧断面積は、弁体部23の前記有効受圧
断面積に等しい。この結果、弁部材11は、圧力
的に平衡状態に保持され、これにより、弁体部2
3を弁座14に着座させて保持するために、ま
た、流量制御弁10を開くときに弁部材11を弁
座14から離座させるためにに要する力は、殆ど
必要としない。
第1図に示されるように、流量制御弁10を開
くために圧縮コイルばね24が備えられていると
ともに、また、電磁アクチユエータ25が備えら
れており、この電磁アクチユエータ25は、励磁
されたとき、流量制御弁10を閉じるように働
く。
第2図には、時間に対する弁部材11のリフト
がグラフで示されている。第2図において、上側
の線分は、弁部材11が開位置にあるときを示
し、また、横軸の時間軸と合致した下側の線分
は、弁部材11が開位置にあるときを示してい
る。第2図から明らかなように、弁部材11が弁
座14に着座して閉位置に至る弁部材11の閉弁
作動は、かなり急速に行われる。しかしながら、
電磁アクチユータ25が消磁されて、圧縮コイル
ばね24が弁部材11を開位置に至らせようとす
るとき、その開弁作動は、最初の短時間だけかな
り速くなされるものの、この後、弁部材11は、
一旦閉位置に向かつて移動されてから、再び開位
置に向かつて移動される。燃料噴射ポンプ18か
ら流量制御弁10に供給される圧力は、21.1Kg/
mm2程度である。
弁部材11の弁体部23が弁座14から離座す
るとき、この弁体部23と弁座14との間で形成
される流路において圧力降下が生じる。このた
め、弁部材11の端部21における環状をなした
第1受圧面21Aには、第1圧力室15の圧力が
依然として作用するものの、弁体部23のテーパ
面23Aに作用する圧力は、減少されることにな
る。この結果、弁部材11は、この弁部材11に
作用する不均衡な力が圧縮コイルばね24による
抗力と釣合うまで、閉位置に向けて所定の位置ま
で移動されることになる。それ故、弁部材11
は、燃料噴射ポンプ18からの燃料の流れを絞る
ように働くことになる。
前述したように、弁部材11における端部21
の有効直径が上述した現象を解消するために減少
されると、弁部材11が閉位置にあるとき、この
弁部材11は、圧力的に平衡状態に保持されな
い。このため、弁部材11を閉位置に保持するに
は、電磁アクチユエータ25により、かなり大き
な力が発生されなければならない。
この発明によれば、上述した不具合は、第3図
に示されるように、弁部材11における端部22
の第2受圧面22Aの直径を大きくするととも
に、通路19に絞り26を設けることにより、解
消することができる。弁部材11の閉位置におい
て、第2圧力室16の圧力は、弁部材11に圧力
的な不均衡を生起さすことになるが、しかしなな
がら、第2圧力室16の圧力は、第1圧力室15
の圧力に比べて非常に低いことから、第2圧力室
16の圧力により生じる弁部材11の圧力的不均
衡は、無視することができる。しかしながら、弁
部材11が開位置に移動されるとき、第2圧力室
16の圧力は上昇する。そして、第2受圧面22
Aと弁体部23との有効受圧断面積との差、これ
を換言すれば、端部22の直径D4と弁座14の
内径D2との差に起因する弁部材11に作用する
力の差、即ち、この弁部材11を開位置に向けて
移動させようとする力は、前述したように弁部材
11を閉位置に向けて移動させようとする力を打
消すことになる。第2圧力室16内での圧力上昇
は、通路19の絞り26によつて良好にもたらさ
れる。従つて、弁部材11の開弁作動は、第2図
において破線で示された経路に沿つて行われるこ
とになる。絞り26の寸法は、燃料の流れを大き
く絞り過ぎないように選択しなければならない。
上述した実施例では、通路19に絞り26を設
けるようにしたが、適切な絞り効果が得られるよ
うに、通路19の直径を選択することも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、公知の流量制御弁を示す断面図、第
2図は、時間に対する弁部材のリフトを示す図、
第3図は、この発明の一実施例を示す流量制御弁
の断面図である。 10……流量制御弁、11……弁部材、12…
…穴、14……弁座、15……第1圧力室、16
……第2圧力室、17,19……通路、18……
燃料噴射ポンプ、21,22……端部、21A…
…第1受圧面、22A……第2受圧面、23……
弁体部、23A……テーパ面、26……絞り。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ハウジングと、このハウジング内にハウジン
    グの軸線方向に形成された穴と、穴内において、
    軸線方向に互いに離れて規定された第1及び第2
    圧力室と、これら第1及び第2圧力室の間に位置
    して、穴の中間部に設けられた弁座と、穴内に軸
    線方向に移動自在に配置された弁部材と、弁部材
    の軸線方向中央部に設けられ、弁座と協働して第
    1及び第2圧力室間の接続を開閉するための弁体
    部とを備えてなり、 第1圧力室は高圧の液圧源に接続されていると
    ともに、第2圧力室はドレン側に接続されてお
    り、 弁体部は、第1圧力室から離れる方向に拡径
    し、弁座に対して着座可能なテーパ面を有してな
    る流量制御弁において、 弁部材に、弁体部をその間に位置付けて互いに
    対向し、第1及び第2圧力室の圧力を夫々受ける
    第1受圧面及び第2受圧面を設けてなり、 第1圧力室の圧力を受ける第1受圧面の有効断
    面積は、第1圧力室の圧力を受ける弁体部の有効
    受圧断面積に等しく設定されているとともに、一
    方、第2圧力室の圧力を受ける第2受圧面の有効
    断面積は第2圧力室の圧力を受ける弁体部の有効
    受圧断面積よりも大きく設定されており、 第2圧力室からドレン側に流出する流量を絞る
    ための絞り手段を設けてなることを特徴とする流
    量制御弁。 2 絞り手段は、第2圧力室からドレン側に延び
    る通路に絞りを設けて構成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の流量制御
    弁。
JP768880A 1979-01-25 1980-01-25 Flow control valve Granted JPS55100490A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7902729 1979-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55100490A JPS55100490A (en) 1980-07-31
JPS6234998B2 true JPS6234998B2 (ja) 1987-07-30

Family

ID=10502735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP768880A Granted JPS55100490A (en) 1979-01-25 1980-01-25 Flow control valve

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS55100490A (ja)
DE (1) DE3002361A1 (ja)
FR (1) FR2447507A1 (ja)
IT (1) IT1130223B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE3002361C2 (ja) 1989-12-28
DE3002361A1 (de) 1980-07-31
JPS55100490A (en) 1980-07-31
IT1130223B (it) 1986-06-11
IT8019458A0 (it) 1980-01-25
FR2447507B1 (ja) 1982-10-22
FR2447507A1 (fr) 1980-08-22

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