JPH05170300A - 自動注入弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流量が僅かな場合にも切換えが可能で、主弁
の穏かな閉止によりカットオフ時に高い圧力衝撃が発生
せず、後だれも生じることのない注入弁を提供する。 【構成】 主弁１が切換え装置から液圧制御パルスを受
取るようにし、この切換え装置が操作レバー１４により
調節可能の調整弁２と、通路を介して流出部２４及び調
整弁２と接続されているパルス発生器とを有し、調整弁
は連絡通路を介して主弁と接続されているようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液状媒体を容器内へ、
たとえば燃料を自動車の燃料タンク内へ充填し、容器が
一杯になると自動的に注入が中止される注入弁、それ
も、注入部と流出部を有するケーシングと、ケーシング
内に配置され、操作レバーを介して制御可能な、媒体流
を流入部から流出部へ調整ための主弁と、通路を介して
流出口と接続され、通路内を支配する主弁圧に応じて閉
じる切換え装置とから成る形式のものに関する。

【０００２】

【従来技術】ＤＥ−ＯＳ ３４２９０２６により公知の
この種の注入弁の場合、切換え装置は、ばね負荷された
ダイヤフラムが負圧により動かされるように構成されて
いる。この動きは、操作レバーを外することにより主弁
を閉じるために利用される。

【０００３】媒体の流れ方向と反対の強いばね圧により
密封するこれらの弁の場合、弁が、硬質の、したがって
異物による傷に敏感に反応する閉止円錐体を備えている
のが欠点である。この種の注入弁の場合、たとえば、加
熱の結果、チューブ内の媒体の膨張して、燃料チューブ
内の圧力が上昇することによって、強いばね負荷にも拘
らず、燃料が流出するほど弁が開かれる。更に、これら
注入弁の主弁は、注入弁内の著しく入口側寄りに組付け
られているので、内室や機構の大部分が燃料でぬらされ
る結果、後だれが長く生じる。

【０００４】これらの欠点の結果、吊された状態のさい
注入弁内の燃料が溜ることが多く、このため、給油塔か
ら燃料タンクまで筒先を上にして持って行かないと、燃
料が落ちることになる。更に、溜った燃料が絶えず蒸発
するのも欠点である。

【０００５】更に別の欠点は、注入弁を密閉維持するの
に閉止円錐体に強いばね力を負荷する必要があるため、
ハンドレバー操作に大きな力が必要であり、かつまた、
注入弁の自動カットオフ時には、弁が烈しく閉じられる
ため供給チューブ及び給油塔内にいわゆる圧力衝撃を生
じる。自動カットオフ装置操作用に相応の負圧を発生さ
せるためにジエットシステムを介して空気が混合される
ことで、これらの注入弁では燃料‐空気の混合物が放出
される。この結果、混入された空気が比較的速い流速を
生じさせるため、ジェットが急速に飛散し、燃料の蒸発
が加速される。燃料‐空気の混合物は、燃料タンク内で
再び分離されるので、満タンの場合、タンク内に大きな
気泡が生じることが稀ではなく、これらの気泡が断続的
に音を立て、充填口から漏れ出て来る。多くの公知注入
弁の場合、自動カットオフ装置は約５ ｌ／ｍｉｎ．の
放出量で初めて応動するので、弁開放時や供給量の変則
的な絞りでは自動的な閉止は、もはや保証されない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、した
がって、次のような自動注入弁を製造することにある。
すなわち、流量が僅かの場合にも切換えが可能で、主弁
の穏かな閉止によりカットオフ時に高い圧力衝撃が生じ
ることがなく、更にカットオフ後に後だれを生じること
がなく、放出された媒体内に空気混合による気泡発生が
促進されることがなく、更にまた構造に起因する媒体損
失が防止され、媒体の蒸発が抑制され、かつ使用し易い
自動注入弁である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、冒頭に挙げた種類の自動注入弁を前提として、次
のようにすることにより解決された。すなわち、主弁が
切換え装置から液圧制御パルスを受取るようにし、この
切換え装置が操作レバーにより調節可能の調整弁と、通
路を介して流出部及び調整弁と接続されているパルス発
生器とを有し、調整弁は連絡通路を介して主弁と接続さ
れているようにしたのである。

【０００８】本発明による注入弁の場合、液圧弁は両側
に圧力液の負荷を受ける弁体を有している事実を前提と
して、閉じ位置では放出される媒体と等しい圧力を負荷
される、液圧制御可能の主弁の弁体が、操作レバーによ
る調整弁開放時に片側の圧力が除圧されることによっ
て、開くようにされている。調整弁を介して僅かの量の
媒体がパルス発生器へ送られるためである。この媒体流
は、パルス発生器を介して注入弁の流出部内へ入り、そ
のさい、パルス発生器内に流出口区域から空気が吸込ま
れる。容器が一杯になると、容器内の媒体により空気の
吸込みが中止され、パルス発生器を通過する媒体流れが
中断される。これにより調整弁内の圧力が上昇するた
め、主弁弁体の片側の除圧が解消され、弁体が閉じ、し
かもそのさい調整弁又は操作レバーを調節する必要はな
い。これにより同時に注入弁は、流入管又は供給管内に
著しい圧力上昇が生じて開くことがない。

【０００９】液圧制御式主弁を有する本発明によるこの
注入弁構成により、かつまた、注入弁の重要な構成要素
を主弁、調整弁、パルス発生器といった各構成グループ
に下位区分したことにより、これら構成グループを結合
する構造的に出費の多い機械式諸要素を用いずに済ます
ことができる。これによって、特に軽量の注入弁が得ら
れ、かつ調節作業が大幅に不要となる。この場合、液圧
制御により、流入部内の圧力が低すぎても注入弁の開放
が防止されるのみでなく、同時に主弁の穏かな閉止が可
能となる。これは、特に自動カットオフ時に機械式のロ
ック機構を外す必要がないためである。こうすることに
より供給管システム内の圧力衝撃が防止される。注入弁
制御用には少量の媒体流が供給されれば足りるので、こ
の媒体流と一緒に容器内へ供給される空気量も僅かであ
るから、ほとんど空気の混入は生じないといってよいの
で、媒体の蒸発や発泡が著しく低減される。

【００１０】本発明の有利な一実施例の場合、調整弁
が、操作レバーにより調節可能なタペット棒に取付けら
れた弁円錐体とダイヤフラムとを有している。このダイ
ヤフラムは弁箱とタペット棒とを外部に対し密封してい
る。これにより同時に、注入弁の自動カットオフ時に調
整弁内の媒体の圧力上昇により調整弁が閉じられること
がないだけでなく、タペット棒と操作レバーが出発位置
へ戻されるのである。

【００１１】本発明の別の有利な実施例によれば、パル
ス発生器が調節弁と接続された推進ジェットノズルを有
し、このノズルが、調整弁から供給される媒体を、パル
ス発生器内に可動配置された混合管内へ吹込むようにな
ている。そのさい、混合管と推進ジェットノズルとの間
には、注入弁の流出部と接続された真空室が設けてあ
り、混合管の、前記ノズルと反対の側にはポペット弁の
弁箱が備えられている。ポペット弁のディスクは混合管
と接続されている。このようにパルス発生器をエゼクタ
又はジェットポンプとして、またポペット弁の弁ディス
クの取付けられた混合管をパルス発生器内を滑動するス
ライダとして、本発明により構成することにより、簡単
な制御システムが得られ、満タン時に注入弁を自動閉止
するのみでなく、注入弁流出部を上へ向ければ、注入弁
の開放が阻止されもする。

【００１２】容器充填時に常時手で注入弁を開放してお
く必要がないようにするため、操作レバーは固定するこ
とができる。この目的のため、操作レバーには、ダイヤ
フラムからタペット棒に作用する戻し力に抗して調節可
能なロック機構が備えられている。このロック機構は注
入弁が閉じると、ロックが解かれるので、操作レバーを
出発位置へ戻すことができる。

【００１３】本発明のこのほかの有利な構成は、請求項
２以下に記載の通りである。

【００１４】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面につき説明す
る。

【００１５】図示の注入弁は、３つの重要な構造グルー
プ、すなわち主弁１、調整弁２、液圧パルス発生器３が
収容されたケーシング１５から成っている。これら３つ
の構造グループは別個に組付け可能である。

【００１６】液圧制御式の主弁１は、内部にシールディ
スク６を有する弁体５を滑動させる弁案内４を有してい
る。シールディスク６上にはサーボ弁の弁円錐体７が接
触する。弁体５内には、制御穴１８が形成されている。
この制御穴１８を介して弁内室に媒体を充填可能であ
る。サーボ弁の弁円錐体７は案内スリーブ８内を滑動す
る。弁円錐体７と案内スリーブ８の内部に形成される圧
力室９には、調整弁２の弁箱１１内にノズルとして作用
する穴１６と接続通路１７とを介して流入部２３内で圧
力下において媒体が充填される。これにより弁円錐体７
がシールディスク６に押付けられる。この力により弁体
５が、制御穴１８から流入する媒体に補助されて、シー
ルディスク１０に押付けられるので、弁は密閉される。
圧力室９内の圧縮ばね２５により、媒体圧力を受けなく
とも弁は密閉される。いま、圧力室９内の媒体が、調整
弁２の弁円錐体１２を操作レバー１４を介して移動させ
ることにより放出されると、弁体５と弁円錐体７とがそ
れぞれシールディスク６ないし１０から引離され、媒体
が流出部２４へ流出する。調整弁２を介し主弁１を調整
し、開閉し、注入弁の所望流量を調節できる。この調整
弁１は弁円錐体１２に取付けられた、操作レバー１４に
より調節可能のタペット棒２６と、ダイヤフラム１３と
を有し、ダイヤフラム１３は弁箱１１とタペット棒２６
とを外部に対しシールしている。

【００１７】穴１６を介して媒体が弁箱１１内に流入す
ると、同時に圧力室９が媒体で満たされる。流入部２３
内の圧力は、調整弁２を介して圧力室９へと放出され、
圧力補償が行なわれる。弁箱１１内の圧力は、調整弁２
が弁円錐体１２が引離されて弁が開くと、直ちに減圧す
る。これによって圧力室９内の圧力も低下するので主弁
が開く。

【００１８】弁円錐体１２が離されると調整弁２から媒
体が流出する。この媒体は通路１９を経て液圧パルス発
生器３へ導かれる。このパルス発生器３は切換え装置で
あり、低圧の少量の媒体流れを介して切換え機能が発揮
され、注入弁の自動カットオフを制御する。このパルス
発生器は、通路１９を介して調整弁２と接続された推進
ジェットノズル３２を有している。このノズル３２は、
通路１９から供給される媒体を、パルス発生器ケーシン
グ３１内に可動配置された混合管３３内へ吹込む。混合
管３３とノズル３２との間には、真空室３９が設けられ
ている。この真空室は、通路２２を介して注入弁流出部
２４内に設けられた通路２１と接続されている。パルス
発生器ケーシング３１のところには、混合管３３の、ノ
ズル３２と反対の側にポペット弁の弁箱３４が備えられ
ている。このポペット弁の弁ディスク３５は、弁棒３７
とボルト３８とを介して混合管３３と結合されている。
弁ディスク３５は有孔であり、環状みぞ４１を閉じるこ
とができる。環状みぞ４１を介して、パルス発生器３に
供給される媒体は通路２０を経て流出部２４へ出て行
く。

【００１９】パルス発生器３へ供給され、ジェット３２
から出る媒体は、真空室３９と通路２１，２２を介し
て、注入ピストルにて充填される容器から空気を吸込
む。この空気は、混合管３３内でノズル３２からの媒体
と混合され、混合物として環状みぞ４１と通路２０とを
介して流出部２４内へ入る。その場合、たとえば、通路
２１の開口（図示せず）が、充填される容器内へ供給さ
れる媒体により閉じられるため、通路２２を介して真空
室３９へ空気の供給が阻止又は中断されると、混合管３
３は、真空室３９内の負圧作用が増大する結果として、
ノズル３２の方向へ移動し、真空室３９への通路２２の
開口が閉じられる。そのさい、ポペット弁ディスク３５
も環状みぞ４１の近くへ移動し、通路１９を介してパル
ス発生器３内へ入る媒体の流出を阻止する。ディスク３
５が環状みぞ４１に接近することにより、ディスク３５
とパルス発生器３の底部３６との間にスペース４０が生
じる。これにより、ノズル３２方向への混合管３３の移
動が助成され、ディスク３５が環状みぞ４１のほうへ引
張られる。液圧パルス発生器３は、いまや、閉じられる
ので、通路１９からは媒体は流出しえない。これによ
り、この通路１９内には圧力上昇が生じ、調整弁２及び
圧力室９の圧力も上昇し、主弁１は閉じる。

【００２０】調整弁２は、そのさい未だ開いているが、
これは注入弁が液圧パルス発生器によりカットオフされ
たためである。調整弁２が未だ開いていることにより、
上昇圧力は、タペット棒２６に固定されたダイヤフラム
１３にも作用し、操作レバー１４を出発位置へ戻すだけ
でなく、調整弁２をも閉止する。注入弁の閉じ機能は、
この閉じた調整弁２により再び発揮される。未だ閉じて
いるパルス発生器３内の圧力は、有孔のポペット弁ディ
スク３５を通過してディスク両側の圧力補償が行なわれ
るだけでなく、調整弁２のダイヤフラム１３のところま
での圧力を引下げる。この結果、パルス発生器３は自動
的に開き、注入弁は再び動作準備がととのう。すなわ
ち、混合管３３はディスク３５と一緒に、図２に示され
た位置を経て最終位置へ戻り、この位置では、ディスク
３５はパルス発生器３１の底部３６に接触する。

【００２１】容器へ充填中に操作レバー１４を握ってい
る必要をなくすために、レバー１４にはロック機構が備
えてある。これには爪４２が含まれている。爪４２は、
操作レバー１４内で圧縮ばね４３の力に抗して移動可能
のスライド片４４にリンク結合しており、注入弁のＵ字
形保護部材２８のところに形成された係止線の切欠き
に、時計回り方向に爪４２に作用する脚状ばね４２の力
に抗して係止可能である。 充填開始時には、操作レバ
ー１４は、所望媒体量が注入弁から放出されるまで操作
し、その位置にロック機構により固定する。すなわち、
爪４２は、同じように操作レバー１４にリンク結合さえ
た係止レバー３０を介して、次のような位置に係止縁２
７の相応の切欠きと係止される。その位置とは、爪４２
とスライダ片４４との軸線が整列せず、かつまた爪４２
の係止め端部が注入弁のケーシング１５とは反対の方向
を向くような位置である。ダイヤフラム１３から操作レ
バー１４へ作用する戻し力が増大すると、爪４２の支持
機能が解消される。すなわち、爪４２がスライド片４４
を介して圧縮ばね４３を圧迫し、そのさい反対側に倒
れ、爪４２の係止端部がケーシング１５のほうを向くよ
うになる。爪４２が反対側に倒れるさい、操作レバー１
４が出発位置に戻るのみでなく、爪４２も脚状ばね２９
により、反対側に倒れた姿勢から当初の姿勢に戻され
る。そのさい、爪４２は同時に係止レバー３０を元に戻
す。

【００２２】爪４２の係止力は、パルス発生器３が開い
ている場合、調整弁２内の僅かな圧力に耐える程度にと
どまる。この係止力は、スライド片４４のところの調節
ナット４５を介して規定可能である。すまわち、操作レ
バー１４内でのスライド片４４の位置を変えることによ
り爪４２の支持角度を調節するのである。

【００２３】主弁１は、注入弁内に次のように配置され
ている。すなわち、主弁１と流出部２４との間に、弁閉
時に直ちに空になるような僅かな流れ区間が存在するよ
うに配置するのである。液圧パルス発生器３は調整弁２
の開放時に、主弁１が開き始める前に機能を発揮する準
備がととのう。これにより、極めて僅かな媒体量放出の
さいにも、注入弁の自動カットオフが可能となる。混合
管３３を液圧パルス発生器３内を滑動可能のスライダと
して構成することにより、加えて、注入弁が、流出部材
２４自体を上向きにすると閉じることになるので、この
状態では媒体が漏れることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】注入弁の略示断面図。

【図２】図１の注入弁のパルス発生器部分を拡大して示
した略示断面図。

【符号の説明】

１ 主弁 ２ 調整弁 ３ パルス発生器 ４ 弁案内 ５ 弁体 ６ シールディスク ７ 弁円錐体 ８ 案内スリーブ ９ 圧力室 １０ シールディスク １１ 弁箱 １２ 弁円錐体 １３ ダイヤフラム １４ 操作レバー １５ 注入弁ケーシング １７ 接続通路 １８ 制御穴 １９ 通路 ２０ 通路 ２１ 通路 ２２ 通路 ２３ 流入部 ２４ 流出部 ２６ タペット棒 ２７ 係止縁 ２８ Ｕ字形保護部材 ２９ 脚状ばね ３０ 係止レバー ３１ パルス発生器ケーシング ３２ 推進ジェットノズル ３３ 混合管 ３４ ポペット弁弁箱 ３５ ポペット弁ディスク ３６ 底部 ３７ 弁棒 ３８ ボルト ３９ 真空室 ４０ スペース ４１ 環状みぞ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジークフリート ゲーリンク ドイツ連邦共和国 シルバッハ （番地な し) (72)発明者 ウーヴェ ゲーリンク ドイツ連邦共和国 シルバッハ （番地な し)

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体状の媒体を容器内へ充填し、容器が
   充填されると自動的に注入を終了するための自動注入弁
   であって、流入部と流出部とを備えたケーシングと、ケ
   ーシング内に配置され、操作レバーを介して制御可能
   な、媒体流を流入部から流出部へ調整するための主弁
   と、通路を介して流出口と接続され、通路内を支配する
   主弁圧に応じて閉じる切換え装置とから成る形式のもの
   において、主弁(１)が液圧制御パルスを切換え装置から
   受取り、この切換え装置が、操作レバー(１４)により調
   節可能の調整弁(２)とパルス発生器（３）とを有してお
   り、このパルス発生器（３）が、通路（１９，２０，２
   １，２２）を介して流出部（２４）と調整弁（２）とに
   接続されており、この調整弁（２）が接続通路（１７）
   を介して主弁（１）と接続されていることを特徴とする
   自動注入弁。
2. 【請求項２】 液圧制御可能な主弁（１）の弁体（５）
   の位置がサーボ弁と同時的に調整され、サーボ弁は圧力
   室（９）を有し、この圧力室（９）が、接続通路（１
   ７）を介して調整弁（２）の弁箱（１１）の内室と接続
   されており、この内室へ孔（１６）を介して媒体が流入
   部（２３）から流入することを特徴とする請求項１記載
   の自動注入弁。
3. 【請求項３】 サーボ弁が、弁体（５）内を案内される
   弁円錐体（７）を有し、弁円錐体の、弁体（５）と反対
   側の面は圧力室（１９）の壁部を形成し、他方、弁円錐
   体の、弁体（５）側の面は、制御孔（１８）を介して弁
   体（５）内で注入部（２３）から直接に媒体の作用を受
   け、同時に弁体（５）に、流出部（２４）向きの面に、
   同時に負荷が与えられることを特徴とする請求項２記載
   の自動注入弁。
4. 【請求項４】 弁円錐体（７）には、弁体（５）の方向
   に圧縮ばね（２５）が作用していることを特徴とする請
   求項３記載の自動注入弁。
5. 【請求項５】 調整弁（２）は、操作レバー（１４）に
   より調節可能のタペット押し棒（２６）に取付けられた
   弁円錐体（１２）とダイヤフラム（１３）とを有し、ダ
   イヤフラム（１３）は、弁箱（１１）とタペット押し棒
   （２６）を外部に対しシールしていることを特徴とす
   る、請求項１から４までのいずれか１項記載の自動注入
   弁。
6. 【請求項６】 パルス発生器（３）が、通路（１９）を
   介して調節弁（２）と接続されている推進ジェットノズ
   ル（３２）を有し、このノズルが、通路（１９）から供
   給される媒体を、パルス発生器（３）内に可動に配置さ
   れた混合管（３３）内へ吹込み、そのさい、混合管（３
   ３）とノズル（３２）との間には通路（２２）を介して
   流出部（２４）内に設けられた通路（２１）と接続され
   た真空室（３９）が設けてあり、かつまた、混合管（３
   ３）の、ノズル（３２）とは反対の側にはポペット弁
   （３４，３５）の弁箱（３４）が備えられており、ポペ
   ット弁の弁ディスク（３５）は混合管（３３）と結合さ
   れていることを特徴とする、請求項１から５までのいず
   れか１項記載の自動注入弁。
7. 【請求項７】 ポペット弁（３４，３５）の弁ディスク
   （３５）が有孔であることを特徴とする自動注入弁。
8. 【請求項８】 操作レーバ（１４）が、爪（４２）を有
   するロック機構を備えており、この爪（４２）が、注入
   弁のＵ字形保護部材（２８）のところに形成された係止
   縁部（２７）の切欠きに係止可能であり、かつまた、圧
   縮ばね（４３）の力に抗して変位可能なスライダ（４
   ４）にリンク結合されていることを特徴とする請求項１
   から７までのいずれか１項記載の自動注入弁。
9. 【請求項９】 爪（４２）には脚状ばね（２９）が作用
   しており、このばね（２９）は、爪（４２）に対して時
   計回り方向に作用する調節力を及ぼしていることを特徴
   とする、請求項８記載の自動注入弁。
10. 【請求項１０】 操作レバー(１４)には係止レバー(３
    ０)がリンク結合されており、爪（４２）は、この係止
    レバー（３０）を介して係止縁部（２７）との係止位置
    へ可動であることを特徴とする、請求項８又は９記載の
    自動注入弁。