JPH09264223A - 燃料噴射装置用高圧力制御弁 - Google Patents
燃料噴射装置用高圧力制御弁Info
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- JPH09264223A JPH09264223A JP8281227A JP28122796A JPH09264223A JP H09264223 A JPH09264223 A JP H09264223A JP 8281227 A JP8281227 A JP 8281227A JP 28122796 A JP28122796 A JP 28122796A JP H09264223 A JPH09264223 A JP H09264223A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, 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
- F02M59/46—Valves
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 内燃機関の調時流はおよび噴射燃料計量用の
調時及び計量に使用される制御弁に関し、弁の部品点数
を最小にし、かつ、弁の寿命を短縮する電気子と弁座の
（ｂｅａｔｉｎｇ）の作用を最少にする改良されたアク
チュエータおよび弁ハウジング構造体を提供する。 【解決手段】 ハウジング２１０の内側領域の電機子２
１６と弁要素２０４の間に弁要素支持部材２２２を設
け、弁要素支持部材が、弁要素の表面積の大部分と当接
する凹部分２２４を持つ。弁要素は第１の半球状表面部
分と、第２の半球状表面部分を持ち、前記弁要素支持部
の凹部分がこの第１の表面部分に当接する様に構成す
る。電機子の閉鎖側の移動制限手段２３０、弁座方向へ
の付勢手段２２０を設け、更に弁要素が弁座２０６と接
触するときに曲がることの出来る可撓性ウェブ手段２４
０を設ける構成とする。
調時及び計量に使用される制御弁に関し、弁の部品点数
を最小にし、かつ、弁の寿命を短縮する電気子と弁座の
（ｂｅａｔｉｎｇ）の作用を最少にする改良されたアク
チュエータおよび弁ハウジング構造体を提供する。 【解決手段】 ハウジング２１０の内側領域の電機子２
１６と弁要素２０４の間に弁要素支持部材２２２を設
け、弁要素支持部材が、弁要素の表面積の大部分と当接
する凹部分２２４を持つ。弁要素は第１の半球状表面部
分と、第２の半球状表面部分を持ち、前記弁要素支持部
の凹部分がこの第１の表面部分に当接する様に構成す
る。電機子の閉鎖側の移動制限手段２３０、弁座方向へ
の付勢手段２２０を設け、更に弁要素が弁座２０６と接
触するときに曲がることの出来る可撓性ウェブ手段２４
０を設ける構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の調時流
体および噴射燃料計量装置用の調時および計量回路に使
用される制御弁に関し、より詳細には、制御弁の部品数
を最少にし、かつ、弁の寿命を短縮する電機子と弁座の
ビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）の作用を最少にする、
改良されたアクチュエータ構造体および制御弁ハウジン
グ構造体を有する制御弁に関する。
体および噴射燃料計量装置用の調時および計量回路に使
用される制御弁に関し、より詳細には、制御弁の部品数
を最少にし、かつ、弁の寿命を短縮する電機子と弁座の
ビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）の作用を最少にする、
改良されたアクチュエータ構造体および制御弁ハウジン
グ構造体を有する制御弁に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】電磁作動式の制御弁
は、燃料インゼクタにおいて広く使用されており（イト
ー等に付与された米国特許第４，７４２，９６４号参
照）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第０８
／２０８，３６５号に開示されているように、圧力−時
間（Ｐ−Ｔ）を基準にして噴射燃料および調子流体を精
密に制御するための調時流体および噴射燃料計量装置に
も広く利用されている。燃料の調時および計量の精密な
制御は、内燃機関の燃料噴射装置の最大効率を達成する
のに必要である。従って、噴射燃料計量装置に必要とさ
れる精密な制御を提供する、簡単で低コストの制御弁に
対する要求がある。これらの制御弁は通常、短時間、高
電流を流し、次いで回路が作動されている残りの時間は
低電流を流す、電子駆動回路によって作動される。制御
弁を介して燃料インゼクタに吐出される流れは、制御弁
のアクチュエータが作動され弁の圧力が低下する時間の
関数である。
は、燃料インゼクタにおいて広く使用されており（イト
ー等に付与された米国特許第４，７４２，９６４号参
照）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第０８
／２０８，３６５号に開示されているように、圧力−時
間（Ｐ−Ｔ）を基準にして噴射燃料および調子流体を精
密に制御するための調時流体および噴射燃料計量装置に
も広く利用されている。燃料の調時および計量の精密な
制御は、内燃機関の燃料噴射装置の最大効率を達成する
のに必要である。従って、噴射燃料計量装置に必要とさ
れる精密な制御を提供する、簡単で低コストの制御弁に
対する要求がある。これらの制御弁は通常、短時間、高
電流を流し、次いで回路が作動されている残りの時間は
低電流を流す、電子駆動回路によって作動される。制御
弁を介して燃料インゼクタに吐出される流れは、制御弁
のアクチュエータが作動され弁の圧力が低下する時間の
関数である。
【０００３】クナップ等に付与された米国特許第４，９
８２，９０２号は、ボールを電機子にしっかりと連結す
る延長舌部をもつ電機子を備えたアクチュエータ部分を
有する電磁的に作動される弁を開示している。さらに、
閉鎖バネが、弁座と対向したボールの側に設置され、弁
座を作動弁の非励磁起状態で閉鎖するようにボールを弁
座に付勢している。しかしながら、電機子は、薄いディ
スク状の形態のものであり、ソレノイドコイルの作動時
に、急速に移動すると、平らな電機子がフラッター運動
を起こすことがある。その結果、ボールが弁座に不適切
に着座し、従って、燃料インゼクタに供給される燃料の
量の制御が不正確になる。さらに、クナップ等の特許の
電機子がボールの弁座への着座を確保するように回動運
動をしたとしても、この回動運動は、意図した正確な時
点での適当な着座を確実にはせず、さらに、ボールを側
方に移動させて弁座との適当な着座の可能性を減少させ
る。さらに、電機子は、電機子の舌部分を通るボールと
の限定された接触領域を有している。弁が励磁されたと
き、電機子は、電機子の移動を制限する制御弁のハウジ
ングの段部分と接触する位置に急速に移動する。金属板
で作られた電機子自体は軟らかく、段部分との接触力が
電機子を損傷させることがある。さらに、弁を非励磁
（閉鎖）位置に置こうすると、ボールは、最初の位置に
急速に移動して弁座に着座し、流体の流れを遮断する。
ボールに衝撃力が及ぼされると、電機子に衝撃力が加え
られる。電機子のビーティングの量は、ボールとの接触
面積と、加えられる力との関数である。電機子は、磁気
材料で作られており、通常は非常に軟らかい。電機子の
舌部とボールとの接触面積が殆どない場合には、所定量
の力が加えられると、大きなビーティングが生じ、軟ら
かい電機子は、長時間耐えることができない。さらに、
クナップ等の特許に開示された装置は、高圧力回路で制
御弁を使用することを必要とする装置では有用となりそ
うではない。何故ならば、クナップ等の特許が、低圧力
環境での使用を意図しているからである。
８２，９０２号は、ボールを電機子にしっかりと連結す
る延長舌部をもつ電機子を備えたアクチュエータ部分を
有する電磁的に作動される弁を開示している。さらに、
閉鎖バネが、弁座と対向したボールの側に設置され、弁
座を作動弁の非励磁起状態で閉鎖するようにボールを弁
座に付勢している。しかしながら、電機子は、薄いディ
スク状の形態のものであり、ソレノイドコイルの作動時
に、急速に移動すると、平らな電機子がフラッター運動
を起こすことがある。その結果、ボールが弁座に不適切
に着座し、従って、燃料インゼクタに供給される燃料の
量の制御が不正確になる。さらに、クナップ等の特許の
電機子がボールの弁座への着座を確保するように回動運
動をしたとしても、この回動運動は、意図した正確な時
点での適当な着座を確実にはせず、さらに、ボールを側
方に移動させて弁座との適当な着座の可能性を減少させ
る。さらに、電機子は、電機子の舌部分を通るボールと
の限定された接触領域を有している。弁が励磁されたと
き、電機子は、電機子の移動を制限する制御弁のハウジ
ングの段部分と接触する位置に急速に移動する。金属板
で作られた電機子自体は軟らかく、段部分との接触力が
電機子を損傷させることがある。さらに、弁を非励磁
（閉鎖）位置に置こうすると、ボールは、最初の位置に
急速に移動して弁座に着座し、流体の流れを遮断する。
ボールに衝撃力が及ぼされると、電機子に衝撃力が加え
られる。電機子のビーティングの量は、ボールとの接触
面積と、加えられる力との関数である。電機子は、磁気
材料で作られており、通常は非常に軟らかい。電機子の
舌部とボールとの接触面積が殆どない場合には、所定量
の力が加えられると、大きなビーティングが生じ、軟ら
かい電機子は、長時間耐えることができない。さらに、
クナップ等の特許に開示された装置は、高圧力回路で制
御弁を使用することを必要とする装置では有用となりそ
うではない。何故ならば、クナップ等の特許が、低圧力
環境での使用を意図しているからである。
【０００４】クナップ等の特許及びこれらの制御弁全体
における別の問題は、制御弁が開放位置と閉鎖位置との
間を急速に移動するときに生ずる弁座のビーティングで
ある。弁座が電機子よりも硬い材料で作られていたとし
ても、電機子の急速な閉鎖運動は、ボールを弁座に激し
く着座させ、ボールと弁座との間に大きな衝撃力を及ぼ
し、ボールの破砕と弁座へのビーティングの両方を引き
起こす。これらの問題は両方とも、制御弁の部品の寿
命、従って制御弁自体の寿命を更に減少させる。ファレ
ルに付与された米国特許第３，７３８，５７８号は、恒
久的な磁気電機子が電機子の端部に溶接されたボールを
有している、磁気電機子弁を開示している。この弁で
は、ボールは、電機子に押付ける付勢バネによって、円
錐形の弁座に着座している。バネが電機子に加える力
は、ナット付きのネジを移動させることによって調整で
きる。ファレルの特許は、電機子の移動を制限するのに
使用されるナットが、電機子の全体移動を調整するよう
に調整することができることも開示している。しかしな
がら、この弁組立体にも問題がある。その１つとして、
チェックボールを溶接した結果、ボールが純粋な球形形
態から変形し、チェックボールの円錐形弁座への着座が
不正確になってしまう。この不正確な着座の結果、制御
弁から組立体そしてエンジンのシリンダへ流れる燃料の
量の制御が不十分になる。
における別の問題は、制御弁が開放位置と閉鎖位置との
間を急速に移動するときに生ずる弁座のビーティングで
ある。弁座が電機子よりも硬い材料で作られていたとし
ても、電機子の急速な閉鎖運動は、ボールを弁座に激し
く着座させ、ボールと弁座との間に大きな衝撃力を及ぼ
し、ボールの破砕と弁座へのビーティングの両方を引き
起こす。これらの問題は両方とも、制御弁の部品の寿
命、従って制御弁自体の寿命を更に減少させる。ファレ
ルに付与された米国特許第３，７３８，５７８号は、恒
久的な磁気電機子が電機子の端部に溶接されたボールを
有している、磁気電機子弁を開示している。この弁で
は、ボールは、電機子に押付ける付勢バネによって、円
錐形の弁座に着座している。バネが電機子に加える力
は、ナット付きのネジを移動させることによって調整で
きる。ファレルの特許は、電機子の移動を制限するのに
使用されるナットが、電機子の全体移動を調整するよう
に調整することができることも開示している。しかしな
がら、この弁組立体にも問題がある。その１つとして、
チェックボールを溶接した結果、ボールが純粋な球形形
態から変形し、チェックボールの円錐形弁座への着座が
不正確になってしまう。この不正確な着座の結果、制御
弁から組立体そしてエンジンのシリンダへ流れる燃料の
量の制御が不十分になる。
【０００５】さらに、クナップ等の特許と同様に、円錐
形の弁座とチェックボールは、エンジンのシリンダへの
燃料の流れを制御するため、高圧力で大きな応力、チェ
ックボールの円錐形の弁座への急速な移動に耐えなけれ
ばならない。その結果、弁部のビーティングとボールの
破砕のため、円錐形の弁座とチェックボールがそれぞれ
劣化してしまう。これらの問題は、部品自体の寿命を制
限することに加えて、不適当な着座とシリンダへの不正
確な燃料の流れの問題を更に悪化させる。ハントに付与
された米国特許第４，９４６，１０７号は、燃料インゼ
クタのノズルの出口端にＶ形ノッチが形成され、このノ
ッチのウィングが案内端を形成している電磁燃料噴射弁
を開示している。ボール弁すなわちチェックボールがノ
ッチに固定され、ノズルシートの切欠け部分に着座して
いる。しかしながら、この構造体は、上述の特許の組立
体に関する多くの問題の影響を受けやすい。例えば、ノ
ッチ部分は、ボール弁とノズルとの接触面積を最大にし
ない。従って、ノズルの端部とボール弁との間の接触力
が所定量であれば、ボール弁とノズルシートの接触によ
る力が（軟らかい材料で作られた）ノズルに及ぼされ、
ビーティングを引き起こし、ノズルを容易に損傷してイ
ンゼクタの寿命を短くする。
形の弁座とチェックボールは、エンジンのシリンダへの
燃料の流れを制御するため、高圧力で大きな応力、チェ
ックボールの円錐形の弁座への急速な移動に耐えなけれ
ばならない。その結果、弁部のビーティングとボールの
破砕のため、円錐形の弁座とチェックボールがそれぞれ
劣化してしまう。これらの問題は、部品自体の寿命を制
限することに加えて、不適当な着座とシリンダへの不正
確な燃料の流れの問題を更に悪化させる。ハントに付与
された米国特許第４，９４６，１０７号は、燃料インゼ
クタのノズルの出口端にＶ形ノッチが形成され、このノ
ッチのウィングが案内端を形成している電磁燃料噴射弁
を開示している。ボール弁すなわちチェックボールがノ
ッチに固定され、ノズルシートの切欠け部分に着座して
いる。しかしながら、この構造体は、上述の特許の組立
体に関する多くの問題の影響を受けやすい。例えば、ノ
ッチ部分は、ボール弁とノズルとの接触面積を最大にし
ない。従って、ノズルの端部とボール弁との間の接触力
が所定量であれば、ボール弁とノズルシートの接触によ
る力が（軟らかい材料で作られた）ノズルに及ぼされ、
ビーティングを引き起こし、ノズルを容易に損傷してイ
ンゼクタの寿命を短くする。
【０００６】さらに、ノッチ部分がボール弁の主直径を
横断しないので、ボール弁をノッチ部分に溶接しなけれ
ばならない。そのようになった場合には、上述のよう
に、ボールの変形の問題が生ずる。ボールをノッチ部分
に固定するのに接着剤を使用した場合には、非常に薄い
接着剤層を使用したとしても、ノズルシートに不適当に
着座させるようにボール弁の位置決めを変えることがあ
る。ライターに付与された米国特許第５，２２２，６７
３号とメイアー等に付与された同第５，２５５，８５５
号は両方とも、ボール形の弁閉鎖本体を弁座に付勢する
電機子を有する燃料噴射弁を開示している。磁気コイル
が付勢され、電機子が励磁位置に移動されると、ボール
形の弁閉鎖本体は、ボール形の弁閉鎖本体の移動を制限
するように、止めピンと接触する。
横断しないので、ボール弁をノッチ部分に溶接しなけれ
ばならない。そのようになった場合には、上述のよう
に、ボールの変形の問題が生ずる。ボールをノッチ部分
に固定するのに接着剤を使用した場合には、非常に薄い
接着剤層を使用したとしても、ノズルシートに不適当に
着座させるようにボール弁の位置決めを変えることがあ
る。ライターに付与された米国特許第５，２２２，６７
３号とメイアー等に付与された同第５，２５５，８５５
号は両方とも、ボール形の弁閉鎖本体を弁座に付勢する
電機子を有する燃料噴射弁を開示している。磁気コイル
が付勢され、電機子が励磁位置に移動されると、ボール
形の弁閉鎖本体は、ボール形の弁閉鎖本体の移動を制限
するように、止めピンと接触する。
【０００７】上述の問題の多くは、この構造体について
も存在する。第１に、電機子は、一定量の領域において
ボール形の弁本体に接触し、このことは、大きな力が電
機子に加えられることを意味する。何故ならば、ボール
形の弁本体が弁座に接触するときに衝撃力を受けるから
である。軟らかい電機子は、急速に変形を受け、有効寿
命を短くする。さらに、ボール形の弁本体が弁座から上
昇し、その移動が止めピンと接触することによって制限
されるとき、止めピンとボール形の弁本体との接触によ
って生ずる大きな衝撃力は、ピンのビーティングとボー
ルの破砕を引き起こす。ライターの特許、メイアーの特
許等においてボール形の弁本体が接触する止めピンが硬
い材料で作られていたとしても、止めピンの変形又は亀
裂に至るピンのビーティングは阻止されない。これらの
問題により、流体の流れの制御が不適当になり、燃料イ
ンゼクタの寿命が短くなる。
も存在する。第１に、電機子は、一定量の領域において
ボール形の弁本体に接触し、このことは、大きな力が電
機子に加えられることを意味する。何故ならば、ボール
形の弁本体が弁座に接触するときに衝撃力を受けるから
である。軟らかい電機子は、急速に変形を受け、有効寿
命を短くする。さらに、ボール形の弁本体が弁座から上
昇し、その移動が止めピンと接触することによって制限
されるとき、止めピンとボール形の弁本体との接触によ
って生ずる大きな衝撃力は、ピンのビーティングとボー
ルの破砕を引き起こす。ライターの特許、メイアーの特
許等においてボール形の弁本体が接触する止めピンが硬
い材料で作られていたとしても、止めピンの変形又は亀
裂に至るピンのビーティングは阻止されない。これらの
問題により、流体の流れの制御が不適当になり、燃料イ
ンゼクタの寿命が短くなる。
【０００８】従って、調時流体および噴射燃料計量装置
における正確な制御の必要性を損なうことなしに、電機
子の変形、ピンのビーティング、ボールの破砕、および
弁座のビーティングに関する問題を最少にする簡単で低
コストの制御弁に対する要請が依然として存在する。本
発明の目的は、従来技術における上述の問題を解決し、
簡単で低コストの構造を使用して精密な制御を行う、内
燃機関の調時流体および噴射燃料計量装置用の制御弁を
提供することである。本発明の別の目的は、最少数の部
品を使用して精密な制御を行う、調時流体および噴射燃
料計量装置用の制御弁を提供することである。本発明の
更に別の目的は、停止ピンの必要性を除去した、内燃機
関の調時流体および噴射燃料計量装置用の制御弁を提供
することである。
における正確な制御の必要性を損なうことなしに、電機
子の変形、ピンのビーティング、ボールの破砕、および
弁座のビーティングに関する問題を最少にする簡単で低
コストの制御弁に対する要請が依然として存在する。本
発明の目的は、従来技術における上述の問題を解決し、
簡単で低コストの構造を使用して精密な制御を行う、内
燃機関の調時流体および噴射燃料計量装置用の制御弁を
提供することである。本発明の別の目的は、最少数の部
品を使用して精密な制御を行う、調時流体および噴射燃
料計量装置用の制御弁を提供することである。本発明の
更に別の目的は、停止ピンの必要性を除去した、内燃機
関の調時流体および噴射燃料計量装置用の制御弁を提供
することである。
【０００９】本発明の更に別の目的は、最少数の部品を
使用して燃料の精密かつ予測可能な計量を行う、調時流
体および噴射燃料計量装置の調時および計量回路に使用
される制御弁を提供することである。本発明の更に別の
目的は、ピンのビーティングの影響を除去し、ボールの
破砕および弁座のビーティングの影響を最少にする、内
燃機関用の制御弁を提供することである。本発明の更に
別の目的は、弁の寿命を最大にするために、チェックボ
ールと弁座との間の衝撃力を影響を最少にする可撓性の
ウェブを提供する、調時流体および噴射燃料計量装置用
の制御弁を提供することである。
使用して燃料の精密かつ予測可能な計量を行う、調時流
体および噴射燃料計量装置の調時および計量回路に使用
される制御弁を提供することである。本発明の更に別の
目的は、ピンのビーティングの影響を除去し、ボールの
破砕および弁座のビーティングの影響を最少にする、内
燃機関用の制御弁を提供することである。本発明の更に
別の目的は、弁の寿命を最大にするために、チェックボ
ールと弁座との間の衝撃力を影響を最少にする可撓性の
ウェブを提供する、調時流体および噴射燃料計量装置用
の制御弁を提供することである。
【００１０】本発明の更に別の目的は、弁要素の移動を
制限するための制御弁の止めピンの必要性を除去するこ
とによってピンのビーティングの問題を除去する、調時
流体および噴射燃料計量装置用の制御弁を提供すること
である。本発明の更に別の目的は、衝撃力による電機子
の変形とボールの破砕の可能性を最少にし、かつ、ボー
ルの破砕を最少にするため、電機子とチェックボールと
の接触面積を最大にする、内燃機関用の制御弁を提供す
ることである。
制限するための制御弁の止めピンの必要性を除去するこ
とによってピンのビーティングの問題を除去する、調時
流体および噴射燃料計量装置用の制御弁を提供すること
である。本発明の更に別の目的は、衝撃力による電機子
の変形とボールの破砕の可能性を最少にし、かつ、ボー
ルの破砕を最少にするため、電機子とチェックボールと
の接触面積を最大にする、内燃機関用の制御弁を提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的、及び発明の
説明から明らかになる他の目的を達成するために、部品
数を最少にし、かつ、燃料計量装置を有効かつ予測可能
に制御するために必要な精度を提供する、調時流体およ
び噴射燃料計量装置用の制御弁が提供される。本発明の
制御弁は、電機子を有する作動手段と、作動手段に連結
された弁要素支持部材とを備えており、チェックボール
のような弁要素が、弁要素支持部材の凹部領域に固定さ
れている。チェックボールは、部分的に、チェックボー
ルの主直径を超えて延びた支持要素の環状延長部によっ
て、弁要素支持部材の凹部領域に当てて固定されてお
り、チェックボールを適所に固定するため、チェックボ
ールの方へ内方にクリンプされている。
説明から明らかになる他の目的を達成するために、部品
数を最少にし、かつ、燃料計量装置を有効かつ予測可能
に制御するために必要な精度を提供する、調時流体およ
び噴射燃料計量装置用の制御弁が提供される。本発明の
制御弁は、電機子を有する作動手段と、作動手段に連結
された弁要素支持部材とを備えており、チェックボール
のような弁要素が、弁要素支持部材の凹部領域に固定さ
れている。チェックボールは、部分的に、チェックボー
ルの主直径を超えて延びた支持要素の環状延長部によっ
て、弁要素支持部材の凹部領域に当てて固定されてお
り、チェックボールを適所に固定するため、チェックボ
ールの方へ内方にクリンプされている。
【００１２】
【発明の実施の形態】さらに、弁要素支持部材の凹部領
域は、チェックボールがボール／ソケット状に嵌まるよ
うに、半球形状を有している。凹部領域の形状は、チェ
ックボールと支持要素との間に大きな接触面積を提供す
るため、チェックボールの表面の半分以上が凹部領域に
よって被覆されるようなものである。さらに、電機子シ
ムが、電機子と上部極片との間に配置されており、制御
弁のソレノイドコイルが付勢されて、電機子がチェック
ボールを弁座から離れる方へ移動させ制御弁の通路を開
放するとき、電機子の移動は、電機子シムに当たる上部
極片によって制限される。さらに、制御弁の取付けフラ
ンジが、弁座のビーティングを緩和するための可撓性の
ウェブ手段を有している。可撓性のウェブ手段は薄く、
チェックボールが弁座と接触したとき、僅かに曲がるよ
うに設計されている。可撓性のウェブ手段のこの僅かな
曲げは、チェックボールが弁座に接触するときの衝撃力
による弁座のビーティングの作用を最少にする緩衝効果
を提供する。
域は、チェックボールがボール／ソケット状に嵌まるよ
うに、半球形状を有している。凹部領域の形状は、チェ
ックボールと支持要素との間に大きな接触面積を提供す
るため、チェックボールの表面の半分以上が凹部領域に
よって被覆されるようなものである。さらに、電機子シ
ムが、電機子と上部極片との間に配置されており、制御
弁のソレノイドコイルが付勢されて、電機子がチェック
ボールを弁座から離れる方へ移動させ制御弁の通路を開
放するとき、電機子の移動は、電機子シムに当たる上部
極片によって制限される。さらに、制御弁の取付けフラ
ンジが、弁座のビーティングを緩和するための可撓性の
ウェブ手段を有している。可撓性のウェブ手段は薄く、
チェックボールが弁座と接触したとき、僅かに曲がるよ
うに設計されている。可撓性のウェブ手段のこの僅かな
曲げは、チェックボールが弁座に接触するときの衝撃力
による弁座のビーティングの作用を最少にする緩衝効果
を提供する。
【００１３】制御弁の変形形態では、電機子と上部極片
との間に電機子シムを配置する代わりに、電機子の移動
は、Ｕ形の電機子の中央部が着座する中央の弁ピンによ
って拘束される。この実施の形態では、付勢手段が、制
御弁に形成された内側ボア領域に配置され、圧縮バネが
チェックボールに配置される付勢力を調整するのに使用
される。これらの、及び他の目的と利点は、以下の詳細
な説明と添付図面から明らかになるであろう。
との間に電機子シムを配置する代わりに、電機子の移動
は、Ｕ形の電機子の中央部が着座する中央の弁ピンによ
って拘束される。この実施の形態では、付勢手段が、制
御弁に形成された内側ボア領域に配置され、圧縮バネが
チェックボールに配置される付勢力を調整するのに使用
される。これらの、及び他の目的と利点は、以下の詳細
な説明と添付図面から明らかになるであろう。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の制御弁を利用することがで
きる６気筒内燃機関用の調時流体および噴射燃料計量装
置１００を全体的に示している。この装置は、１９９４
年３月１０に出願され、本発明の譲受人に譲渡された、
許可された米国特許出願第０８／２０８，３６５号に開
示されている単一調時および噴射燃料計量装置と実質的
に同様のものであり、この出願の内容を参考文献として
ここに含める。計量装置１００は一般的に、低圧力燃料
を調時流体制御弁１２２および噴射燃料制御弁１２４を
介して第１の組の単位燃料インゼクタ１０４と第２の組
の単位燃料インゼクタ１０６の両方に供給するための燃
料供給ポンプ１０２を備えている。各組のインゼクタ１
０４、１０６のうち燃料インゼクタ１０８は各々、調時
期間と計量期間を与えるように作動され、制御弁１２
２、１２４、１２６、１２８は、調時期間および計量期
間内に、インゼクタにそれぞれ計量される調時流体およ
び噴射燃料の量を定めるように作動する。それぞれの制
御弁により個々に制御される別個の調時および計量回路
を提供することによって、計量装置は、インゼクタプラ
ンジャの計量行程の際、燃料噴射の調時と計量の両方を
有効かつ予測可能に制御することができ、これにより調
時期間、即ち燃料および調時流体の計量に利用される機
会を最大にする。さらに、計量装置は、内燃機関のサイ
クル全体にわたって特定の群の計量および調時期間を広
げるため、インゼクタをインゼクタのバンク全体の噴射
期間の順序に応答して選択的に分類することによって、
特定の組のインゼクタのうち各インゼクタに対して計量
するための調時時間を最大にする。
きる６気筒内燃機関用の調時流体および噴射燃料計量装
置１００を全体的に示している。この装置は、１９９４
年３月１０に出願され、本発明の譲受人に譲渡された、
許可された米国特許出願第０８／２０８，３６５号に開
示されている単一調時および噴射燃料計量装置と実質的
に同様のものであり、この出願の内容を参考文献として
ここに含める。計量装置１００は一般的に、低圧力燃料
を調時流体制御弁１２２および噴射燃料制御弁１２４を
介して第１の組の単位燃料インゼクタ１０４と第２の組
の単位燃料インゼクタ１０６の両方に供給するための燃
料供給ポンプ１０２を備えている。各組のインゼクタ１
０４、１０６のうち燃料インゼクタ１０８は各々、調時
期間と計量期間を与えるように作動され、制御弁１２
２、１２４、１２６、１２８は、調時期間および計量期
間内に、インゼクタにそれぞれ計量される調時流体およ
び噴射燃料の量を定めるように作動する。それぞれの制
御弁により個々に制御される別個の調時および計量回路
を提供することによって、計量装置は、インゼクタプラ
ンジャの計量行程の際、燃料噴射の調時と計量の両方を
有効かつ予測可能に制御することができ、これにより調
時期間、即ち燃料および調時流体の計量に利用される機
会を最大にする。さらに、計量装置は、内燃機関のサイ
クル全体にわたって特定の群の計量および調時期間を広
げるため、インゼクタをインゼクタのバンク全体の噴射
期間の順序に応答して選択的に分類することによって、
特定の組のインゼクタのうち各インゼクタに対して計量
するための調時時間を最大にする。
【００１５】燃料供給ポンプ１０２は、燃料をリザーバ
１１０から引いて共通の供給通路１１２に差し向ける歯
車ポンプである。供給通路１１２は、第１の組のインゼ
クタ１０４と第２の組のインゼクタ１０６に噴射用燃料
をそれぞれ提供する第１の燃料供給路１１４と第２の燃
料供給路１１６の両方に、燃料を供給する。供給通路１
１２は又、第１の組のインゼクタ１０４と第２の組のイ
ンゼクタ１０６に調時流体として燃料をそれぞれ提供す
る第１の調時流体供給路１１８と第２の調時流体供給路
１２０の両方に、燃料を供給する。供給ポンプ１０２の
バイパス管路に位置決めされたバイパス弁１３０が、燃
料供給を実質的に一定の圧力（好ましくは、７．０３〜
３５．１５Kg/cm2（１００〜５００ｐｓｉ））に維持す
る。バイパス弁１３０は、ポンプ１０２の出口側からの
流体をバイパス管路からポンプ１２０の入口側に流入さ
せて燃料供給圧力を所定の水準に維持するため、所定の
下流の燃料圧力で開放するように付勢されたバネであ
る。
１１０から引いて共通の供給通路１１２に差し向ける歯
車ポンプである。供給通路１１２は、第１の組のインゼ
クタ１０４と第２の組のインゼクタ１０６に噴射用燃料
をそれぞれ提供する第１の燃料供給路１１４と第２の燃
料供給路１１６の両方に、燃料を供給する。供給通路１
１２は又、第１の組のインゼクタ１０４と第２の組のイ
ンゼクタ１０６に調時流体として燃料をそれぞれ提供す
る第１の調時流体供給路１１８と第２の調時流体供給路
１２０の両方に、燃料を供給する。供給ポンプ１０２の
バイパス管路に位置決めされたバイパス弁１３０が、燃
料供給を実質的に一定の圧力（好ましくは、７．０３〜
３５．１５Kg/cm2（１００〜５００ｐｓｉ））に維持す
る。バイパス弁１３０は、ポンプ１０２の出口側からの
流体をバイパス管路からポンプ１２０の入口側に流入さ
せて燃料供給圧力を所定の水準に維持するため、所定の
下流の燃料圧力で開放するように付勢されたバネであ
る。
【００１６】調時流体制御弁１２２、１２６および噴射
燃料制御弁１２４、１２８は、調時流体および噴射燃料
のそれぞれのインゼクタへの流れを制御するため、調時
流体供給路１１８、１２０および燃料供給路１１４、１
１６にそれぞれ位置決めされている。制御弁１２２、１
２４、１２６、１２８は各々、供給路１１４、１１６、
１１８、１２０からインゼクタへの調時流体および燃料
の流れを制御するため、開放位置と閉鎖位置との間で作
動される弁要素を有する電磁作動式の弁組立体である。
制御弁１２２、１２４、１２６、１２８は、全体として
参照符号１４２で示される、対応するエンジンのセンサ
からの（エンジンの速度、位置、アクセルペダルの位
置、冷却剤の温度、マニホルドの圧力、および吸入空気
温度の信号のような）信号を受け入れる電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）１４０によって制御される。これらの信号
に基づいて、ＥＣＵ１４０は、エンジンの作動状態を判
断し、エンジンの作動状態に対して各インゼクタ１０８
から噴射する燃料噴射の調時と燃料の量が最適になるよ
うに、制御信号を制御弁１２２、１２４、１２６、１２
８に出す。制御弁１２２、１２４、１２６、１２８につ
いては、詳細に後述する。
燃料制御弁１２４、１２８は、調時流体および噴射燃料
のそれぞれのインゼクタへの流れを制御するため、調時
流体供給路１１８、１２０および燃料供給路１１４、１
１６にそれぞれ位置決めされている。制御弁１２２、１
２４、１２６、１２８は各々、供給路１１４、１１６、
１１８、１２０からインゼクタへの調時流体および燃料
の流れを制御するため、開放位置と閉鎖位置との間で作
動される弁要素を有する電磁作動式の弁組立体である。
制御弁１２２、１２４、１２６、１２８は、全体として
参照符号１４２で示される、対応するエンジンのセンサ
からの（エンジンの速度、位置、アクセルペダルの位
置、冷却剤の温度、マニホルドの圧力、および吸入空気
温度の信号のような）信号を受け入れる電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）１４０によって制御される。これらの信号
に基づいて、ＥＣＵ１４０は、エンジンの作動状態を判
断し、エンジンの作動状態に対して各インゼクタ１０８
から噴射する燃料噴射の調時と燃料の量が最適になるよ
うに、制御信号を制御弁１２２、１２４、１２６、１２
８に出す。制御弁１２２、１２４、１２６、１２８につ
いては、詳細に後述する。
【００１７】第１の調時流体制御弁１２２と第２の調時
流体制御弁１２６は、第１および第２の調時流体供給路
１１８、１２０の各調時流体共通レール部分１３２、１
３４にそれぞれ燃料を吐出する。同様に、第１の噴射燃
料制御弁１２４と第２の噴射燃料制御弁１２８は、第１
および第２の燃料供給路１１４、１１６の第１および第
２の噴射燃料共通レール部分１３６、１３８への燃料の
流れをそれぞれ制御する。各インゼクタ１０８は、調時
流体を調時流体共通レール１３２、１３４から受け入れ
るための調時回路１５０と、引き続きエンジンの対応す
るシリンダへ噴射するため共通レール部分１３６、１３
８からの燃料をインゼクタに差し向けるための計量回路
１５２２とを有している。調時流体は、調時流体制御弁
１２２、１２６から枝管１５４を介して個々の燃料イン
ゼクタ１０８に提供され、燃料は、噴射燃料弁１２４、
１２８から枝管１５６を介して個々の燃料インゼクタ１
０８に提供される。
流体制御弁１２６は、第１および第２の調時流体供給路
１１８、１２０の各調時流体共通レール部分１３２、１
３４にそれぞれ燃料を吐出する。同様に、第１の噴射燃
料制御弁１２４と第２の噴射燃料制御弁１２８は、第１
および第２の燃料供給路１１４、１１６の第１および第
２の噴射燃料共通レール部分１３６、１３８への燃料の
流れをそれぞれ制御する。各インゼクタ１０８は、調時
流体を調時流体共通レール１３２、１３４から受け入れ
るための調時回路１５０と、引き続きエンジンの対応す
るシリンダへ噴射するため共通レール部分１３６、１３
８からの燃料をインゼクタに差し向けるための計量回路
１５２２とを有している。調時流体は、調時流体制御弁
１２２、１２６から枝管１５４を介して個々の燃料イン
ゼクタ１０８に提供され、燃料は、噴射燃料弁１２４、
１２８から枝管１５６を介して個々の燃料インゼクタ１
０８に提供される。
【００１８】次に図２を参照して、本発明の第１の実施
の形態による制御弁について詳細に説明する。図２は、
非励磁状態（閉鎖状態）における噴射燃料制御弁１２４
（以下「制御弁１２４」という）を示している。噴射燃
料制御弁１２８は制御弁１２４と同じであり、調時流体
制御弁１２２、１２６は、後述する取付手段２４９を除
いて実質的に同じであることに留意すべきである。さら
に、本発明の取付手段２４９は、ボルト又はネジ用の取
付け孔２５２をもつ取付けフランジ２５０を有している
が、他の型式のフランジ、ブラケット、又は支持装置の
ような、締結機能を提供する他の構造体を使用してもよ
いことに留意すべきである。この第１の実施の形態で
は、制御弁１２４は、その構成要素としてハウジング２
１０を備えている。ＥＣＵ１４０（図１参照）からの制
御信号２０２が、コイル組立体２０５に取付けられた端
子２０３を通って制御弁１２４に入る。ＥＣＵ１４０
は、制御弁１２４を開放位置に置いて、弁の入口２０８
と出口２０９との間で流体を流れさせるときに調整す
る。図２においてソレノイド２１１／電機子２１６組立
体として示されている作動手段が、制御弁１２４を閉鎖
位置と開放位置との間で移動させる。他の形態の電磁組
立体、或いは空圧、液圧、カム駆動、又はバネ式の構造
体のような非電磁組立体のような、制御弁を作動させる
他の構造体を使用してもよいことに留意すべきである。
この場合には、ソレノイドコイル２１１が、ソレノイド
コイル２１１の内側２１５に配置されたボビン２１３
と、外側２１７に配置されたコイル組立体２０５との間
に位置決めされている。コイルハウジング２１２が、ソ
レノイドコイル２１１の外側２１７に配置されたコイル
組立体２０５の一部のまわり、ソレノイドコイルの下、
及びソレノイドコイル２１１の内側２１５の一部に延び
ている。制御弁１２４の軸線内に形成された内側ボア領
域２１４には、上部極片として示されている制限手段２
３０が配置され、制限手段２３０の下方には電機子シム
２３２が配置され、電機子シム２３２の下方には電機子
２１６が配置されている。詳細には後述する上部極片２
３０と電機子シム２３２が果たす必要な制限機能が提供
される限り、制限手段２３０および電機子シム２３２に
ついて図示した以外の構造を使用してもよいことに留意
すべきである。
の形態による制御弁について詳細に説明する。図２は、
非励磁状態（閉鎖状態）における噴射燃料制御弁１２４
（以下「制御弁１２４」という）を示している。噴射燃
料制御弁１２８は制御弁１２４と同じであり、調時流体
制御弁１２２、１２６は、後述する取付手段２４９を除
いて実質的に同じであることに留意すべきである。さら
に、本発明の取付手段２４９は、ボルト又はネジ用の取
付け孔２５２をもつ取付けフランジ２５０を有している
が、他の型式のフランジ、ブラケット、又は支持装置の
ような、締結機能を提供する他の構造体を使用してもよ
いことに留意すべきである。この第１の実施の形態で
は、制御弁１２４は、その構成要素としてハウジング２
１０を備えている。ＥＣＵ１４０（図１参照）からの制
御信号２０２が、コイル組立体２０５に取付けられた端
子２０３を通って制御弁１２４に入る。ＥＣＵ１４０
は、制御弁１２４を開放位置に置いて、弁の入口２０８
と出口２０９との間で流体を流れさせるときに調整す
る。図２においてソレノイド２１１／電機子２１６組立
体として示されている作動手段が、制御弁１２４を閉鎖
位置と開放位置との間で移動させる。他の形態の電磁組
立体、或いは空圧、液圧、カム駆動、又はバネ式の構造
体のような非電磁組立体のような、制御弁を作動させる
他の構造体を使用してもよいことに留意すべきである。
この場合には、ソレノイドコイル２１１が、ソレノイド
コイル２１１の内側２１５に配置されたボビン２１３
と、外側２１７に配置されたコイル組立体２０５との間
に位置決めされている。コイルハウジング２１２が、ソ
レノイドコイル２１１の外側２１７に配置されたコイル
組立体２０５の一部のまわり、ソレノイドコイルの下、
及びソレノイドコイル２１１の内側２１５の一部に延び
ている。制御弁１２４の軸線内に形成された内側ボア領
域２１４には、上部極片として示されている制限手段２
３０が配置され、制限手段２３０の下方には電機子シム
２３２が配置され、電機子シム２３２の下方には電機子
２１６が配置されている。詳細には後述する上部極片２
３０と電機子シム２３２が果たす必要な制限機能が提供
される限り、制限手段２３０および電機子シム２３２に
ついて図示した以外の構造を使用してもよいことに留意
すべきである。
【００１９】さらに、圧縮バネ２２０が、Ｕ形の電機子
２１６の中間部分２１９に力を加えるように、内側ボア
領域２１４に位置決めされており、圧縮バネ２２０は、
チェックボール２０４のような弁要素を弁座２０６に接
触させる。流体は、制御弁１２４に入ることはできず、
これにより入口２０８と出口２０９との間の流体の流れ
を遮断する。圧縮バネ２２０は、頂端部がバネガイド／
スペーサ２１８によって、底端部がバネシム２３４によ
って案内されている。チェックボール２０４が固定され
ている弁要素支持部材２２２が、電機子２１６に連結さ
れている。図２では、弁要素支持部材２２２は、電機子
２１６と一体であり且つ電機子２１６と同じ材料のもの
として示されているが、弁要素支持部材２２２は、電機
子２１６と別個の構成要素でもよく、電機子２１６と異
なる材料のものでもよい。すなわち、電機子２１６が軟
らかい磁気材料であり、弁要素支持部材２２２が、チェ
ックボール又は弁座２０６を形成している材料のような
硬い材料でもよい。
２１６の中間部分２１９に力を加えるように、内側ボア
領域２１４に位置決めされており、圧縮バネ２２０は、
チェックボール２０４のような弁要素を弁座２０６に接
触させる。流体は、制御弁１２４に入ることはできず、
これにより入口２０８と出口２０９との間の流体の流れ
を遮断する。圧縮バネ２２０は、頂端部がバネガイド／
スペーサ２１８によって、底端部がバネシム２３４によ
って案内されている。チェックボール２０４が固定され
ている弁要素支持部材２２２が、電機子２１６に連結さ
れている。図２では、弁要素支持部材２２２は、電機子
２１６と一体であり且つ電機子２１６と同じ材料のもの
として示されているが、弁要素支持部材２２２は、電機
子２１６と別個の構成要素でもよく、電機子２１６と異
なる材料のものでもよい。すなわち、電機子２１６が軟
らかい磁気材料であり、弁要素支持部材２２２が、チェ
ックボール又は弁座２０６を形成している材料のような
硬い材料でもよい。
【００２０】本発明の重要な観点は、チェックボール２
０４を弁要素支持部材２２２に固定する方法である。弁
要素支持部材２２２は、図２では半球形状として示され
ている凹部分２２４を備えた凹部領域２２７を有してい
る。この半球形状は、チェックボール２０４がボール／
ソケット状に凹部分２２４にしっかりと当接するよう
に、チェックボール２０４の直径よりも僅かに大きな立
体直径を有している。さらに、凹部領域２２７は、環状
延長部２２６を有しており、環状延長部２２６は、チェ
ックボール２０４の主直径を超えて延び、チェックボー
ル２０４を弁要素支持部材２２２にしっかりと押し当て
るようにチェックボール２０４に向かって内方にクリン
プしている。凹部領域２２７は、弁要素支持部材２２２
がチェックボール２０４の全表面積の１／２以上取り囲
むように構成されていることに留意すべきである。これ
は、チェックボール２０４と弁要素支持部材２２２（或
いは、弁要素支持部材２２２が図２に示されるように電
機子と一体の構成要素である場合には、電機子２１６）
との間に最大接触面積を提供する。この最大接触面積の
意義については後述する。
０４を弁要素支持部材２２２に固定する方法である。弁
要素支持部材２２２は、図２では半球形状として示され
ている凹部分２２４を備えた凹部領域２２７を有してい
る。この半球形状は、チェックボール２０４がボール／
ソケット状に凹部分２２４にしっかりと当接するよう
に、チェックボール２０４の直径よりも僅かに大きな立
体直径を有している。さらに、凹部領域２２７は、環状
延長部２２６を有しており、環状延長部２２６は、チェ
ックボール２０４の主直径を超えて延び、チェックボー
ル２０４を弁要素支持部材２２２にしっかりと押し当て
るようにチェックボール２０４に向かって内方にクリン
プしている。凹部領域２２７は、弁要素支持部材２２２
がチェックボール２０４の全表面積の１／２以上取り囲
むように構成されていることに留意すべきである。これ
は、チェックボール２０４と弁要素支持部材２２２（或
いは、弁要素支持部材２２２が図２に示されるように電
機子と一体の構成要素である場合には、電機子２１６）
との間に最大接触面積を提供する。この最大接触面積の
意義については後述する。
【００２１】図２に示されるように、本発明の１つの利
点として、凹部領域２２７にチェックボール２０４を堅
固に保持するのに、接着剤又は溶接を必要としない。接
着剤の使用の回避により、接着のためチェックボール２
０４が意図した位置からオフセットする可能性が除去さ
れる。チェックボール２０４の軽微なオフセットでさ
え、チェックボール２０４が図２に示される閉鎖位置と
図３に示される開放位置との間を移動するとき、弁座２
０６との不正確な着座を引き起こす。正確な着座は、
（関連する制御弁の型式に応じて）図１に示される調時
および計量装置１００において制御弁から必要な単位燃
料インゼクタ１０８に流れる調時流体又は噴射燃料の量
を正確に制御するのに必須である。さらに、溶接による
チェックボール２０４の弁要素支持部材２２２への固定
は、チェックボールの軽微な変形を引き起こすことがあ
り、その結果、弁座に不適当に着座し、従って、不正確
な量の調時流体又は噴射燃料が単位燃料インゼクタ１０
８に供給されることがある。
点として、凹部領域２２７にチェックボール２０４を堅
固に保持するのに、接着剤又は溶接を必要としない。接
着剤の使用の回避により、接着のためチェックボール２
０４が意図した位置からオフセットする可能性が除去さ
れる。チェックボール２０４の軽微なオフセットでさ
え、チェックボール２０４が図２に示される閉鎖位置と
図３に示される開放位置との間を移動するとき、弁座２
０６との不正確な着座を引き起こす。正確な着座は、
（関連する制御弁の型式に応じて）図１に示される調時
および計量装置１００において制御弁から必要な単位燃
料インゼクタ１０８に流れる調時流体又は噴射燃料の量
を正確に制御するのに必須である。さらに、溶接による
チェックボール２０４の弁要素支持部材２２２への固定
は、チェックボールの軽微な変形を引き起こすことがあ
り、その結果、弁座に不適当に着座し、従って、不正確
な量の調時流体又は噴射燃料が単位燃料インゼクタ１０
８に供給されることがある。
【００２２】本発明の別の利点は、普通の制御弁に通常
使用されている弁止めピンの必要性が除去されることで
ある。チェックボール２０４の移動を制限するのに弁止
めピンを使用する代わりに、電機子２１６が、チェック
ボール２０４の移動を制限するように位置決めされてい
る。従って、弁止めピンがなくとも、ピンのビーティン
グ（ｂｅａｔｉｎｇ）が生ずることはなく、これにより
制御弁１２４の有効寿命を増加させる。さらに、普通の
弁止めピンを除去することにより制御弁が単純化され、
構成要素のコストが節約される。チェックボール２０４
の移動を制限するのに電機子２１６を利用するとき、チ
ェックボール２０４が弁座２０６に着座するときに生ず
る衝撃力のためビーティングと変形の問題が生ずること
がある。何故ならば、電機子２１６が通常、軟らかい磁
気材料で形成されているのに対し、チェックボール２０
４は、より硬い材料で形成されているからである。この
問題を緩和するため、電機子２１６とチェックボール２
０４との間に、普通の設計のものよりも大きな接触面積
が使用されている。上述のように、弁要素支持部材２２
２の凹部領域２２７は、チェックボール２０４の全表面
積の１／２以上の部分に当接している。ビーティングの
問題は、接触面積と加えられる力の関数である。この場
合、所定の衝撃力の下では、接触面積が大きければ、ビ
ーティングは小さくなる。従って、本発明の構成では、
弁要素支持部材２２２とチェックボール２０４との接触
面積が大きいため、電機子のビーティングと変形の問題
は最少になる。
使用されている弁止めピンの必要性が除去されることで
ある。チェックボール２０４の移動を制限するのに弁止
めピンを使用する代わりに、電機子２１６が、チェック
ボール２０４の移動を制限するように位置決めされてい
る。従って、弁止めピンがなくとも、ピンのビーティン
グ（ｂｅａｔｉｎｇ）が生ずることはなく、これにより
制御弁１２４の有効寿命を増加させる。さらに、普通の
弁止めピンを除去することにより制御弁が単純化され、
構成要素のコストが節約される。チェックボール２０４
の移動を制限するのに電機子２１６を利用するとき、チ
ェックボール２０４が弁座２０６に着座するときに生ず
る衝撃力のためビーティングと変形の問題が生ずること
がある。何故ならば、電機子２１６が通常、軟らかい磁
気材料で形成されているのに対し、チェックボール２０
４は、より硬い材料で形成されているからである。この
問題を緩和するため、電機子２１６とチェックボール２
０４との間に、普通の設計のものよりも大きな接触面積
が使用されている。上述のように、弁要素支持部材２２
２の凹部領域２２７は、チェックボール２０４の全表面
積の１／２以上の部分に当接している。ビーティングの
問題は、接触面積と加えられる力の関数である。この場
合、所定の衝撃力の下では、接触面積が大きければ、ビ
ーティングは小さくなる。従って、本発明の構成では、
弁要素支持部材２２２とチェックボール２０４との接触
面積が大きいため、電機子のビーティングと変形の問題
は最少になる。
【００２３】本発明の別の重要な観点は、可撓性のウェ
ブ手段２４０であり、可撓性のウェブ手段２４０は、図
２では、取付けフランジ２５０と一体のものとして示さ
れており、弁座２０６が形成される延長ボス部分２５４
を有している。可撓性のウェブ手段２４０は、チェック
ボール２０４が図３に示されるような開放位置から図２
に示される閉鎖位置に移動して弁座２０６と接触すると
き、全体として矢印２４２で示される曲げ運動を提供す
る。可撓性のウェブ手段２４０の機能については、詳細
に後述する。さらに、Ｏ−リングシール２６０、２６
２、２６４、２６６、２６８、２７０が、制御弁１２４
の別々の部分から流体が漏れることのないように、制御
弁１２４の種々の構成要素間の所要の効果的なシーリン
グを提供する。
ブ手段２４０であり、可撓性のウェブ手段２４０は、図
２では、取付けフランジ２５０と一体のものとして示さ
れており、弁座２０６が形成される延長ボス部分２５４
を有している。可撓性のウェブ手段２４０は、チェック
ボール２０４が図３に示されるような開放位置から図２
に示される閉鎖位置に移動して弁座２０６と接触すると
き、全体として矢印２４２で示される曲げ運動を提供す
る。可撓性のウェブ手段２４０の機能については、詳細
に後述する。さらに、Ｏ−リングシール２６０、２６
２、２６４、２６６、２６８、２７０が、制御弁１２４
の別々の部分から流体が漏れることのないように、制御
弁１２４の種々の構成要素間の所要の効果的なシーリン
グを提供する。
【００２４】図３は、本発明の第１の実施の形態による
完全付勢（開放）状態における制御弁１２４を示してい
る。次に、制御弁１２４が励磁されたときの構成要素の
移動について詳細に説明する。ＥＣＵ１４０が制御弁１
２４を開放位置に置く信号を送ると、信号２０２は、ソ
レノイドコイル２１１に電流を誘導する。磁界が形成さ
れ、電機子２１６が、内側ボア領域２１４内を上部極片
２３０の方へ（図３に示されるように）上方に移動され
る。弁要素支持部材２２２も上方に移動し、弁要素支持
部材２２２の凹部領域２２７に押し当てて固定されてい
るチェックボール２０４が上方に移動する。この移動
は、チェックボール２０４を弁座２０６から遠去かる方
へ上昇させ、これにより入口２０８と出口２０９との間
の流体連結を作り出す。電機子２１６の移動は、上部極
片２３０によって制限される。しかしながら、磁気電機
子２１６と上部極片２３０とは、互いに接触することは
ない。従って、ドーナツ形の非磁気電機子シム２３２
が、２つの構成要素間の接触を回避するため、電機子２
１６の外側部分２５６と上部極片２３０との間に位置決
めされる。
完全付勢（開放）状態における制御弁１２４を示してい
る。次に、制御弁１２４が励磁されたときの構成要素の
移動について詳細に説明する。ＥＣＵ１４０が制御弁１
２４を開放位置に置く信号を送ると、信号２０２は、ソ
レノイドコイル２１１に電流を誘導する。磁界が形成さ
れ、電機子２１６が、内側ボア領域２１４内を上部極片
２３０の方へ（図３に示されるように）上方に移動され
る。弁要素支持部材２２２も上方に移動し、弁要素支持
部材２２２の凹部領域２２７に押し当てて固定されてい
るチェックボール２０４が上方に移動する。この移動
は、チェックボール２０４を弁座２０６から遠去かる方
へ上昇させ、これにより入口２０８と出口２０９との間
の流体連結を作り出す。電機子２１６の移動は、上部極
片２３０によって制限される。しかしながら、磁気電機
子２１６と上部極片２３０とは、互いに接触することは
ない。従って、ドーナツ形の非磁気電機子シム２３２
が、２つの構成要素間の接触を回避するため、電機子２
１６の外側部分２５６と上部極片２３０との間に位置決
めされる。
【００２５】図示の目的のため、図３では、電機子２１
６／チェックボール２０４の移動が誇張され、電機子シ
ム２３２の厚さが誇張されていることに留意すべきであ
る。チェックボール２０４の実際の移動は、１インチの
数千分の１程度であろう。チェックボール２０４は、制
御弁に通される流体の量が正確に制御され、大きな隙間
が不要となるように、僅かに移動するにすぎない。さら
に、この実施の形態で使用される電機子シム２３２の実
際の厚さも、１インチの数千分の１程度である。しかし
ながら、電機子２１６／チェックボール２０４の移動お
よび電機子シム２３２の厚さは、特定の用途に応じて所
望のように調整することができる。ＥＣＵ１４０が、入
口２０８と出口２０９との間の流体連結を遮断し、制御
弁１２４を閉鎖位置に戻すことを決定すると、適当な制
御信号２０２が端子対２０３を通して送られ、ソレノイ
ドコイル２１１が消勢される。この消勢により、電機子
２１６／チェックボール２０４が、制御弁２１４の内側
ボア領域２１４に移動して、ついにはチェックボール２
０４が弁座２０６に着座する。
６／チェックボール２０４の移動が誇張され、電機子シ
ム２３２の厚さが誇張されていることに留意すべきであ
る。チェックボール２０４の実際の移動は、１インチの
数千分の１程度であろう。チェックボール２０４は、制
御弁に通される流体の量が正確に制御され、大きな隙間
が不要となるように、僅かに移動するにすぎない。さら
に、この実施の形態で使用される電機子シム２３２の実
際の厚さも、１インチの数千分の１程度である。しかし
ながら、電機子２１６／チェックボール２０４の移動お
よび電機子シム２３２の厚さは、特定の用途に応じて所
望のように調整することができる。ＥＣＵ１４０が、入
口２０８と出口２０９との間の流体連結を遮断し、制御
弁１２４を閉鎖位置に戻すことを決定すると、適当な制
御信号２０２が端子対２０３を通して送られ、ソレノイ
ドコイル２１１が消勢される。この消勢により、電機子
２１６／チェックボール２０４が、制御弁２１４の内側
ボア領域２１４に移動して、ついにはチェックボール２
０４が弁座２０６に着座する。
【００２６】弁座２０６に接触しているチェックボール
２０４に着目すると、可撓性のウェブ手段２４０の必要
性が明白になるであろう。電機子２１６／チェックボー
ル２０４の移動が非常な高速で行われ、チェックボール
２０４が弁座２０６に接触するときに大きな衝撃力を生
じさせる。普通の構成では、剛な弁座２０６は、独力で
衝撃力に耐えなければならず、その結果、特にチェック
ボール２０４と弁座２０６との間の最小接触面積のた
め、弁座の激しいビーティングが生ずる。この問題を緩
和するため、本発明の制御弁１２４では、チェックボー
ル２０４が弁座２０６に接触するとき、可撓性のウェブ
手段２４０が、矢印２４２で示されるように僅かに曲が
り、これにより衝撃力を減少させる。さらに、この曲げ
は一時的なものにすぎず、衝撃力が消えると、可撓性の
ウェブ手段２４０は、直ちに元の形状に戻る。可撓性の
ウェブ手段２４０は、弁座のビーティングの量を最少に
し、これにより弁座２０６と制御弁１２４全体の有効寿
命を延長する。
２０４に着目すると、可撓性のウェブ手段２４０の必要
性が明白になるであろう。電機子２１６／チェックボー
ル２０４の移動が非常な高速で行われ、チェックボール
２０４が弁座２０６に接触するときに大きな衝撃力を生
じさせる。普通の構成では、剛な弁座２０６は、独力で
衝撃力に耐えなければならず、その結果、特にチェック
ボール２０４と弁座２０６との間の最小接触面積のた
め、弁座の激しいビーティングが生ずる。この問題を緩
和するため、本発明の制御弁１２４では、チェックボー
ル２０４が弁座２０６に接触するとき、可撓性のウェブ
手段２４０が、矢印２４２で示されるように僅かに曲が
り、これにより衝撃力を減少させる。さらに、この曲げ
は一時的なものにすぎず、衝撃力が消えると、可撓性の
ウェブ手段２４０は、直ちに元の形状に戻る。可撓性の
ウェブ手段２４０は、弁座のビーティングの量を最少に
し、これにより弁座２０６と制御弁１２４全体の有効寿
命を延長する。
【００２７】図３では、可撓性のウェブ手段２４０は、
取付けフランジ２５０と一体のものとして示されてお
り、取付けボア２５２を囲む取付けフランジ２５０の部
分の厚さＹよりも厚い厚さＸを有している。さらに、可
撓性のウェブ手段２４０は、可撓性のウェブ手段２４０
から外方に延びた、厚さＺのボス部分２５４を有してお
り、弁座２０６は、ボス部分２５４に形成されている。
図３に示した構造にもかかわらず、以下のことを理解す
べきである。すなわち、（１）取付けフランジ２５０
は、可撓性のウェブ手段２４０とは別個の構成要素であ
り、及び／又は、異なる材料で形成されていてもよく、
（２）可撓性のウェブ手段２４０は、弁座２０６が形成
される延長ボス部分２５４を有する必要がなく、（３）
可撓性のウェブ手段２４０は、図３に示されるような他
の構成要素の厚さに対して、図示された厚さと寸分違わ
ぬ厚さを有する必要がない。さらに、可撓性のウェブ手
段２４０は、所要の曲げ運動を行うことができれば、ど
のように形作られてもよい。
取付けフランジ２５０と一体のものとして示されてお
り、取付けボア２５２を囲む取付けフランジ２５０の部
分の厚さＹよりも厚い厚さＸを有している。さらに、可
撓性のウェブ手段２４０は、可撓性のウェブ手段２４０
から外方に延びた、厚さＺのボス部分２５４を有してお
り、弁座２０６は、ボス部分２５４に形成されている。
図３に示した構造にもかかわらず、以下のことを理解す
べきである。すなわち、（１）取付けフランジ２５０
は、可撓性のウェブ手段２４０とは別個の構成要素であ
り、及び／又は、異なる材料で形成されていてもよく、
（２）可撓性のウェブ手段２４０は、弁座２０６が形成
される延長ボス部分２５４を有する必要がなく、（３）
可撓性のウェブ手段２４０は、図３に示されるような他
の構成要素の厚さに対して、図示された厚さと寸分違わ
ぬ厚さを有する必要がない。さらに、可撓性のウェブ手
段２４０は、所要の曲げ運動を行うことができれば、ど
のように形作られてもよい。
【００２８】電機子２１４／チェックボール２０４の開
放位置と閉鎖位置との間の移動は、極めて急速であり、
毎秒多数の回数の移動が行われる。さらに、流体が制御
弁１２４を極めて高速で流れるので、制御弁１２４は、
非常な高圧力下でも正確に作動しなければならない。従
って、これらの構成要素は、所要の精度を達成するため
に、正確に組み込まれていなければならない。本発明の
上述の構成要素は、所要の精度で有効に作動し、かつ、
普通の制御弁よりも長い有効寿命を有する制御弁を提供
する。図４および図５は、本発明の別の実施の形態によ
る制御弁４００を示している。図４が閉鎖位置における
制御弁４００を示しているのに対して、図５は開放位置
における制御弁４００を示している。制御弁４００は、
噴射燃料制御弁１２４、１２８の代わりに使用してもよ
く、後述するように、取付けフランジ４５０を若干変え
て、調時流体制御弁１２２、１２６の代わりに使用して
もよい。
放位置と閉鎖位置との間の移動は、極めて急速であり、
毎秒多数の回数の移動が行われる。さらに、流体が制御
弁１２４を極めて高速で流れるので、制御弁１２４は、
非常な高圧力下でも正確に作動しなければならない。従
って、これらの構成要素は、所要の精度を達成するため
に、正確に組み込まれていなければならない。本発明の
上述の構成要素は、所要の精度で有効に作動し、かつ、
普通の制御弁よりも長い有効寿命を有する制御弁を提供
する。図４および図５は、本発明の別の実施の形態によ
る制御弁４００を示している。図４が閉鎖位置における
制御弁４００を示しているのに対して、図５は開放位置
における制御弁４００を示している。制御弁４００は、
噴射燃料制御弁１２４、１２８の代わりに使用してもよ
く、後述するように、取付けフランジ４５０を若干変え
て、調時流体制御弁１２２、１２６の代わりに使用して
もよい。
【００２９】この実施の形態の制御弁４００は、第１の
実施の形態の制御弁１２４と極めて類似している。この
構造体の構成要素は、作動手段を有しており、この作動
手段は、ソレノイドコイル４１１と、電機子４１６と、
凹部４２４および環状延長部４２６をもつ関連した凹部
領域４２７を備えた（電機子４１６と一体でもよい）弁
要素支持部材４２２とを有している。制御弁４００の他
の類似の構成要素は、端子対４０３と、コイル組立体４
０５と、制御信号４０２と、弁座４０６と、入口４０８
と、出口４０９と、ハウジング４１０と、ソレノイドコ
イル４１１と、コイルハウジング４１２と、ボビン４１
３と、内側ボア領域４１４と、ソレノイドコイルの内側
４１５と、電機子４１６と、ソレノイドコイルの外側４
１７と、電機子の中間部分４１９と、圧縮バネ４２０
と、上部極片４３０と、可撓性のウェブ手段４４０と、
可撓性のウェブ手段の曲げ運動と、取付け手段４４９
と、取付けボア４５２と、電機子４１６の外側部分４５
６と、ボス部分４５４と、Ｏ−リングシール４６０、４
６２、４６４、４６６、４６８、４７０、４７２とを有
している。
実施の形態の制御弁１２４と極めて類似している。この
構造体の構成要素は、作動手段を有しており、この作動
手段は、ソレノイドコイル４１１と、電機子４１６と、
凹部４２４および環状延長部４２６をもつ関連した凹部
領域４２７を備えた（電機子４１６と一体でもよい）弁
要素支持部材４２２とを有している。制御弁４００の他
の類似の構成要素は、端子対４０３と、コイル組立体４
０５と、制御信号４０２と、弁座４０６と、入口４０８
と、出口４０９と、ハウジング４１０と、ソレノイドコ
イル４１１と、コイルハウジング４１２と、ボビン４１
３と、内側ボア領域４１４と、ソレノイドコイルの内側
４１５と、電機子４１６と、ソレノイドコイルの外側４
１７と、電機子の中間部分４１９と、圧縮バネ４２０
と、上部極片４３０と、可撓性のウェブ手段４４０と、
可撓性のウェブ手段の曲げ運動と、取付け手段４４９
と、取付けボア４５２と、電機子４１６の外側部分４５
６と、ボス部分４５４と、Ｏ−リングシール４６０、４
６２、４６４、４６６、４６８、４７０、４７２とを有
している。
【００３０】しかしながら、この実施の形態は、第１の
実施の形態とは異なる、電機子４１６の移動を制限する
ための構造体を利用している。ドーナツ形の非電磁式電
機子シム２３２、バネシム２３４およびバネガイド／ス
ペーサ２１８（図１参照）の代わりに、この実施の形態
は、制御弁４００の内側ボア領域４１４に位置決めさ
れ、図４に示されるように、制御弁４００の頂部から電
機子４１６の略中間部分４１９の下まで延びた弁ピン４
３２を利用している。さらに、調整手段４３４が、内側
ボア領域４１４に位置決めされ、圧縮バネ４２０の上方
に置かれた弁ピン４３２の一部のまわりに同心状に配置
されている。調整手段４３４は、圧縮バネ４２０を弁座
４０６に向かってチェックボール４０４に置く力を調整
するのに使用される。この場合、調整手段４３４は、円
筒形の中空ロッド構造を有するものとして示されている
が、第２のバネ、又は弁ピン４３２に対して移動する弁
ピン４３２の延長部のような、同じ目的を達成する他の
手段を使用してもよい。
実施の形態とは異なる、電機子４１６の移動を制限する
ための構造体を利用している。ドーナツ形の非電磁式電
機子シム２３２、バネシム２３４およびバネガイド／ス
ペーサ２１８（図１参照）の代わりに、この実施の形態
は、制御弁４００の内側ボア領域４１４に位置決めさ
れ、図４に示されるように、制御弁４００の頂部から電
機子４１６の略中間部分４１９の下まで延びた弁ピン４
３２を利用している。さらに、調整手段４３４が、内側
ボア領域４１４に位置決めされ、圧縮バネ４２０の上方
に置かれた弁ピン４３２の一部のまわりに同心状に配置
されている。調整手段４３４は、圧縮バネ４２０を弁座
４０６に向かってチェックボール４０４に置く力を調整
するのに使用される。この場合、調整手段４３４は、円
筒形の中空ロッド構造を有するものとして示されている
が、第２のバネ、又は弁ピン４３２に対して移動する弁
ピン４３２の延長部のような、同じ目的を達成する他の
手段を使用してもよい。
【００３１】この実施の形態では、弁ピン４３２を使用
したとしても、弁ピンは、チェックボールの移動を直接
制限するのに使用される普通の弁止めピンではない。こ
の実施の形態では、弁ピン４３２は、電機子４１６の移
動を制限するが、チェックボール４０４と接触すること
はない。従って、弁ピン４３２は、普通の弁止めピンを
使用する普通の構造体において必要となるように、チェ
ックボール４０４のように硬い材料で作る必要はない。
電機子４１６／チェックボール４０４の全体移動を設定
するために、上部極片４３０は、電機子４１６が制御弁
４００の閉鎖位置と開放位置との間を移動することがで
きる限度を略設定するように位置決めされる。次いで、
弁ピン４２２は、電機子４１６／チェックボール４０４
の移動の正確な限度を提供するように位置決めされる。
弁ピン４３２は、電機子４１６が上部極片４３０と実際
には接触することがないように位置決めされていること
に留意すべきである。さらに、電機子４１６と上部極片
４３０との間の実際の空隙が１インチの数千分の１の程
度である図４および図５に対して、この空隙を特定の用
途に応じて所望のように他の寸法にすることができるこ
とに留意すべきである。
したとしても、弁ピンは、チェックボールの移動を直接
制限するのに使用される普通の弁止めピンではない。こ
の実施の形態では、弁ピン４３２は、電機子４１６の移
動を制限するが、チェックボール４０４と接触すること
はない。従って、弁ピン４３２は、普通の弁止めピンを
使用する普通の構造体において必要となるように、チェ
ックボール４０４のように硬い材料で作る必要はない。
電機子４１６／チェックボール４０４の全体移動を設定
するために、上部極片４３０は、電機子４１６が制御弁
４００の閉鎖位置と開放位置との間を移動することがで
きる限度を略設定するように位置決めされる。次いで、
弁ピン４２２は、電機子４１６／チェックボール４０４
の移動の正確な限度を提供するように位置決めされる。
弁ピン４３２は、電機子４１６が上部極片４３０と実際
には接触することがないように位置決めされていること
に留意すべきである。さらに、電機子４１６と上部極片
４３０との間の実際の空隙が１インチの数千分の１の程
度である図４および図５に対して、この空隙を特定の用
途に応じて所望のように他の寸法にすることができるこ
とに留意すべきである。
【００３２】次に、図６および図７を参照して、制御弁
１２２、１２４、１２６、１２８の平面図について説明
する。図６は、本発明による計量回路用の制御弁１２
４、１２８の平面図であり、部７は、本発明による調時
流体回路用の制御弁１２２、１２６の平面図である。調
時流体制御弁１２２、１２６は、噴射燃料制御弁１２
４、１２８と構造が極めて類似している。これらの主要
な相違は、各々の流れの要求条件に関するものであり、
その結果として、各型式について異なる行程、入口のオ
リフィス径、及び巻数とワイヤ寸法が異なるソレノイド
コイルとなる。図６と図７との顕著な構造的相違点とし
て、燃料噴射制御弁１２４、１２８の取付け手段６００
が、調時流体制御弁１２２、１２６の取付け手段７００
と僅かに相違している。燃料噴射制御弁１２４、１２８
の取付け手段６００が、取付けフランジ６０２の両側に
配置された１つの取付けボア６０４を有しているのに対
して、調時流体制御弁１２２、１２６の取付け手段７０
０は、取付けフランジ７０２の一方の側に配置された１
つの取付けボア７０４と、第１の取付けボア７０４と対
向した箇所から等距離に配置された２つの取付けボア７
０４とを有している。同じ目的を達成するため、付加的
な取付けボアを使用し、及び／又は、図６および図７に
示されているものと異なる取付けフランジの領域にボア
を配置してもよいことは明白である。
１２２、１２４、１２６、１２８の平面図について説明
する。図６は、本発明による計量回路用の制御弁１２
４、１２８の平面図であり、部７は、本発明による調時
流体回路用の制御弁１２２、１２６の平面図である。調
時流体制御弁１２２、１２６は、噴射燃料制御弁１２
４、１２８と構造が極めて類似している。これらの主要
な相違は、各々の流れの要求条件に関するものであり、
その結果として、各型式について異なる行程、入口のオ
リフィス径、及び巻数とワイヤ寸法が異なるソレノイド
コイルとなる。図６と図７との顕著な構造的相違点とし
て、燃料噴射制御弁１２４、１２８の取付け手段６００
が、調時流体制御弁１２２、１２６の取付け手段７００
と僅かに相違している。燃料噴射制御弁１２４、１２８
の取付け手段６００が、取付けフランジ６０２の両側に
配置された１つの取付けボア６０４を有しているのに対
して、調時流体制御弁１２２、１２６の取付け手段７０
０は、取付けフランジ７０２の一方の側に配置された１
つの取付けボア７０４と、第１の取付けボア７０４と対
向した箇所から等距離に配置された２つの取付けボア７
０４とを有している。同じ目的を達成するため、付加的
な取付けボアを使用し、及び／又は、図６および図７に
示されているものと異なる取付けフランジの領域にボア
を配置してもよいことは明白である。
【００３３】本発明の制御弁は、源と負荷との間で流体
の流れを制御する能力を必要とする装置、特に燃料イン
ゼクタのような、流体の流れの極めて正確な制御が必要
とされる場合に利用することができる。さらに、本発明
の制御弁は特に、内燃機関の調子流体および噴射燃料計
量装置における使用に適合している。
の流れを制御する能力を必要とする装置、特に燃料イン
ゼクタのような、流体の流れの極めて正確な制御が必要
とされる場合に利用することができる。さらに、本発明
の制御弁は特に、内燃機関の調子流体および噴射燃料計
量装置における使用に適合している。
【図１】内燃機関の調時流体および噴射燃料計量装置の
略図である。
略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による制御弁の非励
磁（閉鎖）状態における横断面図である。
磁（閉鎖）状態における横断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による制御弁の励磁
（開放）状態における横断面図である。
（開放）状態における横断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による制御弁の非励
磁（閉鎖）状態における横断面図である。
磁（閉鎖）状態における横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による制御弁の励磁
（開放）状態における横断面図である。
（開放）状態における横断面図である。
【図６】本発明による計量回路の制御弁の平面図であ
る。
る。
【図７】本発明による調子流体回路の制御弁の平面図で
ある。
ある。
１００ 調時流体および噴射燃料計量装置 １０４、１０６ 燃料インゼクタ １２２、１２６ 調時流体制御弁 １２４、１２８ 噴射燃料制御弁 １４０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２０４ 弁要素（チェックボール） ２０６ 弁座 ２０８ 入口 ２０９ 出口 ２１０ ハウジング ２１１ ソレノイドコイル ２１６ 電機子 ２２０ 圧縮バネ ２２２ 弁要素支持部材 ２２４ 凹部分 ２３０ 制限手段 ２３２ 電機子シム ２４０ 可撓性のウェブ手段 ２６０ ２６２、２６４、２６６、２６８、２７０ Ｏ
−リングシール
−リングシール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｋ 1/48 Ｆ１６Ｋ 1/48 Ｂ 31/06 ３８５ 0380−3Ｋ 31/06 ３８５Ａ 31/10 31/10 39/02 39/02 (72)発明者 ドナルド ジェイ ベンソン アメリカ合衆国 インディアナ州 47203 コロンバス グリーンブライアー ドラ イヴ 3954
Claims (27)
- 【請求項１】 内燃機関の可撓性部材に取付けられ、流
体の流れを選択的に制御するための制御弁であって、 少なくとも１つの流体通路が形成されたハウジングと、 該ハウジングに形成された前記少なくとも１つの流体通
路を囲む弁座と、 前記少なくとも１つの流体通路を通る流体の流れを選択
的に停止させるように弁座と接触するための弁要素と、 閉鎖力を弁要素に弁座に向かう方向に加えるための付勢
手段と、 ハウジングに形成された内側ボア領域内で弁要素を選択
的に移動させるための作動手段とを備えており、 該作動手段が、ハウジングの前記内側ボア領域に位置決
めされ、弁座と接触する弁要素の閉鎖位置と弁座から離
れて間隔を隔てた開放位置との間での弁要素の移動を制
御するための電機子と、ハウジングの内側ボア領域の電
機子と弁要素との間に位置決めされた弁要素支持部材と
を有し、弁要素支持部材が、弁要素の表面積の大部分と
当接する凹部領域を有していることを特徴とする制御
弁。 - 【請求項２】 前記弁要素が、第１の半球状の表面部分
と、第１の半球状の表面部分と対向した第２の半球状の
表面部分とを備えており、弁座が、弁要素が閉鎖位置に
あるとき、第１の半球状の表面部分と対向した第２の半
球状の表面部分に接触し、前記弁要素支持部材の前記凹
部領域が、弁要素の第１の半球状の表面部分に当接する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項３】 前記第１の半球状の表面部分が、弁要素
の全表面積の１／２以上であることを特徴とする請求項
２に記載の制御弁。 - 【請求項４】 前記弁要素支持部材が、電機子と一体に
形成されていることを特徴とする請求項１に記載の制御
弁。 - 【請求項５】 前記弁要素支持部材が、弁要素の主直径
を超えて延びた環状の延長部を備えており、該環状の延
長部が、弁要素を弁要素支持部材に押し当てて固定する
ため、弁要素に向かって内側にクリンプされていること
を特徴とする請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項６】 前記ハウジングが、少なくとも２つの通
路を有しており、該通路の少なくとも１つが入口通路で
あり、通路の別のものが出口通路であり、弁座が入口通
路を囲んでおり、弁座に接触している弁要素が入口通路
を囲んでいることを特徴とする請求項１に記載の制御
弁。 - 【請求項７】 前記内側ボア領域に位置決めされ、弁要
素が閉鎖位置から開放位置に移動するとき、電機子の移
動を制限するための制限手段と、電機子と制限手段との
間に位置決めされ、電機子と制限手段との接触を阻止す
るための電機子シム手段とを更に備えていることを特徴
とする請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項８】 前記内側ボア領域に位置決めされ、弁要
素が閉鎖位置から開放位置に移動するとき、電機子の移
動を制限するための弁ピンを更に備えていることを特徴
とする請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項９】 前記内側ボア領域に前記付勢手段に隣接
して位置決めされ、弁座の方向への、弁要素に対する前
記閉鎖力を調整するための付勢調整手段を更に備えてい
ることを特徴とする請求項８に記載の制御弁。 - 【請求項１０】 前記作動手段が、電磁的に作動される
ことを特徴とする請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項１１】 前記付勢手段が、圧縮バネであること
を特徴とする請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項１２】 前記弁要素が球であることを特徴とす
る請求項１に記載の制御弁。 - 【請求項１３】 前記ハウジングが更に、ハウジングを
内燃機関の前記支持部材に連結するための取付け手段
と、弁要素が開放位置から閉鎖位置に移動するとき、弁
要素が弁座と接触するときに曲げるための可撓性のウェ
ブ手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載
の制御弁。 - 【請求項１４】 前記可撓性のウェブ手段が、取付け手
段と一体に形成されていることを特徴とする請求項１３
に記載の制御弁。 - 【請求項１５】 前記弁座が、取付け手段と一体に形成
されていることを特徴とする請求項１３に記載の制御
弁。 - 【請求項１６】 前記弁座が、前記可撓性のウェブ手段
と一体に形成されていることを特徴とする請求項１３に
記載の制御弁。 - 【請求項１７】 前記可撓性のウェブ手段が、取付け手
段の第２の所定の厚さよりも小さな第１の所定の厚さを
有していることを特徴とする請求項１３に記載の制御
弁。 - 【請求項１８】 前記可撓性のウェブ手段が、隆起した
ボス部分を備えており、弁座が隆起したボス部分と一体
に形成されており、可撓性のウェブ手段が、隆起したボ
ス部分の第３の所定の厚さよりも小さな第１の所定の厚
さを有していることを特徴とする請求項１３に記載の制
御弁。 - 【請求項１９】 内燃機関の支持部材に取付けられ、流
体の流れを選択的に制御するための制御弁であって、 少なくとも１つの流体通路が形成されたハウジングと、 該ハウジングに形成された前記少なくとも１つの流体通
路を囲む弁座と、 前記少なくとも１つの流体通路を通る流体の流れを選択
的に停止させるように弁座と接触するための弁要素と、 閉鎖力を弁要素に弁座に向かう方向に加えるための付勢
手段と、 ハウジングを内燃機関の支持部材に連結するための取付
け手段と、 弁要素が開放位置から閉鎖位置に移動するとき、弁要素
が弁座と接触するときに曲げるための可撓性のウェブ手
段と、 ハウジングに形成された内側ボア領域内で弁要素を選択
的に移動させるための作動手段とを備えており、 該作動手段が、ハウジングの前記内側ボア領域に位置決
めされ、弁座と接触する弁要素の閉鎖位置と弁座から離
れて間隔を隔てた開放位置との間での弁要素の移動を制
御するための電機子と、ハウジングの内側ボア領域の電
機子と弁要素との間に位置決めされた弁要素支持部材と
を有し、弁要素支持部材が、弁要素の表面積の大部分と
当接する凹部領域を有していることを特徴とする制御
弁。 - 【請求項２０】 前記可撓性のウェブ手段が、取付け手
段と一体に形成されていることを特徴とする請求項１９
に記載の制御弁。 - 【請求項２１】 前記弁座が、取付け手段と一体に形成
されていることを特徴とする請求項１９に記載の制御
弁。 - 【請求項２２】 前記弁座が、可撓性のウェブ手段と一
体に形成されていることを特徴とする請求項１９に記載
の制御弁。 - 【請求項２３】 前記可撓性のウェブ手段が、取付け手
段の第２の所定の厚さよりも小さな第１の所定の厚さを
有していることを特徴とする請求項１９に記載の制御
弁。 - 【請求項２４】 前記可撓性のウェブ手段が、隆起した
ボス部分を備えており、弁座が隆起したボス部分と一体
に形成されており、可撓性のウェブ手段が、隆起したボ
ス部分の第３の所定の厚さよりも小さな第１の所定の厚
さを有していることを特徴とする請求項１９に記載の制
御弁。 - 【請求項２５】 前記弁要素支持部材が、電機子と一体
に形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の
制御弁。 - 【請求項２６】 前記弁要素が、主直径を有する球を含
むことを特徴とする請求項１９に記載の制御弁。 - 【請求項２７】 前記弁要素支持部材が、弁要素の主直
径を超えて延びた環状の延長部を備えており、該環状の
延長部が、弁要素を弁要素支持部材に押し当てて固定す
るため、弁要素に向かって内側にクリンプされているこ
とを特徴とする請求項２６に記載の制御弁。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8/528303 | 1995-09-14 | ||
| US08/528,303 US5626325A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | High pressure control valve for a fuel injection system |
| US08/528303 | 1995-09-14 |
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|---|---|
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|---|---|
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