JPS5924256B2 - 真空リレ−弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、変化する真空即ち負圧のし・＼ルを感知し、
これが従動装置に引継がれて、従動装置が真空のレベル
によって制御きれる如き真空リレー弁の改良に関する。

例えば内燃機関の空気導入装置に於ける負圧即ち真空レ
ベルが検知されて分配器の火花点火時点の前進又は排気
ガス制御装置の如き従動装置を作動させるのに使用され
る。

従来技術のこの種の装置は従動装置に伝達される真空信
号を制御する為に負圧即ち真空導管即ちラインに組合さ
れた弁の多くの例を含んでいる。

例えば逆止弁及び流量制限装置が機関の火花点火時期前
進装置に使用されて気化器の燃料ノズル又は火花ポー）
（５ｐａｒｋ ｐｏｒｔ ） に於ける正に向う負圧
の変化が直ちに分配器に与えられるが、負に向う負圧の
変化の場合には遅延されるようになっている。

従来技術の弁の他の例は弁の作動を調整する為に温度の
如き条件に応答するようになされる。

一般に従来技術の弁は、気化器の火花ポートに於ける負
に向う負圧の変化が従動装置から空気が流出するように
なすと共に火花ポートに於ける正に向う負圧の変化が空
気及び燃料の混合気を従動装置に向って移動させる如く
配置されている。

その結果従動装置、連結導管及び制御弁が燃料、空気混
合気によって充満され、これが真空信号源に於ける負圧
即ち真空のレベルが変化する際に装置系の諸要素を通っ
て前後に流動する。

空気、燃料混合液の燃料の部分は空気から分離して装置
系内に凝結する。

燃料の小部分即ち軽い成分は装置系が真空を受ける時に
沸騰し、ゴム状の沈澱物が残るが、このものは運転する
部分の運動を阻害し、流量を閉塞し又は流量制限の程度
を変化させる傾向がある。

本発明は、装置系の１部が正に向う負圧の変化状態の間
に空気を供給され、この空気が引続く負に向う負圧の変
化状態の間に真空信号源に向う流れによって装置系を清
掃するのに使われる如くなして上述の問題を克服するこ
とを企図するものである。

本発明の主な目的は真空制御装置が連結される真空源に
生ずる恐れのある汚損を受けないように真空制御装置を
保護する装置を提供することである。

このような利点は真空源の信号が大気圧に近付く間に真
空制御装置の部分に空気を注入し、真空源の信号が大気
圧から離れる間即ち低下する間に上述の捕捉された空気
によって真空制御装置の部分を清掃する如くなすことに
より達成される。

上述の利点を得る為の望ましい装置は、真空信号源と真
空により作動される従動装置との間に連結される如くな
されて、従動装置に大気を導入することにより信号圧力
の上昇に応答し、従動装置から真空信号源に向う流れを
許すことによって信号圧力の低下に応答する真空リレー
弁である。

他の制御機素がリレー弁に組込まれることが出来、信号
源から絶縁される如く配置されることが出来る。

さて図面を参照し、第１図′は真空信号源１０、真空リ
レー弁３０及び真空により作動される従動装置７０を含
む真空制御装置を概略的に示す。

本発明の作動的具体例を図解する目的で、真空信号源は
内燃機関の空気誘導装置の１部として概略的に示され、
真空作動従動装置は機関の分配器と組合された火花点火
時期前進制御装置として示されている。

リレー弁３０はその構造を更によく示す為に拡大尺度で
示されている。

真空リレー弁は種種の真空信号源及び種々の真空作動従
動装置に連結されることが出来ることが理解されなけれ
ばならない。

例えばリレー弁は機関の吸込装置系に於ける変化する圧
力状態により排気ガス再循環を制御するのに使用出来る
。

真空信号源１０は部分的に空気通路１１、ベンチュリ部
分１２、空気／燃料混合気通路１３、及び入ロマニフオ
ルド１４を含む如く示されている。

実際上空気通路１１、ベンチュリ部分１２及び混合気通
路１３は可動絞りプレート１６及び火花ポート１７と共
に気化器内に組込まれることが出来る。

火花ポート１７及び絞りプレート１６は、火花ポート１
７に生ずる圧力が１部絞りプレート１６の位置によって
制御されるような相互関係に配置されている。

例えば絞りプレートが閉じられた時には火花ポートは入
口１１にある大気圧を受けるが、絞りプレートが開かれ
ると、真空ポートはマニフオルド１４にある大気圧以下
の圧力即ち真空を受ける。

絞りプレートの中間的な位置では火花ポートに於ける中
間的な圧力を生ずる。

火花ポート及び絞りプレートの詳細な説明は、これらの
ものの協働関係が内燃機関の技術にてよく知られている
からここでは必要がないと思われる。

真空作動従動装置７０は火花点火時期前進制御装置とし
て示されていて、このものの構造及び作動はよく知られ
ている。

典型的には、分配器７１は真空モーター７２を設けられ
ていて、これがダイヤフラム７３及びリンク７４を含み
、ダイヤフラムに与えられる真空の程度即ち負圧程度に
よって火花のタイミングを早めるか又は遅らせるように
働く。

内燃機関にこの装置が使用される頻度が大きく、よく知
られているからここでは詳細な説明は不要である。

リレー弁３０は火花ポート１７に生じている圧力に関係
する圧力をダイヤフラム７３に伝達する。

リレー弁３０は１対の本体部材３２．３３を含む殻体状
の本体３１を含んでいる。

本体部材３２は環状のフランジ部分３６にて終っている
壁部３４を含んでいる。

出口ポート３７は壁部３４を通って伸長し、分配器のダ
イヤフラム７３に連通する取付部７６に連結されるよう
になっている。

この連結は例えば破線７７によって示された管によって
行われることが出来る。

壁部３４は開口３９を中間に規定する台部３８を含んで
いる。

フィルター装置４１が台部３８及び開口３９を取囲み、
キャップ４２によって定位置に保持されている。

壁部３４は又大気抽気室４６に連通する通路４３及び抽
気弁座４４を含んでいる。

本体部材３３は壁部４７を含み、このものは環状リム４
８及び入口ボート４９を形成するように適当に財形され
ている。

入口ポート４９は破線１８で示される管及び取付部１９
による如くして火花ポート１７に連結されるようになっ
ている。

可撓性ダイヤフラム５１は本体３１の内部を横切って伸
長し、入口室５２及び出口室５３を境界している。

ダイヤフラム５１の外縁は環状フランジ３６及び壁部４
７の対応する部分の間に固定されて気密゛な接合部を形
成している。

１対の支持プレート５４．５６が中央取付部５７によっ
てダイヤフラム５１の中央部分に固定されている。

この取付部５７は抽気弁ヘッド５９を有する抽気弁ステ
ム５８に固定されている。

取付部５７は抽圧はね６１に係合して抽気弁ヘッド５９
を抽気弁座４４に着座させる為の位置にダイヤフラム及
び支持プレートを通常保持している。

ダイヤフラム５１の開口６２は支持プレート５４の開口
６３，６３及び支持プレート５６の開口６４．６４に連
通している。

第３図に示される任意の構造となし得るものの特長は多
孔性のプラグ６６を含み、これが開口６３．６４の間に
挿入されて時間遅延流量制限装置を形成している。

弾性的な傘型の逆止弁６７が支持プレートに取付けられ
、開口６３．６３を覆う如くなされて入口室５２内に配
置される弾性キャップ部分６８を有している。

前述の説明はリレー弁の構造を充分に示していると考え
られるが、以下にこれの真空制御装置と関連する作動を
説明する。

本発明の装置の圧力変化を説明する目的で、「負に向う
」なる用語は大気圧よりも更に低く低トしつつある圧力
変化を示し、「正に向う」なる用語は負圧状態で大気圧
に向って上昇しつつある圧力変化を示す。

「真空」又は「負圧」なる用語は大気圧より低い圧力を
示す。

成る例では「周囲」なる語が大気圧又は大気圧状態の空
気供給源を示すのに使用されている。

真空信号源に関しては内燃機関の入ロマニフオルド１４
が通常空気及び燃料の供給された混合気を含み、又他の
例では添加材又は再循環される排気ガスの如きものを含
む。

アイドル速度に於ける如く絞りプレート１６が殆ど閉じ
られると、マニフオルド圧力は大気圧以下に低下し、強
い真空を生ずる。

絞りプレートが開放に向って動かされると、入来する空
気は圧力を大気圧に向って上昇させ、真空を弱くする。

若干反対の圧力の変動が空気の流速に応答するベンチュ
リののど部に生ずる。

従って絞りプレートが閉じられるか又は殆ど閉じられる
と、ベンチュリを通る流れがなくなるか、又は極めて少
くなり、その結果絞りプレートより上流の圧力は大気圧
になるか、又は大気圧に近くなる。

反対に絞りプレートが開かれるとベンチュリを流過する
入来空気は圧力を低下させて強い真空を生ずる。

この現象は空気の流れに比例して燃料を計量するのに利
用されるが、この燃料は最初にベンチュリののど部の近
くに導入されるのである。

このような圧力変動゛を考慮してポート１７の位置は従
動装置の作用に適合するように選ばれる。

その結果機関は種々の従動装置を制御する為に接種の異
なる位置に１７に於ける如く種々の真空ポートを設けら
れるのである。

図面に於ては従動装置は火花点火時期前進機構として示
され、真空ポート１７は「火花ポート」の位置に配置さ
れる。

「火花ポート」は通常絞りプレートの縁部の近くに配置
され、絞りプレートが殆ど閉じられるとポートは実質的
に大気圧を受けるが、絞りプレートが開かれると、ポー
トはマニフオルド圧力を受ける。

何れの場合にも、ポート１７は「火花ポート」の位置に
あっても、又はその他の位置にあっても、圧力変化を受
けるのである。

負に向う圧力変化即ちポートに於ける真空が強くなる場
合には従動装置からポートを経て真空信号源に向う流れ
を生ずる。

反対に正に向う圧力変化即ちポートに於ける真空が弱く
なる場合には真空信号源からポートを通り従動装置に向
う流れを生ずる。

その結果正に向う真空の変化を行う間に燃料粒子及びそ
の他の物質が従動装置に向って流れようとする。

リレー弁３０は従動装置及びこの装置系を燃料粒子及び
その他の含有される物質による汚損を受けないように次
の如くして保護するのである。

ポート１７に於ける正に向う圧力変化の間に供給混合気
は入口ポート４９を通って入口室５２に流入してダイヤ
フラム５１に対する圧力を上昇させようとする。

ダイヤフラム５１に対する圧力の上昇は大気抽気弁４４
．５９を開いて周囲の大気圧の空気をフィルター４１．
室４６及び通路４３を通って引入れ、出口室５３及び従
動装置に新鮮な空気の導入を行う。

出口室に新鮮な空気が導入されると、出口室内の圧力を
上昇させて入口室内の圧力と平衡し、ダイヤフラムが最
初の位置に復帰して抽気弁を閉じるようになす。

このようにして従動装置内の圧力は新鮮な空気の導入に
よりポートに於ける圧力上昇に従って上昇されるから従
動装置の汚損が避けられる。

ポート１７の圧力変化が負に向う時には真空信号源は従
動装置及びその装置系を排気させようとする。

このことは入口室５２内の圧力降下を生ぜしめ、逆止弁
６７を開放させると共にダイヤフラム５１は抽気弁を密
閉状態に保つようになす。

その結果既に出口室及び従動装置内に捕捉されていた新
鮮な空気が開口６４．６３を通って引入れられ、開口に
て空気が入口室５２、入口ポート４９及び火花ポート１
７を通って清掃を行い、前に正に向う圧力変化の間に入
口ポート４９又は入口室５２に入来していた汚損物を除
去するように装置系を清掃する。

換言すればポート１７からダイヤフラム５１に至る装置
系の部分は正に向う圧力変化の間静的圧力系の態様で作
動して真空信号源からの汚損物の侵入に対向する。

ポートに於ける負に向う圧力変化の間装置県のこの部分
は静的ではなく真空信号源に向う流れを生じ、これが存
在する恐れのある汚損物を除去する如く通路を清掃する
のである。

火花点火時期前進制御装置に使用する場合に特に童まし
い構造の特長は多孔性プラグ６６の如き流量制限装置の
配設である。

このような流量制限装置は、小さいオリフィス又は多孔
性のプラグであっても正に向う圧力変化に対して従動装
置の迅速な応答を可能とし、負に向う圧力変化に対し緩
徐な応答を行わせるのである。

上述の迅速及び緩徐な応答は内燃機関に対する多くの排
気ガス制御装置の重要な部分である。

オリフィス又はプラグにより与えられる流量制限の程度
はオリフィスの大きさ又はプラグの多孔性の程度によっ
て決定される。

若し真空信号源がオリフィス又はプラグに汚損物を沈澱
させ得る場合には流量制限の程度が変化し、これにより
著しく排気ガス性状に悪影響を与える恐れがある。

第３図に明゛らかに示される如く、流量制限装置６６は
逆止弁６７の新鮮な空気のある側に配置されるのが望ま
しい。

その結果逆止弁６７は流量制限装置を、真空信号源に対
する汚損を生ずる連通から絶縁する。

上述の構造の更に他の利点は流量制限装置が夫々の負に
向う圧力変化の間に同じ方向に流れる新鮮な空気によっ
て清掃されて更に清掃作用に寄与することである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空リレー弁を通る断面を示す真空制
御装置の概略的断面図。 第２図は第１図に示されるリレー弁の端面図。 第３図は第１図の線３−３に沿う部分的断面図。 １０・・・・・・真空信号源、１２・・・・・・ベンチ
ュリ、１４・・・・・・入ロマニフオルド、１６・・・
・・・絞りプレート、１７・・・・・・火花ポート、３
０・・・・・・真空リレー弁、４１・・・・・・フィル
タ一部分、４４・・・・・・抽気弁座、４６・・・・・
・大気抽気室、５１・・・・・・ダイヤフラム、５２・
・・・・・入口室、５３・・・・・・出口室、５９・・
・・・・抽気弁ヘッド、６３，６４・・・・・・開口、
６６・・・・・・多孔性プラグ、６７・・・・・・逆止
弁、７０・・・・・・真空作動従動装置、７１・・・・
・・分配器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 殻本状の本体と、この本体内に配置された可撓性の
   ダイヤフラムとを有し、前記ダイヤフラム及び前記本体
   の内部が入口室及び出口室を境界して居り、前記入口室
   が真空信号源に連結される如くなされた入口ボートに連
   通し、前記出口室が真空により作動される装置に連結さ
   れる如くなされた出口ポートに連通している真空リレー
   弁に於て、前記出口室５３及び前記入口室５２０間の流
   れを制御する如く配置されて前記入口室内の正に向う負
   圧の変化に応答して閉じ、前記入口室内の負に向う負圧
   の変化に応答して開いて前記出口室５３から前記入口室
   ５２に向う流れを許す如くなっている１方向逆止弁装置
   ６７と、前記ダイヤフラム５１に作動的に連結され、大
   気から前記出口室に向う流れを制御する如く配置されて
   前記入口室５２内の負に向う負圧の変化に応答して閉じ
   、前記入口室内の正に向う負圧の変化に応答して開いて
   前記入口室内の前記正に向う負圧の変化に応答して前記
   出口室５３内・＼大気の注入を行う如くなす大気圧抽気
   弁５９と、前記逆止弁装置６７及び前記出口室５３の間
   に直列回路にて配置される流量制限装置とを有し、前記
   流量制限装置は前記逆止弁装置６７により前記入口室５
   ２に対する汚損を生ずる連通を行わないように保護され
   、前記入口室５２内の負に向う負圧の変化に応答して前
   記出口室５３からの流れによって清掃される如くなされ
   ていることを特徴とする真空リレー弁。 ２ 前記逆止弁装置６７が前記ダイヤフラム５１と共に
   運動する如く取付けられた弾性部材６８を含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空リレー
   弁。 ３ 前記流量制限装置が前記弾性部材及び前記出口室の
   間に直列回路をなして前記ダイヤフラムと共に運動する
   如く取付けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の真空リレー弁。