JPS5979319A

JPS5979319A - 圧力制御装置

Info

Publication number: JPS5979319A
Application number: JP58177865A
Authority: JP
Inventors: クレアレンス・デニス・フオツクス
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-26
Publication date: 1984-05-08
Also published as: AU1900283A; EP0107309A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は圧力作動装置に対する流体圧カケ制御するのに
使用する弁に関する。この弁は流体の流れケ制御し、し
たがって制御されている供給源力らの信号に応答してこ
れらの圧力作動装置への圧力を制御するのである。さら
に詳しく言えば、本発明は空気圧源から導かれろ圧力状
態の流体の流れによって駆動されるスレーブ装置（５ｌ
ａｖｅｄｅｖｉｃｅ）と称される空気圧作動装置に対ず
ろ圧力又は真空制御装置に関する。このような空気圧作
動装置は公知であって空気調和装置、窓ガラス洗浄装置
、排気調整弁及びその他の装置のような補助装置゛とし
て自動車に使用されている。

自動車においては、上述の空気圧作動装置はよくエンジ
ンのマニフオルドの真空を受ける装置によって作動され
、制御される。しかし、このようなマニフオルドの真空
による制御装置はエンジンのマニフオルドの真空を流出
させ、エンジンの燃焼区域への計量された燃料空気混合
物のバランスを崩す。近代の自動車のエンジンは常に排
気量を少な（するように開発されているから、燃料空気
混合物の変化すなわちマ二フオルドの真空の取出しはエ
ンジンの作動を劣化させろ。近代の自動車は一般に空気
ポンプ又は真空ポンプを備えている。

補助空気圧作動装置をこれらの空気ポンプ又は真空ポン
プにより作動させることが益々望まれている。何故なら
ばこれによってエンジンの動力から引出される追加的な
動力は無視できる程度であるからである。さらに、燃料
空気混合物に空気を導入しないでマニフオルドの真空レ
ベルの変化に応答して補助装置を作動させることが望ま
しい。

弁は、特に流体の流れを制御し、マニフオルド真空によ
って作動可能のＥＧＲ装置、遅延弁及び流体増巾装置の
分野で入手可能である。これらの先行技術の装置は一般
に気化器のベンチュリ真空又はマニフオルド真空のよう
な真空信号に応答して流体の流れを制御するためのダイ
ヤフラム作動装置及び押圧ばねの組合せを含んでいる。

成る場合にはこれらの先行技術の装置は著しく複雑で、
ソレノイドで作動可能であるか又はよくあるように取入
れマニフオルドに対して外部から空気７与えろものであ
る。少なくとも一つの場合には真空容器又は取入れマニ
フオルドへ戻される流体の流れが供給導管内に逆止弁を
介装することによって阻止される。

米国特許第３．７３９．７９７号は複雑な装置及び逆止
弁を有する装置を開示しており、これにお（・ては制御
弁及びＥＧＲ弁が組合された装置として示されている。

しかし、上述の米国特許に示された真空（大気圧以下の
圧力）調整装置は米国特許第３．１２５．１１１号　に
教示されており、これは又真空ポー）　（７７）を閉じ
ろダイヤフラムのフラップ及び制御室（７３）内に人気
を導入した後でこのポートを開くことによる制御された
流体の流れを示している。この作動は真空ポートが開℃
・た時に取入れマニフオルドへの空気源ン与える。同様
の装置が米国特許第３．９１５．１３６号特に第１図に
示されているが、これにおいては逆止弁（７２）が導管
（２７）内に介装されて真空制御弁（２６）からマニフ
オルドへの逆流ン阻止するようになって（・る。

米国特許第３．８６６．５８８号は単一ダイヤフラム作
動装置を示し、これにおいては大気の空気がマニフオル
ド真空に応答して取入れマニフオルドに供給され、ダイ
ヤフラム作動装置を通る流出通路がダイヤフラム作動装
置の両側の圧力！平衡させろ装置を形成している。米国
特許第３．８６１．６４２号は２個のマニフオルド真空
ポートヲ有する三重ダイヤフラム流体制御装置を示して
いる。二つのダイヤフラム（７２，８０）がポート（５
８）を開（ように作動するとポート（５８）が流出孔（
８６）　’ａ？通して大気比に開放される。米国特許第
３．８３４．３６６号は単一ダイヤフラム作動装置を有
するＥＧＲ弁を示しており、この弁は流体の流れン制御
するように真空源に対して大気ケ連通させるようになっ
ている。米国特許第３．８１８．８８０号は上述の米国
特許第３．７３９．７９７号と構造及び作動が同様であ
るか、増ｒｉ器（２８）内にダイヤフラム（３６）及び
（４０）の間の連結装置（３８）　’Ｙ追加しである。

米国特許第３．７　９．１３１号は制御される供給源か
らの圧力に対して作動する単一ダイヤフラムを有するＥ
ＧＲ弁構造を教示している。米国特許第３、７７４．５
８３号は気化器のベンチュリ真空からの信号によって作
動されて空気流出孔（１２６）’＆通るマニフオルド真
空を制御し、これによって弁（１００）を制御するＥＧ
Ｒ装置を教示している。米国特許第３．７６２．３８４
号はベンチュリ真空によって作動するが弁（８４）　’
ｆ通ってマニフオルド（１０）に連通ずる室（７８）内
に通路（１０８，９２）７通して大気圧ケ与える供給源
ケ有するＥ（１，Ｒ弁を示している。米国特許第３．７
４１．２４０号は大気を真空室に導入してこれによりマ
ニフオルドに戻すことによって作動が制御されるマニフ
オルド真空制御装置を教示している。米国特許第３．６
７８．９１０号はマニフオルド真空に応答して空気を大
気圧にて導入して取入れマニフオルドに放出するＰＣＭ
弁を示している。米国特許第３．０４８．３６１”：は
中間に連結装置及び抑圧装置を有する二重ダイヤフラム
作動装置を有するが、制御のためにマニフオルトに空気
流通を与える弁を示している。米国特許第２．４２８．
１１７号は単一ダイヤフラムからの変化可能の力のみに
応答し、真空ポンプに大気圧乞流通させるように設計さ
れた絞り及び錠止解除弁を示している。又、バイパス弁
はフォードの１９７５年のカーショップマニュアル第５
巻第５０−２９−９頁及び第５０−２９−１０頁に示さ
れている。これらのバイパス弁はマニフオルド真空の変
化に応答して空気ポンプからの流体の流れを側路させる
単一ダイヤフラムを使用するが、流体圧力及び流れ７絞
ろように制御される流体の動力学的変化には応答しない
。

本発明は真空信号に応答して作動可能の流体の流れの制
御装置乞提供することを目的とするが、その際制御され
る流体又は大気流通ポートによるこの真空信号の稀釈又
は汚染を生じないようになされている。さらに詳しくは
自動車における応用に際し、この弁構造は一般にマニフ
オルド真空となされる真空信号の変化に比例して弁を通
る加圧流体流を、大気圧乞マニフオルド真空に流通させ
ろことなく制御する装置乞提供するものである。

この制御装置は圧力信号の変化の関数として、又真空信
号の変化の関数として作動する。この弁構造の変形具体
例は真空の変化の直接の比例的関数として、又このよう
な真空の変化の逆比例関数として、又は真空源すなわち
出力圧力が大気圧よりも低い供給源を制御する手段とし
て出力圧力を変化させるようになすようになっている。

これらの具体例は真空信号を劣化させないで真空信号に
対する流体出力の比を変化する装置を提供する。このよ
うな真空信号の劣化はチャージ形成装置から自動車のエ
ンジンのマニフォルドへの計量された空気／燃料混合物
の比の変化を生ずることが証明されている。制御された
流れはダイヤフラム作動装置の寸法及び／又は押圧ばね
の力を変化させることによって変化されることができる
。

出力圧力の制御は真空制御信号の組成を変化させないで
通気ポートを通って大気への流出を行うことによって行
われる。

図面において同様の符号は同様の部分を示すように与え
られている。

さて図面を参照し、本発明の制御弁１０は例えば自動車
へ応用する際に空気ポンプのような圧力源から与えられ
る圧力で補助圧力作動装置に対する流体を調整するのに
有用である。制御弁を通るこの流体の流れは、空気燃料
混合物を変化又は劣化させるような自動車エンジンの取
入れマニフォルドに対する外部からの計量されない空気
流の導入ン伴わないでマニフオルド真空の変化の関数と
して制御されることができる。

第１図において、制御弁１０は包囲体１４を形成する弁
ハウジングすなわち壁構造１２を有する。

このハウジング１２は信号ポート１６、参照圧力ポ−ト
１８、入口ポート２０及び出口ポート２２ケ形成してい
る。包囲体１４は３つの室に分割されている。参照室面
２５及び転移基面２７を境界する分離板２４は包囲体１
４内に取付けられている。分離板２４はハウジング１２
と協働して参照ポート１８に連通する参照室２６を形成
している。

信号室ダイヤフラム作動装置２８が参照室２６内に配置
されてハウジング１２と協働し、参照室２６から封止さ
れた信号室３０を形成している。信号ポート１６は圧力
信号源３１及び信号室３００間を連通している。第二の
ダイヤフラム作動装置３２が第１図にて包囲体１４の底
部に取付けられ、ハウジング１２及び分離板２４の転移
基面２７と協働して転移室３４を形成している。入口ポ
ート２０及び出口ポート２２は圧力作動装置３５に対す
る圧力源３３からの圧力状態の制御された流体のための
転移室３４の流入及び流出部を形成する。

分離板２４は中心に配置されて参照室２６及び転移室３
４０間を連通させるバイパスポート３６乞形成している
。参照室２６内のダイヤフラム作イヤフラム作動装置３
２は第一の側面４０及び第二の側面４２を有し、取付板
４４．４６がそれぞれ側面４０及び４２に固定されてい
る。弁ステム４８がバイパスポート３６を通って取付板
３８から取付板４４まで伸長し、ダイヤフラム２８及び
３２によって作動可能となっている。弁組立体５１は転
移室３４内で封止装置５０を固定されたステム４８を含
み、封止装置５０はバイパスポート３６を封止するよう
に取付板２４に近接するようになっている。抑圧装置組
立体５２はばね調節装置５４、ばね座５６及び押圧ばね
５８を有する。押圧ばね５８はばね座５６及び取付板４
６の間に配置されてダイヤフラム作動装置３２を押圧し
、これにより封止装置５０を有するステム４８を抑圧ｌ
〜て第１図に示された参照位置にてバイパスポーｔ−３
６ｔ、）封止するようになっている。調節装置５４ばば
ね５８の力を要求される作動パラメーターに調節するの
に役立つ。

第１図の制御弁１ｏは出口ポート２２における出力流体
圧力をポート１６におけろ入力真空圧力信号に対して直
接的に比例させて制御する。この制御は転移室３４がら
の流体圧力をバイパスポート３６７通して参照室２６に
流入させることによって行われる。このような変化する
真空圧力信号に直接比例する出口ポート２２を通る出力
圧力の制御は第１Ａ図に線図で示−されている。制御さ
れた真空圧力信号による出方圧力の制御は真空流体信号
源の劣化又は組成の変化７伴ゎずに行われる。

第２図は本発明による制御弁１ｏの変形具体例を示し、
これにおいてはポート２２を通る出力圧力は信号ポート
１６（第２Ａ図参照）における制御された真空圧力信号
の逆比例関数として変化されるようになっている。この
具体例ではバイパスポート３６を有する分離板２４が転
移室３４のポート乞形成している。信号室ダイヤフラム
作動装置２８はハウジング１２と協働して真空信号源に
対する連通ケ与える信号ポート１６を有する信号室３０
を形成する。ダイヤフラム作動装置２８は参照室２６内
にある取付板３８及び信号室３０内にあってダイヤフラ
ム２８に固定された信号室数付板６０を有する。ハウジ
ング１２は信号室３ｏの一部として端壁６２を形成して
いる。第二のダイヤフラム作動装置３２が包囲体１４内
に数句けられ、これの第一の側面４０及び第二の側面４
２がそれぞれ取付板４４及び４６を取付けている。第二
のダイヤフラム３２はダイヤフラム作動装置２８及びハ
ウジングＪ２と協働して中間に参照室２６を形成してい
て、この参照室２６は大気のような参照圧力源に参照ポ
ート１８を通って連通している。

ダイヤフラム作動装置３２、ハウジング１２及び分離板
２４は互に協働して中間に転移室３４を形成している。

転移室３４は入口ポート２０’！ａ＝通って圧力源３３
に連通し、出口ポート２２を通って少なくとも１つの圧
力作動装置３５に連通している。転移室３４内の取付板
４６には封止装置５゜乞取付けられたステム４８が固定
されている。このステム４８及び封止装置５ｏはダイヤ
フラム作動装置３２によって作動される。第一の押圧ば
」っ６４が信号室３ｏ内で端壁６２と取付板６ｏとの間
に配置されている。第二の押圧ばね６６が参照室２６内
に配置されてそれぞれダイヤフラム２８及び３２の取付
板３８及び４４の間で作動可能となっている。押圧ばね
６４及び６６は協働してステム４８及び封止装置５０を
バイパスポート３６上の通常開じた位置に保つようにな
っている。

第２Ａ図に示されるように、この変形具体例の出力圧力
は真空圧力信号の逆比例個数として変化する。この具体
例では、入口圧力が増加すると第二のダイヤフラム３２
に働いて第−及び第二の押圧ばね６４及び６６の組合さ
れた力に抗して封止装置５０を開く。信号室３０内の真
空信号は第一の押圧ばね６４の押圧力に抗して作動する
。このようにして信号室３０内の真空レベルが増加する
と（すなわち絶対圧力が大気圧以下に減少すると）封止
装置４５０によってバイパスポート３６を封止ずろよう
に働く第一の押圧ばね６４による押圧力が減殺され、し
たがって第二のダイヤフラム作動装置３２に働く転移室
３４内の圧力はバイパスポート３６乞通って流出されて
低圧になる。この押圧力の変化はバイパスポート３６か
ら封止装置５゜を開放させるのに必要な圧力を減少させ
る。第一の押圧ばね６４は信号室３ｏ内の真空の変化に
対する出力圧力の変化率をさらに犬なる順応性によって
制御ずろのを可能になす。

第３図に示される本発明の第三の具体例は真空源及び少
なくとも１つの真空作動装置の間に介装された弁からの
真空出方を制御する制御弁である。

この具体例では、制御弁１ｏは包囲体１４、信号ポート
１６、参照圧力ポート１８、入口ポート２゜及び出口ポ
ート２２を形成する閉じたハウジング１２を有する。中
心にあるバイパスポート３６を有する分離板２４が包囲
体１４内に取付けられ、ハウジング１２と協働して参照
室２６を形成し、参照ポート１８が参照室２６及び大気
圧のような参照圧力源の間ン連通させている。又包囲体
１４内にはダイヤフラム作動装置２８が取付けられ、こ
れがハウジング１２と協働して信号室３０を形成してい
るが、信号ポート１６が信号室３０及びマニフオルド真
空源のような真空源３１０間を連通させている。ダイヤ
フラム作動装置２８、ハウジング１２及び分離板２４は
協働して転移室３４を形成している。入口ポート２０は
転移室３４及ヒ真空源３３０間を連通させている。出口
ポート２２は転移室３４及び少なくとも１つの真空作動
装置３５の間乞連通させている。取付板３８は転移室３
４内のダイヤフラム２８に固定されている。

取付板３８に連結されたステム４８は転移室３４及びバ
イパスポート３６を通って参照室２６内に伸長し、封止
装置５０がステム４８に固定されて参照室２６及び転移
室３４０間の連通を封止するようになっている。押圧ば
ね５８が参照室２６内で封止装置５０とハウジング１２
によって形成された端壁１３との間に配置されている。

この押圧ばね５８は封止装置５０を分離板２４に対して
抑圧保持してバイパスポート３６を第３図に示されろ参
照位置に封止する押圧力乞与える。

第３図の制御弁１０は信号室３０内の真空信号に直接比
例して真空源３３から真空作動装置３５への出力真空を
制御するように作動する。すなわち、出口ポート２２の
出力真空は真空信号の変化に応じて変化する。信号室３
０内の真空が増すと、信号室３０内のダイヤフラム作動
装置２８に働く力及び押圧ばね５８の力の合計より大き
い転移室３４内の真空が封止装置５０を開枚してバイパ
スポート３６を通して転移室３４を参照室２６に連通さ
せるために必要となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流れ制御弁の望ましい具体例の概略的
説明図。第１Ａ図は直接比例的な弁の作用を示す線図〇第２図は
本発明の流れ制御弁の変形具体例の概略的説明図。第２Ａ図は真空信号の逆関数として作動する制御弁の作
動を示す線図。第３図は真空源からの真空レベルがマニフオルド真空の
ような変形真空装置からの真空信号に応答して制四１さ
れる本発明の制御弁の他の具体例の概略的説明図。１０・・・・・・　制御弁１２・・・・・　ハウジング１４・・・・・・　包囲体１６・・・・・　信号ポート１８・・・・・　参照圧力ポート２０・・・・・　入口ポート２２・・・・・・　出口ポート２４・・・・・・　分離板２６・・・・・　参照室２８．３２・・・・・・　ダイヤフラム作動装置３０・
・−・・　信号室３１・・・・・・　圧力信号源３３・・・山　圧力源３４・・・・・・　転移室３５・・・・・・　圧力作動装置３６・・・・・・　バイパスポート４８・・・・・・　ステム５０・・・・・・　封止装置

Claims

【特許請求の範囲】（１）変化する真空レベルから導かれた圧力信号の関数
として主圧力を調整するように接続された圧力調整制御
弁（１０）において、前記圧力信号を受入れる信号ポート（１６）を有する信
号室（３ｏ）と、大気に通ずる少なくとも１つのポー）
　（１８）　’ａｊ有する参照室（２６）と、主圧力の
状態の流体を受入れる入口ポート（２ｏ）及び前記流体
を排出する出口ボート（２２）　￥有する転移室（３４
）とを境界するハウジング（１２）と、前記信号室の一
部を形成し、前記圧力信号の変化に応答して撓まされる
信号室ダイヤフラム（２８）と、前記転移室乞大気に連通させるように作動する如（配置
され、前記圧力信号の関数として前記制御弁の作動を調
整するように前記ダイヤフラム（２８）に連結されるス
テム（４８）及び封止装置（５０）を有する弁組立体（
５１）と、を含む圧力調整制御弁。（２）前記変化する真空レベルがエンジンのマニフオル
ドから導かれろようになされている特許請求の範囲第（
１）項記載の圧力調整制御弁。（３）前記封止装置（５０）が前記転移室（３４）内に
配置されている特許請求の範囲第（１）項記載の圧力調
整制御弁。（４）前記参照室（２６）及び転移室（３４）の間を封
止するように配置されて通常開じたバイパスボ−）　（
３６）を形成する分離板（２４）と、前記転移室（３４
）の壁部を形成する第二のダイヤフラム（３２）　”ｒ
有し、前記ステム（４８）が前記バイパスポー）　（３
６）を通って伸長し、前記信号室ダイヤフラム（２８Ｌ
前記第二のダイヤフラム（３２）及び前記バイパスポー
ト（３６）を閉じる前記封止装置（５０）に連結されて
いることと、ばね調節装置（５４）及びこのばね調節装
置（５４）と前記第二のダイヤフラム（３２）との間に
配置されて前記転移室（３４）及び信号室（３ｏ）の間
に予め定められた圧力差が無い時に前記バイパスポート
（３６）を閉じるようになす押圧ばね（５８）　’ａミ
ニ−する抑圧装置組立体（５２）と、を含む特許請求の範囲第（１）項記載の圧力調整制御弁
。（５）前記ステム（４８）上の封止装置（５０）が前記
転移室（３４）内に配置されている特許請求の範囲第（
４）項記載の圧力調整制御弁。（６）前記圧力調整制御弁（１０）が圧力源（３３）及
び圧力作動装置（３５）の間で作動可能となされている
特許請求の範囲第（４）項記載の圧力調整制御弁。（７）前記圧力信号がエンジンのマニフオルドから導か
れている特許請求の範囲第（１）項記載の圧力調整制御
弁〇（８）前記参照信号が大気圧である特許請求の範囲第（
１）項記載の圧力調整制御弁。（９）前記出口ポート（２２）に連通ずる圧力が前記真
空レベルの増加とともに増大するようになされている特
許請求の範囲第（４）項記載の圧力調整制御弁０（ＪＯ）前記転移室（３４）の壁部及びバイパスポート
（３６）を形成する分離板（２４）と、前記転移室（３
４）及び参照室（２６）の間に配置されて作動可能とな
された第二のダイヤフラム（３２）　’Ｌ含み、前記第
二のダイヤフラム（３２）に固定されたステム（４８）
が封止装置（５０）　’ａ’有し、前記転移室（３４）
内の前記バイパスポート（３６）を封止するようになっ
ていることと、前記信号室ダイヤフラム（２８）及び第二のダイヤフラ
ム（３２）の間に配置されて前記弁組立体（５１）’を
押圧して前記バイパスポー）　（３６）　’ｆ閉じるよ
うに作動可能の前記参照室（２６）内にある第二の押圧
ばね（６６）と、前記信号室ダイヤフラム（２８）と前記ハウジング（１
２）との間で前記信号室（３ｏ）内に配置され、前記第
二のばね及び弁組立体を押圧して前記転移室（３４）及
び信号室（３０）の間に予め定められた圧力差が無い時
に前記バイパスポー）　（３６）　’ｆ閉゛じるように
なされている第一の押圧ばね（６４）と、を含む特許請
求の範囲第（１）項記載の圧力調整制御弁。 ■　前記出口ポート（２２）に連通する前記主圧力が前
記真空レベルの増加とともに減少するようになされてい
る特許請求の範囲第ＱＯ）項記載の圧力調整制御弁。０２）前記圧力信号がエンジンのマニフオルドの真空圧
力となされている特許請求の範囲第（１０）項記載の圧
力調整制御弁。（１３）　　前記圧力調整制御弁（１０）が主圧力源（
３３）及び少なくとも一つの圧力作動装置（３５）の間
で作動可能となされている特許請求の範囲第（１０）項
記載の圧力調整制御弁。（１４）前記参照室（２６）及び前記転移室（３４）の
間に配置され、前記参照室（２６）及び転移室（３４）
の壁部及びバイパスポート（３６）を形成する分離板（
２４）　’！’含み、前記弁組立体（５１）が前記転移
室（３４）の流体流通を行うようになっており、その際
前記ステム（４８）が前記バイパスポートを通って前記
転移室（３４）から前記参照室（２６）内に伸長し、前
記封止装置（５０）が前記参照室（２６）内で前記ステ
ム（４８）に固定され、押圧ばね（５８）が前記封止装
置（５０）及び前記ハウジング（１２）の間で前記参照
室内に配置されて前記封止装置（５０）を押圧して前記
バイパスホートラ閉じるようになされている特許請求の
範囲第（１）項記載の圧力調整制御弁。（Ｉ５）前記圧力調整制御弁（１ｏ）が真空源（３３）
と真空作動装置（３５）との間で作動可能となされてい
て、その際前記押圧ばね（５８）は、前記バイパスポー
）　（３６）を、真空レベルを前記押圧ばねの力に等し
い値又はそれ以下に保つような予め定められた力にて閉
じるように前記封止装置（５０）　’ｆ保持するように
作動するようになされている特許請求の範囲第（１４）
項記載の圧力調整制御弁。