JPS5989875A - 電歪式油圧制御弁 - Google Patents

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】 本発明は電歪素子を利用した油ＥＥ制御弁に関する。本
発明の油圧制御弁は特にディーゼルエンジン用燃料噴射
弁を駆動するために好適に利用することができるが、本
発明（はかかる適用例に限定されるものではない。

チタン酸ジルコン酸鉛のような電歪性セラミックから成
る電歪素子の電歪効果によって得られる変位は極めて小
さく、これを油圧制御弁に利用する場合には、入口ボー
トと出口ボートとの間の導通をオン／オフ制御すること
しかできない。このため、ディーゼルエンジン用燃料噴
射弁を駆動するため電歪式油圧制御弁の入口ボートを軽
油のような高圧燃料源に接続し出口ボートを燃料噴射弁
に接続した場合には、油圧制御弁の導通時には高圧燃料
を燃料噴射弁に供給することはできるが、その遮断時に
は出口ボートにおける燃料圧力を無効にしもしくは降下
させることができない。その結果、油圧制御弁の遮断後
もなお燃料噴射弁には高圧が作用しており、噴射終了の
応答性を損う。

又、電歪式油圧制御弁の出口ボートをパイロット操作式
スプール弁のパイロットボートに接続しで出口ボートか
らの出力をパイロブト圧力として利用し、このパイロッ
ト操作式スプール弁により燃料噴射ポンプの作動を制御
する場合にも、油圧制御弁の遮断時にスプール弁のパイ
ロットボートに・圧力が作用し続けるから、スプール弁
の繰返し作動が不可能となる。

そとで、゛本発明の目的は、油圧制御弁の遮断時に出口
ボートの流体圧力を無効にしもしくは降下させイ０るよ
うな電歪式油圧制御弁を提供することである。本発明の
他の目的は、出口ボートにおける流体圧力の立上りおよ
び立下りを加速し得るような手段を提供することである
０本発明の更に他の目的は、外部雰囲気の温度変化の影
響を受けることの少ない電歪式油圧制御弁を提供するこ
とである〇 このため、本発明は、入口ボートと出口ボートとこれら
両者を連通ずる流体通路と内部空洞とを有するケーシン
グと、前記流体通路の一部を成す内部通路を有し前記流
体通路を横切って配置された弁座と、前記弁座の上流側
の配置され弁座と協働して入口ボートと出口ボートとの
間の流通を断続する弁体と、前記弁体を弁座に押圧する
ための付勢手段と、前記ケーシング内部空洞に収蔵され
その一端がケーシングに支持されその他端が電圧の印加
に応じて伸長可能な電歪式アクチュエータと、前ｆｆ１
ｅアクチーエータ他端の伸長を弁体に伝えるだめの伝達
手段と、前記弁体よシ下流の流体通路を外部に連通ずる
リリーフ通路と、前記リリーフ通路に設置され入口ボー
トにおける供給流〕吐より小さな値のリリーフ流ｆをも
って弁体下流の流体通路内の流体をリリーフするための
゛リリーフ弁、とを包含して成る電歪式油圧制御弁を提
供するものである。この様な構成にすれピ、出口ボート
における圧力流体には微少のリリーフ★たはリークが行
なわれるから、油圧制御弁の遮断時には出口ボートの流
体圧力は降下する。リリーフ流量は入口ボートにおける
供給流量よシ小さいから、油圧制御弁の導通時には出口
ポートには十分表流体圧力が得られる。

本発明の好ましい実施態様においては、ケーシングは互
いに嵌合されたロアケーシングとアッパケーシングから
成り、ロアケーシングは上方に向って開口し下端の閉鎖
された段付ボアを有し、アッパケーシングはロアケーシ
ング、の大径ボアよシ小径で下方に向って開口し上端の
閉鎖されたボアを有し、アッパケーシングのこのボア稈
前述のケーシング内部空洞を構成しており、弁座は略円
板形状を有していてロアケーシングの役付ボアの肩部と
アッパケーシング下端との間に挾持されておシ、弁座は
中央開口を有し、伝達部材は中央突起を有していてこの
中央突起は弁座中央開口を挿通して弁体に挿通しておシ
、ロアケーシングの役付ボアの小径ボアは弁座と協働し
て円柱形空所を画定していてこの空所は前記流体通路の
一部を構成すると共に該空所内に弁体が収容されている
。

好ましくは、アッパケーシングのボアにはピストン空摺
動自在に精密嵌合されている０このピーストンは前記伝
達部材の一部を構成するもので、その中央突起は弁座の
中央開口を液密に貫通している。このピストンと弁座と
アッパケーシングポアとは互いに協働してポンプの加圧
室を形成する。

弁座内にはその内部通路と加圧室を連通ずる圧送通路な
いし吐出通路が設けである０従って、電圧の印加および
解除に伴い電歪式アクチュエータが伸縮するに従いピス
トンが上下に変位してポンプ作用を生じ、加圧室から流
体を出口ボートに圧送しおよび出口ボートから加圧室へ
と流体を吸込む。

仁のため、出ロポ〜トにおける流体圧力の立上りおよび
立下夛が加速される０このように、このピストン付きの
伝達部材はポンプのピストンとしての作用をも営む。

本発明の他の実施態様においては、油圧制御弁は電歪式
アクチェエータの温度補償機能を具備している。即ちこ
の実施態様では、アッパケーシングのボア内には該ボア
内径に等しい外径のスリーブが縦伸縮自在に精密嵌合し
てｔりシ、このスリニブ内に第１のピストンが摺動自在
に精冨嵌合しである。この第１ピストンは伝達部材の一
部を構成するもので、前述の実施態様と同様にポンプ作
用を行うものである。又、アッパケーシングのボア内に
は、スリーブの上方に於て、第２のピストンが摺動自在
に精密嵌合されておシ、アッパケーシングボアとの開に
作動室を画定してｂる。この作動室は作動流体通路によ
シ入口ボートに接続されている０電歪式アクチェエータ
の上端は第２ピストンに、その下端は第１ピストンに支
承されている。この構成によれば、雰囲気温度の変化に
応じて電歪式アクチェエータの縦方向長さが第２ピスト
ンを支点として変化する時には、スリーブは反対方向に
弁座を支点として伸縮するから、アクチェエータの縦方
向長さ変化が相殺される□従って、アクチェエータり下
端ないし伝達部材は温度変化に関係なく常に弁座に対し
て所定位置に保持され、弁体の開閉は温度による影響を
受けることかをい。

以下、添附図面を参照して本発明をよシ詳しく説明する
に従い本発明の他の特徴および効果も明らかにする。図
面を通じ、共通する牌成部材は同一の参照番号で示すも
のとする。

第１図は本発明の電歪式油圧制御弁のｉｆ実施例の垂直
断面図であり、簗２図は第１１図の■−も矢視垂直断面
回である。

＠１図および第２図において、電歪式油圧制御弁ｌＯは
電歪式アクチュエータ１２を有する。電歪式アクチュエ
ータ１２はその名の通ｐ！歪票子を積層したものである
０電歪素子はチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とするセラ
ミリフであって、薄い円盤状であシ、その両面に電極が
設けてあり、この両面の電極間に例えば５００Ｖの電圧
を印加すれば厚み方向に１μの伸長を生じる。この電歪
素子を１００枚積層して円柱状に壽成したのが電歪式ア
クチュエータ１２であって、各素子の厚み方向に′ａＬ
圧を印加、解除する為の電気配線１４（第２図）を備え
ている。

このアクチュエータ１２の下端に小ピストン１６が、上
端には大ピストン１８が設けられておｐ１両者ともにア
クチェエータ１２よシもその径は大きい。小ピストン１
６はセラミックスリーブ２０内を、大ピストン１８は金
Ｉｊ４製アッパケーシング２２に形成されたシリンダボ
ア２４内を摺動可能に組み付けられる。セラミックスリ
ーブ２゜はアクチェエータ１２の電歪素子と同一材質で
あるか、少くとも同一の線膨張率および縦弾性係数をも
っているアクチュエータ１２と同じ長さのセラミックで
ある。このセラミックスリーブ２０は大ヒストン１８と
ともにアッパケーシング２２のボア２４内に収納されて
おシ、その下端を弁座２６によらて、上端を大ピストン
１８によってはさみ込むように固定されている。セラミ
ックスリーブ２０の内径は小ピストン１６よシわずかの
クリアランスをもって大きく、外径は大ピストン１８と
等しい。大ピストン１８の上端は皿ばね２８によって下
方に軽く押圧されると共に、通路３０．３１（第２図）
を介して作動室３２内に導入された油圧によっても下方
に押圧される。油圧による押圧力に比べて皿バネ２８の
押圧力は無視しうる。この押圧力は全てセラミックスリ
ーブ２０に下向きに作用する。

セラミックスリーブプ２ｏの受ける刀は弁座２６が支え
る。弁座２６はロアケーシング３４の段付ボアの肩部３
６とアッパケーシング２２の下端との間にはさみ込まれ
て固定されている。弁座２６は厚い円盤状の鋼鉄製であ
υ、熱処理をされた後両面が平行に研磨されている。弁
座２６の上面をアッパケーシング２２に、下面をｐアッ
ーシング３４に密着させるように両ケーシング２２．３
４はねじ部３８で合体されている０なお、弁座２６はロ
アケーシング３４に対しての位置管固定する為にその外
周がロアケーシングの段付ボアの大径ボア４０に対して
しまシばめになるか又はノックビン４２（第２図）等が
用いられる。

小ピストン１６はその下端面がセラミックシリンダ８の
下端面及び弁座２６の上端面とほぼ同一の面をなしてい
るが、軸中心に棒状の突起４４をもっておシ、この突起
４４は弁座２６を貫通している。弁座２６はこの突起４
４を貫通させる為の、この突起４４よりもわずかに径の
大きい貫通中央開口４６を持っている。又弁座２６の上
面には小ピストン１６の下端面と接触しない十分な径の
凹所４８が設けてあり、この凹所４８に中央開口４６を
経た油圧流体が侵入しないように貫通孔４６にはＯリン
グ５０が設けである。

ロアケーシング３４の段付ボアの小径ボア５２内には弁
体５４が収容されている。弁座２６の下端面と突起４４
の下端とは同一平面上にあり、この平面に又弁体５４の
上面−Ｉ！！あル、との弁体上面は後述する如く弁座２
６の下端面及び突起４４の下端に同時に当接している。

弁体５４は略円盤状の熱処理した鋼鉄製であシ、ロアケ
ーシング３４に設けた小径ボア５２内を軸方向に摺動可
能となっている。Ｗｃ１図及び第２図では、弁体５４の
外周と小径ボア５２との間には十分な間隙があるが、実
際には弁体５４の外周軸方向に複数のリブ（図示せず）
を設けて小径ボア５２内を完全に同軸的に弁体５４が案
内されながら摺動するようになしである０弁体５４の下
端には皿ばね５６があって弁体５４を上方に押圧してい
る０弁体５４の上端面は軸中心の突起５８と゛、同軸の
環状の突起６０の上端面によって形成されておｐ１両突
起５８゜６０の上端面は同一平面にあシ、突起５８の上
端は小ピストン１６の突起４４の下端と当接し、環状突
起６０の上端面は弁座２６の下端面と当接して、弁座２
６の下端面に設けた環状溝６２を閉塞している。この溝
造に於ける留意点は、弁体５４の中央突起５８は、小ピ
ストンの突起４４との接触部が点接触に近い状態となる
べく、その先端が半球形または円くなっていることであ
る。この目的はアクチュエータ１２の上下の油圧バラン
スを正確にする為である。もう一つの留意点は環状溝６
２の開口幅をできるだけ小さくし、同時にこれを閉塞す
る為の弁体の環状突起６ｏの幅も最小限にすべきである
。この目的はアクチェエータ１２への電圧印加による伸
長方が皿バネ５６及び油圧に打ち勝ち弁体５４を押し下
げて環状ｎ６２を開口する際のアクチュエータ１２の仕
事を小さくする為である。

環状ｔＰ＃６２は弁座２６の内部に設けた通路６４およ
びロアケーシング３４の内部に設けた通路６６を介して
油圧制御弁１０の出口ボート６８と連通している。また
、ロアケーシング３４の小径ボア５２と弁座２６ｑ：Ｆ
面によ）画定された室７０は通路７２を介して入口ボー
ト７４に連通している。これらの通路７２、室７０、環
状溝６２、通路６４、通路６６は入口ボート７４と出口
ポート６８とを結ぶ流体通路を構成する。環状溝６２は
弁座２６内に設けた圧送導路７６によって小ピストン１
６の下部の凹所４８にも導通している。

更に又、環状溝６２は弁座２６内に設けた通路７８及び
、それと連続するようにロアケーシング３４内に設けた
通路８０を介してリリーフ弁８２にも導通している。

リリーフ弁８２は弁体８４、スプリング８６、ストッパ
８８よシなり、ロアケーシング３４内に収納されている
。スプリング８６は弁体８４が１００　ｋｇ／ｃ＋＋！
以上の油圧を受けた時開弁するように働くが、この開弁
量の最大値はストッパ８８によって規制されている。こ
の開弁量の最大値は、入口ボート７４に於ける供給圧力
が２００■／ｃＩＩＬ２の場合には、弁体５４が弁座２
６から離脱している時に出口ボート６８に於ける出力油
圧が１９０ｋｇ１０ｒｌとなるように設定される。

弁体５４には複数の貫通孔９０が設けである。

作動室３２内の流体が大ピストン１８より下部に洩れぬ
ように大ピストン１８の外周にはＯリング９２が設けで
ある。又、凹所４８内の流体が小ピストン１６の上部に
洩れぬよう小ピストン１６の外周にはＯリング９４が設
けである。さらに、凹所４８内の流体がスリーブ２０の
下端およびその外周を経て洩れぬようアッパケーシング
２２のボア２４の内周には０リング９６が設けである。

第１図および第２図はまた電歪式油圧制御弁１０をディ
ーゼルエンジンの燃料噴射弁に組合せた配置例をも示す
もので、油圧制御弁１０は噴射弁への加圧燃料の供給と
停止とを周期的に行う用途に供される。第１図に示す様
に、油圧制御弁１０の出口ボート６８は配管９８によシ
噴射弁１００に接続されている。噴射弁１００は図示し
ないディーゼルエンジンの燃料室に臨んで設置されてお
り、その開弁へ圧は例えば１５０ｋｇ／ｃ１１である〇
入ロポート７４は配管１０２によりアキュムレータ１０
４に接続されており、このアキュムレータ１０４には配
管１０６を介してポンプ１０８から例えば２００ｋｇ／
ａｉの圧力の燃料が供給されている０リリーフ弁８２か
らの燃料は配管１１０によシ燃料タンク１１２に戻され
る。また、ｇ２図に示す様に、電歪式アクチュエータ１
２の配線１４は制御回路１１４に接続されている。制御
回路１１４にはエン゛ジン回転数、エンジン負荷、冷却
水温等を表す信号が入力されておシ、これらの情報に基
いて適正な時期に所要時間にわたってアクチェエータ１
２に通電して噴射弁１ｏｏｔ駆動する。

次に、この実施例の作動を説明する。電歪式油圧制御弁
ｌＯのアクチュエータ１２に電圧を印加しない時にはア
キ為ムレータ１０４と噴射弁１００とは導通ｆ、遮断さ
れている。この状態について先ず説明するに、アキュー
ムレータ１０４の油圧が入口ポート７４′、通路３０．
３１を経て作動室３２内に到シ大ピストン１８に、下向
きに作・用する。この力によって大ピストン１８はセラ
ミックスリ−プ２０の上端面に押圧され固定される。こ
の状態で小ピストン】６の突起４４の先端が弁座２６の
下端面と同一平面をなすようにしであるので、小ピスト
ン１Ｇは弁体５４に力を及はさず弁体５４は皿バネ５６
と室７０内の油圧によって上向きの力を受け、その環状
突起６０が弁座２Ｇの環状溝６２を閉塞している０よっ
てアキユムレータ１０４の油圧は出口ボート６日に達す
ることはできない。

なお温度変化があった場合でもセラミ・Ｉジスリーブ２
０とアクチュエータ１２の変形１（促さ方向）が等しい
為にこの状態が崩れることはない。出口ボート６８にア
キュームレータ１０４の油圧が達しない時はリリーフ弁
８２の作用にょっ°て凹所４８、環状溝６２、通路６６
等の油圧を１．００ｋｇ／αを迄低下せしめるので、噴
射弁ｌＯＯが開弁しこれよシ燃料噴射を行なうというこ
とは起シ得ない。

次にアクチュエータ１２に電圧を印加した場合について
説明する。電圧の印加によってアクチュエータ１２が伸
長すると、小ピストン１６は下向きの力を受けることに
なり、この方は突起４４の先端に集中して弁体５４に作
用する。弁体５４は環状突起６０の上端面面積にアキコ
ームレータの油圧を乗じた上向きの力を受けているが、
環状突起６０の上端面面積は前述の如く極力小さくしで
あるので小ピストン１６の下向きの力に抗しきれずに下
方へ移動して環状溝６２を室７０に開放する。

よって入口ボート７４と出口ボート６８は導通し、噴射
弁１００にはアキュームレータ１０４の油圧が供給され
オこれが開弁し、エンジン燃焼室内に燃料の噴射を行な
う。この時噴射弁１００のみならずリリーフ弁８２にも
油圧は供給され、リリーフ８２から流出する燃料は燃料
タンク１１２へと戻されて、油圧としては損失になるけ
れどもストツパ８８の為にこの流出量は小さくおさえら
れてお夛、噴射弁１００へ供給される油圧が著しく小さ
くなるということはない◎アキュームレータ】０４の油
圧が２００ｋｇ／ｃｄならば、噴射弁１００には少くと
も１９０ｋｇ／ｃｒｌの油圧が供給される。

必要量の燃料噴射が行なわれてから制御回路１１４はア
クチュエータ１２の電圧を解除する。

それによってアクチュエータ１．２が元の厚さに収縮す
れば弁体５４は下向きの刀を解放され上向きの油圧と皿
バネ５６の力によって再び環状溝６２を閉塞し入口ボー
ト７４と出口ボート６８の導通を遮断し、噴射弁１ｏＯ
からの燃料噴射を停止する０ 以上の作動に於て、凹所４８の容積が小ピストン１６と
協働して特殊な役割を行なう。即ち、アクチュエータ１
２への通電によって小ピストン１６が下降すると凹所４
８の容積は減少し、押し出された油は噴射弁１００へ供
給されるので噴射開始が加速される。又、アクチュエー
タ１２への電圧解除によって小ピストン１６が上昇する
と凹所４８の容積は増大し、噴射弁１００の油を吸い戻
して噴射停止を加速する。アクチュエータ１２への電圧
の印加と解除をサイクリックに繰返すことによってエン
ジンの渾転を行なうことができるが、燃料噴射の開始時
期（アクチュエータ１２への電圧印加時期）、及び燃料
噴射量（アクチュエータへの電圧印加持続期間）は制御
回路１１４によジエンジンの運転状態に応じて適正に制
御される。

次に第３図を参照して本発明の他の実施例を説明する。

燃料供給システムは第１の実施例と同様に電歪式油圧１
ＵＩＪ御弁ｌＯ、アキュームレータ１０４゜噴射弁１０
０２もってお９、その他にパイロット操作スプール弁１
２０、サーボピストン式ポンプ例と同じである０リリ一
フ升１２６は通路８０側から順に皿バネ１２８、弁体１
３０、皿バネ１３２、弁座１３４でｒ４成されている。

弁体１３０は弁頭１３６とピストン部１３８で溝成され
：弁頭１３６はピストン部１３８の突起として形成され
ている。

ピストン部１３８には軸方内の貫通孔１４０が設けられ
ている。ピストン部１３８はロアケーシング３４に設け
たシリンダボア１４２内を摺動でき、第３図に於て左方
向、即ち通路８０より遠去かる方向に移動することによ
って弁頭１３６と弁座１３４とが密着しリリーフ弁１２
６が閉じる。皿バネ１２８と１３２の力関係は、通路８
００油圧が大気圧の時にリリーフ弁１２６は最大に開弁
し、通路８０の油圧が２００ｋｇ／（ｄの時には完全に
閉弁するようにしである。このリリーフ弁１２６よシリ
リーフされた油は第１の実施例と同様に燃料タンク１１
２に戻される。

スツール弁１２０ｔｊニジリンダ１４４、スプール１４
６、スプリング１４８よルなシ、シリンダ１４４の胴部
には高圧ボート１５０．　　ドレーンポー）１５２、サ
ーボボート１５４が設けである。

高圧ボート１５０はアキュームレータエｏ４に、ドレー
ンボート１５２は燃料タンク１１２に、サーボボー）１
５４はサーボピストン式ポンプ１２２に各々導通してい
る。シリンダ１４４内にはスプール１４６が摺動自在に
装着されておル、一方の端面は閉じていてスプリング１
４８がスプール１４６を付勢している。もう一方の端面
は解放されており、これが制御ボートすなわちパイロッ
トボート１５６となっている。電歪式油圧制御弁１０の
出口ボート６８は第１の実施例と異な多制御ボート１５
６と導通している。制御ボート１５６に１００ｋｇ／Ｃ
１！以上の油圧が供給されるとスプール１４６はスプリ
ング１４８に逆って移動し面圧ボート１５０とサーボボ
ート１５４を導３１ｒ１式せる。

逆に制卸ボート１５６の油圧が１００ｋｇ／ｄよシ低下
した時には、スプール１４６はスプリング１４８によっ
て移動せられ、ドレーンボート１５２とサーボボート１
５４を導通させる。サーボピストン式ポンプ１２２は段
付シリンダ１５８と大小のピストンないしプランジャ１
６０．１６２より（ｄ成される。大小のピストンは互い
に当接して段付シリンダ１５８内を軸方向に摺動する。

大ピストン１６０のうち小ピストン°１．６２と当接し
ない方の端面にはサーボボート１５４の油圧が作用する
。

小ピストン１６２のうち大ピストン１（３０と当接しな
い方の端面はポンプ室１６４を形成してポンプ作用を行
なう。ポンプ室１６４は直接に噴射弁１００と導通して
おり、又ポンプ室１６４は逆止弁１２４を介してアギニ
ームレーク１０４　（’：　導Ｊｌしている０逆止弁１
２４はアキュームレータ１０４からポンプ室１６４への
流れのみを許容している。

又噴射弁１００の開弁圧はアキューノ、レークの油圧よ
りも高く例えば３００ｋｇ／ｃ１４である。

このシステムの作動について説明する。アクチュエータ
１２に電圧が印加されると、これは伸長し、小ピストン
１６は凹所４８の容積を縮少せしめて内部の油圧を高圧
とし、リリーフ弁１２Ｇを閉じると同時に又弁体５４を
押し下げて環状溝６２をアキュームレータ１０４の油圧
に開放する。

この油圧は出口ボート６８より制御ボート１５６に供給
されてスプール１４６を動かし、高圧ボー）　１５０と
サーボボー）１８４を導通させる。この結果、大ピスト
ン１６０はその端面にアキュームレータ１０４の油圧を
受け、この力を小ピストン１６２に及ばず。よって小ピ
ストン１６２はポンプ室１６４の油を圧縮しこれを高圧
にして噴射弁１．００よりエンジンの燃焼室内に噴射せ
しめる。

今アキュームレータ１０４の油圧を２００ＩＣｇ／ｄ、
大ピストン１６０と小ピストン１６２の直径の比を３と
するならば、ポンプ室１６４の油［Ｅは１．８００ｋｇ
／ｃＩｌにも達することが可能でちる。必要盪の燃料噴
射が行なわれてから古びアクチュエータ１２の電圧は解
除される。それによってアクチュエータ１２が元の長さ
に収縮すれば、小ピストン１６は凹所４８の容積を拡大
して内にＩＳの油圧を低下せしめリリーフ弁１２６を開
くと同時に、又弁体５４が油圧や皿バネ５６の力によっ
て環状溝６２を閉塞する。この為出口ボート６８よ多制
御ボートｉ　５６ｒ供給された油圧は回収されスプール
１４６はサーボボート１５４をドレーンボート１５２に
導通させる。この結果、小ピストン１６２の下端面ｒＣ
作用するアキ、−ムレータ１０４からの油圧によって大
中小のピストン１ｆｉＯ，１６２は移動してポンプ室１
６４の容積は拡大し、次の噴射に備える。以上の動作を
サイクリックに操返すことによってエンジンは運転され
る。

以上説明したところから明らかなように本発明の電歪式
油圧制御弁は種々の利点を提供するが、その主たる効果
を繰返して示せば次のとおｐである。即ち、出口ボート
に於ける液体圧力全リリーフするための手段を設けたか
ら、油圧制御弁の遮１所時に出口ボートの流体圧力を降
下させもしくは無効にすることが出来る。その結市、出
口ボートに接続された燃料噴射弁の応答性を向上させ、
噴射終期を正確に制御することが可能となる。また、サ
ーボピストン式ポンプを制御するためのパイロット操作
スプール弁に組合せて用いる場合には、スプール弁の繰
返し作動を可能にすることができる。更に、伝達部材金
ピストンとして構成すれば弁体の作動と同時にポンプ作
用が得られ、出口ボートに於ける流体圧力の立上りと立
下りを加速することができ一前記効果を一層促進するこ
とができる０また、アワパケーシング内に熱膨張収縮自
在なスリーブならびに摺動自在な第２ピストンを設け、
これらを介してアクチュエータを支持すれば、温度変化
によるアクチュエータの膨張収縮を相殺することができ
、温度変化の影響を受けること無く弁体を開閉すること
ができる０

【図面の簡単な説明】

ｉ＠１ｍは本発明の一実施例に係る電歪式油圧制御弁の
垂直断面図で、燃料噴射弁およびｊ烈科供給装置金併せ
て示したもの、第２図は莫】９図のｎ−鳳矢視垂直断面
図、第３図は本発明の他の実施例の垂直断面図で、燃料
供給装置、燃料加圧装置及び燃料噴的弁の配置を併せ示
したものである。 １０・・・・・・電歪式油圧制御弁、１２・・・・・・
電歪式アクチュエータ、１６・・・・・・小（第１３ピ
ストン、１８・・・・・・大（第２）ピストン、２０・
・・・・・セラミ９クスｙ−プ、ｚ２・・・・・・アリ
バケーシング、２４・・・・・・アクパケーシングのボ
ア、２６・・・・・・弁座−３０，３１・・・・・・作
動流体通路、３２・・・・・・イ乍ｕＪ室−３４・・・
・・・ロアケーシング、３６・・・・・・段付ボアの肩
部、４０・・・・・・段付ボアの大径ボア、４４・・・
・・・中央突起、４６・・・・・・弁座中央開口−４８
・・・・・・弁座凹所、５２・・・・・・段付ボアの小
径ボア、５４・・・・・・弁体−５８・・・・・・弁体
中央突起、６０・・・・・・テＰ体の喋状突起、６２・
・・・・・環状溝、６４．６６・・・・・・通路、６８
・・・・・・出口ボート、７０・・・・・・里、７２・
・・・・・通路、７４・・・・・・入口ボート、７６・
・・・・・圧送通路−７８，８０・・・・・・リリーフ
通路、８２゜１２６・・・・・・リリーフ弁、８４．１
３０−＝・・・リリーフ弁体、８Ｂ・・・・・・ストッ
パ、１００・・・・・・燃料噴射弁、１０４・・・・・
・アキュームレータ、１０８・・・・・・ポンプ、１１
２・・・・・・燃料タンク、１１４・・・・・・制御回
路、１２０・・・・・・パイロ−Ｉト操作スプール升、
】２２−・・・・・サーボピストン式ポンプ、１２４−
°−逆止弁。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研兄所 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　　朗 弁理士　西　帰　和　之 弁理士　中　山　恭　介 弁理士　山　口　昭　之 ２（’ｇ　１　　図 ＩＩ′□ ・１・２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １６（イ）入口ボートと出口ボートと両者を連通ずる流
   体通路と内部空洞とを有するケーシングと、（ロ）前記
   流体通路の一部を成す内部通路を有し前記流体通路を横
   切って配置された弁座と、（ハ）前記弁座の上流側に配
   置され弁座と協働して入口ボートと出口ボートの間の流
   通を断続する弁体と、 に）前記弁体を弁座に押圧するための付勢手段と、 （ホ）前記ケーシング内部空洞に収蔵されその一端がケ
   ーシングに支持されその他端が電圧の印加に応じて伸長
   可能な電歪式アクチュエータと、（へ）前記アクチェエ
   ータ他端の伸長を弁体に伝えるための伝達部材と、 （ト）前記弁体よシ下流の前記流体通路を外部に連通ず
   るリリーフ通路と、 （イ）前記リリーフ通路に設置され入口ボートにおける
   供給流量よシ小さな値のリリーフ流量をもって弁体下流
   の流体通路内の流体をＩＪ　ＩＪ−フするためのリリー
   フ弁、 とを包含して成る電歪式油圧制御弁。 ２、前記リリーフ弁の開弁圧力は入口ボートにおける供
   給圧力よシ小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の油圧制御弁。 ３、前記リリーフ弁は、リリーフ通路上流に向ってばね
   付勢されたリリーフ弁体であってリリーフ通路下流に向
   って変位するに従いリリーフ流量を増大させるものと、
   該リリーフ弁体の下流に配置されリリーフ弁体の最大変
   位を規制するためのストッパを備えて成シ、もって、最
   大リリーフ流量を制限し得るようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲蕗２項記載の油圧制御弁。 ４、前記リリーフ弁は中立位置に向ってばね付勢されリ
   リーフ通路内の流体によシリリーフ通路下流に向って変
   位するに従い開口面積の減少するリリーフ弁体を備えて
   成シ、もって、リリーフ弁上流の９リ一フ通路内の流体
   圧力が高い程リリーフ流量が減少するようになっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の油圧制御
   弁。 ５、前記ケーシングはロアケーシング内ソの内側に嵌合
   されたアッパケーシングから成シ、ロアケーシングは上
   方に向って開口し下端の閉鎖された段付ボアを有し、ア
   ッパケーシングは下方に向って開口し上端の閉鎖された
   ボアであってロアケーシングの大径ボアよシ小径のボア
   を有し、アッパケーシングのボアは前記ケーシング内部
   空洞を構成しておシ、前記弁座は略円盤形状を有してい
   てロアケーシングの段付ボアの肩部とアッパケーシング
   下端との間に挾持されておシ、前記弁座は中央開口を有
   し、前記伝達部材は中央突起を有していてとの中央突起
   唸弁座中央開口を挿遍して弁体に当接しておシ、ロアケ
   ーシングの段付ボアの小径ボアは弁座と協働して円柱形
   空所を画定していてこの円柱形空所は前記流体通路の一
   部を構成すると共に該円柱形空所内に前記弁体が収容さ
   れている仁とから成る特許請求の範囲嘉１項から第４項
   までのいずれかに記載の油圧制御弁。 ６、前記弁座内部通路は弁座下面に開口しプこ環状溝を
   含んで成シ、前記弁体は略円板形状を有し、前記弁体は
   弁座環状溝の開口部を開閉する環状突起を有することか
   ら成る特許請求の範囲第５項記載の油圧制御弁。 ７、　前記弁体は略半球形の中央突起を有し、前記伝達
   部材中央突起はこの弁体中央突起に当接していることか
   ら成る特許請求の範囲第６項記載の油圧制御弁。 ８、前記弁座はロアケーシングの段付ボアの大径ボアに
   締シ嵌めされておシ、もつ°Ｃ１弁座がロアケーシング
   に対して回転するのを阻止し、弁座内部通路が流体通路
   のうちロアケーシング内の部分と整列し得るようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項から第７項まで
   のいずれかに記載の油圧制御弁。 ９、前記弁体は回シ止めビンによシロアケーシングに相
   対回転不能に固定したことを特徴とする特許請求の範囲
   第５項から第７ｆＡまでのいずれかに記載の油圧制御弁
   。 １０、前記弁体の外周には前記小径ボアよシ僅かに小さ
   な外径を有する縦方向に延長する複数のリプを設け、も
   って、小径ボアに沿って弁体を案内し得るようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項から第９項までの
   いずれかに記載の油圧制御弁。 １１、前記伝達部材はアッパケーシングの前記ボアに摺
   動自在に精密嵌合されたピストンを含んで成シ、該ピス
   トンの中央には突出部が設けてあって前記伝達部材中央
   突起を構成しておシ、この中央突起は弁座中央開口を液
   密に貫通しておυ、前記ピストンと弁座とアッパケーシ
   ングボアとは互いに協働してポンプ加圧室を画定してお
   シ、前記弁座内にはその内部通路と前記加圧室を連通ず
   る圧送通路が設けてあり、もって、電歪式アクチェエー
   タの伸縮に応じてピストンが変位するに伴いポンプ作用
   が生じて出口ボートにおける流体圧力の立上シおば、び
   立下シを加速し得るようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第５項から第１０項までのいずれかに記載の油
   圧制御弁。 １２、前記弁座の上面には凹部を設け、該凹部によυ前
   記加圧室の一部を構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１１項記載の油圧制御弁。 １３、特許請求の範囲第５項から第１０項までのいずれ
   かに記載の油圧制御弁であって、前記アッパケーシング
   ボア内には該ボア内径に等しい外径のスリーブが縦方向
   伸縮自在に精密嵌合してあり′、前記伝達部材は前記ス
   リーブ内径と等しい外径を有し前記スリーブ内に摺動自
   在に精密嵌合された第１のピストンを含んで成シ、該第
   １ピストンの中央には突出部が設けてあって前記伝達部
   材中央突起を構成しており、この中央突起は弁座中央開
   口を液密に貫通してお９、前記第１ピストンと弁座をス
   リーブ内周面とは互いに協働してポンプ加圧室を画定し
   ており、前記弁座内にはその内部通路と前記加圧室を連
   通する圧送通路が設けてあシ、もって、電歪式アクチェ
   エータの伸縮に応じて畠ｌピストンが変位するに伴いポ
   ンプ作用が生じて出口ボートにおける流体圧力の立上シ
   および立下シを加速し得るようになっておシ、前記アリ
   パケーシングボア内には該ボア内径と等しい外径の第２
   のピストンが摺動自在に前記スリーブの上方で精密嵌合
   されておシ、電歪式アクチュエータの前記一端は第２ピ
   ストンにかつ前記他端は第１ピストンに支承されておシ
   、前記第２ピストン上面、とアッパケーシングボア上部
   との間には作動室が画定されておシ、前記作ｗＪ室は作
   動流体通路により弁座上流の流体通路に接続されていて
   入口対？−トにおける流体圧力を該作動室に導入して第
   ２ピストンを加圧してスリーブに当接させると共に該ス
   リーブを弁座に当接させるようになっており、もって、
   温度変化にょｌ）　’７４歪式アクチュエータの縦方向
   長さが第２ピストンを支点として変化する時には前記ス
   リーブがアクチュエータ縦方向長さ変化とは反対方向に
   弁座を支点として伸縮して前記長さ変化を相殺し、アク
   チュエータの前記他端が温度変化に関係なく常に弁座か
   ら所定距離の位置に保持されるようにしたことを特徴と
   する油圧制御弁。 １４、前記スリーブは電歪式アクチュエータの線膨張率
   および縦方向弾性係数と等しい線膨張率および縦方向弾
   性係数を有する材料から成る特許請求の範囲第１３項記
   載の油圧制御弁。 １５、前記スリーブは電歪式アクチュエータと同じ材質
   のセラミックから成シ、該スリーブの長さは該アクチュ
   エータの長さと等しいことを特徴とする特許請求の範囲
   第１４項記載の油圧制御弁。 １６、ディーゼルエンジン用燃料噴射弁を駆動するため
   一前記入ロボートは高圧燃料源に接続し２、前記出口ボ
   ートは燃料噴射弁に接続することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第１５項までのいずれかに記載の油圧
   制御弁。 １７、ディーゼルエンジン用燃料噴射弁の噴射ポンプの
   パイロット操作式スプール弁を駆動するため、前記入口
   ボートは高圧燃料源に接続し一前記出ロボートは該スプ
   ール弁のパイロットボートに接続することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第１５項までのいずれかに記
   載の油圧制御弁。