JPS61136077A

JPS61136077A - 圧力操作制御弁

Info

Publication number: JPS61136077A
Application number: JP60273184A
Authority: JP
Inventors: ケイス　チヤールズ　ランソム; ヘンリイ　ガゼリイ　ホウイツト
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1986-06-23
Also published as: GB8430681D0; US4678007A; GB2168128A; EP0186980A1; CA1271104A

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】イ、産業上の利用分野本発明は圧力操作制御弁に関する。弁は特に真空によっ
て操作するために適当であシ、例えば、排気ガス再循環
（ＥＧＲ）装置電たは減速弁装置に用いられる。

口、従来の技術このような弁の要求は弁が急速な作用をすべきであシ、
すなわち、２つの端部位置間で速い切換えがなければな
らないことである。既知の先行技術弁は磁場を生じるソ
レノイドを付勢して電気的接触を動かし、閉じるその２
つの側面間の圧力差によって影響されるダイアフラムを
用いる。磁場は次いで弁部材を動かす。このような弁の
磁気的／電気的界面は失敗を免かれなく、及び非常に多
くの構成部分が必要である。

ハ０問題点を解決するための手段本発明により、圧力操作弁はダイアフラムによって閉じ
られる圧力室と、１端部位置から対抗端部位置筐で弁部
材を速かに動かすようにダイアフラム運動の間迅速に動
くセンター越え型スナップ動作ばねによって圧力室外側
のダイアフラムの側に連結された弁操作部材とを有する
。

圧力室は室内の圧力の影響の下でダイアフラムを動かす
方向と対抗する方向ヘダイアフラムを押進める偏倚装置
を好適に有する。

好適には弁は負の圧力、すなわち、室内で、真空によっ
て操作されるように建造され、偏倚装置が室の増加する
容積の方へダイアフラムを偏倚する圧縮ばねである。

弁部材は３つの口の間で流体流れを好適に制御し、及び
弁部材は２つの位置を有する。

３つの口の１つが圧力室の外側のダイアフラムの側を大
気圧力に連結する通気口である。代りに、ダイアフラム
の前記側をガス抜きをする分離通気口が６．？、各日は
弁内の収納される室の中にはいる。

自動車両の排気再循環装置に使用するとき、機関マニホ
ールド真空が弁を操作するのに用いられる。

減速度弁装置に用いられたとき、点火口真空が弁を操作
するのに用いられる。

弁はダイアフラム運動を制限するために端部停止部を好
適に有する。所望の真空水準で弁を切換えるように設置
するため偏倚装置によってダイアフラムに加えられる偏
荀力を調整するための設備がある。

弁は主圧力室と関連する補助圧力室を有する。

この実施例では、主圧力室は補助室を通して制御圧力を
供給され、及び主室と補助室との間の通路は補助室内の
圧力によシ開くかまたけ閉じるかのいずれかである。こ
の方法では、たとえ制御圧力が弁を１端部位置に保持す
るのに必要な水準より下に下がるべきであっても真空が
主室内に閉じ込められる。

補助室は１圧力源以上から制御圧力を供給される。例え
ば、弁が減速度弁装置の１部として用いられたとき、補
助室は点火口から及び気化器のペンチユリ口から圧力（
真空）を供給される。

補助室は圧力室間の通路を開閉するように用いられるば
ね偏倚ダイアフラムを有する。通路は主溝（ダイアフラ
ムの運動で開閉されるように）及び主室からの方向へだ
け空気流れを許す補助の溝を有する。

本発明を介添付図面に関する実施例によってさらに記載
する。

二、実施例及び作用図示弁の作用は６つの流体流れ口１０，１２゜１４間の
流れを制御することである。流れは軸方向可動弁部材１
６によって制御される。第１図及び第２Ａ図に示す位置
では、弁部材１６が口１０と１２との間の流れを許すそ
の下部端部位置にある。第２Ｂ図に示す、その反対側の
、上部端部位置では、流れが口１２と１４との間で許さ
れる。

弁部材１６の下部端部が板ばね１８に連結され、板ばね
の周囲はダイアフラム２２に鋲でとめられた逆円盤−形
状部材に連結される。円盤部材２０はばね１８の縁が支
持された直立円周部分を有し、その上部縁が弁ケーシン
グまたけ・１ウジングの上部部分２４の表面に対してダ
イアフラム運動のための土部停止隣接部を有する。

圧力室２６はダイアフラムの下方に形成され、圧力源、
通常は真空に連結するために口２８を有する。真空が圧
力室２６に通じるとき、記載されている方法で弁部材１
６を操作するようにダイアフラム２２を下方へ引くよう
にする。

室２６内にはばね保持器板３０を通シダイアフラム２２
上に作用するコイル圧縮ばね３２がある。

室２６、ばね３２内に真空のないとき第１図及び第２Ａ
図に示す位置にダイアフラムを上方へ偏倚し、円盤−形
状部材２０の上部円周がハウジング部分２４と接触する
。

ばね２２の下部端部は圧力室を形成するようにハウジン
グ３６の下部部分の開放端部内にねじで取付けられた逆
コツプー形状部材３４内に受入れられる。

ばね３２によって働く上部偏鰐力は弁の切換え点を決定
する。弁を設置するので弁は室２６内の所望圧力で切換
えでき、コツプ部材３４がばね２２によって働く力を変
えるようにハウジング３６内に筐たはそれからコツプ部
材をねじで取付けることによって調整される。−変圧し
い設置が達成されると、コツプ部材３４がハウジング３
６に１例えばこれら構成部分の１つまたは他を変形させ
ることによって永久に連結できるので、その後圧いに関
して動くことができない。

０−リングシール３８がコツプ部材３４をハウジング３
６にシールする。

ダイアフラム３２の運動のために下部停止部が室２６内
の肩の形を有する。板３０の下部縁は端部位置でこの肩
に隣接する。

第５図に示す弁は下部口１４とダイアフラム２２との間
のシール５０の追加及び通気口５２の追加を除き第１図
の弁のように全ての点で同じである。通気口がダイアフ
ラム２２上の室のガス抜きによって適当なダイアフラム
操作を保証する。

第６図に変更した弁が示しである。この図では。

よシ早い図に関して既に記載された部品に相当する部品
は同じ参照数字を有する。

第６図のハウジング部分３６は補助室６０を有するよう
に下方へ延びている。室６０はダイアフラム６２によっ
て２つの副室に分割され、ダイアフラムの下面は通気口
６４を通る大気にガス抜きされる。上部副室は第１制御
目６６によって及び第２制御ロ６８によって供給される
。弁が減速度弁装置に用いられるとき、口６６は気化器
点火口真空に連結され、口６８は気化器ベンチュリ真空
に連結される。一方向傘型弁７０がロ６６内に設けられ
及び動作時復帰時遅延型焼結円盤７２がロ６８内に設け
られる。

コツプ−形状部材３４では、傘型シール７４が中央穴に
固定される。シール７４自体はこれを通して延びる穴７
６を有する。第６図に示すようにダイアフラムが土げら
れた位置にあるとき、この穴７６はダイアフラム６２土
に取付けられたプラグ７８によって閉じることができる
。

シール７４はテたコップ−形状部材３４の基部を通る追
加の通路８２を覆う半径方向スカート８０を有する。

主室２６内の圧力が補助室６口内の圧力より高いとき、
スカート８０が圧力によって通路８２から離れて持上げ
られるので、空気は主室から補助室に流れることができ
る。

コイルばね８４はコツプ−形状部材３４の基部とダイア
フラム６２の中央で堅固な円盤−形状ばね保持器との間
で作用し、及びダイアフラムを下方に偏倚する。

補助室６０及び２つの制御口６６と６８の存在がどちら
の真空がよｐ大きいか、２つの口のうちいずれか１つで
弁を真空に答えるようにさせる。

焼結円璧７２及び一方向弁７０は室内の真空が激しく衰
えることを防止する。

第２Ａ図及び第２Ｄ図には、弁の種々な構成部分が略図
で示される。第２Ａ図は第１図に示す位置に対応する。

ばね１８は下方に曲シ、弁部材１６をその下部端部位置
に下に引く。第２Ｂ図では、ダイアフラム２２が圧力室
２６に作用する口２８の真空によって下に引かれる。ば
ね１８はセンターまたけ平坦上の位置に達する。ダイア
フラムのどのさらに下方の運動もこの平坦な位置の対抗
面にセンターを越えてばねを迅速に動かし、このように
第２Ｃ図で見られるように、その最も土部位置に速かに
弁部材１６を加速する。このばねの同じ位置は第２Ｃ図
でまた見られるように、ダイアフラムがその下部停止部
に達する筐で維持される。第２Ｄ図で見られるよう釦、
ダイアフラムの戻り運動で、室２６の真空が弱筐るとき
、逆が生じる。弁部材１６はダイアフラム２２の上部運
動かばね１８を平らにする筐でその上部端部位置に保持
される。その後ダイアフラムの上部運動を続けてセンタ
ーを越えてばねを迅速に動かし、ばねがその平坦状態を
越えて僅かに動くと直ちに、その下部端部位置に戻る弁
を速かに加速する。

ばね１８に連結された弁部材１６の弁棒が堅固であるこ
とは注意される。位置２Ａから位置２Ｂ景での運動の間
この弁棒は引張りにある。第２Ｃ図及び第２Ｄ図の間、
弁棒は圧縮にあり、及び弁棒は両これら傑作の下で堅固
の’２Ｆであることができなければならない。更に、弁
部材１６とその弁座との間の保合はこれら引張シ及び圧
縮力に抵抗することができなければならない。

自動車両排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置の放射制御便用
では、記載したように弁は単一段階ＥＧＲ弁によって置
換されるように２一段階ＥＧＳ弁もできるようにする。

押下げ（真空）の高水準で、この弁は操作し、排気ガス
流れ口を閉じさせるＥＧＲ弁に大気圧力を供給できる。

通常いくつかの構成部分がこの作用を実施するように要
求される。この弁は構成部分を経埼的に置換える。この
ような使用では、口１０はガス抜きされ、口１２がＥＧ
Ｒ弁に連結され、口１４が真空を制御するように連結さ
れ、及び口２８がマニホールドまたは点火口真空のいず
れかに連結される。

実施例のように、次の数字は弁が０．９１７ｋｌｉｌ／
ｃｒｎ２（３３０，２ｎｍ＋／Ｈｇ　）で作動しなけれ
ばならない設計のために与えることができる。

位置２Ａ−ばね３２及びばね１８からの力は上方に作用
し、真空はダイアフラムを下方に作用する。ダイアフラ
ムは０．８７５　ｋｇ／ｃｍ”　（３１５，２ｍｍ／Ｈ
ｇ　）の真空を達成するデで上部停止部に接触した１１
である。

位置２Ｂ−力は位置２へのように同じ方向へ作用する。

弁作動ばねが真直であるときちょうどその時、　０．９
１７　ｋｇ７ｃｍ２（３３０，２ｍｍ／Ｈｇ　）の真空
が加えられる。

位置２Ｃ０ばね３２が上方に作用し、真空及びばね１８
の力はダイアフラムを下方に作用する。

ダイアフラムは真空が０．９１８　ｋｇ／ｃｒｎ”　（
３３０，５ｍｍ／Ｈｇ　）より大きい間は下部停止部と
接触した！ｌである。

位置２Ｄ０力は位置２Ｃのように同じ方向へ作用する。

弁作動ばね１８は真直で、及び０．８６０ｋｉ９／ｃｒ
ｎ２（３０９，６ｍｍ／Ｈｇ　）の真空が加えられる。

この提案された設計は２つの制御された弁作動真空の間
で０．０５７　ｋ！９／ａｒ＋２（２０，６ｍｍ／Ｈｇ
　）の変化を与える。これは弁のヒステリシスであり、
６．２％の量である。

完成された弁が試験することができ、マイクロコンピュ
ータによって設置きれる。一般の処置は以下の通りであ
る。

制御された弁を確保する最初の位置に設置されたばね３
２にあっては第１図に示す位置であり、次いでマイコン
が口２８に真空を加え、弁を操作する真空水準を検出す
る。この真空は次いでばね３２に要求されるそれ以上の
調整をマイコンに知らせ、ねじ付コツプ部材３４を経て
コイルばね調整を補正して、試験を繰返す。−変圧確に
設置すると、マイコンはヒステリシスが要求された限度
内にあることを確立するように戻りの制御された弁作動
真空を試験する。これほどこれら段階が完成されながら
、調整可能なコツプ部材３４のねじがなにも認められて
いない調整を防止するようにハウジング３６の下部部分
に固着される。都合よく、加熱した鉄がこの固着処理を
達成するように用いることができる。

第６図において口１４が他の装置に連結されたとき、真
空がその装置に供給され弁部材１６が第２Ｃ図及び第２
Ｄ図に示すその上部位置にあるとき、第２Ａ図及び第２
Ｂ図に示すようにその下部位置への弁部材の運動につい
て１口１４を通り供給される真空が閉じ込められる。こ
れは弁が減速度弁テたはどの他の高真空操作装置を操作
するように用いられるときでも有用である。

また第６図の弁の操作が抑制されるべきときの場合があ
る。これは多数の方法、例えば、（１）下部室２６内の
真空がばね３２の内側に設置されたソレノイドによって
ガス抜きするよう許されること、（２）土部室に真空を
加えることによって、または（３）下部室２６に圧力を
加えることによって達成できる。

筐た真空は通気口５２を通り土部室に加えることができ
る。

本発明が説明され、その好適な実施例について記載され
ているので、この技術の熟錬者にとって多くの変化及び
変更が本発明の範囲から離れることなくなされることが
本発明に属することは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧力操作弁の断面図、第２Ａ図、第２
Ｂ図、第２Ｃ図及び第２Ｄ図は弁操作の４段階の概要を
示す図、第３図は第１図に示す弁の側面図、第４図は弁
の正面図、第５図は本発明の弁の第２実施例を示す第１
図に相轟する図、第６図は本発明の弁の第６実施例を示
す第１図に相轟する図である。１０．１２，１４：流体流れ口１６：軸方向可動弁部材　１日：板ばね２０：逆円盤−
形状部材２２．６２：ダイアフラム２４：上部部分　　　　　２６：圧力室２８：口　　　
　　　　　３０：ばね保持器板３２：コイル圧縮ばね３４：逆コツプー形状部材３６：ハウジング３８：０−リングシール　４０：肩５０．６４：通気口　　　６０：補助室６６：第１制御
口　　　　６８：第２制御ロア０ニ一方向傘型弁７２：動作時復帰時遅延型焼結円盤７４：傘型シール　　　　７６：穴７８：ゾラグ　　　　　　８４：コイルばねＦＩＧ、２
Ａ。ＦＩＧ、２Ｃ。ＦＩＧ、２Ｂ。ＦＩＧ、２Ｄ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２位置３ポート制御弁組立体において、中央口と
、該中央口の各側から軸線方向に隔置された端部口を有
する弁ハウジングと、前記中央口を前記端部口の１つま
たは他方に交互に連結する２つの端部位置間で可動な前
記ハウジング内に往復動ができるように取付けられた弁
と、弁室側及び圧力室側に前記ハウジングを分割する環
状可撓性ダイアフラムと、前記ハウジング内に開口し及
び前記圧力室に操作するように連結され、及び前記ダイ
アフラムを動かすために圧力源に連結された制御圧力口
と、前記ダイアフラムの作動についてその端部位置間で
前記弁の制御運動のため、及びその端部位置間で前記弁
が速かに動くようにダイアフラム運動の間前記弁のスナ
ップ動作センター越え運動を有するために前記ダイアフ
ラムを前記弁に連結するセンター越えスナップ動作型ば
ね装置とを有することを特徴とする圧力操作制御弁組立
体。
（２）前記連結装置が前記ばね装置と前記ダイアフラム
とを相互に連結する前記ダイアフラムから前記ばね装置
を軸線方向に間をあけるスペーサを有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の弁組立体。
（３）前記スペーサが基部を有するコップ−形状要素と
、直立環状壁部とであり、かつ前記ばね装置が前記壁部
分に取付けられた板型縁であることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の弁組立体。
（４）前記組立品が前記弁の方へ前記ダイアフラムを偏
倚する他のばね装置を有し、対抗する方向へ前記ダイア
フラムを動かす圧力を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の弁組立体。
（５）前記組立品が前記圧力室を第２圧力室側及び大気
圧に対して孔をあけられた大気圧力室側に再分する第２
ダイアフラムと、前記第１に記述した室圧力が前記第２
室の圧力より低い間は前記第１に記述した圧力室と前記
第２室との間の連通を順当に妨たげる一方向逆止弁と、
前記逆止弁の開口及び前記弁を動かす第１に記述したダ
イアフラムの運動とを制御するように大気圧水準から減
圧水準まで選択して変化する圧力源に前記第２室を連結
する装置とを有することを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の弁組立体。
（６）前記組立品が前記第２室に一端部で及び大気圧か
ら減圧までの水準に変化する圧力源にその他端部で連結
された第２圧力口と、前記第２口内の動作時復帰時遅延
弁と、前記第１に記述した逆止弁の開口及び前記第１に
記述したダイアフラム及び弁を制御する２つの圧力口と
の間のより低い圧力水準とを有することを特徴とする特
許請求の範囲第５項記載の弁組立体。
（７）前記組立品が前記圧力室と第２室との間の流れを
閉塞するために前記第１に述べた圧力室と第２室との間
にハウジング装置を有し、前記ハウジング装置がそれを
通る開口を有し、前記逆止弁は前記第１室内の圧力が第
２室の圧力より小さい間は前記開口を覆う可撓性傘型で
あることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の弁組
立体。
（８）前記傘弁が前記開口より大きい中央穴を有し、弁
装置が前記第１と第２室との間の連通の速さを制御する
ように前記中央穴を覆い及び覆わないようにそれと共に
動くことのできる前記第２のダイアフラムに連結される
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の弁組立体
。
（９）前記組立品が前記弁と、前記ハウジングをその上
の圧力室及び弁側室に分割する前記ハウジングとの間の
シール装置と、前記端部口の閉塞が前記その上の室をシ
ールする前部端部口の１つと連通する前記その上の室と
、その中の圧力の閉じ込めを除去するように前記ハウジ
ングを通して大気圧通気口を含む前記弁側室とを有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弁組立体
。
（１０）前記スナップ動作ばねが板ばねであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の弁組立体。
（１１）前記組立品が前記偏倚装置の力を調整するため
の装置を有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の弁組立体。