JP2003185041A

JP2003185041A - 圧力リリーフ弁

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Publication number: JP2003185041A
Application number: JP2001381275A
Authority: JP
Inventors: Hideya Kikuchi; 英弥菊地; Etsuro Hozumi; 悦郎穂積; Takeshi Nagaki; 剛長岐; Kaoru Maeda; 薫前田; Stefan Dr Meier; マイヤーステファン
Original assignee: Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP3940988B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ボール弁９（バルブボディ）をガイドす
る部分の形状を最適にすることにより流量に対するコモ
ンレール内の圧力勾配を低減を可能とし流量の増加にと
もなってもチャタリングが発生することがない圧力リリ
ーフ弁を提供すること。【解決手段】バルブガイド４１の対向面４１ＡにＶ溝
４５やポケットなどの凹凸部４３、あるいはバルブガイ
ド４１に傾斜面などの凹凸部を形成し、バルブガイド４
１部分の燃料の流れを円滑にし、バルブボディ９のリフ
トにより流れ出る燃料の圧力をバルブガイド４１が有効
に受けるようにすることに着目し、バルブボディ９をそ
の頂面に当接するとともにバルブスプリング１３をガイ
ドするバルブガイド４１を設け、バルブガイド４１に、
バルブボディ９の周囲に位置して凹凸部４３を環状に形
成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧力リリーフ弁にか
かるもので、とくにガソリンエンジンやディーゼルエン
ジンなどの内燃機関の燃料供給システムないし燃料噴射
システムにおける蓄圧器（コモンレール）、その他の圧
力装置などに装備する圧力リリーフ弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人が提案しているコモンレールな
どに装備する圧力リリーフ弁について図１１ないし図１
４にもとづき概説する。図１１は、従来の内燃機関の燃
料噴射システム１の一例の概略図であって、燃料噴射シ
ステム１は、燃料タンク２と、高圧ポンプ３と、コモン
レール４と、圧力リリーフ弁５と、インジェクター６
と、を有する。

【０００３】圧力リリーフ弁５は、コモンレール４内の
圧力を所定値以下に保持する安全弁として機能するとと
もに、高圧ポンプ３のコントロールバルブ（図示せず）
が故障したときの圧力制御弁としても機能する。

【０００４】図１２は、圧力リリーフ弁５の断面図であ
って、圧力リリーフ弁５は、バルブホルダー７と、バル
ブシート８と、ボール弁９（バルブボディ）と、バルブ
プレート１０と、第１のカップ状スプリングシート１１
および第２のカップ状スプリングシート１２と、バルブ
スプリング１３と、フィルター１４と、を有する。

【０００５】バルブホルダー７は、コモンレール４の内
部の高圧部側Ｈに向かう高圧部側端部７Ａおよび外部の
低圧部側Ｌに向かう低圧部側端部７Ｂを有するもので、
その内部にバルブスプリング１３、第１のカップ状スプ
リングシート１１および第２のカップ状スプリングシー
ト１２、バルブプレート１０、ボール弁９、バルブシー
ト８を収容した状態で、低圧部側Ｌ側の閉鎖端部１５に
よりその内部を密閉している。さらにバルブホルダー７
は、スナップリング１６によりコモンレール４にこれを
固定し、第１のＯリング１７、第２のＯリング１８およ
びバックアップリング１９によりコモンレール４の内部
の高圧部側Ｈとコモンレール４の外部の低圧部側Ｌをシ
ールしている。

【０００６】バルブシート８には、ボール弁９がシート
するバルブシート面２０を形成してあり、ボール弁９が
バルブシート面２０からリフトしたときに、バルブシー
ト面２０の高圧側の連通路２１、バルブ室２２および低
圧側の径方向通路２３を介して高圧部側Ｈを大気圧の燃
料タンク２側に接続し、高圧燃料を還流可能としてあ
る。なお、バルブシート８は、バルブホルダー７にこれ
を圧入して固定するもので、バルブホルダー７に形成し
た圧入位置決め用ストッパー段部２４に突き当ててこれ
を位置決めしてある。

【０００７】バルブプレート１０は、円錐台形状を呈
し、その頂面にボール弁９を当接し、その底面に径方向
連通溝２５を形成している。径方向連通溝２５は、第１
のカップ状スプリングシート１１に形成した中心孔２６
と連通していて、スプリング室２７とバルブ室２２とを
連通可能としてある。バルブプレート１０は、ボール弁
９および第１のカップ状スプリングシート１１とは軸方
向において所定圧力で当接するとともに、第１のカップ
状スプリングシート１１に対して径方向にずれることが
できるようになっている。

【０００８】第１のカップ状スプリングシート１１およ
び第２のカップ状スプリングシート１２は、ステンレス
材などを用いて打ち抜き加工などによりこれを薄肉に構
成することが可能であり、その間にバルブスプリング１
３を介装し、バルブホルダー７のスプリング室２７内で
摺動可能であり、第１のカップ状スプリングシート１１
は、ボール弁９の開弁および閉弁に応じて移動可能であ
る。第２のカップ状スプリングシート１２は、閉鎖端部
１５の内壁面に当接している。

【０００９】低圧部側Ｌの閉鎖端部１５は、バルブホル
ダー７の外側部末端部の径方向に延びており、その中心
部に球状押圧部材２８（図中仮想線）を押し当てること
により、スプリング室２７内部方向に向かって変形可能
である。この変形部１５Ａの程度に応じてスプリング室
２７内で第２のカップ状スプリングシート１２を第１の
カップ状スプリングシート１１に対して位置調整可能と
し、バルブスプリング１３の付勢力を調節可能である。

【００１０】図１３は、フィルター１４の一部切欠き側
面図であって、フィルター１４は、スリーブ２９と、ス
リーブ２９の折曲げ部に挟持したフィルターメッシュ３
０と、を有する。このフィルターメッシュ３０は、スリ
ーブ２９の外周部２９Ａおよび内周部２９Ｂの隙間がな
い部分に挟み込まれているため、スリーブ２９部分に弾
性的なゆとりがなく、剛性が大である。さらに、バルブ
ホルダー７およびバルブシート８を袋状としたため、フ
ィルター１４の組立て工程においてバルブシート８の高
圧側の一方向のみからフィルター１４（スリーブ２９）
を圧入する必要があり、フィルター１４の剛性を低減し
て、バルブシート８に過大な応力を発生しないようにす
ることが要請されている。

【００１１】こうした構成の圧力リリーフ弁５におい
て、コモンレール４における高圧部側Ｈ内の圧力が異常
に高く、バルブスプリング１３による開弁圧以上になっ
た場合には、バルブスプリング１３の付勢力に抗してボ
ール弁９がバルブシート８のバルブシート面２０からリ
フトし、高圧部側Ｈから、連通路２１、バルブ室２２、
径方向通路２３を介して燃料タンク２側に圧力を逃が
す。

【００１２】さらに、スプリングシートとして、単純な
構成の第１のカップ状スプリングシート１１および第２
のカップ状スプリングシート１２を採用するとともに、
閉鎖端部１５をバルブホルダー７の内方に変形可能とし
てので、バルブスプリング１３による開弁圧も容易に調
節可能である。

【００１３】なお、ボール弁９に当接しているバルブプ
レート１０が、ボール弁９と軸方向で一体に移動し、か
つボール弁９とともに径方向にずれることが可能である
ため、バルブシート８ないしそのバルブシート面２０部
分の製造誤差さらには組立て誤差により、ボール弁９が
バルブシート８および第１のカップ状スプリングシート
１１の中心軸線上に位置していなくても、ボール弁９の
バルブシート面２０へのシート状態に合わせてバルブプ
レート１０が径方向にずれ、ボール弁９をバルブシート
面２０に確実にシートさせるとともに、燃料の噴射開始
およびその終了にともなう燃料の流れに対するボール弁
９の位置を安定にすることができる。

【００１４】図１４は、圧力リリーフ弁５を通る燃料の
流量Ｑに対するコモンレール４内の圧力Ｐの関係を示す
グラフであって、圧力リリーフ弁５の特性としては、そ
の開弁圧Ｐｏから流量Ｑが増加するにともなう圧力Ｐの
圧力勾配を低く押さえる必要がある。たとえば、ある流
量Ｑ（たとえばＱ１、Ｑ２）における圧力リリーフ弁５
の開弁圧Ｐｏからの変化量△Ｐがより少ないことが望ま
しい。またコモンレール４内の圧力Ｐは、インジェクタ
ー６の作動上限界値をこえないことが望ましい。さら
に、流量Ｑの増加にともなって、チャタリング（自励振
動）が発生しないことが望ましい。とくに、上記圧力勾
配が大きいとチャタリングが発生しやすいという問題が
ある。

【００１５】従来は、バルブプレート１０の形状、第１
のカップ状スプリングシート１１や第２のカップ状スプ
リングシート１２とバルブホルダー７との間の間隙を小
さくして（すなわち、第１のカップ状スプリングシート
１１および第２のカップ状スプリングシート１２をバル
ブホルダー７内でわずかな抵抗とともに摺動するように
して）圧力勾配およびチャタリングの対策を行っていた
が、微妙な調整が必要であるという問題があり、より効
果的かつ簡単な構成が臨まれている。

【００１６】なお、圧力リリーフ弁としては、特開平１
１−１８２２４２号などがある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、ボール弁などバルブ
ボディをガイドする部分の形状を最適にすることにより
流量に対するコモンレール内の圧力勾配を低減を可能と
した圧力リリーフ弁を提供することを課題とする。

【００１８】また本発明は、流量の増加にともなっても
チャタリングが発生することがない圧力リリーフ弁を提
供することを課題とする。

【００１９】また本発明は、バルブボディのリフトにと
もなうバルブ室部分の燃料の流れを円滑にして、燃料圧
力をバルブボディのリフト作用に有効に利用することが
できるようにした圧力リリーフ弁を提供することを課題
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ボー
ル弁などのバルブボディを受けているバルブガイドの高
圧側の面（対向面）に、Ｖ溝やポケットなどの凹凸部、
あるいはバルブガイドのバルブボディないしバルブシー
ト面に対して所定の傾斜角度を有する傾斜面などの凹凸
部を形成することにより、当該バルブガイド部分の燃料
の流れを円滑にすること、ないしはバルブボディのリフ
トにより流れ出る燃料の圧力をバルブガイドが有効に受
けることができるようにすることに着目したもので、高
圧部側に向かう高圧部側端部および低圧部側に向かう低
圧部側端部を有するバルブホルダーと、このバルブホル
ダー内に収容するバルブスプリングと、上記バルブホル
ダー内に位置するバルブシートと、上記高圧部側の流体
の圧力により上記バルブスプリングの付勢力に抗してこ
のバルブシートからリフトするバルブボディと、を有す
る圧力リリーフ弁であって、上記バルブボディをその頂
面に当接するとともに上記スプリングシートとの間に上
記バルブスプリングをガイドするバルブガイドを設ける
とともに、このバルブガイドに、上記バルブボディの周
囲に位置して凹凸部を環状に形成したことを特徴とする
圧力リリーフ弁である。

【００２１】上記凹凸部は、上記バルブボディが上記バ
ルブシートからリフトした際に上記高圧部側から上記低
圧部側に向かう上記流体の流線が上記バルブガイドの部
分においてスムーズに流れるようにこれを形成すること
ができる。

【００２２】上記凹凸部は、上記バルブボディが上記バ
ルブシートからリフトした際に上記高圧部側から上記低
圧部側に向かう上記流体を上記バルブガイドが有効に受
けることができるようにこれを形成することができる。

【００２３】上記凹凸部は、上記バルブボディを受ける
上記バルブガイドの係合凹部とは不連続状態でこれを形
成することができる。

【００２４】上記凹凸部は、上記バルブボディを受ける
上記バルブガイドの係合凹部とは連続状態でこれを形成
することができる。

【００２５】上記凹凸部は、断面Ｖ字形のＶ溝を有する
ことができる。

【００２６】上記凹凸部は、所定深さのポケットを有す
ることができる。

【００２７】上記凹凸部は、上記バルブボディが上記バ
ルブシートにシートするバルブシート面との接触部にお
ける該バルブボディの接線方向に延びている傾斜面を有
することができる。

【００２８】上記傾斜面の傾斜角度は、これを４０度以
上５０度未満とすることができる。

【００２９】本発明による圧力リリーフ弁においては、
バルブプレートにＶ溝やポケットあるいはバルブガイド
の流出燃料に対する傾斜角度を調整することとしたの
で、バルブシート面からリフトするボール弁などバルブ
ボディの上昇にともない高圧部側からバルブガイドの対
向面あるいは傾斜面に衝突する燃料は、バルブスプリン
グの付勢力に抗して有効にバルブガイドおよびバルブボ
ディをリフトさせ、滑らかな流線を描いて、低圧側（燃
料タンク側）に流すことができる。すなわち、バルブガ
イドを収容しているバルブ室内における燃料圧力の伝搬
が、円滑であるとともに流線が滑らかで、バルブガイド
のスムーズな作動を保証することができる。したがっ
て、流量の増加にともなってもコモンレール内の圧力が
圧力リリーフ弁の開弁圧からそれほど上昇せず、圧力勾
配を低く押さえることができる。さらに、バルブボディ
ないしバルブガイドのリフトがスムーズであるため、流
量の増加にともなってもチャタリングの発生を抑制する
ことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の第１の実施の形態
による圧力リリーフ弁４０を図１ないし図３にもとづき
説明する。ただし、図１１ないし図１４と同様の部分に
は同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図１
は、圧力リリーフ弁４０の断面図である。圧力リリーフ
弁４０は、前記圧力リリーフ弁５（図１２）における前
記第１のカップ状スプリングシート１１を省いてバルブ
ガイド４１を設け、このバルブガイド４１の頂面にボー
ル弁９を当接させてある。バルブガイド４１は、前記第
１のカップ状スプリングシート１１および前記バルブプ
レート１０に代わって、スプリングシート兼バルブプレ
ートとしてバルブスプリング１３を直接受けてこれをガ
イド可能としており、バルブホルダー７の内壁面７Ｃと
の間にバルブ室２２とスプリング室２７とを連通可能な
ように間隙をあけてある。さらに、フィルター４２の構
成をフィルター１４（図１３）と異なるものとしてあ
る。このバルブガイド４１およびフィルター４２の部分
以外の構成は、既述の圧力リリーフ弁５（図１２）と事
実上同一である。

【００３１】図２は、バルブガイド４１部分の一部切欠
き拡大断面図であって、バルブガイド４１のバルブ室２
２側の対向面４１Ａ（すなわち高圧部側Ｈの連通路２１
およびバルブシート面２０部分から流れ出てくる燃料に
対向する面）には、凹凸部４３を形成してある。

【００３２】この凹凸部４３は、上記対向面４１Ａの平
坦部およびＶ溝４５を有する。Ｖ溝４５は、ボール弁９
を受けているバルブガイド４１の係合凹部４４より外周
側に、係合凹部４４とは不連続状態で所定深さおよび幅
の環状にこれを形成してある。このＶ溝４５は、バルブ
ガイド４１のバルブ室２２側において任意の位置に、任
意の大きさでこれを形成することができるが、バルブシ
ート８のバルブシート面２０からリフトしたボール弁９
の外周縁部に向かう方向に開口していることが望まし
い。

【００３３】こうした構成の圧力リリーフ弁４０におい
て、コモンレール４内の圧力勾配を低減し、かつコモン
レール４内の圧力が高圧になって、バルブスプリング１
３の付勢力に抗してバルブシート面２０からボール弁９
がリフトしたときに、チャタリングの発生を抑制するこ
とができる。すなわち、図３は、Ｖ溝４５部分において
ボール弁９がバルブシート面２０からわずかにリフトし
た状態における流体の流れのシミュレーション結果を示
す一部切欠き拡大斜視図であって、概略的に描いた燃料
の流線が示すように、ボール弁９とバルブシート面２０
との間から流れ出る流体（燃料）が対向面４１Ａないし
凹凸部４３におけるＶ溝４５にも流れ込み、流れの方向
が変化してバルブ室２２から径方向通路２３にスムーズ
に流れてゆく。

【００３４】連通路２１からバルブ室２２に向かって流
れ出る燃料の一部は、その流れの方向に対して垂直に位
置しているバルブガイド４１の対向面４１Ａに衝突する
ことになるが、燃料の圧力がＶ溝４５の存在によりバル
ブガイド４１に有効に作用し、バルブガイド４１および
ボール弁９のリフトを効率よく行って圧力勾配を低減す
るとともに、流線の円滑さによって連通路２１からバル
ブ室２２および径方向通路２３方向への流れの乱れが抑
制される結果、ボール弁９がバルブシート面２０あるい
は係合凹部４４に振動するように衝突するチャタリング
の現象も低減される。

【００３５】さらに、圧力リリーフ弁５（図１、図２）
における第２のカップ状スプリングシート１２を削除し
たので、バルブホルダー７の内壁面７Ｃとの間で摺動す
る部品（第２のカップ状スプリングシート１２）がなく
なり、バルブホルダー７の内径公差を大きく取ることが
でき、コストの低減、耐久性および信頼性の向上を期待
することができる。

【００３６】図４は、本発明の第２の実施の形態による
圧力リリーフ弁５０におけるバルブガイド４１部分の一
部切欠き拡大断面図であって、圧力リリーフ弁５０にお
いては、バルブガイド４１の対向面４１Ａに凹凸部５１
を形成してある。この凹凸部５１は、対向面４１Ａの平
坦部およびポケット５２を有する。ポケット５２は、バ
ルブガイド４１の係合凹部４４に連続するように、かつ
係合凹部４４を環状に囲むように、所定深さにこれを形
成してある。

【００３７】このポケット５２は、バルブガイド４１の
バルブ室２２側において任意の位置に、任意の大きさで
これを形成することができるが、バルブシート８のバル
ブシート面２０からリフトしたボール弁９の外周縁部に
向かう方向に開口していることが望ましい。

【００３８】こうした構成の圧力リリーフ弁５０におい
ても、上述の圧力リリーフ弁４０（図１、図２）におけ
ると同様に、ボール弁９とバルブシート面２０との間か
ら流れ出る流体（燃料）がポケット５２にも流れ込み、
流れの方向が変化してバルブ室２２から径方向通路２３
にスムーズに流れてゆく。

【００３９】したがって、連通路２１からバルブ室２２
に向かって流れ出る燃料の一部は、その流れの方向に対
して垂直に位置しているバルブガイド４１の対向面４１
Ａに衝突することになるが、燃料の圧力がポケット５２
によりバルブガイド４１に有効に作用し、バルブガイド
４１のリフトを効率よく行って圧力勾配を低減するとと
もに、流線の円滑さによって連通路２１からバルブ室２
２および径方向通路２３方向への流れの乱れが抑制され
る結果、ボール弁９がバルブシート面２０あるいは係合
凹部４４に振動するように衝突するチャタリングの現象
も低減される。

【００４０】図５は、本発明の第３の実施の形態による
圧力リリーフ弁６０におけるバルブガイド４１部分の一
部切欠き拡大断面図であって、圧力リリーフ弁６０にお
いては、前記バルブガイド４１に相当するバルブガイド
６１の対向面６１Ａに凹凸部６２を形成してある。この
凹凸部６２は、対向面６１Ａの平坦部および傾斜面６３
を有する。傾斜面６３は、バルブガイド６１の係合凹部
４４の外周側において、これを形成し、この傾斜面６３
の傾斜角度Ｒを４０度以上５０度未満にすることが望ま
しい。傾斜面６３は、バルブ室２２内においてボール弁
９に向かってテーパー状にこれを形成するもので、バル
ブシート面２０にシートしているボール弁９のバルブシ
ート面２０との接触部におけるボール弁９の接線方向す
なわち接線延長上に位置していることが望ましく、連通
路２１からバルブシート面２０とボール弁９との間を通
って流れ出る燃料が傾斜面６３の面に沿うように直接衝
突してこれに圧力を及ぼすようにする。

【００４１】こうした構成の圧力リリーフ弁６０におい
ても、圧力リリーフ弁４０（図１、図２）および圧力リ
リーフ弁５０（図４）におけると同様に、ボール弁９と
バルブシート面２０との間から流れ出る流体（燃料）
が、バルブ室２２内において傾斜面６３の面に直接衝突
してこれに圧力を及ぼすとともに、傾斜面６３とバルブ
ホルダー７の内壁面７Ｃとの間にも流れ込み、流れの方
向が変化してバルブ室２２から径方向通路２３にスムー
ズに流れてゆく。すなわち図６は、傾斜面６３部分にお
いてボール弁９がバルブシート面２０からわずかにリフ
トした状態における流体の流れのシミュレーション結果
を示す一部切欠き拡大断面図であって、概略的に描いた
燃料の流線が示すように、ボール弁９とバルブシート面
２０との間から流れ出る流体（燃料）が傾斜面６３に沿
うように衝突し、さらに内壁面７Ｃに衝突し流れの方向
が変化してバルブ室２２から径方向通路２３にスムーズ
に流れてゆく。

【００４２】したがって、連通路２１からバルブ室２２
に向かって流れ出る燃料の一部は、その流れの方向に対
して位置しているバルブガイド６１の傾斜面６３に衝突
することにより、その圧力がバルブガイド６１に有効に
作用し、バルブガイド６１のリフトを効率よく行って圧
力勾配を低減するとともに、流線の円滑さによって連通
路２１からバルブ室２２および径方向通路２３方向への
流れの乱れが抑制される結果、ボール弁９がバルブシー
ト面２０に振動するように衝突するチャタリングの現象
も低減される。

【００４３】なお、バルブガイド６１とバルブシート８
との間の間隔Ｄを小さく設計することにより、圧力勾配
をさらに低減することができる。

【００４４】本発明においては、圧力リリーフ弁４０
（図１、図２）におけるＶ溝４５および圧力リリーフ弁
５０（図４）におけるポケット５２を組み合わせること
もできるし、さらに圧力リリーフ弁６０（鵜５）におけ
る傾斜面６３をこれらに組み合わせることもできる。な
お、Ｖ溝４５あるいはポケット５２に傾斜面６３を組み
合わせる場合には、この傾斜面６３は、ボール弁９の接
線方向にある必要はない。

【００４５】図７は、圧力リリーフ弁４０（図１、図
２）、圧力リリーフ弁５０（図４）および圧力リリーフ
弁６０（図５）に組み込まれているフィルター４２の一
部切欠き側面図であって、フィルター４２は、これを三
体部品としてあって、外方スリーブ６４と、内方スリー
ブ６５と、フィルターメッシュ３０と、を有する。外方
スリーブ６４と内方スリーブ６５との間には隙間Ｓをあ
けてあり、フィルターメッシュ３０は、外方スリーブ６
４の下方部において内方スリーブ６５との間にこれを挟
み込んである。

【００４６】したがって、フィルターメッシュ３０のバ
ルブシート８への圧入部位に間隙Ｓがあるため、バルブ
シート８の高圧側の一方向からフィルター４２を圧入す
る際に、外方スリーブ６４および内方スリーブ６５が適
度に弾性変形し、フィルター４２の剛性を低減して、バ
ルブシート８に過大な応力を発生しないようにすること
ができる。

【００４７】図８は、他の例によるフィルター６６の一
部切欠き側面図であって、フィルター６６は、これを二
体部品としてあって、スリーブ６７と、フィルターメッ
シュ３０と、を有する。スリーブ６７の下部の折曲げ部
においてフィルターメッシュ３０を挟持し、スリーブ６
７自体が弾性変形可能であって、フィルター６６全体の
剛性を低減している。

【００４８】図９は、第１の実施の形態による圧力リリ
ーフ弁４０（図１、図２）のＶ溝４５有りの場合と、Ｖ
溝４５が無しの場合の変化量△Ｐおよびチャタリングの
有無についての実験結果を記載した図表である。チャタ
リングはいずれの場合にも発生しないが、Ｖ溝４５有り
の場合には、変化量△Ｐが０〜４０リットル／時間ま
で、および０〜８０リットル／時間までの流量Ｑに対し
て、Ｖ溝４５無しの場合より小さく、圧力勾配が低減し
ていることがわかる。

【００４９】つぎに図１０は、第３の実施の形態による
圧力リリーフ弁６０（図５）の傾斜面６３の傾斜角度Ｒ
を変化させた場合の変化量△Ｐおよびチャタリングの有
無についての実験結果を記載した図表である。傾斜面６
３の傾斜角度Ｒが５０度および６０度のように５０度を
こえるとチャタリングが発生し、３０度では０〜８０リ
ットル／時間までの流量Ｑに対する変化量△Ｐが大きく
なって圧力勾配が大きくなること、および傾斜角度Ｒが
４０度〜５０度未満の場合には、変化量△Ｐが小さく、
圧力勾配が低減していることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、バルブボ
ディをガイドするバルブガイドにＶ溝やポケットあるい
は傾斜面などの凹凸部を形成したので、バルブガイドが
流体の圧力を受ける表面積を大きくして、流体による圧
力を有効に作用させ、コモンレールにおける圧力勾配を
低減し、圧力リリーフ弁ないし圧力制御弁としての性能
を向上させ、低コストで、耐久性および信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による圧力リリーフ
弁４０の断面図である。

【図２】同、バルブガイド４１部分の一部切欠き拡大断
面図である。

【図３】同、Ｖ溝４５部分においてボール弁９がバルブ
シート面２０からわずかにリフトした状態における流体
の流れのシミュレーション結果を示す一部切欠き拡大斜
視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態による圧力リリーフ
弁５０におけるバルブガイド４１部分の一部切欠き拡大
断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態による圧力リリーフ
弁６０におけるバルブガイド４１部分の一部切欠き拡大
断面図である。

【図６】同、傾斜面６３部分においてボール弁９がバル
ブシート面２０からわずかにリフトした状態における流
体の流れのシミュレーション結果を示す一部切欠き拡大
断面図である。

【図７】圧力リリーフ弁４０（図１、図２）、圧力リリ
ーフ弁５０（図４）および圧力リリーフ弁６０（図５）
に組み込まれているフィルター４２の一部切欠き側面図
である。

【図８】他の例によるフィルター６６の一部切欠き側面
図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態による圧力リリーフ
弁４０（図１、図２）のＶ溝４５有りの場合と、Ｖ溝４
５が無しの場合の変化量△Ｐおよびチャタリングの有無
についての実験結果を記載した図表である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態による圧力リリー
フ弁６０（図５）の傾斜面６３の傾斜角度Ｒを変化させ
た場合の変化量△Ｐおよびチャタリングの有無について
の実験結果を記載した図表である。

【図１１】従来の内燃機関の燃料噴射システム１の一例
の概略図である。

【図１２】同、圧力リリーフ弁５の断面図である。

【図１３】同、フィルター１４の一部切欠き側面図であ
る。

【図１４】圧力リリーフ弁５を通る燃料の流量Ｑに対す
るコモンレール４内の圧力Ｐの関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１燃料噴射システム（図１１）２燃料タンク３高圧ポンプ４コモンレール（蓄圧器）５圧力リリーフ弁６インジェクター７バルブホルダー７Ａバルブホルダー７の高圧部側端部７Ｂバルブホルダー７の低圧部側端部７Ｃバルブホルダー７の内壁面（図５）８バルブシート９ボール弁（バルブボディ）１０バルブプレート１１第１のカップ状スプリングシート１２第２のカップ状スプリングシート１３バルブスプリング１４フィルター１５閉鎖端部１５Ａ閉鎖端部１５の変形部１６スナップリング１７第１のＯリング１８第２のＯリング１９バックアップリング２０バルブシート面２１高圧側の連通路２２バルブ室２３低圧側の径方向通路２４圧入位置決め用ストッパー段部２５径方向連通溝２６中心孔２７スプリング室２８球状押圧部材２９スリーブ（図１３）２９Ａスリーブ２９の外周部２９Ｂスリーブ２９の内周部３０フィルターメッシュ４０圧力リリーフ弁（第１の実施の形態、図１、図
２）４１バルブガイド４１Ａバルブガイド４１の対向面４２フィルター４３凹凸部４４係合凹部４５環状のＶ溝５０圧力リリーフ弁（第２の実施の形態、図４）５１凹凸部５２ポケット６０圧力リリーフ弁（第３の実施の形態、図５）６１バルブガイド６１Ａバルブガイド６１の対向面６２凹凸部６３傾斜面６４外方スリーブ（図７）６５内方スリーブ（図７）６６フィルター（図８）６７スリーブＨコモンレール４の内部の高圧部側Ｌコモンレール４の外部の低圧部側Ｑ燃料の流量Ｐコモンレール４内の圧力Ｐｏ圧力リリーフ弁５の開弁圧 △Ｐある流量Ｑにおける圧力リリーフ弁５の開弁圧Ｐ
ｏからの変化量Ｒ傾斜面６３の傾斜角度（図５）Ｄバルブガイド６１とバルブシート８との間の間隔
（図５）Ｓ間隙（図７）

フロントページの続き (72)発明者穂積悦郎神奈川県横浜市都筑区牛久保３−９−１株式会社ボッシュオートモーティブシステム横浜事業所内 (72)発明者長岐剛神奈川県横浜市都筑区牛久保３−９−１株式会社ボッシュオートモーティブシステム横浜事業所内 (72)発明者前田薫神奈川県横浜市都筑区牛久保３−９−１株式会社ボッシュオートモーティブシステム横浜事業所内 (72)発明者ステファンマイヤー神奈川県横浜市都筑区牛久保３−９−１株式会社ボッシュオートモーティブシステム横浜事業所内Ｆターム(参考） 3H059 AA08 BB12 BB37 BB38 CD05 CF14 EE01 FF13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧部側に向かう高圧部側端部および
低圧部側に向かう低圧部側端部を有するバルブホルダー
と、このバルブホルダー内に収容するバルブスプリングと、前記バルブホルダー内に位置するバルブシートと、前記高圧部側の流体の圧力により前記バルブスプリング
の付勢力に抗してこのバルブシートからリフトするバル
ブボディと、を有する圧力リリーフ弁であって、前記バルブボディをその頂面に当接するとともに前記バ
ルブスプリングをガイドするバルブガイドを設けるとと
もに、このバルブガイドに、前記バルブボディの周囲に位置し
て凹凸部を環状に形成したことを特徴とする圧力リリー
フ弁。
【請求項２】前記凹凸部は、前記バルブボディが前
記バルブシートからリフトした際に前記高圧部側から前
記低圧部側に向かう前記流体の流線が前記バルブガイド
の部分においてスムーズに流れるようにこれを形成した
ことを特徴とする請求項１記載の圧力リリーフ弁。
【請求項３】前記凹凸部は、前記バルブボディが前
記バルブシートからリフトした際に前記高圧部側から前
記低圧部側に向かう前記流体を前記バルブガイドが有効
に受けることができるようにこれを形成したことを特徴
とする請求項１記載の圧力リリーフ弁。
【請求項４】前記凹凸部は、前記バルブボディを受
ける前記バルブガイドの係合凹部とは不連続状態でこれ
を形成したことを特徴とする請求項１記載の圧力リリー
フ弁。
【請求項５】前記凹凸部は、前記バルブボディを受
ける前記バルブガイドの係合凹部とは連続状態でこれを
形成したことを特徴とする請求項１記載の圧力リリーフ
弁。
【請求項６】前記凹凸部は、断面Ｖ字形のＶ溝を有
することを特徴とする請求項１記載の圧力リリーフ弁。
【請求項７】前記凹凸部は、所定深さのポケットを
有することを特徴とする請求項１記載の圧力リリーフ
弁。
【請求項８】前記凹凸部は、前記バルブボディが前
記バルブシートにシートするバルブシート面との接触部
における該バルブボディの接線方向に延びている傾斜面
を有することを特徴とする請求項１記載の圧力リリーフ
弁。
【請求項９】前記傾斜面の傾斜角度は、これを４０
度以上５０度未満としたことを特徴とする請求項８記載
の圧力リリーフ弁。