JP2006138315A

JP2006138315A - レギュレートバルブ

Info

Publication number: JP2006138315A
Application number: JP2005238799A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kuroda; 晃弘黒田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2006-06-01
Also published as: EP1647704B1; US20060075993A1; US7387136B2; EP1647704A1

Abstract

【課題】フィードポンプがエアーを吸引することに起因して発生するバルブ開閉音を低減できるレギュレートバルブ１を提供する。
【解決手段】レギュレートバルブ１は、ピストン２１の移動方向に異なる位置に開口する第１のリリーフ孔２５ａと第２のリリーフ孔２５ｂとを有し、第１のリリーフ孔２５ａがピストン安定位置に３か所設けられ、第２のリリーフ孔２５ｂが第１のリリーフ孔２５ａより閉弁側（反スプリング側）に１か所設けられている。これにより、ピストン安定位置から開閉弁位置までの閉弁側ピストン移動距離が従来のＡ１より大きいＡ２となるので、エアーの吸引によってピストン２１が振動した時に、ピストン２１が開閉弁位置をオーバーシュートする量が小さくなる。その結果、ピストン２１の振動が早期に収束するため、バルブ開閉音の発生時間も短くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料圧力を調圧するためのレギュレートバルブに関する。

従来、コモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタから内燃機関の筒内に噴射する蓄圧式燃料噴射システムが知られている（特許文献１参照）。この蓄圧式燃料噴射システムは、燃料タンクより燃料を汲み上げて高圧ポンプに供給するフィードポンプと、このフィードポンプのフィード圧（フィードポンプより高圧ポンプに供給される燃料の圧力）を調圧するレギュレートバルブとを備えている。
レギュレートバルブは、図１５（ａ）に示す様に、一端側に流入口１００を有する筒状のバルブボディ１１０と、このバルブボディ１１０の内部に往復動可能に挿入されるピストン１２０と、このピストン１２０の背後に配置されるスプリング１３０等より構成される。

バルブボディ１１０には、側壁に開口するリリーフ孔１４０と油抜き孔１５０とが設けられると共に、ピストン１２０の背後に燃料で満たされる油溜室１６０が形成され、この油溜室１６０の燃料がピストン１２０の挙動に応じて油抜き孔１５０より出入りする。
このレギュレートバルブは、流入口１００より流入する燃料の圧力と、油溜室１６０の燃料圧力＋スプリング１３０の反力とが釣り合った位置にピストン１２０がバランスされることで、ピストン１２０に作用する燃料圧力（フィードポンプのフィード圧）が所定の値に調圧される。なお、複数のリリーフ孔１４０は、図１５（ｂ）に示される様に、同一の穴径を有する円形に開口して、バルブボディ１１０の周方向に等間隔に設けられ、且つピストン１２０の移動方向（図示左右方向）に同位置に設けられている。

これにより、ピストン１２０の移動量に対するリリーフ孔１４０の開口面積は、図１６の開口面積特性に示される様に変化する。なお、図中のＯ点は、ピストン１２０の挙動が安定している時のピストン安定位置を示し、図中のＡ１は、ピストン安定位置から開閉弁位置（ピストン１２０がリリーフ孔１４０を閉じる方向へ移動する時にリリーフ孔１４０を全閉する位置、あるいはピストン１２０がリリーフ孔１４０を開く方向へ移動する時に全閉状態から開き始める位置）までの距離を示している。
特願２００４−１２７９９７

ところが、上記のレギュレートバルブでは、フィードポンプによって吸引される燃料にエアーが混入すると、ピストン１２０に作用する燃料圧力が不安定になるため、図５（ａ）に示す様に、ピストン１２０が振動して周期的に開閉動作（リリーフ孔１４０を開閉する動作）を繰り返すことにより、バルブ開閉音（ギュルギュルという異音）が発生する。このバルブ開閉音は、アイドリング等の環境音が小さい時に耳障りとなり、運転者等に不快感を与えるため、異音対策が望まれている。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ピストンの振動によって発生するバルブ開閉音を低減できるレギュレートバルブを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、流入口より流入する燃料の圧力変動に応じてリリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、このピストンに作用する燃料圧力に抗してピストンを付勢する付勢手段とを備え、ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、ピストンがリリーフ孔を開く方向へ移動する際に、リリーフ孔の総開口面積が小さな傾きで増加する第１開口領域と、この第１開口領域の後に、第１開口領域より大きな傾きでリリーフ孔の総開口面積が増加する第２開口領域とを有することを特徴とする。

ピストンに作用する燃料圧力が急激に変動してピストンが振動する場合、つまりピストンがリリーフ孔の開閉を繰り返す場合は、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向（閉弁方向）へ移動する際に、リリーフ孔の全閉位置をオーバーシュートする（行き過ぎる）ため、そのオーバーシュートが無くなるまでピストンの開閉動作が繰り返される。従って、ピストンがリリーフ孔の全閉位置をオーバーシュートする量を小さくできれば、ピストンの振動を早期に収束できる。

これに対し、本発明のレギュレートバルブは、ピストンがリリーフ孔を開く方向へ移動する際に、リリーフ孔の総開口面積が小さな傾きで増加する第１開口領域と、この第１開口領域の後に、第１開口領域より大きな傾きでリリーフ孔の総開口面積が増加する第２開口領域とを有しているので、従来のレギュレートバルブと比較して、ピストンがリリーフ孔を開き始めるタイミングが早くなる。言い換えると、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、ピストンがリリーフ孔を全閉するタイミングが遅くなる。その結果、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、リリーフ孔の全閉位置をオーバーシュートする量が小さくなるため、ピストンの振動が早期に収束して、バルブ開閉音の発生時間が短くなる。

（請求項２の発明）
本発明は、一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、流入口より流入する燃料の圧力変動に応じてリリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、このピストンに作用する燃料圧力に抗してピストンを付勢する付勢手段とを備え、ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、リリーフ孔は、開口面積が小さい第１開口領域と、この第１開口領域よりも開口面積が大きい第２開口領域とを有し、ピストンがリリーフ孔を開く方向へ移動する際に、開弁直後に第１開口領域が設けられ、この第１開口領域より開弁側に第２開口領域が設けられていることを特徴とする。

上記の構成によれば、ピストンがリリーフ孔を開く方向へ移動する際に、従来のレギュレートバルブと比較して、ピストンがリリーフ孔を開き始めるタイミングが早くなる。言い換えると、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、ピストンがリリーフ孔を全閉するタイミングが遅くなる。その結果、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、リリーフ孔の全閉位置をオーバーシュートする量が小さくなるため、ピストンの振動が早期に収束して、バルブ開閉音の発生時間が短くなる。

（請求項３の発明）
本発明は、一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、流入口より流入する燃料の圧力変動に応じてリリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、このピストンに作用する燃料圧力に抗してピストンを付勢する付勢手段とを備え、ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、ピストンは、燃料圧力を受ける先端側に小径部が設けられ、小径部の側面とリリーフ孔の閉弁側周縁部とが対向してリリーフ孔が開口する第１開口領域と、ピストンが第１開口領域より開弁側に移動することで、第１開口領域よりも大きな開口面積になる第２開口領域とを有することを特徴とする。

上記の構成によれば、ピストンがリリーフ孔を開く方向へ移動する際に、ピストンの先端面がリリーフ孔の閉弁側周縁部に達する以前に、小径部の側面（外周面）が閉弁側周縁部に対向することでリリーフ孔を開口するので、従来のレギュレートバルブと比較して、ピストンがリリーフ孔を開き始めるタイミングが早くなる。言い換えると、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、ピストンがリリーフ孔を全閉するタイミングが遅くなる。その結果、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、リリーフ孔の全閉位置をオーバーシュートする量が小さくなるため、ピストンの振動が早期に収束して、バルブ開閉音の発生時間が短くなる。

（請求項４の発明）
内燃機関に駆動されて燃料タンクより燃料を汲み上げるフィードポンプの燃料圧力を調圧する請求項１〜３に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、ピストンの移動量に対するリリーフ孔の開口面積の変化を開口面積特性として表す時に、内燃機関の回転数が２０００ｒｐｍ以下の領域で、開口面積特性に少なくとも１つの変曲点を有し、この変曲点より低回転側に第１開口領域が設けられ、変曲点より高回転側に第２開口領域が設けられていることを特徴とする。
これにより、内燃機関の騒音が比較的小さい低回転域（２０００ｒｐｍ以下の領域）でのバルブ開閉音の発生時間を短くできる。

（請求項５の発明）
本発明は、一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、流入口より流入する燃料の圧力変動に応じてリリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、このピストンに作用する燃料圧力に抗してピストンを付勢する付勢手段とを備え、ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、リリーフ孔には、ピストンの移動方向で異なる位置に開口する第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔とが設けられていることを特徴とする。

上記の構成によれば、例えば、第１のリリーフ孔だけを有する従来のレギュレートバルブと比較すると、ピストンがリリーフ孔を開く方向へ移動する際に、第１のリリーフ孔より先に第２のリリーフ孔を開き始めることで、リリーフ孔の開弁タイミングを早くすることが可能である。言い換えると、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際には、ピストンがリリーフ孔を全閉するタイミングが遅くなる。その結果、ピストンがリリーフ孔を閉じる方向へ移動する際に、リリーフ孔の全閉位置をオーバーシュートする量が小さくなるため、ピストンの振動が早期に収束して、バルブ開閉音の発生時間が短くなる。

（請求項６の発明）
請求項５に記載したレギュレートバルブにおいて、第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔とが連続して開口する１個のリリーフ孔として形成されていることを特徴とする。
リリーフ孔は、必ずしも第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔とが独立して開口している必要はなく、第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔とが連続して開口する１個のリリーフ孔を形成しても良い。

（請求項７の発明）
請求項１、２、４に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、リリーフ孔には、第２開口領域で開口する第１のリリーフ孔と、この第１のリリーフ孔より閉弁側に位置して第１開口領域及び第２開口領域で開口する第２のリリーフ孔とが設けられていることを特徴とする。
第１のリリーフ孔より閉弁側に第２のリリーフ孔を設けるだけの簡易な構成によって、ピストンの振動に起因するバルブ開閉音の発生時間を短くできる。

（請求項８の発明）
請求項５または６に記載したレギュレートバルブにおいて、第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔は、ピストンの移動方向に部分的に重なった位置に開口していることを特徴とする。
第２のリリーフ孔は、第１のリリーフ孔より閉弁側にあれば良く、両リリーフ孔がピストンの移動方向に部分的に重なった位置に開口していても良い。

（請求項９の発明）
請求項５または６に記載したレギュレートバルブにおいて、第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔は、ピストンの移動方向に離れた位置に開口していることを特徴とする。
第２のリリーフ孔は、第１のリリーフ孔より閉弁側にあれば良く、両リリーフ孔がピストンの移動方向に離れた位置に開口していても良い。

（請求項１０の発明）
請求項１、２、４に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、リリーフ孔は、第１開口領域及び第２開口領域で開口する第１の開口部と、この第１の開口部より閉弁側に位置して第１開口領域で開口する第２の開口部とを有し、第１の開口部と第２の開口部とが連続して開口する１個のリリーフ孔として形成されていることを特徴とする。
リリーフ孔は、必ずしも断面円形である必要はなく、第１の開口部と第２の開口部とが連続して１個のリリーフ孔を形成しても良い。

（請求項１１の発明）
請求項３に記載したレギュレートバルブにおいて、ピストンの先端側に設けられる小径部は、段付き状に縮径されていることを特徴とする。

（請求項１２の発明）
請求項３に記載したレギュレートバルブにおいて、ピストンの先端側に設けられる小径部は、テーパ形状に縮径されて、ピストンの移動方向に沿ったテーパ面の長さが０．４ｍｍ以上であり、且つテーパ角が４°〜５０°に設けられていることを特徴とする。

（請求項１３の発明）
請求項３に記載したレギュレートバルブにおいて、ピストンの先端側に設けられる小径部は、ピストンの先端側角部がＲ形状に形成され、そのＲ形状の半径が０．４ｍｍ以上であることを特徴とする。

（請求項１４の発明）
請求項１〜１３に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた燃料を高圧ポンプで加圧してコモンレールに圧送し、そのコモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタから内燃機関の筒内に噴射する蓄圧式燃料噴射システムに用いられ、フィードポンプから高圧ポンプに供給される燃料の圧力を調圧することを特徴とする。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１（ａ）はレギュレートバルブの断面図、図１（ｂ）はバルブボディの展開図であり、図２は蓄圧式燃料噴射システムの全体構成図である。
実施例１に示すレギュレートバルブ１は、例えば、図２に示すディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射システムに用いられるフィードポンプ２のフィード圧（フィードポンプ２より送り出される燃料の圧力）を調圧する機能を有する。

蓄圧式燃料噴射システムは、主にディーゼル機関用の燃料噴射システムとして公知であり、前記フィードポンプ２を内蔵する燃料供給ポンプ３と、この燃料供給ポンプ３より圧送された燃料を蓄圧するコモンレール４と、このコモンレール４より供給される高圧燃料をディーゼル機関の筒内５に噴射するインジェクタ６等を備え、燃料供給ポンプ３の燃料圧送量およびインジェクタ６の噴射時期と噴射量などが電子制御ユニット（ＥＣＵ７）により制御される。

フィードポンプ２は、燃料タンク８より燃料を汲み上げて、フィルタ９で濾過された燃料を所定の圧力まで加圧して燃料供給ポンプ３に送り出すもので、例えば、周知のトロコイドポンプによって構成され、燃料供給ポンプ３と共通のカム軸１０を介してディーゼル機関に駆動される。
燃料供給ポンプ３は、ポンプハウジング（図示せず）に形成されたシリンダ１１と、このシリンダ１１の内部に挿入されるプランジャ１２とを備え、このプランジャ１２がカム軸１０の回転に応じてシリンダ１１の内部を往復動する。

フィードポンプ２より送り出された燃料は、フィードポンプ２の下流側で二方向に分岐して流れ、一方は、プランジャ１２がシリンダ１１の内部をカム軸１０側へ向かって移動する際に、吸入通路１３に設けられた吸入弁１４を押し開いてシリンダ１１の内部に吸入され、他方は、燃料通路１５を通ってポンプカム室１６に供給される。なお、吸入通路１３を通ってシリンダ１１に吸入される燃料は、吸入弁１４の上流側に設けられた電磁調量弁１７により、ディーゼル機関の運転状態に応じて調量される。

シリンダ１１に吸入された燃料は、プランジャ１２がシリンダ１１の内部を反カム軸側へ向かって移動する際に加圧され、吐出通路１８に設けられた吐出弁１９を押し開いて、コモンレール４に向けて圧送される。
ポンプカム室１６には、カム軸１０の回転運動をプランジャ１２の往復運動に変換するカム機構が配置され、燃料通路１５を通って供給される燃料により潤滑される。

続いて、レギュレートバルブ１の構成を説明する。
レギュレートバルブ１は、図１（ａ）に示す様に、筒状のバルブボディ２０と、このバルブボディ２０の内部に往復動可能に挿入されるピストン２１と、このピストン２１を一方向（図示左方向）に付勢するスプリング２２等より構成される。
バルブボディ２０は、一端側（図示左側）が燃料の流入口２３として形成され、他端側が閉塞されている。流入口２３には、燃料通路１５から分岐する分岐通路２４（図２参照）が接続され、この分岐通路２４を介してフィードポンプ２より送り出された燃料の一部が流入する。

バルブボディ２０の側壁には、複数のリリーフ孔２５と１つの油抜き孔２６とが形成されている。リリーフ孔２５には、フィードポンプ２の吸入側に通じるリリーフ通路２７（図２参照）が接続され、ピストン２１がリリーフ孔２５を開いた時に、流入口２３より流入した燃料がリリーフ孔２５より流出して、リリーフ通路２７を通ってフィードポンプ２の吸入側に還流する。
油抜き孔２６は、リリーフ孔２５より他端側に設けられ、バルブボディ２０の内部でピストン２１の背後（反流入口側）に形成される油溜室２８に開口すると共に、前記リリーフ通路２７に接続されている。

ピストン２１は、流入口２３より流入する燃料の圧力、つまりピストン２１の前面に作用する燃料圧力の変動により、バルブボディ２０の内部を移動してリリーフ孔２５の開口面積を可変する。
スプリング２２は、ピストン２１の背後（油溜室２８）に収容され、ピストン２１の前面に作用する燃料圧力に抗してピストン２１を一方向に付勢している。これにより、ピストン２１は、自身の前面に作用する燃料圧力（フィードポンプ２のフィード圧）と、背面（後面）に作用する油溜室２８の燃料圧力＋スプリング２２の反力とが釣り合った位置にバランスされる。

次に、上記のレギュレートバルブ１が有する特徴を従来品と比較しながら説明する。
まず、以下の用語を定義する。
ａ）開閉弁位置：ピストン２１がリリーフ孔２５を閉じる方向（図１の左方向）へ移動する時にリリーフ孔２５を全閉する位置、あるいはピストン２１がリリーフ孔２５を開く方向へ移動する時に全閉状態から開き始める位置。
ｂ）ピストン安定位置：例えば、機関回転数ＮＥ＝２０００ｒｐｍにおいて、ピストン２１の挙動が安定している時、すなわちフィードポンプ２のフィード圧が所定の値に調圧されている時のピストン２１の前端位置（この前端位置は、フィードポンプ２のフィード圧を受けるピストン前面の位置である）。
ｃ）閉弁側ピストン移動距離：ピストン安定位置から開閉弁位置までの距離。

従来のレギュレートバルブ１００は、図１５に示す様に、断面円形に開口する複数（例えば４個）のリリーフ孔１４０がピストン１２０の移動方向に全て同位置に設けられている。これに対し、本実施例のレギュレートバルブ１は、ピストン２１の移動方向に異なる位置に開口する第１のリリーフ孔２５ａと第２のリリーフ孔２５ｂとを有している。具体的には、図１（ｂ）に示す様に、第１のリリーフ孔２５ａが同位置に３か所設けられ、第２のリリーフ孔２５ｂが第１のリリーフ孔２５ａより閉弁側（反スプリング側）に１か所設けられている。なお、第１のリリーフ孔２５ａと第２のリリーフ孔２５ｂは、同一の穴径を有し、且つピストン２１の移動方向に部分的に重なった位置に開口している。

これにより、本実施例のレギュレートバルブ１は、ピストン２１がリリーフ孔２５を開く方向へ移動する際に、リリーフ孔２５の総開口面積が小さな傾きで増加する第１開口領域と、この第１開口領域の後に、第１開口領域より大きな傾きでリリーフ孔２５の総開口面積が増加する第２開口領域とを有し、第１のリリーフ孔２５ａより閉弁側に位置する第２のリリーフ孔２５ｂが第１開口領域と第２開口領域とで開口し、第１のリリーフ孔２５ａが第２開口領域で開口する。
従って、ピストン２１の移動量に対するリリーフ孔２５の開口面積の変化を開口面積特性として表すと、本実施例のレギュレートバルブ１は、図３の実線グラフで示す様に、本発明の変曲点を表すピストン安定位置（図中Ｏ点）より閉弁側の傾きが従来（破線グラフで示す）より小さくなり、従来品の閉弁側ピストン移動距離をＡ１とすると、本実施例のレギュレートバルブ１は、閉弁側ピストン移動距離がＡ１より大きいＡ２となる。

次に、レギュレートバルブ１の作動を説明する。
レギュレートバルブ１は、流入口２３より流入する燃料の圧力と、油溜室２８の燃料圧力＋スプリング２２の反力とが釣り合った位置にピストン２１がバランスされることで、フィードポンプ２より送り出される燃料を所定の圧力に調圧する。
ここで、フィードポンプ２によって燃料タンク８から吸引される燃料にエアーが混入すると、ピストン２１の前面に作用する燃料圧力が不安定になるため、図１５に示す従来のレギュレートバルブでは、ピストン１２０が振動してリリーフ孔１４０の開閉を繰り返すことにより、バルブ開閉音が発生する。

ピストン２１の開閉動作（リリーフ孔２５を開閉する動作）が繰り返される間は、ピストン２１が閉弁方向へ移動する際に、リリーフ孔２５に対する開閉弁位置をオーバーシュートする（行き過ぎる）。言い換えると、オーバーシュートが無くなるまでピストン２１の開閉動作が繰り返される。従って、ピストン安定位置から開閉弁位置までの距離（閉弁側ピストン移動距離Ａ２）を大きく取ることで、ピストン２１が開閉弁位置をオーバーシュートする量を小さくできる。

（実施例１の効果）
本実施例のレギュレートバルブ１は、第１のリリーフ孔２５ａより閉弁側に第２のリリーフ孔２５ｂを設けることで、閉弁側ピストン移動距離Ａ２を従来品の同Ａ１より大きく設定しているので、ピストン２１の前面に作用する燃料圧力（フィードポンプ２のフィード圧）が急激に変動した場合に、従来のレギュレートバルブよりピストン２１のオーバーシュート量が小さくなって、ピストン２１の振動が早期に収束する（図５（ｂ）参照）。その結果、バルブ開閉音の発生時間が従来より短くなるため、環境音が小さいアイドリング時においても、運転者に与える不快感を低減できる。

なお、レギュレートバルブ１の開口面積特性の傾きを小さくするだけでは、図４に示す様に、高速域でフィード圧が高くなってしまうため、フィードポンプ２の焼き付きが懸念される。これに対し、実施例１では、高速域でフィード圧が上昇しないように、フィードポンプ２の回転数が低い低回転域（ＮＥ＝２０００ｒｐｍ）のみ開口面積特性の傾きを小さくしている。つまり、高回転域では、従来と同等の開口面積特性が得られるので、フィード圧の上昇が抑制されてフィードポンプ２の焼き付きを防止できる。

図６（ａ）はレギュレートバルブ１の断面図、（ｂ）はバルブボディ２０の展開図である。この実施例２に示すレギュレートバルブ１は、実施例１で説明したリリーフ孔２５に対して、第１のリリーフ孔２５ａの数と、第２のリリーフ孔２５ｂの位置および穴径が異なる。
第１のリリーフ孔２５ａは、バルブボディ２０の周方向に４か所、等間隔に設けられている。第２のリリーフ孔２５ｂは、第１のリリーフ孔２５ａより穴径が小さく、実施例１に示した第２のリリーフ孔２５ｂより更に閉弁側に設けられており、第１のリリーフ孔２５ａよりピストン２１の移動方向に離れた位置に開口している。

この実施例２に示すレギュレートバルブ１の開口面積特性を図７に示すと、本発明の変曲点を表すピストン安定位置（図中Ｏ点）より閉弁側の傾きが従来（破線グラフで示す）より小さくなり、従来品の閉弁側ピストン移動距離Ａ１より、実施例２のレギュレートバルブ１の閉弁側ピストン移動距離Ａ２の方が大きくなっている。これにより、実施例１と同様の作用および効果を得ることができ、ピストン２１の振動が早期に収束されることで、バルブ開閉音の発生時間を短くできる。
なお、第１のリリーフ孔２５ａおよび第２のリリーフ孔２５ｂの穴径、数、位置などは、閉弁側ピストン移動距離に関して、Ａ２＞Ａ１の関係が得られる構成であれば、実施例１および実施例２以外の構成も採用できる。

図８（ａ）はレギュレートバルブ１の断面図、（ｂ）はバルブボディ２０の展開図である。実施例１および実施例２に記載したレギュレートバルブ１は、ピストン２１の移動方向に異なる位置に開口する第１のリリーフ孔２５ａと第２のリリーフ孔２５ｂとを有し、この第１のリリーフ孔２５ａと第２のリリーフ孔２５ｂとがそれぞれ独立に形成されているが、この実施例３に示すレギュレートバルブ１は、図８（ｂ）に示す様に、ピストン安定位置に開口する第１の開口部２５ｃと、ピストン安定位置より閉弁側（反スプリング側）に開口する第２の開口部２５ｄとを有し、第１の開口部２５ｃと第２の開口部２５ｄとが連続して開口する１個のリリーフ孔２５として形成されている。
この実施例３の構成においても、図９の開口面積特性に示される様に、閉弁側ピストン移動距離に関して、Ａ２＞Ａ１の関係が得られるので、実施例１および実施例２と同様の効果を得ることができる。なお、図中Ｏ点は、本発明の変曲点を表すピストン安定位置を示している。

図１０（ａ）はレギュレートバルブ１の断面図、（ｂ）ピストン２１の側面図である。この実施例４に示すレギュレートバルブ１は、図１０（ｂ）に示す様に、フィードポンプ２のフィード圧を受けるピストン２１の先端側（反スプリング側）の端部が段付き状に縮径されて、小径部２１ａが設けられている。この縮径された小径部２１ａをピストン２１の反スプリング側に設けることで、実施例１ないし実施例３と同様の効果を得ることができる。従って、リリーフ孔２５は、実施例１ないし実施例３の様に、第２のリリーフ孔２５ｂを設ける必要はなく、図１５に示した従来品と同様に、４個のリリーフ孔２５がピストン２１の移動方向に同位置に設けられている。

この実施例４に示すレギュレートバルブ１は、小径部２１ａの側面とリリーフ孔２５の閉弁側周縁部とが対向してリリーフ孔２５が開口する第１開口領域と、ピストン２１が第１開口領域より開弁側に移動することで、第１開口領域よりも大きな開口面積になる第２開口領域とを有している。つまり、リリーフ孔２５の位置は従来品と同じであるが、ピストン２１の先端側に小径部２１ａを設けたことにより、ピストン安定位置が従来品より開弁側に移動する。その結果、ピストン２１がリリーフ孔２５を開く方向へ移動する際に、ピストン２１の先端面がリリーフ孔２５の閉弁側周縁部に達する以前に、小径部２１ａの側面（外周面）が閉弁側周縁部に対向することでリリーフ孔２５を開口する。その結果、図１１の開口面積特性に示される様に、閉弁側ピストン移動距離に関して、Ａ２＞Ａ１の関係を得ることができ、実施例１ないし実施例３と同様に、ピストン２１の振動収束を早めることができ、バルブ開閉音の発生時間を従来より短くできる。なお、図中Ｏ点は、本発明の変曲点を表すピストン安定位置を示している。

図１２（ａ）はレギュレートバルブ１の断面図、（ｂ）ピストン２１の側面図、（ｃ）ピストン２１のテーパ形状を示す半側面図である。
実施例５に示すレギュレートバルブ１は、図１２（ｂ）に示す様に、ピストン２１の先端側（反スプリング側）の端部がテーパ形状に縮径されている（このテーパ形状に縮径された部分をテーパ部２１ｂと呼ぶ）。このテーパ部２１ｂは、図１２（ｃ）に示す様に、ピストン２１の移動方向に沿った長さをＬ、テーパ角をθとすると、Ｌ＝０．４ｍｍ以上、θ＝４°〜５０°の範囲に設定されることが望ましい。また、図１５に示した従来品と同様に、４個のリリーフ孔２５がピストン２１の移動方向に同位置に設けられている。

この実施例５のレギュレートバルブ１は、実施例４の場合と同様に、リリーフ孔２５の位置は従来品と同じであるが、ピストン２１の反スプリング側にテーパ部２１ｂを設けることで、ピストン安定位置が従来品より開弁側に移動するため、図１３の開口面積特性に示される様に、閉弁側ピストン移動距離に関して、Ａ２＞Ａ１の関係を得ることができる。その結果、ピストン２１の振動収束を早めることができ、バルブ開閉音の発生時間を従来より短くできる。なお、図中Ｏ点は、本発明の変曲点を表すピストン安定位置を示している。

図１４（ａ）はレギュレートバルブ１の断面図、（ｂ）ピストン２１の側面図、（ｃ）ピストン２１のＲ形状を示す半側面図である。
実施例６に示すレギュレートバルブ１は、図１４（ｂ）に示す様に、ピストン２１の先端側（反スプリング側）の端部が全周に渡ってＲ形状２１ｃに設けられている。このＲ形状２１ｃは、図１４（ｃ）に示す様に、半径Ｒで構成された曲面であり、Ｒ＝０．４ｍｍ以上であることが望ましい。また、図１５に示した従来品と同様に、４個のリリーフ孔２５がピストン２１の移動方向に同位置に設けられている。

この実施例６のレギュレートバルブ１は、実施例４および実施例５の場合と同様に、リリーフ孔２５の位置は従来品と同じであるが、ピストン２１の反スプリング側にＲ形状２１ｃを設けることで、ピストン安定位置が従来品より開弁側に移動するため、実施例４の場合と同等の開口面積特性（図１１参照）となり、閉弁側ピストン移動距離に関して、Ａ２＞Ａ１の関係を得ることができる。その結果、ピストン２１の振動収束を早めることができ、バルブ開閉音の発生時間を従来より短くできる。

（変形例）
実施例１に示した燃料供給ポンプ３は、フィードポンプ２が内蔵されて、共通のカム軸１０により駆動される構成であるが、フィードポンプ２と燃料供給ポンプ３とを別々に設けて、それぞれ独立したカム軸によって駆動される構成としても良い。

（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）バルブボディの展開図である（実施例１）。蓄圧式燃料噴射システムの全体構成図である。レギュレートバルブの開口面積特性を示す図である（実施例１）。レギュレートバルブのフィード圧特性を示す図である。ピストンの挙動とバルブ開閉音の発生時間を示す図である。（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）バルブボディの展開図である（実施例２）。レギュレートバルブの開口面積特性を示す図である（実施例２）。（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）バルブボディの展開図である（実施例３）。レギュレートバルブの開口面積特性を示す図である（実施例３）。（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）ピストンの側面図である（実施例４）。レギュレートバルブの開口面積特性を示す図である（実施例４）。（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）ピストンの側面図、（ｃ）ピストンのテーパ形状を示す半側面図である（実施例５）。レギュレートバルブの開口面積特性を示す図である（実施例５）。（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）ピストンの側面図、（ｃ）ピストンのＲ形状を示す半側面図である（実施例６）。（ａ）レギュレートバルブの断面図、（ｂ）バルブボディの展開図である（従来技術）。レギュレートバルブの開口面積特性を示す図である（従来技術）。

符号の説明

１レギュレートバルブ
２フィードポンプ
３燃料供給ポンプ（高圧ポンプ）
４コモンレール
６インジェクタ
８燃料タンク
２０バルブボディ（ボディ）
２１ピストン
２１ａピストンの小径部
２１ｂピストンのテーパ部（小径部）
２１ｃピストンのＲ形状（小径部）
２２スプリング（付勢手段）
２３バルブボディの流入口
２５リリーフ孔
２５ａ第１のリリーフ孔
２５ｂ第２のリリーフ孔
２５ｃ第１の開口部
２５ｄ第２の開口部

Claims

一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、前記流入口より流入する燃料の圧力変動に応じて前記リリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、
このピストンに作用する燃料圧力に抗して前記ピストンを付勢する付勢手段とを備え、前記ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、前記ピストンが前記リリーフ孔を開く方向へ移動する際に、前記リリーフ孔の総開口面積が小さな傾きで増加する第１開口領域と、この第１開口領域の後に、前記第１開口領域より大きな傾きで前記リリーフ孔の総開口面積が増加する第２開口領域とを有することを特徴とするレギュレートバルブ。
一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、前記流入口より流入する燃料の圧力変動に応じて前記リリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、
このピストンに作用する燃料圧力に抗して前記ピストンを付勢する付勢手段とを備え、前記ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、前記リリーフ孔は、開口面積が小さい第１開口領域と、この第１開口領域よりも開口面積が大きい第２開口領域とを有し、前記ピストンが前記リリーフ孔を開く方向へ移動する際に、開弁直後に前記第１開口領域が設けられ、この第１開口領域より開弁側に前記第２開口領域が設けられていることを特徴とするレギュレートバルブ。
一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、前記流入口より流入する燃料の圧力変動に応じて前記リリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、
このピストンに作用する燃料圧力に抗して前記ピストンを付勢する付勢手段とを備え、前記ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、前記ピストンは、燃料圧力を受ける先端側に小径部が設けられ、
前記小径部の側面と前記リリーフ孔の閉弁側周縁部とが対向して前記リリーフ孔が開口する第１開口領域と、前記ピストンが前記第１開口領域より開弁側に移動することで、前記第１開口領域よりも大きな開口面積になる第２開口領域とを有することを特徴とするレギュレートバルブ。
内燃機関に駆動されて燃料タンクより燃料を汲み上げるフィードポンプの燃料圧力を調圧する請求項１〜３に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、
前記ピストンの移動量に対する前記リリーフ孔の開口面積の変化を開口面積特性として表す時に、前記内燃機関の回転数が２０００ｒｐｍ以下の領域で、前記開口面積特性に少なくとも１つの変曲点を有し、この変曲点より低回転側に前記第１開口領域が設けられ、前記変曲点より高回転側に前記第２開口領域が設けられていることを特徴とするレギュレートバルブ。
一端側に燃料が流入する流入口を有し、側面にリリーフ孔が開口する筒状のボディと、このボディの内部に往復動可能に挿入され、前記流入口より流入する燃料の圧力変動に応じて前記リリーフ孔の開口面積を可変するピストンと、
このピストンに作用する燃料圧力に抗して前記ピストンを付勢する付勢手段とを備え、前記ピストンに作用する燃料圧力を所定の値に調圧するレギュレートバルブにおいて、前記リリーフ孔には、前記ピストンの移動方向で異なる位置に開口する第１のリリーフ孔と第２のリリーフ孔とが設けられていることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項５に記載したレギュレートバルブにおいて、
前記第１のリリーフ孔と前記第２のリリーフ孔とが連続して開口する１個の前記リリーフ孔として形成されていることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項１、２、４に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、
前記リリーフ孔には、前記第２開口領域で開口する第１のリリーフ孔と、この第１のリリーフ孔より閉弁側に位置して前記第１開口領域及び前記第２開口領域で開口する第２のリリーフ孔とが設けられていることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項５または６に記載したレギュレートバルブにおいて、
前記第１のリリーフ孔と前記第２のリリーフ孔は、前記ピストンの移動方向に部分的に重なった位置に開口していることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項５または６に記載したレギュレートバルブにおいて、
前記第１のリリーフ孔と前記第２のリリーフ孔は、前記ピストンの移動方向に離れた位置に開口していることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項１、２、４に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、
前記リリーフ孔は、前記第１開口領域及び前記第２開口領域で開口する第１の開口部と、この第１の開口部より閉弁側に位置して前記第１開口領域で開口する第２の開口部とを有し、前記第１の開口部と前記第２の開口部とが連続して開口する１個の前記リリーフ孔として形成されていることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項３に記載したレギュレートバルブにおいて、
前記ピストンの先端側に設けられる前記小径部は、段付き状に縮径されていることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項３に記載したレギュレートバルブにおいて、
前記ピストンの先端側に設けられる前記小径部は、テーパ形状に縮径されて、前記ピストンの移動方向に沿ったテーパ面の長さが０．４ｍｍ以上であり、且つテーパ角が４°〜５０°に設けられていることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項３に記載したレギュレートバルブにおいて、
前記ピストンの先端側に設けられる前記小径部は、前記ピストンの先端側角部がＲ形状に形成され、そのＲ形状の半径が０．４ｍｍ以上であることを特徴とするレギュレートバルブ。
請求項１〜１３に記載した何れかのレギュレートバルブにおいて、
フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた燃料を高圧ポンプで加圧してコモンレールに圧送し、そのコモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタから内燃機関の筒内に噴射する蓄圧式燃料噴射システムに用いられ、
前記フィードポンプから前記高圧ポンプに供給される燃料の圧力を調圧することを特徴とするレギュレートバルブ。