JP2006242158A - 圧力調整弁 - Google Patents

Abstract

【課題】
燃料系の不具合によって発生する振幅の比較的大きい圧力脈動から構成部品を保護することが可能な圧力調整弁を提供する。
【解決手段】
燃料タンク６０から汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁５４であって、燃料タンク６０から汲み上げられた燃料が導入される第１開口部５４３ａと、余剰燃料を排出する第２開口部５４１ｂとを有するバルブ本体５４１と、バルブ本体５４１内に収納され、バルブ本体５４１内を移動することにより、第１開口部５４３ａと第２開口部５４１ｂとを連通もしくは遮断する弁体５４４と、バルブ本体５４１内に収納され、弁体５４４を、第１開口部５４３ａと第２開口部５４１ｂとを遮断する方向に付勢する付勢部材５４５と、弁体５４４が所定以上移動すると、弁体５４４の移動を強制的に規制する移動規制手段５４１ｅとを備えていることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料タンクから汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁に関する。

従来、燃料タンクから低圧ポンプ（以下、フィードポンプと呼ぶ）にて燃料を汲み上げ、高圧ポンプにその燃料を供給し、その燃料を高圧ポンプ（以下、プランジャポンプと呼ぶ）にて加圧し、燃料噴射弁へ圧送する燃料噴射ポンプにおいて、低圧ポンプから吐出される燃料の圧力を調整する圧力調整弁を備えている燃料噴射ポンプが知られている（特許文献１）。

この圧力調整弁は、フィードポンプからの吐出燃料が供給される入口部と、フィードポンプからの吐出燃料の一部を燃料タンク側に戻すための出口部とを有するバルブ本体（以下、バルブボディと呼ぶ）、前記入口部と前記出口部との連通・遮断を決定する弁体、および前記弁体を前記入口部と前記出口部とを遮断する方向に付勢するスプリングを有している。この圧力調整弁は、フィードポンプから吐出される燃料が所定圧以上となると弁体が、前記入口部と前記出口部とを連通し、吐出される燃料の一部を燃料タンクに戻し、フィードポンプから吐出される燃料の圧力を所定の圧力に調整している。
特開２００３−１４８２９５号公報

通常、燃料噴射ポンプと燃料タンクとの間の配管途中には、燃料中に含まれる異物等を取り除くための燃料フィルタが設けられている。この燃料フィルタが目詰まり等を起こすと、燃料フィルタと燃料噴射ポンプ入口（特に、フィードポンプ入口）との間の配管中の燃料圧力が負圧の状態となり、燃料中に気泡が発生することがある。

燃料噴射ポンプのフィードポンプは、インナギア式のトロコイドポンプの場合、とコロイド曲線によって形成されたインナギア、アウタギアを有し、インナギアとアウタギアとの歯間容積を変化させることで、燃料タンク内の燃料を汲み上げ、プランジャポンプに吐出するようになっている。このとき、フィードポンプからの吐出圧であるフィード圧は、圧力調整弁により所定範囲に安定化される。

ところが、フィードポンプが、気泡の発生した状態の燃料を汲み上げ、ギアポンプ内の容積を小さくし、プランジャポンプに燃料を吐出する際、この気泡が破裂する現象が起こることがある。この現象が起こると、フィードポンプから吐出される燃料のフィード圧は、通常のフィード圧よりも非常に高くなる。そして、気泡が破裂した後は、歯間容積内に気泡が無くなるので、フィード圧が急激に低下する。フィードポンプ内では、このような現象が繰り返し発生し、フィード圧が比較的大きく脈動する。

このフィード圧の圧力脈動の影響は、フィードポンプとプランジャポンプとの間の通路に設けられている圧力調整弁に伝わる。圧力調整弁には、気泡が破裂したときに発生する過大なフィード圧がかかったり、かからなくなったりするため、圧力調整弁のバルブボディ内を往復移動するように設けられている弁体が激しく往復移動する。弁体が激しく往復移動すると、弁体を付勢しているスプリングや、スプリングを支持しているプラグに過大な繰り返し負荷がかかり、これらの部品が破損する恐れがある。

本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、その目的は、燃料系の不具合によって発生する振幅の比較的大きい圧力脈動から構成部品を保護することが可能な圧力調整弁を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の圧力調整弁は、燃料タンクから汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁であって、燃料タンクから汲み上げられた燃料が導入される第１開口部と、余剰燃料を排出する第２開口部とを有するバルブ本体と、バルブ本体内に収納され、バルブ本体内を移動することにより、第１開口部と第２開口部とを連通もしくは遮断する弁体と、バルブ本体内に収納され、弁体を、第１開口部と第２開口部とを遮断する方向に付勢する付勢部材と、弁体が所定以上移動すると、弁体の移動を強制的に規制する移動規制手段とを備えていることを特徴としている。

この構成によると、本発明の圧力調整弁は、汲み上げた燃料中の異物等を取り除くための燃料フィルタの目詰まり等の燃料系の不具合によって発生する振幅の比較的大きい圧力脈動が、弁体に繰り返しかかったとしても、弁体が所定以上移動すると、弁体の移動を強制的に規制する移動規制手段を有しているので、この圧力脈動から構成部品を保護することが可能となる。

請求項２に記載の圧力調整弁は、請求項１に記載の圧力調整弁において、移動規制手段は、弁体の移動を規制する際、第１開口部と第２開口部とが連通する位置で弁体の移動を規制することを特徴としている。

この構成によると、移動規制手段は、第１開口部と第２開口部とが連通する位置で弁体の移動を規制しているので、第１開口部から導入された燃料は、第２開口部へ逃がすことが可能となり、圧力調整弁としての最低限の動作を確保することが可能となる。

請求項３に記載の圧力調整弁によると、請求項２に記載の圧力調整弁は、燃料タンクから燃料を汲み上げるための燃料ポンプの吐出圧を調整するために設けられ、第１開口部は、燃料ポンプの吐出側に接続され、第２開口部は、燃料ポンプの吸入側に接続されていることを特徴としている。

燃料フィルタの目詰まり等の燃料系の不具合等により、燃料ポンプ内で過剰な圧力が発生すると、燃料ポンプへのラジアル荷重等も過大となり、燃料ポンプへの負荷も増大する。この構成によると、第１開口部と第２開口部とを連通した状態で弁体の移動を規制しているので、第１開口部から流入する過剰な圧力は、燃料ポンプの吸入側に逃げていく。これにより、燃料ポンプ内の圧力は、必要以上に高まらないので、燃料ポンプへの負荷も低く抑えることが可能となる。

請求項４に記載の圧力調整弁によると、移動規制手段は、弁体が所定以上移動して、弁体の重心を通り、かつ、その移動方向に沿った軸が弁体の移動方向に対して傾斜すると、弁体の端部が接触することにより、弁体の移動を規制することが可能なバルブ本体内に形成されている第１段差部であることを特徴としている。この構成により、バルブ本体内に第１段差部を形成するだけで、弁体に特殊な加工を施さなくとも、簡単な構成で弁体の移動を強制的に規制することが可能となる。

請求項５に記載の圧力調整弁は、請求項４に記載の圧力調整弁において、弁体が所定以上移動すると、弁体に、前記軸と略垂直な軸を中心とした回転力を発生させる回転手段をさらに備えていることを特徴としている。この構成によると、圧力調整弁は、弁体に対して、上記軸と略垂直な軸を中心とした回転力を発生させる回転手段を備えているので、弁体が所定以上移動すると、この回転手段が弁体を傾斜させ、上記第１段差部によって弁体の移動を規制しやすくすることが可能となる。

請求項６に記載の圧力調整弁によると、回転手段は、弁体に形成され、バルブ本体内の内壁に接触する接触部を有する突起であり、この突起は、この接触部が弁体の前記軸とずれた位置に形成されていることを特徴としている。また、請求項７に記載の圧力調整弁によると、回転手段は、弁体が所定以上移動すると、弁体の肩部と接触するバルブ本体内に形成されている第２段差部であることを特徴としている。

バルブ本体内の内壁に接触する接触部を有する突起が、弁体の上記軸とずれた位置に形成されている、もしくは、弁体が移動することにより、弁体の肩部が接触する第２段差部が、バルブ本体内に形成されているので、弁体の突起がバルブ本体の内壁に衝突したり、弁体の肩部が第２段差部に当たったりすると、弁体に、上記軸と略垂直な軸を中心とした回転力が付与される。これにより、弁体を上記第１段差部によってその移動が規制されやすくなるように、強制的に弁体を傾斜させることが可能となる。

請求項８に記載の圧力調整弁によると、移動規制手段は、バルブ本体内に形成され、バルブ本体の中心軸に向って隆起している隆起部であり、この隆起部は、弁体が所定以上移動して、この隆起部に接触すると、弁体もしくは、この隆起部のいずれかが塑性変形し、弁体の移動を規制することを特徴としている。

この構成によると、バルブ本体内に、バルブ本体の中心軸に向って隆起している隆起部が形成されているので、弁体が所定以上移動して、この隆起部に接触すると、弁体、もしくは、この隆起部のいずれかが塑性変形し、弁体の移動を規制させることが可能となる。

請求項９に記載の圧力調整弁によると、移動規制手段は、バルブ本体内に形成され、弁体の外径よりも径の小さい小径部であり、この小径部は、弁体が所定以上移動して、この小径部の端部に接触すると、弁体もしくは、この小径部のいずれかが塑性変形し、弁体の移動を規制することを特徴としている。

この構成によると、バルブ本体内に形成されている小径部にて弁体の移動を規制している。この小径部は、バルブ本体を所定の径となるように削りだすのみで形成されるので、移動規制手段の加工が容易となる。

以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施形態を図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
ディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプに本発明を適用した第１実施形態を、図１から図３に示す。図１は、本発明の第１実施形態によるディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプを示す断面図である。図２は、本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁閉時を示す断面図である。図３は、本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁体の移動が規制されたときの状態を示す断面図である。

図１に示すように、燃料噴射ポンプ１０のポンプハウジングは、ハウジング本体１１とシリンダヘッド１２、１３とを有する。シリンダヘッド１２、１３は、加圧部としてのプランジャ２０を往復移動自在に支持している。シリンダヘッド１２、１３の内周面と、逆止弁２３の端面と、プランジャ２０の端面とにより燃料加圧室３０が形成されている。

駆動軸１４は、ジャーナル１５を介しハウジング本体１１に回転可能に支持されている。ハウジング本体１１と駆動軸１４との間はオイルシール１６によりシールされている。断面円形状のカム１７は、駆動軸１４に対して偏心して一体形成されている。各プランジャ２０は、駆動軸１４を挟んで１８０°反対側に配置されている。シュー１８とカム１７との間にシュー１８およびカム１７と摺動自在にブッシュ１９が介在している。プランジャ２０と対向するシュー１８の外周面とプランジャヘッド２０ａの端面とは平面状に形成され互いに接触している。ここで、駆動軸１４およびカム１７の回転部、ならびにシュー１８およびプランジャ２０の摺動部等は、ハウジング本体１１の内壁とシリンダヘッド１２、１３の外壁とから形成されるポンプカム室２２に収納されている。

プランジャ２０は、駆動軸１４の回転に伴いシュー１８を介しカム１７により往復移動され、燃料流入通路３１から逆止弁２３を通り燃料加圧室３０に吸入した燃料を加圧する。逆止弁２３は、弁部材２３ａを有し、燃料加圧室３０から燃料流入通路３１に燃料が逆流することを防止する。すなわち逆止弁２３は、後述する燃料ポンプとしてのフィードポンプ５０のフィード圧が燃料加圧室３０内の圧力よりも所定の設定値以上高くなると、弁部材２３ａが燃料加圧室３０側に変位して開弁する。

スプリング２１は、シュー１８側にプランジャ２０を付勢している。シュー１８およびプランジャ２０のそれぞれの接触面が平面状に形成されているので、シュー１８とプランジャ２０との面圧が低下する。さらに、カム１７の回転にともないシュー１８はカム１７と摺動しながら自転することなく公転する。

燃料吐出通路３２はシリンダヘッド１２に直線状に形成されており、燃料加圧室３０との連通口３２ａを有している。シリンダヘッド１２に形成した燃料吐出通路３２の下流側には燃料吐出通路３２よりも通路面積の大きい長孔状の燃料室３３が形成されており、燃料室３３に逆止弁４４が収納されている。燃料室３３の燃料下流側に燃料室３３よりも通路面積の大きい収納孔３４が形成されている。収納孔３４はシリンダヘッド１２の外周壁に開口し燃料出口３４ａを形成している。燃料吐出通路３２、燃料室３３および収納孔３４は燃料圧送通路を構成している。燃料配管接続用の接続部材４１は収納孔３４にねじ止め等により収納されている。接続部材４１の内部に燃料通路４１ａが形成されており、燃料通路４１ａは燃料室３３と連通している。燃料通路４１ａは燃料吐出通路３２とほぼ同一直線上に形成されている。

シリンダヘッド１２の燃料吐出通路３２の燃料下流側に配設されている逆止弁４４は、ボール状の弁部材４５と、弁部材４５を閉弁側に付勢するスプリング４７とを有している。逆止弁４４は、逆止弁４４の燃料下流側である燃料室３３から燃料吐出通路３２を経て燃料加圧室３０に燃料が逆流することを防止する。接続部材４１は燃料配管により図示しない畜圧部材としてのコモンレールと接続されており、燃料噴射ポンプ１０で加圧された燃料は接続部材４１からコモンレールに供給される。なお、シリンダヘッド１３には、シリンダヘッド１２と同様に図示しない燃料吐出通路が形成され、この燃料吐出通路の燃料下流側に図示しない燃料配管を経由して燃料室３３と接続される図示しない逆止弁が配設されている。

燃料ポンプとしてのフィードポンプ５０は、インナギア５０ａおよびアウタギア５０ｂを有しており、インナギア５０ａが駆動軸１４とともに回転することにより燃料タンク６０から燃料通路６１および燃料フィルタ６２を経由し、燃料インレット５６を介して汲み上げた燃料を加圧し、燃料通路５２および５９に送出する。燃料通路５７は、一端がインナギア５０ａとアウタギア５０ｂとの高圧側歯間容積５０ｃに接続されており、この歯間容積５０ｃ内の燃料圧力が所定圧以上になると圧力調整弁５４が開弁し、余剰燃料がリターン通路５８を経由してインナ５０ａとアウタギア５０ｂとの低圧側歯間容積５０ｄに戻される。

高圧側歯間容積５０ｃは、請求項に記載の燃料ポンプの吐出側に相当し、低圧側歯間容積５０ｄは、請求項に記載の燃料ポンプの吸入側に相当する。なお、圧力調整弁５４については、後ほど詳細に説明する。また、ハウジング本体１１には、燃料流入通路３１から逆止弁２３を経て燃料加圧室３０に吸入される燃料量をエンジン運転状態に応じて調量する調量電磁弁５５が燃料通路５２と燃料通路５３との間に設けられている。

燃料通路５９は、一端がフィードポンプ５０に接続され、フィードポンプ５０のフィード圧が作用している。燃料通路５９のもう一端は、ポンプカム室２２に接続されている。燃料通路５９にフィードポンプ５０からの燃料が供給されると、この燃料はポンプカム室２２に供給され、駆動軸１４、カム１７の回転部、シュー１８、およびプランジャ２０の摺動部等を潤滑する。

次に、燃料噴射ポンプ１０の作動について説明する。駆動軸１４の回転に伴いカム１７が回転し、カム１７の回転に伴いシュー１８が自転することなく公転する。このシュー１８の公転に伴いシュー１８およびプランジャ２０に形成されている平面状の接触面同士が摺動することによりプランジャ２０が往復移動する。

シュー１８の公転に伴い上死点にあるプランジャ２０が下降すると、フィードポンプ５０からの吐出燃料が調量電磁弁５５の制御によって調整され、その調整された燃料が燃料流入通路３１から逆止弁２３を経て燃料加圧室３０に流入する。下死点に達したプランジャ２０が再び上死点に向けて上昇すると逆止弁２３が閉じ、燃料加圧室３０の燃料圧力が上昇する。燃料加圧室３０の燃料圧力が燃料通路４１ａの燃料圧力よりも上昇すると逆止弁４４が開弁する。

シリンダヘッド１２側の燃料加圧室３０で加圧された燃料は、燃料吐出通路３２、逆止弁４４、燃料室３３から燃料通路４１ａに送出される。シリンダヘッド１３側の燃料加圧室３０で加圧された燃料は、図示しない燃料配管を経由して燃料室３３に流入する。両燃料加圧室３０で加圧された燃料は燃料室３３で合流し、燃料通路４１ａからコモンレールに供給される。コモンレールは燃料噴射ポンプ１０から供給される圧力変動のある燃料を蓄圧し一定圧に保持する。コモンレールから図示しないインジェクタに高圧燃料が供給される。

次に、圧力調整弁５４の構造および作用について、図２、図３を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁閉時を示す断面図である。図３は、本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁体の移動が規制されたときの状態を示す断面図である。

図２に示すように、圧力調整弁５４の略円筒状のボディ５４１内部には、両端に開口部を有する燃料通路５４１ａが形成され、その燃料通路５４１ａには、ピストン５４４とスプリング５４５とが収納されている。このボディ５４１の一方の開口部には、プラグ５４２が設けられ、もう一方の開口部には、ストッパ５４３が設けられている。ストッパ５４３は、略筒状に形成され、その内部には、請求項に記載の第１開口部としての燃料流入口５４３ａが形成されている。燃料流入口５４３ａには、燃料通路５７が接続されている。ボディ５４１は、請求項に記載のバルブ本体に相当する。ピストン５４４は、請求項に記載の弁体に相当する。スプリング５４５は、請求項に記載の付勢部材に相当する。

ボディ５４１の側壁には、請求項に記載の第２開口部としての燃料導出口５４１ｂと、リーク燃料導出口５４１ｃとが形成され、これらの導出口５４１ｂ、５４１ｃは、燃料通路５４１ａに連通している。これらの導出口５４１ｂ、５４１ｃには、リターン通路５８が接続されている。

プラグ５４２とリーク燃料導出口５４１ｃとの間の燃料通路５４１ａの内壁には、ストッパ５４３側およびプラグ５４２側に段差を有する凹部５４１ｄが形成されている。この凹部５４１ｄは、燃料通路５４１ａの内壁の全周に渡って形成されており、凹部５４１ｄが形成されている部分の燃料通路５４１ａの内径は、凹部５４１ｄが形成されている以外の燃料通路５４１ａの内径よりも大きい。凹部５４１ｄのストッパ５４３側には、請求項に記載の移動規制手段としての第１段差部５４１ｅが形成されている。図２に示すように、この段差部５４１ｅには、プラグ５４２に対向するような面を有している。なお、この段差部５４１ｅの作用については、後ほど詳細に説明する。

ピストン５４４は、円柱状に形成され、燃料通路５４１ａの内壁と摺動する摺動部５４４ａと、スプリング５４５の一端を支持する肩部５４４ｂと、燃料流入口５４３ａを塞ぐ平面部５４４ｃとを備え、燃料通路５４１ａ内で往復移動可能である。ピストン５４４は、請求項に記載の弁体として機能し、ピストン５４４が燃料通路５４１ａ内を往復移動することにより、燃料流入口５４３ａと、燃料導出口５４１ｂおよびリーク燃料導出口５４１ｃとの間を連通させたり遮断させたりする。

スプリング５４５は、圧縮コイルスプリングからなり、一方の端部がプラグ５４２に支持され、もう一方の端部がピストン５４４の肩部５４４ｂに支持されている。スプリング５４５の付勢力は、プラグ５４２とピストン５４４を離間させる方向に働く。

次に、この圧力調整弁５４の作動について説明する。図１に示す高圧側歯間容積５０ｃ内の燃料が燃料通路５７を経由して燃料流入口５４１ｂに導入されると、この燃料は、ピストン５４４の平面部５４４ｃに作用し、スプリング５４５の付勢力に抗してピストン５４４をプラグ５４２の方向に移動させようとする。高圧側歯間容積５０ｃ内の圧力が所定以上となり平面部５４４ｃに作用する力がスプリング５４５の付勢力よりも勝ると、ピストン５４４はプラグ５４２の方向に移動する。平面部５４４ｃが燃料導出口５４１ｂよりもプラグ５４２側に移動すると、燃料流入口５４３ａに導入された燃料は、この燃料導出口５４１ｂからリターン通路５８を経由して低圧側歯間容積５０ｄに戻される。これにより、フィードポンプ５０から吐出される燃料のフィード圧を所定範囲に安定させることができる。なお、リーク燃料導出口５４１ｃからは、摺動部５４４ａと燃料通路５４１ａの側壁との間の微少の隙間から漏れ出た燃料がリーク通路５８を経由して低圧側歯間容積５０ｄに戻される。

また、スプリング５４５の付勢力を調整することにより、フィードポンプ５０から吐出される燃料のフィード圧を調整することができる。スプリング５４５の付勢力を弱めれば、フィード圧は低くなり、逆に強めれば、フィード圧は高くなる。スプリング５４５の付勢力は、燃料噴射ポンプの仕様や、搭載されるエンジンの仕様により調整すればよい。

燃料フィルタ６２が目詰まり等を起こした状態でフィードポンプ５０を駆動すると、燃料フィルタ６２とフィードポンプ５０の入口との間に設けられている燃料通路６１内は、負圧状態となる。燃料通路６１内が負圧状態となると、燃料中に気泡が発生することがある。燃料中に気泡が発生したまま、さらにフィードポンプ５０が駆動すると、歯間容積が低圧側歯間容積５０ｃよりも小さくなる高圧側歯間容積５０ｃ内で、この気泡が破裂することがある。この気泡が破裂すると、高圧側歯間容積５０ｃ内の圧力は、通常のフィード圧よりも非常に高くなることがある。そして、気泡が破裂した後は、歯間容積５０ｃ内に気泡が無くなるので、フィード圧が急激に低下する。フィードポンプ５０内では、このような現象が繰り返し発生し、フィード圧が比較的大きく脈動することとなる。

フィード圧が比較的大きく脈動すると、その影響は、ピストン５４４に伝達され、ピストン５４４が燃料通路５４１ａ内を大きく往復移動することとなる。従来技術の圧力調整弁では、ピストンが大きく往復移動することにより、圧力調整弁を構成している部品、例えばスプリングやプラグ等に繰り返し負荷がかかり、これらの部品を破損する恐れがあった。

これに対し、本実施形態では、請求項に記載の移動規制手段としての第１段差部５４１ｅを設けているので、上記従来技術の圧力調整弁のように部品が破損することを防止できる。

次に、第１段差部５４１ｅの作用について詳細に説明する。上記のような状況になり、ピストン５４４の平面部５４４ｃに過大な圧力がかかり、図３に示すように平面部５４４ｃが距離Ｌ以上移動すると、ピストン５４４は、燃料通路５４１ａの内壁に形成されている凹部５４１ｄのところで、ピストン５４４の重心を通り、かつ、その移動方向に沿った軸（以下、重心軸と呼ぶ）５４４ｆが、ピストン５４４の移動方向に対して傾斜する。ピストン５４４は、常にスプリング５４５によって燃料流入口５４３ａ側に付勢されているので、傾斜したまま燃料流入口５４３ａに戻ろうとする。しかし、ピストン５４４の平面部５４４ｃは、第１段差部５４１ｅに引掛かり、ピストン５４４の燃料流入口５４３ａ方向への移動が強制的に規制される。これにより、スプリング５４５やプラグ５４２には、フィード圧の脈動により、繰り返し負荷がかからなくなるので、これらの部品を保護することが可能となる。

ピストン５４４の移動を規制する位置は、少なくとも燃料流入口５４３ａと燃料導出口５４１ｂとが連通される位置であればよい。これにより、ピストン５４４の移動が規制されていても、燃料流入口５４３ａに導入された燃料は、必ず燃料導出口５４１ｂより排出することが可能となるので、圧力調整弁５４としての最低限の動作を確保することが可能となる。

また、燃料流入口５４３ａと燃料導出口５４１ｂとが連通されていると、フィード圧が過大となっても、燃料導出口５４１ｂからフィードポンプ５０の吸入側に燃料を戻すことができるので、フィードポンプ５０へ過大なラジアル荷重等がかかることを防止することが可能となる。

好ましくは、ピストン５４４の移動を規制する位置は、燃料流入口５４３ａと、燃料導出口５４１ｂおよびリーク燃料導出口５４１ｃとが連通される位置がよい。これにより、燃料流入口５４３ａに導入される過大な圧力をもった燃料をリーク燃料導出口５４１ｃからもフィードポンプ５０の吸入側に戻すことが可能となり、さらにフィードポンプ５０への過大なラジアル荷重等がかかることを防止することが可能となる。

さらに好ましくは、ピストン５４４の移動を規制する位置は、燃料流入口５４３ａと、両導出口５４１ｂ、５４１ｃとが連通され、かつ、移動が規制される位置において、ピストン５４４やプラグ５４２が破損しない位置がよい。破損しない位置とは、ピストン５４４やプラグ５４２の材料強度によって定められる。これにより、フィードポンプ５０への過大なラジアル荷重等がかかることを防止する効果に加え、ピストン５４４の移動が規制された後、ピストン５４４を移動位置から解除すれば、スプリング５４５、プラグ５４２が再度使用することができる。

また、ピストン５４４の移動を規制する位置を燃料流入口５４３ａと燃料導出口５４１ｂまたは、燃料流入口５４３ａと、燃料導出口５４１ｂおよびリーク燃料導出口５４１ｃとが連通する位置とすることにより、エンジンが低回転で運転されている状態のときは、フィードポンプ５０から燃料加圧室３０への燃料の供給量が減少するので、エンジンが停止する。これにより、燃料系に異常があると判定することが可能となる。

本実施形態では、移動規制手段として燃料通路５４１ａの内壁に第１段差部５４１ｅを設けるだけで、ピストン５４４に特殊は加工を施さなくとも、簡単な構成でピストン５４４の移動を強制的に規制することが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態を、図４に示す。図４は、本発明の第２実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁体の移動が規制されたときの状態を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は、同一符号を付す。ここでは、第１実施形態と相違している特徴点のみを説明する。

図４に示すように、燃料通路５４１ａの内壁には、移動規制手段としての第１段差部５４１ｅが形成されている。第１段差部５４１ｅよりプラグ５４２側の燃料通路５４１ａの内壁面の内径は、第１段差部５４１ｅ部分の内径とほぼ同じ径となっている。これにより、ボディ５４１に第１段差部５４１ｅを容易に形成することが可能になる。

（第３実施形態）
第３実施形態を、図５に示す。図５は、本発明の第３実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は、同一符号を付す。ここでは、第１実施形態と相違している特徴点のみを説明する。

図５に示すように、プラグ５４２の燃料流入口５４３ａ側端面には、突起５４２ａが形成されている。ピストン５４４には、その突起５４２ａに対向する位置に先端に接触部５４４ｅを有する突起５４４ｄが形成されている。この突起５４４ｄは、接触部５４４ｅがピストン５４４の重心軸５４４ｆから所定距離ずれて、突起５４２ａに対向するように形成されている。この突起５４４ｄは、請求項に記載の回転手段に相当する。

次に、回転手段としての突起５４４ｄについて説明する。燃料流入口５４３ａに燃料が導入されると、ピストン５４４は、プラグ５４２に向かって移動する。ピストン５４４の平面部５４４ｃに過大な高圧側歯間容積５０ｃ内の圧力が作用し、ピストン５４４が所定の距離Ｌ以上移動すると、接触部５４４ｅが、突起５４２ａに衝突する。接触部５４４ｅは、ピストン５４４の重心軸５４４ｆから所定距離ずれているので、突起５４２ａに衝突することにより、ピストン５４４に、重心軸５４４ｆに対して略垂直な軸を中心とした回転力が発生する（図５中の矢印を参照）。

ピストン５４４に回転力が発生すると、ピストン５４４は強制的に傾斜させられる。ピストン５４４は、常にスプリング５４５によって燃料流入口５４３ａ側に付勢されているので、傾斜したまま燃料流入口５４３ａに戻ろうとし、ピストン５４４の平面部５４４ｃが第１段差部５４１ｅに引掛かる。平面部５４４ｃが第１段差部５４１ｅに引掛かると、ピストン５４４の燃料流入口５４３ａ方向への移動が強制的に規制される。

本実施形態では、ピストン５４４には、プラグ５４２に形成されている突起５４２ａに衝突すると、ピストン５４４をその重心軸５４４ｆに対して略垂直な軸を中心とした回転力を発生させる突起５４４ｄが形成されているので、ピストン５４４を強制的に傾斜させることができ、平面部５４４ｃを第１段差部５４１ｅに引掛け易くすることが可能となる。

（第４実施形態）
第４実施形態の変形例を、図６に示す。図６は、本発明の第４実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は、同一符号を付す。ここでは、第１実施形態と相違している特徴点のみを説明する。

図６に示すように、燃料通路５４１ａの内壁の一部には、第２段差部５４１ｆが形成されている。この段差部５４１ｆは、ピストン５４４の肩部５４４ｂに対向するような面を有しており、ピストン５４４が距離Ｌ以上移動すると、肩部５４４ｂと段差部５４１ｆとが衝突するような位置に形成される。肩部５４４ｂが段差部５４１ｆと衝突すると、図６に示すように、衝突した点を支点とした回転力（図６中の矢印参照）が発生し、ピストン５４４を強制的に傾斜させる。この構成によっても、第３実施形態と同様、ピストン５４４を強制的に傾斜させることが可能となる。

（第５実施形態）
第５実施形態を、図７に示す。図７は、本発明の第５実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は、同一符号を付す。ここでは、第１実施形態と相違している特徴点のみを説明する。

図７に示すように、燃料通路５４１ａの内壁には、移動規制手段としての隆起部５４１ｇが形成されている。隆起部５４１ｇは、ボディ５４１の中心軸に向って隆起している。隆起部５４１ｇは、ピストン５４４よりも硬度が低く、肩部５４４ｂが隆起部５４１ｇに接触すると、隆起部５４１ｇは塑性変形し、隆起部５４１ｇに肩部５４４ｂが食い込む。これにより、ピストン５４４の移動は強制的に規制される。また、肩部５４４ｂに傾斜面を形成すると、肩部５４４ｂに隆起部５４１ｇが食い込み易くなる。なお、ピストン５４４の硬度よりも隆起部５４１ｇの硬度を高くしても同様の効果があるのは勿論である。

（第６実施形態）
第６実施形態を、図８に示す。図８は、本発明の第６実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は、同一符号を付す。ここでは、第１実施形態と相違している特徴点のみを説明する。

図８に示すように、燃料通路５４１ａの内壁の一部に小径部５４１ｈが形成されている。小径部５４１ｈは、ピストン５４４の外形よりも小さく、小径部５４１ｈの燃料流入口５４３ａ側の端部には傾斜面５４１ｉが形成されている。そして、傾斜面５４１ｉは、ピストン５４４よりも硬度が低く、ピストン５４４の肩部５４４ｂが傾斜面５４１ｉに接触すると、傾斜面５４１ｉは塑性変形し、傾斜面５４１ｉに肩部５４４ｂが食い込む。これにより、ピストン５４４の移動は強制的に規制される。なお、この傾斜面５４１ｉは、肩部５４４ｂに形成してもよいことは勿論である。ピストン５４４の硬度よりも傾斜面５４１ｉの硬度を高くしても同様の効果があるのは勿論である。この変形例では、小径部５４１ｈは、ボディ５４１を所定の径と成るように削りだすのみで形成されるので、加工が容易となる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態から第６実施形態では、圧力調整弁５４を、燃料タンク６０から燃料を汲み上げる燃料ポンプとしてのフィードポンプ５０と、フィードポンプで汲み上げた燃料を加圧するポンプとが一体となった燃料噴射ポンプ１０に搭載された例で説明したが、フィードポンプ５０と加圧するポンプとが別々となっている形式の燃料噴射ポンプに本発明の圧力調整弁５４を適用してもよい。

また、上記第１実施形態から第６実施形態で説明した燃料噴射ポンプ１０は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプ１０として説明したが、ガソリン用の燃料噴射ポンプに本発明の圧力調整弁５４を適用してもよい。

本発明の第１実施形態によるディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプを示す断面図である。 本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁閉時を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁体の移動が規制されたときの状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の弁体の移動が規制されたときの状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。 本発明の第４実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。 本発明の第５実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。 本発明の第６実施形態による燃料噴射ポンプの圧力調整弁の断面図である。

符号の説明

１０ 燃料噴射ポンプ
２０ プランジャ
５０ フィードポンプ（燃料ポンプ）
５０ｃ 高圧側歯間容積（燃料ポンプの吐出側）
５０ｄ 低圧側歯間容積（燃料ポンプの吸入側）
５４ 圧力調整弁
５４１ ボディ（バルブ本体）
５４１ａ 燃料通路
５４１ｂ 燃料導出口（第２開口部）
５４１ｃ リーク燃料導出口
５４１ｄ 凹部
５４１ｅ 第１段差部（移動規制手段、第１段差部）
５４１ｆ 第２段差部（第２段差部）
５４１ｇ 隆起部（移動規制手段）
５４１ｈ 小径部（移動規制手段）
５４１ｉ 傾斜面（移動規制手段）
５４２ プラグ
５４３ａ 燃料流入口（第１開口部）
５４４ ピストン（弁体）
５４５ スプリング（付勢部材）
５７ 燃料通路
５８ リターン通路
６１ 燃料通路
６２ 燃料フィルタ

Claims (9)

1. 燃料タンクから汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁であって、
   前記燃料タンクから汲み上げられた燃料が導入される第１開口部と、余剰燃料を排出する第２開口部とを有するバルブ本体と、
   前記バルブ本体内に収納され、前記バルブ本体内を移動することにより、前記第１開口部と前記第２開口部とを連通もしくは遮断する弁体と、
   前記バルブ本体内に収納され、前記弁体を、前記第１開口部と前記第２開口部とを遮断する方向に付勢する付勢部材と、
   前記弁体が所定以上移動すると、前記弁体の移動を強制的に規制する移動規制手段とを備えていることを特徴とする圧力調整弁。
2. 前記移動規制手段は、前記弁体の移動を規制する際、前記第１開口部と前記第２開口部とが連通する位置で前記弁体の移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
3. 請求項２に記載の圧力調整弁は、前記燃料タンクから燃料を汲み上げるための燃料ポンプの吐出圧を調整するために設けられ、
   前記第１開口部は、前記燃料ポンプの吐出側に接続され、前記第２開口部は、前記燃料ポンプの吸入側に接続されていることを特徴とする圧力調整弁。
4. 前記移動規制手段は、前記弁体が所定以上移動して、前記弁体の重心を通り、かつ、その移動方向に沿った軸が前記弁体の移動方向に対して傾斜すると、前記弁体の端部が接触することにより、前記弁体の移動を規制することが可能な前記バルブ本体内に形成されている第１段差部であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
5. 前記弁体が所定以上移動すると、前記弁体に、前記軸と略垂直な軸を中心とした回転力を発生させる回転手段をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の圧力調整弁。
6. 前記回転手段は、前記弁体に形成され、前記バルブ本体内の内壁に接触する接触部を有する突起であり、
   この突起は、この接触部が前記弁体の前記軸とずれた位置に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の圧力調整弁。
7. 前記回転手段は、前記弁体が所定以上移動すると、前記弁体の肩部と接触する前記バルブ本体内に形成されている第２段差部であることを特徴とする請求項５に記載の圧力調整弁。
8. 前記移動規制手段は、前記バルブ本体内に形成され、前記バルブ本体の中心軸に向って隆起している隆起部であり、
   この隆起部は、前記弁体が所定以上移動して、この隆起部に接触すると、前記弁体もしくは、この隆起部のいずれかが塑性変形し、前記弁体の移動を規制することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧力調整弁。
9. 前記移動規制手段は、前記バルブ本体内に形成され、前記弁体の外径よりも径の小さい小径部であり、
   この小径部は、前記弁体が所定以上移動して、この小径部の端部に接触すると、前記弁体もしくは、この小径部のいずれかが塑性変形し、前記弁体の移動を規制することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧力調整弁。

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