JP2007187142A - 圧力調整弁 - Google Patents

Abstract

【課題】過大な入口負圧の発生やエア混入等の吸入燃料系の不具合が生じる場合であっても、汲み上げた燃料の圧力を調整する弁体の過大リフト発生を抑制することを目的とする。
【解決手段】弁ボディ５１と、弁ボディ内に収容され、その内壁に沿って軸方向に移動可能な弁体５３と、内壁に形成され、燃料を排出する排出孔５１ｂと、排出孔を閉塞する閉塞方向に弁体を付勢するスプリング５５とを備え、燃料タンクから汲み上げた燃料を弁ボディ内に導入するとともに、弁体の軸方向位置に応じて排出孔より余剰の燃料を排出することにより、汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁５において、弁体５３のスプリング５５側に設けられ、スプリング５５を支持する座をなすプラグ５２と、弁体５３に形成され、プラグ５２を挿入可能とする有底の凹状穴５３ｄとを備え、プラグ５２と凹状穴５３ｄとの間でダンパ室Ｄｄを区画する。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧力調整弁に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置の、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装置に適用して好適なものである。

従来、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置において、燃料タンク内の燃料を、予備圧送部であるフィードポンプ等の低圧ポンプで汲み上げ、その燃料を圧送部であるプランジャ等の高圧ポンプにより更に加圧することで、高圧化した燃料をコモンレールへ供給する燃料供給装置が知られている（特許文献１参照）。この燃料供給装置では、低圧ポンプから高圧ポンプへ供給するフィード燃料を、所定の予備圧（以下、フィード圧）に調整するための圧力調整弁が設けられている。

圧力調整弁は、略円筒状の弁ボディ内に、その内周に沿って軸方向移動可能な円柱状の弁体（以下、ピストン）と、ピストンの軸方向移動範囲の内周に形成され、フィード燃料の余剰燃料を排出する制御ポートと、制御ポートを閉塞する方向にピストンを付勢するスプリングとを備えている。この圧力調整弁は、ピストンの軸方向一端に加わるフィード圧と、他端を付勢するスプリングの付勢力との釣合いにより、ピストンの軸方向位置（以下、リフト）が決められる。そして、このピストンのリフト位置に応じて増減する制御ポートの開口面積が調整されることで、フィード燃料の圧力を一定に保つようにしている。

なお、一般に、低圧ポンプの燃料入口側と、燃料タンクとの間の配管途中には、燃料中の異物等を除去するための燃料をろ過する燃料フィルタが設けられている。
特開２０００−２４０５３１号公報

従来技術では、低圧ポンプと燃料タンクとの配管途中に燃料フィルタが設けられているため、燃料フィルタの状態や配管方法等の原因により、低圧ポンプの入口側で過大な負圧が発生したり、燃料中にエアが混入するおそれがある。

この低圧ポンプの入口側に過大負圧が発生した場合や、燃料にエアが吸入した場合には、低圧ポンプより吐出される燃料のフィード圧が、異常脈動等の不安定な状態となり、圧力調整弁において、ピストンが大きな振幅で往復運動を繰り返すおそれがある。場合によってはピストンのリフト量が過大になると、スプリングの密着等によるスプリング破損を引き起こしたり、スプリングを支持するプラグ等の支持部材が弁ボディ内から抜ける部材抜けを引き起こす原因となるおそれがある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、過大な入口負圧の発生やエア混入等の吸入燃料系の不具合が生じる場合であっても、汲み上げた燃料の圧力を調整する弁体の過大リフト発生を抑制することを目的とする。

また、別の目的は、汲み上げた燃料の圧力を調整する弁体の過大リフト発生を抑制するとともに、その過大リフトの発生要因となる燃料圧力の異常脈動等の不安定状態の発生前後においても調圧機能を維持可能な圧力調整弁を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至５に記載の発明では、弁ボディと、弁ボディ内に収容され、その内壁に沿って軸方向に移動可能な弁体と、内壁に形成され、燃料を排出する排出孔と、排出孔を閉塞する閉塞方向に弁体を付勢するスプリングとを備え、燃料タンクから汲み上げた燃料を弁ボディ内に導入するとともに、弁体の軸方向位置に応じて排出孔より余剰の燃料を排出することにより、汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁において、
弁体の前記スプリング側に設けられ、スプリングを支持する座をなすプラグと、
弁体に形成され、プラグを挿入可能とする有底の凹状穴とを備え、
プラグと凹状穴との間でダンパ室を区画することを特徴とする。

これにより、弁体のリフト量が所定量を越えると、プラグと、弁体の凹状穴との間にダンパ室が形成される構造とすることができる。したがって、過大な入口負圧の発生やエア混入等の吸入燃料系の不具合発生により、燃料タンクから汲み上げた燃料が、異常脈動等の不安定状態を引き起こした場合であっても、弁体のリフト量が所定量を越えると発生するダンパ室の圧力ダンパ効果により、弁体の過大リフト発生を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明では、プラグは、弁ボディにねじ締結する螺合部材であることを特徴とする。

一般に、ダンパ室の圧力ダンパ効果作用は、プラグが弁体の凹状穴に挿入されるに従って、ダンパ室内の燃料の圧力が増加することで高められる。

これに対して請求項２に記載の発明では、スプリングの座をなすプラグを、弁ボディにねじ締結しているので、ダンパ室に過大な圧力が発生する場合があったとしても、弁ボディからの部材抜けを確実に防止することができる。

また、請求項３に記載の発明では、プラグの座には、スプリング内を軸方向に延伸する延申部を有しており、延申部と凹状穴は、互いに軸方向に摺動可能であることを特徴とする。

これにより、延申部と凹状穴の摺動クリアランスの大きさを変えることで、ダンパ室の圧力ダンパ効果を調節することが可能である。

また、請求項４に記載の発明では、排出孔は、弁体の軸方向移動可能な範囲内に配置されており、
弁体が排出孔を全開放する軸方向位置にあるとき、プラグと凹状穴との間でダンパ室を区画していることを特徴とする。

一般に、過大な入口負圧の発生やエア混入等の吸入燃料系の不具合発生により、燃料タンクから汲み上げた燃料圧力が異常脈動等の不安定となると、燃料タンクより燃料を汲み上げる低圧ポンプへの負荷も増大するおそれがある。

これに対して請求項４に記載の発明では、ダンパ室の圧力ダンパ効果により弁体の過大リフトを抑制する際には、全開放された排出孔から、異常脈動による過剰な圧力を逃がすことができる。

また、請求項５に記載の発明では、スプリングを内部に収容し、弁体の端面と、プラグの座との間でスプリング室を区画する内壁の部位には、弁体と内壁との隙間から流出する燃料を排出する回収孔が設けられていることを特徴とする。

一般に、弁体と内壁との隙間から流出する燃料が充填されているスプリング室には、スプリング室内で背圧が生じないように、回収孔が設けられている。この回収孔を絞ることで、スプリング室内に圧力ダンパ効果を持たせる方法も考えらえるが、過大リフトの発生しない通常運転時に背圧が生じるため、通常運転時での調圧機能が阻害されるおそれがある。

これに対して請求項５に記載の発明では、通常運転時には弁体の凹状穴にプラグが挿入されないため、調圧機能は、従来技術の回収孔を絞らない圧力調整弁と同等の性能を確保できる。また、燃料タンクから汲み上げた燃料が異常脈動等の不安定状態を引き起こした場合において、ダンパ室内に充填される燃料は、スプリング室内に蓄えられている燃料の一部のみを利用する。しかも、このダンパ室の圧力ダンパ効果は、流体力を利用するものであり、過大リフト発生時に弁体を強制的にロックする等の機械的に規制することはないので、異常脈動等の不安定状態の発生前後においても調圧機能を維持することが可能である。

以下、本発明の圧力調整弁を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の圧力調整弁を適用した燃料供給装置を示す模式的構成図である。図２は、本実施形態の圧力調整弁を示す断面図である。図３は、図１中の圧力調整弁を内蔵する燃料噴射ポンプの燃料経路を示す模式的断面図である。図４は、図２の圧力調整弁の弁体の移動過程を説明する図であって、ダンパ室が形成された状態を示す断面図である。

図１に示すように、燃料供給装置２、６は、例えばディーゼルエンジン（以下、エンジン）用の蓄圧式燃料噴射装置１に用いられ、エンジンへ噴射供給するための高圧燃料を吐出するものである。蓄圧式燃料噴射装置１は、燃料噴射圧相当（以下、コモンレール圧）の高圧燃料を蓄圧する蓄圧器としてのコモンレール（図示せず）と、エンジンの各気筒に設けられ、その気筒に、コモンレールより分配される燃料を噴射供給する燃料噴射弁（図示せず）とを備えている。

コモンレールに蓄圧される高圧燃料は、燃料噴射ポンプ２からなる燃料供給装置２、６より高圧燃料配管１２を介して供給されている。また、燃料噴射ポンプ２により吐出され、コモンレールおよび燃料噴射弁に供給された高圧燃料のうちの余剰燃料は、図示しない燃料回収配管を介して低圧燃料配管系の燃料タンク１０へ戻される。

次に、燃料供給装置２、６を、図１から図３に従って説明する。燃料供給装置２、６は、図１に示すように、予備圧送部としての低圧ポンプ２２と加圧部としての高圧ポンプ２７を有する燃料噴射ポンプ２と、燃料噴射ポンプ２（詳しくは低圧ポンプ２２）の入口と燃料タンク１０との間に設けられる燃料フィルタ６とを備えている。燃料フィルタ６は、燃料タンク１０より汲み上げる燃料中に含まれる異物を除去するために、燃料をろ過する装置である。

燃料噴射ポンプ２は、図１に示すように、低圧ポンプ２２と、高圧ポンプ２７と、低圧ポンプ２２と高圧ポンプ２７を駆動源としてのエンジンの回転力を得て駆動する駆動軸２１と、低圧ポンプ２２の出口より吐出するフィード燃料を所定圧（以下、フィード圧）に調整する圧力調整弁５と、これらを収容するハウジング３１とを備えている。

駆動軸２１は、軸受けを介してハウジング３１に回転可能に支持されている。ハウジング３１と駆動軸との間には、図示しないオイルシールがハウジングに保持されており、このオイルシールでハウジング３１と駆動軸との間をシールしている。断面円形状のカム２１ｃは駆動軸２１に対して偏心して一体形成されている。

駆動軸２１の両端部２１ａ、２１ｂのうち一端部（図中の右端部）２１ａには、図示しないプーリやギヤ（本実施例ではギヤ）が取付けられており、ギヤやタイミングベルト等の伝達力伝達部材を介してエンジンのクランク軸と同期して回転するように構成されている。なお、ギヤ同士でエンジンの回転力が伝達される構成に限らず、プーリとタイミングベルトでエンジンの回転力が伝達される構成であってもよい。

他端部（図中の左端部）２１ｂは、低圧ポンプ２２を一体的に駆動可能に、低圧ポンプ２２の駆動軸を兼ねている。なお、駆動軸２１の他端部２１ｂは、低圧ポンプ２２の駆動軸を兼ねる構成に限らず、低圧ポンプ２２の駆動軸と連結する構成であってもよい。

低圧ポンプ２２は、図３に示すインナギアおよびアウタギアを有し、インナギアを駆動軸２１の回転により駆動するインナギヤ式ポンプが用いられている。なお、低圧ポンプ２２は、インナギヤ式ポンプに限らず、ベーン式ポンプ等のいずれのポンプ構造であってもよい。

低圧ポンプ２２は吸い込み側で、エンジンの回転力を得て駆動軸２１とともにインナギアが回転することにより燃料タンク１０から吸入燃料配管１１および吸入燃料経路４１を経由し、燃料フィルタ６でろ過された燃料を吸上げ、吸上げた燃料を加圧する。加圧した燃料は、低圧ポンプ２２の吐出側で、フィード燃料経路４２に吐出される。

このフィード燃料経路４２は、燃料加圧室２８にフィード燃料を供給する燃料加圧室供給用フィード燃料経路４２ａ、４３と、カム室３５に燃料を潤滑用として供給するカム室供給用フィード燃料経路４２ｂに分岐している。

カム室供給用フィード燃料経路４２ｂは、その経路途中に減圧目的の潤滑用絞り３２が設けられており、この潤滑用絞り３２により正圧の燃料をカム室３５内に供給している。

また、カム室供給用フィード燃料経路４２ｂは、潤滑用絞り３２の上流側より分岐しており、フィード燃料を圧力調整弁５の一端に導いている。この圧力調整弁５は、低圧ポンプ２２から吐出されるフィード燃料が所定圧以上になると、開弁し、余剰燃料がフィード圧調圧用燃料回収経路４５を介して低圧ポンプ２２の吸い込み側に戻される。

なお、圧力調整弁５の詳細については後述する。

図１および図３に示すように、燃料加圧室供給用フィード燃料経路４２ａ、４３の途中には、吸入調量弁２５が設けられており、燃料加圧室供給用フィード燃料経路４２ａと燃料加圧室供給用フィード燃料経路４３との連通を断続するものである。また、燃料加圧室供給用フィード燃料経路４３の途中には、燃料加圧室２８の上流側に近傍に、吸入弁２６が設けられており、この吸入弁２６は、低圧ポンプ２２から燃料加圧室２８に向かう燃料の流れを順方向とする逆止弁である。

吸入調量弁２５は、燃料加圧室２８に流れる燃料量をエンジンの運転状態に応じて調量する電磁弁である。

高圧ポンプ２７は、図１および図３に示すように、燃料加圧室２８と、カム２１ｃと、複数（本実施例では３個）のプランジャ２７ａとを備え、低圧ポンプ２２より吐出されるフィード燃料を高圧に圧送する。高圧ポンプ２７には、低圧ポンプ２２によって一方ではプランジャ２７ａのための燃料が燃料加圧室２８に供給され、他方では潤滑用の燃料としてカム室３５に供給される。カム室３５に供給された燃料は、駆動軸２１、カム２１ｃ、シュー２３、およびプランジャ２７ａの摺動部を潤滑する。なお、図１および図３ではプランジャ２７ａは一つのみを図示し、他のプランジャ２７ａの図示は省略している。

各プランジャ２７ａは、駆動軸２１を挟んで１２０°等間隔に配置されている。プランジャ２７ａは、ハウジング３１の摺動孔内に往復移動可能であり、プランジャ２７の一端面（図中の上端面）には、燃料加圧室２８が設けられており、他端面（図中の下端面）には、シュー２３を介してカム２１ｃとお互い接触しており、カム２１ｃの回転により摺動孔内を往復移動する。なお、シュー２３は、カム２１ｃの回転に伴い自転することなく、公転可能で、プランジャ２７ａに対向するシュー２３の外周面が平面状に形成されている。

燃料加圧室２８の吐出側には、図１および図３に示すように、吐出燃料経路４４に吐出弁２９が設けられている。この吐出弁２９は、燃料加圧室２８へ逆流するのを防止するものである。

次に、圧力調整弁５について、図１、図２、および図４に従って説明する。図２は、弁体５３のリフトが、排出孔を閉塞する初期位置にて閉弁している状態を示しており、図４は、弁体５３の移動過程を示し、排出孔が開放されている状態を示している。

圧力調整弁５は、図１および図４に示すように、略円筒状の弁ボディ５１と、弁ボディ５１内に収容され、その内壁に沿って軸方向移動可能な円柱状の弁体５３と、内壁に形成され、燃料を排出する排出孔５１ｂと、排出孔５１ｂを閉塞する閉塞方向に弁体５３を付勢する付勢部材としてのスプリング５５とを備えている。

弁ボディ５１の内壁は、軸方向に延びる内周５１ａを有しており、その内周５１ａに沿って弁体５３を移動可能に収容している。具体的には、内周５１ａと弁体５３とは摺動可能に形成されており、内周５１ａと弁体５３の間の隙間は、比較的微小な摺動クリアランスに設定されている。

弁ボディ５１の内壁の両端のうちの一方端には、フィード燃料経路４２に連通する開口部（以下、燃料導入口）５８が設けられており、低圧ポンプ２２より吐出されたフィード燃料を、弁体５３の一端面側に導く。また、内壁の他方端には、スプリングを支持する座をなす部材としてのプラグ５２が設けられている。なお、プラグ５２と弁体５３については後述する。

また、内壁には、弁体５３が軸方向移動可能な範囲内の内周５１ｂの位置に、余剰燃料を排出する複数（本実施例では、４個）の排出孔５１ｂが設けられている。この排出孔５１ｂの開口面積は、低圧ポンプ２２の吐出量に対して所定のフィード圧に調整となる余剰燃料を排出する面積に設定されており、必要な余剰燃料を排出する面積を満足するように、排出孔の大きさおよび個数のいずれ一方を設定するものであればよい。

スプリング５５は、弁体５３とプラグ５２の間に配置され、弁体５３の他端面を排出孔５１ｂの閉塞方向に付勢している。この弁体５３の他端面とプラグ５２の間には、弁体５３の他端面、プラグ５２、および内周５１ａで区画されるスプリング室５９が形成されている。

このスプリング室５９に臨む内周５１ａには、回収孔５１ｃが設けられており、この回収孔５１ｃは、弁体５３の外周５３ａと上記内壁の内周５１ａとの摺動クリアランスより流出するリーク燃料を排出する。回収孔５１ｃと排出孔５１ｂは、フィード圧調圧用燃料回収経路４５に連通している。なお、弁ボディ５１の外周には、Ｏリング等のシール部材９１、９２が設けられており、シール部材９１は、フィード燃料経路４２とフィード圧調圧用燃料回収経路４５との間を気密にシールする。シール部材９２は、フィード圧調圧用燃料回収経路４５と、燃料噴射ポンプの外部との間を気密にシールする。

また、弁体５３の一端面側の内周５１ａには、段付き円筒状のストッパ５４が設けられており、このストッパ５４は、スプリング５５の付勢力により弁体５３が内周５１ａより脱落するのを防止している。なお、具体的には、ストッパ５４は、弁ボディ５１の内周５１ａに圧入により固定されている。ストッパ５４の先端は、（図２中の右端）は、弁体５３のリフトＳＴの初期位置（ＳＴ＝０）を規制する。

なお、排出孔５１ｂは、余剰燃料の排出量を調整する制御ポート５６を構成する。回収孔５１ｃは、圧力調整弁５内の摺動部のリーク燃料を回収する回収ポート５７を構成する。

ここで、弁体５３の過大リフトを抑制する弁体５３およびプラグ５２の構造を、以下説明する。弁体５３の他端面は、図２に示すように、有底の凹状穴５３ｄが形成されている。

プラグ５２は、スプリング５２の座をなす本体部５２ａと、本体部５２ａよりスプリング５５内を軸方向に延伸する延申部５２ｂを備えている。本体部５２ａは、略円筒状に形成されており、その外周５２ａａが内周５１ａに圧力されることで、プラグ５２が弁ボディ５１に圧入固定されるようになっている。

延申部５２ｂは、図２および図４に示すように、凹状穴５３ｄに挿入可能な形状に形成されている。具体的には、延伸部５２ｂと凹状穴５３ｄは、互いに挿入可能な円筒状に形成されており、延伸部５２ｂの外周５２ｂａ（外径ｄ）と凹状穴５３ｄの内周（内径Ｄ）が摺動可能な隙間（摺動クリアランス）δに設定されている（δ＝Ｄ−ｄ）。

また、図４に示すように、弁体５３のリフトＳＴが所定量（ＳＴ＝ＳＴｃｒ）になると、延伸部５２ｂの外周（外径ｄ）と凹状穴５３ｄとの間にダンパ室Ｄｄが区画される。ダンパ室Ｄｄ形成時には、このダンパ室Ｄｄには、スプリング室５９に蓄えられている燃料の一部が充填されており、このダンパ室Ｄｄは、比較的微小な摺動クリアランスδを介して、スプリング室５９から閉塞される。この閉塞されたダンパ室Ｄｄ内の燃料は、延伸部５２ｂが凹状穴５３ｄに挿入されるに従って、圧力が増加する。

次に、上述の構成を有する燃料供給装置２、６、特に燃料噴射ポンプ２の作動について説明する。

駆動軸２１の回転に伴い低圧ポンプ２２は、燃料タンク１０から燃料フィルタ６を経由し、燃料フィルタ６でろ過された燃料を吸い上げ、かつ加圧して、フィード燃料経路４２にフィード燃料として送出する。このフィールド燃料経路４２を流れるフィード燃料の一部が、圧力調整弁５の弁体５３の一端面に導かれると、スプリング５５の付勢力に抗して弁体５３が初期位置（ＳＴ＝０）より移動する。リフトした弁体５３の位置に応じて制御ポート５６（排出孔５１ｂ）の開口面積が変化する。制御ポート５６の開口面積に応じてその余剰燃料の流量が決まる。そしてその弁体５３の位置が、その余剰燃料の流量に応じたフィード燃料の圧力とスプリング５５の付勢力が釣り合う位置になることで、フィード燃料の圧力が一定となる。この調圧されたフィード燃料が低圧ポンプから高圧ポンプ２７へ供給される。

また、上記駆動軸２１の回転により高圧ポンプ２７も駆動される。具体的には、駆動軸２１の回転に伴ないカム２１ｃが回転すると、カム２１ｃの回転に伴いシュー２３が自転することなく公転する。このシュー２３の公転に伴いシューおよびプランジャ２７ａ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、ハウジング３１の摺動孔内をプランジャ２７ａが往復移動する。

シュー２３の公転に伴い上死点にあるプランジャ２７ａが下降すると、低圧ポンプ２２から吐出燃料が吸入調量弁２５の制御によって調整され、その調整された燃料が燃料加圧室供給用フィード燃料経路４２ａ、４３から吸入弁２６を経て燃料加圧室２８に流入する。下死点に達したプランジャ２７ａが再び上死点に向けて上昇すると吸入弁２６が閉じ、燃料加圧室２８の燃料圧力が上昇する。燃料加圧室２８の燃料圧力が吐出燃料経路４４の燃料圧力よりも上昇すると吐出弁２９が開弁する。吐出弁２９が開弁すると、燃料加圧室２８で加圧された燃料は、吐出弁２９を経由し、吐出燃料経路４４より送出される。なお、他のプランジャおよびこれに対応する燃料加圧室は、１２０°等間隔に配置されているので、１２０°位相ずれて状態で吐出燃料経路４４よりコモンレールへ順に送出される。

なお、ここで、燃料供給装置２、６において、一般に、燃料フィルタ６内は、燃料をろ過するためのろ過材料（図示せず）が設けられており、燃料フィルタ６の下流の吸入燃料配管１１および吸入燃料経路４１、特に低圧ポンプ２２の入口側近傍の吸入燃料経路４１に負圧発生が生じ易い。燃料フィルタ６のろ過材料が目詰まり等を起こすと、低圧ポンプ２２の入口の吸入燃料経路４１内の燃料圧力が過大な負圧となり、燃料中に気泡が発生する。燃料中に気泡が発生すると、低圧ポンプ２２より吐出のフィード圧が異常脈動するなどの燃料噴射ポンプ２の性能低下や故障を招ねくおそれがある。

フィード圧が異常脈動すると、その影響は、弁体５３に伝達され、弁体５３が弁ボディ５１の内周５１ａを比較的大きな振幅で往復移動を繰り返すことになる。弁体５３のリフトＳＴが過大になると、スプリング５５の密着等によるスプリング５５の破損発生の原因や、スプリング５５を支持する支持部材が弁ボディ５１内から抜ける不具合発生の原因となるおそれがある。

これに対して、低圧ポンプ２２より吐出のフィード燃料を調圧する圧力調整弁において、図４に示すように、弁体５３のリフトＳＴが所定量（ＳＴ＝ＳＴｃｒ）を越えると、弁体５３の凹状穴５３ｄと、プラグ５２の延伸部５２ｂとの間でダンパ室Ｄｄが形成される。弁体５３のリフトＳＴ上昇に従って、凹状穴５３ｄと延伸部５２ｂで形成されるダンパ室Ｄｄ内は圧力上昇するので、ダンパ室Ｄｄの圧力ダンパ効果によって弁体５３の過大なリフトを抑制する。

以上説明した本実施形態では、弁体５３に設けた凹状穴５３ｄに対して、弁体５３の反対側のスプリング５５の座なすプラグ５２が凹状穴５３ｄに挿入可能とし、互いに挿入された凹状穴５３ｄとプラグ５２の間でダンパ室Ｄｄを区画するように構成している。これにより、弁体５２が過大なリフトＳＴとなる所定量（ＳＴｃｒ）を越えると、凹状穴５３ｄとプラグ５２との間でダンパ室Ｄｄが形成される構造とすることができる。これにより、弁体５３のリフト量が所定量を越えると発生するダンパ室Ｄｄの圧力ダンパ効果により、弁体５３の過大リフト発生を抑制することができる。

また、以上説明した本実施形態では、上記凹状穴５３ｄとプラグ５２を挿入する方法として、プラグ５２は、スプリング５５内を軸方向に延伸する延伸部５２ｂを有しており、延伸部５２ｂと凹状穴５３ｄは、互いに軸方向に摺動可能に構成している。これにより、延申部５２ｂと凹状穴５３ｄの摺動クリアランスδの大きさを変えることで、ダンパ室Ｄｄの圧力ダンパ効果を調節することが可能である。

また、以上説明した本実施形態では、弁体５３が排出孔５１ｂ（制御ポート５６）を全開放する軸方向位置（ＳＴ＝ＳＴｃｒ）にあるとき、プラグ５２の延伸部５２ｂと凹状穴５３ｄとの間でダンパ室Ｄｄを区画している。

一般に、過大な入口負圧の発生やエア混入等の吸入燃料系の不具合発生により、燃料タンク１０から汲み上げた燃料圧力が異常脈動等の不安定となると、燃料を汲み上げる低圧ポンプ２２への負荷も増大するおそれがある。

これに対して、ダンパ室Ｄｄの圧力ダンパ効果により弁体５３の過大リフトを抑制する際には、全開放された排出孔５１の全開口面積にて、異常脈動による過剰な圧力を逃がすことができる。

なお、ここで、本発明の実施形態の効果と比較するため、比較例の圧力調整弁を、図７に従って説明する。図７に示すように、弁体９５３は、略円筒状の本体部９５３と、弁体９５３の他端側に、スプリング９５５を支持する座部９５３ｂとを設けている。この場合、一般に、弁体９５３と内周５１ａとの隙間から流出する燃料が充填されているスプリング室には、スプリング室内で背圧が生じないように、回収孔５１ｄが設けられている。この回収孔５１を絞ることで、スプリング室内に圧力ダンパ効果を持たせる方法も考えらえる。しかしながら、過大リフトの発生しない通常運転時に背圧が生じるため、通常運転時での調圧機能が阻害されるおそれがある。

これに対して本実施形態では、通常運転時には弁体５３の凹状穴５３ｄにプラグ５２の延伸部５２ｂが挿入されることはないため、調圧機能は、従来技術の回収孔を絞らない圧力調整弁と同等の性能を確保できる。

また、フィード燃料が異常脈動等の不安定状態を引き起こした場合において、ダンパ室Ｄｄ内に充填される燃料は、スプリング室５９内に蓄えられている燃料の一部のみを利用する。しかも、このダンパ室Ｄｄの圧力ダンパ効果は、流体力を利用するものであり、過大リフト発生時に弁体を強制的にロックする等の機械的に規制することはないので、異常脈動等の不安定状態の発生前後においても調圧機能を維持することが可能である。

（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。

第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したダンパ室を形成する弁体の凹状穴とプラグにおいて、プラグ５２を弁ボディ５１に圧入により接合するものに代えて、図５に示すように、プラグ１５２を弁ボディ１５１にねじ締結するものとする。図５は、本実施形態の圧力調整弁を示す断面図である。図６は、図５の圧力調整弁の弁体の移動過程を説明する図であって、ダンパ室が形成された状態を示す断面図である。

図５に示すように、プラグ１５２は、延伸部１５２ｂと、本体部１５２ａを有しており、本体部１５２ａは、弁ボディ１５１に形成されためねじ部１５１ｒと螺合可能なおねじ部１５２ｒが設けられている。また、弁ボディ１５１と本体部１５２ａとは、ガスケットを介してシールする構造である。

このような構成にしても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。

また、ここで、一般に、ダンパ室の圧力ダンパ効果作用は、プラグの延伸部が弁体の凹状穴に挿入されるに従って、ダンパ室内の燃料の圧力が増加することで高められる。

これに対して本実施形態では、スプリング１５５の座をなすプラグ１５２を、弁ボディ１５１にねじ締結しているので、ダンパ室に過大な圧力が発生する場合があったとしても、弁ボディからの部材抜けを確実に防止することができる。

本発明の第１の実施形態の圧力調整弁を適用した燃料供給装置を示す模式的構成図である。 第１の実施形態の圧力調整弁を示す断面図である。 図１中の圧力調整弁を内蔵する燃料噴射ポンプの燃料経路を示す模式的断面図である。 図２の圧力調整弁の弁体の移動過程を説明する図であって、ダンパ室が形成された状態を示す断面図である。 第２の実施形態の圧力調整弁を示す断面図である。 図５の圧力調整弁の弁体の移動過程を説明する図であって、ダンパ室が形成された状態を示す断面図である。 比較例の圧力調整弁を示す断面図である。

符号の説明

１ 蓄圧式燃料噴射装置（燃料噴射装置）
２ 燃料噴射ポンプ（燃料供給装置）
５ 圧力調整弁
５１ 弁ボディ
５２ プラグ
５２ａ 本体部
５２ｂ 延伸部
５３ 弁体
５３ｄ 凹状穴
６ 燃料フィルタ
１０ 燃料タンク
１１ 吸入燃料配管
１２ 高圧燃料配管
２１ 駆動軸
２１ｃ カム
２２ 低圧ポンプ（予備圧送部）
２７ 高圧ポンプ（加圧部）
２７ａ プランジャ
２８ 燃料加圧室
３１ ハウジング
３５ カム室
４１ 吸入燃料経路（予備圧送部の入口側）
４２ フィード燃料経路（予備圧送部の出口側）
４２ａ、４３ 燃料加圧室供給用フィード燃料経路
４２ｂ カム室供給用フィード燃料経路
４４ 吐出燃料経路
４５ フィード圧調圧用燃料回収経路
４６ カム室オーバーフロ燃料回収経路

Claims (5)

1. 弁ボディと、
   前記弁ボディ内に収容され、その内壁に沿って軸方向に移動可能な弁体と、
   前記内壁に形成され、燃料を排出する排出孔と、
   前記排出孔を閉塞する閉塞方向に前記弁体を付勢するスプリングとを備え、
   燃料タンクから汲み上げた燃料を前記弁ボディ内に導入するとともに、前記弁体の軸方向位置に応じて前記排出孔より余剰の燃料を排出することにより、汲み上げた燃料の圧力を調整する圧力調整弁において、
   前記弁体の前記スプリング側に設けられ、前記スプリングを支持する座をなすプラグと、
   前記弁体に形成され、前記プラグを挿入可能とする有底の凹状穴とを備え、
   前記プラグと前記凹状穴との間でダンパ室を区画することを特徴とする圧力調整弁。
2. 前記プラグは、前記弁ボディにねじ締結する螺合部材であることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
3. 前記プラグの前記座には、前記スプリング内を軸方向に延伸する延申部を有しており、
   前記延申部と前記凹状穴は、互いに軸方向に摺動可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力調整弁。
4. 前記排出孔は、前記弁体の軸方向移動可能な範囲内に配置されており、
   前記弁体が前記排出孔を全開放する軸方向位置にあるとき、前記プラグと前記凹状穴との間で前記ダンパ室を区画してい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. 前記スプリングを内部に収容し、前記弁体の前記端面と、前記プラグの前記座との間でスプリング室を区画する前記内壁の部位には、前記弁体と前記内壁との隙間から流出する燃料を排出する回収孔が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧力調整弁。

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