JP2012219742A - 燃料噴射ポンプ用リード弁および燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】リード弁本体が折損した場合でも弁機能を維持できる燃料噴射ポンプ用リード弁および燃料噴射ポンプを提供する。
【解決手段】上シート１２０には、弁座１２２と、弁座孔１２１と、が形成され、バルブシート１１０には、リード弁本体１１１と、ガイド孔１１４と、が形成され、リード弁本体１１１には、弾性変形する腕部１１３と、腕部１１３の一端に設けられる弁部１１２と、が形成され、下シート１３０には、リード弁本体１１１のリフト量を規制するストッパ１３２が形成され、弁部１１２が弁座１２２に当接して弁座孔１２１を塞ぐことで閉状態となり、弁部１１２が弁座１２２から離れ弁座孔１２１を開放することで開状態となるリード弁１００であって、弁部１１２は、ガイド孔１１４の中に配置され、弁部１１２の直径Ｄ１と弁座孔１２１の直径Ｄとの差は、ガイド孔１１４の直径Ｄ２と弁部１１２の直径Ｄ１との差よりも大きい。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料噴射ポンプ用リード弁および燃料噴射ポンプの技術に関する。

燃料噴射ポンプ用リード弁は、燃料噴射ポンプで使用されるリード弁として公知である。特許文献１は、燃料噴射ポンプ用リード弁を開示している。燃料噴射ポンプ用リード弁は、弾性変形する腕部と、腕部の一端に設けられる弁部と、からなるリード弁本体を備えている。燃料噴射ポンプ用リード弁は、リード弁本体を１枚の薄板に一体化した逆止弁である。

燃料噴射ポンプ用リード弁は、燃料の流れの向きにより、リード弁本体の弁部が弁座から離間する方向にリフトして弁座孔が開放される開状態と、リード弁本体の弁部が弁座に当接して弁座孔が閉塞される閉状態と、が切り換わる。また、リード弁には、弁部のリフト量を規制するストッパが設けられている。

特開２００１−１５３０００号公報

ここで、リード弁本体では、弾性変形する腕部に応力が集中するため、稀に腕部が折損することもある。弁部は、腕部が折損した場合には、腕部によって支持されることがなくなる。リード弁本体の腕部が折損した場合において、リード弁が開状態となる方向に向かって燃料が流れているときには、弁部は、燃料の流体力によって、ストッパに押し付けられる。このとき、リード弁は開状態を維持できる。

一方、リード弁が閉状態となる方向に向かって燃料が逆流しているときには、弁部が弁座孔側に押し付けられることとなる。このとき、弁部が弁座孔を全て塞ぐことができれば、リード弁の閉状態を維持できる。つまり、腕部が折損しても弁部が弁座孔を塞ぐことができれば、リード弁としての最低限の機能を維持することができる。

そこで、解決しようとする課題は、リード弁本体が折損した場合でも弁機能を維持できる燃料噴射ポンプ用リード弁および燃料噴射ポンプを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、第１シートと、バルブシートと、第２シートと、を積層して構成され、前記第１シートには、弁座と、弁座孔と、が形成され、前記バルブシートには、リード弁本体と、ガイド孔と、が形成され、前記リード弁本体には、弾性変形する腕部と、該腕部の一端に設けられる弁部と、が形成され、前記第２シートには、前記リード弁本体のリフト量を規制するストッパが形成され、前記弁部が前記弁座に当接して前記弁座孔を塞ぐことで閉状態となり、前記弁部が前記弁座から離れ前記弁座孔を開放することで開状態となる燃料噴射ポンプ用リード弁であって、前記弁部は、前記ガイド孔の中に配置され、前記弁部の直径と前記弁座孔の直径との差は、前記ガイド孔の直径と前記弁部の直径との差よりも大きいものとされるものである。

請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプ用リード弁であって、前記ストッパには、前記所定の向きに傾斜する貫通孔が形成されるものである。

請求項３においては、請求項２記載の燃料噴射ポンプ用リード弁であって、前記弁部の前記ストッパと対向する面には、前記所定の向きに傾斜し、前記貫通穴に連通する溝が形成されるものである。

請求項４においては、第１シートと、バルブシートと、第２シートと、を積層して構成され、前記第１シートには、弁座と、弁座孔と、が形成され、前記バルブシートには、リード弁本体が形成され、前記リード弁本体には、弾性変形する腕部と、該腕部の一端に設けられる弁部と、が形成され、前記第２シートには、前記リード弁本体のリフト量を規制するストッパが形成され、前記弁部が前記弁座に当接して前記弁座孔を塞ぐことで閉状態となり、前記弁部が前記弁座から離れ前記弁座孔を開放することで開状態となる燃料噴射ポンプ用リード弁であって、前記弁座孔の周囲には、前記弁部に向かって延設される筒部が形成され、前記弁部には、凹部が形成され、前記閉状態では、前記筒部が前記凹部に嵌合し、前記筒部が前記凹部の内周側に嵌合する深さである嵌合深さが、前記弁部の中心が前記ストッパによって規制されたときの前記弁部のリフト量である規制リフト量よりも大きいものとされるものである。

請求項５においては、第１シートと、バルブシートと、第２シートと、を積層して構成され、前記第１シートには、弁座と、弁座孔と、が形成され、前記バルブシートには、リード弁本体が形成され、前記リード弁本体には、弾性変形する腕部と、該腕部の一端に設けられる弁部と、が形成され、前記第２シートには、前記リード弁本体のリフト量を規制するストッパが形成され、前記弁部が前記弁座に当接して前記弁座孔を塞ぐことで閉状態となり、前記弁部が前記弁座から離れ前記弁座孔を開放することで開状態となる燃料噴射ポンプ用リード弁であって、前記リード弁本体に対して進退可能な弁体を有する電磁スピル弁をさらに備え、前記弁部には、凹部が形成され、前記閉状態では、前記電磁スピル弁の弁体は、前記凹部に嵌合され、前記開状態では、前記弁体は、前記凹部に嵌合した状態で前記弁部を前記ストッパ側へ押圧し、前記電磁スピル弁が前記凹部に嵌合する深さである嵌合深さが、前記弁部の中心が前記ストッパによって規制されたときの前記弁部のリフト量である規制リフト量よりも大きいものとされるものである。

請求項６においては、燃料噴射ポンプであって、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射ポンプ用リード弁を備えるものである。

本発明の燃料噴射ポンプ用リード弁および燃料噴射ポンプによれば、リード弁本体が折損した場合でも弁機能を維持できる。

本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプの構成を示した模式図。 同じくバルブユニットの構成を示した斜視図。 第一実施形態である燃料噴射ポンプ用リード弁の構成を示す模式図。 第二実施形態である燃料噴射ポンプ用リード弁の構成を示す模式図。 第三実施形態である燃料噴射ポンプ用リード弁の構成を示す模式図。 第四実施形態である燃料噴射ポンプ用リード弁の構成を示す模式図。

図１を用いて、実施形態に係る燃料噴射ポンプ１０について説明する。
なお、図１および図２では、吸入通路２１を破線で示し、吐出通路２２を実線で示し、リリーフ通路２３を２点鎖線で示している。

燃料噴射ポンプ１０は、燃料噴射ポンプ本体２０と、バルブユニット３０と、電磁スピル弁４０と、を具備している。燃料噴射ポンプ本体２０は、吸入通路２１と、吐出通路２２と、リリーフ通路２３と、燃料加圧室２５と、プランジャ２７と、駆動カム２８と、ポンプハウジング１５と、を具備している。吸入通路２１は、吸入側の燃料通路としてポンプハウジング１５に形成されている。吐出通路２２は、吐出側の燃料通路としてポンプハウジング１５に形成されている。燃料加圧室２５は、吸入通路２１および吐出通路２２に連通する内部空間として、ポンプハウジング１５に形成されている。

プランジャ２７は、軸方向に摺動して燃料加圧室２５を加圧するようにポンプハウジング１５に収納されている。駆動カム２８は、プランジャ２７を駆動するように設けられている。駆動カム２８の回転軸部２８Ａは、一端側がポンプハウジング１５の外部に突出し、プーリを介してエンジンの動力により回転駆動されるものである。

バルブユニット３０は、燃料噴射ポンプ用リード弁としての吸入リード弁３１と、燃料噴射ポンプ用リード弁としての吐出リード弁３２と、燃料噴射ポンプ用リード弁としてのリリーフリード弁３３と、を具備している。バルブユニット３０には、吸入リード弁３１、吐出リード弁３２およびリリーフリード弁３３が一体化されている。バルブユニット３０は、燃料加圧室２５の上方に配置されている。なお、バルブユニット３０の詳細な構成については後述する。

吸入リード弁３１は、電磁スピル弁４０によって開閉可能に構成されている。吸入リード弁３１は、電磁スピル弁４０によって開状態になると、吸入通路２１を通して燃料加圧室２５に燃料を吸入させる。また、吸入リード弁３１が電磁スピル弁４０によって閉状態になると、駆動カム２８の回転によってプランジャ２７のリフト量が増加するときに、燃料加圧室２５の容積が縮小するのに伴って燃料加圧室２５内の燃料がフィードポンプの供給圧レベルよりも十分に高圧となる燃料圧力に加圧される。

吐出リード弁３２は、閉状態ではデリバリーパイプ側の高圧燃料が吸入時の燃料加圧室２５内に逆流するのを阻止する。また、吐出リード弁３２は、燃料加圧室２５内の燃料の圧力が吐出リード弁３２より下流側の吐出通路２２内の燃料圧力より高くなり、両圧力の差（前後差圧）が予め設定された差圧値に達するときに開状態となり、燃料加圧室２５内の高圧燃料を下流側の吐出通路２２に接続するデリバリーパイプ側に吐出させる。

リリーフリード弁３３は、燃料加圧室２５からデリバリーパイプ側に吐出される高圧燃料の圧力が予め設定された上限圧力値に達すると開状態となり、余剰燃料をリリーフ通路２３を経由させて燃料タンク側にリークさせる。

電磁スピル弁４０は、第三実施形態にて、電磁スピル弁３４０として詳細に説明する。

図２を用いて、バルブユニット３０について説明する。
バルブユニット３０は、吸入リード弁３１、吐出リード弁３２およびリリーフリード弁３３をユニットで構成したものである。リード弁とは、舌状に形成され、圧力の差で開閉する構成の弁である。

吸入リード弁３１は、リード弁本体５１と、弁座６１Ａと、から構成されている。吸入リード弁３１の閉状態は、リード弁本体５１と弁座６１Ａとが当接することで構成される。同様に、吐出リード弁３２は、リード弁本体５２と、弁座７２Ａと、から構成されている。吐出リード弁３２の閉状態は、リード弁本体５２と弁座７２Ａとが当接することで構成される。同様に、リリーフリード弁３３は、リード弁本体５３と、弁座６３Ａと、から構成されている。リリーフリード弁３３の閉状態は、リード弁本体５３と弁座６３Ａとが当接することで構成される。

バルブユニット３０は、バルブシート５０と、上シート６０と、下シート７０と、を具備している。バルブシート５０は、略円板状に形成され、ポンプハウジング１５内に収納されている。バルブシート５０には、リード弁本体５１と、リード弁本体５２と、リード弁本体５３と、が一体的に形成されている。

上シート６０は、バルブシート５０の上面側に隣接して配置されている。上シート６０には、弁座孔６１と、弁座６１Ａと、孔６２と、ストッパ６２Ｂと、弁座孔６３と、弁座６３Ａと、が一体に形成されている。弁座孔６１は、吸入通路２１の一部を構成する部分である。弁座６１Ａは、弁座孔６１周囲の縁部であって、上シート６０のバルブシート５０側において、リード弁本体５１が当接する部分である。弁座孔６３は、リリーフ通路２３の一部を構成する部分である。弁座６３Ａは、弁座孔６３周囲の縁部であって、上シート６０のバルブシート５０側において、リード弁本体５３が当接する部分である。ストッパ６２Ｂは、リード弁本体５２のリフト量を規制するものである。

下シート７０は、バルブシート５０の下面側に隣接して配置されている。下シート７０には、孔７１と、ストッパ７１Ｂと、弁座孔７２と、弁座７２Ａと、孔７３と、ストッパ７３Ｂと、が一体に形成されている。弁座孔７２は、吐出通路２２の一部を構成する部分である。弁座孔７２は燃料加圧室２５内に開口しており、弁座７２Ａは、弁座孔７２周囲の縁部であって、下シート７０のバルブシート５０側において、リード弁本体５２が当接する部分である。ストッパ７１Ｂは、リード弁本体５１のリフト量を規制するものである。ストッパ７３Ｂは、リード弁本体５３のリフト量を規制するものである。

吸入リード弁３１の開状態は、電磁スピル弁４０のリード弁本体５１に対する押圧作用によって、リード弁本体５１が弁座６１Ａから離れ、吸入通路２１と燃料加圧室２５とが連通される状態である。吸入リード弁３１の閉状態は、電磁スピル弁４０のリード弁本体５１に対する押圧作用の解除、ならびに、吸入通路２１と燃料加圧室２５との圧力差（燃料加圧室２５内の圧力＞吸入通路２１内の圧力）によって、リード弁本体５１が弁座６１Ａに当接し、吸入通路２１と燃料加圧室２５とが遮断される状態である。

吐出リード弁３２の開状態は、吐出通路２２と燃料加圧室２５との圧力差（燃料加圧室２５内の圧力＞吐出通路２２内の圧力）が設定差圧値を越えたときに、燃料加圧室２５からの圧力のリード弁本体５２に対する作用によって、リード弁本体５２が弁座７２Ａから離れ、吐出通路２２と燃料加圧室２５とが連通される状態である。吐出リード弁３２の閉状態は、吐出通路２２と燃料加圧室２５との圧力差（燃料加圧室２５内の圧力＜吐出通路２２内の圧力）によって、リード弁本体５２が弁座７２Ａに当接し、吐出通路２２と燃料加圧室２５とが遮断される状態である。

リリーフリード弁３３の開状態は、吐出通路２２の高圧燃料が設定上限圧力を超えたときに、高圧燃料の圧力のリード弁本体５３に対する作用により、リード弁本体５３が弁座孔６３から離れ、吐出通路２２とリリーフ通路２３とが連通される状態である。リリーフリード弁３３の閉状態は、吐出通路２２とリリーフ通路２３との圧力差（吐出通路２２内の圧力＜リリーフ通路２３内の圧力）によって、リード弁本体５３が弁座孔６３に当接し、吐出通路２２とリリーフ通路２３とが遮断される状態である。

図３を用いて、リード弁１００について説明する。
なお、図３（Ａ）は、平面視によるリード弁１００の模式図を示している。また、図３（Ｂ）は、リード弁１００の図３（Ａ）のＡ１−Ａ１断面視による模式図を示している。

リード弁１００は、本発明の燃料噴射ポンプ用リード弁の第一実施形態である。リード弁１００は、上述した燃料噴射ポンプ１０では、吸入リード弁３１、吐出リード弁３２またはリリーフリード弁３３に適用できる構成とされている。

なお、リード弁１００を吸入リード弁３１またはリリーフリード弁３３に適用するときは、第１シートが上シート１２０に対応し、第２シートが下シート１３０に対応する。また、リード弁１００を吐出リード弁３２に適用するときは、第１シートが下シート１３０に対応し、第２シートが上シート１２０に対応する。

リード弁１００の構成について説明する。
リード弁１００は、バルブシート１１０と、上シート１２０と、下シート１３０と、から構成されている。リード弁１００は、上方から下方に向かって、上シート１２０、バルブシート１１０、下シート１３０の順で積層されている。

上シート１２０には、弁座孔１２１と、弁座１２２と、が形成されている。ここで、弁座孔１２１の直径について直径Ｄと定義する。上シート１２０のその他の構成は、上述した上シート６０と同様であるため、説明を省略する。

バルブシート１１０には、リード弁本体１１１と、ガイド孔１１４と、が形成されている。リード弁本体１１１は、弁部１１２と、腕部１１３と、から構成されている。弁部１１２は、平面視では円形状に形成されている。ここで、弁部１１２の直径について直径Ｄ１と定義する。ガイド孔１１４は、平面視では円形形状に形成されている。ここで、ガイド孔１１４の直径について直径Ｄ２と定義する。弁部１１２は、ガイド孔１１４の中（平面視におけるガイド孔１１４の範囲内）に配置されている。弁部１１２は、平面視ではガイド孔１１４の中心と同心上になるように配置されている。腕部１１３は、弾性変形するものである。腕部１１３の一端は、弁部１１２と一体的に形成されている。腕部１１３の他端は、バルブシート１１０と一体的に形成されている。

下シート１３０には、孔１３１と、ストッパ１３２と、が形成されている。下シート１３０のその他の構成は、上述した下シート７０と同様であるため、説明を省略する。

ここで、特記すべき事項として、弁座孔１２１の直径Ｄと、弁部１１２の直径Ｄ１と、ガイド孔１１４の直径Ｄ２との間には、以下の関係が成立する。

言い換えれば、弁部１１２の直径Ｄ１と弁座孔１２１の直径Ｄとの差は、ガイド孔１１４の直径Ｄ２と弁部１１２の直径Ｄ１との差よりも大きい、という関係が成立する。

リード弁１００の作用について説明する。
リード弁１００の弁座孔１２１側を流れの上流側とし、孔１３１側を流れの下流側とする。上流側から下流側に向かって燃料が流れているときには、弁部１１２に上流側からの燃料の流体力がかかり、腕部１１３が弾性変形することによって、弁部１１２が下流側（下シート１３０側）へ移動（リフト）して、ストッパ１３２に押し付けられる。弁部１１２が下流側（下シート１３０側）へ移動（リフト）した状態では、弁座孔１２１は開放され、リード弁１００は開状態となる。一方、下流側から上流側に向かって燃料が逆流しているときには、弁部１１２は、燃料の流体力によって弁座１２２に押し付けられ、リード弁１００は閉状態となる。つまり、リード弁１００は、燃料の流れにより開閉することが可能に構成されている。また、リード弁１００は、後述の電磁スピル弁３４０により開閉することも可能である。

リード弁本体１１１の腕部１１３が破損して、弁部１１２が腕部１１３によって支持されることがなくなった場合を想定する。上流側から下流側（弁座孔１２１側から孔１３１側）に向かって燃料が流れているときには、弁部１１２に上流側からの燃料の流体力がかかり、弁部１１２が下流側（下シート１３０側）へ移動（リフト）して、ストッパ１３２に押し付けられた状態となり、弁部１１２が腕部１１３によって支持されている場合と同様に、弁座孔１２１は開放される。なお、腕部１１３の破損により分離した弁部１１２は、弁座孔１２１、孔１３１およびストッパ１３２のサイズによって、下流に流されることがないように構成されている。

一方、下流側から上流側に向かって燃料が逆流しているときには、弁部１１２は、燃料の流体力によって弁座１２２に押し付けられる。このとき、弁部１１２は、平面視におけるガイド孔１１４の中心と同心上になる位置のみならず、ガイド孔１１４の範囲内で任意の位置に位置することができる。しかし、このとき弁部１１２は、数１式の関係により、ガイド孔１１４の中のどの位置に位置していても、弁座孔１２１を全範囲にわたって閉塞することとなっている。

リード弁１００の効果について説明する。
リード弁１００によれば、腕部１１３が折損した場合でも弁機能を維持できる。

図４を用いて、リード弁２００について説明する。
なお、図４（Ａ）は、平面視によるリード弁２００の模式図を示している。また、図４（Ｂ）は、リード弁２００の図４（Ａ）のＡ２−Ａ２断面視による模式図を示している。

リード弁２００は、本発明の燃料噴射ポンプ用リード弁の第二実施形態である。リード弁２００は、上述した燃料噴射ポンプ１０では、吸入リード弁３１、吐出リード弁３２またはリリーフリード弁３３に適用できる構成とされている。

なお、リード弁２００を吸入リード弁３１またはリリーフリード弁３３に適用するときは、第１シートが上シート２２０に対応し、第２シートが下シート２３０に対応する。また、リード弁２００を吐出リード弁３２に適用するときは、第１シートが下シート２３０に対応し、第２シートが上シート２２０に対応する。

リード弁２００の構成について説明する。
リード弁２００は、バルブシート２１０と、上シート２２０と、下シート２３０と、から構成されている。リード弁２００は、上方から下方に向かって、上シート２２０、バルブシート２１０、下シート２３０の順で積層されている。

上シート２２０には、弁座孔２２１と、筒部２２２と、が形成されている。筒部２２２は、筒形状に形成されている。筒部２２２は、弁座孔２２１の周囲に一体的に形成されている。筒部２２２は、後述する弁部２１２に向かって延設するように形成されている。上シート２２０のその他の構成は、上述した上シート６０と同様であるため、説明を省略する。

バルブシート２１０には、リード弁本体２１１と、ガイド孔２１４と、が形成されている。リード弁本体２１１は、弁部２１２と、腕部２１３と、から構成されている。弁部２１２は、平面視では円形状に形成されている。ガイド孔２１４は、平面視では円形状に形成されている。弁部２１２は、ガイド孔２１４の中（平面視におけるガイド孔２１４の範囲内）に配置されている。弁部２１２は、平面視ではガイド孔２１４の中心と同心上になるように配置されている。弁部２１２には、筒部２２２に対向する面に凹部２１５が形成されている。腕部２１３は、弾性変形するものである。腕部２１３の一端は、弁部２１２と一体的に形成されている。腕部２１３の他端は、バルブシート２１０と一体的に形成されている。

下シート２３０には、孔２３１と、ストッパ２３２と、が形成されている。下シート２３０のその他の構成は、上述した下シート７０と同様であるため、説明を省略する。

リード弁２００の閉状態では、筒部２２２が凹部２１５の内周側に嵌合する構成とされている。凹部２１５の内径は、筒部２２２の外径よりも大きく形成されている。筒部２２２は凹部２１５内に嵌合している。ここで、弁部２１２の中心がストッパ２３２に当接して、弁部２１２のリフトが規制されたときの弁部２１２のリフト量を規制リフト量Ｈと定義する。さらに、筒部２２２が凹部２１５に嵌合する深さを嵌合深さＨ１と定義する。

ここで、特記すべき事項として、嵌合深さＨ１と規制リフト量Ｈとの間には、以下の関係が成立する。

すなわち、嵌合深さＨ１は、規制リフト量Ｈよりも大きい、という関係が成立する。

リード弁２００の作用について説明する。
リード弁２００は、リード弁１００と同様に開閉するように構成されている。つまり、リード弁２００は、燃料の流れにより開閉することが可能に構成されている。また、リード弁２００は、後述の電磁スピル弁３４０により開閉することも可能である。

リード弁本体２１１の腕部２１３が破損して、弁部２１２が腕部２１３によって支持されることがなくなった場合を想定する。上流側から下流側（弁座孔２２１側から孔２３１側）に向かって燃料が流れているときには、弁部２１２に上流側からの燃料の流体力がかかり、弁部２１２が下流側（下シート２３０側）へ移動（リフト）して、ストッパ２３２に押し付けられた状態となり、弁部２１２が腕部２１３によって支持されている場合と同様に、弁座孔２２１は開放される。このとき、規制リフト量Ｈと嵌合深さＨ１との間には数２式の関係が成立することから、弁部２１２が下流側（下シート２３０側）へ移動（リフト）した場合でも、筒部２２２が凹部２１５から外れることはなく、両者が嵌合した状態が保持される。

一方、燃料の流れ方向が上流側から下流側へ向かう方向から、下流側から上流側に向かう方向へ変化した場合、前述のように筒部２２２と凹部２１５とは嵌合した状態を保持しているため、弁部２１２が燃料の流体力によって筒部２２２に押し付けられる。このとき、筒部２２２は、凹部２１５の範囲内で任意の位置に位置することができるが、何れの位置に位置していたとしても、弁部２１２により弁座孔２２１が全範囲にわたって閉塞されることとなる。

リード弁２００の効果について説明する。
リード弁２００によれば、腕部２１３が折損した場合でも弁機能を維持できる。

図５を用いて、リード弁３００について説明する。
なお、図５（Ａ）は、平面視によるリード弁３００の模式図を示している。また、図５（Ｂ）は、リード弁３００の図５（Ａ）のＡ３−Ａ３断面視による模式図を示している。

リード弁３００は、本発明の燃料噴射ポンプ用リード弁の第三実施形態である。リード弁３００は、上述した燃料噴射ポンプ１０では、例えば吸入リード弁３１に適用できる構成とされている。ただし、リード弁３００は、吸入リード弁３１のみに適用できるのではなく、電磁スピル弁を備える燃料噴射ポンプ用リード弁に適用できる。

なお、リード弁３００を吸入リード弁３１に適用するときは、第１シートが上シート３２０に対応し、第２シートが下シート３３０に対応する。

リード弁３００の構成について説明する。
リード弁３００は、バルブシート３１０と、上シート３２０と、下シート３３０と、から構成されている。リード弁３００は、上方から下方に向かって、上シート３２０、バルブシート３１０、下シート３３０の順で積層されている。

上シート３２０には、弁座孔３２１と、弁座３２２と、が形成されている。ここで、弁座孔３２１の直径について直径Ｄと定義する。上シート３２０のその他の構成は、上述した上シート６０と同様であるため、説明を省略する。

バルブシート３１０には、リード弁本体３１１と、ガイド孔３１４と、が形成されている。リード弁本体３１１は、弁部３１２と、腕部３１３と、から構成されている。弁部３１２は、平面視では円形状に形成されている。ここで、弁部３１２の直径について直径Ｄ１と定義する。ガイド孔３１４は、平面視では円形状に形成されている。弁部３１２は、ガイド孔３１４の中（平面視におけるガイド孔３１４の範囲内）に配置されている。弁部３１２は、平面視ではガイド孔３１４の中心と同心上になるように配置されている。弁部３１２の上シート３２０の面には、嵌合部３１５が形成されている。嵌合部３１５は、平面視では円形状に形成されている。ここで、嵌合部３１５の直径について直径Ｄ２と定義する。腕部３１３は、弾性変形するものである。腕部３１３の一端は、弁部３１２と一体的に形成されている。腕部３１３の他端は、バルブシート３１０と一体的に形成されている。

下シート３３０には、孔３３１と、ストッパ３３２と、が形成されている。下シート３３０のその他の構成は、上述した下シート７０と同様であるため、説明を省略する。

燃料噴射ポンプの電磁スピル弁３４０は、リード弁３００の上シート３２０側に配置され、リード弁３００側へ向かって突出する弁体３４１を備えている。弁体３４１は、電磁スピル弁３４０に対する通電の有無に応じて、リード弁３００のリード弁本体３１１に対して進退可能に構成されており、電磁スピル弁３４０に通電されていない状態では、反リード弁本体３１１側へ縮退した状態となる。反リード弁本体３１１側へ縮退した状態の弁体３４１は、弁部３１２を押圧することなく、弁部３１２の嵌合部３１５に嵌合しており、リード弁３００は、弁部３１２が弁座３２２に着座した閉状態となる。

一方、電磁スピル弁３４０への通電時には、弁体３４１はリード弁本体３１１側へ突出する。リード弁本体３１１側へ突出した弁体３４１は、嵌合部３１５に嵌合された状態で弁部３１２を下シート３３０側へ押圧し、弁部３１２をストッパ３３２に押し付ける。これにより、弁部３１２は弁座３２２に着座した状態から下シート３３０側へ、後述する規制リフト量Ｈだけリフトされ、リード弁３００は開状態となる。このように、電磁スピル弁３４０の弁体３４１は、リード弁３００の閉状態においては、弁部３１２の嵌合部３１５に嵌合しており、リード弁３００の開状態においては、嵌合部３１５に嵌合した状態で、リード弁本体３１１の弁部３１２をストッパ３３２側へ押圧している。

ここで、弁体３４１の直径について直径Ｄ３と定義する。また、弁部３１２の中心がストッパ３３２に当接して、弁部３１２のリフトが規制されたときの弁部３１２のリフト量を規制リフト量Ｈと定義する。また、弁体３４１が嵌合部３１５に嵌合する深さを嵌合深さＨ２と定義する。

また、特記すべき事項として、嵌合深さＨ２と規制リフト量Ｈとの間には、以下の関係が成立する。

すなわち、嵌合深さＨ２は、規制リフト量Ｈよりも大きい、とする関係が成立する。

さらに、弁座孔３２１の直径Ｄと、弁部３１２の直径Ｄ１と、嵌合部３１５の直径Ｄ２と、弁体３４１の直径Ｄ３との間には、以下の関係が成立する。

リード弁３００の作用について説明する。
リード弁本体３１１の腕部３１３が破損して、弁部３１２が腕部３１３によって支持されることがなくなった場合を想定する。上流側から下流側（弁座孔３２１側から孔３３１側）に向かって燃料が流れているときには、弁部３１２に上流側からの燃料の流体力がかかり、弁部３１２が下流側（下シート３３０側）へ移動（リフト）して、ストッパ３３２に押し付けられた状態となり、弁座孔３２１は開放される。このとき、規制リフト量Ｈと嵌合深さＨ２との間、および直径Ｄと直径Ｄ１と直径Ｄ２と直径Ｄ３との間には、数３−１式および数３−２式の関係が成立することから、弁部３１２がストッパ３３２に押し付けられた状態となるまでリフトしたとしても、弁体３４１が嵌合部３１５から外れることはなく、両者が嵌合した状態が保持される。

一方、燃料の流れ方向が上流側から下流側へ向かう方向から、下流側から上流側に向かう方向へ変化した場合、前述のように弁体３４１と嵌合部３１５とは嵌合した状態を保持しているため、弁部３１２が燃料の流体力によって弁座３２２に押し付けられる。このとき、弁体３４１は嵌合部３１５の範囲内で任意の位置に位置することができるが、何れの位置に位置していたとしても、弁部３１２により弁座孔３２１が全範囲にわたって閉塞されることとなる。

リード弁３００の効果について説明する。
リード弁３００によれば、腕部３１３が折損した場合でも弁機能を維持できる。

図６を用いて、リード弁４００について説明する。
なお、図６（Ａ）は、平面視によるリード弁４００の模式図を示している。また、図６（Ｂ）は、リード弁４００の図６（Ａ）のＡ４−Ａ４断面視による模式図を示している。

リード弁４００は、本発明の燃料噴射ポンプ用リード弁の第四実施形態である。リード弁４００は、上述した燃料噴射ポンプ１０では、吸入リード弁３１、吐出リード弁３２またはリリーフリード弁３３に適用できる構成とされている。

なお、リード弁４００を吸入リード弁３１またはリリーフリード弁３３に適用するときは、第１シートが上シート４２０に対応し、第２シートが下シート４３０に対応する。また、リード弁４００を吐出リード弁３２に適用するときは、第１シートが下シート４３０に対応し、第２シートが上シート４２０に対応する。

リード弁４００の構成について説明する。
リード弁４００は、バルブシート４１０と、上シート４２０と、下シート４３０と、から構成されている。リード弁４００は、上方から下方に向かって、上シート４２０、バルブシート４１０、下シート４３０の順で積層されている。

上シート４２０には、弁座孔４２１と、弁座４２２と、が形成されている。ここで、弁座孔４２１の直径について直径Ｄと定義する。上シート４２０のその他の構成は、上述した上シート６０と同様であるため、説明を省略する。

バルブシート４１０には、リード弁本体４１１と、ガイド孔４１４と、が形成されている。リード弁本体４１１は、弁部４１２と、腕部４１３と、から構成されている。弁部４１２は、平面視では円形状に形成されている。ここで、弁部４１２の直径について直径Ｄ１と定義する。ガイド孔４１４は、平面視では半長円形上に形成されている。弁部４１２は、ガイド孔４１４の中（平面視におけるガイド孔４１４の範囲内）に配置されている。弁部４１２は、平面視ではガイド孔４１４における半円形状部分の中心と同心上になるように配置されている。腕部４１３は、弾性変形するものである。腕部４１３の一端は、弁部４１２と一体的に形成されている。腕部４１３の他端は、バルブシート４１０と一体的に形成されている。

ここで、弁部４１２の平面視において、腕部４１３が一体的に形成されている側と反対側を移動側（図６における矢印Ｐ）と定義する。また、弁部４１２の外周とガイド孔４１４との移動側の隙間を隙間Ｂと定義する。

下シート４３０には、孔４３１と、ストッパ４３２と、貫通孔４３３と、が形成されている。貫通孔４３３は、下シート４３０を一面側から他面側へかけて貫通する孔であり、バルブシート４１０側へ向かうにつれて移動側に向かって傾斜するように形成されている。貫通孔４３３は、閉弁状態で後述する弁部４１２の溝部４１５と連通するように形成されている。下シート１３０のその他の構成は、上述した下シート７０と同様であるため、説明を省略する。

弁部４１２には、溝部４１５が形成されている。溝部４１５は、弁部４１２のストッパ４３２と当接する面に形成されている。溝部４１５は、弁部４１２の略中心に形成されている。溝部４１５は、その底部側が移動側に向かって傾斜している。

ここで、特記すべき事項として、弁座孔４２１の直径Ｄと、弁部４１２の直径Ｄ１と、隙間Ｂとの間には、以下の関係が成立する。

言い換えれば、弁部４１２の直径Ｄ１と弁座孔４２１の直径Ｄとの差は、隙間Ｂよりも大きい、という関係が成立する。

リード弁４００の作用について説明する。
リード弁４００は、リード弁１００と同様に開閉するように構成されている。つまり、リード弁４００は、燃料の流れにより開閉することが可能に構成されている。また、リード弁４００は、前述の電磁スピル弁３４０により開閉することも可能である。

リード弁本体４１１の腕部４１３が破損して、弁部４１２が腕部４１３によって支持されることがなくなった場合を想定する。上流側から下流側（弁座孔４２１側から孔４３１側）に向かって燃料が流れているときには、弁部４１２に上流側からの燃料の流体力がかかり、弁部４１２が下流側（下シート４３０側）へ移動（リフト）して、ストッパ４３２に押し付けられた状態となり、弁部４１２が腕部４１３によって支持されている場合と同様に、弁座孔４２１は開放される。

一方、下流側から上流側に向かって燃料が逆流しているときには、弁部４１２が燃料の流体力によって弁座４２２に押し付けられる。同時に、弁部４１２には、貫通孔４３３を通過する燃料の流体力によって、移動側Ｐへ押し付けられる力がかかり、弁部４１２はガイド孔４１４の内周面に当接するまで移動側Ｐへ移動する。このとき、溝部４１５は、燃料を移動側Ｐへ導く。このように、ガイド孔４１４の移動側Ｐの内周面に当接した状態の弁部４１２は、数４式の関係により、弁座孔４２１を全範囲にわたって閉塞することとなる。

リード弁４００の効果について説明する。
リード弁４００によれば、腕部４１３が折損した場合でも弁機能を維持できる。
また、腕部４１３の折損により分離した弁部４１２を所定の位置に移動させることができる。

なお、実施形態１〜４のリード弁１００〜４００を備える燃料噴射ポンプ１０によれば、リード弁１００〜４００が折損した場合でも弁機能を維持できる。

１０ 燃料噴射ポンプ
３１ 吸入リード弁
３２ 吐出リード弁
３３ リリーフリード弁
１００ リード弁
１１０ バルブシート
１１１ リード弁本体
１１２ 弁部
１１３ 腕部
１１４ ガイド孔
１２０ 上シート
１２１ 弁座孔
１２２ 弁座
１３０ 下シート
１３２ ストッパ

Claims (6)

1. 第１シートと、バルブシートと、第２シートと、を積層して構成され、
   前記第１シートには、弁座と、弁座孔と、が形成され、
   前記バルブシートには、リード弁本体と、ガイド孔と、が形成され、
   前記リード弁本体には、弾性変形する腕部と、該腕部の一端に設けられる弁部と、が形成され、
   前記第２シートには、前記リード弁本体のリフト量を規制するストッパが形成され、
   前記弁部が前記弁座に当接して前記弁座孔を塞ぐことで閉状態となり、前記弁部が前記弁座から離れ前記弁座孔を開放することで開状態となる燃料噴射ポンプ用リード弁であって、
   前記弁部は、前記ガイド孔の中に配置され、
   前記弁部の直径と前記弁座孔の直径との差は、前記ガイド孔の直径と前記弁部の直径との差よりも大きいものとされる、
   燃料噴射ポンプ用リード弁。
2. 請求項１記載の燃料噴射ポンプ用リード弁であって、
   前記ストッパには、前記所定の向きに傾斜する貫通孔が形成される、
   燃料噴射ポンプ用リード弁。
3. 請求項２記載の燃料噴射ポンプ用リード弁であって、
   前記弁部の前記ストッパと対向する面には、前記所定の向きに傾斜し、前記貫通穴に連通する溝が形成される、
   燃料噴射ポンプ用リード弁。
4. 第１シートと、バルブシートと、第２シートと、を積層して構成され、
   前記第１シートには、弁座と、弁座孔と、が形成され、
   前記バルブシートには、リード弁本体が形成され、
   前記リード弁本体には、弾性変形する腕部と、該腕部の一端に設けられる弁部と、が形成され、
   前記第２シートには、前記リード弁本体のリフト量を規制するストッパが形成され、
   前記弁部が前記弁座に当接して前記弁座孔を塞ぐことで閉状態となり、前記弁部が前記弁座から離れ前記弁座孔を開放することで開状態となる燃料噴射ポンプ用リード弁であって、
   前記弁座孔の周囲には、前記弁部に向かって延設される筒部が形成され、
   前記弁部には、凹部が形成され、
   前記閉状態では、前記筒部が前記凹部に嵌合し、
   前記筒部が前記凹部の内周側に嵌合する深さである嵌合深さが、前記弁部の中心が前記ストッパによって規制されたときの前記弁部のリフト量である規制リフト量よりも大きいものとされる、
   燃料噴射ポンプ用リード弁。
5. 第１シートと、バルブシートと、第２シートと、を積層して構成され、
   前記第１シートには、弁座と、弁座孔と、が形成され、
   前記バルブシートには、リード弁本体が形成され、
   前記リード弁本体には、弾性変形する腕部と、該腕部の一端に設けられる弁部と、が形成され、
   前記第２シートには、前記リード弁本体のリフト量を規制するストッパが形成され、
   前記弁部が前記弁座に当接して前記弁座孔を塞ぐことで閉状態となり、前記弁部が前記弁座から離れ前記弁座孔を開放することで開状態となる燃料噴射ポンプ用リード弁であって、
   前記リード弁本体に対して進退可能な弁体を有する電磁スピル弁をさらに備え、
   前記弁部には、凹部が形成され、
   前記閉状態では、前記電磁スピル弁の弁体は、前記凹部に嵌合され、
   前記開状態では、前記弁体は、前記凹部に嵌合した状態で前記弁部を前記ストッパ側へ押圧し、
   前記電磁スピル弁が前記凹部に嵌合する深さである嵌合深さが、前記弁部の中心が前記ストッパによって規制されたときの前記弁部のリフト量である規制リフト量よりも大きいものとされる、
   燃料噴射ポンプ用リード弁。
6. 燃料噴射ポンプであって、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射ポンプ用リード弁を備える、
   燃料噴射ポンプ。
   

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