JP2013241835A - 高圧燃料ポンプのリリーフ弁 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧燃料ポンプにおいてリリーフ弁の作動不良を回避する。
【解決手段】高圧燃料ポンプ２０のリリーフ弁１０は、弁体７０が弁座２３への着座状態から加圧室２ａ側へリフトするリフト期間Ｃのうち、当該リフトの量が設定距離Ｌｅに到達するまでのリフト前期Ｃｅと、当該リフトの量が設定距離Ｌｅに到達した以降となるリフト後期Ｃｌとの双方において、可動ホルダ５０はガイド孔２４の内部を摺動し、可動ホルダ５０及びガイド孔２４の間における最小の隙間面積は、リフト前期Ｃｅよりもリフト後期Ｃｌにおいて大きくなることを特徴とする。
【選択図】図１４

Description

本発明は、加圧室に吸入した燃料を加圧して高圧燃料通路に吐出する高圧燃料ポンプにおいて、加圧室及び高圧燃料通路の間に設けられるリリーフ弁に関する。

高圧燃料ポンプのリリーフ弁としては、高圧燃料通路の圧力が加圧室内の圧力よりも設定差圧以上高くなると、当該高圧燃料通路の圧力を加圧室へ逃がすものが、従来知られている。こうしたリリーフ弁によると、高圧燃料通路の下流側に設けられる燃料噴射系等の異常に起因して、加圧室から高圧燃料通路への吐出燃料が消費されずに高圧燃料通路の圧力が耐圧値を超える事態を、未然に防ぐことが可能となる。

さて、高圧燃料ポンプのリリーフ弁として特許文献１に開示のものでは、加圧室及び高圧燃料通路間の往復移動によりハウジングの弁座に離着座する弁体を、ハウジングのガイド孔にガイドされた可動ホルダにより、一体移動可能に保持している。これによれば、加圧室側及び高圧燃料通路側の双方への弁体移動が安定するので、設定差圧を境界としたリリーフ弁のリリーフ機能を確実に発揮することが、可能となる。

特許第４４８８４８６号公報

上記特許文献１に開示のリリーフ弁では、高圧燃料通路側への復原力を弾性部材から可動ホルダを介して受ける弁体は、弁座への着座状態から当該復原力に抗して加圧室側へリフトする。そのため、可動ホルダ及びガイド孔の間の隙間面積が大きくなることで、高圧燃料通路側と加圧室側との圧力差が小さくなるまでは、弁体のリフトが継続されることになる。

しかし、特許文献１に開示のリリーフ弁の場合、可動ホルダ及びガイド孔の間の隙間面積は、可動ホルダがガイド孔から脱出するまでは変化せず、当該脱出後に大きくなる。そのため、弾性部材の復原力を受ける弁体がリフト後に高圧燃料通路側へ復帰する際には、ガイド孔から脱出した可動ホルダが傾いて当該ガイド孔に進入し得なくなるような作動不良を、招くおそれがあった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高圧燃料ポンプにおいてリリーフ弁の作動不良を回避することにある。

本発明は、加圧室（２ａ）に吸入した燃料を加圧して高圧燃料通路（２ｅ）に吐出する高圧燃料ポンプ（２）において、加圧室及び高圧燃料通路の間に設けられ、高圧燃料通路の圧力が加圧室の圧力よりも設定差圧（Ｐｓ）以上高くなると、当該高圧燃料通路の圧力を加圧室へ逃がすリリーフ弁であって、加圧室及び高圧燃料通路の間を往復移動する弁体（７０）と、弁体の加圧室側に設けられ、保持した弁体と一体に移動する可動ホルダ（５０，２０５０）と、内部に収容した可動ホルダを、加圧室側及び高圧燃料通路側へガイドするガイド孔（２４，２０２４）と、弁体が高圧燃料通路側において離着座する弁座（２３）とを、形成するハウジング（２０）と、可動ホルダを高圧燃料通路側へ付勢する復原力を、発生する弾性部材（６０）とを、備え、弁体が弁座への着座状態から加圧室側へリフトするリフト期間（Ｃ）のうち、当該リフトの量が設定距離（Ｌｅ）に到達するまでのリフト前期（Ｃｅ）と、当該リフトの量が設定距離に到達した以降となるリフト後期（Ｃｌ）との双方において、可動ホルダはガイド孔の内部を摺動し、可動ホルダ及びガイド孔の間における最小の隙間面積は、リフト前期よりもリフト後期において大きくなることを特徴とする。

本発明では、弁体が弁座への着座状態から加圧室側へリフトするリフト期間のうち、当該リフトの量が設定距離に到達するまでのリフト前期よりも、当該リフトの量が設定距離に到達した以降のリフト後期において、可動ホルダ及びガイド孔間の最小隙間面積が大きくなる。故にリフト前期には、可動ホルダ及びガイド孔間の隙間を絞って、高圧燃料通路側から加圧室側への燃料流通を当該隙間で抑制できるので、高圧燃料通路側の高い圧力を受ける弁体を、弾性部材の復原力に抗して確実に高速リフトさせ得る。また、リフト後期には可動ホルダ及びガイド孔間の隙間を広げて、高圧燃料通路側から加圧室側への燃料流通を当該隙間で促進できるので、ガイド孔内部での弁体の摺動状態を維持したままリフトを規制して、弾性部材の復原力を受ける弁体を高圧燃料通路側へと復帰させ得る。以上によれば、リフト前期においてもリフト後期においても、リリーフ弁の作動不良を回避することが可能となるのである。

第一実施形態による燃料供給装置を示す構成図である。 第一実施形態による高圧燃料ポンプを示す構成図である。 第一実施形態によるリリーフ弁の作動を説明するための特性図である。 第一実施形態によるリリーフ弁の要部を示す縦断面図である。 図４のV−V線横断面図である。 図４とは異なる作動状態を示す縦断面図である。 図６のVII−VII線横断面図である。 図４の可動ホルダの変形例を示す縦断面図である。 図８のIX−IX線矢視図である。 図４の可動ホルダの変形例を示す縦断面図である。 図１０のXI−XI線矢視図である。 図４の可動ホルダの変形例を示す縦断面図である。 図１２のXIII−XIII線横断面図である。 第一実施形態によるリリーフ弁の作動を説明するための特性図である。 第二実施形態によるリリーフ弁の要部を示す縦断面図である。 図１５のXVI−XVI線横断面図である。 図１５とは異なる作動状態を示す縦断面図である。 図１７のXVIII−XVIII線横断面図である。 第二実施形態によるリリーフ弁の作動を説明するための特性図である。 第一実施形態と第二実施形態とを組み合わせた変形例６の要部を示す縦断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように、本発明の第一実施形態によるリリーフ弁１０を備えた燃料供給装置１は、内燃機関の気筒内に直接燃料（例えばガソリン燃料）を噴射する、所謂直噴式である。燃料供給装置１は、リリーフ弁１０を適用してなる高圧燃料ポンプ２に加えて、低圧燃料ポンプ３、燃料レール４及び燃料噴射弁５を備えている。

低圧燃料ポンプ３は、燃料タンク６内に設置される電動ポンプであり、燃料タンク６内の燃料を汲み上げて高圧燃料ポンプ２に供給する。燃料レール４は、高圧燃料ポンプ２の高圧燃料通路２ｅ（後に詳述）を通じて供給される高圧（例えば２０ＭＰａ）の燃料を、蓄積する。燃料レール４には、複数の燃料噴射弁５が取り付けられている。各燃料噴射弁５は、燃料レール４に蓄積されている高圧燃料を、それぞれ対応する気筒内へ適時に噴射する。

図１，２に示すように高圧燃料ポンプ２は、加圧室２ａ、プランジャ２ｂ、吸入弁２ｃ、吐出逆止弁２ｄ、高圧燃料通路２ｅ及びリリーフ弁１０等から構成されている。加圧室２ａには、低圧燃料ポンプ３から低圧（例えば４００ｋＰａ）の燃料が供給される。プランジャ２ｂは、内燃機関のカム７により上下駆動されることで、加圧室２ａへの燃料吸入並びに加圧室２ａでの燃料加圧を実現する。電磁弁からなる吸入弁２ｃは、加圧室２ａに燃料を吸入するプランジャ２ｂの下降時に開弁する一方、加圧室２ａにて燃料を加圧するプランジャ２ｂの上昇時に閉弁する。吐出逆止弁２ｄは、加圧により加圧室２ａの燃料圧力が所定圧以上になると開弁し、高圧の燃料を高圧燃料通路２ｅに吐出する。

リリーフ弁１０は、加圧室２ａ及び高圧燃料通路２ｅの間に設けられる。リリーフ弁１０は、高圧燃料通路２ｅの燃料圧力が加圧室２ａの燃料圧力よりも図３の設定差圧Ｐｓ（例えば２６ＭＰａ）以上高くなると開弁し、高圧燃料通路２ｅの燃料圧力を加圧室２ａへと逃がす。こうしたリリーフ機能によれば、図１の如く高圧燃料通路２ｅの下流側に設けられる燃料噴射系要素４，５に万が一の異常が生じたとしても、高圧燃料通路２ｅの圧力が耐圧値を超えて燃料供給装置１の損傷を招く事態を、未然に防ぐことができる。

（リリーフ弁の構成）
次に、第一実施形態によるリリーフ弁１０の構成を詳細に説明する。

図２に示すようにリリーフ弁１０は、ハウジング２０、螺子カバー３０、ストッパ４０、可動ホルダ５０、弾性部材６０及び弁体７０を備えている。

金属製のハウジング２０は、高圧燃料ポンプ２全体のハウジングとして、加圧室２ａ及び高圧燃料通路２ｅを形成し且つ吸入弁２ｃ及び吐出逆止弁２ｄを内蔵している。それと共にハウジング２０は、リリーフ弁１０の一部として、高圧連通孔２２、弁座２３、ガイド孔２４、通路拡大孔２５及びリリーフ孔２６を有している。

図２，４に示すように高圧連通孔２２は、高圧燃料通路２ｅから分岐する円筒孔状を呈している。弁座２３は、高圧燃料通路２ｅ側の高圧連通孔２２と同軸上に接続される円錐孔状（テーパ孔状）を呈し、高圧燃料通路２ｅ側から加圧室２ａ側へ向かって拡径している。ガイド孔２４は、底部にて高圧燃料通路２ｅ側の弁座２３と同軸上に接続される円筒孔状を呈し、開口部を加圧室２ａ側に向けている。通路拡大孔２５は、高圧燃料通路２ｅ側のガイド孔２４と同軸上に接続される円筒孔状を呈し、ガイド孔２４の開口部よりも大径に形成されている。図２に示すように、リリーフ孔２６を通じて加圧室２ａと連通する通路拡大孔２５のうち加圧室２ａ側の端部は、ハウジング２０に螺子止めされた螺子カバー３０によって閉塞されている。螺子カバー３０よりも高圧燃料通路２ｅ側において通路拡大孔２５には、有底円筒状の金属製ストッパ４０が、開口部を高圧燃料通路２ｅ側に向けて嵌合固定されている。

円柱状を呈する金属製の可動ホルダ５０は、図４に示すように、ガイド孔２４及び通路拡大孔２５の内部に同軸上に収容されている。可動ホルダ５０の外周部５１は、ガイド孔２４の内部を径方向に嵌合隙間５２をあけて往復摺動することで、高圧燃料通路２ｅ側と加圧室２ａ側とにガイドされる。それと共に可動ホルダ５０の外周部５１は、通路拡大孔２５の内部では、ガイド孔２４との隙間５２よりも十分に大きな遊挿隙間５３を径方向にあけている。

可動ホルダ５０の一端部は、高圧燃料通路２ｅ側へ向かって拡径する円錐孔状（テーパ孔状）の保持凹部５４を、外周部５１と同軸上に形成している。可動ホルダ５０の他端部は、加圧室２ａ側へ向かって縮径する段付円柱状の受部５５を、外周部５１と同軸上に形成している。可動ホルダ５０の径方向中心部には、保持凹部５４及び受部５５の間を貫通する圧力調整孔５６が、外周部５１と同軸上に形成されている。

金属製の弾性部材６０は、本実施形態では圧縮コイルスプリングであり、通路拡大孔２５の内部に同軸上に収容されている。図２，４に示すように、弾性部材６０の両端部はそれぞれ、可動ホルダ５０の受部５５とストッパ４０の底部とに嵌合している。こうした構成により弾性部材６０は、可動ホルダ５０及びストッパ４０の間において圧縮されることで、可動ホルダ５０を高圧燃料通路２ｅ側へ向かって付勢するように復原力を発生する。

全球状を呈する金属製の弁体７０は、加圧室２ａ側の可動ホルダ５０と高圧燃料通路２ｅ側の弁座２３との間において、ガイド孔２４の内部に収容されている。高圧連通孔２２を通じて高圧燃料通路２ｅの燃料圧力を受ける弁体７０は、弾性部材６０の復原力を受ける可動ホルダ５０のうち保持凹部５４に同軸上に押し付けられることで、当該ホルダ５０により一体移動可能に保持される。こうした保持形態により弁体７０は、加圧室２ａ及び高圧燃料通路２ｅの間を往復移動することで、弁座２３に対して離着座する。

ここで図４，５は、高圧燃料通路２ｅと加圧室２ａとの差圧が設定差圧Ｐｓ未満となることにより、弁座２３に着座した着座状態（以下、単に「着座状態」という）の弁体７０を、示している。この着座状態では、弁体７０が弁座２３と接触してなる円形接触線の内周側に、高圧燃料通路２ｅの圧力が作用する。それと共に着座状態では、可動ホルダ５０及び弁座２３間の圧力室７２と共に、通路拡大孔２５及び圧力調整孔５６の内部と弁体７０及び保持凹部５４間の空間部とが加圧室２ａの圧力と実質等しくなって、弁体７０に作用する。これらのことから、着座状態の弁体７０と可動ホルダ５０とを弾性部材６０の復原力に抗して駆動するには、高圧燃料通路２ｅと加圧室２ａとの間の設定差圧Ｐｓに上記円形接触線の内周側面積を乗算した値以上の駆動力が、必要となる。

図６，７は、高圧燃料通路２ｅと加圧室２ａとの差圧が設定差圧Ｐｓ以上となることにより、弁座２３から離座した離座状態（以下、単に「離座状態」という）の弁体７０を、示している。この離座状態では、弁体７０及び弁座２３間に円環状に生じる流路７１を通じて、圧力室７２の圧力が高圧燃料通路２ｅの圧力と実質等しくなって、弁体７０及び可動ホルダ５０に作用する。それと共に離座状態では、通路拡大孔２５及び圧力調整孔５６の内部と弁体７０及び保持凹部５４間の空間部とが加圧室２ａの圧力と実質等しくなって、弁体７０に作用する。これらのことから弁体７０は、高圧燃料通路２ｅ及び加圧室２ａ間の差圧が設定差圧Ｐｓ未満となるまで、弾性部材６０の復原力に抗して離座状態を維持することになる。

図４〜７に示すように、ここまで説明の構成に加えて第一実施形態のリリーフ弁１０では、ガイド孔２４が周方向に実質一定の内径φｉを、内周部２１に有している。それと共に、第一実施形態のリリーフ弁１０では、ガイド孔２４にガイドされる可動ホルダ５０の外周部５１に、定径部５７及び径変化部５８が設けられている。

定径部５７は、図４〜６に示すように周方向に実質一定となる外径φｏｃを、外周部５１のうち加圧室２ａ側の端部から所定長さ延伸する部分に、有している。一方、定径部５７の高圧燃料通路２ｅ側に隣接する径変化部５８は、図４，６，７に示すように定径部５７の外径φｏｃ以下の大きさで周方向に変化する外径φｏｖを、外周部５１のうち高圧燃料通路２ｅ側の端部まで所定長さ延伸する部分に、有している。ここで径変化部５８には、三つ以上である複数（図７では三つ）の切欠き部５９が、周方向に等間隔をあけて形成されている。各切欠き部５９は、軸方向に垂直な横断面において外径φｏｃと実質同一径の円弧と直線状の弦とに囲まれた扁平半月形状を呈することで、当該弦における外径φｏｖを切欠き部５９の非形成部分よりも縮小させている。

尚、図４，６に示すように、ガイド孔２４の内径φｉと、定径部５７の外径φｏｃと、径変化部５８における切欠き部５９の非形成部分の外径φｏｖは、軸方向においても実質一定である。また、径変化部５８における切欠き部５９の形成部分の外径φｏｖは、図４，６に示すように軸方向では実質一定であるが、図８〜１１に変形例を示すように軸方向において変化させてもよい。ここで図８，９は、欠き部５９の形成部分の外径φｏｖを軸方向の加圧室２ａ側へ向かうに従って縮小変化させた変形例であり、また図１０，１１は、欠き部５９の形成部分の外径φｏｖを軸方向の高圧燃料通路２ｅ側へ向かうに従って縮小変化させた変形例である。さらに、径変化部５８における切欠き部５９の形状としては、図６，７に示す如き扁平半月形状以外にも、図１２，１３に変形例を示す如く外径φｏｃと実質同一径の円弧と矩形の凹みとに囲まれた略Ｄ字形状等を、採用してもよい。

以上の構成により、可動ホルダ５０及びガイド孔２４の間に図４〜７の如く形成される隙間５２に関して、面積を最小にする横断面での当該最小隙間面積（以下、単に「最小隙間面積」という）は、図１４に示すように、可動ホルダ５０及び弁体７０の移動に応じて切り替わる。

具体的に、着座状態からの弁体７０のリフト量（以下、単に「弁体リフト量」という）が設定距離Ｌｅに到達するまでは、定径部５７及びガイド孔２４間の隙間５２（図５参照）が最小隙間面積となる。ここで、図４に示すように設定距離Ｌｅは、径変化部５８の加圧室２ａ側の端部とガイド孔２４の加圧室２ａ側の端部とが弁体７０の着座状態で軸方向にあける距離である。換言すれば、図６に示すように設定距離Ｌｅは、径変化部５８の全体をガイド孔２４内部に収めたまま、定径部５７の全体がガイド孔２４の内部から外部へ脱出するときの弁体リフト量である。

また、設定距離Ｌｅへの到達後、径変化部５８の軸方向長さＬｖよりも小さい図１４の特定範囲Ｌｒ内にて弁体リフト量が増大するときには、径変化部５８及びガイド孔２４間の隙間５２（図７参照）が最小隙間面積となる。即ち、設定距離Ｌｅ以上の弁体リフト量での最小隙間面積は、設定距離Ｌｅ未満の弁体リフト量での最小隙間面積よりも大きくなる。

さらに、以上の如く変化する可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の最小隙間面積に対して、弁体７０及び弁座２３間の流路７１を最小にする横断面での最小流路面積（以下、単に「最小流路面積」という）は、図１４に示す如き特定の相関を有する。具体的に、弁体リフト量が設定距離Ｌｅよりも短い特定距離Ｌｓに到達するまでは、弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が定径部５７及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも小さくなる。また、弁体リフト量が特定距離Ｌｓを超えてから設定距離Ｌｅに到達するまでは、弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が定径部５７及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも大きくなる。さらに、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達してから特定範囲Ｌｒ内にて増大するときには、弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が径変化部５８及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも小さくなる。

（リリーフ弁の作動）
次に、第一実施形態によるリリーフ弁１０の作動を詳細に説明する。

図３に示すように、高圧燃料通路２ｅと加圧室２ａとの差圧が設定差圧Ｐｓよりも小さな正常値Ｐｎとなるとき（期間Ａ）には、弁体７０の着座状態が維持される。しかし、高圧燃料通路２ｅが異常により上昇する（期間Ｂ）ことで、当該通路２ｅと加圧室２ａとの差圧が設定差圧Ｐｓ以上になると、着座状態の弁体７０が可動ホルダ５０と共にリフトする（期間Ｃ）。

こうして弁体７０及び可動ホルダ５０がリフトするリフト期間Ｃのうち、図１４に示すように弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達するまでのリフト前期Ｃｅには、定径部５７及び径変化部５８がガイド孔２４の内部を摺動する。故に、可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の最小隙間面積は、定径部５７及びガイド孔２４の間に生じるのである。このとき特に、弁体リフト量が特定距離Ｌｓを超えて設定距離Ｌｅに到達するまでの間は、定径部５７及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が大きくなる。故に、弁体７０及び弁座２３間の流路７１へ高圧燃料通路２ｅ側から流入した燃料に関して加圧室２ａ側への流通量は、定径部５７及びガイド孔２４間の隙間５２によって絞られる。その結果、図３に示すリフト前期Ｃｅには、圧力室７２の圧力が高圧燃料通路２ｅよりも僅かに低い高圧状態に蓄えられるので、当該圧力室７２と加圧室２ａとの差圧が高目に維持されて、弁体７０及び可動ホルダ５０が高速にリフトする。

さらに図１４に示すリフト期間Ｃのうち、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達した以降のリフト後期Ｃｌには、定径部５７がガイド孔２４の外部へ脱出し、径変化部５８のみがガイド孔２４の内部を摺動する。故に、可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の最小隙間面積は、径変化部５８及びガイド孔２４の間に生じてリフト前期Ｃｅよりも大きくなる。このとき特に、ガイド孔２４に対して径変化部５８の摺動状態が維持されることになる特定範囲Ｌｒ内では、弁体リフト量が増大する間、径変化部５８及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が小さくなる。故に、弁体７０及び弁座２３間の流路７１に高圧燃料通路２ｅ側から流入した燃料に関して加圧室２ａ側への流通量は、径変化部５８及びガイド孔２４間の隙間５２によって増加する。その結果、図３に示すリフト後期Ｃｌには、圧力室７２の圧力と共に高圧燃料通路２ｅの圧力が急低下するので、当該圧力室７２と加圧室２ａとの差圧も急低下する。このような差圧の急低下により弁体７０及び可動ホルダ５０は、特定範囲Ｌｒを超えない程度にオーバーシュートしてからリフトを規制された後、高圧燃料通路２ｅ側へと復帰して弁体７０の着座状態を実現する。

（作用効果）
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態では、弁体７０が着座状態から加圧室２ａ側へリフトするリフト期間Ｃのうち、弁体リフト量が設定距離Ｌｅへ到達するまでのリフト前期Ｃｅよりも、当該到達以降のリフト後期Ｃｌに、可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の最小隙間面積が大きくなる。故にリフト前期Ｃｅには、可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の隙間５２を絞って、高圧燃料通路２ｅ側から加圧室２ａ側への燃料流通を当該隙間５２で抑制できるので、通路２ｅ側の圧力室７２の高い圧力を受ける弁体７０を、弾性部材６０の復原力に抗して確実に高速リフトさせ得る。また、リフト後期Ｃｌには隙間５２を広げて、通路２ｅ側から加圧室２ａ側への燃料流通を当該隙間５２で促進できるので、ガイド孔２４内部での弁体７０の摺動状態を維持したままリフトを規制して、弾性部材６０の復原力を受ける弁体７０を通路２ｅ側へと復帰させ得る。以上によれば、リフト前期Ｃｅにおいてもリフト後期Ｃｌにおいても、リリーフ弁１０の作動不良を回避することが可能となるのである。

また、第一実施形態によると、リフト前期Ｃｅに弁体７０が弁座２３から離座して設定距離Ｌｅのリフトをするまでは、それら弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも大きくなる。これにより、弁体７０及び弁座２３間の広い流路７１に流入した燃料は、可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の狭い隙間５２により加圧室２ａ側への流通を抑えられるので、可動ホルダ５０の高圧燃料通路２ｅ側に高い圧力を蓄えて弁体７０のリフトを高速に実現できる。これによれば、リフト前期Ｃｅにてリリーフ弁１０の作動不良を回避する効果の発揮が、確実なものとなる。

さらに第一実施形態によると、リフト後期Ｃｌには、弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の最小隙間面積よりも小さくなる。これにより、弁体７０及び弁座２３間の流路７１よりも広い可動ホルダ５０及びガイド孔２４間の隙間５２によって加圧室２ａ側への燃料流通を促進できるので、リフト後期Ｃｌにてリリーフ弁１０の作動不良を回避する効果の発揮が、確実なものとなる。

またさらに第一実施形態では、加圧室２ａ側への弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達すると、可動ホルダ５０の外周部５１のうち高圧燃料通路２ｅ側の径変化部５８と隣接する定径部５７は、ガイド孔２４の内部から外部へ脱出する。故に、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達するまでのリフト前期Ｃｅには、ガイド孔２４内部でガイドされる一定外径φｏｃの定径部５７と当該ガイド孔２４との間に、最小隙間面積が確保され得る。しかも径変化部５８は、定径部５７以下の大きさで周方向に変化する外径φｏｖを有するので、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達した以降のリフト後期Ｃｌには、ガイド孔２４と内部の径変化部５８との間に、リフト前期Ｃｅよりも大きな最小隙間面積が確保され得る。これらによれば、リフト前期Ｃｅ及びリフト後期Ｃｌの双方にてリリーフ弁１０の作動不良を回避する効果の発揮が、確実なものとなる。

加えて第一実施形態によると、可動ホルダ５０においてガイド孔２４にガイドされる外周部５１のうち、リフト後期Ｃｌにガイド孔２４との間に最小隙間面積を確保する高圧燃料通路２ｅ側は、切欠き部５９の形成分、当該最小隙間面積が拡大され得る。これによれば、リフト後期Ｃｌにてリリーフ弁１０の作動不良を回避する効果の発揮が、確実なものとなる。

また加えて第一実施形態によると、リフト後期Ｃｌにおける可動ホルダ５０及びガイド孔２４の間では、それら要素５０，２４の周方向に複数形成される切欠き部５９により、最小隙間面積の拡大量を可及的に増大できる。これにより、リフト後期Ｃｌにガイド孔２４内部の可動ホルダ５０の脱出を確実に規制して、リリーフ弁１０の作動不良の回避効果を発揮することが、可能となる。

さらに加えて第一実施形態によると、リフト後期Ｃｌにおける可動ホルダ５０及びガイド孔２４の間では、それら要素５０，２４の周方向に等間隔に形成される各切欠き部５９の内部を、燃料が高圧燃料通路２ｅ側から加圧室２ａ側へ流通することになる。これによれば、ガイド孔２４の内部にて可動ホルダ５０に作用する燃料の圧力が周方向にて偏り難くなるので、そうした偏りにより可動ホルダ５０が傾いて作動不良を招く事態を、抑制可能である。

（第二実施形態）
図１５〜１８に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。以下、第二実施形態において第一実施形態とは異なる点を中心に、説明する。

（リリーフ弁の構成）
第二実施形態のリリーフ弁２０１０では、可動ホルダ２０５０において隙間５２をあけつつガイド孔２０２４にガイドされる外周部２０５１は、周方向に一定の外径φｏを有している。それと共に、第二実施形態のリリーフ弁２０１０では、ガイド孔２０２４において可動ホルダ２０５０をガイドする内周部２０２１に、定径部２０２７及び径変化部２０２８が設けられている。

定径部２０２７は、図１５〜１７に示すように周方向に実質一定となる内径φｉｃを、内周部２０２１のうち高圧燃料通路２ｅ側の端部から所定長さ延伸する部分に、有している。一方、定径部２０２７の加圧室２ａ側に隣接する径変化部２０２８は、図１５，１７，１８に示すように定径部２０２７の内径φｉｃ以上の大きさで周方向に変化する内径φｉｖを、内周部２０２１のうち加圧室２ａ側の端部まで所定長さ延伸する部分に、有している。ここで径変化部２０２８には、三つ以上である複数（図１８では三つ）の切欠き部２０２９が、周方向に等間隔をあけて形成されている。各切欠き部２０２９は、軸方向に垂直な横断面において内径φｉｃと実質同一径の円弧と矩形の凹みとに囲まれた略Ｄ字形状を呈することで、当該凹みの底における内径φｉｖを切欠き部２０２９の非形成部分よりも拡大させている。

尚、図１５，１７に示すように、可動ホルダ２０５０の外径φｏと、定径部２０２７の内径φｉｃと、径変化部２０２８における切欠き部２０２９の非形成部分の内径φｉｖは、軸方向においても実質一定である。また、径変化部２０２８における切欠き部２０２９の形成部分の内径φｉｖは、図１５，１７に示すように軸方向では実質一定であるが、第一実施形態の外径φｏｖ（図８〜１１参照）に準じて軸方向において変化させてもよい。

以上の構成により、可動ホルダ２０５０及びガイド孔２０２４の間に図１５〜１８の如く形成される隙間５２に関して、最小隙間面積は第一実施形態の場合と同様、可動ホルダ２０５０及び弁体７０の移動に応じて切り替わる。

具体的に、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達するまでは、可動ホルダ２０５０及び定径部２０２７間の隙間５２（図１６参照）が最小隙間面積となる。ここで、図１５に示すように設定距離Ｌｅは、可動ホルダ２０５０の高圧燃料通路２ｅ側の端部と径変化部２０２８の高圧燃料通路２ｅ側の端部とが弁体７０の着座状態で軸方向にあける距離である。換言すれば、図１７に示すように設定距離Ｌｅは、可動ホルダ２０５０が定径部２０２７の内部から径変化部２０２８側へ脱出するときの弁体リフト量である。

また、設定距離Ｌｅへの到達後、径変化部２０２８の軸方向長さＬｖよりも小さい図１９の特定範囲Ｌｒ内にて弁体リフト量が増大するときには、可動ホルダ２０５０及び径変化部２０２８間の隙間５２（図１８参照）が最小隙間面積となる。即ち、設定距離Ｌｅ以上の弁体リフト量での最小隙間面積は、設定距離Ｌｅ未満の弁体リフト量での最小隙間面積よりも大きくなる。さらに、以上の如く変化する可動ホルダ２０５０及びガイド孔２０２４間の最小隙間面積に対して、弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積は、図１９に示すように第一実施形態に準じた相関を、有している。

（リリーフ弁の作動）
第二実施形態において、図１９に示すリフト期間Ｃのうちリフト前期Ｃｅには、可動ホルダ２０５０がガイド孔２０２４の各部２０２７，２０２８の内部を摺動する。故に、可動ホルダ２０５０及びガイド孔２０２４間の最小隙間面積は、可動ホルダ２０５０及び定径部２０２７の間に生じるのである。このとき特に、弁体リフト量が特定距離Ｌｓを超えて設定距離Ｌｅに到達するまでの間は、可動ホルダ２０５０及び定径部２０２７間の最小隙間面積よりも弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が大きくなる。故に、弁体７０及び弁座２３間の流路７１に高圧燃料通路２ｅ側から流入した燃料に関して加圧室２ａ側への流通量は、定径部５７及びガイド孔２４間の隙間５２によって絞られる。その結果、リフト前期Ｃｅには、圧力室７２の圧力が高圧燃料通路２ｅよりも僅かに低い高圧状態に蓄えられるので、当該圧力室７２と加圧室２ａとの差圧が第一実施形態と同様に高目に維持されて、弁体７０及び可動ホルダ２０５０が高速リフトする。

さらに第二実施形態において、図１９に示すリフト期間Ｃのうちリフト後期Ｃｌには、可動ホルダ２０５０が定径部２０２７内部から径変化部２０２８側へ脱出し、当該径変化部２０２８の内部においてのみ摺動する。故に、可動ホルダ２０５０及びガイド孔２０２４間の最小隙間面積は、可動ホルダ２０５０及び径変化部２０２８の間に生じてリフト前期Ｃｅよりも大きくなる。このとき特に、径変化部２０２８に対して可動ホルダ２０５０の摺動状態が維持されることになる特定範囲Ｌｒ内では、弁体リフト量が増大する間、可動ホルダ２０５０及び径変化部２０２８間の最小隙間面積よりも弁体７０及び弁座２３間の最小流路面積が小さくなる。故に、弁体７０及び弁座２３間の流路７１に高圧燃料通路２ｅ側から流入した燃料に関して加圧室２ａ側への流通量は、可動ホルダ２０５０及び径変化部２０２８間の隙間５２によって増加する。その結果、リフト後期Ｃｌには、圧力室７２の圧力と共に高圧燃料通路２ｅの圧力が急低下するので、当該圧力室７２と加圧室２ａとの差圧も第一実施形態と同様に急低下する。このような差圧の急低下により弁体７０及び可動ホルダ２０５０は、特定範囲Ｌｒを超えない程度にオーバーシュートしてからリフトを規制された後、高圧燃料通路２ｅ側へと復帰して弁体７０の着座状態を実現する。

（作用効果）
以上の第二実施形態によると、第一実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。ここで特に第二実施形態では、加圧室２ａ側への弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達すると、可動ホルダ２０５０は、ガイド孔２０２４の内周部２０２１のうち加圧室２ａ側の径変化部２０２８と隣接する定径部２０２７の内部から、当該径変化部２０２８側へ脱出する。故に、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達するまでのリフト前期Ｃｅには、一定内径φｉｃの定径部２０２７内部でガイドされる可動ホルダ２０５０と当該定径部２０２７との間に、最小隙間面積が確保され得る。しかも径変化部２０２８は、定径部２０２７以上の大きさで周方向変化する内径φｉｖを有するので、弁体リフト量が設定距離Ｌｅに到達した以降のリフト後期Ｃｌには、径変化部２０２８と内部の可動ホルダ２０５０との間に、リフト前期Ｃｅよりも大きな最小隙間面積が確保され得る。これらによれば、リフト前期Ｃｅ及びリフト後期Ｃｌの双方にてリリーフ弁の作動不良を回避する効果の発揮が、確実なものとなる。

また、第二実施形態によると、ガイド孔２０２４において可動ホルダ２０５０をガイドする内周部２０２１のうち、リフト後期Ｃｌに可動ホルダ２０５０との間に最小隙間面積を確保する加圧室２ａ側は、切欠き部２０２９の形成分、当該最小隙間面積が拡大され得る。これによれば、リフト後期Ｃｌにてリリーフ弁２０１０の作動不良を回避する効果の発揮が、確実なものとなる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に、径変化部５８，２０２８を構成する切欠き部５９，２０２９については、変形例１として、三つ以上を周方向に不等間隔に形成してもよいし、変形例２として、一つ乃至は二つを周方向の所定箇所に形成してもよい。また、径変化部５８，２０２８については、変形例３として、径方向に突出する突起の形成により外径φｏｖ又は内径φｉｖが変化する構成を、採用してもよい。さらに、径変化部５８，２０２８における切欠き部５９，２０２９の非形成部分の外径φｏｖ又は内径φｉｖについては、変形例４として、軸方向に変化させてもよい。またさらに、弁体７０及び弁座２３の間の最小流路面積と可動ホルダ５０，２０５０及びガイド孔２４，２０２４間の最小隙間面積との大小については、変形例５として、リフト前期Ｃｅ及びリフト後期Ｃｌのそれぞれにおいて適宜設定してもよい。

加えて、図２０に変形例６を示すように、第一実施形態の可動ホルダ５０と第二実施形態のガイド孔２０２４とを組み合わせてもよい。この変形例６では、径変化部５８の加圧室２ａ側端部と径変化部２０２８の高圧燃料通路２ｅ側端部との軸方向距離が、設定距離Ｌｅとなる。また加えて、弁体７０の形状については、変形例７として、全球状以外の例えば半球状等を採用してもよい。さらに加えて、ガイド孔２４，２０２４の形状については、変形例８として、円筒孔状以外の例えば矩形筒孔状等を採用してもよく、それに応じて可動ホルダ５０，２０５０の形状についても、円柱状以外の例えば矩形柱状等を採用してもよい。またさらに加えて、弾性部材６０については、変形例９として、圧縮コイルスプリング以外の各種スプリングやゴム製部材等を採用してもよい。

１ 燃料供給装置、２ 高圧燃料ポンプ、２ａ 加圧室、２ｅ 高圧燃料通路、４ 燃料レール、５ 燃料噴射弁、１０，２０１０ リリーフ弁、２０ ハウジング、２１，２０２１ 内周部、２３ 弁座、２４，２０２４ ガイド孔、５０，２０５０ 可動ホルダ、５１，２０５１ 外周部、５２ 隙間、５７，２０２７ 定径部、５８，２０２８ 径変化部、５９，２０２９ 切欠き部、６０ 弾性部材、７０ 弁体、７１ 流路、７２ 圧力室、Ｃ リフト期間、Ｃｅ リフト前期、Ｃｌ リフト後期、Ｌｅ 設定距離、Ｐｓ 設定差圧、φｉ，φｉｃ，φｉｖ 内径、φｏｃ，φｏｖ，φｏ 外径

Claims (10)

1. 加圧室（２ａ）に吸入した燃料を加圧して高圧燃料通路（２ｅ）に吐出する高圧燃料ポンプ（２）において、前記加圧室及び前記高圧燃料通路の間に設けられ、前記高圧燃料通路の圧力が前記加圧室の圧力よりも設定差圧（Ｐｓ）以上高くなると、当該高圧燃料通路の圧力を前記加圧室へ逃がすリリーフ弁であって、
   前記加圧室及び前記高圧燃料通路の間を往復移動する弁体（７０）と、
   前記弁体の前記加圧室側に設けられ、保持した前記弁体と一体に移動する可動ホルダ（５０，２０５０）と、
   内部に収容した前記可動ホルダを、前記加圧室側及び前記高圧燃料通路側へガイドするガイド孔（２４，２０２４）と、前記弁体が前記高圧燃料通路側において離着座する弁座（２３）とを、形成するハウジング（２０）と、
   前記可動ホルダを前記高圧燃料通路側へ付勢する復原力を、発生する弾性部材（６０）とを、備え、
   前記弁体が前記弁座への着座状態から前記加圧室側へリフトするリフト期間（Ｃ）のうち、当該リフトの量が設定距離（Ｌｅ）に到達するまでのリフト前期（Ｃｅ）と、当該リフトの量が前記設定距離に到達した以降となるリフト後期（Ｃｌ）との双方において、前記可動ホルダは前記ガイド孔の内部を摺動し、
   前記可動ホルダ及び前記ガイド孔の間における最小の隙間面積は、前記リフト前期よりも前記リフト後期において大きくなることを特徴とするリリーフ弁。
2. 前記リフト前期において前記弁体が前記設定距離リフトするまでに、前記弁体及び前記弁座の間における最小の流路面積は、前記可動ホルダ及び前記ガイド孔の間における最小の隙間面積よりも、大きくなることを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
3. 前記リフト後期において、前記弁体及び前記弁座の間における最小の流路面積は、前記可動ホルダ及び前記ガイド孔の間における最小の隙間面積よりも、小さくなることを特徴とする請求項１又は２に記載のリリーフ弁。
4. 前記可動ホルダ（５０）において前記ガイド孔（２４）にガイドされる外周部（５１）は、外径が周方向に一定となる定径部（５７）と、前記定径部の前記高圧燃料通路側に隣接して外径が前記定径部以下の大きさで周方向に変化する径変化部（５８）とを、有し、
   前記リフトの量が前記設定距離に到達すると、前記定径部は前記ガイド孔の内部から外部へ脱出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のリリーフ弁。
5. 前記可動ホルダ（５０）において前記ガイド孔（２４）にガイドされる外周部（５１）のうち、前記リフト後期において前記ガイド孔との間に最小の隙間面積を確保する前記高圧燃料通路側に、切欠き部（５９）が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のリリーフ弁。
6. 前記ガイド孔（２０２４）において前記可動ホルダ（２０５０）をガイドする内周部（２０２１）は、内径が周方向に一定となる定径部（２０２７）と、前記定径部の前記加圧室側に隣接して内径が前記定径部以上の大きさで周方向に変化する径変化部（２０２８）とを、有し、
   前記リフトの量が設定距離に到達すると、前記可動ホルダは、前記定径部の内部から前記径変化部側へ脱出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリリーフ弁。
7. 前記ガイド孔（２０２４）において前記可動ホルダ（２０５０）をガイドする内周部（２０２１）のうち、前記リフト後期において前記可動ホルダとの間に最小の隙間面積を確保する前記加圧室側に、切欠き部（２０２９）が形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリリーフ弁。
8. 前記切欠き部（５９，２０２９）は、周方向に複数形成されることを特徴とする請求項５又は７に記載のリリーフ弁。
9. 各前記切欠き部は、周方向に等間隔に形成されることを特徴とする請求項８に記載のリリーフ弁。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のリリーフ弁（１０，２０１０）を有する高圧燃料ポンプと、
    前記高圧燃料ポンプの前記高圧燃料通路を通じて供給される燃料を、内燃機関に噴射する燃料噴射系（４，５）とを、備えることを特徴とする燃料供給装置。

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