JP2014224523A - 弁装置、及びこの弁装置を用いる高圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構成により製造工数の低減が可能な弁装置を提供する。【解決手段】 第１吐出弁ボディ５１内を第１弁室５１１と第２弁室５１２とに区画する共通シート部５２が有する吐出通路５２１及びリリーフ通路５２２は互いに平行に形成されている。第１弁室５１１の燃料の圧力、第２弁室５１２の燃料の圧力、及び、吐出弁スプリング５１４の付勢力のバランスにより吐出弁部材５３が共通シート部５２から離間するとき、吐出通路５２１により第１弁室５１１と第２弁室５１２とが連通する。第１弁室５１１の燃料の圧力、第２弁室５１２の燃料の圧力、及び、リリーフ弁スプリング５５１の付勢力のバランスによりリリーフ弁部材５４が共通シート部５２から離間するとき、リリーフ通路５２２により第２弁室５１２と第１弁室５１１とが連通する。これにより、燃料吐出リリーフ部５０の構成を簡素にすることができる。【選択図】 図４

Description

本発明は、弁装置、及び、この弁装置を用いる高圧ポンプに関する。

従来、燃料タンクの燃料を加圧し、燃料噴射弁に接続する高圧通路に高圧の燃料を送る高圧ポンプが知られている。高圧ポンプは、プランジャ、プランジャを往復移動可能に収容し燃料を加圧する加圧室を有するシリンダ、加圧室に燃料を供給する燃料吸入部、及び、加圧室の燃料を高圧通路に吐出する燃料吐出部などを備える。燃料吐出部は、ノーマリクローズタイプの弁装置により構成され、加圧室の燃料の圧力が高まると開弁し加圧室と高圧通路とを連通する。特許文献１には、加圧室から高圧通路への燃料が流れる吐出通路と高圧通路から加圧室への燃料が流れるリリーフ通路とを有する弁シート部を備える弁装置が記載されている。

特開２０１２−１８４７４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の弁装置では、１つの弁シート部に互いに非連通の通路が複数形成されるため、弁シート部に斜め穴や交差穴が多く形成され構成が複雑になる。このため、弁シート部の加工軸が多くなり、製造工数が増加する。

本発明は、簡素な構成により製造工数の低減が可能な弁装置を提供することを目的とする。

本発明は、弁ハウジングと、弁ハウジングの一方の端部内に往復移動可能に収容される第１弁体と、第１弁体を弁ハウジングの他方の端部側に付勢する第１付勢手段と、弁ハウジングの他方の端部内に往復移動可能に収容される第２弁体と、第２弁体を弁ハウジングの一方の端部側に付勢する第２付勢手段と、弁ハウジングの内部を第１弁体が収容される第１弁室と第２弁体が収容される第２弁室とに区画しつつ第１弁体及び第２弁体が当接または離間するよう設けられ、第２弁体が離間すると第１弁室と第２弁室とを連通する第１連通路及び第１弁体が離間すると第１弁室と第２弁室とを連通する第２連通路を有する共通シート部と、を備える弁装置であって、第１連通路と第２連通路とは平行に形成されることを特徴とする。

本発明の弁装置では、共通シート部が有する２つの連通路が弁ハウジングの２つの弁室を独立して連通可能なよう設けられている。第１弁室に収容されている第１弁体は、第１弁室の圧力、第２弁室の圧力、及び、第１付勢手段の付勢力のバランスにより共通シート部に当接または離間する。第１弁体が共通シート部から離間すると、第１弁室と第２弁室とは第２連通路により連通する。また、第２弁室に収容されている第２弁体は、第１弁室の圧力、第２弁室の圧力、及び、第２付勢手段の付勢力のバランスにより共通シート部に当接または離間する。第２弁体が共通シート部から離間すると、第１弁室と第２弁室とは第１連通路により連通する。このように、本発明の弁装置では、第１弁室の圧力、第２弁室の圧力、第１付勢手段の付勢力、及び、第２付勢手段の付勢力のバランスにより、第１弁室から第２弁室への流体の流れと第２弁室から第１弁室への流体の流れとを制御する。共通シート部に形成されている第１連通路と第２連通路とは平行に形成されており、複数の流路の接続により第１弁室と第２弁室とを連通する連通路を形成する場合に比べ共通シート部を製造するときの加工軸が少なくなる。これにより、本発明の弁装置は簡素な構成となり、製造工数を低減することができる。

本発明の第１実施形態による高圧ポンプの断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の第１実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第１実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の作用を示す模式図である。 本発明の第１実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の作用を示す模式図であって、図５とは異なる状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第３実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第４実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第５実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第６実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第７実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。 本発明の第８実施形態による高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部の断面図である。

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。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による高圧ポンプ１を図１〜図３に示す。高圧ポンプ１は、図示しない燃料タンクから供給される燃料を加圧し、この加圧した燃料を燃焼噴射弁に接続する燃料レールに吐出する燃料供給ポンプである。高圧ポンプ１は、本体部１０、燃料供給部３０、プランジャ部２０、燃料吸入部４０および燃料吐出リリーフ部５０を備えている。燃料吐出リリーフ部５０は、特許請求の範囲に記載の「弁装置」に相当する。以下の説明では、図１の上を「上」、図１の下を「下」として説明する。

本体部１０は、下部ハウジング１１、シリンダ１３および上部ハウジング１５から構成されている。

下部ハウジング１１は、円筒状のシリンダ保持部１１１と、シリンダ保持部１１１の下部から径外方向に突き出す環状のフランジ部１１２と、フランジ部１１２から下方に突き出す円筒状のエンジン嵌合部１１３とを有する。シリンダ保持部１１１は、シリンダ１３が挿通されるシリンダ圧入孔１１５を有する。シリンダ保持部１１１は、その外径がエンジン嵌合部１１３の内径より小さくなるように形成されている。フランジ部１１２は、シリンダ保持部１１１とエンジン嵌合部１１３との間に貫通孔１１４を有する。

シリンダ１３は、プランジャ２１を摺動可能に支持する筒部１３１と、筒部１３１の上端を塞ぐ底部１３６と、シリンダ保持部１１１よりも下方で径外方向に突き出す環状の突起１３５とを有する。「本体部」としてのシリンダ１３は、シリンダ保持部１１１のシリンダ圧入孔１１５に圧入により固定されている。突起１３５は、シリンダ１３の上方への移動を規制する。

シリンダ１３は、筒部１３１の内壁、底部１３６の内壁、及び、プランジャ２１の上端面２１１により区画形成される加圧室１４を有する。加圧室１４は、プランジャ２１の往復移動により容積が変化する。筒部１３１は、加圧室１４に連通する吸入孔１４１および吐出孔１４２を有する。吸入孔１４１および吐出孔１４２は、プランジャ２１の移動方向に対して対称に位置する。

上部ハウジング１５は、吸入孔１４１と吐出孔１４２とを結ぶ方向が相対的に長い直方体形状をなす。上部ハウジング１５は、長手方向の中央にシリンダ圧入孔１５１を有する。シリンダ１３は、上部ハウジング１５のシリンダ圧入孔１５１に圧入により固定されている。

上部ハウジング１５は、シリンダ１３の吸入孔１４１に連通する吸入通路１５２と、上部ハウジング１５の内外を貫通する複数の貫通孔１５３とを有する。吸入通路１５２には、加圧室１４が吸入する燃料が流通可能である。また、上部ハウジング１５は、シリンダ１３の吐出孔１４２に連通する吐出通路１５４を有する。吐出通路１５４には、加圧室１４が吐出する燃料が流通可能である。

燃料供給部３０は、カバー３１、パルセーションダンパ３３および燃料インレット３５から構成されている。
カバー３１は、有底筒状に形成され、カバー底部３１１およびカバー筒部３１２を有する。カバー底部３１１は、カバー筒部３１２の上端を塞いでいる。カバー筒部３１２の下端は、下部ハウジング１１のフランジ部１１２の上面に当接している。カバー３１は、上部ハウジング１５およびシリンダ１３の上部を内部に収容している。

カバー筒部３１２は、周方向で互いに離間する第１嵌合孔３２５、第２嵌合孔３２６、第３嵌合孔３２７を有する。第１嵌合孔３２５は吸入通路１５２に対応する位置に形成される。第１嵌合孔３２５には、第１吸入弁ボディ４２がカバー３１の外部側から挿入されている。第２嵌合孔３２６は吐出通路１５４に対応する位置に形成される。第２嵌合孔３２６には、第１吐出弁ボディ５１がカバー３１の外部側から挿入されている。第３嵌合孔３２７には、燃料インレット３５がカバー３１の外部側から挿入されている。

カバー３１は、溶接によりフランジ部１１２に接合されている。また、第１吸入弁ボディ４２、第１吐出弁ボディ５１および燃料インレット３５は、カバー３１に溶接により接合されている。こられの溶接により、カバー３１の下端とフランジ部１１２との隙間、第１嵌合孔３２５と第１吸入弁ボディ４２との隙間、第２嵌合孔３２６と第１吐出弁ボディ５１との隙間、及び、第３嵌合孔３２７と燃料インレット３５との隙間は液密に封止されている。

カバー３１の内部には、カバー３１とフランジ部１１２とで区画される燃料ギャラリ３２が形成される。燃料インレット３５から燃料ギャラリ３２に供給された燃料は、貫通孔１５３等を経由して第１吸入弁ボディ４２内に供給される。

燃料ギャラリ３２内には、パルセーションダンパ３３が設けられている。パルセーションダンパ３３は、外縁部が接合された２枚の円形皿状のダイアフラム３３１、３３２からなり、所定圧の気体を内部に密封している。パルセーションダンパ３３は、外縁部が上支持体３４１と下支持体３４２とに挟まれるようにしてカバー３１の内壁に固定されている。パルセーションダンパ３３は、燃料ギャラリ３２内の燃料の圧力変化に応じて弾性変形することにより燃料ギャラリ３２内の燃料の圧力脈動を低減する。

プランジャ部２０は、プランジャ２１、オイルシールホルダ２２、スプリングシート２３およびプランジャスプリング２４等から構成されている。プランジャ部２０は、カムシャフトの回転に応じてプランジャ２１を往復移動させ、加圧室１４の容積を変化させる。

プランジャ２１は、大径部２１２および小径部２１３を有する。大径部２１２は、シリンダ１３によりシリンダ１３の軸方向に摺動可能に支持されている。小径部２１３は、大径部２１２から下方に延び、下端が図示しないタペット等に当接可能である。タペットは、図示しないカムシャフトに取り付けられたカムに外面を当接させ、カムシャフトの回転によりカムプロファイルに応じて軸方向に往復移動する。

オイルシールホルダ２２は、下部ハウジング１１のエンジン嵌合部１１３に固定されている固定部２２１と、シリンダ１３の下方に位置しプランジャ２１の小径部２１３が挿通される筒状のシール保持部２２２とを有する。シール保持部２２２は、シール２２３を保持している。シール２２３は、径内側のテフロン（登録商標）リングと、径外側のＯリングとからなり、小径部２１３周囲の燃料油膜の厚さを調整する。また、シール保持部２２２の下端部には、オイルシール２２５が固定されている。オイルシール２２５は、小径部２１３周囲のオイル油膜の厚さを調整する。

スプリングシート２３は、プランジャ２１の下端部に固定されている。プランジャスプリング２４は、一端がスプリングシート２３に係止され、他端がオイルシールホルダ２２の固定部２２１に係止されている。プランジャスプリング２４は、プランジャ２１の戻しばねとして機能し、プランジャ２１がタペットに当接するようにプランジャ２１を付勢する。

燃料吸入部４０は、吸入弁部４１および電磁駆動部４５から構成されている。
吸入弁部４１は、吸入弁ボディ４２、シートボディ４３、吸入弁部材４４、第１スプリングホルダ４４１、第１スプリング４４２などを備える。
吸入弁ボディ４２は、吸入孔１４１に例えば圧入されることにより上部ハウジング１５に接続している。吸入弁ボディ４２は、内部に吸入室４２１を有する。吸入室４２１は、貫通孔１５３を介して燃料ギャラリ３２と連通している。吸入室４２１には、略円筒状のシートボディ４３が収容されている。シートボディ４３の加圧室１４側には、吸入弁部材４４と当接可能な弁座が形成されている。

吸入弁部材４４は、シートボディ４３の加圧室１４側に設けられている。吸入弁部材４４は、吸入室４２１内を往復移動する。吸入弁部材４４は、シートボディ４３の弁座から離間することで吸入室４２１と加圧室１４とを連通し、シートボディ４３の弁座に当接することで吸入室４２１と加圧室１４とを遮断する。

第１スプリングホルダ４４１は、燃料吸入部４０の加圧室１４側に固定されている。第１スプリングホルダ４４１は、吸入弁部材４４の加圧室１４側への移動を規制する。
第１スプリング４４２は、第１スプリングホルダ４４１と吸入弁部材４４との間に設けられている。第１スプリング４４２は、吸入弁部材４４をシートボディ４３に当接する方向に付勢している。

電磁駆動部４５は、ケース４６、可動コア４７、固定コア４８、及び、コイル４９などを有する。
ケース４６は、有底筒状に形成され、吸入弁ボディ４２に対して吸入弁ボディ４２の上部ハウジング１５と接続する側とは反対側に設けられている。ケース４６の内部には可動コア４７、固定コア４８、及び、コイル４９などが収容される。

可動コア４７は、吸入弁ボディ４２の軸方向に対して往復移動可能に設けられている。可動コア４７にはニードル４７１が接続している。ニードル４７１は、吸入弁ボディ４２の内壁に固定されている第２スプリングホルダ４７２に往復移動可能に支持されている。ニードル４７１は、一方の端部が可動コア４７に固定され、他方の端部が吸入弁部材４４に当接可能に設けられている。第２スプリングホルダ４７２は、第１スプリング４４２が吸入弁部材４４を閉弁方向に付勢する力よりも強い力でニードル４７１を加圧室１４側に付勢する第２スプリング４７３の一端が当接する。

固定コア４８は、可動コア４７に対して可動コア４７の吸入弁部材４４とは反対側に設けられている。固定コア４８と吸入弁ボディ４２との間に非磁性材料から形成された筒部材４８１が設けられている。筒部材４８１は、固定コア４８と吸入弁ボディ４２との間の磁束の短絡を抑制し、可動コア４７と固定コア４８との間の磁気ギャップに流れる磁束量を増加する。

コイル４９は、固定コア４８の径方向外側に樹脂から形成されたボビン４９１に巻回されている。コイル４９は、ケース４６の径外方向に延びるように形成されるコネクタ４９２の端子４９３を介し外部の電力供給手段に接続する。

コイル４９に通電していないとき、可動コア４７と固定コア４８とは、第２スプリング４７３の弾性力により互いに離間する。これにより、可動コア４７と一体のニードル４７１が加圧室１４側へ移動し、ニードル４７１の端面が吸入弁部材４４を押圧することにより吸入弁部４１が開弁する。
コイル４９に通電されると、固定コア４８、可動コア４７及びケース４６に形成される磁気回路により可動コア４７と固定コア４８との間には磁気吸引力が発生し、可動コア４７が第２スプリング４７３の弾性力に抗し、固定コア４８側に移動する。これにより、ニードル４７１は、吸入弁部材４４に対する押圧力が解除され、吸入弁部４１が閉弁する。

燃料吐出リリーフ部５０は、「弁ハウジング」としての第１吐出弁ボディ５１、共通シート部５２、「第２弁体」としての吐出弁部材５３、「第１弁体」としてのリリーフ弁部材５４、及び、第２吐出弁ボディ５５などから構成されている。

第１吐出弁ボディ５１は、円筒状に形成され、内部が吐出通路１５４に連通するよう上部ハウジング１５に固定されている。第１吐出弁ボディ５１は、内部に共通シート部５２、吐出弁部材５３、リリーフ弁部材５４、及び、第２吐出弁ボディ５５の一部などを収容する。第１吐出弁ボディ５１は、共通シート部５２により内部を第１弁室５１１及び第２弁室５１２に区画されている。
第１弁室５１１は、第１吐出弁ボディ５１の上部ハウジング１５に固定される側の「一方の端部」としての端部５１５内に形成され、リリーフ弁部材５４、及び、第２吐出弁ボディ５５の一部などを収容する。第１弁室５１１は、吐出通路１５４及び吐出孔１４２を介し加圧室１４に連通する。
第２弁室５１２は、第１吐出弁ボディ５１の上部ハウジング１５に固定される側とは反対側の「他方の端部」としての端部５１６内に形成され、吐出弁部材５３などを収容する。第２弁室５１２は、第１吐出弁ボディ５１の端部５１６に形成される燃料吐出口５１０を介して燃料ポンプ１の外部と連通する。端部５１５は、特許請求の範囲に記載の「弁ハウジングの一方の端部」に相当する。端部５１６は、特許請求の範囲に記載の「弁ハウジングの他方の端部」に相当する。

共通シート部５２は略有底筒状に形成され、その開口端が吐出通路１５４側に設けられる。共通シート部５２の底部５２０は、吐出通路５２１及びリリーフ通路５２２を有する。吐出通路５２１及びリリーフ通路５２２は、それぞれ独立して第１弁室５１１と第２弁室５１２とを連通可能である。

吐出通路５２１は、直線状に複数形成されている。第１実施形態による高圧ポンプ１では、「第１連通路」としての吐出通路５２１は４個形成されている。吐出通路５２１は、共通シート部５２の中心軸φ１に対して平行に形成され、図４（ｂ）に示すように、第２弁室５１２側の開口５２３が中心軸φ１上の点を中心とする同一円周上に等間隔で形成されている。

リリーフ通路５２２は、共通シート部５２の中心軸φ１に対して平行に形成されている。第１実施形態による高圧ポンプ１では、「第２連通路」としてのリリーフ通路５２２は中心軸φ１上に１個形成されている。すなわち、吐出通路５２１は、リリーフ通路５２２の径外方向に形成されている。リリーフ通路５２２は、その断面積が複数形成される吐出通路５２１の断面積の総和より小さくなるよう形成されている。
リリーフ通路５２２は、第１弁室５１１側の開口５２４が、共通シート部５２の底部５２０に形成されている凹部内に形成されている。当該凹部には、リリーフ弁部材５４の凸部５４１を挿入可能である。

共通シート部５２は、底部５２０の第２弁室５１２側の端面に第２弁室５１２側に突出する環状の突起５２５、５２６を有する。突起５２５、５２６は、吐出弁部材５３が当接可能なように形成されている。「第１突起」としての突起５２５は、リリーフ通路５２２の第２弁室５１２側の開口５２７を形成する縁に設けられる。突起５２６は、吐出通路５２１の開口５２３の径外方向に設けられる。

吐出弁部材５３は、共通シート部５２の底部５２０に対し加圧室１４とは反対側に設けられる環状の金属部材である。吐出弁部材５３は、「第２付勢手段」としての吐出弁スプリング５１４により突起５２５、５２６に当接するよう付勢されている。吐出弁スプリング５１４は、第１吐出弁ボディ５１の内壁に形成されている段差面５１３に一端を支持されている。吐出弁部材５３は、突起５２５、５２６に当接または離間することにより、吐出通路５２１と第２弁室５１２とを連通または遮断する。
また、吐出弁部材５３は、リリーフ通路５２２の開口５２７に対応する位置に貫通孔５３０が形成されている。貫通孔５３０は、吐出弁部材５３が吐出通路５２１を閉じているとき、第２弁室５１２とリリーフ通路５２２とを連通する。すなわち、吐出弁部材５３が突起５２５、５２６に当接または離間している状態にかかわらず、第２弁室５１２とリリーフ通路５２２とは、常に連通している。

リリーフ弁部材５４は、共通シート部５２の底部５２０に対し吐出通路１５４側に設けられる。リリーフ弁部材５４は、球状のシール部材５４０、凸部５４１、及び、凸部５４１より外径が大きいストッパ部５４２が一体に形成されている本体５４３から構成されている。
シール部材５４０は、本体５４１の略中央に形成されている貫通孔５４４の第２弁室５１２側の開口を形成する縁部に当接しつつ、リリーフ通路５２２の開口５２４を形成する縁部に当接可能に設けられている。
本体５４３は、第２吐出弁ボディ５５の内壁に支持されている「第１付勢手段」としてのリリーフ弁スプリング５５１によりシール部材５４０が開口５２７を形成する縁部に当接するよう付勢されている。リリーフ弁部材５４は、リリーフ通路５２２と第１弁室５１１とを連通または遮断する。

第２吐出弁ボディ５５は、有底筒状に形成されている。第２吐出弁ボディ５５の側壁には、複数の貫通孔５５２が形成されている。第１実施形態による高圧ポンプ１では、貫通孔５５２は周方向に４個形成されている。貫通孔５５２は、吐出通路１５４と第２弁室５１２とを連通する。

次に、高圧ポンプ１の作動を説明する。
上述したカムシャフトの回転によりプランジャ２１が上死点から下死点に向かって下降するとき、加圧室１４の容積が増加するため、加圧室１４の圧力が減少する。このとき、吐出通路１５４と燃料吐出口５１０とは吐出弁部材５３により遮断される。また、コイル４９への通電が止められると、ニードル４７１は、第２スプリング４７３の付勢力により吸入弁部４１側に移動する。これにより、ニードル４７１が吸入弁部材４４を押圧し、吸入弁部材４４がシートボディ４３から離間する。これにより、吸入室４２１と加圧室１４とが連通し、加圧室１４に吸入室４２１および燃料ギャラリ３２の燃料が吸入される。

カムシャフトの回転によりプランジャ２１が下死点から上死点に向かって上昇するとき、加圧室１４の容積が減少する。このとき、所定の時期までコイル４９への通電を止めているため、吸入室４２１と加圧室１４とは連通しており、加圧室１４に吸入された低圧燃料の一部が吸入室４２１に戻る。
プランジャ２１が上昇する途中の所定の時期にコイル４９に通電すると、固定コア４８と可動コア４７との間に磁気的吸引力が発生する。この磁気的吸引力が第２スプリング４７３の付勢力から第１スプリング４４２の付勢力を引いた合力より大きくなると、可動コア４７およびニードル４７１が固定コア４８側に移動する。これにより、ニードル４７１の吸入弁部材４４への押圧力が解除される。吸入弁部材４４は、第１スプリング４４２の付勢力及び燃料の流れにより発生する動圧により第１スプリングホルダ４４１の弁座に当接し、吸入室４２１と加圧室１４とは遮断される。

吸入室４２１と加圧室１４とが遮断された後、プランジャ２１の上昇により加圧室１４の容積が減少し、加圧室１４内の燃料の圧力が増加する。加圧室１４の燃料の圧力は、吐出孔１４２、吐出通路１５４、第１弁室５１１及び吐出通路５２１を介して吐出弁部材５３に作用する。吐出弁部材５３に作用する加圧室１４の燃料の圧力と吐出通路５２１の断面積との積の大きさが、第２弁室５１２の燃料の圧力と吐出弁部材５３の燃料吐出口５１０側の受圧面積Ｓ１との積の大きさ、及び、吐出弁スプリング５１４の付勢力の総和より大きくなると、図５に示すように、吐出弁部材５３は燃料吐出口５１０側に移動し、共通シート部５２から離間する。これにより、加圧室１４の燃料は、第２弁室５１２を介し燃料吐出口５１０に流れる。なお、図５中の矢印Ｆは、燃料の流れを示している。また、受圧面積Ｓ１は、吐出弁部材５３の断面積から貫通孔５３０の断面積を差し引いた面積である。受圧面積Ｓ１は、特許請求の範囲に記載の「第２弁室の圧力が作用する第２弁体の受圧面積」に相当する。

また、例えば、高圧ポンプ１の下流側のトラブルにより燃料吐出口５１０の燃料の圧力が既定値以上の圧力となる場合、燃料吐出口５１０の燃料の圧力は、第２弁室５１２及びリリーフ通路５２２を介してリリーフ弁部材５４に作用する。リリーフ弁部材５４に作用する燃料吐出口５１０の燃料の圧力とリリーフ通路５２２の断面積との積の大きさが、第１弁室５１１の燃料の圧力とリリーフ弁部材５４の吐出通路１５４側の受圧面積Ｓ２との積の大きさ、及び、リリーフ弁スプリング５５１の付勢力の総和より大きくなると、図６に示すように、吐出弁部材５３は吐出通路１５４側に移動し、共通シート部５２から離間する。これにより、燃料吐出口５１０の燃料は、第１弁室５１１を介し吐出通路１５４に流れる。なお、図６中の矢印Ｆは、燃料の流れを示している。また、受圧面積Ｓ２は、リリーフ弁部材５４の本体５４３の断面積である。受圧面積Ｓ２は、特許請求の範囲に記載の「第１弁室の圧力が作用する第１弁体の受圧面積」に相当する。

高圧ポンプ１は、このように燃料を加圧室１４に吸入する行程、加圧室１４の一部を燃料吸入部４０に戻す行程、燃料を加圧する行程、及び、加圧した燃料を外部に吐出する工程を繰り返す。このとき、燃料吐出リリーフ部５０は、加圧された燃料を燃料吐出口５１０から吐出する一方、燃料吐出口５１０の燃料の圧力が既定値以上に高くなると、リリーフ通路５２２が共通シート部５２から離間し第１弁室５１１と第２弁室５１２とを連通することにより、燃料吐出口５１０の燃料を加圧室１４に戻す。

（ａ）第１実施形態による高圧ポンプ１では、共通シート部５２に形成されている吐出通路５２１及びリリーフ通路５２２がそれぞれ独立して第１弁室５１１と第２弁室５１２とを連通する。吐出通路５２１の第２弁室５１２側の開口５２３の縁部には吐出弁部材５３が当接可能に設けられており、リリーフ通路５２２の第１弁室５１１側の開口５２４の縁部にはリリーフ弁部材５４が当接可能に設けられている。これにより、第１弁室５１１の燃料の圧力、第２弁室５１２の燃料の圧力、吐出弁スプリング５１４の付勢力、及び、リリーフ弁スプリング５５１の付勢力のバランスにより、第１弁室５１１から第２弁室５１２への燃料の流れ、及び、第２弁室５１２から第１弁室５１１への燃料の流れを制御する。吐出通路５２１及びリリーフ通路５２２は、共通シート部５２の中心軸φ１に対して平行に形成されており、第１実施形態による高圧ポンプ１を製造するとき、複数の流路の接続により燃料吐出用の連通路とリリーフ用の連通路を形成する場合に比べ共通シート部５２に対する加工軸が少なくなる。これにより、燃料吐出リリーフ部５０の構成を簡素にすることができ、高圧ポンプ１の製造工数を低減することができる。

（ｂ）また、吐出通路５２１及びリリーフ通路５２２はそれぞれ１本の直線状の流路により形成されるため、複数の流路の接続により連通路を形成する場合に比べ加工時に発生するバリが少なくなり、また、バリを除去しやすい。これにより、高圧ポンプ１の製造コストを低減することができる。

（ｃ）第１実施形態による高圧ポンプ１では、共通シート部５２の第２弁室５１２側の端面に環状の突起５２５、５２６を有する。これにより、吐出弁部材５３と突起５２５、５２６とが当接するとき、吐出通路５２１と第２弁室５１２との気密を維持することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による燃料噴射弁を図７に基づいて説明する。第２実施形態は、吐出弁部材の形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態による高圧ポンプに設けられている燃料吐出リリーフ部６０は、「第２弁体」としての吐出弁部材６３の燃料吐出口５１０側に環状の突起６３１が形成されている。具体的には、図７に示すように、突起６３１は貫通孔６３０を形成する縁部に設けられており、突起６３１と吐出弁部材６３の燃料吐出口５１０側の端面との間には段差面が形成される。突起６３１は、特許請求の範囲に記載の「ガイド部」に相当する。

第２実施形態による高圧ポンプでは、吐出弁スプリング５１４の他端が突起６３１と吐出弁部材６３の燃料吐出口５１０側の端面との間に形成される段差面に係止されている。これにより、吐出弁部材６３に作用する吐出弁スプリング５１４の付勢力が安定する。したがって、第２実施形態による高圧ポンプは、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、第１弁室５１１と第２弁室５１２とが連通するときの第１弁室５１１の圧力の閾値を安定させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による燃料噴射弁を図８に基づいて説明する。第２実施形態は、吐出弁部材の形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第３実施形態による高圧ポンプに設けられている燃料吐出リリーフ部７０は、「第２弁体」としての吐出弁部材７３に内径が異なる貫通孔７３１、７３２が形成されている。貫通孔７３１は、吐出弁部材７３の共通シート部５２側に形成されている。貫通孔７３２は、吐出弁部材７３の燃料吐出口５１０側に形成されており、内径が貫通孔７３１より大きい。貫通孔７３１、７３２は連通するよう形成され、吐出弁部材７３の共通シート部５２側と燃料吐出口５１０側とを連通する。貫通孔７３１と貫通孔７３２との間に「ガイド部」としての段差面７３３が形成される。

第３実施形態による高圧ポンプでは、吐出弁スプリング５１４の他端が段差面７３３に係止されている。これにより、吐出弁部材７３に作用する吐出弁スプリング５１４の付勢力が安定する。したがって、第３実施形態による高圧ポンプは、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、第１弁室５１１と第２弁室５１２とが連通するときの第１弁室５１１の圧力の閾値を安定させることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による燃料噴射弁を図９に基づいて説明する。第４実施形態は、吐出弁部材及び共通シート部の形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第４実施形態による高圧ポンプに設けられている燃料吐出リリーフ部８０は、「第２弁体」としての吐出弁部材８３の共通シート部８２側に環状の突起８３１、８３２が形成されている。「第２突起」としての突起８３１、８３２は、共通シート部８２に当接可能なよう形成されている。突起８３１は、共通シート部８２の「第２連通路」としてのリリーフ通路８２２に対応する位置に形成される貫通孔８３０の共通シート部８２側の開口の縁部に設けられる。突起８３２は、「第１連通路」としての吐出通路８２１の第２弁室５１２側の開口の径方向外側に位置するよう形成される。一方、共通シート部８２の底部８２０の第２弁室５１２側の端面８２８は平面状に形成されている。
共通シート部８２と吐出弁部材８３とが当接するとき、共通シート部８２の端面８２８は突起８３１、８３２と当接し、吐出通路５２１と第２弁室５１２との気密を維持する。

第４実施形態による高圧ポンプでは、共通シート部８２の底部８２０の第２弁室５１２側の端面８２８が平面状に形成され、吐出弁部材８３に共通シート部８２と当接可能な突起８３１、８３２が形成される。第４実施形態による高圧ポンプを第１実施形態による高圧ポンプ１と比較すると、共通シート部５２の底部５２０に突起を形成する場合に比べ、吐出弁部材８３に突起８３１、８３２を形成する方が加工コストを低減できる場合がある。これにより、第４実施形態による高圧ポンプでは、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、加工コストをさらに低減することができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態による燃料噴射弁を図１０に基づいて説明する。第５実施形態は、共通シート部の形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第５実施形態による高圧ポンプでは、燃料吐出リリーフ部９０の共通シート部９２の底部９２０の吐出弁部材５３側の端面９２８は平面状に形成されている。共通シート部９２と吐出弁部材５３とが当接するとき、共通シート部９２の端面９２８と吐出弁部材５３の共通シート部９２側の端面とが当接する。

第５実施形態による高圧ポンプでは、共通シート部９２と吐出弁部材５３とが当接するとき、吐出弁部材５３の貫通孔５３０により「第２連通路」としてのリリーフ通路９２２を介して第１弁室５１１と第２弁室５１２とを連通しつつ、共通シート部９２の「第１連通路」としての吐出通路９２１と第２弁室５１２との間の気密をある程度確保することができる。これにより、第５実施形態による高圧ポンプでは、共通シート部または吐出弁部材に突起を形成する場合に比べ、共通シート部９２の加工コストを低減することができる。したがって、第５実施形態による高圧ポンプでは、第１実施形態（ａ）、（ｂ）と同じ効果を奏するとともに、加工コストをさらに低減することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態による燃料噴射弁を図１１に基づいて説明する。第６実施形態は、吐出弁部材が往復移動可能に収容される第２弁室の形状が第４実施形態と異なる。なお、第４実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第６実施形態による高圧ポンプでは、燃料吐出リリーフ部８５の「弁ハウジング」としての第１吐出弁ボディ８６は、第２弁室８１２を有している。第２弁室８１２の共通シート部８２側に位置する吐出弁室８６１には、吐出弁部材８３が往復移動可能に収容されている。吐出弁室８６１の内壁には、図１１（ｂ）に示すように、吐出弁部材８３の径方向外側の外壁８３３に当接する突起８６２が形成されている。第６実施形態では、突起８６２は、３個形成されている。吐出弁部材８３は、突起８６２に摺動しつつ吐出弁室８６１を往復移動する。すなわち、突起８６２は吐出弁部材８３のガイドの役割をする。
吐出弁室８６１は、突起８６２が形成されていない吐出弁室８６１の内壁８６３の内径Ｒ１が吐出弁部材８３の外径Ｒ２より大きい。これにより、吐出弁室８６１の内壁８６３と吐出弁部材８３の径方向外側の外壁８３３との間には隙間８６４が形成される。

第６実施形態による高圧ポンプでは、吐出弁部材８３が共通シート部８２から離間し吐出通路８２１と第２弁室８１２とが連通すると、燃料は、吐出通路８２１から吐出弁室８６１を介して燃料吐出口５１０に流れる。このとき、燃料は隙間８６４を通るため、第４実施形態に比べ多くの燃料を流すことができる。これにより、第６実施形態による高圧ポンプは、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、比較的多くの燃料を燃料レールに吐出することができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態による燃料噴射弁を図１２に基づいて説明する。第７実施形態は、共通シート部の吐出弁部材側に形成される突起の形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第７実施形態による高圧ポンプに設けられている燃料吐出リリーフ部５６の共通シート部５７は、底部５７０の第２弁室５１２側の端面に第２弁室５１２側に突出する「第１突起」としての突起５７５を有する。突起５７５は、図１２（ｂ）に示すように、吐出通路５７１の第２弁室５１２側に形成される４個の開口５７３を囲むよう連続して形成されている。また、突起５７５は、リリーフ通路５７２の第２弁室５１２側に形成される開口５７７を囲まないよう形成されるため、その断面が馬蹄形状となるよう形成されている。

第７実施形態による高圧ポンプでは、吐出弁部材５３が突起５７５に当接することで吐出通路５７１と第２弁室５１２とが遮断される。吐出通路５７１の燃料の圧力が高まると、吐出弁部材５３が突起５７５から離間し、吐出通路５７１を流れる燃料は第２弁室５１２に流れる。
連続して形成される突起５７５は、製造段階においてその高さを容易に揃えることができる。これにより、吐出弁部材５３と突起５７５とが当接するとき、吐出通路５７１と第２弁室５１２との液密を確実に維持する。したがって、第７実施形態による高圧ポンプは、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、燃料吐出リリーフ部５６のシール性を向上することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態による燃料噴射弁を図１３に基づいて説明する。第８実施形態は、吐出弁部材の形状が第４実施形態と異なる。なお、第４実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第７実施形態による高圧ポンプでは、燃料吐出リリーフ部８８の「第２弁体」としての吐出弁部材８９は、１枚の板状部材をプレス成形することにより形成されている。吐出弁部材８９の共通シート部８２側には、共通シート部８２に向かって凸状に形成される「第２突起」としての突起８９１、８９２が形成されている。突起８９１、８９２は、吐出弁部材８９の中心を略中心として同心円状に形成されている。また、吐出弁部材８９の共通シート部８２側とは反対側には、突起８９１、８９２に対応する位置に凹み８９３、８９４が形成される。凹み８９３、８９４は、１枚の板状部材に突起８９１、８９２を成形すると同時に成形される。凹み８９４は、吐出弁スプリング５１４の一端を支持する。凹み８９４は、特許請求の範囲に記載の「ガイド部」に相当する。

第８実施形態による高圧ポンプでは、吐出弁部材８９が１枚の板状部材から形成されている。これにより、第８実施形態による高圧ポンプは、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、吐出弁部材８９の製造が容易になり、また、吐出弁部材８９の寸法精度を向上することができる。
また、吐出弁スプリング５１４の一端は、突起８９２を設けるときに形成される凹み８９４に支持されている。これにより、吐出弁スプリング５１４が伸びる方向と突起８９１、８９２とが一直線上設けられるため、吐出弁スプリング５１４の付勢力が安定する。したがって、第８実施形態による高圧ポンプは、第１弁室５１１と第２弁室５１２とが連通するときの第１弁室５１１の圧力の閾値を安定させることができる。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、高圧ポンプの燃料吐出リリーフ部に「弁装置」が用いられるとした。しかしながら、「弁装置」が用いられる部位はこれに限定されない。一方の方向側の流体の圧力と他方の方向側の流体の圧力とのバランスにより、一方の方向から他方の方向への流体の流れを制御しつつ、他方の方向から一方の方向への流体の流れを制御する部位に用いられればよい。

（イ）上述の実施形態では、リリーフ通路は第１吐出弁ボディの中心軸上に形成され、吐出通路はリリーフ通路の径外方向に形成されるとした。しかしながら、リリーフ通路と吐出通路とが形成される位置の関係はこれに限定されない。

（ウ）上述の実施形態では、吐出通路は４個形成されるとした。また、リリーフ通路は１個形成されるとした。しかしながら、吐出通路及びリリーフ通路が形成される個数はこれに限定されない。

（エ）上述の実施形態では、リリーフ通路は、その断面積が吐出通論の断面積より小さくなるよう形成されるとした。しかしながら、リリーフ通路と吐出通路との断面積の関係はこれに限定されない。リリーフ通路の断面積が吐出通路の断面積より大きくてもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

５０、６０、７０、８０、９０ ・・・燃料吐出リリーフ部（弁装置）、
５１、８６ ・・・第１吐出弁ボディ（弁ハウジング）、
５１１ ・・・第１弁室、
５１２、８１２ ・・・第２弁室、
５１４ ・・・吐出弁スプリング（第２付勢手段）、
５１５ ・・・端部（弁ハウジングの一方の端部）、
５１６ ・・・端部（弁ハウジングの他方の端部）、
５２、８２、９２ ・・・共通シート部、
５２１、５７１、８２１、９２１・・・吐出通路（第１連通路）、
５２２、５７２、８２２、９２２・・・リリーフ通路（第２連通路）、
５３、６３、７３、８３、８９ ・・・吐出弁部材（第２弁体）、
５４ ・・・リリーフ弁部材（第１弁体）、
５５１ ・・・リリーフ弁スプリング（第１付勢手段）。

Claims (15)

1. 弁ハウジング（５１、８６）と、
   前記弁ハウジングの一方の端部（５１５）内に往復移動可能に収容される第１弁体（５４）と、
   前記第１弁体を前記弁ハウジングの他方の端部（５１６）側に付勢する第１付勢手段（５５１）と、
   前記弁ハウジングの他方の端部内に往復移動可能に収容される第２弁体（５３、６３、７３、８３、８９）と、
   前記第２弁体を前記弁ハウジングの一方の端部側に付勢する第２付勢手段（５１４）と、
   前記弁ハウジングの内部を前記第１弁体が収容される第１弁室（５１１）と前記第２弁体が収容される第２弁室（５１２、８１２）とに区画しつつ前記第１弁体及び前記第２弁体が当接または離間するよう設けられ、前記第２弁体が離間すると前記第１弁室と前記第２弁室とを連通する第１連通路（５２１、５７１、８２１、９２１）、及び、前記第１連通路に対して平行に形成され前記第１弁体が離間すると前記第１弁室と前記第２弁室とを連通する第２連通路（５２２、５７２、８２２、９２２）を有する共通シート部（５２、５７、８２、９２）と、
   を備えることを特徴とする弁装置。
2. 前記第１連通路の断面積と前記第１弁室の圧力との積が、前記第２弁室の圧力が作用する前記第２弁体の受圧面積（Ｓ１）と前記第２弁室の圧力との積及び前記第２付勢手段の付勢力の総和に比べ大きいとき、前記第２弁体は前記共通シート部より離間し、
   前記第２弁室の圧力と前記第２連通路の断面積との積が、前記第１弁室の圧力が作用する前記第１弁体の受圧面積（Ｓ２）と前記第１弁室の圧力との積及び前記第１付勢手段の付勢力の総和に比べ大きいとき、前記第１弁体は前記共通シート部より離間することを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
3. 前記第１連通路は、前記第２連通路の径方向外側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の弁装置。
4. 前記第２連通路は、前記共通シート部の中心軸（φ１）上に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の弁装置。
5. 前記第１連通路は、断面積が前記第２連通路の断面積より大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の弁装置。
6. 前記第１連通路は、複数形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の弁装置。
7. 複数の前記第１連通路は、前記共通シート部の中心軸（φ１）上の点を中心とする同心円上に等間隔に形成されることを特徴とする請求項６に記載の弁装置。
8. 前記第１連通路の前記第２弁室側の開口（５２３、５７３）を形成する縁部には、前記第２弁体と当接可能な第１突起（５２５、５２６、５７５）が形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の弁装置。
9. 前記第１突起（５７５）は、前記第１連通路の前記第２弁室側の開口（５７３）を囲むよう連続して形成されることを特徴とする請求項８に記載の弁装置。
10. 前記第２弁体の前記共通シート部側のシート面には、前記共通シート部と当接可能な第２突起（８３１、８３２、８９１、８９２）が形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の弁装置。
11. 前記第２弁体は、平板状部材をプレス成形することにより形成されることを特徴とする請求項１０に記載の弁装置。
12. 前記第２弁体は、前記第２付勢手段の一端をガイドするガイド部（６３１、７３３、８９４）を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の弁装置。
13. 前記第２弁室（８１２）は、内径が前記第２弁体の外径より大きくなるよう形成され、
    前記第２弁室の内壁（８６３）と前記第２弁体の径方向外側の外壁（８３３）との間には燃料が流れる隙間（８６４）が形成されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の弁装置。
14. 前記第２弁室の内壁には、前記第２弁体の径方向外側の外壁に当接する第３突起（８６２）が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の弁装置。
15. プランジャ（２１）と、
    有底筒状に形成され、前記プランジャを往復移動可能に支持し、前記プランジャが移動すると容積が変化する加圧室（１４）を有する本体部（１３）と、
    前記加圧室に燃料を供給する燃料供給部（３０）と、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の弁装置により構成され、前記加圧室の燃料を外部に吐出する燃料吐出部（５０）と、
    を備えることを特徴とする高圧ポンプ。

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