(57)【要約】【課題】吐出弁１３の開弁時（低リフト時）に生じる異音の発生を低減すること。【解決手段】吐出弁１３は、吐出通路１２に設けられた円錐形状のシート面１４と、このシート面１４に着座して吐出通路１２を閉じるボール弁１５と、このボール弁１５を閉弁方向に付勢するスプリング１６とで構成される。吐出通路１２には、シート面１４にボール弁１５が着座するシート部の上流側にシート面１４より円錐角の小さい第２の円錐面１７が設けられている。この構成によれば、シート部の上流側に第２の円錐面１７を設けたことにより、ポンプ室から吐出された燃料がシート面１４に流れ込む際に、流れ方向が急変することなく、緩やかに変化するため、シート部より上流側の燃料の流れが改善される。その結果、ボール弁１５の周囲に生じる流れの不均一が抑制され、異音の発生を低減できる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられ、前記ポンプ室の燃料圧力が所定値以上まで上昇した時に開弁する吐出弁を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吐出弁は、前記吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して前記吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
前記吐出通路は、前記シート面に前記ボール弁が着座するシート部の上流側に前記シート面より円錐角の小さい第２の円錐面が設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項２】
ポンプ室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられ、前記ポンプ室の燃料圧力が所定値以上まで上昇した時に開弁する吐出弁を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吐出弁は、前記吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して前記吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
前記吐出通路は、前記シート面に前記ボール弁が着座するシート部の上流側に通路径を拡大した径大部が設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項３】
ポンプ室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられ、前記ポンプ室の燃料圧力が所定値以上まで上昇した時に開弁する吐出弁を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吐出弁は、前記吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して前記吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
前記シート面の上流側角部にＲ面取りが設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項４】
ポンプ室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられ、前記ポンプ室の燃料圧力が所定値以上まで上昇した時に開弁する吐出弁を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吐出弁は、前記吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して前記吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
前記シート面は、前記ボール弁が着座するシート部より上流側の面粗度がＲｚ　７．２以下、及び真直度が５μｍ以下に設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用の高圧燃料ポンプに係わり、ポンプ室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられる吐出弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された高圧燃料ポンプがある。
この高圧燃料ポンプは、ポンプ室に吸入された燃料を加圧するプランジャと、ポンプ室から高圧燃料を吐出する吐出通路、及び吐出通路に設けられる吐出弁等を備え、ポンプ室に吸入された燃料がプランジャの上昇行程で加圧され、その燃料圧力が吐出弁の閉弁圧に打ち勝つと、吐出弁が開弁してポンプ室から吐出された高圧燃料がコモンレールへ供給される。
なお、吐出弁は、図８に示す様に、ボール弁１００　を使用し、そのボール弁１００　が、吐出通路１１０　に設けられる円錐状のシート面１２０　に対して閉弁圧を決定するスプリング１３０　によって付勢されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４０５３１公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高圧燃料ポンプでは、燃料圧送時に吐出弁のボール弁位置はスプリング力とボール弁の周囲の流れのバランスにより決められる。このため、例えばアイドリング時のような低流速、小流量運転時には、ボール弁の周囲の流れが不均一になり、ボール弁の挙動が不安定になり易く、これが原因で異音（笛を吹く様な音）が発生する場合がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、吐出弁の開弁時（低リフト時）に生じる異音の発生を低減できる高圧燃料ポンプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明の吐出弁は、吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
吐出通路は、シート面にボール弁が着座するシート部の上流側にシート面より円錐角の小さい第２の円錐面が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、シート部の上流側に第２の円錐面が設けられるので、この第２の円錐面がシート面に燃料を導くガイド面として作用する。その結果、ポンプ室から吐出された燃料がシート面に流れ込む際に、流れ方向が急変することなく、ボール弁の周囲に生じる流れの不均一が抑制されるので、異音の発生を低減できる。
【０００７】
（請求項２の発明）
本発明の吐出弁は、吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
吐出通路は、シート面にボール弁が着座するシート部の上流側に通路径を拡大した径大部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、シート部の上流側で通路径が拡大するため、シート部より上流側のシート面（シート面の上流側角部からシート部までの間）が短くなる。これにより、従来の吐出弁と比較すると、シート面の上流側角部（径大部との境界）がボール弁に近接するため、ポンプ室から吐出された燃料は、一旦ボール弁の表面に当たってからシート面とボール弁との隙間へ流れ込むことになる。その結果、ボール弁の周囲に生じる流れの不均一が抑制されるので、異音の発生を低減できる。
【０００９】
（請求項３の発明）
本発明の吐出弁は、吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
シート面の上流側角部にＲ面取りが設けられていることを特徴とする。
この場合、シート面の上流側角部が滑らかに変化するため、ポンプ室から吐出された燃料がシート面に流れ込む際に、流れ方向が急変することなく、ボール弁の周囲に生じる流れの不均一が抑制されるので、異音の発生を低減できる。
【００１０】
（請求項４の発明）
本発明の吐出弁は、吐出通路に設けられた円錐形状のシート面と、このシート面に着座して吐出通路を閉じるボール弁と、このボール弁を閉弁方向に付勢するスプリングとで構成され、
シート面は、ボール弁が着座するシート部より上流側の面粗度がＲｚ　７．２以下、及び真直度が５μｍ以下に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
異音が発生する要因として、シート部より上流側のシート面の面粗度及び真直度の影響が考えられる。
そこで、吐出弁の閉弁時（ボール弁がシート面に着座している状態）に気密性を確保できるだけでなく、更に面粗度及び真直度を向上させることにより、異音の発生を低減することが可能である。
具体的には、面粗度：Ｒｚ　７．２以下、真直度：５μｍ以下とすることで、異音の発生を低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
高圧燃料ポンプ１は、例えばディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射システムに用いられるもので、図７に示す様に、エンジンに駆動されて回転するカムシャフト２、このカムシャフト２と一体に回転する偏心カム３、この偏心カム３の回転に連動してシリンダ４内を往復動するプランジャ５、フィードポンプ６により燃料タンク７から汲み上げられた燃料をシリンダ４内のポンプ室８に導く吸入通路９、この吸入通路９に設けられる調量弁１０、吸入通路９を開閉する吸入弁１１、ポンプ室８で加圧された高圧燃料を吐出する吐出通路１２、この吐出通路１２に設けられる吐出弁１３等より構成される。
【００１３】
続いて、高圧燃料ポンプ１の作動を説明する。
プランジャ５の下降行程で吸入弁１１が吸入通路９を開くと、フィードポンプ６により汲み上げられた燃料が吸入通路９を通ってポンプ室８に吸入される。なお、ポンプ室８に供給される燃料流量は、調量弁１０によって調整される。
その後、プランジャ５の上昇行程の際に吸入弁１１が吸入通路９を閉じると、ポンプ室８に吸入された燃料が加圧され、その燃料圧力が吐出弁１３の閉弁圧に打ち勝つと、高圧燃料が吐出弁１３を押し開き、吐出通路１２より吐出されてコモンレール（図示しない）へ圧送される。
【００１４】
（第１実施例）
本実施例の吐出弁１３は、図１に示す様に、吐出通路１２に設けられた円錐形状のシート面１４と、このシート面１４に着座して吐出通路１２を閉じるボール弁１５と、このボール弁１５を閉弁方向に付勢するスプリング１６とで構成される。
また、吐出通路１２には、シート面１４にボール弁１５が着座するシート部の上流側にシート面１４より円錐角の小さい第２の円錐面１７が設けられている。
【００１５】
上記の構成によれば、シート部の上流側に第２の円錐面１７を設けたことにより、この第２の円錐面１７がシート面１４に燃料を導くガイド面として作用する。これにより、ポンプ室８から吐出された燃料がシート面１４に流れ込む際に、流れ方向が急変することなく、緩やかに変化するため、シート部より上流側の燃料の流れが改善される。その結果、ボール弁１５の周囲に生じる流れの不均一が抑制され、異音の発生を低減できる。
【００１６】
（第２実施例）
本実施例の吐出弁１３は、図２に示す様に、吐出通路１２に設けられた円錐形状のシート面１４と、このシート面１４に着座して吐出通路１２を閉じるボール弁１５と、このボール弁１５を閉弁方向に付勢するスプリング１６とで構成される。
また、吐出通路１２には、シート面１４にボール弁１５が着座するシート部の上流側に通路径を拡大した径大部１８が設けられている。
【００１７】
上記の構成によれば、シート部の上流側で通路径が拡大するため、ポンプ室８から吐出された燃料の流速が径大部１８で低下する。また、従来の吐出弁と比較すると、シート面１４の上流側角部（径大部１８との境界）からシート部までの距離が短くなる（シート面１４の上流側角部がボール弁１５に近接する）ため、流速の低下した燃料が一旦ボール弁１５の表面に当たってからシート面１４とボール弁１５との隙間へ流れ込むことになる。その結果、シート部より上流側の燃料の流れが改善され、ボール弁１５の周囲に生じる流れの不均一が抑制されることにより、異音の発生を低減できる。
【００１８】
（第３実施例）
本実施例の吐出弁１３は、図３に示す様に、吐出通路１２に設けられた円錐形状のシート面１４と、このシート面１４に着座して吐出通路１２を閉じるボール弁１５と、このボール弁１５を閉弁方向に付勢するスプリング１６とで構成される。
また、シート面１４の上流側角部には、Ｒ面取りが設けられている。
この場合、シート面１４の上流側角部が滑らかに変化するため、ポンプ室８から吐出された燃料がシート面１４に流れ込む際に、流れ方向が急変することなく、緩やかに変化する。その結果、ボール弁１５の周囲に生じる流れの不均一が抑制されるので、異音の発生を低減できる。
【００１９】
（第４実施例）
本実施例の吐出弁１３は、図４に示す様に、吐出通路１２に設けられた円錐形状のシート面１４と、このシート面１４に着座して吐出通路１２を閉じるボール弁１５と、このボール弁１５を閉弁方向に付勢するスプリング１６とで構成される。
また、シート面１４は、ボール弁１５が着座するシート部より上流側の面粗度がＲｚ　７．２以下、及び真直度が５μｍ以下に設けられている。
【００２０】
シート面１４の面粗度及び真直度は、吐出弁１３の気密性を確保するために、ある程度の精度（例えば、面粗度：Ｒｚ　１２以下、真直度：１２μｍ以下）に仕上げる必要がある。
しかし、異音が発生する要因として、シート部より上流側のシート面１４の面粗度及び真直度の影響が考えられるため、そのシート面１４の面粗度及び真直度と異音が発生する音圧レベルとの関係を実験により求めた。
その実験結果によれば、図５及び図６に示す様に、面粗度：Ｒｚ　７．２以下、及び真直度：５μｍ以下とすることで、発生する音圧レベルを異音の発生レベルである７５ｄＢ以下に抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】吐出弁の断面図である（第１実施例）。
【図２】吐出弁の断面図である（第２実施例）。
【図３】吐出弁の断面図である（第３実施例）。
【図４】吐出弁の断面図である（第４実施例）。
【図５】シート面の面粗度と音圧レベルとの関係を示す測定結果である。
【図６】シート面の真直度と音圧レベルとの関係を示す測定結果である。
【図７】高圧燃料ポンプの構成を示す模式図である。
【図８】吐出弁の断面図である（従来技術の説明）。
【符号の説明】
１　高圧燃料ポンプ
８　ポンプ室
１２　吐出通路
１３　吐出弁
１４　シート面
１５　ボール弁
１６　スプリング
１７　第２の円錐面
１８　径大部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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