(57)【要約】    【課題】 バルブ体の作動に伴って摺動する部位をもたないリリーフバルブを提供すること。    【解決手段】 バルブ体１３と、バルブ体１３によって着座される座面１２ｓを有するバルブシート１２と、バルブシート１２が固定される第一内孔ｈ１が形成されたボデー１ｂとを備え、バルブ体１３に作用する流体の圧力が所定圧を超えた時に、バルブ体１３がバルブシート１２の座面１２ｓから離間して流体を外部に排出することにより、流体の圧力を一定に維持するリリーフバルブ３において、バルブ体１３にはマグネット１３ｍが固定されると共にボデー１ｂの第二内孔ｈ２にはマグネット１３ｍとの間で磁気力を及ぼし合うマグネットプレート１４が固定され、マグネット１３ｍとマグネットプレート１４との間に作用する磁気力によりバルブ体１３はバルブシート１２の座面１２ｓに向かって付勢される構成としたこと。【選択図】  図２
2005226763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ体と、
前記バルブ体が着座する座面を有するバルブシートと、
前記バルブシートが設けられる内孔が形成されたボデーとを備え、
前記バルブ体に作用する流体の圧力が所定圧を超えた時に、該バルブ体が前記バルブシートの座面から離間して該流体を外部に排出することにより、該流体の圧力を一定に維持するリリーフバルブにおいて、
前記バルブ体に第一磁石が固定されると共に、前記ボデーの内孔には該第一磁石との間で磁気力を及ぼし合う第二磁石が固定され、該第一磁石と該第二磁石との間に作用する磁気力により該バルブ体は前記バルブシートの座面に向かって付勢されることを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
前記バルブ体は前記バルブシートと前記第二磁石との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項３】
前記バルブシートは前記バルブ体と前記第二磁石との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
前記第二磁石は電磁石であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリリーフバルブ。
【請求項５】
前記バルブ体は永久磁石から成り、且つ該バルブ体は前記第一磁石と一体に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れかに記載のリリーフバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路や容器内の流体の圧力が所定圧を超えた時に、内部の流体を外部に排出し、常に内部の圧力を一定に維持するリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のリリーフバルブとしては、後述の特許文献１に記載のものが公知となっている。このリリーフバルブは、高圧部側に向かう高圧部側端部および低圧部側に向かう低圧部側端部を有するバルブホルダーと、バルブホルダー内に収容されるバルブスプリングと、バルブスプリングが配置されるスプリングシートと、バルブホルダーの内孔に固定されるバルブシートと、高圧部側の流体の圧力によりバルブスプリングの付勢力に抗してバルブシートから離間するバルブ体とを備えるリリーフバルブであって、スプリングシートはカップ状に形成されてバルブホルダーの内孔に摺動可能に収容されている。
【特許文献１】特開２００２−５３２０号公報（第３〜４頁、図１を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のリリーフバルブにおいては、カップ状スプリングシートがバルブスプリングの両端部にそれぞれ設けられ、バルブ体は一方のカップ状スプリングシートを介してバルブスプリングに付勢された状態となっている。そのため、高圧部側の圧力に応じてバルブ体が開弁・閉弁する場合（バルブシートからの離間時ならびにバルブシートへの着座時）、バルブスプリングは、一対のカップ状スプリングシートの間に介装された状態で伸縮する。この時、カップ状スプリングシートの内周面とバルブスプリング、並びにバルブスプリング伸縮に伴って移動する一方のカップ状スプリングシートの外周面とバルブホルダー内孔の内周面とが互いに擦れ合うことになり、これらの摩擦に起因して異物（摩耗粉）や異音が発生する可能性がある。仮に、発生した異物がバルブ体とバルブシートとの間の流体のシール部に噛み込んだ場合には、流体のシール不良が発生する虞がある。
【０００４】
さらに、前述した摩擦は、バルブ体が作動する際の抵抗となり得る。例えば、カップ状スプリングシートの外周面がバルブホルダー内孔の内周面と一時的に強く擦れ合う場合、その程度によっては、摩擦による抵抗が無視できなくなる。つまり、バルブ体はバルブスプリングの付勢力および摩擦による抵抗力に抗して作動するため、バルブ体の開弁圧が高くなる。この場合、バルブ体の開弁が遅れ、高圧部側の流体の圧力制御を正確に行なうことができなくなる。
【０００５】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バルブ体の作動に伴って摩擦を発生しないリリーフバルブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、バルブ体と、前記バルブ体が着座する座面を有するバルブシートと、前記バルブシートが設けられる内孔が形成されたボデーとを備え、前記バルブ体に作用する流体の圧力が所定圧を超えた時に、該バルブ体が前記バルブシートの座面から離間して該流体を外部に排出することにより、該流体の圧力を一定に維持するリリーフバルブにおいて、前記バルブ体には第一磁石が固定されると共に前記ボデーの内孔には該第一磁石との間で磁気力を及ぼし合う第二磁石が固定され、該第一磁石と該第二磁石との間に作用する磁気力により該バルブ体は前記バルブシートの座面に向かって付勢される構成としたことである。
【０００７】
好ましくは、請求項２に記載の様に、前記バルブ体は前記バルブシートと前記第二磁石との間に設けられると良い。
【０００８】
好ましくは、請求項３に記載の様に、前記バルブシートは前記バルブ体と前記第二磁石との間に設けられると良い。
【０００９】
好ましくは、請求項４に記載の様に、前記第二磁石は電磁石であると良い。
【００１０】
好ましくは、請求項５に記載の様に、前記バルブ体は永久磁石から成り、且つ該バルブ体は前記第一磁石と一体に形成されると良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バルブ体は、自身に固定される第一磁石と第二磁石との間に作用する磁気力によってバルブシートの座面に向かって付勢されている。つまり、リリーフバルブは、バルブ体の作動に伴って摩擦する部位をもたないので、摩擦に起因して異物や異音が発生したりバルブ体の作動が遅れたりすることがなくなり、リリーフバルブにおける流体の圧力制御をより正確に行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。本実施形態では、本発明に係るリリーフバルブが、エンジンシリンダ内に高圧燃料を直接噴射する直噴式のエンジンに設けられる燃料分配管に適用された場合について説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示すように、燃料分配管１は、直噴式のエンジンにおける複数の気筒に対応して設けられる複数のインジェクタ２が接続される複数の分岐管１ａを有している。燃料分配管１の一方（図１における左方）の軸方向端部には、リリーフバルブ３が、燃料分配管１のボデー１ｂの内部に一体的に設けられている。なお燃料分配管１は、周知のとおり、図示しないエンジンシリンダヘッドにボルト１Ｂを用いて取り付けられる。
【００１４】
燃料分配管１の一方の軸方向端部には、燃料タンク４及び高圧ポンプ５を経由してくる燃料の供給配管６が接続されている。また、燃料分配管１の他方の軸方向端部には、圧力センサ８が取り付けられている。圧力センサ８は、燃料分配管１の内部に蓄圧される燃料の圧力を検出し、エンジン制御装置９（ＥＣＵ）に圧力信号として出力する。
【００１５】
高圧ポンプ５で加圧された高圧燃料は、供給配管６を経て燃料分配管１の内部に供給されて所定圧に蓄圧される。燃料分配管１の内部で蓄圧された高圧燃料は、分岐管１ａから直噴式のエンジンの各気筒に配設されたインジェクタ２に供給される。燃料分配管１の内部の燃料圧力は、リリーフバルブ３により調整されるもので、燃料分配管１の内部の燃料圧力が前記所定圧（開弁圧）を超えた場合、リリーフバルブ３から余剰燃料がリターン用配管７を通して燃料タンク４にリターンされる。
【００１６】
次に、リリーフバルブ３の構造について説明する。
【００１７】
図２に示されるように、リリーフバルブ３は、燃料分配管１のボデー１ｂの内部に一体的に設けられる構成となっている。なお、本実施形態では、リリーフバルブ３が燃料分配管１のボデー１ｂの内部に一体的に組み込まれるものとなっているが、燃料分配管１とは別体に設けられたリリーフバルブ３がねじ止め等によって燃料分配管１に固定される構成であっても良い。
【００１８】
燃料分配管１の一方の軸方向端部におけるボデー１ｂの内部には、蓄圧された燃料が流通する燃料通路１ｐに連続するようにして、同燃料通路１ｐの側から順に、その燃料通路１ｐの内径より大径の第一内孔ｈ１（内孔）と、その第一内孔ｈ１の内径より大径の第二内孔ｈ２（内孔）とが形成されている。この第二内孔ｈ２は、ボデー１ｂの外部に開口している。
【００１９】
まず、ボデー１ｂの内部には、第二内孔ｈ２の開口からストレーナ１１が挿入され、第一内孔ｈ１に固定されている。燃料通路１ｐ内の燃料は、このストレーナ１１を経由してリリーフバルブ３内へと流入する。ストレーナ１１は、リリーフバルブ３内へと流入する燃料中に含まれる微小な異物等を濾過するフィルタ状の部材である。
【００２０】
ストレーナ１１に続いて、略円柱状のバルブシート１２が、同様にして第二内孔ｈ２の開口からボデー１ｂ内に挿入され、第一内孔ｈ１に圧入によって固定されている。バルブシート１２は、後述するバルブ体１３によって着座される座面１２ｓを有している。このバルブシート１２の座面１２ｓには、ボデー１ｂ内の第一内孔ｈ１へのバルブシート１２の組み付けに先だってバルブ体１３による当たり付けが施されていると良い。さらにバルブシート１２には、軸方向に沿って貫通する流入孔１２ｈが形成されている。この流入孔１２ｈによって、燃料分配管１の内部で蓄圧された燃料が燃料通路１ｐを経由してリリーフバルブ３内に流入可能となっている。
【００２１】
さらにボデー１ｂの内部には、第二内孔ｈ２の開口からバルブシート１２に続いて、複数のマグネット１３ｍ（第一磁石）が固定されるバルブ体１３と、マグネットプレート１４（第二磁石）が順に挿入されている。つまり、バルブ体１３はバルブシート１２とマグネットプレート１４との間に設けられている。
【００２２】
バルブ体１３は、先端が半球状に形成された略円柱状の部材であり、その周囲には、永久磁石からなるマグネット１３ｍが、周方向に関して均等に配置されるように複数固定されている（本実施形態では４つ。ただし、図２では２つのみが描かれている）。
【００２３】
一方、マグネットプレート１４は、その中央部に燃料流通孔１４ｈを有する略円板状の部材であり、第二内孔ｈ２の開口から挿入された後、同第二内孔ｈ２に圧入によって固定されている。永久磁石からなるマグネットプレート１４は、バルブ体１３に固定されるマグネット１３ｍとの間で磁気力を及ぼし合うものである。すなわち、バルブ体１３は、自身に固定されるマグネット１３ｍとマグネットプレート１４との間に作用する磁気力により、前述したバルブシート１２の座面１２ｓに向かって付勢されている。
【００２４】
バルブ体１３には、燃料通路１ｐ内の燃料の圧力がバルブシート１２に形成される流入孔１２ｈを介して常に作用した状態となっている。つまり、バルブ体１３は、自身に固定されるマグネット１３ｍとマグネットプレート１４との間に作用する磁気力によって常時付勢された状態でバルブシート１２の座面１２ｓに着座しており、燃料通路１ｐからの燃料がシールされている。そして、バルブシート１２の流入孔１２ｈを介してバルブ体１３に作用する燃料の圧力が所定圧（開弁圧）を超えた時には、バルブ体１３は前述した磁気力（付勢力）に抗して開弁方向に移動してバルブシート１２の座面１２ｓから離間し、燃料通路１ｐ内の燃料がリリーフバルブ３内に流入する。
【００２５】
バルブ体１３並びにマグネットプレート１４に続いて、ドレンパイプ１５が第二内孔ｈ２の開口からボデー１ｂ内に挿入され、同第二内孔ｈ２に圧入によって固定されている。このドレンパイプ１５は、バルブ体１３の開弁に伴ってリリーフバルブ３内に流入する燃料を外部に排出するための部材であり、前述したリターン用配管７（図１参照）に連結されている。
【００２６】
以下、本発明を実施するための他の実施形態について説明する。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の構成について、図３（ａ）を参照して説明する。この第２実施形態では、永久磁石からなる複数のマグネット１３ｍをバルブ体１３に固定する代わりにバルブ体１３自体を永久磁石で形成する構成とした点が、第１実施形態からの変更点である。その他の構成に関しては共通であるため、詳しい説明は省略する（以下の第３〜第６実施形態においても同様とする）。この第２実施形態によれば、バルブ体１３に複数のマグネット１３ｍを別途に固定する必要がなく、バルブ体１３に関する構成部品の数を削減することが可能となる。
【００２８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の構成について、図３（ｂ）を参照して説明する。この第３実施形態では、第一・第二内孔ｈ１、ｈ２におけるマグネットプレート１４、バルブ体１３並びにバルブシート１２の配置の順序を入れ替えた点が、第１実施形態からの変更点である。具体的には、第１実施形態では、燃料通路１ｐの側から順に、バルブシート１２、バルブ体１３、マグネットプレート１４と配置されていたものが、マグネットプレート１４、バルブシート１２、バルブ体１３という配置の順序に変更されている。つまり、バルブシート１２はバルブ体１３とマグネットプレート１４との間に設けられている。この第３実施形態によれば、バルブ体１３とドレンパイプ１５との間には部材が設けられないので、バルブ体１３の開弁によりリリーフバルブ３内に流入する燃料がドレンパイプ１５を通じてスムーズに外部へと排出される。
【００２９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の構成について、図３（ｃ）を参照して説明する。この第４実施形態は、図３（ｂ）に示される第３実施形態に対して、永久磁石からなる複数のマグネット１３ｍをバルブ体１３に固定する代わりにバルブ体１３自体を永久磁石で形成する構成に変更したものである。この第４実施形態によれば、バルブ体１３に複数のマグネット１３ｍを別途に固定する必要がなく、バルブ体１３に関する構成部品の数を削減することが可能となる。
【００３０】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の構成について、図４（ａ）を参照して説明する。この第５実施形態では、永久磁石からなるマグネットプレート１４の代わりに電磁石Ｅｍ（第二磁石）を設けて内孔ｈ３に固定した点と、これに伴って、リリーフバルブ３内に流入する燃料の排出経路（ドレンパイプ１５の取付方向）を変えた点が、第１実施形態からの変更点である。ワイヤーハーネス１６を介して電磁石Ｅｍのコイル（図示省略）に給電すると、電磁石Ｅｍの周囲に磁場が発生し、電磁石Ｅｍはバルブ体１３に固定されるマグネット１３ｍとの間で磁気力を及ぼし合う。つまり、バルブ体１３は、自身に固定されるマグネット１３ｍと電磁石Ｅｍとの間に作用する磁気力によって、バルブシート１２の座面１２ｓに向かって付勢される。この第５実施形態によれば、給電電圧の調整によって電磁石Ｅｍが発生する磁場の強さを随時変化させることができるので、マグネット１３ｍと電磁石Ｅｍとの間に作用する磁気力（付勢力）の大きさ、すなわち、リリーフバルブ３の開弁圧を適宜調整することができ、車両の運転状況等に応じてリリーフバルブ３の開弁圧を最適に制御することが可能となる。
【００３１】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態の構成について、図４（ｂ）を参照して説明する。この第６実施形態は、図４（ａ）に示される第５実施形態に対して、永久磁石からなる複数のマグネット１３ｍをバルブ体１３に固定する代わりにバルブ体１３自体を永久磁石で形成する構成に変更したものである。この第６実施形態によれば、バルブ体１３に複数のマグネット１３ｍを別途に固定する必要がなく、バルブ体１３に関する構成部品の数を削減することが可能となる。
【００３２】
最後に、上記のように構成されたリリーフバルブ３の作動を簡単に説明する。図２において、燃料分配管１の内部に供給された燃料は、燃料通路１ｐを経由した後ストレーナ１１により濾過されてバルブシート１２の座面１２ｓ近くまで至っている。しかしながら、燃料分配管１の内部の燃料圧力が所定圧（開弁圧）以下の場合、バルブ体１３に固定されるマグネット１３ｍとマグネットプレート１４との間に作用する磁気力（付勢力）によってバルブ体１３はバルブシート１２の座面１２ｓに着座する閉弁状態に保持されるため、燃料は燃料分配管１の外部（燃料タンク４）へは排出されない。
【００３３】
しかして、燃料分配管１の内部の燃料圧力が所定圧（開弁圧）を超えたときには、前述した磁気力（付勢力）に抗してバルブ体１３がバルブシート１２の座面１２ｓから離間することにより開弁状態となり、燃料分配管１の内部の燃料はドレンパイプ１５を介して外部（燃料タンク４）へと排出される。これにより、高圧ポンプ５（図１参照）やその他の部品の破壊が防止される。
【００３４】
以上説明した様に、本発明のリリーフバルブ３によれば、バルブ体１３は、自身に固定されるマグネット１３ｍとマグネットプレート１４（電磁石Ｅｍ）との間に作用する磁気力によってバルブシート１２の座面１２ｓに向かって付勢されている。つまり、リリーフバルブ３は、バルブ体１３の作動に伴って摩擦する部位をもたないので、摩擦に起因して異物や異音が発生したりバルブ体の作動が遅れたりすることがなくなり、リリーフバルブ３における流体の圧力制御をより正確に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のリリーフバルブが適用される燃料分配管の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるリリーフバルブの断面図である。（図１におけるII方向矢視図）
【図３】本発明の第２〜第４実施形態におけるリリーフバルブの断面図である。
【図４】本発明の第５、第６実施形態におけるリリーフバルブの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ｂ  ボデー
３  リリーフバルブ
１２  バルブシート
１２ｓ  座面
１３  バルブ体
１３ｍ  マグネット（第一磁石）
１４  マグネットプレート（第二磁石）
Ｅｍ  電磁石（第二磁石）
ｈ１  第一内孔（内孔）
ｈ２  第二内孔（内孔）
ｈ３  内孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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