(57)【要約】【課題】  圧力変動による振動を低減しつつ体格を小さくする弁装置を提供する。【解決手段】  高圧ポンプの燃料タンクと接続する部位に設けられる逆止弁部５０は、中間部材５２、第一弁部材５３、第二弁部材５５などを有する。第一弁部材５３は、第一スプリング５４の付勢力によって中間部材５２の供給通路２５５側に形成される第一弁座５２２に当接するよう設けられている。第一弁部材５３が第一弁座５２２から離間すると、連通路５１３から供給通路２５５に燃料が順流する。第二弁部材５５は、第二スプリング５６の付勢力によって中間部材５２の連通路５１３側に形成される第二弁座５２３に当接するよう設けられている。第二弁部材５５が第二弁座５２３から離間すると、供給通路２５５から連通路５１３に燃料が逆流する。これにより、連通路５１３における圧力変動による振動を低減することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジング（５１、６１、７１）と、
前記弁ハウジングに収容される中間部材（５２、６２、７２、８２）と、
前記弁ハウジングの内部に前記中間部材の一方に設けられ、前記弁ハウジングの他方の流体の圧力が前記弁ハウジングの一方の流体の圧力に第一の所定の値を加えた値より大きくなると、前記弁ハウジングの他方から前記弁ハウジングの一方への流体の順流を許容する順流許容手段（５３、５４、６３、６４、７３、７４、８３）と、
前記弁ハウジングの内部に設けられ、前記弁ハウジングの一方の流体の圧力が前記弁ハウジングの他方の流体の圧力に第二の所定の値を加えた値より大きくなると、前記弁ハウジングの一方から前記弁ハウジングの他方への流体の逆流を許容する逆流許容手段（５５、５６、６５、６６、７５、８５、９５）と、
を備え、
前記順流許容手段は、前記中間部材が有する第一弁座（５２２、６２２、７２２、８２２）に当接可能な第一弁部材（５３、６３、７３、８３）と、前記第一弁部材を前記第一弁座に当接するよう前記弁ハウジングの一方から前記弁ハウジングの他方に付勢する第一付勢部材（５４、６４、７４）とから形成され、
前記逆流許容手段は、前記弁ハウジングの中心軸（ＣＡ５０、ＣＡ６０、ＣＡ７０、ＣＡ８０）上において前記第一弁部材と同じ位置、または、前記第一弁部材の他方に位置することを特徴とする弁装置（５０、６０、７０、８０）。
【請求項２】
前記逆流許容手段は、
前記中間部材が有する第二弁座（５２３、６２３）に当接可能な第二弁部材（５５、６５）と、
前記第二弁部材を前記第二弁座に当接するよう前記弁ハウジングの他方から前記弁ハウジングの一方に付勢する第二付勢部材（５６、６６）とから形成され、
前記第一弁部材の前記第一弁座に当接可能な第一弁部材面（５３２、６３２）と前記第二弁部材の前記第二弁座に当接可能な第二弁部材面（５５１、６５１）とは、前記弁ハウジングの中心軸上に対向するよう設けられることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記第一弁座は、前記中間部材の一方の端部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記中間部材は、流体が流れる第一貫通孔（５２１、６２１）を有し、
前記第一弁部材または前記第二弁部材のいずれか一方は、平板状または球状に形成され、前記第一貫通孔の二つの開口のうち一の開口の縁部に形成される前記第一弁座または前記第二弁座に当接可能に設けられ、
前記第一弁部材または前記第二弁部材のいずれか他方は、環状に形成され、前記第一貫通孔の二つの開口のうち他の開口の縁部に形成される前記第一弁座または前記第二弁座に当接可能に設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の弁装置。
【請求項５】
前記弁ハウジングの一方から前記弁ハウジングの他方に流れる流体は、前記中間部材の径外方向を通ることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の弁装置。
【請求項６】
前記第一弁部材の往復移動を案内する第一弁ホルダ（５４１）または前記第二弁部材の往復移動を案内する第二弁ホルダ（６６１）を備え、
前記中間部材は、径方向外側の端部に前記弁ハウジングの中心軸方向に形成される第一溝（５２４、６２４）を有し、
前記第一弁ホルダまたは前記第二弁ホルダは、前記中間部材側の径方向外側の端部に前記弁ハウジングの中心軸方向に形成され前記第一溝に連通する第二溝（５４３、６６３）を有することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の弁装置。
【請求項７】
前記逆流許容手段は、前記弁ハウジングの一方と前記弁ハウジングの他方とを連通するオリフィス（７５１、８５１、９５１）を形成するオリフィス形成部材（７５、８５、９５）であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項８】
前記オリフィス形成部材は、前記第一弁部材に設けられ、
前記中間部材は、前記オリフィスに連通する第二貫通孔（７２１）を有し、
前記第一弁部材は、前記第二貫通孔の前記弁ハウジングの一方の開口の縁部に形成される前記第一弁座（７２２）に当接可能に設けられ、
前記弁ハウジングの一方と前記弁ハウジングの他方との間を流れる流体は、前記オリフィス及び前記第二貫通孔を流れることを特徴とする請求項７に記載の弁装置。
【請求項９】
前記オリフィス形成部材は、前記中間部材に設けられ、
前記第一弁部材は、前記オリフィスと連通する第三貫通孔（８３０）を有するよう環状に形成され、前記中間部材の一方の端部に形成される前記第一弁座に当接可能に設けられ、
前記弁ハウジングの他方から前記弁ハウジングの一方に流れる流体は、前記中間部材の径外方向及び前記第三貫通孔を通ることを特徴とする請求項７に記載の弁装置。
【請求項１０】
前記弁ハウジングの一方から前記弁ハウジングの他方に流れる流体は、前記第三貫通孔及び前記オリフィスを通ることを特徴とする請求項９に記載の弁装置。
【請求項１１】
プランジャ（３１）を有するプランジャ部（３０）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（２７）を有する本体部（２５）と、
前記加圧室に吸入される燃料を供給する燃料タンク（５）と前記加圧室との間に設けられ、前記加圧室において加圧される燃料の圧力を制御する圧力制御部（３５、４０）と、
前記加圧室の燃料を外部に吐出する吐出弁部（４５）と、
前記燃料タンク（５）と前記圧力制御部との間に設けられ、前記弁ハウジングの一方を前記圧力制御部に接続し、前記弁ハウジングの他方を前記燃料タンクに接続する請求項１から１０のいずれか一項に記載の弁装置（５０、６０、７０、８０、９０）と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置及びそれを用いる高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンクに貯留されている燃料を低圧ポンプによって比較的低圧に昇圧したのち高圧ポンプによって比較的高圧に加圧した燃料を高圧燃料噴射弁によってシリンダに供給する一方、低圧ポンプが吐出する比較的低圧の燃料をそのまま低圧燃料噴射弁によってシリンダに供給する燃料供給システムが知られている。当該燃料供給システムでは、低圧ポンプと高圧ポンプとを接続する接続配管に接続配管の内部を流れる燃料を低圧用燃料噴射弁に供給する分岐部が設けられている。
【０００３】
当該燃料供給システムにおいて、高圧ポンプが燃料を比較的高圧に加圧するとき、接続配管を流れる燃料は高圧ポンプの内部に吸入される。このため、接続配管の内部の燃料は一時的に低圧ポンプが吐出する燃料の圧力より低圧となるが、高圧ポンプが燃料の圧力を制御するとき吸入した燃料の一部を接続配管に戻す場合があるため、接続配管の内部では比較的大きく圧力が変動する。この圧力変動によって接続配管に振動が発生する。例えば、特許文献１には、低圧ポンプから高圧ポンプへの燃料の流れを順流として許容する一方、高圧ポンプの内部の圧力が所定の圧力以上になると、高圧ポンプから接続配管への燃料の逆流を許容する弁装置を備える燃料供給システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５０４９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料供給システムが備える弁装置では、順流を許容する一の弁部材及び一の弁部材を接続配管側に付勢する一のスプリングに対して逆流を許容する他の弁部材及び他の弁部材を高圧ポンプ側に付勢する他のスプリングは、高圧ポンプ側に位置している。このため、当該弁装置の中心軸方向において、一の付勢部材と他の付勢部材とが重なるよう設けられており、弁装置の径方向の体格が大きくなる。また、当該弁装置では、一の弁部材に当接可能な弁座が他の弁部材に形成されているため、他の弁部材の形状が複雑となり、製造コストが高くなる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧力変動による振動を低減しつつ体格を小さくする弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、弁装置であって、弁ハウジング、中間部材、順流許容手段、及び、逆流許容手段を備える。中間部材は、弁ハウジングに収容されている。順流許容手段は、弁ハウジングの内部に中間部材の一方に設けられ、弁ハウジングの他方の流体の圧力が弁ハウジングの一方の流体の圧力に第一の所定の値を加えた値より大きくなると、弁ハウジングの他方から弁ハウジングの一方への流体の流れを許容する。逆流許容手段は、弁ハウジングの内部に設けられ、弁ハウジングの一方の流体の圧力が弁ハウジングの他方の流体の圧力に第二の所定の値を加えた値より大きくなると、弁ハウジングの一方から弁ハウジングの他方への流体の逆流を許容する。
本発明の弁装置は、中間部材が有する第一弁座に当接可能な第一弁部材と、第一弁部材を第一弁座に当接するよう一方から他方に付勢する第一付勢部材とから順流許容手段が形成され、弁ハウジングの中心軸上において、逆流許容手段が第一弁部材と同じ位置、または、第一弁部材の他方に位置することを特徴とする。
【０００８】
本発明の弁装置では、順流許容手段は、中間部材が有する第一弁座に当接可能な第一弁部材と、第一弁部材を第一弁座に当接するよう弁ハウジングの一方から他方に付勢する第一付勢部材とから順流許容手段が形成されており、弁ハウジングの他方の流体の圧力が弁ハウジングの一方の流体の圧力に第一の所定の値を加えた値より大きくなると、第一弁部材が第一弁座から離間し、弁ハウジングの他方から弁ハウジングの一方に流体が流れる。
また、本発明の弁装置では、逆流許容手段を備えている。逆流許容手段では、弁ハウジングの一方の流体の圧力が弁ハウジングの他方の流体の圧力に第二の所定の値を加えた値より大きくなると、弁ハウジングの一方から他方への流体の流れを許容する。これにより、弁ハウジングの他方の流体の圧力変動を小さくし、圧力変動による振動を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の弁装置では、逆流許容手段は、弁ハウジングの中心軸上において、第一弁部材と同じ位置、または、第一弁部材の他方に位置している。これにより、弁ハウジングの中心軸方向において、順流許容手段と逆流許容手段とが重なる範囲がなくなる。したがって、弁装置の径方向の体格を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態による弁装置を備える高圧ポンプを適用する燃料供給システムの模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態による弁装置を備える高圧ポンプの模式図である。
【図３】本発明の第一実施形態による弁装置の断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態による弁装置が有する中間部材の模式図である。
【図５】本発明の第一実施形態による弁装置が有する第一弁ホルダの模式図である。
【図６】本発明の第一実施形態による弁装置を備える燃料供給システムにおけるカム角度と圧力変動との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第一実施形態による弁装置を備える燃料供給システムにおけるカム角度と圧力変動との関係を示す特性図であって、図６とは異なる特性図である。
【図８】本発明の第二実施形態による弁装置の断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態による弁装置の断面図である。
【図１０】本発明の第四実施形態による弁装置の断面図である。
【図１１】本発明のその他の実施形態による弁装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第一実施形態）
最初に、本発明の第一実施形態による弁装置を備える高圧ポンプを適用する燃料供給システムについて、図１を参照して説明する。
燃料供給システム１は、燃料タンク５から低圧ポンプ１０によって汲み上げられる燃料を分岐し、比較的高圧の燃料を噴射する高圧燃料噴射弁７または比較的低圧の燃料を噴射する低圧燃料噴射弁９を介して図示しないエンジンの燃焼室に燃料を噴射供給する。低圧ポンプ１０と高圧燃料噴射弁７との間には、燃料を加圧する高圧ポンプ２０及び高圧ポンプ２０が吐出する燃料を蓄積する高圧燃料レール６が設けられている。また、低圧ポンプ１０と低圧燃料噴射弁９との間には、低圧ポンプ１０が吐出する燃料を蓄積する低圧燃料レール８が設けられている。
【００１３】
低圧ポンプ１０は、燃料タンク５の内部に設けられている。低圧ポンプ１０は、燃料タンク５の内部に貯留する燃料を低圧燃料噴射弁９が噴射可能な程度の圧力まで昇圧する。昇圧された燃料は、低圧ポンプ１０と高圧ポンプ２０を接続する接続配管１１が形成する接続通路１１１を流れる。
接続配管１１には、分岐部１２が設けられている。分岐部１２は、低圧用接続配管１３を介して低圧燃料レール８と接続している。接続通路１１１を流れる燃料は、分岐部１２において、高圧ポンプ２０の方向または低圧燃料レール８の方向に分かれる。低圧燃料レール８の方向に流れる燃料は、低圧燃料レール８の内部に蓄積される。低圧燃料レール８に蓄積された燃料は、図示しない制御部からの指令に応じて低圧燃料噴射弁９から噴射される。
【００１４】
高圧ポンプ２０は、接続通路１１１を流れる燃料を高圧燃料噴射弁７が噴射可能な程度の圧力まで昇圧する。昇圧された燃料は、高圧ポンプ２０と高圧燃料レール６とを接続する高圧用接続配管１４を流れる。高圧ポンプ２０の詳細な構成は後述する。
高圧燃料レール６では、高圧ポンプ２０が昇圧した燃料を蓄積する。高圧燃料レール６に蓄積された燃料は、図示しない制御部からの指令に応じて高圧燃料噴射弁７から噴射される。
【００１５】
次に、図１、２を参照して高圧ポンプ２０の構成を説明する。図２に示すように、高圧ポンプ２０は、「本体部」としてのポンプボディ２５、プランジャ部３０、「弁装置」としての逆止弁部５０、「圧力制御部」としての吸入弁部３５及び電磁駆動部４０、吐出弁部４５などを備えている。
【００１６】
ポンプボディ２５は、例えば金属材料で形成され、高圧ポンプ２０の外郭を構成する。ポンプボディ２５は、シリンダ２６を有している。シリンダ２６の内部にはプランジャ３１が往復移動可能に収容されている。ポンプボディ２５のシリンダ２６を形成する内壁は、プランジャ３１のシリンダ２６の挿入されている側の端部の加圧端面３１１とともに燃料を比較的高圧に加圧する加圧室２７を形成する。
また、ポンプボディ２５のプランジャ３１が挿入される側の端部には、加圧室２７側に凹んだ副燃料室２７１が形成されている。副燃料室２７１は、加圧室２７からシリンダ２６とプランジャ３１との間の摺動隙間を経由してリークした燃料が溜まる。
【００１７】
主燃料室２８は、ポンプボディ２５の上部に形成された凹部２８１と、凹部２８１を覆うカバー２８２との間に形成されている。主燃料室２８は、後述する逆止弁部５０を通る燃料が供給される。また、ポンプボディ２５を軸方向に縦断し、主燃料室２８と副燃料室２７１とを連通する図示しない連絡通路が形成されている。
【００１８】
主燃料室２８には、ダンパユニット２９が配設されている。ダンパユニット２９は、パルセーションダンパ２９１、凹部２８１の底部に配置される底側支持部２９２、カバー２８２側に配置される蓋側支持部２９３とで構成される。
パルセーションダンパ２９１は、２枚のダイアフラム２９４、２９５の内部に所定圧の気体が密封されている。そして、２枚の金属ダイアフラム２９４、２９５が主燃料室２８の圧力変化に応じて弾性変形すると主燃料室２８の燃圧脈動を低減する。
【００１９】
主燃料室２８の凹部２８１の底部には、底側支持部２９２を位置決めする窪み２８３が形成されている。また、窪み２８３には、燃料が流入する開口２８４が形成されている。
蓋側支持部２９３の上方に配置された波ばね２９６は、カバー２８２をポンプボディ２５に取り付けた状態で、蓋側支持部２９３を底側支持部２９２側へ押圧する。
【００２０】
ポンプボディ２５は、プランジャ部３０側の端部に段差面２５１が形成されている。段差面２５３には、高圧ポンプ２０が図示しないエンジンの取付孔に組み付けられるとき、当該取付孔の内壁に当接するＯリング２５２が設けられている。
【００２１】
プランジャ部３０は、プランジャ３１、燃料シール部材３２、アッパーシート３３１、ロアシート３３２、プランジャスプリング３４などから構成されている。
プランジャ３１は、加圧室２７側に、シリンダ２６の内壁に沿って摺動する大径部３１２を有し、加圧室２７と反対側に小径部３１３を有している。大径部３１２及び小径部３１３は同軸に形成されている。小径部３１３の大径部３１２と接続する側とは反対側の端部である駆動端部３１４にはロアシート３３２が結合されている。
【００２２】
燃料シール部材３２は、小径部３１３の径外方向を囲むよう設けられる。小径部３１３の燃料シール部材３２より上側の部分は副燃料室２７１に面している。副燃料室２７１は、プランジャ３１の往復移動に伴い、大径部３１２と小径部３１３との断面積差にプランジャ３１の移動距離を乗じた容積が変化する。燃料シール部材３２は、小径部３１３の外周面に摺動可能に接触する内周側のテフロン（登録商標）リングと外周側のＯリングとから形成されている。燃料シール部材３２は、小径部３１３の周囲の燃料油膜の厚さを規制し、プランジャ３１の摺動によるエンジンへの燃料のリークを防止する。
【００２３】
アッパーシート３３１は、例えばプレス成形で製作される。アッパーシート３３１は、ポンプボディ２５の外壁に例えば溶接により固定されている。アッパーシート３３１は、プランジャスプリング３４の一方の端部を支持している。
【００２４】
アッパーシート３３１の内部には、燃料シール部材３２が収容されている。また、アッパーシート３３１の下部には、小径部３１３の径外方向を囲むようオイルシール４６が装着されている。オイルシール４６は、小径部３１３の周囲のオイル油膜の厚さを規制し、プランジャ３１の摺動によるオイルのリークを防止する。
【００２５】
ロアシート３３２は、プランジャ３１の駆動端部３１４に固定されている。ロアシート３３２は、プランジャスプリング３４の他方の端部を支持する。プランジャスプリング３４は、プランジャ３１の戻しバネとしてプランジャ３１をカム１５に付勢する。
【００２６】
プランジャ３１は、カム１５の形状に沿ってポンプボディ２５の内部を往復移動する。プランジャ３１の往復移動により、加圧室２７の容積が変化し、燃料が吸入及び加圧される。
【００２７】
逆止弁部５０は、ポンプボディ２５においてプランジャ３１が往復移動する方向に対して略垂直に設けられている。逆止弁部５０の一方の端部は、ポンプボディ２５が有する供給通路２５５の内壁に固定されている。逆止弁部５０の他方の端部は、接続配管１１（図１参照）に接続している。逆止弁部５０は、接続通路１１１を流れる燃料を供給通路２５５に流すことを許容する一方、供給通路２５５の燃料の圧力が所定の値より大きくなると、供給通路２５５の燃料を接続通路１１１に逆流することを許容する。逆止弁部５０の詳細な構成は後述する。
【００２８】
吸入弁部３５は、吸入室３６、弁ボディ３７、シート部３８、吸入弁３９などから構成されている。
ポンプボディ２５が有する筒部３７１が形成する吸入室３６には弁ボディ３７が収容されている。弁ボディ３７の内側には、凹テーパ状の円周面を有するシート部３８が形成されている。吸入弁３９は、シート部３８と対向するよう配置されている。吸入弁３９は、弁ボディ３７の底部に設けられた孔の内壁に案内されて往復移動する。吸入弁３９は、シート部３８から離間すると吸入室３６を開放し、シート部３８に当接すると吸入室３６を閉塞する。
【００２９】
弁ボディ３７の内壁に固定されたストッパ３７２は、吸入弁３９の開弁方向への移動を規制する。また、ストッパ３７２の内側と吸入弁３９の端面との間に設けられたスプリング３７３は、吸入弁３９を閉弁方向へ付勢する。ストッパ３７２には、ストッパ３７２の軸に対して傾斜する傾斜通路３７４が周方向に複数形成されている。主燃料室２８から吸入室連通路２５７及び吸入室３６を通って供給された燃料は、傾斜通路３７４を通って加圧室２７に吸入される。
【００３０】
電磁駆動部４０は、コネクタ４１、固定コア４２、可動コア４３、フランジ４４などから構成されている。
コネクタ４１は、コイル４１１及び端子４１２を有している。コネクタ４１は、端子４１２を通じてコイル４１１に電力が供給されると磁界を発生する。固定コア４２は、磁性材料から形成され、コイル４１１の内部に収容されている。可動コア４３は、磁性材料から形成され、固定コア４２と対向するよう設けられている。可動コア４３は、フランジ４４の内部において軸方向に往復移動可能に収容されている。
【００３１】
フランジ４４は、磁性材料から形成され、ポンプボディ２５の筒部３７１に取り付けられている。また、フランジ４４は、コネクタ４１などをポンプボディ２５に保持するとともに、筒部３７１の端部を塞いでいる。フランジ４４の中央に設けられた孔の内壁には、筒状のガイド筒４３２が取り付けられている。非磁性材料から形成されている筒部材４４１は、固定コア４２とフランジ４４との間の磁気的な短絡を防止する。
ニードル４３１は略円筒状に形成され、ガイド筒４３２の内壁に案内されて往復移動する。ニードル４３１は、一方の端部が可動コア４３に固定され、他方の端部が吸入弁３９の電磁駆動部４０側の端面に当接可能である。
【００３２】
固定コア４２と可動コア４３との間には、スプリング４２１が設けられている。スプリング４２１は、スプリング３７３が吸入弁３９を閉弁方向に付勢する力よりも強い力で、可動コア４３を開弁方向へ付勢している。
コイル４１１に電力が供給されていないとき、スプリング４２１の弾性力によって、可動コア４３と一体となったニードル４３１が吸入弁３９側へ移動し、ニードル４３１の端面が吸入弁３９を押圧することで吸入弁３９が開弁する。
【００３３】
吐出弁部４５は、ポンプボディ２５の吸入弁部３５及び逆止弁部５０が設けられている位置とは異なる位置に設けられている。吐出弁部４５は、加圧室２７と連通する内部を有している。吐出弁部４５は、プランジャ３１の上昇によって加圧室２７の燃料の圧力が所定の圧力以上になると開弁し、加圧室２７の燃料を高圧用接続配管１４の内部に吐出する。また、プランジャ３１の下降によって加圧室２７の燃料の圧力が所定の圧力より小さくなると、閉弁し、加圧室２７と高圧用接続配管１４の内部とを遮断する。これにより、高圧用接続配管１４の内部を流れる比較的高圧の燃料が加圧室２７に逆流することを防止する。
【００３４】
次に、逆止弁部５０の構成について図３〜５を参照して説明する。
逆止弁部５０は、弁ハウジング５１、中間部材５２、「順流許容手段」としての第一弁部材５３及び第一スプリング５４、「逆流許容手段」としての第二弁部材５５及び第二スプリング５６、第一フィルタ５７、並びに、第二フィルタ５８などを有する。
【００３５】
弁ハウジング５１は、略筒状に形成されている金属部材である。弁ハウジング５１の一方の端部５１１は、ポンプボディ２５が有する供給通路２５５の内壁２５６に、例えば、圧入などにより固定されている（図２参照）。弁ハウジング５１は、中心軸ＣＡ５０の方向に貫通孔を有する。一方の端部５１１の内部に形成される貫通孔の内径は、他方の端部５１２の内部に形成される貫通孔の内径より大きい。一方の端部５１１が形成する貫通孔には、中間部材５２、第一弁部材５３、「第一付勢部材」としての第一スプリング５４、第二弁部材５５、「第二付勢部材」としての第二スプリング５６、第一フィルタ５７、第二フィルタ５８などが収容されている。他方の端部５１２は、接続配管１１に接続している。他方の端部５１２の内部には、接続通路１１１と連通する連通路５１３が形成されている。
【００３６】
中間部材５２は、略円筒状に形成され、弁ハウジング５１の一方の端部５１１が形成する貫通孔の内壁５１４に固定されている。中間部材５２は、中心軸ＣＡ５０の方向に第一貫通孔５２１を有する。第一貫通孔５２１が有する二つの開口の縁部には、それぞれ第一弁部材５３が当接可能な第一弁座５２２及び第二弁部材５５が当接可能な第二弁座５２３が形成される。第一弁座５２２は、中間部材５２の一方の端部に形成されている。第二弁座５２３は、中間部材５２の他方の端部に形成されている。
【００３７】
中間部材５２には、図３、４に示すように、径方向外側の一部に「第一溝」としての切り欠き５２４が形成されている。切り欠き５２４は、図４に示すように、弁ハウジング５１の中心軸ＣＡ５０上の点を中心として９０°間隔に設けられている。切り欠き５２４が形成されていない径方向外側の部位は、弁ハウジング５１の内壁５１４に当接する。切り欠き５２４と内壁５１４との間には隙間が形成される。当該隙間は、「弁ハウジングの一方」に形成されている供給通路２５５から「弁ハウジングの他方」に形成されている接続通路１１１に向かって燃料が逆流する。
【００３８】
第一弁部材５３は、略円板状に形成され、中間部材５２に対して供給通路２５５が形成される「中間部材の一方」に設けられている。第一弁部材５３は、弁ハウジング５１の内壁５１４に固定されている第一弁ホルダ５４１に対して往復移動可能に弁ハウジング５１の内部に収容されている。一方の端面５３１には、第一スプリング５４の一端が当接している。「第一弁部材面」としての他方の端面５３２は、第一弁座５２２に当接可能に形成されている。第一弁部材５３の外径は、後述する第二弁部材５５の外径より小さい。
【００３９】
第一スプリング５４は、一端が第一弁ホルダ５４１の中間部材５２とは反対側の端部５４５に収容されているフィルタストッパ５４２に当接している。他端は、第一弁部材５３の一方の端面５３１に当接している。第一スプリング５４は、第一弁部材５３が第一弁座５２２に当接するよう付勢する。
【００４０】
第一弁ホルダ５４１は、略筒状に形成されている。端部５４５の内部には、第一フィルタ５７及びフィルタストッパ５４２が固定されている。中間部材５２側の端部は、径方向外側の一部に「第二溝」としての切り欠き５４３を有する。第一弁ホルダ５４１及び中間部材５２が弁ハウジング５１に組み付けられると、切り欠き５４３と中間部材５２の切り欠き５２４とは中心軸ＣＡ５０の方向に並ぶよう設けられる。切り欠き５４３と弁ハウジング５１の内壁５１４との間に形成される隙間には、連通路５１３から供給通路２５５に向かって順流する燃料、または、供給通路２５５から連通路５１３に向かって燃料が逆流する。第一弁ホルダ５４１の中間部材５２側の端部には、第一弁部材５３の中間部材５２とは反対側への移動を規制する段差面５４４を有する。第一弁ホルダ５４１は、第一弁部材５３の往復移動及び第一スプリング５４の伸縮を案内する。
【００４１】
第二弁部材５５は、略円環状に形成され、中心軸ＣＡ５０の方向に連通路５５０を有する。第二弁部材５５は、第一弁部材５３に対して接続通路１１１が形成される「第一弁部材の他方」に設けられ、弁ハウジング５１の内壁５１４に固定されている第二弁ホルダ５６１に対して往復移動可能に弁ハウジング５１の内部に収容されている。「第二弁部材面」としての一方の端面５５１は、第二弁座５２３に当接可能に形成されている。他方の端面５５２には、第二スプリング５６の一端が当接している。
【００４２】
第二スプリング５６は、第一弁部材５３に対して接続通路１１１が形成される「第一弁部材の他方」に設けられている。第二スプリング５６は、一端が第二弁部材５５の他方の端面５５２に当接している。他端は、第二弁ホルダ５６１に当接している。第二スプリング５６は、第二弁部材５５が第二弁座５２３に当接するよう付勢する。
【００４３】
第二弁ホルダ５６１は、略筒状に形成されている。第二弁ホルダ５６１の中間部材５２側の端部には、第二弁部材５５の接続配管１１側への移動を規制する段差面５６２を有する。第二弁ホルダ５６１は、第二弁部材５５の往復移動及び第二スプリング５６の伸縮を案内する。
【００４４】
第一フィルタ５７は、第一弁ホルダ５４１の端部５４５とフィルタストッパ５４２との間に設けられる。第一フィルタ５７は、逆止弁部５０の内部を流れる燃料に含まれる異物を除去する。
【００４５】
第二フィルタ５８は、弁ハウジング５１と第二弁ホルダ５６１との間に設けられる。第二フィルタ５８は、逆止弁部５０の内部を流れる燃料に含まれる異物を除去する。
【００４６】
逆止弁部５０では、連通路５１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、第一スプリング５４の付勢力、及び、第一弁部材５３と第一弁座５２２とのシート径の大きさによって連通路５１３から供給通路２５５に燃料が順流する条件が決定される。
具体的には、連通路５１３の燃料の圧力を圧力ＰＬ、供給通路２５５の燃料の圧力を圧力ＰＨ、第一スプリング５４の付勢力を付勢力Ｆ１、及び、図３に示すように、第一弁部材５３と第一弁座５２２とのシート径をシート径Ｓ１とすると、式（１）の条件が成り立つときに第一弁部材５３は第一弁座５２２から離間する。これにより、図３に示す二点鎖線Ｌ３１のように連通路５１３から供給通路２５５に向かって燃料が流れる。
ＰＨ×Ｓ１＋Ｆ１＜ＰＬ×Ｓ１          ・・・（１）
すなわち、特許請求の範囲に記載の「第一の所定の値」は、Ｆ１／Ｓ１となる。
【００４７】
また、逆止弁部５０では、連通路５１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、第二スプリング５６の付勢力、及び、第二弁部材５５と第二弁座５２３とのシート径の大きさによって供給通路２５５から連通路５１３に燃料が逆流する条件が決定される。
具体的には、第二スプリング５６の付勢力を付勢力Ｆ２、及び、図３に示すように、第二弁部材５５の外径を外径ＳＬ２、第二弁部材５５と第二弁座５２３とのシート径をシート径ＳＨ２とすると、式（２）の条件が成り立つときに第二弁部材５５は第二弁座５２３から離間する。これにより、図３に示す二点鎖線Ｌ３２のように供給通路２５５から連通路５１３に向かって燃料が流れる。
ＰＨ×（ＳＬ２−ＳＨ２）＞ＰＬ×（ＳＬ２−ＳＨ２）＋Ｆ２          ・・・（２）
すなわち、特許請求の範囲に記載の「第二の所定の値」は、Ｆ２／（ＳＬ２−ＳＨ２）となる。
【００４８】
次に、高圧ポンプ２０の作動について説明する。高圧ポンプ２０では、吸入工程、調量行程、及び、吐出行程を一つのサイクルとして燃料を加圧する。
【００４９】
最初に吸入工程として、加圧室２７に燃料を吸入する。
具体的には、カム１５を有する図示しないカムシャフトの回転によってプランジャ３１が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室２７の容積が増加し、加圧室２７が減圧される。これにより、吐出弁部４５は閉弁状態となり、吸入弁部３５では、加圧室２７と吸入室３６との差圧及びスプリング４２１の付勢力によって吸入弁３９がスプリング３７３の付勢力に抗して移動し開弁状態となる。
また、コイル４１１には電力が供給されていないため、可動コア４３、及び、可動コア４３と一体となって移動するニードル４３１は、スプリング４２１の付勢力により加圧室２７の方向に移動する。したがって、ニードル４３１と吸入弁３９とが当接し、吸入弁３９は開弁状態を維持する。これにより、吸入室３６から加圧室２７に燃料が吸入される。
【００５０】
吸入室３６から加圧室２７に燃料が吸入されると、主燃料室２８と連通する供給通路２５５の圧力が低下する。これにより、逆止弁部５０では、供給通路２５５の燃料の圧力と連通路５１３の燃料の圧力との関係が式（１）に当てはまると、第一弁部材５３が第一弁座５２２から離間し、連通路５１３及び接続通路１１１の燃料が主燃料室２８に流入する。また、プランジャ３１の下降により副燃料室２７１の容積が減少するため、副燃料室２７１の燃料は、図示しない連絡通路を経由して主燃料室２８へ送り出される。
【００５１】
吸入工程の後、調量行程として加圧室２７に吸入された燃料の量を調整する。
具体的には、カムシャフトの回転によりプランジャ３１が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室２７の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル４１１に電力が供給されないため、スプリング４２１の付勢力によりニードル４３１と吸入弁３９は加圧室２７側に位置する。これにより、吸入室３６は開放した状態が維持され、加圧室２７に一度吸入された燃料が吸入室３６へ戻される。したがって、加圧室２７の圧力は上昇しない。このとき、吸入室３６に戻された燃料の一部は、主燃料室２８、供給通路２５５、及び、副燃料室２７１へ戻される。
【００５２】
調量行程の後、吐出行程として高圧の燃料を高圧用接続配管１４の内部に向かって吐出する。
具体的には、プランジャ３１が下死点から上死点に向かって上昇する途中の所定の時刻にコイル４１１に電力が供給される。コイル４１１に電力が供給されると、コイル４１１が発生する磁界によって固定コア４２と可動コア４３との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力がスプリング４２１の付勢力とスプリング３７３の付勢力との差より大きくなると、可動コア４３とニードル４３１は固定コア４２の方向へ移動する。これにより、吸入弁３９に対するニードル４３１の押圧力が解除される。吸入弁３９は、スプリング３７３の付勢力、及び、加圧室２７から主燃料室２８側へ排出される燃料の流れによって生ずる力により、シート部３８の方向へ移動する。したがって、吸入弁３９はシート部３８に着座し、吸入室３６が閉塞される。
【００５３】
加圧室２７の燃料の圧力は、吸入弁３９がシート部３８に当接したときからプランジャ３１の上死点に向かう上昇とともに高くなり、吐出弁部４５が開弁する。これにより、加圧室２７で加圧された燃料が吐出弁部４５を介して吐出される。
なお、吐出行程の途中でコイル４１１への通電が停止される。加圧室２７の燃料圧力が吸入弁３９に作用する力は、スプリング４２１の付勢力より大きいため、吸入弁３９は閉弁状態を維持する。
【００５４】
本発明の発明者は、第一実施形態による弁装置を備える高圧ポンプについて、高圧ポンプの駆動時における燃料の圧力変化を実験によって検証した。その結果を図６、７に示す。
【００５５】
図６には、高圧ポンプ２０の調量行程において加圧室２７に吸入された燃料を全て供給通路２５５に戻す場合の連通路５１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、及び、第二弁部材５５のリフト量を示す。図６には、連通路５１３の燃料の圧力は実線Ｌ６１で示し、供給通路２５５の燃料の圧力は点線Ｌ６２で示し、第一弁部材５３のリフト量を一点鎖線Ｌ６３で示す。また、図６には、カム角度θに沿ったプランジャ３１のリフト量を二点鎖線Ｌ６４で示す。図６では、横軸にカム１５のカム角度θ、縦軸の第一軸に連通路５１３または供給通路２５５の燃料の圧力Ｐｆ、縦軸の第二軸に横軸を０として第一弁部材５３のリフト量Ｌｖまたはプランジャ３１のリフト量Ｌｐを示す。なお、プランジャ３１のリフト量Ｌｐは、加圧室２７の体積が最大となるときのプランジャ３１のリフト量を０とし、加圧室２７の体積が減少するようプランジャ３１が移動した距離を示す。
【００５６】
加圧室２７に吸入された燃料が全て供給通路２５５に戻る場合、図６に示すように、プランジャ３１の往復移動（二点鎖線Ｌ６４）に合わせて供給通路２５５の燃料の圧力（点線Ｌ６２）は変動する。具体的には、プランジャ３１が上死点から下死点に移動するとき、例えば、カム角度９０°から１３５°までの間では、加圧室２７の燃料の圧力は小さくなるため、供給通路２５５の燃料が吸入され供給通路２５５の燃料の圧力も小さくなる。プランジャ３１が下死点から上死点に移動するとき、例えば、カム角度１３５°から１８０°までの間では、加圧室２７の燃料の圧力は大きくなるため、加圧室２７の燃料が供給通路２５５に逆流し、供給通路２５５の燃料の圧力も大きくなる。
【００５７】
このとき、供給通路２５５の燃料の圧力と連通路５１３の燃料の圧力との関係が式（１）に当てはまり第一弁部材５３が第一弁座５２２からわずかに離間する（一点鎖線Ｌ６３）ことがあるものの、供給通路２５５から連通路５１３に燃料はほとんど流れないため、連通路５１３の燃料の圧力は安定している（実線Ｌ６１）。これにより、燃料供給システム１では、低圧燃料噴射弁９から安定して燃料を噴射することができる。
【００５８】
また、図７には、高圧ポンプ２０の調量行程において加圧室２７に吸入された燃料が全て高圧燃料レール６に圧送される場合の連通路５１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、及び、第二弁部材５５のリフト量を示す。図７には、連通路５１３の燃料の圧力は点線Ｌ７１で示し、供給通路２５５の燃料の圧力は点線Ｌ７２で示し、第一弁部材５３のリフト量を一点鎖線Ｌ７３で示す。また、図７には、カム角度θに沿ったプランジャ３１のリフト量を二点鎖線Ｌ７４で示す。図７では、横軸にカム１５のカム角度θ、縦軸の第一軸に連通路５１３または供給通路２５５の燃料の圧力Ｐｆ、縦軸の第二軸に横軸を０とした第一弁部材５３のリフト量Ｌｖまたはプランジャ３１のリフト量Ｌｐを示す。なお、プランジャ３１のリフト量Ｌｐは、加圧室２７の体積が最大となるときのプランジャ３１のリフト量を０とし、加圧室２７の体積が減少するようプランジャ３１が移動する距離を示す。
【００５９】
加圧室２７に吸入された燃料が全て高圧燃料レール６に圧送される場合、図７に示すように、プランジャ３１の往復移動（二点鎖線Ｌ７４）に合わせて供給通路２５５の燃料の圧力（点線Ｌ７２）が変動する。加圧室２７に吸入された燃料は全て高圧燃料レール６に送られるため、加圧室２７から供給通路２５５に戻る燃料が０となり、供給通路２５５は比較的低圧となる。これにより、図７に示すカム角度θ１において第一弁部材５３が第一弁座５２２から離間し（一点鎖線Ｌ７３）、連通路５１３から供給通路２５５に燃料が流れるため、連通路５１３の燃料の圧力が低下する。
【００６０】
連通路５１３から供給通路２５５にある程度の燃料が流れると、供給通路２５５の燃料の圧力が高まるため、第一弁部材５３が第一弁座５２２に当接する（カム角度θ２）これにより、連通路５１３から供給通路２５５への燃料の流れが停止し、供給通路２５５の燃料の圧力に変化があっても連通路５１３の燃料の圧力は変化しなくなる。
【００６１】
加圧室２７に吸入された燃料が全て高圧燃料レール６に送られる場合、燃料供給システム１では、図７において連通路５１３の燃料の圧力が安定するカム角度において低圧燃料噴射弁９を利用して接続通路１１１の燃料をエンジンの燃焼室に噴射供給する。これにより、低圧燃料噴射弁９から安定して燃料を噴射することができる。
【００６２】
また、高圧燃料噴射弁７や高圧燃料レール６に不具合が発生すると、加圧された燃料が高圧ポンプ２０の内部に滞留し、高圧ポンプ２０の内部の燃料の圧力が高まる。このとき、逆止弁部５０では、供給通路２５５の燃料の圧力と連通路５１３の燃料の圧力との関係が式（２）に当てはまると、第二弁部材５５が第二弁座５２３から離間し、供給通路２５５から連通路５１３の燃料を逆流させる。
【００６３】
（ａ）高圧ポンプ２０では、高圧燃料噴射弁７が燃焼室に噴射する燃料の量に応じて加圧室２７に吸入された燃料の一部を主燃料室２８に戻したり、高圧燃料レール６に全量供給したりする。このとき、主燃料室２８や主燃料室２８に連通する供給通路２５５では、燃料の圧力が比較的大きく変動する。
逆止弁部５０では、接続通路１１１の燃料の圧力と供給通路２５５の燃料の圧力との関係によって接続通路１１１と供給通路２５５とを遮断する。これにより、接続通路１１１の燃料の圧力の変動が小さくなり、燃料の圧力変動による振動を低減することができる。したがって、振動による高圧ポンプなどの破損を防止することができる。
【００６４】
（ｂ）接続配管１１の分岐部１２を介して接続する低圧燃料噴射弁９には、接続通路１１１を流れる燃料が供給される。逆止弁部５０によって高圧ポンプ２０における燃料の圧力変動が接続通路１１１を流れる燃料の圧力に影響しないため、低圧燃料噴射弁９は、燃料の噴射圧を安定させることができる。これにより、低圧燃料噴射弁９は、所望の燃料の量を噴射することができる。
【００６５】
（ｃ）また、逆止弁部５０では、供給通路２５５の燃料の圧力と連通路５１３の燃料の圧力との関係が式（２）に当てはまると、第二弁部材５５が第二弁座５２３から離間し、供給通路２５５から連通路５１３の燃料を逆流する。これにより、例えば、高圧燃料噴射弁７の異常などによって高圧ポンプ２０の内部に比較的高圧の燃料が滞留すると、第二弁部材５５が第二弁座５２３から離間し、高圧の燃料を連通路５１３に戻す。これにより、高圧ポンプ２０の破損を防止することができる。
【００６６】
（ｄ）引用文献１に記載の燃料供給システムが備える弁装置では、当該弁装置の中心軸の方向において一の付勢部材と他の付勢部材とが重なるよう設けられている。このため、当該弁装置では、順流を許容しつつ両端の圧力の関係によって逆流を許容する逆止弁として径方向の体格が大きくなる。
一方、本発明の第一実施形態による逆止弁部５０では、第一弁部材５３の他方の端面５３２と第二弁部材５５の一方の端面５５１とは、図３に示すように、中心軸ＣＡ５０上において対向する位置に設けられている。また、第一スプリング５４と第二スプリング５６とは逆止弁部５０の中心軸ＣＡ５０の方向において離れて設けられている。これにより、逆止弁部５０の径方向の体格を小さくすることができる。
【００６７】
（ｅ）また、引用文献１に記載の燃料供給システムが備える弁装置では、逆流を許容する他の弁部材及び他の弁部材を高圧ポンプ側に付勢する他の付勢部材の位置が、順流を許容する一の弁部材及び一の弁部材を接続配管側に付勢する一の付勢部材の位置に比べ高圧ポンプ側に位置している。これにより、当該弁装置の内部において順流及び逆流する燃料が弁装置の内壁に複数回衝突するため、燃料の圧力損失が大きくなる。
一方、逆止弁部５０では、中間部材５２の一方の側及び他方の側に第一弁座５２２及び第二弁座５２３が形成され、中間部材５２を挟むように第一弁部材５３及び第二弁部材５５が設けられている。これにより、順流及び逆流する燃料が弁ハウジング５１や第一弁ホルダ５４１などの内壁に衝突する回数が比較的少なくなり、燃料の圧力損失を低減することができる。
【００６８】
（ｆ）また、中間部材５２は略筒状に形成され、引用文献１に記載の燃料供給システムが備える弁装置のように、一の弁部材に当接可能な弁座が他の弁部材に形成されている場合に比べ構造が簡単である。これにより、高圧ポンプ２０の製造工数を低減することができる。
【００６９】
（ｇ）第一弁ホルダ５４１及び中間部材５２には、逆流する燃料が流通可能な切り欠き５２４、５４３が形成されている。これにより、燃料が逆流するための流路を別途形成することなく、逆止弁部５０の径方向の体格をさらに小さくすることができる。
【００７０】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による弁装置を図８に基づいて説明する。第二実施形態は、第一弁部材と第二弁部材との大きさの関係が第一実施形態と異なる。なお、第一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。
【００７１】
第二実施形態による「弁装置」としての逆止弁部６０は、弁ハウジング６１、中間部材６２、「順流許容手段」としての第一弁部材６３及び第一スプリング６４、「逆流許容手段」としての第二弁部材６５及び第二スプリング６６、第一フィルタ６７、並びに、第二フィルタ６８などを有する。
【００７２】
弁ハウジング６１は、略筒状に形成されている金属部材である。弁ハウジング６１の一方の端部６１１は、供給通路２５５の内壁２５６に、例えば、圧入などにより固定されている。弁ハウジング６１は、中心軸ＣＡ６０の方向に貫通孔を有する。一方の端部６１１の内部に形成される貫通孔の内径は、他方の端部６１２の内部に形成される貫通孔の内径より大きい。一方の端部６１１が形成する貫通孔には、中間部材６２、第一弁部材６３、「第一付勢部材」としての第一スプリング６４、第二弁部材６５、「第二付勢部材」としての第二スプリング６６、第一フィルタ６７、第二フィルタ６８などが収容されている。他方の端部６１２は、接続配管１１に接続している。他方の端部６１２の内部には、接続通路１１１と連通する連通路６１３が形成されている。
【００７３】
中間部材６２は、略円筒状に形成され、弁ハウジング６１の一方の端部６１１が形成する貫通孔の内壁６１４に固定されている。中間部材６２は、中心軸ＣＡ６０の方向に第一貫通孔６２１を有する。第一貫通孔６２１が有する二つの開口の縁部には、それぞれ第一弁部材６３が当接可能な第一弁座６２２及び第二弁部材６５が当接可能な第二弁座６２３が形成される。第一弁座６２２は、中間部材６２の一方の端部に形成されている。第二弁座６２３は、中間部材６２の他方の端部に形成されている。
【００７４】
中間部材６２には、径方向外側の一部に「第一溝」としての切り欠き６２４が形成されている。切り欠き６２４が形成されていない径方向外側の部位は、弁ハウジング６１の内壁６１４に当接する。切り欠き６２４と内壁６１４との間には隙間が形成される。当該隙間は、「弁ハウジングの他方」に形成されている接続通路１１１から「弁ハウジングの一方」に形成されている供給通路２５５に向かって燃料が順流する。
【００７５】
第一弁部材６３は、略円環状に形成され、中心軸ＣＡ６０の方向に連通路６３０を有する。第一弁部材６３は、中間部材６２に対して供給通路２５５が形成される「中間部材の一方」に設けられている。第一弁部材６３は、弁ハウジング６１の内壁６１４に固定されている第一弁ホルダ６４１に対して往復移動可能に弁ハウジング６１の内部に収容されている。一方の端面６３１には、第一スプリング６４の一端が当接している。「第一弁部材面」としての他方の端面６３２は、第一弁座６２２に当接可能に形成されている。第一弁部材６３の外径は、後述する第二弁部材６５の外径より大きい。
【００７６】
第一スプリング６４は、一端が第一弁ホルダ６４１の中間部材６２とは反対側の端部６４４に収容されているフィルタストッパ６４２に当接している。他端は、第一弁部材６３の一方の端面６３１に当接している。第一スプリング６４は、第一弁部材６３が第一弁座６２２に当接するよう付勢する。
【００７７】
第一弁ホルダ６４１は、略筒状に形成されている。第一弁ホルダ６４１の中間部材６２側の端部には、第一弁部材６３の中間部材６２とは反対側への移動を規制する段差面６４３を有する。第一弁ホルダ６４１は、第一弁部材６３の往復移動及び第一スプリング６４の伸縮を案内する。
【００７８】
第二弁部材６５は、略円板状に形成されている。第二弁部材６５は、第一弁部材６３に対して接続通路１１１が形成される「第一弁部材の他方」に設けられ、弁ハウジング６１の内壁６１４に固定されている第二弁ホルダ６６１に対して往復移動可能に弁ハウジング６１の内部に収容されている。「第二弁部材面」としての一方の端面６５１は、第二弁座６２３に当接可能に形成されている。他方の端面６５２は、中心軸ＣＡ６０上において第一弁部材６３の他方の端面６３２に対抗するよう形成され、第二スプリング６６の一端が当接している。
【００７９】
第二スプリング６６は、第一弁部材６３に対して接続通路１１１が形成される「第一弁部材の他方」に設けられている。第二スプリング６６は、一端が第二弁部材６５の他方の端面６５２に当接している。他端は、第二弁ホルダ６６１に当接している。第二スプリング６６は、第二弁部材６５が第二弁座６２３に当接するよう付勢する。
【００８０】
第二弁ホルダ６６１は、略筒状に形成されている。第二弁ホルダ６６１の中間部材６２とは反対側の端部６６５と弁ハウジング６１の内壁との間には、第二フィルタ６８が設けられている。第二弁ホルダ６６１の中間部材６２側の端部には、径方向外側の一部に複数の「第二溝」としての切り欠き６６３を有する。第二弁ホルダ６６１及び中間部材６２が弁ハウジング６１に組み付けられると、切り欠き６６３と中間部材６２の切り欠き６２４とは中心軸ＣＡ６０の方向に並ぶよう設けられる。切り欠き６６３と弁ハウジング６１の内壁６１４との間に隙間が形成される。当該隙間は、連通路６１３から供給通路２５５に向かって順流する燃料、または、供給通路２５５から連通路６１３に向かって燃料が逆流する。第二弁ホルダ６６１の一方の端部には、第二弁部材６５の連通路６１３側の移動を規制する段差面６６４を有する。
第二弁ホルダ６６１は、第二弁部材６５の往復移動及び第二スプリング６６の伸縮を案内する。
【００８１】
第一フィルタ６７は、第一弁ホルダ６４１の中間部材６２とは反対側の端部６４４とフィルタストッパ６４２との間に設けられる。第一フィルタ６７は、逆止弁部６０の内部を流れる燃料に含まれる異物を除去する。
【００８２】
第二フィルタ６８は、弁ハウジング６１と第二弁ホルダ６６１との間に設けられる。第二フィルタ６８は、逆止弁部６０の内部を流れる燃料に含まれる異物を除去する。
【００８３】
逆止弁部６０では、連通路６１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、第一スプリング６４の付勢力、及び、第一弁部材６３と第一弁座６２２とのシート径の大きさによって連通路６１３から供給通路２５５に燃料が順流する条件が決定されている。
具体的には、連通路６１３の燃料の圧力を圧力ＰＬ、供給通路２５５の燃料の圧力を圧力ＰＨ、第一スプリング６４の付勢力を付勢力Ｆ３、及び、図８に示すように、第一弁部材６３の外径を外径ＳＬ３、第一弁部材６３と第一弁座６２２とのシート径をシート径ＳＨ３とすると、式（３）の条件が成り立つときに第一弁部材６３は第一弁座６２２から離間する。これにより、図８に示す二点鎖線Ｌ８１のように連通路６１３から供給通路２５５に向かって燃料が流れる。
ＰＨ×（ＳＬ３−ＳＨ３）＋Ｆ３＜ＰＬ×（ＳＬ３−ＳＨ３）          ・・・（３）
すなわち、特許請求の範囲に記載の「第一の所定の値」は、Ｆ３／（ＳＬ３−ＳＨ３）となる。
【００８４】
また、逆止弁部６０では、連通路６１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、第二スプリング６６の付勢力、及び、第二弁部材６５と第二弁座６２３とのシート径の大きさによって供給通路２５５から連通路６１３に燃料が逆流する条件が決定されている。
具体的には、第二スプリング６６の付勢力を付勢力Ｆ４、及び、図８に示すように、第二弁部材６５と第二弁座６２３とのシート径をシート径Ｓ４とすると、式（４）の条件が成り立つときに第一弁部材６３は第一弁座６２２から離間する。これにより、図８に示す二点鎖線Ｌ８２のように連通路６１３から供給通路２５５に向かって燃料が流れる。
ＰＨ×Ｓ４＜ＰＬ×Ｓ４＋Ｆ４          ・・・（４）
すなわち、特許請求の範囲に記載の「第二の所定の値」は、Ｆ４／Ｓ４となる。
【００８５】
第二実施形態による逆止弁部６０は、連通路６１３から供給通路２５５への燃料の「順流」を許容しつつ、供給通路２５５の燃料の圧力と連通路６１３の燃料の圧力との関係が式（４）に当てはまると、第二弁部材６５が第二弁座６２３から離間し、供給通路２５５から連通路６１３への燃料の「逆流」を許容する。これにより、逆止弁部６０は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００８６】
また、逆止弁部６０は、第一弁部材６３の外径が第二弁部材６５の外径より大きい。これにより、連通路６１３から供給通路２５５に順流する燃料の量を供給通路２５５から連通路６１３に逆流する燃料の量より多くすることができる。
【００８７】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態による燃料噴射弁を図９に基づいて説明する。第三実施形態は、逆流許容手段の構成が第一実施形態と異なる。なお、第一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。
【００８８】
第三実施形態による「弁装置」としての逆止弁部７０は、弁ハウジング７１、中間部材７２、「順流許容手段」としての第一弁部材７３及び第一スプリング７４、「逆流許容手段」及び「オリフィス形成部材」としてのオリフィス部７５、第一フィルタ７７、並びに、第二フィルタ７８などを有する。
【００８９】
弁ハウジング７１は、中心軸ＣＡ７０の方向に貫通孔を有する。一方の端部７１１の内部に形成される貫通孔には、中間部材７２、第一弁部材７３、「第一付勢部材」としての第一スプリング７４、オリフィス部７５、第一フィルタ７７、第二フィルタ７８などが収容されている。他方の端部５１２の内部には、接続通路１１１と連通する連通路７１３が形成されている。
【００９０】
中間部材７２は、略円筒状に形成され、弁ハウジング７１の一方の端部７１１側の内壁７１４に固定されている。中間部材７２は、中心軸ＣＡ７０の方向に第二貫通孔７２１を有する。第二貫通孔７２１が有する二つの開口のうち、供給通路２５５に連通する開口の縁部には第一弁部材７３が当接可能な第一弁座７２２が形成される。
【００９１】
第一弁部材７３は、略円環状に形成され、中間部材７２に対して供給通路２５５が形成される「中間部材の一方」に設けられている。第一弁部材７３は、内壁７１４に固定されている第一弁ホルダ７４１に対して往復移動可能に弁ハウジング７１の内部に収容されている。第一弁部材７３の略中央には後述するオリフィス部７５が設けられている。一方の端面７３１には、第一スプリング７４の一端が当接している。他方の端面７３２は、第一弁座７２２に当接可能に形成されている。
【００９２】
第一スプリング７４は、一端が第一弁ホルダ７４１の中間部材７２と反対側の端部７４５に収容されているフィルタストッパ７４２に当接している。他端は、第一弁部材７３の一方の端面７３１に当接している。第一スプリング７４は、第一弁部材７３が第一弁座７２２に当接するよう付勢する。
【００９３】
第一弁ホルダ７４１は、略筒状に形成されている。第一弁ホルダ７４１は、端部７４５の内部に第一フィルタ７７及びフィルタストッパ７４２が固定されている。第一弁ホルダ７４１の中間部材７２側の端部は、径方向外側の一部に切り欠き７４３を有する。切り欠き７４３と弁ハウジング７１の内壁７１４との間に形成される隙間には、連通路７１３から供給通路２５５に向かって燃料が順流する。第一弁ホルダ７４１の中間部材７２側の端部には、第一弁部材７３の供給通路２５５側の移動を規制する段差面７４４を有する。第一弁ホルダ７４１は、第一弁部材７３の往復移動及び第一スプリング７４の伸縮を案内する。
【００９４】
オリフィス部７５は、弁ハウジング７１の中心軸ＣＡ７０上であって第一弁部材７３の略中央に設けられている。オリフィス部７５は、第一弁部材７３と一体に形成されている。オリフィス部７５は、比較的内径が小さく中心軸ＣＡ７０の方向に貫通するオリフィス７５１を有する。オリフィス７５１は、第二貫通孔７２１と供給通路２５５とを連通する。
【００９５】
第一フィルタ７７は、第一弁ホルダ７４１の中間部材７２と反対側の端部７４５とフィルタストッパ７４２との間に設けられる。第二フィルタ７８は、弁ハウジング７１と中間部材７２との間に設けられる。第一フィルタ７７及び第二フィルタ７８は、逆止弁部７０の内部を流れる燃料に含まれる異物を除去する。
【００９６】
逆止弁部７０では、連通路７１３の燃料の圧力、供給通路２５５の燃料の圧力、第一スプリング７４の付勢力、及び、第一弁部材７３と第一弁座７２２とのシート径の大きさによって連通路７１３から供給通路２５５に燃料が順流する条件が決定されている。
具体的には、連通路７１３の燃料の圧力を圧力ＰＬ、供給通路２５５の燃料の圧力を圧力ＰＨ、第一スプリング７４の付勢力を付勢力Ｆ５、及び、図９に示すように第一弁部材７３と第一弁座７２２とのシート径をシート径Ｓ５とすると、式（５）の条件が成り立つときに第一弁部材７３は第一弁座７２２から離間する。これにより、図９に示す二点鎖線Ｌ９１のように連通路７１３から供給通路２５５に向かって燃料が流れる。
ＰＨ×Ｓ５＋Ｆ５＜ＰＬ×Ｓ５          ・・・（５）
すなわち、特許請求の範囲に記載の「第一の所定の値」は、Ｆ５／Ｓ５となる。
【００９７】
また、逆止弁部７０では、連通路７１３の燃料の圧力と供給通路２５５の燃料の圧力とに差が生じると、当該圧力差に応じて連通路７１３から供給通路２５５に向かって比較的少量の燃料が順流し（図９の二点鎖線Ｌ９２）、または、供給通路２５５から連通路７１３に向かって比較的少量の燃料が逆流する（図９の二点鎖線Ｌ９３）。すなわち、特許請求の範囲に記載の「第二の所定の値」は、０となる。
【００９８】
第三実施形態による逆止弁部７０では、連通路７１３と供給通路２５５とを連通する比較的内径が小さいオリフィス７５１を有する。これにより、第一弁部材７３が第一弁座７２２に当接または離間することによって連通路７１３側から供給通路２５５側への燃料の「順流」を許容しつつ、オリフィス部７５を介して供給通路２５５側から連通路７１３側への燃料の「逆流」を許容する。これにより、逆止弁部７０は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００９９】
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態による燃料噴射弁を図１０に基づいて説明する。第四実施形態は、オリフィス部が設けられる位置が第三実施形態と異なる。なお、第三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。
【０１００】
第四実施形態による「弁装置」としての逆止弁部８０は、弁ハウジング７１、中間部材８２、「順流許容手段」としての第一弁部材８３及び第一スプリング７４、「逆流許容手段」及び「オリフィス形成部材」としてのオリフィス部８５、第一フィルタ７７、並びに、第二フィルタ７８などを有する。
【０１０１】
中間部材８２は、略円筒状に形成され、弁ハウジング７１の一方の端部７１１側の内壁７１４に固定されている。中間部材８２は、中心軸ＣＡ８０の方向に連通路８２１を有する。連通路８２１が有する二つの開口のうち供給通路２５５に連通する開口の縁部には第一弁部材８３が当接可能な第一弁座８２２が形成される。連通路８２１が有する二つの開口のうち連通路７１３に連通する開口にはオリフィス部８５が収容されている。
【０１０２】
第一弁部材８３は、略円環状に形成され、中間部材８２に対して供給通路２５５が形成される「中間部材の一方」に設けられている。第一弁部材８３は、第一弁ホルダ７４１に対して往復移動可能に弁ハウジング７１の内部に収容されている。第一弁部材８３は、中心軸ＣＡ８０の方向に中間部材８２の連通路８２１と供給通路２５５とを連通する第三貫通孔８３０を有する。一方の端面８３１には、第一スプリング７４の一端が当接している。他方の端面８３２は、第一弁座８２２に当接可能に形成されている。
【０１０３】
オリフィス部８５は、中間部材８２と一体に形成されている。オリフィス部８５は、比較的内径が小さく中心軸ＣＡ８０の方向に貫通するオリフィス８５１を有する。オリフィス８５１は、連通路７１３と連通路８２１とを連通する。
【０１０４】
逆止弁部８０では、第一スプリング７４の付勢力を付勢力Ｆ６、及び、図１０に示すように第一弁部材８３の外径を外径ＳＬ６、第一弁部材８３と第一弁座８２２とのシート径をシート径ＳＨ６とすると、式（６）の条件が成り立つときに第一弁部材８３は第一弁座８２２から離間する。これにより、図１０に示す二点鎖線Ｌ１０１のように連通路７１３から供給通路２５５に向かって燃料が流れる。
ＰＨ×（ＳＬ６−ＳＨ６）＋Ｆ６＜ＰＬ×（ＳＬ６−ＳＨ６）          ・・・（６）
すなわち、特許請求の範囲に記載の「第一の所定の値」は、Ｆ６／（ＳＬ６−ＳＨ６）となる。
【０１０５】
また、逆止弁部８０では、連通路７１３の燃料の圧力と供給通路２５５の燃料の圧力とに差が生じると、当該圧力差に応じて連通路７１３から供給通路２５５に向かって比較的少量の燃料が順流し（図１０の二点鎖線Ｌ１０２）、または、供給通路２５５から連通路７１３に向かって比較的少量の燃料（図１０の二点鎖線Ｌ１０３）が逆流する。すなわち、特許請求の範囲に記載の「第二の所定の値」は、０となる。
【０１０６】
第四実施形態による逆止弁部８０では、連通路７１３と供給通路２５５とを連通する比較的内径が小さいオリフィス８５１を有する。これにより、第一弁部材８３が第一弁座８２２に当接または離間することによって連通路７１３側から供給通路２５５側への燃料の「順流」を許容しつつ、オリフィス部８５を介して供給通路２５５側から連通路７１３側への燃料の「逆流」を許容する。これにより、逆止弁部８０は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【０１０７】
（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、逆止弁部を燃料供給システムに適用される高圧ポンプが備えるとした。しかしながら、本発明の弁装置が適用される技術分野はこれに限定されない。他方から一方への流体の順流を許容しつつ、一方の流体の圧力が他方の流体の圧力に所定の値を加えた値より大きくなると、一方から他方への流体の逆流を許容すればよい。
【０１０８】
（イ）上述の実施形態では、第一弁部材の形状は、円板状または円環状であるとした。しかしながら、第一弁部材の形状はこれに限定されない。平板状や球状であってもよい。
【０１０９】
（ウ）第三実施形態では、オリフィス部は、第一弁部材の略中央に位置するとした。しかしながら、第一弁部材におけるオリフィス部が設けられる位置は限定されない。第三実施形態の変形例である逆止弁部９０を図１１に示す。「逆流許容手段」及び「オリフィス形成部材」としてのオリフィス部９５は、第一弁部材７３の第一弁座７２２に当接可能な端部の一部に設けられる。オリフィス部９５は、第一弁部材７３と第一弁座７２２とが当接しているとき、第一弁座７２２との間に隙間を形成する「オリフィス」としての溝９５１を有している。式（５）の条件が成り立つときに第一弁部材７３は第一弁座７２２から離間し、図１１に示す二点鎖線Ｌ１１１のように連通路７１３から供給通路２５５に向かって燃料が流れる。一方、逆止弁部９０では、第一弁部材７３と第一弁座７２２とが当接しているか離間しているかにかかわらず、オリフィス部９５を介して供給通路２５５から連通路７１３に向かって燃料が逆流する。これにより、逆止弁部９０は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【０１１０】
以上、本発明はこのような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。
【符号の説明】
【０１１１】
５０、６０、７０、８０、９０・・・逆止弁部（弁装置）、
５１、６１、７１      ・・・弁ハウジング、
５２、６２、７２、８２・・・中間部材、
５２２、６２２、７２２、８２２・・・第一弁座、
５３、６３、７３、８３・・・第一弁部材（順流許容手段）、
５４、６４、７４      ・・・第一スプリング（第一付勢部材、順流許容手段）、
５５、６５            ・・・第二弁部材（逆流許容手段）、
５６、６６            ・・・第一スプリング（第二付勢部材、逆流許容手段）、
７５、８５、９５      ・・・オリフィス部（逆流許容手段）、
ＣＡ５０、ＣＡ６０、ＣＡ７０、ＣＡ８０・・・中心軸。
【図１】
2016003687.tif 000003
【図２】
2016003687.tif 000004
【図３】
2016003687.tif 000005
【図４】
2016003687.tif 000006
【図５】
2016003687.tif 000007
【図６】
2016003687.tif 000008
【図７】
2016003687.tif 000009
【図８】
2016003687.tif 000010
【図９】
2016003687.tif 000011
【図１０】
2016003687.tif 000012
【図１１】
2016003687.tif 000013