(57)【要約】【課題】インジェクタに対してキャビテーション・エロージョンの発生を防止することを課題とする。【解決手段】上流側通路６１１と下流側通路６１２と上流側弁座部６１３を有したボディ６１０と、下流側弁座部６２２を有したプラグ６２０と、上流側弁座部６１３と下流側弁座部６２２と択一的に着座可能な弁体６３０と、弁体６３０が上流側弁座部６１３に着座するように弁体６３０を付勢するスプリング６４０とを備え、弁体６３０は、上流側から作用する燃料の圧力によってスプリング６４０の付勢力に抗して上流側弁座６１３を離座して下流側弁座６２２に着座する。【選択図】図４
2009115256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路と前記流体通路の上流側及び下流側にそれぞれ形成された上流側弁座及び下流側弁座とを有したハウジングと、
前記上流側弁座及び下流側弁座に択一的に着座可能な弁体と、
前記弁体が前記上流側弁座に着座するように前記弁体を付勢する付勢手段とを備え、
前記弁体は、上流側から該弁体に作用する液圧によって前記付勢手段の付勢力に抗して前記上流側弁座を離座して前記下流側弁座に着座する、ことを特徴とする逆止弁。
【請求項２】
前記弁体は、前記上流側弁座に着座可能な球体部と、前記下流側弁体に着座可能な軸部とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記弁体を収納するボディと、前記ボディと嵌合するプラグとを含み、
前記下流側弁座は、前記プラグに形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の燃料供給システムとして、燃料ポンプと、燃料ポンプによって圧送された燃料を蓄圧するコモンレールと、コモンレールから内燃機関の各インジェクタに高圧燃料を供給するものが知られている。特許文献１には、このような燃料ポンプの弁構造に関する技術について開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１５９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インジェクタから内燃機関に噴射されずに余った燃料を燃料タンクに戻すためのリターン経路中には、逆止弁が配置されている。逆止弁は、弁座を有したボディと、弁体と、弁座に弁体が着座するように弁体を付勢するスプリングとを備えている。所定以上の燃料の圧力が弁体に作用すると、弁体は弁座から離座する構成となっている。弁体が弁座から離座した際には、負圧波が逆止弁からインジェクタに向けて伝播する場合がある。負圧波の振幅が大きいと、インジェクタ内が負圧になる恐れがある。インジェクタ内が負圧になると、インジェクタ内の燃料リターン通路内に気泡が発生する場合がある。この状態でインジェクタが内燃機関に燃料を噴射すると、燃料リターン通路の燃料が高圧状態となって気泡が潰され、インジェクタにキャビテーション・エロージョンが発生する恐れがある。特許文献１に開示されている弁構造は、逆止弁のリフト量を規制することにより、弁の閉じ遅れによる逆流の発生を抑えるものであるが、燃料の流路が完全に閉じられることはないので、このような構造によっては、負圧波の発生を充分に抑制することができない。
【０００５】
そこで本発明は、インジェクタに対してキャビテーション・エロージョンの発生を防止できる逆止弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、流体通路と前記流体通路の上流側及び下流側にそれぞれ形成された上流側弁座及び下流側弁座とを有したハウジングと、前記上流側弁座及び下流側弁座に択一的に着座可能な弁体と、前記弁体が前記上流側弁座に着座するように前記弁体を付勢する付勢手段とを備え、前記弁体は、上流側から該弁体に作用する液圧によって前記付勢手段の付勢力に抗して前記上流側弁座を離座して前記下流側弁座に着座する、ことを特徴とする逆止弁によって達成できる。
【０００７】
この構成により、弁体が上流側弁座から離座することにより、負圧波がインジェクタ側へと伝播するが、弁体が下流側弁座に着座することにより、正圧波がインジェクタ側に伝播する。弁体の上流側弁座からの離座と下流側弁座への着座は、略同時期に起こるため、負圧波を正圧波で打ち消すことができる。これにより、インジェクタに負圧波が伝播することによって、インジェクタの低圧燃料通路中の燃料に気泡が発生することを防止できる。これにより、インジェクタに対してキャビテーション・エロージョンの発生を防止できる。
【０００８】
上記構成において、前記弁体は、前記上流側弁座に着座可能な球体部と、前記下流側弁体に着座可能な軸部とを含む、構成を採用できる。
【０００９】
また、上記構成において、前記ハウジングは、前記弁体を収納するボディと、前記ボディと嵌合するプラグとを含み、前記下流側弁座は、前記プラグに形成されている、構成を採用できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インジェクタに対してキャビテーション・エロージョンの発生を防止できる逆止弁を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための複数の実施形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
先ずコモンレール式燃料供給システムの構成を説明する。図１は、コモンレール式燃料供給システムの構成図である。コモンレール式燃料供給システムは、エンジン（不図示）の各気筒に設けられたインジェクタ２００に加圧された燃料を供給するシステムである。コモンレール式燃料供給システムは、コモンレール１００、インジェクタ２００、サプライポンプ３００、ＥＣＵ５１０、ＥＤＵ５２０等によって構成される。
【００１３】
コモンレール１００は、インジェクタ２００に供給する高圧燃料を蓄圧する。コモンレール１００は、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように高圧ポンプ配管７７０を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ３００の吐出口と接続されるとともに、各インジェクタ２００へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管７２０が接続されている。
【００１４】
コモンレール１００の一端には、プレッシャリミッタを兼ねた減圧弁１２０が取り付けられている。減圧弁１２０は、ＥＣＵ５１０、又はＥＤＵ５２０から与えられる開弁指示信号によって開弁して還流配管７１０を介してコモンレール圧を急速に減圧する。コモンレールには、コモンレール圧センサ１１０が取り付けられており、蓄圧するコモンレール圧をＥＣＵ５１０に出力する。
【００１５】
インジェクタ２００は、エンジンの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール１００より分岐する複数のインジェクタ配管７２０の下流端に接続されて、コモンレール１００に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する。具体的な構成については後述する。インジェクタ２００からリークされる低圧のリーク燃料は、低圧燃料輸送管７５０から逆止弁６００を介して還流配管７１０に導かれて燃料タンク４００に戻される。この逆止弁６００は、所定圧力（例えば、２００ｋＰａ）以上で開弁し、エンジンの運転中にインジェクタ２００のリーク燃料圧力を所定圧力に保つ機能を有する。
【００１６】
サプライポンプ３００は、コモンレール１００へ高圧燃料を圧送する高圧ポンプと、燃料タンク４００内の燃料を燃料フィルタ４２０を介して高圧ポンプへ供給するフィードポンプとを内蔵し、フィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧ポンプで高圧に圧縮してコモンレール１００へ圧送する。
【００１７】
サプライポンプ３００には、燃料を高圧に加圧する加圧室内に燃料を導く燃料流路に、その燃料流路の開度度合を調整するためのＳＣＶ（吸入調量弁）３１０が搭載されている。このＳＣＶ３１０は、ＥＣＵ５１０からのポンプ駆動信号によって制御されることにより、加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整し、コモンレール１００へ圧送する燃料の吐出量を変更する。これにより、コモンレール圧が調整される。
【００１８】
サプライポンプ３００の内部は潤滑のために燃料で満たされている。具体的に、サプライポンプ３００内のフィードポンプの吐出する燃料の一部がサプライポンプ３００内を満たすように設けられており、サプライポンプ３００内から溢れる燃料は、サプライポンプ３００のオーバーフロー部３２０からオーバーフロー配管７３０を介して還流配管７１０へ導かれて燃料タンク４００に戻される。
【００１９】
次に、インジェクタ２００の構造について説明する。図２は、インジェクタ２００の縦断面図である。図２に示すように、インジェクタ２００内には、コモンレール１００からインジェクタ２００内に高圧燃料を供給するための高圧燃料通路２１０が形成されている。またインジェクタ２００内には、燃料噴射の実行時に高圧燃料通路２１０と連通して噴射に供されない燃料の一部をインジェクタ２００の外部へと排出するための燃料リターン通路２１２が形成されている。
【００２０】
高圧燃料通路２１０は、燃料噴射弁内部に形成された燃料溜まり室２１４、付勢室２１６、および制御室２１８とそれぞれ連通しており、これらは高圧燃料通路２１０から供給される高圧燃料によって満たされている。ボディ２２２の先端部には、燃料を燃焼室へと噴射するための噴孔２２０が形成されている。燃料溜まり室２１４内には、噴孔２２０と燃料溜まり室２１４との連通および遮断を切り換えるためのニードル弁２２４が軸方向に往復移動可能に配設されている。
【００２１】
付勢室２１６には、ニードル弁２２４を閉弁方向に付勢するスプリング２２６が配設されている。
【００２２】
制御室２１８は、高圧燃料通路２１０と燃料リターン通路２１２との接続部分に形成される。制御室２１８内には、高圧燃料通路２１０と燃料リターン通路２１２との連通および遮断を切り換えるための制御弁２２８が配設されている。制御弁２２８は、弁部２３０と支持部２３２とからなり、支持部２３２が燃料噴射ボディ２２２内壁に支持されつつ軸方向に摺動移動可能に配設されている。
【００２３】
付勢室２１６と制御室２１８とは排出通路２３４によって連通されている。このため排出通路２３４内は、高圧燃料通路２１０から供給される高圧燃料に満たされている。
【００２４】
一方、燃料リターン通路２１２は、排出室２３６、リフタ室２３８、およびアクチュエータ室２４０とそれぞれ連通し、これらは上述した高圧燃料通路２１０内の燃料圧力に比べて低い圧力の燃料によって満たされている。
【００２５】
排出室２３６内には、制御弁２２８を閉弁方向に付勢するためのスプリング２４２が配設されている。リフタ室２３８内には、後述するアクチュエータ２４４の変位を制御弁２２８へと伝達するためのリフタ２４６が軸方向に往復移動可能に収容されている。
【００２６】
アクチュエータ室２４０は、燃料リターン通路２１２の一部を成している。アクチュエータ室２４０内には、制御弁２２８を開弁させるための駆動力を与えるピエゾアクチュエータ（以下、単にアクチュエータと称する）２４４が配設されている。アクチュエータ室２４０内部にはアクチュエータ２４４と同軸上にピストン２４８が配設されており、ピストン２４８の上端部はアクチュエータ２４４の下端部と接続されるとともに、ピストン２４８の下端部はスプリング２５０を介してリフタ２４６に接続されている。また、ピストン２４８をアクチュエータ２４４に向けて付勢するスプリング２５９が設けられている。
【００２７】
アクチュエータ２４４は、電圧の印加の有無に応じて伸縮する特性を有する板状のピエゾ素子を積層して形成されている。ピエゾ素子としては例えば、チタン酸ジルコン酸鉛ＰＺＴ等が採用される。アクチュエータ２４４は燃料と触れることで劣化し、ひいては作動障害を起こすおそれがある。このため、アクチュエータ２４４に燃料が接触しないようシールするために、アクチュエータ２４４の外周面には、ホルダ２５２およびカバー２５４が設けられている。ホルダ２５２を介してアクチュエータ２４４の一端がアクチュエータ室２４０の上壁面に固定されているため、アクチュエータ２４４はその一端がボディ２２２に固定されることになる。カバー２５４の上端部はホルダ２５２の下端部に接続され、カバー２５４の下端部はピストン２４８の外周面に接合されているため、アクチュエータ２４４が燃料と直接触れることはない。
【００２８】
カバー２５４は、図２に示されるように、燃料リターン通路２１２側に向けて突出している山部２５６と、これとは反対にアクチュエータ２４４に向けて突出している谷部２５８とが交互に形成される形状、いわゆる蛇腹状となっている。このため、アクチュエータ２４４が伸縮作動した場合には、それに応じてカバー２５４自身も伸縮するようになっている。カバー２５４の材質としては、例えばステンレス鋼が採用される。
【００２９】
次に、インジェクタ２００の作用について説明する。アクチュエータ２４４に対して電圧が印加されると、アクチュエータ２４４は噴孔２２０側に伸長することにより、ピストン２４８およびリフタ２４６を介して制御弁２２８を開弁方向、すなわち図１において下方向に移動させる。このとき蛇腹状に形成されたカバー２５４は、アクチュエータ２４４のシール性を維持しながらも、アクチュエータ２４４の伸長作動に応じて伸長する。制御弁２２８が開弁されることにより、制御室２１８と、リフタ室２３８および燃料リターン通路２１２とが連通され、付勢室２１６や制御室２１８といった高圧燃料通路２１０から高圧燃料が供給される領域では燃料圧力が低下するようになる。こうして、付勢室２１６内の燃料圧力が低下すると、噴孔２２０と燃料溜まり室２１４とを遮断する位置にニードル弁２２４を保持していた力（図１においてニードル弁２２４に対して下向きに作用する力）が小さくなる。したがって、燃料溜まり室２１４内の燃料圧力に基づいてニードル弁２２４を開弁方向へと押圧する力が、ニードル弁２２４を閉弁方向へと付勢する力よりも大きくなる。その結果、ニードル弁２２４は開弁方向へと移動し、燃料が噴孔２２０を通じて燃焼室内に噴射される。
【００３０】
上述した態様により燃料噴射が実行されると、高圧燃料通路２１０内などに存在する高圧燃料が、制御室２１８およびリフタ室２３８を経由して燃料リターン通路２１２内へと排出される。
【００３１】
ここで、燃料噴射を実行することに伴って発生していた従来の問題点について説明する。燃料噴射が実行されると、燃料リターン通路２１２内では燃料の圧力分布に大きな乱れ、すなわち燃料による圧力脈動が生じる。その結果、燃料リターン通路２１２内には、燃料圧力が高くなる部分と低くなる部分とが現れ、そのうち燃料の圧力が低くなって、燃料の飽和蒸気圧を下回る部分では、液体状態の燃料の中から気泡が発生する。
【００３２】
気泡が発生するメカニズムについて説明する。燃料噴射の実行により、燃料リターン通路２１２内に正圧脈動が発生し、逆止弁６００に向かって正圧波が進行する。逆止弁６００に正圧波が進行すると、逆止弁６００が従来のものである場合には、詳しくは後述するが、弁体が弁座から離座することにより、負圧波が発生して、逆止弁６００からインジェクタ２００へと向かう。このとき、弁体が弁座から離座する圧力の設定値は、通常、大きい場合であっても１ＭＰａ（メガパスカル）以下である。弁体が再び弁座に着座すると、リターン通路２１２内の燃料は、弁体が弁座から離座する圧力よりも若干低い圧力となる。また、負圧波は−２ＭＰａ〜−３ＭＰａ程度である。従って、燃料リターン通路２１２に負圧波が伝播すると、燃料リターン通路２１２の燃料の圧力は、負圧波の圧力と、弁体が弁座から離座する圧力よりも若干低い圧力との合計値となる。この合計値は、負圧となる。
【００３３】
燃料リターン通路２１２にまで負圧波が伝播すると、燃料の中から気泡が発生する。特に、カバー２５４の外周部に形成された蛇腹部近傍に発生する。図３は、カバー２５４の拡大図である。燃料中に発生した気泡は、谷部２５８に浸入して滞留しやすい。谷部２５８に気泡が滞留した状態で、再度燃料噴射が実行されると、気泡が潰されてキャビテーション・エロージョンが起こる場合がある。これにより、カバー２５４が破損し、アクチュエータ２４４内に燃料が浸入する恐れがある。
【００３４】
しかしながら、本実施例に係る逆止弁６００は、このような負圧波の発生が抑制された構造を有している。以下に、逆止弁６００について詳細に説明する。図４は、逆止弁６００の構造を説明するための断面図である。図４（Ａ）は、弁体６３０が、上流側弁座部６１３に着座した状態を示しており、図４（Ｂ）は、弁体６３０が、上流側弁座部６１３から離座して下流側弁座部６２２に着座した状態を示している。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、逆止弁６００は、ボディ６１０、プラグ６２０、弁体６３０、スプリング６４０などから構成される。ボディ６１０は、内部に流体である燃料が通過する上流側通路６１１、下流側通路６１２が形成されている。下流側通路６１２は、上流側通路６１１よりも径が大きく形成されている。上流側通路６１１と下流側通路６１２との間には、弁体６３０が着座可能な上流側弁座部６１３が環状に形成されている。弁体６３０は、ボディ６１０内に、詳細には、下流側通路６１２内に配置されている。また、スプリング６４０は、下流側通路６１２内に配置され、弁体６３０が上流側弁座部６１３に着座するように弁体６３０を付勢する。スプリング６４０は、その一端が弁体６３０に掛けられ、スプリング６４０の他端は、下流側通路６１２内に配置されたプラグ６２０に掛けられている。
【００３６】
プラグ６２０は、ボディ６１０の下流側通路６１２内に嵌合しており、下流側で拡径した大径部６２３と、上流側で縮径した小径部６２４とから構成され、円柱状に形成されている。プラグ６２０には、その中心を逆止弁６００の軸方向に貫通した通路６２１が形成されている。小径部６２４の先端側には、下流側弁座部６２２が形成されている。下流側通路６１２とプラグ６２０とによって、弁体６３０が収納される弁室が画定されている。
【００３７】
弁体６３０は、球体部６３１と、球体部６３１の背面からプラグ６２０に向けて突出した軸部６３２とから構成される。球体部６３１の径は、上流側通路６１１の径よりも大きく、かつ下流側通路６１２の径よりも小さく形成されている。軸部６３２は、下流側弁座部６２２と対向するように延在している。軸部６３２の先端は、下流側弁座部６２２に着座可能に半球状に形成されている。ボディ６１０とプラグ６２０とは、ハウジングに相当する。
【００３８】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した状態から、インジェクタ２００からのリターン燃料の圧力の作用によって、弁体６３０が、下流側に移動した際の様子を示している。図４（Ｂ）に示すように、リターン燃料の圧力が、スプリング６４０の付勢力に抗して弁体６３０に作用すると、球体部６３１が上流側弁座部６１３から離座し、軸部６３２が下流側弁座部６２２に着座する。即ち、弁体６３０は、上流側弁座部６１３及び下流側弁座部６２２に択一的に着座する。
【００３９】
次に、逆止弁６００の作用について説明する。図４に示すように、弁体６３０が上流側弁座部６１３から離座すると、弁体６３０よりも上流側の燃料が、下流側通路６１２内に侵入し、負圧波が発生する。この負圧波は、インジェクタ２００へ向かって進行する。しかしながら、弁体６３０が上流側弁座部６１３から離座すると略同時期に、軸部６３２が下流側弁座部６２２に着座する。これにより、下流側通路６１２に浸入した燃料の流れは塞ぎ止められることになる。従って、軸部６３２が下流側弁座部６２２に着座することにより、反射波として、正の圧力波がインジェクタ２００へ向かって進行することになる。負圧波と正圧波とが略同時期に発生するため、両波がインジェクタ２００に伝播した際に打ち消しあうように作用する。これにより、燃料リターン通路２１２内に負圧が発生して、キャビテーション・エロージョンの原因となる気泡の発生を抑制できる。
【００４０】
尚、上流側弁座部６１３に着座した状態での弁体６３０には、インジェクタ２００側からの燃料の圧力と、スプリング６４０による付勢力とがかかっており、逆止弁６００内の燃料は、プラグ６２０側から燃料タンク４００側へと戻る。このような条件が成立するには、ボディ６１０側の弁体６３０のシート面積をＡとし、プラグ６２０側の弁体６３０シート面積をａとし、弁体６３０の開弁圧をＰｃｋとし、スプリング６４０のバネ定数をｋとし、弁体６３０の最大のリフト量をＬとすると、弁体６３０が下流側弁座部６２２に着座した状態で以下の式が成立するように設定する必要がある。
【００４１】
（数１）
Ａ＊Ｐｃｋ＜ａ＊Ｐｃｋ＋ｋＬ…（１）
【００４２】
この条件式が成立しないと、弁体６３０は下流側弁座部６２２に着座したままの状態となるからである。
【実施例２】
【００４３】
次に、実施例２に係る逆止弁の構造について説明する。尚、実施例１に係る逆止弁６００と類似する部材については、類似する符号を用いることにより、説明を省略する。図５は、実施例２に係る逆止弁６００ａの構造を説明するための断面図である。尚、図５での、弁体６３０ａは、弁座部６１３ａから離座した状態を示している。
【００４４】
図５に示すように、弁体６３０ａは、球状に形成されている。また、プラグ６２０ａには、燃料通路は形成されておらず、下流側通路６１２ａの中腹部に、下流側通路６１２ａを貫通するように排出口６１４ａが形成されている。排出口６１４ａは、下流側通路６１２ａ内の燃料を燃料タンク４００側に戻すためのものである。通常の状態、即ちインジェクタ２００から燃料噴射が事項されていない状態では、弁体６３０ａは、弁座部６１３ａに着座して、上流側通路６１１ａと下流側通路６１２ａとの連通を遮断し、燃料噴射が実行されると、弁体６３０ａが弁座部６１３ａから離座して、上流側通路６１１ａと下流側通路６１２ａとが連通する。弁体６３０ａが弁座部６１３ａから離座すると、弁体６３０ａは、プラグ６２０ａの小径部６２４ａの先端部に当接することにより、弁体６３０ａのリフト量が規制されている。即ち、プラグ６２０ａは、弁体６３０ａのリフト量を規制するストッパーとして機能する。
【００４５】
弁体６３０ａのリフト量について説明する。まず、インジェクタ２００から進行する進行波と、逆止弁６００ａから反射される負圧波との関係について説明する。図６は、インジェクタ２００から伝播される進行波と、逆止弁６００ａから反射される負圧波との関係について説明図である。逆止弁６００ａの開弁圧をＰｃｋとし、インジェクタ２００からの進行波の振幅をΔＰｓとし、逆止弁６００ａから反射される負圧波の振幅をΔＰｒとする。また、図５に示すように、上流側通路６１１ａの面積をＡとし、弁体６３０ａが弁座部６１３ａから離座した状態での弁体６３０ａと下流側通路６１２ａとの隙間の面積をＢとする。
【００４６】
次に、進行波と反射波との関係と、上流側通路６１１の面積Ａと、離座した状態での弁体６３０ａと下流側通路６１２ａとの隙間の面積Ｂとの関係とを説明する。図７は、進行波と反射波との関係と、上流側通路６１１の面積Ａと、離座した状態での弁体６３０ａと下流側通路６１２ａとの隙間の面積Ｂとの関係を説明図である。図７に示したグラフは、縦軸を、ΔＰｒ／ΔＰｓとし、横軸を、面積Ｂ／面積Ａとしている。
【００４７】
面積Ｂ／面積Ａ＝０の場合、即ち、面積Ｂ＝０の場合には、弁体６３０ａが弁座部６１３ａに着座したままの状態であるため、インジェクタ２００側からの進行波は、弁体６３０ａで反射した正圧波となる。この反射した正圧波の大きさは、インジェクタ２００側からの進行波と等しい大きさとなる。従って、ΔＰｒは、正の値をとり、ΔＰｒ／ΔＰｓ＝１となる。
【００４８】
０＜面積Ｂ／面積Ａ＜１の場合、即ち、面積Ｂ＜面積Ａの場合には、インジェクタ２００側からの進行波は弁体６３０ａで反射して、インジェクタ２００側からの進行波の振幅ΔＰｓよりも振幅の小さい正圧波となる。従って、０＜ΔＰｒ／ΔＰｓ＜１となる。
【００４９】
面積Ｂ／面積Ａ＝１の場合、即ち、面積Ｂ＝面積Ａの場合には、反射波は発生しない。このため、ΔＰｒ＝０となり、ΔＰｒ／ΔＰｓ＝０となる。
【００５０】
面積Ｂ／面積Ａ＞１の場合、即ち、面積Ｂ＞面積Ａの場合には、反射波は、負圧となる。従って、ΔＰｒ＜０となり、ΔＰｒ／ΔＰｓ＜０となる。
【００５１】
ここで、インジェクタ２００の燃料リターン通路２１２内に負圧が伝播することに起因した気泡の発生を抑制するためには、反射波の振幅ΔＰｒと逆止弁６００ａの開弁設定圧力Ｐｃｋとの合計圧力が、大気圧以下の負圧とならないように、面積Ｂを設定する必要がある。逆止弁６００ａにおいては、ΔＰｒとＰｃｋとの合計圧力の負圧とならないように、面積Ｂが所定値以下となるように、弁体６３０ａのリフト量が、プラグ６２０ａによって設定されている。これにより、燃料リターン通路２１２内に負圧が発生して、キャビテーション・エロージョンの原因となる気泡の発生を抑制できる。
【実施例３】
【００５２】
次に、実施例３に係る、負圧波の発生を抑制する機構について説明する。図８は、実施例３に係る負圧波の発生を抑制する機構の説明図である。尚、実施例３に係る機構について、実施例１と同一又は類似する機構については同一又は類似の符号を用いることによりその説明を省略する。図８（Ａ）に示すように、低圧燃料輸送管７５０ａには、逆止弁６００ｘに最も近い位置のインジェクタ２００と、逆止弁６００ｘとの間から分岐した枝管７６０ａが形成されている。尚、逆止弁６００ｘは、上述したような、負圧波を抑制する構造が採用されていない、従来の構造によるものである。枝管７６０ａは、低圧燃料輸送管７５０ａから鉛直下方に延びている。また、低圧燃料輸送管７５０ａと枝管７６０ａとは、内径が同一である。また、分岐部から逆止弁６００ｘの弁体までの距離Ｄ１と、分岐部から枝管７６０ａの先端部までの距離Ｄ２とは、略等しい。
【００５３】
次に、枝管７６０ａの機能について説明する。インジェクタ２００から低圧燃料輸送管７５０ａを介して逆止弁６００ｘへと向かう圧力波は、低圧燃料輸送管７５０ａと枝管７６０ａとの分岐部を通過時に分断されて、略同一振幅の圧力波が、分岐部から枝管７６０ａの先端側と、逆止弁６００ｘ側とにそれぞれ進行する。Ｄ１＝Ｄ２であるため、分岐部を通過した２つの進行波は、略同時期に、一方は、弁体に到達し、他方は、枝管７６０ａの先端に到達する。逆止弁６００ｘ側に進行した圧力波は、弁体の離座により、負圧波となって反射し、逆止弁６００ｘ側から分岐部へと向かう。一方、枝管７６０ａの先端に到達した圧力波は、正圧波となって反射し、分岐部に向かう。互いに反射された波は、分岐部で略同時にぶつかり合って打ち消しあう。これにより、負圧波が、インジェクタ２００まで伝播することを防止できる。
【００５４】
図８（Ｂ）は、枝管７６０ａの先端部の拡大断面図である。枝管７６０ａの先端部は、エンジンの外壁部７６２にボルト７６１によって固定されている。これにより、枝管７６０ａは、低圧燃料輸送管７５０ａ全体を固定する機能を有する。尚、枝管７６０ａが固定される箇所は、エンジンの外壁部に限られない。
【００５５】
また、枝管７６０ａは、実際にエンジンに取り付けられた際に、鉛直下方を向く。これにより、枝管７６０ａ内に燃料が常に充填した状態にすることができる。例えば、枝管７６０ａがエンジンに取り付けられた際に鉛直上方を向くように設計した場合には、配管組立作業や修理の際に、枝管７６０ａ内の燃料は抜かれた状態となり、この状態で枝管７６０ａがエンジンに取り付けられると、枝管７６０ａ内に空気が溜まり、燃料が充填されない恐れがある。しかしながら、エンジンに取り付けた際に枝管７６０ａが鉛直下方を向くよう設計することにより、このような問題の発生を抑制できる。従って、枝管７６０ａ内に燃料を充填することができ、枝管７６０ａの先端で圧力波を反射させることができる。
【００５６】
次に、実施例４に係る、負圧波の発生を抑制する機構について説明する。図９は、実施例４に係る負圧波の発生を抑制する機構の説明図である。尚、実施例４に係る機構について、実施例１と同一又は類似する機構については、同一又は類似の符号を用いることによりその説明を省略する。図９に示すように、低圧燃料輸送管７５０ｂには、逆止弁６００ｘに最も近い位置のインジェクタ２００と、逆止弁６００ｘとの間にチューブ管８００が形成されている。チューブ管８００は、縦弾性係数の小さい材料によって成形されている。インジェクタ２００から逆止弁６００ｘに向かう正圧波は、チューブ管８００を通過することにより、著しく減衰される。反射により発生した、逆止弁６００ｘからインジェクタ２００へと向かう負圧波は、再度チューブ管８００を通過する。これにより、負圧波も著しく減衰される。この減衰された負圧波は、逆止弁６００ｘの設定圧力よりも小さくなる。これにより、この減衰された負圧波が、燃料リターン通路２１２内にまで伝播しても気泡は発生しない。
【００５７】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定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変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】コモンレール式燃料供給システムの構成図である。
【図２】インジェクタの縦断面図である。
【図３】カバーの拡大図である。
【図４】逆止弁の構造を説明するための断面図である。
【図５】実施例２に係る逆止弁の構造を説明するための断面図である。
【図６】インジェクタから伝播される進行波と、逆止弁から反射される負圧波との関係について説明図である。
【図７】進行波と反射波との関係と、上流側通路の面積、離座した状態での弁体と下流側通路との隙間の面積との関係とを説明図である。
【図８】実施例３に係る負圧波の発生を抑制する機構の説明図である。
【図９】実施例４に係る負圧波の発生を抑制する機構の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  コモンレール
２００  インジェクタ
２１０  高圧燃料通路
２１２  燃料リターン通路
２４４  アクチュエータ
２５４  カバー
３００  サプライポンプ
４００  燃料タンク
６００、６００ａ、６００ｘ  逆止弁
６１０  ボディ
６１１  上流側通路
６１２  下流側通路
６１３  上流側弁座部
６２０  プラグ
６２１  通路
６２２  下流側弁座部
６２３  大径部
６２４  小径部
６３０  弁体
６４０  スプリング
７６０ａ  枝管
８００  チューブ管
【図１】
2009115256.tif 000003
【図２】
2009115256.tif 000004
【図３】
2009115256.tif 000005
【図４】
2009115256.tif 000006
【図５】
2009115256.tif 000007
【図６】
2009115256.tif 000008
【図７】
2009115256.tif 000009
【図８】
2009115256.tif 000010
【図９】
2009115256.tif 000011