(57)【要約】【課題】コンパクトなリリーフシート部材で、リリーフシート部材のシート部の変形を抑制することができる高圧燃料供給ポンプ等を提供する。【解決手段】高圧燃料供給ポンプは、リリーフ弁機構２００Ａを有する。リリーフ弁機構２００Ａは、バルブ２０２（リリーフ弁）と、リリーフシート２０１（リリーフシート部材）と、を備える。バルブ２０２（リリーフ弁）は、リリーフシート２０１（リリーフシート部材）に着座する。バルブ２０２（リリーフ弁）の側のリリーフシート２０１（リリーフシート部材）の外周部は、溝部２０１ｄを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リリーフ弁機構を有する高圧燃料供給ポンプであって、
前記リリーフ弁機構は、
リリーフ弁と、
前記リリーフ弁が着座するリリーフシート部材と、を備え、
前記リリーフ弁の側の前記リリーフシート部材の外周部は、
溝部を有する
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプであって、
前記リリーフ弁と反対側の前記リリーフシート部材の外周部は、
その外周に配置される部材に圧入される圧入部を有し、
前記リリーフ弁の側の前記リリーフシート部材の外周部は、
前記圧入部より小さい外径の突起部を形成する
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプであって、
前記溝部は、
傾斜面を含む
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプであって、
前記傾斜面は、
前記リリーフ弁の側に縮径する円錐台の側面である
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプであって、
前記リリーフシート部材は、
前記リリーフ弁と前記リリーフシート部材を収納するリリーフボディ又は前記リリーフ弁機構を収納するポンプボディに圧入される圧入部を有する
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプであって、
前記リリーフ弁機構の下流側は、
加圧室又はダンパ室に接続される
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項７】
リリーフ弁と、
前記リリーフ弁が着座するリリーフシート部材と、を備え、
前記リリーフ弁の側の前記リリーフシート部材の外周部とその外周に配置される部材との間に隙間が形成され、
前記リリーフ弁の側の前記リリーフシート部材の外周部は、
溝部を有する
ことを特徴とするリリーフ弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料供給ポンプ及びリリーフ弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料分配管の内外の差圧を小さくしてボールバルブ体を使用しながらも調圧性能を確保し、またボールバルブ体の使用をもって構造を簡素化することのできる燃料分配管用リリーフバルブの一例として、特許文献１には、筒内噴射式のエンジンの燃料分配管に固定されるリリーフバルブのバルブボデーに、バルブ体と、バルブ体によって開閉される座面を有するバルブシートと、バルブ体を閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを組み込み、バルブ体をボールバルブ体とし、ボールバルブ体より下流側の燃料通路にバルブシートの通路面積より小さい開口面積の絞り孔を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４０５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
環境適合性向上のため、内燃機関の燃料噴射弁の噴射圧力は上昇傾向にある。噴射圧力が増大すると高圧燃料供給ポンプに搭載されるリリーフばねが大型化するため、レイアウト性の向上が求められる。また、燃料が圧縮性の影響を受けると、吐出効率（プランジャの押しのけ容積に対する実吐出流量の比）が低下するという課題がある。この圧縮性の影響を低減するためには、加圧室容積を低減することが求められる。
【０００５】
特許文献１では、燃料分配管にねじ付けによって固定するバルブボデーのおねじ部をバルブシートと径方向に重複しない位置に設け、バルブボデーのねじ付け力によるおねじ部の歪みによるバルブシートの変形を防止している。
【０００６】
しかしながら、この特許文献１に開示されるような技術では、円筒形状のバルブシートはバルブボデーに挿入され、かつバルブシート圧入用孔に圧入によって固定されているため、バルブシートは圧入によるシートの変形を受ける構造となっている。シートの変形を抑制するためにはバルブシート外周部を圧入しない逃げ部を大きく確保する必要があるため、レイアウト性と吐出効率が低下するおそれがある。
【０００７】
すなわち、従来、コンパクトなリリーフシート部材で、リリーフ弁が着座するリリーフシート部材のシート部の変形を抑制することができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、コンパクトなリリーフシート部材で、リリーフシート部材のシート部の変形を抑制することができる高圧燃料供給ポンプ等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一例は、リリーフ弁機構を有する高圧燃料供給ポンプであって、前記リリーフ弁機構は、リリーフ弁と、前記リリーフ弁が着座するリリーフシート部材と、を備え、前記リリーフ弁の側の前記リリーフシート部材の外周部は、溝部を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コンパクトなリリーフシート部材で、リリーフシート部材のシート部の変形を抑制することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプが適用されるエンジンシステムの構成図を示す。
【図２】本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプの縦断面図である。
【図３】本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプの上方から見た水平方向断面図である。
【図４】本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプの図２と別方向から見た縦断面図である。
【図５】本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構の拡大縦断面図であり、電磁吸入弁機構が開弁状態にある状態を示す。
【図６】本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプのリリーフ弁機構の拡大縦断面図であり、リリーフ弁機構が閉弁状態にある状態を示す。
【図７】本発明の実施例２による高圧燃料供給ポンプのリリーフ弁機構の拡大縦断面図であり、リリーフ弁機構が閉弁状態にある状態を示す。
【図８】本発明の実施例３による高圧燃料供給ポンプの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施例１〜３による高圧燃料供給ポンプを、図面を用いて説明する。
【００１３】
＜実施例１＞  
本発明の実施例１による高圧燃料供給ポンプについて図１乃至図６を用いて説明する。最初に、本実施例の高圧燃料供給ポンプのシステム構成と動作について図１乃至図５を用いて説明する。
【００１４】
図１は高圧燃料供給ポンプが適用されたエンジンシステムの構成図、図２は高圧燃料供給ポンプの縦断面図、図３は高圧燃料供給ポンプの上方から見た水平方向断面図、図４は高圧燃料供給ポンプの図２と別方向から見た縦断面図、図５は高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構の拡大縦断面図であり、電磁吸入弁機構が開弁状態にある状態を示す。
【００１５】
図１において、破線で囲まれた部分が高圧燃料供給ポンプの本体（ポンプボディ１）を示している。この図１中の破線の中に示されている機構・部品はポンプボディ１に一体に組み込まれていることを示す。
【００１６】
燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの信号に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられる。この燃料は適切なフィード圧力に加圧されて燃料配管２８を通して高圧燃料供給ポンプの低圧燃料吸入口１０ａに送られる。
【００１７】
低圧燃料吸入口１０ａから吸入ジョイント５０（図４）を通過した燃料は、低圧燃料吸入口１０ｂ、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｄを介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。
【００１８】
電磁吸入弁機構３００に流入した燃料は、吸入弁３０により開閉される吸入口を通過し加圧室１１に流入する。
【００１９】
ここで、エンジンのカム９３（図２）によりプランジャ２に往復運動する動力が与えられる。このプランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降行程には吸入弁３０から燃料を吸入し、上昇行程には、燃料が加圧される。
【００２０】
吐出弁機構１００を介し、圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ燃料が圧送される。
【００２１】
そしてＥＣＵ２７からの信号に基づきインジェクタ２４がエンジンへ燃料を噴射する。
【００２２】
本実施例はインジェクタ２４がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧燃料供給ポンプである。
【００２３】
高圧燃料供給ポンプは、ＥＣＵ２７から電磁吸入弁機構３００への信号により、所望の燃料流量の供給燃料を吐出する。
【００２４】
図２および図４に示すように本実施例の高圧燃料供給ポンプは内燃機関の高圧燃料供給ポンプ取付け部９０に密着して固定される。より具体的には、図３のポンプボディ１に設けられた取付けフランジ１ａにボルトによる固定用の穴１ｂが形成されており、これに複数のボルトが挿入されることで、取付けフランジ１ａが内燃機関の高圧燃料供給ポンプ取付け部９０に密着し、固定される。
【００２５】
高圧燃料供給ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間のシールのためにＯリング６１がポンプボディ１に嵌め込まれ、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
【００２６】
ポンプボディ１にはプランジャ２の往復運動をガイドし、ポンプボディ１と共に加圧室１１を形成するシリンダ６が取り付けられている。つまり、プランジャ２はシリンダ６の内部を往復運動することで加圧室１１の容積を変化させる。また燃料を加圧室１１に供給するための電磁吸入弁機構３００と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構１００が設けられている。
【００２７】
シリンダ６はその外周側においてポンプボディ１と圧入されている。さらに、固定部６ａにおいて、ポンプボディ１を内周側へ変形させてシリンダ６が図中上方向へ押圧されており、シリンダ６の上端面で加圧室１１にて加圧された燃料が低圧側に漏れないようシールされている。
【００２８】
プランジャ２の下端には、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム９３の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット９２が設けられている。プランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット９２に圧着されている。これによりカム９３の回転運動に伴い、プランジャ２を上下に往復運動させることができる。
【００２９】
また、シールホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下方部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されている。これにより、プランジャ２が摺動したとき、副室７ａの燃料をシールし内燃機関の内部へ流入するのを防ぐ。同時に内燃機関内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプボディ１の内部に流入するのを防止する。
【００３０】
図３および図４に示すように、高圧燃料供給ポンプのポンプボディ１の側面部には吸入ジョイント５０が取り付けられている。吸入ジョイント５０は、車両の燃料タンク２０からの燃料を供給する低圧配管に接続されており、燃料はここから高圧燃料供給ポンプ内部に供給される。
【００３１】
低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、図３に示すポンプボディ１に上下方向に連通した低圧燃料吸入口１０ｂを通って圧力脈動低減機構９に向かう。
【００３２】
圧力脈動低減機構９はダンパカバー１４とポンプボディ１の上端面との間に配置され、ポンプボディ１の上端面に配置された保持部材９ｂにより下側から支持される。具体的には、圧力脈動低減機構９は２枚のダイアフラムを重ね合わせて構成され、その内部には０．３ＭＰａ〜０．６ＭＰａのガスが封入されており、外周縁部が溶接で固定される。そのために外周縁部は薄く、内周側に向かって厚くなるように構成されている。
【００３３】
保持部材９ｂの上面には圧力脈動低減機構９の外周縁部を下側から固定するための凸部が形成される。一方でダンパカバー１４の下面には圧力脈動低減機構９の外周縁部を上側から固定するための保持部材９ａの凸部が配置される。これらの凸部は円形状に形成されており、これらの凸部により挟まれることで圧力脈動低減機構９が固定される。本実施例では、ダンパカバー１４と保持部材９ａは一体に構成されるが、別体であってもよい。
【００３４】
なお、ダンパカバー１４はポンプボディ１の外縁部に対して圧入されて固定されるが、この際に保持部材９ａが弾性変形して、圧力脈動低減機構９を支持する。このようにして圧力脈動低減機構９の上下面には低圧燃料吸入口１０ａ、１０ｂと連通するダンパ室１０ｃが形成される。
【００３５】
なお、保持部材９ａ、９ｂには圧力脈動低減機構９の上側と下側とを連通する通路が形成されており、これによりダンパ室１０ｃは圧力脈動低減機構９の上下面に形成される。
【００３６】
ダンパ室１０ｃを通った燃料は次にポンプボディ１に上下方向に連通して形成された吸入通路１０ｄを介して電磁吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。なお、吸入ポート３１ｂは吸入弁シート３１ａを形成するシート部材３１に上下方向に連通して形成される。
【００３７】
図３に示すように加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構１００は、吐出弁シート１０１、吐出弁シート１０１と接離する吐出弁１０２、吐出弁１０２を吐出弁シート１０１に向かって付勢する吐出弁ばね１０３、吐出弁１０２のストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ１０４から構成されている。吐出弁ストッパ１０４とポンプボディ１とは当接部１０５で溶接により接合されており、燃料を外部から遮断している。
【００３８】
加圧室１１と吐出弁室１２ａに燃料差圧が無い状態では、吐出弁１０２は吐出弁ばね１０３による付勢力で吐出弁シート１０１に圧着され閉弁状態となっている。
【００３９】
加圧室１１の燃料圧力が、吐出弁室１２ａの燃料圧力よりも大きくなった時に初めて、吐出弁１０２は吐出弁ばね１０３に逆らって開弁する。そして、加圧室１１内の高圧の燃料は吐出弁室１２ａ、燃料吐出通路１２ｂ、燃料吐出口を経てコモンレール２３へと吐出される。
【００４０】
吐出弁１０２は開弁した際、吐出弁ストッパ１０４と接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁１０２のストロークは吐出弁ストッパ１０４によって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁１０２の閉じ遅れにより、吐出弁室１２ａへ高圧吐出された燃料が、再び加圧室１１内に逆流してしまうのを防止でき、高圧燃料供給ポンプの効率低下が抑制できる。
【００４１】
また、吐出弁１０２が開弁および閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁１０２がストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ストッパ１０４の外周面にてガイドしている。以上のようにすることで、吐出弁機構１００は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。
【００４２】
以上に説明したように、加圧室１１は、ポンプボディ１、電磁吸入弁機構３００、プランジャ２、シリンダ６、吐出弁機構１００にて構成されている。
【００４３】
図５は電磁吸入弁機構３００の詳細な構成を示す。
【００４４】
カム９３の回転により、プランジャ２がカム９３の方向に移動して吸入行程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この行程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入ポート３１ｂの圧力よりも低くなると、吸入弁３０は開弁状態になる。開口部３０ａは最大の開度の場合を示しており、このとき、吸入弁３０はストッパ３２に接触する。
【００４５】
吸入弁３０が開弁することにより、シート部材３１に形成された開口部３１ｃが開口する。燃料は開口部３１ｃを通り、ポンプボディ１に横方向に形成された穴１ｆを介して加圧室１１に流入する。なお、穴１ｆも加圧室１１の一部を構成する。
【００４６】
プランジャ２が吸入行程を終了した後、プランジャ２が上昇運動に転じ上昇行程に移る。ここで電磁コイル４３は無通電状態を維持したままであり磁気付勢力は作用しない。ロッド付勢ばね４０はロッド３５の外径側に凸となるロッド凸部３５ａを付勢し、無通電状態において吸入弁３０を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されている。
【００４７】
加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇運動に伴い減少するが、この状態では、加圧室１１に一度吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁３０の開口部３０ａを通して吸入通路１０ｄへと戻されるので、加圧室１１の圧力が上昇することは無い。この行程を戻し行程と称する。
【００４８】
この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁機構３００に印加されると、電磁コイル４３には端子４６（図２）を介して電流が流れる。これにより磁気コア３９とアンカー３６との間に磁気吸引力が作用し、磁気コア３９及びアンカー３６が磁気吸引面Ｓ（図５）で接触する。磁気吸引力はロッド付勢ばね４０の付勢力に打ち勝ってアンカー３６を付勢し、アンカー３６がロッド凸部３５ａと係合して、ロッド３５を吸入弁３０から離れる方向に移動させる。
【００４９】
このとき、吸入弁付勢ばね３３による付勢力と燃料が吸入通路１０ｄに流れ込むことによる流体力により吸入弁３０が閉弁する。
【００５０】
閉弁後、加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇し、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁機構１００を介して高圧燃料の吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この行程を吐出行程と称する。
【００５１】
すなわち、プランジャ２の下始点から上始点までの間の上昇行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構３００の電磁コイル４３への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。
【００５２】
電磁コイル４３へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中の、戻し行程の割合が小さく、吐出行程の割合が大きい。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。
【００５３】
一方、通電するタイミングを遅くすれば、圧縮行程中の、戻し行程の割合が大きく吐出行程の割合が小さい。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル４３への通電タイミングは、ＥＣＵ２７からの指令によって制御される。
【００５４】
以上のように電磁コイル４３への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
【００５５】
ダンパ室１０ｃ（低圧燃料室）には高圧燃料供給ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管２８へ波及するのを低減減させる圧力脈動低減機構９が設置されている。加圧室１１に一度流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁３０を通して吸入通路１０ｄへと戻される場合、吸入通路１０ｄへ戻された燃料によりダンパ室１０ｃには圧力脈動が発生する。しかし、ダンパ室１０ｃに設けた圧力脈動低減機構９は、２枚の波板状の円盤型金属板をその外周で張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダイアフラムダンパで形成されており、圧力脈動はこの金属ダンパが膨張・収縮することで吸収低減される。
【００５６】
プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂ（図２）を有し、プランジャの往復運動によって副室７ａの体積は増減する。副室７ａは燃料通路１０ｅによりダンパ室１０ｃと連通している。プランジャ２の下降時は、副室７ａからダンパ室１０ｃへ、上昇時は、ダンパ室１０ｃから副室７ａへと燃料の流れが発生する。
【００５７】
このことにより、ポンプの吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、高圧燃料供給ポンプ内部で発生する圧力脈動を低減する機能を有している。
【００５８】
次に、図２および図３等に示すリリーフ弁機構２００Ａについて説明する。
【００５９】
リリーフ弁機構２００Ａはリリーフシート２０１、バルブ２０２、バルブホルダ２０３、リリーフばね２０４、リリーフボディ２０５からなる。
【００６０】
リリーフシート２０１には、テーパ形状のシート部２０１ａが設けられている。なお、バルブ２０２（リリーフ弁）は、リリーフシート２０１（リリーフシート部材）のシート部２０１ａに着座する。
【００６１】
バルブ２０２はリリーフばね２０４の荷重がバルブホルダ２０３を介して負荷され、シート部２０１ａに押圧され、シート部２０１ａと協働して燃料を遮断している。バルブ２０２の開弁圧力はリリーフばね２０４の荷重によって決定される。
【００６２】
リリーフシート２０１はリリーフボディ２０５に圧入固定されており、圧入固定の位置によってリリーフばね２０４の荷重を調整する機構である。
【００６３】
加圧室１１の燃料が加圧されて吐出弁１０２が開弁すると、加圧室１１内の高圧の燃料は吐出弁室１２ａ、燃料吐出通路１２ｂを通って、燃料吐出口１２から吐出される。
【００６４】
燃料吐出口１２は吐出ジョイント６０に形成されており、吐出ジョイント６０はポンプボディ１に溶接部６２（図２）にて溶接固定され燃料通路を確保している。そして本実施例では、吐出ジョイント６０の内部に形成される空間にリリーフ弁機構２００Ａが配置される。つまり、リリーフ弁機構２００Ａの最外径部（本実施例では、リリーフボディ２０５の最外径部）が吐出ジョイント６０の内径部よりも内周側に配置され、かつ、ポンプボディ１を上側から見て、リリーフ弁機構２００Ａがその軸方向において吐出ジョイント６０と少なくとも一部が重なるように配置される。
【００６５】
これにより吐出ジョイント６０の形状が変わっても、これに伴ってリリーフ弁機構２００Ａの形状を変える必要がなく、低コスト化を図ることが可能である。
【００６６】
つまり、本実施例では図２に示すようにポンプボディ１の外周面から内周側に向かってプランジャ軸方向と直交する方向（横方向）に第一の穴１ｃ（横穴）が形成される。そして、リリーフ弁機構２００Ａは、リリーフボディ２０５がこの第一の穴１ｃに圧入されることで配置される。このように、本実施例の高圧燃料供給ポンプは、リリーフ弁機構２００Ａを有する。
【００６７】
そして本実施例では第一の穴１ｃと連通して、リリーフ弁機構２００Ａが開弁した場合に、加圧室１１で加圧され吐出弁１０２より吐出された吐出側流路の燃料を加圧室１１に戻す第二の穴１ｄ（横穴）をポンプボディ１に形成している。
【００６８】
コモンレール２３内、あるいは吐出弁機構１００より下流側の燃料の圧力が設定値以上になった場合にバルブ２０２が開弁し、吐出側流路（燃料吐出口１２）とリリーフ弁機構２００Ａの内部空間とが連通する。この内部空間にはバルブホルダ２０３、リリーフばね２０４が配置される。リリーフボディ２０５をリリーフ弁機構２００Ａの軸方向に見て中心部には穴２０５ｂが形成され、これによりリリーフボディ２０５の内部空間と第二の穴１ｄで形成されるリリーフ通路１ｇが繋がる。
【００６９】
バルブ２０２が開弁すると、リリーフボディ２０５の中心部の穴２０５ｂ、リリーフ通路１ｇを通って、リリーフボディ２０５の内部空間の燃料が加圧室１１に流れる。
【００７０】
加圧行程時は、燃料吐出の際に、燃料吐出口１２と加圧室１１の間に構成されている吐出弁機構１００と燃料吐出通路１２ｂによる圧力損失が発生し、加圧室１１圧力が燃料吐出口１２圧力より高くなるオーバーシュートが発生することがある。このオーバーシュートにより、加圧行程時の燃料吐出口の圧力は大きく変動することとなる。
【００７１】
しかしながら、高圧側に異常燃料をリリーフする本実施例のような構成の場合、加圧行程時は前述のとおり燃料吐出口１２の圧力は高くなるが、リリーフ弁機構２００Ａの出口が加圧室１１なので、加圧室１１内の圧力も上昇しており、リリーフ弁機構２００Ａの入口と出口の差圧がリリーフばね２０４によるバルブ２０２の設定圧力以上にはならない為、バルブ２０２は開弁しない。
【００７２】
またその一方で、吸入行程・戻し行程時は、コモンレール２３内へ燃料が吐出されないため、燃料吐出口の圧力は大きく変動しない。よって、加圧室１１の圧力が燃料吐出口１２の圧力より高くなるオーバーシュートを考慮したリリーフ弁設定荷重とする必要がない。リリーフ弁設定荷重を高くした場合、その分、コモンレール２３など高圧エリアの耐圧設計を高くせねばならず、重量が増すことで、燃費が悪くなる傾向となる。よって、燃料を加圧室１１に戻すことで、燃費を抑える効果がある。
【００７３】
高圧燃料供給ポンプが正常に作動している場合、加圧室１１によって加圧された燃料は燃料吐出通路１２ｂを通過して燃料吐出口１２から高圧吐出される。
【００７４】
加圧行程の開始直後に加圧室１１内の圧力は急上昇してコモンレール２３内の圧力よりも上昇し、それに伴いコモンレール圧力により閉じられていた吐出弁１０２が開弁する。それに伴い、燃料吐出口１２の圧力も上昇する。
【００７５】
この時、コモンレール２３内に装着されている圧力センサ２６にて圧力が測定され、この測定結果により高圧燃料供給ポンプの吐出量とインジェクタ２４の吐出量を調整することにより、コモンレール２３内の圧力は変動しながらも狙い圧力となるよう調圧されることとなる。
【００７６】
本実施例では、コモンレール２３内圧力によってバルブ２０２に発生する荷重最大値に対して、リリーフばね２０４と加圧室１１内の圧力によってバルブ２０２に生じさせる荷重最小値が大きくなるよう設定している。つまり、リリーフ弁機構２００Ａの入り口である燃料吐出口１２の圧力が開弁圧力を超えない設定とし、リリーフ弁機構２００Ａは開弁しない。
【００７７】
次に、異常高圧燃料が発生した場合について述べる。
【００７８】
高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構３００の故障等により、燃料吐出口１２の圧力が異常に高圧になり、リリーフ弁機構２００Ａの開弁圧力より大きくなると異常高圧燃料は第二の穴１ｄを介して加圧室１１にリリーフされる。これにより燃料吐出口１２圧力は、電磁吸入弁機構３００の故障等が生じても一定値以下となるため、コモンレール２３等が高圧により破損することはない。
【００７９】
次に、リリーフ弁機構２００Ａの構成について、図６を用いて詳しく説明する。図６は本実施例の高圧燃料供給ポンプのリリーフ弁機構の拡大縦断面図であり、リリーフ弁機構が閉弁状態にある状態を示す図である。
【００８０】
本実施例のリリーフ弁機構２００Ａでは、燃料の流れる方向、すなわち軸方向において、リリーフシート２０１の内周側には、バルブ２０２が着座するシート部２０１ａと、シート部２０１ａの上流側に燃料通路２０１ｂが形成されている。
【００８１】
リリーフシート２０１の外周側には、シート部２０１ａの近傍位置に、加圧室１１の容積を低減し、吐出効率の低下を抑制するための突起部２０１ｃが形成されており、その上流側外周にはリリーフボディ２０５との径方向との間に隙間を形成する溝部２０１ｄが設けられている。また、軸方向下流側においてリリーフボディ２０５の内周部に圧入される圧入部２０１ｅが形成されている。
【００８２】
すなわち、図６に示すように、バルブ２０２（リリーフ弁）と反対側のリリーフシート２０１（リリーフシート部材）の外周部は、その外周に配置される部材（リリーフボディ２０５）に圧入される圧入部２０１ｅを有する。バルブ２０２（リリーフ弁）の側のリリーフシート２０１（リリーフシート部材）の外周部は、圧入部２０１ｅより小さい外径の突起部２０１ｃを形成する。
【００８３】
これにより、加圧室１１の容積を低減し、吐出効率の低下を抑制することができる。また、突起部２０１ｃとリリーフシート２０１の外周に配置される部材（リリーフボディ２０５）との間に隙間が形成されるため、突起部２０１ｃはリリーフシート２０１の外周に配置される部材から直接的に外力を受けない。
【００８４】
なお、前述したように、リリーフシート２０１（リリーフシート部材）は、バルブ２０２（リリーフ弁）とリリーフシート２０１（リリーフシート部材）を収納するリリーフボディ２０５に圧入される圧入部２０１ｅを有する。これにより、リリーフ弁機構２００Ａはモジュール化され、高圧燃料供給ポンプの組み立てが容易になる。
【００８５】
シート部２０１ａとバルブ２０２との間に隙間が生じると、燃料が遮断できないことになる。この場合、コモンレール２３の燃料がシート部２０１ａ、第二の穴１ｄを通過して加圧室１１に戻ってしまう。すると、インジェクタ２４に燃料が供給できず、エンジン不調の要因となる。また、加圧室１１に戻る量が微量であってもコモンレール２３内の圧力を保持することが難しくなり、アイドルストップ時などエンジン再始動に必要な時間がより多くなるなどの乗り心地に影響を与えたり、また、シート部２０１ａを燃料が通過する際にキャビテーションによるエロージョンを生じさせたりして、シート部２０１ａを破壊し、これもまた、エンジン不調の要因となる。
【００８６】
本実施例のリリーフ弁機構２００Ａでは、溝部２０１ｄによって、圧入部２０１ｅがリリーフボディ２０５に圧入された際の変形をシート部２０１ａに伝達し難くすることが可能であり、シート部２０１ａが変形し、シート部２０１ａとバルブ２０２との間に隙間が生じないような構成とすることができる。
【００８７】
また、溝部２０１ｄを設けたリリーフシート２０１では、従来技術で述べたシート外周部の圧入回避構造に比べ、シート部２０１ａと圧入部２０１ｅ間の距離を短く設定することができ、レイアウト性を向上させることが可能となる。
【００８８】
なお、溝部２０１ｄの形状については、面２０１ｆは軸方向と垂直な面と平行、面２０１ｇは軸方向に見て、下流側から上流側に外径方向へと傾斜させる構造とすることで圧入時の変形を最も抑制できることを本願発明者は解析結果等から見出した。
【００８９】
すなわち、本実施例では、図６に示すように、溝部２０１ｄは、面２０１ｇ（傾斜面）を含む。これにより、圧入部２０１ｅからの変形がシート部２０１ａに伝達しにくくなり、シート部２０１ａの変形を抑制することができる。詳細には、面２０１ｇ（傾斜面）は、バルブ２０２（リリーフ弁）の側に縮径する円錐台の側面である。これにより、シート部２０１ａの変形を抑制することができるとともに溝部２０１ｄを容易に形成することができる。
【００９０】
上記のような構成とすることで、吐出効率の低減を抑制しつつ、燃料を確実に遮断することができ、残圧保持特性を達成し、シート部に対するキャビテーションによる損傷も抑えることができるリリーフ弁機構２００Ａを有する高圧燃料供給ポンプを提供することが可能となる。また、今後の更なる燃料の高圧化にも対応することが可能な高圧燃料供給ポンプとすることができる。
【００９１】
本実施例では、前述したように、バルブ２０２（リリーフ弁）の側のリリーフシート２０１（リリーフシート部材）の外周部は、溝部２０１ｄを有する。これにより、シート部２０１ａと圧入部２０１ｅの間の距離を短くしても、圧入部２０１ｅからの変形がシート部２０１ａに伝達しにくくなり、シート部２０１ａの変形を抑制することができる。また、本実施例では、リリーフ弁機構２００Ａの下流側は、加圧室１１に接続される。これにより、加圧室１１の圧力を閉弁時に利用できるため、リリーフばね２０４を小型化することができる。
【００９２】
以上説明したように、本実施例によれば、コンパクトなリリーフシート２０１（リリーフシート部材）で、リリーフシート２０１のシート部２０１ａの変形を抑制することができる。
【００９３】
＜実施例２＞  
本発明の実施例２の高圧燃料供給ポンプについて図７を用いて説明する。
【００９４】
実施例１と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。本実施例以降の実施例においても同様とする。
【００９５】
本実施例の高圧燃料供給ポンプのリリーフ弁機構２００Ｂは、上述した実施例１とは異なり、リリーフボディ２０５を用いずに、ポンプボディ１に設けられた第一の穴１ｃに、バルブ２０２、バルブホルダ２０３、リリーフばね２０４が挿入され、かつリリーフシート２０１についてもこの第一の穴１ｃに直接圧入されて構成されたものである。
【００９６】
すなわち、リリーフシート２０１（リリーフシート部材）は、リリーフ弁機構２００Ｂを収納するポンプボディ１に圧入される圧入部２０１ｅを有する。これにより、部品点数が減少し、高圧燃料供給ポンプの製造コストを低減することができる。なお、本実施例では、バルブ２０２（リリーフ弁）の側のリリーフシート２０１（リリーフシート部材）の外周部とその外周に配置される部材（第一の穴１ｃを形成するポンプボディ１）との間に隙間が形成され、バルブ２０２の側のリリーフシート２０１の外周部は、溝部２０１ｄを有する。
【００９７】
このような本実施例の高圧燃料供給ポンプによって得られる効果は、上述した実施例１の高圧燃料供給ポンプと同じである。
【００９８】
＜実施例３＞  
本発明の実施例３の高圧燃料供給ポンプについて図８を用いて説明する。図８は本実施例の高圧燃料供給ポンプの縦断面図を示す図である。
【００９９】
本実施例の高圧燃料供給ポンプは、図８に示すように、リリーフ弁機構２００Ａは、コモンレール２３内圧力が設定値以上になった場合に燃料を第三の穴１ｈ（縦穴）を介してダンパ室１０ｃに戻すように構成されている。
【０１００】
すなわち、本実施例では、リリーフ弁機構２００Ａの下流側は、ダンパ室１０ｃに接続される。
【０１０１】
この場合、加圧室１１とリリーフ弁機構２００Ａは空間的に接続されないため、加圧室１１と空間的に接続される体積を縮小することができる。吐出行程時にプランジャ２によって加圧される体積を減らすことができ、高圧吐出する際の吐出量効率を高めることができる。吐出量効率が高まることでプランジャ２を上昇させるために必要なエネルギーを減らすことができ、燃費向上やＣＯ２削減に貢献することができる。
【０１０２】
＜その他＞  
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１０３】
上記実施例では、バルブ２０２は、ボールバルブであるが、例えば、棒状の弁体であってもよい。また、上記実施例では、バルブ２０２とバルブホルダ２０３は別体であるが一体であってもよい。
【０１０４】
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【０１０５】
なお、本発明の実施例は、以下の態様であってもよい。
（１）．高圧燃料供給ポンプであって、
加圧室の吐出側の燃料が設定値以上になった場合に開弁して高圧燃料を逃がすように構成され、リリーフ弁が着座するリリーフシート部材と、前記リリーフ弁を保持するリリーフ弁ホルダと、前記リリーフ弁を下流側から上流側に向かって付勢するリリーフバネ、とを有するリリーフ弁機構を備え、
前記リリーフ弁機構の前記リリーフシート部材は、
その内周側に、前記リリーフ弁が着座するシート部と、
前記燃料を高圧側から低圧側へと流す流路部と、を有し、
その外周側に、前記燃料の流れ方向上流側において、前記リリーフシート部材が前記リリーフシート部材の外周側に配置される部材に圧入される際に前記部材に接触する圧入部と、
前記燃料の流れ方向下流側において、前記リリーフシート部材の外周側に配置される部材との間に隙間を形成する溝部と、
を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１０６】
（２）．（１）に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記リリーフシート部材は、前記リリーフシート部材のシート外周部に、前記圧入部より外径の小さい突起部が形成された
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１０７】
（３）．（１）に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記リリーフ弁機構の前記リリーフシート部材の前記溝部は、傾斜面で構成された
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１０８】
（４）．（３）に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記リリーフシート部材の前記傾斜面は、前記燃料の流れ方向下流側から見た際、前記リリーフシート部材の前記内周側から前記外周側へと傾斜する、前記傾斜面により構成された
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１０９】
（５）．（１）に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記リリーフ弁機構の前記リリーフシート部材は、ポンプボディに直接的、またはリリーフボディを介して間接的に圧入された
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１１０】
（６）．（１）または（２）に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記加圧室の吸入側に配置された吸入弁と、
前記加圧室の吐出側に配置される吐出弁と、を備え、
前記リリーフ弁機構の前記リリーフシート部材は、前記吐出弁の下流側の燃料が設定値以上になった場合に燃料を前記加圧室、または前記吸入弁の上流側の低圧空間に戻すように構成された
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１１１】
（１）〜（６）によれば、リリーフシートを圧入固定しつつ、圧入によって生じる変形の影響によってシート性が悪化することを抑制し、かつ吐出効率の低下を低減することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１…ポンプボディ
２…プランジャ
４…ばね
６…シリンダ
７…シールホルダ
８…吐出弁機構
９…圧力脈動低減機構
１０ａ、１０ｂ…低圧燃料吸入口
１０ｃ…ダンパ室
１０ｄ…吸入通路
１０ｅ…燃料通路
１０ｄ…吸入通路
１１…加圧室
１２…燃料吐出口
１３…プランジャシール
１４…ダンパカバー
１５…リテーナ
２８…燃料配管
３０…吸入弁
５０…吸入ジョイント
６０…吐出ジョイント
１００…吐出弁機構
２００Ａ、２００Ｂ…リリーフ弁機構
２０１…リリーフシート
２０１ａ…シート部
２０１ｂ…燃料通路
２０１ｃ…突起部
２０１ｄ…溝部
２０１ｅ…圧入部
２０２…バルブ
２０３…バルブホルダ
２０４…リリーフばね
２０５…リリーフボディ
２０５ｂ…穴
３００…電磁吸入弁機構
【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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