(57)【要約】【課題】インレットバルブのシート部への異物の噛み込みを抑制可能な高圧ポンプを提供する。【解決手段】加圧室への燃料の吸入時に開弁し、加圧室からの燃料の吐出時に閉弁するインレットバルブと、加圧室への燃料の吸入時に閉弁し、加圧室からの燃料の吐出時に開弁するアウトレットバルブと、吸入通路が形成され、インレットバルブを摺動自在に保持するインレットバルブボディと、アウトレットバルブを摺動自在に保持するアウトレットバルブボディと、インレットバルブボディとアウトレットバルブボディとにより挟まれて形成され、加圧室に連通する燃料溜まり室と、を備える高圧ポンプであって、インレットバルブは、吸入通路及び燃料溜まり室を介して加圧室に燃料を吸入させ、アウトレットバルブは、燃料溜まり室を介して加圧室から燃料を吐出させ、燃料溜まり室内に、燃料溜まり室に流入する燃料に乱流又は渦流を生成する乱流形成部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室（５２）への燃料の吸入時に開弁し、前記加圧室（５２）からの燃料の吐出時に閉弁するインレットバルブ（７１ａ）と、  前記加圧室（５２）への燃料の吸入時に閉弁し、前記加圧室（５２）からの燃料の吐出時に開弁するアウトレットバルブ（７１ｂ）と、  吸入通路（７７）が形成され、前記インレットバルブ（７１ａ）を摺動自在に保持するインレットバルブボディ（７２）と、  前記アウトレットバルブ（７１ｂ）を摺動自在に保持するアウトレットバルブボディ（７３）と、  前記インレットバルブボディ（７２）と前記アウトレットバルブボディ（７３）とにより挟まれて形成され、前記加圧室（５２）に連通する燃料溜まり室（８１）と、を備える高圧ポンプ（５０）において、  前記インレットバルブ（７１ａ）は、前記吸入通路（７７）及び前記燃料溜まり室（８１）を介して前記加圧室（５２）に燃料を吸入させ、  前記アウトレットバルブ（７１ｂ）は、前記燃料溜まり室（８１）を介して前記加圧室（５２）から燃料を吐出させ、  前記燃料溜まり室（８１）内に、前記燃料溜まり室（８１）に流入する燃料に乱流又は渦流を生成する乱流形成部（９０）を備える、  ことを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項２】
前記インレットバルブボディ（７２）は、前記加圧室（５２）と前記燃料溜まり室（８１）とを連通する連通路（７８）を備え、  前記乱流形成部（９０）は、前記燃料溜まり室（８１）に面する前記アウトレットバルブボディ（７３）の面に形成された凹部（９１ａ〜９１ｄ）又は凸部である、  ことを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプ。
【請求項３】
前記燃料溜まり室（８１）に面する前記アウトレットバルブボディ（７３）の面は、前記インレットバルブボディ（７２）に向けて拡径するテーパ形状を有し、  前記乱流形成部（９０）は、前記テーパ形状の軸回りに形成された複数の凹部（９１ａ〜９１ｄ）又は凸部を含む、  ことを特徴とする請求項２に記載の高圧ポンプ。
【請求項４】
前記複数の凹部（９１ａ〜９１ｄ）又は凸部の配置位置が、前記テーパ形状の軸方向に異なる、  ことを特徴とする請求項３に記載の高圧ポンプ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を加圧して圧送する高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料を加圧して圧送する高圧ポンプとして、インレットバルブ及びアウトレットバルブを備え、インレットバルブが燃料溜まり室を介して低圧の燃料を加圧室に吸入させ、アウトレットバルブが燃料溜まり室を介して加圧室内の高圧の燃料を吐出させる高圧ポンプが知られている。  
【０００３】
例えば、特許文献１には、インレットバルブ及びアウトレットバルブと、インレットバルブを摺動自在に保持するインレットバルブボディと、アウトレットバルブを摺動自在に保持するアウトレットバルブボディと、インレットバルブボディ及びアウトレットバルブボディに挟まれて形成され、加圧室に連通する燃料溜まり室と、軸線方向に進退動して加圧室の容積を可変とするプランジャとを備えた高圧ポンプが開示されている。  
【０００４】
特許文献１に示す高圧ポンプでは、加圧室に対してプランジャが後退して加圧室の容積が拡大する際に、インレットバルブが開弁する一方アウトレットバルブが閉弁し、インレットバルブボディに形成された吸入通路及び燃料溜まり室を介して、低圧の燃料が加圧室に吸入される。また、加圧室に対してプランジャが前進して加圧室の容積が減少する際に、インレットバルブが閉弁する一方アウトレットバルブが開弁し、燃料溜まり室を介して、加圧室内の高圧の燃料が吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０２０４６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、高圧ポンプの組立後、あるいは、高圧ポンプを含む燃料供給システムの構築後において、インレットバルブよりも上流側の燃料通路に、製造時に生じるバリ等の異物が混入するおそれがある。かかる異物は、低圧の燃料を加圧室に吸入する際に低圧の燃料とともに吸入され、インレットバルブとインレットバルブボディとが当接するシート部に噛み込むおそれがある。当該シート部に異物が噛み込むと、インレットバルブの開弁不良又は閉弁不良を生じるおそれがある。  
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、インレットバルブのシート部への異物の噛み込みを抑制可能な高圧ポンプ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】
【０００８】
本発明によれば、加圧室への燃料の吸入時に開弁し、加圧室からの燃料の吐出時に閉弁するインレットバルブと、加圧室への燃料の吸入時に閉弁し、加圧室からの燃料の吐出時に開弁するアウトレットバルブと、吸入通路が形成され、インレットバルブを摺動自在に保持するインレットバルブボディと、アウトレットバルブを摺動自在に保持するアウトレットバルブボディと、インレットバルブボディとアウトレットバルブボディとにより挟まれて形成され、加圧室に連通する燃料溜まり室と、を備える高圧ポンプであって、インレットバルブは、吸入通路及び燃料溜まり室を介して加圧室に燃料を吸入させ、アウトレットバルブは、燃料溜まり室を介して加圧室から燃料を吐出させ、燃料溜まり室内に、燃料溜まり室に流入する燃料に乱流又は渦流を生成する乱流形成部を備える高圧ポンプが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、高圧ポンプのインレットバルブのシート部への異物の噛み込みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の高圧ポンプの構成例を説明するための図である。
【図２】アウトレットバルブボディを下方側から見た斜視図である。
【図３】アウトレットバルブボディを下方側から見た平面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。  
【００１２】
（高圧ポンプの基本構成例）  図１は、本実施形態に係る高圧ポンプ５０の構成の一例を示す部分断面図であって、ＩＯバルブ（インレット／アウトレットバルブ）７０が備えられた領域の周囲をプランジャ５７の軸線Ａｘに沿って切断した部分断面図を示している。高圧ポンプ５０は、例えば、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置の燃料供給ポンプとして用いられる。ただし、高圧ポンプ５０の用途はこの例に限定されるものではない。  
【００１３】
高圧ポンプ５０において、ポンプハウジング５１のシリンダ５１ａには、上方側（図１の上側）からプランジャバレル５３が挿入されて固定されている。プランジャバレル５３には、プランジャ５７の軸線Ａｘと同軸にプランジャ摺動孔５４が設けられるとともに、プランジャ摺動孔５４に連通するようにしてバルブ収容孔５５が設けられている。  
【００１４】
プランジャ摺動孔５４にはプランジャ５７が軸線方向Ａｘに摺動自在に収容されている。バルブ収容孔５５にはＩＯバルブ７０が嵌挿され、バルブホルダ５８によって下方側へ押し付けられて固定されている。バルブホルダ５８には、ＩＯバルブ７０側に開口を有する収納穴５９が形成されている。また、バルブホルダ５８には、ＩＯバルブ７０と反対側の端部で開口し、かつ、収納穴５９に連通する吐出通路６０が設けられている。収納穴５９及び吐出通路６０は、プランジャ５７の軸線Ａｘと同軸に形成されている。  
【００１５】
収納穴５９の内部には、アウトレットばね受け６２が嵌挿されている。アウトレットばね受け６２は、その中央部分に吐出通路６０とほぼ同一径を有して吐出通路６０に通じる連通孔６３が穿設されている。アウトレットばね受け６２とアウトレットバルブ７１ｂとが当接するシート部にアウトレットばね６４が弾装されており、アウトレットバルブ７１ｂは、アウトレットばね６４により、アウトレットバルブボディ７３の座面７３ｂへ常時付勢されるようになっている。  
【００１６】
ＩＯバルブ７０は、インレットバルブ７１ａと、アウトレットバルブ７１ｂと、インレットバルブホディ７２と、アウトレットバルブホディ７３と、インレットバルブばね８０とを有する。  
【００１７】
インレットバルブボディ７２とアウトレットバルブボディ７３とは相互に当接して一体化されている。インレットバルブボディ７２には、インレットバルブ７１ａが摺動自在に挿入されるインレット挿入穴７２ａが軸線Ａｘと同軸に形成されている。インレット挿入穴７２ａの下方側には、インレット挿入穴７２ａに直交するようにしてインレット挿入穴７２ａと連通する吸入通路７７が形成されている。吸入通路７７は、インレットバルブボディ７２の側面まで形成されて側面に開口している。この吸入通路７７は、プランジャバレル５３に形成された供給通路５６に連通している。  
【００１８】
また、インレットバルブボディ７２には、インレット挿入穴７２ａの近傍にインレット挿入穴７２ａと並行して吸入吐出兼用連通路７８が穿設されており、その両端は、インレットバルブボディ７２の軸線方向上下の面にそれぞれ開口している。この吸入吐出兼用連通路７８の一端は、インレットバルブボディ７２とアウトレットバルブボディ７３とにより挟まれて画成された燃料溜まり室８１に開口する一方、他端側は加圧室５２に連通している。  
【００１９】
アウトレットバルブボディ７３には、インレットバルブボディ７２との当接面のほぼ中央部分に、軸線Ａｘの方向における断面形状がほぼ台形状の凹部７５が形成されている。かかる凹部７５は、インレットバルブボディ７２に向けて拡径するテーパ形状を有し、インレットバルブボディ７２とアウトレットバルブボディ７３とにより挟まれて燃料溜まり室８１を形成する。この燃料溜まり室８１には吸入吐出兼用連通路７８の一端が開口しており、燃料溜まり室８１のほぼ中央には、インレットバルブ７１ａが配置されている。  
【００２０】
この燃料溜まり室８１に通じるようにして、アウトレットバルブボディ７３にはアウトレット挿入孔７３ａが穿設されている。アウトレット挿入孔７３ａにはアウトレットバルブ７１ｂが摺動自在に挿入されている。また、アウトレット挿入孔７３ａにはインレットばね８０が収容されている。インレットばね８０は、インレットバルブ７１ａとアウトレットバルブ７１ｂとの間に弾装され、インレットバルブ７１ａが、インレットバルブボディ７２の座面７２ｂへ常時付勢されるようになっている。  
【００２１】
かかる高圧ポンプ５０において、図示しないカムの回転に伴ってプランジャ５７が下方に引き下げられると、加圧室５２に発生する負圧によってインレットバルブ７１ａが開弁する一方、アウトレットバルブ７１ｂが閉弁する。これにより、吸入通路７７、インレットバルブ７１ａ、インレット挿入穴７２ａ、燃料溜まり室８１及び吸入吐出兼用連通路７８を介して、低圧の燃料が加圧室５２内に吸入される。  
【００２２】
また、カムの回転によってプランジャ５７が押し上げられて加圧室５２内の燃料の圧力が上昇すると、インレットバルブ７１ａが閉弁する一方、アウトレットバルブ７１ｂが開弁する。これにより、吸入吐出兼用連通路７８、燃料溜まり室８１、アウトレット挿入穴７３ａ及びアウトレットバルブ７１ｂを介して、高圧の燃料が吐出される。
【００２３】
（乱流形成部）  本実施形態に係る高圧ポンプ５０では、燃料溜まり室８１に、乱流形成部９０が設けられている。乱流形成部９０は、燃料溜まり室８１に流入する燃料に乱流を形成する。図１に示した乱流形成部９０は、燃料溜まり室８１に面するアウトレットバルブボディ７３の面に形成された凹部９１により構成されている。  
【００２４】
図２〜図４は、凹部９１を有するアウトレットバルブボディ７３の説明図である。図２は、図１に示すアウトレットバルブボディ７３を下方側から見た斜視図であり、図３は、図１に示すアウトレットバルブボディ７３を下方側から見た平面図である。図４は、図３のＩ−Ｉ断面矢視図である。  
【００２５】
アウトレットバルブボディ７３の凹部７５を形成するテーパ面には、複数の凹部９１ａ〜９１ｄが形成されている。図２及び図３に示した例では、軸線Ａｘの回りに等間隔で４つの凹部９１ａ〜９１ｄが形成されている。以下、特に区別を要しない場合には、凹部９１ａ〜９１ｄを凹部９１と総称する場合がある。  
【００２６】
凹部９１は、燃料溜まり室８１に流入する燃料の噴流が当たる位置に形成される。特に、プランジャ５７が引き下げられ、インレットバルブ７１ａが開弁したときに、吸入通路７７から燃料溜まり室８１に流入する低圧の燃料の噴流が当たる位置に凹部９１が形成される。これにより、燃料溜まり室８１に流入する燃料が凹部９１に沿って流れる際に、微小な圧力差が生じ、当該燃料に乱流あるいは渦流が形成される。したがって、インレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２の座面７２ｂとが当接するシート部を通過する燃料の流れが乱される。  
【００２７】
これにより、インレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２とが当接するシート部に異物が滞留しにくくなる。また、インレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２とが当接するシート部に異物が噛み込んだ場合であっても、乱流により当該異物を燃料溜まり室８１側に移動させることができる。燃料溜まり室８１側に移動した異物は、加圧室５２内の高圧の燃料の吐出時に、高圧の燃料とともにアウトレットバルブ７１ｂを介して排出され、図示しないフィルタ等により捕集される。  
【００２８】
なお、乱流形成部９０の機能は、特にインレットバルブ７１ａの開弁時に低圧の燃料が燃料溜まり室８１に流入する際に特に有効に発揮される。つまり、高圧の燃料の吐出時においては、インレットバルブ７１ａは閉弁状態であり、インレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２とが当接するシート部に噛み込んだ異物が排出される効果は比較的小さい。  
【００２９】
一方、流入する燃料の圧力が低い場合、インレットバルブ７１ａの開弁時において燃料の流れの乱れが小さいと、インレットバルブ７１ａが開閉する際に燃料は主として軸線Ａｘの方向に沿って流れ、インレットバルブ７１ａ又はインレットバルブボディ７２に付着した異物を掻き取る効果が発現しにくい。しかしながら、燃料溜まり部８１に乱流形成部９０を設けることによって、インレットバルブ７１ａを通過する燃料の流れが乱され、燃料が軸線Ａｘの方向に交差する方向に流れやすくなる。これにより、インレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２とが当接するシート部に付着した異物が掻き取られやすくなる。したがって、当該シート部への異物の噛み込みが抑制され、また、噛み込んだ異物を排出することができる。  
【００３０】
異物が高圧ポンプ５０等の製造時に発生するバリである場合、例えば、高圧ポンプ５０を含む蓄圧式燃料噴射装置を工場内で試運転させる間に、当該異物を排出することができる。したがって、その後に高圧ポンプ５０を車両等に搭載した後に、当該バリによって、高圧ポンプ５０の吸入不良又は吐出不良を生じることを抑制することができる。また、高圧ポンプ５０を車両等に搭載した後において、何らかの原因で高圧ポンプ５０に燃料を供給する流路内に異物が生じた場合であっても、当該異物がインレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２とが当接するシート部に噛み込んで留まることを抑制することができる。  
【００３１】
また、図３に示すように、複数の凹部９１は、アウトレットバルブボディ７３の軸線Ａｘからの距離が異なる凹部９１を含んでもよい。図３に示した例において、軸線Ａｘを挟んで対角に設けられた凹部９１ａ，９１ｃの軸線Ａｘからの距離Ｌ１が、同じく軸線Ａｘを挟んで対角に設けられた凹部９１ｂ，９１ｄの軸線Ａｘからの距離Ｌ２よりも小さい。つまり、図４に示すように、凹部９１ａ，９１ｃの配置位置と凹部９１ｂ，９１ｄの配置位置とは、燃料溜まり部８１のテーパ形状の軸方向（軸線Ａｘの方向）に距離ΔＬ分異なっている。これにより、燃料溜まり室８１に流入する燃料に対して、乱流あるいは渦流がより形成されやすくなる。  
【００３２】
なお、乱流形成部９０としての凹部９１の数は特に限定されない。凹部９１の数は１〜３個であってもよいし、５個以上であってもよい。また、それぞれの凹部９１の形状（幅又は深さ）は特に限定されるものではなく、すべての凹部９１の形状が同一であってもよく、１つ又は複数の凹部９１の形状が異なってもよい。さらに、凹部９１の配置位置が、軸線Ａｘの回りに等間隔でなくてもよい。また、乱流形成部９０は、凹部９１に限定されない。乱流形成部９０の一部又は全部が、テーパ面に形成された凸部であってもよい。  
【００３３】
また、乱流形成部９０は、燃料の流れに抵抗を与える機能を有する摩擦増大部であってもよい。摩擦増大部は、微小な凹凸を有する粗面加工により形成されてもよく、表面処理により燃料との間の摩擦が増大されていてもよい。  
【００３４】
さらに、乱流形成部９０は、アウトレットバルブボディ７３の面に形成されなくてもよく、別の部材を燃料溜まり室８１に配置することによって、乱流形成部９０が燃料溜まり室８１内に形成されてもよい。
【００３５】
（蓄圧式燃料噴射装置）  本実施形態に係る高圧ポンプ５０が備えられる蓄圧式燃料噴射装
置について簡単に説明する。  
【００３６】
蓄圧式燃料噴射装置は、燃料タンク、低圧フィードポンプ、高圧ポンプ５０、コモンレール及び複数のインジェクタ等を主要な構成要素として備えている。高圧ポンプ５０は、低圧フィードポンプによって燃料タンクから吸い上げられて供給される燃料を加圧してコモンレールへ圧送する。  
【００３７】
高圧ポンプ５０には、カム及びタペットを介してエンジンの駆動力によって上下動されるプランジャ５７が備えられる。このプランジャ５７の上下動によって容積が可変する加圧室５２には、ＩＯバルブ７０を介して燃料が流入するとともに、加圧された燃料がＩＯバルブ７０を介してコモンレールに圧送される。高圧ポンプ５０には、低圧フィードポンプから供給される燃料の流量を制御するための比例制御弁が備えられている。  
【００３８】
コモンレールは、高圧ポンプ５０によって圧送される高圧の燃料を蓄積するとともに、複数のインジェクタに対して、均等な圧力で燃料を供給する。コモンレールに接続されたそれぞれのインジェクタは、通電制御によって開閉の制御が行われ、コモンレールから圧送される燃料をエンジンの気筒内に噴射する。コモンレールにはレール圧センサが設けられている。このレール圧センサのセンサ値はレール圧制御に用いられる。また、コモンレールには、コモンレールから低圧側に排出する燃料の流量を調節するための比例制御弁が備えられている。  
【００３９】
高圧ポンプ５０の加圧室に吸入させる燃料の流量を制御する比例制御弁、及び、コモンレールから低圧側に排出する燃料の流量を制御する比例制御弁のうちの少なくとも一方を制御することによって、コモンレール内の圧力の制御が可能になっている。  
【００４０】
蓄圧式燃料噴射装置の高圧ポンプ５０において、ＩＯバルブ７０の燃料溜まり室８１に乱流形成部９０が設けられている。このため、高圧ポンプ５０に低圧の燃料を供給する流路にバリや塵埃等の異物が生じた場合であっても、当該異物がインレットバルブ７１ａとインレットバルブボディ７２とが当接するシート部に噛み込んで留まることを抑制することができる。したがって、高圧ポンプ５０の吸入不良又は吐出不良に起因して、エンジンに対して適切に燃料を噴射できなくなることを抑制することができる。
【００４１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４２】
５０：高圧ポンプ、５２：加圧室、７１ａ：インレットバルブ、７１ｂ：アウトレットバルブ、７２：インレットバルブボディ、７３：アウトレットバルブボディ、７７：吸入通路、７８：吸入吐出兼用連通路、８１：燃料溜まり室、９０：乱流形成部、９１・９１ａ・９１ｂ・９１ｃ・９１ｄ：凹部 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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