(57)【要約】【課題】  プランジャが補助的なポンプ機能を果たしつつ、ダンパ部材の機能も十分に発揮される高圧ポンプを提供する。【解決手段】燃料の流動が相対的に大きくなり得る戻し流路１７の延長領域（記号Ｒ１で示した領域）を燃料ギャラリ１３内部に想定し、当該延長領域からパルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａ（記号Ｂ参照）が外れるよう構成する。換言すれば、戻し流路１７の燃料ギャラリ１３側の容積室開口部１３２から噴出する燃料が、パルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａに衝突しないよう構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が供給される燃料ギャラリ、燃料を加圧する加圧室、及び、前記燃料ギャラリから前記加圧室までを接続する吸入通路を有するハウジングと、
前記加圧室の容積変化を作出する大径部、及び、当該大径部と一体に前記加圧室の反対側に形成され前記大径部よりも小径の小径部を有するプランジャと、
前記プランジャに対応させて前記ハウジングに取り付けられるオイルシールホルダと、
前記オイルシールホルダに囲繞され、前記ハウジングと共に、前記小径部の周囲に、可変容積室を形成するシール部材と、
前記可変容積室から前記燃料ギャラリまでを接続する容積室通路と、
前記燃料ギャラリの内部に配設され、当該燃料ギャラリ内部の燃料圧力の変化により膨張又は収縮可能なダンパ部材と、
を備え、
前記プランジャによって、前記加圧室の容積が増加すると前記可変容積室の容積が減少し、前記可変容積室から前記容積室通路を経由して前記燃料ギャラリへ燃料が供給されるようになっており、
燃料の流動が相対的に大きくなり得る前記容積室通路の延長領域を前記燃料ギャラリ内部に想定し、当該延長領域から前記ダンパ部材の可動部が外れるよう構成されていること
を特徴とする高圧ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ハウジングには、前記延長領域から前記ダンパ部材の可動部が外れるように、前記燃料ギャラリが形成されていることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ハウジングには、前記延長領域から前記ダンパ部材の可動部が外れるように、前記プランジャの軸方向に対し傾斜する前記容積室通路が形成されていることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する支持部材を備え、
前記容積室通路は、前記ダンパ部材における前記支持部材よりも前記可動部側の部分から前記延長領域が外れると共に、前記支持部材に前記延長領域が向かうように形成されていることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ハウジングの内壁と前記ダンパ部材との間に設けられ、前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する環状の支持部材を備え、
前記容積室通路は、前記支持部材の径方向内側の内壁に前記延長領域が向かうように形成されていることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の高圧ポンプにおいて、
前記容積室通路は、前記延長領域から前記ダンパ部材の可動部が外れるように、開口端を形成する蓋部材を有していることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する支持部材を備え、
前記容積室通路は、前記ダンパ部材における前記支持部材よりも前記可動部側の部分から前記延長領域が外れると共に、前記支持部材に前記延長領域が向かうように開口端を形成する蓋部材を有していることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ハウジングの内壁と前記ダンパ部材との間に設けられ、前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する環状の支持部材を備え、
前記容積室通路は、前記支持部材の径方向内側の内壁に前記延長領域が向かうように開口端を形成する蓋部材を有していることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項９】
燃料が供給される燃料ギャラリ、燃料を加圧する加圧室、及び、前記燃料ギャラリから前記加圧室までを接続する吸入通路を有するハウジングと、
前記加圧室の容積変化を作出する大径部、及び、当該大径部と一体に前記加圧室の反対側に形成され前記大径部よりも小径の小径部を有するプランジャと、
前記プランジャに対応させて前記ハウジングに取り付けられるオイルシールホルダと、
前記オイルシールホルダに囲繞され、前記ハウジングと共に、前記小径部の周囲に、可変容積室を形成するシール部材と、
前記可変容積室から前記燃料ギャラリまでを接続する容積室通路と、
前記燃料ギャラリの内部に配設され、当該燃料ギャラリ内部の燃料圧力の変化により膨張又は収縮可能なダンパ部材と、
を備え、
前記プランジャによって、前記加圧室の容積が増加すると前記可変容積室の容積が減少し、前記可変容積室から前記容積室通路を経由して前記燃料ギャラリへ燃料が供給されるようになっており、
前記容積室通路の前記燃料ギャラリ側の開口端から噴出する燃料が、前記ダンパ部材の可動部に衝突しないよう構成されていること
を特徴とする高圧ポンプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する支持部材を備え、
前記容積室通路は、この容積室通路から前記燃料ギャラリに排出される燃料が前記ダンパ部材における前記支持部材よりも前記可動部側の部分に衝突することなく、前記支持部材に衝突するように形成されていることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する支持部材を備え、
前記容積室通路は、この容積室通路から前記燃料ギャラリに排出される燃料が前記支持部材に衝突した後、前記ダンパ部材の非可動部に衝突するように形成されていることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の高圧ポンプにおいて、
前記ダンパ部材を前記燃料ギャラリ内に支持する支持部材を備え、
前記容積室通路は、前記容積室通路から前記燃料ギャラリに排出される燃料が前記ダンパ部材における前記支持部材よりも前記可動部側の部分に衝突することなく、前記支持部材に衝突するように開口端を形成する蓋部材を有していることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項１３】
燃料が供給される燃料ギャラリ、燃料を加圧する加圧室、及び、前記燃料ギャラリから前記加圧室までを接続する吸入通路を有するハウジングと、
前記加圧室の容積変化を作出する大径部、及び、当該大径部と一体に前記加圧室の反対側に形成され前記大径部よりも小径の小径部を有するプランジャと、
前記プランジャに対応させて前記ハウジングに取り付けられるオイルシールホルダと、
前記オイルシールホルダに囲繞され、前記ハウジングと共に、前記小径部の周囲に、可変容積室を形成するシール部材と、
前記可変容積室から前記燃料ギャラリまでを接続する容積室通路と、
前記燃料ギャラリの内部に配設され、当該燃料ギャラリ内部の燃料圧力の変化により膨張又は収縮可能なダンパ部材と、
を備え、
前記プランジャによって、前記加圧室の容積が増加すると前記可変容積室の容積が減少し、前記可変容積室から前記容積室通路を経由して前記燃料ギャラリへ燃料が供給されるようになっており、
前記容積室通路の前記燃料ギャラリ側の開口端から供給される燃料の動圧による前記ダンパ部材の可動部に対する作用を抑制するよう構成されていること
を特徴とする高圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下「エンジン」という）に用いられる高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンへ燃料を供給する燃料供給装置は、高圧燃料を圧送する高圧ポンプを備える。高圧ポンプは、カムシャフトの回転によって往復移動するプランジャを備えるのが一般的である。高圧ポンプの動作は、具体的に、プランジャが上死点から下死点へ移動するときにポンプ内の燃料ギャラリから加圧室へ燃料を吸入する吸入行程、プランジャが下死点から上死点へ向かうときに一部の低圧の燃料を燃料ギャラリへ戻す調量行程、及び、吸入弁を閉じてからさらに上死点へ向かうプランジャによって燃料が加圧される加圧行程に大別される。
【０００３】
ところで、燃料ギャラリへは通常インレットから燃料が供給されるが、この供給量は、高圧ポンプ上流側の低圧ポンプのポンプ性能によって決まってくる。このとき、エンジン回転数が大きくなり、カムシャフトの回転数が大きくなると、プランジャが高速で往復移動することになるため、インレットから供給される燃料だけでは、吸入行程において加圧室を満たすだけの燃料が吸入できなくなる虞がある。
【０００４】
このような問題を解決するための技術として、プランジャが補助的なポンプ機能を果たし、インレットからの燃料とは別に燃料ギャラリへ燃料を送り出す高圧ポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、近年、燃料ギャラリに、パルセーションダンパと呼ばれるダンパ部材が配設された高圧ポンプが提案されている。ダンパ部材は、皿状のダイアフラム（仕切壁）の端部を内部に空間が形成されるように溶接して形成される。内部の空間には、ヘリウムガスやアルゴンガスが封入されるのが一般的である。
【０００６】
ここでダイアフラムは薄板の金属であるため、内部のヘリウムガスやアルゴンガスガスの圧力と外部の燃料ギャラリの燃料圧力とによって、端部を除くダイアフラムの可動部が、外側又は内側へ移動する。この可動部の移動によって、ダンパ部材の膨張、収縮が実現される。
【０００７】
具体的には、上記吸入行程では、加圧室の容積が増加することで燃料ギャラリ内の圧力が下がるため、ダンパ部材は膨張し、燃料の吸入効率の向上に寄与する。一方、上記調量行程では、加圧室の容積が減少することで加圧室内の燃料が燃料ギャラリに戻されることで燃料ギャラリ内の圧力が上がるため、ダンパ部材は収縮し、燃料の脈動の抑制に寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００８−５２５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の補助的なポンプ機能により燃料ギャラリの中央部へ燃料を供給する構成に対し、上述したダンパ部材を設けることを考えた場合、燃料供給によってダンパ部材の機能が阻害される虞がある。具体的には、吸入行程において補助的な燃料供給がなされると、燃料ギャラリへ供給された燃料がダンパ部材に衝突し、ダンパ部材の膨張を阻害する虞がある。例えば、エンジンの高速回転時には、プランジャが高速で往復移動し、供給される燃料の流速が大きくなるため、特に、ダンパ部材の機能が阻害されやすい。結果として、吸入効率の低下や燃圧脈動の増加を招来することが懸念される。
【００１０】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、プランジャが補助的なポンプ機能を果たしつつ、ダンパ部材の機能も十分に発揮される高圧ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の高圧ポンプでは、ハウジングに、燃料が供給される燃料ギャラリ、燃料を加圧する加圧室、及び、燃料ギャラリから加圧室までを接続する吸入通路が形成されている。
加圧室の容積変化は、プランジャの大径部によって作出される。プランジャの小径部は、大径部よりも小径の部分であり、大径部と一体に、加圧室の反対側に形成されている。
オイルシールホルダは、プランジャに対応させてハウジングに取り付けられる。このオイルシールホルダに囲繞されるシール部材が、上述したハウジングと共に、プランジャの小径部の周囲に、可変容積室を形成する。この可変容積室から燃料ギャラリまでを接続するのが容積室通路である。これにより、プランジャによって加圧室の容積が増加すると、可変容積室の容積が減少し、可変容積室から容積室通路を経由して燃料ギャラリへ燃料が供給される。
【００１２】
このような構成の下、本発明では、ダンパ部材が、燃料ギャラリの内部に配設されている。ダンパ部材は、燃料ギャラリ内部の燃料圧力の変化により膨張又は収縮する。ここで特に、本発明では、燃料の流動が相対的に大きくなり得る容積室通路の延長領域を燃料ギャラリ内部に想定し、当該延長領域からダンパ部材の可動部が外れるよう構成されている。ここで延長領域は、例えばプランジャが高速移動する場合等に、燃料の流動が大きくなる領域であり、容積室通路の形状等に基づいて燃料ギャラリの内部に想定することができる。
【００１３】
本発明によれば、燃料の流動が大きくなり得る延長領域からダンパ部材の可動部が外れているため、たとえ燃料の流動が大きくなったとしても、ダンパ部材の機能が阻害されることを抑制できる。その結果、プランジャが補助的なポンプ機能を果たしつつ、ダンパ部材の機能も十分に発揮される。
ここでダンパ部材の可動部とは、高圧ポンプが通常作動している燃料インレット圧により燃料ギャラリ内に生じる燃料圧力でダンパ部材の各ダイアフラムが変位する範囲をいう。
【００１４】
具体的には、請求項２に示すように、ハウジングに対し、延長領域からダンパ部材の可動部が外れるように燃料ギャラリを形成することが例示される。つまり、燃料ギャラリの所定位置にダンパ部材が配置されることを前提とし、燃料ギャラリの形成位置を変えることで、ダンパ部材と容積室通路の延長領域との位置関係を調整するのである。このようにすれば、プランジャが補助的なポンプ機能を果たしつつ、ダンパ部材の機能も十分に発揮される。
【００１５】
また、請求項３に示すように、ハウジングに対し、延長領域からダンパ部材の可動部が外れるように、プランジャの軸方向に対し傾斜する容積室通路を形成することが例示される。この場合は、容積室通路を傾斜されることで、ダンパ部材と容積室通路の延長領域との位置関係を調整する。このようにすれば、プランジャが補助的なポンプ機能を果たしつつ、ダンパ部材の機能も十分に発揮される。
【００１６】
さらに、請求項４に示すように、延長領域が、ダンパ部材における支持部材よりも可動部側の部分から外れると共に、支持部材に向かうように容積室通路を形成してもよい。
このようにすれば、プランジャがさらに高速移動し、可変容積室から燃料ギャラリに噴出する燃料の流動が大きくなったとしても、ダンパ部材のダイアフラムの動きが阻害されることがない。これにより、吸入行程時には、ダンパ部材による吸入アシスト効果とともに、可変容積室による燃料供給効果のどちらも十分に得られる。したがって、吸入効率が向上する。
また、可変容積室から燃料ギャラリに噴出する燃料は、支持部材に衝突することで、エネルギーが減少する。このため、流速が遅くなるので、ダンパ部材によって燃圧脈動が低減される時間が増加する。これにより、燃圧脈動を確実に抑制することができる。
【００１７】
請求項５に示すように、環状の支持部材の径方向内側の内壁に延長領域が向かうように容積室通路を形成することが例示される。可変容積室から燃料ギャラリに噴出する燃料は、環状の支持部材の径方向内側の内壁に衝突することでエネルギーが減少する。このようにして、流速が遅くなった燃料は、環状の支持部材の径方向内側の空間で、ダンパ部材により燃圧脈動が確実に抑制される。
【００１８】
さらにまた、請求項６に示すように、容積室通路が、延長領域からダンパ部材の可動部が外れるように開口端を形成する蓋部材を有することとしてもよい。この場合は、蓋部材によって容積室通路の開口端を形成することで、ダンパ部材と容積室通路の延長領域との位置関係を調整する。このようにすれば、プランジャが補助的なポンプ機能を果たしつつ、ダンパ部材の機能も十分に発揮される。
【００１９】
請求項７に示すように、ダンパ部材における支持部材よりも可動部側の部分から延長領域が外れると共に、この延長領域が支持部材に向かうように開口端を形成する蓋部材を容積室通路が有することとしてもよい。また、請求項８に示すように、環状の支持部材の径方向内側の内壁に延長領域が向かうように開口端を形成する蓋部材を容積室通路が有することとしてもよい。このようにすれば、燃料ギャラリの位置、又は容積室通路を大幅に設計変更することなく、蓋部材の形状を設定することで、請求項４、５と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
なお、容積室通路の延長領域からダンパ部材の可動部が外れるようにする、という技術思想は、例えば請求項９に示すように、容積室通路の燃料ギャラリ側の開口端から噴出する燃料が、ダンパ部材の可動部に衝突しないよう構成されていることとしてもよい。
【００２１】
さらに請求項１０に示すように、容積室通路は、この容積室通路から燃料ギャラリに排出される燃料がダンパ部材における支持部材よりも可動部側の部分に衝突することなく、支持部材に衝突するように形成されていることとしてもよい。このようにすれば、請求項４と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
さらにまた、請求項１１に示すように、容積室通路は、この容積室通路から燃料ギャラリに排出される燃料が支持部材に衝突した後、ダンパ部材の非可動部に衝突するように形成されていることとしてもよい。こうすることで、可変容積室から燃料ギャラリに噴出する燃料の流動によって、ダンパ部材の可動部の動きが阻害されることがない。また、可変容積室から燃料ギャラリに噴出する燃料は、支持部材に衝突した後、ダンパ部材の非可動部に衝突することでエネルギーを大幅に減少することができる。これにより、流速が遅くなった燃料は、ダンパ部材によって燃圧脈動を低減される時間が増加するので、燃圧脈動を確実に抑制することができる。
【００２３】
請求項１２に示すように、容積室通路から燃料ギャラリに排出される燃料が、ダンパ部材における支持部材よりも可動部側の部分に衝突することなく、支持部材に衝突するように開口端を形成する蓋部材を容積室通路が有していることとしてもよい。このようにすれば、請求項７と同様の作用効果を得ることができる。
また例えば請求項１３に示すように、容積室通路の燃料ギャラリ側の開口端から供給される燃料の動圧によるダンパ部材の可動部に対する作用を抑制するよう構成されていることとしてもよい。
【００２４】
以下では、本発明を適用した第１〜第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態は、請求項１、２、９、１３を具現化するものであり、第２実施形態は、請求項１、３、９、１３を具現化するものであり、第３実施形態は、請求項１、６、９、１３を具現化するものである。また、第４実施形態は、請求項１〜５、９〜１１、１３を具現化するものであり、第５実施形態は、請求項１〜１３を具現化するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態の高圧ポンプの構成を説明するための断面図である。
【図２】インレットからの供給通路及び可変容積室からの戻り通路を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を模式的に示す説明図である。
【図４】プランジャが上死点に移動した状態を示す高圧ポンプの断面図である。
【図５】プランジャが下死点に移動した状態を示す高圧ポンプの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の高圧ポンプの構成を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の高圧ポンプの構成を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の高圧ポンプの構成を説明するための断面図である。
【図９】図８の部分拡大図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の高圧ポンプの構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、車両に搭載されて用いられる高圧ポンプに本発明を適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。この高圧ポンプは、燃料タンクから低圧ポンプにて汲み上げられる燃料を加圧してインジェクタの接続される燃料レールへ供給するものである。
（第１実施形態）
本形態の高圧ポンプは、図１に示すごとくである。高圧ポンプ１は、図示しないインレットから供給される燃料を加圧し、吐出弁部７０から図示しない燃料レールへ燃料を吐出する。なお、インレットの上流側には、低圧ポンプからの配管が接続される。
高圧ポンプ１は、外郭を構成している本体部１０、プランジャ部３０、吸入弁部５０、及び、吐出弁部７０を備えている。
【００２７】
本体部１０は、外郭を構成するハウジング１１を備えている。ハウジング１１の一方向（図１中では上方）にカバー１２が取り付けられており、カバー１２とハウジング１１とで囲まれる空間が燃料ギャラリ１３となっている。燃料ギャラリ１３は、その内部に、パルセーションダンパ１３１を有している。パルセーションダンパ１３１は、その端部を挟持されて配置されている。
【００２８】
パルセーションダンパ１３１は、内部に空間が形成されるように皿状の金属部材を重ね合わせ、当該金属部材の端部を溶接して作られる、上面視円形状の部材である。内部の空間には、ヘリウムガスやアルゴンガスが封入されている。このヘリウムガスやアルゴンガスの封入圧は、インレットから供給される燃料圧力よりもやや低めか、あるいは、同等となっている。パルセーションダンパ１３１は、燃料流路が形成された下部材１３５とホルダ１３６とで挟持されている。ホルダ１３６はカバー１２が取り付けられることで弾性変形するスプリングワッシャ１３７の弾性力によって下部材１３５側へ付勢され、これにより、下部材１３５と共にパルセーションダンパ１３１を挟持する。
【００２９】
また、プランジャ部３０は、カバー１２のちょうど反対側（図１中の下方）に設けられている。そして、プランジャ部３０と燃料ギャラリ１３との中間付近に、燃料を加圧可能な加圧室１４が形成されている。
さらにまた、カバー１２及びプランジャ部３０の配列方向に直交する方向に、吸入弁部５０（図１中の左方）及び吐出弁部７０（図１中の右方）が設けられている。
このような構成により、燃料ギャラリ１３に供給された燃料は、吸入弁部５０を経由し、加圧室１４を経由して、吐出弁部７０から吐出される。
【００３０】
次に、プランジャ部３０、吸入弁部５０、及び、吐出弁部７０の構成について、詳細に説明する。
最初にプランジャ部３０について説明する。
プランジャ部３０は、プランジャ３１、オイルシールホルダ３２、スプリングシート３３、及び、プランジャスプリング３４などを備えている。
【００３１】
プランジャ３１は、ハウジング１１の内部に形成されたシリンダ１５に支持される大径部３１１と、オイルシールホルダ３２に外周を囲まれた大径部３１１よりも径の小さな小径部３１２とを有している。これら大径部３１１及び小径部３１２は、一体となっており、同位相で軸方向に往復移動する。
【００３２】
オイルシールホルダ３２は、シリンダ１５の端部に配置されており、プランジャ３１の小径部外周を囲む基部３２１と、ハウジング１１に圧入される圧入部３２２とを有している。
基部３２１は、略円筒状であり、プランジャ３１の小径部３１２の外周を囲む。基部３２１は、その内部に、リング状のシール３２３を有している。シール３２３は、内周のテフロンリング（「テフロン」は登録商標）と、外周のＯリングとからなる。このシール３２３により、プランジャ３１の小径部３１２周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジンへの燃料のリークが抑制される。このシール３２３に隣接して、加圧室１４側に、プランジャストッパ３２４が配設されている。また、基部３２１は、その先端部分に、オイルシール３２５を有している。このオイルシール３２５によって、プランジャ３１の小径部３１２の周囲のオイル油膜の厚さが規制され、オイルのリークが抑制される。
【００３３】
圧入部３２２は、基部３２１の周囲に円筒状に張り出す部分であり、断面コ字状となっている。一方、ハウジング１１には、圧入部３２２に対応する凹部１６が形成されている。これにより、オイルシールホルダ３２は、圧入部３２２が凹部１６の径外方向の内壁に圧接する態様で圧入される。
【００３４】
スプリングシート３３は、プランジャ３１の端部に配設されている。プランジャ３１の端部は、図示しないタペットに当接している。タペットは、図示しないカムシャフトに取り付けられたカムにその外面を当接させ、カムシャフトの回転により、カムプロフィールに応じて軸方向に往復移動する。これにより、プランジャ３１が軸方向に往復移動することになる。
【００３５】
プランジャスプリング３４は、スプリングシート３３に一端を係止され、他端をオイルシールホルダ３２の圧入部３２２の深部に係止されている。これにより、プランジャスプリング３４は、プランジャ３１の戻しバネとして機能し、プランジャ３１をタペットに当接させるよう付勢する。
【００３６】
かかる構成により、カムシャフトの回転に応じたプランジャ３１の往復移動が実現される。このとき、プランジャ３１の大径部３１１によって、加圧室１４の容積変化が作出される。
【００３７】
また、本形態では特に、プランジャ３１の小径部３１２の周囲に、可変容積室３５が形成されている。ここでは、ハウジング１１のシリンダ１５、プランジャ３１の大径部３１１の基端面（小径部３１２との段差面）、小径部３１２の外周壁、及び、オイルシールホルダ３２のシール３２３に囲まれた領域が、可変容積室３５である。シール３２３が燃料のリークを抑制することは上述したが、シール３２３は、可変容積室３５を液密にシールし、可変容積室３５からエンジンへの燃料のリークを防止する。
【００３８】
可変容積室３５は、プランジャストッパ３２４の燃料流路３２６、圧入部３２２の径内方向において凹部１６との間に形成される円筒状の円筒流路３２７、凹部１６の深部に形成される環状の環状流路３２８、及び、ハウジング１１内部に形成された戻し流路１７（図中に破線で示す流路）を経由して、燃料ギャラリ１３に接続する。
【００３９】
次に、吸入弁部５０について説明する。
吸入弁部５０は、図１に示すように、ハウジング１１によって形成される筒部５１、筒部５１の開口を覆う弁部カバー５２、及び、コネクタ５３等を備えている。
筒部５１は、略円筒状に形成され、内部に燃料通路５５を有している。燃料通路５５には、略円筒状のシートボディ５６が配置されている。シートボディ５６の内部には、吸入弁５７が配置されている。この吸入弁５７の内部には、スプリング５８が収容配置されている。
【００４０】
また、吸入弁５７には、ニードル５９が当接している。このニードル５９は、上述した弁部カバー５２を貫通し、コネクタ５３の内部まで延びている。コネクタ５３は、コイル５３１と当該コイル５３１へ通電するための端子５３２とを有している。コイル５３１の内側には、所定位置に保持される固定コア５３３、可動コア５３４、及び、固定コア５３３と可動コア５３４との間に介在するスプリング５３５が配置されている。ここで、可動コア５３４に固定されるのが、上述したニードル５９である。つまり、可動コア５３４とニードル５９とは一体になっている。
【００４１】
かかる構成により、コネクタ５３の端子５３２を介して通電が行われると、コイル５３１にて発生する磁束によって固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生する。その結果、可動コア５３４が固定コア５３３側へ移動し、これに伴ってニードル５９が、加圧室１４から離れる方向へ移動する。このときは、吸入弁５７の移動がニードル５９にて規制されない。したがって、吸入弁５７がシートボディ５６に着座可能となり、吸入弁５７の着座により、燃料通路５５と加圧室１４とが遮断される。
【００４２】
一方、コネクタ５３の端子５３２を介した通電が行われないと、磁気吸引力は発生しないため、スプリング５３５によって、可動コア５３４が加圧室１４へ近づく方向へ移動する。これにより、ニードル５９が加圧室１４側へ移動する。その結果、ニードル５９によって吸入弁５７の移動が規制され、吸入弁５７が加圧室１４側に保持される。このときは、吸入弁５７がシートボディ５６から離座することとなり、燃料通路５５と加圧室１４とが連通する。
【００４３】
次に、吐出弁部７０について説明する。
吐出弁部７０は、図１に示すように、ハウジング１１にて形成される円筒状の収容部７１を有している。この収容部７１にて形成される収容室７１１に、吐出弁７２、スプリング７３、及び、係止部７４が収容されている。また、収容室７１１の開口部分が、吐出口７５となっている。吐出口７５とは反対側の収容室７１１の深部には、弁座７１２が形成されている。
【００４４】
吐出弁７２は、スプリング７３の付勢力と図示しない燃料レール側からの圧力とにより、弁座７１２に当接する。これにより、吐出弁７２は、加圧室１４の燃料の圧力が低いうちは、燃料の吐出を停止する。一方、加圧室１４の燃料の圧力が大きくなってスプリング７３の付勢力と燃料レール側からの圧力とに打ち勝つと、吐出弁７２が吐出口７５の方向へ移動する。これにより、収容室７１１へ流入した燃料は、吐出口７５から吐出される。
【００４５】
次に、燃料ギャラリ１３への燃料供給等について説明する。図２は、図１に示した高圧ポンプ１の断面の一部を切り欠き、可変容積室３５からの戻し流路１７及び、インレットからの供給通路１８を示している。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を模式的に示す説明図である。図３では、燃料ギャラリ１３の部分のみを示している。
【００４６】
図３に示すように、ハウジング１１で構成される燃料ギャラリ１３の底面には、容積室開口部１３２及びインレット開口部１３３が形成されている。そして、上述した戻し流路１７（図２参照）が容積室開口部１３２へ接続されている。また、上述した供給通路１８（図２参照）が、インレット開口部１３３に接続されている。供給通路１８には、フィルタ１９が配設されている。これにより、図示しない低圧燃料ポンプを経由してインレットへ供給された燃料が燃料ギャラリ１３へ供給されることになる。また、燃料ギャラリ１３には、吸入部１３４が形成されている。この吸入部１３４から吸入される燃料が、吸入弁部５０から加圧室１４へ送られる。
【００４７】
次に、高圧ポンプ１の作動について説明する。なお、図４はプランジャ部３０のプランジャ３１が上死点にある状態を示し、図５はプランジャ部３０のプランジャ３１が下死点にあることを示している。
【００４８】
高圧ポンプ１は、吸入行程、調量行程、及び、加圧行程を繰り返すことで動作する。
吸入行程は、燃料ギャラリ１３から加圧室１４へ燃料を吸入する行程である。このとき、プランジャ３１は、上死点（図４参照）から下死点（図５参照）へ向かって移動し、吸入弁５７は開弁状態となっている。
【００４９】
調量行程は、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ燃料を戻す行程である。このとき、プランジャ３１は、下死点（図５参照）から上死点（図４参照）へ向かって移動し、吸入弁５７は開弁状態となっている。よって、調量工程にて加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ戻る燃料は、低圧の燃料である。本調量方法をプレストローク調量と呼ぶ。
加圧行程は、加圧室１４から吐出弁部７０を経由して燃料を吐出する行程である。このとき、プランジャ３１は、上死点（図４参照）へ向かって移動し、吸入弁５７は閉弁状態となっている。
なお、図４及び図５では、吸入弁５７は、便宜上、すべて開弁状態で示している。
【００５０】
ここで可変容積室３５の機能を説明する。
上記吸入行程では、プランジャ３１の移動により加圧室１４の容積が増加する。一方、可変容積室３５の容積は減少する。したがって、可変容積室３５に蓄えられた燃料が燃料ギャラリ１３へ供給されることになる。
上記調量行程では、プランジャ３１の移動により加圧室１４の容積が減少する。一方、可変容積室３５の容積は増加する。したがって、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ戻される燃料の一部は、可変容積室３５へ送られる。
【００５１】
ここで、可変容積室３５の容積変化は、加圧室１４と同様に、プランジャ３１の大径部３１１によって生じる。つまり、加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化とは、いわば同位相で生じる。
なお、加圧行程においては、吸入弁５７が閉弁状態となることで、加圧室１４から燃料ギャラリ１３への燃料の戻りは問題にならない。
【００５２】
このような可変容積室３５の機能により、以下のような効果が得られる。
吸入行程において、可変容積室３５の容積の減少が「６０」であるとすると、可変容積室３５から燃料ギャラリ１３へ「６０」の燃料が供給される。ここで加圧室１４の容積の増加が「１００」であるとすると、インレット開口部１３３からの燃料の供給量は、「４０」で賄えることになる。
【００５３】
一方、調量行程において問題となるのは、燃料の脈動である。加圧室１４の容積の減少が「１００」であるとすると、１００に相応する脈動が燃料ギャラリ１３に発生する。この脈動がインレット開口部１３３から供給通路１８へ伝播すると、図示しない燃料配管の振動などが生じ騒音や異音を発生させる要因となる。ところが、可変容積室３５の容積の増加が「６０」である場合、燃料ギャラリ１３に発生する脈動は、「４０」に相応するものに抑えられる。
【００５４】
しかも、上述したように加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化とは同位相で生じるため、エンジンの回転数によらず、常に効果が得られる。
【００５５】
また、可変容積室３５を形成すべくプランジャ３１に小径部３１２を設けているが、小径部３１２をシール３２３及びオイルシール３２５でシールする場合、大径の部分でシールする場合と比べ、円周が小さくなるため、効果的なシールが実現される。
【００５６】
さらにまた、小径部３１２の径はそのままとし、大径部３１１の径を大きくすれば、吐出量を増加させることができる。この場合、基本的に大径部３１１及び、大径部３１１が摺動するシリンダ１５を設計するだけでよく、簡単な設計変更で吐出量をアップさせることができる。
【００５７】
なお、本形態における燃料ギャラリ１３が「燃料ギャラリ」を構成し、加圧室１４が「加圧室」を構成し、燃料通路５５が「吸入通路」を構成し、ハウジング１１が「ハウジング」を構成する。また、プランジャ３１が「プランジャ」を構成し、オイルシールホルダ３２が「オイルシールホルダ」を構成し、シール３２３が「シール部材」を構成し、燃料流路３２６、円筒流路３２７、環状流路３２８及び戻し流路１７が「容積室通路」を構成し、パルセーションダンパ１３１が「ダンパ部材」を構成し、可動部１３１ａが「可動部」を構成する。
【００５８】
次に、本形態の高圧ポンプ１の特徴的構成について詳述する。高圧ポンプ１が、燃料ギャラリ１３に配設されるパルセーションダンパ１３１を有することは既に述べた。このパルセーションダンパ１３１には、上述したように、ヘリウムガスやアルゴンガスが封入されている。これにより、内部のヘリウムガス又はアルゴンガスの圧力と外部の燃料ギャラリ１３の燃料圧力とによって、端部を除くパルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａが、外側又は内側へ変形する。可動部１３１ａは、平面視円形状の部分であり、図３に記号Ａで示す部分である。図２には可動部１３１ａの径を記号Ｂで示した。この可動部１３１ａの変形によって、パルセーションダンパ１３１の膨張、収縮が実現される。
【００５９】
ここで特に、本形態では、図２及び図３に示すように、燃料の流動が相対的に大きくなり得る戻し流路１７の延長領域（図２中に記号Ｒ１で示した領域）を燃料ギャラリ１３内部に想定し、当該延長領域からパルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａ（図２中の記号Ｂ、図３中の記号Ａ参照）が外れるよう構成した。換言すれば、戻し流路１７の燃料ギャラリ１３側の容積室開口部１３２から噴出する燃料が、パルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａに衝突しないよう構成した。また換言すれば、戻し流路１７の燃料ギャラリ１３側の容積室開口部１３２から供給される燃料の動圧によるパルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａに対する作用を抑制するよう構成した。
【００６０】
また、本形態では、燃料ギャラリ１３の所定位置にパルセーションダンパ１３１が配置されることを前提とし、燃料ギャラリ１３の形成位置によって、パルセーションダンパ１３１と戻し流路１７の延長領域との位置関係を調整している。
このようにすれば、たとえ燃料の流動が大きくなったとしても、パルセーションダンパ１３１の機能が阻害されることを抑制できる。その結果、プランジャ３１が可変容積室３５によるポンプ機能を果たしつつ、パルセーションダンパ１３１の機能も十分に発揮される。
【００６１】
（第２実施形態）
上記形態では、燃料ギャラリ１３の形成位置によって、パルセーションダンパ１３１と戻し流路１７の延長領域との位置関係を調整している。
これに対し、本形態では、戻し流路を傾斜させるようにした。図６に示すごとくである。戻し流路１７１は、プランジャ３１の軸に対し、燃料ギャラリ１３へ向かうに連れて当該軸から離れるように傾斜している。これにより、上記形態と同様、戻し流路１７１の延長領域（図６中に記号Ｒ２で示す領域）から、パルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａが外れるようになっている。その結果、上記形態と同様の効果が奏される。
【００６２】
（第３実施形態）
上記形態では、燃料ギャラリ１３の形成位置（図２参照）によって、又は、戻し流路１７１（図６参照）の傾斜によって、パルセーションダンパ１３１と戻し流路１７１の延長領域との位置関係を調整している。
これに対し、本形態では、図７に示すように、戻し流路１７２が蓋部材１７２ａを備えることとし、この蓋部材１７２ａによって、戻し流路１７２の開口端が形成されるようにした。これにより、上記形態と同様、戻し流路１７２の延長領域（図７中に記号Ｒ３で示す領域）から、パルセーションダンパ１３１の可動部１３１ａが外れるようになっている。その結果、上記形態と同様の効果が奏される。
【００６３】
（第４実施形態）
上記形態では、燃料ギャラリ１３の形成位置又は戻し流路の傾斜角度によって、パルセーションダンパ１３１の可動部が戻し通路の延長領域から外れるように構成した。
これに対し、本形態では、図８に示すように、戻し通路１７３の延長領域Ｒ４が、下部材１３５のみに向かうように構成している。戻し流路１７３の延長領域Ｒ４は、パルセーションダンパ１３１における下部材１３５よりも径方向内側の部分が全て外れるようになっている。
【００６４】
この構成により、可変容積室３５から戻し流路１７３を経由し燃料ギャラリ１３に噴出する燃料は、下部材１３５の径方向内側の内壁に衝突するので、パルセーションダンパ１３１のダイアフラムの動きを阻害することがない。このため、吸入行程時には、パルセーションダンパ１３１による吸入アシスト効果とともに、可変容積室３５による燃料供給効果のどちらも十分に得ることができる。したがって、吸入行程時、加圧室１４への吸入効率が向上する。
【００６５】
また、図９の矢印Ｘに示すように、下部材１３５の径方向内側の内壁に衝突した燃料は、エネルギーが減少する。次に、矢印Ｙに示すように、下部材１３５の径方向内側の内壁に衝突し、流れの向きを変えた燃料は、パルセーションダンパ１３１の非可動部Ｃに衝突し、さらにエネルギーが減少する。このようにして流速の遅くなった燃料は、下部材１３５の径方向内側の空間に滞留し、パルセーションダンパ１３１のダイアフラムによって燃圧脈動を低減される時間が増加する。これにより、燃圧脈動が確実に抑制される。
一方、矢印Ｚに示すように、下部材１３５に設けられた絞り孔１３５ａを通過する燃料は、この絞り孔１３５ａを通過する際に流速が遅くなり、下部材１３５の径方向内側の空間に出るので、燃圧脈動が抑制される。
したがって、吸入効率が向上するとともに、燃圧脈動を抑制することができる。
なお、本形態における下部材１３５が特許請求の範囲に記載の「支持部材」を構成し、戻し流路１７３が特許請求の範囲の「容積室流路」を構成する。
【００６６】
（第５実施形態）
上記第４実施形態では、燃料ギャラリ１３の形成位置及び戻し流路１７３の傾斜角度によって、戻し通路１７３の延長領域が下部材１３５のみに向かうように構成した。
これに対し、本形態では、図９に示すように、戻し流路１７２が蓋部材１３９を有することとし、この蓋部材１３９によって、戻し流路１７２の開口端が形成されるようにした。これにより、戻し流路１７２の延長領域Ｒ５が下部材１３５のみに向かうようになっている。
【００６７】
戻し流路１７２は、プランジャ３１の軸と平行に形成され、燃料ギャラリ１３側が下部材１３５へ向けて延び、クランク状に形成されている。戻し流路１７２の開口端を形成する蓋部材１３９が、戻し流路１７２の燃料ギャラリ１３側に設けられている。
蓋部材１３９は、燃料ギャラリ１３内に突出し、戻し流路１７２の延長領域Ｒ５が下部材１３５のみに向かうように傾斜している。このため、可変容積室３５から戻し流路１７２を経由し燃料ギャラリ１３に噴出する燃料は、蓋部材１３９に案内され、下部材１３５の径方向内側の内壁に衝突する。このため、パルセーションダンパ１３１のダイアフラムの動きが阻害されることなく、吸入行程時には、パルセーションダンパ１３１による吸入アシスト効果とともに、可変容積室３５による燃料供給効果のどちらも十分に得ることができる。したがって、吸入行程時、加圧室１４への吸入効率が向上する。
また、部材１３５の径方向内側の内壁に衝突した燃料はエネルギーが減少し、流速が遅くなり、下部材１３５の径方向内側の空間に滞留するので、パルセーションダンパ１３１のダイアフラムによって燃圧脈動を低減される時間が増加する。
したがって、吸入効率が向上するとともに、燃圧脈動を抑制することができる。
このように、本形態では、燃料ギャラリ１３の位置及び容積室通路１７２の傾斜角度を大幅に設計変更することなく、蓋部材１３９の形状を設定することで、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
以上、本発明は、上記実施形態に何等限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１：高圧ポンプ、１０：本体部、１１：ハウジング、１２：カバー、１３：燃料ギャラリ、１３１：パルセーションダンパ（ダンパ部材）、１３１ａ：可動部、１３２：容積室開口部、１３３：インレット開口部、１３４：吸入部、１３５：下部材、１３６：ホルダ、１３７：スプリングワッシャ、１４：加圧室、１５：シリンダ、１６：凹部、１７、１７１、１７２：戻し流路、１７２ａ：蓋部材、１８：供給通路、１９：フィルタ、３０：プランジャ部、３１：プランジャ、３１１：大径部、３１２：小径部、３２：オイルシールホルダ、３２１：基部、３２２：圧入部、３２３：シール、３２４：プランジャストッパ、３２５：オイルシール、３２６：燃料流路、３２７：円筒流路、３２８：環状流路、３３：スプリングシート、３４：プランジャスプリング、３５：可変容積室、５０：吸入弁部、５１：筒部、５２：弁部カバー、５３：コネクタ、５３１：コイル、５３２：端子、５３３：固定コア、５３４：可動コア、５３５：スプリング、５５：燃料通路、５６：シートボディ、５７：吸入弁、５８：スプリング、５９：ニードル、７０：吐出弁部、７１：収容部、７１１：収容室、７１２：弁座、７２：吐出弁、７３：スプリング、７４：係止部、７５：吐出口
【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】
2010216465.tif 000009
【図８】
2010216465.tif 000010
【図９】
2010216465.tif 000011
【図１０】
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