(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）と、出口弁（１０９；２０９；２０９”）と、燃料を供給するための供給ライン（１１１；２１１；２１１”）と、ポンプ室（１０５；２０５；２０５’；２０５”）と、前記ポンプ室（１０５；２０５；２０５” ２０５’）内の燃料を加圧するためのプランジャ（１１９；２１７；２１７’；２２３”）とを備え、
前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）が、第１の位置と第２の位置の間で移動可能である、燃料噴射システム用のポンプ装置（１０１；２０１；２０１’；２０１”）であって、
前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）が、内部に形成された開口部（１１７；２２９；２２９”）を有し、前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２５”）が前記第１の位置にあるときに、前記開口部（１１７；２２９；２２９”）が、前記ポンプ室（１０５；２０５；２０５’；２０５”）と前記供給ライン（１１１；２１１；２１１”）の間に第１の流体経路を形成し、前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）が前記第２の位置にあるときに、前記開口部（１１７；２２９；２２９”）が、前記ポンプ室（１０５；２０５；２０５’；２０５”）と前記出口弁（１０９；２０９；２０９”）の間に第２の流体経路を形成し、
前記出口弁（１０９；２０９；２０９”）が、移動可能な出口弁部材（１２９；２３５）及び出口弁本体（１２７；２３３）を有し、
前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）が前記第２の位置にあるときに、前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）は、前記出口弁本体（１２７；２３３）と封止部を形成する、ポンプ装置（１０１；２０１；２０１’；２０１”）。
【請求項２】
前記第２の位置にあるときに、前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）が、前記ポンプ室（１０５；２０５；２０５’；２０５”）と前記供給ライン（１１１；２１１；２１１”）の間の前記第１の流体経路を少なくとも実質的に閉鎖するための封止部を形成する、請求項１に記載のポンプ装置（１０１；２０１；２０１’；２０１”）。
【請求項３】
前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）が、入口弁（１０７；２０７；２０７”）の一部を形成するものであり、前記入口弁（１０７；２０７；２０７”）が同心弁でありかつ／または前記出口弁（１０９；２０９；２０９”）が同心弁である、請求項１または２に記載のポンプ装置（１０１；２０１；２０１’；２０１”）。
【請求項４】
前記出口弁（１０９；２０９；２０９”）が、移動可能な出口弁部材（１２９；２３５）を含み、前記入口弁部材（１１３；２２１；２２１’；２２１”）および前記出口弁部材（１２９；２３５）が、同じ方向に移動可能である、請求項１、２または３のいずれか一項に記載のポンプ装置（１０１；２０１；２０１’；２０１”）。
【請求項５】
第１の材料で作製されるポンプヘッド（２０３）をさらに備え、第２の材料で作製される挿入物（２１９）が、前記ポンプ室（２０５）の側壁を画定するように前記ポンプヘッド（２０３）に設けられ、前記第２の材料が、前記第１の材料よりも高いヤング率を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ装置（２０１）。
【請求項６】
前記ポンプ室（１０５）が、前記入口弁部材（１１３）に形成され、前記プランジャ（１１９）の端部が、前記ポンプ室（１０５）の中に動作可能に延びる、請求項１から５のいずれか一項に記載のポンプ装置（１０１）。
【請求項７】
前記入口弁部材（１１３）が、前記プランジャ（１１９）に移動可能に取り付けられる、請求項６に記載のポンプ装置（１０１）。
【請求項８】
前記プランジャ（２１７’）に移動可能に取り付けられる封止リング（２４１）をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のポンプ装置（２０１’）。
【請求項９】
前記封止リング（２４１）が、前記プランジャ（２１７’）を取り囲んで設けられる凹所（２４３）内で軸方向に移動可能である、請求項８に記載のポンプ装置（２０１’）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ポンプ装置に関する。より詳細には、本出願は、内燃機関向けの燃料噴射システム用のポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の効率を改善する必要性が増している。これらの必要性を満たすため、および新しい排ガス規制に従うために、ディーゼルエンジンの動作圧力は、増大し続けており、動作圧力３０００バール（３００ＭＰａ）が想定される。一方、これらの増加した動作圧力は、種々の技術的問題を引き起こす。
【０００３】
加圧された燃料を高圧マニホルドへ吐出する前に燃料圧力を上昇させるために、筒部内で動作するプランジャを備える燃料噴射ポンプ装置を提供することが知られている。しかし、既知のポンプ装置は、一般に、現在要求される増加した圧力で動作するのに適さない。この種類の従来技術のポンプ装置は、図１に示されており、以下詳細に説明される。
【０００４】
典型的には、既知のポンプ装置は、ポンプ室を封止するために静的封止部および動的封止部の組み合わせに依存する。しかし、ポンプ装置で生じる交互の圧力サイクルにより、製造工程中の小さな不正確でも、封止の失敗を引き起こす可能性がある。例えば、典型的には、低圧供給通路と圧力室を隔てるために、高圧静的封止部が設けられる。この封止部は、とても低いものからとても高いものへの周期的な圧力変化に会い、半径方向の膨張差の結果として、封止界面のそれぞれの側の表面同士の間に相対運動が引き起こされ得る。結果として生じる運動が、とても小さい場合でも、フレッティング摩耗および不具合が生じる可能性がある。
【０００５】
さらに、既知のポンプ装置の内部形状は、交差穴を含み得るものであり、これらにより、動作中に高い応力が引き起こされることになり得る。安全かつ信頼性の高い動作を確実にするために、ポンプヘッドは、動作中の応力を低減するために使用されるより高性能の材料または特殊な製造工程から形成されなければならないものであり得る。
【０００６】
高圧で動作することによって悪化させられるさらなる問題は、燃料漏れの増加であり、この燃料漏れの増加は、燃料消費をより大きくすることになり得る。ポンプ室内で発生する高圧は、筒部の半径方向の膨張になり得る。プランジャの対応する膨張はないので、プランジャを通り過ぎる燃料漏れが、生じる可能性がある。
【０００７】
ポンプの作動空間内で軸方向に移動可能なピストン、逆止（non-return）ピストン、およびシャットオフピストンを含む燃料噴射ポンプ装置を提供することが、ＥＰ１２８２１８６１により知られている。逆止ピストンおよび遮断ピストンは共に、圧縮行程中に互いに係合するように移動可能である。したがって、燃料噴射ポンプは、ピストンが互いに封止部を形成することを必要とすると共に、圧縮行程中に封止部を形成するためのハウジングも必要とする。両ピストンの相対運動が制御されることを必要とすることは、理想的でない。また、２つの別個の封止部が必要とされるので、ポンプ作動空間からの漏れが増加する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
少なくとも好ましい実施形態における（１つまたは複数の）本発明は、既知のポンプ装置に関連した問題のうちの少なくともいくつかを克服または改善しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様を見ると、本出願は、燃料噴射システム用のポンプ装置に関し、このポンプ装置は、
入口弁部材と、出口弁と、燃料を供給するための供給ラインと、ポンプ室と、ポンプ室内の燃料を加圧するためのプランジャとを備え、
この入口弁部材は、第１の位置と第２の位置の間で移動可能であり、
入口弁部材が、内部に形成された開口部を有し、入口弁部材が第１の位置にあるときに、開口部が、ポンプ室と供給ラインの間に第１の流体経路を与え、入口弁部材が第２の位置にあるときに、開口部が、ポンプ室と出口弁の間に第２の流体経路を与える。したがって、供給ラインからポンプ室への燃料の供給、およびポンプ室から出口弁への燃料の供給は、ポンプ装置の動作サイクルの異なる段階中に、入口弁部材によって制御することができる。
【００１０】
少なくとも好ましい実施形態では、この配置は、別個の静的封止部および動的封止部を設ける必要性を不要にすることができる。好ましくは、入口弁部材は、供給ラインからポンプ室へ直接流体経路を与えることができ、それによってポンプ室と供給ラインの間に静的封止部を設ける必要性を排除する。
【００１１】
入口弁部材が第１の位置にあるときに、供給ラインとポンプ室の間の第１の流体経路は開放され、それによって燃料が、ポンプ室に入ることができる。ポンプ室に燃料が入ると、入口弁部材は、ポンプ室の内部を、出口弁と流体連通する状態に置くように第２の位置へ変位することができる。入口弁部材が第２の位置にあるときに、供給ラインとポンプ室の間の第１の流体経路は、少なくとも実質的に閉鎖されることが好ましい。最も好ましくは、入口弁部材が第２の位置にあるときに、入口弁部材は、第１の流体経路を少なくとも実質的に閉鎖するための封止部を形成する。したがって、入口弁部材が第２の位置にあるときに、ポンプ室は、出口弁と排他的に連通することが好ましい。
【００１２】
出口弁は、移動可能な出口弁部材と、出口弁本体とを備えることができる。入口弁部材が第２の位置にあるときに、入口弁部材は、出口弁本体との封止部を形成することができる。出口弁部材は、出口弁本体内で移動可能であり得る。出口弁本体は、例えば、出口弁本体をポンプヘッドと一体に形成することによって、または出口弁本体をポンプヘッドに固定取り付けすることによって、ポンプヘッドに対して固定することができる。動作時、出口弁本体は、ポンプヘッドに対して静止したままであり得るが、出口弁部材は、ポンプヘッドに対して移動可能であり得る。
【００１３】
出口弁部材は、出口を封止するために出口弁本体に形成された弁座に設置可能な不透過性部材である得る。例えば、出口弁部材は、球状弁ボールであってもよい。
好ましくは、入口弁部材が第２の位置にあるときに、入口弁部材は、出口弁の本体との封止部を形成する。この配置は、この配置がプランジャのヘッドから遠位の封止部が形成できることを意味するので有利である。したがって、高圧燃料がプランジャのヘッドで封止される従来技術の配置とは異なり、ヘッドに対する静的封止部は必要ではない。
【００１４】
使用時に、入口弁部材が、第１の位置から第２の位置へ移動するとき、入口弁部材は、プランジャが前進してポンプ室内の燃料を加圧するときのプランジャと同じ方向に移動することができる。また、入口弁部材が第２の位置から第１の位置に移動するとき、入口弁部材は、プランジャが後退して燃料をポンプ室に引き込むときのプランジャと同じ方向に移動することができる。
【００１５】
使用時に、ポンプ室内の流体は、プランジャによって加圧される。好ましくは、プランジャは、カムまたは他の適当な駆動手段によって駆動される。好ましくは、第１の位置と第２の位置の間の入口弁部材の移動は、ポンプ室内の流体の圧力によって制御される。入口弁戻しばねが、入口弁部材を第１の位置または第２の位置へ戻すために設けられてもよい。好ましくは、出口弁が、ポンプ室から高圧出口ラインまたはマニホルドへの加圧された流体の流れを制御する。
【００１６】
入口弁部材は、入口弁の一部を形成する。好ましくは、入口弁は、同心弁である。好ましくは、出口弁は、同心弁である。入口弁および出口弁は、ポンプ装置内の応力を減少させるように、共に同心弁であり得る。
【００１７】
入口弁部材に形成された開口部との流体連通を行うために、第２の開口部が、出口弁本体に形成されてもよい。入口弁部材が第２の位置にあるときに、入口弁部材は、出口弁本体に形成された第２の開口部の周囲に封止部を形成することができる。したがって、入口弁部材が第２の位置にあるときに、出口弁本体および入口弁部材の開口部は、互いにただ１つの流体連通で配置することができ、それによって第２の流体経路を画定する。入口弁部材の開口部および出口弁本体の開口部は、互いにほぼ同軸に形成することができ、適宜、プランジャとも同軸に形成することができる。
【００１８】
好ましくは、出口弁部材は、出口弁戻しばねによって閉鎖位置へ付勢される。好ましくは、入口弁部材および出口弁部材は、同じ方向に移動可能である。好ましくは、入口弁部材および出口弁部材は、ほぼ平行な複数の軸、またはより好ましくは共通の軸に沿って変位を受けるように配置される。
【００１９】
好ましくは、プランジャは、筒部内を移動する。好ましくは、封止部は、燃料が加圧されるときに筒部とプランジャの間の燃料漏れを低減または防止するためにプランジャと筒部の間に作成される。好ましくは、漏れた燃料を集めるための排流出口が設けられる。
【００２０】
好ましくは、ポンプ装置は、第１の材料で作製されるポンプヘッドを備える。好ましくは、挿入物が、ポンプ室の側壁を画定するようにポンプヘッドに設けられる。好ましくは、挿入物は、プランジャが移動する筒部を画定するためのスリーブの形態である。挿入物は、第１の材料より高いヤング率（Ｅ）を有する第２の材料で作製することができる。第２の材料は、４００ＭＰａ以上または５００ＭＰａ以上のヤング率を有し得る。この構成は、ポンプ室が加圧されるときにプランジャの周囲の漏れを低減することができる。
【００２１】
ポンプ装置は、ポンプ室を形成するためのスリーブまたはボアを有する押し棒（push rod）をさらに備えてもよい。この構成では、入口弁部材の本体部分は、スリーブまたはボアの中に延びて、燃料を加圧するためのプランジャとして働くことができる。
【００２２】
好ましい実施形態では、室または凹所が、ポンプ室を画定するように入口弁部材に形成されてもよい。使用時に、プランジャの端部は、ポンプ室の中に動作可能に延びることができる。好ましくは、使用時に、封止部が、ポンプ室を封止するようにプランジャと入口弁部材の間に形成される。
【００２３】
封止リングが、プランジャに移動可能に取り付けられてもよい。封止リングは、動的封止部を形成してプランジャを通り過ぎる漏れを低減または最小にすることを助けることができる。好ましくは、封止リングは、プランジャの周囲のポンプヘッドに形成された凹所内で軸方向に移動可能である。好ましくは、凹所は、環状である。封止リングは、ピストンリングの形態をとることができる。
【００２４】
さらなる一態様を見ると、本出願は、燃料噴射システム用のポンプ装置に関し、このポンプ装置は、
入口封止リングと、ポンプ室と、ポンプ室内の燃料を加圧するためのプランジャとを備え、
入口封止リングは、プランジャに移動可能に取り付けられ、
封止リングは、ポンプ室と燃料を供給するための供給ラインの間に流体経路が与えられる第１の位置と、ポンプ室と供給ラインの間の流体経路が封止される第２の位置との間で移動可能である。少なくとも好ましい実施形態では、封止リングは、プランジャ用の封止として、およびポンプ室への流体の供給を制御するための入口弁としても、その両方で働くことができる。
【００２５】
好ましくは、使用時に、入口封止リングは、ポンプ室内の流体圧力の変化に応じて移動可能である。好ましくは、入口封止リングは、プランジャを取り囲んで延びる凹所内で軸方向に移動可能である。好ましくは、凹所は環状である。凹所は、例えば、ポンプ室を画定するポンプヘッドに形成することができる。
【００２６】
好ましくは、第２の位置にあるときに、入口封止リングは、環状凹所の面または端壁に当接して封止部を形成し、それによってポンプ室と供給ラインの間の流体経路を閉鎖する。
【００２７】
よりさらなる態様を見ると、本出願は、燃料噴射システム用のポンプ装置に関し、このポンプ装置は、入口弁部材を含む入口弁と、出口弁部材を含む出口弁とを備え、入口弁部材および出口弁部材は、共通の軸に沿って移動可能である。少なくとも好ましい実施形態では、入口弁および出口弁の同軸の配置は、従来技術の構成よりも本来的に強い。
【００２８】
またさらなる態様を見ると、本出願は、燃料噴射システム用のポンプ装置に関し、このポンプ装置は、入口弁と、出口弁と、ポンプ室内に移動可能に取り付けられるプランジャとを備え、出口弁は、出口弁部材を含み、プランジャおよび出口弁部材は、共通の軸またはほぼ平行な複数の軸に沿って移動可能である。
【００２９】
好ましくは、入口弁は、入口弁部材を含む。好ましくは、入口弁部材は、プランジャおよび出口弁部材が沿って移動可能な軸にほぼ平行である軸、またはプランジャおよび出口弁部材が沿って移動可能な軸とほぼ一致する軸に沿って移動可能である。
【００３０】
よりまたさらなる態様を見ると、本出願は、燃料噴射システム用のポンプ装置に関し、このポンプ装置は、入口弁部材と、出口弁と、燃料を供給するための供給ラインと、押し棒とを備え、入口弁部材は、第１の位置と第２の位置の間で移動可能であり、室は、ポンプ室を画定する押し棒に形成され、入口弁部材が第１の位置にあるときに、このポンプ室は、供給ラインと流体連通し、入口弁部材が第２の位置にあるときに、ポンプ室は、出口弁と流体連通する。好ましくは、使用時に、入口弁部材の一部は、ポンプ室の中に延びてプランジャとして働く。
【００３１】
さらなる一態様を見ると、本出願は、燃料噴射システム用のポンプ装置に関し、ポンプ装置は、供給ラインからポンプ室への燃料の供給を制御するための入口弁と、ポンプ室から高圧出口ラインへの加圧された燃料の供給を制御するための出口弁とを備え、入口弁は同心弁であり、かつ／または出口弁は同心弁である。
【００３２】
上記概説の通り、現在のポンプシステムに関連したさらなる問題は、プランジャより勝って増加した動作圧力が筒部を膨張させ、それによってプランジャと筒部の間の隙間を増加させることである。これによって燃料漏れ量を増加させ、結果として寄生出力損（ｐａｒａｓｉｔｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｌｏｓｓ）および燃料消費を増加させる。
【００３３】
よりさらなる態様を見ると、本出願は、燃料噴射ポンプ用のポンプヘッドであって、ポンプ室がポンプヘッドに形成され、挿入物がポンプ室の側壁の少なくとも一部を画定するように設けられ、ポンプヘッドが第１の材料で作製され、挿入物が第２の材料で作製され、第２の材料が第１の材料よりも高いヤング率を有するポンプヘッドに関する。この構成は、本明細書に記載された（１つまたは複数の）他の発明とは独立して特許を受けられると考えられる。典型的には、挿入物は、内部をプランジャが往復運動するスリーブまたは筒部である。有利には、より高いヤング率を有する材料から挿入物を形成することによって、挿入物の膨張は、低減することができる。
【００３４】
挿入物は、４００ＭＰａ以上または５００ＭＰａ以上のヤング率を有し得る。挿入物を形成するのに適した材料は、約５５０ＭＰａのヤング率を有する超硬合金である。所望の特性を有する挿入物を設けることによって、ポンプヘッドの残りのものがより低性能の材料から形成され得るモジュール設計が、実現できる。
【００３５】
さらに、当業者は、周りの材料よりも高いヤング率を有する挿入物を設ける構成は、特に油圧システムにおいて、他の応用に適していることを理解するであろう。さらなる一態様を見ると、本出願は、本体部分を含む油圧システムであって、移動可能な部材を受容する室が、本体部分に設けられ、挿入物がこの室の側壁の少なくとも一部を画定するように本体部分に設けられ、本体部分が第１の材料で作製され、挿入物が第２の材料で作製され、第２の材料が第１の材料よりも高いヤング率を有する油圧システムに関する。好ましくは、使用時に、移動可能な部材は、挿入物と協働して封止部を形成する。油圧システムは、例えば、制御弁または噴射装置ノズルであってもよい。本体部分は、油圧システムのためのハウジングまたはケーシングであってもよい。
【００３６】
よりさらなる態様を見ると、本出願は、燃料噴射ポンプ用のポンプヘッドに関し、ポンプヘッドが、内部に配置されるプランジャと協働するための側壁を有するポンプ室を備え、少なくともポンプ室の側壁を画定するポンプヘッドの領域が、４００ＭＰａ以上のヤング率を有する材料で形成される。４００ＭＰａより大きいヤング率を有する材料を使用することによって、動作中にポンプ室の膨張を低減することができる。ある実施形態では、この材料は、より高いヤング率、例えば５００ＭＰａ以上を有し得る。
【００３７】
ポンプヘッド全体は、特定のヤング率（すなわち、４００ＭＰａまたは５００ＭＰＡ以上）を有する材料で形成することができる。代替として、ポンプヘッドの一部だけが、この特性を有してもよい。特定のヤング率を有する例えばスリーブの形態の挿入物が、設けられてもよい。
【００３８】
挿入物は、４００ＭＰａ以上または５００ＭＰａ以上のヤング率を有してもよい。挿入物を形成するのに適した材料は、約５５０ＭＰａのヤング率を有する超硬合金である。
本明細書に記載されたような燃料をポンプ装置に供給するための供給ラインは、燃料を１つまたは複数のポンプ装置に供給するための供給通路であってもよいことが理解されよう。同様に、出口ラインは、本明細書に記載されたように、１つまたは複数のポンプ装置を接続する出口マニホルドであってもよい。
【００３９】
次に、（１つまたは複数の）本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照して、ほんの一例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術のポンプ装置の概略図である。
【図２】本発明によるポンプ装置の第１の実施形態を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第１の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、第１の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図４】本発明によるポンプ装置の第２の実施形態を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第２の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第２の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第２の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、第２の実施形態によるポンプ装置の動作サイクルにおけるステップを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の第１の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の第２の変形例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態によるポンプ装置を示す図である。
【図９】内部をプランジャが移動する筒部を画定するようにポンプヘッドに挿入されたスリーブを有するポンプ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
従来技術のポンプ装置１が、図１に示されている。ポンプ装置１は、ポンプ室５を含むポンプヘッド３と、入口弁７と、出口弁９とを備える。典型的には、ポンプヘッド３は、ポンプヘッド３が、単一部品に形成、例えば一部品の鋳造物として形成されることを意味する「モノブロック」構造である。
【００４２】
入口弁７は、移動可能な入口弁部材１１と、入口弁戻しばね１３と、入口弁本体１５と、入口弁プラグ１７とを備える。入口弁部材１１は、低圧供給通路１９からポンプ室５への燃料の供給を制御するために、開放位置と閉鎖位置の間で移動可能である。入口絞り弁（metering valve）ＶＩＮが、燃料の供給を制御するために、低圧供給通路１９と連通して設けられる。
【００４３】
入口弁７は、２つの静的封止部を有し、すなわち、入口弁本体１５に設けられる第１の高圧静的封止部、および入口弁プラグ１７に設けられる第２の低圧静的封止部である。高圧静的封止部は、何百万サイクルにわたってとても低いレベルととても高いレベルとを繰り返す圧力に曝される。弁本体１５の半径方向の膨張差および封止界面のそれぞれの側の表面同士の間のポンプヘッド３の相対運動が生じ得ることによって、この運動が極めて小さい（すなわち、数ミクロン）である場合でも、フレッティング摩耗および不具合が生じ得る。
【００４４】
出口弁９は、移動可能な出口弁部材２１と、出口弁戻しばね２３と、出口弁プラグ２５とを備える。出口弁９は、ポンプ室５から高圧出口通路２７への燃料の供給を制御する。出口弁９は、やはり高圧静的封止部を有するが、この高圧静的封止部は、圧力変動による封止界面での部品の動きによって失敗する場合があり、外部燃料漏れになる可能性がある。入口弁７と出口弁９の両方の静的封止表面は、それら静的封止表面がポンプヘッド３と一体であるため機械加工が難しく、典型的には加工費用がより高くなる。
【００４５】
プランジャ２９が、ポンプ室５内の燃料を加圧するために設けられる。プランジャ２９は、ポンプヘッド３に形成された筒部３１内で軸方向に移動可能である。典型的には、プランジャ２９は、回転可能なカム軸に取り付けられたカム（図示せず）によって駆動される。プランジャ２９の外側の周りを回ってポンプ室５から逃げる燃料を集める低圧排流通路３３が設けられる。
【００４６】
使用時に、燃料は、低圧供給通路１９から入口弁７を介してポンプ室５に供給される。第１の段階中、プランジャ２９は、ポンプ室５内で後退させられ、燃料が、供給通路１９からポンプ室５に引き込まれる。供給通路１９とポンプ室５の間の圧力差が、入口弁部材１１が開放位置に変位させられる、または開放位置に留まることを確実にする。次の段階では、プランジャ２９は、ポンプ室５の中に前進させられ、ポンプ室５内の燃料圧力が増加することになり、これによって入口弁部材９が、入口戻しばね１１の作用に応じて閉鎖位置に変位することが可能になる。プランジャ２９の継続的な前進は、ポンプ室５内の圧力をさらに増加させ、圧力が高圧出口通路２７内の圧力より大きくなると、出口弁部材２１が開放位置に変位させられ、加圧された燃料が高圧出口通路２７を通じてポンプ室５から退出することを可能にする。次いで、これらのステップが、ポンプサイクルごとに順序通りに繰り返される。
【００４７】
出口弁９は、（９０°で定められる）交差穿孔によってポンプ室５に接続される。しかし、この形状は、動作中の応力の増加となり得る。応力が低減できるように、交差穴の縁部に丸みを付けるために費用のかかる機械加工が必要とされ得る（作業の手が届きにくいことが従来の機械加工を不適当にさせ得るので、例えば、砥粒流動加工が使用され得る）。さらに、ポンプ装置に関する増加した圧力性能は、交差式の形状を用いるのでは応力を十分に低く抑えることができないことを意味し得る。
【００４８】
入口弁ばね１３は、高圧ポンプ室５の内部に収容される。しかし、この構成は、死容積を減少させることが難しく、このことは体積効率および機械効率の減少をもたらす可能性があるという欠点を有する。
【００４９】
ポンプヘッド３は、高圧静的封止部およびプランジャ穴を収容する単一の構成要素であることが理解されよう。そのため、多数のプロセスが、ポンプヘッド３に行われなければならず、スクラップ率およびスクラップ費用が高くなる可能性がある。加えて、ポンプヘッド３を形成する材料は、ほんのいくつかの小さな領域でとても高い応力を受け、ポンプヘッド３の体積の大部分（およそ９０％または約２キログラム）は、低い応力であることを意味する。結論は、ポンプヘッド３の大部分にとっては、より低性能の材料で十分であるときに、より高性能の材料が使用されなければならないということである。
【００５０】
さらに、使用時に、筒部３１は、ポンプ室５内の圧力が増大するにつれて膨張し得る。この膨張は、燃料が、プランジャ２９を通り過ぎて漏れることを可能にし、ポンプ装置１の効率を減少させる結果になり得る。プランジャ２９の周りを回って漏れる燃料は、低圧排流通路３３内に集められる。
【００５１】
本発明の第１の実施形態によるポンプ装置１０１が、図２に概略的に示される。ポンプ装置１０１は、ポンプヘッド１０３と、ポンプ室１０５と、入口弁１０７と、出口弁１０９とを備える。複数のポンプ室１０５が、ポンプヘッド１０３に形成されてもよいが、簡潔にするために、たった１つのポンプ室１０５が、本明細書に記載されることが理解されよう。
【００５２】
入口弁１０７が、低圧供給通路１１１からポンプ室１０５へ燃料の供給を制御するために設けられる。入口弁１０７は、ポンプヘッド１０３内に形成された低圧力室１１５内に設置される入口弁部材１１３を備える。入口弁１０７が、同心弁の形態であるように、低圧力室１１５は、入口弁部材１１３の直径よりも大きい直径を有する。入口弁部材１１３は、鋼鉄などの従来の材料で形成されてもよい。しかし、好ましくは、入口弁部材１１３は、高いヤング率を有する材料、例えば超硬合金から形成される。
【００５３】
入口絞り弁ＶＩＮは、燃料の供給を制御するために、低圧供給通路１１１と連通して設けられる。
入口弁部材１１３は、第１の端部で部分的に閉鎖された一部品のスリーブであり、スリーブの内部は、ポンプ室１０５を画定する。開口部１１７が、入口弁部材１１３の第１の端部に設けられる。入口弁部材１１３の内部は、ポンプ室１０５内の燃料を加圧するためのプランジャ１１９を受容するように第２の端部で開放されている。封止部は、ポンプ室１０５を封止するようにプランジャ１１９と入口弁部材１１３の間に形成される。
【００５４】
プランジャ１１９は、ポンプヘッド１０３に形成された筒部１２１内で往復運動する。本実施形態における筒部１２１は、ポンプヘッド１０３に形成された穴である。封止部は、知られたやり方でプランジャ１１９と筒部１２１の間に形成される。プランジャ１１９と筒部１２１の間に示された間隙が、図面の分かりやすさを改善するためのものであり、ポンプ装置１０１を代表するものではないことを、当業者は理解するであろう。
【００５５】
入口弁部材１１３は、（図２に示すように）入口弁１０７が開放される第１の位置から入口弁１０７が閉鎖される第２の位置へ軸方向に移動可能である。入口弁戻しばね１２３は、入口弁部材１１３を、入口弁１０７が閉鎖される第２の位置へ付勢するように設けられる。入口弁部材１１３が第１の位置にあるときに、入口通路１１１および低圧力室１１５は、開口部１１７を介してポンプ室１０５と流体連通して、燃料がポンプ室１０５に入ることを可能にする。入口弁部材２２１が第２の位置にあるとき、ポンプ室１０５は、開口部１１７を介して出口弁１０９と排他的に流体連通して、ポンプ室１０５内の燃料が加圧されることを可能にする。
【００５６】
出口弁１０９は、ポンプ室１０５から高圧マニホルド１２５への加圧された燃料の供給を制御する。出口弁１０９は、出口弁本体１２７と、出口弁部材１２９と、出口弁戻しばね１３１とを含む。出口弁部材１２９は、出口弁１０９を開閉するために軸方向に移動可能である。
【００５７】
環状突出部１３３が、開口部１１７の周囲で入口弁部材１１３の上面に形成される。突出部１３３は、出口弁本体１２７に接触する鋭い縁部を画定することができる。しかし、好ましくは、突出部１３３は、封止部を形成するように出口弁本体１２７に接触する平面を画定する。入口弁部材１１３が第２の位置にあるときに、突出部１３３は、出口弁本体１２７に当接して、出口弁１０９への入口の周囲に封止部を形成し、それによってポンプ室１０５を封止する。２つ以上の環状突出部１３３が設けられてもよいことが理解されよう。例えば、２つの環状突出部１３３が、内側封止部および外側封止部を形成するように設けられてもよい。
【００５８】
プランジャ１１９の外側の周りを回ってポンプ室１０５から逃げる燃料を集める低圧排流通路１３５が設けられる。この漏れば、ポンプ室１０５内の燃料の加圧によって引き起こされる筒部１２１の膨張の結果として生じ得る。排流通路１３５内の上流の漏れた燃料の圧力を増加させるために、排流流れ絞りＤＯＵＴが、排流通路１３５と流体連通して設けられる。
【００５９】
次に、ポンプ装置１０１の動作が、図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明される。
燃料は、低圧供給通路１１１を通じてポンプ装置１０１に供給される。図３Ａに示されているように、第１の段階中、プランジャ１１９は、ポンプ室５内で後退させられ、ポンプ室１０５内の圧力を減少させ、入口弁部材１１３を入口弁１０７が開放される入口弁部材１１３の第１の位置へ移動させる。この段階中、燃料が、低圧供給通路１１１からポンプ室１０５に引き込まれる。
【００６０】
図３Ｂに示されるように、第２の段階中、プランジャ１１９は、前進させられ、それによって開口部１１７を通じての燃料の流れの方向を逆にさせ、ポンプ室１０５と低圧供給通路１１１の間の圧力差の切り換えを引き起こす。入口戻しばね１２３の付勢と相まって圧力の変化が、突出部１３３が出口弁本体１２７に当接するように入口弁部材１１３をその第２の位置に変位させる。突出部１３３は、開口部１１７の周囲に封止部を形成し、それによって低圧力室１１５とポンプ室１０５の間の流体経路を閉鎖する。図３Ｃに示すように、それによってポンプ室１０５は封止され、ポンプ室１０５内の燃料は、プランジャ１１７の継続的な前進によって加圧される。
【００６１】
ポンプ室１０５内の圧力が、高圧マニホルド１２５の圧力を超えるとき、出口弁部材１２９は、出口弁戻しばね１３１の作用に逆らって出口弁本体１２７から離座させられ、出口弁１０９は開放され、それによって加圧された燃料が、ポンプ室１０５から高圧マニホルド１２５へ吐出可能になる。
【００６２】
本実施形態による入口弁部材１１３の配置は、ポンプ室１０５および入口弁１０７が、１つの構成要素に組み合わされることを可能にすることが理解されよう。有利には、これによって入口弁組立体から高圧静的封止部をなくす。また、入口弁戻しばね１２３が、ポンプ室１０５から低圧系へ移動することができ、少なくとも好ましい実施形態では、死容積が減少させることができ、効率が改善される。
【００６３】
本実施形態では、入口弁部材１１３、出口弁部材１２９、およびプランジャ１１９は、全て同軸に移動可能である。また、出口弁１０９への入口および入口弁部材１１３の開口部１１７は、同軸に延びる。したがって、ポンプ装置１０１の動作中の応力は、減少させることができ、製造プロセスが簡素化される。
【００６４】
本発明の第２の実施形態によるポンプ装置２０１が、図４に示される。ポンプ装置２０１は、ポンプヘッド２０３と、ポンプ室２０５と、入口弁２０７と、出口弁２０９とを備える。燃料は、低圧入口通路２１１からポンプ室２０５へ供給され、ポンプ室２０５から高圧マニホルド２１３へ吐き出される。
【００６５】
入口絞り弁ＶＩＮが、燃料の供給を制御するために、低圧供給通路２１１と連通して設けられる。低圧排流通路２１５は、ポンプ室２０５から漏れる燃料を集めるために設けられる。適宜、排流流れ絞りＤＯＵＴが、排流通路２１５内の上流の燃料を加圧するために、排流通路２１５と流体連通して設けられてもよい。
【００６６】
プランジャ２１７は、ポンプ室２０５内の燃料を加圧するために設けられる。プランジャ２１７は、ポンプヘッド２０３内に設置される筒部２１９内で軸方向に移動可能であり、プランジャ２１７と筒部２１９の間の封止部が、知られたやり方で形成される。本実施形態における筒部２１９は、ポンプヘッド２０３に挿入されたスリーブである。筒部２１９は、ポンプヘッド２０３を形成する材料の残りのものよりも高いヤング率を有する材料で作製される。これは、それによってプランジャ２１７の周囲の漏れを低減できるので有利である。筒部２１９を形成するのに適した材料は、鋼鉄のヤング率の約２．５倍である、５５０ＭＰａのヤング率を有する超硬合金である。筒部２１９を形成するスリーブは、筒部２１９がポンプヘッド２０３に直接形成されるように省略することができることを理解されよう。
【００６７】
入口弁２０７は、ポンプ室２０５内への燃料の流れを制御するための入口弁部材２２１を含む。入口弁部材２２１は、（図４に示すように）入口弁２０７が開放される第１の位置から入口弁２０７が閉鎖される第２の位置へ軸方向に移動可能である。入口弁部材２２１は、筒部２１９内に封止設置される円筒形の本体部分２２３と、燃料が入口通路２１１から中に供給される低圧力室２２７に配置されるヘッド部２２５とを備える。開口部２２９は、入口弁部材２２１の本体部分２２３とヘッド部２２５との両方を通じて軸方向に延びる。低圧力室２２７は、入口弁部材２２１のヘッド部２２５より大きい直径を有し、入口弁２０７が同心弁の形態をとるようになっている。
【００６８】
入口弁部材２２１が第１の位置にあるときに、入口通路２１１および低圧力室２２７は、開口部２２９を介してポンプ室２０５と流体連通して、燃料がポンプ室１０５に入ることを可能にする。入口弁部材２２１が第２の位置にあるときに、ポンプ室２０５は、開口部２２９を介して出口弁２０９と排他的に流体連通して、ポンプ室１０５内の燃料が加圧されることを可能にする。戻しばね２３１は、入口弁部材２２１を第２の位置へ付勢するように設けられる。
【００６９】
出口弁２０９は、本発明の第１の実施形態のものとほぼ変わらず、出口弁本体２３３と、出口弁部材２３５と、出口戻しばね２３７とを備える。第１の実施形態と同様に、出口弁２０９は、ポンプ室２０５から高圧マニホルド２１３への加圧された燃料の供給を制御する。出口弁部材２３５は、出口弁２０９を開閉するために軸方向に移動可能である。
【００７０】
環状突出部２３９が、出口弁２０９への入口の周囲に封止部を形成するように、出口弁本体２３３に当接する入口弁部材２２１の上面に形成される。それによって突出部２３９は、低圧供給通路２１１とポンプ室２０５を隔てるように封止部を形成することができる。突出部２３９は、出口弁本体２３３に接触する鋭い縁部を画定することができる。しかし、好ましくは、突出部２３９は、出口弁本体に接触する平面を画定する。２つ以上の突出部２３９が設けられてもよいことが理解されよう。例えば、２つの突出部２３９が、内側封止部および外側封止部を形成する同心表面を画定するように設けられてもよい。
【００７１】
次に、本発明の第２の実施形態によるポンプ装置２０１の動作が、図５Ａ〜図５Ｄを参照して説明される。
図５Ａに示すように、第１の段階中、プランジャ２１７は、ポンプ室２０５内で後退させられ、ポンプ室２０５内の圧力を減少させ、入口弁部材２２３を第１の位置へ移動させる。それによって入口弁２０７は開放され、燃料が、低圧供給通路２１１からポンプ室２０５に引き込まれる。
【００７２】
第２の段階中、図５Ｂに示すように、プランジャ２１７は、ポンプ室２０５の中に前進させられ、ポンプ室２０５内の圧力の増加を引き起こす。ポンプ室２０５と低圧力室２２７の間の圧力差の切り換えは、図５Ｃに示すように、入口弁部材２２３が、第２の位置に変位させることを可能にし、この第２の位置で、環状突出部２３９が出口弁本体２３３に当接し、入口弁２０７を閉鎖し、低圧供給通路２１１とポンプ室２０５の間の流体連通を防ぐ。それによってポンプ室２０５は封止され、プランジャ２１７の継続的な前進によって、ポンプ室２０５内の燃料を加圧する。ポンプ室２０５内の燃料圧力が、高圧マニホルド２１３の圧力を超えると、図５Ｄに示すように、出口弁２０９は、出口戻しばね２３７の作用に逆らって開放され、加圧された燃料は、ポンプ室２０５から高圧マニホルド２１３へ退出する。
【００７３】
第２の実施形態は、ポンプ室２０５および入口弁２０７が別個の構成要素であるという点において第１の実施形態とは異なる。このことは、少なくとも好ましい実施形態では、入口弁２０７が比較的小さく作製でき、その質量が減少させられて、動的性能の改善を実現するという利点をもたらす。入口弁２０７および出口弁２０９の同心配置は、応力負荷を減少させると共に、ポンプ装置２０１の死容積を減少させるのを助けることもできる。
【００７４】
プランジャ２１７が前進させられるときの筒部２１９の膨張により、ポンプ室２０５内の燃料は、プランジャ２１７を通り過ぎて逃れる可能性がある。この漏れは、低圧排流通路２１５内に集められる。
【００７５】
第２の実施形態によるポンプ装置２０１の変形例であるポンプ装置２０１’が、図６に示されている。簡潔にするために、同じ参照符号が、同じ構成要素に用いられている。
ポンプ装置２０１’は、ポンプ室２０５’から低圧排流通路２１５’への漏れを減少させるのを助けるためにピストンリング２４１を備える。ピストンリング２４１は、ポンプヘッド２０３’に形成された同心凹所２４３内に設置され、プランジャ２１７’に沿って軸方向に移動可能である。
【００７６】
プランジャ２１７’が前進するにつれて、ポンプ室２０５内の’増加した圧力が、ピストンリング２４１が凹所２４３の底面２４５に着座するようにピストンリング２４１を下方に（すなわち、プランジャ２１７’の移動の方向と逆方向に）変位させる。ピストンリング２４１の外側に作用する燃料圧力は、ピストンリング２４１が膨張するのを防ぎ、ピストンリング２４１をプランジャ２１７’の周囲で収縮させることができる。したがって、第１の封止部が、ピストンリング２４１と凹所２４３の底面２４５との間に形成され、第２の封止部が、プランジャ２１７’とピストンリング２４１の内面との間に形成されることが理解されよう。このようにして、ピストンリング２４１は、ポンプ室２０５’を封止するために２つの面に封止部を形成する。
【００７７】
使用時に、ピストンリング２４１が、あらゆる面でポンプ圧力に曝されるので、内部だけ圧力に曝される従来の筒部２１９とは異なり、ピストンリング２４１は、半径方向に膨張しない。したがって、ピストンリング２４１は、圧力が増加するときに半径方向に膨張せず、よってリング２４１とプランジャ２１７’の間の隙間は小さく保たれ、漏れは低減することができる。このようにして、ピストンリング２４１は、プランジャ２１７’の周囲の漏れを低減または最小にすることができる。少なくとも好ましい実施形態では、この構成は、寄生エネルギー損を最小にし、システム効率（燃料消費）を改善するのを助けることができる。
【００７８】
ピストンリング２４１によって加えられる圧力勾配を制御することが難しいと分かる可能性があることが想定される。具体的には、ピストンリング２４１の内部の圧力が、高圧側から低圧側へ減少しているときに確立される圧力勾配がある。このことは、圧力が、内側から外側まで完全に等しくならない場合があり、ピストン２４１が、半径方向に圧縮し、プランジャ２１７’を把持する可能性があることを意味する。このことは、（摩擦の増大により）耐久性および効率の理由で望ましくないものであり得る。この問題に対処するのを助けるために、このリングは、圧力平衡を改善し、半径方向圧縮を低減させる内側プロファイルを含むように開発することができる。加えて、このリングは、半径方向圧縮を低減させるために、より高いヤング率の材料で作製することができる。
【００７９】
第２の実施形態によるポンプ装置２０１のさらなる変形例であるポンプ装置２０１”が、図７に示されている。簡潔にするために、同じ参照符号が、同じ構成要素に用いられている。
【００８０】
この構成におけるポンプ装置２０１”は、プランジャ２１７が、押し棒２４９に置き換えられるように修正される。スリーブ２５１が、ポンプ室２０５”を形成するために、押し棒２４９の端部に設けられる。入口弁部材２２１”の本体部分２２３”は、ポンプ内の燃料を加圧するためのプランジャとして働くように、押し棒２４９に設けられたスリーブ２５１内に摺動可能に設置される。
【００８１】
先の実施形態と同様に、入口弁部材２２１”は、ポンプ室２０５”に出入りする燃料の供給を制御するために、第１の位置と第２の位置の間で移動可能である。入口弁部材２２１”がその第１の位置にあるときに、低圧供給通路２１１”からポンプ室２０５”への第１の流体経路が開放される。入口弁部材２２１”がその第２の位置にあるときに、第１の流体経路は閉鎖され、ポンプ室２０５”から出口弁２０９”への第２の流体経路が開放される。したがって、入口弁部材２２１”が第２の位置にあるときに、ポンプ室２０５”は、開口部２２５”を介して出口弁２０９”と排他的に連通する。戻しばね２３１”は、入口弁部材２２３”を第２の位置に向けて付勢するように設けられる。次に、ポンプ装置２０１”の動作が説明される。
【００８２】
第１の段階中、押し棒２４９は、後退させられ、ポンプ室２０５”内の圧力を減少させ、入口弁部材２２１”を第１の位置へ移動させる。それによって入口弁２０７”は開放され、燃料が、低圧供給通路２１１”からポンプ室２０５に引き込まれる。
【００８３】
第２の段階中、押し棒２４９は、前進させられ入口弁部材２２１”の本体部分２２３”は、スリーブ２５１の中に導入させられる。これにより、ポンプ室２０５”内の燃料圧力が増加することになる。ポンプ室２０５”と低圧力室２２７”の間の圧力差の切り換えは、入口弁部材２２１”が、第２の位置に変位させられることを可能にする。それによって、入口弁部材２２１”のヘッド部２２５”に形成された環状突出部２３９”が、出口弁本体２３３”に当接し、入口弁２０７”が閉鎖され、ポンプ室２０５”を封止し、低圧供給通路２１１”との流体連通を防ぐ。押し棒２４９の継続的な前進は、封止されたポンプ室２０５”内の燃料を加圧する。ポンプ室２０５”内の燃料圧力が、高圧マニホルド２１３”の圧力を超えると、出口弁２０９”は解放され、加圧された燃料が、ポンプ室２０５”から開口部２２９”および出口弁２０９”を通じて高圧マニホルド２１３”へ退出する。
【００８４】
この変形構成は、入口弁２０９”の大きさの減少を可能にする。しかし、入口弁部材２２１”は、押し棒２４９が後退させられるときに、スリーブ２５１に係合状態で留まるのに十分長いことが必要であることが理解されよう。
【００８５】
次に、本発明の第３の実施形態によるポンプ装置３０１が、図８を参照して説明される。
ポンプ装置３０１は、ポンプヘッド３０３と、ポンプ室３０５と、入口弁３０７と、出口弁３０９とを備える。本実施形態では、入口弁３０７は、ピストンリング３１１と、ピストンリング戻しばね３１３とを備え、両方ともポンプヘッド３０３に形成された環状凹所３１５内に設置される。
【００８６】
燃料の供給は、低圧供給通路３１７から、プランジャ３２１を取り囲んで設けられた第１の環状室３１９の中に行われる。第１の環状室３１９は、ピストンリング３１１の第１の側部に開放されている。低圧排流通路３２３は、やはりプランジャ３２１を取り囲んで延在する第２の環状室３２５に接続される。
【００８７】
第１の環状室３１９および第２の環状室３２５は、環状の突縁３２７によって互いから隔てられており、この環状の突縁３２７は、ピストン３２１にその円周の周りで封止係合する。ポンプ室３０５は、燃料が、プランジャ３２１を取り囲むポンプ室３０５に入ることを可能にするようにプランジャ３２１の直径よりも大きい直径を有する。
【００８８】
入口絞り弁ＶＩＮが、燃料の供給を制御するために、低圧供給通路３１７と連通して設けられる。排流通路３２３内の上流の燃料圧力を増加させるために、排流流れ絞りＤＯＵＴが、排流通路３２３と流体連通して設けられる。
【００８９】
（図７に示すように）ピストンリング３１１は、上昇位置と、環状凹所３１５の底面３２９に当接する着座位置との間で移動可能である。ピストンリング３１１が、上昇位置にある場合、低圧供給通路３１７は、ポンプ室３０５と流体連通し、したがって、入口弁３０７は開放される。ピストンリング３１１が、着座位置にある場合、ポンプ室３０５は封止され、したがって入口弁３０７は閉鎖される。
【００９０】
出口弁３０９は、本明細書に記載された先の実施形態とほぼ変わらず、出口弁本体３３１と、出口弁部材３３３と、出口戻しばね３３５とを備える。出口弁３０９は、ポンプ室３０５から高圧マニホルド３３７への燃料の流れを制御する。
【００９１】
次に、第３の実施形態によるポンプ装置３０１の動作が説明される。
第１の段階中、プランジャ３２１は、ポンプ室３０５内で後退させられ、それによってポンプ室３０５内の圧力を減少させる。ポンプ室３０５内の圧力が、低圧供給通路３１７内の圧力未満であるとき、ピストンリング３１１は、環状凹所３１５の底面３２９から上がり、入口弁３０７を開放して燃料がポンプ室３０５に入ることを可能にする。
【００９２】
第２の段階中、プランジャ３２１は、ポンプ室３０５の中に前進させられ、ポンプ室３０５内の圧力の増加を引き起こし、これによってピストンリング３１１を、環状凹所３１５の底面３２９に当接すると共に入口弁３０７を閉鎖する着座位置に復帰させる。それによってポンプ室３０５は封止され、プランジャ３２１の継続的な動きによって、高圧マニホルド３３７内の圧力よりも高くなるまでポンプ室３０５内の圧力を増加させる。次いで、出口弁部材３３３は、出口戻しばね３３５の作用に逆らって離座させられ、出口弁３０９は開放して、加圧された燃料が、ポンプ室３０５から高圧マニホルド３３７の中に吐出されることを可能にする。
【００９３】
本発明の第３の実施形態によるポンプ装置３０１は、漏れを低減するためにプランジャ３２１の周囲の封止を行うと共に入口弁３０７の機能も果たすピストンリング３１１を使用することが有利である。したがって、ポンプ装置３０１内の構成要素の個数は、削減することができる。
【００９４】
内部をピストン２１７が往復運動する筒部２１９を画定するように挿入物がポンプヘッド２０３に設けられる第２の実施形態による構成は、本明細書に記載された（１つまたは複数の）他の発明とは独立して特許を受けられると考えられる。実際には、従来技術のポンプ装置１は、筒部３１を画定するように超硬合金で作製されるスリーブを組み込むように修正されてもよいと考えられる。もちろん、他の材料が、スリーブ用に用いられてもよいが、ただし、それらは、ポンプヘッド３を形成する材料のヤング率よりも高いヤング率を有する。
【００９５】
修正されたポンプ装置１’は、図９に示されており、同じ参照符号が、同じ構成要素に用いられている。超硬合金スリーブ３３は、プランジャ２９’を受容するようにポンプヘッド３’に固定的に取り付けられる。スリーブ３３は、ポンプ室５内の増加した圧力による膨張を受けにくくすることが可能であり、したがって、プランジャ２９’の周囲の燃料の漏れが低減される。ポンプ装置１’の動作は、本明細書に前述したポンプ装置１’の動作と変わらないままである。
【００９６】
本明細書に記載された複数のポンプ装置１’；１０１；２０１、２０１’；２０１”；３０１は、ポンプの能力を向上させるために２つ以上の配列で配置されてもよいことが理解されよう。また、本明細書に記載された様々な実施形態におけるプランジャは、カム軸または他の適当な機械もしくは  電気機械的駆動手段によって駆動されてもよいことが理解されよう。
【００９７】
当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正が、本明細書に記載された実施形態になされてもよいことが理解されよう。
【図１】
0005498577.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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