(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャと、
前記プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、この加圧室に連通する連通路、この連通路に交差する取付穴、及びこの取付穴と燃料出口とを連通する吐出通路を有するポンプボディと、
前記取付穴の開口を塞ぐ頭部及びこの頭部から軸方向に延びる筒部から構成され、前記連通路から燃料を前記筒部の内側に導入する導入口を前記筒部に有し、前記取付穴に固定されるシートホルダと、
前記筒部の軸方向の前記頭部と反対側に設けられた弁座に着座することで前記連通路と前記吐出通路との燃料流れを遮断し、前記弁座から離座することで前記連通路と前記吐出通路との燃料流れを許容する吐出弁と、
前記吐出弁の前記弁座と反対側に設けられ、前記吐出弁を前記弁座側に付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項２】
前記加圧室は、前記シートホルダの径外方向に位置し、前記加圧室から前記連通路を経由して前記シートホルダの内側に燃料が直接導入され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】
前記取付穴の底部に設けられ、前記吐出弁の開弁方向の移動を制限するストッパを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の高圧ポンプ。
【請求項４】
前記ストッパは、前記吐出弁が当接可能な当接部、この当接部の外縁から軸方向の前記吐出弁と反対側に環状に凹む凹部、及びこの凹部の外縁から軸方向の前記シートホルダ側に延びて前記シートホルダの前記筒部に係止される係止部を有し、
前記付勢手段は、一端が前記吐出弁に係止され、他端が前記ストッパの前記凹部に係止されることを特徴とする請求項３に記載の高圧ポンプ。
【請求項５】
前記付勢手段は、一端が前記吐出弁に係止され、他端が前記取付穴の底部の内壁に係止されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項６】
前記シートホルダは、前記取付穴の内径よりも外径の小さい小径部を前記導入口よりも軸方向の前記弁座側に有し、
前記吐出通路は、前記小径部の径外方向に位置する前記取付穴の内壁に開口することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項７】
前記シートホルダは、前記導入口と前記弁座との間で径外方向の外壁に環状に設けられ、前記取付穴の内壁に圧入されることで前記連通路と前記取付穴の前記底部側に形成された燃料室との燃料の流通を抑制する第１圧入部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項８】
前記ポンプボディは、前記加圧室に燃料を供給する供給通路、及びこの供給通路に連通する低圧室を有し、
前記ポンプボディの前記取付穴は、前記低圧室から前記連通路に延び、
前記シートホルダは、前記低圧室から前記取付穴に取り付け可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項９】
前記ポンプボディの前記低圧室は、燃料の圧力脈動を減衰するパルセーションダンパが設けられるダンパ室であることを特徴とする請求項８に記載の高圧ポンプ。
【請求項１０】
前記シートホルダは、前記導入口と前記低圧室との間で径外方向の外壁に環状に設けられ、前記取付穴の内壁に圧入されることで前記連通路と前記低圧室との燃料の流通を抑制する第２圧入部を有することを特徴とする請求項８または９に記載の高圧ポンプ。
【請求項１１】
前記シートホルダは、軸方向低圧室側の外周が前記取付穴の内壁と溶接により接合されることで、前記連通路と前記低圧室との燃料の流通が抑制されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項１２】
前記シートホルダは、前記取付穴の内壁と螺合するおねじを径方向の外壁に有し、そのねじ結合による軸力によって前記取付穴の内壁と液密に当接し、前記取付穴と前記低圧室との燃料の流通を抑制するメタルシール部を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項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、内燃機関に用いられる高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられ、燃料を加圧する高圧ポンプが知られている。燃料タンクから高圧ポンプに供給された燃料は、高圧ポンプの備えるプランジャの往復移動により加圧され、高圧ポンプの燃料出口から吐出される。この燃料は、高圧ポンプの燃料出口に接続された高圧燃料配管を通じてデリバリパイプに圧送される。
特許文献１では、高圧ポンプの加圧室と燃料出口とを連通する吐出通路内に吐出弁（特許文献１では「弁エレメント７」）が設けられている。吐出弁は、吐出通路の内壁に形成された弁座（特許文献１では「弁座９」）に着座又は離座することで、吐出通路を開閉する。
特許文献２では、加圧室から吐出された燃料が、レゾネータを経由した後、吐出弁（特許文献２では「チェックバルブ１７」）を通り、燃料出口（特許文献２では「吐出口１０２」）から吐出される。レゾネータと燃料出口とを連通する吐出通路内に筒状のシートホルダが設けられている。吐出弁は、シートホルダの内側に収容されている。吐出弁は、シートホルダ内に形成された弁座に着座又は離座することで、吐出通路を開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４０９３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２９１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に吐出通路の燃料出口の口径は、高圧燃料配管が接続可能に形成される。このため、吐出通路は、燃料出口側の内径が高圧燃料配管の径に制約される。特許文献１では、吐出通路の内壁に弁座を形成しているので、弁座の内径が吐出通路の燃料出口側の内径よりも小さい。このため、加圧室から燃料出口へ向けて吐出通路を流れる燃料の圧力損失が大きくなり、吐出効率が低下することが懸念される。また、圧力損失を低減するため、吐出弁のリフト量を大きく設定すると、吐出弁が弁座に着座するときに生じるノイズバイブレーションが大きくなることが懸念される。
特許文献２では、シートホルダを収容する取付穴が加圧室に連通する連通路と同軸に形成されている。このため、連通路を流れる燃料圧力がシートホルダの軸方向に作用することで、シートホルダが取付穴から抜け出すおそれがある。したがって、取付穴から燃料漏れが生じるおそれがある。
また、特許文献２では、エンジンから伝わる共振周波数にレゾネータが共鳴すると、それによる圧力波が吐出弁に伝わり、吐出弁が自励振動を生じるおそれがある。したがって、吐出通路から吐出される燃料の圧力挙動が不安定になるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吐出通路から吐出される燃料の圧力挙動を安定することの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】
【０００５】
請求項１に係る発明によると、ポンプボディは、プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、この加圧室に連通する連通路、この連通路に交差する取付穴、及びこの取付穴と燃料出口とを連通する吐出通路を有する。取付穴に固定されるシートホルダは、取付穴の開口を塞ぐ頭部及びこの頭部から軸方向に延びる筒部から構成され、連通路から燃料を筒部の内側に導入する導入口を筒部に有する。吐出弁は、筒部の軸方向の頭部と反対側に設けられた弁座に着座することで連通路と吐出通路との燃料流れを遮断し、弁座から離座することで連通路と吐出通路との燃料流れを許容する。吐出弁の弁座と反対側に設けられる付勢手段は、吐出弁を弁座側に付勢する。
これにより、連通路から導入口を通りシートホルダの内側に導入された燃料は、その動圧により、シートホルダの径方向の導入口と反対側で燃料圧力が高くなる。このため、吐出弁は、径方向の導入口と反対側が軸方向へ傾き、開弁を始める。したがって、吐出弁は径方向の導入口側が弁座と当接した状態で開弁を始めるので、吐出弁のふらつきが抑制される。この結果、吐出通路から吐出される燃料の圧力挙動が安定する。
また、吐出弁は、径方向の導入口と反対側が軸方向へ傾いて開弁を始めるので、吐出弁に作用する付勢手段の付勢力が低減され、小流量で開弁することが可能になる。したがって、開弁応答性を向上することができる。
さらに、連通路からシートホルダの径内側に導入される燃料の動圧がシートホルダの軸方向頭部側に直接作用しない。このため、シートホルダが取付穴から抜け出すことが抑制される。したがって、シートホルダが取付穴に確実に固定されるので、取付穴の外側への燃料漏れを防ぐことができる。
【０００６】
請求項２に係る発明によると、シートホルダの径外方向に加圧室は位置し、加圧室から連通路を経由してシートホルダの内側に燃料が直接導入される。
加圧室からシートホルダの内側に直接導入される燃料の動圧により、シートホルダの径方向の導入口と反対側の燃料圧力を確実に高くすることが可能になる。したがって、吐出弁は、開弁時のふらつきが抑制されると共に、開弁応答性が向上する。
【０００７】
請求項３に係る発明によると、高圧ポンプは、取付穴の底部に吐出弁の開弁方向の移動を制限するストッパを備える。
これにより、吐出弁は開弁を始めると、径方向の導入口と反対側がストッパに当接する。このため、ストッパによって吐出弁のふらつきが抑制されるので、吐出通路から吐出される燃料の圧力挙動を安定させることができる。
また、吐出弁は、径方向の導入口と反対側がストッパに当接した後、続いて軸方向のストッパ側の全面がストッパに当接し、全開状態となる。このため、吐出弁とストッパとが衝突するエネルギーが２回以上に分散されるので、高圧ポンプのノイズバイブレーションを低減することができる。
なお、取付穴の底部の内壁とストッパとを一体で構成してもよい。
【０００８】
請求項４に係る発明によると、ストッパは、吐出弁が当接可能な当接部、この当接部の外縁から軸方向の吐出弁と反対側に環状に凹む凹部、及びこの凹部の外縁から軸方向のシートホルダ側に延びてシートホルダの筒部に係止される係止部を有する。付勢手段は、一端が吐出弁に係止され、他端がストッパの凹部に係止される。
これにより、シートホルダ、吐出弁、付勢手段及びストッパを一体に組付けた後、それを取付穴に取り付けることが可能になる。したがって、付勢手段の付勢力を正確に設定すると共に、ストッパと吐出弁との距離を正確に設定することができる。
【０００９】
請求項５に係る発明によると、付勢手段は、一端が吐出弁に係止され、他端が取付穴の底部の内壁に係止される。
これにより、付勢手段とシートホルダとを一体に組み付ける部品を廃止し、構成を簡素にすることができる。
【００１０】
ところで、高圧ポンプの燃料出口に接続される高圧燃料配管に吐出された燃料の圧力波は、デリバリパイプの入口または高圧燃料配管の曲折部等で反射し、反射波として高圧ポンプの吐出通路に伝わる。この反射波が吐出弁または付勢手段に直接作用すると、吐出弁が自励振動をするおそれがある。
そこで、請求項６に係る発明によると、シートホルダは、取付穴の内径よりも外径の小さい小径部を導入孔よりも軸方向の弁座側に有する。そして、吐出通路は、小径部の径外方向に位置する取付穴の内壁に開口する。
これにより、高圧燃料配管から吐出通路に伝わる反射波は、シートホルダの小径部の外壁に当たる。このため、吐出弁及び付勢手段に反射波が直接作用することがないので、吐出弁の自励振動を抑制することができる。
【００１１】
請求項７に係る発明によると、シートホルダは、導入口と弁座との間で径外方向の外壁に環状に設けられる第１圧入部を有する。第１圧入部は、取付穴の内壁に圧入されることで連通路と取付穴の底部側に形成された燃料室との燃料の流通を抑制する。
これにより、吸入弁の閉弁時、連通路と吐出通路との燃料リークを抑制することが可能になる。
【００１２】
請求項８に係る発明によると、ポンプボディは、加圧室に燃料を供給する供給通路、及びこの供給通路に連通する低圧室を有する。ポンプボディの取付穴は、低圧室から連通路に延びる。シートホルダは、低圧室から取付穴に取り付け可能である。
これにより、ポンプボディの外側にシートホルダが露出することなく、シートホルダの組付けを容易に行うことができる。また、取付穴からポンプボディの外部への燃料リークを防ぐことができる。
【００１３】
請求項９に係る発明によると、ポンプボディの低圧室は、燃料の圧力脈動を減衰するパルセーションダンパが設けられるダンパ室である。
これにより、シートホルダを取付穴に組み付けた後、パルセーションダンパをダンパ室に設けることが可能である。
【００１４】
請求項１０に係る発明によると、シートホルダは、導入口と低圧室との間で径外方向の外壁に環状に設けられる第２圧入部を有する。第２圧入部は、取付穴の内壁に圧入されることで連通路と低圧室との燃料の流通を抑制する。
これにより、連通路と低圧室との燃料リークを抑制することが可能になり、吐出効率を高めることができる。
【００１５】
請求項１１に係る発明によると、シートホルダは、軸方向低圧室側の外周が取付穴の内壁と溶接により接合されることで、連通路と低圧室との燃料リークが抑制される。
これにより、連通路と低圧室との燃料リークを抑制することが可能になり、吐出効率を高めることができる。
【００１６】
請求項１２に係る発明によると、シートホルダは、取付穴の内壁と螺合するおねじを径方向の外壁に有する。シートホルダは、そのねじ結合による軸力によって取付穴の内壁と液密に当接し、取付穴と低圧室との燃料の流通を抑制するメタルシール部を有する。
これにより、連通路と低圧室との燃料リークを抑制することが可能になり、吐出効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの吐出弁部の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ部分の拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの吐出弁部の開弁時の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの吐出弁部の開弁時の動作を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態による高圧ポンプの吐出弁部の断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態による高圧ポンプの吐出弁部の断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態による高圧ポンプの吐出弁部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による高圧ポンプを図１〜図５に示す。本実施形態の高圧ポンプ１０は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられる。燃料タンクから汲み上げられた燃料は、高圧ポンプ１０により加圧され、高圧ポンプ１０の燃料出口９３から吐出される。この燃料は、高圧ポンプ１０の燃料出口９３に接続された図示しない高圧燃料配管を通じてデリバリパイプに蓄圧される。そしてデリバリパイプに接続するインジェクタから内燃機関の各気筒に噴射供給される。
【００１９】
高圧ポンプ１０は、ポンプボディ１１、プランジャ１３、ダンパ室２０１、吸入弁部３０、電磁駆動部７０及び吐出弁部９０などを備えている。
ポンプボディ１１とプランジャ１３について説明する。
ポンプボディ１１には、円筒状のシリンダ１４が設けられている。シリンダ１４には、プランジャ１３が軸方向に往復移動可能に収容されている。プランジャ１３は、シリンダ１４の深部に形成された加圧室１２１に臨むように設けられている。プランジャ１３の加圧室１２１と反対側の端部１７は、スプリング座１８と結合している。スプリング座１８とオイルシールホルダ２５との間には、スプリング１９が設けられている。このスプリング１９の弾性力により、スプリング座１８は図示しないエンジンのカムシャフトの方向へ付勢される。これにより、プランジャ１３は、図示しないタペットを介してカムシャフトのカムと接することで軸方向に往復移動する。プランジャ１３の往復移動により、加圧室１２１の容積が変化することで燃料が吸入、加圧される。
【００２０】
次に、ダンパ室２０１について説明する。
ポンプボディ１１には、シリンダ１４の反対側に突出する筒状の筒部２０５が設けられている。筒部２０５に有底筒状のカバー２００が被さることで、ダンパ室２０１が形成される。このダンパ室２０１が特許請求の範囲に記載の「低圧室」に相当する。
ダンパ室２０１には、パルセーションダンパ２１０、第１支持部材２１１及び第２支持部材２１２が収容されている。
パルセーションダンパ２１０は、２枚の金属ダイアフラムから構成され、内部に所定圧の気体が密封されている。パルセーションダンパ２１０は、２枚の金属ダイアフラムがダンパ室２０１の圧力変化に応じて弾性変形することで、ダンパ室２０１の燃圧脈動を低減する。
【００２１】
第１支持部材２１１と第２支持部材２１２は、筒状に形成され、パルセーションダンパ２１０を上下から挟持している。パルセーションダンパ２１０の下側の第１支持部材２１１は、ダンパ室２０１の底に設けられた溝部１１０に嵌入している。これにより、第１支持部材２１１は、径方向の移動が制限される。パルセーションダンパ２１０の上側の第２支持部材２１２には、カバー２００側に曲面状に突出する環状の凸部２１３が設けられている。第２支持部材２１２、パルセーションダンパ２１０及び第１支持部材２１１は、ダンパ室２０１内に位置決めされる。
第１支持部材２１１及び第２支持部材２１２は、径方向に燃料を通す複数の孔を有している。これにより、第１支持部材２１１及び第２支持部材の内側と外側とを燃料が流れる。
【００２２】
ダンパ室２０１は、図示しない燃料通路を通じて図示しない燃料入口と連通している。この燃料入口には図示しない燃料タンクから燃料が供給される。したがって、ダンパ室２０１は、燃料入口から燃料通路を通じて燃料タンクの燃料が供給される。
【００２３】
続いて、吸入弁部３０について説明する。
ポンプボディ１１には、シリンダ１４の中心軸と略垂直に筒部１５が設けられている。筒部１５の開口を接続部材７６が覆うことで、ダンパ室２０１から加圧室１２１までの供給通路１００が区画される。その供給通路１００の加圧室１２１側に筒状の弁ボディ３１が収容されている。弁ボディ３１は、係止部材２０によって供給通路１００内に固定されている。弁ボディ３１の内側には、逆テーパ状の円周面を有する弁座３４が形成されている。
吸入弁３５は弁ボディ３１の内側に配置されている。吸入弁３５は、その弁体から軸方向に延びる軸部３６が弁ボディ３１に設けられた孔の内壁に案内されて往復移動する。吸入弁３５は、弁座３４から離座することで供給通路１００を開放し、弁座３４に着座することで供給通路１００を閉塞する。
【００２４】
ストッパ３７は、弁ボディ３１の内壁に固定されている。このストッパ３７は、吸入弁３５の開弁方向（図１の右方向）への移動を規制する。ストッパ３７の内側と吸入弁３５の端面との間には第１スプリング２１が設けられている。第１スプリング２１は、吸入弁３５を閉弁方向（図１の左方向）へ付勢している。
ストッパ３７には、ストッパ３７の軸に対して傾斜する傾斜通路１０２が周方向に複数形成されている。この傾斜通路１０２を通り、加圧室１２１と弁ボディ３１の内側の通路とを燃料が流れる。
【００２５】
次に電磁駆動部７０について説明する。
電磁駆動部７０は、接続部材７６、固定コア８０および可動コア８１などを有している。
接続部材７６は、ポンプボディ１１の筒部１５に取り付けられ、その筒部１５の開口を塞いでいる。接続部材７６の筒部１５の反対側に円筒状の可動コア室７４が設けられる。
この可動コア室７４に可動コア８１は軸方向に往復移動可能に収容されている。
接続部材７６の中央に設けられた孔の内壁には、筒状のガイド筒７５が固定されている。このガイド筒７５の径内側にニードル３８が往復移動可能に設けられている。ニードル３８は、一方の端部が可動コア８１に固定され、他方の端部が吸入弁３５の軸部３６の端面に当接可能である。
【００２６】
固定コア８０は、コイル７３の径内方向で、可動コア８１の吸入弁３５と反対側に設けられている。固定コア８０と接続部材７６との間に非磁性材料から形成された筒部材８５が設けられている。筒部材８５は、固定コア８０と接続部材７６との間の磁束の短絡を抑制し、可動コア８１と固定コア８０との間の磁気ギャップに流れる磁束量を増加する。
固定コア８０に設けられた第１収容室８３と、可動コア８１に設けられた第２収容室８４とに第２スプリング２２が収容されている。第２スプリング２２は、第１スプリング２１が吸入弁３５を閉弁方向に付勢する力よりも強い力で、可動コア８１を開弁方向へ付勢している。
【００２７】
固定コア８０の径方向外側に樹脂から形成されたボビン７８が設けられている。そのボビン７８にコイル７３が巻回されている。コイル７３の径方向外側を筒状のケース７１が覆い、電磁駆動部７０を外気から遮蔽している。ケース７１の径方向に形成された開口からコネクタ７７が延出している。コネクタ７７の端子７７１を通じてコイル７３に通電されると、コイル７３は磁界を生じる。
【００２８】
コイル７３に通電していないとき、可動コア８１と固定コア８０とは、第２スプリング２２の弾性力により互いに離れている。これにより、可動コア８１と一体のニードル３８が加圧室１２１側へ移動し、ニードル３８の端面が吸入弁３５を押圧することで吸入弁３５が開弁する。
コイル７３に通電されると、固定コア８０、可動コア８１、接続部材７６及びケース７１によって形成される磁気回路に磁束が流れ、可動コア８１が第２スプリング２２の弾性力に抗し、固定コア８０側に磁気吸引される。これにより、ニードル３８は、吸入弁３５に対する押圧力を解除する。
【００２９】
次に可変容積室１２２について説明する。
プランジャ１３は、小径部１３１及び大径部１３３を有している。小径部１３１と大径部１３３との接続部分に段差面１３２が形成される。段差面１３２に向き合うように、略円環状のプランジャストッパ２３が設けられている。
プランジャストッパ２３は、加圧室１２１側の端面がポンプボディ１１に当接している。プランジャ１３は、プランジャストッパ２３の中央部に設けられた孔２３３に挿通している。プランジャストッパ２３は、径方向に放射状に延びる複数の溝路２３２を有している。
プランジャ１３の段差面１３２、小径部１３１の外壁、シリンダ１４の内壁、プランジャストッパ２３およびシール部材２４に囲まれる略円環状の空間により可変容積室１２２が形成される。
【００３０】
ポンプボディ１１には、シリンダ１４が開口する側の外壁に、加圧室１２１側へ略円環状に凹む凹部１６が設けられている。凹部１６には、オイルシールホルダ２５が嵌め込まれている。オイルシールホルダ２５は、プランジャストッパ２３との間にシール部材２４を挟んで、ポンプボディ１１に固定されている。シール部材２４は、小径部１３１周囲の燃料油膜の厚さを規制し、プランジャ１３の摺動によるエンジンへの燃料のリークを抑制する。オイルシールホルダ２５の加圧室１２１と反対側の端部には、オイルシール２６が装着されている。オイルシール２６は、小径部１３１周囲のオイル油膜の厚さを規制し、プランジャ１３の摺動によるオイルのリークを抑制する。
【００３１】
オイルシールホルダ２５とポンプボディ１１との間には、筒状通路１０６とこの筒状通路１０６に連通する環状通路１０７が形成されている。筒状通路１０６はプランジャストッパ２３の溝路２３２に連通している。環状通路１０７はポンプボディ１１に形成された戻し通路１０８を経由してダンパ室２０１に連通している。このように、溝路２３２、筒状通路１０６、環状通路１０７及び戻し通路１０８が順に連通することで、可変容積室１２２とダンパ室２０１とが連通する。
【００３２】
次に吐出弁部９０について図２及び図３を参照して説明する。
吐出弁部９０は、シートホルダ４０、吐出弁５０、付勢手段としてのスプリング５５、ストッパ６０などから構成されている。
ポンプボディ１１には、加圧室１２１からシリンダ１４の中心軸と略垂直に延びる連通路９１が形成されている。連通路９１は、供給通路１００側から穴あけ加工により形成される。ポンプボディ１１は、低圧室としてのダンパ室２０１から連通路９１に交差する取付穴９２を有する。また、ポンプボディ１１は、取付穴９２と燃料出口とを連通する吐出通路９４を有する。吐出通路９４は、燃料出口９３側から穴あけ加工により形成される。
取付穴９２は、供給通路１００、連通路９１及び吐出通路９４のいずれとも同軸でない方向に形成される。具体的に、取付穴９２は、供給通路１００、連通路９１及び吐出通路９４に対し、略垂直に形成されている。また、取付穴９２は、シリンダ１４の中心軸と平行に形成されている。
シートホルダ４０は、ダンパ室２０１から取付穴９２に取り付けられる。シートホルダ４０は、取付穴９２のダンパ室２０１側の開口９８を塞ぐ頭部４１、及びこの頭部４１の外縁から軸方向に延びる筒部４２から構成されている。シートホルダ４０は、筒部４２の軸方向頭部４１と反対側の端面に環状の弁座４３を有する。また、シートホルダ４０は、筒部４２の板厚方向に通じる導入口４４を有している。加圧室１２１の燃料が連通路９１から導入口４４を経由し、筒部４２の内側に導入される。
【００３３】
シートホルダ４０は、頭部４１のダンパ室２０１側の外周が取付穴９２の内壁に溶接により接合される。これにより、連通路９１および吐出通路９４とダンパ室２０１との燃料リークが抑制される。
図３に示すように、シートホルダ４０は、筒部４２の導入口４４と弁座４３との間で、径外方向の外壁に環状の第２圧入部４２１を有している。第２圧入部４２１は、取付穴９２の内壁に圧入されることで、吐出通路９４と連通路９１との燃料リークを抑制する。
また、シートホルダ４０は、導入口４４とダンパ室２０１との間で、径方向の外壁に環状の第２圧入部４２２を有している。第２圧入部４２２は、取付穴９２の内壁に圧入されることで、連通路９１とダンパ室２０１との燃料リークを抑制する。
【００３４】
吐出弁５０は、略円盤状に形成され、取付穴９２の底部９９側に形成された燃料室９５に設けられる。吐出弁５０は、シートホルダ４０の弁座４３に着座することで、連通路９１と吐出通路９４との燃料の流れを遮断する。また、吐出弁５０は、弁座４３から離座することで、連通路９１から吐出通路９４への燃料の流れを許容する。
吐出弁５０は、弁座４３と反対側に円柱状のガイド部５１を有する。ガイド部５１の外径は、スプリング５５の内径より小さい。
スプリング５５は、圧縮コイルスプリングであり、吐出弁５０の弁座４３と反対側に設けられている。スプリング５５は、一端が吐出弁５０に係止され、他端が取付穴９２の底部９９の内壁に係止される。スプリング５５は、吐出弁５０を弁座４３側に付勢している。
ストッパ６０は、円柱状に形成され、取付穴９２の底部９９に設けられた凹溝９６に嵌合している。ストッパ６０は、吐出弁５０の開弁方向の移動を規制する。なお、取付穴９２の底部９９の内壁を吐出弁５０側に凸状に形成することで、ポンプボディ１１の内壁とストッパ６０とを一体で構成してもよい。
【００３５】
次に高圧ポンプ１０の作動について説明する。
（１）吸入行程
カムシャフトの回転により、プランジャ１３が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室１２１の容積が増加し、燃料が減圧される。加圧室１２１に連通するシートホルダ４０の内側の燃料から吐出弁５０が受ける力が、スプリング５５のばね力と吐出弁５０が吐出通路９４側の燃料から受ける力との和よりも小さくなると、吐出弁５０は弁座４３に着座し、連通路９１と吐出通路９４との燃料の流れを遮断する。これにより、吐出通路９４の燃料が加圧室１２１へ逆流することが防止される。
一方、吸入弁３５は、加圧室１２１と供給通路１００との差圧により、第１スプリング２１の付勢力に抗して加圧室１２１側へ移動し、開弁状態となる。このとき、コイル７３への通電は停止されているので、可動コア８１と一体のニードル３８は第２スプリング２２の付勢力により加圧室１２１側へ移動する。したがって、ニードル３８と吸入弁３５とが当接し、吸入弁３５は開弁状態を維持する。これにより、供給通路１００から加圧室１２１に燃料が吸入される。
吸入行程では、プランジャ１３の下降により、可変容積室１２２の容積が減少する。したがって、可変容積室１２２の燃料は、戻し通路１０８を経由し、ダンパ室２０１へ送り出される。
【００３６】
（２）調量行程
カムシャフトの回転により、プランジャ１３が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室１２１の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル７３への通電が停止されているので、第２スプリング２２の付勢力によりニードル３８と吸入弁３５は開弁位置にある。これにより、供給通路１００は開放された状態が維持される。このため、一度加圧室１２１に吸入された低圧燃料が供給通路１００へ戻される。したがって、加圧室１２１の圧力は上昇しない。
調量行程では、プランジャ１３の上昇により、可変容積室１２２の容積が増大する。したがって、ダンパ室２０１の燃料は、戻し通路１０８を経由し、可変容積室１２２へ流入する。
【００３７】
（３）加圧行程
プランジャ１３が下死点から上死点に向かって上昇する途中の所定の時刻に、コイル７３へ通電される。するとコイル７３の励磁する磁界により、固定コア８０と可動コア８１との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が第２スプリング２２の弾性力と第１スプリング２１の弾性力との差よりも大きくなると、可動コア８１とニードル３８は固定コア８０側（図１の左方向）へ移動する。これにより、吸入弁３５に対するニードル３８の押圧力が解除される。吸入弁３５は、第１スプリング２１の弾性力、及び加圧室１２１からダンパ室２０１側へ排出される低圧燃料の流れによって生ずる力により、弁座３４側へ移動する。したがって、吸入弁３５は弁座３４に着座し、供給通路１００が閉塞される。
【００３８】
吸入弁３５が弁座３４に着座した時から、加圧室１２１の燃料圧力は、プランジャ１３の上死点に向かう上昇と共に高くなる。
図４の矢印Ａに示すように、加圧室１２１から連通路９１を通り、シートホルダ４０の内側に直接導入された燃料は、その動圧が静圧になることで、シートホルダ４０の径方向の導入口４４と反対側で燃料圧力が高くなる。図４では、燃料圧力が高くなる部分を破線Ｂで示している。破線Ｂの部分の燃料圧力が吐出弁５０に作用する力が、吐出通路９４の燃料圧力が吐出弁５０の径方向の導入口４４と反対側に作用する力とスプリング５５のばね力との和よりも大きくなると、吐出弁５０は、径方向の導入口４４と反対側が軸方向ストッパ６０側へ傾き、開弁を始める。そして、吐出弁５０は、径方向の導入口４４と反対側がストッパ６０に当接する。これにより、矢印Ｃに示すように、燃料がシートホルダ４０の内側から吐出通路９４に流れる。このように、吐出弁５０は、開弁を始めるとき、径方向の導入口４４側が弁座４３と当接しつつ、径方向の導入口４４と反対側がストッパ６０に当接した状態にある。したがって、少流量吐出において、吐出弁５０のふらつきが抑制され、燃料出口９３から吐出される燃料の圧力挙動が安定する。
続いて、図５に示すように、シートホルダ４０の内側全体の燃料圧力が高くなると、吐出弁５０は、軸方向ストッパ６０側の全面がストッパ６０に当接し、全開状態となる。この結果、加圧室１２１で加圧された高圧燃料は、矢印Ｅ，Ｆ，Ｇに示すように、連通路９１、シートホルダ４０の内側及び吐出通路９４を経由し、燃料出口９３から吐出する。
なお、加圧行程の途中でコイル７３への通電が停止される。加圧室１２１の燃料圧力が吸入弁３５に作用する力は、第２スプリング２２の付勢力より大きいので、吸入弁３５は閉弁状態を維持する。
【００３９】
高圧ポンプ１０は、（１）から（３）の行程を繰り返し、内燃機関に必要な量の燃料を加圧して吐出する。
コイル７３へ通電するタイミングを早くすれば、調量行程の時間が短くなると共に、加圧行程の時間が長くなる。これにより、加圧室１２１から供給通路１００へ戻される燃料が少なくなり、燃料出口９３から吐出される燃料が多くなる。
一方、コイル７３へ通電するタイミングを遅くすれば、調量行程の時間が長くなると共に、吐出行程の時間が短くなる。これにより、加圧室１２１から供給通路１００へ戻される燃料が多くなり、燃料出口９３から吐出される燃料が少なくなる。
このように、コイル７３へ通電するタイミングを制御することで、高圧ポンプ１０から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できる。
【００４０】
本実施形態は、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、吐出弁５０は、開弁を始めるとき、径方向の導入口４４側が弁座４３と当接しつつ、径方向の導入口４４と反対側がストッパ６０に当接した状態にある。したがって、開弁開始時において、吐出弁５０のふらつきが抑制され、燃料出口９３から吐出される燃料の圧力挙動が安定する。
本実施形態では、吐出弁５０は、径方向の導入口４４と反対側が軸方向へ傾いて開弁を始めるので、吐出弁５０に作用するスプリング５５のばね力が低減され、小流量で開弁することが可能になる。したがって、吐出弁５０の開弁応答性を向上することができる。
【００４１】
本実施形態では、吐出弁５０は、径方向の導入口４４と反対側がストッパ６０に当接した後、続いて軸方向のストッパ６０側の全面がストッパ６０に当接し、全開状態となる。このため、吐出弁５０とストッパ６０とが衝突するエネルギーが２回以上に分散されるので、高圧ポンプ１０のノイズバイブレーションを低減することができる。
【００４２】
本実施形態では、加圧室１２１からシートホルダ４０の内側に導入される燃料の動圧がシートホルダ４０の軸方向頭部４１側に直接作用することが抑制される。したがって、取付穴９２からシートホルダ４０が抜け出すことが抑制されるので、取付穴９２からダンパ室２０１への燃料リークを防ぐことができる。
本実施形態では、シートホルダ４０は、導入口４４と弁座４３側との間に第２圧入部４２１を有し、導入口４４とダンパ室２０１との間に第２圧入部４２２を有する。これにより、連通路９１、吐出通路９４およびダンパ室２０１との間を取付穴９２を経由した燃料リークが抑制される。したがって、高圧ポンプ１０の吐出効率を高めることができる。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による高圧ポンプの吐出弁部を図６に示す。以下、複数の実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、シートホルダ４０の筒部４２の外壁におねじ４５が形成されている。一方、取付穴９２の内壁には、シートホルダ４０のおねじ４５に対応してめねじ９７が形成されている。シートホルダ４０のおねじ４５と取付穴９２のめねじ９７とが結合されることで、シートホルダ４０は、取付穴９２に取り付けられる。
シートホルダ４０は、軸方向の導入口４４の位置で、周方向に連続するリセス４６を有する。これにより、シートホルダ４０のねじ結合により、シートホルダ４０の周方向の位置が任意に位置決めされた場合、連通路９１からリセス４６を経由し、導入口４４を通じてシートホルダ４０の内側に燃料が導入される。
【００４４】
シートホルダ４０の頭部４１は、その外径が筒部４２の外径よりも大きく形成されている。頭部４１の軸方向弁座４３側には、弁座４３側に環状に突出するメタルシール部４７が設けられている。また、シートホルダ４０は、導入口４４よりも弁座４３側に小径部４８を有している。筒部４２と小径部４８との外径の差により、段差部４９が形成される。
メタルシール部４７は、シートホルダ４０のねじ止めによって生じる軸力により面圧が高くなり、取付穴９２の内壁と液密に当接する。これにより、連通路９１とダンパ室２０１との燃料リークが抑制される。
また、段差部４９は、シートホルダ４０のねじ止めによって生じる軸力により面圧が高くなり、取付穴９２の内壁と液密に当接する。これにより、連通路９１と吐出通路９４との燃料リークが抑制される。
【００４５】
本実施形態では、シートホルダ４０に設けられたメタルシール部４７および段差部４９により、連通路９１、吐出通路９４およびダンパ室２０１との間を取付穴９２を経由した燃料リークが抑制される。したがって、高圧ポンプの吐出効率を高めることができる。
【００４６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による高圧ポンプの吐出弁部を図７に示す。本実施形態では、取付穴９２の底部９９側に形成される燃料室９５に有底筒状のストッパ６１が設けられている。ストッパ６１は、当接部６２、凹部６３及び係止部６４を有している。当接部６２は、吐出弁５０が開弁するとき、吐出弁５０と当接可能である。
凹部６３は、当接部６２の外縁から軸方向の吐出弁５０と反対側に環状に凹んでいる。凹部６３は、スプリング５５の吐出弁５０と反対側の端部を係止する。
係止部６４は、凹部６３の外縁から軸方向シートホルダ４０側に筒状に延び、シートホルダ４０の小径部４８に係止される。係止部６４は、径方向に通じる複数の孔６５を有する。この孔６５を通じてストッパ６１の内側から吐出通路９４へ燃料が流れる。
本実施形態では、シートホルダ４０、吐出弁５０、スプリング５５及びストッパ６１を一体に組付けた後、その組付けられた部品が取付穴９２に取り付けられる。したがって、スプリング５５のばね力を正確に設定することができる。また、ストッパ６１と吐出弁５０との距離を正確に設定することができる。
【００４７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による高圧ポンプの吐出弁部を図８に示す。本実施形態では、シートホルダ４０は、取付穴９２の内径よりも外径の小さい小径部４８を有している。小径部４８は、シートホルダ４０の導入口４４よりも軸方向弁座４３側に設けられ、取付穴９２の底側へ延びている。吐出通路９４は、小径部４８の径外方向に位置する取付穴９２の内壁に開口している。
一般に、高圧ポンプの燃料出口９３に接続される高圧燃料配管に吐出された燃料の圧力波は、デリバリパイプの入口または高圧燃料配管の曲折部等で反射し、図８の曲線Ｈに示すような反射波として高圧ポンプの吐出通路９４に伝わる。この反射波が圧力波と共振し、吐出弁５０またはスプリング５５に直接作用すると、吐出弁５０が自励振動をするおそれがある。
本実施形態では、高圧燃料配管から吐出通路９４に伝わる反射波は、シートホルダ４０の小径部４８の外壁に当たる。このため、吐出弁５０及びスプリング５５に反射波が直接作用することがないので、吐出弁５０の自励振動を抑制することができる。
【００４８】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０      ・・・高圧ポンプ
１１      ・・・ポンプボディ
１３      ・・・プランジャ
４０      ・・・シートホルダ
４１      ・・・頭部
４２      ・・・筒部
４４      ・・・導入口
４７      ・・・メタルシール部
４８      ・・・小径部
５０      ・・・吐出弁
５５      ・・・スプリング（付勢手段）
６０、６１・・・ストッパ
６２      ・・・当接部
６３      ・・・凹部
６４      ・・・係止部
９１      ・・・連通路
９２      ・・・取付穴
９４      ・・・吐出通路
９５      ・・・燃料室
９９      ・・・底部
１２１    ・・・加圧室
２０１    ・・・ダンパ室（低圧室）
２１０    ・・・パルセーションダンパ
４２１    ・・・第１圧入部
４２２    ・・・第２圧入部
【図１】
0005481406.tif 000002
【図２】
0005481406.tif 000003
【図３】
0005481406.tif 000004
【図４】
0005481406.tif 000005
【図５】
0005481406.tif 000006
【図６】
0005481406.tif 000007
【図７】
0005481406.tif 000008
【図８】
0005481406.tif 000009