(57)【要約】  本発明の目的は、電磁吸入弁の開弁時間遅れの原因となるバルブとロッドの隙間を低減した、高圧燃料ポンプを提供するものである。そのため、前記固定コア、前記アンカー、及び前記ロッドと、が一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、前記磁気ユニットとは別の部材として構成されるアジャスタ部材と、前記磁気ユニットとの間に前記アジャスタ部材を挟むように配置され、前記弁座を構成するシート部材と、を備え、前記アンカーが前記固定コアに接触した状態で前記磁気ユニットが前記シート部材に取り付けられる場合に、前記アジャスタ部材により前記ロッドの先端部と前記バルブとの間に隙間が形成されることを特徴とする。
2017212737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定コアにより発生する磁気吸引力により吸引されるアンカーと、前記アンカーにより駆動されるロッドと、当該ロッドとは別体に構成され、弁座にシートするバルブと、を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記固定コア、前記アンカー、及び前記ロッドと、が一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、
前記磁気ユニットとは別の部材として構成されるアジャスタ部材と、
前記磁気ユニットとの間に前記アジャスタ部材を挟むように配置され、前記弁座を構成するシート部材と、を備え、
前記アンカーが前記固定コアに接触した状態で前記磁気ユニットが前記シート部材に取り付けられる場合に、前記アジャスタ部材により前記ロッドの先端部と前記バルブとの間に隙間が形成され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において、
前記アジャスタ部材は、前記固定コアから前記弁座の間に配置されたいずれかの部材間に配置され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２に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材は、前記磁気ユニットの磁気回路を構成する二つの部材の間とは異なる位置に配置される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において、
前記アジャスタ部材は、前記弁体とは直接、接触しないように配置され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において、
前記ロッドを付勢することで前記バルブを開弁させる第一のばね力を備え、
前記磁気吸引力によって前記アンカーが前記固定コアに吸引されることで、前記ロッドと前記バルブとの間に前記隙間が形成されるように構成され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において、
前記磁気ユニットが前記シート部材に取り付けられ、かつ、前記ロッドが開弁位置まで移動して前記バルブが開弁した状態で、前記アジャスタ部材により前記固定コアと前記アンカーとの間に隙間が形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項７】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材が接触する前記シート部材の接触面と前記弁座面との長さをＡとし、前記アジャスタ部材が接触する前記磁気ユニットの接触面と前記ロッドの前記先端部との長さをＢとした場合に、
前記アジャスタ部材のロッド軸方向長さｔは、前記長さＡと前記長さＢとの差分以上となるように設定されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項８】
請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記弁座の位置は、前記アジャスタ部材を複数組み合わせることにより決定されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材は、ステンレス鋼部材であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１０】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材は円筒形状であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１１】
請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材は、弾性部材であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１２】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材の磁気抵抗値は、前記固定コアの磁気抵抗値よりも低いことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１３】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材は、樹脂部材であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１４】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記アジャスタ部材は、Oリングであることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１５】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記シート部材には前記アジャスタ部材のロッド軸方向と直交する方向の動きを規制する規制部が形成され、前記規制部は前記シート部材の前記磁気ユニットと対向する端面から前記磁気ユニットの側に突出する突出部で形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１６】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記磁気ユニットには、前記アジャスタ部材のロッド軸方向と直交する方向の動きを規制する規制部が形成され、前記規制部は前記磁気ユニットの前記シート部材と対向する端面から前記シート部材の側に突出する突出部で形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１７】
固定コアにより発生する磁気吸引力により吸引されるアンカーと、前記アンカーにより駆動されるロッドと、当該ロッドとは別体に構成され、弁座にシートするバルブと、を備え、
前記固定コア、前記アンカー、及び前記ロッドと、が一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、
前記磁気ユニットとは別の部材として構成されるアジャスタ部材と、
前記磁気ユニットとの間に前記アジャスタ部材を挟むように配置され、前記弁座を構成するシート部材を有する高圧燃料供給ポンプの製造方法において、
前記アジャスタ部材のロッド軸方向長さｔは、
前記アジャスタ部材が接触する前記シート部材の接触面と前記弁座面間の長さＡと、
前記アジャスタ部材が接触する前記磁気ユニットの接触面と前記ロッドの前記先端部間の長さＢと、の差分以上の長さとなるよう構成することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の高圧燃料供給ポンプの製造方法において、
２つ以上の前記ロッド軸方向長さの異なる前記アジャスタ部材を組み合わせることにより、前記長さＡと前記長さＢとの差分以上のロッド軸方向長さｔの前記アジャスタ部材を構成することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプに関し、特に吐出する燃料の量を調節する電磁吸入弁を備えた燃料供給ポンプとその組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関の内、燃焼室内部へ直接的に燃料を噴射する直接噴射タイプの内燃機関において、燃料を高圧化し所望の燃料流量を吐出する電磁吸入弁を備えた高圧燃料ポンプが広く用いられている。【０００３】
たとえば特許５５３７４９８号公報においては、電磁吸入弁を備えた高圧燃料ポンプの一例として、電磁力によって運動するロッドの動きに伴って前記ロッドと別部材のバルブを動かすことにより、バルブの開閉弁を制御する構造であり、電磁コイルへ通電することによりバルブが閉弁し、電磁コイルへの電流が遮断されるとバルブ開弁する、いわゆるノーマルオープン型の電磁吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５５３７４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のようなロッドとバルブが別部材の吸入弁機構では、圧縮工程においてバルブを確実に閉弁させるため、閉弁時においてバルブとロッドの間に隙間を空ける必要がある。ここで、構成部品の寸法ばらつきを考慮しても確実に隙間を残す必要があるため、隙間はあらかじめ広く設定せざるを得ない。【０００６】
その一方で隙間が広すぎると、開弁時において電磁コイルへの電流の遮断から、実際にバルブが開弁するまでの時間に遅れが生じ、燃焼効率の低下を招いてしまう。【０００７】
そこで、本発明の目的は、電磁吸入弁の開弁時間遅れの原因となるバルブとロッドの隙間を低減した、高圧燃料供給ポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために本発明は、固定コアにより発生する磁気吸引力により吸引されるアンカーと、前記アンカーにより駆動されるロッドと、当該ロッドとは別体に構成され、弁座にシートするバルブと、を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、前記固定コア、前記アンカー、及び前記ロッドと、が一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、前記磁気ユニットとは別の部材として構成されるアジャスタ部材と、前記磁気ユニットとの間に前記アジャスタ部材を挟むように配置され、前記弁座を構成するシート部材と、を備え、前記アンカーが前記固定コアに接触した状態で前記磁気ユニットが前記シート部材に取り付けられる場合に、前記アジャスタ部材により前記ロッドの先端部と前記バルブとの間に隙間が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成した本発明によれば、構成部品の寸法ばらつきを、組み立て時に調整し、吸引状態のロッドと閉弁状態のバルブとのエアギャップを最適な範囲に調整することで、電磁吸入弁の開弁遅れを低減した高圧燃料ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の高圧燃料ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明の高圧燃料ポンプの上方から見た水平方向断面図である。
【図３】本発明の高圧燃料ポンプの図である。
【図４】本発明の高圧燃料ポンプの電磁吸入弁の拡大縦断面図であり、電磁吸入弁が開弁状態にある状態を示す。
【図５】本発明の高圧燃料ポンプの電磁吸入弁の拡大縦断面図であり、電磁吸入弁が閉弁状態にある状態を示す。
【図６】本発明の高圧燃料ポンプが適用されたエンジンシステムの構成図を示す。
【図７】本発明の高圧燃料ポンプの電磁吸入弁の組み立て方法を示す。
【図８】本発明の第二実施例による高圧燃料ポンプの電磁吸入弁の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の高圧燃料供給ポンプの実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、図６に示すエンジンシステムの全体構成図を用いてシステムの構成と動作を説明する。【００１３】
破線で囲まれた部分が高圧燃料供給ポンプ（以下、高圧ポンプと呼ぶ）の本体を示し、こ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。【００１４】
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、吸入配管２８を通して高圧ポンプの低圧燃料吸入口１０ａに送られる。低圧燃料吸入口１０ａから吸入ジョイント５１を通過した燃料は弁１０２を有する圧力脈動伝播防止機構１００、圧力脈動低減機構９、吸入通路を介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁３００の吸入ポート３１Ｂに至る。【００１５】
電磁吸入弁３００に流入した燃料は、燃料導入通路３０Ｐ及び弁体３０を通過し加圧室１１に流入する。エンジンのカム機構９３によりプランジャ２に往復運動する動力が与えられる。プランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降行程には弁体３０から燃料を吸入し、上昇行程においては、燃料が加圧される。燃料が加圧されると、吐出弁機構８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。そしてＥＣＵ２７からの信号に基づきインジェクタ２４が燃焼室へ燃料を噴射する。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、燃料を吹きつける、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧ポンプについて記載するが、その他のシステムにも適用可能である。ＥＣＵ２７から電磁吸入弁３００への信号を受け、高圧ポンプは、所望の燃料流量をコモンレール側へ向けて吐出する。【００１６】
以下、高圧ポンプの詳細な構造について図１、図２、図３を用いて説明する。【００１７】
図１は本実施例の高圧ポンプの縦断面図を示し、図２は高圧ポンプを上方から見た水平方向断面図を示す。また図３は高圧ポンプを図１と別方向から見た縦断面図である。【００１８】
はじめに、図１を用いて、本実施例について説明する。本実施例の高圧ポンプはポンプボディ１に設けられた取付けフランジ１Ｅを用いて内燃機関のシリンダヘッド９０の平面に密着し、図示しない複数のボルトで固定される。【００１９】
シリンダヘッド９０とポンプボディ１との間をシールするため、ポンプボディ１にＯリング６１が嵌め込まれている。これによりエンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。【００２０】
ポンプボディ１にはプランジャ２の往復運動をガイドするためのシリンダ６が取り付けられている。また燃料を加圧室１１に供給するための電磁吸入弁３００と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出し逆流を防止するための吐出弁機構８が設けられている。吐出弁機構８を通過した燃料は、吐出ジョイント１２Ｃによりエンジン側部品へ移動する。【００２１】
シリンダ６はその外周側で、圧入によりポンプボディ１と固定され、ポンプボディ１との隙間から加圧した燃料が低圧側に漏れないよう、円筒状の圧入部の表面で燃料をシールする。シリンダ６を軸方向に平面接触させることにより、ポンプボディ１とシリンダ６との円筒状の圧入部のシールに加え、二重にシールすることが可能となる。【００２２】
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が配置される。また、カム９３の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に動きを伝達するタペット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に圧着される。この構成により、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。【００２３】
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よう設置されている。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内部へ流入するのを防ぐ。それと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の内部への流入を防止する。【００２４】
ポンプボディ１には吸入ジョイント５１が取り付けられている。吸入ジョイント５１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、燃料は低圧配管を通り、高圧ポンプ内部に供給される。吸入ジョイント５１内の吸入フィルタ５２は、燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによる高圧燃料ポンプ内への吸入を防ぐ役目を果たす。【００２５】
低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、圧力脈動低減機構９、低圧燃料流路１０Ｄを介して電磁吸入弁３００の吸入ポート３１Ｂに至る。【００２６】
加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構８は、吐出弁シート８Ａ、吐出弁シート８Ａと接離する吐出弁８Ｂ、吐出弁８Ｂを吐出弁シート８Ａに向かって付勢する吐出弁ばね８Ｃ、吐出弁８Ｂのストローク（移動距離）を決めるストッパ８Ｄから構成される。吐出弁ストッパ８Ｄとポンプボディ１は当接部８Ｅで溶接により接合され、燃料と外部を遮断している。【００２７】
加圧室１１と吐出弁室１２Ａに燃料差圧が無い状態においては、吐出弁８Ｂは吐出弁ばね８Ｃによる付勢力で吐出弁シート８Ａに圧着され閉弁状態となっている。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８Ｂは吐出弁ばね８Ｃ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カバー１２Ｄに覆われている吐出弁室１２Ａ、燃料吐出通路１２Ｂ、燃料吐出口１２を経てコモンレール２３へと吐出される。吐出弁８Ｂは開弁した際、吐出弁ストッパ８Ｄと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁８Ｂのストロークは吐出弁ストッパ８Ｄによって適切に決定される。この構成によりストロークが大きすぎることによる、吐出弁８Ｂの閉じ遅れを防ぐことができる。よって、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、高圧ポンプの効率低下を抑制することができる。また、吐出弁８Ｂが開弁および閉弁運動を繰り返す際に、吐出弁８Ｂ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８Ｄ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８は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。【００２８】
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３００、プランジャ２、シリンダ６、吐出弁機構８にて構成される。【００２９】
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の容積は増加するため加圧室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通路１０Ｄの圧力よりも低くなると、弁体３０は開口状態となる。そのため燃料は弁体３０が開弁して形成される開口部を通り、ポンプボディ１に設けられた連通穴１Ａと、シリンダ６の溝６Ａ、連通孔６Ｂを通過し、加圧室１１に流入する。【００３０】
吸入行程が終了すると、プランジャ２が上昇運動に転じ圧縮行程に移る。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吸引力は作用しない。ロッド付勢ばね４０は、無通電状態において弁体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おり、このような高圧ポンプはノーマルオープン式と呼ばれる。【００３１】
加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇運動（圧縮）に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態のバルブ３０の開口部を通して吸入通路１０Ｄへと戻されるので、加圧室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。【００３２】
ここから、電磁吸入弁３００の構造について、図４および図５を用いて説明する。電磁吸入弁３００とは、電磁コイル４３への通電により第二磁性コア３９に磁気吸引力を生じさせ、アンカー３６、ロッド３５とこれらに続き配置される弁体３０を可動させることにより、燃料を吸入し、加圧室１１に送る機構のことを指す。【００３３】
前記したとおり、図４に示すいわゆるノーマルオープン式の電磁吸入弁３００は、無通電状態において、強力なロッド付勢ばね４０によって、弁体３０が開弁する方向へロッド３５を稼働させる。エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと呼ぶ）からの制御信号が電磁吸入弁３００に印加されると、電磁コイル４３には端子４６を介して電流が流れる。電流が流れることにより、第二磁性コア３９は磁気吸引力を生じる。【００３４】
アンカー３６の間には、アンカー３６を係止するフランジ部３５Ａを備えたロッド３５が配置される。なお、ロッド付勢ばね４０は、蓋保持部材３９及び蓋部材４４により覆われている。ロッド３５はフランジ部３５Ａを有することにより、アンカー３６を係止することができるため、アンカー３６とともに移動することが可能となる。またロッド３５はアンカー３６の下部に閉弁付勢ばね４１及び、燃料通路３７Ａを備えたロッドガイド部３７の間に配置される。【００３５】
図４および図５に記載の磁気吸引面Ｓにおいて、電磁コイル４３に電流が流れることにより、第二磁性コア３９の磁気吸引力が発生する。アンカー３６は磁気吸引力により第二磁性コア３９側に引き寄せられる。それに伴い、アンカー３６とアンカー３６を係止しているロッド３５が閉弁方向に引き寄せられ、図５のような状態となる。【００３６】
第二磁性コア３９とアンカー３６が磁気吸引力によって接触している状態においては、ロッド３５とバルブ３０の間にはロッド―バルブ間隙間３５Ｄが存在する。ロッド―バルブ間隙間３５Ｄが存在しない場合、アンカー３５とロッド３５が第二磁性コア３９に磁気吸引されてもバルブ３０が弁座部材３１と接触できず、加圧室１１への流路を閉じることができなくなる。このロッド―バルブ間隙間３５Ｄについては、後程詳述する。【００３７】
なお、ロッド３５はフランジ部３５Ａの内周部で、アンカー３６と接触する位置において、内周側に凹む、凹み部３５Ｂが形成される。これによりアンカー３６が接触した際の逃げ部を形成できるため、ロッド３５、あるいはアンカー３６の衝突による破損を防止できる。さらにロッド３５は弁体３０の側の先端部において、先端に向かう程、径が小さくなる傾斜部３５Ｃが形成される。【００３８】
このような構成により、ロッド３５にアンカー３６を挿入する際に多少芯がずれていたとしても容易に組み込み可能であり、生産効率を上げることが可能である。なお、ロッド３５は旋盤加工により形成されるため、弁体３０の側の先端部において、弁体３０と反対側に凹む、凹み部が形成される。【００３９】
ロッド３５の下部（吸入弁側）には弁体３０、吸入弁付勢ばね３３、ストッパ３２を備える。弁体３０には加圧室側に突き出し、吸入弁付勢ばね３３によりガイドされるガイド部３０Ｂが形成される。弁体３０はロッド３５の移動に伴って弁体ストローク３０Ｅの隙間の分だけ移動し、開弁閉弁を制御する。また開弁状態で供給通路１０Ｄから供給された燃料は加圧室に供給される。ガイド部３０Ｂは、吸入弁機構のハウジング内部に圧入され、固定されたストッパ３２に衝突することにより動きを停止する。なお、ロッド３５と弁体３０は別体で独立した構造をとっている。弁体３０は吸入側に配置された弁座部材３１の弁座に接触することで加圧室１１への流路を閉じ、また弁座から離れることで加圧室１１への流路を開くように構成される。【００４０】
磁気付勢力がロッド付勢ばね４０の付勢力に打ち勝ち、ロッド３５はバルブ３０から離れる方向に移動する。よって、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。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８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。【００４１】
以上に述べたとおり、プランジャ２の圧縮行程（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３００のコイル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。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。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からの信号によって制御される。【００４２】
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、内燃機関が必要とする量を適切に吐出できるよう制御することが出来る。【００４３】
リリーフバルブ２００は、リリーフバルブカバー２０１、ボール弁２０２、リリーフバルブ押え２０３、ばね２０４、ばねホルダ２０５で構成される。リリーフバルブ２００は、コモンレール２３やその先の部材に何らかの問題が生じ、異常に高圧になった場合にのみ作動するよう構成された弁であり、コモンレール２３やその先の部材内の圧力が高くなった場合にのみ開弁し、燃料を加圧室に戻すという役割を持つ。そのため、非常に強力なばね２０４を有している。【００４４】
低圧燃料室１０には高圧ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管２８へ波及することを低減させるための圧力脈動低減機構９が設置されている。また、圧力脈動低減機構９の上下にはそれぞれ、間隔を持ってダンパ上部１０Ｂ、ダンパ下部１０Ｃが設けられている。
一度加圧室１１に流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁の弁体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低圧燃料室１０には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室１０に設けた圧力脈動低減機構９は、波板状の円盤型金属板２枚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。金属ダンパをポンプボディ１の内周部に固定するための取り付け金具９Ｂであり、燃料通路上に設置されるため、ダンパとの支持部を全周では無く、一部とし前記取り付け金具９Ｂの表裏に流体が自由に行き来できるようにしている。【００４５】
プランジャ２は、大径部２Ａと小径部２Ｂ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により低圧燃料室１０と連通している。プランジャ２の下降時は、副室７Ａから低圧燃料室１０へ、上昇時は、低圧燃料室１０から副室７Ａへと燃料の流れが発生する。【００４６】
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。【００４７】
近年、燃焼効率向上のため、高圧ポンプの吐出燃料圧力のさらなる高圧化が求められている。そのため加圧室１１ではこれまで以上に燃料を加圧する必要がある。本実施例の図５に示すようなロッド３５と弁体３０が別体で構成される高圧ポンプにおいては、圧縮工程で加圧室１１が高圧となることで、自動的に弁体３０が弁座部材３１に衝突する。今後、さらに高圧化が進むと、弁体３０が弁座部材３１に衝突する際、あるいは弁体３０がストッパ３２に衝突する際の衝撃が非常に大きくなることが予想され、衝撃に耐えられるような強度を持つ弁座部材３１が求められる。【００４８】
そこで本実施例では、弁座部材３１とロッドガイド部材２７も一体に成形されている。
弁体３０は平板形状で構成され、平板部３０Ａと加圧室側に突出するガイド部３０Ｂとを備えて構成されている。【００４９】
さらに強度を増すため、本実施例では平板部の厚みをより厚くすることとした。具体的には、平板部から突出するガイド部３０Ｂの厚みに対して、平板部の厚みのほうが厚くなるよう構成する。このようにすることで強度の向上が可能となる。【００５０】
図５には弁座部材３１に形成される吸入ポート３１Ｂ（流路）が最も大きい位置の断面図を示す。このとき吸入ポート３１Ｂに対して下流側における弁座部材３１の平板部と接触する弁座部の上記移動方向における厚みよりも弁体３０の平板部の厚みを厚くすることが望ましい。このように構成することで、弁体３０に強度を持たせることが可能となる。【００５１】
ここで、図５の説明の際に述べた、ロッド‐バルブ間隙間３５Ｄについて詳しく説明する。先に述べた通り、ロッド‐バルブ間隙間３５Ｄは、必ずロッド‐バルブ間隙間３５Ｄ≧０となることが必要である。これは、閉弁時においてロッド‐バルブ間隙間３５Ｄが０より大きかった場合、確実に閉弁することが困難となるからである。【００５２】
その一方でロッド‐バルブ間隙間３５Ｄが広すぎると、電磁コイル４３への通電が遮断されることにより、第二磁性コア３９によるアンカー３６に対する磁気吸引力がなくなり、ロッド付勢ばね４０がロッド３５を開弁方向へ動かし始めてから、ロッド３５とバルブ３０が接触して開弁されるまでに時間差が生じ、開弁遅れが発生するという課題が生じる。開弁遅れは、圧縮工程から吐出工程の周期が短くなるエンジン高回転領域で特に大きくなり、高圧ポンプの制御性を悪化させてしまう。これまで、ロッド‐バルブ間隙間３５Ｄは、電磁吸入弁３００の部品寸法のばらつきも含めて０以上となるように設定することを優先させていたため、従来の構造では、ロッドーバルブ間隙間３５Ｄを十分に狭くすることは難しかった。【００５３】
そこで本実施例では、バルブ３０が閉弁状態においてバルブ３０とロッド３５先端との間に所定の隙間が形成されるように、前記弁座３１の位置を調節するアジャスタ部材４８を設けることを特徴とする。言い換えると、ロッド３５を付勢することで、バルブ３０を開弁させる第一のばね（ロッド付勢ばね４０）を備え、磁気吸引力によってアンカー３６が固定コア（第二磁性コア３９）に吸引されることで、ロッド３５とバルブ３０との間に隙間が形成されるよう構成する。上記のような構成をとることにより、アジャスタ部材４８が前記部品寸法ばらつきを吸収し、ロッド‐バルブ間隙間３５Ｄを必要十分な狭さ以下に調整することができる。また、アジャスタ部材４８は燃料に対する耐食性を考慮して、ステンレス鋼を用いることが望ましい。【００５４】
本実施例において、アジャスタ部材４８は、固定コア（第二磁性コア３９）とアンカー及びロッドが一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、弁座を構成するシート部材との間に配置される。図５に記載の高圧ポンプにおいてロッドガイド部３７が一体成形された弁座部材３１は、第一磁性コア３８に圧入あるいは挿入され、弁座部材３１と第一磁性コア３８の間には、アジャスタ部材４８が挟まれる。【００５５】
アジャスタ部材４８は固定コア（第二磁性コア３９）から前記弁座の間に配置されたいずれの部材間に配置されてもよいが、アジャスタ部材４８の挿入される位置については固定コア（第二磁性コア３９）において発生する磁気吸引力、磁気回路の妨げとならない位置に配置される必要がある。これは、アンカー、ロッドの開弁遅れ、閉弁遅れを防止するためである。ただしアジャスタ部材４８自体の磁気抵抗値が低い場合はこの限りではない。【００５６】
加えて、アジャスタ部材はバルブ３０とは直接接しない位置に配置される必要がある。
アジャスタ部材４８は微小な寸法調整を行うための部材であり、摩耗による寸法の変化を防ぐためである。【００５７】
以上に述べたとおり、アジャスタ部材４８の組み付け位置を、バルブ３０との衝突や、ロッド３５との摺動を繰り返すために高強度、高硬度な材料を用いる必要がある弁座部材３１と、磁気回路を形成するために磁気特性を考慮した厳密な材料選定が必要な第一磁気コアの間とすることで、アジャスタ部材４８の材料選定に対する制約を減らすことができる。【００５８】
ここで、大量生産を考えると、ひとつひとつの部品でその公差ばらつきも異なるため、ある一つの軸方向寸法を有するアジャスタ部材４８では対応できない場合がある。そこでアジャスタ部材４８はその軸方向寸法の違いで複数種類用意されており、電磁吸入弁３００を構成する他の部品寸法に合わせて、ロッド‐バルブ間隙間３５Ｄが十分に狭くなるものを、選択的に使用することとする。【００５９】
より具体的には、図７に示すように電磁吸入弁３００を組み立てる際、バルブ側部組の寸法Αと、磁性コア側部組で、磁気吸引状態を模擬した状態の寸法Βを測定し、数１の関係になるような軸方向寸法Ｔをもつアジャスタ部材４８を選択して使用する。【００６０】
［数１］
（Β−Α）≦Ｔ≦（許容されるロッドーバルブ間隙間３５Ｄの最大値）
このようにすることで、ロッド‐バルブ間隙間３５Ｄは常に許容範囲以下に抑えることができる。【００６１】
アジャスタ部材４８は平らなリング、もしくは円筒形状などの単純な形状であることが望ましい。平らなリング、円筒形状であることにより、寸法違いを複数種類製作することを容易にするためである。ただし、リング、円筒形状でなくても、弁座３１の位置を調節するという目的を満たすものであれば、これ以外の形状でもよい。【００６２】
また、アジャスタ部材２８を磁気ユニット及びシート部材間に組み込む際、ロッド軸方向と直交する方向の動きを規制する規制部が設けられる。規制部はシート部材側もしくは磁気ユニット側のいずれかに形成される。シート部材に形成される場合、規制部はシート部材の磁気ユニットと対向する端面から磁気ユニットの側に突出する突出部で形成される。磁気ユニット側に形成される場合、規制部は磁気ユニットとシート部材と対向する端面からシート部材の側に突出する突出部で形成される。【００６３】
本実施例では、調整部材としてアジャスタ部材４８を１つだけ使用しているが、２つ以上あるいは、複数種類を組み合わせて用いてもよい。【００６４】
ここで、本実施例で説明に用いている高圧ポンプは、ロッド３５が第一のバネ力によりバルブ３０を弁座３１から引き離す方向へ移動したとき、バルブ３０が開弁し、ロッド３５が第二のバネもしくは磁気力によりバルブ３０を弁座３１へ押しつける方向へ移動したとき、バルブ３０と弁座３１が離れ、閉弁する、いわゆるノーマルオープン型であったが、ノーマルクローズ型の高圧ポンプであっても、本実施例の効果を得ることができる。【００６５】
また、これまでロッドーバルブ間隙間Ｄについて述べてきたが、アジャスタ部材４８を設けることにより、ロッドが開弁位置まで移動して、前記バルブが開弁した状態においてロッドロッドーバルブ間隙間Ｄだけでなく、固定コア（第二磁性コア３９）-アンカー間隙間についても同時に調節することが可能となる。
【実施例２】
【００６６】
図８は、本発明の実施例２を示すものである。弁座部材３１と第一磁性コア３８との間にアジャスタ部材としてゴム製をはじめとする弾性部材で成形されたＯリング４９が挟まれる。Ｏリング４９は電磁吸入弁３００を構成する他の部品寸法に合わせて、ロッドーバルブ間隙間３５Ｄが十分に狭くなるまで潰して使用される。このようにすることでロッド‐バルブ間３５Ｄは常に許容範囲以下に抑えることが可能となる。【００６７】
また、ロッド‐バルブ間隙間Ｄの寸法に合わせて、Ｏリングをつぶす量を変化させることにより、ロッドーバルブ間隙間３５Ｄを調節することも可能である。このようにすることで、寸法を変えたＯリングを数種類用意する必要なくなるため、組み立てがより簡易的になるという効果を奏す。【００６８】
本実施例ではゴム製のＯリング４９を使用したが、ロッドーバルブ間隙間３５Ｄの調整に必要なだけ変形可能であればよく、他の樹脂やばね等を用いてもよい。また、銅やアルミといった金属を弾性もしくは塑性変形させて用いてもよい。【００６９】
以上をまとめると、実施例１及び実施例２にかかる構成を用いれば、構成部品の寸法ばらつきを組み立て時に調整し、吸引状態のロッドと閉弁状態のバルブとのエアギャップを最適な範囲に調整することで、電磁吸入弁の開弁遅れを低減した、高圧燃料ポンプを提供することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  ポンプボディ
２  プランジャ
６  シリンダ
７  シールホルダ
７Ａ  副室
８  吐出弁機構
９  圧力脈動低減機構
１０ａ  低圧燃料吸入口
１０Ｃ  ダンパ下部
１０Ｄ  低圧燃料吸入通路
１１  加圧室
１２  燃料吐出口
１３  プランジャシール
２３  コモンレール
２７  ＥＣＵ
３０  バルブ
３１  弁座部材
３２  ストッパ
３２ａ  
３５  ロッド
３５Ａ〜Ｄ  ロッド−バルブ間隙間
３６  アンカー
３７  ロッドガイド部
３８  第一磁性コア
３９  第二磁性コア
４０  ロッド付勢ばね
４３  電磁コイル
４６  端子
４８  アジャスタ部材
４９  Ｏリング
５１  吐出ジョイント
１００  圧力脈動伝播防止機構
１０１  弁シート
１０２  弁
１０３  ばね
１０４  ばねストッパ
２００  リリーフバルブ
２０２  ボール弁
２０３  リリーフバルブ押え
２０４  ばね
２０５  ばねホルダ
３００  電磁吸入弁
４００  溶接部空間
５００  レーザビーム
【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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【国際調査報告】
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