(57)【要約】  燃料の高圧力化に伴い生じ得るプランジャの固着を抑制するため、シリンダ内周を往復運動するプランジャの潤滑性を向上させる燃料供給ポンプを提供することを目的とする。そのため、シリンダの内周部で往復運動するプランジャと、プランジャにより加圧される加圧室を備えた燃料供給ポンプにおいて、前記プランジャの外周部には環状溝が形成され、前記環状溝は、下死点位置において、シリンダ摺動領域の軸方向中央位置よりも加圧室側に位置するように構成される。
2019131049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの内周部で往復運動するプランジャと、プランジャにより加圧される加圧室を備えた燃料供給ポンプにおいて、
前記プランジャの外周部には環状溝が形成され、
前記環状溝は、下死点位置において、シリンダ摺動領域の軸方向中央位置よりも加圧室側に位置するように構成された燃料供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝は、前記プランジャの外周部に１本のみ形成された燃料供給ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝は、下死点位置において、プランジャ摺動領域の軸方向中央位置と前記シリンダ摺動領域の軸方向中央位置との間に位置するように構成された燃料供給ポンプ。
【請求項４】
請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝は、径方向に対して加圧室側に傾斜する第一テーパ面と径方向に対して反加圧室側に傾斜する第二テーパ面とを有する燃料供給ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝の軸方向に対する前記第一テーパ面の交差角度及び前記第二テーパ面の交差角度が１０°〜５０°の範囲内となるように構成された燃料供給ポンプ。
【請求項６】
請求項４に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝は前記第一テーパ面と前記第二テーパ面との間に平面形状に形成される底部を有する燃料供給ポンプ。
【請求項７】
請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝の軸方向長さが２ｍｍ以下となるように形成された燃料供給ポンプ。
【請求項８】
請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝の径方向の深さが１ｍｍ以下となるように形成された燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝は、上死点位置においてシリンダ摺動領域の軸方向中央位置より加圧室側に位置するように構成された燃料供給ポンプ。
【請求項１０】
請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記環状溝は、下死点位置において、前記プランジャ摺動領域の軸方向中央位置より反加圧室側で、かつ、前記シリンダ摺動領域の軸方向中央位置より加圧室側に位置するように構成された燃料供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の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、燃料を高圧化するための高圧燃料ポンプが広く用いられている。この高圧燃料ポンプの背景技術として、特開２０１７−２５９２４号公報に記載された高圧燃料ポンプがある。この特許文献１には、「シリンダ６は加圧室１１内で進退運動するプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２５９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、高圧燃料ポンプはたとえば吐出圧力を２０ＭＰａ以上とするなど、高圧燃料を供給することが求められており、そのためには加圧室の燃料圧力を高くする必要がある。しかしながら、この燃料の高圧力化に伴い、プランジャとシリンダが固着する虞があることを本発明者は見出した。【０００５】
そこで本発明は、この燃料の高圧力化に伴い生じ得るプランジャの固着を抑制するため、シリンダ内周を往復運動するプランジャの潤滑性を向上させる燃料供給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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、シリンダの内周部で往復運動するプランジャと、プランジャにより加圧される加圧室を備えた燃料供給ポンプにおいて、前記プランジャの外周部には環状溝が形成され、前記環状溝は、下死点位置において、シリンダ摺動領域の軸方向中央位置よりも加圧室側に位置するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シリンダ内周を往復運動するプランジャの潤滑性を向上させる燃料供給ポンプを提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施例の燃料供給ポンプの横方向から見た縦断面図である。
【図２】本実施例の燃料供給ポンプの上方向から見た水平方向断面図である。
【図３】本実施例の燃料供給ポンプの図１とは別の横方向から見た縦断面図である。
【図４】本実施例の燃料供給ポンプに搭載される電磁吸入弁機構の拡大断面図である。
【図５】本実施例の燃料供給ポンプを含む、燃料供給システムの構成図である。
【図６】本実施例の燃料供給ポンプについて、プランジャ２の軸方向に切断して示す断面図である。
【図７】本実施例のプランジャ２の位置が上死点の時と下死点の時の状態を並べて記載したものである。
【図８】本実施例のプランジャ２の拡大図で環状溝２ｃの詳細を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。なお、以下の説明で図面における上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は燃料供給ポンプの実装状態における上下方向を意味するものではない。
【実施例１】
【００１０】
図５は燃料供給ポンプを含む燃料供給システムの一例を示す構成図である。破線で囲まれた部分が燃料供給ポンプのポンプボディ１を示し、この破線の中に示されている機構、部品は燃料供給ポンプのポンプボディ１に一体に組み込まれていることを示す。【００１１】
燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１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て吸入配管２８を通して燃料供給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、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｄを介して、容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。【００１２】
電磁吸入弁機構３００に流入した燃料は、吸入弁３０を通過し、加圧室１１に流入する。エンジンのカム機構９３（図１参照）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の下降行程には吸入弁３０から燃料を吸入し、上昇行程には、燃料が加圧される。加圧された燃料は、吐出弁機構８を介して圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ圧送される。【００１３】
コモンレール２３には、図示しないエンジンのシリンダに直接、燃料を噴射するインジェクタ２４（所謂、直噴インジェクタ）、圧力センサ２６が装着されている。直噴インジェクタ２４は、エンジンのシリンダ（気筒）の数に合わせて装着されており、ＥＣＵ２７の制御信号に従って開閉して、燃料をシリンダ内に噴射する。本実施例の燃料供給ポンプ（燃料供給ポンプ）は、インジェクタ２４がエンジンのシリンダ内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される。【００１４】
直噴インジェクタ２４の故障等によりコモンレール２３に異常高圧が発生した場合、燃料供給ポンプの燃料吐出口１２の圧力と加圧室１１の圧力との差圧がリリーフ弁機構２００の開弁圧力以上になると、リリーフ弁２０２が開弁する。この場合、コモンレール２３の異常高圧となった燃料がリリーフ弁機構２００の内部を通り、リリーフ通路２００ａから加圧室１１へと戻される。これによりコモンレール２３（高圧配管）を保護することが可能となる。なお、リリーフ通路２００ａを低圧燃料室１０（図１参照）に接続し、異常高圧となった燃料を低圧通路へ戻す方式においても、同様に本発明を適用することが可能である。【００１５】
図１、図２及び図３を用いて本実施例の燃料供給ポンプについて説明する。図１は、本実施例の燃料供給ポンプについて、プランジャの中心軸方向に平行な断面を示す断面図である。図２は、本実施例の燃料供給ポンプの上方から見た水平方向の断面図である。図３は、本実施例の燃料供給ポンプの図１とは異なる方向から見た断面図である。【００１６】
なお、図２においては吸入ジョイント５１がボディ側面に設けられているが、本発明はこれに限定される訳でなく、吸入ジョイント５１がダンパカバー１４の上面に設けられた燃料供給ポンプにも適用可能である。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、吸入ジョイント５１の低圧燃料吸入口１０ａから流入した燃料はポンプボディ１の内部に形成された低圧流路を流れる。ポンプボディ１に構成される燃料通路の入口部には、ポンプボディ１に圧入された図示しない吸入フィルタが設けられ、吸入フィルタは燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物が燃料供給ポンプ内に流入することを防ぐ。【００１７】
燃料は吸入ジョイント５１からプランジャ軸方向上側に流れ、図１に示すダンパ上部１０ｂ、ダンパ下部１０ｃにより形成される低圧燃料室１０に流れる。低圧燃料室１０はポンプボディ１に取り付けられたダンパカバー１４により覆われることで形成される。低圧燃料室１０の圧力脈動低減機構９により圧力脈動が低減された燃料は低圧燃料流路１０ｄを介して電磁吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。電磁吸入弁機構３００はポンプボディ１に形成された横穴に取り付けられ、所望の流量の燃料をポンプボディ１に形成された加圧室入口流路１ａを介して加圧室１１に供給する。シリンダヘッド９０とポンプボディ１との間のシールのためにＯリング６１がポンプボディ１に嵌め込まれ、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。【００１８】
図１に示すように、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。シリンダ６はその外周側において、ポンプボディ１に圧入とかしめとにより固定される。シリンダ６の円筒状をなす圧入部の表面により、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シールしている。シリンダ６は、その上端面を軸方向にポンプボディ１の平面に接触させることで、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、二重のシール構造を構成する。【００１９】
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の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット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に圧着されている。これによりカム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。【００２０】
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状態で設置されている。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。同時にプランジャシール１３は、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の内部に流入するのを防止する。【００２１】
図２に示すようにポンプボディ１には電磁吸入弁機構３００を取り付ける横孔と、プランジャ軸方向の同じ位置において、吐出弁機構８を取り付ける横穴と、さらにリリーフ弁機構２００を取り付ける横穴、及び、吐出ジョイント１２ｃを取り付ける横穴とが形成される。電磁吸入弁機構３００を介して加圧室１１で加圧された燃料は吐出弁機構８を介して吐出通路１２ｂを流れ、吐出ジョイント１２ｃの燃料吐出口１２から吐出される。【００２２】
加圧室１１の出口側に設けられた吐出弁機構８（図２、３）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、吐出弁プラグ８ｄ、吐出弁８ｂのストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８ｅから構成される。吐出弁プラグ８ｄとポンプボディ１とは溶接部４０１により接合される、この接合部は燃料が流れる内側空間と外部とを遮断している。また吐出弁シート８ａはポンプボディ１に対し、圧入部４０２により接合される。【００２３】
加圧室１１の燃料圧力と吐出弁室１２ａの燃料圧力とに差圧が無い状態では、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内の高圧燃料は吐出弁室１２ａ、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８ｅ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８ｅによって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁８ｂの閉じ遅れにより、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、燃料供給ポンプの効率低下が抑制できる。また、吐出弁８ｂが開弁および閉弁動作を繰り返すときに、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８ｅの外周面にて吐出弁８ｂをガイドしている。【００２４】
以上のように、加圧室１１は、ポンプボディ１、電磁吸入弁機構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。また図２、図３に示すように、本実施例の燃料供給ポンプはポンプボディ１に設けられた取付けフランジ１ｂを用い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。【００２５】
リリーフ弁機構２００は、シート部材２０１、リリーフ弁２０２、リリーフ弁ホルダ２０３、リリーフばね２０４、及びホルダ部材２０５で構成される。リリーフ弁機構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開弁し、燃料を加圧室１１または低圧通路（低圧燃料室１０又は吸入通路１０ｄ等）に戻すという役割を有する。そのため、所定の圧力以下では閉弁状態を維持する必要があり、高圧に対抗するために非常に強力なばね２０４を有している。【００２６】
図４を用いて電磁吸入弁機構３００について説明する。図４は本実施例の電磁吸入弁機構について、吸入弁の駆動方向に平行な断面を示す拡大断面図であり、吸入弁が開弁した状態を示す断面図である。【００２７】
無通電状態では、強力なロッド付勢ばね４０によって、吸入弁３０が開弁方向に稼働するためにノーマルオープン式となっている。ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁機構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。電磁コイル４３に電流が流れることにより、磁気吸引面Ｓにおいて可動コア３６が磁性コア３９の磁気吸引力により閉弁方向に引き寄せられる。ロッド付勢ばね４０は磁性コア３９に形成された凹み部に配置されるとともにフランジ部３５ａを付勢する。フランジ部３５ａはロッド付勢ばね４０と反対側で可動コア３６の凹み部と係合する。【００２８】
磁性コア３９は電磁コイル４３が配置された電磁コイル室を覆う蓋部材４４と接触するように構成される。可動コア３６が磁性コア３９に吸引されて移動する際に、ロッド３５のフランジ部３５ａとが係合して可動コア３６とともにロッド３５が閉弁方向に移動する。可動コア３６と吸入弁３０との間には、可動コア３６を閉弁方向に付勢する閉弁付勢ばね４１と、ロッド３５を開閉弁方向にガイドするロッドガイド部材３７と、が配置される。ロッドガイド部材３７は閉弁付勢ばね４１のばね座３７ｂを構成する。また、ロッドガイド部材３７には燃料通路３７ａが設けられており、可動コア３６が配置された空間への燃料の流入出を可能にしている。【００２９】
可動コア３６、閉弁付勢ばね４１及びロッド３５等はポンプボディ１に固定された電磁吸入弁機構ハウジング３８に内包されている。また、磁性コア３９、ロッド付勢ばね４０、電磁コイル４３及びロッドガイド部材３７等は電磁吸入弁機構ハウジング３８に保持されている。なお、ロッドガイド部材３７は、電磁吸入弁機構ハウジング３８に対して、磁性コア３９及び電磁コイル４３とは反対側に取り付けられており、吸入弁３０、吸入弁付勢ばね３３及びストッパ３２を内包する。【００３０】
ロッド３５の磁性コア３９とは反対側には吸入弁３０、吸入弁付勢ばね３３及びストッパ３２を備える。吸入弁３０には、加圧室１１側に突出して吸入弁付勢ばね３３によりガイドされるガイド部３０ｂが形成される。吸入弁３０はロッド３５の移動に伴って弁体ストローク３０ｅの隙間の分だけ開弁方向（弁座３１ａから離れる方向）に移動することにより開弁状態となり、供給通路１０ｄから加圧室１１に燃料が供給される。ガイド部３０ｂは、電磁吸入弁機構３００のハウジング（ロッドガイド部材３７）内部に圧入されて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。ロッド３５と吸入弁３０とは別体で独立した構造である。吸入弁３０は吸入側に配置された弁座部材３１の弁座３１ａに接触することで加圧室１１への流路を閉じ、また弁座３１ａ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。【００３１】
図１のカム９３の回転により、プランジャ２がカム９３の方向（下方向）に移動して吸入行程状態にある場合、加圧室１１の容積は増加し、加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この吸入行程で電磁コイル４３が通電オフになっていると、ロッド付勢ばね４０の付勢力と吸入通路１０ｄの圧力による流体力との合計が加圧室１１内の燃料圧力による流体力よりも大きくなり、ロッド３５により吸入弁３０が開弁方向に付勢されて開弁状態となる。【００３２】
プランジャ２が下死点に達し吸入行程を終了すると、プランジャ２は上昇運動に転じる。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付勢力は作用しない。加圧室１１の容積は、プランジャ２の圧縮運動に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁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１１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。【００３３】
その後、所望のタイミングで電磁コイル４３の通電をオンとすることで、上記したように磁気吸引力が生じることで、可動コア３６とともにロッド３５が閉弁方向に移動し、ロッド３５の先端部３５ｂが吸入弁３０から離れる。この状態においては、吸入弁３０は差圧に応じて開閉するチェック弁となるため、吸入弁付勢ばね３３の付勢力により閉弁する。吸入弁３０の閉弁後、プランジャ２が上昇しているので、加圧室１１の容積が減少し、燃料が加圧される。これを圧縮行程と称する。加圧室１１の燃料が加圧されて吐出弁室１２ａの燃料圧力と吐出弁ばね８ｃによる付勢力との合計を上回ると、吐出弁８ｂが開弁して燃料が吐出される。【００３４】
電磁吸入弁機構３００の電磁コイル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くなる。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が少なくなり、コモンレール２３へ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くなる。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が多くなり、コモンレール２３へ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からの指令によって制御される。【００３５】
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、高圧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出来る。  
低圧燃料室１０には燃料供給ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管２８へ波及するのを低減させる圧力脈動低減機構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。９ａは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付け金具であり、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、一部とし前記取付け金具９ａの表裏に流体が自由に行き来できるようにしている。【００３６】
プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂとを有し、プランジャ２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（図３参照）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。【００３７】
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、燃料供給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。【００３８】
以下、本実施例のプランジャ２の構造について図６、図７、図８を用いて詳しく説明する。図６は、本実施例の燃料供給ポンプについて、プランジャ２の軸方向に切断して示す断面図である。本実施例の燃料供給ポンプは、加圧室１１がポンプボディ１を構成する部材に下方向から穴部１ａが形成されることによって形成されている。シリンダ６の接触端面６ａは穴部１ａを形成するポンプボディ１の上端部１ｂに接触する。図６はプランジャ２が下死点にいる状態を示しており、このとき、プランジャ２の先端部はシリンダ６の接触端面６ａよりも加圧室１１の側（図６の上側）に突出するように構成される。【００３９】
シリンダ６とポンプボディ１との接触面（圧着部）及びクリアランス構成について説明する。シリンダ６のポンプボディ１との固定部としてシリンダ６の凸部である圧入部６ｂが存在する。そして、ポンプボディ１と圧入部６ｂを圧入により固定する。これにより簡単な作業で固定を行うことが可能である。なお圧入部６ｂではなくシリンダ２とポンプボディ１との固定方法はねじ接合による固定でも良い。また、圧入部６ｂよりも加圧室側に近い領域にはポンプボディ１との間に隙間が存在するクリアランス部６ｃを形成されている。シリンダ６は、圧入部６ｂ（凸部）の軸方向下側にさらにガイド部６ｄを有する。ガイド部６ｄの径方向厚みは圧入部６ｄの径方向厚みに比べて小さく構成される。圧入部６ｂの径方向内側面、クリアランス部６ｃの径方向内側面に加えて、ガイド部６ｄを有することにより、プランジャ２の傾きを抑制することができる。よって、シリンダ６との固着を抑制することができ、プランジャシール１３、及びプランジャシール１３が組み込まれているシールホルダ７に加わるサイドフォースを低減することが可能である。【００４０】
またシリンダ６の固定方法として、シリンダ６はその外径部（外周部）６ｂがポンプボディ１に圧入され、さらにシリンダ６の反加圧室側の端面６ｅが、ポンプボディ１のかしめ部１ｃの塑性加工により、ポンプボディ１に結合される場合がある。この場合、シリンダ６をポンプボディ１の接触面（かしめ部１ｃ）に面圧着させ、軸方向上側に向かって圧縮力が付加されるようにしてシリンダ６がポンプボディ１に固定される。【００４１】
プランジャ２の径方向外側の円筒部とシリンダ６の内側円筒部の間には隙間が形成され、隙間に燃料が流れ込むことにより、摺動部の潤滑を行っている。また、摺動部を境に加圧室１１の側に高圧燃料が充満し、シリンダ６の下端側が低圧燃料が充満する領域になっている。そのため、この隙間が大きいと潤滑効果は大きくなるが、高圧燃料が隙間を通って低圧燃料の領域へ漏れる量も増加する。したがって、高圧燃料ポンプの吐出効率が落ちることになるので、摺動部の隙間は可能な限り小さくすることが望ましい。【００４２】
一方で燃料の潤滑がなくなると、シリンダ６とプランジャ２の摺動部で固着しやすくなる。燃料供給ポンプが駆動している場合、プランジャ２は高速の往復運動を繰り返しており、プランジャ２はシリンダ６の内周側で摺動する。そして近年では、燃料供給ポンプの吐出圧力が２０ＭＰａ以上などの高圧燃料の吐出が求められていることから、プランジャ２の摺動部上側（加圧室１１側）が燃料（ガソリン）の飽和蒸気圧以下になり得ることを本発明者らは実験の結果、見出した。【００４３】
つまり、加圧室１１の圧力が高く、副室７ａの圧力が低いため、燃料は加圧室１１から副室７ａの方へ流れる。この流路は、プランジャ２とシリンダ７の隙間であるため、非常に狭い。また溝が無い場合には流路面積は一定なので、圧力差が大きくなるにつれて、流れる燃料の流速が早くなる。そして流路面積が小さく、流路が長く、流速が早いほど負圧が発生しやすくなる。そのため従来の構造によれば、プランジャ２の摺動部上側（加圧室１１側）が燃料の飽和蒸気圧以下までになることがあり、本発明者らはこの課題を見出したものである。【００４４】
この場合にはプランジャ２の摺動部において燃料が蒸発しまうことがあり、結果としてプランジャ２の摺動部を潤滑できなる虞がある。これは、加圧室１１の側と副室７ａ（低圧室）の側との圧力差が大きくなるにつれて、摺動部の圧力が下がる傾向に依るものである。そこで、本実施例ではプランジャ２の外側円筒部に、環状溝２ｃを１本、設ける事で、圧力差を緩和する構成をとっている。【００４５】
以下、図７を用いて、環状溝２ｃが１本の場合の効果的な溝位置について述べる。図７はプランジャ２の位置が上死点の時と下死点の時の状態を並べて記載したものである。シリンダ６の摺動部（シリンダ摺動領域）をハッチング部６ｆ、シリンダ６の摺動部６ｆの中央位置を６ｇで示す。また図７の左図に示すプランジャ２の上死点位置において、プランジャ２の摺動範囲をハッチング部２ｆで示し、さらにプランジャ２の摺動範囲２ｆの中央位置を２ｇで示す。【００４６】
以上の通り本実施例はシリンダ６の内周部で往復運動するプランジャ２と、プランジャ２により加圧される加圧室１１を備えた燃料供給ポンプにおいて、プランジャ２の外周部には環状溝２ｃが形成される。そして、環状溝２ｃは、図７の右図に示すプランジャ２の下死点位置において、シリンダ摺動領域６ｆの軸方向中央位置６ｇよりも加圧室１１の側に位置するように構成されることが望ましい。環状溝２ｃは、下死点位置において、プランジャ摺動領域２ｆの軸方向中央位置２ｇとシリンダ摺動領域６ｆの軸方向中央位置６ｇとの間に位置するように構成されることが望ましい。【００４７】
また、環状溝２ｃは、図７の左図に示す上死点位置においてシリンダ摺動領域６ｆの軸方向中央位置６ｇより加圧室１１の側に位置するように構成されることが望ましい。さらに環状溝２ｃが下死点位置において、プランジャ摺動領域２ｆの軸方向中央位置２ｇより反加圧室側で、かつ、シリンダ摺動領域６ｆの軸方向中央位置６ｇより加圧室１１の側に位置するように構成されることが望ましいことを本発明者らは鋭意検討の末、見出した。
すなわち、この位置に環状溝２ｃを形成することにより、プランジャ２の摺動部上側（加圧室１１側）を燃料（ガソリン）の飽和蒸気圧より大きくすることができ、上記したような燃料の蒸発を抑制することが可能となり、結果として潤滑性能の低下を抑制することが可能である。【００４８】
なお、環状溝２ｃは、プランジャ２の外周部に１本のみ形成されることが望ましい。プランジャ２に環状溝２ｃを複数、設ければ、潤滑性能の向上を図ることが可能であるが、これは加工コストの増大を招く。本実施例によれば、コストの増大を抑制しつつ、潤滑性能の向上を図ることが可能である。【００４９】
以下に図８を用いて、環状溝２ｃの形状の詳細について説明する。図８はプランジャ２の拡大図で環状溝２ｃの詳細を説明する図である。環状溝２ｃは、径方向（図８の左右方向）に対して加圧室側に傾斜する第一テーパ面２ｄと径方向に対して反加圧室側に傾斜する第二テーパ面２ｅとを有することが望ましい。環状溝２ｃの軸方向（図８の上下方向）に対する第一テーパ面の交差角度が１０°〜５０°の範囲内になるように構成されることが望ましい。また環状溝２ｃの軸方向（図８の上下方向）に対する第二テーパ面２ｅの交差角度が１０°〜５０°の範囲内になるように構成されることが望ましい。これらのテーパ面は刃具を当てて加工することになるが、この交差角度を５０°より大きくすると、角度の小さい刃具で加工を行う必要が生じる。角度が小さいということは刃具が欠ける虞があり、これを避けるためには非常に硬度の高い高価な刃具を用いる必要があったので、コストが増加するという問題があった。これに対して本実施例によれば、安価でしかも環状溝２ｃの必要な体積を確保し、加工性を向上させることが可能である。【００５０】
また環状溝２ｃは第一テーパ面２ｄと第二テーパ面２ｅとの間に平面形状に形成される底部２ｆを有することが望ましい。環状溝２ｃの軸方向長さ（第一テーパ面２ｄ、底部２ｆ、第二テーパ面２ｅを含む長さ）が２ｍｍ以下となるように形成されることが望ましい。さらに環状溝２ｃの径方向の深さＴが１ｍｍ以下となることが望ましい。このように第一テーパ面２ｄ、底部２ｆ、第二テーパ面２ｅを含む長さを有することで加工を容易に行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ポンプボディ、２…プランジャ、２ｃ…環状溝、２ｄ…第一テーパ面、２ｅ…第二テーパ面、２ｆ…底部、２ｆ…プランジャ摺動領域、２ｇ…軸方向中央位置、６…シリンダ、６ｆ…シリンダ摺動領域、６ｇ…軸方向中央位置。
【図１】
2019131049.tif 000003
【図２】
2019131049.tif 000004
【図３】
2019131049.tif 000005
【図４】
2019131049.tif 000006
【図５】
2019131049.tif 000007
【図６】
2019131049.tif 000008
【図７】
2019131049.tif 000009
【図８】
2019131049.tif 000010
【国際調査報告】
2019131049.tif 000011
2019131049.tif 000012
2019131049.tif 000013
2019131049.tif 000014