(57)【要約】【課題】体格の増大が抑制され、なおかつ、燃料の出入を促すことができる電磁弁を提供する。【解決手段】ポンプ室およびプランジャ２０によって区画されるプランジャ室１４と燃料流路１２の連通を制御する電磁弁３０であって、コイル３３によって磁気回路が形成されている場合、吸入弁スプリング３４の付勢力によって吸入弁３６の先端とプランジャ室とが接触し、コイルによって磁気回路が形成されていない場合、アーマチャスプリング３２の付勢力によるアーマチャ３７の移動によって、吸入弁の先端とプランジャ室とが摺動方向で離間しており、吸入弁スプリングの付勢力は、燃料流路からプランジャ室へ燃料が流入する際の燃料の流入圧力によって吸入弁がプランジャ室の内側へと移動できるように設定されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（１０）に形成されたポンプ室（１１）、および、前記ポンプ室内に設けられ、前記ポンプ室に摺動可能なプランジャ（２０）によって区画されるプランジャ室（１４）と、燃料の流動する燃料流路（１２）との連通を制御する電磁弁であって、
先端が前記プランジャ室内に設けられ、端部が前記プランジャ室外に設けられた吸入弁（３６）と、
前記プランジャ室外に設けられ、前記吸入弁の端部と前記プランジャの摺動する摺動方向で対向するアーマチャ（３７）と、
前記摺動方向において前記プランジャ室から遠ざかる付勢力を前記吸入弁に付与する吸入弁スプリング（３４）と、
前記摺動方向において前記プランジャ室へ近づく付勢力を前記アーマチャに付与するアーマチャスプリング（３２）と、
磁気回路を形成することで、前記摺動方向において前記プランジャ室から遠ざかる磁力を前記アーマチャに発生するコイル（３３）と、
前記摺動方向において前記アーマチャの前記プランジャ室から遠ざかる方向への移動を規制する第１ストッパ（３５，４５）と、を有し、
前記摺動方向において前記アーマチャの前記プランジャ室へ近づく方向への移動を規制する第２ストッパ（１８）が形成されており、
前記コイルによって前記磁気回路が形成されている場合、前記コイルの磁力による前記アーマチャの移動が前記第１ストッパとの接触によって規制され、前記吸入弁スプリングの付勢力によって前記吸入弁の先端が前記ポンプ室の内壁面（１１ｂ）と接触して前記プランジャ室と前記燃料流路との連通が遮断され、
前記コイルによって前記磁気回路が形成されていない場合、前記アーマチャスプリングの付勢力による前記アーマチャの移動が前記第２ストッパとの接触によって規制され、前記アーマチャと前記第１ストッパとが前記摺動方向で離間し、前記吸入弁の先端と前記ポンプ室の前記内壁面とが前記摺動方向で離間して前記プランジャ室と前記燃料流路とが連通しており、
前記コイルによって前記磁気回路が形成されていない場合、前記燃料流路から前記プランジャ室へ燃料が流入する際の燃料の流入圧力によって前記吸入弁が前記吸入弁スプリングの付勢力に抗して前記プランジャ室の内側へと移動することで、前記吸入弁の先端と前記内壁面との前記摺動方向における離間距離が、前記アーマチャと前記第１ストッパとの前記摺動方向における離間距離よりも長くなるように、前記吸入弁スプリングの付勢力が設定されている電磁弁。
【請求項２】
前記吸入弁の前記プランジャ室へ近づく方向への移動を規制する第３ストッパ（４０）が前記吸入弁に取り付け固定され、
前記第３ストッパは、前記プランジャ室外に設けられた当たり壁（１７）と前記摺動方向で対向しており、
前記吸入弁の前記プランジャ室へ近づく方向への移動が、前記当たり壁が前記第３ストッパに接触することで規制される請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記吸入弁の先端は、前記プランジャ室内に設けられた前記シリンダの隔壁（１１ｃ）と前記摺動方向で対向しており、
前記吸入弁の前記プランジャ室へ近づく方向への移動が、前記吸入弁の先端が前記隔壁と接触することで規制される請求項１に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記アーマチャの移動が前記第２ストッパによって規制され、前記吸入弁の端部と前記アーマチャとが接触している際において、前記アーマチャと前記第１ストッパとの前記摺動方向における離間距離は、前記吸入弁の先端と前記内壁面との前記摺動方向における離間距離よりも長い請求項１〜３いずれか１項に記載の電磁弁。
【請求項５】
前記アーマチャは、磁性体からなる台座部（４４）と、前記台座部よりも高硬度の押圧部（４３）と、を有し、
前記第２ストッパは前記台座部よりも高硬度であり、
前記アーマチャの前記プランジャ室へ近づく方向への移動が、前記第２ストッパと前記押圧部との接触、若しくは、前記第２ストッパと前記台座部との接触によって規制される請求項１〜４いずれか１項に記載の電磁弁。
【請求項６】
前記アーマチャは、磁性体からなる台座部（４４）と、前記台座部よりも高硬度の押圧部（４３）と、を有し、
前記第１ストッパは前記台座部よりも高硬度の止め部（４５）を有し、
前記アーマチャの前記プランジャ室から遠ざかる方向への移動が、前記止め部と前記押圧部との接触によって規制される請求項１〜５いずれか１項に記載の電磁弁。
【請求項７】
前記アーマチャは、磁性体からなる台座部（４４）と、前記台座部よりも高硬度の押圧部（４３）と、を有し、
前記第２ストッパは前記台座部よりも高硬度であり、
前記アーマチャの前記プランジャ室から遠ざかる方向への移動が、前記第２ストッパと前記押圧部との接触によって規制される請求項１〜５いずれか１項に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射装置の吸入調量弁が知られている。この吸入調量弁は、コイル、ステータコア、シャフト、アーマチャ、第１スプリング、弁体、スプリングホルダ、第２スプリング、および、シートを備えている。
【０００３】
ステータコアとシートの間に、シャフトと弁体とが並んでいる。ステータコア側にシャフトが位置している。シート側に弁体が位置している。なおストッパはステータコアに設けられ、シャフトと弁体とが並ぶ方向でシャフトと対向している。
【０００４】
シャフトにアーマチャが固定されている。第１スプリングはアーマチャをシート側に付勢する。これによりシャフトは第１スプリングによってシート側に付勢される。
【０００５】
弁体にスプリングホルダが固定されている。第２スプリングはスプリングホルダをステータコア側に付勢する。これにより弁体は第２スプリングによってステータコア側に付勢される。
【０００６】
シートに液体の流通する液体通路が構成されている。またシートには、液体通路中に位置して弁体の接離するシート面が構成されている。
【０００７】
コイルに通電すると、アーマチャにステータコア側へと移動する磁気吸引力が発生する。これによりアーマチャに固定されたシャフトは第１スプリングの付勢力に抗してステータコア側に吸引される。これに追随して、第２スプリングに付勢された弁体もステータコア側へと移動する。これにより弁体がシート面に着座する。この結果、液体通路が閉塞される。なおこの際、シャフトはストッパに当接する。これによりシャフトの移動が規制されている。
【０００８】
コイルへの通電が停止されると、アーマチャおよびシャフトは第１スプリングに付勢されて弁体側に向かって移動し、シャフトが弁体に当接する。さらに、アーマチャとシャフトと弁体が、第１スプリングの付勢力により第２スプリングの付勢力に抗して移動する。これにより弁体がシート面から離れる。この結果、液体通路が開かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５８５７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記したように特許文献１に示される吸入調量弁では、コイルに通電されていない場合、第１スプリングと第２スプリングの付勢力によってシャフトと弁体が当接する。この際、弁体に固定されたスプリングホルダがシートに当接すると、弁体とシート面との離間距離が固定される。すなわち、弁体とシート面との間の隙間の流路面積が固定される。液体通路の液体の出入を促すべく、この流路面積を増加させる場合、シャフトの移動を規制するストッパとシャフトとの離間距離を増加させることが考えられる。しかしながらこの場合、吸入調量弁（電磁弁）の体格の増大、という新たな問題が生じる。
【００１１】
そこで本発明は、体格の増大が抑制され、なおかつ、燃料の出入を促すことができる電磁弁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】
【００１２】
開示された発明の１つは、シリンダ（１０）に形成されたポンプ室（１１）、および、ポンプ室内に設けられ、ポンプ室に摺動可能なプランジャ（２０）によって区画されるプランジャ室（１４）と、燃料の流動する燃料流路（１２）との連通を制御する電磁弁であって、
先端がプランジャ室内に設けられ、端部がプランジャ室外に設けられた吸入弁（３６）と、
プランジャ室外に設けられ、吸入弁の端部とプランジャの摺動する摺動方向で対向するアーマチャ（３７）と、
摺動方向においてプランジャ室から遠ざかる付勢力を吸入弁に付与する吸入弁スプリング（３４）と、
摺動方向においてプランジャ室へ近づく付勢力をアーマチャに付与するアーマチャスプリング（３２）と、
磁気回路を形成することで、摺動方向においてプランジャ室から遠ざかる磁力をアーマチャに発生するコイル（３３）と、
摺動方向においてアーマチャのプランジャ室から遠ざかる方向への移動を規制する第１ストッパ（３５，４５）と、を有し、
摺動方向においてアーマチャのプランジャ室へ近づく方向への移動を規制する第２ストッパ（１８）が形成されており、
コイルによって磁気回路が形成されている場合、コイルの磁力によるアーマチャの移動が第１ストッパとの接触によって規制され、吸入弁スプリングの付勢力によって吸入弁の先端がポンプ室の内壁面（１１ｂ）と接触してプランジャ室と燃料流路との連通が遮断され、
コイルによって磁気回路が形成されていない場合、アーマチャスプリングの付勢力によるアーマチャの移動が第２ストッパとの接触によって規制され、アーマチャと第１ストッパとが摺動方向で離間し、吸入弁の先端とポンプ室の内壁面とが摺動方向で離間してプランジャ室と燃料流路とが連通しており、
コイルによって磁気回路が形成されていない場合、燃料流路からプランジャ室へ燃料が流入する際の燃料の流入圧力によって吸入弁が吸入弁スプリングの付勢力に抗してプランジャ室の内側へと移動することで、吸入弁の先端と内壁面との摺動方向における離間距離が、アーマチャと第１ストッパとの摺動方向における離間距離よりも長くなるように、吸入弁スプリングの付勢力が設定されている。
【００１３】
このように本発明では、燃料の流入圧力によって、吸入弁（３６）の先端と内壁面（１１ｂ）との摺動方向における離間距離がアーマチャ（３７）と第２ストッパ（１８）との摺動方向における離間距離よりも長くなる。したがって、吸入弁の先端と内壁面との離間距離が、アーマチャと第２ストッパとの離間距離によって定められる構成とは異なり、アーマチャ（３７）と第２ストッパ（１８）との離間距離の増大を抑制することができる。それとともに、吸入弁（３６）の先端と内壁面（１１ｂ）との離間距離を増大することができる。そのため、摺動方向における電磁弁（３０）の体格の増大を抑制しつつ、プランジャ室（１４）への燃料の出入を促すことができる。
【００１４】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】燃料供給システムを示す概略図である。
【図２】高圧燃料ポンプの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】第１実施形態にかかる高圧燃料ポンプを説明するための断面図である。
【図４】高圧燃料ポンプの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】比較構成としての高圧燃料ポンプを説明するための断面図である。
【図６】比較構成としての高圧燃料ポンプの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】第１距離Ｌ１と第３距離Ｌ３とが等しい場合の高圧燃料ポンプの動作を説明するための図表である。
【図８】第１距離Ｌ１が第３距離Ｌ３よりも長い場合の高圧燃料ポンプの動作を説明するための図表である。
【図９】電磁弁の変形例を説明するための断面図である。
【図１０】電磁弁の変形例を説明するための断面図である。
【図１１】電磁弁の変形例を説明するための図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１〜図８に基づいて本実施形態にかかる電磁弁、電磁弁を含む高圧燃料ポンプ、および、高圧燃料ポンプを含む燃料供給システムを説明する。
【００１８】
燃料供給システム２００は、ディーゼル機関の燃焼室に高圧燃料を噴射する燃料供給システムである。図１に示すように燃料供給システム２００は、燃料タンク１１０、燃料ポンプ１００、コモンレール１２０、燃料噴射装置１３０、および、制御装置１４０を有する。
【００１９】
燃料タンク１１０は燃料を貯留する。燃料タンク１１０は第１燃料配管１５１を介して燃料ポンプ１００と接続されている。第１燃料配管１５１には燃料フィルタ１１１が設けられている。燃料タンク１１０内の燃料は、燃料フィルタ１１１を介して燃料ポンプ１００に供給される。
【００２０】
燃料ポンプ１００はトロコイドポンプ１０１と高圧燃料ポンプ１０２を有する。トロコイドポンプ１０１と高圧燃料ポンプ１０２それぞれはディーゼル機関の出力軸に連動して駆動する。トロコイドポンプ１０１はディーゼル機関の出力軸の回転によって燃料タンク１１０内の燃料をくみ出す。くみ出された燃料は高圧燃料ポンプ１０２に供給される。
【００２１】
高圧燃料ポンプ１０２はトロコイドポンプ１０１から供給された燃料を圧縮して高圧にする。高圧燃料ポンプ１０２は第２燃料配管１５２を介してコモンレール１２０と連結されている。高圧燃料ポンプ１０２にて圧縮された高圧の燃料（高圧燃料）は第２燃料配管１５２を介してコモンレール１２０に供給される。
【００２２】
コモンレール１２０は高圧燃料ポンプ１０２から供給された高圧燃料を内部に貯留する。コモンレール１２０は貯留した内部の燃料の圧力を一定に保持する。コモンレール１２０はディーゼル機関の気筒数に応じた複数の分岐部１２０ａを有する。複数の分岐部１２０ａそれぞれは第３燃料配管１５３を介して対応する燃料噴射装置１３０に連結されている。コモンレール１２０は第３燃料配管１５３を介して複数の燃料噴射装置１３０それぞれに高圧燃料を分配する。
【００２３】
燃料噴射装置１３０はコモンレール１２０から供給された高圧燃料を燃焼室に噴射する。燃料噴射装置１３０は第４燃料配管１５４を介して燃料タンク１１０と連結されている。燃料噴射装置１３０で噴射されなかった余分な燃料は第４燃料配管１５４を介して燃料タンク１１０に戻される。
【００２４】
制御装置１４０は、燃料ポンプ１００、コモンレール１２０、および、燃料噴射装置１３０それぞれを制御する。すなわち制御装置１４０は、燃料ポンプ１００がコモンレール１２０に供給する高圧燃料の容量を制御する。制御装置１４０は、コモンレール１２０が保持する圧力の圧力値を制御する。制御装置１４０は、燃料噴射装置１３０が燃料を噴射するタイミングや燃料を噴射する時間を制御する。
【００２５】
制御装置１４０には各種センサの信号が入力される。これら各種センサは、例えば、ディーゼル機関の回転速度を検出する回転速度センサ、および、吸入吸気量を検出するエアフロセンサである。また、コモンレール１２０内の燃料の圧力と温度を検出するコモンレールセンサ、過給圧を検出する過給圧センサ、冷却水温を検出する水温センサ、および、潤滑油の油温を検出する油温センサなどである。
【００２６】
制御装置１４０は、これら各種センサの信号に基づいて、車両の運転状況に適した各種目標値を算出する。すなわち制御装置１４０は、燃料ポンプ１００からコモンレール１２０に供給する高圧燃料の容量の目標値を算出する。制御装置１４０はコモンレール１２０が保持する圧力の目標値を算出する。制御装置１４０は燃料噴射装置１３０の燃料噴射タイミングや燃料噴射時間の目標値を算出する。制御装置１４０は算出したこれら目標値に基づいて、燃料ポンプ１００、コモンレール１２０、および、燃料噴射装置１３０それぞれを制御する。
【００２７】
次に、高圧燃料ポンプ１０２の概略的な動作を説明する上において必要となる構成要素を図２に基づいて概説する。図２に示す高圧燃料ポンプ１０２は、図３に示す本実施形態の高圧燃料ポンプ１０２とは詳細な部分において構成が異なる。本実施形態の高圧燃料ポンプ１０２および電磁弁３０の具体的な構成については、図３に基づいて後で詳説する。
【００２８】
高圧燃料ポンプ１０２は、シリンダ１０、プランジャ２０、電磁弁３０、および、チェックバルブ５０を有する。シリンダ１０にはプランジャ２０の設けられるポンプ室１１が形成されている。またシリンダ１０には燃料の流動する燃料流路１２が形成されている。ポンプ室１１と燃料流路１２とは連通している。
【００２９】
シリンダ１０には、ポンプ室１１から燃料を吐出するための吐出孔１３が形成されている。吐出孔１３は第２燃料配管１５２と連通している。これによりポンプ室１１内の燃料は、吐出孔１３を介して第２燃料配管１５２に供給可能となっている。
【００３０】
ポンプ室１１は２つの開口を有する柱形状を成す。ポンプ室１１の一方の開口端にプランジャ２０が設けられている。プランジャ２０は柱形状を成す。プランジャ２０の軸方向まわりの周方向において、プランジャ２０の側壁面とポンプ室１１を構成する内壁面とは全周にわたって接触している。これよりプランジャ２０は自身の軸方向に摺動可能になっている。
【００３１】
ポンプ室１１の他方の開口端側の内壁面と、この内壁面と軸方向で対向するプランジャ２０の上端面とによってプランジャ室１４が区画されている。プランジャ室１４は１つの開口端を有する。この１つの開口端はポンプ室１１の他方の開口端に相当する。後述するようにプランジャ室１４の開口端に電磁弁３０の弁体３１が設けられる。
【００３２】
プランジャ２０はディーゼル機関のカムシャフト１６０と連動している。カムシャフト１６０の回転に応じて、プランジャ２０はポンプ室１１内を、２つの上記開口端の間で摺動する。これによりプランジャ室１４の容積が変動する。換言すれば、プランジャ室１４内の燃料の容量が変動する。このプランジャ２０が摺動する方向（軸方向）が、摺動方向に相当する。
【００３３】
以下においては、軸方向において、ポンプ室１１の一方の開口端側を下方と示す。換言すれば、カムシャフト１６０側を下方と示す。またポンプ室１１の他方の開口端側、すなわちプランジャ室１４の開口端側を上方と示す。換言すれば、後述する電磁弁３０のアーマチャスプリング３２側を上方と示す。
【００３４】
電磁弁３０は、弁体３１、アーマチャスプリング３２、および、ソレノイドコイル３３を有する。弁体３１はプランジャ室１４の開口端に挿入されている。そのため弁体３１の先端はプランジャ室１４内に設けられている。弁体３１の先端とは反対側の端部はプランジャ室１４の外側に設けられている。アーマチャスプリング３２は弁体３１の端部よりも上方に位置し、その端部と接触している。ソレノイドコイル３３は弁体３１の端部を周方向で囲んでいる。
【００３５】
弁体３１は、アーマチャスプリング３２の付勢力によってプランジャ室１４の内側へと付勢されている。これにより、弁体３１の先端とプランジャ室１４を構成する内壁面とは軸方向で離間している。そのため、プランジャ室１４と燃料流路１２とは連通している。プランジャ室１４と燃料流路１２との間での燃料の流動が可能になっている。
【００３６】
しかしながら上記の制御装置１４０によってソレノイドコイル３３に電流が流されると、その電流によって弁体３１の端部を通過する磁気回路が形成される。この磁気回路により、弁体３１はアーマチャスプリング３２の付勢力に抗して、プランジャ室１４の外側へと移動する。この際、弁体３１の先端とプランジャ室１４を構成する内壁面とが接触する。これによりプランジャ室１４と燃料流路１２との連通が遮断される。プランジャ室１４と燃料流路１２との間での燃料の流動が遮られる。
【００３７】
チェックバルブ５０は閉塞弁５１と閉塞スプリング５２を有する。吐出孔１３の径は、プランジャ室１４から遠ざかると局所的に広がる。この径の広がりによって形成された吐出孔１３の小室内に閉塞弁５１と閉塞スプリング５２が設けられている。
【００３８】
吐出孔１３の小室は２つの連通口を有する。小室の一方の連通口はプランジャ室１４側に開口している。小室の他方の連通口は第２燃料配管１５２側に開口している。閉塞弁５１は、小室のプランジャ室１４側の連通口に、閉塞スプリング５２の付勢力によって押し付けられている。これによりプランジャ室１４と小室との連通が遮断されている。すなわち、吐出孔１３を介したプランジャ室１４と第２燃料配管１５２との連通が遮断されている。しかしながら下記に示すようにプランジャ室１４内の圧力が上昇すると、それによって閉塞弁５１は閉塞スプリング５２の付勢力に抗して小室の連通口から離れる。これによりプランジャ室１４と小室とが連通される。すなわちプランジャ室１４と第２燃料配管１５２とが吐出孔１３を介して連通される。
【００３９】
なお吐出孔１３はプランジャ室１４に開口している。この吐出孔１３のプランジャ室１４における開口位置は、プランジャ２０が最も上方に移動した場合においても、プランジャ２０によって閉塞されないように、プランジャ２０の上端面よりも上方に位置している。
【００４０】
上記したように、カムシャフト１６０の回転に伴って、プランジャ２０は軸方向に運動する。図２の時間ｔ１において、プランジャ２０は最も上方に位置している。これによりプランジャ室１４の容積は最も小さくなっている。この時間ｔ１における燃料流路１２内の燃料の流動を図２では白抜き矢印で示している。
【００４１】
時間ｔ１から時間が経過すると、カムシャフト１６０の回転により、プランジャ２０は下方に運動する。すなわちプランジャ２０は降下する。これによりプランジャ室１４内の容積が増大する。この際、プランジャ室１４は電磁弁３０によって閉塞されていない。すなわち制御装置１４０によってソレノイドコイル３３に電流が流されていない。そのため、燃料流路１２からプランジャ室１４内へと燃料が吸入される。これによりプランジャ室１４内の燃料の容量が増大する。この時間ｔ１から時間経過した際のプランジャ２０の下降を図２では白抜き矢印で示している。
【００４２】
なお図２においては、ソレノイドコイル３３の電流の流動を、制御装置１４０の図示しないドライバ回路に出力する電磁弁駆動パルスによって示している。電磁弁駆動パルスがＬｏレベルの場合、ドライバ回路はソレノイドコイル３３に電流を流さない。電磁弁駆動パルスがＨｉレベルの場合、ドライバ回路はソレノイドコイル３３に電流を流す。
【００４３】
時間ｔ２に至ると、プランジャ２０は最も下方に位置する。これによりプランジャ室１４の容積は最も大きくなっている。そのため、プランジャ室１４内の燃料の容量も最も多くなっている。
【００４４】
時間ｔ２から時間が経過すると、カムシャフト１６０の回転により、プランジャ２０は上方に運動する。すなわちプランジャ２０は上昇する。これによりプランジャ室１４内の容積が減少する。この際、プランジャ室１４の開口端は電磁弁３０によって閉塞されていない。そのため、プランジャ室１４内から燃料流路１２へと燃料が排出される。これによりプランジャ室１４内の燃料の容量が減少する。
【００４５】
時間ｔ３に至ると、プランジャ室１４の容積が車両の運転状況に適した目標値に達する。すなわち、コモンレール１２０に供給する燃料の吐出量が車両の運転状況に適した目標値に達する。この燃料の吐出量の判定は、制御装置１４０によって行われる。この際に制御装置１４０は、電磁弁駆動パルスをＬｏレベルからＨｉレベルに切り換える。これによりソレノイドコイル３３に電流が流れ、磁気回路が形成される。この結果、弁体３１に上方への磁力が発生する。この磁力により、弁体３１はアーマチャスプリング３２の付勢力に抗してプランジャ室１４の外側へと移動し、ポンプ室１１と燃料流路１２との連通が遮断される。これによりプランジャ室１４が密閉される。プランジャ２０は上方への運動を継続している。そのためプランジャ室１４内の圧力が高まる。この圧力が閉塞弁５１に印加される。この圧力により、閉塞弁５１は閉塞スプリング５２の付勢力に抗して吐出孔１３の小室のプランジャ室１４側の連通口から離れるように移動する。これによりプランジャ室１４と第２燃料配管１５２とが吐出孔１３を介して連通される。プランジャ室１４内の高圧燃料が第２燃料配管１５２を介してコモンレール１２０へと供給される。この時間ｔ３におけるプランジャ２０の上昇と閉塞弁５１の離間を図２では白抜き矢印で示している。
【００４６】
吐出孔１３から第２燃料配管１５２に燃料が吐出している途中の時間ｔ４において、制御装置１４０は電磁弁駆動パルスをＨｉレベルからＬｏレベルに切り換える。これにより、プランジャ室１４の開口端を閉塞している弁体３１は下方に移動しようとする。すなわち弁体３１の先端はプランジャ室１４を構成する壁面から離れようとする。しかしながらプランジャ２０は上方へと運動しているため、プランジャ室１４内の圧力は依然高い。そのために弁体３１の下方への移動は始まらない。
【００４７】
時間ｔ５に至ると、プランジャ２０は最も上方に位置する。この後、プランジャ２０は下方へと移動を開始しようとする。そのため、プランジャ室１４内の圧力が低下する。これにより弁体３１の下方への移動が開始する。弁体３１の先端がプランジャ室１４を構成する壁面から離れ、プランジャ室１４と燃料流路１２とが連通される。また、閉塞スプリング５２の付勢力によって閉塞弁５１が吐出孔１３の小室のプランジャ室１４側の連通口に押し付けられる。これにより吐出孔１３を介したプランジャ室１４と第２燃料配管１５２との連通が遮断される。以上に示した時間ｔ１〜時間ｔ５における動作を繰り返すことで、高圧燃料ポンプ１０２はコモンレール１２０に高圧燃料を供給する。なお図２では、時間ｔ１〜時間ｔ５におけるプランジャ２０の軸方向の上下動の動作変化を一点鎖線の曲線で示している。
【００４８】
次に、本実施形態にかかる高圧燃料ポンプ１０２と電磁弁３０の詳細構成を図３に基づいて説明する。以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。また、ｘ方向とｙ方向とによって規定される平面をｘ−ｙ平面と示す。
【００４９】
上記したように高圧燃料ポンプ１０２は、シリンダ１０、プランジャ２０、電磁弁３０、および、チェックバルブ５０を有する。図３では、チェックバルブ５０を省略している。
【００５０】
シリンダ１０には、上記したポンプ室１１、燃料流路１２、および、吐出孔１３の他に、第１弁室１５と第２弁室１６が形成されている。ｚ方向において、下方から上方に向かって、ポンプ室１１、燃料流路１２、第１弁室１５、および、第２弁室１６が順に並んでいる。図３では、チェックバルブ５０とともに吐出孔１３も省略している。
【００５１】
ポンプ室１１は２つの開口を有する柱形状を成す。ポンプ室１１の軸方向はｚ方向に沿っている。プランジャ２０は柱形状を成している。プランジャ２０の軸方向もｚ方向に沿っている。ポンプ室１１の軸方向まわりの周方向において、プランジャ２０の側壁面２０ａとポンプ室１１を構成する内壁面１１ａとは、プランジャ２０がポンプ室１１の軸方向に摺動できるように全周にわたって接触している。図３では、高圧燃料ポンプ１０２の中心軸ＣＡを一点鎖線で示している。
【００５２】
ポンプ室１１の他方の開口端と、プランジャ２０の上端面２０ｂとがｚ方向で対向している。このプランジャ２０の上端面２０ｂと、上端面２０ｂよりも上方のポンプ室１１の内壁面１１ａとによってプランジャ室１４が区画されている。
【００５３】
シリンダ１０はｘ−ｙ平面に沿う第１壁部１７と第２壁部１８を有する。ｚ方向において、第１壁部１７は第２壁部１８よりもポンプ室１１側に位置している。ポンプ室１１の形成されたシリンダ１０の壁部と第１壁部１７とによって図３に示す燃料流路１２が構成されている。第１壁部１７と第２壁部１８との間に第１弁室１５が構成されている。第２壁部１８よりも上方に第２弁室１６が構成されている。
【００５４】
第１壁部１７と第２壁部１８は後述のストッパ４０や台座部４４よりも高硬度の材料から成る。第１壁部１７と第２壁部１８それぞれには、ｚ方向に貫通する貫通孔が形成されている。詳しく言えば、第１壁部１７には、第１壁部１７のｘ−ｙ平面に沿う第１下壁面１７ａと第１上壁面１７ｂとを貫通する貫通孔が形成されている。第２壁部１８には、第２壁部１８のｘ−ｙ平面に沿う第２下壁面１８ａと第２上壁面１８ｂとを貫通する貫通孔が形成されている。これら２つの貫通孔により、プランジャ室１４、燃料流路１２、第１弁室１５、および、第２弁室１６それぞれが連通している。第１壁部１７と第２壁部１８それぞれに形成された貫通孔と、プランジャ室１４の開口端とはｚ方向で並んでいる。この第２壁部１８、第１壁部１７、および、プランジャ室１４を連通するｚ方向に延びた連通孔に弁体３１が設けられる。弁体３１は連通孔においてｚ方向に摺動する。
【００５５】
電磁弁３０は、上記したように弁体３１、アーマチャスプリング３２、および、ソレノイドコイル３３を有する。これらの他に電磁弁３０は吸入弁スプリング３４とステータコア３５を有する。
【００５６】
弁体３１は、吸入弁３６とアーマチャ３７を有する。吸入弁３６とアーマチャ３７はそれぞれｚ方向に延びた柱状を成している。吸入弁３６とアーマチャ３７とは別体である。
【００５７】
吸入弁３６の先端はプランジャ室１４内に設けられている。吸入弁３６の先端とは反対側の端部は第１弁室１５内に設けられている。この吸入弁３６の端部にアーマチャ３７の先端がｚ方向で対向している。アーマチャ３７の先端とは反対側の端部は第２弁室１６内に設けられている。吸入弁３６の先端が弁体３１の先端に相当する。アーマチャ３７の端部が弁体３１の端部に相当する。
【００５８】
吸入弁３６は先端部３８と柱部３９を有する。先端部３８と柱部３９とはｚ方向に並び、互いに一体的に連結されている。そして先端部３８は柱部３９よりもｘ−ｙ平面の径が長くなっている。先端部３８の全てがプランジャ室１４内に設けられている。柱部３９は燃料流路１２と第１弁室１５に設けられている。吸入弁３６のｚ方向の移動により、柱部３９の先端部３８との連結端は、プランジャ室１４を入出する。
【００５９】
先端部３８はプランジャ室１４の開口端よりもｘ−ｙ平面の径が長くなっている。先端部３８の上面３８ａの中央に柱部３９が一体的に連結されている。したがって先端部３８の上面３８ａは環状を成している。この先端部３８の上面３８ａが、内壁面１１ａにおけるプランジャ室１４の開口端側の環状の上内面１１ｂとｚ方向で対向している。そしてこの上面３８ａはｚ方向において先端部３８から柱部３９側へと向かうにしたがって徐々に径が狭まるように傾斜したテーパ形状を成している。同様にして上内面１１ｂは、プランジャ室１４の内側から開口端へと向かうにしたがって徐々に径が狭まるように傾斜したテーパ形状を成している。この吸入弁３６のテーパ状の上面３８ａとプランジャ室１４のテーパ状の上内面１１ｂとが全面的に接触する。これによりプランジャ室１４が吸入弁３６によって閉塞される。
【００６０】
柱部３９には、ストッパ４０が設けられている。ストッパ４０は吸入弁３６よりも低硬度の材料から成る。ストッパ４０は第１弁室１５に位置している。ストッパ４０は筒部４１と環状部４２を有する。筒部４１は筒形状を成し、その軸方向はｚ方向に沿っている。環状部４２は環状を成し、ｚ方向に開口している。筒部４１と環状部４２それぞれの軸方向は、柱部３９の軸方向とｘ−ｙ平面において一致している。筒部４１と環状部４２それぞれは柱部３９の側面に連結され、固定されている。
【００６１】
筒部４１の一端４１ａは第１壁部１７の第１上壁面１７ｂとｚ方向で対向している。筒部４１の他端に環状部４２が一体的に連結されている。これにより、吸入弁３６が第１壁部１７側へと移動すると、第１壁部１７の第１上壁面１７ｂに筒部４１の一端４１ａが接触する。このように吸入弁３６のｚ方向における第１壁部１７側への変位が筒部４１によって規制される。すなわち、先端部３８のプランジャ室１４内への変位が規制される。さらに言いかえれば、先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとのｚ方向における離間距離が規制される。筒部４１が第３ストッパと止め部に相当する。第１壁部１７が当たり壁に相当する。
【００６２】
環状部４２は筒部４１よりも外径が大きい。そのため環状部４２のｘ−ｙ平面に沿う下面４２ａはｚ方向において第１壁部１７の第１上壁面１７ｂと対向している。この環状部４２と第１壁部１７との間に、上記の吸入弁スプリング３４が設けられている。
【００６３】
吸入弁スプリング３４は線形状の弾性材料がｚ方向にらせん状に巻き回されて成るスプリングコイルである。吸入弁スプリング３４は第１弁室１５に位置する。吸入弁スプリング３４の中空に柱部３９と筒部４１が挿入されている。吸入弁スプリング３４は柱部３９と筒部４１の周囲を周方向で囲んでいる。吸入弁スプリング３４はｚ方向において第１壁部１７と環状部４２との間に位置する。吸入弁スプリング３４の一端は第１壁部１７の第１上壁面１７ｂに接触している。吸入弁スプリング３４の他端は環状部４２の下面４２ａに接触している。後述するように吸入弁スプリング３４は、アーマチャスプリング３２の付勢力によって、第１壁部１７と環状部４２との間で挟持されている。そのため、吸入弁スプリング３４はｚ方向において吸入弁スプリング３４から離れる方向に付勢力を発生している。
【００６４】
アーマチャ３７は押圧部４３と台座部４４を有する。押圧部４３は台座部４４よりも高硬度の材料から成る。押圧部４３と吸入弁３６とは同一材料から成る。台座部４４は軟磁性体から成る。押圧部４３は柱形状を成し、その軸方向はｚ方向に沿っている。台座部４４は環状を成し、ｚ方向に開口している。押圧部４３と台座部４４それぞれの軸方向は、ｘ−ｙ平面において一致している。
【００６５】
押圧部４３は台座部４４よりもｚ方向の長さが長くなっている。またｘ−ｙ平面において押圧部４３の径と台座部４４の内径とはほぼ等しくなっている。押圧部４３の一端が台座部４４の中空内に設けられている。押圧部４３と台座部４４とは連結されている。
【００６６】
押圧部４３は第１弁室１５と第２弁室１６内に設けられている。そして台座部４４の全てが第２弁室１６内に設けられている。押圧部４３の他端はｚ方向で柱部３９の端部と対向している。台座部４４は第２壁部１８の貫通孔よりもｘ−ｙ平面の外径が長くなっている。そのため台座部４４の環状を成す下面４４ａが第２壁部１８の第２上壁面１８ｂとｚ方向で対向している。
【００６７】
アーマチャスプリング３２は線形状の弾性材料がｚ方向にらせん状に巻き回されて成るスプリングコイルである。アーマチャスプリング３２は第２弁室１６に位置する。アーマチャスプリング３２は台座部４４の下面４４ａの裏側の上面４４ｂに設けられている。
【００６８】
ステータコア３５は台座部４４と同様にして軟磁性体から成る。ステータコア３５は第２弁室１６に位置する。ステータコア３５は底を有する筒形状を成す。ステータコア３５の軸方向はｚ方向に沿っている。ステータコア３５は台座部４４の上面４４ｂ側に開口している。ステータコア３５の環状の端面３５ａは台座部４４の上面４４ｂとｚ方向で対向している。ステータコア３５の端面３５ａと台座部４４の上面４４ｂそれぞれはｘ−ｙ平面で沿っている。端面３５ａと上面４４ｂとのｚ方向の対向間隔は、環状の端面３５ａの全周にわたって一定になっている。
【００６９】
アーマチャスプリング３２はステータコア３５内に設けられる。アーマチャスプリング３２は台座部４４の上面４４ｂとステータコア３５の底内面３５ｂとの間に位置する。アーマチャスプリング３２は台座部４４とステータコア３５とによって挟持されている。そのため、アーマチャスプリング３２はｚ方向においてアーマチャスプリング３２から離れる方向に付勢力を発生している。
【００７０】
台座部４４には、第２壁部１８へと向かう付勢力がアーマチャスプリング３２から付与される。そのため、台座部４４に一体的に連結された押圧部４３には、吸入弁３６の柱部３９へと向かう付勢力が付与される。これにより押圧部４３の先端が柱部３９の端部と接触し、柱部３９にプランジャ室１４へと向かう付勢力が付与される。
【００７１】
上記したように柱部３９にはストッパ４０が形成されている。ストッパ４０の環状部４２と第１壁部１７との間に吸入弁スプリング３４が設けられている。上記のプランジャ室１４へと向かう付勢力は、柱部３９に一体的に連結されたストッパ４０にも付与される。これにより吸入弁スプリング３４は、ストッパ４０の環状部４２と第１壁部１７との間で挟持される。この結果、吸入弁スプリング３４はｚ方向において吸入弁スプリング３４から離れる方向に付勢力を発生する。この結果、ストッパ４０の形成された柱部３９に、押圧部４３へと向かう付勢力が吸入弁スプリング３４から付与される。
【００７２】
以上に示したように、アーマチャ３７の押圧部４３にはアーマチャスプリング３２によりプランジャ室１４へと向かう付勢力が付与される。これとは逆に、吸入弁３６の柱部３９には吸入弁スプリング３４により第２弁室１６へと向かう付勢力が付与される。このようにアーマチャ３７に付与されるアーマチャスプリング３２の付勢力と、吸入弁３６に付与される吸入弁スプリング３４の付勢力とは、ｚ方向において付与方向が互いに逆向きである。
【００７３】
アーマチャスプリング３２は上記の吸入弁スプリング３４よりも付勢力が大きく設定されている。そのため、図３に示すように、アーマチャ３７はアーマチャスプリング３２の付勢力によって第２壁部１８側へと移動し、台座部４４の下面４４ａが第２壁部１８の第２上壁面１８ｂと接触している。この際、台座部４４の上面４４ｂとステータコア３５の端面３５ａとはｚ方向において第１距離Ｌ１だけ離れている。また、押圧部４３の先端が柱部３９の端部と接触し、アーマチャスプリング３２の付勢力によって吸入弁スプリング３４がｚ方向に縮んでいる。この際、筒部４１の一端４１ａと第１壁部１７の第１上壁面１７ｂとが第２距離Ｌ２だけ離れている。また先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが第３距離Ｌ３だけ離れている。上記の第１距離Ｌ１は、第２距離Ｌ２と第３距離Ｌ３を合算した合算距離Ｌ４よりも短くなっている。ただし、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２と第３距離Ｌ３それぞれよりも長くなっている。
【００７４】
上記したようにソレノイドコイル３３に電流が流れると磁気回路が形成される。磁気回路が形成されると、磁力によってアーマチャ３７はアーマチャスプリング３２の付勢力に抗してステータコア３５側へと移動する。アーマチャ３７がステータコア３５側へと第１距離Ｌ１だけｚ方向に沿って上昇すると、台座部４４の上面４４ｂがステータコア３５の端面３５ａに接触する。これによりアーマチャ３７のｚ方向の上昇が止められる。ステータコア３５が第２ストッパに相当する。
【００７５】
この後、磁気回路が消失すると、アーマチャ３７はアーマチャスプリング３２の付勢力によって第２壁部１８へと移動する。アーマチャ３７が第２壁部１８側へと第１距離Ｌ１だけｚ方向に沿って下降すると、台座部４４の下面４４ａが第２壁部１８の第２上壁面１８ｂに接触する。これによりアーマチャ３７のｚ方向の下降が止められる。以上に示したように、第１距離Ｌ１はアーマチャ３７のｚ方向の最大移動距離を示している。第２壁部１８が第１ストッパに相当する。
【００７６】
図３に示すように、アーマチャスプリング３２の付勢力によって、下面４４ａが第２上壁面１８ｂと接触している場合、筒部４１の一端４１ａと第１壁部１７の第１上壁面１７ｂとは第２距離Ｌ２だけ離れている。この際にカムシャフト１６０の回転によって、プランジャ２０が降下すると、燃料流路１２からプランジャ室１４内へと燃料が流入する。この燃料の流入によって生じる流入圧力が先端部３８の上面３８ａに作用する。この流入圧力によって吸入弁３６がｚ方向に移動できるように吸入弁スプリング３４の付勢力が設定されている。したがって、上記の流入圧力によって吸入弁３６はプランジャ室１４のさらに内側へと移動する。これにより、先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが第３距離Ｌ３以上離れる。吸入弁３６が燃料の流入圧力によって第２距離Ｌ２だけプランジャ室１４の内側へと下降すると、筒部４１の一端４１ａが第１壁部１７の第１上壁面１７ｂに接触する。これにより吸入弁３６は第２距離Ｌ２だけ下降する。この際、先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが、第３距離Ｌ３からさらに第２距離Ｌ２だけ離れる。すなわち、上面３８ａと上内面１１ｂとが、第１距離Ｌ１よりも長い合算距離Ｌ４だけ離れる。
【００７７】
ただし、カムシャフト１６０の回転によって、プランジャ２０が上昇すると、プランジャ室１４から燃料流路１２に燃料が排出される。この場合、上記の燃料の流入圧力の先端部３８の上面３８ａへの作用が無くなる。そのため、吸入弁３６は吸入弁スプリング３４の付勢力によって第２弁室１６側へと上昇する。そして吸入弁３６の柱部３９の端部がアーマチャ３７の押圧部４３の先端と接触する。これにより、上面３８ａと上内面１１ｂとの離間距離が第３距離Ｌ３に戻る。また一端４１ａと第１上壁面１７ｂとの離間距離が第２距離Ｌ２に戻る。
【００７８】
上記したように磁気回路の形成によって台座部４４がステータコア３５側へと上昇すると、吸入弁スプリング３４の付勢力により、吸入弁３６もステータコア３５側へと上昇しようとする。この際、上記したようにアーマチャ３７は第１距離Ｌ１だけ上昇する。これに対して吸入弁３６は第３距離Ｌ３だけ上昇する。
【００７９】
第１距離Ｌ１は第３距離Ｌ３よりも長くなっている。したがって、アーマチャ３７が第１距離Ｌ１だけ上昇するまえに、吸入弁３６が第３距離Ｌ３だけ上昇し、先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが接触する。これによりプランジャ室１４が閉塞される。プランジャ室１４が閉塞された後に、台座部４４の上面４４ｂとステータコア３５の端面３５ａとが接触する。このように先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとの接触タイミングと、台座部４４の上面４４ｂとステータコア３５の端面３５ａとの接触タイミングとが異なる。したがって、上面３８ａと上内面１１ｂとの接触によって生じる騒音発生タイミングと、上面４４ｂと端面３５ａとの接触によって生じる騒音発生タイミングとが異なる。
【００８０】
次に、図４に基づいて本実施形態にかかる高圧燃料ポンプ１０２の動作を詳説する。
【００８１】
図４の時間ｔ１１の前において、高圧燃料ポンプ１０２内は燃料で満たされていない。時間ｔ１１前は、高圧燃料ポンプ１０２を組み立てた状態を示しており、図３に示す状態と同一である。アーマチャ３７のリフト量（アーマチャリフト）はゼロであり、初期位置である。吸入弁３６のリフト量（吸入弁リフト）はゼロであり、半開状態になっている。
【００８２】
時間ｔ１１に至ると、高圧燃料ポンプ１０２における燃料の吸引が開始される。この時間ｔ１１は、図２に示す時間ｔ１に対応している。すなわち、カムシャフト１６０の回転によってプランジャ２０はｚ方向に運動するが、時間ｔ１１において、プランジャ２０は最も上方に位置している。これによりプランジャ室１４の容積は最も小さくなっている。
【００８３】
時間ｔ１１から時間が経過すると、カムシャフト１６０の回転により、白抜き矢印で示すようにプランジャ２０は降下する。この際、実線矢印で示すように燃料流路１２からプランジャ室１４内へと燃料が吸入される。この燃料の流入圧力によって吸入弁３６は、白抜き矢印で示すようにプランジャ室１４のさらに内側へと移動する。筒部４１の一端４１ａが第１壁部１７の第１上壁面１７ｂに接触し、先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが、第１距離Ｌ１よりも長い合算距離Ｌ４だけ離れる。これにより吸入弁リフトはマイナスになり、半開状態から全開状態になる。先端部３８とプランジャ室１４との間の隙間を介した燃料流路１２とプランジャ室１４との間の燃料の流動抵抗が減少する。この結果、燃料流路１２からプランジャ室１４へと燃料が吸引されやすくなっている。
【００８４】
時間ｔ１２に至ると、プランジャ２０は最も下方に位置する。これによりプランジャ室１４の容積が最も大きく、プランジャ室１４内の燃料の容量も最も多くなっている。
【００８５】
時間ｔ１２から時間が経過すると、カムシャフト１６０の回転により、白抜き矢印で示すようにプランジャ２０は上昇する。これにより、上記の燃料流路１２からプランジャ室１４へ流入する燃料の流入圧力の先端部３８への作用が無くなる。そのため、白抜き矢印で示すように、吸入弁３６は吸入弁スプリング３４の付勢力によって第２弁室１６側へと上昇する。上面３８ａと上内面１１ｂとの離間距離が第３距離Ｌ３に戻る。一端４１ａと第１上壁面１７ｂとの離間距離が第２距離Ｌ２に戻る。吸入弁３６は全開状態から半開状態になる。この際においてもアーマチャ３７は上方に移動していない。そのため実線矢印で示すようにプランジャ室１４内から燃料流路１２へと燃料が排出される。これによりプランジャ室１４内の燃料の容量が減少する。
【００８６】
時間ｔ１３に至ると、プランジャ室１４の容積が車両の運転状況に適した目標値に達したと制御装置１４０は判定する。この際に制御装置１４０は、電磁弁駆動パルスをＬｏレベルからＨｉレベルに切り換える。これによりアーマチャ３７は、白抜き矢印で示すようにアーマチャスプリング３２の付勢力に抗してステータコア３５側へと移動する。これに追随して、白抜き矢印で示すように、吸入弁３６も、吸入弁スプリング３４の付勢力によりステータコア３５側へと上昇する。この際、アーマチャ３７は第１距離Ｌ１だけ上昇する。吸入弁３６は第３距離Ｌ３だけ上昇する。先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが接触し、プランジャ室１４が密閉される。アーマチャリフトと吸入弁リフトはともに最大になる。吸入弁３６は半開状態から全閉状態になる。白抜き矢印で示すようにプランジャ２０は上方への運動を継続している。そのためプランジャ室１４内の圧力が高まる。この圧力によって、プランジャ室１４と第２燃料配管１５２とが吐出孔１３を介して連通される。プランジャ室１４から吐出孔１３に高圧燃料が吐出される。
【００８７】
プランジャ室１４から吐出孔１３に燃料が吐出している途中の時間ｔ１４において、制御装置１４０は電磁弁駆動パルスをＨｉレベルからＬｏレベルに切り換える。これにより、アーマチャ３７は第２壁部１８側へと下降する。また吸入弁３６もプランジャ室１４の内側へと下降しようとする。すなわち吸入弁３６の上面３８ａがプランジャ室１４の上内面１１ｂから離れようとする。しかしながらプランジャ２０は上方への運動を継続しているため、プランジャ室１４内の圧力が依然として高い。そのために吸入弁３６の下降は始まらない。プランジャ室１４の閉塞は継続される。
【００８８】
時間ｔ１５に至ると、プランジャ２０は最も上方に位置する。この後、プランジャ２０は下降を開始しようとする。これによりプランジャ室１４内の圧力が低下し、吸入弁３６は下降を開始する。吸入弁３６の上面３８ａがプランジャ室１４の上内面１１ｂから離れ、プランジャ室１４と燃料流路１２とが連通される。以上に示した時間ｔ１１〜時間ｔ１５における動作を繰り返すことで、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ１０２はコモンレール１２０に高圧燃料を供給する。
【００８９】
次に、本実施形態にかかる高圧燃料ポンプ１０２の電磁弁３０の作用効果を説明する。上記したように、磁気回路が構成されていない場合、筒部４１の一端４１ａと第１壁部１７の第１上壁面１７ｂとは第２距離Ｌ２だけ離れている。そして燃料流路１２からプランジャ室１４へ燃料が流入する際の流入圧力によって、吸入弁３６がｚ方向に移動できるように吸入弁スプリング３４の付勢力が設定されている。したがって、流入圧力によって吸入弁３６はプランジャ室１４のさらに内側へと移動する。先端部３８の上面３８ａとプランジャ室１４の上内面１１ｂとが、第１距離Ｌ１よりも長い合算距離Ｌ４だけ離れる。
【００９０】
これに対して、図５に本実施形態にかかる電磁弁３０の作用効果をより明瞭に説明するための比較構成としての高圧燃料ポンプ１０２を示す。この比較構成では、磁気回路が構成されていない場合、筒部４１の一端４１ａと第１壁部１７の第１上壁面１７ｂとが接触している。そのため、上記の流入圧力によって吸入弁３６はプランジャ室１４のさらに内側へと移動できなくなっている。
【００９１】
図５に示す比較構成において、上面３８ａと上内面１１ｂとを合算距離Ｌ４だけ離す場合、上面４４ｂと端面３５ａとをｚ方向において第１距離Ｌ１よりも長い合算距離Ｌ４離さなくてはならなくなる。この比較構成のアーマチャリフトと吸入弁リフトを図４と図６において一点鎖線で示す。燃料の吐出時である時間ｔ１３から時間ｔ１５において、アーマチャリフトが、比較構成が本実施形態の高圧燃料ポンプ１０２と比べて大きくなることが示されている。
【００９２】
これに対して、上記したように本実施形態にかかる高圧燃料ポンプ１０２の電磁弁３０では、上面４４ｂと端面３５ａとの離間距離を第１距離Ｌ１としつつ、上面３８ａと上内面１１ｂとの離間距離を、第１距離Ｌ１よりも長い合算距離Ｌ４だけ離すことができる。すなわち、上面４４ｂと端面３５ａとの離間距離の増大を抑制しつつ、上面３８ａと上内面１１ｂとの離間距離を増大することができる。そのため、ｚ方向における電磁弁３０の体格の増大を抑制しつつ、プランジャ室１４への燃料の出入を促すことができる。さらに言えば、アーマチャ３７をリフトするために、ソレノイドコイル３３に流す電流量を増大しなくとも良くなる。
【００９３】
吸入弁３６にはストッパ４０が設けられている。このストッパ４０により、吸入弁３６のｚ方向における第１壁部１７側への変位が規制される。これにより、上面３８ａと上内面１１ｂとのｚ方向における離間距離が規制される。すなわち、先端部３８とプランジャ室１４との間の隙間を介した燃料流路１２とプランジャ室１４との間の燃料の流動抵抗に変動が生じることが抑制される。
【００９４】
アーマチャスプリング３２の付勢力によって、台座部４４の下面４４ａが第２壁部１８の第２上壁面１８ｂと接触している際、上面４４ｂと端面３５ａとはｚ方向において第１距離Ｌ１だけ離れている。そして上面３８ａと上内面１１ｂとが第３距離Ｌ３だけ離れ、第１距離Ｌ１は第３距離Ｌ３よりも長くなっている。
【００９５】
例えば、図７に示すように第１距離Ｌ１と第３距離Ｌ３が等しい場合、アーマチャ３７の上昇の際に、上面３８ａと上内面１１ｂとの接触タイミングと、上面４４ｂと端面３５ａとの接触タイミングが同一になる。そのため、この接触によって生じる騒音の発生タイミングが同一となる。これにより電磁弁３０で生じる騒音が増大する虞がある。
【００９６】
しかしながら図８に示すように、第１距離Ｌ１が第３距離Ｌ３よりも長い場合、アーマチャ３７の上昇の際に、上面３８ａと上内面１１ｂとが接触した後に、上面４４ｂと端面３５ａとが接触する。このようにこれらの接触タイミングが異なり、その接触によって生じる騒音の発生タイミングも異なる。これにより、電磁弁３０で生じる騒音の増大が抑制される。
【００９７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００９８】
（第１の変形例）
本実施形態では、柱部３９に設けられるストッパ４０が筒部４１と環状部４２を有する例を示した。この筒部４１の一端４１ａが第１壁部１７の第１上壁面１７ｂに接触することで、吸入弁３６のｚ方向における第１壁部１７側への変位が規制される例を示した。
【００９９】
しかしながら図９および図１０に示すようにストッパ４０が環状部４２だけを有する構成を採用することもできる。図９に示す変形例の場合、ポンプ室１１にｘ−ｙ平面に沿う隔壁１１ｃが設けられ、この隔壁１１ｃによってポンプ室１１は２つに分けられる。隔壁１１ｃには連通孔１１ｄが形成され、隔壁１１ｃによって分けられた２つのポンプ室１１の空間は連通されている。図９に示す変形例では、この隔壁１１ｃに吸入弁３６の先端部３８の下面３７ｂが接触することで、吸入弁３６のｚ方向における第１壁部１７側への変位が規制される。図１０に示す変形例の場合、吸入弁３６のｚ方向における第１壁部１７側への変位がストッパ４０によって規制されなくなる。
【０１００】
（第２の変形例）
本実施形態では、アーマチャ３７のステータコア３５側への上昇が、台座部４４の上面４４ｂがステータコア３５の端面３５ａに接触することで止められる例を示した。しかしながら図１１の（ａ）欄に示すように、ステータコア３５に押圧部４３と同一材料からなる止め部４５を設け、止め部４５と押圧部４３とが接触することで、アーマチャ３７のステータコア３５側への上昇が止められてもよい。これによれば、台座部４４よりも高硬度の押圧部４３と止め部４５とが接触するので、台座部４４がステータコア３５と接触する構成と比べて、接触による摩耗が抑制される。止め部４５が第２ストッパに相当する。
【０１０１】
また、図１１の（ｂ）欄に示すように、押圧部４３の径を局所的に太くして、第２壁部１８の第２下壁面１８ａに押圧部４３の局所的に径の太い部分が接触することで、アーマチャ３７のステータコア３５側への上昇が止められてもよい。これによれば、台座部４４よりも高硬度の押圧部４３と第２壁部１８とが接触するので、台座部４４がステータコア３５と接触する構成と比べて、接触による摩耗が抑制される。第２壁部１８が第２ストッパに相当する。
【０１０２】
（第３の変形例）
本実施形態では、アーマチャ３７の第２壁部１８への下降が、台座部４４の下面４４ａが第２壁部１８の第２上壁面１８ｂに接触することで止められる例を示した。しかしながら図１１の（ｃ）欄に示すように、押圧部４３の径を局所的に太くして、第２壁部１８の第２上壁面１８ｂに押圧部４３の局所的に径の太い部分が接触することで、アーマチャ３７の第２壁部１８側への下降が止められてもよい。これによれば、台座部４４よりも高硬度の押圧部４３と第２壁部１８とが接触するので、台座部４４が第２壁部１８と接触する構成と比べて、接触による摩耗が抑制される。第２壁部１８が第１ストッパに相当する。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…シリンダ、１１…ポンプ室、１１ａ…内壁面、１１ｂ…上内面、１２…燃料流路、１４…プランジャ室、１７…第１壁部、１８…第２壁部、２０…プランジャ、３０…電磁弁、３２…アーマチャスプリング、３３…ソレノイドコイル、３４…吸入弁スプリング、３５…ステータコア、３６…吸入弁、３７…アーマチャ、４３…押圧部、４４…台座部、４５…止め部、１０２…高圧燃料ポンプ、１６０…カムシャフト、２００…燃料供給システム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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