(57)【要約】【課題】リリーフ機構を有する燃料ポンプにおいて、異常昇圧が発生した場合に、再び弁体によってリリーフ流路が閉塞されることを抑止する。【解決手段】加圧前の燃料が存在する低圧空間と加圧後の燃料を吐出する吐出流路とを接続するリリーフ機構５ｆを有する燃料ポンプであって、リリーフ機構５ｆは、低圧空間と吐出流路とを接続するリリーフ流路Ｒ６と、燃料が通過する開口を有すると共にリリーフ流路Ｒ６に設けられるリリーフバルブシート５ｆ１と、開弁動作前にリリーフバルブシート５ｆ１の開口を密閉状態とし、開弁動作後に継続して開口を開状態とするリリーフ弁体５ｆ２とを備える。【選択図】図２
2019015186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧前の燃料が存在する低圧空間と加圧後の前記燃料を吐出する吐出流路とを接続するリリーフ機構を有する燃料ポンプであって、
前記リリーフ機構は、
前記低圧空間と前記吐出流路とを接続するリリーフ流路と、
前記燃料が通過する開口を有すると共に前記リリーフ流路に設けられるバルブシートと、
開弁動作前に前記バルブシートの前記開口を密閉状態とし、開弁動作後に継続して前記開口を開状態とする弁体と
を備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記リリーフ機構は、
球体形状である前記弁体と、
前記弁体と分離可能に前記弁体に対して前記バルブシートと反対側から当接されたリテーナと、
前記リテーナを前記弁体に向けて付勢する弾性体と、
前記開口を囲み前記弾性体が前記弁体を付勢する向きに狭窄し、かつ前記弾性体が前記弁体を付勢する向きに直交する面による断面形状が円形となる弁体当接面を有する前記バルブシートとを備え、
前記弁体は、前記弁体当接面に当接することで前記開口を密閉状態とする球面状のシール領域と、前記シール領域を避けた領域に形成されると共に前記弁体の中心に向けて窪む凹部とを有する
ことを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記凹部は、前記弁体の外周面に複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
前記凹部は、前記弁体の外周面に環状に設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の燃料ポンプ。
【請求項５】
前記凹部として、前記弁体の全周に連続的に設けられた環状凹部を有することを特徴とする請求項４記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、直噴式のエンジンでは、燃料を噴射するインジェクタに対してプランジャポンプ等の燃料ポンプから加圧した燃料を供給している。このような燃料ポンプでは、例えば特許文献１に開示されているように、吐出側の圧力が本来の吐出圧を超えて異常に上昇した場合に、吐出流路以降の回路の異常昇圧を防ぐためにリリーフ機構が設けられている。このリリーフ機構は、吐出側の空間と昇圧前の燃料が存在する低圧空間と接続し平時には弁体によって閉じられたリリーフ流路を有しており、異常昇圧の場合にリリーフ流路を開放する。これによって、吐出側の高圧の燃料が低圧空間に流れ、吐出流路以降の回路の異常昇圧を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたリリーフ機構では、弁体をバネで付勢することによって平時にリリーフ流路を閉じる構成を採用している。このため、異常昇圧が発生し、吐出側の高圧の燃料が低圧空間に流れることで吐出側の圧力が低下すると、弁体が再びリリーフ流路を閉塞する。このため、特許文献１に開示されたリリーフ機構は、燃料ポンプの動作が継続することで、異常昇圧と減圧とを繰り返す可能性がある。このような燃料ポンプにおいて異常昇圧と減圧とが繰り返されることにより、インジェクタ等の部品への負荷が増大し、これらの部品の寿命を低下させる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、リリーフ機構を有する燃料ポンプにおいて、異常昇圧が発生した場合に、再び弁体によってリリーフ流路が閉塞されることを抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００７】
第１の発明は、加圧前の燃料が存在する低圧空間と加圧後の上記燃料を吐出する吐出流路とを接続するリリーフ機構を有する燃料ポンプであって、上記リリーフ機構が、上記低圧空間と上記吐出流路とを接続するリリーフ流路と、上記燃料が通過する開口を有すると共に上記リリーフ流路に設けられるバルブシートと、開弁動作前に上記バルブシートの上記開口を密閉状態とし、開弁動作後に継続して上記開口を開状態とする弁体とを備えるという構成を採用する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記リリーフ機構が、球体形状である上記弁体と、上記弁体と分離可能に上記弁体に対して上記バルブシートと反対側から当接されたリテーナと、上記リテーナを上記弁体に向けて付勢する弾性体と、上記開口を囲み上記弾性体が上記弁体を付勢する向きに狭窄し、かつ上記弾性体が上記弁体を付勢する向きに直交する面による断面形状が円形となる弁体当接面を有する上記バルブシートとを備え、上記弁体が、上記弁体当接面に当接することで上記開口を密閉状態とする球面状のシール領域と、上記シール領域を避けた領域に形成されると共に上記弁体の中心に向けて窪む凹部とを有するという構成を採用する。
【０００９】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記凹部が、上記弁体の外周面に複数設けられているという構成を採用する。
【００１０】
第４の発明は、上記第２または第３の発明において、上記凹部が、上記弁体の外周面に環状に設けられているという構成を採用する。
【００１１】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記凹部として、上記弁体の全周に連続的に設けられた環状凹部を有するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、リリーフ機構が、開弁動作前にバルブシートの開口を密閉状態とし、開弁動作後に継続して開口を開状態とする弁体を備えている。このため、異常昇圧後に吐出側の圧力が低下した場合であっても、弁体によって再びリリーフ流路が閉塞することを抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態におけるプランジャポンプの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるプランジャポンプが備えるボディの一部を含む拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるプランジャポンプが備えるリリーフ弁体の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるプランジャポンプが備えるリリーフ弁体の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る燃料ポンプの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の実施形態においては、本発明の燃料ポンプを、インジェクタに高圧燃料を供給するプランジャポンプに適用した例について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態のプランジャポンプ１の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のプランジャポンプ１は、ボディ２と、吸入機構３と、昇圧機構４と、吐出機構５と、ダンパ機構６とを備えている。なお、以下の説明では、燃料の昇圧を行うプランジャ（昇圧プランジャ４ｂ）の軸芯を中心軸Ｌとし、この中心軸Ｌと直交する方向をボディ径方向と称し、ボディ径方向における中心軸Ｌ側をボディ径方向内側、ボディ径方向における中心軸Ｌと反対側をボディ径方向外側と称する。また、プランジャポンプ１の設置姿勢は限定されないものの、説明の便宜上、図１における上側を上方、図１における下側を下方と称する。
【００１６】
ボディ２は、吸入機構３、昇圧機構４、吐出機構５及びダンパ機構６が取り付けられる基部であり、内部に燃料を案内する燃料流路が形成されている。図１に示すように、本実施形態のプランジャポンプ１においては、燃料流路として、吸入機構３の一部が嵌入される吸入流路Ｒ１と、吐出機構５の一部が嵌入される吐出流路Ｒ２とがボディ２の内部に形成されている。また、ボディ２の内部には、吸入流路Ｒ１と吐出流路Ｒ２とを繋ぐと共に燃料の加圧が行われる加圧室Ｒ３が設けられている。この加圧室Ｒ３は、ボディ径方向においてボディ２の中央部に配置されている。
【００１７】
また、ボディ２の上部には、天面から上方に向けて突出する円筒状の囲壁部２ａが設けられている。この囲壁部２ａは、後述するダンパ室Ｒｄの一部を形成している。また、ボディ２の内部には、ダンパ室Ｒｄの底部（すなわちボディ２の天面）から吸入流路Ｒ１に貫通する供給流路Ｒ４が形成されている。また、図１には示されていないが、ボディ２は、ダンパ室Ｒｄの外部からダンパ室Ｒｄに燃料を供給する流路等、他の燃料流路も有している。
【００１８】
また、ボディ２は、加圧室Ｒ３から下方に貫通すると共に後述の昇圧プランジャ４ｂが移動可能に収容される貫通空間Ｒ５を有している。また、ボディ２は、吸入流路Ｒ１に延出され、後述する吸入弁体３ｂに対して燃料の流れ方向の下流側（ボディ径方向内側）から対向配置されるスプリング保持部２ｂを有している。このスプリング保持部２ｂは、吸入弁体３ｂを付勢する後述の吸入弁体用スプリング３ｃが取り付けられると共に、吸入弁体３ｂの移動を燃料の流れ方向の下流側（ボディ径方向内側）から規制するストッパとしても機能する。
【００１９】
図２は、本実施形態におけるプランジャポンプ１が有するボディ２の一部を含む拡大断面図である。この図に示すように、ボディ２は、吐出流路Ｒ２とダンパ室Ｒｄとを連通するリリーフ流路Ｒ６を有している。このようなリリーフ流路Ｒ６は、加圧後の燃料が存在する吐出流路Ｒ２と、加圧前の燃料が存在する低圧空間であるダンパ室Ｒｄとを接続している。このリリーフ流路Ｒ６は、第１流路Ｒ６ａと、第２流路Ｒ６ｂとを有している。第１流路Ｒ６ａは、一端が吐出流路Ｒ２に接続されると共に、ボディ径方向に沿って形成された流路である。第２流路Ｒ６ｂは、第１流路Ｒ６ａに対して略直交して接続するように中心軸Ｌの軸芯に沿って形成され、下側の端部において第１流路Ｒ６ａと接続され、上側の端部においてダンパ室Ｒｄと接続されている。
【００２０】
吸入機構３は、バルブシート３ａと、吸入弁体３ｂと、吸入弁体用スプリング３ｃと、ソレノイドユニット３ｄとを備えている。バルブシート３ａは、吸入流路Ｒ１の途中部位に配置されており、吸入弁体３ｂにより開閉される開口を有している。吸入弁体３ｂは、バルブシート３ａの径方向内側に配置されており、吸入弁体用スプリング３ｃによりボディ径方向に移動可能に保持されている。
【００２１】
吸入弁体用スプリング３ｃは、ボディ２のスプリング保持部２ｂにボディ径方向内側の端部が外嵌されることにより保持され、ボディ径方向外側の端部が吸入弁体３ｂの中央部に設けられた突部に外嵌されている。この吸入弁体用スプリング３ｃは、吸入弁体３ｂの上流側の圧力が下流側の圧力に対して相対的に高くなった場合に、差圧により収縮可能とされた圧縮コイルバネであり、吸入弁体３ｂをボディ径方向外側に向けて付勢している。
【００２２】
ソレノイドユニット３ｄは、ベース部３ｅと、ガイド部材３ｆと、吸入プランジャ３ｇと、吸入スプリング３ｈと、可動コア３ｉと、コイル３ｊと、固定コア３ｋと、コネクタ３ｍとを備えている。ベース部３ｅは、ボディ２に固定されると共に、ガイド部材３ｆ、吸入プランジャ３ｇ、吸入スプリング３ｈ、可動コア３ｉ、コイル３ｊ、固定コア３ｋ及びコネクタ３ｍを直接的あるいは間接的に支持している。このベース部３ｅは、中央部に貫通孔が形成された略円筒状に形状設定されており、先端部がボディ径方向外側からボディ２の吸入流路Ｒ１に挿入されている。
【００２３】
ガイド部材３ｆは、ベース部３ｅと同軸状に配置された略円筒形状の部品であり、ベース部３ｅに設けられた貫通孔に内嵌されている。吸入プランジャ３ｇは、ガイド部材３ｆのボディ径方向内側の端面と、バルブシート３ａのボディ径方向外側の端面との間で、ボディ径方向に移動可能とされている。吸入スプリング３ｈは、ガイド部材３ｆに外嵌された圧縮コイルバネであり、ボディ径方向内側の端面がガイド部材３ｆに当接され、ボディ径方向外側の端面が吸入プランジャ３ｇに当接されている。このような吸入スプリング３ｈは、コイル３ｊに通電されていない場合に吸入弁体３ｂが開姿勢となるように、吸入プランジャ３ｇをボディ径方向内側に付勢する。
【００２４】
可動コア３ｉは、吸入プランジャ３ｇのボディ径方向外側の端部に固定されている。この可動コア３ｉは、ベース部３ｅの貫通孔の内部に収容されており、ボディ径方向に移動可能とされている。この可動コア３ｉは、コイル３ｊに通電されることで生じる磁界によりボディ径方向外側に移動され、コイル３ｊへの通電が停止されると吸入スプリング３ｈの復元力によりボディ径方向内側に移動される。コイル３ｊは、ベース部３ｅと略同一の径で巻線が巻回されて略円筒形状とされており、ベース部３ｅのボディ径方向外側の端部と接続されている。このコイル３ｊは、コネクタ３ｍを介して外部より通電されることにより、磁界を発生する。固定コア３ｋは、コイル３ｊの中央に設けられた開口をボディ径方向外側から閉塞するようにコイル３ｊの内部に配設されている。コネクタ３ｍは、コイル３ｊに支持されており、コイル３ｊと電気的に接続されている。このコネクタ３ｍは、本実施形態のプランジャポンプ１の外部に設置された電源装置（例えば車載用バッテリ）と接続されている。
【００２５】
昇圧機構４は、バレル４ａと、昇圧プランジャ４ｂと、下部フランジ４ｃと、昇圧スプリング４ｄとを備えている。バレル４ａは、ボディ２の貫通空間Ｒ５に内嵌されており、昇圧プランジャ４ｂの昇降を案内する筒状の部品である。昇圧プランジャ４ｂは、上端面がボディ２の加圧室Ｒ３に臨むように昇降可能に保持されている。この昇圧プランジャ４ｂは、下端面が不図示のカムに同じく不図示のリフタを介して当接しており、車両に搭載されるエンジンの駆動によりカムが回転されると、カムの回転に応じて昇降される。下部フランジ４ｃは、昇圧プランジャ４ｂの下端部に接続されており、昇圧プランジャ４ｂの周面からボディ径方向外側に突出されている。昇圧スプリング４ｄは、ボディ２と下部フランジ４ｃとの間に介挿された圧縮コイルバネであり、下部フランジ４ｃを介して、下方に向けて昇圧プランジャ４ｂを付勢している。このような昇圧機構４は、昇圧プランジャ４ｂが上昇して加圧室Ｒ３を減容することにより、加圧室Ｒ３内の燃料を昇圧する。
【００２６】
吐出機構５は、吐出ノズル５ａと、吐出バルブシート５ｂと、吐出弁体５ｃと、スプリング収容部５ｄと、吐出スプリング５ｅと、リリーフ機構５ｆとを備えている。吐出ノズル５ａは、吐出流路Ｒ２に接続されるようにボディ２に固定された略円筒状の部品であり、本実施形態のプランジャポンプ１によって昇圧された燃料を外部に吐出する。
【００２７】
吐出バルブシート５ｂは、吐出流路Ｒ２の内部であって、吐出機構５の構成部品のうち最も加圧室Ｒ３寄り（ボディ径方向内側寄り）に配置されている。この吐出バルブシート５ｂは、吐出弁体５ｃにより開閉される開口を有している。吐出弁体５ｃは、吐出バルブシート５ｂのボディ径方向外側に配置されており、吐出スプリング５ｅによりボディ径方向に移動可能に保持されている。スプリング収容部５ｄは、吐出弁体５ｃを囲うように吐出バルブシート５ｂに外嵌されており、内部に吐出弁体５ｃ及び吐出スプリング５ｅを収容している。このスプリング収容部５ｄは、周面や底面等に貫通孔が設けられた略円筒形状とされており、内部から外部に燃料が通過可能とされている。吐出スプリング５ｅは、スプリング収容部５ｄの内壁面と吐出弁体５ｃとの間に介挿された圧縮コイルバネであり、吐出弁体５ｃをボディ径方向内側（吐出バルブシート５ｂ側）に向けて付勢している。
【００２８】
リリーフ機構５ｆは、図２に示すように、リリーフバルブシート５ｆ１（バルブシート）と、リリーフ弁体５ｆ２（弁体）と、リリーフスプリング５ｆ３（弾性体）と、スプリングリテーナ５ｆ４（リテーナ）とを有している。また、上述のリリーフ流路Ｒ６もリリーフ機構５ｆの一部である。リリーフバルブシート５ｆ１は、リリーフ流路Ｒ６の第１流路Ｒ６ａの吐出流路Ｒ２側に配置され、リリーフ弁体５ｆ２により開閉される開口を有している略円環状の部材である。このリリーフバルブシート５ｆ１は、開口を囲むテーパ面状の弁体当接面を有しており、この弁体当接面にリリーフ弁体５ｆ２が当接される。
【００２９】
図３は、リリーフ弁体５ｆ２の斜視図である。この図に示すように、リリーフ弁体５ｆ２は、外周面にリリーフ弁体５ｆ２の全周に連続的に設けられた環状の凹部５ｆ５（環状凹部）を有する球体形状とされている。このリリーフ弁体５ｆ２の直径寸法は、リリーフバルブシート５ｆ１の開口の直径寸法よりも大きく設定されており、凹部５ｆ５が形成されていない領域が、初期状態（リリーフ機構５ｆが作動していない状態）において、リリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面に当接する球面状のシール領域Ｓとされている。つまり、リリーフ弁体５ｆ２は、初期の組み付け時に、シール領域Ｓがリリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面に当接された状態で配置され、リリーフバルブシート５ｆ１の開口を閉鎖している。
【００３０】
凹部５ｆ５は、上述のように、シール領域Ｓを避けてリリーフ弁体５ｆ２の表面に設けられており、リリーフ弁体５ｆ２の中心に向けて窪むように形成されている。この凹部５ｆ５の深さ寸法は、特に限定されるものではないが、リリーフバルブシート５ｆ１の開口を閉鎖するためにリリーフ弁体５ｆ２に必要な真球度の数値（シール領域Ｓにおける真球度）より大きければ良い。この凹部５ｆ５は、凹部５ｆ５がリリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面を跨ぐように、リリーフ弁体５ｆ２がリリーフバルブシート５ｆ１と当接した場合に、吐出流路Ｒ２側からダンパ室Ｒｄ側に燃料を漏出可能とするための流路を形成する。つまり、凹部５ｆ５は、リリーフ弁体５ｆ２が初期状態に対して回転した状態でリリーフバルブシート５ｆ１と当接した場合に、リリーフバルブシート５ｆ１の開口の一部を開状態とする。
【００３１】
リリーフスプリング５ｆ３は、スプリングリテーナ５ｆ４をリリーフ弁体５ｆ２に向けて付勢している。つまり、リリーフスプリング５ｆ３は、スプリングリテーナ５ｆ４を介して、リリーフ弁体５ｆ２を閉弁方向に付勢している。このようなリリーフスプリング５ｆ３は、リリーフ弁体５ｆ２の上流側の圧力が正常範囲を超えた異常圧力となった場合に、差圧により収縮する。スプリングリテーナ５ｆ４は、リリーフ弁体５ｆ２とリリーフスプリング５ｆ３との間に設けられ、リリーフスプリング５ｆ３の付勢力をリリーフ弁体５ｆ２に伝える部材である。このスプリングリテーナ５ｆ４は、リリーフ弁体５ｆ２と分離可能にリリーフ弁体５ｆ２に対してリリーフバルブシート５ｆ１と反対側から当接されている。
【００３２】
ダンパ機構６は、カバー６ａと、座バネ６ｂと、リテーナ６ｃと、パルセーションダンパ６ｄとを備えている。カバー６ａは、ドーム形に形状設定されており、ボディ２との間にダンパ室Ｒｄを形成するように、ボディ２の囲壁部２ａに固定されている。座バネ６ｂは、ダンパ室Ｒｄの底部（すなわちボディ２の天面）に載置されている。この座バネ６ｂは、リテーナ６ｃの下方に配置されており、リテーナ６ｃをカバー６ａの内壁面に向けて付勢している。リテーナ６ｃは、パルセーションダンパ６ｄを保持する略リング状の部材であり、周面に対して複数の貫通孔が形成されている。パルセーションダンパ６ｄは、２枚のダイアフラムを内部空間が形成されるように上下方向に貼り合せた部材であり、リテーナ６ｃに囲まれた領域に収容されている。このパルセーションダンパ６ｄは、ダンパ室Ｒｄの圧力に応じて、圧縮あるいは膨張し、ダンパ室Ｒｄの圧力変動を吸収する。
【００３３】
このような構成を有する本実施形態のプランジャポンプ１では、昇圧プランジャ４ｂが下降され、加圧室Ｒ３の圧力が低下するタイミングに合わせて、吸入機構３のコイル３ｊへの通電を停止（あるいは通電される電流量を低減）する。これによって、吸入スプリング３ｈの復元力によって吸入プランジャ３ｇがボディ径方向内側に移動され、バルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間に隙間が形成される。バルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間に隙間が形成されると、ダンパ室Ｒｄに貯留されていた燃料が供給流路Ｒ４及び吸入流路Ｒ１を通じて加圧室Ｒ３に供給される。なお、加圧室Ｒ３が燃料で満たされて燃料の昇圧が開始されるまでの間は、バルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間に隙間を流れる燃料の圧力によって吸入弁体３ｂが開いた状態が維持される。また、コイル３ｊへの通電が停止されバルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間の隙間が維持される状態では、昇圧プランジャ４ｂが上昇して加圧室Ｒ３が減容しても、加圧室内の燃料は吸入流路Ｒ１を通過してダンパ室Ｒｄに逆流することができるため加圧室Ｒ３内での燃料の加圧は行われない。
【００３４】
昇圧プランジャ４ｂが上昇して加圧室Ｒ３が減容されると、吸入弁体３ｂがボディ径方向外側に押し戻され、吸入弁体３ｂが閉じた状態となり加圧室Ｒ３の燃料が昇圧される。なお、吸入弁体３ｂが完全に閉じた状態となるまでの間、昇圧された燃料の一部は吸入流路Ｒ１及び供給流路Ｒ４を通じてダンパ室Ｒｄに逆流する。このとき、パルセーションダンパ６ｄが圧縮され、これによってダンパ室Ｒｄの圧力変動が吸収される。
【００３５】
加圧室Ｒ３において燃料が昇圧されると、吐出機構５の吐出弁体５ｃがボディ径方向外側に押圧されて、吐出弁体５ｃと吐出バルブシート５ｂとの間に隙間が形成される。この結果、加圧室Ｒ３にて昇圧された燃料は、吐出流路Ｒ２及び吐出ノズル５ａを通じて、本実施形態のプランジャポンプ１の外部に吐出される。
【００３６】
ここで、吐出流路Ｒ２の燃料圧力が正常範囲である場合には、リリーフ機構５ｆのリリーフ弁体５ｆ２は常にリリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面の全体に圧接されており、リリーフバルブシート５ｆ１の開口が常に閉鎖された状態となっている。一方、何らかの予期しない原因等によって、吐出流路Ｒ２の燃料の圧力が、正常範囲を超えて異常圧力となった場合には、リリーフ弁体５ｆ２への押圧力が高まり、リリーフスプリング５ｆ３が収縮することで、リリーフ弁体５ｆ２がリリーフバルブシート５ｆ１から離間する。これによって、リリーフ弁体５ｆ２とリリーフバルブシート５ｆ１との間に隙間が形成され、吐出流路Ｒ２から、リリーフ流路Ｒ６を介して、加圧前の燃料が存在することで吐出流路Ｒ２よりも低圧空間となっているダンパ室Ｒｄに燃料が流入する。これによって、吐出流路Ｒ２の圧力が低下し、再びリリーフ弁体５ｆ２がリリーフバルブシート５ｆ１に当接する。
【００３７】
また、リリーフ弁体５ｆ２は、スプリングリテーナ５ｆ４と離間可能とされている。このため、リリーフバルブシート５ｆ１から離間した際に、リリーフ弁体５ｆ２とリリーフバルブシート５ｆ１との隙間を流れる燃料に押されることによって回転される。このため、リリーフバルブシート５ｆ１から離間したリリーフ弁体５ｆ２は、一定の確率で、凹部５ｆ５がリリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面を跨ぐようにして、再びリリーフバルブシート５ｆ１に当接する。このように、凹部５ｆ５がリリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面を跨ぐようにして、リリーフバルブシート５ｆ１に当接すると、凹部５ｆ５を介して吐出流路Ｒ２からダンパ室Ｒｄに燃料が流れるため、吐出流路Ｒ２において燃料の圧力が常に低い状態となる。なお、吐出流路Ｒ２において燃料の圧力が常に低い状態となった場合には、この状態がエンジンコントロールユニットによって乗員等に通知される。
【００３８】
このような本実施形態のプランジャポンプ１においては、リリーフ機構５ｆが、開弁動作前にリリーフバルブシート５ｆ１の開口を密閉状態とし、一定の確率で開弁動作後に継続して開口を開状態とするリリーフ弁体５ｆ２を備えている。このため、異常昇圧後に吐出側の圧力が低下した場合であっても、開弁動作後のリリーフ弁体５ｆ２によって再びリリーフ流路Ｒ６が閉塞することを抑止することができる。このため、吐出機構５、本実施形態のプランジャポンプに接続された燃料配管やインジェクタに繰り返し異常圧力が作用することを防止することができる。
【００３９】
また、本実施形態のプランジャポンプ１においては、リリーフ機構５ｆが、開口を囲むテーパ面状の弁体当接面を有するリリーフバルブシート５ｆ１と、球体形状であるリリーフ弁体５ｆ２と、リリーフ弁体５ｆ２と分離可能にリリーフ弁体５ｆ２に対してリリーフバルブシート５ｆ１と反対側から当接されたスプリングリテーナ５ｆ４と、スプリングリテーナ５ｆ４をリリーフ弁体５ｆ２に向けて付勢するリリーフスプリング５ｆ３とを備えている。さらに、リリーフ弁体５ｆ２は、弁体当接面に当接することでリリーフバルブシート５ｆ１の開口を密閉状態とする球面状のシール領域Ｓと、シール領域Ｓを避けた領域に形成されると共にリリーフ弁体５ｆ２の中心に向けて窪む凹部５ｆ５とを有している。このような本実施形態のプランジャポンプ１においては、簡易な構造によって、開弁動作後のリリーフ弁体５ｆ２によって再びリリーフ流路Ｒ６が閉塞することを抑止することができる。
【００４０】
また、本実施形態のプランジャポンプ１においては、凹部５ｆ５が、リリーフ弁体５ｆ２の外周面に環状に設けられている。このため、リリーフバルブシート５ｆ１から離間したリリーフ弁体５ｆ２が、どの方向に回転された場合であっても、凹部５ｆ５をリリーフバルブシート５ｆ１の弁体当接面に近づけることができる。したがって、開弁動作後のリリーフ弁体５ｆ２によって再びリリーフ流路Ｒ６が閉塞する確率をより低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態のプランジャポンプ１においては、凹部５ｆ５がリリーフ弁体５ｆ２の全周に連続的に環状に設けられている。このため、凹部５ｆ５を回転研削加工によって容易に形成することができる。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、リリーフ弁体５ｆ２がリリーフ弁体５ｆ２の全周に連続的に環状に設けられた単一の凹部５ｆ５を有する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、リリーフ弁体５ｆ２の一箇所に表面が平坦状の凹部５ｆ６を設けるようにしても良い。さらに、図４（ｂ）に示すように、リリーフ弁体５ｆ２に凹部５ｆ６を複数設ける構成を採用することも可能である。また、図４（ｃ）に示すように、リリーフ弁体５ｆ２に小型の凹部５ｆ７を多数等間隔で配列する構成を採用することも可能である。この他、リリーフ弁体５ｆ２のシール領域Ｓを避けて傷や粗面を設ける構成を採用することも可能である。
【００４４】
また、例えば、リリーフバルブシート５ｆ１から離間したリリーフ弁体５ｆ２が容易に回転できるように、リリーフ弁体５ｆ２の重心位置を、リリーフ弁体５ｆ２の中心からずらすようにしても良い。また、リリーフバルブシート５ｆ１から離間したリリーフ弁体５ｆ２が容易に回転できるように、リリーフスプリング５ｆ３の付勢力の作用方向を、リリーフ弁体５ｆ２の中心からずれるようにしても良い。また、リリーフバルブシート５ｆ１から離間したリリーフ弁体５ｆ２が容易に回転できるように、リリーフ弁体５ｆ２の真球度に偏りを持たせるようにしても良い。
【００４５】
また、例えば、付勢方向から見たスプリングリテーナ５ｆ４の投影面積をリリーフ弁体５ｆ２の同方向から見た透明面積よりも大きくすることができる。これによって、リリーフ流路Ｒ６に燃料が流れ込む場合に、リリーフ弁体５ｆ２が燃料流れから受ける荷重を大きくし、スプリングリテーナ５ｆ４を介してリリーフ弁体５ｆ２に作用する付勢力を小さくすることができる。このため、リリーフ弁体５ｆ２をより確実に回転させることが可能となる。また、スプリングリテーナ５ｆ４とリリーフ流路Ｒ６との間の流路面積を、リリーフバルブシート５ｆ１の開口面積よりも小さく設定することによっても、同様にスプリングリテーナ５ｆ４を介してリリーフ弁体５ｆ２に作用する付勢力を小さくすることができる。
【００４６】
また、上記実施形態においては、本発明の燃料ポンプをインジェクタに高圧燃料を供給するプランジャポンプ１に適用した例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の燃料ポンプは、プランジャポンプ以外の燃料ポンプや、直噴式エンジンでなくポート噴射式エンジンの燃料ポンプに適用することも可能である。
【００４７】
また、上記実施形態においては、弾性体としてコイルバネからなるリリーフスプリング５ｆ３を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、板バネやゴム等の他の弾性体を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１……プランジャポンプ（燃料ポンプ）、２……ボディ、３……吸入機構、４……昇圧機構、５……吐出機構、５ｆ……リリーフ機構、５ｆ１……リリーフバルブシート（バルブシート）、５ｆ２……リリーフ弁体（弁体）、５ｆ３……リリーフスプリング（弾性体）、５ｆ４……スプリングリテーナ（リテーナ）、５ｆ５……凹部、５ｆ６……凹部、５ｆ７……凹部、６……ダンパ機構、Ｒ１……吸入流路、Ｒ２……吐出流路、Ｒ３……加圧室、Ｒ４……供給流路、Ｒ５……貫通空間、Ｒ６……リリーフ流路、Ｒｄ……ダンパ室（低圧空間）、Ｓ……シール領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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