(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられる高圧ポンプであって、
プランジャと、
前記プランジャにより燃料が加圧される加圧室を有するハウジングと、
前記ハウジング内で前記プランジャを軸方向に往復移動可能に収容するシリンダと、
前記ハウジングの前記内燃機関側に設けられ、前記内燃機関の高圧ポンプ取付箇所に前記ハウジングを取り付け可能なフランジと、
前記加圧室に燃料を供給する供給通路に設けられ、前記供給通路を開閉する吸入弁部と、
前記加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられ、前記吐出通路を開閉する吐出弁部と、
略筒状に形成され、軸方向の一方の側が前記ハウジングに接続され、他方の側が前記プランジャの前記加圧室と反対側の径外方向の外壁に摺接し、前記シリンダと前記プランジャとの隙間に連通すると共に前記供給通路と連通路を経由して連通する副加圧室を形成する燃料シールと、
略筒状に形成され、軸方向の一方の側が前記フランジに接続され、他方の側が前記燃料シールよりも前記加圧室と反対側で前記プランジャの径外方向の外壁に摺接するオイルシールと、を備え、
前記オイルシールと前記燃料シールとの間に、前記内燃機関の熱が前記副加圧室に伝熱することを抑制可能な筒状の第１断熱空間を有し、
前記フランジと前記ハウジングとの間に、前記内燃機関の熱が前記フランジから前記副加圧室に伝熱することを抑制可能な筒状の第２断熱空間を有し、
前記第１断熱空間と前記第２断熱空間とは全周に亘り軸方向に連通していることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項２】
前記プランジャは、前記加圧室側に設けられる大径部、及びこの大径部の前記加圧室と反対側で前記大径部よりも外径が小さく形成され、前記燃料シールの他方の側が液密に摺接する小径部を有し、
前記副加圧室は、前記副加圧室と前記供給通路とを連通する前記連通路を経由し、前記供給通路の燃料を前記プランジャの往復移動によって吸入及び排出す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】
前記燃料シールと前記シリンダとの間に、前記プランジャの前記小径部が挿通される挿通孔を有するプランジャストッパを備えることを特徴とする請求項２に記載の高圧ポンプ。
【請求項４】
前記シリンダは、前記加圧室と反対側に前記加圧室側の内径よりも内径が大きく形成された拡径部を有し、前記拡径部の内壁と前記プランジャとの間に前記副加圧室は形成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５】
前記燃料シールは、軸方向の一方の側が前記シリンダの前記拡径部の径外方向の外壁に接続されることを特徴とする請求項４に記載の高圧ポンプ。
【請求項６】
前記燃料シールは、軸方向の一方の側が前記拡径部よりも前記加圧室側の前記シリンダの径外方向の外壁に接続されることを特徴とする請求項４に記載の高圧ポンプ。
【請求項７】
前記シリンダは、前記燃料シールが接続する個所の径内方向の内壁に、径外方向へ凹む環状溝を有することを特徴とする請求項６に記載の高圧ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジングと前記フランジとを接続し、前記第２断熱空間を形成する環状のハウジングカバーを備え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】
前記燃料シールは、
前記シリンダの前記加圧室と反対側の径外方向の外壁に摺接し、前記プランジャ周囲の燃料油膜の厚さを規制する環状の燃料シールエレメントと、
軸方向の一方の側が前記ハウジングに接続され、他方の側が前記燃料シールエレメントを保持する環状の燃料シール外環とを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項１０】
前記供給通路には、前記加圧室に吸入される燃料及び前記加圧室から排出される燃料による燃圧脈動を低減する第１燃料室が設けられ、
前記燃料シール外環は、一方の側が前記ハウジング、前記フランジ、又は前記ハウジングと前記フランジとを接続して前記第２断熱空間を形成する環状のハウジングカバーに液密に接続され、前記第１燃料室と連通する第２燃料室を前記シリンダの径方向外側に形成することを特徴とする請求項９に記載の高圧ポンプ。
【請求項１１】
前記燃料シール外環は、前記シリンダの径方向の外壁に当接し、前記シリンダと前記燃料シールエレメントとを同軸にすることを特徴とする請求項９または１０に記載の高圧ポンプ。
【請求項１２】
前記燃料シール外環は、径外方向に凸状に形成された通路部を有し、
前記通路部と前記シリンダとの間を通り、前記副加圧室と前記第２燃料室との間を燃料が流通可能であることを特徴とする請求項１０に記載の高圧ポンプ。
【請求項１３】
前記燃料シール外環は、
前記燃料シールエレメントを係止する第１燃料シール外環と、
軸方向の一方の側が前記ハウジングに接続され、他方の側が前記第１燃料シール外環に接続される第２燃料シール外環とからなることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項１４】
前記オイルシールは、
前記燃料シールよりも前記加圧室と反対側で前記プランジャの径外方向の外壁に摺接し、前記プランジャ周囲のオイル油膜の厚さを規制する環状のオイルシールエレメントと、
軸方向の一方の側が前記フランジに接続され、他方の側が前記オイルシールエレメントを保持する環状のオイルシール外環とを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項１５】
前記オイルシール外環は、
前記オイルシールエレメントを保持する保持部と、
軸方向の一方の側が前記フランジに接続され、他方の側が前記保持部に接続される樹脂パイプとからなることを特徴とする請求項１４に記載の高圧ポンプ。
【請求項１６】
前記オイルシール外環は、内壁及び外壁に断熱処理加工が施されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の高圧ポンプ。
【請求項１７】
前記第１断熱空間の内壁及び前記第２断熱空間の内壁に断熱処理加工が施されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項１８】
前記連通路は、前記吸入弁部に形成され前記供給通路の一部を構成する燃料溜りと前記副加圧室とを連通することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項１９】
前記第２断熱空間に設けられ、前記供給通路と前記副加圧室とを接続する燃料パイプを備えることを特徴とする請求項１〜１８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、高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関に供給する燃料を加圧する高圧ポンプが知られている。高圧ポンプは、内燃機関のシリンダヘッドなどに取り付けられる。高圧ポンプの備えるプランジャは、内燃機関の駆動軸と共に回転するカムシャフトによって駆動され、軸方向に往復移動する。プランジャの往復移動により、燃料入口に連通する供給通路から加圧室に燃料が吸入され、加圧される。加圧室で加圧された燃料は吐出通路から吐出される。
特許文献１の高圧ポンプは、プランジャの加圧室と反対側に、プランジャの軸方向の往復移動により容積が変化する副加圧室（特許文献１では「補償室９４」）が設けられている。プランジャが下死点から上死点へ移行するとき、副加圧室の容積が増加し、供給通路に設けられた燃料室から副加圧室に燃料が吸入される。一方、プランジャが上死点から下死点へ移行するとき、副加圧室の容積が減少し、副加圧室から燃料室に燃料が排出される。これにより、高圧ポンプの吸入行程で供給通路から加圧室に吸入される燃料、及び高圧ポンプの調量行程で加圧室から供給通路に排出される燃料により生じる燃圧脈動が低減される。
特許文献２の高圧ポンプは、樹脂材から形成されたＤａｓ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇｓｔｅｉｌ３２（以下「結合部品」という）を備えている。結合部品は、シリンダとプランジャとの隙間から燃料が漏れることを防ぐための燃料シール、及び、Ｋｒａｆｔｓｔｏｆｆｆｕｈｒｕｎｇｓｔｅｉｌｓ３０（以下「ハウジング」という）と内燃機関とを接続する部品を一体に構成したものである。結合部品は、内燃機関と当接し、内燃機関とハウジングとの間に隙間を形成している（特許文献２の明細書の段落「００３９」、「００４４」、「００４５」及び図７参照）。一般に、樹脂は金属よりも熱伝達係数が小さい。このため、内燃機関の熱が結合部品によって、ハウジングへ伝熱することが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５２５７１３号公報
【特許文献２】独国特許１０３２２５９９Ａ１号明細書
【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では、高圧ポンプの設置される内燃機関と副加圧室とが板厚の薄い燃料シール（特許文献１では「ストッパエレメント６０」）によって隔てられている。このため、内燃機関が高速回転し、かつ、内燃機関への燃料供給が停止されたフューエルカットの場合、高温になった内燃機関の熱が燃料シール及びハウジングを経由し、副加圧室の燃料に伝熱する。また、高温になったエンジンオイルが燃料シールにかかると、エンジンオイルの熱が燃料シールを経由し、副加圧室の燃料に伝熱する。
ところで、内燃機関がフューエルカットされている場合、副加圧室と燃料室とを燃料が循環し、副加圧室の燃料に伝熱した熱量が高圧ポンプから排出されない。このため、特許文献１では、高圧ポンプ内の燃料温度が上昇することに伴い、燃料の飽和蒸気圧が下がり、燃料中にベーパが発生することが懸念される。このベーパが供給通路内で一定の体積を占めると、供給通路から加圧室に燃料が吸入されなくなり、ベーパロックが生じる。このため、フューエルカット後に高圧ポンプから燃料が吐出されなくなるおそれがある。
一方、特許文献２では、樹脂材からなる結合部品がクリープ変形を生じると、プランジャの往復運動によりハウジングが振動し、結合部品と内燃機関との間に設けられたシール部材８２、又は結合部品とハウジングとの間に設けられたシール部材７８等が異常摩耗するおそれがある。さらに、結合部品がクリープ変形を生じると、結合部品を締着フランジ６６によって内燃機関に接続するねじ６７の軸力が低下し、高圧ポンプが内燃機関から脱落するおそれがある。
また、引用文献２の図６、図８及び図９では、結合部材と種々の金属部品とを圧入により組み付けている。しかし、一般に樹脂の熱膨張係数は金属の熱膨張係数よりも大きいので、樹脂からなる結合部材と金属部品とを圧入により組み付けることは困難である。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、燃料の温度上昇を抑制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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明によると、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられる高圧ポンプは、プランジャ、ハウジング、フランジ、吸入弁部、吐出弁部、燃料シール及びオイルシールを備える。
ハウジングは、プランジャにより燃料が加圧される加圧室を有する。
シリンダは、ハウジング内でプランジャを軸方向に往復移動可能に収容する。
ハウジングの内燃機関側に設けられるフランジは、内燃機関の高圧ポンプ取付箇所にハウジングを取り付け可能である。
加圧室に燃料を供給する供給通路に設けられる吸入弁部は、供給通路を開閉する。
加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出通路に設けられる吐出弁部は、吐出通路を開閉する。
略筒状に形成された燃料シールは、軸方向の一方の側がハウジングに接続され、他方の側がプランジャの加圧室と反対側の径外方向の外壁に摺接し、シリンダとプランジャとの隙間に連通すると共に連通路を経由して供給通路に連通する副加圧室を形成する。
略筒状に形成されたオイルシールは、軸方向の一方の側がフランジに接続され、他方の側が燃料シールよりも加圧室と反対側でプランジャの径外方向の外壁に摺接する。
高圧ポンプは、オイルシールと燃料シールとの間に、内燃機関の熱が副加圧室に伝熱することを抑制可能な筒状の第１断熱空間を有する。
【０００６】
高圧ポンプがフランジによって内燃機関に取り付けられた際、内燃機関のオイルがオイルシールにかかる。また、内燃機関の熱がオイルシールに伝熱する。ここで、空気の熱伝達係数は金属の熱伝達係数に比べかなり小さい。このため、第１断熱空間に例えば空気等を封入すれば、オイルシールから副加圧室への伝熱が第１断熱空間によって抑制可能となる。これにより、副加圧室から供給通路へ流れる燃料の温度上昇が抑制され、供給通路のベーパの発生を抑制可能になる。したがって、高圧ポンプのベーパロックを抑制することができる。
なお、シリンダとプランジャとは一体で形成されていても、別体で形成されていてもよい。
【０００７】
さらに、高圧ポンプは、フランジとハウジングとの間に、内燃機関の熱がフランジから副加圧室に伝熱することを抑制可能な筒状の第２断熱空間を有する。第１断熱空間と第２断熱空間とは全周に亘り軸方向に連通している。
高圧ポンプがフランジによって内燃機関に取り付けられた際、内燃機関の熱はフランジに伝熱する。しかし、副加圧室とフランジとは、第１断熱空間及び第２断熱空間によって離間しているので、フランジから副加圧室への伝熱が抑制される。
【０００８】
請求項２に記載の発明によると、プランジャは、加圧室側に設けられる大径部、及び大径部の加圧室と反対側で大径部よりも外径が小さく形成され、燃料シールの他方の側が液密に摺接する小径部を有する。副加圧室は、その副加圧室と供給通路とを連通する連通路を経由し、供給通路の燃料をプランジャの往復移動によって吸入及び排出する。
これにより、加圧室から供給通路に燃料が排出されるとき、供給通路から副加圧室に燃料が吸入される。また、供給通路から加圧室に燃料が吸入されるとき、副加圧室から供給通路に燃料が排出される。したがって、供給通路に生じる燃圧脈動が低減される。ところで、供給通路と副加圧室とを燃料が循環すると、副加圧室の燃料温度が上昇した場合、供給通路の燃料温度が上昇することになる。しかし、第１断熱空間及び第２断熱空間により、内燃機関から副加圧室への伝熱が抑制されるので、高圧ポンプは供給通路の燃料温度の上昇を抑制することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、燃料シールとシリンダとの間に、プランジャの小径部が挿通される挿通孔を有するプランジャストッパを備える。
プランジャストッパにより、燃料シールを固定することができ、異常摩耗等の懸念を抑制できるため、副加圧室への燃料の吸入、排出を高効率に行うことができる。
また、高圧ポンプの組み付け後にプランジャが脱落することを防止でき、内燃機関への組み付け性を向上可能である。
【００１０】
請求項４に記載の発明によると、シリンダは、加圧室と反対側で加圧室側の内径よりも内径が大きく形成された拡径部を有する。副加圧室は、拡径部の内壁とプランジャとの間に形成される。
これにより、副加圧室を簡素な構成で形成することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によると、燃料シールは、軸方向の一方の側がシリンダの拡径部の径外方向の外壁に接続される。
これにより、燃料シールとシリンダとを接続するときに生じるシリンダのひずみ等がプランジャとシリンダとの隙間の精度に影響することを抑制することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によると、燃料シールは、軸方向の一方の側が拡径部よりも加圧室側のシリンダの径外方向の外壁に接続される。
これにより、燃料シールは、シリンダのうちで拡径部よりも肉厚の厚い部分に接続される。このため、燃料シールとシリンダとを接続するときに生じるシリンダのひずみ等を抑制することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によると、シリンダは、燃料シールが接続する個所の径内方向の内壁に、径外方向へ凹む環状溝を有する。
これにより、燃料シールとシリンダとを接続するときに生じるシリンダのひずみ等を環状溝により吸収することができる。
さらに、プランジャとシリンダとの摺接による温度上昇を、環状溝の燃料によって抑制することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明によると、高圧ポンプは、ハウジングとフランジとを接続し、径方向内側に第２断熱空間を形成する環状のハウジングカバーを備える。
これにより、第２断熱空間を形成する際のハウジングの切削加工による材料の損失を少なくすることが可能になる。したがって、ハウジングの製造コストを低減することが可能である。
【００１５】
請求項９に記載の発明によると、燃料シールは、燃料シールエレメント及び燃料シール外環を有する。
環状の燃料シールエレメントは、シリンダの加圧室と反対側の径外方向の外壁に摺接し、プランジャ周囲の燃料油膜の厚さを規制する。
環状の燃料シール外環は、軸方向の一方の側がハウジングに接続され、他方の側が燃料シールエレメントを保持する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明によると、供給通路には、加圧室に吸入される燃料及び加圧室から排出される燃料による燃圧脈動を低減する第１燃料室が設けられる。燃料シール外環は、一方の側がハウジング、ハウジングカバー又はフランジに液密に接続され、シリンダの径方向外側に第１燃料室に連通する第２燃料室を形成する。
第１燃料室に連通する第２燃料室を形成することで、燃料を溜める容積が大きくなるので、供給通路に生じる燃圧脈動を低減することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明によると、燃料シール外環は、シリンダの径方向の外壁に当接し、シリンダと燃料シールエレメントとを同軸にする。
これにより、燃料シールエレメントは、プランジャ周囲の燃料油膜の厚さを確実に規制することができる。
【００１９】
請求項１２に記載の発明によると、燃料シール外環は、径外方向に凸状に形成された通路部を有する。通路部とシリンダとの間を通り、副加圧室と第２燃料室との間を燃料が流通可能である。
これにより、簡素な構成で副加圧室と第２燃料室との間に流路を形成することができる。
【００２０】
請求項１３に記載の発明によると、燃料シール外環は、第１燃料シール外環と、第２燃料シール外環とからなる。
第１燃料シール外環は、燃料シールエレメントを係止する。
第２燃料シール外環は、軸方向の一方の側がハウジングに接続され、他方の側が第１燃料シール外環に接続される。
これにより、燃料シール外環を有底筒状、かつ、軸方向に長く形成することが可能になる。したがって、第２燃料室の容積を大きく、かつ、第２燃料室を容易に形成することができる。
【００２１】
請求項１４に記載の発明によると、オイルシールは、オイルシールエレメント及びオイルシール外環を有する。
環状のオイルシールエレメントは、燃料シールよりも加圧室と反対側でプランジャの径外方向の外壁に摺接し、プランジャ周囲のオイルの油膜の厚さを規制する。
環状のオイルシール外環は、軸方向の一方の側がフランジに接続され、他方の側がオイルシールエレメントを保持する。
請求項１５に記載の発明によると、オイルシール外環は、保持部と樹脂パイプとからなる。
保持部は、オイルシールエレメントを保持する。
樹脂パイプは、軸方向の一方の側がフランジに接続され、他方の側が保持部に接続される。
これにより、オイルシール外環を有底筒状、かつ、軸方向に長く形成することが可能になる。したがって、シリンダをフランジよりも加圧室と反対側に長くすることが可能になる。よって、シリンダの内壁とプランジャの外壁によるシール長を長くすることが可能になるので、高圧ポンプの吐出効率を高めることができる。
【００２２】
請求項１６に記載の発明によると、オイルシール外環は、その内壁及び外壁に断熱処理加工が施される。
これにより、内燃機関から副加圧室への伝熱をオイルシール外環の断熱処理加工によって抑制することができる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明によると、第１断熱空間の内壁及び第２断熱空間の内壁に断熱処理加工が施される。
これにより、内燃機関から副加圧室への伝熱を、第１断熱空間の内壁及び第２断熱空間の内壁の断熱処理加工によって抑制することができる。
【００２４】
請求項１８に記載の発明によると、連通路は、吸入弁部に形成され供給通路の一部を構成する燃料溜りと副加圧室とを連通する。
これにより、副加圧室の燃料が第１燃料室を経由して燃料溜りに流れる構成と比較して、第１燃料室と吸入弁部とを連通する供給通路の流量を副加圧室の容積分少なくすることが可能になる。このため、供給通路の内径を小さくし、高圧ポンプの体格を小さくすることができる。
【００２５】
請求項１９に記載の発明によると、高圧ポンプは、第２断熱空間に設けられ、供給通路と副加圧室とを接続する燃料パイプを備える。
これにより、供給通路と副加圧室とを簡素な構成で接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの要部断面図。
【図３】本発明の第１実施形態による高圧ポンプが設けられた内燃機関の燃料供給系統の模式図。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】本発明の第２実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図７】本発明の第３実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図８】本発明の第４実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図９】本発明の第５実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１０】本発明の第６実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１１】本発明の第７実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１２】本発明の第８実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１３】本発明の第９実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１４】本発明の第１０実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１５】本発明の第１１実施形態による高圧ポンプの要部断面図。
【図１６】本発明の第１２実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１７】本発明の第１３実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図１８】本発明の第１３実施形態による高圧ポンプの要部断面図。
【図１９】本発明の第１３実施形態による高圧ポンプの備えるプランジャストッパの斜視図。
【図２０】本発明の第１４実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２１】本発明の第１５実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２２】本発明の第１６実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図。
【図２４】本発明の第１７実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２５】図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図。
【図２６】本発明の第１８実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２７】本発明の第１９実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２８】本発明の第２０実施形態による高圧ポンプの断面図。
【図２９】図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線断面図。
【図３０】本発明の第２１実施形態による高圧ポンプの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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が設けられた内燃機関の燃料供給系統を図３に示す。燃料供給系統１は、燃料タンク２、低圧ポンプ３、高圧ポンプ１０及びデリバリパイプ４等を備えている。燃料タンク２から低圧ポンプ３によって汲み上げられた燃料は、低圧燃料配管１０１を通り、高圧ポンプ１０に供給される。高圧ポンプ１０は、内燃機関のシリンダヘッドなどに取り付けられる。高圧ポンプ１０は、加圧室１２１の容積を可変するプランジャ１３を備えている。プランジャ１３は、タペット９を介してカムシャフト７に当接している。カムシャフト７は、内燃機関の運転に連動して回転する。プランジャは、カムシャフト７のカムプロフィールに沿って軸方向に往復移動する。これにより、加圧室１２１の容積が変化し、燃料が吸入、調量、加圧される。高圧ポンプ１０で加圧された燃料は、デリバリパイプ４へ圧送される。デリバリパイプ４に貯留された高圧燃料は、デリバリパイプ４に接続するインジェクタ６により図示しない内燃機関の気筒内に噴射される。
【００２８】
高圧ポンプ１０の構成について説明する。
高圧ポンプ１０は、図１に示すように、ハウジング１１、プランジャ１３、フランジ４０、ダンパ装置５、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。
ハウジング１１内には、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、一端がシリンダ１４の軸方向の一方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の他端には、スプリング座１８が取り付けられている。スプリング座１８とフランジ４０との間に、スプリング１９が設けられている。このスプリング１９の軸方向に伸びる力により、スプリング座１８はカムシャフト７側へ付勢される。プランジャ１３は、カムシャフト７のカムプロフィールに沿って軸方向に往復移動し、加圧室１２１の容積を可変する。
【００２９】
プランジャ１３は、加圧室１２１側に設けられる大径部１３３と、大径部１３３の加圧室１２１と反対側で大径部１３３よりも外径が小さく形成された小径部１３１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。
シリンダ１４は、加圧室１２１と反対側に拡径部１４１を有する。拡径部１４１は、その内径がシリンダ１４の加圧室１２１側の内径よりも大きく形成されている。プランジャ１３は、軸方向に往復移動するとき、段差面１３２が拡径部１４１の径内側に位置する。これにより、プランジャ１３の往復移動によって、拡径部１４１の内壁とプランジャ１３との間に形成される副加圧室１２２の容積が可変する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、シリンダ１４の加圧室１２１と反対側に略筒状の燃料シール５０が設けられている。燃料シール５０は、燃料シールエレメント５１と燃料シール外環５２とを有する。
燃料シールエレメント５１は、環状に形成された内周のテフロンリング５３（「テフロン」は登録商標）と、外周のＯリング５４とからなる。燃料シールエレメント５１は、プランジャ１３の小径部１３１の外壁と液密に摺接する。燃料シールエレメント５１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側への燃料のリークを抑制する。
燃料シール外環５２は、環状に形成され、軸方向の一方の側がシリンダ１４の拡径部１４１の径方向の外壁に接続され、他方の側が燃料シールエレメント５１を保持する。
燃料シール５０は、シリンダ１４の拡径部１４１、プランジャ１３の外壁、及び後述するプランジャストッパ８０と共に、副加圧室１２２を形成する。副加圧室１２２は、プランジャ１３の摺動及び冷却のためにシリンダ１４とプランジャ１３との間に設けられた数μｍの隙間に連通している。また、副加圧室１２２は、連通路としての燃料パイプ１７を経由し、供給通路１００に設けられた第１燃料室１１０に連通している。
【００３１】
プランジャストッパ８０は、環状に形成され、燃料シールエレメント５１とシリンダ１４との間に設けられる。図５に示すように、プランジャストッパ８０は、円環状の基部８１と、複数の突出部８２とを有する。基部８１に設けられた挿通孔８３に、プランジャ１３の小径部１３１が挿通される。複数の突出部８２は、基部８１から軸方向シリンダ１４側に延びている。各突出部８２と突出部８２との間に溝路８４が放射状に形成される。突出部８２の軸方向加圧室１２１側の端面は、シリンダ１４に当接する。溝路８４の径外側を燃料シール外環５２が覆っている。
図４に示すように、シリンダ１４の拡径部１４１は、周方向の一部に切欠部１４２を有している。また、燃料シール外環５２もまた、拡径部１４１の切欠部１４２と同じ位置に切欠部５２１を有している。燃料シール外環５２の切欠部に連通路としての燃料パイプ１７が設けられる。図１に示すように、燃料パイプ１７は、副加圧室１２２とハウジング１１に形成された連通路としての戻り通路１０６とを接続する。戻り通路１０６は、供給通路１００に設けられた第１燃料室１１０に連通している。
【００３２】
ハウジング１１は、内燃機関２００側に、シリンダ１４の軸と略平行に延びる環状のハウジングカバー１１２を有している。ハウジング１１とハウジングカバー１１２とは一体で形成されている。ハウジングカバー１１２の内燃機関２００側にフランジ４０が設けられている。フランジ４０は、内燃機関２００に設けられた高圧ポンプ取付箇所の穴２０１に挿入される筒部４１と、この筒部４１の軸方向ハウジング１１側から径外方向に延びる取付部４２とを有する。ハウジングカバー１１２は、フランジ４０の取付部４２から加圧室１２１側に突出する筒状の嵌合部４３の外壁に固定される。
フランジ４０の筒部４１の径方向の外壁に設けられた溝にＯリング４４が嵌め込まれている。Ｏリング４４は、内燃機関２００の高圧ポンプ取付箇所の穴２０１から外気側へエンジンオイルが漏れることを防止する。
フランジ４０の取付部４２に設けられたねじ孔４５に図示しないねじが差し込まれ、そのねじが内燃機関２００に螺着されることで、高圧ポンプ１０は内燃機関２００に取り付けられる。
フランジ４０は、筒部４１の径内方向の内壁から径内方向に環状に延びるスプリング係止部４６を有する。スプリング係止部４６は、プランジャ１３をカムシャフト７側に付勢するスプリング１９の一端を係止している。
なお、フランジ４０は、嵌合部４３と取付部４２との間に第１段部４７を有し、取付部４２とスプリング係止部４６との間に第２段部４８を有している。
【００３３】
図１及び図２に示すように、燃料シール５０よりも加圧室１２１と反対側に略筒状のオイルシール６０が設けられている。オイルシール６０は、オイルシールエレメント６１とオイルシール外環６２とを有する。
オイルシールエレメント６１は、プランジャ１３の小径部１３１の外壁と摺接する。オイルシールエレメント６１は、小径部１３１周囲のオイル油膜の厚さを規制し、エンジンオイルがハウジング１１内へ浸入することを抑制する。
オイルシール外環６２は、環状に形成され、軸方向の一方の側がフランジ４０のスプリング係止部４６の径内方向の内壁に接続され、他方の側がオイルシールエレメント６１を保持する。
【００３４】
オイルシール６０と燃料シール５０との間に、筒状の第１断熱空間１４０が形成される。また、フランジ４０とハウジング１１との間に、筒状の第２断熱空間１５０が形成される。第１断熱空間１４０と第２断熱空間１５０とは全周に亘り軸方向に連通している。これにより、オイルシール６０と燃料シール５０とは、第１断熱空間１４０によって離間している。フランジ４０と燃料シール５０とは、第１断熱空間１４０及び第２断熱空間１５０によって離間している。
第１断熱空間１４０と第２断熱空間１５０には、例えば空気が封入されている。このため、第１断熱空間１４０は、内燃機関２００の熱がオイルシール６０を経由して副加圧室１２２内の燃料に伝熱することを抑制可能である。また、第２断熱空間１５０は、内燃機関２００の熱がフランジ４０を経由して副加圧室１２２内の燃料に伝熱することを抑制可能である。
【００３５】
次に、ダンパ装置５について説明する。
図１に示すように、ハウジング１１には、シリンダ１４の反対側に、シリンダ１４側に凹むダンパハウジング１１１が設けられている。ダンパハウジング１１１は、ハウジング１１の外側に開口している。このダンパハウジング１１１の開口を蓋部材１２が塞いでいる。ダンパハウジング１１１と蓋部材１２との間に、第１燃料室１１０が形成される。
第１燃料室１１０は、燃料パイプ１７及び戻り通路１０６を通じて副加圧室１２２と連通している。また、第１燃料室１１０は、供給通路１００を通じて加圧室１２１と連通している。また、第１燃料室１１０は、図示しない通路を通じて図示しない燃料入口と連通している。
プランジャ１３の往復移動により供給通路１００から加圧室１２１側へ吸入される燃料、及び、加圧室１２１から供給通路１００側へ排出された燃料により供給通路１００に燃圧脈動が生じる。
【００３６】
第１燃料室１１０には、パルセーションダンパ２１０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、カバー部材２１１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第１燃料室１１０の圧力変化に応じて弾性変形することで、第１燃料室１１０の燃圧脈動を低減する。
カバー部材２１１は、２枚の金属ダイアフラムが互いに離れる方向への変位を規制し、金属ダイアフラムの応力振幅を低減する。カバー部材２１１から径外方向へ延びる複数個の取付部２１２は、ダンパハウジング１１１の内壁に接続されている。これにより、パルセーションダンパ２１０が第１燃料室１１０に設置される。
【００３７】
続いて、吸入弁部３０について説明する。
吸入弁部３０は加圧室１２１の径外方向に設けられている。吸入弁部３０に形成される供給通路１００を燃料溜り１０１と称する。
弁ボディ３１は、燃料溜り１０１の加圧室１２１側に収容されている。弁ボディ３１の内側にテーパ状の弁座３４が形成されている。
吸入弁３５は弁座３４の加圧室１２１側に配置されている。吸入弁３５は、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の弁座３４側に形成された弁シートは、弁ボディ３１の弁座３４に着座および離座可能である。
【００３８】
吸入弁３５の加圧室１２１側にストッパ３９が固定されている。このストッパ３９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３９の内側と吸入弁３５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を弁座３４に着座させる方向、すなわち閉弁方向へ付勢している。
ストッパ３９には、ストッパ３９の軸に対して傾斜する傾斜通路１０４が周方向に複数形成されている。
【００３９】
次に電磁駆動部７０について説明する。
電磁駆動部７０は、コイル７１、固定コア７２、可動コア７３、接続部材７５などから構成される。
接続部材７５は磁性体からなり、吸入弁部３０の燃料溜り１０１を塞いでいる。接続部材７５は、固定コア７２及びコネクタ７７を保持している。
接続部材７５の加圧室１２１と反対側に磁性体からなる固定コア７２が設けられている。固定コア７２と接続部材７５との間の磁気的な短絡を非磁性体からなる筒部材７９が防止している。
固定コア７２の径方向外側に樹脂製のスプール７８が設けられている。スプール７８の径外側にコイル７１が巻回されている。
【００４０】
可動コア７３は磁性体からなり、接続部材７５の固定コア７２側に設けられた収容室に軸方向に往復移動可能に収容されている。
接続部材７５の中央に設けられた孔の内壁には、ガイド筒が取り付けられている。
ニードル３８は略円筒状に形成され、ガイド筒の内壁に案内されて往復移動する。ニードル３８は、一方の端部が可動コア７３と一体に組み付けられ、他方の端部が吸入弁３５の電磁駆動部７０側の端面に当接するように設置されている。
【００４１】
固定コア７２と可動コア７３との間に第２スプリング２２が設けられている。この第２スプリング２２は、ストッパ３９側の第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７３を吸入弁３５側へ付勢している。
コイル７１に通電していないとき、可動コア７３は固定コア７２に吸引されず、第２スプリング２２の弾性力により互いに離れている。このため、可動コア７３と一体のニードル３８が吸入弁３５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７１に通電されると、固定コア７２、可動コア７３、接続部材７５などによって形成された磁気回路に磁束が流れ、可動コア７３は固定コア７２に吸引される。可動コア７３と一体のニードル３８が固定コア７２側へ移動し、ニードル３８は吸入弁３５に対する押圧力を解除する。そのため第１スプリング２１の弾性力によって、吸入弁３５は閉弁することが可能となる。
【００４２】
次に吐出弁部９０について説明する。
加圧室１２１と燃料出口９１とを吐出通路１１４が連通している。
吐出弁９２は、有底筒状に形成され、吐出通路１１４に往復移動可能に収容されている。吐出弁９２は、吐出通路１１４に内壁に形成された弁座９５に着座することで吐出通路１１４を閉塞し、弁座９５から離座することで吐出通路１１４を開放する。
吐出弁９２の燃料出口９１側に筒状の規制部材９３が設けられている。規制部材９３は、吐出弁９２の燃料出口９１側への移動を規制する。
スプリング９４は、一端が規制部材９３に当接し、他端が吐出弁９２に当接している。スプリング９４は、吐出弁９２を弁座９５側へ付勢している。規制部材９３の設置位置によって、スプリング９４のばね荷重を設定し、吐出弁９２の開弁圧を調整することができる。
【００４３】
加圧室１２１の燃料の圧力が上昇し、加圧室１２１側の燃料から吐出弁９２が受ける力がスプリング９４のばね力と弁座９５の下流側の燃料から受ける力との和よりも大きくなると、吐出弁９２は弁座９５から離座する。これにより、加圧室１２１から吐出通路１１４を通り、燃料出口９１から燃料が吐出される。
一方、加圧室１２１の燃料の圧力が低下し、加圧室１２１側の燃料から吐出弁９２が受ける力がスプリング９４のばね力と弁座９５の下流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９２は弁座９５に着座する。これにより、弁座９５の下流側の燃料が加圧室１２１へ逆流することが防止される。
【００４４】
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７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。吐出弁９２は弁座９５に着座し、吐出通路１１４を閉塞する。
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７１への通電は停止されているので、可動コア７３とニードル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、第１燃料室１１０から供給通路１００を経由し、加圧室１２１に燃料が吸入される。
【００４５】
吸入行程では、プランジャ１３の下降により、副加圧室１２２の容積が減少する。したがって、副加圧室１２２の燃料は、燃料パイプ１７及び戻り通路１０６を経由し、第１燃料室１１０へ送り出される。
ここで、大径部１３３と段差面１３２との断面積比は概ね１：０．６である。したがって、加圧室１２１の容積の増加分と副加圧室１２２の容積の減少分の比も１：０．６となる。よって、加圧室１２１が吸入する燃料の約６０％が副加圧室１２２から供給され、残りの約４０％が燃料入口から吸入される。これにより、加圧室１２１への燃料の吸入効率が向上するとともに、燃圧脈動が低減される。
【００４６】
（２）調量行程
カムシャフト７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７１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を経由し、第１燃料室１１０へ戻される。したがって、加圧室１２１の圧力は上昇しない。
【００４７】
調量行程では、プランジャ１３の上昇により、副加圧室１２２の容積が増大する。したがって、第１燃料室１１０の燃料は、戻り通路１０６及び燃料パイプ１７を経由し、副加圧室１２２へ流入する。
このとき、加圧室１２１から第１燃料室１１０側へ排出される低圧燃料の容積の約６０％が、第１燃料室１１０から副加圧室１２２に吸入される。これにより、燃圧脈動の約６０％が低減される。
【００４８】
（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７１へ通電される。するとコイル７１に発生する磁界により、固定コア７２と可動コア７３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７３とニードル３８は固定コア７２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から第１燃料室１１０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。
【００４９】
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。加圧室１２１の燃料圧力が吐出弁９２に作用する力が、吐出通路１１４の燃料圧力が吐出弁９２に作用する力およびスプリング９４の付勢力よりも大きくなると、吐出弁９２が開弁する。これにより、加圧室１２１で加圧された高圧燃料は吐出通路１１４を経由して燃料出口９１から吐出する。
なお、加圧行程の途中でコイル７１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。
【００５０】
高圧ポンプ１０は、（１）から（３）の行程を繰り返し、内燃機関２００に必要な量の燃料を加圧して吐出する。
コイル７１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、吐出通路１１４から吐出される燃料が多くなる。
一方、コイル７１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、吐出通路１１４から吐出される燃料が少なくなる。
このように、コイル７１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２００が必要とする量に制御することができる。
【００５１】
本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、オイルシール６０と燃料シール５０が第１断熱空間１４０によって離間している。第１断熱空間１４０には例えば空気が封入されている。このため、内燃機関２００のオイルがオイルシール６０にかかり、オイルシール６０に伝熱した場合、オイルシール６０から副加圧室１２２への伝熱が第１断熱空間１４０によって抑制される。
また、本実施形態では、フランジ４０と燃料シール５０とが第２断熱空間１５０によって離間している。第２断熱空間１５０にも例えば空気が封入されている。第２燃料空間と第１燃料空間とは、全周に亘り軸方向に連通している。このため、内燃機関２００からフランジ４０に伝熱した場合、フランジ４０から副加圧室１２２への伝熱が第１断熱空間１４０及び第２断熱空間１５０によって抑制される。このため、副加圧室１２２から第１燃料室１１０へ流れる燃料の温度上昇が抑制され、第１燃料室１１０を含む供給通路１００のベーパの発生を抑制可能になる。したがって、高圧ポンプ１０がベーパロックすることを抑制することができる。
（２）本実施形態では、加圧室１２１から第１燃料室１１０に燃料が排出されるとき、第１燃料室１１０から副加圧室１２２に燃料が吸入される。また、第１燃料室１１０から加圧室１２１に燃料が吸入されるとき、副加圧室１２２から第１燃料室１１０に燃料が排出される。したがって、第１燃料室１１０に生じる燃圧脈動が低減される。ところで、第１燃料室１１０と副加圧室１２２とを燃料が循環すると、副加圧室１２２の燃料温度が上昇した場合、それに伴って第１燃料室１１０の燃料温度が上昇することになる。しかし、第１断熱空間１４０及び第２断熱空間１５０により、内燃機関２００から副加圧室１２２への伝熱が抑制されるので、第１燃料室１１０の燃料温度の上昇を抑制することができる。よって、高圧ポンプ１０がベーパロックすることを抑制することができる。
（３）本実施形態では、シリンダ１４は、副加圧室１２２を形成する拡径部１４１を有する。そして、燃料シール外環５２は、軸方向の一方の側が拡径部１４１の径方向の外壁に接続されている。このため、燃料シール５０とシリンダ１４とを接続するときに生じるシリンダ１４のひずみ等がプランジャ１３とシリンダ１４との隙間の精度に影響することを抑制することができる。
【００５２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による高圧ポンプを図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、燃料シール外環５２の軸方向の一方の側が拡径部１４１よりも加圧室１２１側のシリンダ１４の径方向の外壁に接続される。燃料シール５０は、シリンダ１４のうちで拡径部１４１よりも肉厚の厚い部分に接続される。このため、燃料シール５０とシリンダ１４とを接続するときに生じるシリンダ１４のひずみ等を抑制することができる。したがって、プランジャ１３とシリンダ１４との隙間の精度を維持することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による高圧ポンプを図７に示す。本実施形態では、オイルシール外環６２は、軸方向の一方の側から径外方向に延びる縁部６３を有している。縁部６３は、スプリング１９とスプリング係止部４６とに挟まれ、スプリング１９の弾性力によってスプリング係止部４６に押し付けられている。
本実施形態では、簡素な構成でオイルシール外環６２をフランジ４０に取り付けることができる。また、スプリング係止部４６の内径とオイルシール外環６２の外径との加工精度が要求されないので、製造コストを低減することができる。
【００５４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による高圧ポンプを図８に示す。本実施形態では、シリンダ１４、燃料シール外環５２、及びオイルシール外環６２が、フランジ４０のスプリング係止部４６よりもカムシャフト７側に延びている。また、第１、第２実施形態と比較して、プランジャ１３の大径部１３３が軸方向に長くなり、小径部１３１が軸方向に短くなっている。これにより、シリンダ内壁とプランジャ外壁によるシール長を長くすることが可能になる。したがって、加圧室１２１から副加圧室１２２にリークする燃料が少なくなるので、高圧ポンプの吐出効率を高めることができる。
【００５５】
（第５実施形態）
本発明の第４実施形態による高圧ポンプを図９に示す。本実施形態では、オイルシール外環６２は、保持部６４と樹脂パイプ６５とからなる。保持部６４は、例えば金属から形成され、オイルシールエレメント６１を保持する。樹脂パイプ６６５は、例えば樹脂から筒状に形成され、軸方向の一方の側がフランジ４０のスプリング係止部４６に接続され、他方の側が保持部６４に接続される。保持部６４と樹脂パイプ６５とは、例えばインサート成形される。
これにより、有底筒状に形成されるオイルシール外環６２の軸方向の長さを容易に長くすることが可能になる。したがって、シリンダ１４の内壁とプランジャ１３の外壁によるシール長を長くすることができるので、高圧ポンプの吐出効率を高めることができる。
また、一般に樹脂は金属よりも熱伝達係数が小さい。このため、樹脂パイプ６５により、内燃機関２００の熱が第１断熱空間１４０の空気に伝熱することを抑制することができる。
【００５６】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による高圧ポンプを図１０に示す。本実施形態においても、オイルシール外環６２は、保持部６４と樹脂パイプ６５とからなる。樹脂パイプ６５は、軸方向の一方の側から径外方向に延びる縁部６３を有している。スプリング係止部４６の加圧室１２１側の第２多段部４８に接続されている。これにより、フランジ４０から樹脂パイプ６５が脱落することを確実に防ぐことができる。
【００５７】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態による高圧ポンプを図１１に示す。本実施形態では、ハウジング１１とハウジングカバー１１２とが別体で構成されている。ハウジングカバー１１２は、例えば樹脂から環状に形成される。
これにより、第２断熱空間１５０を形成する際のハウジング１１の切削加工による材料の損失を少なくすることが可能になる。したがって、高圧ポンプの製造コストを低減することが可能である。
また、ハウジングカバー１１２を樹脂で形成することで、内燃機関２００の熱がフランジ４０からハウジングカバー１１２を経由してハウジング１１へ伝熱することを抑制することができる。
【００５８】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態による高圧ポンプを図１２に示す。本実施形態では、フランジ４０のスプリング係止部４６が取付部４２よりも加圧室１２１側に設けられている。また、本実施形態では、第１段部４７と第２段部４８が設けられていない。これにより、スプリング１９の加圧室１２１側の端部を加圧室１２１側に近づけ、プランジャ１３の小径部１３１の軸方向の長さを短くすることが可能になる。このため、プランジャ１３の質量が小さくなる。したがって、スプリングの弾性力を小さくすることができることから、プランジャ１３を駆動するカムシャフト７の駆動力を低減することが可能になる。
また、本実施形態では、燃料パイプ１７が小径に形成されている。このため、燃料パイプ１７とフランジ４０とが離間している。したがって、フランジ４０から燃料パイプ１７への伝熱を抑制することができる。
【００５９】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態による高圧ポンプを図１３に示す。本実施形態では、燃料パイプ１７１と戻り流路１０７は、副加圧室１２２と吸入弁部３０の燃料溜り１０１とを連通している。
これにより、副加圧室１２２の燃料は、第１燃料室１１０を経由することなく、燃料溜り１０１と流通する。このため、第１燃料室１１０と燃料溜り１０１との間を連通する供給通路１００を流れる燃料を、副加圧室１２２の容積分、少なくすることが可能になる。したがって、供給通路１００の内径を小さく形成し、高圧ポンプの体格を小さくすることができる。
【００６０】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態による高圧ポンプを図１４に示す。本実施形態では、シリンダ１４は、燃料シール外環５２が接続する個所の径内方向の内壁に、径外方向へ凹む環状溝１４３を有している。
これにより、燃料シール外環５２とシリンダ１４の外壁とを接続するときに生じるシリンダ１４のひずみ等を環状溝１４３によって吸収することができる。
さらに、環状溝１４３に満たされる燃料により、プランジャ１３とシリンダ１４との摺接による温度上昇が抑制される。したがって、プランジャ１３の焼き付きを防止することができる。
【００６１】
（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態による高圧ポンプを図１５に示す。本実施形態では、オイルシール外環６２は、その外壁と内壁とに断熱処理加工１４６が施されている。また、フランジ４０の内側、ハウジング１１の内側、及びハウジングカバー１１２の内側に断熱処理加工１５１が施されている。つまり、第１断熱空間１４０の内壁及び第２断熱空間１５０の内壁に断熱処理加工１４６、１５１が施されている。
図１５では、オイルシール外環６２に断熱処理加工１４６が施される箇所を間隔の広い破線で示し、第２断熱空間１５０の内壁に断熱処理加工１５１が施される箇所を間隔の狭い破線で示している。なお、破線は、説明のために各構成から離れた位置に記載されているが、断熱処理加工１４６、１５１は各構成の内壁又は外壁に加工される。
断熱処理加工１４６、１５１としては、樹脂コーティング又は断熱塗装が例示される。樹脂コーティングとしては、フッ素コーティングが例示される。また、断熱塗装としては、ガイナ（登録商標）、ＳＥ４０、ＣＣ１００が例示される。
これにより、内燃機関２００から副加圧室１２２への伝熱をオイルシール外環６２の断熱処理加工１４６、及び第１断熱空間１４０の内壁及び第２断熱空間１５０の内壁の断熱処理加工１５１によって抑制することができる。なお、特にオイルシール外環６２への断熱処理加工１４６が副加圧室１２２への伝熱抑制に効果が高い。
【００６２】
（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態による高圧ポンプを図１６に示す。本実施形態では、第１断熱空間１４０、及び第２断熱空間１５０が設けられていない。
ハウジング１１は、内燃機関２００の高圧ポンプ取付箇所の穴２０１に挿入される筒部１１３を有している。筒部１１３の径内側に加圧室１２１側へ略円環状に凹む凹部１１５が設けられている。凹部１６には、ストッパエレメント１１６が嵌め込まれている。ストッパエレメント１１６の加圧室１２１側に燃料シールエレメント５１が設けられ、ストッパエレメント１１６のカムシャフト７側にオイルシール外環６２及びオイルシールエレメント６１が設けられている。
本実施形態では、ストッパエレメント１１６の内壁及び外壁に断熱処理加工（図示していない）が施されている。
これにより、内燃機関２００から副加圧室１２２への伝熱をストッパエレメント１１６の断熱処理加工によって抑制することができる。
【００６３】
（第１３実施形態）
本発明の第１３実施形態による高圧ポンプを図１７〜図１９に示す。本実施形態では、燃料シール外環５２の一方の側が、カムシャフト７側よりも加圧室１２１側の径が大きい、いわゆるラッパ状に形成されている。燃料シール外環５２は、一方の側が第２断熱空間１５０を形成するハウジング１１の内壁と平行に延び、そのハウジング１１の内壁に液密に接続されている。これにより、燃料シール外環５２の径内側、かつ、シリンダ１４の径外側に第２燃料室１２０が形成される。
プランジャストッパ８５は、板材をプレス加工することで形成される。プランジャ１３の基部８６の外縁から軸方向加圧室１２１側に複数の周壁８７が延びている。各周壁８７と周壁との間に溝路８４が形成される。周壁８７は、径内方向に凸状に形成された係止部８８を有する。この係止部８８は、シリンダ１４の外壁に形成された嵌合溝１４４に嵌まり込む。これにより、プランジャストッパ８５はシリンダ１４に取り付けられる。
プランジャストッパ８５の径内側に副加圧室１２２が形成される。副加圧室１２２は、溝路８４を通じて第２燃料室１２０と連通している。第２燃料室１２０は、戻り通路１０６を通じて第１燃料室１１０に連通している。
本実施形態では、第２燃料室１２０を形成することで、第１燃料室１１０と連通して燃料を溜めることの可能な容積が大きくなるので、燃圧脈動低減効果を高めることができる。
また、本実施形態では、副加圧室１２２と戻り通路１０６とを接続する燃料パイプ１７を廃止することが可能になるので、製造コストを低減することができる。
【００６４】
（第１４実施形態）
本発明の第１４実施形態による高圧ポンプを図２０に示す。本実施形態では、プランジャストッパ８９が円環状に形成されている。プランジャストッパ８９とシリンダ１４との間には燃料の流れる流路が形成されている。この構成によっても、シリンダ１４の内側に、プランジャ１３の往復移動により容積が可変する副加圧室１２２を形成することが可能である。
【００６５】
（第１５実施形態）
本発明の第１５実施形態による高圧ポンプを図２１に示す。本実施形態では、燃料シール外環５２の一方の側がハウジングカバー１１２の内壁に液密に接続されている。これにより、第２燃料室１２０の容積を大きくすることができる。したがって、燃圧脈動低減効果を高めることができる。
【００６６】
（第１６実施形態）
本発明の第１６実施形態による高圧ポンプを図２２及び図２３に示す。本実施形態では、燃料シール外環５２は、径外方向に凸状の複数の通路部５５、及び各通路部５５と通路部５５とを周方向に接続する接続部５６を有する。接続部５６の径内方向の内壁は、シリンダ１４の径方向の外壁に当接又は接触する。通路部５５の内壁は、シリンダ１４の外壁と離間している。これにより、通路部５５とシリンダ１４との間を通り、副加圧室１２２と第２燃料室１２０との間を燃料が流通可能である。
本実施形態では、接続部５６の径内方向の内壁とシリンダ１４の径外方向の外壁とが当接又は接触することで、シリンダ１４と燃料シールエレメント５１とを同軸に設置することが可能になる。したがって、燃料シールエレメント５１は、プランジャ１３周囲の燃料油膜の厚さを確実に規制することができる。
【００６７】
（第１７実施形態）
本発明の第１７実施形態による高圧ポンプを図２４及び図２５に示す。本実施形態では、燃料シール外環５２には、通路部が形成されていない。その代り、シリンダ１４には、周方向の一部に軸方向に延びる切欠部１４５が形成されている。これにより、副加圧室１２２と第２燃料室１２０とを燃料が流通可能になる。
燃料シール外環５２の内壁は、シリンダ１４の径方向の外壁に当接又は接触する。また、燃料シール外環５２は、ハウジングカバー１１２に液密に接続される。
本実施形態では、第１６実施形態と比較して、燃料シール外環５２の内壁とシリンダ１４の径方向の外壁とが当接又は接触する面積が増えるので、シリンダ１４と燃料シールエレメント５１とを確実に同軸に設置することができる。
【００６８】
（第１８実施形態）
本発明の第１８実施形態による高圧ポンプを図２６に示す。本実施形態では、燃料シール外環５２がフランジ４０の嵌合部４３に液密に接続されている。これにより、第２燃料室１２０の容積を大きくすることができる。したがって、燃圧脈動低減効果を高めることができる。
【００６９】
（第１９実施形態）
本発明の第１９実施形態による高圧ポンプを図２７に示す。本実施形態では、シリンダ１４には、周方向の一部に軸方向に延びる切欠部１４５が形成されている。燃料シール外環５２の内壁は、シリンダ１４の径方向の外壁に当接又は接触する。
燃料シール外環５２は、フランジ４０の嵌合部４３に液密に接続されている。
本実施形態では、シリンダ１４と燃料シールエレメント５１とを確実に同軸に設置することができる。また、第２燃料室１２０の容積を大きくし、燃圧脈動低減効果を高めることができる。
【００７０】
（第２０実施形態）
本発明の第２０実施形態による高圧ポンプを図２８及び図２９に示す。本実施形態では、燃料シール外環は、第１燃料シール外環５７と第２燃料シール外環５８とからなる。第１燃料シール外環５７は、燃料シールエレメント５１を係止する。第２燃料シール外環５８は、軸方向の一方の側がハウジング１１に接続され、他方の側が第１燃料シール外環５７に接続される。第２燃料シール外環５８は、径外方向に凸状の複数の通路部５５、及び各通路部５５と通路部５５とを周方向に接続する接続部５６を有する。接続部５６の内壁は、シリンダ１４の径方向の外壁に当接又は接触する。通路部５５の内壁は、シリンダ１４の外壁と離間している。これにより、通路部５５とシリンダ１４との間を通り、副加圧室１２２と第２燃料室１２０との間を燃料が流通可能である。
本実施形態では、有底筒状に形成される燃料シール外環の軸方向の長さを容易に長くすることが可能になる。したがって、第２燃料室１２０を容易に、かつ、容積を大きく形成することができる。
また、本実施形態では、接続部５６の内壁とシリンダ１４の径方向の外壁とが当接又は接触することで、シリンダ１４と燃料シールエレメント５１とを同軸に設置することが可能になる。したがって、燃料シールエレメント５１は、プランジャ１３周囲の燃料油膜の厚さを確実に規制することができる。
【００７１】
（第２１実施形態）
本発明の第２１実施形態による高圧ポンプを図３０に示す。本実施形態では、ハウジング１１とシリンダ１４とが一体で形成されている。この構成においても、高圧ポンプは、第１断熱空間１４０と第２断熱空間１５０を有することにより、オイルシール６０から副加圧室１２２への伝熱を抑制し、かつ、フランジ４０から副加圧室１２２への伝熱を抑制することができる。
【００７２】
（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、プランジャに大径部と小径部とを形成し、プランジャの往復移動によって副加圧室の容積を可変するように構成した。これに対し、本発明は、プランジャを軸方向に同一の外径とし、シリンダとプランジャとの隙間からリークする燃料を貯留するリークリターン室として副加圧室を構成してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１    ・・・燃料供給系統
１０  ・・・高圧ポンプ
１１  ・・・ハウジング
１３  ・・・プランジャ
１４  ・・・シリンダ
１７  ・・・燃料パイプ（連通路）
３０  ・・・吸入弁部
４０  ・・・フランジ
５０  ・・・燃料シール
６０  ・・・オイルシール
９０  ・・・吐出弁部
１００・・・供給通路
１０６・・・戻り通路（連通路）
１１４・・・吐出通路
１２１・・・加圧室
１２２・・・副加圧室
１３１・・・小径部
１３３・・・大径部
１４０・・・第１断熱空間
１５０・・・第２断熱空間
２００・・・内燃機関
【図１】
0005703893.tif 000002
【図２】
0005703893.tif 000003
【図３】
0005703893.tif 000004
【図４】
0005703893.tif 000005
【図５】
0005703893.tif 000006
【図６】
0005703893.tif 000007
【図７】
0005703893.tif 000008
【図８】
0005703893.tif 000009
【図９】
0005703893.tif 000010
【図１０】
0005703893.tif 000011
【図１１】
0005703893.tif 000012
【図１２】
0005703893.tif 000013
【図１３】
0005703893.tif 000014
【図１４】
0005703893.tif 000015
【図１５】
0005703893.tif 000016
【図１６】
0005703893.tif 000017
【図１７】
0005703893.tif 000018
【図１８】
0005703893.tif 000019
【図１９】
0005703893.tif 000020
【図２０】
0005703893.tif 000021
【図２１】
0005703893.tif 000022
【図２２】
0005703893.tif 000023
【図２３】
0005703893.tif 000024
【図２４】
0005703893.tif 000025
【図２５】
0005703893.tif 000026
【図２６】
0005703893.tif 000027
【図２７】
0005703893.tif 000028
【図２８】
0005703893.tif 000029
【図２９】
0005703893.tif 000030
【図３０】
0005703893.tif 000031