(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室（２００）を有するハウジング（２０）と、
前記加圧室の容積を増減するよう移動し、前記加圧室内の燃料を加圧可能なプランジャ（１１）と、
前記加圧室に連通可能な燃料室（３００）を前記ハウジングとの間に形成しているカバー（３０）と、
前記燃料室と外部とを接続し、外部から前記燃料室へ流入する燃料が流れる流入通路（４１１）を有する流入通路部（４１）と、
前記燃料室と外部とを接続し、前記燃料室から外部へ流出する燃料が流れる流出通路（４２１）を有する流出通路部（４２）と、
前記加圧室で加圧された燃料を外部へ吐出する吐出部（１４）と、
前記燃料室に設けられ、内側に空間（８００）が形成された本体（８１）、前記空間と前記本体の外側とを接続するよう前記本体に形成された開口部（８４）、前記開口部から筒状に延びるよう形成された筒部（８５）、ならびに、前記開口部および前記筒部の内側に形成され前記空間と前記本体の外側とを接続する接続通路（８６）を有する共鳴部（８０）と、
を備える高圧ポンプ（１）。
【請求項２】
前記共鳴部は、前記接続通路に対し前記流出通路側の燃料の圧力脈動を低減可能である請求項１に記載の高圧ポンプ。
【請求項３】
前記筒部は、前記流出通路部と同軸に設けられている請求項１または２に記載の高圧ポンプ。
【請求項４】
前記流入通路部は、燃料タンク（２）内の燃料を汲み上げ吐出する燃料ポンプ（３）に接続され、
前記流出通路部は、燃料を噴射する第１燃料噴射弁（６）が接続される第１燃料レール（５）に接続され、
前記吐出部は、燃料を噴射する第２燃料噴射弁（８）が接続される第２燃料レール（７）に接続される請求項１〜３のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
【請求項５】
前記接続通路から前記第１燃料レールまでの距離をＬ、前記空間の体積をＶ、前記接続通路の通路径をｄ、前記接続通路の長さをＭとすると、
前記共鳴部は、
２Ｌ√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝π  （ここで、「＾」は、べき乗を表わす。）
の関係を満たすよう形成されている請求項４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、燃料を加圧して吐出する高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料ポンプにより汲み上げられた比較的低圧の燃料を高圧ポンプにより加圧して高圧燃料噴射弁に供給する一方で、低圧の燃料を例えば低圧燃料噴射弁等に供給する燃料供給システムが知られている。例えば特許文献１の燃料供給システムでは、低圧の燃料が高圧ポンプの燃料室を経由して低圧燃料噴射弁に供給されるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の燃料供給システムでは、複数の低圧燃料噴射弁が低圧燃料レールに接続している。高圧ポンプの燃料室と低圧燃料レールとは、低圧燃料配管により接続されている。低圧の燃料が燃料室から低圧燃料配管を経由して低圧燃料レールに流通するとき、流量変化のある管内では流体慣性力により、低圧燃料配管内に燃料の圧力脈動が生じる。低圧燃料配管内に燃料の圧力脈動が生じると、低圧燃料配管から振動に伴う騒音が放出されたり、低圧燃料配管の損傷を招いたりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料室から流出した燃料の圧力脈動を低減可能な高圧ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の高圧ポンプは、ハウジングとプランジャとカバーと流入通路部と流出通路部と吐出部と共鳴部とを備えている。
ハウジングは、加圧室を有している。
プランジャは、加圧室の容積を増減するよう移動し、加圧室内の燃料を加圧可能である。
カバーは、加圧室に連通可能な燃料室をハウジングとの間に形成している。
流入通路部は、燃料室と外部とを接続し、外部から燃料室へ流入する燃料が流れる流入通路を有している。
流出通路部は、燃料室と外部とを接続し、燃料室から外部へ流出する燃料が流れる流出通路を有している。
吐出部は、加圧室で加圧された燃料を外部へ吐出する。
【０００７】
共鳴部は、燃料室に設けられ、内側に空間が形成された本体、空間と本体の外側とを接続するよう本体に形成された開口部、開口部から筒状に延びるよう形成された筒部、ならびに、開口部および筒部の内側に形成され前記空間と本体の外側とを接続する接続通路を有している。すなわち、共鳴部は、所謂ヘルムホルツ共鳴器を構成している。
本発明では、共鳴部は、接続通路に対し流出通路側において、共鳴部の特性により決まる特定の周波数を中心とする燃料の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を低減することができる。したがって、流出通路を経由して燃料室から流出した燃料の圧力脈動を低減可能である。
【０００８】
本発明の高圧ポンプが、例えば流出通路部に低圧燃料配管が接続された状態で使用される場合、低圧の燃料が燃料室から低圧燃料配管を経由して低圧燃料レールに流通するとき、流量変化のある管内では流体慣性力により、低圧燃料配管内に燃料の圧力脈動が生じる。
ここで、共鳴部は、接続通路に対し流出通路側、すなわち、低圧燃料配管内に燃料の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を低減することができる。したがって、「低圧燃料配管内に生じる燃料の圧力脈動により、低圧燃料配管から振動に伴う騒音が放出されたり、低圧燃料配管が損傷したりすること」を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧ポンプを含む燃料供給システムを示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態による高圧ポンプを示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態による高圧ポンプを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態による高圧ポンプを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による高圧ポンプを図２に示す。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の高圧ポンプ１０を備える燃料供給システム１は、図示しない車両に設けられる。燃料供給システム１は、燃料タンク２、燃料ポンプ３、カム４、低圧燃料レール５、低圧燃料噴射弁６、高圧燃料レール７、高圧燃料噴射弁８、供給燃料配管１０１、低圧燃料配管１０２、高圧燃料配管１０３、高圧ポンプ１０等を備えている。
【００１２】
燃料タンク２には、燃料としてのガソリンが貯留される。燃料ポンプ３は、燃料タンク２内の燃料を汲み上げ吐出する。供給燃料配管１０１は、燃料ポンプ３と高圧ポンプ１０とを接続する。これにより、燃料ポンプ３で汲み上げられ吐出された燃料は、供給燃料配管１０１を経由して高圧ポンプ１０に流入する。
【００１３】
低圧燃料レール５は、例えば車両に搭載された４気筒のガソリンエンジンに設けられる。低圧燃料噴射弁６は、噴孔がエンジンの吸気ポート内に露出するよう設けられる。低圧燃料噴射弁６は、エンジンの気筒数に合わせて４つ設けられる。低圧燃料レール５には、４つの低圧燃料噴射弁６が接続される。
【００１４】
低圧燃料配管１０２は、高圧ポンプ１０と低圧燃料レール５とを接続する。供給燃料配管１０１から高圧ポンプ１０に流入した燃料は、高圧ポンプ１０で加圧されることなく、低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に供給される。これにより、低圧燃料レール５内の燃料は比較的低圧に保たれる。低圧燃料噴射弁６は、図示しないＥＣＵからの指令により開閉弁し、低圧燃料レール５内の燃料をエンジンの吸気ポート内に噴射する。低圧燃料噴射弁６から噴射された燃料は、吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室に供給される。このように、低圧燃料噴射弁６は、所謂ポート噴射式（ＰＦＩ）の燃料噴射弁である。
【００１５】
高圧燃料レール７は、エンジンのエンジンヘッドに設けられる。高圧燃料噴射弁８は、噴孔がエンジンの燃焼室内に露出するよう設けられる。高圧燃料噴射弁８は、エンジンの気筒数に合わせて４つ設けられる。高圧燃料レール７には、４つの高圧燃料噴射弁８が接続される。
【００１６】
高圧燃料配管１０３は、高圧ポンプ１０と高圧燃料レール７とを接続する。供給燃料配管１０１から高圧ポンプ１０に流入した燃料は、高圧ポンプ１０で加圧され、高圧燃料配管１０３を経由して高圧燃料レール７に供給される。これにより、高圧燃料レール７内の燃料は比較的高圧に保たれる。高圧燃料噴射弁８は、ＥＣＵからの指令により開閉弁し、高圧燃料レール７内の燃料をエンジンの燃焼室内に噴射する。このように、高圧燃料噴射弁８は、所謂直噴式（ＤＩ）の燃料噴射弁である。
【００１７】
ここで、低圧燃料レール５、低圧燃料噴射弁６、高圧燃料レール７、高圧燃料噴射弁８は、それぞれ、特許請求の範囲における「第１燃料レール」、「第１燃料噴射弁」、「第２燃料レール」、「第２燃料噴射弁」に対応している。
【００１８】
図２に示すように、高圧ポンプ１０は、ハウジング２０、プランジャ１１、カバー３０、流入通路部４１、流出通路部４２、吸入弁部５０、電磁駆動部６０、吐出部１４、吐出リリーフ弁部７０、共鳴部８０等を備えている。
ハウジング２０は、上ハウジング２１、下ハウジング２２、シリンダ２３等を有している。
上ハウジング２１、下ハウジング２２、シリンダ２３は、例えばステンレス等の金属により形成されている。
【００１９】
上ハウジング２１は、略直方体状に形成されている。上ハウジング２１は、穴部２１１、吸入穴部２１２、吐出穴部２１３を有している。穴部２１１は、上ハウジング２１の中央を円筒状に貫くよう形成されている。吸入穴部２１２は、上ハウジング２１の長手方向の一方の端面と穴部２１１とを接続するよう円筒状に形成されている。吐出穴部２１３は、上ハウジング２１の長手方向の他方の端面と穴部２１１とを接続するよう円筒状に形成されている。
【００２０】
下ハウジング２２は、略板状に形成されている。下ハウジング２２は、穴部２２１を有している。穴部２２１は、下ハウジング２２の中央を板厚方向に円筒状に貫くよう形成されている。下ハウジング２２は、穴部２２１が上ハウジング２１の穴部２１１と同軸になるよう上ハウジング２１に当接して設けられている。
【００２１】
シリンダ２３は、シリンダ穴部２３１を有している。シリンダ穴部２３１は、円柱状の部材の一方の端面から他方の端面側へ延びるよう円筒状に形成されている。すなわち、シリンダ２３は、筒部、および、筒部の一端を塞ぐ底部を有する有底筒状に形成されている。
【００２２】
シリンダ２３は、下ハウジング２２の穴部２２１および上ハウジング２１の穴部２１１に底部側の外壁が嵌合するよう上ハウジング２１および下ハウジング２２と一体に設けられている。シリンダ２３は、吸入開口部２３２、吐出開口部２３３を有している。吸入開口部２３２は、シリンダ穴部２３１の底部側の端部と上ハウジング２１の吸入穴部２１２とを接続するよう形成されている。吐出開口部２３３は、シリンダ穴部２３１の底部側の端部と上ハウジング２１の吐出穴部２１３とを接続するよう形成されている。すなわち、吸入開口部２３２と吐出開口部２３３とは、シリンダ２３の軸を挟んで対向するよう形成されている。
【００２３】
プランジャ１１は、例えばステンレス等の金属により略円柱状に形成されている。プランジャ１１は、一端側がシリンダ２３のシリンダ穴部２３１に挿入されるようにして設けられている。シリンダ穴部２３１のシリンダ２３の内壁とプランジャ１１の一端との間に加圧室２００が形成されている。加圧室２００は、吸入開口部２３２および吐出開口部２３３に接続している。
【００２４】
プランジャ１１の外径は、シリンダ２３の内径、すなわち、シリンダ穴部２３１の径よりやや小さく形成されている。そのため、プランジャ１１は、外壁がシリンダ２３の内壁と摺動しつつ、シリンダ穴部２３１内を軸方向に往復移動可能である。プランジャ１１がシリンダ穴部２３１内を往復移動するとき、加圧室２００の容積が増減する。
【００２５】
プランジャ１１の他端には、スプリングシート１２が設けられている。スプリングシート１２と下ハウジング２２との間には、スプリング１３が設けられている。スプリング１３は、例えばコイルスプリングであり、スプリングシート１２をプランジャ１１とともに、加圧室２００とは反対側に付勢している。
【００２６】
高圧ポンプ１０は、プランジャ１１の他端がカム４に当接するようエンジンに設けられる（図１参照）。カム４は、エンジンの従動軸とともに回転する。カム４が回転すると、カム４に当接しスプリング１３により付勢されているプランジャ１１は、軸方向に往復移動する。すなわち、エンジンの運転中、カム４が回転すると、プランジャ１１が往復移動し、加圧室２００の容積が増減する。
【００２７】
カバー３０は、例えばステンレス等の金属により形成されている。カバー３０は、カバー筒部３１、カバー底部３２等を有している。
カバー筒部３１は、筒状に形成されている。カバー底部３２は、カバー筒部３１の一端を塞ぐようカバー筒部３１と一体に形成されている。すなわち、カバー３０は、有底筒状に形成されている。
カバー３０は、流入開口部３３、流出開口部３４、カバー開口部３５、３６を有している。
【００２８】
流入開口部３３は、カバー筒部３１の内側と外側とを接続するよう円筒状に形成されている。流出開口部３４は、カバー底部３２の中央を板厚方向に貫くよう円筒状に形成されている。カバー開口部３５、３６は、それぞれ、カバー筒部３１の内側と外側とを接続するよう円筒状に形成されている。カバー開口部３５とカバー開口部３６とは、カバー筒部３１の軸を挟んで対向するよう形成されている。ここで、流入開口部３３は、カバー筒部３１の周方向において、カバー開口部３５とカバー開口部３６との概ね中間位置に形成されている。
【００２９】
カバー３０は、内側に上ハウジング２１を収容し、カバー筒部３１のカバー底部３２とは反対側の端部が、下ハウジング２２の上ハウジング２１側の面に当接するよう設けられている。カバー３０は、ハウジング２０の上ハウジング２１、下ハウジング２２、シリンダ２３との間に燃料室３００を形成している。ここで、カバー筒部３１の端部と下ハウジング２２とは、例えば溶接により周方向の全域に亘り接合されている。これにより、カバー筒部３１と下ハウジング２２との間は、液密に保たれている。また、カバー３０は、カバー開口部３５と上ハウジング２１の吸入穴部２１２とが対応し、カバー開口部３６と上ハウジング２１の吐出穴部２１３とが対応するよう設けられている。
【００３０】
流入通路部４１は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。流入通路部４１は、内側に流入通路４１１を有している。
流入通路部４１は、一端がカバー筒部３１の外壁のうち流入開口部３３の外側の部位に接合するよう設けられている。流入通路部４１とカバー筒部３１とは、例えば溶接により流入通路部４１の周方向の全域に亘り接合されている。
【００３１】
流入通路４１１は、カバー３０の流入開口部３３を経由して燃料室３００に接続している。流入通路部４１の他端は、供給燃料配管１０１に接続される。これにより、燃料ポンプ３から吐出される燃料は、供給燃料配管１０１、流入通路４１１、流入開口部３３を経由して燃料室３００に流入する。
流出通路部４２は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。流出通路部４２は、内側に流出通路４２１を有している。
流出通路部４２は、一端がカバー底部３２の外壁のうち流出開口部３４の外側の部位に接合するよう設けられている。流出通路部４２とカバー底部３２とは、例えば溶接により流出通路部４２の周方向の全域に亘り接合されている。
【００３２】
流出通路４２１は、カバー３０の流出開口部３４を経由して燃料室３００に接続している。流出通路部４２の他端は、低圧燃料配管１０２に接続される。これにより、供給燃料配管１０１、流入通路４１１、流入開口部３３を経由して燃料室３００に流入した燃料は、流出開口部３４、流出通路４２１を経由して低圧燃料配管１０２に流出する。低圧燃料配管１０２に流出した燃料は、低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に供給される。
吸入弁部５０は、上ハウジング２１の吸入穴部２１２に設けられている。吸入弁部５０は、弁座部５１、吸入弁体５２、スプリング５３、ストッパ５４等を有している。
【００３３】
弁座部５１は、例えばステンレス等の金属により環状に形成され、外壁が上ハウジング２１の吸入穴部２１２の壁面に嵌合するよう設けられている。弁座部５１に対し加圧室２００側の面において中央の穴部の外側に環状の吸入弁座５１１が形成されている。
吸入弁体５２は、例えばステンレス等の金属により略円板状に形成され、弁座部５１の加圧室２００側に設けられている。吸入弁体５２は、一方の端面の外縁部が吸入弁座５１１に当接可能に設けられている。
【００３４】
スプリング５３は、例えばコイルスプリングであり、吸入弁体５２の加圧室２００側に設けられている。ストッパ５４は、例えばステンレス等の金属により皿状に形成され、外壁が上ハウジング２１の吸入穴部２１２の壁面に嵌合するよう、スプリング５３に対し加圧室２００側に設けられている。スプリング５３は、一端が吸入弁体５２に当接し、他端がストッパ５４に当接している。これにより、スプリング５３は、吸入弁体５２を吸入弁座５１１側に付勢している。
【００３５】
ストッパ５４は、吸入弁体５２の加圧室２００側の端面の外縁部と当接可能に設けられている。ストッパ５４は、吸入弁体５２が当接したとき、吸入弁体５２の加圧室２００側への移動を規制可能である。すなわち、吸入弁体５２は、吸入弁座５１１とストッパ５４との間で往復移動可能に設けられている。
【００３６】
電磁駆動部６０は、カバー３０のカバー開口部３５および上ハウジング２１の吸入穴部２１２に挿入された状態で設けられている。電磁駆動部６０は、筒部６１、支持部６２、ニードル６３、スプリング６４、可動コア６５、固定コア６６、コイル６７等を有している。
【００３７】
筒部６１は、例えば磁性材料により略円筒状に形成されている。筒部６１は、一端が上ハウジング２１の吸入穴部２１２にねじ込まれた状態で設けられている。ここで、筒部６１は、弁座部５１およびストッパ５４を加圧室２００側に付勢し上ハウジング２１の内壁に押し付けている。
【００３８】
筒部６１には、内側と外側とを接続する吸入孔６１１が形成されている。吸入孔６１１は、筒部６１の周方向に複数形成されている。燃料室３００の燃料は、吸入孔６１１、筒部６１の内側、弁座部５１の内側、吸入弁体５２の周囲、ストッパ５４の外縁部に形成された流路、吸入開口部２３２を経由して加圧室２００に流通可能である。
【００３９】
筒部６１の吸入孔６１１に対し加圧室２００とは反対側の外壁とカバー３０のカバー開口部３５の周囲とは、例えば溶接により筒部６１の周方向の全域に亘り接合されている。これにより、カバー開口部３５と筒部６１の外壁との間は液密に保たれている。
支持部６２は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成され、外壁が筒部６１の内壁に嵌合するよう設けられている。
【００４０】
ニードル６３は、例えばステンレス等の金属により棒状に形成され、外壁が支持部６２の内壁に摺動可能に設けられている。支持部６２は、ニードル６３を軸方向に往復移動可能に支持している。ニードル６３の一端は、吸入弁体５２の加圧室２００とは反対側の端面の中央に当接可能である。
【００４１】
スプリング６４は、例えばコイルスプリングであり、支持部６２の内側に設けられている。スプリング５３は、一端がニードル６３に当接し、他端が支持部６２に当接している。これにより、スプリング６４は、ニードル６３を吸入弁体５２側に付勢している。
【００４２】
スプリング６４の付勢力は、スプリング５３の付勢力より大きく設定されている。そのため、ニードル６３に対しスプリング６４以外からの外力が作用していない状態では、吸入弁体５２は、スプリング６４およびニードル６３により加圧室２００側に付勢され、ストッパ５４に押し付けられた状態となる。このとき、吸入弁体５２は、吸入弁座５１１から離間し、開弁した状態である。
可動コア６５は、例えば磁性材料により略円筒状に形成され、ニードル６３の他端に嵌合するようにして設けられている。
【００４３】
固定コア６６は、例えば磁性材料により略円柱状に形成され、可動コア６５のニードル６３とは反対側に設けられている。スプリング６４がニードル６３を加圧室２００側に付勢し吸入弁体５２がストッパ５４に当接した状態では、固定コア６６と可動コア６５との間に隙間が形成される。
【００４４】
コイル６７は、略円筒状に形成され、固定コア６６および可動コア６５の径方向外側に位置するよう設けられている。コイル６７は、ＥＣＵからの指令により通電されると、磁束を発生する。これにより、可動コア６５は、ニードル６３とともに固定コア６６側に吸引される。そのため、吸入弁体５２は、スプリング５３の付勢力によりストッパ５４から離間し吸入弁座５１１側に付勢される。その結果、吸入弁体５２は、吸入弁座５１１に当接し、閉弁する。
【００４５】
コイル６７に通電されていないとき、吸入弁体５２は開弁しており、燃料室３００は、加圧室２００に連通した状態である。このとき、プランジャ１１がカム４側に移動すると、加圧室２００の容積が増大し、燃料室３００内の燃料は、筒部６１の内側に流れ、燃料が吸入開口部２３２を経由して加圧室２００に吸入される。
続いて、プランジャ１１がカム４とは反対側に移動すると、加圧室２００の容積が減少し、加圧室２００内の燃料は、吸入開口部２３２を経由してストッパ５４側に流れる。
プランジャ１１がカム４とは反対側に移動しているとき、コイル６７に通電されると、吸入弁体５２が閉弁し、燃料室３００と加圧室２００との連通が遮断される。
【００４６】
吸入弁体５２が閉弁した状態でプランジャ１１がカム４とは反対側にさらに移動すると、加圧室２００の容積がさらに減少し、加圧室２００内の燃料が加圧される。
このように、プランジャ１１がカム４とは反対側に移動しているとき、電磁駆動部６０により吸入弁体５２を閉弁することにより、加圧室２００で加圧する燃料の量が調整される。
吐出部１４は、カバー３０のカバー開口部３６および上ハウジング２１の吐出穴部２１３に挿入された状態で設けられている。吐出部１４は、吐出部本体１４１を有している。
【００４７】
吐出部本体１４１は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。吐出部本体１４１は、一端が上ハウジング２１の吐出穴部２１３にねじ込まれた状態で設けられている。吐出部本体１４１の外壁とカバー３０のカバー開口部３６の周囲とは、例えば溶接により吐出部本体１４１の周方向の全域に亘り接合されている。これにより、カバー開口部３６と吐出部本体１４１の外壁との間は液密に保たれている。
【００４８】
吐出部本体１４１の他端は、高圧燃料配管１０３に接続される。これにより、供給燃料配管１０１から高圧ポンプ１０の燃料室３００に流入した燃料は、加圧室２００で加圧され、吐出部本体１４１の内側を経由して高圧燃料配管１０３に吐出される。高圧燃料配管１０３に吐出された高圧の燃料は、高圧燃料配管１０３を経由して高圧燃料レール７に供給される。
吐出リリーフ弁部７０は、吐出部本体１４１の内側に設けられている。吐出リリーフ弁部７０は、弁座部７１、吐出弁体７２、スプリング７３、リリーフ弁体７５、スプリング７６等を有している。
【００４９】
弁座部７１は、例えばステンレス等の金属により略円柱状に形成されている。弁座部７１は、外壁が吐出部本体１４１の内壁に嵌合するよう設けられている。弁座部７１は、吐出弁通路７１１、吐出弁座７１２、リリーフ弁通路７１３、リリーフ弁座７１４を有している。
【００５０】
吐出弁通路７１１は、弁座部７１の加圧室２００側の面と加圧室２００とは反対側の面とを接続するよう形成されている。吐出弁座７１２は、弁座部７１の加圧室２００とは反対側の面の中央に開口する吐出弁通路７１１の周囲に環状に形成されている。
【００５１】
リリーフ弁通路７１３は、弁座部７１の加圧室２００側の面と加圧室２００とは反対側の面とを接続するよう形成されている。ここで、リリーフ弁通路７１３は、吐出弁通路７１１と連通していない。すなわち、リリーフ弁通路７１３と吐出弁通路７１１とは、非連通となるよう形成されている。リリーフ弁座７１４は、弁座部７１の加圧室２００側の面の中央に開口するリリーフ弁通路７１３の周囲に環状に形成されている。
吐出弁体７２は、略円板状に形成され、一方の端面の外縁部が吐出弁座７１２に当接可能に設けられている。スプリング７３は、例えばコイルスプリングであり、吐出弁体７２を吐出弁座７１２側に付勢している。
【００５２】
加圧室２００内の燃料の圧力が所定値以上に高まると、吐出弁体７２は、スプリング７３の付勢力および吐出弁体７２の高圧燃料配管１０３側の燃料の圧力に抗して、高圧燃料配管１０３側に移動する。これにより、吐出弁体７２が吐出弁座７１２から離間し、開弁する。そのため、弁座部７１に対し加圧室２００側の燃料は、吐出弁通路７１１、吐出弁座７１２を経由して高圧燃料配管１０３側に吐出される。
【００５３】
リリーフ弁体７５は、略円板状に形成され、一方の端面の外縁部がリリーフ弁座７１４に当接可能に設けられている。スプリング７６は、例えばコイルスプリングであり、リリーフ弁体７５をリリーフ弁座７１４側に付勢している。
【００５４】
弁座部７１に対し高圧燃料配管１０３側の燃料の圧力が異常な値にまで上昇すると、リリーフ弁体７５は、スプリング７６の付勢力およびリリーフ弁体７５の加圧室２００側の燃料の圧力に抗して、加圧室２００側に移動する。これにより、リリーフ弁体７５がリリーフ弁座７１４から離間し、開弁する。そのため、弁座部７１に対し高圧燃料配管１０３側の燃料は、リリーフ弁通路７１３、リリーフ弁座７１４を経由して加圧室２００側に戻される。このようなリリーフ弁体７５の作動により、高圧燃料配管１０３側の燃料の圧力が異常な値になるのを抑制することができる。
【００５５】
本実施形態では、高圧ポンプ１０は、パルセーションダンパ１５、支持部材１６を備えている。
パルセーションダンパ１５は、例えば円形皿状の金属薄板を２枚合わせ、外縁部を溶接により接合することによって形成されている。パルセーションダンパ１５の内側には、所定圧の気体が封入されている。
パルセーションダンパ１５は、燃料室３００内のハウジング２０とカバー底部３２との間に設けられている。
支持部材１６は、パルセーションダンパ１５の外縁部を挟み込むようにして設けられている。
【００５６】
共鳴部８０は、本体８１、開口部８４、筒部８５、接続通路８６等を有している。
本体８１は、上本体８２および下本体８３を有している。上本体８２および下本体８３は、それぞれ、例えばステンレス等の金属により有底筒状に形成されている。
上本体８２は、本体筒部８２１、本体底部８２２を有している。本体筒部８２１は、略円筒状に形成されている。本体底部８２２は、本体筒部８２１の一端を塞ぐよう本体筒部８２１と一体に形成されている。
下本体８３は、本体筒部８３１、本体底部８３２を有している。本体筒部８３１は、略円筒状に形成されている。本体底部８３２は、本体筒部８３１の一端を塞ぐよう本体筒部８３１と一体に形成されている。
【００５７】
上本体８２は、本体底部８２２がカバー３０のカバー底部３２に接し、本体筒部８２１の外壁がカバー筒部３１の内壁に嵌合するようにして燃料室３００内に設けられている。
下本体８３は、上本体８２のハウジング２０側において、本体底部８３２が上本体８２の本体筒部８２１の他端に接し、本体筒部８３１の外壁がカバー筒部３１の内壁に嵌合するようにして燃料室３００内に設けられている。ここで、上本体８２の本体底部８２２と本体筒部８２１と下本体８３の本体底部８３２との間に略円筒状の空間８００が形成されている。
【００５８】
パルセーションダンパ１５および支持部材１６は、ハウジング２０と下本体８３の本体底部８３２との間に設けられている。下本体８３の本体底部８３２は、支持部材１６をハウジング２０側に押し付けている。これにより、支持部材１６は、パルセーションダンパ１５を支持している。
【００５９】
上本体８２の外壁には、上流路８２３が形成されている。上流路８２３は、本体底部８２２の外壁の外縁部から本体筒部８２１の外壁の他端まで溝状に延びるようにして形成されている。上流路８２３は、上本体８２の周方向に例えば等間隔で４つ形成されている。
下本体８３の外壁には、下流路８３３が形成されている。下流路８３３は、本体筒部８３１の外壁の一端から他端まで溝状に延びるようにして形成されている。下流路８３３は、下本体８３の周方向に例えば等間隔で４つ形成されている。また、下流路８３３は、上流路８２３に対応した位置に形成されている。
【００６０】
下本体８３に対しハウジング２０側の燃料は、下流路８３３および上流路８２３を経由して、上本体８２に対しカバー底部３２側に流通可能である。そのため、流入通路４１１を経由して燃料室３００に流入した燃料は、下流路８３３および上流路８２３を経由して、流出通路４２１に流通可能である。
【００６１】
パルセーションダンパ１５は、燃料室３００内の特に下本体８３に対しハウジング２０側の燃料の圧力に応じて体積を増減させることにより、燃料室３００内の特に下本体８３に対しハウジング２０側の燃料の圧力脈動を低減可能である。
燃料室３００内の特に下本体８３に対しハウジング２０側の燃料の圧力脈動は、主に吸入弁体５２が開閉弁し、加圧室２００で加圧する燃料の量を調整するときに生じる。
【００６２】
共鳴部８０の開口部８４は、空間８００と本体８１の外側とを接続するよう上本体８２の本体底部８２２の中央に形成されている。
筒部８５は、開口部８４から下本体８３側に向かって略円筒状に延びるよう形成されている。ここで、筒部８５は、軸Ａｘ１が流出通路部４２の軸Ａｘ０に概ね沿うよう形成されている。すなわち、筒部８５は、流出通路部４２と同軸に設けられている。
接続通路８６は、開口部８４および筒部８５の内側に形成され、空間８００と本体８１の外側とを接続している。接続通路８６は、略円筒状に形成されている。
このように、共鳴部８０は、所謂ヘルムホルツ共鳴器を構成している。
【００６３】
ここで、音速をａ、空間８００の体積をＶ、接続通路８６の通路径をｄ、接続通路８６の長さをＭとすると、共鳴部８０の共鳴周波数（ｆｎ）は、
ｆｎ＝（ａ／２π）√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］  ・・・式１
となる。ここで、「＾」は、べき乗を表わす（以下、同じ）。
共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側において、共鳴部８０の特性により決まる特定の周波数ｆｎを中心とする燃料の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を低減することができる。したがって、流出通路４２１を経由して燃料室３００から流出した燃料の圧力脈動を低減可能である。
【００６４】
本実施形態のように、高圧ポンプ１０が、流出通路部４２に低圧燃料配管１０２が接続された状態で使用される場合、低圧の燃料が燃料室３００から低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に流通するとき、流量変化のある管内では流体慣性力により、低圧燃料配管１０２内に燃料の圧力脈動が生じる。ここで、共鳴部８０の接続通路８６から低圧燃料レール５までの距離をＬとすると、低圧燃料配管１０２内に生じる圧力脈動の主な周波数（ｆ）は、
ｆ＝ａ／４Ｌ  ・・・式２
程度となる。
【００６５】
本実施形態では、共鳴部８０は、ｆｎ＝ｆ、すなわち、
（ａ／２π）√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝ａ／４Ｌ  ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。
上記式３の両辺に４πＬ／ａをかけると、ａを含まない下記式４を導くことができる。
２Ｌ√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝π  ・・・式４
すなわち、本実施形態では、共鳴部８０は、上記式４の関係を満たすよう形成されているということができる。
【００６６】
上記構成により、共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側に周波数ｆｎ（＝ｆ）の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を打ち消すことができる。そのため、低圧の燃料が燃料室３００から低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に流通するとき、低圧燃料配管１０２の内径と低圧燃料レール５の内径との差により、低圧燃料配管１０２内に周波数ｆの圧力脈動が生じた場合、共鳴部８０により、低圧燃料配管１０２内の圧力脈動を効果的に低減することができる。
図２に示すように、本実施形態では、高圧ポンプ１０は、シリンダ２３および流出通路部４２の軸が鉛直方向に概ね沿うような状態となるようエンジンに設けられる。
【００６７】
以上説明したように、（１）本実施形態の高圧ポンプ１０は、ハウジング２０とプランジャ１１とカバー３０と流入通路部４１と流出通路部４２と吐出部１４と共鳴部８０とを備えている。
ハウジング２０は、加圧室２００を有している。
プランジャ１１は、加圧室２００の容積を増減するよう移動し、加圧室２００内の燃料を加圧可能である。
カバー３０は、加圧室２００に連通可能な燃料室３００をハウジング２０との間に形成している。
流入通路部４１は、燃料室３００と外部とを接続し、外部から燃料室３００へ流入する燃料が流れる流入通路４１１を有している。
流出通路部４２は、燃料室３００と外部とを接続し、燃料室３００から外部へ流出する燃料が流れる流出通路４２１を有している。
吐出部１４は、加圧室２００で加圧された燃料を外部へ吐出する。
【００６８】
共鳴部８０は、燃料室３００に設けられ、内側に空間８００が形成された本体８１、空間８００と本体８１の外側とを接続するよう本体８１に形成された開口部８４、開口部８４から筒状に延びるよう形成された筒部８５、ならびに、開口部８４および筒部８５の内側に形成され空間８００と本体８１の外側とを接続する接続通路８６を有している。すなわち、共鳴部８０は、ヘルムホルツ共鳴器を構成している。
本実施形態では、共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側において、共鳴部８０の特性により決まる特定の周波数ｆｎを中心とする燃料の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を低減することができる。したがって、流出通路４２１を経由して燃料室３００から流出した燃料の圧力脈動を低減可能である。
【００６９】
本実施形態のように、高圧ポンプ１０が、流出通路部４２に低圧燃料配管１０２が接続された状態で使用される場合、低圧の燃料が燃料室３００から低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に流通するとき、管内の流体慣性力により、低圧燃料配管１０２内に燃料の圧力脈動が生じる。
ここで、共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側、すなわち、低圧燃料配管１０２内に燃料の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を低減することができる。したがって、「低圧燃料配管１０２内に生じる燃料の圧力脈動により、低圧燃料配管１０２から振動に伴う騒音が放出されたり、低圧燃料配管１０２が損傷したりすること」を抑制できる。
【００７０】
また、（２）本実施形態では、上述のとおり、共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側の燃料の圧力脈動を低減可能である。
また、（３）本実施形態では、筒部８５は、流出通路部４２と同軸に設けられている。つまり、接続通路８６は、流出通路４２１に対向するよう設けられている。そのため、共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側で生じる燃料の圧力脈動を効果的に低減することができる。
【００７１】
また、（４）本実施形態では、流入通路部４１は、燃料タンク２内の燃料を汲み上げ吐出する燃料ポンプ３に接続される。流出通路部４２は、燃料を噴射する低圧燃料噴射弁６が接続される低圧燃料レール５に接続される。吐出部１４は、燃料を噴射する高圧燃料噴射弁８が接続される第２燃料レールに接続される。本実施形態は、このような構成の燃料供給システム１で使用される場合、上述した効果を適宜奏することができる。したがって、本実施形態による高圧ポンプ１０は、上述した燃料供給システム１での使用に好適である。
【００７２】
また、（５）本実施形態では、接続通路８６から低圧燃料レール５までの距離をＬ、共鳴部８０の空間８００の体積をＶ、接続通路８６の通路径をｄ、接続通路８６の長さをＭとすると、共鳴部８０は、
２Ｌ√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝π  ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。
音速をａとすると、共鳴部８０の共鳴周波数（ｆｎ）は、
ｆｎ＝（ａ／２π）√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］  ・・・式１
となる。
【００７３】
本実施形態のように、高圧ポンプ１０が、流出通路部４２に低圧燃料配管１０２が接続された状態で使用される場合、低圧の燃料が燃料室３００から低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に流通するとき、管内の流体慣性力により、低圧燃料配管１０２内に燃料の圧力脈動が生じる。ここで、低圧燃料配管１０２内に生じる圧力脈動の主な周波数（ｆ）は、
ｆ＝ａ／４Ｌ  ・・・式２
程度となる。
【００７４】
本実施形態では、共鳴部８０は、上記式４の関係を満たすよう形成されているため、接続通路８６に対し流出通路４２１側に周波数ｆｎ（＝ｆ）の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を打ち消すことができる。そのため、低圧の燃料が燃料室３００から低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に流通するとき、低圧燃料配管１０２の内径と低圧燃料レール５の内径との差により、低圧燃料配管１０２内に周波数ｆの圧力脈動が生じた場合、共鳴部８０により、低圧燃料配管１０２内の圧力脈動を効果的に低減することができる。
【００７５】
（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３に示す。第３実施形態は、共鳴部８０の構成が第１実施形態と異なる。
【００７６】
第２実施形態では、共鳴部８０の筒部８５は、開口部８４からカバー底部３２側に向かって略円筒状に延びるよう形成されている。ここで、筒部８５は、軸Ａｘ１が流出通路部４２の軸Ａｘ０に概ね沿うよう形成されている。すなわち、筒部８５は、流出通路部４２と同軸に設けられている。
接続通路８６は、開口部８４および筒部８５の内側に形成され、空間８００と本体８１の外側とを接続している。接続通路８６は、略円筒状に形成されている。
このように、共鳴部８０は、第１実施形態と同様、ヘルムホルツ共鳴器を構成している。
【００７７】
ここで、接続通路８６から低圧燃料レール５までの距離をＬ、共鳴部８０の空間８００の体積をＶ、接続通路８６の通路径をｄ、接続通路８６の長さをＭとすると、共鳴部８０は、第１実施形態と同様、
２Ｌ√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝π  ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。
第２実施形態においても、共鳴部８０は、上記式４の関係を満たすよう形成されているため、接続通路８６に対し流出通路４２１側、すなわち、低圧燃料配管１０２内に周波数ｆ（＝ａ／４Ｌ）の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を打ち消すことができる。
【００７８】
以上説明したように、（１）本実施形態では、第１実施形態と同様、共鳴部８０は、燃料室３００に設けられ、内側に空間８００が形成された本体８１、空間８００と本体８１の外側とを接続するよう本体８１に形成された開口部８４、開口部８４から筒状に延びるよう形成された筒部８５、ならびに、開口部８４および筒部８５の内側に形成され空間８００と本体８１の外側とを接続する接続通路８６を有し、ヘルムホルツ共鳴器を構成している。
そのため、共鳴部８０は、接続通路８６に対し流出通路４２１側、すなわち、低圧燃料配管１０２内に燃料の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を低減することができる。したがって、第１実施形態と同様、「低圧燃料配管１０２内に生じる燃料の圧力脈動により、低圧燃料配管１０２から振動に伴う騒音が放出されたり、低圧燃料配管１０２が損傷したりすること」を抑制できる。
【００７９】
また、（５）本実施形態では、第１実施形態と同様、共鳴部８０は、
２Ｌ√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝π  ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。
そのため、接続通路８６に対し流出通路４２１側に周波数ｆｎ（＝ｆ）の圧力脈動が生じたとき、共鳴し、当該圧力脈動を打ち消すことができる。したがって、第１実施形態と同様、低圧の燃料が燃料室３００から低圧燃料配管１０２を経由して低圧燃料レール５に流通するとき、低圧燃料配管１０２内に周波数ｆの圧力脈動が生じた場合、共鳴部８０により、低圧燃料配管１０２内の圧力脈動を効果的に低減することができる。
【００８０】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、流出通路部４２がカバー３０のカバー底部３２に設けられ、共鳴部８０の筒部８５が流出通路部４２と同軸に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば、流出通路部４２がカバー３０のカバー筒部３１に設けられ、共鳴部８０の筒部８５が流出通路４２１と非同軸に設けられる構成であってもよい。このような構成であっても、共鳴部８０により、接続通路８６に対し流出通路４２１側、すなわち、低圧燃料配管１０２内に燃料の圧力脈動が生じたとき、当該圧力脈動を低減することができる。
【００８１】
また、上述の実施形態では、共鳴部８０の本体８１が、別体の上本体８２および下本体８３からなり、上本体８２と下本体８３との間に空間８００が形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、本体８１は、上本体８２と下本体８３とが一体に形成されることにより構成されていてもよい。また、下本体８３は、本体筒部８３１を有さず、本体底部８３２のみ有する構成でもよい。
【００８２】
また、上述の実施形態では、共鳴部８０が、
２Ｌ√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］＝π  ・・・式４
の関係を満たすよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、共鳴部８０は、上記式４の関係を満たすよう形成されていなくてもよい。本発明のように共鳴部８０が本体８１、開口部８４、筒部８５および接続通路８６を有するヘルムホルツ共鳴器を構成するのであれば、共鳴部８０が共鳴することにより、低圧燃料配管１０２内に生じる、周波数（ｆｎ）が
ｆｎ＝（ａ／２π）√［（ｄ＾２）／｛Ｖ（４Ｍ／π＋ｄ）｝］  ・・・式１
の圧力脈動を効果的に低減することができる。
【００８３】
また、上述の実施形態では、カバー筒部３１に流入開口部３３が形成され、流入開口部３３に流入通路部４１が接続される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、流入開口部３３は、カバー底部３２に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、パルセーションダンパ１５を備えていなくてもよい。
また、上述の実施形態では、ハウジング２０が、別体の上ハウジング２１、下ハウジング２２およびシリンダ２３から構成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ハウジング２０は、上ハウジング２１、下ハウジング２２およびシリンダ２３のうち少なくとも２つが一体に形成されることにより構成されていてもよい。
【００８４】
また、上述の実施形態では、高圧ポンプが、シリンダ２３の軸が鉛直方向に概ね沿うような状態となるようエンジンに設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、高圧ポンプは、シリンダ２３の軸が鉛直方向に沿うような状態に限らず、どのような状態でエンジンに設けられることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、高圧ポンプを、ディーゼルエンジン等、ガソリンエンジン以外の内燃機関に適用してもよい。また、高圧ポンプを、車両のエンジン以外の装置等へ向けて燃料を吐出する燃料ポンプとして用いてもよい。
このように、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】
【００８５】
１０  高圧ポンプ、２０  ハウジング、２００  加圧室、１１  プランジャ、３０  カバー、３００  燃料室、４１  流入通路部、４１１  流入通路、４２  流出通路部、４２１  流出通路、１４  吐出部、８０  共鳴部、８００  空間、８１  本体、８４  開口部、８５  筒部、８６  接続通路
【図１】
0006520650.tif 000002
【図２】
0006520650.tif 000003
【図３】
0006520650.tif 000004