(57)【要約】【課題】プランジャ室と低圧部とを連通する低圧通路を弁体が閉塞することにより、プランジャによる流体の加圧開始時期を制御するポンプにおいて、流体の動圧により電磁弁の弁体が自閉することを防止する。【解決手段】弁体３５のうち流体の動圧が作用する側の面に、弁体３５の作動方向Ｘと直交する面に対して非平行な斜面３５ａを設ける。このようにすれば、弁体３５に動圧が作用したときに、弁体３５の作動方向Ｘと直交する方向に分力を作り、弁体３５が自閉する向きの力を小さくして、動圧により弁体３５が自閉することを防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャ室（１５）を形成するシリンダ（１３）と、
このシリンダ（１３）内で往復動して、前記プランジャ室（１５）に吸入された流体を加圧するプランジャ（１４）と、
前記プランジャ室（１５）と低圧部（１９）とを連通する低圧通路（３１ａ）を通電時に弁体（３５）が閉塞することにより、前記プランジャ（１４）による流体の加圧開始時期を制御する電磁弁（３０）とを備え、
前記プランジャ室（１５）から前記低圧通路（３１ａ）に向かって流れる流体の動圧が、前記弁体（３５）に対して閉弁向きに作用するように構成されたポンプにおいて、
前記弁体（３５）のうち流体の動圧が作用する側の面に、前記弁体（３５）の作動方向（Ｘ）と直交する面に対して非平行な斜面（３５ａ）を備えることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記斜面（３５ａ）は、テーパ面であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記斜面（３５ａ）は、前記弁体（３５）の作動方向（Ｘ）に対して直交して見たときに、円弧状になっていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を吸入・吐出するポンプに関し、特に、内燃機関用燃料噴射装置のポンプに好適である。
【背景技術】
【０００２】
圧縮着火式内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射装置に用いられるポンプとして、プランジャ室と低圧部とを連通する低圧通路を通電時に弁体が閉塞することにより、プランジャによる燃料の加圧開始時期を制御するようにしたポンプが知られている。また、このポンプは、プランジャ室から低圧通路に向かって流れる燃料の動圧が、弁体に対して閉弁向きに作用するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６４−７３１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年、圧縮着火式内燃機関においては、燃料噴射圧の高圧化要求が強まっている。それに伴い、インジェクタからの燃料リークが増加するため必要吐出量が高くなり、燃料噴射ポンプのカムリフトも大きくなってきている。
【０００４】
カムリフトが大となると、燃料送油率も大となり、高速回転になるとプランジャ室内の動圧も大となり、動圧により電磁弁の弁体が自閉しやすくなる。そして、電磁弁の弁体が自閉した場合、プランジャによる燃料の加圧開始時期が目標時期よりも早くなり、ポンプの吐出量を制御できなくなるという問題が発生する。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、プランジャ室と低圧部とを連通する低圧通路を通電時に弁体が閉塞することにより、プランジャによる流体の加圧開始時期を制御する電磁弁を備え、プランジャ室から低圧通路に向かって流れる流体の動圧が、弁体に対して閉弁向きに作用するように構成されたポンプにおいて、動圧により電磁弁の弁体が自閉することを防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、プランジャ室（１５）と低圧部（１９）とを連通する低圧通路（３１ａ）を通電時に弁体（３５）が閉塞することにより、プランジャ（１４）による流体の加圧開始時期を制御する電磁弁（３０）を備え、プランジャ室（１５）から低圧通路（３１ａ）に向かって流れる流体の動圧が、弁体（３５）に対して閉弁向きに作用するように構成されたポンプにおいて、弁体（３５）のうち流体の動圧が作用する側の面に、弁体（３５）の作動方向（Ｘ）と直交する面に対して非平行な斜面（３５ａ）を備えることを特徴とする。
【０００７】
このようにすれば、弁体（３５）に動圧が作用したときに、弁体（３５）の作動方向（Ｘ）と直交する方向に分力を作り、弁体（３５）が自閉する向きの力を小さくして、動圧により弁体（３５）が自閉することを防止することができる。
【０００８】
この場合、斜面（３５ａ）をテーパ面にすることができる。このようにすれば、弁体（３５）の斜面（３５ａ）を容易に加工することができる。
【０００９】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るポンプを示す断面図、図２は図１の電磁弁単体を示す断面図である。
【００１１】
本実施形態に係るポンプは、圧縮着火式内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射装置において、高圧の燃料を蓄えるコモンレールに高圧の燃料を供給する燃料供給ポンプとして用いられる。
【００１２】
図１、図２において、ポンプハウジング１０には、その下端側に位置するカム室１０ａと、このカム室１０ａからポンプハウジング１０の上方に向かって延びる円柱状の摺動子挿入孔１０ｂと、この摺動子挿入孔１０ｂからポンプハウジング１０の上端面まで延びる円柱状のシリンダ挿入孔１０ｃとが形成されている。
【００１３】
カム室１０ａには、図示しない圧縮着火式内燃機関（以下、内燃機関という）にて駆動されるカム軸１１が配置され、このカム軸１１はポンプハウジング１０に回転自在に支持されている。また、カム軸１１にはカム１２が形成されている。
【００１４】
シリンダ挿入孔１０ｃには、シリンダ挿入孔１０ｃを塞ぐようにしてシリンダ１３が取り付けられている。このシリンダ１３には、円柱状のプランジャ挿入穴１３ａが形成されており、このプランジャ挿入穴１３ａに、円柱状のプランジャ１４が往復動自在に挿入されている。そして、このプランジャ１４の上端面とシリンダ１３の内周面とによりプランジャ室１５が形成されている。
【００１５】
プランジャ１４の下端にシート１４ａが連結されており、このシート１４ａはスプリング１６によって摺動子１７に押し付けられている。この摺動子１７は、円筒状に形成されており、摺動子挿入孔１０ｂに往復動自在に挿入されている。また、摺動子１７にはカムローラ１８が回転自在に取り付けられており、このカムローラ１８はカム１２に当接している。そして、カム軸１１の回転によりカム１２が回転すると、シート１４ａ、摺動子１７およびカムローラ１８とともに、プランジャ１４が往復駆動されるようになっている。
【００１６】
シリンダ１３とポンプハウジング１０との間には、低圧部としての燃料溜り１９が形成されている。この燃料溜り１９には、図示しない低圧供給ポンプから吐出される低圧の燃料が、図示しない低圧燃料配管を介して供給されるようになっている。また、燃料溜り１９は、シリンダ１３に形成された低圧連通路１３ｂ、および後述する電磁弁３０内の低圧通路３１ａを介して、プランジャ室１５に連通されている。
【００１７】
シリンダ１３には、プランジャ室１５に常時連通する高圧連通路１３ｃが形成されている。そして、プランジャ室１５は、この高圧連通路１３ｃ、吐出弁２０、および図示しない高圧燃料配管を介して図示しないコモンレールに接続されている。高圧連通路１３ｃおよび高圧燃料配管は、高圧燃料供給経路を構成する。
【００１８】
吐出弁２０は、高圧連通路１３ｃの下流側においてシリンダ１３に取り付けられている。この吐出弁２０は、高圧燃料供給経路を開閉する弁体２０ａと、この弁体２０ａを閉弁向きに付勢するスプリング２０ｂとを備えている。そして、プランジャ室１５で加圧された燃料は、スプリング２０ｂの付勢力に抗して弁体２０ａを開弁向きに移動させ、コモンレールに圧送されるようになっている。
【００１９】
電磁弁３０は、プランジャ１４の上端面に対向した位置において、プランジャ室１５を閉塞するようにしてシリンダ１３に螺合固定されている。
【００２０】
電磁弁３０はボディ３１を備えており、このボディ３１には、一端がプランジャ室１５に連通し他端が低圧連通路１３ｂに連通する低圧通路３１ａと、この低圧通路３１ａ中に配置されたシート部３１ｂとが形成されている。
【００２１】
また、この電磁弁３０は、通電時に吸引力を発生するソレノイド３２、ソレノイド３２により吸引されるアーマチャ３３、このアーマチャ３３を反吸引側に向かって付勢するスプリング３４、アーマチャ３３と一体に移動してシート部３１ｂに接離することにより低圧通路３１ａを開閉する弁体３５、この弁体３５の開弁時の位置を規制するストッパ３６とを有している。
【００２２】
ストッパ３６は、電磁弁３０とシリンダ１３に挟持されており、低圧通路３１ａとプランジャ室１５とを連通させる連通孔３６ａが多数形成されている。
【００２３】
弁体３５には、プランジャ室１５から低圧通路３１ａに向かって流れる燃料の動圧（以下、溢流時の動圧という）が閉弁向きに作用するようになっている。そして、弁体３５のうち溢流時の動圧が作用する側の面に、弁体３５の作動方向Ｘ（本例では、溢流時の動圧の作用方向と一致している）と直交する面に対して非平行な斜面３５ａが形成されている。
【００２４】
より詳細には、斜面３５ａは、溢流時の動圧の作用向きに沿って径が一定の割合で増加するテーパ面（すなわち、円錐台）になっている。換言すると、斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに、直線状になっている。斜面３５ａは、作動方向Ｘに対して例えば４５度傾いている。
【００２５】
また、弁体３５には、ボディ３１のシート部３１ｂと接離するシート面３５ｂが形成されている。
【００２６】
上記構成になるポンプの作動を説明する。まず、電磁弁３０のソレノイド３２に通電されていないときには、弁体３５はスプリング３４の付勢力により開弁位置に移動されている。すなわち、弁体３５のシート面３５ｂがボディ３１のシート部３１ｂから離れており、低圧通路３１ａが開かれている。
【００２７】
そして、低圧通路３１ａが開かれている状態でプランジャ１４が下降するときには、低圧供給ポンプから吐出される低圧の燃料が、燃料溜り１９、低圧連通路１３ｂ、および低圧通路３１ａを介して、プランジャ室１５に供給される。
【００２８】
次いで、プランジャ１４が上昇し始めると、プランジャ１４はプランジャ室１５内の燃料を加圧しようとする。しかし、プランジャ１４の上昇開始初期においては、電磁弁３０に通電されておらず、低圧通路３１ａが開かれているため、プランジャ室１５内の燃料は、低圧通路３１ａおよび低圧連通路１３ｂを介して燃料溜り１９側に溢流し、加圧されない。
【００２９】
このプランジャ室１５内の燃料の溢流中に電磁弁３０に通電されると、アーマチャ３３および弁体３５がスプリング３４に抗して吸引され、弁体３５のシート面３５ｂがボディ３１のシート部３１ｂに着座して低圧通路３１ａが閉塞される。これにより、燃料溜り１９側への燃料の溢流が停止されて、プランジャ１４によるプランジャ室１５内の燃料の加圧が開始される。そして、プランジャ室１５内の燃料圧力により吐出弁２０が開弁され、燃料がコモンレールに圧送される。
【００３０】
本実施形態では、弁体３５のうち溢流時の動圧が作用する側の面に斜面３５ａを設けているため、溢流時の動圧が弁体３５に作用したときに、弁体３５の作動方向Ｘと直交する方向に分力を作り、弁体３５が自閉する向きの力を小さくすることができる。従って、溢流時の動圧により弁体３５が自閉することを防止して、ポンプの吐出量を正確に制御することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は本実施形態に係るポンプにおける弁体３５の要部を示す図である。
【００３２】
第１実施形態における弁体３５の斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに直線状になっているが、本実施形態における弁体３５の斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに、円弧状になっている。より詳細には、斜面３５ａの径は、溢流時の動圧の作用向きに沿って緩やかに増加した後に急激に増加している。換言すると、斜面３５ａの径は、プランジャ室１５に近い側では緩やかに増加し、プランジャ室１５から遠い側では急激に増加している。
【００３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図４は本実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【００３４】
第１実施形態における弁体３５の斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに直線状になっているが、本実施形態における弁体３５の斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに、円弧状になっている。より詳細には、斜面３５ａの径は、溢流時の動圧の作用向きに沿って急激に増加した後に緩やかに増加している。換言すると、斜面３５ａの径は、プランジャ室１５に近い側では急激に増加し、プランジャ室１５から遠い側では緩やかに増加している。
【００３５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図５は本実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【００３６】
第１実施形態における弁体３５の斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに直線状になっているが、本実施形態における弁体３５の斜面３５ａは、弁体３５の作動方向Ｘに対して直交して見たときに、円弧状になっている。より詳細には、斜面３５ａは半球状になっている。
【００３７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図６は本実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【００３８】
第１実施形態における弁体３５はテーパ面になっているが、本実施形態における弁体３５は、円柱状の円柱部３５ｃを備え、この円柱部３５ｃにおける溢流時の動圧が作用する側を弁体３５の作動方向Ｘに対して斜めに切り取って斜面３５ａを形成している。
【００３９】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明を内燃機関用燃料噴射装置の燃料供給ポンプに適用したが、本発明は、流体を吸入・吐出するポンプに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るポンプを示す断面図である。
【図２】図１の電磁弁単体を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係るポンプにおける弁体の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１３…シリンダ、１４…プランジャ、１５…プランジャ室、
１９…燃料溜り（低圧部）、３０…電磁弁、３１ａ…低圧通路、３５…弁体、
３５ａ…斜面、Ｘ…弁体の作動方向。
【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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