(57)【要約】【課題】部品点数および組付工数を減少する高圧燃料ポンプを提供する。【解決手段】ポンプハウジング４０は、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０からなり、ステンレス等の鉄材の鋳造により一体成形されている。ポンプハウジング４０は、数百kＰａの低圧燃料、数十ＭＰａ〜数百ＭＰａの高圧燃料の圧力に耐えるために、０．５ｍｍ以上の肉厚に形成されている。シリンダ４２に往復移動自在に支持されているプランジャ２０がポンプカムの回転に伴い往復移動することにより、加圧室１００に吸入された燃料は加圧される。電磁弁８０は、コイル９６への通電タイミングを制御することにより吐出部７０から吐出される燃料吐出量を調量する調量弁である。【選択図】図１
2007120492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入部と、
往復移動することにより前記吸入部から加圧室に吸入された燃料を加圧するプランジャと、
前記プランジャを往復移動自在に支持するシリンダと、
前記加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出部と、
前記吸入部と前記吐出部との間の燃料通路を開閉することにより燃料を調量する電磁弁と、
前記電磁弁を支持する電磁弁支持部と、
を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吸入部、前記吐出部および前記電磁弁支持部の少なくともいずれか一つと前記シリンダとが鉄の鋳造で一体成形されている高圧燃料ポンプ。
【請求項２】
前記高圧燃料ポンプを取り付けるためのフランジをさらに備え、前記シリンダと前記フランジとが鉄の鋳造で一体成形されている請求項１に記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項３】
前記シリンダと一体成形されている、前記吸入部、前記吐出部および前記電磁弁支持部の少なくともいずれか一つの外周と一体成形されたリブをさらに備える請求項１または２に記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項４】
前記シリンダと一体成形されている、前記吸入部、前記吐出部および前記電磁弁支持部の少なくともいずれか一つは前記シリンダの外周面から外側に突出している請求項１から３のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項５】
吸入部と、
往復移動することにより前記吸入部から加圧室に吸入された燃料を加圧するプランジャと、
前記プランジャを往復移動自在に支持するシリンダと、
前記加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出部と、
前記吸入部と前記吐出部との間の燃料通路を開閉することにより燃料を調量する電磁弁と、
前記電磁弁を支持する電磁弁支持部と、
前記吐出部から吐出される燃料圧力を調圧するリリーフ弁と、
前記リリーフ弁を支持するリリーフ弁支持部と、
を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吸入部、前記電磁弁支持部および前記リリーフ弁支持部の少なくともいずれか一つと、前記吐出部と前記シリンダとが一体成形されている高圧燃料ポンプ。
【請求項６】
前記吸入部、前記電磁弁支持部および前記リリーフ弁支持部の少なくともいずれか一つと、前記吐出部と前記シリンダとが鉄の鋳造で一体成形されている請求項５に記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項７】
吸入部と、
往復移動することにより前記吸入部から加圧室に吸入された燃料を加圧するプランジャと、
前記プランジャを往復移動自在に支持するシリンダと、
前記加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出部と、
前記吐出部からの燃料吐出を許容し、前記吐出部から前記加圧室への燃料の逆流を防止するチェック弁と、
前記吸入部と前記吐出部との間の燃料通路を開閉することにより燃料を調量する電磁弁と、
前記電磁弁を支持する電磁弁支持部と、
を備える高圧燃料ポンプにおいて、
前記吸入部、前記吐出部および前記電磁弁支持部のうち、少なくとも二つが一体成形されている高圧燃料ポンプ。
【請求項８】
前記一体成形品と、前記シリンダおよび前記チェック弁の弁座の少なくともいずれか一方とは別体である請求項７に記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項９】
前記一体成形品と別体である前記シリンダおよび前記チェック弁の弁座の少なくともいずれか一方は、前記一体成形品よりも硬い材質で形成されている請求項８に記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項１０】
前記一体成形品は鋳造で一体成形されている請求項７から９のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダに往復移動自在に支持されたプランジャにより、加圧室に吸入した燃料を加圧し吐出する高圧燃料ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダに往復移動自在に支持されたプランジャにより、加圧室に吸入した燃料を加圧し吐出する高圧燃料ポンプが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
このような高圧燃料ポンプの一例を図２６、２７に示す。図２６、２７において、実質的に同一構成部分には同一符号を付している。図２６に示す高圧燃料ポンプ５００では、プランジャ５１０を往復移動自在に支持するシリンダ５２０、吸入部５３０、吐出部５４０、電磁弁５５０を支持するための電磁弁支持部５６０、高圧燃料ポンプ５００をエンジンヘッドカバー等に取り付けるためのフランジ５７０がそれぞれ別部材で形成されている。また、図２７に示す高圧燃料ポンプ５８０では、ポンプハウジング５８２、プランジャ５１０を往復移動自在に支持するシリンダ５８４、吸入部５３０、吐出部５４０、電磁弁支持部５６０、フランジ５７０がそれぞれ別部材で形成されている。
しかしながら、図２６、２７に示すような高圧燃料ポンプ５００、５８０の構成では、部品点数が多いために、高圧燃料ポンプの組付工数が増加するという問題がある。さらに、部品点数が多いと、部品同士の間をシールし燃料漏れを防止するためのシール部材の数が増加するという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４１４０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、部品点数および組付工数を減少する高圧燃料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】
請求項１から４に記載の発明によると、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくともいずれか一つとシリンダとが鉄の鋳造で一体成形されているので、部品点数が減少する。その結果、高圧燃料ポンプの組付工数が減少する。さらに、部品点数が減少しシール箇所が減少するので、シール部材の数を減少できる。したがって、燃料の漏れを極力低減できる。
【０００６】
また、鋳造により一体成形するので、例えば冷鍛で成形する場合に比べ、一体成形品の成形が容易である。さらに、成形品を所望の形状に容易に成形できる。したがって、特に凹部形状の成形が容易になる。さらに、凹部形状を鋳造により成形できるので、切削等により凹部形状を成形する場合に比べ、材料を無駄にする割合が低下する。したがって、製造コストを低下できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、固定部等に高圧燃料ポンプを取り付けるフランジをシリンダと鉄の鋳造で一体成形しているので、部品点数および組付工数が減少する。
請求項３に記載の発明によると、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくともいずれか一つの外周にリブを一体成形しているので、部品点数を増加することなく、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくともいずれか一つの強度を増加できる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、シリンダと一体成形されている、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくともいずれか一つはシリンダの外周面から外側に突出している。つまり、突出部の周囲に鉄を用いた余分な鋳造箇所がない。したがって、一体成形品を小型、軽量化し、製造コストを低下できる。
【０００９】
ところで、高圧燃料ポンプの吐出部は高圧配管と接続される。吐出部と高圧配管との接続位置は、例えば高圧配管のずれ等により一致しないことがある。高圧配管は、高圧燃料を供給するために肉厚に形成されているので、接続位置のずれた燃料配管を吐出部の位置に合わせるためには、燃料配管に大きな力を加える必要がある。その結果、高圧配管から吐出部に大きな力が加わるので、例えばポンプハウジングに吐出部をねじ結合している構成では、ポンプハウジングと吐出部との結合部に緩みの生じる恐れがある。また、吐出部の緩みを防止するためにポンプハウジングと吐出部とを過度の力で結合すると、結合箇所が損傷する恐れがある。
【００１０】
そこで請求項５および６に記載の発明によると、吐出部とシリンダとが一体成形されているので、ポンプハウジングに吐出部が結合している構成における、上記のような吐出部の緩み、損傷等の問題は生じない。
また、吸入部、電磁弁支持部およびリリーフ弁支持部の少なくともいずれか一つと、吐出部とシリンダとが一体成形されているので、部品点数が減少する。その結果、高圧燃料ポンプの組付工数が減少する。
【００１１】
請求項６に記載の発明によると、吸入部、電磁弁支持部およびリリーフ弁支持部の少なくともいずれか一つと、吐出部とシリンダとは鉄の鋳造で一体成形されているので、例えば冷鍛で成形する場合に比べ、一体成形品の成形が容易である。さらに、成形品を所望の形状に容易に成形できる。したがって、特に凹部形状の成形が容易になる。さらに、凹部形状を鋳造により成形できるので、切削等により凹部形状を成形する場合に比べ、材料を無駄にする割合が低下する。したがって、製造コストを低下できる。
【００１２】
請求項７から１０に記載の発明によると、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくとも二つが一体成形品として成形されているので、高圧燃料ポンプを構成する部品点数が減少する。その結果、高圧燃料ポンプの組付工数が減少する。さらに、部品点数が減少しシール箇所が減少するので、シール部材の数を減少できる。したがって、燃料の漏れを極力低減できる。
【００１３】
ところで、シリンダはプランジャと摺動し、吐出部に設置されるチェック弁の弁座にはチェック弁の弁部材が着座および離座を繰り返すので、シリンダおよびチェック弁の弁座には、吸入部、吐出部および電磁弁支持部に比べて高い硬度が要求される。このように要求される硬度が異なる、シリンダ、チェック弁の弁座、吸入部、吐出部および電磁弁支持部を一体成形する場合、シリンダおよびチェック弁の弁座に合わせて一体成形品全体を高硬度にするか、吸入部、吐出部および電磁弁支持部に合わせて、シリンダおよびチェック弁の弁座への要求硬度よりも低い材質で一体成形品を成形した後、シリンダおよびチェック弁の弁座の部分だけに焼き入れ、またはめっき等の処理を施し部分的に高硬度にすることが考えられる。
【００１４】
しかしながら、シリンダ、チェック弁の弁座、吸入部、吐出部および電磁弁支持部を高硬度な材質で一体成形する場合、例えばシリンダよりも低い硬度の材質を使用してもよい部品も高硬度な材質で一体成形することになる。一般に、高硬度な材質は高価であるから、高硬度な材質の使用量が増加すると、製造コストが上昇するという問題がある。また、一体成形品を低硬度の材質で成形する場合、一体成形品において、シリンダおよびチェック弁の弁座に該当する部分の両方に焼き入れ、またはめっき等の高硬度処理を施すことは、処理作業が繁雑で、製造工数が増加するという問題がある。
【００１５】
そこで、請求項９に記載の発明では、一体成形品と別体である前記シリンダおよび前記チェック弁の弁座の少なくともいずれか一方は、一体成形品よりも硬い材質で形成されている。つまり、一体成形品は、一体成形品と別体であるシリンダおよびチェック弁の弁座の少なくともいずれか一方よりも低硬度の材質で成形されている。その結果、高硬度で高価な材質の使用量を低減し、製造コストを低減できる。
また、通常、炭素含有量が少ない低硬度の鉄材は炭素含有量の多い高硬度の鉄材よりも溶接時にクラック等が発生しにくい。したがって、炭素含有量が少ない低硬度の鉄材で一体成形品を成形することにより、一体成形品と他部品との溶接の信頼性、つまり溶接性が向上する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明によると、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくとも二つが鋳造により一体成形されているので、例えば冷鍛で成形する場合に比べ、一体成形品の成形が容易である。さらに、成形品を所望の形状に容易に成形できる。したがって、特に凹部形状の成形が容易になる。さらに、凹部形状を鋳造により成形できるので、切削等により凹部形状を成形する場合に比べ、材料を無駄にする割合が低下する。したがって、製造コストを低下できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の複数の実施形態を図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燃料ポンプを図１に示す。高圧燃料ポンプ１０は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンのインジェクタに燃料を供給する燃料ポンプである。
プランジャ２０は、ポンプハウジング４０のシリンダ４２に往復移動自在に支持されている。加圧室１００は、プランジャ２０の往復移動方向の一端側に形成されている。プランジャ２０の外周面は、プランジャ２０のヘッド２２側とシリンダ４２側との間で、オイルシール２８によりシールされている。オイルシール２８は、エンジン内から加圧室１００へのオイルの侵入を防止し、かつ加圧室１００からエンジン内への燃料漏れを防止する。プランジャ２０の他端側に形成されたヘッド２２は、スプリング座２４と結合している。スプリング座２４はスプリング３０の荷重によりタペット２６の底部内壁に押し付けられている。タペット２６の底部外壁が図示しないポンプカムの回転によりポンプカムと摺動することにより、プランジャ２０は往復移動する。タペット２６はタペットガイド４４の内周面により往復移動方向に案内されている。
【００１８】
ポンプハウジング４０は、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０からなり、ステンレス等の鉄材の鋳造により一体成形された後、焼入により硬化されている。ディーゼルエンジンに高圧燃料ポンプ１０を使用する場合には、ステンレスではない鉄材でポンプハウジング４０を鋳造してもよい。ポンプハウジング４０は、数百kＰａの低圧燃料、数十ＭＰａ〜数百ＭＰａの高圧燃料の圧力に耐えるために、０．５ｍｍ以上の肉厚に形成されている。
【００１９】
ポンプハウジング４０には、鋳造時、強度上不要な箇所を除去した空間１１２が形成されている。電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０は、シリンダ４２の外周面４３から外側に突出して形成されている。ここで、電磁弁支持部４８は、電磁弁８０とねじ結合することにより電磁弁８０を支持するのではなく、ボルト８４等の締結部材により電磁弁８０と結合し電磁弁８０を支持している。
【００２０】
吸入部５０には燃料フィルタ５２が収容されている。燃料フィルタ５２は、吸入通路１０２から吸入された燃料中の異物を除去する。吸入通路１０２から燃料が導入される吸入室１０４は、ポンプハウジング４０に成形された凹部により形成されている。吸入室１０４は、加圧室１００に対してプランジャ２０の軸方向の反対側にプランジャ２０とほぼ同軸上に形成されており、加圧室１００の径方向外側に広がっている。
【００２１】
吸入室１０４はカバー６０に覆われている。カバー６０とポンプハウジング４０との間にはパルセーションダンパ６２が挟持されている。パルセーションダンパ６２は、吸入室１０４の燃料圧力に応じて弾性変形し、吸入通路１０２から吸入室１０４に導入された燃料の圧力脈動を低減する。
吐出部７０は、高圧配管とのジョイントと、チェック弁としてのデリバリバルブとを兼ねている。吐出部７０には吐出通路１０６が形成されており、吐出通路１０６にボール７２およびスプリング７４が収容されている。スプリング７４は、弁座７６に向けてボール７２に荷重を加えている。ボール７２が着座する弁座７６は、ポンプハウジング４０に一体成形されている。ボール７２、スプリング７４および弁座７６は、チェック弁としてのデリバリバルブを構成している。加圧室１００の圧力が所定圧以上になると、スプリング７４の荷重に抗してボール７２が弁座７６から離座してリフトし、加圧室１００の高圧燃料が吐出通路１０６を通り吐出部７０から吐出される。また、ボール７２が弁座７６に着座することにより、吐出部７０側から加圧室１００への燃料の逆流が防止される。
【００２２】
電磁弁８０は、バルブハウジング８２がボルト８４で電磁弁支持部４８に結合されることにより、電磁弁支持部４８に支持され、高圧燃料ポンプ１０の側方に横置きされている。電磁弁８０は、コイル９６への通電をオン、オフすることにより、燃料ギャラリ１０８と加圧室１００との連通を断続する。電磁弁８０は、コイル９６への通電タイミングを制御することにより、燃料吐出量を調量する調量弁である。燃料ギャラリ１０８は、連通路１１０により吸入室１０４と連通している。
【００２３】
電磁弁８０の弁部材８６は、可動コア８８とともに往復移動する。弁部材８６および可動コア８８は、固定コア９０から離れる方向にスプリング９２から荷重を受けている。スプリング９２の荷重により移動する弁部材８６はストッパプレート９４に係止される。ストッパプレート９４には、弁部材８６がストッパプレート９４に係止された状態で、燃料ギャラリ１０８と加圧室１００とを連通する燃料通孔が形成されている。コイル９６への通電オフ時には、弁部材８６は、スプリング９２から受ける荷重によりストッパプレート９４に係止されている。コイル９６の通電がオンされると、スプリング９２の荷重に抗して可動コア８８は固定コア９０に吸引される。可動コア８８とともに、弁部材８６はストッパプレート９４からリフトし弁座９８に着座する。弁部材８６が弁座９８に着座すると、燃料ギャラリ１０８と加圧室１００との連通は遮断される。
【００２４】
（ポンプハウジング４０の製造工程）
ポンプハウジング４０の製造工程を図２の（Ａ）から（Ｉ）の順番に説明する。
（Ａ）ポンプハウジング４０の成形型１２０にろうを注入し、ポンプハウジング４０の模型１２２を成型する。
（Ｂ）ろうで形成されたランナー（湯路）１２４に模型１２２を装着してツリー１２６を形成する。
（Ｃ）ツリー１２６をスラリー１２８に浸積する。スラリー１２８は、耐火性の液状粘結剤と耐火粉末とを混ぜたものである。
（Ｄ）スラリー１２８に浸積後、表面に耐火砂であるスタッコ１３０を塗布する。
（Ｅ）上記（Ｃ）、（Ｄ）の工程を複数回繰り返して所望の厚みに形成した鋳型１３２を高温、高圧の蒸気内に設置し、内部のツリー１２６を溶かし出す。
【００２５】
（Ｆ）鋳型１３２を焼成し、強度を高める。
（Ｇ）鋳型１３２に溶湯を流し込む。
（Ｈ）溶湯の終了した鋳型１３２に振動を加え、ポンプハウジング４０の母材ツリー１３４から鋳型１３２を除去する。
（Ｉ）母材ツリー１３４から、各母材１３６を切断する。
このように鋳造により成形された母材１３６は、完成品であるポンプハウジング４０の形状をほぼ成している。ねじ加工、精度を要する箇所の切削加工、通路の穿孔等をさらに母材１３６に施すことにより、ポンプハウジング４０は完成する。
【００２６】
（高圧燃料ポンプ１０の作動）
次に、高圧燃料ポンプ１０の作動について説明する。
（１）吸入行程
コイル９６への通電がオフされており、電磁弁８０の弁部材８６がストッパプレート９４に係止され、電磁弁８０が開弁している状態で、ポンプカムが回転しプランジャ２０が下降すると、加圧室１００の圧力が低下し、吸入室１０４から、連通路１１０、燃料ギャラリ１０８を通り、加圧室１００に燃料が吸入される。
【００２７】
（２）戻し行程
プランジャ２０が下死点から上死点に向かって上昇しても、コイル９６への通電はオフされた状態であり、プランジャ２０の上昇により加圧室１００の燃料は、ストッパプレート９４の連通孔、燃料ギャラリ１０８、連通路１１０を通り、吸入室１０４に戻される。
【００２８】
（３）圧送行程
プランジャ２０が下死点から上死点に移動する行程において、所望の燃料圧送量に対応した位置にプランジャ２０が到達したときに、電磁弁８０のコイル９６への通電がオンされる。これにより、可動コア８８は固定コア９０側に吸引される。弁部材８６は、ストッパプレート９４からリフトし弁座９８に着座する。すなわち、電磁弁８０は閉弁状態となる。その後、プランジャ２０がさらに上死点側に移動すると、加圧室１００内の燃料は加圧される。加圧室１００の燃料圧力が所定圧以上に上昇すると、スプリング７４の荷重に抗してボール７２が弁座７６からリフトし、加圧室１００の高圧燃料が吐出通路１０６から吐出される。
上記（１）〜（３）の行程を繰り返すことにより、高圧燃料ポンプ１０は吸入した燃料を加圧して吐出する。燃料吐出量は、電磁弁８０のコイル９６への通電タイミングを制御することにより調整される。
【００２９】
第１実施形態では、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０をステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形し、ポンプハウジング４０を形成している。したがって、ポンプハウジング４０を構成する部品の組付作業が不要であり、組付工数を低減できる。また、ポンプハウジング４０を構成する部品間のシールが不要であるから、シール部材の部品点数も減少する。さらに、シール箇所が減少するので、燃料の漏れを極力低減できる。
【００３０】
また鋳造によりポンプハウジング４０を成形しているので、空間１１２、ならびにシリンダ４２の外周面４３から外側に突出している、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０の周囲空間を切削等により金属を除去することなく形成できる。これにより、高圧燃料ポンプ１０の構成上、または強度上不要な箇所を極力除去し、高圧燃料ポンプ１０を小型、軽量化できるので、使用材料量を極力減少し、製造コストを低下できる。
【００３１】
また第１実施形態では、吐出部７０がシリンダ４２と鋳造により一体成形されているので、吐出部７０に高圧配管を接続するときに、接続位置を合わせるために高圧配管に大きな力が加わり、その結果吐出部７０に大きな外力が加わっても、シリンダ４２と吐出部７０とが別部材で結合している場合に生じる、吐出部７０とシリンダ４２との結合箇所の緩みや、結合箇所の損傷等の問題は生じない。
【００３２】
（第２、第３実施形態）
本発明の第２実施形態を図３に、第３実施形態を図４に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
図３に示す第２実施形態の高圧燃料ポンプ１４０のポンプハウジング１４２では、第１実施形態のポンプハウジング４０と同様に、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。ただし、第１実施形態と異なり、吸入室１０４の位置が電磁弁８０側に偏心している。これにより、第２実施形態の燃料ギャラリ１０８は、第１実施形態のように連通路１１０を介して吸入室１０４に連通しているのではなく、吸入室１０４に直接連通している。その結果、連通路１１０を加工する必要がなくなるので、製造コストを低下することができる。
【００３３】
このように吸入室１０４の位置を電磁弁８０側に偏心させ、燃料ギャラリ１０８を吸入室１０４に直接連通する構成は、鋳造により容易に実現できる。
図４に示す第３実施形態では、吸入室１０４は形成されておらず、吸入部５０の吸入通路１０２と燃料ギャラリ１０８とが吸入室１０４を介さずに連通している。
【００３４】
（第４実施形態〜第８実施形態）
本発明の第４実施形態を図５に、第５実施形態を図６に、第６実施形態を図７に、第７実施形態を図８に、第８実施形態を図９に示す。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し説明を省略する。第４実施形態〜第８実施形態の高圧燃料ポンプ１６０、１７０、１８０、２００、２１０では、電磁弁８０は、各高圧燃料ポンプの上方に縦置きされている。
【００３５】
図５に示す第４実施形態の高圧燃料ポンプ１６０のポンプハウジング１６２では、第１実施形態のポンプハウジング４０と同様に、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。
図６に示す第５実施形態の高圧燃料ポンプ１７０のポンプハウジング１７２では、シリンダ４２、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。タペットガイド１７４はシリンダ４２と別部材で形成されている。
【００３６】
図７に示す第６実施形態の高圧燃料ポンプ１８０のポンプハウジング１８２では、シリンダ４２、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。フランジ１８４、シリンダ４２側のスプリング座１８６およびタペットガイド１８８は、シリンダ４２とは別部材で形成されている。ポンプハウジング１８２とフランジ１８４とはボルト１９０で結合されている。
【００３７】
図８に示す第７実施形態の高圧燃料ポンプ２００のポンプハウジング２０２では、シリンダ４２、電磁弁支持部４８および吸入部５０がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。吐出部２０４、フランジ１８４、スプリング座１８６およびタペットガイド１８８は、シリンダ４２とは別部材で形成されている。吐出部２０４はデリバリバルブを兼ねている。
【００３８】
図９に示す第８実施形態の高圧燃料ポンプ２１０のポンプハウジング２１２では、シリンダ４２と吐出部７０とをステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形している。吸入部２１６、電磁弁支持部２１８、フランジ１８４、スプリング座１８６およびタペットガイド１８８は、シリンダ４２とは別部材で形成されている。吸入部２１６と電磁弁支持部２１８とはカバー２１４として一体成形されており、フランジ１８４とボルト１９０で結合されている。
【００３９】
（第９、第１０実施形態）
本発明の第９実施形態を図１０、図１１に、第１０実施形態を図１２、図１３に示す。
図１１、図１３は、高圧燃料ポンプ２２０、２４０の構造が理解しやすいように、複数の異なる軸方向位置で図１０、図１２を切断した横断面を組合わせたものである。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し説明を省略する。第９、第１０実施形態の高圧燃料ポンプ２２０、２４０は、ポンプハウジング２２２、２４２にリリーフ弁２３０を設置している。
【００４０】
図１０、図１１に示す第９実施形態の高圧燃料ポンプ２２０のポンプハウジング２２２では、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０およびリリーフ弁支持部２２４がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０は、周方向にほぼ等角度間隔に設置されている（図１１参照）。リリーフ弁支持部２２４は、内部にボール２３２、スプリング２３４、スプリング座２３６からなるリリーフ弁２３０を収容している。
【００４１】
リリーフ弁２３０は、ポンプハウジング２２２に縦向きに設置されている。排出通路２２６は吐出部７０のボール７２の下流側と連通している。排出通路２２６の燃料圧力はリリーフ弁２３０のボール２３２がリフトしリリーフ弁２３０が開弁する方向に働く。吐出部７０のボール７２の下流側の圧力が所定圧以上になると、スプリング２３４の荷重に抗してボール２３２がリフトし、排出通路２２６からスプリング座２３６に設けた貫通孔２３７を通って吸入室１０４に燃料が排出される。リリーフ弁２３０の開弁圧は、図示しないデリバリパイプと呼ばれる高圧燃料溜まりの制御圧よりも高く設定されている。
【００４２】
図１１に示すように、電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０およびリリーフ弁支持部２２４は、シリンダ４２の外周面４３の位置２２８よりも外側に突出して成形されている。したがって、電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０およびリリーフ弁支持部２２４とシリンダ４２との間の、機械強度上余分な箇所は極力排除されている。その結果、高圧燃料ポンプ２２０を極力小型化し、軽量化している。また、使用材料量を極力減少できるので、製造コストが低下する。
【００４３】
図１２、図１３に示す第１０実施形態の高圧燃料ポンプ２４０のポンプハウジング２４２では、シリンダ４２、タペットガイド４４、フランジ４６、電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０およびリリーフ弁支持部２４４がステンレスを含む鉄材の鋳造により一体成形されている。リリーフ弁支持部２４４は、横向きに設置されたリリーフ弁２３０を収容している。第１０実施形態のリリーフ弁２３０では、スプリング座２３６の貫通孔は封止されている。そして、リリーフ弁２３０のボール２３２の下流側と吸入室１０４とは、連通路２４６によって連通している。吐出部７０のボール７２の下流側の圧力が所定圧以上になると、スプリング２３４の荷重に抗してボール２３２がリフトし、排出通路２２６から連通路２４６を通って吸入室１０４に燃料が排出される。
【００４４】
図１３に示すように、電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０およびリリーフ弁支持部２４４は、シリンダ４２の外周面４３の位置２２８よりも外側に突出して成形されている。したがって、電磁弁支持部４８、吸入部５０、吐出部７０およびリリーフ弁支持部２４４とシリンダ４２との間の、機械強度上余分な箇所は極力排除されている。その結果、高圧燃料ポンプ２２０を極力小型化し、軽量化している。また、使用材料量を極力減少できるので、製造コストが低下する。
【００４５】
（第１１実施形態、変形形態１、２）
本発明の第１１実施形態を図１４に、第１１実施形態の変形形態１を図１５に、変形形態２を図１６に示す。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
第１１実施形態では、第１実施形態のポンプハウジング４０において、吐出部７０の機械的強度を増加するために、吐出部７０の外周の両側に軸方向に沿ったリブ２５０を吐出部７０と一体成形している。
【００４６】
図１５に示す変形形態１では、軸方向に沿った一方のリブ２５０は、フランジ４６と接続しフランジと一体成形されている。フランジ４６と吐出部７０の両方と一体成形されているリブ２５０の強度は増加する。
図１６に示す変形形態２では、変形形態１に加え、軸方向に沿ったリブ２５０と直交するリブ２５２を、吐出部７０の外周の両側に吐出部７０と一体成形している。
【００４７】
（第１２〜第２０実施形態）
本発明の第１２〜第２０実施形態の高圧燃料ポンプを図１７〜図２５の各図に示す。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し説明を省略する。第１２〜第２０実施形態の高圧燃料ポンプ２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０は、それぞれ第１〜第７実施形態、第９、１０実施形態の各高圧燃料ポンプ１０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、２００、２２０、２４０に対応している。
【００４８】
第１８実施形態を除く第１２〜第１７実施形態、第１９、２０実施形態においては、電磁弁支持部４８、吸入部５０および吐出部７０は、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２２２、２４２と一体成形されている。ただし、第１９、２０実施形態では、電磁弁支持部４８を図示していない。そして、プランジャ２０を往復移動自在に支持するシリンダ２６２と、吐出部７０においてボール７２が着座する弁座部材２６４とは、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２２２、２４２と別部材で別体に形成されている。
【００４９】
第１２〜第１７実施形態、第１９、２０実施形態においては、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２２２、２４２は、低炭素鋼、オーステナイト系ステンレスまたはフェライト系ステンレス等の鉄材の鋳造により一体成形されている。そして、第１２〜第１７実施形態、第１９、２０実施形態では、シリンダ２６２と、吐出部７０においてボール７２が着座する弁座部材２６４とは、圧入、焼きばめ、冷やしばめ、かしめ、ろう付け、溶接、ねじ等により、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２２２、２４２に結合されている。シリンダ２６２および弁座部材２６４は、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２２２、２４２よりも高硬度な材質であるマルテンサイト系ステンレスで形成されている。
【００５０】
図２３に示す第１８実施形態においては、吐出部２０４を構成するデリバリバルブ全体とシリンダ２６２とが、ポンプハウジング２０２とは別部材で別体にポンプハウジング２０２に設置されている。そして、吸入部５０および電磁弁支持部４８がポンプハウジング２０２と一体成形されている。第１８実施形態のポンプハウジング２０２は、第１２〜第１７実施形態、第１９、第２０実施形態と同様に、低炭素鋼、オーステナイト系ステンレスまたはフェライト系ステンレス等の鉄材の鋳造により一体成形されている。シリンダ２６２は、ポンプハウジング２０２よりも高硬度な材質であるマルテンサイト系ステンレスで形成されている。
【００５１】
以上説明した第１２〜第２０実施形態においては、吸入部、吐出部および電磁弁支持部の少なくとも二つが一体成形されてポンプハウジングを構成しているので、高圧燃料ポンプを構成する部品点数が減少する。その結果、高圧燃料ポンプの組付工数が減少する。さらに、部品点数が減少しシール箇所が減少するので、シール部材の数を減少できる。したがって、燃料の漏れを極力低減できる。
【００５２】
また、第１２〜第２０実施形態では、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２０２、２２２、２４２を低炭素鋼、オーステナイト系ステンレスまたはフェライト系ステンレス等の低硬度の安価な材質で成形しているので、製造コストを低減できる。また、低炭素鋼、オーステナイト系ステンレスまたはフェライト系ステンレスは、シリンダ２６２および弁座部材２６４に使用されるマルテンサイト系ステンレスよりも炭素含有量が少ないので、溶接時にクラック等が発生しにくい。その結果、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２０２、２２２、２４２と他部品との溶接箇所の信頼性が高く、溶接性が向上するので、溶接箇所の強度やシール性が向上する。
また、第１２〜第２０実施形態では、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２０２、２１２、２２２、２４２を鋳造により一体成形しているので、切削または冷鍛等に比べ、一体成形品を所望の形状に容易に成形できる。特に、ポンプハウジングの凹部の成形が、鋳造の場合は容易である。
【００５３】
（他の実施形態）
上記第１〜第１１実施形態では、吐出部は高圧配管とのジョイントとデリバリバルブとを兼ねたが、吐出部の構造を高圧配管とのジョイントだけに限定してもよい。
第９、第１０実施形態ではポンプハウジング２２２、２４２を、第１実施形態〜第８実施形態と同様に鋳造で一体成形したが、鋳造以外にも、冷鍛等で一体成形してもよい。
また、第１１実施形態およびその変形形態１、２では、吐出部７０の外周にリブ２５０、２５２を一体成形したが、シリンダ４２と吸入部または電磁弁支持部が一体成形されているのであれば、吸入部または電磁弁支持部の強度を増加するために、吸入部、電磁弁支持部の外周にリブを一体成形してもよい。
【００５４】
上記第１２〜第２０実施形態では、ポンプハウジング４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２０２、２２２、２４２を鋳造により一体成形したが、冷鍛等により一体成形してもよい。
また、第１２〜第２０実施形態では、デリバリバルブの弁座およびシリンダの両方をポンプハウジングと別体に形成したが、デリバリバルブの弁座またはシリンダの一方をポンプハウジングと一体に鋳造等で成形してもよい。この場合、ポンプハウジングと一体成形したデリバリバルブの弁座またはシリンダの一方の硬度を、焼き入れ、またはめっき等で高めることが望ましい。
【００５５】
上記複数の実施形態では、加圧室１００の吸入側の燃料通路を電磁弁８０が開閉して燃料吐出量を調量したが、電磁駆動式の調量弁の設置位置はこれに限るものではなく、高圧燃料ポンプの吸入部と吐出部との間の燃料通路であればどの位置に調量弁を設置してもよい。例えば、加圧室の吐出側の燃料通路に調量弁を設置して燃料を調量してもよい。
このように、本発明は、上記複数の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実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２】第１実施形態のポンプハウジングの製造工程を示す説明図。
【図３】本発明の第２実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図５】本発明の第４実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図６】本発明の第５実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図７】本発明の第６実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図８】本発明の第７実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図９】本発明の第８実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図１０】本発明の第９実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図１１】第９実施形態による吸入部、吐出部、電磁弁支持部、リリーフ弁支持部を含む横断面図。
【図１２】本発明の第１０実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図１３】第１０実施形態による吸入部、吐出部、電磁弁支持部、リリーフ弁支持部を含む横断面図。
【図１４】第１１実施形態による吐出部の外周に一体成形されたリブを示す斜視図。
【図１５】第１１実施形態の変形形態１を示す斜視図。
【図１６】第１１実施形態の変形形態２を示す斜視図。
【図１７】本発明の第１２実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図１８】本発明の第１３実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図１９】本発明の第１４実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２０】本発明の第１５実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２１】本発明の第１６実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２２】本発明の第１７実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２３】本発明の第１８実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２４】本発明の第１９実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２５】本発明の第２０実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２６】従来の高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２７】従来の高圧燃料ポンプを示す断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、２００、２１０、２２０、２４０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０：高圧燃料ポンプ、２０：プランジャ、４０、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、２０２、２１２、２２２、２４２：ポンプハウジング、４２：シリンダ、４３：シリンダ外周面、４６、１８４、：フランジ、４８、２１８：電磁弁支持部、５０、２１６：吸入部、７０、２０４：吐出部、７２：ボール（デリバリバルブ、チェック弁）、７４：スプリング（デリバリバルブ、チェック弁）、７６：弁座（デリバリバルブ、チェック弁）、８０：電磁弁、１００：加圧室、２２４、２４４：リリーフ弁支持部、２３０：リリーフ弁、２５０、２５２：リブ、２６２：シリンダ、２６４：弁座部材（デリバリバルブ、チェック弁）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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