(57)【要約】【課題】  燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプにおいて、長期間にわたってポンプ性能を維持する。【解決手段】  燃料噴射ポンプは、シリンダ室と燃料流入口と燃料流出口とを備えたシリンダ６０と、シリンダ６０内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで移動するピストン９４を有し、ピストン９４が第１の位置にあると燃料流入口からシリンダ室内に燃料が流入し、ピストン９５が第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口から送り出されるように構成されたプランジャ（９４，９５）を備える。ピストン９４とシリンダ６０とが摺動する部位には、燃料中の異物を捕集する捕集手段９４ａが設けられている。【選択図】  図９
2007040121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、
シリンダ室と燃料流入口と燃料流出口とを備えたシリンダと、
シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで移動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流入口からシリンダ室内に燃料が流入し、ピストンが第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口から送り出されるように構成されたプランジャを備え、
ピストンとシリンダとが摺動する部位には、燃料中の異物を捕集する捕集手段が設けられていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記捕集手段は、ピストンの外周面とシリンダの内壁面の少なくとも一方に設けられた溝状部であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、
シリンダ室と燃料流入口と燃料流出口とを備えたシリンダと、
シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで移動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流入口からシリンダ室内に燃料が流入し、ピストンが第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口から送り出されるように構成されたプランジャと、
ピストンを第１の位置に付勢する弾性体と、
ピストンを第１の位置から第２の位置に移動させるソレノイドコイルと、を備え、
プランジャは、ピストンの反燃料流出口側の端部に設けられ、弾性体からの付勢力を受けるフランジ部材をさらに有し、
シリンダは、フランジ部材を収容する収容室をさらに有しており、その収容室の一端面とフランジ部材との間に弾性体が収容されており、
収容室内には、弾性体の外周面と収容室の内壁面とが接触しないように弾性体の位置を規制する位置規制手段が設けられていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記位置規制手段は、収容室内に配置され、弾性体の端部の位置を規制するガイド部材であることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記位置規制手段は、弾性体の端部が接触するフランジ部材の接触面又は収容室の内壁面の少なくとも一方に形成されたテーパ面であり、そのテーパ面は弾性体の端部を所定の位置に案内することを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記収容室の内壁面のうち弾性体の外周面と接触する可能性のある壁面が弾性体よりも柔らかい材質の材料で形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項７】
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、
燃料導入口と、燃料排出口と、燃料導入口と燃料排出口とを連通する燃料流路とを有するケーシングと、
ケーシング内に収容されており、シリンダ室と、燃料導入口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する燃料流入口と、シリンダ室とケーシング外とを連通する燃料流出口と、燃料排出口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する開口と、を有するシリンダと、
シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで移動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流路の燃料が燃料流入口を介してシリンダ室内に流入し、ピストンが第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口より流出するように構成されたプランジャと、を備えており、
ケーシングの燃料導入口には、燃料中の異物を捕集するフィルタが配設されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項８】
前記フィルタは、燃料導入口に着脱可能となっていることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項９】
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、
燃料導入口と、燃料排出口と、燃料導入口と燃料排出口とを連通する燃料流路とを有するケーシングと、
ケーシング内に収容されており、シリンダ室と、燃料導入口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する燃料流入口と、シリンダ室とケーシング外とを連通する燃料流出口と、燃料排出口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する開口と、を有するシリンダと、
シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで摺動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流路の燃料が燃料流入口を介してシリンダ室内に流入し、ピストンが第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口より流出するように構成されたプランジャと、を備えており、
前記燃料流入口には燃料中の異物を除去する第１のフィルタが配設されており、前記開口には燃料中の異物を除去する第２のフィルタが配設されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項１０】
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、
燃料導入口と、燃料排出口と、燃料導入口と燃料排出口とを連通する燃料流路とを有するケーシングと、
ケーシング内に収容されており、シリンダ室と、燃料導入口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する燃料流入口と、シリンダ室とケーシング外とを連通する燃料流出口と、燃料排出口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する開口と、を有するシリンダと、
シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで摺動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流路の燃料が燃料流入口を介してシリンダ室内に流入し、ピストンが第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口より流出するように構成されたプランジャと、を備えており、
燃料導入口と燃料流路との境界には、燃料中の異物を除去するフィルタが配設されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（例えば、自動二輪車のエンジン等）に燃料を供給する燃料噴射ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプが知られている（例えば、特許文献１等）。特許文献１の燃料噴射ポンプは、シリンダと、シリンダ内に収容されるプランジャとを備えている。シリンダはシリンダ室を備えており、シリンダ室内をプランジャのピストンが摺動する。プランジャのピストンは、シリンダの外周に配置されたソレノイドコイル等によって駆動され、燃料吸入位置（第１の位置）と燃料噴射位置（第２の位置）との間を往復動する。ピストンが燃料噴射位置から燃料吸入位置に移動するとシリンダ室内に燃料が吸入され、ピストンが燃料吸入位置から燃料噴射位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されてシリンダ室から送り出される。シリンダ室から送り出された燃料は、燃料噴射ポンプの燃料噴射口より噴射される。
【特許文献１】特開２００４−２７８５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した燃料噴射ポンプでは、シリンダ室内をピストンが往復動することで、シリンダ室内への燃料の吸引並びにシリンダ室内の燃料の圧縮を行う。シリンダ室内の燃料を圧縮するためには、シリンダ室の内壁面とピストンの外周面とのクリアランスを小さくする必要がある。このため、シリンダ室内に流入した燃料に微小な異物が混入していると、その異物がシリンダ室の内壁面とピストンの外周面との間に侵入し、シリンダ室の内壁面及び／又はピストンの外周面を磨耗させる。シリンダ室の内壁面及び／又はピストンの外周面が磨耗すると、これによって燃料の圧縮効率が低下する等の問題が生じる。
しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射ポンプでは、燃料中に微小な異物が含まれている場合について何らの対策もとられていない。このため、燃料中に微小な異物が含まれる場合（品質に劣る燃料を噴射する場合）、燃料中に含まれる異物によってシリンダ及びピストンが磨耗してしまう可能性があった。
【０００４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料中に微小な異物が含まれる場合であっても、ピストンとシリンダの摺動部位の磨耗を抑制することができる燃料噴射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】
【０００５】
本発明の第１の燃料噴射ポンプは、燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、シリンダとプランジャを備えている。シリンダは、シリンダ室と燃料流入口と燃料流出口とを備えている。プランジャは、シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで移動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流入口からシリンダ室内に燃料が流入し、ピストンが第１の位置から第２の位置に移動するとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口から送り出されるように構成されている。そして、ピストンとシリンダとが摺動する部位には、燃料中の異物を捕集する捕集手段が設けられている。
この燃料噴射ポンプでは、ピストンとシリンダとが摺動する部位に異物を捕集する捕集手段が設けられている。このため、燃料中に微小な異物が含まれていても、その異物は捕集手段によって捕集される。これによって、ピストンとシリンダの摺動部位の磨耗を抑制することができる。
ここで、「摺動」とは、２部材が接触しながら相対的に移動する場合の他、２部材が微小なクリアランスを保って相対的に移動する場合をも含む意味で用いている。
【０００６】
上記第１の燃料噴射ポンプにおいて、前記捕集手段は、ピストンの外周面とシリンダの内壁面の少なくとも一方に設けられた溝状部とすることができる。このような構成によると、簡易な構造で燃料中の異物を捕集することができる。
【０００７】
また、本発明の第２の燃料噴射ポンプは、燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、燃料導入口と、燃料排出口と、燃料導入口と燃料排出口とを連通する燃料流路とを有するケーシングと、ケーシング内に収容されており、シリンダ室と、燃料導入口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する燃料流入口と、シリンダ室とケーシング外とを連通する燃料流出口と、燃料排出口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する開口と、を有するシリンダと、シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで摺動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流路の燃料が燃料流入口を介してシリンダ室内に流入し、ピストンが第２の位置にあるとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口より流出するように構成されたプランジャと、を備えている。そして、ケーシングの燃料導入口には、燃料中の異物を捕集するフィルタが配設されている。
この燃料噴射ポンプでは、ケーシングの燃料導入口にフィルタが設けられている。このため、フィルタによってケーシング（すなわち、燃料噴射ポンプ）内への異物の進入が防止され、ピストンとシリンダとの摺動部位の磨耗を抑制することができる。
かかる構成を採用する場合、フィルタは、燃料導入口に着脱可能となっていることが好ましい。このような構成によると、フィルタが目詰まりしたとき等にフィルタの交換を行うことができる。
【０００８】
また、本発明の第３の燃料噴射ポンプは、燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、燃料導入口と、燃料排出口と、燃料導入口と燃料排出口とを連通する燃料流路とを有するケーシングと、ケーシング内に収容されており、シリンダ室と、燃料導入口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する燃料流入口と、シリンダ室とケーシング外とを連通する燃料流出口と、燃料排出口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する開口と、を有するシリンダと、シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで摺動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流路の燃料が燃料流入口を介してシリンダ室内に流入し、ピストンが第２の位置にあるとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口より流出するように構成されたプランジャと、を備えており、前記燃料流入口には燃料中の異物を除去する第１のフィルタが配設されており、前記開口には燃料中の異物を除去する第２のフィルタが配設されている。
この燃料噴射ポンプでは、シリンダの燃料流入口と開口の両者にフィルタが設けられている。このため、シリンダ（すなわち、シリンダ室）内への異物の侵入が防止され、ピストンとシリンダとの摺動部位の磨耗を抑制することができる。
【０００９】
さらに、本発明の第４の燃料噴射ポンプは、燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、燃料導入口と、燃料排出口と、燃料導入口と燃料排出口とを連通する燃料流路とを有するケーシングと、ケーシング内に収容されており、シリンダ室と、燃料導入口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する燃料流入口と、シリンダ室とケーシング外とを連通する燃料流出口と、燃料排出口の近傍においてシリンダ室と燃料流路とを連通する開口と、を有するシリンダと、シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで摺動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流路の燃料が燃料流入口を介してシリンダ室内に流入し、ピストンが第２の位置にあるとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口より流出するように構成されたプランジャと、を備えている。そして、燃料導入口と燃料流路との境界には、燃料中の異物を除去するフィルタが配設されている。
この燃料噴射ポンプでは、燃料導入口と燃料流路との境界にフィルタが配されている。シリンダ内には燃料流路内の燃料が流入するが、燃料流路内の燃料はフィルタによって異物が除去されている。このため、シリンダ（すなわち、シリンダ室）内への異物の侵入が防止され、ピストンとシリンダとの摺動部位の磨耗を抑制することができる。また、燃料導入口と燃料流路との境界にフィルタを配すると、フィルタの総面積を大きくすることができる。このため、フィルタの異物除去能力を長期間にわたって維持することができる。
【００１０】
ところで、この種の燃料噴射ポンプでは、ピストン（プランジャ）を弾性体（例えば、コイルばね）によって第１の位置に付勢し、ソレノイドコイルによってピストンを第１の位置から第２の位置に移動させるものがある。このような燃料噴射ポンプでは、プランジャの往復動によって収容室内で弾性体が動き、プランジャからの力が弾性体の適正な位置に作用しなくなることがある。プランジャからの力が弾性体の適正な位置に作用しないと、弾性体が収容室の壁面と接触・磨耗し、弾性体の破損等を招く。そこで、本発明の他の燃料噴射ポンプは、プランジャを付勢する弾性体の破損を効果的に防止することができる新規な燃料噴射ポンプを提供する。
すなわち、本発明の他の燃料噴射ポンプは、燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプであり、シリンダ室と燃料流入口と燃料流出口とを備えたシリンダと、シリンダ内に配置されており、シリンダ室内を第１の位置から第２の位置まで移動するピストンを有し、ピストンが第１の位置にあると燃料流入口からシリンダ室内に燃料が流入し、ピストンが第２の位置にあるとシリンダ室内の燃料が圧縮されて燃料流出口から送り出されるように構成されたプランジャと、ピストンを第１の位置に付勢する弾性体と、ピストンを第１の位置から第２の位置に移動させるソレノイドコイルと、を備える。プランジャは、ピストンの反燃料流出口側の端部に設けられ、弾性体からの付勢力を受けるフランジ部材をさらに有する。シリンダは、フランジ部材を収容する収容室をさらに有しており、その収容室の一端面とフランジ部材との間に弾性体が収容されている。そして、収容室内には、弾性体の外周面と収容室の内壁面とが接触しないように弾性体の位置を規制する位置規制手段が設けられている。
この燃料噴射ポンプでは、弾性体を収容する収容室内に位置規制手段が設けられ、弾性体の外周面が収容室の内壁面と接触しないように弾性体の位置が規制される。すなわち、弾性体の位置が規制されることで弾性体の適正な位置に力が作用し、弾性体と収容室の内壁面との接触が防止される。これによって、弾性体の磨耗が抑制され、弾性体の破損が抑制される。
【００１１】
上記燃料噴射ポンプにおいて、前記位置規制手段は、収容室内に配置され、弾性体の端部の位置を規制するガイド部材とすることができる。収容室内にガイド部材を配置することで、弾性体を適正な位置に保持することができる。
また、前記位置規制手段は、弾性体の端部が接触するフランジ部材の接触面又は収容室の内壁面の少なくとも一方に形成されたテーパ面とすることができ、そのテーパ面は弾性体の端部を所定の位置に案内する。このような構成によっても、弾性体を適正な位置に保持することができる。
【００１２】
なお、収容室の内壁面のうち弾性体の外周面と接触する可能性のある壁面が弾性体よりも柔らかい材質の材料で形成されていることが好ましい。このような構成によると、弾性体の磨耗がより抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具現化した一実施形態に係る燃料噴射ポンプについて図面を参照して説明する。本実施形態に係る燃料噴射ポンプは、自動二輪車の燃料供給装置に用いられている。まず、本実施形態に係る燃料供給装置の全体構成について説明する。
図１は燃料供給装置の全体構成を模式的に示している。図１に示すように燃料供給装置は、燃料タンク１２と、エンジン１１に燃料を噴射する燃料噴射ポンプ１３と、エンジン１１と燃料噴射ポンプ１３との間に配されるサブタンク１０等を備えている。
【００１４】
燃料タンク１２は、エンジン１１と略同等の高さ又はエンジン１１より下方に配置される。燃料タンク１２の底面近傍には燃料供給配管１６の一端が取付けられ、燃料供給配管１６の他端は燃料ポンプ１４の燃料吸入口に取付けられている。燃料ポンプ１４の燃料吐出口には燃料供給配管１７の一端が取付けられ、燃料供給配管１７の他端はサブタンク１０に取付けられている。このため、燃料ポンプ１４が作動すると、燃料タンク１２内の燃料がサブタンク１０に送られる。燃料ポンプ１４からサブタンク１０に送られる燃料量は、燃料噴射ポンプ１３から噴射される最大燃料量以上に設定されている。したがって、サブタンク１０には、常に十分な量の燃料が貯留されるようになっている。
なお、燃料ポンプ１４には種々のポンプを用いることができ、例えば往復式のポンプを用いることができる。燃料ポンプ１４に往復式のポンプを用いることで、燃料供給装置を安価に製造することができる。
【００１５】
サブタンク１０は、燃料ポンプ１４によって送られる燃料を一時的に貯留する。サブタンク１０の容量は、燃料タンク１２の容量と比較して充分に小さくされている。このため、燃料タンク１２内に貯留される燃料量が極端に少なくならない限り、サブタンク１０内に貯留される燃料を略一定の量に維持することができる。
また、サブタンク１０には、内部で発生するベーパや余剰燃料を排出するベーパ抜き配管２０が取付けられている。ベーパ抜き配管２０の他端は燃料タンク１２に接続されている。このため、サブタンク１０内で発生したベーパやサブタンク１０内の余剰燃料は、ベーパ抜き配管２０を通って燃料タンク１２に戻される。さらに、サブタンク１０には燃料供給配管１８の一端が取付けられ、燃料供給配管１８の他端にはベーパセパレータ１５が取付けられている。
【００１６】
ベーパセパレータ１５は、燃料中に含まれる異物を除去するフィルタ（図示省略）を備えている。ベーパセパレータ１５には燃料供給配管１９の一端が接続され、燃料供給配管１９の他端は燃料噴射ポンプ１３に接続されている。したがって、サブタンク１０からの燃料は、ベーパセパレータ１５によって異物が除去され、異物が除去された燃料が燃料噴射ポンプ１３に供給される。
また、ベーパセパレータ１５には、その内部で発生したベーパを排出する排出口が形成され、その排出口には連通管２３が取付けられている。連通管２３は、コネクタ２４を介してベーパ抜き配管２１に接続されている。ベーパ抜き配管２１の一端はサブタンク１０に取付けられている。このため、ベーパセパレータ１５内で発生したベーパは、連通管２３及びベーパ抜き配管２１を通ってサブタンク１０に戻される。
【００１７】
燃料噴射ポンプ１３は、エンジン１１の吸気管２７に取付けられている。燃料噴射ポンプ１３は、燃料供給配管１９を介してサブタンク１０内の燃料を吸引して昇圧し、昇圧した燃料を吸気管２７内に噴射する。燃料噴射ポンプ１３の構造については後で詳述する。
燃料噴射ポンプ１４は、その内部で発生したベーパや余剰燃料を排出する排出口（図２の１１２）を備えており、この排出口にはベーパ抜き配管２２が取付けられている。ベーパ抜き配管２２は、コネクタ２４及びベーパ抜き配管２１を介してサブタンク１０に接続されている。このため、燃料噴射ポンプ１３内で発生したベーパや余剰燃料は、ベーパ抜き配管２２，２１を介してサブタンク１０に戻されるようになっている。また、燃料供給配管１９とベーパ抜き配管２２は、連通管３５によって燃料噴射ポンプ１３の近傍で接続されている。燃料供給配管１９内で発生したベーパは、連通管３５を通ってベーパ抜き配管２２に流れるようになっている。
【００１８】
燃料噴射ポンプ１３は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）２８によって制御される。ＥＣＵ２８には、イグニッションスイッチ２６を介してバッテリ２５が接続されている。イグニッションスイッチ２６がＯＮされると、バッテリ２５からＥＣＵ２８に電力が供給されるようになっている。ＥＣＵ２８には、エンジン１１に供給される空気の温度及び圧力を検出するセンサ群（吸気圧センサ３０、吸気温センサ３２）と、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ３１と、エンジン１１の状態を検出するセンサ群（クランク角センサ３３、エンジン温度センサ３４）が接続されている。ＥＣＵ２８は、これらセンサ群３０〜３４で検出された検出結果に基づいて、燃料噴射ポンプ１３を駆動して所定量の燃料を吸気管２７内に噴射し、また、イグニッションコイル２９を駆動して噴射された燃料に点火する。これによって、エンジン１１に供給される空気に適切な量の燃料が混合され、適切なタイミングで点火される。
【００１９】
次に、燃料噴射ポンプ１３の構造について説明する。図２は燃料噴射ポンプ１３の断面図である。図２に示すように、燃料噴射ポンプ１３は、ハウジング１１６，１１８と、ハウジング１１６，１１８内に収容されたコイルケーシング１００及びシリンダ６０等によって構成されている。
【００２０】
シリンダ６０は、その内部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔の一部がシリンダ室６５とされている。シリンダ室６５内にはプランジャピストン９０が配されている。プランジャピストン９０はシリンダ室６５内を上下方向に移動可能となっている。プランジャピストン９０の外径はシリンダ室６５の内壁面６６の径よりわずかに小さく、両者の間にはクリアランスが設けられている。
【００２１】
プランジャピストン９０の上端にはフランジ部材９２が取り付けられている。フランジ部材９２はスリーブ８８内に収容され、プランジャピストン９０の上下動に併せてスリーブ８８内を上下動する。フランジ部材９２には、上下方向に伸びるスリット９２ａが形成されている。
スリーブ８８は、シリンダ６０の上端に形成された凹部６８に固定されている。スリーブ８８の上端にはフィルタ取付部材９６が取り付けられている。フィルタ取付部材９６には開口９７が形成され、開口９７にはフィルタ９８が取り付けられている。フィルタ９８のメッシュサイズは、シリンダ室６５の内壁面６６とプランジャピストン９０の外周面との間のクリアランスより小さくされている。
【００２２】
シリンダ６０の上端に形成された凹部６８とフランジ部材９２の間には、圧縮された状態のプランジャスプリング９４が配されている。したがって、プランジャスプリング９４は、フランジ部材９２（すなわち、プランジャピストン９０）を上方に付勢する。このため、ソレノイドコイル１０２（後で詳述する）が作動していない時は、フランジ部材９２の上端がフィルタ取付部材９６に当接し、プランジャピストン９０の上方への移動が規制されている。フランジ部材９２とフィルタ取付部材９２が当接する状態では、後述するようにシリンダ室６５内に燃料が流入し、シリンダ室６５内が燃料で満たされている。このため、フランジ部材９２とフィルタ取付部材９６とが当接する時のプランジャピストン９０の位置が燃料吸入位置（請求項でいう第１の位置）に相当する。
なお、ソレノイドコイル１０２が作動すると、プランジャピストン９０は下方に移動する。ここで、プランジャピストン９０の下方への移動位置は、エンジン１１の運転状態によりＥＣＵ２８で計算され、その計算された移動位置にプランジャピストン９０が移動するようにソレノイドコイル１０２の通電時間が制御される。プランジャピストン９０が下方に移動すると、シリンダ室６５内の燃料が圧縮され、シリンダ室６５から送り出される。このため、ソレノイドコイル１０２の通電時間により決定されるプランジャピストン９０の下端面の位置が燃料噴射位置（請求項でいう第２の位置）に相当する。
【００２３】
シリンダ室６５の側面には燃料流入口７２と燃料流出口７０が形成されている。燃料流入口７２の径は燃料流出口７０の径より大きく、燃料流入口７２は燃料流出口７０より下方に配置されている。したがって、プランジャピストン９０が燃料吸入位置から燃料噴射位置に移動する際は、まず、プランジャピストン９０によって燃料流出口７０が閉じられ、シリンダ室６５からの燃料の流出が規制されることとなる。プランジャピストン９０が燃料流出口７０を越えて下方へ移動すると、シリンダ室６５内の燃料が圧縮され、その燃料圧力が高まることとなる。なお、シリンダ室６５内の燃料が圧縮されている間は、後述するように燃料流入口７２が閉じられ、シリンダ室６５から燃料流入口７２を通って燃料が流出しないようになっている。
【００２４】
燃料流入口７２にはチェックバルブ（バルブシート７６，ボール弁７４）が配されている。バルブシート７６はシリンダ６０の外周面に固定されている。バルブシート７６の開口はボール弁７４によって開閉される。ボール弁７４とシリンダ６０の外周面の間にはスプリング８０が介装され、ボール弁７４はスプリング８０によってバルブシート７６の開口を閉じる方向に付勢されている。
プランジャピストン９０が上方に移動している時は、バルブシート７６の外側の燃料圧力よりバルブシート７６の内側の燃料圧力（すなわち、シリンダ室６５内の燃料圧力）が所定値以上小さくなり、ボール弁７４はバルブシート７６より離れ、バルブシート７６の外側の燃料が燃料流入口７２よりシリンダ室６５内に流入する。一方、プランジャピストン９０が下方に移動している時は、シリンダ室６５内の燃料圧力がバルブシート７６の外側の燃料圧力より大きくなり、ボール弁７４はバルブシート７６に当接し、燃料流入口７２を閉じる。
バルブシート７６の外側にはフィルタ７８が配されている。フィルタ７８のメッシュサイズは、シリンダ室６５の内周面とプランジャピストン９０の外周面との間のクリアランスより小さくされている。
【００２５】
燃料流出口７０には与圧バルブ（バルブシート８６，弁８２）が配されている。バルブシート８６はシリンダ５０の外周面に固定されている。バルブシート８６の開口は弁８２によって開閉される。弁８２とバルブシート８６の間にはスプリング８４が介装され、弁８２はスプリング８４によってバルブシート８６の開口を閉じる方向に付勢されている。シリンダ室６５内の燃料圧力がバルブシート８６内の燃料圧力より所定値以上大きいと、弁８２はバルブシート８６より離れ、シリンダ室６５内の燃料がバルブシート８６内に流入する。バルブシート８６内に流れた燃料は、燃料噴射ポンプ１３の排出口１１２に向かって流れるようになっている。
【００２６】
シリンダ室６５の下端にはバルブシート５８が固定され、バルブシート５８によってシリンダ室６５の下端が閉じられている。バルブシート５８の中央には燃料流路５９が形成されている。
燃料流路５９の下方にはチェックバルブ（バルブシート５８及びボール弁５７）が配されている。ボール弁５７は、スプリング５６によって上方（バルブシート５８と当接する方向）に付勢されている。したがって、シリンダ室６５内の燃料の圧力が所定値以下のときは、スプリング５６からボール弁５７に作用する上向きの力が燃料からボール弁５７に作用する下向きの力より大きく、ボール弁５７はバルブシート５８に当接し燃料流路５９を閉じる。一方、シリンダ室６５内の燃料の圧力が所定値を越えると、スプリング５６からボール弁５７に作用する上向きの力より燃料からボール弁５７に作用する下向きの力が大きくなり、ボール弁５７はバルブシート５８から離れ、燃料流路５９を開放する。
【００２７】
バルブシート５８の下方にはバルブボディ４０が配置されている。バルブボディ４０は、シリンダ６０の下端に形成された凹部６２に固定されている。バルブボディ４０とシリンダ６０の間にはＯリング５５が配され、Ｏリング５５は両者の間がシールされている。
バルブボディ４０には燃料流路４６が形成されている。燃料流路４６の上端は燃料流路５９を介してシリンダ室６５に連通している。燃料流路４６の下端には燃料噴射孔４２が形成されている。燃料噴射孔４２は、バルブボディ４０内に配された燃料噴射弁４８によって開閉される。
燃料噴射弁４８の上端５０にはフランジ部材５２が取り付けられている。フランジ部材５２とバルブボディ４０の端面４４との間には、スプリング５４が圧縮された状態で配されている。スプリング５４は、フランジ部材５２を介して燃料噴射弁４８を上方に付勢している（すなわち、燃料噴射孔４２を閉じる方向に燃料噴射弁４８を付勢している）。
したがって、シリンダ室６５から燃料流路４６内に高圧の燃料が流入すると、スプリング５４から燃料噴射弁４８に作用する上向きの力より燃料噴射弁４８に作用する下向きの力が大きくなり、燃料噴射弁４８は下方に移動する。これによって、燃料噴射弁４８は燃料噴射孔４２を開放し、燃料噴射孔４２より燃料が噴射される。
【００２８】
上述したシリンダ６０の外側には、シリンダ６０と同心状にコイルケーシング１００が配されている。コイルケーシング１００は円筒状部材であり、ソレノイドコイル１０２を収容している。ソレノイドコイル１０２に電力が供給されると、それによってプランジャピストン９０が下方に移動する。ソレノイドコイル１０２のＯＮ／ＯＦＦは、ＥＣＵ２８によって制御される。
コイルケーシング１００は導入口１０６を有している。導入口１０６には燃料供給配管１９が接続されている。したがって、燃料供給配管１９からの燃料は、導入口１０６を通ってコイルケーシング１００内に流入するようになっている。また、コイルケーシング１００にはコネクタ１０７が設けられている。コネクタ１０７は、ソレノイドコイル１０２の端子（図示していない）を有している。
【００２９】
コイルケーシング１００の下端開口にはシリンダ６０の下端部が取り付けられている。コイルケーシング１００とシリンダ６０の下端部との間にはＯリング７６が配され、両者の間がシールされている。一方、シリンダ６０の下端部以外の部分では、コイルケーシング１００の内径はシリンダ６０の外径より大きく、両者の間に燃料流路１０４が形成されている。燃料通路１０４は燃料導入口１０６に連通している。
コイルケーシング１００の上端開口には上端フランジ１０８が取り付けられている。上端フランジ１０８とコイルケーシング１００の間にはＯリング１０９が配され、両者の間がシールされている。上端ケーシング１００には排出口１１２が形成されている。排出口１１２にはベーパ抜き配管２２が接続される。導入口１０６から燃料噴射ポンプ１３内に流入した燃料のうち余剰燃料は、燃料通路１０４が通って排出口１１２からベーパ抜き配管２２に排出されることとなる。
【００３０】
上述した燃料供給装置の作用について説明する。イグニッションスイッチ２６をＯＮすると燃料ポンプ１４が作動し、燃料タンク１２内の燃料がサブタンク１０に向かって送りだされる。燃料ポンプ１４の作動開始と同時に、ＥＣＵ２８は燃料噴射ポンプ１３の制御を開始し、エンジン１１をスタートさせる。
燃料ポンプ１４から送り出された燃料はサブタンク１０に流入し貯留される。サブタンク１０で発生するベーパと余剰燃料は、ベーパ抜き配管２０を通って燃料タンク１２に戻される。サブタンク１０内に貯留された燃料は、ベーパセパレータ１５で異物とベーパが分離され、燃料噴射ポンプ１３に供給される。ベーパセパレータ１５によって分離されたベーパは、連通管２３及びベーパ抜き配管２１を介してサブタンク１０に戻される。
【００３１】
燃料噴射ポンプ１３は、プランジャピストン９０が燃料吸入位置より燃料噴射位置に移動することによって燃料を噴射する。すなわち、ソレノイドコイル１０２がＯＮすると、プランジャピストン９０が下方に移動する。プランジャピストン１０２が下方に移動すると、シリンダ室６５内の燃料の一部（場合によっては、ベーパを含んだ燃料）が燃料排出口７０より流出する。なお、シリンダ室６５から燃料排出口７０を通って流出した燃料は、燃料流路１０４を通って排出口１１２に向かって流れる。
プランジャピストン９０が燃料排出口７０を越えてさらに下方に移動すると、シリンダ室６５内の燃料が圧縮され、燃料の圧力が上昇する。このため、チェックバルブ（ボール弁５７）が下方に移動し、シリンダ室６５内の燃料が燃料流路５９よりバルブボディ４０内に送り出される。バルブボディ４０内に送り出された燃料は、燃料噴射孔４２より燃料が噴射される。
なお、プランジャピストン９０が下方に移動する際には、シリンダ６０の凹部６８（プランジャスプリング９４が収容されている空間）内の燃料はスリット９２ａを通って上方に流れることができる。これによって、プランジャピストン９０の下方へのスムーズな移動が担保されている。
ソレノイドコイル１０２がＯＦＦすると、プランジャスプリング９４の付勢力によってプランジャピストン９０が上方に移動する。プランジャピストン９０が上方に移動すると、導入口１０６から流入する燃料がフィルタ７８及び燃料流入口７２を通ってシリンダ室６５内に吸引される。これによって、シリンダ室６５内が燃料で充填される。
なお、燃料供給配管１９から燃料噴射ポンプ１３内に流入する燃料の余剰燃料は、燃料流路１０４を通って排出口１１２よりベーパ抜き配管２２に排出される。燃料噴射ポンプ１３からベーパ抜き配管２２に排出された燃料はサブタンク１０に戻される。
【００３２】
ここで、燃料流入口７２を通ってシリンダ室６５内に流入する燃料は、フィルタ７８によって異物が取り除かれる。また、シリンダ６０の凹部６８には、シリンダ６０（正確にはスリーブ８８）の上端に取り付けたフィルタ取付部材９６の開口９７から燃料が流入する。開口９７にはフィルタ９８が取り付けられているため、シリンダ６０の凹部６８に流入する燃料からは異物が除去される。
したがって、プランジャピストン９０が上下に往復動し、プランジャピストン９０の外周面とシリンダ室６５の内壁面６６とが摺動しても、シリンダ６０（シリンダ室６５，凹部６８）内の燃料からは異物が取り除かれているため、プランジャピストン９０の外周面の磨耗及びシリンダ室６５の内壁面６６の磨耗が抑制される。これによって、燃料噴射ポンプ１３の燃料噴射能力を長期間に亘って高く維持することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、燃料流入口７２にフィルタ７８を取り付け、また、シリンダ６０の上端の開口９７（フィルタ取付部材９６の開口９７）にフィルタ９８を取り付けることで、シリンダ６０内へ流入する燃料から異物を除去していた。しかしながら、本発明はこのような形態に限られない。
例えば、図３に示すように、導入口１０６と燃料流路１０４との境界にフィルタ１２０を配するようにしてもよい。このような形態によると、導入口１０６から燃料流路１０４に流入する際に異物が除去され、異物が除去された燃料が燃料流入口７２よりシリンダ室６５に流入し、また、シリンダ６０の上端からシリンダ６０の凹部６６に流入する。このため、プランジャピストン９０の外周面とシリンダ室６５の内壁面の磨耗が抑制される。なお、導入口１０６と燃料流路１０４との境界にフィルタ１２０を配すると、フィルタ１２０の表面積を大きくすることができる。このため、フィルタ１２０の目詰まりによる圧力上昇が抑制され、燃料噴射ポンプ１３を長期に亘って使用することができる。
さらには、図４に示すように、導入口１０６にフィルタ１２２を取り付けるようにしてもよい。フィルタ１２２は導入口１０６に着脱可能となっているため、フィルタ１２２が目詰まりした場合には、燃料噴射ポンプ１３を分解することなくフィルタ１２２を交換するだけでよい。
【００３４】
また、上述した各実施形態ではフィルタによってシリンダ６０内への異物の侵入を防止し、プランジャピストン９０の外周面の磨耗及びシリンダ室６５の内壁面６６の磨耗を防止した。しかしながら、図９に示すように、プランジャピストン９０の外周面に溝９４ａを設け、プランジャピストン９０とシリンダ室６５の内壁面６６との間に侵入した燃料中の異物を溝９４ａで捕集するようにしてもよい。このような構成によっても、プランジャピストン９０の外周面の磨耗及びシリンダ室６５の内壁面６６の磨耗が抑制される。なお、図１０に示すように、シリンダ室６５の内壁面６６に溝６６ａを設けるようにしてもよい。
【００３５】
次に、本発明の他の実施形態に係る燃料噴射ポンプを説明する。なお、以下に説明する実施形態は、既に説明した実施形態に係る燃料噴射ポンプ１３と略同一であり、同一部分については同一の符号を用い、その説明を省略する。
本実施形態の燃料噴射ポンプは、プランジャスプリング９４の破損を防止することを目的としている。すなわち、プランジャスプリング９４がシリンダ６０の凹部６８内で自由に移動できる構造では、図５に示すようにプランジャスプリング９４の軸線がプランジャピストン９０の軸線（中心線）からずれてしまうことがある。かかる場合に、プランジャピストン９０が下方に移動すると、プランジャスプリング９４に偏心荷重が作用し、プランジャスプリング９４が中間で折れ曲がることがある（図６の状態）。プランジャスプリング９４が中間で折れ曲がると、プランジャスプリング９４とスリーブ８８が接触し、プランジャスプリング９４が磨耗する。特に、シリンダ６０の凹部６８内の燃料に異物が含まれると、プランジャスプリング９４の磨耗が顕著となる。プランジャスプリング９４の磨耗はプランジャスプリング９４の折損を招来する。
そこで、本実施形態では、図７に示すようにプランジャスプリング９４を収容する凹部６８内にガイド部材１２４を配設する。これによって、プランジャスプリング９４の下端が正規の位置に保持され、プランジャスプリング９４に偏心荷重が作用することが防止される。これによって、プランジャスプリング９４とスリーブ８８の接触が防止され、プランジャスプリング９４の破損が抑制される。
また、図８に示すように、凹部６８の下端面１２６を中央に傾斜するテーパ面としてもよい。凹部６８の下端面１２６をテーパ面とすることで、プランジャスプリング９４が凹部６８の中心に案内され、プランジャスプリング９４に偏心荷重が作用することが防止される。このような構成によっても、プランジャスプリング９４とスリーブ８８の接触が防止され、プランジャスプリング９４の破損が抑制される。
なお、プランジャスプリング９４の材料をスリーブ８８の材料よりも硬い材料とすることが好ましい。例えば、プランジャスプリング９４に硬質メッキや硬化熱処理を行う。これによって、プランジャスプリング９４とスリーブ８８が接触しても、プランジャスプリング９４の磨耗を抑制でき、ひいてはプランジャスプリング９４の折損を抑制することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の全体構成を示す図である。
【図２】燃料噴射ポンプの断面図である。
【図３】図２に示す燃料噴射ポンプの変形例を示す断面図である。
【図４】図２に示す燃料噴射ポンプの他の変形例を示す断面図である。
【図５】プランジャスプリング部分を拡大して示す図である（プランジャスプリングが中心からずれた状態を示す図）。
【図６】プランジャスプリング部分を拡大して示す図である（プランジャスプリングが途中で外側に折れ曲がった状態を示す図）。
【図７】本発明の他の実施形態を説明するための図である（プランジャスプリング部分を拡大して示す図）。
【図８】図７の変形例を説明するための図である（プランジャスプリング部分を拡大して示す図）。
【図９】本発明の他の実施形態を説明するための図である（プランジャピストン部分を拡大して示す図）。
【図１０】図９の変形例を説明するための図である（プランジャピストン部分を拡大して示す図）。
【符号の説明】
【００３８】
１０・・サブタンク
１１・・エンジン
１２・・燃料タンク
１３・・燃料噴射ポンプ
１４・・燃料ポンプ
１５・・ベーパセパレータ
６０・・シリンダ
９０・・プランジャピストン
【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】
2007040121.tif 000009
【図８】
2007040121.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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