(57)【要約】【課題】部品点数が低減されるとともに、体格の小型化が図られる高圧燃料ポンプを提供する。【解決手段】吐出弁８０は、ハウジング本体１１と一体の吐出部７０に設置されている。吐出弁８０を構成するスプリングシート部材８１は、吐出部７０に形成される吐出通路２３の内部に収容されている。ハウジング本体１１に収容されたスプリングシート部材８１は、リング８５によって移動が規制され、ハウジング本体１１に保持されている。これにより、ハウジング本体１１と吐出部７０との結合は不要であり、ハウジング本体１１と吐出部７０との間に燃料の漏れを防止するシール部材なども不要である。また、スプリングシート部材８１を筒状に形成し、スプリングシート部材８１に第一通路９１および第二通路９２を設置することにより、加圧室１５で加圧された燃料が流れる通路が確保される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が加圧される加圧室を有するハウジングと、
前記ハウジングと一体に成形され、内部に前記加圧室で加圧された燃料が吐出される吐出通路を形成する吐出部と、
前記吐出部に設けられ、前記吐出通路を開閉する吐出弁と、
を備える高圧燃料ポンプ。
【請求項２】
前記吐出弁を前記吐出部に係止する係止手段をさらに備える請求項１記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項３】
前記吐出弁は、前記ハウジングが形成する弁座に着座または前記弁座から離座する弁部材と、前記弁部材を前記弁座側へ押し付けるスプリングと、前記弁部材の前記加圧室とは反対側に設けられ前記スプリングの前記弁部材とは反対側の端部に接するスプリングシート部材とを有し、
前記係止部材は、前記スプリングシート部材を前記ハウジングに係止する請求項２記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項４】
前記スプリングシート部材は、前記加圧室とは反対側の端部から軸方向へ途中まで伸びる第一通路、および側壁を径方向へ貫いて前記第一通路へ連通する第二通路を有する請求項３記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項５】
前記第一通路は、前記第二通路よりも断面積が大きい請求項４記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項６】
前記スプリングシート部材は、前記加圧室側の端部に前記弁部材の移動を規制するストッパを有する請求項４または５記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項７】
前記スプリングシート部材は、軸方向へ貫き前記吐出通路を流れる燃料が通過する燃料通路を有する請求項３記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項８】
前記スプリングシート部材の前記加圧室とは反対側における前記吐出通路の断面積は、前記燃料通路の断面積よりも大きい請求項７記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項９】
前記ストッパの外周側に前記ストッパと摺動可能に設けられ、前記弁部材の前記弁座とは反対側を支持するガイド部材を有する請求項６記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項１０】
前記ストッパは、前記弁部材側の端部と前記弁部材と前記ガイド部材との間に形成される空間と、前記ストッパの外周側に形成される空間とを連通する連通部を有する請求項９記載の高圧燃料ポンプ。
【請求項１１】
燃料が加圧される加圧室を有するハウジングと、
前記ハウジングと一体に成形され、内部に前記加圧室で加圧された燃料が吐出される吐出通路を形成する吐出部と、
前記吐出部に設けられ、前記吐出通路を開閉する吐出弁とを備え、
前記吐出弁は、
前記ハウジングが形成する弁座に着座または前記弁座から離座する弁部材と、
前記加圧室側の端部に前記弁部材の移動を規制するストッパを有し、前記弁部材の前記加圧室とは反対側に設けられているスプリングシート部材と、
前記ストッパの外周側に前記ストッパと摺動可能に設けられ、前記弁部材の前記弁座とは反対側を支持するガイド部材と、
軸方向の一方の端部が前記スプリングシート部材に接し、他方の端部が前記ガイド部材に接し、前記ガイド部材を挟んで前記弁部材を前記弁座側へ押し付けるスプリングと、
を有する高圧燃料ポンプ。
【請求項１２】
前記ストッパは、前記弁部材側の端部と前記弁部材と前記ガイド部材との間に形成される空間と、前記ストッパの外周側に形成される空間とを連通する連通部を有する請求項１１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、プランジャの往復移動により加圧室に吸入した燃料を加圧する高圧燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように従来の高圧燃料ポンプ１１０は、燃料を加圧する加圧室の出口側に吐出通路１１１を開閉する吐出弁１１２を備えている。このような高圧燃料ポンプ１１０の吐出弁１１２は、弁部材１１３を弁座１１４側に押し付けるスプリング１１５、スプリング１１５の端部を保持するスプリングシート１１６、ならびにスプリング１１５およびスプリングシート１１６をハウジング１２０に固定するバルブホルダ１１７などから構成されている。スプリング１１５およびスプリングシート１１６はバルブホルダ１１７の内部に収容されている。バルブホルダ１１７はハウジング１２０とねじ結合するねじ部１１８を有しており、ねじを締め付けることによりバルブホルダ１１７はハウジング１２０に固定される（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３９８２４２号
【発明の開示】
【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に開示されている構成の高圧燃料ポンプ１１０は、それぞれ別体のスプリングシート１１６およびバルブホルダ１１７を必要とする。さらに、バルブホルダ１１７とハウジング１２０の間には、高圧の燃料の漏れを防止するためのガスケット１２１などを設置する必要がある。そのため、部品点数の増大を招くという問題がある。また、ハウジング１２０にバルブホルダ１１７をねじ結合するため、高圧燃料ポンプ１１０の体格の大型化を招くという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、部品点数が低減されるとともに、体格の小型化が図られる高圧燃料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】
請求項１記載の発明では、吐出通路を形成する吐出部はハウジングと一体に成形されている。これにより、ハウジングおよび吐出部の構造は簡略化される。また、ハウジングと吐出部とが一体に成形されるため、燃料の漏れを防止するためのシール手段が不要となる。したがって、部品点数を大幅に低減することができる。
また、請求項１記載の発明では、吐出部とハウジングとを一体に成形することにより、例えば吐出部をハウジングに結合するための部位が低減される。そのため、吐出部の周囲の構造が簡略化され、部品点数が低減される。したがって、体格の小型化を図ることができる。
【０００７】
請求項２記載の発明では、吐出弁は係止という簡単な構造で吐出部すなわちハウジングに固定される。そのため、吐出弁をハウジングに固定する場合、例えばねじ結合などの複雑な構成を必要としない。したがって、部品点数の低減、体格の小型化および構造の簡略化を図ることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、係止部材はスプリングシート部材をハウジングに係止する。吐出弁は、スプリングシート部材の係止という簡単な構造でハウジングに固定される。そのため、例えばねじ結合などの複雑な構成は不要である。したがって、部品点数の低減、および構造の簡略化を図ることができる。
【０００９】
請求項４記載の発明では、スプリングシート部材は、第一通路および第二通路を有している。これにより、弁部材と弁座との間を通過した燃料は、スプリングシート部材の第二通路から第一通路へ流入し、外部へ吐出される。したがって、部品点数を低減するために吐出部にスプリングシート部材を設置する場合でも、燃料の流れを確保することができる。また、圧縮されたスプリングが密着した場合でも、燃料はスプリングの外周側から第二通路を経由して第一通路へ流入する。そのため、吐出通路における燃料の流れは確保される。これにより、弁部材を押し付けるスプリングの押し付け力は低減される。したがって、吐出弁が開弁する圧力を低下させることができる。
【００１０】
請求項５記載の発明では、第一通路は第二通路よりも断面積が大きい。そのため、弁部材と弁座との間を通過した燃料は、スプリングシート部材によって絞られることなく、外部へ吐出される。したがって、燃料の圧力損失を低減することができる。
請求項６記載の発明では、スプリングシート部材はストッパを有している。ストッパは、スプリングシート部材の加圧室側の端部に設けられている。これにより、弁座から離座した弁部材は、ストッパと接することにより移動が規制される。したがって、不要な弁部材の移動を低減することができ、吐出弁の確実な作動を確保することができる。
【００１１】
請求項７記載の発明では、スプリングシート部材は軸方向へ貫く燃料通路を有している。弁部材と弁座との間を通過した燃料は、スプリングシート部材の燃料通路を通過し、外部へ吐出される。したがって、部品点数を低減するために吐出部にスプリングシート部材を設置する場合でも、燃料の流れを確保することができる。また、燃料通路はスプリングシート部材を軸方向へ貫くため、燃料の流れの方向が直線状となる。したがって、燃料の圧力損失を低減することができる。
【００１２】
請求項８記載の発明では、スプリングシート部材の加圧室とは反対側の吐出通路の断面積は燃料通路の断面積よりも大きい。そのため、弁部材と弁座との間を通過した燃料は、スプリングシート部材によって絞られることなく、外部へ吐出される。したがって、燃料の圧力損失を低減することができる。
【００１３】
請求項９記載の発明では、ガイド部材はストッパの外周側においてストッパと摺動する。これにより、弁部材は、弁座とは反対側においてガイド部材によって支持される。そのため、弁部材は、弁座へ着座または弁座から離座する際の振動が低減される。その結果、弁部材の移動、すなわち弁部材による吐出通路の開閉時期は安定する。したがって、吐出通路から吐出される燃料の流量が安定するとともに、スプリングの信頼性を高めることができる。
【００１４】
請求項１０記載の発明では、ストッパは連通部を有している。ストッパの外周側にガイド部材を設けることにより、ストッパの先端と、ガイド部材と、弁部材との間には、空間が形成される。この空間には、弁部材とガイド部材との間を経由して燃料が流入する。そこで、連通部を設けることにより、空間に流入した燃料を排出することができる。
【００１５】
請求項１１記載の発明では、吐出通路を形成する吐出部はハウジングと一体に成形されている。これにより、ハウジングおよび吐出部の構造は簡略化される。また、ハウジングと吐出部とが一体に成形されるため、燃料の漏れを防止するためのシール手段が不要となる。したがって、部品点数を大幅に低減することができる。そして、請求項１記載の発明では、吐出部とハウジングとを一体に成形することにより、例えば吐出部をハウジングに結合するための部位が低減される。そのため、吐出部の周囲の構造が簡略化され、部品点数が低減される。したがって、体格の小型化を図ることができる。
【００１６】
さらに、請求項１１記載の発明ではガイド部材はストッパの外周側においてストッパと摺動する。これにより、弁部材は、弁座とは反対側においてガイド部材によって支持される。そのため、弁部材は、弁座へ着座または弁座から離座する際の振動が低減される。その結果、弁部材の移動、すなわち弁部材による吐出通路の開閉時期は安定する。したがって、吐出通路から吐出される燃料の流量が安定するとともに、スプリングの信頼性を高めることができる。
【００１７】
請求項１２記載の発明では、ストッパは連通部を有している。ストッパの外周側にガイド部材を設けることにより、ストッパの先端と、ガイド部材と、弁部材との間には、空間が形成される。この空間には、弁部材とガイド部材との間を経由して燃料が流入する。そこで、連通部を設けることにより、空間に流入した燃料を排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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燃料ポンプを図２に示す。高圧燃料ポンプは、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供給ポンプである。
【００１９】
図２に示すように、高圧燃料ポンプ１０は、ハウジング本体１１、カバー１２、プランジャ１３、調量弁部５０および吐出部７０などを備えている。ハウジング本体１１およびカバー１２は、特許請求の範囲のハウジングを構成している。ハウジング本体１１は、例えばマルテンサイト系のステンレスなどで形成されている。ハウジング本体１１は、円筒状のシリンダ１４を形成している。ハウジング本体１１のシリンダ１４には、プランジャ１３が軸方向へ往復移動可能に支持されている。
【００２０】
ハウジング本体１１は、導入通路２１、吸入通路２２、加圧室１５および吐出通路２３などを形成している。ハウジング本体１１は筒部１６を有している。筒部１６は、略円筒状に形成され、内部に導入通路２１と吸入通路２２とを連通する通孔部２０を形成している。筒部１６は、シリンダ１４と概ね垂直に形成されており、途中で内径が変化している。筒部１６には、シート部材３０およびガイド部材４０が収容されている。
【００２１】
燃料室１８は、ハウジング本体１１とカバー１２との間に形成されている。燃料室１８には、図示しない燃料ポンプによって図示しない燃料タンクから燃料が供給される。導入通路２１は、燃料室１８と筒部１６の内周側に形成されている通孔部２０とを連通している。また、吸入通路２２は、一方の端部が加圧室１５に連通している。吸入通路２２の他方の端部は通孔部２０に連通している。導入通路２１と吸入通路２２とは、通孔部２０、シート部材３０の内周側に形成されている通孔３１およびガイド部材４０に形成されている溝４１を経由して連通している。これにより、燃料室１８と加圧室１５とは、導入通路２１、ハウジング本体１１の通孔部２０、シート部材３０の通孔３１、ガイド部材４０の溝４１および吸入通路２２を経由して連通可能である。
【００２２】
プランジャ１３は、ハウジング本体１１のシリンダ１４に軸方向へ往復移動可能に支持されている。加圧室１５は、プランジャ１３の往復移動方向の一端側に形成されている。プランジャ１３の他端側に形成されたヘッド１３１は、スプリング座２４と結合している。スプリング座２４とハウジング本体１１との間には、弾性部材であるスプリング２５が設置されている。スプリング座２４は、スプリング２５の押し付け力によりタペット２６の底部２７の内壁に押し付けられている。タペット２６の底部２７外壁が図示しないカムと接することにより、プランジャ１３は軸方向へ往復駆動される。タペット２６は、タペットガイド２８により移動が案内される。タペットガイド２８は、ハウジング本体１１のシリンダ１４の外周側に設置されている。
【００２３】
プランジャ１３のヘッド１３１側の外周面と、プランジャ１３を収容するシリンダ１４を形成しているハウジング本体１１の内周面との間は、オイルシール２９によりシールされている。オイルシール２９は、エンジン内から加圧室１５へのオイルの浸入を防止するとともに、加圧室１５からエンジンへの燃料の漏れを防止する。
【００２４】
ガイド部材４０は、ハウジング本体１１とシート部材３０との間に挟み込まれている。ガイド部材４０は、シート部材３０とは反対側の端部がハウジング本体１１と密着している。シート部材３０は、ガイド部材４０側の端部にシート面３２を有している。シート部材３０は、外周側に雄ねじ部３３を有している。シート部材３０の雄ねじ部３３は、筒部１６の内周側に形成されている雌ねじ部にねじ結合している。これにより、シート部材３０は、ハウジング本体１１にねじ結合によって固定されるとともに、ハウジング本体１１との間にガイド部材４０を挟み込む。その結果、ガイド部材４０は、シート部材３０とは反対側の端部がハウジング本体１１に密着した状態でハウジング本体１１に固定される。
【００２５】
調量弁部５０は、弁部材５１、スプリング５２および電磁駆動部６０を有している。弁部材５１は、ガイド部材４０の内周側に軸方向へ往復移動可能に設置されている。弁部材５１は、略円環状に形成されている。スプリング５２は、弁部材５１のシート部材３０とは反対側に設置されている。スプリング５２は、一方の端部がハウジング本体１１に接しており、他方の端部が弁部材５１に接している。弁部材５１は、スプリング５２によってシート部材３０側に押し付けられている。弁部材５１は、シート部材３０側の端部がシート面３２に着座可能である。弁部材５１がシート面３２に着座することにより、加圧室１５と燃料室１８との間、すなわち低圧燃料通路が遮断される。弁部材５１は、外周面がガイド部材４０の内周面と摺動する。これにより、弁部材５１は、軸方向への移動がガイド部材４０の内周面によって案内される。また、ガイド部材４０は、内周側に溝４１を形成している。これにより、弁部材５１がシート部材３０から離間したとき、シート部材３０の内周側の燃料は溝４１を経由して吸入通路２２へ流出する。
【００２６】
電磁駆動部６０は、コイル６１、固定コア６２、可動コア６３、磁性部材６４、フランジ６５、スプリング６６およびニードル６７を有している。コイル６１は、樹脂部材６８の周囲に巻かれており、通電することにより磁界を発生する。固定コア６２および可動コア６３は、磁性材料から形成されている。固定コア６２は、コイル６１および磁性部材６４の内周側に収容されている。可動コア６３は、固定コア６２と対向して配置されている。可動コア６３は、非磁性材料から形成されている筒部材６９の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。筒部材６９は、可動コア６３を収容するとともに、固定コア６２とは反対側へ押し付けている。これにより、コイル６１に通電していないとき、固定コア６２と可動コア６３とは互いに離れている。
【００２７】
フランジ６５は、磁性材料から形成されている。フランジ６５は、ハウジング本体１１の筒部１６に取り付けられている。これにより、フランジ６５は、電磁駆動部６０をハウジング本体１１に保持するとともに、筒部１６の端部を塞いでいる。磁性部材６４は、コイル６１の外周側を覆っている。磁性部材６４は、磁性材料から形成され、固定コア６２とフランジ６５とを磁気的に接続している。フランジ６５は、連通孔６５１を有している。これにより、フランジ６５の導入通路２１側と可動コア６３側とは同一の圧力に維持される。
【００２８】
可動コア６３は、ニードル６７と一体に接続されている。ニードル６７は、可動コア６３とは反対側の端部が弁部材５１と接触可能である。スプリングの６６押し付け力は、スプリング５２の押し付け力よりも大きい。そのため、コイル６１に通電していないとき、可動コア６３と一体のニードル６７はスプリング６６の押し付け力により弁部材５１側へ移動するとともに、弁部材５１はシート部材３０から離座している。
【００２９】
吐出部７０は、ハウジング本体１１から径方向外側へ突出してハウジング本体１１と一体に成形されている。吐出部７０は、内部に吐出通路２３を形成している。吐出通路２３は、加圧室１５と外部とを連通している。吐出部７０の加圧室１５とは反対側の端部は、燃料出口を形成している。吐出部７０は、加圧室１５において加圧された燃料の排出を断続する吐出弁８０を有している。吐出弁８０は、スプリングシート部材８１、弁部材としてのボール部材８２およびスプリング８３を有している。スプリングシート部材８１は、ハウジング本体１１が形成する吐出通路２３に設置されている。スプリング８３は、一方の端部がスプリングシート部材８１に接し、他方の端部がボール部材８２に接している。ボール部材８２は、スプリング８３の押し付け力により、ハウジング本体１１が形成する弁座８４側へ押し付けられている。ボール部材８２は、弁座８４に着座することにより吐出通路２３を遮断し、弁座８４から離座することにより吐出通路２３を開放する。
【００３０】
スプリングシート部材８１の加圧室１５とは反対側には、係止手段としてのリング８５が設置されている。リング８５は、例えばＥリングなどのように吐出通路２３の径方向へ弾性変形により伸縮可能な部材である。これにより、リング８５は、ハウジング本体１１の溝１９にはまり込むことにより、ハウジング本体１１に固定される。リング８５は、ハウジング本体１１に固定されることにより、スプリングシート部材８１の移動を規制する。スプリングシート部材８１は、加圧室１５で加圧され吐出通路２３を流れる燃料の圧力によってリング８５側へ押し付けられる。そのため、スプリングシート部材８１は、加圧室１５とは反対側の端部をリング８５で保持することにより、吐出通路２３の軸方向への移動が規制される。したがって、スプリングシート部材８１は、簡単な構造でハウジング本体１１に保持される。なお、スプリングシート部材８１は、例えばハウジング本体１１が形成する吐出通路２３の内部へ圧入することによりハウジング本体１１に固定してもよい。
【００３１】
スプリングシート部材８１は、加圧室１５側の端部に加圧室１５側へ突出するストッパ８６を有している。ストッパ８６は、ボール部材８２と接触可能である。そのため、ボール部材８２は、弁座８４とは反対側へ移動したとき、ストッパ８６と接することにより移動が制限される。これにより、ボール部材８２の過剰な移動が防止され、吐出弁８０の確実な作動を確保することができる。
【００３２】
スプリングシート部材８１は、図１に示すように加圧室１５側の端部が塞がれた筒状に形成されている。これにより、スプリングシート部材８１は内部に第一通路９１を有している。第一通路９１は、スプリングシート部材８１の加圧室１５とは反対側の端部から軸方向の途中まで伸びている。また、スプリングシート部材８１は、第一通路９１を形成する側壁を径方向へ貫く第二通路９２を有している。第二通路９２は、スプリングシート部材８１の外周側と第一通路９１とを連通している。
【００３３】
加圧室１５の燃料の圧力が上昇すると、加圧室１５側の燃料からボール部材８２が受ける力は増大する。そして、加圧室１５側の燃料からボール部材８２が受ける力がスプリング８３の押し付け力と弁座８４の下流側の燃料、すなわち図示しないデリバリパイプ内の燃料からボール部材８２が受ける力との和よりも大きくなると、ボール部材８２は弁座８４から離座する。これにより、加圧室１５から吐出された燃料は、ボール部材８２と弁座８４との間を通過した後、第二通路９２および第一通路９１を経由して高圧燃料ポンプ１０の外部へ吐出される。このように、加圧室１５から吐出された燃料が流れるボール部材８２と弁座８４との間、ならびにスプリングシート部材８１が形成する第一通路９１および第二通路９２は、吐出通路２３の一部を構成している。
【００３４】
一方、加圧室１５の燃料の圧力が低下すると、加圧室１５側の燃料からボール部材８２が受ける力は低減する。そして、加圧室１５側の燃料からボール部材８２が受ける力がスプリング８３の押し付け力と弁座８４の下流側の燃料、すなわち図示しないデリバリパイプ内の燃料からボール部材８２が受ける力との和よりも小さくなると、ボール部材８２は弁座８４に着座する。このように吐出部７０は、加圧室１５からの燃料の吐出を断続する逆止弁として機能する。
【００３５】
図３に示すように吐出通路２３の断面積は、加圧室１５側が小さく、加圧室１５から遠ざかるにつれて大きくなっている。すなわち、弁座８４よりも加圧室１５側の吐出通路２３を位置Ａとし、スプリングシート部材８１が形成する第二通路９２を位置Ｂとし、スプリングシート部材８１が形成する第一通路９１を位置Ｃとしたとき、位置Ａにおける吐出通路２３の断面積が最も小さく、位置Ｃにおける第一通路９１の断面積が最も大きい。これにより、加圧室１５で加圧された燃料は、吐出通路２３において絞り込まれることなく高圧燃料ポンプ１０の外部へ吐出される。したがって、加圧室１５から吐出された燃料の圧力損失を低減することができる。
【００３６】
次に、上記構成の高圧燃料ポンプ１０の作動について説明する。
（１）吸入行程
プランジャ１３が図１の下方へ移動するとき、コイル６１への通電は停止されている。そのため、弁部材５１は、スプリング６６によって押し付けられている可動コア６３と一体のニードル６７により加圧室１５側へ押し付けられている。その結果、弁部材５１は、シート部材３０のシート面３２から離座している。また、プランジャ１３が図１の下方へ移動するとき、加圧室１５の圧力は低下する。そのため、弁部材５１がシート部材３０側の燃料から受ける力は、弁部材５１が加圧室１５側の燃料から受ける力よりも大きくなる。その結果、弁部材５１にはシート面３２から離座する方向へ力が加わり、弁部材５１はシート面３２から離座する。これにより、燃料室１８は、導入通路２１、通孔部２０、シート部材３０の通孔３１、溝４１および吸入通路２２を経由して加圧室１５に連通する。したがって、燃料室１８の燃料は、加圧室１５へ吸入される。
【００３７】
（２）戻し行程
プランジャ１３が下死点から上死点に向かって上昇するとき、加圧室１５の燃料の圧力は上昇し、弁部材５１には加圧室１５側の燃料からシート面３２に着座する方向へ力が加わる。しかし、コイル６１に通電していないとき、ニードル６７はスプリング６６の押し付け力により、シート面３２よりも加圧室１５すなわち弁部材５１側へ突出している。そのため、弁部材５１は、ニードル６７と接することによりシート面３２側への移動が規制される。その結果、コイル６１に通電しない間、弁部材５１はシート面３２から離座した状態を維持する。これにより、加圧室１５の燃料は、燃料室１８から加圧室１５へ吸入される場合と逆に、プランジャ１３の上昇によって吸入通路２２、溝４１、通孔３１、通孔部２０および導入通路２１を経由して燃料室１８へ戻される。
【００３８】
（３）加圧行程
戻し行程の途中でコイル６１に通電すると、コイル６１に発生した磁界により、固定コア６２、磁性部材６４、フランジ６５および可動コア６３に磁気回路が形成される。これにより、互いに離れている固定コア６２と可動コア６３との間には磁気吸引力が発生する。固定コア６２と可動コア６３との間に発生する磁気吸引力がスプリング６６の押し付け力よりも大きくなると、可動コア６３は固定コア６２側へ移動する。そのため、可動コア６３と一体のニードル６７も、固定コア６２側へ移動する。ニードル６７が固定コア６２側へ移動すると、弁部材５１とニードル６７とは離れ、弁部材５１はニードル６７から力を受けない。その結果、弁部材５１は、スプリング５２の押し付け力および加圧室１５側の燃料から受ける力により、シート面３２側へ移動する。
【００３９】
弁部材５１がシート面３２側へ移動し、弁部材５１がシート面３２に着座することにより、吸入通路２２と通孔３１との間は遮断される。これにより、加圧室１５から燃料室１８への燃料の戻し行程は終了する。プランジャ１３が上昇するとき、加圧室１５と燃料室１８との間を遮断することにより、加圧室１５から燃料室１８へ戻される燃料の量が調整される。その結果、加圧室１５で加圧される燃料の量が決定される。
【００４０】
加圧室１５と燃料室１８の間が遮断された状態でプランジャ１３がさらに上死点に向けて上昇すると、加圧室１５の燃料の圧力は上昇する。加圧室１５の燃料の圧力が所定の圧力以上になると、吐出弁８０のスプリング８３の押し付け力と弁座８４の下流側の燃料、すなわち図示しないデリバリパイプ内の燃料から受ける力とに抗して、ボール部材８２は弁座８４から離座する。これにより、吐出弁８０は開弁し、加圧室１５で加圧された燃料は吐出通路２３を通り高圧燃料ポンプ１０から吐出される。高圧燃料ポンプ１０から吐出された燃料は、図示しないデリバリパイプを経由してインジェクタに供給される。このとき、ニードル６７は、弁部材５１から離れている。そのため、弁部材５１が加圧室１５側の燃料から力を受けても、その力は電磁駆動部６０のニードル６７には伝わらない。
【００４１】
プランジャ１３が上死点まで移動すると、プランジャ１３は再び図１の下方へ移動する。これにより、加圧室１５の燃料の圧力は低下するとともに、コイル６１へ通電が停止される。そのため、弁部材５１は再びシート面３２から離れ、加圧室１５には燃料室１８から燃料が吸入される。
上記の（１）から（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。燃料の吐出量は、調量弁部５０のコイル６１への通電タイミングを調整することにより調量される。
【００４２】
なお、加圧室１５の燃料の圧力が所定値まで上昇したとき、コイル６１への通電は停止してもよい。加圧室１５の燃料の圧力が上昇すると、通孔部２０側の燃料によって弁部材５１がシート面３２から離座する方向へ受ける力よりも、加圧室１５側の燃料によって弁部材５１がシート面３２に着座する方向へ受ける力は大きくなる。そのため、コイル６１への通電を停止しても、弁部材５１は加圧室１５側の燃料から受ける力によってシート部材３０のシート面３２への着座状態を維持する。このように、所定の時期にコイル６１への通電を停止することにより、電磁駆動部６０の消費電力を低減することができる。
【００４３】
以上説明した第１実施形態では、ハウジング本体１１と一体の吐出部７０に吐出弁８０を設置している。吐出弁８０を構成するスプリングシート部材８１は、ハウジング本体１１が吐出部７０に形成する吐出通路２３の内部に収容されている。ハウジング本体１１に収容されたスプリングシート部材８１は、リング８５によって移動が規制され、ハウジング本体１１に保持されている。これにより、ハウジング本体１１と吐出部７０との結合は不要であり、ハウジング本体１１と吐出部７０との間に燃料の漏れを防止するシール部材なども不要である。また、スプリングシート部材８１を筒状に形成し、スプリングシート部材８１に第一通路９１および第二通路９２を設置することにより、加圧室１５で加圧された燃料が流れる通路が確保される。したがって、ハウジング本体１１に吐出弁８０を設置する場合でも、ハウジング本体１１および吐出部７０の構成を簡略化することができるとともに、部品点数を大幅に低減することができる。また、ハウジング本体１１と吐出部７０とを結合するための構造を必要としない。したがって、ハウジング本体１１および吐出部７０の体格を小型化することができ、ひいては高圧燃料ポンプ１０の体格を小型化することができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、ボール部材８２と弁座８４との間を通過した燃料は、スプリング８３の外周側を経由してスプリングシート部材８１の外周側から第二通路９２へ流入する。これにより、ボール部材８２の移動によってスプリング８３の螺旋状の部分が互いに密着しても、吐出通路２３における燃料の流れは確保される。したがって、スプリング８３の押し付け力は小さくすることができ、吐出弁８０の開弁時の燃料圧力を低減することができる。
【００４５】
（第２、第３、第４実施形態）
本発明の第２、第３、第４実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部をそれぞれ図４、図５または図６に示す。なお、第１実施形態と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。
第２実施形態では、図４に示すようにスプリングシート部材８１は、第１実施形態のストッパに対応する部分を有していない。第２実施形態では、ボール部材８２の過剰な移動を防止し、ボール部材８２の確実な作動を確保するためにスプリング８３の押し付け力を増大する必要があるものの、スプリングシート部材８１の形状を簡略化することができる。
【００４６】
第３実施形態では、図５に示すようにスプリングシート部材１００は、形状が第１実施形態のスプリングシート部材と異なっている。第３実施形態では、スプリングシート部材１００は、筒状に形成されている。これにより、スプリングシート部材１００は、内側に軸方向へ貫く燃料通路１０１を有している。スプリング８３は、ボール部材８２と反対側の端部がスプリングシート部材１００の加圧室１５側の端部に接している。スプリングシート部材１００は、リング８５によってハウジング本体１１に保持されている。
【００４７】
第３実施形態の場合、ボール部材８２の移動によってスプリング８３が圧縮されると燃料が通過可能な空間の確保が困難になる。そのため、スプリング８３の押し付け力を大きくし、ボール部材８２の移動によるスプリング８３の密着を防止する必要がある。このように第３実施形態では、スプリング８３の押し付け力を大きくする必要があるものの、吐出通路２３と燃料通路１０１とは同一の直線上に位置する。そのため、加圧室１５から吐出通路２３および燃料通路１０１を経由して吐出される燃料の圧力損失を低減することができる。また、スプリングシート部材１００の加圧室１５とは反対側の断面積は、燃料通路１０１の断面積よりも大きい。そのため、スプリングシート部材１００によって燃料の流れが絞られることがなく、吐出される燃料の圧力損失を低減することができる。
【００４８】
第４実施形態では、図６に示すようにスプリングシート部材８１は第２実施形態と同様にストッパに対応する部分を有していない。第４実施形態では、スプリングシート部材８１は、第１実施形態におけるリングに代えてＣ字形状のリング８７によってハウジング本体１１に保持されている。リング８７は、第１実施形態におけるＥリングと同様に吐出通路２３の径方向へ伸縮可能であり、径方向外側へ径が拡大する方向の力を有している。そのため、外周側にリング８７を取り付けたスプリングシート部材８１をハウジング本体１１の吐出通路２３の内部へ挿入することにより、リング８７は自身の弾性力により溝１９にはまり込む。これにより、簡単な構造でスプリングシート部材８１をハウジング本体１１に保持することができる。
【００４９】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部を図７に示す。なお、第１実施形態と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。
第５実施形態では、吐出弁８０のスプリングシート部材８１は、第１実施形態と同様にストッパ８６を有している。ストッパ８６は、スプリングシート部材８１から加圧室１５側へ突出している。ストッパ８６は、ボール部材８２と接触可能である。ボール部材８２は、ストッパ８６の先端と接することにより移動が制限される。
【００５０】
第５実施形態では、吐出弁８０は、ガイド部材８８を有している。ガイド部材８８は、筒状に形成され、ストッパ８６の外周側に設けられている。筒状のガイド部材８８は、ストッパ８６と摺動可能である。これにより、ガイド部材８８は、ストッパ８６の外周側をストッパ８６の軸方向へ移動する。ガイド部材８８は、リング８５とは反対側の端部がボール部材８２と接している。また、スプリング８３は、軸方向の一方の端部がスプリングシート部材８１のストッパ８６の付け根に接しており、他方の端部がガイド部材８８に接している。これにより、スプリング８３は、ガイド部材８８を経由してボール部材８２を弁座８４側へ押し付ける。
【００５１】
ボール部材８２は、一部が筒状のガイド部材８８の内周側へ入り込んでいる。これにより、ボール部材８２は、弁座８４へ着座または弁座８４から離座するとき、ガイド部材８８とともに移動する。ガイド部材８８は、ストッパ８６の外周側を摺動する。そのため、ボール部材８２は、ガイド部材８８に支持されてストッパ８６の軸方向へ移動する。その結果、ボール部材８２が弁座８４へ着座または弁座８４から離座するとき、ボール部材８２の振動はガイド部材８８によって低減される。これにより、吐出弁８０が開弁するとき、ボール部材８２は安定して移動し、吐出弁８０から吐出流量が安定する。また、ボール部材８２を押し付けるスプリング８３の振動も低減されるため、スプリング８３の耐久性が向上し、信頼性を高めることができる。
【００５２】
ストッパ８６には、連通部を形成する凹部９３が形成されている。凹部９３は、ストッパ８６の外周面から径方向内側へ窪んでいる。これにより、ストッパ８６とガイド部材８８との間には、凹部９３に対応する位置において燃料が流れる連通部が形成される。ストッパ８６の外周側にガイド部材８８を設けることにより、ストッパ８６の先端と、ガイド部材８８の内周側と、ボール部材８２との間には、閉じられた空間部９４が形成される。加圧室１５で加圧された高圧の燃料は、ボール部材８２の外壁面とガイド部材８８の内壁面との間を経由して空間部９４に流入する。そのため、空間部９４に流入した燃料の圧力が高まると、ボール部材８２の押し付け力が変化し、燃料の吐出圧の精度が低下する。凹部９３によってストッパ８６とガイド部材８８との間に連通部を形成することにより、空間部９４に流入した燃料は、連通部となる凹部９３を経由して第二通路９２側へ流出する。これにより、空間部９４に流入した燃料は、空間部９４から排出される。
なお、空間部９４を形成するためにストッパ８６に凹部９３を形成する例について説明したが、ガイド部材８８の内壁に連通部を形成する凹部を設けてもよい。また、ストッパ８６は、凹部９３を形成するだけでなく、例えば面取り部などにより連通部を形成してもよい。
【００５３】
第５実施形態では、ストッパ８６に摺動するガイド部材８８を設けている。このようにガイド部材８８がストッパ８６を摺動する構成とすることにより、吐出弁８０はボール部材８２、ガイド部材８８、スプリング８３およびスプリングシート部材８１によってユニット化される。これにより、吐出弁８０を構成する各部材は、一つのユニットとしてハウジング本体１１の端部から吐出通路２３へ容易に組み付けることができる。
【００５４】
以上説明した複数の実施形態では、各構成を個別に適用する例について説明した。しかし、複数の実施形態を組み合わせて高圧燃料ポンプ１０に適用してもよい。また、第５実施形態では、ガイド部材８８はストッパ８６と摺動する構成について説明した。しかし、ガイド部材８８は、吐出通路２３を形成するハウジング本体１１の内周壁と摺動することによりボール部材８２を支持する構成としてもよい。
以上のように本発明は、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実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部の概略を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプの概略を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプにおいて、吐出通路の位置と断面積との関係を示す概略図。
【図４】本発明の第２実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部の概略を示す断面図。
【図５】本発明の第３実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部の概略を示す断面図。
【図６】本発明の第４実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部の概略を示す断面図。
【図７】本発明の第５実施形態による高圧燃料ポンプの吐出部の概略を示す断面図。
【図８】従来の高圧燃料ポンプの概略を示す断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１０：高圧燃料ポンプ、１１：ハウジング本体（ハウジング）、１２：カバー（ハウジング）、１５：加圧室、２３：吐出通路、７０：吐出部、８０：吐出弁、８１：スプリングシート部材、８２：ボール部材（弁部材）、８３：スプリング、８４：弁座、８５、８７：リング（係止手段）、８６：ストッパ、８８：ガイド部材、９１：第一通路、９２：第二通路、９３：凹部（連通部）、９４：空間部、１００：スプリングシート部材、１０１：燃料通路
【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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