(57)【要約】【課題】燃料吸入弁におけるバルブシート部の組付け性を向上させ、燃料加圧室内からの燃料漏れに対する信頼性に優れた燃料供給用ポンプを提供する。【解決手段】ポンプハウジング内に設けられた燃料加圧室と、ポンプハウジングに固定され燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプであって、燃料吸入弁は、弁体と、燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端がバルブシート部に固定されるとともに他端が弁体に固定され弁体を付勢するための付勢手段と、付勢手段が収容保持される空間部を有するとともに燃料吸入弁をポンプハウジングに固定するためのホルダ部と、を備え、バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成することを特徴とする。【選択図】図３
2007278072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジング内に設けられた燃料加圧室と、前記ポンプハウジングに固定され前記燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、前記燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプにおいて、
前記燃料吸入弁は、弁体と、前記燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに前記弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端が前記バルブシート部に固定されるとともに他端が前記弁体に固定され前記弁体を付勢するための付勢手段と、前記付勢手段が収容保持される空間部を有するとともに前記燃料吸入弁を前記ポンプハウジングに固定するためのホルダ部と、を備え、
前記バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成してあることを特徴とする燃料供給用ポンプ。
【請求項２】
前記バルブシート部と前記ポンプハウジングとの接触部における、前記バルブシート部の受け面又は前記ポンプハウジングの受け面の少なくとも一方を傾斜面とすることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項３】
前記バルブシート部とポンプハウジングとの間にガスケットを介在させることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項４】
前記バルブシート部の外周方向における、当該バルブシート部と前記ポンプハウジングとの間に、前記バルブシート部の吸入路に流れ込む燃料の通過路としての間隙を有し、前記ホルダ部は、当該間隙と前記空間部とをつなぐ連通路を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項５】
前記一体化されたホルダ部及びバルブシート部は、浸炭材又は軸受鋼からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項６】
プランジャバレル内に設けられた燃料加圧室と、前記プランジャバレルに固定され前記燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、前記燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプにおいて、
前記燃料吸入弁は、弁体と、前記燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに前記弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端が前記バルブシート部に固定されるとともに他端が前記弁体に固定され前記弁体を付勢するための付勢手段と、前記付勢手段が収容保持される空間部を有するとともに前記燃料吸入弁を前記プランジャバレルに固定するためのホルダ部と、を備え、
前記バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成してあることを特徴とする燃料供給用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給用ポンプに関し、特に、内燃機関のコモンレールシステムに用いられる燃料供給用ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関において、複数のインジェクタから均一化された高圧燃料をタイミングよく噴射させたり、排気ガスの清浄化を図ったりすることを目的として、蓄圧器（コモンレール）を用いた蓄圧式燃料噴射システムが各種提案されている。
このような蓄圧式燃料噴射システムに用いられる燃料供給用ポンプの一例を図１２に示す。かかる燃料供給用ポンプ４１０は、ポンプハウジング４２１にカム４２９を備えるとともに、カム４２９の上方にプランジャバレル４１５が装着される円柱空間４２１ａを有し、当該円柱空間４２１ａに装着されたプランジャバレル４１５の上方開口部に燃料吸入弁４２２が取り付けられている。また、プランジャバレル４１５の内部には、プランジャ４２３と燃料吸入弁４２２とによって閉塞された燃料加圧室４２５が形成され、さらに、燃料加圧室４２５に面する部分に、燃料吐出弁４２８につながる燃料通路４３１が設けられている。かかる燃料供給用ポンプ４１０において、燃料吸入弁４２２を介して燃料加圧室４２５に供給された燃料が、カム４２９の回転に伴って往復動するプランジャ４２３によって加圧された後、燃料吐出弁４２８を介してコモンレールに対して圧送される。
【０００３】
ここで、燃料吸入弁４２２は、弁体４０７が、燃料の吸入孔４７４及び燃料溜り部４７６を有するバルブシート部４０５に摺動可能に保持されており、このバルブシート部４０５を、スクリュープラグ４０３を用いてネジ止めすることにより、燃料吸入弁４２２がプランジャバレル４１５に固定されている（特許文献１参照）。かかる燃料吸入弁４２２は、燃料吸入孔４７４を介して燃料溜り部４７６に燃料が供給され、燃料加圧室４２５内の圧力と燃料溜り部４７６内の圧力との差が所定の圧力値を超えた場合に、弁体が開放されて燃料加圧室４２５内に燃料が供給される。一方、燃料溜り部４７６の圧力が低下するとともに、プランジャの上昇に伴って燃料加圧室４２５内の圧力が上昇することにより弁体が閉じられる。
【特許文献１】特開２００４−２１１５８０号公報  （図１３）
【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に開示された燃料吸入弁は、スクリュープラグの構成材料として、耐摩耗性を考慮して比較的変形しにくい材料が用いられる一方、バルブシート部の構成材料として、プランジャバレルとのシール面におけるシール性を確保すべく、比較的変形しやすい材料が用いられている。そのため、バルブシート部とスクリュープラグとが別部材として構成されており、それぞれの部品形状が複雑化するとともに、プランジャバレルに組付ける際に、バルブシート部の芯出しを行いながらスクリュープラグを用いて締め付けなければならず、作業効率が低下したり、バルブシート部の配置精度が低下したりするおそれがあった。
特に、バルブシート部の配置精度が低下すると、バルブシート部とプランジャバレルとのシール面における圧力にバラつきが生じ、燃料加圧室内からの燃料漏れが発生するおそれがある。その結果、所定の流量の燃料を安定的に圧送させることができなくなる場合が見られる。
【０００５】
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、燃料供給用ポンプに備えられる燃料吸入弁として、バルブシート部とホルダ部とを一体的に構成した燃料吸入弁を用いることにより、このような問題を防止できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、バルブシート部の組付け性を向上させ、燃料加圧室内からの燃料漏れに対する信頼性に優れた燃料供給用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】
【０００６】
本発明によれば、ポンプハウジング内に設けられた燃料加圧室と、ポンプハウジングに固定され燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプであって、燃料吸入弁は、弁体と、燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端がバルブシート部に固定されるとともに他端が弁体に固定され弁体を付勢するための付勢手段と、付勢手段が収容保持される空間部を有するとともに燃料吸入弁をポンプハウジングに固定するためのホルダ部と、を備え、バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成した燃料供給用ポンプが提供され、上述した問題を解決することができる。
なお、「バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成する」とは、バルブシート部及びホルダ部が単体の加工物からなり、それらを構成する部品点数が一点のみであることを意味する。
【０００７】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、バルブシート部とポンプハウジングとの接触部における、バルブシート部の受け面又はポンプハウジングの受け面の少なくとも一方を傾斜面とすることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、バルブシート部とポンプハウジングとの間にガスケットを介在させることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり。バルブシート部の外周方向における、当該バルブシート部とポンプハウジングとの間に、バルブシート部の吸入路に流れ込む燃料の通過路及び燃料溜りとしての間隙を有し、ホルダ部は、当該間隙と空間部とをつなぐ連通路を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、一体化されたホルダ部及びバルブシート部は、浸炭材又は軸受鋼からなることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、プランジャバレル内に設けられた燃料加圧室と、プランジャバレルに固定され燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプであって、燃料吸入弁は、弁体と、燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端がバルブシート部に固定されるとともに他端が弁体に固定され弁体を付勢するための付勢手段と、付勢手段が収容保持される空間部を有するとともに燃料吸入弁をプランジャバレルに固定するためのホルダ部と、を備え、バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成した燃料供給用ポンプである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料供給用ポンプによれば、燃料吸入弁のバルブシート部とホルダ部とが一体的に構成されることから、バルブシート部の芯だしを精度良く行うことができ、組付け性の向上を図ることができるとともに、バルブシート部とポンプハウジング又はプランジャバレルとが対峙する面における圧力を均一化して、シール性の向上を図ることができる。したがって、高圧大流量の燃料を圧送する場合であっても、燃料漏れが生じにくく、信頼性に優れた燃料供給用ポンプとすることができる。
また、部品点数が少なくなるため、構造が簡素化された燃料供給用ポンプとすることができ、燃料供給用ポンプの生産コストを低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の燃料供給用ポンプに関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同一の符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００１４】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態は、ポンプハウジング内に設けられた燃料加圧室と、ポンプハウジングに固定され燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプである。
本実施形態の燃料供給用ポンプに用いられる燃料吸入弁は、弁体と、燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端がバルブシート部に固定されるとともに他端が弁体に固定され弁体を付勢するための付勢手段と、付勢手段を収容保持される空間部を有するとともに燃料吸入弁をポンプハウジングに固定するためのホルダ部と、を備え、バルブシート部及びホルダ部が一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
１．燃料供給用ポンプの基本的構成
本実施形態の燃料供給用ポンプ１０を図１及び図２に示す。ここで、図１は、燃料供給用ポンプ１０の一部を切り欠いて示す斜視図であり、図２（ａ）は、図１の燃料供給用ポンプ１０をクランクシャフト３１の軸方向に沿って一部切断した断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＡＡ断面を矢印方向に見た断面図である。
この燃料供給用ポンプ１０は、基本的に、燃料タンク内の燃料を汲み上げるためのフィードポンプ１３と、燃料を加圧して圧送するポンプ本体２０と、ポンプ本体部２０内の燃料加圧室２５に供給する燃料量を調整するための調量弁１７とを備えている。
なお、この燃料供給用ポンプ１０の例は、ポンプハウジングのシリンダが放射状に設けられたいわゆるラジアル型のポンプである。また、ポンプハウジング２１内に三つの燃料加圧室２５を有しているが、燃料加圧室の数は特に制限されるものではなく、二つであってもよく、あるいは四つ以上であっても構わない。そして、本実施形態の燃料供給用ポンプは、ポンプを高速回転させることによりカム及びプランジャを高速駆動させて、大量の燃料を高圧に加圧処理するポンプとして使用することが適している。
【００１６】
２．フィードポンプ
フィードポンプ１３は、燃料タンク（図示せず）内の燃料を汲み上げて調量弁１７に対して移送するための部位である。このフィードポンプ１３は、例えば、クランクシャフト３１の端部に取付けられた駆動ギヤ３３と、駆動ギヤ３３と連結された従動ギヤ３５とを含むギヤポンプ構造からなり、クランクシャフト３１の回転駆動によって、カム軸と直結又は適当なギヤ比を介して駆動されている。このフィードポンプ１３が駆動することにより、負圧を利用して、燃料を燃料タンクから吸い込み、調量弁１７に対して移送する。
また、フィードポンプ１３と、燃料タンク（図示せず）との間には、プレフィルタ（図示せず）が介在している。これによって、燃料タンク内の燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が燃料供給用ポンプ１０内に流れ込まないように、一次的に捕集することができる。
【００１７】
３．調量弁
調量弁１７は、図２（ｂ）に示すように、フランジ部１１に取り付けられ、フィードポンプから移送されてきた燃料をポンプ本体２０の燃料加圧室２５に移送する際に、その燃料量を調整するための部位である。この調量弁は、例えば、比例制御弁を用いた構成とすることができる。このような調量弁によって、内燃機関が要求する燃料圧力に対応させて燃料量を調整し、ポンプ本体の燃料加圧室に送り込むことができる。
【００１８】
４．オーバーフローバルブ
また、図示しないものの、燃料供給用ポンプは、フィードポンプと調量弁とをつなぐ燃料通路の途中から分岐して、調量弁と並列的に配置されたオーバーフローバルブを備えることが好ましい。この理由は、調量弁に移送される燃料の圧力が規定値を超えたり、あるいは、調量弁に移送される燃料流量が規定量を超えたりする場合に、オーバーフローバルブを介して燃料タンクに還流させることができるためである。
このとき、オーバーフローバルブ側に流れてきた燃料を、後述するポンプ本体のカム室内に移送し、潤滑油として使用することも好ましい。この理由は、カム室内の潤滑油として別途オイル等を供給することなく、燃料を有効活用できるとともに、燃料供給用ポンプ全体の大型化や構成の複雑化を防ぐことができるためである。
【００１９】
５．ポンプ本体
（１）全体構成
ポンプ本体は、調量弁を介して移送されてくる燃料を高圧化して、下流側のコモンレール等に供給するための部位である。このポンプ本体２０は、図１及び図２に示すように、例えば、ポンプハウジング２１と、燃料吸入弁２２と、プランジャ２３と、スプリング２４と、タペット２７と、燃料吐出弁２８と、カム２９とを備えた構成とすることができる。
このポンプ本体２０は、ポンプハウジング２１内の円柱空間２１ｃにおいて、クランクシャフト３１の回転に伴うカム２９の上下動に対応してプランジャ２３が往復運動することによって、導入された燃料を加圧するための燃料加圧室２５を有している。そして、フィードポンプ１３から、調量弁１７及び燃料吸入弁２２を介して圧送されてきた燃料を、燃料加圧室２５において、プランジャ２３によって高圧化した後、燃料吐出弁２８を介してコモンレール等に供給することができる。
【００２０】
（２）ポンプハウジング
ポンプハウジング２１は、プランジャ２３、タペット２７、カム２９等を収容する筐体である。このポンプハウジング２１は、例えば、シャフト挿通孔２１ａと、カム室２１ｂと、カム室２１ｂを中心に放射状に開口する円柱空間（シリンダ）２１ｃ〜２１ｅを備えた構成とすることができる。また、ポンプハウジング２１の円柱空間２１ｃ〜２１ｅは、プランジャ２３によって大量の燃料を高圧に加圧するための燃料加圧室２５の一部を構成する要素となる。
なお、円柱空間の数をはじめとするポンプハウジングの形態は、燃料供給用ポンプの種類に対応させて適宜変更することができる。
【００２１】
（３）プランジャ
プランジャ２３は、プランジャバレル２１内の燃料加圧室２５における燃料を高圧化するための部位である。かかるプランジャ２３は、ポンプハウジング２１の円柱空間２１ｃ〜２１ｅにおいて、スプリング２４の付勢力とカム２９による押上力とによって摺動自在に配置されている。
また、プランジャ２３の端部には、スプリング２４の端部を受け、スプリング２４の付勢力によってプランジャ２３をカム２９側へ引き下げるスプリングシート（図示せず）を係止させることもできる。
【００２２】
（４）燃料加圧室
燃料加圧室２５は、ポンプハウジング２１の内部に、円柱空間２１ｃ〜２１ｅとプランジャ２３と燃料吸入弁２２とによって形成される小室である。この燃料加圧室２５において、燃料吸入弁２２を介して流入した大量の燃料を、プランジャ２３を高速駆動させることによって加圧することができる。また、プランジャ２３によって加圧された後、高圧燃料は燃料吐出弁２８を介して、コモンレール等に供給されることになる。
【００２３】
（５）カム
カム２９は、クランクシャフト３１の回転運動を、タペット２７を介して、プランジャ２３の往復運動に変えるための部位である。このカム２９は、カム室２１ｂ内に収容保持され、回転軸からずれた位置に重心をもつ外周を有する偏芯カムシャフト３１を回転させることによりタペット２７との接触面においてタペット２７を押圧する、ポリゴンリング２９Ａを用いて構成することができる。例えば、燃料加圧室が三つの場合にはポリゴンリングは全体として三角形状をなし、燃料加圧室が二つの場合にはポリゴンリングは全体として矩形状をなす構成とすることができる。
なお、カムの構成は、上述の偏芯ドライブシャフト及びポリゴンリングを用いた構成に限られず、三つのカム山を有する三角形状のカムや、二つのカム山を有する楕円形状のカムをカムシャフトに固定した構成とすることもできる。
【００２４】
（６）タペット
タペット２７は、プランジャ２３とカム２９との間に介在し、クランクシャフト３１の回転に伴うカム２９の上下動に対応して、プランジャ２３を往復動させる部材である。また、このタペット２７は、ポンプハウジング２１の内部で摺動し、プランジャ２３とポンプハウジング２１の円柱空間２１ｃ〜２１ｅとの芯出しをする機能を持つ。
タペット２７の構成についても特に制限されるものではなく、例えば、タペットローラを含む構成のタペット構造体とすることもできる。
【００２５】
（７）燃料吸入弁
燃料吸入弁２２は、ポンプハウジング２１の円柱空間２１ｃ〜２１ｅの外側端部位置に配置され、調量弁１７を介して移送されてくる燃料を燃料加圧室２５に供給するための部位である。本発明の燃料供給用ポンプは、燃料吸入弁におけるバルブシート部とホルダ部とを一体化してバルブハウジング８０として構成されていることを特徴とする燃料供給用ポンプである。
ここで、図３に、本実施形態の燃料供給用ポンプにおける燃料吸入弁２２付近（図２（ａ）中、一点鎖線の円Ｘで囲った部分）の拡大断面図を示す。この図３に示すように、燃料吸入弁２２は、弁体３７と、燃料の吸入路７４及び燃料溜り室７６を有するとともに弁体３７を摺動保持するバルブシート部８１と、一端がバルブシート部８１に固定されるとともに他端が弁体３７に固定され弁体３７を付勢するための付勢手段としてのスプリング７５と、スプリング７５が収容保持される空間部７７を有するとともに燃料吸入弁２２をポンプハウジング２１に固定するためのホルダ部８３と、を備えており、バルブシート部８１及びホルダ部８３は一体化され、バルブハウジング８０として構成されている。
なお、付勢手段の他端が弁体に固定されている状態とは、付勢手段が弁体に直接固定されているものだけでなく、例えば、弁体に固定されたスプリングシート等に固定されている状態も含む。
【００２６】
また、バルブハウジング８０のホルダ部８３の外周面には、シールリング溝７９が設けられ、当該シールリング溝７９内に配置されたシールリング７８によって、ホルダ部８３とポンプハウジング２１との間のシール性が確保されている。さらに、ホルダ部８３の空間部７７内には弁体３７の摺動面の潤滑性を確保するために、潤滑油としての燃料が満たされており、空間部７７の上方からプラグ８５が圧入され、燃料を封じ込めている。
さらに、バルブハウジング８０バルブシート部８１の外周方向（図中横方向）における、バルブシート部８１とポンプハウジング２１との間には、バルブシート部８１の吸入路７４に流入する燃料の通過路としての間隙８７が設けられている。この間隙８７によって、バルブシート部８１に放射状に設けられた吸入路７４から燃料を吸入することが可能になる。
【００２７】
このような燃料吸入弁２２において、弁体３７はスプリング７５によって常時閉弁方向に付勢されているとともに、調量弁を介して移送される燃料が、間隙８７及び放射状に形成された吸入路７４を通過して燃料溜り室７６に流れ込み、燃料加圧室２５内の圧力と燃料溜り室７６内の圧力との差が所定値を超えた場合に開弁されて、燃料が燃料加圧室２５内に供給される。その後、燃料加圧室２５内において、プランジャ２３の上昇に伴い燃料加圧室２５内の圧力が上昇し、燃料吸入弁２２が再び閉じられる。
このとき、バルブハウジングのバルブシート部８１に摺動保持された弁体３７とバルブシート部との摺動面には、バルブシート部８１の燃料溜り室７６又はホルダ部８３の空間部７７内の燃料が入り込み、潤滑性が確保され、焼き付きを防止している。
【００２８】
ここで、バルブシート部８１の下面は、ポンプハウジング２１の円柱空間２１ｃの縁面と接するシール面８１ａとして構成され、ホルダ部８３を利用してポンプハウジング２１にネジ止めされることにより、当該シール面８１ａがポンプハウジング２１に対して圧接され、シール性を持たせてある。これによって、燃料加圧室２５内の燃料がポンプハウジング２１と燃料吸入弁２２との隙間から染み出ることを防いでいる。
そして、本発明の燃料供給用ポンプでは、燃料吸入弁２２におけるバルブシート部８１とホルダ部８３とが一体化されたバルブハウジング８０として構成されていることから、バルブシート部８１の配置精度が高められ、当該箇所のシール性の向上が図られている。
【００２９】
より具体的には、従来の燃料吸入弁は、図１２に示すように、バルブシート部４０５とホルダ部４０３とが別部材で構成されていたために、燃料吸入弁４２２をプランジャバレル４１５に組付ける際に、バルブシート部４０５をプランジャバレル４１５の内部シリンダと軸合わせをした上で、ホルダ部４０３をネジ止めして固定させる必要があった。そのため、組付け作業において、バルブシート部４０５の軸合わせ精度が低い場合には、バルブシート部４０５の下面のシール面４０５ａにかかる圧力にバラつきが生じ、燃料加圧室４２５内の高圧燃料が漏れ出してしまうおそれがあった。
【００３０】
一方、本発明のように、燃料吸入弁２２におけるバルブシート部８１とホルダ部８３とを一体化してバルブハウジング８０として構成した場合には、ホルダ部８３によってバルブハウジング８０をポンプハウジング２１に固定することにより、バルブシート部８１の位置も一義的に決定され、軸方向への位置ずれを生じることがない。したがって、バルブホルダ部８３下面のシール面にかかる圧力のバラつきを防ぎ、燃料加圧室２５からの燃料漏れを防止することができる。よって、燃料加圧室２５からの燃料漏れに対する信頼性の向上が図られ、高圧かつ大流量の燃料を安定的に圧送することができる。
また、バルブシート部８１とホルダ部８３とが一体化されていることにより、組付け作業を行う際に、バルブシート部８１の位置合わせ作業が不要になるため、組付け作業を効率的に行うことができるようになる。さらには、部品点数が減り、構成が簡素化されるため、燃料供給用ポンプを生産する際のトータルコストを低下させることができる。
【００３１】
また、バルブハウジングのバルブシート部とポンプハウジングとのシール面に関し、図４に示すように、バルブシート部８１の受け面（シール面８１ａ）又はポンプハウジング２１の受け面２１Ａの少なくとも一方を傾斜面とすることが好ましい。このように構成すれば、バルブシート部８１とポンプハウジング２１との接触面積を小さくでき、シール面８１ａにかかる圧力を大きくしてシール性を向上させることができるためである。
一方、図５に示すように、バルブハウジング８０のバルブシート部８１とポンプハウジング２１との間にガスケット８９を介在させることも好ましい。このように構成すれば、バルブシート部８１の受け面（シール面８１ａ）又はポンプハウジング２１の受け面２１Ａを傾斜面にする必要がなくなり、バルブハウジング８０とポンプハウジング２１との間のシール性を容易に向上させることができるためである。
さらには、バルブハウジングのバルブシート部とポンプハウジングとの間にガスケットを介在させつつ、バルブシート部の受け面（シール面）又はポンプハウジングの受け面の少なくとも一方を傾斜面とすることもできる。
【００３２】
また、図３に示すように、バルブシート部８１及びホルダ部８３が一体化されたバルブハウジング８０は、ホルダ部８３の空間部７７と、燃料が通過する間隙８７との間に、燃料が行き来できる連通路９０を備えることが好ましい。かかる連通路９０を備えることにより、燃料吸入弁２２が閉じられる際に、空間部７７内の圧力を逃がして、弁体３７の動きをスムーズにすることができるとともに、空間部７７内の潤滑油としての燃料が弁体３７の摺動面から燃料溜り室７６側へ漏れ出して、弁体３７の潤滑性が失われることを防ぐことができる。
なお、かかる連通路は、図６に示すように、ホルダ部８３の空間部７７と、バルブシート部８１の吸入路７４又は燃料溜り室７６との間をつなぐ連通路９１とすることもできるが、一体化されたバルブハウジング８０の機械的強度を低下させないように、ホルダ部８３の空間部と、バルブシート部８１の外周側に設けられた間隙８７との間をつなぐように設けることがより好ましい。
【００３３】
また、バルブシート部８１及びホルダ部８３が一体的に構成されたバルブハウジング８０を、比較的変形しにくい材料、例えば、浸炭材や軸受鋼等を用いて構成することが好ましい。
このような材料を用いて構成することにより、バルブハウジングの機械的強度を高め、耐摩耗性の向上を図ることができる。また、全体を硬質の材料を用いて構成した場合であっても、上述のように、バルブハウジングのバルブシート部の受け面又はポンプハウジングの受け面を傾斜面にしたり、ガスケットを用いたりすることによりシール性を確保することができる。
【００３４】
（８）燃料吐出弁
また、図２（ａ）に示す燃料吐出弁２８は、ポンプハウジング２１の円柱空間２１ｃにおける燃料加圧室２５の側面側に配置され、高圧化された燃料をコモンレール等に移送するための部位である。
例えば、燃料吐出弁２８は、弁体３７がスプリング４１によって閉弁方向に常時付勢されており、プランジャ２３がカム２９によって押し上げられ燃料加圧室２５内が高圧になった場合に、燃料の圧力によって開弁し燃料を通過させることができる。
【００３５】
６．フランジ部
フランジ部は、ポンプ本体を保持するとともに、当該ポンプ本体を内燃機関に固定するための部位である。すなわち、ポンプ本体が係止された状態で、カムシャフトが、ギヤやカップリングを介して内燃機関のクランクシャフトに対して同期するように接続して、内燃機関に固定する。
ここで、図７に、図１及び図２の燃料供給用ポンプ１０に使用されるフランジ部１１を示す。かかる図７の例では、フランジ部１１は、第１インレット部４３から流入した燃料を第１アウトレット部４４へと導く第１燃料通路４２と、第２インレット部４８から流入した燃料を調量弁取付孔４９に挿入された調量弁（図示せず）へと導く第２燃料通路４６とを有している。また、調量弁によって流量を調整された燃料を、ポンプ本体部（図示せず）側のそれぞれの燃料吸入弁（図示せず）に移送するために、第３燃料通路７３、円形状流路７１、放射状流路７２ａ〜７２ｃが形成されている。
【００３６】
このようなフランジ部１１では、フィードポンプによって吸い込まれた燃料タンク内の燃料が第１インレット部４３からフランジ部１１内へ流入し、第１燃料通路４２を介して第１アウトレット部４４からフィードポンプ１３に移送される。また、フィードポンプ１３内を通過した燃料は、第２インレット部４８から再びフランジ部１１内に流入し、第２燃料通路４６を介して調量弁に移送される。次いで、調量弁４９に移送された燃料は、流量を制御された上で、環状の流路を介して複数の放射状の流路を流れ、第３アウトレット部からポンプ本体部の燃料吸入弁へと送られる。
このように燃料通路４２、４６を内部に備えたフランジ部１１とすることにより、別途燃料通路を設ける必要がないため、部品点数を少なくしたり、燃料ホースの脱離による燃料漏れを防いだりすることができる。
【００３７】
７．燃料供給用ポンプの適用例
また、本実施形態の燃料供給用ポンプは、例えば、以下のような構成を有する増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置を構成するポンプとして用いることができる。
すなわち、図８に例示されるように、燃料タンク５３と、かかる燃料タンク５３の燃料を汲み上げるためのフィードポンプ（低圧ポンプ）１３及び燃料を高圧化して圧送するポンプ本体（高圧ポンプ）２０を含む燃料供給用ポンプ１０と、かかる燃料供給用ポンプ１０から圧送された燃料を蓄圧するための蓄圧器としてのコモンレール６１と、複数の燃料噴射装置（インジェクタ）６５と、から構成されていることが好ましい。
【００３８】
図８に例示される燃料タンク５３の容積や形態は、例えば、単位時間当たりの流量が２００〜１，５００リットル／時間程度の燃料を循環できることを考慮して定めることが好ましい。
また、コモンレール６１の構成は特に制限されるものではなく、公知のものであれば使用することができるが、例えば、コモンレール６１には、複数のインジェクタ６５が接続されており、コモンレール６１で高圧に蓄圧された燃料を各インジェクタ６５から内燃機関（図示せず）内に噴射するような構成とすることができる。このように構成することにより、エンジンの回転数の変動に噴射圧が影響されることなく、回転数に見合った噴射圧で、インジェクタ６５を介してエンジンに燃料噴射することができる。
また、コモンレール６１の側端には、圧力検知器６７が接続されており、かかる圧力検知器６７で得られた圧力検知信号が、電子制御ユニット（ECU: Electrical Controlling Unit）に送られる。そして、ＥＣＵは、圧力検知器６７からの圧力検知信号を受けると、電磁制御弁（図示せず。）を制御するとともに、検知した圧力に応じて比例制御弁の駆動を制御する。
【００３９】
また、インジェクタ６５の形態は特に制限されるものでは無いが、例えば、ニードル弁体が着座する着座面と、この着座面の弁体当接部位よりも下流側に形成される噴孔と、を有するノズルボディを備え、ニードル弁体のリフト時に着座面の上流側から供給される燃料を噴孔へ導くような構成とすることができる。
また、このようなインジェクタ６５は、スプリング等によってニードル弁体を着座面に向かって常時付勢しておき、ニードル弁体をソレノイドの通電／非通電の切り替えによって開閉する電磁弁型とすることができる。
また、コモンレールを過度に大型化することなく、かつ、任意時期に、コモンレール圧を有する燃料によって効果的に機械式ピストンを押圧できるように増圧手段を設けることもできる。
【００４０】
このような燃料供給システムにおける燃料の流れを図９に示す。
この図９に示すように、まず、燃料タンク５３内の燃料（軽油）がフィードポンプ１３によって汲み上げられ調量弁１７に移送される。このとき、燃料タンク５３とフィードポンプ１３の間に介在するプレフィルタ５１によって、燃料タンク５３内に混入していた異物を一次的に捕集する。また、フィードポンプ１３によって汲み上げられた燃料は、さらに燃料フィルタ１５によって異物を捕集した後、調量弁１７に流入する。そして、調量弁１７から供給される燃料が、燃料吸入弁２２を介して三つの燃料加圧室２５に送り込まれるとともに、高圧化された後、燃料吐出弁２８を介してコモンレール６１へと送られる。このとき同時に、調量弁１７に流入する燃料量や圧力が所定値を超える場合には、オーバーフローバルブ１９を介して再びフィードポンプ１３に還流される一方で、ポンプ本体２０のカム室２１ｂ内に潤滑油として送り込まれる。そして、カム室２１ｂ内を通過した燃料は、コモンレール６１における余剰の燃料とともに、燃料タンク５３に還流される。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の燃料供給用ポンプであれば、蓄圧式燃料噴射装置の燃料供給用ポンプとして使用した場合であっても、燃料吸入弁におけるバルブシート部の配置精度を高くすることができ、高圧かつ大流量の燃料を圧送した場合であっても、燃料吸入弁とポンプハウジングとの間からの燃料漏れを防止することができる。したがって、長時間の高圧高速運転させた場合であっても、安定的に燃料を供給することができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、プランジャバレル内に設けられた燃料加圧室と、プランジャバレルに固定され燃料加圧室に燃料を供給するための燃料吸入弁と、燃料加圧室内で燃料を加圧するためのプランジャと、を備えた燃料供給用ポンプである。
かかる燃料供給用ポンプは、燃料吸入弁は、弁体と、燃料の吸入路及び燃料溜り室を有するとともに弁体を摺動保持するバルブシート部と、一端がバルブシート部に固定されるとともに他端が弁体に固定され弁体を付勢するための付勢手段と、付勢手段が収容保持される空間部を有するとともに燃料吸入弁をプランジャバレルに固定するためのホルダ部と、を備え、バルブシート部及びホルダ部を一体的に構成してあることを特徴とする。
【００４３】
本実施形態の燃料供給用ポンプを図１０及び図１１に示す。図１０は、本実施形態の燃料供給用ポンプ１１０を部分的に切り欠いた断面図であり、図１１は、図１０中のＢＢ断面を矢印方向に見た断面図を示している。
この図１０及び図１１に示すように、本実施形態の燃料供給用ポンプ１１０は、燃料吸入弁１２２が、ポンプハウジング１２１ではなくプランジャバレル１１５に固定されている点で、第１の実施の形態にかかる燃料供給用ポンプとは異なっている。また、本実施形態の燃料供給用ポンプ１１０は、ポンプハウジング１２１のシリンダ１２１ａ、１２１ｂが並列に設けられたいわゆる列型のポンプである。
【００４４】
かかる燃料供給用ポンプ１１０は、燃料タンク（図示せず）から燃料を汲み上げるためのフィードポンプ１１３と、加圧する燃料の流量を調整するための調量弁１１７と、ポンプハウジング１２１と、ポンプハウジング１２１の円柱空間１２１ａ、１２１ｂ内に圧入されたプランジャバレル１１５と、プランジャバレル１１５の内部空間に摺動保持されたプランジャ１２３と、プランジャ１２３の端部に係止されたスプリングシート１１９と、両端をプランジャバレル１１５及びスプリングシート１１９に固定され、プランジャ１２３を下方側に付勢するためのスプリング１２４と、プランジャ１２３及びカム１２９の間に配置され、カム１２９の回転に伴いプランジャ１２３を押し上げるためのタペット構造体１２７とを備えている。また、プランジャバレル１１５の内部空間の上方に燃料吸入弁１２２が配置固定されるとともに、プランジャバレル１１５の内部空間から延びる燃料通路を介して、燃料吐出弁１２８が配置固定されている。
【００４５】
また、プランジャバレル１１５の内部空間の一部は、プランジャバレル１１５の内周面とプランジャ１２３と燃料吸入弁１２２とによって囲まれた燃料加圧室１２５を形成し、燃料吸入弁１２２を介して供給される燃料は、当該燃料加圧室１２５内で、カム１２９の回転運動に対応してプランジャ１２３によって高圧化され、燃料吐出弁１２８を介して下流側のコモンレール等に圧送される。
なお、この燃料供給用ポンプ１１０の例では、ポンプハウジング１２１内に二つのプランジャバレル１１５を備えているが、より大容量の燃料を高圧処理するために、二組以上の数に増加することもできる。
【００４６】
ここで、本実施形態の燃料供給用ポンプ１１０は、燃料吸入弁１２２おけるバルブシート部１８１とホルダ部１８３とを一体化してバルブハウジング１８０として構成されていることを特徴とする燃料供給用ポンプである。
このようにバルブシート部１８１とホルダ部１８３とを一体化したことにより、バルブハウジング１８０のバルブシート部１８１とプランジャバレル１１５との相対位置が精度良く定められ、それらの接触面にかかる圧力のばらつきの発生を防ぐことができる。したがって、燃料加圧室１２５内の燃料が、バルブハウジング１８０とプランジャバレル１１５との間から漏れ出すことを防ぐことができ、信頼性に優れた燃料供給用ポンプを提供することができる。
その他、燃料吸入弁の構成は、すでに第１の実施の形態で詳細に説明したのと同様に、種々変形することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施の形態に係る燃料供給用ポンプの全体構成を示す部分切り欠き図である。
【図２】第１の実施の形態に係る燃料供給用ポンプの断面図である。
【図３】燃料吸入弁の拡大断面図である。
【図４】ポンプハウジングの受け面を傾斜状にした状態を示す図である。
【図５】燃料供給弁とポンプハウジングの間にガスケットを配置した状態を示す図である。
【図６】連通路の別の配置例を示す図である。
【図７】フランジ部を説明するために供する図である。
【図８】蓄圧式燃料噴射装置のシステムを説明するために供する図である。
【図９】第１の実施の形態の燃料供給用ポンプを適用した燃料供給システムにおける燃料の流れについて説明するために供する図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る燃料供給用ポンプの全体構成を示す部分切り欠き図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る燃料供給用ポンプの断面図である。
【図１２】従来の燃料供給用ポンプにおける燃料吸入弁の構成を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０：燃料供給用ポンプ、１１：フランジ部、１３：フィードポンプ、１５：燃料フィルタ、１７：調量弁、１９：オーバーフローバルブ、２０：ポンプ本体、２１：ポンプハウジング、２１ｂ：カム室、２２：燃料吸入弁、２３：プランジャ、２４：スプリング、２５：燃料加圧室、２７：タペット、２８：燃料吐出弁、２９：カム、３１：クランクシャフト、３３：駆動ギヤ、３５：従動ギヤ、３７：弁体、４２：第１燃料通路、４３：第１インレット部、４４：第１アウトレット部、４６：第２燃料通路、４８：第２インレット部、４９：第２アウトレット部、５１：プレフィルタ、５３：燃料タンク、６１：コモンレール（蓄圧器）、６５：燃料噴射装置、７４：吸入路、７５：スプリング、７６：燃料溜り室、７７：空間部、７８：シールリング、７９：シールリング溝、８０：バルブハウジング、８１：バルブシート部、８１ａ：シール面、８３：ホルダ部、８５：プラグ、８７：間隙、８９：ガスケット、９０・９１：連通路、１１０：燃料供給用ポンプ、１１５：プランジャバレル、１１９：スプリングシート、１２１：ポンプハウジング、１２２：燃料吸入弁、１２３：プランジャ、１２４：スプリング、１２５：燃料加圧室、１２８：燃料吐出弁、１２９：カム
【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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