(57)【要約】【課題】  スプリング収容室を有するストッパを備えた弁装置において、製造コストを低減する。【解決手段】  高圧ポンプの吸入弁部は、弁装置として、弁座５６４を有する弁ボディ５６、弁座５６４に当接または弁座５６４から離間可能な弁部材５７、弁部材５７を閉弁方向に付勢する第１スプリング５５、及び、弁部材５７の開弁方向への移動を規制する積層ストッパ６００を備える。積層ストッパ６００は、１０枚の層部材６０ａ〜６０ｊが積層されて形成され、弁部材５７の当接部５７２の端面５７３が当接する規制面６３０、第１スプリング５５を収容するスプリング収容室６４０、スプリング収容室６４０と出口側第１燃料通路６６０とを連通する連通孔６５０を有する。積層ストッパ６００はプレス加工で製作可能であり、従来の切削加工によるストッパに対し製造コストを低減することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座、前記弁座に対して流体入口側に形成される入口側流体通路、及び、前記弁座に対して流体出口側に形成される出口側流体通路を有する弁ボディと、
前記弁座から離間するとき前記入口側流体通路と前記出口側流体通路とを連通する弁部材と、
前記弁部材を前記弁座に当接する閉弁方向に付勢する閉弁付勢部材と、
前記弁部材の軸方向の一方の端部に形成される当接部が当接し前記弁部材が前記弁座から離間する開弁方向への移動を規制する規制面、前記規制面に開口し前記閉弁付勢部材を収容する付勢部材収容室、及び、前記付勢部材収容室と前記出口側流体通路とを径方向に連通する連通孔、を有する積層ストッパと、を備え、
前記積層ストッパは、前記規制面と前記付勢部材収容室の開口とを形成する前部層部材、前記連通孔と前記付勢部材収容室の内壁とを形成する連通孔層部材、及び、前記付勢部材収容室の底壁を形成する後部層部材を含む複数の層部材が積層されて形成されることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記連通孔層部材は、前記付勢部材収容室の内壁を構成する中穴と前記層部材の外縁とを連通する切り欠き部を有するＣ字板状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記後部層部材は、前記規制面と反対側に突出し前記付勢部材収容室の内壁および底壁を構成する凹部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記積層ストッパは、
前記規制面の前記弁部材側であって前記弁部材の前記当接部の径方向外側に形成され、前記弁部材の開弁時に前記規制面と前記当接部の側面との境界部への流体圧の作用を抑制するガード部を有す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弁装置。
【請求項５】
前記複数の層部材は、積層方向に形成される凹凸部が互いに嵌合して一体に接合され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弁装置。
【請求項６】
前記複数の層部材は、互いに対応する位置にピン孔を有し、当該ピン孔にピンが挿通されて一体に接合され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弁装置。
【請求項７】
請求項１に記載の弁装置の製造方法であって、
前記前部層部材、前記連通孔層部材および前記後部層部材を含む複数の層部材を形成する工程と、
前記複数の層部材を積層および接合して前記積層ストッパを形成する工程と、
前記閉弁付勢部材を前記積層ストッパの前記付勢部材収容室に収容し、開弁時に前記弁部材の前記当接部が前記積層ストッパの前記規制面に当接可能となるように前記積層ストッパおよび前記弁部材を前記弁ボディに組み立てる工程と、
を含むことを特徴とする弁装置の製造方法。
【請求項８】
プランジャと、
前記プランジャを軸方向に往復移動可能に収容するシリンダと、
前記プランジャにより燃料が加圧される加圧室を有するポンプボディと、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の弁装置によって構成され、前記プランジャの下降時に開弁し燃料入口側から吸入した燃料を前記加圧室に供給するとともに、前記プランジャが上昇して前記加圧室の燃料を燃料出口側へ吐出する時に閉弁する吸入弁部と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置、弁装置の製造方法、及びこの弁装置を用いた高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、エンジンの高圧ポンプに適用され、加圧室に燃料を供給する燃料通路を開閉する吸入弁等として機能する弁装置が知られている。一般に、このような弁装置は、弁体、または弁体を押圧し弁体と共に移動可能なニードルを駆動する電磁駆動手段等の駆動手段や、弁体またはニードルを付勢するスプリング等の付勢部材を備えている。また、弁体の移動を規制するためのストッパを備えている。
例えば特許文献１の燃料供給装置の弁体は、軸方向の一端が電磁駆動部の可動コアに固定され、軸方向の他端の大径部が平板状のストッパ（ストッパプレート）に当接することで開弁方向の移動距離が規制される。この平板状のストッパはプレス加工で製作可能である。
【０００３】
特許文献２の高圧ポンプの吸入弁は、ノーマリーオープン式であって、電磁駆動部の可動コアに固定されるニードルと、弁部材とが別体で構成される。弁部材は、軸方向の一方の面が弁ボディの弁座に当接または弁座から離間し、軸方向の他方の面がストッパに当接可能である。弁部材は、ストッパの容積室（本発明の「付勢部材収容室」に相当）に収容される第１スプリングによって閉弁方向に付勢され、一方、ニードルは、電磁駆動部側に設置される第２スプリングによって弁部材の開弁方向に付勢される。
この構成により、電磁駆動部のコイルに通電していないとき、ニードルは、第２スプリングの付勢力を受けて弁部材を開弁方向に押す。また、電磁駆動部のコイルに通電したとき、可動コアが吸引されてニードルが電磁駆動部側に移動する。そして、ニードルと離間した弁部材は、第１スプリングの付勢力によって閉弁方向に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２８５８８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のストッパは、弁部材を付勢するためのスプリングの収容スペースを有しないため、特許文献２のようにニードルと弁部材とが別体のノーマリーオープン式弁装置、またはノーマリークローズ式の弁装置に適用することができない。
それに対し、特許文献２のストッパは、弁部材を付勢する第１スプリングを収容することができ、ニードルと弁部材とが別体のノーマリーオープン式弁装置やノーマリークローズ式の弁装置に適用可能である。しかし、特許文献２のストッパは、第１スプリングを収容する容積室、上流側の中間通路から下流側に向かって軸に対して斜めに形成される燃料通路、容積室と中間通路とを連通する管路（本発明の「連通孔」に相当）等を有し、形状が複雑なため、プレス加工での製作に適さない。そのため、切削加工等により製作せざるを得ず、製造コストが増大する。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スプリング収容室を有するストッパを備えた弁装置において、製造コストを低減することである。また、この弁装置の製造方法を提供することである。さらに、この弁装置を用いた高圧ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１〜６に記載の発明は、流体の弁装置に係る発明である。
請求項１に記載の弁装置は、弁座を有する弁ボディ、弁部材、閉弁付勢部材および積層ストッパを備える。
弁ボディは、弁座、弁座に対して流体入口側に形成される入口側流体通路、及び、弁座に対して流体出口側に形成される出口側流体通路を有する。
弁部材は、弁座から離間するとき入口側流体通路と出口側流体通路とを連通する。
閉弁付勢部材は、弁部材を弁座に当接する閉弁方向に付勢する。
積層ストッパは、規制面、付勢部材収容室および連通孔を有する。規制面は、弁部材の軸方向の一方の端部に形成される当接部が当接し弁部材が弁座から離間する開弁方向への移動を規制する。付勢部材収容室は、規制面に開口し閉弁付勢部材を収容する。連通孔は、付勢部材収容室と出口側流体通路とを径方向に連通する。
そして、積層ストッパは、規制面と付勢部材収容室の開口とを形成する前部層部材、連通孔と付勢部材収容室の内壁とを形成する連通孔層部材、及び、付勢部材収容室の底壁を形成する後部層部材を含む複数の層部材が積層されて形成される。
【０００８】
この発明によると、付勢部材収容室を有するストッパを、加工コストの高い切削加工等によらず、プレス加工可能な層部材を積層させることで安価に製作することができる。よって、弁装置の製造コストを低減することができる。
また、この弁装置を例えば高圧ポンプの吸入弁として用いる場合、ニードルと弁部材とが別体のノーマリーオープン式の吸入弁やノーマリークローズ式の吸入弁に適用することができる。
さらに、層部材の枚数、または一部の層部材の形状を変更することにより、積層ストッパの仕様を容易に変更することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、連通孔層部材は、付勢部材収容室を構成する中穴と層部材の外縁とを連通する切り欠き部を有するＣ字板状に形成される。
仮に切削加工でストッパの連通孔を加工しようとすると、ストッパ本体の軸と直角方向の孔加工を軸方向の加工とは別に行う必要がある。これに対し本発明の構成によれば、プレス加工により、連通孔層部材の成形と同時に切り欠き部を形成することができるため、加工工数を低減することができ、製造コストをさらに低減することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、後部層部材は、規制面と反対側に突出し付勢部材収容室の内壁および底壁を構成する凹部を有している。
付勢部材が例えばコイルスプリングであるとすると、弁部材を付勢するばね荷重を確保するためにはある程度の高さが必要となり、したがって、付勢部材収容室は、ある程度の深さが必要となる。すると、板状の層部材のみを積層して付勢部材収容室を形成する場合には層部材の枚数が多くなる。そこで、後部層部材が凹部を有することで、付勢部材収容室を形成する層部材の枚数を減らし、製造コストをより低減することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、積層ストッパは、ガード部を有する。ガード部は、規制面の弁部材側であって弁部材の当接部の径方向外側に形成され、弁部材の開弁時に、規制面に当接する当接部の端面と側面との境界部への流体圧の作用を抑制する。
当接部の端面と側面との境界部に面取部が形成される場合、流体圧が面取部に作用することにより、当接部を規制面から離そうとする作用力が発生する。すると、ノーマリーオープン式の場合、弁部材が開弁しているべきときであるにも拘わらず、流体圧によって自閉する可能性が生じる。そこで、ガード部を設け、流体圧による面取部への作用をガード部が抑制することで、当接部を規制面から離そうとする作用力の発生を回避することができる。したがって、弁部材の自閉が発生しうる自閉限界を向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明によると、複数の層部材は、積層方向に形成される凹凸部が互いに嵌合して一体に接合される。
凹凸部は、例えば「かしめ」によって形成される。「かしめ」とは、複数の層部材を積層させ、最上層の層部材の所定箇所を局部的に押圧することで、押圧した部位の各層部材の上面を凹状に、下面を凸状に塑性変形させることをいう。これにより、簡易に、複数の層部材を一体に接合することができる。
請求項６に記載の発明によると、複数の層部材は、互いに対応する位置にピン孔を有し、当該ピン孔にピンが挿通されて一体に接合される。
この構成によっても、簡易に、複数の層部材を一体に接合することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の弁装置の製造方法に係る発明である。この製造方法は以下（１）〜（３）の工程を含む。
（１）前部層部材、連通孔層部材および後部層部材を含む複数の層部材を形成する工程。
（２）複数の層部材を積層および接合して積層ストッパを形成する工程。
（３）閉弁付勢部材を積層ストッパの付勢部材収容室に収容し、開弁時に弁部材の当接部が積層ストッパの規制面に当接可能となるように積層ストッパおよび弁部材を弁ボディに組み立てる工程。
この製造方法により、請求項１に記載の弁装置と同様の効果を奏する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、エンジンに用いられる高圧ポンプに係る発明である。この高圧ポンプは、プランジャ、シリンダ、ポンプボディおよび吸入弁部を備える。
シリンダは、プランジャを軸方向に往復移動可能に収容する。
ポンプボディは、プランジャにより燃料が加圧される加圧室を有する。
吸入弁部は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の弁装置によって構成され、プランジャの下降時に開弁し燃料入口側から吸入した燃料を加圧室に供給するとともに、プランジャが上昇して加圧室の燃料を燃料出口側へ吐出する時に閉弁する。
高圧ポンプの吸入弁部は、高圧での燃料シール性や特性ばらつきを最小限に抑えることが要求されるため、ストッパについても高い加工精度が要求され、切削加工の場合の製造コストが特に高くなる。したがって、本発明の弁装置を適用することで特に大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの断面図である。
【図２】図１の高圧ポンプの吸入弁部の（ａ）開弁状態、（ｂ）閉弁状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による積層ストッパの断面図である。
【図４】図３の積層ストッパを構成する複数の層部材の平面図である。
【図５】かしめ部のバリエーションを示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例の図である。
【図７】本発明の第２実施形態による積層ストッパの断面図である。
【図８】図７の積層ストッパを構成する複数の層部材の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態による積層ストッパの断面図である。
【図１０】図９の積層ストッパを構成する複数の層部材の平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による積層ストッパの作用を説明するための図１０のＸＩ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による弁装置が適用される高圧ポンプについて、図１〜図５を参照して説明する。
高圧ポンプ１は、車両に搭載されて用いられ、燃料タンクから低圧ポンプによって供給される燃料を加圧し、インジェクタが接続される燃料レールへ吐出する。高圧ポンプ１の燃料入口（図示しない）の上流側には低圧ポンプからの配管が接続される。
なお、以下の説明では、図１の上側を「上」、図１の下側を「下」として説明する。
【００１７】
図１に示すように、高圧ポンプ１は、本体部１０、燃料供給部３０、プランジャ部４０、「弁装置」としての吸入弁部５０、及び吐出弁部９０を備えている。
本体部１０は、外郭を構成するポンプボディ１１を備える。ポンプボディ１１の上部には燃料供給部３０が設けられており、ポンプボディ１１の下部にはプランジャ部４０が設けられている。燃料供給部３０とプランジャ部４０との間には、加圧室１２が形成されている。
【００１８】
また、燃料供給部３０とプランジャ部４０とを結ぶ方向に直交する方向に、吸入弁部５０（図１の左側部）および吐出弁部９０（図１の右側部）が設けられている。
以下、燃料供給部３０、プランジャ部４０、吸入弁部５０および吐出弁部９０の構成について詳細に説明する。
【００１９】
まず、燃料供給部３０について説明する。
ポンプボディ１１は、シリンダ１６の反対側にボディ凹部１３を形成している。ボディ凹部１３は、ポンプボディ１１の外側に開口している。カバー１４は、ボディ凹部１３の開口を塞いでいる。ボディ凹部１３とカバー１４とによって、燃料室３１が形成される。燃料室３１には、燃料入口から燃料タンクの燃料が供給される。
【００２０】
燃料室３１には、ダンパユニット３２および波ワッシャ３８が収容されている。ダンパユニット３２は、パルセーションダンパ３５、ボディ側支持部材３６およびカバー側支持部材３７から構成される。
パルセーションダンパ３５は、２枚のダイアフラム３３、３４の周縁部が接合されることにより構成され、内部に所定圧の気体が密封されている。パルセーションダンパ３５は、２枚のダイアフラム３３、３４が燃料室３１内の燃圧の変化に応じて弾性変形することで、燃圧脈動を低減する。
【００２１】
ボディ側支持部材３６は、ボディ凹部１３の底部１５に設置され、上端がパルセーションダンパ３５の周縁部にポンプボディ１１側から当接する。カバー側支持部材３７は、下端がパルセーションダンパ３５の周縁部にカバー１４側から当接する。これにより、カバー側支持部材３７とボディ側支持部材３６とは、パルセーションダンパ３５を上下から挟持する。
波ワッシャ３８は、カバー１４とカバー側支持部材３７との間に設けられ、ダンパユニット３２をポンプボディ１１の底部１５側に押圧する。これにより、ダンパユニット３２が燃料室３１内に固定される。
【００２２】
次に、プランジャ部４０について説明する。
プランジャ部４０は、プランジャ４１、オイルシールホルダ４２、スプリングシート４３およびプランジャスプリング４４などを備えている。
プランジャ４１は、外径が相対的に大きい大径部４１１と外径が相対的に小さい小径部４１２とが一体に形成されており、軸方向に往復移動する。加圧室１２側に形成される大径部４１１は、シリンダ１６の内壁を摺動する。加圧室１２と反対側に形成される小径部４１２は、オイルシールホルダ４２に挿入される。
【００２３】
オイルシールホルダ４２は、シリンダ１６の端部に配置されており、プランジャ４１の小径部４１２の外周に位置する基部４２１と、ポンプボディ１１に圧入される圧入部４２２とを有している。
基部４２１は、内部にリング状のシール４２３を有している。シール４２３は、径方向内側のテフロン（登録商標）リングと、径方向外側のＯリングとからなる。シール４２３により、プランジャ４１の小径部４１２周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジンへの燃料のリークが抑制される。
【００２４】
また、基部４２１は、先端部分にオイルシール７２５を有している。オイルシール７２５によって、プランジャ４１の小径部４１２の周囲のオイル油膜の厚さが規制され、オイルのリークが抑制される。
圧入部４２２は、基部４２１の周囲に円筒状に張り出す部分であり、円筒部分は縦断面が「コの字」状となっている。ポンプボディ１１には、圧入部４２２に対応する凹部１７が形成されている。オイルシールホルダ４２は、圧入部４２２が凹部１７の径外方向の内壁に圧接するように圧入される。
【００２５】
スプリングシート４３は、プランジャ４１の端部に配設されている。プランジャ４１の端部は、図示しないタペットに当接している。タペットは、図示しないカムシャフトに取り付けられたカムに外面を当接させ、カムシャフトの回転により、カムプロファイルに応じて軸方向に往復移動する。
【００２６】
プランジャスプリング４４は、スプリングシート４３に一端を係止され、他端をオイルシールホルダ４２の圧入部４２２の深部に係止されている。これにより、プランジャスプリング４４は、プランジャ４１の戻しばねとして機能し、プランジャ４１をタペットに当接させるよう付勢する。
かかる構成により、カムシャフトの回転に応じてプランジャ４１が往復移動する。このとき、プランジャ４１の大径部４１１の移動によって加圧室１２の容積が変化する。
【００２７】
また、プランジャ４１の小径部４１２の周囲に可変容積室４５が形成されている。すなわち、ポンプボディ１１のシリンダ１６、及び、プランジャ４１の大径部４１１の基端面（小径部４１２との段差面）、小径部４１２の外周壁、オイルシールホルダ４２のシール４２３に囲まれた領域が可変容積室４５を構成する。シール４２３は、可変容積室４５を液密にシールし、可変容積室４５からエンジンへの燃料のリークを防止する。
【００２８】
可変容積室４５は、圧入部４２２の径内方向において凹部１７との間に形成される円筒状の円筒通路４２７、及び、凹部１７の深部に形成される環状の環状通路４２８、ポンプボディ１１内部に形成された容積室通路１８（図中に破線で示す通路）を経由して燃料室３１の底部１５に接続されている。
【００２９】
次に、吸入弁部５０について、図２、図３を参照して説明する。
吸入弁部５０は、筒部５１、フランジ５２、電磁駆動部５３、ニードル５４、第１スプリング５５、弁ボディ５６、弁部材５７および積層ストッパ６００等を備えている。
筒部５１は、ポンプボディ１１に略円筒状に形成され、内部に吸入室５１１を有している。吸入室５１１は、通路５１２を経由して燃料室３１と連通している。
フランジ５２は、磁性材料から形成され、筒部５１に取り付けられる。フランジ５２は、筒部５１の開口を覆うとともに、電磁駆動部５３をポンプボディ１１に保持する。フランジ５２は、略中央にニードルガイド５２１を設けている。
【００３０】
電磁駆動部５３は、コネクタ５３０、コイル５３１、端子５３２、固定コア５３３、可動コア５３４、第２スプリング５３５等を有している。
コネクタ５３０は、コイル５３１へ通電するための電流が外部から端子５３２に供給される。コイル５３１は、通電することにより磁界を発生する。固定コア５３３および可動コア５３４は、磁性材料から形成され、コイル５３１の径方向内側に設けられる。第２スプリング５３５は、固定コア５３３と可動コア５３４との間に設けられ、固定コア５３３と可動コア５３４とを互いに離す方向に付勢する。コイル５３１に通電されると、固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生し、可動コア５３４は、第２スプリング５３５の付勢力に抗して固定コア５３３側へ移動する。
【００３１】
ニードル５４は、略円柱状に形成され、可動コア５３４に一体に固定されている。ニードル５４は、ニードルガイド５２１の内壁に案内されて摺動可能である。ニードル５４は、外壁の一部が面取りされ、ニードルガイド５２１の内壁との間に燃料が通過可能な隙間を有している。これにより、可動コア５３４の移動に伴ってニードル５４が摺動する際、ニードルガイド５２１の可動コア５３４側と吸入室５１１側とを燃料が流通することで、可動コア５３４側と吸入室５１１側との圧力がほぼ同等となる。
【００３２】
弁ボディ５６は、吸入室５１１と加圧室１２との間に設けられる。弁ボディ５６は、出口側端面５６７に板ばね５８２を介して筒部５１の内側に挿入される。そして、入口側端面５６６が係止部材５８１で係止されることにより、ポンプボディ１１に固定される。弁ボディ５６の本体外壁に形成されるシール材収容溝５６９には、ゴム製のシールリング５８４およびテフロン（登録商標）製のバックアップリング５８３が装着される。
【００３３】
弁ボディ５６には、加圧室１２側から吸入室５１１側に向かう順に、第１穴部５６５、弁座５６４、第２穴部５６３、摺動穴５６２が形成されている。第１穴部５６５は、出口側端面５６７に開口し、積層ストッパ６００を収容する。弁座５６４は、第１穴部５６５と第２穴部５６３との境界にテーパ状に形成され、弁部材５７のシート部５７４が当接可能である。第２穴部５６３は、入口側燃料通路５６１を経由して吸入室５１１と連通する。摺動穴５６２は、弁部材５７の軸部５７１が摺動可能である。
【００３４】
弁部材５７は、ニードル５４とほぼ同径に形成される軸部５７１、及び、軸部５７１の加圧室１２側の端部に形成される当接部５７２からなり、軸部５７１が弁ボディ５６の摺動穴５６２に挿入される。当接部５７２は、弁ボディ５６の弁座５６４に対向する側にテーパ状のシート部５７４を有し、シート部５７４と反対側に、積層ストッパ６００の規制面６３０に当接可能な端面５７３を有している。端面５７３に当接する第１スプリング５５の付勢力により、軸部５７１の吸入室５１１側の端面は、ニードル５４の端面に当接する。
【００３５】
コイル５３１に通電されたとき、固定コア５３３と可動コア５３４との磁気吸引力によって可動コア５３４およびニードル５４が固定コア５３３側に移動し、弁部材５７に対するニードル５４の押圧力が解除される。すると、「閉弁付勢部材」としての第１スプリング５５の付勢力によって、弁部材５７のシート部５７４が弁座５６４に当接する。
一方、コイル５３１に通電されないとき、磁気吸引力は発生せず、第２スプリング５３５の付勢力によって、可動コア５３４およびニードル５４が加圧室１２側へ移動する。その結果、弁部材５７のシート部５７４が弁座５６４から離間する。
【００３６】
続いて、積層ストッパ６００について、図３、図４、図５を参照して説明する。
図３に示すように、積層ストッパ６００は、１０枚の層部材６０ａ〜６０ｊが積層されて構成される。積層ストッパ６００は、弁部材５７側に設けられる小径部６１０と、弁部材５７と反対側に設けられる大径部６２０とからなる。大径部６２０の外壁は弁ボディ５６の第１穴部５６５の内壁に挿入され、溶接等により固定される。小径部６１０の外壁と第１穴部５６５の内壁との間には出口側第１燃料通路６６０が形成される。
小径部６１０の弁部材５７側の端面である規制面６３０は、弁部材５７の当接部５７２の端面５７３が当接することで、弁部材５７の開弁方向への移動を規制する。「付勢部材収容室」としてのスプリング収容室６４０は、規制面６３０に開口し、第１スプリング５５を収容する。連通孔６５０は、スプリング収容室６４０と出口側第１燃料通路６６０とを径方向に連通する。
【００３７】
大径部６２０の弁部材５７側の段差面６２１と、弁部材５７と反対側の後端面６８０との間には、周方向に６箇所（図４参照）の出口側第２燃料通路６７０が形成される。これにより、弁部材５７のシート部５７４が弁ボディ５６の弁座５６４から離間したとき、吸入室５１１は、入口側燃料通路５６１、第２穴部５６３、出口側第１燃料通路６６０および出口側第２燃料通路６７０を経由して加圧室１２と連通する。一方、弁部材５７のシート部５７４が弁ボディ５６の弁座５６４に当接したとき、吸入室５１１と加圧室１２とは遮断される。
ここで、入口側燃料通路５６１は、特許請求の範囲に記載の「入口側流体通路」に相当し、出口側第１燃料通路６６０および出口側第２燃料通路６７０は、特許請求の範囲に記載の「出口側流体通路」に相当する。
【００３８】
積層ストッパ６００を構成する層部材は、例えば、フェライト系ステンレスやオーステナイト系ステンレス等のように加工性の良い材料でプレス加工により成形される。
図４に示すように、計１０枚の層部材６０ａ〜６０ｊのうち、４枚の層部材６０ａ〜６０ｄの小径外縁６１は相対的に小さく、６枚の層部材６０ｅ〜６０ｊの大径外縁６２は相対的に大きい。小径外縁６１は積層されて小径部６１０の外壁を構成し、大径外縁６２は積層されて大径部６２０の外壁を構成する。
【００３９】
６枚の層部材６０ｅ〜６０ｊには、周方向に６箇所の通路穴６７が形成される。通路穴６７の位置は、層部材６０ｅから６０ｊの順に漸次径方向外側から内側に向かうように形成される。また、通路穴６７の内径は、層部材６０ｅから６０ｇの順に漸次拡大し、層部材６０ｇから６０ｊまではほぼ同径に形成される。層部材６０ｅ〜６０ｊが積層されることで、通路穴６７は連続して重なり、出口側第２燃料通路６７０を形成する。
【００４０】
８枚の層部材６０ａ〜６０ｈには、スプリング収容室６４０の内壁を構成する中穴６４が形成される。そのうち連通孔層部材６０ｂは、中穴６４と小径外縁６１とを連通する切り欠き部６５を有するＣ字板状に形成される。切り欠き部６５は、積層ストッパ６００の連通孔６５０を構成する。
また、前部層部材６０ａは、規制面６３０およびスプリング収容室６４０の開口を形成する。後部層部材６０ｉ、６０ｊはスプリング収容室６４０の底壁を形成する。
【００４１】
また、積層された層部材６０ａ〜６０ｊは、対角線上の２箇所のかしめ部６９でかしめられて、すなわち、かしめにより形成される凹凸部が互いに嵌合して一体に接合される。
図５に、かしめ部６９の具体的な形状の例を示す。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図は、上側の図が平面図、下側の図が断面図であり、簡単のため層部材の枚数を３枚として記載している。図５（ａ）は丸型かしめ部６９１、図５（ｂ）は丸Ｖ型かしめ部６９２、図５（ｃ）はＶ型かしめ部６９３の例をそれぞれ示している。これらのかしめ形状は、プレス加工のパンチを交換することで選択可能である。
【００４２】
ここで、以上の構成による吸入弁部５０の製造方法について説明する。吸入弁部５０の製造方法は、主に、以下（１）〜（３）の工程を含む。
（１）複数の層部材６０ａ〜６０ｊを形成する工程であり、具体的には、プレス加工が適している。
【００４３】
（２）複数の層部材６０ａ〜６０ｊを積層および接合して積層ストッパ６００を形成する工程である。例えば、（１）の工程と連続する順送プレスラインにて、層部材６０ａ〜６０ｊの成形、積層、及び、かしめによる接合工程までを一連の流れで行うことにより、工程の効率化を図り、製造コストを低減することができる。
この後、積層ストッパ６００に熱処理またはＣｒメッキ等の表面処理を施すことで規制面６３０の表面硬度を高め、耐摩耗性を向上させることが望ましい。あるいは、規制面６３０を構成する層部材６０ａのみに別工程で熱処理または表面処理を施してもよい。
上記のプレス工程はトランスファプレスラインにても製造することが可能である。
【００４４】
（３）第１スプリング５５を積層ストッパ６００のスプリング収容室６４０に収容し、弁部材５７の開弁時に弁部材５７の当接部５７２が積層ストッパ６００の規制面６３０に当接可能となるように積層ストッパ６００および弁部材５７を弁ボディ５６に組み立てる工程である。吸入弁部５０が高圧ポンプ１に適用される本実施形態では、弁リフトをある設定値にするために、弁ボディ５６に弁部材５７、第１スプリング５５および積層ストッパ６００等を組み立てたサブアセンブリをポンプボディ１１に装着するようにしてもよい。
【００４５】
このように、本実施形態では、ニードル５４と弁部材５７とが別体のノーマリーオープン式の吸入弁部５０において、スプリング収容室６４０を有する積層ストッパ６００を、加工コストの高い切削加工等によらず、プレス加工可能な層部材６０ａ〜６０ｊを積層させることで安価に製作することができる。
高圧ポンプの吸入弁部５０は、高圧での燃料シール性や特性ばらつきを最小限に抑えることが要求されるため、ストッパについても高い加工精度が要求され、切削加工の場合の製造コストが特に高くなる。したがって、本実施形態により特に大きな効果が得られる。
【００４６】
さらに連通孔６５０については、仮に切削加工で加工しようとすると、ストッパ本体の軸と直角方向の孔加工を軸方向の加工とは別に行う必要がある。本実施形態によれば、プレス加工により、連通孔層部材６０ｂの成形と同時に切り欠き部６５を形成することができるため、加工工数を低減することができ、製造コストをさらに低減することができる。
【００４７】
次に、図１に戻り、吐出弁部９０について説明する。
吐出弁部９０は、ポンプボディ１１にて形成される円筒状の収容部９１を有している。収容部９１に形成される収容室９１１には、吐出弁９２、吐出弁スプリング９３および係止部９４が収容されている。また、収容室９１１の開口部分が吐出口９５となっている。吐出口９５とは反対側の収容室９１１の深部には吐出弁座９１２が形成されている。
【００４８】
吐出弁９２は、吐出弁スプリング９３の付勢力と図示しない燃料レール側からの圧力とにより弁座に当接する。これにより、吐出弁９２は、加圧室１２の燃料の圧力が低いとき燃料の吐出を停止する。一方、加圧室１２の燃料の圧力が大きくなって吐出弁スプリング９３の付勢力と燃料レール側からの圧力とに打ち勝つと、吐出弁９２が吐出口９５の方向へ移動する。これにより、収容室９１１へ流入した燃料が吐出口９５から吐出される。
【００４９】
次に、高圧ポンプ１の作動について説明する。
（Ｉ）吸入行程
カムシャフトの回転によりプランジャ４１が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室１２の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出弁９２は、吐出弁座９１２に着座し吐出口９５を閉塞する。このとき、コイル５３１への通電は停止されているので、可動コア５３４およびニードル５４は第２スプリング５３５の付勢力により加圧室１２側に移動する。
【００５０】
その結果、ニードル５４が弁部材５７を押圧し、弁部材５７の当接部５７２の端面５７３がストッパ６００の規制面６３０に当接した状態で開弁状態が維持される。これにより、吸入室５１１から入口側燃料通路５６１、第２穴部５６３、出口側第１燃料通路６６０および出口側第２燃料通路６７０を経由して加圧室１２に燃料が吸入される。また、このとき、燃料は連通孔６５０を経由して出口側第１燃料通路６６０とスプリング収容室６４０との間を流通可能であるので、出口側第１燃料通路６６０とスプリング収容室６４０との圧力はほぼ同等となる。
【００５１】
吸入行程では、プランジャ４１の下降により可変容積室４５の容積が減少する。したがって、可変容積室４５の燃料は、容積室通路１８を経由し、燃料室３１へ送り出される。
ここで、プランジャ４１の大径部４１１と可変容積室４５の断面積比は概ね１：０．６である。したがって、加圧室１２の容積の増加分と可変容積室４５の容積の減少分の比も１：０．６となる。よって、加圧室１２が吸入する燃料の約６０％が可変容積室４５から容積室通路１８を経由して供給され、残りの約４０％が燃料入口から吸入される。
【００５２】
（ＩＩ）調量行程
カムシャフトの回転によりプランジャ４１が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室１２の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル５３１への通電が停止され、弁部材５７は開弁状態となっている。このため、一度加圧室１２に吸入された低圧燃料が、出口側第２燃料通路６７０、出口側第１燃料通路６６０、第２穴部５６３および入口側燃料通路５６１を経由して吸入室５１１へ戻される。このとき、弁部材５７の加圧室１２側に積層ストッパ６００が設けられているため、加圧室１２から戻る燃料の圧力が直接弁部材５７に作用することが防止される。
【００５３】
プランジャ４１が上昇する途中の所定の時期にコイル５３１への通電を開始することにより、固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が第２スプリング５３５の付勢力より大きくなると、可動コア５３４およびニードル５４が固定コア５３３側に移動し、弁部材５７に対するニードル５４の押圧力が解除される。
【００５４】
すると、第１スプリング５５の付勢力によって弁部材５７の当接部５７２の端面５７３が積層ストッパ６００の規制面６３０から離れ、弁部材５７は吸入室５１１側に移動しようとする。このとき、出口側第１燃料通路６６０の燃料が連通孔６５０を経由してスプリング収容室６４０に流入することで、当接部５７２のシート部５７４部側と端面５７３側との圧力がほぼ同等となり、弁部材５７と積層ストッパ６００とのリンギングを防止することができる。その結果、弁部材５７は吸入室５１１側に移動し、シート部５７４が弁ボディ５６の弁座５６４に当接して閉弁状態となる。
【００５５】
（ＩＩＩ）加圧行程
弁部材５７が閉弁した後、加圧室１２の燃圧は、プランジャ４１の上昇と共に高くなる。加圧室１２の燃圧が吐出弁９２に作用する力が、吐出口９５の下流側からの燃圧が吐出弁９２に作用する力およびスプリング９４の付勢力よりも大きくなると、吐出弁９２が開弁する。これにより、加圧室１２で加圧された加圧燃料は吐出口９５から吐出される。
なお、加圧行程の途中でコイル５３１への通電が停止される。加圧室１２の燃圧が弁部材５７に作用する力は、第２スプリング５３５の付勢力より大きいので、弁部材５７は閉弁状態を維持する。
【００５６】
調量行程および加圧行程では、プランジャ４１の上昇により可変容積室４５の容積が増大し、燃料室３１の燃料が容積室通路１８を経由して可変容積室４５へ流入する。このとき、加圧室１２が燃料室３１側へ排出した低圧燃料の容積の約６０％が燃料室３１から可変容積室４５に吸入される。
このように、高圧ポンプ１は、吸入行程、調量行程および加圧行程を繰り返すことにより、吸入した燃料を加圧して吐出する。
【００５７】
ここで、上述のように、積層ストッパ６００の連通孔６５０は、弁部材５７の当接部５７２の端面５７３が積層ストッパ６００に当接した状態から離間する状態に移行するとき、弁部材５７と積層ストッパ６００とのリンギングを防止する機能を有する。この連通孔６５０の流路面積には、高圧ポンプの吐出量、最大運転回転数等の条件によって最適値が存在する。すなわち、連通孔６５０の流路面積が最適値より小さいと、出口側第１燃料通路６６０からスプリング収容室６４０への燃料の流入量が不足し、弁部材５７の閉弁動作が不安定になったり、閉弁時期が遅れたりするおそれがある。
【００５８】
一方、連通孔６５０の流路面積が最適値より大きいと、スプリング収容室６４０に過剰の燃料が流入して燃圧が上がり、弁部材５７を規制面６３０から押し離そうとする力が作用する。すると、電磁駆動部５３にて磁気吸引力が充分に発生していないにも拘わらず、弁部材５７が自閉する可能性が生じる。また、弁部材５７の自閉を防止するために第２スプリング５３５の荷重を強くすると、それに応じて磁気吸引力を大きくしなければならなくなり、要求される印加電流が増加することとなる。
【００５９】
そこで、高圧ポンプの吐出量、最大運転回転数等の条件によって、また、部品の寸法やばね荷重のばらつきによって、連通孔６５０の流路面積を調整することが望まれる。
ところが、従来技術のようにストッパの側面に連通孔を孔加工する場合には、加工工具のサイズを変えて対応するため、工具交換の工数がかかり、また、交換可能なバリエーションの数が限られる。それに対し、本実施形態では、次のような変形例を活用することで、連通孔６５０の流路面積を容易に調整することができる。
【００６０】
（第１実施形態の変形例）
連通孔６５０の流路面積を調整するための第１実施形態の変形例を図６に示す。
図６（ａ）に示す例は、連通孔層部材６０ｂの切り欠き部６５の幅を調整するものである。例えば、連通孔６５０の流路面積を比較的小さくしたい場合には、比較的狭い幅Ｌ１を有する切り欠き部６５１を採用し、連通孔６５０の流路面積を比較的大きくしたい場合には、比較的広い幅Ｌ２を有する切り欠き部６５２を採用することができる。
【００６１】
また、図６（ｂ）に示す例は切り欠き部６５を有する連通孔層部材の枚数を変えるものであり、この場合、２枚の層部材６０ｂ、６０ｃの切り欠き部６５が連通孔６５０を構成する。これにより、１枚の層部材６０ｂのみの切り欠き部６５が連通孔６５０を構成する場合に比べ、簡易に連通孔６５０の流路面積を約２倍とすることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
以下の実施形態の高圧ポンプは、第１実施形態に対し、積層ストッパの構成のみが異なる。以下の実施形態の説明では、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態の積層ストッパについて、図７、図８を参照して説明する。積層ストッパ７００は、５枚の層部材７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅを弁部材５７側からこの順に積層して形成される。図７の積層ストッパ７００は、図８の層部材の平面図におけるＶＩＩ−Ｏ−ＶＩＩ断面を示している。積層ストッパ７００は、後部層部材７０ｅに凹部７８を設けている点、及び、出口側燃料通路７６０を積層ストッパ７００の外部に形成している点を特徴とする。
【００６３】
図８に示すように、層部材７０ａ〜７０ｅは径方向の外形が略同一であり、いずれも、４箇所の平坦外縁７１および円弧状の嵌合外縁７２を有している。平坦外縁７１は積層されて平坦壁７１０を構成し、嵌合外縁７２は積層されて嵌合壁７２０を構成する。嵌合壁７２０は、弁ボディ５６の第１穴５６５に内挿され、溶接等により固定される。平坦壁７１０は、弁ボディ５６の第１穴５６５との間に出口側燃料通路７６０を形成する。
【００６４】
層部材７０ａ〜７０ｄには中穴７４が形成される。そのうち連通孔層部材７０ｂは、中穴７４と平坦外縁７１とを連通する切り欠き部７５が形成される。切り欠き部７５は、第１実施形態の切り欠き部６５と同様、積層ストッパ７００の連通孔７５０を構成する。
前部層部材７０ａは、規制面７３０およびスプリング収容室７４０の開口を形成する。
【００６５】
後部層部材７０ｅには、中穴７４に代えて、規制面７３０と反対側に突出する凹部７８が形成される。凹部７８は、例えばプレス加工の深絞りによって形成される。層部材７０ａ〜７０ｄの中穴７４はスプリング収容室７４０の内壁を構成し、凹部７８はスプリング収容室７４０の内壁および底壁を形成する。
また、層部材７０ａ〜７０ｅは、互いに対応する位置であって対角線上に２箇所のピン孔７９を有しており、ピン孔７９は積層されてピン挿通孔７９０を構成する。ピン挿通孔７９０にピン７９ｐが挿通されることで、層部材７０ａ〜７０ｅは一体に接合される。
【００６６】
第２実施形態では、第１実施形態の積層ストッパ６００と同様に、規制面７３０、スプリング収容室７４０および連通孔７５０を有する積層ストッパ７００をプレス加工によって安価に製造することができる。また、後部層部材７０ｅに凹部７８を設けることで、スプリング収容室７４０を形成するための層部材の枚数を減らすことができる。さらに、出口側燃料通路７６０を積層ストッパ７００の外部に形成することで、層部材に通路穴を加工する必要がなくなる。よって、製造コストをより低減することができる。
【００６７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の積層ストッパについて、図９〜図１１を参照して説明する。積層ストッパ７０１は、５枚の層部材７０ｆ、７０ａ、７０ｂ、７０ｄ、７０ｅを弁部材５７側からこの順に積層して形成される。図９の積層ストッパ７０１は、図１０の層部材の平面図におけるＩＸ−Ｏ−ＩＸ断面を示している。積層ストッパ７０１は、第２実施形態の積層ストッパ７００に対し、層部材７０ｆにガード部７７を設けている点を特徴とする。
【００６８】
層部材７０ｆは、規制面７３０を構成する層部材７０ａのさらに弁部材５７側に積層される。層部材７０ｆには、板面に対して略直角に曲がるガード部７７が形成されている。ガード部７７の内壁７７１は、弁部材５７の当接部５７２の側面５７５よりもわずかに大きく形成される。この構成により、当接部５７２は、側面５７５がガード部７７に接触することなく、端面５７３が規制面７３０に当接可能である。
【００６９】
ガード部７７の作用効果について、図１１を参照して説明する。
弁部材５７の当接部５７２の端面５７３は、平面度、及び軸に対する直角度の精度を確保するため、研磨仕上げされる。このとき、端面５７３のエッジにバリが発生するのを防ぐため、一次加工段階で端面５７３と側面５７５との境界部に面取部５７６を形成しておく必要がある。面取部５７６の大きさは、研磨代の調整範囲の最大時でも研磨後に微小の面取りが残るように設定される。したがって、研磨代の調整範囲の最小時には、比較的大きな面取部５７６が残ることとなる。図１１では、この「比較的大きな面取部５７６」を誇張して図示している。
【００７０】
ここで、図１１（ａ）は第３実施形態を示し、図１１（ｂ）は、比較例として、積層ストッパがガード部７７を有しない形態を示している。図１１（ｂ）に示すように、ガード部７７が無い場合には、出口側燃料通路７６０を流れる燃料流Ｆｒの圧力が面取部５７６に直接的に作用する結果、当接部５７２を規制面７３０から離そうとする作用力Ｆｄが発生する。すると、電磁駆動部５３にて磁気吸引力が充分に発生していないにも拘わらず、弁部材５７が燃料流Ｆｒの圧力によって自閉する可能性が生じる。
【００７１】
それに対し第３実施形態では、図１１（ａ）に示すように、燃料流Ｆｒの圧力による面取部５７６への作用をガード部７７が抑制することで、当接部５７２を規制面７３０から離そうとする作用力Ｆｄの発生を回避することができる。したがって、弁部材５７の自閉が発生しうる自閉限界を向上させることができる。
【００７２】
（その他の実施形態）
（ア）上記実施形態では、吸入弁部５０はノーマリーオープン式であって、電磁駆動部５３の非通電時、第２スプリング５３５が弁部材５７を開弁方向に付勢する。その他の実施形態では、本発明の弁装置をノーマリークローズ式の吸入弁部に適用してもよい。この場合、電磁駆動部が通電時に弁部材を開弁方向に駆動する。ノーマリークローズ式の吸入弁部では、電磁駆動部の非通電時に弁部材を弁座に当接させるための閉弁付勢部材が必須であるため、本発明による積層ストッパが有効である。
【００７３】
（イ）上記実施形態の図では積層ストッパを構成する各層部材の厚さは略同一に記載されているが、異なる厚さの層部材を組み合わせてもよい。
（ウ）上記実施形態の連通孔層部材は、切り欠き部を有するＣ字板状に形成される。その他、連通孔は、層部材の板厚内に細孔として形成されてもよい。あるいは、複数の層部材に跨って軸に対して斜め方向に形成されてもよい。
【００７４】
（エ）高圧ポンプの吸入弁部以外の各部の構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、燃料室３１にパルセーションダンパが設けられなくてもよい。また、可変容積室や容積室通路が形成されなくてもよい。また、ポンプボディ１１にシリンダ１６を一体に形成するのでなく、別体のシリンダをポンプボディ１１に組み付ける構成としてもよい。
【００７５】
（オ）本発明の「弁装置」は、燃料を吐出する高圧ポンプに吸入弁部５０として適用される形態に限らず、いかなる流体用のどのような装置にも適用することができる。
以上、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１            ・・・高圧ポンプ、
１１          ・・・ポンプボディ、
１２          ・・・加圧室、
１６          ・・・シリンダ、
４１          ・・・プランジャ、
５０          ・・・吸入弁部（弁装置）、
５３          ・・・電磁駆動部、
５３５        ・・・第２スプリング、
５４          ・・・ニードル、
５５          ・・・第１スプリング（閉弁付勢部材）、
５６          ・・・弁ボディ、
５６１        ・・・入口側燃料通路（入口側流体通路）、
５７          ・・・弁部材、
５７２        ・・・当接部、
６００、７００、７０１・・・積層ストッパ、
６３０、７３０・・・規制面、
６４０、７４０・・・スプリング収容室（付勢部材収容室）、
６５０、７５０・・・連通孔、
６６０        ・・・出口側第１燃料通路（出口側流体通路）、
６７０        ・・・出口側第２燃料通路（出口側流体通路）、
６０ａ〜６０ｊ、７０ａ〜７０ｆ・・・層部材、
６０ａ、７０ａ・・・前部層部材、
６０ｂ、７０ｂ・・・連通孔層部材、
６０ｉ、６０ｊ、７０ｅ・・・後部層部材、
６４、７４    ・・・中穴、
６５、７５    ・・・切り欠き部、
７６０        ・・・出口側燃料通路（出口側流体通路）、
７７          ・・・ガード部、
７８          ・・・凹部。
【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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