(57)【要約】【課題】  弁体がシート部に着座する方向に移動し、弁体が閉じようとした時、加圧された液体が、前記弁体の吐出側から加圧室に逆流するという現象を抑制すること。【解決手段】  弁体に、シート部に対して外周側に突出する方向に突出部を設け、前記弁体が前記シート部に着座している状態において、前記突出部と該突出部と対向する対向面との間に微小隙間を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室と、前記加圧室の吐出側に設けられた弁体と、前記弁体が着座するシート部とを備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記弁体が前記シート部に着座している状態において、前記弁体は、前記シート部との接触部よりも外周側において、対向する対向面との間に微小隙間が形成されることを  特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記弁体は外周側に突出する突出部を備え、前記突出部と前記対向面との間に前記微小隙間が形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記微小隙間は前記弁体の移動方向と略直交する方向に形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。  
【請求項４】
請求項２に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記突出部と対向する前記対向面は前記シート部と繋がって形成され、前記弁体の移動方向と略直交する方向に形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項５】
請求項２に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記弁体の外周側を覆う壁部内周面と前記弁体の前記突出部の外周側端部との間の隙間に対して、前記微小隙間の方が小さくなるように形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記弁体の下流側において、前記弁体の移動方向に対して交差する交差方向で、かつ外周側に向かう流路が形成され、前記弁体から吐出される流体は前記流路を流れた後にコモンレールに流れることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項７】
請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記シート部の外周側に、前記弁体の移動方向と略平行な方向に突出部が形成されており、弁体の側端面と前記突出部との間に微小隙間が形成され、該微小隙間は弁体の移動方向と略平行する方向に形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。  
【請求項８】
請求項２に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記微小隙間は前記弁体の移動方向と略平行する方向に形成され、
前記弁体の突出部と対向する前記対向面は、前記シート部と繋がって形成されるとともに、前記弁体の移動方向と略平行する方向に形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項１、７、８の何れかに記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記弁体の外周側を覆う壁部内周面と前記弁体の前記突出部の外周側端部との間の隙間に対して、弁体の移動方向と略平行する方向に形成される微小隙間の方が小さくなるように形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１０】
加圧室と、前記加圧室の吐出側に設けられた弁体と、前記弁体が着座するシート部とを備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記弁体は外周側に、弁体の移動方向と略平行な方向に突出部を備えており、
前記シート部は内周側に、前記弁体の突出部に対して逆方向に突出部を備えており、
前記弁体が前記シート部の内周側にある突出部に着座している状態において、弁体の外周側にある突出部と該突出部と対向する対向面との間に微小隙間が形成されており、該微小隙間が弁体の移動方向に対して略直行する方向に形成されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１１】
加圧室と、前記加圧室の吐出側に設けられた弁体と、前記弁体が着座するシート部とを備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記シート部の外周側に、前記弁体の移動方向と略平行な方向に突出する突出部が形成されており、
弁体がシート部に着座している状態において、弁体の側端面と、前記シート部に形成された前記突出部との間に微小隙間が形成されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１２】
請求項１、７、８の何れかに記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、前記弁体がシート部に接触する、弁体の接触面が平面であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプにおいて、前記弁体は、前記シート部に対して外周側に突出する突出部を備えて形成され、前記弁体が前記シート部に着座している状態において、前記突出部と該突出部と対向する対向面との間に微小隙間が形成されていることを  特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、前記シート部の外周側に、前記弁体の移動方向と略平行な方向に突出部が形成されており、弁体の側端面と前記突出部との間に微小隙間が形成され、該微小隙間は弁体の移動方向と略平行する方向に形成されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高圧燃料供給ポンプについて、特に吐出弁を備えた高圧燃料供給ポンプに関する。
【０００２】
特許文献１は、吐出弁の弁体がボール型の形状をしており、該弁体を抑える弁体押さえが吐出側に設けられており、弁体が吐出側に移動して開こうとする時、弁体押さえで該弁体の振動を抑制して、弁体とシート部の微小隙間を流れる液体を整流して、吐出弁でのキャビテーションの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５１１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術には次のような問題点があった。
【０００５】
高圧燃料供給ポンプの吐出弁は、加圧室にあるプランジャの圧入工程で加圧された液体をコモンレールへ圧送する機能を有しており、プランジャによって加圧された液体が吐出弁の弁体に作用すると、弁体が開き、コモンレールへ液体が流れていく。
【０００６】
加圧室のプランジャが吸入工程に入ると、加圧室側の圧力がコモンレール側の圧力よりも低くなり、液体がコモンレールから、弁体とシート部の隙間を通って、加圧室に流れる逆流現象が発生する。
【０００７】
加圧室のプランジャにより、液体を加圧してコモンレール側に圧送しても、プランジャの吸入工程段階で、加圧された液体の一部が、弁体とシート部の隙間を通って、コモンレールから加圧室に逆流してくるため、高圧燃料供給ポンプの効率が低下するという問題が発生する。
【０００８】
そこで本発明は、高圧燃料供給ポンプにおいて吐出弁を介して加圧室への逆流を抑制する吐出弁構造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】
【０００９】
上記の課題を解決するために本発明では、加圧室と、前記加圧室の吐出側に設けられた弁体と、弁体が着座するシート部とを備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、前記弁体が前記シート部に着座している状態において、前記弁体は、前記シート部との接触部よりも外周側において、対向する対向面との間に微小隙間が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記したように高圧燃料供給ポンプでは、加圧室のプランジャが吸入工程に入り、加圧室内の圧力が低下して、前記弁体がシート部に着座する方向に移動し、弁体が閉じようとすると、加圧された液体が、前記弁体の吐出側から加圧室に逆流するという現象が発生する。そこで上記のように構成した本発明によれば、弁体がシート部に着座した状態における弁体とシート部の接触位置よりも上流側に、前記微小隙間が存在することにより、液体の逆流がこの微小隙間を流れる際に、大きな圧力損失が発生し、逆流の量を低減することができる。
【００１１】
本発明のその他の構成、作用、効果については以下の実施例において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リリーフ弁機構により低圧側に高圧燃料を戻す燃料供給システムの全体構成図を説明する図である。
【図２】リリーフ弁機構により加圧室側に高圧燃料を戻す燃料供給システムの全体構成図を説明する図である。
【図３】高圧燃料供給ポンプの吐出弁機構の一例の断面図を示す。
【図４】実施例１の逆流を抑制するための吐出弁構造を示す。
【図５】実施例１の吐出弁機構８の動作を示す図である。
【図６】実施例１の吐出弁機構８の具体的な構造を示す図である。
【図７】実施例１の吐出弁機構８から吐出口１３に向かう流路を説明する図である。
【図８】実施例２の吐出弁機構を示す。
【図９】実施例２の吐出弁機構の微小隙間の拡大図を示す。
【図１０】高圧燃料供給ポンプの吐出弁機構の一例の断面図を示す。
【図１１】実施例３の吐出弁機構８の具体的な構造を示す図である。
【図１２】実施例４の吐出弁機構８の拡大図を示す。
【図１３】高圧燃料供給ポンプの吐出弁機構の一例の断面図を示す。
【図１４】実施例５の吐出弁機構８の拡大図を示す。
【図１５】実施例６の吐出弁機構８の拡大図を示す。
【図１６】実施例１から６に記載の微小隙間の効果的な寸法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照して、本発明の実施形態について、説明する。  
図１は、本発明を実施するシステムの全体構成を示す。図１において破線で囲まれた部分は、高圧燃料供給ポンプのポンプハウジング１を示し、この破線の中に示された機構と部品を、その中に一体に組み込んでいる。
【００１４】
燃料タンク２０中の燃料は、フィードポンプ２１によって汲み上げられ、吸入配管２８を通じてポンプハウジング１の燃料吸入口１０ａに送られる。燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｃを介して、容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構３０の吸入ポート３０ａに至る。
【００１５】
電磁吸入弁機構３０は、電磁コイル３０ｂを備え、この電磁コイル３０ｂが通電されている状態で、電磁プランジャ３０ｃは、ばね３３を圧縮して図１における右方に移動した状態となり、その状態が維持される。このとき電磁プランジャ３０ｃの先端に取付けられた吸入弁体３１は、高圧燃料供給ポンプの加圧室１１に通じる吸入口３２を開く。電磁コイル３０ｂが通電されていない状態であって、吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）と加圧室１１との間に流体差圧がない時は、ばね３３の付勢力により、吸入弁体３１は、閉弁方向（図１における左方）に付勢されて吸入口３２は閉じられた状態となって、この状態が維持される。
【００１６】
後述する内燃機関のカムの回転により、プランジャ２が図１の下方に変位して吸入工程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し、その中の燃料圧力は低下する。この工程において、加圧室１１内の燃料圧力が吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）の圧力よりも低くなると、吸入弁体３１には燃料の流体差圧による開弁力（吸入弁体３１を図１の右方に変位させる力）が発生する。この開弁力により、吸入弁体３１は、ばね３３の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口３２を開く。この状態にて、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁機構３０に印加されると電磁吸入弁３０の電磁コイル３０ｂに電流が流れ、磁気付勢力により電磁プランジャ３０ｃがばね３３を更に圧縮して、図１の右方に移動して、吸入口３２を開いた状態を維持する。
【００１７】
電磁吸入弁機構３０に入力電圧の印加状態を維持したまま、プランジャ２が吸入工程から圧縮工程（下始点から上始点までの間の上昇工程）へと移行すると、電磁コイル３０ｂへの通電状態が維持されているので、磁気付勢力は維持されて吸入弁体３１は依然として開弁した状態を維持する。加圧室１１の容積は、プランジャ２の圧縮運動に伴って減少するが、この状態では、一度、加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁体３１と吸入口３２との間を通過して吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）へと戻されるので、加圧室１１の圧力が上昇することはない。この工程を、戻し工程という。
【００１８】
戻し工程において、電磁コイル３０ｂへの通電を断つと、電磁プランジャ３０ｃに働いていた磁気付勢力は一定時間後（磁気的、機械的遅れ時間後）に消去される。そうすると、吸入弁体３１に常時働いているばね３３の付勢力により、吸入弁体３１は図１において左方に移動されて吸入口３２を閉じる。吸入口３２が閉じると、この時から加圧室１１内の燃料圧力は、プランジャ２の上昇と共に上昇する。そして、加圧室１１内の燃料圧力が、吐出口１３の燃料圧力よりも所定の値だけ大きい圧力を超えた時に、加圧室１１に残っている燃料は、吐出弁機構８を介して、高圧吐出が行われてコモンレール２３へと供給される。この工程を吐出工程という。上記のとおり、プランジャ２の圧縮工程は、戻し工程と吐出工程からなる。
【００１９】
戻し工程中に、吸入通路１０ｃへ戻された燃料により吸入通路には圧力脈動が発生するが、この圧力脈動は、吸入口１０ａから吸入配管２８へ僅かに逆流するのみであり、燃料の戻しの大部分は圧力脈動低減機構９により吸収される。
【００２０】
電磁吸入弁機構３０の電磁コイル３０ｃへの通電解除のタイミングを制御することにより、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。電磁コイル３０ｂへの通電解除のタイミングを早くすれば、圧縮工程における戻し工程の割合を小さく、吐出工程の割合を大きくする。すなわち、吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）に戻される燃料を少なく、高圧吐出される燃料を多くする。これに対し、上記の通電解除のタイミングを遅くすれば、圧縮工程における戻し工程の割合を大きく、吐出工程の割合を小さくする。すなわち、吸入通路１０ｃに戻される燃料を多く、高圧吐出される燃料を少なくする。上記の通電解除のタイミングは、ＥＣＵから指令により制御される。
【００２１】
以上のように、ＥＣＵが電磁コイルの通電解除のタイミングを制御することにより、高圧吐出される燃料量を、内燃機関が必要とする量とすることができる。
【００２２】
ポンプハウジング１内において、加圧室１１の出口側には吐出口（吐出側配管接続部）１３との間に吐出弁機構８が設けられる。吐出弁機構８は、シート部材８ａ、吐出弁８ｂ、吐出弁ばね８ｃ、保持部材（吐出弁ストッパー）８ｄからなる。加圧室１１と吐出口１３との間に燃料の差圧がない状態では、吐出弁８ｂは、吐出弁ばね８ｃによる付勢力でシート部材８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１内の燃料圧力が、吐出口１３の燃料圧力よりも所定の値だけ大きい圧力を超えた時に、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに抗して開弁し、加圧室１１内の燃料は吐出口１３を経てコモンレール２３へと吐出される。
【００２３】
吐出弁８ｂは開弁した後、保持部材８ｄと接触すると動作を制限される。そのゆえ、吐出弁８ｂのストロークは、保持部材８ｄによって適切に決定される。もし、ストロークが大きすぎると、吐出弁８ｂの閉じ遅れにより、燃料吐出口１３へ吐出される燃料が、再び加圧室１１内に逆流してしまうので、高圧ポンプとしての効率が低下してしまう。また、吐出弁８ｂが開弁と閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁がストローク方向にのみ運動するように、保持部材８ｄによりガイドしている。以上のように構成することにより、吐出弁機構８は、燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。
【００２４】
こうして、燃料吸入口１０ａに導かれた燃料は、ポンプ本体１の加圧室１１内にてプランジャ２の往復動によって必要な量が高圧に加圧され、吐出弁機構８を通じて、燃料吐出口１３から高圧配管であるコモンレール２３に圧送される。
【００２５】
コモンレール２３には、インジェクタ２４と圧力センサ２６が装着されている。インジェクタ２４は、内燃機関の気筒数に合わせて装着されており、ＥＣＵ２７の制御信号により、開閉弁の動作をして、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００２６】
次に、インジェクタ２４の故障等によりコモンレール２３等の高圧部に異常高圧が発生した場合の、実施例１における燃料リリーフ動作について説明する。
【００２７】
ポンプハウジング１には、吐出通路１２と吸入通路１０ｃを連通するリリーフ通路３００が設けられており、リリーフ通路３００には燃料の流れを吐出通路１２から吸入通路１０ｃへの一方向のみに制限するリリーフ機構２００が設けられている。
【００２８】
また図２に示すように、リリーフ通路３００の燃料の流れが吐出通路１２から加圧室１１内となる場合もある。
【実施例１】
【００２９】
図３は、高圧燃料供給ポンプの吐出弁機構の一例の断面図を示す。図３の吐出弁機構８は、弁体８０１、上流側である加圧室１１の側に弁体８０１を付勢する弾性部材８０２、弁体８０１と係合して燃料をシールするシート部８０３、弾性部材８０２及び弁体８０１を内部に収納するハウジング８０４とを備える。弾性部材８０２及び弁体８０１は加圧室１１に対してシート部８０３を基準として吐出通路１２の側に配置されている。弾性部材８０２により、弁体８０１をシート部８０３に向かって付勢することで吐出弁機構８は閉弁状態となる。弁体８０１に対してプランジャ２の側に加圧室１１が、また弁体８０１に対してコモンレール２３の側に吐出室８０６が構成される。
【００３０】
プランジャ２の圧入工程で加圧された燃料が、加圧室１１から吐出弁機構８に流入し、高い圧力が弁体８０１に作用すると、弁体８０１が吐出室８０６の側に移動する。これにより、弁体８０１とシート部８０３の間の隙間が大きくなって、燃料が吐出室側へと流れていく。
【００３１】
プランジャ２が吸入工程に入ると、加圧室１１の圧力が低下して、弁体８０１がシート部８０３に着座する方向に移動し、最終的には、弁体８０１とシート部８０３が接触して、吐出弁が閉じた状態となる。この時、吐出室８０６の圧力が加圧室１１の圧力よりも高くなり、燃料が吐出室８０６から、弁体８０１とシート部８０３の間にできる微小隙間を通って、加圧室１１へと流れる逆流現象が発生する。この逆流現象は、加圧した燃料をプランジャ２の側へ戻すため、高圧燃料供給ポンプの効率低下をもたらす。
【００３２】
特に２０ＭＰａ以上の高圧の燃料を供給するように設定される高圧燃料供給ポンプの場合には、加圧室１１と吐出口８０６との差圧が大きくなり、弁体８０１が閉じる際にシート部８０３の加圧室１１の側の先端部に大きな流体の水撃現象が生じる。特にシート部８０３の加圧室１１の側の先端部がエッジになっていると、高圧の燃料を逃がす際にこのエッジ部にて流体剥離が発生することがある。そして、燃料の飽和蒸気圧以下になるとキャビテーション気泡が発生する。この発生したキャビテーション気泡が崩壊する際のエネルギーによりシート面が損傷するというキャビテーションエロージョンが発生する虞がある。この損傷が進行すると、弁体８０１とシート部８０３の間に隙間が生じ燃料を完全にシールする事ができなくなる虞がある。
【００３３】
そこで図４に本実施例の上記逆流を抑制するための吐出弁構造を示す。吐出弁機構８は加圧室１１にあるプランジャ２の圧入工程で加圧された液体をコモンレール２３へ圧送する。吐出弁部材８は、加圧室１１からの流体が流れる流路に対向する平面部８０１ａと、平面部８０１ａから加圧室１１と反対側に向かって外周側に広がる拡大部（曲面部８０１ｂ）と、を備えて形成される。吐出弁部材８は、拡大部（曲面部８０１ｂ）の環状接触面がシート部８０３に接触することで着座する。
【００３４】
そして、本実施例の高圧燃料供給ポンプは、加圧室１１と加圧室１１の吐出側に設けられた弁体８０１と、弁体８０１が着座するシート部８０３とを備え弁体８０１は、シート部８０３に対して外周側に突出する突出部８０７を備えて形成され、弁体８０１がシート部８０３に着座している状態において、突出部８０７と突出部８０７と対向する対向面８１０との間に微小隙間を形成する。
【００３５】
弁体８０１がシート部に着座する方向に移動する時、突出部８０７と対向面８１０との間の隙間が徐々に小さくなるため、逆流する燃料がこの微小隙間を通るとき、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【００３６】
図５は本実施例の吐出弁機構８の動作を示す図である。弁体８０１は、プランジャ２の圧入工程、吸入工程に応じて、移動方向８０９に移動する。移動方向８０９は弾性部材８０２の伸縮方向を示しており、弁体８０１は加圧室１１の側、あるいは吐出室８０６側の方向に向かって移動する。微小隙間８０８は、移動方向８０９に対して略直行する方向に形成されている。突出部８０７と対向する対向面８１０はシート部８０３と繋がって形成されており、弁体８０１の移動方向８０９と略直交する方向に形成されている。これにより突出部８０７と、突出部と対向する対向面８１０との間に、ディスク型の微小隙間８０８が形成され、燃料の逆流がこの微小隙間８０８を通る際に圧力損失が増大して、逆流が抑制される。
【００３７】
図６は本実施例の吐出弁機構８の具体的な構造を示す図である。弁体８０１の外周側を覆う壁部内周面８１１と弁体８０１の突出部８０７の外周側端部８１２（側端面）との間の隙間８１３に対して、微小隙間８０８の方が小さくなるように形成されている。突出部８０７を設けたことにより、突出部８０７と壁部内周面との間に隙間８１３が形成されるが、この隙間８１３が小さいと、プランジャ２の圧入工程において、燃料が加圧室１１から吐出室８０６に流れる時、隙間８１３を通る際に圧力損失が増大して、燃料が流れにくくなるという問題が発生する。そこで隙間８１３については、微小隙間８０８よりも十分に広い領域を確保することによって、燃料が流れにくくなるという問題を解決することが可能である。
【００３８】
図７は本実施例の吐出弁機構８から吐出口１３に向かう流路を説明する図である。弁体８０１の吐出室８０６側において、弁体８０１の移動方向８０９に対して交差する交差方向で、かつ外周側に向かう流路８１４が形成され、弁体８０１から吐出される流体は流路８１４を流れた後に吐出口１３に向かって流れ、さらに吐出口１３から吐出された燃料はコモンレール２３に流れる。
【実施例２】
【００３９】
図８に本発明の実施例２の吐出弁機構を示す。本実施例の吐出弁機構８では、シート部８０３に存在する、突出部８０７と対向する対向面８１０が弁体の移動方向８０９、あるいは軸方向と略平行に形成される。これにより対向面８１０と弁体８０１の突出部８０７との間にできる微小隙間８１５が、弁体８０１の移動方向８０９と略平行に形成されている。弁体８０１がシート部に着座する方向に移動する時、突出部８０７に対向する対向面８１０がシート部８０３に形成される。この対向面８１０の形成により、突出部８０７と対向面８１０の間に微小隙間８１５が形成され、逆流する燃料がこの微小隙間８１５を通る時、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【００４０】
図９は本実施例の吐出弁機構の微小隙間の拡大図を示す。図９に示すように微小隙間８１５が軸方向に長過ぎると吐出弁機構８から燃料が流れ出る際の圧損が大きくなり過ぎるという問題がある。そこで、本実施例では、吐出弁機構８が閉弁状態において突出部８０７の下流側端部がシート部８０３の下流側端部よりも下流側に位置するように構成される。これにより、微小隙間８１５の軸方向長さを抑えることができる。微小隙間８１５は弁体８０１の移動方向８０９と略平行する方向に形成されており、突出部８０７と対向する対向面８１６はシート８０３部と繋がって形成され、弁体８０１の移動方向と略平行する方向に形成されている。これにより径方向において、突出部８０７と対向面８１０との間に、円筒リング状の微小隙間８１５が形成されるため、逆流する燃料がこの微小隙間を通る時、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【００４１】
図９に示すように、弁体８０１の外周側を覆う壁部内周面８１１と、弁体８０１の突出部８０７の外周側端部８１２との間にできる隙間８１７に対して、突出部８０７と対向面８１０との間にできる微小隙間８１５の方が小さくなるように形成されている。突出部８０７を設けたことにより、突出部８０７と壁部内周面８１１との間に隙間８１７が形成されるため、プランジャ２の圧入工程において、燃料が加圧室１１から吐出室８０６に流れる時、隙間８１７を通る際に圧力損失が増大して、燃料が流れにくくなるという問題が発生する。そこで隙間８１７については、微小隙間８１５よりも十分に広い領域を確保することによって、燃料が流れにくくなるという問題を解決する。
【実施例３】
【００４２】
図１０は吐出弁機構８の一例を示す図である。図１０の吐出弁機構８は弁体８１８とシート部８１９の接触面が、弁体８１８の移動方向８０９に対して、略直行する平面である構造を有する。該吐出弁機構８についても、プランジャ２が吸入工程に入ると、加圧室１１の圧力が低下して、弁体８１８がシート部に着座する方向に移動し、最終的には、弁体８１８とシート部８１９が接触して、吐出弁が閉じた状態となる時、吐出室８０６の圧力が加圧室１１の圧力よりも高くなり、燃料が吐出室８０６から、弁体８１８とシート部８１９の間にできる微小隙間を通って、加圧室１１へと流れる逆流現象が発生する。この逆流現象は、加圧した燃料をプランジャ２の側へ戻すため、高圧燃料供給ポンプの効率低下をもたらす。
【００４３】
図１１は本発明の実施例３の吐出弁機構８の拡大図を示す。本実施例の吐出弁機構８は、弁体８１８に対して外周側に、弁体８１８の移動方向８０９と略平行な方向に突出する突出部８２０を設け、シート部８１９についても内周側に、突出部８２０に対して逆方向に突出部８２１を設ける。弁体８１８がシート部８１９に着座した状態において、弁体８１８の外側にある突出部８２０と、シート部８１９に形成され、突出部８２０と対抗する面との間に微小隙間８２２を設ける。該微小隙間８２２は弁体８１８の移動方向に対して略直行する方向に形成されている。
【００４４】
弁体８１８がシート部８１９に着座する方向に移動する時、突出部８２０と対向面との間の微小隙間８２２が徐々に小さくなるため、逆流する燃料がこの微小隙間８２２を通るとき、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【実施例４】
【００４５】
図１２は本発明の実施例４の吐出弁機構８の拡大図を示す。本実施例の吐出弁機構８は、シート部８１９に、弁体８１８の移動方向８０９と略平行な方向に突出する突出部８２３を設ける。突出部８２３と、弁体８１８に形成され、突出部８２３と対向する対向面との間に微小隙間８２４を設ける。該微小隙間８２４は弁体８１８の移動方向に対して、略平行な方向に形成されている。
【００４６】
弁体８１８がシート部に着座する方向に移動する時、突出部８２３と対向面との間に微小隙間ができ始めるため、逆流する燃料がこの微小隙間を通るとき、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【実施例５】
【００４７】
図１３は吐出弁機構８の一例を示す図である。実施例１から４の吐出弁は、シート部に接触する弁体の接触面が曲面である場合を想定していた。図１０に示す弁体８２５の接触面は平面を想定している。この吐出弁機構についても、プランジャ２が吸入工程に入ると、加圧室１１の圧力が低下して、弁体８２５がシート部８０３に着座する方向に移動し、最終的には、弁体８２５とシート部が接触して、吐出弁が閉じた状態となる時、吐出室８０６の圧力が加圧室１１の圧力よりも高くなり、燃料が吐出室８０６から、弁体８２５とシート部の間にできる微小隙間を通って、加圧室１１へと流れる逆流現象が発生する。この逆流現象は、加圧した燃料をプランジャ２の側へ戻すため、高圧燃料供給ポンプの効率低下をもたらす。
【００４８】
図１４は本発明の実施例５の吐出弁機構８の拡大図を示す。弁体８２５に、シート部に対して外周側に突出する突出部８２６を形成し、弁体８２５とシート部が着座している状態において、突出部と該突出部と対向する対向面との間に微小隙間８２７が形成されている。該微小隙間は弁体８２５の移動方向８０９に対して略直行する方向に形成されている。
【００４９】
弁体８２５がシート部に着座する方向に移動する時、突出部と対向面との間の隙間が徐々に小さくなるため、逆流する燃料がこの微小隙間を通るとき、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【実施例６】
【００５０】
図１５は本発明の実施例６の吐出弁機構８の拡大図を示す。弁体８２５に形成される突出部８２６と、シート部８０３に存在する、突出部と対向する対向面との間にできる微小隙間８２７が、弁体８２５の移動方向８０９と略平行に形成されている。弁体８２５がシート部に着座する方向に移動する時、突出部に対向する面がシート部に形成される。この対向面の形成により、突出部と対向面の間に微小隙間が形成され、逆流する燃料がこの微小隙間を通る時、高い圧力損失が発生し、逆流を抑制することができる。
【００５１】
図１６を用いて実施例１から６に記載の微小隙間の効果的な寸法を説明する。図１６は実施例１の図５における各微小隙間や径について定義したもので、微小隙間がある場合の、逆流速度の低減割合を計算する方法を示す。
【００５２】
ここでＤ１を弁体８０１とシート部が着座する径、Ｄ２を突出部８０７とシート部８０３の対向面との間にできる微小隙間までの径、δ１を弁体８２５とシート部８０３が着座する位置の隙間幅、δ２を突出部８０７とシート部８０３の対向面との間にできる微小隙間の隙間幅、ｕを弁体８２５とシート部の間を逆流する速度を表している。
【００５３】
以下の式（１）で計算されるｕ１は、突出部とシート部の対向面との間にできる微小隙間が無い場合の逆流速度であり、式（２）のｕ２は突出部とシート部の対向面との間にできる微小隙間がある場合の逆流速度である。ΔＰは突出室と加圧室１１の圧力差、ρは加圧される液体の密度である。
【００５４】
【数１】
2017002759.tif 000003
【００５５】
【数２】
2017002759.tif 000004
【００５６】
流体解析による検証と、式（１）（２）から計算される、逆流速度から、突出部とシート部の対向面との間にできる微小隙間の隙間幅δ２が５〜１０μｍ程度あれば、逆流速度ｕ２のｕ１に対する低減割合が約２０％となり、効果的であることが発明者の鋭意検討の末、判明した。
【符号の説明】
【００５７】
１…ポンプハウジング、２…プランジャ、８…吐出弁機構、９…圧力脈動低減機構、１０ｃ…吸入通路、１１…加圧室、１２…吐出通路、２０…燃料タンク、２３…コモンレール、２４…インジェクタ、２６…圧力センサ、３０…電磁吸入弁機構、２００…リリーフ弁機構、８０１…弁体、８０２…弾性部材、８０３…シート部、８０４…ハウジング、８０６…吐出室、８０７…突出部、８０８…微小隙間、８０９…移動方向、８１０…対向面、８１１…壁部内周面、８１２…外周側端面、８１３…隙間、８１４…外周流路、８１５…微小隙間、８１６…対向面、８１７…隙間、８１８…弁体、８１９…シート部、８２０…突出部、８２１…突出部、８２２…微小隙間、８２３…突出部、８２４…微小隙間、８２５…弁体、８２６…突出部、８２７…微小隙間。
【図１】
2017002759.tif 000005
【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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