(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室が形成されたポンプ本体、
加圧室へ燃料を吸入する吸入通路、
前記加圧室から前記燃料を吐出する吐出通路、
前記加圧室内に導入された燃料を加圧して吐出するプランジャ、
前記吸入通路に設けられた吸入弁、
前記吐出通路に設けられた吐出弁、
前記吐出通路の前記吐出弁より下流側と前記吐出弁より上流側とを連通するリリーフ通路、
を前記ポンプ本体に備え、前記リリーフ通路は少なくとも２つ設けられており、
それぞれの前記リリーフ通路には当該リリーフ通路内の燃料の流れを前記吐出通路から前記吐出弁より上流側への一方向のみに制限するリリーフ弁を設け、
前記各リリーフ弁は入口と出口との間の圧力差が規定の開弁圧力以上になると開弁するよう動作設定圧が設定されており、
前記各リリーフ弁は、前記動作設定圧が同じか若しくは異なる値に設定されており、
一端が前記加圧室に接続され他端が前記ポンプ本体に形成された吐出通路開口部に開口する、吐出弁取付け用の通路を備えているものにおいて、
前記ポンプ本体に形成された低圧通路には、前記加圧室と隔壁を隔ててダンパ室が形成されており、
前記各リリーフ通路は一端が前記低圧通路の前記ダンパ室に開口し、他端が前記吐出通路に向かって開口すると共に、前記プランジャの運動軸線に沿う方向に配置された通路部を有しており、且つ前記通路部分が前記吐出弁取付け用の通路を挟んで両側に一つずつ配置されており、
前記各リリーフ弁は前記プランジャの運動軸線に沿う方向に配置された前記通路部分にそれぞれ設けられている高圧燃料供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載したものにおいて、
当該各リリーフ通路に固定される前記各リリーフ弁はその外周が前記各リリーフ通路の
内壁面に圧接されており、当該圧接部でメタル接触シールを形成しており、
前記各リリーフ弁は前記メタル接触シールを挟んで前記ダンパ室とは反対側の区域に、
前記高圧燃料通路の圧力が作用するよう構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３】
請求項１若しくは２のいずれかに記載したものにおいて、
前記プランジャの反加圧室側にはその外周面と大気との間をシールするプランジャシー
ル機構が装備されており、
当該プランジャシール機構の外周が大気との間の機密を保った状態で前記ポンプ本体に
対して固定されており、
かくして、前記プランジャシール機構は前記シリンダとプランジャの滑合面の端部を包囲する燃料溜りを形成しており、
前記燃料溜りと前記ダンパ室を連通する通路と、前記各リリーフ通路とが前記プランジ
ャの周りに並んで前記ポンプ本体に設けられてい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３に記載したものにおいて、
前記プランジャはシリンダと滑合する部分の直径より前記プランジャシールが装着された部分の直径の方が細くなってい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１乃至４に記載したものにおいて、
前記吐出弁が開弁したとき、前記少なくとも２つのリリーフ通路の入り口が前記吐出弁によって遮断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乃至５に記載したものにおいて、
前記吐出弁はユニット化された吐出弁ユニットとして構成され、当該吐出弁ユニットが前記吐出通路に装着さ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乃至６に記載したものにおいて、
前記リリーフ弁はユニット化されたリリーフ弁ユニットとして構成され、当該リリーフ弁ユニットが前記リリーフ通路に装着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】
本発明は内燃機関の燃料噴射弁に高圧燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプに関する。
【０００２】
特に、燃料圧力の異常高圧を回避するための安全弁として、リリーフ弁をポンプ本体に一体に組み込んだ高圧燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００３】
特開２００７−１３８７６２号公報，特開２００３−３４３３９５号公報等で知られる従来技術においては、高圧燃料供給ポンプの吐出弁の下流側高圧燃料通路と吐出弁の上流（低圧燃料導入ニップルから加圧室まで）側低圧燃料通路とを連通するリリーフ通路をポンプ本体に一体に設け、当該リリーフ通路に燃料の流れを吐出弁下流の高圧燃料通路から吐出弁より上流側への一方向のみに制限するリリーフ弁を設けている。
【０００４】
また、特開２００３−３４３３９５号公報には吸入通路と吐出通路とを平行に配し、これらの通路と直交する連通通路を設け、この連通通路内にリリーフ弁を設けることで、燃料ポンプをコンパクトにすることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４３３９５号公報
【特許文献２】特開２００７−１３８７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術は、次の問題点を有する。
【０００７】
多くの高圧燃料を供給するために高圧燃料供給ポンプを大容量型にした場合、高圧通路側の燃料圧力が高圧配管の許容値を超えてしまい、燃料漏れを起こしてしまう状態が起こりうる。
【０００８】
具体的には、エンジンに燃料を供給する燃料噴射弁の故障や、高圧燃料供給ポンプの容量制御装置および燃料噴射弁などを制御するエンジンコントロールユニット（ENGINE CONTROL UNIT：以下ＥＣＵと称す）の故障等が発生すると、高圧配管内に異常高圧が発生する。
【０００９】
このとき高圧燃料供給ポンプが大容量型であるとリリーフ弁のリリーフ容量が不足し、発生した異常高圧を十分に低圧側に開放できないという問題が生じる。
【００１０】
また、このような異常高圧が生じても破損しないように、高圧配管各部の耐圧性を向上するには、コストがアップしてしまうと言う問題があった。
【００１１】
ここで、上記の課題に対応する為にはリリーフ弁のリリーフ容量を増加すればよいのであるが、従来技術ではリリーフ弁が開弁したときの弁シート部の開口面積を大きくする必要があり、この開口面積の大きいリリーフ弁はその外径が大きくなるという問題があった。その結果として高圧燃料供給ポンプの大型化を招くことになる。
【００１２】
高圧燃料供給ポンプが大型化してしまうと、エンジンによっては高圧燃料供給ポンプを設置するための空間を確保できない、あるいは高圧配管のレイアウトが複雑になってしまいコストアップに繋がる等の副次的な問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上記問題を解消して燃料噴射弁の故障等による異常高圧が発生した時にも、高圧配管内の燃料圧力を規定値以内に抑えることができ、かつ小型でエンジンに容易に組み付けられる高圧燃料供給ポンプを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では上記課題を解決するために、リリーフバルブを少なくとも２つポンプハウジ
ングに設けた。より具体的にはポンプ本体に形成された低圧通路には、加圧室と隔壁を隔ててダンパ室が形成されており、各リリーフ通路は一端が低圧通路に形成されたダンパ室に開口し、他端が吐出通路に向かって開口すると共に、プランジャの運動軸線に沿う方向に配置された通路部を有しており、且つこの通路部分が前記吐出弁取付け用の通路を挟んで両側に一つずつ配置されており、各リリーフ弁はプランジャの運動軸線に沿う方向に配置された通路部分にそれぞれ設けられている。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成した本発明では、より多くの高圧燃料を供給するために高圧燃料供給ポンプを大容量型にした場合においても、ポンプ自体の大きさをさほど大きくすることなく、ポンプハウジングの余剰スペースを有効に利用しながら、十分なリリーフ機能を奏する高圧燃料供給ポンプを得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１から図３により本発明の第一実施例について説明する。
【００１８】
まず図１に示すシステムの全体構成図を用いてシステムの構成と動作を説明する。
【００１９】
破線で囲まれた部分が高圧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ている機構，部品は高圧ポンプのポンプハウジング１に一体に組み込まれていることを示す。
【００２０】
燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの信号に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられ、適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管２８を通してポンプハウジング１の吸入ジョイント１０ａに送られる。
【００２１】
吸入ジョイント１０ａを通過した燃料は圧力脈動低減機構９，吸入通路１０ｂ，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。
【００２２】
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は電磁プランジャ３０ｃが図１の右方に移動した状態で、ばね３３が圧縮された状態が維持される。
【００２３】
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が高圧ポンプの加圧室１１につながる吸入口３２を開く。
【００２４】
電磁コイル３０ｂが通電されていない状態で、かつ吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）と加圧室１１との間の流体差圧が無い時は、このばね３３の付勢力により、吸入弁体３１は閉弁方向に付勢され吸入口３２は閉じられた状態となっている。
【００２５】
後述するカムの回転により、プランジャ２が図１の下方に変位する吸入工程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この工程で加圧室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。
【００２６】
この流体差圧による開弁力により、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を開くように設定されている。
【００２７】
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機構３０の電磁コイル３０ｂには電流が流れ、それにより発生する磁気付勢力により電磁プランジャ３０ｃが図１の右方に移動し、ばね３３が圧縮された状態が維持される。その結果、吸入弁体３１が吸入口３２を開いた状態が維持される。
【００２８】
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が吸入工程を終了し、プランジャ２が図１の上方に変位する圧縮工程に移ると、磁気付勢力は維持されたままであるので、依然として吸入弁体３１は開弁したままである。
【００２９】
加圧室１１の容積は、プランジャ２の圧縮運動に伴い減少するが、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を通して吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）へと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この工程を戻し工程と称す。
【００３０】
この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号を解除して、電磁コイル３０ｂへの通電を断つと、電磁プランジャ３０ｃに働いている磁気付勢力は一定の時間後（磁気的，機械的遅れ時間後）に消去される。吸入弁体３１にはばね３３による付勢力が働いているので、電磁プランジャ３０ｃに作用する電磁力が消滅すると吸入弁体３１はばね３３による付勢力で吸入口３２を閉じる。吸入口３２が閉じるとこのときから加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇する。そして、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁機構８を介して加圧室１１に残っている燃料の高圧吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この工程を吐出工程と称す。すなわち、プランジャ２の圧縮工程（下始点から上始点までの間の上昇工程）は、戻し工程と吐出工程からなる。
【００３１】
そして、電磁吸入弁機構３０の電磁コイル３０ｃへの通電を解除するタイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。電磁コイルへ３０ｃへの通電を解除するタイミングを早くすれば、圧縮工程中、戻し工程の割合が小さく吐出工程の割合が大きい。
【００３２】
すなわち、吸入通路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）に戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、入力電圧を解除するタイミングを遅くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が大きく、吐出工程の割合が小さい。
【００３３】
すなわち、吸入通路１０ｃに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル３０ｃへの通電を解除するタイミングは、ＥＣＵからの指令によって制御される。
【００３４】
以上のように構成することで、電磁コイル３０ｃへの通電を解除するタイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
【００３５】
かくして、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、燃料吐出口１２からコモンレール２３に圧送される。
【００３６】
コモンレール２３には、インジェクタ２４，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、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２７の制御信号にしたがって開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００３７】
ポンプハウジング１には中心に加圧室１１としての凸部１Ａが形成されており、この加圧室１１の内周壁から吐出口１２の間に吐出弁機構８装着用の凹所１１Ａが形成されている。さらに加圧室１１に燃料を供給するための電磁吸入弁機構３０を取付けるための孔３０Ａが吐出弁機構８装着用の凹所１１Ａと同一軸線上で、ポンプハウジングの外側壁に設けられている。
【００３８】
加圧室１１としての凹部１Ａの中心軸線に対して、吐出弁機構８装着用の凹所１１Ａと電磁吸入弁機構３０を取付けるための孔の軸線は交わる方向に形成されており、加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構８が設けられている。
【００３９】
また、プランジャ２の往復運動をガイドするシリンダ６が加圧室に臨むようにして取付けられている。
【００４０】
第一の実施例では吐出弁機構８装着用の凹所１１Ａと電磁吸入弁機構３０を取付けるための孔３０Ａの軸線とが同一軸線になるように形成したが、これによれば、電磁吸入弁機構３０を取付けるための孔３０Ａから吐出弁機構８の装着用の凹所１１Ａにまっすぐ組み付けることができる。あるいは、吐出弁機構８を圧入する際の力を電磁吸入弁機構３０を取付けるための孔３０Ａから加えることができる。この場合、孔３０Ａの直径は最小径部において、吐出弁機構８の最大外径より大きく構成される必要がある。
【００４１】
シリンダ６は外周がシリンダホルダ７で保持され、シリンダホルダ７はフランジホルダ１４の内側に保持されている。フランジホルダ１４の内周に螺刻されたねじを、ポンプハウジング１に螺刻されたねじにねじ込むことによって、シリンダ６をシリンダホルダ７を介してポンプハウジング１に固定される。シリンダ６は加圧室１１内で進退運動するプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持する。
【００４２】
プランジャ２の下端には、エンジンのカムシャフトに取付けられたカム５の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット３が設けられている。プランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット３に圧着されている。これによりカム５の回転運動に伴い、プランジャ２を上下に進退（往復）運動させることができる。
【００４３】
また、シリンダホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下端部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されており、これによりプランジャ２とシリンダ６との間のブローバイ隙間がシールされ、燃料が外部に漏れることを防止する。同時にエンジンルーム内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がブローバイ隙間を介してポンプ本体１の内部に流入するのを防止する。
【００４４】
ダンパカバー１４には、プランジャ２の上下運動に伴って発生した圧力脈動が燃料配管２８へ波及するのを低減させる圧力脈動低減機構９が設置されている。
【００４５】
ダンパカバー１４は、ポンプハウジング１に固定されており、低圧通路としての吸入通路は１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからなる。プランジャ２の往復運動に伴ってポンプ内で発生するポンプハウジング１内で発生した圧力脈動の燃料配管２８への波及を低減させる圧力脈動低減機構９は２枚の金属ダイアフラムで形成された金属ダイアフラム組体９Ａからなる。金属ダイアフラム組体９Ａは２枚の金属ダイアフラムがその外周部で溶接接合され、内部には不活性ガスが注入されている。
【００４６】
金属ダイアフラム組体９Ａは周縁部がダンパカバー１４の支持部１０Ａ１、および支持部材１０Ａ２により支持されている。支持部材１０Ａ２は外周がダンパカバー１４の内周に圧入固定されており、金属ダイアフラム組体９Ａをダンパカバー１４に固定している。
【００４７】
ダンパハウジング１０Ｂの内周に設けたねじ溝１０Ｃにダンパカバー１４の外周に刻設したねじを螺合し、シール部材１０Ｄを押圧してシールすることで、ダンパ室が外気に対して密閉される。これにより、吸入通路１０内にダンパ室が画成され、圧力脈動低減機構９が形成される。
【００４８】
通路１０Ｅはダンパカバー１４内周面に形成されダンパカバー１４と金属ダイアフラム組体９Ａとの間にも通路１０Ｅによって吸入燃料が導かれ、２枚のダイアフラムには基本的には同じ圧力が作用する。
【００４９】
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１０ｂには圧力脈動が発生する。この圧力脈動は金属ダイアフラム組体９Ａが膨張，収縮することで吸収低減される。戻し工程中、燃料は吸入通路１０ａから吸入配管２８を通して僅かに逆流するのみであり、大部分は金属ダイアフラム組体９Ａ容積変化によって吸収される。
【００５０】
吐出口（吐出側配管接続部）１２はポンプハウジング１に形成されており、吸入口１０ａから出口１２に至る燃料通路の途中に、燃料を加圧する加圧室１１が形成されている。加圧室１１の入り口には電磁吸入弁機構３０が設けられている。吸入弁体３１は電磁吸入弁機構３０内に設けられた吸入弁ばね３３によって吸入口を閉じる方向に付勢力がかけられている。これにより電磁吸入弁機構３０は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。これは前述したとおりである。
【００５１】
次に、図３，図４，図５を用いて、上述のような機能を持った吐出弁機構８の構造に就いて説明する。
【００５２】
加圧室１１の出口には吐出弁機構８が設けられている。吐出弁機構８はシート部材（シート部材）８ａ，吐出弁８ｂ，吐出弁ばね８ｃ，吐出弁ストッパとしての保持部材８ｄからなる。
【００５３】
吐出弁機構８は、ポンプハウジング１に組み込まれる前に、ポンプハウジング１の外でサブアセンブリとして組み立てる。吐出弁ホルダ８ｄに、吐出弁ばね８ｃ，吐出弁８ｂ，吐出弁シート８ａの順に順時挿入し、吐出弁シート８ａを吐出弁ホルダ８ｄに圧入部８ａ１にて圧入固定する。
【００５４】
こうしてできた吐出弁機構８をポンプハウジングに圧入固定する。圧入箇所は、吐出弁シート８ａの側面部である圧入部８ａ２と、吐出弁ホルダ８ｄの側面である圧入部８ｄ５である。吐出弁ホルダ８ｄの側面は、円筒形状上に平行な２面の平面８ｄ６をカットした形状とする。すなわち、吐出弁ホルダ８ｄの側面は円筒形の圧入部８ｄ５、および平面部８ｄ６からなる。
【００５５】
２つの吐出口８ｄ１はこの２つの平面部８ｄ６に接続するよう加工する。２つの吐出口８ｄ２は円筒形状の圧入部８ｄ５に接続するよう加工する。そうして、吐出弁機構８をポンプハウジング１に圧入する際には、吐出弁ホルダ８ｄに平面８ｄ６と、ポンプハウジング１に加工されたリリーフ通路２１０，３１０とが重なるように圧入固定する。なお、ポンプハウジングの圧入部は円筒形状に加工されている。
【００５６】
加圧室１１と吐出口１２との間に燃料の差圧が無い状態では、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１２の燃料圧力よりも所定の値だけ大きくなった時に初めて、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１２を経てコモンレール２３へと吐出される。
【００５７】
吐出工程時は、図５のように、加圧室１１で加圧された燃料は吐出口８ｄ１から、吐出弁ホルダ８ｄの側面に加工された平面部８ｄ６とポンプハウジング１の隙間を通って吐出通路１２へと吐出されていく。
【００５８】
吐出弁８ｂは開弁した際、保持部材８ｄと接触し、動作を制限される。したがって、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せられる。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１２へ吐出された燃料が、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が開弁および閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁８ｂがストローク方向にのみ運動するように、保持部材８ｄにてガイドしている。以上のように構成することで、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。
【００５９】
また、高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定は、フランジホルダ４０およびフランジ４１により行われる。フランジホルダ４０は、フランジ４１を介して止めねじ４２によりエンジンへ圧着固定される。フランジホルダ４０は内周に螺刻されたねじにより、ポンプハウジング１に固定されているので、ポンプハウジングはこれによりエンジンへ固定される。
【００６０】
ポンプハウジング１にはさらに、吐出弁８ｂの下流側と吸入通路１０ｃを連通するリリーフ通路２１０，３１０，リリーフ通路２１１，３１１が設けられている。
【００６１】
リリーフ通路２１０，３１０，リリーフ通路２１１，３１１には燃料の流れを吐出通路から吸入通路１０ｃへの一方向のみに制限するリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃが設けられている。
【００６２】
以下、リリーフ弁機構２００Ｂ，２００Ｃの具体的構成及び動作について説明する。リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃは、リリーフばね２０４Ｂ，２０４Ｃによりリリーフ弁シート２０１Ｂ，２０１Ｃに押し付けられており、吸入室内とリリーフ通路内との間の圧力差が規定の圧力以上になるとリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃがリリーフ弁シート２０１Ｂ，２０１Ｃから離れて、開弁するように所定の押付け力（セット開弁圧）が付与されている。ここで、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃが開き始める時の圧力を設定された開弁圧（セット開弁圧）と定義する。
【００６３】
本実施例では、リリーフ弁機構２００Ｂ，２００Ｃは同じ構造，同じセット開弁圧となっている。
【００６４】
リリーフ弁機構２００Ｂを例として、図６および図７に基づき構造を説明する。
【００６５】
リリーフ弁機構２００Ｂは、リリーフ弁シート２０１Ｂと一体であるリリーフ弁ハウジング２０６Ｂ，リリーフ弁２０２Ｂ，リリーフ押さえ２０３Ｂ，リリーフばね２０４Ｂ，リリーフばねアジャスタ２０５Ｂからなる。リリーフ弁機構２００Ｂは、サブアセンブリとしてポンプハウジング１の外部で組み立て、その後にポンプハウジング１に圧入によって固定する。
【００６６】
まず、リリーフ弁ハウジング２０６Ｂに、リリーフ弁２０２Ｂ，リリーフ押さえ２０３Ｂ，リリーフばね２０４Ｂの順に順次挿入し、リリーフばねアジャスタ２０５Ｂをリリーフ弁ハウジング２０６Ｂに圧入固定する。このリリーフばねアジャスタ２０５Ｂの固定位置によって、リリーフばね２０４Ｂのセット荷重を決定する。リリーフ弁２０２Ｂの開弁圧力は、このリリーフばね２０４Ｂのセット荷重によって決定せられる。こうして出来たリリーフサブアセンブリ２００Ｂを、ポンプハウジング１に圧入固定する。
【００６７】
この場合、２個のリリーフ弁の開弁圧力は、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の最大圧力よりも高い圧力に設定する。
【００６８】
エンジンに燃料を供給する燃料噴射弁の故障や、燃料噴射弁および高圧燃料供給ポンプなどを制御するエンジンコントロールユニット（ENGINE CONTROL UNIT：以下ＥＣＵと称す）等の故障により発生した、異常高圧が、リリーフ弁のセット開弁圧以上になると、燃料は吐出弁ホルダ８ｄの側面に加工された平面部８ｄ６とポンプハウジング１の隙間を通って、さらにリリーフ通路２１０，３１０，リリーフ通路口２０７Ｂ，２０７Ｃを通り、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃへと達する。そして、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃを通過した燃料は、リリーフばねアジャスタ２０５Ｂ，２０５Ｃにあけられた逃がし通路２０５ａ，３０５ａを通って低圧部である吸入通路１０ｂへ開放される。これにより、コモンレール２３等の高圧部の保護がなされる。
【００６９】
リリーフ弁のリリーフ容量を増加するためには、リリーフ弁の大型化やリリーフ弁を複数設けることが必要であるが、ポンプハウジング１内の中心部にはプランジャ２およびシリンダ６が配置されており、プランジャ２およびシリンダ６の外径部より外側とポンプハウジング１の外径部より内側とに囲まれた円周内に、リリーフ弁を配置しなければならない。
【００７０】
リリーフ弁の大型化およびリリーフ弁を複数設けるにはハウジングの外径形状を大きくしなければならず、その結果として高圧燃料供給ポンプの大型化を招く。
【００７１】
そこで、第一実施例では、リリーフ通路２１１，３１１はプランジャ２の軸方向に対して、沿う方向にポンプハウジング１に一体形成され、リリーフ通路２１０，３１０によって、吐出弁機構８の側面、つまり吐出弁８ｂの下流の高圧通路に接続されている。
【００７２】
これにより、リリーフ弁を大型化することなく、限られたポンプハウジング１の円周内に２つのリリーフ弁を組み込むことができる。
【００７３】
したがって、より多くの燃料を高圧に加圧できる大容量型の高圧燃料供給ポンプにおいても、高圧燃料供給ポンプやエンジンに燃料を供給する燃料噴射弁２４の故障，燃料噴射弁２４および高圧燃料供給ポンプなどを制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２７等の故障により、高圧配管２９内に異常高圧が発生した場合でも、十分なリリーフ容量が確保でき、燃料圧力を高圧配管の許容値以下と出来ると同時に、小型・軽量である高圧燃料供給ポンプを得ることが出来る。
【００７４】
また、高圧燃料供給ポンプを大容量化した場合、吐出弁の周りを流れる燃料の量、または流速が増加する。もし、複数のリリーフ弁を設ける場合、リリーフ弁へ通じる燃料通路が不適切に配置されていると、吐出弁の開閉動作が不安定となり、高圧燃料供給ポンプのワンストローク毎の吐出量が安定しない。
【００７５】
吐出弁の開閉動作が不安定であると、吐出弁の応答性が悪くなり、高圧流量の低下および吐出圧が不安定になる。
【００７６】
そこで、リリーフ通路２１１，３１１およびリリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とにそれぞれ１つポンプハウジング１に一体形成されている。
【００７７】
さらに、好適にはリリーフ通路２１１，３１１およびリリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とに面対称となるようにそれぞれポンプハウジング１に一体形成されている。
【００７８】
これにより、吐出弁機構８の周りを流れる燃料の流れを安定させ、吐出弁の開閉動作の安定化を図ることができ、高圧流量の低下がなく、吐出圧も安定して動作できる。
【００７９】
リリーフ通路２１０，３１０は、吸入通路１０ｃを介して圧力脈動低減機構９が設けられた吸入通路１０ｂに接続されている。これにより、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃの出口は圧力脈動低減機構９と前記吸入弁３２の間に接続される。
【００８０】
異常高圧となった燃料が、吸入通路１０ｂへと開放される際、燃料は急激に圧力が低下するので、これにより吸入通路１０ｂ内では非常に大きな圧力脈動が発生する。しかし、吸入通路１０ｂには圧力脈動低減機構９が設けられており、これによりこの圧力脈動を十分に低減できるので、低圧配管２８への圧力脈動伝播を防止することができ、配管の破損が防止される。
【実施例２】
【００８１】
次いで、本発明の第二実施例について具体的に説明する。以下、図８，図９を用いて吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０が連通・非連通を切り替える機構に就いて説明する。本実施例と第一実施例との違いは、吐出弁機構８をポンプハウジング１に圧入固定する際の向きが９０°異なっていることのみである。記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。
【００８２】
まず、図９を用いて、加圧室内で発生する圧力オーバーシュートについて説明する。
【００８３】
プランジャ２が上昇運動中すなわち圧縮工程中の、戻し工程から加圧工程に移行する瞬間から、直後にかけて加圧室１１内では、図９に示す圧力オーバーシュートが発生する。この現象は、閉弁に伴って加圧室の圧力が急激に上昇することによって発生し、特に加圧室１１内の圧力上昇が急激であるエンジン高回転域において顕著である。
【００８４】
この圧力オーバーシュートにより加圧室１１内の圧力は短い時間であるが２個のリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃの開弁圧力よりも高くなる。加圧室１１内で発生した圧力オーバーシュートは吐出口１２からリリーフ通路２１０，３１０を経由してリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃへと達する。
【００８５】
本実施例では、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃのセット開弁圧を１９ＭＰａに設定している。これに対して、圧力オーバーシュートにより、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃに印加される圧力は、２２ＭＰａ程度である。従って、２個のリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃに印加される圧力も２個のリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃの開弁圧力よりも高くなり、２個のリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃが開弁し高圧燃料の一部が吸入通路１０ｃへと開放される。これは高圧燃料供給ポンプからコモンレール２３へと吐出される高圧燃燃料の低下を意味し、高圧燃料供給ポンプとしての効率低下に繋がる。
【００８６】
一方、この現象を避ける為に、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃのセット開弁圧を２２ＭＰａ以上にすれば、容積効率が低下することはないが、異常高圧が発生した場合、燃料圧力を配管耐圧以下に抑えることができない。
【００８７】
一方、加圧室１１内で発生した圧力オーバーシュートは、高圧配管２９を介してコモンレール２３へと伝播していくが、コモンレール２３の入り口にはオリフィス２５が設けられており、これによりコモンレール２３内への圧力オーバーシュートの伝播が遮断され、インジェクタ２４に安定した圧力の燃料を供給できる。
【００８８】
次に、図１０，図１１，図１２を用いて本実施例と第一実施例との違いである、吐出弁機構８のポンプハウジング１に圧入固定する際の向き、およびその効果について説明する。
【００８９】
吐出弁機構８をポンプハウジング１に圧入する際には、吐出弁ホルダ８ｄに加工された吐出口８ｄ２と、ポンプハウジング１に加工されたリリーフ通路２１０，３１０とが重なるように圧入固定する。ポンプハウジングの圧入部は円筒形状に加工されている。
【００９０】
高圧燃料供給ポンプが吐出工程にあるときは、図１０の水平断面図のように吐出弁８ｂが開弁状態にある。吐出弁８ｂは吐出弁ホルダ８ｄと、接触部８ｄ３にて接触し、この部分で燃料をシールしているので、吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０は遮断され、非連通となる。
【００９１】
一方、高圧燃料供給ポンプが吸入・および戻し工程にあるときは、図１２の水平断面図にあるように吐出弁８ｂが閉弁状態にある。吐出弁８ｂは吐出弁シート８ａ上のシート部８ａ３にて吐出通路１２と加圧室１１を遮断する。これにより、加圧室内１１内の圧力がプランジャ２の運動により低圧になっても、吐出通路１２内の高圧燃料が加圧室１１へと逆流することはない。また、接触部８ｄ３では、吐出弁８ｂと吐出弁ホルダ８ｄの間に吐出弁８ｂのストローク分だけの隙間が生じ、この隙間を通して吐出口８ｄ２を介して吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０が連通されるようになっている。
【００９２】
以上の構成により、吐出工程時は吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０は非連通となり、吸入工程、および戻し工程時は、吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０は連通となる。
【００９３】
つぎに、高圧燃料供給ポンプによって、正常に燃料がコモンレール２３へと高圧圧送されている場合について説明する。
【００９４】
吐出工程の間には、加圧室１１で高圧に加圧された燃料は、図１０のように吐出口１２を介して、高圧配管２９によりコモンレール２３へと供給される。
【００９５】
このとき、加圧室１１内では圧力オーバーシュートが発生する。加圧室１１で発生した圧力オーバーシュートは吐出口１２へと伝わっていくが、この時に吐出弁８ｂは開弁状態である。すなわち上記の如く、吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０は非連通となっているので、この圧力オーバーシュートはリリーフ通路２１０，３１０には伝播しない。
【００９６】
したがって、加圧室１１で圧力オーバーシュートが発生しても、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃは誤動作しない。このことは、高圧燃料供給ポンプからコモンレール２３へと吐出される流量が低下しないことを意味する。
【００９７】
一方、吸入工程、および戻し工程時は、吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０は吐出口８ｄ２を介して連通となるが圧力オーバーシュートは存在しないので、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃは誤動作しない。すなわち、高圧燃料供給ポンプからコモンレール２３へと吐出される流量が低下しない。
【００９８】
さらに、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について説明する。
【００９９】
吐出工程時は、上述の如く吐出通路１２とリリーフ通路２１０，３１０は非連通であるので、異常高圧となった燃料は、リリーフ弁２０２Ｂに到達することができない。
【０１００】
吸入工程及び戻し工程時は、上述の如く吐出口１２とリリーフ通路２１０，３１０は連通となる。
【０１０１】
したがって、異常高圧になった燃料は吐出口１２からリリーフ通路２１０，３１０を通して、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃへと達する。そして、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃを通過した燃料は、リリーフばねアジャスタ２０５Ｂ，２０５Ｃにあけられた逃がし通路２０５ａ，３０５ａを通って低圧部である吸入通路１０ｂへ開放される。これにより、コモンレール２３等の高圧部の保護がなされる。
【０１０２】
第二実施例においても、２つのリリーフ通路２１１，３１１およびリリーフ通路２１０，３１０が、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とに面対称となるようにそれぞれポンプハウジング１に一体形成されている。吐出工程時には、吐出通路１２とリリーフ通路２１０，３１０は上述のごとく非連通となる。このとき、吐出通路１２には圧力オーバーシュートが伝播するが、リリーフ通路２１０，３１０には伝播しない。したがって、吐出通路１２とリリーフ通路２１０，３１０の間には大きな圧力差が生じる。
【０１０３】
２個のリリーフ通路２１０，３１０が不適切に配置されていると、この大きな圧力差によって吸入弁８ｂにサイドフォースが負荷され吐出弁８ｄの開閉弁運動が不安定になってしまい、高圧燃料供給ポンプのワンストローク毎の吐出量が安定しない。
【０１０４】
そこで本実施例のように、リリーフ通路２１１，３１１およびリリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とにそれぞれ１つポンプハウジング１に一体形成する。
【０１０５】
さらに、好適にはリリーフ通路２１１，３１１およびリリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とに面対称となるようにそれぞれポンプハウジング１に一体形成する。
【０１０６】
これにより、吐出弁機構８の周りを流れる燃料の流れを安定させ、吐出弁の開閉動作の安定化を図ることができ、高圧流量の低下がなく、吐出圧も安定して動作できる。
【実施例３】
【０１０７】
次いで、本発明の第三実施例について具体的に説明する。以下、図６，図７乃至図１３を用いてエンジン停止後などに高圧配管内の燃料圧力を、エンジン始動時の燃料圧力である３ＭＰａ程度に低減する機構について説明する。本実施例と第一実施例との違いは、２個のリリーフ弁の特性が異なっていることのみである。記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。
【０１０８】
本実施例では、リリーフ弁機構２００Ｂは第一実施例と同じ構造，同じセット開弁圧となっている。リリーフ弁機構２００Ｃは第一実施例と異なる構造，異なるセット開弁圧となっている。
【０１０９】
そこで、第一実施例とは構造の異なるリリーフ弁機構２００Ｃの構造について説明する。
【０１１０】
リリーフ弁機構２００Ｃにおいて、リリーフ弁ハウジング２０６Ｃに設けられたリリーフ通路口２０７Ｃの断面積を小さく、例えば穴径を直径で５０μｍ程度とする。つまり、リリーフ通路口２０７Ｃがオリフィスとしての効果を持つ程度に穴径を小さくする。
【０１１１】
この場合、リリーフ弁２０２Ｃが開弁した際に流れる燃料には、リリーフ通路口２０７Ｃによりオリフィス効果が発生する。一般的にリリーフ弁機構２００Ｃには圧力損失が生じるが、圧力損失はリリーフ通路口２０７Ｃの断面積によって調節することができる。これは、リリーフ弁２０２Ｃが開弁し、僅かでも燃料が流れれば、リリーフ弁２０２Ｃの入口と出口との圧力差が大きくなることを意味する。
【０１１２】
また、リリーフ弁２０２Ｃのセット開弁圧をエンジン始動時の燃料圧力である３ＭＰａ程度になる様に、リリーフばね２０４Ｃのばね荷重を設定する。
【０１１３】
次いで、本実施例の様に特性の異なるリリーフ弁で構成した場合におけるリリーフ弁の特性について、図１３を用いて説明する。図１３は、横軸にリリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃが開弁した際に、リリーフ弁２０２Ｂ，２０２Ｃを通過する燃料の量と、縦軸にコモンレール２３内の圧力の関係を示したものである。
【０１１４】
まず、リリーフ弁機構２００Ｂの構造について説明する。リリーフ弁２０２Ｂのセット開弁圧は１９ＭＰａに設定しており、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の実使用最大燃圧である１５ＭＰａよりも高い圧力に設定している。リリーフ弁機構２００Ｂ，２００Ｃに燃料が流れると入口と出口には圧力差が発生し、圧力損失を生じるので図１３に示すような傾きを持つ。
【０１１５】
次に、リリーフ弁機構２００Ｃの構造について説明する。リリーフ弁２０２Ｃのセット開弁圧はエンジン始動時の燃料圧力である３ＭＰａ程度に設定しており、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の実使用最大燃圧である１５ＭＰａよりも低い圧力に設定している。また、リリーフ弁２０２Ｃ入口手前には、オリフィス効果を持たせたリリーフ通路口２０７Ｃを設けているので、リリーフ弁機構２００Ｃに燃料が流れるとリリーフ弁２０２Ｃの入口と出口には非常に大きな圧力差が発生する。この時、リリーフ弁で発生する圧力損失は非常に大きく、図１３に示すような大きな傾きを持つ。このことは、僅かでも燃料が流れれば、リリーフ弁２０２Ｃの入口と出口との圧力差が大きくなることを意味する。
【０１１６】
次いで、高圧燃料によって、正常に燃料がコモンレール２３へと高圧圧送されている場合について説明する。
【０１１７】
リリーフ弁２０２Ｂのセット開弁圧は１９ＭＰａに設定しているので、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の実使用最大燃圧である１５ＭＰａよりも高い圧力であり、誤動作することはない。このことは、高圧燃料供給ポンプからコモンレール２３へと吐出される流量が低下しないことを意味する。
【０１１８】
リリーフ弁２０２Ｃのセット開弁圧は３ＭＰａ程度に設定しているので、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の実使用最大燃圧である１５ＭＰａよりも低い圧力であり、誤動作してしまう。しかし、前述したようにリリーフ通路口２０７Ｃの断面積を小さくし、リリーフ弁２０２Ｃでの発生する圧力損失は非常に大きく、従って、燃料の流れに対する抵抗を非常に大きい。すなわち、容積効率が低下することはあっても、その低下量は許容範囲内に抑えることができる。
【０１１９】
一方、エンジン停止後には、高圧配管内の燃料圧力は、リリーフ通路２１０，リリーフ通路口２０７Ｃを通り、リリーフ弁２０２Ｃにより吸入通路１０ｂへと開放され、コモンレール２３内の燃料圧力は２０２Ｃのセット開弁圧である３ＭＰａ程度に減圧される。
【０１２０】
ところで、例えばリリーフ弁機構２００Ｃが高圧燃料供給ポンプ内に配置されていない場合、リリーフ弁機構２００Ｂはエンジン停止後において、コモンレール２３内の圧力を１９ＭＰａ以下に減圧することができない。そして、次にエンジンを始動させる際には、コモンレール２３内の圧力がエンジン始動時に必要である３ＭＰａ程度に対して、非常に高い圧力を保った状態であるので、インジェクタ２４からの燃料噴射量が過剰になってしまうと言う問題が生じる。
【０１２１】
そこで、本実施例のようにリリーフ弁２０２Ｃに減圧弁としての機能を持たせることにより、上述した問題を解消することができる。
【０１２２】
また、燃料噴射弁の故障等による異常高圧が発生した時には、異常高圧がリリーフ弁２０２Ｂのセット開弁圧である１９ＭＰａ以上となるので、リリーフ弁２０２Ｂにより、異常高圧となった燃料が吸入通路１０ｂへと開放される。これによりコモンレール２３等の高圧部の保護がなされる。
【０１２３】
本実施例によれば、リリーフ弁２０２Ｃにより、エンジン停止後などに高圧配管内の燃料圧力を、エンジン始動時の燃料圧力である３ＭＰａ程度に減圧することができる。異常高圧時には、リリーフ弁２０２Ｂにより、異常高圧となった燃料を低圧側へと開放し、高圧配管内の燃料圧力を配管耐圧の規定値内に抑えることができる。
【０１２４】
以上の構成によれば、高圧燃料供給ポンプは、安全弁と減圧弁としてのそれぞれの効果を維持しながらも、小型・軽量とすることができる。
【実施例４】
【０１２５】
次いで、本発明の第四実施例について具体的に説明する。本実施例と第一実施例との違いは、２個のリリーフ弁機構の構造と配置が異なっていることのみである。記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。以下、図１４，図１５乃至図１６を用いて、構造および機能について説明する。
【０１２６】
ポンプハウジング１には、吐出弁８ｂの下流側と加圧室１１を連通するリリーフ通路２１０，３１０およびリリーフ通路２１５，３１５が設けられている。
【０１２７】
リリーフ通路２１０，３１０には燃料の流れを吐出通路から加圧室１１への一方向のみに制限するリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅが設けられている。
【０１２８】
以下、リリーフ弁の動作について説明する。リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅは、押付け力を発生するリリーフばね２０４Ｄ，２０４Ｅによりリリーフ弁シート２０１Ｄ，２０１Ｅに押し付けられており、加圧室内とリリーフ通路内との間の圧力差が規定の圧力以上になるとリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅがリリーフ弁シート２０１Ｄ，２０１Ｅから離れ、開弁するようにセット開弁圧を設定している。
【０１２９】
本実施例では、リリーフ弁機構２００Ｄ，２００Ｅは同じ構造，同じ開弁圧力となっている。
【０１３０】
具体的には、リリーフ弁機構２００Ｄを例として、図１５および図１６に基づき構造を説明する。
【０１３１】
リリーフ弁機構２００Ｄは、リリーフ弁シート２０１Ｄと一体であるリリーフ弁ハウジング２０６Ｄ，リリーフ弁２０２Ｄ，リリーフ押さえ２０３Ｄ，リリーフばね２０４Ｄからなる。リリーフ弁機構２００Ｄは、ポンプハウジング１の内部で組み立て、その後にポンプハウジング１にリリーフ弁ハウジング２０６Ｄを圧入によって固定する。
【０１３２】
まず、ポンプハウジング１に、リリーフばね２０４Ｄ，リリーフ押さえ２０３Ｄの順に順次挿入し、リリーフ弁ハウジング２０６Ｄにリリーフ弁２０２Ｄを装着した状態で、ポンプハウジング１に圧入固定する。このリリーフ弁ハウジング２０６Ｄの固定位置によって、リリーフばね２０４Ｄのセット荷重を決定する。リリーフ弁２０２Ｄの開弁圧力は、このリリーフばね２０４Ｄのセット荷重によって決定せられる。
【０１３３】
この場合、２個のリリーフ弁の開弁圧力は、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の最大圧力よりも高い圧力に設定する。
【０１３４】
本実施例では、リリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２軸方向に対して、交わる方向にポンプハウジング１に一体形成されている。
【０１３５】
また、リリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とにそれぞれ１つポンプハウジング１に一体形成されている。
【０１３６】
さらに、好適にはリリーフ通路２１０，３１０は、プランジャ２の動作軸線と吐出弁機構８の動作軸線を含む面を挟んでその片側と反対側とに面対称となるようにそれぞれポンプハウジング１に一体形成されている。
【０１３７】
次いで、高圧燃料によって、正常に燃料がコモンレール２３へと高圧圧送されている場合におけるリリーフ弁の動作について、図９および図１４を用いて説明する。
【０１３８】
プランジャ２が上昇中、戻し工程から加圧工程に移行する瞬間から、直後にかけて加圧室１１内では圧力オーバーシュートが発生する。加圧室１１で発生した圧力オーバーシュートは燃料吐出口１２からリリーフ通路２１０，３１０と伝播していく。結果としてリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅの入口にリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅのセット開弁圧以上の圧力が印加される。一方、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅの出口は加圧室１１であるので、出口には加圧室１１で発生する圧力オーバーシュートが作用する。加圧室１１内の圧力オーバーシュートの方が、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅの入口に印加される圧力オーバーシュートと同等か、それ以上となる。したがって、これらの圧力オーバーシュートの合力としてはリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅを閉弁する方向に働くので、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅが開弁することはない。
【０１３９】
次に、インジェクタ２４の故障等により、コモンレール２３等に異常高圧が発生した場合について説明する。
【０１４０】
吸入工程時において、プランジャ２の下降運動により加圧室１１の容積が増加を始めると容積増加に伴って加圧室１１内の圧力は減少し、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅの入口すなわち吐出通路の圧力が、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅのセット開弁圧以上に高くなると開弁し、吐出通路内で異常高圧となった燃料を加圧室１１内に戻す。これにより、異常高圧発生時でも規定の高圧以上にならず、高圧配管系等の保護がなされる。
【０１４１】
戻し工程時において、プランジャ２の上昇運動により加圧室１１の容積が減少するが、吸入弁体３１は開弁状態であるので、加圧室１１の燃料圧力は吸入配管２８と同じ低い圧力である。すなわち、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅの入口すなわち吐出通路の圧力が、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅのセット開弁圧以上に高くなると開弁し、吐出通路内で異常高圧となった燃料を加圧室１１内に戻す。これにより、異常高圧発生時でも規定の高圧以上にならず、高圧配管系等の保護がなされる。
【０１４２】
本実施例の場合、吐出工程時は前述した機構によりリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅにはセット開弁圧以上の入口・出口圧力差が発生せず、開弁することはない。
【０１４３】
吸入工程、および戻し工程においては加圧室１１の燃料圧力は吸入配管２８と同じ低い圧力まで低下する。一方、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅの入口の圧力がコモンレール２３と同じ圧力にまで上昇している。リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅと加圧室１１の差圧がリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅのセット開弁圧以上になると、リリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅが開弁し、異常高圧となった燃料はリリーフ通路２１５，３１５から加圧室１１へと戻され、コモンレール２３等の高圧配管が保護される。
【０１４４】
以上の構成によると、異常高圧が発生した際に、異常高圧をリリーフ通路２１０，３１０およびリリーフ通路２１５，３１５から加圧室１１内へ戻すことができるのは、吸入工程時と戻し工程時のみである。
【０１４５】
上述した構成において、異常高圧は吸入工程時と戻し工程時の期間だけでは充分に開放されないので、コモンレール２３等の燃料圧力は上昇してしまう。つまり、リリーフ弁での圧力損失が大きくなるのと同等の効果が発生してしまう。
【０１４６】
これに対し、本実施例では、２個のリリーフ弁２０２Ｄ，２０２Ｅを配置することによって、異常高圧となった燃料は、リリーフ通路２１０，３１０およびリリーフ通路２１５，３１５から加圧室１１内へと充分に開放されるので、高圧配管の燃料圧力を規定値以内に抑えることができる。
【０１４７】
以上の構成によると、誤動作による流量低下もなく、かつ容積効率の低下もない高圧燃料供給ポンプを得ることができる。さらに、リリーフ弁を大型化することなく、限られたポンプハウジング１円周内に２つのリリーフ弁を組み込むことができるので、小型・軽量とすることができる。
【０１４８】
本実施例では、エンジンのコモンレールと低圧配管とを接続する配管にリリーフ弁が装着された従来の構成と比較すると、リリーフ弁を装着する燃料配管が不要になり、燃料ポンプの大きさはそのままで、システム全体を小型化でき、組み立てが容易になった。配管が少なくなった分、燃料漏れに可能性も低くなった。
【０１４９】
また、高圧燃料供給ポンプを大容量化した場合、吐出弁の周りを流れる燃料の量、または流速が増加する。もし、複数のリリーフ弁を設ける場合、リリーフ弁へ通じる燃料通路が不適切に配置されていると、吐出弁の開閉動作が不安定となり、高圧燃料供給ポンプのワンストローク毎の吐出量が安定しない。
【０１５０】
また、吐出弁の開閉動作が不安定であると、吐出弁の応答性が悪くなり、流量低下および吐出圧が不安定になる。
【０１５１】
また、リリーフ弁が１個の場合、エンジン停止後などに高圧配管内の燃料圧力を、エンジン始動時に必要とされる燃料圧力である３ＭＰａ程度に減圧することができないと言う問題があった。
【０１５２】
これに対し、上記実施例では、上記目的を達成するために、燃料供給ポンプ内に同じ大きさ（必ずしも同じ大きさにする必要は無い）の２つのリリーフ弁を、燃料を加圧するためのプランジャの動作軸線方向に対して平行方向、または垂直方向に設け、２つのリリーフ弁を吐出通路の吐出弁より下流側と吐出弁より上流側とをつなぐ２つのリリーフ通路にそれぞれ設ける。
【０１５３】
また、燃料リリーフ通路は、プランジャの動作軸線と吐出弁の動作軸線を含む面を挟んでその片側とその反対側とに２つのリリーフ通路を設け、第１のリリーフ弁および第２のリリーフ弁は、前記リリーフ通路にそれぞれ１つ配置されている。そして、第１のリリーフ弁および第２のリリーフ弁の動作設定圧を同じに設定する。
【０１５４】
これにより、燃料噴射弁の故障等により異常高圧が発生した場合、異常な高圧に加圧された燃料は、リリーフ弁から吐出弁より上流側へと開放され、配管や他の機器が異常高圧によって損傷を受けることがないという効果を維持しながら、小型のままでどんなエンジン内にも組み込むことができる大容量型の高圧燃料供給ポンプを得ることが出来る。
【０１５５】
また、燃料リリーフ通路は、プランジャの動作軸線と吐出弁の動作軸線を含む面を挟んでその片側とその反対側とに面対称となるように２つのリリーフ通路を設ける。
【０１５６】
これにより、吐出弁周りを流れる燃料の流れを安定させ、吐出弁の開閉動作の安定化を図ることができ、吐出圧が安定化する。
【０１５７】
また、２つあるリリーフ弁のうち第１のリリーフ弁は、リリーフ開始圧力をエンジン始動時の燃料圧力である３ＭＰａ程度に設定し、弁部での発生する燃料の流れに対する抵抗を非常に大きい構造とする。そして第２のリリーフ弁は、リリーフ開始圧力を高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の最大圧力よりも高い圧力に設定し、弁部での発生する燃料の流れに対する抵抗を小さい構造とする。
【０１５８】
このように構成した本実施例では、第１のリリーフ弁により、エンジン停止後などに高圧配管内の燃料圧力を、エンジン始動時の燃料圧力である３ＭＰａ程度に減圧することが出来る。第１のリリーフ弁は、弁部での発生する燃料の流れに対する抵抗が大きいので、エンジンの正常動作時には第１のリリーフ弁によって、高圧配管内の燃料圧力が低下してしまうことはない。
【０１５９】
燃料噴射弁の故障等による異常高圧が発生した時には、第２のリリーフ弁により高圧配管内の燃料圧力を規定値以内に抑える。
【０１６０】
高圧燃料供給ポンプは安全弁と減圧弁としてのそれぞれの効果を維持しながらも、小型・軽量とすることができる。
【０１６１】
本実施例の実施の態様を以下に列挙する。
【０１６２】
実施態様１
加圧室へ燃料を吸入する吸入流路と、前記加圧室から前記燃料を吐出する吐出流路とを有し、前記加圧室内を往復動するプランジャによって燃料の吸入・吐出を行ない、前記吸入流路に吸入弁・前記吐出流路に吐出弁をそれぞれ備える高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記吐出流路の前記吐出弁より下流側と前記吐出弁より上流側とを連通するリリーフ流路を前記吐出流路および前記吸入流路とは別に２個以上設け、それぞれの前記リリーフ流路に燃料の流れを前記吐出流路から前記吐出弁より上流側への一方向のみに制限するリリーフ弁を備え、前記リリーフ弁は入口と出口との間の圧力差が規定の開弁圧力以上になると開弁する高圧燃料供給ポンプ。
【０１６３】
実施態様２
実施態様１に記載したものにおいて、
前記リリーフ弁は、プランジャ軸方向に対して、沿う方向に配置されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１６４】
実施態様３
実施態様１に記載したものにおいて、
前記リリーフ弁は、プランジャ軸方向に対して、交わる方向に配置されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１６５】
実施態様４
実施態様２または実施態様３に記載したものにおいて、
前記リリーフ弁は、動作設定圧が同じであることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１６６】
実施態様５
実施態様２または実施態様３に記載したものにおいて、
前記リリーフ弁は、動作設定圧が異なることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１６７】
実施態様６
加圧室へ燃料を吸入する吸入流路と、前記加圧室から前記燃料を吐出する吐出流路とを有し、前記加圧室内を往復動するプランジャによって燃料の吸入・吐出を行ない、前記吸入流路に吸入弁・前記吐出流路に吐出弁をそれぞれ備え、前記吐出流路の前記吐出弁より下流側と前記吐出弁より上流側とを連通するリリーフ流路を前記吐出流路とは別に設け、前記リリーフ流路に燃料の流れを前記吐出流路から前記吐出弁より上流側への一方向のみに制限するリリーフ弁を備え、前記リリーフ弁は入口と出口との間の圧力差が規定の開弁圧力以上になると開弁する高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記燃料リリーフ流路は、前記プランジャの動作軸線と前記吐出弁の動作軸線を含む面を挟んでその片側とその反対側とにそれぞれ1個、合計で２個の前記リリーフ流路を設け、前記リリーフ弁は、前記リリーフ流路にそれぞれ１つ配置されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１６８】
実施態様７
実施態様６に記載したものにおいて、
前記リリーフ流路は、前記プランジャの動作軸線と前記吐出弁の動作軸線を含む面を挟んでその片側とその反対側とに面対称に２つの前記リリーフ流路を設けていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１６９】
実施態様８
実施態様６および実施態様７に記載したものにおいて、
前記第１のリリーフ弁および前記第２のリリーフ弁は、プランジャ軸方向に対して、沿う方向に配置されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１７０】
実施態様９
実施態様６および実施態様７に記載したものにおいて、
前記第１のリリーフ弁および前記第２のリリーフ弁は、プランジャ軸方向に対して、交わる方向に配置されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１７１】
実施態様１０
実施態様８または実施態様９に記載したのものにおいて、
前記第１のリリーフ弁および前記第２のリリーフ弁は、動作設定圧が同じであることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【０１７２】
実施態様１１
実施態様８または実施態様９に記載したのものにおいて、
前記第１のリリーフ弁および前記第２のリリーフ弁は、動作設定圧が異なることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、筒内噴射型の内燃機関に用いられる高圧燃料供給ポンプに適用される。実施例では、加圧室が１つだけのいわゆる単筒型高圧燃料供給ポンプについて説明したが、複数の加圧室を有するいわゆる多気筒型のポンプあるいは、単筒型のポンプを、放射状に配置した多気筒ポンプにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明が実施された第一および第二乃至第三実施例による高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの一例である。
【図２】本発明が実施された第一および第二乃至第三実施例による高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図３】本発明が実施された第一および第三実施例による高圧燃料供給ポンプの全体横断面図である。
【図４】本発明が実施された第一および第二乃至第三，第四実施例による高圧燃料供給ポンプの、吐出弁機構を模式的に表した図である。
【図５】本発明が実施された第二実施例による高圧燃料供給ポンプの、吐出弁機構の構造を示した図であり、高圧燃料供給ポンプが吐出工程にあるときを示す。
【図６】本発明が実施された第一および第二乃至第三実施例によるリリーフサブアセンブリの構造を示す図である。
【図７】本発明が実施された第一および第二乃至第三実施例による高圧燃料供給ポンプの縦断面図であり、図２とは垂直方向を示す。
【図８】本発明が実施された第二実施例による高圧燃料供給ポンプの全体横断面図である。
【図９】本発明が実施された第一および第二乃至第三，第四実施例による高圧燃料供給ポンプ内の各部・およびコモンレール内での圧力波形である。
【図１０】本発明が実施された第二実施例による高圧燃料供給ポンプの、吐出弁機構の構造を垂直断面図・および水平断面図によって示した図であり、高圧燃料供給ポンプが吐出工程にあるときを示す。
【図１１】本発明が実施された第二実施例による高圧燃料供給ポンプの、吐出弁機構の構造を示した図であり、高圧燃料供給ポンプが吐出工程にあるときを示す。
【図１２】本発明が実施された第二実施例による高圧燃料供給ポンプの、吐出弁機構の構造を示した図であり、高圧燃料供給ポンプが吸入および戻し工程にあるときを示す。
【図１３】本発明が実施された第三実施例によるリリーフ弁が開弁した際に、リリーフ弁を通過する燃料の量と、コモンレール内の圧力の関係を示した図である。
【図１４】本発明が実施された第四実施例による高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの一例である。
【図１５】本発明が実施された第四実施例による高圧燃料供給ポンプの全体横断面図である。
【図１６】本発明が実施された第四実施例によるリリーフ弁機構の構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１  ポンプハウジング（ポンプ本体）
２  プランジャ
６  シリンダ
８  吐出弁機構
９  圧力脈動低減機構
１０ｃ  吸入通路
１１  加圧室
３０  電磁吸入弁機構
２００Ｂ，２００Ｃ  リリーフ弁機構
【図１】
0004945504.tif 000002
【図２】
0004945504.tif 000003
【図３】
0004945504.tif 000004
【図４】
0004945504.tif 000005
【図５】
0004945504.tif 000006
【図６】
0004945504.tif 000007
【図７】
0004945504.tif 000008
【図８】
0004945504.tif 000009
【図９】
0004945504.tif 000010
【図１０】
0004945504.tif 000011
【図１１】
0004945504.tif 000012
【図１２】
0004945504.tif 000013
【図１３】
0004945504.tif 000014
【図１４】
0004945504.tif 000015
【図１５】
0004945504.tif 000016
【図１６】
0004945504.tif 000017