JP2012127290A - 高圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダとプランジャとの摺動面を冷却する効果の高い高圧ポンプを提供する。
【解決手段】プランジャ２０は、一端に大径部２１を形成し、他端に大径部２１より外径の小さい小径部２２を形成し、往復移動可能である。ハウジング１０は、大径部２１により燃料が加圧される加圧室１４、低圧燃料室１３を有する。シール部３０は、ハウジング１０の加圧室１４とは反対側に設けられ、ハウジング１０と共に、小径部２２の周囲に、可変容積室３５を形成する。ここで、ハウジング１０は、低圧燃料室１３と可変容積室３５とを連通する第１連通路１８および第２連通路１９を有する。第１連通路１８には、第１逆止弁８１が設けられ、第２連通路１９には、第２逆止弁９１が設けられる。低圧燃料室１３内の燃料は、第１連通路１８、可変容積室３５、および、第２連通路１９を経由して再び低圧燃料室１３内に戻る循環を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関（以下「エンジン」という）に用いられる高圧ポンプに関する。

従来、高圧燃料を圧送する高圧ポンプを備え、この高圧ポンプからエンジンに高圧燃料を供給する燃料供給装置が知られている。ここで用いられる高圧ポンプは、エンジンのカムシャフトの回転によって往復移動するプランジャを備えるのが一般的である。高圧ポンプは、エンジンの近傍に配置され、作動中プランジャとシリンダとは高速で摺動する。エンジンは、稼働時に高温になるため、プランジャとシリンダとは温度が比較的高い環境で摺動する。よって、シリンダとプランジャとの摺動による発熱により摺動面の焼き付きが発生するおそれがある。

そこで、例えば特許文献１に記載された高圧燃料ポンプでは、プランジャの加圧室とは反対側の外周部に、シリンダと摺動する部分の直径よりも直径の小さい段付き部を形成し、当該段付き部の周囲に燃料を流している。これにより、段付き部近傍のシリンダとプランジャとの摺動面を冷却している。

特開２０１０−１０６７４１

しかしながら、段付き部の周囲を流れる燃料は、段付き部の近傍の通路のみで行き来するため、燃料の循環が制限される。したがって、高温になった段付き部の近傍の燃料の温度が下がらず、シリンダとプランジャとの摺動面の冷却効果が低減されるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダとプランジャとの摺動面を冷却する効果の高い高圧ポンプを提供する。

請求項１に係る発明によると、高圧ポンプはプランジャとハウジングとシール部とを備える。プランジャは、一端に大径部を形成し、他端に大径部より外径の小さい小径部を形成し、往復移動可能である。ハウジングは、大径部により燃料が加圧される加圧室、加圧室に連通する低圧通路、および、低圧通路に形成される低圧燃料室を有する。シール部は、ハウジングの加圧室とは反対側に設けられ、ハウジングと共に、小径部の周囲に、可変容積室を形成する。ここで、ハウジングは、低圧通路と可変容積室とを連通する第１連通路および第２連通路を有する。第１連通路には、低圧通路から可変容積室への燃料の流れを許容し、可変容積室から低圧通路への燃料の流れを規制する第１逆止弁が設けられる。第２連通路には、可変容積室から低圧通路への燃料の流れを許容し、低圧通路から可変容積室への燃料の流れを規制する第２逆止弁が設けられる。
これにより、低圧通路内の燃料は、第１連通路、可変容積室、および、第２連通路を経由して再び低圧通路内に戻る循環を行う。このため、シリンダとプランジャとの可変容積室の近傍は、第１連通路、可変容積室、および第２連通路を流れる燃料によって効果的に冷却される。よって、シリンダとプランジャとの摺動面の焼付きを抑制することができる。

請求項２に係る発明によると、第１連通路は、加圧室を挟んで第２連通路とは反対側に形成されている。
これにより、例えば第１連通路および第２連通路が直線状に形成される場合、第１連通路の低圧通路側の開口と、第２連通路の低圧通路側の開口とを離して形成することができる。このため、第２連通路から低圧通路に戻った燃料が再び第１連通路に流入することを抑制することができる。

請求項３に係る発明によると、第１連通路は、前記可変容積室とは反対側に、低圧燃料室と接続する第１開口を有し、第２連通路は、前記可変容積室とは反対側に、低圧燃料室と接続する第２開口を有する。つまり、第１連通路および第２連通路は、低圧燃料室と可変容積室とを連通している。加圧室と低圧燃料室とは、所定距離離れて形成されている。そのため、第２開口から低圧燃料室に戻った温度が上昇した燃料が加圧室に吸入されるのを抑制することができる。これにより、加圧室内にペーパが発生することを抑制することができる。

請求項４に係る発明によると、第１開口は低圧燃料室に燃料を供給するインレットの近傍に形成されている。
これにより、インレットから低圧燃料室に流入した直後の燃料が第１連通路に入りやすくなる。インレットから低圧燃料室に流入した直後の燃料の温度は比較的低いため、燃料の循環による冷却効果をより高めることができる。

請求項５に係る発明によると、高圧ポンプはダンパ部材と支持部材とをさらに備える。ダンパ部材は、低圧燃料室内に設けられ、低圧燃料室内の燃料圧力の変化により膨張又は収縮する。これにより、燃料の脈動を抑制することができる。支持部材は、略円筒状に形成され、ダンパ部材を支持するよう低圧燃料室内に設けられている。略円筒状である。第１開口および第２開口のうち、一方は支持部材の径方向内側に形成され、他方は支持部材の径方向外側に形成されている。
上記構成では、第１開口と第２開口とは支持部材によって隔てられている。そのため、第２開口から流出した燃料が第１開口に流入するのを抑制することができる。よって、第２連通路から低圧通路に戻った温度の高い燃料が再び第１連通路に流入することをさらに抑制することができる。

請求項６に係る発明によると、第１開口は、支持部材の径方向内側または径方向外側のうち、インレットが形成されているのと同じ側に形成されている。
よって、インレットから低圧燃料室に流入した直後の燃料が第１開口に流入しやすくなる。このため、循環燃料によるシリンダの冷却効果をより高めることができる。

請求項７に係る発明によると、第１逆止弁は、第１弁孔が形成される第１弁座部、第１弁座部に当接可能な第１弁体、第１弁体を支持可能な第１支持体、ならびに、第１支持体および第１弁体を第１弁座部側に付勢する第１付勢部材から構成されている。第１逆支弁は、第１弁体が第１弁座から離間することで低圧通路から可変容積室への燃料の流れを許容し、第１弁体が第１弁座に着座することで可変容積室から低圧通路への燃料の流れを規制する。
第２逆止弁は、第２弁孔が形成される第２弁座部、第２弁座部に当接可能な第２弁体、第２弁体を支持可能な第２支持体、ならびに、第２支持体および第２弁体を第２弁座部側に付勢する第２付勢部材から構成されている。第２逆止弁は、第２弁体が第２弁座から離間することで可変容積室から低圧通路への燃料の流れを許容し、第２弁体が第２弁座に着座することで低圧通路から可変容積室への燃料の流れを規制する。

請求項８に係る発明によると、第１弁座部と第１弁体と第１支持体と第１付勢部材とは一体に組み付けられている。請求項９に係る発明によると、第２弁座部と第２弁体と第２支持体と第２付勢部材とは一体に組み付けられる。
これにより、高圧ポンプ全体の組み付けが容易となる。また、予め組み付けられた第１逆止弁および第２逆止弁に対して検査を行うことで、第１逆止弁または第２逆止弁を第１連通路または第２連通路に設置する前に、不良な第１逆止弁または第２逆止弁を検出することができる。よって、高圧ポンプ全体の不良率を大幅に低減することができる。

請求項１０に係る発明によると、第１弁体と第１支持体とは一体に形成されている。請求項１１に係る発明によると、第２弁体と第２支持体とは一体に形成されている。
ここで、弁体と支持体とを別体にする場合、弁体と支持体との往復運動が高速になることによって弁体と支持体との応答性が低減する懸念がある。第１弁体と第１支持体とを一体にし、第２弁体と第２支持体とを一体にすることによって、第１弁体と第１支持体との応答性、および、第２弁体と第２支持体との応答性を高めることができる。

請求項１２に係る発明によると、第１連通路および第２連通路の少なくとも一方にオリフィスが設けられている。
これにより、低圧通路内の燃料の圧力変動が可変容積室内の圧力に影響するのを抑制することができる。

請求項１３に係る発明によると、オリフィスは、第１弁体よりも前記第１開口側に設けられている。
これにより、低圧通路内の燃料の圧力変動が可変容積室内の圧力への影響をさらに抑制することができる。

請求項１４に係る発明によると、オリフィスは、第１弁座部に形成されている。
これにより、オリフィスを別部材で構成する構成に比べ、部品のコストをより低減することができる。

本発明の第１実施形態の高圧ポンプの断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図 本発明の第２実施形態の高圧ポンプの要部を示す断面図。 本発明の第２実施形態の変形例の高圧ポンプの要部を示す断面図。 本発明の第３実施形態の高圧ポンプの断面図。 本発明の第４実施形態の高圧ポンプの断面図。 本発明の第５実施形態の高圧ポンプの断面図。 本発明の第６実施形態の高圧ポンプの断面図。

以下、車両に搭載されて用いられる高圧ポンプに本発明を適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の高圧ポンプを図１に示す。高圧ポンプ１は、燃料タンクから低圧ポンプにて汲み上げられる燃料を加圧してインジェクタの接続される燃料レールへ供給するものである。図１に示すように、高圧ポンプ１は、プランジャ２０、ハウジング１０、および、シール部３０を備える。

プランジャ２０は、段付きの中実円筒状である。プランジャ２０は、一端に大径部２１が形成され、他端に大径部２１より外径の小さい小径部２２が形成される。
ハウジング１０は、本体１１およびカバー１６を備えている。カバー１６は、本体１１の一方向（図１中では上方）に取り付けられており、カバー１６と本体１１とで囲まれる空間が低圧燃料室１３となっている。低圧燃料室１３には、外部の燃料タンクに接続しているインレット４と接続している（図２参照）。また、低圧燃料室１３は、その内部に、パルセーションダンパ１３１が設けられている。ここで、パルセーションダンパ１３１は、特許請求の範囲における「ダンパ部材」に相当する。

パルセーションダンパ１３１は、通し穴１３４が形成されている支持部材１３５とホルダ１３６とで挟持されている。ホルダ１３６はカバー１６が取り付けられることで弾性変形するスプリングワッシャ１３７の弾性力によって支持部材１３５側へ付勢され、これにより、支持部材１３５と共にパルセーションダンパ１３１を挟持する。

本体１１は、プランジャ２０の大径部２１を収容するシリンダ１２、吸入通路１５、吐出通路１７、ならびに、第１連通路１８および第２連通路１９を有する。
シリンダ１２は、本体１１のカバー１６とは反対側（図１中の下方）に形成されている。シリンダ１２は、プランジャ２０の大径部２１を収容することで、カバー１６側に加圧室１４を形成する。吸入通路１５は、一端に低圧燃料室１３に接続する吸入孔１５１を有し、他端が加圧室１４と連通している。また、吸入通路１５には吸入弁５０が設けられ、吐出通路１７には吐出弁７０が設けられている。第１連通路１８および第２連通路１９については後で詳細に説明する。
このような構成により、低圧燃料室１３に供給された燃料は、吸入通路１５を経由し、加圧室１４を経由して、吐出通路１７から吐出される。

吸入弁５０は、図１に示すように、本体１１の吸入通路１５を形成する筒部５１の開口を覆う弁部カバー５２、及び、コネクタ５３等を備えている。
筒部５１は、略円筒状に形成され、内部に吸入通路１５を有する。吸入通路１５には、略円筒状であり内部に吸入弁座５６１が形成されているシートボディ５６が配置されている。シートボディ５６の内部には、吸入弁座５６１に当接可能な吸入弁体５７が配置されている。この吸入弁体５７の内部には、スプリング５８が収容配置されている。

また、吸入弁体５７には、ニードル５９が当接している。このニードル５９は、上述した弁部カバー５２を貫通するよう延びている。コネクタ５３は、コイル５３１と当該コイル５３１へ通電するための端子５３２とを有している。コイル５３１の内側には、所定位置に保持される固定コア５３３、可動コア５３４、及び、固定コア５３３と可動コア５３４との間に介在するスプリング５３５が配置されている。ここで、可動コア５３４に固定されるのが、上述したニードル５９である。つまり、可動コア５３４とニードル５９とは一体になっている。

コネクタ５３の端子５３２を介して通電が行われると、コイル５３１にて発生する磁束によって固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生する。その結果、可動コア５３４が固定コア５３３側へ移動し、これに伴ってニードル５９が、加圧室１４から離れる方向へ移動する。このときは、吸入弁体５７の移動がニードル５９にて規制されない。したがって、吸入弁体５７がシートボディ５６の吸入弁座５６１に着座可能となり、吸入弁体５７の着座により、吸入通路１５と加圧室１４とが遮断される。

一方、コネクタ５３の端子５３２を介した通電が行われないと、磁気吸引力は発生しないため、スプリング５３５によって、可動コア５３４が加圧室１４へ近づく方向へ移動する。これにより、ニードル５９が加圧室１４側へ移動する。その結果、ニードル５９によって吸入弁体５７の移動が規制され、吸入弁体５７が加圧室１４側に保持される。このときは、吸入弁体５７が吸入弁座５６１から離座することとなり、吸入通路１５と加圧室１４とが連通する。
ここで、吸入弁体５７の吸入通路１５側であって、吸入通路１５、吸入孔１５１、低圧燃料室１３、および、インレット４を含む通路が、特許請求の範囲における「低圧通路」に相当する。

吐出弁７０は、図１に示すように、本体１１の吐出通路１７に収容されている。吐出弁７０は、吐出弁体７２、スプリング７３、及び、係止部７４から構成される。
吐出弁体７２は、スプリング７３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、吐出弁体７２は、加圧室１４の燃料の圧力が低いうちは、燃料の吐出を停止する。一方、加圧室１４の燃料の圧力が大きくなってスプリング７３の付勢力と燃料レール側からの圧力とに打ち勝つと、吐出弁体７２が係止部７４の方向へ移動する。これにより、加圧室１４内の燃料は吐出通路１７に吐出される。

次に、シール部３０について説明する。
シール部３０は、オイルシールホルダ３２、スプリングシート３３、及び、プランジャスプリング３４などを備えている。
オイルシールホルダ３２は、シリンダ１２の端部に配置されており、プランジャ２０の小径部２２外周を囲む基部３２１と、本体１１に圧入される圧入部３２２とを有している。

基部３２１は、略円筒状であり、プランジャ２０の小径部２２の外周を囲む。基部３２１は、その内部に、リング状のシール３２３を有している。シール３２３は、内周のテフロンリング（「テフロン」は登録商標）と、外周のＯリングとからなる。このシール３２３により、プランジャ２０の小径部２２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。このシール３２３に隣接して、加圧室１４側に、プランジャストッパ３２４が配設されている。また、基部３２１は、その先端部分に、オイルシール３２５を有している。このオイルシール３２５によって、プランジャ２０の小径部２２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３２２は、基部３２１の周囲に円筒状に張り出す部分であり、断面コ字状となっている。一方、本体１１には、圧入部３２２に対応する凹部１２１が形成されている。これにより、オイルシールホルダ３２は、圧入部３２２が凹部１２１の径外方向の内壁に圧接する態様で圧入される。

スプリングシート３３は、プランジャ２０の端部に配設されている。プランジャ２０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その外面を当接させ、カムシャフトの回転により、カムプロフィールに応じて軸方向に往復移動する。これにより、プランジャ２０が軸方向に往復移動することになる。

プランジャスプリング３４は、一端がスプリングシート３３に係止され、他端がオイルシールホルダ３２の圧入部３２２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３４は、プランジャ２０の戻しバネとして機能し、プランジャ２０をタペットに当接させるよう付勢する。
カムシャフトの回転駆動によりプランジャ２０の往復移動が実現される。このとき、プランジャ２０の大径部３１１によって、加圧室１４の容積変化が作出される。

また、本実施形態では、特に、プランジャ２０の小径部２２の周囲に、可変容積室３５が形成されている。ここでは、本体１１のシリンダ１２、プランジャ２０の大径部３１１の基端面（小径部２２との段差面）、小径部２２の外周壁、及び、オイルシールホルダ３２のシール３２３に囲まれた領域が、可変容積室３５である。シール３２３が燃料のリークを抑制することは上述したが、シール３２３は、可変容積室３５を液密にシールし、可変容積室３５からエンジンへの燃料のリークを抑制する。

可変容積室３５は、プランジャストッパ３２４の燃料流路３２６、圧入部３２２の径内方向において凹部１２１との間に形成される円筒状の円筒流路３２７、凹部１２１の深部に形成される環状の環状流路３２８、ならびに、本体１１内部に形成された第１連通路１８および第２連通路１９を経由して、低圧燃料室１３に接続する。本実施形態では、第１連通路１８は、加圧室１４を挟んで第２連通路１９とは反対側に形成されている。また、第１連通路１８および第２連通路１９は、直線状に形成され、第１連通路１８と第２連通路１９との配列方向が、吸入弁５０と加圧室１４と吐出弁７０との配列方向に直行となるよう形成されている。本実施形態では、便宜上、第１連通路１８および第２連通路１９を図１のように示している。

第１連通路１８には、低圧燃料室１３から可変容積室３５への燃料の流れを許容し、可変容積室３５から低圧燃料室１３への燃料の流れを規制する第１逆止弁８１が設けられている。第１逆止弁８１は、第１弁座部８１２、第１弁体８１４、第１支持体８１５、第１スプリング８１６、および、第１ストッパ８１７から構成される。ここで、第１スプリング８１６は、特許請求の範囲における「第１付勢部材」に相当する。

第１弁座部８１２は、例えば鉄等の金属で形成され略筒状である。第１弁座部８１２は、中央に形成されている第１弁孔８１１を有し、第１弁孔８１１の径方向外側に第１弁座８１３が形成されている。第１弁座部８１２は第１連通路１８の内壁に固定されている。

第１弁体８１４は球状に形成されている。第１弁体８１４は、第１弁座８１３に着座可能に設けられている。第１支持体８１５は、第１弁体８１４の第１弁座部８１２とは反対側に設けられている。第１ストッパ８１７は筒状であり、第１支持体８１５の第１弁体８１４とは反対側の第１連通路１８の内壁に固定されている。第１支持体８１５と第１ストッパ８１７との間には、第１スプリング８１６が設けられている。

また、第２連通路１９には、可変容積室３５から低圧燃料室１３への燃料の流れを許容し、低圧燃料室１３から可変容積室３５への燃料の流れを規制する第２逆止弁９１が設けられている。第２逆止弁９１は、第２弁座部９１２、第２弁体９１４、第２支持体９１５、第２スプリング９１６、および、第２ストッパ９１７から構成される。ここで、第２スプリング９１６は、特許請求の範囲における「第２付勢部材」に相当する。

第２弁座部９１２は、例えば鉄等の金属で形成され略筒状である。第２弁座部９１２は、中央に形成されている第２弁孔９１１を有し、第２弁孔９１１の径方向外側に第２弁座９１３が形成されている。第２弁座部９１２は第２連通路１９の内壁に固定されている。

本実施形態では、第２弁体９１４と第１弁体８１４、第２支持体９１５と第１支持体８１５、第１スプリング８１６と第２スプリング９１６、および、第２ストッパ９１７と第１ストッパ８１７は同様の材質および形状を有する。また、第２弁体９１４、第２支持体９１５、第２スプリング９１６、および、第２ストッパ９１７は、第２弁座部９１２の低圧燃料室１３側に、第２弁体９１４、第２支持体９１５、および、第２ストッパ９１７という順で設けられている。第２ストッパ９１７は、第２連通路１９の内壁に固定されている。

低圧燃料室１３内の燃料は、第１連通路１８を経由して可変容積室３５へ流入し、可変容積室３５から第２連通路１９を経由して再び低圧燃料室１３に戻って来る。このように、燃料は、低圧燃料室１３、第１連通路１８、可変容積室３５、第２連通路１９、および、低圧燃料室１３という順で循環を行う。

図２に示すように、第１連通路１８の低圧燃料室１３側の第１開口１８１は、インレット４の近傍に形成されている。本実施形態では、第１連通路１８は、加圧室１４を挟んで第２連通路１９とは反対側に形成されている。また、第１連通路１８と第２連通路１９とは、直線状に形成されている（図１参照）。このため、第１開口１８１と第２開口１９１とは、加圧室１４の軸方向の投影に対して互いに対向となるよう離れて形成されている。また、第１開口１８１および第２開口１９１は、吸入孔１５１と離間するよう形成されている。

次に、高圧ポンプ１の作動について説明する。
高圧ポンプ１は、吸入行程、調量行程、及び、加圧行程を繰り返すことで作動する。
加圧行程後の吸入行程は、低圧燃料室１３から加圧室１４へ燃料を吸入する行程である。カムシャフトの回転により、プランジャ２０が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室１４の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出弁体７２は弁座に着座し、吐出通路１７を閉塞する。吸入弁体５７は、加圧室１４と吸入通路１５との差圧により、スプリング５８の付勢力に抗して図１の右方向に移動し、開弁状態となる。このとき、コイル５３１への通電は停止されるので、可動コア５３４及びニードル５９はスプリング５３５の付勢力により図１の右方向に移動する。したがって、ニードル５９と吸入弁体５７とが当接し、吸入弁５０は開弁状態を維持する。これにより、吸入通路１５から加圧室１４に燃料が吸入される

調量行程は、加圧室１４から低圧燃料室１３へ燃料を戻す行程である。カムシャフトの回転により、プランジャ２０が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室１４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ているので、スプリング５３５の付勢力によりニードル５９と吸入弁体５７は図１の右方向に位置する。これにより、吸入通路１５は開放した状態が維持される。このため、一度加圧室１４に吸入された低圧燃料が、吸入通路１５へ戻される。したがって、加圧室１４の圧力は上昇しない。

加圧行程は、加圧室１４から吐出弁７０を経由して燃料を吐出する行程である。プランジャ２０が下死点から上死点に向かって上昇する途中の所定の時刻に、コイル５３１へ通電される。するとコイル５３１に発生する磁界により、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。この磁気吸引力がスプリング５３５の付勢力とスプリング５８の付勢力との差よりも大きくなると、可動コア５３４とニードル５９は固定コア５３３側（図１の左方向）へ移動する。これにより、吸入弁体５７に対するニードル５９の押圧力が解除される。吸入弁体５７は、スプリング５８の付勢力、及び加圧室１４から低圧燃料室１３側へ排出される低圧燃料の流れによって生ずる力により、吸入弁座５６１側へ移動する。したがって、吸入弁体５７は吸入弁座５６１に着座し、吸入通路１５が閉塞される。

吸入弁体５７が吸入弁座５６１に着座した時から、加圧室１４の燃料圧力は、プランジャ２０の上死点に向かう上昇と共に高くなる。加圧室１４の燃料圧力が吐出弁体７２に作用する力が、吐出通路１７の燃料圧力が吐出弁体７２に作用する力およびスプリング７３の付勢力よりも大きくなると、吐出弁体７２が弁座から離座し、吐出弁７０が開弁する。これにより、加圧室１４で加圧された高圧燃料は吐出通路１７を経由して吐出する。

ここで、低圧燃料室１３、第１連通路１８、可変容積室３５、および、第２連通路１９を流れる燃料の循環について説明する。
上記調量行程では、プランジャ２０の移動により加圧室１４の容積が減少する。一方、可変容積室３５の容積は増大し、可変容積室３５の燃料圧力が低くなる。可変容積室３５の燃料圧力は低圧燃料室１３内の燃料の圧力よりも低くなる。よって、第１逆止弁８１の第１弁体８１４は、低圧燃料室１３内の燃料圧力によって第１弁座８１３から離間する。したがって、低圧燃料室１３内の燃料は第１連通路を経由して可変容積室３５に流入することになる。

上記吸入行程では、プランジャ２０の移動により加圧室１４の容積が増大する。一方、可変容積室３５の容積は減少し、可変容積室３５の燃料圧力が高まる。可変容積室３５の燃料圧力は低圧燃料室１３内の燃料の圧力よりも高くなる。よって、第２逆止弁９１の第２弁体９１４は、可変容積室３５の燃料圧力によって第２弁座９１３から離間する。したがって、可変容積室３５に蓄えられた燃料は、第２連通路１９を経由して低圧燃料室１３へ戻されることになる。

ここで、可変容積室３５の容積変化は、加圧室１４と同様に、プランジャ２０の大径部３１１によって生じる。つまり、加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化とは、同位相で生じる。

このような可変容積室３５の機能により、以下のような効果が得られる。
本実施形態では、第１連通路１８に第１逆止弁８１が設けられ、第２連通路に第２逆止弁９１が設けられる。よって、低圧燃料室１３内の燃料は、第１連通路１８、可変容積室３５、および、第２連通路１９を経由して再び低圧燃料室１３内に戻る循環を行う。このため、燃料の循環によってシリンダ１２とプランジャ２０との可変容積室３５の近傍の冷却効果が高まり、シリンダ１２とプランジャ２０との摺動面の焼付きを抑制することができる。

また、第１連通路１８は、加圧室１４を挟んで第２連通路１９とは反対側に形成されている。第１連通路１８と第２連通路１９とは、直線状に形成されている。このため、第１開口１８１と第２開口１９１との間の距離は、加圧室１４の直径よりも大きく形成されている。よって、第２連通路１９から低圧燃料室１３内に戻った温度の高い燃料が第１連通路１８に再び流入することを抑制することができる。

本実施形態では、第２開口１９１は吸入孔１５１と離間するよう形成されている。これにより、第２連通路１９から流出した燃料が吸入孔１５１に流入することを抑制し、温度の高い燃料が加圧室１４に流入することを抑制することができる。
また、第１開口１８１は吸入孔１５１と離間するよう形成されている。これにより、上記調量行程で、加圧室１４から低圧燃料室１３に戻った燃料が第１連通路１８に再び流入することを抑制し、温度の高い燃料が第１連通路１８に流入することを抑制することができる。

また、第１開口１８１はインレット４の近傍に形成されている。これにより、インレット４から低圧燃料室１３に流入した直後の燃料が第１連通路１８に入りやすくなる。インレット４から低圧燃料室１３に流入した直後の燃料の温度が低いため、循環燃料の冷却効果を高めることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の燃料噴射弁を図３に示す。上記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。
図３に示すように、本実施形態では、第１開口１８１は支持部材１３５の径方向内側に形成され、第２開口１９１は支持部材１３５の径方向外側に形成されている。また、第１開口は、支持部材１３５の径方向内側に形成されているインレット４の近傍に形成されている。

また、図４に示すように、本実施形態の変形例では、第１開口１８１およびインレット４は支持部材１３５の径方向外側に形成され、第２開口１９１は支持部材１３５の径方向内側に形成されている。

これにより、第１開口１８１と第２開口１９１とは支持部材１３５よって隔てられている。そのため、第２開口１９１から流出した燃料が第１開口１８１に流入するのを抑制することができる。よって、第２連通路１９から低圧燃料室１３に戻った燃料が再び第１連通路１８に流入することを抑制する効果を高めることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態の燃料噴射弁を図５に示す。上記第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。
本実施形態では、図５に示すように、第１弁座部８３２には第１収容筒部８３１が形成されている。第１弁体８１４、第１支持体８１５、第１スプリング８１６、および、第１ストッパ８１７は、第１収容筒部８３１に収容され、第１弁座部８３２と一体に組み付けられている。

また、第２弁座部９３２には第２収容筒部９３１が形成されている。第２弁体９１４、第２支持体９１５、第２スプリング９１６、および、第２第１ストッパ１９５は、第２収容筒部９３１に収容され、第２弁座部９３２と一体に組み付けられている。

本実施形態では、第１弁座部８３２と第１弁体８１４と第１支持体８１５と第１スプリング８１６と第１第１ストッパ８１７とは一体に組み付けられ、第１逆止弁８３を構成する。また、第２弁座部９３２と第２弁体９１４と第２支持体９１５と第２スプリング９１６と第２ストッパ９１７とは一体に組み付けられ、第２逆止弁９３を構成する。これにより、第１逆止弁８３および第２逆止弁９３を一体に組み付けることができる。これにより、高圧ポンプ１全体の組み付けが容易となる。また、予め一体に組み付けられた第１逆止弁８３および第２逆止弁９３に対して検査を行うことで、第１逆止弁８３または第２逆止弁９３を第１連通路１８または第２連通路１９に取り付ける前に、不良な第１逆止弁８３または第２逆止弁９３を検出することができる。よって、高圧ポンプ全体の不良率を大幅に低減することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態の燃料噴射弁を図６に示す。上記第３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。
本実施形態では、図６に示すように、第１逆止弁８４は、第１弁座部８１２と第１弁体８４４と第１スプリング８１６と第１第１ストッパ８１７とから構成される。第１弁体８４４は、有底筒状であり、底部が第１弁座８１３に着座可能に設けられている。第１スプリング８１６は、第１弁体８４４と第１ストッパ８１７との間に設けられている。

また、第２逆止弁９４は、第２弁座部９１２と第２弁体９４４と第２スプリング９１６と第２ストッパ９１７とから構成される。第２弁体９４４は、有底筒状であり、底部が第２弁座９１３に着座可能に設けられている。第２スプリング９１６は、第２弁体９４４と第２ストッパ９１７との間に設けられている。

上記実施形態では、弁体と支持体とを別体にしている。つまり、スプリングは支持体を介して弁体を付勢している。このような構成は、弁体と支持体との往復運動が高速になることによって、弁体と支持体との応答性の低減が懸念される。

これに対し、本実施形態では、第１弁体８４４は第１スプリング８１６により直接付勢され、第２弁体９４４は第２スプリング９１６により直接付勢される。よって、第１弁体８４４および第２弁体９４４の応答性を向上させることができる。
また、上記第１実施形態と比べ、より簡単な構成の第１逆止弁８４および第２逆止弁９４を備えている。よって、部品点数を低減することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態の燃料噴射弁を図７に示す。上記第４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。
本実施形態では、図７に示すように、第１連通路１８の第１弁体８４４の第１開口１８１側にオリフィス部１００が固定されている。オリフィス部１００は、第１弁体８４４と第１開口１８１との間に設けられ、オリフィス１０５が形成されている。

本実施形態では、第１連通路１８の第１弁体８４４の第１開口１８１側にオリフィス１０５が形成されていることで、低圧燃料室１３内の燃料の圧力変動が可変容積室３５内の圧力への影響を抑制することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態の燃料噴射弁を図８に示す。上記第４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。図８に示すように、第１逆止弁８６は、第１弁座部８６２、第１弁体８４４、第１スプリング８１６、および、第１ストッパ８１７を備える。

本実施形態では、オリフィス１０６は第１弁座部８６２に形成されている。オリフィス１０６は、第１弁孔８６１の第１開口１８１側に形成されている。
本実施形態では、オリフィス１０６を第１弁座部８６２に形成することで部品のコストを低減することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、オリフィスは第１弁体の第１開口側に形成されている。これに対し、他の実施形態では、第１弁体の可変容積室側、または、第２連通路にオリフィスを形成する構成としても良い。
以上説明した本発明は、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。

１ ・・・高圧ポンプ
４ ・・・インレット（低圧通路）
１０ ・・・ハウジング
１３ ・・・低圧燃料室（低圧通路）
１４ ・・・加圧室
１５ ・・・吸入通路（低圧通路）
１８ ・・・第１連通路
１９ ・・・第２連通路
２０ ・・・プランジャ
２１ ・・・大径部
２２ ・・・小径部
３０ ・・・シール部
３５ ・・・可変容積室
８１、８３、８４、８６・・・第１逆止弁
９１、９３、９４ ・・・第２逆止弁
１５１ ・・・吸入孔（低圧通路）

Claims (14)

1. 一端に大径部を形成し、他端に前記大径部より外径の小さい小径部を形成し、往復移動可能なプランジャと、
   前記大径部により燃料が加圧される加圧室、当該加圧室に連通する低圧通路、および、当該低圧通路に形成される低圧燃料室を有するハウジングと、
   前記ハウジングの前記加圧室とは反対側に設けられ、前記ハウジングと共に、前記小径部の周囲に、前記プランジャの往復移動により容積が変化する可変容積室を形成するシール部と、を備え、
   前記ハウジングは、前記低圧通路と前記可変容積室とを連通する第１連通路および第２連通路を有し、
   前記第１連通路には、前記低圧通路から前記可変容積室への燃料の流れを許容し、前記可変容積室から前記低圧通路への燃料の流れを規制する第１逆止弁が設けられ、
   前記第２連通路には、前記可変容積室から前記低圧通路への燃料の流れを許容し、前記低圧通路から前記可変容積室への燃料の流れを規制する第２逆止弁が設けられていることを特徴とする高圧ポンプ。
2. 前記第１連通路は、前記加圧室を挟んで前記第２連通路とは反対側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプ。
3. 前記第１連通路は、前記可変容積室とは反対側に、前記低圧燃料室と接続する第１開口を有し、
   前記第２連通路は、前記可変容積室とは反対側に、前記低圧燃料室と接続する第２開口を有することを特徴とする請求項１または２に記載の高圧ポンプ。
4. 前記第１開口は、前記低圧燃料室に燃料を供給するインレットの近傍に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の高圧ポンプ。
5. 前記低圧燃料室内に設けられ、当該低圧燃料室内部の燃料圧力の変化により膨張又は収縮するダンパ部材と、
   前記低圧燃料室内に設けられ、前記ダンパ部材を支持する略円筒状の支持部材と、をさらに備え、
   前記第１開口および前記第２開口のうち、一方は前記支持部材の径方向内側に形成され、他方は前記支持部材の径方向外側に形成されていることを特徴とする請求項３または４のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
6. 前記第１開口は、前記支持部材の径方向内側または径方向外側のうち、前記インレットが形成されているのと同じ側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の高圧ポンプ。
7. 前記第１逆止弁は、第１弁孔が形成される第１弁座部、当該第１弁座部に当接可能な第１弁体、当該第１弁体を支持可能な第１支持体、ならびに、前記第１支持体および前記第１弁体を前記第１弁座部側に付勢する第１付勢部材から構成され、前記第１弁体が前記第１弁座から離間することで前記低圧通路から前記可変容積室への燃料の流れを許容し、前記第１弁体が前記第１弁座に着座することで前記可変容積室から前記低圧通路への燃料の流れを規制し、
   前記第２逆止弁は、第２弁孔が形成される第２弁座部、当該第２弁座部に当接可能な第２弁体、当該第２弁体を支持可能な第２支持体、ならびに、前記第２支持体および前記第２弁体を前記第２弁座部側に付勢する第２付勢部材から構成され、前記第２弁体が前記第２弁座から離間することで前記可変容積室から前記低圧通路への燃料の流れを許容し、前記第２弁体が前記第２弁座に着座することで前記低圧通路から前記可変容積室への燃料の流れを規制することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
8. 前記第１弁座部と前記第１弁体と前記第１支持体と前記第１付勢部材とは一体に組み付けられていることを特徴とする請求項７に記載の高圧ポンプ。
9. 前記第２弁座部と前記第２弁体と前記第２支持体と前記第２付勢部材とは一体に組み付けられることを特徴とする請求項７または８に記載の高圧ポンプ。
10. 前記第１弁体と前記第１支持体とは一体に形成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
11. 前記第２弁体と前記第２支持体とは一体に形成されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
12. 前記第１連通路および前記第２連通路の少なくとも一方にオリフィスが設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
13. 前記オリフィスは、前記第１弁体よりも前記第１開口側に設けられていることを特徴とする請求項１２のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
14. 前記オリフィスは、前記第１弁座部に形成されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の高圧ポンプ。

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