JP2006170184A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 プランジャまたはシリンダの径が変化してもシール手段の設計変更が不要であり、シール性および信頼性が高く、体格の大型化を招くことのない高圧燃料ポンプを提供する。
【解決手段】 オイルシール７０はプランジャ４０の小径部４３と接触している。そのため、プランジャ４０の大径部４２およびシリンダ３６の径を増大しても、小径部４３と接触するオイルシール７０の設計変更は不要である。また、プランジャ４０の径が増大しても、プランジャ４０とオイルシール７０との接触部の全長は変化しない。これにより、プランジャ４０の径が増大しても、シール性の確保が容易である。さらに、プランジャ４０が大径化してもプランジャ４０の質量増加は抑制される。そのため、プランジャ４０を駆動手段６０に押し付けるプランジャスプリング５０、およびプランジャスプリング５０に抗してプランジャ４０を駆動する駆動手段６０の大型化は招かない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）に燃料を供給する高圧燃料ポンプに関する。

プランジャにより加圧室の燃料を加圧する高圧燃料ポンプが公知である（特許文献１、２、３参照）。このような高圧燃料ポンプでは、加圧室を形成するハウジング側からプランジャを駆動する駆動手段側への燃料の漏れ、および駆動手段側からハウジング側への潤滑油の漏れが生じる。そこで、特許文献１又は特許文献２に開示されている高圧燃料ポンプは、プランジャの外周面と接触するシール手段を備えている。これにより、プランジャの外周面とシール手段の内周面とを液密に接触させ、燃料および潤滑油の漏れを低減している。また、特許文献３に開示されている高圧燃料ポンプは、プランジャの外周面と摺動するハウジングの内周面に接触するシール手段を備えている。これにより、ハウジングの内周面とシール手段とを液密に接触させ、燃料および潤滑油の漏れを低減している。

特開２００１−２９５７３０号公報 特開平 ８−６８３７０号公報 特開平１１− ６４７５号公報

しかしながら、近年高圧燃料ポンプに要求される燃料の吐出量は増大している。これとともに、プランジャおよびプランジャを収容するシリンダは大径化する傾向にある。そのため、上述の特許文献に開示されている技術の場合、プランジャおよびシリンダの大径化にあわせてシール手段を新たに設計する必要がある。その結果、シール手段および成形型の品番の増加を招くとともに、新たに設計したシール手段の性能評価に多くの工数を要するという問題がある。

また、プランジャの外周面またはシリンダの内周面とシール手段とが接触するため、プランジャまたはシリンダが大径化すると、シール手段の接触部の全長が長くなる。そのため、接触部から燃料およびオイルが漏れやすくなる。一方、接触部における漏れを防止するために、プランジャまたはシリンダを形成するハウジングとシール手段との接触力を増大することが考えられる。しかし、接触力が増大すると、接触にともなうシール手段の摩耗を招きやすくなる。そのため、シール手段の耐久性および信頼性が低下するという問題がある。

さらに、プランジャの径を拡大すると、プランジャの質量が増大し、プランジャの往復移動時における慣性力の増大を招く。そのため、プランジャは駆動手段への追従性が低下する。プランジャの追従性を高めるためには、例えばプランジャを駆動手段に押し付ける弾性部材の荷重を増大する必要がある。その結果、プランジャの駆動に必要な駆動力が増大し、体格の大型化を招くという問題がある。

そこで、本発明の目的は、プランジャまたはシリンダの径が変化してもシール手段の設計変更が不要であり、シール性および信頼性が高く、体格の大型化を招くことのない高圧燃料ポンプを提供することにある。

請求項１記載の発明では、プランジャは大径部の加圧室とは反対側に小径部を有している。この小径部の外周面にシール手段の摺動面が液密に接触している。これにより、吐出量の増加の要請によってプランジャおよびシリンダの大径化を図る必要があるとき、小径部の外径は一定のままプランジャの大径部およびシリンダのみの拡大が可能となる。シール手段は小径部に接触しているため、大径部およびシリンダの径を変化させても、小径部およびシール手段の形状は変更する必要がない。したがって、プランジャおよびシリンダの径の変化に関わらず、シール手段の設計変更は不要である。また、請求項１記載の発明では、大径部およびシリンダの径を変更しても小径部の外径は一定である。そのため、大径部およびシリンダの径が拡大しても、小径部とシール手段とが接触する接触部の全長は変化しない。これにより、接触部からの燃料および潤滑油の漏れが低減される。また、小径部にシール手段を押し付ける押し付け力は増大する必要がない。したがって、シール性および信頼性を高めることができる。さらに、請求項１記載の発明では、プランジャは小径部を有しているため、大径部の径が拡大しても、プランジャ全体の質量の増加は抑制される。そのため、プランジャの往復移動時の慣性力は低減される。これにより、プランジャを駆動手段側へ押し付ける力は低減可能である。したがって、体格の大型化を招くことがない。

請求項２記載の発明では、プランジャは細径部を有している。細径部には、弾性部材の押し付け力をプランジャへ伝えるシートが係合している。これにより、プランジャを駆動手段側へ確実に押し付けることができる。
請求項３記載の発明では、細径部の外径は３ｍｍ以上である。プランジャの外径は、最も小さい部分が３ｍｍより小さくなると、強度の確保が困難となる。そこで、プランジャの外径の下限を３ｍｍに設定している。

請求項４記載の発明では、シール手段は固定部を有している。これにより、シール手段は、ハウジングに固定される。また、固定部は、プランジャが下死点にあるとき、プランジャの大径部の駆動手段側の端部よりも駆動手段側に位置する。すなわち、固定部は、プランジャの大径部の外周側には位置せず、大径部よりも駆動手段側に位置する。例えばシール手段を溶接あるいは圧入などによりハウジングに固定する場合、溶接時または圧入時にハウジングのわずかな変形を招くことがある。ハウジングは、プランジャの大径部を摺動可能に支持する。そのため、ハウジングが変形すると、シリンダの変形を招き、プランジャの円滑な移動を妨げるおそれがある。
請求項４記載の発明では、固定部を大径部の端部よりも駆動手段側に位置させることにより、プランジャが上死点と下死点との間を往復移動するときでも、プランジャの大径部が固定部の内周側に進入することはない。そのため、ハウジングに固定部を取り付けることにより固定部が変形しても、その変形がプランジャの移動に影響をおよぼさない。したがって、プランジャの円滑な移動を達成することができる。
また、請求項４記載の発明では、ハウジングの変形の影響が低減されるため、シール手段とハウジングとの間に、ハウジングの変形を防止するための別部材を介在させる必要がない。したがって、部品点数を低減することができ、組み付けを容易にすることができる。

請求項５記載の発明では、シール手段は軸方向においてシリンダの加圧室とは反対側においてハウジングの外部に設置されている。これにより、シール手段は、シリンダの外部において燃料およびオイルの漏れを防止する。

以下、本発明の複数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実施形態による高圧燃料ポンプを図１に示す。図１に示す高圧燃料ポンプ１０は、ガソリンエンジンの燃料ポンプとして用いられ、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して図示しないインジェクタに供給する。高圧燃料ポンプ１０は、高圧燃料の吐出量を電磁弁１１の開閉により制御する。高圧燃料ポンプ１０は、電磁弁１１と、吸入した燃料を加圧し吐出するポンプ部３０とを備えている。なお、高圧燃料ポンプ１０は、ガソリンエンジンの燃料ポンプに限らず、ディーゼルエンジンへ燃料を供給するポンプとしても適用可能である。

電磁弁１１は、コイル部１２および弁部２０を有している。コイル部１２は弁部２０の固定コア２１の外側に挿入されている。コイル部１２は、弁部２０に駆動力を与える電磁駆動部である。コネクタ１３は、ボビン１４およびボビン１４に巻かれているコイル１５を覆う樹脂製のモールドである。ターミナル１６は、コイル１５と電気的に接続している。カバー１７は、金属製であり、固定コア２１とカバー部材２６とを結合している。

弁部２０は、固定コア２１、可動コア２２、弁部材２３、弁スプリング２４、弁ボディ２５、スリーブ２５３およびストッパ２５４などから構成されている。可動コア２２は、カバー部材２６に往復移動可能に収容されている。弁部材２３は、可動コア２２とともに往復移動する。弁スプリング２４は、可動コア２２を図１の下方へ押し付ける。弁ボディ２５は、弁部材２３が着座可能な弁座２７を有している。

弁スプリング２４は固定コア２１から離れる方向へ可動コア２２を押し付けている。固定コア２１と可動コア２２とは磁気回路を構成しており、コイル１５に通電することにより発生する磁気吸引力により、可動コア２２は弁スプリング２４の押し付け力に対抗して固定コア２１に向けて図１の上方へ吸引される。弁ボディ２５、スリーブ２５３およびストッパ２５４は、ポンプ部３０のポンプハウジングを構成しているハウジングカバー３１およびハウジング本体３２の内部に全体が収容されている。ハウジングカバー３１およびハウジング本体３２は、特許請求の範囲のハウジングを構成している。カバー部材２６は、ハウジングカバー３１に固定されている。

弁ボディ２５は、筒状に形成されており、筒状の内部通路２５１と吸入通路２８とを連通する連通孔２５２を形成している。内部通路２５１および連通孔２５２は、ストッパ２５４の燃料孔２５４ａを経由して吸入通路２８と加圧室３３とを連通する。弁ボディ２５の弁座２７に弁部材２３が着座することにより内部通路２５１が閉鎖され、吸入通路２８と加圧室３３との連通が遮断される。吸入通路２８には図示しない低圧ポンプにより燃料タンクから低圧の燃料が供給される。弁部２０により吸入通路２８と加圧室３３との連通が開閉されることにより、加圧室３３から吸入通路２８へ排出される燃料の量が変更される。弁部材２３は、ストッパ２５４と接することにより加圧室３３側への移動が規制される。

ポンプ部３０のポンプハウジングは、ハウジングカバー３１とハウジング本体３２とから構成されている。ハウジングカバー３１は吸入通路２８を形成しており、ハウジング本体３２と別体に構成されている。ハウジングカバー３１は、ハウジング本体３２の加圧室３３側を覆っており、複数のボルト３４で取付部材３５に結合している。ハウジング本体３２は、ボルト３４の結合力により、ハウジングカバー３１と取付部材３５との間に挟み込まれている。

ハウジング本体３２は、プランジャ４０を往復移動可能に支持するシリンダ３６を形成している。シリンダ３６を形成するハウジング本体３２の内周面３２ａと、スリーブ２５３の内周面２５３ａと、ストッパ２５４のプランジャ４０側の端面と、プランジャ４０の端面４１とから加圧室３３が形成されている。弾性部材としてのプランジャスプリング５０は、一方の端部がスプリング座５１に接し、他方の端部がシート５２に接している。スプリング座５１は、タペットガイド５３とともにハウジング本体３２と取付部材３５との間に挟み込まれている。タペットガイド５３は、略円筒状に形成されており、内周面がタペット５４の外周壁と摺動する。これにより、タペットガイド５３は、タペット５４を軸方向へ往復移動可能に支持している。タペット５４は、底部５４１および筒部５４２を有している。タペット５４は、タペットガイド５３の内周側を軸方向へ往復移動する。

プランジャ４０は、大径部４２、小径部４３、細径部４４および頭部４５を有している。大径部４２は、小径部４３および細径部４４よりも外径が大きい。プランジャ４０は、大径部４２、小径部４３、細径部４４および頭部４５が一体に形成されている。大径部４２は、軸方向において小径部４３と反対側の端面４１が加圧室３３を形成している。大径部４２は、外周壁４２ａがシリンダ３６を形成するハウジング本体３２の内周面３２ａと摺動する。小径部４３は、外径が大径部４２より小さく細径部４４より大きい。小径部４３は、大径部４２の加圧室３３とは反対側の端部に接続している。細径部４４は、プランジャ４０において最も外径が小さい部分である。細径部４４は、小径部４３と頭部４５との間に形成されている。頭部４５は、プランジャ４０の加圧室３３とは反対側の端部において細径部４４に接続している。頭部４５の外径は小径部４３と概ね同一である。頭部４５は、タペット５４の底部５４１に形成されている台座５４３と接している。プランジャ４０は、細径部４４を形成することにより、小径部４３と頭部４５との間で径方向内側に窪んでいる。

本実施形態では、細径部４４の外径は３ｍｍ以上に設定している。プランジャ４０は、加圧室３３の高圧の燃料および駆動手段６０から軸方向へ大きな力を受ける。そのため、プランジャ４０は強度を得るための外径を維持する必要がある。そこで、本実施形態では、プランジャ４０の最も外径が小さな部分である細径部４４の外径を３ｍｍ以上に設定している。

駆動手段６０は、エンジンのバルブカムシャフト６１と、バルブカムシャフト６１に設置されたポンプカム６２とから構成されている。ポンプカム６２は、バルブカムシャフト６１と一体に回転する。タペット５４は、底部５４１の外側の端面がポンプカム６２と接触している。これにより、バルブカムシャフト６１と一体にポンプカム６２が回転すると、タペット５４はポンプカム６２のカムプロフィルにしたがって軸方向へ往復移動する。

一方、タペット５４は、底部５４１の内側の端面がシート５２と接している。プランジャスプリング５０は、軸方向へ伸びる力を有している。これにより、スプリング座５１およびシート５２に接するプランジャスプリング５０は、シート５２およびシート５２に接するタペット５４をポンプカム６２側へ押し付ける。シート５２は、内周側の端部がプランジャ４０の細径部４４に係止されている。プランジャ４０は、細径部４４を形成することにより、径方向内側へ窪んでいる。このプランジャ４０の窪んだ細径部４４にシート５２の内周側の端部が係止されている。これにより、プランジャスプリング５０は、シート５２と接しているタペット５４をポンプカム６２側へ押し付けるとともに、細径部４４に係止されているシート５２を介してプランジャ４０をポンプカム６２側へ押し付ける。この構成により、プランジャ４０はタペット５４とともにポンプカム６２のカムプロフィルにしたがって図１に示す下死点から図２に示す上死点まで軸方向へ往復移動する。

スプリング座５１は筒状に形成されている。スプリング座５１の駆動手段６０側にはシール手段としてのオイルシール７０が設置されている。これにより、オイルシール７０は、プランジャ４０の軸方向において、シリンダ３６を形成するハウジング本体３２の加圧室３３とは反対側に設置される。すなわち、オイルシール７０は、ハウジング本体３２の外側に設置されている。

オイルシール７０は、プランジャ４０の外周側を包囲する筒状に形成されている。オイルシール７０は、シール部７１、支持部７２およびリング７３を有している。シール部７１は、内周側の摺動面７１ａがプランジャ４０の小径部４３の外周面４３ａと摺動する。支持部７２は、軸方向の一方の端部にシール部７１を支持している。支持部７２は、他方の端部がスプリング座５１の内周側に固定されている。支持部７２は、例えば圧入や溶接などによりスプリング座５１に固定されている。リング７３は、径方向内側へ締め付ける力を有しており、シール部７１を径方向内側へ押し付けている。これにより、シール部７１は、支持部７２に支持されるとともに、プランジャ４０の小径部４３へ押し付けられる。オイルシール７０は、図１および図２に示すようにプランジャ４０が下死点から上死点まで移動する間、プランジャ４０の小径部４３と接している。

シール部７１は、例えばゴムあるいは樹脂などの弾性変形可能な材料で形成されている。シール部７１は、内周側がプランジャ４０の小径部４３の外周面４３ａに液密に接する摺動面７１ａを形成している。加圧室３３で加圧された燃料は、一部がプランジャ４０とハウジング本体３２との摺動部を経由してハウジング本体３２の外側すなわちハウジング本体３２の駆動手段６０側へ漏れ出す。このプランジャ４０とハウジング本体３２との間に漏れる燃料は、プランジャ４０とハウジング本体３２との潤滑を図っている。

一方、タペット５４はタペットガイド５３との摺動を潤滑するため、駆動手段６０側から潤滑油が供給されている。そのため、オイルシール７０は、支持部７２の外側が潤滑油で満たされ、支持部７２の内側が燃料で満たされている。オイルシール７０は、シール部７１がプランジャ４０の小径部４３と液密に接することにより、燃料および潤滑油の相互の漏れを防止している。オイルシール７０の支持部７２の内側に満たされた燃料は、図示しないリターン通路を経由して燃料タンクや吸入通路２８などに還流される。

ハウジング本体３２にはデリバリバルブ８０が設置されている。デリバリバルブ８０は、ケーシング８１を有している。ハウジング本体３２は、加圧室３３に連通する吐出通路３７を形成している。ハウジング本体３２は、吐出通路３７の外周側に筒状の筒部３８を有している。ケーシング８１は、筒状に形成され、内部に吐出弁９０を収容している。ケーシング８１は、軸方向の一方の端部が筒部３８に固定されている。本実施形態では、ケーシング８１は、ねじ結合によりハウジング本体３２に固定されている。ケーシング８１は、内側に吐出弁９０を収容する収容部８２および燃料通路８３を有している。

吐出弁９０は、ケーシング８１の内側に収容されている。吐出弁は、弁ボディ９１、弁部材９２、通路形成部材９３およびスプリング９４を有している。弁ボディ９１は、筒状に形成され、ケーシング８１の内側に設置されている。弁ボディ９１の内周側は、吐出通路に連通する燃料通路９５を形成している。弁ボディ９１の通路形成部材９３側の端部には弁部材９２が着座可能である。通路形成部材９３は、弁ボディ９１のハウジング本体３２とは反対側に設置されている。弁部材９２は、円板状に形成され、通路形成部材９３の内側を通路形成部材９３の軸方向へ往復移動する。スプリング９４は、弁部材９２を弁ボディ９１方向へ押し付けている。

加圧室３３の燃料の加圧にともない吐出通路３７に連通する弁ボディ９１の燃料通路９５の圧力が増大すると、燃料通路９５の燃料が弁部材９２を押し付ける力は増大する。そして、燃料通路９５の燃料から弁部材９２に加わる力が燃料通路８３の燃料およびスプリング９４から弁部材９２に加わる力よりも大きくなると、弁部材９２は弁ボディ９１から離座する。これにより、吐出通路３７とケーシング８１の燃料通路８３とが連通し、加圧された燃料は高圧燃料ポンプ１０の外部へ吐出される。一方、燃料通路８３の圧力が吐出通路３７の圧力よりも高いとき、弁部材９２は弁ボディ９１に着座し、燃料通路８３から吐出通路３７への燃料の流れを遮断する。すなわち、吐出弁９０は、加圧室３３側から外部への燃料の流れのみを許容する逆止弁として機能する。

上記の構成の高圧燃料ポンプ１０では、ポンプカム６２のカムプロフィルにしたがってプランジャ４０およびタペット５４が図１に示す下死点から図２に示す上死点まで往復移動する。プランジャ４０が上死点から下死点まで移動するとき、電磁弁１１が開弁し、吸入通路２８から所定量の燃料が加圧室３３へ流入する。プランジャ４０が下死点から上死点まで移動するとき、加圧室３３の燃料は吸入通路２８へと排出される。所定量の燃料が吸入通路２８へと排出されると電磁弁１１は閉弁する。加圧室３３の燃料は、プランジャ４０が上昇することによって加圧される。加圧室３３の燃料の圧力が増大すると、吐出通路３７の燃料の圧力も増大する。そして、吐出通路３７の燃料の圧力が燃料通路８３の燃料の圧力よりも大きくなると、吐出弁９０が開弁し、加圧室３３から高圧燃料ポンプ１０の外部へ燃料が吐出される。

第１実施形態では、オイルシール７０はプランジャ４０の小径部４３と接触している。そのため、プランジャ４０の大径部４２およびシリンダ３６の径を増大しても、小径部４３と接触するオイルシール７０は径の拡大に応じて変更する必要がない。したがって、高圧燃料ポンプ１０に要求される吐出量などの仕様の変更にともなって、プランジャ４０の大径部４２およびシリンダ３６の径が変更されても、オイルシール７０の設計を変更する必要はない。また、プランジャ４０にあわせてオイルシール７０の設計を変更する必要がないため、オイルシール７０およびその成形型の品番の増大が抑制されるとともに、オイルシール７０の性能を評価するための工数を低減することができる。

また、第１実施形態では、オイルシール７０はプランジャ４０の小径部４３と接触している。そのため、プランジャ４０の大径部４２の径を増大しても、プランジャ４０とオイルシール７０との間に形成される接触部の全長は変化しない。これにより、プランジャ４０の大径部４２を大径化しても、プランジャ４０とオイルシール７０とのシール性は容易に確保することができる。また、オイルシール７０を大きな力でプランジャ４０に押し付ける必要がない。したがって、オイルシール７０およびプランジャ４０の摩耗が低減され、信頼性および耐久性を向上することができる。

さらに、第１実施形態では、小径部４３の外径を変化させることなく、大径部４２が大径化される。そのため、大径部４２が大径化しても、プランジャ４０全体の質量の増加は抑制される。プランジャ４０の質量が増大すると、往復作動時における慣性が増大する。第１実施形態のように、プランジャ４０をポンプカム６２で駆動する場合、プランジャ４０の慣性が過大になると、ポンプカム６２のカムプロフィルにしたがって軸方向へ往復移動するプランジャ４０およびタペット５４などの追従性は低下する。プランジャ４０およびタペット５４などの追従性を高めるためには、プランジャスプリング５０の押し付け力を増大する必要がある。プランジャスプリング５０の押し付け力の増大は、プランジャスプリング５０の大型化を招く。一方、プランジャスプリング５０が大型化すると、プランジャスプリング５０を収容するタペット５４、およびタペット５４を収容するタペットガイド５３の大型化を招く。さらに、プランジャスプリング５０の押し付け力が増大すると、これに対抗してプランジャ４０およびタペット５４を駆動する駆動手段６０に要求される駆動力は増大する。そのため、駆動手段６０は、必要な駆動力を確保するために大型化する必要がある。これらの結果、高圧燃料ポンプ１０は、プランジャ４０の径の増大に対応して、全体の体格を大型化する必要がある。第１実施形態では、大径部４２を大径化しても、プランジャ４０全体の質量増加を最小限に抑制することができる。したがって、プランジャスプリング５０などの大型化が不要となり、高圧燃料ポンプ１０の体格の大型化を抑制することができる。

（第２、第３、第４、第５実施形態）
本発明の第２、第３、第４、第５実施形態による高圧燃料ポンプをそれぞれ図３、図４、図５または図６に示す。なお、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。
第２実施形態では、図３に示すようにオイルシールの形状が第１実施形態と異なっている。第２実施形態では、ハウジング本体３２は駆動手段側へ伸びて形成されている。ハウジング本体３２は、駆動手段６０側の端部に加圧室３３側へ窪んだ収容室３２１を有している。オイルシール１７０は、ハウジング本体３２の収容室３２１に設置されている。オイルシール１７０は、シール部１７１、支持部１７２およびリング１７３を有している。シール部１７１は、プランジャ４０の小径部４３の外周面４３ａと摺動する摺動面１７１ａを有している。支持部１７２の一方の端部はシール部１７１を支持している。支持部１７２の他方の端部は、ハウジング本体３２に固定されている。ハウジング本体３２と支持部１７２とは例えば圧入あるいは溶接などにより固定されている。第２実施形態では、オイルシール１７０の支持部１７２の軸方向の全長を低減することができる。

第３実施形態では、図４に示すようにオイルシールの形状が第１実施形態と異なっている。第３実施形態では、ハウジング本体３２は駆動手段６０側へ伸びて形成されている。ハウジング本体３２は、駆動手段６０側の端部に加圧室３３側へ窪んだ収容室３２２を有している。オイルシール２７０は、ハウジング本体３２の収容室３２２に設置されている。オイルシール２７０は、シール部２７１およびリング２７３を有している。リング２７３は、ハウジング本体３２の溝部３２３に嵌合している。これにより、リング２７３は、加圧室３３とは反対側からシール部２７１を支持している。第３実施形態では、オイルシールの支持部に対応する部材が省略可能である。したがって、部品点数を低減することができる。

第４実施形態では、図５に示すようにオイルシールの組み付け方が第１実施形態と異なっている。第４実施形態では、オイルシール７０の支持部７２は、スプリング座５１ではなく、ハウジング本体３２に組み付けられている。すなわち、支持部７２は、ハウジング本体３２の外周側に例えば圧入または溶接などにより固定されている。

第５実施形態では、図６に示すようにプランジャ４０の形状が第１実施形態と異なっている。第５実施形態では、プランジャ４０の大径部４２は第１実施形態と比較してさらに拡大している。高圧燃料ポンプ１０から吐出される燃料の流量を増大するため、プランジャ４０を大型化する場合、図６に示すようにプランジャ４０の大径部４２をさらに大型化可能である。この場合、プランジャ４０は、大径部４２の外径のみが拡大し、小径部４３の外径は一定に維持される。したがって、オイルシール７０の設計は不要であり、プランジャ４０とオイルシール７０との接触部の全長の増大、およびプランジャ４０の質量の増加を招くことがない。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による高圧燃料ポンプを図７に示す。なお、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。
第６実施形態では、図７に示すようにオイルシールの形状が第１実施形態と異なっている。第６実施形態では、オイルシール３７０はシール部３７１および支持部３７２を有している。支持部３７２は、一方の端部にシール部３７１を支持している。シール部３７１は、内周側に摺動面３７１ａを形成している。支持部３７２は、シール部３７１と反対側の端部に固定部３７３を有している。固定部３７３は、ハウジング本体３２に直接取り付けられている。ハウジング本体３２は、バルブカムシャフト６１側へ突出する筒部３２４を有している。筒部３２４は、シリンダ３６に連通する筒状に形成されている。固定部３７３は、筒部３２４に取り付けられている。固定部３７３は、例えば圧入あるいは溶接などによりハウジング本体３２の筒部３２４に固定されている。

固定部３７３は、図７に示すようにプランジャ４０が下死点にあるとき、大径部４２のバルブカムシャフト６１側の端部よりもバルブカムシャフト６１側に位置している。下死点とは、プランジャ４０とバルブカムシャフト６１とが最も接近し、加圧室３３の容積が最大となる位置である。固定部３７３の位置を上記のように設定することにより、プランジャ４０の大径部４２は固定部３７３よりもバルブカムシャフト６１側へ移動することはない。

オイルシール３７０をハウジング本体３２に直接固定する場合、固定部３７３はハウジング本体３２に圧入あるいは溶接される。固定部３７３を圧入あるいは溶接するとき、ハウジング本体３２の筒部３２４には変形が生じる場合がある。ハウジング本体３２に変形が生じると、プランジャ４０の移動を案内するシリンダ３６が変形し、プランジャ４０の円滑な移動の妨げとなる。そのため、第１実施形態では支持部３７２はハウジング本体３２と別体のスプリング座５１に固定されている。これにより、第１実施形態では、支持部３７２の固定によってスプリング座５１は変形するものの、ハウジング本体３２の変形は防止される。

第６実施形態では、固定部３７３をハウジング本体３２の筒部３２４に直接固定することにより、筒部３２４にはわずかな変形が生じる。しかし、固定部３７３は、上述のようにプランジャ４０が下死点にあるとき、大径部４２のバルブカムシャフト６１側の端部よりもバルブカムシャフト６１側に位置している。そのため、プランジャ４０の大径部４２は、プランジャ４０の往復移動時に固定部３７３の内周側へ進入しない。その結果、固定部３７３の内周側ではプランジャ４０の小径部４３が移動するにすぎない。したがって、ハウジング本体３２が変形しても、プランジャ４０の大径部４２の外周壁４２ａとシリンダ３６を形成する内周面３２ａとの摺動、およびプランジャ４０の円滑な往復移動が妨げられることはない。

また、第６実施形態では、オイルシール３７０をハウジング本体３２に直接固定することができる。そのため、例えば第１実施形態におけるスプリング座５１などのようにハウジング本体３２の変形を防止するための別部材を必要としない。これにより、ハウジング本体３２の変形を防止するための部材だけでなく、この部材とハウジング本体３２などの他の部材との間をシールするシール部材など、多くの部品が不要となる。したがって、部品点数および組み付け工数を低減することができる。

（第７、第８、第９実施形態）
本発明の第７、第８、第９実施形態による高圧燃料ポンプをそれぞれ図８、図９または図１０に示す。なお、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。
第７実施形態では、図８に示すようにオイルシール４７０はシール部４７１およびホルダ４７２を有している。シール部４７１は、ホルダ４７２に保持されている。ホルダ４７２は、第６実施形態と同様にハウジング本体３２に直接固定されている。ホルダ４７２は、例えば圧入あるいは溶接などによりハウジング本体３２に固定されている。シール部４７１は、プランジャ４０の軸方向へ二個所設置されている。シール部材４７１は、例えばＯリングやＸリングなどのゴム系のシール材だけでなく、例えばリング状に形成された樹脂製のシール材を適用することもできる。

第８実施形態では、図９に示すようにオイルシール５７０はシール部５７１およびホルダ５７２を有している。シール部５７１は、ホルダ５７２に保持されている。ホルダ５７２は、ハウジング本体３２の内周側に固定されている。ホルダ５７２は、例えば圧入あるいは溶接などによりハウジング本体３２に固定、もしくはリング５８０によって保持されている。シール部材５７１は、ゴム系のシール材に限らず、樹脂製のシール材であってもよい。

第９実施形態では、図１０に示すようにオイルシール６７０は、シール部６７１、６７２、支持部６７３およびホルダ６７４を有している。シール部６７１は支持部６７３に支持され、シール部６７２はホルダ６７４に保持されている。支持部６７３およびホルダ６７４は、いずれもハウジング本体３２の内周側に固定されている。ホルダ６７４は、支持部６７３によってハウジング本体３２に保持されている。支持部６７３は、例えば圧入あるいは溶接などによりハウジング本体３２に固定されている。第９実施形態では、シール部材６７１はゴム系のシール材であり、シール部材６７２は樹脂系のシール材である。このように、材質の異なるシール材を組み合わせて適用してもよい。

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。

本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図であって、プランジャが上死点にあるときを示す図である。 本発明の第２実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第３実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第４実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第５実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第６実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第７実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第８実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。 本発明の第９実施形態による高圧燃料ポンプを示す断面図である。

符号の説明

１０ 高圧燃料ポンプ、２８ 吸入通路、３１ ハウジングカバー（ハウジング）、３２ ハウジング本体（ハウジング）、３２ａ 内周面、３３ 加圧室、３６ シリンダ、３７ 吐出通路、４０ プランジャ、４１ 端面、４２ａ 外周面、４２ 大径部、４３ａ 外周面、４３ 小径部、４４ 細径部、５０ プランジャスプリング（弾性部材）、５２ シート、６０ 駆動手段、７０、１７０、２７０、３７０、４７０、５７０、６７０ オイルシール（シール手段）、７１ａ、１７１ａ、３７１ａ 摺動面、３７３ 固定部

Claims (5)

1. 燃料の吸入通路および吐出通路が連通するシリンダを形成するハウジングと、
   前記シリンダに往復摺動可能に支持され、軸方向の一方の端面が前記ハウジングとともに加圧室を形成し外周面が前記シリンダを形成する前記ハウジングの内周面と摺動する大径部、および前記大径部の前記加圧室とは反対側の端部に接続し前記大径部よりも外径が小さな小径部を有し、前記加圧室の燃料を加圧するプランジャと、
   前記プランジャの前記加圧室とは反対側の端部に設置され、前記プランジャを往復駆動する駆動手段と、
   前記小径部の外周面と液密に接触する摺動面を有するシール手段と、
   を備えることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 前記プランジャを前記駆動手段側へ押し付ける弾性部材と、
   前記弾性部材の押し付け力を前記プランジャへ伝えるシートとを備え、
   前記プランジャは、前記小径部の前記大径部とは反対側の端部に前記小径部よりも外径が小さく前記シートが係合する細径部を有することを特徴とする請求項１記載の高圧燃料ポンプ。
3. 前記細径部の外径は、３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の高圧燃料ポンプ。
4. 前記シール手段は、前記ハウジングに固定される固定部を有し、
   前記固定部は、前記プランジャが下死点にあるとき、前記大径部の前記駆動手段側の端部よりも前記駆動手段側に位置することを特徴とする請求項１、２または３記載の高圧燃料ポンプ。
5. 前記シール手段は、軸方向において前記シリンダの前記加圧室とは反対側の前記ハウジングに外部に設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の高圧燃料ポンプ。

Images