JP2010019263A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】高圧燃料ポンプ停止時に蓄圧室の燃料圧力を所定圧力に維持する。
【解決手段】ハウジング（シリンダ８０）は、加圧室１８、加圧室１８と蓄圧室（デリバリパイプ４）を連通する吐出通路８３、吐出通路の加圧室側と蓄圧室側を連通する戻し通路８５を有し、吐出弁２０は吐出通路に収容され、加圧室圧力が所定圧力以上になると開弁して加圧室燃料を蓄圧室に供給し、リリーフ弁３０は、戻し通路に収容される第一弁体３２を有し、蓄圧室内圧力が通常運転時の圧力よりも高い第一圧力を上回るまでは閉弁し、第一圧力を上回ると開弁する。圧力保持機構４０は、第一弁体３２内部に形成されて加圧室側の戻し通路と蓄圧室側の戻し通路にリリーフ弁の閉弁状態で連通する燃料通路４１、燃料通路に収容される第二弁体（ニードル４７）を有し、蓄圧室内圧力が通常運転時の圧力よりも低い第二圧力まで下がると閉弁する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関に燃料を供給する高圧燃料ポンプに関する。

高圧燃料ポンプ停止時に、蓄圧室の燃料を、吐出弁を迂回して高圧燃料ポンプの加圧室に戻す通路を有する高圧燃料ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示の高圧燃料ポンプでは、高圧燃料ポンプの機能部品、例えば吐出弁と、その機能部品を取り付けるべくハウジングに設けられた取り付け孔とのクリアランスによって通路を形成し、その通路を介して蓄圧室の燃料を加圧室に戻している。これにより、高圧燃料ポンプ停止時には、高圧となっている蓄圧室の燃料を加圧室に戻し、蓄圧室の燃料圧力を低下させるとともに、ポンプ作動時に吐出された燃料が通路を介して加圧室に戻ってしまうことを抑制し、ポンプの容積効率の低下を抑制している。

一方、吐出弁の弁体に、弁体の上流側および下流側を連通する通路を設け、その通路内部に下流側から上流側への燃料の流れのみを許容する弁体と、弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とを備えることで、高圧燃料ポンプ停止後の吐出弁よりも下流側の燃料圧力を所定の圧力に維持する高圧燃料ポンプが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３０７８２９号公報 特開平４−８６３７０号公報

しかしながら、特許文献１に開示の高圧燃料ポンプでは、通路は、部品間のクリアランスにて形成されているため、そこを通る流量は制限されるものの、通路は常に開放されているため、ポンプ停止後、蓄圧室の燃料圧力は比較的低圧である加圧室の燃料圧力まで低下してしまうという問題がある。

そこで、発明者は、特許文献２に開示の弁体と付勢手段を特許文献１に開示の通路に採用すれば、弁体と付勢手段の作用により蓄圧室の燃料圧力が加圧室の燃料圧力にまで低下することなく所定の燃料圧力が維持できるという着想に至った。

したがって、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高圧燃料ポンプ停止時では、蓄圧室の燃料を加圧室に逃がすとともに、蓄圧室の燃料圧力を所定圧力に維持する高圧燃料ポンプを提供することにある。

請求項１から４に記載の発明は、燃料を加圧して蓄圧室に向けて圧送する高圧燃料ポンプにおいて、加圧室、加圧室と蓄圧室とを連通する吐出通路、および吐出通路の加圧室側と蓄圧室側とを連通する戻し通路を有するハウジングと、ハウジングに往復移動可能に収容され、加圧室に吸入した燃料を加圧するプランジャと、吐出通路に収容され、加圧室の圧力が所定圧力以上になると開弁して加圧室の燃料を蓄圧室に供給する吐出弁と、戻し通路に収容される第一弁体を有し、蓄圧室内の圧力が通常運転時の圧力よりも高い第一圧力を上回るまでは閉弁し、蓄圧室の圧力が当該第一圧力を上回る異常高圧状態になると開弁して蓄圧室内の圧力を加圧室に開放するリリーフ弁と、第一弁体の内部に形成されて加圧室側の戻し通路と蓄圧室側の戻し通路とにリリーフ弁の閉弁状態で連通する燃料通路、および燃料通路に収容される第二弁体を有し、蓄圧室内の圧力が通常運転時の圧力よりも低い第二圧力まで下がると閉弁して蓄圧室内の圧力を保持する圧力保持機構と、を備えることを特徴としている。

高圧燃料ポンプは、吐出弁が設けられている吐出通路の他に、吐出通路の蓄圧室側と加圧室側とを連通する戻し通路をハウジングに有している。また、高圧ポンプは、戻し通路に収容される第一弁体を有し、蓄圧室内の圧力が通常運転時の圧力よりも高い第一圧力を上回るまでは閉弁し、蓄圧室の圧力が当該第一圧力を上回る異常高圧状態になると開弁して蓄圧室内の圧力を加圧室に開放するリリーフ弁を備えている。さらに、高圧ポンプは、第一弁体の内部に形成されて加圧室側の戻し通路と蓄圧室側の戻し通路とにリリーフ弁の閉弁状態で連通する燃料通路を有した圧力保持機構を備えている。このような構成では、高圧燃料ポンプが停止した後、吐出通路が吐出弁にて閉弁されている状態であっても、戻し通路を介して蓄圧室の燃料圧力を加圧室に逃がすことが可能である。

しかも、圧力保持機構は、燃料通路に収容される第二弁体を有し、蓄圧室内の圧力が通常運転時の圧力よりも低い第二圧力まで下がると閉弁する。これにより、蓄圧室内の圧力が第二圧力まで下がると加圧室側への燃料の流れが止まることになるので、蓄圧室内の圧力を保持することができるのである。したがって、高圧燃料ポンプを再始動したときの蓄圧室の燃料圧力の上昇を極力早くすることが可能である。

加えて、請求項４に記載の発明によると、圧力保持機構は、戻し通路において蓄圧室側から加圧室側への燃料の流れを制限する絞り部を有するので、高圧燃料ポンプの作動時に、吐出燃料が戻し通路を通って加圧室に戻ることによる高圧燃料ポンプの容積効率の低下を抑制することができる。

本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプを備える燃料供給システムのシステム構成図である。 高圧燃料ポンプの断面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線の部分断面図である。 図２および図３に示す高圧燃料ポンプのリリーフ弁の断面図である。 本発明の第２実施形態による高圧燃料ポンプの吐出弁の断面図である。 第２実施形態による高圧燃料ポンプの吐出弁の変形例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の部分断面図である。 本発明の第４実施形態による高圧燃料ポンプの部分断面図である。 第４実施形態による高圧燃料ポンプにおける圧力保持機構の断面図である。 図９に示す圧力保持機構の分解図である。 第４実施形態による高圧燃料ポンプにおける圧力保持機構の変形例１を示す断面図である。 第４実施形態による高圧燃料ポンプにおける圧力保持機構の変形例２を示す断面図である。 第４実施形態による高圧燃料ポンプにおける圧力保持機構の変形例３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における圧力保持機構の断面図である。 本発明の第６実施形態による高圧燃料ポンプの部分断面図である。 第６実施形態による高圧燃料ポンプにおけるリリーフ弁および圧力保持機構の断面図である。 本発明の第７実施形態による高圧燃料ポンプにおける吐出弁および圧力保持機構の断面図である。 本発明の第８実施形態による高圧燃料ポンプの部分断面図である。 本発明の第９実施形態による高圧燃料ポンプの部分断面図である。 本発明の第１０実施形態による高圧燃料ポンプの圧力保持機構の断面図である。 図２０に示す圧力保持機構の分解図である。

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用いた燃料供給システムを図１に示す。なお、本実施形態の燃料供給システムは、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）の気筒内に直接燃料を噴射する、所謂、直接噴射式ガソリン供給システムである。

燃料供給システム１は、低圧燃料ポンプ２、高圧燃料ポンプ３、デリバリパイプ４および燃料噴射弁５等から構成されている。

低圧燃料ポンプ２は、電動式のポンプであって、燃料タンク６の燃料を汲み上げ、高圧燃料ポンプ３に供給する。高圧燃料ポンプ３は、プランジャ１１と加圧室１８を備えたプランジャポンプであって、低圧燃料ポンプ２から供給された燃料を加圧室１８にて加圧し、デリバリパイプ４に供給する。高圧燃料ポンプ３は、加圧室１８にて加圧された燃料の圧力が所定圧力以上となった場合に開弁し、デリバリパイプ４に高圧燃料を供給する吐出弁２０を備えている。なお、このデリバリパイプ４が請求項に記載の蓄圧室に相当する。

また、高圧燃料ポンプ３は、高圧燃料ポンプ３の下流側の圧力が異常圧力を上回った場合に、下流側の燃料を加圧室側に戻すリリーフ弁３０を備えている。なお、リリーフ弁３０は高圧燃料ポンプ３のハウジング内に収容されている。

デリバリパイプ４は、高圧燃料ポンプ３にて圧力が高められた燃料を蓄積する。デリバリパイプ４には、内燃機関７の各気筒に１つずつ設けられた燃料噴射弁５が接続されている。燃料噴射弁５は、各気筒に形成される燃焼室にデリバリパイプ４から供給される高圧燃料を噴射する。

次に、高圧燃料ポンプ３の構成を図２から図４に基づいて詳細に説明する。高圧燃料ポンプ３は、シリンダ８０、ハウジングカバー９０、プランジャ１１、調量弁６０、吐出弁２０およびリリーフ弁３０等から構成されている。

シリンダ８０およびハウジングカバー９０は、請求項に記載のハウジングを構成している。シリンダ８０はステンレス等で形成されている。シリンダ８０はプランジャ１１を往復移動可能に支持する。シリンダ８０の摺動部８１は高周波焼入れ等により硬化して形成されている。

そして、図２および図３に示すように、シリンダ８０には、燃料入口側に低圧燃料ポンプ２と接続する図示しない配管継手および調量弁６０が取り付けられ、燃料出口側に吐出弁２０およびリリーフ弁３０が取り付けられている。

シリンダ８０には、吸入通路８２、加圧室１８、吐出通路８３、戻し通路８５および逃がし通路８６等が形成されている。シリンダ８０の上方には、シリンダ８０の上端部とハウジングカバー９０との間に吸入室９１が形成されている。吐出通路８３の燃料出口側には、出口部８４が形成されている。

吸入通路８２は、吸入室９１と加圧室１８とを接続する通路である。吐出通路８３は、加圧室１８と出口部８４とを接続する通路である。戻し通路８５は、加圧室１８と吐出通路８３とを接続する通路である。逃がし通路８６は、摺動部８１と吸入室９１とを接続する通路である。

プランジャ１１は、シリンダ８０の摺動部８１に往復移動可能に支持されている。加圧室１８は、プランジャ１１の往復移動方向の一端側に形成されている。プランジャ１１の他端側に形成されたヘッド１２は、スプリング座１３と結合している。スプリング座１３とシリンダ８０との間には、スプリング１５が設けられている。

スプリング座１３は、スプリング１５の付勢力によりタペット１４（図１参照）の底部内壁に押し付けられている。このタペット１４の底部外壁がカム１６（図１参照）の回転によりカム１６と摺動することにより、プランジャ１１は往復移動する。

摺動部８１の加圧室１８とは反対側の端部には、オイルシール１７が設けられている。オイルシール１７は、内燃機関７内から加圧室１８へのオイルの侵入を防止するとともに、加圧室１８から内燃機関７内への燃料漏れを防止する。プランジャ１１とシリンダ８０の摺動箇所からオイルシール１７側に漏れた燃料は、逃がし通路８６から低圧側の吸入室９１へ戻される。これにより、オイルシール１７に高圧の燃料圧力が加わることを抑制することができる。

図２に示すように調量弁６０は、弁座部材６１、弁部材６３、閉弁用スプリング６４、スプリング座６５、電磁駆動部６６等から構成されている。調量弁６０は、吸入室９１から加圧室１８に吸入される燃料の量を制御する弁である。弁座部材６１、弁部材６３、閉弁用スプリング６４およびスプリング座６５は、シリンダ８０に形成されている収容孔８７に収容されている。収容孔８７は、吸入通路８２途中に形成されている。収容孔８７の底部は、加圧室１８側の吸入通路８２に接続され、収容孔８７の側壁は、吸入室９１側の吸入通路８２に接続されている。

弁座部材６１は、円筒状に形成されており、収容孔８７の側壁に支持されている。弁座部材６１は、内周壁に弁部材６３が着座する弁座６２を有している。弁部材６３は、有底円筒状に形成されており、底部外壁が弁座６２に着座するように弁座部材６１に収容されている。弁部材６３の内周壁側には、閉弁用スプリング６４が収容されている。

閉弁用スプリング６４は、一方の端部が弁座部材６１に取り付けられたスプリング座６５に支持され、他方の端部が弁部材６３の底部内壁に支持されている。弁部材６３は、閉弁用スプリング６４の付勢力により、弁座６２に着座する方向に押し付けられる。弁部材６３が弁座６２に着座すると、吸入室９１と加圧室１８との連通が遮断される。

電磁駆動部６６は、ボデー６７、固定コア６８、可動コア７０、ピン７１、開弁用スプリング７２、コイル７３およびコネクタ７４等により構成されている。

ボデー６７は、収容孔８７の開口部を覆うとともに磁性材から形成された固定コア６８を支持する。固定コア６８は、吸引部６９を有している。

可動コア７０は、磁性材から形成されており、固定コア６８の吸引部６９側に設けられている。可動コア７０は、ボデー６７を貫くようにして設けられたピン７１と結合している。吸引部６９は、可動コア７０を吸引する磁気吸引力を可動コア７０との間に発生する。ピン７１は、可動コア７０とともに往復移動し、弁部材６３を離着座方向に移動させる。

固定コア６８と可動コア７０との間には、開弁用スプリング７２が設けられている。開弁用スプリング７２の付勢力は、閉弁用スプリング６４の付勢力よりも大きい。このため、吸引部６９に磁気吸引力が発生していないときは、可動コア７０は、固定コア６８から離れる方向に移動する。つまり、弁部材６３を弁座６２から離座する方向に移動する。その結果、吸入室９１と加圧室１８とが連通する。

コイル７３は、固定コア６８の外周側に設けられている。コイル７３の外周側には、コイル７３に電力を供給するコネクタ７４が設けられている。コイル７３に外部からの電力が供給されると、固定コア６８および可動コア７０を通過する磁束が発生し、吸引部６９と可動コア７０との間に磁気吸引力が働く。磁気吸引力の発生により可動コア７０は固定コア６８側に移動し、弁部材６３に弁座６２が着座する。その結果、吸入室９１と加圧室１８との連通が遮断される。

図２および図３に示すように、吐出弁２０は、弁座２１、弁体２２、ストッパ２７およびスプリング２８を有し、吐出通路８３内に収容されている。弁座２１は、吐出通路８３の内壁に形成されている。弁体２２は、略円筒状に形成されており、弁座２１よりも出口部８４側に設けられている。弁体２２は、大径部２３と小径部２４とを有している。大径部２３は、吐出通路８３に摺動可能に支持されている。小径部２４は、大径部２３よりも加圧室１８側に設けられ、弁体２２が加圧室１８側に移動することにより、小径部２４の先端が弁座２１に着座する。

小径部２４の側壁には、弁体２２の内部に形成される燃料通路２５に連通する貫通孔２６が複数個形成されている。これにより、弁体２２が弁座２１から離座したとき、小径部２４と吐出通路８３との間の隙間に流入した燃料は、貫通孔２６を通過して燃料通路２５に流入し、出口部８４へ向かって流れる。

ストッパ２７は、略円筒状に形成され、弁体２２よりも出口部８４側に設けられている。ストッパ２７は、吐出通路８３に固定され、弁体２２の出口部８４側への移動を規制する。スプリング２８は、ストッパ２７と弁体２２の大径部２３との間に設けられている。スプリング２８は、ストッパ２７と弁体２２とを引き離すように付勢する。これにより、弁体２２の小径部２４は、弁座２１に着座し、加圧室１８と出口部８４との連通が遮断される。

弁体２２の加圧室１８側と出口部８４側との間に差圧が発生し、弁体２２の小径部２４の先端に働く力がスプリング２８の付勢力を上回ると、弁体２２は弁座２１から離座し、加圧室１８と出口部８４とが連通する。

ここで、ストッパ２７は、圧入等により吐出通路８３に固定されている。ストッパ２７の吐出通路８３内での位置を調整することにより、弁体２２の移動量およびスプリング２８のセット荷重を調整することができる。

図３に示すように、リリーフ弁３０は、弁座３１、弁体３２、ストッパ３５、スプリング３６および圧力保持機構４０を有し、戻し通路８５途中に形成されている収容孔８８に収容されている。戻し通路８５は、吐出通路８３と加圧室１８とを接続する通路であり、一端が吐出弁２０の弁体２２の小径部２４と吐出通路８３との間に形成される隙間と連通するように吐出通路８３に開口し、他端が加圧室１８に開口している。収容孔８８の底部は、吐出弁２０側の戻し通路８５に接続され、収容孔８８の側壁は加圧室１８側の戻し通路８５に接続されている。

収容孔８８の底部に形成された戻し通路８５の開口部の周縁には弁座３１が形成されている。弁体３２は、略円筒状に形成されており、収容孔８８に収容されている。弁体３２は、大径部３３と小径部３４とを有している。大径部３３は、収容孔８８に摺動可能に支持されている。小径部３４は、大径部３３よりも吐出弁２０側に設けられ、弁体３２が吐出弁２０側に移動することにより、小径部３４の先端が弁座３１に着座する。

ストッパ３５は、略円柱状に形成され、弁体３２よりも収容孔８８の開口部側に設けられている。ストッパ３５は、収容孔８８に固定され、収容孔８８の開口部を塞いでいる。ストッパ３５は、弁体３２が開口部側への移動を規制し、収容孔８８から抜け出るのを防止する。

スプリング３６は、ストッパ３５と弁体３２の大径部３３との間に設けられている。スプリング３６は、ストッパ３５と弁体３２とを引き離すように付勢する。これにより、弁体３２の小径部３４は、弁座３１に着座し、吐出通路８３と加圧室１８との連通が遮断される。なお、スプリング３６の付勢力は、弁体３２よりも出口部８４側の吐出通路８３の圧力、つまりデリバリパイプ４内の圧力が異常圧力を上回るまでは閉弁を維持できる程度のものとなっている。

デリバリパイプ４内の燃料圧力が異常圧力を上回り、弁体３２の小径部３４の先端に働く力がスプリング３６の付勢力よりも上回ると、弁体３２は、収容孔８８の開口部側に移動し、弁座３１から離座する。その結果、吐出通路８３と加圧室１８とが連通し、デリバリパイプ４内の高圧燃料が加圧室１８に戻る。

次に、リリーフ弁３０の弁体３２の構成を図４に基づいてさらに詳細に説明する。弁体３２は、内部に圧力保持機構４０を有している。圧力保持機構４０は、燃料通路４１、バルブニードル４７、スプリング５１、およびストッパ５２から構成されている。燃料通路４１は、弁体３２の大径部３３および小径部３４を貫いて形成されている。燃料通路４１は、大径通路４２と小径通路４３とによって構成されている。

小径通路４３は、大径通路４２よりも小径部３４側に設けられている。小径通路４３と大径通路４２との間には、バルブニードル４７が着座する弁座４４が形成されている。小径部３４には、小径部３４の側壁と大径通路４２の内壁とを連通する貫通孔４５が形成されている。

燃料通路４１は、吐出通路８３側の戻し通路８５を介して吐出通路８３の出口部８４側、つまり吐出弁２０よりもデリバリパイプ４側と連通している。また、燃料通路４１は、貫通孔４５および加圧室１８側の戻し通路８５を介して加圧室１８、つまり吐出弁２０よりも加圧室１８側と連通している。

バルブニードル４７は、弁体部４８と筒部４９とを有している。弁体部４８は、外径が小径通路４３の内径よりも大きく、大径通路４２の内径よりも小さく形成され、大径通路４２内に収容されている。弁体部４８は、弁座４４に離着座可能となっており、弁体部４８が弁座４４に着座すると、吐出弁２０のデリバリパイプ４側と加圧室１８側との連通が遮断される。このバルブニードル４７が請求項に記載の第二弁体に相当する。

筒部４９は、略円筒状に形成され、弁体部４８の小径通路４３側の端部から小径通路４３の軸線方向に沿って延びるようにして設けられている。筒部４９は、その側壁に小径通路４３に摺動する摺動部５０を有し、小径通路４３の内壁４６に摺動可能に支持されている。

摺動部５０と内壁４６との間に摺動隙間Ｓ１が形成される。摺動隙間Ｓ１が形成されているため、小径通路４３から大径通路４２へ流れる燃料の量を制限することができる。この摺動隙間Ｓ１が請求項に記載の絞り部に相当する。

筒部４９が小径通路４３内を移動することにより、弁体部４８を離着座方向に安定して動作させることができる。これにより、確実に弁体部４８を弁座４４に離着座させることができる。筒部４９の軸方向の長さを長くすれば弁体部４８の動作をさらに安定させることができる。筒部４９は、弁体部４８よりも外径が小さいので、バルブニードル４７の重量の増加による応答性の低下を極力抑えつつ、弁体部４８の動作の安定性を向上させることができる。

また、摺動隙間Ｓ１の軸方向距離Ｌは、図４に示すように、弁体部４８が弁座４４に着座しているときが最も長い。弁体部４８が弁座４４から離れれば離れるほど前述の軸方向距離Ｌは短くなる。すなわち、軸方向距離Ｌが短いほど筒部４９と小径通路４３の内壁４６との摺動抵抗が小さくなる。具体的には、弁体部４８は、弁体部４８が弁座４４から着座している状態から離座する方向に動き始めるときよりも、離座している状態から着座する方向に移動するときの方が、応答性が良い。つまり、この弁体部４８は、開弁し難く、閉弁しやすい構造となっている。

弁体部４８の筒部４９とは反対側には、ストッパ５２が設けられている。弁体部４８とストッパ５２との間には、スプリング５１が設けられている。スプリング５１は、弁体部４８を弁座４４に押し付ける方向に付勢する。バルブニードル４７の吐出通路８３側と加圧室１８側との間に差圧が発生し、筒部４９に働く力がスプリング５１の付勢力を上回ると、弁体部４８は弁座４４から離座し、吐出弁２０のデリバリパイプ４側と加圧室１８側とを連通する。

なお、スプリング５１の付勢力は、高圧燃料ポンプ３が停止したときに、デリバリパイプ４の燃料圧力が、内燃機関７が通常運転しているときの燃料圧力よりも低く、かつ、低圧燃料ポンプ２の吐出圧（フィード圧）よりも高い所定の燃料圧力となったときにバルブニードル４７を閉弁できる程度のものとなっている。

次に、高圧燃料ポンプ３の作動について説明する。

（１）吸入行程
プランジャ１１が下降するとき、調量弁６０のコイル７３には電力が供給されていない。プランジャ１１が下降すると、加圧室１８の燃料圧力が低下し、吸入室９１内の燃料が吸入通路８２を介して加圧室１８に吸入される。調量弁６０のコイル７３への通電は、プランジャ１１が下死点に達するまでオフされた状態である。

（２）戻し行程
プランジャ１１が下死点から上死点に向かって上昇しても、コイル７３への通電は、オフされた状態である。このため、加圧室１８の燃料は、調量弁６０を介して吸入室９１へ戻される。

（３）加圧行程
戻し行程中に、コイル７３への通電をオンすると、固定コア６８の吸引部６９に磁気吸引力が発生し、可動コア７０およびピン７１が吸引部６９に吸引される。その結果、弁部材６３が弁座６２に着座し、加圧室１８と吸入室９１との連通が遮断され、加圧室１８から吸入室９１への燃料の流れが停止する。

この状態で、プランジャ１１がさらに上死点に向けて上昇すると、加圧室１８の燃料が加圧され燃料圧力が上昇する。そして、加圧室１８の燃料圧力が上昇する。そして、加圧室１８の燃料圧力が所定圧力以上になると、スプリング２４の付勢力に抗して弁体２２が弁座２１から離座し、吐出弁２０が開弁する。これにより、加圧室１８にて加圧された燃料は、出口部８４から吐出される。出口部８４から吐出された燃料は、図１に示すデリバリパイプ４に供給される。

上記（１）〜（３）の行程を繰り返すことにより、高圧燃料ポンプ３は吸入した燃料を加圧して吐出する。燃料の吐出量は、調量弁６０のコイル７３への通電タイミングを制御することにより調量される。

少なくとも上記（１）および（２）の行程では、加圧室１８の燃料圧力は、デリバリパイプ４の燃料圧力よりも低くなっているため、リリーフ弁３０に収容されているバルブニードル４７の弁体部４８は、弁座４４から離座している。このため、デリバリパイプ４側の燃料は、戻し通路８５およびリリーフ弁３０の燃料通路４１を介して加圧室１８側に戻る。

ところが、燃料通路４１には、バルブニードル４７の筒部４９の側壁に形成されている摺動部５０と小径通路４３の内壁４６との間に摺動隙間Ｓ１が形成されているため、デリバリパイプ４側からの燃料の流れが制限される。このため、加圧室１８から吐出された燃料が再び加圧室１８に戻されることによる高圧燃料ポンプ３の容積効率の低下を抑制することができる。

（３）の行程に移ると、加圧室１８の燃料圧力は、一時的にデリバリパイプ４内の燃料圧力よりも高まるため、バルブニードル４７の弁体部４８は、弁座４４に着座する。このため、デリバリパイプ４内の燃料の加圧室１８への流れは停止する。

上述したように、（１）〜（３）の行程を繰り返すと、バルブニードル４７は、開閉弁を繰り返す。上述したようにバルブニードル４７は、筒部４９が弁体部４８よりもデリバリパイプ４側の小径通路４３に摺動可能に支持されているので、開弁し難く、閉弁しやすい構造となっている。このため、（３）の行程後、（１）の行程に移る際、バルブニードル４７は、開弁し難くなっているので、極力デリバリパイプ４内の燃料が加圧室１８に戻るのを防ぐことができる。

また、高圧燃料ポンプ３が停止した直後は、加圧室１８よりもデリバリパイプ４内の燃料圧力の方が高いため、バルブニードル４７が開弁する。このため、デリバリパイプ４内の燃料は、摺動隙間Ｓ１を介して加圧室１８に戻り、デリバリパイプ４内の燃料圧力が下がる。

バルブニードル４７はスプリング５１により閉弁方向に付勢されているため、デリバリパイプ４内の燃料圧力が所定の圧力まで下がると、バルブニードル４７は閉弁する。その結果、デリバリパイプ４内の燃料圧力をフィード圧以上に維持することができる。この構成によれば、高圧燃料ポンプ３を再び始動したとき、デリバリパイプ４内の燃料圧力を、短時間で通常運転時の燃料圧力にまで高めることができる。

本実施形態では、デリバリパイプ４側から加圧室１８側へ戻る燃料の量を制限する絞りの機能をバルブニードル４７の筒部４９の摺動部５０と小径通路４３の内壁４６とによって形成される摺動隙間Ｓ１に持たせている。この摺動隙間Ｓ１は、高圧燃料ポンプ３を停止したときに、デリバリパイプ４内の燃料圧力を所定の圧力に保持するのに必要な構成部品にて形成されている。つまり、必要以上の構成部品を追加することなく、絞りの機能を追加している。これによれば、バルブニードル４７の筒部４９を小径通路４３に挿入するという簡単な組み付けにて摺動隙間Ｓ１を形成することができる。また、絞りの機能を有する部位を別途加工する必要もない。

また、本実施形態では、バルブニードル４７等を高圧燃料ポンプ３の通常運転時では動作しないリリーフ弁３０に内蔵させているため、バルブニードル４７を安定して動作させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図５に示す第２実施形態では、第１実施形態においてリリーフ弁３０に内蔵されていた圧力保持機構４０が吐出弁２０に内蔵されている。

吐出弁２０に内蔵されている圧力保持機構１４０は、燃料通路１４１、バルブニードル１４７、スプリング１５１、およびストッパ１５２から構成されている。燃料通路１４１は、吐出弁２０の弁体２２の大径部２３および小径部２４を貫いて形成されている。燃料通路１４１は、大径通路１４２と小径通路１４３とによって構成されている。

小径通路１４３は、大径通路１４２よりも出口部８４側に設けられている。大径通路１４２と小径通路１４３との間には、バルブニードル１４７が着座する弁座１４４が形成されている。小径部２４には、小径部２４の側壁と小径通路１４３の内壁１４６とを連通する貫通孔１４５が形成されている。

燃料通路１４１は、吐出通路８３の出口部８４側、つまり吐出弁２０よりもデリバリパイプ４側と連通している。また、燃料通路１４１は、貫通孔１４５および小径部２４と吐出通路８３との間の隙間を介して加圧室１８、つまり吐出弁２０よりも加圧室１８側と連通している。

バルブニードル１４７は、弁体部１４８と筒部１４９とを有している。弁体部１４８は、外径が小径通路１４３の内径よりも大きく、大径通路１４２の内径よりも小さく形成されており、弁体部１４８が弁座１４４に着座すると、吐出弁２０のデリバリパイプ４側と加圧室１８側との連通が遮断される。

筒部１４９は、略円筒状に形成され、弁体部１４８の小径通路１４３側の端部から小径通路１４３の軸線方向に沿って延びるようにして設けられている。筒部１４９は、その側壁に小径通路１４３の内壁１４６と摺動する摺動部１５０を有している。筒部１４９は内壁１４６に摺動可能に支持されている。

摺動部１５０と内壁１４６との間に摺動隙間Ｓ２が形成される。摺動隙間Ｓ２が形成されているため、小径通路１４３から大径通路１４２へ流れる燃料の量を制限することができる。筒部１４９の軸方向長さを長くすれば摺動隙間Ｓ２を通過する燃料の量をさらに制限することができる。筒部１４９は、弁体部１４８よりも外径が小さいので、筒部１４９を軸方向に延長させても、バルブニードル１４７の重量の増加を最小限に抑えることができる。

筒部１４９が小径通路１４３内を移動することにより、弁体部１４８を離着座方向に安定して動作させることができる。これにより、確実に弁体部１４８を弁座１４４に離着座させることができる。

また、このように圧力保持機構１４０を構成することにより、第１実施形態の圧力保持機構４０と同様に、バルブニードル１４７を開弁し難く、閉弁しやすい構造とすることができる。

弁体部１４８の筒部１４９とは反対側には、ストッパ１５２が設けられている。ストッパ１５２には、大径通路１４２に流入した燃料を加圧室１８側の吐出通路８３に流すための貫通孔１５３が形成されている。弁体部１４８とストッパ１５２との間には、スプリング１５１が設けられている。スプリング１５１は、弁体部１４８を弁座１４４に押し付ける方向に付勢する。

スプリング１５１の付勢力は、第１実施形態と同様、高圧燃料ポンプ３が停止したときに、デリバリパイプ４の燃料圧力が、内燃機関７が通常運転しているときの燃料圧力よりも低く、かつ、低圧燃料ポンプ２の吐出圧（フィード圧）よりも高い所定の燃料圧力となったときにバルブニードル１４７を閉弁できる程度のものとなっている。

このように構成された圧力保持機構１４０によっても、第１実施形態の圧力保持機構４０と同様の効果を奏する。（１）および（２）の行程では、加圧室１８の燃料圧力は、デリバリパイプ４内の燃料圧力よりも低いため、吐出弁２０は閉弁している。この状態のとき、バルブニードル１４７の弁体部１４８は、弁座１４４から離座している。このため、デリバリパイプ４側の燃料は、燃料通路１４１を介して加圧室１８側に戻る。

ところが、燃料通路１４１には、バルブニードル１４７の筒部１４９の側壁に形成されている摺動部１５０と小径通路１４３の内壁１４６との間に摺動隙間Ｓ２が形成されているため、デリバリパイプ４側からの燃料の流れが制限される。このため、高圧燃料ポンプ３の容積効率の低下を抑制することができる。

そして、（３）の行程では、加圧室１８の燃料圧力は、デリバリパイプ４内の燃料圧力よりも高くなるため、吐出弁２０が開弁する。この状態のとき、バルブニードル１４７の弁体部１４８は、弁座１４４に着座する。このため、デリバリパイプ４内の燃料の加圧室１８への流れは停止する。

上述したように第２実施形態でも、（１）〜（３）の行程を繰り返すと、バルブニードル１４７は、開閉弁を繰り返す。上述したようにバルブニードル１４７は、筒部１４９が弁体部１４８よりもデリバリパイプ４側の小径通路１４３に摺動可能に支持されているので、開弁し難く、閉弁しやすい構造となっている。このため、（３）の行程後、（１）の行程に移る際、バルブニードル１４７は、開弁し難くなっているので、極力デリバリパイプ４内の燃料が加圧室１８に戻るのを防ぐことができる。

高圧燃料ポンプ３が停止した直後は、加圧室１８よりもデリバリパイプ４内の燃料圧力の方が高いため、吐出弁２０は閉弁し、バルブニードル１４７が開弁する。このため、デリバリパイプ４内の燃料は、摺動隙間Ｓ２を介して加圧室１８に戻り、デリバリパイプ４内の燃料圧力が下がる。

バルブニードル１４７はスプリング１５１により閉弁方向に付勢されているため、デリバリパイプ４内の燃料圧力が所定の圧力まで下がると、バルブニードル１４７は閉弁する。その結果、デリバリパイプ４内の燃料圧力をフィード圧以上に維持することができる。この構成によれば、高圧燃料ポンプ３を再び始動したとき、デリバリパイプ４内の燃料圧力を、短時間で通常運転時の燃料圧力にまで高めることができる。

デリバリパイプ４側から加圧室１８側へ戻る燃料の量を制限する絞り機能をバルブニードル１４７の筒部１４９の摺動部１５０と小径通路１４３の内壁１４６とによって形成される摺動隙間Ｓ２に持たせている。本実施形態によっても、第１実施形態と同様、バルブニードル１４７の筒部１４９を小径通路１４３に挿入するという簡単な組付けにて摺動隙間Ｓ２を形成することができる。また、絞りの機能を有する部位を別途加工する必要もない。

また、本実施形態のように吐出弁２０に圧力保持機構１４０を内蔵する形式のものでは、高圧燃料ポンプ３にリリーフ弁を備えていない場合に特に有効である。

図６は、第２実施形態の変形例を示している。この変形例では、バルブニードル１４７ａの弁体部１４８（図５参照）がボール弁１４８ａとなっている。ボール弁１４８ａの小径通路１４３側の端部には、筒部１４９ａが溶接等により固定されている。筒部１４９ａの側壁には、小径通路１４３の内壁１４６に摺動する摺動部１５０ａが形成されている。摺動部１５０ａと内壁１４６との間には摺動隙間Ｓ３が形成されている。その他の構成については、図５を同じであるため説明を省略する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図７に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図７に示す第３実施形態では、第１実施形態においてリリーフ弁３０が収容されていた収容孔８８に圧力保持機構２４０が内蔵されている。

圧力保持機構２４０は、弁座２４１、バルブニードル２４２、スプリング２４６およびストッパ２４５から構成されている。弁座２４１は、収容孔８８の底部に形成された戻し通路８５の開口部の周縁に形成されている。

バルブニードル２４２は、略円柱状に形成されており、弁体部２４３および筒部２４４を有している。弁体部２４３は、収容孔８８に収容されており、収容孔８８の底部側が弁座２４１と離着座する。筒部２４４は、収容孔８８の底部側の戻し通路８５に収容されている。筒部２４４の側壁には、戻し通路８５の内壁８９と摺動する摺動部２４７が形成されている。筒部２４４の摺動部２４７と戻し通路８５の内壁８９との間には、摺動隙間Ｓ４が形成されている。摺動隙間Ｓ４は、デリバリパイプ４側から加圧室１８側へ戻る燃料の量を制限する。

ストッパ２４５は、略円柱状に形成され、弁体部２４３の収容孔８８の開口部側に設けられている。ストッパ２４５は、収容孔８８に固定され、収容孔８８の開口部を塞いでいる。ストッパ２４５は、バルブニードル２４２の開口部側への移動を規制し、収容孔８８から抜け出るのを防止する。

スプリング２４６は、ストッパ２４５と弁体部２４３との間に設けられている。スプリング２４６は、弁体部２４３を弁座２４１に押し付ける方向に付勢する。スプリング２４６の付勢力は、第１実施形態と同様、高圧燃料ポンプ３が停止したときに、デリバリパイプ４の燃料圧力が、内燃機関７が通常運転しているときよりも低く、かつ、低圧燃料ポンプ２の吐出圧（フィード圧）よりも高い所定の燃料圧力となったときにバルブニードル２４２を閉弁できる程度のものとなっている。

バルブニードル２４２の動作については、第１実施形態のバルブニードル４７の動作と同じであるため、説明は省略する。本実施形態によっても、第１実施形態と同様、バルブニードル２４２の筒部２４４を戻し通路８５に挿入するという簡単な組付けにて摺動隙間を形成することができる。また、絞りの機能を有する部位を別途加工する必要もない。

本実施形態によれば、リリーフ弁３０の収容孔８８を利用して、高圧燃料ポンプ３に圧力保持機構２４０を設けている。このため、リリーフ弁３０が高圧燃料ポンプ３の外部に設けられている場合であっても、リリーフ弁３０を収容するための収容孔８８を有するシリンダ８０を使用することができる。このため、リリーフ弁３０が外部に設けられている場合、そうでない場合で、シリンダ８０を作り分ける必要が無くなる。つまり、シリンダ８０を共通化することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８から図１０に示す。図８は、第４実施形態による高圧燃料ポンプ３の部分断面図を示している。なお、この図８の部分断面図は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分断面図である。図９は、高圧燃料ポンプ３に内蔵されている圧力保持機構３４０の断面図を示している。図１０は、圧力保持機構３４０の分解図を示している。

図８に示す高圧燃料ポンプ３は、第１実施形態による高圧燃料ポンプ３の収容孔８８に収容されているリリーフ弁３０に代えて、区画部材としての圧力保持機構３４０を設けたものである。なお、以下説明する第４実施形態による高圧燃料ポンプ３において、第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

圧力保持機構３４０は、プラグ３４１、筒状部材３４９、Ｏリング３５２、ワッシャ３５３および止め金３５４から構成され、収容孔８８に収容されている。圧力保持機構３４０は、収容孔８８をデリバリパイプ４側と加圧室１８側とに区画するようにして収容されている。

図８および図９に示すように、プラグ３４１は、金属材料より略円筒状に形成されている。中央部には、くびれ部３４２が形成され、吐出通路８３側の端部には芯部材としての芯部３４３が一体的に形成されている。そして、収容孔８８の開口部側には収容孔８８の開口端の内周壁に形成されている雌ネジ部８９ａに羅合される雄ネジ部３４６が形成されている。加圧室１８側の戻し通路８５は、プラグ３４１が収容孔８８に収容された状態で、くびれ部３４２によって形成される空間と連通している。

また、プラグ３４１の芯部３４３とくびれ部３４２との間には、大径部３４７が形成されている。そして、芯部３４３の先端部には芯部３４３に取り付けられるワッシャ３５３の抜けを防止する止め金３５４を固定する凹溝３４８が形成されている。

図９に示すように、芯部３４３の外周壁３４４には、円環状の溝３４５が形成されている。その芯部３４３の外周側には、筒状部材３４９が設けられている。筒状部材３４９は、芯部３４３よりも弾性力に富む樹脂材料から形成されている。本実施形態では、筒状部材３４９は、例えば、テフロン（登録商標）にて形成されている。テフロン（登録商標）は、耐燃料性に富む材料であり、燃料膨潤による寸法変化が少ない材料である。筒状部材３４９を形成する樹脂材料は、芯部３４３よりも弾性力に富み、燃料膨潤による寸法変化が少ない材料であれば、テフロン（登録商標）以外の材料であっても良い。

図９に示すように、筒状部材３４９の外周壁３５０の外側には、ゴム製のＯリング３５２が設けられている。Ｏリング３５２は、内周側が筒状部材３４９の外周壁３５０に密着し、外周側が収容孔８８の内周壁８９に密着している。これにより、筒状部材３４９の外周壁３５０と収容孔８８の内周壁８９との間は、Ｏリング３５２によってシールされる。なお、この実施形態において、芯部３４３が芯部材に相当し、筒状部材３４９およびＯリング３５２が弾性部材に相当する。

芯部３４３の先端部には、ワッシャ３５３が設けられている。ワッシャ３５３は、図９に示すように筒状部材３４９およびＯリング３５２に近接して設けられており、Ｏリング３５２の吐出通路８３側の端部が筒状部材３４９の軸方向端部からはみ出てしまうことを抑制する。プラグ３４１の大径部３４７は、筒状部材３４９およびＯリング３５２に近接して設けられており、Ｏリング３５２の収容孔８８の開口端側の端部が筒状部材３４９の軸方向端部からはみ出てしまうことを抑制する。ワッシャ３５３の吐出通路８３側には、ワッシャ３５３の抜けを防止する略Ｃ字形状に形成されている止め金３５４が設けられている。

次に、圧力保持機構３４０の組付け、および圧力保持機構３４０を構成する部品間に働く力について説明する。

図１０に示すように、圧力保持機構３４０は、筒状部材３４９、Ｏリング３５２、ワッシャ３５３および止め金３５４をプラグ３４１における芯部３４３の先端側から順に組み付けることにより形成される。

図１０に示すように、筒状部材３４９を芯部３４３に挿入する前の状態における、筒状部材３４９の内周壁３５１の内径をｄとし、芯部３４３の外径をＤとすると、内径ｄは外径Ｄよりも小さく設定されている。このため、筒状部材３４９の内周壁３５１に芯部３４３を挿入すると、筒状部材３４９の内周壁３５１は、芯部３４３の外周壁３４４によって押し広げられる。その結果、筒状部材３４９の内周壁３５１と芯部３４３の外周壁３４４との間には外径Ｄと内径ｄとの差分に応じた面圧が発生する。以下、外径Ｄと内径ｄとの差分を締め代と呼ぶ。

図１０に示すように、収容孔８８に挿入される前の状態のＯリング３５２の断面は、円形となっている。Ｏリング３５２を筒状部材３４９に取り付けた後、収容孔８８に挿入すると、Ｏリング３５２は、筒状部材３４９の内周壁３５１と収容孔８８の内周壁８９との間に挟まれ断面が変形する。これにより、Ｏリング３５２に反発力が発生し、Ｏリング３５２の表面が筒状部材３４９の外周壁３５０と収容孔８８の内周壁８９とに密着し、筒状部材３４９と収容孔８８との間のシール性が確保される。また、上述の反発力は、筒状部材３４９を締め付け、筒状部材３４９と芯部３４３との間に及び、両者の面圧をさらに増大させる。以下、このＯリング３５２が筒状部材３４９を締め付ける力を緊迫力と呼ぶ。

ここで、筒状部材３４９の軸方向中央部は、外周側に設けられているＯリング３５２が密着している部分であるため、Ｏリング３５２の緊迫力のうち、最も大きな緊迫力が作用する。このため、この部分における面圧が最も大きくなる。

図９に示すように、芯部３４３の外周壁３４４のうち、筒状部材３４９の内周壁３５１の軸方向中央部と対向する位置に、円環状の溝３４５が設けられている。溝３４５は、面圧が最も大きくなる位置に形成されている。溝３４５の軸方向の幅は、所定の長さとなっている。

溝３４５が形成されることにより、筒状部材３４９と芯部３４３との間に空間が形成され、締め代や緊迫力の影響力が小さくなり、この部分における面圧が小さくなる。この面圧は、Ｏリング３５２が筒状部材３４９の外周壁３５０および収容孔８８の内周壁８９に密着することにより発生する面圧よりも小さい値となっている。

次に、圧力保持機構３４０の作動について説明する。

上述した構成によると、高圧燃料ポンプ３が停止した直後、加圧室１８の燃料圧力が低下するため、圧力保持機構３４０におけるデリバリパイプ４側の圧力と加圧室１８側の圧力との間に大きな差圧が発生する。このとき、吐出弁２０は、吐出通路８３を閉塞している状態に維持されている。

上述したように圧力保持機構３４０の筒状部材３４９と芯部３４３との間に発生する面圧は、Ｏリング３５２における筒状部材３４９および収容孔８８への面圧よりも小さいため、デリバリパイプ４内の高圧燃料は、吐出通路８３側の戻し通路８５を介して収容孔８８に流入し、さらに、面圧の値の低い筒状部材３４９と芯部３４３との間の隙間に侵入しようとする。

上述した差圧が大きい状態では、デリバリパイプ４の燃料圧力は高く、筒状部材３４９は芯部３４３よりも弾性力に富む材料にて形成されているため、高圧燃料の燃料圧力が筒状部材３４９と芯部３４３との間に発生する面圧に打ち勝ち、筒状部材３４９が弾性変形する。これにより、隙間が燃料圧力により押し広げられ、デリバリパイプ４の高圧燃料が隙間を介して加圧室１８側に流出する。

これにより、高圧燃料ポンプ３が停止した後、吐出弁２０が吐出通路８３を閉塞している状態にあっても、圧力保持機構３４０を介してデリバリパイプ４の高圧燃料を低圧側である加圧室１８に逃がすことができる。

また、筒状部材３４９は、今まで述べてきたように芯部３４３よりも弾性力に富む材料にて形成されているため、上記差圧が低下し所定値以下となり両者の間に発生する面圧がデリバリパイプ４の燃料圧力よりも勝ると、形成されていた上記隙間は自動的に閉ざされる。隙間が閉ざされることにより、燃料の加圧室１８側への進行が妨げられ燃料の流出が停止する。これにより、デリバリパイプ４側の燃料圧力がフィード圧以上に保たれる。その結果、高圧燃料ポンプ３を再び始動したとき、デリバリパイプ４の燃料圧力を短時間で通常運転時の燃料圧力にまで高めることができる。

また本実施形態では、圧力保持機構３４０を構成する芯部３４３、筒状部材３４９およびＯリング３５２は何れも断面が円形となっているため、各部品の製造および調達が容易となり、製造コストの上昇を抑制することができる。

以上説明したように、この実施形態では、圧力保持機構３４０は、デリバリパイプ４側と加圧室１８側とを連通する隙間を形成する芯部３４３、筒状部材３４９およびＯリング３５２のみで、燃料の流通および停止を制御することができる。つまり、この実施形態では、第１、２実施形態等にて必要であったバルブニードル４７、１４７、１４７ａを閉弁方向に付勢するスプリング５１、１５１を別途必要としない。この実施形態によれば、こういった部品を別途設ける必要がないため、圧力保持機構３４０の構造をより簡単なものとすることができる。

また、この実施形態の圧力保持機構３４０の構造によれば、デリバリパイプ４側と加圧室１８側とを連通する隙間は、侵入する燃料圧力により隙間の開閉を制御することができる程度のものであるため、その隙間の大きさは、第１〜３実施形態のように剛体物同士を近接して設けて形成する隙間に比べて微小にすることができる。これによれば、隙間を介して加圧室１８側へ流出する燃料の漏れ量を極力少なくすることができ、高圧燃料ポンプ３の作動時、吐出燃料が戻し通路８５を通って再び加圧室１８に戻ることによる高圧燃料ポンプ３の容積効率の低下を抑制することができる。

また、この実施形態では、弾性部材を筒状部材３４９とＯリング３５２とから構成し、デリバリパイプ４の高圧燃料を芯部３４３と筒状部材３４９との間のみから加圧室１８へ流出させている。これにより、高圧燃料が流通する隙間の周長を短くすることができる。また、デリバリパイプ４側から加圧室１８側へ流出する燃料の漏れ量を極力制限することができるので、意図した以上にデリバリパイプ４側の高圧燃料が加圧室１８側へ流出してしまうことを抑制することができる。

ところで、高圧燃料ポンプ３を含む燃料系が搭載される車両の種類または内燃機関７の仕様は様々である。このため、燃料系の燃料配管の長さ（容積）や燃料配管が内燃機関７から受ける熱や燃料配管の放熱の状況も車両の種類や内燃機関７の仕様によって変化する。

このため、圧力保持機構３４０に要求される燃料の漏れ量は、高圧燃料ポンプ３が搭載される車両の種類や内燃機関７の仕様によって異なる。また、燃料圧力低下後に維持すべき燃料圧力（保持圧）の値も車両の種類や内燃機関７の仕様によって異なる。

この実施形態では、車両の種類や内燃機関７の仕様に応じて異なる燃料の漏れ量や、保持圧を容易に調整することができる。具体的には、筒状部材３４９の内周壁３５１と芯部３４３の外周壁３４４との間に発生する面圧を調整することによって漏れ量や保持圧を容易に調整することができる。

本実施形態の圧力保持機構３４０の構造によれば、デリバリパイプ４の燃料圧力が筒状部材３４９と芯部３４３との間に発生する面圧よりも勝ると、両者の間に隙間が形成され加圧室１８へ燃料が流出する。デリバリパイプ４の燃料圧力に対して面圧が小さければ、形成される隙間の大きさは大きくなり、この隙間を流れる燃料の流通抵抗が減少し、加圧室１８へ流出する燃料の漏れ量は増大する。反対に、面圧が大きければ、形成される隙間の大きさは小さくなり、この隙間を流れる燃料の流通抵抗が増大し、燃料の漏れ量は減少する。

そして、デリバリパイプ４の燃料圧力が面圧よりも劣ると、形成されていた上記隙間は自動的に閉ざされる。隙間が閉ざされると、燃料の加圧室１８側への進行が妨げられ燃料の流出が停止する。面圧を大きくすれば、デリバリパイプ４と加圧室１８との差圧が大きい状態であっても、加圧室１８側への燃料の流出を止めることができるため、保持圧を高くすることができる。反対に面圧を小さくすれば、デリバリパイプ４と加圧室１８との差圧が内の燃料圧力が加圧室１８内の燃料圧力されるため、保持圧を低くすることができる。

この構成によれば、隙間を形成する部材（この実施形態では筒状部材３４９と芯部３４３の面圧を調整するだけで、他の部材を用いずに燃料の漏れ量および保持圧を調整することができる。

一般的に、流体が微小隙間を流れるとき、そこを流れる流体の流量は、通路面積および流体の粘性係数が同じであれば、流路長が長ければ長いほど減少する。流路長が長いと、そこを流れる流体の流通抵抗が増大し流体の流通を制限するからである。

この実施形態では、このことを利用し、筒状部材３４９の軸方向長さを調整することによって燃料の漏れ量や保持圧を調整している。具体的には、筒状部材３４９の長さを長くすることにより、燃料の漏れ量を少なくするととともに、保持圧を高くなる。この構成によれば、筒状部材３４９の軸方向長さを調整するという簡単な手段にて燃料の漏れ量や保持圧を調整することができる。

以下、筒状部材３４９と芯部３４３との間に発生する面圧の調整方法について具体的に説明する。

本実施形態では、両者の間に発生する面圧は、芯部３４３の外径Ｄと筒状部材３４９における内周壁３５１の内径ｄとによって定められる締め代、Ｏリング３５２の緊迫力、および芯部３４３の外周壁３４４に形成される溝３４５の大きさを調整することによって調整される。

面圧は、締め代を大きくすることにより大きくすることができる。また、面圧は、Ｏリング３５２の緊迫力を大きくすることにより大きくすることができる。なお、緊迫力は、Ｏリング３５２の線径や内径を大きくすることにより大きくすることができる。

また、Ｏリング３５２の線径や内径は、収容孔８８に挿入され、燃料に十分浸された状態であっても、Ｏリング３５２の軸方向両端部が筒状部材３４９の軸方向両端部からはみ出ない程度の大きさとなっている。これによれば、Ｏリング３５２の軸方向両端部が筒状部材３４９の軸方向両端部からはみ出てしまうことにより、Ｏリング３５２の緊迫力を適切に筒状部材に付与することができなくなるということを抑制できる。

さらに、本実施形態では、図９に示すように、筒状部材３４９およびＯリング３５２の軸方向両端部に近接するようにワッシャ３５３およびプラグ３４１の大径部３４７が配置されている。これによれば、Ｏリング３５２の軸方向端部が筒状部材３４９の軸方向両端部からはみ出るのを抑制することができ、Ｏリング３５２の緊迫力を適切に筒状部材３４９に付与することができる。なお、ワッシャ３５３およびプラグ３４１の大径部３４７がストッパ部に相当する。

また、面圧は、溝３４５の軸方向の幅を大きくすることにより小さくすることができる。本実施形態では溝３４５は環状に形成されているため調整する箇所としては軸方向の幅のみであるが、溝３４５が環状ではなく、周方向に所定の長さを有したものであれば、軸方向および周方向の幅の両方を調整することにより面圧を調整することができる。このとき、軸方向および周方向の幅を大きくすることにより面圧を小さくすることができる。

以下、筒状部材３４９と芯部３４３との間に発生する面圧の調整方法の複数の変形例について具体的に説明する。

（変形例１）
図１１は、第４実施形態の芯部３４３に形成されていた溝３４５を廃止した例を示している。この場合、上述したように筒状部材３４９と芯部３４３との締め代、またはＯリング３５２の緊迫力を調整することによって面圧を調整する。

（変形例２）
図１２は、第４実施形態の芯部３４３に形成されていた溝３４５を廃止し、その代わりに筒状部材３４９の内周壁３５１に溝３５１ａを形成した例を示している。この場合であっても、第４実施形態と同様、締め代、Ｏリング３５２の緊迫力、または溝３５１ａの軸方向若しくは周方向の幅を調整することによって面圧を調整する。

（変形例３）
図１３は、第４実施形態の断面が円形状に形成されたＯリング３５２に代えて、断面が矩形状となっているＯリング３５２ａを使用した例を示している。Ｏリング３５２ａの断面が矩形状となっているため、緊迫力の分布を断面が円形状のものに比べ均一化することができる。

以上、第４実施形態および変形例１〜３の方法により、燃料の漏れ量および保持圧を調整することが可能となる。また、漏れ量および保持圧を調整する方法としては、上述した第４実施形態および変形例１〜３に挙げた個別の方法に限らない。例えば、第４実施形態に変形例２、変形例３や変形例４を組み合わせても良いし、変形例同士を組み合わせても良い。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１４に示す。なお、以下説明する第５実施形態による高圧燃料ポンプ３において、第４実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図１４に示す第５実施形態では、第４実施形態の筒状部材３４９およびＯリング３５２を保持する芯部３４３とＯリング３５２の筒状部材３４９の軸方向端部からのはみ出しを規制するワッシャ３５３とが一体となっている。これにより、圧力保持機構４４０の部品点数を第４実施形態のものに比べ少なくすることができるとともに、圧力保持機構４４０を容易に組み立てることができる。

この実施形態では、プラグ４４１と芯部４４６は別体となっている。プラグ４４１の芯部４４６側の端部には、芯部４４６を挿入する挿入孔４４４が軸方向に形成されている。そして、プラグ４４１のくびれ部４４２には、挿入孔４４４を径方向に貫通する貫通孔４４５が形成されている。

芯部４４６は、軸方向に延び、挿入孔４４４に挿入される挿入部４４７と、挿入部４４７から径方向に延びＯリング３５２の筒状部材３４９の軸方向端部からのはみ出しを規制する円板部４４８とを有している。筒状部材３４９およびＯリング３５２は、円板部４４８と、プラグ４４１の大径部４４３との間に配置されている。なお、挿入孔４４４と挿入部４４７との関係は、隙間ばめとなっている。

デリバリパイプ４から収容孔８８に流入した燃料は、筒状部材３４９と芯部４４６における挿入部４４７との間に形成される隙間を通り、さらに挿入孔４４４と挿入部４４７との隙間を通って、貫通孔４４５に流出する。そして、貫通孔４４５に流出した燃料は、くびれ部４４２から加圧室１８側の戻し通路８５を通って加圧室１８に戻る。なお、この実施形態においても、圧力保持機構４４０の燃料の漏れ量および保持圧の調整は、第４実施形態およびその変形例１〜３と同様の方法にて行うことができる。

この構成によれば、第４実施形態のように本実施形態の円板部４４８と同じ機能を有するワッシャ３５３の抜けを防止する止め金３５４を用意する必要がなくなるため、圧力保持機構４４０の部品点数を少なくすることができる。

また、この構成によれば、挿入部４４７に筒状部材３４９とＯリング３５２とを組付けた芯部４４６をプラグ４４１の挿入孔４４４に挿入するだけで圧力保持機構４４０を容易に組み立てることができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１５および図１６に示す。なお、以下説明する第６実施形態による高圧燃料ポンプ３において、第４実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図１５および図１６に示す第６実施形態は、デリバリパイプ４の燃料圧力が異常高圧状態となったときにデリバリパイプ４内の燃料の一部を加圧室１８に逃がし燃料系を保護するリリーフ弁３０に圧力保持機構５４０を収容させた例を示している。

図１５および図１６に示すように、リリーフ弁３０は、弁座３１、弁体３２、ストッパ３５、スプリング３６および圧力保持機構５４０を有し、戻し通路８５途中に形成されている収容孔８８に収容されている。

弁座３１は、収容孔８８の底部に形成された戻し通路８５の開口部の周縁に形成されている。弁体３２は、収容孔８８に軸方向に摺動可能に支持されている。ストッパ３５は、略円柱状に形成され、弁体３２よりも収容孔８８の開口部側に設けられ、収容孔８８の開口部を塞いでいる。

スプリング３６は、ストッパ３５と弁体３２との間に設けられ、弁体３２を閉弁方向に付勢する。スプリング３６の付勢力は、デリバリパイプ４の燃料圧力が異常圧力を上回るまでは閉弁を維持できる程度のものとなっている。

デリバリパイプ４の燃料圧力が異常圧力を上回り、弁体３２の先端に働く力がスプリング３６の付勢力よりも上回ると、弁体３２は、収容孔８８の開口部側に移動し、弁座３１から離座する。これにより、吐出通路８３と加圧室１８とが連通し、デリバリパイプ４の高圧燃料が加圧室１８に戻る。

次に、リリーフ弁３０の弁体３２の構成を図１６に基づいてさらに詳細に説明する。弁体３２は、弁部材１３１とスプリング受け部材５４１とから構成されており、内部に圧力保持機構５４０を収容している。

弁部材１３１は、略円筒状に形成されており、外径の異なる大径部１３２と小径部１３３とを有している。弁部材１３１には、貫通孔１３４が形成されている。この貫通孔１３４の内径は、小径部１３３側の方が大径部１３２側よりも小さくなっている。

貫通孔１３４の大径部１３２側の開口部には、スプリング受け部材５４１が圧入により嵌め込まれている。スプリング受け部材５４１は、スプリング３６の一方の端部を受ける座部５４２と、筒状部材３４９およびＯリング３５２を支持する芯部５４３とを有している。

座部５４２は、略円板状に形成されており、貫通孔１３４の大径部１３２側の開口部に圧入により嵌め込まれている。そして、座部５４２には、両端面を貫通する通路孔５４４が形成されている。

芯部５４３は、座部５４２の弁部材１３１側の端面より貫通孔１３４に向かって延びている。芯部５４３の先端は、貫通孔１３４の小径部１３３側の開口部まで達している。なお、小径部１３３側の貫通孔１３４と芯部５４３との関係は、隙間ばめとなっている。

座部５４２と貫通孔１３４との間に形成される空間内には、筒状部材３４９およびＯリング３５２が収容されている。Ｏリング３５２は、筒状部材３４９の外周壁３５０と貫通孔１３４の内周壁１３５との間をシールしている。

デリバリパイプ４から収容孔８８に流入した燃料は、芯部５４３と弁部材１３１の貫通孔１３４との間に形成される隙間を通り、筒状部材３４９およびＯリング３５２が収容されている空間に流入する。その空間に流入した燃料は、筒状部材３４９と芯部５４３との間に形成される隙間および通路孔５４４を通って弁体３２の収容孔８８の開口部側に流出する。流出した燃料は、加圧室１８側の戻し通路８５を通って加圧室１８に戻る。なお、この実施形態においても、圧力保持機構５４０の燃料の漏れ量および保持圧の調整は、第４実施形態およびその変形例１〜３と同様の方法にて行うことができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１７に示す。なお、以下説明する第７実施形態による高圧燃料ポンプ３において、第１および４実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図１７に示す第７実施形態は、吐出弁２０に圧力保持機構６４０を収容させた例を示している。図１７に示すように、吐出弁２０の弁体１２１は、略円筒状に形成されており、外壁が吐出通路８３の弁座２１に離着座する底部１２２を有している。弁体１２１は、吐出通路８３に軸方向に摺動可能に支持されている。圧力保持機構６４０は、この弁体１２１に収容されている。

弁体１２１の内周側には、弁体１２１の側壁１２４によって出口部８４と連通する燃料通路１２６が形成されている。そして、その側壁１２４には、弁体１２１の外壁と燃料通路１２６とを連通する貫通孔１２５が形成されている。これにより、底部１２２が弁座２１より離座したときに、加圧室１８から側壁１２４の外壁側に流入した高圧燃料が、貫通孔１２５を通って燃料通路１２６に流入する。そして、燃料通路１２６に流入した高圧燃料は、出口部８４よりデリバリパイプ４に供給される（図３参照）。

ストッパ２７と弁体１２１との間には、弁体１２１を閉弁方向に付勢するスプリング２８が設けられている。弁体１２１の加圧室１８側と出口部８４側との間に差圧が発生し、弁体１２１の底部１２２に働く力がスプリング２８の付勢力を上回ると、弁体１２１は弁座２１から離座し、加圧室１８と出口部８４とが連通する。

弁体１２１の内部には、スプリング受け部材６４１が圧入により嵌め込まれている。このスプリング受け部材６４１は、弁体１２１の側壁１２４の内周側に圧入され、弁体１２１を閉弁方向に付勢するスプリング２８の一方の端部を受ける座部６４２と、筒状部材３４９およびＯリング３５２を支持する芯部６４３とを有している。

座部６４２は、略円板状に形成されており、弁体１２１の側壁１２４の内周側に圧入により嵌め込まれている。そして、座部６４２には、両端面を貫通する通路孔６４４が形成されている。

芯部６４３は、座部６４２の底部１２２側の端面より底部１２２に形成されている貫通孔１２３に向かって延びている。芯部６４３の先端は、貫通孔１２３まで達している。なお、貫通孔１２３と芯部６４３との関係は、隙間ばめとなっている。

座部６４２と底部１２２との間に形成される空間内には、筒状部材３４９およびＯリング３５２が収容されている。Ｏリング３５２は、筒状部材３４９の外周壁３５０と側壁１２４の内周壁１２７との間をシールしている。

デリバリパイプ４から燃料通路１２６に流入した燃料は、座部６４２の通路孔６４４を通り筒状部材３４９およびＯリング３５２が収容されている空間に流入する。その空間に流入した燃料は、筒状部材３４９と芯部６４３との間に形成される隙間および芯部６４３と貫通孔１２３との間に形成される隙間を通って底部１２２から加圧室１８側に流出する。流出した燃料は、吐出通路８３を通って加圧室１８に戻る。なお、この実施形態においても、圧力保持機構６４０の燃料の漏れ量および保持圧の調整は、第４実施形態およびその変形例１〜３と同様の方法にて行うことができる。

（第８、第９実施形態）
本発明の第８、第９実施形態を図１８および図１９に示す。なお、以下説明する第８、第９実施形態による高圧燃料ポンプ３において、第４、第６実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図１８および図１９に示す第８、第９実施形態は、収容孔８８と加圧室１８とを接続していた加圧室１８側の戻し通路８５に代えて、収容孔８８と加圧室１８の上流側に配置される低圧部（例えば、吸入室９１や燃料タンク６）とを接続する低圧通路８５ａを備えた例を示している。高圧燃料ポンプ３の停止時に圧力保持機構３４０、５４０から流出した燃料は、低圧通路８５ａを通って低圧部に戻る。

これらの実施形態によれば、低圧通路８５ａは、加圧室１８に接続されるのではなく、吸入室９１や燃料タンク６に接続されているため、低圧通路８５ａの設置の自由度を高めることができる。これにより、製造コストの上昇を抑制することができる。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態を図２０および図２１に示す。なお、以下説明する第１０実施形態による高圧燃料ポンプ３において、第４実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。

図２０に示す第１０実施形態は、弾性部材として、筒状部材７４９のみで構成している例を示している。図２１は、この実施形態の圧力保持機構７４０の分解図である。

この構成によっても、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、芯部７４３の外周壁７４４に支持される筒状部材７４９は、収容孔８８の内周壁８９にも支持されている。筒状部材７４９の内周壁７５１と芯部７４３の外周壁７４４との間、および筒状部材７４９の外周壁７５０と収容孔８８の内周壁８９との間には、それぞれ所定の面圧が発生している。

この実施形態では、第４実施形態と異なり、圧力保持機構７４０を通過する燃料は、筒状部材７４９の内周壁７５１と芯部７４３の外周壁７４４との間と、筒状部材７４９の外周壁７５０と収容孔８８の内周壁８９との間を通る。

この実施形態では、図２０および図２１に示すように、芯部７４３に筒状部材７４９を組み付ける前の状態において、筒状部材７４９の内周壁７５１の内径をｄ１、外周壁７５０の外径をｄ２、芯部７４３の外径をＤ１および収容孔８８の内周壁８９の内径をＤ２とすると、内径ｄ１は、外径Ｄ１よりも小さく、外径ｄ２は、内径Ｄ２よりも大きく形成されている。

これにより、筒状部材７４９と芯部７４３との間、および筒状部材７４９と収容孔８８との間にそれぞれ所定の面圧を発生させることができる。また、これらの面圧は、外径Ｄ１と内径ｄ１との差分である内周側締め代と、外径ｄ２と内径Ｄ２との差分である外周側締め代とを調整することにより調整することができる。これにより、燃料の漏れ量および保持圧を調整することができる。また、筒状部材７４９の軸方向長さを調整することによっても、燃料の漏れ量および保持圧を調整することができる。

なお、この実施形態では、第４実施形態における他の実施形態として説明したが、この構成を有する圧力保持機構７４０を第６〜９実施形態に適用しても良い。

１ 燃料供給システム、２ 低圧燃料ポンプ、３ 高圧燃料ポンプ、４ デリバリパイプ（蓄圧室）、５ 燃料噴射弁、６ 燃料タンク、７ 内燃機関、１１ プランジャ、１５ スプリング、１８ 加圧室、２０ 吐出弁、２１ 弁座、２２ 弁体、２５ 燃料通路、２６ 貫通孔、２７ ストッパ、２８ スプリング、３０ リリーフ弁、３１ 弁座、３２ 弁体、３５ ストッパ、３６ スプリング、４０ 圧力保持機構、４１ 燃料通路、４２ 大径通路、４３ 小径通路、４４ 弁座、４５ 貫通孔、４６ 内壁、４７ バルブニードル、４８ 弁体部、４９ 筒部、５０ 摺動部、５１ スプリング、５２ ストッパ、６０ 調量弁、６１ 弁座部材、６２ 弁座、６３ 弁部材、６４ 閉弁用スプリング、６５ スプリング座、６６ 電磁駆動部、８０ シリンダ（ハウジング）、８１ 摺動部、８２ 吸入通路、８３ 吐出通路、８４ 出口部、８５ 戻し通路、８６ 逃がし通路、８７ 収容孔、８８ 収容孔、９０ ハウジングカバー（ハウジング）、９１ 吸入室

Claims (4)

1. 燃料を加圧して蓄圧室に向けて圧送する高圧燃料ポンプにおいて、
   加圧室、前記加圧室と前記蓄圧室とを連通する吐出通路、および前記吐出通路の前記加圧室側と前記蓄圧室側とを連通する戻し通路を有するハウジングと、
   前記ハウジングに往復移動可能に収容され、前記加圧室に吸入した燃料を加圧するプランジャと、
   前記吐出通路に収容され、前記加圧室の圧力が所定圧力以上になると開弁して前記加圧室の燃料を前記蓄圧室に供給する吐出弁と、
   前記戻し通路に収容される第一弁体を有し、前記蓄圧室内の圧力が通常運転時の圧力よりも高い第一圧力を上回るまでは閉弁し、前記蓄圧室の圧力が当該第一圧力を上回る異常高圧状態になると開弁して前記蓄圧室内の圧力を前記加圧室に開放するリリーフ弁と、
   前記第一弁体の内部に形成されて前記加圧室側の前記戻し通路と前記蓄圧室側の前記戻し通路とに前記リリーフ弁の閉弁状態で連通する燃料通路、および前記燃料通路に収容される第二弁体を有し、前記蓄圧室内の圧力が前記通常運転時の圧力よりも低い第二圧力まで下がると閉弁して前記蓄圧室内の圧力を保持する圧力保持機構と、
   を備えることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 低圧燃料ポンプから供給された燃料を加圧して蓄圧室に向けて圧送する高圧燃料ポンプにおいて、
   前記第二圧力は、前記低圧燃料ポンプのフィード圧力よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプ。
3. 前記リリーフ弁は、前記戻し通路に形成されて前記第一弁体が離着座する第一弁座、および前記第一弁体を前記第一弁座への着座方向に付勢する第一スプリングを有し、
   前記圧力保持機構は、前記燃料通路に形成されて前記第二弁体が離着座する第二弁座、および前記第二弁体を前記第一弁座への着座方向と同じ前記第二弁座への着座方向に付勢する第一スプリングを有することを特徴とする請求項１または２に記載の高圧燃料ポンプ。
4. 前記圧力保持機構は、前記戻し通路において前記蓄圧室側から前記加圧室側への燃料の流れを制限する絞り部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ。

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