JP2010106740A5 - - Google Patents

Description

高圧燃料供給ポンプ

本発明は、内燃機関のエンジンブロックに組付けられる内燃機関の高圧燃料供給ポンプに関し、殊にその組付け機構に関する。

欧州特許公開１５１９０３３Ａ２号公報に記載されている高圧燃料供給ポンプの組付け機構では、エンジンに形成された取付け穴（４８）に嵌合する外側円筒面部を有するホルダ（４６）が開示されており、このホルダ（４６）の内側円筒面部にプランジャシール部材が保持されるよう構成されている。

この組付け機構によれば外側円筒面部と内側円筒面部とが一つの部材から加工できるので、外側円筒面部と内側円筒面部の中心を同軸に加工することが可能である。

欧州特許公開１５１９０３３Ａ２号公報

しかし、ポンプハウジング（２８）に嵌合するシリンダ（案内区域：３２）の中心軸線、及びこのシリンダ（案内区域：３２）に挿通するプランジャ（ピストン：４０）の中心軸線がホルダ（４６）の中心軸線に対して同軸に組立てられる保証がない。

このため、プランジャ（ピストン：４０）にはサイドフォースが作用し易く、シリンダ（案内区域：３２）とプランジャ（ピストン：４０）の摺動部の噛付きや摩耗が生じる虞がある。（ ）内は特許文献１に記載された符号等を示す。

本発明の目的は、高圧燃料供給ポンプを内燃機関のエンジンブロックに取付ける際、エンジンブロックに設けた取付け嵌合孔に対して高圧燃料供給ポンプのシリンダが精度よく位置決めできるようにする点にある。

本発明になる高圧燃料ポンプでは、内燃機関のエンジンブロックに設けた高圧燃料ポンプ取付け嵌合孔に嵌合する外側円筒面部と、高圧燃料ポンプのシリンダの外周に嵌合する円筒嵌合部とを備えるホルダを設け、このホルダは外側円筒面部と円筒嵌合部とが同一部材を加工した一つの部品として構成することで上記目的を達成する。

本発明になる高圧燃料ポンプでは、上記のように構成することで、シリンダに設けられたピストンプランジャ挿通孔の中心軸が内燃機関のエンジンブロックに設けられた取付け嵌合孔の中心軸に対して同軸度が得られやすくなり、駆動機構によってプランジャに与えられるサイドフォースに起因するシリンダとピストンプランジャの噛付きや摩耗を低減できる。

本発明が実施された実施例の基本的構成は以下に説明する通りである。（ ）内符号は実施例の関連する部位の符号を参考までに示すものである。

ポンプハウジング（１）には中央部に有底の凹所（１Ａ）が形成されている。凹所（１Ａ）の開放端側の内周円筒部に筒状のシリンダ（６）が組合わされ、凹所（１Ａ）を加圧室（１１）として区画する。シリンダ（６）に滑合し加圧室（１１）内の流体を加圧するピストンプランジャ（２）の往復動によって加圧室（１１）内に燃料が吸入され、加圧室（１１）で加圧された燃料が吐出弁ユニット（８）を介して吐出口（１２）から吐出されるよう構成されている。

そして、シリンダホルダ（７）は内燃機関のエンジンブロック（１００）の取付け嵌合孔（７０）に嵌合する外側円筒面部（７ｂ）を有し、さらに、シリンダホルダ（７）はシリンダ（６）の外周に嵌合する円筒嵌合部（７ａ）を備え、外側円筒面部（７ｂ）と円筒嵌合部（７ａ）とは同一部材を加工した一つの部品として構成されている。

このように構成された実施例の高圧燃料供給ポンプでは、エンジンブロック（１００）に設けられた取付け嵌合孔（７０）がシリンダホルダ（７）の外周との間の位置決め円筒部として機能するので、シリンダ（６）に設けられたピストンプランジャ（２）の挿通孔の中心軸が内燃機関のエンジンブロック（１００）に設けられた取付け嵌合孔（７０）の中心軸に対して同軸度が得られやすい。その結果、駆動機構によってピストンプランジャ（２）に与えられるサイドフォースに起因するシリンダ（６）とピストンプランジャ（２）との噛付きや摺動による摩耗を低減できる。

好適には、外側円筒面部（７ｂ）と円筒嵌合部（７ａ）は、シリンダ（６）に形成されたピストンプランジャ（２）の挿通孔の中心軸にそれらの軸心が一致する円筒面で構成されている。

好適には、シリンダ（６）はポンプハウジング（１）に圧接されており、この圧接部において金属接触によるシール部（６ａ）を構成し、かくして加圧室（１１）を画成すると共に、シリンダホルダ（７）がシリンダ（６）とポンプハウジング（１）とを圧接する固定手段として機能するよう構成されている。圧接する固定手段としては圧入による周方向への押し付け力を用いることができる。また加締めを用いることもできる。

好適には、シリンダホルダ（７）の外側円筒面部（７ｂ）にエンジンブロック（１００）の取付け嵌合孔（７０）の内周面と協働して、シール部を形成する第２のシール部材（６１）が取付けられている。軸心を揃えつつ、各部のシールを達成できる。

好適には、ピストンプランジャ（２）の、加圧室（１１）とは反対側の外周面に装着されたシール部材（１３）を備え、シリンダホルダ（７）にはシール部材（１３）が収納された内側円筒面部（７ｃ）が設けられている。この構成によれば、ピストンプランジャのシール部材（１３）とピストンプランジャ（２）の軸心を精度よく揃えることができる。

好適には、外側円筒面部（７ｂ），内側円筒面部（７ｃ）及び円筒嵌合部（７ａ）とが同一部材を加工した一つの部品として構成されている。この構成によれば、三者の軸心を精度よく揃えることができる。

好適には、外側円筒面部（７ｂ），内側円筒面部（７ｃ）及び前記円筒嵌合部（７ａ）とが同一の軸心を持つように構成されている。この構成によれば、三者の軸心を精度よく揃えることができる。

好適には、加圧室（１１）を画成するポンプハウジング（１）の内周面と加圧室（１１）に突出するシリンダ（６）の外周面との間に調整ギャップ（１Ｂ）を設けてある。この構成によれば、ポンプハウジング（１）が熱によって内側に膨張してもこのギャップでポンプハウジングの変形が吸収されるので、中心のピストンプランジャ（２）にサイドフォースが作用することがない。またシリンダが外側に膨張した反力で内側に変形したりすることもない。

好適には、シリンダホルダ（７）の外周面とポンプハウジング（１）との間に第３のシール部材（６２）がシリンダホルダ（７）の外周溝（７ｆ）に設けられている。この構成により、シリンダホルダ（７）とポンプハウジング（１）間のシールが達成できる。

好適には、ポンプハウジング（１）とシリンダ（６）の金属接触部で金属接触によるシール部（６ａ）を構成することで、加圧室（１１）を画成すると共に、シリンダ（６）とピストンプランジャとの間からの燃料の漏れはシリンダ（６）とピストンプランジャ（２）の滑合部から外部に延びるピストンプランジャ（２）の外周に装着されたシール部材（１３）でシールする。このシール部材（１３）がシリンダホルダ（７）の内側円筒面部（７ｃ）に固定されている。この構成によれば、プランジャシールホルダとシリンダホルダが共用できる。

好適には、ピストンプランジャ（２）がシリンダ（６）の先端を越えて、ポンプハウジング（１）に形成された加圧室内に進退可能に構成されている。この構成によれば、加圧室（１１）に突出したピストンプランジャ（２）が加圧室内の燃料で冷やされるので、シリンダ（６）の摺動孔での摺動摩耗が低減できる。シリンダ（６）とピストンプランジャ（２）の摺動部をピストンプランジャ（２）の軸方向の中心部に寄せることができ、ピストンプランジャ（２）の傾倒を抑制できる。

好適には、金属接触シール部（６ａ）がポンプハウジング（１）とシリンダ（６）とをピストンプランジャ（２）の移動方向に交差する面で圧接することによって形成されている。そして、ポンプハウジング（１）とシリンダ（６）とを相対的に金属接触シール部（６ａ）に向かって押圧する押圧機構（実施例ではシリンダホルダ（７））を備えている。この構成によれば、シールのための力を大きくでき、シールが確実になる。押圧機構としてはシリンダの下端をシール面に向かって加締めることもできる。

好適には、押圧機構（実施例ではシリンダホルダ（７））がシリンダホルダ（７）の外周に形成されたネジ部（７ｇ）と、これに螺合するポンプハウジング１に形成された第２のネジ部（１ｂ）で構成される。この構成によれば、シリンダホルダ（７）をねじ込むだけで、簡単にシール力を得ることができる。

好適には、ポンプハウジング（１）を内燃機関のエンジンブロック（１００）に固定する固定手段（４１，４２，４３，４４）を有する。

発明が適用されている実施例の高圧燃料供給ポンプの特徴ある別の構成は、以下の通りである。

凹所（１Ａ）が形成されたポンプハウジング（１），ポンプハウジング（１）に組合わされ、凹所（１Ａ）を加圧室（１１）として区画するシリンダ（６），シリンダ（６）に滑合し加圧室（１１）内の流体を加圧するピストンプランジャ（２）を備え、ピストンプランジャ（２）の往復動によって加圧室（１１）内に吸入される燃料を加圧して加圧室（１１）から吐出するものであって、ピストンプランジャ（２）の加圧室（１１）とは反対側の外周面に装着されたシール部材（１３），シール部材（１３）が収納されたホルダ（実施例ではシリンダホルダ（７））を備えたものにおいて、ホルダ（実施例ではシリンダ
ホルダ（７））は内燃機関のエンジンブロック（１００）の取付け嵌合孔（７０）に嵌合する外側円筒面部（７ｂ）と、シール部材（１３）を収納する内側円筒面部（７ｃ）とを有し、さらに、ホルダ（実施例ではシリンダホルダ（７））はシリンダ（６）の外周に嵌合する円筒嵌合部（７ａ）を備え、外側円筒面部（７ｂ）と内側円筒面部（７ｃ）及び円筒嵌合部（７ａ）は同一部材を加工した一つの部品として構成されている。

この構成では、プランジャシールホルダ，シリンダホルダを一体に形成すると共に、このシリンダホルダにエンジンブロック（１００）の取付け嵌合孔との嵌合部を形成したので、三者の中心軸を一致させ易い。

好適には、外側円筒面部（７ｂ）と内側円筒面部（７ｃ）及び前記円筒嵌合部（７ａ）は、シリンダ（６）に形成されたピストンプランジャ（２）挿通孔の中心軸にそれらの軸心が一致する円筒面で構成されている。このように構成すれば、さらに三者の軸心が一致させ易い。

さらに、発明が適用されている実施例の高圧燃料供給ポンプの特徴ある別の構成は、以下の通りである。

凹所（１Ａ）が形成されたポンプハウジング（１），ポンプハウジング（１）に組合わされ、凹所（１Ａ）を加圧室（１１）として区画するシリンダ（６），シリンダ（６）に滑合し加圧室（１１）内の流体を加圧するピストンプランジャ（２）を備え、ピストンプランジャ（２）の往復動によって加圧室（１１）内に吸入される燃料を加圧して加圧室（１１）から吐出するものであって、ピストンプランジャ（２）の加圧室（１１）とは反対側の外周面に装着されたシール部材（１３），シール部材（１３）が収納されたホルダ（実施例ではシリンダホルダ（７））を備えたものにおいて、ホルダ（実施例ではシリンダホルダ（７））は内燃機関のエンジンブロック（１００）の取付け嵌合孔（７０）に嵌合する外側円筒面部（７ｂ）と、シール部材（１３）を収納する内側円筒面部（７ｃ）とを有し、外側円筒面部（７ｂ）と内側円筒面部（７ｃ）とはシリンダ（６）に形成されたピストンプランジャ（２）の挿通孔の中心軸にそれらの軸心が一致する円筒面で構成されている。

このように構成した場合、プランジャシールホルダの内外円筒部軸心合わせが精度よく行える。

以下、図面に基づきさらに詳しく実施例を説明する。

図１から図１２により本発明の実施例について説明する。

図１中で、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。

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を通して高圧燃料供給ポンプの吸入口１０ａに送られる。

吸入口１０ａを通過した燃料は、吸入ジョイント１０１内に固定されたフィルタ１０２を通過し、さらに吸入流路１０ｂ，金属ダイアフラムダンパ９，１０ｃを介して容量可変機構を構成する電磁駆動型弁機構３０の吸入ポート３０ａに至る。

吸入ジョイント１０１内の吸入フィルタ１０２は、燃料タンク２０から吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。

図４は電磁吸入弁機構３０の拡大図で、電磁コイル５３に通電されていない無通電の状態である。

図５は電磁吸入弁機構３０の拡大図で、電磁コイル５３に通電されている通電の状態である。

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に開口するように、電磁吸入弁機構３０装着用の孔３０Ａが形成されている。

可動プランジャを構成するプランジャロッド３１は、吸入弁部３１ａ，ロッド部３１ｂ，アンカー固定部３１ｃの３部分からなり、アンカー固定部３１ｃにはアンカー３５が溶接部３７ｂによって、溶接固定されている。

ばね３４は図のようにアンカー内周３５ａ、および第一コア部内周３３ａに嵌め込まれ、アンカー３５、および第一コア部３３を引き離す方向にばね３４によるばね力が発生するようになっている。

弁シート部材３２は、吸入弁シート部３２ａ，吸入通路部３２ｂ，圧入部３２ｃ，摺動軸受部３２ｄからなる。圧入部３２ｃは第一コア部３３の一端の環状凹所に圧入固定されている。

圧入部３２ｃには複数の小孔３２ｅが設けられている。摺動軸受部３２ｄの外周と第一コア３３の内周面との間には隙間が形成されており、小孔３２ｅを介して吸入通路部３２ｂと連通していて流体（燃料）が出入りできるようになっている。

吸入弁シート部３２ａはポンプハウジング１に圧入固定されており、この圧入部で加圧室１１と吸入ポート３０ａを完全に遮断している。

第一コア部３３は溶接部３７ｃによりポンプハウジング１に溶接固定されており、吸入ポート３０ａと高圧燃料供給ポンプの外部とを遮断している。

第二コア部３６は磁性材製のキャップ部材で構成されており、その開口端側において第一コア部３３に溶接部３７ａで溶接固定されている。

第一コア部３３と第二コア部３６とで構成される内部空間と外部空間とを完全に遮断している。また第二コア部３６の外周面には環状溝で構成される磁気オリフィス部３６ａが設けられている。

電磁コイル５３に通電されていない無通電の状態で、かつ吸入流路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、プランジャロッド３１はばね３４により、図４のように図中の右方向に移動した状態となる。この状態では、吸入弁部３１ａと吸入弁シート部３２ａが接触した閉弁状態となり、吸入口３８は塞がれる。

後述するカムの回転により、ピストンプランジャ２が図２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流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）の圧力よりも低くなると、吸入弁部３１ａには燃料の流体差圧による開弁力（吸入弁部３１ａを図１の左方に変位させる力）が発生する。

この流体差圧による開弁力により、吸入弁部３１ａは、ばね３４の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口３８を開くように設定されている。流体差圧が大きい時は、吸入弁部３１ａは完全に開き、アンカー３１は第一コア部３３に接触した状態となる。流体差圧が小さい時は、吸入弁部３１ａは完全には開かず、アンカー３１は第一コア部３３に接触しない。

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５３には電流が流れ、第一コア部３３とアンカー３１の間には、互いに引き合う磁気付勢力が発生する。その結果、プランジャロッド３１には図中の左方に磁気付勢力が印加されることになる。

吸入弁部３１ａが完全に開いているときには、その開弁状態を保持する。一方、吸入弁部３１ａが完全には開いていないときには、吸入弁部３１ａの開弁運動を助長し吸入弁部３１ａは完全に開くので、アンカー３１は第一コア部３３に接触した状態となり、その後その状態を維持する。

その結果、吸入弁部３１ａが吸入口３８を開いた状態が維持され、燃料は吸入ポート３０ａから弁シート部材３２の吸入通路部３２ｂ，吸入口３８を通過し加圧室１１内へ流れ込む。

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ピストンプランジャ２が吸入工程を終了し、ピストンプランジャ２が図２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、依然として吸入弁部３１ａは開弁したままである。

加圧室１１の容積は、ピストンプランジャ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口３８を通して吸入流路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。

この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号を解除して、電磁コイル５３への通電を断つと、プランジャロッド３１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。吸入弁部３１ａにはばね３４による付勢力が働いているので、プランジャロッド３１に作用する電磁力が消滅すると吸入弁部３１ａはばね３４による付勢力で吸入口３８を閉じる。吸入口３８が閉じるとこのときから加圧室１１の燃料圧力はピストンプランジャ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、吐出弁ユニット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、ピストンプランジャ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。

そして、電磁吸入弁機構３０の電磁コイル５３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５３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。

すなわち、吸入流路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。すなわち、吸入流路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５３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。

以上のように構成することで、電磁コイル５３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。

かくして、燃料吸入口１０ａに導かれた燃料はポンプハウジング１の加圧室１１にてピストンプランジャ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。

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。

このとき、吸入弁部３１ａはピストンプランジャ２の下降・上昇運動に伴って吸入口３８の開閉運動を繰り返し、プランジャロッド３１は図中の左右方向の運動を繰り返す。このとき、プランジャロッド３１の運動は、弁シート部材３２の摺動軸受部３２ｄによって図中の左右方向の運動のみに動きが制限され、摺動軸受部３２ｄとロッド部３１ｂは摺動運動を繰り返す。したがって摺動部はプランジャロッド３１の摺動運動の抵抗にならないように十分に低い面粗さが必要である。摺動部のクリアランスの選定は下記による。

クリアランスが大きすぎると、プランジャロッド３１は摺動部を中心として振り子のように触れてしまい、アンカー３５と第二コア部３６が接触してしまう。プランジャロッド３１が摺動運動をすればアンカー３５と第二コア部３６も摺動してしまうので、プランジャロッド３１の摺動運動の抵抗が大きくなり、吸入口３８の開閉運動の応答性が悪くなる。また、アンカー３５と第二コア部３６はフェライト系磁気ステンレスであるので、摺動すると摩耗粉等を発生する可能性がある。さらに、後述するように、アンカー３５と第二コア部３６の隙間が小さいほど磁気付勢力は大きくなる。隙間が大きすぎると、磁気付勢力が不足し、高圧吐出される燃料の量を適切に制御できない。これらのことから、アンカー３５と第二コア部３６の隙間は出来るだけ小さく、かつ接触しない必要が有る。

そのため、摺動部は一箇所とし、さらに摺動軸受部３２ｄの摺動長Ｌを図のように十分長くした。摺動部は摺動軸受部３２ｄの内径、およびロッド部３１ｂの外形により形成されるが、どちらも加工する際には必ず公差が必要になり、摺動部のクリアランスも必ず公差が必要になる。一方、アンカー３５と第二コア部３６のクリアランスには、上述したように磁気付勢力から上限値がある。このクリアランスの公差を吸収し、さらアンカー３５と第二コア部３６が接触しないようにするには、摺動長Ｌを長くして振り子運動を小さくすれば良い。

これにより、プランジャロッド３１が振り子運動をしようとする時には、摺動部の両端で摺動軸受部３２ｄとロッド部３１ｂが接触・摺動するので、アンカー３５と第二コア部３６の隙間は小さくすることが可能となった。

クリアランスが小さすぎると、吸入口３８が閉弁状態の時に、吸入弁部３１ａと吸入弁シート部３２ａが完全には面接触しない。これは、プランジャロッド３１の吸入弁部３１ａとロッド部３１ｂの垂直度、および弁シート部材３２の吸入弁シート部３２ａと摺動軸受部３２ｄの垂直度を、摺動部のクリアランスで吸収できないためである。吸入弁部３１ａと吸入弁シート部３２ａが完全には面接触しないと、吐出工程時に高圧になった加圧室１１内の高圧燃料により、プランジャロッド３１には過度のトルクが加わり破損する可能性がある。また、摺動部にも過度な荷重が加わり、摺動部の破損・摩耗が発生する可能性がある。

これらのことから、吸入口３８が閉弁状態の時に、吸入弁部３１ａと吸入弁シート部３２ａが完全には面接触する必要がある。特に、上記のように摺動長Ｌを長くすることで、プランジャロッド３１の振り子運動を抑えようとすると、プランジャロッド３１の吸入弁部３１ａとロッド部３１ｂの垂直度、および弁シート部材３２の吸入弁シート部３２ａと摺動軸受部３２ｄの垂直度に求められる精度は高くなる。

そのため、吸入弁シート部３２ａ、および摺動軸受部３２ｄを弁シート部材３２に設けた。吸入弁シート部３２ａ、および摺動軸受部３２ｄを同一部材とし、吸入弁シート部３２ａと摺動軸受部３２ｄの垂直度を精度良く出来るようにした。吸入弁シート部３２ａと摺動軸受部３２ｄが別部材であると、加工・結合する部位に直角度を悪くする要因が必ず生じるが、吸入弁シート部３２ａと摺動軸受部３２ｄを一部材とすることでこの問題は解決される。

また、電磁コイル５３に通電した時に発生する磁気付勢力が不足すると、高圧吐出される燃料の量を適切に制御できない。そのため、電磁コイル５３の周りに構成され磁気回路は、十分な磁気付勢力を発生するものでなくてはならない。

そのためには、電磁コイル５３に通電し周りに磁場が発生した際、より多くの磁束が流れるような磁気回路にする必要が有る。一般的に磁気回路は太く短いほど、磁気抵抗も小さくなるので磁気回路を通過する磁束が大きくなり、発生する磁気付勢力も大きくなる。

本実施例では、磁気回路を構成する部材は、図５に示すようにアンカー３５，第一コア部３３，ヨーク５１，第二コア部３６であり、これらは全て磁性材料である。

第一コア部３３と第二コア部３６は溶接部３７ａにより溶接にて接合されているが、第一コア部３３と第二コア部３６の間を直接磁束が通過せず、アンカー３５を介して通過する必要が有る。これは第一コア部３３とアンカー３５の間に磁気付勢力を発生させるためであり、第一コア部３３と第二コア部３６の間を直接磁束が通過してしまい、アンカーを通過する磁束が減少してしまうと、磁気付勢力が低下してしまう。

そのために、従来構造では、第一コア部３３と第二コア部３６の間に中間部材を設けていた。この中間部材は非磁性体であるので、第一コア部３３と第二コア部３６の間を直接に磁束が通過することはなく、全ての磁束がアンカー３５を通過する。

しかし、中間部材を設けると部品点数が増加しさらに中間部材と第一コア部３３・第二コア部３６をそれぞれ接合する必要が有るので、コストがアップしてしまうと言う問題があった。

そこで、本実施例では第一コア部３３と第二コア部３６を溶接部３７にて直接接合し、閉磁路内において磁気抵抗として機能する、磁気オリフィス部３６ａを第二コア部の外周に設けた環状溝（３６ａ）によって形成した。磁気オリフィス部３６ａでは、肉厚を強度的に許す限り薄くする一方、第二コア部３６のその他の部分では十分な肉厚を確保している。また、磁気オリフィス部３６ａは第一コア部とアンカー３５の接触する部分の近傍に設けた。

これにより、発生した磁束は大部分がアンカー３７を通過し、第一コア部３３と第二コア部を直接に通過する磁束はごく小さく、それによる第一コア部３３とアンカー３５の間に発生する磁気付勢力の低下を許容範囲内している。

また、第一コア部３３とアンカー３５が接触している時には、磁気回路中で最も大きなギャップがあるのは第二コア部３６の内周面とアンカー３５の外周面間に形成される半径方向ギャップである。この半径方向ギャップは燃料で満たされているのでギャップが大きいほど磁気回路の磁気抵抗は大きくなる。したがって、ギャップは小さいほど良い。

本実施例では、前述したように摺動部の摺動長Ｌを長くすることによって第二コア部３６とアンカー３５の間の半径方向ギャップを小さくできるようにしている。

電磁コイル５３はプランジャロッド３１の軸を中心にする磁性材製の環状乃至は筒状ボビン５２にリード線５４を巻いて構成している。リード線５４の両端（巻初めと巻き終わり端）は夫々、異なるターミナル５６にリード線溶接部５５で溶接接続されている。ターミナル５６は導電性の金属板で形成され、一端が樹脂ボビン５２の一端部に取付けられており、他端がコネクタ部５８に突出している。

コネクタ部５８にＥＣＵからの相手側コネクタが接続されれば相手側のターミナルに接触しコイルに電流を流すことができる。

カップ状のヨーク５１に電磁コイル５３を収納したのち、ヨーク５１の内外に成形樹脂を注入して樹脂成形体５７を構成する。このとき、ヨーク５１の開放端側の内外周の一部，ボビンの内周面，ターミナル５６の一部を残し、溶接接合部５５，電磁コイル５３が樹脂の中に埋設され、コネクタ部５８がターミナルの突出部の周囲に形成される。このとき、コア部（３３，３６）の外周面と樹脂成形体（５７，３８０）の内周面との間には小空隙が設けられている。

この樹脂成形体５７の内径部には、吸入弁ユニット３７０の第二コア３６の外周部が微小間隙を保って挿入されている。この結果、成形樹脂体５７の成形公差があっても、第二コア部３６の外周が樹脂成形体５７の内周面にこすれることが無く、樹脂成形体５７に無理な力が掛かって、クラックが発生するようなことがない。

図６に従来構造を示す。従来構造では、磁気回路の内側つまりヨーク５１の内側にリード線とターミナルの端部との溶接接合部５５を配置している。このためリード線溶接接合部５５の軸方向寸法分だけ、磁気回路の全長つまりヨーク５１が長くなってしまう。このことは、磁気回路の磁気抵抗を大きくしてしまうので、第一コア部３３とアンカー３５の間に発生する磁気付勢力の低下と言う問題があった。

本実施例では、このリード線溶接接合部５５を磁気回路つまりヨーク５１の外側に配置している。磁気回路つまりヨーク５１の外側にリード線溶接接合部５５を配置することになり、リード線溶接接合部５５を収容するための空間が必要無いために磁気回路の全長を短くでき、第一コア部３３とアンカー３５の間に十分な磁気付勢力の発生が可能となった。

図７に、電磁吸入弁機構３０をポンプハウジング１に組み込む前の状態を示す。

本実施例では、まず、吸入弁ユニット３７０と、コネクタユニット３８０（コネクタ５８を有することからコネクタユニットとも称す。また、樹脂によって成形されたものであることから、樹脂成形体５７とも称す。また、電磁駆動機構の機能を有することから電磁駆動機構３８０とも称す）としてそれぞれにユニットを作成する。次に、吸入弁ユニット３７０の吸入弁シート部３２ａをポンプハウジング１に圧入固定し、その後に溶接部３７ｃを全周に亘って溶接接合する。本実施例では、溶接はレーザー溶接としている。この状態で、コネクタユニット３８０のヨーク部材５１の開口端に設けた薄肉部５１Ａの内周面を第一コア部３３の環状凸面３１Ａの外周に圧入固定する。

このように構成することにより、コネクタユニット３８０は第一コア部３３に対して３６０度どの位置でも圧入できるので、コネクタ５８の向きを自由に選ぶことができる。

さらに本実施例では、第二コア３３の外周面とボビンの内周面，第二コア３３の外周面とヨーク部材５１内周面及び第二コア３３の外周面と樹脂成形体５７の内周面とはいずれも接触しないように相互に適度の空隙が設けられている。この空隙は、コネクタユニット３８０がエンジンの振動に共振して首振り運動をしてもこれらのいずれも接触しない寸法に設定されていることが望ましい。また、この空隙はコネクタユニット３８０が弁シートユニット３７０に組付けられる際、第二コア部材３６の外周が、コネクタユニット３８０の内周面に圧接することを防止し、組付け時にコネクタユニットが無理な力を受けて、破損することを防止している。

しかしながら、カップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄに設けられた第二コアが挿通する孔の内周面５１Ｆと第二コア３６の外周面との間の部分では、この空隙はできるだけ小さい方が磁気通路の磁気抵抗を小さくするのに好都合である。

また、第二コア部材３６をコネクタユニット３８０に差し込むとき差し込み易いように、ボビン５２の部分では空隙が多少大きい方が良い。

従って、この空隙はこれらの条件を考慮して設定してある。具体的には、ボビン５２の部分で最も大きく（Ｌ１）、カップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの部分で最も小さく、樹脂成形体の部分ではカップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの部分と同じか、ボビン５２の部分Ｌ１より少し大きい寸法とした。

本実施例では、電磁コイル５３を構成するリード線５４の巻始めあるいは巻終わり端部が電気的に接続される溶接接合部５５はヨーク部材５１の外部に設けた。その分だけ、カップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの厚さを薄くした。その結果、カップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの厚さが薄くなり、厚さ方向の第二コア部材３６との対向面積（磁束通過面積）が小さくなった。本実施例では、これを補うために、ボビン５２の反第一コア３１側の鍔部５２Ｂの厚さを薄くした。このように構成するにより、アンカー３５の反第一コア３１側端面３５Ｆがカップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄのボビン側の端面Ｋ１を超え底壁５１Ｄの厚さ方向にラップさせることができた。

さらに、第二コア部材３６のキャップ状部分がカップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄに設けられた孔を貫通してカップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの外まで突出するように構成した。

これにより、カップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄを通過する磁束が小さなギャップを通過し、第二コア３６を介して、アンカー３５に導かれる。

この構成によれば（１）カップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの孔の内周面５１Ｆが第二コア３６の外周面に小さなギャップを介して対面することで、磁気抵抗が小さくできた。

（２）アンカー３５の端面３５Ｆとカップ状のヨーク部材５１の底壁５１Ｄの孔の内周面５１Ｆとの間の距離を短くしたことで磁気抵抗が小さくできた。

かくして全体に磁路が短くなり、磁気抵抗が小さくできた。

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の周壁を貫通して、吐出弁ユニット８装着用の凹所１１Ａが形成されている。

加圧室１１の出口には吐出弁ユニット８が設けられている。吐出弁ユニット８はシート部材（弁シート）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からなり、ポンプハウジング１の外で、溶接部８ｅを溶接することにより吐出弁ユニット８を組立てる。その後、図中左側から組立てた吐出弁ユニット８をポンプハウジング１に圧入固定する。圧入部は加圧室１１と吐出口１２を遮断する機能も備える。

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。

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、吐出弁ユニット８は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。

シリンダ６は外周がシリンダホルダ７の円筒嵌合部７ａで保持されている。シリンダホルダ７の外周に螺刻されたねじ７ｇを、ポンプハウジング１に螺刻されたねじ１ｂにねじ込むことによって、シリンダ６をポンプハウジング１に固定する。

また、プランジャシール１３は、シリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃに圧入固定されたシールホルダ１５とシリンダホルダ７によって、シリンダホルダ７の下端に保持されている。この時、プランジャシール１３はシリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃによって、軸を円筒嵌合部７ａの軸と同軸に保持されている。ピストンプランジャ２とプランジャシール１３は、シリンダ６の図中下端部において摺動可能に接触する状態で設置されている。

これによりシール室１０ｆ中の燃料がタペット３側、つまりエンジンの内部に流入するのを防止する。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）がポンプハウジング１の内部に流入するのを防止する。

また、シリンダホルダ７には外側円筒面部７ｂが設けられ、そこには、Ｏ−リング６１を嵌め込むための溝７ｄを設ける。Ｏ−リング６１はエンジン側の嵌合穴７０の内壁とシリンダホルダ７の溝７ｄによりエンジンのカム側と外部を遮断し、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。

シリンダ６はピストンプランジャ２の往復運動の方向に交差する圧着部６ａを有し、圧着部６ａはポンプハウジング１の圧着面１ａと圧着している。圧着は、ねじの締付けによる推力によって行われる。加圧室１１はこの圧着によって成形され、加圧室１１内の燃料が加圧され高圧になっても、加圧室１１から外へ圧着部を通って燃料が漏れることがないよう、ねじの締付けトルクは管理しなくてはならない。

また、ピストンプランジャ２とシリンダ６の摺動長を適正に保つために加圧室１１内にシリンダ６と深く挿入する構造とした。シリンダ６の圧着部６ａより加圧室１１側では、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周の間にクリアランス１Ｂ（調整ギャップ１Ｂ）を設ける。シリンダ６は外周がシリンダホルダ７の円筒嵌合部７ａで保持されているので、クリアランス１Ｂ（調整ギャップ１Ｂ）を設けることにより、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周が接触することが無いようにすることができる。

以上のようにして、シリンダ６は加圧室１１内で進退運動するピストンプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持される。

ピストンプランジャ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、ピストンプランジャ２に伝達するタペット３が設けられている。ピストンプランジャ２はリテーナ１６を介してばね４にてタペット３に圧着されている。リテーナ１６は圧入によってピストンプランジャ２に固定されている。これによりカム５の回転運動に伴い、ピストンプランジャ２を上下に進退（往復）運動させることができる。

ピストンプランジャ２はシリンダ６の内部で往復運動を繰り返すが、その際シリンダ６の内周が歪んでいると、ピストンプランジャ２とシリンダ６が焼きついて固着してしまう。固着してしまうとピストンプランジャ２が往復運動を行うことが不可能になり、燃料の高圧吐出が不可能になってしまう。

この固着の原因のひとつとして、シリンダ６の内周部（摺動部）の変形が考えられる。外側円筒面部７ｂと円筒嵌合部７ａの同軸度が非常に悪かった場合、エンジン側の嵌合穴７０の内壁と外側円筒面部７ｂが接触してしまい、ポンプを取付けることによってシリンダ６に微小の変形を誘起してしまう。

そこで本実施例では、外側円筒面部７ｂと円筒嵌合部７ａをシリンダホルダ７に設けた。外側円筒面部７ｂと円筒嵌合部７ａを別部材に設ければ、加工・結合する部位に同軸度を悪くする要因が必ず生じるが、外側円筒面部７ｂと円筒嵌合部７ａを同一部材とすることでこの問題は解決される。

本実施例では、シリンダ６の圧着部６ａより加圧室１１側にシリンダ６が突き出た形状とし、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周の間にクリアランス１Ｂ（調整ギャップ１Ｂ）を設ける。そして、シリンダ６とポンプハウジング１の圧着面はピストンプランジャ２の往復運動に交差する方向とし、圧着面はクリアランス１Ｂ（調整ギャップ１Ｂ）よりも外側に配置してある。

シリンダ６とポンプハウジング１が圧着されても、圧着部の変形はシリンダ６の内周に伝わりにくい構造となっており、これによりシリンダ６の内周の変形を最小にしながらも、シリンダ６とピストンプランジャ２の摺動長を長くとることが出来る。

固着の別の原因として、ピストンプランジャ２の傾きが挙げられる。これは、シリンダ６とピストンプランジャ２の摺動部の軸線と、プランジャシール１３とピストンプランジャ２の摺動部の軸線間の同軸度が悪いと起こる可能性がある。

そのため本実施例では、円筒嵌合部７ａと内側円筒面部７ｃをシリンダホルダ７に設けた。円筒嵌合部７ａと内側円筒面部７ｃを別部材に設ければ、加工・結合する部位に同軸度を悪くする要因が必ず生じるが、円筒嵌合部７ａと内側円筒面部７ｃを同一部材とすることでこの問題は解決される。

以上から、円筒嵌合部７ａ，外側円筒面部７ｂ，内側円筒面部７ｃをすべてシリンダホルダ７に設ける構造とした。これにより、外側円筒面部７ｂと円筒嵌合部７ａの同軸度の問題と、円筒嵌合部７ａと内側円筒面部７ｃの同軸度の問題を同時に解決することが出来た。さらにその結果、シリンダ６の内周部（摺動部）の変形，ピストンプランジャの傾きを同時に解決することが出来た。

ここで、吸入流路１０ｃは吸入流路１０ｄ、およびシリンダホルダ７に設けられた吸入流路１０ｅを介して、シール室１０ｆに接続しており、シール室１０ｆは常に吸入燃料の圧力に接続している。加圧室１１内の燃料が高圧に加圧されたときには、シリンダ６とピストンプランジャ２の摺動クリアランスを通して微小の高圧燃料がシール室１０ｆ内に流入するが、流入した高圧燃料は吸入圧力に開放されるのでプランジャシール１３が高圧により破損することはない。

また、ピストンプランジャ２はシリンダ６と摺動する大径部２ａと、プランジャシール１３と摺動する小径部２ｂからなる。大径部２ａの直径は小径部２ｂの直径より大きく設定されており、互いに同軸に設定されている。シリンダ６との摺動部は大径部２ａであり、プランジャシール１３との摺動部は小径部２ｂである。これにより、大径部２ａと小径部２ｂの接合部はシール室１０ｆ内に存在するので、ピストンプランジャ２の摺動運動に伴って、シール室１０ｆの容積が変化し、それに伴って燃料は、吸入流路１０ｄ，吸入流路１０ｓを通ってシール室１０ｆと吸入流路１０ｃの間を運動する。

ピストンプランジャ２は、プランジャシール１３とシリンダ６と摺動を繰り返すので、摩擦熱が発生する。この熱により、ピストンプランジャ２の大径部２ａが熱膨張をするが、大径部２ａのうち、プランジャシール１３側の方が加圧室１１側よりも発熱源に近い。そのため、大径部２ａの熱膨張は均一にならず、その結果として円筒度が悪化しピストンプランジャ２とシリンダ６が焼きついて固着してしまう。

本実施例では、ピストンプランジャ２の摺動運動に伴ってシール室１０ｆの燃料を常に入れ替えているので、この燃料により、発生した熱を除去する効果がある。これによって、摩擦熱による大径部２ａの変形、およびそれによって発生するピストンプランジャ２とシリンダ６が焼付固着を防止することが出来る。

さらに、プランジャシール１３との摺動部の直径が小さいほど摩擦面積が小さくなるので、摺動運動によって発生する摩擦熱も少なくなる。本実施例では、プランジャシール１３と摺動するのはピストンプランジャ２の小径部２ｂであるので、プランジャシール１３との摩擦で発生する熱量も小さく押さえることが出来、焼付固着を防止することが出来る。

図８に、シリンダホルダ７をポンプハウジング１にねじにて固定される前の状態を示す。

ピストンプランジャ２，シリンダ６，シールホルダ１５，プランジャシール１３，シリンダホルダ７，ばね４，リテーナ１６によってプランジャユニット８０が形成されている。

図９に、プランジャユニット８０の組立て方法を示す。

まず、ピストンプランジャ２，シリンダ６，シールホルダ１５，プランジャシール１３が図中左上方からシリンダホルダ７に組み込まれる。その際、前述したようにシールホルダ１５はシリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃに圧入固定される。その後、ばね４，リテーナ１６を図中右下方から組込む。その際、リテーナ１６はピストンプランジャ２に圧入固定される。

こうして組立てたプランジャユニット８０は、Ｏ−リング６１，Ｏ−リング６２を装着した後、前述したようにねじにてポンプハウジング１に締付固定される。締付はシリンダホルダ７に成形された六角部７ｅによって行う。六角部７ｅは内六角の形状になっており、専用の工具にてトルクを発生してねじを締める。このトルクを管理することにより圧着部６ａと圧着面１ａの圧着面圧を管理する。なお、シリンダ７の外周溝７ｆにＯ−リング６２が装着されている。

金属ダイアフラムダンパ９は２枚の金属ダイアフラムで構成され、両ダイアフラム間の空間にガスが封入された状態で外周を溶接部にて全周溶接にて互いに固定している。そして金属ダイアフラムダンパ９の両面に低圧圧力脈動が負荷されると、金属ダイアフラムダンパ９は容積を変化し、これにより低圧圧力脈動を低減する機構となっている。

高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定は、フランジ４１，止めねじ４２、およびブッシュ４３により行われる。フランジ４１は溶接部４１ａにてポンプハウジング１に全周を溶接結合されている。本実施例では、レーザー溶接を用いている。

図１０に、フランジ４１、およびブッシュ４３の外観図を示す。本図では、フランジ４１、およびブッシュ４３のみを示し、その他の部品は示していない。

二個のブッシュ４３はフランジ４１に取付けられており、エンジンとは反対側に取付けられている。二個の止めねじ４２はエンジン側に形成されたそれぞれのねじに螺合され、二個のブッシュ４３、およびフランジ４１をエンジンに押し付けることで、高圧燃料供給ポンプをエンジンに固定する。

図１１にフランジ４１，止めねじ４２，ブッシュ４３部の拡大図を示す。

ブッシュ４３には、鍔部４３ａ，かしめ部４３ｂがある。まず、かしめ部４３ｂはフランジ４１の取付け穴にかしめ結合される。その後、ポンプハウジング１と溶接部４１ａにてレーザー溶接によって溶接結合される。その後、樹脂製のファスナー４４をブッシュ４３に挿入し、さらにファスナー４４に止めねじ４２を挿入する。ファスナー４４は止めねじ４２をブッシュ４３に仮固定する役割を果たす。即ち、高圧燃料供給ポンプをエンジンに取付けるまでの間に、止めねじ４２がブッシュ４３から脱落しないように固定している。高圧燃料供給ポンプをエンジンに固定する際は、止めねじ４２をエンジン側に設けられたねじ部に螺合固定するが、その際は止めねじ４２の締付けトルクによって止めねじ４２はブッシュ４３内で回転できる。

高圧燃料供給ポンプが高圧吐出を繰り返すと、前述のように加圧室内１１の圧力は高圧と低圧を繰り返す。加圧室内１１が高圧の時は、この圧力のためにポンプハウジング１は図中の上方に持ち上げられるように力が働く。加圧室内１１が低圧の時は、この力は働かない。このため、ポンプハウジングは図中の上方に繰り返し荷重を受けることになる。

図１０に示すように、フランジ４１は２個の止めねじ４２によってエンジンにポンプハウジング１を固定している。そのため、ポンプハウジング１が前述のように上方に持ち上げられると、フランジ４２は２個の止めねじ４２，ブッシュ４３の部分が固定され中央部分に繰り返して曲げ荷重が加わる状態となる。この繰り返し荷重によって、フランジ４１，ポンプハウジング１が変形するので繰返し応力が発生して疲労破壊してしまう問題があった。さらには、シリンダホルダ７、およびシリンダ６も変形するので、シリンダ６の摺動部も変形し、前述したピストンプランジャ２とシリンダ６の焼きつき固着が発生してしまう。

フランジ４１は、生産性の理由からプレス成形によって製作している。そのためフランジ４１の板厚ｔ１には上限があり、本実施例ではｔ１＝４mmとしている。ポンプハウジング１とフランジ４２の接合部である溶接部４１をレーザー溶接によって溶接結合している。レーザー溶接は図中の下方からビームを照射する必要が有る。図中上方からでは、その他の部品がありレーザーを全周にわたって照射することは不可能である。さらにレーザー溶接はフランジ４１の板厚ｔ＝４mmを貫通しなくてはならない。もし溶接がフランジ４１を貫通しないと溶接部端面が切欠になり、前述した繰り返し荷重によってこの切欠部に応力が集中し、そこから疲労破壊を起こしてしまう。

レーザー溶接によってフランジ４１を貫通溶接するにはレーザーの出力を大きくすれば良いが、溶接するには必ず熱が発生するので、その熱によってフランジ４１が熱変形をしてしまう。また、溶接の際に発生するスパッタも大量に発生しポンプハウジング１、その他の部品に固着する。以上の観点からレーザー溶接によって貫通溶接するための溶接長さは短いほうが良い。

そのため、本実施例では溶接部４１ａの板厚ｔ２のみｔ２＝３mmとした。これにより、フランジ４１ａをレーザー溶接によって貫通溶接することができ、スパッタの発生も最小限に抑えられる。また、このｔ２＝３mm部はプレス成形によって成形可能であるので、生産性も高い。

溶接部４１ａの板厚ｔ２＝３mmと、ｔ１＝４mmの段差部はエンジン側に設けることにした。これにより、くぼみ４５が形成される。溶接部４１ａの上端面、および下端面には必ず母材よりも盛り上がる。くぼみ４５を設けることにより、この盛り上がりとエンジンの干渉を防ぐことが出来る。盛り上がりとエンジンが接触していると、高圧燃料供給ポンプをエンジンに止めねじ４２で固定した際に、フランジ４１に曲げ応力が発生し、フランジ４１の破損に繋がる。

これにより、高圧吐出に伴って発生する繰り返し荷重により、フランジ４１の破損を防止することができる。また、溶接部４１ａの盛り上がりとエンジンが接触により発生する、フランジ４１の破損も防止することが出来る。

前述のように、繰り返し荷重がポンプハウジング１に負荷されると、２個の止めねじ４２，ブッシュ４３の部分が固定された状態で、繰り返し荷重の方向に彎曲する。溶接部４１ａはレーザー溶接によって全周に渡って貫通溶接されており、フランジ４１の彎曲はポンプハウジング１に波及する。一方、シリンダホルダ７とポンプハウジング１はねじ７ｇ，１ｂでのみ接触している。ポンプハウジング１のねじ１ｂと溶接部４１ａは距離ｍだけ離れたい位置に存在する。また、距離ｍでの最小肉厚はｎとしている。ポンプハウジング１がフランジ４１の彎曲により変形しても、その変形は距離ｍ，肉厚ｎの部分で吸収し、ねじ１ｂまで波及しないようにｍ，ｎの値を選定する。

こうすることで、フランジ４１の彎曲によるシリンダ６の変形を防ぐことができる。しかし、フランジ４１の彎曲をすべてポンプハウジング１で吸収しなくてはならず、ポンプハウジング１で発生する繰り返し応力が許容値を超えてしまうと、ポンプハウジング１が疲労破壊し燃料漏れ事故となってしまう。

このようなポンプハウジング１の疲労破壊を防ぐためには下記二つの方法が有る。
（１）ポンプハウジング１の形状効果により、発生する応力を許容値以下にする。
（２）フランジ４１で発生する彎曲を小さくする。

以下、この２つの方法について説明する。

まず、（１）について説明する。図１２に溶接部４１ａ近傍の拡大図を示す。ポンプハウジング１が繰り返し荷重によって、図中の上方に引張られ、フランジ４１が彎曲した時に発生する応力で最大のものは、図１１中に最大応力として示したように、ポンプハウジング１の表面に矢印方向に発生する。この発生する応力を、形状効果によって出来る限り分散させて、応力集中が起こらないような形状にすれば良い。

本実施例では、図のようにＲ部１ｃ、およびＲ部１ｅを直線部１ｄにて接続する構造とし、最適値を選定した。二つのＲ部１ｃ、および１ｅの間に直線部１ｄが存在し、この直線部１ｄ上で発生する応力が均等に分布する。その結果、応力集中は起こらずに発生応力の最大値を低減することが出来た。

次に、（２）について説明する。フランジ４１の彎曲を小さくするには、フランジ４１の剛性を高める以外に方法はない。しかし、フランジ４１の板厚ｔは前述したように生産性の観点から４mm以上にすることは非常に困難である。そこで止めねじ４２の固定の為だけに設けているブッシュ４３の径を大きくすることにした。ここで、彎曲有効距離：Ｏとは、二つのブッシュ４３の端部の最短距離を示し、この部分が、繰り返し荷重により実質的に彎曲する。この彎曲有効距離：Ｏを小さく出来れば、結果としてフランジ４１の剛性向上となる。

本実施例では、ブッシュ４３に鍔部４３ａを設けて、彎曲有効距離：Ｏの縮小を図った。ブッシュ４３の高さは、ファスナー４４を挿入のための高さは必要となる。その高さでブッシュ４３の外形を大きくすると、ポンプハウジング１との干渉問題や、ブッシュ４３の材料増大等の問題があった。鍔部４３ａを設けることによって、これらの問題を防ぎ、彎曲有効距離：Ｏを小さくすることが出来た。

以上のようにすることで、方法（１）（２）を達成し、ポンプハウジング１に繰り返し発生する応力を疲労破壊の許容値以下にすることができた。

本実施例によって解決できた課題，課題を解決するための実施の態様を整理すると以下の通りである。

特開平８−１０５５６６号公報などに記載されている従来の電磁駆動型弁機構では、弁シート（弁座５２）部材と、弁部材（９４）が先端に取付けられた可動プランジャ（弁ステム９２）の軸受部材（軸受９８）とが別部材で構成され、一体にユニットとして組立てられている。

しかしながら、このような構成によると弁シート部材と弁部材との密着度が不十分で流体の漏れが発生して、正確な流量制御ができないという問題があった。

本実施例では、例えば高圧燃料供給ポンプの可変容量制御機構に用いられる電磁駆動弁機構のシート部の流体の漏れを低減することができる。

本実施例では弁シート部材と弁部材とを同一部材から加工された一つの部品として構成した。

こうすることで、可動プランジャと軸受の間の隙間を従来より小さくでき、その結果可動プランジャの傾倒が抑制され、弁シート部材と弁部材とのシール性を向上でき、流体の制御精度が向上する。

具体的な実施の態様は以下に示す通りである。

〔実施の態様１〕
流体の取入れ口に設けられた外開き型の弁部材、
電磁力によって操作される可動プランジャ、
前記シリンダを前記ポンプハウジングに固定するホルダ、
当該プランジャの変位を特定の位置で規制する規制部材、
前記可動プランジャを前記規制部材とは反対側に付勢するばね部材、
前記可動プランジャを電磁気的に付勢して前記流体取入れ口を閉じる方向に前記弁部材および可動プランジャを付勢する電磁駆動機構、
前記弁部材が密着離脱する弁シート、
前記可動プランジャを往復動可能に支持する軸受部材
を備えたものにおいて、
前記弁シートと前記軸受部材とが同一部材から加工された一つの部品として構成されている電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様２〕
実施の態様１に記載したものにおいて、
前記可動プランジャの前記弁部材とは反対側の端部にアンカーが固定されており、
このアンカーが磁気ギャップを介して前記規制部材に対面して配置されており、
前記規制部材は前記電磁駆動機構の磁気コア部を構成しており、
前記規制部材の磁気コア部には前記アンカー，磁気ギャップを包囲して、内部を密閉する磁性材製のキャップ部材が固定されており、
この磁性材製のキャップ部材の外周には電磁コイルが装着され、
その外周には前記アンカー，磁気ギャップ，磁気コア部及び前記磁性材製のキャップ部材と協働して磁気通路を形成するヨーク部材が設けられている電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様３〕
実施の態様１に記載したものにおいて、
前記電磁駆動機構は磁性材製のボディ部を有し、
前記軸受部材が前記電磁駆動機構の前記ボディ部に形成された内部貫通孔の内周壁に圧入固定されている電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様４〕
実施の態様１に記載したものにおいて、
前記可動プランジャの前記弁部材とは反対側の端部にアンカーが固定されており、
このアンカーが磁気ギャップを介して前記規制部材に対面して配置されており、
前記規制部材は前記電磁駆動機構の磁気コア部を構成しており、
前記規制部材の磁気コア部には前記アンカー，磁気ギャップを包囲して、内部を密閉する磁性材製のキャップ部材が固定されており、
この磁性材製のキャップ部材の外周には電磁コイルが装着され、
その外周には前記アンカー，磁気ギャップ，磁気コア部及び前記磁性材製のキャップ部材と協働して磁気通路を形成するヨーク部材が設けられており、
前記電磁駆動機構は磁性材製のボディ部を有し、
前記軸受部材が前記電磁駆動機構の前記ボディ部に形成された内部貫通孔の内周壁に圧入固定されている電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様５〕
実施の態様２若しくは４のいずれかに記載のものにおいて、
前記アンカーの内周部で、前記可動プランジャの外周に前記ばね部材としてのつるまきばねが装着されている電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様６〕
実施の態様２，４乃至５のいずれかに記載のものにおいて、
前記アンカーを装着した状態で、一体型の前記可動プランジャと前記弁部材との軸方向重心位置が、前記軸受部材の軸方向中心部より、アンカー側に位置する電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様７〕
実施の態様２，４のいずれかに記載のものにおいて、
前記ヨーク部材の外周の少なくとも一部を包囲する樹脂成形体部を有し、
当該樹脂成形体部にコネクタが一体に設けられており、当該コネクタの端子と前記電磁コイルの端子との接合部が前記ヨーク部材の外部に形成されている電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様８〕
実施の態様１に記載のものにおいて、
前記電磁力による前記可動プランジャの動きと同じ方向に前記電磁力以外の力が前記可動プランジャの動きを助成するように構成し、当該電磁力以外の力によって前記可動プランジャが前記規制部材の方向に特定の変位をした後、前記プランジャに前記電磁力を作用させるよう構成したことを特徴とする電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様９〕
実施の態様１に記載のものにおいて、
前記弁部材の上流側と下流側との流体差圧によって前記ばね部材の力に抗して当該弁部材が初期開弁動作した後、前記弁部材の開方向動作を維持もしくは助長する方向に前記電磁駆動機構が前記可動プランジャを付勢するよう構成したことを特徴とする電磁駆動型弁機構。

〔実施の態様１０〕
実施の態様１乃至実施の態様７のいずれかに記載の電磁駆動型弁機構によって構成される吸入弁を有する高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１１〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
前記電磁機構が無通電状態、かつ前記流体差圧が無い状態では、前記ばね部材により
前記吸入弁部材は閉弁していることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１２〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
高圧燃料供給ポンプを構成するピストンプランジャの吸入工程中に、前記電磁駆動機構に入力電圧を印加することにより、
前記吸入弁部材に開動作および開状態を維持させることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１３〕
実施の態様１０乃至１２のいずれかに記載したものにおいて、
前記吸入弁部材の吸入流路側と、加圧室側との流体差圧によって前記ばね部材による付勢力に抗して前記吸入弁部材が開動作した後、前記電磁駆動機構に入力電圧を印加することにより、前記吸入弁部材の開動作を維持もしくは助長することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１４〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
前記電磁駆動機構に入力電圧を印加状態のまま開状態を維持した後、前記ピストンプランジャの圧縮工程中に入力電圧を解除し、前記電磁駆動機構に流れる電流をカットすることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１５〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
前記電磁駆動機構に印加した入力電圧を解除するタイミングを、前記ピストンプランジャの運動に応じて制御することで、高圧吐出される流量を制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１６〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
入力電圧を変化させることにより前記電磁駆動機構に発生する電流値を制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１７〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
前記電磁駆動機構に入力電圧を印加してから解除するまでの間に、さらに短い周期にて入力電圧の印加，解除を周期的に繰り返すことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

〔実施の態様１８〕
実施の態様１０に記載したものにおいて、
前記電磁吸入弁をユニットとして組立てることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

本発明になる組付け機構は高圧燃料ポンプをエンジンブロックに組み付ける機構として有用である。

本発明が実施された第一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。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの縦断面図である。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの別の角度の縦断面図であり、図２とは周方向に９０度ずれた位置の縦断面を表す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに無通電の状態を示す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに通電された状態を示す。 従来実施例による高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに無通電の状態を示す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの電磁吸入弁機構をポンプハウジングに組み込む前の状態を示す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプのピストンプランジャユニットのポンプハウジングに組み込む前の状態を示す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプのピストンプランジャユニットの組立て方法を示す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプのフランジ、およびブッシュの外観図示す。本図では、フランジ、およびブッシュのみを示し、その他の部品は示していない。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの取付けフランジとポンプ本体との溶接部近傍の拡大図を示す。 本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの取付けフランジとポンプ本体との溶接部近傍の拡大図を示し、図１１よりもさらに拡大した図面である。

１ ポンプハウジング
２ ピストンプランジャ
５ カム
６ シリンダ
７ シリンダホルダ
７ａ 円筒嵌合部
７ｂ 外側円筒面部
７ｃ 内側円筒面部
８ 吐出弁ユニット
９ 金属ダイアフラムダンパ
１１ 加圧室
１２ 吐出口
１３ プランジャシール
６１，６２ Ｏ−リング
１００ エンジンブロック

Claims (17)

1. 凹所が形成されたポンプハウジング、
   当該ポンプハウジングに組合わされ、前記凹所を加圧室として区画するシリンダ、
   前記シリンダを前記ポンプハウジングに固定するホルダ、
   前記シリンダに滑合し前記加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、
   当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
   前記ホルダは内燃機関のエンジンブロックの取付け嵌合孔に嵌合する外側円筒面部を有し、
   さらに、前記ホルダは前記シリンダの外周に嵌合する円筒嵌合部を備え、
   前記ホルダの前記外側円筒面部と前記ホルダの前記円筒嵌合部とは同一部材を加工した一つの部品として構成され、
   前記シリンダの外側周面と前記ポンプハウジングの内側周面との間にギャップを備える高圧燃料供給ポンプ。
2. 請求項１に記載のものにおいて、
   前記外周円筒面部と前記円筒嵌合部は、前記シリンダに形成された前記プランジャ挿通孔の中心軸にそれらの軸心が一致する円筒面で構成されている
   高圧燃料供給ポンプ。
3. 請求項１に記載したものにおいて、
   前記シリンダは前記ポンプハウジングに圧接されており、この圧接部において金属接触によるシール部を構成し、かくして前記加圧室を画成すると共に、
   前記ホルダが前記シリンダと前記ポンプハウジングとを圧接する固定手段として機能するよう構成されている
   高圧燃料供給ポンプ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載したものにおいて、
   前記ホルダの前記外側円筒面部に前記エンジンブロックの取付け嵌合孔の内周面と協働
   して、シール部を形成する第２のシール部材が取付けられている
   高圧燃料ポンプ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載したものにおいて、
   前記プランジャの前記加圧室とは反対側の外周面に装着されたシール部材、
   前記ホルダには前記シール部材が収納された内側円筒面部が設けられている
   高圧燃料ポンプ。
6. 請求項５に記載したものにおいて、
   前記外側円筒面部、内側円筒面部及び前記円筒嵌合部とが同一部材を加工した一つの部品として構成されている
   高圧燃料ポンプ。
7. 請求項５若しくは６のいずれかに記載したものにおいて、
   前記外側円筒面部，内側円筒面部及び前記円筒嵌合部とが同一の軸心を持つように構成されている
   高圧燃料ポンプ。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載したものにおいて、
   前記加圧室を画成する前記ポンプハウジングの内周面と前記加圧室に突出する前記シリンダの外周面との間に調整ギャップを設けた
   高圧燃料ポンプ。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のものにおいて、
   前記ホルダの外周面と前記ポンプハウジングとの間に第３のシール部材を設けた
   高圧燃料ポンプ。
10. 請求項４若しくは８のいずれかに記載したものにおいて、
    前記ポンプハウジングと前記シリンダの金属接触部で金属接触によるシール部を構成して前記加圧室を画成すると共に、
    前記シール部材は前記シリンダと前記プランジャの滑合部から外部に延びる前記プランジャの外周に装着され、
    前記シール部材が、前記ホルダの内側円筒面部に固定されている
    高圧燃料供給ポンプ。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載のものにおいて、
    前記プランジャが前記シリンダの先端を越えて、前記ポンプハウジングに形成された前記加圧室内に進退可能に構成されている
    高圧燃料供給ポンプ。
12. 請求項３乃至１１のいずれかに記載のものにおいて、
    前記金属接触シール部は前記ポンプハウジングと前記シリンダとを前記プランジャの移動方向に交差する面で圧接することによって形成され、
    前記ポンプハウジングと前記シリンダとを相対的に前記金属シール部に向かって押圧する押圧機構を備えた
    高圧燃料供給ポンプ。
13. 請求項１２に記載したものにおいて、
    前記押圧機構が前記ホルダの外周に形成されたネジ部と、これに螺合する前記ポンプハウジングに形成された第２のネジ部で構成される
    高圧燃料供給ポンプ。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載のものにおいて、
    前記ポンプハウジングを内燃機関のエンジンブロックに固定する固定手段を有する
    高圧燃料供給ポンプ。
15. 凹所が形成されたポンプハウジング、
    当該ポンプハウジングに組合わされ、前記凹所を加圧室として区画するシリンダ、
    前記シリンダに滑合し前記加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、
    当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものであって、
    前記プランジャの前記加圧室とは反対側の外周面に装着されたシール部材、
    当該シール部材が収納されたホルダを備えたものにおいて、
    前記ホルダは内燃機関のエンジンブロックの取付け嵌合孔に嵌合する外側円筒面部と、
    前記シール部材を収納する内側円筒面部とを有し、
    さらに、前記ホルダは前記シリンダの外周に嵌合する円筒嵌合部を備え、
    前記ホルダの前記外側円筒面部と前記内側円筒面部及び前記円筒嵌合部は同一部材を加工した一つの部品として構成され、
    前記シリンダの外側周面と前記ポンプハウジングの内側周面との間にギャップを備える高圧燃料供給ポンプ。
16. 請求項１５に記載のものにおいて、
    前記外側円筒面部と内側円筒面部及び前記円筒嵌合部は、前記シリンダに形成された前記プランジャ挿通孔の中心軸にそれらの軸心が一致する円筒面で構成されている
    高圧燃料供給ポンプ。
17. 凹所が形成されたポンプハウジング、
    当該ポンプハウジングに組合わされ、前記凹所を加圧室として区画するシリンダ、
    前記シリンダに滑合し前記加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、
    当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものであって、
    前記プランジャの前記加圧室とは反対側の外周面に装着されたシール部材、
    当該シール部材が収納されたホルダを備えたものにおいて、
    前記ホルダは内燃機関のエンジンブロックの取付け嵌合孔に嵌合する外側円筒面部と、
    前記シール部材を収納する内側円筒面部とを有し、
    前記ホルダの外側円筒面部と前記内側円筒面部は前記シリンダに形成された前記プランジャ挿通孔の中心軸にそれらの軸心が一致する円筒面で構成され、
    前記シリンダの外側周面と前記ポンプハウジングの内側周面との間にギャップを備える高圧燃料供給ポンプ。