JP2011089473A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】小型でかつ吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプを提供する。
【解決手段】燃料通路１１ａ、１１ｂを有するポンプハウジングと、その内部に移動可能に収納されたプランジャとの間に、プランジャの移動に応じて燃料を吸入し、加圧および吐出する燃料加圧室１５が画成されるとともに、燃料加圧室１５の近傍の燃料通路１１ａ、１１ｂ上にバルブ要素が配された燃料ポンプにおいて、バルブ要素が、燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａ上に配されたリード弁体４１を有しており、ポンプハウジング内に、リード弁体４１に対し開弁方向および閉弁方向のうち少なくとも一方向に操作力を加える操作部材２１が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃料を高圧に加圧して吐出する燃料ポンプ、特にプランジャポンプの燃料加圧室の近傍に燃料の流れや圧力を制御するバルブを設けた燃料ポンプに関する。

近時、車両用の内燃機関において、火花点火式であっても気筒内に直接に燃料を噴射するいわゆる直噴タイプのものが普及してきており、例えば吸気行程において気筒内に噴射した燃料の気化熱により吸入空気を冷却することで、吸入空気量の増加による高出力化を図ったり、圧縮行程において燃料を気筒内に噴射することで、弱成層燃焼として暖機時の燃焼安定性を向上させたりするものがある。

このような内燃機関においては、吸気ポート内に燃料を噴射する場合に比べて燃料を高圧に加圧して燃料噴射弁（インジェクタ）側に給送する必要があることから、その燃料ポンプとしてプランジャポンプ型の高圧燃料ポンプが多用されている。

従来のこの種の燃料ポンプとしては、例えばプランジャポンプの燃料加圧室に燃料を吸入する吸入側の燃料通路に燃料加圧室側が低圧のときに開弁するチェック弁を設けて、燃料加圧室内で加圧される燃料の圧力の脈動やそれによる油撃が低圧側にまで波及しないようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、前述のチェック弁として、燃料の吸入抵抗の少ないボール弁型のものに限らず、小型化が容易なリード弁（ｒｅｅｄ ｖａｌｖｅ）型のものが知られている。

さらに、吸入側のリード弁体と吐出側のリード弁体とを同一のバルブプレートにそれぞれ形成し、そのバルブプレートを両面側から挟むシートプレートに両リード弁体により開閉される吸入側および吐出側の弁座穴を形成して、これらのバルブの小型化を図るとともに、バルブプレートおよびシートプレートの中心部を貫通する環通孔を電磁スピル弁で開閉することにより、燃料の吐出量や吐出圧を所要の精度で制御するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

一方、ディーゼル機関においては、燃料の霧化がより良好で貫通力（燃料粒子の到達距離）の大きい燃料噴射が要求されることから、より高圧加圧が可能なプランジャポンプが燃料ポンプとして使用されているが、その場合にも、燃料の吐出量や吐出圧を制御するために燃料加圧室の近傍に電磁スピル弁を配したものが多用されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１１−１３２１３１号公報 特開２００１−３５５５４２号公報 特開２００２−６１５４８号公報

上述のような従来の燃料ポンプにあっては、吸入側および吐出側にそれぞれチェック弁あるいはその機能を有する弁が必須であるところ、近年では、吐出圧を設定圧に制限するリリーフ弁等も燃料ポンプに内蔵させて燃料系の機能集約を図ることが要求されている。

しかし、このように複数のバルブを燃料ポンプに内蔵させる場合、それぞれの弁がポペット弁等のように弁体、弁座、ばね、ガイド、ストッパ等で構成されると、部品点数が多くなるばかりか、ポンプハウジングに複雑な穴加工が必要になり、コスト高となる。

これに対し、特許文献２に記載のように、吸入側および吐出側のチェック弁をリード弁で構成するようにすれば、部品点数やポンプハウジングの加工数も減らすことができる。

しかし、この場合にあっても、燃料の吐出量や吐出圧を制御するためにバルブプレートおよびシートプレートの環通孔をスピル通路としてこれをポペット弁型の電磁スピル弁で開閉する構成となっていたため、やはり部品点数が多くなるとともに高精度の弁座穴加工等が必要になり、十分なコスト低減効果が得られないという問題があった。

そこで、本発明は、小型で、かつ、吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプを提供することを目的とする。

本発明に係る燃料ポンプは、上記目的達成のため、（１）燃料通路を有するポンプハウジングと、該ポンプハウジング内に移動可能に収納されたプランジャとの間に、前記プランジャの移動に応じて燃料を吸入し、加圧および吐出する燃料加圧室が画成されるとともに、前記燃料加圧室の近傍の燃料通路上にバルブ要素が配された燃料ポンプにおいて、前記バルブ要素が、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側の燃料通路上に配されたリード弁体を有しており、前記ポンプハウジング内に、前記リード弁体に対し開弁方向および閉弁方向のうち少なくとも一方向に操作力を加える操作部材が設けられていることを特徴とする。

この構成により、リード弁体を操作部材で操作することにより、吐出量や吐出圧の制御をリード弁により行うことが可能になり、高精度のポペット弁体や弁座穴の加工等も不要になる。したがって、小型で、かつ、吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプを提供することができる。

上記（１）記載の燃料ポンプにおいては、（２）前記リード弁体が、前記開弁方向および前記閉弁方向に変位して前記燃料通路の一部を開閉する弁体部と、該弁体部に連結された一端部および前記ポンプハウジングに支持される他端部を有する撓み腕部と、を有し、前記撓み腕部が、前記弁体部の変位方向における厚さが前記弁体部よりも小さい薄肉部を有することが好ましい。

この構成により、弁体部では操作部材からの突当て荷重に対する所要の剛性が確保される一方で、リード弁体の弁体部の開弁方向および閉弁方向への変位が板厚の小さい撓み腕部によって容易化され、吸入側の燃料通路上に配された場合でも、吸入抵抗の小さいリード弁となる。なお、リード弁が肩持ち梁構造となり、板厚の減少は撓み量の増加に３乗で効くことになるから、撓み腕部を長くしたりその幅を狭くする場合よりも有効である。もっとも、これらを組み合わせることはできる。

上記（１）、（２）記載の燃料ポンプにおいては、（３）前記ポンプハウジング内に、弾性板からなるバルブ板と、該バルブ板の片面側に隣接するシート板とが収納され、前記リード弁体が、前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成されるとともに、前記燃料通路の一部が、前記シート板を部分的に切り欠いて形成されているのがよい。

この構成により、シート板側に燃料通路の一部を形成するのと同時にそれを取り囲む弁座部を形成することができることになり、弁座部に高精度の加工が必要でなくなる。したがって、薄型のリード弁が容易に作製できる。

上記（３）記載の燃料ポンプにおいては、（４）前記リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路上に配された第１リード弁体または前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路上に配された第２リード弁体で構成され、前記第１リード弁体と前記第２リード弁体とがそれぞれ前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成され、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路の一部と前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路の一部とが、それぞれ前記シート板を部分的に切り欠いて形成されているのが好ましい。

この構成により、複数のリード弁体をバルブ板に形成するとともに、シート板に複数のリード弁体に対応する弁座部と燃料通路の一部とを形成し、複数のリード弁をコンパクトに構成できる。

上記（４）記載の燃料ポンプにおいては、（５）前記第１リード弁体および前記第２リード弁体とは別に、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側のうち一方の燃料通路を開閉する第３リード弁体が、前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成され、前記第３リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側のうち他方の燃料通路上に配された前記第１リード弁体または前記第２リード弁体よりも、前記一方の燃料通路上に配された前記第２リード弁体または前記第１リード弁体に近接しているのがより好ましい。

この構成により、燃料加圧室の吸入側の燃料通路上に配された一部のリード弁と燃料加圧室の吐出側の燃料通路上に配された残りのリード弁とを離間させ、高圧側と低圧側のシール性を確保することができる。

上記（５）記載の燃料ポンプにおいては、（６）前記第１リード弁体および前記第２リード弁体とは別に、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側のうち一方の燃料通路を開閉する第３リード弁体が、前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成され、前記第１リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路に配された逆止弁機能を有する吸入弁を構成し、前記第２リード弁体が、前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路に配された逆止弁機能を有する吐出弁を構成し、前記第３リード弁体が、前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路に接続されたリリーフ弁を構成しているのが好ましい。

この構成により、吸入弁および吐出弁に加えてリリーフ弁をポンプハウジング内に内蔵する機能集約型の燃料ポンプを容易に小型化できる。

また、上記（２）記載の燃料ポンプにおいては、（７）前記シート板と前記リード弁体の撓み腕部との間に隙間が形成されるよう、前記リード弁体に、前記撓み腕部に隣接するとともに前記シート板に向かって開く凹部が形成されていることが望ましい。

この構成により、いわゆるフレッチング摩耗が生じるのを確実に防止でき、リード弁体の耐久性を高めることができる。

上記（３）記載の燃料ポンプにおいては、（８）前記リード弁体と前記撓み腕部との間に隙間が形成されるよう、前記シート板に、前記リード弁体に向かって開く凹部が形成されていても好ましい。

この構成により、リード弁体側に凹部を設けなくてもフレッチング摩耗を防止でき、リード弁体の加工が容易化されることで、コスト低減を図ることができる。

上記（１）〜（３）記載の燃料ポンプにおいては、（９）前記リード弁体のうち前記操作部材からの操作力を受ける被操作部位に、断面が円弧状に湾曲する凹状面が形成され、前記リード弁体が前記操作部材からの操作力を受けて撓むときに、前記操作部材からの操作力を該操作力の方向で前記凹状面の最奥側に位置する接触点で受けるようにしても好ましい。

この構成により、リード弁体に撓みが生じても操作部材を操作方向と直交する方向にずらすような横向きの力の発生を抑えることができ、所要の操作精度と操作の安定性が確保できる。なお、断面が円弧状に湾曲する凹状面とは、例えば円筒面や球面の一部であり、それに近い凹状面を含む。

また、上記（１）記載の燃料ポンプにおいては、（１０）前記ポンプハウジング内に前記燃料通路の一部を取り囲む弁座部が設けられ、前記リード弁体が、前記弁座部に係合および離脱するよう変位して前記燃料通路の一部を開閉する弁体部と、該弁体部に連結された一端部および前記ポンプハウジングに支持される他端部を有する撓み腕部と、を有し、前記弁体部が、前記弁座部に向かう閉弁方向に凸状をなすとともに略円錐状に傾斜した環状傾斜面を形成し、前記弁体部が前記弁体部に係合するとき、前記撓み腕部に撓みが生じた状態で前記弁体部が前記弁座部に付勢されるようにしたものであってもよい。

この構成により、閉弁時の良好なシール性が安定して確保される。

上記（１０）記載の燃料ポンプにおいては、（１１）前記弁座部が前記弁体部の前記環状傾斜面に対応する環状シート面を有し、前記リード弁体が、前記撓み腕部に一体に形成された前記弁体部の一部および前記撓み腕部を構成する板ばね部材と、該板ばね部材に固定されて前記弁体部の残部を構成する固定部材とからなるものであってもよい。

この構成により、リード弁体の撓み腕部に耐久性に優れた板ばね材を採用でき、リード弁の耐久性と閉弁時のシール性を高めることができる。

一方、上記（１）、（２）記載の燃料ポンプにおいては、（１２）前記ポンプハウジング内に、対面する第１弾性板および第２弾性板が収納され、前記リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路上に配された第１リード弁体または前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路上に配された第２リード弁体で構成され、前記第１リード弁体または前記第２リード弁体のうち片方のリード弁体と、前記第１リード弁体または前記第２リード弁体のうち残りの片方のリード弁体に対応する前記燃料加圧室の吐出側または吸入側の燃料通路の一部とが、それぞれ前記第１弾性板を部分的に切り欠いて形成され、前記第１リード弁体または前記第２リード弁体のうち片方のリード弁体に対応する前記燃料加圧室の吸入側または吐出側の燃料通路の一部と、前記残りの片方のリード弁体とが、それぞれ前記第２弾性板を部分的に切り欠いて形成されているのも好ましい。

これにより複数のリード弁の開弁方向（あるいは閉弁方向）が互いに相違したとしても、２層の弾性板にリード弁体および弁座を容易に形成することでき、薄型のバルブ構成を実現できる。

また、上記（２）、（３）記載の燃料ポンプにおいては、（１３）前記ポンプハウジング内に前記燃料通路の一部を取り囲む弁座部が設けられ、前記撓み腕部の他端部から離隔する前記操作部材の一側面部が、前記弁座部または該弁座部の近傍の前記ポンプハウジング側のガイド部材によって操作方向に案内されているのが好ましい。

この構成により、操作部材からの操作力を受けたリード弁体が撓んだとき、操作部材がその操作方向と直交する方向の力を受けても、操作部材の一側面部をガイドするガイド部材によってその横向きの力が担持されることになり、操作部材は安定した操作姿勢でリード弁体を操作できることになる。

本発明によれば、リード弁体とこれを操作する操作部材とを設けることで吐出量や吐出圧の制御を行うことができる小型の燃料ポンプとすることができ、しかも、高精度のポペット弁体や弁座穴の加工等を不要にすることができる。その結果、小型で、かつ、吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプの要部分解斜視図である。 第１実施形態に係る燃料ポンプの概略構成図であり、その要部であるバルブユニットを液圧回路記号で示している。 （ａ）は第１実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の閉弁時の断面図であり、（ｂ）は第１実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の開弁時の断面図であり、（ｃ）は比較例の燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の断面図である。 第１実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部とこれを操作する操作機構とからなる電磁スピル弁の作動タイミングをプランジャのリフト変化と対比して示すタイミングチャートである。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の断面図であり、（ｂ）は（ａ）中の吸入弁部の閉弁時から開弁時への状態変化を示すその弁先端部の拡大図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の断面図であり、（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の断面図である。 （ａ）は本発明の第５実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の断面図であり、（ｂ）は第５実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吐出弁部の断面図である。 （ａ）は本発明の第６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ８−Ｂ８断面図である。 （ａ）は本発明の第７実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ９−Ｂ９断面図である。 （ａ）は本発明の第８実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部または吐出弁部の弁座穴形状を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第９実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部または吐出弁部の弁座穴形状を示す断面図であり、（ｃ）は本発明の第１０実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部または吐出弁部の弁座穴形状を示す断面図であり、（ｄ）は本発明の第１１実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部または吐出弁部の弁座穴形状を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第１２実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体形状を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第１３実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体形状を示す断面図であり、（ｃ）は本発明の第１４実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体形状を示す断面図であり、（ｄ）は本発明の第１５実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体形状を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の閉弁時の断面図であり、（ｂ）は第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の開弁時の断面図である。 （ａ）は第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおけるバルブ板の平面図であり、（ｂ）は第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおけるシート板の平面図である。 （ａ）は本発明の第１７実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の断面図であり、（ｂ）は第１７実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおけるシート板の平面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４に本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプを示す。

なお、本実施形態の燃料ポンプは、車両に搭載されるエンジン、例えば筒内噴射式あるいはデュアル噴射式のガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）の燃料を、以下の構成により吸入し、加圧して吐出するプランジャポンプ型の高圧燃料ポンプである。

図２にその概略構成を示すように、この燃料ポンプ１は、吸入側の燃料通路１１ａ（吸入通路）および吐出側の燃料通路１１ｂ（吐出通路）と両燃料通路１１ａ、１１ｂに連通する内部空間１３とを有するポンプハウジング１０（詳細図示せず）を備えている。

このポンプハウジング１０の内部には、ポンプハウジング１０との間に吸入側の燃料通路１１ａおよび吐出側の燃料通路１１ｂに連通する燃料加圧室１５を形成するようプランジャ１７が軸方向に摺動可能に収納されるとともに、このプランジャ１７を駆動する駆動カム１８が設けられている。駆動カム１８は、その回転軸部１８ａが一端側でポンプハウジング１０の外部に突出し、プーリを介してエンジンの動力により回転駆動されるようになっている。

また、ポンプハウジング１０の内部には、吸入側の燃料通路１１ａ上に位置する逆止弁機能を有する吸入弁１２と、吐出側の燃料通路１１ｂ上に位置する逆止弁機能を有する吐出弁１４とが設けられている。

吸入弁１２は、少なくとも図外のフィードポンプから吸入側の燃料通路１１ａに第１の燃料圧力レベルで燃料が給送されるときに開弁し（本実施形態では後述するように常開である）、吸入側の燃料通路１１ａを通して燃料加圧室１５に燃料を吸入させることができる。また、吸入弁１２が閉弁している状態では、駆動カム１８の回転によってプランジャ１７のリフト量が増加するとき、燃料加圧室１５の容積が縮小するのに伴って燃料加圧室１５内の燃料がフィードポンプの供給圧レベルである第１の燃料圧力レベルよりも十分に高圧となる第２の燃料圧力レベルに加圧されるようになっている。

吐出弁１４は、閉弁時にデリバリーパイプ側の高圧燃料が吸入時の燃料加圧室１５内に逆流するのを阻止する。また、この吐出弁１４は、燃料加圧室１５内の燃料の圧力がこの吐出弁１４より下流側の吐出側の燃料通路１１ｂ内の燃料の圧力より高くなり、両圧力の差（前後差圧）が予め設定された差圧値に達するときに開弁して、燃料加圧室１５内の高圧の燃料を下流側の吐出側の燃料通路１１ｂに接続する図示しないデリバリーパイプ側に吐出させることができるようになっている。

ポンプハウジング１０の内部には、さらに、燃料加圧室１５からデリバリーパイプ側に吐出される高圧燃料の圧力が予め設定された上限圧力値に達すると開弁し、余剰燃料を燃料タンク側にリークさせるリリーフ弁１６が設けられている。

なお、ここでは詳細を図示しないが、前記フィードポンプは、エンジンの回転動力により駆動されるとき、燃料貯留タンク中の燃料、例えばガソリンを汲み上げるものである。また、前記デリバリーパイプは、燃料ポンプ１から吐出される高圧燃料を蓄圧・貯留することで、エンジンの各気筒に装着された筒内噴射用の燃料噴射弁（図示していない）の開弁時にその燃料噴射弁に高圧の燃料を供給するように、高圧燃料を複数の燃料噴射弁に分配供給するものである。

本実施形態の燃料ポンプ１においては、上述の吸入弁１２、吐出弁１４およびリリーフ弁１６は、次に述べるバルブユニット３０として一体化されており、バルブユニット３０は、燃料加圧室１５の近傍に位置するように配置され、その外周部でポンプハウジング１０の内部に固定されている。したがって、吸入弁１２、吐出弁１４およびリリーフ弁１６は、それぞれ燃料加圧室１５の近傍に配置されたバルブ要素となっている。

図１に示すように、バルブユニット３０は、吸入弁１２、吐出弁１４およびリリーフ弁１６をそれぞれ燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａまたは吐出側の燃料通路１１ｂ上に配されたリード弁で構成したものであり、吸入弁１２に対応する第１リード弁体４１および第１弁座部５１と、吐出弁１４に対応する第２リード弁体４２および第２弁座部５２と、リリーフ弁１６に対応する第３リード弁体４３および第３弁座部５３と、を有している。

具体的には、バルブユニット３０は、ポンプハウジング１０内に収納された略円板状のバルブ板３１と、そのバルブ板３１の一面（片面）側に隣接する一方のシート板３２と、バルブ板３１の他面側に隣接する他方のシート板３３とを有しており、第１リード弁体４１、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３はバルブ板３１に一体に形成されている。また、第１弁座部５１および第３弁座部５３は一方のシート板３２のバルブ板３１との対向面側に一体に形成され、第２弁座部５２は他方のシート板３３のバルブ板３１との対向面側に一体に形成されている。

ここで、バルブ板３１は、例えば析出硬化系のステンレス鋼板からなるばね特性に優れた弾性板であり、例えばその板厚が１ｍｍ程度のものである。このバルブ板３１は、例えば精密プレス加工（放電加工やワイヤカット等、他の加工法でもよい)によって円板状の外周輪郭形状に加工されるとともに、そのプレス加工工程あるいは別工程において、第１リード弁体４１、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３の周囲の一定幅部分を部分的に切り欠いて切欠き溝４６、４７、４８をそれぞれ形成し、さらに、外周部近傍の位置決め穴３１ｐを穿孔したものである。

一方のシート板３２は、バルブ板３１と同等な硬さ（弁座部の硬度）を有する板材、例えばバルブ板３１より厚い金属板からなり、精密プレス加工（放電加工やワイヤカット等、他の加工法でもよい)によって円板状の外周輪郭形状に加工されるとともに、そのプレス加工工程あるいは別工程において、第１弁座部５１の内方で吸入側の燃料通路１１ａの一部となる通路孔３２ａと、第２リード弁体４２および切欠き溝４７の環状部４７ａを取り囲む程度に広い開口面積を持って吐出側の燃料通路１１ｂの上流端部を構成する通路孔３２ｂと、第３弁座部５３の内方で吐出側の燃料通路１１ｂの一部（ここではそのリリーフ用に分岐したリターン通路部分１１ｂｒの一部）となる通路孔３２ｃとをそれぞれ形成するように、これらの孔部分を部分的に切り欠き、さらに、外周部近傍の位置決め穴３２ｐを穿孔したものである。

また、他方のシート板３３は、バルブ板３１および一方のシート板３２と同等な硬さを有する板材、例えばバルブ板３１より厚い金属板からなり、精密プレス加工（放電加工やワイヤカット等、他の加工法でもよい)によって円板状の外周輪郭形状に加工されるとともに、そのプレス加工工程においてあるいは別工程で、吸入側の燃料通路１１ａの下流端部を構成する通路孔３３ａと、第２弁座部５２の内方で吐出側の燃料通路１１ｂの一部となる通路孔３３ｂと、リリーフ弁１６より燃料タンク側への燃料リターン通路の一部となる通路孔３３ｃとをそれぞれ形成するように、これらの孔部分を部分的に切り欠き、さらに、外周部の近傍の位置決め穴３３ｐを穿孔したものである。ここで、他方のシート板３３の通路孔３３ａは、第１リード弁体４１および切欠き溝４６の環状部４６ａを取り囲む程度に広い開口面積を持って燃料加圧室１５側に開口している。

バルブ板３１の位置決め穴３１ｐ、一方のシート板３２の位置決め穴３２ｐおよび他方のシート板３３の位置決め穴３３ｐは、ほぼ同一の穴径を有しており、バルブ板３１、一方のシート板３２および他方のシート板３３を外周部でガイドし同心に重ねるとともに、位置決め穴３１ｐ、３２ｐ、３３ｐに位置決めピンを挿入することで、バルブ板３１、一方のシート板３２および他方のシート板３３を所要の相対位置に位置決めできるようになっている。

図３に示すように、第１リード弁体４１は、第１弁座部５１から離れる開弁方向および第１弁座部５１に当接する閉弁方向に変位して燃料通路１１ａの一部を開閉する弁体部４１ａと、この弁体部４１ａに連結された撓み腕部４１ｂとを有しており、撓み腕部４１ｂは、その一端側部ｅ１で弁体部４１ａに一体に連結され、他端部ｅ２で一方のシート板３２および他方のシート板３３を介してポンプハウジング１０に支持されている。また、撓み腕部４１ｂは、弁体部４１ａの変位方向（図３中の上下方向）における厚さが弁体部４１ａよりも小さい薄肉部ｒｐを長手方向の中間部に有している。この撓み腕部４１ｂの薄肉部ｒｐは、バルブ板３１に第１リード弁体４１を形成する加工時、例えばプレス加工時に薄肉化され、必要に応じ熱処理されたものであってもよいし、放電加工等によって薄肉化されたものでもよい。

第１リード弁体４１の弁体部４１ａは、例えば略円板形をなしており、第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂは、弁体部４１ａの直径（最大幅）よりも幅の小さい短冊状の帯板形状をなしている。また、第１リード弁体４１の弁体部４１ａに対向する第１弁座部５１は、略円形をなしている。同様に、第２リード弁体４２の弁体部および第３リード弁体４３の弁体部（それぞれ符号無し）は、例えば略円板形をなしており、第２リード弁体４２の撓み腕部および第３リード弁体４３の撓み腕部（それぞれ符号無し）は、弁体部の直径（最大幅）よりも幅の小さい短冊状の帯板形状をなしている。また、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３の弁体部に対向する第２弁座部５２および第３弁座部５３は、それぞれ略円形をなしている。

第１リード弁体４１、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３は、それぞれの撓み腕部４１ｂ等の基端側が弁体部４１ａ等の中心よりもバルブ板３１の外周側に位置しており、かつ、円周方向の一方側に撓み腕部４１ｂ等の基端側が、円周方向の他方側に弁体部４１ａ等が向けられている。

本実施形態では、このように、吸入弁１２の弁体となるリード弁体が、燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａ上に配された第１リード弁体４１で構成され、吐出弁１４の弁体となるリード弁が、燃料加圧室１５の吐出側の燃料通路１１ｂ上に配された第２リード弁体４２で構成されており、これら第１リード弁体４１と第２リード弁体４２とがそれぞれバルブ板３１を部分的に切り欠いて形成されている。

また、吸入側の燃料通路１１ａの一部である通路孔３２ａと吐出側の燃料通路１１ｂの一部である通路孔３２ｂとが、それぞれ一方のシート板３２を部分的に切り欠いて形成されている。

吐出側の燃料通路１１ｂの一部（吸入側または吐出側のうち一方の燃料通路）となる通路孔３２ｃを開閉する第３リード弁体４３も、上述のように、第１リード弁体４１および第２リード弁体４２とは別に、バルブ板３１を部分的に切り欠いて形成されているが、この第３リード弁体４３は、燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路（吸入側または吐出側のうち他方の燃料通路）上に配された第１リード弁体４１よりも、吐出側の燃料通路１１ｂ上に配された第２リード弁体４２に近接している。なお、ここでの近接とは、バルブ板３１に一体に支持された第３リード弁体４３の基端から自由端までのいずれかの部分が、バルブ板３１に一体に支持された第２リード弁体４２の基端から自由端までのいずれかの部分に近接することを意味する。すなわち、第３リード弁体４３が第１リード弁体４１よりも第２リード弁体４２に近接しているとは、換言すれば、切欠き溝４６、４７、４８のうち低圧側の燃料が通る切欠き溝４６と高圧側の燃料が通る切欠き溝４７、４８とが最も近接する部分の離間距離は、切欠き溝４７、４８が最も近接する部分の離間距離よりも大きく設定されていることを意味する。

さらに、一方のシート板３２と第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂの薄肉部ｒｐとの間に隙間ｇが形成されるよう、第１リード弁体４１には、その撓み腕部４１ｂの全幅域（図３の紙面と直交する方向）において撓み腕部４１ｂに隣接するとともに一方のシート板３２に向かって開く凹部４１ｃが形成されている。この凹部４１ｃは、撓み腕部４１ｂの一端部ｅ１側では薄肉部ｒｐに達するまで弁体部４１ａから離隔するほど深くなり、薄肉部ｒｐが形成される弁体部４１ａから特定の長さまでの範囲では一定深さとなり、それ以上は弁体部４１ａから離れるほど浅くなっている。したがって、第１リード弁体４１は弁体部４１ａと撓み腕部４１ｂの他端部（支持端部）とで最も厚く、一方のシート板３２の板厚に相当する厚さを有しており、これらと薄肉部ｒｐとの連結部分で薄肉部ｒｐに近付くほど薄くなっている。

一方、ポンプハウジング１０内には、吸入弁１２を構成する第１リード弁体４１に対して開弁方向および閉弁方向のうち少なくとも一方向、例えば開弁側（図１に示す矢印ｄｉで示す）に正の操作力を加え（開弁方向に押圧荷重を増加させ）、閉弁方向に負の操作力を加える（閉弁方向に押圧荷重を減少させる）操作部材２１が設けられている。

この操作部材２１は、図２中の上端部２１ａが電磁コイル２２内に挿入された操作用のプランジャ部分となっており、電磁コイル２２が通電により励磁されるときには、操作部材２１が上端部２１ａ側から電磁コイル２２内に吸引され、第１リード弁体４１の弁体部４１ａから離隔するようになっている。

また、操作部材２１の上端部２１ａは、圧縮コイルばね２３によって第１リード弁体４１の弁体部４１ａに接近する方向に付勢されており、電磁コイル２２の非通電時（非励磁時）には圧縮コイルばね２３の付勢力が操作部材２１を介して第１リード弁体４１の弁体部４１ａに加えられ、第１弁座部５１からわずかに離間する開弁状態となるようになっている。

電磁コイル２２および圧縮コイルばね２３は、操作部材２１を操作する電磁操作ユニット２５を構成しており、この電磁操作ユニット２５は、操作部材２１および吸入弁１２と共に電磁スピル弁２０を構成している。本実施形態では、吸入弁１２は、電磁操作ユニット２５の非通電時（非励磁時）時において上述のように開弁状態となる、いわゆる常開型となっている。

第１リード弁体４１は、電磁コイル２２が通電により励磁されて、操作部材２１が電磁コイル２２内に吸引されるときに、操作部材２１からの開弁方向の押圧力が除かれることで、撓み腕部４１ｂの弾性回復に伴って第１弁座部５１に接近し、当接することができる。すなわち、電磁コイル２２の通電により吸入弁１２を閉弁させることができる。

そして、燃料ポンプ１は、駆動カム１８の回転によってプランジャ１７のリフト量が増加する期間中において、燃料噴射によるデリバリーパイプ内の燃料の減量や実燃料圧の低下を補うのに必要な燃料量分の加圧・吐出期間の間だけ吸入弁１２を閉弁操作するよう、電磁コイル２２の通電を図外のＥＣＵ（電子制御ユニット）によって制御するようになっている。なお、燃料ポンプ１のこのような作動については、後述する。

なお、第２リード弁体４２は、第２弁座部５２に予め設定された接触圧力で当接させるべく、その当接部が自由状態でバルブ板３１の板面から他方のシート板３３側に突出するようにその撓み腕部に曲げ加工を施したものであってもよい。あるいは、第２リード弁体４２に曲げ可能を施すのでなく、他方のシート板３３の板面から第２弁座部５２をわずかに突出させてもよい。また、第２リード弁体４２とは開弁方向が逆になる第３リード弁体４３は、第３弁座部５３に予め設定された接触圧力で当接するように、その当接部が自由状態でバルブ板３１の板面から一方のシート板３２側に突出するようにその撓み腕部に曲げ加工を施したものであってもよい。この場合、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３を第２弁座部５２および第３弁座部５３に圧接させるようにバルブ板３１の両側の一方および他方のシート板３２、３３を相互に接近させ、バルブ板３１を挟圧するようにすることができる。さらに、リリーフ弁１６は、第３リード弁体４３の一面側から開弁方向に高圧の燃料圧力を受け、他面側では大気圧程度の低圧を受けることになるので、第３弁座部５３の内径は第２弁座部５２よりも小さく、第３リード弁体４３の撓み腕部は薄肉部を持たず、その曲げ剛性は比較的大きくなっている。

次に、作用について説明する。

エンジンの運転中、このエンジンの動力により燃料ポンプ１の駆動カム１８が駆動され、その回転によってプランジャ１７のリフト量は、図４に示すように周期的に変化する。

この状態において、燃料噴射によるデリバリーパイプ内の燃料の減量や実燃料圧の低下を補うのに必要な燃料量がＥＣＵにより一定周期で算出され、プランジャ１７のリフト量が増加する期間（燃料の加圧が可能な期間）中において、その必要な燃料量に対応する加圧・吐出期間だけ、ＥＣＵにより電磁コイル２２に通電がなされる。このとき、操作部材２１が圧縮コイルばね２３からの開弁方向の付勢力に抗して電磁コイル２２に吸引され、開弁方向の押圧荷重が除去されることで、吸入弁１２が閉弁操作される。そして、吸入弁１２が閉弁されている期間中は、プランジャ１７のリフト量が増加し燃料加圧室１５の容積が縮小するのに伴って、燃料加圧室１５内の燃料が第１の燃料圧力レベルから十分に高圧となる第２の燃料圧力レベル（例えば４〜１３ＭＰａ）にまで加圧され、吐出弁１４を押し開けてデリバリーパイプに圧送される。

一方、この吸入弁１２の閉弁期間以外の期間においては、ＥＣＵによって電磁コイル２２の通電が遮断されることから、電磁操作ユニット２５の操作部材２１に圧縮コイルばね２３からの開弁方向の付勢力が作用し、操作部材２１からの押圧力により吸入弁１２が開弁操作される。そして、吸入弁１２が開弁されている期間中は、駆動カム１８の回転によってプランジャ１７のリフト量の増加により燃料加圧室１５の容積が縮小しても、それに伴って燃料加圧室１５内の燃料が吸入側の燃料通路１１ａ側に洩れ出ることで、燃料加圧室１５内の燃料が第２の燃料圧力レベルにまで加圧されず、吐出されないことになる。

この間、第２リード弁体４２を有する吐出弁１４は、燃料加圧室１５内の燃料の圧力が下流側の吐出側の燃料通路１１ｂ内の燃料の圧力より高くなり、その前後差圧が予め設定された差圧値（例えば、６０ｋＰａ）に達すると、開弁する。また、第３リード弁体４３を有するリリーフ弁１６は、燃料加圧室１５からデリバリーパイプ側に吐出される高圧燃料の圧力が予め設定された上限圧力値に達すると開弁し、デリバリーパイプ側への供給燃料圧力の上限を制限する。

このように、吸入弁１２、吐出弁１４およびリリーフ弁１６を有するバルブユニット３０とその吸入弁１２を開閉操作する電磁操作ユニット２５とを備えた本実施形態の燃料ポンプ１においては、吸入弁１２および吐出弁１４に加えてリリーフ弁１６をポンプハウジング１０内に内蔵する機能集約型の燃料ポンプ１を容易に小型化できる。しかも、電磁操作ユニット２５の操作部材２１による第１リード弁体４１の閉弁操作期間が可変制御されることで、燃料ポンプ１の吐出量や吐出圧の制御が第１リード弁体４１を有する吸入弁１２により行うことができることになる。したがって、従来のような高精度のポペット弁体や弁座穴の加工等が不要になり、小型で、かつ、吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプ１を提供することができる。

また、本実施形態の第１リード弁体４１は、弁体部４１ａの変位方向における撓み腕部４１ｂの厚さが弁体部４１ａの厚さよりも小さい薄肉部ｒｐを有しているので、第１リード弁体４１の弁体部４１ａの開弁方向および閉弁方向への変位が撓み腕部４１ｂによって容易化され、吸入側の燃料通路１１ａ上に配される吸入弁１２を、吸入抵抗の小さいリード弁とすることができる。なお、第１リード弁体４１は肩持ち梁構造となるから、薄肉部ｒｐによってその板厚を減少させることは、撓み量の増加に３乗で効くことになる。したがって、撓み腕部４１ｂを長くしたりその幅を狭くする場合よりも有効である。もっとも、これらを組み合わせて、より吸入抵抗の小さいリード弁とすることができるのは勿論である。一方、第１リード弁体４１は弁体部４１ａと撓み腕部４１ｂの他端部（支持端部）とで一方のシート板３２の板厚に相当する十分な厚さを有し、これらと薄肉部ｒｐとの連結部分で薄肉部ｒｐに近付くほど薄くなっているから、最大応力が負荷される第１リード弁体４１の基端側の応力を軽減できるとともに、弁体部４１ａと撓み腕部４１ｂの連結部分における応力集中も回避できるから、吸入弁１２の十分な信頼性が確保できる。

さらに、第１リード弁体４１、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３が、それぞれバルブ板３１を部分的に切り欠いて形成され、吸入側および吐出側の燃料通路１１ａ、１１ｂの一部が、それぞれ一方および他方のシート板３２、３３を部分的に切り欠いて形成されているので、一方および他方のシート板３２、３３側に吸入側および吐出側の燃料通路１１ａ、１１ｂの一部を形成するのと同時に、それらを取り囲む第１弁座部５１、第２弁座部５２および第３弁座部５３を形成することができることになり、複数の弁座部に高精度の加工が必要でなくなる。したがって、薄型のリード弁を有するバルブユニット３０が容易に作製できることになる。

しかも、複数のリード弁体４１〜４３をバルブ板３１に形成するとともに、これに隣接するシート板３２、３３に複数のリード弁体４１〜４３に対応する弁座部５１〜５３と燃料通路の一部となる通路孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃとを形成しているので、吸入弁１２、吐出弁１４およびリリーフ弁１６（３つのリード弁）を有するバルブユニット３０をコンパクトに構成できる。

また、流体燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａ上に配された一部のリード弁４１と流体燃料加圧室１５の吐出側の燃料通路１１ｂ上に配された残りのリード弁４２、４３とを離間させているので、高圧側と低圧側のシール性を確保することができる。

加えて、本実施形態では、第１リード弁体４１と一方のシート板３２との間にいわゆるフレッチング摩耗が生じるのを確実に防止でき、第１リード弁体４１の耐久性を高めることができる。すなわち、例えば図３（ｃ）に示すように第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂを一方のシート板３２に近接させる逆配置の場合、第１リード弁体４１が開弁側に撓んだ状態から閉弁側に復帰するとき、第１リード弁体４１の基端側から撓み腕部４１ｂが徐々に一方のシート板３２に接触し、最終的に弁体部４１ａが接触するが、その間に両者間に微小な滑りが生じ得る。このような場合、第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂと一方のシート部材３２の間の摩耗粉が除かれ難く、潤滑もされないことから、突然に摩耗が急激に進行するフレッチング摩耗が懸念される。

これに対し、本実施形態では、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、一方のシート板３２と第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂとの間に隙間ｇが形成されるよう、第１リード弁体４１に、撓み腕部４１ｂに隣接するとともに一方のシート板３２に向かって開く凹部４１ｃが形成されているので、フレッチング摩耗が生じるのを確実に防止できる。

このように、本実施形態においては、第１リード弁体４１とこれを操作する操作部材２１とを設けることで吐出量や吐出圧の制御を行うことができる小型の燃料ポンプ１とすることができることに加えて、高精度のポペット弁体や弁座穴の加工等を不要にすることができる。その結果、小型で、かつ、吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプ１を提供することができる。

（第２実施形態）
図５に本発明の第２実施形態に係る燃料ポンプの要部断面を示す。

なお、以下に述べる各実施形態は、上述の第１実施形態とほぼ同様な全体構成を有し、バルブユニット３０の一部が相違するものであるので、以下、共通するまたは類似する構成要素については図１〜図４に示した構成要素の符号を用いて、相違点についてのみ詳述する。

図５（ａ）に示すように、本実施形態では、バルブユニット３０のバルブ板３１に形成された第１リード弁体４１が、操作部材２１からの操作力を受ける弁体部４１ａ（被操作部位）に、断面が円弧状に湾曲する凹状面４１ｄが形成されている。また、操作部材２１は、その先端側でポンプハウジング１０の内部に装着されたガイドリング部１０ｇにより軸方向に摺動自在に案内されている。

凹状面４１ｄは、例えば円筒面あるいは球面の一部をなすものであり、それに近い凹状面であってもよい。この凹状面４１ｄが形成された弁体部４１ａは操作部材２１の半球状の先端部２１ｔとの接触点ｐが操作部材２１の軸方向（操作方向）において凹状面４１ｄの最も奥側に位置するように、操作部材２１の先端部２１ｔの曲率半径より大きい一定の曲率半径を有している。

したがって、図５（ｂ）に示すように、第１リード弁体４１が操作部材２１からの操作力を受けて開弁方向に撓み、同図の下方側に示すように第１リード弁体４１の弁体部４１ａが操作部材２１に対して傾斜したとしても、弁体部４１ａは、操作部材２１の半球状の先端部２１ｔとの接触点ｐが操作部材２１の軸方向において凹状面４１ｄの最も奥側に位置する接触点ｐ´で操作部材２１からの操作力を受けることになる。

本実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、吸入弁１２および吐出弁１４に加えてリリーフ弁１６をポンプハウジング１０内に内蔵する機能集約型で、電磁操作ユニット２５の操作部材２１による第１リード弁体４１の閉弁操作期間を可変制御することで吐出量や吐出圧の制御が可能な小型・低コストの燃料ポンプ１を提供することができる。

しかも、本実施形態では、操作部材２１からの操作力によって吸入弁１２の第１リード弁体４１に撓みが生じるときに、操作部材２１を操作方向と直交する方向にずらすような横向きの力が発生するのを有効に抑制することができるので、操作部材２１による第１リード弁体４１の操作精度と操作の安定性とが確保でき、燃料ポンプ１の信頼性を高めることができる。

（第３、第４実施形態）
図６（ａ）に本発明の第３実施形態に係る燃料ポンプの要部断面を、図６（ｂ）に本発明の第４実施形態に係る燃料ポンプの要部断面を、それぞれ示している。

図６（ａ）に示すように、第３実施形態では、バルブユニット３０のバルブ板３１に形成された第１リード弁体４１の弁体部４１ａは、その表面部が略円弧状の断面となる凸球面形状に形成されている。

すなわち、ポンプハウジング１０の内部の一方のシート板３２には、吸入側の燃料通路１１ａの一部を取り囲む第１弁座部５１が設けられているが、この第１弁座部５１には円錐状の環状シート面５１ａが形成されている。また、第１リード弁体４１は、上述の第１実施形態と同様に、第１弁座部５１に係合および離脱するよう変位して吸入側の燃料通路１１ａの一部を開閉する弁体部４１ａと、その弁体部４１ａに連結された一端部ｅ１およびポンプハウジング１０に支持される他端部ｅ２を有する撓み腕部４１ｂとを有している。ただし、本実施形態では、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが、第１弁座部５１に向かう閉弁方向に凸状をなすとともに略円錐状に傾斜した環状傾斜面４１ｅを形成しており、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが第１弁座部５１に係合する閉弁時にも、撓み腕部４１ｂに撓みが生じた状態（曲げ応力が生じた状態）で弁体部４１ａが第１弁座部５１に付勢される状態となっており、所要のセット荷重が確保される。

したがって、第３実施形態においては、上述の第１実施形態の効果に加えて、吸入弁１２の閉弁動作が確実になり、安定したバルブ動作が得られるとともに、第１リード弁体４１と第１弁座部５１とが環状の線接触に近い接触状態となり、シール面圧が容易に確保されることで、吸入弁１２の良好なシール性が安定して確保できることになる。

図６（ｂ）に示すように、第４実施形態では、バルブユニット３０のうち上述の実施形態のバルブ板３１に代えて、析出硬化系のばね性に優れたステンレス板からなるバルブ板６１を設け、このバルブ板６１に、上述の実施形態と第１リード弁体４１、第２リード弁体４２および第３リード弁体４３と同様な輪郭形状を持つ第１リード弁体７１のリード部分７１ｒ（舌状の部分；板ばね部材）等を形成している。

また、リード部分７１ｒには、あるいは、リード部分７１ｒと図示しない第２、第３リード弁体のリード部分には、表面部が略円弧状あるいは略錐台状の断面となる凸面形状に形成されたリベット形の固定部材７１ｓが例えばかしめにより固定されている。この固定部材７１ｓは、第１弁座部５１に係合する表面部７１ｅが略円弧状断面の凸球面形状となっている。

さらに、一方のシート板３２と第１リード弁体７１の撓み腕部７１ｂとの間に隙間ｇが形成されるよう、一方のシート板３２に、第１リード弁体７１に向かって開く凹部３２ｅが形成されている。

本実施形態においても、第３実施形態とほぼ同様な効果が得られるとともに、第１リード弁体７１の撓み腕部７１ｂ等に耐久性に優れた板ばね材を採用でき、第１リード弁体７１の弁体部７１ａと撓み腕部７１ｂとを素材の面から明確に機能分けすることで、吸入弁１２の耐久性と閉弁時のシール性を高めることができる。

しかも、一方のシート板３２に第１リード弁体７１に向かって開く凹部３２ｅが形成されているので、第１リード弁体７１側に凹部を設けなくてもフレッチング摩耗を防止できることになり、第１リード弁体７１の加工が容易化されることで、コスト低減を図ることができる。

（第５実施形態）
図７（ａ）および図７（ｂ）に本発明の第５実施形態に係る燃料ポンプの要部断面を示している。

図７（ａ）の上側に示す上述の第１実施形態のバルブユニット３０は、バルブ板３１とその両面側の一および他方のシート板３２、３３との３層で構成されていたが、第５実施形態では、２層で構成される。

すなわち、図７（ａ）及び図７（ｂ）の下側に示す本実施形態のバルブユニット８０では、それぞれ上述のバルブ板３１と同様な素材からなり互いに対面する第１弾性板８１および第２弾性板８２がポンプハウジング１０内に収納されている。

第１実施形態と同様に、吸入弁１２は燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａ上に配された第１リード弁体４１で構成され、吐出弁１４は燃料加圧室１５の吐出側の燃料通路１１ｂ上に配された第２リード弁体４２で構成されている。

ただし、第１リード弁体４１または第２リード弁体４２のうち片方のリード弁体、例えば第１リード弁体４１と、第１リード弁体４１または第２リード弁体４２のうち残りの片方のリード弁体、例えば第２リード弁体４２に対応する吸入側の燃料通路１１ｂの一部である通路孔８１ｂとが、それぞれ第１弾性板８１を部分的に切り欠いて形成され、第１リード弁体４１に対応する吸入側の燃料通路１１ａの一部である通路孔８２ａと、第２リード弁体４２とが、それぞれ第２弾性板８２を部分的に切り欠いて形成されている。

本実施形態においては、第１リード弁体４１および第２リード弁体４２の開弁方向（複数のリード弁の開弁方向）が互いに相違したとしても、２層の弾性板である第１、第２弾性板８１、８２に第１、第２リード弁体４１、４２および第１弁座部５１および第２弁座部５２を容易に形成することでき、薄型のバルブユニット８０を実現できることになる。

（第６実施形態）
図８（ａ）および図８（ｂ）に本発明の第６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示している。

本実施形態は、第１実施形態の燃料ポンプ１において燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａの一部となっていた一方のシート板３２の通路孔３２ａに代えて、図８（ａ）に示すように９０度間隔の４つの拡張部を有する通路孔３２ｆを形成したものであり、通路孔３２ｆの周りの第１弁座部５１が４つの内向きの凸部５１ｄを有している。そして、通路孔３２ｆの４つの拡張部のうちいずれかに操作部材２１の一部が収納されている。

本実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇時に変形するのを第１弁座部５１が４つの内向きの凸部５１ｄによって有効に抑制することができ、第１リード弁体４１の摩耗を抑制することができる。

（第７実施形態）
図９（ａ）および図９（ｂ）に本発明の第７実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示している。

本実施形態は、第１実施形態の燃料ポンプ１において燃料加圧室１５の吸入側の燃料通路１１ａの一部となっていた一方のシート板３２の通路孔３２ａに代えて、図９（ａ）に示すように中心部の円形の第１通路孔３２ｈ１およびその周りの複数の円形の第２通路孔３２ｈ２を形成したものであり、第１弁座部５１が、第１、第２通路孔３２ｈ１、３２ｈ２を個々に取り囲む複数の小弁座部５１ｑに分散された構成となっている。

本実施形態においても、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇時に変形するのを第１弁座部５１の複数の小弁座部５１ｑによって有効に抑制することができ、第１リード弁体４１の摩耗を抑制することができる。

（第８〜１１実施形態）
図１０（ａ）に本発明の第８実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示し、図１０（ｂ）に本発明の第９実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示し、図１０（ｃ）に本発明の第１０実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示し、図１０（ｄ）に本発明の第１１実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部の弁座穴形状を示している。

図１０（ａ）に示す第８実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１において吸入側の燃料通路１１ａの一部となっていた一方のシート板３２の通路孔３２ａに代えて、同図に示すように略十字形状の通路孔３２ｉを形成したものであり、第１弁座部５１が、通路孔３２ｉの周りの４つの内向きの凸部５１ｄを有する構成となっている。

本実施形態においても、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇により変形するのを、第１弁座部５１の複数の凸部５１ｄによって有効に抑制することができ、第１リード弁体４１の摩耗を抑制することができる。

図１０（ｂ）に示す第９実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１において吸入側の燃料通路１１ａの一部となっていた一方のシート板３２の通路孔３２ａに代えて、同図に示すように中心部の円形の通路孔３２ｊ１とその周りの４つの円弧状の通路孔３２ｊ２を形成したものであり、第１弁座部５１が、これら通路孔３２ｊ１,３２ｊ２を取り囲む複数の小弁座部５１ｑに分散された構成となっている。

本実施形態においても、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇により変形するのを、第１弁座部５１の複数の小弁座部５１ｑによって有効に抑制できる。

図１０（ｃ）に示す第１０実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１において吸入側の燃料通路１１ａの一部となっていた一方のシート板３２の通路孔３２ａに代えて、同図に示すように４つの扇形の通路孔３２ｋを形成したものであり、第１弁座部５１が、これら通路孔３２ｋを取り囲む複数の小弁座部５１ｑに分散された構成となっている。

また、第１リード弁体４１は弁体部４１ａより先端側に延長された操作端部４１ｐを有しており、この操作端部４１ｐに操作部材２１からの操作荷重が負荷されるようになっている。

本実施形態においても、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇により変形するのを、第１弁座部５１の複数の小弁座部５１ｑによって有効に抑制できる。しかも、第１リード弁体４１は弁体部４１ａより先端側に延長された操作端部４１ｐを有しているので、操作部材２１の操作力を軽減させることができる。

図１０（ｄ）に示す第１１実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１において吸入側の燃料通路１１ａの一部となっていた一方のシート板３２の通路孔３２ａに代えて、同図に示すように４つの扇形の通路孔３２ｋを形成したものであり、第１弁座部５１が、これら通路孔３２ｋを取り囲む複数の小弁座部５１ｑに分散された構成となっている。

また、第１リード弁体４１は弁体部４１ａより先端側に延長された操作端部４１ｐを有しており、この操作端部４１ｐに操作部材２１からの操作荷重が負荷されるようになっている。

本実施形態においても、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇時に変形するのを、第１弁座部５１の複数の小弁座部５１ｑによって有効に抑制できる。しかも、第１リード弁体４１は弁体部４１ａより先端側に延長された操作端部４１ｐを有しているので、操作部材２１の操作力を軽減させることができる。

（第１２〜１５実施形態）
図１１（ａ）に本発明の第１２実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体の断面を示し、図１１（ｂ）に本発明の第１３実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体の断面を示し、図１１（ｃ）に本発明の第１４実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体の断面を示し、図１１（ｄ）に本発明の第１５実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁部のリード弁体の断面を示している。

図１１（ａ）に示す第１２実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１における吸入弁１２の第１リード弁体４１（吐出弁１４の第２リード弁体４２、あるいはリリーフ弁１６の第３リード弁体４３であってもよい）に代えて、補強構造を持つリード弁体７４を設けたものである。

このリード弁体７４の弁体部７４ａは、一方のシート板３２に形成された第１弁座部５１に対応する環状の補強リブ７４ｂを有しており、補強リブ７４ｂは第１弁座部５１の内周縁部の内外両側に広がる矩形断面となっている。また、図示しないが、一方のシート板３２に、リード弁体７４に向かって開く凹部３２ｅが形成されている。

本実施形態においては、第１実施形態の効果に加えて、リード弁体７４の弁体部７４ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇により変形するのを、リード弁体７４の補強リブ７４ｂによって有効に抑制することができ、第１弁座部５１の内周縁部との線接触によりリード弁体７４が摩耗するのを抑制することができる。

図１１（ｂ）に示す第１３実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１における吸入弁１２の第１リード弁体４１に代え、補強構造を持つリード弁体７５を設けたものである。

このリード弁体７５の弁体部７５ａは、一方のシート板３２に形成された第１弁座部５１に対応する環状の補強リブ７５ｂを有しており、補強リブ７５ｂは第１弁座部５１の内周縁部の内外両側に広がる三角形の断面となっている。また、図示しないが、一方のシート板３２に、リード弁体７５に向かって開く凹部３２ｅが形成されている。

本実施形態においては、第１２実施形態とほぼ同様な効果が期待できる。

図１１（ｃ）に示す第１４実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１における吸入弁１２の第１リード弁体４１に代えて、通路孔３２ａに向かって開く凹状の逃げ部７６ｃを持つリード弁体７６を設けたものである。

このリード弁体７６は、弁体部７６ａの片面側の逃げ部７６ｃにより一方のシート板３２に形成された第１弁座部５１の内周縁部に接触することなく、その周囲の第１弁座部５１の平坦面部に接触するようになっている。また、図示しないが、一方のシート板３２に、リード弁体７６に向かって開く凹部３２ｅが形成されている。

本実施形態においては、第１実施形態の効果に加えて、リード弁体７６の弁体部７６ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇により変形するとき、第１弁座部５１の内周縁部との線接触によりリード弁体７６の弁体部７６ａが摩耗するのを防止することができる。

図１１（ｄ）に示す第１５実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１における一方のシート板３２に代えて、吸入側の燃料通路１１ａの一部となる通路孔９２ａを有する一方のシート板９２を設けたものである。

この一方のシート板９２は、通路孔９２ａの燃料加圧室１５側の端部を拡径させ、第１弁座部５１の内周部をエッジのない緩やかに湾曲した環状壁面９２ｑにしたものである。

本実施形態においては、第１実施形態の効果に加えて、第１リード弁体４１の弁体部４１ａが燃料加圧室１５内の圧力上昇により変形しても、第１弁座部５１の内周縁部とエッジ接触することがなく、緩やかに湾曲した環状壁面９２ｑによって第１リード弁体４１の弁体部４１ａが摩耗するのを防止することができる。

（第１６実施形態）
図１２（ａ）に本発明の第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁の閉弁時の要部断面を示し、図１２（ｂ）に第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁の開弁時の要部断面を示す。また、図１３（ａ）に第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおけるバルブ板の平面図を、図１３（ｂ）に第１６実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおけるシート板の平面図を示す。

本実施形態では、第１実施形態の燃料ポンプ１のバルブユニット３０に対して、電磁操作ユニット２５の操作部材２１を吸入側の燃料通路１１ａの一部となる通路孔３２ａに対して偏倚させ、一方のシート板３２の通路孔３２ａの内壁部分３２ｇで操作部材２１の下端部をその側部から操作方向にガイドするようになっている。

すなわち、第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂの他端部ｅ２から離隔する操作部材２１の一側面部２１ｓが、第１弁座部５１またはその第１弁座部５１の近傍のポンプハウジング１０側のガイド部材として機能する一方のシート板３２の通路孔３２ａの内壁部分３２ｇによって操作方向に案内されている。

したがって、本実施形態では、操作部材２１からの操作力を受けた第１リード弁体４１が開弁方向に撓んだとき、その操作部材２１がその操作方向と直交する方向の力を受けても、操作部材２１の一側面部２１ｓをガイドするガイド部材としての一方のシート板３２によってその横向きの力が担持されることになり、操作部材２１は安定した操作姿勢で第１リード弁体４１を操作できることになる。

なお、図１３（ｂ）に示すように、一方のシート板３２の通路孔３２ａの内壁部分３２ｇを同図中に仮想線で示すように部分的に突出させ、操作部材２１を取り囲むとともに操作方向に案内する筒状ガイド部とすることもできる。すなわち、一方のシート板３２をそのように変更してもよい。

（第１７実施形態）
図１４（ａ）に本発明の第１７実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおける吸入弁付近の要部断面を示し、図１４（ｂ）に第１７実施形態に係る燃料ポンプのバルブユニットにおけるシート板の平面図を示す。

本実施形態は、第１６実施形態とほぼ同様に、バルブユニット３０に対して操作部材２１を吸入側の燃料通路１１ａの一部となる通路孔３２ａに対して偏倚させ、一方のシート板３２の通路孔３２ａの内壁部分３２ｇで操作部材２１の下端部をその側部から操作方向にガイドするようになっている。

ただし、本実施形態における一方のシート板３２の通路孔３２ａは、第１実施形態のような円形ではなく、操作部材２１を内壁部分３２ｇにより三方からガイドするようにした非円形孔である。

本実施形態においても、第１リード弁体４１の撓み腕部４１ｂの他端部ｅ２から離隔する操作部材２１の一側面部２１ｓが、一方のシート板３２の通路孔３２ａの内壁部分３２ｇ（第１弁座部５１の近傍のポンプハウジング１０側のガイド部材）によって操作方向に案内されている。

したがって、本実施形態においても、操作部材２１からの操作力を受けた第１リード弁体４１が開弁方向に撓んだとき、その操作部材２１がその操作方向と直交する方向の力を受けても、操作部材２１の一側面部２１ｓをガイドするガイド部材としての一方のシート板３２によってその横向きの力が担持されることになり、操作部材２１は安定した操作姿勢で第１リード弁体４１を操作できることになる。

なお、上述の各実施形態においては、吸入弁１２を構成する第１リード弁体４１を直動型の操作部材２１によって操作するものとしたが、回動するカムやレバー状の操作部材によってリード弁体を操作するようにすることもできる。また、リード弁体を操作部材によって操作するバルブ構造は吸入弁以外で、燃料加圧室１５の近傍に配される他の制御弁がある場合には、その制御弁にも適用することができる。

また、上述の各実施形態においては、リリーフ弁１６は、第３リード弁体４３の撓み腕部が薄肉部を持たず、その曲げ剛性の比較的大きいものとしたが、さらに、他方のシート板３３の通路孔３３ｃの近傍にリリーフ弁１６の高設定圧を容易に達成しつつ第３リード弁体４３の撓み腕部の曲げ剛性をさほど大きくしないで済むように、閉弁方向の補助付勢手段となるばね要素を設けてもよい。
さらに、上述の実施形態においては、エンジンをガソリンエンジンとしたが、他の燃料を用いるもの、例えばディーゼルエンジンの燃料ポンプにも適用できるものである。

以上説明したように、本発明に係る燃料ポンプは、リード弁体とこれを操作する操作部材とを設けることで吐出量や吐出圧の制御を行うことができる小型の燃料ポンプとすることができ、しかも、高精度のポペット弁体や弁座穴の加工等を不要にすることができ、その結果、小型で、かつ、吐出量や吐出圧の制御が可能な低コストの燃料ポンプを提供することができるという効果を奏するものであり、内燃機関の燃料を高圧に加圧して吐出する燃料ポンプ、特にプランジャポンプの加圧室の近傍に燃料の流れや圧力を制御するバルブを設けた燃料ポンプ全般に有用である。

１ 燃料ポンプ
１０ ポンプハウジング
１１ａ 吸入側の燃料通路（吸入通路）
１１ｂ 吐出側の燃料通路（吐出通路）
１１ｂｒ リターン通路部分
１２ 吸入弁
１３ 内部空間
１４ 吐出弁
１５ 燃料加圧室
１６ リリーフ弁
１７ プランジャ
１８ 駆動カム
２０ 電磁スピル弁
２１ 操作部材
２１ｓ 一側面部
２１ｔ 先端部
２５ 電磁操作ユニット
３０、８０ バルブユニット
３１、６１ バルブ板
３２ 一方のシート板
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 通路孔
３２ｅ 凹部
３２ｆ、３２ｈ１、３２ｈ２、３２ｉ、３２ｊ１、３２ｊ２、３２ｋ 通路孔
３２ｇ 内壁部分
３３ 他方のシート板
４１、７１ 第１リード弁体（バルブ要素）
４１ａ、７１ａ 弁体部（被操作部位）
４１ｂ、７１ｂ 撓み腕部
４１ｃ 凹部
４１ｄ 凹状面
４１ｅ 環状傾斜面
４１ｐ 操作端部
４２ 第２リード弁体（バルブ要素）
４３ 第３リード弁体（バルブ要素）
５１ 第１弁座部
５１ａ 環状シート面
５１ｄ 凸部
５１ｑ 小弁座部
５２ 第２弁座部
５３ 第３弁座部
７１ｅ 表面部
７１ｒ リード部分（板ばね部材）
７１ｓ 固定部材
７４、７５、７６ リード弁体（バルブ要素）
７４ａ、７５ａ、７６ａ 弁体部
７４ｂ、７５ｂ 補強リブ
７６ｃ 逃げ部
８１ 第１弾性板
８１ｂ、８２ａ、９２ａ 通路孔
８２ 第２弾性板
９２ シート板
９２ｑ 環状壁面
ｅ１ 一端部
ｅ２ 他端部
ｒｐ 薄肉部

Claims (13)

1. 燃料通路を有するポンプハウジングと、該ポンプハウジング内に移動可能に収納されたプランジャとの間に、前記プランジャの移動に応じて燃料を吸入し、加圧および吐出する燃料加圧室が画成されるとともに、前記燃料加圧室の近傍の燃料通路上にバルブ要素が配された燃料ポンプにおいて、
   前記バルブ要素が、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側の燃料通路上に配されたリード弁体を有しており、
   前記ポンプハウジング内に、前記リード弁体に対し開弁方向および閉弁方向のうち少なくとも一方向に操作力を加える操作部材が設けられていることを特徴とする燃料ポンプ。
2. 前記リード弁体が、前記開弁方向および前記閉弁方向に変位して前記燃料通路の一部を開閉する弁体部と、該弁体部に連結された一端部および前記ポンプハウジングに支持される他端部を有する撓み腕部と、を有し、
   前記撓み腕部が、前記弁体部の変位方向における厚さが前記弁体部よりも小さい薄肉部を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
3. 前記ポンプハウジング内に、弾性板からなるバルブ板と、該バルブ板の片面側に隣接するシート板とが収納され、
   前記リード弁体が、前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成されるとともに、
   前記燃料通路の一部が、前記シート板を部分的に切り欠いて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料ポンプ。
4. 前記リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路上に配された第１リード弁体または前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路上に配された第２リード弁体で構成され、
   前記第１リード弁体と前記第２リード弁体とがそれぞれ前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成され、
   前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路の一部と前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路の一部とが、それぞれ前記シート板を部分的に切り欠いて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプ。
5. 前記第１リード弁体および前記第２リード弁体とは別に、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側のうち一方の燃料通路を開閉する第３リード弁体が、前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成され、
   前記第３リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側のうち他方の燃料通路上に配された前記第１リード弁体または前記第２リード弁体よりも、前記一方の燃料通路上に配された前記第２リード弁体または前記第１リード弁体に近接していることを特徴とする請求項４に記載の燃料ポンプ。
6. 前記第１リード弁体および前記第２リード弁体とは別に、前記燃料加圧室の吸入側または吐出側のうち一方の燃料通路を開閉する第３リード弁体が、前記バルブ板を部分的に切り欠いて形成され、
   前記第１リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路に配された逆止弁機能を有する吸入弁を構成し、
   前記第２リード弁体が、前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路に配された逆止弁機能を有する吐出弁を構成し、
   前記第３リード弁体が、前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路に接続されたリリーフ弁を構成していることを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプ。
7. 前記シート板と前記リード弁体の撓み腕部との間に隙間が形成されるよう、前記リード弁体に、前記撓み腕部に隣接するとともに前記シート板に向かって開く凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプ。
8. 前記リード弁体と前記撓み腕部との間に隙間が形成されるよう、前記シート板に、前記リード弁体に向かって開く凹部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプ。
9. 前記リード弁体のうち前記操作部材からの操作力を受ける被操作部位に、断面が円弧状に湾曲する凹状面が形成され、前記リード弁体が前記操作部材からの操作力を受けて撓むときに、前記操作部材からの操作力を該操作力の方向で前記凹状面の最奥側に位置する接触点で受けるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の燃料ポンプ。
10. 前記ポンプハウジング内に前記燃料通路の一部を取り囲む弁座部が設けられ、
    前記リード弁体が、前記弁座部に係合および離脱するよう変位して前記燃料通路の一部を開閉する弁体部と、該弁体部に連結された一端部および前記ポンプハウジングに支持される他端部を有する撓み腕部と、を有し、
    前記弁体部が、前記弁座部に向かう閉弁方向に凸状をなすとともに略円錐状に傾斜した環状傾斜面を形成し、
    前記弁体部が前記弁体部に係合するとき、前記撓み腕部に撓みが生じた状態で前記弁体部が前記弁座部に付勢されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
11. 前記弁座部が前記弁体部の前記環状傾斜面に対応する環状シート面を有し、
    前記リード弁体が、前記撓み腕部に一体に形成された前記弁体部の一部および前記撓み腕部を構成する板ばね部材と、該板ばね部材に固定されて前記弁体部の残部を構成する固定部材とからなることを特徴とする請求項１０に記載の燃料ポンプ。
12. 前記ポンプハウジング内に、対面する第１弾性板および第２弾性板が収納され、
    前記リード弁体が、前記燃料加圧室の吸入側の燃料通路上に配された第１リード弁体または前記燃料加圧室の吐出側の燃料通路上に配された第２リード弁体で構成され、
    前記第１リード弁体または前記第２リード弁体のうち片方のリード弁体と、前記第１リード弁体または前記第２リード弁体のうち残りの片方のリード弁体に対応する前記燃料加圧室の吐出側または吸入側の燃料通路の一部とが、それぞれ前記第１弾性板を部分的に切り欠いて形成され、
    前記第１リード弁体または前記第２リード弁体のうち片方のリード弁体に対応する前記燃料加圧室の吸入側または吐出側の燃料通路の一部と、前記残りの片方のリード弁体とが、それぞれ前記第２弾性板を部分的に切り欠いて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料ポンプ。
13. 前記ポンプハウジング内に前記燃料通路の一部を取り囲む弁座部が設けられ、
    前記撓み腕部の他端部から離隔する前記操作部材の一側面部が、前記弁座部または該弁座部の近傍の前記ポンプハウジング側のガイド部材によって操作方向に案内されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料ポンプ。

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