JP2011106470A - 高圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャによる燃料の吸入にあたり、燃料を効率的に吸入可能な高圧ポンプを提供する。
【解決手段】燃料ギャラリ１３は側壁２０間の距離が相対的に大きく形成され、横方向に燃料が流動しやすい。この燃料が流動しやすい方向に合わせ、吸入開口部は側壁２０に設けられている。これによると、燃料ギャラリ１３内で容積室開口部から供給される燃料によって作り出される相対的に大きな燃料の流れは、パルセーションダンパ１３１に衝突して燃料ギャラリ１３内で横方向となりやすく、その結果、燃料を吸入開口部からプランジャによって効率よく吸入することが可能となる。
【選択図】 図２

Description

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

従来、エンジンへ燃料を供給する燃料供給装置は、高圧燃料を圧送する高圧ポンプを備える。高圧ポンプはカムシャフトの回転によって往復移動するプランジャを備えるのが一般的である。燃料を加圧する行程は、具体的に、プランジャが上死点から下死点へ移動するときにポンプ内の燃料ギャラリから加圧室へ燃料を吸入する吸入行程、プランジャが下死点から上死点へ向かうときに一部の低圧の燃料を燃料ギャラリへ戻す調量行程、及び、吸入弁を閉じてからさらに上死点へ向かうプランジャによって燃料が加圧される加圧行程に分けられる。

ところで、燃料ギャラリへは、通常、インレットから燃料が供給されるが、この供給量は、高圧ポンプの上流側に配置される低圧ポンプのポンプ性能によって決まってくる。このとき、エンジン回転数が大きくなり、カムシャフトの回転数が大きくなると、プランジャが高速で往復移動することになるため、インレットから供給される燃料だけでは、吸入行程において加圧室を満たすだけの燃料が吸入できなくなる虞がある。
このような問題を解決するための技術として、プランジャが上死点から下死点へ移動する際にもポンプ機能を果たし、燃料ギャラリへ燃料を送り出す高圧ポンプが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、調量行程において、加圧室から燃料ギャラリに排出された低圧燃料により圧力脈動が生じるので、燃料ギャラリ内にはパルセーションダンパが設けられ、燃料の圧力脈動を低減している（特許文献３、４参照）。特許文献３では、パルセーションダンパの一方の面と、ハウジングの底壁とに囲まれた燃料ギャラリ内の空間にインレット及び加圧室の両方が連通する構成としている。特許文献４では、パルセーションダンパを支持する皿状の支持部材のパルセーションダンパとは反対側の面と、ハウジングの底壁とに囲まれた空間にインレット及び加圧室の両方が連通する構成としている。

特開２００６−２００４０７号公報 特表２００８−５２５７１３号公報 特許第４０３６１５３号公報 特開２００８−２８６１４４号公報

しかしながら、上記特許文献１、２では、燃料ギャラリにおける燃料の流れまでは考慮されていないため、上述したプランジャによるポンプ機能が効果的に発揮されず、加圧室への燃料の吸入が不十分になってしまうことが懸念される。
また、調量行程において、加圧室から燃料ギャラリへ排出される低圧燃料の流速は非常に速いので、特許文献３の構成では、パルセーションダンパによって圧力脈動が十分に減衰されることなく、インレットから外部の低圧燃料配管へ燃料が漏出することが考えられる。特許文献４の構成では、加圧室から燃料ギャラリへ排出される低圧燃料は、パルセーションダンパの支持部材に衝突して横流れに変化し、パルセーションダンパによって圧力脈動が十分に減衰されることなく、インレットから外部の低圧燃料配管へ漏出することが考えられる。低圧燃料配管へ圧力脈動が伝達されると、低圧燃料配管が振動することで低圧燃料配管を固定する固定部材から異音が発生したり、固定部材が異常振動を発生し車体に伝わる事によって感性品質を低下させるおそれがある。またさらに固定部材自体が破損するおそれがある。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、加圧室から排出される燃料による圧力脈動を抑制可能な高圧ポンプを提供することにある。また、本発明の他の目的は、プランジャによる燃料の吸入にあたり、燃料を効率よく吸入することが可能な高圧ポンプを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の高圧ポンプでは、ハウジングは、インレット、燃料ギャラリ、加圧室、およびアウトレットを有する。燃料ギャラリには、供給開口部、吸入開口部、および補給開口部が設けられている。供給通路は、インレットから燃料ギャラリの供給開口部までを接続する。また、燃料通路は、燃料ギャラリの吸入開口部から加圧室までを接続する。
したがって、インレットに燃料が供給されると、当該燃料は、供給通路および燃料ギャラリを経由し、燃料通路によって加圧室へ送られる。

燃料は加圧室にて加圧されるが、この加圧室の容積変化を作出するのが、プランジャの大径部である。このプランジャは、大径部と、この大径部と一体に加圧室の反対側に形成された小径部とを有している。そして、加圧室にて加圧された燃料は、アウトレットから吐出される。

このような基本構成において、本発明では、プランジャ囲繞部が、ハウジングと共にプランジャの小径部の周囲に可変容積室を形成している。この可変容積室と燃料ギャラリの補給開口部とを接続するのが、補給通路である。これにより、プランジャの移動によって、加圧室の容積が減少すると可変容積室の容積は増加し、燃料ギャラリから可変容積室へ燃料が供給される。一方、プランジャの移動によって、加圧室の容積が増加すると可変容積室の容積は減少し、可変容積室から燃料ギャラリへ燃料が供給される。

すなわち、本発明では、燃料ギャラリへは供給開口部だけでなく補給開口部からも燃料供給がなされる。供給開口部および補給開口部から供給された燃料は、共に吸入開口部から加圧室へ送られることになる。
ここで特に本発明では、燃料ギャラリにおいて燃料が流動しやすい方向にあわせ、吸入開口部を設けた。燃料室において、補給開口部はプランジャの軸に対して吸入開口部の反対側に設けられている。
プランジャが高速で往復移動する状態では、補給開口部から供給される燃料によって、燃料ギャラリ内に相対的に大きな燃料の流れが作り出される。したがって、燃料が流動しやすい方向にあわせて吸入開口部を設ければ、プランジャによる燃料の吸入にあたり、燃料を効率よく吸入することができる。

請求項２に記載の発明によると、燃料室において、補給開口部とプランジャの軸とを結ぶ直線と、吸入開口部とプランジャの軸とを結ぶ直線とのなす角は鈍角である。
請求項３に記載の発明によると、吸入開口部とプランジャの軸とを結ぶ直線に垂直かつプランジャの軸を含む仮想平面を想定したとき、仮想平面の一方の側に吸入開口部が設けられ、仮想平面の他方の側に補給開口部が設けられる。

なお、燃料が流動しやすい方向は、具体的には請求項４に示すように、燃料ギャラリの内部空間で内壁間の距離が相対的に大きい方向とすることが考えられる。例えば、燃料ギャラリにおいて側壁間の距離が相対的に大きく形成されている場合、請求項５に示すように、吸入開口部を側壁に設けるという具合である。このようにすれば、プランジャによる燃料の吸入にあたり、燃料を効率よく吸入することができる。

このように燃料ギャラリの側壁間の距離が相対的に大きくなっている場合、側壁へ向かう燃料の流れが作られやすい。したがって、このような構成を前提とした場合、請求項６に示すように、補給開口部を、燃料ギャラリの底壁に設けるようにしてもよい。また請求項７に示すように、補給開口部と共に又は別に、供給開口部を、燃料ギャラリの底壁に設けるようにしてもよい。

なお、所定方向の流れを作り出すという観点からは、請求項８に示すように、流れ変更部材を有する構成とすることが例示される。この流れ変更部材は、補給開口部から流入する燃料が側壁に向かうように燃料の流れを変更する。これにより、プランジャによる燃料の吸入にあたり、燃料をより効率よく吸入することができる。

具体的に、流れ変更部材は、請求項９に示すように、燃料ギャラリ内の燃料の脈動を抑制するダンパ部材とすることが考えられる。燃料ギャラリ内の脈動を抑制するダンパ部材を燃料流れの変更にも利用することで、コスト面も有利となる。

本発明の高圧ポンプの第１実施形態における基本構成を説明するための断面図である。 インレットからの供給通路及び可変容積室からの戻り通路を示す断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を模式的に示す説明図である。 プランジャが上死点に移動した状態の高圧ポンプを示す断面図である。 プランジャが下死点に移動した状態の高圧ポンプを示す断面図である。 本発明の第２実施形態の高圧ポンプを示す断面図である。 本発明の第２実施形態の高圧ポンプを示す部分断面図である。 本発明の第３実施形態の高圧ポンプの断面図である。 本発明の第３実施形態の高圧ポンプを示す部分断面図である。 本発明の第４実施形態の高圧ポンプを示す断面図である。 本発明の第５実施形態の高圧ポンプを示す断面図である。 本発明の第６実施形態の高圧ポンプを示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは最初に高圧ポンプの基本構成について説明しておく。なお、本実施形態の高圧ポンプは、燃料タンクより低圧燃料ポンプにて汲み上げられた燃料を加圧して、燃料レールへ送り出すためのポンプである。
本構成の高圧ポンプは、図１に示すごとくである。高圧ポンプ１は、図示しないインレットから供給される燃料を加圧し、吐出弁部７０から図示しない燃料レールへ吐出する。なお、インレットの上流側には、低圧燃料ポンプからの配管が接続される。
高圧ポンプ１は、外郭を構成している本体部１０、プランジャ部３０、吸入弁部５０、及び、吐出弁部７０を備えている。

本体部１０は、外郭を構成するハウジング１１を備えている。ハウジング１１の一方向（図１中では上方）にカバー１２が取り付けられており、カバー１２とハウジング１１とで囲まれる空間が燃料ギャラリ１３となっている。燃料ギャラリ１３は、その内部に、パルセーションダンパ１３１を有している。パルセーションダンパ１３１は、その端部を挟持されて配置されている。

また、プランジャ部３０は、カバー１２のちょうど反対側（図１中の下方）に設けられている。そして、プランジャ部３０と燃料ギャラリ１３との中間付近に、燃料を加圧可能な加圧室１４が形成されている。
さらにまた、カバー１２及びプランジャ部３０の配列方向に直交する方向に、吸入弁部５０（図１中の左方）及び吐出弁部７０（図１中の右方）が設けられている。
このような構成により、燃料ギャラリ１３に供給された燃料は、吸入弁部５０を経由し、加圧室１４を経由して、吐出弁部７０から吐出される。

次に、プランジャ部３０、吸入弁部５０、及び、吐出弁部７０の構成について、詳細に説明する。
最初にプランジャ部３０について説明する。
プランジャ部３０は、プランジャ３１、オイルシールホルダ３２、スプリングシート３３、及び、プランジャスプリング３４などを備えている。

プランジャ３１は、ハウジング１１の内部に形成されたシリンダ１５に支持される大径部３１１と、オイルシールホルダ３２に外周を囲まれた大径部３１１よりも径の小さな小径部３１２とを有している。これら大径部３１１及び小径部３１２は、一体となっており、同位相で軸方向に往復移動する。

オイルシールホルダ３２は、シリンダ１５の端部に配置されており、プランジャ３１の小径部外周を囲む基部３２１と、ハウジング１１に圧入される圧入部３２２とを有している。
基部３２１は、略円筒状であり、プランジャ３１の小径部３１２の外周を囲む。基部３２１は、その内部に、リング状のシール３２３を有している。シール３２３は、内周のテフロンリング（「テフロン」は登録商標）と外周のＯリングとからなる。このシール３２３により、プランジャ３１の小径部３１２周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジンへの燃料のリークが抑制される。このシール３２３に隣接して、加圧室１４側に、プランジャストッパ３２４が配設されている。また、基部３２１は、その先端部分に、オイルシール３２５を有している。このオイルシール３２５によって、プランジャ３１の小径部３１２の周囲のオイル油膜の厚さが規制され、オイルのリークが抑制される。

圧入部３２２は、基部３２１の周囲に円筒状に張り出す部分であり、断面コ字状となっている。一方、ハウジング１１には、圧入部３２２に対応する凹部１６が形成されている。これにより、オイルシールホルダ３２は、圧入部３２２が凹部１６の径外方向の内壁に圧接する態様で圧入される。

プランジャ３１の小径部３１２の先端部は、図示しないタペットに当接している。タペットは、図示しないカムシャフトに取り付けられたカムにその外面を当接させ、カムシャフトの回転により、カムプロフィールに応じて軸方向に往復移動する。これにより、プランジャ３１が軸方向に往復移動する。

プランジャスプリング３４は、スプリングシート３３に一端を係止され、他端をオイルシールホルダ３２の圧入部３２２の深部に係止されている。これにより、プランジャスプリング３４は、プランジャ３１の戻しバネとして機能し、プランジャ３１をタペット面に当接させるよう付勢する。

このような構成により、カムシャフトの回転に応じたプランジャ３１の往復移動が実現される。このとき、プランジャ３１の大径部３１１によって、加圧室１４の容積変化が作出される。

また、本構成では特に、プランジャ３１の小径部３１２の周囲に、可変容積室３５が形成されている。ここでは、ハウジング１１のシリンダ１５、プランジャ３１の大径部３１１の基端面（小径部３１２との段差面）、小径部３１２の外周壁、及び、オイルシールホルダ３２のシール３２３に囲まれた領域が、可変容積室３５である。シール３２３が燃料のリークを抑制することは上述したが、シール３２３は、可変容積室３５を液密にシールし、可変容積室３５からエンジンへの燃料のリークを防止する。また、シール３２３は、エンジン内から可変容積室３５へのオイルのリークを防止する。

可変容積室３５は、プランジャストッパ３２４の燃料流路３２６、圧入部３２２の径内方向において凹部１６との間に形成される円筒状の円筒流路３２７、凹部１６の深部に形成される環状の環状流路３２８、及び、ハウジング１１内部に形成された戻し流路１７（図中に破線で示す流路）を経由して、燃料ギャラリ１３に接続する。

次に、吸入弁部５０について説明する。
吸入弁部５０は、図１に示すように、ハウジング１１によって形成される筒部５１、筒部５１の開口を覆う弁部カバー５２、及び、コネクタ５３等を備えている。
筒部５１は、略円筒状に形成され、内部に燃料通路５５を有している。燃料通路５５には、略円筒状のシートボディ５６が配置されている。シートボディ５６の内部には、吸入弁５７が配置されている。この吸入弁５７の内部には、スプリング５８が収容配置されている。

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

このような構成により、コネクタ５３の端子５３２を介して通電が行われると、コイル５３１にて発生する磁束によって固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生する。その結果、可動コア５３４が固定コア５３３側へ移動し、これに伴ってニードル５９が、加圧室１４から離れる方向へ移動する。このときは、吸入弁５７の移動がニードル５９によって規制されない。したがって、吸入弁５７がシートボディ５６に着座可能となり、吸入弁５７の着座により、燃料通路５５と加圧室１４とが遮断される。

一方、コネクタ５３の端子５３２を介した通電が行われないと、磁気吸引力は発生しないため、スプリング５３５によって、可動コア５３４が加圧室１４へ近づく方向へ移動する。これにより、ニードル５９が加圧室１４側へ移動する。その結果、ニードル５９によって吸入弁５７の移動が規制され、吸入弁５７が加圧室１４側に保持される。このときは、吸入弁５７がシートボディ５６から離座することとなり、燃料通路５５と加圧室１４とが連通する。

次に、吐出弁部７０について説明する。
吐出弁部７０は、図１に示すように、ハウジング１１にて形成される円筒状の収容部７１を有している。この収容部７１にて形成される収容室７１１に、吐出弁７２、スプリング７３、及び、係止部７４が収容されている。また、収容室７１１の開口部分が、吐出口７５となっている。吐出口７５とは反対側の収容室７１１の深部には、弁座７１２が形成されている。

吐出弁７２は、スプリング７３の付勢力と図示しない燃料レール側からの圧力とにより、弁座７１２に当接する。これにより、吐出弁７２は、加圧室１４の燃料の圧力が低いうちは、燃料の吐出を停止する。一方、加圧室１４の燃料の圧力が大きくなってスプリング７３の付勢力と燃料レール側からの圧力とに打ち勝つと、吐出弁７２が吐出口７５の方向へ移動する。これにより、収容室７１１へ流入した燃料は、吐出口７５から吐出される。

次に、燃料ギャラリ１３への燃料供給等について説明する。図２は、図１に示した高圧ポンプ１の断面の一部を切り欠き、可変容積室３５からの戻し流路１７及び、インレットからの供給通路１８を示している。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を模式的に示す説明図である。図３では、燃料ギャラリ１３の部分のみを示している。

図３に示すように、ハウジング１１で構成される燃料ギャラリ１３の底面には、容積室開口部１３２及びインレット開口部１３３が形成されている。そして、上述した戻し流路１７（図２参照）が容積室開口部１３２へ接続されている。また、上述した供給通路１８（図２参照）が、インレット開口部１３３に接続されている。供給通路１８には、フィルタ１９が配設されている。これにより、図示しない低圧燃料ポンプを経由してインレットへ供給された燃料が燃料ギャラリ１３へ供給されることになる。また、燃料ギャラリ１３には、吸入開口部１３４が形成されている。この吸入開口部１３４から吸入される燃料が、吸入弁部５０から加圧室１４へ送られる。

次に、高圧ポンプ１の作動について説明する。なお、図４はプランジャ部３０のプランジャ３１が上死点にある状態を示し、図５はプランジャ部３０のプランジャ３１が下死点にあることを示している。

高圧ポンプ１は、吸入行程、調量行程、及び、加圧行程を繰り返すことで動作する。
吸入行程は、燃料ギャラリ１３から加圧室１４へ燃料を吸入する行程である。このとき、プランジャ３１は、上死点（図４参照）から下死点（図５参照）へ向かって移動し、吸入弁５７は開弁状態となっている。

調量行程は、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ燃料を戻す行程である。このとき、プランジャ３１は、下死点（図５参照）から上死点（図４参照）へ向かって移動し、吸入弁５７は開弁状態となっている。
加圧行程は、加圧室１４から吐出弁部７０を経由して燃料を吐出する行程である。このとき、プランジャ３１は、上死点（図４参照）へ向かって移動し、吸入弁５７は閉弁状態となっている。
なお、図４及び図５では、吸入弁５７は、便宜上、すべて開弁状態で示している。

ここで可変容積室３５の機能を説明する。
上記吸入行程では、プランジャ３１の移動により加圧室１４の容積が増加する。一方、可変容積室３５の容積は減少する。したがって、可変容積室３５に蓄えられた燃料が燃料ギャラリ１３へ供給されることになる。
上記調量行程では、プランジャ３１の移動により加圧室１４の容積が減少する。一方、可変容積室３５の容積は増加する。したがって、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ戻される低圧の燃料の一部は、可変容積室３５へ送られる。

ここで、可変容積室３５の容積変化は、加圧室１４と同様に、プランジャ３１の大径部３１１によって生じる。つまり、加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化とは、いわば同位相で生じる。
なお、加圧行程においては、吸入弁５７が閉弁状態となることで、加圧室１４から燃料ギャラリ１３への燃料の戻りは問題にならない。

このような可変容積室３５の機能により、以下のような効果が得られる。
吸入行程において、可変容積室３５の容積の減少が「６０」であるとすると、可変容積室３５から燃料ギャラリ１３へ「６０」の燃料が供給される。ここで加圧室１４の容積の増加が「１００」であるとすると、インレット開口部１３３からの燃料の供給量は、「４０」で賄えることになる。

一方、調量行程において問題となるのは、燃料の脈動である。加圧室１４の容積の減少が「１００」であるとすると、１００に相応する脈動が燃料ギャラリ１３に発生する。この脈動がインレット開口部１３３から供給通路１８へ伝播すると、図示しない燃料配管の振動などが生じ騒音や異音を発生させる要因となる。ところが、可変容積室３５の容積の増加が「６０」である場合、燃料ギャラリ１３に発生する脈動は、「４０」に相応するものに抑えられる。

しかも、上述したように加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化とは同位相で生じるため、エンジンの回転数によらず、常に効果が得られる。

また、可変容積室３５を形成すべくプランジャ３１に小径部３１２を設けているが、小径部３１２をシール３２３及びオイルシール３２５でシールする場合、大径の部分でシールする場合と比べ、円周が小さくなるため、効果的なシールが実現される。

さらにまた、小径部３１２の径はそのままとし、大径部３１１の径を大きくすれば、吐出量を増加させることができる。この場合、基本的に大径部３１１及び、大径部３１１が摺動するシリンダ１５を設計するだけでよく、簡単な設計変更で吐出量をアップさせることができる。

なお、本構成における供給通路１８が「供給通路」を構成し、吸入弁５７が「吸入弁」を構成し、プランジャ３１が「プランジャ」を構成し、吐出口７５が「アウトレット」を構成し、オイルシールホルダ３２が「プランジャ囲繞部」を構成し、容積室開口部１３２が「補給開口部」を構成し、吸入開口部１３４が「吸入開口部」を構成し、インレット開口部１３３が「供給開口部」を構成し、燃料流路３２６、円筒流路３２７、環状流路３２８及び戻し流路１７が「容積室通路」を構成し、パルセーションダンパ１３１が「ダンパ部材」及び「流れ変更部材」を構成する。

次に、本形態の高圧ポンプ１の特徴的な構成を説明し、高圧ポンプ１が発揮する効果を説明する。
以上説明した高圧ポンプ１においては、プランジャ３１が高速で往復移動する状態では、燃料ギャラリ１３内へ、インレット開口部１３３から供給される燃料に比べ相当大きな勢いで、容積室開口部１３２から燃料が供給される。この容積室開口部１３２から供給される燃料によって、燃料ギャラリ１３内には燃料の大きな流動が生じる。

燃料ギャラリ１３は側壁２０間の距離が相対的に大きく形成されているため（図２参照）、燃料ギャラリ１３内で流動する燃料は横方向（図２の左右方向）の流れを作りやすい。また、本形態では、容積室開口部１３２が燃料ギャラリ１３の底壁２１に設けられており、容積室開口部１３２の延長線上には、パルセーションダンパ１３１が設けられている。したがって、容積室開口部１３２から供給される燃料は、パルセーションダンパ１３１によって流動方向を変え、燃料ギャラリ１３内で横方向に移動することになる。そこで本形態では、図３に示すように、特に前述の吸入開口部１３４を、燃料の流動しやすい方向に合わせ、燃料ギャラリ１３の側壁２０に設けた。
これにより、プランジャ３１による燃料の吸入行程において、燃料を効率的に吸入することができる。
また、パルセーションダンパ１３１を用いて燃料の流動方向を変更しているため、別の部材によって燃料の流動方向を変更する構成と比べ、コスト面で有利となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
第２実施形態の高圧ポンプ２と第１実施形態の高圧ポンプ１とは同一の構成である。図６は図２と同一の図であり、図７は図６の拡大図である。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、燃料ギャラリ１３の構成、並びにこの燃料ギャラリ１３に接続する燃料通路５５、供給通路１８及び補給通路１７等について説明する。

ハウジング１１のシリンダ１５の軸方向の一方に有底筒状の筒部１１１が設けられ、この筒部１１１の径方向内側に燃料ギャラリ１３が形成される。筒部１１１の径外方向の外壁に蓋部材としてのカバー１２が溶接等によって接合され、筒部１１１の開口１１２を塞いでいる。筒部１１１の側壁２０に吸入開口部１３４が開口し、筒部１１１の底壁２１に供給開口部１３３及び補給開口部１３２が開口している。吸入開口部１３４、供給開口部１３３及び補給開口部１３２については後述する。

燃料ギャラリ１３内には、ダンパ部材としてのパルセーションダンパ１３１、第１支持部材４１、第２支持部材４２、及び弾性部材としての波形ばね９０等が設けられている。
パルセーションダンパ１３１は、第１ダイアフラム６１及び第２ダイアフラム６２から構成されている。第１ダイアフラム６１及び第２ダイアフラム６２は、耐力及び疲労強度の強い金属板をプレス加工することで例えば皿状に形成されている。
なお、ダイアフラムは、皿状のみならず、波状又は球状であってもよい。
第１ダイアフラム６１の第１周縁部６１１の径方向外側の端部と、第２ダイアフラム６２の第２周縁部６２１の径方向外側の端部とは全周が溶接され、溶接部６４を形成している。これにより、第１ダイアフラム６１と第２ダイアフラム６２とが気密及び液密にシールされ、第１ダイアフラム６１の凹面と第２ダイアフラム６２の凹面との間にダンパ室６３が形成される。

ダンパ室６３には、例えばヘリウム（Ｈｅ）、又はアルゴン（Ａｒ）、あるいはこれらの混合気体が例えば低圧側の燃料ポンプやエンジンシステムの要求値、ダイアフラムの材料、脈動の大きさなど様々な要素から決定される所定圧で封入されている。第１ダイアフラム６１及び第２ダイアフラム６２は、燃料ギャラリ１３の圧力変化に応じて弾性変形する。これにより、ダンパ室６３の容積が変化し、燃料ギャラリ１３内の燃料の圧力脈動を低減する。
第１ダイアフラム６１、及び第２ダイアフラム６２の板厚、材質、及びダンパ室６３に封入される流体の圧力等により、要求される耐久性、或いはその他の要求性能に応じてパルセーションダンパ１３１のばね常数が設定される。そして、このばね常数により、パルセーションダンパ１３１が低減する脈動周波数が決定される。また、ダンパ室６３の容積により、同一の容積をダンパ室に流入させた場合の圧力変化、いわゆる脈動を抑制することができるため、パルセーションダンパ１３１の脈動低減効果と相まってより脈動を低減させることが可能である。

パルセーションダンパ１３１は、環状に形成された第１支持部材４１と第２支持部材４２によって燃料ギャラリ１３に支持されている。なお、本明細書において、環状又は筒状とは、例えば部材加工等により、周方向の一部が僅かに離れているものも含むものとする。
第１支持部材４１は、パルセーションダンパ１３１と蓋部材１２との間に設けられている。第１支持部材４１の底壁２１側の端部には、カバー１２側に凹む溝が設けられ、この溝にパルセーションダンパ１３１の径方向外側の溶接部６４が嵌合している。第１支持部材４１とカバー１２との間に波形ばね９０が設けられ、第１支持部材４１をパルセーションダンパ１３１の第１周縁部６１１に押圧している。このようにして、第１支持部材４１は、パルセーションダンパ１３１の第１周縁部６１１を支持する。

第２支持部材４２は、パルセーションダンパ１３１とハウジング１１の底壁２１との間に設けられている。第２支持部材４２のカバー１２側の端部は、パルセーションダンパ１３１の溶接部６４の径方向内側に嵌込している。一方、第２支持部材４２の底壁２１側の端部は、底壁２１に設けられた穴２１１に嵌入している。このようにして、第２支持部材４２は、パルセーションダンパ１３１の第２周縁部６２１を支持する。
第１支持部材４１と第２支持部材４２がパルセーションダンパ１３１を挟持することで、パルセーションダンパ１３１、第１支持部材４１、及び第２支持部材４２の径方向の相対移動が規制され、第１支持部材４１及び第２支持部材４２の径方向外側に外側燃料空間１００が形成される。

外側燃料空間１００と、第１支持部材４１の径方向内側に形成された第１内側燃料空間１０１とは、波形ばね９０の径方向に形成される隙間を通じて連通している。一方、外側燃料空間１００と、第２支持部材４２の径方向内側に形成された第２内側燃料空間１０２とは、第２支持部材４２の径方向の外壁と内壁とを通じる複数の絞り孔４２１によって連通している。絞り孔４２１の位置、個数及び開口面積が設定されることで、この絞り孔４２１を有する第２支持部材４２は、外側燃料空間１００と第２内側燃料空間１０２とを流通する燃料の流れを制限する。

第２支持部材４２の径方向内側の底壁２１には、インレットに連通する供給開口部１３３、及び可変容積室３５に連通する補給開口部１３２が開口している。補給開口部１３２と可変容積室３５とを接続する流路１７は、燃料ギャラリ１３の軸方向に平行に形成されている。
第２支持部材４２の径方向外側のハウジング１１の側壁２０には、加圧室１２１に連通する吸入開口部１３４が開口している。加圧室１２１と吸入開口部１３４とを接続する燃料通路５５は、吸入開口部１３４から外側燃料空間１００へ排出される燃料が第１支持部材４１又は波形ばね９０側へ流れる方向に設けられている。

この構成により、高圧ポンプ２の調量行程において、吸入開口部１３４から外側燃料空間１００へ排出される低圧燃料は、外側燃料空間１００を周回すると共に、波形ばね９０の径方向に形成される隙間を通り、第１内側燃料空間１０１へ流入する。第１内側燃料空間１０１に流入した燃料は、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側で圧力脈動が低減される。

外側燃料空間１００を周回する燃料は、外側燃料空間１００から第２内側燃料空間１０２に流入するとき、第２支持部材４２の絞り孔４２１を通ることで流速が遅くなる。第２内側燃料空間１０２に流入した燃料は、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム６２側で圧力脈動が低減される。パルセーションダンパ１３１は、流速の遅い第２内側燃料空間１０２の燃料に脈動減衰効果を確実に作用させることが可能となる。
なお本明細書において供給開口部１３３は、その一部が第２支持部材４２の径方向内側に開口しているだけでも十分な効果を得ることができる。

加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化は、プランジャ３１の往復運動によって作り出されるので、加圧室１４の容積変化と可変容積室３５の容積変化とは同位相で生じる。これにより、吸入開口部１３４から外側燃料空間１００に燃料が排出されるとき、第２内側燃料空間１０２から可変容積室３５へ燃料が吸入される。一方、外側燃料空間１００から加圧室１４に燃料が吸入されるとき、可変容積室３５から第２内側燃料空間１０２へ燃料が排出される。可変容積室３５は、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ排出される低圧燃料の６割程度を吸入するので、供給開口部１３３と連通するインレットから外部の低圧燃料配管等に伝達する圧力脈動を抑制することができる。
また、補給開口部１３２から第２内側燃料空間１０２へ排出される燃料は、パルセーションダンパの第２ダイアフラム６２側で圧力脈動が低減される。

本実施形態では、加圧室１４と連通する吸入開口部１３４が第２支持部材８２の径方向外側の側壁２０に開口し、インレットと連通する供給開口部１３３、及び可変容積室３５と連通する補給開口部１３２が第２支持部材８２の径方向内側の底壁２１に開口している。第２支持部材４２には、外側燃料空間１００と第２内側燃料空間１０２を流通する燃料の流速を遅くする絞り孔４２１が設けられている。このため、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ排出された低圧燃料は、外側燃料空間１００で流速を遅くすると共に、第１内側燃料空間１０１に流入しパルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側で圧力脈動が低減される。また、外側燃料空間１００から第２支持部材４２の絞り孔４２１を通り第２内側燃料室１０２に流入した燃料は、流速が遅くなるため、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム６２側で圧力脈動を抑制可能な時間が増加するために圧力脈動が確実に低減される。また、第２内側燃料空間１０２では、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ排出される低圧燃料の約６割が可変容積室３５に吸入される。このため、供給開口部１３３からインレット側への燃料の流出が減少し、インレットから外部の低圧燃料配管等に伝達する圧力脈動を抑制することができる。
なおここで吸入開口部１３４は、ハウジング１１に設けられた燃料ギャラリ１３の底壁に開口されていても同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。本実施形態では、第１支持部材８１及び第２支持部材８２の径方向外側に大容積の外側燃料空間１００が形成されている。また、カバー１２は、中央部が燃料ギャラリの外側に突出するドーム状に形成され、第１内側燃料空間１０１の容積を大きくしている。

第１支持部材８１は、環状支持部８１１、第１筒部８１２、第１フランジ部８１３及び第１爪部８１４から一体に形成されている。
環状支持部８１１は、環状に形成された第１筒部８１２の軸方向のカバー１２側から径方向内側へ延び、その径方向内側が軸方向のカバー１２側へ延びている。環状支持部８１１は、波形ばね９０の内周面及び軸方向の底壁２１側の面を支持している。
第１フランジ部８１３は、第１筒部８１２の軸方向の底壁２１側から径方向外側に環状に延び、パルセーションダンパ１３１の第１周縁部６１１を支持している。

第２支持部材８２は、第２小径部８２１、第２筒部８２２及び第２フランジ部８２３から一体に形成されている。第２筒部８２２は環状に形成され、径方向の外壁と内壁とを通じる絞り孔８２４が周方向に複数設けられている。
第２フランジ部８１３は、第２筒部８２２の軸方向のカバー１２側から径方向外側に環状に延び、パルセーションダンパ１３１の第２周縁部６２１を支持している。
第２小径部８２１は、第２筒部８２２の軸方向の底壁２１側から径方向内側に環状に延び、底壁２１に形成された穴２１１に嵌入している。

第１支持部材８１の第１フランジ部８１３から底壁２１側へ延びる第１爪部８１４は、第２支持部材８２の第２フランジ部８２３に嵌合している。これにより、第１支持部材８１と第２支持部材８２とはパルセーションダンパ１３１を挟んで結合する。
この構成により、波形ばね９０、第１支持部材８１、第２支持部材８２及びパルセーションダンパ１３１の径方向の相対移動が規制され、第１支持部材４１及び第２支持部材４２の径方向外側に外側燃料空間１００が形成される。
波形ばね９０は、径方向内側で位置決めがされ、径方向外側が支持されないので、外側燃料空間１００を、第１支持部材８１及び第２支持部材８２の径方向外側の軸方向全域、かつ周方向全域に形成することが可能となり、外側燃料空間１００を大容積にすることができる。

カバー１２は、中央部が燃料ギャラリの外側にドーム状に突出するドーム部１２１と、このドーム部１２１の径方向外側に平坦部１２２を有し、一体に形成されている。これにより、第１内側燃料空間１０１のカバー１２側に大容積を確保することができる。
また、加圧室に連通する吸入開口部からの燃料流れを蓋部材のドームの内側形状に沿わせることで、第１支持部材の開口部より第１ダイアフラムに効率的に流入させることができるため、圧力脈動を効果的に低減することができる。

本実施形態では、高圧ポンプ３の調量行程において、吸入開口部１３４から外側燃料空間１００へ排出される低圧燃料の流れは、まず第１支持部材に衝突することによって、それが有するエネルギーを大幅に失い流速が低下する。その後、前記低圧燃料の主流は第１支持部材を超えてカバーの方向へ向かうとともに、第１支持部材の左右に分かれて流れを形成する。外側燃料空間を周回する左右の流れは、外側燃料空間内で衝突することによって、さらにエネルギーを失い流速が低下する。外側燃料空間１００から第１内側燃料空間１０１へ流入した前記主流は、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側で圧力脈動が低減される。
外側燃料空間１００を周回する燃料は、外側燃料空間１００から第２内側燃料空間１０２に流入するとき、第２支持部材４２の外壁及び第２支持部材４２の絞り孔４２１によって燃料流れが制限され、流速が遅くなる。第２内側燃料空間１０２に流入した燃料は、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム６２側で圧力脈動が低減される。パルセーションダンパ１３１は、流速の遅い第２内側燃料空間１０２の燃料に確実に脈動減衰効果を作用させることが可能となる。このため、供給開口部１３３と連通するインレットから外部の低圧燃料配管等に伝達する圧力脈動を抑制することができる。

可変容積室３５は、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ排出される低圧燃料の６割程度を吸入し、供給開口部１３３からインレット側への燃料の流出を抑制する。この可変容積室３５が連通する補給開口部１３２は、第２内側燃料空間１０２へ連通しているので、補給開口部１３２から吸排出される燃料の圧力脈動は、パルセーションダンパの第２ダイアフラム６２側で低減することができる。このため、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側と第２ダイアフラム６２側とを高効率に作動させることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１０に基づいて説明する。
本実施形態では、加圧室１４と連通する吸入開口部１３４が第２支持部材８２の径方向外側の側壁２０に開口し、可変容積室３５と連通する補給開口部１３２が第２支持部材８２の径方向外側の底壁２１に開口している。インレットと連通する供給開口部１３３が第２支持部材８２の径方向内側の底壁２１に開口している。

この構成により、高圧ポンプ４の調量行程において、吸入開口部１３４から外側燃料空間１００へ排出される低圧燃料は、大容積の確保された外側燃料空間１００を周回し、流速を遅くすると共に、６割程度が補給開口部１３２から可変容積室３５へ吸入される。ここで吸入開口部１３４からの排出と、それに伴う可変容積室３５への吸入に関しては脈動による悪影響は全くないため、あえてパルセーションダンパにて脈動抑制する必要はない。
外側燃料空間１００から第１内側燃料空間１０１へ流入した燃料は、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側で圧力脈動が低減される。
外側燃料空間１００から第２内側燃料空間１０２に流入する燃料は、第２支持部材４２の外壁及び第２支持部材４２の絞り孔４２１によって流速がさらに遅くなり、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム６２側で圧力脈動が確実に低減される。このため、供給開口部１３３と連通するインレットから外部の低圧燃料配管等に伝達する圧力脈動を抑制することができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１１に基づいて説明する。
本実施形態では、加圧室１４と連通する吸入開口部１３４、及び可変容積室３５と連通する補給開口部１３２が第２支持部材８２の径方向内側の底壁２１に開口している。インレットと連通する供給開口部１３３が第２支持部材８２の径方向外側の底壁２１に開口している。

この構成により、高圧ポンプ４の調量行程において、吸入開口部１３４から第２内側燃料空間１０２へ排出される低圧燃料は、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム側で圧力脈動が低減され、６割程度が補給開口部１３２から可変容積室３５へ吸入される。ここで吸入開口部１３４からの排出燃料の流速が高く脈動が大きなものであっても、
可変容積室３５に吸入される事に関しては脈動による悪影響は全くないため、パルセーションダンパにて脈動抑制されなくても全く問題はない。
第２内側燃料空間１０２から外側燃料空間１００へ流出する燃料は、第２支持部材４２の内壁及び第２支持部材４２の絞り孔４２１によって燃料流れが制限され、さらに、大容積の外側燃料空間１００に流出するので、流速が遅くなる。
外側燃料空間１００から第１内側燃料空間に流入した燃料は、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側で圧力脈動が低減される。このため、供給開口部１３３と連通するインレットから外部の低圧燃料配管等に伝達する圧力脈動を抑制することができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１２に基づいて説明する。
本実施形態では、加圧室１４と連通する吸入開口部１３４が第２支持部材８２の径方向内側の底壁２１に開口している。可変容積室３５と連通する補給開口部１３２、及びインレットと連通する供給開口部１３３が第２支持部材８２の径方向外側の底壁２１に開口している。

この構成により、高圧ポンプ４の調量行程において、吸入開口部１３４から第２内側燃料空間１０２へ排出される低圧燃料は、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム側で圧力脈動が低減される。
第２内側燃料空間１０２から外側燃料空間１００へ流出する燃料は、第２支持部材４２の内壁及び第２支持部材４２の絞り孔４２１によって燃料流れが制限され、さらに、大容積の外側燃料空間１００に流出するので、流速が遅くなる。また、加圧室１４から燃料ギャラリ１３へ排出される低圧燃料の６割程度が補給開口部１３２から可変容積室３５へ吸入される。
外側燃料空間１００から第１内側燃料空間１０１に流入した燃料は、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側で圧力脈動が低減される。このため、供給開口部１３３と連通するインレットから外部の低圧燃料配管等に伝達する圧力脈動を抑制することができる。

また、本実施形態では、吸入開口部１３４から第２内側燃料空間１０２へ排出される低圧燃料は、パルセーションダンパ１３１の第２ダイアフラム側で圧力脈動が低減される。一方、補給開口部１３２から吸排出される燃料の圧力脈動は、パルセーションダンパの第１ダイアフラム６１側で低減される。このため、パルセーションダンパ１３１の第１ダイアフラム６１側と第２ダイアフラム６２側とを高効率に作動させることができる。

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、容積室開口部１３２から供給される燃料の流れを、燃料ギャラリ１３に設けられたパルセーションダンパ１３１に衝突させることによって、横方向の流れに変更した。
この点、燃料ギャラリ１３の内部に必ずしもパルセーションダンパを配置する必要はなく、パルセーションダンパの代わりに、流れ変更部材として例えば板状の部材を配置しても良い。あるいは、カバー１２に衝突させることも考えられる。これらの構成によっても燃料ギャラリ内に横方向の燃料の流れを作り出すことができ、結果として、上記形態と同様に、プランジャ３１による燃料の吸入行程において、燃料を効率的に吸入することができる。

上記複数の実施形態では、外側燃料空間と第２内側燃料空間との間を第２支持部材の絞り孔によって連通した。これに対し、本発明は、ハウジングの底壁に溝を設けるなどの構成によって外側燃料空間と第２内側燃料空間とを連通しても良い。
以上、本発明は、上記実施形態に何等限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施可能である。

１：高圧ポンプ（高圧ポンプ）、１０：本体部、１１：ハウジング（ハウジング）、１２：カバー（蓋部材）、１３：燃料ギャラリ（燃料ギャラリ）、１３１：パルセーションダンパ、１３２：容積室開口部（補給開口部）、１３３：インレット開口部（供給開口部）、１３４：吸入開口部（吸入開口部）、１４：加圧室（加圧室）、１５：シリンダ、１６：凹部、１７：戻し流路（補給通路）、１８：供給通路（供給通路）、１９：フィルタ、２０：側壁、２１：底壁、３０：プランジャ部、３１：プランジャ、３１１：大径部、３１２：小径部、３２：オイルシールホルダ（プランジャ囲繞部）、３２１：基部、３２２：嵌合部、３２３：シール、３２４：プランジャストッパ、３２５：オイルシール、３２６：上部流路、３２７：円筒流路、３２８：環状流路、３３：スプリングシート、３４：プランジャスプリング、３５：可変容積室、５０：吸入弁部、５１：筒部、５２：弁部カバー、５３：コネクタ、５３１：コイル、５３２：端子、５３３：固定コア、５３４：可動コア、５３５：スプリング、５５：燃料通路（燃料通路）、５６：シートボディ、５７：吸入弁、５８：スプリング、５９：ニードル、７０：吐出弁部、７１：収容部、７１１：収容室、７１２：弁座、７２：吐出弁、７３：スプリング、７４：係止部、７５：吐出口（アウトレット）

Claims (9)

1. 燃料が供給されるインレット、
   供給開口部、吸入開口部、及び、補給開口部が設けられた燃料室である燃料ギャラリ、
   容積が変化することにより燃料を加圧可能な加圧室、
   並びに、前記加圧室にて加圧された燃料を吐出するアウトレット、
   を有するハウジングと、
   前記インレットから前記燃料ギャラリの前記供給開口部までを接続する供給通路と、
   前記燃料ギャラリの前記吸入開口部から前記加圧室までを接続する燃料通路と、
   前記加圧室の容積変化を作出する大径部、および、当該大径部と一体に前記加圧室の反対側に形成され前記大径部よりも小径の小径部を有するプランジャと、
   前記ハウジングと共に前記小径部の周囲に可変容積室を形成するプランジャ囲繞部と、
   前記可変容積室と前記燃料ギャラリの補給開口部とを接続する補給通路と、
   を備え、
   前記プランジャによって、前記加圧室の容積が減少すると前記可変容積室の容積が増加し前記燃料ギャラリから前記可変容積室へ燃料が供給され、一方、前記加圧室の容積が増加すると前記可変容積室の容積が減少し前記可変容積室から前記燃料ギャラリへ燃料が供給されるようになっており、
   前記燃料ギャラリにおいて燃料が流動しやすい方向にあわせ、前記吸入開口部は設けられ、
   前記燃料室において、前記補給開口部は前記プランジャの軸に対して前記吸入開口部の反対側に設けられていることを特徴とする高圧ポンプ。
2. 前記燃料室において、前記補給開口部と前記プランジャの軸とを結ぶ直線と、前記吸入開口部と前記プランジャの軸とを結ぶ直線とのなす角は鈍角であることを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプ。
3. 前記燃料室において、前記吸入開口部と前記プランジャの軸とを結ぶ直線に垂直かつ前記プランジャの軸を含む仮想平面を想定したとき、前記仮想平面の一方の側に前記吸入開口部が設けられ、前記仮想平面の他方の側に前記補給開口部が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の高圧ポンプ。
4. 前記燃料が流動しやすい方向とは、前記燃料ギャラリの内部空間で内壁間の距離が相対的に大きい方向であること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
5. 前記燃料ギャラリは側壁間の距離が相対的に大きくなっており、前記吸入開口部は当該側壁に設けられること、を特徴とする請求項４に記載の高圧ポンプ。
6. 前記補給開口部は、前記側壁に対する底壁に設けられること、を特徴とする請求項５に記載の高圧ポンプ。
7. 前記供給開口部は、前記側壁に対する底壁に設けられること、を特徴とする請求項５又は６に記載の高圧ポンプ。
8. 前記燃料ギャラリは、前記補給開口部から流入する燃料が前記側壁に向かうように燃料の流れを変更する、流れ変更部材を有すること、を特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
9. 前記流れ変更部材は、前記燃料ギャラリ内の燃料の脈動を抑制するダンパ部材であること、を特徴とする請求項６に記載の高圧ポンプ。

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