JP2017014957A - 高圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でプランジャとシリンダとの間の偏摩耗および焼き付きを抑制可能な高圧ポンプを提供する。
【解決手段】コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向の加圧室側の端面９０１を含む仮想平面における荷重の重心を上重心Ｃ１とし、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向のカム側の端面９０２を含む仮想平面における荷重の重心を下重心Ｃ２とすると、コイルスプリング９０は、軸Ａｘ１方向から見た場合、カムの回転によりプランジャが加圧室側に移動するとき、上重心Ｃ１がコイルスプリング９０の周方向に沿って一方側に移動し、下重心Ｃ２がコイルスプリング９０の周方向に沿って他方側に移動し上重心Ｃ１と一致した後さらに他方側に移動するよう形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料を加圧し吐出する高圧ポンプに関する。

従来、車両に搭載され、燃料を加圧し内燃機関に供給する高圧ポンプが知られている。特許文献１に開示された高圧ポンプは、有底筒状のシリンダ、プランジャ、および、コイルスプリングを備えている。プランジャは、シリンダの内側で往復移動可能なよう設けられ、一端の外壁とシリンダの内壁との間に加圧室を形成している。コイルスプリングは、プランジャの他端の径方向外側に設けられ、プランジャの他端を加圧室とは反対側に付勢し内燃機関の従動軸のカム側に押し付け可能である。

特許第５３３７８２４号公報

特許文献１の高圧ポンプでは、コイルスプリングの端部を係止するリテーナ、および、カムとの間に設けられるタペットとプランジャの他端との間に隙間を形成し、プランジャの往復移動時にコイルスプリングからプランジャに対し径方向の力が作用するのを抑制しようとしている。これにより、プランジャの外壁とシリンダの内壁との摺動面の面圧を低減し、プランジャに作用する負荷の低減を図っている。

しかしながら、特許文献１の高圧ポンプでは、プランジャが往復移動するとき、プランジャとシリンダとの摺動面のうち特定の箇所のみが摺動するおそれがある。この場合、特定の箇所において油膜切れが生じ、プランジャおよびシリンダの偏摩耗や焼き付きを招くおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成でプランジャとシリンダとの間の偏摩耗および焼き付きを抑制可能な高圧ポンプを提供することにある。

本発明は、燃料を加圧し内燃機関に供給する高圧ポンプであって、シリンダとプランジャとコイルスプリングとを備える。
シリンダは、筒状のシリンダ筒部を有する。
プランジャは、棒状に形成され、一端がシリンダ筒部の内側で往復移動可能に設けられ、一端の外壁とシリンダの内壁との間に燃料を加圧する加圧室を形成する。
コイルスプリングは、コイル状に巻かれた線材からなり、プランジャの他端の径方向外側に設けられ、プランジャの他端を加圧室とは反対側に付勢し内燃機関の従動軸のカム側に押し付け可能である。

本発明では、コイルスプリングの軸方向の加圧室側の端面を含む仮想平面における荷重の重心を上重心とし、コイルスプリングの軸方向のカム側の端面を含む仮想平面における荷重の重心を下重心とすると、コイルスプリングは、軸方向から見た場合、カムの回転によりプランジャが加圧室側に移動するとき、上重心がコイルスプリングの周方向に沿って一方側に移動し、下重心がコイルスプリングの周方向に沿って他方側に移動し上重心と略一致した後さらに他方側に移動するよう形成されている。そのため、プランジャが下死点から加圧室側に移動するとき、コイルスプリングからプランジャに作用する径方向の力は、一旦ゼロになった後、反転する。これにより、プランジャは、軸を傾けながら加圧室側に移動する。

また、上記構成により、プランジャが上死点からカム側に移動するとき、コイルスプリングからプランジャに作用する径方向の力は、一旦ゼロになった後、反転する。そのため、プランジャは、軸を傾けながらカム側に移動する。つまり、本発明では、プランジャは、シリンダ筒部の内側で往復移動するとき、軸が傾くよう搖動する。これにより、プランジャの外壁とシリンダ筒部の内壁のうち特定の箇所のみが摺動するのを抑制することができる。また、プランジャの外壁とシリンダ筒部の内壁との隙間の大きさが常に変化し、当該隙間には油膜が常に形成される。したがって、プランジャとシリンダとの間の偏摩耗および焼き付きを抑制することができる。

本発明の一実施形態による高圧ポンプを示す模式図。 本発明の一実施形態による高圧ポンプを示す断面図。 本発明の一実施形態による高圧ポンプのコイルスプリングが自由長のときの状態を示す図であって、（Ａ）はコイルスプリングの上面図、（Ｂ）はコイルスプリングの正面図、（Ｃ）はコイルスプリングの下面を上面側から見た図、（Ｄ）は（Ｂ）を矢印Ｄ方向から見た図、（Ｅ）は（Ｄ）を矢印Ｅ方向から見た図、（Ｆ）は（Ｅ）を矢印Ｆ方向から見た図。 本発明の一実施形態による高圧ポンプのコイルスプリングを示す図であって、（Ａ）はプランジャが下死点に位置するときのコイルスプリングの上面図、（Ｂ）はプランジャが下死点に位置するときのコイルスプリングの正面図、（Ｃ）はプランジャが下死点に位置するときのコイルスプリングの下面を上面側から見た図、（Ｄ）はプランジャが下死点と上死点との中間位置に位置するときのコイルスプリングの上面図、（Ｅ）はプランジャが下死点と上死点との中間位置に位置するときのコイルスプリングの正面図、（Ｆ）はプランジャが下死点と上死点との中間位置に位置するときのコイルスプリングの下面を上面側から見た図、（Ｇ）はプランジャが上死点に位置するときのコイルスプリングの上面図、（Ｈ）はプランジャが上死点に位置するときのコイルスプリングの正面図、（Ｉ）はプランジャが上死点に位置するときのコイルスプリングの下面を上面側から見た図。 本発明の一実施形態による高圧ポンプのプランジャおよびその近傍を示す模式図であって、（Ａ）はプランジャが下死点に位置するときの図、（Ｂ）はプランジャが下死点と上死点との中間位置に位置するときの図、（Ｃ）はプランジャが上死点に位置するときの図。 （Ａ）は本発明の一実施形態による高圧ポンプのコイルスプリングを圧縮したときの長さとプランジャに作用する横力、および、プランジャのカム側の端部に作用する垂直荷重との関係を示す図、（Ｂ）は本発明の一実施形態による高圧ポンプのコイルスプリングを圧縮したときの長さと基準角度位置に対する上重心の角度、および、基準角度位置に対する下重心の角度との関係を示す図。 （Ａ）は比較例による高圧ポンプのコイルスプリングを圧縮したときの長さとプランジャに作用する横力との関係を示す図、（Ｂ）は比較例による高圧ポンプのコイルスプリングを圧縮したときの長さと基準角度位置に対する上重心の角度、および、基準角度位置に対する下重心の角度との関係を示す図。

以下、本発明の実施形態による高圧ポンプを図面に基づき説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による高圧ポンプを図２に示す。

高圧ポンプ１は、図示しない車両に設けられる。高圧ポンプ１は、例えば内燃機関としてのエンジン９に、燃料を高圧で供給するポンプである。高圧ポンプ１がエンジン９に供給する燃料は、例えばガソリンである。すなわち、高圧ポンプ１の燃料供給対象は、ガソリンエンジンである。

図１に示すように、燃料タンク２に貯留された燃料は、燃料ポンプ３により配管４を経由して高圧ポンプ１に供給される。高圧ポンプ１は、燃料ポンプ３から供給された燃料を加圧し、配管６を経由して燃料レール７に吐出する。これにより、燃料レール７内の燃料は、蓄圧され、燃料レール７に接続する燃料噴射弁８からエンジン９に噴射供給される。 図２に示すように、高圧ポンプ１は、ポンプボディ１０、カバー１５、パルセーションダンパ１６、プランジャ２０、コイルスプリング９０、吸入弁装置３０、電磁駆動部４０、吐出弁装置５０等を備えている。
ポンプボディ１０は、上ハウジング１１、下ハウジング１２、シリンダ１３、ホルダ支持部１４、ユニオン５１等を有している。

上ハウジング１１は、例えばステンレス等の金属により略直方体のブロック状に形成されている。上ハウジング１１は、吸入穴部１１１、吐出穴部１１２、シリンダ穴部１１３等を有している。吸入穴部１１１は、上ハウジング１１の長手方向の一端に開口し、長手方向に延びるよう略円筒状に形成されている。これにより、吸入穴部１１１の内側に、吸入通路１０１が形成されている。吐出穴部１１２は、上ハウジング１１の長手方向の他端に開口し、長手方向に延びるよう略円筒状に形成されている。これにより、吐出穴部１１２の内側に、吐出通路１０２が形成されている。ここで、吸入穴部１１１と吐出穴部１１２とは、同軸となるよう形成されている。

シリンダ穴部１１３は、上ハウジング１１の短手方向の両端部に開口するよう吸入穴部１１１と吐出穴部１１２との間に略円筒状に形成されている。ここで、シリンダ穴部１１３の内側の空間は、吸入通路１０１と吐出通路１０２とに接続している。

下ハウジング１２は、例えばステンレス等の金属により板状に形成されている。下ハウジング１２は、シリンダ穴部１２４、穴部１２５を有している。シリンダ穴部１２４は、下ハウジング１２の中央を板厚方向に貫くよう略円形に形成されている。穴部１２５は、を板厚方向に貫くようシリンダ穴部１２４の径方向外側に複数形成されている。
下ハウジング１２は、シリンダ穴部１１３とシリンダ穴部１２４とが同軸になるよう上ハウジング１１に当接するよう設けられている。

シリンダ１３は、例えばステンレス等の金属により有底円筒状に形成されている。シリンダ１３は、筒状のシリンダ筒部１３１、および、シリンダ筒部１３１の一端を塞ぐようシリンダ筒部１３１と一体に形成されるシリンダ底部１３２を有している。

シリンダ筒部１３１は、吸入穴１３３、吐出穴１３４を有している。吸入穴１３３と吐出穴１３４とは、互いに対向するようシリンダ筒部１３１のシリンダ底部１３２近傍に形成されている。つまり、吸入穴１３３と吐出穴１３４とは、シリンダ筒部１３１の軸を挟むようにしてシリンダ筒部１３１の径方向に延びるよう形成されている。シリンダ１３は、吸入穴１３３が吸入通路１０１に接続するよう、かつ、吐出穴１３４が吐出通路１０２に接続するよう、上ハウジング１１のシリンダ穴部１１３および下ハウジング１２のシリンダ穴部１２４に挿通されている。シリンダ筒部１３１のシリンダ底部１３２側の端部の外壁は、上ハウジング１１のシリンダ穴部１１３を形成する内壁に嵌合している。

ホルダ支持部１４は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。ホルダ支持部１４は、シリンダ１３と同軸となるよう、一端が下ハウジング１２の上ハウジング１１とは反対側に接続するよう設けられている。本実施形態では、ホルダ支持部１４は、下ハウジング１２と一体に形成されている（図２参照）。

ユニオン５１は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。ユニオン５１は、一端が上ハウジング１１の吐出穴部１１２に挿し込まれるようにして設けられている。本実施形態では、ユニオン５１は一端の外壁にネジ山を有し、上ハウジング１１は吐出穴部１１２の内壁にネジ溝を有している。そして、ユニオン５１は、吐出穴部１１２にねじ込まれることにより上ハウジング１１に固定されている。なお、ユニオン５１は、内側に吐出通路１０２を形成している。ユニオン５１の他端、すなわち、上ハウジング１１とは反対側の端部は、配管６の燃料レール７とは反対側の端部に接続される。

カバー１５は、例えばステンレス等の金属により形成されている。カバー１５は、カバー筒部１５１、カバー底部１５２を有している。カバー筒部１５１は、略八角筒状に形成されている。よって、カバー筒部１５１は、８つの平面状の外壁を有している。カバー底部１５２は、カバー筒部１５１の一端を塞ぐようカバー筒部１５１と一体に形成されている。カバー１５は、有底筒状、すなわち、カップ状に形成されている。

カバー１５は、上ハウジング１１を内側に収容し、カバー筒部１５１のカバー底部１５２とは反対側の端部、すなわち、開口端が下ハウジング１２の外縁部に接続するよう設けられている。つまり、下ハウジング１２は、カバー１５の開口端を塞いでいる。カバー１５の開口端と下ハウジング１２とは、周方向の全域に亘り溶接により接続されている。これにより、カバー１５と下ハウジング１２との間は液密に保たれている。カバー１５の内側と下ハウジング１２との間には、燃料室１００が形成されている。
カバー１５は、穴部１５４、穴部１５５を有している。穴部１５４、穴部１５５は、それぞれ、カバー筒部１５１の内壁と外壁とを接続するよう形成されている。

本実施形態では、高圧ポンプ１は、図示しないインレットパイプをさらに備えている。インレットパイプは、カバー１５とは別体に形成され、内側の空間が燃料室１００に連通するよう一端がカバー筒部１５１の外壁に接続されている。インレットパイプには、燃料ポンプ３に接続する配管４が接続される。これにより、燃料タンク２内の燃料は、インレットパイプを経由してカバー１５の内側、すなわち、燃料室１００に流入する。

穴部１５４、穴部１５５は、それぞれ、上ハウジング１１の吸入穴部１１１、吐出穴部１１２に対応する位置に形成されている。ここで、ユニオン５１は、カバー１５の穴部１５５および上ハウジング１１の吐出穴部１１２に挿通されるようにして設けられている。また、ユニオン５１の外壁とカバー１５の穴部１５５との間は、周方向の全域に亘り溶接されている。これにより、ユニオン５１とカバー１５との間は液密に保たれている。

パルセーションダンパ１６は、カバー１５のカバー底部１５２と上ハウジング１１との間に設けられている。パルセーションダンパ１６は、例えば２枚のダイアフラムの周縁部が接合されることにより形成され、内部に所定圧の気体が密封されている。カバー１５のカバー底部１５２近傍には、係止部材１６１が設けられている。当該係止部材１６１の上ハウジング１１側には、ダンパ支持部１６２が設けられている。ダンパ支持部１６２は、係止部材１６１との間にパルセーションダンパ１６の外縁部を挟み込み、係止部材１６１に嵌合することで、パルセーションダンパ１６を支持している。パルセーションダンパ１６は、燃料室１００内の燃圧の変化に応じて弾性変形することで、燃圧脈動を低減可能である。

プランジャ２０は、例えばステンレス等の金属により略円柱状に形成されている。プランジャ２０は、大径部２０１、小径部２０２を有している。小径部２０２は、外径が大径部２０１の外径よりも小さく形成されている。大径部２０１と小径部２０２とは、同軸に一体に形成されている。プランジャ２０は、大径部２０１側がシリンダ１３のシリンダ筒部１３１の内側に挿し込まれるようにして設けられている。プランジャ２０の大径部２０１の外径は、シリンダ筒部１３１の内径とほぼ同じか、シリンダ筒部１３１の内径よりやや小さく形成されている。これにより、プランジャ２０は、大径部２０１の外壁がシリンダ筒部１３１の内壁に摺動し、シリンダ筒部１３１により往復移動可能に支持される。

シリンダ１３のシリンダ筒部１３１およびシリンダ底部１３２の内壁とプランジャ２０の大径部２０１側の端部の外壁との間に加圧室１０３が形成されている。すなわち、プランジャ２０は、一端がシリンダ筒部１３１の内側で往復移動可能なよう設けられ、燃料を加圧する加圧室１０３を一端の外壁とシリンダ１３の内壁との間に形成している。加圧室１０３は、プランジャ２０がシリンダ１３の内側で往復移動するとき、容積が変化する。

本実施形態では、ホルダ支持部１４の内側にシールホルダ２１が設けられている。シールホルダ２１は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。シールホルダ２１は、外壁がホルダ支持部１４の内壁に嵌合するよう設けられている。また、シールホルダ２１は、シリンダ１３とは反対側の端部の内壁とプランジャ２０の小径部２０２の外壁との間に略円筒状のクリアランスを形成するよう設けられている。シールホルダ２１の内壁とプランジャ２０の小径部２０２の外壁との間には、環状のシール２２が設けられている。シール２２は、径内側のフッ素樹脂製のリングと径外側のゴム製のリングとからなる。シール２２により、プランジャ２０の小径部２０２周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジン９への燃料のリークが抑制される。また、シールホルダ２１のシリンダ１３とは反対側の端部には、オイルシール２３が設けられている。オイルシール２３により、プランジャ２０の小径部２０２の周囲のオイル油膜の厚さが調整され、オイルのリークが抑制される。

なお、プランジャ２０の大径部２０１と小径部２０２との間の段差面とシール２２との間には、プランジャ２０の往復移動時に容積が変化する可変容積室１０４が形成されている。ここで、下ハウジング１２の穴部１２５は、燃料室１００と可変容積室１０４とを連通可能である。これにより、燃料室１００内の燃料は、穴部１２５を経由して可変容積室１０４との間を行き来することができる。
プランジャ２０の小径部２０２の大径部２０１とは反対側の端部には、略円板状のリテーナ２４が設けられている。

コイルスプリング９０は、コイル状に巻かれた線材９１からなる。線材９１は、例えばステンレス等の金属から形成されている。図２に示すように、コイルスプリング９０は、プランジャ２０の他端、すなわち、小径部２０２側の端部の径方向外側において、シールホルダ２１とリテーナ２４との間に設けられている。

コイルスプリング９０は、軸Ａｘ１方向の加圧室１０３側の端部がシールホルダ２１に当接し、加圧室１０３とは反対側の端部がリテーナ２４に当接するよう設けられている。コイルスプリング９０は、リテーナ２４を経由してプランジャ２０を加圧室１０３とは反対側に付勢可能である。

高圧ポンプ１は、エンジン９のエンジンヘッド１０５に形成されたエンジン穴部１０６に、プランジャ２０の小径部２０２、リテーナ２４、コイルスプリング９０、ホルダ支持部１４が挿し込まれるようにして、エンジン９に取り付けられる（図２参照）。ここで、ホルダ支持部１４とエンジン穴部１０６との間には、ゴム製環状のシール部材１４１が設けられている。これにより、ホルダ支持部１４とエンジン穴部１０６との間は液密または気密に保たれている。

本実施形態では、エンジン穴部１０６の内側に有底筒状のタペット１７が設けられている。タペット１７は、エンジン穴部１０６の内側で軸方向に往復移動可能である。高圧ポンプ１は、エンジン９に設けられた状態で、プランジャ２０の他端、すなわち、小径部２０２の大径部２０１とは反対側の端部がタペット１７の底部に当接する（図２参照）。

タペット１７のプランジャ２０とは反対側には、リフタ１８および従動軸５のカム１９が位置している。このとき、コイルスプリング９０は、プランジャ２０の他端を加圧室１０３とは反対側に付勢しタペット１７、すなわち、カム１９側に押し付け可能である。

カム１９は、エンジン９の駆動軸に連動して回転する従動軸５とともに回転する。また、カム１９の回転により、リフタ１８がタペット１７の軸方向に往復移動する。これにより、エンジン９が回転しているとき、カム１９の回転およびリフタ１８の往復移動により、プランジャ２０は、タペット１７に押され、コイルスプリング９０に付勢され、シリンダ筒部１３１の内側で往復移動する。このとき、加圧室１０３および可変容積室１０４の容積は、それぞれ周期的に変化する。なお、カム１９は、４つのカム山を有している。そのため、カム１９が１回転すると、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１の内側において４回往復移動する。
コイルスプリング９０については、後に詳細に説明する。

吸入弁装置３０は、上ハウジング１１の吸入通路１０１に設けられている。吸入弁装置３０は、吸入弁座部３１、吸入弁部材３２、ストッパ３３、吸入弁付勢部材３４等を有している。
吸入弁座部３１は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。吸入弁座部３１は、吸入穴部１１１を形成する上ハウジング１１の内壁に外壁が嵌合するよう設けられている。吸入弁座部３１は、吸入弁座３１１を有している。吸入弁座３１１は、吸入弁座部３１の加圧室１０３側の壁面のうち中央の穴の周囲に環状に形成されている。

吸入弁部材３２は、例えばステンレス等の金属により形成されている。吸入弁部材３２は、例えば略円板状の板部を有している。吸入弁部材３２は、板部が吸入弁座３１１に当接可能、かつ、吸入通路１０１内で往復移動可能に設けられている。
ストッパ３３は、例えばステンレス等の金属により有底筒状に形成されている。ストッパ３３は、吸入穴部１１１を形成する上ハウジング１１の内壁に外壁が嵌合するよう設けられている。
吸入弁付勢部材３４は、吸入弁部材３２の板部とストッパ３３の底部との間に設けられている。吸入弁付勢部材３４は、吸入弁部材３２を吸入弁座３１１側に付勢する。

本実施形態では、燃料は、ストッパ３３の外縁部に形成された流路を経由することで、ストッパ３３に対し吸入弁座部３１側と加圧室１０３側との間を流通可能である。また、ストッパ３３は、吸入弁部材３２に当接することで、吸入弁部材３２の加圧室１０３側への移動、すなわち、開弁方向の移動を規制可能である。また、ストッパ３３は、吸入弁部材３２と加圧室１０３との間に底部を有することにより、加圧室１０３側の燃料が吸入弁部材３２に衝突することを抑制できる。

電磁駆動部４０は、吸入弁装置３０の近傍に設けられている。電磁駆動部４０は、筒部材４１、非磁性部材４２、ニードル３５、ニードル案内部３６、ニードル付勢部材３７、可動コア４３、固定コア４４、コイル４５、コネクタ４６、カバー部材４７、４８等を有している。

筒部材４１は、例えば磁性材料により略円筒状に形成されている。筒部材４１は、カバー１５の穴部１５４および上ハウジング１１の吸入穴部１１１に挿通されるようにして設けられている。筒部材４１は、一端の外壁が上ハウジング１１の吸入穴部１１１の内壁に嵌合している。ここで、吸入弁座部３１およびストッパ３３は、筒部材４１の一端と上ハウジング１１の吸入穴部１１１を形成する内壁との間に挟み込まれた状態となっている。また、筒部材４１の一端の内側には、吸入弁座部３１の吸入弁座３１１とは反対側の端部が位置している。

吸入弁座部３１は、内壁と外壁とを接続する穴部３１２を有している。穴部３１２は、吸入弁座部３１の周方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態では、穴部３１２は、２つ形成されている。すなわち、２つの穴部３１２は、吸入弁座部３１の軸を挟んで互いに対向するよう形成されている。また、筒部材４１は、一端から他端側へ向かって切り欠かれるようにして形成される溝部４１１を有している。溝部４１１は、吸入弁座部３１の穴部３１２に対応する位置に１つずつ計２つ形成されている。また、上ハウジング１１は、吸入穴部１１１を形成する内壁と外壁とを接続する穴部１１５を有している。穴部１１５は、筒部材４１の溝部４１１に対応する位置に１つずつ計２つ形成されている。燃料室１００内の燃料は、穴部１１５、溝部４１１および穴部３１２を経由して吸入弁座部３１の内側に流入可能である。吸入弁座部３１の内側に流入した燃料は、吸入弁座３１１と吸入弁部材３２との間、および、ストッパ３３の流路を経由して加圧室１０３側へ流通可能である。

また、筒部材４１の外壁とカバー１５の穴部１５４との間は、周方向の全域に亘り溶接されている。これにより、筒部材４１とカバー１５との間は液密に保たれている。
非磁性部材４２は、非磁性材料により筒状に形成されている。非磁性部材４２は、筒部材４１の上ハウジング１１とは反対側に、筒部材４１と同軸となるよう設けられている。
ニードル３５は、例えば金属により棒状に形成されている。ニードル３５は、筒部材４１の内側で軸方向に往復移動可能に設けられている。ニードル３５は、一端が吸入弁部材３２に当接可能である。

ニードル案内部３６は、外壁が筒部材４１の内壁に嵌合するよう設けられている。ニードル案内部３６は、中央に案内穴部３６１を有している。案内穴部３６１は、ニードル案内部３６の加圧室１０３側の壁面と加圧室１０３とは反対側の壁面とを接続するよう形成されている。案内穴部３６１には、ニードル３５が挿通されている。案内穴部３６１の内径は、ニードル３５の外径とほぼ同じか、ニードル３５の外径よりやや大きく形成されている。案内穴部３６１の内壁とニードル３５の外壁とは摺動可能である。これにより、ニードル案内部３６は、ニードル３５の軸方向の移動を案内可能である。

ニードル付勢部材３７は、例えばコイルスプリングであり、ニードル案内部３６の加圧室１０３側に設けられている。ニードル付勢部材３７は、一端が、ニードル３５から径外側へ環状に突出する突出部に当接し、他端がニードル案内部３６に当接するよう設けられている。ニードル付勢部材３７は、ニードル３５を加圧室１０３側に付勢する。よって、ニードル付勢部材３７は、ニードル３５を経由して吸入弁部材３２をストッパ３３側へ付勢可能である。

可動コア４３は、磁性材料により略円筒状に形成され、ニードル３５の他端に圧入されている。これにより、可動コア４３は、ニードル３５とともに軸方向へ往復移動可能である。
固定コア４４は、磁性材料により中実円筒状に形成され、可動コア４３の加圧室１０３とは反対側に設けられている。固定コア４４の加圧室１０３側の端部は、非磁性部材４２に接続されている。

コイル４５は、略円筒状に形成され、固定コア４４および非磁性部材４２の径外側に設けられている。コイル４５の周囲は、樹脂材料によりモールドされ、コネクタ４６を形成している。コネクタ４６には、端子４６１がインサート成形されている。端子４６１とコイル４５とは、電気的に接続されている。

カバー部材４７、４８は、磁性材料により形成されている。カバー部材４７は、有底筒状に形成され、内側に固定コア４４およびコイル４５を収容し、底部が固定コア４４に当接するよう設けられている。カバー部材４８は、板状に形成され、中央に穴を有している。カバー部材４８は、当該穴に筒部材４１の他端が挿通された状態でカバー部材４７の開口端を塞ぐようにして設けられている。ここで、カバー部材４８は、カバー部材４７と筒部材４１とに当接している。

コイル４５は、端子４６１を経由して外部から電力が供給されることにより磁界を生じる。コイル４５に磁界が生じると固定コア４４、カバー部材４７、カバー部材４８、筒部材４１および可動コア４３に磁気回路が形成され、可動コア４３は、ニードル３５とともに固定コア４４側へ吸引される。なお、このとき、磁気回路は、非磁性部材４２を避けるようにして形成される。

コイル４５に電力が供給されていないとき、吸入弁部材３２は、ニードル３５を経由してニードル付勢部材３７の付勢力により加圧室１０３側へ付勢され、ストッパ３３側の面がストッパ３３に当接した状態となる。このとき、吸入弁部材３２は吸入弁座３１１から離間しているため、吸入通路１０１および吸入穴１３３における燃料の流れは許容されている。一方、コイル４５に電力が供給されることにより可動コア４３およびニードル３５が固定コア４４側に吸引されると、吸入弁部材３２は、吸入弁付勢部材３４の付勢力等により付勢されて加圧室１０３とは反対側へ移動し、吸入弁座３１１に当接する。これにより、吸入通路１０１および吸入穴１３３における燃料の流れが遮断される。 このように、吸入弁装置３０は、電磁駆動部４０の作動により、吸入通路１０１および吸入穴１３３における燃料の流れを許容または遮断可能である。なお、本実施形態では、吸入弁装置３０は、電磁駆動部４０とともに所謂ノーマリーオープンタイプの弁装置を構成している。

図２に示すように、吐出弁装置５０は、弁座部６０、吐出弁部材７０、スプリングホルダ７１、スプリング７２、リリーフ弁部材８０、スプリングホルダ８２、スプリング８３等を備えている。
弁座部６０は、例えばステンレス等の金属により形成され、ユニオン５１の内側に設けられている。
弁座部６０は、吐出弁通路６１、リリーフ弁通路６２、吐出弁座６３、リリーフ弁座６４等を有する。

吐出弁通路６１は、弁座部６０の加圧室１０３側と加圧室１０３とは反対側とを接続するよう形成されている。リリーフ弁通路６２は、弁座部６０の加圧室１０３側と加圧室１０３とは反対側とを接続し吐出弁通路６１とは非連通となるよう弁座部６０に形成されている。

吐出弁座６３は、弁座部６０の吐出弁通路６１の加圧室１０３とは反対側の開口の周囲に環状に形成されている。リリーフ弁座６４は、弁座部６０のリリーフ弁通路６２の加圧室１０３側の開口の周囲に環状に形成されている。ここで、リリーフ弁座６４は、加圧室１０３側から加圧室１０３とは反対側に向かうに従いリリーフ弁座６４の軸に近づくようテーパ状に形成されている。

吐出弁部材７０は、例えばステンレス等の金属により、略円板状に形成されている。吐出弁部材７０は、吐出弁座６３に当接可能なよう吐出通路１０２において往復移動可能に設けられ、吐出弁座６３から離間または吐出弁座６３に当接すると吐出弁通路６１を開閉する。

スプリングホルダ７１は、例えばステンレス等の金属により有底筒状に形成され、ユニオン５１の内側に設けられている。スプリングホルダ７１は、底部とは反対側の端部の内壁が弁座部６０の吐出弁座６３側の端部の外壁に嵌合するよう設けられている。これにより、スプリングホルダ７１は、弁座部６０に対し相対移動不能である。なお、スプリングホルダ７１は、内壁と外壁とを接続する穴を複数有している。

スプリング７２は、例えばコイルスプリングであり、吐出弁部材７０の弁座部６０とは反対側に設けられている。スプリング７２は、一端が吐出弁部材７０に当接し、他端がスプリングホルダ７１の底部に当接するようスプリングホルダ７１の内側に設けられている。スプリング７２は、吐出弁部材７０を吐出弁座６３側に付勢する。これにより、吐出弁部材７０は、吐出弁座６３に押し付けられる。吐出弁部材７０は、スプリングホルダ７１の内側で軸方向に往復移動可能に設けられている。

リリーフ弁部材８０は、例えばステンレス等の金属により、球状に形成されている。リリーフ弁部材８０は、リリーフ弁座６４に当接可能なよう吐出通路１０２において往復移動可能に設けられ、リリーフ弁座６４から離間またはリリーフ弁座６４に当接するとリリーフ弁通路６２を開閉する。

リリーフ弁部材８０の加圧室１０３側には弁部材ホルダ８１が設けられている。弁部材ホルダ８１は、例えばステンレス等の金属により環状に形成されている。弁部材ホルダ８１は、リリーフ弁部材８０の加圧室１０３側に当接し、リリーフ弁部材８０とともに吐出通路１０２において往復移動可能である。

スプリングホルダ８２は、例えばステンレス等の金属により有底筒状に形成され、ユニオン５１および弁座部６０の内側に設けられている。スプリングホルダ８２は、底部とは反対側の端部の外壁が弁座部６０の加圧室１０３側の端部の内壁に嵌合するよう設けられている。これにより、スプリングホルダ８２は、弁座部６０に対し相対移動不能である。なお、スプリングホルダ８２は、内壁と外壁とを接続する穴を複数有している。

スプリング８３は、例えばコイルスプリングであり、弁部材ホルダ８１のリリーフ弁部材８０とは反対側に設けられている。スプリング８３は、一端が弁部材ホルダ８１に当接し、他端がスプリングホルダ８２の底部に当接するようスプリングホルダ８２の内側に設けられている。スプリング８３は、弁部材ホルダ８１を経由してリリーフ弁部材８０をリリーフ弁座６４側に付勢する。これにより、リリーフ弁部材８０は、リリーフ弁座６４に押し付けられる。リリーフ弁部材８０は、スプリングホルダ８２の内側で往復移動可能に設けられている。

吐出弁部材７０は、吐出通路１０２の弁座部６０に対し加圧室１０３側の空間の燃料の圧力が、加圧室１０３とは反対側の空間の燃料の圧力とスプリング７２の付勢力との合計（吐出弁部材７０の開弁圧）より大きくなると、吐出弁座６３から離間し開弁する。これにより、加圧室１０３側の燃料は、吐出弁通路６１、吐出弁座６３を経由して配管６側へ吐出される。なお、吐出弁部材７０の開弁圧は、スプリング７２の付勢力を調整することにより設定可能である。

一方、リリーフ弁部材８０は、吐出通路１０２の弁座部６０に対し加圧室１０３とは反対側の空間の燃料の圧力が、加圧室１０３側の空間の燃料の圧力とスプリング８３の付勢力との合計（リリーフ弁部材８０の開弁圧）より大きくなると、リリーフ弁座６４から離間し開弁する。これにより、配管６側の燃料は、リリーフ弁通路６２、リリーフ弁座６４を経由して加圧室１０３側へ戻される。その結果、吐出通路１０２の弁座部６０に対し加圧室１０３とは反対側の空間の燃料の圧力が異常に高くなることを抑制可能である。なお、リリーフ弁部材８０の開弁圧は、スプリング８３の付勢力を調整することにより設定可能である。
このように、本実施形態の吐出弁装置５０は、吐出弁としての機能とリリーフ弁としての機能との両方を備えるリリーフ弁一体型の吐出弁装置である。

次に、コイルスプリング９０について、詳細に説明する。
図３に示すように、コイルスプリング９０は、線材９１からなる。本実施形態では、コイルスプリング９０は、線材９１を例えば約６．３回コイル状に巻くことにより形成されている。コイルスプリング９０は、軸Ａｘ１方向の一端に平面状の端面９０１、他端に平面状の端面９０２を有している。端面９０１は、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向の加圧室１０３側の端面であり、シールホルダ２１に当接する。端面９０２は、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向のカム１９側の端面であり、リテーナ２４に当接する。

図３（Ｂ）、（Ｄ）に示すように、線材９１は、自由長において、加圧室１０３側の端部９１１が、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向に隣り合う線材９１に当接するよう形成されている。また、図３（Ｂ）、（Ｆ）に示すように、線材９１は、自由長において、カム１９側の端部９１２が、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向に隣り合う線材９１に当接するよう形成されている。

図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、高圧ポンプ１がエンジン９に取り付けられ、プランジャ２０が下死点に位置するとき（図２参照）のコイルスプリング９０の状態を示している。すなわち、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すコイルスプリング９０は、自由長から軸Ａｘ１方向に圧縮され、スプリング長が自由長より短くなっている。

ここで、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向の加圧室１０３側の端面９０１を含む仮想平面における荷重の重心を上重心Ｃ１とし（図４（Ａ）参照）、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向のカム１９側の端面９０２を含む仮想平面における荷重の重心を下重心Ｃ２とすると（図４（Ｃ）参照）、コイルスプリング９０を軸Ａｘ１方向から見た場合（図４（Ａ）、（Ｃ）参照）、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とは一致していない。

このとき、シールホルダ２１には、コイルスプリング９０の端面９０１から、端面９０１に対し傾斜する方向の荷重Ｆ１が作用する。つまり、シールホルダ２１には、コイルスプリング９０の端面９０１から、端面９０１に対し垂直な方向の荷重である垂直荷重Ｆ２、および、端面９０１に対し水平な方向の荷重である水平荷重Ｆ３が作用する（図４（Ｂ）参照）。

また、このとき、リテーナ２４には、コイルスプリング９０の端面９０２から、端面９０２に対し傾斜する方向の荷重Ｆ４が作用する。つまり、リテーナ２４には、コイルスプリング９０の端面９０２から、端面９０２に対し垂直な方向の荷重である垂直荷重Ｆ５、および、端面９０２に対し水平な方向の荷重である水平荷重Ｆ６が作用する（図４（Ｂ）参照）。

また、線材９１の加圧室１０３側の端部９１１がコイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向に隣り合う線材９１に密着し線間隙間がゼロとなる周方向の範囲を上密着範囲Ｓ１とし（図４（Ａ）参照）、線材９１のカム１９側の端部９１２がコイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向に隣り合う線材９１に密着し線間隙間がゼロとなる周方向の範囲を下密着範囲Ｓ２とすると（図４（Ｃ）参照）、上重心Ｃ１は、軸Ａｘ１と上密着範囲Ｓ１の中央とを結ぶ仮想直線上に位置している（図４（Ａ）参照）。また、下重心Ｃ２は、軸Ａｘ１と下密着範囲Ｓ２の中央とを結ぶ仮想直線上に位置している（図４（Ｃ）参照）。

図４（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、プランジャ２０が下死点と上死点との略中間位置に位置するときのコイルスプリング９０の状態を示している。すなわち、図４（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示すコイルスプリング９０は、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す状態から軸Ａｘ１方向にさらに圧縮され、スプリング長がさらに短くなっている。

ここで、コイルスプリング９０を軸Ａｘ１方向から見た場合（図４（Ｄ）、（Ｆ）参照）、上重心Ｃ１は、図４（Ａ）に示す位置からコイルスプリング９０の周方向に沿って一方側に移動している。下重心Ｃ２は、図４（Ｃ）に示す位置からコイルスプリング９０の周方向に沿って他方側に移動し上重心Ｃ１と一致している。すなわち、このとき、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とは一致している。

このとき、シールホルダ２１には、コイルスプリング９０の端面９０１から、端面９０１に対し垂直な方向の荷重である垂直荷重Ｆ２のみが作用する（図４（Ｅ）参照）。なお、このときの垂直荷重Ｆ２は、図４（Ｂ）に示す垂直荷重Ｆ２より大きい。

また、このとき、リテーナ２４には、コイルスプリング９０の端面９０２から、端面９０２に対し垂直な方向の荷重である垂直荷重Ｆ５のみが作用する（図４（Ｅ）参照）。なお、このときの垂直荷重Ｆ５は、図４（Ｂ）に示す垂直荷重Ｆ５より大きい。

また、上重心Ｃ１は、軸Ａｘ１と上密着範囲Ｓ１の中央とを結ぶ仮想直線上に位置している（図４（Ｄ）参照）。なお、このときの上密着範囲Ｓ１は、図４（Ａ）に示す上密着範囲Ｓ１に比べコイルスプリング９０の周方向の一方側に拡大している。

また、下重心Ｃ２は、軸Ａｘ１と下密着範囲Ｓ２の中央とを結ぶ仮想直線上に位置している（図４（Ｆ）参照）。なお、このときの下密着範囲Ｓ２は、図４（Ｃ）に示す下密着範囲Ｓ２に比べコイルスプリング９０の周方向の他方側に拡大している。

図４（Ｇ）、（Ｈ）、（Ｉ）は、プランジャ２０が上死点に位置するときのコイルスプリング９０の状態を示している。すなわち、図４（Ｇ）、（Ｈ）、（Ｉ）に示すコイルスプリング９０は、図４（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示す状態から軸Ａｘ１方向にさらに圧縮され、スプリング長がさらに短くなっている。

ここで、コイルスプリング９０を軸Ａｘ１方向から見た場合（図４（Ｇ）、（Ｉ）参照）、上重心Ｃ１は、図４（Ｄ）に示す位置からコイルスプリング９０の周方向に沿って一方側に移動している。下重心Ｃ２は、図４（Ｆ）に示す位置からコイルスプリング９０の周方向に沿って他方側に移動している。すなわち、このとき、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とは一致していない。

このとき、シールホルダ２１には、コイルスプリング９０の端面９０１から、端面９０１に対し傾斜する方向の荷重Ｆ１が作用する。つまり、シールホルダ２１には、コイルスプリング９０の端面９０１から、端面９０１に対し垂直な方向の荷重である垂直荷重Ｆ２、および、端面９０１に対し水平な方向の荷重である水平荷重Ｆ３が作用する（図４（Ｈ）参照）。なお、このときの垂直荷重Ｆ２は、図４（Ｅ）に示す垂直荷重Ｆ２より大きい。また、このときの水平荷重Ｆ３は、図４（Ｂ）に示す水平荷重Ｆ３とは反対の方向を向いている。

また、このとき、リテーナ２４には、コイルスプリング９０の端面９０２から、端面９０２に対し傾斜する方向の荷重Ｆ４が作用する。つまり、リテーナ２４には、コイルスプリング９０の端面９０２から、端面９０２に対し垂直な方向の荷重である垂直荷重Ｆ５、および、端面９０２に対し水平な方向の荷重である水平荷重Ｆ６が作用する（図４（Ｈ）参照）。なお、このときの垂直荷重Ｆ５は、図４（Ｅ）に示す垂直荷重Ｆ５より大きい。また、このときの水平荷重Ｆ６は、図４（Ｂ）に示す水平荷重Ｆ６とは反対の方向を向いている。

また、上重心Ｃ１は、軸Ａｘ１と上密着範囲Ｓ１の中央とを結ぶ仮想直線上に位置している（図４（Ｇ）参照）。なお、このときの上密着範囲Ｓ１は、図４（Ｄ）に示す上密着範囲Ｓ１に比べコイルスプリング９０の周方向の一方側に拡大している。

また、下重心Ｃ２は、軸Ａｘ１と下密着範囲Ｓ２の中央とを結ぶ仮想直線上に位置している（図４（Ｉ）参照）。なお、このときの下密着範囲Ｓ２は、図４（Ｆ）に示す下密着範囲Ｓ２に比べコイルスプリング９０の周方向の他方側に拡大している。

図４（Ａ）〜（Ｉ）に示すように、コイルスプリング９０は、軸Ａｘ１方向から見た場合（図４（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｉ）参照）、カム１９の回転によりプランジャ２０が加圧室１０３側に移動するとき、上重心Ｃ１がコイルスプリング９０の周方向に沿って一方側に移動し、下重心Ｃ２がコイルスプリング９０の周方向に沿って他方側に移動し上重心Ｃ１と一致（図４（Ｄ）、（Ｆ）参照）した後さらに他方側に移動するよう形成されている。

上述した構成により、プランジャ２０が下死点に位置するとき、プランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部には、径方向の力（以下、「横力」という）Ｆｓ１が作用する。また、大径部２０１の加圧室１０３側の端部には、横力Ｆｓ１より小さく横力Ｆｓ１とは反対の方向の横力Ｆｓ２が作用する。そのため、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１の軸に対し軸Ａｘ２が傾き、大径部２０１の小径部２０２側の端部および加圧室１０３側の端部がシリンダ筒部１３１の内壁に押し付けられる（図５（Ａ）参照）。ここで、大径部２０１の小径部２０２側の端部は、大径部２０１の加圧室１０３側の端部に比べ、シリンダ筒部１３１の内壁に強く押し付けられる。

カム１９が回転することによりプランジャ２０が下死点から上死点側に移動し下死点と上死点との略中間位置に位置すると、プランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部に作用していた横力Ｆｓ１、および、大径部２０１の加圧室１０３側の端部に作用していた横力は、略ゼロになる。そのため、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１と略同軸になる（図５（Ｂ）参照）。

カム１９がさらに回転することによりプランジャ２０が上死点側にさらに移動し上死点に位置するとき、プランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部には、図５（Ａ）に示す横力Ｆｓ１とは反対の方向の横力Ｆｓ１が作用する。また、大径部２０１の加圧室１０３側の端部には、図５（Ａ）に示す横力Ｆｓ２とは反対の方向の横力Ｆｓ２が作用する。そのため、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１の軸に対し軸Ａｘ２が傾き、大径部２０１の小径部２０２側の端部および加圧室１０３側の端部がシリンダ筒部１３１の内壁に押し付けられる（図５（Ｃ）参照）。

次に、本実施形態と比較例とを対比することにより、比較例に対する本実施形態の優位な点を明らかにする。
比較例は、コイルスプリング９０の構成のみが本実施形態と異なる。比較例のコイルスプリング９０は、線材９１を約５．８回コイル状に巻くことにより形成されている。

本実施形態のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さとプランジャ２０に作用する横力との関係を実線Ｌ１で図６（Ａ）に示し、本実施形態のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さとプランジャ２０のカム１９側の端部（リテーナ２４）に作用する垂直荷重との関係を一点鎖線Ｌ２で図６（Ａ）に示す。

また、本実施形態のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さと基準角度位置（コイルスプリング９０が自由長のときの下重心Ｃ２の角度位置）に対する上重心Ｃ１の角度との関係を実線Ｌ３で図６（Ｂ）に示し、本実施形態のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さと基準角度位置に対する下重心Ｃ２の角度との関係を一点鎖線Ｌ４で図６（Ｂ）に示す。
なお、図６（Ｂ）において、基準角度位置に対する上重心Ｃ１の角度と下重心Ｃ２の角度との差が、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とのずれ量（荷重重心のずれ量）に対応する。
また、比較例のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さとプランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部に作用する横力（Ｆｓ１）との関係を実線Ｌ５で図７（Ａ）に示す。

また、比較例のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さと基準角度位置に対する上重心Ｃ１の角度との関係を実線Ｌ７で図７（Ｂ）に示し、比較例のコイルスプリング９０を圧縮したときの長さと基準角度位置に対する下重心Ｃ２の角度との関係を一点鎖線Ｌ８で図７（Ｂ）に示す。
なお、図７（Ｂ）において、基準角度位置に対する上重心Ｃ１の角度と下重心Ｃ２の角度との差が、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とのずれ量（荷重重心のずれ量）に対応する。

図６（Ｂ）に示すように、本実施形態では、プランジャ２０が下死点から上死点側へ移動しコイルスプリング９０が圧縮されるとき、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とが一致する。このとき、図６（Ａ）に示すように、プランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部に作用する横力はゼロになった後、反転する。そのため、プランジャ２０は、軸Ａｘ２を傾けながら加圧室１０３側に移動する。また、プランジャ２０が上死点から下死点側へ移動しコイルスプリング９０が伸長するときも、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とが一致する。よって、本実施形態では、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１の内側で往復移動するとき、軸Ａｘ２が傾くよう搖動する。これにより、プランジャ２０の外壁とシリンダ筒部１３１の内壁のうち特定の箇所のみが摺動するのを抑制することができる。また、プランジャ２０の外壁とシリンダ筒部１３１の内壁との隙間の大きさが常に変化し、当該隙間には油膜が常に形成される。したがって、プランジャ２０とシリンダ１３との間の偏摩耗および焼き付きを抑制することができる。

なお、本実施形態では、コイルスプリング９０は、プランジャ２０の往復移動可能範囲の中央、すなわち、下死点と上死点との略中間位置において、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とが一致するよう形成されている（図６（Ｂ）参照）。
また、本実施形態では、プランジャ２０の往復移動可能範囲において、プランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部に作用する横力は、３０Ｎ以下に抑えられている（図６（Ａ）参照）。

一方、図７（Ｂ）に示すように、比較例では、プランジャ２０が下死点から上死点側へ移動しコイルスプリング９０が圧縮されるとき、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とは一致しない。このとき、図７（Ａ）に示すように、プランジャ２０の大径部２０１の小径部２０２側の端部に作用する横力は一方向に増大する。そのため、プランジャ２０は、軸Ａｘ２が一方に傾いた状態で加圧室１０３側に移動する。また、プランジャ２０が上死点から下死点側へ移動しコイルスプリング９０が伸長するときも、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とは一致しない。よって、比較例では、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１の内側で往復移動するとき、軸Ａｘ２が常に一方に傾いた状態となるおそれがある。この場合、プランジャ２０の外壁とシリンダ筒部１３１の内壁のうち特定の箇所、例えば大径部２０１の小径部２０２側の端部の外壁とシリンダ筒部１３１の内壁との接触箇所のみが摺動するおそれがある。そのため、比較例では、特定の箇所において油膜切れが生じ、プランジャ２０およびシリンダ１３の偏摩耗や焼き付きを招くおそれがある。
このように、本実施形態は、比較例に対し、プランジャ２０とシリンダ１３との間の偏摩耗および焼き付きを抑制することができる点で優位である。

次に、本実施形態の高圧ポンプ１の作動について、図２に基づき説明する。
「吸入工程」
電磁駆動部４０のコイル４５への電力の供給が停止されているとき、吸入弁部材３２は、ニードル付勢部材３７およびニードル３５により加圧室１０３側へ付勢されている。よって、吸入弁部材３２は、吸入弁座３１１から離間、すなわち、開弁している。この状態で、プランジャ２０がカム１９側に移動すると、加圧室１０３の容積が増大し、吸入通路１０１内の燃料は、加圧室１０３に吸入される。

「調量工程」
吸入弁部材３２が開弁した状態で、プランジャ２０がカム１９とは反対側に移動すると、加圧室１０３の容積が減少し、加圧室１０３内の燃料は、吸入通路１０１の燃料室１００側に戻される。調量工程の途中、コイル４５に電力を供給すると、可動コア４３がニードル３５とともに固定コア４４側に吸引され、吸入弁部材３２が吸入弁座３１１に当接し閉弁する。プランジャ２０がカム１９とは反対側に移動するとき、吸入弁部材３２を閉弁し吸入通路１０１の加圧室１０３側と燃料室１００側との間を遮断することにより、加圧室１０３から吸入通路１０１の燃料室１００側に戻される燃料の量が調整される。その結果、加圧室１０３で加圧される燃料の量が決定される。吸入弁部材３２が閉弁することにより、燃料を加圧室１０３から吸入通路１０１の燃料室１００側に戻す調量工程は終了する。

「加圧工程」
吸入弁部材３２が閉弁した状態でプランジャ２０がカム１９とは反対側にさらに移動すると、加圧室１０３の容積が減少し、加圧室１０３内の燃料は、圧縮され加圧される。加圧室１０３内の燃料の圧力が吐出弁部材７０の開弁圧以上になると、吐出弁部材７０が開弁し、燃料が加圧室１０３から配管６側に吐出される。

コイル４５への電力の供給が停止され、プランジャ２０がカム１９側に移動すると、吸入弁部材３２は再び開弁する。これにより、燃料を加圧する加圧工程が終了し、吸入通路１０１の燃料室１００側から加圧室１０３側に燃料が吸入される吸入工程が再開する。

上記の「吸入工程」、「調量工程」、「加圧工程」を繰り返すことにより、高圧ポンプ１は、吸入した燃料タンク２内の燃料を加圧、吐出し、燃料レール７に供給する。高圧ポンプ１から燃料レール７への燃料の供給量は、電磁駆動部４０のコイル４５への電力の供給タイミング等を制御することにより調節される。

本実施形態では、プランジャ２０は、「吸入工程」、「調量工程」、「加圧工程」において、シリンダ筒部１３１の内側で往復移動するとき、軸Ａｘ２が傾くよう搖動する。そのため、プランジャ２０とシリンダ１３との間の偏摩耗および焼き付きを抑制することができる。

以上説明したように、（１）本実施形態では、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向の加圧室１０３側の端面９０１を含む仮想平面における荷重の重心を上重心Ｃ１とし、コイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向のカム１９側の端面９０２を含む仮想平面における荷重の重心を下重心Ｃ２とすると、コイルスプリング９０は、軸Ａｘ１方向から見た場合、カム１９の回転によりプランジャ２０が加圧室１０３側に移動するとき、上重心Ｃ１がコイルスプリング９０の周方向に沿って一方側に移動し、下重心Ｃ２がコイルスプリング９０の周方向に沿って他方側に移動し上重心Ｃ１と一致した後さらに他方側に移動するよう形成されている。そのため、プランジャ２０が下死点から加圧室１０３側に移動するとき、コイルスプリング９０からプランジャ２０に作用する横力は、一旦ゼロになった後、反転する。これにより、プランジャ２０は、軸Ａｘ２を傾けながら加圧室１０３側に移動する。

また、上記構成により、プランジャ２０が上死点からカム１９側に移動するとき、コイルスプリング９０からプランジャ２０に作用する横力は、一旦ゼロになった後、反転する。そのため、プランジャ２０は、軸Ａｘ２を傾けながらカム１９側に移動する。つまり、本実施形態では、プランジャ２０は、シリンダ筒部１３１の内側で往復移動するとき、軸Ａｘ２が傾くよう搖動する。これにより、プランジャ２０の外壁とシリンダ筒部１３１の内壁のうち特定の箇所のみが摺動するのを抑制することができる。また、プランジャ２０の外壁とシリンダ筒部１３１の内壁との隙間の大きさが常に変化し、当該隙間には油膜が常に形成される。したがって、プランジャ２０とシリンダ１３との間の偏摩耗および焼き付きを抑制することができる。

また、（２）本実施形態では、コイルスプリング９０は、プランジャ２０の往復移動可能範囲の中央において、上重心Ｃ１と下重心Ｃ２とが一致するよう形成されている。そのため、プランジャ２０の往復移動時、プランジャ２０の往復移動可能範囲の中央において、プランジャ２０に作用する横力を反転させることができる。これにより、プランジャ２０とシリンダ１３との間の偏摩耗および焼き付きをより効果的に抑制することができる。

また、（３）本実施形態では、線材９１の加圧室１０３側の端部９１１がコイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向に隣り合う線材９１に密着し線間隙間がゼロとなる周方向の範囲を上密着範囲Ｓ１とし、線材９１のカム１９側の端部９１２がコイルスプリング９０の軸Ａｘ１方向に隣り合う線材９１に密着し線間隙間がゼロとなる周方向の範囲を下密着範囲Ｓ２とすると、コイルスプリング９０は、プランジャ２０が加圧室１０３側に移動するとき、上密着範囲Ｓ１がコイルスプリング９０の周方向の一方側に拡大し、下密着範囲Ｓ２がコイルスプリング９０の周方向の他方側に拡大するよう形成されている。この構成により、カム１９の回転によりプランジャ２０が加圧室１０３側に移動するとき、上重心Ｃ１はコイルスプリング９０の周方向に沿って一方側に移動し、下重心Ｃ２はコイルスプリング９０の周方向に沿って他方側に移動する。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、コイルスプリングが、軸方向から見た場合、カムの回転によりプランジャが加圧室側に移動するとき、上重心がコイルスプリングの周方向に沿って一方側に移動し、下重心がコイルスプリングの周方向に沿って他方側に移動し上重心と一致した後さらに他方側に移動するよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、コイルスプリングは、下重心がコイルスプリングの周方向に沿って他方側に移動し上重心と厳密に一致する場合に限らず、略一致するよう形成されていてもよい。上重心と下重心とが略一致する構成であっても、プランジャは、シリンダ筒部の内側で往復移動するとき、軸が傾くよう搖動する。よって、プランジャの外壁とシリンダ筒部の内壁のうち特定の箇所のみが摺動するのを抑制することができる。

また、上述の実施形態では、コイルスプリングが、プランジャの往復移動可能範囲の中央において、上重心と下重心とが一致するよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、コイルスプリングは、プランジャの往復移動可能範囲内において、下重心が上重心と一致または略一致した後さらに移動するのであれば、どのように形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、コイルスプリングの線材の巻数は、６．３巻に限らず、何巻でもよい。

また、上述の実施形態では、コイルスプリングの線材が、自由長において、加圧室側の端部がコイルスプリングの軸方向に隣り合う線材に当接するよう、かつ、カム側の端部が隣り合う線材に当接するよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、コイルスプリングの線材は、加圧室側の端部がコイルスプリングの軸方向に隣り合う線材に当接せず、かつ、カム側の端部が隣り合う線材に当接しない構成としてもよい。このような構成であっても、コイルスプリングの線材は、高圧ポンプが内燃機関に取り付けられた状態でプランジャが下死点に位置するとき、加圧室側の端部がコイルスプリングの軸方向に隣り合う線材に当接または密着し、かつ、カム側の端部が隣り合う線材に当接または密着するのであれば、プランジャの往復移動可能範囲内において、カムの回転によりプランジャが加圧室側に移動するとき、上重心がコイルスプリングの周方向に沿って一方側に移動し、下重心がコイルスプリングの周方向に沿って他方側に移動し上重心と一致した後さらに他方側に移動するようにできる。

また、上述の実施形態では、ポンプボディの上ハウジング、下ハウジングおよびホルダ支持部、シリンダ、ユニオンがそれぞれ別体で形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、上ハウジング、下ハウジング、ホルダ支持部、シリンダ、ユニオンは、この中の少なくとも２つの部材が一体に形成されていてもよい。

また、シリンダ底部は、シリンダ筒部と別体に形成されていてもよい。また、シリンダ底部は、上ハウジングと一体に形成されていてもよい。あるいは、シリンダは、シリンダ底部を有さず、シリンダ筒部のみ有し、当該シリンダ筒部の一端が上ハウジングにより塞がれることとしてもよい。この場合、加圧室は、プランジャの一端の外壁とシリンダの内壁と上ハウジングの内壁との間に形成される。

また、本発明の他の実施形態では、高圧ポンプを、ディーゼルエンジン等、ガソリンエンジン以外の内燃機関に適用してもよい。また、高圧ポンプを、車両のエンジン以外の装置等へ向けて燃料を吐出する燃料ポンプとして用いてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ 高圧ポンプ、５ 従動軸、１９ カム、９ 内燃機関、１３ シリンダ、１３１ シリンダ筒部、２０ プランジャ、１０３ 加圧室、９０ コイルスプリング、９０１ コイルスプリングの加圧室側の端面、９０２ コイルスプリングのカム側の端面、Ａｘ１ コイルスプリングの軸、Ｃ１ 上重心、Ｃ２ 下重心

Claims (3)

1. 燃料を加圧し内燃機関（９）に供給する高圧ポンプ（１）であって、
   筒状のシリンダ筒部（１３１）を有するシリンダ（１３）と、
   一端が前記シリンダ筒部の内側で往復移動可能なよう設けられ、一端の外壁と前記シリンダの内壁との間に燃料を加圧する加圧室（１０３）を形成する棒状のプランジャ（２０）と、
   コイル状に巻かれた線材（９１）からなり、前記プランジャの他端の径方向外側に設けられ、前記プランジャの他端を前記加圧室とは反対側に付勢し前記内燃機関の従動軸（５）のカム（１９）側に押し付け可能なコイルスプリング（９０）と、を備え、
   前記コイルスプリングの軸（Ａｘ１）方向の前記加圧室側の端面（９０１）を含む仮想平面における荷重の重心を上重心（Ｃ１）とし、前記コイルスプリングの軸方向の前記カム側の端面（９０２）を含む仮想平面における荷重の重心を下重心（Ｃ２）とすると、
   前記コイルスプリングは、軸方向から見た場合、前記カムの回転により前記プランジャが前記加圧室側に移動するとき、前記上重心が前記コイルスプリングの周方向に沿って一方側に移動し、前記下重心が前記コイルスプリングの周方向に沿って他方側に移動し前記上重心と略一致した後さらに他方側に移動するよう形成されている高圧ポンプ。
2. 前記コイルスプリングは、前記プランジャの往復移動可能範囲の中央において、前記上重心と前記下重心とが略一致するよう形成されている請求項１に記載の高圧ポンプ。
3. 前記線材の前記加圧室側の端部（９１１）が前記コイルスプリングの軸方向に隣り合う前記線材に密着し線間隙間がゼロとなる周方向の範囲を上密着範囲（Ｓ１）とし、前記線材の前記カム側の端部（９１２）が前記コイルスプリングの軸方向に隣り合う前記線材に密着し線間隙間がゼロとなる周方向の範囲を下密着範囲（Ｓ２）とすると、
   前記コイルスプリングは、前記プランジャが前記加圧室側に移動するとき、前記上密着範囲が前記コイルスプリングの周方向の一方側に拡大し、前記下密着範囲が前記コイルスプリングの周方向の他方側に拡大するよう形成されている請求項１または２に記載の高圧ポンプ。

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