JP2019019694A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】燃料ポンプにおいて、燃料室内のエロージョンを抑制し燃料室内の部品の性能低下を防ぐ。【解決手段】燃料が貯留される燃料室と、上記燃料が加圧される加圧室Ｒ３と、上記加圧室Ｒ３に接続される燃料吐出流路と、上記燃料室及び上記燃料吐出流路とに接続されるリリーフ流路Ｒ６とが形成され、上記リリーフ流路Ｒ６に設けられるリリーフ弁５ｆを備える燃料ポンプであって、上記リリーフ流路Ｒ６は、上記燃料吐出流路に接続される第１流路Ｒ６ａと、上記リリーフ弁５ｆが内設されると共に上記第１流路Ｒ６ａに対して角度を形成して接続される第２流路Ｒ６ｂとを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、燃料ポンプに関するものである。

例えば、特許文献１には、プランジャの往復移動によって燃料を加圧する加圧室と、高圧燃料を吐出する吐出通路とが形成された高圧ポンプ（燃料ポンプ）が開示されている。このような高圧ポンプにおいては、吐出流路に流入する燃料が所定値以上に高圧となった場合において、燃料を吐出流路から加圧室へと逆流させるリターン通路（リリーフ流路）が形成されている。また、このリターン通路には、燃料の圧力が所定値を超えると開弁されるリリーフ弁が設けられている。

特開２０１０−１５６２５６号公報

ところで、加圧室の前段において、燃料が貯留される燃料室が形成されている燃料ポンプにおいては、吐出流路と燃料室とを接続するリリーフ流路を形成することがある。このような構造の場合、吐出流路の高圧燃料は、リリーフ流路を介して燃料室へと流入することとなる。燃料室における燃料は吐出流路における高圧燃料と比較して低圧であり、かつ燃料室の容積は吐出流路よりも広い。このため、リリーフ流路を介して流入した高圧燃料は燃料室において急速に減圧され、燃料室内にキャビテーションが発生する。キャビテーションによって発生する気泡はエロージョンを引き起こし、長期間の使用においては燃料室内の部品、特に薄板によって製作されるダンパの薄肉化による性能低下を起こしうる。
今日においては、内燃機関の性能向上のため供給燃料圧力の高圧化が進み、強いキャビテーションが燃料室内に発生しやすい状況となっている。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、燃料ポンプにおいて、燃料室内のエロージョンを抑制し燃料室内の部品の性能低下を防ぐことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、燃料が貯留される燃料の圧力脈動を吸収するダンパが設置される燃料室と、シリンダ内部に摺動可能に保持されたプランジャと、前期プランジャの加圧行程によって減容し、上記燃料が加圧される加圧室と、上記加圧室に接続される燃料吐出流路と、下流で上記燃料室に接続されると共に上流で上記燃料吐出流路に接続されるリリーフ流路とが形成され、上記リリーフ流路に設けられるリリーフ弁を備える燃料ポンプであって、上記リリーフ流路は、上記リリーフ弁が内設されると共に上記リリーフ弁が設けられる第１流路と、上記第１流路が延在する向きに対して角度を有して上記第１流路の上記リリーフ弁よりも下流に接続される第２流路とを有する、という構成を採用する。

第２の手段として、上記第１の手段において、上記第１流路は上記リリーフ弁よりも下流側に延在する緩和空間を有し、上記第２流路は上記緩和空間と上記リリーフ弁との間において第１流路に接続されている、という構成を採用する。

第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記リリーフ流路は、上記第２流路と上記燃料室とを接続すると共に流路径が上記第２流路に対して縮径された絞り流路を有する、という構成を採用する。

第４の手段として、上記第１〜第３のいずれかの手段において、上記リリーフ流路は、上記リリーフ弁よりも下流側の容積が、加圧行程において上記加圧室から吐出される燃料の最大容積よりも大きい、という構成を採用する。

本発明によれば、第１流路と第２流路とが角度をつけて接続されていることにより、第１流路に流入した高圧燃料の噴流は、第２流路へと進入するまでに勢いを弱められながら、徐々に燃料室へと流入する。このため、吐出流路からリリーフ流路へと流入した燃料は、徐々に勢いを弱められることで、キャビテーションにより発生した気泡をリリーフ流路内で消滅させることができ、燃料室内におけるエロージョンを抑制することができる。

本発明の一実施形態におけるプランジャポンプの概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態におけるプランジャポンプが備える吸入機構の一部を含む拡大断面図である。 本発明の一実施形態におけるプランジャポンプが有するボディの一部を含む拡大断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る燃料ポンプ及び燃料ポンプの製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の実施形態においては、本発明の燃料ポンプをプランジャポンプに適用した例について説明する。

図１は、本実施形態のプランジャポンプ１の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のプランジャポンプ１は、ボディ２と、吸入機構３と、昇圧機構４と、吐出機構５と、ダンパ機構６とを備えている。なお、以下の説明では、燃料の昇圧を行うプランジャ（昇圧プランジャ４ｂ）の軸芯を中心軸Ｌとし、この中心軸Ｌと直交する方向をボディ径方向と称し、ボディ径方向における中心軸Ｌ側をボディ径方向内側、ボディ径方向における中心軸Ｌと反対側をボディ径方向外側と称する。また、プランジャポンプ１の設置姿勢は限定されないものの、説明の便宜上、図１における上側を上方、図１における下側を下方と称する。

ボディ２（シリンダ）は、吸入機構３、昇圧機構４、吐出機構５及びダンパ機構６が取り付けられる基部であり、内部に燃料を案内する燃料流路が形成されている。図１に示すように、本実施形態のプランジャポンプ１においては、燃料流路として、吸入機構３の一部が嵌入される吸入流路Ｒ１と、吐出機構５の一部が嵌入される吐出流路Ｒ２（燃料吐出流路）とがボディ２の内部に形成されている。また、ボディ２の内部には、吸入流路Ｒ１と吐出流路Ｒ２とを繋ぐと共に燃料の加圧が行われる加圧室Ｒ３が設けられている。この加圧室Ｒ３は、ボディ径方向においてボディ２の中央部に配置され、ボディ２の内壁と後述の昇圧プランジャ４ｂとにより囲まれた空間であり、昇圧プランジャ４ｂの移動により、容積が変化する。

また、ボディ２は、加圧室Ｒ３から下方に貫通すると共に後述の昇圧プランジャ４ｂが移動可能に収容される貫通空間Ｒ５を有している。また、ボディ２は、吸入流路Ｒ１内に延出され、後述する吸入弁体３ｂに対して燃料の流れ方向の下流側（ボディ径方向内側）から対向配置されるスプリング保持部２ｂを有している。このスプリング保持部２ｂは、吸入弁体３ｂを付勢する後述の吸入スプリング３ｃが取り付けられると共に、吸入弁体３ｂの移動を燃料の流れ方向の下流側（ボディ径方向内側）から規制するストッパとしても機能する。

図３は、本実施形態におけるプランジャポンプ１が有するボディ２の一部を含む拡大断面図である。この図に示すように、ボディ２には、吐出流路Ｒ２とダンパ室Ｒｄ（燃料室）とを連通するリリーフ流路Ｒ６が形成されており、リリーフ流路Ｒ６のダンパ室Ｒｄとの接続端において、略円筒状の絞り流路形成部材２ｃが設けられている。このリリーフ流路Ｒ６は、第１流路Ｒ６ａと、第２流路Ｒ６ｂと、絞り流路Ｒ６ｃとを有している。第１流路Ｒ６ａは、一端が吐出流路Ｒ２に接続されると共に、ボディ径方向内側に向けて形成された流路である。また、第１流路Ｒ６ａは、後述するリリーフ弁５ｆが内設され、第２流路Ｒ６ｂと接続され、ボディ径方向において、吐出流路Ｒ２と接続された側の端部と反対側の端部と第２流路Ｒ６ｂとの接続部との間に、緩和空間Ｒ６ｄが形成されている。

第２流路Ｒ６ｂは、第１流路Ｒ６ａに対して略直交して接続するように、中心軸Ｌの軸芯に沿う方向に向けて形成され、上側の端部において絞り流路Ｒ６ｃと接続されている。また、この第２流路Ｒ６ｂは、第１流路Ｒ６ａと比較して、流路径が大きく、全体の容積が大きく設定されている。また、第１流路Ｒ６ａと第２流路Ｒ６ｂとの合計容積は、加圧室Ｒ３における最大容積よりも大きくなるように設定されている。絞り流路Ｒ６ｃは、第２流路Ｒ６ｂと、ダンパ室Ｒｄとに接続されており、絞り流路形成部材２ｃにより、第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂと比較して流路径が縮径されている。

図２は、吸入機構３の一部を含む拡大断面図である。この図に示すように、本実施形態において、ボディ２の内部に形成された吸入流路Ｒ１は、ボディ２の外壁部から中央部（加圧室Ｒ３）に向けて同軸状に段階的に縮径され、領域Ｒ１ａ、領域Ｒ１ｂ、領域Ｒ１ｃ、領域Ｒ１ｄ及び領域Ｒ１ｅを有している。最もボディ径方向外側に位置する領域Ｒ１ａは、吸入機構３の後述するベース部３ｅの先端部が収容されている。領域Ｒ１ａの次にボディ径方向内側に配置された領域Ｒ１ｂは、領域Ｒ１ａよりも小径とされており、供給流路Ｒ４と接続されている。領域Ｒ１ｂの次にボディ径方向内側に配置された領域Ｒ１ｃは、領域Ｒ１ｂよりも小径とされており、吸入機構３のバルブシート３ａが収容されている。領域Ｒ１ｃの次にボディ径方向内側に配置された領域Ｒ１ｄは、領域Ｒ１ｃよりも小径とされており、領域Ｒ１ｃと領域Ｒ１ｅとを接続している。領域Ｒ１ｃの次にボディ径方向内側に配置され、ボディ２の最も中央部側に配置された領域Ｒ１ｅは、領域Ｒ１ｄよりも小径とされており、領域Ｒ１ｄと加圧室Ｒ３とを接続している。この領域Ｒ１ｄには、上述のスプリング保持部２ｂが配置されている。

図２に示すように、吸入機構３は、バルブシート３ａと、吸入弁体３ｂと、吸入スプリング３ｃと、ソレノイドユニット３ｄとを備えている。バルブシート３ａは、吸入流路Ｒ１に配置されており、吸入弁体３ｂにより開閉される開口を有している。吸入弁体３ｂは、バルブシート３ａのボディ径方向内側に配置されており、吸入スプリング３ｃによりボディ径方向に移動可能に保持されている。吸入スプリング３ｃは、ボディ２のスプリング保持部２ｂにボディ径方向内側の端部が外嵌されることにより保持され、ボディ径方向外側の端部が吸入弁体３ｂの中央部に設けられた突部に外嵌されている。この吸入スプリング３ｃは、吸入弁体３ｂの上流側の圧力が下流側の圧力に対して相対的に高くなった場合に、差圧により収縮可能とされた圧縮コイルバネであり、吸入弁体３ｂをボディ径方向外側に向けて付勢している。

ソレノイドユニット３ｄは、ベース部３ｅと、ガイド部材３ｆと、吸入プランジャ３ｇと、ソレノイドスプリング３ｈと、可動コア３ｉと、コイル３ｊと、固定コア３ｋと、コネクタ３ｍとを備えている。ベース部３ｅは、ボディ２に固定されると共に、ガイド部材３ｆ、吸入プランジャ３ｇ、ソレノイドスプリング３ｈ、可動コア３ｉ、コイル３ｊ、固定コア３ｋ及びコネクタ３ｍを直接あるいは間接的に支持している。このベース部３ｅは、中央部に貫通孔が形成された略円筒状に形状設定されており、先端部がボディ径方向外側からボディ２の吸入流路Ｒ１に挿入されている。

ガイド部材３ｆは、ベース部３ｅと同軸状に配置された略円筒形状の部品であり、ベース部３ｅに設けられた貫通孔に内嵌されている。このガイド部材３ｆは、吸入プランジャ３ｇがボディ径方向に移動可能に挿入される貫通孔を有する筒部３ｆ１と、筒部３ｆ１の外周面から突出して設けられると共にベース部３ｅに固定されるガイドフランジ３ｆ２とを有している。

吸入プランジャ３ｇは、軸部３ｇ１と、プランジャフランジ３ｇ２とを有する。軸部３ｇ１は、ガイド部材３ｆの筒部３ｆ１の貫通孔に移動可能に挿入され、ガイド部材３ｆよりもボディ径方向に長い棒状の部位である。この軸部３ｇ１は、ボディ径方向内側の端部がガイド部材３ｆよりもさらにボディ径方向内側に、ボディ径方向外側の端部がガイド部材３ｆよりもさらにボディ径方向外側に位置されている。

プランジャフランジ３ｇ２は、軸部３ｇ１の外周面から突出して設けられる板状の部位であり、ガイド部材３ｆよりもボディ径方向内側の位置に配置されている。このような吸入プランジャ３ｇは、ガイド部材３ｆのボディ径方向内側の端面と、バルブシート３ａのボディ径方向外側の端面との間で、ボディ径方向に移動可能とされている。また、吸入プランジャ３ｇは、プランジャフランジ３ｇ２がバルブシート３ａにボディ径方向外側から当接した場合にボディ径方向内側への移動が規制され、プランジャフランジ３ｇ２がガイド部材３ｆにボディ径方向内側から当接した場合にボディ径方向外側への移動が規制される。また、吸入プランジャ３ｇは、プランジャフランジ３ｇ２がバルブシート３ａに当接する場合には、軸部３ｇ１のボディ径方向内側の端面が、閉姿勢とされた吸入弁体３ｂと当接可能とされている。

可動コア３ｉは、吸入プランジャ３ｇの軸部３ｇ１のボディ径方向外側の端部が挿入されて固定されている。ソレノイドスプリング３ｈは、ガイド部材３ｆの筒部３ｆ１に外嵌された圧縮コイルバネであり、ボディ径方向内側の端面がガイド部材３ｆのガイドフランジ３ｆ２に当接され、ボディ径方向外側の端面が吸入プランジャ３ｇのプランジャフランジ３ｇ２に当接されている。このようなソレノイドスプリング３ｈは、吸入プランジャ３ｇをボディ径方向内側に付勢している。このようなソレノイドスプリング３ｈは、コイル３ｊに通電されていない場合には、吸入弁体３ｂが開姿勢となるように、吸入プランジャ３ｇをボディ径方向内側に付勢する。

コイル３ｊは、ベース部３ｅと略同一の径で巻線が巻回されて略円筒形状とされており、ベース部３ｅのボディ径方向外側の端部と接続されている。このコイル３ｊは、コネクタ３ｍを介して外部より通電されることにより、磁界を発生する。固定コア３ｋは、コイル３ｊの中央に設けられた開口をボディ径方向外側から閉塞するようにコイル３ｊの内部に配設されている。コネクタ３ｍは、固定コア３ｋに支持されており、コイル３ｊと電気的に接続されている。このコネクタ３ｍは、本実施形態のプランジャポンプ１の外部に設置された電源装置（例えば車載用バッテリ）と接続されている。

図１に戻り、昇圧機構４は、バレル４ａと、昇圧プランジャ４ｂと、下部フランジ４ｃと、昇圧スプリング４ｄとを備えている。バレル４ａは、ボディ２の貫通空間Ｒ５に内嵌されており、昇圧プランジャ４ｂの昇降を案内する筒状の部品である。昇圧プランジャ４ｂは、上端面がボディ２の加圧室Ｒ３に臨むように昇降可能に保持されている。この昇圧プランジャ４ｂは、下端面が不図示のカムに同じく不図示のリフタを介して当接しており、車両に搭載されるエンジンの駆動によりカムが回転されると、カムの回転に応じて昇降される。下部フランジ４ｃは、昇圧プランジャ４ｂの下端部に接続されており、昇圧プランジャ４ｂの周面からボディ径方向外側に突出されている。昇圧スプリング４ｄは、ボディ２と下部フランジ４ｃとの間に介挿された圧縮コイルバネであり、下部フランジ４ｃを介して、下方に向けて昇圧プランジャ４ｂを付勢している。このような昇圧機構４は、昇圧プランジャ４ｂが上昇して加圧室Ｒ３を減容することにより、加圧室Ｒ３内の燃料を昇圧する。

吐出機構５は、吐出ノズル５ａと、吐出バルブシート５ｂと、吐出弁体５ｃと、スプリング収容部５ｄと、吐出スプリング５ｅと、リリーフ弁５ｆとを備えている。吐出ノズル５ａは、吐出流路Ｒ２に接続されるようにボディ２に固定された略円筒状の部品であり、本実施形態のプランジャポンプ１によって昇圧された燃料を外部に吐出する。

吐出バルブシート５ｂは、吐出流路Ｒ２の内部であって、吐出機構５の構成部品のうち最も加圧室Ｒ３寄り（ボディ径方向内側寄り）に配置されている。この吐出バルブシート５ｂは、吐出弁体５ｃにより開閉される開口を有している。吐出弁体５ｃは、吐出バルブシート５ｂのボディ径方向外側に配置されており、吐出スプリング５ｅによりボディ径方向に移動可能に保持されている。スプリング収容部５ｄは、吐出弁体５ｃを囲うように吐出バルブシート５ｂに外嵌されており、内部に吐出弁体５ｃ及び吐出スプリング５ｅを収容している。このスプリング収容部５ｄは、周面や底面等に貫通孔が設けられた略円筒形状とされており、内部から外部に燃料が通過可能とされている。吐出スプリング５ｅは、スプリング収容部５ｄの内壁面と吐出弁体５ｃとの間に介挿された圧縮コイルバネであり、吐出弁体５ｃをボディ径方向内側（吐出バルブシート５ｂ側）に向けて付勢している。

図３に示すように、リリーフ弁５ｆは、第１流路Ｒ６ａに設けられ、リリーフバルブシート５ｆ１と、リリーフ弁体５ｆ２（弁体）と、リリーフスプリング５ｆ３（付勢部材）と、スプリングリテーナ５ｆ４とを有している。リリーフバルブシート５ｆ１は、第１流路Ｒ６ａの吐出流路Ｒ２側に配置され、リリーフ弁体５ｆ２により開閉される開口を有している略円環状の部材である。リリーフ弁体５ｆ２は、略球形状の部材であり、第１流路Ｒ６ａにおいてリリーフバルブシート５ｆ１の下流側、すなわち第２流路Ｒ６ｂ側に配置されている。リリーフ弁体５ｆ２は、吐出流路Ｒ２における燃料圧力が所定値未満の状態において、リリーフスプリング５ｆ３に付勢されることによりリリーフバルブシート５ｆ１に当接し、リリーフバルブシート５ｆ１の開口を遮蔽している。

リリーフスプリング５ｆ３は、リリーフ弁体５ｆ２を閉弁方向に付勢しており、リリーフ弁体５ｆ２の上流側の圧力が下流側の圧力に対して相対的に高くなった場合に、差圧により収縮する。スプリングリテーナ５ｆ４は、リリーフ弁体５ｆ２とリリーフスプリング５ｆ３との間に設けられ、リリーフスプリング５ｆ３の付勢力をリリーフ弁体５ｆ２に伝える部材である。
このようなリリーフ弁５ｆは、吐出流路Ｒ２における高圧燃料の圧力が所定値以上になった場合に、燃料圧力により開弁され、リリーフ流路Ｒ６に高圧燃料を流入させる。

図１に示すように、ダンパ機構６は、カバー６ａと、座バネ６ｂと、リテーナ６ｃと、パルセーションダンパ６ｄとを備えている。カバー６ａは、ドーム形に形状設定されており、ボディ２との間にダンパ室Ｒｄを形成するように、ボディ２の囲壁部２ａに固定されている。座バネ６ｂは、ダンパ室Ｒｄの底部（すなわちボディ２の天面）に載置されている。この座バネ６ｂは、リテーナ６ｃの下方に配置されており、リテーナ６ｃをカバー６ａの内壁面に向けて付勢している。リテーナ６ｃは、パルセーションダンパ６ｄを保持する略リング状の部材であり、周面に対して複数の貫通孔が形成されている。パルセーションダンパ６ｄは、２枚のダイアフラムを内部空間が形成されるように上下方向に貼り合せた部材であり、リテーナ６ｃに囲まれた領域に収容されている。このパルセーションダンパ６ｄは、ダンパ室Ｒｄの圧力に応じて、圧縮あるいは膨張し、ダンパ室Ｒｄ内の燃料の圧力脈動を吸収する。

このような構成を有する本実施形態のプランジャポンプ１では、昇圧プランジャ４ｂが下降され、加圧室Ｒ３の圧力が低下するタイミングに合わせて、吸入機構３のコイル３ｊへの通電を停止（あるいは通電される電流量を低減）する。これによって、ソレノイドスプリング３ｈの復元力によって吸入プランジャ３ｇがボディ径方向内側に移動され、バルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間に隙間が形成される。バルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間に隙間が形成されると、ダンパ室Ｒｄに貯留されていた燃料が供給流路Ｒ４及び吸入流路Ｒ１を通じて加圧室Ｒ３に供給される。なお、コイル３ｊへの通電によって吸入プランジャ３ｇは極短時間でボディ径方向外側に引き戻されるが、昇圧プランジャ４ｂが上昇し、加圧室Ｒ３が減容されるまでの間は、バルブシート３ａと吸入弁体３ｂとの間に隙間を流れる燃料の圧力によって吸入弁体３ｂが開いた状態が維持される。

昇圧プランジャ４ｂが上昇して加圧室Ｒ３が減容されると、吸入弁体３ｂがボディ径方向外側に押し戻され、吸入弁体３ｂが閉じた状態となり、加圧室Ｒ３内の燃料が昇圧される。なお、吸入弁体３ｂが完全に閉じた状態となるまでの間、加圧室Ｒ３内の燃料の一部は吸入流路Ｒ１及び供給流路Ｒ４を通じてダンパ室Ｒｄに逆流する。このとき、パルセーションダンパ６ｄが圧縮され、これによってダンパ室Ｒｄの圧力変動が吸収される。

加圧室Ｒ３において燃料が昇圧されると、吐出機構５の吐出弁体５ｃがボディ径方向外側に押圧されて、吐出弁体５ｃと吐出バルブシート５ｂとの間に隙間が形成される。この結果、加圧室Ｒ３にて昇圧された燃料は、吐出流路Ｒ２及び吐出ノズル５ａを通じて、本実施形態のプランジャポンプ１の外部に吐出される。

また、吐出流路Ｒ２に流入した高圧燃料の圧力が所定値よりも上昇すると、リリーフ弁体５ｆ２が燃料により下流側に押され、スプリングリテーナ５ｆ４を介してリリーフスプリング５ｆ３が圧縮されることで、リリーフバルブシート５ｆ１から離れて下流側へと移動する。これにより、リリーフ弁５ｆが開弁され、第１流路Ｒ６ａ内に高圧燃料が流入する。高圧燃料の噴流は、第２流路Ｒ６ｂが第１流路Ｒ６ａに対して略垂直に形成されているため、第１流路Ｒ６ａと第２流路Ｒ６ｂとの接続部において流路を構成する壁面に衝突しながら上方へと向かう。このとき、第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂの合計容積が、加圧室Ｒ３の行程容積より大きいため、第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂへ流れ込んだ燃料は、再度加圧室Ｒ３において燃料が加圧されて吐出流路Ｒ２に流入した高圧燃料の圧力が所定値よりも上昇し得るまでの間リリーフ流路Ｒ６内に留まり、加圧室Ｒ３からさらに燃料が流入すると、第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂから押し出され、絞り流路Ｒ６ｃを通過してダンパ室Ｒｄへと流入する。

このような本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、第１流路Ｒ６ａに対して第２流路Ｒ６ｂが角度を形成して接続されているため、吐出流路Ｒ２からリリーフ流路Ｒ６へと流入する高圧燃料の噴流は直進してダンパ室Ｒｄに進入することができず、第１流路Ｒ６ａから第２流路Ｒ６ｂへと流入する際にリリーフ流路Ｒ６を構成する壁面に衝突しつつ、予めリリーフ流路内に満たされていた低圧の燃料と混ざり合うことで勢いを弱められる。一般的に、エロージョンはキャビテーションによる気泡が勢い良く衝突することによって気泡がつぶれて起きるが、勢いを弱められた高圧燃料の噴流はダンパ室Ｒｄに達してもダンパ室内の部品に強く衝突することはない。したがって、ダンパ室Ｒｄ内のエロージョンを抑制することができる。

また、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、第１流路Ｒ６ａはリリーフ弁５ｆよりも下流側に延在する緩和空間Ｒ６ｄを有し、第２流路Ｒ６ｂは緩和空間Ｒ６ｄとリリーフ弁５ｆとの間において第１流路Ｒ６ａに接続されている。これにより、吐出流路Ｒ２からリリーフ流路Ｒ６へと流入する高圧燃料の噴流は緩和空間Ｒ６ｄ内へ勢いを保ったまま進入した後、緩和空間Ｒ６ｄの底で弾き返されることで、予め緩和空間Ｒ６ｄ内に満たされていた低圧の燃料とより強く混ざり合うこととなる。これによって高圧燃料の噴流はさらに勢いが弱められるため、ダンパ室Ｒｄ内のエロージョンを抑制することができる。

また、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、リリーフ流路Ｒ６が絞り流路Ｒ６ｃを有している。これにより、リリーフ流路Ｒ６に高圧燃料が流入した際に、それまでリリーフ流路Ｒ６内に満たされていた燃料は、絞り流路Ｒ６ｃによってリリーフ流路Ｒ６から流出することを阻まれ、リリーフ流路Ｒ６内の圧力は一時的に上昇することになる。したがって、吐出流路Ｒ２からリリーフ流路Ｒ６内に流入する高圧燃料の圧力差が減少されリリーフ流路Ｒ６内におけるキャビテーションによる気泡の発生を抑制することができる。これによって、ダンパ室Ｒｄにキャビテーションによる気泡が達することを防いで、ダンパ室Ｒｄ内のエロージョンを抑制することができる。

また、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂの合計容積が、加圧室Ｒ３における行程容積より大きい。したがって、リリーフ流路Ｒ６に一度の加圧行程において流入した高圧燃料は、加圧室Ｒ３において次の加圧行程が開始されるまでの期間リリーフ流路Ｒ６内に留まり、キャビテーションによって発生した気泡が減少するための時間的猶予を得ることができる。これによっても、ダンパ室Ｒｄにキャビテーションによる気泡が達することを防いで、ダンパ室Ｒｄ内のエロージョンを抑制することができる。

さらに、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、第１流路Ｒ６ａに設けられるリリーフ弁５ｆは、リリーフ弁体５ｆ２を閉弁状態に付勢するリリーフスプリング５ｆ３を有している。このため、リリーフ弁５ｆは、吐出流路Ｒ２における燃料の圧力が所定の圧力となった場合に、センサ等を用いることなく、燃料の圧力によりリリーフ流路Ｒ６に燃料が流入するように調整することができる。

また、このような構成とすることにより、ダンパ室Ｒｄへと流入する燃料の圧力を低下させることができ、ダンパ室Ｒｄにおいて、ダンパ室Ｒｄ内の部材に対して、高い圧力がかかることを抑制できる。したがって、ダンパ室Ｒｄにおいて、従来と比較して耐圧性能の低い部材を用いることが可能となり、製造コストを削減することができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

（１）上記実施形態においては、リリーフ流路Ｒ６において、第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂの合計容積は、加圧室Ｒ３の行程容積よりも大きく設定されているが、本発明はこれに限定されない。第１流路Ｒ６ａ及び第２流路Ｒ６ｂの合計容積は、ダンパ室Ｒｄにおける燃料の圧力に応じて任意に設定することが可能である。

（２）また、上記実施形態においては、絞り流路Ｒ６ｃは、第１流路Ｒ６ａよりも流路径が小さい構成としたが、本発明はこれに限定されない。絞り流路Ｒ６ｃの流路径は、第１流路Ｒ６ａより大きい構成を採用することも可能である。

（３）また、上記実施形態においては、ダンパ室Ｒｄ（燃料室）には、２枚のダイアフラムを有するパルセーションダンパ６ｄが設けられる構成としたが、本発明はこれに限定されない。パルセーションダンパ６ｄの形状及び構成が限定されるものではない。

（４）また、上記実施形態においては、本発明をプランジャポンプ１に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、電磁弁を有する燃料ポンプであって、吐出流路及び燃料室を有する構成であれば、どのような構成とすることも可能である。

１……プランジャポンプ
２……ボディ
３……吸入機構
４……昇圧機構
５……吐出機構
５ｆ……リリーフ弁
Ｒ１……吸入流路
Ｒ２……吐出流路
Ｒ３……加圧室
Ｒ４……供給流路
Ｒ５……貫通空間
Ｒ６……リリーフ流路
Ｒ６ａ……第１流路
Ｒ６ｂ……第２流路
Ｒ６ｃ……流路
Ｒ６ｄ……緩和空間
Ｒｄ……ダンパ室

Claims (4)

1. 燃料が貯留される燃料の圧力脈動を吸収するダンパが設置される燃料室と、シリンダ内部に摺動可能に保持されたプランジャと、前記プランジャの加圧行程によって減容し、前記燃料が加圧される加圧室と、前記加圧室に接続される燃料吐出流路と、下流で前記燃料室に接続されると共に上流で前記燃料吐出流路に接続されるリリーフ流路とが形成され、前記リリーフ流路に設けられるリリーフ弁を備える燃料ポンプであって、
   前記リリーフ流路は、前記リリーフ弁が内設されると共に前記リリーフ弁が設けられる第１流路と、前記第１流路が延在する向きに対して角度を有して前記第１流路の前記リリーフ弁よりも下流に接続される第２流路とを有する
   ことを特徴とする燃料ポンプ。
2. 前記第１流路は前記リリーフ弁よりも下流側に延在する緩和空間を有し、
   前記第２流路は前記緩和空間と前記リリーフ弁との間において第１流路に接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
3. 前記リリーフ流路は、前記第２流路と前記燃料室とを接続すると共に流路径が前記第２流路に対して縮径された絞り流路を有することを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプ。
4. 前記リリーフ流路は、前記リリーフ弁よりも下流側の容積が、加圧行程において前記加圧室から吐出される燃料の最大容積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。

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