JP5321432B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、プランジャがシリンダを往復移動することで加圧室に吸入した燃料を加圧する高圧燃料ポンプを備えた燃料供給装置に関するものである。

［従来の技術］
従来より、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）を内燃機関の燃料とする燃料供給装置として、概ねディーゼルエンジン用のコモンレール式燃料噴射システムが適用できる。
ＤＭＥは、軽油（ディーゼル油）と比較して低粘度であるため、高圧燃料ポンプのプランジャとシリンダとの間に形成されるクリアランス（隙間）からカム室側へのリーク燃料が非常に多い。例えばＤＭＥの場合には、常温でも軽油の１０倍のリーク燃料量となる。 したがって、ＤＭＥを燃料として使用するコモンレール式燃料噴射システムにおいては、高圧燃料ポンプのプランジャに設けられる摺動面とシリンダに設けられる摺動面との間の摺動クリアランスから溢流するリーク燃料の処理方法が問題となっている。

そこで、従来より、燃料加圧室からクリアランスを通って漏洩（リーク）したリーク燃料を、高圧リーク燃料回収経路と低圧リーク燃料回収経路との２段階に分けて回収する高圧燃料ポンプが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
このような高圧燃料ポンプは、図８ないし図１０に示したように、図示しないフィードポンプからギャラリ室１０１を経て燃料加圧室１０２内に吸入した燃料を加圧するプランジャ１０３と、このプランジャ１０３を往復移動可能に支持するシリンダ１０４と、このシリンダ１０４の外周との間にギャラリ室１０１を形成するポンプハウジング１０５と、このポンプハウジング１０５に回転自在に支持されるカムシャフト１０６と、ギャラリ室１０１と燃料加圧室１０２とを連通する燃料孔１０７を開閉する電磁弁１０８とを備えている。なお、カムシャフト１０６の外周には、２つのカム山を有するカム１０９が一体的に組み付けられている。

ここで、高圧リーク回収経路は、プランジャ１０３とシリンダ１０４との間のクリアランス（隙間）１１１から漏洩した液体状態のリーク燃料を回収するリーク燃料回収溝（高圧回収部）１１２、およびこのリーク燃料回収溝１１２に回収されたリーク燃料をギャラリ室１０１へ戻すリーク燃料孔１１３等により構成されている。
また、低圧リーク回収経路は、プランジャ１０３とシリンダ１０４との間のクリアランス（隙間）１１４から漏洩した気体状態のリーク燃料を回収するシール室（低圧回収部）１１５、およびこのシール室１１５に回収されたリーク燃料を高圧燃料ポンプの外部へ導くリーク燃料孔１１６等により構成されている。また、シール室１１５は、カップ状のオイルシール１１７により囲まれている。図８および図９中の１１８は、ギャラリ室１０１の燃料圧力（フィードポンプのフィード圧）が所定値以上に上昇した際に開弁するオーバーフローバルブ（ホロースクリュー）１１９のボールバルブである。

なお、リーク燃料回収溝１１２よりも加圧室側のクリアランス１１１を通り抜けたリーク燃料は、シール室１１５に直接漏れるのではなく、リーク燃料回収溝１１２に一旦回収される。このとき、リーク燃料回収溝１１２内には、ギャラリ室１０１に連通するリーク燃料孔１１３からフィード圧（フィードポンプの吐出圧力）が作用している。このため、リーク燃料の圧力は、フィード圧まで低下する。そして、リーク燃料回収溝１１２内のリーク燃料は、リーク燃料回収溝１１２よりもシール室側のクリアランス１１４を通り抜けてシール室１１５に漏れる。このように、リーク燃料の圧力は、燃料加圧室１０２内の高圧状態からフィード圧まで一旦下がった後に、フィード圧からシール室１１５内の低圧状態まで下がる。つまりシール室１１５に漏洩したリーク燃料は、２段階に減圧して回収される。これにより、段階的な減圧を行うことで、リーク燃料の大部分を液体状態で回収可能とすると共に、リーク燃料の気化量を減少できるので、リーク燃料量を低減できる。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１〜３に記載の高圧燃料ポンプを備えた燃料噴射システムにおいては、高圧燃料ポンプの温度、つまり燃料温度が上昇すると、ＤＭＥの粘度がより低粘度となるため、プランジャ１０３とシリンダ１０４との間のクリアランス１１１、１１４からのリーク燃料量が更に増える。この結果、高圧燃料ポンプの吐出ポートから内燃機関側に吐出される燃料の吐出流量が減少するので、高圧燃料ポンプの吐出効率が悪化するという問題が生じている。

ここで、高圧燃料ポンプの温度が上昇する要因の１つに、クリアランス１１１を通過するリーク燃料の温度上昇が考えられる。これは、燃料加圧室１０２に吸入した燃料を加圧して高圧化し、この高圧燃料をコモンレール側へ吐出する燃料吐出時に、高圧燃料の一部がクリアランス１１１を通り抜ける際に急激に減圧され、リーク燃料の温度が急上昇する。
そして、高温になったリーク燃料は、リーク燃料回収溝１１２、リーク燃料孔１１３を通って再びギャラリ室１０１に戻り、このギャラリ室１０１から燃料加圧室１０２に吸入される。そして、燃料加圧室１０２に吸入された燃料は、再度加圧されるため、さらに高温となる。これにより、高圧燃料ポンプの温度が更に上昇する。

特開２００２−３６４４９１号公報 特開２００３−００３９２５号公報 特開２００３−２０６８２５号公報

本発明の目的は、プランジャとシリンダとの間のクリアランス（隙間）から漏洩した高温の燃料（リーク燃料）をギャラリ室に戻すことなく、高圧燃料ポンプの外部に排出することで、ギャラリ室から加圧室に吸入される燃料温度の上昇を防止することのできる燃料供給装置を提供することにある。また、ギャラリ室から加圧室に吸入される燃料温度の上昇を防止することで、クリアランスから漏洩するリーク燃料量の増加に伴う高圧燃料ポンプの吐出効率の悪化を抑制することのできる燃料供給装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、燃料供給装置または高圧燃料ポンプに、プランジャの外周面とシリンダの内周面との間のクリアランス（隙間）から燃料回収部へ漏洩した燃料を高圧燃料ポンプの外部に排出する燃料排出経路を設けることにより、クリアランスから漏洩した高温の燃料（例えば液体状態のリーク燃料）をギャラリ室に戻すことなく、高圧燃料ポンプの外部に排出することができるので、ギャラリ室から加圧室に吸入される燃料温度の上昇を防止することが可能となる。
これによって、ギャラリ室から加圧室に吸入される燃料温度の上昇を防止することができるので、クリアランスから漏洩するリーク燃料量の増加に伴う高圧燃料ポンプの吐出流量の減少および吐出効率の悪化を抑制できるという効果を得ることができる。

また、本発明によれば、フィードポンプから燃料が供給されるギャラリ室からオーバーフローした燃料を燃料タンクに戻す燃料戻し経路を備えている。そして、燃料排出経路は、燃料戻し経路に合流するように設けられているので、クリアランス（隙間）から燃料回収部へ漏洩した燃料（例えば液体状態のリーク燃料）がギャラリ室からオーバーフローした燃料と一緒に燃料タンクに戻される。
また、本発明によれば、燃料戻し経路は、ギャラリ室の燃料圧力が所定値以上に上昇した際に開弁するオーバーフローバルブを有している。これにより、オーバーフローバルブが開弁すると、ギャラリ室から燃料（例えば液体状態のリーク燃料）が燃料タンクに戻されるため、ギャラリ室の燃料圧力が所定値未満となる。

さらに、本発明によれば、燃料戻し経路と燃料排出経路との合流部を、オーバーフローバルブよりも燃料流方向の上流側、つまりオーバーフローバルブとギャラリ室との間に設置することにより、クリアランス（隙間）から漏洩した高温の燃料（例えば液体状態のリーク燃料）をギャラリ室に戻すことなく、高圧燃料ポンプの外部に排出することができる。
ここで、燃料戻し経路と燃料排出経路との合流部を、オーバーフローバルブよりも燃料流方向の上流側に設置した場合、燃料戻し経路と燃料排出経路との合流部からギャラリ室側に燃料が逆流する可能性がある。しかし、フィードポンプからギャラリ室に供給される燃料流量は、通常、高圧燃料ポンプの吐出流量（例えば内燃機関の運転に必要な燃料流量）よりも余分にギャラリ室に供給されている。つまりオーバーフローバルブは、常に開弁しているので、燃料戻し経路と燃料排出経路との合流部からギャラリ室側に燃料が逆流することはない。

請求項２に記載の発明によれば、高圧燃料ポンプに、オーバーフローバルブを取り付けるための取付孔を設けている。そして、燃料戻し経路は、ギャラリ室と取付孔の孔壁面とを連通する燃料流路を有している。これにより、オーバーフローバルブが開弁すると、ギャラリ室から燃料流路、取付孔、オーバーフローバルブ（内の燃料孔（弁孔））および燃料戻し経路を経て燃料が燃料タンクに戻される。
請求項３に記載の発明によれば、燃料回収部は、プランジャの周囲を周方向に取り囲むように形成された凹状の周方向溝である。これにより、プランジャの外周面とシリンダの内周面との間に形成される筒状のクリアランス全周から周方向溝に燃料が流入可能となるので、クリアランスから漏洩した燃料（例えば液体状態のリーク燃料）の回収率を向上することができる。なお、周方向溝を、シリンダの内周面で開口するように形成しても良い。この場合、周方向溝の開口部がクリアランスを介して加圧室に連通しているので、クリアランスから漏洩した燃料（例えば液体状態のリーク燃料）は周方向溝に液体状態のまま回収される。

コモンレール式燃料噴射システムを示した構成図である（実施例１）。 高圧燃料ポンプの主要構造を示した概略図である（実施例１）。 高圧燃料ポンプを示した断面図である（実施例１）。 図３のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。 高圧燃料ポンプの主要構造を示した概略図である（実施例２）。 高圧燃料ポンプを示した断面図である（実施例２）。 図６のＢ−Ｂ断面図である（実施例２）。 高圧燃料ポンプの主要構造を示した概略図である（従来の技術）。 高圧燃料ポンプを示した断面図である（従来の技術）。 高圧燃料ポンプを示した断面図である（従来の技術）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、ギャラリ室から加圧室に吸入される燃料温度の上昇を防止するという目的を、プランジャとシリンダとの間のクリアランス（隙間）から漏洩（リーク）した高温の燃料（リーク燃料）をギャラリ室に戻すことなく、高圧燃料ポンプの外部に排出することで実現した。また、クリアランスから漏洩（リーク）するリーク燃料量の増加に伴う高圧燃料ポンプの吐出効率の悪化を抑制するという目的を、ギャラリ室から加圧室に吸入される燃料温度の上昇を防止することで実現した。
なお、以下に説明する２つの実施例のうち、実施例１は、本発明が適用されていない参考例を示すものであり、実施例２は、本発明が適用された例を示すものである。

［実施例１の構成］
実施例１を図１ないし図４に基づいて説明する。

本実施例の内燃機関の燃料供給装置は、自動車等の車両のエンジンルームに搭載されるもので、例えば複数の気筒を有するディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）によって構成されている。
このコモンレール式燃料噴射システムは、例えばＤＭＥ（ジメチルエーテル）とディーゼル油（軽油）とを任意の割合で混合した高濃度ＤＭＥ混合燃料、ＤＭＥ１００％燃料等の低粘度で、しかも大気圧下で気化する成分が含まれた燃料を、エンジンの燃料として使用する燃料供給装置である。なお、燃料として、低濃度ＤＭＥ混合燃料、ＬＰＧ（液化石油ガス）、ディーゼル油等を用いても良い。

コモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク１から燃料を汲み上げる周知の構造のフィードポンプ２と、このフィードポンプ２から吐出された燃料を吸入して加圧する高圧燃料ポンプ３と、高圧燃料ポンプ３から吐出された高圧燃料が導入されるコモンレール４と、このコモンレール４の各燃料出口から高圧燃料が分配供給される複数個（本例では６個）のインジェクタ５とを備え、コモンレール４の内部に蓄圧された高圧燃料を各インジェクタ５を介してエンジンの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。

フィードポンプ２は、燃料タンク１から吸入した燃料を加圧して吐出する低圧燃料ポンプであって、燃料タンク１内に設置されるインタンク方式の電動燃料ポンプである。
高圧燃料ポンプ３は、ポンプ駆動軸（カムシャフト）６を回転自在に支持するポンプハウジング７と、燃料を加圧圧送する複数のプランジャ８と、各プランジャ８を往復摺動可能に嵌挿支持する複数のシリンダ９とを備え、シリンダ９のプランジャ摺動孔（シリンダ孔）内をプランジャ８が往復移動することで、フィードポンプ２からギャラリ室１０および電磁弁１１を経て燃料加圧室１２内に吸入した燃料を加圧圧送するサプライポンプである。

また、プランジャ８の外周面には、シリンダ９の内周面（シリンダ孔１３の壁面）に往復摺動可能に支持される摺動面が形成されている。また、シリンダ９の内周面には、プランジャ８の摺動面が往復摺動可能な摺動面が形成されている。このシリンダ９のシリンダ孔１３は、外部に向けて開口した嵌合孔（シリンダ孔１３よりも内径の大きい嵌合凹部）１４の底部（円環状の段差）で開口している。このシリンダ９の嵌合孔１４は、シリンダ孔１３と同一軸線上に設けられて、電磁弁１１のバルブボディおよびバルブハウジングによって気密的（液密的）に閉塞されている。

コモンレール４は、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器である。このコモンレール４には、減圧弁１５が液密的に取り付けられている。
複数のインジェクタ５は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル１６と、この燃料噴射ノズル１６の弁体であるノズルニードルおよびこのノズルニードルに連結するコマンドピストンを開弁作動方向に駆動する電磁弁１７とにより構成された電磁式燃料噴射弁である。

ここで、高圧燃料ポンプ３の電磁弁１１、コモンレール４の減圧弁１５および複数個のインジェクタ５の各電磁弁１７への供給電流量は、ポンプ駆動回路、減圧弁駆動回路およびインジェクタ駆動回路を含んで構成されるエンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵ１８と呼ぶ）によって制御されるように構成されている。
ＥＣＵ１８には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよび制御データを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）等を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが内蔵されている。

そして、コモンレール４に取り付けられた燃料圧力センサ（コモンレール圧力センサ）１９らの電気信号や、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。ここで、マイクロコンピュータの入力部には、コモンレール圧力センサ１９だけでなく、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温センサおよび燃料温度センサ等が接続されている。
なお、マイクロコンピュータは、クランク角度センサより出力されるＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ）を検出する回転速度検出手段としての機能も有している。

また、ＥＣＵ１８は、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、高圧燃料ポンプ３の電磁弁１１、コモンレール４の減圧弁１５および複数個のインジェクタ５の各電磁弁１７等を電子制御するように構成されている。なお、マイクロコンピュータの出力部と高圧燃料ポンプ３の電磁弁１１との間には、図示しないポンプ駆動回路が接続されている。また、マイクロコンピュータの出力部とコモンレール４の減圧弁１５との間には、図示しない減圧弁駆動回路が接続されている。また、マイクロコンピュータの出力部と複数個のインジェクタ５の各電磁弁１７との間には、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）が接続されている。

また、コモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク１、特にフィードポンプ２から複数個のインジェクタ５まで延びる燃料供給配管を備えている。この燃料供給配管は、フィードポンプ２から高圧燃料ポンプ３の吸入ポートまで延びる低圧燃料配管と、高圧燃料ポンプ３からコモンレール４を経て複数個のインジェクタ５のインレットまで延びる高圧燃料配管とを備えている。

低圧燃料配管は、フィードポンプ２の吐出ポートから高圧燃料ポンプ３の吸入ポートへ低圧燃料（燃料が気化しない所定のフィード圧以上の燃料圧力の燃料）を供給する供給配管２０ａ等を有している。なお、フィードポンプ２の吐出ポートと高圧燃料ポンプ３の吸入ポートとの間に燃料フィルタを設置しても良い。
高圧燃料配管は、高圧燃料ポンプ３の吐出ポートからコモンレール４のインレットポートへ高圧燃料を供給する供給配管２０ｂ、およびコモンレール４の各アウトレットポートから複数個のインジェクタ５のインレットへ高圧燃料を供給する供給配管（燃料分配管、分岐管）２０ｃ等を有している。

また、コモンレール式燃料噴射システムは、燃料供給機器（高圧燃料ポンプ３、コモンレール４および複数個のインジェクタ５等）から燃料タンク１まで延びる燃料戻し配管（燃料戻し経路）を備えている。
燃料戻し配管は、燃料供給機器（高圧燃料ポンプ３、コモンレール４および複数個のインジェクタ５等）からオーバーフローした燃料（摺動部のクリアランスから漏洩（リーク）したリーク燃料を含む）を燃料タンク１に戻すオーバーフロー配管（オーバーフローパイプ）である。

このオーバーフロー配管は、コモンレール４のリークポート（減圧弁１５のオーバーフローポート）と燃料タンク１とを結ぶ流路管２１と、複数のインジェクタ５のアウトレット（リークポート、オーバーフローポート）と合流部（流路管２１との合流部）とを結ぶ流路管２２と、高圧燃料ポンプ３の第１リークポート（オーバーフローポート）と合流部（流路管２１との合流部）とを結ぶ流路管２３と、高圧燃料ポンプ３の第２リークポートと合流部（流路管２３との合流部）とを結ぶ流路管２４とを備えている。
なお、流路管２２の途中には、合流部（流路管２１との合流部）からインジェクタ側への燃料の逆流を防止する逆止弁２２ａが設置されている。また、流路管２４の途中には、流路管２４を流通する燃料流量を制限するオリフィス２４ａが設置されている。

ここで、高圧燃料ポンプ３の第１リークポートは、ギャラリ室１０よりも燃料流方向の下流側に設置された逆止弁構造のオーバーフローバルブ（以下ＯＦＶと呼ぶ）のホロースクリュー２５の内部に、ボールバルブ２６により開閉される流路孔（弁孔、燃料孔）２７と共に形成されている。また、ホロースクリュー２５には、パイプ２８を介して、内部の流路孔（燃料孔）と外部の流路管２３とを連通する複数の連通孔（貫通孔、円形孔）が形成されている。なお、ホロースクリュー２５の燃料孔２７は、取付孔２９および流路孔（オーバーフロー燃料孔）３０を介して、ギャラリ室１０に連通している。

ここで、ＤＭＥは、常温大気圧下で気体となるので、ＤＭＥをエンジンに供給する燃料供給装置においては、燃料タンク１内に設置されるフィードポンプ２と、コモンレール４よりも燃料流方向の上流側に設置される高圧燃料ポンプ３とによって、２段階の昇圧を行っている。
なお、フィードポンプ２によって高圧燃料ポンプ３の内部（ギャラリ室１０）へ供給される低圧燃料の圧力は、約２．５〜３．０ＭＰａの範囲の所定の燃料供給圧に設定されている。これにより、フィードポンプ２から高圧燃料ポンプ３へ供給される低圧燃料を、飽和蒸気圧以上に設定することができるので、ＤＭＥを液体状態に維持することができる。

フィードポンプ２は、インペラ等よりなるポンプ部をＤＣモータ等よりなるモータ部の駆動力により回転させることで、燃料タンク１内に貯蔵されている燃料を吸い上げ（吸入し）、加圧して吐出する。このフィードポンプ２は、高圧燃料ポンプ３の内部（ギャラリ室１０）に所定のフィード圧（約２．５〜２．９ＭＰａ）よりも高圧の設定圧力を供給する。
なお、フィードポンプ２より吐出される燃料の吐出圧力は、燃料の気化を防ぐのに必要な所定のフィード圧よりも高圧の設定値以上となるように設定されている。
コモンレール４のインレットポートは、供給配管２０ｂを介して、高圧燃料ポンプ３の吐出ポートに接続されている。また、コモンレール４の各アウトレットポートは、供給配管２０ｃを介して、各インジェクタ５のインレットポートに接続されている。また、コモンレール４のリークポートは、オーバーフロー配管（流路管２１等）を介して、燃料タンク１に接続されている。

ここで、本実施例のコモンレール４のリークポートには、減圧弁１５が液密的に取り付けられている。この減圧弁１５は、ＥＣＵ１８から印加される減圧弁駆動電流によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時等に速やかにコモンレール４の内部圧力（所謂コモンレール圧力）を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁弁である。
なお、コモンレール４のリークポートにプレッシャリミッタを取り付けても良い。このプレッシャリミッタは、コモンレール４の内部圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール４の内部圧力を限界設定圧力以下に抑えるための圧力安全弁である。

エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタ５は、燃料噴射ノズル１６と電磁弁１７とが一体的に結合された電磁式燃料噴射弁である。
燃料噴射ノズル１６は、コモンレール４より分岐する複数の供給配管２０ｃの燃料流方向の下流端に接続されており、複数の噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの軸線方向の後端部（図示上端部）に連結されたコマンドピストン、ノズルニードルを摺動自在に支持する摺動孔を有するノズルボディ、およびコマンドピストンを摺動自在に支持する摺動孔を有するインジェクタボディ（ロアボディ）等によって構成されている。

また、複数のインジェクタ５の各燃料噴射ノズル１６には、インレットおよびアウトレットが設けられている。複数のインジェクタ５の各インレットポートは、供給配管２０ｃを介して、コモンレール４の各アウトレットポートに接続されている。また、複数のインジェクタ５の各アウトレットポート（リークポート）は、オーバーフロー配管（流路管２２等）を介して、燃料タンク１に接続されている。

電磁弁１７は、燃料噴射ノズル１６の軸線方向の後端部（図示上端部）に組み付けられるバルブシート（オリフィスプレート）と、このオリフィスプレートに対して着座、離脱することが可能なバルブ（電磁弁１７の弁体）と、このバルブを開弁作動方向または閉弁作動方向に駆動する電磁アクチュエータとによって構成されている。
オリフィスプレートには、通過する燃料流量を制限する入口側、出口側オリフィスが形成されている。

電磁アクチュエータは、バルブボディ、このバルブボディの摺動孔内に摺動自在に支持されるアーマチャ、バルブとアーマチャを閉弁作動方向に付勢するコイルスプリング、およびアーマチャを引き寄せる電磁力を発生する電磁石を有している。この電磁石は、コイルボビンに巻装されたソレノイドコイル、このソレノイドコイルに接続される外部接続端子（ターミナル）、およびソレノイドコイルへの通電により磁化されるステータ等によって構成されている。

次に、本実施例の高圧燃料ポンプ３の詳細を図１ないし図４に基づいて説明する。
高圧燃料ポンプ３は、上述したように、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフト６と、このカムシャフト６が回転自在に嵌挿されるポンプハウジング７と、燃料加圧室１２内に吸入した燃料を加圧して高圧化するプランジャ８と、ポンプハウジング７の内周面との間にギャラリ室１０を区画形成すると共に、プランジャ８との間に燃料加圧室１２を区画形成するシリンダ９とを備えている。

カムシャフト６は、ベアリングを介してポンプハウジング７に回転可能に支持されている。このカムシャフト６の外周には、カムシャフト６の回転軸周りに１２０°の角度間隔毎に３つのカムノーズ（カム山）を有するカム３１が設けられている。なお。本実施例のエンジンは、６気筒型であるので、エンジンの１サイクル中、つまりクランクシャフトが２回転する間に、エンジンの気筒毎に搭載されたインジェクタ５の噴射孔から各１回ずつ、合計６回の燃料噴射が行われる。また、エンジンの１サイクル毎に、カムシャフト６が１回転し、高圧燃料ポンプ３からの吐出動作が３回ずつ行われる。
また、カムシャフト６の先端部（ポンプハウジング７の外壁面から外部に向けて突き出した部分）の外周には、エンジンのクランクシャフトのクランクプーリとベルトを介して駆動連結されるドライブプーリ（図示せず）が取り付けられている。

ポンプハウジング７は、金属材料によって所定の形状に形成されており、内部に潤滑油が充填されるカム室３２を有している。なお、ＤＭＥやＬＰＧ等の液化ガス燃料は、潤滑性が乏しいため、カムシャフト６が挿入されるカム室３２には、潤滑油がカム３１に被着または浸漬するように、潤滑油が貯蔵または循環供給されている。
プランジャ８は、シリンダ９のシリンダ孔１３の一端側（開口端側）に形成された燃料加圧室１２内に吸入された燃料を加圧して高圧化するもので、シリンダ９を伴ってポンプエレメントを構成する。このプランジャ８の図示下端部の外周には、円環板状のスプリングシート３３が連結されている。

プランジャ８は、シリンダ９の段差（嵌合孔１４の底部）と電磁弁１１との間に挟み込まれたバルブストッパ３４の板厚方向の他端面に対向するように配設されている。また、プランジャ８の図示下端部は、スプリングシート３３に固定され、タペット３５の図示上端面に当接している。
これにより、カムシャフト６の回転によりカム３１が回転すると、カムローラ３６を介してタペット３５が図３中の図示上下方向に往復移動する。このようなタペット３５の運動は、スプリングシート３３を介してプランジャ８に伝えられ、プランジャ８はシリンダ９内を往復移動する。なお、プランジャ８の往復ストロークは、カム３１の工程差により決定される。

また、シリンダ９の図示下端部には、スプリングシート３３に対向するように円環板状のスプリングシート３７が設置されている。これらのスプリングシート３３、３７間には、プランジャスプリング３８が設置されている。また、シリンダ９の図示下端部には、プランジャ８の図示下端部の外周に気密的（液密的）に密着するオイルシール３９が設置されている。
また、スプリングシート３３は、タペット３５に係合している。このタペット３５は、ポンプハウジング７に対して図示上下方向に摺動自在に配設されている。また、タペット３５は、カムローラ３６を回転自在に支持している。そして、タペット３５は、プランジャスプリング３８の付勢力により常に図示下方に付勢されている。そして、タペット３５は、カムローラ３６を介して常にカム３１の外周面に当接している。

ここで、高圧燃料ポンプ３のポンプハウジング７は、高圧燃料ポンプ３のギャラリ室１０の内部圧力が所定値以上に上昇した際に開弁するＯＦＶを取り付けるための取付孔２９を有している。この取付孔２９は、上述したように、流路孔（燃料孔）３０を介してギャラリ室１０に連通している。
なお、流路孔３０は、ギャラリ室１０と取付孔２９の孔壁面（孔底面）とを連通する燃料流路であって、ＯＦＶの内部流路（燃料孔２７）および流路管２１、２３と共に、ギャラリ室１０からオーバーフローした燃料を燃料タンク１に戻すための燃料戻し経路の最上流部を構成する。
高圧燃料ポンプ３の第１リークポートは、ギャラリ室１０からオーバーフローした燃料（オーバーフロー燃料）を燃料タンク１に戻す燃料戻し経路の一部を構成している。

また、ポンプハウジング７は、内部に高圧燃料ポンプ３の吸入ポートが形成されたインレット（ホロースクリュー）４０（図１参照）を取り付けるための取付孔４１（図７参照）を有している。この取付孔４１は、燃料孔４２（図７参照）を介してギャラリ室１０に連通している。
また、ギャラリ室１０には、取付孔４１および燃料孔４２を介して、フィードポンプ２から低圧燃料が供給されているので、フィードポンプ２のフィード圧を受けている。また、複数のシリンダ９にそれぞれ形成される断面円環状のギャラリ室１０は、複数のシリンダ９に跨がるように横方向に延びる連通孔４３（図７参照）を介して連通している。
なお、燃料孔４２および連通孔４３は、ギャラリ室１０と取付孔４１の孔壁面（孔底面）とを連通する燃料流路であって、高圧燃料ポンプ３の吸入ポートからギャラリ室１０へ燃料を供給する第１燃料供給経路を構成する。

ここで、本実施例のギャラリ室１０は、流路孔４４を介して、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間に形成されるクリアランス４５、４６の途中（中間位置）に設けられる円環状のリーク燃料回収溝（凹溝、燃料回収部）４７に連通している。
また、プランジャ８の図示下端部の外周には、内部に潤滑油が充填されるカム室３２と内部にリーク燃料が溜まるシール室４８とを気密的に区画形成するオイルシール３９が気密的に装着されている。このオイルシール３９は、プランジャ８の図示下端部の外周とシリンダ９の図示下端部の外周との間を結ぶように設置されている。これにより、カム室３２内に充填される潤滑油に気体状態のリーク燃料が混ざることなく、シール室４８で回収される。

なお、リーク燃料回収溝４７は、シリンダ９の摺動面（内周面）で開口しており、クリアランス４５から回収溝側に漏洩（リーク）した液体状態のリーク燃料を回収する高圧リーク燃料回収部である。また、リーク燃料回収溝４７は、プランジャ８の軸線方向の中間部の周囲を外周方向に取り囲むように形成された凹状の周方向溝である。
また、シール室４８は、クリアランス４６からシール室側に漏洩（リーク）した気体状態のリーク燃料を回収する低圧リーク燃料回収部である。

また、高圧燃料ポンプ３のシリンダ９および電磁弁１１には、ギャラリ室１０から燃料加圧室１２へ燃料を供給する第２燃料供給経路が設けられている。この第２燃料供給経路は、燃料孔４９、燃料貯留室５０、燃料孔５１、バルブ収容室（弁孔）５２および連通孔５３等よりなる各燃料流路によって構成されている。
また、高圧燃料ポンプ３のシリンダ９は、燃料吐出経路を形成する燃料孔５４、燃料加圧室１２よりも燃料流方向の下流側に設置される逆止弁構造の燃料吐出弁５５、および供給配管２０ｂに接続するアウトレット（ホロースクリュー）５６を取り付けるための取付孔を有している。この取付孔は、燃料孔５４を介して燃料加圧室１２に連通している。また、アウトレット５６の内部には、燃料孔５７、燃料孔５８および吐出ポート（高圧燃料ポンプ３の吐出ポート）５９が形成されている。

ここで、燃料吐出弁５５は、シリンダ９の取付孔（燃料孔５４よりも内径の大きい嵌合凹部）の底部（円環状の段差）とアウトレット５６との間に挟み込まれる円筒状のバルブシート、このバルブシートを貫通する流路孔（弁孔、燃料孔）を開閉するバルブ、このバルブをバルブシートに押し当てる側に付勢するコイルスプリング等によって構成されている。
なお、プランジャ８の往復移動に伴って燃料加圧室１２の内容積が拡縮することで加圧圧縮された高圧燃料は、燃料加圧室１２から燃料孔５４、燃料吐出弁５５、燃料孔５７、燃料孔５８および吐出ポート５９を経由してコモンレール側へ圧送供給されるように構成されている。これによって、燃料孔５４、燃料吐出弁５５（の流路孔（弁孔））、燃料孔５７、燃料孔５８および吐出ポート５９は、高圧燃料ポンプ３の燃料加圧室１２からコモンレール側へ高圧燃料を吐出する燃料吐出経路を構成する。

電磁弁１１は、高圧燃料ポンプ３のシリンダ９の嵌合孔１４に締結固定されている。この電磁弁１１は、シリンダ９の内部（燃料加圧室１２）に吸入する燃料量を調量することで燃料加圧室１２より吐出される燃料吐出量を制御する常開型（ノーマリオープンタイプ）の電磁式流量制御弁であって、軸線方向に往復移動するスプールバルブ６１、およびこのスプールバルブ６１を摺動自在に収容するバルブ摺動孔（軸方向孔）が形成されたバルブボディ６２を有している。
なお、バルブボディ６２の図示下端面には、電磁弁１１のバルブリフト量（特にスプールバルブ６１のバルブ全閉位置）を規制するバルブシートが設けられている。

また、バルブボディ６２の内部には、燃料孔４９、燃料貯留室５０を介して、ギャラリ室１０から燃料が導入される燃料孔５１、およびこの燃料孔５１に連通するバルブ収容室５２が形成されている。
ここで、燃料孔４９は、ギャラリ室１０と嵌合孔１４の内部（燃料貯留室５０）とを連通するようにシリンダ９の内部に形成された燃料供給流路（燃料供給経路）である。また、燃料貯留室５０は、バルブボディ６２の周囲を取り囲むように設けられて、嵌合孔１４の孔壁面とバルブボディ６２の外周面との間に形成された燃料供給流路（燃料供給経路）である。また、燃料孔５１は、バルブ収容室５２内に燃料を導入する燃料供給流路（燃料供給経路）であって、バルブ収容室５２の半径方向の外方側に放射状に設けられて、バルブ収容室５２およびバルブ摺動孔と十字状に交差している。燃料孔５１は、例えば２〜４本設けられている。

なお、電磁弁１１のバルブリフト量（特にスプールバルブ６１のバルブ全開位置）は、バルブストッパ３４により規制される。このバルブストッパ３４には、燃料孔４９、燃料貯留室５０、燃料孔５１、バルブ収容室５２を介して、ギャラリ室１０と燃料加圧室１２とを連通する連通孔５３が形成されている。
また、電磁弁１１は、シリンダ孔１３よりもシリンダ９の軸線方向の一方側（図示上方側）に配設された常開型（ノーマリオープンタイプ）の電磁式制御弁であって、スプールバルブ６１を開弁作動方向に付勢するコイルスプリングと、通電されると磁力を発生するコイル６３を有する電磁石と、この電磁石の電磁力によって電磁石の磁極面側に吸引されるアーマチャ６４と、内部に電磁石およびアーマチャ６４を収容するバルブハウジング６５とを備えている。

電磁弁１１の電磁石は、通電されると周囲に磁束を発生するコイル６３、およびこのコイル６３に励磁電流が流れると磁化されるステータ等によって構成されている。コイル６３は、コイルボビンの外周に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したもので、励磁電流が供給されると磁気吸引力（電磁力）を発生するソレノイドコイルである。ステータは、アーマチャ６４との間に所定の隙間を隔てて対向して配置される磁極面を有している。
電磁弁１１のスプールバルブ６１は、バルブハウジング６５に内蔵された電磁石のコイル６３の電磁力によってバルブ全開位置（デフォルト位置）とバルブ全閉位置（フルリフト位置）との２位置に駆動されるように構成されている。そして、スプールバルブ６１は、電磁石のコイル６３への通電を停止している状態では、コイルスプリングの付勢力によって開弁し、また、電磁石のコイル６３を通電すると、コイルスプリングの付勢力に抗して閉弁する。

ここで、ＯＦＶは、内部に燃料孔（流路孔）２７および高圧燃料ポンプ３の第１リークポートが形成されたホロースクリュー２５、このホロースクリュー２５の外部側（ポンプハウジング側に対して逆側）の開口部を塞ぐプラグを兼ねるスクリュー６６、およびホロースクリュー２５の外周とポンプハウジング７の取付孔壁面との間に設置される円筒ブッシュ６７等を有している。
スクリュー６６の外周には、ホロースクリュー２５の開口端側の内周に形成された内周ねじに螺合する外周ねじが形成されている。
円筒ブッシュ６７は、ホロースクリュー２５の外周とポンプハウジング７の取付孔壁面との間をシールする円筒部を有している。また、円筒ブッシュ６７の円筒部の外周には、ポンプハウジング７の取付孔壁面に形成された内周ねじに螺合する外周ねじが形成されている。また、円筒ブッシュ６７の円筒部の内周には、ホロースクリュー２５の外周面に形成された外周ねじに螺合する内周ねじが形成されている。なお、本実施例では、ポンプハウジング７の外壁面に係止される角環状のフランジ（例えば工具が係合する六角部）と円筒ブッシュ６７の円筒部とを別部品化しているが、角環状のフランジを円筒ブッシュ６７の円筒部に一体化してブッシュを一部品化しても良い。また、ポンプハウジング７の取付孔壁面に円筒ブッシュ６７の円筒部の外周を直接締結しても良い。

また、ホロースクリュー２５の内部には、ボールバルブ（弁体）２６が着座可能なバルブシートが設けられている。なお、ボールバルブ２６とスクリュー６６との間には、ボールバルブ２６をバルブシートに押し当てる側に付勢するコイルスプリング６８が設置されている。
また、燃料戻し経路は、ギャラリ室１０からオーバーフローしたリーク燃料（オーバーフロー燃料）を燃料タンク１に戻す第１燃料リターン経路である。この燃料戻し経路は、ポンプハウジング７内の流路孔３０→取付孔２９→ＯＦＶのホロースクリュー２５内の燃料孔２７等よりなる燃料流路と、流路管２３、２１等に形成される燃料流路とによって構成されている。

また、高圧燃料ポンプ３のシリンダ９は、図４に示したように、リーク燃料回収溝４７に連通する流路孔（高圧リーク燃料孔）７０、および内部に高圧燃料ポンプ３の第２リークポートが形成されたアウトレット（ホロースクリュー）７１を取り付けるための取付孔７２を有している。この取付孔７２は、流路孔７０を介して、リーク燃料回収溝４７に連通している。
また、アウトレット７１には、ユニオン７３を介してパイプ７４が接続されている。アウトレット７１は、内部に流路孔（第２リークポート）７５が形成されたホロースクリューである。アウトレット７１には、ユニオン７３内の流路を介して、第２リークポート７５とパイプ７４内の流路孔（燃料孔）７６とを連通する複数の連通孔（貫通孔、円形孔）７７が形成されている。なお、アウトレット７１の第２リークポート７５は、取付孔７２および流路孔７０を介して、リーク燃料回収溝４７に連通している。

流路孔７０、取付孔７２、第２リークポート７５および流路孔７６は、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４５（リーク燃料回収溝４７よりも燃料加圧室側に形成される第１クリアランス、第１隙間）から漏洩したリーク燃料を液体状態のまま高圧燃料ポンプ３の外部（燃料タンク１）に排出する第１燃料排出経路を構成する。
そして、アウトレット７１は、ユニオン７３およびパイプ７４を介して、流路管２４に接続されている。

また、第１燃料排出経路は、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４５から漏洩したリーク燃料を、リーク燃料回収溝４７から高圧燃料ポンプ３の外部に排出し、燃料タンク１に戻す第２燃料リターン経路である。この第１燃料排出経路は、ギャラリ室１０と連通するリーク燃料回収溝４７→流路孔７０→取付孔７２→第２リークポート７５→流路孔７６等よりなる燃料流路と、流路管２４、２３、２１等に形成される燃料流路とによって構成されている。
ここで、流路管（燃料戻し経路）２３と流路管（第１燃料排出経路）２４との合流部は、ＯＦＶのホロースクリュー２５内に形成される燃料孔２７よりもリーク燃料流方向の下流側に設定されている。

また、シリンダ９は、図３に示したように、シール室４８に連通する流路孔（低圧リーク燃料孔）８０、および内部に高圧燃料ポンプ３の第３リークポートが形成されたアウトレット（ホロースクリュー）８１を取り付けるための取付孔８２を有している。この取付孔８２は、流路孔８０を介して、シール室４８に連通している。
また、アウトレット８１には、ユニオン８３を介してパイプ８４が接続されている。アウトレット８１は、内部に流路孔（第３リークポート）８５が形成されたホロースクリューである。アウトレット８１には、ユニオン８３内の流路を介して、第３リークポート８５とパイプ８４内の流路孔（燃料孔）８６とを連通する複数の連通孔（貫通孔、円形孔）８７が形成されている。なお、アウトレット８１の第３リークポート８５は、取付孔８２および流路孔８０を介して、シール室４８に連通している。

流路孔８０、取付孔８２、第３リークポート８５および流路孔８６は、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４６（シール室４８よりもリーク燃料回収溝側に形成される第２クリアランス、リーク燃料回収溝４７よりもシール室側に形成される第２クリアランス、第２隙間）から漏洩したリーク燃料を高圧燃料ポンプ３の外部（エンジンの吸気管またはパージタンク）に排出する第２燃料排出経路を構成する。
そして、アウトレット８１は、ユニオン８３およびパイプ８４を介して、ガス燃料パイプ（図示せず）に接続されている。このガス燃料パイプは、エンジンの吸気管またはパージタンクに接続されている。

第２燃料排出経路は、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４６から漏洩したリーク燃料をエンジンの吸気管またはパージタンクに導くための第３燃料リターン経路である。この第２燃料排出経路は、シール室４８→流路孔８０→取付孔８２→第３リークポート８５→流路孔８６等よりなる燃料流路と、ガス燃料パイプ等に形成される燃料流路とによって構成されている。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の燃料供給装置（コモンレール式燃料噴射システム）の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。

高圧燃料ポンプ３のカムシャフト６がエンジンのクランクシャフトに駆動されて回転すると、タペット３５およびカムローラ３６がカム３１の外周面（カムプロフィール）に沿って一体的に図示上下方向に往復運動する。そして、タペット３５が図示上下方向に往復移動すると、タペット３５と連動してプランジャ８も図示上下方向に往復移動する。
このとき、電磁石のコイル６３への通電が停止（ＯＦＦ）されており、電磁石のコイル６３の電磁力が消磁されているため、コイルスプリングの付勢力によってスプールバルブ６１が、バルブストッパ３４に押し付けられている。すなわち、スプールバルブ６１がバルブ全開位置に付勢されているため、スプールバルブ６１によってギャラリ室１０と燃料加圧室１２とを連通する燃料流路（燃料孔４９→燃料貯留室５０→燃料孔５１→バルブ収容室５２→連通孔５３）が開放（全開）状態となる。

また、プランジャ８がシリンダ９のシリンダ孔１３内を下降すると、燃料加圧室１２内の内容積が拡大する。これによって、フィードポンプ２から高圧燃料ポンプ３のギャラリ室１０内に吸入される燃料が、プランジャ８の下降に伴い、燃料孔４９→燃料貯留室５０→燃料孔５１→バルブ収容室５２→連通孔５３を経由して燃料加圧室１２内に導入される。
そして、プランジャ８がシリンダ９のシリンダ孔１３内を下降から上昇に移行するタイミングで、電磁石のコイル６３への通電が実施（ＯＮ）されると、電磁石のコイル６３に電磁力が発生して、アーマチャ６４やステータ等の複数の磁性体が磁化される。
これにより、アーマチャ６４が電磁石の吸引部に吸引され、これに伴いスプールバルブ６１が閉弁作動方向に移動してバルブボディ６２のバルブシートに着座する。この結果、スプールバルブ６１によってギャラリ室１０と燃料加圧室１２とを連通する燃料流路（燃料孔４９→燃料貯留室５０→燃料孔５１→バルブ収容室５２→連通孔５３）が閉塞（全閉）状態となる。

また、プランジャ８がシリンダ９のシリンダ孔１３内を更に上昇すると、燃料加圧室１２内の内容積が狭くなる。
これによって、燃料加圧室１２内に導入された燃料がプランジャ８の上昇に伴い加圧されて高圧化される。このとき、燃料加圧室１２内の燃料圧力が燃料吐出弁５５の開弁圧よりも高くなると燃料吐出弁５５が開弁して、燃料加圧室１２から燃料孔５４→燃料吐出弁５５→燃料孔５７→燃料孔５８→吐出ポート５９→供給配管２０ｂを経由してコモンレール４に高圧燃料が圧送供給される。高圧燃料の圧送後には、電磁弁１１のコイル６３への通電が停止（ＯＦＦ）されてスプールバルブ６１がバルブ全開位置に戻り、燃料加圧室１２内に再び燃料が吸入される。

ここで、高圧燃料ポンプ３からコモンレール４内への燃料の吐出量は、ＥＣＵ１８によって電磁弁１１のコイル６３への通電時期および通電期間を制御することによって、燃料加圧室１２内に燃料を吸入する実吸入期間を変更して、プランジャ８がシリンダ９のシリンダ孔１３内を下降する際の、燃料加圧室１２内への燃料の吸入量を調整することで制御できる。これにより、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタ５からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料の噴射圧力に相当（または対応）するコモンレール圧を、エンジンの運転条件に対応した最適値に制御することが可能となる。

ここで、プランジャ８の往復移動に伴って燃料加圧室１２内の燃料の一部は、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４５を通ってリーク燃料回収溝４７に到達する。このリーク燃料回収溝４７には、ギャラリ室１０から、フィードポンプ２のフィード圧が作用しており、例えばＤＭＥのように気化し易い燃料であっても液体状態のままリーク燃料回収溝４７で回収される。このリーク燃料回収溝４７で回収された液体状態のリーク燃料は、リーク燃料回収溝４７から流路孔７０→取付孔７２→アウトレット７１内の第２リークポート７５→連通孔７７→ユニオン７３内の流路→パイプ７４内の流路孔７６→流路管２４→流路管２３→流路管２１を通って燃料タンク１に戻される。

また、クリアランス４５からリーク燃料回収溝４７内に漏洩したリーク燃料の一部は、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４６を通って、シリンダ９の図示下端面とプランジャ８の図示下端部の外周とオイルシール３９とにより気密的に取り囲まれたシール室４８に到達する。
また、クリアランス４６から漏洩したリーク燃料は、クリアランス４６を通過する際にフィード圧よりも低い圧力に減圧するため、シール室４８に到達する段階で、リーク燃料は気体状態となる。

そして、気体状態のリーク燃料は、シール室４８内で一時的に貯留された後に、シール室４８から流路孔８０→取付孔８２→アウトレット８１内の第３リークポート８５→連通孔８７→ユニオン８３内の流路→パイプ８４内の流路孔８６→ガス燃料パイプ（リーク燃料ガス導入管）等を通ってエンジンの吸気管またはパージタンクに回収される。
なお、ガス燃料パイプ等から吸気管内に流入した気体状態のリーク燃料は、吸入空気と共にエンジンの各気筒の燃焼室内に吸い込まれる。つまり気体状態のリーク燃料は、エンジンの燃料として使用される。
また、パージタンク内に回収された気体状態のリーク燃料は、再液化コンプレッサ（圧縮機）やコンデンサ（凝縮器）等で再度液化された後に、燃料タンク１に戻される。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の燃料供給装置（コモンレール式燃料噴射システム）においては、ギャラリ室１０内の燃料を流路孔３０→取付孔２９→ＯＦＶのホロースクリュー２５内の燃料孔２７→流路管２３→流路管２１を経由して燃料タンク１に戻す燃料戻し経路と、リーク燃料回収溝４７で回収した液体状態の燃料を流路孔７０→取付孔７２→第２リークポート７５→連通孔７７→流路孔７６→流路管２４を経由して高圧燃料ポンプ３の外部へ排出する第１燃料排出経路との合流部を、ＯＦＶのホロースクリュー２５内に形成される燃料孔２７よりもリーク燃料流方向の下流側に設置している。

これによって、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４５から漏洩した高温のリーク燃料を流路孔４４を通してギャラリ室１０に戻すことなく、高圧燃料ポンプ３の外部に排出することができる。したがって、ギャラリ室１０から燃料加圧室１２に吸入される燃料温度の上昇を防止することができる。これにより、クリアランス４５から漏洩するリーク燃料量の増加に伴う高圧燃料ポンプ３の吐出流量の減少および吐出効率の悪化を抑制することができる。

また、クリアランス４５を介して燃料加圧室１２に連通するリーク燃料回収溝４７は、流路孔４４を介してギャラリ室１０と連通しているので、ギャラリ室１０の燃料圧力（フィードポンプ２より吐出される燃料圧力：フィード圧）と同一の圧力が作用する。このため、燃料加圧室１２よりもリーク燃料回収溝４７の方が低圧力であるが、仮に低粘度で、沸点の低い燃料を使用した場合でも、燃料が気化することなく、液体状態のままリーク燃料回収溝４７で回収される。

そして、リーク燃料回収溝４７で回収された液体状態のままリーク燃料は、第１燃料排出経路（流路孔７０→取付孔７２→第２リークポート７５→連通孔７７→流路孔７６→流路管２４、２３、２１内の燃料流路）を通って燃料タンク１に戻される。
これにより、高価なシール部材を使用することなく、クリアランス４５から漏洩する液体状態のリーク燃料を効率良く回収できるので、高圧燃料ポンプ３等の製品コストを低減することができる。また、液体状態のままリーク燃料回収溝４７で回収できるので、クリアランス４５から漏洩するリーク燃料の回収率を向上できる。これにより、リーク燃料量を低減することができる。

また、クリアランス４５から漏洩した液体状態のリーク燃料を回収するリーク燃料回収溝４７は、プランジャ８の周囲を外周方向に取り囲むように形成された凹状の周方向溝となっている。これにより、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間に形成される円筒状のクリアランス４５全周からリーク燃料回収溝４７にリーク燃料が流入可能となるので、クリアランス４５から漏洩した液体状態のリーク燃料の回収率を向上することができる。

実施例２を図５ないし図７に基づいて説明する。

本実施例の高圧燃料ポンプ３のポンプハウジング７は、ＯＦＶを取り付けるための取付孔２９を有している。この取付孔２９は、流路孔３０を介してギャラリ室１０に連通し、且つ流路孔（高圧リーク燃料孔）９０を介して、各シリンダ９のシリンダ孔１３の孔壁面に形成される円環状のリーク燃料回収溝４７に連通している。
ここで、燃料戻し経路は、実施例１と同様に、ギャラリ室１０からオーバーフローしたリーク燃料（オーバーフロー燃料）を燃料タンク１に戻す燃料リターン経路である。この燃料戻し経路は、ポンプハウジング７内の流路孔３０→取付孔２９→ＯＦＶのホロースクリュー２５内の燃料孔２７等よりなる燃料流路と、流路管２３、２１等に形成される燃料流路とによって構成されている。

そして、流路孔９０は、ポンプハウジング７および複数のシリンダ９を貫通するように設けられており、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４５から漏洩したリーク燃料を液体状態のまま高圧燃料ポンプ３の外部（燃料タンク１）に排出する第１燃料排出経路を構成する。
したがって、本実施例の高圧燃料ポンプ３は、燃料戻し経路（流路孔３０→取付孔２９→ＯＦＶのホロースクリュー２５内の燃料孔２７）と、第１燃料排出経路（流路孔９０）との合流部を、ＯＦＶのホロースクリュー２５内の燃料孔２７よりもリーク燃料流方向の上流側に設置している。
なお、流路管２３の途中には、流路管２３を流通する燃料流量を制限するオリフィス２３ａが設置されている。

ここで、燃料戻し経路（流路孔３０）と第１燃料排出経路（流路孔９０）との合流部を、ＯＦＶのホロースクリュー２５内に形成される燃料孔２７よりも燃料流方向の上流側の取付孔２９とした場合、流路孔９０から取付孔２９内に流入したリーク燃料が流路孔３０を通ってギャラリ室１０側に逆流する可能性がある。
しかし、フィードポンプ２からギャラリ室１０に供給される燃料流量は、通常、高圧燃料ポンプ３の吐出流量（例えばエンジンの運転に必要な燃料流量）よりも余分にギャラリ室１０に供給されている。つまりＯＦＶのボールバルブ２６は、ＯＦＶの開弁圧を決定するコイルスプリング６８の付勢力（スプリング力）に打ち勝ち、常に開弁している。これにより、流路孔９０から取付孔２９内に流入したリーク燃料が流路孔３０を通ってギャラリ室１０側に逆流することはない。

以上のように、本実施例の内燃機関の燃料供給装置（コモンレール式燃料噴射システム）に使用される高圧燃料ポンプ３においては、プランジャ８の摺動面とシリンダ９の摺動面との間のクリアランス４５から漏洩した高温のリーク燃料を流路孔４４を通してギャラリ室１０に戻すことなく、高圧燃料ポンプ３の外部に排出することができる。したがって、実施例１と同様な効果を達成することができる。
また、本実施例では、実施例１とは異なり、流路管２４、アウトレット７１、ユニオン７３およびパイプ７４を廃止できるので、部品点数および組付工数を低減でき、製品コストを削減することができる。また、高圧燃料ポンプ３の周囲に流路管２４を取り回す必要がないので、コモンレール式燃料噴射システムの搭載スペースを縮小化することができる。

［変形例］
本実施例では、高圧燃料ポンプを、コモンレール式燃料噴射システムに使用される高圧燃料ポンプ３に適用した例を説明したが、高圧燃料ポンプを、内燃機関用燃料噴射装置に使用される分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプに適用しても良い。また、図１、図３、図６のカム３１のカム山の数は１つ以上の任意の数で良い。なお、ポンプエレメントの数、つまりプランジャやシリンダの本数は、１つでも、２つ以上でも良く、その数は任意である。また、電磁弁１１の個数も、ポンプエレメントの数に応じて、１つでも、２つ以上でも良く、その数は任意である。

本実施例では、高圧燃料ポンプ３の吸入ポートよりも燃料流方向の上流側にフィードポンプ２を接続しているが、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト６が回転することで、燃料タンクから高圧燃料ポンプ３の吸入ポートを経由して低圧燃料を汲み上げるフィードポンプを、高圧燃料ポンプ３のポンプハウジング７に内蔵しても良い。

また、ＯＦＶの代わりに、燃料タンク１へ戻る燃料流量を調整するリリーフバルブを使用しても良い。この場合には、燃料戻し経路と燃料排出経路との合流部を、リリーフバルブよりも燃料流方向の上流側または下流側に設置する。

１ 燃料タンク
２ フィードポンプ（低圧燃料ポンプ）
３ 高圧燃料ポンプ
４ コモンレール
５ インジェクタ
６ カムシャフト（ポンプ駆動軸）
７ ポンプハウジング
８ プランジャ
９ シリンダ
１０ ギャラリ室
１１ 電磁弁
１２ 燃料加圧室
１３ シリンダ孔
２１ 流路管（燃料戻し経路）
２３ 流路管（燃料戻し経路）
２４ 流路管（第１燃料排出経路）
２５ オーバーフローバルブ（ＯＦＶ）のホロースクリュー
２６ オーバーフローバルブ（ＯＦＶ）のボールバルブ（弁体）
２７ オーバーフローバルブ（ＯＦＶ）の燃料孔
２９ 取付孔
３０ 流路孔（オーバーフロー燃料孔、燃料戻し経路）
４４ 流路孔
４５ クリアランス（隙間）
４６ クリアランス（隙間）
４７ リーク燃料回収溝（周方向溝、高圧リーク燃料回収部）
４８ シール室（低圧リーク燃料回収部）
７０ 流路孔（高圧リーク燃料孔、第１燃料排出経路）
８０ 流路孔（低圧リーク燃料孔、第２燃料排出経路）
９０ 流路孔（高圧リーク燃料孔、第１燃料排出経路）

Claims (3)

1. （ａ）燃料タンクから吸入した燃料を加圧して吐出するフィードポンプと、
   （ｂ）燃料を加圧して吐出するプランジャ、このプランジャを往復摺動可能に支持し、前記プランジャとの間に加圧室を区画形成するシリンダ、およびこのシリンダの外周面との間にギャラリ室を区画形成するポンプハウジングを有すると共に、
   前記プランジャが、前記シリンダの内周面との間にクリアランスを形成する外周面を有し、前記シリンダが、前記クリアランスを介して前記加圧室に連通する共に、前記クリアランスから漏洩した燃料を回収する燃料回収部を有しており、
   前記シリンダ内を前記プランジャが往復移動することで、前記フィードポンプから前記ギャラリ室を経て前記加圧室に燃料を吸入すると共に、前記加圧室に吸入した燃料を加圧して吐出する高圧燃料ポンプと
   を備えた燃料供給装置において、
   前記クリアランスから前記燃料回収部へ漏洩した燃料を前記高圧燃料ポンプの外部に排出する燃料排出経路と、
   前記ギャラリ室からオーバーフローした燃料を前記燃料タンクに戻す燃料戻し経路と、
   前記燃料排出経路と前記燃料戻し経路とが合流する合流部と
   を備え、
   前記燃料戻し経路は、前記ギャラリ室の燃料圧力が所定値以上に上昇した際に開弁するオーバーフローバルブを有しており、
   前記燃料戻し経路と前記燃料排出経路との合流部は、前記ギャラリ室と前記オーバーフローバルブとの間に設置されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置において、
   前記高圧燃料ポンプは、前記オーバーフローバルブを取り付けるための取付孔を有し、
   前記燃料戻し経路は、前記ギャラリ室と前記取付孔の孔壁面とを連通する燃料流路を有していることを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料供給装置において、
   前記燃料回収部は、前記プランジャの周囲を周方向に取り囲むように形成された凹状の周方向溝であることを特徴とする燃料供給装置。

Images