JP5942816B2 - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、高圧燃料ポンプに関し、特にシリンダ部を有するポンプボデーにバルブ等を含む流体制御ユニットが結合されている高圧燃料ポンプに関する。

車両用の内燃機関、特に、気筒内に高圧燃料を直接噴射できるようにした内燃機関においては、一般に、低圧燃料ポンプから給送される燃料を高圧燃料ポンプにより高圧に加圧して燃料噴射弁（インジェクタ）に供給するようになっている。そして、その高圧燃料ポンプとして、シリンダ内でプランジャを往復動させるタイプの高圧燃料ポンプが多用されており、そのタイプの高圧燃料ポンプでは、ポンプボデー本体にシリンダ部材を嵌入させるとともに逆止弁の機能を有する吸入弁および吐出弁が実装されているものが多い。

そのような燃料ポンプとしては、例えば雄ねじ付の筒状ケーシングを有する吐出バルブユニットや、常開または常閉型の吸入バルブをソレノイド型のアクチュエータにより閉弁または開弁駆動するようユニット化されたソレノイドユニットを、ポンプボデーに対しそのシリンダ部の軸線方向と直交する方向に向けて結合させたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００８−０５１１１０号公報 特開２００１−２９５７３５号公報

しかしながら、従来の高圧燃料ポンプにあっては、筒状ケーシングを有するバルブユニットやアクチュエータユニットといった流体制御ユニットを、ポンプボデーに対してシリンダ部の軸線と直交する方向にねじ結合させたり圧入により固定したりしていた。そのため、流体制御ユニットをポンプボデーに装着する際に、ポンプボデーのシリンダ部、例えばポンプボデー本体に嵌入されたシリンダ部材にかかる径方向の外力（円筒壁面を径方向に歪ませる力）が大きくなり、シリンダ部材に歪みが生じるおそれがあった。

これに対し、シリンダ部材を燃料加圧室より駆動カム側に配置することで、シリンダ部材にかかる外力を低減させることが考えられるが、シリンダ部材の長さを確保する必要から高圧燃料ポンプの全長が長くなり、小型化の要求に応えることができない。シリンダ部材を短くすることが考えられるが、その場合、プランジャ摺動部における漏れの増加によりポンプ効率が低下してしまうこととなる。

また、シリンダ部材とポンプボデー本体との接触面積を減らすことも考えられるが、嵌合面にエッジ部が多く形成されてしまうために、そのエッジ部で相手側部材が削られてしまい、バリが発生するおそれがある。

このように、従来の高圧燃料ポンプにあっては、ポンプボデー本体への流体制御ユニットの取付けに起因してシリンダ部材の歪みやバリが発生するおそれがあった。そのため、弁のシール性や摺動部品の摺動性能の低下が誘発されるおそれがあった。

そこで、本発明は、流体制御ユニットの取付けに起因するポンプボデーの歪みがシリンダ部材の摺動部分に伝わるのを有効に抑制するとともに、流体制御ユニットの取付けに起因するバリの発生を有効に抑制することができる高圧燃料ポンプを提供するものである。

本発明は、上記課題を解決するために、（１）プランジャが摺動可能なシリンダ部材がポンプボデー本体に圧接するよう嵌合され、前記プランジャによって燃料を加圧可能な燃料加圧室と前記燃料加圧室に連通する燃料通路とが形成されているポンプボデーと、前記燃料通路を開閉するよう前記ポンプボデー本体に取り付けられた流体制御ユニットと、を備えた高圧燃料ポンプであって、前記シリンダ部材と前記ポンプボデー本体との筒状の嵌合壁面部が、前記流体制御ユニットに近接する近接領域内の弱嵌合部分と、該近接領域外の強嵌合部分とを含んで構成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明では、シリンダ部材とポンプボデー本体との筒状の嵌合壁面部に近接するよう、ポンプボデー本体に流体制御ユニットが取り付けられても、その流体制御ユニットの取付けに伴うポンプボデー本体側の歪みが弱嵌合部分で有効に吸収され、シリンダ部材に作用する径方向の外力や歪みが有効に抑制されることとなる。また、流体制御ユニットに近接する近接領域内に弱嵌合部分が配置されているので、シリンダ部材とポンプボデー本体とが嵌合するときに、近接領域内の燃料通路の開口エッジ部等で相手側部品が削れることもなく、流体制御ユニットの取付けに起因するバリの発生が有効に抑制される。さらに、弱嵌合部分を強嵌合部分で取り囲むように構成すれば、弱嵌合部分に対して相対的にきつい嵌合状態となる強嵌合部分によって、シリンダ部材とポンプボデー本体との間の良好なシール性も確保できる。

本発明の高圧燃料ポンプにおいては、（２）前記シリンダ部材と前記ポンプボデー本体とが、前記筒状の嵌合壁面部の前記弱嵌合部分に微小嵌合隙間を形成する一方、前記筒状の嵌合壁面部の前記強嵌合部分では締まり嵌め状態で嵌合している。

この構成により、流体制御ユニットの取付けに伴うポンプボデー本体側の歪みが弱嵌合部分でより確実に吸収される。また、シリンダ部材とポンプボデー本体とが嵌合するときに、近接領域内の燃料通路の開口エッジ部等で相手側部品が削れることがより確実に防止され、流体制御ユニットの取付けに起因するバリの発生がより有効に抑制される。

上記（２）の構成を有する高圧燃料ポンプにおいては、（３）前記ポンプボデー本体および前記シリンダ部材のうち少なくとも表面硬度の小さい一方側の部品に、前記微小嵌合隙間に対応する凹部が形成されているのがよい。

この構成により、シリンダ部材とポンプボデー本体とが嵌合するときに低表面硬度側の部品が削れ難くなり、しかも、凹部の加工も容易になる。

本発明の高圧燃料ポンプにおいては、（４）前記シリンダ部材に、前記燃料通路の一部を形成する横穴が形成されるとともに、前記ポンプボデー本体に、前記横穴より大径で前記燃料通路のうち前記横穴に連続する部分を形成する大径穴が形成されていてもよい。

この構成により、横穴の近傍等に異物が付着したり万が一バリが発生したりしたとしても、容易に除去できる。

上記（４）の構成を有する高圧燃料ポンプにおいては、（５）前記ポンプボデー本体が、前記大径穴の周囲に、前記流体制御ユニットを突当て可能な環状突当て面部を有していてもよい。

この場合、流体制御ユニットの取付けに伴ってシリンダ部材の径方向に作用する外力を前記近接領域外の環状突当て面部で受けることになり、前記近接領域内でシリンダ部材の径方向に作用する圧力を有効に緩和できる。

上記（５）の構成を有する高圧燃料ポンプにおいては、（６）前記ポンプボデー本体が、前記大径穴および前記環状突当て面部に対し共軸的に配置された雌ねじ穴を有し、該雌ねじ穴に前記流体制御ユニットがねじ結合していてもよい。

この場合、流体制御ユニットの取付け強度を十分に確保できるとともに、シリンダ部材の径方向に作用する外力をねじ結合時の締付けトルクによって適度に管理できることになり、前記近接領域内でシリンダ部材に作用する側圧を有効に緩和できる。

本発明によれば、シリンダ部材とポンプボデー本体との筒状の嵌合壁面部が、流体制御ユニットに近接する近接領域内の弱嵌合部分と、その近接領域外の強嵌合部分とを含んで構成されているので、流体制御ユニットの取付けに起因するポンプボデーの歪みがシリンダ部材の摺動部分に伝わるのを有効に抑制するとともに、流体制御ユニットの取付けに起因するバリの発生を有効に抑制可能な高圧燃料ポンプを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る高圧燃料ポンプを示すその燃料ポンプの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る高圧燃料ポンプの要部拡大正面断面図である。 本発明の第１実施形態に係る高圧燃料ポンプのポンプボデーをその燃料通路の中心軸線位置で見た横断面図である。 本発明の第２実施形態に係る高圧燃料ポンプを示すその燃料ポンプの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る高圧燃料ポンプのポンプボデーをその燃料通路の中心軸線位置で見た横断面図である。

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３は、本発明の第１実施形態に係る高圧燃料ポンプを示している。

なお、本実施形態の高圧燃料ポンプ１０は、車両に搭載される内燃機関、例えば筒内噴射式あるいはデュアル噴射式の多気筒のガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）に装備され、そのエンジンの燃料を高圧に加圧して吐出するプランジャポンプ型のものである。

図１に示す本実施形態の高圧燃料ポンプ１０は、その吸入側で、図示しない低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）からの燃料が供給される低圧燃料回路に配管接続されており、低圧燃料ポンプによって燃料タンク内から汲み上げられてフィード圧に加圧された燃料を吸入するようになっている。ここにいう低圧燃料ポンプは、例えばポンプインペラを駆動モータで回転駆動する電動式のウェスコポンプ等で構成されており、その単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。

また、高圧燃料ポンプ１０は、その吐出側でデリバリーパイプを介して複数の筒内噴射用のインジェクタに配管接続されており、デリバリーパイプに対して高圧の燃料を圧送するようになっている。ここにいうデリバリーパイプは、高圧燃料ポンプ１０から吐出される高圧の燃料を貯留し蓄圧するもので、前記エンジンの各気筒内直接燃料噴射（以下、筒内噴射という）用のインジェクタの開弁時に、そのインジェクタに高圧の燃料を分配・供給するようになっている。

図１〜図３に示すように、高圧燃料ポンプ１０は、略円柱状のプランジャ１１と、このプランジャ１１の一端側を軸方向に往復変位可能に保持するポンプボデー１２と、ポンプボデー１２に対しプランジャ１１の軸線と直交する径方向に向かって取り付けられた吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４と、を備えている。

プランジャ１１は、図１中の下方側で駆動カム１５に係合するとき、駆動カム１５の回転に伴って図１中の上下方向に往復移動するように、復帰ばね１６およびばね受け板１７を介して駆動カム１５側に付勢されるようになっている。この駆動カム１５は、少なくとも周方向の一箇所でその半径（リフト量）が他の箇所の半径より大きくなるカムプロフィール、例えば楕円形または角が丸められた多角形のカムプロフィールを有している。この駆動カム１５は、例えばエンジンの排気カムシャフト（詳細図示せず）に一体に装着されており、エンジンの動力により駆動される。

ポンプボデー１２の基端側には、複数のボルト穴１２ｈが形成されたフランジ部１２ｆと、図示しないヘッドカバー等のポンプ取付穴部に嵌入される環状嵌合部１２ｅとが設けられており、ポンプボデー１２は、複数のボルト穴１２ｈに挿入された図示しない複数のボルトによってポンプ取付ケースに締結される。なお、プランジャ１１とポンプボデー１２の間には、図示しない燃料シール用およびオイルシール用のシール部材が介装されている。

図１および図３に示すように、ポンプボデー１２は、プランジャ１１が摺動可能なシリンダ部材２１をポンプボデー本体２２の中心部に圧接するよう圧入嵌合させた構成となっている。そして、これらシリンダ部材２１およびポンプボデー本体２２により、プランジャ１１を介して燃料を加圧可能な燃料加圧室２３と、その燃料加圧室２３に連通する吸入側の燃料通路２４ａおよび吐出側の燃料通路２４ｂとが形成されている。ここで、吸入側の燃料通路２４ａは、低圧燃料ポンプからの燃料を吸入することができ、吐出側の燃料通路２４ｂは、燃料加圧室２３の内部で加圧された燃料をデリバリーパイプ側に吐出することができるようになっている。また、ポンプボデー１２には、吸入側の燃料通路２４ａに連通し、低圧側の燃料を貯留する所定容積の吸入ギャラリ室１２ｇが形成されており、この吸入ギャラリ室１２ｇの内方に図示しないパルセーションダンパが設けられている。

吸入バルブユニット１３は、図３に示すように、吸入側の燃料通路２４ａの一部を形成する筒状のバルブケーシング１３ａ内に逆止弁の機能を有する吸入弁１３ｂおよび弁ばね１３ｃを内蔵しており、バルブケーシング１３ａは、ポンプボデー本体２２の吸入側の取付け穴２２ａに嵌入され、その内奥側の環状段付部２２ｂ（環状突当て面部）に突き当てられている。また、吸入弁１３ｂは、弁ばね１３ｃによって閉弁側に常時付勢されており、その前後に燃料加圧室２３側が低圧となる所定の開弁差圧が生じるときに開弁するようになっている。

吐出バルブユニット１４は、図２に示すように、吐出側の燃料通路２４ｂの一部を形成する筒状のバルブケーシング１４ａ内に逆止弁の機能を有する吐出弁１４ｂを内蔵しており、バルブケーシング１４ａは、ポンプボデー本体２２の吐出側の取付け穴２２ｃにねじ結合され、その内奥側の環状段付部２２ｄ（環状突当て面部）に突き当てられている。

また、吐出弁１４ｂは、弁ばね１４ｃによって閉弁方向に常時付勢されており、燃料加圧室２３から吐出される燃料の圧力がデリバリーパイプ側の燃料圧力に対して所定の吐出弁開弁差圧（例えば数十ｋＰａの差圧）分だけ加圧されたときに開弁する。すなわち、プランジャ１１が燃料加圧室２３の容積を減少させるよう図１中の上方側に変位するとき、燃料加圧室２３内の燃料が加圧され、吐出弁１４ｂの前後に吐出弁開弁差圧以上の差圧が生じることにより、吸入弁１３ｂの閉弁状態下で吐出弁１４ｂが開弁し得るようになっている。この吐出バルブユニット１４は、デリバリーパイプ側の燃料圧力が過大になるのを防ぐリリーフバルブを内蔵するものであってもよい。

これら吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４は、それぞれ吸入側の燃料通路２４ａおよび吐出側の燃料通路２４ｂを開閉するようポンプボデー本体２２に取り付けられた流体制御ユニットとなっている。本実施形態では、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４は、それぞれ前後差圧が弁ばねの付勢力より大きくなったときに開弁する弁としたが、ソレノイド等のアクチュエータによって弁体に開弁方向または閉弁方向への操作力を加えるように構成されたものであってもよい。例えば、吸入バルブユニット１３は、吸入弁１３ｂを開弁操作することができるソレノイド型の電磁スピル弁を実装したものであってもよい。

一方、シリンダ部材２１およびポンプボデー本体２２が互いに嵌合している筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆは、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４のうちいずれかに近接する近接領域Ｚ１，Ｚ２の内方に位置する弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａと、それらの近接領域Ｚ１，Ｚ２の外方に位置する強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂとを含んで構成されている。すなわち、シリンダ部材２１およびポンプボデー本体２２は、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆの強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂにおいてはきつく嵌合する一方で、弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａにおいてはゆるく嵌合する状態となっている。

具体的には、シリンダ部材２１およびポンプボデー本体２２は、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆのうち弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａの範囲内では、微小嵌合隙間ｇを形成するように隙間嵌合し、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆのうち強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂの範囲内では、圧入により、互いに径方向に圧接するよう締まり嵌め状態で嵌合している。また、弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａは、少なくともシリンダ部材２１の軸線方向において強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂに隣接しており、本実施形態では強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂによって取り囲まれている。なお、シリンダ部材２１およびポンプボデー本体２２は、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆのうち弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａの範囲内では、圧入代（締め代）が小さく、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆのうち強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂの範囲内では、圧入代が大きくなっていてもよい。

より具体的には、ポンプボデー本体２２およびシリンダ部材２１のうち少なくとも筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆにおける表面硬度の小さい一方側の部品、例えばポンプボデー本体２２の弱嵌合部分２２ｆａには、図３に示すように、微小嵌合隙間ｇに対応する凹部２２ｆｃが形成されている。ここにいう表面硬度の小さい一方側の部品とは、例えばポンプボデー本体２２およびシリンダ部材２１が共に同一の金属素材で形成される場合に、熱処理や表面処理によって少なくとも筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆにおける表面硬度が他方側より高められた一方側の部品である。あるいは、少なくとも表面硬度の小さい一方側の部品とは、ポンプボデー本体２２およびシリンダ部材２１が弾性率が互いに異なる金属素材で形成される場合に、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆにおける表面硬さおよび内部の硬さ（弾性率に対応する硬さ）が他方側より大きい一方側の部品である。

ポンプボデー本体２２は、少なくとも表面硬度の小さい一方側の部品であって、シリンダ部材２１が圧入される被圧入側（嵌入穴側）の部品となっている。

さらに、シリンダ部材２１には、吸入側および吐出側の燃料通路２４ａ，２４ｂの一部を形成する横穴２１ａ，２１ｂが形成されており、ポンプボデー本体２２には、これら横穴２１ａ，２１ｂの直径ｄ１より大径の直径Ｄ１を有し、燃料通路２４ａ，２４ｂのうち横穴２１ａ，２１ｂに連続する部分を形成する大径穴２２ｊ，２２ｋが形成されている。

また、ポンプボデー本体２２の大径穴２２ｊの周囲には、吸入バルブユニット１３のバルブケーシング１３ａを突当て可能な環状段付部２２ｂが設けられており、ポンプボデー本体２２の大径穴２２ｋの周囲には、吐出バルブユニット１４のバルブケーシング１４ａを突当て可能な環状段付部２２ｄが設けられている。

加えて、ポンプボデー本体２２には、大径穴２２ｋおよび環状段付部２２ｄに対し同一中心軸線を持つよう共軸的に配置された雌ねじ穴２２ｓが形成されており、その雌ねじ穴２２ｓに吐出バルブユニット１４のバルブケーシング１４ａの雄ねじ部分１４ｅがねじ結合している。

次に、作用について説明する。

上述のように構成される本実施形態の高圧燃料ポンプ１０では、吐出バルブユニット１４のポンプボデー１２への取付け時には、図２に示すように、吐出バルブユニット１４とシリンダ部材２１の間に挟まれるポンプボデー本体２２の環状段付部２２ｄに、吐出バルブユニット１４のねじ締結に伴う外力（図２中にＦ２で示す力）がシリンダ部材２１の径方向に作用する。さらに、吸入バルブユニット１３のポンプボデー１２への取付け時には、図３に示すように、吸入バルブユニット１３とシリンダ部材２１の間に挟まれるポンプボデー本体２２の環状段付部２２ｂに、吸入バルブユニット１３の圧入あるいはねじ締結に伴う外力（図３中にＦ１で示す力）がシリンダ部材２１の径方向に作用する。

しかし、本実施形態では、ポンプボデー１２を構成するシリンダ部材２１およびポンプボデー本体２２の筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆが、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４に近接する近接領域Ｚ１，Ｚ２の内方では弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａとなっており、近接領域Ｚ１，Ｚ２の外方では強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂとなっている。

したがって、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに伴うポンプボデー本体２２側の歪みが弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａで有効に吸収され、径方向の外力や歪みがシリンダ部材２１に伝達されることが防止されることとなる。

また、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４に近接する近接領域Ｚ１，Ｚ２内に弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａが配置されていることから、シリンダ部材２１とポンプボデー本体２２とが嵌合するときに、近接領域Ｚ１，Ｚ２内の吸入側および吐出側の燃料通路２４ａ，２４ｂの開口エッジ部等によって相手側部品が削れるようなことがない。よって、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに起因するバリの発生が有効に抑制される。

さらに、シリンダ部材２１とポンプボデー本体２２との間のシール性は、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆにおいて弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａを取り囲み、弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａに対して相対的にきつい嵌合状態となる強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂによって、十分に確保されることになる。

加えて、本実施形態では、シリンダ部材２１とポンプボデー本体２２とが、弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａに微小嵌合隙間ｇを形成する一方で、強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂでは締まり嵌め状態で嵌合している。したがって、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに伴うポンプボデー本体２２側の歪みが弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａでより確実に吸収されることになる。また、シリンダ部材２１とポンプボデー本体２２とが嵌合するときに、近接領域Ｚ１，Ｚ２内の吸入側および吐出側の燃料通路２４ａ，２４ｂの開口エッジ部等で相手側部品が削れるようなことがより確実に防止され、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに起因するバリの発生がより有効に抑制される。

特に、ポンプボデー本体２２およびシリンダ部材２１のうち少なくとも表面硬度の小さい一方側の部品であって被圧入側のポンプボデー本体２２に、微小嵌合隙間に対応する凹部２２ｆｃが形成されているので、シリンダ部材２１がポンプボデー本体２２に圧入嵌合するときに、低表面硬度側のポンプボデー本体２２が削れ難くなる。また、ポンプボデー本体２２が低表面硬度側であるから、その凹部２２ｆｃの加工も容易になる。

また、本実施形態では、シリンダ部材２１に横穴２１ａ，２１ｂが形成され、ポンプボデー本体２２にはそれら横穴２１ａ，２１ｂに連続する部分を形成する大径穴２２ｊ，２２ｋが形成されているので、横穴２１ａ，２１ｂの近傍等に異物が付着したり万が一バリが発生したりしたとしても、容易に除去することができる。

さらに、本実施形態では、ポンプボデー本体２２の環状段付部２２ｂ，２２ｄが、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに伴ってシリンダ部材２１の径方向に作用する外力を、近接領域Ｚ１，Ｚ２外の環状段付部２２ｂ，２２ｄで受け持つので、ポンプボデー本体２２側の歪み自体を小さくでき、弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａによる歪み吸収効果と相俟って、シリンダ部材２１に作用する側圧をより有効に緩和できる。

また、ポンプボデー本体２２が、大径穴２２ｋおよび環状段付部２２ｄに対し共軸的に配置された雌ねじ穴２２ｓに吐出バルブユニット１４のバルブケーシング１４ａの雄ねじ部分１４ｅがねじ結合しているので、吐出バルブユニット１４の取付け強度を十分に確保できるとともに、吐出バルブユニット１４側からシリンダ部材２１の径方向に作用する外力をねじ結合時の締付けトルクによって適度に管理できることになり、シリンダ部材２１の歪みやプランジャ１１に作用する側圧を有効に緩和できる。

このように、本実施形態においては、シリンダ部材２１とポンプボデー本体２２との筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆが、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４に近接する近接領域Ｚ１，Ｚ２内の弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａと、その近接領域Ｚ１，Ｚ２外の強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂとを含んで構成されている。その結果、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに起因するポンプボデー本体２２の歪みがシリンダ部材２１の摺動部分に伝わるのを有効に抑制するとともに、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４の取付けに起因するバリの発生を有効に抑制することができる高圧燃料ポンプを提供することができる。

（第２実施形態）
図４および図５は、本発明の第２実施形態に係る高圧燃料ポンプを示している。

なお、本実施形態は、ポンプボデーの構成が前述の第１実施形態とは相違するものの、他の構成は第１実施形態と同様のものである。したがって、本実施形態の構成のうち第１実施形態と同一の構成要素については、図１ないし図３に示した対応する構成要素と同一の符号で示し、以下の説明では、主に本実施形態の第１実施形態との相違点について説明する。

図４および図５に示す本実施形態の高圧燃料ポンプ３０は、プランジャ１１と、このプランジャ１１の一端側を軸方向に往復変位可能に保持するポンプボデー３２と、ポンプボデー３２に対しプランジャ１１の軸線と直交する径方向に向かって取り付けられた吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４と、を備えている。

ポンプボデー３２は、カップ状（有底筒状）の外郭部材４１と、その外郭部材４１によって両端部を支持されたバルブ保持部材４２と、バルブ保持部材４２の長手方向中央部に互いに軸線を直交させる方向に圧入嵌合されたシリンダ部材２１と、フランジ部１２ｆや復帰ばね１６のばね受け部を有し、シリンダ部材２１と共に外郭部材４１の開口端を閉止する取付け部材４３と、を備えている。

そして、外郭部材４１、バルブ保持部材４２および取付け部材４３によってポンプボデー本体５２が構成されており、シリンダ部材２１がポンプボデー本体５２に圧入嵌合されることで、これら複数の部品が一体化されている。バルブ保持部材４２の外郭部材４１への結合方法としては、圧入やろう付け、ねじ結合等、任意の結合方法が採用できる。

ポンプボデー３２は、その内部に吸入ギャラリ室３２ｇを形成しており、この吸入ギャラリ室３２ｇは、第１実施形態のポンプボデー１２に形成される吸入ギャラリ室１２ｇより十分に大容積になっている。また、取付け部材４３には、フランジ部１２ｆや環状嵌合部１２ｅが設けられている。

図４および図５に示すように、ポンプボデー３２においては、シリンダ部材２１およびポンプボデー本体５２により、プランジャ１１を介して燃料を加圧可能な燃料加圧室２３と、その燃料加圧室２３に連通する吸入側の燃料通路２４ａおよび吐出側の燃料通路２４ｂとが形成されている。

また、シリンダ部材２１とポンプボデー本体５２側のバルブ保持部材４２とが互いに嵌合している部分の筒状の嵌合壁面部２１ｆ，４２ｆは、吸入バルブユニット１３および吐出バルブユニット１４のうちいずれかに近接する近接領域Ｚ１，Ｚ２の内方に位置する弱嵌合部分２１ｆａ，４２ｆａと、それらの近接領域Ｚ１，Ｚ２の外方に位置する強嵌合部分２１ｆｂ，４２ｆｂとを含んで構成されている。すなわち、シリンダ部材２１およびポンプボデー本体５２は、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，４２ｆの強嵌合部分２１ｆｂ，４２ｆｂにおいてはきつく嵌合する一方で、弱嵌合部分２１ｆａ，４２ｆａにおいてはゆるく嵌合する状態となっている。

具体的には、シリンダ部材２１およびバルブ保持部材４２は、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，４２ｆのうち弱嵌合部分２１ｆａ，４２ｆａの範囲内では、微小嵌合隙間ｇを形成するように隙間嵌合し、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，４２ｆのうち強嵌合部分２１ｆｂ，４２ｆｂの範囲内では、圧入により、互いに径方向に圧接するよう締まり嵌め状態で嵌合している。

また、弱嵌合部分２１ｆａ，４２ｆａは、少なくともシリンダ部材２１の軸線方向において強嵌合部分２１ｆｂ，４２ｆｂに隣接しており、本実施形態では強嵌合部分２１ｆｂ，４２ｆｂによって取り囲まれている。

さらに、バルブ保持部材４２およびシリンダ部材２１のうち少なくとも表面硬度の小さいポンプボデー本体５２側のバルブ保持部材４２（一方側の部品）の弱嵌合部分４２ｆａには、図５に示すように、微小嵌合隙間ｇに対応する凹部４２ｆｃが形成されている。ここで、バルブ保持部材４２は、少なくとも表面硬度の小さい一方側の部品であって、シリンダ部材２１が圧入される被圧入側の部品となっている。

さらに、バルブ保持部材４２には、シリンダ部材２１の横穴２１ａ，２１ｂの直径ｄ１より大径の直径Ｄ１を有し、燃料通路２４ａ，２４ｂのうち横穴２１ａ，２１ｂに連続する部分を形成する大径穴４２ｊ，４２ｋが形成されている。

また、バルブ保持部材４２の大径穴４２ｊの周囲には、吸入バルブユニット１３のバルブケーシング１３ａを突当て可能な環状段付部４２ｂが設けられており、バルブ保持部材４２の大径穴４２ｋの周囲には、吐出バルブユニット１４のバルブケーシング１４ａを突当て可能な環状段付部４２ｄが設けられている。

加えて、バルブ保持部材４２には、大径穴４２ｋおよび環状段付部４２ｄに対し同一中心軸線を持つよう共軸的に配置された雌ねじ穴４２ｓが形成されており、その雌ねじ穴４２ｓに吐出バルブユニット１４のバルブケーシング１４ａの雄ねじ部分１４ｅがねじ結合している。

本実施形態においても、前述の第１実施形態と同様の効果を期待できる。

なお、本実施形態では、バルブ保持部材４２は略円筒状のものとしたが、角筒状あるいは通路付のブロックまたは板状体であってもよい。

また、前述の第１実施形態では、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆのうち弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａは、強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂによって取り囲まれているものとしたが、必ずしもその必要はない。すなわち、他の部分によるシール機能や構造上の理由から、弱嵌合部分２１ｆａ、２２ｆａの周りを強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂによって全周シールする必要がなければ、筒状の嵌合壁面部２１ｆ，２２ｆのうち弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａの周囲の一部に強嵌合部分２１ｆｂ，２２ｆｂが隣り合っていればよい。また、吸入バルブユニット１３や吐出バルブユニット１４の近接領域Ｚ１，Ｚ２内にシリンダ部材２１の端部が部分的に入っているような場合も、同様である。

さらに、弱嵌合部分２１ｆａ，２２ｆａにおける微小嵌合隙間や圧入代は、全域で均一でなくともよく、例えば横穴２１ａ，２１ｂや大径穴２２ｊ，２２ｋの中心軸線からの径方向の距離に応じて変化してもよい。

以上説明したように、本発明に係る高圧燃料ポンプは、流体制御ユニットの取付けに起因するポンプボデーの歪みがシリンダ部材の摺動部分に伝わるのを有効に抑制するとともに、流体制御ユニットの取付けに起因するバリの発生を有効に抑制することができるものである。このような本発明は、シリンダ部を有するポンプボデーにバルブ等を含む流体制御ユニットが結合されている高圧燃料ポンプ全般に有用である。

１０，３０…高圧燃料ポンプ、１１…プランジャ（加圧部材）、１２，３２…ポンプボデー、１２ｅ…環状嵌合部、１２ｆ…フランジ部、１２ｇ，３２ｇ…吸入ギャラリ室、１２ｈ…ボルト穴、１３…吸入バルブユニット、１３ａ…バルブケーシング、１３ｂ…吸入弁、１４…吐出バルブユニット、１４ａ…バルブケーシング、１４ｂ…吐出弁、１４ｅ…雄ねじ部分、１５…駆動カム、１６…復帰ばね、１７…ばね受け板、２１…シリンダ部材、２１ａ，２１ｂ…横穴、２１ｆ，２２ｆ，４２ｆ…筒状の嵌合壁面部、２１ｆａ，２２ｆａ，４２ｆａ…弱嵌合部分、２１ｆｂ，２２ｆｂ，４２ｆｂ…強嵌合部分、２２，５２…ポンプボデー本体、２２ａ…吸入側の取付け穴、２２ｂ，２２ｄ…環状段付部（環状突当て面部）、２２ｃ…吐出側の取付け穴、２２ｆｃ…凹部、２２ｊ，２２ｋ，４２ｊ，４２ｋ…大径穴、２２ｓ，４２ｓ…雌ねじ穴、２３…燃料加圧室、２４ａ…燃料通路（吸入側の燃料通路）、２４ｂ…燃料通路（吐出側の燃料通路）、４１…外郭部材、４２…バルブ保持部材、４３…取付け部材、ｄ１…直径（横穴の直径）、Ｄ１…直径（大径穴の直径）、Ｚ１，Ｚ２…近接領域

Claims (4)

1. プランジャが摺動可能なシリンダ部材がポンプボデー本体に圧接するよう嵌合され、前記プランジャによって燃料を加圧可能な燃料加圧室と前記燃料加圧室に連通する燃料通路とが形成されているポンプボデーと、前記燃料通路を開閉するよう前記ポンプボデー本体に取り付けられた流体制御ユニットと、を備えた高圧燃料ポンプであって、
   前記シリンダ部材と前記ポンプボデー本体との筒状の嵌合壁面部が、前記流体制御ユニットに近接する近接領域内の弱嵌合部分と、該近接領域外の強嵌合部分とを含んで構成されているとともに、
   前記シリンダ部材と前記ポンプボデー本体とが、前記筒状の嵌合壁面部の前記弱嵌合部分に微小嵌合隙間を形成する一方、前記筒状の嵌合壁面部の前記強嵌合部分では締まり嵌め状態で嵌合しており、
   前記ポンプボデー本体および前記シリンダ部材のうち少なくとも表面硬度の小さい一方側の部品に、前記微小嵌合隙間に対応する凹部が形成されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 前記シリンダ部材に、前記燃料通路の一部を形成する横穴が形成されるとともに、
   前記ポンプボデー本体に、前記横穴より大径で前記燃料通路のうち前記横穴に連続する部分を形成する大径穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧燃料ポンプ。
3. 前記ポンプボデー本体が、前記大径穴の周囲に、前記流体制御ユニットを突当て可能な環状突当て面部を有していることを特徴とする請求項２に記載の高圧燃料ポンプ。
4. 前記ポンプボデー本体が、前記大径穴および前記環状突当て面部に対し共軸的に配置された雌ねじ穴を有し、該雌ねじ穴に前記流体制御ユニットがねじ結合していることを特徴とする請求項３に記載の高圧燃料ポンプ。

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