JP6589595B2 - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、プランジャの往復移動によって燃料を加圧する高圧燃料ポンプに関するものである。

従来より、内燃機関（以下エンジン）に高圧燃料を圧送する高圧燃料ポンプとして、燃料ギャラリから燃料吸入通路を経て燃料加圧室に吸入した燃料を加圧して圧送するサプライポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなサプライポンプ１００は、図２１ないし図２４に示したように、プランジャ１０１、ポンプボディ１０２、シリンダボディ１０３、電磁弁１０４、逆止弁１０５、プラグ１０６およびガスケット１０７等を備えている。

ここで、プランジャ１０１の軸方向を上下方向とする。
シリンダボディ１０３には、上下方向に貫通するプラグ孔１１１およびシリンダ孔１１２が形成されている。このシリンダ孔１１２の開口側には、燃料加圧室１１３が形成されている。
また、シリンダボディ１０３には、燃料ギャラリ１１４と燃料加圧室１１３とを連通する燃料吸入通路１１５〜１１７、および燃料加圧室１１３と外部配管とを連通する燃料吐出通路１１８、１１９が形成されている。
燃料吸入通路１１７の軸線は、シリンダ孔１１２の軸線に対して直角に交差するように設けられている。
ガスケット１０７の下端面には、シリンダボディ１０３の第１シール面１２１と気密シールされる第２シール面１２２が設けられている。

サプライポンプ１００は、カムシャフトが回転すると、プランジャ１０１が上死点と下死点との間を往復移動する。
ところで、プランジャ１０１が上昇を開始してから電磁弁１０４が閉弁して燃料の圧送開始となるまで、つまり燃料圧送行程時に電磁弁１０４が開弁している間は、燃料加圧室１１３内の燃料が燃料吸入通路１１７→燃料吸入通路１１６→燃料吸入通路１１５を通って燃料ギャラリ１１４に戻されるようになっている。この行程をプリストローク行程と呼ぶ。
このプリストローク行程では、図２１の矢印で示したように、プランジャ１０１が上向きに移動し始めるが、電磁弁１０４は未だ開弁状態にある。このため、燃料加圧室１１３内の燃料は、燃料ギャラリ１１４に流出する。この状態では、燃料加圧室１１３内の燃料は加圧されず、燃料圧が上昇しないので、逆止弁１０５は閉弁している。

ところで、シリンダ孔１１２の開口周縁には、図２３および図２４に示したように、断面三角形状の傾斜溝１２０が周方向に連続して設けられている。この傾斜溝１２０は、シリンダボディ１０３の第１シール面１２１と、ガスケット１０７の第２シール面１２２との境界部Ｂよりも径方向内側に設けられる。
なお、このようなサプライポンプ１００においては、プランジャ１０１が下向きに移動する燃料吸入行程時に、気泡を含んだ燃料が燃料ギャラリ１１４から燃料吸入通路１１５〜１１７を通って燃料加圧室１１３に流入する懸念がある。

ここで、プランジャ１０１が上向きに移動すると、燃料加圧室１１３に吸入された気泡を含んだ燃料は、図２３および図２４に矢印で示したように、ガスケット１０７またはプラグ１１０の下端面１２３に沿って燃料加圧室１１３内の半径方向外側へ向かって流れ出す。
そして、半径方向外側へ向かう燃料流れは、図２３および図２４に矢印で示したように、傾斜溝１２０の開口側に到達し、第２シール面１２２と同一平面上に形成される傾斜溝壁面に沿って傾斜溝１２０に入り込む。
そして、傾斜溝１２０に入り込んだ燃料は、傾斜溝１２０の奥側の境界部Ｂに到達する。これにより、燃料に含まれる気泡が、境界部Ｂに集中する。

そして、気泡が崩壊すると、境界部Ｂでキャビテーションエロージョン（壊食）が発生する。
このエロージョンが進行すると、第１シール面１２１と第２シール面１２２との間で気密シールができなくなり、燃料加圧室１１３内の燃料がサプライポンプ１００の外部に漏出してしまう。
その結果、サプライポンプ１００は、燃料圧送行程時に、燃料を加圧することができなくなるので、所定の高圧を維持できなくなり、燃料圧の低下からエンジンストールを誘発するという問題が発生する。

特許第５７９６５０１号公報

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、シリンダボディの第１シール面とガスケット部の第２シール面との境界部におけるキャビテーションエロージョンの発生を防止することで、エンジンストールの誘発を防止することのできる高圧燃料ポンプを提供することにある。

本願発明によれば、シリンダ孔の開口側をシールするガスケット部を有し、プラグ孔と螺合してプラグ孔の開口側を塞ぐプラグ部材を備えた高圧燃料ポンプにおいて、ガスケット部の加圧室側に、第１シール面と第２シール面との境界部よりも径方向内側に筒状の段差を設けている。この段差により、加圧室内における径方向外側への燃料流れのうち、第１シール面と第２シール面との境界部に向かう燃料流れが妨げられる。
これによって、プランジャが燃料吸入方向に移動する際に、気泡を含んだ燃料が加圧室内に流入した場合でも、プランジャが燃料加圧方向に移動し始める時において、燃料に含まれる気泡が、境界部に集中し難くなる。
したがって、境界部におけるキャビテーションエロージョンの発生を低減できるので、加圧室内の燃料が外部に漏れ出すのを防止することができる。これにより、プランジャが燃料加圧方向に移動する際に、加圧室内の燃料を加圧して高圧化することができる。
その結果、エンジン側に高圧化した燃料を供給できるので、エンジンストールの誘発を防止することができる。

サプライポンプを示した断面図である（実施形態１）。 燃料吸入行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態１）。 燃料圧送行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態１）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態１）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態１）。 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である（実施形態１）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態２）。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である（実施形態２）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態３）。 図９のＸ−Ｘ断面図である（実施形態３）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態４）。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である（実施形態４）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態５）。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である（実施形態５）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態６）。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ断面図である（実施形態６）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態７）。 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である（実施形態７）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（実施形態８）。 図１９のＸＸ−ＸＸ断面図である（実施形態８）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（従来技術）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（従来技術）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（従来技術）。 プリストローク行程時における燃料流れを示した説明図である（従来技術）。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。

［実施形態１の構成］
図１ないし図６は、本発明を適用した実施形態１を示したものである。

本実施形態のサプライポンプ１は、例えば自動車等の車両に搭載される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システムに組み込まれている。
このコモンレールシステムは、燃料タンク、フィードポンプ、サプライポンプ１、コモンレールおよび複数のインジェクタを備えている。
なお、燃料タンク、フィードポンプ、コモンレールおよびインジェクタの図示は、省略している。

エンジンは、例えば車両走行用エンジンであって、複数の気筒を有する多気筒ディーゼルエンジンが採用されている。
サプライポンプ１は、カムシャフト２、ポンプボディ３、プランジャ４、シリンダボディ５、プラグ孔（雌螺子孔とも言う）６、シリンダ孔７、燃料加圧室８、電磁弁９、逆止弁１０、プラグ１１およびガスケット１２を備えている。
サプライポンプ１は、フィードポンプから燃料加圧室８内に吸入した燃料を加圧して高圧化する高圧燃料ポンプである。
なお、カムシャフト２、ポンプボディ３、プランジャ４、シリンダボディ５、プラグ１１およびガスケット１２は、金属材料によって形成されている。

カムシャフト２は、エンジンのクランクシャフトの回転に同期して一定方向に回転する。このカムシャフト２は、ポンプボディ３に回転可能に支持されている。また、カムシャフト２の外周には、プランジャ４をその移動方向に往復駆動するカム１３が一体的に組み付けられている。
ポンプボディ３は、サプライポンプ１をエンジン本体にボルト等を用いて螺子締結するためのフランジ１４を有している。このポンプボディ３には、シリンダボディ５がボルト等を用いて螺子締結されている。

ポンプボディ３には、図示しない吸入ポートを介して、フィードポンプから燃料が導入される燃料ギャラリ１５が設けられている。
燃料ギャラリ１５は、燃料吸入通路を介して燃料加圧室８と接続している。
燃料加圧室８は、燃料吐出通路を介して吐出ポート１６と接続している。
燃料吸入通路は、燃料ギャラリ１５と燃料加圧室８とを連通する燃料吸入孔２１〜２４等を有している。
燃料吐出通路は、燃料加圧室８と吐出ポート１６とを連通する燃料吐出孔２５〜２７等を有している。なお、燃料吐出孔２６の孔径は、燃料吐出孔２５、２７の孔径よりも拡径されて設けられている。この燃料吐出孔２６は、逆止弁１０を往復移動可能に収容する弁体収容室である。

プランジャ４は、ガスケット１２の下端面との間に燃料加圧室８を形成する加圧端２８、およびタペット機構を介してカム１３に当接する当接部２９を有している。
加圧端２８は、プランジャ４の軸線方向の一端（図示上端）に設けられる。
当接部２９は、プランジャ４の軸線方向の他端（図示下端）に設けられる。
プランジャ４およびシリンダボディ５のカム側部分３０の周囲には、スプリング３１が設置されている。このスプリング３１は、プランジャ４の下端側の首部に嵌合するスプリングシート３２に対して、プランジャ４をカム１３のカム面に押し当てる方向に付勢する付勢力を発生する。

タペット機構は、プランジャ４とカム１３との間に介在している。このタペット機構は、カム１３のカム面上を転動するロータ３３、このロータ３３を回転摺動可能に支持するシュー３４、およびこのシュー３４を保持するタペットボディ３５等を有している。
これにより、カムシャフト２の回転によりカム１３が回転すると、ロータ３３およびシュー３４を介してタペットボディ３５が往復移動する。このようなタペットボディ３５の運動は、プランジャ４に伝えられ、プランジャ４がシリンダボディ５内を軸線方向に往復移動する。

シリンダボディ５には、電磁弁９が螺子締結等により接続される円筒状の締結部３６が形成されている。この締結部３６には、外部へ向けて開口した雌螺子孔３７が設けられている。
シリンダボディ５には、プラグ１１が螺子締結等により接続される円筒状の締結部３８が形成されている。この締結部３８には、外部へ向けて開口したプラグ孔６が設けられている。
シリンダボディ５には、プラグ孔６の孔径よりも小さいシリンダ孔７が軸線方向に貫通形成されている。
なお、シリンダボディ５の詳細は、後述する。

電磁弁９は、サプライポンプ１からコモンレールへ圧送される燃料の吐出量を制御する常開型の電磁吸入弁を構成している。この電磁弁９は、電磁アクチュエータ（以下ソレノイド）４１、弁体（以下スプールバルブ）４２およびバルブシート４３を備えている。
ソレノイド４１は、外部接続用のコネクタを備え、ＥＣＵにより通電制御される。このソレノイド４１は、コイル、ステータコアおよびアーマチャを内蔵する円筒状のケース４４を有し、スプールバルブ４２をその軸線方向に往復駆動する。
ケース４４の外周には、電磁弁９を締結部３６に結合（接続）する際に使用される工具係合部４５が設けられている。

スプールバルブ４２は、電磁弁９の閉弁時に、バルブシート４３に着座可能な円板状の弁部４６を有している。
バルブシート４３は、スプールバルブ４２を摺動可能に支持する軸方向孔４７、およびスプールバルブ４２の全閉位置を規制する円錐面形状の弁座４８を有している。この弁座４８には、弁部４６が着座する。
バルブシート４３の外周には、締結部３６の内周に形成される雌螺子孔３７と螺合する雄螺子４９が設けられている。
バルブシート４３には、燃料吸入孔２３および流路５１、５２が形成されている。

燃料吸入孔２３は、軸方向孔４７の径方向外側に設けられて、軸方向孔４７と直角に交差している。この燃料吸入孔２３は、燃料吸入孔２１、２２を介して燃料ギャラリ１５と連通している。
流路５１は、電磁弁９の開弁時に、スプールバルブ４２の外周と軸方向孔４７の内周との間に形成される。
流路５２は、軸方向孔４７の孔径よりも拡径されて設けられている。この流路５２は、スプールバルブ４２の弁部４６を往復移動可能に収容する弁体収容室である。
逆止弁１０は、燃料吐出孔２５〜２７を開閉する弁体（以下ボールバルブ）５３、およびボールバルブ５３をシリンダボディ５の弁座５４に押し当てる側に付勢するスプリング５５等を有している。

［実施形態１の特徴］
次に、本実施形態のシリンダボディ５の詳細を図１ないし図６に基づいて説明する。

ここで、図１に矢印で示したプランジャ４の往復移動方向およびシリンダ孔７の軸線方向を上下方向と呼ぶ。なお、プランジャ４は、カムシャフト２の位置よりも上側に配置されている。また、プラグ１１は、ガスケット１２の位置よりも上側に配置されている。
シリンダボディ５は、上述したように、燃料加圧室８、燃料吸入孔２４、燃料吐出孔２５〜２７、プラグ孔６およびシリンダ孔７を有している。このシリンダボディ５は、図５に示したように、シリンダ孔７の開口側の内周角部を面取りした円環状の傾斜面を有している。

燃料加圧室８は、シリンダ孔７の開口側に形成されている。この燃料加圧室８は、プランジャ４の加圧端とガスケット１２との間に形成されている。
燃料吸入孔２４は、燃料加圧室８の上流側に設けられている。また、燃料吐出孔２５〜２７は、燃料加圧室８の下流側に設けられている。
燃料吸入孔２４および燃料吐出孔２５〜２７は、シリンダ孔７と同一軸線上と異なる軸線上に配置されている。具体的には、燃料吸入孔２４および燃料吐出孔２５〜２７は、シリンダ孔７の上下方向の軸線に垂直な水平方向の軸線上に配置されている。すなわち、燃料吸入孔２４および燃料吐出孔２５〜２７の各軸線は、シリンダ孔７の軸線と直角に交差している。

プラグ孔６は、上端および下端で開口し、上下方向に貫通している。このプラグ孔６は、シリンダ孔７と同一軸線上に設けられて、プラグ１１およびガスケット１２によってサプライポンプ１の外部と燃料加圧室８との間が気密シールされている。また、プラグ孔６は、その孔壁面に雌螺子を形成するため、さらにシリンダ孔６のバリ取りのために、上端が外部に向けて開口し、貫通孔となっている。
シリンダ孔７は、上端および下端で開口し、上下方向に貫通している。このシリンダ孔７は、円環状の段差を介してプラグ孔６の奥側に接続している。また、シリンダ孔７の軸線方向の加圧室側は、軸線方向のカム側よりも孔径が拡径している。また、シリンダ孔７は、シリンダ孔６の切削加工、研削加工およびバリ取りのために、プラグ孔６の奥側で開口し、貫通孔となっている。
段差の上面には、シリンダ孔７の開口周縁、つまりシリンダボディ５の傾斜面の外周部分から径方向外側に放射状に拡がる円環状の第１シール面６１が形成されている。
この第１シール面６１は、平面形状を呈し、ガスケット１２の第２シール面６２が気密的に密着する。

プラグ１１は、締結部３８の内周に形成されるプラグ孔６と螺合してプラグ孔６の開口側を塞ぐ。このプラグ１１の下端面には、ガスケット１２の第３シール面６３と気密的に密着する平面形状の第４シール面６４が形成されている。
プラグ１１の外周には、プラグ孔６と螺合する雄螺子６５が設けられている。また、プラグ１１の上端面には、プラグ１１を締結部３８に結合（接続）する際に使用される工具係合部６６が設けられている。

ガスケット１２は、プラグ１１と別体で構成されている。このガスケット１２は、締結部３８にプラグ１１を螺子締結により結合する際に発生する螺子締結軸力によって、第１シール面６１と第４シール面６４との間に挟み込まれた状態で保持固定されている。
また、ガスケット１２の下端面には、円環状の第２シール面６２が形成されている。この第２シール面６２は、平面形状を呈し、第１シール面６１に密着してプラグ孔６とシリンダ孔７とを気密シールする。
また、ガスケット１２の上端面には、第４シール面６４に密着する平面形状の第３シール面６３が形成されている。

ところで、サプライポンプ１は、シリンダボディ５に対するプランジャ４の摺動性向上、および第２シール面６２に対する第１シール面６１のシール性向上を目的として、シリンダボディ５のシリンダ孔７の孔壁面、つまりシリンダ内周面と第１シール面６１とが研削工具を用いて研削加工されている。このため、シリンダ内周面と第１シール面６１とが垂直に交差する内周角部にバリが残る恐れがある。
そして、仮に第１シール面６１と第２シール面６２との間にバリが入り込んでしまうと、第１シール面６１と第２シール面６２との高圧シール性が低下するという不具合が発生する。

そこで、サプライポンプ１においては、一般的に、シリンダ孔７の開口側の内周角部に発生するバリを切削工具を用いて面取り加工により除去している。
これにより、図５に示したように、境界部Ａよりも径方向内側に傾斜溝６７が形成される。この傾斜溝６７は、シリンダ内周面で開口し、この開口側から径方向外側に向かう程、溝幅が狭くなる断面三角形状を呈する。
なお、シリンダボディ５の開口周縁には、傾斜溝６７の傾斜面（面取り部）が形成されている。

ガスケット１２は、円板形状を呈し、プラグ孔６の奥側の嵌合壁６８内に嵌め合わされた状態で、第１シール面６１と第４シール面６４との間に挟み込まれている。このガスケット１２は、嵌合壁６８の内径よりも僅かに小さい外径を有している。
ガスケット１２は、第２シール面６２と同一平面上で、且つ境界部Ａよりも径方向内側に位置する基準面７１に円形状の凹溝７２を有している。このガスケット１２は、第３シール面６３と加圧室側端面とを連通するように貫通する孔が設けられていない。
基準面７１は、シリンダボディ５の面取り部との間に傾斜溝６７を形成している。この基準面７１は、第１シール面６１と第２シール面６２との境界部Ａよりも径方向内側全周に設けられている。

凹溝７２は、基準面７１よりも上側に円形状に窪んだ部位である。この凹溝７２の内周部分には、シリンダ孔７の孔径と同一の内径を有する円筒状の段差７３が設けられている。この段差７３は、凹溝７２の内周壁である。また、段差７３は、シリンダ内周面と同様に上下方向に真っ直ぐ延びている。また、段差７３は、ガスケット１２の周方向に連続し、且つガスケット１２の加圧室側に存在している。
凹溝７２は、第２シール面６２と段差７３を介して接続される円形状の底面を有している。この凹溝７２の底面は、境界部Ａおよび第２シール面６２と同一平面上に位置していない。
凹溝７２は、その底面全体に渡って一定の溝深さとなるように形成されている。例えばガスケット１２の板厚の３／８程度の溝深さを有している。
なお、凹溝７２の底面は、プランジャ４の軸線方向の一端である加圧端２８との間に燃料加圧室８を形成している。

次に、本実施形態のサプライポンプ１の作用を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
カムシャフト２がエンジンにより駆動されると、シリンダ孔７内をプランジャ４が往復摺動する。
このとき、フィードポンプより送油された燃料が、サプライポンプ１の吸入ポートから燃料ギャラリ１５内に供給される。

（１）燃料吸入行程
ここで、プランジャ４が燃料吸入方向に移動する場合、燃料加圧室８の容積が増加する。そして、スプールバルブ４２の弁部４６がバルブシート４３の弁座４８から離座して電磁弁９が開弁している間は、燃料ギャラリ１５から燃料吸入孔２１に燃料が吸い込まれる。
そして、燃料吸入孔２１に吸い込まれた燃料は、燃料吸入孔２２→燃料吸入孔２３→流路５１→流路５２→燃料吸入孔２４を通って燃料加圧室８に吸入される。

（２）燃料圧送行程
そして、プランジャ４が下死点に達し、プランジャ４の移動方向が燃料加圧方向に反転した場合、所定のタイミングでソレノイド４１を通電すると、弁部４６が弁座４８に着座して電磁弁９が閉弁する。
そして、プランジャ４が燃料加圧方向に移動すると、燃料加圧室８の容積が減少し、燃料加圧室８内の燃料が加圧されるため、燃料加圧室８内の燃料圧が昇圧される。
そして、プランジャ４が燃料加圧方向に更に移動し、燃料加圧室８内の燃料圧が逆止弁１０の開弁圧以上に上昇すると、ボールバルブ５３が弁座５４から離座して逆止弁１０が開弁する。
これにより、燃料加圧室８内で加圧されて高圧化された高圧燃料は、燃料吐出孔２５→燃料吐出孔２６→燃料吐出孔２７→吐出ポート１６を通ってコモンレールへ圧送される。 そして、蓄圧室内に蓄圧された高圧燃料は、複数のインジェクタを任意のタイミングで開弁駆動することで、エンジンの各気筒内へ噴射される。

（３）プリストローク行程
ところで、燃料圧送行程時において、プランジャ４が上昇を開始してから電磁弁９が閉弁して燃料の圧送開始となるまで、つまり電磁弁９が開弁している間は、燃料加圧室８内の燃料が燃料吸入孔２４→流路５２→流路５１→燃料吸入孔２３→燃料吸入孔２２→燃料吸入孔２１を介して燃料ギャラリ１５に戻される。
そして、燃料加圧室８から燃料ギャラリ１５への燃料の排出は、電磁弁９の閉弁時点で停止し、このとき残留した燃料加圧室８内の燃料量で燃料吐出量が規定される。
また、燃料の圧送開始時期である電磁弁９の閉弁時期をプランジャ４の下死点側に進角させ、燃料の圧送期間を長くする程、コモンレールおよびインジェクタ側への燃料吐出量が多くなる。また、電磁弁９の閉弁時期がプランジャ４の下死点の時が最大の燃料吐出量となる。

また、プランジャ４が上死点から下死点に至る期間で、且つ電磁弁９が開弁している間が、燃料ギャラリ１５から燃料吸入孔２１〜２４等を経て燃料加圧室８内に燃料を吸入する燃料吸入期間となる。
また、プランジャ４が下死点から上死点に至る期間で、且つ電磁弁９が閉弁している間が、燃料加圧室８から燃料吐出孔２５〜２７を経てコモンレールおよびインジェクタ側へ燃料が圧送される燃料圧送期間となる。
なお、燃料圧送期間は、上述したように、プリストローク行程の期間で変わることは言うまでもない。

［実施形態１の効果］
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、ガスケット１２の加圧室側に、第２シール面６２と円筒状の段差７３を介して接続される底面を有する円形状の凹溝７２を備えている。この凹溝７２は、第２シール面６２と同一平面上で、且つ境界部Ａよりも径方向内側に位置する基準面７１から円形状に窪んでいる。
段差７３は、第１シール面６１と第２シール面６２との境界部Ａよりも径方向内側全周に設けられている。
また、ガスケット１２には、燃料加圧室８から燃料ギャラリ１５へ燃料を戻すための燃料流出用の孔が形成されていない。

そして、本実施形態のサプライポンプ１の場合、上記のプリストローク行程において、燃料加圧室８内の燃料流れは、図３および図５に示したものとなる。
燃料加圧室８内の燃料流れの中で、主に凹溝７２の底面に向かう上下方向の上側への燃料流れは、図５に矢印で示したように、凹溝７２の中心部から凹溝７２の底面に沿った径方向外側への流れとなる。
そして、径方向外側への燃料流れは、図５に矢印で示したように、段差７３の壁面に衝突して流れ方向を変え、段差７３の壁面に沿った上下方向の下側への流れとなる。
そして、上下方向の下側への燃料流れは、図３に矢印で示したように、傾斜溝６７に入り込むことなく、燃料吸入孔２４に入り込み、燃料ギャラリ１５へと流れていく。

これによって、プリストローク行程時に、上昇する燃料が、常に行き止まりのガスケット１２の底面に沿って勢い良く径方向外側へ流れる。そして、凹溝７２および段差７３を設けることにより、燃料加圧室８内における径方向外側への燃料流れのうち、傾斜溝６７に浸入する燃料流れ、つまり傾斜溝６７の奥側の境界部Ａに向かう燃料流れが妨げられる。このため、プランジャ４が燃料吸入方向に移動する際に、気泡を含んだ燃料が燃料加圧室８内に流入した場合でも、プランジャ４が燃料加圧方向に移動し始める時において、燃料に含まれる気泡が、境界部Ａに集中し難くなる。よって、凹溝７２および段差７３を設けることにより、境界部Ａにエロージョンを引き起し難くなる。

したがって、境界部Ａにおけるキャビテーションエロージョンの発生を低減できるので、加圧室内の燃料が外部に漏れ出すのを防止することができる。これにより、プランジャ４が燃料加圧方向に移動する際に、燃料加圧室８内の燃料を加圧して高圧化することができる。
その結果、エンジン側に高圧燃料を供給できるので、エンジンストールの誘発を防止することができる。
なお、凹溝７２の溝深さが深い程、傾斜溝６７に浸入する燃料流れを阻害する効果、すなわち、傾斜溝６７の奥側の境界部Ａに向かう燃料流れを阻害する効果を高めることができる。

［実施形態２の構成］
図７および図８は、本発明を適用した実施形態２を示したものである。
ここで、実施形態１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のガスケット１２は、第２シール面６２と同一平面上で、且つ境界部Ａよりも径方向内側に位置する基準面７１に円環状の凹溝７４を有している。この凹溝７４の内周部分には、シリンダ孔７の孔径と同一の内径を有する円筒状の段差７５が設けられている。この段差７５は、凹溝７４の内周壁である。また、段差７５は、シリンダ内周面と同様に上下方向に真っ直ぐ延びている。また、段差７５は、ガスケット１２の周方向に連続し、且つガスケット１２の加圧室側に存在している。

凹溝７４は、第２シール面６２と段差７５を介して接続される円形状の底面を有している。この凹溝７４の底面は、境界部Ａおよび第２シール面６２と同一平面上に位置していない。
凹溝７４の底面は、第２シール面６２および境界部Ａと同一平面上に設けられず、第２シール面６２および境界部Ａと円筒状の段差７５を介して接続されている。
また、凹溝７４の径方向内側には、プランジャ４の軸線方向の一端である加圧端２８との間に燃料加圧室８を形成する円形状の下端面７６が形成されている。この下端面７６は、基準面７１と同一平面上に設けられている。
凹溝７４は、その底面全体に渡って一定の溝深さとなるように形成されている。例えばガスケット１２の板厚の３／８程度の溝深さを有している。

本実施形態のサプライポンプ１の場合、プリストローク行程における、燃料加圧室８内の燃料流れは、図７に矢印で示したものとなる。これにより、燃料加圧室８内における径方向外側への燃料流れのうち、傾斜溝６７に浸入する燃料流れ、つまり傾斜溝６７の奥側の境界部Ａに向かう燃料流れが妨げられる。
なお、凹溝７４の溝深さが深い程、傾斜溝６７に浸入する燃料流れを阻害する効果、すなわち、境界部Ａに向かう燃料流れを阻害する効果を高めることができる。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１と同様な効果を奏する。

［実施形態３の構成］
図９および図１０は、本発明を適用した実施形態３を示したものである。
ここで、実施形態１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のガスケット１２は、基準面７１に円形状の凹溝７７を有している。この凹溝７７の内周部分には、シリンダ孔７の孔径と同一の内径を有する円筒状の段差７８が設けられている。この段差７８は、凹溝７７の内周壁である。また、段差７８は、シリンダ内周面と同様に上下方向に真っ直ぐ延びている。また、段差７８は、ガスケット１２の周方向に連続し、且つガスケット１２の加圧室側に存在している。

凹溝７７は、第２シール面６２と段差７５を介して接続される円形状の底面を有している。この凹溝７７の底面は、境界部Ａおよび第２シール面６２と同一平面上に位置していない。
凹溝７７の底面は、第２シール面６２および境界部Ａと同一平面上に設けられず、第２シール面６２および境界部Ａと円筒状の段差７８を介して接続されている。
凹溝７７は、その中心部に基準面７１と同一平面上に位置する頂部７９を有している。この凹溝７７の底面は、頂部７９から径方向外側へ向かうに従って溝深さが徐々に深くなる勾配を有している。
凹溝７７の周方向に連続して形成される円環状の最深部は、例えばガスケット１２の板厚の３／８程度の溝深さを有している。

本実施形態のサプライポンプ１の場合、プリストローク行程における、燃料加圧室８内の燃料流れは、図９に矢印で示したものとなる。これにより、燃料加圧室８内における径方向外側への燃料流れのうち、傾斜溝６７に浸入する燃料流れ、つまり傾斜溝６７の奥側の境界部Ａに向かう燃料流れが妨げられる。
なお、凹溝７７の溝深さが深い程、傾斜溝６７に浸入する燃料流れを阻害する効果、すなわち、境界部Ａに向かう燃料流れを阻害する効果を高めることができる。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１及び２と同様な効果を奏する。

［実施形態４の構成］
図１１および図１２は、本発明を適用した実施形態４を示したものである。
ここで、実施形態１〜３と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のガスケット１２は、基準面７１に円形状の突起８１を有している。この突起８１の外周部分には、シリンダ孔７の孔径と同一の内径を有する円筒状の段差８２が設けられている。この段差８２は、突起８１の外周壁である。また、段差８２は、シリンダ内周面と同様に上下方向に真っ直ぐ延びている。また、段差８２は、ガスケット１２の周方向に連続し、且つガスケット１２の加圧室側に存在している。
突起８１の外周壁は、シリンダ孔７の孔壁面（シリンダ内周面）との間に円環状の絞り８３を形成している。
突起８１は、第２シール面６２と段差８２を介して接続される円形状の下端面を有している。この突起８１の下端面は、境界部Ａおよび第２シール面６２と同一平面上に位置していない。
突起８１の下端面は、第２シール面６２および境界部Ａと同一平面上に設けられず、第２シール面６２および境界部Ａと円筒状の段差８２を介して接続されている。

本実施形態のサプライポンプ１においては、境界部Ａが絞り８３を介して燃料加圧室８と連通している。すなわち、突起８１の外周壁とシリンダ内周面との隙間が絞られているので、加圧室８内の燃料流れが傾斜溝６７の奥側の境界部Ａに殆ど届くことはない。
なお、基準面７１からの突起８１の突出量が大きい程、傾斜溝６７に浸入する燃料流れを阻害する効果、すなわち、境界部Ａに向かう燃料流れを阻害する効果を高めることができる。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１〜３と同様な効果を奏する。

［実施形態５の構成］
図１３および図１４は、本発明を適用した実施形態５を示したものである。
ここで、実施形態１〜４と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のサプライポンプ１は、プラグ孔６と螺合してプラグ孔６の開口側を塞ぐプラグ１７を備えている。このプラグ１７は、シリンダ孔７の開口側をシールするガスケット部１８を有している。
プラグ１７には、実施形態１と同様に、雄螺子６５および工具係合部６６が設けられている。
ガスケット部１８は、プラグ孔６の奥側の嵌合壁６８内に配置されている。このガスケット部１８は、実施形態１と同様に、第１シール面６１、基準面７１、凹溝７２および段差７３を有している。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１〜４と同様な効果を奏する。

［実施形態６の構成］
図１５および図１６は、本発明を適用した実施形態６を示したものである。
ここで、実施形態１〜５と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のプラグ１７は、実施形態５と同様な構造を備えている。
プラグ１７のガスケット部１８は、実施形態２と同様な構造を備えている。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１〜５と同様な効果を奏する。

［実施形態７の構成］
図１７および図１８は、本発明を適用した実施形態７を示したものである。
ここで、実施形態１〜６と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のプラグ１７は、実施形態５と同様な構造を備えている。
プラグ１７のガスケット部１８は、実施形態３と同様な構造を備えている。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１〜６と同様な効果を奏する。

［実施形態８の構成］
図１９および図２０は、本発明を適用した実施形態８を示したものである。
ここで、実施形態１〜７と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のプラグ１７は、実施形態５と同様な構造を備えている。
プラグ１７のガスケット部１８は、実施形態４と同様な構造を備えている。
以上のように、本実施形態のサプライポンプ１においては、実施形態１〜７と同様な効果を奏する。

［変形例］
本実施形態では、本発明の高圧燃料ポンプを、コモンレールシステムに使用されるサプライポンプ１に適用した例を説明したが、本発明の高圧燃料ポンプを、コモンレールを備えない燃料噴射システム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。

本実施形態では、シリンダ孔７の軸線と燃料吸入孔２４等の燃料吸入通路の軸線とが直角に交差しているが、シリンダ孔７の軸線と燃料吸入通路の軸線とが０°よりも大きく、１８０°よりも小さい角度範囲で交差しても構わない。
本実施形態では、シリンダ孔７の軸線と燃料吐出孔２５〜２７等の燃料吐出通路の軸線とが直角に交差しているが、シリンダ孔７の軸線と燃料吐出通路の軸線とが０°よりも大きく、１８０°よりも小さい角度範囲で交差しても構わない。

本実施形態では、本発明の高圧燃料ポンプを、多気筒ディーゼルエンジンに燃料を圧送するサプライポンプ１に適用した例を説明したが、本発明の高圧燃料ポンプを、多気筒ガソリンエンジンに燃料を圧送するサプライポンプに適用しても良い。
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

１ サプライポンプ（高圧燃料ポンプ）
４ プランジャ
５ シリンダボディ（シリンダ部材）
６ プラグ孔
７ シリンダ孔
８ 燃料加圧室
１１ プラグ（プラグ部材）
１２ ガスケット（ガスケット部）
７２ 凹溝
７３ 段差

Claims (5)

1. 外部に向けて開口したプラグ孔（６）、このプラグ孔の奥側で開口したシリンダ孔（７）、このシリンダ孔の開口側に形成される加圧室（８）、およびこの加圧室の上流側に形成されて、前記シリンダ孔と交差する燃料吸入通路（２４）を有するシリンダ部材（５）と、
   前記シリンダ孔を往復移動することで、前記燃料吸入通路から前記加圧室に吸入される燃料を加圧するプランジャ（４）と、
   前記シリンダ孔の開口側をシールするガスケット部（１２、１７）を有し、前記プラグ孔と螺合して前記プラグ孔の開口側を塞ぐプラグ部材（１１、１６）と
   を備えた高圧燃料ポンプにおいて、
   前記シリンダ部材は、前記シリンダ孔の開口周縁から径方向外側に拡がる環状の第１シール面（６１）を有し、
   前記ガスケット部は、前記第１シール面に密着して前記プラグ孔と前記シリンダ孔とを気密シールする環状の第２シール面（６２）、および前記第１シール面と前記第２シール面との境界部（Ａ）よりも径方向内側に筒状の段差（７３、７５、７８、８２）を有し、
   前記段差は、前記ガスケット部の周方向に連続し、且つ前記ガスケット部の加圧室側に存在し、
   前記ガスケット部は、前記第２シール面と同一平面上で、且つ前記境界部よりも径方向内側に位置する基準面（７１）に溝（７２、７４、７７）を有し、
   前記段差（７３、７５、７８）は、前記溝の内壁であることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 外部に向けて開口したプラグ孔（６）、このプラグ孔の奥側で開口したシリンダ孔（７）、このシリンダ孔の開口側に形成される加圧室（８）、およびこの加圧室の上流側に形成されて、前記シリンダ孔と交差する燃料吸入通路（２４）を有するシリンダ部材（５）と、
   前記シリンダ孔を往復移動することで、前記燃料吸入通路から前記加圧室に吸入される燃料を加圧するプランジャ（４）と、
   前記シリンダ孔の開口側をシールするガスケット部（１２、１７）を有し、前記プラグ孔と螺合して前記プラグ孔の開口側を塞ぐプラグ部材（１１、１６）と
   を備えた高圧燃料ポンプにおいて、
   前記シリンダ部材は、前記シリンダ孔の開口周縁から径方向外側に拡がる環状の第１シール面（６１）を有し、
   前記ガスケット部は、前記第１シール面に密着して前記プラグ孔と前記シリンダ孔とを気密シールする環状の第２シール面（６２）、および前記第１シール面と前記第２シール面との境界部（Ａ）よりも径方向内側に筒状の段差（７３、７５、７８、８２）を有し、
   前記段差は、前記ガスケット部の周方向に連続し、且つ前記ガスケット部の加圧室側に存在し、
   前記段差は、前記シリンダ孔の孔径と同一の内径を有していることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
3. 外部に向けて開口したプラグ孔（６）、このプラグ孔の奥側で開口したシリンダ孔（７）、このシリンダ孔の開口側に形成される加圧室（８）、およびこの加圧室の上流側に形成されて、前記シリンダ孔と交差する燃料吸入通路（２４）を有するシリンダ部材（５）と、
   前記シリンダ孔を往復移動することで、前記燃料吸入通路から前記加圧室に吸入される燃料を加圧するプランジャ（４）と、
   前記シリンダ孔の開口側をシールするガスケット部（１２、１７）を有し、前記プラグ孔と螺合して前記プラグ孔の開口側を塞ぐプラグ部材（１１、１６）と
   を備えた高圧燃料ポンプにおいて、
   前記シリンダ部材は、前記シリンダ孔の開口周縁から径方向外側に拡がる環状の第１シール面（６１）を有し、
   前記ガスケット部は、前記第１シール面に密着して前記プラグ孔と前記シリンダ孔とを気密シールする環状の第２シール面（６２）、および前記第１シール面と前記第２シール面との境界部（Ａ）よりも径方向内側に筒状の段差（７３、７５、７８、８２）を有し、
   前記段差は、前記ガスケット部の周方向に連続し、且つ前記ガスケット部の加圧室側に存在し、
   前記プラグ孔は前記シリンダ孔と同軸に設けられており、前記プラグ孔を形成する内壁面には雌螺子が設けられ、前記プラグ部材は、前記プラグ孔の雌螺子に螺合する雄螺子（６５）を有し、前記プラグ孔の雌螺子と前記雄螺子とが螺合することにより、前記プラグ孔の開口側が塞がれ、
   前記ガスケット部は、前記第２シール面と同一平面上で、且つ前記境界部よりも径方向内側に位置する基準面（７１）に突起（８１）を有し、
   前記段差（８２）は、前記突起の外壁であることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
   
4. 請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の高圧燃料ポンプにおいて、
   前記段差は、前記シリンダ孔の壁面との間に絞り（８３）を形成する外壁であることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
5. 請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の高圧燃料ポンプにおいて、
   前記ガスケット部は、前記プラグ部材（１１）と別体で形成された板状のガスケット（１２）であり、
   前記ガスケットは、前記プラグ部材と前記第１シール面との間に挟み込まれていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。

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