JPWO2013035132A1 - 燃料ポンプおよび内燃機関の燃料供給システム - Google Patents

Abstract

燃料加圧室内に燃料気泡が吸入されることを抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮できる燃料ポンプを提供するために、吸入通路とポンプ作動室が形成されたポンプボデー（１１）と、動力が入力されるときポンプ作動室内の燃料を加圧し吐出する加圧ポンプ機構（２０）とを備えた燃料ポンプであって、ポンプボデー（１１）は、吸入通路の一部の吸入ギャラリ室（１３）を形成する内壁部（２３ｂ）のうち鉛直方向下側に下側壁部（２５ａ）を、鉛直方向上側に上側壁部（２４ｂ）をそれぞれ有しており、加圧ポンプ機構（２０）のバルブ保持部材（２１）が吸入ギャラリ室（１３）内に挿入された挿入部分（２１ａ）を有し、その挿入部分（２１ａ）が、吸入ギャラリ室（１３）内の中間高さ領域（Ｚ１）内に吸入ギャラリ室（１３）からポンプ作動室（２１ｈ）内に燃料を吸入する内部吸入口（２１ｉ）を有している。

Description

本発明は、燃料ポンプおよび内燃機関の燃料供給システムに関し、特に内燃機関の燃料を筒内噴射可能な高圧に加圧するのに好適な燃料ポンプとそれを備えた内燃機関の燃料供給システムに関する。

近時、車両用の内燃機関においては、気筒内に燃料を直接噴射させるものや、そのような気筒内への噴射と吸気ポート内への燃料噴射とを併用するものがある。

このような内燃機関においては、燃料を高圧に加圧して筒内噴射用の燃料噴射弁（インジェクタ）に給送する必要があることから、フィードポンプからの燃料を加圧用の燃料ポンプによってさらに高圧に加圧して供給する燃料供給システムが使用されている。

この種の高圧燃料供給用の燃料ポンプおよび燃料供給システムとしては、ポンプボデー（ポンプハウジング）に対して加圧用のプランジャを往復摺動可能に装着するとともに、内燃機関側からの回転動力により駆動されるポンプ駆動カムによってプランジャを往復動させるものが多用されている。また、そのような高圧燃料ポンプには、プランジャの往復動による断続的な燃料吸入を可能にするよう、ダンパ付の燃料収容部が設けられている。また、プランジャの進退動によって容積変化する副室を燃料ギャラリ室に連通させているものも多い。

具体的には、例えばポンプボデーの上側に位置する円筒形状の燃料ギャラリ室を備え、その燃料ギャラリ室に燃料を導入するインレット開口部が燃料ギャラリ室の内底面を形成する下面壁部に形成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、低圧ポンプから高圧ポンプへの燃料供給圧と高圧ポンプの背圧とをそれぞれ調圧可能な調圧弁と、高圧ポンプの吐出圧を予め設定されたデリバリー圧に調圧可能な圧力制御弁とを備え、圧力制御弁のリリーフ設定圧が、内燃機関の停止後の最高温度に相当する飽和蒸気圧以上に設定されるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、吸入効率を向上させるべく、インレット開口部からの導入燃料とプランジャ後退時における副室からの導入燃料とによって、燃料ギャラリ室内に加圧室側への吸入用の開口部に向かう横方向流れを形成するとともに、その開口部から加圧室側への吸入方向を前記横方向に対し鋭角に設定したものが知られている。（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１０−１９０１０６号公報 特開平０９−３０３２２７号公報 特開２０１０−１９０１０４号公報

しかしながら、上述のような従来の燃料ポンプにあっては、燃料ギャラリ室の内壁のうち高温側の部分で燃料ベーパ（以下、燃料気泡ともいう）が発生し易かった。また、ギャラリ室の容積が小さく、その鉛直方向の高さが低いため、燃料ギャラリ室の内壁のうち上壁面部分付近に溜まった燃料気泡が高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる可能性があった。

特に、高圧燃料ポンプが内燃機関側から駆動カムによって駆動される場合、燃料ギャラリ室の内低壁部分で、燃料の温度が上昇してその飽和蒸気圧が高くなり、その飽和蒸気圧に達するよう高温の燃料が蒸発し易くなる。そして、燃料ギャラリ室の内低壁部分で発生した燃料ベーパが燃料ギャラリ室内の上部に溜まると、その燃料ベーパが近傍のインレット開口部から高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる可能性があった。

したがって、従来の燃料ポンプを燃料加圧ポンプとして用いる内燃機関の燃料供給システムにあっては、燃料加圧室に燃料ベーパが吸入されることで、加圧燃料の供給性能が低下するおそれがあった。

そこで、本発明は、燃料加圧室内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプを提供するものであり、併せて、その燃料ポンプを用いて加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システムを提供するものである。

本発明に係る燃料ポンプは、上記課題の解決のため、（１）外部からの燃料を導入する燃料導入通路と該燃料導入通路を通して前記燃料を導入するポンプ作動室とが形成されたポンプボデーと、外部からの動力が入力される入力部を有し、該入力部に動力が入力されるとき前記ポンプ作動室内に形成される燃料加圧室で燃料を加圧して吐出する加圧ポンプ機構と、を備えた燃料ポンプであって、前記ポンプボデーは、前記燃料導入通路の一部をなす燃料貯留室と、前記燃料貯留室を形成する内壁部のうち鉛直方向下側に位置する下側壁部と、前記燃料貯留室を形成する内壁部のうち鉛直方向上側に位置する上側壁部と、を有しており、前記加圧ポンプ機構が、鉛直方向における前記ポンプボデーの前記下側壁部および前記上側壁部の間に位置するよう前記ポンプボデーの前記燃料貯留室の内部に挿入された挿入部分を有し、該挿入部分が、鉛直方向における前記燃料貯留室内の中間高さ領域内に、前記燃料貯留室から前記ポンプ作動室内に燃料を吸入する内部吸入口を有していることを特徴とする。

したがって、本発明では、燃料貯留室のうち加圧ポンプ機構の挿入部分の下方側では、下側壁部に接した燃料が燃料気泡を発生すると、挿入部分の上方側では、浮力により上昇した燃料気泡が溜まり易くなる。しかし、挿入部分が配置される鉛直方向の中間高さ領域では、燃料気泡が通過するものの滞留し難く、燃料気泡の量が少なくなる。そして、加圧ポンプ機構の挿入部分は、その中間高さ領域内に、ポンプ作動室への燃料吸入のための内部吸入口を有している。これにより、下側壁部側で発生し上昇する燃料気泡の進行経路を燃料貯留室内の挿入部分によって内部吸入口から遠ざけるよう操作できることに加えて、内部吸入口を燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置可能となる。その結果、内部吸入口への燃料気泡の吸い込みが有効に抑制可能となる。

上記構成を有する本発明の燃料ポンプは、好ましくは、（２）前記下側壁部が、外部からの熱を受熱して前記ポンプボデーのうち高温側の壁部となるものである。この場合、下側壁部に接した燃料が燃料気泡を発生し易くなる。しかし、その下側壁部側で発生し上昇する燃料気泡の進行経路が燃料貯留室内の挿入部分によって内部吸入口から遠ざけられ、内部吸入口への燃料気泡の吸い込みが有効に抑制されることになる。

本発明の燃料ポンプにおいては、（３）前記ポンプボデーが、前記下側壁部および前記上側壁部の間で前記燃料貯留室の周囲を取り囲む周壁部を有し、前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分が、前記周壁部を貫通しているのがよい。この場合、加圧ポンプ機構の組込みやポンプボデーの孔加工（例えば、内部吸入口や吐出口）等の部品加工が容易化される。しかも、ポンプボデーの構成部品に多方向の通路孔加工を行うために機能上必要でない駄肉部が増えてしまうことがなく、小型の燃料ポンプでも比較的容積の大きい燃料貯留室を形成可能となる。

上記（３）構成を有する本発明の燃料ポンプにおいては、（４）前記加圧ポンプ機構の挿入部分と前記ポンプボデーとのうち少なくとも一方には、前記下側壁部で発生し上昇する気泡を前記内部吸入口に向かう方向とは異なる方向に案内する案内部が設けられているのが好ましい。この構成により、下側壁部で発生し燃料貯留室内で上昇する燃料気泡が、案内部によって内部吸入口に向かう方向から外れる方向に案内され、燃料加圧室内に燃料気泡が吸入されることが有効に抑制可能となる。

上記（４）の構成を有する場合、（５）記案内部は、前記ポンプボデーの周壁部の内周壁面のうち少なくとも前記内部吸入口の近傍に位置する壁面部分に対して交差する案内面を有していることが望ましい。この場合、下側壁部で燃料気泡が発生しても、その気泡を案内面と周壁部の内周壁面とを併用して内部吸入口から離れる方向に案内でき、案内部を簡素にできる。

上記（４）または（５）の構成を有する場合、（６）前記案内部が、前記加圧ポンプ機構の挿入部分に設けられた溝または突条によって構成されていてもよい。この場合、加圧ポンプ機構の挿入部分の外周面に沿って上昇する燃料気泡を溝または突条の延在方向に案内でき、内部吸入口から離れる方向に燃料気泡を効果的に案内できる。

上記のいずれかの構成を有する本発明の燃料ポンプにおいては、（７）前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分には、前記燃料加圧室内への燃料吸入を許容するよう開弁する吸入弁が収納されるとともに、前記燃料加圧室から外部への燃料吐出通路が形成されているのがよい。この構成により、ポンプボデーへの通路孔加工が大幅に削減されてその加工が容易化されるとともに、ポンプボデーの駄肉部を減少させることができる。

上記（４）〜（６）の構成を有する燃料ポンプにおいては、（８）前記ポンプボデーが内燃機関の外壁部に取り付けられるとともに、前記入力部が前記ポンプボデーの前記下側壁部側で前記内燃機関に設置された駆動部材からの動力を入力し、前記案内部は、前記下側壁部と前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分との間に配置された板状体を有するとともに、前記燃料貯留室の内部を、前記内部吸入口が配置される気泡抑制領域と前記燃料気泡を収容し消滅させる気泡収容領域とに区画してもよい。この構成により、板状体を有する案内部をポンプボデーの本体部に取り付けることで、ポンプボデーの本体部の加工を容易にしつつ、効果的な案内面を形成することができる。この場合、案内部、ポンプボデーおよび加圧ポンプ機構の挿入部分のうちいずれか１つまたは複数に燃料気泡収容部を設けて、案内部の気泡収容領域側であって内部吸入口から離れた位置に燃料気泡を貯留するようにしてもよい。

上記（３）〜（８）の構成を有する燃料ポンプにおいては、（９）前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分が、前記ポンプボデーの前記周壁部の径方向で該周壁部の内周面から外れた位置に前記内部吸入口を有していることが好ましい。この場合、例えば内部吸入口をポンプボデーの周壁部の内周面より水平方向の内側に位置させるとともに、案内部によって燃料気泡を周壁部の内周面側に案内することで、燃料気泡を内部吸入口から離れるよう方向付けることができる。また、内部吸入口をポンプボデーの周壁部の内周面より水平方向の外側に位置させるとともに、案内部によって燃料気泡を内部吸入口よりも周壁部の中心側に案内するようにして、燃料気泡を内部吸入口から離れるよう方向付けることもできる。

本発明に係る内燃機関の燃料供給システムは、（１０）上記のいずれかの構成を有する燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料供給システムであって、燃料タンクから燃料を汲み上げて前記燃料ポンプの前記燃料導入通路に給送するフィードポンプと、前記加圧ポンプ機構により加圧して吐出される燃料を貯留するとともに燃料噴射弁に供給するデリバリーパイプと、を備え、前記ポンプボデーの前記燃料貯留室には、前記フィードポンプからの燃料が貯留されることを特徴とするものである。この構成により、燃料加圧室内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプを用いて、デリバリーパイプ側への加圧燃料の供給性能が低下することを確実に防止できる燃料供給システムとなる。

本発明によれば、燃料気泡の分布量の少ない中間高さ領域内において内部吸入口を燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置できるので、燃料加圧室内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプを提供することができる。

また、この燃料ポンプを用いて、加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプの概略構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプを実装する内燃機関の燃料供給システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプの正面断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプの加圧ポンプ機構の要部拡大断面図である。 図３のＶ−Ｖ断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプにおける案内部の近傍部分の部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプにおける案内部の仕切り板の下面図である。 本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃料供給システムの動作説明用のタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る燃料ポンプを示すその案内部の仕切り板の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る燃料ポンプを示すその案内部の仕切り板の拡大断面図である。 本発明の第４実施形態に係る燃料ポンプを示すその概略正面断面図である。

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８に、本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプとこれを備えた燃料供給システムを示している。

図２および図３に示すように、本実施形態の燃料ポンプは、プランジャポンプ型の高圧加圧用の燃料ポンプ１０として例示されている。この燃料ポンプ１０は、車両に搭載される内燃機関、例えばデュアル噴射式のＶ型多気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）に、その燃料供給システム１の一部として装着されている。

燃料供給システム１には、複数の筒内噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）６に対し高圧の燃料を分配するデリバリーパイプ７が設けられており、そのデリバリーパイプ７に蓄圧および貯留される高圧燃料を燃料ポンプ１０によって供給できるようになっている。

この燃料ポンプ１０は、燃料タンクＴ内に設けられたフィードポンプ５に配管３および逆止弁４を介して接続されており、フィードポンプ５から燃料ポンプ１０に比較的低圧のフィード圧に加圧された燃料が吸入されるようになっている。ここで、フィードポンプ５は、例えば電動式の低圧燃料ポンプで、燃料タンクＴ中の燃料であるガソリンを汲み上げるものである。また、フィードポンプ５から吐出される燃料は図示しないポート噴射用インジェクタにも供給されるようになっており、その燃料圧力は図示しないプレッシャレギュレータによって調圧されるようになっている。

図１〜６に示すように、燃料ポンプ１０は、エンジン２の外壁部ＢＬ（外壁部に一体的に装着されたポンプ取付ケースを含む）に取り付けられポンプボデー１１と、ポンプボデー１１に対し軸方向に往復変位可能に設けられたプランジャ１２と、を有している。また、ポンプボデー１１には、フィードポンプ５からの燃料を導入する吸入通路１１ａ（燃料導入通路）と、内部で加圧された燃料をデリバリーパイプ７側に吐出する吐出通路１１ｂとが形成されている。デリバリーパイプ７は、燃料ポンプ１０で加圧されて吐き出される高圧の燃料を貯留し蓄圧することで、エンジン２の各気筒（詳細図示せず）に装着された筒内噴射用のインジェクタ６の開弁時に、そのインジェクタ６に高圧の燃料を分配・供給するようになっている。

ポンプボデー１１の吸入通路１１ａの一部は、フィードポンプ５からの燃料を貯留可能な略円柱形状の吸入ギャラリ室１３（燃料貯留室）となっている。この吸入ギャラリ室１３は、プランジャ１２の外端部１２ｂ（図１中の下側の一端部）とポンプボデー１１の間に画成される副室２９に連通路２９ａを介して連通しており、プランジャ１２の往復変位に伴う両室間の燃料移動を許容し得るようになっている。なお、ポンプボデー１１は、外部に突き出た燃料導入管部１１ｐを有しており、その先端部に吸入口１０ａ（図２、図６参照）が形成されている。また、吸入口１０ａの近傍に、図示しない燃料フィルタが設けられている。

プランジャ１２は、その内端部１２ａ（図２中の上側の一端部）でポンプボデー１１の内部に摺動可能に挿入されている。そして、ポンプボデー１１の内部であってプランジャ１２とポンプボデー１１との間には、吸入通路１１ａおよび吐出通路１１ｂに接続する燃料加圧室１５が形成されている。この燃料加圧室１５は、プランジャ１２の往復変位に応じてその容積を変化（増減、減少）させることで、燃料を吸入および吐出可能となっている。

また、プランジャ１２は、その外端部１２ｂで駆動カムＤｃ（図２参照）にローラまたはタペット等を介して係合している。この駆動カムＤｃは、プランジャ１２を駆動するようエンジン２のシリンダヘッド（詳細図示せず）内に設けられた公知のもので、プランジャ１２の外端部１２ｂは、駆動カムＤｃからの動力が入力される入力部となっている。

図３および図５に示すように、プランジャ１２の外端部１２ｂの近傍には、ばね受け部１２ｃが設けられており、このばね受け部１２ｃとポンプボデー１１の間には、圧縮コイルばね４５が圧縮状態で組み込まれている。すなわち、プランジャ１２は、圧縮コイルばね４５によって、燃料加圧室１５の容積を増加させる方向（図３中の下方向）に常時付勢されている。したがって、駆動カムＤｃがエンジン２からの動力により回転駆動されるとき、プランジャ１２がその駆動カムＤｃの回転に応じて往復動するよう駆動されるようになっている。

燃料加圧室１５の前後、すなわち、燃料加圧室１５の吸入側および吐出側には、複数のバルブ要素として、吸入弁１６および吐出弁１７が設けられている。吸入弁１６は、吸入ギャラリ室１３より下流側で燃料加圧室１５への燃料吸入を許容するとともに、逆流阻止機能を発揮する逆止弁によって構成されている。吐出弁１７は、燃料加圧室１５からの燃料の吐出を許容するとともに逆流阻止機能を発揮する逆止弁によって構成されている。

プランジャ１２が燃料加圧室１５の容積を減少させるよう図３中の上方向に変位するとき、燃料加圧室１５内の燃料が加圧されてその圧力が上昇し、吸入弁１６の閉弁状態下で吐出弁１７が開弁する。一方、プランジャ１２が燃料加圧室１５の容積を増加させるよう図３中の下方向に変位するとき、燃料加圧室１５内の燃料が減圧され、吐出弁１７の閉弁状態下で吸入弁１６が開弁するようになっている。

図２〜図４に示すように、ポンプボデー１１の内部であって燃料加圧室１５の吐出側には、吐出弁１７をバイパスするバイパス通路１８ｗが形成されるとともに、そのバイパス通路１８ｗを開閉可能なリリーフ弁１９が設けられている。

このリリーフ弁１９は、吐出弁１７より下流側の吐出通路１１ｂ中の燃料の圧力が何らかの異常によって燃料加圧室１５内の燃料の圧力に対し所定のリリーフ弁開弁差圧分だけ上回った状態（デリバリーパイプ７の所定の蓄圧レベルを大きく上回る状態）で燃料加圧室１５内の圧力が吸入時の低圧に達したときに、開弁するようになっている。

図２〜図４に示すように、吸入弁１６は、吸入通路１１ａを開閉する板状の弁体１６ａおよび環状の弁座１６ｂと、所定の吸入圧（フィード圧より所定の吸入弁開弁差圧分だけ低い圧力）に達するまで弁体１６ａを弁座１６ｂに当接させる閉弁状態を保持する予圧ばね１６ｃ（弾性部材）とによって構成されている。

また、吐出弁１７は、吐出通路１１ｂを開閉する板状の弁体１７ａおよび環状の弁座１７ｂと、所定の吐出圧（デリバリーパイプ内の燃料の圧力より所定の吐出弁開弁差圧分だけ高い圧力）に達するまで弁体１７ａを弁座１７ｂに当接させる閉弁状態を保持する予圧ばね１７ｃ（弾性部材）とによって構成されている。

さらに、リリーフ弁１９は、バイパス通路１８ｗを開閉する板状の弁体１９ａおよび環状の弁座１９ｂと、吐出通路１１ｂ内の燃料圧力が上昇するか燃料加圧室１５内の燃料の圧力が低下することで板状の弁体１９ａの前後差圧が所定のリリーフ弁開弁差圧分に達するまで、弁体１９ａを弁座１９ｂに当接させる閉弁状態を保持する予圧ばね１９ｃ（弾性部材）とによって構成されている。なお、板状の弁体１７ａ，１９ａは、例えばそれぞれ外周部に通路形成用の切欠きを有する略円板形状をなしている。

前述のポンプボデー１１、プランジャ１２、燃料加圧室１５、吸入弁１６、吐出弁１７および駆動カムＤｃは、これら全体として、加圧ポンプ機構２０を構成している。

加圧ポンプ機構２０は、ポンプボデー１１の内部で吸入通路１１ａおよび吐出通路１１ｂの間に燃料加圧室１５を形成するとともに、その燃料加圧室１５内の燃料をプランジャ１２によって加圧および吐出することができる。そして、加圧ポンプ機構２０は、エンジン２のシリンダヘッド側のエンジンオイル（外部からのオイル）によって潤滑されるとともに駆動カムＤｃによって駆動されるプランジャ１２の外端部１２ｂを、その入力部としている。なお、駆動カムＤｃは、例えばエンジン２の排気カムシャフト（詳細図示せず）の一端側に一体に装着されており、この駆動カムＤｃの設置形態自体は、例えば特許文献１に記載のものと同様である。

また、ポンプボデー１１は、筒状のバルブ保持部材２１と、この筒状のバルブ保持部材２１に支持され、プランジャ１２を軸方向に摺動可能に保持するシリンダ部材２２と、吸入ギャラリ室１３を形成する内壁部２３ｂを有する外殻部材２３と、を含んで構成されている。これらバルブ保持部材２１、シリンダ部材２２および外殻部材２３は、少なくともそれぞれの内壁面側における縦断面形状が中心軸線に対して対称となるような略軸対称形状を有しており、いわゆる軸物またはそれに近い形状となっている。

また、バルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２は、互いの軸線を直交させる状態で外殻部材２３の内部に挿入された挿入部分２１ａ，２２ａを有しており、少なくともバルブ保持部材２１は外殻部材２３の内壁面２３ａを貫通するようになっている。そして、外殻部材２３と、その略円柱状の内部空間に挿入されたバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａおよびシリンダ部材２２のフランジ部２２ｂとの間に、吸入ギャラリ室１３が画成されている。また、外殻部材２３の内部で、シリンダ部材２２の挿入部分２２ａがバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａに連結されることにより、バルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２の挿入部分２１ａ，２２ａとプランジャ１２とによって、バルブ収納穴２１ｈ内に燃料加圧室１５が形成されている。

筒状のバルブ保持部材２１は、その中心部に軸線方向に延びるとともに図４および図６中の右端側ほどそれぞれ大径となる段付状の円形断面のバルブ収納穴２１ｈおよび段付状の外周面２１ｆを有している。このバルブ保持部材２１は、ポンプ作動室を形成するバルブ収納穴２１ｈの内方に吸入弁１６、吐出弁１７およびリリーフ弁１９を収納して、これらを同一軸線上に位置させる直列配置状態で保持している。また、バルブ保持部材２１の図４中における左端部には、吐出通路１１ｂの下流端出口１１ｃが形成されており、この下流端出口１１ｃは段付状のバルブ収納穴２１ｈの最も下流側に位置している。

図３〜図５に示すように、シリンダ部材２２は、その内端側でバルブ保持部材２１に支持されている。このシリンダ部材２２は、筒状のバルブ保持部材２１の軸方向中間部２１ｃに挿入された挿入部分２２ａと、この挿入部分２２ａに隣接して拡径したフランジ部２２ｂと、プランジャ１２の先端部を摺動可能に収納する筒状部２２ｃとを有している。

外殻部材２３は、略円筒状の筒状部２４ａの一端側を略円板形の蓋部２４ｂによって閉塞したカップ状部材２４と、シリンダ部材２２に圧接しつつカップ状部材２４の開口端部２４ｃ側を閉塞するようカップ状部材２４に固定された中心穴付きのオイルシールホルダ２５と、によって構成されている。

図３〜図６に示すように、バルブ保持部材２１のバルブ収納穴２１ｈの内方には、吸入弁１６、吐出弁１７およびリリーフ弁１９と共に、第１〜第３のバルブストッパ３１，３２および３３が収納されている。

第１のバルブストッパ３１は、バルブ保持部材２１のバルブ収納穴２１ｈの内奥部に嵌め付けられたスリット付の環状体であり、吐出弁１７の弁体１７ａの開弁方向の最大変位を規制し得るようになっている。第２のバルブストッパ３２は、吐出通路１１ｂの一部およびバイパス通路１８ｗを形成する２つの屈曲通路付の通路形成部材である。すなわち、この第２のバルブストッパ３２には、一対の外周側の縦溝３２ａ，３２ｂと軸方向両端側の中心部で開口する一対の所定深さの縦孔３２ｃ，３２ｄとが形成されるとともに、これらを相互に連通させる一対の横孔（径方向孔）３２ｅ，３２ｆが形成されている。

この第２のバルブストッパ３２の一端側には吐出弁１７の弁座１７ｂが軸方向に環状に突出しており、他端側にはリリーフ弁１９の弁座１９ｂが軸方向に環状に突出している。そして、吐出弁１７の弁体１７ａとリリーフ弁１９の弁体１９ａとが、第２のバルブストッパ３２の両端側の弁座１７ｂ，１９ｂに対向している。また、バルブ収納穴２１ｈの内奥側のバルブ保持部材２１の段付部２１ｄ（図４参照）と吐出弁１７の弁体１７ａとの間に、吐出弁１７の予圧ばね１７ｃが予め設定された吐出弁開弁差圧相当の組付け荷重で組み込まれている。

第３のバルブストッパ３３は、リリーフ弁１９および吸入弁１６に対応するストッパ部３３ａ，３３ｂおよびばね受け部３３ｃ，３３ｄをそれぞれ異なる半径位置に逆向きに配置して一体化した略Ｔ字形断面の部材となっており、弁体１６ａ，１９ａの可動範囲を規定するストッパの機能とばね受けの機能とを併有している。また、リリーフ弁１９の弁体１９ａと第３のバルブストッパ３３のばね受け部３３ｃとの間には、リリーフ弁１９の予圧ばね１９ｃが予め設定されたリリーフ弁開弁差圧相当の組付け荷重で組み込まれており、吸入弁１６の弁体１６ａと第３のバルブストッパ３３のばね受け部３３ｄとの間には、吸入弁１６の予圧ばね１６ｃが予め設定された吸入弁開弁差圧相当の組付け荷重で組み込まれている。

第３のバルブストッパ３３は、図４中の右端側のばね受け部３３ｃの外周部で、吸入弁１６の環状の弁座１６ｂを構成する通路形成部材３５に対向しており、このばね受け部３３ｃの外周部は部分的に切り欠かれて、燃料加圧室１５を吸入弁１６の弁座１６ｂの近傍にまで連通させるようになっている。この通路形成部材３５は、バルブ保持部材２１のバルブ収納穴２１ｈ内に収納され、バルブ保持部材２１の内部に吸入ギャラリ室１３から燃料加圧室１５に延びる連通路３５ｐｗを吸入通路１１ａの一部として形成している。また、通路形成部材３５の一端部により構成される吸入弁１６の弁座１６ｂが、連通路３５ｐｗの下流端を取り囲みつつ燃料加圧室１５側に向かって軸方向に環状に突出している。

通路形成部材３５は、また、プラグ部材３６により第３のバルブストッパ３３のストッパ部３３ｂと共にバルブ保持部材２１の段付部２１ｅに押し付けられた状態で保持されており（図３参照）、プラグ部材３６は、例えばバルブ保持部材２１の図３中の右端内周部にねじ結合されている。さらに、通路形成部材３５およびプラグ部材３６とバルブ保持部材２１の段付部２１ｅの近傍部分との間には、吸入ギャラリ室１３に複数箇所で連通する略環状の連通路部分３５ｒが連通路３５ｐｗの一部として形成されている。これにより、連通路３５ｐｗは、吸入弁１６の弁座１６ｂ側ではバルブ保持部材２１の中心部で軸方向に延在して弁座１６ｂの内方に開口し、吸入ギャラリ室１３側では通路形成部材３５の径方向および周方向に延在して吸入ギャラリ室１３の中間高さ領域Ｚ１内でバルブ保持部材２１の外周面２１ｆ上に開口している。

より具体的には、図３〜図６に示すように、連通路３５ｐｗは、吸入ギャラリ室１３側の端部において、バルブ保持部材２１の外周面２１ｆの一部をなす一対の平行カット面２１ｆａ（図５および図６参照）上に開口することで、一対の内部吸入口２１ｉを形成している。

これら一対の内部吸入口２１ｉは、吸入ギャラリ室１３を形成する外殻部材２３の内壁部２３ｂのうち鉛直方向で下部側（内壁部２３ｂの鉛直方向中心高さに対して下側）に位置するオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａおよびその近傍のカップ状部材２４の筒状部２４ａの下端部（下側壁部；以下、単にオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａという）と、吸入ギャラリ室１３を形成する外殻部材２３の内壁部２３ｂのうち鉛直方向で上部側（内壁部２３ｂの鉛直方向中心高さに対して上側）に位置する蓋部２４ｂおよび弾性膜部材２６（上側壁部）との間に、これらから離間して配置されている。また、一対の平行カット面２１ｆａは、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａと蓋部２４ｂおよび弾性膜部材２６との間で吸入ギャラリ室１３の周囲を取り囲むカップ状部材２４の筒状部２４ａ（周壁部）の軸線に対して平行な面となっている。なお、ここで、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａは、エンジン２の外壁部ＢＬからの熱伝導、駆動カムＤｃからプランジャ１２への入力に伴ってプランジャ１２の外端部１２ｂに発生する熱の熱伝導、燃料温度に比べて非常に高温となるエンジン２内の潤滑・冷却用のオイルからの熱伝達等によって、エンジンＥ側（外部）からの熱を受熱する受熱部となっている。このオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａは、外部からの熱を受熱するとき、ポンプボデー１１のうち他の部分、例えば蓋部２４ｂおよび弾性膜部材２６より高温となり得る。

さらに、各内部吸入口２１ｉは、少なくとも外殻部材２３の内壁面２３ａのどの部分に対しても所定の離間距離を隔てて離間している。すなわち、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａは、外殻部材２３の周壁部であるカップ状部材２４の筒状部２４ａの径方向で、その筒状部２４ａの内周面２４ｉから外れた位置に内部吸入口２１ｉを有している。より具体的には、図５および図６に示すように、バルブ保持部材２１および外殻部材２３は、ルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの一対の平行カット面２１ｆａと外殻部材２３に形成された挿入穴壁面２３ｃとの間に、吸入ギャラリ室１３と一対の内部吸入口２１ｉを連通させるよう筒状部２４ａの内周面２４ｉからその半径方向外方側に延びる一対の中間通路ａ１，ａ２を形成している。これら一対の中間通路ａ１，ａ２の通路断面積は、一対の内部吸入口２１ｉの開口面積より大きくなっており、吸入口１０ａの開口面積と同程度かそれ以上の開口面積となっている。

このように、加圧ポンプ機構２０は、外殻部材２３の内壁部２３ｂのうち鉛直方向下方側のオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａと鉛直方向上方側のカップ状部材２４の蓋部２４ｂおよび弾性膜部材２６との間に、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａを有している。そして、その挿入部分２１ａには、鉛直方向における吸入ギャラリ室１３内の中間高さ領域Ｚ１（図１参照）内に位置するよう、吸入ギャラリ室１３からバルブ保持部材２１のバルブ収納穴２１ｈの内方に燃料を吸入する内部吸入口２１ｉが形成されている。

一方、バルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２の挿入部分２１ａ，２２ａと外殻部材２３とのうち少なくとも一方には、外殻部材２３の内壁部２３ｂのうち高温となる下側壁部、例えばオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａで発生し上昇する燃料ベーパ（燃料気泡）を内部吸入口２１ｉに向かう方向とは異なる方向に案内する案内部５０が設けられている。

この案内部５０は、少なくとも一方の内部吸入口２１ｉとオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａとの間に非鉛直方向に広がる気泡案内面５１を有しており、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａで発生し浮力により上昇する吸入ギャラリ室１３内の燃料気泡を内部吸入口２１ｉから遠ざけることができる。すなわち、案内部５０は、燃料気泡の浮力による上昇経路を少なくとも吸入ギャラリ室１３の中間高さ領域Ｚ１内で特定の範囲内に抑制するように、燃料気泡をその特定の範囲内に案内するようになっている。

案内部５０の気泡案内面５１は、バルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２の挿入部分２１ａ，２２ａと外殻部材２３とのうち少なくとも一つに形成されているか、その少なくとも一つに取り付けられた別ビースの気泡案内部材（後述する）に形成されている。また、気泡案内面５１は、カップ状部材２４の筒状部２４ａの内周面２４ｉのうち少なくとも内部吸入口２１ｉの近傍に位置する壁面部分に対して交差している。

具体的には、図４中の右端側ほど大径となるバルブ保持部材２１の段付状の外周面２１ｆは、バルブ保持部材２１の軸方向中間部２１ｃの鉛直方向下方部分において、図７Ａに示すように同図中の左側ほど鉛直方向上方側に位置している。さらに、バルブ保持部材２１の軸方向中間部２１ｃのうち、シリンダ部材２２の挿入部分２２ａに隣接するフランジ部２２ｂと近接する部分は、ざぐり加工された溝状の凹面部２１ｓとなっている。そして、その凹面部２１ｓには、例えばバルブ保持部材２１の軸方向における内部吸入口２１ｉ側で閉じ、内部吸入口２１ｉとは反対側で開いた略Ｕ字形の側壁面２１ｒが形成されている。

また、案内部５０は、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａと加圧ポンプ機構２０の挿入部分２１ａ，２２ａとの間に配置された気泡案内部材としての仕切り板５２（板状体）を有している。

仕切り板５２は、吸入ギャラリ室１３の内部の下方側でシリンダ部材２２の周囲に配置されており、その鉛直方向の下面５２ａをオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａに対向させるとともに、その上面側５２ｂをシリンダ部材２２の挿入部分２２ａに対向させている。また、仕切り板５２の下面５２ａは、円錐台外周面状に湾曲および傾斜した傾斜案内面部５２ｃと、その傾斜案内面部５２ｃの下端に接続しつつ外側に延びる下側案内面部５２ｄと、傾斜案内面部５２ｃの上端からバルブ保持部材２１の凹面部２１ｓの内方に向かって延びる上側案内面部５２ｅと、によって構成されている。

仕切り板５２の下面５２ａは、高温となるオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側で発生した燃料気泡がその浮力により上昇するとき、その燃料気泡が内部吸入口２１ｉから離れた位置で衝突するように配置されている。そして、その燃料気泡の進行経路が、図７Ａ中の左上側、すなわち、バルブ保持部材２１の凹面部２１ｓの内方を通過しつつ内部吸入口２１ｉから遠ざかる方向（ここでは、バルブ保持部材２１の軸方向一方側の上方）に制限されるようになっている。

仕切り板５２は、また、吸入ギャラリ室１３の内部を、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側からの燃料気泡の侵入が抑制される気泡抑制領域Ｚ２と、燃料気泡を収容し状態変化時に自然消滅させる気泡収容領域Ｚ３とに区画している。そして、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａに形成される内部吸入口２１ｉは、気泡抑制領域Ｚ２の範囲内に配置されている。

前述の仕切り板５２の下面５２ａおよびバルブ保持部材２１の溝状の凹面部２１ｓは、これら全体として気泡案内面５１を形成している。そして、この気泡案内面５１が、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａから浮上する燃料気泡の進行方向を内部吸入口２１ｉから遠ざかる方向のみに制限し、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みを抑制できるようになっている。

なお、本実施形態における案内部５０の仕切り板５２は、例えば図７Ｂ中に実線で平面図を示すような環状体であるが、図７Ｂ中に仮想線で示すように、気泡収容領域Ｚ３側の一部に切欠き部５２ｊを形成してもよい。また、仕切り板５２は、バルブ保持部材２１の軸方向における内部吸入口２１ｉ側で閉じ、反対側で開くように、気泡収容領域Ｚ３側の一部を切り欠いた、馬蹄形、略Ｕ字形もしくは円弧状のものであってもよい。さらに、そのような仕切り板５２の下面５２ａを、バルブ保持部材２１の軸方向中間部２１ｃの下面部によって形成したり、バルブ保持部材２１の軸方向中間部２１ｃの下方側で吸入ギャラリ室１３内に突出する外殻部材２３の一部によって形成したりすることも考えられる。また、仕切り板５２に代えて、燃料気泡を内部吸入口２１ｉから遠ざかる方向のみに案内可能な線材や帯状体を設けることも考えられる。

ところで、カップ状部材２４には、取付け基準面２４ｄおよび取付け穴２４ｈを有するフランジ部２４ｆが一体に設けられている。また、オイルシールホルダ２５には、プランジャ１２に係合する複数のオイルシール４１，４２を保持するオイルシール保持部２５ｃと、圧縮コイルばね４５の一端部を取り囲むプランジャ１２と同軸な略円筒状の取付けボス部２５ｅと、が設けられている。ここで、オイルシール４１，４２は、プランジャ１２とシリンダ部材２２の摺動隙間部分に連通する副室２９をオイルシールホルダ２５とプランジャ１２の間でシールするシール部材となっている。

オイルシールホルダ２５の下面側部分２５ｂと、入力部であるプランジャ１２の外端部１２ｂの近傍の各部材とは、エンジン２のシリンダヘッド内で飛散する潤滑用のオイルに晒されるようになっている。

ポンプボデー１１を構成するバルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２と、外殻部材２３のカップ状部材２４およびオイルシールホルダ２５とのうち高圧が作用する部材は、例えばステンレス鋼または他の鋼（例えば、炭素鋼や特殊鋼）等の高強度の金属材料によって素材形状にされている。また、バルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２と、外殻部材２３のカップ状部材２４およびオイルシールホルダ２５とのうち低圧が作用する部材（高圧が作用しない部材）は、高圧作用部分と同様の金属もしくはそれより低剛性の金属によって形成されている。これらバルブ保持部材２１、シリンダ部材２２、カップ状部材２４およびオイルシールホルダ２５は、少なくとも他部材との嵌合部分や摺動部分、取付け面等に、機械加工が施されている。

外殻部材２３には、さらに、吸入ギャラリ室１３中に貯留される燃料の圧力を受圧する弾性膜部材２６が、蓋部２４ｂに所定の空隙１３ｇを隔てて近接するように装着されている。この弾性膜部材２６は、吸入ギャラリ室１３の内壁の一部に弾性を持たせることで、いわゆるパルセーションダンパ２７を構成し、吸入通路１１ａにおける燃料圧力の脈動を吸収できるようになっている。

吸入弁１６の弁体１６ａは、操作部材３７によって開閉操作されるようになっている。この操作部材３７は、プラグ部材３６のガイド部３６ｇに摺動可能に支持されており、吸入弁１６の弁体１６ａに対して開弁方向（図４中で左向き）に押圧操作力を加えることで、弁体１６ａを閉弁方向に付勢する予圧ばね１６ｃの付勢力に抗して吸入弁１６を開弁させることができる。

操作部材３７は、図３中の右端側で電磁コイル３８内に挿入された操作用のプランジャの一部となっており、電磁コイル３８が通電により励磁されるときには、操作部材３７が電磁コイル３８により吸引される。したがって、電磁コイル３８が通電により励磁されるとき（ＯＮ状態のとき）には、吸入弁１６の弁体１６ａが予圧ばね１６ｃの付勢力により閉弁方向に復帰するようになっている。これら操作部材３７および電磁コイル３８は、全体として電磁操作ユニット３９を構成しており、この電磁操作ユニット３９は、吸入弁１６を強制的に開弁させる期間を制御することにより、プランジャ１２による燃料加圧室１５内の燃料の加圧期間を可変制御することができるようになっている。

より具体的には、操作部材３７の基端側には電磁コイル３８の内径に近い可動コア３７ｐが設けられており、電磁コイル３８を収納する電磁操作ユニット３９の本体３９Ｍ側には、可動コア３７ｐに対向するステータコア３９ｃが設けられている。そして、操作部材３７の基端部とステータコア３９ｃとの間には、操作部材３７を吸入弁１６の開弁方向に付勢する圧縮コイルばね３７ｋ（弾性部材）が圧縮状態で設けられている。この圧縮コイルばね３７ｋの組付け荷重は、吸入弁１６の弁体１６ａに作用する前後差圧に基づく開弁方向の付勢力に更に同方向の付勢力を加えることで、弁体１６ａを閉弁方向に付勢する予圧ばね１６ｃの付勢力に抗して、吸入弁１６を開弁させ得るように設定される。

前述の電磁操作ユニット３９は、エンジン２の運転中にそのエンジン２の動力により燃料ポンプ１０の駆動カムＤｃが駆動され、プランジャ１２のリフト量が周期的に変化するとき、ＥＣＵ１００により通電制御されるようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、デリバリーパイプ７に装着された燃圧センサ８の検出情報に基づいて、デリバリーパイプ７内の実燃料圧力が予め設定されたデリバリー圧に達しているか否かを一定周期で繰返し判定する。そして、インジェクタ６からの燃料噴射が実行されてデリバリーパイプ７内の実燃料圧力が設定されたデリバリー圧に近い所定圧力値よりも低下すると、ＥＣＵ１００は、燃圧センサ８に検出値がその所定圧力値に達するように、プランジャ１２のリフト量が増加する期間（燃料加圧が可能な所定のクランク角度期間）中に電磁操作ユニット３９の電磁コイル３８に通電し、燃料加圧室１５からデリバリーパイプ７内に高圧燃料を圧送させるようになっている。なお、電磁操作ユニット３９の電磁コイル３８への通電時には、操作部材３７が吸入弁１６の開弁方向に作用する圧縮コイルばね３７ｋからの付勢力に抗して電磁コイル３８に吸引され、開弁方向の押圧荷重が除去されることで、吸入弁１６が閉弁操作される。

図８に示すように、プランジャ１２のリフト量が減少して燃料加圧室１５の容積が増大するときには、デリバリーパイプ７側の燃料圧力が高い吐出弁１７では閉弁状態が維持される一方、電磁操作ユニット３９に通電されない状態であるから吸入弁１６の開弁状態が維持される。したがって、このとき、燃料加圧室１５内に燃料が吸入される。また、プランジャ１２のリフト量が増加して燃料加圧室１５の容積が減少するときには、電磁操作ユニット３９に通電されると吸入弁１６が閉弁し、燃料加圧室１５内の燃料が加圧される。したがって、燃料加圧室１５内の燃料の圧力が高まり、吐出弁１７が開弁する。このとき燃料加圧室１５から吐出される燃料圧力レベルは、例えば４〜２０ＭＰａ程度である。

さらに、吐出弁１７より下流側の燃料圧力が何らかの異常（故障）によって過度に上昇した場合には、プランジャ１２のリフト量が減少して燃料加圧室１５の容積が増大するときに、リリーフ弁１９が開弁してデリバリー圧の過度な上昇が防止されるようになっている。すなわち、リリーフ弁１９は、デリバリーパイプ７側の燃料圧力が通常の加圧された燃料圧力レベルを超える過大な燃料圧力レベルに達したとき、開弁する。なお、図８中のＴＤＣはプランジャ１２の上死点位置（最大リフト位置）であり、ＢＤＣはプランジャ１２の下死点位置（最小リフト位置）である。

一方、吸入弁１６の閉弁期間以外の期間においては、ＥＣＵ１００によって電磁コイル３８の通電が遮断され（同図中の通電状態ＯＦＦ）、電磁操作ユニット３９の操作部材３７に圧縮コイルばね３７ｋからの開弁方向の付勢力が作用して、操作部材３７からの押圧力により吸入弁１６が開弁操作される。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の燃料ポンプ１０および燃料供給システム１では、ポンプボデー１１がエンジン２の外壁部ＢＬに取り付けられた状態で、プランジャ１２の外端部１２ｂがエンジン２に設置された駆動カムＤｃからの動力を入力するとともに、エンジン２内のオイルによって潤滑される。したがって、ポンプボデー１１のオイルシールホルダ２５やその近傍のカップ状部材２４の筒状部２４ａの下端部は、エンジン２の外壁部ＢＬからの熱伝導、駆動カムＤｃからプランジャ１２への入力に伴ってプランジャ１２の外端部１２ｂに発生する熱の熱伝導、燃料温度に比べて非常に高温となるエンジン２内の潤滑・冷却用のオイルからの熱伝達等によって、受熱する。すなわち、オイルシールホルダ２５やその近傍の筒状部２４ａの下端側が受熱により高温となる。

また、例えばエンジン２が高温状態で停止し、その直後の冷却（水冷および空冷）の停止によりエンジン２が高温となる高温ソーク状態でも、ポンプボデー１１のオイルシールホルダ２５やその近傍の筒状部２４ａの下端側が高温となる。

さらに、エンジン２の燃料カットもしくは高圧燃料噴射の停止により燃料ポンプ１０内に燃料が停滞した状態でその燃料ポンプ１０の周囲温度が高温となるような状態でも、オイルシールホルダ２５やその近傍の筒状部２４ａの下端側が受熱により高温となり得る。

しかし、このような高温状態下においても、上述のように構成された本実施形態では、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みを有効に抑制することができる。

すなわち、吸入ギャラリ室１３の内部は、バルブ保持部材２１の挿入部分２１の下方側では高温となるオイルシールホルダ２５に接して燃料気泡が発生し易くなり、バルブ保持部材２１の挿入部分２１の上方側では浮力により上昇した燃料気泡が溜まり易くなる。しかし、鉛直方向における吸入ギャラリ室１３内の中間高さ領域Ｚ１内は、燃料気泡が浮上中に通過するものの滞留し難いことから、燃料気泡の存在量が少ない領域となる。さらに、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側で発生し浮力により上昇する燃料気泡の進行経路が、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの外周面２１ｆによって、それよりバルブ保持部材２１の内方側に位置する内部吸入口２１ｉから遠ざかる方向に方向付けられる。したがって、例えばエンジン２の高温再始動時や燃料カットからの復帰時等において、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みを有効に抑制することができる。

また、本実施形態では、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａに形成される内部吸入口２１ｉは、バルブ保持部材２１の軸方向および周方向における任意の位置に配置可能であり、燃料気泡の進行経路から外れる位置であって内部吸入口２１ｉから離れた好適な位置に容易に配置できる。

加えて、本実施形態では、ポンプボデー１１が、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａとカップ状部材２４の蓋部２４ｂおよび弾性膜部材２６との間で吸入ギャラリ室１３の周囲を取り囲む筒状部２４ａを有しており、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａがカップ状部材２４の筒状部２４ａを貫通している。したがって、加圧ポンプ機構２０の組込みやポンプボデー１１への内部吸入口２１ｉ等の孔加工が容易化されることで、部品加工が容易化される。しかも、ポンプボデー１１の構成部品に多方向の通路孔加工を行うために機能上必要でない駄肉部が増えてしまうといったことがなく、小型の燃料ポンプ１０でも比較的容積の大きい吸入ギャラリ室１３を形成できることとなる。よって、その点からも、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みをさらに有効に抑制することができる。

特に、本実施形態では、浮力により上昇する燃料気泡の進行経路が、案内部５０の気泡案内面５１によって内部吸入口２１ｉから確実に遠ざけられ、さらに、仕切り板５２によって吸入ギャラリ室１３内の内部が、内部吸入口２１ｉの近傍の気泡抑制領域Ｚ２と内部吸入口２１ｉから離れた気泡収容領域Ｚ３とに区画されている。したがって、内部吸入口２１ｉの近傍では、燃料気泡の存在量が非常に少なくなる。したがって、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みをより有効に抑制することができる。

また、案内部５０の仕切り板５２をポンプボデー１１の本体部である外殻部材２３に取り付けるだけで、ポンプボデー１１への通路孔加工等を容易にしつつ、効果的な気泡案内面５１を形成することができる。

しかも、本実施形態では、内部吸入口２１ｉが、燃料気泡が浮上し易い外殻部材２３の内壁面２３ａの近傍からも離間する位置に配置されているので、内部吸入口２１ｉをカップ状部材２４の筒状部２４ａの内周面２４ｉに沿う燃料気泡の進行経路から遠ざけることが容易に可能となる。

すなわち、本実施形態では、燃料気泡の存在量が非常に少なくなる気泡抑制領域Ｚ２内に内部吸入口２１ｉが配置されることに加えて、筒状部２４ａの内周面２４ｉやバルブ保持部材２１の一対の平行カット面２１ｆａが、内部吸入口２１ｉ側への燃料気泡の移動を抑制する気泡案内面５１とは別の案内面として機能し得るものとなる。したがって、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みをさらに有効に抑制することができる。

さらに、ポンプ機構２０の挿入部分２１ａに吸入弁１６および吐出弁１７が収納されるとともに吸入通路１１ａおよび吐出通路１１ｂが形成されているので、ポンプボデー１１への通路孔加工が大幅に削減されてポンプボデー１１の加工が容易化される。

そして、本実施形態の内燃機関の燃料供給システム１では、燃料加圧室１５内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプ１０を用いているので、デリバリーパイプ７側への加圧燃料の供給性能が低下することを確実に防止できる。

このように、本実施形態においては、吸入ギャラリ室１３の内部で燃料気泡の量が少なくなる中間高さ領域Ｚ１内において、内部吸入口２１ｉを燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置できるので、燃料加圧室１５内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプ１０を提供することができる。そして、その燃料ポンプ１０を用いて、加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システム１を提供することができるものである。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る燃料ポンプにおける要部の構成を示している。

上述の第１実施形態においては、案内部５０の仕切り板５２は、図７Ａおよび図７Ｂに示すような環状体、あるいは、内部吸入口２１ｉ側で閉じ、反対側で開く馬蹄形、略Ｕ字形もしくは円弧状のものとしたが、本実施形態では、第１実施形態の仕切り板５２に代えて、図９に示す気泡抑制板６２を用いる。

なお、本実施形態は、燃料気泡の浮力による上昇経路を特定の範囲内に抑制する案内部の構成が上述の第１実施形態と相違するものの、それ以外の構成は、上述の第１実施形態と同様に構成されるものである。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と同一又は類似の構成については、図１〜図７に示した第１実施形態の対応する構成要素の符号を用いて、本実施形態の第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

本実施形態においては、気泡抑制板６２は、シリンダ部材２２に係止するための複数の取付け用の爪部６２ａと、それらの爪部６２ａの周りに平坦なまたは内周側が上方に位置するように傾斜した環状の案内面部６２ｂとを有しており、環状の案内面部６２ｂによって燃料気泡の進行経路を吸入ギャラリ室１３内の水平方向における特定の範囲に抑制することができるようになっている。そして、気泡抑制板６２は、吸入ギャラリ室１３の内部を、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側からの燃料気泡の侵入が抑制される気泡抑制領域Ｚ２と、燃料気泡を一時的に収容し自然消滅させることができる気泡収容領域Ｚ３とに区画する。

気泡抑制板６２は、複数の爪部６２ａの間に隙間部６２ｃを有しているが、例えば図９中の左方側では、気泡抑制板６２とバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの下部との間の隙間を大きくし、図９中の右方側では、気泡抑制板６２とバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの下部との間の隙間を小さくすることができる。そのようにすれば、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側で発生する燃料気泡が気泡抑制領域Ｚ２内に侵入し難くなる。

本実施形態においても、吸入ギャラリ室１３の内部で燃料気泡の存在量が少なくなる中間高さ領域Ｚ１内において、内部吸入口２１ｉを燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置できるので、燃料加圧室１５内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプ１０を提供することができる。そして、その燃料ポンプ１０を用いて、加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システム１を提供することができる。

（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態に係る燃料ポンプにおける要部の構成を示している。

本実施形態は、第１実施形態の仕切り板５２に代えて、図１０に示す仕切り板７２を用いるものである。

なお、以下に述べる各実施形態も、第２実施形態と同様に案内部の構成が上述の第１実施形態と相違するものの、それ以外の構成は、上述の第１実施形態と同様に構成されるものである。したがって、第１実施形態と同一又は類似の構成については図１〜図７に示した第１実施形態の対応する構成要素の符号を用いて、本実施形態の第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

本実施形態においては、仕切り板７２は、吸入ギャラリ室１３の内部の下方側でシリンダ部材２２の周囲に配置されており、その鉛直方向の下面７２ａをオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａに対向させるとともに、その上面側７２ｂをシリンダ部材２２の挿入部分２２ａに対向させている。

また、仕切り板７２の下面７２ａは、円錐台外周面状に湾曲および傾斜した傾斜案内面部７２ｃと、その傾斜案内面部７２ｃの下端に接続しつつ外側に延びる下側案内面部７２ｄと、傾斜案内面部７２ｃの上端からバルブ保持部材２１の凹面部２１ｓの内方に向かって延びる上側案内面部７２ｅと、傾斜案内面部７２ｃおよび上側案内面部７２ｅの間にオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａに向かって開く下向きの環状凹部を形成する気泡収容部７２ｆと、よって構成されている。

仕切り板７２の下面７２ａは、高温となるオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側で発生した燃料気泡がその浮力により上昇するとき、その燃料気泡が内部吸入口２１ｉから離れた位置で衝突するように配置されている。そして、その燃料気泡の進行経路が、気泡収容部７２ｆに向かうように制限され、気泡収容部７２ｆ内で集約されることによって、仮に気泡収容部７２ｆ内の燃料ベーパ量が所定量を超えても、図１０中の左上側、すなわち、バルブ保持部材２１の凹面部２１ｓの内方を通過しつつ内部吸入口２１ｉから遠ざかる方向に制限されるようになっている。

仕切り板７２は、また、吸入ギャラリ室１３の内部を、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側からの燃料気泡の侵入が抑制される気泡抑制領域Ｚ２と、燃料気泡を収容し状態変化時に自然消滅させる気泡収容領域Ｚ３とに区画している。そして、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａに形成される内部吸入口２１ｉは、気泡抑制領域Ｚ２の範囲内に配置されている。

前述の仕切り板７２の下面７２ａおよびバルブ保持部材２１の溝状の凹面部２１ｓは、これら全体として、案内部５０の気泡案内面５１を形成している。そして、この気泡案内面５１が、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａから浮上する燃料気泡の進行方向を内部吸入口２１ｉから遠ざかる方向のみに制限し、内部吸入口２１ｉへの燃料気泡の吸い込みを抑制できるようになっている。

なお、本実施形態においては、仕切り板７２に気泡収容部７２ｆを設けていたが、バルブ保持部材２１や外殻部材２３側に気泡収容部を設けることも考えられる。また、気泡収容部７２ｆを複数に分割したり、複数種の気泡収容部を設けることも考えられる。

本実施形態においても、吸入ギャラリ室１３の内部で燃料気泡の存在量が少なくなる中間高さ領域Ｚ１内において、内部吸入口２１ｉを燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置できるので、燃料加圧室１５内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプ１０を提供することができる。そして、その燃料ポンプ１０を用いて、加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システム１を提供することができる。

（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係る燃料ポンプの概略構成を示している。

本実施形態は、第１実施形態の案内部５０に代えて、図１１に示す案内部８０を用いるものである。

本実施形態においては、上述の第１実施形態と同様に、外殻部材２３とバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａおよびシリンダ部材２２との間に吸入ギャラリ室１３が画成されており、バルブ保持部材２１およびシリンダ部材２２の挿入部分２１ａ，２２ａとプランジャ１２とによって燃料加圧室１５が形成されている。

しかし、バルブ保持部材２１は、ポンプボデー１１の筒状部２４ａの内周面２４ｉからその半径方向に外れた位置に内部吸入口２１ｉを有しているものの、その内部吸入口２１ｉは、筒状部２４ａの内周面２４ｉより水平方向の内側に位置している。そして、このバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａには、内部吸入口２１ｉの近傍に位置するよう、案内部８０が設けられている。

案内部８０は、図１１に示すように、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの外周面２１ｆに沿って内部吸入口２１ｉの下方側であって内部吸入口２１ｉより筒状部２４ａの内周面２４ｉの半径方向内側の一端部８１ａから、内部吸入口２１ｉの上方側であって内部吸入口２１ｉより筒状部２４ａの内周面２４ｉの半径方向外側の他端部８１ｂへと、斜め上下方向に延びる気泡案内面８１を有している。

この気泡案内面８１は、例えばバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの外周面２１ｆに沿って斜め上下方向に延びる気泡案内溝８２における鉛直方向上方側の側壁面となっている。なお、気泡案内面８１は、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの外周面２１ｆに沿って斜め上下方向に延びる気泡案内用の突条における鉛直方向下方側の側壁面となっていてもよいし、バルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの外周面２１ｆに沿って斜め上下方向に延びる外周側段差面となっていてもよい。

本実施形態においても、吸入ギャラリ室１３の内部で燃料気泡の存在量が少なくなる中間高さ領域Ｚ１内において、内部吸入口２１ｉを燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置できるので、燃料加圧室１５内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制し、安定した燃料加圧性能を発揮することのできる燃料ポンプ１０を提供することができる。そして、その燃料ポンプ１０を用いて、加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システム１を提供することができる。

しかも、本実施形態では、加圧ポンプ機構２０のバルブ保持部材２１の挿入部分２１ａの外周面に沿って上昇する燃料気泡を、気泡案内面８１（気泡案内溝８２または気泡案内用の突条の延在方向）に沿って、内部吸入口２１ｉから離れて筒状部２４ａの内周面２４ｉに接近する方向（半径方向外方側）に効果的に案内することができる。

また、案内部８０は、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａ側で発生する燃料気泡を、気泡案内面８１と筒状部２４ａの内周面２４ｉとを併用して内部吸入口２１ｉから離れる方向に案内できるので、簡素に構成できる。

なお、上述の各実施形態においては、プランジャ１２が略鉛直方向に往復運動するものとしたが、プランジャ１２が鉛直方向に対して比較的大きな傾斜角度をなして傾斜するように、燃料ポンプ１０がエンジン２に斜めに装着され得ることは勿論である。その場合、バルブ保持部材２１の両端部のうち高さの低い端部側に内部吸入口２１ｉが形成され、バルブ保持部材２１の両端部のうち高さの高い端部側に気泡収容領域Ｚ３が形成されるのが好ましい。

また、上述の各実施形態においては、フィードポンプ５が停止し、吸入ギャラリ室１３への燃料の出入りが停止されているような状態下において下側壁部であるオイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａの近傍の燃料に燃料ベーパが発生し易いことから、専ら燃料気泡の浮力による上昇とその燃料気泡の案内面のみに注目したが、吸入ギャラリ室１３内の燃料の流れ（動き）やその制限を考慮した燃料気泡の進行経路および案内面の配置が可能であることは勿論である。

さらに、上述の各実施形態においては、オイルシールホルダ２５の上面側部分２５ａおよびその近傍のカップ状部材２４の筒状部２４ａの下端部を高温側の壁部としていたが、燃料ポンプ１０の設置環境によっては特に高温となる部位がカップ状部材２４の筒状部２４ａの周方向の特定部位になる場合があり得る。その場合、内部吸入口２１ｉがバルブ保持部材２１の軸方向において前記特定部位から離れる側に配置されるのがよいことはいうまでもない。また、上述の各実施形態においては、上側壁部であるカップ状部材２４の蓋部２４ｂおよび弾性膜部材２６を低温側の壁部としたが、燃料ポンプ１０の設置環境によってはこの上側壁部が近接する高温部材からの受熱により高温となることも考えられる。すなわち、ポンプボデー１１の上側壁部は、必ずしも低温側の壁部である必要はない。

以上説明したように、本発明に係る燃料ポンプは、内部吸入口を加圧ポンプ機構の挿入部分に形成することで、その内部吸入口を、燃料気泡分布の少ない中間高さ領域内において燃料気泡の進行経路から外れる位置に容易に配置できるものである。したがって、燃料加圧室内に燃料気泡が吸入されることを有効に抑制できる燃料加圧性能の安定した燃料ポンプを提供することができ、この燃料ポンプを用いて加圧燃料の供給性能を高めた内燃機関の燃料供給システムを提供することができる。よって、本発明は、内燃機関の燃料を筒内噴射可能な高圧に加圧するのに好適な燃料ポンプとそれを備えた内燃機関の燃料供給システム全般に有用である。

１ 燃料供給システム
２ エンジン（内燃機関）
１０ 燃料ポンプ
１１ ポンプボデー
１１ａ 吸入通路（燃料導入通路）
１１ｂ 吐出通路
１２ プランジャ
１２ｂ 外端部（入力部）
１３ 吸入ギャラリ室（燃料貯留室）
１５ 燃料加圧室
２０ 加圧ポンプ機構
２１ バルブ保持部材
２１ａ 挿入部分
２１ｃ 軸方向中間部
２１ｆ 外周面
２１ｆａ 平行カット面
２１ｈ バルブ収納穴（ポンプ作動室）
２１ｉ 内部吸入口
２３ 外殻部材（ポンプボデーの本体部）
２３ｂ 内壁部
２４ カップ状部材
２４ａ 筒状部（周壁部）
２４ｂ 蓋部（上側壁部）
２４ｉ 内周面
２５ オイルシールホルダ
２５ａ 上面側部分（下側壁部）
２６ 弾性膜部材（上側壁部）
５０；８０ 案内部
５１；８１ 気泡案内面
５２；７２ 仕切り板
６２ 気泡抑制板
７２ｆ 気泡収容部
８２ 気泡案内溝
ａ１，ａ２ 中間通路
Ｚ１ 中間高さ領域
Ｚ２ 気泡抑制領域
Ｚ３ 気泡収容領域

Claims (10)

1. 外部からの燃料を導入する燃料導入通路と該燃料導入通路を通して前記燃料を導入するポンプ作動室とが形成されたポンプボデーと、外部からの動力が入力される入力部を有し、該入力部に動力が入力されるとき前記ポンプ作動室内に形成される燃料加圧室で燃料を加圧して吐出する加圧ポンプ機構と、を備えた燃料ポンプであって、
   前記ポンプボデーは、前記燃料導入通路の一部をなす燃料貯留室と、前記燃料貯留室を形成する内壁部のうち鉛直方向下側に位置する下側壁部と、前記燃料貯留室を形成する内壁部のうち鉛直方向上側に位置する上側壁部と、を有しており、
   前記加圧ポンプ機構が、鉛直方向における前記ポンプボデーの前記下側壁部および前記上側壁部の間に位置するよう前記ポンプボデーの前記燃料貯留室の内部に挿入された挿入部分を有し、該挿入部分が、鉛直方向における前記燃料貯留室内の中間高さ領域内に、前記燃料貯留室から前記ポンプ作動室内に燃料を吸入する内部吸入口を有していることを特徴とする燃料ポンプ。
2. 前記下側壁部が、外部からの熱を受熱して前記ポンプボデーのうち高温側の壁部となることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
3. 前記ポンプボデーが、前記下側壁部および前記上側壁部の間で前記燃料貯留室の周囲を取り囲む周壁部を有し、
   前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分が、前記周壁部を貫通していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料ポンプ。
4. 前記加圧ポンプ機構の挿入部分と前記ポンプボデーとのうち少なくとも一方には、前記下側壁部で発生し上昇する気泡を前記内部吸入口に向かう方向とは異なる方向に案内する案内部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプ。
5. 前記案内部は、前記ポンプボデーの周壁部の内周壁面のうち少なくとも前記内部吸入口の近傍に位置する壁面部分に対して交差する案内面を有していることを特徴とする請求項４に記載の燃料ポンプ。
6. 前記案内部が、前記加圧ポンプ機構の挿入部分に設けられた溝または突条によって構成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の燃料ポンプ。
7. 前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分には、前記燃料加圧室内への燃料吸入を許容するよう開弁する吸入弁が収納されるとともに、前記燃料加圧室から外部への燃料吐出通路が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載の燃料ポンプ。
8. 前記ポンプボデーが内燃機関の外壁部に取り付けられるとともに、前記入力部が前記ポンプボデーの前記下側壁部側で前記内燃機関に設置された駆動部材からの動力を入力し、
   前記案内部は、前記下側壁部と前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分との間に配置された板状体を有するとともに、前記燃料貯留室の内部を、前記内部吸入口が配置される気泡抑制領域と前記燃料気泡を収容し消滅させる気泡収容領域とに区画していることを特徴とする請求項４ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載の燃料ポンプ。
9. 前記加圧ポンプ機構の前記挿入部分が、前記ポンプボデーの前記周壁部の径方向で該周壁部の内周面から外れた位置に前記内部吸入口を有していることを特徴とする請求項３ないし請求項８のうちいずれか１の請求項に記載の燃料ポンプ。
10. 請求項１ないし請求項９のうちいずれか１の請求項に記載の燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料供給システムであって、
    燃料タンクから燃料を汲み上げて前記燃料ポンプの前記燃料導入通路に給送するフィードポンプと、
    前記加圧ポンプ機構により加圧して吐出される燃料を貯留するとともに燃料噴射弁に供給するデリバリーパイプと、を備え、
    前記ポンプボデーの前記燃料貯留室には、前記フィードポンプからの燃料が貯留されることを特徴とする内燃機関の燃料供給システム。
    

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