WO2018164026A1 - 高圧ポンプ - Google Patents

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WO2018164026A1
WO2018164026A1 PCT/JP2018/008220 JP2018008220W WO2018164026A1 WO 2018164026 A1 WO2018164026 A1 WO 2018164026A1 JP 2018008220 W JP2018008220 W JP 2018008220W WO 2018164026 A1 WO2018164026 A1 WO 2018164026A1
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fuel
passage
relief
plunger
chamber
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PCT/JP2018/008220
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振一郎 越本
政治 中岡
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株式会社デンソー
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    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • This disclosure relates to a high pressure pump.
  • the high-pressure pump described in Patent Document 1 includes a relief valve portion that opens when the pressure in the discharge passage becomes an abnormally high pressure equal to or higher than a predetermined value, and releases high-pressure fuel on the discharge passage side to the low-pressure side.
  • the relief valve portion is provided in a relief passage formed in the housing.
  • the relief passage has a lateral passage extending from the discharge passage along a plane perpendicular to the axis of the plunger, and the volume of the pressurizing chamber is reduced from the tip of the lateral passage.
  • the longitudinal passage extends in the pressurizing direction, which is the direction in which the plunger moves.
  • the longitudinal passage is connected to a damper chamber located on the opposite side of the pressurizing chamber from the plunger.
  • the relief valve portion is provided in the longitudinal passage of the relief passage so that the relief valve seat side, that is, the inlet side of the relief valve portion faces the lateral passage side and the outlet side faces the damper chamber side.
  • the damper chamber is provided with a pulsation damper that can reduce pressure pulsation of fuel.
  • the damper chamber communicates with the pressurizing chamber via the suction valve portion.
  • the relief valve portion is provided in the vicinity of the damper chamber in the relief passage. Therefore, the length of the path connecting the relief valve part and the pressurizing chamber is relatively short. Therefore, the fuel passing through the relief valve portion from the discharge passage is sucked into the pressurizing chamber in a relatively short time after passing through the relief valve portion. Therefore, when vapor is generated in the fuel that has passed through the relief valve portion, the vapor is sucked into the pressurizing chamber, and a vapor lock phenomenon may occur.
  • An object of the present disclosure is to provide a high-pressure pump capable of suppressing vapor from being sucked into a pressurizing chamber while suppressing an abnormally high pressure in a discharge passage.
  • the present disclosure is a high-pressure pump that pressurizes fuel, and includes a housing, an intake valve portion, a discharge valve portion, a plunger, and a relief valve portion.
  • the housing is formed to communicate with the inflow portion while being connected to the inflow portion into which the fuel flows in, the plunger hole portion, the pressurizing chamber formed at one end of the plunger hole portion and the fuel being pressurized, and being connected to the pressurization chamber.
  • the intake valve portion is provided in the intake passage, and can allow or restrict the flow of fuel between the pressurizing chamber side of the intake passage and the opposite side of the pressurizing chamber when the valve is opened or closed.
  • the discharge valve portion is provided in the discharge passage, and can permit or regulate the flow of fuel between the pressurizing chamber side of the discharge passage and the opposite side of the pressurizing chamber when the valve is opened or closed.
  • the plunger is provided in the plunger hole so that one end side is located in the pressurizing chamber, and can be reciprocated in the axial direction so that the volume of the pressurizing chamber is increased or decreased.
  • the relief valve portion is provided in the relief passage, and can permit or regulate the flow of fuel between the discharge passage side of the relief passage and the opposite side of the discharge passage when the valve is opened or closed. Therefore, when the pressure in the discharge passage becomes equal to or higher than the valve opening pressure of the relief valve portion, the relief valve portion opens, and the fuel on the discharge passage side flows to the opposite side of the discharge passage through the relief valve portion. Thereby, it can suppress that a discharge passage becomes abnormally high pressure.
  • the relief passage has one end connected to the discharge passage, and the other end is provided in an anti-pressurization direction, which is a direction in which the plunger moves so that the volume of the pressurization chamber is larger than the one end. To the other end. Therefore, the fuel that has become high pressure in the discharge passage flows in the pressurization direction, which is the direction in which the plunger moves so that the volume of the pressurization chamber decreases after flowing through the relief passage in the anti-pressurization direction and passing through the relief valve section. The direction of the flow is reversed so as to flow, and thereafter, it can be sucked into the pressurizing chamber via the suction valve portion of the suction passage.
  • the length of the path connecting the relief valve portion and the pressurizing chamber is longer than that of the above-described conventional technology. Therefore, even if vapor is generated in the fuel that has passed through the relief valve portion, the fuel is cooled before being sucked into the pressurizing chamber, and the vapor can be lost. Thereby, it is possible to prevent the vapor from being sucked into the pressurizing chamber. Therefore, the occurrence of the vapor lock phenomenon can be suppressed, and the high pressure pump can be prevented from being able to pressurize and discharge fuel.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a high-pressure pump according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the high-pressure pump according to the first embodiment, 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing the relief valve portion of the high-pressure pump according to the first embodiment, and is a view showing the relief valve portion in a closed state;
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the relief valve portion of the high-pressure pump according to the first embodiment, and is a view showing the relief valve portion in a valve-open state.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a high-pressure pump according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the high-pressure pump according to the first embodiment
  • 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing the relief valve portion
  • FIG. 5 is a sectional view showing a high-pressure pump according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a high-pressure pump according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a high-pressure pump according to the second embodiment.
  • 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the high-pressure pump 1 is provided in a vehicle not shown.
  • the high-pressure pump 1 is a pump that supplies fuel at a high pressure to an engine 2 as an internal combustion engine, for example.
  • the fuel that the high-pressure pump 1 supplies to the engine 2 is, for example, gasoline. That is, the fuel supply target of the high-pressure pump 1 is a gasoline engine.
  • the fuel stored in a fuel tank (not shown) is supplied to the high-pressure pump 1 via a pipe 3 by a fuel pump (not shown) (see FIGS. 2 and 3).
  • the high-pressure pump 1 pressurizes the fuel supplied from the fuel pump and discharges it to a fuel rail (not shown) via the pipe 4 (see FIGS. 1 and 3). Thereby, the fuel in the fuel rail is accumulated and supplied to the engine 2 from the fuel injection valve connected to the fuel rail.
  • the high-pressure pump 1 includes a housing 10, a pulsation damper 16, a suction valve portion 30, a discharge valve portion 40, a plunger 50, a spring 54 as a plunger biasing member, an electromagnetic drive portion 60, a relief.
  • the valve part 70, the sealing member 78, etc. are provided.
  • the housing 10 has a housing body 11.
  • the housing body 11 is made of a metal such as stainless steel.
  • the housing body 11 includes an upper concave portion 101, a lower concave portion 102, an inflow concave portion 103, a discharge concave portion 104, a damper concave portion 105, an extended cylindrical portion 111, an extended cylindrical portion 112, an inflow portion 201, a plunger hole 202, a pressurizing chamber 203, and a suction chamber.
  • the upper recess 101 is formed so as to be recessed in a circular shape from one end face of the housing body 11 to the other end face.
  • the lower recessed portion 102 is formed so as to be recessed in an annular shape from the other end surface of the housing body 11 to the one end surface side.
  • the upper concave portion 101 and the lower concave portion 102 are formed coaxially.
  • the expression “coaxial” is not limited to the state of being strictly coaxial, but also includes the state where the axes are slightly shifted from each other. In addition, when the two members are provided coaxially, the axes may be slightly shifted depending on the state of use. same as below.
  • the inflow recess 103 is formed so as to be recessed in a circular shape from the side wall between one end surface and the other end surface of the housing body 11 toward the center of the housing body 11.
  • the discharge recess 104 is formed so as to be recessed in a circular shape from the side wall between one end surface and the other end surface of the housing body 11 toward the center of the housing body 11.
  • the damper recess 105 is formed so as to be recessed in a circular shape from the side wall between one end surface and the other end surface of the housing body 11 toward the center of the housing body 11.
  • the inflow recess 103, the discharge recess 104, and the damper recess 105 are formed so that their axes are orthogonal to the axes of the upper recess 101 and the lower recess 102.
  • the expression “orthogonal” is not limited to two straight lines that are strictly orthogonal, but includes two straight lines that are slightly non-orthogonal. same as below.
  • the discharge recess 104 and the damper recess 105 are formed closer to the upper recess 101 in the axial direction of the upper recess 101 than the inflow recess 103 (see FIGS. 1 to 3).
  • the damper recess 105 is formed so that its axis is parallel to the axis of the inflow recess 103.
  • parallel is not limited to two straight lines that are strictly parallel, but also includes two straight lines that are slightly non-parallel. same as below.
  • the extending cylinder portion 111 is formed on the other end surface of the housing body 11 so as to extend in a substantially cylindrical shape from the inside of the lower recess 102.
  • the extending cylindrical portion 112 is formed on the other end surface of the housing body 11 so as to extend in a substantially cylindrical shape from the outside of the lower recessed portion 102.
  • the inflow portion 201 is formed on the bottom side of the inflow recess 103.
  • the plunger hole 202 is formed in a substantially cylindrical shape so as to connect the bottom of the upper recess 101 and the other end surface of the housing body 11.
  • the plunger hole 202 is formed coaxially with the upper recess 101 and the lower recess 102.
  • the plunger hole 202 occupies a ratio of more than half in the axial direction of the plunger 50 of the housing body 11.
  • the pressurizing chamber 203 is formed at the end of the plunger hole 202 on the upper recess 101 side.
  • the suction passage 204 is formed on the pressurization chamber 203 side of the upper recess 101 and is connected to the pressurization chamber 203.
  • the discharge passage 205 is formed so as to connect the pressurizing chamber 203 and the discharge recess 104.
  • the discharge passage 205 is formed such that its axis is orthogonal to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the relief passage 206 is formed to connect the discharge passage 205 and the bottom of the lower recess 102.
  • the relief passage 206 is formed so that its axis is parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the fuel reservoir 207 is formed in the lower recess 102. That is, the fuel reservoir 207 is formed in an annular shape.
  • the relief passage 206 has one end connected to the discharge passage 205 and the other end connected to the fuel reservoir 207.
  • the pressurizing chamber 203 and the discharge passage 205 are provided on the opposite side of the fuel reservoir 207 from the center of the housing body 11 in the axial direction.
  • the inflow side upper passage 211 is formed so as to connect the inflow portion 201 and the suction passage 204.
  • two inflow-side upper passages 211 are formed in the housing body 11 such that the axes are parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the suction passage 204 is connected to the pressurizing chamber 203 and is formed to communicate with the inflow portion 201 via the inflow side upper passage 211.
  • the inflow side lower passage 212 is formed to connect the inflow portion 201 and the fuel reservoir portion 207.
  • one inflow side lower passage 212 is formed in the housing body 11 so that the axis is parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the damper-side upper passage 221 is formed so as to connect the space inside the damper recess 105 and the suction passage 204.
  • two damper-side upper passages 221 are formed in the housing body 11 so that the shafts are parallel to the shaft Ax1 of the plunger hole 202.
  • the damper-side lower passage 222 is formed to connect the space inside the damper recess 105 and the fuel reservoir 207.
  • one damper-side lower passage 222 is formed in the housing body 11 so that the axis is parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the damper side upper passage 221 and the damper side lower passage 222 are formed on the opposite side of the inflow side upper passage 211 and the inflow side lower passage 212 with the plunger hole 202 interposed therebetween (see FIG. 3).
  • connection passage 231 is formed to connect the fuel reservoir 207 and the suction passage 204.
  • one connection passage 231 is formed in the housing main body 11 so that the axis is parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the connection passage 231 is formed in the vicinity of the discharge recess 104 between the inflow recess 103 in the circumferential direction of the plunger hole 202 and the damper recess 105 (see FIG. 3).
  • the relief passage 206 has one end connected to the discharge passage 205 and the other end connected to the fuel reservoir 207, the inflow side lower passage 212, the inflow portion 201, the inflow side upper passage 211, the damper side lower passage 222, and the damper recess 105. Is formed so as to communicate with the suction passage 204 via the inner space, the damper-side upper passage 221, and the connection passage 231.
  • This embodiment includes an inlet portion 12.
  • the inlet portion 12 is formed in a cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • One end of the inlet portion 12 is provided to be screwed to the inner wall of the inflow recess 103 of the housing body 11.
  • a pipe 3 is connected to the other end of the inlet portion 12. Thereby, the fuel from the pipe 3 flows into the inflow portion 201 via the inlet portion 12.
  • a filter 19 is provided inside the inlet portion 12. The filter 19 can collect foreign matter in the fuel flowing into the inflow portion 201 via the inlet portion 12.
  • the fuel that has flowed into the inflow portion 201 can flow into the suction passage 204 via the inflow side upper passage 211. Further, the fuel that has flowed into the inflow portion 201 can flow into the fuel reservoir portion 207 via the inflow side lower passage 212.
  • the fuel in the suction passage 204 and the fuel in the fuel reservoir 207 pass between the suction passage 204 and the fuel reservoir 207 via the damper-side upper passage 221, the space inside the damper recess 105, and the damper-side lower passage 222. It is possible to go back and forth. Further, the fuel in the suction passage 204 and the fuel in the fuel reservoir 207 can travel between the suction passage 204 and the fuel reservoir 207 via the connection passage 231.
  • This embodiment includes a discharge unit 13.
  • the discharge unit 13 is formed in a cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • the discharge portion 13 is provided so that the outer peripheral wall at one end is screw-coupled to the inner wall of the discharge recess 104 of the housing body 11.
  • a discharge passage 130 is formed inside the discharge unit 13.
  • the discharge passage 130 is connected to the discharge passage 205.
  • a pipe 4 is connected to the other end of the discharge unit 13.
  • the damper chamber forming portion 15 includes a first member 151, a second member 152, a protruding portion 153, and a hole 154.
  • the first member 151 is formed in a substantially disc shape from a metal such as stainless steel.
  • the second member 152 is formed in a bottomed cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • the first member 151 is provided so as to close the opening of the second member 152. Thereby, a substantially disc-shaped damper chamber 208 is formed between the first member 151 and the second member 152.
  • the protruding portion 153 is formed so as to protrude from the center of the first member 151 to the side opposite to the second member 152.
  • the damper chamber forming portion 15 is provided such that the protruding portion 153 is screwed to the inner wall of the damper recess 105 of the housing body 11.
  • the first member 151 and the second member 152 are provided so that their axes are orthogonal to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • a plurality of holes 154 are formed so as to penetrate the first member 151 and the protrusion 153. The hole 154 connects the damper chamber 208 and the space inside the damper recess 105.
  • the pulsation damper 16 is provided in the damper chamber 208.
  • the pulsation damper 16 is formed in a hollow disk shape by joining the peripheral portions of two diaphragms, for example, and a gas having a predetermined pressure is sealed therein.
  • the pulsation damper 16 is provided in the damper chamber 208 so that the axis thereof is orthogonal to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the pulsation damper 16 is elastically deformed according to a change in pressure in the damper chamber 208. Thereby, the pulsation of the pressure in the damper chamber 208 can be reduced.
  • the suction valve unit 30 is provided in the suction passage 204.
  • the intake valve portion 30 includes an intake valve seat portion 31, an intake valve seat 32, an intake valve 33, a spring 34, a stopper 35, a pressing portion 36, and the like.
  • the intake valve seat portion 31 is formed in a substantially cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • the suction valve seat portion 31 is provided in the suction passage 204 coaxially with the plunger hole portion 202.
  • the intake valve seat portion 31 has a plurality of hole portions that connect one end surface and the other end surface on the radially outer side of the central hole.
  • the suction valve seat 32 is formed around the hole on the end surface of the suction valve seat portion 31 on the pressure chamber 203 side.
  • the suction valve 33 is formed in a substantially disk shape from a metal such as stainless steel.
  • the stopper 35 is formed, for example, in a substantially disk shape from a metal such as stainless steel, and is provided on the pressure chamber 203 side with respect to the suction valve 33 so that the outer edge portion is fitted to the inner wall of the upper recess 101 of the housing body 11. Yes.
  • the outer edge of the surface of the stopper 35 on the pressure chamber 203 side is in contact with the bottom of the upper recess 101.
  • the outer edge portion of the stopper 35 opposite to the pressurizing chamber 203 is in contact with the outer edge portion of the suction valve seat portion 31.
  • the stopper 35 has a plurality of holes that connect one surface to the other surface.
  • the suction valve 33 is provided so as to be able to reciprocate between the suction valve seat portion 31 and the stopper 35. One end surface of the suction valve 33 can contact the suction valve seat 32.
  • the suction valve 33 can open and close the suction passage 204 by being separated from the suction valve seat 32 or contacting the suction valve seat 32. That is, the suction valve unit 30 can allow or restrict the flow of fuel between the pressurizing chamber 203 side and the pressurizing chamber 203 side of the suction passage 204 when the valve is opened or closed.
  • a thin film such as DLC (diamond-like carbon) is provided at least one of a contact point of the suction valve 33 with the suction valve seat 32 or a contact point of the suction valve seat 32 with the suction valve 33.
  • a coating may be applied.
  • the other end surface of the suction valve 33 can contact the stopper 35.
  • the stopper 35 can restrict the movement of the suction valve 33 toward the pressurizing chamber 203 when the suction valve 33 abuts.
  • the suction valve seat portion 31 and the stopper 35 are fixed so as to be sandwiched between a support portion 611 of the electromagnetic driving portion 60 and a housing body 11 which will be described later.
  • the spring 34 is a coil spring, for example, and is provided between the suction valve 33 and the stopper 35. The spring 34 biases the suction valve 33 toward the suction valve seat 32 side.
  • the discharge valve unit 40 is provided in the discharge passage 205 and the discharge passage 130.
  • the discharge valve unit 40 includes a discharge valve seat 42, a discharge valve 43, a spring 44, and a stopper 45.
  • the discharge valve seat 42 is formed on the inner wall of the housing body 11 that forms the discharge passage 205.
  • the discharge valve 43 is formed, for example, in a substantially disk shape from a metal such as stainless steel, and is provided on the opposite side of the discharge valve seat 42 from the pressurizing chamber 203 so as to be reciprocally movable. One end face of the discharge valve 43 can contact the discharge valve seat 42.
  • the discharge valve 43 can open and close the discharge passage 205 by being separated from the discharge valve seat 42 or contacting the discharge valve seat 42. That is, when the valve is opened or closed, the discharge valve section 40 can allow or restrict the flow of fuel between the pressurization chamber 203 side of the discharge passage 205 and the side opposite to the pressurization chamber 203.
  • a thin film coating such as DLC may be applied to at least one of the contact position of the discharge valve 43 with the discharge valve seat 42 or the contact position of the discharge valve seat 42 with the discharge valve 43.
  • the stopper 45 is provided at the end of the discharge unit 13 on the pressure chamber 203 side so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the discharge unit 13. The end face of the discharge valve 43 opposite to the pressurizing chamber 203 can come into contact with the stopper 45. The stopper 45 can restrict the movement of the discharge valve 43 to the side opposite to the pressurizing chamber 203 when the discharge valve 43 abuts.
  • the spring 44 is a coil spring, for example, and is provided between the discharge valve 43 and the stopper 45.
  • the spring 44 biases the discharge valve 43 toward the discharge valve seat 42. As a result, the discharge valve 43 is pressed against the discharge valve seat 42.
  • the fuel pressure in the space on the pressurizing chamber 203 side with respect to the discharge valve seat 42 is opposite to the pressurizing chamber 203, that is, the fuel pressure in the space on the pipe 4 side and the biasing force of the spring 44. Is greater than the sum (opening pressure of the discharge valve section 40), the valve is separated from the discharge valve seat 42 and opened. Thereby, the fuel on the pressurizing chamber 203 side is discharged to the pipe 4 side via the discharge valve seat 42.
  • the valve opening pressure of the discharge valve unit 40 can be set by adjusting the urging force of the spring 44.
  • the plunger 50 is provided in the plunger hole 202 of the housing body 11.
  • the plunger 50 is formed in a substantially cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • the plunger 50 has a large diameter part 51 and a small diameter part 52.
  • the small diameter part 52 is formed so that the outer diameter is smaller than the outer diameter of the large diameter part 51.
  • the large diameter portion 51 and the small diameter portion 52 are integrally formed coaxially.
  • the plunger 50 is provided in the plunger hole 202 so that one end, that is, the end on the large diameter portion 51 side is located in the pressurizing chamber 203.
  • the plunger 50 can reciprocate in the axial direction so that the volume of the pressurizing chamber 203 increases or decreases.
  • the outer diameter of the large diameter portion 51 of the plunger 50 is formed to be substantially the same as the inner diameter of the plunger hole 202 or slightly smaller than the inner diameter of the plunger hole 202. Thereby, the outer peripheral wall of the large diameter part 51 slides on the inner peripheral wall of the plunger hole part 202, and the plunger 50 is supported by the plunger hole part 202 so that reciprocation is possible in an axial direction.
  • the suction valve unit 30 When the plunger 50 moves so as to increase the volume of the pressurizing chamber 203, the suction valve unit 30 is opened, and fuel is sucked into the pressurizing chamber 203 via the suction valve unit 30. On the other hand, when the plunger 50 moves so that the volume of the pressurizing chamber 203 decreases, the suction valve unit 30 is closed and the fuel in the pressurizing chamber 203 is pressurized.
  • the direction in which the plunger 50 moves so as to decrease the volume of the pressurizing chamber 203 will be referred to as a “pressurizing direction”, and the direction in which the plunger 50 moves so as to increase the volume of the pressurizing chamber 203 will be appropriately referred to as "
  • This embodiment includes a seat upper 14.
  • the sheet upper 14 is formed in a cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • the seat upper 14 is provided on the radially outer side of the plunger 50 and the extending cylinder part 111 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner wall of the extending cylinder part 112.
  • the seat upper 14 forms a fuel reservoir portion 207 between the lower upper portion 102 of the housing body 11. That is, the fuel reservoir 207 is formed on the radially outer side of the plunger 50.
  • the sheet upper 14 is provided so as to form a substantially cylindrical clearance between the inner peripheral wall and the outer peripheral walls of the extending cylindrical portion 111 and the small diameter portion 52.
  • An annular seal 55 is provided between the inner peripheral wall of the seat upper 14 and the outer peripheral wall of the small diameter portion 52 of the plunger 50.
  • the seal 55 includes a fluororesin ring on the inner diameter side and a rubber ring on the outer diameter side.
  • the thickness of the fuel oil film around the small-diameter portion 52 of the plunger 50 is adjusted by the seal 55, and fuel leakage to the engine 2 is suppressed.
  • An oil seal 56 is provided at the end of the seat upper 14 opposite to the pressurizing chamber 203. The oil seal 56 adjusts the thickness of the oil film around the small-diameter portion 52 of the plunger 50, and prevents oil from entering the high-pressure pump 1.
  • variable volume chamber 209 whose volume changes when the plunger 50 reciprocates is formed between the step surface between the large diameter portion 51 and the small diameter portion 52 of the plunger 50 and the seal 55.
  • the variable volume chamber 209 is connected to the fuel reservoir 207 via a space between the inner peripheral wall of the seat upper 14 and the outer peripheral wall of the extending cylindrical portion 111.
  • a substantially disc-shaped spring seat 53 is provided at the end of the small diameter portion 52 of the plunger 50 opposite to the large diameter portion 51.
  • the spring 54 is provided between the spring seat 53 and the seat upper 14.
  • the spring 54 is, for example, a coil spring, and is provided so that one end is connected to the plunger 50 via the spring seat 53 and the other end is in contact with the seat upper 14.
  • the spring 54 urges the plunger 50 in the opposite direction to the pressurizing chamber 203, that is, in the anti-pressurizing direction via the spring seat 53.
  • the lifter 6 comes into contact with the cam 5 of the cam shaft that rotates in conjunction with the drive shaft of the engine 2.
  • the plunger 50 reciprocates in the axial direction by the rotation of the cam 5.
  • the volumes of the pressurizing chamber 203 and the variable volume chamber 209 change periodically.
  • the electromagnetic drive unit 60 is provided on the side opposite to the plunger 50 with respect to the suction valve unit 30.
  • the electromagnetic drive unit 60 includes support units 611 and 612, a cylindrical member 613, yokes 621 and 622, a needle 63, a movable core 64, a fixed core 65, a spring 66, a coil 67, and a connector 69.
  • the support portion 611 is formed in a substantially cylindrical shape with, for example, a magnetic material.
  • the support portion 611 is provided on the housing body 11 by one end being screwed to the inner wall of the upper recess 101 of the housing body 11. That is, the support portion 611 is provided in the opening of the upper recessed portion 101 of the housing body 11 so as to be coaxial with the plunger hole portion 202.
  • the end portion of the support portion 611 on the pressurizing chamber 203 side is in contact with the end surface of the suction valve seat portion 31 opposite to the pressurizing chamber 203.
  • the support portion 611 presses the stopper 35 against the bottom of the upper recess 101 of the housing body 11 via the intake valve seat portion 31.
  • the support portion 611 fixes the suction valve seat portion 31 and the stopper 35 so as to sandwich the suction valve seat portion 31 and the stopper 35 between the housing body 11.
  • a plurality of grooves 610 are formed at the inner edge of the end surface of the support portion 611 on the intake valve seat portion 31 side. Therefore, in the suction passage 204, the fuel on the suction valve seat portion 31 side with respect to the support portion 611 can flow into the space inside the support portion 611 via the groove portion 610.
  • the support portion 612 is formed in a substantially cylindrical shape from, for example, a nonmagnetic material.
  • the support portion 612 is provided coaxially with the support portion 611 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the end portion of the support portion 611 on the pressure chamber 203 side.
  • the cylindrical member 613 is formed in a substantially cylindrical shape from, for example, a nonmagnetic material.
  • the tubular member 613 is provided on the opposite side of the support portion 611 from the pressurizing chamber 203 so as to be coaxial with the support portion 611.
  • the yoke 621 is formed in a cylindrical shape with a bottom using, for example, a magnetic material.
  • the yoke 621 has a hole in the center of the bottom, and is provided on the opposite side of the support 611 from the pressurizing chamber 203 so that the support 611 is located inside the hole.
  • the yoke 621 is provided coaxially with the support portion 611.
  • the yoke 622 is formed in a substantially disc shape by, for example, a magnetic material.
  • the yoke 622 is provided on the yoke 621 so as to close the opening of the yoke 621.
  • the needle 63 is formed in a rod shape from metal, for example.
  • the needle 63 is supported by a central hole of the support portion 612 so as to be reciprocally movable.
  • One end of the needle 63 is inserted into the central hole of the suction valve seat 31, and can contact the end surface of the suction valve 33 on the side opposite to the pressurizing chamber 203.
  • the needle 63 is provided coaxially with the plunger hole 202.
  • the movable core 64 is formed, for example, in a substantially cylindrical shape from a magnetic material, and is provided at the other end of the needle 63.
  • the fixed core 65 is formed of, for example, a magnetic material, and is provided on the opposite side of the cylindrical member 613 from the support portion 611.
  • the spring 66 is, for example, a coil spring, and is provided between an annular projecting portion projecting radially outward from the outer peripheral wall of the needle 63 and the support portion 612.
  • the spring 66 urges the needle 63 toward the pressurizing chamber 203.
  • the biasing force of the spring 66 is set larger than the biasing force of the spring 34. Therefore, the suction valve 33 is separated from the suction valve seat 32. Note that the center of the end surface of the suction valve 33 on the side of the pressurizing chamber 203 is in contact with the protruding portion protruding from the center of the stopper 35. Further, the needle 63 and the movable core 64 are separated from the fixed core 65.
  • the coil 67 is formed in a substantially cylindrical shape by winding an electrically conductive wire.
  • the coil 67 is provided outside the cylindrical member 613 and the fixed core 65 in the radial direction inside the yoke 621 and the yoke 622.
  • the coil 67 is provided coaxially with the yoke 621.
  • the connector 69 is formed so as to extend radially outward of the yoke 621 from an opening formed in a part of the yoke 621.
  • the connector 69 has a terminal 691.
  • the terminal 691 is formed in a rod shape from an electrically conductive material, and one end thereof is electrically connected to the coil 67.
  • the harness 7 is connected to the connector 69. As a result, electric power is supplied to the coil 67 via the harness 7 and the terminal 691.
  • the electromagnetic drive unit 60 can drive the intake valve 33 of the intake valve unit 30 so that the intake valve unit 30 is closed when energized.
  • the electromagnetic drive unit 60 and the intake valve unit 30 are so-called normally open type valve devices in which the intake valve unit 30 opens when not energized and the intake valve unit 30 closes when energized. It is composed.
  • an insertion hole 106 is formed in the housing body 11.
  • the insertion hole 106 is formed to connect one end surface of the housing body 11 and the other end surface.
  • the insertion hole 106 is formed so that its axis is parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • Two insertion holes 106 are formed so as to sandwich the plunger hole 202 therebetween. That is, two insertion holes 106 are formed at equal intervals of 180 ° in the circumferential direction of the plunger hole 202 (see FIG. 3).
  • the housing body 11 is fixed to the engine head 90 of the engine 2 by the bolts 8 provided corresponding to the insertion holes 106.
  • a mounting hole 91 and a fixing hole 92 are formed in the engine head 90.
  • the high-pressure pump 1 is attached to the engine 2 so that the outer peripheral wall of the extending cylindrical portion 112 of the housing body 11 is fitted to the inner peripheral wall of the mounting hole 91. That is, the housing 10 is attached to the engine 2 such that the side of the plunger hole 202 opposite to the pressurizing chamber 203 faces the engine 2.
  • the bolt 8 is inserted into the insertion hole portion 106, and one end portion is screwed into the fixing hole portion 92 of the engine head 90, so that the housing main body 11 is interposed between the head portion of the other end portion and the engine head 90. It can be clamped and fixed (see FIG. 2). Thereby, the high-pressure pump 1 can be fixed to the engine 2.
  • the relief valve unit 70 is provided in the relief passage 206.
  • the relief passage 206 extends in the anti-pressurization direction from the discharge passage 205 and is connected to the fuel reservoir 207 (see FIG. 1).
  • the relief passage 206 includes a small diameter portion 113, a large diameter portion 114, a step surface 115, and a protrusion 116 (see FIGS. 4A and 4B).
  • the small diameter portion 113 is formed on the discharge passage 205 side of the relief passage 206 and is connected to the discharge passage 205.
  • the large diameter portion 114 is formed on the opposite side of the discharge passage 205 with respect to the small diameter portion 113 of the relief passage 206, and is connected to the fuel reservoir portion 207.
  • the large diameter portion 114 has a larger inner diameter than the small diameter portion 113.
  • the step surface 115 is formed in an annular flat shape between the small diameter portion 113 and the large diameter portion 114.
  • the protrusion 116 is formed so as to protrude annularly from the inner edge of the step surface 115 toward the fuel reservoir 207 side.
  • the relief valve portion 70 includes a relief cylinder member 71, a relief valve 73, a holder 74, an extending portion 75, and a spring 76.
  • the relief cylinder member 71 includes a first cylinder member 711, a second cylinder member 712, and a spacer 713.
  • the first cylinder member 711 is made of metal, for example.
  • the first cylinder member 711 has a cylinder part 715 and a bottom part 716.
  • the cylinder part 715 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the bottom portion 716 is formed integrally with the cylindrical portion 715 so as to close one end portion of the cylindrical portion 715. That is, the first cylinder member 711 is formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the first tube member 711 is formed with an inlet hole 701 that passes through the center of the bottom 716.
  • a relief valve seat 72 is formed around the inlet hole 701 in the surface of the first cylinder member 711 on the cylinder part 715 side of the bottom part 716.
  • the relief valve seat 72 is formed in a taper shape so as to approach the axis of the cylinder part 715 as it goes from the surface of the bottom part 716 on the cylinder part 715 side toward the opposite side of the cylinder part 715.
  • the cylinder part 715 has a small diameter cylinder part 705 and a large diameter cylinder part 706.
  • the small diameter cylindrical portion 705 is formed on the bottom portion 716 side of the cylindrical portion 715.
  • the large diameter cylindrical portion 706 is formed on the side opposite to the bottom portion 716 with respect to the small diameter cylindrical portion 705.
  • the small diameter cylindrical portion 705 and the large diameter cylindrical portion 706 are formed coaxially.
  • the small diameter cylindrical portion 705 has an inner diameter smaller than that of the large diameter cylindrical portion 706.
  • the second cylinder member 712 is made of metal, for example.
  • the hardness of the second cylinder member 712 is lower than the hardness of the first cylinder member 711.
  • the second cylinder member 712 has a cylinder part 717 and a bottom part 718.
  • the cylinder part 717 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the bottom portion 718 is formed integrally with the cylindrical portion 717 so as to close one end portion of the cylindrical portion 717. That is, the second cylinder member 712 is formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the second cylindrical member 712 has a threaded portion 77 on the outer peripheral wall of the cylindrical portion 717 on the bottom 718 side.
  • the second cylinder member 712 has a plurality of outlet holes 702 that penetrate the bottom 718.
  • the end portion of the cylinder portion 717 opposite to the bottom portion 718 is in contact with the end portion of the first cylinder member 711 opposite to the bottom portion 716 of the cylinder portion 715.
  • the cylinder part 715 of the first cylinder member 711 and the cylinder part 717 of the second cylinder member 712 are provided coaxially and are fixed to each other so as not to be relatively movable by, for example, welding.
  • a tube portion 715 and a melted portion 710 in which the tube portion 717 is melted by welding and cooled and solidified are formed.
  • a plurality of melting portions 710 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion 715 and the cylindrical portion 717.
  • the cylindrical portion 717 of the second cylindrical member 712 has an inner diameter that is equivalent to the inner diameter of the large-diameter cylindrical portion 706 of the first cylindrical member 711.
  • the spacer 713 is formed in a substantially annular shape from metal, for example.
  • the spacer 713 is provided inside the second cylindrical member 712 so that one end surface abuts on the bottom 718.
  • the outlet hole 702 communicates with the space inside the spacer 713.
  • the relief valve 73 is formed in a spherical shape with metal, for example.
  • the relief valve 73 has the same hardness as that of the first cylindrical member 711.
  • the relief valve 73 is provided in contact with the relief valve seat 72 inside the first cylinder member 711.
  • the relief valve portion 70 opens when the relief valve 73 is separated from the relief valve seat 72, and closes when the relief valve 73 contacts the relief valve seat 72.
  • a thin film coating such as DLC may be applied to at least one of the contact position of the relief valve 73 with the relief valve seat 72 or the contact position of the relief valve seat 72 with the relief valve 73. Good.
  • valve opening direction the direction in which the relief valve 73 moves so as to be separated from the relief valve seat 72
  • valve closing direction the direction in which the relief valve 73 moves so as to contact the relief valve seat 72
  • the holder 74 is formed in a substantially cylindrical shape with, for example, metal.
  • the holder 74 is provided so as to be capable of reciprocating in the axial direction inside the first cylindrical member 711.
  • the holder 74 is slidable on the outer peripheral wall with the inner peripheral wall of the small-diameter cylindrical portion 705 of the first cylindrical member 711.
  • the holder 74 has an accommodation recess 741 and a notch 742.
  • the housing recess 741 is formed so as to be recessed from the end surface on the bottom 716 side of the holder 74 to the bottom 718 side.
  • a part of the relief valve 73 is housed in the housing recess 741.
  • the depth of the housing recess 741 is set larger than the lift amount of the relief valve 73 so that the position of the relief valve 73 does not shift in the radial direction when the relief valve 73 is opened.
  • the notch 742 is formed so as to cut out a part of the outer edge of the holder 74 in the circumferential direction.
  • the notch 742 is formed to extend from the end surface of the holder 74 on the bottom 716 side to the bottom 718 side.
  • the tip of the notch 742 on the bottom 718 side is located on the bottom 716 side with respect to the end surface on the bottom 718 side of the holder 74 (see FIGS. 4A and 4B).
  • the tip of the notch 742 on the bottom 718 side is the small diameter cylindrical portion 705.
  • the extending portion 75 is formed integrally with the holder 74 so as to extend from the center of the end surface of the holder 74 on the bottom portion 718 side to the bottom portion 718 side in a substantially cylindrical shape.
  • the extending portion 75 is formed such that the distal end abuts against the bottom portion 718 of the second cylindrical member 712 in a state where the relief valve 73 and the holder 74 are separated from the bottom portion 716 by a predetermined distance (see FIG. 4B).
  • the spring 76 is, for example, a coil spring.
  • the spring 76 is provided between the holder 74 and the spacer 713 inside the second cylindrical member 712.
  • the spring 76 biases the holder 74 toward the relief valve seat 72 side. Thereby, the relief valve 73 is pressed against the relief valve seat 72.
  • the spacer 713 is pressed against the bottom 718.
  • the first cylinder member 711 and the second cylinder member 712 are fixed to each other so as not to be relatively movable. That is, the relief valve part 70 is assembled.
  • the relief valve portion 70 is provided inside the large diameter portion 114 of the relief passage 206 so that the first cylinder member 711 side faces the discharge passage 205 side.
  • the screw portion 77 of the second cylindrical member 712 is screwed to the inner peripheral wall of the large-diameter portion 114 of the housing body 11.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 715 of the first cylindrical member 711 and the outer diameter other than the screw portion 77 of the cylindrical portion 717 of the second cylindrical member 712 are smaller than the inner diameter of the large diameter portion 114 of the relief passage 206.
  • a substantially cylindrical clearance c ⁇ b> 1 is formed between the outer peripheral wall of the cylindrical portion 715 other than the outer peripheral wall and the threaded portion 77 of the cylindrical portion 717 and the inner peripheral wall of the large-diameter portion 114 of the housing body 11.
  • the seal member 78 is formed in a substantially annular shape from, for example, metal.
  • the seal member 78 has a hardness lower than that of the first tube member 711 and the housing body 11.
  • the seal member 78 is provided between the step surface 115 of the relief passage 206 and the first cylinder member 711 of the relief valve portion 70.
  • the seal member 78 has an inner edge portion of one end surface in contact with the protrusion 116 of the relief passage 206, and the other end surface in contact with an end surface of the bottom portion 716 of the first cylinder member 711 opposite to the cylinder portion 715. .
  • the discharge passage 205 communicates with the inlet hole 701 of the relief valve portion 70 via the small diameter portion 113 and the inside of the seal member 78.
  • the relief valve portion 70 in the manufacturing process of the high-pressure pump 1, the relief valve portion 70 is inserted into the relief passage 206 in an assembled state. And a jig
  • the seal member 78 is provided so as to be able to hold a liquid-tight space between the relief cylinder member 71 and the housing body 11.
  • the fuel pressure in the space on the discharge passage 205 side with respect to the relief valve seat 72 is the sum of the fuel pressure in the space on the opposite side of the discharge passage 205 and the urging force of the spring 76 (relief valve portion 70.
  • the valve opening pressure of the relief valve 70 can be set by adjusting the biasing force of the spring 76 and the thickness of the spacer 713.
  • the relief valve unit 70 can allow or restrict the flow of fuel between the discharge passage 205 side of the relief passage 206 and the opposite side of the discharge passage 205 when the valve is opened or closed.
  • the housing body 11 further has a communication path 241.
  • the communication path 241 is formed so as to connect the space inside the discharge recess 104 and the connection path 231 (see FIG. 3).
  • the discharge part 13 further has an inner protrusion 131 and an outer protrusion 132.
  • the inner protrusion 131 is formed so as to protrude in an annular shape from the inner edge of the end surface of the discharge unit 13 on the pressure chamber 203 side to the pressure chamber 203 side.
  • the outer projecting portion 132 is formed so as to project annularly from the outer edge portion of the end surface of the discharge portion 13 on the pressurizing chamber 203 side to the pressurizing chamber 203 side.
  • the discharge portion 13 is screwed to the housing body 11 such that the inner protrusion 131 and the outer protrusion 132 are pressed against the bottom of the discharge recess 104 of the housing body 11. Thereby, the space between the discharge part 13 and the inner wall of the housing body 11 is kept liquid-tight.
  • the end of the communication path 241 opposite to the connection path 231 is opened between the inner protrusion 131 and the outer protrusion 132. Therefore, the fuel in the discharge passage 205 and the discharge passage 130 becomes high pressure, and the fuel passes through between the bottom of the discharge recess 104 of the housing body 11 and the inner protrusion 131, and the inner protrusion 131 and the outer protrusion. Even if it flows between the terminal and the terminal 132, it can escape to the low-pressure connection passage 231 side via the communication passage 241.
  • the fuel in the discharge passage 205 and the discharge passage 130 flows between the bottom of the discharge recess 104 of the housing body 11 and the outer protrusion 132 and between the inner peripheral wall of the discharge recess 104 of the housing body 11 and the discharge portion 13. It is possible to suppress leakage to the outside of the housing body 11 via the space between the outer peripheral wall.
  • the fuel in the inflow portion 201 can flow into the inflow-side upper passage 211, the fuel in the inflow-side upper passage 211 can flow into the suction passage 204, and the fuel in the suction passage 204 is in the pressurizing chamber 203.
  • the fuel in the fuel reservoir 207 can flow into the inflow side lower passage 212, the damper side lower passage 222, and the connection passage 231, and the fuel in the damper side upper passage 221 and the connection passage 231 flows into the suction passage 204.
  • the fuel in the variable volume chamber 209 can flow into the fuel reservoir 207.
  • the fuel in the pressurizing chamber 203 can flow out to the suction passage 204, and the fuel in the suction passage 204 can flow out to the inflow side upper passage 211, the damper side upper passage 221, and the connection passage 231.
  • the fuel in the inflow side lower passage 212, the damper side lower passage 222, and the connection passage 231 can flow out to the fuel reservoir 207, and the fuel in the fuel reservoir 207 can flow out to the variable volume chamber 209.
  • the high-pressure pump 1 pressurizes and discharges the sucked fuel and supplies it to the fuel rail by repeating the above “suction process”, “metering process”, and “pressurization process”.
  • the amount of fuel supplied from the high-pressure pump 1 to the fuel rail is adjusted by controlling the power supply timing to the coil 67 of the electromagnetic drive unit 60 and the like.
  • the fuel that has flowed into the inflow portion 201 from the inlet portion 12 passes through the inflow side upper passage 211 and the suction passage 204 and is in the pressurizing chamber. It flows to 203.
  • the fuel that has flowed into the inflow portion 201 from the inlet portion 12 flows into the fuel reservoir portion 207 via the inflow side lower passage 212.
  • the plunger 50 reciprocates, the volume of the variable volume chamber 209 increases or decreases, so that fuel flows between the fuel reservoir 207 and the variable volume chamber 209.
  • the housing is heated by heat generated by sliding between the plunger 50 and the inner peripheral wall of the plunger hole 202 of the housing main body 11, heat generated by pressurizing the fuel in the pressurizing chamber 203, and heat from the engine 2.
  • the main body 11 and the plunger 50 can be cooled by low-temperature fuel. Thereby, the seizure of the inner peripheral wall of the plunger 50 and the plunger hole 202 of the housing body 11 can be suppressed.
  • a part of the fuel that has become high pressure in the pressurizing chamber 203 can flow into the variable volume chamber 209 via a clearance between the plunger 50 and the inner peripheral wall of the plunger hole 202 of the housing body 11.
  • an oil film is formed between the plunger 50 and the inner peripheral wall of the plunger hole 202, and seizure of the inner peripheral wall of the plunger 50 and the plunger hole 202 can be effectively suppressed.
  • the fuel that has flowed from the pressurizing chamber 203 into the variable volume chamber 209 includes a fuel reservoir 207, an inflow side lower passage 212, an inflow portion 201, an inflow side upper passage 211, a damper side lower passage 222, a damper side upper passage 221, It can flow into the pressurizing chamber 203 again via the connection passage 231 and the suction passage 204.
  • the relief valve unit 70 opens (see FIG. 4B).
  • the fuel in the discharge passage 205 passes through the small diameter portion 113 of the relief passage 206, the inside of the seal member 78, the inlet hole portion 701 of the relief valve portion 70, the relief valve seat 72, the notch portion 742 and the cylinder portion 715 of the holder 74. It is possible to flow to the fuel reservoir portion 207 via the flow path r1 between the first and second portions, the inside of the spacer 713, and the outlet hole portion 702.
  • the fuel that has passed through the relief valve 70 and has flowed into the fuel reservoir 207 passes through the connection passage 231, the inflow side lower passage 212, the inflow portion 201, the inflow side upper passage 211, the damper side lower passage 222, and the damper side upper passage 221. It is possible to flow to the suction passage 204 via the route.
  • the relief passage 206 extends from the discharge passage 205 in the anti-pressurization direction, which is the direction in which the plunger 50 moves so as to increase the volume of the pressurization chamber 203. Therefore, the fuel that has become high pressure in the discharge passage 205 flows in the relief passage 206 in the anti-pressurization direction, passes through the relief valve portion 70, then flows into the fuel reservoir portion 207, and is connected to the connection passage 231 and the inflow side lower passage 212. By flowing through the inflow portion 201, the inflow side upper passage 211, the damper side lower passage 222, and the damper side upper passage 221, it flows in the pressurization direction, which is the direction in which the plunger 50 moves so as to reduce the volume of the pressurization chamber 203.
  • the direction of the flow is reversed, and thereafter, it can be sucked into the pressurizing chamber 203 via the suction valve portion 30 of the suction passage 204.
  • the length of the path connecting the relief valve portion 70 and the pressurizing chamber 203 is relatively long. Therefore, even if vapor is generated in the fuel that has passed through the relief valve portion 70, the fuel is cooled before being sucked into the pressurizing chamber 203, and the vapor can be lost. Thereby, it is possible to prevent the vapor from being sucked into the pressurizing chamber 203.
  • the present embodiment is a high-pressure pump 1 that pressurizes fuel, and includes a housing 10, a suction valve unit 30, a discharge valve unit 40, a plunger 50, and a relief valve unit 70.
  • the housing 10 communicates with the inflow part 201 while being connected to the inflow part 201 into which the fuel flows in, the plunger hole part 202, the pressurizing chamber 203 formed at one end of the plunger hole part 202, and pressurized with fuel.
  • a suction passage 204 through which fuel that is formed and flows into the pressurization chamber 203 flows, discharge passages 130 and 205 through which fuel pressurized and discharged in the pressurization chamber 203 flows, and one end connected to the discharge passage 205
  • a relief passage 206 is formed having an end communicating with the suction passage 204.
  • the suction valve unit 30 is provided in the suction passage 204 and allows or restricts the flow of fuel between the pressurization chamber 203 side and the pressurization chamber 203 side of the suction passage 204 when the valve is opened or closed. Is possible.
  • the discharge valve section 40 is provided in the discharge passages 130 and 205, and allows the flow of fuel between the pressurizing chamber 203 side and the opposite side of the pressurizing chamber 203 of the discharge passage 205 when the valve is opened or closed. Or it can be regulated.
  • the plunger 50 is provided in the plunger hole 202 so that one end side thereof is positioned in the pressurizing chamber 203, and can be reciprocated in the axial direction so that the volume of the pressurizing chamber 203 increases or decreases.
  • the relief valve unit 70 is provided in the relief passage 206, and can permit or regulate the flow of fuel between the discharge passage 205 side of the relief passage 206 and the opposite side of the discharge passage 205 when the valve is opened or closed. is there. Therefore, when the pressure in the discharge passage 205 becomes equal to or higher than the valve opening pressure of the relief valve portion 70, the relief valve portion 70 opens, and the fuel on the discharge passage 205 side passes through the relief valve portion 70 to define the discharge passage 205. Flows to the other side. Thereby, it can suppress that the discharge channel
  • one end of the relief passage 206 is connected to the discharge passage 205, the other end side is provided in the counter-pressurization direction from the one end side, and extends from the one end side to the other end side. Therefore, the fuel that has become high pressure in the discharge passage 205 flows in the relief passage 206 in the anti-pressurization direction, passes through the relief valve portion 70, and then the flow direction is reversed so as to flow in the pressurization direction. It can be sucked into the pressurizing chamber 203 via the suction valve portion 30 of 204.
  • the length of the path connecting the relief valve portion 70 and the pressurizing chamber 203 is relatively long.
  • the housing 10 has a fuel reservoir portion 207 that is formed on the outer side in the radial direction of the plunger 50 on the side opposite to the pressurizing chamber 203 of the plunger 50 and accumulates fuel.
  • the relief passage 206 is connected to the suction passage 204 via the fuel reservoir 207. Therefore, the fuel that has passed through the relief valve portion 70 from the discharge passage 205 can join the suction passage 204 via the fuel reservoir portion 207.
  • the fuel reservoir portion 207 exists between the relief valve portion 70 and the suction passage 204, the path connecting the relief valve portion 70 and the pressurizing chamber 203 can be made longer. As a result, even if vapor is generated in the fuel that has passed through the relief valve section 70, the fuel is further cooled until it is sucked into the pressurizing chamber 203, and the vapor can be reliably lost.
  • the fuel that has passed through the relief valve portion 70 from the discharge passage 205 can flow into the pressurizing chamber 203 via the fuel reservoir portion 207 and the inflow portion 201. Therefore, even if the fuel in the fuel reservoir 207 becomes high temperature due to heat received from the engine 2, the fuel is cooled by passing through the inflow portion 201. Thereby, the vapor in the fuel can be eliminated before the fuel flows into the pressurizing chamber 203.
  • the fuel that has flowed into the inflow portion 201 can flow to the intake valve portion 30 via the fuel reservoir portion 207. Therefore, even if the temperature of the fuel reservoir 207 rises due to heat received from the engine 2 or the like, the fuel from the inflow portion 201 is pushed out to the intake valve portion 30 side. Thereby, it can suppress that the fuel of the fuel pool part 207 becomes high temperature by the heat receiving from the engine 2, etc. FIG. As a result, it is possible to suppress high temperature fuel from flowing into the intake valve portion 30. Therefore, it is possible to effectively prevent the vapor from being sucked into the pressurizing chamber 203.
  • the housing 10 has the housing main body 11 in which the plunger hole 202 is formed.
  • the present embodiment further includes a spring 54 as a plunger urging member and a seat upper 14.
  • One end of the spring 54 is connected to the plunger 50 and can urge the plunger 50 in the anti-pressurizing direction.
  • the seat upper 14 is provided on the outer side in the radial direction of the plunger 50, and engages the other end of the spring 54 while forming a fuel reservoir 207 between the seat upper 14 and the housing body 11.
  • the fuel reservoir 207 is formed by the seat upper 14 that locks the spring 54, it is not necessary to separately provide a member for forming the fuel reservoir 207. Therefore, the number of members can be reduced.
  • this embodiment further includes a damper chamber 208 and a pulsation damper 16.
  • the damper chamber 208 is formed to branch from a damper-side lower passage 222 and a damper-side upper passage 221 that connect the fuel reservoir 207 and the suction passage 204.
  • the pulsation damper 16 is provided in the damper chamber 208 and can reduce fuel pressure pulsation. Thereby, transmission of pressure pulsation to the piping 3 side and vibration of the high-pressure pump 1 can be suppressed.
  • the damper chamber 208 is formed so as to branch from a passage connecting the fuel reservoir 207 and the suction passage 204, the fuel that has become hot in the fuel reservoir 207 is prevented from flowing into the damper chamber 208. be able to. Thereby, it can suppress that the temperature of the damper chamber 208 rises. As a result, it is possible to suppress changes in the characteristics of the pulsation damper 16 due to an increase in the temperature of the damper chamber 208.
  • the housing 10 is attached to the engine 2 such that the side of the plunger hole 202 opposite to the pressurizing chamber 203 faces the engine 2.
  • the relief valve portion 70 is located on the engine 2 side with respect to the discharge valve portion 40.
  • the discharge passage 205 in which the discharge valve portion 40 is disposed is preferably formed in the vicinity of the pressurizing chamber 203, that is, on the side opposite to the engine 2 with respect to the plunger 50 in order to reduce dead volume of the high-pressure pump 1. .
  • a relatively large space can be secured below the discharge valve portion 40, that is, on the engine 2 side with respect to the discharge valve portion 40. Therefore, by arranging the relief valve portion 70 in the space, it is possible to suppress an increase in the size of the housing 10.
  • the spring 76 that urges the relief valve 73 toward the relief valve seat 72 can be lengthened, the urging force of the spring 76 can be increased.
  • the seat diameter of the relief valve 73 can be set large, and the flow path diameter before the relief valve seat 72, that is, the inner diameter of the inlet hole 701 can be increased. Therefore, it is possible to ensure a relief flow rate required when an abnormal pressure is generated in the discharge passage 205.
  • the relief valve unit 70 is provided so as to wrap entirely with the plunger 50 in the axial direction of the plunger 50. Therefore, the relief valve portion 70 can be disposed in the housing main body 11 while suppressing the physique of the housing main body 11 from increasing in the axial direction of the plunger 50.
  • the relief valve 70 is located in a place other than the inflow portion 201, the plunger hole 202, the pressurizing chamber 203, the suction passage 204, and the discharge passage 205 of the housing 10, that is, in the remaining space of the housing body 11. Is provided. Therefore, the relief valve portion 70 can be disposed on the housing main body 11 while suppressing an increase in the size of the housing main body 11.
  • the relief valve unit 70 includes a relief cylinder member 71 in which a relief valve seat 72 is formed, a relief valve 73 housed in the relief cylinder member 71 so as to be able to contact the relief valve seat 72, and a relief cylinder.
  • a spring 76 is provided as a relief urging member that is accommodated in the member 71 and urges the relief valve 73 toward the relief valve seat 72.
  • the relief valve part 70 is assembled. Therefore, the relief valve unit 70 can be easily assembled to the housing main body 11, and it is possible to suppress a change in the valve opening pressure of the relief valve unit 70 before and after the assembly due to the biting of foreign matter or the like.
  • the relief cylinder member 71 has a threaded portion 77 formed so as to be screw-coupled to the housing 10.
  • the plunger hole of the housing is deformed, the clearance of the sliding portion of the plunger is reduced, and the plunger may be seized.
  • the conventional seal by press fitting that is, the seal by the inner peripheral wall of the housing and the outer peripheral wall of the relief cylinder member, it has become difficult to ensure the sealing performance with the recent increase in pressure.
  • the relief cylinder member 71 is the 1st cylinder member 711 in which the relief valve seat 72 was formed, and the 2nd in which the thread part 77 was formed separately from the 1st cylinder member 711.
  • a cylindrical member 712 is provided.
  • the 1st cylinder member 711 and the 2nd cylinder member 712 are provided coaxially, and are mutually fixed so that relative movement is impossible.
  • High hardness is required for the member on which the relief valve seat 72 is formed.
  • the threaded portion 77 is formed on a member having high hardness, there is a risk of causing delayed fracture.
  • the 1st cylinder member 711 and the 2nd cylinder member 712 are formed separately, for example, the hardness of the 1st cylinder member 711 is made comparatively high, and the hardness of the 2nd cylinder member 712 is made. It can be relatively low. Thereby, delayed fracture caused by forming the threaded portion 77 on the second cylinder member 712 can be suppressed while ensuring the hardness of the first cylinder member 711 on which the relief valve seat 72 is formed.
  • the first cylinder member 711 and the second cylinder member 712 are fixed to each other so as not to be relatively movable, the first cylinder member 711 is used when the relief valve portion 70 is assembled to the housing 10 or the like. It is possible to suppress a change in the valve opening pressure of the relief valve portion 70 due to foreign matter being caught between the first cylinder member 712 and the second cylinder member 712.
  • the space between the end of the relief cylinder member 71 on the discharge passage 205 side and the inner wall of the housing 10 is kept liquid-tight.
  • the present embodiment further includes a seal member 78.
  • the seal member 78 is relatively lower in hardness than the relief cylinder member 71 and the housing 10 and is provided between the end of the relief cylinder member 71 on the discharge passage 205 side and the inner wall of the housing 10. The space between the housing 10 and the housing 10 can be kept liquid-tight.
  • the relief cylinder member 71 Since the housing 10 withstands high fuel pressure, the relief cylinder member 71 is required to have high hardness in order to ensure the seat performance of the relief valve 73. A high contact surface pressure, that is, a high axial load is required to secure sealing performance between members having high hardness.
  • a high contact surface pressure that is, a high axial load is required to secure sealing performance between members having high hardness.
  • Sealability can be secured with a small axial force. Therefore, the strength of the threaded portion 77 can be ensured in a relatively small space. Thereby, the relief valve part 70 can be made small, ensuring the sealing performance between the end part of the relief cylinder member 71 on the discharge passage 205 side and the inner wall of the housing 10.
  • FIGS. 1 A high-pressure pump according to the second embodiment is shown in FIGS.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the relief valve portion 70, the arrangement of the damper chamber 208, and the like.
  • the relief passage 206 extends from the discharge passage 205 toward the pressurizing chamber 203, and then extends in the anti-pressurizing direction so as to be parallel to the axis Ax 1 of the plunger hole portion 202, so that the fuel reservoir 207. It is formed to connect to. That is, the relief passage 206 has one end connected to the discharge passage 205 and the other end extending in the anti-pressurizing direction.
  • the relief valve unit 70 includes a relief cylinder member 71, a relief valve 73, a holder 74, and a spring 76.
  • the relief cylinder member 71 includes a first cylinder member 711 and a second cylinder member 712.
  • the first cylinder member 711 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the first cylinder member 711 is provided in the relief passage 206 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the relief passage 206 of the housing body 11.
  • the first cylinder member 711 is provided such that the axis is parallel to the axis Ax1 of the plunger hole 202.
  • the inlet hole 701 is formed inside the first cylinder member 711.
  • the relief valve seat 72 is formed around the inlet hole 701 on the end surface of the first cylinder member 711 on the fuel reservoir 207 side.
  • the second cylindrical member 712 is formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the second cylindrical member 712 is provided in the relief passage 206 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the relief passage 206 of the housing body 11 with the bottom portion facing the fuel reservoir portion 207.
  • the second cylinder member 712 is provided on the fuel reservoir 207 side with respect to the first cylinder member 711.
  • the outlet hole 702 is formed at the bottom of the second cylinder member 712.
  • the relief valve 73 is formed in a spherical shape and is provided so as to be able to contact the relief valve seat 72.
  • the holder 74 is provided on the second cylinder member 712 side of the relief valve 73. The holder 74 holds the relief valve 73.
  • the spring 76 is provided between the holder 74 and the bottom of the second cylinder member 712.
  • the spring 76 urges the holder 74 and the relief valve 73 toward the relief valve seat 72 side. Thereby, the relief valve 73 is pressed against the relief valve seat 72.
  • the fuel pressure in the space on the discharge passage 205 side with respect to the relief valve seat 72 is the sum of the fuel pressure in the space on the opposite side of the discharge passage 205 and the urging force of the spring 76 (relief valve portion 70.
  • the valve opening pressure of the relief valve portion 70 can be set by adjusting the biasing force of the spring 76 and the amount of press-fitting of the second cylinder member 712 into the relief passage 206.
  • the damper chamber forming portion 15 is provided on the side opposite to the plunger 50 with respect to the pressurizing chamber 203 of the housing body 11.
  • the damper chamber forming portion 15 is formed in a bottomed cylindrical shape with metal, for example, and is provided so as to cover the end surface on the upper recess 101 side of the housing body 11.
  • the damper chamber forming portion 15 forms a substantially disc-shaped damper chamber 208 between the inner wall and the end surface of the housing body 11.
  • the pulsation damper 16 is provided in the damper chamber 208.
  • the damper chamber forming portion 15 and the pulsation damper 16 are provided coaxially with the plunger hole portion 202.
  • the damper chamber 208 communicates with the inflow side upper passage 211 and the suction passage 204 (see FIG. 7). That is, in the second embodiment, the damper chamber 208 is formed between the fuel reservoir 207 and the pressurizing chamber 203.
  • the intake valve portion 30 includes an intake valve seat portion 31, an intake valve 33, a spring 34, and a stopper 35.
  • the suction valve seat portion 31 is formed in a substantially annular shape, and is provided in the suction passage 204 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the suction passage 204 of the housing body 11.
  • the suction valve seat 32 is formed around the central hole on the end surface of the suction valve seat portion 31 on the pressure chamber 203 side.
  • the suction valve 33 is formed in a substantially disk shape, and one surface thereof is provided so as to be able to contact the suction valve seat 32.
  • the stopper 35 is provided in the suction passage 204 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the suction passage 204 of the housing body 11.
  • the stopper 35 is provided on the pressure chamber 203 side with respect to the suction valve 33.
  • the other surface of the suction valve 33 can contact the stopper 35.
  • the stopper 35 can restrict the movement of the suction valve 33 toward the pressurizing chamber 203 when the suction valve 33 abuts.
  • the spring 34 is provided between the suction valve 33 and the stopper 35. The spring 34 biases the suction valve 33 toward the suction valve seat 32 side. As a result, the suction valve 33 is pressed against the suction valve seat 32.
  • the suction valve 33 is configured such that the fuel pressure in the space opposite to the pressurizing chamber 203 with respect to the suction valve seat 32 is the sum of the fuel pressure in the space on the pressurizing chamber 203 side and the biasing force of the spring 34 (suction valve).
  • the valve opening pressure of the suction valve portion 30 can be set by adjusting the urging force of the spring 34.
  • the second embodiment does not include the electromagnetic drive unit 60 shown in the first embodiment.
  • the discharge valve portion 40 includes a discharge valve seat portion 41, a discharge valve 43, a spring 44, and a spring holder 46.
  • the discharge valve seat 41 is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided in the discharge passage 205 and the discharge passage 130 so that the outer peripheral wall is fitted to the inner peripheral wall of the discharge passage 205 of the housing body 11.
  • the discharge valve seat 42 is formed around the central hole on the end surface of the discharge valve seat 41 opposite to the pressurizing chamber 203.
  • the discharge valve 43 is formed in a substantially disc shape, and is provided on the opposite side of the discharge valve seat 42 from the pressurizing chamber 203 so as to be able to reciprocate. One end face of the discharge valve 43 can contact the discharge valve seat 42.
  • the spring holder 46 is formed in a bottomed cylindrical shape with metal, for example, and is provided so that the inner peripheral wall of the opening end is fitted to the outer peripheral wall of the discharge valve seat portion 41.
  • the spring 44 is provided between the discharge valve 43 and the bottom of the spring holder 46.
  • the spring 44 biases the discharge valve 43 toward the discharge valve seat 42.
  • the spring holder 46 has a plurality of holes connecting the inner wall and the outer wall. Therefore, the fuel inside the spring holder 46 can flow to the outside of the spring holder 46 via the hole.
  • the plunger 50 is formed to have the same outer diameter from one end to the other end. That is, the large diameter portion 51 and the small diameter portion 52 shown in the first embodiment are not formed in the plunger 50.
  • the housing 10 includes a cylinder 17.
  • the cylinder 17 is formed in a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral wall is provided so as to be fitted to the inner peripheral wall of the plunger hole 202 of the housing body 11.
  • the inner diameter of the cylinder 17 is substantially the same as the outer diameter of the plunger 50 or slightly larger than the outer diameter of the plunger 50.
  • the plunger 50 is supported so that the outer peripheral wall slides on the inner peripheral wall of the cylinder 17 and can be reciprocated in the axial direction by the cylinder 17.
  • the relief valve portion 70 is provided so as to partially wrap with the plunger 50 in the axial direction of the plunger 50 (see FIG. 5).
  • the housing 10 is not formed with the variable volume chamber 209 shown in the first embodiment.
  • annular space 210 is formed between the outer peripheral wall of the plunger 50, the cylinder 17 and the seal 55 (see FIGS. 6 and 7).
  • the space 210 communicates with the fuel reservoir 207 via a space between the outer peripheral wall of the cylinder 17 and the inner peripheral wall of the seat upper 14.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except for the points described above.
  • the present embodiment further includes the damper chamber 208 and the pulsation damper 16.
  • the damper chamber 208 is formed between the fuel reservoir 207 and the pressurizing chamber 203.
  • the pulsation damper 16 is provided in the damper chamber 208 and can reduce fuel pressure pulsation. Thereby, transmission of pressure pulsation to the piping 3 side and vibration of the high-pressure pump 1 can be suppressed. Further, since the fuel that has passed the relief valve portion 70 and has reached a high temperature can flow into the damper chamber 208 via the fuel reservoir portion 207, the temperature of the damper chamber 208 can be prevented from rising. Thereby, the change of the characteristic of the pulsation damper 16 by the temperature of the damper chamber 208 rising can be suppressed.
  • the fuel that has passed through the relief valve portion 70 from the discharge passage 205 may flow into the pressurizing chamber 203 without passing through the fuel reservoir portion 207.
  • the fuel that has flowed into the inflow portion 201 may flow to the intake valve portion 30 without passing through the fuel reservoir portion 207.
  • the fuel reservoir 207 may be formed by a member different from the seat upper 14 and the housing body 11. In other embodiments of the present disclosure, the housing 10 may not have the fuel reservoir 207.
  • the housing 10 may not include the damper chamber 208. Further, the pulsation damper 16 may not be provided. In other embodiments of the present disclosure, the seal member 78 may not be provided. In another embodiment of the present disclosure, the high-pressure pump may be used as a fuel pump that discharges fuel toward a device other than the vehicle engine.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.

Abstract

ハウジング(10)は、燃料が加圧される加圧室(203)、加圧室(203)に吸入される燃料が流れる吸入通路(204)、加圧室(203)で加圧され吐出される燃料が流れる吐出通路(130、205)、および、一端が吐出通路(205)に接続し他端が吸入通路(204)に連通するよう形成されたリリーフ通路(206)を有している。プランジャ(50)は、加圧室(203)の容積が増減するよう軸方向に往復移動可能である。リリーフ弁部(70)は、開弁時または閉弁時、リリーフ通路(206)の燃料の流れを許容または規制可能である。リリーフ通路(206)は、一端が吐出通路(205)に接続し、他端側が、一端側よりも加圧室(203)の容積が増大するようプランジャ(50)が移動する方向である反加圧方向に設けられ、一端側から他端側に延びている。

Description

高圧ポンプ 関連出願の相互参照
 本出願は、2017年3月7日に出願された特許出願番号2017-43212号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、高圧ポンプに関する。
 従来、内燃機関に取り付けられ、燃料を加圧し内燃機関に供給する高圧ポンプが知られている。例えば、特許文献1に記載された高圧ポンプでは、吐出通路の圧力が所定値以上の異常高圧になると開弁し、吐出通路側の高圧の燃料を低圧側に逃がすリリーフ弁部を備えている。リリーフ弁部は、ハウジングに形成されたリリーフ通路に設けられている。
国際公開第2010/049207号
 特許文献1の高圧ポンプでは、リリーフ通路は、プランジャの軸に直交する平面に沿って吐出通路から延びる横方向通路、および、当該横方向通路の先端部から、加圧室の容積が減少するようプランジャが移動する方向である加圧方向に延びる縦方向通路を有している。縦方向通路は、加圧室に対しプランジャとは反対側に位置するダンパ室に接続している。ここで、リリーフ弁部は、リリーフ弁座側、すなわち、リリーフ弁部の入口側が横方向通路側を向き、出口側がダンパ室側を向くようリリーフ通路の縦方向通路に設けられている。ダンパ室には、燃料の圧力脈動を低減可能なパルセーションダンパが設けられている。ダンパ室は、吸入弁部を経由して加圧室に連通している。
 ところで、吐出通路および横方向通路で高圧になった燃料は、リリーフ弁部を経由して低圧のダンパ室に流れると、高温かつ低圧になるため、燃料蒸気からなる気泡、すなわち、ベーパ―が燃料中に発生するおそれがある。ベーパ―が加圧室に吸入されると、ベーパーロック現象が生じ、高圧ポンプが燃料を加圧および吐出できなくなるおそれがある。
 特許文献1の高圧ポンプでは、リリーフ弁部は、リリーフ通路のうちダンパ室の近傍に設けられている。そのため、リリーフ弁部と加圧室とを結ぶ経路の長さは比較的短い。よって、吐出通路からリリーフ弁部を経由する燃料は、リリーフ弁部を通過した後、比較的短時間で加圧室に吸入される。したがって、リリーフ弁部を通過した燃料にベーパ―が発生した場合、ベーパ―が加圧室に吸入され、ベーパーロック現象が生じるおそれがある。
 近年、燃費および燃焼改善の観点から、システムにおける燃料の圧力、つまり、高圧ポンプの吐出圧は高圧化の道を辿っている。リリーフ弁部の開弁圧は、吐出圧の高圧化に伴い上昇するため、リリーフ弁部を通過した燃料にベーパ―が発生し易くなり、上記問題が顕著になることが予想される。
 本開示の目的は、吐出通路が異常高圧になるのを抑制しつつ、ベーパ―が加圧室に吸入されるのを抑制可能な高圧ポンプを提供することにある。
 本開示は、燃料を加圧する高圧ポンプであって、ハウジングと吸入弁部と吐出弁部とプランジャとリリーフ弁部とを備えている。
 ハウジングは、燃料が流入する流入部、プランジャ穴部、プランジャ穴部の一端に形成され燃料が加圧される加圧室、加圧室に接続しつつ流入部に連通するよう形成され加圧室に吸入される燃料が流れる吸入通路、加圧室で加圧され吐出される燃料が流れる吐出通路、および、一端が吐出通路に接続し他端が吸入通路に連通するよう形成されたリリーフ通路を有している。
 吸入弁部は、吸入通路に設けられ、開弁時または閉弁時、吸入通路の加圧室側と加圧室とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。
 吐出弁部は、吐出通路に設けられ、開弁時または閉弁時、吐出通路の加圧室側と加圧室とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。
 プランジャは、一端側が加圧室に位置するようプランジャ穴部に設けられ、加圧室の容積が増減するよう軸方向に往復移動可能である。
 リリーフ弁部は、リリーフ通路に設けられ、開弁時または閉弁時、リリーフ通路の吐出通路側と吐出通路とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。そのため、吐出通路の圧力が、リリーフ弁部の開弁圧以上になると、リリーフ弁部が開弁し、吐出通路側の燃料がリリーフ弁部を経由して吐出通路とは反対側へ流れる。これにより、吐出通路が異常高圧になるのを抑制することができる。
 本開示では、リリーフ通路は、一端が吐出通路に接続し、他端側が、一端側よりも加圧室の容積が増大するようプランジャが移動する方向である反加圧方向に設けられ、一端側から他端側に延びている。そのため、吐出通路で高圧になった燃料は、リリーフ通路を反加圧方向へ流れてリリーフ弁部を通過した後、加圧室の容積が減少するようプランジャが移動する方向である加圧方向に流れるよう流れの方向が反転し、その後、吸入通路の吸入弁部を経由して加圧室へ吸入され得る。このように、本開示では、リリーフ弁部と加圧室とを結ぶ経路の長さは、上記従来技術と比べ、長い。そのため、リリーフ弁部を通過した燃料にベーパ―が発生したとしても、加圧室に吸入されるまでの間に燃料が冷却され、ベーパ―を消失させることができる。これにより、加圧室にベーパ―が吸入されるのを抑制することができる。したがって、ベーパーロック現象が生じるのを抑制し、高圧ポンプが燃料を加圧および吐出できなくなるのを抑制することができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態による高圧ポンプを示す断面図であり、 図2は、第1実施形態による高圧ポンプを示す断面図であり、 図3は、図1のIII-III線断面図であり、 図4Aは、第1実施形態による高圧ポンプのリリーフ弁部を示す断面図であって、閉弁状態のリリーフ弁部を示す図であり、 図4Bは、第1実施形態による高圧ポンプのリリーフ弁部を示す断面図であって、開弁状態のリリーフ弁部を示す図であり、 図5は、第2実施形態による高圧ポンプを示す断面図であり、 図6は、第2実施形態による高圧ポンプを示す断面図であり、 図7は、第2実施形態による高圧ポンプを示す断面図であり、 図8は、図5のVIII-VIII線断面図である。
 以下、本開示の複数の実施形態による高圧ポンプを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。
  (第1実施形態)
 第1実施形態による高圧ポンプを図1~3に示す。
 高圧ポンプ1は、図示しない車両に設けられる。高圧ポンプ1は、例えば内燃機関としてのエンジン2に、燃料を高圧で供給するポンプである。高圧ポンプ1がエンジン2に供給する燃料は、例えばガソリンである。すなわち、高圧ポンプ1の燃料供給対象は、ガソリンエンジンである。
 図示しない燃料タンクに貯留された燃料は、図示しない燃料ポンプにより配管3を経由して高圧ポンプ1に供給される(図2、3参照)。高圧ポンプ1は、燃料ポンプから供給された燃料を加圧し、配管4を経由して図示しない燃料レールに吐出する(図1、3参照)。これにより、燃料レール内の燃料は、蓄圧され、燃料レールに接続する燃料噴射弁からエンジン2に噴射供給される。
 図1~3に示すように、高圧ポンプ1は、ハウジング10、パルセーションダンパ16、吸入弁部30、吐出弁部40、プランジャ50、プランジャ付勢部材としてのスプリング54、電磁駆動部60、リリーフ弁部70、シール部材78等を備えている。
 ハウジング10は、ハウジング本体11を有している。
 ハウジング本体11は、例えばステンレス等の金属により形成されている。ハウジング本体11は、上凹部101、下凹部102、流入凹部103、吐出凹部104、ダンパ凹部105、延伸筒部111、延伸筒部112、流入部201、プランジャ穴部202、加圧室203、吸入通路204、吐出通路205、リリーフ通路206、燃料溜まり部207、流入側上通路211、流入側下通路212、ダンパ側上通路221、ダンパ側下通路222、接続通路231等を有している。
 上凹部101は、ハウジング本体11の一方の端面から他方の端面側へ円形に凹むようにして形成されている。下凹部102は、ハウジング本体11の他方の端面から一方の端面側へ環状に凹むようにして形成されている。ここで、上凹部101と下凹部102とは同軸に形成されている。ここで、「同軸」との表現は、厳密に同軸となる状態に限らず、わずかに軸同士がずれた状態も含むものとする。また、2つの部材が同軸に設けられる場合、使用状態によっては、わずかに軸同士がずれることがある。以下、同じ。
 流入凹部103は、ハウジング本体11の一方の端面と他方の端面との間の側壁からハウジング本体11の中心部に向かって円形に凹むよう形成されている。吐出凹部104は、ハウジング本体11の一方の端面と他方の端面との間の側壁からハウジング本体11の中心部に向かって円形に凹むよう形成されている。ダンパ凹部105は、ハウジング本体11の一方の端面と他方の端面との間の側壁からハウジング本体11の中心部に向かって円形に凹むよう形成されている。
 流入凹部103、吐出凹部104およびダンパ凹部105は、軸が上凹部101および下凹部102の軸に直交するよう形成されている。ここで、「直交」との表現は、厳密に直交する2直線に限らず、わずかに非直交となる2直線も含むものとする。以下、同じ。
 吐出凹部104およびダンパ凹部105は、流入凹部103よりも上凹部101の軸方向において上凹部101側に形成されている(図1~3参照)。ダンパ凹部105は、軸が流入凹部103の軸に対し平行になるよう形成されている。ここで、「平行」との表現は、厳密に平行となる2直線に限らず、わずかに非平行となる2直線も含むものとする。以下、同じ。
 延伸筒部111は、ハウジング本体11の他方の端面において下凹部102の内側から略円筒状に延びるよう形成されている。延伸筒部112は、ハウジング本体11の他方の端面において下凹部102の外側から略円筒状に延びるよう形成されている。
 流入部201は、流入凹部103の底部側に形成されている。
 プランジャ穴部202は、上凹部101の底部とハウジング本体11の他方の端面とを接続するよう略円筒状に形成されている。プランジャ穴部202は、上凹部101および下凹部102と同軸に形成されている。本実施形態では、プランジャ穴部202は、ハウジング本体11のプランジャ50の軸方向において、半分以上の割合を占めている。
 加圧室203は、プランジャ穴部202の上凹部101側の端部に形成されている。
 吸入通路204は、上凹部101の加圧室203側に形成され、加圧室203に接続している。
 吐出通路205は、加圧室203と吐出凹部104とを接続するよう形成されている。吐出通路205は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に直交するよう形成されている。
 リリーフ通路206は、吐出通路205と下凹部102の底部とを接続するよう形成されている。リリーフ通路206は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行となるよう形成されている。
 燃料溜まり部207は、下凹部102に形成されている。すなわち、燃料溜まり部207は、環状に形成されている。リリーフ通路206は、一端が吐出通路205に接続し、他端が燃料溜まり部207に接続している。ここで、加圧室203および吐出通路205は、ハウジング本体11の軸方向における中心よりも、燃料溜まり部207とは反対側に設けられている。
 流入側上通路211は、流入部201と吸入通路204とを接続するよう形成されている。本実施形態では、流入側上通路211は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう、ハウジング本体11に2つ形成されている。これにより、吸入通路204は、加圧室203に接続するとともに、流入側上通路211を経由して流入部201に連通するよう形成されている。
 流入側下通路212は、流入部201と燃料溜まり部207とを接続するよう形成されている。本実施形態では、流入側下通路212は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう、ハウジング本体11に1つ形成されている。
 ダンパ側上通路221は、ダンパ凹部105の内側の空間と吸入通路204とを接続するよう形成されている。本実施形態では、ダンパ側上通路221は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう、ハウジング本体11に2つ形成されている。
 ダンパ側下通路222は、ダンパ凹部105の内側の空間と燃料溜まり部207とを接続するよう形成されている。本実施形態では、ダンパ側下通路222は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう、ハウジング本体11に1つ形成されている。
 ダンパ側上通路221およびダンパ側下通路222は、プランジャ穴部202を挟んで流入側上通路211および流入側下通路212とは反対側に形成されている(図3参照)。
 接続通路231は、燃料溜まり部207と吸入通路204とを接続するよう形成されている。本実施形態では、接続通路231は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう、ハウジング本体11に1つ形成されている。接続通路231は、プランジャ穴部202の周方向の流入凹部103とダンパ凹部105との間において吐出凹部104の近傍に形成されている(図3参照)。
 ここで、リリーフ通路206は、一端が吐出通路205に接続し、他端が燃料溜まり部207、流入側下通路212、流入部201、流入側上通路211、ダンパ側下通路222、ダンパ凹部105の内側の空間、ダンパ側上通路221、接続通路231を経由して吸入通路204に連通するよう形成されている。
 本実施形態は、インレット部12を備えている。インレット部12は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。インレット部12は、一端がハウジング本体11の流入凹部103の内壁にねじ結合するよう設けられている。インレット部12の他端には、配管3が接続される。これにより、配管3からの燃料がインレット部12を経由して流入部201に流入する。インレット部12の内側には、フィルタ19が設けられている。フィルタ19は、インレット部12を経由して流入部201に流入する燃料の中の異物を捕集可能である。
 流入部201に流入した燃料は、流入側上通路211を経由して吸入通路204に流れることが可能である。また、流入部201に流入した燃料は、流入側下通路212を経由して燃料溜まり部207に流れることが可能である。
 また、吸入通路204の燃料および燃料溜まり部207の燃料は、ダンパ側上通路221、ダンパ凹部105の内側の空間、ダンパ側下通路222を経由して吸入通路204と燃料溜まり部207との間を行き来可能である。
 また、吸入通路204の燃料および燃料溜まり部207の燃料は、接続通路231を経由して吸入通路204と燃料溜まり部207との間を行き来可能である。
 本実施形態は、吐出部13を備えている。吐出部13は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。吐出部13は、一端の外周壁がハウジング本体11の吐出凹部104の内壁にねじ結合するよう設けられている。吐出部13の内側には、吐出通路130が形成されている。吐出通路130は、吐出通路205に接続している。吐出部13の他端には、配管4が接続される。
 本実施形態は、ダンパ室形成部15を備えている。ダンパ室形成部15は、第1部材151、第2部材152、突出部153、穴部154を有している。第1部材151は、例えばステンレス等の金属により略円板状に形成されている。第2部材152は、例えばステンレス等の金属により有底円筒状に形成されている。第1部材151は、第2部材152の開口部を塞ぐようにして設けられている。これにより、第1部材151と第2部材152との間に略円板状のダンパ室208が形成されている。
 突出部153は、第1部材151の中央から第2部材152とは反対側へ突出するよう形成されている。ダンパ室形成部15は、突出部153がハウジング本体11のダンパ凹部105の内壁にねじ結合するよう設けられている。ここで、第1部材151および第2部材152は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に直交するよう設けられている。
 穴部154は、第1部材151および突出部153を貫くよう複数形成されている。穴部154は、ダンパ室208とダンパ凹部105の内側の空間とを接続している。
 パルセーションダンパ16は、ダンパ室208に設けられている。パルセーションダンパ16は、例えば2枚のダイアフラムの周縁部が接合されることにより中空の円板状に形成され、内部に所定圧の気体が密封されている。ここで、パルセーションダンパ16は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に直交するようダンパ室208に設けられている。
 パルセーションダンパ16は、ダンパ室208内の圧力の変化に応じて弾性変形する。これにより、ダンパ室208内の圧力の脈動を低減可能である。
 吸入弁部30は、吸入通路204に設けられている。
 吸入弁部30は、吸入弁座部31、吸入弁座32、吸入弁33、スプリング34、ストッパ35、押さえ部36等を有している。
 吸入弁座部31は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。吸入弁座部31は、プランジャ穴部202と同軸に吸入通路204に設けられている。吸入弁座部31は、中央の穴の径方向外側において一方の端面と他方の端面とを接続する穴部を複数有している。吸入弁座32は、吸入弁座部31の加圧室203側の端面の前記穴部の周囲に形成されている。
 吸入弁33は、例えばステンレス等の金属により略円板状に形成されている。
 ストッパ35は、例えばステンレス等の金属により略円板状に形成され、外縁部がハウジング本体11の上凹部101の内壁に嵌合するよう、吸入弁33に対し加圧室203側に設けられている。ここで、ストッパ35の加圧室203側の面の外縁部は、上凹部101の底部に当接している。また、ストッパ35の加圧室203とは反対側の外縁部は、吸入弁座部31の外縁部に当接している。ストッパ35は、一方の面と他方の面とを接続する穴部を複数有している。
 吸入弁33は、吸入弁座部31とストッパ35との間において往復移動可能に設けられている。吸入弁33は、一方の端面が吸入弁座32に当接可能である。吸入弁33は、吸入弁座32から離間、または、吸入弁座32に当接することで、吸入通路204を開閉可能である。すなわち、吸入弁部30は、開弁時または閉弁時、吸入通路204の加圧室203側と加圧室203とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。ここで、摩耗抑制のため、吸入弁33の吸入弁座32との当接箇所、または、吸入弁座32の吸入弁33との当接箇所の少なくとも一方にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)等の薄膜コーティングを施してもよい。
 吸入弁33は、他方の端面がストッパ35に当接可能である。ストッパ35は、吸入弁33が当接したとき、吸入弁33の加圧室203側への移動を規制可能である。
 吸入弁座部31およびストッパ35は、後述する電磁駆動部60の支持部611とハウジング本体11とにより挟み込まれるようにして固定されている。
 スプリング34は、例えばコイルスプリングであり、吸入弁33とストッパ35との間に設けられている。スプリング34は、吸入弁33を吸入弁座32側に付勢している。
 吐出弁部40は、吐出通路205、吐出通路130に設けられている。
 吐出弁部40は、吐出弁座42、吐出弁43、スプリング44、ストッパ45を有している。
 吐出弁座42は、吐出通路205を形成するハウジング本体11の内壁に形成されている。
 吐出弁43は、例えばステンレス等の金属により略円板状に形成され、吐出弁座42の加圧室203とは反対側において往復移動可能に設けられている。吐出弁43は、一方の端面が吐出弁座42に当接可能である。吐出弁43は、吐出弁座42から離間、または、吐出弁座42に当接することで、吐出通路205を開閉可能である。すなわち、吐出弁部40は、開弁時または閉弁時、吐出通路205の加圧室203側と加圧室203とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。ここで、摩耗抑制のため、吐出弁43の吐出弁座42との当接箇所、または、吐出弁座42の吐出弁43との当接箇所の少なくとも一方にDLC等の薄膜コーティングを施してもよい。
 ストッパ45は、外周壁が吐出部13の内周壁に嵌合するよう吐出部13の加圧室203側の端部に設けられている。
 吐出弁43は、加圧室203とは反対側の端面がストッパ45に当接可能である。ストッパ45は、吐出弁43が当接したとき、吐出弁43の加圧室203とは反対側への移動を規制可能である。
 スプリング44は、例えばコイルスプリングであり、吐出弁43とストッパ45との間に設けられている。スプリング44は、吐出弁43を吐出弁座42側に付勢している。これにより、吐出弁43は、吐出弁座42に押し付けられている。
 吐出弁43は、吐出弁座42に対し加圧室203側の空間の燃料の圧力が、加圧室203とは反対側、すなわち、配管4側の空間の燃料の圧力とスプリング44の付勢力との合計(吐出弁部40の開弁圧)より大きくなると、吐出弁座42から離間し開弁する。これにより、加圧室203側の燃料は、吐出弁座42を経由して配管4側に吐出される。なお、吐出弁部40の開弁圧は、スプリング44の付勢力を調整することにより設定可能である。
 プランジャ50は、ハウジング本体11のプランジャ穴部202に設けられている。プランジャ50は、例えばステンレス等の金属により略円柱状に形成されている。プランジャ50は、大径部51、小径部52を有している。小径部52は、外径が大径部51の外径よりも小さく形成されている。大径部51と小径部52とは、同軸に一体に形成されている。プランジャ50は、一端、すなわち、大径部51側の端部が加圧室203に位置するようプランジャ穴部202に設けられている。プランジャ50は、加圧室203の容積が増減するよう軸方向に往復移動可能である。
 プランジャ50の大径部51の外径は、プランジャ穴部202の内径とほぼ同じか、プランジャ穴部202の内径よりやや小さく形成されている。これにより、プランジャ50は、大径部51の外周壁がプランジャ穴部202の内周壁に摺動し、プランジャ穴部202により軸方向に往復移動可能に支持される。
 プランジャ50が、加圧室203の容積が増大するよう移動するとき、吸入弁部30が開弁し、燃料が吸入弁部30を経由して加圧室203に吸入される。一方、プランジャ50が、加圧室203の容積が減少するよう移動するとき、吸入弁部30が閉弁し、加圧室203内の燃料が加圧される。
 以下、適宜、加圧室203の容積が減少するようプランジャ50が移動する方向を「加圧方向」とし、加圧室203の容積が増大するようプランジャ50が移動する方向を「反加圧方向」とする。
 本実施形態は、シートアッパー14を備えている。シートアッパー14は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。シートアッパー14は、プランジャ50および延伸筒部111の径方向外側において、外周壁が延伸筒部112の内壁に嵌合するよう設けられている。シートアッパー14は、ハウジング本体11の下凹部102との間に燃料溜まり部207を形成している。すなわち、燃料溜まり部207は、プランジャ50の径方向外側に形成されている。
 シートアッパー14は、内周壁と延伸筒部111および小径部52の外周壁との間に略円筒状のクリアランスを形成するよう設けられている。シートアッパー14の内周壁とプランジャ50の小径部52の外周壁との間には、環状のシール55が設けられている。シール55は、径内側のフッ素樹脂製のリングと径外側のゴム製のリングとからなる。シール55により、プランジャ50の小径部52周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジン2への燃料のリークが抑制される。また、シートアッパー14の加圧室203とは反対側の端部には、オイルシール56が設けられている。オイルシール56により、プランジャ50の小径部52の周囲のオイル油膜の厚さが調整され、オイルが高圧ポンプ1内に浸入することを抑制する。
 なお、プランジャ50の大径部51と小径部52との間の段差面とシール55との間には、プランジャ50の往復移動時に容積が変化する可変容積室209が形成されている。
 可変容積室209は、シートアッパー14の内周壁と延伸筒部111の外周壁との間の空間を経由して燃料溜まり部207に接続している。
 プランジャ50の小径部52の大径部51とは反対側の端部には、略円板状のスプリングシート53が設けられている。
 スプリング54は、スプリングシート53とシートアッパー14との間に設けられている。スプリング54は、例えばコイルスプリングであり、一端がスプリングシート53を経由してプランジャ50に接続し、他端がシートアッパー14に当接するよう設けられている。スプリング54は、スプリングシート53を経由してプランジャ50を加圧室203とは反対側、すなわち、反加圧方向に付勢している。
 高圧ポンプ1は、エンジン2に取り付けられるとき、プランジャ50の小径部52の大径部51とは反対側の端部にリフタ6が取り付けられる。
 高圧ポンプ1がエンジン2に取り付けられたとき、リフタ6は、エンジン2の駆動軸に連動して回転するカム軸のカム5に当接する。これにより、エンジン2が回転しているとき、カム5の回転により、プランジャ50が軸方向に往復移動する。このとき、加圧室203および可変容積室209の容積は、それぞれ周期的に変化する。
 電磁駆動部60は、吸入弁部30に対しプランジャ50とは反対側に設けられている。電磁駆動部60は、支持部611、612、筒部材613、ヨーク621、622、ニードル63、可動コア64、固定コア65、スプリング66、コイル67、コネクタ69を有している。
 支持部611は、例えば磁性材料により略円筒状に形成されている。支持部611は、一方の端部がハウジング本体11の上凹部101の内壁にねじ結合されることによりハウジング本体11に設けられている。すなわち、支持部611は、プランジャ穴部202と同軸となるよう、ハウジング本体11の上凹部101の開口部に設けられている。支持部611は、加圧室203側の端面が、吸入弁座部31の加圧室203とは反対側の端面に当接している。支持部611は、吸入弁座部31を経由してストッパ35を、ハウジング本体11の上凹部101の底部に押し付けている。つまり、支持部611は、吸入弁座部31およびストッパ35をハウジング本体11との間に挟み込むようにして吸入弁座部31およびストッパ35を固定している。なお、支持部611の吸入弁座部31側の端面の内縁部には、複数の溝部610が形成されている。そのため、吸入通路204において、支持部611に対し吸入弁座部31側の燃料は、溝部610を経由して支持部611の内側の空間に流通可能である。
 支持部612は、例えば非磁性材料により略円筒状に形成されている。支持部612は、外周壁が支持部611の加圧室203側の端部の内周壁に嵌合するよう支持部611と同軸に設けられている。
 筒部材613は、例えば非磁性材料により略円筒状に形成されている。筒部材613は、支持部611と同軸となるよう、支持部611の加圧室203とは反対側に設けられている。
 ヨーク621は、例えば磁性材料により有底円筒状に形成されている。ヨーク621は、底部の中央に穴部を有し、当該穴部の内側に支持部611が位置するよう、支持部611の加圧室203とは反対側に設けられている。ヨーク621は、支持部611と同軸に設けられている。
 ヨーク622は、例えば磁性材料により略円板状に形成されている。ヨーク622は、ヨーク621の開口部を塞ぐようにしてヨーク621に設けられている。
 ニードル63は、例えば金属により棒状に形成されている。ニードル63は、支持部612の中央の穴により往復移動可能に支持されている。ニードル63は、一方の端部が、吸入弁座部31の中央の穴に挿通されており、吸入弁33の加圧室203とは反対側の端面に当接可能である。ニードル63は、プランジャ穴部202と同軸に設けられている。
 可動コア64は、例えば磁性材料により略円筒状に形成され、ニードル63の他方の端部に設けられている。
 固定コア65は、例えば磁性材料により形成され、筒部材613の支持部611とは反対側に設けられている。
 スプリング66は、例えばコイルスプリングであり、ニードル63の外周壁から径方向外側に突出する環状の突出部と支持部612との間に設けられている。スプリング66は、ニードル63を加圧室203側に付勢している。ここで、スプリング66の付勢力は、スプリング34の付勢力より大きく設定されている。そのため、吸入弁33は、吸入弁座32から離間している。なお、吸入弁33は、加圧室203側の端面の中央が、ストッパ35の中央から突出する突出部に当接している。また、ニードル63および可動コア64は、固定コア65から離間している。
 コイル67は、電気伝導性の線材を巻き回すことにより略円筒状に形成されている。コイル67は、ヨーク621およびヨーク622の内側において、筒部材613および固定コア65の径方向外側に設けられている。コイル67は、ヨーク621と同軸に設けられている。
 コネクタ69は、ヨーク621の一部に形成された開口からヨーク621の径方向外側へ延びるようにして形成されている。コネクタ69は、端子691を有している。端子691は、電気伝導性の材料により棒状に形成され、一端がコイル67に電気的に接続されている。コネクタ69には、ハーネス7が接続される。これにより、ハーネス7および端子691を経由してコイル67に電力が供給される。
 コイル67に電力が供給されると、筒部材613を避けるようにして、支持部611、ヨーク621、622、固定コア65、可動コア64に磁気回路が形成される。これにより、可動コア64は、ニードル63とともに固定コア65側に吸引される。その結果、吸入弁33は、スプリング34の付勢力により吸入弁座32側に移動し、吸入弁座32に当接し閉弁する。
 コイル67への通電が停止すると、上記磁気回路が消失し、可動コア64は、スプリング66の付勢力によりニードル63とともに加圧室203側へ移動する。これにより、吸入弁33は、ニードル63により加圧室203側に付勢され、吸入弁座32から離間し開弁する。
 このように、電磁駆動部60は、通電されると吸入弁部30が閉弁するよう吸入弁部30の吸入弁33を駆動可能である。なお、本実施形態では、電磁駆動部60および吸入弁部30は、非通電時に吸入弁部30が開弁し、通電時に吸入弁部30が閉弁する、所謂ノーマリーオープンタイプの弁装置を構成している。
 図2、3に示すように、ハウジング本体11には、挿通穴部106が形成されている。挿通穴部106は、ハウジング本体11の一方の端面と他方の端面とを接続するよう形成されている。挿通穴部106は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう形成されている。挿通穴部106は、間にプランジャ穴部202を挟むよう2つ形成されている。すなわち、挿通穴部106は、プランジャ穴部202の周方向に180°の等間隔で2つ形成されている(図3参照)。
 本実施形態では、ハウジング本体11は、挿通穴部106に対応して設けられるボルト8によりエンジン2のエンジンヘッド90に固定される。
 エンジンヘッド90には、取付穴部91、固定穴部92が形成されている。
 高圧ポンプ1は、ハウジング本体11の延伸筒部112の外周壁が取付穴部91の内周壁に嵌合するようエンジン2に取り付けられる。すなわち、ハウジング10は、プランジャ穴部202の加圧室203とは反対側がエンジン2を向くようエンジン2に取り付けられる。
 ボルト8は、挿通穴部106に挿通され、一方の端部がエンジンヘッド90の固定穴部92にねじ込まれることで、他方の端部の頭部とエンジンヘッド90との間にハウジング本体11を挟み込んで固定可能である(図2参照)。これにより、高圧ポンプ1をエンジン2に固定することができる。
 リリーフ弁部70は、リリーフ通路206に設けられている。
 ここで、リリーフ通路206は、吐出通路205から反加圧方向に延び、燃料溜まり部207に接続している(図1参照)。また、リリーフ通路206は、小径部113、大径部114、段差面115、突部116を有している(図4A、図4B参照)。
 小径部113は、リリーフ通路206の吐出通路205側に形成され、吐出通路205に接続している。大径部114は、リリーフ通路206の小径部113に対し吐出通路205とは反対側に形成され、燃料溜まり部207に接続している。大径部114は、小径部113よりも内径が大きい。
 段差面115は、小径部113と大径部114との間に環状の平面状に形成されている。突部116は、段差面115の内縁部から燃料溜まり部207側へ環状に突出するよう形成されている。
 リリーフ弁部70は、リリーフ筒部材71、リリーフ弁73、ホルダ74、延伸部75、スプリング76を有している。
 リリーフ筒部材71は、第1筒部材711、第2筒部材712、スペーサ713を有している。
 第1筒部材711は、例えば金属により形成されている。第1筒部材711は、筒部715、底部716を有している。筒部715は、略円筒状に形成されている。底部716は、筒部715の一方の端部を塞ぐようにして筒部715と一体に形成されている。すなわち、第1筒部材711は、有底円筒状に形成されている。
 第1筒部材711には、底部716の中央を貫く入口穴部701が形成されている。また、第1筒部材711には、底部716の筒部715側の面において、入口穴部701の周囲にリリーフ弁座72が形成されている。リリーフ弁座72は、底部716の筒部715側の面から筒部715とは反対側へ向かうに従い筒部715の軸に近付くようテーパ状に形成されている。
 また、筒部715は、小径筒部705、大径筒部706を有している。小径筒部705は、筒部715の底部716側に形成されている。大径筒部706は、小径筒部705に対し底部716とは反対側に形成されている。小径筒部705と大径筒部706とは、同軸に形成されている。小径筒部705は、内径が大径筒部706の内径より小さい。
 第2筒部材712は、例えば金属により形成されている。ここで、第2筒部材712は、硬度が第1筒部材711の硬度よりも低い。第2筒部材712は、筒部717、底部718を有している。筒部717は、略円筒状に形成されている。底部718は、筒部717の一方の端部を塞ぐようにして筒部717と一体に形成されている。すなわち、第2筒部材712は、有底円筒状に形成されている。
 第2筒部材712には、筒部717の底部718側の外周壁にねじ部77が形成されている。また、第2筒部材712には、底部718を貫く出口穴部702が複数形成されている。
 第2筒部材712は、筒部717の底部718とは反対側の端部が第1筒部材711の筒部715の底部716とは反対側の端部に当接している。第1筒部材711の筒部715と第2筒部材712の筒部717とは、同軸に設けられ、例えば溶接により、相対移動不能なよう互いに固定されている。筒部715と筒部717との当接部には、筒部715および筒部717が溶接により溶融し冷え固まった溶融部710が形成されている。本実施形態では、溶融部710は、筒部715および筒部717の周方向に等間隔で複数形成されている。
 なお、第2筒部材712の筒部717は、内径が第1筒部材711の大径筒部706の内径と同等である。
 スペーサ713は、例えば金属により略円環状に形成されている。スペーサ713は、一方の端面が底部718に当接するよう第2筒部材712の内側に設けられている。ここで、出口穴部702は、スペーサ713の内側の空間に連通している。
 リリーフ弁73は、例えば金属により球状に形成されている。ここで、リリーフ弁73は、硬度が第1筒部材711の硬度と同程度である。リリーフ弁73は、第1筒部材711の内側においてリリーフ弁座72に当接可能に設けられている。リリーフ弁部70は、リリーフ弁73がリリーフ弁座72から離間すると開弁し、リリーフ弁73がリリーフ弁座72に当接すると閉弁する。ここで、摩耗抑制のため、リリーフ弁73のリリーフ弁座72との当接箇所、または、リリーフ弁座72のリリーフ弁73との当接箇所の少なくとも一方にDLC等の薄膜コーティングを施してもよい。
 以下、適宜、リリーフ弁73がリリーフ弁座72から離間するよう移動する方向を「開弁方向」とし、リリーフ弁73がリリーフ弁座72に当接するよう移動する方向を「閉弁方向」とする。
 ホルダ74は、例えば金属により略円柱状に形成されている。ホルダ74は、第1筒部材711の内側において軸方向に往復移動可能に設けられている。ここで、ホルダ74は、外周壁が第1筒部材711の小径筒部705の内周壁と摺動可能である。
 ホルダ74は、収容凹部741、切欠き部742を有している。収容凹部741は、ホルダ74の底部716側の端面から底部718側へ凹むようにして形成されている。収容凹部741には、リリーフ弁73の一部が収容されている。ここで、収容凹部741の深さは、リリーフ弁73の開弁時にリリーフ弁73の位置が径方向にずれないよう、リリーフ弁73のリフト量よりも大きく設定されている。
 切欠き部742は、ホルダ74の外縁部の周方向の一部を切り欠くようにして形成されている。切欠き部742は、ホルダ74の底部716側の端面から底部718側へ延びるようにして形成されている。ここで、切欠き部742の底部718側の先端部は、ホルダ74の底部718側の端面に対し底部716側に位置している(図4A、図4B参照)。また、リリーフ弁73がリリーフ弁座72に当接し、ホルダ74の収容凹部741の底部がリリーフ弁73に当接した状態では、切欠き部742の底部718側の先端部は、小径筒部705の底部718側の端部に対し底部716側に位置している(図4A参照)。一方、リリーフ弁73およびホルダ74が底部716から所定距離離間した状態では、切欠き部742の底部718側の先端部は、小径筒部705の底部718側の端部に対し底部718側に位置している(図4B参照)。これにより、切欠き部742およびホルダ74の外周壁と小径筒部705および大径筒部706の内周壁との間に流路r1が形成される。
 延伸部75は、ホルダ74の底部718側の端面の中央から底部718側へ略円柱状に延びるよう、ホルダ74と一体に形成されている。延伸部75は、リリーフ弁73およびホルダ74が底部716から所定距離離間した状態において、先端部が第2筒部材712の底部718に当接するよう形成されている(図4B参照)。延伸部75が底部718に当接すると、リリーフ弁73およびホルダ74の開弁方向への移動が規制される。
 スプリング76は、例えばコイルスプリングである。スプリング76は、第2筒部材712の内側においてホルダ74とスペーサ713との間に設けられている。スプリング76は、ホルダ74をリリーフ弁座72側へ付勢している。これにより、リリーフ弁73は、リリーフ弁座72に押し付けられている。また、スペーサ713は、底部718に押し付けられている。
 上述したように、第1筒部材711と第2筒部材712とは、相対移動不能なよう互いに固定されている。すなわち、リリーフ弁部70は、アッセンブリ化されている。
 リリーフ弁部70は、第1筒部材711側が吐出通路205側を向くようリリーフ通路206の大径部114の内側に設けられている。ここで、第2筒部材712のねじ部77は、ハウジング本体11の大径部114の内周壁にねじ結合している。なお、第1筒部材711の筒部715の外径および第2筒部材712の筒部717のねじ部77以外の外径は、リリーフ通路206の大径部114の内径より小さい。そのため、筒部715の外周壁および筒部717のねじ部77以外の外周壁とハウジング本体11の大径部114の内周壁との間には、略円筒状のクリアランスc1が形成されている。
 シール部材78は、例えば金属により略円環状に形成されている。ここで、シール部材78は、硬度が第1筒部材711およびハウジング本体11の硬度よりも低い。シール部材78は、リリーフ通路206の段差面115とリリーフ弁部70の第1筒部材711との間に設けられている。シール部材78は、一方の端面の内縁部がリリーフ通路206の突部116に当接し、他方の端面が第1筒部材711の底部716の筒部715とは反対側の端面に当接している。これにより、吐出通路205は、小径部113、シール部材78の内側を経由してリリーフ弁部70の入口穴部701に連通している。
 本実施形態では、高圧ポンプ1の製造工程において、リリーフ弁部70は、アッセンブリ化された状態でリリーフ通路206に挿入される。そして、第2筒部材712の底部718の外縁部に治具を結合し、治具を回転させる。これにより、リリーフ弁部70のねじ部77がハウジング本体11の大径部114の内周壁にねじ結合する。このとき、シール部材78には、リリーフ通路206の突部116とリリーフ弁部70の底部716とから軸力が作用する。これにより、シール部材78は、突部116と底部716との間において軸方向に圧縮される。その結果、第1筒部材711の底部716とリリーフ通路206の突部116との間が液密に保持される。すなわち、シール部材78は、リリーフ筒部材71とハウジング本体11との間を液密に保持可能に設けられている。
 リリーフ弁73は、リリーフ弁座72に対し吐出通路205側の空間の燃料の圧力が、吐出通路205とは反対側の空間の燃料の圧力とスプリング76の付勢力との合計(リリーフ弁部70の開弁圧)より大きくなると、リリーフ弁座72から離間し開弁する。これにより、吐出通路205側の燃料は、リリーフ弁座72を経由して吐出通路205とは反対側へ流れる。なお、リリーフ弁部70の開弁圧は、スプリング76の付勢力およびスペーサ713の厚みを調整することにより設定可能である。
 リリーフ弁部70は、開弁時または閉弁時、リリーフ通路206の吐出通路205側と吐出通路205とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。
 本実施形態では、ハウジング本体11は、連通路241をさらに有している。連通路241は、吐出凹部104の内側の空間と接続通路231とを接続するよう形成されている(図3参照)。
 吐出部13は、内側突出部131、外側突出部132をさらに有している。内側突出部131は、吐出部13の加圧室203側の端面の内縁部から加圧室203側へ環状に突出するよう形成されている。外側突出部132は、吐出部13の加圧室203側の端面の外縁部から加圧室203側へ環状に突出するよう形成されている。
 吐出部13は、内側突出部131および外側突出部132が、ハウジング本体11の吐出凹部104の底部に押し付けられるようにしてハウジング本体11にねじ結合されている。これにより、吐出部13とハウジング本体11の内壁との間は、液密に保持されている。
 ここで、連通路241の接続通路231とは反対側の端部は、内側突出部131と外側突出部132との間に開口している。そのため、仮に吐出通路205および吐出通路130内の燃料が高圧になり、燃料がハウジング本体11の吐出凹部104の底部と内側突出部131との間を経由して、内側突出部131と外側突出部132との間に流れたとしても、連通路241を経由して、低圧の接続通路231側に逃がすことができる。これにより、吐出通路205および吐出通路130内の燃料が、ハウジング本体11の吐出凹部104の底部と外側突出部132との間、および、ハウジング本体11の吐出凹部104の内周壁と吐出部13の外周壁との間を経由してハウジング本体11の外部に漏れ出すのを抑制することができる。
 次に、高圧ポンプ1の作動について図1~3に基づき説明する。
 「吸入工程」
 電磁駆動部60のコイル67への電力の供給が停止されているとき、吸入弁33は、スプリング66およびニードル63により加圧室203側へ付勢されている。よって、吸入弁33は、吸入弁座32から離間、すなわち、開弁している。この状態で、プランジャ50がカム5側、すなわち、反加圧方向に移動すると、加圧室203の容積が増大し、吸入通路204の吸入弁座32に対し加圧室203とは反対側の燃料は、吸入弁座32に対し加圧室203側に移動し、加圧室203に吸入される。
 なお、吸入工程において、流入部201の燃料は流入側上通路211に流入可能であり、流入側上通路211の燃料は吸入通路204に流入可能であり、吸入通路204の燃料は加圧室203に流入可能であり、燃料溜まり部207の燃料は流入側下通路212、ダンパ側下通路222、接続通路231に流入可能であり、ダンパ側上通路221、接続通路231の燃料は吸入通路204に流入可能であり、可変容積室209の燃料は燃料溜まり部207に流入可能である。
 「調量工程」
 吸入弁33が開弁した状態で、プランジャ50がカム5とは反対側、すなわち、加圧方向に移動すると、加圧室203の容積が減少し、加圧室203内の燃料は、吸入通路204の吸入弁座32に対し加圧室203とは反対側に戻される。調量工程の途中、コイル67に電力を供給すると、可動コア64がニードル63とともに固定コア65側に吸引され、吸入弁33が吸入弁座32に当接し閉弁する。プランジャ50が加圧方向に移動するとき、吸入弁33を閉弁するタイミングを調整することで、加圧室203から吸入通路204側に戻される燃料の量が調整される。その結果、加圧室203で加圧される燃料の量が決定される。吸入弁33が閉弁することにより、燃料を加圧室203から吸入通路204側に戻す調量工程は終了する。
 なお、調量工程において、加圧室203の燃料は吸入通路204に流出可能であり、吸入通路204の燃料は流入側上通路211、ダンパ側上通路221、接続通路231に流出可能であり、流入側下通路212、ダンパ側下通路222、接続通路231の燃料は燃料溜まり部207に流出可能であり、燃料溜まり部207の燃料は可変容積室209に流出可能である。
 「加圧工程」
 吸入弁33が閉弁した状態でプランジャ50が加圧方向にさらに移動すると、加圧室203の容積が減少し、加圧室203内の燃料は、圧縮され加圧される。加圧室203内の燃料の圧力が吐出弁43の開弁圧以上になると、吐出弁43が開弁し、燃料が加圧室203から吐出通路205、吐出通路130を経由して配管4側、すなわち、燃料レール側に吐出される。
 コイル67への電力の供給が停止され、プランジャ50が反加圧方向に移動すると、吸入弁33は再び開弁する。これにより、燃料を加圧する加圧工程が終了し、吸入通路204側から加圧室203側に燃料が吸入される吸入工程が再開する。
 上記の「吸入工程」、「調量工程」、「加圧工程」を繰り返すことにより、高圧ポンプ1は、吸入した燃料を加圧、吐出し、燃料レールに供給する。高圧ポンプ1から燃料レールへの燃料の供給量は、電磁駆動部60のコイル67への電力の供給タイミング等を制御することにより調節される。
 なお、上述の「吸入工程」、「調量工程」等、吸入弁33が開弁しているときにプランジャ50が往復移動すると、ダンパ室208内の燃料に圧力脈動が生じることがある。ダンパ室208に設けられたパルセーションダンパ16は、ダンパ室208内の燃圧の変化に応じて弾性変形することで、ダンパ室208内の燃料の圧力脈動を低減可能である。
 また、高圧ポンプ1が燃料レール側への燃料の吐出を継続しているとき、インレット部12から流入部201に流入した燃料は、流入側上通路211、吸入通路204を経由して加圧室203に流れる。インレット部12から流入部201に流入した燃料は、流入側下通路212を経由して燃料溜まり部207に流れる。また、プランジャ50が往復移動すると可変容積室209の容積が増減するため、燃料溜まり部207と可変容積室209との間で燃料が行き来する。これにより、プランジャ50とハウジング本体11のプランジャ穴部202の内周壁との摺動による熱、加圧室203での燃料の加圧による熱、および、エンジン2からの熱で高温になったハウジング本体11およびプランジャ50を、低温の燃料により冷却することができる。これにより、プランジャ50およびハウジング本体11のプランジャ穴部202の内周壁の焼き付きを抑制することができる。
 また、加圧室203で高圧となった燃料の一部は、プランジャ50とハウジング本体11のプランジャ穴部202の内周壁との間のクリアランスを経由して可変容積室209に流入可能である。これにより、プランジャ50とプランジャ穴部202の内周壁との間に油膜が形成され、プランジャ50およびプランジャ穴部202の内周壁の焼き付きを効果的に抑制することができる。なお、加圧室203から可変容積室209に流入した燃料は、燃料溜まり部207、流入側下通路212、流入部201、流入側上通路211、ダンパ側下通路222、ダンパ側上通路221、接続通路231、吸入通路204を経由して再び加圧室203に流入可能である。
 本実施形態では、吐出通路205の圧力が、リリーフ弁部70の開弁圧以上になると、リリーフ弁部70が開弁する(図4B参照)。これにより、吐出通路205の燃料は、リリーフ通路206の小径部113、シール部材78の内側、リリーフ弁部70の入口穴部701、リリーフ弁座72、ホルダ74の切欠き部742と筒部715との間の流路r1、スペーサ713の内側、出口穴部702を経由して燃料溜まり部207に流れることが可能である。リリーフ弁部70を通過して燃料溜まり部207に流れた燃料は、接続通路231、流入側下通路212、流入部201、流入側上通路211、ダンパ側下通路222、ダンパ側上通路221を経由して吸入通路204に流れることが可能である。
 吐出通路205で高圧になった燃料が、リリーフ弁部70を経由して低圧の燃料溜まり部207側に流れると、高温かつ低圧になるため、燃料蒸気からなる気泡、すなわち、ベーパ―が燃料中に発生するおそれがある。特にリリーフ弁部70の開弁圧が比較的高く設定されている場合には、燃料中にベーパ―が発生し易くなる。
 本実施形態では、リリーフ通路206は、吐出通路205から、加圧室203の容積が増大するようプランジャ50が移動する方向である反加圧方向に延びている。そのため、吐出通路205で高圧になった燃料は、リリーフ通路206を反加圧方向へ流れてリリーフ弁部70を通過した後、燃料溜まり部207に流入し、接続通路231、流入側下通路212、流入部201、流入側上通路211、ダンパ側下通路222、ダンパ側上通路221を流れることで、加圧室203の容積が減少するようプランジャ50が移動する方向である加圧方向に流れるよう流れの方向が反転し、その後、吸入通路204の吸入弁部30を経由して加圧室203へ吸入され得る。このように、本実施形態では、リリーフ弁部70と加圧室203とを結ぶ経路の長さは、比較的長い。そのため、リリーフ弁部70を通過した燃料にベーパ―が発生したとしても、加圧室203に吸入されるまでの間に燃料が冷却され、ベーパ―を消失させることができる。これにより、加圧室203にベーパ―が吸入されるのを抑制することができる。
 以上説明したように、本実施形態は、燃料を加圧する高圧ポンプ1であって、ハウジング10と吸入弁部30と吐出弁部40とプランジャ50とリリーフ弁部70とを備えている。
 ハウジング10は、燃料が流入する流入部201、プランジャ穴部202、プランジャ穴部202の一端に形成され燃料が加圧される加圧室203、加圧室203に接続しつつ流入部201に連通するよう形成され加圧室203に吸入される燃料が流れる吸入通路204、加圧室203で加圧され吐出される燃料が流れる吐出通路130、205、および、一端が吐出通路205に接続し他端が吸入通路204に連通するよう形成されたリリーフ通路206を有している。
 吸入弁部30は、吸入通路204に設けられ、開弁時または閉弁時、吸入通路204の加圧室203側と加圧室203とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。
 吐出弁部40は、吐出通路130、205に設けられ、開弁時または閉弁時、吐出通路205の加圧室203側と加圧室203とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。
 プランジャ50は、一端側が加圧室203に位置するようプランジャ穴部202に設けられ、加圧室203の容積が増減するよう軸方向に往復移動可能である。
 リリーフ弁部70は、リリーフ通路206に設けられ、開弁時または閉弁時、リリーフ通路206の吐出通路205側と吐出通路205とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。そのため、吐出通路205の圧力が、リリーフ弁部70の開弁圧以上になると、リリーフ弁部70が開弁し、吐出通路205側の燃料がリリーフ弁部70を経由して吐出通路205とは反対側へ流れる。これにより、吐出通路205が異常高圧になるのを抑制することができる。
 本実施形態では、リリーフ通路206は、一端が吐出通路205に接続し、他端側が、一端側よりも反加圧方向に設けられ、一端側から他端側に延びている。そのため、吐出通路205で高圧になった燃料は、リリーフ通路206を反加圧方向へ流れてリリーフ弁部70を通過した後、加圧方向に流れるよう流れの方向が反転し、その後、吸入通路204の吸入弁部30を経由して加圧室203へ吸入され得る。このように、本実施形態では、リリーフ弁部70と加圧室203とを結ぶ経路の長さは、比較的長い。そのため、リリーフ弁部70を通過した燃料にベーパ―が発生したとしても、加圧室203に吸入されるまでの間に燃料が冷却され、ベーパ―を消失させることができる。これにより、加圧室203にベーパ―が吸入されるのを抑制することができる。したがって、ベーパーロック現象が生じるのを抑制し、高圧ポンプ1が燃料を加圧および吐出できなくなるのを抑制することができる。
 また、本実施形態では、ハウジング10は、プランジャ50の加圧室203とは反対側においてプランジャ50の径方向外側に形成され燃料が溜まる燃料溜まり部207を有している。リリーフ通路206は、燃料溜まり部207を介して、吸入通路204に接続されている。そのため、吐出通路205からリリーフ弁部70を通過した燃料は、燃料溜まり部207を経由して吸入通路204に合流可能である。本実施形態では、リリーフ弁部70と吸入通路204との間に燃料溜まり部207が存在するため、リリーフ弁部70と加圧室203とを結ぶ経路をより長くすることができる。これにより、リリーフ弁部70を通過した燃料にベーパ―が発生したとしても、加圧室203に吸入されるまでの間に燃料がより冷却され、ベーパ―を確実に消失させることができる。
 また、本実施形態では、吐出通路205からリリーフ弁部70を通過した燃料は、燃料溜まり部207および流入部201を経由して加圧室203に流入可能である。そのため、燃料溜まり部207の燃料は、エンジン2からの受熱等により高温になったとしても、流入部201を経由することにより、冷却される。これにより、燃料が加圧室203に流入する前に、燃料中のベーパ―を消失させることができる。
 また、本実施形態では、流入部201に流入した燃料は、燃料溜まり部207を経由して吸入弁部30に流れることが可能である。そのため、燃料溜まり部207の燃料は、エンジン2からの受熱等により温度が上昇しても、流入部201からの燃料により、吸入弁部30側へ押し出される。これにより、燃料溜まり部207の燃料がエンジン2からの受熱等により高温になるのを抑制することができる。その結果、高温の燃料が吸入弁部30に流れるのを抑制することができる。したがって、加圧室203にベーパ―が吸入されるのを効果的に抑制することができる。
 また、本実施形態では、ハウジング10は、プランジャ穴部202が形成されるハウジング本体11を有している。本実施形態は、プランジャ付勢部材としてのスプリング54、および、シートアッパー14をさらに備えている。スプリング54は、一端がプランジャ50に接続し、プランジャ50を反加圧方向へ付勢可能である。シートアッパー14は、プランジャ50の径方向外側に設けられハウジング本体11との間に燃料溜まり部207を形成しつつスプリング54の他端を係止する。このように、本実施形態では、スプリング54を係止するシートアッパー14で燃料溜まり部207を形成するため、燃料溜まり部207を形成するための部材を別途設ける必要がない。そのため、部材点数を低減することができる。
 また、本実施形態は、ダンパ室208、パルセーションダンパ16をさらに備えている。ダンパ室208は、燃料溜まり部207と吸入通路204とを接続するダンパ側下通路222、ダンパ側上通路221から分岐するよう形成されている。パルセーションダンパ16は、ダンパ室208に設けられ、燃料の圧力脈動を低減可能である。これにより、配管3側への圧力脈動の伝達、および、高圧ポンプ1の振動を抑制することができる。また、ダンパ室208は燃料溜まり部207と吸入通路204とを接続する通路から分岐するよう形成されているため、燃料溜まり部207で高温になった燃料がダンパ室208に流入するのを抑制することができる。これにより、ダンパ室208の温度が上昇するのを抑制することができる。その結果、ダンパ室208の温度が上昇することによるパルセーションダンパ16の特性の変化を抑制することができる。
 また、本実施形態では、ハウジング10は、プランジャ穴部202の加圧室203とは反対側がエンジン2を向くようエンジン2に取り付けられる。ハウジング10がエンジン2に取り付けられた状態において、リリーフ弁部70は、吐出弁部40に対しエンジン2側に位置している。
 高圧ポンプ1においては、高燃圧での流量確保のため、プランジャ50の摺動長を長くしてリーク流量を低減する必要がある。一方、吐出弁部40が配置される吐出通路205は、高圧ポンプ1のデッドボリューム低減のため、加圧室203の近傍、すなわち、プランジャ50に対しエンジン2とは反対側に形成することが好ましい。この場合、吐出弁部40の下方、すなわち、吐出弁部40に対しエンジン2側に比較的大きなスペースを確保することができる。そのため、当該スペースにリリーフ弁部70を配置することにより、ハウジング10の体格が増大するのを抑制できる。また、リリーフ弁73をリリーフ弁座72側に付勢するスプリング76を長くすることができるため、スプリング76の付勢力を高くすることができる。その結果、リリーフ弁73のシート径を大きく設定することができ、リリーフ弁座72前の流路径、すなわち、入口穴部701の内径を大きくすることができる。したがって、吐出通路205における異常圧力発生時に必要なリリーフ流量を確保することができる。
 また、本実施形態では、リリーフ弁部70は、プランジャ50の軸方向においてプランジャ50と全部がラップするよう設けられている。そのため、ハウジング本体11の体格がプランジャ50の軸方向に大きくなるのを抑制しつつ、リリーフ弁部70をハウジング本体11に配置することができる。
 また、本実施形態では、リリーフ弁部70は、ハウジング10の流入部201、プランジャ穴部202、加圧室203、吸入通路204および吐出通路205以外の場所、すなわち、ハウジング本体11の残スペースに設けられている。そのため、ハウジング本体11の体格が大きくなるのを抑制しつつ、リリーフ弁部70をハウジング本体11に配置することができる。
 また、本実施形態では、リリーフ弁部70は、リリーフ弁座72が形成されたリリーフ筒部材71、リリーフ弁座72に当接可能なようリリーフ筒部材71に収容されたリリーフ弁73、リリーフ筒部材71に収容されリリーフ弁73をリリーフ弁座72側に付勢するリリーフ付勢部材としてのスプリング76を有している。このように、リリーフ弁部70は、アセンブリ化されている。そのため、リリーフ弁部70をハウジング本体11に容易に組み付けることができ、異物の噛み込み等で組み付け前後でリリーフ弁部70の開弁圧が変化するのを抑制することができる。
 また、本実施形態では、リリーフ筒部材71は、ハウジング10にねじ結合可能なよう形成されたねじ部77を有している。
 リリーフ筒部材をハウジングに圧入または溶接により固定する場合、ハウジングのプランジャ穴部が変形し、プランジャの摺動部のクリアランスが小さくなり、プランジャの焼き付きが生じるおそれがある。また、従来の圧入によるシール、すなわち、ハウジングの内周壁とリリーフ筒部材の外周壁とによるシールでは、近年の高圧化に伴いシール性を確保するのが困難になってきている。
 一方、本実施形態では、リリーフ筒部材71は、ハウジング10にねじ結合されるため、リリーフ弁部70をハウジング10に組み付けるとき、ハウジング10のプランジャ穴部202の変形を抑制しつつ、高圧燃料を確実にシールすることができる。
 また、本実施形態では、リリーフ筒部材71は、リリーフ弁座72が形成された第1筒部材711、および、第1筒部材711とは別体に形成されねじ部77が形成された第2筒部材712を有している。第1筒部材711と第2筒部材712とは、同軸に設けられ、相対移動不能なよう互いに固定されている。
 リリーフ弁座72が形成される部材には、高い硬度が要求される。ここで、硬度が高い部材にねじ部77を形成すると、遅れ破壊を招くおそれがある。本実施形態では、第1筒部材711と第2筒部材712とが別体に形成されているため、例えば、第1筒部材711の硬度を比較的高くし、第2筒部材712の硬度を比較的低くすることができる。これにより、リリーフ弁座72が形成される第1筒部材711の硬度を確保しつつ、第2筒部材712にねじ部77を形成することによる遅れ破壊を抑制することができる。
 また、本実施形態では、第1筒部材711と第2筒部材712とは、相対移動不能なよう互いに固定されているため、リリーフ弁部70をハウジング10に組み付けるとき等、第1筒部材711と第2筒部材712との間に異物が噛み込まれることによるリリーフ弁部70の開弁圧の変化を抑制することができる。
 また、本実施形態では、リリーフ筒部材71の吐出通路205側の端部とハウジング10の内壁との間は、液密に保持されている。このように、リリーフ筒部材71の吐出通路205側の端面をシール面とすることにより、シール部の径方向のスペースを小さくしたまま、高圧のシールをすることができる。
 また、本実施形態は、シール部材78をさらに備えている。シール部材78は、リリーフ筒部材71およびハウジング10よりも硬度が相対的に低く、リリーフ筒部材71の吐出通路205側の端部とハウジング10の内壁との間に設けられ、リリーフ筒部材71とハウジング10との間を液密に保持可能である。
 ハウジング10は高燃圧に耐えるため、リリーフ筒部材71はリリーフ弁73のシート性能を確保するため、高い硬度が要求される。硬度が高い部材同士でシール性を確保するためには高い接触面圧、すなわち、高い軸方向荷重を要する。本実施形態では、リリーフ筒部材71の吐出通路205側の端部とハウジング10の内壁との間に、リリーフ筒部材71およびハウジング10よりも硬度が相対的に低いシール部材78を設けることにより、小さな軸力でシール性を確保することができる。そのため、ねじ部77の強度を比較的小さなスペースで確保することができる。これにより、リリーフ筒部材71の吐出通路205側の端部とハウジング10の内壁との間のシール性を確保しつつ、リリーフ弁部70を小さくすることができる。
  (第2実施形態)
 第2実施形態による高圧ポンプを図5~8に示す。第2実施形態は、リリーフ弁部70の構成、ダンパ室208の配置等が第1実施形態と異なる。
 第2実施形態では、リリーフ通路206は、吐出通路205から加圧室203側へ延びた後、プランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行となるよう反加圧方向へ延びて、燃料溜まり部207に接続するよう形成されている。すなわち、リリーフ通路206は、一端が吐出通路205に接続し、他端側が反加圧方向に延びている。
 リリーフ弁部70は、リリーフ筒部材71、リリーフ弁73、ホルダ74、スプリング76を有している。
 リリーフ筒部材71は、第1筒部材711、第2筒部材712を有している。
 第1筒部材711は、略円筒状に形成されている。第1筒部材711は、外周壁がハウジング本体11のリリーフ通路206の内周壁に嵌合するようリリーフ通路206に設けられている。ここで、第1筒部材711は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に対し平行になるよう設けられている。入口穴部701は、第1筒部材711の内側に形成されている。リリーフ弁座72は、第1筒部材711の燃料溜まり部207側の端面において入口穴部701の周囲に形成されている。
 第2筒部材712は、有底円筒状に形成されている。第2筒部材712は、底部が燃料溜まり部207を向いた状態で、外周壁がハウジング本体11のリリーフ通路206の内周壁に嵌合するようリリーフ通路206に設けられている。第2筒部材712は、第1筒部材711に対し燃料溜まり部207側に設けられている。出口穴部702は、第2筒部材712の底部に形成されている。
 リリーフ弁73は、球状に形成され、リリーフ弁座72に当接可能に設けられている。
 ホルダ74は、リリーフ弁73の第2筒部材712側に設けられている。ホルダ74は、リリーフ弁73を保持している。
 スプリング76は、ホルダ74と第2筒部材712の底部との間に設けられている。スプリング76は、ホルダ74およびリリーフ弁73をリリーフ弁座72側へ付勢している。これにより、リリーフ弁73は、リリーフ弁座72に押し付けられている。
 リリーフ弁73は、リリーフ弁座72に対し吐出通路205側の空間の燃料の圧力が、吐出通路205とは反対側の空間の燃料の圧力とスプリング76の付勢力との合計(リリーフ弁部70の開弁圧)より大きくなると、リリーフ弁座72から離間し開弁する。これにより、吐出通路205側の燃料は、リリーフ弁座72を経由して吐出通路205とは反対側へ流れる。なお、リリーフ弁部70の開弁圧は、スプリング76の付勢力および第2筒部材712のリリーフ通路206への圧入量を調整することにより設定可能である。
 第2実施形態では、ダンパ室形成部15は、ハウジング本体11の加圧室203に対しプランジャ50とは反対側に設けられている。ダンパ室形成部15は、例えば金属により有底円筒状に形成され、ハウジング本体11の上凹部101側の端面を覆うようにして設けられている。これにより、ダンパ室形成部15は、内壁とハウジング本体11の端面との間に、略円板状のダンパ室208を形成している。パルセーションダンパ16は、ダンパ室208に設けられている。ここで、ダンパ室形成部15およびパルセーションダンパ16は、プランジャ穴部202と同軸に設けられている。
 ダンパ室208は、流入側上通路211および吸入通路204に連通している(図7参照)。つまり、第2実施形態では、ダンパ室208は、燃料溜まり部207と加圧室203との間に形成されている。
 吸入弁部30は、吸入弁座部31、吸入弁33、スプリング34、ストッパ35を有している。
 吸入弁座部31は、略円環状に形成され、外周壁がハウジング本体11の吸入通路204の内周壁に嵌合するよう吸入通路204に設けられている。吸入弁座32は、吸入弁座部31の加圧室203側の端面において、中央の穴の周囲に形成されている。
 吸入弁33は、略円板状に形成され、一方の面が吸入弁座32に当接可能に設けられている。
 ストッパ35は、外周壁がハウジング本体11の吸入通路204の内周壁に嵌合するよう吸入通路204に設けられている。ストッパ35は、吸入弁33に対し加圧室203側に設けられている。
 吸入弁33は、他方の面がストッパ35に当接可能である。ストッパ35は、吸入弁33が当接したとき、吸入弁33の加圧室203側への移動を規制可能である。
 スプリング34は、吸入弁33とストッパ35との間に設けられている。スプリング34は、吸入弁33を吸入弁座32側に付勢している。これにより、吸入弁33は、吸入弁座32に押し付けられている。
 吸入弁33は、吸入弁座32に対し加圧室203とは反対側の空間の燃料の圧力が、加圧室203側の空間の燃料の圧力とスプリング34の付勢力との合計(吸入弁部30の開弁圧)より大きくなると、吸入弁座32から離間し開弁する。これにより、吸入弁座32に対し加圧室203とは反対側の燃料は、吸入弁座32に対し加圧室203側へ流れる。なお、吸入弁部30の開弁圧は、スプリング34の付勢力を調整することにより設定可能である。
 第2実施形態は、第1実施形態で示した電磁駆動部60を備えていない。
 吐出弁部40は、吐出弁座部41、吐出弁43、スプリング44、スプリングホルダ46を有している。
 吐出弁座部41は、略円筒状に形成され、外周壁がハウジング本体11の吐出通路205の内周壁に嵌合するよう吐出通路205、吐出通路130に設けられている。吐出弁座42は、吐出弁座部41の加圧室203とは反対側の端面において、中央の穴の周囲に形成されている。
 吐出弁43は、略円板状に形成され、吐出弁座42の加圧室203とは反対側において往復移動可能に設けられている。吐出弁43は、一方の端面が吐出弁座42に当接可能である。
 スプリングホルダ46は、例えば金属により有底円筒状に形成され、開口端の内周壁が吐出弁座部41の外周壁に嵌合するよう設けられている。
 スプリング44は、吐出弁43とスプリングホルダ46の底部との間に設けられている。スプリング44は、吐出弁43を吐出弁座42側に付勢している。これにより、吐出弁43は、吐出弁座42に押し付けられている。
 スプリングホルダ46は、内壁と外壁とを接続する穴部を複数有している。そのため、スプリングホルダ46の内側の燃料は、前記穴部を経由してスプリングホルダ46の外側へ流れることができる。
 第2実施形態では、プランジャ50は、一端から他端にかけて外径が同じとなるよう形成されている。すなわち、プランジャ50には、第1実施形態で示した大径部51、小径部52は形成されていない。
 また、第2実施形態では、ハウジング10は、シリンダ17を有している。シリンダ17は、略円筒状に形成され、外周壁がハウジング本体11のプランジャ穴部202の内周壁に嵌合するよう設けられている。シリンダ17の内径は、プランジャ50の外径とほぼ同じか、プランジャ50の外径よりやや大きく形成されている。プランジャ50は、外周壁がシリンダ17の内周壁に摺動し、シリンダ17により軸方向に往復移動可能に支持される。
 なお、第2実施形態では、リリーフ弁部70は、プランジャ50の軸方向においてプランジャ50と一部がラップするよう設けられている(図5参照)。
 また、第2実施形態では、ハウジング10には、第1実施形態で示した可変容積室209は形成されていない。ただし、プランジャ50の外周壁とシリンダ17とシール55との間に環状の空間210が形成されている(図6、7参照)。空間210は、シリンダ17の外周壁とシートアッパー14の内周壁との間を経由して燃料溜まり部207に連通している。
 第2実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。
 以上説明したように、本実施形態は、ダンパ室208、パルセーションダンパ16をさらに備えている。ダンパ室208は、燃料溜まり部207と加圧室203との間に形成されている。パルセーションダンパ16は、ダンパ室208に設けられ、燃料の圧力脈動を低減可能である。これにより、配管3側への圧力脈動の伝達、および、高圧ポンプ1の振動を抑制することができる。また、リリーフ弁部70を通過して高温になった燃料は、燃料溜まり部207を経由してダンパ室208に流入可能なため、ダンパ室208の温度が上昇するのを抑制することができる。これにより、ダンパ室208の温度が上昇することによるパルセーションダンパ16の特性の変化を抑制することができる。
  (他の実施形態)
 本開示の他の実施形態では、吐出通路205からリリーフ弁部70を通過した燃料は、燃料溜まり部207を経由することなく、加圧室203に流入することとしてもよい。
 また、本開示の他の実施形態では、流入部201に流入した燃料は、燃料溜まり部207を経由することなく、吸入弁部30に流れることとしてもよい。
 また、本開示の他の実施形態では、燃料溜まり部207は、シートアッパー14とは異なる部材とハウジング本体11とにより形成されていてもよい。
 また、本開示の他の実施形態では、ハウジング10は、燃料溜まり部207を有していなくてもよい。
 また、本開示の他の実施形態では、ハウジング10は、ダンパ室208を有していなくてもよい。また、パルセーションダンパ16を備えていなくてもよい。
 また、本開示の他の実施形態では、シール部材78を備えていなくてもよい。
 また、本開示の他の実施形態では、高圧ポンプを、車両のエンジン以外の装置等へ向けて燃料を吐出する燃料ポンプとして用いてもよい。
 このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
 本開示は、実施形態に基づき記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (15)

  1.  燃料を加圧する高圧ポンプ(1)であって、
     燃料が流入する流入部(201)、プランジャ穴部(202)、前記プランジャ穴部の一端に形成され燃料が加圧される加圧室(203)、前記加圧室に接続しつつ前記流入部に連通するよう形成され前記加圧室に吸入される燃料が流れる吸入通路(204)、前記加圧室で加圧され吐出される燃料が流れる吐出通路(130、205)、および、一端が前記吐出通路に接続し他端が前記吸入通路に連通するよう形成されたリリーフ通路(206)を有するハウジング(10)と、
     前記吸入通路に設けられ、開弁時または閉弁時、前記吸入通路の前記加圧室側と前記加圧室とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能な吸入弁部(30)と、
     前記吐出通路に設けられ、開弁時または閉弁時、前記吐出通路の前記加圧室側と前記加圧室とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能な吐出弁部(40)と、
     一端が前記加圧室に位置するよう前記プランジャ穴部に設けられ、前記加圧室の容積が増減するよう軸方向に往復移動可能なプランジャ(50)と、
     前記リリーフ通路に設けられ、開弁時または閉弁時、前記リリーフ通路の前記吐出通路側と前記吐出通路とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能なリリーフ弁部(70)と、を備え、
     前記リリーフ通路は、一端が前記吐出通路に接続し、他端側が、前記一端側よりも前記加圧室の容積が増大するよう前記プランジャが移動する方向である反加圧方向に設けられ、前記一端側から前記他端側に延びる高圧ポンプ。
  2.  前記ハウジングは、前記プランジャの前記加圧室とは反対側において前記プランジャの径方向外側に形成され燃料が溜まる燃料溜まり部(207)を有し、
     前記リリーフ通路は、前記燃料溜まり部を介して、前記吸入通路に接続されている請求項1に記載の高圧ポンプ。
  3.  前記吐出通路から前記リリーフ弁部を通過した燃料は、前記燃料溜まり部および前記流入部を経由して前記加圧室に流入可能である請求項2に記載の高圧ポンプ。
  4.  前記流入部に流入した燃料は、前記燃料溜まり部を経由して前記吸入弁部に流れることが可能である請求項2または3に記載の高圧ポンプ。
  5.  前記ハウジングは、前記プランジャ穴部が形成されるハウジング本体(11)を有し、
     一端が前記プランジャに接続し、前記プランジャを反加圧方向へ付勢可能なプランジャ付勢部材(54)と、
     前記プランジャの径方向外側に設けられ前記ハウジング本体との間に前記燃料溜まり部を形成しつつ前記プランジャ付勢部材の他端を係止するシートアッパー(14)と、をさらに備える請求項2~4のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  6.  前記燃料溜まり部と前記加圧室との間に形成されたダンパ室(208)と、
     前記ダンパ室に設けられ、燃料の圧力脈動を低減可能なパルセーションダンパ(16)と、をさらに備える請求項2~5のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  7.  前記燃料溜まり部と前記吸入通路とを接続する通路(221、222)から分岐するよう形成されたダンパ室(208)と、
     前記ダンパ室に設けられ、燃料の圧力脈動を低減可能なパルセーションダンパ(16)と、をさらに備える請求項2~5のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  8.  前記ハウジングは、前記プランジャ穴部の前記加圧室とは反対側が前記内燃機関を向くよう前記内燃機関に取り付けられ、
     前記ハウジングが前記内燃機関に取り付けられた状態において、前記リリーフ弁部は、前記吐出弁部に対し前記内燃機関側に位置している請求項1~7のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  9.  前記リリーフ弁部は、前記プランジャの軸方向において前記プランジャと一部または全部がラップするよう設けられている請求項1~8のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  10.  前記リリーフ弁部は、前記ハウジングの前記流入部、前記プランジャ穴部、前記加圧室、前記吸入通路および前記吐出通路以外の場所に設けられている請求項1~9のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  11.  前記リリーフ弁部は、リリーフ弁座(72)が形成されたリリーフ筒部材(71)、前記リリーフ弁座に当接可能なよう前記リリーフ筒部材に収容されたリリーフ弁(73)、前記リリーフ筒部材に収容され前記リリーフ弁を前記リリーフ弁座側に付勢するリリーフ付勢部材(76)を有する請求項1~10のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  12.  前記リリーフ筒部材は、前記ハウジングにねじ結合可能なよう形成されたねじ部(77)を有する請求項11に記載の高圧ポンプ。
  13.  前記リリーフ筒部材は、前記リリーフ弁座が形成された第1筒部材(711)、および、前記第1筒部材とは別体に形成され前記ねじ部が形成された第2筒部材(712)を有し、
     前記第1筒部材と前記第2筒部材とは、同軸に設けられ、相対移動不能なよう互いに固定されている請求項12に記載の高圧ポンプ。
  14.  前記リリーフ筒部材の前記吐出通路側の端部と前記ハウジングの内壁との間は、液密に保持されている請求項11~13のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  15.  前記リリーフ筒部材および前記ハウジングよりも硬度が相対的に低く、前記リリーフ筒部材の前記吐出通路側の端部と前記ハウジングの内壁との間に設けられ、前記リリーフ筒部材と前記ハウジングとの間を液密に保持可能なシール部材(78)をさらに備える請求項11~14のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
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