WO2019012998A1

WO2019012998A1 - 高圧燃料ポンプ

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Publication number: WO2019012998A1
Application number: PCT/JP2018/024509
Authority: WO
Inventors: 悟史臼井; 雅史根本; 壮嗣秋山
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: JP6851481B2; DE112018002953B4; JPWO2019012998A1; DE112018002953T5; CN110832187B; CN110832187A

Abstract

部品形状を簡略化を図りつつ、シール部保護機構を備えた高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。このため、大径部２ａと小径部２ｂとを有するプランジャ２と、プランジャ２の往復運動により体積が増減する加圧室１１と、プランジャ２の小径部２ｂの外周側に配置され、プランジャ２の小径部２ｂの外周側空間（副室７ａ）と外部空間との間をシールするシール部とを備えた。規制部材１６はシール部１３とプランジャ２の大径部２ａの下面２ｃとの間に配置され、プランジャ２の大径部２ａの加圧室１１と反対側への移動を規制する。そして規制部材１６は、大径部２ａの下面２ｃと対向する対向面１６ｃを有し、かつ対向面１６ｃの最内周部と小径部２ｂとの間には隙間部１６ｅが形成され、さらに隙間部１６ｅ以外に対向面１６ｃの上側空間（副室７ａ）と下側空間７ｂとを連通する連通路１６ｄが形成される。

Description

高圧燃料ポンプ

　本発明は高圧燃料ポンプについて、特にシール部保護部材を備えた高圧燃料ポンプに関する。

　本技術分野の背景技術としては例えば特許文献１（特開２０１６－１１８２１１号公報）がある。この特許文献１には、「シール部１３は、スプリングホルダ７の内周円筒面７ｃに圧入固定されたシールホルダ１５とスプリングホルダ７によって、スプリングホルダ７の下端に保持されている。シール部１３の中心軸はスプリングホルダ７の内周円筒面７ｃの中心軸と同軸に保持され、同時に円筒嵌合部７ｅの中心軸とも同軸に保持される。プランジャ２とシール部１３は、シリンダ６の下端部において摺動可能に設置されている。
　シール部１３により、シール室１０ｆ中の燃料がタペット３側にあるエンジンの内部に流入することを防止する。同時にエンジンルーム内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプ本体１の内部に流入するのを防止する。」と開示されている（段落００７８、００７９参照）。

特開２０１６－１１８２１１号公報

　特許文献１において、高圧燃料ポンプをエンジンに装着する前の状態では、ばね４によってプランジャ２がシール部１３の方向に押圧される。プランジャ２がシール部１３と接触して損傷することを防ぐ目的でシールホルダ１５にシール部保護機能（ストッパ）を設け、シール部１３にプランジャ２が直接接触して損傷することがない構造としていた。

　しかし、この規制部分を設けるとプランジャ小径部２ｂとシールホルダ１５のシール部保護機能（ストッパ）部の間の隙間が小さく、シール部１３の周りの燃料の循環が悪くなった。その結果、プランジャ小径部２ｂとシール部１３の摩擦によって発生する熱が十分に放出されず（シール部が冷却されず）、シール部１３の許容温度を超えてシール部１３の樹脂部が溶けてしまう虞があった。

　本発明では、部品形状を複雑化することなく、シール部を保護しつつ、燃料循環によってシール部の冷却性能を向上させた高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するために本発明は、大径部と小径部とを有するプランジャと、前記プランジャの往復運動により体積が増減する加圧室と、前記プランジャの前記小径部の外周側に配置され、前記プランジャの前記小径部の外周側空間と外部空間との間をシールするシール部と、前記シール部と前記プランジャの前記大径部の下面との間に配置され、前記プランジャの前記大径部の前記加圧室と反対側への移動を規制する規制部材と、を備えた高圧燃料ポンプにおいて、前記規制部材は、前記大径部の前記下面と対向する対向面を有し、かつ前記対向面の最内周部と前記小径部との間には隙間部が形成され、さらに前記隙間部以外に前記対向面の上側空間と下側空間とを連通する連通路が形成された。

　本発明によれば、部品形状を複雑化することなく、シール部を保護しつつ、燃料循環によってシール部の冷却性能を向上させた高圧燃料ポンプを提供することが可能となる。本発明のその他の構成、作用、効果については以下の実施例において詳細に説明する。

本実施例の高圧燃料ポンプが適用されたエンジンシステムの構成図を示す。本実施例の実施例の高圧燃料ポンプの縦断面図である。本実施例の実施例の高圧燃料ポンプの上方から見た水平方向断面図である。本実施例の実施例の高圧燃料ポンプの図１と別方向から見た縦断面図である。実施例１の規制部材１６の鳥瞰図である。実施例１において、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられる前におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。実施例１において、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられた後におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。実施例２において、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられる前におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。実施例２において、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられた後におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。実施例３の規制部材１６の鳥瞰図である。

　以下、本発明に係る実施例を説明する。

　図１にはエンジンシステムの全体構成図を示す。破線で囲まれた部分が高圧燃料ポンプ（以下、高圧燃料ポンプと呼ぶ）の本体を示し、この破線の中に示されている機構・部品はポンプボディ１に一体に組み込まれていることを示す。なお、図１はエンジンシステムの動作を模式的に示す図面であり、詳細な構成は図２以降の高圧燃料ポンプの構成と異なるところがある。図２は本実施例の高圧燃料ポンプの縦断面図を示し、図３は高圧燃料ポンプを上方から見た水平方向断面図である。また図４は高圧燃料ポンプを図２と別方向から見た縦断面図である。

　燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの信号に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられる。この燃料は適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管２８を通して高圧燃料ポンプの低圧燃料吸入口１０ａに送られる。

　低圧燃料吸入口１０ａから吸入ジョイント５１を通過した燃料は、圧力脈動低減機構９が配置されるダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）を介して容量可変機構を構成する電磁弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。具体的には電磁弁機構３００は電磁吸入弁機構を構成する。

　電磁弁機構３００に流入した燃料は、吸入弁３０により開閉される吸入口を通過し加圧室１１に流入する。エンジンのカム機構９３によりプランジャ２に往復運動する動力が与えられる。プランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降行程には吸入弁３０から燃料を吸入し、上昇行程には、燃料が加圧される。加圧された燃料は、吐出弁機構８を介し、圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ燃料が圧送される。そしてＥＣＵ２７からの信号に基づきインジェクタ２４がエンジンへ燃料を噴射する。本実施例はインジェクタ２４がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧燃料ポンプである。高圧燃料ポンプは、ＥＣＵ２７から電磁弁機構３００への信号により、所望の供給燃料の燃料流量を吐出する。

　図２、３に示すように本実施例の高圧燃料ポンプは内燃機関の高圧燃料ポンプ取付け部９０に密着して固定される。具体的には図３に示すようにポンプボディ１に設けられた取付けフランジ１ａにねじ穴１ｂが形成されており、これに図示しない複数のボルトが挿入される。これにより取付けフランジ１ａが内燃機関の高圧燃料ポンプ取付け部９０に密着し、固定される。高圧燃料ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間のシールのためにＯリング６１がポンプボディ１に嵌め込まれ、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。

　図２、４に示すようにポンプボディ１にはプランジャ２の往復運動をガイドし、ポンプボディ１と共に加圧室１１を形成するシリンダ６が取り付けられている。つまり、プランジャ２はシリンダの内部を往復運動することで加圧室の容積を変化させる。また燃料を加圧室１１に供給するための電磁弁機構３００と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構８が設けられている。

　シリンダ６はその外周側においてポンプボディ１と圧入される。ポンプボディ１にはシリンダ６を下側から挿入するための挿入穴が形成され、挿入穴の下端でシリンダ６の固定部６ａの下面と接触するように内周側に変形させた内周凸部が形成される。ポンプボディ１の内周凸部の上面がシリンダ６の固定部６ａを図中上方向へ押圧し、シリンダ６の上端面で加圧室１１にて加圧された燃料が低圧側に漏れないようシールしている。

　プランジャ２の下端には、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム９３の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット９２が設けられている。プランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット９２に圧着されている。これによりカム９３の回転運動に伴い、プランジャ２を上下に往復運動させることができる。

　また、シールホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下方部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されている。これにより、プランジャ２が摺動したとき、副室７ａの燃料をシールし内燃機関内部へ流入するのを防ぐ。同時に内燃機関内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプボディ１の内部に流入するのを防止する。

　プランジャシール１３の上部には高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられていない状態でプランジャ２の落下を防止する規制部材１６が取り付けられる。規制部材１６は金属部材で構成されシールホルダ７に圧入されて固定される。高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられていない状態では、プランジャ２が重力により下方向に移動するが、大径部２ａの外周部が規制部材１６の底面と接触することでプランジャ２が落下するのが防止される。

　図３、４に示すように高圧燃料ポンプのポンプボディ１の側面部には吸入ジョイント５１が取り付けられている。吸入ジョイント５１は、車両の燃料タンク２０からの燃料を供給する低圧配管に接続されており、燃料はここから高圧燃料ポンプ内部に供給される。吸入フィルタ５２は、燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。

　低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、図４に示すポンプボディ１に上下方向に連通した低圧燃料吸入通路を通って圧力脈動低減機構９に向かう。圧力脈動低減機構９はダンパカバー１４とポンプボディ１の上端面との間のダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）に配置され、ポンプボディ１の上端面に配置された保持部材９ａにより下側から支持される。具体的には、圧力脈動低減機構９は２枚の金属ダイアフラムが重ね合わせて構成される金属ダンパである。圧力脈動低減機構９の内部には０．３ＭＰａ～０．６ＭＰａのガスが封入され、外周縁部が溶接で固定される。

　圧力脈動低減機構９の上下面には低圧燃料吸入口１０ａ、低圧燃料吸入通路と連通するダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）が形成される。なお、図には表れていないが、保持部材９ａには圧力脈動低減機構９の上側と下側とを連通する通路が形成される。

　ダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）を通った燃料は次にポンプボディに上下方向に連通して形成された低圧燃料吸入通路１０ｄを介して電磁弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。なお、吸入ポート３１ｂは吸入弁シート３１ａを形成する吸入弁シート部材３１に上下方向に連通して形成される。端子４６はコネクタと一体にモールドされ残りの方端がエンジン制御ユニット側と接続可能な構成としている。

　図３で電磁弁機構３００について説明する。カム９３の回転により、プランジャ２がカム９３の方向に移動して吸入行程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この行程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入ポート３１ｂの圧力よりも低くなると、吸入弁３０は開弁状態になる。吸入弁３０が最大リフト状態となると吸入弁３０はストッパ３２に接触する。吸入弁３０がリフトすることにより、吸入弁シート部材３１に形成された開口部が開口し開弁する。燃料は吸入弁シート部材３１の開口部を通り、ポンプボディ１に横方向に形成された穴を介して加圧室１１に流入する。

　プランジャ２が吸入行程を終了した後、プランジャ２が上昇運動に転じ上昇行程に移る。ここで電磁コイル４３は無通電状態を維持したままであり磁気付勢力は作用しない。ロッド付勢ばね４０はロッド３５の外径側に凸となるロッド凸部３５ａを付勢し、無通電状態において吸入弁３０を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇運動に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁３０の開口部を通して吸入通路１０ｄへと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この行程を戻し行程と称する。

　この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁弁機構３００に印加されると、電磁コイル４３には端子４６を介して電流が流れる。磁気コア３９とアンカー３６との間に磁気吸引力が作用し、磁気コア３９及びアンカー３６が磁気吸引面で接触する。磁気吸引力はロッド付勢ばね４０の付勢力に打ち勝ってアンカー３６を付勢し、アンカー３６がロッド凸部３５ａと係合して、ロッド３５を吸入弁３０から離れる方向に移動させる。

　このとき、吸入弁付勢ばね３３による付勢力と燃料が吸入通路１０ｄに流れ込むことによる流体力により吸入弁３０が閉弁する。閉弁後、加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇し、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁機構８を介して高圧燃料の吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この行程を吐出行程と称する。

　すなわち、プランジャ２の下始点から上始点までの間の上昇行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁弁機構３００のコイル４３への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。

　プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有し、プランジャの往復運動によって副室７ａの体積は増減する。副室７ａは燃料通路１０ｅによりダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）と連通している。プランジャ２の下降時は、副室７ａからダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）へ、上昇時は、ダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）から副室７ａへと燃料の流れが発生する。

　このことにより、ポンプの吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、高圧燃料ポンプ内部で発生する圧力脈動を低減する機能を有している。

　吐出弁機構８は図３に示すように加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構８は、吐出弁シート８ａ、吐出弁シート８ａと接離する吐出弁８ｂ、吐出弁８ｂを吐出弁シート８ａに向かって付勢する吐出弁ばね８ｃ、吐出弁８ｂのストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８ｄから構成される。吐出弁ストッパ８ｄとポンプボディ１は当接部８ｅで溶接により接合され燃料と外部を遮断している。

　加圧室１１と吐出弁室１２ａに燃料差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力で吐出弁シート８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１の燃料圧力が、吐出弁室１２ａの燃料圧力よりも大きくなった時に吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに逆らって開弁する。そして、加圧室１１内の高圧の燃料は吐出弁室１２ａ、燃料吐出通路１２ｂ、燃料吐出口１２を経てコモンレール２３へと吐出される。吐出弁８ｂは開弁した際、吐出弁ストッパ８ｄと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁８ｂのストロークは吐出弁ストッパ８ｄによって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁８ｂの閉じ遅れにより、吐出弁室１２ａへ高圧吐出された燃料が、再び加圧室１１内に逆流してしまうのを防止でき、高圧燃料ポンプの効率低下が抑制できる。

　加圧室１１の燃料が加圧されて吐出弁８ｂが開弁すると、加圧室１１内の高圧の燃料は吐出弁室８０、燃料吐出通路を通って、燃料吐出口１２から吐出される。燃料吐出口１２は吐出ジョイント６０に形成されており、吐出ジョイント６０はポンプボディ１に溶接部にて溶接固定され燃料通路を確保している。

　次に、図２、３等に示すリリーフ弁機構２００について説明する。　
　リリーフ弁機構２００はリリーフボディ２０１、リリーフ弁２０２、リリーフ弁ホルダ２０３、リリーフばね２０４、ばねストッパ２０５からなる。リリーフボディ２０１には、テーパー形状のシート部が設けられている。バルブ２０２はリリーフばね２０４の荷重がバルブホルダ２０３を介して負荷され、リリーフボディ２０１のシート部に押圧され、シート部と協働して燃料を遮断している。

　高圧燃料ポンプの電磁吸入弁３００の故障等により、燃料吐出口１２の圧力が異常に高圧になり、リリーフ弁機構２００のセット圧力より大きくなると異常高圧燃料はリリーフ通路２１３を介して低圧側であるダンパ室１０ｃにリリーフされる。本実施例ではリリーフ弁機構２００のリリーフ先をダンパ室１０ｂとしているが、加圧室１１にリリーフするように構成しても良い。

　次に本実施例のシール部１３（プランジャシール）の周りの構成について、図５、６、７を用いて説明する。　
　図５は、規制部材１６の鳥瞰図である。　
　図６は、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられる前におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられる前においては図４の付勢ばね４の付勢力によりプランジャ２が下方向に移動するが、プランジャ２の大径部２ａの外周部２ｃが規制部材１６の底面１６ｃと接触して支持されている。

　図７は、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられた後におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。この場合、図４の付勢ばね４による上方向の付勢力がかかるので、プランジャ２がリテーナ１５を介して付勢ばね４により上方向へ付勢される。よって、エンジンに取り付けられた後はプランジャ２は規制部材１６の底面１６ｃと接触することなく、上下方向に駆動される。

　シール部１３は、高圧燃料ポンプの内部の燃料がエンジン内部へ流入することを、あるいはエンジン内部のオイルが高圧燃料ポンプの内部へ流入することを防ぐ。シール部１３は上部と下部が径方向に広がるスプリング１３ａを有する。これによりシール部１３はシールホルダ７との間でスプリング１３ａにより発生する径方向の緊迫力により保持される。またシール部１３は副室７ｂと対向する対向面（上面）から副室７ｂと反対側（下側）に凹む凹み部１３ｂが小径部２ｂの径方向外側に全周方向に形成される。

　シール部１３とプランジャ２の小径部２ｂとの間にもスプリング１３ａにより発生する径方向の緊迫力によって摩擦力が発生する。エンジンが始動し高圧燃料ポンプが駆動状態にあるときは、フィードポンプ２１による平均圧力がシール部１３に負荷され、シール部１３は図７において下方向に押圧される。シール部１３とプランジャ２の小径部２ｂとの間に摩擦力が発生しても、シール部１３はシールホルダ７の底面に押圧された状態としても良い。

　高圧燃料ポンプがエンジンヘッドに取り付けられる前においては、プランジャ２は付勢ばね４によって図６又は図７の下方向に向かって押圧される。その際、シール部１３にプランジャ２の大径部２ａの外周部２ｃが直接、接触し、シール部１３を損傷する虞がある。そこでシール部１３の保護部材として規制部材１６を設ける。これにより、シール部１３にプランジャ２の大径部２ａの外周部２ｃは規制部材１６の底面１６ｃと接触し、それ以上に下方向へ移動することが規制される。このためシール部１３を保護できる。本実施例では大径部２ａと小径部２ｂとを接続する外周部２ｃはプランジャ軸方向と垂直な平面で形成される。この構成によれば、対向面１６ｃ（規制部）との接触面を平面で十分に確保できるので信頼性が向上する。したがって、高圧燃料ポンプのエンジン装着前のシール部１３の保護機能と、駆動時の冷却機能の両立がより容易に可能となる。

　なお、規制部材１６は金属部材で構成されプレス成型により製造されることが望ましい。これにより低コストで量産可能となる。

　シール部１３の下側（ポンプ外部側）はオイルにさらされる。そしてシール部１３は樹脂材であるため、燃料温度、オイル温度の変化がシール部１３の強度低下に影響を及ぼす。またプランジャ２が上下に摺動することで発生する摺動熱によってもシール部１３の温度は上昇する。基本的にはシール部１３の温度が高温になるほど強度は低下していく。そこで燃料にさらされるシール部１３の上側（ポンプ内部側）には、規制部材１６とシール部１３の間にオイルに比べ低温である燃料を循環させるための空間を設けることが必要である。この空間のプランジャ軸方向における長さはたとえば規制部材１６の金属厚みよりも大きくすることが望ましい。そうすることでシール部１３を燃料によって冷却することが可能となる。規制部材１６とシール部１３の間の空間を確実に確保し、シール部１３を冷却することが重要である。

　以上の通り本実施例の高圧燃料ポンプは大径部２ａと小径部２ｂとを有するプランジャ２と、プランジャ２の往復運動により体積が増減する加圧室１１と、プランジャ２の小径部２ｂの外周側に配置され、プランジャ２の小径部２ｂの外周側空間（副室７ａ）と外部空間（エンジン側空間）との間をシールするシール部（プランジャシール１３）とを備えた。規制部材１６はシール部１３とプランジャ２の大径部２ａの下面２ｃとの間に配置され、プランジャ２の大径部２ａの加圧室１１と反対側への移動を規制する。そして規制部材１６は、大径部２ａの下面２ｃと対向する対向面１６ｃを有し、かつ対向面１６ｃの最内周部と小径部２ｂとの間には隙間部１６ｅが形成され、さらに隙間部１６ｅ以外に対向面１６ｃの上側空間（副室７ａ）と下側空間７ｂとを連通する連通路１６ｄが形成される。

　これによりシール部１３の回りの燃料の循環状態を改善でき、プランジャ２の小径部２ｂとシール部１３の摩擦によって発生する熱が放出され、シール部１３が十分、冷却できるので、シール部１３の許容温度を超えないようにした高圧燃料ポンプを得ることができる。

　具体的には連通路１６ｄは規制部材１６の最内周部（隙間部１６ｅの内周部）から径方向外側に凹むように形成された切欠き部により構成されている。またプランジャ軸方向から見て、連通路１６ｄは、大径部２ａと小径部２ｂとの間の連結部（外周部２ｃ）と重なる位置に形成されることが望ましい。連結部（外周部２ｃ）により燃料が上下に移動することになるので、これに重なるように連通路１６ｄを形成することで、上側空間（副室７ａ）と下側空間７ｂとの間を行き来する燃料量を増やすことができ、よりシール部１３の冷却効果を向上することが可能である。規制部材１６は中間部において傾斜する傾斜部１６ａを有し、この傾斜部１６ａがシールホルダ７の傾斜部と接触することで軸方向に規制されて保持される。また最内周部（隙間部１６ｅの内周部）から連通路１６ｄの最外周部までの長さが、小径部２ｂと最内周部（隙間部１６ｅの内周部）との間の長さよりも長くなるように連通路１６ｄを形成することが望ましい。

　プランジャ軸方向において連通路１６ｄの最外周部がシール部１３の上側空間７ａと反対側に凹む凹み部１３ｂと重なるように構成される。これにより規制部材１６の下側空間７ｂが小さい場合においても凹み部１３ｂに燃料が入り込むので、シール部１３の冷却性能を向上することができる。

　連通路１６ｄはプランジャ軸方向から見て、複数、周方向において等間隔に形成されたことが望ましい。これにより冷却に必要となる燃料の行き来を確保することが可能となる。また図２、４に示すように加圧室１１の上流側には流路を開閉する吸入弁３０を備え、対向面１６ｃの上側空間（副室７ａ）は吸入弁３０の上流側の低圧空間１０ｃと連通している。そしてプランジャ２の往復運動により、燃料が低圧空間１０ｃと対向面１６ｃの上側空間（副室７ａ）とを行き来するように構成されている。

　また規制部材１６は円筒形状の金属部材で構成され、対向面１６ｃはプランジャ２の大径部２ａの外周部２ｃと対向するように配置される底面１６ｃで構成されている。またシールホルダ７はシール部１３を保持するとともに小径部２ｂの外周側空間（副室７ａ）を形成する。そしてシールホルダ７は、加圧室１１を形成するポンプボディ１に固定され、かつ、内周側で規制部材１６をプランジャ軸方向に支持するように構成される。

　以上のようにプランジャシール１３と規制部材１６の間の隙間部１６ｄを十分に確保することが重要である。プランジャシール１３の周囲に存在する燃料が、この隙間部１６ｄを通過して出入りすることで、燃料によるシール部１３の冷却効果を期待できるためである。

　本実施例で解決しようとする課題は、特にプランジャ大径部２ａと小径部２ｂの直径差が小さい時に顕著となる。何故ならば、シールホルダ１５の規制部の内径はプランジャ大径部２ａより小さく、小径部２ｂより大きくする必要がある為、幾何構造上、プランジャ細径部２ｂとシールホルダ１５のシール部保護機能（ストッパ）部の間の隙間が小さくなるためである。

　したがって以上の効果は、プランジャ２の大径部２ａと小径部２ｂの径差を大きく確保できる時に特に有効となる。例としてプランジャ大径部２ａの直径を１０ｍｍ、小径部の直径を６ｍｍとすると、径差は４ｍｍとなり、段部２ｃの高さとして２ｍｍを確保できる。そして、シール部１３と規制部材１６の間のクリアランスを１ｍｍ確保すれば、シール部の冷却効果も十分であり、ストッパ図１６ｃの面積も十分確保できる。

　一方で、プランジャ２の大径部２ａと小径部２ｂの径差が小さい時は、状況が異なる。例としてプランジャ大径部２ａの直径を８ｍｍ、小径部の直径を６ｍｍとすると、径差は２ｍｍとなる。この場合、段部２ｃの高さは１ｍｍとなる。シール部１３と規制部材１６の間のクリアランスは、公差等を考慮すると、中央値０．５ｍｍ程度とせざるを得ない。すると、上記のシール部の冷却機能が不十分となり、シール部１３が高温・強度不足となり破損へ繋がると言う問題があった。

　そこで本実施例では上記したように、規制部材１６の対向面１６ｃ（規制部）に欠落部１６ｄを設ける構造とした。このような構造とすることで、欠落部１６ｄがシール部１３と規制部材１６の間のクリアランスと同じ役割を果たし、シール部１３の冷却効果を十分に確保し、かつ対向面１６ｃ（規制部）も設けることができる。さらに、構造が簡単なので、規制部材１６をプレス成型で製造でき、量産時に低コストで量産できる。

　　図８、図９に本発明の第２実施例を示す。　
　図８は、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられる前におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。　
　図９は、高圧燃料ポンプがエンジンに取り付けられた後におけるプランジャ２と規制部材１６との関係を示す図である。

　実施例１では大径部２ａと小径部２ｂとを接続する外周部２ｃはプランジャ軸方向と垂直な平面で形成されていたが、本実施例ではこれがプランジャ軸方向に対して傾斜する傾斜面（テーパ面）で形成される。それ以外の構成は実施例１と同じであるため、詳細な説明は省略する。規制部材１６及びシールホルダ７は、実施例１と同じくプレス成型可能である。

　図１０に本発明の第三実施例による規制部材１６を示す。規制部材１６の部位は実施例１、または２と同じであるため、説明を省略する。本実施例では、連通穴１６ｆを複数個設けた。この連通穴１６ｆは隙間部１６ｅとは連通していない。高圧燃料ポンプのエンジン装着前に、規制部１６ｃはプランジャ２の段部２ｃと接触して、シール部１３には接触せず保護される。すなわち、連通路１６ｆは規制部材１６の最内周部（隙間部１６ｅの内周部）に対して径方向外側の位置に形成された連通穴により構成される。

　これによりエンジン装着され実駆動時には連通案１６ｆにより燃料が規制部１６ｆの上下を行き来することができるので、シール部１３を燃料により冷却可能となる。その結果シール部１３が高温となり破損してしまうことがない高圧燃料ポンプを得ることができる。

１…ポンプ本体、２…プランジャ、２ａ…大径部、２ｂ…小径部、２ｃ…外周部２ｃ、４…付勢ばね、７ａ…上側空間（副室）、７ｂ…下側空間、シール、１６…規制部材、１６ａ…傾斜部、１６ｃ…対向面、１６ｄ…連通路、１６ｅ…隙間部

Claims

　大径部と小径部とを有するプランジャと、
　前記プランジャの往復運動により体積が増減する加圧室と、
　前記プランジャの前記小径部の外周側に配置され、前記プランジャの前記小径部の外周側空間と外部空間との間をシールするシール部と、
　前記シール部と前記プランジャの前記大径部の下面との間に配置され、前記プランジャの前記大径部の前記加圧室と反対側への移動を規制する規制部材と、を備えた高圧燃料ポンプにおいて、
　前記規制部材は、前記大径部の前記下面と対向する対向面を有し、かつ前記対向面の最内周部と前記小径部との間には隙間部が形成され、さらに前記隙間部以外に前記対向面の上側空間と下側空間とを連通する連通路が形成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記連通路は前記規制部材の前記最内周部から径方向外側に凹むように形成された切欠き部により構成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記連通路は前記規制部材の前記最内周部に対して径方向外側の位置に形成された連通穴により構成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１～３の何れかに記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　プランジャ軸方向から見て、前記連通路は、前記大径部と前記小径部との間の連結部と重なる位置に形成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記連通路はプランジャ軸方向から見て、複数、周方向において等間隔に形成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記加圧室の上流側には流路を開閉する吸入弁を備え、
　前記対向面の前記上側空間は前記吸入弁の上流側の低圧空間と連通し、前記プランジャの往復運動により、燃料が前記低圧空間と前記対向面の前記上側空間とを行き来するように構成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記規制部材は円筒形状の金属部材で構成され、
　前記対向面は前記プランジャの前記大径部と対向するように配置される底面で構成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記シール部を保持するとともに前記小径部の前記外周側空間を形成するシールホルダを備え、
　前記シールホルダは、前記加圧室を形成するポンプボディに固定され、かつ、内周側で前記規制部材をプランジャ軸方向に支持するように構成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　前記隙間部の最内周部から前記連通路の最外周部までの長さが、前記小径部と前記隙間部の内周部との間の長さよりも長くなるように前記連通路が形成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
　請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
　プランジャ軸方向において前記連通路の最外周部が前記シール部の前記上側空間と反対側に凹む凹み部と重なるように構成されたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。