JP2019090365A - 燃料供給ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の構造では、燃料供給ポンプの１吐出毎にリリーフ弁は開閉弁動作を繰り返すため、過渡的圧力上昇が繰り返し発生し、疲労強度観点で高圧配管の剛性を上げる必要があった。【解決手段】加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出通路と、前記吐出通路と前記加圧室、又は低圧通路とを繋ぐリリーフ通路と、前記リリーフ通路の流路を開閉するリリーフ弁と、を備えた燃料供給ポンプにおいて、前記リリーフ弁が開弁した後、閉弁方向への移動を規制する移動規制部と、を備えた。【選択図】 図８

Description

本発明は、燃料供給ポンプについて特にリリーフ弁機構を備えたものに関する。

自動車等の内燃機関の内、燃焼室へ直接的に燃料を燃焼室内部へ噴射する直接噴射タイプにおいて、燃料を高圧化するための高圧燃料供給ポンプが広く用いられている。この高圧燃料ポンプの背景技術として、特許文献１（特開２００９−１１４８６８号公報）がある。この高圧燃料ポンプのリリーフ弁構造は、高圧側から低圧側へと流体を流す燃料通路内において、前記燃料通路内にあるハウジングと弁体押さえの隙間をしぼり効果を有するように構成されている。これより、前記弁体押さえの前記高圧側、及び前記低圧側に発生する差圧により、開弁方向へ大きくストロークさせ、高圧配管の圧力を速やかに低下することができる。

特開２００９−１１４８６８号公報

燃料供給ポンプのリリーフ弁においては、直接噴射インジェクタの故障時などにコモンレール内の圧力が異常に上昇した場合に、弁を開弁することで高圧配管内の圧力を逃がす役割を有する。一方、燃料供給ポンプが正常に作動している場合においては、リリーフ弁の開弁は流量低下を引き起こし、ポンプの圧送効率が低下してしまうため、リリーフ弁が開弁しないことが望ましい。リリーフ弁を開弁させないためには、リリーフ弁の開弁圧を高く設定する必要があるが、開弁圧を高く設定するとポンプ異常時の過渡的圧力が上昇する。従来の構造では、燃料供給ポンプの１吐出毎にリリーフ弁は開閉弁動作を繰り返すため、過渡的圧力上昇が繰り返し発生し、疲労強度観点で高圧配管の剛性を上げる必要があった。

そこで本発明の目的は、過渡的圧力上昇の発生回数を低減させるリリーフ弁機構を有した燃料供給ポンプを提供することにある。

上記した課題を解決するために本発明は、「加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出通路と、前記吐出通路と前記加圧室、又は低圧通路とを繋ぐリリーフ通路と、前記リリーフ通路の流路を開閉するリリーフ弁と、を備えた燃料供給ポンプにおいて、前記リリーフ弁が開弁した後、閉弁方向への移動を規制する移動規制部と、を備えた」ことを特徴とする。

上記のように構成した本発明によれば、ポンプ異常時のリリーフ弁開弁により発生する過渡的圧力上昇の発生回数を低減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説明する。

本発明を実施する燃料供給ポンプの横方向から見た縦断面図である。 本発明を実施する燃料供給ポンプの上方向から見た水平方向断面図である。 本発明を実施する燃料供給ポンプの図１とは別の横方向から見た縦断面図である。 本発明を実施する燃料供給ポンプに搭載される電磁吸入弁機構の拡大断面図である。 本発明を実施する燃料供給ポンプを含む、燃料供給システムの構成図である。 従来構造のリリーフ弁シートの詳細断面図である。 従来構造の圧力挙動である。 第一実施例のリリーフ弁シートの閉弁時の詳細断面図である。 第一実施例のリリーフ弁シートの開弁時の詳細断面図である。 本発明が実施された圧力挙動である。 第二実施例のリリーフホルダの詳細図である。 第三実施例のリリーフ弁シートの詳細図である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。なお、以下の説明で図面における上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は燃料供給ポンプの実装状態における上下方向を意味するものではない。

図５は燃料供給ポンプ（高圧燃料ポンプ）を含む燃料供給システムの一例を示す構成図である。破線で囲まれた部分が燃料供給ポンプのポンプボディ１を示し、この破線の中に示されている機構、部品は燃料供給ポンプのポンプボディ１に一体に組み込まれていることを示す。

燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１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を通して燃料供給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、吸入通路１０ｄを介して、容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。

電磁吸入弁機構３００に流入した燃料は、吸入弁３０を通過し、加圧室１１に流入する。エンジンのカム機構９３（図１参照）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を介して圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ圧送される。

コモンレール２３には、図示しないエンジンのシリンダに直接、燃料を噴射するインジェクタ２４（所謂、直噴インジェクタ）、圧力センサ２６が装着されている。直噴インジェクタ２４は、エンジンのシリンダ（気筒）の数に合わせて装着されており、ＥＣＵ２７の制御信号に従って開閉して、燃料をシリンダ内に噴射する。本実施例の燃料供給ポンプ（燃料供給ポンプ）は、インジェクタ２４がエンジンのシリンダ内に直接、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。

直噴インジェクタ２４の故障等によりコモンレール２３に異常高圧が発生した場合、燃料供給ポンプの燃料吐出口１２の圧力と加圧室１１の圧力との差圧がリリーフ弁機構２００の開弁圧力以上になると、リリーフ弁２０２が開弁する。この場合、コモンレール２３の異常高圧となった燃料がリリーフ弁機構２００の内部を通り、リリーフ通路２００ａから加圧室１１へと戻される。これによりコモンレール２３（高圧配管）を保護することが可能となる。なお、リリーフ通路２００ａを低圧燃料室１０（図１参照）に接続し、異常高圧となった燃料を低圧通路へ戻す方式においても、同様に本発明を適用することが可能である。

図１、図２及び図３を用いて本実施例の燃料供給ポンプについて説明する。図１は、本実施例の燃料供給ポンプについて、プランジャの中心軸方向に平行な断面を示す断面図である。図２は、本実施例の燃料供給ポンプの上方から見た水平方向の断面図である。図３は、本実施例の燃料供給ポンプの図１とは異なる方向から見た断面図である。

なお、図２においては吸入ジョイント５１がボディ側面に設けられているが、本発明はこれに限定される訳でなく、吸入ジョイント５１がダンパカバー１４の上面に設けられた燃料供給ポンプにも適用可能である。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、吸入ジョイント５１の低圧燃料吸入口１０ａから流入した燃料はポンプボディ１の内部に形成された低圧流路を流れる。ポンプボディ１に構成される燃料通路の入口部には、ポンプボディ１に圧入された図示しない吸入フィルタが設けられ、吸入フィルタは燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物が燃料供給ポンプ内に流入することを防ぐ。

燃料は吸入ジョイント５１からプランジャ軸方向上側に流れ、図１に示すダンパ上部１０ｂ、ダンパ下部１０ｃにより形成される低圧燃料室１０に流れる。低圧燃料室１０はポンプボディ１に取り付けられたダンパカバー１４により覆われることで形成される。低圧燃料室１０の圧力脈動低減機構９により圧力脈動が低減された燃料は低圧燃料流路１０ｄを介して電磁吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。電磁吸入弁機構３００はポンプボディ１に形成された横穴に取り付けられ、所望の流量の燃料をポンプボディ１に形成された加圧室入口流路１ａを介して加圧室１１に供給する。シリンダヘッド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１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するためのシリンダ６が取り付けられている。シリンダ６はその外周側において、ポンプボディ１に圧入とかしめとにより固定される。シリンダ６の円筒状をなす圧入部の表面により、ポンプボディ１との隙間から加圧した燃料が低圧側に漏れないようシールしている。シリンダ６は、その上端面を軸方向にポンプボディ１の平面に接触させることで、ポンプボディ１とシリンダ６との円筒状の圧入部のシールに加え、二重のシール構造を構成する。

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。同時にプランジャシール１３は、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。

図２に示すようにポンプボディ１には電磁吸入弁機構３００を取り付ける横孔と、プランジャ軸方向の同じ位置において、吐出弁機構８を取り付ける横穴と、さらにリリーフ弁機構２００を取り付ける横穴、及び、吐出ジョイント１２ｃを取り付ける横穴とが形成される。電磁吸入弁機構３００を介して加圧室１１で加圧された燃料は吐出弁機構８を介して吐出通路１２ｂを流れ、吐出ジョイント１２ｃの燃料吐出口１２から吐出される。

加圧室１１の出口側に設けられた吐出弁機構８（図２、３）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、吐出弁プラグ８ｄ、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８ｅから構成される。吐出弁プラグ８ｄとポンプボディ１とは溶接部４０１により接合される、この接合部は燃料が流れる内側空間と外部とを遮断している。また吐出弁シート８ａはポンプボディ１に対し、圧入部４０２により接合される。

加圧室１１の燃料圧力と吐出弁室１２ａの燃料圧力とに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初めて、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内の高圧燃料は吐出弁室１２ａ、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８ｅ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８ｅ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、燃料供給ポンプの効率低下が抑制できる。また、吐出弁８ｂが開弁および閉弁動作を繰り返すときに、吐出弁８ｂがストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ストッパ８ｅの外周面にて吐出弁８ｂをガイドしている。

以上のように、加圧室１１は、ポンプボディ１、電磁吸入弁機構３００、プランジャ２、シリンダ６、吐出弁機構８にて構成される。また図２、図３に示すように、本実施例の燃料供給ポンプはポンプボディ１に設けられた取付けフランジ１ｂを用い内燃機関のシリンダヘッド９０の平面に密着し、図示しない複数のボルトで固定される。

リリーフ弁機構２００は、リリーフシート部材２０１、リリーフ弁２０２、リリーフ弁ホルダ２０３、リリーフばね２０４、及びホルダ部材２０５で構成される。リリーフ弁機構２００は、コモンレール２３やその先の部材に何らかの問題が生じ、異常に高圧になった場合に作動するよう構成された弁であり、コモンレール２３やその先の部材内の圧力が高くなった場合に開弁し、燃料を加圧室１１または低圧通路（低圧燃料室１０又は吸入通路１０ｄ等）に戻すという役割を有する。そのため、所定の圧力以下では閉弁状態を維持する必要があり、高圧に対抗するために非常に強力なばね２０４を有している。

図４を用いて電磁吸入弁機構３００について説明する。図４は本実施例の電磁吸入弁機構について、吸入弁の駆動方向に平行な断面を示す拡大断面図であり、吸入弁が開弁した状態を示す断面図である。

無通電状態では、強力なロッド付勢ばね４０によって、吸入弁３０が開弁方向に稼働するためにノーマルオープン式となっている。ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁機構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。電磁コイル４３に電流が流れることにより、磁気吸引面Ｓにおいて可動コア３６が磁性コア３９の磁気吸引力により閉弁方向に引き寄せられる。ロッド付勢ばね４０は磁性コア３９に形成された凹み部に配置されるとともにフランジ部３５ａを付勢する。フランジ部３５ａはロッド付勢ばね４０と反対側で可動コア３６の凹み部と係合する。

磁性コア３９は電磁コイル４３が配置された電磁コイル室を覆う蓋部材４４と接触するように構成される。可動コア３６が磁性コア３９に吸引されて移動する際に、ロッド３５のフランジ部３５ａとが係合して可動コア３６とともにロッド３５が閉弁方向に移動する。可動コア３６と吸入弁３０との間には、可動コア３６を閉弁方向に付勢する閉弁付勢ばね４１と、ロッド３５を開閉弁方向にガイドするロッドガイド部材３７と、が配置される。ロッドガイド部材３７は閉弁付勢ばね４１のばね座３７ｂを構成する。また、ロッドガイド部材３７には燃料通路３７ａが設けられており、可動コア３６が配置された空間への燃料の流入出を可能にしている。

可動コア３６、閉弁付勢ばね４１及びロッド３５等はポンプボディ１に固定された電磁吸入弁機構ハウジング３８に内包されている。また、磁性コア３９、ロッド付勢ばね４０、電磁コイル４３及びロッドガイド部材３７等は電磁吸入弁機構ハウジング３８に保持されている。なお、ロッドガイド部材３７は、電磁吸入弁機構ハウジング３８に対して、磁性コア３９及び電磁コイル４３とは反対側に取り付けられており、吸入弁３０、吸入弁付勢ばね３３及びストッパ３２を内包する。

ロッド３５の磁性コア３９とは反対側には吸入弁３０、吸入弁付勢ばね３３及びストッパ３２を備える。吸入弁３０には、加圧室１１側に突出して吸入弁付勢ばね３３によりガイドされるガイド部３０ｂが形成される。吸入弁３０はロッド３５の移動に伴って弁体ストローク３０ｅの隙間の分だけ開弁方向（弁座３１ａから離れる方向）に移動することにより開弁状態となり、供給通路１０ｄから加圧室１１に燃料が供給される。ガイド部３０ｂは、電磁吸入弁機構３００のハウジング（ロッドガイド部材３７）内部に圧入されて固定されたストッパ３２に衝突することにより動きを停止する。ロッド３５と吸入弁３０とは別体で独立した構造である。吸入弁３０は吸入側に配置された弁座部材３１の弁座３１ａに接触することで加圧室１１への流路を閉じ、また弁座３１ａから離れることで加圧室１１への流路を開くように構成される。

図１のカム９３の回転により、プランジャ２がカム９３の方向（下方向）に移動して吸入行程状態にある場合、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。この吸入行程で電磁コイル４３が通電オフになっていると、ロッド付勢ばね４０の付勢力と吸入通路１０ｄの圧力との合計が加圧室１１内の燃料圧力よりも大きくなり、ロッド３５により吸入弁３０が開弁方向に付勢されて開弁状態となる。

プランジャ２が下死点に達し吸入行程を終了すると、プランジャ２は上昇運動に転じる。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。加圧室１１の容積は、プランジャ２の圧縮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１１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。

その後、所望のタイミングで電磁コイル４３の通電をオンとすることで、上記したように磁気吸引力が生じることで、可動コア３６とともにロッド３５が閉弁方向に移動し、ロッド３５の先端部３５ｂが吸入弁３０から離れる。この状態においては、吸入弁３０は差圧に応じて開閉するチェック弁となるため、吸入弁付勢ばね３３の付勢力により閉弁する。吸入弁３０の閉弁後、プランジャ２が上昇しているので、加圧室１１の容積が減少し、燃料が加圧される。これを圧縮行程と称する。加圧室１１の燃料が加圧されて吐出弁室１２ａの燃料圧力と吐出弁ばね８ｃによる付勢力との合計を上回ると、吐出弁８ｂが開弁して燃料が吐出される。

電磁吸入弁機構３００の電磁コイル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。電磁コイル４３へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中の、戻し行程の割合が小さく、吐出行程の割合が大きくなる。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が少なくなり、コモンレール２３へ高圧吐出される燃料は多くなる。一方、通電するタイミングを遅くすれば圧縮行程中の、戻し行程の割合が大きく、吐出行程の割合が小さくなる。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が多くなり、コモンレール２３へ高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル４３への通電タイミングは、ＥＣＵ２７からの指令によって制御される。

以上のように電磁コイル４３への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
低圧燃料室１０には燃料供給ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管２８へ波及するのを低減させる圧力脈動低減機構９が設置されている。また、圧力脈動低減機構９の上下にはそれぞれ、間隔を持ってダンパ上部１０ｂ、ダンパ下部１０ｃが設けられている。一度加圧室１１に流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁３０を通して吸入通路１０ｄへと戻される場合、吸入通路１０ｄへ戻された燃料により低圧燃料室１０には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室１０に設けた圧力脈動低減機構９は、波板状の円盤型金属板２枚をその外周で張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダイアフラムダンパで形成されており、圧力脈動はこの金属ダンパが膨張・収縮することで吸収低減される。９ａは金属ダンパをポンプボディ１の内周部に固定するための取付け金具であり、燃料通路上に設置されるため、ダンパとの支持部を全周では無く、一部とし前記取付け金具９ａの表裏に流体が自由に行き来できるようにしている。

プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂとを有し、プランジャ２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（図３参照）により低圧燃料室１０と連通している。プランジャ２の下降時は、副室７ａから低圧燃料室１０へ、上昇時は、低圧燃料室１０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、燃料供給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。

さらに、リリーフ弁機構の動作を詳細に説明する。リリーフ弁機構２００は図２に示すように、リリーフシート部材２０１、リリーフ弁２０２、リリーフ弁ホルダ２０３、リリーフばね２０４、リリーフばねストッパ２０５からなる。リリーフシート部材２０１の内部に、リリーフ弁２０２、リリーフ弁ホルダ２０３、リリーフばね２０４を順に挿入し、リリーフばねストッパ２０５を圧入等で固定する。リリーフばね２０４による押付力は、リリーフばねストッパ２０５の位置によって規定する。リリーフ弁２０２の開弁圧力はこのリリーフばね２０４による押付力により規定の値に設定される。こうしてユニット化されたリリーフ弁機構２００を、図１に示すようにポンプボディ１に圧入等で固定する。なお、図１ではユニット化されたリリーフ弁機構２００を示しているが、本発明はこれに限定されるわけではない。

図６は従来構造のリリーフシート部材２０１の詳細拡大図である。
リリーフ弁２０２はシート性の観点からボール弁が望ましく、リリーフ弁２０２とリリーフばね２０４の間には、リリーフホルダ２０３が設置されている。リリーフホルダ２０３は、ばねの押付力をリリーフ弁２０２に伝達し、リリーフ弁２０２を保持する役割を果たす。

リリーフシート部材２０１及びリリーフホルダ２０３のリリーフ弁２０２と当接する部位には、リリーフ弁２０２を保持するための円錐上の凹み形状を有している。リリーフ弁２０２のリフト量は、リリーフ弁２０２の前後差圧の状態で決定するため、流体力学上リフト量の計算が可能である。リリーフシート平坦部からリリーフ弁下端までの距離Ｌをリフト量以上に設定しておくことで、リリーフシート部材２０１から脱落を防止している。

リリーフ弁２０２は、コモンレール内の圧力が規定の圧力以上になると、リリーフ弁２０２がリリーフシート部材２０１から離れ、開弁するように設定している。この時の規定の圧力を開弁圧Ｐｓとする。

図７は従来構造における圧力挙動を示す。
プランジャ２のリフト上昇に伴い、高圧ポンプ１は流量吐出する。吐出工程はプランジャ２が上死点で終了する。即ち、高圧ポンプ１はプランジャ２のリフトの周期に応じて、吐出有無を繰り返す。本吐出工程に伴い、コモンレール内の圧力は上昇する。コモンレール内の圧力が前述の開弁圧Ｐｓを超えると、リリーフ弁２０２は開弁動作を開始する。リリーフ弁が開弁すると、コモンレール内の流量がリリーフ弁２０２を通過して下流側に流れるので、コモンレール内の圧力はリリーフ弁２０２の開弁動作に伴い低下する。

このとき、リリーフ弁２０２の開弁動作には所定の応答遅れ生じるため、開弁動作開始前後で開弁圧Ｐｓよりも高い過渡的圧力Ｐｄが発生する。従来構造では図７に示す通り、プランジャリフト１サイクル毎に発生しリリーフ２０２が開閉弁動作を繰り返すため、前記過渡的圧力Ｐｄもプランジャリフト１サイクル毎に発生する。

一方、コモンレールは圧力に比例した応力が発生する。そのため、コモンレールは過渡的圧力Ｐｄが複数回発生しても耐えられるだけの疲労強度を有する必要があり、大型化及びコストアップするという課題がある。

図８は本課題を解決するための本発明の実施例のリリーフシート部材２０１の構造を示す。従来構造と同様、リリーフ弁２０２、リリーフばね２０４、リリーフシート部材２０１、リリーフホルダ２０３で構成される。本構造では、リリーフホルダ２０３に閉弁時にリリーフ弁を保持するため第１円錐形状２０３Ａとそれとは軸をずらした第２円錐形状２０３Ｂを設けている。

本構造における開弁状態の図を図９に示す。

リリーフ弁２０２が開弁し所定のリフト量を超過すると、第１円錐形状２０３Ａからリリーフ弁２０２が脱落し、第２円錐形状２０３Ｂとリリーフシート部材２０１のフラット面との間でリリーフ弁２０２が保持される。リリーフばね２０４の押付力は垂直方向に作用するため、一度図９に示す状態にリリーフ弁２０２が保持されると、図８に示す閉弁状態に戻ろうとする荷重は作用せず、図９に示す状態が保持し続けられる。

すなわち図８に示すように、本実施例の燃料供給ポンプは加圧室１１で加圧された燃料を吐出する吐出通路１２と、吐出通路１２と加圧室１１、又は低圧通路（低圧燃料室１０又は吸入通路１０ｄ等）とを繋ぐリリーフ通路２００ａと、リリーフ通路２００ａの流路を開閉するリリーフ弁２０２と、を備え、リリーフ弁２０２が開弁した後、閉弁方向への移動を規制する移動規制部と、を備えた。この移動規制部は、リリーフ弁２０２が開弁動作時に径方向外側にずれることで、その後、リリーフ弁２０２の閉弁方向への移動を規制するように構成されたものである。

また本実施例の燃料供給ポンプはリリーフ弁２０２を保持するリリーフ弁ホルダ２０３と、リリーフ弁ホルダ２０３をリリーフ弁２０２の下流側から上流側に向かって付勢するリリーフばね２０４と、を備え、上記した移動規制部はリリーフ弁ホルダ２０３により構成された。具体的にはリリーフ弁ホルダ２０３には閉弁時にリリーフ弁２０２を保持する第１凹み部２０３Ａ（第１保持部）と、第１凹み部に対して径方向外側に中心軸がずれた第２凹み部２０３Ｂ（第２保持部）とを有し、第２凹み部２０３Ｂは開弁時にリリーフ弁２０２を保持するように構成された。

また本実施例の燃料供給ポンプはリリーフ弁ホルダ２０３に形成された第１凹み部２０３Ａは円錐形状であるとともに、第２凹み部２０３Ｂは第１凹み部２０３Ａに対して径方向外側に中心軸がずれた位置に円錐形状で構成されている。なお、第１凹み部２０３Ａ及び第２凹み部２０３Ｂ下流に向かって径が小さくなる円錐形状により形成される。また第２凹み部２０３Ｂの下流側先端部が第１凹み部２０３Ａの下流側先端部よりも下流側に位置するように構成される。

本構造における圧力挙動を図１０に示す。

高圧ポンプ１の流量吐出は従来構造と同様、プランジャリフトの周期に応じて、吐出有無を繰り返すが、リリーフ弁の開弁動作は前述の構造により、最初の１回のみとなる。その後は、開弁状態を保持し続けるため、過渡的応力Ｐｄの作用回数も１回のみとなる。したがって、コモンレールに発生する応力の作用回数も１回のみとなり、コモンレールの強度耐性を低減することが可能となる。即ち、コモンレールは疲労強度観点ではなく、引張強度観点での設計が可能となる。

以下に本発明の第２実施例について説明する。実施例１と同一の内容については説明を省略する。
第２実施例におけるリリーフホルダ２０３形状を図１１に示す。

第１実施例では、軸をずらした円錐形状を２つ配置する構造としたが、円錐形状ではなく、中心軸付近に設けられた第１Ｒ形状２０３Ａ、テーパ部を有する溝形状２０３Ｃ、中心軸から離れた位置に設けられた第２Ｒ形状２０３Ｂでも同様の機能を達成できる。第１Ｒ形状２０３Ａは閉弁時にリリーフ弁２０２を保持し、溝形状２０３Ｃは開弁時にリリーフ弁２０２を第２Ｒ形状２０３Ｂに誘導し、第２Ｒ形状２０３Ｂは開弁時にリリーフ弁２０２を保持する。

すなわち、本実施例の燃料供給ポンプはリリーフ弁ホルダ２０３を軸方向上流側から見て、リリーフ弁ホルダ２０３に第１Ｒ形状２０３Ａ、溝形状２０３Ｃ、第２Ｒ形状２０３Ｂから形成される縦長の溝で構成されたものである。これにより、圧力挙動は第１実施例と同様に図１０に示した挙動となる。

以下に第３実施例について説明する。実施例１、２と同一の内容については説明を省略する。
図１２は第３実施例におけるリリーフシート部材２０１の詳細拡大図を示す。第１実施例及び第２実施例では、溝形状によりリリーフ弁２０２を保持していたが、ピンを配置することでも同様の機能が達成可能である。リリーフホルダ２０３上にリリーフシート部材２０１の中心軸からオフセットした位置にピン形状２０３Ａを設けることで、開弁時の保持部２０３Ｂはフラット形状とすることが出来る。本構造でも第１実施例及び第２実施例と同様に閉弁状態ではピン形状２０３Ａにてリリーフ弁２０２を保持し、開弁状態ではフラット形状２０３Ｂにてボールを保持することが可能である。

すなわち、本実施例の燃料供給ポンプにおいて、上記した移動規制部は、リリーフ弁ホルダ２０３にリリーフ弁２０２の中心軸から径方向外側にずれた位置に形成された突起２０３Ａにより構成された。突起２０３Ａは、閉弁状態においてリリーフ弁２０２が閉弁するように閉弁方向に付勢し、リリーフ弁２０２が開弁した後に閉弁位置に対して径方向外側に移動した場合に径方向内側への動きを規制するように構成されている。なお、以上の実施例において、リリーフ弁２０２が開弁した後に軸方向上流側（つまり閉弁方向）への動きはリリーフシート部材２０１の底面により規制される。これにより、図１０示す圧力挙動が達成可能となる。

１…ポンプボディ、２…プランジャ、６…シリンダ、７…シールホルダ、８…吐出弁機構、２００…リリーフ弁機構、２０１…シート部材、２０１ａ…シート部、２０１ｂ…上流側内径拡大部、２０１ｃ…シート面、２０１ｄ…下流側内径拡大部、２０１ｅ…下流側端面、２０１ｆ…導入通路、２０２…リリーフ弁、２０３…リリーフ弁ホルダ、２０３Ａ…第１保持部、２０３Ｂ…第２保持部、２０４…リリーフばね、２０５…ばねホルダ、３００…電磁吸入弁機構。

Claims (8)

1. 加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出通路と、
   前記吐出通路と前記加圧室、又は低圧通路とを繋ぐリリーフ通路と、
   前記リリーフ通路の流路を開閉するリリーフ弁と、を備えた燃料供給ポンプにおいて、
   前記リリーフ弁が開弁した後、閉弁方向への移動を規制する移動規制部と、を備えた燃料供給ポンプ。
2. 請求項１に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記移動規制部は、前記リリーフ弁が開弁動作時に径方向外側にずれることで、その後、前記リリーフ弁の閉弁方向への移動を規制するように構成された燃料供給ポンプ。
3. 請求項１に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記リリーフ弁を保持するリリーフ弁ホルダと、
   前記リリーフ弁ホルダを前記リリーフ弁の下流側から上流側に向かって付勢するリリーフばねと、を備え、
   前記移動規制部は前記リリーフ弁ホルダにより構成された燃料供給ポンプ。
4. 請求項３に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記リリーフ弁ホルダには閉弁時に前記リリーフ弁を保持する第1凹み部と、前記第1凹み部に対して径方向外側に中心軸がずれた第２凹み部とを有し、前記第２凹み部は開弁時に前記リリーフ弁を保持するように構成された燃料供給ポンプ。
5. 請求項４に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記リリーフ弁ホルダに形成された前記第１凹み部は円錐形状であるとともに、前記第２凹み部は前記第1凹み部に対して径方向外側に中心軸がずれた位置に円錐形状で構成された燃料供給ポンプ。
6. 請求項４に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記リリーフ弁ホルダに形成された前記第１凹み部は縦長の溝であるとともに、前記第２凹み部は前記第1凹み部に対して径方向外側に中心軸がずれた位置に縦長の溝で構成された燃料供給ポンプ。
7. 請求項３に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記移動規制部は、前記リリーフ弁ホルダに前記リリーフ弁の中心軸から径方向外側にずれた位置に形成された突起により構成された燃料供給ポンプ。
8. 請求項７に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記突起は、閉弁状態において前記リリーフ弁が閉弁するように閉弁方向に付勢し、前記リリーフ弁が開弁した後に閉弁位置に対して径方向外側に移動した場合に径方向内側への動きを規制するように構成された燃料供給ポンプ。

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