JP5369768B2

JP5369768B2 - ポンプ

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Publication number: JP5369768B2
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Inventors: 進也堤谷
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Description

本発明は、流体を吸入・吐出するポンプに関する。

圧縮着火式内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射装置は、燃料を加圧してコモンレールに供給するサプライポンプを備えている。そのサプライポンプは、シリンダの内周面とプランジャの端面（頂部）とによって円筒状の加圧空間（以下、ポンプ室と呼ぶ。）が形成され、シリンダ内でプランジャが往復動してポンプ室内の燃料が加圧され、ポンプ室を囲うシリンダの内周面に開口部が形成された吐出通路を介して高圧燃料がコモンレール側に吐出されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６４−７３１６６号公報

ところで、従来のサプライポンプでは、ポンプ室内の燃料が加圧されると、燃料圧力によって、シリンダ内周面に形成された開口部に局所的な応力集中が発生するといった問題があった。

以下、シリンダ内周面に形成された開口部に発生する応力集中について図７に基づいて説明する。ここで、図７（ａ）は、従来のサプライポンプのシリンダの要部断面図であり、図７（ｂ）は、従来のサプライポンプにおけるシリンダ内周面の開口部近傍をシリンダ内周面に沿った周方向に展開した部分展開図である。なお、図７（ｂ）の多数の矢印は、ポンプ室内の燃料が加圧されたときに発生する引張応力の方向を示している。

従来のサプライポンプは、図７に示すように、ポンプ室１５０を囲うシリンダ１３０のシリンダ内周面１３０ａに楕円形状の開口部１３０ｂが形成されており、この開口部１３０ｂによってシリンダ内周面１３０ａと吐出通路１３０ｃの内周面とが交差している。そして、ポンプ室１５０内の燃料が加圧されると、燃料圧力によって、ポンプ室１５０を囲うシリンダ内周面１３０ａがシリンダ１３０の径方向外側に膨らみ、さらに吐出通路１３０ｃもその径方向外側に膨らむため、シリンダ内周面１３０ａに形成された開口部１３０ｂの開口形状が楕円形状（図７（ｂ）の実線部）から円形状（図７（ｂ）の破線部）に近づくように変形する。

その際、シリンダ内周面１３０ａには、シリンダ内周面１３０ａに沿った周方向に引張応力が作用するとともに、シリンダ内周面１３０ａに形成された楕円形状の開口部１３０ｂの近傍には、開口部１３０ｂに沿った周方向に引張応力が作用する。

ここで、引張応力が作用する開口部１３０ｂの近傍には、引張応力が大きい箇所Ｘと小さい箇所Ｙが存在してしまい、開口部１３０ｂの近傍に作用する引張応力の分布は不均一となる。そのため、シリンダ内周面１３０ａの開口部１３０ｂに局所的な応力集中が発生しやすくなる。そして、ポンプ運転時には、燃料の吸入、圧送を繰り返すことにより、開口部１３０ｂ近傍に応力振幅が発生して疲労破壊が発生し、シリンダ破損が生じる虞がある。

本発明は上記点に鑑みて、ポンプ室を囲うシリンダの内周面に開口部が形成されたポンプにおいて、開口部近傍に発生する応力集中を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１および３に記載の発明では、シリンダ（１３）の内周面とプランジャ（１４）の端面とによってポンプ室（１５）が形成されるとともに、ポンプ室（１５）を囲うシリンダ（１３）の内周面に開口する出口側通路（１３ｅ）がシリンダ（１３）に形成され、シリンダ（１３）内をプランジャ（１４）が往復動することでポンプ室（１５）内の流体が加圧され、出口側通路（１３ｅ）を介して外部に導出されるポンプにおいて、ポンプ室（１５）を囲うシリンダ（１３）の内周には、ポンプ室（１５）が球状の空間となるように所定の曲率を有する曲面にて構成された球面形状部（１３ｇ）が形成され、球面形状部（１３ｇ）には、出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）が形成され、出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）は、ポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）から見た開口形状が円形状となるように形成されていることを特徴とする。

これによれば、ポンプ室（１５）を球形状とすることで、ポンプ室（１５）内の流体の圧力が球面形状部（１３ｇ）に均一に作用するので、ポンプ室（１５）を囲むシリンダ（１３）の内周、つまり球面形状部（１３ｇ）が径方向外側に膨らむ。さらに、球面形状部（１３ｇ）に形成された出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）が、円形状のまま径方向に拡大する。また、出口側通路（１３ｅ）の内径も径方向外側に膨らむ。このように出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）は円形状のまま拡大するので、開口部（１３ｆ）の近傍に作用する引張応力を開口部（１３ｆ）に沿った周方向に均一に作用する。

従って、上記構成のポンプによれば、球面形状部（１３ｇ）に形成された出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）の近傍に作用する引張応力の分布の均一化を図ることができ、開口部近傍に発生する応力集中を低減することができる。その結果、シリンダ（１３）の破損を防止することができる。

また、請求項１に記載の発明では、シリンダ（１３）には、ポンプ室（１５）を囲うシリンダ（１３）の内周面に開口部（１３ｄ）を有する入口側通路（１３ｃ）が形成され、入口側通路（１３ｃ）を介してポンプ室（１５）に流体が導入されるように構成されており、球面形状部（１３ｇ）には、入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）が形成され、入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）は、ポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）から見た開口形状が円形状となるように形成されていることを特徴とする。

これによれば、球面形状部（１３ｇ）に出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）に加えて、入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）の近傍に作用する引張応力の分布の均一化を図ることができ、入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）近傍に発生する応力集中を低減することができる。

ところで、入口側通路（１３ｃ）および出口側通路（１３ｅ）の各中心線（Ｊ１、Ｊ２）の延長線上にポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）が位置しない場合、球面形状部（１３ｇ）において各通路（１３ｃ、１３ｅ）の通路内周面と球面形状部（１３ｇ）の各開口部（１３ｄ、１３ｆ）が形成された面とのなす角度が鋭角となる部位と鈍角となる部位とが存在してしまう。これにより、球面形状部（１３ｇ）における各通路（１３ｃ、１３ｅ）の通路内周面と球面形状部（１３ｇ）の各開口部（１３ｄ、１３ｆ）が形成された面とのなす角度が鋭角となる部位の法線方向の壁面厚さが薄くなり、この部位に高い応力が発生しやすくなる。

そこで、請求項１に記載の発明では、入口側通路（１３ｃ）は、入口側通路（１３ｃ）の中心線（Ｊ１）の延長線上にポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）が位置するように形成され、出口側通路（１３ｅ）は、出口側通路（１３ｅ）の中心線（Ｊ２）の延長線上にポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）が位置するように形成されていることを特徴とする。

これによれば、球面形状部（１３ｇ）における各通路（１３ｃ、１３ｅ）の通路内周面と球面形状部（１３ｇ）の開口部（１３ｄ、１３ｆ）が形成された面とを直交させることができる。従って、球面形状部（１３ｇ）の開口部（１３ｄ、１３ｆ）近傍の法線方向の壁面厚さが薄くならないよう均一にすることができるので、各開口部（１３ｄ、１３ｆ）近傍に発生する応力集中をより低減することができる。

また、請求項１に記載の発明では、入口側通路（１３ｃ）および出口側通路（１３ｅ）は、入口側通路（１３ｃ）の中心線（Ｊ１）と出口側通路（１３ｅ）の中心線（Ｊ２）とのなす角度の劣角が９０度以上となるように形成されていることを特徴とする。

このように、入口側通路（１３ｃ）の中心線（Ｊ１）と出口側通路（１３ｅ）の中心線（Ｊ２）とのなす角度の劣角を９０度以上の角度とすることで、球面形状部（１３ｇ）における入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）と出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）を離れた位置に形成することができるので、一方の開口部に作用する引張応力が他方の開口部に作用する引張応力に影響することを抑制することができる。従って、各開口部（１３ｄ、１３ｆ）の近傍に作用する引張応力の分布をより適切に均一化させることができる。

また、請求項２または３に記載の発明では、球面形状部（１３ｇ）は、ポンプ室（１５）の空間が半球以上の球形状となるように形成されていることを特徴とする。

これによれば、球面形状部（１３ｇ）における出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）等を形成可能な領域を拡大することができるので、開口部の形成位置等の自由度を向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のポンプにおいて、球面形状部（１３ｇ）は、シリンダ（１３）の内周面におけるプランジャ（１４）の側面が摺動するプランジャ挿入穴部（１３ａ）と連続して一体に形成されていることを特徴とする。

これによれば、球面形状部（１３ｇ）とプランジャ挿入穴部（１３ａ）との間の耐圧性を確保することができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のポンプにおいて、プランジャ（１４）は、ポンプ室（１５）を構成する端面（１４ａ）が、端面（１４ａ）と対向する球面形状部（１３ｇ）に対応した曲面形状となっていることを特徴とする。

これによれば、シリンダ（１３）内にてプランジャ（１４）を往復動させる際のポンプ室（１５）内のデッドボリュームを低減することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係るポンプの構成を示す断面図である。図１のポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。シリンダ内周面に形成された開口部に作用する引張応力を説明する説明図である。第２実施形態に係るポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。第３実施形態に係るポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。第４実施形態に係るポンプにおけるシリンダおよびプランジャの要部を示す断面図である。従来のサプライポンプのシリンダを説明する説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。本実施形態に係るポンプは、圧縮着火式内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射装置において、高圧の燃料を蓄えるコモンレールに高圧の燃料を供給するサプライポンプとして用いられる。

図１は本実施形態に係るポンプの構成を示すもので、ポンプハウジング１０には、その下端側に位置するカム室１０ａと、このカム室１０ａからポンプハウジング１０の上方に向かって延びる円柱状の摺動子挿入孔１０ｂと、この摺動子挿入孔１０ｂからポンプハウジング１０の上端面まで延びる円柱状のシリンダ挿入孔１０ｃとが形成されている。

カム室１０ａには、図示しない圧縮着火式内燃機関（以下、内燃機関という）にて駆動されるカム軸１１が配置され、このカム軸１１はポンプハウジング１０に回転自在に支持されている。また、カム軸１１にはカム１２が形成されている。

シリンダ挿入孔１０ｃには、シリンダ挿入孔１０ｃを塞ぐようにしてシリンダ１３が取り付けられている。このシリンダ１３には、円柱状のプランジャ挿入穴１３ａが形成されており、このプランジャ挿入穴１３ａに、円柱状のプランジャ１４が往復動自在に挿入されている。そして、このプランジャ１４の上端面１４ａとシリンダ１３の内周面とによりポンプ室１５が形成されている。なお、ポンプ室１５の詳細については後述する。

プランジャ１４の下端にシート１４ｂが連結されており、このシート１４ｂはスプリング１６によって摺動子１７に押し付けられている。この摺動子１７は、円筒状に形成されており、摺動子挿入孔１０ｂに往復動自在に挿入されている。また、摺動子１７にはカムローラ１８が回転自在に取り付けられており、このカムローラ１８はカム１２に当接している。そして、カム軸１１の回転によりカム１２が回転すると、シート１４ｂ、摺動子１７およびカムローラ１８とともに、プランジャ１４が往復駆動されるようになっている。

シリンダ１３とポンプハウジング１０との間には、燃料溜り１９が形成されている。この燃料溜り１９には、図示しないフィードポンプから吐出される低圧の燃料が、図示しない低圧燃料配管を介して供給されるようになっている。

また、燃料溜り１９は、シリンダ１３に形成された吸入通路１３ｂ、電磁弁３０内の吸入通路３１ａ、およびポンプ室１５を囲むシリンダ１３の内周面に開口部１３ｄを有する入口側通路１３ｃを介して、ポンプ室１５に連通されている。なお、入口側通路１３ｃは、シリンダ１３に形成された通路であって、燃料の流れ方向（軸方向）に直交する断面が円形状に形成されている。

ポンプ室１５を囲むシリンダ１３の内周面には、ポンプ室１５に常時連通する出口側通路１３ｅの開口部１３ｆが形成されている。なお、出口側通路１３ｅは、シリンダ１３に形成された通路であって、燃料の流れ方向（軸方向）に直交する断面が円形状に形成されている。そして、ポンプ室１５は、この出口側通路１３ｅ、吐出弁２０、および図示しない高圧燃料配管を介して図示しないコモンレールに接続されている。

吐出弁２０は、出口側通路１３ｅの下流側においてシリンダ１３に取り付けられている。この吐出弁２０は、出口側通路１３ｅを開閉する弁体２０ａと、この弁体２０ａを閉弁向きに付勢するスプリング２０ｂとを備えている。そして、ポンプ室１５で加圧された燃料は、スプリング２０ｂの付勢力に抗して弁体２０ａを開弁向きに移動させ、コモンレールに圧送されるようになっている。

電磁弁３０は、プランジャ１４の上端面１４ａに対向した位置において、ポンプ室１５を閉塞するようにしてシリンダ１３に螺合固定されている。電磁弁３０のボディ３１には、一端が入口側通路１３ｃに連通し他端が吸入通路１３ｂに連通する吸入通路３１ａと、この吸入通路３１ａ中に配置されたシート部（図示せず）とが形成されている。

また、この電磁弁３０は、通電時に吸引力を発生するソレノイド３２、ソレノイド３２により吸引されるアーマチャ３３、このアーマチャ３３を反吸引側に向かって付勢するスプリング３４、アーマチャ３３と一体に移動してシート部に接離することにより吸入通路３１ａを開閉する弁体３５、この弁体３５の開弁時の位置を規制するストッパ３６とを有している。ストッパ３６は、電磁弁３０とシリンダ１３に挟持されており、吸入通路３１ａとポンプ室１５とを連通させる連通孔（図示せず）が多数形成されている。

次に、本実施形態のポンプの要部の構成について図２に基づいて詳述する。図２は、図１のポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。

図２に示すように、ポンプ室１５を囲むシリンダ１３の内周は、ポンプ室１５が球状の空間となるように所定の曲率を有する曲面にて構成された球面形状部１３ｇが形成されている。換言すれば、ポンプ室１５を囲むシリンダ１３の内周は、ポンプ室１５の空間の中心部分（球中心部）からの距離がどの方向からも一定となるように構成された球面形状部１３ｇが形成されている。

この球面形状部１３ｇは、シリンダ１３の円柱状のプランジャ挿入穴１３ａにおける一端側（電磁弁３０側）に形成されており、プランジャ挿入穴１３ａと連続して一体に形成されている。つまり、球面形状部１３ｇは、球面形状部１３ｇとプランジャ挿入穴１３ａとの境が分割されずにシリンダ１３に一体に形成されている。また、球面形状部１３ｇは、プランジャ挿入穴１３ａよりも大きな径になるように形成され、ポンプ室１４の空間が半球以上の球形状となっている。

そして、球面形状部１３ｇには、入口側通路１３ｃの開口部１３ｄと出口側通路１３ｅの開口部１３ｆが形成されており、各開口部１３ｄ、１３ｆは、それぞれポンプ室１５の球中心部Ｏから見た際の開口形状が円形状となるように形成されている。

また、入口側通路１３ｃは、その中心線Ｊ１の延長線上にポンプ室１５の球中心部Ｏが位置するように形成されている。換言すれば、入口側通路１３ｃは、その中心線Ｊ１が球面形状部１３ｇにおける入口側通路１３ｃの開口部１３ｄが形成された面の法線方向と一致するように形成されている。

同様に、出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２の延長線上にポンプ室１５の球中心部Ｏが位置するように形成されている。つまり、出口側通路１３ｅは、その中心線Ｊ２が球面形状部１３ｇにおける出口側通路１３ｅの開口部１３ｆが形成された面の法線方向と一致するように形成されている。

従って、入口側通路１３ｃの通路内周面と球面形状部１３ｇにおける開口部１３ｄが形成された面とが直交するとともに、出口側通路１３ｅの通路内周面と球面形状部１３ｇにおける開口部１３ｆが形成された面とが直交するようになっている。

ここで、本実施形態の入口側通路１３ｃは、その中心線Ｊ１とプランジャ挿入穴１３ａの中心線Ｊ３とが同一直線上に位置するように形成されている。また、出口側通路１３ｅは、その中心線Ｊ２とプランジャ挿入穴１３ａの中心線Ｊ３（入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１）の延長線とのなす角度の劣角が鋭角となるように形成されている。なお、各通路１３ｃ、１３ｅの中心線Ｊ１、Ｊ２は、各通路１３ｃ、１３ｅ内の流体の流れ方向に並行、かつ、流体の流れ方向に直交する断面の中心を通る直線を示している。

次に、上記構成からなるポンプの作動を説明する。先ず、電磁弁３０のソレノイド３２に通電されていないときには、弁体３５はスプリング３４の付勢力により開弁位置に移動されている。すなわち、弁体３５がボディ３１のシート部から離れており、吸入通路３１ａが開かれている。

そして、吸入通路３１ａが開かれている状態でプランジャ１４が下降するときには、フィードポンプから吐出される低圧の燃料が、燃料溜り１９、吸入通路１３ｂ、吸入通路３１ａ、および入口側通路１３ｃを介して、ポンプ室１５に供給される。

次いで、プランジャ１４が上昇し始めると、プランジャ１４はポンプ室１５内の燃料を加圧しようとする。しかし、プランジャ１４の上昇開始初期においては、電磁弁３０に通電されておらず、吸入通路３１ａが開かれているため、ポンプ室１５内の燃料は、入口側通路１３ｃ、吸入通路３１ａ、および吸入通路１３ｂを介して燃料溜り１９側に溢流し、加圧されない。

このポンプ室１５内の燃料の溢流中に電磁弁３０に通電されると、アーマチャ３３および弁体３５がスプリング３４に抗して吸引され、弁体３５がボディ３１のシート部に着座して吸入通路３１ａが閉塞される。これにより、燃料溜り１９側への燃料の溢流が停止されて、プランジャ１４によるポンプ室１５内の燃料の加圧が開始される。そして、ポンプ室１５内の燃料圧力により吐出弁２０が開弁され、燃料が出口側通路１３ｅを介してコモンレールに圧送される。

次に、プランジャ１４によってポンプ室１５内の燃料が加圧された際に、シリンダ１３の内周面に作用する引張応力について図３に基づいて説明する。図３は、シリンダ内周面に形成された開口部に作用する引張応力を説明する説明図である。なお、上述の引張応力は、各通路１３ｃ、１３ｅのそれぞれの開口部近傍に同様に作用するため、本実施形態では、出口側通路１３ｅの開口部１３ｆ近傍に作用する引張応力について説明し、入口側通路１３ｃの開口部１３ｄ近傍に作用する引張応力についての説明を省略する。

ここで、図３では、ポンプ室１５の球中心部Ｏから出口側通路１３ｅの開口部１３ｆを見た場合の引張応力の分布を示し、図中の矢印は、出口側通路１３ｅの開口部１３ｆに作用する引張応力の方向を示している。

本実施形態のサプライポンプは、ポンプ室１５内の燃料が加圧されると、ポンプ室１５を囲うシリンダ１３の球面形状部１３ｇには、燃料圧力が均一に作用する。そのため、ポンプ室１５を囲うシリンダ１３の球面形状部１３ｇが球面形状部１３ｇの径方向外側に膨らむ。換言すれば、球面形状部１３ｇは、その法線方向（球面形状部１３ｇの面に垂直な方向）に膨らむ。

そして、図３に示すように、球面形状部１３ｇに形成された出口側通路１３ｅの開口部１３ｆが円形状を維持したまま径方向に拡大する。また、出口側通路１３ｅの内径も径方向外側に膨らむ。なお、図３における実線部が、開口部１３ｆが拡大する前（ポンプ室１５内の燃料が加圧される前）の開口部の開口形状を示し、破線部が、開口部１３ｆが拡大した状態（ポンプ室１５内の燃料が加圧された状態）の開口部の開口形状を示している。

そして、出口側通路１３ｅの開口部１３ｆの拡大に伴い、球面形状部１３ｇの開口部１３ｆには、開口部１３ｆに沿った周方向に引張応力が作用することになるが、上述のように本実施形態の開口部１３ｆは円形状を維持したまま拡大するので、球面形状部１３ｇにおける開口部１３ｆの近傍に作用する引張応力が開口部１３ｆに沿った周方向に均一に作用する。

従って、球面形状部１３ｇにおける開口部１３ｆの近傍に作用する引張応力の分布を均一とすることができるので、球面形状部１３ｇにおける開口部１３ｆの近傍に発生する応力集中を低減することができる。なお、本実施形態では、出口側通路１３ｅの開口部１３ｆと入口側通路１３ｃの開口部１３とを同様な構成としているので、入口側通路１３ｃの開口部１３ｄ近傍においても同様な効果を奏することができる。

また、本実施形態では、球面形状部１３ｇをプランジャ挿入穴１３ａと連続して一体に形成しているので、球面形状部１３ｇとプランジャ挿入穴１３ａとの間の耐圧性を確保することができる。

さらに、本実施形態では、球面形状１３ｇをポンプ室１５の空間が半球以上の球形状となるに形成しているので、球面形状部１３ｇにおける入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅの開口部１３ｄ、１３ｆの形成可能な領域を拡大することができる。これにより、球面形状部１３ｇにおける各開口部１３ｄ、１３ｆの形成位置等の自由度を向上させることができ、例えば、ポンプ室１５内における燃料の圧力損失等を考慮して開口部１３ｄ、１３ｆの形成位置を決めることが可能となる。

ここで、入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅの各中心線Ｊ１、Ｊ２の延長線上にポンプ室１５の球中心部Ｏが位置しない場合、球面形状部１３ｇにおいて各通路１３ｃ、１３ｅの通路内周面と球面形状部１３ｇの各開口部１３ｄ、１３ｆが形成された面とのなす角度が鋭角となる部位と鈍角となる部位とが存在してしまう。これにより、球面形状部１３ｇにおける各通路１３ｃ、１３ｅの通路内周面と球面形状部１３ｇの各開口部１３ｄ、１３ｆが形成された面とのなす角度が鋭角となる部位の法線方向の壁面厚さが薄くなり、壁面厚さが薄い部位に高い応力が発生しやすくなる。

本実施形態では、入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅを、各通路１３ｃ、１３ｅの中心線Ｊ１、Ｊ２の延長線上にポンプ室１５の球中心部Ｏが位置するように形成しており、各通路１３ｃ、１３ｅの通路内周面と球面形状部１５とが直交している。そのため、球面形状部１３ｇの開口部１３ｄ、１３ｆ近傍の法線方向の壁面厚さを薄くならないよう均一にすることができるので、各開口部１３ｄ、１３ｆ近傍に発生する応力集中をより低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係るポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。なお、上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、シリンダ１３に形成された入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅの構成が第１実施形態と異なっている。

図４に示すように、本実施形態の入口側通路１３ｃは、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とのなす角度の劣角αが、略３０度となるように形成されている。つまり、入口側通路１３ｃは、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とが交差するように形成されている。また、出口側通路１３ｅは、出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とのなす角度の劣角βが、略６０度となるように形成されている。

そして、入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅは、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１と出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とのなす角度の劣角（α＋β）が、略９０度の角度となるように形成されている。つまり、入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅは、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１と出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とが直交するように形成されている。

これによれば、第１実施形態のように入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１と出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とのなす角度の劣角が鋭角となるように形成されている場合に比べ、球面形状部１３ｇにおける入口側通路１３ｃの開口部１３ｄと出口側通路１３ｅの開口部１３ｆを離れた位置に形成することができる。

そのため、一方の開口部に作用する引張応力が他方の開口部に作用する引張応力に影響することを抑制することができる。従って、各開口部１３ｄ、１３ｆの近傍に作用する引張応力の分布をより適切に均一化させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５に基づいて説明する。図５は、本実施形態に係るポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。なお、上記第１、第２実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、シリンダ１３に形成された入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅの中心線Ｊ１、Ｊ２とプランジャ挿入穴部１３ａとのなす角度が第２実施形態と異なっている。

図５に示すように、本実施形態の入口側通路１３ｃは、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とのなす角度の劣角αが、略４５度となるように形成されている。また、出口側通路１３ｅは、出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とのなす角度の劣角βが、略４５度となるように形成されている。

つまり、本実施形態では、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とのなす角度の劣角αと出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とプランジャ挿入穴部１３ａの中心線Ｊ３とのなす角度の劣角βとを同じ角度としている。

そして、入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅは、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１と出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とのなす角度の劣角（α＋β）が、略９０度の角度となるように形成されている。

これによっても、球面形状部１３ｇにおける入口側通路１３ｃの開口部１３ｄと出口側通路１３ｅの開口部１３ｆを離れた位置に形成することができるので、第２実施形態と同様な効果を奏することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係るポンプにおけるシリンダの要部を示す断面図である。なお、上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、プランジャ１４の上端面１４ａの形状が第１実施形態と異なっている。第１実施形態では、プランジャ１４の上端面１４ａの形状を平坦面としている（図１参照）が、本実施形態では、プランジャ１４の上端面１４ａを曲面形状としている。

図６に示すように、本実施形態のプランジャ１４の上端面１４ａは、上端面１４ａと対向するシリンダ１３の球面形状部１３ｇの形状に対応した形状としている。つまり、プランジャ１４の上端面１４ａは、球面形状部１３ｇの曲面の曲率に対応するように曲面形状に形成されている。

これによれば、シリンダ１３内にてプランジャ１４を往復動させる際のポンプ室１５内のデッドボリュームを低減することができる。ここで、ポンプ室１５内のデッドボリュームとは、プランジャ１４が上死点に位置した際のポンプ室１５内におけるプランジャ１４が占める空間を除いた空間を意味している。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の各実施形態では、入口側通路１３ｃおよび出口側通路１３ｅをシリンダ１３に設ける構成としているが、これに限定されず、例えば、入口側通路１３ｃを電磁弁３０のボディ３１に設ける構成としてもよい。

（２）上述の第２、第３実施形態では、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１と出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とのなす角度の劣角を、略９０度の角度となるようにしているが、これに限定されず、入口側通路１３ｃの中心線Ｊ１と出口側通路１３ｅの中心線Ｊ２とのなす角度の劣角を９０度よりも大きい鈍角となるようにしてもよい。

（３）上述の各実施形態では、本発明を内燃機関用燃料噴射装置のサプライポンプに適用した例について説明したが、これに限定されず、本発明は、流体を吸入・吐出するポンプに広く適用することができる。

１３シリンダ
１３ａプランジャ挿入穴部
１３ｃ入口側通路
１３ｄ入口側通路の開口部
１３ｅ出口側通路
１３ｆ出口側通路の開口部
１３ｇ球面形状部
１４プランジャ
１５ポンプ室

Claims

シリンダ（１３）の内周面とプランジャ（１４）の端面とによってポンプ室（１５）が形成されるとともに、前記ポンプ室（１５）を囲う前記シリンダ（１３）の内周面に開口する出口側通路（１３ｅ）が前記シリンダ（１３）に形成され、前記シリンダ（１３）内を前記プランジャ（１４）が往復動することで前記ポンプ室（１５）内の流体が加圧され、前記出口側通路（１３ｅ）を介して外部に導出されるポンプにおいて、
前記ポンプ室（１５）を囲う前記シリンダ（１３）の内周には、前記ポンプ室（１５）が球状の空間となるように所定の曲率を有する曲面にて構成された球面形状部（１３ｇ）が形成され、
前記シリンダ（１３）には、前記ポンプ室（１５）を囲う前記シリンダ（１３）の内周面に開口部（１３ｄ）を有する入口側通路（１３ｃ）が形成され、前記入口側通路（１３ｃ）を介して前記ポンプ室（１５）に流体が導入されるように構成されており、
前記球面形状部（１３ｇ）には、前記出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）、および前記入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）が形成され、
前記出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）、および前記入口側通路（１３ｃ）の開口部（１３ｄ）は、前記ポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）から見た開口形状が円形状となるように形成されており、
前記入口側通路（１３ｃ）は、前記入口側通路（１３ｃ）の中心線（Ｊ１）の延長線上に前記ポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）が位置するように形成され、
前記出口側通路（１３ｅ）は、前記出口側通路（１３ｅ）の中心線（Ｊ２）の延長線上に前記ポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）が位置するように形成されており、
前記入口側通路（１３ｃ）および前記出口側通路（１３ｅ）は、前記入口側通路（１３ｃ）の中心線（Ｊ１）と前記出口側通路（１３ｅ）の中心線（Ｊ２）とのなす角度の劣角が９０度以上となるように形成されていることを特徴とするポンプ。
前記球面形状部（１３ｇ）は、前記ポンプ室（１５）の空間が半球以上の球形状となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
シリンダ（１３）の内周面とプランジャ（１４）の端面とによってポンプ室（１５）が形成されるとともに、前記ポンプ室（１５）を囲う前記シリンダ（１３）の内周面に開口する出口側通路（１３ｅ）が前記シリンダ（１３）に形成され、前記シリンダ（１３）内を前記プランジャ（１４）が往復動することで前記ポンプ室（１５）内の流体が加圧され、前記出口側通路（１３ｅ）を介して外部に導出されるポンプにおいて、
前記ポンプ室（１５）を囲う前記シリンダ（１３）の内周には、前記ポンプ室（１５）が球状の空間となるように所定の曲率を有する曲面にて構成された球面形状部（１３ｇ）が形成され、
前記球面形状部（１３ｇ）には、前記出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）が形成され、
前記出口側通路（１３ｅ）の開口部（１３ｆ）は、前記ポンプ室（１５）の球中心部（Ｏ）から見た開口形状が円形状となるように形成されており、
前記球面形状部（１３ｇ）は、前記ポンプ室（１５）の空間が半球以上の球形状となるように形成されていることを特徴とするポンプ。
前記球面形状部（１３ｇ）は、前記シリンダ（１３）の内周面における前記プランジャ（１４）の側面が摺動するプランジャ挿入穴部（１３ａ）と連続して一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のポンプ。
前記プランジャ（１４）は、前記ポンプ室（１５）を構成する端面（１４ａ）が、前記端面（１４ａ）と対向する前記球面形状部（１３ｇ）に対応した曲面形状となっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のポンプ。