特許 7169438 高圧燃料ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-01

(45)【発行日】2022-11-10

(54)【発明の名称】高圧燃料ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F02M 59/36 20060101AFI20221102BHJP

   F02M 59/44 20060101ALI20221102BHJP

   F02M 59/46 20060101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

F02M59/36 E

F02M59/44 D

F02M59/46 Y

F02M59/36 F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021514803

(86)(22)【出願日】2020-02-07

(86)【国際出願番号】 JP2020004725

(87)【国際公開番号】W WO2020213234

(87)【国際公開日】2020-10-22

【審査請求日】2021-09-27

(31)【優先権主張番号】P 2019079054

(32)【優先日】2019-04-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田村 真悟

(72)【発明者】

【氏名】山田 裕之

(72)【発明者】

【氏名】小倉 清隆

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５２２３９６５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１６３９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４１８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８２８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００６５０８９（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ５９／３６

Ｆ０２Ｍ ５９／４４

Ｆ０２Ｍ ５９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記第２ガイド部は、前記弁体部の先端側に形成された凸部の外周をガイドする高圧燃料ポンプ。

【請求項2】

請求項１に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記弁体部の最外径に対し、
前記凸部の外径が小さくなるように構成した高圧燃料ポンプ。

【請求項3】

吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記電磁吸入弁機構は、前記弁体部が着座する吸入弁シート部材を備え、
前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とが同軸に構成され、
前記第１ガイド部は前記吸入弁シート部材により構成される高圧燃料ポンプ。

【請求項4】

請求項３に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記吸入弁シート部材と別部材で形成される弁体ハウジング部を備え、
前記第２ガイド部は前記弁体ハウジング部により構成される高圧燃料ポンプ。

【請求項5】

吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、備え、
前記電磁吸入弁機構は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー及び磁気コアを備え、
開弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが当接し、閉弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが離間し、前記アンカーと前記ロッド部との間に隙間が生じる高圧燃料ポンプ。

【請求項6】

アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記第２ガイド部は、前記弁体部の先端側に形成された凸部の外周をガイドする高圧燃料ポンプ。

【請求項7】

アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記電磁吸入弁機構は、前記弁体部が着座する吸入弁シート部材を備え、
前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とが同軸に構成され、
前記第１ガイド部は前記吸入弁シート部材により構成される高圧燃料ポンプ。

【請求項8】

アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、備え、
前記電磁吸入弁機構は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー及び磁気コアを備え、
開弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが当接し、閉弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが離間し、前記アンカーと前記ロッド部との間に隙間が生じる高圧燃料ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸入弁機構を備えた高圧燃料ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

本技術分野の背景技術として、特開２０１７－９６２１６号公報（特許文献１）に記載された高圧燃料供給ポンプが知られている。特許文献１の高圧燃料供給ポンプは、電磁駆動型吸入弁機構を備え、特許文献１の段落００１８－００２１には下記の構成が記載されている。電磁駆動型吸入弁機構は電磁的に駆動されるプランジャロッドを備える。プランジャロッドの先端にはバルブが設けられ、バルブはバルブハウジングに形成されたバルブシートと対面している。プランジャロッドの他端には、プランジャロッド付勢ばねが設けられており、バルブがバルブシートから離れる方向（開弁方向）にプランジャロッドを付勢している。バルブハウジングの先端側の外周部にはバルブストッパが固定されている。
バルブストッパはバルブ２０３の開弁方向への移動を規制する部材である。バルブとバルブストッパとの間にはバルブ付勢ばねが配置されており、バルブはバルブ付勢ばねによってバルブストッパから離れる方向（閉弁方向）に付勢されている。バルブとプランジャロッドの先端とは互いに反対方向にそれぞれのばねで付勢されているが、プランジャロッド付勢ばねの方が強いばねで構成されているので、プランジャロッドがバルブ付勢ばねの力に抗してバルブをバルブシートから離れる方向に押し、結果的にバルブをバルブストッパに押し付けている。

【0003】

プランジャロッドとバルブとは固定されておらず、プランジャロッドの先端はバルブから離れることができるように寸法が規定されている（段落００４５）。バルブストッパは中心部にバルブの有底筒状部側に突出する円筒面部を備えた突出部を有し、円筒面部がバルブの軸方向へのストロークをガイドするガイド部として機能する。（段落００４７）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－９６２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の高圧燃料供給ポンプは、電磁駆動型吸入弁機構のプランジャロッドとバルブとが固定されておらず、バルブはバルブストッパの突出部に設けられた円筒面部によって軸方向へのストロークがガイドされる構成である。この場合、バルブの軸方向における動作を安定化させるためには、円筒面部の軸方向長さを長くする必要があるが、円筒面部の軸方向長さを長くすると、吸入弁機構の大型化を招くことになる。言い換えると、円筒面部の軸方向長さを短くすると、バルブの軸方向における直進動作が不安定になり、バルブは傾きが生じた状態でバルブシートに当接することになる。この場合、バルブ（吸入弁）またはバルブシート（吸入弁シート）のシート部における損耗が激しくなり、吸入弁機構の耐久性を低下させ、早期に油密性能の低下を招くことになる。

【0006】

本発明の目的は、吸入弁の動作を安定化させることにより、吸入弁機構の耐久性または油密性能の低下を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記第２ガイド部は、前記弁体部の先端側に形成された凸部の外周をガイドする。
また上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記電磁吸入弁機構は、前記弁体部が着座する吸入弁シート部材を備え、
前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とが同軸に構成され、
前記第１ガイド部は前記吸入弁シート部材により構成される。
また上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、備え、
前記電磁吸入弁機構は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー及び磁気コアを備え、
開弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが当接し、閉弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが離間し、前記アンカーと前記ロッド部との間に隙間が生じる。
また上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記第２ガイド部は、前記弁体部の先端側に形成された凸部の外周をガイドする。
また上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、を備え、
前記電磁吸入弁機構は、前記弁体部が着座する吸入弁シート部材を備え、
前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とが同軸に構成され、
前記第１ガイド部は前記吸入弁シート部材により構成される。
また上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第１ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第２ガイド部と、備え、
前記電磁吸入弁機構は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー及び磁気コアを備え、
開弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが当接し、閉弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが離間し、前記アンカーと前記ロッド部との間に隙間が生じる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、吸入弁の動作を安定化させることにより、吸入弁機構の耐久性または油密性能の低下を抑制することができる。本発明のその他の構成、作用及び効果については、以下の実施例において詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る高圧燃料ポンプが適用されるエンジンシステムの全体構成図である。

【図2】本発明が適用される前提となる高圧燃料ポンプの垂直断面（プランジャの軸方向に平行な断面）を示す断面図である。

【図3】図２の高圧燃料ポンプを上方から見た水平断面（プランジャの軸方向に直交する断面）を示す断面図である。

【図4】図２の高圧燃料ポンプを図２とは異なる方向から見た、垂直断面（プランジャの軸方向に平行な断面）を示す断面図である。

【図5】図２の電磁吸入弁機構を拡大して示す断面図である。

【図6】吸入弁の動作を説明するための図である。

【図7】弁体部及び弁体部を案内するガイド部の構成のバリエーションの一例を示す図である。

【図8】弁体部及び弁体部を案内するガイド部の構成のバリエーションの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る実施例を説明する。

【0011】

図１は、本発明に係る高圧燃料ポンプ１００が適用されるエンジンシステムの全体構成図である。破線で囲まれた部分が高圧燃料ポンプ１００（図２参照）の本体を示し、この破線の中に示されている機構及び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る。

【0012】

以下の説明において、上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は図２，４における上下方向に基づいており、高圧燃料ポンプ１００をエンジンに実装した場合の上下方向とは必ずしも一致しない。また以下の説明において、軸方向はプランジャ２の中心軸線２Ａ（図２参照）によって規定され、この軸方向はプランジャ２の中心軸線２Ａに平行であり、プランジャ２の長手方向に一致する。

【0013】

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１００の低圧燃料吸入口１０ａに送られる。低圧燃料吸入口１０ａは、吸入ジョイント５１（図３，４参照）により構成される。

【0014】

低圧燃料吸入口１０ａ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吸入弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。

【0015】

電磁吸入弁機構３００に流入した燃料は、吸入弁３０により開閉される吸入口（吸入通路）を通過し、加圧室１１に流入する。エンジンのカム機構９３（図２，４参照）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により開閉される吸入口から加圧室１１に燃料が吸入される。加圧室１１に吸入された燃料は上昇行程において加圧される。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へ圧送される。
コモンレール２３に接続されたインジェクタ２４はＥＣＵ２７からの信号に基づきエンジンへ燃料を噴射する。本実施例の高圧燃料ポンプはインジェクタ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１００は、ＥＣＵ２７から送られる信号により電磁吸入弁機構３００が制御され、燃料吐出口１２を通じて所望の燃料流量を吐出する。

【0016】

図２は、本発明が適用される前提となる高圧燃料ポンプ１００の垂直断面（プランジャ２の軸方向に平行な断面）を示す断面図である。図３は、図２の高圧燃料ポンプ１００を上方から見た水平断面（プランジャ２の軸方向に直交する断面）を示す断面図である。図４は、図２の高圧燃料ポンプ１００を図２とは異なる方向から見た、垂直断面（プランジャ２の軸方向に平行な断面）を示す断面図である。

【0017】

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６の内部を往復運動することで加圧室１１の容積を変化させる。またポンプボディ１には、燃料を加圧室１１に供給するための電磁吸入弁機構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と、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。

【0018】

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を介してプランジャ付勢ばね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。

【0019】

高圧燃料ポンプ１００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、燃料タンク２０からの燃料を高圧燃料ポンプ１００に供給する低圧配管に接続されており、燃料は吸入ジョイント５１から高圧燃料ポンプ１００の内部に供給される。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が燃料の流れによって高圧燃料ポンプ１００の内部に吸収されるのを防ぐ。

【0020】

低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、ポンプボディ１に上下方向に延設され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に配置される。

【0021】

ダンパ室１０ｂ，１０ｃを通った燃料は、次にポンプボディ１に上下方向に延設されて形成された低圧燃料吸入通路１０ｄを介して電磁吸入弁機構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に形成される。

【0022】

電磁吸入弁機構３００には端子４６ａが設けられる。端子４６ａはコネクタ４６と一体にモールドされ、モールドされていない端部がエンジンコントロールユニット２７側と接続可能な構成である。

【0023】

図３を用いて、電磁吸入弁機構３００について詳細に説明する。

【0024】

吸入行程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加して加圧室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３１ａと吸入弁３０との間の吸入口が開口し、電磁吸入弁機構３００は開弁する。燃料は吸入弁シート３１ａと吸入弁３０との間の吸入口を通り、ポンプボディ１に横方向（水平方向）に形成された穴（燃料通路）を介して加圧室１１に流入する。

【0025】

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。アンカー付勢ばね４０はアンカー３６を図中右方向（開弁方向）に付勢し、アンカー３６を介して吸入弁３０を開弁方向に付勢する。アンカー付勢ばね４０は電磁コイル４３が無通電の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に、付勢力が設定されている。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の吸入口を通して吸入通路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。

【0026】

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（図２参照）を介して電流が流れる。これにより磁気コア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とアンカー３６とが磁気吸引面で接触する。磁気吸引力はアンカー付勢ばね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を吸入弁３０から離れる方向に移動させる。

【0027】

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、高圧燃料はコモンレール２３へと供給される。この行程を吐出行程と称する。

【0028】

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、戻し行程及び吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構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。

【0029】

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、及び吐出弁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とは当接部８ｅで溶接により接合され、燃料が流れる流路と外部とを遮断している。

【0030】

加圧室１１と吐出弁室１２ａとの間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。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６０ａにて溶接固定されている。

【0031】

次に、図２を用いて、リリーフ弁機構２００について説明する。

【0032】

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及びばねストッパ２０５からなる。リリーフ弁２０２はリリーフばね２０４の荷重がリリーフ弁ホルダ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。

【0033】

高圧燃料ポンプ１００の電磁吸入弁機構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１０ｃ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。

【0034】

電磁吸入弁機構３００について、図５を用いて、さらに詳細に説明する。図５は、図２の電磁吸入弁機構３００を拡大して示す断面図である。

【0035】

吸入弁３０は、弁体部３０Ａと、ロッド部３０Ｂと、被ガイド部（凸部）３０Ｃと、で構成されている。なお本実施例では、被ガイド部３０Ｃは弁体部３０Ａの一部とみなしており、被ガイド部３０Ｃは弁体部３０Ａに構成される。弁体部３０Ａの外径φ３０Ａはロッド部３０Ｂの外径よりも大きく、弁体部３０Ａはロッド部３０Ｂに対して大径部を構成し、ロッド部３０Ｂは弁体部３０Ａに対して小径部を構成する。

【0036】

ロッド部３０Ｂは断面が円形の棒状（丸棒状又は円柱状）を成す。弁体部３０Ａは、ロッド部３０Ｂの軸方向（長手方向）における厚み寸法Ｄ３０Ａが最外径φ３０Ａに対して小さい円板状又は円柱状を成す。ロッド部３０Ｂの軸方向は弁体部３０Ａの端面３０Ａ１に対して直交するように、弁体部３０Ａと一体に構成されている。ロッド部３０Ｂと弁体部３０Ａとは一体に形成された部材であってもよいし、ロッド部３０Ｂを構成する部材と弁体部３０Ａを構成する部材とが接合されたものであってもよい。

【0037】

弁体部３０Ａの端面３０Ａ１は、吸入弁シート部材３１に形成されたシート部３１ａと対向するシート部を構成し、燃料シール部に使われる。このために、弁体部３０Ａのシート部３０Ａ１は、表面の面精度が高く（すなわち面粗さが小さく）仕上げられる。

【0038】

ロッド部３０Ｂの外側円筒面（外周面）３０Ｂ１は、吸入弁シート部材３１に形成されたガイド部（第１ガイド部）３１Ｂによってロッド部３０Ｂの軸方向（長手方向）の移動を案内される被ガイド部（第１被ガイド部）を構成する。なお、ガイド部３１Ｂは吸入弁シート部材３１に形成された内側円筒面（内周面）として構成される。ロッド部３０Ｂの外周面３０Ｂ１及び吸入弁シート部材３１の内周面３１Ｂは、表面の面精度が高く（すなわち面粗さが小さく）仕上げられる。これにより、ロッド部３０Ｂがガイド部３１Ｂと摺動した際に、ガイド部３１Ｂの内側円筒部と固着したり、摩耗したりすることを抑制することができる。

【0039】

弁体部３０Ａのシート部３０Ａ１とは反対側の面（端面）３０Ａ２に凸部３０Ｃが形成されている。弁体部３０Ａの端面３０Ａ２及び凸部３０Ｃ側にはバルブストッパ３４が設けられている。バルブストッパ３４は、大径凹部３４Ａの側壁（周壁）３４Ａ２によって弁体部３０Ａを囲み、弁体部３０Ａを収容する弁体ハウジングを構成する。またバルブストッパ３４は、弁体部３０Ａ及び凸部３０Ｃを収容するように、吸入弁シート部材３１側から見て少なくとも２段の段付き凹部を有する。

【0040】

バルブストッパ３４の大径凹部（開口側凹部）３４Ａの底面（開口側凹部底面）３４Ａ１は、弁体部３０Ａの端面３０Ａ２と当接して、弁体部３０Ａの開弁方向への移動を制限するストッパ部（ストッパ面）を構成する。バルブストッパ３４の小径凹部（奥側凹部）３４Ｂの底面（奥側凹部底面）３４Ｂ２は吸入弁付勢ばね３３のばね座を構成する。

【0041】

吸入弁付勢ばね３３は小径凹部底面３４Ｂ２と凸部３０Ｃの端面３０Ｃ１との間に配置され、弁体部３０Ａを介して吸入弁３０全体を閉弁方向に付勢している。吸入弁付勢ばね３３はバルブストッパ３４の底面３４Ｂ２に直接接触している。バルブストッパ３４の底面３４Ｂ２は、吸入弁シート部材３１に形成されたガイド部３１Ｂの中心軸線ＬＡに対して直交しており、吸入弁付勢ばね３３が傾いて取り付けられることを防止している。

【0042】

バルブストッパ３４は、燃料流路を構成するための開口部（切り欠き部）３４Ｄを1つまたは複数個有する。 バルブストッパ３４に設ける燃料流路を構成するための開口部（切り欠き部）３４Ｄは、穴形状でもよく、溝形状でも良い。

【0043】

バルブストッパ３４の小径凹部３４Ｂの内径は凸部３０Ｃの外径φ３０Ｃよりもわずかに大きく、凸部３０Ｃの外周面（被ガイド部）３０Ｃ２は小径凹部３４Ｂの内側円筒部（内周面）３４Ｂ１に摺動する。すなわち、凸部３０Ｃの外周面３０Ｃ２は被ガイド部（第２被ガイド部）を構成し、内周面３４Ｂ１は被ガイド部３０Ｃ２を案内するガイド部（ガイド面）を構成する。このように吸入弁３０は、一端部に設けられた凸部３０Ｃの被ガイド部３０Ｃ２がバルブストッパ３４のガイド部（第２ガイド部）３４Ｂ１によって、軸方向の移動を案内される。

【0044】

吸入弁３０は、ロッド部３０Ｂと凸部３０Ｃとで、それぞれ、吸入弁シート部材３１に形成されたガイド部３１Ｂ及びバルブストッパ３４に形成されたガイド部３４Ｂ１により両端支持されており、径方向の動き並びに、傾き範囲が制限されている。吸入弁シート部材３１に形成されたガイド部３１Ｂ及びバルブストッパ３４に形成されたガイド部３４Ｂ１はそれぞれ、ロッド部３０Ｂの被ガイド部３０Ｂ１及び凸部３０Ｃの被ガイド部３０Ｃ２に対してクリアランスが設けられており、吸入弁３０は、摺動抵抗が少ない環境で、ガイド部３１Ｂ及びガイド部３４Ｂ１に対して摺動することが出来る。

【0045】

吸入弁シート部材３１は、ガイド部３１Ｂの中心軸線ＬＡに対して直交する燃料シール部３１ａが設けられており、表面の面精度が小さく仕上げられている。

【0046】

再びバルブストッパ３４について説明する。バルブストッパ３４は、ストッパ面３４Ａ１と、吸入弁シート部材３１と接面する面３４Ｅとがあり、これらの面３４Ａ１，３４Ｅの間に凸部３０Ｃを含む弁体部３０Ａが格納されており、ストッパ面３４Ａ１と面３４Ｅとの間の距離をΔＬとする。凸部３０Ｃを除く弁体部３０Ａのみの厚さをｔ３０Ａとすると、ΔＬ－ｔ３０Ａの値ｇ１（図６参照）が吸入弁３０のストローク長さとして調整することが出来る。吸入弁３０のバルブストッパ３４側にはテーパ部３４Ａ３が設けられており、バルブストッパ３４と弁体部３０Ａとの接触面積を小さくすることで、吸入弁３０がバルブストッパ３４に張り付くことを防止している。また、テーパ部３４Ａ３を設けることで、燃料通路面積を増やしている。さらに、テーパ部３４Ａ３を設けることで、開弁時の流体抵抗を小さくし、開弁挙動を安定化させている。

【0047】

吸入弁シート部材３１は、ポンプボディ１に設けられた内側円筒部１Ｈ２（図３参照）に圧入もしくは挿入されている。バルブストッパ３４は、ポンプボディ１に設けられた内側円筒部１Ｈ１に圧入もしくは挿入されている。ポンプボディ１に設けられた内側円筒部１Ｈ１および１Ｈ２は同軸に作らており、同軸精度が良いほど、吸入弁３０とガイド部３１Ｂ及びガイド部３４Ｂ１との同軸精度を上げることが出来る。

【0048】

吸入弁シート部材３１のガイド部３１Ｂの軸方向の長さは、小さい方が吸入弁３０との摺動面積を小さく抑えることが出来る。またバルブストッパ３４のガイド部３４Ｂ１の軸方向の長さは、小さい方が吸入弁３０との摺動面積を小さく抑えることが出来る。また凸部３０Ｃは球状にすることで、吸入弁３０とシート部３１ａとが閉弁する際に、吸入弁３０とシート部３１ａとの部品組立後の相対的な位置ずれに合わせて、吸入弁３０が傾くことが出来き、吸入弁３０の片当りや、吸入弁シート部材３１のガイド部３１Ｂの角部とロッド部３０Ｂとの接面圧力の増大による摩耗を抑えることが出来る。

【0049】

図６は、吸入弁３０の動作を説明するための図である。図６（Ａ）は開弁時の状態を示す。図６（Ｂ）は開弁した状態から閉弁した状態に移行する途中の状態を示す。図６（Ｃ）は閉弁時の状態を示す。

【0050】

図６（Ａ）の状態では、弁体部３０Ａのシート部３０Ａ１とシート部３１ａとの間の間隙Ｇ１はｇ１の大きさであり、アンカー３６の端面３６Ａと磁気コア３９の端面３９Ａとの間の間隙Ｇ３はｇ２の大きさである。この場合、ｇ２はｇ１よりも大きい（ｇ２＞ｇ１）。なお、ロッド部の端部３０Ｂ２とアンカー３６の端面３６Ｂとは当接しており、端部３０Ｂ２と端面３６Ｂとの間の隙間Ｇ２は０である（Ｇ２＝０）。

【0051】

図６（Ｂ）の状態では、弁体部３０Ａのシート部３０Ａ１とシート部３１ａとの間の間隙Ｇ１は０であり（Ｇ１＝０）、アンカー３６の端面３６Ａと磁気コア３９の端面３９Ａとの間の間隙Ｇ３はｇ３の大きさである。この場合、ｇ３はｇ２からｇ１を差し引いた大きさである（ｇ３＝ｇ２－ｇ１）。なお、ロッド部の端部３０Ｂ２とアンカー３６の端面３６Ｂとは当接しており、端部３０Ｂ２と端面３６Ｂとの間の隙間Ｇ２は０である（Ｇ２＝０）。

【0052】

図６（Ｃ）の状態では、弁体部３０Ａのシート部３０Ａ１とシート部３１ａとの間の間隙Ｇ１は０であり（Ｇ１＝０）、アンカー３６の端面３６Ａと磁気コア３９の端面３９Ａとの間の間隙Ｇ３も０である（Ｇ３＝０）。この場合、ロッド部の端部３０Ｂ２とアンカー３６の端面３６Ｂとは中心軸線ＬＡに沿う方向に離間し、ロッド部の端部３０Ｂ２とアンカー３６の端面３６Ｂとの間に間隙が生じ、端部３０Ｂ２と端面３６Ｂとの間の隙間Ｇ２はｇ３となる。

【0053】

弁体３０Ａ及び弁体３０Ａを案内するガイド部の構成のバリエーションについて説明する。図７，８は、弁体３０Ａ及び弁体３０Ａを案内するガイド部の構成のバリエーションの一例を示す図である。

【0054】

図７では、凸部３１Ｃを設けず、弁体部３０Ａの最外周部（最も外径の大きな外周面）を被ガイド部３０Ｃ２としている。この場合、３０Ｃ２は凸部３１Ｃの外周面ではない。
本例では、第１ガイド部３１Ｂ及び第２ガイド部３４Ｂ１の両方を吸入弁シート部材３１で構成する。例えば、バルブストッパ３４の側壁（周壁）３４Ａ２の部分を吸入弁シート部材３１で構成するとよい。この場合も、ロッド部３１Ｂに第１被ガイド部３１Ｂ１が構成され、弁体部３０Ａに第２被ガイド部３０Ｃ２が構成される。なお本例においても、第１ガイド部３１Ｂ及び第２ガイド部３４Ｂ１の同軸度が維持されるようにする。第１ガイド部３１Ｂ及び第２ガイド部３４Ｂ１の同軸度が維持されるのであれば、第１ガイド部３１Ｂを吸入弁シート部材３１に設ける必要はなく、第１ガイド部３１Ｂを構成する他の部材を設けてもよい。

【0055】

図８では、図７において、吸入弁シート部材３１に形成した第１ガイド部３１Ｂを、図５の実施例と同様に、バルブストッパ（バルブハウジング）３４に設けている。この場合、第２被ガイド部３０Ｃ２は図７と同様に構成される。

【0056】

図７又は図８で説明した例において、吸入弁シート部材３１又はバルブストッパ（バルブハウジング）３４に設けた第２ガイド部３４Ｂ１をポンプボディ１に形成するようにしてもよい。この場合、バルブストッパ３４の形状を直接ポンプボディ１に形成することで、バルブストッパ３４のために別部品を用意してポンプボディ１に組み付ける必要がなくなる。これにより、組み立て作業の効率が高まり、また材料コストを低減することができる。

【0057】

本実施例に係る高圧燃料ポンプ１００の特徴を列記すると、例えば下記のような特徴が挙げられる。

【0058】

（１）吸入弁３０を有する電磁吸入弁機構３００を備え、吸入弁３０は、ロッド部３０Ｂと、ロッド部３０Ｂと一体で形成される弁体部３０Ａと、ロッド部３０Ｂの外周部３０Ｂ１をガイドする第１ガイド部３１Ｂと、弁体部３０Ａの外周をガイドする第２ガイド部３４Ｂ１と、備える。

【0059】

（２）（１）において、第２ガイド部３４Ｂ１は、弁体部３０Ａの先端側に形成された凸部３０Ｃの外周をガイドする。

【0060】

（３）（１）において、第１ガイド部３１Ｂと第２ガイド部３４Ｂ１とが同軸に構成される。

【0061】

（４）（３）において、弁体部３０Ａが着座する吸入弁シート部材３１を備え、第１ガイド部３１Ｂは吸入弁シート部材３１により構成される。

【0062】

（５）（４）において、吸入弁シート部材３１と別部材で形成される弁体ハウジング部３４を備え、第２ガイド部３４Ｂ１は弁体ハウジング部３４により構成される。

【0063】

（６）（２）において、弁体部３０Ａの最外径φ３０Ａに対し、凸部３０Ｃの外径φ３０Ｃが小さくなるように構成する。

【0064】

（７）（３）において、第２ガイド部３４Ｂ１は、電磁吸入弁機構３００が取り付けられるポンプボディ１に形成される。

【0065】

（８）（１）において、電磁吸入弁機構３００は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー３６及び磁気コア３９を備え、開弁時にアンカー３６とロッド部３０Ｂとが当接し、閉弁時にアンカー３９とロッド部３０Ｂとが離間し、開弁時におけるアンカー３６とロッド部３０Ｂとの当接部３６Ｂ，３０Ｂ２の間に隙間ｇ３が生じる。

【0066】

（９）アンカー３６、磁気コア３９、吸入弁３０及び吸入弁シート部材３１を有する電磁吸入弁機構３００を備え、吸入弁３０は、吸入弁シート部材３１と当接して燃料をシートする弁体部３０Ａと、弁体部３０Ａからアンカー３６の側に向けて延伸されるロッド部３０Ｂとが常時一体で動作するように固定され、ロッド部３０Ｂの外周部３０Ｂ１をガイドする第１ガイド部３１Ｂと、弁体部３０Ａの外周をガイドする第２ガイド部３４Ｂ１と、備える。

【0067】

本発明に係る実施例では、弁体部３０Ａとロッド部３０Ｂとを一体構造とし、吸入弁３０のシート部３０Ａ１の両端部を支持することで、吸入弁３０の開閉弁時における、吸入弁３０の傾きを小さく限定することができる。これにより吸入弁シート部材３１のシート部３１ａに、吸入弁３０または、吸入弁シート３０Ａ１の角部が接触し、シート部３１ａを傷つけ、油密性能が低下する可能性を低く抑えることが出来る。

【0068】

本発明によれば、電磁吸入弁機構３００における吸入弁３０の傾きを小さくすることで、油密性能の低下を抑えることが出来、構成部品を少なくすることで低コスト化を実現した高圧燃料ポンプ１００を提供することができる。

【符号の説明】

【0069】

３０…吸入弁、３０Ａ…弁体部、３０Ｂ…ロッド部、３０Ｂ１…ロッド部３０Ｂの外周部、３０Ｃ…凸部、３１…吸入弁シート部材、３１Ｂ…第１ガイド部、３４…バルブストッパ（弁体ハウジング部）、３４Ｂ１…第２ガイド部、３６…アンカー、３９…磁気コア、１００…高圧燃料ポンプ、３００…電磁吸入弁機構。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】