JP7644684B2

JP7644684B2 - Fuel Pump

Info

Publication number: JP7644684B2
Application number: JP2021135349A
Authority: JP
Inventors: 悟史臼井; 稔橋田; 淳治斉藤
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2021-08-23
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2025-03-12
Anticipated expiration: 2041-08-23
Also published as: JP2023030297A

Description

本発明は、燃料を高圧にしてエンジンに供給する燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump that supplies fuel at high pressure to an engine.

燃料ポンプとしては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された高圧燃料供給ポンプは、ハウジングと、吸入弁と、吐出弁とリリーフ弁とを備えている。ハウジングは、プランジャを摺動自在に保持するシリンダライナを収容するとともに加圧室を形成する段付きの筒型状の空間であるシリンダを有している。吸入弁は、電磁ソレノイドに電流を供給しない状態で開弁し、電磁ソレノイドに電流を供給すると、開弁して加圧室に燃料を吸入する。 An example of a fuel pump is described in Patent Document 1. The high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1 includes a housing, an intake valve, a discharge valve, and a relief valve. The housing has a cylinder that contains a cylinder liner that slidably holds a plunger and is a stepped cylindrical space that forms a pressurizing chamber. The intake valve opens when no current is supplied to the electromagnetic solenoid, and opens when current is supplied to the electromagnetic solenoid to draw fuel into the pressurizing chamber.

吐出弁は、ハウジングの吐出弁収容部に組付けられており、吐出弁収容部は、燃料吐出孔を介して加圧室に連通している。加圧室で加圧された高圧の燃料は、吐出弁に供給される。吐出弁は、供給された燃料の圧力が所定の圧力以上になった場合に開弁し、吐出弁を通過した燃料が蓄圧器に圧送される。 The discharge valve is attached to the discharge valve housing of the housing, and the discharge valve housing is connected to the pressurization chamber via the fuel discharge hole. High-pressure fuel pressurized in the pressurization chamber is supplied to the discharge valve. The discharge valve opens when the pressure of the supplied fuel reaches or exceeds a predetermined pressure, and the fuel that passes through the discharge valve is pumped to the pressure accumulator.

また、リリーフ弁は、ハウジングのリリーフ弁収容部に組付けられており、リリーフ弁収容部は、吐出弁よりも下流側の高圧領域に連通すると共に連通路を介して加圧室に連通している。リリーフ弁は、高圧領域の燃料の圧力が特定の圧力以上になった場合に開弁し、高圧の燃料を加圧室に還流する（例えば、特許文献１参照）。そして、リリーフ弁は、リリーフ弁ホルダとシート部材の間に介在されている。 The relief valve is mounted in a relief valve accommodating portion of the housing, which is connected to a high-pressure region downstream of the discharge valve and to the pressurizing chamber via a communication passage. The relief valve opens when the pressure of the fuel in the high-pressure region reaches or exceeds a specific pressure, and returns the high-pressure fuel to the pressurizing chamber (see, for example, Patent Document 1). The relief valve is interposed between a relief valve holder and a seat member.

特表２０１８－５２３７７８号公報Special table 2018-523778 publication

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、リリーフバルブが開弁し、高圧燃料を解放する際に、リリーフ弁がリリーフ弁ホルダとシート部材の間から外れるおそれがあった。そのため、特許文献１に記載された技術では、リリーフ弁が所定の位置に戻らず、解放したリリーフ弁機構を復帰させることが困難なものとなっていた。 However, with the technology described in Patent Document 1, when the relief valve opens and releases high-pressure fuel, there is a risk that the relief valve may come out from between the relief valve holder and the seat member. As a result, with the technology described in Patent Document 1, the relief valve does not return to a specified position, making it difficult to reset the released relief valve mechanism.

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、リリーフ弁機構を解放した後に、容易に閉弁状態に復帰させることができる燃料ポンプを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a fuel pump that takes into consideration the above problems and can easily return to a closed state after the relief valve mechanism is released.

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の燃料ポンプは、吸入弁室と、加圧室と、リリーフ弁室と、リリーフ弁機構とを備えている。加圧室は、吸入弁室の下流側に形成される。リリーフ弁室は、加圧室の下流側に形成される。リリーフ弁機構は、リリーフ弁室に配置される。また、リリーフ弁機構は、リリーフ弁室に配置されるリリーフ弁ホルダと、リリーフ弁ホルダに係合するリリーフ弁と、リリーフ弁及びリリーフ弁ホルダを閉弁方向に付勢するリリーフばねと、リリーフ弁及びリリーフ弁ホルダにおける開弁方向の移動量を規制する規制部とを備える。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the fuel pump of the present invention includes a suction valve chamber, a pressurization chamber, a relief valve chamber, and a relief valve mechanism. The pressurization chamber is formed downstream of the suction valve chamber. The relief valve chamber is formed downstream of the pressurization chamber. The relief valve mechanism is disposed in the relief valve chamber. The relief valve mechanism also includes a relief valve holder disposed in the relief valve chamber, a relief valve that engages with the relief valve holder, a relief spring that biases the relief valve and the relief valve holder in a valve closing direction, and a regulating portion that regulates the amount of movement of the relief valve and the relief valve holder in a valve opening direction.

上記構成の燃料ポンプによれば、リリーフ弁機構を解放した後に、容易に閉弁状態に復帰させることができる。
なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the fuel pump having the above configuration, the relief valve mechanism can be easily returned to the closed state after being released.
Problems, configurations and effects other than those described above will become apparent from the following description of the embodiments.

本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a fuel supply system using a high-pressure fuel pump according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプの縦断面図（その１）である。1 is a vertical sectional view (part 1) of a high-pressure fuel pump according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプの縦断面図（その２）である。FIG. 2 is a vertical sectional view (part 2) of the high-pressure fuel pump according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプの上方から見た水平方向断面図である。1 is a horizontal cross-sectional view of a high-pressure fuel pump according to an embodiment of the present invention, as viewed from above. FIG. 本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプの縦断面図（その３）である。FIG. 3 is a vertical sectional view (part 3) of the high-pressure fuel pump according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプのリリーフ弁機構を拡大して示す断面図である。2 is an enlarged cross-sectional view showing a relief valve mechanism of the high-pressure fuel pump according to the embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプのリリーフ弁機構が開弁した状態を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing a state in which a relief valve mechanism of the high-pressure fuel pump according to the embodiment of the present invention is open; FIG.

１.高圧燃料ポンプの一実施形態
以下、本発明の一実施形態に係る高圧燃料ポンプについて図１から図７を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。 1. One embodiment of the high-pressure fuel pump Hereinafter, a high-pressure fuel pump according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 7. Note that the same reference numerals are used to designate common members in each figure.

［燃料供給システム］
まず、本実施形態に係る高圧燃料ポンプを用いた燃料供給システムについて、図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る高圧燃料ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。 [Fuel supply system]
First, a fuel supply system using a high-pressure fuel pump according to this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a fuel supply system using a high-pressure fuel pump according to this embodiment.

図１に示すように、燃料供給システムは、高圧燃料ポンプ（燃料ポンプ）１００と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０１と、燃料タンク１０３と、コモンレール１０６と、複数のインジェクタ１０７とを備えている。高圧燃料ポンプ１００の部品は、ポンプボディ１に一体に組み込まれている。 As shown in FIG. 1, the fuel supply system includes a high-pressure fuel pump (fuel pump) 100, an ECU (Engine Control Unit) 101, a fuel tank 103, a common rail 106, and multiple injectors 107. The components of the high-pressure fuel pump 100 are integrally assembled into a pump body 1.

燃料タンク１０３の燃料は、ＥＣＵ１０１からの信号に基づいて駆動するフィードポンプ１０２によって汲み上げられる。汲み上げられた燃料は、不図示のプレッシャレギュレータにより適切な圧力に加圧され、低圧配管１０４を通して高圧燃料ポンプ１００の吸入ジョイント５（図３参照）に設けた低圧燃料吸入口５１に送られる。 Fuel in the fuel tank 103 is pumped up by a feed pump 102 that is driven based on a signal from the ECU 101. The pumped up fuel is pressurized to an appropriate pressure by a pressure regulator (not shown) and sent through a low-pressure pipe 104 to a low-pressure fuel intake port 51 provided at the intake joint 5 (see FIG. 3) of the high-pressure fuel pump 100.

高圧燃料ポンプ１００は、燃料タンク１０３から供給された燃料を加圧して、コモンレール１０６に圧送する。コモンレール１０６には、複数のインジェクタ１０７と、燃料圧力センサ１０５が装着されている。複数のインジェクタ１０７は、気筒（燃焼室）数にあわせて装着されており、ＥＣＵ１０１から出力される駆動電流に従って燃料を噴射する。本実施形態の燃料供給システムは、インジェクタ１０７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である。 The high-pressure fuel pump 100 pressurizes the fuel supplied from the fuel tank 103 and sends it to the common rail 106. The common rail 106 is equipped with multiple injectors 107 and a fuel pressure sensor 105. The multiple injectors 107 are installed in accordance with the number of cylinders (combustion chambers), and inject fuel according to the drive current output from the ECU 101. The fuel supply system of this embodiment is a so-called direct injection engine system in which the injectors 107 inject fuel directly into the cylinders of the engine.

燃料圧力センサ１０５は、検出した圧力データをＥＣＵ１０１に出力する。ＥＣＵ１０１は、各種センサから得られるエンジン状態量（例えばクランク回転角、スロットル開度、エンジン回転数、燃料圧力等）に基づいて適切な噴射燃料量（目標噴射燃料長）や適切な燃料圧力（目標燃料圧力）等を演算する。 The fuel pressure sensor 105 outputs the detected pressure data to the ECU 101. The ECU 101 calculates the appropriate fuel injection amount (target fuel injection length) and the appropriate fuel pressure (target fuel pressure) based on engine state quantities (e.g., crank angle, throttle opening, engine speed, fuel pressure, etc.) obtained from various sensors.

また、ＥＣＵ１０１は、燃料圧力（目標燃料圧力）等の演算結果に基づいて、高圧燃料ポンプ１００や複数のインジェクタ１０７の駆動を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０１は、高圧燃料ポンプ１００を制御するポンプ制御部と、インジェクタ１０７を制御するインジェクタ制御部を有する。 The ECU 101 also controls the operation of the high-pressure fuel pump 100 and the multiple injectors 107 based on the calculation results of the fuel pressure (target fuel pressure) and the like. That is, the ECU 101 has a pump control unit that controls the high-pressure fuel pump 100 and an injector control unit that controls the injectors 107.

高圧燃料ポンプ１００は、プランジャ２と、圧力脈動低減機構９と、容量可変機構である電磁吸入弁機構３と、リリーフ弁機構４（図２参照）と、吐出弁機構８とを有している。低圧燃料吸入口５１から流入した燃料は、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｂを介して電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂに到達する。 The high-pressure fuel pump 100 has a plunger 2, a pressure pulsation reduction mechanism 9, an electromagnetic intake valve mechanism 3 which is a variable capacity mechanism, a relief valve mechanism 4 (see FIG. 2), and a discharge valve mechanism 8. Fuel flowing in from the low-pressure fuel intake port 51 reaches the intake port 31b of the electromagnetic intake valve mechanism 3 via the pressure pulsation reduction mechanism 9 and the intake passage 10b.

電磁吸入弁機構３に流入した燃料は、弁部３２を通過し、ポンプボディ１に形成された供給用連通孔１ｇ（図２参照）を流れた後に加圧室１１に流入する。ポンプボディ１は、プランジャ２を摺動可能に保持する。プランジャ２は、エンジンのカム９１（図２参照）により動力が伝えられて往復運動する。プランジャ２の一端部は、加圧室１１に挿入されており、加圧室１１の容積を増減させる。 The fuel that flows into the electromagnetic intake valve mechanism 3 passes through the valve portion 32, flows through the supply communication hole 1g (see Figure 2) formed in the pump body 1, and then flows into the pressurized chamber 11. The pump body 1 slidably holds the plunger 2. The plunger 2 reciprocates when power is transmitted by the engine cam 91 (see Figure 2). One end of the plunger 2 is inserted into the pressurized chamber 11, and increases or decreases the volume of the pressurized chamber 11.

加圧室１１では、プランジャ２の下降行程において電磁吸入弁機構３から燃料が吸入され、プランジャ２の上昇行程において燃料が加圧される。加圧室１１の燃料圧力が設定値を超えると、吐出弁機構８が開弁し、吐出ジョイント１２の吐出通路１２ａを経てコモンレール１０６へ高圧燃料が圧送される。高圧燃料ポンプ１００による燃料の吐出は、電磁吸入弁機構３の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁機構３の開閉は、ＥＣＵ１０１によって制御される。 In the pressurizing chamber 11, fuel is sucked in through the electromagnetic intake valve mechanism 3 during the downward stroke of the plunger 2, and the fuel is pressurized during the upward stroke of the plunger 2. When the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 exceeds a set value, the discharge valve mechanism 8 opens, and high-pressure fuel is pumped through the discharge passage 12a of the discharge joint 12 to the common rail 106. The discharge of fuel by the high-pressure fuel pump 100 is controlled by opening and closing the electromagnetic intake valve mechanism 3. The opening and closing of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is controlled by the ECU 101.

インジェクタ１０７の故障等によりコモンレール１０６等に異常高圧が発生した場合に、コモンレール１０６に連通する吐出ジョイント１２の吐出通路１２ａと加圧室１１との差圧がリリーフ弁機構４の開弁圧力（所定値）以上になると、リリーフ弁機構４が開弁する。これにより、異常高圧となった燃料は、リリーフ弁機構４内を通って加圧室１１へと戻される。その結果、コモンレール１０６等の配管が保護される。 When abnormally high pressure occurs in the common rail 106 due to a malfunction of the injector 107, etc., and the pressure difference between the discharge passage 12a of the discharge joint 12 that communicates with the common rail 106 and the pressurized chamber 11 exceeds the opening pressure (predetermined value) of the relief valve mechanism 4, the relief valve mechanism 4 opens. As a result, the abnormally high pressure fuel passes through the relief valve mechanism 4 and is returned to the pressurized chamber 11. As a result, the piping of the common rail 106, etc. is protected.

［高圧燃料ポンプ］
次に、高圧燃料ポンプ１００の構成について、図２～図６を用いて説明する。
図２は、高圧燃料ポンプ１００の水平方向に直交する断面で見た縦断面図（その１）である。図３は、高圧燃料ポンプ１００の水平方向に直交する断面で見た縦断面図（その２）である。図４は、高圧燃料ポンプ１００の垂直方向に直交する断面で見た水平方向断面図である。また、図５は、高圧燃料ポンプ１００の水平方向に直交する断面で見た縦断面図（その３）である。図６は、リリーフ弁機構４を拡大して示す説明図である。 [High-pressure fuel pump]
Next, the configuration of the high-pressure fuel pump 100 will be described with reference to FIGS.
Fig. 2 is a first longitudinal sectional view of the high-pressure fuel pump 100 taken along a cross section perpendicular to the horizontal direction. Fig. 3 is a second longitudinal sectional view of the high-pressure fuel pump 100 taken along a cross section perpendicular to the horizontal direction. Fig. 4 is a horizontal sectional view of the high-pressure fuel pump 100 taken along a cross section perpendicular to the vertical direction. Fig. 5 is a third longitudinal sectional view of the high-pressure fuel pump 100 taken along a cross section perpendicular to the horizontal direction. Fig. 6 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the relief valve mechanism 4.

図２から図５に示すように、高圧燃料ポンプ１００のポンプボディ１は、略円柱状に形成されている。図２及び図３に示すように、ポンプボディ１は、内部に第１室１ａと、第２室１ｂと、第３室１ｃと、遮断壁１ｄと、供給用連通孔１ｇと、吸入弁室３０が設けられている。また、ポンプボディ１は、燃料ポンプ取付け部９０に密着し、図示しない複数のボルト（ねじ）で固定されている。 As shown in Figures 2 to 5, the pump body 1 of the high-pressure fuel pump 100 is formed in a generally cylindrical shape. As shown in Figures 2 and 3, the pump body 1 is provided with a first chamber 1a, a second chamber 1b, a third chamber 1c, a blocking wall 1d, a supply communication hole 1g, and an intake valve chamber 30 inside. The pump body 1 is also in close contact with the fuel pump mounting portion 90 and is fixed with a number of bolts (screws) (not shown).

第１室１ａは、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部であり、第１室１ａの中心線１Ａは、ポンプボディ１の中心線に一致している。この第１室１ａには、プランジャ２の一端部が挿入されており、プランジャ２は、第１室１ａ内を往復動する。この第１室１ａとプランジャ２の一端により加圧室１１が形成される。また、第１室１ａは、後述する供給用連通孔１ｇを介して吸入弁室３０と連通している。加圧室１１の下流側には、リリーフ弁室である第２室１ｂが形成されている。 The first chamber 1a is a cylindrical space provided in the pump body 1, and the center line 1A of the first chamber 1a coincides with the center line of the pump body 1. One end of the plunger 2 is inserted into this first chamber 1a, and the plunger 2 reciprocates within the first chamber 1a. The first chamber 1a and one end of the plunger 2 form a pressurizing chamber 11. The first chamber 1a also communicates with the suction valve chamber 30 via a supply communication hole 1g, which will be described later. A second chamber 1b, which is a relief valve chamber, is formed downstream of the pressurizing chamber 11.

第２室１ｂは、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部であり、第２室１ｂの中心線は、ポンプボディ１（第１室１ａ）の中心線に直交している。この第２室１ｂには、後述するリリーフ弁機構４が配置されて、リリーフ弁室を形成している。なお、リリーフ弁室である第２室１ｂの径は、第１室１ａの径よりも小さい。 The second chamber 1b is a cylindrical space provided in the pump body 1, and the center line of the second chamber 1b is perpendicular to the center line of the pump body 1 (first chamber 1a). A relief valve mechanism 4 (described later) is disposed in this second chamber 1b to form a relief valve chamber. The diameter of the second chamber 1b, which is the relief valve chamber, is smaller than the diameter of the first chamber 1a.

また、第１室１ａと第２室１ｂは、円形の連通孔１ｅによって連通している。連通孔１ｅの径は、第１室１ａの径と同一であり、連通孔１ｅは、第１室１ａの一端を延長している。そして、連通孔１ｅの直径は、プランジャ２の外径よりも大きい。これにより、加圧室１１を往復動するプランジャ２が、連通孔１ｅの周囲に衝突することがなく、プランジャ２の耐久性を向上させることができる。 The first chamber 1a and the second chamber 1b are connected to each other through a circular communication hole 1e. The diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a, and the communication hole 1e extends one end of the first chamber 1a. The diameter of the communication hole 1e is larger than the outer diameter of the plunger 2. This prevents the plunger 2, which reciprocates in the pressurized chamber 11, from colliding with the periphery of the communication hole 1e, improving the durability of the plunger 2.

また、連通孔１ｅの中心線は、第２室１ｂの中心線に直交している。これにより、リリーフ弁機構４を通過した燃料を、効率よく連通孔１ｅに通すことができ、リリーフ性能の向上を妨げないようにすることができる。また、ポンプボディ１の形状が複雑にならないようにすることができ、ポンプボディ１、及び高圧燃料ポンプ１００の生産性の向上を図ることができる。 The center line of the communication hole 1e is perpendicular to the center line of the second chamber 1b. This allows the fuel that has passed through the relief valve mechanism 4 to pass through the communication hole 1e efficiently, and does not impede the improvement of relief performance. In addition, the shape of the pump body 1 is not complicated, and the productivity of the pump body 1 and the high-pressure fuel pump 100 can be improved.

図３及び図５に示すように、連通孔１ｅの径は、第２室１ｂの径よりも大きい。そして、連通孔１ｅは、第２室１ｂの中心線に直交する断面において、第２室１ｂに向かうにつれて径を小さくするテーパー面１ｆを有している。これにより、第２室１ｂに配置されるリリーフ弁機構４を通過した燃料が、テーパー面１ｆを伝って円滑に加圧室１１に戻ることができる。 As shown in Figures 3 and 5, the diameter of the communication hole 1e is larger than the diameter of the second chamber 1b. In addition, the communication hole 1e has a tapered surface 1f that reduces in diameter toward the second chamber 1b in a cross section perpendicular to the center line of the second chamber 1b. This allows the fuel that has passed through the relief valve mechanism 4 arranged in the second chamber 1b to smoothly return to the pressurized chamber 11 along the tapered surface 1f.

第３室１ｃは、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部であり、第１室１ａの他端に連続している。第３室１ｃの中心線は、第１室１ａの中心線１Ａ及びポンプボディ１の中心線に一致しており、第３室１ｃの径は、第１室１ａの径よりも大きい。この第３室１ｃには、プランジャ２の往復動をガイドするシリンダ６が配置されている。これにより、シリンダ６の端面を、第１室１ａと第３室１ｃとの間の段部に当接させることができ、シリンダ６が第１室１ａ側にずれてしまうことを防止することができる。 The third chamber 1c is a cylindrical space provided in the pump body 1, and is continuous with the other end of the first chamber 1a. The center line of the third chamber 1c coincides with the center line 1A of the first chamber 1a and the center line of the pump body 1, and the diameter of the third chamber 1c is larger than the diameter of the first chamber 1a. A cylinder 6 that guides the reciprocating motion of the plunger 2 is disposed in this third chamber 1c. This allows the end face of the cylinder 6 to abut against the step between the first chamber 1a and the third chamber 1c, preventing the cylinder 6 from shifting toward the first chamber 1a.

シリンダ６は、筒状に形成されており、その外周側においてポンプボディ１の第３室１ｃに圧入されている。そして、シリンダ６の一端は、第３室１ｃの天面である第１室１ａと第３室１ｃとの間の段部に当接している。プランジャ２は、シリンダ６の内周面に摺動可能に接触している。 The cylinder 6 is formed in a cylindrical shape, and its outer periphery is press-fitted into the third chamber 1c of the pump body 1. One end of the cylinder 6 abuts against a step between the first chamber 1a and the third chamber 1c, which is the top surface of the third chamber 1c. The plunger 2 is in slidable contact with the inner periphery of the cylinder 6.

図２に示すように、燃料ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間には、Ｏリング９３が介在されている。このＯリング９３は、エンジンオイルが燃料ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間を通ってエンジン（内燃機関）の外部に漏れることを防止している。 As shown in FIG. 2, an O-ring 93 is interposed between the fuel pump mounting portion 90 and the pump body 1. This O-ring 93 prevents engine oil from leaking between the fuel pump mounting portion 90 and the pump body 1 to the outside of the engine (internal combustion engine).

プランジャ２の下端には、タペット９２が設けられている。タペット９２は、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム９１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。プランジャ２は、リテーナ１５を介してばね１６によりカム９１側に付勢されており、タペット９２に圧着されている。プランジャ２は、タペット９２と一緒に往復動し、加圧室１１の容積を変化させる。 A tappet 92 is provided at the lower end of the plunger 2. The tappet 92 converts the rotational motion of a cam 91 attached to the engine's camshaft into vertical motion and transmits it to the plunger 2. The plunger 2 is biased toward the cam 91 by a spring 16 via a retainer 15, and is pressed against the tappet 92. The plunger 2 reciprocates together with the tappet 92, changing the volume of the pressurized chamber 11.

また、シリンダ６とリテーナ１５との間には、シールホルダ１７が配置されている。シールホルダ１７は、プランジャ２が挿入される筒状に形成されている。シールホルダ１７のシリンダ６側である上端部には、副室１７ａが形成されている。一方、シールホルダ１７のリテーナ１５側である下端部は、プランジャシール１８を保持している。 A seal holder 17 is disposed between the cylinder 6 and the retainer 15. The seal holder 17 is formed in a cylindrical shape into which the plunger 2 is inserted. An auxiliary chamber 17a is formed at the upper end of the seal holder 17 on the cylinder 6 side. On the other hand, the lower end of the seal holder 17 on the retainer 15 side holds a plunger seal 18.

プランジャシール１８は、プランジャ２の外周に摺動可能に接触している。プランジャシール１８は、プランジャ２が往復動したとき、副室１７ａの燃料をシールし、副室１７ａの燃料がエンジン内部へ流入しないようにしている。また、プランジャシール１８は、エンジン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の内部に流入することを防止している。 The plunger seal 18 is in slidable contact with the outer periphery of the plunger 2. When the plunger 2 reciprocates, the plunger seal 18 seals the fuel in the auxiliary chamber 17a, preventing the fuel in the auxiliary chamber 17a from flowing into the inside of the engine. The plunger seal 18 also prevents the lubricating oil (including engine oil) that lubricates the sliding parts in the engine from flowing into the inside of the pump body 1.

図２において、プランジャ２は、上下方向に往復動する。プランジャ２が下降すると、加圧室１１の容積が拡大し、プランジャ２が上昇すると、加圧室１１の容積が減少する。すなわち、プランジャ２は、加圧室１１の容積を拡大及び縮小させる方向に往復動するように配置されている。 In FIG. 2, the plunger 2 reciprocates in the up-down direction. When the plunger 2 descends, the volume of the pressurized chamber 11 expands, and when the plunger 2 ascends, the volume of the pressurized chamber 11 decreases. In other words, the plunger 2 is arranged to reciprocate in a direction that expands and reduces the volume of the pressurized chamber 11.

プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有している。プランジャ２が往復動すると、大径部２ａ及び小径部２ｂは、副室１７ａに位置する。したがって、副室１７ａの体積は、プランジャ２の往復動によって増減する。 The plunger 2 has a large diameter portion 2a and a small diameter portion 2b. When the plunger 2 reciprocates, the large diameter portion 2a and the small diameter portion 2b are located in the auxiliary chamber 17a. Therefore, the volume of the auxiliary chamber 17a increases and decreases due to the reciprocating motion of the plunger 2.

副室１７ａは、燃料通路１０ｃ（図５参照）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１７ａから低圧燃料室１０へ燃料の流れが発生し、プランジャ２の上昇時は、低圧燃料室１０から副室１７ａへ燃料の流れが発生する。これにより、高圧燃料ポンプ１００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１００内部で発生する圧力脈動を低減することができる。 The auxiliary chamber 17a is connected to the low-pressure fuel chamber 10 by a fuel passage 10c (see FIG. 5). When the plunger 2 descends, fuel flows from the auxiliary chamber 17a to the low-pressure fuel chamber 10, and when the plunger 2 ascends, fuel flows from the low-pressure fuel chamber 10 to the auxiliary chamber 17a. This reduces the amount of fuel flowing into and out of the pump during the intake stroke or return stroke of the high-pressure fuel pump 100, and reduces the pressure pulsation generated inside the high-pressure fuel pump 100.

また、ポンプボディ１における第２室１ｂには、加圧室１１に連通するリリーフ弁機構４が設けられている。リリーフ弁機構４は、シート部材４４と、リリーフ弁４３と、リリーフ弁ホルダ４２と、リリーフばね４１と、を有している。なお、リリーフ弁機構４の詳細な構成については、後述する。 The second chamber 1b in the pump body 1 is provided with a relief valve mechanism 4 that communicates with the pressurizing chamber 11. The relief valve mechanism 4 has a seat member 44, a relief valve 43, a relief valve holder 42, and a relief spring 41. The detailed configuration of the relief valve mechanism 4 will be described later.

図３に示すように、ポンプボディ１の上部には、低圧燃料室１０が設けられている。ポンプボディ１の側面部には、吸入ジョイント５が取り付けられている。吸入ジョイント５は、燃料タンク１０３（図１参照）から供給された燃料を通す低圧配管１０４に接続されている。燃料タンク１０３の燃料は、吸入ジョイント５から高圧燃料ポンプ１００の内部に供給される。 As shown in FIG. 3, a low-pressure fuel chamber 10 is provided at the top of the pump body 1. An intake joint 5 is attached to the side of the pump body 1. The intake joint 5 is connected to a low-pressure pipe 104 that passes fuel supplied from a fuel tank 103 (see FIG. 1). The fuel in the fuel tank 103 is supplied from the intake joint 5 to the inside of the high-pressure fuel pump 100.

吸入ジョイント５は、低圧配管１０４に接続された低圧燃料吸入口５１と、低圧燃料吸入口５１に連通する吸入流路５２とを有している。吸入流路５２には、吸入フィルタ５３が設けられている。吸入流路５２を通過した燃料は、ポンプボディ１の内部に設けられた吸入フィルタ５３を通過して低圧燃料室１０に供給される。吸入フィルタ５３は、燃料に存在する異物を除去し、高圧燃料ポンプ１００内に異物が進入することを防ぐ。 The intake joint 5 has a low-pressure fuel intake port 51 connected to the low-pressure pipe 104, and an intake passage 52 that communicates with the low-pressure fuel intake port 51. An intake filter 53 is provided in the intake passage 52. Fuel that passes through the intake passage 52 passes through the intake filter 53 provided inside the pump body 1 and is supplied to the low-pressure fuel chamber 10. The intake filter 53 removes foreign matter present in the fuel and prevents foreign matter from entering the high-pressure fuel pump 100.

低圧燃料室１０には、低圧燃料流路１０ａと、吸入通路１０ｂ（図２参照）が設けられている。低圧燃料流路１０ａには、圧力脈動低減機構９が設けられている。加圧室１１に流入した燃料が再び開弁状態の電磁吸入弁機構３を通って吸入通路１０ｂ（図２参照）へと戻されると、低圧燃料室１０に圧力脈動が発生する。圧力脈動低減機構９は、高圧燃料ポンプ１００内で発生した圧力脈動が低圧配管１０４へ波及することを低減する。 The low-pressure fuel chamber 10 is provided with a low-pressure fuel flow path 10a and an intake passage 10b (see FIG. 2). The low-pressure fuel flow path 10a is provided with a pressure pulsation reduction mechanism 9. When the fuel that has flowed into the pressurized chamber 11 passes through the electromagnetic intake valve mechanism 3, which is in an open state, and is returned to the intake passage 10b (see FIG. 2), pressure pulsation occurs in the low-pressure fuel chamber 10. The pressure pulsation reduction mechanism 9 reduces the spread of pressure pulsation generated in the high-pressure fuel pump 100 to the low-pressure piping 104.

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いる。圧力脈動低減機構９の金属ダイアフラムダンパは、膨張・収縮することで圧力脈動を吸収或いは低減する。 The pressure pulsation reduction mechanism 9 is formed of a metal diaphragm damper made by bonding two corrugated disk-shaped metal plates together at their periphery and injecting an inert gas such as argon into the interior. The metal diaphragm damper of the pressure pulsation reduction mechanism 9 absorbs or reduces pressure pulsations by expanding and contracting.

吸入通路１０ｂは、電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂ（図２参照）に連通しており、低圧燃料流路１０ａを通った燃料は、吸入通路１０ｂを介して電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂに到達する。 The intake passage 10b is connected to the intake port 31b (see Figure 2) of the electromagnetic intake valve mechanism 3, and the fuel that passes through the low-pressure fuel passage 10a reaches the intake port 31b of the electromagnetic intake valve mechanism 3 via the intake passage 10b.

図２及び図４に示すように、電磁吸入弁機構３は、ポンプボディ１に形成された吸入弁室３０に挿入されている。吸入弁室３０は、加圧室１１の上流側（吸入通路１０ｂ側）に設けられており、水平方向に延びる横穴に形成されている。電磁吸入弁機構３は、吸入弁室３０に圧入された吸入弁シート３１と、弁部３２と、ロッド３３と、ロッド付勢ばね３４と、電磁コイル３５と、アンカー３６と、ストッパ３７と、吸入弁付勢ばね３８と、を有している。 As shown in Figures 2 and 4, the electromagnetic intake valve mechanism 3 is inserted into an intake valve chamber 30 formed in the pump body 1. The intake valve chamber 30 is provided on the upstream side (the intake passage 10b side) of the pressurizing chamber 11, and is formed as a horizontal hole extending in the horizontal direction. The electromagnetic intake valve mechanism 3 has an intake valve seat 31 pressed into the intake valve chamber 30, a valve portion 32, a rod 33, a rod biasing spring 34, an electromagnetic coil 35, an anchor 36, a stopper 37, and an intake valve biasing spring 38.

吸入弁シート３１は、筒状に形成されており、内周部に着座部３１ａが設けられている。また、吸入弁シート３１には、外周部から内周部に到達する吸入ポート３１ｂが形成されている。この吸入ポート３１ｂは、上述した低圧燃料室１０における吸入通路１０ｂに連通している。 The suction valve seat 31 is formed in a cylindrical shape, and a seat portion 31a is provided on the inner circumference. The suction valve seat 31 also has a suction port 31b that reaches from the outer circumference to the inner circumference. This suction port 31b is connected to the suction passage 10b in the low-pressure fuel chamber 10 described above.

吸入弁室３０には、吸入弁シート３１の着座部３１ａに対向するストッパ３７が配置されている。そして、弁部３２は、ストッパ３７と着座部３１ａとの間に配置されている。また、ストッパ３７と弁部３２との間には、吸入弁付勢ばね３８が介在されている。吸入弁付勢ばね３８は、弁部３２を着座部３１ａ側に付勢する。 A stopper 37 is disposed in the suction valve chamber 30, facing the seating portion 31a of the suction valve seat 31. The valve portion 32 is disposed between the stopper 37 and the seating portion 31a. A suction valve biasing spring 38 is disposed between the stopper 37 and the valve portion 32. The suction valve biasing spring 38 biases the valve portion 32 toward the seating portion 31a.

弁部３２は、着座部３１ａに当接することにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を閉鎖する。弁部３２が吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を閉鎖すると、電磁吸入弁機構３は、閉弁状態になる。一方、弁部３２は、ストッパ３７に当接することにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を開放する。弁部３２が吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を開放すると、電磁吸入弁機構３は、開弁状態になる。 The valve portion 32 abuts against the seat portion 31a to close the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11. When the valve portion 32 closes the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in a closed state. On the other hand, the valve portion 32 abuts against the stopper 37 to open the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11. When the valve portion 32 opens the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in an open state.

ロッド３３は、吸入弁シート３１の筒孔を貫通している。ロッド３３の一端は、弁部３２に当接している。ロッド付勢ばね３４は、ロッド３３を介して弁部３２をストッパ３７側である開弁方向に付勢する。ロッド付勢ばね３４の一端は、ロッド３３の外周部に設けられたフランジ部に係合している。ロッド付勢ばね３４の他端は、ロッド付勢ばね３４を囲うように配置された磁性コア３９に係合している。 The rod 33 passes through a cylindrical hole in the suction valve seat 31. One end of the rod 33 abuts against the valve portion 32. The rod biasing spring 34 biases the valve portion 32 in the valve opening direction toward the stopper 37 via the rod 33. One end of the rod biasing spring 34 engages with a flange portion provided on the outer periphery of the rod 33. The other end of the rod biasing spring 34 engages with a magnetic core 39 arranged to surround the rod biasing spring 34.

アンカー３６は、磁性コア３９の端面に対向している。このアンカー３６は、ロッド３３の外周部に設けられたフランジ部に係合している。電磁コイル３５は、磁性コア３９の周りを一周するように配置されている。この電磁コイル３５には、端子部材４０が電気的に接続されており、端子部材４０を介して電流が流れる。 The anchor 36 faces the end face of the magnetic core 39. This anchor 36 engages with a flange portion provided on the outer periphery of the rod 33. The electromagnetic coil 35 is arranged so as to go around the magnetic core 39. The terminal member 40 is electrically connected to this electromagnetic coil 35, and a current flows through the terminal member 40.

電磁コイル３５に電流が流れていない無通電状態において、ロッド３３がロッド付勢ばね３４による付勢力によって開弁方向に付勢され、弁部３２を開弁方向に押圧している。その結果、弁部３２が着座部３１ａから離れてストッパ３７に当接し、電磁吸入弁機構３が開弁状態になっている。すなわち、電磁吸入弁機構３は、無通電状態において開弁するノーマルオープン式となっている。 In a non-energized state where no current flows through the electromagnetic coil 35, the rod 33 is biased in the valve-opening direction by the biasing force of the rod biasing spring 34, pressing the valve portion 32 in the valve-opening direction. As a result, the valve portion 32 moves away from the seating portion 31a and abuts against the stopper 37, and the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in an open state. In other words, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is of a normally open type, which opens in a non-energized state.

電磁吸入弁機構３の開弁状態において、吸入ポート３１ｂの燃料は、弁部３２と着座部３１ａとの間を通り、ストッパ３７の複数の燃料通過孔（不図示）及び供給用連通孔１ｇを通って加圧室１１に流入する。電磁吸入弁機構３の開弁状態では、弁部３２は、ストッパ３７と接触するため、弁部３２の開弁方向の位置が規制される。そして、電磁吸入弁機構３の開弁状態において、弁部３２と着座部３１ａの間に存在する隙間は、弁部３２の可動範囲であり、これが開弁ストロークとなる。 When the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in an open state, fuel in the intake port 31b passes between the valve portion 32 and the seat portion 31a, and flows into the pressurized chamber 11 through the multiple fuel passage holes (not shown) and the supply communication hole 1g of the stopper 37. When the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in an open state, the valve portion 32 comes into contact with the stopper 37, so the position of the valve portion 32 in the opening direction is restricted. When the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in an open state, the gap between the valve portion 32 and the seat portion 31a is the movable range of the valve portion 32, which is the valve opening stroke.

ＥＣＵ１０１からの制御信号が電磁吸入弁機構３に印加されると、電磁コイル３５には端子部材４０を介して電流が流れる。電磁コイル３５に電流が流れることにより、磁気吸引面においてアンカー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。その結果、アンカー３６は、ロッド付勢ばね３４の付勢力に抗して移動し、磁性コア３９に接触する。 When a control signal from the ECU 101 is applied to the electromagnetic intake valve mechanism 3, a current flows through the electromagnetic coil 35 via the terminal member 40. When a current flows through the electromagnetic coil 35, the anchor 36 is attracted in the valve closing direction by the magnetic attraction force of the magnetic core 39 on the magnetic attraction surface. As a result, the anchor 36 moves against the biasing force of the rod biasing spring 34 and comes into contact with the magnetic core 39.

アンカー３６が磁性コア３９に吸引されて移動する際に、アンカー３６とともにロッド３３が閉弁方向に移動する。その結果、弁部３２は、開弁方向への付勢力から解放され、弁付勢ばね３８による付勢力により閉弁方向に移動する。そして、弁部３２が、吸入弁シート３１の着座部３１ａに接触すると、電磁吸入弁機構３が閉弁状態になる。 When the anchor 36 is attracted to the magnetic core 39 and moves, the rod 33 moves together with the anchor 36 in the valve closing direction. As a result, the valve portion 32 is released from the biasing force in the valve opening direction and moves in the valve closing direction due to the biasing force of the valve biasing spring 38. Then, when the valve portion 32 comes into contact with the seating portion 31a of the suction valve seat 31, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is brought into a closed state.

図４及び図５に示すように、吐出弁機構８は、加圧室１１の出口側（下流側）に設けられた吐出弁室８０に配置されている。吐出弁機構８は、加圧室１１に連通する吐出弁シート部材８１と、吐出弁シート部材８１と接離する吐出弁８２を備える。また、吐出弁機構８は、吐出弁８２を吐出弁シート部材８１側へ付勢する吐出弁ばね８３と、吐出弁８２のストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８４とを備える。さらに、吐出弁機構８は、燃料の外部への漏洩を遮断するプラグ８５を有している。 As shown in Figures 4 and 5, the discharge valve mechanism 8 is disposed in a discharge valve chamber 80 provided on the outlet side (downstream side) of the pressurizing chamber 11. The discharge valve mechanism 8 includes a discharge valve seat member 81 that communicates with the pressurizing chamber 11, and a discharge valve 82 that moves toward and away from the discharge valve seat member 81. The discharge valve mechanism 8 also includes a discharge valve spring 83 that biases the discharge valve 82 toward the discharge valve seat member 81, and a discharge valve stopper 84 that determines the stroke (travel distance) of the discharge valve 82. Furthermore, the discharge valve mechanism 8 has a plug 85 that blocks fuel from leaking to the outside.

吐出弁ストッパ８４は、プラグ８５に圧入されている。プラグ８５は、溶接部８６で溶接によりポンプボディ１に接合されている。吐出弁室８０は、吐出弁８２によって開閉される。この吐出弁室８０は、吐出弁室通路８７に連通している。吐出弁室通路８７は、ポンプボディ１に形成されている。 The discharge valve stopper 84 is press-fitted into the plug 85. The plug 85 is joined to the pump body 1 by welding at a welded portion 86. The discharge valve chamber 80 is opened and closed by a discharge valve 82. This discharge valve chamber 80 is connected to a discharge valve chamber passage 87. The discharge valve chamber passage 87 is formed in the pump body 1.

ポンプボディ１には、図２に示す第２室１ｂ（リリーフ弁室）に連通する横穴が設けられている。この横穴には、吐出ジョイント１２が挿入されている。吐出ジョイント１２は、ポンプボディ１の横穴及び吐出弁室通路８７に連通する上述の吐出通路１２ａと、吐出通路１２ａの一端である燃料吐出口１２ｂを有している。吐出ジョイント１２の燃料吐出口１２ｂは、コモンレール１０６に連通している。なお、吐出ジョイント１２は、溶接部１２ｃにより溶接でポンプボディ１に固定されている。 The pump body 1 has a horizontal hole that communicates with the second chamber 1b (relief valve chamber) shown in FIG. 2. The discharge joint 12 is inserted into this horizontal hole. The discharge joint 12 has the above-mentioned discharge passage 12a that communicates with the horizontal hole of the pump body 1 and the discharge valve chamber passage 87, and a fuel discharge port 12b that is one end of the discharge passage 12a. The fuel discharge port 12b of the discharge joint 12 communicates with the common rail 106. The discharge joint 12 is fixed to the pump body 1 by welding at the welded portion 12c.

加圧室１１と吐出弁室８０及び吐出弁室通路８７の間に燃料圧力の差、いわゆる燃料差圧が無い状態では、吐出弁８２に作用する差圧力及び吐出弁ばね８３による付勢力により、吐出弁８２が吐出弁シート部材８１に圧着されている。その結果、吐出弁機構８は閉弁状態となる。一方、加圧室１１の燃料圧力が、吐出弁室８０及び吐出弁室通路８７の燃料圧力よりも大きくなり、吐出弁８２に作用する差圧力が吐出弁ばね８３の付勢力よりも大きくなると、吐出弁８２が吐出弁ばね８３の付勢力に抗して吐出弁シート部材８１から離れる。その結果、吐出弁機構８は開弁状態となる。 When there is no difference in fuel pressure between the pressurizing chamber 11 and the discharge valve chamber 80 and discharge valve chamber passage 87, the discharge valve 82 is pressed against the discharge valve seat member 81 by the differential pressure acting on the discharge valve 82 and the biasing force of the discharge valve spring 83. As a result, the discharge valve mechanism 8 is in a closed state. On the other hand, when the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes greater than the fuel pressure in the discharge valve chamber 80 and discharge valve chamber passage 87, and the differential pressure acting on the discharge valve 82 becomes greater than the biasing force of the discharge valve spring 83, the discharge valve 82 moves away from the discharge valve seat member 81 against the biasing force of the discharge valve spring 83. As a result, the discharge valve mechanism 8 is in an open state.

吐出弁機構８が開弁状態になると、加圧室１１内の高圧の燃料は、吐出弁機構８を通過し、吐出弁室８０及び吐出弁室通路８７に到達する。そして、吐出弁室通路８７に到達した燃料は、吐出ジョイント１２の燃料吐出口１２ｂを経てコモンレール１０６（図１参照）へと吐出される。以上のような構成により、吐出弁機構８は、燃料の流通方向を制限する逆止弁として機能する。 When the discharge valve mechanism 8 is in an open state, the high-pressure fuel in the pressurized chamber 11 passes through the discharge valve mechanism 8 and reaches the discharge valve chamber 80 and the discharge valve chamber passage 87. The fuel that reaches the discharge valve chamber passage 87 is then discharged through the fuel discharge port 12b of the discharge joint 12 into the common rail 106 (see FIG. 1). With the above configuration, the discharge valve mechanism 8 functions as a check valve that limits the direction of fuel flow.

図２及び図６に示すリリーフ弁機構４は、コモンレール１０６やその先の部材に何らかの問題が生じ、コモンレール１０６が予め定めた所定の圧力を超えて高圧になった場合に作動し、吐出通路１２ａ内の燃料を加圧室１１に戻すよう構成された弁である。吐出通路１２ａは、吐出弁室通路８７を介して吐出弁室８０に連通している。したがって、吐出通路１２ａの圧力は、吐出弁室８０の圧力は等しい。 The relief valve mechanism 4 shown in Figures 2 and 6 is a valve that is configured to operate when some problem occurs in the common rail 106 or the components beyond it, causing the common rail 106 to exceed a predetermined pressure, and to return the fuel in the discharge passage 12a to the pressurizing chamber 11. The discharge passage 12a is connected to the discharge valve chamber 80 via the discharge valve chamber passage 87. Therefore, the pressure in the discharge passage 12a is equal to the pressure in the discharge valve chamber 80.

リリーフ弁機構４は、吐出弁室８０（吐出弁室通路８７）の圧力と、第２室１ｂ（リリーフ弁室）の圧力との差が設定値を超えた場合に開弁状態になる。このリリーフ弁機構４は、プランジャ２が往復運動する方向（上下方向）において、吐出弁機構８（図５参照）よりも高い位置に配置されている。 The relief valve mechanism 4 opens when the difference between the pressure in the discharge valve chamber 80 (discharge valve chamber passage 87) and the pressure in the second chamber 1b (relief valve chamber) exceeds a set value. This relief valve mechanism 4 is positioned higher than the discharge valve mechanism 8 (see Figure 5) in the direction in which the plunger 2 reciprocates (up and down).

リリーフ弁機構４は、リリーフばね４１と、リリーフ弁ホルダ４２と、球状のリリーフ弁４３及びシート部材４４を有している。このリリーフ弁機構４は、吐出ジョイント１２から挿入され、第２室１ｂ（リリーフ弁室）に配置される。 The relief valve mechanism 4 has a relief spring 41, a relief valve holder 42, a spherical relief valve 43, and a seat member 44. This relief valve mechanism 4 is inserted from the discharge joint 12 and placed in the second chamber 1b (relief valve chamber).

リリーフばね４１は、コイル状のばねであり、一端部がポンプボディ１（第２室１ｂの一端）に当接している。また、リリーフばね４１の他端部は、リリーフ弁ホルダ４２に当接している。リリーフ弁ホルダ４２は、リリーフ弁４３に係合しており、リリーフ弁４３には、リリーフばね４１の付勢力がリリーフ弁ホルダ４２を介して作用する。 The relief spring 41 is a coil spring, and one end of the relief spring 41 abuts against the pump body 1 (one end of the second chamber 1b). The other end of the relief spring 41 abuts against the relief valve holder 42. The relief valve holder 42 engages with the relief valve 43, and the urging force of the relief spring 41 acts on the relief valve 43 via the relief valve holder 42.

リリーフ弁ホルダ４２は、当接部４２ａと、当接部４２ａに連続する挿通部４２ｂを有している。当接部４２ａは、適当な厚みを有する円板状に形成されている。当接部４２ａの一方の平面には、リリーフ弁４３が係合される係合溝が形成されている。また、当接部４２ａの他方の平面には、挿通部４２ｂが突出すると共に、リリーフばね４１の他端部が当接する。 The relief valve holder 42 has an abutment portion 42a and an insertion portion 42b that is continuous with the abutment portion 42a. The abutment portion 42a is formed in a disk shape with an appropriate thickness. An engagement groove is formed on one flat surface of the abutment portion 42a, with which the relief valve 43 engages. The insertion portion 42b protrudes from the other flat surface of the abutment portion 42a, and the other end of the relief spring 41 abuts against it.

挿通部４２ｂは、円柱状に形成されており、リリーフばね４１の径方向内側に挿通される。挿通部４２ｂにおける当接部４２ａと反対側である先端は、円形の平面に形成されており、リリーフばね４１の一端部であるリリーフばね４１の座面付近に配置されている。リリーフばね４１の一端部は、リリーフばね４１における挿通部４２ｂが挿入される挿入側（他端部）と反対側の端部である。挿通部４２ｂは、先端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパー部４２ｃを有している。テーパー部４２ｃは、リリーフばね４１における隣り合うリングに隙間が形成されている部分よりもリリーフ弁４３側から始まる。 The insertion portion 42b is formed in a cylindrical shape and is inserted into the radial inside of the relief spring 41. The tip of the insertion portion 42b opposite the abutment portion 42a is formed in a circular flat surface and is disposed near the seat surface of the relief spring 41, which is one end of the relief spring 41. The one end of the relief spring 41 is the end opposite the insertion side (other end) where the insertion portion 42b of the relief spring 41 is inserted. The insertion portion 42b has a tapered portion 42c whose outer diameter decreases toward the tip. The tapered portion 42c starts on the relief valve 43 side from the portion where a gap is formed between adjacent rings of the relief spring 41.

さらに、挿通部４２ｂにおけるテーパー部４２ｃが設けられた先端部は、吸入弁室３０と第２室１ｂとを仕切る遮断壁１ｄと対向する。そして、挿通部４２ｂと遮断壁１ｄによりリリーフ弁ホルダ４２の移動規制部が構成される。また、リリーフ弁機構４が閉弁状態において、挿通部４２ｂの先端部と遮断壁１ｄとの間には、間隔Ｓが形成されている。 Furthermore, the tip of the insertion portion 42b, where the tapered portion 42c is provided, faces the blocking wall 1d that separates the suction valve chamber 30 and the second chamber 1b. The insertion portion 42b and the blocking wall 1d form a movement restriction portion for the relief valve holder 42. When the relief valve mechanism 4 is in a closed state, a gap S is formed between the tip of the insertion portion 42b and the blocking wall 1d.

リリーフばね４１は、圧縮された状態で第２室１ｂと吸入弁室３０を仕切る遮断壁１ｄと、とリリーフ弁ホルダ４２の当接部４２ａとの間に介在されている。そして、リリーフばね４１は、圧縮されることでリリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３をシート部材４４側へ付勢している。そのため、リリーフばね４１の両端部では、隣り合うリングが接触することが考えられる。この隣り合うリングが接触した部分にテーパー部４２ｃを配置しても、リリーフばね４１とテーパー部４２ｃとの間にある燃料がリリーフばね４１の径方向外側へ進行することを抑制してしまう。 When the relief spring 41 is compressed, it is interposed between the blocking wall 1d that separates the second chamber 1b and the suction valve chamber 30, and the abutment portion 42a of the relief valve holder 42. When the relief spring 41 is compressed, it urges the relief valve holder 42 and the relief valve 43 toward the seat member 44. Therefore, it is considered that adjacent rings may come into contact at both ends of the relief spring 41. Even if a tapered portion 42c is placed at the portion where the adjacent rings come into contact, the fuel between the relief spring 41 and the tapered portion 42c is prevented from proceeding radially outward of the relief spring 41.

これに対して、本例では、リリーフばね４１における隣り合うリングに隙間が形成されている部分にテーパー部４２ｃを配置されている。これにより、リリーフばね４１とテーパー部４２ｃとの間にある燃料がリリーフばね４１における隣り合うリング間から、リリーフばね４１の径方向外側へ進行し易くなる。その結果、加圧室１１へ効率よくの燃料を吸入させることができる。 In contrast, in this example, the tapered portion 42c is disposed in the portion of the relief spring 41 where a gap is formed between adjacent rings. This makes it easier for fuel between the relief spring 41 and the tapered portion 42c to move from between the adjacent rings of the relief spring 41 toward the radial outside of the relief spring 41. As a result, fuel can be efficiently sucked into the pressurized chamber 11.

リリーフ弁４３は、例えば、直径Ｔからなる球状に形成されている。そして、リリーフ弁４３リは、リーフばね４１の付勢力により押圧され、シート部材４４の燃料通路を塞いでいる。リリーフ弁４３（リリーフ弁ホルダ４２）の移動方向は、プランジャ２が往復動する方向に直交しており、電磁吸入弁機構３における弁部（吸入弁）３２の移動方向と同じである。そして、リリーフ弁機構４の中心線（リリーフ弁ホルダ４２の中心線）は、プランジャ２の中心線に直交している。 The relief valve 43 is formed, for example, in a spherical shape with a diameter T. The relief valve 43 is pressed by the biasing force of the leaf spring 41 to block the fuel passage of the seat member 44. The movement direction of the relief valve 43 (relief valve holder 42) is perpendicular to the direction in which the plunger 2 reciprocates, and is the same as the movement direction of the valve portion (suction valve) 32 in the electromagnetic suction valve mechanism 3. The center line of the relief valve mechanism 4 (center line of the relief valve holder 42) is perpendicular to the center line of the plunger 2.

シート部材４４は、リリーフ弁４３に対向する燃料通路４４ａを有しており、燃料通路４４ａにおけるリリーフ弁４３と反対側は、吐出通路１２ａに連通している。加圧室１１（上流側）とシート部材４４（下流側）との間における燃料の移動は、リリーフ弁４３がシート部材４４に接触（密着）して燃料通路４４ａを塞ぐことにより遮断される。 The seat member 44 has a fuel passage 44a facing the relief valve 43, and the side of the fuel passage 44a opposite the relief valve 43 is connected to the discharge passage 12a. The movement of fuel between the pressurized chamber 11 (upstream side) and the seat member 44 (downstream side) is blocked when the relief valve 43 comes into contact (closes tightly) with the seat member 44 to block the fuel passage 44a.

また、シート部材４４は、リリーフ弁ホルダ４２のリリーフ弁４３と係合する当接部４２ａと対向する。そして、シート部材４４とリリーフ弁ホルダ４２の当接部４２ａとの間には、隙間Ｈが形成されている。 The seat member 44 faces the abutment portion 42a that engages with the relief valve 43 of the relief valve holder 42. A gap H is formed between the seat member 44 and the abutment portion 42a of the relief valve holder 42.

ここで、リリーフ弁ホルダ４２の挿通部４２ｂの先端部と遮断壁１ｄの間隔Ｓは、リリーフ弁４３の直径Ｔからシート部材４４とリリーフ弁ホルダ４２の当接部４２ａの隙間Ｈの引いた長さよりも小さく設定されている。 The distance S between the tip of the insertion portion 42b of the relief valve holder 42 and the blocking wall 1d is set to be smaller than the length obtained by subtracting the gap H between the seat member 44 and the contact portion 42a of the relief valve holder 42 from the diameter T of the relief valve 43.

吐出弁室８０（吐出弁室通路８７）及びコモンレール１０６やその先の部材内の圧力が高くなると、第２室１ｂ（リリーフ弁室）の圧力との差が設定値を超える。その結果、シート部材４４側の燃料がリリーフ弁４３を押圧して、リリーフばね４１の付勢力に抗してリリーフ弁４３を移動させる。その結果、リリーフ弁４３が開弁し、吐出通路１２ａ内の燃料が、シート部材４４の燃料通路４４ａを通って加圧室１１に戻る。したがって、リリーフ弁４３を開弁させる圧力は、リリーフばね４１の付勢力によって決定される。 When the pressure in the discharge valve chamber 80 (discharge valve chamber passage 87) and the common rail 106 and the components beyond them increases, the difference with the pressure in the second chamber 1b (relief valve chamber) exceeds a set value. As a result, the fuel on the seat member 44 side presses the relief valve 43, moving the relief valve 43 against the biasing force of the relief spring 41. As a result, the relief valve 43 opens, and the fuel in the discharge passage 12a returns to the pressurized chamber 11 through the fuel passage 44a of the seat member 44. Therefore, the pressure that opens the relief valve 43 is determined by the biasing force of the relief spring 41.

リリーフ弁機構４におけるリリーフ弁４３及びリリーフ弁ホルダ４２の移動方向は、上述の吐出弁機構８における吐出弁８２の移動方向と異なる。すなわち、吐出弁機構８における吐出弁８２の移動方向は、ポンプボディ１の第１径方向であり、リリーフ弁機構４におけるリリーフ弁４３の移動方向は、ポンプボディ１の第１径方向と異なる第２径方向である。これにより、吐出弁機構８とリリーフ弁機構４を上下方向において互いに重ならない位置に配置することができ、ポンプボディ１の内部のスペースを有効に活用して、ポンプボディ１の小型化を図ることができる。 The movement direction of the relief valve 43 and the relief valve holder 42 in the relief valve mechanism 4 is different from the movement direction of the discharge valve 82 in the discharge valve mechanism 8 described above. That is, the movement direction of the discharge valve 82 in the discharge valve mechanism 8 is the first radial direction of the pump body 1, and the movement direction of the relief valve 43 in the relief valve mechanism 4 is a second radial direction different from the first radial direction of the pump body 1. This allows the discharge valve mechanism 8 and the relief valve mechanism 4 to be positioned so that they do not overlap each other in the vertical direction, and the internal space of the pump body 1 can be effectively utilized to reduce the size of the pump body 1.

また、上述したように、リリーフ弁室である第２室１ｂには、遮断壁１ｄが設けられている。遮断壁１ｄは、ポンプボディ１における吸入弁室３０と第２室１ｂとの間に配置されている。そして、本例では、遮断壁１ｄは、第２室１ｂを形成する壁、すなわち吸入弁室３０と第２室１ｂとを仕切る壁として構成されている。この遮断壁１ｄにより、リリーフ弁室である第２室１ｂと吸入弁室３０の間で直接燃料が行き来することはない。 As described above, the second chamber 1b, which is the relief valve chamber, is provided with a blocking wall 1d. The blocking wall 1d is disposed between the suction valve chamber 30 and the second chamber 1b in the pump body 1. In this example, the blocking wall 1d is configured as a wall that forms the second chamber 1b, i.e., a wall that separates the suction valve chamber 30 and the second chamber 1b. This blocking wall 1d prevents fuel from passing directly between the second chamber 1b, which is the relief valve chamber, and the suction valve chamber 30.

また、遮断壁１ｄはリリーフ弁ホルダ４２における挿通部４２ｂの先端と対向している。遮断壁１ｄには、リリーフばね４１におけるリリーフ弁ホルダ４２の当接部４２ａに当接する一端部とは反対側の他端部が当接している。すなわち、遮断壁１ｄは、リリーフ弁機構４が解放した際に、リリーフ弁ホルダ４２の移動方向の下流側に配置されている。 The blocking wall 1d faces the tip of the insertion portion 42b of the relief valve holder 42. The blocking wall 1d is in contact with the other end of the relief spring 41 opposite to the end that abuts against the abutment portion 42a of the relief valve holder 42. In other words, the blocking wall 1d is disposed downstream in the movement direction of the relief valve holder 42 when the relief valve mechanism 4 is released.

加圧室１１を構成する第１室１ａと、吸入弁室３０は、供給用連通孔１ｇにより連通している。供給用連通孔１ｇは、第１室１ａの中心線と直交する方向に延在している。また、供給用連通孔１ｇは、第１室１ａと第２室１ｂとを連通する連通孔１ｅよりもプランジャ２側に形成されている。そして、供給用連通孔１ｇは、第１室１ａの側面部に接続される The first chamber 1a constituting the pressurizing chamber 11 and the suction valve chamber 30 are connected by a supply communication hole 1g. The supply communication hole 1g extends in a direction perpendicular to the center line of the first chamber 1a. The supply communication hole 1g is formed on the plunger 2 side of the communication hole 1e that connects the first chamber 1a and the second chamber 1b. The supply communication hole 1g is connected to the side portion of the first chamber 1a.

また、供給用連通孔１ｇの開口端部は、加圧室１１の容積が最も縮小するプランジャ２の上始点において、プランジャ２の端部よりも第２室１ｂ側、すなわちプランジャ２の移動方向の上流側に位置している。すなわち、加圧室１１の容積が最も縮小するプランジャ２の上始点において、２つの供給用連通孔１ｇは、プランジャ２の側周面によって塞がれない位置に形成されている。 The open end of the supply communication hole 1g is located on the second chamber 1b side, i.e., upstream in the movement direction of the plunger 2, at the upper starting point of the plunger 2 where the volume of the pressurizing chamber 11 is the smallest. In other words, at the upper starting point of the plunger 2 where the volume of the pressurizing chamber 11 is the smallest, the two supply communication holes 1g are formed in a position that is not blocked by the side peripheral surface of the plunger 2.

また、プランジャ２が、加圧室１１の容積が最も拡大する下始点に向かうにつれて、供給用連通孔１ｇの加圧室に連通する面積が大きくなる。これにより、プランジャ２の位置に関係なく、供給用連通孔１ｇを介して加圧室１１と吸入弁室３０を連通させることができる。その結果、吸入弁室３０から加圧室１１へ、または加圧室１１から吸入弁室３０への燃料の流量を十分に確保することができる。 In addition, as the plunger 2 moves toward the lower starting point where the volume of the pressurized chamber 11 is most expanded, the area of the supply communication hole 1g that communicates with the pressurized chamber increases. This allows the pressurized chamber 11 to communicate with the suction valve chamber 30 via the supply communication hole 1g regardless of the position of the plunger 2. As a result, a sufficient flow rate of fuel can be ensured from the suction valve chamber 30 to the pressurized chamber 11, or from the pressurized chamber 11 to the suction valve chamber 30.

また、プランジャ２が下降運動し燃料を吸入弁室３０から加圧室１１に吸入する際の圧力損失が大きく、燃料圧力が飽和蒸気圧より小さくなった場合、燃料の一部が気化してしまい加圧室１１が完全な液体で満たされず容積効率が減少してしまう問題があった。容積効率とは、加圧室１１の容積が最も拡大するプランジャ２の下始点から、加圧室１１の容積が最も縮小するプランジャ２の上始点までの移動距離に対する、吐出弁機構８から吐出される燃料の吐出量の割合である。 In addition, when the plunger 2 moves downward and draws fuel from the intake valve chamber 30 into the pressurized chamber 11, there is a large pressure loss, and if the fuel pressure becomes lower than the saturated vapor pressure, some of the fuel vaporizes, preventing the pressurized chamber 11 from being completely filled with liquid, resulting in a decrease in volumetric efficiency. Volumetric efficiency is the ratio of the amount of fuel discharged from the discharge valve mechanism 8 to the travel distance from the lower starting point of the plunger 2, where the volume of the pressurized chamber 11 is most expanded, to the upper starting point of the plunger 2, where the volume of the pressurized chamber 11 is most reduced.

これに対して、上述したように、供給用連通孔１ｇにより吸入弁室３０から加圧室１１へ、または加圧室１１から吸入弁室３０への燃料の流量を十分に確保することができるため、圧力損失を低減することができる。 In response to this, as described above, the supply communication hole 1g ensures a sufficient flow rate of fuel from the intake valve chamber 30 to the pressurized chamber 11, or from the pressurized chamber 11 to the intake valve chamber 30, thereby reducing pressure loss.

１－２．燃料ポンプの動作
次に、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ１００の動作について説明する。
図１に示すプランジャ２が下降した場合に、電磁吸入弁機構３が開弁していると、供給用連通孔１ｇから加圧室１１に燃料が流入する。以下、プランジャ２が下降する行程を吸入行程と称する。一方、プランジャ２が上昇した場合に、電磁吸入弁機構３が閉弁していると、加圧室１１内の燃料は昇圧され、吐出弁機構８を通過してコモンレール１０６（図１参照）へ圧送される。以下、プランジャ２が上昇する工程を上昇行程と称する。 1-2. Operation of the Fuel Pump Next, the operation of the high-pressure fuel pump 100 according to this embodiment will be described.
1, if the electromagnetic intake valve mechanism 3 is open, fuel flows into the pressurizing chamber 11 from the supply communication hole 1g. Hereinafter, the stroke in which the plunger 2 descends will be referred to as the intake stroke. On the other hand, if the electromagnetic intake valve mechanism 3 is closed, the fuel in the pressurizing chamber 11 will be pressurized and will pass through the discharge valve mechanism 8 and be pumped to the common rail 106 (see FIG. 1). Hereinafter, the process in which the plunger 2 ascends will be referred to as the upstroke.

上述したように、上昇行程中に電磁吸入弁機構３が閉弁していれば、吸入行程中に加圧室１１に吸入された燃料が加圧され、コモンレール１０６側へ吐出される。一方、上昇行程中に電磁吸入弁機構３が開弁していれば、加圧室１１内の燃料は供給用連通孔１ｇ側へ押し戻され、コモンレール１０６側へ吐出されない。このように、高圧燃料ポンプ１００による燃料の吐出は、電磁吸入弁機構３の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁機構３の開閉は、ＥＣＵ１０１によって制御される。 As described above, if the electromagnetic intake valve mechanism 3 is closed during the upward stroke, the fuel sucked into the pressurized chamber 11 during the intake stroke is pressurized and discharged to the common rail 106. On the other hand, if the electromagnetic intake valve mechanism 3 is open during the upward stroke, the fuel in the pressurized chamber 11 is pushed back to the supply communication hole 1g side and is not discharged to the common rail 106. In this way, the discharge of fuel by the high-pressure fuel pump 100 is controlled by opening and closing the electromagnetic intake valve mechanism 3. The opening and closing of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is controlled by the ECU 101.

吸入行程では、加圧室１１の容積が増加し、加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この吸入行程において、加圧室１１と吸入ポート３１ｂ（図２参照）との間の流体差圧が小さくなる。そして、弁部３２の前後の流体差圧よりもロッド付勢ばね３４の付勢力が大きくなると、ロッド３３が開弁方向に移動して、弁部３２が吸入弁シート３１の着座部３１ａから離れ、電磁吸入弁機構３が開弁状態になる。 During the intake stroke, the volume of the pressurized chamber 11 increases, and the fuel pressure in the pressurized chamber 11 decreases. During this intake stroke, the fluid pressure difference between the pressurized chamber 11 and the intake port 31b (see FIG. 2) decreases. When the force of the rod biasing spring 34 becomes greater than the fluid pressure difference across the valve portion 32, the rod 33 moves in the valve opening direction, the valve portion 32 separates from the seating portion 31a of the intake valve seat 31, and the electromagnetic intake valve mechanism 3 opens.

電磁吸入弁機構３が開弁状態になると、吸入ポート３１ｂの燃料は、弁部３２と着座部３１ａとの間を通り、ストッパ３７の複数の燃料通過孔（不図示）を通って、供給用連通孔１ｇから加圧室１１に流入する。電磁吸入弁機構３の開弁状態では、弁部３２は、ストッパ３７と接触するため、弁部３２の開弁方向の位置が規制される。そして、電磁吸入弁機構３の開弁状態における弁部３２と着座部３１ａの間に存在する隙間は、弁部３２の可動範囲であり、これが開弁ストロークとなる。 When the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in an open state, fuel in the intake port 31b passes between the valve portion 32 and the seat portion 31a, passes through multiple fuel passage holes (not shown) in the stopper 37, and flows into the pressurized chamber 11 from the supply communication hole 1g. When the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in an open state, the valve portion 32 comes into contact with the stopper 37, so the position of the valve portion 32 in the opening direction is restricted. The gap between the valve portion 32 and the seat portion 31a when the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in an open state is the movable range of the valve portion 32, which is the valve opening stroke.

吸入行程を終了した後に、上昇行程に移る。このとき、電磁コイル３５は、無通電状態を維持したままであり、アンカー３６と磁性コア３９との間に磁気吸引力は作用していない。そして、弁部３２には、ロッド付勢ばね３４と弁付勢ばね３８の付勢力の差に応じた開弁方向への付勢力と、燃料が加圧室１１から低圧燃料流路１０ａへ逆流する時に発生する流体力による閉弁方向へ押圧する力が働く。 After the intake stroke is completed, the ascending stroke begins. At this time, the electromagnetic coil 35 remains in a non-energized state, and no magnetic attraction force acts between the anchor 36 and the magnetic core 39. The valve portion 32 is subjected to a force in the valve opening direction that corresponds to the difference in the force between the rod biasing spring 34 and the valve biasing spring 38, and a force in the valve closing direction that is caused by a fluid force that is generated when fuel flows back from the pressurized chamber 11 to the low-pressure fuel flow path 10a.

この状態において、電磁吸入弁機構３が開弁状態を維持するために、ロッド付勢ばね３４と弁付勢ばね３８の付勢力の差は、流体力よりも大きく設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇に伴い減少する。そのため、加圧室１１に吸入されていた燃料は、再び弁部３２と着座部３１ａとの間を通り、吸入ポート３１ｂへと戻されることになり、加圧室１１内部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。 In this state, in order to maintain the electromagnetic intake valve mechanism 3 in an open state, the difference in the biasing force between the rod biasing spring 34 and the valve biasing spring 38 is set to be greater than the fluid force. The volume of the pressurized chamber 11 decreases as the plunger 2 rises. Therefore, the fuel that was sucked into the pressurized chamber 11 passes between the valve portion 32 and the seat portion 31a again and is returned to the intake port 31b, and the pressure inside the pressurized chamber 11 does not increase. This stroke is called the return stroke.

戻し工程において、ＥＣＵ１０１（図１参照）からの制御信号が電磁吸入弁機構３に印加されると、電磁コイル３５には、端子部材４０を介して電流が流れる。電磁コイル３５に電流が流れると、磁性コア３９とアンカー３６との間に磁気吸引力が作用し、アンカー３６（ロッド３３）が磁性コア３９に引き寄せられる。その結果、アンカー３６（ロッド３３）は、ロッド付勢ばね３４による付勢力に抗して閉弁方向（弁部３２から離れる方向）へ移動する。 In the return stroke, when a control signal from the ECU 101 (see FIG. 1) is applied to the electromagnetic intake valve mechanism 3, a current flows through the electromagnetic coil 35 via the terminal member 40. When a current flows through the electromagnetic coil 35, a magnetic attraction force acts between the magnetic core 39 and the anchor 36, and the anchor 36 (rod 33) is attracted to the magnetic core 39. As a result, the anchor 36 (rod 33) moves in the valve closing direction (direction away from the valve portion 32) against the biasing force of the rod biasing spring 34.

アンカー３６（ロッド３３）が閉弁方向へ移動すると、弁部３２は、開弁方向への付勢力から解放され、弁付勢ばね３８による付勢力と、燃料が吸入通路１０ｂに流れ込むことによる流体力により閉弁方向に移動する。そして、弁部３２が、吸入弁シート３１の着座部３１ａに接触する（弁部３２が着座部３１ａに着座する）と、電磁吸入弁機構３が閉弁状態になる。 When the anchor 36 (rod 33) moves in the valve closing direction, the valve portion 32 is released from the biasing force in the valve opening direction and moves in the valve closing direction due to the biasing force of the valve biasing spring 38 and the fluid force caused by the fuel flowing into the intake passage 10b. Then, when the valve portion 32 comes into contact with the seat portion 31a of the intake valve seat 31 (the valve portion 32 seats on the seat portion 31a), the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in the valve closed state.

電磁吸入弁機構３が閉弁状態になった後、加圧室１１の燃料は、プランジャ２の上昇と共に昇圧され、所定の圧力以上になると、吐出弁機構８を通過してコモンレール１０６（図１参照）へ吐出される。この行程を吐出行程と称する。すなわち、プランジャ２の下死点から上死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、電磁吸入弁機構３の電磁コイル３５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。 After the electromagnetic intake valve mechanism 3 is closed, the fuel in the pressurizing chamber 11 is pressurized as the plunger 2 rises, and when the pressure exceeds a predetermined level, it passes through the discharge valve mechanism 8 and is discharged into the common rail 106 (see Figure 1). This stroke is called the discharge stroke. In other words, the upward stroke of the plunger 2 from the bottom dead center to the top dead center consists of a return stroke and a discharge stroke. The amount of high-pressure fuel discharged can be controlled by controlling the timing of energization of the electromagnetic coil 35 of the electromagnetic intake valve mechanism 3.

電磁コイル３５へ通電するタイミングを早くすれば、上昇行程中における戻し行程の割合が小さくなり、吐出行程の割合が大きくなる。その結果、吸入通路１０ｂに戻される燃料が少なくなり、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、電磁コイル３５へ通電するタイミングを遅くすれば、上昇行程中における戻し行程の割合が大きくなり、吐出行程の割合が小さくなる。その結果、吸入通路１０ｂに戻される燃料が多くなり、高圧吐出される燃料は少なくなる。このように、電磁コイル３５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エンジン（内燃機関）が必要とする量に制御することができる。 If the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is made earlier, the proportion of the return stroke during the upward stroke will be smaller and the proportion of the discharge stroke will be larger. As a result, less fuel will be returned to the intake passage 10b and more fuel will be discharged at high pressure. On the other hand, if the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is made later, the proportion of the return stroke during the upward stroke will be larger and the proportion of the discharge stroke will be smaller. As a result, more fuel will be returned to the intake passage 10b and less fuel will be discharged at high pressure. In this way, by controlling the timing of energizing the electromagnetic coil 35, the amount of fuel discharged at high pressure can be controlled to the amount required by the engine (internal combustion engine).

２．リリーフ弁機構の動作例
次に、上述した構成を有するリリーフ弁機構４が動作した状態について図７を参照して説明する。
図７は、リリーフ弁機構が動作（開弁）した状態を示す断面図である。 2. Example of Operation of Relief Valve Mechanism Next, a state in which the relief valve mechanism 4 having the above-described configuration is in operation will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the relief valve mechanism is in operation (opened).

吐出弁室８０（吐出弁室通路８７）及びコモンレール１０６やその先の部材内の圧力が高くなると、第２室１ｂ（リリーフ弁室）の圧力との差が設定値を超える。その結果、シート部材４４側の燃料がリリーフ弁４３を押圧して、リリーフばね４１の付勢力に抗してリリーフ弁４３を移動させる。そして、図７に示すように、リリーフ弁４３により塞がれていたシート部材４４の燃料通路４４ａが解放される。これにより、吐出通路１２ａ内の燃料が、シート部材４４の燃料通路４４ａを通って加圧室１１に戻る。 When the pressure in the discharge valve chamber 80 (discharge valve chamber passage 87) and the common rail 106 and the components beyond them increases, the difference with the pressure in the second chamber 1b (relief valve chamber) exceeds the set value. As a result, the fuel on the seat member 44 side presses the relief valve 43, moving the relief valve 43 against the biasing force of the relief spring 41. Then, as shown in FIG. 7, the fuel passage 44a of the seat member 44, which had been blocked by the relief valve 43, is released. As a result, the fuel in the discharge passage 12a returns to the pressurized chamber 11 through the fuel passage 44a of the seat member 44.

このとき、リリーフ弁ホルダ４２は、リリーフ弁４３と共に開弁方向（遮断壁１ｄに接近する方向）に移動する。そして、リリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３が開弁方向に移動すると、図７に示すように、リリーフ弁ホルダ４２の挿通部４２ｂの先端が遮断壁１ｄに当接する。これにより、リリーフ弁ホルダ４２とリリーフ弁４３の開弁方向への移動が規制される。そのため、リリーフ弁４３がリリーフ弁ホルダ４２とシート部材４４との間から抜け落ちることを防ぐことができる。 At this time, the relief valve holder 42 moves in the valve opening direction (direction approaching the blocking wall 1d) together with the relief valve 43. Then, when the relief valve holder 42 and the relief valve 43 move in the valve opening direction, as shown in FIG. 7, the tip of the insertion portion 42b of the relief valve holder 42 abuts against the blocking wall 1d. This restricts the movement of the relief valve holder 42 and the relief valve 43 in the valve opening direction. This prevents the relief valve 43 from falling out from between the relief valve holder 42 and the seat member 44.

また、吐出弁室８０（吐出弁室通路８７）及びコモンレール１０６やその先の部材内の圧力が低くなり、第２室１ｂ（リリーフ弁室）の圧力との差が設定値以下になると、リリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３は、リリーフばね４１の付勢力により閉弁方向、すなわちシート部材４４に接近する方向に移動する。上述したように、リリーフ弁４３は、開弁状態においても、リリーフ弁ホルダ４２とシート部材４４の間に配置されている。そのため、シート部材４４の燃料通路４４ａは、リリーフ弁４３により塞がれる。このように、本例の燃料ポンプ１００によれば、リリーフ弁機構４を解放した後に、容易に閉弁状態に復帰させることができる In addition, when the pressure in the discharge valve chamber 80 (discharge valve chamber passage 87) and the common rail 106 or the components beyond them becomes low and the difference with the pressure in the second chamber 1b (relief valve chamber) becomes equal to or less than a set value, the relief valve holder 42 and the relief valve 43 move in the valve closing direction, i.e., in the direction approaching the seat member 44, due to the urging force of the relief spring 41. As described above, even in the open state, the relief valve 43 is disposed between the relief valve holder 42 and the seat member 44. Therefore, the fuel passage 44a of the seat member 44 is blocked by the relief valve 43. In this way, according to the fuel pump 100 of this example, it is possible to easily return to the closed state after the relief valve mechanism 4 is released.

また、リリーフ弁ホルダ４２の挿通部４２ｂの先端部と遮断壁１ｄの間隔Ｓは、リリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３の開弁方向の移動量となる。そして、この間隔Ｓは、リリーフ弁４３の直径Ｔからシート部材４４とリリーフ弁ホルダ４２の当接部４２ａの隙間Ｈの引いた長さよりも小さく設定されている。これにより、リリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３が開弁方向に大きく移動した場合でも、リリーフ弁４３は、確実にリリーフ弁ホルダ４２とシート部材４４の間に存在し続ける。その結果、燃料ポンプ１００の信頼性の向上を図ることができる。 The distance S between the tip of the insertion portion 42b of the relief valve holder 42 and the blocking wall 1d is the amount of movement of the relief valve holder 42 and the relief valve 43 in the valve opening direction. This distance S is set to be smaller than the length obtained by subtracting the gap H between the seat member 44 and the abutment portion 42a of the relief valve holder 42 from the diameter T of the relief valve 43. As a result, even if the relief valve holder 42 and the relief valve 43 move significantly in the valve opening direction, the relief valve 43 continues to be reliably present between the relief valve holder 42 and the seat member 44. As a result, the reliability of the fuel pump 100 can be improved.

以上、本発明の燃料ポンプの実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の燃料ポンプは、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 The above describes the embodiment of the fuel pump of the present invention, including its effects. However, the fuel pump of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention described in the claims. Furthermore, the above-described embodiment has been described in detail to clearly explain the present invention, and is not necessarily limited to having all of the configurations described.

上述した実施形態例では、リリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３の開弁動作の移動量を規制する規制部を、リリーフ弁ホルダ４２の挿通部４２ｂの先端部と遮断壁１ｄで構成する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、遮断壁１ｄに挿通部４２ｂの先端部に向けて突出する突起を規制部としてもよい。あるいは、リリーフ弁ホルダ４２の挿通部４２ｂと遮断壁１ｄの間に、リリーフ弁ホルダ４２の移動量を規制する部材を新たに設けてもよい。このように、リリーフ弁ホルダ４２及びリリーフ弁４３の開弁動作の移動量を規制する規制部としては、上述した例に限定されるものではなく、その他各種の機構が適用できるものである。 In the above-described embodiment, the restricting portion that restricts the amount of movement of the relief valve holder 42 and the relief valve 43 during the opening operation is configured by the tip of the insertion portion 42b of the relief valve holder 42 and the blocking wall 1d, but this is not limited to the above. For example, a protrusion that protrudes from the blocking wall 1d toward the tip of the insertion portion 42b may be used as the restricting portion. Alternatively, a new member that restricts the amount of movement of the relief valve holder 42 may be provided between the insertion portion 42b of the relief valve holder 42 and the blocking wall 1d. In this way, the restricting portion that restricts the amount of movement of the relief valve holder 42 and the relief valve 43 during the opening operation is not limited to the above-described example, and various other mechanisms may be applied.

また、上述した実施形態例では、リリーフ弁室である第２室１ｂと吸入弁室３０が隣接し、第２室１ｂの中心線と吸入弁室３０の中心線が同一平面内に配置した例を説明したが、これに限定されるものではない。リリーフ弁室である第２室１ｂと吸入弁室３０は、別平面上に存在してもよく、例えば、第２室１ｂの中心線と吸入弁室３０の中心線が平行ではなく角度を有していてもよい。また、第２室１ｂの中心線と吸入弁室３０の中心線は平行であるが、オフセットしていてもよく、あるいは第２室１ｂの中心線と吸入弁室３０の中心線がオフセットしており、さらに平行ではなく角度を有していてもよい。 In the above embodiment, the second chamber 1b, which is the relief valve chamber, and the suction valve chamber 30 are adjacent to each other, and the center line of the second chamber 1b and the center line of the suction valve chamber 30 are arranged on the same plane. However, this is not limited to this. The second chamber 1b, which is the relief valve chamber, and the suction valve chamber 30 may be on different planes, and for example, the center line of the second chamber 1b and the center line of the suction valve chamber 30 may not be parallel but may have an angle. Also, the center line of the second chamber 1b and the center line of the suction valve chamber 30 may be parallel but offset, or the center line of the second chamber 1b and the center line of the suction valve chamber 30 may be offset and may not be parallel but have an angle.

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。 In this specification, the words "parallel" and "orthogonal" are used, but these do not mean only "parallel" and "orthogonal" in the strict sense, but also include "parallel" and "orthogonal" and may also mean a "nearly parallel" or "nearly orthogonal" state within a range in which the functions can be exerted.

１…ポンプボディ、１ａ…第１室、１ｂ…第２室（リリーフ弁室）、１ｃ…第３室、１ｄ…遮断壁（壁面部）、１ｅ…連通孔、１ｆ…テーパー面、１ｇ…供給用連通孔、２…プランジャ、３…電磁吸入弁機構、４…リリーフ弁機構、５…吸入ジョイント、６…シリンダ、８…吐出弁機構、９…圧力脈動低減機構（ダンパ）、１０…低圧燃料室、１０ａ…低圧燃料流路、１０ｂ…吸入通路、１０ｃ…燃料通路、１１…加圧室、１２…吐出ジョイント、３０…吸入弁室、４１…リリーフばね、４２…リリーフ弁ホルダ、４２ａ…当接部、４２ｂ…挿通部、４２ｃ…テーパー部、４３…リリーフ弁、４４…シート部材、４４ａ…燃料通路、５１…低圧燃料吸入口、５２…吸入流路、５３…吸入フィルタ、８０…吐出弁室、８７…吐出弁室通路、１００…高圧燃料ポンプ、１０１…ＥＣＵ、１０２…フィードポンプ、１０３…燃料タンク、１０４…低圧配管、１０５…燃料圧力センサ、１０６…コモンレール、１０７…インジェクタ
REFERENCE SIGNS LIST 1...pump body, 1a...first chamber, 1b...second chamber (relief valve chamber), 1c...third chamber, 1d...blocking wall (wall surface portion), 1e...communication hole, 1f...tapered surface, 1g...supply communication hole, 2...plunger, 3...electromagnetic suction valve mechanism, 4...relief valve mechanism, 5...suction joint, 6...cylinder, 8...discharge valve mechanism, 9...pressure pulsation reduction mechanism (damper), 10...low-pressure fuel chamber, 10a...low-pressure fuel flow path, 10b...suction passage, 10c...fuel passage, 11...pressurizing chamber, 12...discharge joint, 30...suction valve chamber, 41...relief spring, 42...relief valve holder, 42a...contact portion, 42b...insertion portion, 42c...tapered portion, 43...relief valve, 44...seat member, DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS 44a...fuel passage, 51...low pressure fuel intake port, 52...intake passage, 53...intake filter, 80...discharge valve chamber, 87...discharge valve chamber passage, 100...high pressure fuel pump, 101...ECU, 102...feed pump, 103...fuel tank, 104...low pressure piping, 105...fuel pressure sensor, 106...common rail, 107...injector

Claims

A suction valve chamber;
a pressurizing chamber formed downstream of the suction valve chamber;
a relief valve chamber formed downstream of the pressurizing chamber;
a relief valve mechanism disposed in the relief valve chamber,
The relief valve mechanism includes:
a relief valve holder disposed in the relief valve chamber;
a relief valve engaged with the relief valve holder;
a coil-shaped relief spring that biases the relief valve and the relief valve holder in a valve closing direction;
a restriction portion that restricts a movement amount of the relief valve and the relief valve holder in a valve opening direction;
Equipped with
The relief valve holder includes a contact portion against which the relief spring contacts;
a through-portion that is continuous with the abutment portion and is inserted into a radially inner side of the relief spring;
The insertion portion has a tapered portion whose outer diameter decreases toward the tip,
The tapered portion is formed on the relief valve side from a portion where a gap is formed between adjacent rings of the relief spring.
Fuel pump.

The fuel pump according to claim 1 , wherein the amount of movement regulated by the regulating portion is set smaller than a diameter of the relief valve.

The relief valve mechanism includes:
a seat member disposed opposite the relief valve holder, the relief valve being interposed between the relief valve and the relief valve holder;
3. The fuel pump according to claim 2, wherein the amount of movement restricted by the restriction portion is set to be smaller than a length obtained by subtracting a gap between the seat member and the relief valve holder from a diameter of the relief valve.

The fuel pump according to claim 1 , wherein the restriction portion is formed by a leading end portion of the relief valve holder in a valve opening direction and a wall portion of the relief valve chamber opposed to the leading end portion of the relief valve holder.

The fuel pump according to claim 4 , wherein the wall portion is a wall that separates the relief valve chamber and the suction valve chamber.