(57)【要約】【課題】カムリングの開口の大きさに制限されることなくカムシャフトの支持部の直径を大きくすることができ、燃料供給ポンプの大型化を回避しつつ、高圧耐久性の向上が図られる燃料供給ポンプを提供する。【解決手段】偏芯カム部を有するカムシャフトと、偏芯カム部の外周側に複数配置され偏芯カム部の回転に伴い往復移動することにより加圧室内の燃料を加圧して圧送するプランジャと、偏芯カム部とプランジャとの間に配置され偏芯カム部の回転に伴いカムシャフトの回転軸を中心に偏芯カム部の周りを公転するカムリングと、偏芯カム部及びカムリングを収容するカム室とカムシャフトを回転自在に支持するシャフト孔とを有するハウジングと、を備えた燃料供給ポンプにおいて、カムリングが、カムシャフトの回転軸と交差する方向に分離可能な複数の分割体からなることを特徴とする。【選択図】図３
2010203418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏芯カム部を有するカムシャフトと、
前記偏芯カム部の外周側に複数配置され前記偏芯カム部の回転に伴い往復移動することにより加圧室内の燃料を加圧して圧送するプランジャと、
前記偏芯カム部と前記プランジャとの間に配置され前記偏芯カム部の回転に伴い前記カムシャフトの回転軸を中心に前記偏芯カム部の周りを公転するカムリングと、
前記偏芯カム部及び前記カムリングを収容するカム室と前記カムシャフトを回転自在に支持するシャフト孔とを有するハウジングと、を備えた燃料供給ポンプにおいて、
前記カムリングが、前記カムシャフトの回転軸と交差する方向に分離可能な複数の分割体からなることを特徴とする燃料供給ポンプ。
【請求項２】
前記カムリングは、それぞれの前記分割体が他の分割体によって前記カムシャフトの回転方向への移動を規制されないための遊び部を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項３】
前記遊び部は、隣り合う前記分割体の間に間隙を設けることで構成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項４】
前記遊び部は、隣り合う前記分割体の間に弾性体を挟持させることによって構成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項５】
前記カムリングの前記複数の分割体のうちの隣り合う分割体は、それぞれ前記カムシャフトの回転軸方向に延びるピン挿入孔が設けられるとともに前記ピン挿入孔に連結ピンが挿入されて組付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項６】
前記カムリングは、それぞれの前記分割体が他の分割体によって前記カムシャフトの回転方向への移動を規制されないための遊び部を有し、前記遊び部は、隣り合う前記分割体の間に間隙を設けるとともに、前記隣り合う分割体のうちの少なくとも一方の分割体に設けられた前記ピン挿入孔の直径又は幅を前記連結ピンの直径より大きくすることで構成されることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項７】
前記カムリングが、複数の前記プランジャに対応して分割されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジングの前記シャフト孔に支持される部分の前記カムシャフトの半径が、前記偏芯カム部の外周面における前記回転軸からの最短距離よりも長いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料供給ポンプ。
【請求項９】
前記偏芯カム部と前記カムリングとの間に軸受部材を配置する場合には、前記軸受部材が、前記カムシャフトの回転軸と交差する方向に分離可能に構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を加圧して圧送する燃料供給ポンプに関し、特に、コモンレールを備えた蓄圧式燃料供給装置に用いられ、偏芯カム部の周りを公転するカムリングを備えた燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンをはじめとする内燃機関に燃料を供給する装置として、複数のインジェクタが接続されるとともに高圧の燃料が蓄積されるコモンレールを備え、常時高圧の燃料を各インジェクタに供給することによって、燃料の緻密な噴射制御を可能にした蓄圧式燃料供給装置（コモンレールシステム）が各種提案されている。
【０００３】
図１３は、このようなコモンレールシステムに用いられる燃料供給ポンプ３００の構成の一例を示している。この燃料供給ポンプ３００は、偏芯カム部３０１を有するカムシャフト３０３と、偏芯カム部３０１の回転に伴い偏芯カム部３０１の周りを公転するカムリング３０５と、偏芯カム部３０１及びカムリング３０５を収容するカム室３１１ａ、カムシャフト３０３を回転自在に支持するシャフト孔３１１ｂを有するハウジング３１１とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この燃料供給ポンプ３００は、カムシャフト３０３及び偏芯カム部３０１の回転に伴いカムリング３０５が回動し、プランジャ３０７が往復移動することによって加圧室３０８内の燃料が加圧され、高圧の燃料がコモンレールに向けて圧送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４９７４５号（図１及び図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、排気ガス浄化基準の高度化に伴い、蓄圧式燃料供給装置からの燃料の最大噴射圧力が高められる傾向にあり、コモンレール内の目標圧力も従来に比べますます高まってきている。コモンレール内の圧力が高くなると、燃料供給ポンプからの燃料の吐出圧もより高くすることが必要になり、燃料供給ポンプの駆動トルクが増大しやすくなる。
【０００７】
燃料供給ポンプの駆動トルクは、プランジャからカムシャフトに作用する負荷に影響を与え、駆動トルクが増大するとプランジャからカムシャフトに作用する負荷が大きくなるために、カムシャフトを回転自在に支持するハウジングのシャフト孔の内周面に作用する面圧が増大する。そのため、ハウジングのシャフト孔の内周面や、シャフト孔に対向するカムシャフトの外周面の磨耗や焼き付き、さらには、シャフト孔とカムシャフトとの間に配置される軸受部材の損傷等が生じやすくなる。
【０００８】
このような磨耗や焼き付き等の問題に対する高圧化対策として、カムシャフトの支持部の直径を大きくすることによって、カムシャフトを回転自在に支持するハウジングのシャフト孔の内周面に作用する面圧を分散することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、図１３に示すような従来の燃料供給ポンプ３００においては、カムシャフト３０３に対するカムリング３０５の組付け上の理由から、カムシャフト３０３の支持部３０２の直径がカムリング３０５あるいはカムリング３０５の内周面に配置される軸受部材の内径によって制限されるため、カムシャフト３０３の支持部３０２の直径を大きくするためには、別部材としてのブッシュを準備する必要が生じる。
一方、カムシャフト３０３の支持部３０２を大きくし、当該支持部３０２の直径に合わせてカムリング３０５を構成すると、偏芯カム部３０１も大きくせざるを得ないため、カム室３１１ａひいてはハウジング３１１が大きくなって、燃料供給ポンプ３００全体が大きくなってしまう。
【００１０】
これらの問題点を、図１４（ａ）〜（ｄ）を用いて具体的に説明する。図１４（ａ）〜（ｄ）は、偏芯カム部３０１を有するカムシャフト３０３及びカムリング３０５を側方から見た図を示しており、カムリング３０５については断面図によって示されている。図１４（ａ）〜（ｄ）中、偏芯カム部３０１における回転軸Axから外周面までの距離の最も長い部分の長さがｍ、最も短い部分の長さがｎ、カムシャフト３０３の支持部３０３ａの半径がｒ、カムリング３０５あるいは図示しない軸受部材の開口３０５ａの直径が２Ｒで表されている。
【００１１】
偏芯カム部３０１の回転力をプランジャの往復移動に効率良く伝達するために、偏芯カム部３０１の外周面とカムリング３０５あるいは軸受部材の開口３０５ａの内周面との間に過度の間隙が形成されないようにカムリング３０５及び偏芯カム部３０１の設計が行われることが一般的である。図１４（ａ）に示される従来のカムシャフト３０３の例では、カムリング３０５の開口３０５ａの直径２Ｒが偏芯カム部３０１の最大長さであるｍ＋ｎとほぼ等しくなるように設計されている。
【００１２】
そのため、カムシャフト３０３の支持部３０３ａ、３０３ｂのうち、カムリング３０５の組付け時にカムリング３０５の開口３０５ａに挿入される側の支持部３０３ａの半径ｒは、少なくとも偏芯カム部３０１における回転軸Axから外周面までの距離が最も短い部分の長さｎよりも小さくされている。このように偏芯カム部３０１及び支持部３０３ａを設計しないと、図１４（ｂ）に示すように、直径２Ｒの開口３０５ａを有するカムリング３０５が偏芯カム部３０１の手前でつかえてしまい、カムリング３０５を偏芯カム部３０１の周囲に配置できないからである。
【００１３】
高圧化対策としてカムシャフト３０３の支持部３０３ａの直径２ｒを大きくするには、例えば、図１４（ｃ）に示すようにブッシュ３１０を支持部３０３ａの周囲に固定することも可能である。この図１４（ｃ）の例は、偏芯カム部３０１の周囲にカムリング３０５を配置した後で、カムシャフト３０３の支持部３０３ａの周囲にブッシュ３１０が固定されたものである。これによって、実質的にカムシャフト３０３の支持部３０３ａの直径２ｒ´がブッシュ３１０の厚さ分だけ大きくされる。ただし、この図１４（ｃ）のように構成する場合、別部材としてのブッシュ３１０を準備しなければならず、部品点数が増加しコストの増加につながる。
【００１４】
一方、カムシャフト３０３の支持部３０３ａの直径２ｒを大きくする場合、図１４（ｄ）に示すように、偏芯カム部３０１やカムリング３０５の開口３０５ａの直径２Ｒ＝ｍ＋ｎも大きくすることも考えられる。ただし、図１４（ｄ）のように構成する場合、カムリング３０５の外形自体も大きくなって、カムリング３０５を収容するカム室が大きくなってしまう。その結果、燃料供給ポンプが大型化してしまい、例えば、内燃機関や車両への搭載性が低下する等、その商品性が低下してしまうことが懸念される。
【００１５】
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、カムリングを、カムシャフトの回転軸と交差する方向に分離可能な複数の分割体として構成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、カムリングの開口の大きさに制限されることなくカムシャフトの支持部の直径を大きくすることができ、燃料供給ポンプの大型化を回避しつつ、高圧耐久性の向上が図られる燃料供給ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、偏芯カム部を有するカムシャフトと、偏芯カム部の外周側に複数配置され偏芯カム部の回転に伴い往復移動することにより加圧室内の燃料を加圧して圧送するプランジャと、偏芯カム部とプランジャとの間に配置され偏芯カム部の回転に伴いカムシャフトの回転軸を中心に偏芯カム部の周りを公転するカムリングと、偏芯カム部及びカムリングを収容するカム室とカムシャフトを回転自在に支持するシャフト孔とを有するハウジングと、を備えた燃料供給ポンプにおいて、カムリングが、カムシャフトの回転軸と交差する方向に分離可能な複数の分割体からなることを特徴とする燃料供給ポンプが提供され、上述した課題を解決することができる。
【００１７】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、カムリングは、それぞれの分割体が他の分割体によってカムシャフトの回転方向への移動を規制されないための遊び部を有することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、遊び部は、隣り合う分割体の間に間隙を設けることで構成されることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、遊び部は、隣り合う分割体の間に弾性体を挟持させることによって構成されることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、カムリングの複数の分割体のうちの隣り合う分割体は、それぞれカムシャフトの回転軸方向に延びるピン挿入孔が設けられるとともにピン挿入孔に連結ピンが挿入されて組付けられることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、カムリングは、それぞれの分割体が他の分割体によってカムシャフトの回転方向への移動を規制されないための遊び部を有し、遊び部は、隣り合う分割体の間に間隙を設けるとともに、隣り合う分割体のうちの少なくとも一方の分割体に設けられたピン挿入孔の直径を連結ピンの直径より大きくすることで構成されることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、カムリングが、複数のプランジャに対応して分割されていることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、ハウジングのシャフト孔に支持される部分のカムシャフトの半径が、偏芯カム部の外周面における回転軸からの最短距離よりも長いことが好ましい。
【００２４】
また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、偏芯カム部とカムリングとの間に軸受部材を配置する場合には、軸受部材が、カムシャフトの回転軸と交差する方向に分離可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の燃料供給ポンプによれば、カムリングが複数の分割体から構成されているために、カムリングの開口にカムシャフトを挿入しなくても偏芯カム部の周囲にカムリングを組付けることができる。したがって、カムリングの開口の大きさにかかわらず、カムシャフトの支持部の直径を大きく設計することができる。その結果、カムシャフトの支持部の直径を大きくした場合であっても偏芯カム部及びカムリングを大きくする必要がなくなり、燃料供給ポンプの大型化を回避しつつ燃料供給ポンプの高圧耐久性の向上が図られる。
【００２６】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、複数の分割体からなるカムリングが所定の遊び部を備えることにより、あるプランジャからの負荷によってカムリングの分割体の一つが傾いたとしても、他の分割体が影響を受けて傾くことが防止され、当該他の分割体とプランジャあるいはタペット等との片当たりが低減される。したがって、カムリングの磨耗が低減され、燃料供給ポンプの高圧耐久性の向上が図られる。
【００２７】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、遊び部が所定の間隙によって構成されることにより、遊び部が容易に形成される。また、隣り合う分割体の間に間隙があれば、カムリングと偏芯カム部との間に潤滑油が流通しやすくなる。
【００２８】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、遊び部が所定の弾性体を用いて構成されることにより、プランジャからの負荷が生じたときに遊び部として機能する一方、プランジャからの負荷が生じていない状態ではそれぞれの分割体の位置が規定されるようになる。
【００２９】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、カムリングが、隣り合う分割体に設けられたピン挿入孔と連結ピンとを利用して組付けられることにより、カムシャフトにカムリングを組付けた後にカムリングが一体化される。したがって、カムリング及びカムシャフトのハウジングへの組付け作業が容易になる。
【００３０】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、遊び部が、隣り合う分割体の間に間隙を設けるとともに、隣り合う分割体の少なくとも一方に設けられたピン挿入孔の直径を連結ピンの直径よりも大きくされて構成されることにより、カムリング及びカムシャフトのハウジングへの組付け作業が容易になるとともに、分割体とプランジャあるいはタペット等との片当たりが低減される。
【００３１】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、カムリングが複数のプランジャに対応して分割されていることにより、あるプランジャからの負荷によってカムリング全体が傾くことが防止されやすくなり、分割体とプランジャあるいはタペット等との片当たりが低減される。
【００３２】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、カムシャフトの支持部及び偏芯カム部の大きさが所定の関係を満たすことにより、カムシャフトの支持部の直径が大きくされた一体成形のカムシャフトが得られるために、従来高圧化対策としてカムシャフトの周囲に配置していたブッシュ等を準備する必要がなくなる。
【００３３】
また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、偏芯カム部とカムリングとの間に配置される軸受部材を所定方向に分離可能に構成することにより、軸受部材の大きさに制限されることなくカムシャフトの支持部の直径を大きくすることができる。したがって、燃料供給ポンプの大型化を回避しつつ、燃料供給ポンプの高圧耐久性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】燃料供給ポンプを備えたコモンレールシステムの構成例を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態の燃料供給ポンプの構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態の燃料供給ポンプに備えられたカムシャフト及びカムリングの構成を示す斜視図である。
【図４】カムシャフトへのカムリングの組付け方法を示す図である。
【図５】カムリングを構成する分割体とプランジャとの当接箇所を説明するための図である。
【図６】カムリングの傾きについて説明するための図である。
【図７】カムリングの別の構成を示す図である。
【図８】弾性部材を用いた遊び部の構成例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態の燃料供給ポンプに備えられたカムリングの構成を示す斜視図である。
【図１０】第２の実施の形態の燃料供給ポンプに備えられた遊び部を有するカムリングの構成を示す図である。
【図１１】アセンブリ化したカムリングの構成を説明するための図である。
【図１２】アセンブリ化したカムリングの組み付け方法を示す図である。
【図１３】従来の燃料供給ポンプの構成を示す断面図である。
【図１４】従来のカムリングを用いたときに生じる課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明の燃料供給ポンプに関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００３６】
［第１の実施の形態］
１．蓄圧式燃料供給装置
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる燃料供給ポンプ１０を備えたコモンレールシステム１００の全体構成を示す概略図である。このコモンレールシステム１００は、燃料タンク５３と、燃料供給ポンプ１０と、コモンレール６１と、複数のインジェクタ（図示せず）とを主たる要素として備えている。
【００３７】
このコモンレールシステム１００では、燃料タンク５３内の燃料が燃料供給ポンプ１０に備えられたフィードポンプ１３によって汲み上げられるとともに、高圧圧送部２０の加圧室２６内で高圧化されてコモンレール６１へ圧送される。そして、コモンレール６１内に蓄積されるとともにインジェクタに供給される高圧燃料が、所定のタイミングで内燃機関の気筒内に噴射される。本実施形態の燃料供給ポンプ１０は、コモンレール６１内の圧力の高圧化に対応すべく燃料供給ポンプ１０の高圧耐久性の向上が図られている。
【００３８】
２．燃料供給ポンプ
（１）燃料供給ポンプの基本的構成
燃料供給ポンプ１０は、フィードポンプ１３と、燃料流量制御弁１７と、高圧圧送部２０とを主たる要素として備えている。
このうち、フィードポンプ１３は、例えばカムシャフト３１の端部に取付けられた駆動ギヤと、駆動ギヤと連結された従動ギヤとを含むギヤポンプ構造を有している。フィードポンプ１３は、カムシャフト３１が回転することで生じる負圧によって燃料タンク５３内の燃料を汲み上げ、当該燃料を高圧圧送部２０の加圧室２６に移送する。
【００３９】
燃料流量制御弁１７は、例えば電磁比例制御弁を用いて構成され、フィードポンプ１３と高圧圧送部２０との間の燃料通路に設けられている。燃料流量制御弁１７は、フィードポンプ１３から高圧圧送部２０に送られる燃料の流量を調整するようになっており、例えば内燃機関の運転状態に応じて通電量が調整されて、高圧圧送部２０の加圧室２６に送り込まれる燃料の流量が調整される。
【００４０】
また、燃料供給用ポンプ１０には、フィードポンプ１３と燃料流量制御弁１７とをつなぐ燃料通路の途中から分岐して、燃料流量制御弁１７と並列的に配置されたオーバーフローバルブ１６が備えられている。このオーバーフローバルブ１６は、例えば燃料流量制御弁１７に送られる燃料の圧力が規定値を超えた場合に開弁し、送られる燃料の一部を燃料タンク５３に還流させる。
本実施形態の燃料供給用ポンプ１０では、オーバーフローバルブ１６を介して還流される燃料が高圧圧送部２０のカム室内に送られ、潤滑油として使用されるように構成されており、燃料供給ポンプ１０の作動中、燃料が潤滑油として効率よく活用される。
【００４１】
（２）高圧圧送部
次に、本実施形態の燃料供給ポンプ１０の高圧圧送部２０の構成例について、図２（ａ）〜（ｂ）及び図３（ａ）〜（ｂ）を参照して具体的に説明する。図２（ａ）は、燃料供給ポンプ１０をカムシャフト３１の軸方向に沿って切断した断面図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡＡ断面を矢印方向に見た断面図を示し、図３（ａ）〜（ｂ）は、燃料供給ポンプ１０に備えられたカムシャフト３１及びカムリング２９を斜視図で示している。
【００４２】
この高圧圧送部２０は、二本のプランジャ２３ａ、２３ｂによってそれぞれ燃料を加圧する二つの加圧室２６ａ、２６ｂを備えており、ハウジング２１と、プランジャバレル１９と、プランジャ２３ａ、２３ｂと、インレットバルブ２２と、アウトレットバルブ２８と、偏芯カム部３１ａが設けられたカムシャフト３１と、カムリング２９とを主たる要素として備えている。プランジャや加圧室等の数は適宜変更が可能である。
【００４３】
ハウジング２１は、燃料供給ポンプ１０の筐体となるものであり、プランジャ２３ａ、２３ｂやカムシャフト３１、カムリング２９等がハウジング２１内に収容されている。このハウジング２１は、カムシャフト３１が挿入されカムシャフト３１を回転自在に支持するシャフト孔２１ａと、偏芯カム部３１ａ及びカムリング２９が収容されたカム室２１ｂと、カム室２１ｂを挟んで上下に開口し、それぞれプランジャバレル１９が装着されるシリンダ２１ｃ、２１ｄと、シャフト支持ホルダ２７が装着されるホルダ孔２１ｅとを備えている。
【００４４】
カムシャフト３１は、偏芯カム部３１ａと、偏芯カム部３１ａの両側の支持部３１ｂ、３１ｃとを備えている。このうち、支持部３１ｂはハウジング２１のシャフト孔２１ａ内に回転自在に支持されている。また、支持部３１ｃは、ハウジング２１のホルダ孔２１ｅに装着されるシャフト支持ホルダ２７に設けられたシャフト孔２７ａ内に回転自在に支持されている。
【００４５】
また、カムシャフト３１の偏芯カム部３１ａの周囲にはカムリング２９が配置されている。偏芯カム部３１ａをカムシャフト３１の回転軸Axの方向に見た円の中心は、回転軸Axからずらされているため、カムシャフト３１が回転することでカムリング２９がカムシャフト３１の回転軸Axを中心に偏芯カム部３１ａの周りを公転する。
【００４６】
本実施形態の燃料供給ポンプ１０に用いられるカムシャフト３１は、支持部３１ｂ、３１ｃの半径が、偏芯カム部３１ａの外周面における回転軸Axからの最短距離よりも大きく構成されている。すなわち、カムシャフト３１は、偏芯カム部３１ａ及び支持部３１ｂ、３１ｃを含めた一体成形の構造を有している。このようなカムシャフト３１の構造は、後述するように、カムリング２９が複数の分割体２９ａ、２９ｂから構成されることによって実現されている。
【００４７】
偏芯カム部３１ａ及び支持部３１ｂ、３１ｃが所定の関係を満足するカムシャフト３１が一体成形されていれば、コモンレール圧の高圧化対策としてカムシャフト３１の支持部３１ｂ、３１ｃの直径を大きくする際に、別部材としてのブッシュ等を準備する必要がない。
【００４８】
なお、本実施形態の燃料供給ポンプ１０では、偏芯カム部３１ａとカムシャフト３１とが一体成形されたものが用いられているが、偏芯カム部３１ａとカムシャフト３１とは別体に構成されていてもよい。
【００４９】
プランジャバレル１９は、ハウジング２１のシリンダ２１ｃ、２１ｄに挿入され、内部にプランジャ２３ａ、２３ｂを摺動自在に保持する。プランジャバレル１９の内部には、プランジャ２３ａ、２３ｂによって区画され、インレットバルブ２２及びアウトレットバルブ２８に連通する加圧室２６ａ、２６ｂが形成されている。
【００５０】
プランジャバレル１９内に保持されたプランジャ２３ａ、２３ｂは、それぞれカム室２１ｂ側の端部につば部２４が設けられており、つば部２４とプランジャバレル１９とによってスプリング２５を挟持させることで、プランジャ２３ａ、２３ｂがスプリング２５の付勢力を受けるようになっている。また、プランジャ２３ａ、２３ｂのつば部２４側の端面はカムリング２９に当接しており、プランジャ２３ａ、２３ｂは、スプリング２５の付勢力と偏芯カム部３１ａの回転力による押圧力とによってプランジャバレル１９内を往復移動する。
【００５１】
このように構成された高圧圧送部２０では、偏芯カム部３１ａが回転しスプリング２５の付勢力によってプランジャ２３ａ（２３ｂ）がカムシャフト３１の方向に移動するとインレットバルブ２２が開弁し、フィードポンプによって送られる低圧の燃料がインレットバルブ２２を介して加圧室２６ａ（２６ｂ）に流入する。さらに偏芯カム部３１ａが回転し、カムリング２９の押圧力がスプリング２５の付勢力を上回るとプランジャ２３ａ（２３ｂ）が上昇し、加圧室２６ａ（２６ｂ）内の燃料がプランジャ２３ａ（２３ｂ）によって加圧され始める。
【００５２】
そして、インレットバルブ２２が閉じられ、加圧室２６ａ（２６ｂ）内の圧力がアウトレットバルブ２８のバネ力とコモンレール内の圧力との和を上回ったときにアウトレットバルブ２８が開弁し、高圧の燃料がコモンレールに圧送される。
【００５３】
なお、本実施形態の燃料供給ポンプ１０では、プランジャ２３ａ、２３ｂが直接カムリング２９に当接しているが、このような構成以外にも、プランジャ２３ａ、２３ｂとカムリング２９との間にタペットやタペットローラ等を備えた構成とすることもできる。
【００５４】
３．カムリング
（１）基本構成
本実施形態の燃料供給ポンプ１０に備えられたカムリング２９は、二本のプランジャ２３ａ、２３ｂに対応して、カムシャフト３１の回転軸Axと交差する方向に分離可能な分割体２９ａ、２９ｂによって構成されている。カムリング２９の各分割体２９ａ（２９ｂ）は、プランジャ２３ａ（２３ｂ）と偏芯カム部３１ａとの間に介在するように配置され、カムシャフト３１の回転力をプランジャ２３ａ（２３ｂ）の押圧力として伝達する。カムリング２９の各分割体２９ａ、２９ｂは、各プランジャ２３ａ、２３ｂのつば部２４側の端面に当接する当接面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂと、偏芯カム部３１ａ側に位置し、偏芯カム部３１ａの外周面の形状に対応する円弧状の内周面Ｓ２とを有している。
【００５５】
本実施形態の燃料供給ポンプ１０では二本のプランジャ２３ａ、２３ｂに対応して二つの分割体２９ａ、２９ｂに分離可能に構成されているが、カムリング２９を構成する分割体の数は、プランジャの数に対応させて、あるいは、プランジャの数とは無関係に設定することができる。ただし、分割部分は、少なくともプランジャとの当接面に位置しないように構成される。
【００５６】
また、カムリング２９の各分割体２９ａ、２９ｂの内周面Ｓ２には軸受部材３２が備えられており、この軸受部材３２の内周面が偏芯カム部３１ａの外周面と摺動する。ただし、カムリング２９の各分割体２９ａ、２９の内周面Ｓ２に表面処理を施したりして、当該内周面Ｓ２の強度を向上させる場合には、軸受部材３２を省略して、各分割体２９ａ、２９ｂの内周面Ｓ２と偏芯カム部３１ａの外周面とが直接摺動するように構成することもできる。
【００５７】
このようなカムリング２９には、プランジャ２３ａ（２３ｂ）側からカムシャフト３１側に作用するスプリング２５の付勢力及び加圧室２６ａ（２６ｂ）内の圧力と、カムシャフト３１側からプランジャ２３ａ（２３ｂ）側に作用するカムシャフト３１の回転力による偏芯カム部３１ａの押圧力とが作用する。したがって、カムリング２９の各分割体２９ａ（２９ｂ）は、プランジャ２３ａ（２３ｂ）と偏芯カム部３１ａとによって挟持され、カムリング２９自体が自転することはなく、偏芯カム部３１ａの回転に伴って、カムシャフト３１の回転軸Axを中心に偏芯カム部３１ａの周りを公転する。
【００５８】
このように、本実施形態の燃料供給ポンプ１０では、カムリング２９が二つの分割体２９ａ、２９ｂからなるため、図３（ａ）に示すように、カムリング２９をカムシャフト３１に組付ける際に、カムリング２９内にカムシャフト３１の端部側を挿入させることなく、各分割体２９ａ、２９ｂを偏芯カム部３１ａの周囲に配置することができる。そのため、偏芯カム部３１ａ以外のカムシャフト３１の支持部３１ｂ、３１ｃ等を設計する際に、カムリング２９の大きさを考慮する必要がない。したがって、カムリング２９及び偏芯カム部３１ａの大きさにかかわらず、カムシャフト３１の支持部３１ｂ、３１ｃの直径を大きくすることができる。
【００５９】
より具体的には、本実施形態のカムリング２９は、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、偏芯カム部３１ａの周囲から各分割体２９ａ、２９ｂを配置することによって、カムシャフト３１の偏芯カム部３１ａの外周面に容易に組付けることができる。そのため、従来では、最大でも偏芯カム部３１ａの外周面におけるカムシャフト３１の回転軸Axからの最短距離ｎと同じ大きさの半径ｒ´にされていたカムシャフト３１の支持部３１ｂ（図中の点線を参照）が、カムリング２９や偏芯カム部３１ａの大きさを変更することなく大径化されている。その結果、プランジャ２３ａ、２３ｂからの負荷によってカムシャフト３１の支持部３１ｂとハウジング２１のシャフト孔２１ａとの間に作用する面圧が分散され、耐摩耗性や耐久強度の向上が図られる。
【００６０】
また、このように分離可能な分割体２９ａ、２９ｂからなるカムリング２９であれば、支持部３１ｂの径を変更したとしても、偏芯カム部３１ａの径が変わらない限りは、この偏芯カム部３１ａに適合する内周面Ｓ２を有する分割体２９ａ、２９ｂからなる同一のカムリング２９を使用することができる。したがって、異なる燃料供給ポンプ１０に対して共通のカムリング２９が用いられ、コストの低減が図られる。
【００６１】
また、分離可能な分割体２９ａ、２９ｂからなるカムリング２９であれば、各分割体２９ａ、２９ｂの内周面Ｓ２を所望の方向に向けることができるために、例えば、プラズマＣＶＤ装置等を用いて各分割体２９ａ、２９ｂの内周面Ｓ２の表面処理を行う際に、効率的に表面処理を実施することができる。
【００６２】
さらには、分離可能な分割体２９ａ、２９ｂからなるカムリング２９であれば、カム室２１ｂ内に供給される潤滑油が、偏心カム部３１ａの外周面と各分割体２９ａ、２９ｂあるいは軸受部材３２の内周面との間の摺動部分に導かれやすくなる。したがって、燃料供給ポンプ１０の駆動中において、偏心カム部３１ａの外周面と各分割体２９ａ、２９ｂあるいは軸受部材３２の内周面との間の摺動部分の焼き付きや磨耗が生じにくくなる。
【００６３】
（２）遊び部
また、図２（ｂ）や図３（ｂ）に示されるカムリング２９には、各分割体２９ａ（２９ｂ）が他の分割体２９ｂ（２９ａ）によってカムシャフト３１の回転方向への移動を規制されないための遊び部３０が設けられている。
この遊び部３０は、燃料供給ポンプ１０の駆動時に、一方の分割体２９ａがカムシャフト３１の回転力によってプランジャ２３ａを押圧する状態において、プランジャ２３ａを介して加圧室２６ａ内の圧力を受けて傾いたときに、他方の分割体２９ｂにまで影響が及んで分割体２９ｂまでもが傾くことを防止するための要素である。
【００６４】
より具体的には、上述したとおり、カムリング２９はカムシャフト３１の回転軸Axを中心に公転するために、各分割体２９ａ、２９ｂにおけるプランジャ２３ａ、２３ｂとの当接箇所は、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、カムシャフト３１の偏芯カム部３１ａの回転角度によってずれながら移動する。したがって、プランジャ２３ａ、２３ｂの当接箇所が各分割体２９ａ、２９ｂの中央からずれている状態においては、プランジャ２３ａ、２３ｂと分割体２９ａ、２９ｂとの間に作用する圧力によって各分割体２９ａ、２９ｂが偏芯カム部３１ａの周方向に移動しやすい状態となる。
【００６５】
プランジャ２３ａ、２３ｂが偏芯カム部３１ａを押し下げる状態（燃料吸入時）よりも、偏芯カム部３１ａがプランジャ２３ａ、２３ｂを押し上げる状態（燃料加圧時）の方がより大きな力が作用する。そのため、カムシャフト３１が一回転する間に、図５（ａ）〜（ｂ）の状態では、燃料が加圧される加圧室２６ａ側の分割体２９ａの当接面Ｓ１ａがプランジャ２３ａの端面に対して傾きやすくなり、図５（ｃ）〜（ｄ）の状態では、燃料が加圧される加圧室２６ｂ側の分割体２９ｂの当接面Ｓ１ｂがプランジャ２３ｂの端面に対して傾きやすくなる。
【００６６】
このとき、カムリング２９に遊び部が設けられていないと、図６（ａ）に示すように、燃料が加圧されるプランジャ２３ａ´側の分割体２９ａ´の当接面Ｓ１ａ´がプランジャ２３ａ´の端面に対して傾くことによって、他方の分割体２９ｂ´の当接面Ｓ１ｂ´までもがプランジャ２３ｂ´の端面に対して傾いてしまう。
これに対して、カムリング２９に遊び部３０が設けられていれば、図６（ｂ）に示すように、燃料が加圧される加圧室２６ａ側の分割体２９ａがプランジャ２３ａに押されて傾いたとしても、他方の分割体２９ｂは影響を受けず、その当接面Ｓ１ｂがプランジャ２３ｂの端面に対して傾くことがない。
【００６７】
図２（ｂ）や図３（ｂ）に示すカムリング２９では、それぞれの分割体２９ａ、２９ｂの間に間隙を設けることで遊び部３０が形成されている。したがって、一方の分割体２９ａ（２９ｂ）の移動によって他方の分割体２９ｂ（２９ａ）が押されることがない。したがって、燃料加圧状態のプランジャ２３ａ（２３ｂ）からの圧力によって一方の分割体２９ａ（２９ｂ）が傾くことによる、他方の分割体２９ｂ（２９ａ）の当接面Ｓ１ｂ（Ｓ１ａ）とプランジャ２３ｂ（２３ａ）との片当たりが防止される。その結果、分割体２３ｂ（２３ａ）の損傷が低減し、燃料供給ポンプ１０の高圧耐久性の向上が図られる。
【００６８】
このような間隙によって構成される遊び部３０を構成するにあたり、間隙の位置や形状、幅は制限されるものではなく、各分割体２９ａ、２９ｂの強度や移動範囲を考慮して、適宜設計することができる。
例えば、図７に示すように、各分割体２９ａ、２９ｂにおける、他の分割体に対峙する端部に凹凸を設け、各分割体２９ａ、２９ｂの凹凸が互いに嵌まり合うように構成するとともに、各分割体２９ａ、２９ｂがカムシャフト３１の回転軸Axの方向でのみ接するようにすれば、間隙からなる遊び部３０Ａが形成されるとともに、各分割体２９ａ、２９ｂ同士の回転軸Axの方向への位置ずれが防止される。
【００６９】
また、カムリング２９に設ける遊び部３０は、間隙を設けることで構成されるものに限定されない。
例えば、図８は、各分割体２９ａ、２９ｂの間に、弾性ゴム等の弾性部材４０Ａを挟持させることによって遊び部４０が形成されたカムリング２９Ａを示している。このように、弾性部材４０Ａを用いて構成された遊び部４０であっても、一方の分割体２９ａ（２９ｂ）の移動によって他方の分割体２９ｂ（２９ａ）を押す力が低減され、当該他方の分割体２９ｂ（２９ａ）の当接面Ｓ１ｂ（Ｓ１ａ）までもがプランジャ２９ｂ（２９ａ）の端面に対して傾くことが防止される。
【００７０】
この分割体２９ａ、２９ｂによって挟持される弾性部材４０Ａは、組付け時の作業効率を考慮して、分割体２９ａ、２９ｂのいずれか一方に固定されている。さらには、各分割体２９ａ、２９ｂがカムシャフト３１の偏芯カム部３１ａの周囲に配置される際に、双方の分割体２９ａ、２９ｂに固定されるように粘着シートを配置しておくことで、カムリング２９をカムシャフト３１に配置した後の燃料供給ポンプ１０への組付け作業が容易になる。
【００７１】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる燃料供給ポンプは、カムリングの構成を除いて基本的には第１の実施の形態の燃料供給ポンプと同様の構成を有している。以下、カムリングの構成を中心に、本実施形態の燃料供給ポンプについて説明する。
【００７２】
１．カムリングの基本構成
図９（ａ）〜（ｂ）は、各分割体４９ａ、４９ｂに設けられたピン挿入孔３３ａ、３３ｂに連結ピン３４が挿入されることで、各分割体４９ａ、４９ｂを偏芯カム部３１ａの周囲に配置した後に各分割体４９ａ、４９ｂを連結したカムリング４９の構成を示している。
具体的には、カムリング４９の各分割体４９ａ、４９ｂにおける他方の分割体に対峙する端部に互いに対称形をなす凹凸が設けられている。この各分割体４９ａ、４９ｂの凹凸部分には、組付け後においてカムシャフト３１の回転軸Axの方向に連通するピン挿入孔３３ａ、３３ｂが設けられている。そして、各分割体４９ａ、４９ｂが偏芯カム部３１ａの周囲に配置され凹凸が嵌め合わせられるとともに、ピン挿入孔３３ａ、３３ｂに対して連結ピン３４が挿入されることで、各分割体４９ａ、４９ｂが連結されている。この図９（ａ）〜（ｂ）に示す例では、連結ピン３４がピン挿入孔３３ａ、３３ｂに対して軽圧入され、連結ピン３４の抜け落ちがないように設計されている。
【００７３】
図９（ａ）〜（ｂ）に示す構成のカムリング４９であっても、カムリング４９が二つの分割体４９ａ、４９ｂからなるため、カムリング４９をカムシャフト３１に組付ける際に、カムリング４９内にカムシャフト３１の端部側を挿入させることなく、各分割体４９ａ、４９ｂを偏芯カム部３１ａの周囲に配置することができる。そのため、偏芯カム部３１ａ以外のカムシャフト３１の支持部３１ｂ、３１ｃ等を設計する際に、カムリング４９の大きさを考慮する必要がない。したがって、カムリング４９及び偏芯カム部３１ａの大きさにかかわらず、カムシャフト３１の支持部３１ｂ、３１ｃの直径を大きくすることができる。
【００７４】
また、カムリング４９の各分割体４９ａ、４９ｂには互いに嵌まり合う凹凸が設けられ、各分割体４９ａ、４９ｂがカムシャフト３１の回転軸Axの方向でも接するようになっているため、各分割体４９ａ、４９ｂ同士の回転軸Axの方向への位置ずれが防止される。
【００７５】
２．遊び部
本実施形態の燃料供給ポンプに備えられるカムリング４９においても、各分割体４９ａ（４９ｂ）が他の分割体４９ｂ（４９ａ）によってカムシャフト３１の回転方向への移動を規制されないための遊び部を設けることができる。
【００７６】
図１０（ａ）〜（ｂ）は、分割体４９ａ、４９ｂの間に間隙を設けるとともに、ピン挿入孔３３ａ、３３ｂのうち、いずれか一方のピン挿入孔３３ａ、３３ｂの直径が、連結ピン３４の直径より大きくされることで構成された遊び部５０ａ、５０ｂを示している。このような遊び部５０ａ、５０ｂが設けられたカムリング４９であれば、ピン挿入孔３３ａ、３３ｂの直径と連結ピン３４の直径との差の範囲で、一方の分割体４９ａ（４９ｂ）が他方の分割体４９ｂ（４９ａ）を押すことなく移動することが可能になる。したがって、燃料供給ポンプの駆動時に、一方の分割体４９ａがプランジャ２３ａを介して加圧室２６ａ内の圧力を受けて傾いたときに、他方の分割体４９ｂにまで影響が及んで分割体４９ｂまでもが傾くことが防止される。
【００７７】
特に、図１０（ａ）〜（ｂ）に示すように、ピン挿入孔３３ａ、３３ｂのうちの一方のみの直径を連結ピン３４の直径よりも大きくすることで、大きくされていない一部のピン挿入孔３３ａ、３３ｂ内に連結ピン３４が固定されるため、カムリング４９に遊び部５０ａ、５０ｂが形成されつつカムリング４９の組付け後に連結ピンの抜け落ちが防止される。
【００７８】
３．カムリングアセンブリ
各分割体に設けられたピン挿入孔に連結ピンを挿入することで、各分割体を連結したカムリングとして構成するにあたり、ピン挿入孔のうちのいずれか一方を長孔にして、長孔内での連結ピンの移動範囲分、各分割体が離間可能にされたカムリングアセンブリとして構成することもできる。
【００７９】
図１１（ａ）〜（ｂ）は、カムリングをアセンブリ化した構成例を示しており、図１１（ａ）がカムリングアセンブリ８０の側面図を示し、図１１（ｂ）が図１１（ａ）中の矢印Ｂの方向にカムリングアセンブリ８０を見た正面図を示している。
カムリングアセンブリ８０のうち、分割体８１ａには連結ピン８５が圧入可能な直径のピン圧入孔８３ａが設けられ、分割体８１ｂには、各分割体８１ａ、８１ｂの離接方向に連結ピン８５が移動可能な長孔８３ｂが設けられている。分割体８１ｂの長孔８３ｂの長さは、少なくとも、分割体８１ａの内周面Ｓ２と分割体８１ｂの内周面Ｓ２とで形成される空間８７にカムシャフトの偏芯カム部及び支持部が挿入可能な長さに設定されている。
【００８０】
連結ピン８５は分割体８１ａのピン圧入孔８３ａに圧入されているために抜け落ちることがなく、カムリングアセンブリ８０の保管時には分割体８１ａ及び分割体８１ｂが一体となって保管される。また、カムシャフト３１へのカムリングアセンブリ８０の組み付け時には、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、各分割体８１ａ、８１ｂを離間させ、カムリングアセンブリ８０の空間８７内にカムシャフト３１をその支持部３１ｂ側から挿入することで、偏芯カム部３１ａの周囲にカムリングアセンブリ８０を配置することができる。
【００８１】
このように構成されたカムリングアセンブリ８０であれば、カムシャフト３１への組み付け作業や部品管理が容易になる。
なお、図１１（ａ）〜（ｂ）のカムリングアセンブリ８０における分割体８１ａ側の孔を長孔とし、分割体８１ｂ側の孔をピン圧入孔としてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０：燃料供給ポンプ、１３：フィードポンプ、１６：オーバーフローバルブ、１７：燃料流量制御弁、１９：プランジャバレル、２０：高圧圧送部、２１：ハウジング、２１ａ：シャフト孔、２１ｂ：カム室、２１ｃ・２１ｄ：シリンダ、２１ｅ：ホルダ孔、２２：インレットバルブ、２３・２３ａ・２３ｂ：プランジャ、２４：つば部、２５：スプリング、２６・２６ａ・２６ｂ：加圧室、２７：シャフト支持ホルダ、２７ａ：シャフト孔、２８：アウトレットバルブ、２９・４９：カムリング、２９ａ・２９ｂ・４９ａ・４９ｂ：分割体、３０・３０Ａ・４０・５０ａ・５０ｂ：遊び部、３１：カムシャフト、３１ａ：偏芯カム部、３１ｂ・３１ｃ：支持部、３２：軸受部材、３３：ピン挿入孔、３４：連結ピン、４０Ａ・弾性部材、５３：燃料タンク、６１：コモンレール、８０：カムリングアセンブリ、８１ａ・８１ｂ：分割体、８３ａ：ピン圧入孔、８３ｂ：長孔、８５：連結ピン、８７：空間、１００：コモンレールシステム、Ｓ１ａ・Ｓ１ｂ：当接面、Ｓ２：内周面
【図１】
2010203418.tif 000003
【図２】
2010203418.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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