(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で摩耗のしにくい斜板ポンプを提供する。【解決手段】カム１８と往復部材の間に、望ましくはカムと往復部材の斜面１８ｃ、２６ａ、２８ａの形態をしている、インターフェース手段２６ａ、１８ｃを更に備えており、同手段は、往復運動部材２６、２８を、（i）ボア内で第１の軸方向に並進させて（ii）ボア内で第２の回転方向に回転するように、駆動する働きをする。流体ポンプアッセンブリの或る随意的な特徴は、ポンプハウジング１２、３０が、カム１８のためのベアリングであって、使用時にベアリング２２が撓んでカムとベアリング２２の間の潤滑容積を広げられるようにする脆弱領域が設けられたベアリング２２を画定していることである。往復運動部材は、ポンプ室３３、３４内の流体を加圧するようポンピングプランジャと協働するタペット２６、２８の形態を取ってもよい。【選択図】図１
2010133402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体ポンプアッセンブリにおいて、
被駆動カム（１８）と、
使用時に、前記カム（１８）が駆動されると、ポンプハウジング（１２、３０）内に設けられているボア内で往復運動して、ポンプ室（３３、３５）内に流体の昇圧を生じさせる往復運動部材（２６、２８;１２６、２２６、３２６；３２、３４）と、
前記カム（１８）と前記往復運動部材の間にあって、前記カムが駆動されると、前記往復運動部材を、（i）前記ボア内で第１の軸方向に並進させ（ii）前記ボア内で第２の回転方向に回転させる、インターフェース手段（２６ａ、２８ａ；３２ａ、３４ａ；１８ｃ）と、を備えた流体ポンプアッセンブリ。
【請求項２】
前記往復運動部材（２６、２８;１２６、２２６、３２６；３２、３４）は、前記ボア内で自身の軸周りに回転させられる、請求項１に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項３】
前記往復運動部材は、ポンピングプランジャ（３２、３４）と協働できる中間駆動部材（２６、２８;１２６、２２６、３２６）であり、前記ポンピングプランジャ（３２、３４）が前記中間駆動部材（２６、２８）によって駆動されると、前記ポンプ室（３３、３５）内に流体の昇圧が生じるようになっている、請求項１又は２に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項４】
前記往復運動部材は、前記カム（１８）と直接インターフェースするポンピングプランジャ（３２、３４）である、請求項１又は２に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項５】
前記往復運動部材（２６、２８;１２６、２２６、３２６；３２、３４）は、前記カム（１８）と実質的に同じ角速度で回転する、請求項１から４の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項６】
前記インターフェース手段（２６ａ、１８ｃ）は、前記カムが回転すると、軸方向及び回転方向の運動を前記往復運動部材（２６、２８）へ伝えるように協働する、前記往復運動部材（２６、２８）の斜面と前記カムの対応する斜面（１８ｃ）と、を含んでいる、請求項１から５の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項７】
（i）前記ポンプハウジング（１２）の軸方向に向いている内側面によって画定されている、前記カムのためのアキシャルベアリング（２２）、及び／又は、（ii）前記ポンプハウジング（１２）の半径方向に向いている内側面によって画定されている、カムのためのラジアルベアリング（２４）を更に備えている、請求項１から６の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項８】
前記カムの表面に塗布され、使用時に、前記ラジアルベアリング（２４）の輪郭に変形する被覆（２５）を更に備えている、請求項７に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項９】
前記アキシャルベアリング（２２）には、潤滑流体を受け入れるための容積を提供する少なくとも１つの陥凹部（４８ａ、４８ｂ）が設けられている、請求項７又は８に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１０】
前記アキシャルベアリング（２２）は、前記カム（１８）のための荷重ベアリング面を画定する非陥凹区域（４６ａ、４６ｂ）を含んでいる、請求項７から９の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１１】
前記アキシャルベアリング（２２）には、使用時に前記アキシャルベアリング（２２）が撓んで、それにより前記カムが回転する際の前記アキシャルベアリング（２２）と前記カム（１８）の間への潤滑流体の引き込みを推進できるようにする脆弱領域（５０）が設けられている、請求項７から１０の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１２】
前記脆弱領域は、前記アキシャルベアリングの陥凹部（５０）によって画定されている、請求項１１に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１３】
前記アキシャルベアリング（２２）には、前記カムが回転する際に前記アキシャルベアリング（２２）と前記カム（１８）の間に引き込まれる潤滑剤用の引込縁を画定する切欠区分が設けられている、請求項７から１２の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１４】
前記ポンプ室が前記ポンプハウジング（３０）内に画定され、前記ポンプハウジング（３０）に取り付けられているプレート（３９）によって閉鎖されているか、又は、前記ポンプ室全体が前記ポンプハウジング（３０）内に画定されているか、の何れかである、請求項１から１３の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１５】
前記駆動軸（１６）の出力端は、前記カム（１８）の後方に伸びて、前記ポンプハウジング（３０）により画定されるベアリング（５２）に対して、前記駆動軸（１６）の入力端に加えられる横荷重に対抗するように働き掛ける、請求項１から１４の何れかに記載の流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１６】
流体ポンプアッセンブリにおいて、
被駆動カム（１８）と、
使用時に、前記カム（１８）が駆動されると、ポンプハウジング（１２、３０）内に設けられているボア内で往復運動して、ポンプ室（３３、３５）内に流体の昇圧を生じさせる往復運動部材（２６、２８;１２６、２２６、３２６；３２、３４）と、を備えており、
前記往復運動部材（２６、２８）は、前記カムが回転すると、前記カムの対応する斜面（１８ｃ）と協働して、駆動力を前記往復運動部材（２６、２８）に伝える斜面（２６ａ）を含んでいる、流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１７】
流体ポンプアッセンブリにおいて、
被駆動カム（１８）と、
使用時に、前記カム（１８）が駆動されると、ポンプハウジング（１２、３０）内に設けられているボア内で往復運動して、ポンプ室（３３、３５）内に流体の昇圧を生じさせる往復運動部材（２６、２８;１２６、２２６、３２６；３２、３４）と、を備えており、
前記ポンプハウジング（１２、３０）は、前記カム（１８）のベアリング（２２）であって、使用時に前記ベアリング（２２）が撓んで、それにより前記カムと前記ベアリング（２２）の間の潤滑容積を広げられるようにする脆弱領域（５０）が設けられているベアリング（２２）、を画定している、流体ポンプアッセンブリ。
【請求項１８】
前記脆弱領域は、前記ポンプハウジング（１２）の陥凹部（５０）によって画定されている、請求項１７に記載の流体ポンプアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ポンプアッセンブリに関し、具体的には、但し排他的にではなく、燃料用のポンプアッセンブリに関する。本ポンプアッセンブリは、コモンレール型燃料噴射システムで高圧燃料を圧縮点火（ディーゼル）内燃機関へ供給するのに使用されるのが適している。特に、本発明は、エンジン駆動カムが往復ポンプ運動を駆動部材に伝える型式のポンプアッセンブリに利用できる。
【背景技術】
【０００２】
１つの既知のコモンレールの燃料ポンプに、エンジン駆動カムの周りの等角度に間隔を置いた場所に３つのポンピングプランジャを配したラジアルポンプ設計があり、その様なポンプは、例えば、国際特許ＷＯ２００４／１０４４０９号に記載されている。このポンプでは、各プランジャは、主ポンプハウジングに取り付けられたポンプヘッド内に設けられているプランジャボア内に取り付けられている。使用時、カムが駆動されると、プランジャはそれらのボア内で位相が周期的に変わる様式で往復運動させられる。プランジャが往復運動すると、各プランジャは、関係付けられたプランジャボアの一端に画定されているポンプ室内に燃料の昇圧を生じさせる。ポンプ室内で加圧された燃料は、共通の高圧供給ラインへ送出され、そこから、コモンレール又は他のアキュミュレータ容積部に供給されて、コモンレールの燃料システムの下流噴射器へ送られることになる。燃料ポンプは、低圧に置かれた燃料を取り込むための吸込弁と、加圧された燃料を追い出すための吐出弁と、を有している。
【０００３】
このポンプアッセンブリでは、カムは、カムの駆動軸と同軸に伸びるカムライダを担持している。カムライダには、プランジャ毎に１つずつ、複数の平坦な面（「平面」）が設けられている。タペットの形態をした中間駆動部材は、カムライダの平面と協働し、且つプランジャに連結されているので、カムが回転し、タペットが駆動されると、駆動力がプランジャに伝わる。
【０００４】
ラジアルポンプ設計の燃料ポンプは、どうしても、比較的大きい容積を占めるので、エンジンに利用する場合には不都合が生じる場合もある。更に、タペットは、使用時にタペットが往復運動する際に受ける横荷重のせいで摩耗し易いため、潤滑が不適切であれば、カムライダと協働するタペット面がひどく損傷を被る恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際特許ＷＯ２００４／１０４４０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、燃料噴射システム内で燃料をポンピングするのに使用した場合の上記問題を軽減する流体ポンプアッセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、被駆動カムと、使用時に被駆動カムが駆動されると、ポンプハウジング内に設けられているボア内で往復運動してポンプ室内に流体の昇圧を生じさせる往復運動部材と、を備えた流体ポンプアッセンブリが提供されている。流体ポンプアッセンブリは、カムと往復運動部材の間に、カムが駆動されると、往復運動部材を、（i）ボア内で第１の軸方向に並進させ（ii）ボア内で第２の回転方向に回転させる、インターフェース又はインターフェース手段を、更に含んでいる。往復運動部材は、ボア内で自身の軸周りに回転するのが望ましい。
【０００８】
１つの実施形態では、往復運動部材は、一般にはタペットの形態をしている中間駆動部材であって、ポンピングプランジャが中間駆動部材によって駆動されると、燃料の昇圧を生じさせるようにポンピングプランジャと協働することができる。
【０００９】
別の実施形態では、往復運動部材は、カムと直接インターフェースしているポンピングプランジャである。
本発明は、特に、燃料ポンプアッセンブリが燃料を噴射に適した比較的高い圧力まで加圧する内燃機関用の燃料噴射システムに利用することができる。その様な燃料ポンプアッセンブリは、コモンレール型燃料噴射システムでの使用に特に適している。しかしながら、本発明は、エンジン用の燃料ポンプ以外にも広い範囲に利用することができ、他のどの様な型式の流体の場合もポンプとして使用することができる。
【００１０】
或る好適な実施形態では、インターフェース手段は、往復運動部材の斜面とカムの対応する斜面とを含んでおり、それらは、カムが回転する際、往復運動部材の軸方向及び回転方向の運動を生じさせるように協働する。往復運動部材がそのボア内で自身の軸周りに回転する際、部分同士の間で相対速度が一定であれば、潤滑が支援され、摩擦による摩耗の効果を低減することができる。
【００１１】
往復運動部材は、カムと実質的に同じ角速度で回転するのが望ましい。
流体ポンプアッセンブリは、ポンプハウジングの軸方向に向いている内側面によって画定される、カムのためのアキシャルベアリングを備えているのが望ましい。更に、流体ポンプアッセンブリは、追加的又は代替的に、ポンプハウジングの半径方向に向いている内側面によって画定される、カムのためのラジアルベアリングを備えていてもよい。
【００１２】
カムには、使用時にラジアルベアリングの輪郭に変形する低摩擦性被覆、例えば軟質のリン酸塩又はＰＴＦＥ被覆、が設けられていてもよい。カムの被覆の輪郭をラジアルベアリングの輪郭と一致させることによって、流体力学的な膜の助成にとって良好な条件がもたらされる。
【００１３】
アキシャルベアリングには、潤滑流体を受け入れるための容積を提供するため、少なくとも１つの陥凹部が設けられていてもよい。従って、陥凹部は、回転するカムとアキシャルベアリングの間の潤滑を支援するためにアキシャルベアリングへ潤滑流体を供給するものである。
【００１４】
更に、アキシャルベアリングは、カムの荷重支承面を画定する非陥凹区域を含んでいてもよい。
特に好適な或る実施形態では、アキシャルベアリングには、使用時にアキシャルベアリングが撓んで、それによりアキシャルベアリングとカムの相対する面の間の潤滑流体用の容積を広げられるように、望ましくはベアリングの陥凹部によって画定される脆弱領域が設けられている。この様にアキシャルベアリングが撓むことによって、カムとアキシャルベアリングの間には大きな隙間が開き、部分同士の間への潤滑流体の引き込みが推進される。
【００１５】
別の好適な実施形態では、アキシャルベアリングには、更に、アキシャルベアリングとカムの相対する面の間へ引き込まれる潤滑剤の引込縁を画定する切欠区分が設けられている。
【００１６】
流体ポンプアッセンブリは、少なくとも２つの中間駆動部材（例えば、タペット）と、少なくとも２つのポンピングプランジャを備えていてもよく、中間駆動部材のそれぞれはプランジャの各々と協働し、且つ中間駆動部材全てに共通のカムとも協働するようになっている。１つの実施形態では、例えば、流体ポンプアッセンブリは、３つの中間駆動部材と３つのポンピングプランジャを含んでおり、関係付けられている駆動部材とポンピングプランジャの各対は、ポンプ中心軸の周りに等角度に間隔を置いた場所に配置されている。往復運動部材が、カムと直接インターフェースしているポンピングプランジャである或る実施形態では、ポンピングプランジャは、ポンプ中心軸の周りに等角度に間隔を置いた場所に配置されている。
【００１７】
１つの実施形態では、ポンプ室は、ポンプハウジング内に画定されており、ポンプハウジング内に取り付けられているプレートによって閉鎖されている。代わりに、ポンプ室は、全体が、ポンプハウジング内に画定されていてもよい。
【００１８】
エンジンを駆動軸につなぐ駆動機構の性質に依っては、駆動軸の出力端をカムの後方に伸ばし、ポンプハウジングにより画定されているベアリングに対して、駆動軸の入力端に加えられる横荷重に対抗するように働き掛けるようにしてもよい。その様な配置構造は、入力駆動機構の性質のせいで横荷重が駆動軸に伝わってしまうベルト、チェーン、又は歯車伝動機構での利用に特に適している。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、被駆動カムと、使用時に被駆動カムが駆動されると、ポンプハウジング内に設けられているボア内で往復運動して、ポンプ室内に流体の昇圧を生じさせる往復運動部材と、を備えた流体ポンプアッセンブリが提供されている。往復運動部材は、カムが回転すると駆動力が往復運動部材に伝わるようにカムの対応する斜面と協働する斜面を含んでいる。
【００２０】
本発明の第２の態様では、往復運動部材は、望ましくは、ボア内で軸方向及び回転方向の両方に駆動される。
本発明の第３の態様によれば、流体ポンプアッセンブリは、被駆動カムと、使用時に被駆動カムが駆動されると、ポンプハウジング内に設けられているボア内で往復運動して、ポンプ室内に流体の昇圧を生じさせる往復運動部材と、を備えている。ポンプハウジングは、カムのためのベアリングを画定し、同ベアリングには、使用時にベアリングが撓んで、それによりカムとベアリングの間の潤滑流体用の容積を広げられるように、望ましくはポンプハウジングの陥凹部によって画定される脆弱領域が設けられている。脆弱領域が設けられているのは、ポンプハウジングによって画定されるアキシャルベアリングであるのが望ましい。その様な配置構成によって、回転するカムとアキシャルベアリングの間の潤滑に前述の利点がもたらされる。
【００２１】
以上及び独立請求項に述べられている本発明の第１の態様の好適な特徴及び／又は随意的な特徴は、単独にか又は適切に組み合わせて、本発明の第２又は第３の態様にも包含することができるものと理解頂きたい。
【００２２】
これより、本発明を、単に一例として、添付図面の参照範囲内で説明してゆく。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】２つのポンピングプランジャを有する、本発明の第１の実施形態の燃料ポンプアッセンブリの断面図である。
【図２】戻りばねのばね座を説明するための、図１の燃料ポンプアッセンブリの一部の断面図である。
【図３ａ】図１の燃料ポンプアッセンブリのカムとポンプハウジングの断面図である。
【図３ｂ】図３ａのポンプハウジングにより画定されているアキシャルベアリングの端面図である。
【図４ａ】外側面の脆弱区域を説明するための、図３ａのポンプハウジングの断面図である。
【図４ｂ】図４ａのポンプハウジングの内側面の端面図である。
【図５】２つのポンピングプランジャを有する本発明の第２の実施形態の燃料ポンプアッセンブリの断面図である。
【図６】２つのポンピングプランジャを有する本発明の第３の実施形態の燃料ポンプアッセンブリの断面図である。
【図７】単一のポンピングプランジャを有する本発明の第４の実施形態の燃料ポンプアッセンブリの断面図である。
【図８】３つのポンピングプランジャに対し３つの中間駆動部材を有している、本発明の第４の実施形態の燃料ポンプアッセンブリの一部の斜視図である。
【図９】先の実施形態の中間駆動部材が取り払われた、本発明の第５の実施形態の燃料ポンプアッセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に示す様に、本発明の燃料ポンプアッセンブリ１０の第１の実施形態は、ポンプハウジングを含んでおり、同ポンプハウジングは、駆動軸１６（一部のみを図示）を受け入れるための中央ボアが設けられた第１ハウジング部分１２を有している。第１ハウジング部分は、ポンプハウジングの前プレート１２ａと、後方に向かう円筒形本体１２ｂと、を含んでいる。駆動軸１６の後端は、使用時に駆動軸１６と共に回転するカム１８を担持している。通常、駆動軸の前端又は入力端は、当業者にはよく知られている様に、エンジンによってオルダム継手を介して駆動される。
【００２５】
カム１８は、楔形状をしており、従って薄肉端部１８ａと厚肉端部１８ｂを有し、その前面側に斜面状の接触面１８ｃを有している。カム１８の後面は平面状をしていて、ポンプハウジング１２の軸方向に向いている内側面に対して働き掛け、従って、カムが回転する際のカム１８のためのアキシャルベアリング２２の役目を果たす。カムの厚肉端部１８ｂ側の外側面は、第１ハウジング部分１２の半径方向に向いている内側面に対して働き掛け、従って、カムが回転する際のカム１８のためのラジアルベアリング２４の役目を果たす。
【００２６】
ポンプアッセンブリは、カム１８の対応する斜面１８ｃと接触させる斜面２６ａ、２８ａをそれぞれに有する、タペット２６、２８の形態をした第１及び第２の往復運動部材を含んでいる。それぞれのタペット２６、２８は、第１ハウジング部分１２に取り付けられた第２ハウジング部分３０に設けられている関係付けられたタペットボア内に受け入れられていて、それぞれに相手のタペット２６、２８と軸方向に整列している関係付けられたポンピングプランジャ３２、３４に連結されている。タペット２６、２８は、従って、カム１８とその関係付けられているプランジャ３２、３４との間の中間駆動部材を形成している。
【００２７】
各ポンピングプランジャ３２、３４は、第２ハウジング部分３０に設けられている関係付けられたプランジャボア内に受け入れられている。ポンピングプランジャ３２、３４のタペット２６、２８から遠い方の端部は、下に更に詳しく説明する様に、使用時、プランジャのポンピングストローク中に加圧される燃料を受け入れるポンプ室３３、３５の内側面を画定している。
【００２８】
更に図２（第１タペット２６のみ図示）に示す様に、各タペット２６は、斜面状の接触面２６ａを画定している基部２６ｂと円筒形の上側本体２６ｃとを有する、略Ｕ字形の断面のバケツ型タペットの形態を取っている。タペットは、タペット２６の内部容積内の、基部２６ｂの斜面状接触面２６ａとは反対の側に、関係付けられたプランジャ３２との接触面を画定している突出部２６ｄを含んでいる。プランジャ戻りばね３７のばね座アッセンブリは、円筒形上側本体２６ｃ内に画定されているタペット２６の内部容積内に受け入れられている。下に更に詳しく説明する様に、戻りばね３７は、戻り荷重をプランジャ３０とタペット２６に提供してプランジャの戻りストロークを起こす働きをする。
【００２９】
ばね座アッセンブリは、２つの部分を有している。第１部分３６は、山高帽構造であり、プランジャ３２の基部に位置しており、プランジャ３２は、第１部分３６の中央ボアを貫いて伸張している。第１部分３６は、戻りばね３７の一端との当接面を画定しており、戻りばね３７のばね座アッセンブリ３６、３８から遠い方の他端は、第２ハウジング部分３０の内側面４１に当接している。ばね座アッセンブリの第２部分３８は、プランジャ３２の基部端側と押し込み嵌合を形成する環状片であり、アッセンブリの第１部分３６を所定位置に保持する働きをする。
【００３０】
代わりの実施形態（図示せず）では、戻りばね３７は、プランジャ３２、３４を取り囲むのではなく、ポンプ室３３、３５内に設置される更に小さい構成要素であってもよい。
再度図１を見ると、ポンプ室３３、３５は、ポンプアッセンブリ１０の後端がプレート３９により閉鎖されている。閉鎖プレート３９には、比較的低圧の燃料がポンプ室３３、３５の中へ運ばれ、加圧された燃料がポンプ室３３、３５からポンプ吐出口（図示せず）へ運ばれるようにする複数の穿孔部が設けられている。吸込用穿孔部は、ポンプ室３３、３５のそれぞれに設けられており、各吸込用穿孔部は、加圧に先立ち、比較的低圧の燃料を通して関係付けられたポンプ室３３、３５に入れる、それぞれのばね付勢式吸込弁４０、４２を有している。吐出用穿孔部は、ポンプ室３３、３５それぞれに設けられており、各吐出用穿孔部は、ポンプ室３３、５５内の圧力レベルが所定値に達すると、加圧された燃料を通してポンプアッセンブリの共通吐出口へ送出する、それぞれのばね付勢式吐出弁４４、４６を有している。共通吐出口は、燃料噴射システムのコモンレール又はアキュムレータ容積部に繋がっており、そこから、燃料は、エンジンの燃料噴射器へ送出される。
【００３１】
これより、燃料ポンプアッセンブリの動作を更に詳しく説明する。
第１タペット２６とその関係付けられたプランジャ３２を考察してみると、使用時に、駆動軸１６が回転すると、カム１８の回転する斜面１８ｃとタペット２６の斜面２６ａの協働によって、タペット２６にはそのタペットボア内で軸方向に往復運動が引き起こされ、而して、プランジャ３２も、そのプランジャボア内で往復運動させられる。プランジャ３２は、駆動されるとポンピングストロークを実行し、同ストローク中に関係付けられたポンプ室３３、３５内の燃料が噴射に適した高いレベルにまで加圧されると、続いて関係付けられた戻りばね３７によって戻りストロークが起こる。
【００３２】
戻りストロークの開始時に、吐出弁４４は、そのばね力によって閉じられる。プランジャ３２が、そのボアから外方向に動き、ポンプ室３３の容積が拡大すると、ポンプ室３３は、供給ポンプ（例えば、移送ポンプ）から開いている吸込弁４０を通って入ってくる比較的低圧の燃料で満たされる。カム１８が回転を続け、プランジャ３２がその戻りストロークを完了すると、カムとタペットの斜面１８ｃ、２６ａ同士の協働によって、タペット、ひいてはプランジャが、それらのボア内で内方向に動かされ、ポンプ室３３が縮小する。ポンプ室３３の容積が減少し始めると間もなく、ポンプ室３３内の燃料の圧力が上昇し始め、吸込弁４０に働く燃料圧による力で吸込弁が閉じられる。プランジャ３２がそのポンプストロークを続行すると、ポンプ室３３内の圧力は上昇し続け、ついにポンプ室３３内の圧力が吐出弁４４を閉じる力に打ち勝つほどになった時、弁が推し開かれ、加圧燃料をポンプ吐出口を通して送り出せるようになる。
【００３３】
カム１８の回転する斜面１８ｃがタペット２６の対応する斜面２６ａと作用し合う結果、タペットは、そのボア内で軸方向に動くように駆動され、それによりプランジャの軸方向の運動を生じさせる。重要なことであるが、カム１８の回転する斜面１８ｃとタペット２６の対応する斜面２６ａが協働するということは、タペットがそのボア内で、カム１８が駆動軸１６によって駆動されるのと同じ角速度で回転するように駆動されることをも意味する。従って、カムとタペットがインターフェースすると、その結果、タペットは連続的に自身の軸周りに回転するよう巧妙に駆動されることになる。
【００３４】
２部構成によるばね座アッセンブリの性質により、タペット２６が回転すると、その回転に従ってプランジャ３２もプランジャボア内で回転する。ばね座アッセンブリは、戻りばね３７とばね座アッセンブリの第１部分３６の間の摩擦力が、ばね座アッセンブリの第２部分３８と第１部分３６の間の摩擦力を上回るように構成されている。従って、タペット２６が回転すると、プランジャ３２は同様に回転することができるのに対し、ばね座アッセンブリの第１部分３６と戻りばね３７は静止したままである。こうして、戻りばね３７の端部と第２ハウジング部分３０の内側面４１の間の相対運動が防止され、望ましくない摩耗が回避されるようにする一方、プランジャ３２には回転が許容される。ばね座アッセンブリの第１部分３６と戻りばね３７の間の望ましくない相対運動も回避される。
【００３５】
第２タペット２８と第２プランジャ３４は、第１タペット２６／プランジャ３２と同様に位相が変化する運動をするように駆動され、ポンプ室３３、３５は両方とも、各吐出弁４４、４６を通してコモンレールに加圧燃料を充填する。
【００３６】
各タペットとそのタペットボアの間のクリアランスが潤滑流体用の容積を提供するので、回転するタペットとそのボアとの相対運動により、部分間の潤滑が促され、摩耗を低減することができる。
【００３７】
図３（ａ）に示されている様に、ポンプ室３３内の加圧燃料によってカム１８に加えられる戻り荷重は、カム１８に対しカム面１８ｃの斜角に垂直な方向に働く。カム１８の厚肉端部１８ｂは、第１ハウジング部分１２の半径方向に向いている内側面を支承し、従って、カム１８が回転する際のカムのラジアルベアリング２４の役目を果たす。カムの後面１８ｄ（即ち、斜面１８ｃとは反対側の面）は、ポンプハウジング１２の軸方向に向いている内側面を支承し、従って、カム１８が回転する際のカムのアキシャルベアリング２２の役目を果たす。
【００３８】
図３（ｂ）は、カム１８の半径方向に向いている面に塗布されている被覆を示している。アキシャル及びラジアルベアリング２２、２４を支承するカム１８の表面には、軟質の潤滑性被覆、例えばリン酸塩はＰＴＦＥの被覆が設けられているのが望ましい。破線は、使用時のカム１８の被覆２５の輪郭を示している。被覆２５は軟質であるので、カム１８が回転すると、被覆はベアリング面２４の輪郭に沿うように変形して、流体力学的な膜の助成に良好な条件をもたらす。軟質のリン酸塩被覆は、タペットの斜面２６ａと協働するカム１８の斜面１８ｃにも塗布されている。
【００３９】
図４（ａ）と図４（ｂ）を見ると、アキシャルベアリング２２は前面と後面が、部分１２と１８の間の潤滑を支援するよう修正されている。第１に、図４（ｂ）に示されている様に、アキシャルベアリング２２は、第１及び第２の陥凹区分４８ａ、４８ｂによって隔てられた第１及び第２の隆起区分４６ａ、４６ｂ又はパッドを含んでいる。隆起区分４６ａ、４６ｂは、タペットの戻り荷重を吸収するようそれぞれのタペット２６、２８と軸方向に整列して配置されている。陥凹部４８ａ、４８ｂは、カムが回転する際にカム１８とベアリング２２の間の潤滑を支援する潤滑流体用の拡大された容積を画定している。
【００４０】
更に、図４（ａ）で分かるように、第１ハウジング部分１２の、アキシャルベアリング２２に相対する面１２ｃには、第１ハウジング部分１２の脆弱領域を画定する別の陥凹部５０が設けられている。ポンプが駆動され、カム１８にタペットの荷重が掛かかりアキシャルベアリング２２に押し付けられると、ポンプハウジング１２の脆弱領域のおかげで、ハウジングの一部分が撓んで、アキシャルベアリング２２とカム１８の相対する面１８ｄの間に、楔形をした隙間（図示せず）が開くようになっている。これが潤滑流体用の引込縁となって、流体を部分１２と１８の間に引き込めるようにし、カム１８が回転する際にそれらの間に流体力学的なベアリングが作り出されるようになっている。
【００４１】
アキシャルベアリング２２には、ポンプハウジング１２の撓みにより提供される引込縁に加えて、カムが回転する際の潤滑流体の部分１２と１８の間への引き込みを更に促す面取り部、丸み、又は斜面（図示せず）を引込縁に設けてもよい。
【００４２】
図１では、オルダム継手がエンジンと駆動軸１６の間に設けられているが、駆動軸１６に掛かる横荷重は極僅かである。しかしながら、エンジンと駆動軸１６の間に、ベルト、チェーン、又は歯車伝動機構が使用されている場合は、駆動軸には多大な横荷重が掛かり、望ましくない傾け及び並進させる力がカム１８に掛かってしまう事態を引き起こす。従って、ベルト、チェーン又は歯車伝動機構に利用する場合、図１に示されているものとは異なるベアリング配置構造を提供することによって、これらの横荷重に対抗し、カム１８の望ましくない並進及び／又は傾けを防止することが必要である。
【００４３】
図５は、エンジンと駆動軸１６の間のベルト、チェーン、又は歯車伝動機構の連結（図示せず）に適切な本発明の或る実施形態を示している。図１から図４に示されているものと類似の部分は、同様の符号で示されている。この実施形態では、駆動軸１６の後又は出力端は、更に後方にポンプアッセンブリ１０の奥へとカム１８の斜面状の接触面１８ｃを越えて伸び、第２ハウジング部分３０に設けられている中央ボア内に受け入れられている。駆動軸１６の最後端では、この中央ボアの内側面が、駆動軸１６の前端に働く、傾け力に対抗するラジアルベアリング５２を画定し、これによりカム１８が回転する際のカムの望ましくない傾けを防止する。更に、カム１８の薄肉端部１８ａには、軸方向に伸張するフランジ５４が設けられており、その外側面は、ポンプハウジング１２の半径方向に向いている内側面５６に押し当てられている。ポンプハウジング１２の半径方向に向いている内側面５６を支承している軸方向に伸張するフランジ５４は、駆動軸１６の前端に働く並進力に対抗し、カム１８が回転する際のカムの望ましくない並進を防止する。図５のベアリング配置構造５２、５４、５６は、従って、駆動軸１６の前端の横荷重に起因する、カム１８の望ましくない傾け及び並進運動を防止する。
【００４４】
図５のポンプアッセンブリは、駆動軸１６を更に後方にポンプハウジング１２、３０の奥へとカム１８を超えて伸ばして後方ベアリング５２を画定する必要があり、またそのためにタペット２６と２８の間の分離距離をより広く取る必要があることから、図１のものより幅が広くなっているものと理解頂きたい。幅は、カム１８にフランジ５４を設けたことにも起因して広くなっている。
【００４５】
図５の実施形態では、図１の実施形態と同様に、ポンプハウジングの半径方向に向いている内側面は、カム１８の広幅端部１８ｂのためのベアリング面２４を提供し、ポンプハウジング１２の軸方向に向いている内側面２２は、カム１８の前面のためのベアリング面を画定している。
【００４６】
ベルト、チェーン、又は歯車伝動機構と共に使用するのに適したもう１つの代わりのベアリング配置構造が図６に示されている。図５と同様に、駆動軸１６は、第２ハウジング部分３０の更に奥へとカム１８を越えて伸び、駆動軸１６の前端の横荷重によってカム１８に加えられる、傾けさせる力に対抗するラジアルベアリング５２が駆動軸１６の後端に画定されるようにしている。しかしながら、この場合、カム１８の薄肉端部１８ａのフランジは取り払われ、代わりに、カム１８は、この領域１８ａ’の厚みを増した作りになっている（即ち、駆動軸の軸に沿ったカムのその最も肉薄の端部の長さが増している）。カム１８の薄肉端部１８ａ’は、従って、図５の場合より厚さが太くなっており、駆動軸１６の前端の横荷重によってカム１８に働く並進力に対抗するよう第１ハウジング部分１２の半径方向に向いている内側面５６を支承する。この配置構造は、領域１８ａ’のカム１８の厚さが太くなったことによって、軸方向の長さが図５の実施形態の場合より長いポンプアッセンブリになっているが、図５の実施形態のフランジ５４が取り払われているために幅は小さいポンプアッセンブリである。
【００４７】
これもベルト、チェーン、又は歯車伝動機構と共に使用するのに適切なもう１つの代わりの実施形態が、図７に示されている。ここで、駆動軸１６は後方にカム１８を越えて伸びてはおらず、代わりに、カムの広幅端部１８ｂに、第２ハウジング部分３０の半径方向に伸張する軸方向に向いている面６０と係合する半径方向に伸張するフランジ５８が設けられている。第２ハウジング部分３０の半径方向に伸張している面６０によって提供されるベアリングは、駆動軸１６の入力端の横荷重によってカム１８に働く傾け及び並進させる力の両方に対抗する。
【００４８】
図７のポンプハウジングは、やはり２部構造であるが、アキシャルベアリング２２を画定する第１ハウジング部分１２は、先の実施形態よりずっと小さい構成要素であり、第２ハウジング部分３０をポンプアッセンブリ１０の前端に向けて更に伸ばしてベアリング面６０を画定している。半径方向に伸張しているフランジ５８はベアリング面６０を支承し、駆動軸の入力端に掛かる横荷重に対抗する。従って、ベアリング面６０は、図１、図５、及び図６のベアリング面５２、５６に取って替っている。
【００４９】
図７の実施形態と、それ以前に説明されている実施形態のもう１つの相違点は、図７には、ポンピングプランジャ３２が１つしかなく、斜面状のカム１８と協働する関係付けられたタペット２６を１つしか持たないということである。実際には、ポンプアッセンブリは、送出要件に応じて任意の数のプランジャ／タペットを含むことができる。例えば図８に示されている様に、ポンプアッセンブリは、３つのプランジャ（図示せず）を含んでいてもよく、プランジャそれぞれは、共通の斜面カム１８と協働する関係付けられたタペット１２６、２２６、３２６を有している。３タペット型アッセンブリでは、タペット１２６、２２６、３２６、及びそれらの関係付けられたプランジャは、駆動軸軸と整列するポンプアッセンブリの中心軸の周りの等角度に間隔を置いた場所に配置されている。
【００５０】
ベアリングのもう１つの配置構造（図示せず）には、図７の実施形態のフランジ５８を取り払うことと、カムの前面の平坦部分１８ｅ（即ち、斜面状でない部分）と第２ハウジング部分３０の相対する面の間にベアリングを作り出すことが関わっている。この実施形態では、ポンプアッセンブリは、駆動軸１６の入力端の横荷重に対抗するため、互いに反対方向に向いた２つのアキシャルベアリング（２２と１８ｅ）を有している。
【００５１】
図９に示されているもう１つの例では、先の実施形態のタペット２６、２６、１２６、２２６、３２６は、全て取り払われ、カム１８の斜面１８ｃが、往復運動するプランジャ３２、３４の対応する斜面３２ａ、３４ａに直接働きかけるようになっている。別の配置構造では、単一のプランジャ又は３つ以上のプランジャは、斜面カム１８と直接インターフェースするように設けてもよく、この場合も同様に、中間駆動部材の必要が無くなる。
【００５２】
特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱すること無く、本発明の別の実施形態を構想することもできる。例えば、図１、図５、図６、図７、及び図９の後閉鎖プレート３９を、第２ハウジング部分３０の中まで伸びてプランジャシーリング長さとポンプ室３３、３５を画定している領域を含んだハウジング部分（図示せず）に替えてもよい。このやり方では、主要ポンプハウジング３０には、ポンプ室３３、３５内の高圧燃料に対応するために必要な材料強度を持たせる必要が無くなり、閉鎖プレート３９だけを高強度の高価な材料で製作すれば済むようになる。カムとタペットの間には、例えば、追加の堅さを提供するために、中間部分を設けることも考えられる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  燃料ポンプアッセンブリ
１２  ポンプハウジング
１２ａ  ポンプハウジングの前プレート
１２ｂ  ポンプハウジングの円筒形本体
１６  駆動軸
１８  カム
１８ａ  カムの薄肉端部
１８ｂ  カムの厚肉端部
１８ｃ  カムの斜面状の接触面
１８ｄ  カムの後面
２２  カムのアキシャルベアリング
２４  カムのラジアルベアリング
２５  カムの被覆
２６、２８  タペット
２６ａ  タペットの斜面状の接触面
２６ｂ  タペットの基部
２６ｃ  タペットの円筒形の上側本体
２６ｄ  タペットの突出部
３０  第２ハウジング部分
３２、３４  ポンピングプランジャ
３３、３５  ポンプ室
３６、３８  ばね座アッセンブリ
３７  プランジャ戻りばね
３９  後閉鎖プレート
４０、４２  吸込弁
４１  第２ハウジング部分の内側面
４４、４６  吐出弁
４６ａ、４６ｂ  隆起区分
４８ａ、４８ｂ  陥凹部区分
５２  ラジアルベアリング、後方ベアリング
５４、５８  フランジ
５６  ポンプハウジングの半径方向に向いている内側面
６０  第２ハウジング部分の半径方向に伸張する軸方向に向いている面
１２６、２２６、３２６  タペット
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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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【外国語明細書】
2010133402000001.pdf