(57)【要約】【課題】カムとカムリングの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する燃料噴射ポンプを提供する。【解決手段】カムシャフト２０とともに回転するカム２１、カム２１の外周に相対回転可能に組付けられカムシャフト２０の中心軸周りを公転するカムリング１８、カム２１を収容し燃料加圧室５０を有するハウジング、カムリング１８の公転に追従して往復移動することより燃料加圧室５０に吸入した燃料を加圧し圧送するプランジャ３０を備える。燃料圧送による反力が作用しない領域のカム２１の外周壁に形成された溝２２１は、カム２１の中央部２３で折れ曲がり、カム２１の回転方向遅角側に突出する平面形状であるため、潤滑液の圧力が溝２２１の両端側よりもカム２１の中央部２３で大きくなる。このため、潤滑液の油膜が中央部２３で途切れることを防ぎ、カム２１とカムリング１８との潤滑性を保つことができる。【選択図】図１
2010223177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトと、
前記カムシャフトとともに回転するカムと、
前記カムの外周に前記カムに対して回転可能に組付けられ、前記カムシャフトの中心軸周りを公転するカムリングと、
燃料加圧室およびカム室を有し、前記カム室に前記カムを収容するハウジングと、
前記カムリングの公転に追従して往復移動することにより前記燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送するプランジャと、
を備え、
前記カムの外壁には、前記カムと前記カムリングとの間に前記カム室内の潤滑液を導く凹部が形成され、前記凹部は、前記カムの回転軸方向の一端および他端の少なくともいずれか一方に前記カム室と連通する入口を有し、前記入口から流入する前記潤滑液を前記カムの前記一端と前記他端との間の中央部に導くように溝状に延び、かつ、当該凹部を流れる前記潤滑液の圧力が前記入口に比べて前記中央部で高圧となるように構成されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記凹部は、前記入口側で溝状に延びる方向が前記カムの回転軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記凹部は、前記カムの外壁のうち、燃料圧送の反力が作用しない領域に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記凹部は、前記中央部に向かうに従い前記カムの回転方向遅角側へと延びる溝であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記凹部は、平面視略Ｖ字状に折れ曲がる溝であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記凹部は、平面視略Ｕ字状に折れ曲がる溝であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項７】
前記凹部は、平面視略台形状に折れ曲がる溝であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項８】
前記凹部は、平面視略ハ字状の溝であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項９】
前記凹部は、平面視略ハ字状の半分だけの溝であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項１０】
ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置のコモンレールへの高圧燃料供給に適用されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）用の燃料噴射ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カムシャフトにカムが偏心して組み付けられ、駆動軸の回転に伴い公転するカムリングがプランジャを往復駆動し、プランジャが加圧室の燃料を加圧する燃料噴射ポンプが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。このような燃料噴射ポンプにおいては、カムリングがカムに対して回転するためカムリングとカムとの摺動部分での摩耗及び焼き付きを防止する必要がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、燃料噴射ポンプにおけるカムの外周壁にカムリングとカムとの間に燃料を潤滑液として導くための溝を設け、潤滑液による油膜を形成することで摺動部分での摩耗及び焼き付きを防止する技術が開示されている。また、特許文献２においては、カムに接続されたカムシャフトとそれを支持する軸受け部との間に油膜を形成する目的で、上記同様の溝をカムシャフトに設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１００３９号公報
【特許文献２】特開２００７−８５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２に開示された技術では、潤滑液を導く溝が延びる方向を、カムの回転軸に対して傾斜した方向とすることが提案されている。カムの回転軸に対して溝を傾斜させることによって、カムの回転速度の変動に伴い生じる慣性力を利用して溝に導入される潤滑液の流量を増加させ、潤滑性の向上を図っている。しかし最も焼付やすい、軸受中央部には効果が少なかった。
【０００６】
上記の問題は、プランジャで燃料を加圧することに伴い燃料噴射ポンプ内部を流通する燃料の温度が上昇し、温度上昇によってその粘度が低下するため、たとえカムに形成された溝内に潤滑液として導入されても保持されにくくなることが原因で起こりうる。特に、カムの回転軸方向の一端と他端との間の中央部においては潤滑液の放熱が困難であるため、当該中央部では潤滑液の温度上昇に伴う粘度の低下を避けることができなかった。
【０００７】
本発明は、カムとカムリングとの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。
さらに本発明は、カムとカムリングとの相対回転による焼き付きを防止し、かつ潤滑性の向上した燃料噴射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】
【０００８】
請求項１に係る燃料噴射ポンプは、カムシャフトの中心軸周りを公転するカムリングがカムシャフトとともに回転するカムの外周に対して回転可能に組付けられており、カムリングの公転に追従して往復移動するプランジャによってハウジングの燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送するように構成されている。カムの外壁には、カムとカムリングとの間に潤滑液を導く凹部が形成されている。カムの凹部は、回転軸方向の一端および他端の少なくともいずれか一方に、ハウジングのカム室と連通する入口を有している。カム室は、カムを収容しているとともに、例えば燃料を潤滑液として有している空間である。カムの凹部は、カムの回転軸方向の一端と他端との間の中央部に潤滑液を導くように溝状に延びている。なお、凹部は入口から中央部までの範囲に形成された溝であってもよく、カムの一端側と他端側との両側に入口を有して当該カムの両側を連通するように形成された溝であってもよい。また、凹部は一本の溝であってもよく、カムに複数形成されたものであってもよい。
【０００９】
ここで、本発明の特徴は、凹部を流れる潤滑液の圧力が入口に比べて中央部で高圧となるように構成されている点である。一般的に、高温により潤滑液の粘度は小さくなるが、圧力を高めることにより潤滑液の粘度は大きくなる。よって、本発明の構成では、温度が上がりやすいカムの中央部においても、潤滑液の圧力を高めることによって局所的に粘度を向上させることができる。このように、ある程度潤滑液の粘度を向上させることによって、カムの中央部の油膜きれがおきやすい箇所においてもカムとカムリングとの間に油膜を形成することが可能となる。これにより、カムとカムリングとの焼き付きが起こりやすい部分でも摺動部分の潤滑性を向上させることができる。したがって、カムとカムリングとの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止することができる。
【００１０】
請求項２に係る燃料噴射ポンプのように、凹部のカム室と連通する入口側では、当該凹部が溝状に延びる方向がカムの回転軸に対して傾斜した方向であることが望ましい。カムの回転速度の変動に伴い生じる慣性力によって潤滑液が入口から中央部に向かって流れ込みやすくなるからである。
また、請求項３に係る燃料噴射ポンプのように、凹部を形成するカムの外壁の領域を燃料圧送の反力が作用しない領域とすることが望ましい。燃料圧送による反力が作用しない領域は、例えば、回転中心軸からカム面輪郭までの距離が、カム回転方向遅角側へ向かうに従い短くなる領域に存在する。一方、回転中心軸からカム面輪郭までの距離が、カム回転方向遅角側へ向かうに従い長くなる領域は、カムがプランジャを高圧状態の燃料加圧室へ向けて押圧していく領域である。このため、後者の領域に凹部を形成すると、凹部の縁部分のエッジに燃料圧送の反力が集中し、当該エッジでの摩耗及び焼き付きが起こりやすくなってしまう。ここで、凹部を燃料圧送の反力が作用しない領域に形成することにより、凹部におけるエッジでの摩耗及び焼き付きを防ぐことができる。
【００１１】
請求項４に係る燃料噴射ポンプでは、凹部が中央部に向かうに従いカムの回転方向遅角側へと延びる溝として形成されている。例えば、凹部が一端側と他端側との両側に入口を有している場合、凹部はカムの中央部で折れ曲がる形状の溝であることが例示される。この構成では、カムの回転とともに生じる慣性力を利用して、溝内の潤滑液を中央部に向けて流し込むことができる。これにより、カムの中央部で溝内の潤滑液の圧力を高めて粘度を増大させることができるので、焼き付きが起こりやすい中央部において、カムとカムリングとの間で油膜が形成されやすくなる。したがって、油膜の形成によって摺動部分の潤滑性を向上させることが可能となり、カムとカムリングとの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止することができる。
【００１２】
請求項５に係る燃料噴射ポンプでは、凹部が平面視略Ｖ字状に折れ曲がる溝として形成されている。
請求項６に係る燃料噴射ポンプでは、凹部が平面視略Ｕ字状に折れ曲がる溝として形成されている。
請求項７に係る燃料噴射ポンプでは、凹部が平面視略台形状に折れ曲がる溝として形成されている。なお、ここでいう平面視略台形状とは、例えば、凹部が一端側と他端側との両側に入口を有しているとき、次のような溝形状をいう。すなわち、カムの一端側および他端側にはそれぞれ、入口から中央部へ近づくに従いカムの回転方向における一箇所へ向かうように傾斜した方向で溝が延びている。カムの中央部には、それぞれの入口から延びた溝同士をカムの回転方向における一箇所で結ぶ溝が延びている。すなわち、このように、凹部は二箇所で折れ曲がる溝であってもよい。なお、凹部が平面視略台形状に折れ曲がる溝である場合、中央部においては溝がカムの回転軸と平行に延びていてもよい。
【００１３】
このように、凹部を折れ曲がる形状の溝として形成する場合、平面視による溝の形状は、種々の形状とすることができる。本発明では、上記いずれの形状とする場合も、カムの中央部で溝内の潤滑液の圧力を高めることを目的としている。なお、カムの中央部で凹部が配置される回転方向の位置は、凹部の入口側よりもカムの回転方向遅角側であることが望ましいものの、これに限定されない。いずれの場合においても、カムの中央部に潤滑液を導くとともに当該潤滑液の圧力を高めることによって、カムとカムリングとの間に油膜を形成しやすくすることができる。したがって、上述したようにカムとカムリングとの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する効果が得られる。
【００１４】
例えば、請求項８に係る燃料噴射ポンプでは、凹部が平面視略ハ字状の溝として形成されている。請求項９に係る燃料噴射ポンプでは、凹部が平面視略ハ字状の半分だけの溝として形成され、つまり、平面視略「ノ」字状の溝として形成されている。
このようにしても、潤滑液がカムの両端部からカムの中央部に導かれ、カムの中央部における当該潤滑液の圧力が高まることによって、カムとカムリングとの間に油膜を形成しやすくなる。したがって、カムとカムリングとの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する効果が得られる。
【００１５】
なお、請求項１０によれば、本発明の燃料噴射ポンプをディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置のコモンレールへの高圧燃料供給に適用することが例示される。ディーゼルエンジンのコモンレールに燃料供給を行う場合、コモンレール内に供給される燃料の圧力は高圧であることが要求される。したがって、燃料噴射ポンプによる燃料の吐出圧はコモンレールの内圧よりも大きくなければならず、加圧室の燃料の圧力はプランジャによって大きく高められることになる。このような加圧に伴い、潤滑液としての燃料の温度は上昇し、カムの燃料圧送による反力が作用する領域には大きな面圧がかかる。したがって、カムとカムリングとの間で焼き付きが起こりやすいという問題は、従来、ディーゼルエンジンのコモンレールへの高圧燃料供給を行う燃料噴射ポンプで特に顕著であった。これに対し、本発明の構成を適用すれば、凹部でカムとカムリングとの間に潤滑液を導き、かつ、カムの中央部で潤滑液の圧力を高めることにより、カムとカムリングの相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する燃料噴射ポンプを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプの縦断面およびカムシャフトの平面視形状を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料噴射ポンプを示す横断面図である。
【図３】（ａ）本発明の第１実施形態によるカムおよびカムシャフトを示す平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態によるカムを図３（ａ）に向かって右側から見た図である。
【図４】（ａ）本発明の第２実施形態によるカムおよびカムシャフトを示す平面図である。（ｂ）本発明の第２実施形態によるカムを図４（ａ）に向かって右側から見た図である。
【図５】（ａ）本発明の第３実施形態によるカムおよびカムシャフトを示す平面図である。（ｂ）本発明の第３実施形態によるカムを図５（ａ）に向かって右側から見た図である。
【図６】（ａ）本発明の第４実施形態によるカムおよびカムシャフトを示す平面図である。（ｂ）本発明の第４実施形態によるカムを図６（ａ）に向かって右側から見た図である。
【図７】（ａ）本発明の第４実施形態の別形態によるカムおよびカムシャフトを示す平面図である。（ｂ）本発明の第４実施形態の別形態によるカムを図７（ａ）に向かって右側から見た図である。
【図８】（ａ）本発明の第４実施形態の別形態によるカムおよびカムシャフトを示す平面図である。（ｂ）本発明の第４実施形態の別形態によるカムを図８（ａ）に向かって右側から見た図である。
【図９】カムに作用する反力の範囲を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本形態による燃料噴射ポンプを図１及び図２に示す。本形態の燃料噴射ポンプ１０は、例えば、ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置のコモンレールへの高圧燃料供給に用いられる。本形態では、カムシャフト２０の外周には二つのプランジャ３０が配置されている。図１は二つのプランジャ３０の軸断面を見る方向から見た燃料噴射ポンプ１０の構成を示している。
【００１８】
図１に示すように、燃料噴射ポンプ１０のハウジングは、ハウジング本体１１、シリンダヘッド１２、軸受けカバー１４等から構成される。シリンダヘッド１２はプランジャ３０を往復移動自在に支持している。シリンダヘッド１２の内面と、逆止弁３５の逆止弁部材３６の端面と、プランジャ３０の端面とにより燃料加圧室５０が形成されている。また、ハウジング本体１１と、軸受けカバー１４と、プランジャ３０の反燃料加圧室５０側の端面とにより、カム室５３が形成されている。
【００１９】
軸受カバー１４は、ボルト２９でハウジング本体１１に固定されており、カムシャフト２０の軸受けであるメタルブッシュ１５を収容している。カムシャフト２０のもう１つの軸受けであるメタルブッシュ１６はハウジング本体１１に収容されている。軸受カバー１４とカムシャフト２０との間はオイルシール１３によりシールされている。
【００２０】
カムシャフト２０はハウジング本体１１および軸受カバー１４に収容され、メタルブッシュ１５に回転自在に支持されている。図２に示すようにカムシャフト２０には、カム輪郭が円形で、かつカムシャフト２０の中心軸に対し偏心するカム２１が形成されている。カム２１は、カム室５３に収容されている。カム室５３において、ハウジング本体１１及び軸受けカバー１４の内壁にはそれぞれカム２１の軸方向端面に摺接する環状の摺動プレート１７１、１７２が設けられている。カムシャフト２０の周囲には複数のプランジャ３０が配置されている。カムリング１８は外側輪郭が多角形状に形成され内側輪郭が円形に形成されている。カムリング１８の内周壁にカム２１と摺動自在に環状のメタルブッシュ１９が設けられている。メタルブッシュ１９はカムリング１８の内周壁に圧入固定され、特許請求の範囲に記載されたカムリングの一部を構成する。これらカムリング１８及びメタルブッシュ１９は、カム２１に回転可能に嵌め込まれている。
【００２１】
プランジャ３０と対向するカムリング１８の外周面とプランジャ３０の端面とは平面状に形成され互いに平面で接触している。カムリング１８およびプランジャ３０のそれぞれの接触面が平面状に形成されているので、カムリング１８とプランジャ３０との面圧が低下する。このようなカムシャフト２０、カム２１、メタルブッシュ１９及びカムリング１８の構成により、カムシャフト２０の回転によるカム２１の動きに従ってカムリング１８はカムシャフト２０の中心軸の周りを公転する。さらに、カム２１に対してカムリング１８は相対的に回転できるが、プランジャ３０に押さえつけられることでカムリング１８は自転せず、カム２１がカムリング１８内で回転する。
【００２２】
プランジャ３０は、スプリング３１によりカムリング１８側に付勢されているため、カムリング１８の公転に追従し、燃料流入通路５１から逆止弁３５を通り燃料加圧室５０に吸入した燃料を加圧する。逆止弁３５は燃料加圧室５０から燃料流入通路５１に燃料が逆流することを防止する。
【００２３】
シリンダヘッド１２にそれぞれ配管接続用の接続部材４１が接続されている。シリンダヘッド１２および接続部材４１により燃料吐出通路５２が形成されている。燃料吐出通路５２の途中に逆止弁部材３８を有する逆止弁が構成されている。この逆止弁は燃料吐出通路５２から燃料加圧室５０に燃料が逆流することを防止する。各燃料加圧室５０で加圧された燃料は、接続部材４１から燃料配管を介し図示しないコモンレールに供給される。
【００２４】
ここでカム２１とメタルブッシュ１９との摺動について詳細に説明する。カム２１及びメタルブッシュ１９は前述したように相手部材に対して回転可能に組み付けられている。これらの部材間の潤滑性を確保するため、図１〜３に示す如く、本形態ではカム２１の外壁に溝２２１を形成している。カム２１等はカム室５３内に満たされた潤滑液としての燃料に浸っている。このため、溝２２１には燃料が満たされ、溝２２１内の燃料がカム２１の外壁面とメタルブッシュ１９の内壁面との間に燃料膜を形成する。この燃料によりカム２１とメタルブッシュ１９の潤滑性が確保される。
【００２５】
溝２２１はカム２１の回転軸方向の一端２１１からカム２１の回転軸方向の他端２１２に到るように形成され、溝２２１内の燃料をカム２１の両端間で流通させることが望ましい。溝２２１内の燃料を流通させることにより、金属粉等の異物が溝２２１内に滞留することを防止し潤滑性を向上させるためである。溝２２１の断面積は潤滑性を確保するために必要な大きさとすればよい。断面積をある程度大きく設定すれば溝２２１は１本で足りる。また、断面積を小さく設定し溝２２１を複数本形成しても良い。なお、溝２２１は特許請求の範囲に記載された凹部を構成する。
【００２６】
本形態における凹部としての溝２２１について、さらに詳細に説明する。溝２２１は、カム２１の回転軸方向の一端２１１および他端２１２に、カム室５３とそれぞれ連通する入口２２１ａ、２２１ｂを有している。溝２２１は、両側の入口２２１ａ、２２１ｂから流入する燃料をカム２１の中央部２３に導くように平面視略Ｖ字状に延び、当該Ｖ字の頂点部分は入口２２１ａ、２２１ｂよりもカム２１の回転方向遅角側に位置するとともに折曲部２２１ｃを形成している。このため、溝２２１が入口２２１ａから折曲部２２１ｃまで延びている方向、および入口２２１ｂから折曲部２２１ｃまで延びている方向は、いずれも、カム２１の回転軸に対して傾斜し、中央部２３に向かうに従いカム２１の回転方向遅角側となっている。
【００２７】
溝２２１を形成することで溝２２１の縁部にはエッジが形成されるため、エッジ部分でカム２１とメタルブッシュ１９の潤滑性が低下しないように溝２２１を形成する領域を設定する。すなわち、カム２１の外壁のうち他の領域に比べてメタルブッシュ１９から受ける圧力が低い領域に溝２２１を形成する。また、溝２２１の縁部にアール加工をするなどの方法で、当該縁部にかかるメタルブッシュ１９からの圧力を適宜分散させることも有効である。
【００２８】
図９は、カム２１の外周壁におけるＡ〜Ｆの各領域についてメタルブッシュ１９から受ける圧力を説明するためのものである。領域Ｄの真上にプランジャ３０があるとき、燃料加圧室５０内の燃料圧力によって、プランジャ３０が領域Ａの真上にあるときよりメタルブッシュ１９から高い圧力を受ける。プランジャ３０が領域Ａの真上にあるとき、メタルブッシュ１９からカム２１に作用する燃料圧送による反力は実質的に生じない。すなわち、この領域が、特許請求の範囲でいう「燃料圧送による反力が作用しない領域」に相当する。なお、逆に、回転中心軸からカム２１のカム面輪郭までの距離がカム２１の回転方向遅角側へ向かうに従い長くなる領域は、カム２１がプランジャ３０を高圧状態の燃料加圧室５０へ向けて押圧していく領域である。このため、回転中心軸からカム面輪郭までの距離がカム２１の回転方向遅角側へ向かうに従い長くなる領域は、燃料圧送の反力を集中して受けるため、溝２２１を形成すべき領域から除外することが好ましい。
【００２９】
次に、燃料噴射ポンプ１０の作動について説明する。
カムシャフト２０の回転に伴いカム２１が回転し、カム２１の回転に伴いカムリング１８が公転する。このカムリング１８の公転に追従しプランジャ３０が往復移動する。カムリング１８の公転に伴い上死点にあるプランジャ３０が下降すると、フィードポンプ５４からの吐出燃料が調量弁５５によって調量され、その調量された燃料が燃料流入通路５１から逆止弁３５を経て燃料加圧室５０に流入する。下死点に達したプランジャ３０が再び上死点に向けて上昇すると逆止弁３５が閉じ、燃料加圧室５０の燃料圧力が上昇する。燃料加圧室５０の燃料圧力が逆止弁部材３８の下流側の燃料圧力よりも上昇するとプランジャ３０ごとに設けられた各逆止弁部材３８が交互に開弁する。接続部材４１から燃料配管を通りコモンレールに供給された燃料はコモンレールで畜圧され一定圧に保持される。そして、コモンレールから図示しないインジェクタに高圧燃料が供給される。
【００３０】
カム２１に形成されている溝２２１をカム２１の一端２１１から他端２１２まで形成し溝２２１をカム２１の回転軸方向両端で開口させることにより、溝２２１の入口２２１ａ、２２１ｂから溝２２１内にカム室５３内の燃料を流入させることができる。ここで、溝２２１の入口２２１ａ、２２１ｂ側はカム２１の回転軸に対して傾斜した方向へ延びているので、カム２１の回転速度の変動に伴い生じる慣性力によって燃料が中央部２３へ向かって流れやすい。溝２２１内の燃料がメタルブッシュ１９の内壁面とカム２１の外壁面との間に漏れ出ることにより、メタルブッシュ１９の内壁面とカム２１の外壁面との間に燃料膜が形成される。燃料は潤滑液として機能するため、メタルブッシュ１９とカム２１との潤滑性が向上する。これにより、カム２１とカムリング１８の相対回転によるメタルブッシュ１９及びカム２１の摩耗を低減し、焼き付きを防止することができる。
【００３１】
なお、上述したように、カム２１は溝２２１を燃料圧送の反力が作用しない領域に有することにより、溝２２１の縁部のエッジにおける摩耗および焼き付きを防ぐように構成されている。また、溝２２１をカム２１の回転軸方向両端で開口させることにより、溝２２１内に十分な燃料を満たすことができ、さらにその燃料を入れ替えることができるためメタルブッシュ１９とカムリング１８の摩擦により溝２２１内にスラッジが堆積することがなく、メタルブッシュ１９とカムリング１８の摩擦により生ずるスラッジをメタルブッシュ１９とカムリング１８の間から排出することができる。
【００３２】
また、溝２２１は、中央部２３に向かうに従い、カム２１の回転方向の遅角側へと伸びていることにより、カム２１の回転とともに生じる慣性力を利用して、溝２２１内の燃料が中央部２３に向けて流れるようにすることができる。これにより、カム２１の中央部２３で溝２２１内の燃料の圧力を高めて粘度を増大させることができ、焼き付きが起こりやすいカム２１の中央部２３において、カム２１とカムリング１８との間で油膜が形成されやすくなる。したがって、油膜の形成によって摺動部分の潤滑性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、本形態では、溝２２１が平面視略Ｖ字状に折れ曲がる形として形成され、溝２２１内を流れる燃料の圧力が入口２２１ａ、２２１ｂに比べて折曲部２２１ｃで高圧となるように構成されている。よって、カム２１に形成された溝２２１のうち、特に温度が下がりにくいカム２１の中央部２３において、燃料の圧力が高まる。このため、局所的に燃料の粘度を向上させることができる。このように、ある程度燃料の粘度を向上させることによって、カム２１の中央部２３で面圧が大きくなる箇所においてもカム２１とカムリング１８との間に油膜を形成することが可能となる。これにより、カム２１とカムリング１８との間で油膜切れが起こることを防ぎ、焼き付きが起こりやすい部分でも摺動部分の潤滑性を向上させることができる。したがって、カム２１とカムリング１８との相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
本形態による燃料噴射ポンプを図４に示す。上記形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本形態の溝２２２は、平面視略台形状に折れ曲がる形として形成されている。なお、ここでいう平面視略台形状とは、溝２２２が一端２１１側と他端２１２側との両側に入口２２２ａ、２２２ｂを有しているとき、図４（ａ）に示すような溝２２２の形状をいう。すなわち、カム２１の一端２１１側および他端２１２側にはそれぞれ、入口２２２ａ、２２２ｂから中央部２３へ近づくに従い、カム２１の回転方向遅角側へ傾斜して溝２２２が延びている。カム２１の中央部には、それぞれの入口２２２ａ、２２２ｂから延びてきた溝２２２同士をカム２１の回転方向遅角側における一箇所で結ぶ。すなわち、本形態の溝２２２は二箇所で折れ曲がって、中央部２３においてカム２１の回転軸と平行に延びている直線溝２２２ｃを有する。
【００３５】
本形態の直線溝２２２ｃがカム２１の中央部２３を渡って形成されることによって、カム２１の中央部２３に燃料が導かれ、直線溝２２２ｃ内の燃料の圧力が高まる。よって、カム２１とカムリング１８との間に油膜が、カム２１の中央部２３を渡って容易にかつ幅広く形成することができる。
【００３６】
（第３実施形態）
本形態による燃料噴射ポンプを図５に示す。上記形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本形態の溝２２３は、平面視略Ｕ字状に折れ曲がる形として形成されている。溝２２３は、一端２１１側と他端２１２側との両側に入口２２３ａ、２２３ｂを有し、カム２１の中央部２３を渡って湾曲部２２３ｃを有する。溝２２３が入口２２３ａから湾曲部２２３ｃまで延びている方向、および入口２２３ｂから湾曲部２２３ｃまで延びている方向は、いずれも、中央部２３に向かうに従いカム２１の回転方向遅角側となっている。
【００３７】
このように、溝２２１、２２２、２２３を折れ曲がる形状の形として形成する場合、平面視による溝２２１、２２２、２２３の形状は、種々の形状とすることができる。本発明では、上記いずれの形状とする場合も、カム２１の中央部２３で溝２２１、２２２、２２３内の燃料の圧力を高めることを目的としている。なお、カム２１の中央部２３での溝２２１、２２２、２２３の位置は、溝２２１、２２２、２２３の入口側よりもカム２１の回転方向遅角側であることが望ましい。いずれの場合においても、カム２１の中央部２３に燃料を導くとともに当該燃料の圧力を高めることによって、カム２１とカムリング１８との間に油膜を形成しやすくすることができる。したがって、上述したようにカム２１とカムリング１８との相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する効果が得られる。
【００３８】
（第４実施形態）
本形態による燃料噴射ポンプを図６に示す。上記形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本形態の場合、カム２１の外壁には、二つの溝２２４、２２５を有する。二つの溝２２４、２２５は、平面視略ハ字状で形成され、それぞれ、入口２２４ａ、２２５ｂと末端部２２４ｃ、２２５ｃとを有する。溝２２４が入口２２４ａから末端部２２４ｃまで延びている方向、および溝２２５が入口２２５ｂから中央部末端部２２５ｃまで延びている方向は、いずれも、カム２１の回転軸に対して傾斜し、中央部２３に向かうに従いカム２１の回転方向遅角側となっている。
また、図７及び図８に示すように、カム２１の外壁に、溝２２４又は溝２２５を片側のみ有しても構わない。
【００３９】
このように、溝２２４、２２５を、カム２１の一端２１１及び／又は他端２１２から中央部２３まで形成しても、カム２１の中央部２３で溝２２４、２２５内の燃料の圧力を高めることができる。なお、カム２１の中央部２３での溝２２４、２２５の末端部の位置は、溝２２４、２２５の入口側よりもカム２１の回転方向遅角側であることが望ましい。いずれの場合においても、カム２１の中央部２３に燃料を導くとともに当該燃料の圧力を高めることによって、カム２１とカムリング１８との間に油膜を形成しやすくすることができる。したがって、上述したようにカム２１とカムリング１８との相対回転による摩耗を低減し焼き付きを防止する効果が得られる。
【００４０】
（他の実施形態）
溝２２１、２２２、２２３、２２４、２２５の数は複数でも構わない。溝２２１、２２２、２２３、２２４、２２５は、一端２１１か他端２１２の一方のみがカム室５３に連通していて、溝２２１、２２２、２２３、２２４、２２５がカム２１の中央部２３までとなっていてもよい。（但し、一端２１１と他端２１２両方がカム室５３に連通している方が、溝２２１、２２２、２２３、２２４、２２５内に溜まる金属粉を燃料の流れで流出させて溝２２１から排出することができるので好ましい。）油膜形成用の潤滑液としてディーゼルエンジンの燃料を用いたが、他の種類の潤滑液であってもよい。上記実施形態ではプランジャが２つであったが、本発明の燃料噴射ポンプは、プランジャが１つのものでもよく、プランジャが３つ以上のものでもよい。ディーゼルエンジンのコモンレールへの燃料噴射用の燃料噴射ポンプ以外の高圧ポンプに、カムシャフトとカムリングとの摺動部分に本発明の溝２２１、２２２、２２３、２２４、２２５を採用してもよい。
【００４１】
以上、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０：燃料噴射ポンプ、１１：ハウジング本体（ハウジング）、１２：シリンダヘッド（ハウジング）、１３：オイルシール、１４：カバー、１４：軸受カバー、１５：メタルブッシュ、１８：カムリング、１９：メタルブッシュ（カムリング）、２０：カムシャフト、２１：カム、２２：溝（凹部）、２３：中央部、２９：ボルト、３０：プランジャ、３１：スプリング、３５：逆止弁、３６：逆止弁部材、３８：逆止弁部材、４１：接続部材、５０：燃料加圧室、５１：燃料流入通路、５２：燃料吐出通路、５３：カム室、５４：フィードポンプ、５５：調量弁、１７１：摺動プレート、１７２：摺動プレート、２１１：一端、２１２：他端、２２１、２２２、２２３、２２４、２２５：溝、２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａ：入口、２２１ｂ、２２２ｂ、２２３ｂ、２２５ｂ：入口、２２１ｃ：折曲部、２２２ｃ：直線溝、２２３ｃ：湾曲部、２２４ｃ、２２５ｃ：末端部
【図１】
2010223177.tif 000003
【図２】
2010223177.tif 000004
【図３】
2010223177.tif 000005
【図４】
2010223177.tif 000006
【図５】
2010223177.tif 000007
【図６】
2010223177.tif 000008
【図７】
2010223177.tif 000009
【図８】
2010223177.tif 000010
【図９】
2010223177.tif 000011