(57)【要約】【課題】  プランジャに対する押圧力を駆動カムから受けるリフタを回転させる機構として、駆動カムとリフタとを離間させることなしに、リフタをその軸心回りに確実に回転させることができる燃料ポンプを提供する。【解決手段】  高圧燃料ポンプ１におけるリテーナ２６の下面とリフタ２４の内部の底面とに互いに噛み合い可能な鋸歯突起をそれぞれ形成し、プランジャ２３の往復運動に伴ってコイルスプリング２７が捻れることに伴ってリテーナ２６が回転往復動作を行う際、一方向に回転する場合にのみ鋸歯突起同士を噛み合わせてリテーナ２６の回転力をリフタ２４に伝達して、リフタ２４を一方向に間欠的に回転させる。【選択図】      図３
2006226195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に往復移動自在に挿入されて加圧室を区画形成するプランジャと、このプランジャの基端部に連繋されたリテーナと、このリテーナが嵌め込まれていると共に駆動カムからの押圧力をプランジャに作用させて加圧室が縮小する方向にプランジャを移動させるリフタと、加圧室が拡大する方向への押圧力を上記リテーナを介してプランジャに作用させるコイルスプリングとを備えた燃料ポンプにおいて、
上記コイルスプリングは、そのリテーナに当接する側とは反対側が回転不能に支持されている一方、
上記リテーナとリフタとの間で、リフタをその軸心回りの一方向に回転させるリフタ回転機構が構成されており、このリフタ回転機構は、プランジャの往復移動に伴うコイルスプリングの伸縮動作によるこのコイルスプリングの軸心回りの捻れ力をリテーナに作用させてこのリテーナを上記軸心回りに回転往復動作させ、このリテーナの回転往復動作のうちの一方の回転動作が行われる際においてのみその回転力をリフタに与えてリフタをその一方向に間欠的に回転させるよう構成されていることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
上記請求項１記載の燃料ポンプにおいて、
リテーナにおけるリフタに対する当接面及びリフタにおけるリテーナに対する当接面のそれぞれには互いに噛み合い可能な鋸歯形状の突起が形成されており、リテーナの回転往復動作のうち一方の回転では、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が回転力伝達可能に噛み合ってリテーナの回転力をリフタに与えてリフタを回転させる一方、リテーナの回転往復動作のうち他方の回転では、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が摺動することでリフタを回転させない構成となっていることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項３】
上記請求項２記載の燃料ポンプにおいて、
リフタ回転機構は、加圧室が拡大する方向へプランジャが移動してコイルスプリングが伸長する際に、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が回転力伝達可能に噛み合ってリテーナの回転力をリフタに与えてリフタを回転させる一方、加圧室が縮小する方向へプランジャが移動してコイルスプリングが圧縮される際に、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が摺動することでリフタを回転させない構成となっていることを特徴とする燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば筒内直噴型エンジン等の内燃機関に適用され、燃料噴射弁（インジェクタ）に向けて高圧燃料を供給するための燃料ポンプに係る。特に、本発明は、駆動カムからの押圧力をプランジャに作用させるリフタを備えたものにおいて、このリフタをその軸心回りに回転させるための機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば筒内直噴型エンジンのようにインジェクタへ供給する燃料に高い圧力が要求されるエンジンにあっては、燃料タンクから送られてきた燃料を高圧燃料ポンプで加圧してインジェクタに向けて供給するようになっている。
【０００３】
具体的に、この種のエンジンにおける燃料供給系の構成としては、下記の特許文献１にも開示されているように、燃料タンクから燃料を送り出すフィードポンプ、このフィードポンプによって送り出された燃料を加圧する高圧燃料ポンプを備えている。そして、この高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を、複数のインジェクタが接続されたデリバリパイプに貯留するようになっている。これにより、インジェクタの開弁動作に伴って、デリバリパイプに貯留されている高圧燃料が、その開弁されたインジェクタから燃焼室に向けて噴射されることになる。
【０００４】
また、上記高圧燃料ポンプは、シリンダ内にプランジャが挿入されており、このプランジャがリフタを介して駆動カムからの押圧力を受けてシリンダ内で往復移動して加圧室の容積を拡大及び縮小させて燃料を加圧するようになっている。詳しくは、プランジャの下端部にリテーナを装着し、このリテーナを、有底円筒形状のリフタ内に嵌め込む。そして、このリフタの下面に駆動カムを当接させる。一方、上記リテーナにはコイルスプリングによってプランジャを押し下げる方向（加圧室の容積を拡大させる方向）の付勢力が与えられている。つまり、駆動カムの回転によってカムノーズがリフタに当接する状況では、リフタが押し上げられ、それに伴ってプランジャが上昇移動して加圧室の容積が縮小（加圧行程）する一方、カムノーズがリフタから退避する状況では、コイルスプリングの付勢力がリテーナを介してプランジャに作用し、プランジャが下降移動して加圧室の容積が拡大（吸入行程）するようになっている。
【０００５】
ところで、この種の高圧燃料ポンプにあっては、駆動カムの外周面がリフタの下面に摺接しているため、この駆動カム外周面とリフタ下面との摩擦による局部摩耗が懸念される。
【０００６】
この局部摩耗を抑制するための手法として、リフタをその軸心回りに回転させることにより、駆動カム外周面に対するリフタ下面の接触位置を変更していくことが知られている。具体的な手段としては、駆動カム外周面の中心位置（駆動カムの回転軸方向の中心位置）とリフタ下面の中心点とを駆動カムの回転軸方向に沿ってずらす所謂オフセット配置することにより、駆動カム外周面とリフタ下面との間の摩擦力を利用してリフタを軸心回りに回転させることが行われている。この種の技術は、例えばエンジンの吸排気弁の動弁系にも採用されており、それを開示したものとして下記の特許文献２がある。
【０００７】
また、下記の特許文献３には、プランジャが下死点に達した際に駆動カム外周面とリフタ下面とを離間させ、この時のリフタ回転方向の摩擦抵抗を無くすことによってリフタを軸心回りに回転しやすくすることが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１１０６８５号公報
【特許文献２】特開昭６３−３６００９号公報
【特許文献３】特開２００２−３１０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この種の高圧燃料ポンプの場合、プランジャが下死点に達した際に駆動カム外周面とリフタ下面とを離間させると、この離間状態から駆動カムの回転が進んで再び駆動カム外周面がリフタ下面に接触する際に、衝突音（打音）が大きく発生し、高圧燃料ポンプの駆動音が大きくなってしまうといった不具合がある。つまり、この種の高圧燃料ポンプの場合、上記動弁系とは異なり、燃料を加圧する必要から上記加圧行程では駆動カムに高荷重が作用することになり、このため、上記離間状態から駆動カム外周面がリフタ下面に接触する際には高い衝撃荷重が作用して上記衝突音が発生することになる。従って、この種の高圧燃料ポンプにあっては、上記衝撃荷重を作用させないように、駆動カム外周面とリフタ下面とを常時接触させておくことが好ましい。つまり、駆動カムのカムベース円がリフタ下面に接触するように設計しておくものである。
【０００９】
しかし、これでは、駆動カム外周面がリフタ下面に常時接触し、リフタの回転に対する抵抗が常時作用していることになり、仮に上記オフセット配置したとしてもリフタを軸心回りに確実に回転させることは困難になってしまう。
【００１０】
一方、駆動カム外周面が接触するリフタ下面に耐摩耗性及び耐スカッフ性の高い材料を適用したり、このリフタ下面に耐摩耗性及び耐スカッフ性を高める表面処理を施すことも考えられるが、これでは製造コストの高騰を招いてしまうため実用性に欠ける。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プランジャに対する押圧力を駆動カムから受けるリフタを回転させる機構として、駆動カムとリフタとを離間させることなしに、リフタをその軸心回りに確実に回転させることができる燃料ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、シリンダ内に往復移動自在に挿入されて加圧室を区画形成するプランジャと、このプランジャの基端部に連繋されたリテーナと、このリテーナが嵌め込まれていると共に駆動カムからの押圧力をプランジャに作用させて加圧室が縮小する方向にプランジャを移動させるリフタと、加圧室が拡大する方向への押圧力を上記リテーナを介してプランジャに作用させるコイルスプリングとを備えた燃料ポンプを前提とする。この燃料ポンプに対し、上記コイルスプリングにおけるリテーナに当接する側とは反対側を回転不能に支持する。一方、上記リテーナとリフタとの間で、リフタをその軸心回りの一方向に回転させるリフタ回転機構を構成する。このリフタ回転機構の構成としては、プランジャの往復移動に伴うコイルスプリングの伸縮動作によるこのコイルスプリングの軸心回りの捻れ力をリテーナに作用させてこのリテーナを上記軸心回りに回転往復動作させ、このリテーナの回転往復動作のうちの一方の回転動作が行われる際においてのみその回転力をリフタに与えてリフタをその一方向に間欠的に回転させるようにしている。
【００１３】
この特定事項により、燃料ポンプが駆動すると、加圧行程では、駆動カムからの押圧力がリフタからプランジャに作用し、このプランジャが加圧室を縮小する方向に移動する。一方、吸入行程では、コイルスプリングの付勢力がリテーナを介してプランジャに作用し、プランジャが加圧室を拡大する方向に移動することになる。つまり、加圧行程ではコイルスプリングが圧縮される一方、吸入行程ではコイルスプリングが伸長することになる。コイルスプリングは、圧縮される際にはその巻き数が多くなる方向に捻れが生じ、逆に、
伸長する際にはその巻き数が少なくなる方向に捻れが生じる。また、このコイルスプリングは、リテーナに当接する側とは反対側が回転不能に支持されている。このため、上記プランジャの往復移動に伴って、コイルスプリングはリテーナに当接する側の端部が軸心回りに所定回転角度範囲で回転往復運動することになる。このような状況において、本解決手段では、リテーナとリフタとの間でリフタ回転機構が構成されており、このリフタ回転機構によって、上記コイルスプリングの軸心回りの捻れ力（上記回転往復運動に伴う捻れ力）がリテーナに作用して、このリテーナが軸心回りに回転往復動作する。そして、このリテーナの回転往復動作のうちの一方の回転動作が行われる際においてのみその回転力がリフタに与えられてリフタがその一方向に間欠的に回転する。つまり、プランジャの１往復動作当たり（コイルスプリングの１伸縮動作当たり）１回のリフタ回転動作が確実に行われることになる。従って、駆動カムとリフタとを常時接触させた場合（駆動カムのカムベース円がリフタに接触するように設計した場合であって、駆動カムがリフタの回転に対する抵抗として常時作用している場合）であってもリフタの回転動作を確実に行わせることが可能になり、駆動カムに対するリフタの接触位置を変更してリフタの局部摩耗を抑制することができる。
【００１４】
上記リフタ回転機構の具体的な構成としては次のものが掲げられる。つまり、リテーナにおけるリフタに対する当接面及びリフタにおけるリテーナに対する当接面のそれぞれに互いに噛み合い可能な鋸歯形状の突起を形成する。そして、リテーナの回転往復動作のうち一方の回転では、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が回転力伝達可能に噛み合ってリテーナの回転力をリフタに与えてリフタを回転させる。一方、リテーナの回転往復動作のうち他方の回転では、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が摺動することでリフタを回転させない構成としている。
【００１５】
つまり、リテーナが上記他方の回転を行う場合には、リテーナ及びリフタのそれぞれに形成されている鋸歯形状の突起の傾斜面同士の間で滑りが生じてリテーナの回転力はリフタに伝達されず、リフタが回転することはない。これに対し、リテーナが上記一方の回転を行う場合には、リテーナ及びリフタのそれぞれに形成されている鋸歯形状の突起の鉛直面同士が当接することで突起同士が回転力の伝達が可能に噛み合った状態となり、リテーナの回転力はリフタに確実に伝達されてこのリフタが回転することになる。これにより、プランジャの１往復動作当たり１回のリフタの間欠的な回転動作を確実に行わせることができる。
【００１６】
また、リフタの間欠的な回転動作の形態として具体的には次のものが掲げられる。つまり、加圧室が拡大する方向へプランジャが移動してコイルスプリングが伸長する際に、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が回転力伝達可能に噛み合ってリテーナの回転力をリフタに与えてリフタを回転させる一方、加圧室が縮小する方向へプランジャが移動してコイルスプリングが圧縮される際に、リフタに形成されている鋸歯形状の突起に対してリテーナに形成されている鋸歯形状の突起が摺動することでリフタを回転させない構成となっている。
【００１７】
上記加圧室が拡大する方向へプランジャが移動してコイルスプリングが伸長する際、つまり、上記吸入行程では、上記加圧行程のときに比べて加圧室内の圧力は低くなっている。また、コイルスプリングの付勢力も小さくなっている。つまり、リフタと駆動カムとの接触圧力は吸入行程の方が低くなっており、駆動カムがリフタの回転を阻止しようとする抵抗力は小さい状況にある。つまり、リフタは回転しやすい状況にある。本解決手段によれば、このときに各鋸歯形状の突起同士を噛み合わせてリテーナの回転力をリフタに与えることにより、リフタを比較的容易に回転させることができ、この回転動作の信頼性を高く得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、加圧室が拡大する方向への押圧力をプランジャに作用させるコイルスプリングが、プランジャの往復運動に伴って捻れることを利用し、その一方向の捻れ力のみをリテーナを介してリフタに伝達して、このリフタを一方向に間欠的に回転させるようにしている。このため、駆動カムとリフタとを常時接触させて駆動カム及びリフタに衝撃荷重を作用させないようにした場合であっても、リフタの回転動作を確実に行わせることが可能になる。その結果、駆動カムに対するリフタの接触位置を変更してリフタの局部摩耗を抑制することができ、信頼性及び耐久性の高い燃料ポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載された筒内直噴型多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジンに使用される高圧燃料ポンプに本発明を適用した場合について説明する。
【００２０】
−燃料供給装置１００−
高圧燃料ポンプの具体構成について説明する前に、この高圧燃料ポンプが適用される燃料供給装置１００の概略構成について説明する。図１は本実施形態における燃料供給装置１００の構造を模式的に示す図である。この図１に示すように、燃料供給装置１００は、燃料タンク１０１から燃料を送り出すフィードポンプ１０２と、そのフィードポンプ１０２によって送り出された燃料を加圧して各気筒（４気筒）の燃料噴射弁４，４，…に向けて吐出する高圧燃料ポンプ１とを備えている。
【００２１】
上記高圧燃料ポンプ１の概略構成としては（具体構成については、後で図３を用いて説明する）、シリンダ２１、プランジャ２３、加圧室２２及び電磁スピル弁３０を備えている。プランジャ２３は、エンジンの排気カムシャフト１１０に取り付けられた駆動カム１１１の回転によって駆動され、シリンダ２１内を往復移動する。このプランジャ２３の往復移動により加圧室２２の容積が拡大または縮小する。本実施形態では、排気カムシャフト１１０の回転軸回りに１８０°の角度間隔をもって２つのカム山（カムノーズ）１１２，１１２が駆動カム１１１に形成されている。そして、このカムノーズ１１２，１１２によってプランジャ２３が押し上げられて、このプランジャ２３がシリンダ２１内で移動するようになっている。尚、本実施形態に係るエンジンは４気筒型であるため、エンジンの１サイクル中、つまりクランクシャフトが２回転する間に、気筒毎に設けられた燃料噴射弁４から各１回ずつ、合計４回の燃料噴射が行われることになる。また、このエンジンでは、クランクシャフトが２回転する度に排気カムシャフト１１０は１回転する。よって、燃料噴射弁４からの燃料噴射は４回ずつ、高圧燃料ポンプ１からの吐出動作は２回ずつ、エンジンの１サイクル毎に行われるようになっている。
【００２２】
上記加圧室２２はプランジャ２３及びシリンダ２１によって区画されている。この加圧室２２は、低圧燃料配管１０４を介してフィードポンプ１０２に連通しており、また、高圧燃料配管１０５を介してデリバリパイプ（蓄圧容器）１０６内に連通している。
【００２３】
このデリバリパイプ１０６には、上記燃料噴射弁４，４，…が接続されていると共に、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力（実燃圧）を検出する燃圧センサ１６１が配設されている。また、このデリバリパイプ１０６には、リリーフバルブ１７１を介してリターン配管１７２が接続されている。このリリーフバルブ１７１は、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力が所定圧（例えば１３ＭＰａ）を越えたときに開弁する。この開弁により、デリバリパイプ１０６に蓄えられた燃料の一部をリターン配管１７２を介して燃料タンク１０１に戻すようになっている。これにより、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力の過上昇が防止される。また、上記リターン配管１７２と高圧燃料ポンプ１とは、余剰燃料戻し配管１
０８（図１では破線で示している）によって接続されており、プランジャ２３とシリンダ２１との間隙から漏出した燃料がオイルシール２Ａの上部の燃料収容室２Ｂに蓄積され、その後、この燃料収容室２Ｂに接続された上記余剰燃料戻し配管１０８に戻される。
【００２４】
尚、低圧燃料配管１０４には、フィルタ１４１及びプレッシャレギュレータ１４２が設けられている。このプレッシャレギュレータ１４２は、低圧燃料配管１０４内の燃料圧力が所定圧（例えば０．４ＭＰａ）を越えたときに低圧燃料配管１０４内の燃料を燃料タンク１０１に戻すことによって、この低圧燃料配管１０４内の燃料圧力を所定圧以下に維持している。また、低圧燃料配管１０４には、パルセーションダンパ１０７が備えられており、このパルセーションダンパ１０７によって高圧燃料ポンプ１の作動時における低圧燃料配管１０４内の燃圧脈動が抑制されるようになっている。また、高圧燃料配管１０５には、高圧燃料ポンプ１から吐出された燃料が逆流することを阻止するための逆止弁１５１が設けられている。
【００２５】
上記高圧燃料ポンプ１には、低圧燃料配管１０４と加圧室２２との間を連通または遮断するための上記電磁スピル弁３０が設けられている。この電磁スピル弁３０は、電磁ソレノイド３１を備えており、その電磁ソレノイド３１への通電を制御することにより開閉動作する。電磁スピル弁３０は、電磁ソレノイド３１への通電が停止されているときにはコイルスプリング３７の付勢力によって開弁する。以下、この電磁スピル弁３０の開閉動作について図２を参照しながら説明する。
【００２６】
先ず、電磁ソレノイド３１に対する通電が停止された状態のときには、電磁スピル弁３０がコイルスプリング３７の付勢力によって開弁し、低圧燃料配管１０４と加圧室２２とが連通した状態になる。この状態において、加圧室２２の容積が増大する方向にプランジャ２３が移動するとき（吸入行程）には、フィードポンプ１０２から送り出された燃料が低圧燃料配管１０４を経て加圧室２２内に吸入される。
【００２７】
一方、加圧室２２の容積が収縮する方向にプランジャ２３が移動するとき（加圧行程）において、電磁ソレノイド３１への通電により電磁スピル弁３０がコイルスプリング３７の付勢力に抗して閉弁すると、低圧燃料配管１０４と加圧室２２との間が遮断され、加圧室２２内の燃料圧力が所定値に達した時点でチェック弁４０が開放して、高圧の燃料が高圧燃料配管１０５を通じてデリバリパイプ１０６に向けて吐出される。
【００２８】
そして、高圧燃料ポンプ１における燃料吐出量の調整は、加圧行程での電磁スピル弁３０の閉弁期間を制御することによって行われる。即ち、電磁スピル弁３０の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加し、電磁スピル弁３０の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少するようになる。このように、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量を調整することにより、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力が制御される。
【００２９】
ここで、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量（電磁スピル弁３０の閉弁開始時期）を制御するための制御量であるポンプデューティＤＴについて説明する。
【００３０】
このポンプデューティＤＴは、０〜１００％という値の間で変化する値であって、電磁スピル弁３０の閉弁期間に対応する排気カムシャフト１１０の駆動カム１１１のカム角度に関係した値である。
【００３１】
具体的には、駆動カム１１１のカム角度に関して、図２に示すように、電磁スピル弁３０の最大閉弁期間に対応したカム角度（最大カム角度）をθ０とし、その最大閉弁期間の目標燃圧に対応するカム角度（目標カム角度）をθとすると、ポンプデューティＤＴは、
最大カム角度θ０に対する目標カム角度θの割合（ＤＴ＝θ／θ０）で表される。従って、ポンプデューティＤＴは、目標とする電磁スピル弁３０の閉弁期間（閉弁開始時期）が最大閉弁期間に近づくほど１００％に近い値となり、目標とする閉弁期間が「０」に近づくほど０％に近い値となる。
【００３２】
そして、ポンプデューティＤＴが１００％に近づくほど、ポンプデューティＤＴに基づいて調整される電磁スピル弁３０の閉弁開始時期は早められ、電磁スピル弁３０の閉弁期間は長くなる。その結果、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量が増加して実燃圧が上昇するようになる。また、ポンプデューティＤＴが０％に近づくほど、ポンプデューティＤＴに基づいて調整される電磁スピル弁３０の閉弁開始時期は遅らされ、電磁スピル弁３０の閉弁期間は短くなる。その結果、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量が減少して実燃圧が低下するようになる。尚、上記ポンプデューティＤＴの算出手順の詳細についてはここでは説明を省略する。
【００３３】
−高圧燃料ポンプ１の具体構成−
次に、上記高圧燃料ポンプ１の具体構成について図３を用いて説明する。図３は高圧燃料ポンプ１の縦断面図である。この図３に示すように、本実施形態の高圧燃料ポンプ１は、ハウジング１０内にポンプ部２０、上記電磁スピル弁３０及びチェック弁４０を備えた構成となっている。
【００３４】
上記ポンプ部２０は、シリンダ２１、加圧室２２、プランジャ２３、リフタ２４及びリフタガイド２５を備えている。シリンダ２１はハウジング１０の中央部に形成され、その先端側（図３における上端側）に加圧室２２が形成される。プランジャ２３は円柱状であって、シリンダ２１内にその軸線方向の摺動が可能に挿入されている。リフタ２４は有底円筒状に形成されており、その内部に、プランジャ２３の基端部、後述するリテーナ２６及びコイルスプリング２７等が収容される。リフタガイド２５はハウジング１０の下側に取り付けられた円筒状の部材であって、その内部に上記リフタ２４が軸線方向へ摺動可能に収納されている。
【００３５】
上記プランジャ２３の基端部にはリテーナ２６が係合されている。具体的には、プランジャ２３の基端部に小径部２３ａが設けられており、リテーナ２６にはこの小径部２３ａの外径寸法に略一致する幅を有する溝２６ｂ（図６参照）が形成されていて、この溝２６ｂに小径部２３ａが嵌め込まれることによってプランジャ２３の基端部がリテーナ２６に往復移動一体に係合されている。そして、リフタガイド２５の上部にはスプリングシート部材２５ａが嵌め込まれており、このスプリングシート部材２５ａの下面とリテーナ２６との間にコイルスプリング２７が圧縮状態で配置されている。つまり、このコイルスプリング２７により、プランジャ２３に対して下方への付勢力が付与されていると共に、リフタ２４が駆動カム１１１に向けて付勢されている。尚、駆動カム１１１の外周面の中心位置（駆動カム１１１の回転軸方向の中心位置）とリフタ２４の下面の中心点とは駆動カム１１１の回転軸方向に沿ってずらされ（偏心され）ており、これら両者は所謂オフセット配置されている。また、このオフセットの方向としては、駆動カム１１１の外周面とリフタ２４の下面との間の摩擦力を利用してリフタ２４が平面視において時計回り方向に回転するようにされている。
【００３６】
上記電磁スピル弁３０は加圧室２２に対向して配設され、上記電磁ソレノイド３１、ボビン３２、コア３３、アーマチャ３４、ポペット弁３５及びシート体３６を備えている。電磁ソレノイド３１はボビン３２にリング状に巻装されたコイルで成り、コア３３はボビン３２の中心貫通孔に嵌合固定されている。アーマチャ３４はポペット弁３５の一端に固定された状態で、その一部がコア３３と同軸上でボビン３２の中心貫通孔に進入可能に配置されている。コア３３及びアーマチャ３４の各対向面には凹部がそれぞれ形成されてお
り、それら凹部間にはコイルスプリング３７が圧縮状態で収容されている。そして、このコイルスプリング３７により、アーマチャ３４が加圧室２２側に向かって付勢されている。
【００３７】
上記ポペット弁３５はシート体３６内の貫通孔に摺動可能に挿入され、その下端部には円板状の弁体３５ａが形成されている。そして、電磁ソレノイド３１の非通電時には、コイルスプリング３７の付勢力により、弁体３５ａがシート体３６のシート部３６ａから離間されて、電磁スピル弁３０は開弁状態となる。一方、図示しない電子制御装置から端子３８を介して電磁ソレノイド３１に通電されると、コア３３、アーマチャ３４及び電磁スピル弁３０全体を支持する支持部材３９により磁気回路が形成され、コイルスプリング３７の付勢力に抗して、アーマチャ３４がコア３３側に移動する。これにより、ポペット弁３５が加圧室２２と反対側に移動し、その弁体３５ａがシート体３６のシート部３６ａに当接して、電磁スピル弁３０は閉弁状態となる（図３に示す状態）。
【００３８】
一方、電磁スピル弁３０が開弁状態にあるときには、シート体３６に形成された複数の供給通路３６ｂと加圧室２２との間で燃料が流通可能となっている。
【００３９】
上記供給通路３６ｂと連通するように、ハウジング１０には低圧燃料通路１１が形成されている。そして、電磁スピル弁３０の開弁状態で、プランジャ２３が下降するとき、フィードポンプ１０２の作動により燃料タンク１０１から汲み上げられた低圧燃料が、フィルタ１４１、プレッシャレギュレータ１４２、低圧燃料通路１１及び供給通路３６ｂを経て加圧室２２に吸入されるようになっている。
【００４０】
上記シリンダ２１の先端側に形成された加圧室２２は、シリンダ２１の内周面よりも大径に形成されている。そして、プランジャ２３は電磁スピル弁３０の閉タイミング前に加圧室２２に進入し、電磁スピル弁３０が閉弁した後にプランジャ２３が上死点に到達するようになっている。また、プランジャ２３の先端部が加圧室２２内に進入した状態で、加圧室２２の内周面とプランジャ２３の外周面との間に隙間が形成されるようになっている。ハウジング１０には高圧燃料通路１２が形成されており、加圧室２２がこの高圧燃料通路１２を介してチェック弁４０に連通するようになっている。
【００４１】
上記チェック弁４０は、高圧燃料通路１２に接続されたケーシング４１と、そのケーシング４１内に配置されたシート体４２及びスプリングベース体４５と、シート体４２に接離可能に対向するバルブ体（弁体）４３と、このバルブ体４３をシート体４２に対する当接位置に向かって付勢するコイルスプリング４４とを備えている。また、このチェック弁４０は上記高圧燃料配管１０５に接続されている。そして、加圧室２２内から高圧燃料通路１２を介して圧送される燃料の圧力が所定値を超えたとき、バルブ体４３がコイルスプリング４４の付勢力に抗してシート体４２から離間する位置に移動される。これにより、チェック弁４０が開弁状態になって、高圧燃料通路１２から圧送される高圧燃料が高圧燃料配管１０５を経てデリバリパイプ１０６に供給されるようになっている。
【００４２】
−リフタ回転機構の構成−
次に、本形態の特徴とする構成であるリフタ回転機構について説明する。このリフタ回転機構は、上記リフタ２４をその軸心回りの一方向に回転させる機構であり、この回転によって駆動カム１１１の外周面に対するリフタ２４の接触位置を変更していき、リフタ２４の下面の局部摩耗を抑制するためのものである。
【００４３】
図４は、上記リフタ２４、リテーナ２６、コイルスプリング２７、スプリングシート部材２５ａを一体的に組み付けた状態を示す断面図である。また、図５は上記スプリングシート部材２５ａを示しており、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は底面図である。
【００４４】
これら図に示すように、コイルスプリング２７は、上端がスプリングシート部材２５ａのシート面２５ｂに、下端がリテーナ２６の外周部に形成されたフランジ部２６ａの上面にそれぞれ当接している。また、スプリングシート部材２５ａのシート面２５ｂには小径円柱状のピン２８が下方に向けて突設されており、コイルスプリング２７の上端部分の先端がこのピン２８に当接することによって、このコイルスプリング２７の上端は回転不能となっている。また、コイルスプリング２７は、圧縮される加圧行程にあってはその巻き数が多くなる方向に捻れが生じ、逆に、コイルスプリング２７が伸長する吸入行程にあってはその巻き数が少なくなる方向に捻れが生じることになるが、上述した如くコイルスプリング２７の上端はピン２８によって回り止めされているため、上記捻れ（コイルスプリング２７の軸心回りの回転）はコイルスプリング２７の下端側で大きく発生して、このコイルスプリング２７の下端が所定回転角度範囲において回転往復動作を行うようになっている。尚、上記ピン２８は、スプリングシート部材２５ａのシート面２５ｂに形成したピン挿入孔（図示省略）に嵌入されたものや、ねじ込まれたものであってもよいし、スプリングシート部材２５ａに一体形成されたものであってもよい。
【００４５】
一方、コイルスプリング２７の下端は、リテーナ２６のフランジ部２６ａの上面に当接または接合されており、上記コイルスプリング２７の捻れ動作に伴ってこのコイルスプリング２７の下端側が回転往復動作を行うと、リテーナ２６も一体的に回転往復動作を行うようになっている。つまり、このリテーナ２６がその軸心回りに所定回転角度範囲で回転往復運動するようになっている。
【００４６】
そして、リフタ回転機構の特徴とするところは上記リテーナ２６のフランジ部２６ａの下面及びリフタ２４の内部の底面に鋸歯形状の突起５１，５２（以下、鋸歯突起という）がそれぞれ形成されている点にある。以下、それぞれの鋸歯突起５１，５２について説明する。
【００４７】
図６はリテーナ２６の底面図であり、図７は図６におけるVII−VII線に沿った断面図である。これらの図に示すように、リテーナ２６のフランジ部２６ａの下面にはその全周囲に亘って鋸歯突起５１，５１，…が形成されている。一つの鋸歯突起５１は、鉛直面５１ａと傾斜面５１ｂとで構成されており、図６における時計回り方向側に向く面が傾斜面５１ｂとなり、反時計回り方向側に向く面が鉛直面５１ａとなっている。尚、このリテーナ２６がリフタ２４の内部に挿入された状態では、この鋸歯突起５１の形成されている面が下側を向くことになるので、この挿入状態における平面視では、時計回り方向側に向く面が鉛直面５１ａとなり、反時計回り方向側に向く面が傾斜面５１ｂとなる（図１０参照）。また、これら鋸歯突起５１，５１，…は例えば周方向に亘って１０°の角度間隔（ピッチ）を存して３６箇所に形成されている。
【００４８】
次に、リフタ２４の内部の底面に形成された鋸歯突起５２，５２，…について説明する。図８はリフタ２４の内部を示す平面図であり、図９は図８におけるIX−IX線に沿った断面図である。これらの図に示すように、リフタ２４の内部の底面にもその全周囲に亘って鋸歯突起５２，５２，…が形成されている。上記リテーナ２６の下面に形成されている鋸歯突起５１と同様に、このリフタ２４の内部の底面に形成されている鋸歯突起５２も、鉛直面５２ａと傾斜面５２ｂとで構成されており、図８における時計回り方向側に向く面が傾斜面５２ｂとなり、反時計回り方向側に向く面が鉛直面５２ａとなっている。これら鋸歯突起５２，５２，…も例えば周方向に亘って１０°の角度間隔（ピッチ）を存して３６箇所に形成されている。
【００４９】
尚、上記リテーナ２６及びリフタ２４に形成されている鋸歯突起５１，５２は、プレス加工または切削加工等の手段により形成されており、その個数は上述したものには限られ
ない。
【００５０】
以上の如く鋸歯突起５１，５２が形成されているため、図３及び図４に示すようにリフタ２４の内部にリテーナ２６が挿入されて、リテーナ２６のフランジ部２６ａの下面がリフタ２４の内部の底面に当接すると、図１０（ａ）（この当接部分におけるリテーナ２６及びリフタ２４の断面図）に示すように鋸歯突起５１，５２同士が噛み合った状態となる。つまり、互いの鉛直面５１ａ，５２ａ同士及び傾斜面５１ｂ，５２ｂ同士が重なり合った状態となる。また、リテーナ２６のフランジ部２６ａにはコイルスプリング２７からの付勢力及び加圧室２２内の燃料圧力が作用しているため、リテーナ２６のフランジ部２６ａの下面はリフタ２４の内部の底面に押圧された状態となっている。この押圧力は、加圧行程（コイルスプリング２７が圧縮されながら加圧室２２内の燃料が加圧される行程）では高く、吸入行程（コイルスプリング２７が伸長し且つ加圧室２２内の圧力が開放されている行程）では低くなる。
【００５１】
次に、上述の如く構成されたリフタ回転機構の動作について説明する。高圧燃料ポンプ１が駆動すると、加圧行程ではコイルスプリング２７が圧縮される一方、吸入行程ではコイルスプリング２７が伸長することになる。コイルスプリング２７は、圧縮される際にはその巻き数が多くなる方向に捻れが生じ、逆に、伸長する際にはその巻き数が少なくなる方向に捻れが生じる。また、このコイルスプリング２７は、その上端がピン２８によって回転不能とされている。このため、プランジャ２３の往復移動に伴って、コイルスプリング２７の下端は軸心回りに所定回転角度範囲で回転往復運動することになる。これに伴い、リテーナ２６も軸心回りに回転往復動作する。
【００５２】
そして、加圧工程においてリテーナ２６が反時計回り方向（図１０（ｂ）における矢印Ａ方向）に回転を行う場合には、リフタ２４に形成されている鋸歯突起５２の傾斜面５２ｂに対してリテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１の傾斜面５１ｂが摺接する（滑る）ことによって、リテーナ２６の回転力はリフタ２４には伝達されず、リフタ２４は回転しない。つまり、リテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１がリフタ２４に形成されている鋸歯突起５２を一歯分だけ乗り越えることになる。この乗り越えた後の状態が図１０（ｃ）である。尚、本実施形態では、このように加圧工程の終了時には、リテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１がリフタ２４に形成されている鋸歯突起５２を一歯分だけ乗り越えることが必要である。つまり、この加圧工程時におけるリテーナ２６の回転量は鋸歯突起５１，５２の１ピッチよりも大きく設定されている必要がある。つまり、コイルスプリング２７の捻れ量を支配するプランジャ２３の移動ストロークに応じて、鋸歯突起５１，５２のピッチは設定されている。
【００５３】
一方、吸入工程においてリテーナ２６が時計回り方向（図１０（ｃ）における矢印Ｂ方向）に回転を行う場合には、リテーナ２６及びリフタ２４のそれぞれに形成されている鋸歯突起５１，５２の鉛直面５１ａ，５２ａ同士が当接することで鋸歯突起５１，５２同士が噛み合った状態となり、つまり、リテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１の鉛直面５１ａがリフタ２４に形成されている鋸歯突起５２の鉛直面５２ａに対して時計回り方向の押圧力を作用させることになって、リテーナ２６の回転力はリフタ２４に伝達されて、このリフタ２４がリテーナ２６と一体となって回転することになる（図１０（ｃ）における矢印Ｃ参照）。
【００５４】
このようにして、プランジャ２３の１往復動作当たり（コイルスプリング２７の１伸縮動作当たり）１回のリフタ２４の間欠的な回転動作（本形態の場合には１０°ずつの回転動作）が行われていく。このため、駆動カム１１１とリフタ２４とを常時接触させた場合（駆動カム１１１のカムベース円がリフタ２４に接触するように設計した場合であって、駆動カム１１１がリフタ２４の回転に対する抵抗として常時作用している場合）であって
も、リフタ２４の回転動作を確実に行わせることが可能になり、駆動カム１１１に対するリフタ２４の接触位置を変更してリフタ２４の下面の局部摩耗を抑制することができる。
【００５５】
また、上述したオフセット配置（駆動カム１１１の外周面とリフタ２４の下面との間の摩擦力を利用してリフタ２４を回転させる機構）を備えなくてもリフタ２４を回転させることが可能であるので、リフタ２４の外径が小さい小型の高圧燃料ポンプ１に適用した場合であっても、高圧燃料ポンプ１の平面視において駆動カム１１１がリフタ２４の側方に突出することがなくなり、高圧燃料ポンプ１の設計が容易である。
【００５６】
また、本実施形態では、加圧工程では、リフタ２４に形成されている鋸歯突起５２の傾斜面５２ｂに対してリテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１の傾斜面５１ｂが摺接するようにし、吸入工程では、リテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１の鉛直面５１ａがリフタ２４に形成されている鋸歯突起５２の鉛直面５２ａを押圧してリテーナ２６の回転力をリフタ２４に伝達させるようにしている。その理由について以下に述べる。吸入行程では、加圧行程のときに比べて加圧室２２内の圧力は低くなっており、また、コイルスプリング２７がリフタ２４に与える付勢力も小さくなっている。つまり、リフタ２４と駆動カム１１１との接触圧力は吸入行程の方が低くなっており、駆動カム１１１がリフタ２４の回転を阻止しようとする抵抗力は小さい状況にある。従って、このときに各鋸歯突起５１，５２の鉛直面５１ａ，５２ａによる回転力の伝達動作を行うことにより、リフタ２４を比較的容易に回転させることができ、この回転動作の信頼性を高く得ることができる。
【００５７】
−その他の実施形態−
上述した実施形態では、本発明を自動車に搭載された筒内直噴型４気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、例えば筒内直噴型６気筒ガソリンエンジンなど他の任意の気筒数のガソリンエンジンに適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関にも本発明は適用可能である。更には、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用のエンジンに限るものでもない。
【００５８】
また、リテーナ２６及びリフタ２４のそれぞれに形成されている鋸歯突起５１，５２の個数は必ずしも一致させる必要はなく、図１１に示すように、リフタ２４の内部の底面に形成されている鋸歯突起５２の個数に対して、リテーナ２６の下面に形成されている鋸歯突起５１の個数を多くするようにしてもよい。例えば、リフタ２４の内部の底面に形成されている鋸歯突起５２の個数を３６個とし、リテーナ２６の下面に形成されている鋸歯突起５１の個数を７２個とする。また、逆に、リフタ２４の内部の底面に形成されている鋸歯突起５２の個数に対して、リテーナ２６の下面に形成されている鋸歯突起５１の個数を少なくするようにしてもよい。これらの構成によれば、加圧工程中のリテーナ２６の回転量が小さい場合でも、リテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１がリフタ２４に形成されている鋸歯突起５２を乗り越える（一歯または二歯分だけ乗り越える）ことが可能になり、リフタ２４の回転動作をより確実に行わせることが可能になる。
【００５９】
また、上記実施形態における高圧燃料ポンプ１では、排気カムシャフト１１０に取り付けられた駆動カム１１１の回転によってプランジャ２３が駆動される構成としたが、吸気カムシャフトに取り付けられた駆動カムの回転によってプランジャ２３が駆動される構成としてもよい。
【００６０】
更に、本発明は、２つのカムノーズ１１２，１１２を有する駆動カム１１１を備えたものに限らず、その他の個数のカムノーズを有する駆動カムを備えたものにも適用可能である。
【００６１】
加えて、上記実施形態では、吸入工程において、リテーナ２６に形成されている鋸歯突起５１の鉛直面５１ａがリフタ２４に形成されている鋸歯突起５２の鉛直面５２ａを押圧してリテーナ２６の回転力をリフタ２４に伝達させるようにしていた。本発明はこれに限らず、加圧工程において上記回転力の伝達動作を行わせるようにしてもよい。
【００６２】
また、リテーナ２６の回転力をリフタ２４に伝達する機構としては、一方向の回転力のみを伝達可能な構成であればよく、上記鋸歯突起５１，５２に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態に係る燃料供給装置の構造を模式的に示す図である。
【図２】電磁スピル弁の開閉動作を説明するための図である。
【図３】高圧燃料ポンプを示す縦断面図である。
【図４】リフタ、リテーナ、コイルスプリング、スプリングシート部材を一体的に組み付けた状態を示す断面図である。
【図５】スプリングシート部材を示す図であって、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は底面図である。
【図６】リテーナの底面図である。
【図７】図６におけるVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】リフタの内部を示す平面図である。
【図９】図８におけるIX−IX線に沿った断面図である。
【図１０】リフタ回転機構の動作を説明するための各鋸歯突起の断面図である。
【図１１】変形例における各鋸歯突起の断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１          高圧燃料ポンプ
２１        シリンダ
２２        加圧室
２３        プランジャ
２４        リフタ
２６        リテーナ
２７        コイルスプリング
５１，５２  鋸歯突起
１１１      駆動カム
【図１】
2006226195.tif 000003
【図２】
2006226195.tif 000004
【図３】
2006226195.tif 000005
【図４】
2006226195.tif 000006
【図５】
2006226195.tif 000007
【図６】
2006226195.tif 000008
【図７】
2006226195.tif 000009
【図８】
2006226195.tif 000010
【図９】
2006226195.tif 000011
【図１０】
2006226195.tif 000012
【図１１】
2006226195.tif 000013