(57)【要約】【課題】エンジンの駆動力によって回転する回転軸に対する駆動カムのロック状態とアンロック状態との切り替えをスムーズにする。【解決手段】エンジンの駆動力によって回転する回転軸１０と、回転軸１０に設けられた駆動カム４０と、回転軸１０に設けられた係合子２１と、駆動カム４０に設けられた係合凹部３１と、係合子２１を係合凹部３１に入り込ませて回転軸１０と駆動カム４０とをロック状態にし、係合子２１を係合凹部３１から離脱させてアンロック状態にする係合子切替手段とを備える。ロック状態において、回転する駆動カム４０からの押圧力により燃料ポンプ５０を動作させることができる。係合凹部３１は、アンロック状態における係合子２１をロック状態に対応する係合位置へと導く係合子案内部３１ｂを備える。係合子案内部３１ｂは、係合子２１の移動方向に沿って始端側から終端側に向かって徐々に深くなる傾斜面で構成される。【選択図】図１
2015206282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力によって回転する回転軸と、
前記回転軸に設けられた駆動カムと、
前記回転軸及び駆動カムの一方に設けられた係合子と、
前記回転軸及び駆動カムの他方に設けられた係合凹部と、
前記係合子を前記係合凹部に入り込ませて前記回転軸と前記駆動カムとが軸周り一体回転可能なロック状態と、前記係合子を前記係合凹部から離脱させて前記回転軸と前記駆動カムとが相対回転可能なアンロック状態とに切り替える係合子切替手段と、
前記ロック状態において前記駆動カムからの押圧力により燃料を加圧する燃料ポンプと、
を備え、
前記係合凹部は、前記アンロック状態における前記係合子を前記ロック状態に対応する係合位置へと導く係合子案内部を備えることを特徴とする燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項２】
前記係合子案内部は、前記係合子の移動方向に沿って始端側から終端側に向かって徐々に深くなる傾斜面を備え、
前記係合凹部は、前記係合子案内部の傾斜面の終端に前記ロック状態に対応する係合位置である係合子保持部を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項３】
前記係合子は進退自在のピンであり、
前記係合子案内部は、前記係合子保持部へと通じる長孔によって形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項４】
前記係合子は球体又は球体の一部で構成され、
前記係合凹部の内面は前記係合子の外面が面接触する球面であり、
前記係合凹部の縁と前記係合凹部の内面の最深部との間の傾斜面を、前記係合子案内部としたことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動カムは前記回転軸の軸方向端部に配置され、
前記回転軸の軸方向端面と前記駆動カムの対向面とが軸方向に対向しており、
前記係合子は前記回転軸の軸方向端面と前記駆動カムの対向面の一方に突出して設けられ、
前記係合凹部は前記回転軸の軸方向端面と前記駆動カムの対向面の他方に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項６】
前記係合子は前記回転軸に設けられ、
前記係合凹部は前記駆動カムに設けられ、
前記係合子は前記回転軸内に設けた油路を通じて供給される油圧により前記係合凹部側へ押圧され、前記回転軸又は前記駆動カムに設けた弾性部材により前記係合凹部から離脱する方向へ付勢されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項７】
前記弾性部材は、弾性係数の異なる複数のコイルバネで構成されることを特徴とする請求項６に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【請求項８】
前記弾性係数の異なる複数のコイルバネが、各コイルバネの中心線方向が軸方向に沿って同一直線上に並ぶ直列状態に、又は、各コイルバネの中心線方向が軸方向に沿って平行に並ぶ並列状態に配置されることを特徴とする請求項７に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧力を高めた燃料を燃料噴射弁に向けて供給する燃料ポンプの駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射弁や、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁（以下、筒内噴射を「直噴」、筒内噴射弁を「直噴弁」と称する。）を備えたエンジンが知られている。
【０００３】
この種のエンジンでは、ポート噴射弁のみによる燃料噴射、直噴弁のみによる燃料噴射、あるいは、両方を用いた燃料噴射というように、運転状態に応じて、直噴弁とポート噴射弁とを選択的に又は組み合わせて用いる制御装置及び制御方法を採用している。
【０００４】
直噴弁を備えたエンジンでは、ポート噴射弁に供給される圧力よりも高圧の燃料を直噴弁へ供給するために、高圧用の燃料ポンプを備えている。燃料ポンプの駆動源として、そのエンジンの駆動力や、電動機の駆動力が用いられる。また、それらの駆動力を必要に応じて燃料ポンプへ入力又はその入力を遮断できるように、燃料ポンプの駆動制御装置が用いられている
【０００５】
燃料ポンプの駆動源としてエンジンの駆動力を用いた例として、特許文献１がある。この技術では、吸排気弁を開閉するために設けられるエンジンのカムシャフトの回転力を、電磁式クラッチ等のクラッチ機構を介して燃料ポンプに伝達している。
【０００６】
また、特許文献２は、エンジンのカムシャフトの軸方向中ほどに駆動カムを備え、その駆動カムをカムシャフトに対して相対回転不能なロック状態と、相対回転可能なアンロック状態とに切り換え可能としている。カムシャフトに対して駆動カムがロック状態になれば、燃料ポンプのプランジャを進退運動させてポンプを駆動することができ、アンロック状態になれば、燃料ポンプへの駆動力の伝達を遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７８１６７号公報
【特許文献２】特開２００８−３８６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１によれば、カムシャフトの軸端と、燃料ポンプへと通じる回転軸との間に、電磁式クラッチ等のクラッチ機構を配置している。このため、クラッチ機構を含めた燃料ポンプの駆動制御装置の構成が複雑である。
【０００９】
特許文献２によれば、駆動カム側に設けたロックピンを、カムシャフト側に設けた係合凹所に向かってバネで付勢している。バネの付勢力によりロックピンが係合凹所内に入り込めば、カムシャフトに対して駆動カムをロック状態とし、燃料ポンプを駆動することができる。
【００１０】
また、係合凹所には、カムシャフト内に設けた油路が開口しており、その油路に油圧を供給可能としている。油圧の作用により、ロックピンをバネの付勢力に抗して駆動カム側へ押圧すれば、ロックピンが係合凹所から離脱して、カムシャフトに対して駆動カムがアンロック状態となる。これにより、燃料ポンプの駆動が停止するようになっている。
【００１１】
しかし、カムシャフトと駆動カムとは、カムシャフトの軸周りに相対回転しているので、ロックピンが係合凹所にスムーズに入り込むことができない場合がある。また、駆動時の駆動カムには大きな力が作用するので、ロックピンが係合凹所からスムーズに離脱できない場合もある。フリクションの増大によるエネルギー損失を低減するために、燃料ポンプへの駆動力の伝達とその遮断は、できる限りスムーズであることが望ましい。また、特に、直噴弁用の高圧の燃料ポンプでは、燃料ポンプへの駆動力の伝達とその遮断をスムーズにすることは、騒音や振動の発生の防止にもつながる。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、エンジンの駆動力による回転を燃料ポンプへ伝達する燃料ポンプの駆動制御装置において、エンジンの駆動力によって回転する回転軸に対する駆動カムのロック状態とアンロック状態との切り替えをスムーズにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明は、エンジンの駆動力によって回転する回転軸と、前記回転軸に設けられた駆動カムと、前記回転軸及び駆動カムの一方に設けられた係合子と、前記回転軸及び駆動カムの他方に設けられた係合凹部と、前記係合子を前記係合凹部に入り込ませて前記回転軸と前記駆動カムとが軸周り一体回転可能なロック状態と、前記係合子を前記係合凹部から離脱させて前記回転軸と前記駆動カムとが相対回転可能なアンロック状態とに切り替える係合子切替手段と、前記ロック状態において前記駆動カムからの押圧力により燃料を加圧する燃料ポンプとを備え、前記係合凹部は、前記アンロック状態における前記係合子を前記ロック状態に対応する係合位置へと導く係合子案内部を備えることを特徴とする燃料ポンプの駆動制御装置とした。
【００１４】
ここで、前記係合子案内部は、前記係合子の移動方向に沿って始端側から終端側に向かって徐々に深くなる傾斜面を備え、前記係合凹部は、前記係合子案内部の傾斜面の終端に前記ロック状態に対応する係合位置である係合子保持部を備える構成とすることができる。
【００１５】
また、前記係合子が進退自在のピンで構成される場合において、前記係合子案内部は、前記係合子保持部へと通じる長孔によって形成することができる。
【００１６】
あるいは、前記係合子は球体又は球体の一部で構成され、前記係合凹部の内面は前記係合子の外面が面接触する球面であり、前記係合凹部の縁と前記係合凹部の内面の最深部との間の傾斜面を、前記係合子案内部とすることができる。
【００１７】
これらの各構成において、前記駆動カムは前記回転軸の軸方向端部に配置され、前記回転軸の軸方向端面と前記駆動カムの対向面とが軸方向に対向しており、前記係合子は前記回転軸の軸方向端面と前記駆動カムの対向面の一方に突出して設けられ、前記係合凹部は前記回転軸の軸方向端面と前記駆動カムの対向面の他方に設けられる構成を採用することができる。
【００１８】
また、これらの各構成において、前記係合子は前記回転軸に設けられ、前記係合凹部は前記駆動カムに設けられ、前記係合子は前記回転軸内に設けた油路を通じて供給される油圧により前記係合凹部側へ押圧され、前記回転軸又は前記駆動カムに設けた弾性部材により前記係合凹部から離脱する方向へ付勢されている構成を採用することができる。
【００１９】
このとき、前記弾性部材を、弾性係数の異なる複数のコイルバネで構成することができる。この弾性係数の異なる複数のコイルバネは、各コイルバネの中心線方向が軸方向に沿って同一直線上に並ぶ直列状態に、又は、各コイルバネの中心線方向が軸方向に沿って平行に並ぶ並列状態に配置することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、係合凹部に、アンロック状態における係合子をロック状態に対応する係合位置へと導く係合子案内部を備えたので、回転軸に対する駆動カムのロック状態とアンロック状態との切り替えをスムーズにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の第一の実施形態を示し、（ａ）は回転軸と駆動カムの接続構造を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図２】同第一の実施形態を示し、（ａ）は係合子と係合凹部の詳細を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ｄ）はそれぞれ係合凹部の変形例を示す（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】第二の実施形態を示し、（ａ）は回転軸と駆動カムの接続構造を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】第三の実施形態を示し、（ａ）は回転軸と駆動カムとのアンロック状態を示す断面図、（ｂ）はロック状態を示す断面図である。
【図５】図４の係合子と係合凹部の詳細を示す斜視図である。
【図６】第四の実施形態を示し、（ａ）は回転軸と駆動カムとのアンロック状態を示す断面図、（ｂ）は係合子と係合凹部の詳細を示す斜視図である。
【図７（Ａ）】第五の実施形態を示し、（ａ）は回転軸と駆動カムとのアンロック状態を示す断面図、（ｂ）はロック状態を示す断面図である。
【図７（Ｂ）】同第五の実施形態を示し、（ｃ）は係合凹部を示す断面図、（ｄ）は（ｃ）の変形例を示す断面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は、それぞれ係合子を付勢する弾性部材の配置例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。第一の実施形態を、図１及び図２に示す。この実施形態の燃料ポンプの駆動制御装置は、エンジンの駆動力によって回転するカムシャフト（回転軸）１０と、そのカムシャフト１０に設けられた駆動カム４０と、駆動カム４０をカムシャフト１０に対して軸周り相対回転不能なロック状態と、軸周り相対回転可能なアンロック状態とに切り替え可能とする係合子切替手段とを備える。また、そのロック状態において、駆動カム４０からの押圧力により燃料を加圧する燃料ポンプ５０を備える。
【００２３】
係合子切替手段の作用により、カムシャフト１０に対して駆動カム４０がロック状態になれば、駆動カム４０はカムシャフト１０と一体に軸周り回転する。カム部４１外周のカム面４１ａが、燃料ポンプ５０のプランジャ５１を断続的に押圧することで、そのプランジャ５１を進退運動させる。これにより、燃料ポンプ５０を駆動することができる。また、駆動カム４０とカムシャフト１０とがアンロック状態になれば、駆動カム４０の回転が停止し、燃料ポンプ５０への駆動力の伝達を遮断することができる。
【００２４】
係合子切替手段は、カムシャフト１０側に設けられた係合部２０と、駆動カム４０側に設けられた被係合部３０とを備える。この実施形態では、係合部２０としてロックピン形式の係合子２１を、被係合部３０として係合凹部３１を備える。ロックピン形式の係合子２１が係合凹部３１に入り込むことにより、カムシャフト１０と駆動カム４０とがロック状態となる。また、係合子２１が係合凹部３１から離脱することにより、カムシャフト１０と駆動カム４０とがアンロック状態となる。
【００２５】
エンジンは、ピストンが収容されたシリンダ内の気筒上部に、燃焼室内の燃料に点火するための点火プラグが設けられている。また、気筒上部のやや側方には、燃焼室内に燃料を直接噴射する直噴弁が設けられている。点火プラグの側方には、燃焼室内に燃料を送り込むための吸気ポートが設けられている。吸気ポートには、燃料を噴射するポート噴射弁と、燃焼室側の開口を開閉する吸気弁が設けられている。また、吸気ポートの対側には、排気ポートと、その排気ポートの燃焼室側の開口を開閉する排気弁が設けられている。
【００２６】
ポート噴射弁と直噴弁への燃料の送り込みは、燃料タンクに設けられた低圧の燃料ポンプを用いて行われる。低圧の燃料ポンプは、燃料タンク内の燃料をポート噴射弁及び直噴弁へ向かって送り出す。ここで、直噴弁はポート噴射弁より燃料噴射圧が高いため、直噴弁に至る供給ルートの途中に、直噴用の高圧の燃料ポンプ５０が配置されている。
【００２７】
ポート噴射弁と直噴弁からの燃料の噴射は、ポート噴射弁と直噴弁のそれぞれが備える電磁弁が開閉することにより、燃料の噴射、噴射の停止が切り替えられ、また、噴射量の増減の調整が行われる。
【００２８】
カムシャフト１０は、吸気弁と排気弁の上部にそれぞれ配置される。カムシャフト１０が備えるカム１１の作用により、吸排気弁のバルブステムがバルブスプリングの付勢力に抗して押圧されれば、吸気ポートや排気ポートが開放される。また、カム１１の作用による押圧力が弱まれば、吸気ポートや排気ポートは閉鎖される。
【００２９】
カムシャフト１０への動力の伝達は、カムシャフト１０側に設けたスプロケット等とクランクシャフト側に設けたスプロケット等との間をタイミングチェーン等で連結することにより行われている。
【００３０】
エンジン回転数とエンジン負荷との関係に基いて燃料噴射領域が設定され、直噴領域では、直噴弁のみによる燃料噴射が、ポート噴射領域では、ポート噴射弁のみによる燃料噴射が、直噴＋ポート噴射領域では、直噴弁とポート噴射弁の両方による燃料噴射が行われる。燃料ポンプ５０は、運転状況に応じて、直噴弁による燃料噴射が行われている場合は駆動状態に、行われない場合は非駆動状態に切り替えられる。直噴弁から燃料噴射を行わない場合に、燃料ポンプ５０の駆動を停止することにより、高圧ポンプの駆動に伴う振動、騒音、エネルギー損失を抑制する。
【００３１】
図１に示す第一の実施形態において、駆動カム４０は、カムシャフト１０の軸方向端部１２に配置されている。カムシャフト１０の軸方向端面と、カムシャフト１０の軸方向端部１２が嵌る軸方向への嵌合孔４３の底面４２（以下、対向面４２と称する。）とが、カムシャフト１０の軸方向に対して対向している。
【００３２】
係合子２１は、カムシャフト１０内に設けた油路２３を通じて供給される油圧により、係合凹部３１側へ押圧されるようになっている。また、カムシャフト１０内に設けられた弾性部材２４により、反対方向、すなわち、その係合凹部３１から離脱する方向へ付勢されている。弾性部材２４としてはコイルバネを採用しているが、他の形式のバネや、その他の弾性力を有する部材を用いてもよい。弾性部材２４は、駆動カム４０の対向面４２と、係合子２１を支える基部２２との間に保持されている。
【００３３】
基部２２は、シリンダ部２５内で軸方向へ進退可能であり、所定の油圧が加われば、係合子２１は弾性部材２４の付勢力に抗して係合凹部３１側へ押圧される。この押圧により、係合子２１の先端は、カムシャフト１０の軸方向端面から突出し、係合凹部３１に入り込んで、カムシャフト１０と駆動カム４０とはロック状態となる。また、油圧が解放されれば、係合子２１は弾性部材２４の付勢力によって反対方向へ押圧され、係合凹部３１から離脱し、カムシャフト１０と駆動カム４０とはアンロック状態に復帰する。図１（ｂ）（ｃ）の実線はロック状態を、鎖線及び破線はアンロック状態を示している。
【００３４】
係合子保持部３１ａと係合子案内部３１ｂの詳細を図２（ａ）（ｂ）に示す。ここで、係合凹部３１は、アンロック状態における係合子２１を、ロック状態に対応する係合位置である係合子保持部３１ａへと導く係合子案内部３１ｂを備える。係合子案内部３１ｂは、係合子保持部３１ａへと通じる円弧状の長孔によって形成されている。この円弧状の長孔は、カムシャフト１０が軸周り回転した際の係合子２１の軌跡に一致した形状、位置となっている。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、係合子案内部３１ｂは、係合子２１の移動方向に沿って、始端側から終端側の係合子保持部３１ａに向かって徐々に深くなる傾斜面を備えている。係合子２１が、係合凹部３１に入り込む際、係合子案内部３１ｂの傾斜面に沿ってその移動が案内される。このため、係合子２１は、スムーズに終端の係合子保持部３１ａに至ることができる。係合子保持部３１ａにおいては、係合子２１が終端の段部３１ｄに当接することで、係合子２１と係合凹部３１とが係合する。
【００３６】
このように、係合凹部３１に、アンロック状態における係合子２１をロック状態に対応する係合位置へと導く係合子案内部３１ｂを備えたので、カムシャフト１０に対する駆動カム４０のロック状態とアンロック状態との切り替えがスムーズである。
【００３７】
係合子保持部３１ａと係合子案内部３１ｂの配置の変形例を、図２（ｃ）（ｄ）に示す。
【００３８】
図２（ｃ）は、係合子２１をロック状態に対応する係合位置からアンロック状態へと導く出口側の係合子案内部３１ｃを備えたものである。出口側の係合子案内部３１ｃは、係合子２１の移動方向に沿って、係合子保持部３１ａから終端側に向かって徐々に浅くなる傾斜面を備えている。係合子２１が、係合凹部３１から離脱する際、係合子案内部３１ｂの傾斜面に沿ってその移動が案内される。このため、係合子２１は、スムーズに係合凹部３１の終端に至り離脱することができる。なお、係合子２１の係合子保持部３１ａとの当接面の表面に球体又は球体の一部を配置し、また係合子保持部３１ａの表面に係合子２１に配置された球体又は球体の一部が面接触する球面の凹部を形成して、係合子２１が係合子保持部３１ａに嵌るようにすることでより確実にロック状態とすることもできる。
【００３９】
図２（ｄ）は、係合子案内部３１ｂに傾斜面を設けずに、係合凹部３１全長に亘って係合子保持部３１ａと同じ深さとしたものである。係合子２１は、係合子案内部３１ｂに入り込んだ後、その係合凹部３１に沿って円弧状に移動し、係合凹部３１の終端の壁部３１ｄに当接すれば、カムシャフト１０と駆動カム４０とはロック状態となる。係合凹部３１が係合子２１の移動方向に沿って長く形成されているので、係合子２１が係合凹部３１内に入りやすい。このように、係合子案内部３１ｂを傾斜面以外で構成してもよい。
【００４０】
ロックピン形式の係合子２１を用いた場合、係合子保持部３１ａに係合子２１の先端が嵌る窪みを設けてもよい。窪みを設けることにより、係合子２１がしっかりと係合子保持部３１ａに保持され、がたつきを生じさせない。これは、後述の各実施形態においても同様である。
【００４１】
第二の実施形態を図３に示す。この実施形態は、係合子２１を２箇所設け、それに対応して係合凹部３１も係合子２１と同数設けたものである。このように、係合子の数は１箇所には限定されず、２箇所、あるいはそれ以上設けてもよい。
【００４２】
この図３の例において、係合凹部３１の構成は、前述の実施形態と同様の各構成とし得る。すなわち、複数設けられる各係合凹部３１を、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）のいずれの構成としてもよい。
【００４３】
第三の実施形態を図４及び図５に示す。この実施形態は、係合子２１及び係合凹部３１を、軸心周りの放射状に配置したものである。
【００４４】
係合部２０を構成する係合子２１は、軸心周り等分方位に形成された段部２１ａを備える。この実施形態では、段部２１ａは、カムシャフト１０の端部に配置される基部２２の軸心周り９０°毎に放射状に設けられている。基部２２の軸心はカムシャフト１０の軸心と一致している。
【００４５】
段部２１ａは、軸心を通る平面で構成されている。その段部２１ａから軸周り方向一方に向かって傾斜面２１ｂが形成されている。傾斜面２１ｂは、段部２１ａの底から軸周り方向一方に向かうにつれて駆動カム４０の係合凹部３１側に近づく、すなわち、徐々に浅くなる勾配である。
【００４６】
被係合部３０は、係合部２０側と同じく、軸心周り等分方位に形成された段部３１ｄを備える。この実施形態では、段部３１ｄは、カムシャフト１０の軸心周り９０°毎に放射状に設けられている。
【００４７】
段部３１ｄは、軸心を含む平面で構成されている。その段部３１ｄから軸周り方向他方に向かって傾斜面が形成されている。傾斜面は、段部３１ｄの底から軸周り方向他方に向かうにつれて係合子２１側に近づく、すなわち、徐々に浅くなる勾配である。この段部３１ｄと傾斜面との間の谷間の部分を係合凹部３１としている。
【００４８】
油圧の作用により、基部２２が駆動カム４０側へ押圧された状態で、係合部２０と被係合部３０とが軸周り相対回転すると、対向する傾斜面同士が摺動し、係合子２１側の段部２１ａと、係合凹部３１側の段部３１ｄとが当接したところで、係合子２１と係合凹部３１とが係合する。これにより、カムシャフト１０と駆動カム４０とはロック状態となる。油圧が解放されれば、弾性部材２４の付勢力により、係合子２１は係合凹部３１から離脱する。これにより、カムシャフト１０と駆動カム４０とはアンロック状態となる。
【００４９】
段部２１ａを備えた全ての係合子２１は、同時に段部３１ｄを備えた係合凹部３１に収容される。係合子２１と係合凹部３１が９０°毎の等分方位であるから、カムシャフト１０と駆動カム４０とは、９０°相対回転する毎に係合の機会がある。
【００５０】
このように、係合子案内部３１ｂを長孔以外で構成してもよい。なお、弾性部材２４は、軸心付近に設けた弾性部材保持部２６，３２間で保持されているが、これを、外径寄りの部分に配置することもできる。
【００５１】
第四の実施形態を図６に示す。この実施形態は、係合部２０を構成する係合子２１を球体又は球体の一部で構成し、被係合部３０を構成する係合凹部３１の内面を、係合子２１の外面が面接触する球面としたものである。
【００５２】
係合凹部３１の縁と係合凹部３１の内面の最深部との間が球面状の傾斜面となっているので、この傾斜面が、係合子２１が係合凹部３１にぴったりと嵌る状態に誘導する係合子案内部３１ｂの役割を果たしている。また、この傾斜面が、係合子２１が係合凹部３１からスムーズに離脱する出口側の係合子案内部３１ｃの役割を果たしている。
【００５３】
係合子２１とそれに対応する係合凹部３１は、図６（ｂ）に示すように、軸心周り等分方位に配置することが望ましい。この実施形態では、係合子２１とそれに対応する係合凹部３１を、それぞれカムシャフト１０の軸心周り９０°毎に放射状に設けている。全ての係合子２１は、同時に係合凹部３１に収容される。係合子２１と係合凹部３１が９０°毎の等分方位であるから、カムシャフト１０と駆動カム４０とは、９０°相対回転する毎に係合の機会がある。
【００５４】
係合凹部３１の縁と係合凹部３１の内面の最深部までの深さｄは、係合子２１を構成する球体の半径未満であることが望ましい。弾性部材２４は、軸心付近に設けた弾性部材保持部２６，３２間で保持されているが、これを、外径寄りの部分に配置することもできる。
【００５５】
第五の実施形態を図７に示す。この実施形態は、係合部２０を構成する係合子２１が、カムシャフト１０の軸心から半径方向外側へ突出するものである。駆動カム４０は、カムシャフト１０の軸方向中ほどに設けられている。
【００５６】
係合子２１を支える基部２２は、カムシャフト１０内で半径方向に配置されたシリンダ部２５内で進退可能である。また、弾性部材２４は、基部２２と駆動カム４０の軸方向への嵌合孔４３内面との間で保持されている。
【００５７】
駆動カム４０の嵌合孔４３内面には、周方向に沿って所定の長さで係合凹部３１が設けられている。係合凹部３１は、図７（ｃ）に示すように、アンロック状態における係合子２１を、ロック状態に対応する係合位置である係合子保持部３１ａへと導く係合子案内部３１ｂを備える。係合子案内部３１ｂは、係合子保持部３１ａへと通じる周方向への長孔によって形成されている。この長孔は、カムシャフト１０が軸周り回転した際の係合子２１の軌跡に一致した形状、位置となっている。
【００５８】
係合子案内部３１ｂは、係合子２１の移動方向に沿って、始端側から終端側の係合子保持部３１ａに向かって徐々に深くなる傾斜面を備えている。すなわち、傾斜面が、始端側から終端側に向かって、徐々にカムシャフト１０の軸心から遠ざかる方向に傾斜しているので、係合子２１が係合凹部３１に入り込む際、係合子案内部３１ｂの傾斜面に沿ってその移動が案内される。このため、係合子２１は、スムーズに終端の係合子保持部３１ａに至ることができる。係合子保持部３１ａでは、係合子２１が段部３１ｄに当接することで、係合子２１と係合凹部３１とが係合する。
【００５９】
係合子保持部３１ａと係合子案内部３１ｂの配置の変形例を、図７（ｄ）に示す。
【００６０】
図７（ｄ）は、係合子２１をロック状態に対応する係合位置からアンロック状態へと導く出口側の係合子案内部３１ｃを備えたものである。出口側の係合子案内部３１ｃは、係合子２１の移動方向に沿って、係合子保持部３１ａから終端側に向かって徐々に浅くなる傾斜面を備えている。すなわち、傾斜面が、係合子保持部３１ａから終端側に向かって、徐々にカムシャフト１０の軸心に近づく方向に傾斜しているので、係合子２１が係合凹部３１から離脱する際、係合子案内部３１ｃの傾斜面に沿ってその移動が案内される。このため、係合子２１は、スムーズに係合凹部３１から離脱することができる。
【００６１】
なお、係合子案内部３１ｂに傾斜面を設けずに、係合凹部３１の全長に亘って係合子保持部３１ａと同じ深さとすることもできる。すなわち、係合凹部３１の全長に亘って、その底面を、カムシャフト１０の軸心から等しい距離に設定してもよい。
【００６２】
また、図８（ａ）（ｂ）に示すように、弾性部材２４を、弾性係数の異なる複数のコイルバネで構成することができる。
【００６３】
図８（ａ）は、弾性係数の異なる複数のコイルバネを、各コイルバネの中心線方向が、軸方向に沿って同一直線上に並ぶ直列状態に配置したものである。また、図８（ｂ）は、各コイルバネの中心線方向が、軸方向に沿って平行に並ぶ並列状態に配置したものである。
【００６４】
相対的に弾性係数の小さいコイルバネである第一の弾性部材２４ａは、油圧が作用した際、その弱いバネ力によって速やかに縮むので、係合子２１に対して急激に大きな押圧力を作用させることを抑制する。このため、係合子２１が対向面４２に噛み込むことなく、係合子２１はスムーズに係合凹部３１へ導かれる。
【００６５】
また、相対的に弾性係数の大きいコイルバネである第二の弾性部材２４ｂは、油圧が解放された際、その強いバネ力によって、速やかに係合子２１を係合凹部３１から離脱させることができる。
【００６６】
上記の各実施形態では、係合子２１は、カムシャフト１０内に設けた油路２３を通じて供給される油圧により、係合凹部３１側へ押圧されるようになっている。また、係合子２１は、カムシャフト１０内に設けた弾性部材２４により、係合凹部３１から離脱する方向へ付勢されている。
【００６７】
ここで、この弾性部材２４を、例えば、駆動カム４０側に設けてもよい。このとき、係合子２１は駆動カム４０側に設けられ、係合凹部３１はカムシャフト１０側に設けられる。また、油路は係合凹部３１内に臨ませ、油圧の作用により係合子２１を係合凹部３１内から離脱させることがきるようにし、また、油圧を解放すれば、弾性部材２４の付勢力により、係合子２１が係合凹部３１に入り込んで両者が係合するようにする。
【００６８】
また、弾性部材２４を用いずに、複動式のシリンダによって、係合子２１を支える基部２２を係合凹部３１側に押圧したり、あるいは、その逆側に押圧してもよい。
【００６９】
ただし、始動時等の油圧が低い時に、あるいは、油圧回路に不具合が生じて所定の油圧が得られない場合に、高圧の燃料ポンプ５０が駆動し続けることを回避するためには、単動式シリンダを採用するとともに、油圧が解放された際にアンロック状態となるように設定することが望ましい。
【００７０】
これらの実施形態では、エンジンの駆動力によって回転するカムシャフト１０に駆動カム４０を設けたが、エンジンの駆動力によって回転するカムシャフト１０以外の回転軸に、駆動カム４０を設けてもよい。
【００７１】
また、これらの実施形態では、駆動カム４０を直噴弁用の高圧の燃料ポンプ５０を駆動させるために使用したが、それ以外の他の燃料ポンプを駆動させるために用いてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０  カムシャフト（回転軸）
１１  カム
２０  係合部
２１  係合子
２２  基部
２３  油路
２４  弾性部材
２４ａ  第一の弾性部材
２４ｂ  第二の弾性部材
２５  シリンダ部
２６，３２  弾性部材保持部
３０  被係合部
３１  係合凹部
３１ａ  係合子保持部
３１ｂ  係合子案内部
３１ｃ  出口側の係合子案内部
４０  駆動カム
４１  カム部
４１ａ  カム面
４２  対向面
５０  燃料ポンプ
【図１】
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【図２】
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【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（Ａ）】
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【図７（Ｂ）】
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【図８】
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