(57)【要約】【課題】カムノーズの頂点付近がリフタに接触するときにも、カムとリフタとの間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成できるようにする。【解決手段】開行程でカム１２とリフタ１０との接点が中心軸線Ｌに向かって変位する期間において、上記接点の変位速度である速度ｖ２とカム１２の外周面における当該接点に対応する部分の移動速度である速度Ｖ２との大小関係を反転させ、それら速度ｖ２と速度Ｖ２との差を大とすることが行われる。これにより、カム角「−３０〜０°」といった開行程の終わり頃であってカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触する期間中、速度ｖ２と速度Ｖ２との間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときにカム１２とリフタ１０との間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成することができる。【選択図】      図１
2005351217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの摺動孔内で往復移動して同摺動孔内の一部に形成された加圧室の容積を変化させるプランジャと、そのプランジャに連結されたリフタがコイルスプリングによって押しつけられるカムとを備え、前記カムを回転させることにより、前記加圧室の容積を縮小する方向に前記プランジャを移動させる開行程と前記加圧室の容積を拡大する方向に前記プランジャを移動させる閉行程とを繰り返すとともに、前記カムの外周面に付着した潤滑油で当該カムと前リフタとの間に油膜を形成する高圧燃料ポンプにおいて、
前記開行程のうち、前記リフタと前記カムとの接点が前記プランジャの中心軸線に向けて変位する期間の前期を接点増速期間とするとともに、それよりも後の期間を接点減速期間とし、
前記カムの外周面における前記開行程の接点増速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも速くなるように形成し、
前記カムの外周面における前記開行程の接点減速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも遅くなるように形成した
ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記閉行程のうち、前記リフタと前記カムとの接点が前記プランジャの中心軸線から離れる方向に変位する期間の前期を接点減速期間とするとともに、それよりも後の期間を接点増速期間とし、
前記カムの外周面における前記閉行程の接点減速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも遅くなるように形成し、
前記カムの外周面における前記閉行程の接点増速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも速くなるように形成した
ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項３】
前記カムの外周面における前記閉行程に対応する部分は、前記カムのカムノーズの頂点を中心として、前記カムの外周面における前記開行程に対応する部分と対称をなすように形成される
請求項２記載の高圧燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射式内燃機関など、燃料噴射弁に高圧燃料を供給する必要のある内燃機関においては、燃料タンクからフィードポンプによって送り出された燃料を加圧して燃料噴射弁に送り出す高圧燃料ポンプが燃料供給系に設けられる（特許文献１参照）。
【０００３】
こうした高圧燃料ポンプは、シリンダの摺動孔内で往復異動して同摺動孔内の一部に形成された加圧室の容積を変化させるプランジャと、そのプランジャに連結されたリフタがコイルスプリングによって押し付けられるカムとを備えている。そして、このカムの回転を通じて、摺動孔内に形成された加圧室の容積を拡大する方向にプランジャを移動させる閉行程と、当該加圧室の容積を縮小する方向にプランジャを移動させる開行程とが繰り返される。上記閉行程においてはフィードポンプから送り出された燃料を吸入通路を介して加圧室に吸入することが可能になり、上記開行程においては加圧室内の燃料が加圧されるようになる。
【０００４】
また、上記高圧燃料ポンプは、吸入通路と加圧室との間を連通・遮断すべく開閉動作するスピル弁を備えている。このスピル弁は、閉行程では開弁されて吸入通路から加圧室への燃料の流入を許可し、開行程では所定の期間だけ閉弁されて加圧室内から吸入通路への燃料の溢流を禁止する。そして、このように燃料の溢流が禁止されているときには、同加圧室内の燃料が加圧された状態で吐出通路から燃料噴射弁に向けて吐出される。従って、開行程中におけるスピル弁の閉弁タイミング及び閉弁時間を制御し、加圧室から吸入通路に溢流される燃料の量を調節することで、高圧燃料ポンプにおける燃料吐出量の調整が行われるようになる。
【０００５】
ところで、開行程及び閉行程でのプランジャの移動は、リフタが押しつけられたカムの回転時における同カムによるリフタの押し上げ、及びコイルスプリングによるリフタの押し下げによって行われる。このため、プランジャの往復移動に伴う開行程での加圧室内での燃料の加圧、及び閉行程での加圧室内への燃料の吸入には、カムの外周面の形状（カムプロフィール）が大きく関わってくる。ここで、カムの外周面の形状について、図７を参照して詳しく説明する。
【０００６】
図７（ａ）は、カム角の変化に対するプランジャの移動速度の推移を示すタイミングチャートである。なお、ここでいうプランジャの移動速度とは、カムが単位角度回転する際のプランジャの移動距離を表している。
【０００７】
加圧室の容積を縮小する方向にプランジャが移動する開行程については、カムの回転により、カムノーズ外周面におけるカムの中心との距離が最小となる部分（以下、起点という）がリフタに接したときに開始し、その後にカムノーズ外周面におけるカムの中心との距離が最大となる部分（以下、頂点という）がリフタに接したときに終了する。開行程では、まずプランジャの移動速度が「０」の状態（タイミングＴ１）から正方向、即ち加圧室を縮小する方向に比較的急速に速くなって最速値Ｖmax に達する（タイミングＴ２）。その後、プランジャの移動速度は、最速値Ｖmax から「０」に近づき始め（タイミングＴ３）、徐々に「０」に近づいていって「０」に戻るようになる（タイミングＴ５）。こうしたプランジャの移動速度の推移は、開行程におけるカムとリフタとの接点の変位態様と関係している。
【０００８】
図８は、開行程におけるカムとリフタとの接点の変位を模式的に示したものである。
開行程の開始時であってカムノーズ１０１の起点がリフタ１０２に接している状態では（Ｔ１）、カムとリフタ１０２との接点の位置がリフタ（プランジャ）の中心軸線Ｌ上の位置Ｐ１となって上記起点と一致する。なお、高圧燃料ポンプにおいてはカムの中心Ｃもプランジャの中心軸線Ｌ上に位置しており、このときにはプランジャの移動速度は「０」となる。この状態にあってカムが矢印Ｒ方向に回転すると、カムとリフタ１０２との接点の位置がプランジャの中心軸線Ｌから離れる方向（図中左側）に変化する。プランジャの移動速度については、上記接点と中心軸線Ｌとの距離が大となるほど速くなる（Ｔ１〜Ｔ２）。そして、上記接点と中心軸線Ｌとの距離が最大になる位置Ｐ２に当該接点が到達すると、プランジャの移動速度は最速となる（Ｔ２〜Ｔ３）。その後、カムの回転により、上記接点の位置が位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて変化し、それに伴いプランジャの移動速度が徐々に「０」に近づいてゆく（Ｔ３〜Ｔ５）。そして、上記接点が位置Ｐ１に達したときにはカムノーズ１０１の頂点が上記接点と一致する（Ｔ５）。これにより、開行程が終了し、プランジャの移動速度が「０」となる。
【０００９】
カムの外周面の形状については、図７（ａ）に示されるようなプランジャの移動速度の推移傾向が得られるように形成されている。以下、こうしたカムの外周面の形状を採用した理由について列記する。
【００１０】
開行程の開始後にプランジャの移動速度が「０」から最速値Ｖmax に至るまで（Ｔ１〜Ｔ２）の当該プランジャの加速度ａ１（図７（ａ）の実線の傾き）は、高圧燃料ポンプにおける強度上の制約によって定められている。即ち、上記加速度ａ１が大きくなるほど高圧燃料ポンプの各部に作用する力が大となり、この力を高圧燃料ポンプが受けることの可能な最大値とするように加速度ａ１が定められ、当該加速度ａ１が得られるようにカムの外周面が形成されている。
【００１１】
開行程でのプランジャの移動速度の最速値Ｖmax については、カムとリフタ１０２との接点がプランジャの中心軸線Ｌから最も離れたときの距離に応じて変化する。この距離はリフタ１０２の半径によって制約を受けるものであり、当該距離をリフタ１０２の半径未満に収める必要がある。従って、この距離がリフタ１０２の半径未満となるようプランジャの移動速度の最速値Ｖmax が定められ、その移動速度が当該最速値Ｖmax 以下となるようカムの外周面が形成されている。
【００１２】
開行程において、プランジャの移動速度が最速値Ｖmax から「０」に至る減速時（Ｔ３〜Ｔ５）のプランジャの加速度ａ２（図７（ａ）の実線の傾き）は、アイドル運転時におけるスピル弁の閉弁音を所定レベル未満にするという制約に基づき定められている。スピル弁の閉弁音については、その閉弁時におけるプランジャの移動速度が速くなるほど大きくなる傾向があり、特にアイドル運転時など機関運転時の騒音レベルの低い状況下では問題になってくる。また、アイドル運転時には内燃機関の燃料噴射量が少なくなり、高圧燃料ポンプからの燃料吐出量も少なくてすむため、スピル弁の閉弁タイミングを開行程終期にさしかかるまで遅くするとともに閉弁期間を短くするようにしている。従って、このときのスピル弁の閉弁音が所定レベル未満になるよう開行程終期におけるプランジャの移動速度が定められる。また、プランジャの移動速度を最速値Ｖmax から「０」へと減速する際には、その減速状態を過度に変化させないことが高圧燃料ポンプの円滑な駆動を行う上で好ましい。以上のことから、開行程終期のプランジャの移動速度をアイドル運転時のスピル弁の閉弁音が所定レベル未満となり、且つ当該移動速度の減速が一定の割合で行われるよう上記加速度ａ２が定められ、この加速度ａ２が得られるようカムの外周面が形成されている。
【００１３】
また、カムの外周面の形状を決定する要素としては、他にプランジャの最大リフト量やプランジャの一回の往復に用いられるカムの作用角もある。プランジャの最大リフト量は、プランジャの移動速度を積分した値であって図７（ａ）の斜線で示される部分の面積Ｘによって表される。また、カムの作用角は、カムにおけるカムノーズの数によって変わってくるものであり、例えばカムノーズの数が「２」であれば１８０°、「３」であれば１２０°というように数が多くなるほど小となる。
【００１４】
カムノーズの数が「３」のときのようにカムの作用角が比較的小さい場合、開行程で使えるカム角度分が例えば「１２０°」の半分の「６０°」と狭くなる。そして、その狭いカム角度分内においてプランジャの最大リフト量（面積Ｘ）を確保しつつ、上述した各種の要求を満たすようにカムの外周面における開行程に対応する部分の形状を設定すると、プランジャの移動速度の推移傾向がほぼ図７（ａ）に示されるような傾向をとる形状に定まる。言い換えれば、カムの外周面における開行程に対応する部分の形状については、上述した各種の制約があることから、プランジャの移動速度が図７（ａ）に示される推移傾向をとる形状から大きく変更する余地はないことになる。
【００１５】
一方、閉行程においては、開行程の終了時点で最大リフト量となっているプランジャを閉行程中にリフト量「０」となる位置に戻さなければならず、その際のプランジャの移動を好適に行うには開行程中にプランジャのリフト量を最大としたときとは逆の態様でリフト量を「０」とすることが好ましい。このため、カムの外周面における閉行程に対応する部分の形状については、カムノーズの頂点を中心として、カムの外周面における開行程に対応する部分と対称をなすように形成されている。従って、閉行程におけるプランジャの移動速度は、開行程と閉行程との境界線ＫＬ上であってプランジャの移動速度が「０」となる図７（ａ）中の点Ｐ０１を中心として開行程におけるプランジャの移動速度の推移と点対称をなすように推移する。
【特許文献１】特開平２０００−２９７７２４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、高圧燃料ポンプにおいては、カムの外周面に潤滑油を流したりカムの一部をオイルバスに溜まった潤滑油に浸したりして当該カムの外周面に潤滑油を付着させ、カムの回転時にはカムとリフタとの間に油膜を形成して潤滑を行うようにしている。しかし、曲率半径の小さいカムノーズの頂点付近がリフタに接するときなど、カムとリフタとの接触部分の面圧が高くなる状況のもとでは、両者の間に油膜が形成されにくくなって油膜厚さが薄くなる。
【００１７】
また、上記油膜厚さについては、カムが単位カム角度分進む際のカムとリフタとの接点における両者の相対移動量（以下、油膜速度という）が「０」に近いほど、薄くなる傾向がある。これは、油膜速度が「０」に近いほど、カムの外周面に付着した潤滑油がカムとリフタとの接点部分に引き込まれにくくなり、カムとリフタとの間に油膜が形成されにくくなるためである。
【００１８】
カムの外周面の形状をプランジャの移動速度が図７（ａ）に示される推移傾向をとる形状にすると、油膜速度は図７（ｂ）に示されるように推移する。この油膜速度の推移は、上記プランジャ移動速度の推移に対応して、開行程と閉行程との境界線ＫＬを中心とする線対称をなしている。また、こうした油膜厚さの推移に対応して、カムとリフタとの接点部分における油膜厚さは、図７（ｃ）に示されるように推移することとなる。この油膜厚さの推移は、上記油膜速度の推移に対応して、開行程と閉行程との境界線ＫＬを中心とする線対称をなしている。そして、同図の（ｂ）及び（ｃ）から分かるように、カムノーズの頂点がリフタに接触したとき（タイミングＴ５）のカム角を「０°」とすると、カム角が「−３０〜３０°」といったカムノーズの頂点付近がリフタ１０２に接触するとき、上記油膜速度が「０」にごく近い値となって油膜厚さが薄くなる。
【００１９】
以上のように、カムとリフタとの接点間における油膜厚さが薄くなると、リフタとカムとの接触面にかき傷（スカッフィング）が生じたり、プランジャの縦揺れ（ピッチング）を回避できなくなるという問題がある。なお、図７の例では、カム角が「−３０〜３０°」といった範囲（タイミングＴ４〜Ｔ６）にあるとき、油膜厚さがスカッフィングやピッチングを回避できない値である所定値Ａ以下に低下することとなる。
【００２０】
ここで、油膜速度が図７（ｂ）に示すような推移傾向をとる理由について、図９及び図１０を併せ参照して説明する。
図９（ａ）は、図７のタイミングＴ１〜Ｔ３におけるカムとリフタ１０２との接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を模式的に示したものである。この過程では、カムの外周面における当該接点に対応する部分がカムの図中Ｒ方向への回転に対応して図中右側に速度Ｖ１で移動するとともに、当該接点が位置Ｐ１から位置Ｐ２へと上記の部分とは逆方向（図中左側）に速度ｖ１で移動する。この過程での油膜速度、即ちカムが単位カム角度分進む際のカムとリフタとの接点における両者の相対移動量は、速度ｖ１と速度Ｖ１とが逆方向になることから「０」に対し比較的離れた状態になり、それら速度ｖ１，Ｖ１の大きさの違いに基づき図７（ｂ）のタイミングＴ１〜Ｔ３の間で示されるように推移する。
【００２１】
図９（ｂ）は、図７のタイミングＴ３〜Ｔ５における上記接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を模式的に示したものである。この過程では、カムの外周面における当該接点に対応する部分が図中右側に速度Ｖ２で移動するとともに、当該接点が位置Ｐ２から位置Ｐ１へと上記の部分と同方向（図中右側）に速度ｖ２で移動する。上記速度ｖ２については、カムの外周面の形状の関係から、接点が位置Ｐ２にあるとき（Ｔ３）には「０」であり、当該接点が位置Ｐ１に近づくほど速くなって速度Ｖ２に近い値となる。即ち、カム１２の外周面における開行程で上記接点が中心軸線Ｌに向かって変位する期間に対応する部分の形状は、上記のように速度ｖ２を変化させる形状となっている。なお、図７（ｂ）においては、速度ｖ２の速さが当該速度ｖ２を示す矢印の長さによって表されている。
【００２２】
このように、接点が位置Ｐ２から例えば位置Ｐａ、Ｐｂと位置Ｐ１に近づくほど速度ｖ２が速くなって速度Ｖ２に近づくといったカムの外周面形状の場合、同接点が位置Ｐ１付近（図７の例ではカム角が「−３０〜０°」となるとき）まで変位すると、速度ｖ２が速度Ｖ２に極めて近い値になるまで増速する。その結果、カムが単位カム角度分進む際のカムとリフタ１０２との接点における両者の相対移動量、即ち油膜速度が「０」に極めて近くなり、油膜厚さが所定値Ａ以下に低下する。
【００２３】
図１０（ａ）は、図７のタイミングＴ５〜Ｔ８における上記接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を模式的に示したものである。この過程での上記接点の変位速度及び上記の部分の移動速度の変化態様については、カムの外周面の形状がカムノーズの頂点を中心として対称をなしていることから、図９（ｂ）に示される上記接点の変位速度及び上記の部分の移動速度の変化態様に対し、プランジャの中心軸線Ｌを中心として対称をなすものとなる。
【００２４】
このため、図９（ａ）に示されるように、タイミングＴ５〜Ｔ８の間における上記の部分の移動速度を速度ｖ３とし、上記接点の変位速度を速度Ｖ３としたとき、上記速度ｖ３は以下のように推移することとなる。即ち、速度ｖ３については、接点が位置Ｐ１にあるとき（Ｔ５）に最大となるとともに速度Ｖ３に最も近い値となり、当該接点がプランジャの中心軸線Ｌから図中右側に最も離れた位置Ｐ３に近づくほど「０」に近くなって速度Ｖ３から離れた値になる。なお、図７（ａ）においても、速度ｖ３の速さが当該速度ｖ３を示す矢印の長さによって表されている。
【００２５】
このように、接点が位置Ｐ１から例えば位置Ｐｃ、Ｐｄと位置Ｐ３に近づくほど速度ｖ３が遅くなって速度Ｖ３から離れるといったカムの外周面形状の場合、同接点が位置Ｐ１付近（図７の例ではカム角度が「０〜３０°」となるとき）にある間は、速度ｖ３が速度Ｖ３に極めて近い値となる。その結果、カムが単位カム角度分進む際のカムとリフタ１０２との接点における両者の相対移動量、即ち油膜速度が「０」に極めて近くなり、油膜厚さが所定値Ａ以下に低下する。
【００２６】
図１０（ｂ）は、図７のタイミングＴ８〜Ｔ９における上記接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を模式的に示したものである。この過程での上記接点の変位速度及び上記の部分の移動速度の変化態様については、カムの外周面の形状がカムノーズの頂点を中心として対称をなしていることから、図９（ａ）に示される上記接点の変位速度及び上記の部分の移動速度の変化態様に対し、プランジャの中心軸線Ｌを中心として対称をなすものとなる。
【００２７】
このため、図１０（ｂ）に示されるように、タイミングＴ８〜Ｔ９の間における上記の部分の移動速度を速度ｖ４とし、上記接点の移動速度を速度Ｖ４としたとき、それら速度ｖ４と速度Ｖ４との方向は逆方向になる。この過程での油膜速度、即ちカムが単位カム角度分進む際のカムとリフタ１０２との接点における両者の相対移動量は、速度ｖ４と速度Ｖ４とが逆方向になることから「０」に対し比較的離れた状態になり、それら速度ｖ４，Ｖ４の大きさの違いに基づき図７（ｂ）のタイミングＴ８〜Ｔ９間で示されるように推移する。
【００２８】
以上のように、カムの外周面の形状をプランジャの移動速度が図７（ａ）に示される推移傾向をとる形状にすると、開行程にあってはカム角が「−３０〜０°」といったカムノーズの頂点付近がリフタに接触するとき、油膜厚さが所定値Ａ以下に低下してスカッフィングやピッチングを回避できなくなるおそれがある。また、閉行程にあってはカム角が「０〜３０°」といったカムノーズの頂点付近がリフタに接触するとき、上記と同様に油膜厚さが所定値Ａ以下に低下してスカッフィングやピッチングを回避できなくなるおそれがある。
【００２９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、カムノーズの頂点付近がリフタに接触するときにも、カムとリフタとの間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成することのできる高圧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】
【００３０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、シリンダの摺動孔内で往復移動して同摺動孔内の一部に形成された加圧室の容積を変化させるプランジャと、そのプランジャに連結されたリフタがコイルスプリングによって押しつけられるカムとを備え、前記カムを回転させることにより、前記加圧室の容積を縮小する方向に前記プランジャを移動させる開行程と前記加圧室の容積を拡大する方向に前記プランジャを移動させる閉行程とを繰り返すとともに、前記カムの外周面に付着した潤滑油で当該カムと前リフタとの間に油膜を形成する高圧燃料ポンプにおいて、前記開行程のうち、前記リフタと前記カムとの接点が前記プランジャの中心軸線に向けて変位する期間の前期を接点増速期間とするとともに、それよりも後の期間を接点減速期間とし、前記カムの外周面における前記開行程の接点増速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも速くなるように形成し、前記カムの外周面における前記開行程の接点減速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも遅くなるように形成した。
【００３１】
上記構成によれば、開行程のうち、リフタとカムとの接点がプランジャの中心軸線に向けて変位する期間では、上記接点の変位速度とカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度との大小関係が以下のように反転する。即ち、まず最初に接点増速期間となっている間は上記接点の変位速度がカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度より速くなり、その後に接点減速期間になると接点の変位速度が上記の部分の移動速度よりも遅くなる。
【００３２】
仮に、こうした接点の変位速度と上記の部分の移動速度との大小関係の反転が行われないとすると、開行程のうちリフタとカムとの接点がプランジャの中心軸線に向けて変位する期間全体に亘って、接点の変位速度が上記の部分の移動速度を越えない範囲で速くなっていって当該移動速度に近づくことになる。このため、上記期間の終期、言い換えれば開行程にあってカムノーズの頂点付近がリフタに接触する期間中は、接点の変位速度と上記の部分の移動速度とが近い値となり、単位カム角度分進む際のカムとリフタとの上記接点に対応する部分の相対移動量である油膜速度が「０」に近い値となる。この油膜速度が「０」に近くなるほどカムとリフタとの間の油膜厚さは薄くなるため、上記期間の終期にはスカッフィングやピッチングを回避できなくなるおそれがある。
【００３３】
しかし、上述したように上記期間中に接点の変位速度と上記の部分の移動速度との大小関係を反転させる場合、接点増速期間の初期に接点の変位速度が上記の部分の移動速度を越えて速くなり、それによって両者の差を大とすることが可能になる。そして、接点増速期間の終期にかけては、上記接点の変位速度が遅くなって上記の部分の移動速度に近づくようになる。また、接点増速期間後の接点減速期間においては、初期に接点の変位速度が上記の部分の移動速度を越えて遅くなり、それによって両者の差を大とすることが可能になる。そして、接点減速期間の終期にかけては、上記接点の変位速度が速くなって上記の部分の移動速度に近づくようになる。
【００３４】
以上のように、接点増速期間及び接点減速期間の終期には接点の変位速度が上記の部分の移動速度に近づくものの、接点増速期間及び接点減速期間の初期には上記接点の変位速度と上記の部分の移動速度との大小関係を反転させて両者の差を大とすることができるようになる。このため、開行程の終わり頃であってカムノーズの頂点付近がリフタに接触する期間中、上記接点の変位速度と上記の部分の移動速度との間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときに油膜速度が「０」にごく近い値となるのを回避し、カムとリフタとの間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成することができる。
【００３５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記閉行程のうち、前記リフタと前記カムとの接点が前記プランジャの中心軸線から離れる方向に変位する期間の前期を接点減速期間とするとともに、それよりも後の期間を接点増速期間とし、前記カムの外周面における前記閉行程の接点減速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも遅くなるように形成し、前記カムの外周面における前記閉行程の接点増速期間に対応する部分を、前記接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも速くなるように形成した。
【００３６】
上記構成によれば、閉行程のうち、リフタとカムとの接点がプランジャの中心軸線から離れる方向に変位する期間では、上記接点の変位速度とカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度との大小関係が以下のように反転する。即ち、まず最初に接点減速期間となっている間は上記接点の変位速度がカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度より遅くなり、その後に接点増速期間になると接点の変位速度が上記の部分の移動速度よりも速くなる。
【００３７】
この場合、閉行程での接点減速期間の初期には、接点の変位速度が開行程での接点減速期間に引き続いて上記の部分の移動速度よりも遅い状態となり、閉行程での接点減速期間の終期にかけては、上記接点の変位速度が上記の部分の移動速度から更に離れるようになる。また、閉行程での接点減速期間後の接点増速期間においては、初期に接点の変位速度が上記の部分の移動速度を越えて速くなり、それによって両者の差を大とすることが可能になる。更に、閉行程での接点増速期間の終期には、接点の変位速度が上記の部分の移動速度を越えて遅くなり、それによって両者の差を大とすることが可能になる。そして、その後に閉行程の終わり頃にかけては、上記接点の変位速度が上記の部分の移動速度とは逆方向になる。
【００３８】
以上のように、閉行程の接点減速期間には接点の変位速度が上記の部分の移動速度から更に離れるよう遅くなり、その後の接点増速期間の初期には上記接点の変位速度と上記の部分の移動速度と大小関係を反転させて両者の差を大とすることができるようになる。このため、閉行程の始まり頃であってカムノーズの頂点付近がリフタに接触する期間中、上記接点の変位速度と上記の部分の移動速度との間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときに油膜速度が「０」にごく近い値となるのを回避し、カムとリフタとの間にスカッフィンクやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成することができる。
【００３９】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記カムの外周面における前記閉行程に対応する部分は、前記カムのカムノーズの頂点を中心として、前記カムの外周面における前記開行程に対応する部分と対称をなすように形成されるものとした。
【００４０】
上記構成によれば、カムの外周面の形状がカムノーズの頂点を中心として対称をなすように形成され、これによりカムの外周面における閉行程の接点減速期間及び接点増速期間に対応する部分が形成される。従って、カムの外周面における前記閉行程の接点減速期間に対応する部分を、接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも遅くなるような形状とするのが容易に実現される。また、カムの外周面における閉行程の接点増速期間に対応する部分を、接点の変位速度がカムの回転による同カムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度よりも速くなるような形状とするのも容易に実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明を自動車用エンジンの燃料供給系に設けられるスピル式の高圧燃料ポンプに具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示される高圧燃料ポンプ１において、そのシリンダ２の下部はスプリングシート３及びリフタガイド４を挟んだ状態で、エンジンのシリンダヘッドに固定されるブラケット５に取り付けられている。同ポンプ１のシリンダ２は、その上部に設けられたカバー６と上記ブラケット５とをボルト７で連結することで、カバー６とブラケット５との間に固定されている。
【００４２】
シリンダ２には上下方向に延びる摺動孔８が形成され、この摺動孔８にはプランジャ９が挿入されている。プランジャ９において、その下端部はシリンダ２から突出してリフタガイド４の内部に位置しており、プランジャ９の下端面はリフタガイド４の内周に嵌め込まれたリフタ１０の底部内面に接触している。また、リフタ１０の底部裏面はエンジンのカムシャフト１１に設けられたカム１２に接触している。リフタ１０及びプランジャ９は、共に、当該リフタ１０とスプリングシート３との間に設けられたコイルスプリング１３によってカム１２側に付勢されている。これにより、リフタ１０とプランジャ９とが連結されている。
【００４３】
従って、カムシャフト１１の回転に伴いカム１２がリフタ１０を押し上げると、そのリフタ１０がリフタガイド４に案内されて上方に移動するとともに、プランジャ９が摺動孔８内を上方に移動する。また、リフタ１０及びプランジャ９がカム１２によって押し上げられた後に更にカム１２が回転すると、今度はコイルスプリング１３の付勢力によってリフタ１０がリフタガイド４に案内されて下方に移動するとともに、プランジャ９が摺動孔８内を下方に移動する。こうしてカム１２の回転に伴いリフタ１０及びプランジャ９が上下方向に往復移動することとなる。
【００４４】
シリンダ２において、摺動孔８におけるプランジャ９の上端面よりも上側の部分には加圧室１４が形成されている。この加圧室１４には吸入通路１５が接続されている。吸入通路１５は、上記カバー６を通過しており、燃料タンク内の燃料を汲み上げて吐出するフィードポンプに繋がっている。吸入通路１５と加圧室１４との間は、ボルト１６によってカバー６に取り付けられたスピル弁１７の開閉動作に基づき連通・遮断される。即ち、スピル弁１７の開弁時には、その弁体１８が下方に移動して吸入通路１５と加圧室１４との接続部分が開き、吸入通路１５と加圧室１４との間での燃料の流通が可能となる。また、スピル弁１７の閉弁時には、その弁体１８が上方に移動して上記接続部分を閉じ、吸入通路１５と加圧室１４との間での燃料の流通が禁止される。
【００４５】
上記スピル弁１７については、上記弁体１８の上下動が電磁ソレノイドの通電制御を通じて行われる電磁弁として構成されている。そして、このスピル弁１７は、プランジャ９が加圧室１４の容積を大きくする方向（下方）に移動する行程（以下、閉行程という）の全期間に亘って開弁状態とされる。このため、閉行程中には吸入通路１５から加圧室１４に燃料が吸入されるようになる。また、プランジャ９が加圧室１４の容積を小さくする方向（上方）に移動する行程（以下、開行程という）では、スピル弁１７が当該開行程中の任意のタイミングで閉弁される。開行程中において、スピル弁１７が閉弁されるまでの開弁期間中は加圧室１４内の燃料が吸入通路１５に溢流させられ、上記スピル弁１７の閉弁タイミングから開行程終了までの閉弁期間中に加圧室１４内の燃料が加圧されて高圧燃料として吐出通路１９から吐出される。なお、吐出通路１９から吐出された高圧燃料は、エンジンの燃料噴射弁に向けて送り出され、同通路１９上のチェック弁２０によって加圧室１４に逆流しないようにされる。
【００４６】
高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量は、開行程でのスピル弁１７の閉弁タイミングの調整により、開行程中に加圧室１４から吸入通路１５に溢流される燃料の量を調整することで変化するようになる。従って、スピル弁１７の通電制御を通じて上記閉弁タイミングを早め、開行程中に加圧室１４から吸入通路１５に溢流する燃料の量を少なくすることで、開行程でのスピル弁１７の閉弁期間中に加圧室１４から吐出通路１９へと吐出される燃料の量が増え、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量が多くなる。また、スピル弁１７の通電制御を通じて上記閉弁タイミングを遅らせ、開行程中に加圧室１４から吸入通路１５に溢流する燃料の量を多くすることで、開行程でのスピル弁１７の閉弁期間中に加圧室１４から吐出通路１９へと吐出される燃料の量が減り、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量が少なくなる。
【００４７】
このように、本実施形態の高圧燃料ポンプ１は、スピル弁１７の通電制御を通じて、開行程中に加圧室１４から吸入通路１５へと溢流される燃料の量を変更することで、同ポンプ１の燃料吐出量が調整されるスピル式の高圧燃料ポンプとされている。
【００４８】
次に、高圧燃料ポンプ１のカム１２について詳しく説明する。
カム１２は、エンジンのカムシャフト１１の回転に伴い、矢印Ｒで示されるように図中において右回転する。このカム１２の回転の中心Ｃは、カムシャフト１１の軸線上に位置するとともに、プランジャ９の中心軸線Ｌ上にも位置している。また、カム１２の下部はシリンダヘッドのオイルバス２２に溜められた潤滑油に浸され、これによりカム１２の外周面に潤滑油を付着させるようにしている。そして、カム１２の回転時には、カム１２の外周面に付着した潤滑油により、カム１２とリフタ１０との接点部分の間に油膜を形成して潤滑を行うようにしている。
【００４９】
カム１２にはリフタ１０を押し上げるための三つのカムノーズ２１が周方向に等間隔をおいて設けられている。従って、カム１２の作用角、即ち一つのカムノーズ２１によってプランジャ９のリフト量が「０」以上になるカム角度分は、カムノーズ２１の数が「３」であることから「１２０°」になる。このカム１２の作用角θ（＝１２０°）を図２に示す。この作用角θのうち、回転方向前半の角度分θ１（＝６０°）は開行程に対応しており、回転方向後半の角度分θ２（＝６０°）は閉行程に対応している。
【００５０】
カムノーズ２１の外周面においては、中心Ｃとの距離が最小になる部分（起点Ｂ）、中心Ｃとの距離が最大となる部分（頂点Ｔ）、及びリフタ１０（プランジャ９）の移動速度の大きさが最大となる部分（最速点Ｆ）が存在している。なお、起点Ｂと最速点Ｆとはそれぞれ開行程と閉行程との両方に存在している。そして、カム１２が回転すると、開行程の起点Ｂ、開行程の最速点Ｆ、頂点Ｔ、閉行程の最速点Ｆ、閉行程の起点Ｂが順次リフタ１０に接触し、カム１２（カムノーズ２１）とリフタ１０との接点が図３に示されるように位置Ｐ１〜Ｐ３の間で変位するようになる。
【００５１】
即ち、開行程においてリフタ１０に対し起点Ｂが接触してから最速点Ｆが接触するまでの間には、上記接点がプランジャ９の中心軸線Ｌ上の位置Ｐ１から中心軸線Ｌに対し図中左側に最も離れた位置Ｐ２へと変位する。その後、開行程においてリフタ１０に対し最速点Ｆが接触してから頂点Ｔが接触するまでの間には、上記接点が位置Ｐ２から位置Ｐ１へと戻るようになる。また、続く閉行程においてリフタ１０に対し頂点Ｔが接触してから最速点Ｆが接触するまでの間には、上記接点が位置Ｐ１から中心軸線Ｌに対し図中右側に最も離れた位置Ｐ３へと変位する。その後、閉行程においてリフタ１０に対し最速点Ｆが接触してから起点Ｂが接触する間での間には、上記接点が位置Ｐ３から位置Ｐ１に戻るようになる。
【００５２】
ここで、カム１２の外周面の形状について、図４及び図５を参照して説明する。
図４は、カム１２の回転によりプランジャ９が一往復する際、カム角の変化に対しプランジャ９のリフト量がどのように推移するかを示すタイミングチャートである。同図において、破線はカムの外周面形状として［背景技術］の欄に記載した従来の外周面形状を採用した場合のプランジャ９のリフト量の推移を表しており、実線はカムの外周面形状として本実施形態の外周面形状を採用した場合のプランジャ９のリフト量の推移を表している。
【００５３】
図５（ａ）は、プランジャ９が一往復する際のカム角の変化に対するプランジャ９の移動速度の推移を示すタイミングチャートである。同図において、破線はカムの外周面形状として［背景技術］の欄に記載した従来の外周面形状を採用した場合のプランジャ９の移動速度の推移を表しており、実線はカムの外周面形状として本実施形態の外周面形状を採用した場合のプランジャ９の移動速度の推移を表している。なお、図５（ａ）において最大リフト量を表す斜線部分の面積Ｘは、図７（ａ）の斜線部分の面積Ｘと等しい値に設定されている。
【００５４】
本実施形態のカム１２の外周面の形状は、図４に示されるようなプランジャ９のリフト量の推移傾向、及び図５（ａ）に示されるようなプランジャ９の移動速度の推移傾向が得られるように形成されている。なお、以下、こうしたカム１２の外周面形状について、従来と異なっている部分を主に説明する。
【００５５】
カム１２の外周面形状は、［背景技術］の欄に記載した各種の要求を満たしつつ、カム角「−３０〜３０°」といったカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触するとき、カム１２とリフタ１０との間にスカッフィングやピッチングを回避できる厚さの油膜を形成できるよう設定されている。このように設定されたカム１２の外周面形状の従来との違いは、開行程においてプランジャ９の移動速度が最速値Ｖmax に達した後の期間に対応する部分、及び、開行程においてプランジャ９の移動速度が最速値−Ｖmax で保持された状態になるまでの期間に対応する部分にて生じている。
【００５６】
開行程においては、カム１２の外周面形状の従来との違いに基づき、図５（ａ）に示されるように、プランジャ９の移動速度が最速値Ｖmax となる期間が従来よりも長くなる。また、開行程のうち、カム１２とリフタ１０との接点がプランジャ９の中心軸線Ｌに向けて変位する期間（タイミングｔ１〜Ｔ５）についても、減速してゆくプランジャ９の移動速度が従来とは異なるものとなる。上記期間においては、同期間の前期を接点増速期間（タイミングｔ１〜ｔ２）とし、それよりも後の期間を接点減速期間（タイミングｔ２〜Ｔ５）としている。そして、接点増速期間では、プランジャ９を減速させる際の加速度ｂ１の絶対値が従来の加速度ａ２の絶対値よりも大となる。また、接点減速期間では、プランジャ９を減速させる際の加速度ｂ２の絶対値が従来の加速度ａ２の絶対値よりも小となる。
【００５７】
カムノーズ２１の外周面は頂点Ｔを中心として対称をなす形状に形成されており、このためカム１２の外周面における閉行程に対応する部分が当該外周面における開行程に対応する部分に対しカムノーズ２１の頂点Ｔを中心とした対称をなす形状となっている。従って、閉行程でのプランジャ９の移動速度の推移は、開行程と閉行程との境界線ＫＬを中心とした線対称をなしている。
【００５８】
閉行程においては、カム１２の外周面形状の従来との違いに基づき、プランジャ９の移動速度が最速値−Ｖmax となる期間が従来よりも長くなる。また、閉行程のうち、カム１２とリフタ１０との接点がプランジャ９の中心軸線Ｌから離れる方向に変位する期間（タイミングＴ５〜ｔ４）についても、加速してゆくプランジャ９の移動速度が従来とは異なるものとなる。上記期間においては、同期間の前期を接点減速期間（タイミングＴ５〜ｔ３）とし、それよりも後の期間を接点増速期間（タイミングｔ３〜ｔ４）としている。そして、接点減速期間では、プランジャ９を加速させる際の加速度ｂ１の絶対値が従来の加速度ａ２の絶対値よりも小となる。また、接点増速期間では、プランジャ９を加速させる際の加速度ｂ４の絶対値が従来の加速度ａ３の絶対値よりも大となる。
【００５９】
カム１２の外周面の形状をプランジャ９の移動速度が図５（ａ）に実線で示される推移傾向をとる形状にすると、カム１２とリフタ１０との接点に対応する部分の相対移動量である油膜速度は図５（ｂ）に示されるように推移する。この油膜速度の推移は、上記プランジャ９の移動速度の推移に対応し境界線ＫＬを中心として線対称をなしている。また、こうした油膜速度の推移に対応して、カム１２とリフタ１０との接点部分における油膜厚さは、図５（ｃ）に示されるように推移することとなる。この油膜厚さの推移は、上記油膜速度の推移に対応して、開行程と閉行程との境界線ＫＬを中心とする線対称をなしている。
【００６０】
図５（ｂ）から分かるように、カム１２の外周面を上述した形状とすることで、カム角「−３０〜３０°」といったカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触するとき、油膜速度がある程度「０」から離れた値となる。具体的には、開行程におけるカム１２とリフタ１０との接点がプランジャ９の中心軸線Ｌに向かって変位する期間（ｔ１〜Ｔ５）のうち、接点増速期間では油膜速度が「０」から負の方向に離れた状態になり、接点減速期間では油膜速度が「０」から正の方向に離れた状態になる。また、閉行程におけるカム１２とリフタ１０との接点がプランジャ９の中心軸線Ｌから離れる方向に変位する期間（Ｔ５〜ｔ４）のうち、接点減速期間では油膜速度が「０」から正の方向に離れた状態になり、接点増速期間では油膜速度が「０」から負の方向に離れた状態になる。以上により、カム角「−３０〜３０°」といったカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触するとき、図５（ｃ）に示されるように油膜厚さがスカッフィングやピッチングを回避できる値、即ち所定値Ａよりも大となる。
【００６１】
次に、開行程で上記接点が中心軸線Ｌに向かって変位する期間（ｔ１〜Ｔ５）、及び、閉行程で上記接点が中心軸線Ｌから離れる方向に変位する期間（Ｔ５〜ｔ４）で、油膜速度が図５（ｂ）に示される推移傾向をとる理由について、図６を参照して詳しく説明する。
【００６２】
図６（ａ）は、図５のタイミングｔ１〜Ｔ５における上記接点の変位速度、及びカム１２の外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を模式的に示したものである。この課程では、カム１２の外周面における上記接点に対応する部分が図中右側に速度Ｖ２で移動するとともに、当該接点が位置Ｐ２から位置Ｐ１へと上記の部分と同方向に速度ｖ２で移動する。
【００６３】
上記速度ｖ２については、接点が位置Ｐ２にあるとき（ｔ１）には「０」であり、開行程の接点増速期間（ｔ１〜ｔ２）では速度Ｖ２よりも速くなり、その後の開行程の接点減速期間（ｔ２〜Ｔ５）では速度Ｖ２よりも遅くなる。即ち、このように速度ｖ２が変化するよう、カム１２の外周面における開行程で上記接点が中心軸線Ｌに向かって変位する期間に対応する部分の形状が設定されている。その結果、プランジャ９の移動速度が、図５（ａ）にタイミングｔ１〜Ｔ５の間で示されるような推移傾向（加速度ｂ１，ｂ２）をとるようになる。
【００６４】
こうしたカムの外周面形状の場合、接点増速期間の初期に接点の速度ｖ２が上記の部分の速度Ｖ２を越えて速くなり、それによって両者の差を大とすることができるようになる。そして、接点増速期間の終期にかけては速度ｖ２が僅かながら速度Ｖ２に近づくようになる。従って、このときの接点増速期間の油膜速度は、図５（ｂ）のタイミングｔ１〜ｔ２の間で示されるように、接点増速期間の初期に正の値から負の値へと反転して大きく「０」から離れ、接点増速期間の終期にかけて僅かずつ「０」に近づいてゆく。また、接点減速期間の初期には速度ｖ２が速度Ｖ２を越えて遅くなり、それによって両者の差を大とすることができるようになる。そして、接点減速期間の終期にかけては速度ｖ２が僅かながら速度Ｖ２に近づくようになる。従って、このときの接点増速期間の油膜速度は、図５（ｂ）のタイミングｔ２〜Ｔ５の間で示されるように、接点増速期間の初期に負の値から正の値へと反転して大きくなり、接点増速期間の終期にかけて僅かずつ「０」に近づいてゆく。
【００６５】
以上のように、開行程の接点増速期間及び接点減速期間の終期には接点の速度ｖ２が上記の部分の速度Ｖ２に近づくものの、接点増速期間及び接点減速期間の初期には速度ｖ２と速度Ｖ２との大小関係を反転させて両者の差を大とすることが行われる。このため、カム角「−３０〜０°」といったカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触する期間中、速度ｖ２と速度Ｖ２と間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときに油膜速度を「０」からある程度離れた値とし、カム１２とリフタ１０との間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜、即ち図５（ｃ）に示される所定値Ａよりも厚い油膜を形成することができる。
【００６６】
ただし、開行程での接点増速期間の開始時点（ｔ１）及び接点減速期間の開始時点（ｔ２）では、速度ｖ２と速度Ｖ２との大小関係が反転する過程で両者が等しくなることから、油膜速度及び油膜厚さが一瞬だけ「０」となる。しかし、こうした状況が生じるのは一瞬のことであり、全体的には開行程における接点増速期間及び接点減速期間のほぼ全域で、油膜速度が「０」からある程度離れた状態になるとともに、油膜厚さが所定値Ａよりも大きい値に維持されることとなる。
【００６７】
図６（ｂ）は、図５のタイミングＴ５〜ｔ４における上記接点の変位速度、及びカム１２の外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を模式的に示したものである。この課程での上記接点の変位速度である速度ｖ３、及びカム１２の外周面における当該接点に対応する部分の移動速度である速度Ｖ３の変化態様については、カム１２の外周面の形状がカムノーズ２１の頂点Ｔを中心に対称をなしていることから、図５（ｂ）に示される速度ｖ２、及び速度Ｖ２の変化態様に対し頂点Ｔを中心とした対称をなすものとなる。
【００６８】
このため、速度ｖ３については、接点が位置Ｐ１にあるとき（Ｔ５）には最速値になり、閉行程の接点減速期間（Ｔ５〜ｔ３）では速度Ｖ３よりも遅くなり、その後の閉行程の接点増速期間（ｔ３〜ｔ４）では速度Ｖ３よりも速くなる。即ち、このように速度ｖ３が変化するよう、カム１２の外周面における閉行程で上記接点が中心軸線Ｌから離れる方向に変位する期間に対応する部分の形状が設定されている。その結果、プランジャ９の移動速度が、図５（ａ）にタイミングＴ５〜ｔ４で示されるような推移傾向（加速度ｂ３，ｂ４）をとるようになる。
【００６９】
こうしたカム１２の外周面形状の場合、接点減速期間の初期には接点の速度ｖ３が開行程の接点減速期間に引き続いて上記の部分の移動速度である速度Ｖ３よりも遅い状態となり、閉行程での接点増速期間の終期にかけては速度ｖ３が速度Ｖ３から離れるようになる。従って、このときの接点減速期間の油膜速度は、図５（ｂ）のタイミングＴ５〜ｔ３の間で示されるように、接点減速期間の終期にかけて僅かずつ「０」から離れてゆく。また、閉行程の接点減速期間後の接点増速期間においては、初期に速度ｖ３が速度Ｖ３を越えて速くなり、それによって両者の差を大とすることができるようになる。そして、接点増速期間の終期にかけては速度ｖ３が僅かながら速度Ｖ３に近づくようになり、接点増速期間の終了後から閉行程の終わり頃にかけては速度ｖ３が速度Ｖ３とは逆方向になる。従って、接点増速期間の油膜速度は、図５（ｂ）のタイミングｔ３〜ｔ４の間で示されるように、接点増速期間の初期に正の値から負の値へと反転して大きく「０」から離れ、接点増速期間の終期にかけて僅かずつ「０」から離れてゆく。更に、接点増速期間の終了後には、油膜速度が図５（ｂ）のタイミングｔ４以降で示されるように負の値から正の値へと反転し、急速に「０」から離れてゆく。
【００７０】
以上のように、閉行程の接点減速期間には接点の速度ｖ３が上記の部分の速度Ｖ３から更に離れるようになり、その後の接点増速期間の初期には速度ｖ３と速度Ｖ３との大小関係を反転させて両者の差を大とすることが行われる。このため、カム角「０〜３０°」といったカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触する期間中、速度ｖ３と速度Ｖ３との間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときに油膜速度を「０」からある程度離れた値とし、カム１２とリフタ１０との間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜、即ち図５（ｃ）に示される所定値Ａよりも厚い油膜を形成することができる。
【００７１】
ただし、閉行程での接点増速期間の開始時点（ｔ３）及び接点増速期間の終了時点（ｔ４）では、速度ｖ３と速度Ｖ３との大小関係が反転する過程で両者が等しくなることから、油膜速度及び油膜厚さが一瞬だけ「０」となる。しかし、こうした状況が生じるのは一瞬のことであり、全体的には閉行程における接点増速期間及び接点減速期間のほぼ全域で、油膜速度が「０」からある程度離れた状態になるとともに、油膜厚さが所定値Ａよりも大きい値に維持されることとなる。
【００７２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）開行程でカム１２とリフタ１０との接点が中心軸線Ｌに向かって変位する期間（ｔ１〜Ｔ５）において、接点増速期間及び接点減速期間の初期には、上記接点の速度ｖ２とカム１２の外周面における当該接点に対応する部分の速度Ｖ２との大小関係を反転させ、それら速度ｖ２と速度Ｖ２との差を大とすることが行われる。これにより、［背景技術］の欄に記載した各種の要求を満たしつつ、カム角「−３０〜０°」といった開行程の終わり頃であってカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触する期間中、速度ｖ２と速度Ｖ２との間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときに油膜速度を「０」からある程度離れた値とし、カム１２とリフタ１０との間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成することができる。
【００７３】
（２）閉行程で上記接点が中心軸線Ｌからに向かって変位する期間（Ｔ５〜Ｔ４）において、接点減速期間には接点の速度ｖ３がカム１２の外周面における上記接点に対応する部分の速度Ｖ３から更に離れるようになり、その後の接点増速期間の初期には速度ｖ３と速度Ｖ３との大小関係を反転させて両者の差を大とすることが行われる。これにより、カム角「０〜３０°」といったカムノーズ２１の頂点Ｔ付近がリフタ１０に接触する期間中、速度ｖ３と速度Ｖ３と間にある程度の差を持たせ、その差が過度に小さくなるのを抑制することができる。従って、そのときに油膜速度を「０」からある程度離れた値とし、カム１２とリフタ１０との間にスカッフィングやピッチングを回避することの可能な厚さの油膜を形成することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・開行程での接点増速期間及び接点減速期間、並びに閉行程での接点減速期間及び接点増速期間を設定する上で、必ずしもカムノーズ２１の外周面を頂点Ｔを中心として対称をなす形状に形成する必要はない。なお、開行程での接点増速期間及び接点減速期間が設定されていることを条件に、上記実施形態のようにカムノーズ２１の外周面を頂点Ｔを中心に対称をなす形状に形成すれば、閉行程での接点減速期間及び接点増速期間の設定が容易になる。即ち、カム１２の外周面における閉行程の接点減速期間に対応する部分を、速度ｖ３が速度Ｖ３よりも遅くなるような形状とすることが容易に実現される。また、カム１２の外周面における閉行程の接点増速期間に対応する部分を、速度ｖ３が速度Ｖ３よりも速くなるような形状とすることが容易に実現される。
【００７５】
・カム１２の外周面における開行程に対応する部分のみを接点増速期間及び接点減速期間が設定される形状に形成し、閉行程に対応する部分については任意の形状に形成してもよい。この場合、開行程においては上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態の高圧燃料ポンプを示す断面図。
【図２】同高圧燃料ポンプにおけるカムの外周面形状を示す拡大図。
【図３】プランジャの一回の往復移動に伴う開行程及び閉行程でのカムとリフタとの接点の変位態様を示す略図。
【図４】カム角の変化に対するプランジャのリフト量の推移を示すタイミングチャート。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のカムの外周面形状を採用した場合のカム角度の変化に対するプランジャの移動速度、油膜速度、及びカムとリフタとの間の油膜厚さの推移を示すタイミングチャート。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図５のタイミングｔ１〜Ｔ５の間、及びタイミングＴ５〜ｔ４の間におけるカムとリフタとの接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を示す略図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、従来のカムの外周面形状を採用した場合のカム角度の変化に対するプランジャの移動速度、油膜速度、及びカムとリフタとの間の油膜厚さの推移を示すタイミングチャート。
【図８】加圧室を縮小する方向へのプランジャの移動に伴うカムとリフタとの接点の変位態様を示す略図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図７のタイミングＴ１〜Ｔ３の間、及びタイミングＴ３〜Ｔ５の間におけるカムとリフタとの接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を示す略図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図７のタイミングＴ５〜Ｔ８の間、及びタイミングＴ８〜Ｔ９の間におけるカムとリフタとの接点の変位速度、及びカムの外周面における当該接点に対応する部分の移動速度の変化態様を示す略図。
【符号の説明】
【００７７】
１…高圧燃料ポンプ、２…シリンダ、３…スプリングシート、４…リフタガイド、５…ブラケット、６…カバー、７…ボルト、８…摺動孔、９…プランジャ、１０…リフタ、１１…カムシャフト、１２…カム、１３…コイルスプリング、１４…加圧室、１５…吸入通路、１６…ボルト、１７…スピル弁、１８…弁体、１９…吐出通路、２０…チェック弁、２１…カムノーズ、２２…オイルバス。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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