(57)【要約】【課題】タペット構造体の構成部品の焼き付きによる磨耗を防ぎ、大流量の高圧燃料を安定的に圧送することができる燃料供給用ポンプを提供する。【解決手段】タペット構造体は、タペット本体部と、当該タペット本体部に回転可能に収容保持され、カムに対して当接するローラと、タペット本体部に装着され、スプリングの一端を受けるスプリングシートとを備え、ローラの回転軸方向の両端に、スプリングシートの一部を延設した延設部を含む軸方向移動規制手段を備え、ローラと軸方向移動規制手段とが、ローラの回転軸とは異なる位置で当接することを特徴とする。【選択図】図４
2007303430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料加圧室内の燃料を加圧するためのプランジャと、前記プランジャを付勢するスプリングと、前記プランジャを前記スプリングの付勢方向とは反対方向へ押圧するためのカムと、前記カムと前記プランジャとの間に介在するタペット構造体と、を備えた燃料供給用ポンプにおいて、
前記タペット構造体は、タペット本体部と、当該タペット本体部に回転可能に収容保持され、前記カムと当接するローラと、前記タペット本体部に装着され、前記スプリングの一端を受けるスプリングシートと、を備えるとともに、
前記ローラの回転軸方向の両端に、前記スプリングシートの一部を延設した延設部を含む軸方向移動規制手段を備え、
前記ローラと前記軸方向移動規制手段とが、前記ローラの回転軸とは異なる位置で当接することを特徴とする燃料供給用ポンプ。
【請求項２】
前記ローラは、前記回転軸方向の端面に凹部を有し、前記軸方向移動規制手段は、前記延設部と、前記凹部内に配置され、前記ローラ及び延設部によって挟持された規制部材と、からなり、前記凹部内において、前記規制部材が前記ローラの回転軸とは異なる位置で前記ローラと当接することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項３】
前記規制部材が球状体であることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項４】
前記凹部が前記規制部材の直径よりも大きい直径を有する円形の凹部であることを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項５】
前記ローラの前記回転軸方向の端面が、前記ローラの回転軸とは異なる位置に先端部を有する凸曲面を有し、前記先端部と前記軸方向移動規制手段とが前記ローラの回転軸とは異なる位置で当接することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給用ポンプ。
【請求項６】
前記ローラの凸曲面の先端部を複数有することを特徴とする請求項５に記載の燃料供給用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タペットローラを含むタペット構造体を備えた燃料供給用ポンプに関する。特に、大流量の高圧燃料の圧送に適した燃料供給用ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン等において、高圧の燃料を効率良く噴射するために、蓄圧器（コモンレール）を用いた蓄圧式燃料噴射装置（CRS: Common Rail System）が各種提案されている。
このような蓄圧式燃料噴射装置に用いられる燃料供給用ポンプは、例えば、ポンプハウジングにカムを備えるとともに、カムの上方にプランジャバレルが装着される円柱空間を有し、当該円柱空間に装着されたプランジャバレルの上方開口部に燃料吸入弁が取り付けられている。また、プランジャバレルの内部には、プランジャと燃料吸入弁とによって閉塞された燃料加圧室が形成され、さらに、燃料加圧室に面する部分に、燃料吐出弁につながる燃料通路が設けられている。かかる燃料供給用ポンプにおいて、燃料吸入弁を介して燃料加圧室に供給された燃料が、カムの回転に伴って往復動するプランジャによって加圧された後、燃料吐出弁を介してコモンレールに対して圧送される。
【０００３】
このような燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体として、カムと接触する箇所における磨耗を防止するために、カムとの接触箇所にローラを備えたタペット構造体がある。かかるローラを含むタペット構造体において、ローラが回転軸方向に移動し、ローラ端面によってポンプハウジングの内周面が損傷を受けることを防止することができる燃料供給用ポンプが提案されている。より具体的には、図１６に示すように、ローラ４０１を、タペット本体部４０３のローラ受けに回転保持させるとともに、ローラ４０１の回転軸方向の移動を規制するための板状又は線状の規制手段４０５を備えたタペット構造体４００を用いた燃料供給用ポンプが開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５−０６８８２３号  （図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたタペット構造体は、ローラが、回転軸の中心位置において規制手段と当接するように構成されており、ローラの回転摩擦によって、ローラの端面又は規制手段が磨耗するおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、ローラと軸方向移動規制手段との当接位置をローラの回転軸からずらすことにより、ポンプを高速回転させた場合であっても、ローラの端面又は軸方向移動規制手段の磨耗を少なくできることを見出し本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に対応すべく、燃料供給用ポンプを長時間にわたって高速回転させた場合であっても、ローラの回転摩擦によるポンプハウジングの内周面やローラ、軸方向移動規制手段の損傷を防止し、耐久性の向上を図った燃料供給用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】
【０００６】
本発明によれば、燃料加圧室内の燃料を加圧するためのプランジャと、プランジャを付勢するスプリングと、プランジャをスプリングの付勢方向とは反対方向へ押圧するためのカムと、カムとプランジャとの間に介在するタペット構造体と、を備えた燃料供給用ポンプであって、タペット構造体は、タペット本体部と、当該タペット本体部に回転可能に収容保持され、カムと当接するローラと、タペット本体部に装着され、スプリングの一端を受けるスプリングシートと、を備えるとともに、ローラの回転軸方向の両端に、スプリングシートの一部を延設した延設部を含む軸方向移動規制手段を備え、ローラと軸方向移動規制手段とが、ローラの回転軸とは異なる位置で当接することを特徴とする燃料供給用ポンプが提供され、上述した問題を解決することができる。
【０００７】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ローラは、回転軸方向の端面に凹部を有し、軸方向移動規制手段は、延設部と、凹部内に配置され、ローラ及び延設部によって挟持された規制部材と、からなり、凹部内において、規制部材がローラの回転軸とは異なる位置でローラと当接することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、規制部材が球状体であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、凹部が規制部材の直径よりも大きい直径を有する円形の凹部であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ローラの回転軸方向の端面が、ローラの回転軸とは異なる位置に先端部を有する凸曲面を有し、先端部と軸方向移動規制手段とがローラの回転軸とは異なる位置で当接することが好ましい。
【００１１】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ローラの凸曲面の先端部を複数有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ローラの回転軸方向の移動を規制する軸方向移動規制手段を備えるとともに、当該軸方向移動規制手段とローラとを、ローラの回転軸とは異なる箇所で当接させることにより、ローラ及び軸方向移動規制手段における互いに接触する部分を常に変化させることができる。したがって、ローラと軸方向移動規制手段との間に効率的に潤滑油を巻き込ませることができる。よって、ローラの端面と軸方向移動規制手段との接触箇所における焼き付きによる磨耗を有効に防止することができる。
【００１３】
また、ローラの端面に凹部を設けるとともに、軸方向移動規制手段をスプリングシートの延設部と所定の規制部材とから構成することにより、ローラと規制部材、及びスプリングシートの延設部と規制部材それぞれの間に潤滑油を効率的に巻き込み、それぞれの部品の焼き付きを防止することができる。
特に、軸方向移動規制手段を構成する規制部材として球状体（ローラボール）を用いることにより、規制部材とローラ、及び規制部材とスプリングシートの延設部の当接箇所を常に変化させることができ、ローラ及び軸方向移動規制手段の焼き付きによる磨耗をより効果的に防止することができる。
【００１４】
また、ローラの端面を所定の凸曲面とすることにより、部品点数を増加させることなく、ローラと軸方向移動規制手段とをローラの回転軸とは異なる位置で容易に当接させることができる。したがって、比較的簡易な構成で、ローラ及び軸方向移動規制手段の焼き付きによる磨耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の燃料供給用ポンプに関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、各図中、同一の符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明を省略する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態は、燃料加圧室内の燃料を加圧するためのプランジャと、プランジャを付勢するスプリングと、プランジャをスプリングの付勢方向とは反対方向へ押圧するためのカムと、カムとプランジャとの間に介在するタペット構造体と、を備えた燃料供給用ポンプである。
本実施形態の燃料供給用ポンプにおいて、タペット構造体は、タペット本体部と、当該タペット本体部に回転可能に収容保持され、カムと当接するローラと、タペット本体部に装着され、スプリングの一端を受けるスプリングシートと、を備えるとともに、ローラは、回転軸方向の端面に凹部を有し、ローラの回転軸方向の両端に、スプリングシートの一部を延設した延設部と、ローラの凹部内に配置され、ローラ及びスプリングシートの延設部によって挟持された規制部材と、からなる軸方向移動規制手段を備え、凹部内において、規制部材がローラの回転軸とは異なる位置でローラと当接することを特徴とする。
以下、本実施形態の燃料供給用ポンプを、それぞれの部材ごとに分けて具体的に説明する。
【００１７】
１．全体構成
本発明の燃料供給用ポンプの全体構成は特に制限されるものではないが、その一例を図１に示す。この燃料供給用ポンプ１は、燃料を加圧するプランジャ１３が配置されるシリンダ（円柱空間）１１ｂ、１１ｃを並列配置した、いわゆる列型のポンプであって、燃料を高圧化して圧送するポンプ本体部１０と、燃料タンク（図示せず）から燃料を汲み上げるためのフィードポンプ３と、加圧する燃料の流量を調整するための調量弁５とを備えている。
なお、この燃料供給用ポンプ１の例は、二本のプランジャ１３を用いて燃料を高圧化し圧送する構成であるが、より大容量の燃料を高圧処理するために、それ以上の数に増やすこともできる。
【００１８】
２．フィードポンプ
フィードポンプ３は、燃料タンク内の燃料を汲み上げて調量弁５に対して移送するための部位である。このフィードポンプ３は、例えば、カムシャフト２３の端部に連結された駆動ギヤと、駆動ギヤと連結された従動ギヤとを含むギヤポンプ構造からなり、カムシャフト２３と直結又は適当なギヤ比を介して駆動されている。このフィードポンプ３が駆動することにより、負圧を利用して、燃料が燃料タンクから吸い上げられ、調量弁５に対して移送される。
また、フィードポンプ３と燃料タンクとの間には、プレフィルタ（図示せず）が介在し、燃料タンク内の燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が燃料供給用ポンプ１内に流れ込まないように、一次的に捕集することができる。
【００１９】
３．調量弁
調量弁５は、ポンプ本体部１０に取り付けられ、フィードポンプ３から移送されてきた燃料をポンプ本体部１０の燃料加圧室１４に移送する際に、その燃料量を調整するための部位である。この調量弁５は、例えば、比例制御弁を用いた構成とすることができる。この調量弁５によって、内燃機関が要求する燃料圧力に対応させて燃料量を調整し、ポンプ本体部１０の燃料加圧室１４に送り込むことができる。
【００２０】
４．オーバーフローバルブ
また、図示しないものの、燃料供給用ポンプは、フィードポンプと調量弁とをつなぐ燃料通路の途中から分岐して、調量弁と並列的に配置されたオーバーフローバルブを備えている。このオーバーフローバルブによって、調量弁に移送される燃料の圧力が規定値を超えたり、あるいは、調量弁に移送される燃料流量が規定量を超えたりする場合に、オーバーフローバルブを介して燃料タンク等に還流させることができる。
このとき、オーバーフローバルブ側に流れてきた燃料を、後述するポンプ本体部のカム室内に移送し、潤滑油として使用することもできる。これによって、カム室内の潤滑油として別途潤滑オイル等を供給することなく、燃料を有効活用できるとともに、燃料供給用ポンプ全体の大型化や構成の複雑化を防ぐことができる。
【００２１】
５．ポンプ本体部
（１）基本構成
ポンプ本体部１０は、調量弁５を介して移送されてくる燃料を高圧化して、下流側のコモンレール等に圧送するための部位である。
ここで、図２に、図１の燃料供給用ポンプ１のＸＸ断面を矢印方向に見た断面図を示す。この図２に示すように、ポンプ本体部１０は、例えば、ポンプハウジング１１と、ポンプハウジング１１の円柱空間１１ｂ内に装着されたプランジャバレル１２と、プランジャバレル１２の内部空間１２ａに摺動保持されたプランジャ１３と、両端をプランジャバレル１２及びスプリングシート１９に係止され、プランジャ１３を下方側に付勢するためのスプリング１５と、プランジャ１３及びカム２１の間に介在し、カム２１の回転に伴いプランジャ１３を芯出ししつつ押し上げるためのタペット構造体１８とを備えている。また、プランジャバレル１２の内部空間１２ａの上方開口部には燃料吸入弁２０が配置されるとともに、プランジャバレル１２の内部空間１２ａから横方向に延びる燃料通路１２ｂを介して、燃料吐出弁２２が配置されている。
【００２２】
また、プランジャバレル１２の内部空間１２ａの一部は、プランジャバレル１２の内周面とプランジャ１３と燃料吸入弁２０とによって閉塞された燃料加圧室１４を形成している。そして、燃料吸入弁２０を介して供給される燃料が、当該燃料加圧室１４内で、カム２１の回転運動に伴って押し上げられるプランジャ１３によって高圧化され、燃料吐出弁２２を介して下流側のコモンレール等に圧送される。
【００２３】
（２）ポンプハウジング
ポンプハウジング１１は、プランジャバレル１２が装着されるとともに、プランジャ１３、タペット構造体１８、カム２１等が収容される筐体である。このポンプハウジング１１は、例えば、カム室１１ａと、カム室１１ａの上方に開口しプランジャバレル１２が装着される円柱空間１１ｂとを備えた構成とすることができる。
なお、円柱空間の数をはじめとするポンプハウジングの形態は、燃料供給用ポンプの種類に対応させて適宜変更することができる。
【００２４】
（３）プランジャバレル
プランジャバレル１２は、ポンプハウジング１１の円柱空間１１ｂに装着され、内部空間１２ａにおいてプランジャ１３を摺動保持するとともに、内部空間１２ａの上方開口部に燃料吸入弁２０が配置される筐体である。また、プランジャバレル１２の内部空間１２ａは、プランジャ１３及び燃料吸入弁２０とともに燃料を高圧化するための燃料加圧室１４を構成する要素となる。
なお、燃料供給用ポンプの種類が、インラインタイプ及びラジアルタイプの場合には、それぞれのタイプに対応させて、プランジャバレルの形態を適宜変更することができる。
【００２５】
（４）プランジャ
プランジャ１３は、プランジャバレル１２の内部空間１２ａに摺動保持され、カム２１の回転に伴って押し上げられ、燃料加圧室１４内の燃料を高圧化するための部位である。また、プランジャ１３の端部には、スプリング１５の一端を受け、スプリング１５の付勢力によってプランジャ１３をカム２１側へ引き下げるスプリングシート１９が係止されている。そして、プランジャ１３は、スプリング１５の付勢力による下降力と、カム２１の回転に伴う上昇力とによって、昇降自在に保持されている。
【００２６】
（５）燃料加圧室
燃料加圧室１４は、プランジャバレル１２内の内部空間１２ａにおいて、プランジャ１３と燃料吸入弁２０とによって閉塞され形成される小室である。かかる燃料加圧室１４において、燃料吸入弁２０を介して流入した燃料を、プランジャ１３が高速駆動することによって、効率的かつ大量に加圧することができる。また、プランジャ１３によって加圧された燃料は、燃料吐出弁２２を介して、コモンレールに供給されることになる。
【００２７】
（６）カム
カム２１は、一つあるいは複数のカム山を備え、カムシャフト２３の回転に伴い、タペット構造体１８を介してプランジャ１３を上昇させるための主要素である。かかるカム２１は、カム室１１ａ内においてディーゼルエンジンに連なったカムシャフト２３に取り付け固定されている。そして、カムシャフト２３は、エンジンのクランクシャフトとギヤを介して連結されており、エンジンの駆動によってカム２１が回転するように構成されている。
このカム２１は、ポンプハウジング１１の円柱空間１１ｂの下方に位置し、かつカムシャフト２３の軸線方向に所定の間隔をもって並列配置されている。
【００２８】
（７）タペット構造体
タペット構造体１８は、プランジャ１３とカム２１との間に介在し、カムシャフト２３に固定されたカム２１の回転に伴って、プランジャ１３の芯出しを行いながらプランジャ１３を上下動させるための部材である。
本実施形態の燃料供給用ポンプ１におけるタペット構造体１８を、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示す。図３（ａ）は、タペット構造体１８を上方から見た上面図であり、図３（ｂ）は、タペット構造体１８をローラ１７の回転軸方向と垂直に交差する方向から見た側面図であり、図３（ｃ）は、タペット構造体１８をローラ１７の回転軸方向から見た側面図である。また、図４（ａ）は、図３（ａ）中のＡＡ断面を矢印方向から見た断面図であり、図４（ｂ）は、図３（ａ）中のＢＢ断面を矢印方向から見た断面図である。
この図３及び図４に示すタペット構造体１８は、ローラ保持部１６ｂ及び摺動部１６ａからなるタペット本体部１６と、ローラ保持部１６ｂに回転可能に収容保持されたローラ１７と、タペット本体部１６に装着されるとともにプランジャの端部が固定され、スプリング１５の一端を受け、スプリング１５の付勢力によってプランジャ１３を下降させるためのスプリングシート１９とから構成されている。
そして、ローラ１７は、回転軸方向の端面に凹部１７ａを有し、ローラ１７の回転軸方向の両端に、スプリングシート１９の一部を延設した延設部４３と、ローラ１７の凹部１７ａ内に配置され、ローラ１７とスプリングシート１９の延設部４３によって挟持された規制部材４５と、からなる軸方向移動規制手段４０を備え、ローラ１７の凹部１７ａ内において、規制部材４５がローラ１７の回転軸とは異なる位置でローラ１７と当接することを特徴とする。
【００２９】
この図３に示すタペット構造体１８に用いられるタペット本体部１６の一例を図５（ａ）〜（ｃ）に示す。図５（ａ）は、タペット本体部１６を上方から見た上面図であり、図５（ｂ）は、タペット本体部１６を下方から見た底面図であり、図５（ｃ）は、タペット本体部１６を円筒形の軸方向に切断した断面図である。この図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、タペット本体部１６は、ポンプハウジングのシリンダ（円柱空間）の内周面と適合する円筒形の外形を有し、内部にスプリングシートが配置される空間部を備えた摺動部１６ａと、ローラを摺動保持するローラ保持部１６ｂとから構成されるとともに、スプリングシートの延設部が挿入される開口部１６ｃが設けられている。
【００３０】
また、図３に示すタペット構造体１８に用いられるスプリングシート１９の一例を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図６（ａ）は、スプリングシート１９を上方から見た上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）中の矢印Ｃ方向から見たスプリングシート１９の側面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）中の矢印Ｄ方向から見たスプリングシート１９の側面図である。この図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、スプリングシート１９は、プランジャ１３の端部が係止される係止部１９ａと、係止部１９ａから同心円状に外周外側方向に連続するスプリング受け部１９ｂとを備えた構成とすることができる。特に、本実施形態の燃料供給用ポンプに用いられるスプリングシート１９は、スプリングシート１９の一部が延設された延設部４３を有し、後述するタペット構造体１８のローラ１７の回転軸方向の移動を規制するための軸方向移動規制手段の一部として構成されている。
そして、図３に示すように、タペット構造体１８におけるタペット本体部１６の摺動部１６ａ内に配置されるとともに、延設部４３がタペット本体部１６に設けられた開口部１６ｃからローラ保持部１６ｂ側へ導出され、ローラ１７の回転軸方向の両端面に配置される。
【００３１】
また、図３に示すタペット構造体１８に用いられるローラ１７を図７（ａ）〜（ｃ）に示す。図７（ａ）は、ローラ１７の斜視図であり、図７（ｂ）は、ローラ１７を回転軸方向から見た側面図であり、図７（ｃ）は、ローラ１７を回転軸方向に沿って切断した断面図である。この図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ローラ１７は、ローラ１７の回転軸方向の端面の中心部に規制部材の直径よりも大きい直径を有する円形の凹部１７ａが設けられている。
そして、図４（ａ）に示すように、凹部１７ａ内に規制部材４５としての球状体（ローラボール）４５Ａが配置されており、ローラ１７が回転する際には、ローラボール４５Ａが凹部１７ａ内の周縁部に位置し、ローラ１７の回転に伴ってローラ１７とスプリングシート１９の延設部４３とに挟まれた状態で、シリンダ内に満たされた潤滑油をローラ１７及びスプリングシート１９の延設部４３との間に巻き込みながら回転する。したがって、ローラ１７とローラボール４５Ａとの間、及びスプリングシート１９の延設部４３とローラボール４５Ａとの間の潤滑性が確保され、それぞれの箇所の焼き付きが防止される。
【００３２】
図３及び図４に示すタペット構造体１８において、ローラ１７が回転している状態でのローラボール４５Ａの存在位置については、図８（ａ）〜（ｄ）を参照することにより容易に理解することができる。この図８（ａ）〜（ｄ）は、直径５ｍｍのローラボールと、端面に直径８ｍｍの凹部を有するローラと、延設部を有するスプリングシートとを含むタペット構造体を用いて燃料供給用ポンプを動作させた後、タペット構造体を分解し、ローラの凹部内及びスプリングシートの延設部の内側面を撮影したものである。また、図８（ａ）及び（ｂ）は、ローラの両端面側のスプリングシートの延設部の内側面の写真であり、図８（ｃ）及び（ｄ）は、ローラの両端面の凹部内の写真であって、図８（ａ）と図８（ｃ）が、また、図８（ｂ）と図８（ｄ）が対応する。
それぞれの図において、中心部分で黒く変色している部分が、ローラボールが当接した軌跡を表している。なお、スプリングシートの延設部を表す写真（図８（ａ）及び（ｂ））と、ローラの凹部を表す写真（図８（ｃ）及び（ｄ））とは倍率が異なっており、実際には、スプリングシートの延設部における黒く変色した部分の大きさと、ローラの凹部内に残された変色部分の大きさとが一致している。
【００３３】
これらの図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、ローラが回転していた状態では、ローラの凹部内において、ローラボールがローラの回転軸位置にとどまらず、凹部内を自由に移動していたために、黒く着色した軌跡が一定の面積を持って残されている。したがって、ローラボールがローラの凹部内を自由に移動していたことが理解される。特に、図８（ｂ）や図８（ｃ）では、ローラボールの軌跡が、領域の外側において色濃く残されており、ローラボールが、ローラの凹部内の周縁部を中心に移動していたことが推定される。
したがって、このタペット構造体においては、ローラが回転している状態では、ローラボールが、ローラの回転軸とは異なる位置で、スプリングシートの延設部及びローラに対して、常に位置を変えつつ挟持されていると推定される。
なお、本発明の特徴である、「ローラの凹部内において、規制部材がローラの回転軸とは異なる位置でローラと当接する」ことには、主として回転軸と異なる位置で当接する構成も含んでおり、上述の図８（ａ）〜（ｄ）で示すように、ローラとローラボールとが一時的に回転軸の位置で当接する場合があるとしても本発明の効果を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態の燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体の別の例として、図９（ａ）や図１０（ａ）に示すようなタペット構造体が挙げられる。
この図９（ａ）に示すタペット構造体１８´は、図９（ｂ）に示すように、ローラ１７´の回転軸方向の端面に、規制部材４５が配置されるドーナツ状の凹部１７ａ´が設けられた例であり、図１０（ａ）に示すタペット構造体１８´´は、図１０（ｂ）に示すように、ローラ１７´´の回転軸方向の端面に、規制部材４５が配置される複数の凹部１７ａ´´が設けられた例である。
【００３５】
図９（ａ）に示すタペット構造体１８´では、図３に示すタペット構造体と同じように、ローラ１７´の回転に伴い、規制部材４５としてのローラボール４５Ａがドーナツ状の凹部１７ａ´内を、シリンダ内に満たされた潤滑油を巻き込みながら移動する。したがって、ローラ１７´とローラボール４５Ａとの間、及びスプリングシート１９の延設部４３とローラボール４５Ａとの間に、常に潤滑油を存在させることができ、焼き付きによる磨耗を防止することができる。
かかる図９（ａ）に示すタペット構造体１８´においても、ローラ１７´が回転している状態では、ローラボール４５Ａが、ローラ１７´の回転軸とは異なる位置で、スプリングシート１９の延設部４３及びローラ１７´に対して、常に位置を変えながら移動していると推定される。
【００３６】
また、図１０（ａ）に示すタペット構造体１８´´では、ローラ１７´´の回転に伴い、規制部材４５としてのローラボール４５Ａが凹部１７ａ´´内に配置された状態で、シリンダ内に満たされた潤滑油を巻き込みながら移動する。したがって、ローラ１７´´とローラボール４５Ａとの間、及びスプリングシート１９の延設部４３とローラボール４５Ａとの間に、常に潤滑油を存在させることができ、焼き付きによる磨耗を防止することができる。
かかる図１０（ａ）に示すタペット構造体１８´´においては、ローラ１７´´が回転している状態では、ローラボール４５Ａが、ローラ１７´´の回転軸とは異なる位置で、ローラ１７´´に対しては凹部１７´´内で自由に移動し、スプリングシート１９の延設部４３に対しても常に位置を変えながら移動すると推定される。
【００３７】
また、軸方向移動規制手段の一部を構成する規制部材は、上述した球状体（ローラボール）以外にも、図１１（ａ）に示すような形状の規制部材４５Ｂや、図１１（ｂ）に示すような形状の規制部材４５Ｃを用いることができる。ただし、上述した球状体であれば、加工性に優れるとともに、規制部材自体が方向性を有さず、あらゆる方向に回転可能であるため、ローラとの接触面あるいはスプリングシートとの接触面に潤滑油を巻き込みやすくできることから、好適な態様である。
【００３８】
以上のように、本発明においては、タペット構造体が軸方向移動規制手段を備えることにより、ローラが軸方向に移動してポンプハウジングのシリンダ（円柱空間）の内周面と接触することを防止することができる。また、ローラに凹部を設けるとともに、軸方向移動規制手段をスプリングシートの延設部と所定の規制部材とを用いた構成とすることにより、ローラの回転に伴い、ローラと規制部材とが互いに接触する箇所、さらに、スプリングシートの延設部と規制部材とが互いに接触する箇所を常に変化させることができる。これにより、ローラと規制部材との間、又はスプリングシートの延設部と規制部材との間に常に潤滑油を巻き込ませることができる。
したがって、高圧の燃料を大量に圧送すべくポンプを高速で回転させた場合であっても、シリンダ内周面の損傷を防ぐことができるとともに、タペット構造体のローラや軸方向移動規制部材の焼き付きによる磨耗を防止することができる。
【００３９】
（９）燃料吸入弁
また、図２に示す燃料吸入弁２０は、プランジャバレル１２に設けられた内部空間１２ａの上方開口部に配置され、調量弁を介して移送されてくる燃料を燃料加圧室１４に供給するための部位である。
例えば、燃料吸入弁２０は、バルブボディ３３と、バルブボディ３３に摺動可能に保持されたバルブピストン３５と、バルブピストン３５を閉弁方向に付勢するスプリング４１と、バルブピストン３５に固定され、スプリング４１の一端を受けるスプリングシート３７とを備えた構成とすることができる。
そして、バルブピストン３５がスプリング４１によって常時閉弁方向に付勢されており、調量弁を介して移送される燃料が、燃料溜り室３３ａに流れ込み、燃料加圧室１４内の圧力と燃料溜り室３３ａ内の圧力との差が所定の圧力値を超えた場合に開弁されて、燃料が燃料加圧室１４内に供給される。その後、燃料溜まり室３３ａ内の圧力が低下するとともに、燃料加圧室１４内において、プランジャ１３の上昇に伴い燃料加圧室１４内の燃料が上昇すると、スプリング４１の付勢力によって燃料吸入弁２０が再び閉じられる。
【００４０】
（１０）燃料吐出弁
また、燃料吐出弁２２は、ポンプハウジング１１の円柱空間１１ｂにおける燃料加圧室１４の側面側に配置され、高圧化された燃料をコモンレール等に移送するための部位である。
例えば、燃料吐出弁２２は、ボール弁６１がスプリング６３によって閉弁方向に常時付勢されており、プランジャ１３がカム２１によって押し上げられ燃料加圧室１４内が高圧になった場合に、燃料の圧力によって開弁し燃料を通過させることができる。
【００４１】
６．ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射システムへの使用例
これまで説明した本発明の燃料供給用ポンプは、蓄圧器（コモンレール）から供給された高圧燃料を、さらに増圧ピストンで増圧した後にインジェクタから噴射する、ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射システム（ＡＰＣＲＳ）に用いられる燃料供給用ポンプとして好適に使用することができる。
図１２は、ＡＰＣＲＳの構成例を示している。このＡＰＣＲＳは、燃料タンク６２と、燃料タンク６２内の燃料を高圧化して圧送する燃料供給用ポンプ１と、かかる燃料供給用ポンプ１から圧送された高圧燃料を蓄圧するための蓄圧器（コモンレール）６６と、コモンレール６６で蓄圧された燃料をさらに増圧するための増圧装置（増圧ピストン）６８と、インジェクタ７０とから構成されている。
【００４２】
コモンレール６６の構成は特に制限されるものではなく、公知のものを使用することができる。コモンレール６６には、複数のインジェクタ７０が接続されており、燃料供給用ポンプ１で高圧化された燃料がすべてのインジェクタ７０に対して均等に供給され、インジェクタ７０を制御することにより内燃機関（図示せず）に所望の噴射タイミングで噴射させることができる。このようなコモンレール６６を備えることにより、ポンプの回転が噴射圧に直接影響を与えることなく、回転数に見合った噴射圧で、インジェクタ７０を介してエンジンに燃料を噴射することができる。
また、コモンレール６６には、圧力検知器（図示せず）が接続されており、かかる圧力検知器で得られた圧力検知信号が、電子制御ユニット（ECU: Electrical Controlling Unit）に送られる。そして、ＥＣＵは、圧力検知器からの圧力検知信号を受けつつ、コモンレール圧が所定の圧力となるように、同じくコモンレール６６に備えられた電磁制御弁（図示せず。）を制御する。
【００４３】
また、増圧装置としては、図１２に例示されるように、シリンダ７５と、機械式ピストン（増圧ピストン）７４と、受圧室７８と、電磁弁８０と、循環路７７とを含み、機械式ピストン７４が、受圧部７２と受圧部７２よりも相対的に面積が小さい加圧部７６とを備えた構成とすることができる。
かかる増圧装置では、シリンダ７５内に収容された機械式ピストン７４が、受圧部７２においてコモンレール圧を有する燃料により押圧されて移動し、受圧室７８内の燃料が加圧部７６によって増圧される。
【００４４】
すなわち、図１３に模式図を示すように、増圧装置を、受圧部と、受圧部よりも相対的に面積が小さい加圧部とを備える機械式ピストンとして構成し、ピストンのストローク量を考慮することにより、コモンレール圧を有する燃料を、加圧損失をできるだけ少なくしつつ、効率的に増圧することが可能である。
より具体的には、コモンレールからの燃料（圧力：ｐ１、体積：Ｖ１、仕事量：Ｗ１）を、相対的に面積が大きい受圧部と、相対的に面積が小さい加圧部とを備えた機械式ピストンによって、より高圧の燃料（圧力：ｐ２、体積：Ｖ２、仕事量：Ｗ２）とすることができる。
【００４５】
図１２に示す増圧装置６８では、機械式ピストン７４を押圧するために、コモンレール圧を有する燃料を大量に使用するが、加圧後には、電磁弁８０を介して、燃料タンク６２に還流される。すなわち、コモンレール圧を有する燃料の大部分は、機械式ピストン７４を押圧した後、例えば、ライン９３を介して、燃料タンク６２に還流され、再び、高圧燃料として使用することができる。
一方、加圧部７６によって増圧された燃料は、インジェクタ７０のノズル７３側に送液され噴射される一方、インジェクタ７０の背圧制御に用いられ、電磁弁７１から排出された燃料については、ライン９３を介して燃料タンク６２に還流することになる。
このような増圧装置を設けることにより、コモンレールを過度に大型化することなく、かつ、任意の時期に、コモンレール圧を有する燃料によって効果的に機械式ピストンを押圧することができる。
【００４６】
また、インジェクタ１１０の形態は特に制限されるものではないが、例えば、図１２に例示されるように、ニードル弁体１０１が着座する着座面１０２と、この着座面１０２の弁体当接部位よりも下流側に形成される噴孔７３と、を有するノズルボディ１０３を備え、ニードル弁体１０１のリフト時に着座面１０２の上流側から供給される燃料を噴孔７３へ導く構成とすることができる。
また、インジェクタ７０は、スプリング１０４等によってニードル弁体１０１を着座面１０２に向かって常時付勢しておき、ニードル弁体１０１をソレノイド１０５の通電／非通電の切り替えによって開閉する電磁弁型とすることができる。
【００４７】
このような増圧方式の蓄圧式燃料噴射システムでは、より高圧の燃料を大量にコモンレールへと圧送できる燃料供給用ポンプが必要とされるが、上述したような本発明の燃料供給用ポンプであれば、燃料吸入弁の耐久性の向上が図られ、ＡＰＣＲＳでの使用においても、長期の使用に耐えることができる。したがって、長時間にわたり高圧高速運転させた場合であっても、大量の高圧燃料を安定的に供給することができる。
【００４８】
［第２の実施の形態］  本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の基本構成からなる燃料供給用ポンプであって、タペット構造体が、タペット本体部と、当該タペット本体部に回転可能に収容保持され、カムに対して当接するローラと、タペット本体部に装着され、スプリングの一端を受けるスプリングシートとを備えるとともに、ローラの回転軸方向の端面が、ローラの回転軸とは異なる位置に先端部を有する凸曲面であり、先端部と軸方向移動規制手段とがローラの回転軸とは異なる位置で当接することを特徴とする。
なお、本実施形態の燃料供給用ポンプにおいて、タペット構造体以外の部材については、第１の実施の形態と同様の構成とすることができるため、本実施形態では第１の実施の形態とは異なるタペット構造体について具体的に説明する。
【００４９】
本実施形態の燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体は、図１４に示すように、ローラ１１７の回転軸方向の端面が、ローラ１１７の回転軸とは異なる位置に先端部１１７ａを有する凸曲面であることを特徴とする。これによって、ローラ１１７の端面と、スプリングシート１１９の延設部１４３からなる軸方向移動規制手段１４０とを、ローラ１１７の回転軸とは異なる位置で当接させることができる。したがって、ローラ１１７の端面とスプリングシート１１９の延設部１４３とを常に変化させることができ、ローラ１１７とスプリングシート１１９の延設部１４３との間に潤滑油を巻き込ませやすくすることができる。よって、焼き付きによる磨耗を生じにくくして、タペット構造体１１８の耐久性を向上させることができる。また、第１の実施の形態の燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体と比較して、規制部材を用いる必要がなくなる分、部品点数を少なくすることができるとともに、組付け作業を効率的に行うことができる。
【００５０】
本実施形態の燃料供給用ポンプに備えられるタペット構造体に用いられるローラの例としては、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すようなローラが挙げられる。
図１５（ａ）〜（ｂ）に示すローラ１１７Ａ、１１７Ｂは、ローラ１１７Ａ、１１７Ｂの回転軸とは異なる位置に頂点１１７ａ、１１７ｂを有する、二つ又は三つの凸曲面を設けたローラ１１７Ａ、１１７Ｂである。このように、ローラの端面に複数の凸曲面を設ける場合には、回転する際のがたつきを小さくできるように、ローラの回転軸を中心に放射状に凸曲面を設けることが好ましい。
また、図１５（ｃ）に示すローラ１１７Ｃは、ローラ１１７Ｃの端面に設ける凸曲面を、連続状の凸曲面として構成した例である。このような凸曲面を設けた場合には、スプリングシートとの当接面積を比較的大きくでき、ローラのがたつきをより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる燃料供給用ポンプの部分切り欠きを含む側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる燃料供給用ポンプの断面図である。
【図３】第１の実施の形態の燃料供給用ポンプに備えられたタペット構造体の上面図及び側面図である。
【図４】第１の実施の形態の燃料供給用ポンプに備えられたタペット構造体の断面図である。
【図５】タペット構造体を構成するタペット本体部の上面図、底面図、断面図である。
【図６】タペット構造体を構成するスプリングシートの上面図及び側面図である。
【図７】第１の実施の形態におけるタペット構造体を構成するローラの斜視図、側面図、断面図である。
【図８】タペット構造体における規制部材の存在位置を説明するために供する図である。
【図９】第１の実施の形態の燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体の変形例を示す図である（その１）。
【図１０】第１の実施の形態の燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体の変形例を示す図である（その２）。
【図１１】規制部材の例を示す図である。
【図１２】ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射システム（ＡＰＣＲＳ）を説明するために供する図である。
【図１３】ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射システム（ＡＰＣＲＳ）による燃料の増圧方法を概念的に示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態にかかる燃料供給用ポンプに備えられたタペット構造体を説明するために供する図である。
【図１５】第２の実施の形態の燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体の変形例を示す図である。
【図１６】従来の燃料供給用ポンプの構造を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：燃料供給用ポンプ、３：フィードポンプ、５：調量弁、１０：ポンプ本体部、１１：ポンプハウジング、１２：プランジャバレル、１２ａ：内部空間、１２ｂ：燃料通路、１３：プランジャ、１４：燃料加圧室、１５：スプリング、１６：タペット本体部、１６ａ：摺動部、１６ｂ：ローラ受け部、１６ｃ：開口部、１７：ローラ、１７ａ：凹部、１８：タペット構造体、１９：スプリングシート、２０：燃料吸入弁、２１：カム、２２：燃料吐出弁、２３：カムシャフト、３３：バルブボディ、３３ａ：燃料溜り室、３５：バルブピストン、３７：スプリングシート、４０：軸方向移動規制手段、４１：スプリング、４３：延設部、４５：規制部材、４５Ａ：球状体（ローラボール）、６２：燃料タンク、６６：コモンレール、６８：増圧装置（増圧ピストン）、７０：インジェクタ、１１６：タペット本体部、１１６ａ：摺動部、１１６ｂ：ローラ受け部、１１７・１１７Ａ・１１７Ｂ・１１７Ｃ：ローラ、１１７ａ・１１７ｂ・１１７ｃ：凸曲面、１１８：タペット構造体、１１９：スプリングシート
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図８】
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