(57)【要約】  本発明は、ポンププランジャ（２）と、少なくとも１つのカム（６）を有するカムシャフト（４）と、ポンププランジャ（２）とカム（６）との間に配置され、タペットボディ（８）及びタペットボディ（８）に回転可能に保持されたローラ（９）を有するローラタペット（７）と、を少なくとも備える燃料ポンプ（１）であって、ポンププランジャ（２）とタペットボディ（８）とは、プランジャ長手方向中心線（１０）に対して平行な各方向での運動に関して運動結合されており、ローラ（９）はカム（６）に接触しており、プランジャ長手方向中心線（１０）を直線的に延長した幾何学上の基準線（２０）が、ローラ（９）の幾何学上の回転軸線（１１）と交わっており、タペットボディ（８）は、基準線（２０）に対して平行なタペットボディ長手方向中心線（１３）を有している、燃料ポンプ（１）に関する。有利に改良するために、タペットボディ長手方向中心線（１３）が、ローラ（９）の幾何学上の回転軸線（１１）に対して平行に向けられた投影図において、幾何学上の基準線（２０）から側方に間隔（ａ）を置いて延びることが提案される。
2017514053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンププランジャ（２）と、少なくとも１つのカム（６）を有するカムシャフト（４）と、前記ポンププランジャ（２）と前記カム（６）との間に配置され、タペットボディ（８）及び該タペットボディ（８）に回転可能に保持されたローラ（９）を有するローラタペット（７）と、を少なくとも備える燃料ポンプ（１）であって、前記ポンププランジャ（２）と前記タペットボディ（８）とは、プランジャ長手方向中心線（１０）に対して平行な各方向での運動に関して運動結合されており、前記ローラ（９）は前記カム（６）に接触しており、前記プランジャ長手方向中心線（１０）を直線的に延長した幾何学上の基準線（２０）が、前記ローラ（９）の幾何学上の回転軸線（１１）と交わっており、前記タペットボディ（８）は、前記基準線（２０）に対して平行なタペットボディ長手方向中心線（１３）を有している、燃料ポンプ（１）において、
前記タペットボディ長手方向中心線（１３）は、前記ローラ（９）の幾何学上の回転軸線（１１）に対して平行に向けられた投影図で見て、前記幾何学上の基準線（２０）から側方に間隔（ａ）を置いて延びることを特徴とする、燃料ポンプ（１）。
【請求項２】
前記投影図で見て、前記ローラ（９）の少なくとも上死点において、特に下死点において、前記カム（６）と前記ローラ（９）との間の接触領域（３７）が、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）から側方に間隔を置いて位置している、請求項１記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項３】
前記幾何学上の基準線（２０）は、前記カムシャフト（４）の幾何学上の回転軸線（３８）と交わっている、請求項１又は２記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項４】
前記タペットボディ長手方向中心線（１３）は、前記投影図で見て、前記カム（６）と前記ローラ（９）との前記接触領域（３７）において、運転に関して選択された前記カム（６）の周方向の運動方向に関して、前記基準線（２０）の手前側に位置しているか、又は、前記カム（６）と前記ローラ（９）との前記接触領域（３７）において、運転に関して選択された前記カム（６）の周方向の運動方向に関して、前記基準線（２０）の後方の側に位置している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項５】
前記タペットボディ（８）は、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド（１４）内でガイドされており、前記タペットボディ（８）のガイド表面（４１）は、内側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は内側の円筒状の包絡面の内側に位置しており、前記タペットボディガイド（１４）のガイド表面（４２）は、外側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は外側の円筒状の包絡面の外側に位置しており、前記内側の包絡面の直径は、前記外側の包絡面の直径よりも小さい、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項６】
前記タペットボディ（８）の外側の前記ガイド表面（４１）及び前記タペットボディガイド（１４）の内側の前記ガイド表面（４２）は、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）を中心としたそれぞれの全周に沿って、それぞれ連続して円筒状に延在している、請求項５記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項７】
前記基準線（２０）と、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）とは、これらに共通する、前記カムシャフト（４）の幾何学上の回転軸線（３８）に対して垂直に延在する１つの幾何学的な平面内に位置している、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項８】
前記タペットボディ（８）は、圧縮ばね（３３）を介して、前記ポンププランジャ（２）と協働するシリンダ室（２３）に隣接した前記燃料ポンプ（１）のケーシング（１５）の領域に支持されており、及び／又は、前記ポンププランジャ（２）は、前記プランジャ長手方向中心線（１０）に対して平行な、前記シリンダ室（２３）から離反する方向において、前記タペットボディ（８）に支持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項９】
前記燃料ポンプ（１）は、１００ｂａｒを上回る圧力、特に１５０〜２５０ｂａｒの圧力、又は１０００ｂａｒを上回る圧力、特に１５００〜２５００ｂａｒの圧力に燃料を圧縮するために適した燃料高圧ポンプである、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項１０】
前記ポンププランジャ（２）は、外側のガイド表面を有しており、該外側のガイド表面は、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面と共に、前記プランジャ長手方向中心線（１０）の方向に長手方向ガイドを形成しており、前記ポンププランジャ（２）の前記外側のガイド表面と、前記ポンププランジャガイドの前記内側のガイド表面とは、それぞれの全周に沿って、前記プランジャ長手方向中心線（１０）を中心として同心状に且つ円筒状に延在している、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンププランジャと、少なくとも１つのカムを有するカムシャフトと、ポンププランジャとカムとの間に配置され、タペットボディ及びタペットボディに回転可能に保持されたローラを有するローラタペットと、を少なくとも備える燃料ポンプであって、ポンププランジャとタペットボディとは、プランジャ長手方向中心線に対して平行な各方向での運動に関して運動結合されており、ローラはカムに接触しており、プランジャ長手方向中心線を直線的に延長した幾何学上の基準線が、ローラの幾何学上の回転軸線と交わっており、タペットボディは、基準線に対して平行なタペットボディ長手方向中心線を有している、燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような燃料ポンプは、例えば内燃機関の燃料噴射系のための燃料高圧ポンプとして使用される。ローラタペットのローラは、カムの周側の表面に接触している。タペットのタペットボディは、タペットボディ長手方向中心線に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド内に収容されている。運転中にカムシャフトがその幾何学上の（即ち仮想の線状の）回転軸線を中心として回転すると、ローラタペットは、そのタペットボディ長手方向中心線に対して平行な、互いに逆向きの各方向に往復運動させられる。カムシャフトの幾何学上の回転軸線は、専らそれを中心としてのみカムシャフトが回転する仮想の線である。
【０００３】
カムの回転時に、ローラ／カムの接触領域とカムシャフトの幾何学上の回転軸線との間の間隔が縮小する限りは、ポンププランジャは、一般に圧縮ばねに助けられて、いわゆる吸入段階中にポンプ室から引き戻され、これにより、いわゆる吸入行程を行うようになっている。他方、カムの回転時に、ローラ／カムの接触領域とカムシャフトの幾何学上の回転軸線との間の間隔が拡大する間は、ポンププランジャは、タペットボディによって、いわゆる吐出段階中に、その一方の長手方向端部でもってポンププランジャのシリンダ室に進入させられ、いわゆる圧縮行程を行うようになっている。吸入段階から吐出段階への移行時に、ローラはいわゆる下死点に位置する一方で、吐出段階から吸入段階へ移行する際には、ローラはいわゆる上死点に位置する。いわゆるラジアルプランジャポンプのこの原理自体は既知であり、このような既知の燃料ポンプでは、タペットボディ長手方向中心線と基準線とは、１つの共通の幾何学的な直線上に位置している。
【０００４】
ローラとカムとの間には、接触領域において、燃料ポンプのケーシングに支持された圧縮ばねを介してローラタペットに加えられる押圧力に左右される分布荷重が作用する。接触領域においてローラに作用する分布荷重は、運転中、常に接触領域の長さにわたって一定であるわけではなく、例えばローラ中心に対する僅かな形状偏差及び／又は位置偏差に基づいて、既に不均等に分布している可能性がある。その結果、ローラ中心、即ちローラの１／２の長さの位置に対して、非対称的な力がローラに導入されることになる。これは、ローラの幾何学上の回転軸線に対して垂直なトルク軸線を中心としたトルクを発生させる恐れがある。従来技術において既知の燃料ポンプの場合、回動防止手段が一切設けられていないと、特に上死点を越えて転動する際にも、下死点を越えて転動する際にも、ローラ接触部を介した非対称的な力導入は、場合により、タペットボディ長手方向中心線を中心としてタペットボディを回動させることがある。タペットボディの回動は、ポンプ駆動装置をロックして、遂には破壊する恐れがある。従来技術では、タペットボディの回動を防ぐために、特に製造誤差を制限することによって、あらゆる非対称的な力の導入を回避することが試みられた。但しこれは、大きな手間と高コストとを意味する。よって、タペットボディの回動を防ぐために、形状接続的な回動防止手段を有する燃料ポンプが知られている。例えば、タペットボディは方形の横断面を有している。また、タペットボディは横断面円形の基本形状を有し、その外縁には半径方向の突起が形成されており、この突起が、ケーシングに固定されたタペットボディガイドの凹部と共に、形状接続的な回動防止手段を形成することも知られている。この手法もまた、構造上の手間とコストとに関して不都合であると感じられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような背景において、本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式の燃料ポンプを有利に改良することにある。特に、タペットボディの回動を簡単且つ廉価に阻止することを目標とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明により、主としてまず、タペットボディ長手方向中心線が、ローラの幾何学上の回転軸線に対して平行に向けられた投影図において、幾何学上の基準線から側方に間隔を置いて延在している、という特徴に関連して解決される。本発明は、従来技術とは異なり、タペットボディ長手方向中心線、延いてはタペットボディの好適には円形の横断面外側輪郭を、カムシャフト又は駆動軸の回転方向又は該回転方向とは逆の方向（基準線に対して垂直な方向）にずらすことを提案する。この場合、好適には、ポンププランジャに対してローラもカムシャフトもずらされない。このように、タペットボディの位置を、基本的に基準線に対して相対的に変化させると、タペットボディの回動に抗して反トルクが作用し、この反トルクは、外部からの望ましくない非対称的な力導入によって生じるトルクを、部分的に又はそれどころか完全に消滅させることができることが発見された。上記投影図において、タペットボディ長手方向中心線が、プランジャ長手方向中心線の延長部に延びる基準線に対して所定の間隔だけ側方にずらされていると、ローラとカムとの間の接触線における摩擦接続に基づいて、特にローラとカムとの接触線に対して平行な反力が作用し、この反力が、上記間隔と相まって反トルクを形成する。この反トルクは、望ましくない外部からの非対称的な力導入によって形成されるトルクに抗して作用するので、タペットボディの回動が防がれるようになっている。
【０００７】
このようにして、ローラの幾何学上の回転軸線と、カムシャフトの幾何学上の回転軸線とが相対して平行に延在している、タペットボディの所望の回動位置が安定させられる。これにより、運転中、ローラの上死点においても下死点においても、ローラタペットの所望の回動位置からの回動を防ぐことができるか、又は少なくとも困難にすることができる。この場合、本発明は、基本的に、既知のタペットボディの形状接続的な回動防止手段を摩擦接続的な回動防止手段に置き換えるという、新規の思想から出発する。これにより、本発明は、有利には、製造誤差を不必要に制限せずに済ませることができる。別の利点は、ローラタペットにおける幾何学的な、形状接続的な回動防止手段を省くことができる点にある。つまり、例えば、タペットボディ用の長手方向ガイドとしての円筒状の孔は、手間のかかる付加的な溝又はその他の装置無しで足りる。また、カムに対する接触領域において、接触部垂線方向に対して横方向にも向けられた分布荷重がローラに作用することで、タペットボディの所望の回動位置が、両死点間のローラの各位置において安定化させられる、ということも発見された。
【０００８】
本発明による燃料ポンプの好適な改良に関しては、多数の可能性が存在する。
【０００９】
１つの好適な構成では、上記投影図で見てローラの少なくとも上死点において、特に下死点において、カムとローラとの間の接触領域は、タペットボディ長手方向中心線から側方に間隔を置いて位置している。上死点において、ローラとカムシャフトの幾何学上の回転軸線との間の間隔は最大になる。下死点において、上記間隔は最小になる。接触領域は、ローラとカムとの間の幾何学上の接触線を有しており、特にこの幾何学上の接触線を含む狭幅な領域は、ヘルツの接触応力を有している。１つの好適な実施例では、いわゆる幾何学上の基準線は、カムシャフトの幾何学上の回転軸線と交わっている。有利には（つまり必須ではないが）、ローラの幾何学上の回転軸線は、基準線に対して垂直に延びている。好適には、カムシャフトの幾何学上の回転軸線も同様に、基準線に対して垂直に延びている。ポンププランジャとタペットボディとは、特に燃料ポンプの付加的な構成要素を介して、プランジャ長手方向中心線に対して平行な、互いに逆向きの各方向において、任意の形式で運動結合されていてよい。この運動結合に基づいて、ポンププランジャとタペットボディとは、プランジャ長手方向中心線に対して平行に、互いに同時に運動を行うようになっている。
【００１０】
タペットボディ長手方向中心線は、上記投影図で見て、カムとローラとの接触領域において、運転に関して選択されたカムの周方向の運動方向に関して、基準線の手前側に位置している可能性がある。この場合、換言すると、タペットボディ長手方向中心線は、プランジャ長手方向中心線を延長したいわゆる基準線から出発して、ローラとカムとの接触領域に対するそれらの回転方向とは逆の方向へ、側方にずらされて配置されている。代替的に、タペットボディ長手方向中心線は、上記投影図で見て、カムとローラとの接触領域において、運転に関して選択されたカムの周方向の運動方向に関して、基準線の後方の側に位置している可能性がある。
【００１１】
好適には、燃料ポンプはシリンダ室を有し、このシリンダ室にはポンププランジャが突入しており、ポンププランジャは、カムシャフトが回転すると、ローラタペットを介してプランジャ長手方向中心線に対して平行な各方向で、シリンダ室に対して相対的に往復運動させられる。ポンププランジャは、シリンダ室内で、上記各方向に長手方向摺動可能にガイドされていることが好適であると考えられる。好適には、タペットボディは、タペットボディ長手方向中心線に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド内でガイドされている。タペットの外側に形成されたガイド表面が、内側の円筒状の包囲面上に位置しているか、又は内側の円筒状の包囲面の半径方向内側に位置しており、タペットボディガイドの切抜き部に形成されたタペットボディガイドのガイド表面は、外側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は外側の円筒状の包絡面の半径方向外側に位置しており、内側の包絡面の直径は、外側の包絡面の直径よりも小さいことが好適であると考えられる。タペットのガイド表面の円筒状の包絡面は、タペットボディ長手方向中心線に対して同心状である。好適には、タペットボディのガイド表面及び／又はタペットボディガイドのガイド表面は、少なくとも部分的に又は全体的に円筒状に延在している。内側の包絡面の直径と、外側の包絡面の直径とが、タペットボディとタペットガイドとの間で遊び嵌め又は止まり嵌めが得られるように互いに調整されていると有利である（即ち必須ではない）と考えられる。
【００１２】
１つの好適な実施例では、タペットの外側のガイド表面と、タペットボディガイドの内側のガイド表面とは、タペットボディ長手方向中心線を中心としたそれぞれの全周に沿って、それぞれ連続して円筒状に延在している。このことは、特に簡単な製造を可能にする。内向きのガイド表面は、タペットボディに円筒状の孔を設けることによって形成することができる。外向きのガイド表面は、簡単な旋削加工によってタペットボディに形成することができる。
【００１３】
好適には、プランジャ長手方向中心線を直線的に延長した基準線と、タペットボディ長手方向中心線とは、これらに共通する、カムシャフトの幾何学上の回転軸線に対して垂直に延在する１つの幾何学的な平面内に位置している。
【００１４】
ポンププランジャとタペットボディとを、プランジャ長手方向中心線に対して平行な各方向での運動に関して運動結合することを可能にするために、ポンププランジャと協働するシリンダ室に隣接した燃料ポンプのケーシングに、圧縮ばねを介してタペットボディを支持し、プランジャ長手方向中心線に対して平行な、シリンダ室から離反する方向において、タペットボディにポンププランジャを支持するという好適な可能性がある。
【００１５】
好適には、上記燃料ポンプは、特に１００ｂａｒを上回る圧力、特に１５０〜２５０ｂａｒの圧力、又は１０００ｂａｒを上回る圧力、特に１５００〜２５００ｂａｒの圧力に燃料を圧縮するために適した燃料高圧ポンプであることが考えられている。例えば、自動車のエンジン用のガソリン噴射ポンプ又はディーゼル燃料噴射ポンプであってよい。但し、本発明による燃料ポンプが他の目的にも使用可能であることは明らかである。
【００１６】
ポンププランジャが、外側のガイド表面を有し、この外側のガイド表面は、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面と共に、プランジャ長手方向中心線の方向に長手方向ガイドを形成することが有利であると考えられる。簡単且つ廉価な製造に関して、好適には、ポンププランジャの外側のガイド表面と、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面とが、それぞれの全周に沿って、プランジャ長手方向中心線を中心として同心状に且つ円筒状に延在している。
【００１７】
以下、添付の図１、図１ａ及び図１ｂに基づき既知の燃料ポンプを説明し、添付の図２、図２ａ、図２ｂ、図２ｃ及び図２ｄに基づき本発明による燃料ポンプの実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】既知の燃料ポンプの各構成要素とその配置形式を概略的に簡略化して示す縦断面図である。
【図１ａ】図１の断面線Ｉａ−Ｉａに沿った、タペットボディのための第１の既知の形状接続的な回動防止手段の断面図である。
【図１ｂ】図１及び図１ａに対して代替的な、タペットボディのための第２の既知の形状接続的な回動防止手段を示す、図１ａと比較可能な断面図である。
【図２】本発明による燃料ポンプの１つの好適な実施例における各構成要素とその配置形式を概略的に簡略化して示す縦断面図である。
【図２ａ】図２の断面線ＩＩａ−ＩＩａに沿った、圧縮ばねを取り外した状態で、且つ図２ａとは異なる縮尺で示す断面図である。
【図２ｂ】破線で示した、カムに対する接触線においてローラに作用する対称的な分布荷重を有するローラを上から見たところを、図２ａに比べてやや異なる大きさで概略的に示す図である。
【図２ｃ】破線で示した、カムに対する接触線においてローラに作用する非対称的な分布荷重を有するローラを上から見たところを、図２ａに比べてやや異なる大きさで概略的に示す図である。
【図２ｄ】ローラの長さ部分を上から見たところを、ローラの回転位置を安定させる反力と、この反力に基づき生じる反トルクと共に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
最初に、既知の燃料ポンプ１’に関する図１、図１ａ及び図１ｂに基づき、各構成要素とその相対位置を説明する。燃料ポンプ１’はポンププランジャ２’を有しており、視線方向においてポンププランジャ２’の上側の長手方向端部３’は、シリンダ室に突入している。カムシャフト４’は、中心軸５’と、この軸５’に回動不能に（つまり軸５’に対して相対的に回動不能に）取り付けられた少なくとも１つのカム６’とを有している。燃料ポンプ１’は、ローラタペット７’を有している。ローラタペット７’は、タペットボディ８’と、詳しくは図示しない形式で幾何学上の中心の（即ち仮想の線状の）回転軸線１１’を中心として回転可能にタペットボディ８’に保持されたローラ９’と、を有している。ローラタペット７’は、ポンププランジャ２’とカム６’との間に配置されている。ローラタペット７’は、図１に図示しない形式でポンププランジャ２’と結合されており、両構成要素は、プランジャ長手方向中心線１０’に対して平行に、同じ運動を行うようになっている。ローラ９’は、カム６’の外縁１２’上で転動する。ポンププランジャ２’の長手方向中心には、プランジャ長手方向中心線１０’が通っている。タペットボディ８’は、その中心のタペットボディ長手方向中心線１３’に沿って延在している。既知の燃料ポンプ１’では、タペットボディ長手方向中心線１３’は、プランジャ長手方向中心線１０’を直線的に延長した、幾何学上の基準線２０’上に位置している。つまり、既知の燃料ポンプ１’では、プランジャ長手方向中心線１０’とタペットボディ長手方向中心線１３’とは、１つの共通の直線上に延びている。タペットボディ８’は、タペットボディ長手方向中心線１３’に対して平行な各方向に、つまり図１では上下に向かって可動に、タペットボディガイド１４’内に収容されている。タペットボディガイド１４’は、燃料ポンプ１’のケーシング１５’の構成部材であってよい。タペットボディ８’の、タペットボディ長手方向中心線１３’を中心とした望ましくない回動を防ぐために、タペットボディ８’とタペットボディガイド１４’とは共に、タペットボディ長手方向中心線１３’を中心とした形状接続的な回動防止手段を形成している。このために、図１及び図１ａに示した例では、その他の点では円形のタペットボディ８’が外側断面に半径方向の突起１６’を有している。この突起１６’は、タペットボディ長手方向中心線１３’に対して平行に延びる、タペットボディガイド１４’の溝１７’に、符号１８’で示す、ローラ９’の想定される回転方向で回転を伝動するように、形状接続式に係合している。ローラ９’の回転方向１８’に適合するカム６’の回転方向は、符号１９’で示されている。図１ｂには、従来技術において既知の、図１ａに示した構成の変形形態が示されている。この形態では、タペットボディガイド１４’内で半径方向内側に向かって突出したピン２１’が、タペットボディ長手方向中心線１３’に対して平行に延びる、タペットボディ８’の溝２２’に突入することによって、形状接続的な回動防止手段が形成される。
【００２０】
図２〜図２ｄに基づき、本発明による燃料ポンプ１の好適な実施例を概略的に説明する。より見やすくするために、図１〜図１ｂに示した構成要素と同じ構成要素には、数字的には同じ符号が選択されているが、区別のために、図１〜図１ｂにおいて数字の後に付されたダッシュ（’）は、図２〜図２ｄでは省かれている。
【００２１】
燃料ポンプ１はポンププランジャ２を有し、視線方向においてポンププランジャ２の上側の長手方向端部３は、シリンダ室２３に突入している。シリンダ室２３の隔壁２４は、例えば燃料ポンプ１のケーシング１５の構成部材であるか、又は燃料ポンプ１のケーシング１５に固く結合されていてよい。端面側の端部付近において、シリンダ室２３には、燃料タンク２５と流体接続された燃料用の流入導管２６が開口しており、流入導管２６内には、吸入弁２７が入口弁として配置されている。吸入段階中にシリンダ室２３内の圧力が燃料タンク２５内の圧力から所定の圧力差の分だけ下回ると、吸入弁２７が開弁する。同様に、シリンダ室２３の端面側の端部付近からは、例えば内燃機関用噴射装置の高圧アキュムレータ（図２には図示せず）に通じている流出導管２８が出ている。流出導管２８内には、吐出弁２９が出口弁として配置されている。吐出段階中にシリンダ室２３内の燃料圧が所定の圧力を上回ると、吐出弁２９が開弁する。
【００２２】
燃料ポンプ１はカムシャフト４を有し、カムシャフト４は、中心軸５と、この軸５に回動不能に（つまり軸５に対して相対的に回動不能に）取り付けられた少なくとも１つのカム６（図２に図示）と、を有している。燃料ポンプ１は、ローラタペット７を有している。ローラタペット７は、タペットボディ８と、詳しくは図示しない形式で幾何学上の（即ち仮想の線的な）中心の回転軸線１１を中心として回転可能にタペットボディ８に保持されたローラ９と、を有している。タペットボディ８は、ポンププランジャ２とは反対側に、つまり図１で見て下側に、ローラ９の脱落を防止すると共に、ローラ９の横断面中心又はローラ９の幾何学上の回転軸線１１を中心として回転可能にローラ９を取り付けるための凹部３０を有している。このために、凹部３０は半径方向内向きの支持表面３１を有している。支持表面３１は、図１に見られる横断面において円形輪郭に沿って、且つローラ９の下方への脱落を阻止するために１８０度を上回る円周角に沿って延在している。円形輪郭の直径は、ローラ９の外径よりも僅かに大きいので、ローラ９が回転可能に保持されるようになっている。この例では、円形輪郭の直径は、図２では簡単に単一の線として示したに過ぎない小さなギャップ３２が生じるように選択されており、運転中、ギャップ３２に燃料が流入して、ローラ９の特に流体動力学的な潤滑又は滑り支持を生じさせるようになっている。
【００２３】
ローラタペット７は、ポンププランジャ２とカム６との間に配置されている。ローラタペット７はポンププランジャ２と運動的に結合されているので、これらの両構成要素は、プランジャ長手方向中心線１０に対して平行な双方向（往復）に同時に（この場合は同じ）運動を行うようになっている。ポンププランジャ２も図２の断面内に位置しているが、断面線無しで図示されている。図示の実施例では、タペットボディ８は、カム６から離れる、タペットボディ長手方向中心線に対して平行な方向で、圧縮ばね３３に支持されている。圧縮ばね３３は、同じ方向で、シリンダ室２３に隣接した燃料ポンプ１のケーシング１５に支持されている。圧縮ばね３３は、タペットボディ８のあらゆる可能な位置において所定のばね押圧力が加えられた状態にあり、ゆえにタペットボディ８をカム６に向かって押圧するように設定されている。この例では、タペットボディ８は、ばね座３４を介して圧縮ばね３３に支持されている。ばね座３４は、圧縮ばね３３と、タペットボディ８に形成された穴３５の底部との間に配置されており、その中心開口の内縁でもって軸方向に、ポンププランジャ２の溝３６に形状接続的に係合しているので、結果的に、プランジャ長手方向中心線１０に対して平行な相反する両軸方向に関して、形状接続が生じるようになっている。
【００２４】
ローラ９は、カム６の外縁１２上で転動する。プランジャ長手方向中心線１０は、ポンププランジャ２の中心を通って延びている。タペットボディ８は、その中心のタペットボディ長手方向中心線１３に沿って延在している。タペットボディ８は、タペットボディ長手方向中心線１３に対して平行な方向に、つまり図２では上下方向に可動に、タペットボディガイド１４内に収容されている。タペットボディガイド１４は、図２では部分的にしか図示されておらず、この例では、シリンダ室２３が形成されている燃料ポンプ１のケーシング１５の構成部材でもある。
【００２５】
図２には、幾何学上の若しくは仮想の基準線２０が示されている。基準線２０は、プランジャ長手方向中心線１０をカム６に向かって直線的に延長しており、且つローラ９の幾何学上の回転軸線１１と交わっている。選択された実施例では、基準線２０は、カム６の幾何学上の回転軸線３８とも交わっている。この例では、タペットボディ長手方向中心線１３と基準線２０とは、図２の図平面に相当し且つカムシャフト４の幾何学上の回転軸線３８に対して垂直な、１つの共通の幾何学的な平面内に位置する（図２ａ参照）ことが想定されている。これは、ローラタペット７の所望の回動されていない位置合わせに相当する。タペットボディ長手方向中心線１３と基準線２０とが位置する平面は、ローラ９の幾何学上の回転軸線１１に対しても垂直に延在している。
【００２６】
既知の燃料ポンプ１’とは異なり、本発明による燃料ポンプ１の場合、タペットボディ長手方向中心線１３は、幾何学上の基準線２０から側方に間隔ａを空けて延びている。側方間隔に関するこのような見方は、請求項１の意味では、タペットボディ長手方向中心線１３が、（図２及び図２ａに示す例とは異なり）カムシャフト４の幾何学上の回転軸線３８に対して垂直であり且つ基準線２０を通る平面の外側に位置する場合にも可能である。図２及び図２ａに示す例とは異なり、タペットボディ長手方向中心線１３が、例えば図２に示した位置から図２の図平面の後方にずらされて位置しているとすると、回転軸線３８に対して平行に、つまり図２の視線方向に向けられた投影図でもやはり、タペットボディ長手方向中心線１３は、幾何学上の基準線２０から側方に間隔ａを置いて延びていることになる。このような投影図では、両線１３，２０は、１つの共通の目視平面内に投影される。図２に示した実施例では、タペットボディ長手方向中心線１３は投影図において、カム６とローラ９との接触領域３７において、運転に関して選択されたカム６の周方向の運動方向（図２に回転方向矢印１９で図示）に関して、基準線２０の手前に位置する側に位置している。
【００２７】
図示の実施例では、タペットボディ８は、全体的に円筒状に延びるガイド表面４１を外側に有している。タペットボディガイド１４を形成する燃料ポンプ１のケーシング１５の領域には孔４３が位置しており、孔４３の半径方向内向きの表面は、タペットボディガイド１４のガイド表面４２を形成している。ガイド表面４２もやはり、全体的に円筒状に延在している。よって、タペットボディ８とタペットボディガイド１４とが、タペットボディ長手方向中心線１３を中心とした回転方向において互いに形状接続部を形成することはない。ポンププランジャ２と、このポンププランジャ２の長手方向移動をガイドするためにケーシング１５内に形成されたポンププランジャガイド（この例ではシリンダ室２３の壁）とは、それぞれ円筒状のガイド表面を有しているので、ポンププランジャ２とケーシング１５とが、プランジャ長手方向中心線１０を中心とした回転方向において形状接続部を形成することはない。
【００２８】
図２ｂ及び図２ｃには、ローラ９を上から見た図が、図２ａに比べてやや異なる大きさで、しかもカムシャフト４の幾何学上の回転軸線３８に関してカム６の最大偏心領域の縁部にローラ９が接触している仮想の運転状態で、概略的に示されている。この位置は上死点とも呼ばれる。図２ａ及び図２ｂには、カム６に対する接触領域においてローラ９に作用する、接触領域３７の長さに沿った分布荷重の２つの異なる分布を比較する概略図が例示されている。図２ｂの例では、接触領域に沿って、ローラ９のローラ中心３９に対して対称的な分布荷重４０が作用している。対称的な分布荷重４０の場合、対称的な分布荷重４０は、ローラ９の両死点においてもタペットボディ８の回動を一切生ぜしめない。これとは異なり、図２ｃには、ローラ中心３９に対して非対称的な分布荷重４０が示されている。非対称的な分布荷重４０は、ローラ中心３９の各側において、平行に間隔を開けて同じ方向を向いているが、矢印の異なる長さが示唆するように値の異なる合力Ｆ１又はＦ２に置き換えられる。非対称的な力作用の結果として存在する不均等な力Ｆ１及びＦ２は、それぞれ同じ長さのてこ腕でもってローラ中心３９を中心として作用し、その結果、図２ｄに概略的に書き込まれた、タペットボディ長手方向中心線１３を中心としたトルクＭ１２が生じることになる。このトルクＭ１２は、対策を講じないと、ローラ９の上死点と下死点とにおいて、タペットボディ長手方向中心線１３を中心としたタペットボディ８の望ましくない回動を生ぜしめる恐れがある。但し、図２ｄに示すように、基準線２０とタペットボディ長手方向中心線１３との間の側方間隔ａに基づき、本発明による燃料ポンプ１では、トルクＭ１２の矢印方向に向かうローラ９の回転が、トルクＭ１２とは逆向きの反トルクＭ３を惹起すると考えられる。この場合、接触領域３７の線接触部における摩擦接続によって生じる反力Ｆ３が、側方間隔ａの長さのてこ腕でもって、タペットボディ長手方向中心線１３を中心として作用し、その結果、反トルクＭ３が生じる様子が、図２ｄの概略図に示されている。反トルクＭ３は、トルクＭ１２とは逆の回転方向で、タペットボディ長手方向中心線１３を中心として作用するので、両トルクは大きさに応じて、又はそれどころか完全に相殺し合うことになる。これにより、ローラ９とタペットボディ８とが、カム６の回転軸線とローラ９の回転軸線とが平行に延びる望ましい向きで安定させられるようになっている。
【符号の説明】
【００２９】
１，１’  燃料ポンプ
２，２’  ポンププランジャ
３，３’  長手方向端部
４，４’  カムシャフト
５，５’  軸
６，６’  カム
７，７’  ローラタペット
８，８’  タペットボディ
９，９’  ローラ
１０，１０’  プランジャ長手方向中心線
１１，１１’  幾何学上の回転軸線
１２，１２’  外縁
１３，１３’  タペットボディ長手方向中心線
１４，１４’  タペットボディガイド
１５，１５’  ケーシング
１６’  突起
１７’  溝
１８，１８’  回転方向
１９，１９’  回転方向
２０，２０’  幾何学上の基準線
２１’  ピン
２２’  溝
２３  シリンダ室
２４  隔壁
２５  燃料タンク
２６  流入導管
２７  吸入弁
２８  流出導管
２９  吐出弁
３０  凹部
３１  支持表面
３２  ギャップ
３３  圧縮ばね
３４  ばね座
３５  穴
３６  溝
３７  接触領域
３８  幾何学上の回転軸線
３９  ローラ中心
４０  分布荷重
４１  ガイド表面
４２  ガイド表面
４３  孔
ａ  側方間隔
Ｆ１  力
Ｆ２  力
Ｆ３  反力
Ｍ１２  トルク
Ｍ３  反トルク
【図１】
2017514053.tif 000003
【図１ａ】
2017514053.tif 000004
【図１ｂ】
2017514053.tif 000005
【図２】
2017514053.tif 000006
【図２ａ】
2017514053.tif 000007
【図２ｂ】
2017514053.tif 000008
【図２ｃ】
2017514053.tif 000009
【図２ｄ】
2017514053.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月14日(2017.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンププランジャ（２）と、少なくとも１つのカム（６）を有するカムシャフト（４）と、前記ポンププランジャ（２）と前記カム（６）との間に配置され、タペットボディ（８）及び該タペットボディ（８）に回転可能に保持されたローラ（９）を有するローラタペット（７）と、を少なくとも備える燃料ポンプ（１）であって、前記ポンププランジャ（２）と前記タペットボディ（８）とは、プランジャ長手方向中心線（１０）に対して平行な各方向での運動に関して運動結合されており、前記ローラ（９）は前記カム（６）に接触しており、前記プランジャ長手方向中心線（１０）を直線的に延長した幾何学上の基準線（２０）が、前記ローラ（９）の幾何学上の回転軸線（１１）と交わっており、前記タペットボディ（８）は、前記基準線（２０）に対して平行なタペットボディ長手方向中心線（１３）を有している、燃料ポンプ（１）において、
前記タペットボディ長手方向中心線（１３）は、前記幾何学上の基準線（２０）から間隔（ａ）を空けて平行に延びることを特徴とする、燃料ポンプ（１）。
【請求項２】
前記ローラ（９）の少なくとも上死点において、特に下死点において、前記カム（６）と前記ローラ（９）との間の接触領域（３７）が、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）から間隔を空けて位置している、請求項１記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項３】
前記幾何学上の基準線（２０）は、前記カムシャフト（４）の幾何学上の回転軸線（３８）と交わっている、請求項１又は２記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項４】
前記カム（６）と前記ローラ（９）との前記接触領域（３７）が、運転に関して選択された前記カム（６）の周方向の運動方向に関して、前記基準線（２０）の手前側に位置しているか、又は、前記カム（６）と前記ローラ（９）との前記接触領域（３７）が、運転に関して選択された前記カム（６）の周方向の運動方向に関して、前記基準線（２０）の後方の側に位置している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項５】
前記タペットボディ（８）は、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド（１４）内でガイドされており、前記タペットボディ（８）のガイド表面（４１）は、内側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は内側の円筒状の包絡面の内側に位置しており、前記タペットボディガイド（１４）のガイド表面（４２）は、外側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は外側の円筒状の包絡面の外側に位置しており、前記内側の包絡面の直径は、前記外側の包絡面の直径よりも小さい、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項６】
前記タペットボディ（８）の外側の前記ガイド表面（４１）及び前記タペットボディガイド（１４）の内側の前記ガイド表面（４２）は、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）を中心としたそれぞれの全周に沿って、それぞれ連続して円筒状に延在している、請求項５記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項７】
前記基準線（２０）と、前記タペットボディ長手方向中心線（１３）とは、これらに共通する、前記カムシャフト（４）の幾何学上の回転軸線（３８）に対して垂直に延在する１つの幾何学的な平面内に位置している、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項８】
前記タペットボディ（８）は、圧縮ばね（３３）を介して、前記ポンププランジャ（２）と協働するシリンダ室（２３）に隣接した前記燃料ポンプ（１）のケーシング（１５）の領域に支持されており、及び／又は、前記ポンププランジャ（２）は、前記プランジャ長手方向中心線（１０）に対して平行な、前記シリンダ室（２３）から離反する方向において、前記タペットボディ（８）に支持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項９】
前記燃料ポンプ（１）は、１００ｂａｒを上回る圧力、特に１５０〜２５０ｂａｒの圧力、又は１０００ｂａｒを上回る圧力、特に１５００〜２５００ｂａｒの圧力に燃料を圧縮するために適した燃料高圧ポンプである、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【請求項１０】
前記ポンププランジャ（２）は、外側のガイド表面を有しており、該外側のガイド表面は、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面と共に、前記プランジャ長手方向中心線（１０）の方向に長手方向ガイドを形成しており、前記ポンププランジャ（２）の前記外側のガイド表面と、前記ポンププランジャガイドの前記内側のガイド表面とは、それぞれの全周に沿って、前記プランジャ長手方向中心線（１０）を中心として同心状に且つ円筒状に延在している、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料ポンプ（１）。
【国際調査報告】
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