(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室に吸入された燃料を加圧するプランジャと、
一方の端部にカム室、ならびに他方の端部に前記プランジャを往復移動可能に支持し前記プランジャとともに前記加圧室を形成するシリンダを有するハウジングと、
前記カム室に収容され、駆動軸とともに回転するカムと、
前記カムと当接するローラ、ならびに前記ローラが一体に組み付けられているローラピンを有し、前記ローラが前記カムのプロフィル面に沿って移動することにより、前記ローラピンを中心に回転しながら前記プランジャの往復移動方向へ移動するローラ部と、
前記プランジャを収容するプランジャ収容部、前記ローラピンを回転可能に支持する支持部、前記ローラを回転可能に収容するローラ収容部、外周部に形成され前記プランジャ収容部と連通し前記駆動軸方向へ行くにしたがって断面積が減少する窪み部、ならびに前記窪み部の反プランジャ収容部側の端部と前記支持部とを連通する連通路を有し、前記ローラ部の往復移動を前記プランジャへ伝達するタペットと、
を備えることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記連通路は、前記ローラピンの中心軸に向けて形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記連通路は前記ローラピンの接線方向に形成され、前記連通路の前記支持部側の端部は前記ローラピンの回転方向後方側に連通していることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）に高圧の燃料を供給する燃料噴射ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプとして駆動軸の回転にともなうプランジャの往復移動により加圧室の燃料をインジェクタなどの燃料噴射装置へ圧送するものが公知である。上記のような燃料噴射ポンプの一例として、カムと当接するローラを有しているものがある。このような燃料噴射ポンプの場合、カムが回転されることにより、ローラはカムのプロフィル面に沿って回転するとともにプランジャの軸方向へ往復駆動される。プランジャとローラとの間にはタペットが配設されており、タペットの反ローラ側にはプランジャが収容されている。そのため、往復駆動されるローラとともにタペットも往復駆動され、さらにタペットに収容されているプランジャも軸方向へ往復駆動される。プランジャが往復駆動されることにより、燃料は加圧室に吸入され加圧される。ローラは一体に形成されているローラピンを中心に回転し、ローラピンの端部はタペットの支持部に回転可能に支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ローラピンは支持部に回転可能に支持されているため、支持部においてローラピンとタペットとは摺動する。そのため、摺動部の潤滑を図る必要がある。従来の燃料噴射ポンプの場合、タペットにはプランジャを収容するプランジャ収容部およびローラを収容するローラ収容部が形成されている。そこで、プランジャ収容部とローラ収容部とを連通する連通路を形成し、連通路を経由してローラ収容部に潤滑油が供給されている。
【０００４】
しかしながら、連通路を経由して供給される潤滑油はローラとカムとの間の潤滑に用いられる。そのため、ローラ収容部へ潤滑油を供給してもローラピンとタペットとの間に形成される摺動部へ十分な潤滑油を供給することは困難である。そのため、ローラピンとタペットとの間に形成される摺動部における油膜の形成が不十分となり、ローラピンとタペットとの間で焼き付きを招くおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ローラピンとタペットとの間の焼き付きを防止する燃料噴射ポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１または２記載の燃料噴射ポンプによると、タペットの外周部には窪み部が形成されている。この窪み部は一方の端部がプランジャ収容部と連通し、他方の端部は連通路を経由して支持部に連通している。そのため、プランジャ収容部の潤滑油は、窪み部に流入し支持部へ供給される。これにより、摺動しているローラピンと支持部との間には潤滑油が供給され、摺動部の油膜の形成が促進される。したがって、ローラピンとタペットとの間に形成される摺動部の焼き付きを防止することができる。
【０００７】
また、窪み部は駆動軸方向へ行くにしたがって断面積が減少している。タペットが加圧室方向へ移動するとき、潤滑油自体の粘性によって窪み部に流入した潤滑油には反加圧室方向すなわち駆動軸方向へ流動する力が働く。そのため、窪み部の断面積を駆動軸方向へ減少させることにより、潤滑油は駆動軸方向への流動にともなって圧力が上昇する。したがって、連通路には加圧された潤滑油が流入し、支持部への潤滑油の供給を促進することができる。
【０００８】
本発明の請求項３記載の燃料噴射ポンプによると、連通路はローラピンの接線方向に向けて形成されている。ローラピンが回転することにより、ローラピンの回転方向後方側の圧力は低下する。そのため、連通路をローラピンの接線方向に向けて形成することにより、ローラピンと支持部との間に連通路から潤滑油が吸入される。したがって、摺動部に流入する潤滑油の流量が増大し、摺動部の焼き付きを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプを図２に示す。本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプ１は、ディーゼルエンジンのコモンレール式の燃料噴射システムに用いられる高圧ポンプに適用される。
【００１０】
燃料噴射ポンプは、図示しない燃料タンクから図示しない低圧ポンプを経由して吸入された燃料を加圧して図示しないコモンレールへ供給する。
図２に示すように、燃料噴射ポンプ１はポンプハウジング１０を備えており、ポンプハウジング１０の一方の端部にはカム室１１が形成されている。カム室１１には、エンジンによって駆動され回転される駆動軸１２が収容されている。駆動軸１２には、駆動軸１２と一体にカム１３が形成されている。
【００１１】
ポンプハウジング１０の反カム室側にはシリンダボディ２０が取り付けられており、このシリンダボディ２０にはシリンダ２１が形成されている。ポンプハウジング１０とシリンダボディ２０とから請求の範囲に記載のハウジングが構成されている。シリンダ２１内にはプランジャ３０が軸方向へ往復摺動可能に支持されている。ポンプハウジング１０の内周側とシリンダボディ２０との間にはタペット室１４が形成されており、タペット室１４の内部にはタペット４０が往復移動可能に収容されている。
【００１２】
プランジャ３０は、円柱形状に形成されている。プランジャ３０の上端面とシリンダ２１の内周面とから加圧室３１が形成されている。シリンダボディ２０には導入管２２を介して図示しない低圧ポンプから燃料が供給される燃料溜まり２３が形成されている。燃料溜まり２３は制御弁６０内の燃料供給路６１に連通している。制御弁６０は、電磁駆動部６２とこの電磁駆動部６２によって駆動される弁部材６３を有している。弁部材６３は、弁座部６４に着座可能である。すなわち、電磁駆動部６２を制御することにより加圧室３１へ連通する通路が開閉される。
【００１３】
シリンダボディ２０には、プランジャ３０の上端面と対向する位置に制御弁６０の電磁駆動部６２がねじ固定されている。この電磁駆動部６２は、弁部材６３を駆動することにより燃料供給路６１と加圧室３１とを連通または遮断する。電磁駆動部６２への通電タイミングを制御することにより、燃料噴射ポンプ１から図示しないコモンレールへ吐出される燃料の流量が調整される。
【００１４】
シリンダボディ２０には吐出弁２４が設置されており、吐出弁２４は吐出孔２５を介して加圧室３１に連通している。加圧室３１内で加圧された燃料は吐出弁２４の弁部材２４１をスプリング２４２の付勢力および吐出孔２６内の燃料の圧力に抗して開弁し、加圧された高圧の燃料は吐出孔２６から図示しないコモンレール内へ圧送される。
【００１５】
プランジャ３０の反加圧室側の端部にはプランジャヘッド３２が形成されている。プランジャヘッド３２はロアシート３３と連結されている。ロアシート３３にはスプリング３４が当接しており、プランジャ３０はロアシート３３を介してスプリング３４の付勢力によりタペット４０に押し付けられている。スプリング３４の他方の端部はアッパシート３５に当接しており、スプリング３４の加圧室３１側への移動が規制されている。
【００１６】
ローラ部５０はローラ５１およびローラピン５２を有している。ローラ５１はカム１３と当接し、一体に形成されているローラピン５２を軸として回転可能である。図１に示すように、ローラ５１とローラピン５２との間にはブッシュ５３が配設されている。ローラ５１は円環状に形成されており、内周側にブッシュ５３を介してローラピン５２が貫挿されている。ローラピン５２は中実の円柱形状に形成されいる。ローラ部５０はタペット４０の駆動軸１２側に設置されており、ローラ５１は図３に示すようにタペット４０に形成されているローラ収容部４１に回転可能に収容されている。ローラピン５２は、タペット４０の支持部４２に支持されている。ローラピン５２はタペットの支持部４２に回転可能に支持されており、ローラピン５２の外壁５２ａと支持部４２の内壁４２ａとは摺動部を形成する。
【００１７】
タペット４０は概ね筒形状に形成されており、軸方向の中央部付近に仕切部４３を有している。仕切部４３はタペット４０の内周側を二つの空間に仕切っている。仕切部４３により仕切られた空間のうち、一方の空間はプランジャ３０が収容されるプランジャ収容部４４であり、他方の空間はローラ５１が収容されるローラ収容部４１である。ローラ収容部４１のローラ５１の軸方向両端部にはローラピン５２を支持する支持部４２が設けられている。図２に示すように、プランジャ収容部４４にはプランジャ３０が収容されており、仕切部４３の加圧室３１側の端面にはプランジャヘッド３２が当接している。
【００１８】
図３に示すように、仕切部４３にはプランジャ収容部４４とローラ収容部４１とを連通する通孔４５が形成されている。図２に示すタペット室１４を満たしている潤滑油の一部は、プランジャ収容部４４から通孔４５を経由してローラ収容部４１へ供給される。ローラ収容部４１に供給された潤滑油により、ローラ５１とカム１３との間ならびにローラ５１の軸方向の両端部とローラ収容部４１の内壁との間の潤滑が図られる。
【００１９】
図２に示すように、タペット４０はポンプハウジング１０の内部に形成されているタペット室１４内を往復移動可能であり、タペット４０の外壁はポンプハウジング１０の内壁と摺動する。図３に示すように、タペット４０の外周部には窪み部４６が形成されている。窪み部４６は、図４に示すように正面視が概ね釣鐘形状に形成され、加圧室３１側の上端部４６ａから下端部４６ｂにかけてタペット４０の周方向の長さが小さくなっている。また、図３に示すように窪み部４６の底４６１は、タペット４０の軸に沿った断面が弓状に形成され、上端部４６ａから下端部４６ｂにかけて窪み部４６は浅くなっている。そのため、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、窪み部４６の断面積は加圧室３１側ほど大きく駆動軸１２方向へ行くにしたがって縮小している。窪み部４６の駆動軸１２側の端部すなわち下端部４６ｂは、連通路４７に連通している。
【００２０】
図３に示すように、窪み部４６の加圧室３１側の端部すなわち上端部４６ａはプランジャ収容部４４に連通している。一方、窪み部４６の下端部４６ｂは連通路４７に連通している。連通路４７は、一方の端部が窪み部４６に連通し、他方の端部が支持部４２に連通している。連通路４７は、図４に示すように窪み部４６の下端部４６ｂからローラピン５２の中心軸に向けて形成されている。一方、連通路４７は、図３に示すようにタペット４０の軸およびローラピン５２の軸に沿った断面において、タペット４０の中心軸と所定の角度をなして形成されている。すなわち、連通路４７は、タペット４０の外周側から内周側へ傾斜して形成されている。
【００２１】
タペット室１４の内部を加圧室３１方向へタペット４０が上昇するとき、タペット室１４に満たされている潤滑油はタペット４０のプランジャ収容部４４から窪み部４６へ流入する。タペット４０とポンプハウジング１０とは摺動しているため、タペット４０が加圧室３１方向へ上昇するとき、窪み部４６に流入した潤滑油には、潤滑油自体の粘度および慣性によりタペット４０の移動方向とは逆方向すなわち駆動軸１２方向へ力が加わり、窪み部４６の下端部４６ｂ方向へ流動する力が働く。窪み部４６の断面積は駆動軸１２方向へ行くにしたがって縮小しているため、窪み部４６の潤滑油は駆動軸１２方向へ流れるにしたがって圧力が上昇する。そのため、窪み部４６の潤滑油はタペット４０の上昇にともなって加圧された状態で連通路４７へ流入する。これにより、プランジャ収容部４４から窪み部４６に流入した潤滑油は、連通路４７を経由して支持部４２に供給される。
【００２２】
次に、本実施例の燃料噴射ポンプ１の作動について説明する。
駆動軸１２の回転により、駆動軸１２と一体のカム１３も回転する。そのため、カム１３と当接するローラ５１は、カム１３のプロフィル面に沿って図２の上下方向へ往復移動するとともにローラピン５２を中心に回転する。ローラ５１の図２の上下方向への往復移動にともなって、ローラ５１を支持しているタペット４０はタペット室１４内を図２の上下方向へ往復移動される。これにより、タペット４０と当接しているプランジャ３０もシリンダ２１内を図２の上下方向へ往復移動される。
【００２３】
プランジャ３０がシリンダ２１内を下降するとき、制御弁６０が開弁すなわち弁部材６３が弁座部６４から離座すると、導入管２２および燃料溜まり２３の燃料は燃料供給路２７および燃料供給路６１を経由して加圧室３１へ吸入される。制御弁６０が閉弁すなわち弁部材６３が弁座部６４に着座すると、加圧室３１に吸入された燃料は加圧可能となる。電磁駆動部６２に電流が印加されていないとき、弁部材６３は弁座部６４から離座しており、プランジャ３０の上昇にともなって加圧室３１内の燃料は加圧室３１から燃料供給路６１および燃料供給路２７を経由して燃料溜まり２３へ溢流する。そのため、加圧室３１に吸入された燃料は加圧されない。
【００２４】
燃料が加圧室３１から溢流しているとき、電磁駆動部６２に制御パルスが送られると、弁部材６３は弁座部６４に着座し、加圧室３１は閉塞される。その結果、プランジャ３０の上昇にともなって加圧室３１内の燃料が加圧が開始される。加圧室３１内の燃料が加圧され、燃料の圧力が吐出弁２４のスプリング２４２の付勢力ならびに吐出孔２６内の燃料の圧力より大きくなると、吐出弁２４は開弁し、加圧された燃料は吐出孔２６を経由して図示しないコモンレールへ吐出される。
【００２５】
以上説明したように、本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプ１によると、プランジャ収容部４４に連通する窪み部４６へ流入した潤滑油は連通路４７を経由して支持部４２に供給される。これにより、支持部４２とローラピン５２との間に形成される摺動部には連通路４７から潤滑油が供給されるため、摺動部における油膜の形成が促進される。したがって、タペット４０の支持部４２とローラ部５０のローラピン５２との間に形成される摺動部の焼き付きを防止することができる。
【００２６】
また、窪み部４６は駆動軸１２方向へ行くにしたがって断面積が減少している。そのため、タペット４０の上昇にともなって窪み部４６の潤滑油は加圧され、連通路４７には窪み部４６で加圧された潤滑油が流入する。したがって、窪み部４６から支持部４２への潤滑油の流れを促進することができ、摺動部へ確実に潤滑油を供給することができる。
【００２７】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による燃料噴射ポンプのタペットを図６に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施例による燃料噴射ポンプのタペット４０は、図６に示すように連通路４８の形成位置が第１実施例と異なる。
【００２８】
連通路４８は、第１実施例と同様に窪み部４６と支持部４２とを連通し、タペット４０の外周側から内周側へ傾斜して形成されている。しかし、第２実施例では、連通路４８はローラピン５２の接線方向へタペット４０の軸に対し所定の角度をなして形成されている。すなわち、タペット４０の軸と連通路４８の軸とはねじれの関係にある。また、連通路４８はローラピン５２の回転方向後方側に位置するように支持部４２に開口している。すなわち、ローラピン５２が矢印Ｒ方向へ回転する場合、連通路４８の支持部４２側の端部４８ａはローラピン５２の回転方向後方側に位置している。
【００２９】
ローラピン５２の回転により、支持部４２の内壁４２ａとローラピン５２との間にある潤滑油はローラピン５２の回転方向前方側では加圧され回転方向後方側では減圧される。そのため、ローラピン５２の回転方向後方側は潤滑油の圧力が低下する。これにより、連通路４８の潤滑油は圧力の低下したローラピン５２の回転方向後方側へ吸引され、ローラピン５２と支持部４２との間に供給される。
【００３０】
第２実施例では、ローラピン５２の回転による潤滑油の吸入効果を利用して連通路４８の潤滑油を支持部４２とローラピン５２との間に供給することができる。そのため、連通路４８の潤滑油は円滑に支持部４２とローラピン５２との間の摺動部へ流入し、油膜を形成することができる。したがって、支持部４２とローラピン５２との間に形成される摺動部の焼き付きを確実に防止することができる。
【００３１】
以上、本発明の複数の実施例では、コモンレール式の燃料噴射システムの高圧ポンプに本発明の燃料噴射ポンプを適用した例について説明した。しかし、本発明はコモンレール式の燃料噴射システムに限らず、他の燃料噴射システムにおいて燃料を加圧する高圧ポンプに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＩ−Ｉ線で切断した断面図であって、タペットの近傍を拡大した図である。
【図２】本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプを示す模試的な断面図である。
【図３】本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプのタペットおよびローラ部材を示す断面図である。
【図４】図３の矢印ＩＶ方向からタペットを見た矢視図である。
【図５】（Ａ）は図４のＡ−Ａ線で切断した窪み部の断面を示す模式図であり、（Ｂ）は図４のＢ−Ｂ線で切断した窪み部の断面を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施例によるタペットを示す模式図であって、図３の矢印ＩＶと同一の方向から見た図である。
【符号の説明】
１    燃料噴射ポンプ
１０    ポンプハウジング（ハウジング）
１１    カム室
１２    駆動軸
１３    カム
２０    シリンダボディ（ハウジング）
２１    シリンダ
３０    プランジャ
３１    加圧室
４０    タペット
４１    ローラ収容部
４２    支持部
４３    仕切部
４４    プランジャ収容部
４６    窪み部
４７、４８    連通路
５０    ローラ部
５１    ローラ
５２    ローラピン
【図１】
0003823819.tif 000002
【図２】
0003823819.tif 000003
【図３】
0003823819.tif 000004
【図４】
0003823819.tif 000005
【図５】
0003823819.tif 000006
【図６】
0003823819.tif 000007