JP2004324537A

JP2004324537A - Pump for fuel supply and tappet structure

Info

Publication number: JP2004324537A
Application number: JP2003120637A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kubota; 一哉久保田; Nobuo Aoki; 青木　　伸夫
Original assignee: Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump for fuel supply and a tappet structure which are excellent in durability and suitable for a booster type accumulator fuel injection device. <P>SOLUTION: The pump for fuel supply is equipped with a pump housing, a plunger barrel, a plunger, a cam, a tappet structure, a return spring for imparting lowering force to the plunger and a spring seat for abutting to an end of the return spring. The tappet structure is provided with a roller, a roller body for accommodating the roller, a shell containing the roller and the roller body. When the plunger rises, the spring seat to which rising force is imparted through the medium of a pressing part provided to the upper surface of the roller body pushes the return spring upward. When the plunger lowers, the spring seat to which lowering force is imparted by the return spring presses the tappet structure containing the roller body downward through the medium of the pressing part provided to the upper surface of the roller body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給用ポンプおよびタペット構造体に関する。特に、耐久性に優れ、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置に適した燃料供給用ポンプおよびタペット構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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が各種提案されている。
例えば、図２０に示すように、エンジンの運転条件に応じて、蓄圧器の圧力を容易に切り替えるべく、メイン噴射を担当する第１蓄圧器２３６およびパイロット噴射を担当する第２蓄圧器２７８をそれぞれ備え、切り替え装置２８６によって、これらの蓄圧器２３６、２７８を切り替えて燃料噴射を実施する蓄圧式燃料噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジン性能の最適な噴射圧力を得られることを目的として、蓄圧器と、燃料噴射弁との間に、燃料を増圧するための増圧ピストンおよびシリンダ室が設けられた蓄圧式燃料噴射装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、図２１に示すように、蓄圧器３９５と、燃料の供給油路３６０と、制御油路３６１と、燃料噴射制御用切り替え弁３６２と、増圧ピストン３７８を収容するためのシリンダ室３８３と、７０〜１２０ＭＰａ（約７００〜１，２００ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度に燃料圧力を上げるための増圧ピストン３７８と、液圧回路３６３と、ピストン作動用切り替え弁（増圧装置用三方電磁弁）３６４と、コントローラ（図示せず。）と、を備えた蓄圧式燃料噴射装置３８０が開示されている。
【０００４】
一方、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としては、エンジンの駆動によって回転するカムシャフトに回転一体化されたカムと、このカムの回転によって昇降するプランジャと、このプランジャにカムの回転を上昇力として伝達するタペット構造体と、このタペット構造体及びプランジャに下降力を付与するための復帰用スプリングとを備えたものが採用されている。そして、従来の燃料供給用ポンプにおけるタペット構造体は、図２２に示すように、ピンとローラとが別体であって、これらピンとローラとの摺接面に、強制的に潤滑油を供給するとともに、摺接面全体に行き渡るように、潤滑溝を環状もしくは螺旋状に形成してあり、タペット構造体の焼きつき防止が図られていた（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−９３９３６号公報（第４−５頁、図１）
【特許文献２】
特許第２８８５０７６号公報（第５−９頁、図１）
【特許文献３】
特開２００１−３１７４３０号公報（特許請求の範囲、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された蓄圧式燃料噴射装置では、２種類の蓄圧器およびその切り替え装置等を備える必要があり、そのために、蓄圧式燃料噴射装置が複雑化、大型化するという問題が見られた。また、かかる蓄圧式燃料噴射装置において、燃料供給用ポンプのカムおよびプランジャを高速駆動させて、大流量の燃料を十分に加圧処理することについては考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献２に開示された蓄圧式燃料噴射装置においては、蓄圧器と、燃料噴射弁との間に、増圧ピストンを設けて、多段階圧力噴射を意図しているとともに、蓄圧器へ高圧燃料を供給する加圧ポンプが提案されているが、当該加圧ポンプは、蓄圧式燃料噴射装置の従来どおりの加圧ポンプであって、増圧ピストンに大量の高圧燃料を供給することを目的とした加圧ポンプについては触れられていない。
さらに、特許文献３に開示されたタペット構造体は、通常の燃料供給用ポンプに適用することができても、加圧用ピストン等を利用して、大流量の燃料を増圧する蓄圧式燃料噴射装置に適用した場合には、耐久性に乏しいという問題点が見られた。
【０００８】
そこで、これらの問題を解決するために、タペット構造体を、ローラと、ローラを収容するローラボディと、当該ローラおよびローラボディを包含するシェルと、から構成することが考えられる。しかしながら、シェルによって、スプリングシート等を押上げるためには、シェル自体の強度や厚さを増加させなければならず、結果として、カムおよびプランジャの高速駆動が阻害されるという問題点が見られた。
【０００９】
このような状況下、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、タペット構造体を、ローラと、ローラを収容するためのローラボディと、当該ローラおよびローラボディを包含するシェルと、から構成するとともに、ローラボディの上面に、所定の押圧部を設けて、当該ローラボディによって、スプリングシート等を押上げることにより、シェルの強度等を増加させることなく、カムおよびプランジャを高速駆動できることを見出した。
すなわち、本発明は、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置に対応すべく、燃料供給用ポンプにおけるカムおよびプランジャを高速駆動させた場合であっても、耐久性に優れた燃料供給用ポンプ、およびそれに適したタペット構造体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ポンプハウジングと、当該ポンプハウジング内に装着されるプランジャバレルと、当該プランジャバレル内に配設され、燃料を加圧するためのプランジャと、当該プランジャの下方に回転自在に配設されたカムと、当該カムとプランジャとの間に配設され、カムの回転力をプランジャに上昇力として伝達するためのタペット構造体と、プランジャに下降力を付与するための復帰用スプリングと、当該復帰用スプリングの端部と当接するスプリングシートと、を備えた燃料供給用ポンプであって、タペット構造体は、ローラと、当該ローラを収容するためのローラボディと、当該ローラおよびローラボディを包含するシェルと、を有し、プランジャの上昇時には、ローラボディの上面に設けてある押圧部を介して上昇力を付与されたスプリングシートが、復帰用スプリングを上方に押上げるとともに、プランジャの下降時には、復帰用スプリングによって下降力を付与されたスプリングシートが、ローラボディの上面に設けてある押圧部を介して、当該ローラボディを含むタペット構造体を下方に押圧することを特徴とする燃料供給ポンプが提供され、上述した問題点を解決することができる。すなわち、このような燃料供給用ポンプであれば、それに含まれるタペット構造体において、ローラボディの上面部に、所定の押圧部を設けてあることから、タペット構造体あるいはスプリングシートの作用力を、当該ローラボディの押圧部を介して、それぞれ互いに伝達することができるようになる。したがって、シェルの強度等を増加させることなく、薄型化および軽量化が可能となり、カムおよびプランジャを高速駆動できるようになった。
【００１１】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ローラボディの上面に設けてある押圧部の高さよりも低い位置に、シェルの内周面から側方に突出する段部を設けることが好ましい。
このように構成することにより、シェルに対して過度に荷重をかけることなく、ローラボディがスプリングシートを押上げるのと同時に、シェルを押上げることができ、タペット構造体を全体的に押上げることが容易になる。
【００１２】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、シェルに設けられた段部を第１の段部とし、当該第１の段部の上方に、スプリングシートの径方向移動を規制するための第２の段部を設けることが好ましい。
このように構成することにより、かかる規制手段を、ローラボディに設ける必要がなくなり、ローラボディの構造を簡素化することができる。
【００１３】
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、単位時間当たりの流量が５００〜１，５００リットル／時間である燃料を、５０ＭＰａ以上の値に加圧するための増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置に用いることが好ましい。
このような蓄圧式燃料噴射装置に用いることにより、カムおよびプランジャの高速駆動が阻害されることがなく、容易に大流量の燃料の加圧処理ができるため、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置であっても好適に使用することができる。したがって、多段階圧力での燃料噴射を容易に実施することができ、ひいては、燃料噴射装置における燃焼効率を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の別の態様は、ローラと、当該ローラを収容するためのローラボディと、当該ローラおよびローラボディを包含するシェルと、を有するタペット構造体であって、ローラボディの上面に、押圧部が設けてあるタペット構造体である。すなわち、このようなタペット構造体であれば、シェルの強度や厚さを増加させることなく、タペット構造体の強度や耐久性を向上させることができる。したがって、カムおよびプランジャの高速駆動が阻害されることの少ないタペット構造体が得られることより、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置であっても好適に適用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、図１および図２に例示されるように、ポンプハウジング９２と、当該ポンプハウジング９２内に装着されるプランジャバレル５３と、当該プランジャバレル５３内に配設され、燃料を加圧するためのプランジャ５６と、当該プランジャ５４の下方に回転自在に配設されたカム６０と、当該カム６０とプランジャ５４との間に配設され、カム６０の回転力をプランジャ５４に上昇力として伝達するためのタペット構造体６と、プランジャ５４に下降力を付与するための復帰用スプリング６８と、当該復帰用スプリング６８の端部と当接するスプリングシート１０と、を備えた燃料供給用ポンプ５０であって、タペット構造体６は、ローラ２９と、当該ローラ２９を収容するためのローラボディ２８と、当該ローラ２９およびローラボディ２８を包含するシェル２７と、を有し、プランジャ５４の上昇時には、ローラボディ２８の上面に設けてある押圧部３０ｄを介して上昇力を付与されたスプリングシート１０が、復帰用スプリング６８を上方に押上げるとともに、プランジャ５４の下降時には、復帰用スプリング６８によって下降力を付与されたスプリングシート１０が、ローラボディ２８の上面に設けてある押圧部３０ｄを介して、当該ローラボディ２８を含むタペット構造体６を下方に押圧することを特徴とする燃料供給ポンプ５０である。以下、かかる燃料供給用ポンプ５０を、構成要件等に分けて、具体的に説明する。
【００１６】
１．燃料供給用ポンプの基本的形態
燃料供給用ポンプの基本的形態は特に制限されるものでは無いが、例えば、図１および図２に示されるような燃料供給用ポンプ５０を備えることが好ましい。すなわち、かかる燃料供給用ポンプ５０は、例えば、ポンプハウジング５２と、バレル（シリンダ）５３と、プランジャ５４と、スプリングシート１０と、タペット構造体６と、カム６０と、から構成してあることが好ましい。
また、ポンプハウジング５２に収容されたバレル５３の内側に、カム６０の回転運動に対応してプランジャ５４が往復運動し、導入された燃料を加圧するための燃料圧縮室７４が形成されている。
したがって、フィードポンプ６４から圧送されてくる燃料を、燃料圧縮室７４において、プランジャ５４によって、高圧の燃料に効率的に加圧することができる。
なお、この燃料供給用ポンプ５０の例では、ポンプハウジング５２内に、例えば二組のバレル（シリンダ）５３およびプランジャ５４を備えているが、より大容量の燃料を高圧処理するために、二組以上の数に増加することも好ましい。
【００１７】
（１）ポンプハウジング
ポンプハウジング５２は、図２に例示されるように、バレル（シリンダ）５３と、プランジャ５４と、タペット構造体６と、カム６０とを収容する筐体である。
したがって、かかるポンプハウジング５２は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、左右方向に開口するシャフト挿通孔９２ａ、および上下方向に開口する円柱空間９２ｂ、９２ｃをそれぞれ有していることが好ましい。
また、かかるポンプハウジング５２には、図３（ｂ）に示すように、円柱空間９２ｂ、９２ｃの側面方向に開口する貫通孔９７、９８をさらに設けることが好ましい。すなわち、かかる貫通孔９７、９８は、タペット構造体の周方向への回転を防止するとともに、上下移動位置を案内する案内ピン９９の先端部が圧入され、その案内ピン９９の位置決めの精度が確保される構成となっている。また、孔部９７ａ、９８ａは案内ピン９９が螺合するねじ部として構成され、螺合によって案内ピン９９の先端部が圧入されることが好ましい。
【００１８】
（２）プランジャバレル
プランジャバレル５３は、図１および図２に例示されるように、プランジャ５４を支持するための筐体であって、当該プランジャ５４によって大量の燃料を高圧に加圧するための燃料圧縮室（ポンプ室）７４の一部を構成している要素である。また、プランジャバレル５３は、組立が容易なことから、ポンプハウジング５２の円柱空間９２ｂ、９２ｃの上方開口部に対して装着されていることが好ましい。
なお、プランジャバレルを設ける燃料供給用ポンプの種類が、インラインタイプおよびラジアルタイプの場合には、それぞれに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。
【００１９】
（３）プランジャ
プランジャ５４は、図１および図２に例示されるように、プランジャバレル５３内の燃料圧縮室７４における燃料を高圧に加圧するための主要素である。したがって、プランジャ５４は、ポンプハウジング５２の円柱空間９２ｂ、９２ｃにそれぞれ装着されるプランジャバレル５３内に、昇降自在に配設されていることが好ましい。
また、このプランジャ５４は、図４および図５に示すように、燃料圧縮室７４内に出入りするための加圧部５４ａを有していることが好ましい。この加圧部５４ａは、プランジャバレル５３の径よりも細くなるように設計されており、上死点に移動した場合に、当該加圧部５４ａと、吐出バルブ７９との間に隙間を形成することが好ましい。この理由は、加圧部５４ａが吐出バルブ７９の入り口を塞ぐことなく、コモンレールに対して、円滑に燃料を圧送するためである。
また、プランジャ５４は、プランジャバレル５３内で、円滑に高速駆動できるように、全体として、丸棒状に形成されているとともに、加圧部５４ａとは反対の端部につば部５５を有していることが好ましい。すなわち、円柱形のプランジャ５４の先端部（下端部）外周面には、係止用のつば部５５が一体的に設けられていることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、プランジャ取付け部１４に設けた開口部１５に対して、容易かつ確実に固定することができるためである。
また、かかるプランジャ５４は、図２に示すように、プランジャ復帰用のスプリング６８によってカム側に常時付勢されるとともに、カム６０の回転に対応して、上昇し、燃料圧縮室７４内の燃料を加圧するように構成されていることが好ましい。
なお、第１の実施形態の燃料供給用ポンプにおいては、ポンプを高速回転させることによりカムおよびプランジャを高速駆動させて、大量の燃料を加圧処理することが好ましい。具体的に、かかるポンプの回転数を１，５００〜４，０００ｒｐｍの範囲内の値とすることが好ましい。また、ギヤ比を考慮して、ポンプの回転数を、エンジンの回転数に対して、１〜５倍の範囲内の値とすることが好ましい。
【００２０】
（４）燃料圧縮室
燃料圧縮室７４は、図２および図５に示すように、プランジャ５４とともに、プランジャバレル５３内に形成される小部屋である。したがって、かかる燃料圧縮室７４において、燃料供給バルブ７３を介して定量的に流入した燃料について、プランジャ５４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。なお、このようにプランジャ５４が高速駆動した場合であっても、潤滑油または潤滑用燃料がプランジャ５４の高速動作を阻害しないように、後述するスプリングシートやローラボディには、それぞれ通過孔が設けられており、それぞれの通過孔が連通していることが好ましい。
一方、プランジャ５４による加圧が終了した後は、加圧された燃料は、燃料吐出バルブ７９を介して、図９に示すコモンレール１０６に供給されることになる。
【００２１】
（５）スプリングシート
図６（ａ）〜（ｃ）に例示されるように、スプリングシート１０は、燃料供給用ポンプのプランジャを引き下げる際に用いられる復帰用スプリングを保持するためのスプリング保持部１２と、当該プランジャを係止するためのプランジャ取付け部１４と、を備えたスプリングシート１０において、プランジャ取付け部１４の周囲に、潤滑油または潤滑用燃料を通過させるための通過孔１６を設けることが好ましい。
また、スプリング保持部１２の形態は、復帰用スプリングを容易に配置できるものであれば特に制限されるものではないが、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、円板状であっても良く、あるいは、周囲方向に部分的に突出した面状体であっても良い。
また、スプリング保持部１２の配置に関して、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、プランジャ取付け部１４の周囲に設けることが好ましい。
【００２２】
また、プランジャ取付け部の形態に関して、プランジャを容易に係止して、当該プランジャを引き下げることができる構成であれば特に制限されるものではないが、例えば、図６（ｂ）に示すように、プランジャの先端部を横方向からスライドして挿入させるための比較的大きな挿入口１５ｂと、プランジャの先端部を係止するための比較的小さな中心孔１５ａと、の組み合わせとすることが好ましい。
また、プランジャ取付け部１４の配置に関して、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、スプリング保持部１２の内側領域に、当該プランジャ取付け部１４を設けることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、スプリング保持部１２において、例えば、円筒形のスプリングを保持できるとともに、当該スプリングの内側領域において、プランジャを係止して、容易に芯だししながら、高速駆動できるためである。
【００２３】
また、プランジャ取付け部１４の周囲に設ける通過孔１６の形状や個数は、特に制限されるものではないが、例えば、円形の通過孔を、１〜２０個の範囲内で設けることが好ましい。なお、通過孔の形状は、実質的に円形であることが好ましいが、その他、楕円、四角形、異形、あるいは溝状とすることが好ましい。
また、通過孔１６を、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、プランジャ取付け部１４の周囲に、放射状または半放射状に配置することが好ましい。図６（ａ）〜（ｂ）の例では、プランジャ取付け部１４の中心点Ｐに対して、５個の通過孔１６が半放射状に配置してある。
【００２４】
（６）タペット構造体
タペット構造体の構造については、後述する第２の実施形態と同様の内容とすることができる。したがって、ここでの説明は省略する。
【００２５】
（７）カム
カム６０は、図１および図２に例示されるように、モータの回転運動を、タペット構造体６を介して、プランジャ５４の上下運動に変えるための主要素である。したがって、カム６０は、シャフト挿通孔９２ａに軸受体を介して回転自在に挿通保持されていることが好ましい。そして、ディーゼルエンジン（カムシャフト３）の駆動によって回転するように構成されている。
このカム６０の外周面には、ポンプハウジング５２の円柱空間９２ｂ、９２ｃの下方に位置し、かつ軸線方向に所定の間隔をもって並列する二つのカム部３ａ、３ｂが一体に設けられていることが好ましい。
なお、これらカム部３ａ、３ｂは、相互に円周方向に所定の間隔をもって並列配置されていることが好ましい。
【００２６】
（８）燃料吸入用バルブおよび燃料吐出用バルブ
燃料吸入用バルブおよび燃料吐出用バルブを、図５に示すように配置するとともに、図７〜図８に例示するような構成とすることが好ましい。
すなわち、燃料吸入用バルブ７３は、図７および図８に示すように、弁本体１９および、先端につば部２０ｂを供えた弁体２０を有していることが好ましい。また、この弁本体１９には、図８に示すように、下方に開口する円柱状の燃料吸入室１９ａおよびこの燃料吸入室１９ａに燃料を吸入するための燃料吸入孔１９ｂが設けられていることが好ましい。
また、燃料吐出用バルブ７９についても、弁体を有し、プランジャバレル５３の一部に収容されていることが好ましい。そして、復帰用スプリングによって閉弁方向に常時付勢されるとともに、開弁・閉弁によって、加圧された燃料を、コモンレールに対して供給するように構成されていることが好ましい。
【００２７】
なお、図７に示すように、燃料吸入用バルブ７３は、弁本体１９と、その内部において稼動可能に取付けられた弁体２０と、弁本体１９内部に設けられた燃料吸入室１９ａと、燃料吸入孔１９ｂと、弁体２０および弁本体１９の一部が相互に接するシート部２３と、を備えて、燃料吸入孔１９ｂを複数個設けるとともに、当該燃料吸入孔１９ｂを燃料吸入室１９ａに対して、非放射状に配置することが好ましい。
この理由は、かかる燃料吸入用バルブであれば、燃料供給用ポンプに対して、例えば、単位時間当たりの流量が５００〜１，５００リットル／時間程度の燃料であっても、極めて正確かつ定量的に供給することができるためである。
【００２８】
（９）燃料潤滑システム
また、燃料供給用ポンプの潤滑システムとしては特に制限されるものではないが、燃料油の一部を潤滑成分（潤滑油燃料）として使用する燃料潤滑システムを採用することが好ましい。
この理由は、燃料をカム室等の潤滑に用いることにより、燃料を加圧してコモンレールに燃料を圧送するに際して、たとえカム室等を潤滑するための燃料の一部がコモンレールに圧送される燃料に混合されたとしても、これらは同一成分であるため、潤滑油をカム室等の潤滑に用いる場合のように潤滑油に含まれる添加剤等がコモンレールに圧送される燃料に混合されてしまうことがないからである。したがって、排ガス浄化性が低下することが少なくなる。
【００２９】
２．増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置
また、第１の実施形態の燃料供給用ポンプは、例えば、以下のような構成を有する増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置１００の一部であることが好ましい。
すなわち、図９に例示されるように、燃料タンク１０２と、かかる燃料タンク１０２の燃料を供給するためのフィードポンプ（低圧ポンプ）１０４と、燃料供給用ポンプ（高圧ポンプ）１０３と、かかる燃料供給用ポンプ１０３から圧送された燃料を蓄圧するための蓄圧器としてのコモンレール１０６と、コモンレール１０６で蓄圧された燃料をさらに加圧するための増圧装置（増圧ピストン）１０８と、および燃料噴射装置１１０と、から構成されていることが好ましい。
【００３０】
（１）燃料タンク、フィードポンプ、および燃料供給用ポンプ
図９に例示される燃料タンク１０２の容積や形態は、例えば、単位時間当たりの流量が５００〜１，５００リットル／時間程度の燃料を循環できることを考慮して定めることが好ましい。
また、フィードポンプ１０４は、図９に示すように、燃料タンク１０２内の燃料（軽油）を燃料供給用ポンプ１０３に圧送するものであり、フィードポンプ１０４と、燃料供給用ポンプ１０３との間にはフィルター１０５が介在されていることが好ましい。そして、このフィードポンプ１０４は、一例ではあるが、ギヤポンプ構造を有し、カムの端部に取付け、ギヤの駆動を介して、カム軸と直結または適当なギヤ比を介して駆動されていることが好ましい。
【００３１】
また、フィードポンプ１０４から、フィルター１０５を介して圧送された燃料は、噴射量調整を行う比例制御弁１２０をさらに経由して、燃料供給用ポンプ１０３に供給されることが好ましい。
また、フィードポンプ１０４から供給された燃料は、比例制御弁１２０および燃料供給用ポンプ１０３に対して圧送される他に、かかる比例制御弁１２０と並列的に設けられたオーバーフローバルブ（ＯＦＶ）を介して、燃料タンク１０２に戻されるように構成することが好ましい。そして、さらに、一部の燃料は、オーバーフローバルブに取付けられたオリフィスを介して、燃料供給用ポンプ１０３のカム室に圧送され、カム室の燃料潤滑油として使用されることが好ましい。
【００３２】
（２）コモンレール
また、コモンレール１０６の構成は特に制限されるものではなく、公知のものであれば使用することができるが、例えば、図９に示すように、コモンレール１０６には、複数のインジェクタ（噴射弁）１１０が接続されており、コモンレール１０６で高圧に蓄圧された燃料を各インジェクタ１１０から内燃機関（図示せず）内に噴射することが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、エンジンの回転数の変動に噴射圧が影響されることなく、回転数に見合った噴射圧で、インジェクタ１１０を介してエンジンに燃料噴射することができるためである。なお、従来の噴射ポンプシステムでは、エンジン回転数に倣って噴射圧力は変化してしまうという問題があった。
また、コモンレール１０６の側端には、圧力検知器１１７が接続されており、かかる圧力検知器１１７で得られた圧力検知信号を電子制御ユニット（ＥＣＵ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＵｎｉｔ）に送ることが好ましい。すなわち、ＥＣＵは、圧力検知器１１７からの圧力検知信号を受けると、電磁制御弁（図示せず。）を制御するとともに、検知した圧力に応じて比例制御弁の駆動を制御することが好ましい。
【００３３】
（３）増圧装置
また、増圧装置としては、図１０に例示されるように、シリンダ１５５と、機械式ピストン（増圧ピストン）１５４と、受圧室１５８と、電磁弁１７０と、循環路１５７とを含み、そして、機械式ピストン１５４が、比較的大面積を有する受圧部１５２および比較的小面積を有する加圧部１５６をそれぞれ備えていることが好ましい。
すなわち、シリンダ１５５内に収容された機械式ピストン１５４が、当該受圧部１５２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１５８のコモンレール圧、例えば、２５〜１００ＭＰａ程度の圧力を有する燃料を、さらに比較的小面積を有する加圧部１５６によって加圧し、１５０ＭＰａ〜３００ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
【００３４】
また、機械式ピストン１５４を加圧するために、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１７０を介して、高圧ポンプの燃料入り口に還流させることが好ましい。すなわち、図９に示すように、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１５４を加圧した後、例えば、ライン１２１を介して、高圧ポンプ１０３の燃料入り口に還流され、再び、機械式ピストン１５４を加圧するために使用することが好ましい。
一方、加圧部１５６によって増圧された燃料は、図１０に示すように、燃料噴射装置（燃料噴射ノズル）１６３に送液され、効率的に噴射されて燃焼されるとともに、燃料噴射装置の電磁弁１８０から流出した燃料については、燃料タンク１０２に、ライン１２３を介して還流することになる。
【００３５】
したがって、このように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。
すなわち、図１１に模式図を示すように、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置によれば、機械式ピストンに、比較的大面積の受圧部と、比較的小面積の加圧部と、を備えるとともに、機械式ピストンのストローク量を考慮することにより、加圧損失を少なく、コモンレール圧を有する燃料を、所望値に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、比較的大面積を有する受圧部により受け、比較的小面積を有する加圧部を備えた機械式ピストンにより、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。
【００３６】
（４）燃料噴射装置
▲１▼基本的構造
また、燃料噴射装置（インジェクタ）１１０の形態は特に制限されるものでは無いが、例えば、図１０に例示されるように、ニードル弁体１６２が着座する着座面１６４と、この着座面１６４の弁体当接部位よりも下流側に形成される噴孔１６５と、を有するノズルボディ１６３を備え、ニードル弁体１６２のリフト時に着座面１６４の上流側から供給される燃料を噴孔１６５へ導く構成であることが好ましい。
また、このような燃料噴射ノズル１６６は、スプリング１６１等によってニードル弁体１６２を着座面１６４に向かって常時付勢しておき、ニードル弁体１６２をソレノイド１８０の通電／非通電の切り替えによって開閉する電磁弁型であることが好ましい。
【００３７】
▲２▼噴射タイミングチャート
また、高圧燃料の噴射タイミングチャートに関し、図１２に例示するように、実線Ａで示されるような、二段階の噴射状態を有する燃料噴射チャートを示すことが好ましい。
この理由は、コモンレール圧と、増圧装置（増圧ピストン）における増圧の組み合わせにより、かかる二段階の噴射タイミングチャートを達成することができ、それによって燃料の燃焼効率を高めるとともに、排気ガス浄化させることができるためである。
また、本発明によれば、コモンレール圧と、増圧装置（増圧ピストン）における増圧タイミングの組み合わせにより、図１２中、点線Ｂで示されるような燃料噴射チャートを示すことも好ましい。
なお、増圧装置（増圧ピストン）を使用しない場合には、すなわち従来の噴射タイミングチャートは、図１２中、点線Ｃで示されるように、低噴射量の一段階の噴射タイミングチャートとなる。
【００３８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、図１３（ａ）〜（ｃ）に例示されるように、ローラ２９と、当該ローラ２９を収容するためのローラボディ２８と、当該ローラ２９およびローラボディ２８を包含するシェル２７と、を有するタペット構造体６であって、ローラボディ２８の上面に、スプリングシートと接触する押圧部３０ｄを設けてあることを特徴とするタペット構造体６である。以下、タペット構造体６の基本的構造と、それぞれ分割して構成したローラボディ２８とシェル２７とについて、適宜図面を参照しながら、具体的に説明する。
【００３９】
１．基本的構造
タペット構造体６は、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、基本的に、シェル２７と、ローラボディ２８と、ローラ２９とから構成されており、図１に示すようなカムシャフト３およびそれに連なるカム６０の回転運動によって、昇降するように構成されていることが好ましい。なお、図１４および図１５に、シェル２７およびスプリングシート１０を含むタペット構造体６の変形例を示すが、それぞれ好適に使用することができる。
【００４０】
一方、ローラ２９は、ピン部およびローラ部が一体化された構成であることが好ましい。この理由は、ピン部（ローラピン）とローラ部（ローラ）とを別々の部品として組み合わせて構成する場合と比較して、ローラボディ全体で、ローラからの過重を受けることができ、より高い過重に耐えることができるためである。また、ローラピンとローラとの間で生じていた抵抗を考慮する必要がなくなり、ローラをより高速で回転させることが可能になるためである。さらに、ローラ内に、ローラピンを挿入する穴を設ける必要がなくなり、強度を向上させることができるためである。
また、ローラ２９は、表面全体に炭素処理、例えば、カーボンコーティング皮膜が施されているローラ受け３０ａに対して側方から挿入して、回転自在に支承されていることが好ましい。そして、ローラ２９は、カムシャフト３に連通したカム６０の回転力を受けるように構成されている。この理由は、ローラ受け３０ａに施す炭素処理によって、ローラ２９と、ローラ受け３０ａとの間の摺動状態を制御することができ、それにより、かかるローラ２９を介して、カム６０の回転力を、ローラボディ２８の一部であるローラ受け３０ａに伝達し、ひいては、効率的にプランジャの往復運動に変換することができるためである。
したがって、このように構成されたタペット構造体６であれば、カムシャフト３に連通するカム６０の回転に対応して、繰返し、かつ長期間にわたって高速で往復動することができる。
【００４１】
２．ローラボディ
（１）基本的構成
ローラボディ２８は、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ボディ本体３０を有し、シェル２７内に装着されているとともに、全体が軸受鋼からなる平面円形状のブロック体によって形成してあることが好ましい。なお、図１６（ａ）〜（ｃ）および図１７（ａ）〜（ｂ）に、ローラボディ２８の変形例を示すが、それぞれ好適に使用することができる。
また、図１３（ａ）に示すように、ボディ本体３０には、ローラ２９の外周面に適合する内周面を有するローラ受け３０ａが設けられている。そして、図１６（ｃ）に示すように、ローラ受け３０ａおよびローラ２９の直径や幅等を考慮して、ローラ受け３０ａの側方からローラ２９が挿入できるとともに、当該ローラ２９をローラ受け３０ａが回転自在に支承していることが好ましい。
また、ボディ本体３０の上面中央部には、プランジャ５４に対する接触部３０ｃが一体に突設されていることが好ましい。
【００４２】
（２）押圧部
また、本発明のタペット構造体においては、図１３（ａ）に例示するように、ローラボディ２８の上面に、スプリングシート２６と接触して、スプリングシート２６およびタペット構造体６の作用力を、それぞれ互いに伝達するための押圧部３０ｄを設けることを特徴とする。
すなわち、ローラボディ２８をこのように構成することにより、プランジャの上昇時には、カムからの作用力（回転力と上昇力）を受けたローラおよびローラボディが、ローラボディの上面に設けられた押圧部を介してスプリングシートに上昇力を付与し、復帰用スプリングを上方に押上げることができる。一方、プランジャの下降時には、復帰用スプリングによって下降力を付与されたスプリングシートが、ローラボディの上面に設けられた押圧部を介して、ローラボディを含むタペット構造体を下方に押圧することができる。
したがって、タペット構造体およびスプリングシートが、それぞれ互いに、効率よく作用力を伝達することができるために、カムおよびプランジャの高速駆動を阻害することが少なくなる。
【００４３】
また、押圧部の形状に関して、図１３（ａ）および図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、突起状とすることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、ローラボディを含むタペット構造体とスプリングシートとを、所定の位置で確実に接触させることができるためである。また、突起状の押圧部以外の箇所を、導通路として構成することができ、スプリング保持室とカム室との間で、潤滑油または潤滑用燃料を自由に行き来させるための連通部を容易に形成することができるためである。
【００４４】
（３）通過孔および導通路
また、図１３（ｂ）および図１６（ａ）〜（ｃ）に例示するように、ローラボディ２８に、潤滑油または潤滑用燃料を通過させるための通過孔３０ｂや、当該通過孔３０ｂの上面側開口部３４ａあるいは下方側開口部３４ｂを含む箇所に、導通路３３、３５を設けることが好ましい。
このように通過孔や導通路を設けることにより、タペット構造体の組み付け位相にかかわらず、スプリングシートとの間で、潤滑油または潤滑用燃料を通過させるための連通部を容易に形成することができるためである。
【００４５】
４．シェル
（１）基本的構成
タペット構造体６は、図１３（ａ）〜（ｃ）に例示するように、ローラ２９およびローラボディ２８を包含する円筒状のシェル２７をさらに含むことを特徴とする。すなわち、上下方向に開口し、ポンプハウジング５２の円柱空間９２ｂ、９２ｃの周面に適合する外周面を有する円筒体のシェル２７を含むことが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、ローラあるいはローラピンの端部によって、ポンプハウジングの内周面を傷付けることを有効に防止できるためである。
また、かかるシェル２７の周壁上部には、案内ピンが挿通するための開口部（スリット部）２７ａが設けられており、シェル２７の軸線方向に延在する貫通孔として形成してあることが好ましい。この理由は、タペット構造体６が昇降時に、案内ピンと開口部２７ａとが協働して、当該タペット構造体６の動作方向がずれないように、円柱空間９２ｂ、９２ｃの軸線に沿って昇降できるためである。また、ポンプハウジングにガイド溝を設ける場合と比較して、燃料供給用ポンプの製造コストを低下させることができるためである。
【００４６】
（２）第１の段部
また、シェル２７の内周面には、図１３（ａ）〜（ｃ）および図１８（ａ）〜（ｂ）に示すように、ローラボディ２８の上面に設けてある押圧部（シート受け部）３０ｄの高さよりも低い位置に、側方に突出する段部（第１の段部）２７ｂを設けてあることが好ましい。
この理由は、ローラボディがスプリングシートを押上げる際に、かかる第１の段部を介して、同時にシェルを押上げることができるためである。一方、スプリングシートが、ローラボディを押圧する際にも、同様に、かかる第１の段部を介して、シェルを押圧することができるためである。したがって、タペット構造体を全体的に、容易に上下動させることができる。
【００４７】
また、図１８（ｂ）に示すように、ローラボディ２８における、シェル２７に設けられた第１の段部２７ｂの底面との接触面３０ｅからの押圧部（シート受け部）２７ｂの高さをＨ１とし、第１の段部の高さをＨ２としたときに、Ｈ１＞Ｈ２なる関係を満足することが好ましい。
この理由は、ローラボディがスプリングシートを押上げる際、あるいは、スプリングシートがローラボディを含むタペット構造体を押圧する際に、シェルに対して過度に荷重がかかることを防止することができるためである。すなわち、図１９（ａ）に示すように、プランジャが上昇する際には、シェルに設けられた第１の段部２７ｂを介することなく、ローラボディ２８に設けられた押圧部３０ｄのみによってスプリングシート１０を押上げることができる。一方、図１９（ｂ）に示すように、プランジャの下降時には、シェルに設けられた第１の段部２７ｂを介することなく、ローラボディ２８に設けられた押圧部３０ｄのみを押圧することができる。
したがって、シェルを薄型化した場合であっても、タペット構造体の強度および耐久性を低下させることがなくなるために、カムおよびプランジャの高速駆動を阻害することを防止することができる。
【００４８】
（３）第２の段部
また、シェル２７の内周面には、図１３（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、スプリングシート２６の径方向移動を規制するための第２の段部２７ｃを設けることが好ましい。
この理由は、ローラボディ２８にスプリングシート２６の径方向移動を規制する機能をもたせる必要がなくなり、ローラボディ２８の形状を簡単な形状とすることができるためである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃料供給用ポンプによれば、タペット構造体を、ローラと、当該ローラを収容するためのローラボディと、当該ローラおよびローラボディを包含するシェルと、から構成するとともに、ローラボディの上面に、所定の押圧部を設けることにより、シェルの強度や厚さを増加させることなく、タペット構造体の強度や耐久性を向上させることができるとともに軽量化が可能となった。
また、ローラあるいはローラピンの端面が、ポンプハウジングの内周面に対して露出しない構成であるために、ポンプハウジングの内周面を傷付けることを防止できるようになった。
したがって、本発明の燃料供給用ポンプは、カムおよびプランジャの高速駆動が阻害されることが少なくなり、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置に好適に使用することができる。
【００５０】
また、本発明のタペット構造体によれば、ローラボディの上面に、所定の押圧部を設けることにより、シェルの強度や厚さを変えることなく、タペット構造体の強度や耐久性を向上させることができるようになり、逆に言えば、タペット構造体の強度および耐久性を低下させることなく、シェルの薄型化、軽量化を実現できるようになった。
したがって、本発明のタペット構造体によれば、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置の燃料供給用ポンプに使用した場合であっても、カムおよびプランジャの動作を阻害することが少なくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給用ポンプにおける部分切り欠きを有する側面図である。
【図２】本発明の燃料供給用ポンプにおける断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれハウジングの斜視図および断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれプランジャの斜視図および側面図である。
【図５】燃料吸入用バルブおよび燃料吐出用バルブを説明するために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれスプリングシートの斜視図、平面図および断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、燃料吸入用バルブを説明するために供する図である。
【図８】燃料吸入用バルブの断面図である。
【図９】ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置のシステムを説明するために供する図である。
【図１０】ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置の構造を説明するために供する図である。
【図１１】ピストン増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置による燃料の増圧方法を概念的に示す図である。
【図１２】高圧燃料の噴射タイミングチャート説明するために供する図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、タペット構造体を説明するために供する図である。
【図１４】別のタペット構造体を説明するために供する図である（その１）。
【図１５】別のタペット構造体を説明するために供する図である（その２）。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれローラボディの斜視図、立面図および断面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｂ）は、別のローラボディを説明するために供する図である。
【図１８】（ａ）〜（ｂ）は、タペット構造体の断面図である。
【図１９】（ａ）〜（ｂ）は、タペット構造体の部分断面図である。
【図２０】従来の蓄圧式燃料噴射装置の構造を説明するために供する図である。
【図２１】従来の別の蓄圧式燃料噴射装置の構造を説明するために供する図である。
【図２２】従来のタペット構造体を説明するために供する図である。
【符号の説明】
３：カムシャフト
６：タペット構造体
１０：スプリングシート
１２：スプリング保持部
１４：プランジャ取付け部
１５：開口部
１５ａ：中心孔
１５ｂ：開口部
１６：通過孔（連通部）
１７：段差
２７：シェル
２７ｂ：第１の段部
２７ｃ：第２の段部
２８：ローラボディ
２９：ローラ
３０ｂ：通過孔（連通部）
３０ｄ：押圧部（シート受け部）
３３：凹部
５２：ポンプハウジング
５３：バレル（シリンダ）
５４：プランジャ
６０：カム
７３：燃料供給バルブ
７４：燃料圧縮室
１００：増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置
１０２：燃料タンク
１０４：フィードポンプ（低圧ポンプ）
１０３：燃料供給用ポンプ（高圧ポンプ）
１０６：コモンレール
１０７：高圧通路
１０８：増圧装置（増圧ピストン）
１１０：インジェクタ
１２０：比例制御弁
１５２：受圧部
１５４：機械式ピストン
１５５：シリンダ
１５６：加圧部
１５８：受圧室
１６６：燃料噴射ノズル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply pump and a tappet structure. In particular, the present invention relates to a fuel supply pump and a tappet structure which are excellent in durability and suitable for a pressure-accumulation type fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of pressure-accumulation fuel injection devices using an accumulator (common rail) have been proposed for efficiently injecting high-pressure fuel in a diesel engine or the like.
For example, as shown in FIG. 20, in order to easily switch the pressure of the accumulator according to the operating conditions of the engine, a first accumulator 236 for the main injection and a second accumulator 278 for the pilot injection are respectively provided. A pressure-accumulation type fuel injection device has been proposed in which the pressure accumulators 236 and 278 are switched by a switching device 286 to perform fuel injection (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Further, for the purpose of obtaining an optimum injection pressure of engine performance, a pressure accumulating type fuel injection device in which a pressure boosting piston and a cylinder chamber for boosting fuel are provided between a pressure accumulator and a fuel injection valve. Has been proposed (for example, see Patent Document 2).
More specifically, as shown in FIG. 21, a pressure accumulator 395, a fuel supply oil passage 360, a control oil passage 361, a fuel injection control switching valve 362, and a booster piston 378 are accommodated therein. A cylinder chamber 383, a booster piston 378 for increasing the fuel pressure to about 70 to 120 MPa (about 700 to 1,200 kgf / cm ² ), a hydraulic circuit 363, and a piston operation switching valve (a three-way An accumulator-type fuel injection device 380 including an electromagnetic valve 364 and a controller (not shown) is disclosed.
[0004]
On the other hand, as a fuel supply pump used in such a pressure-accumulation type fuel injection device, a cam that is rotationally integrated with a camshaft that rotates by driving an engine, a plunger that moves up and down by rotation of the cam, A tappet structure that transmits the rotation of the cam as an ascending force, and a return spring that applies a descending force to the tappet structure and the plunger are employed. As shown in FIG. 22, in the tappet structure of the conventional fuel supply pump, a pin and a roller are separate bodies, and while a lubricating oil is forcibly supplied to a sliding contact surface between the pin and the roller. The lubrication groove is formed in an annular or spiral shape so as to extend over the entire sliding contact surface, thereby preventing the tappet structure from burning (for example, see Patent Document 3).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-93936 (page 4-5, FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2885076 (page 5-9, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2001-317430A (Claims, FIG. 2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the accumulator type fuel injection device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to provide two types of accumulators and a switching device therefor, and therefore, there is a problem that the accumulator type fuel injection device becomes complicated and large. Was seen. Further, in such an accumulator type fuel injection device, no consideration is given to sufficiently driving a large flow rate of fuel by driving a cam and a plunger of a fuel supply pump at high speed.
[0007]
Further, in the pressure accumulating type fuel injection device disclosed in Patent Document 2, a pressure booster piston is provided between the pressure accumulator and the fuel injection valve, and multi-stage pressure injection is intended. A pressurizing pump for supplying high-pressure fuel has been proposed. The pressurizing pump is a conventional pressurizing pump for a pressure-accumulation type fuel injection device, and supplies a large amount of high-pressure fuel to a pressure-intensifying piston. No mention is made of the intended pressure pump.
Further, even if the tappet structure disclosed in Patent Document 3 can be applied to an ordinary fuel supply pump, a pressure-accumulation type fuel injection device that uses a pressurizing piston or the like to increase a large flow rate of fuel. In the case where it was applied to a varnish, there was a problem that durability was poor.
[0008]
In order to solve these problems, it is conceivable that the tappet structure includes a roller, a roller body that houses the roller, and a shell that includes the roller and the roller body. However, in order to push up a spring seat or the like by the shell, the strength and thickness of the shell itself must be increased, and as a result, there has been a problem that high-speed driving of the cam and the plunger is hindered. .
[0009]
Under such circumstances, the inventors of the present invention have made intensive studies, and as a result, formed a tappet structure including a roller, a roller body for accommodating the roller, and a shell including the roller and the roller body. At the same time, it has been found that a predetermined pressing portion is provided on the upper surface of the roller body, and the cam and the plunger can be driven at high speed without increasing the strength and the like of the shell by pushing up the spring seat and the like by the roller body. .
That is, the present invention provides a fuel supply pump having excellent durability even when the cam and the plunger in the fuel supply pump are driven at a high speed in order to correspond to the pressure accumulating type fuel injection device of the pressure increasing system. It is an object of the present invention to provide a tappet structure suitable for it.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a pump housing, a plunger barrel mounted in the pump housing, a plunger disposed in the plunger barrel for pressurizing the fuel, and a rotatable disposed below the plunger. A cam, a tappet structure disposed between the cam and the plunger, for transmitting a rotational force of the cam to the plunger as an ascending force, and a return spring for applying a descending force to the plunger, A fuel supply pump comprising: a spring seat that abuts an end of the return spring; wherein the tappet structure includes a roller, a roller body for housing the roller, and the roller and the roller body. And a shell that includes a pressing portion provided on an upper surface of the roller body when the plunger is raised. The returned spring seat pushes the return spring upward, and when the plunger is lowered, the spring seat, to which the descending force is applied by the return spring, passes through the pressing portion provided on the upper surface of the roller body. A fuel supply pump characterized by pressing a tappet structure including a roller body downward can solve the above-mentioned problems. That is, in the case of such a fuel supply pump, in the tappet structure included therein, since a predetermined pressing portion is provided on the upper surface portion of the roller body, the action force of the tappet structure or the spring seat is reduced. Through the pressing portion of the roller body, transmission can be made to each other. Therefore, the thickness and weight can be reduced without increasing the strength and the like of the shell, and the cam and the plunger can be driven at high speed.
[0011]
Further, in configuring the fuel supply pump of the present invention, it is preferable to provide a step portion projecting laterally from the inner peripheral surface of the shell at a position lower than the height of the pressing portion provided on the upper surface of the roller body. .
With this configuration, the shell can be pushed up simultaneously with the roller body pushing up the spring seat without excessively applying a load to the shell, and the tappet structure can be pushed up as a whole. Becomes easier.
[0012]
Further, in configuring the fuel supply pump of the present invention, a step provided on the shell is defined as a first step, and a step for restricting the radial movement of the spring seat is provided above the first step. Preferably, a second step is provided.
With such a configuration, it is not necessary to provide such a regulating means in the roller body, and the structure of the roller body can be simplified.
[0013]
In configuring the fuel supply pump of the present invention, a pressure-accumulating fuel injection system for pressurizing a fuel having a flow rate per unit time of 500 to 1,500 liters / hour to a value of 50 MPa or more. It is preferably used for the device.
By using such a pressure-accumulation type fuel injection device, high-speed driving of the cam and the plunger is not hindered and a large flow rate of fuel can be easily pressurized. Can be suitably used. Therefore, it is possible to easily perform the fuel injection at the multi-stage pressure, and to increase the combustion efficiency in the fuel injection device.
[0014]
Further, another aspect of the present invention is a tappet structure including a roller, a roller body for housing the roller, and a shell including the roller and the roller body, wherein an upper surface of the roller body includes: It is a tappet structure provided with a pressing portion. That is, with such a tappet structure, the strength and durability of the tappet structure can be improved without increasing the strength and thickness of the shell. Therefore, since a tappet structure is obtained in which the high-speed driving of the cam and the plunger is hardly hindered, the pressure-accumulating fuel injection device of the pressure increasing type can be suitably applied.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
In the first embodiment, as illustrated in FIGS. 1 and 2, a pump housing 92, a plunger barrel 53 mounted in the pump housing 92, and a plunger barrel 53 are disposed in the plunger barrel 53. A plunger 56 for pressurizing, a cam 60 rotatably disposed below the plunger 54, and a cam 60 disposed between the cam 60 and the plunger 54. Pump for fuel supply, comprising: a tappet structure 6 for transmitting as a spring; a return spring 68 for applying a descending force to the plunger 54; and a spring seat 10 abutting on an end of the return spring 68. 50, the tappet structure 6 includes a roller 29, a roller body 28 for accommodating the roller 29, the roller 29, And the shell 27 including the roller body 28. When the plunger 54 is raised, the spring seat 10 to which the lifting force is applied through the pressing portion 30d provided on the upper surface of the roller body 28 causes the return spring 68 to move. When the plunger 54 is lifted up and the plunger 54 is lowered, the spring seat 10 to which the lowering force is applied by the return spring 68 includes the roller body 28 via the pressing portion 30d provided on the upper surface of the roller body 28. The fuel supply pump 50 is characterized in that the tappet structure 6 is pressed downward. Hereinafter, the fuel supply pump 50 will be described in detail by dividing it into components and the like.
[0016]
1. Basic Form of Fuel Supply Pump Although the basic form of the fuel supply pump is not particularly limited, it is preferable to include, for example, a fuel supply pump 50 as shown in FIGS. 1 and 2. That is, the fuel supply pump 50 may be constituted by, for example, a pump housing 52, a barrel (cylinder) 53, a plunger 54, a spring seat 10, a tappet structure 6, and a cam 60. preferable.
Further, inside the barrel 53 accommodated in the pump housing 52, a plunger 54 reciprocates in response to the rotational movement of the cam 60, and a fuel compression chamber 74 for pressurizing the introduced fuel is formed.
Therefore, the fuel pumped from the feed pump 64 can be efficiently pressurized to high-pressure fuel by the plunger 54 in the fuel compression chamber 74.
In this example of the fuel supply pump 50, for example, two sets of barrels (cylinders) 53 and plungers 54 are provided in the pump housing 52. It is also preferable to increase the number to the above.
[0017]
(1) Pump Housing The pump housing 52 is a housing that houses a barrel (cylinder) 53, a plunger 54, a tappet structure 6, and a cam 60, as illustrated in FIG.
Therefore, as shown in FIGS. 3A and 3B, the pump housing 52 has a shaft insertion hole 92a opened in the left-right direction and cylindrical spaces 92b, 92c opened in the up-down direction, respectively. Is preferred.
Further, as shown in FIG. 3B, it is preferable that the pump housing 52 further include through holes 97 and 98 that open in the side surface directions of the cylindrical spaces 92b and 92c. That is, the through holes 97 and 98 prevent the tappet structure from rotating in the circumferential direction, and the leading ends of the guide pins 99 for guiding the vertical movement position are press-fitted, and the positioning accuracy of the guide pins 99 is ensured. It is configured to be. Further, the holes 97a and 98a are formed as screw portions into which the guide pins 99 are screwed, and it is preferable that the distal ends of the guide pins 99 are press-fitted by screwing.
[0018]
(2) Plunger Barrel The plunger barrel 53 is a casing for supporting the plunger 54 as illustrated in FIGS. 1 and 2, and is a fuel for pressurizing a large amount of fuel to a high pressure by the plunger 54. This is an element constituting a part of the compression chamber (pump chamber) 74. Further, it is preferable that the plunger barrel 53 is mounted to the upper openings of the cylindrical spaces 92b and 92c of the pump housing 52 because of easy assembly.
In addition, when the type of the fuel supply pump provided with the plunger barrel is an in-line type or a radial type, the form of the plunger barrel can be appropriately changed according to each type.
[0019]
(3) The plunger plunger 54 is a main element for pressurizing the fuel in the fuel compression chamber 74 in the plunger barrel 53 to a high pressure as illustrated in FIGS. 1 and 2. Therefore, it is preferable that the plunger 54 be disposed in the plunger barrel 53 mounted in the cylindrical spaces 92b and 92c of the pump housing 52 so as to be able to move up and down.
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the plunger 54 preferably has a pressurizing portion 54a for entering and exiting the fuel compression chamber 74. The pressurizing portion 54a is designed to be smaller than the diameter of the plunger barrel 53, and forms a gap between the pressurizing portion 54a and the discharge valve 79 when it moves to the top dead center. Is preferred. The reason for this is that the pressurizing section 54a smoothly feeds the fuel to the common rail without blocking the entrance of the discharge valve 79.
In addition, the plunger 54 is formed in a round bar shape as a whole so that the plunger 54 can be smoothly driven at a high speed in the plunger barrel 53, and has a flange portion 55 at an end opposite to the pressing portion 54a. Is preferred. That is, it is preferable that the locking flange 55 is integrally provided on the outer peripheral surface of the distal end (lower end) of the cylindrical plunger 54. The reason for this is that with such a configuration, it is possible to easily and reliably fix the opening 15 provided in the plunger mounting portion 14.
As shown in FIG. 2, the plunger 54 is constantly urged toward the cam by a plunger returning spring 68, and rises in response to the rotation of the cam 60, thereby increasing the fuel in the fuel compression chamber 74. Is preferably configured to be pressurized.
In the fuel supply pump of the first embodiment, it is preferable that the cam and the plunger be driven at a high speed by rotating the pump at a high speed to pressurize a large amount of fuel. Specifically, it is preferable to set the rotation speed of the pump to a value within a range of 1,500 to 4,000 rpm. Further, in consideration of the gear ratio, it is preferable to set the rotation speed of the pump to a value within a range of 1 to 5 times the rotation speed of the engine.
[0020]
(4) Fuel Compression Chamber The fuel compression chamber 74 is a small chamber formed in the plunger barrel 53 together with the plunger 54, as shown in FIGS. Therefore, in the fuel compression chamber 74, the fuel that has quantitatively flowed in through the fuel supply valve 73 can be efficiently and massively pressurized by driving the plunger 54 at a high speed. Incidentally, even when the plunger 54 is driven at a high speed in this manner, a through hole is provided in each of a spring seat and a roller body described later so that the lubricating oil or the lubricating fuel does not hinder the high-speed operation of the plunger 54. It is preferable that the respective through holes communicate with each other.
On the other hand, after the pressurization by the plunger 54 is completed, the pressurized fuel is supplied to the common rail 106 shown in FIG.
[0021]
(5) Spring Seat As illustrated in FIGS. 6A to 6C, the spring seat 10 has a spring holding portion 12 for holding a return spring used when pulling down a plunger of a fuel supply pump. And a plunger mounting portion 14 for locking the plunger, in the spring seat 10, a through hole 16 for passing lubricating oil or fuel for lubrication may be provided around the plunger mounting portion 14. preferable.
The form of the spring holding portion 12 is not particularly limited as long as the return spring can be easily arranged. For example, as shown in FIGS. Or a planar body partially protruding in the peripheral direction.
Further, as for the arrangement of the spring holding portion 12, as shown in FIGS. 6A to 6C, it is preferable to provide the spring holding portion 12 around the plunger mounting portion 14.
[0022]
The configuration of the plunger mounting portion is not particularly limited as long as the plunger can be easily locked and the plunger can be pulled down. For example, as shown in FIG. It is preferable to use a combination of a relatively large insertion opening 15b for slidingly inserting the tip of the plunger from the lateral direction and a relatively small center hole 15a for locking the tip of the plunger.
6A to 6C, it is preferable to provide the plunger mounting portion 14 in an area inside the spring holding portion 12. The reason for this is that, with this configuration, the spring holding portion 12 can hold, for example, a cylindrical spring, and at the inner region of the spring, the plunger is locked, and the centering is easily performed. This is because high-speed driving can be performed.
[0023]
The shape and number of the through holes 16 provided around the plunger mounting portion 14 are not particularly limited, but, for example, it is preferable to provide circular through holes in a range of 1 to 20. The shape of the passage hole is preferably substantially circular, but is preferably elliptical, square, irregular, or grooved.
Also, as shown in FIGS. 6A and 6B, the through holes 16 are preferably arranged radially or semi-radially around the plunger mounting portion 14. In the example of FIGS. 6A and 6B, five passage holes 16 are arranged in a semi-radial manner with respect to the center point P of the plunger attachment portion 14.
[0024]
(6) Tappet Structure The structure of the tappet structure can be the same as in the second embodiment described later. Therefore, the description here is omitted.
[0025]
(7) Cam As shown in FIGS. 1 and 2, the cam 60 is a main element for changing the rotational motion of the motor into the vertical motion of the plunger 54 via the tappet structure 6. Therefore, it is preferable that the cam 60 is rotatably inserted and held in the shaft insertion hole 92a via the bearing. And it is comprised so that it may rotate by the drive of a diesel engine (camshaft 3).
On the outer peripheral surface of the cam 60, two cam portions 3a, 3b which are located below the cylindrical spaces 92b, 92c of the pump housing 52 and are arranged in parallel at a predetermined interval in the axial direction are integrally provided. preferable.
In addition, it is preferable that these cam parts 3a and 3b are arranged side by side at predetermined intervals in the circumferential direction.
[0026]
(8) Fuel Intake Valve and Fuel Discharge Valve It is preferable that the fuel intake valve and the fuel discharge valve be arranged as shown in FIG. 5 and be configured as illustrated in FIGS.
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the fuel intake valve 73 preferably has a valve body 19 and a valve body 20 provided with a flange 20b at the tip. As shown in FIG. 8, the valve body 19 is provided with a cylindrical fuel suction chamber 19a which opens downward and a fuel suction hole 19b for sucking fuel into the fuel suction chamber 19a. Is preferred.
The fuel discharge valve 79 also preferably has a valve body and is housed in a part of the plunger barrel 53. It is preferable that the fuel is always urged in the valve closing direction by the return spring, and the pressurized fuel is supplied to the common rail by opening and closing the valve.
[0027]
As shown in FIG. 7, the fuel suction valve 73 includes a valve body 19, a valve body 20 operably mounted inside the valve body 19, a fuel suction chamber 19 a provided inside the valve body 19, A plurality of fuel suction holes 19b are provided with a suction hole 19b and a seat portion 23 in which a part of the valve body 20 and a part of the valve body 19 are in contact with each other, and the fuel suction hole 19b is connected to the fuel suction chamber 19a. Thus, it is preferable to arrange them non-radially.
The reason for this is that with such a fuel intake valve, a fuel supply pump is extremely accurate and quantitative even if the flow rate per unit time is, for example, about 500 to 1,500 liters / hour. Because it can be supplied to
[0028]
(9) Fuel Lubrication System Although the lubrication system of the fuel supply pump is not particularly limited, a fuel lubrication system using a part of fuel oil as a lubricating component (lubricating oil fuel) may be employed. preferable.
The reason is that when the fuel is used for lubricating the cam chamber and the like, the fuel is pressurized and the fuel is fed to the common rail. Even if they are mixed, since they are the same component, additives and the like contained in the lubricating oil may be mixed with the fuel pumped to the common rail as in the case of using the lubricating oil for lubrication of the cam chamber and the like. Because there is no. Therefore, the exhaust gas purification performance is less likely to be reduced.
[0029]
2. Pressure-increasing pressure accumulator-type fuel injection device The fuel supply pump of the first embodiment is preferably a part of the pressure-intensifying pressure accumulator-type fuel injection device 100 having the following configuration, for example. .
That is, as exemplified in FIG. 9, a fuel tank 102, a feed pump (low pressure pump) 104 for supplying fuel in the fuel tank 102, a fuel supply pump (high pressure pump) 103, and a fuel supply Rail 106 as an accumulator for accumulating the fuel pumped from the pump 103, a pressure intensifier (pressure intensifying piston) 108 for further pressurizing the fuel accumulated in the common rail 106, and a fuel injection device 110 And it is preferable to be composed of
[0030]
(1) Fuel Tank, Feed Pump, and Fuel Supply Pump The volume and configuration of the fuel tank 102 illustrated in FIG. 9 circulates, for example, a fuel having a flow rate per unit time of about 500 to 1,500 liters / hour. It is preferable to determine in consideration of what can be done.
The feed pump 104 pumps the fuel (light oil) in the fuel tank 102 to the fuel supply pump 103 as shown in FIG. It is preferable that the filter 105 is interposed. The feed pump 104 has, for example, a gear pump structure, is attached to an end of a cam, and is directly connected to a cam shaft or driven through an appropriate gear ratio through driving of a gear. Is preferred.
[0031]
Further, it is preferable that the fuel pressure-fed from the feed pump 104 via the filter 105 is further supplied to the fuel supply pump 103 via the proportional control valve 120 for adjusting the injection amount.
Further, the fuel supplied from the feed pump 104 is pressure-fed to the proportional control valve 120 and the fuel supply pump 103, and also through an overflow valve (OFV) provided in parallel with the proportional control valve 120. Therefore, it is preferable that the fuel tank be returned to the fuel tank 102. Further, it is preferable that a part of the fuel is pressure-fed to the cam chamber of the fuel supply pump 103 via an orifice attached to the overflow valve, and is used as fuel for the cam chamber.
[0032]
(2) Common Rail The configuration of the common rail 106 is not particularly limited, and any known one can be used. For example, as shown in FIG. 9, a plurality of injectors ( An injection valve 110 is connected, and it is preferable that fuel stored at a high pressure by the common rail 106 be injected from each injector 110 into an internal combustion engine (not shown).
The reason for this is that, with this configuration, fuel can be injected into the engine via the injector 110 at an injection pressure commensurate with the engine speed without being affected by the variation in engine speed. That's why. The conventional injection pump system has a problem that the injection pressure changes according to the engine speed.
Further, a pressure detector 117 is connected to a side end of the common rail 106, and it is preferable that a pressure detection signal obtained by the pressure detector 117 be sent to an electronic control unit (ECU). That is, when receiving the pressure detection signal from the pressure detector 117, the ECU preferably controls the electromagnetic control valve (not shown) and controls the drive of the proportional control valve according to the detected pressure.
[0033]
(3) Intensifier As shown in FIG. 10, the intensifier includes a cylinder 155, a mechanical piston (intensifier piston) 154, a pressure receiving chamber 158, a solenoid valve 170, and a circulation path. 157, and the mechanical piston 154 preferably includes a pressure receiving portion 152 having a relatively large area and a pressure portion 156 having a relatively small area.
That is, the mechanical piston 154 housed in the cylinder 155 is moved by being pressed by the fuel having the common rail pressure in the pressure receiving portion 152 and has a common rail pressure of the pressure receiving chamber 158, for example, a pressure of about 25 to 100 MPa. It is preferable that the fuel be further pressurized by the pressurizing section 156 having a relatively small area to a value within a range of 150 MPa to 300 MPa.
[0034]
Further, in order to pressurize the mechanical piston 154, a large amount of fuel having a common rail pressure is used. After pressurization, it is preferable that the fuel is returned to the fuel inlet of the high-pressure pump via the solenoid valve 170. That is, as shown in FIG. 9, most of the fuel having the common rail pressure is returned to the fuel inlet of the high-pressure pump 103 via, for example, the line 121 after pressurizing the mechanical piston 154, and Preferably, it is used to pressurize the expression piston 154.
On the other hand, the fuel whose pressure has been increased by the pressurizing unit 156 is sent to a fuel injection device (fuel injection nozzle) 163 as shown in FIG. The fuel flowing out of the solenoid valve 180 is returned to the fuel tank 102 via the line 123.
[0035]
Therefore, by providing the pressure increasing device in this manner, the mechanical piston can be effectively pressed by the fuel having the common rail pressure at any time without excessively increasing the size of the common rail.
That is, as shown in the schematic diagram of FIG. 11, according to the pressure accumulating type fuel injection device, the mechanical piston is provided with a relatively large area pressure receiving section and a relatively small area pressurizing section. In addition, by considering the stroke amount of the mechanical piston, it is possible to reduce the pressure loss and efficiently increase the pressure of the fuel having the common rail pressure to a desired value.
More specifically, a machine that receives a fuel (pressure: p1, volume: V1, work amount: W1) from a common rail by a pressure receiving portion having a relatively large area and having a pressure portion having a relatively small area With the piston, higher pressure fuel (pressure: p2, volume: V2, work: W2) can be obtained.
[0036]
(4) Fuel Injector (1) Basic Structure The form of the fuel injector (injector) 110 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 10, the needle valve body 162 is seated. A nozzle body 163 having a seating surface 164 that is formed and an injection hole 165 formed downstream of the seating surface 164 with respect to the valve body abutting portion, and an upstream side of the seating surface 164 when the needle valve body 162 is lifted. It is preferable that the fuel supplied from the nozzle is guided to the injection hole 165.
In addition, such a fuel injection nozzle 166 always urges the needle valve body 162 toward the seating surface 164 by a spring 161 or the like, and opens and closes the needle valve body 162 by switching between energization and non-energization of the solenoid 180. It is preferably of the solenoid valve type.
[0037]
(2) Injection timing chart As for the injection timing chart of the high-pressure fuel, it is preferable to show a fuel injection chart having a two-stage injection state as shown by a solid line A as illustrated in FIG.
The reason is that the combination of the common rail pressure and the pressure increase in the pressure increase device (pressure increase piston) can achieve such a two-stage injection timing chart, thereby increasing the fuel combustion efficiency and exhaust gas purification. It is because it can be made to.
Further, according to the present invention, it is also preferable to show a fuel injection chart as shown by a dotted line B in FIG. 12 by a combination of the common rail pressure and the pressure increasing timing in the pressure increasing device (pressure increasing piston).
In the case where the pressure increasing device (pressure increasing piston) is not used, that is, the conventional injection timing chart is a one-stage injection timing chart of a low injection amount as shown by a dotted line C in FIG.
[0038]
[Second embodiment]
The second embodiment includes a roller 29, a roller body 28 for accommodating the roller 29, and the roller 29 and the roller body 28 as illustrated in FIGS. A tappet structure 6 having a shell 27 and a pressing portion 30d provided on the upper surface of the roller body 28 to be in contact with the spring seat. Hereinafter, the basic structure of the tappet structure 6 and the roller body 28 and the shell 27 that are separately formed will be specifically described with reference to the drawings as appropriate.
[0039]
1. The basic structure of the tappet structure 6 is basically composed of a shell 27, a roller body 28 and a roller 29, as shown in FIGS. It is preferable that the camshaft 3 and the cam 60 connected to the camshaft 3 are moved up and down by the rotational motion. 14 and 15 show modified examples of the tappet structure 6 including the shell 27 and the spring seat 10, but they can be suitably used.
[0040]
On the other hand, the roller 29 preferably has a configuration in which the pin portion and the roller portion are integrated. The reason for this is that, as compared with the case where the pin portion (roller pin) and the roller portion (roller) are combined as separate parts, the entire roller body can receive the excess load from the roller, and the higher excess load can be obtained. Because it can withstand. Further, it is not necessary to consider the resistance generated between the roller pin and the roller, and the roller can be rotated at a higher speed. Furthermore, it is not necessary to provide a hole for inserting a roller pin in the roller, and the strength can be improved.
Further, it is preferable that the roller 29 is rotatably supported by being inserted from the side into a roller receiver 30a having a carbon treatment on the entire surface, for example, a carbon coating film. Further, the roller 29 is configured to receive the rotational force of the cam 60 communicating with the camshaft 3. The reason is that the sliding state between the roller 29 and the roller receiver 30a can be controlled by the carbon treatment applied to the roller receiver 30a, whereby the rotational force of the cam 60 is reduced via the roller 29. Is transmitted to the roller receiver 30a, which is a part of the roller body 28, and can be efficiently converted into the reciprocating motion of the plunger.
Therefore, with the tappet structure 6 configured as described above, the tappet structure 6 can reciprocate repeatedly and at high speed over a long period of time in response to the rotation of the cam 60 communicating with the camshaft 3.
[0041]
2. Roller Body (1) Basic Configuration The roller body 28 has a body body 30 as shown in FIGS. 13A to 13C, is mounted in the shell 27, and is entirely made of bearing steel. It is preferable that it is formed of a block having a flat circular shape. FIGS. 16A to 16C and FIGS. 17A and 17B show modified examples of the roller body 28, which can be suitably used.
Further, as shown in FIG. 13A, the body main body 30 is provided with a roller receiver 30 a having an inner peripheral surface that matches the outer peripheral surface of the roller 29. Then, as shown in FIG. 16C, the roller 29 can be inserted from the side of the roller receiver 30a in consideration of the diameter and width of the roller receiver 30a and the roller 29, and the roller receiver 30a Preferably, it is rotatably supported.
Further, it is preferable that a contact portion 30c for the plunger 54 is integrally provided at the center of the upper surface of the body 30.
[0042]
(2) Pressing part In the tappet structure of the present invention, the spring seat 26 and the tappet structure 6 are brought into contact with the spring seat 26 on the upper surface of the roller body 28 as illustrated in FIG. Is provided with a pressing portion 30d for transmitting the acting force to each other.
That is, by configuring the roller body 28 in this manner, when the plunger is raised, the roller and the roller body that have received the acting force (rotational force and rising force) from the cam are pressed by the pressing portion provided on the upper surface of the roller body. The lifting force can be applied to the spring seat via the spring to push the return spring upward. On the other hand, when the plunger is lowered, the spring seat to which the lowering force is applied by the return spring can press the tappet structure including the roller body downward through the pressing portion provided on the upper surface of the roller body. .
Therefore, since the tappet structure and the spring seat can each transmit the acting force to each other efficiently, the hindrance to the high-speed driving of the cam and the plunger is reduced.
[0043]
Further, as for the shape of the pressing portion, as shown in FIG. 13A and FIG. 16A to FIG.
The reason for this is that with this configuration, the tappet structure including the roller body and the spring seat can be reliably brought into contact at a predetermined position. In addition, a portion other than the protruding pressing portion can be configured as a conduction path, and a communication portion for freely flowing lubricating oil or lubricating fuel between the spring holding chamber and the cam chamber can be easily formed. This is because it can be formed.
[0044]
(3) Passing Holes and Conducting Paths As illustrated in FIGS. 13B and 16A to 16C, passing holes 30b for passing lubricating oil or lubricating fuel through the roller body 28. Alternatively, it is preferable to provide the conductive paths 33 and 35 at a location including the upper opening 34a or the lower opening 34b of the passage hole 30b.
By providing the passage holes and the conduction paths in this manner, it is possible to easily form a communicating portion for allowing the lubricating oil or the lubricating fuel to pass between the spring seat and the spring seat regardless of the assembly phase of the tappet structure. This is because we can do it.
[0045]
4. Shell (1) Basic Configuration The tappet structure 6 is further characterized by further including a cylindrical shell 27 including a roller 29 and a roller body 28 as illustrated in FIGS. 13 (a) to 13 (c). . That is, it is preferable to include the cylindrical shell 27 having an outer peripheral surface that is open in the vertical direction and has an outer peripheral surface that fits the peripheral surfaces of the cylindrical spaces 92b and 92c of the pump housing 52.
The reason for this is that this configuration can effectively prevent the inner peripheral surface of the pump housing from being damaged by the end of the roller or the roller pin.
An opening (slit) 27a for inserting a guide pin is provided in the upper part of the peripheral wall of the shell 27, and is preferably formed as a through hole extending in the axial direction of the shell 27. . The reason is that when the tappet structure 6 moves up and down, the guide pin and the opening 27a cooperate to move up and down along the axis of the cylindrical spaces 92b and 92c so that the operation direction of the tappet structure 6 does not shift. That's why. Further, as compared with the case where the guide groove is provided in the pump housing, the manufacturing cost of the fuel supply pump can be reduced.
[0046]
(2) First Step Part The inner peripheral surface of the shell 27 is provided on the upper surface of the roller body 28 as shown in FIGS. 13 (a) to (c) and FIGS. 18 (a) and (b). It is preferable that a step (first step) 27b projecting sideways is provided at a position lower than the height of the pressing portion (sheet receiving portion) 30d.
The reason is that when the roller body pushes up the spring seat, the shell can be pushed up at the same time through the first step. On the other hand, when the spring seat presses the roller body, the shell can be pressed similarly via the first step portion. Therefore, the tappet structure can be easily moved up and down as a whole.
[0047]
Also, as shown in FIG. 18B, the height of the pressing portion (sheet receiving portion) 27b of the roller body 28 from the contact surface 30e with the bottom surface of the first step portion 27b provided on the shell 27 is adjusted. When H1 and the height of the first step portion are H2, it is preferable that the relationship of H1> H2 is satisfied.
This is because when the roller body pushes up the spring seat or when the spring seat presses the tappet structure including the roller body, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the shell. is there. That is, as shown in FIG. 19 (a), when the plunger rises, the spring seat is provided only by the pressing portion 30d provided on the roller body 28 without passing through the first step portion 27b provided on the shell. 10 can be pushed up. On the other hand, as shown in FIG. 19B, when the plunger is lowered, only the pressing portion 30d provided on the roller body 28 can be pressed without passing through the first step portion 27b provided on the shell. .
Therefore, even when the shell is made thinner, the strength and durability of the tappet structure are not reduced, so that it is possible to prevent the high-speed driving of the cam and the plunger from being hindered.
[0048]
(3) Second Step Portion As shown in FIGS. 13 (a) and 19 (b), a second step is provided on the inner peripheral surface of the shell 27 for restricting the radial movement of the spring seat 26. It is preferable to provide a step 27c.
This is because the roller body 28 does not need to have a function of restricting the radial movement of the spring seat 26, and the shape of the roller body 28 can be simplified.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the fuel supply pump of the present invention, the tappet structure includes the roller, the roller body for housing the roller, and the shell including the roller and the roller body. At the same time, by providing a predetermined pressing portion on the upper surface of the roller body, the strength and durability of the tappet structure can be improved without increasing the strength and thickness of the shell, and the weight can be reduced. Was.
Further, since the end surface of the roller or the roller pin is not exposed to the inner peripheral surface of the pump housing, it is possible to prevent the inner peripheral surface of the pump housing from being damaged.
Therefore, the fuel supply pump of the present invention is less likely to hinder the high-speed driving of the cam and the plunger, and can be suitably used for a pressure-accumulating pressure-accumulation fuel injection device.
[0050]
According to the tappet structure of the present invention, by providing a predetermined pressing portion on the upper surface of the roller body, the strength and durability of the tappet structure can be improved without changing the strength and thickness of the shell. In other words, the shell can be made thinner and lighter without reducing the strength and durability of the tappet structure.
Therefore, according to the tappet structure of the present invention, even when the tappet structure is used for the fuel supply pump of the pressure accumulating type fuel injection device, the operation of the cam and the plunger is less hindered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a fuel supply pump according to the present invention having a partial cutout.
FIG. 2 is a sectional view of a fuel supply pump according to the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a sectional view of a housing, respectively.
FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a side view of a plunger, respectively.
FIG. 5 is a diagram provided to explain a fuel intake valve and a fuel discharge valve.
FIGS. 6A to 6C are a perspective view, a plan view, and a cross-sectional view of a spring seat, respectively.
FIGS. 7A and 7B are views provided for explaining a fuel intake valve. FIG.
FIG. 8 is a sectional view of a fuel intake valve.
FIG. 9 is a diagram provided to explain a system of a pressure accumulating fuel injection device of a piston pressure increasing system.
FIG. 10 is a diagram provided to explain a structure of a pressure accumulating fuel injection device of a piston pressure increasing system.
FIG. 11 is a view conceptually showing a method of increasing fuel pressure by a pressure accumulating fuel injection device of a piston pressure increasing method.
FIG. 12 is a diagram provided for explaining a high-pressure fuel injection timing chart.
FIGS. 13A to 13C are views provided for explaining a tappet structure.
FIG. 14 is a diagram provided for explaining another tappet structure (part 1);
FIG. 15 is a diagram provided for explaining another tappet structure (part 2);
FIGS. 16A to 16C are a perspective view, an elevation view, and a cross-sectional view of a roller body, respectively.
FIGS. 17 (a) and (b) are diagrams provided for explaining another roller body. FIGS.
FIGS. 18A and 18B are cross-sectional views of a tappet structure.
FIGS. 19A and 19B are partial cross-sectional views of a tappet structure.
FIG. 20 is a diagram provided to explain the structure of a conventional pressure-accumulation fuel injection device.
FIG. 21 is a diagram provided to explain the structure of another conventional accumulator type fuel injection device.
FIG. 22 is a diagram provided to explain a conventional tappet structure.
[Explanation of symbols]
3: Camshaft 6: Tappet structure 10: Spring seat 12: Spring holding part 14: Plunger mounting part 15: Opening 15a: Center hole 15b: Opening 16: Passing hole (communication part)
17: step 27: shell 27b: first step 27c: second step 28: roller body 29: roller 30b: passage hole (communication part)
30d: pressing part (sheet receiving part)
33: recess 52: pump housing 53: barrel (cylinder)
54: plunger 60: cam 73: fuel supply valve 74: fuel compression chamber 100: pressure accumulating type fuel injection device 102 of increasing pressure type: fuel tank 104: feed pump (low pressure pump)
103: Fuel supply pump (high pressure pump)
106: common rail 107: high pressure passage 108: pressure booster (pressure boosting piston)
110: Injector 120: Proportional control valve 152: Pressure receiving unit 154: Mechanical piston 155: Cylinder 156: Pressurizing unit 158: Pressure receiving chamber 166: Fuel injection nozzle

Claims

A pump housing, a plunger barrel mounted in the pump housing, a plunger disposed in the plunger barrel for pressurizing fuel, and a cam rotatably disposed below the plunger. A tappet structure disposed between the cam and the plunger for transmitting the rotational force of the cam to the plunger as a lifting force, a return spring for applying a descending force to the plunger, A fuel supply pump comprising: a spring seat that abuts an end portion of the fuel spring;
The tappet structure includes a roller, a roller body for housing the roller, and a shell that includes the roller and the roller body,
When the plunger is lifted, a spring seat provided with a lifting force via a pressing portion provided on the upper surface of the roller body pushes the return spring upward,
When the plunger is lowered, the spring seat to which the lowering force is applied by the return spring presses the tappet structure including the roller body downward through a pressing portion provided on the upper surface of the roller body. A fuel supply pump.

2. The fuel supply pump according to claim 1, wherein a step portion protruding laterally from an inner peripheral surface of the shell is provided at a position lower than a height of a pressing portion provided on an upper surface of the roller body. 3.

A step provided on the shell is defined as a first step, and a second step for restricting radial movement of the spring seat is provided above the first step. The fuel supply pump according to claim 1.

4. A pressure accumulating type fuel injection device for pressurizing a fuel having a flow rate per unit time of 500 to 1,500 liters / hour to a value of 50 MPa or more. The fuel supply pump according to claim 1.

A tappet structure having a roller, a roller body for housing the roller, and a shell including the roller and the roller body,
A tappet structure, wherein a pressing portion that contacts a spring seat is provided on an upper surface of the roller body.