JP2010150965A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ローラの外周面と駆動カムの外周面との間で一様な接触が得られ、高い耐久性を有する燃料ポンプを提供すること。
【解決手段】シリンダ４１と、プランジャ４２と、リフタ４３と、リフタガイド４４と、駆動カム３２と、スプリング４５とにより構成されている。そして、このリフタ４３が、リフタガイド４４に案内されるリフタ本体５１と、リフタ本体５１とプランジャ４２との間に配置されプランジャ４２の端部と係合するとともにスプリング４５の端部を支持するプレート５２と、リフタ本体５１内に収容されるとともに、ボール５７を介してリフタ本体５１に対して回動可能に係合した回動ハウジング５３と、回動ハウジング５３に支持されたシャフト５４と、シャフト５４に回転可能に支持され駆動カム３２に摺接するローラ５５と、リフタ本体５１に固定され回動ハウジング５３の回動を規制する回動規制ピン５６とにより構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料ポンプ、詳しくは、カムの回転運動により昇降するプランジャを備えた燃料ポンプに関する。

従来、この種の燃料ポンプとして、例えば、カムの回転運動により昇降するタペット構造体と、このタペット構造体と係合するプランジャと、プランジャを下方に押し下げるスプリングと、スプリングを保持するスプリングシートとを含んで構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この燃料ポンプにおいては、タペット構造体が、カムの外周面と接触しつつ回転するローラと、ローラを回転可能に支持するローラシャフトと、ローラシャフトを支持するローラボディと、ローラ、ローラシャフトおよびローラボディを昇降可能に収容するシェルとにより構成されている。さらに、ローラボディに潤滑油を通過させる通過孔が設けられており、通過孔から供給された潤滑油によりカムの回転運動がタペット構造体を介して滑らかにプランジャの往復運動に変換されるようになっている。
特開２００４−１５０２９０号公報

しかしながら、前述のような従来の燃料ポンプにおいては、回転するカムの外周面にローラの外周面が常時接触しつつ、比較的高速度で回転するように構成されているので、カムとローラの接触部分が摩耗し易い。
このローラの外周面およびカムの外周面が軸線方向で一様に接触するよう、タペット構造体のローラシャフト、ローラボディおよびシェルが組み付けられるが、組み付け誤差を皆無にするのは困難である。
このような組み付け誤差があると、ローラおよびカムの軸線の平行が確保できなくなり、いわゆる軸ずれが生じ、ローラの外周面およびカムの外周面で軸線方向での一様な接触が得られない。このような軸ずれがあると、ローラの外周面およびカムの外周面が点接触のような部分的な接触になってしまい、カムの摩耗が促進され、燃料ポンプの耐久性が低下してしまうという問題があった。また、カムの摩耗が促進されてしまうと、燃料ポンプの吐出圧力などの制御に悪影響がでるおそれもあり好ましくない。

本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ローラの外周面とカムの外周面との間で一様な接触が得られ、高い耐久性を有する燃料ポンプを提供することを課題とする。

本発明に係る燃料ポンプは、上記課題達成のため、（１）圧力室を有するシリンダと、前記シリンダ内に往復運動可能に挿入されたプランジャと、前記プランジャに連結され前記プランジャを往復運動させるリフタと、前記リフタを収容するとともに前記リフタの往復運動を案内するリフタガイドと、前記リフタを往復運動させる駆動カムと、前記シリンダと前記リフタとの間に配置され、前記リフタを前記駆動カム側に付勢するスプリングと、を備え、前記駆動カムの回転運動を前記リフタおよび前記プランジャの往復運動に換えることにより、前記圧力室内に供給された燃料の圧力を高めて吐出させる燃料ポンプにおいて、前記リフタが、前記リフタガイドに案内されるリフタ本体と、前記リフタ本体と前記プランジャとの間に配置され前記プランジャの端部と係合するとともに前記スプリングの端部を支持するプレートと、前記リフタ本体内に回動可能に収容された回動ハウジングと、前記回動ハウジングに支持されたシャフトと、前記シャフトに回転可能に支持され前記駆動カムに摺接するローラと、前記リフタ本体に固定され前記回動ハウジングの回動を規制する回動規制ピンと、を有することを特徴とする。

この構成により、リフタが下降する際、ローラの外周面が、駆動カムの外周面を押圧しつつ回転する。このとき、回動ハウジングがリフタ本体内に回動規制ピンで規制される範囲内で回動可能に収容されているので、ローラの外周面が、駆動カムの外周面を押圧したとき、ローラの外周面が駆動カムの外周面に倣い均一になるよう回動ハウジングが回動する。この回動により、ローラの軸線方向の中心線と駆動カムの軸線方向の中心線とが一致し、いわゆる線接触の状態となる。
その結果、駆動カムに均一な応力が生ずることになり、駆動カムの摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カムの耐久性が改善される。

リフタが上昇する際も、リフタが下降する際と同様、ローラの外周面が、駆動カムの外周面に押圧されつつ回転する。このとき、回動ハウジングがリフタ本体内に回動規制ピンで規制される範囲内で回動可能に収容されているので、ローラの外周面が、駆動カムの外周面に押圧されたとき、ローラの外周面が駆動カムの外周面に倣い均一になるよう回動ハウジングが回動する。
この回動により、ローラの軸線方向の中心線と駆動カムの軸線方向の中心線とが一致し、いわゆる線接触の状態となる。
その結果、駆動カムに均一な応力が生ずることになり、駆動カムの摩耗が従来の燃料ポンプに比べ抑制され、駆動カムの耐久性が改善される。

本発明によれば、ローラの外周面とカムの外周面との間で一様な接触が得られ、高い耐久性を有する燃料ポンプを提供することができる。

以下、本発明の第１の実施の形態ないし第３の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る燃料ポンプが適用される燃料供給装置１の構造を模式的に示す図であり、図２は、第１の実施の形態に係る燃料ポンプの断面図である。図３は、燃料ポンプの部分拡大断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図６は、燃料ポンプのプランジャ側から見たリフタの上面図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３は、燃料供給装置１を構成しており、図示しない車両のエンジンに搭載され、燃料を高圧にしてエンジンの燃焼室内に供給するよう構成されている。この燃料ポンプ３は、エンジンにより駆動されるオイル供給装置１０によってオイルが供給され潤滑されるようになっている。
なお、エンジンの種類については特に制限はなく、例えば、直列４気筒などのディーゼルエンジンであってもよく、ガソリンエンジンであってもよい。

燃料供給装置１は、燃料タンク２と、燃料ポンプ３と、４個の燃料噴射バルブ４と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５とを含んで構成されている。
さらに、燃料供給装置１は、燃料タンク２と燃料ポンプ３とを連結する低圧燃料パイプ６と、低圧燃料パイプ６に設けられ燃料噴射バルブ４の燃料噴射によって燃料経路に発生する圧力脈動を抑制するパルセーションダンパ７と、各燃料噴射バルブ４に燃料を供給するデリバリパイプ８と、燃料ポンプ３とデリバリパイプ８とを連結する高圧燃料パイプ９と、デリバリパイプ８に蓄えられた燃料の一部を燃料タンク２に還流させるリターンパイプ１１と、デリバリパイプ８内の燃料の圧力（ＭＰａ）を検知する燃圧センサ１２と、燃圧センサ１２が検知した燃料圧力が所定圧（ＭＰａ）を超えたときに開弁するリリーフバルブ１３と、燃料ポンプ３内で余剰となった燃料をリターンパイプ１１に還流させる余剰燃料還流パイプ１４とを含んで構成されている。

燃料タンク２は、軽油などからなる燃料を貯留するタンク本体２１と、タンク本体２１内に収容され、低圧燃料パイプ６に設けられ燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータ２２と、タンク本体２１内の燃料を低圧燃料パイプ６を介して燃料ポンプ３に供給するフィードポンプ２３と、プレッシャレギュレータ２２とフィードポンプ２３との間に設けられ燃料をろ過するフィルタ２４とを含んで構成されている。

図２に示すように、燃料ポンプ３は、ポンプ本体３１と、ポンプ本体３１を駆動する駆動カム３２と、電磁スピルバルブ３３と、バルブケース３４、３５と、バルブケース３５内に収容されたチェックバルブ３６とを含んで構成されている。この燃料ポンプ３は、ポンプ本体３１でシリンダヘッドカバーなどのエンジンの構成要素に設けられている燃料ポンプ取付部１７に取り付けられている。
この燃料ポンプ３においては、燃料タンク２からポンプ本体３１に供給された燃料の圧力（ＭＰａ）が、例えば、約４ＭＰａないし約１３Ｍｐａの間で適正な圧力まで高められた後、高圧燃料パイプ９に高圧になった燃料が吐出されるようになっている。

ポンプ本体３１は、シリンダ４１と、シリンダ４１内で往復運動するプランジャ４２と、プランジャ４２を往復運動させるリフタ４３と、リフタ４３を案内するリフタガイド４４と、スプリング４５と、シールユニット４６と、シリンダ４１とリフタガイド４４の間に配置されシールユニット４６を支持するとともにスプリング４５の端部を支持する円環状の支持リング４７とを含んで構成されている。

シリンダ４１は、円柱状に形成され軸線方向に貫通する貫通孔４１ｋと、この貫通孔４１ｋの一部が拡径されるよう形成された圧力室４１ｐと、電磁スピルバルブ３３の一部を収容する収容穴４１ｄと、バルブケース３５の一部を収容する収容穴４１ｈを有している。この貫通孔４１ｋには、プランジャ４２が挿入されるようになっており、貫通孔４１ｋ内でプランジャ４２が往復運動するようになっている。
また、シリンダ４１には、圧力室４１ｐと収容穴４１ｈとを連通し、圧力室４１ｐ内の燃料をバルブケース３５内に導く燃料導入通路４１ｎが形成されている。

プランジャ４２は、円柱状に形成され、図３に示すように、一端部に溝４２ｍが形成されており、この溝４２ｍ内にリフタ４３の一部が係合するようになっている。
また、プランジャ４２は、その他端部が圧力室４１ｐ内に露出しており、圧力室４１ｐ内に進入することにより圧力室４１ｐ内の燃料が加圧されるよう構成されている。

図３ないし図６に示すように、リフタ４３は、リフタ本体５１と、プレート５２と、回動ハウジング５３と、シャフト５４と、ローラ５５と、回動規制ピン５６と、ボール５７とを含んで構成されている。

リフタ本体５１は、円柱状に形成されており、その外周面部５１ｇでリフタガイド４４に案内され、往復運動するようになっている。また、この外周面部５１ｇには、図５に示すように、回り止め部５１ｓ１、５１ｓ２が形成されており、リフタ本体５１がリフタガイド４４内で往復運動する際に、回転しないようになっている。

また、リフタ本体５１には、その軸線方向の一端部にプレート５２を収容するプレート収容溝５１ｍが形成され、軸線方向の他端部に回動ハウジング５３を収容するハウジング収容穴５１ｈが形成されている。このハウジング収容穴５１ｈを囲む底壁５１ｂには、半球状の凹部５１ｏが形成されており、ボール５７を回動可能に支持するようになっている。

また、この凹部５１ｏには、プレート収容溝５１ｍに開口する貫通孔５１ｋが形成されており、リフタ４３内に供給されたオイルが貫通孔５１ｋ内を流通するようになっている。また、図３および図５に示すように、リフタ本体５１の外周面部５１ｇには、その軸線方向に直交する方向に貫通する貫通孔５１ｐが形成されており、この貫通孔５１ｐには、回動規制ピン５６が圧入されるようになっている。

プレート５２は、図３および図６に示すように、円盤状に形成され、スプリング４５の端部を支持するよう環状凸部５２ｔを有している。この環状凸部５２ｔの中心部には貫通孔５２ｋが形成され、さらにこの貫通孔５２ｋと連通する切欠き５２ｓが形成されており、この切欠き５２ｓに溝４２ｍが形成されたプランジャ４２の一端部が挿通され、この一端部が貫通孔５２ｋの周囲に係合するようになっている。

回動ハウジング５３は、図３ないし図５に示すように、円柱状に形成されており、その軸線方向の一端部に半球状の凹部５３ｏが形成されており、ボール５７を回動可能に支持するようになっている。また、軸線方向の他端部には、ローラ５５を収容するローラ収容穴５３ｒが形成されている。さらに、回動ハウジング５３の外周面部５３ｇには、その軸線方向に平坦部５３ｈ１、５３ｈ２が、軸線を挟んで互いに対向するよう形成されており、平坦部５３ｈ１に回動規制ピン５６が係合し回動ハウジング５３が所定の範囲を超えて回転しないようになっている。

また、平坦部５３ｈ１には貫通孔５３ｋ１が形成され、平坦部５３ｈ２には貫通孔５３ｋ１と軸線を一致する貫通孔５３ｋ２が形成されており、これらの貫通孔５３ｋ１、５３ｋ２にはシャフト５４が挿通されるようになっている。

シャフト５４は、その軸線方向の両端部で回動ハウジング５３に支持されており、各端部には、スナップリングなどの抜け止め防止部材５４ｓが装着されている。

ローラ５５は、円筒状に形成され、駆動カム３２に外周面部５５ｓで摺接する外輪５５ｇと、外輪５５ｇとシャフト５４との間で回転可能に介装された複数の針状ころ５５ｎとを含んで構成されている。各針状ころ５５ｎは、高い剛性を有しており、高いラジアル荷重容量を有している。外輪５５ｇの軸線方向の各端部には、スナップリングなどの移動規制部材５５ｉが装着され、ローラ５５が軸線方向に移動しないようになっている。

回動規制ピン５６は、リフタ本体５１に固定され、回動ハウジング５３の回動を規制することにより、駆動カム３２に対して略線接触しているローラ５５の位置が大きくずれないようにしている。

ボール５７は、例えば、球状に形成され、高い剛性と高い耐摩耗性を有する鋼球からなり、回動ハウジング５３の凹部５３ｏと、リフタ本体５１の凹部５１ｏとの間に介装されている。

このボール５７は、回動ハウジング５３が、回動規制ピン５６で規制された範囲内で、リフタ本体５１に対して水平方向および垂直方向に自由に回動するよう構成されている。
また、このボール５７は、リフタ本体５１の貫通孔５１ｋを流通するオイルにより潤滑され、滑らかに動作するようになっている。

リフタガイド４４は、図２に示すように、円筒状に形成され、円筒部４４ｅと、この円筒部４４ｅの端部に形成されたフランジ部４４ｆとを含んで構成されており、円筒部４４ｅには、リフタ４３が摺動可能に収容され、フランジ部４４ｆは、エンジンの燃料ポンプ取付部１７に固定されている。また、リフタガイド４４には、図５に示すように、リフタ本体５１の回り止め部５１ｓ１と係合する回り止め部４４ｓ１と、回り止め部５１ｓ２と係合する回り止め部４４ｓ２が形成されており、リフタ本体５１が往復運動する際に、回転しないようにしている。

スプリング４５は、圧縮コイルばねからなり、一端部がリフタ本体５１のプレート５２に支持され、他端部が支持リング４７に支持されており、リフタ４３を駆動カム３２の方向に押圧するよう付勢されている。

シールユニット４６は、支持リング４７に支持された円筒部４６ｅと、この円筒部４６ｅの端部に支持され、プランジャ４２を摺動可能に囲むシール部４６ｓと、シール部４６ｓをプランジャ４２の方向に押圧するよう介装されたコイルスプリング４６ｃとを含んで構成されている。このシールユニット４６は、シリンダ４１とプランジャ４２との隙間を通過した燃料がリフタガイド４４内に漏出するのを防止するようになっている。

支持リング４７は、円筒部４７ｅと、フランジ部４７ｆとを含んで構成されており、円筒部４７ｅでシールユニット４６を保持し、このフランジ部４７ｆでリフタガイド４４のフランジ部４４ｆおよびシリンダ４１と係合している。

駆動カム３２は、ローラ５５に摺接する略正三角形のカム３２ｃと、カム３２ｃを回転させるシャフト３２ｓとを含んで構成されている。このシャフト３２ｓは、その軸線がローラ５５の軸線と平行になるよう配置されており、ローラ５５の外輪５５ｇとカム３２ｃが均一な線接触になるよう、ポンプ本体３１がエンジンに組み込まれている。

このシャフト３２ｓは、駆動源により回転するシャフトであればよく、例えば、排気カムシャフトであってもよく、吸気カムシャフトであってもよく、また、エンジンのクランクシャフトにチェーンなどの動力伝達部材により連結され、クランクシャフトの動力で回転する他のシャフトであってもよい。また、駆動源は、モータなどの電動機であってもよい。

電磁スピルバルブ３３は、図２に示すように、電磁ソレノイド６１、ボビン６２、コア６３、アーマチュア６４、このアーマチュア６４と一体のポペットバルブ６５、シート体６６、コイルスプリング６７、端子部６８、支持リング６９とを含んで構成されている。このシート体６６の下部と、シリンダ４１の圧力室４１ｐ内に露出しているプランジャ４２の端部と、シリンダ４１の内壁部とにより、燃料を加圧する圧力室４１ｐが画成されている。

電磁ソレノイド６１は、ボビン６２にリング状に巻回されたコイルからなり、コア６３は、ボビン６２に形成された貫通孔に挿通され嵌合固定されている。
アーマチュア６４は、ポペットバルブ６５の一端に固定された状態で支持リング６９に支持されており、その一部がコア６３と同軸上でボビン６２内に移動できるようになっている。

コア６３およびアーマチュア６４の各対向面には、凹部がそれぞれ形成されており、それらの凹部間には、コイルスプリング６７が圧縮状態で収容されている。そして、このコイルスプリング６７により、アーマチュア６４が圧力室４１ｐ側に向かって付勢されている。

ポペットバルブ６５は、シート体６６内の貫通孔に摺動可能に収容されており、その下端部には円板状の弁体６５ａが形成されている。そして、電磁ソレノイド６１が通電されていない時には、コイルスプリング６７の付勢力により、弁体６５ａがシート体６６のシート部６６ａから離隔されて、電磁スピルバルブ３３は、開弁状態となっている。

一方、図示しないＥＣＵ５から端子部６８を介して電磁ソレノイド６１に通電されるときには、コア６３、アーマチュア６４および電磁スピルバルブ３３全体を支持する支持リング６９により磁気回路が形成され、コイルスプリング６７の付勢力に抗して、アーマチュア６４がコア６３側に移動するようになっている。これにより、ポペットバルブ６５が圧力室４１ｐと反対側に移動し、その弁体６５ａがシート体６６のシート部６６ａに当接して、電磁スピルバルブ３３は閉弁状態となるよう構成されている。

シート体６６には、複数の燃料供給通路６６ｂが形成されており、電磁スピルバルブ３３が開弁状態にある時に、各燃料供給通路６６ｂと圧力室４１ｐとの間で燃料が流通できるようになっている。

他方、電磁スピルバルブ３３の開弁状態で、プランジャ４２が下降するとき、燃料タンク２内のフィードポンプ２３の作動により、燃料タンク２から汲み上げられた低圧燃料が、フィルタ２４、プレッシャレギュレータ２２、低圧燃料パイプ６内を流通して圧力室４１ｐに吸入されるようになっている。

この圧力室４１ｐには、電磁スピルバルブ３３の閉タイミング前にプランジャ４２が進入し、電磁スピルバルブ３３が閉弁した後にプランジャ４２が上死点に到達するようになっている。そして、プランジャ４２の先端部が圧力室４１ｐ内に進入した状態で、圧力室４１ｐの内周面とプランジャ４２の外周面との間に隙間が形成されるようになっている。

バルブケース３４は、電磁スピルバルブ３３とシリンダ４１との間に配置され、低圧燃料パイプ６から供給された燃料を流通させるとともに、電磁スピルバルブ３３の燃料供給通路６６ｂと連通した燃料通路３４ｔを有している。

この燃料通路３４ｔに電磁スピルバルブ３３の一部が収容されており、電磁スピルバルブ３３により燃料通路３４ｔから燃料供給通路６６ｂを介して圧力室４１ｐに供給される燃料の流通の制御が行われるようになっている。

バルブケース３５は、内部に燃料導入通路４１ｎと連通した燃料通路３５ｔを有するとともに、燃料通路３５ｔ内にチェックバルブ３６を収容している。またバルブケース３５は、高圧燃料パイプ９に連結されており、燃料導入通路４１ｎから流入した燃料が、燃料通路３５ｔ内を流通し、チェックバルブ３６を経由して高圧燃料パイプ９に流通するようになっている。

チェックバルブ３６は、バルブケース３４内に配置されたシート体７１およびスプリングベース体７２と、シート体７１に接触および離隔可能に対向する弁体７３と、この弁体７３をシート体７１に対する当接位置に向かって付勢するコイルスプリング７４とを含んで構成されている。

このチェックバルブ３６内に圧送される燃料の圧力が所定値（ＭＰａ）を超えたとき、弁体７３がコイルスプリング７４の付勢力に抗してシート体７１から離隔して開弁状態となり、燃料導入通路４１ｎから圧送される燃料が高圧燃料パイプ９を経てデリバリパイプ８に供給されるようになっている。また、このチェックバルブ３６は、圧力室４１ｐから吐出された燃料が逆流して圧力室４１ｐに流入するのを防止するようになっている。

燃料噴射バルブ４は、図１に示すように、例えば、筒内噴射用のフューエルインジェクタなどからなり、４個の各気筒に設けられている。この燃料噴射バルブ４は、先端部にスリット形状の複数の噴孔を有しており、ＥＣＵ５の指令によりデリバリパイプ８から供給された高圧の燃料が高微粒化され図示しないエンジンの燃焼室に噴射されるようになっている。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、電気的に書換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、Ａ／Ｄ変換器やバッファなどを含む入力インターフェース回路、駆動回路などを含む出力インターフェース回路と、燃料噴射制御部とを含んで構成されている。

この燃料噴射制御部は、常時、筒内噴射用の燃料噴射バルブ４の駆動状態を監視しており、必要時に燃料噴射バルブ４および電磁スピルバルブ３３を高速に駆動するようになっている。

ＥＣＵ５の入力インターフェース回路には、燃圧センサ１２などの複数のセンサが接続されておりこれらのセンサから出力される情報は、入力インターフェース回路を介してＥＣＵ５に取り込まれるようになっている。

ＥＣＵ５の出力インターフェース回路には、燃料タンク２内のフィードポンプ２３、燃料噴射バルブ４および燃料ポンプ３内の電磁ソレノイド６１などがそれぞれ接続されており、出力インターフェース回路を介して制御されるようになっている。

また、オイル供給装置１０は、オイルパン８１と、オイルストレーナ８２と、クランクシャフトの動力により駆動されるポンプ８３と、メインオイルギャラリなどのオイル通路部８４と、オイル通路部８４からオイルの供給を受けてオイルを噴射するようエンジン内に設けられたオイル噴射ノズル８５と、ポンプ８３から吐出されオイルをろ過する図示しないオイルフィルタとを含んで構成されている。

オイル供給装置１０は、オイル噴射ノズル８５から燃料ポンプ３に向けてオイルを噴射し燃料ポンプ３の各構成要素を潤滑し冷却するとともに、エンジン内の各潤滑部にオイルを供給し各潤滑要素を潤滑し冷却するよう構成されている。

次に、第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３の作用について説明する。

燃料を高圧にして燃料噴射バルブ４から噴射する必要があるとき、例えば、車両の加速時や始動の際の暖機運転時には、まず、ＥＣＵ５の指令により電磁スピルバルブ３３が開弁され、燃料ポンプ３の吸入行程が開始する。

このとき、燃料が、図１に示す燃料タンク２のフィードポンプ２３からフィルタ２４、プレッシャレギュレータ２２およびパルセーションダンパ７を介して低圧燃料パイプ６から図２に示す燃料通路３４ｔに流入する。

そして、図示しないエンジンのクランクシャフトの回転により、図２に示すシャフト３２ｓが回転するとカム３２ｃが回転して、リフタ４３がスプリング４５の押圧力により圧力室４１ｐから離隔する方向に移動し、プランジャ４２が同方向に下降し、リフタ４３が下降する。

リフタ４３が下降する際、回動ハウジング５３がボール５７を介してリフタ本体５１に回動可能に連結されているので、回動ハウジング５３に支持されたシャフト５４の軸線は、カム３２ｃに摺接しているローラ５５を介して、シャフト３２ｓの軸線と一致する姿勢になるまで回動し、シャフト５４の軸線と、シャフト３２ｓの軸線とが一致した状態、すなわちローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとが線接触した状態で駆動カム３２とローラ５５とが互いに摺接する。

このとき、電磁スピルバルブ３３が開弁状態となっているので、燃料が燃料通路３４ｔから圧力室４１ｐに吸入される。

燃料の吸入が完了すると、ＥＣＵ５の指令により電磁スピルバルブ３３が閉弁し、圧力室４１ｐと燃料通路３４ｔとが遮断され、加圧行程が開始する。
この加圧行程においては、プランジャ４２が上昇し圧力室４１ｐ内の燃料が圧縮されて燃料圧力が、例えば、１３ＭＰａ程度まで高められる。

リフタ４３が上昇する際も、リフタ４３が下降する際と同様、回動ハウジング５３に支持されたシャフト５４の軸線は、カム３２ｃに摺接しているローラ５５を介して、シャフト３２ｓの軸線と一致する姿勢になるまで回動し、シャフト５４の軸線と、シャフト３２ｓの軸線とが一致した状態、すなわちローラ５５の外周面と駆動カム３２の外周面とが線接触した状態で駆動カム３２の動力がローラ５５を介してリフタ４３に伝達される。

圧力室４１ｐ内の燃料圧力が１３ＭＰａに達すると、燃料圧力によりチェックバルブ３６が開放されて、圧力室４１ｐ内の高圧の燃料が、高圧燃料パイプ９を介してデリバリパイプ８に供給される。

このとき、ＥＣＵ５の噴射制御部から燃料噴射バルブ４に噴射指令が伝達され、燃料噴射バルブ４から高圧燃料が噴射される。図示しないエンジンの各気筒毎に、各気筒の燃焼サイクルに応じてＥＣＵ５により噴射量や噴射タイミングなどの燃料噴射が制御される。

このように、第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３は構成されているので、以下のような効果が得られる。

ここで、図７は、リフタ４３のローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとの摺接状態を示すグラフであり、横軸に駆動カム３２の軸線方向の位置が表され、縦軸にローラ５５の押圧力により生ずる駆動カム３２の応力（ＭＰａ）の大きさを表している。図中に点線で示す水平線ＣＬは、駆動カム３２をローラ５５から見たとき、駆動カム３２の軸線方向の中心線を示しており、点線で示す傾斜線ＲＬは、ローラ５５の軸線方向の中心線を示している。

第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３は、シリンダ４１と、プランジャ４２と、リフタ４３と、リフタガイド４４と、駆動カム３２と、スプリング４５とにより構成されている。そして、このリフタ４３が、リフタガイド４４に案内されるリフタ本体５１と、リフタ本体５１とプランジャ４２との間に配置されプランジャ４２の端部と係合するとともにスプリング４５の端部を支持するプレート５２と、リフタ本体５１内に収容されるとともに、ボール５７を介してリフタ本体５１に対して回動可能に係合した回動ハウジング５３と、回動ハウジング５３に支持されたシャフト５４と、シャフト５４に回転可能に支持され駆動カム３２に摺接するローラ５５と、リフタ本体５１に固定され回動ハウジング５３の回動を規制する回動規制ピン５６とにより構成されている。

その結果、リフタ４３が下降する際、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇを押圧しつつ回転する。このとき、図７に示すように、ローラ５５の軸線方向の中心線が駆動カム３２の水平線ＣＬに対して、傾斜線ＲＬで示すように傾斜した状態であれば、ローラ５５の外周面部５５ｓとカム３２ｃの外周面部３２ｇとが、均一に接触せず部分的に接触する、いわゆる点接触の状態になる。

このような点接触は、リフタ４３により構成される燃料ポンプ３の各構成要素の寸法のばらつきや各構成要素の組み込み誤差により生じうる。従来の燃料ポンプにおいては、エンジンに一端装着されると、このような寸法のばらつきや組み込み誤差により生じた点接触を、構造上調整することができなかった。そのため図７に示すように、駆動カム３２に偏った応力（ＭＰａ）が生ずることになり、偏摩耗が発生し、均一な接触と比較して駆動カム３２の摩耗が促進されてしまい耐久性に欠けていた。

第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３においては、回動ハウジング５３が、ボール５７を介してリフタ本体５１と回動規制ピン５６で規制される範囲内で回動可能に係合しているので、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇを押圧したとき、外周面部５５ｓが外周面部３２ｇに倣い均一になるよう回動ハウジング５３が回動する。

この回動により、ローラ５５の軸線方向の中心線と駆動カム３２の軸線方向の中心線とが水平線ＣＬで示すように一致し、いわゆる線接触の状態となる。
その結果、図７に示すように、駆動カム３２に均一な応力（ＭＰａ）が生ずることになり、駆動カム３２の摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カム３２の耐久性が著しく改善されるという効果が得られる。

リフタ４３が上昇する際も、リフタ４３が下降する際と同様、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇに押圧されつつ回転する。このとき、回動ハウジング５３が、ボール５７を介してリフタ本体５１と回動規制ピン５６で規制される範囲内で回動可能に係合しているので、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇに押圧されたとき、外周面部５５ｓが外周面部３２ｇに倣い均一になるよう回動ハウジング５３が回動する。

この回動により、ローラ５５の軸線方向の中心線と駆動カム３２の軸線方向の中心線とが水平線ＣＬで示すように一致し、いわゆる線接触の状態となる。

その結果、図７に示すように、駆動カム３２に均一な応力（ＭＰａ）が生ずることになり、駆動カム３２の摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カム３２の耐久性が著しく改善されるという効果が得られる。

（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る燃料ポンプの断面図であり、図９は、燃料ポンプの部分拡大断面図であり、図１０は、図９のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり、図１１は、図９のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。

なお、第２の実施の形態に係る燃料ポンプ１０３においては、第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３のリフタ４３に代えてリフタ１４３を形成した点が異なっているが、他の構成要素は同様に構成されている。したがって、同一の構成要素については、図１から図６に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

燃料供給装置１０１は、第１の実施の形態と同様に、燃料タンク２と、燃料ポンプ１０３と、４個の燃料噴射バルブ４と、ＥＣＵ５とを含んで構成されており、燃料ポンプ１０３以外の各構成要素は燃料供給装置１と同様に構成されている。
また、図８に示すように、燃料ポンプ１０３は、ポンプ本体１３１を含んで構成されており、ポンプ本体１３１以外の各構成要素は、燃料ポンプ３の各構成要素と同様に構成されている。

ポンプ本体１３１は、リフタ１４３を含んで構成されており、リフタ１４３以外の各構成要素は、ポンプ本体３１の各構成要素と同様に構成されている。

図８ないし図１１に示すように、リフタ１４３は、第１の実施の形態と同様に、リフタ本体１５１と、プレート５２と、回動ハウジング１５３と、シャフト５４と、ローラ５５と、回動規制ピン５６とを含んで構成されている。

リフタ本体１５１は、第１の実施の形態と同様に、円柱状に形成されており、その外周面部１５１ｇでリフタガイド４４に案内され、往復運動するようになっている。また、この外周面部１５１ｇには、図１１に示すように、回り止め部１５１ｓ１、１５１ｓ２が形成されており、リフタ本体１５１がリフタガイド４４内で往復運動する際に、回転しないようになっている。

また、リフタ本体１５１には、その軸線方向の一端部にプレート５２を収容するプレート収容溝１５１ｍが形成され、軸線方向の他端部に回動ハウジング１５３を収容するハウジング収容穴１５１ｈが形成されている。このハウジング収容穴１５１ｈを囲む底壁１５１ｂには、プレート収容溝１５１ｍに開口する複数の貫通孔１５１ｋが形成されており、リフタ１４３内に供給されたオイルが複数の貫通孔１５１ｋ内を流通するようになっている。

また、リフタ本体１５１の外周面部１５１ｇには、その軸線方向に直交する方向に貫通する貫通孔１５１ｐが形成されており、この貫通孔１５１ｐには、回動規制ピン５６が圧入されるようになっている。

回動ハウジング１５３は、図９ないし図１１に示すように、円柱状に形成されており、その軸線方向の一端部には、油溝１５３ｍ１と、この油溝１５３ｍ１に直交して形成されたが油溝１５３ｍ２が形成されており、リフタ１４３内に供給されたオイルがこの油溝１５３ｍ１、１５３ｍ２内を流通するようになっている。

また、軸線方向の他端部には、ローラ５５を収容するローラ収容穴１５３ｒが形成されている。さらに、回動ハウジング１５３の外周面部１５３ｇには、その軸線方向に平坦部１５３ｈ１、１５３ｈ２が、軸線を挟んで互いに対向するよう形成されており、平坦部１５３ｈ１に回動規制ピン５６が係合し回動ハウジング１５３が所定の範囲を超えて回転しないようになっている。

また、平坦部１５３ｈ１には貫通孔１５３ｋ１が形成され、平坦部１５３ｈ２には貫通孔１５３ｋ１と軸線を一致する貫通孔１５３ｋ２が形成されており、これらの貫通孔１５３ｋ１、１５３ｋ２にはシャフト５４が挿通されるようになっている。

次に、第２の実施の形態に係る燃料ポンプ１０３の作用について説明する。

第１の実施の形態と同様に、燃料を高圧にして燃料噴射バルブ４から噴射する必要があるとき、まず、ＥＣＵ５の指令により電磁スピルバルブ３３が開弁され、燃料ポンプ１０３の吸入行程が開始する。
このとき、燃料が、図２に示す燃料タンク２のフィードポンプ２３からフィルタ２４、プレッシャレギュレータ２２およびパルセーションダンパ７を介して低圧燃料パイプ６から燃料通路３４ｔに流入する。

そして、図示しないエンジンのクランクシャフトの回転により、図２に示すシャフト３２ｓが回転するとカム３２ｃが回転して、リフタ１４３がスプリング４５の押圧力により圧力室４１ｐから離隔する方向に移動し、プランジャ４２が同方向に下降し、リフタ１４３が下降する。

リフタ１４３が下降する際、回動ハウジング１５３がリフタ本体１５１に回動可能に連結されているので、回動ハウジング１５３に支持されたシャフト５４の軸線は、カム３２ｃに摺接しているローラ５５を介して、シャフト３２ｓの軸線と一致する姿勢になるまで回動し、シャフト５４の軸線と、シャフト３２ｓの軸線とが一致した状態、すなわちローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとが線接触した状態で駆動カム３２とローラ５５とが互いに摺接する。

このとき、電磁スピルバルブ３３が開弁状態となっているので、燃料が燃料通路３４ｔから圧力室４１ｐに吸入される。

燃料の吸入が完了すると、ＥＣＵ５の指令により電磁スピルバルブ３３が閉弁し、圧力室４１ｐと燃料通路３４ｔとが遮断され、加圧行程が開始する。
この加圧行程においては、プランジャ４２が上昇し圧力室４１ｐ内の燃料が圧縮されて燃料圧力が、例えば、１３ＭＰａ程度まで高められる。

リフタ１４３が上昇する際も、リフタ１４３が下降する際と同様、回動ハウジング１５３に支持されたシャフト５４の軸線は、カム３２ｃに摺接しているローラ５５を介して、シャフト３２ｓの軸線と一致する姿勢になるまで回動し、シャフト５４の軸線と、シャフト３２ｓの軸線とが一致した状態、すなわちローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとが線接触した状態で駆動カム３２の動力がローラ５５を介してリフタ１４３に伝達される。

圧力室４１ｐ内の燃料圧力が１３ＭＰａに達すると、燃料圧力によりチェックバルブ３６が開放されて、圧力室４１ｐ内の高圧の燃料が、高圧燃料パイプ９を介してデリバリパイプ８に供給される。

このとき、ＥＣＵ５の噴射制御部から燃料噴射バルブ４に噴射指令が伝達され、燃料噴射バルブ４から高圧燃料が噴射される。図示しないエンジンの各気筒毎に、各気筒の燃焼サイクルに応じてＥＣＵ５により噴射量や噴射タイミングなどの燃料噴射が制御される。

このように、第２の実施の形態に係る燃料ポンプ１０３は構成されているので、以下のような効果が得られる。

ここで、図１２は、リフタ１４３のローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとの摺接状態を示すグラフであり、横軸に駆動カム３２の軸線方向の位置が表され、縦軸にローラ５５の押圧力により生ずる駆動カム３２の応力（ＭＰａ）の大きさを表している。第１の実施の形態と同様に、図中に点線で示す水平線ＣＬは、駆動カム３２をローラ５５から見たとき、駆動カム３２の軸線方向の中心線を示しており、点線で示す傾斜線ＲＬは、ローラ５５の軸線方向の中心線を示している。

第２の実施の形態に係る燃料ポンプ１０３は、シリンダ４１と、プランジャ４２と、リフタ１４３と、リフタガイド４４と、駆動カム３２と、スプリング４５とにより構成されている。そして、このリフタ１４３が、リフタガイド４４に案内されるリフタ本体１５１と、リフタ本体１５１とプランジャ４２との間に配置されプランジャ４２の端部と係合するとともにスプリング４５の端部を支持するプレート５２と、リフタ本体１５１内に収容されるとともに、リフタ本体１５１に対して回動可能に係合した回動ハウジング１５３と、回動ハウジング１５３に支持されたシャフト５４と、シャフト５４に回転可能に支持され駆動カム３２に摺接するローラ５５と、リフタ本体１５１に固定され回動ハウジング１５３の回動を規制する回動規制ピン５６とにより構成されている。

さらに、回動ハウジング１５３のリフタ本体１５１に対向する上端面部には、十字状の油溝１５３ｍ１、１５３ｍ２が形成されており、油溝内を流通するオイルにより潤滑され、より滑らかにリフタ本体１５１に対して回動ハウジング１５３が回動するよう構成されている。

その結果、第１の実施の形態と同様に、リフタ１４３が下降する際、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇを押圧しつつ回転する。このとき、図１２に示すように、ローラ５５の軸線方向の中心線が駆動カム３２の水平線ＣＬに対して、傾斜線ＲＬで示すように傾斜した状態であれば、ローラ５５の外周面部５５ｓとカム３２ｃの外周面部３２ｇとが、均一に接触せず部分的に接触する、いわゆる点接触の状態になる。

このような点接触は、第１の実施の形態と同様に、リフタ１４３により構成される燃料ポンプ１０３の各構成要素の寸法のばらつきや各構成要素の組み込み誤差により生じうる。従来の燃料ポンプにおいては、エンジンに一端装着されると、このような寸法のばらつきや組み込み誤差により生じた点接触を、構造上調整することができなかった。そのため図１２に示すように、駆動カム３２に偏った応力（ＭＰａ）が生ずることになり、偏摩耗が発生し、均一な接触と比較して駆動カム３２の摩耗が促進されてしまい耐久性に欠けていた。

第２の実施の形態に係る燃料ポンプ１０３においては、回動ハウジング１５３がリフタ本体１５１と回動規制ピン５６で規制される範囲内で回動可能に係合しているので、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇを押圧したとき、外周面部５５ｓが外周面部３２ｇに倣い均一になるよう回動ハウジング１５３が回動する。

この回動により、ローラ５５の軸線方向の中心線と駆動カム３２の軸線方向の中心線とが水平線ＣＬで示すように一致し、いわゆる線接触の状態となる。

その結果、図１２に示すように、駆動カム３２に均一な応力（ＭＰａ）が生ずることになり、駆動カム３２の摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カム３２の耐久性が著しく改善されるという効果が得られる。

リフタ１４３が上昇する際も、リフタ１４３が下降する際と同様、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇに押圧されつつ回転する。このとき、回動ハウジング１５３がリフタ本体１５１と回動規制ピン５６で規制される範囲内で回動可能に係合しているので、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇに押圧されたとき、外周面部５５ｓが外周面部３２ｇに倣い均一になるよう回動ハウジング１５３が回動する。

この回動により、ローラ５５の軸線方向の中心線と駆動カム３２の軸線方向の中心線とが水平線ＣＬで示すように一致し、いわゆる線接触の状態となる。
その結果、図１２に示すように、駆動カム３２に均一な応力（ＭＰａ）が生ずることになり、駆動カム３２の摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カム３２の耐久性が著しく改善されるという効果が得られる。

（第３の実施の形態）
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る燃料ポンプの断面図であり、図１４は、燃料ポンプの部分拡大断面図であり、図１５は、図１４のＥ−Ｅ断面を示す断面図であり、図１６は、図１４のＦ−Ｆ断面を示す断面図である。

なお、第３の実施の形態に係る燃料ポンプ２０３においては、第１の実施の形態に係る燃料ポンプ３のリフタ４３に代えてリフタ２４３を形成した点が異なっているが、他の構成要素は同様に構成されている。したがって、同一の構成要素については、図１から図６に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

燃料供給装置２０１は、第１の実施の形態と同様に、燃料タンク２と、燃料ポンプ２０３と、４個の燃料噴射バルブ４と、ＥＣＵ５とを含んで構成されており、燃料ポンプ２０３以外の各構成要素は燃料供給装置１と同様に構成されている。
また、図１３に示すように、燃料ポンプ２０３は、ポンプ本体２３１を含んで構成されており、ポンプ本体２３１以外の各構成要素は、燃料ポンプ３の各構成要素と同様に構成されている。

ポンプ本体２３１は、リフタ２４３を含んで構成されており、リフタ２４３以外の各構成要素は、ポンプ本体３１の各構成要素と同様に構成されている。

図１３ないし図１６に示すように、リフタ２４３は、第１の実施の形態と同様に、リフタ本体２５１と、プレート５２と、回動ハウジング２５３と、シャフト５４と、ローラ５５と、回動規制ピン５６と、円盤２５７とを含んで構成されている。

リフタ本体２５１は、第１の実施の形態と同様に、円柱状に形成されており、その外周面部２５１ｇでリフタガイド４４に案内され、往復運動するようになっている。また、この外周面部２５１ｇには、図１６に示すように、回り止め部２５１ｓ１、２５１ｓ２が形成されており、リフタ本体２５１がリフタガイド４４内で往復運動する際に、回転しないようになっている。

また、リフタ本体２５１には、その軸線方向の一端部にプレート５２を収容するプレート収容溝２５１ｍが形成され、軸線方向の他端部に円盤２５７および回動ハウジング２５３を収容するハウジング収容穴２５１ｈが形成されている。このハウジング収容穴２５１ｈを囲む底壁２５１ｂには、プレート収容溝２５１ｍに開口する複数の貫通孔２５１ｋが形成されており、リフタ２４３内に供給されたオイルが各貫通孔２５１ｋ内を流通するようになっている。

また、リフタ本体２５１の外周面部２５１ｇには、その軸線方向に直交する方向に貫通する貫通孔２５１ｐが形成されており、この貫通孔２５１ｐには、回動規制ピン５６が圧入されるようになっている。

回動ハウジング２５３は、図１４ないし図１６に示すように、円柱状に形成されており、その軸線方向の一端部には、ローラ５５を収容するローラ収容穴２５３ｒが形成されている。さらに、回動ハウジング２５３の外周面部２５３ｇには、その軸線方向に平坦部２５３ｈ１、２５３ｈ２が、軸線を挟んで互いに対向するよう形成されており、平坦部２５３ｈ１に回動規制ピン５６が係合し回動ハウジング２５３が所定の範囲を超えて回転しないようになっている。

また、平坦部２５３ｈ１には貫通孔２５３ｋ１が形成され、平坦部２５３ｈ２には貫通孔２５３ｋ１と軸線を一致する貫通孔２５３ｋ２が形成されており、これらの貫通孔２５３ｋ１、２５３ｋ２にはシャフト５４が挿通されるようになっている。

円盤２５７は、その外径を回動ハウジング２５３の外径と略同一か、回動ハウジング２５３の外径よりも僅かに小さく形成した円盤からなり、円盤本体２５７ｈと、ボール２５７ｂとを含んで構成されている。

円盤本体２５７ｈには、円周上等間隔に８個の貫通孔２５７ｋが形成されており、ボール２５７ｂが回動可能に挿入されるようになっている。また、円盤本体２５７ｈには、円周上等間隔に４個のオイル通路２５７ｏが、貫通して形成されており、リフタ２４３内のオイルが流通するようになっている。

ボール２５７ｂは、その直径が、円盤本体２５７ｈの厚みよりも大きく形成されており、円盤２５７がリフタ本体２５１と回動ハウジング２５３との間に介装された際に、各ボール２５７ｂのみがリフタ本体２５１と回動ハウジング２５３に接触するようになっている。

次に、第３の実施の形態に係る燃料ポンプ２０３の作用について説明する。

第１の実施の形態と同様に、燃料を高圧にして燃料噴射バルブ４から噴射する必要があるとき、まず、ＥＣＵ５の指令により電磁スピルバルブ３３が開弁され、燃料ポンプ２０３の吸入行程が開始する。
このとき、燃料が、図２に示す燃料タンク２のフィードポンプ２３からフィルタ２４、プレッシャレギュレータ２２およびパルセーションダンパ７を介して低圧燃料パイプ６から燃料通路３４ｔに流入する。

そして、図示しないエンジンのクランクシャフトの回転により、図２に示すシャフト３２ｓが回転するとカム３２ｃが回転して、リフタ２４３がスプリング４５の押圧力により圧力室４１ｐから離隔する方向に移動し、プランジャ４２が同方向に下降し、リフタ２４３が下降する。

リフタ２４３が下降する際、回動ハウジング２５３が円盤２５７を介してリフタ本体２５１に回動可能に連結されているので、回動ハウジング２５３に支持されたシャフト５４の軸線は、カム３２ｃに摺接しているローラ５５を介して、シャフト３２ｓの軸線と一致する姿勢になるまで回動し、シャフト５４の軸線と、シャフト３２ｓの軸線とが一致した状態、すなわちローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとが線接触した状態で駆動カム３２とローラ５５とが互いに摺接する。

このとき、電磁スピルバルブ３３が開弁状態となっているので、燃料が燃料通路３４ｔから圧力室４１ｐに吸入される。

燃料の吸入が完了すると、ＥＣＵ５の指令により電磁スピルバルブ３３が閉弁し、圧力室４１ｐと燃料通路３４ｔとが遮断され、加圧行程が開始する。
この加圧行程においては、プランジャ４２が上昇し圧力室４１ｐ内の燃料が圧縮されて燃料圧力が、例えば、１３ＭＰａ程度まで高められる。

リフタ２４３が上昇する際も、リフタ２４３が下降する際と同様、回動ハウジング１５３に支持されたシャフト５４の軸線は、カム３２ｃに摺接しているローラ５５を介して、シャフト３２ｓの軸線と一致する姿勢になるまで回動し、シャフト５４の軸線と、シャフト３２ｓの軸線とが一致した状態、すなわちローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとが線接触した状態で駆動カム３２の動力がローラ５５を介してリフタ２４３に伝達される。

圧力室４１ｐ内の燃料圧力が１３ＭＰａに達すると、燃料圧力によりチェックバルブ３６が開放されて、圧力室４１ｐ内の高圧の燃料が、高圧燃料パイプ９を介してデリバリパイプ８に供給される。

このとき、ＥＣＵ５の噴射制御部から燃料噴射バルブ４に噴射指令が伝達され、燃料噴射バルブ４から高圧燃料が噴射される。図示しないエンジンの各気筒毎に、各気筒の燃焼サイクルに応じてＥＣＵ５により噴射量や噴射タイミングなどの燃料噴射が制御される。

このように、第３の実施の形態に係る燃料ポンプ２０３は構成されているので、以下のような効果が得られる。

ここで、図１７は、リフタ２４３のローラ５５の外周面部５５ｓと駆動カム３２の外周面部３２ｇとの摺接状態を示すグラフであり、横軸に駆動カム３２の軸線方向の位置が表され、縦軸にローラ５５の押圧力により生ずる駆動カム３２の応力（ＭＰａ）の大きさを表している。第１の実施の形態と同様に、図中に点線で示す水平線ＣＬは、駆動カム３２をローラ５５から見たとき、駆動カム３２の軸線方向の中心線を示しており、点線で示す傾斜線ＲＬは、ローラ５５の軸線方向の中心線を示している。

第３の実施の形態に係る燃料ポンプ２０３は、シリンダ４１と、プランジャ４２と、リフタ２４３と、リフタガイド４４と、駆動カム３２と、スプリング４５とにより構成されている。そして、このリフタ２４３が、リフタガイド４４に案内されるリフタ本体２５１と、リフタ本体２５１とプランジャ４２との間に配置されプランジャ４２の端部と係合するとともにスプリング４５の端部を支持するプレート５２と、リフタ本体２５１内に収容されるとともに、リフタ本体２５１に対して複数のボール２５７ｂを備えた円盤２５７を介して回動可能に係合した回動ハウジング２５３と、回動ハウジング２５３に支持されたシャフト５４と、シャフト５４に回転可能に支持され駆動カム３２に摺接するローラ５５と、リフタ本体２５１に固定され回動ハウジング２５３の回動を規制する回動規制ピン５６とにより構成されている。

その結果、第１の実施の形態と同様に、リフタ２４３が下降する際、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇを押圧しつつ回転する。このとき、図１７に示すように、ローラ５５の軸線方向の中心線が駆動カム３２の水平線ＣＬに対して、傾斜線ＲＬで示すように傾斜した状態であれば、ローラ５５の外周面部５５ｓとカム３２ｃの外周面部３２ｇとが、均一に接触せず部分的に接触する、いわゆる点接触の状態になる。

このような点接触は、第１の実施の形態と同様に、リフタ２４３により構成される燃料ポンプ２０３の各構成要素の寸法のばらつきや各構成要素の組み込み誤差により生じうる。従来の燃料ポンプにおいては、エンジンに一端装着されると、このような寸法のばらつきや組み込み誤差により生じた点接触を、構造上調整することができなかった。そのため図１７に示すように、駆動カム３２に偏った応力（ＭＰａ）が生ずることになり、偏摩耗が発生し、均一な接触と比較して駆動カム３２の摩耗が促進されてしまい耐久性に欠けていた。

第３の実施の形態に係る燃料ポンプ２０３においては、回動ハウジング２５３がリフタ本体１５１と回動規制ピン５６で規制される範囲内で回動可能に係合しているので、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇを押圧したとき、外周面部５５ｓが外周面部３２ｇに倣い均一になるよう円盤２５７を介して回動ハウジング２５３が回動する。

この回動により、ローラ５５の軸線方向の中心線と駆動カム３２の軸線方向の中心線とが水平線ＣＬで示すように一致し、いわゆる線接触の状態となる。
その結果、図１７に示すように、駆動カム３２に均一な応力（ＭＰａ）が生ずることになり、駆動カム３２の摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カム３２の耐久性が著しく改善されるという効果が得られる。

リフタ２４３が上昇する際も、リフタ２４３が下降する際と同様、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇに押圧されつつ回転する。このとき、回動ハウジング２５３がリフタ本体２５１と回動規制ピン５６で規制される範囲内で回動可能に係合しているので、ローラ５５の外周面部５５ｓが、カム３２ｃの外周面部３２ｇに押圧されたとき、外周面部５５ｓが外周面部３２ｇに倣い均一になるよう回動ハウジング２５３が回動する。

この回動により、ローラ５５の軸線方向の中心線と駆動カム３２の軸線方向の中心線とが水平線ＣＬで示すように一致し、いわゆる線接触の状態となる。
その結果、図１７に示すように、駆動カム３２に均一な応力（ＭＰａ）が生ずることになり、駆動カム３２の摩耗が従来の燃料ポンプに比べ著しく抑制され、駆動カム３２の耐久性が著しく改善されるという効果が得られる。

第１の実施の形態ないし第３の実施の形態に係る燃料ポンプ３、１０３、２０３においては、車両に搭載されたエンジンに対して、駆動カム３２が下側に配置されるように、配置された場合について説明した。

しかしながら、本発明に係る燃料ポンプにおいては、車両に搭載されたエンジンに対して、駆動カム３２が下側に配置される場合以外の配置方法で配置するようにしてもよい。
例えば、駆動カム３２が上側になるように配置してもよく、駆動カム３２が横側になるよう、すなわちプランジャが水平移動するように配置してもよい。

また、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態に係る燃料ポンプ３、１０３、２０３においては、電磁スピルバルブ３３が、燃料ポンプ３、１０３、２０３の上側に配置された場合について説明した。

しかしながら、本発明に係る燃料ポンプにおいては、電磁スピルバルブが上側の配置以外の配置方法で燃料ポンプを構成してもよい。例えば、電磁スピルバルブが燃料ポンプの側面側に配置されるよう構成してもよい。

以上説明したように、本発明によれば、ローラの外周面と駆動カムの外周面との間で一様な接触が得られ、高い耐久性を有する燃料ポンプを提供することができるという効果を奏し、駆動カムの回転運動がプランジャの往復運動に変換される機構を備えた燃料ポンプなどのポンプ全般に有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る燃料ポンプが適用される燃料供給装置の構造を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料ポンプの断面図である。 本発明の第１の実施の形態の燃料ポンプの部分拡大断面図である。 図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料ポンプのプランジャ側から見たリフタの上面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料ポンプにおけるリフタのローラの外周面部と駆動カムの外周面部との摺接状態を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料ポンプの断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料ポンプの部分拡大断面図である。 図９のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。 図９のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料ポンプにおけるリフタのローラの外周面部と駆動カムの外周面部との摺接状態を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態に係る燃料ポンプの断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る燃料ポンプの部分拡大断面図である。 図１４のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。 図１４のＦ−Ｆ断面を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る燃料ポンプにおけるリフタのローラの外周面部と駆動カムの外周面部との摺接状態を示すグラフである。

符号の説明

１、１０１、２０１ 燃料供給装置
３、１０３、２０３ 燃料ポンプ
３１、１３１、２３１ ポンプ本体
３２ 駆動カム
３２ｇ、５１ｇ、５３ｇ、１５３ｇ、２５３ｇ 外周面部（外周面）
３３ 電磁スピルバルブ
３４、３５ バルブケース
３６ チェックバルブ
４１ シリンダ
４１ｐ 圧力室
４２ プランジャ
４３、１４３、２４３ リフタ
４４ リフタガイド
４５ スプリング
５１、１５１、２５１ リフタ本体
５２ プレート
５３、１５３、２５３ 回動ハウジング
５４ シャフト
５５ ローラ
５６ 回動規制ピン
５７、２５７ｂ ボール
２５７ 円盤

Claims (1)

1. 圧力室を有するシリンダと、前記シリンダ内に往復運動可能に挿入されたプランジャと、前記プランジャに連結され前記プランジャを往復運動させるリフタと、前記リフタを収容するとともに前記リフタの往復運動を案内するリフタガイドと、前記リフタを往復運動させる駆動カムと、前記シリンダと前記リフタとの間に配置され、前記リフタを前記駆動カム側に付勢するスプリングと、を備え、前記駆動カムの回転運動を前記リフタおよび前記プランジャの往復運動に換えることにより、前記圧力室内に供給された燃料の圧力を高めて吐出させる燃料ポンプにおいて、
   前記リフタが、前記リフタガイドに案内されるリフタ本体と、前記リフタ本体と前記プランジャとの間に配置され前記プランジャの端部と係合するとともに前記スプリングの端部を支持するプレートと、前記リフタ本体内に回動可能に収容された回動ハウジングと、前記回動ハウジングに支持されたシャフトと、前記シャフトに回転可能に支持され前記駆動カムに摺接するローラと、前記リフタ本体に固定され前記回動ハウジングの回動を規制する回動規制ピンと、を有することを特徴とする燃料ポンプ。

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