JP4124786B2 - 燃料供給用ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給用ポンプに関する。特に、ポンプを高速回転させた場合であっても、ローラの端部によってポンプハウジングの内周面を損傷させることが少なく、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に関する。

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。
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、このような燃料供給用ポンプに用いられるタペット構造体としては、図１９に示すように、円筒状の摺動面に摺動自在に挿着される円筒状の摺動部及びこの摺動部の軸方向一端に延出するローラ保持部とによって構成されるタペット本体部と、このタペット本体部のローラ保持部にその両端が保持されるピンと、このピンに回転自在の保持されるローラとによって構成されたタペット構造体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３１７４３０号公報（図２）

しかしながら、特許文献１に開示されたタペット構造体は、ローラピンの端部が外部に対して露出するような構成となっていた。そのため、当該タペット構造体をポンプハウジング内に装着して、ポンプを高速回転させた場合に、タペット構造体がポンプハウジング内を激しく上下動するために、ローラ及びローラピンが回転軸方向に揺動し、ローラピンの端部がハウジングの内周面に接触する場合があった。したがって、ポンプハウジングの内周面が損傷しやすく、耐久性に乏しいという問題が見られた。

そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、ローラあるいはローラピンの回転軸方向の移動を、所定の規制手段を設けて規制することにより、ポンプを高速回転させた場合であっても、ローラあるいはローラピンの端部がポンプハウジングの内周面に接触することを防止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、燃料供給用ポンプを、長時間にわたって高速回転させた場合であっても、ローラあるいはローラピンによるポンプハウジングの内周面の損傷を防止し、燃料を十分に加圧処理することができる燃料供給用ポンプを提供することを目的とする。

本発明によれば、ローラと、当該ローラを収容するためのタペット本体部と、を含むタペット構造体を備えた燃料供給用ポンプであって、ローラを、タペット本体部のローラ受けに回転保持させるとともに、ローラの回転軸方向の移動を規制するための板状の規制手段を備え、板状の規制手段は、スプリングシートの縁部の一部をローラの端部の方向に延設して構成されており、板状の規制手段を、タペット本体部に設けられた挿入孔に挿入するとともに、当該挿入孔における板状の規制手段の周囲に間隙を設けることにより、上述した問題点を解決することができる。
なお、ここでいうローラとは、ローラ及びローラの回転軸となるローラピンを含む。

すなわち、ローラの回転軸方向の移動を規制するための所定の規制手段を有するタペット構造体を備えることにより、簡易な構造であっても、ローラあるいはローラピンの端部が、ポンプハウジングの内周面に接触することを防止することができる。したがって、ポンプを高速回転させた場合であっても、ポンプハウジングの内周面の損傷を防止して、耐久性を飛躍的に向上させることができる。
また、ローラを、タペット本体部のローラ受けに回転保持させることにより、タペット本体部全体で、ローラからの荷重を受けることができ、より高い荷重に耐えることができる。したがって、ポンプを高速回転させた場合であっても、耐久性を向上させることができる。

また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、板状の規制手段に、ローラを支え受けるための屈折部を備えることが好ましい。

また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ローラが、当該ローラの回転中心としてのピン部と、当該ピン部の周囲に形成された肉厚部であって、ローラボディと摺動しながら回転するローラ部と、を有するとともに、当該ピン部とローラ部とを一体化してあることが好ましい。

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。

本発明の燃料供給用ポンプの部分切り欠きを含む側面図である。 本発明の燃料供給用ポンプの断面図である。 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。 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。 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。 高圧燃料の噴射タイミングチャートを説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ本発明のタペット構造体の側面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ本発明の別のタペット構造体の側面図である。 （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。 （ａ）〜（ｃ）は、スプリングシートを利用した板状の規制手段の一例を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、タペット本体部を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、タペット本体部の通過孔及び導通路を説明するために供する図である。 タペット構造体におけるローラを説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、スプリングシートを利用した板状の規制手段を有するタペット構造体の組立て方法を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｂ）は、屈折部を備えた板状の規制手段を有するタペット構造体の一例を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｂ）は、バネ材を使用した線状の規制手段の一例を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、バネ材を使用した線状の規制手段を有するタペット構造体の組立て方法を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｂ）は、線状の規制手段としてのバネ材におけるツメ部を説明するために供する図である。 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。

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、図１に例示されるように、タペット構造体６は、ローラ２９と、当該ローラ２９を収容するためのタペット本体部２７と、を有するタペット構造体６を備えた燃料供給用ポンプ５０であって、ローラ２９を、タペット本体部２７のローラ受け２８に回転保持させるとともに、ローラ２９の回転軸方向への移動を規制するための板状の規制手段９０を備えることを特徴とする燃料供給用ポンプ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。

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及び図２に示されるような燃料供給用ポンプ５０であることが好ましい。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、プランジャバレル（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に収容されたプランジャバレル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、例えば二組のプランジャバレル５３及びプランジャ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。

（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、プランジャバレル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。かかるポンプハウジング５２は、シャフト挿通孔及び上下方向に開口する円柱空間を有していることが好ましい。

（２）プランジャバレル（シリンダ）
プランジャバレル５３は、図１及び図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、インラインタイプ及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。

（３）プランジャ
プランジャ５４は、図１及び図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。
なお、プランジャを高速駆動させて、大量の燃料を加圧処理すべく、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く、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。

（４）燃料圧縮室
燃料圧縮室７４は、図２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、スプリング保持室内の潤滑油又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、スプリング保持室と、カム室との間が、後述する通過孔等により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３に示すコモンレール１０６に供給されることになる。

（５）タペット構造体
タペット構造体６は、カムからの駆動力をプランジャに伝達するための部材であって、スプリングシートと、ローラ保持部及び摺動部からなるタペット本体部と、ローラと、によって構成されることが好ましい。かかるタペット構造体の構造、機能等については、後述する第２の実施形態において、図７（ａ）〜（ｂ）、図８（ａ）〜（ｂ）及び図９（ａ）〜（ｂ）を参照しながら詳細に説明する。

（６）カム
カム６０は、図１及び図２に例示されるように、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に連なったカムシャフト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。また、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。

（７）燃料吸入用バルブ及び燃料吐出用バルブ
燃料吸入用バルブ及び燃料吐出用バルブは、弁本体及び、先端につば部を供えた弁体を有するとともに、図２に示すように燃料吸入用バルブ７３及び燃料吐出用バルブ７９をそれぞれ配置することが好ましい。

（８）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。

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の一部であることが好ましい。
すなわち、図３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、及びインジェクタ１１０と、から構成されていることが好ましい。

（１）燃料タンク、フィードポンプ、及び燃料供給用ポンプ
図３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３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、カム軸と直結又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。

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及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。

（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３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：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｕｎｉｔ）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。

（３）増圧装置
また、増圧装置としては、図４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及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。

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３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４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。

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５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。

（４）燃料噴射装置
（４）−１ 基本的構造
また、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４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。

（４）−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６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６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６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。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、図７（ａ）〜（ｂ）、図８（ａ）〜（ｂ）及び図９（ａ）〜（ｂ）に例示されるように、ローラ２９及び、当該ローラ２９を収容するためのタペット本体部２７を含むタペット構造体６において、ローラ２９を、タペット本体部２７のローラ受け２８に回転保持させるとともに、ローラ２９の回転軸方向への移動を規制するための板状の規制手段９０を備え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タペット本体部２７及びローラ２９、並びに規制手段９０について、適宜図面を参照しながら、具体的に説明する。

１．基本的構造
タペット構造体６は、図７（ａ）〜（ｂ）、図８（ａ）〜（ｂ）及び図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、基本的に、スプリングシート１０と、ブロック体からなるボディ本体部２７ａ、及び当該ボディ本体部２７ａから延設される円筒状の摺動部２７ｂからなるタペット本体部２７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及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９（ａ）は、図７に示すタペット構造体６の上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＡＡ断面図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）中のＢＢ断面図である。

２．スプリングシート
スプリングシートは、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要素である。かかるスプリングシート１０は、図１０（ａ）に示すように、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、プランジャを係止するためのプランジャ取付け部１４とを備えることが好ましい。

３．タペット本体部
タペット本体部は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、全体が軸受鋼からなるとともに、ブロック体からなるボディ本体部２７ａと、当該ボディ本体部２７ａの端部から上方に延設されてなる円筒状の摺動部２７ｂと、から構成されていることが好ましい。すなわち、ポンプハウジングの円柱空間の内周面に適合する外周面を有する平面円形状であることが好ましい。そして、かかる円筒状の摺動部２７ｂ内に、スプリングシートや、プランジャが挿入される空間が形成されることとなる。
ここで、摺動部２７ｂには、案内ピンが挿通するための開口部（スリット部）２７ｃが設けられており、タペット本体部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２７ｃ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。
また、ボディ本体部２７ａの上面中央部には、プランジャに対する接触部２７ｄが一体に突設されていることが好ましい。
さらに、図１１（ａ）に示すように、ボディ本体部２７ａ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２８が設けられている。そして、ローラ受け２８及びローラ２９の直径や幅等を考慮して、図７（ｂ）に示すように、ローラ受け２８の側方又は下方側からローラ２９が挿入できるとともに、当該ローラ２９がローラ受け２８内で回転可能なように、ローラ２９を支承していることが好ましい。

４．通過孔及び導通路
タペット構造体は、スプリング保持部とカム室との間を、潤滑油又は潤滑用燃料が自由に行き来できるように構成されている。例えば、図１２（ａ）〜（ｃ）に例示するように、タペット本体部２７ａにおいて、通過孔３１や、当該通過孔３１の上面側開口部３１ａを含む箇所に、導通路３３を設けることが好ましい。また、図１０（ａ）〜（ｂ）に例示するように、スプリングシート１０においても、通過孔１６を設けることが好ましい。
この理由は、このように通過孔や導通路を設けることにより、スプリング保持室とカム室との間で、潤滑油又は潤滑用燃料を容易に行き来させることができるためである。したがって、カム及びプランジャの高速駆動を阻害することが少なくなる。
なお、後述するように、規制手段をスプリングシートの縁部の一部を延設した板状の規制手段とした場合には、図７（ｂ）に示すように、タペット本体部２７に、当該板状の規制手段９０ａを挿入するための挿入孔９５が設けられる。したがって、当該挿入孔９５における板状の規制手段９０ａの周囲に間隙９９を設けることにより、挿入孔９５を、潤滑油等を行き来させる通過孔としても機能させることができる。

５．ローラ
ローラ２９は、図１３（ａ）〜（ｂ）に示すように、ピン部２９ａ及びローラ部２９ｂ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）２９ａとローラ部（ローラ）２９ｂ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、タペット本体部全体で、ローラ２９からの荷重を受けることができ、より高い荷重に耐えることができるためである。また、ローラピン２９ａとローラ部２９ｂ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２９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２９内に、ローラピン２９ａ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２８に対して側方から挿入されて、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、カムシャフトに連通したカム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２８に施す炭素処理によって、ローラ２９と、ローラ受け２８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、カムの回転力を、タペット本体部２７の一部であるローラ受け２８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であれば、カムシャフトに連通するカムの回転に対応して、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。

６．規制手段
（１）概要
本発明のタペット構造体においては、ローラの回転軸方向の移動を規制するための板状の規制手段を備えることを特徴とする。すなわち、タペット構造体をポンプハウジング内に装着してポンプを高速回転させた際に、タペット構造体がポンプハウジング内を激しく上下動した場合であっても、ローラの端部がポンプハウジングの内周面に接触することを防止するためである。また、簡易な構成が可能な板状の規制手段を使用することにより、タペット構造体あるいは燃料供給用ポンプの組立てを容易にすることができるためである。
かかる規制手段としては、ローラの回転軸方向に対する相対位置を固定することができるものであれば、特に制限されるものではなく、種々の態様が考えられる。ただし、ローラの回転に伴う摩擦力によって規制手段自体が損傷することを防止するために、図１３（ａ）に示すローラ２９の両端のピン部２９ａを両側から挟みこむ構成とすることにより、ローラ２９の回転軸方向への移動を制御することが好ましい。
また、規制手段は、タペット構造体を平面的に見た場合に、タペット構造体の外縁からはみ出すことがないよう構成することが好ましい。すなわち、当該規制手段自体によって、ポンプハウジングの内周面を損傷することを防止するためである。

（２）板状の規制手段
規制手段９０は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、スプリングシート１０の縁部の一部をローラの端部の方向に延設した板状部材、すなわち板状の規制手段９０ａから構成されている。この理由は、タペット構造体を構成する部品数を増加させることなく、所定の規制手段を容易に設けることができるためである。
なお、図１０（ａ）は、板状の規制手段９０ａを有するスプリングシート１０の平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）中のＡＡ断面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）中のＢＢ断面図である。また、図７（ａ）〜（ｂ）は、スプリングシート１０の縁部の一部をローラの端部の方向に延設して構成された板状の規制手段９０ａを有するタペット構造体６の一例を示している。
具体的には、図１４（ａ）に示すように、タペット本体部２７のローラ受け２８にローラ２９を挿入した後、図１４（ｂ）に示すように、タペット本体部２７の上方から、縁部を延設して構成した一対の板状の規制手段９０ａを備えたスプリングシート１０を装着する。このようにすると、図１４（ｃ）に示すように、当該板状の規制手段９０ａによってローラ２９が挟み込まれた状態になり、ローラ２９の回転軸方向の移動が規制されることになる。したがって、このような規制手段であれば、所定の規制手段を備えたタペット構造体の組立てを、容易に行うことができるとともに、ローラの回転軸方向の移動を確実に防止することができる。
また、規制手段を、スプリングシートの縁部の一部を延設して構成した場合においては、図７（ｂ）に示すように、タペット本体部２７における当該板状の規制手段９０ａが挿入される挿入孔９５を、潤滑油又は潤滑用燃料を透過させるための通過孔としても機能させることができる。すなわち、タペット本体部２７の挿入孔９５に板状の規制手段９０ａが挿入された状態で、挿入孔９５における板状の規制手段９０ａの周囲に間隙９９を設けることにより、当該間隙９９を介して、スプリング保持室とカム室との間で、潤滑油等を容易に行き来させることができる。したがって、タペット本体部あるいはスプリングシートに、上述したような通過孔を設ける必要がなくなるために、好ましい態様である。

また、規制手段として、上述したような板状の規制手段から構成する場合に、図１５（ａ）〜（ｂ）に示すように、板状の規制手段９０ａの端部付近に、ローラ２９を支え受けるための屈折部９１を設けることが好ましい。
この理由は、タペット本体部２７、ローラ２９、及びスプリングシート１０の組み付けを容易にできるばかりか、ローラ２９、タペット本体部２７、及びスプリングシート１０の一体性を向上させることができるためである。
より具体的には、かかる屈折部を設けていない規制手段を備えたスプリングシートの場合、スプリングシートによってはローラを支え受けておらず、図１１に示すように、タペット本体部２７のローラ受け２８の下方側の幅をローラ２９の直径よりも若干小さくして、ローラ２９を支え受けるようにされている。かかる場合には、タペット構造体をポンプハウジングから取り出す際に、スプリングシートを取り出した後、さらにタペット本体部及びローラを取り出すことになる。また、タペット構造体を組み付ける際には、図１４（ａ）に示すように、ローラ２９をタペット本体部２７の横方向から装着する必要があるために、手間がかかる場合がある。
しかしながら、規制手段としての板状部材に所定の屈折部を設けることにより、例えば、タペット構造体をポンプハウジングから取り出す際に、スプリングシートあるいはスプリングシートに係止されたプランジャを引き抜くことにより、容易にタペット構造体を取り出すことができる。また、タペット構造体を組み付ける際には、図１５（ａ）に示すように、スプリングシート１０と、タペット本体部２７と、ローラ２９とを、すべて上下方向から組み合わせるだけで、容易に組み付けることができる。
なお、図１５（ａ）は、スプリングシート１０と、タペット本体部２７と、ローラ２９との組み付け方法を直交する二方向から見た図を示し、図１５（ｂ）は、屈折部を備えた板状の規制手段を含む、組み付け後のタペット構造体６を示す図である。

（３）線状の規制手段
また、規制手段を、図１６（ａ）〜（ｂ）に示すように、線状の規制手段９０ｂとするとともに、タペット本体部２７の溝部９６に巻き付けて構成することも好ましい。この理由は、線状の規制手段により、ローラの端部を被覆して、当該ローラの端部が外部に露出することを防ぐことができるためである。
具体的には、図１７（ａ）に示すように、タペット本体部２７のローラ受け２８にローラ２９を挿入した後、図１７（ｂ）に示すように、タペット本体部２７に形成した溝部９６に対してバネ材９０ｂを装着して、バネ材９０ｂの位置を固定する。このようにすると、図１７（ｃ）に示すように、当該バネ材９０ｂによってローラ２９の回転軸方向への移動が規制されることになる。
したがって、かかるバネ材を規制手段として使用した場合であっても、ローラの回転軸方向の移動を確実に規制することができるとともに、所定の規制手段を備えたタペット構造体の組立てを、容易に行うことができる。
かかる線状の規制手段としては、高強度を有するカーボンファイバーやアラミドファイバー、あるいは、ピアノ線や硬鋼線、ステンレス鋼線、チタン線等からなるバネ材を使用することができる。中でも、ピアノ線からなるバネ材を使用することが好ましい。この理由は、ピアノ線からなるバネ材を使用することにより、線状の規制手段の耐久性や寸法安定性を向上させることができるためである。

また、かかるバネ材等からなる線状部材を規制手段として使用する場合には、図１８（ａ）〜（ｂ）に示すように、バネ材９０ｂの端部に所定のツメ部９７を形成することが好ましい。すなわち、かかるバネ材９０ｂをタペット本体部２７に装着する際に、図８（ａ）〜（ｂ）に示すように、ツメ部９７をローラ受け２８の縁に引っ掛けるようにして固定させることにより、ポンプを高速回転させて、タペット構造体が激しく上下動した場合であっても、ローラによってバネ材が押し広げられることを防止するためである。したがって、ローラの回転軸方向の移動を規制する手段であるバネ材によって、ポンプハウジングの内周面を損傷させることを防止することができる。

本発明の燃料供給用ポンプによれば、ローラの回転軸方向の移動を規制するための所定の規制手段を備えたタペット構造体を使用することにより、ポンプを高速回転させた場合であっても、ローラ及び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損傷させることを防止することが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、増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置に使用される燃料供給用ポンプとして、好適に使用することができる。
また、本発明のタペット構造体によれば、ローラの回転軸方向の移動を規制するための所定の規制手段を備えることにより、ローラ及びローラピンの端部がポンプハウジングの内周面に接触することを防止することが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は、コモンレールとともに、ピストン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の燃料供給用ポンプに使用された場合であっても、ポンプハウジングの内周面を損傷することが少ないため、ポンプを長時間にわたって高速駆動させることができるようになった。

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
１６：通過孔（連通部）
２７：タペット本体部
２７ａ：ボディ本体部
２７ｂ：摺動部
２８：ローラ受け
２９：ローラ
２９ａ：ローラ部
２９ｂ：ピン部
３１：通過孔（連通部）
３３：導通路
５０：燃料供給用ポンプ
５２：ポンプハウジング
５３：プランジャバレル（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
９０：規制手段
９０ａ：板状の規制手段（スプリングシートの延設部）
９０ｂ：線状の規制手段（バネ材）
９５：挿入孔
９６：溝部
９７：ツメ部
９９：間隙
１００：増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置
１０２：燃料タンク
１０３：燃料供給用ポンプ（高圧ポンプ）
１０４：フィードポンプ（低圧ポンプ）
１０６：コモンレール
１０８：ピストン増圧装置（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

Claims (4)

1. ローラと、当該ローラを収容するためのタペット本体部と、を含むタペット構造体を備えた燃料供給用ポンプであって、 前記ローラを、前記タペット本体部のローラ受けに回転保持させるとともに、
   前記ローラの回転軸方向の移動を規制するための板状の規制手段を備え、
   前記板状の規制手段は、スプリングシートの縁部の一部を前記ローラの端部の方向に延設して構成されており、
   前記板状の規制手段を、前記タペット本体部に設けられた挿入孔に挿入するとともに、当該挿入孔における前記板状の規制手段の周囲に間隙を設けることを特徴とする燃料供給用ポンプ。
2. 前記板状の規制手段に、前記ローラを支え受けるための屈折部を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給用ポンプ。
3. 前記ローラが、当該ローラの回転中心としてのピン部と、当該ピン部の周囲に形成された肉厚部であって、前記ローラボディと摺動しながら回転するローラ部と、を有するとともに、当該ピン部とローラ部とを一体化してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給用ポンプ。
4. 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を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給用ポンプ。

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