JP6102767B2 - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に高圧に圧縮した燃料を供給する高圧燃料ポンプに関する。

従来、ディーゼルエンジンなどの内燃機関に、高圧に圧縮した燃料を供給する高圧燃料ポンプが知られている。高圧燃料ポンプは、内燃機関のクランク軸に接続されて回転するカム軸と、カム軸が回転することにより、ハウジングに設けられたシリンダ内を摺動するプランジャと、プランジャが摺動することによって体積が変わる加圧室とが設けられている。加圧室内には燃料が送られ、該燃料はプランジャが摺動することにより、加圧される。そして、この加圧した燃料の圧力が、所定の圧力になると吐出弁が開弁し、高圧に加圧された燃料は内燃機関のコモンレールなどに供給される。このような高圧燃料ポンプにおいて、例えば、特許文献１に示されるように、プランジャの先端にタペットボディと、タペットボディに保持されたローラとを有している高圧燃料ポンプが知られている。このような高圧燃料ポンプでは、所定間隔でカム軸の外周に形成されているカム山部と、カム山部間に形成されたカム谷部と交互に設けられており、カム軸とローラとが接触するように設けられている。そして、カム軸が回転することにより、カム山部とカム谷部とが交互に繰り返されるようにローラを押し、ローラを回転させながらタペットボディを上下動させる。これにより、プランジャが摺動し、加圧室に送られた燃料が加圧される。

特開２０１３−１５５６９８号公報

ここで、このような高圧燃料ポンプにおいて、ローラは、カム軸の回転方向からの力を受けてローラの円中心を軸に回転するように、ローラの外周面とタペットとの間に一定のクリアランスを介してタペットボディに保持されている。そして、該クリアランスには、カム軸とハウジングとの間の隙間に流入している潤滑油が入り込み、油膜を形成して円滑に回転する構成となっている。このような構成のタペットボディとローラにおいて、ローラは、カム軸の回転方向の力を受けるために、ローラの回転軸に対して垂直方向、すなわち、カム軸とローラとが接触している接触線に対する垂直方向である接線方向に対して、力が生じる。このようにローラが回転軸を中心に回転する力を受ける転がり接触状態において、ローラやカム軸の磨耗などによって、ローラは、接触線の手前、又は奥側に偏よるようにカム軸と接触することが考えられる。該偏った接触により、ローラは、カム軸から接触線手前、又は奥側のいずれかのローラを回転させる力が大きくなり、タペットボディの摺動する方向の軸の周りに回動する。すなわち、ローラが回転軸を中心に回転しにくくなり、ローラの回転軸がタペットボディの摺動する方向の軸を中心に回る現象、すなわち回動現象が生じる。そして、この回動により、転がり接触状態から、ローラが回転せずに、カム軸がローラとすべりながら接触するすべり接触状態へとローラとカム軸との接触状態が変化する。これにより、ローラの回転速度とカム軸との速度との相対速度が発生し、ローラとタペットボディとが接触してローラが焼付きを引き起こす可能性がある。そして焼付きにより、ローラの回転軸を中心に回転し難くなり、プランジャの摺動が妨げられる。したがって、高圧燃料ポンプが燃料を加圧し、コモンレールなどに供給する機能が阻害される可能性がある。

本願発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ローラの焼付きを防止し、燃料を加圧して供給する信頼性を向上させた高圧燃料ポンプを提供することにある。

本発明の高圧燃料ポンプは、円筒状のシリンダ（１１）を有したハウジングボディ（１０）と、複数の突出したカム山部（２２）を有し、内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム軸に接続されたカム本体（２１）と、ハウジングのシリンダ内を上下に摺動可能に設けられたプランジャ（３１）と、プランジャのカム本体側に設けられて、プランジャと一体に摺動可能に設けられたタペットボディ（３２）と、タペットボディに保持され、カム本体に当接してカム軸の回転により共に回転するローラ（３３）と、を備え、シリンダ内の加圧室（１４）内に吸入された燃料を、カム山部がカム軸の回転によってタペットボディを押引し、プランジャを摺動させることにより圧縮して外部へ吐出する高圧燃料ポンプ（１）において、ローラの円中心（Ｐ３）は、プランジャが摺動する方向の軸線上から、カム軸の回転する方向側にずらして設けられており、ローラとカム山部とが接触している箇所をカム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）と接触点の接線（Ｌ２）との交点（Ｐ２）よりも、カム本体の逆回転方向側に位置するとき、プランジャが摺動する方向の軸線は、ローラの円中心と接触点とを結ぶ直線（Ｌ３)に対して、カム本体の逆回転方向側に傾くように、プランジャ及びシリンダが傾いていることを特徴とする。
また、本発明の高圧燃料ポンプは、円筒状のシリンダ（１１）を有したハウジングボディ（１０）と、複数の突出したカム山部（２２）を有し、内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム軸に接続されたカム本体（２１）と、ハウジングのシリンダ内を上下に摺動可能に設けられたプランジャ（３１）と、プランジャのカム本体側に設けられて、プランジャと一体に摺動可能に設けられたタペットボディ（３２）と、タペットボディに保持され、カム本体に当接してカム軸の回転により共に回転するローラ（３３）と、を備え、シリンダ内の加圧室（１４）内に吸入された燃料を、カム山部がカム軸の回転によってタペットボディを押引し、プランジャを摺動させることにより圧縮して外部へ吐出する高圧燃料ポンプ（１）において、プランジャ及びシリンダは、プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）が、該軸線と平行なカム軸の回転中心を通る直線に対して、回転方向側にオフセットされるように設けられており、ローラとカム山部とが接触している箇所をカム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、プランジャが摺動する方向の軸線と接触点の接線（Ｌ２）との交点（Ｐ２）よりも、カム本体の逆回転方向側に位置するとき、ローラの円中心（Ｐ３）が、プランジャが摺動する方向の軸線上に位置するように、ローラは設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明の高圧燃料ポンプは、円筒状のシリンダ（１１）を有したハウジングボディ（１０）と、複数の突出したカム山部（２２）を有し、内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム軸に接続されたカム本体（２１）と、ハウジングのシリンダ内を上下に摺動可能に設けられたプランジャ（３１）と、プランジャのカム本体側に設けられて、プランジャと一体に摺動可能に設けられたタペットボディ（３２）と、タペットボディに保持され、カム本体に当接してカム軸の回転により共に回転するローラ（３３）と、を備え、シリンダ内の加圧室（１４）内に吸入された燃料を、カム山部がカム軸の回転によってタペットボディを押引し、プランジャを摺動させることにより圧縮して外部へ吐出する高圧燃料ポンプ（１）において、プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）は、カム室の底面に対してカム本体の逆回転方向側に傾くように、プランジャ及びシリンダが傾いて設けられており、ローラとカム山部とが接触している箇所をカム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、プランジャが摺動する方向の軸線と接触点の接線（Ｌ２）との交点（Ｐ２）よりも、カム本体の逆回転方向側に位置するとき、プランジャが摺動する方向の軸線が、ローラの円中心（Ｐ３）と接触点とを結ぶ直線（Ｌ３）に対して、カム本体の逆回転方向側に傾くように、プランジャ及びシリンダが傾いて設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ローラ（３３）とカム本体（２１）とが接触している箇所をカム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、プランジャ（３１）が摺動する軸線（Ｌ１）と接触点の接線（Ｌ２）との交点よりも、カム本体の逆回転方向側に位置する。これにより、プランジャが摺動する方向の軸線のカム軸が設けられる側である先端側方向へ常時負荷される付勢力（Ｆ２０）に起因して、ローラには、ローラが回動する方向とは逆方向の復元力（Ｆ３０）が生じる。そして、該復元力が生じることにより、ローラの回動を抑制することができる。故に、ローラの焼付きが抑制され、高圧燃料ポンプが燃料を加圧し、供給する信頼性を向上させることができる。

なお、特許請求の範囲、及び課題を解決するための手段に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態における、高圧燃料ポンプの全体断面図である。 第１実施形態における、ローラとカム本体とが接触する位置関係を示した拡大断面図である。 （ａ）は、第１実施形態における、ローラが回動する際に生じる力を説明する説明図である。同図（ｂ）は、同実施形態における、ローラの回動を抑制する復元力を説明する説明図である。 第１実施形態における、プランジャの傾き角度と高圧燃料ポンプの吐出量との関係を示した特性図である。 第２実施形態における、ローラとカム本体とが接触する箇所の拡大断面図である。 第３実施形態における、ローラとカム本体とが接触する位置関係を示した拡大断面図である。 第４実施形態における、ローラとカム本体とが接触する箇所の拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、実施形態において対応する構成要素には、同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。また、実施形態の説明において、明示している構成の組み合わせだけでなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、実施形態及び変形例同士を組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
図１及び図２に示す本実施形態の高圧燃料ポンプ１は、主にディーゼル燃料の内燃機関に用いられる高圧燃料ポンプ１であり、ハウジングボディ１０、カム本体２１及び摺動部３０などからなる。高圧燃料ポンプ１は、図示しない燃料タンクとコモンレールとに接続されており、燃料タンクから燃料が供給されると共に、加圧した燃料をコモンレールに供給する機能を有している。なお、本実施形態において、「先端側」とは、ハウジングボディ１０内のカム本体２１が設けられる側を示しており、「基端側」とは、上記先端側とは反対側を示している。

ハウジングボディ１０は、円筒形状を有しており、高圧に耐えられる剛性の高い鉄鋼材料で構成されている。ハウジングボディ１０は、先端側に断面円形に空間が形成されてその内部にカム本体２１を収容するカム室１２と、該カム室１２と連通して摺動部３０を収容する円筒状のシリンダ１１とを有している。そして、シリンダ１１の基端側の開口には、加圧室１４、及び燃料通路１５が形成された基端側ボディ部１３が固定されており、該基端側ボディ部１３には、コントロールバルブ４０、及び吐出弁５０などが設けられている。ハウジングボディ１０内に形成されているシリンダ１１は、カム本体２１に接続されているカム軸２０に対して、カム本体２１の回転方向とは逆方向側に傾いて設けられている。

シリンダ１１内に設けられた摺動部３０は、プランジャ３１、タペットボディ３２、及びローラ３３からなる。プランジャ３１は、円柱状を呈しており、基端側ボディ部１３の基端側から先端側に向けて形成されている空間に摺動可能に挿入されている。そして、該空間のうち、プランジャ３１が挿入されていない空間には、燃料が流入する加圧室１４が形成されている。

プランジャ３１の先端側には、タペットボディ３２が設けられている。タペットボディ３２は、先端側がタペットボディ３２の摺動方向と垂直方向に円柱状にくり抜かれて、断面半円状を呈した空間である保持部３２１を有している。そして、該保持部３２１には、クリアランスを介して円柱状のローラ３３が保持されている。

ローラ３３は、上述したようにタペットボディ３２に一定のクリアランスを介して保持されている。具体的には、ローラ３３は、ローラ３３が回転する中心である円中心Ｐ３よりも先端側の外周をタペットボディ３２に覆われるように設けられている。これにより、ローラ３３は、クリアランスを介していてもタペットボディ３２から脱落せずに、タペットボディ３２に保持されている。

プランジャ３１の外周側には、スプリング３４が設けられている。スプリング３４は、先端側をタペットボディ３２、基端側を基端側ボディ部１３に固定されており、タペットボディ３２を常時先端側に付勢している。

ハウジングボディ１０のカム室１２内に設けられたカム本体２１は、内燃機関の動力を得てクランク軸と同期して回転するカム軸２０と接続されており、カム軸２０の回転により連動して回転する。カム本体２１には、その外周面が所定間隔毎に突出した複数のカム山部２２が形成されている。また、該カム山部２２と、複数のカム山部２２との間には、カム山部２２に対して凹んだカム谷部２３とが形成されている。カム本体２１は、自身の回転により、カム山部２２とカム谷部とが交互に繰り返してローラ３３と接触することになり、ローラ３３を介してシリンダ１１の軸線方向にタペットボディ３２、及びプランジャ３１を摺動させる。なお、本実施形態のカム本体２１には、カム山部２２が三つ形成されている。したがって、本実施形態では、カム軸２０が一回転することにより、プランジャ３１は三往復摺動することとなり、一回転三圧送の高圧燃料ポンプ１となっている。

ハウジングボディ１０のカム室１２内には、外部から潤滑油が流入する。流入した潤滑油は、タペットボディ３２とシリンダ１１との間に入り込み、タペットボディ３２をシリンダ１１内において円滑に摺動させることができる。また、ローラ３３とタペットボディ３２との間のクリアランスにも入り込んで油膜を形成し、ローラ３３を円滑に回転させる。さらに、ローラ３３とカム本体２１との間にも油膜を形成し、ローラ３３とカム本体２１との異常磨耗などを防止している。

コントロールバルブ４０は、通電により磁気吸引力を生じるソレノイド、及び該磁気吸引力により吸引されるアーマチャからなる公知の燃料調量弁であり、基端側ボディ部１３の燃料通路１５上に設けられている。コントロールバルブ４０は図示しない外部のＥＣＵからの信号を受けてソレノイドに通電し、アーマチャを吸引して燃料通路１５を開く。燃料は、燃料タンクから低圧燃料入口１６に送られ、低圧燃料入口１６から高圧燃料ポンプ１内に流入し、燃料通路１５を介して加圧室１４に送られる。この際、燃料通路１５に設けられたコントロールバルブ４０が開閉されることにより、コントロールバルブ４０は、加圧室１４に送られる燃料の量を調整している。

また、プランジャ３１の摺動によって加圧された燃料は、基端側ボディ部１３に設けられている吐出弁５０によって、コモンレールに送られる。吐出弁５０は、加圧室１４内と連通して圧縮後の燃料が通過する燃料通路１５に設けられて、所定の圧力になると開弁する公知の弁体である。すなわち、プランジャ３１が摺動して加圧室１４内の燃料を圧縮し、高圧に圧縮された燃料が所定の圧力に達すると吐出弁５０は開弁し、コモンレールに燃料を圧送する。

以上のように、燃料は、高圧燃料ポンプ１内において、低圧燃料入口１６から燃料通路１５を介してコントロールバルブ４０に送られ、該コントロールバルブ４０によって燃料の量が調量される。そして、燃料は、コントロールバルブ４０を介して加圧室１４に流入し、該燃料がカム本体２１の回転によって摺動するプランジャ３１によって圧縮されて吐出弁５０から外部に吐出される。

次に、図２に用いて、本実施形態の高圧燃料ポンプ１のローラ３３、プランジャ３１、及びカム本体２１の位置関係について説明する。

上述したように、円柱状のローラ３３は、カム本体２１と接触している。この接触状態を維持した状態で、カム本体２１は、図２の断面図上において反時計回りに回転する。

ローラ３３は、回転中心である円中心Ｐ３がプランジャ３１の摺動する方向である軸線Ｌ１（以下、摺動軸Ｌ１と呼ぶ）上に位置するように設けられる。ローラ３３は、カム本体２１と線接触しており、線接触している箇所をカム本体２１の軸方向から見た点（以下、接触点Ｐ１と呼ぶ）と、円中心Ｐ３とを結ぶ直線Ｌ３（以下、径方向接触線Ｌ３と呼ぶ）は、カム本体２１の中心を通るように設けられている。そして、プランジャ３１、及びシリンダ１１は、摺動軸Ｌ１が径方向接触線Ｌ３から所定の傾きαだけカム本体２１の回転方向の逆方向側に傾くように設けられている。本実施形態においては、所定の傾きαの角度は、８°で設定している。

ここで、摺動軸Ｌ１がカム本体２１の回転方向とは逆方向に所定の傾きαだけずれていることにより、摺動軸Ｌ１と接触点Ｐ１の接線Ｌ２との交点Ｐ２（以下、仮想交点Ｐ２）は、接触点Ｐ１よりもカム本体２１の回転方向側に現われることになる。逆を言えば、接触点Ｐ１が、仮想交点Ｐ２よりもカム本体２１の逆回転方向側に位置するように、ローラ３３とカム本体２１とが設けられている。接触点Ｐ１においては、カム本体２１が回転することにより、カム山部２２とカム谷部２３とが交互にローラ３３と接触する。そして、摺動部３０の荷重とスプリング３３の付勢力とが合わさった負荷（以下、付勢合力Ｆ２０と呼ぶ）がローラ３３とカム本体２１との接触点Ｐ１に負荷される。この接触点Ｐ１に負荷された付勢合力Ｆ２０に対して、カム本体２１が回転すると、接触点Ｐ１においてはカム本体２１の回転方向に対して摩擦が生じ、この摩擦に比例してローラ３３には接触点Ｐ１の接線Ｌ２方向に回転力が生じる。該回転力により、ローラ３３は円中心を軸にカム本体２１の回転方向と逆向きに回転する。

次に、主に図３を用いて、ローラ３３とカム本体２１との接触点Ｐ１が、仮想交点Ｐ２よりも、カム本体２１の逆回転方向側に位置するように設けられることによる効果について説明する。

図３（ａ）の上図、及び図３（ｂ）の上図は、図２のローラ３３を、高圧燃料ポンプ１の基端側から見た図を示しており、図３（ａ）の下図、及び図３（ｂ）の下図は、ローラ３３の断面図を示している。ここで、図３（ａ）に示すように、ローラ３３は、カム本体２１に対して線接触している接触線Ｌ４において、カム本体２１から回転力を受ける。このとき、ローラ３３の接触線Ｌ４上の微小なローラ３３の傾きや機械誤差などにより、ローラ３３が受ける摩擦が接触線Ｌ４上の箇所毎に異なる。

例えば、図３（ａ）のように、ローラ３３の接触線Ｌ４をＡ地点側とＢ地点側とに分けた際に、磨耗などによりＢ地点側のローラ３３とカム本体２１との接触圧が小さくなり、これに対してＡ地点側の接触圧が大きくなる場合には、Ａ地点側のローラ３３を円中心に回転させようとする力が、Ｂ地点側のローラ３３を円中心に回転させようとする力よりも大きくなる。これにより、ローラ３３には、このＡ地点側とＢ地点側とのローラ３３を回転させようとする力の差分だけ、ローラ３３を基端側から見て時計回りに回動させようとする回動力Ｆ１２が働く。

一方で、ローラ３３には、プランジャ３１を所定の角度αだけ傾けたことにより、摺動軸Ｌ１方向の先端側に向けて、上述した付勢合力Ｆ２０が印加される。付勢合力Ｆ２０は、常時、摺動軸Ｌ１方向に向けて印加されており、径方向接触線Ｌ３方向と、径方向接触線Ｌ３と垂直方向とに分解されている。ここで、ローラ３３が水平方向に回動力Ｆ１２を受けて回動しようとすると、図３（ｂ）に示されるように付勢合力Ｆ２０の印加される方向がローラ３３の回動する方向に向けて変化しようとする。しかし、プランジャ３１の摺動軸Ｌ１は変化しないため、付勢合力Ｆ２０は、常に摺動軸Ｌ１の先端側を向く方向へ印加される。したがって、摺動軸Ｌ１に常に印加される付勢合力Ｆ２０により、ローラ３３が回動しようとした後の仮想付勢合力Ｆ２０´を復元させようとする復元力Ｆ３０が生じる。

ここで、カム本体２１とローラ３３との接触点Ｐ１上に生じる摩擦により生じるローラの回転力Ｆ１０、Ｆ１１は、接触点Ｐ１の接線Ｌ２方向に対して生じることになる。また、ローラ３３に生じる付勢合力Ｆ２０は、プランジャ３１の摺動軸Ｌ１の先端側方向に向けて生じることになる。したがって、上述したようにローラ３３が回動しようとする回動力Ｆ１２に対して復元力Ｆ３０を生じさせるためには、ローラ３３の回転力Ｆ１０、Ｆ１１の生じるベクトルと、摺動軸Ｌ１の先端側に向けて生じる付勢合力Ｆ２０の生じるベクトルとを交差させる必要がある。カム本体２１の回転方向が定まっている場合には、接触点Ｐ１においてその回転方向へ向けてローラ３３の回転力Ｆ１０、Ｆ１１が生じるため、ローラ３３とカム本体２１との接触点Ｐ１が、接触点Ｐ１における接線Ｌ２と摺動軸Ｌ１との仮想交点Ｐ２よりも、カム本体２１の逆回転方向側に位置するように、ローラ３３、シリンダ１１、及びカム本体２１とを設けることにより、ローラ３３の接触点Ｐ１の回転力の生じるベクトルと摺動軸Ｌ１の先端側に向けて生じる付勢合力Ｆ２０のベクトルとを交差させることが可能となる。これにより、復元力Ｆ３０が回動力Ｆ１２が生じる方向と逆方向に生じることになり、ローラ３３の回動を抑制することができるのである。

次に、図４を用いて、摺動軸Ｌ１を傾ける角度について説明する。図４は、摺動軸Ｌ１を径方向接触線Ｌ３から所定の角度α傾ける場合において、所定の角度αに対する高圧燃料ポンプ１の吐出量の変化率を示した相関図である。ここで、傾き角０°とは、カム本体２１、ローラ３３、及びプランジャ３１が、プランジャの摺動軸Ｌ１と径方向接触線Ｌ３とを重なるように配置していることを示している。

図４によれば、所定の傾き角度αを大きくすればするほど、吐出量が減少していくのがわかる。これは、プランジャを傾けたことにより、プランジャの摺動距離が減少し、カム本体２１がプランジャ３１を押し込む押し込み量が減少するためである。ここで、吐出量のばらつきが標準偏差σに従うとすれば、吐出量は、傾き角０°において±２〜３σ程度の誤差が生じる。高圧燃料ポンプ１の吐出量を制御する際には、この誤差を反映した制御が実施されることが望ましい。そこで、吐出量の減少が、該±２〜３σ内の誤差内であれば吐出量の制御を大幅に修正することなく制御を実施することができる。

図４を参照すると、８°において、吐出量の減少率が０．９７となっており、標準偏差で考えるところの±３σである約０．３７の誤差と±２σである約４．６の誤差との間に減少率が収まる。したがって、吐出量の制御を変更することなく傾ける角度は、８°未満が好ましいことが分かる。

次に、本実施形態の構成の効果について説明する。

本実施形態では、ローラ３３とカム本体２１とが接触している箇所をカム軸２０の軸線方向から見た接触点Ｐ１が、プランジャ３１が摺動する軸線Ｌ１と、接触点Ｐ１の接線Ｌ２と、の交点よりも、カム本体２１の逆回転方向側に位置するように設けられている。このように設けることにより、摺動軸Ｌ１の先端側方向へ負荷される付勢合力Ｆ２０に起因してローラ３３に対して生じる復元力Ｆ３０が、ローラ３３の回動を抑制する方向に働く。したがって、ローラ３３の回動を抑制することができる。故に、ローラ３３の焼付きが抑制され、燃料を内燃機関に供給する信頼性を向上させることができる。

また、ローラ３３の円中心Ｐ３が、プランジャ３１の摺動する方向の軸線Ｌ１上に位置していることが好ましい。これによれば、ローラ３３とカム本体２１との接触点がカム山部２２の最頂点に表れることになるため、プランジャ３１が最も燃料を圧縮する上死点と、プランジャ３１がシリンダ１１上を最も先端側へ移動する下死点とがプランジャ３１が傾けない場合と同じ点で出現することとなる。すなわち、カム本体２１の回転に対して摺動により移動するプランジャ３１の位置を示したカムフィール上の上死点と下死点がプランジャ３１を傾けない場合と同じとなる。これにより、カムプロフィールを参照して算出する高圧燃料ポンプ１からの吐出量や、燃料噴射量の制御などの制御を大幅に変更することなく、制御を容易に実施することができる。

加えて、プランジャ３１が摺動する方向の軸線である摺動軸Ｌ１が、ローラ３３の円中心Ｐ３と接触点Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ３に対して、カム本体２１の逆回転方向側に傾くようにシリンダ１１が傾けて設けることが好ましい。これによれば、接触点Ｐ１から仮想交点Ｐ２までの距離を、シリンダ１１を傾けることのみによって調整することができる。したがって、ローラ３３に適切に復元力を負荷させるように、カム軸２０の軸線方向から見た接触点が、プランジャ３１が摺動する軸線と接触点との接点との交点よりも、カム本体２１の逆回転方向側に位置するようにローラ３３とプランジャ３１、及びカム本体２１を設けることができる。故に、ローラ３３の焼付きが抑制され、燃料を内燃機関に供給する信頼性が向上させることができる。

また、摺動軸Ｌ１を傾ける角度は、０度より大きく８度より小さいことが好ましい。これによれば、摺動軸Ｌ１を傾けたことにより吐出量が減少する量を抑えながら、ローラ３３の回動を抑制することができる。故に、ローラ３３の焼付きが抑制され、燃料を内燃機関に供給する信頼性が向上させることができる。

（第２実施形態）
図５に示されるように、第２実施形態では、カム本体２１、及び摺動部３０は、摺動軸Ｌ１がカム本体２１の中心を通るように設けられている。すなわち、シリンダ１１はカム本体２１に対して垂直に設けられており、傾いていない。そして、ローラ３３は、ローラ３３の円中心Ｐ３を摺動軸Ｌ１からカム本体２１の回転方向とは逆方向側にずらすように設けられる。

このようにローラ３３の円中心Ｐ３が摺動軸Ｌ１からずれていることにより、ローラ３３の円中心Ｐ３と、接触点Ｐ１とを結ぶ径方向接触線Ｌ３は、摺動軸Ｌ１からカム本体２１の回転方向とは逆方向側にずれることとなる。したがって、このようにローラ３３、カム本体２１、及びタペットボディ３２を設けても、接触点Ｐ１は、仮想交点Ｐ２よりもカム本体２１の逆回転方向側に位置する。

したがって、第２実施形態においても、摺動軸Ｌ１の先端側方向へ負荷される付勢合力Ｆ２０に起因してローラ３３に対して生じる復元力Ｆ３０が、ローラ３３の回動を抑制する方向に働くこととなり、ローラ３３の回動を抑制することができる。故に、ローラ３３の焼付きが抑制され、高圧燃料ポンプ１が燃料を加圧し、外部へ供給する信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、シリンダ１１を傾けるのではなく、ローラ３３の円中心Ｐ３を摺動軸Ｌ１からずらすことによって、接触点Ｐ１を仮想交点Ｐ２よりもカム本体２１の逆回転方向側に位置させることを実現している。これによれば、タペットボディ３２の保持部３２１の形状を変更するなどにより、ローラ３３の保持位置を変更して接触点Ｐ１を仮想交点Ｐ２よりもカム本体２１の逆回転方向側に位置させることができる。故に、簡易な構成にてローラ３３の回動を抑制することができ、燃料を内燃機関に供給する信頼性を向上させることができる。

（第３実施形態）
図６に示されるように、第３実施形態では、摺動軸Ｌ１をカム本体２１の回転中心を通らないように、シリンダ１１がカム本体２１に対して傾くように設けられていると共に、ローラ３３をタペットボディ３２内においてカム本体２１の回転方向側に位置させるように、ローラ３３は設けられている。したがって、摺動軸Ｌ１に対して、径方向接触線Ｌ３は同一直線上にならなくなる。このようにローラ３３、カム本体２１、及びタペットボディ３２を設けても、接触点Ｐ１は、径方向接触線Ｌ３に対して垂直に引かれる接線Ｌ２と摺動軸Ｌ１との交点である仮想交点Ｐ２よりもカム本体２１の逆回転方向側に位置する。したがって、このようにシリンダ１１、ローラ３３、カム本体２１、及びタペットボディ３２を設けることにより、ローラ３３の回動を抑制することができ、燃料を内燃機関に供給する信頼性が向上する。

（第４実施形態）
図７に示されるように、第４実施形態では、摺動軸Ｌ１をカム本体２１の回転中心を通らないように、シリンダ１１とカム本体２１とは設けられている。そして、摺動軸Ｌ１とカム本体２１との回転中心に対してカム本体２１の回転方向側にオフセットされて設けられている。すなわち、シリンダ１１は、カム本体２１に対して垂直方向に交差するように設けられているものの、シリンダ１１内を摺動する摺動部３０の摺動軸Ｌ１が、カム本体２１の回転中心を通っていない。加えて、ローラ３３の円中心Ｐ３は、摺動軸Ｌ１上に位置するようにローラ３３は設けられている。したがって、第３実施形態と同様に、本実施形態においても、摺動軸Ｌ１に対して、径方向接触線Ｌ３は同一直線上に位置していない。また、本実施形態では、径方向接触線Ｌ３が、摺動軸Ｌ１に対してカム本体２１の回転方向側に傾くように、シリンダ１１、ローラ３３、カム本体２１、及びタペットボディ３２は設けられている。

このようにシリンダ１１、ローラ３３、カム本体２１、及びタペットボディ３２を設けても、接触点Ｐ１は、径方向接触線Ｌ３に対して垂直に引かれる接線Ｌ２と摺動軸Ｌ１との交点である仮想交点Ｐ２よりもカム本体２１の逆回転方向側に位置する。したがって、このようにローラ３３、カム本体２１、及びタペットボディ３２を設けることにより、ローラ３３の回動を抑制することができ、燃料を内燃機関に供給する信頼性が向上する。

また、摺動軸Ｌ１をカム本体２１に対してオフセットして設けることにより、カム本体２１がローラ３３を回転させる接触点Ｐ１が、ローラ３３の先端側の最端部よりもカム本体２１の逆回転方向側に現われることになる。これにより、カム本体２１とローラ３３との接触加重が大きくなり、ローラ３３を回転させる力が大きくなる。故に、ローラ３３にカム軸２０からの回転力を効果的に伝えることが可能となる。

以上、本発明のそれぞれの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することができる。

１ 高圧燃料ポンプ、１０ ハウジングボディ、１１ シリンダ、１２ カム室、１３ 基端側ボディ部、１４ 加圧室、１５ 燃料通路、１６ 低圧燃料入口、２０ カム軸、２１ カム本体、２２ カム山部、２３ カム谷部、３０ 摺動部、３１ プランジャ、３２ タペットボディ、３３ ローラ、３４ スプリング、３２１ 保持部、４０ コントロールバルブ、５０ 吐出弁、Ｌ１ 摺動軸、Ｌ２ 接触点の接線、Ｌ３ 径方向接触線、Ｌ４ 線接触線、Ｐ１ 接触点、Ｐ２ 仮想交点、Ｐ３ 円中心、Ｆ１０、Ｆ１１ 回転力、Ｆ１２ 回動力、Ｆ２０ 付勢合力、Ｆ３０ 復元力。

Claims (7)

1. 円筒状のシリンダ（１１）を有したハウジングボディ（１０）と、
   複数の突出したカム山部（２２）を有し、内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム軸に接続されたカム本体（２１）と、
   前記ハウジングの前記シリンダ内を上下に摺動可能に設けられたプランジャ（３１）と、
   前記プランジャの前記カム本体側に設けられて、前記プランジャと一体に摺動可能に設けられたタペットボディ（３２）と、
   前記タペットボディに保持され、前記カム本体に当接して前記カム軸の回転により共に回転するローラ（３３）と、を備え、
   前記シリンダ内の加圧室（１４）内に吸入された燃料を、前記カム山部が前記カム軸の回転によって前記タペットボディを押引し、前記プランジャを摺動させることにより圧縮して外部へ吐出する高圧燃料ポンプ（１）において、
   前記ローラの円中心（Ｐ３）は、前記プランジャが摺動する方向の軸線上から、カム軸の回転する方向側にずらして設けられており、
   前記ローラと前記カム山部とが接触している箇所を前記カム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、前記プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）と前記接触点の接線（Ｌ２）との交点（Ｐ２）よりも、前記カム本体の逆回転方向側に位置するとき、前記プランジャが摺動する方向の軸線は、前記ローラの円中心と前記接触点とを結ぶ直線（Ｌ３)に対して、前記カム本体の逆回転方向側に傾くように、前記プランジャ及び前記シリンダが傾いていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 前記プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）が、前記ローラの円中心（Ｐ３）と前記接触点とを結ぶ直線に対して傾いている角度（α）は、０＜α＜８°であることを特徴とする請求項１に記載の高圧燃料ポンプ。
3. 円筒状のシリンダ（１１）を有したハウジングボディ（１０）と、
   複数の突出したカム山部（２２）を有し、内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム軸に接続されたカム本体（２１）と、
   前記ハウジングの前記シリンダ内を上下に摺動可能に設けられたプランジャ（３１）と、
   前記プランジャの前記カム本体側に設けられて、前記プランジャと一体に摺動可能に設けられたタペットボディ（３２）と、
   前記タペットボディに保持され、前記カム本体に当接して前記カム軸の回転により共に回転するローラ（３３）と、を備え、
   前記シリンダ内の加圧室（１４）内に吸入された燃料を、前記カム山部が前記カム軸の回転によって前記タペットボディを押引し、前記プランジャを摺動させることにより圧縮して外部へ吐出する高圧燃料ポンプ（１）において、
   前記プランジャ及びシリンダは、前記プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）が、該軸線と平行なカム軸の回転中心を通る直線に対して、回転方向側にオフセットされるように設けられており、
   前記ローラと前記カム山部とが接触している箇所を前記カム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、前記プランジャが摺動する方向の軸線と前記接触点の接線（Ｌ２）との交点（Ｐ２）よりも、前記カム本体の逆回転方向側に位置するとき、前記ローラの円中心（Ｐ３）が、前記プランジャが摺動する方向の軸線上に位置するように、前記ローラは設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
4. 円筒状のシリンダ（１１）を有したハウジングボディ（１０）と、
   複数の突出したカム山部（２２）を有し、内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム軸に接続されたカム本体（２１）と、
   前記ハウジングの前記シリンダ内を上下に摺動可能に設けられたプランジャ（３１）と、
   前記プランジャの前記カム本体側に設けられて、前記プランジャと一体に摺動可能に設けられたタペットボディ（３２）と、
   前記タペットボディに保持され、前記カム本体に当接して前記カム軸の回転により共に回転するローラ（３３）と、を備え、
   前記シリンダ内の加圧室（１４）内に吸入された燃料を、前記カム山部が前記カム軸の回転によって前記タペットボディを押引し、前記プランジャを摺動させることにより圧縮して外部へ吐出する高圧燃料ポンプ（１）において、
   前記プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）は、前記カム室の底面に対して前記カム本体の逆回転方向側に傾くように、前記プランジャ及び前記シリンダが傾いて設けられており、
   前記ローラと前記カム山部とが接触している箇所を前記カム軸の軸線方向から見た接触点（Ｐ１）が、前記プランジャが摺動する方向の軸線と前記接触点の接線（Ｌ２）との交点（Ｐ２）よりも、前記カム本体の逆回転方向側に位置するとき、前記プランジャが摺動する方向の軸線が、前記ローラの円中心（Ｐ３）と前記接触点とを結ぶ直線（Ｌ３）に対して、前記カム本体の逆回転方向側に傾くように、前記プランジャ及び前記シリンダが傾いて設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
5. 前記ローラの円中心（Ｐ３）は、前記プランジャが摺動する方向の軸線上に位置していることを特徴とする請求項４に記載の高圧燃料ポンプ。
6. 前記ローラの円中心（Ｐ３）は、前記プランジャが摺動する方向の軸線上から、カム軸の回転する方向側にずらして設けられていることを特徴とする請求項４に記載の高圧燃料ポンプ。
7. 前記プランジャが摺動する方向の軸線（Ｌ１）が、前記ローラの円中心（Ｐ３）と前記接触点とを結ぶ直線に対して傾いている角度（α）は、０＜α＜８°であることを特徴とする請求項４または５に記載の高圧燃料ポンプ。

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