JP6161833B2 - 燃料ポンプ - Google Patents

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Description

本発明は、ポンププランジャと、少なくとも1つのカムを有するカムシャフトと、ポンププランジャとカムとの間に配置され、タペットボディ及びタペットボディに回転可能に保持されたローラを有するローラタペットと、を少なくとも備える燃料ポンプであって、ポンププランジャとタペットボディとは、プランジャ長手方向中心線に対して平行な各方向での運動に関して運動結合されており、ローラはカムに接触しており、プランジャ長手方向中心線を直線的に延長した幾何学上の基準線が、ローラの幾何学上の回転軸線と交わっており、タペットボディは、基準線に対して平行なタペットボディ長手方向中心線を有している、燃料ポンプに関する。
このような燃料ポンプは、例えば内燃機関の燃料噴射系のための燃料高圧ポンプとして使用される。ローラタペットのローラは、カムの周側の表面に接触している。タペットのタペットボディは、タペットボディ長手方向中心線に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド内に収容されている。運転中にカムシャフトがその幾何学上の(即ち仮想の線状の)回転軸線を中心として回転すると、ローラタペットは、そのタペットボディ長手方向中心線に対して平行な、互いに逆向きの各方向に往復運動させられる。カムシャフトの幾何学上の回転軸線は、専らそれを中心としてのみカムシャフトが回転する仮想の線である。
カムの回転時に、ローラ/カムの接触領域とカムシャフトの幾何学上の回転軸線との間の間隔が縮小する限りは、ポンププランジャは、一般に圧縮ばねに助けられて、いわゆる吸入段階中にポンプ室から引き戻され、これにより、いわゆる吸入行程を行うようになっている。他方、カムの回転時に、ローラ/カムの接触領域とカムシャフトの幾何学上の回転軸線との間の間隔が拡大する間は、ポンププランジャは、タペットボディによって、いわゆる吐出段階中に、その一方の長手方向端部でもってポンププランジャのシリンダ室に進入させられ、いわゆる圧縮行程を行うようになっている。吸入段階から吐出段階への移行時に、ローラはいわゆる下死点に位置する一方で、吐出段階から吸入段階へ移行する際には、ローラはいわゆる上死点に位置する。いわゆるラジアルプランジャポンプのこの原理自体は既知であり、このような既知の燃料ポンプでは、タペットボディ長手方向中心線と基準線とは、1つの共通の幾何学的な直線上に位置している。
ローラとカムとの間には、接触領域において、燃料ポンプのケーシングに支持された圧縮ばねを介してローラタペットに加えられる押圧力に左右される分布荷重が作用する。接触領域においてローラに作用する分布荷重は、運転中、常に接触領域の長さにわたって一定であるわけではなく、例えばローラ中心に対する僅かな形状偏差及び/又は位置偏差に基づいて、既に不均等に分布している可能性がある。その結果、ローラ中心、即ちローラの1/2の長さの位置に対して、非対称的な力がローラに導入されることになる。これは、ローラの幾何学上の回転軸線に対して垂直なトルク軸線を中心としたトルクを発生させる恐れがある。従来技術において既知の燃料ポンプの場合、回動防止手段が一切設けられていないと、特に上死点を越えて転動する際にも、下死点を越えて転動する際にも、ローラ接触部を介した非対称的な力導入は、場合により、タペットボディ長手方向中心線を中心としてタペットボディを回動させることがある。タペットボディの回動は、ポンプ駆動装置をロックして、遂には破壊する恐れがある。従来技術では、タペットボディの回動を防ぐために、特に製造誤差を制限することによって、あらゆる非対称的な力の導入を回避することが試みられた。但しこれは、大きな手間と高コストとを意味する。よって、タペットボディの回動を防ぐために、形状接続的な回動防止手段を有する燃料ポンプが知られている。例えば、タペットボディは方形の横断面を有している。また、タペットボディは横断面円形の基本形状を有し、その外縁には半径方向の突起が形成されており、この突起が、ケーシングに固定されたタペットボディガイドの凹部と共に、形状接続的な回動防止手段を形成することも知られている。この手法もまた、構造上の手間とコストとに関して不都合であると感じられる。
このような背景において、本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式の燃料ポンプを有利に改良することにある。特に、タペットボディの回動を簡単且つ廉価に阻止することを目標とする。
この課題は、本発明により、主としてまず、タペットボディ長手方向中心線が、ローラの幾何学上の回転軸線に対して平行に向けられた投影図において、幾何学上の基準線から側方に間隔を置いて延在している、という特徴に関連して解決される。本発明は、従来技術とは異なり、タペットボディ長手方向中心線、延いてはタペットボディの好適には円形の横断面外側輪郭を、カムシャフト又は駆動軸の回転方向又は該回転方向とは逆の方向(基準線に対して垂直な方向)にずらすことを提案する。この場合、好適には、ポンププランジャに対してローラもカムシャフトもずらされない。このように、タペットボディの位置を、基本的に基準線に対して相対的に変化させると、タペットボディの回動に抗して反トルクが作用し、この反トルクは、外部からの望ましくない非対称的な力導入によって生じるトルクを、部分的に又はそれどころか完全に消滅させることができることが発見された。上記投影図において、タペットボディ長手方向中心線が、プランジャ長手方向中心線の延長部に延びる基準線に対して所定の間隔だけ側方にずらされていると、ローラとカムとの間の接触線における摩擦接続に基づいて、特にローラとカムとの接触線に対して平行な反力が作用し、この反力が、上記間隔と相まって反トルクを形成する。この反トルクは、望ましくない外部からの非対称的な力導入によって形成されるトルクに抗して作用するので、タペットボディの回動が防がれるようになっている。
このようにして、ローラの幾何学上の回転軸線と、カムシャフトの幾何学上の回転軸線とが相対して平行に延在している、タペットボディの所望の回動位置が安定させられる。これにより、運転中、ローラの上死点においても下死点においても、ローラタペットの所望の回動位置からの回動を防ぐことができるか、又は少なくとも困難にすることができる。この場合、本発明は、基本的に、既知のタペットボディの形状接続的な回動防止手段を摩擦接続的な回動防止手段に置き換えるという、新規の思想から出発する。これにより、本発明は、有利には、製造誤差を不必要に制限せずに済ませることができる。別の利点は、ローラタペットにおける幾何学的な、形状接続的な回動防止手段を省くことができる点にある。つまり、例えば、タペットボディ用の長手方向ガイドとしての円筒状の孔は、手間のかかる付加的な溝又はその他の装置無しで足りる。また、カムに対する接触領域において、接触部垂線方向に対して横方向にも向けられた分布荷重がローラに作用することで、タペットボディの所望の回動位置が、両死点間のローラの各位置において安定化させられる、ということも発見された。
本発明による燃料ポンプの好適な改良に関しては、多数の可能性が存在する。
1つの好適な構成では、上記投影図で見てローラの少なくとも上死点において、特に下死点において、カムとローラとの間の接触領域は、タペットボディ長手方向中心線から側方に間隔を置いて位置している。上死点において、ローラとカムシャフトの幾何学上の回転軸線との間の間隔は最大になる。下死点において、上記間隔は最小になる。接触領域は、ローラとカムとの間の幾何学上の接触線を有しており、特にこの幾何学上の接触線を含む狭幅な領域は、ヘルツの接触応力を有している。1つの好適な実施例では、いわゆる幾何学上の基準線は、カムシャフトの幾何学上の回転軸線と交わっている。有利には(つまり必須ではないが)、ローラの幾何学上の回転軸線は、基準線に対して垂直に延びている。好適には、カムシャフトの幾何学上の回転軸線も同様に、基準線に対して垂直に延びている。ポンププランジャとタペットボディとは、特に燃料ポンプの付加的な構成要素を介して、プランジャ長手方向中心線に対して平行な、互いに逆向きの各方向において、任意の形式で運動結合されていてよい。この運動結合に基づいて、ポンププランジャとタペットボディとは、プランジャ長手方向中心線に対して平行に、互いに同時に運動を行うようになっている。
タペットボディ長手方向中心線は、上記投影図で見て、カムとローラとの接触領域において、運転に関して選択されたカムの周方向の運動方向に関して、基準線の手前側に位置している可能性がある。この場合、換言すると、タペットボディ長手方向中心線は、プランジャ長手方向中心線を延長したいわゆる基準線から出発して、ローラとカムとの接触領域に対するそれらの回転方向とは逆の方向へ、側方にずらされて配置されている。代替的に、タペットボディ長手方向中心線は、上記投影図で見て、カムとローラとの接触領域において、運転に関して選択されたカムの周方向の運動方向に関して、基準線の後方の側に位置している可能性がある。
好適には、燃料ポンプはシリンダ室を有し、このシリンダ室にはポンププランジャが突入しており、ポンププランジャは、カムシャフトが回転すると、ローラタペットを介してプランジャ長手方向中心線に対して平行な各方向で、シリンダ室に対して相対的に往復運動させられる。ポンププランジャは、シリンダ室内で、上記各方向に長手方向摺動可能にガイドされていることが好適であると考えられる。好適には、タペットボディは、タペットボディ長手方向中心線に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド内でガイドされている。タペットの外側に形成されたガイド表面が、内側の円筒状の包囲面上に位置しているか、又は内側の円筒状の包囲面の半径方向内側に位置しており、タペットボディガイドの切抜き部に形成されたタペットボディガイドのガイド表面は、外側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は外側の円筒状の包絡面の半径方向外側に位置しており、内側の包絡面の直径は、外側の包絡面の直径よりも小さいことが好適であると考えられる。タペットのガイド表面の円筒状の包絡面は、タペットボディ長手方向中心線に対して同心状である。好適には、タペットボディのガイド表面及び/又はタペットボディガイドのガイド表面は、少なくとも部分的に又は全体的に円筒状に延在している。内側の包絡面の直径と、外側の包絡面の直径とが、タペットボディとタペットガイドとの間で遊び嵌め又は止まり嵌めが得られるように互いに調整されていると有利である(即ち必須ではない)と考えられる。
1つの好適な実施例では、タペットの外側のガイド表面と、タペットボディガイドの内側のガイド表面とは、タペットボディ長手方向中心線を中心としたそれぞれの全周に沿って、それぞれ連続して円筒状に延在している。このことは、特に簡単な製造を可能にする。内向きのガイド表面は、タペットボディに円筒状の孔を設けることによって形成することができる。外向きのガイド表面は、簡単な旋削加工によってタペットボディに形成することができる。
好適には、プランジャ長手方向中心線を直線的に延長した基準線と、タペットボディ長手方向中心線とは、これらに共通する、カムシャフトの幾何学上の回転軸線に対して垂直に延在する1つの幾何学的な平面内に位置している。
ポンププランジャとタペットボディとを、プランジャ長手方向中心線に対して平行な各方向での運動に関して運動結合することを可能にするために、ポンププランジャと協働するシリンダ室に隣接した燃料ポンプのケーシングに、圧縮ばねを介してタペットボディを支持し、プランジャ長手方向中心線に対して平行な、シリンダ室から離反する方向において、タペットボディにポンププランジャを支持するという好適な可能性がある。
好適には、上記燃料ポンプは、特に100barを上回る圧力、特に150〜250barの圧力、又は1000barを上回る圧力、特に1500〜2500barの圧力に燃料を圧縮するために適した燃料高圧ポンプであることが考えられている。例えば、自動車のエンジン用のガソリン噴射ポンプ又はディーゼル燃料噴射ポンプであってよい。但し、本発明による燃料ポンプが他の目的にも使用可能であることは明らかである。
ポンププランジャが、外側のガイド表面を有し、この外側のガイド表面は、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面と共に、プランジャ長手方向中心線の方向に長手方向ガイドを形成することが有利であると考えられる。簡単且つ廉価な製造に関して、好適には、ポンププランジャの外側のガイド表面と、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面とが、それぞれの全周に沿って、プランジャ長手方向中心線を中心として同心状に且つ円筒状に延在している。
以下、添付の図1、図1a及び図1bに基づき既知の燃料ポンプを説明し、添付の図2、図2a、図2b、図2c及び図2dに基づき本発明による燃料ポンプの実施例を説明する。
既知の燃料ポンプの各構成要素とその配置形式を概略的に簡略化して示す縦断面図である。 図1の断面線Ia−Iaに沿った、タペットボディのための第1の既知の形状接続的な回動防止手段の断面図である。 図1及び図1aに対して代替的な、タペットボディのための第2の既知の形状接続的な回動防止手段を示す、図1aと比較可能な断面図である。 本発明による燃料ポンプの1つの好適な実施例における各構成要素とその配置形式を概略的に簡略化して示す縦断面図である。 図2の断面線IIa−IIaに沿った、圧縮ばねを取り外した状態で、且つ図2aとは異なる縮尺で示す断面図である。 破線で示した、カムに対する接触線においてローラに作用する対称的な分布荷重を有するローラを上から見たところを、図2aに比べてやや異なる大きさで概略的に示す図である。 破線で示した、カムに対する接触線においてローラに作用する非対称的な分布荷重を有するローラを上から見たところを、図2aに比べてやや異なる大きさで概略的に示す図である。 ローラの長さ部分を上から見たところを、ローラの回転位置を安定させる反力と、この反力に基づき生じる反トルクと共に示す図である。
最初に、既知の燃料ポンプ1’に関する図1、図1a及び図1bに基づき、各構成要素とその相対位置を説明する。燃料ポンプ1’はポンププランジャ2’を有しており、視線方向においてポンププランジャ2’の上側の長手方向端部3’は、シリンダ室に突入している。カムシャフト4’は、中心軸5’と、この軸5’に回動不能に(つまり軸5’に対して相対的に回動不能に)取り付けられた少なくとも1つのカム6’とを有している。燃料ポンプ1’は、ローラタペット7’を有している。ローラタペット7’は、タペットボディ8’と、詳しくは図示しない形式で幾何学上の中心の(即ち仮想の線状の)回転軸線11’を中心として回転可能にタペットボディ8’に保持されたローラ9’と、を有している。ローラタペット7’は、ポンププランジャ2’とカム6’との間に配置されている。ローラタペット7’は、図1に図示しない形式でポンププランジャ2’と結合されており、両構成要素は、プランジャ長手方向中心線10’に対して平行に、同じ運動を行うようになっている。ローラ9’は、カム6’の外縁12’上で転動する。ポンププランジャ2’の長手方向中心には、プランジャ長手方向中心線10’が通っている。タペットボディ8’は、その中心のタペットボディ長手方向中心線13’に沿って延在している。既知の燃料ポンプ1’では、タペットボディ長手方向中心線13’は、プランジャ長手方向中心線10’を直線的に延長した、幾何学上の基準線20’上に位置している。つまり、既知の燃料ポンプ1’では、プランジャ長手方向中心線10’とタペットボディ長手方向中心線13’とは、1つの共通の直線上に延びている。タペットボディ8’は、タペットボディ長手方向中心線13’に対して平行な各方向に、つまり図1では上下に向かって可動に、タペットボディガイド14’内に収容されている。タペットボディガイド14’は、燃料ポンプ1’のケーシング15’の構成部材であってよい。タペットボディ8’の、タペットボディ長手方向中心線13’を中心とした望ましくない回動を防ぐために、タペットボディ8’とタペットボディガイド14’とは共に、タペットボディ長手方向中心線13’を中心とした形状接続的な回動防止手段を形成している。このために、図1及び図1aに示した例では、その他の点では円形のタペットボディ8’が外側断面に半径方向の突起16’を有している。この突起16’は、タペットボディ長手方向中心線13’に対して平行に延びる、タペットボディガイド14’の溝17’に、符号18’で示す、ローラ9’の想定される回転方向で回転を伝動するように、形状接続式に係合している。ローラ9’の回転方向18’に適合するカム6’の回転方向は、符号19’で示されている。図1bには、従来技術において既知の、図1aに示した構成の変形形態が示されている。この形態では、タペットボディガイド14’内で半径方向内側に向かって突出したピン21’が、タペットボディ長手方向中心線13’に対して平行に延びる、タペットボディ8’の溝22’に突入することによって、形状接続的な回動防止手段が形成される。
図2〜図2dに基づき、本発明による燃料ポンプ1の好適な実施例を概略的に説明する。より見やすくするために、図1〜図1bに示した構成要素と同じ構成要素には、数字的には同じ符号が選択されているが、区別のために、図1〜図1bにおいて数字の後に付されたダッシュ(’)は、図2〜図2dでは省かれている。
燃料ポンプ1はポンププランジャ2を有し、視線方向においてポンププランジャ2の上側の長手方向端部3は、シリンダ室23に突入している。シリンダ室23の隔壁24は、例えば燃料ポンプ1のケーシング15の構成部材であるか、又は燃料ポンプ1のケーシング15に固く結合されていてよい。端面側の端部付近において、シリンダ室23には、燃料タンク25と流体接続された燃料用の流入導管26が開口しており、流入導管26内には、吸入弁27が入口弁として配置されている。吸入段階中にシリンダ室23内の圧力が燃料タンク25内の圧力から所定の圧力差の分だけ下回ると、吸入弁27が開弁する。同様に、シリンダ室23の端面側の端部付近からは、例えば内燃機関用噴射装置の高圧アキュムレータ(図2には図示せず)に通じている流出導管28が出ている。流出導管28内には、吐出弁29が出口弁として配置されている。吐出段階中にシリンダ室23内の燃料圧が所定の圧力を上回ると、吐出弁29が開弁する。
燃料ポンプ1はカムシャフト4を有し、カムシャフト4は、中心軸5と、この軸5に回動不能に(つまり軸5に対して相対的に回動不能に)取り付けられた少なくとも1つのカム6(図2に図示)と、を有している。燃料ポンプ1は、ローラタペット7を有している。ローラタペット7は、タペットボディ8と、詳しくは図示しない形式で幾何学上の(即ち仮想の線的な)中心の回転軸線11を中心として回転可能にタペットボディ8に保持されたローラ9と、を有している。タペットボディ8は、ポンププランジャ2とは反対側に、つまり図1で見て下側に、ローラ9の脱落を防止すると共に、ローラ9の横断面中心又はローラ9の幾何学上の回転軸線11を中心として回転可能にローラ9を取り付けるための凹部30を有している。このために、凹部30は半径方向内向きの支持表面31を有している。支持表面31は、図1に見られる横断面において円形輪郭に沿って、且つローラ9の下方への脱落を阻止するために180度を上回る円周角に沿って延在している。円形輪郭の直径は、ローラ9の外径よりも僅かに大きいので、ローラ9が回転可能に保持されるようになっている。この例では、円形輪郭の直径は、図2では簡単に単一の線として示したに過ぎない小さなギャップ32が生じるように選択されており、運転中、ギャップ32に燃料が流入して、ローラ9の特に流体動力学的な潤滑又は滑り支持を生じさせるようになっている。
ローラタペット7は、ポンププランジャ2とカム6との間に配置されている。ローラタペット7はポンププランジャ2と運動的に結合されているので、これらの両構成要素は、プランジャ長手方向中心線10に対して平行な双方向(往復)に同時に(この場合は同じ)運動を行うようになっている。ポンププランジャ2も図2の断面内に位置しているが、断面線無しで図示されている。図示の実施例では、タペットボディ8は、カム6から離れる、タペットボディ長手方向中心線に対して平行な方向で、圧縮ばね33に支持されている。圧縮ばね33は、同じ方向で、シリンダ室23に隣接した燃料ポンプ1のケーシング15に支持されている。圧縮ばね33は、タペットボディ8のあらゆる可能な位置において所定のばね押圧力が加えられた状態にあり、ゆえにタペットボディ8をカム6に向かって押圧するように設定されている。この例では、タペットボディ8は、ばね座34を介して圧縮ばね33に支持されている。ばね座34は、圧縮ばね33と、タペットボディ8に形成された穴35の底部との間に配置されており、その中心開口の内縁でもって軸方向に、ポンププランジャ2の溝36に形状接続的に係合しているので、結果的に、プランジャ長手方向中心線10に対して平行な相反する両軸方向に関して、形状接続が生じるようになっている。
ローラ9は、カム6の外縁12上で転動する。プランジャ長手方向中心線10は、ポンププランジャ2の中心を通って延びている。タペットボディ8は、その中心のタペットボディ長手方向中心線13に沿って延在している。タペットボディ8は、タペットボディ長手方向中心線13に対して平行な方向に、つまり図2では上下方向に可動に、タペットボディガイド14内に収容されている。タペットボディガイド14は、図2では部分的にしか図示されておらず、この例では、シリンダ室23が形成されている燃料ポンプ1のケーシング15の構成部材でもある。
図2には、幾何学上の若しくは仮想の基準線20が示されている。基準線20は、プランジャ長手方向中心線10をカム6に向かって直線的に延長しており、且つローラ9の幾何学上の回転軸線11と交わっている。選択された実施例では、基準線20は、カム6の幾何学上の回転軸線38とも交わっている。この例では、タペットボディ長手方向中心線13と基準線20とは、図2の図平面に相当し且つカムシャフト4の幾何学上の回転軸線38に対して垂直な、1つの共通の幾何学的な平面内に位置する(図2a参照)ことが想定されている。これは、ローラタペット7の所望の回動されていない位置合わせに相当する。タペットボディ長手方向中心線13と基準線20とが位置する平面は、ローラ9の幾何学上の回転軸線11に対しても垂直に延在している。
既知の燃料ポンプ1’とは異なり、本発明による燃料ポンプ1の場合、タペットボディ長手方向中心線13は、幾何学上の基準線20から側方に間隔aを空けて延びている。側方間隔に関するこのような見方は、請求項1の意味では、タペットボディ長手方向中心線13が、(図2及び図2aに示す例とは異なり)カムシャフト4の幾何学上の回転軸線38に対して垂直であり且つ基準線20を通る平面の外側に位置する場合にも可能である。図2及び図2aに示す例とは異なり、タペットボディ長手方向中心線13が、例えば図2に示した位置から図2の図平面の後方にずらされて位置しているとすると、回転軸線38に対して平行に、つまり図2の視線方向に向けられた投影図でもやはり、タペットボディ長手方向中心線13は、幾何学上の基準線20から側方に間隔aを置いて延びていることになる。このような投影図では、両線13,20は、1つの共通の目視平面内に投影される。図2に示した実施例では、タペットボディ長手方向中心線13は投影図において、カム6とローラ9との接触領域37において、運転に関して選択されたカム6の周方向の運動方向(図2に回転方向矢印19で図示)に関して、基準線20の手前に位置する側に位置している。
図示の実施例では、タペットボディ8は、全体的に円筒状に延びるガイド表面41を外側に有している。タペットボディガイド14を形成する燃料ポンプ1のケーシング15の領域には孔43が位置しており、孔43の半径方向内向きの表面は、タペットボディガイド14のガイド表面42を形成している。ガイド表面42もやはり、全体的に円筒状に延在している。よって、タペットボディ8とタペットボディガイド14とが、タペットボディ長手方向中心線13を中心とした回転方向において互いに形状接続部を形成することはない。ポンププランジャ2と、このポンププランジャ2の長手方向移動をガイドするためにケーシング15内に形成されたポンププランジャガイド(この例ではシリンダ室23の壁)とは、それぞれ円筒状のガイド表面を有しているので、ポンププランジャ2とケーシング15とが、プランジャ長手方向中心線10を中心とした回転方向において形状接続部を形成することはない。
図2b及び図2cには、ローラ9を上から見た図が、図2aに比べてやや異なる大きさで、しかもカムシャフト4の幾何学上の回転軸線38に関してカム6の最大偏心領域の縁部にローラ9が接触している仮想の運転状態で、概略的に示されている。この位置は上死点とも呼ばれる。図2a及び図2bには、カム6に対する接触領域においてローラ9に作用する、接触領域37の長さに沿った分布荷重の2つの異なる分布を比較する概略図が例示されている。図2bの例では、接触領域に沿って、ローラ9のローラ中心39に対して対称的な分布荷重40が作用している。対称的な分布荷重40の場合、対称的な分布荷重40は、ローラ9の両死点においてもタペットボディ8の回動を一切生ぜしめない。これとは異なり、図2cには、ローラ中心39に対して非対称的な分布荷重40が示されている。非対称的な分布荷重40は、ローラ中心39の各側において、平行に間隔を開けて同じ方向を向いているが、矢印の異なる長さが示唆するように値の異なる合力F1又はF2に置き換えられる。非対称的な力作用の結果として存在する不均等な力F1及びF2は、それぞれ同じ長さのてこ腕でもってローラ中心39を中心として作用し、その結果、図2dに概略的に書き込まれた、タペットボディ長手方向中心線13を中心としたトルクM12が生じることになる。このトルクM12は、対策を講じないと、ローラ9の上死点と下死点とにおいて、タペットボディ長手方向中心線13を中心としたタペットボディ8の望ましくない回動を生ぜしめる恐れがある。但し、図2dに示すように、基準線20とタペットボディ長手方向中心線13との間の側方間隔aに基づき、本発明による燃料ポンプ1では、トルクM12の矢印方向に向かうローラ9の回転が、トルクM12とは逆向きの反トルクM3を惹起すると考えられる。この場合、接触領域37の線接触部における摩擦接続によって生じる反力F3が、側方間隔aの長さのてこ腕でもって、タペットボディ長手方向中心線13を中心として作用し、その結果、反トルクM3が生じる様子が、図2dの概略図に示されている。反トルクM3は、トルクM12とは逆の回転方向で、タペットボディ長手方向中心線13を中心として作用するので、両トルクは大きさに応じて、又はそれどころか完全に相殺し合うことになる。これにより、ローラ9とタペットボディ8とが、カム6の回転軸線とローラ9の回転軸線とが平行に延びる望ましい向きで安定させられるようになっている。
1,1’ 燃料ポンプ
2,2’ ポンププランジャ
3,3’ 長手方向端部
4,4’ カムシャフト
5,5’ 軸
6,6’ カム
7,7’ ローラタペット
8,8’ タペットボディ
9,9’ ローラ
10,10’ プランジャ長手方向中心線
11,11’ 幾何学上の回転軸線
12,12’ 外縁
13,13’ タペットボディ長手方向中心線
14,14’ タペットボディガイド
15,15’ ケーシング
16’ 突起
17’ 溝
18,18’ 回転方向
19,19’ 回転方向
20,20’ 幾何学上の基準線
21’ ピン
22’ 溝
23 シリンダ室
24 隔壁
25 燃料タンク
26 流入導管
27 吸入弁
28 流出導管
29 吐出弁
30 凹部
31 支持表面
32 ギャップ
33 圧縮ばね
34 ばね座
35 穴
36 溝
37 接触領域
38 幾何学上の回転軸線
39 ローラ中心
40 分布荷重
41 ガイド表面
42 ガイド表面
43 孔
a 側方間隔
F1 力
F2 力
F3 反力
M12 トルク
M3 反トルク

Claims (10)

  1. ポンププランジャ(2)と、少なくとも1つのカム(6)を有するカムシャフト(4)と、前記ポンププランジャ(2)と前記カム(6)との間に配置され、タペットボディ(8)及び該タペットボディ(8)に回転可能に保持されたローラ(9)を有するローラタペット(7)と、を少なくとも備える燃料ポンプ(1)であって、前記ポンププランジャ(2)と前記タペットボディ(8)とは、プランジャ長手方向中心線(10)に対して平行な各方向での運動に関して運動結合されており、前記ローラ(9)は前記カム(6)に接触しており、前記プランジャ長手方向中心線(10)を直線的に延長した幾何学上の基準線(20)が、前記ローラ(9)の幾何学上の回転軸線(11)と交わっており、前記タペットボディ(8)は、前記基準線(20)に対して平行なタペットボディ長手方向中心線(13)を有している、燃料ポンプ(1)において、
    前記タペットボディ長手方向中心線(13)は、前記幾何学上の基準線(20)から間隔(a)を空け平行に延びることを特徴とする、燃料ポンプ(1)。
  2. 記ローラ(9)の少なくとも上死点において、特に下死点において、前記カム(6)と前記ローラ(9)との間の接触領域(37)が、前記タペットボディ長手方向中心線(13)から間隔を空けて位置している、請求項1記載の燃料ポンプ(1)。
  3. 前記幾何学上の基準線(20)は、前記カムシャフト(4)の幾何学上の回転軸線(38)と交わっている、請求項1又は2記載の燃料ポンプ(1)。
  4. 記カム(6)と前記ローラ(9)との前記接触領域(37)、運転に関して選択された前記カム(6)の周方向の運動方向に関して、前記基準線(20)の手前側に位置しているか、又は、前記カム(6)と前記ローラ(9)との前記接触領域(37)、運転に関して選択された前記カム(6)の周方向の運動方向に関して、前記基準線(20)の後方の側に位置している、請求項1から3までのいずれか1項記載の燃料ポンプ(1)。
  5. 前記タペットボディ(8)は、前記タペットボディ長手方向中心線(13)に対して平行な各方向に可動に、タペットボディガイド(14)内でガイドされており、前記タペットボディ(8)のガイド表面(41)は、内側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は内側の円筒状の包絡面の内側に位置しており、前記タペットボディガイド(14)のガイド表面(42)は、外側の円筒状の包絡面上に位置しているか、又は外側の円筒状の包絡面の外側に位置しており、前記内側の包絡面の直径は、前記外側の包絡面の直径よりも小さい、請求項1から4までのいずれか1項記載の燃料ポンプ(1)。
  6. 前記タペットボディ(8)の外側の前記ガイド表面(41)及び前記タペットボディガイド(14)の内側の前記ガイド表面(42)は、前記タペットボディ長手方向中心線(13)を中心としたそれぞれの全周に沿って、それぞれ連続して円筒状に延在している、請求項5記載の燃料ポンプ(1)。
  7. 前記基準線(20)と、前記タペットボディ長手方向中心線(13)とは、これらに共通する、前記カムシャフト(4)の幾何学上の回転軸線(38)に対して垂直に延在する1つの幾何学的な平面内に位置している、請求項1から6までのいずれか1項記載の燃料ポンプ(1)。
  8. 前記タペットボディ(8)は、圧縮ばね(33)を介して、前記ポンププランジャ(2)と協働するシリンダ室(23)に隣接した前記燃料ポンプ(1)のケーシング(15)の領域に支持されており、及び/又は、前記ポンププランジャ(2)は、前記プランジャ長手方向中心線(10)に対して平行な、前記シリンダ室(23)から離反する方向において、前記タペットボディ(8)に支持されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の燃料ポンプ(1)。
  9. 前記燃料ポンプ(1)は、100barを上回る圧力、特に150〜250barの圧力、又は1000barを上回る圧力、特に1500〜2500barの圧力に燃料を圧縮するために適した燃料高圧ポンプである、請求項1から8までのいずれか1項記載の燃料ポンプ(1)。
  10. 前記ポンププランジャ(2)は、外側のガイド表面を有しており、該外側のガイド表面は、ポンププランジャガイドの内側のガイド表面と共に、前記プランジャ長手方向中心線(10)の方向に長手方向ガイドを形成しており、前記ポンププランジャ(2)の前記外側のガイド表面と、前記ポンププランジャガイドの前記内側のガイド表面とは、それぞれの全周に沿って、前記プランジャ長手方向中心線(10)を中心として同心状に且つ円筒状に延在している、請求項1から9までのいずれか1項記載の燃料ポンプ(1)。
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