JPH0821329A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はカムリングのカムに応じて摺動する
ローラシュー及びプランジャが各ガイド孔に対して傾い
てもプランジャが作動不可状態とならないよう構成され
た燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。 【構成】 燃料噴射ポンプ１０は、駆動軸７０と同一の
軸線上に延在するようハウジング１１内に回転自在に挿
入されたロータ９０が回転駆動されるとともに、燃料を
加圧してエンジンに供給する。ロータ９０のガイド孔１
０５に挿入されたプランジャ９８は、カムリング１１０
のカムを摺動するローラ９９を保持するローラシュー９
８の往復動により、ポンプ室９１に燃料を吸引して加圧
する。ローラシュー９８は内側端面に凸状曲面１０６が
形成され、プランジャ９６は外側端面に凸状曲面１０６
が当接する凹状曲面１０７が形成されている。凸状曲面
１０６の曲率半径は凹状曲面１０７の曲率半径より小さ
く設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射ポンプに係り、
特にディーゼル機関の燃料噴射ポンプに好適な燃料噴射
ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼル機関の燃料噴射ポ
ンプの一種として、インナカム式分配型燃料噴射ポンプ
が知られている。この方式の噴射ポンプは、内周面にカ
ムを有するカムリングと、カムリングの内側で半径方向
に摺動可能に設けられカムリングのカムに摺接するロー
ラを回転可能に保持するローラシュー（ローラ保持部
材）と、ローラシューの内側で回転駆動されるロータ
と、ロータの半径方向に摺動可能に設けられローラシュ
ーの半径方向の摺動動作により燃料を吸引又は吐出させ
る方向に駆動されるプランジャとを有する構成である。

【０００３】そして、この噴射ポンプは、ロータが回転
駆動されるとともに、ローラシューに保持されたローラ
がカムリングのカムを通過し、カム形状に応じてロータ
内に挿入されたプランジャがローラシューの押圧されて
往復動することにより加圧した燃料をエンジンの燃焼室
に噴射するようになっている。

【０００４】このように、ローラシュー及びプランジャ
は、回転防止のため横断面形状が四角形となっており、
カムリングのカム形状に応じて往復動するため、ローラ
シューの側面とローラシューが挿入された四角形のガイ
ド孔との間には僅かなクリアランスが設けられ、プラン
ジャの側面とプランジャが挿入されたガイド孔との間に
も僅かなクリアランスが設けられている。

【０００５】ところが、ローラシュー及びプランジャが
各ガイド孔に対して僅かに傾いて往復動することがあ
り、且つ、互いに当接するローラシュー及びプランジャ
の端面が平面になっている。そのため、ローラシュー又
はプランジャが各ガイド孔に対して傾むくと、プランジ
ャは端部の中心ではなく周縁角部がローラシューに当接
することになる。即ち、プランジャの外側端面は周縁角
部がローラシューの内側端面に当接することになり、プ
ランジャの内側端面は燃料を加圧した際の反力を端面中
央（プランジャの軸芯上）で受けることになる。

【０００６】従って、ローラシューによる押圧力の作用
位置と燃料を加圧した際の反力の作用位置とがずれてい
るため、プランジャを軸線に対して揺動させようとする
偶力が作用する。これにより、プランジャはガイド孔の
内壁に強く擦られて焼き付いてしまうことがある。

【０００７】このような課題を解決するため、特開昭４
８−７２５１９号公報に記載された燃料噴射ポンプがあ
る。この公報の燃料噴射ポンプでは、ローラシューの端
面が凸状曲面とされ、ローラシューが傾いてもプランジ
ャの中央にローラシューの凸状曲面が当接する構成とな
っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
燃料噴射ポンプでは、プランジャに当接するローラシュ
ーの端面を凸状の曲面にしてローラシューが傾いても両
部材の接点を軸線近傍に位置させてプランジャに与える
偶力を小さくする構成であるが、ローラシューが当接す
るプランジャの端面が平面であるため、プランジャ両端
に作用する偶力の軸方向の作用点間距離がプランジャの
全長と同一であり、その分プランジャが傾いた際の軸線
と直交する方向の分力によるモーメントが大きく作用す
ることになる。

【０００９】そのため、プランジャが傾くとローラシュ
ーの端面を凸状曲面に形成しても上記のように大きなモ
ーメントがプランジャに作用して、軸線に対して直交す
る方向の力がプランジャに作用することになり、その結
果プランジャの側面がガイド孔の内壁に強く擦られて焼
き付いてしまうおそれがあった。

【００１０】そこで、本発明は、上述の点に鑑みてなさ
れたものであり、ローラシュー及びプランジャが各ガイ
ド孔に対して傾いてもプランジャが作動不可状態となら
ないことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内周面にカム
を有するカムリングと、該カムリングの内側で半径方向
に摺動可能に設けられ該カムリングのカムに摺接するロ
ーラを回転可能に保持するローラ保持部材と、該ローラ
保持部材の内側で回転駆動されるロータと、該ロータの
半径方向に摺動可能に設けられ該ローラ保持部材の半径
方向の摺動動作により燃料を吸引又は吐出させる方向に
駆動されるプランジャとを有し、該ロータが回転駆動さ
れるとともに燃料を加圧してエンジンに供給する燃料噴
射ポンプにおいて、前記ローラ保持部材の内側端面に凸
状曲面を形成し、且つ、前記プランジャの外側端面に該
凸状曲面が当接する凹状曲面を形成し、少なくとも前記
凹状曲面に当接する前記凸状曲面の曲率半径を前記凹状
曲面の曲率半径より小さく設定したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】ローラ保持部材の内側端面に凸状曲面を形成
し、且つ、プランジャの外側端面に凹状曲面を形成する
とともに、凸状曲面の曲率半径を凹状曲面の曲率半径よ
り小さく設定することにより、プランジャの両端面に作
用する偶力の作用点間距離をプランジャの全長よりも小
さくできるので、その分プランジャが傾むいた際の軸線
と直交する方向の分力によるモーメントが小さく抑える
ことができ、プランジャの側面がガイド孔の内壁に擦ら
れる力を緩和してプランジャが動作不能になることを防
止するとともに、プランジャの側面のガイド面の面積を
確保して摺動安定性を維持できる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である燃料噴射ポ
ンプ１０の全体構成を表す正面断面図を示す。

【００１４】同図においてハウジング１１は、燃料噴射
ポンプ１０の本体であり、その内部には、燃料噴射ポン
プ１０の各機能部品を収納し、かつ燃料が充填される燃
料室１２を備えている。

【００１５】また、ハウジング１１には、それぞれ燃料
室１２の所定位置に連通するオーバーフローバルブ２
０、スピルバルブ３０、燃料還流バルブ４０、アキュム
レータ５０、及びコンスタントプレッシャバルブ６０が
配設されている。

【００１６】オーバーフローバルブ２０は、燃料室１２
内が過剰圧力となるのを防止するバルブであり、ボール
弁２２、及びスプリング２４からなる逆止弁を備え、燃
料室１２内に燃料が過剰供給された場合に、その過剰分
を燃料タンク（図示せず）に還流させる。尚、本実施例
においては、その開弁圧を０．８kg/cm²程度に設定して
いる。

【００１７】スピルバルブ３０は、電磁コイル３１の発
する電磁力により弁体３２を開閉させる電磁弁であり、
後述する燃料還流バルブ４０及び燃料吸入ギャラリ１７
と、後述する燃料漏出通路１０３との導通を制御する。

【００１８】このスピルバルブ３０の弁体３２は、スプ
リング３３によって上方に向けて付勢されると共に、そ
の上端は、電磁コイル３１の発する電磁力を伝達するロ
ッド３４、及びスプリング３５に付勢されるストッパ３
６に規制されている。

【００１９】一方、弁体３２とその弁座３７は、弁体３
２が弁座３７に着座している場合、すなわちスピルバル
ブ３０が閉弁している場合には、弁体３２の側面にのみ
油圧が作用し、また、弁体３２が弁座３７から離座して
いる場合、すなわちスピルバルブ３０が開弁している場
合には、弁体３２の先端部にも油圧が作用するように構
成されている。

【００２０】すなわち、電磁コイル３１が電磁力を発生
し、ロッド３４が弁体３２を押圧すると、弁体３２に
は、ロッド３４の押圧力、及びスプリング３５の付勢力
が閉弁方向に作用し、その結果スプリング３３の付勢力
に抗して弁体３２が変位してスピルバルブ３０が閉弁状
態となる。

【００２１】そして、ロッド３４の押圧力が消滅する
と、スプリング３３の付勢力がスプリング３５の付勢力
に抗して弁体３２を開弁方向に変位せしめ、スピルバル
ブ３０が開弁状態となる。この際、弁体３２の先端に
は、弁体３２を開弁方向に押圧する油圧が作用するた
め、その油圧が高圧であるほどスピルバルブ３０におい
て大きな開弁度が確保されることになる。

【００２２】燃料還流バルブ４０は、スピルバルブ３０
開弁時において燃料漏出通路から漏出された燃料を適当
に減圧して燃料タンクに還流させるべく設けられたバル
ブであり、上述したオーバーフローバルブ２０と同様
に、ボール弁４２、及びスプリング４４からなる逆止弁
で構成されている。

【００２３】また、アキュムレータ５０は、燃料吸入ギ
ャラリ１７内における燃料圧力の脈動を吸収すべく配設
されたものであり、燃料吸入ギャラリ１７に連通する燃
料室の圧力変動に応じて変位するピストン５２、及びピ
ストン５２を付勢するスプリング５４を備えている。

【００２４】コンスタントプレッシャバルブ６０は、後
述するハウジング１１内の燃料流出ポート１０２と、内
燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射バルブとの間に設
けられるバルブであり、燃料流出ポート１０２の内圧が
所定圧力を越えて高圧となると、燃料噴射バルブに向け
てその圧力で燃料を流通させ、かつ燃料流出ポート１０
２の内圧が所定圧力以下となっても、燃料噴射バルブ側
の圧力を所定圧力に保つ機能を有している。

【００２５】また、ハウジング１１の燃料室１２には、
内燃機関のクランクシャフトの１／２の回転速度で回転
する駆動軸７０、この駆動軸７０の回転力を駆動源とし
て燃料のフィードを行うベーン式燃料フィードポンプ
（以下、単にフィードポンプと称す）８０、駆動軸７０
と共に回転するロータ９０、ロータ９０の細径部が嵌挿
されるシリンダ１００、及びロータ９０の大径部の外周
を取り囲むカムリング１１０が組み込まれている。

【００２６】駆動軸７０は、ハウジング１１の端部付近
に配設されるブッシュ１３、及びハウジング１１内部に
配設されるベアリング１４により、ハウジング１１に対
して回転可能に保持されている。ここで、ブッシュ１３
には、摺動抵抗の軽減を図るべく燃料を給油することと
しており、その端部にオイルシール１８を配設すると共
に、燃料インレット１５とブッシュ１３とを連通すべく
油路１６を設けている。

【００２７】ここで、駆動軸７０には、その外周上に所
定間隔毎に設けられた複数の突起１２１を備えるパルサ
１２０が嵌挿されており、一方、カムリング１１０に
は、駆動軸７０とともに回転するパルサ１２０の突起１
２１の近接・離間をパルス信号に変換する回転角センサ
１２２が固定されている。

【００２８】上記駆動軸７０とロータ９０とは結合され
ており、駆動軸７０の回転がロータ９０に伝達されるよ
うになっている。従って、ロータ９０は駆動軸７０と一
体的に回転する。

【００２９】上記構成の燃料噴射ポンプ１０において
は、回転角センサ１２２が発するパスル数をカウントす
ることで、カムリング１１０に対する駆動軸７０の回転
角、すなわちカムリング１１０に対するロータ９０の回
転角を検出することが可能である。

【００３０】フィードポンプ８０は、ハウジング１１に
固定される外壁８１と、複数のベーン８２を備える回転
子８３とからなるベーン式ポンプである。すなわち、燃
料インレット１５に連通して設けられた吸入口８４から
吸い込まれた燃料は、回転子８３の回転に伴ってベーン
８２により昇圧され、所定位置に設けられた燃料吐出口
８５から吐出される。

【００３１】ロータ９０は、駆動軸７０と結合された状
態で、シリンダ１００のシリンダ孔１００ａ内に回転可
能に嵌挿されている。従って、シリンダ孔１００ａはロ
ータ９０を回転自在に軸承する軸受としても機能する。

【００３２】ここで、ロータ９０は、その大径部にポン
プ室９１を、また細径部に燃料吸入口９２と燃料吐出口
９３とを連通する第１の燃料通路９４、及び燃料吸入口
９２とポンプ室９１とを連通する第２の燃料通路９５を
有している。

【００３３】また、ポンプ室９１には、ロータ９０の径
方向に摺動し得る複数のプランジャ（本実施例において
は４つ）９６ａ〜９６ｄが挿入されている。又、上記燃
料吐出口９３には、軸方向にオフセットした位置におい
てロータ９０外周を取り巻いて設けられた環状溝９７が
連通されている。

【００３４】一方、シリンダ１００には、フィードポン
プ８０の燃料吐出口８５と外部配管（図示せず）を介し
て連通される燃料吸入ギャラリ１７とシリンダ１００内
周とを連通する燃料供給ポート１０１と、一端がその外
周において上述のコンスタントプレッシャバルブ６０に
連通し、他端がシリンダ１００の内周に開口する複数の
燃料流出ポート１０２が設けられている。

【００３５】ここで、各燃料吸入ポート１０１は、それ
ぞれ内燃機関の各気筒に対応して設けられたポートであ
り、ロータ９０が内燃機関の回転角に同期して回転する
際に、内燃機関の回転角に対応して燃料吸入ギャラリ１
７をロータ９０の燃料吸入口９２に連通し、また特定気
筒に配設されたコンスタントプレッシャバルブ６０に対
して燃料吐出口９３を連通させる。

【００３６】シリンダ１００には、ロータ９０に設けら
れた環状溝９７と、スピルバルブ３０とを連通する漏出
通路１０３が設けられている。ここで、環状溝９７は、
上述の如くロータ９０の全周に渡って設けられた溝であ
る。従って、環状溝９７とスピルバルブ３０とは、ロー
タ９０の回転角に関わらず、常に連通した状態が形成さ
れる。

【００３７】以下、図１中II−II断面に相当する図２を
参照して、ポンプ室９１周辺の構成について説明する。
すなわち、本実施例の燃料噴射ポンプ１０は、ロータ９
０に挿入された４つのプランジャ９６ａ〜９６ｄを、カ
ムリング１１０に設けたカムで駆動することで燃料の昇
圧を図るポンプである。

【００３８】ここで、本実施例の燃料ポンプ１０は、６
気筒式内燃機関に対応したものであるため、カムリング
１１０には、図２に示すように等間隔で６つのカム１１
０ａ〜１１０ｆが設けられており、また、４つのプラン
ジャ９６ａ〜９６ｄは、全てのプランジャ９６ａ〜９６
ｄに同時にリフトが生ずるようにその位置が設計されて
いる。つまり、プランジャ９６ａ〜９６ｄは、カム１１
０ａ〜１１０ｆを通過する際にロータ９０の中心軸に向
かって摺動する圧縮行程を行い、カム１１０ａ〜１１０
ｆを通過した後にロータ９０の外側に向かって摺動する
吸引行程を行う。

【００３９】また、各プランジャ９６ａ〜９６ｄの外周
側端部には、カムリング１１０のカム１１０ａ〜１１０
ｆによって与えられるカムリフトを、円滑にプランジャ
９６ａ〜９６ｄに伝達すべく、ローラシュー（ローラ保
持部材）９８ａ〜９８ｄ、及びこのローラシュー９８ａ
〜９８ｄに保持されるローラ９９ａ〜９９ｄが配設され
ている。尚、プランジャ９６ａ〜９６ｄ及びローラシュ
ー９８ａ〜９８ｄは、回転防止のため、横断面形状が四
角形に形成されている。

【００４０】従って、カムリング１１０の内部でロータ
９０が回転すると、ロータ９０が一周する間に、プラン
ジャ９６ａ〜９６ｄは６回の往復運動を行うこととな
り、その往復運動でポンプ室９１内の燃料を加圧するこ
ととすれば、ロータ９０が１回転する間に、すなわち内
燃機関が２回転する間に、等回転角毎に６回の燃料昇圧
が図られることとなる。

【００４１】この際、図１に示す燃料供給ポート１０１
と燃料吸入口９２とは、プランジャ９６ａ〜９６ｄにカ
ムリフトが与えられていない状況下で連通する構成とさ
れている。また、燃料流出ポート１０２と燃料吐出口９
３とは、プランジャ９６ａ〜９６ｄにリフトが生ずる直
前に連通する構成とされている。

【００４２】従って、ロータ９０の回転に伴って、何れ
かの燃料供給ポート１０１と燃料吸入口９２とが連通す
ると、プランジャ９６ａ〜９６ｄには遠心力とフィード
ポンプ８０から供給される燃料圧力とが作用し、ポンプ
室９１に燃料が吸入される。

【００４３】そして、その後燃料供給ポート１０１と燃
料吸入口９２との連通が遮断され、次いで燃料流出ポー
ト１０２と燃料吐出口９３とが連通した状態でプランジ
ャ９６ａ〜９６ｄにリフトが生ずると、スピルバルブ３
０が閉弁していることを前提に、コンスタントプレッシ
ャバルブ６０に対して高圧の燃料が供給されることにな
る。

【００４４】ところで、プランジャ９６ａ〜９６ｄによ
る燃料の昇圧が行われる際に上述したスピルバルブ３０
が開弁していると、ポンプ室９１から圧送される燃料は
スピルバルブ３０を介して燃料タンク等へ還流し、各気
筒に向けて高圧の燃料が供給されることがない。

【００４５】すなわち、スピルバルブ３０が存在しない
と仮定した場合、各気筒への燃料噴射時期は、カムリン
グ１１０に設けられたカムプロファイルによって一義的
に決定され、燃料噴射時期制御に関する自由度が著しく
失われた状態となる。

【００４６】これに対して、本実施例の如くスピルバル
ブ３０を有する構成においては、ポンプ室９１において
昇圧が開始されても、上記の如くスピルバルブ３０が開
弁している限りは燃料噴射が行われず、この意味で、ス
ピルバルブ３０を開弁状態から閉弁状態に切り換える時
期を制御することで燃料噴射開始時期を、その後再びス
ピルバルブ３０を開弁する時期を制御することで燃料噴
射終了時期を、それぞれ精度よく制御することが可能で
ある。

【００４７】本実施例においてロータ９０に環状溝９７
を設け、シリンダ１００に燃料漏出通路１０３を設け、
更に燃料漏出通路１０３の導通を制御するスピルバルブ
３０を設けたのは、上述の如き燃料噴射時期制御を実現
するためである。

【００４８】この場合において、燃料噴射終了時期を精
度良く制御するためには、スピルバルブ３０の開弁時に
おける漏出能力は高いほど有利である。

【００４９】ところで、スピルバルブ３０を用いて高圧
燃料の漏出を図る場合、漏出時における燃料の慣性効果
により、ロータ９０内に設けられた第１及び第２通路９
４、９５の内圧が負圧化する場合がある。そして、これ
らの通路の内圧が負圧となると、プランジャ９６ａ〜９
６ｄのストロークに対する燃料の圧送量の関係が変化
し、燃料噴射量の制御精度の悪化を伴う。

【００５０】本実施例において、スピルバルブ３０を介
して漏出される燃料の一部を燃料吸入ギャラリ１７に還
流させ、かつ燃料吸入ギャラリ１７に連通してアキュム
レータ５０を設けているのは、かかる弊害を有効に除去
するためである。

【００５１】すなわち、本実施例の燃料噴射ポンプ１０
においては、上記の如き構成を採用していることから、
燃料漏出時における慣性効果により過剰な燃料漏出が行
われたとしても、その一部が燃料吸入ギャラリ１７の内
圧を昇圧させるべく作用し、更に漏出燃料が還流される
ことによる内圧の脈動はアキュムレータ５０によって適
切に吸収されるため、次回の燃料吸入時には十分な量の
燃料を安定して吸入することが可能である。

【００５２】また、本実施例の燃料噴射ポンプ１０は、
ハウジング１１に対するカムリング１１０の固定角を可
変とするタイマ装置１３０を備えている。すなわち、カ
ムリング１１０は、ハウング１１に対して回転可能に組
み付けられており、更に図２に示す如く、タイマピスト
ン１３１，１３２に挟持されるロッド１３３に固定され
ている。

【００５３】ここで、タイマピストン１３１、１３２
は、タイマ装置１３０に、その内部を摺動可能に挿入さ
れたピストンであり、図２中、タイマピストン１３１の
右側にはフィードポンプ８０の燃料吐出口８５に連通す
る高圧室１３４が、タイマピストン１３２の左側にはフ
ィードポンプ８０の燃料吸入口８４に連通する低圧室１
３５がそれぞれ形成されている。

【００５４】また、低圧室１３５には、タイマピストン
１３２を図２中右方へ付勢するスプリング１３６が配設
され、高圧室１３４と低圧室１３５とは、図１に示す電
磁弁１４０により導通が制御される外部配管によって連
通されている。この場合、高圧室１３４と低圧室１３５
との差圧に応じてカムリング１１０が回転することとな
り、本実施例においては、電磁弁１４０の開閉弁をデュ
ーティー制御することで、所望の回転角に制御してい
る。

【００５５】かかる構成とすることで、ロータ９０の回
転角、すなわち内燃機関の回転角に対するプランジャ９
６ａ〜９６ｄのリフト特性を変更することが可能であ
り、従って、燃料噴射時期制御に関する自由度を更に拡
大することが可能であり、制御性に優れた燃料噴射ポン
プが実現されることになる。

【００５６】次に図３及び図４を併せ参照して本発明の
要部の構成について説明する。

【００５７】本実施例では、前述したように、ロータ９
０に挿入された４つのプランジャ９６ａ〜９６ｄと、ロ
ーラシュー９８ａ〜９８ｄと、ローラ９９ａ〜９９ｄと
がカムリング１１０の内側に設けられている。この４つ
のプランジャ駆動機構は、夫々同一な構成であるので、
以下「ａ〜ｄ」の符号を省略して説明する。

【００５８】図３中、ローラ９９を回転自在に保持する
ローラシュー９８は、ロータ９０の半径方向に穿設され
た第１ガイド孔１０４に摺動自在に挿入され、プランジ
ャ９６はガイド孔１０４と同軸となるように半径方向に
穿設された第２ガイド孔１０５に摺動自在に挿入されて
いる。

【００５９】ローラ９９がカムリング１１０のカム１１
０ａ〜１１０ｆを通過する際に、ローラシュー９８がス
ムーズに摺動できるようにするため、第１ガイド孔１０
４の横方向の幅寸法は、ローラシュー９８の横幅寸法よ
り僅かに大とされている。従って、第１ガイド孔１０４
の横幅寸法とローラシュー９８の横幅寸法との間には、
僅かなクリアランスＳａが形成されている。

【００６０】又、ローラシュー９８が摺動する際、ロー
ラシュー９８に押圧されたプランジャ９６がスムーズに
摺動できるようにするため、第２ガイド孔１０５の横幅
寸法は、プランジャ９６の横幅寸法より僅かに大とされ
ている。従って、第２ガイド孔１０５の横幅寸法とプラ
ンジャ９６の横幅寸法との間には、僅かなクリアランス
Ｓｂが形成されている。

【００６１】そのため、ローラシュー９８はクリアラン
スＳａの範囲内で揺動可能に第１ガイド孔１０４に挿入
され、プランジャ９６はクリアランスＳｂの範囲内で揺
動可能に第２ガイド孔１０５に挿入されている。

【００６２】又、ローラシュー９８は内側端面（図３で
は下側端面）に凸状曲面１０６が形成されている。この
凸状曲面１０６は、図４に拡大して示すように曲率半径
Ｒａの円弧により形成された曲面を有する。

【００６３】プランジャ９６は、ローラシュー９８の凸
状曲面１０６が当接する外側端面（図３では上側端面）
に凹状曲面１０７が形成されている。この凹状曲面１０
７は、図４に拡大して示すように曲率半径Ｒｂの円弧に
より形成された曲面を有する。

【００６４】ここで、凸状曲面１０６の曲率半径Ｒａ
は、凹状曲面１０７の曲率半径Ｒｂよりも小さくなるよ
うに設定されている（Ｒａ＜Ｒｂ）。そのため、ローラ
シュー９８の凸状曲面１０６は、プランジャ９６の凹状
曲面１０７の全面に当接するのではなく、図４に示すよ
うに凸状曲面１０６及び凹状曲面１０７がガイド孔１０
４，１０５の中心で垂直状態であれば、一部分がガイド
孔１０４，１０５の軸線Ｏ上で当接することになる。

【００６５】このように、プランジャ９６の外側端面に
は、凹状曲面１０７が形成されているため、軸線Ｏにお
ける凹状曲面１０７から内側端面（図３では下側端面）
までの軸方向（長手方向）の長さ寸法ＬＡと周縁部にお
ける凹状曲面１０７から内側端面（図３では下側端面）
までの軸方向（長手方向）の長さ寸法ＬＢとを比較する
とＬＡ＜ＬＢとなる。

【００６６】従って、プランジャ９６の両端面に作用す
る偶力の作用点間距離ＬＣがプランジャ９６の全長ＬＢ
よりも小さくなりＬＣ≒ＬＡ＜ＬＢとなるため、従来の
ように偶力の作用点間距離ＬＣ＝ＬＢの場合に比べて軸
線に直交する方向の分力によるモーメントが小さくなっ
ている。そのため、プランジャ９６の側面をガイド孔１
０５の内壁に押圧しようとするモーメントが減少する。

【００６７】しかも、プランジャ９６の側面の全長は従
来と同様な寸法ＬＢが確保されているため、ガイド孔１
０５を摺接するガイド面積が従来と同一となっている。
そのため、ガイド孔１０５を摺接するガイド面積が減少
していないので、プランジャ９６は、安定してガイド孔
１０５内を摺動することができる。

【００６８】図４に示すように、凸状曲面１０６及び凹
状曲面１０７がガイド孔１０４，１０５の中心で垂直状
態であるときは、ローラシュー９８がプランジャ９６を
圧縮方向に押圧する際の力Ｆの作用方向は、ガイド孔１
０４，１０５の軸線Ｏと一致してロータ９０の中心に向
かうことになる。この場合、プランジャ９６及びローラ
シュー９８は、ガイド孔１０５，１０４内で傾くことな
く垂直状態のまま摺動することができるので、スムーズ
に摺動してガイド孔１０５，１０４に焼き付くことがな
い。

【００６９】ところが、プランジャ９６及びローラシュ
ー９８は、ガイド孔１０５，１０４に対してクリアラン
スＳａ，Ｓｂを有する状態で挿入されているため、ガイ
ド孔１０５，１０４内で僅かに傾くことがある。

【００７０】例えば、図５に示すように、ローラシュー
９８がガイド孔１０４とのクリアランスＳａにより僅か
に傾斜した状態を考えてみる。即ち、ローラシュー９８
のみが軸線Ｏに対して角度α傾斜した場合、ローラシュ
ー９８の凸状曲面１０６は、軸線Ｏより距離Ｌａだけず
れた位置でプランジャ９６の凹状曲面１０７に当接する
ことになる。

【００７１】従って、ローラシュー９８のみが傾斜した
場合、ローラシュー９８がプランジャ９６を圧縮方向に
押圧する際の力Ｆは、ガイド孔１０４，１０５の軸線Ｏ
から傾斜方向に距離Ｌａだけずれた位置でプランジャ９
６の凹状曲面１０７に作用する。この場合、力Ｆの作用
位置が軸線Ｏから傾斜方向に距離Ｌａだけずれることに
なるが、プランジャ９６及びローラシュー９８の端面が
平面とされた従来のようにプランジャ９６の周縁部がロ
ーラシュー９８の端部に当接する場合に比べてそのずれ
量が大幅に小さく、比較的軸線Ｏの近傍で力Ｆがプラン
ジャ９６に作用する。

【００７２】そのため、力Ｆのずれによりプランジャ９
６に偶力が生じても距離Ｌａが小さいので、プランジャ
９６が傾きにくくなる。しかも、前述したようにプラン
ジャ９６の両端面に作用する偶力の作用点間距離ＬＣが
ＬＣ≒ＬＡ＜ＬＢとなるため、従来のように偶力の作用
点間距離ＬＣ＝ＬＢの場合に比べてプランジャ９６の軸
線と直交する方向の分力によるモーメントが小さくなっ
ている。よって、プランジャ９６の側面をガイド孔１０
５の内壁に押圧しようとするモーメントが減少する。

【００７３】その結果、プランジャ９６はローラシュー
９８の傾斜に伴う揺動が抑制され、ガイド孔１０５の内
壁に強く擦られて焼き付いてしまうことが防止される。

【００７４】又、図６に示すように、プランジャ９６が
ガイド孔１０５とのクリアランスＳｂにより僅かに傾斜
した状態を考えてみる。即ち、プランジャ９６のみが軸
線Ｏに対して角度β傾斜した場合、プランジャ９６の凹
状曲面１０７は、軸線Ｏより距離Ｌｂだけずれた位置で
ローラシュー９８の凸状曲面１０６に当接することにな
る（Ｌｂ＞Ｌａ）。

【００７５】従って、プランジャ９６のみが傾斜した場
合、ローラシュー９８がプランジャ９６を圧縮方向に押
圧する際の力Ｆは、ガイド孔１０４，１０５の軸線Ｏか
ら傾斜方向に距離Ｌｂだけずれた位置でプランジャ９６
の凹状曲面１０７に作用する。この場合、力Ｆの作用位
置が軸線Ｏから傾斜方向に距離Ｌｂだけずれることにな
るが、プランジャ９６及びローラシュー９８の端面が平
面とされた従来のようにプランジャ９６の周縁部がロー
ラシュー９８の端部に当接する場合に比べてそのずれ量
が大幅に小さく、比較的軸線Ｏの近傍で力Ｆがプランジ
ャ９６に作用する。

【００７６】そのため、力Ｆのずれによりプランジャ９
６に偶力が生じても距離Ｌｂが小さいので、プランジャ
９６はローラシュー９８の押圧（偶力）による揺動が抑
制される。しかも、前述したようにプランジャ９６の両
端面に作用する偶力の作用点間距離ＬＣがＬＣ≒ＬＡ＜
ＬＢとなるため、従来のように偶力の作用点間距離ＬＣ
＝ＬＢの場合に比べてプランジャ９６の軸線と直交する
方向の分力によるモーメントが小さくなっている。よっ
て、プランジャ９６の側面をガイド孔１０５の内壁に押
圧しようとするモーメントが減少する。

【００７７】その結果、プランジャ９６はローラシュー
９８の傾斜に伴う揺動が抑制され、ガイド孔１０５の内
壁に強く擦られて焼き付いてしまうことが防止される。

【００７８】又、図７に示すように、ローラシュー９８
がガイド孔１０４とのクリアランスＳａにより僅かに傾
斜するとともに、プランジャ９６がガイド孔１０５との
クリアランスＳｂにより僅かに傾斜した状態を考えてみ
る。即ち、ローラシュー９８が軸線Ｏに対して角度α傾
斜するとともに、プランジャ９６が軸線Ｏに対して角度
β傾斜した場合、ローラシュー９８の凸状曲面１０６
は、軸線Ｏより距離Ｌｃだけずれた位置でプランジャ９
６の凹状曲面１０７に当接することになる（Ｌｃ＞Ｌｂ
＞Ｌａ）。

【００７９】従って、ローラシュー９８及びプランジャ
９６が傾斜した場合、ローラシュー９８がプランジャ９
６を圧縮方向に押圧する際の力Ｆは、ガイド孔１０４，
１０５の軸線Ｏから傾斜方向に距離Ｌｃだけずれた位置
でプランジャ９６の凹状曲面１０７に作用する。この場
合、力Ｆの作用位置が軸線Ｏから傾斜方向に距離Ｌｃだ
けずれることになるが、プランジャ９６及びローラシュ
ー９８の端面が平面とされた従来のようにプランジャ９
６の周縁部がローラシュー９８の端部に当接する場合に
比べてそのずれ量が大幅に小さく、比較的軸線Ｏの近傍
で力Ｆがプランジャ９６に作用する。

【００８０】そのため、力Ｆのずれによりプランジャ９
６に偶力が生じても距離Ｌｃが小さいので、プランジャ
９６は偶力による揺動が抑制される。しかも、前述した
ようにプランジャ９６の両端面に作用する偶力の作用点
間距離ＬＣがＬＣ≒ＬＡ＜ＬＢとなるため、従来のよう
に偶力の作用点間距離ＬＣ＝ＬＢの場合に比べてプラン
ジャ９６の軸線と直交する方向の分力によるモーメント
が小さくなっている。よって、プランジャ９６の側面を
ガイド孔１０５の内壁に押圧しようとするモーメントが
減少する。

【００８１】その結果、プランジャ９６はローラシュー
９８の傾斜に伴う揺動が抑制され、ガイド孔１０５の内
壁に強く擦られて焼き付いてしまうことが防止される。

【００８２】このように、ローラシュー９８の内側端面
に凸状曲面１０６を形成し、且つ、プランジャ９６の外
側端面に凹状曲面１０７を形成するとともに、凸状曲面
１０６の曲率半径Ｒａを凹状曲面１０７の曲率半径Ｒｂ
より小さく設定することにより、ローラシュー９８及び
プランジャ９６が傾いてもプランジャ９６が往復駆動さ
れる際に揺動すること抑制してプランジャ９６が動作不
能になることを防止できる。

【００８３】尚、上記凸状曲面１０６の曲率半径Ｒａ及
び凹状曲面１０７の曲率半径Ｒｂは、ローラシュー９８
及びプランジャ９６の傾き具合、即ちプランジャ９６と
ガイド孔１０５とのクリアランスＳａ及びローラシュー
９８とガイド孔１０４とのクリアランスＳｂによって適
宜設定されるので、特定の数値に限定する必要がない。

【００８４】又、上記実施例では、凸状曲面１０６の曲
率半径Ｒａを一定としたが、これに限らず、少なくとも
凹状曲面１０７に当接する部分が一定の曲率半径Ｒａに
なっていれば良いので、例えば凸状曲面１０６を曲率半
径Ｒａが徐々に変化するような放物線形状としても良
い。

【００８５】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ローラ保
持部材の内側端面に凸状曲面を形成し、且つ、プランジ
ャの外側端面に凹状曲面を形成するとともに、凸状曲面
の曲率半径を凹状曲面の曲率半径より小さく設定するた
め、プランジャの両端面に作用する偶力の作用点間距離
をプランジャの全長よりも小さくでき、その分プランジ
ャが傾むいた際の軸線と直交する方向の分力によるモー
メントが小さく抑えることができる。従って、プランジ
ャの側面がガイド孔の内壁に擦られる力を緩和してプラ
ンジャが動作不能になることを防止するとともに、プラ
ンジャの側面のガイド面の面積を確保して摺動安定性を
維持できる。そのため、高圧に加圧された燃料を燃焼室
に安定供給することが可能となり、エンジンの出力を高
められるとともに、燃料供給動作の信頼性をより高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の燃料噴射ポンプの全体構成
を表す正面断面図である。

【図２】燃料噴射ポンプのポンプ室周辺の構成を表す側
面断面図である。

【図３】本発明の要部を拡大した縦断面図である。

【図４】ローラシュー及びプランジャが正常に当接した
状態を示す縦断面図である。

【図５】ローラシューのみが傾斜した状態を示す縦断面
図である。

【図６】プランジャのみが傾斜した状態を示す縦断面図
である。

【図７】ローラシュー及びプランジャが傾斜した状態を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 燃料噴射ポンプ ２０ オーバーフローバルブ ３０ スピルバルブ ４０ 燃料還流バルブ ５０ アキュムレータ ６０ コンスタントプレッシャバルブ ７０ 駆動軸 ８０ フィードポンプ ９０ ロータ ９１ ポンプ室 ９６（９６ａ〜９６ｄ） プランジャ ９８（９８ａ〜９８ｄ） ローラシュー ９９（９９ａ〜９９ｄ） ローラ １００ シリンダ １０１ 燃料供給ポート １０２ 燃料流出ポート １０４ 第１ガイド孔 １０５ 第２ガイド孔 １０６ 凸状曲面 １０７ 凹状曲面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面にカムを有するカムリングと、該
   カムリングの内側で半径方向に摺動可能に設けられ該カ
   ムリングのカムに摺接するローラを回転可能に保持する
   ローラ保持部材と、該ローラ保持部材の内側で回転駆動
   されるロータと、該ロータの半径方向に摺動可能に設け
   られ該ローラ保持部材の半径方向の摺動動作により燃料
   を吸引又は吐出させる方向に駆動されるプランジャとを
   有し、該ロータが回転駆動されるとともに燃料を加圧し
   てエンジンに供給する燃料噴射ポンプにおいて、 前記ローラ保持部材の内側端面に凸状曲面を形成し、且
   つ、前記プランジャの外側端面に該凸状曲面が当接する
   凹状曲面を形成し、 少なくとも前記凹状曲面に当接する前記凸状曲面の曲率
   半径を前記凹状曲面の曲率半径より小さく設定したこと
   を特徴とする燃料噴射ポンプ。