JPH0849618A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はローラの端部に作用する抵抗力モー
メントを増大させてローラのスキュー運動を抑制するよ
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のロータ９０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ている。ロータ９０のガイド孔１０
５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９８
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９９の外周中央部には、溝９９Ｄが設けられ
ており、カム面１１０Ａの油膜の面圧による抵抗力が増
大してローラ半体９９Ａ，９９Ｂに作用する。ローラ９
９がスキュー運動すると、ローラ９９の端部に作用する
抵抗力モーメントが増大し、スキュー運動が抑制され
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。この方式の燃料噴射ポンプは、例えば
特開平１−１３４０６３号公報に記載されているよう
に、内周面にカム面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
ム面を転動する円筒状の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、この燃料噴射ポンプは、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面を転動し、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に押圧
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】又、プランジャは円柱状に形成されている
が、ローラシューは回転防止のため略直方体に形成され
ている。さらに、カムリングのカム形状に応じてローラ
シュー及びプランジャがロータの半径方向に摺動できる
ように、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、プランジャの外周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】そして、上記ローラ，ローラシュー，プラ
ンジャの摺動部分の表面には、燃料（軽油）が供給され
ており、この燃料による油膜によって各摺動部分の潤滑
が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記燃料噴射ポンプで
は、ローラ及びカムリングのカム面の表面には、前述し
たように燃料による油膜が形成されており、この燃料に
よる油膜は弾性流体潤滑（Elastohydrodynamic Lubrica
tion) として機能する。そして、ローラはカムリングの
カム面にころがり接触をしており、カムリングに対して
遊星ローラとなって自転しながら公転する。

【０００７】又、ローラが正常にカム面を転動している
ときは、ローラとカム面とは基本的に線接触となり、そ
の接触部分における圧力分布は長手方向に対し均一に作
用することになる。そして、ローラのころがり方向の圧
力分布は典型的な弾性流体潤滑の圧力分布となる。

【０００８】ローラがカムリングのカム面を転動する際
は、例えばローラの両端に対向するロータの壁面が撓ん
だり、あるいはロータの入力軸が軸受とのクリアランス
によりロータが振れ回ったりした場合に、上記のように
カム面を転動するローラが傾いてしまう。

【０００９】このように、ローラが軸線に対して傾く
と、ローラの一端と他端とではカム面に沿う面内でロー
ラ進行方向への変位量（速度）が変わる現象（以下「ス
キュー運動」と言う）が生じる。この際、ローラはカム
面に押圧されており、ローラとカム面との接触部分に形
成された油膜には、面圧が発生する。ローラがカム面を
転動することにより、面圧の大きさに応じた摩擦力が生
じるため、上記ローラとカム面との接触部分の面圧はロ
ーラの進行に対する抵抗になる。

【００１０】ここで、ローラ中央以外（例えば、ローラ
端部）に進行方向の余分な力が作用した場合を想定する
と、余分な力が作用したローラ端部が他端よりも大きく
移動する。つまり、ローラの軸線を作用線として上記余
分な力が加わった点を力点とするモーメントが生じる。
このモーメントは前述したローラのスキュー運動の発生
原因となる。

【００１１】ローラを保持するローラシューの回動中心
とプランジャの軸心とが一致しているときは、上記スキ
ュー運動が発生してもローラシューが同方向に回動する
とともに、プランジャも回動することになるため、何ら
問題はない。しかるに、ローラを保持するローラシュー
の回動中心とプランジャの軸心とが一致していないとき
は、ローラを保持するローラシューが同方向に回動する
とともに、ローラシューに当接するプランジャの端部が
ローラシューの回動力（プランジャの径方向の力）を受
けてプランジャが軸線（ロータの半径方向）に対して傾
くことになる。

【００１２】そして、ローラシューの回動中心とプラン
ジャの軸心とがずれていることが多いので、ローラシュ
ーが当接するプランジャの端部のみにローラシューの回
動力が作用すると、プランジャがロータのガイド孔内で
傾く。さらに、プランジャが傾斜状態のままカム面によ
る軸方向の押圧力（吐出方向の力）が作用した場合、プ
ランジャには軸線を作用線としたモーメントが作用し、
プランジャのエッジ部分がガイド孔の内壁に接触して焼
き付きやピッチング（局所的な孔）を発生することがあ
る。

【００１３】そこで、本発明は、上述の点に鑑みてなさ
れたものであり、ローラがスキュー運動しても正常な水
平状態にローラを復帰させて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。

【００１４】

【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、駆動軸により回転駆動されるロ
ータと、該ロータの半径方向に穿設されたガイド孔に挿
入されたプランジャと、該プランジャの端部に当接し該
プランジャとともに該ロータの半径方向に摺動可能に設
けられたローラ保持部材と、該ローラ保持部材に回転自
在に保持され該カムリングのカム面を転動するローラと
を有し、該ロータが回転駆動されるのに伴ってプランジ
ャの吐出動作により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、前記ローラの中央部外周又は
前記カム面の少なくとも一方に周方向に延在する溝を形
成してなることを特徴とする。

【００１５】

【作用】ローラの中央部外周又はカム面の少なくとも一
方に周方向に延在する溝を形成してなるため、ローラと
カム面との間に介在する油膜に作用するローラへの抵抗
力がローラの端部で大きくなる。そのため、ローラのス
キュー運動に対する抵抗力モーメントが大きくなり、こ
れによりローラのスキュー運動が抑制され、ローラが正
常な状態で安定する。

【００１６】

【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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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が発するパルス数をカウントす
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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】また、ローラシュー９８ａ〜９８ｄに当接
する各プランジャ９６ａ〜９６ｄのカム側端部には、カ
ムリング１１０のカム１１０ａ〜１１０ｆ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。これら
プランジャ９６ａ〜９６ｄ、ローラシュー９８ａ〜９８
ｄ、ローラ９９ａ〜９９ｄ、カム１１０ａ〜１１０ｆの
カム面には、燃料（軽油）による潤滑が行われている。
尚、ローラシュー９８ａ〜９８ｄは、回転防止のため、
略直方体に形成されている。

【００４３】上記カムリング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。

【００４４】その際、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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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９８〜９８ｄと、ローラ９９〜９９ｄ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。

【００６１】図３及び図４に拡大して示すように、ロー
ラ９９は、円柱状のローラ半体９９Ａとローラ半体９９
Ｂとの間が小径ロッド９９Ｃにより連結されており、ロ
ーラ半体９９Ａとローラ半体９９Ｂとの間に溝９９Ｄが
設けられている。この溝９９Ｄは、ローラシュー９８の
全周に設けられており、カム１１０ａ〜１１０ｆのカム
面１１０Ａに接地しないようになっている。

【００６２】又、溝９９Ｄには、カム１１０ａ〜１１０
ｆのカム面１１０Ａ及びローラ９９の表面に付着した燃
料の一部が溜まるようになっており、油溜めとしても機
能する。従って、余分な燃料が溝９９Ｄに溜められてい
るので、ローラ半体９９Ａ，９９Ｂの外周で潤滑不足に
なったとき、溝９９Ｄ内の燃料が潤滑油としてローラ半
体９９Ａ，９９Ｂの外周に供給される。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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の内径
寸法は、プランジャ９６の外径寸法より僅かに大とされ
ている。従って、第２ガイド孔１０５の内径寸法とプラ
ンジャ９６の外径寸法との間には、僅かなクリアランス
Ｓｂが形成されている。

【００６６】又、ローラ９９の長手方向の両端は、ロー
ラシュー９８を挟持するように設けられた隔壁１０６，
１０７に近接しており、クリアランスＳｃを介して対向
している。

【００６７】上記形状のローラ９９は、カム１１０ａ〜
１１０ｆのカム面１１０Ａを転動する際、カム面１１０
Ａにころがり接触をしており、カムリング１１０に対し
て遊星ローラとなって自転しながら公転する。

【００６８】又、ローラ９９が正常にカム面１１０Ａを
転動しているときは、ローラ９９とカム面とは基本的に
線接触となり、その接触部分における圧力分布は長手方
向に対し均一に作用することになる。そして、ローラ９
９のころがり方向の圧力分布は典型的な弾性流体潤滑の
圧力分布となる。

【００６９】ここで、ローラ９９の軸方向以外（例え
ば、ローラ端部）に進行方向の余分な力が作用した場合
を想定すると、余分な力が作用したローラ９９の端部が
他端よりも大きく移動する。つまり、ローラ９９の軸線
を作用線として上記余分な力が加わった点を力点とする
モーメントが生じ、このモーメントがローラ９９のスキ
ュー運動の発生原因となる。

【００７０】そして、ローラ９９がスキュー運動する
と、ローラ９９を保持するローラシュー９８の回動中心
とプランジャ９６の軸心とが一致していないときは、ロ
ーラ９９を保持するローラシュー９８が同方向に回動す
るとともに、ローラシュー９８に当接するプランジャ９
６の端部がローラシュー９８の回動力を受けてプランジ
ャ９６が軸線に対して傾くことになる。従って、ローラ
シュー９８が当接するプランジャ９６の端部のみにロー
ラシュー９８の回動力が作用すると、プランジャ９６が
ロータ９０のガイド孔１０５内で傾く。さらに、プラン
ジャ９６が傾斜状態のままカム面１１０Ａによる軸方向
の押圧力（吐出方向の力）が作用した場合、プランジャ
９６には軸線を作用線としたモーメントが作用し、プラ
ンジャ９６のエッジ部分がガイド孔１０５の内壁に接触
して焼き付きやピッチング（局所的な孔）を発生するこ
とがある。

【００７１】ところで、ローラ９９とカム面１１０Ａと
の接触部分に形成された油膜には、面圧が発生する。ロ
ーラ９９がカム面１１０Ａを転動することにより、面圧
の大きさに応じた摩擦力が生じるため、上記ローラ９９
とカム面１１０Ａとの接触部分の面圧はローラ９９の進
行に対する抵抗力になる。

【００７２】しかるに、本実施例では、ローラ９９がロ
ーラ半体９９Ａとローラ半体９９Ｂとの中間に溝９９Ｄ
を有する形状であるため、図５に示すように、カム面を
転動するローラ半体９９Ａ，９９Ｂの外周に対してのみ
油膜からの面圧Ｆａ，Ｆｂが作用する。

【００７３】そして、中央部外周に溝９９Ｄが設けられ
ていない従来のローラの場合、油膜からの面圧Ｆｃは図
５（Ｂ）中破線で示すように溝９９Ｄを有する場合に比
べて小さい（Ｆａ＝Ｆｂ＞Ｆｃ）。

【００７４】従って、油膜からの抵抗力は従来に比べ端
部側へ集中して作用することになり、前記余分な力によ
るモーメントに対する抵抗力モーメントは従来より大と
なる。

【００７５】スキュー運動するローラ９９の力関係を考
えると、（余分な力モーメント）−（抵抗力モーメン
ト）がスキューモーメントになる。従って、抵抗力モー
メントが増大すると、スキューモーメントが小さくなる
ように抑制されるため、上記のようにローラ９９の端部
により大きな抵抗力が作用すると、水平状態（傾斜角α
＝０）から傾斜した状態（傾斜角α＝０）になろうとす
ることを抑制する抵抗力モーメントが増大してローラ９
９が安定する。

【００７６】そのため、上記抵抗力モーメントの作用に
よりローラ９９は水平状態に矯正されるため、ローラ９
９のスキュー運動が抑制され、ローラ９９の傾きに伴っ
てプランジャ９６がガイド孔１０５の内壁に強く擦られ
ることが防止される。

【００７７】上記実施例では、ローラ９９の中央部外周
に溝９９Ｄを設けたが、これに限らず、例えば図７に示
すようにカム面１１０Ａの軸方向の中央部に溝１１０Ｂ
を設ける構成としても上記実施例と同様な効果が得られ
る。

【００７８】又、図８に示すように、ローラ９９の中央
部外周に溝９９Ｄを設けるとともに、カム面１１０Ａの
軸方向の中央部に溝１１０Ｂを設ける構成としても上記
実施例と同様な効果が得られる。

【００７９】尚、上記実施例では、溝９９Ｄの断面を四
角形状に形成したが、これに限らず、例えば半円形状と
しても良いし、あるいは台形形状としても良い。

【００８０】又、溝９９Ｄの幅寸法及び深さ寸法は、ポ
ンプ容量やロータ９０の回転数等に応じて適切な寸法に
設定される。

【００８１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ローラの
中央部外周又はカム面の少なくとも一方に周方向に延在
する溝を形成してなるため、溝の無い従来のローラに比
べてカム面の油膜に生じる面圧が大となり、ローラの端
部に作用する抵抗力が増大する。これにより、ローラが
スキュー運動しても傾斜したローラを復帰させる抵抗力
モーメントが増大し、ローラの一端が進行方向にずれる
ことが防止されて。そのため、ローラのスキュー運動を
抑制することができ、ローラのスキュー運動によりプラ
ンジャが軸線に対して傾斜したままガイド孔の内壁に擦
られて焼き付いたり、ピッチングが発生することを防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる燃料噴射ポンプの一実施例の全体
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】図３中IV−IV線に沿う縦断面図である。

【図５】ローラが正常な状態でカム面を転動したときの
圧力分布を示す図である。

【図６】ローラが傾斜した状態でカム面を転動したとき
の圧力分布を示す図である。

【図７】本発明の変形例を示す縦断面図である。

【図８】本発明の別の変形例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 ９９Ａ，９９Ｂ ローラ半体 ９９Ｃ 小径ロッド ９９Ｄ 溝 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

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、駆
   動軸により回転駆動されるロータと、該ロータの半径方
   向に穿設されたガイド孔に挿入されたプランジャと、該
   プランジャの端部に当接し該プランジャとともに該ロー
   タの半径方向に摺動可能に設けられたローラ保持部材
   と、該ローラ保持部材に回転自在に保持され該カムリン
   グのカム面を転動するローラとを有し、該ロータが回転
   駆動されるのに伴ってプランジャの吐出動作により燃料
   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、 前記ローラの中央部外周又は前記カム面の少なくとも一
   方に周方向に延在する溝を形成してなることを特徴とす
   る燃料噴射ポンプ。