燃料噴射ポンプ
【課題】カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化を抑えることが可能な燃料噴射ポンプを提供する。
【解決手段】燃料噴射ポンプ１は、カムシャフト５と、カムシャフト５に対して偏心して一体で回転するカム６と、カム６を回転自在に収容するカム室２０と、燃料加圧室とが内部に形成されているハウジング２と、カム６により駆動されて燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送する可動部材と、カム６において軸方向の端面６１とカム室２０の壁面２０１との間に介在され、端面６１から軸方向の荷重Ｆを受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させる軸受け部材８と、を備え、軸受け部材８は、カム６と一緒に供回りしないように壁面２０１に取り付けられた第１軸受け部材８１と、第１軸受け部材８１と端面６１の両方に対して回転自在であって第１軸受け部材８１と端面６１の間に介在された第２軸受け部材８２と、を備える。
【解決手段】燃料噴射ポンプ１は、カムシャフト５と、カムシャフト５に対して偏心して一体で回転するカム６と、カム６を回転自在に収容するカム室２０と、燃料加圧室とが内部に形成されているハウジング２と、カム６により駆動されて燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送する可動部材と、カム６において軸方向の端面６１とカム室２０の壁面２０１との間に介在され、端面６１から軸方向の荷重Ｆを受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させる軸受け部材８と、を備え、軸受け部材８は、カム６と一緒に供回りしないように壁面２０１に取り付けられた第１軸受け部材８１と、第１軸受け部材８１と端面６１の両方に対して回転自在であって第１軸受け部材８１と端面６１の間に介在された第２軸受け部材８２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の燃料噴射ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カムシャフトと、カムシャフトに対して偏心して設けられたカムと、カムを回転自在に収容するカム室と燃料加圧室とが内部に形成されているハウジングと、カムにより駆動されて往復移動することにより燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送するプランジャと、を備えた燃料噴射ポンプが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
この燃料噴射ポンプでは、カムにおいて軸方向の端面とカム室の壁面との間にカムよりも大径の円板部をカムシャフトに一体的に形成し、この壁面と円板部との間において壁面にワッシャ（軸受け部材）を取り付けている。カム、円板部、および軸受け部材は、カム室内に収容され、カム室内に満たされた潤滑油としての燃料に浸っている。
【０００４】
ここで、駆動力の大きいエンジンから駆動力を受ける燃料噴射ポンプでは、カムシャフトは、一般的にギアで受けるが、バックラッシュを小さくしてカムに伝達される駆動力を平坦化するためには、はす歯ギアで駆動力を受けることが望ましい。はす歯ギアで駆動力を受ける場合等では、軸方向の荷重がカムシャフトに作用する。
【０００５】
このため、回転している円板部が軸受け部材に押し付けられることになり、軸方向の摺動面である円板部と軸受け部材との摺動面では、磨耗や焼付け等の劣化が問題となる。これに対して、円板部がカムよりも大径であるため、円板部と軸受け部材との摺動面の面圧を低減することができて、この摺動面の劣化を抑えることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２７４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
円板部と軸受け部材は潤滑油に浸っているため、摺動面での油膜が保持できれば、円板部と軸受け部材との摺動面での劣化を抑えることができる。しかし、カムの回転速度が高くなると摺動面での油膜が保持できなくなるため、上述の従来技術により摺動面の面圧を低減できても摺動面での劣化を抑えることは困難となっている。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化を抑えることが可能な燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、カムシャフトと、カムシャフトの中心軸に対して偏心して設けられ、カムシャフトと一体で回転するカムと、カムを回転自在に収容するカム室と、燃料加圧室とが内部に形成されているハウジングと、カムにより駆動され、往復移動することにより燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送する可動部材と、カムにおいて軸方向の端面とカム室の壁面との間に介在され、端面から軸方向の荷重を受け止めて端面と壁面の間において滑りを発生させる軸受け部材と、を備え、軸受け部材は、カムと一緒に供回りしないように壁面に取り付けられた第１軸受け部材と、第１軸受け部材と端面の両方に対して回転自在であって第１軸受け部材と端面の間に介在された第２軸受け部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、カムの軸方向の端面とカム室の壁面との間に介在された軸受け部材は、カムと一緒に供回りしないようにカム室の壁面に取り付けられた第１軸受け部材と、第１軸受け部材と端面の両方に対して回転自在であって第１軸受け部材と端面の間に介在された第２軸受け部材と、を備える。このため、第１軸受け部材と端面の両方に対して回転自在な第２軸受け部材は、第１軸受け部材との間で軸方向の第１摺動面を形成し、カムの軸方向の端面との間で軸方向の第２摺動面を形成する。
【００１２】
ここで、第１摺動面における第１軸受け部材に対する第２軸受け部材の第１回転速度差と、第２摺動面における第２軸受け部材に対するカムの第２回転速度差との合計値が、カムの回転速度となっている。このため、第１摺動面における第１回転速度差と、第２摺動面における第２回転速度差は、共にカムの回転速度よりも低く抑えられることとなり、この結果、これら摺動面の劣化を抑えることができる。したがって、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、カムシャフトを挿通するための貫通孔と、貫通孔に挿通されたカムシャフトよりも外周側に第２軸受け部材の回転領域を制限する制限部と、を第１軸受け部材に形成していることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、第２軸受け部材の回転領域は、制限部により、貫通孔に挿通されたカムシャフトよりも外周側に制限されている。このため、第１軸受け部材とカムの端面との両方に対して回転自在な第２軸受け部材が、カムシャフトと干渉することを防止できる。したがって、カムの回転速度が高くなっても、第２軸受け部材とカムシャフトの干渉を防止しつつ、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、制限部は、貫通孔よりも外周側に貫通孔と同心円状に形成されたリング形状の凹部であり、第２軸受け部材は、凹部に嵌まり込んで第１軸受け部材とカムの端面との両方に対して接触可能なリング形状で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、第２軸受け部材は、凹部に嵌まり込んだ状態で第１軸受け部材とカムの端面との両方に対して接触可能である。このため、第２軸受け部材が凹部に嵌まり込んだ状態で、第２軸受け部材と第１軸受け部材との間で第１摺動面を形成でき、第２軸受け部材とカムの軸方向の端面との間で第２摺動面を形成できるため、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１７】
さらに、この構成によれば、リング形状の第２軸受け部材がリング形状の凹部に嵌まり込んでいるため、第２軸受け部材は、外周側と内周側の両方で凹部にガイドされる。このため、カムシャフトよりも外周側に第２軸受け部材の回転領域をより確実に制限できる。
【００１８】
したがって、カムの回転速度が高くなっても、第２軸受け部材とカムシャフトの干渉をより確実に防止しつつ、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、第２軸受け部材は、積層配置されて互いに回転自在な複数のプレートからなることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、軸方向の摺動面が、複数のプレートの間でも形成される。このため、第１および第２摺動面における第１および第２回転速度差と、複数のプレートの間で形成される各摺動面における各回転速度差の合計値が、カムの回転速度となっている。このため、第１および第２摺動面における第１および第２回転速度差と、各摺動面における各回転速度差は、カムの回転速度よりもより低く抑えられることとなり、この結果、これら摺動面の劣化をより抑えることができる。
【００２１】
したがって、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、各プレートにおいてプレート同士で接触しつつ回転する滑り面に、滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、複数のプレートの各滑り面の磨耗を低減できるため、滑り面同士が接触して形成される軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。このため、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、第２軸受け部材において第１軸受け部材と接触しつつ回転する第１滑り面、および端面と接触しつつ回転する第２滑り面に、第１および第２滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、第１および第２滑り面の磨耗を低減できるため、第１滑り面と第１軸受け部材が接触して形成される第１摺動面の劣化、および、第２滑り面とカムの軸方向の端面とが接触して形成される第２摺動面の劣化をより抑えることができる。このため、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプを示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプを示す横断面図である。
【図３】図１に示すカムシャフト周辺の模式図である。
【図４】図３に示すカムおよびスラスト軸受け周辺の模式的拡大図である。
【図５】図４に示すスラスト軸受けの平面拡大図である。
【図６】図５の変形例を示す平面拡大図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。
【図８】図７の変形例を示す平面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、車両用のコモンレール式燃料噴射システムに用いられる燃料噴射ポンプを例にして、図面に基づいて説明する。なお、図中の互いに同一若しくは均等である部分には、同一符号を付している。
【００２８】
（構成）
図１に示す燃料噴射ポンプ１は、１つのシリンダ２２１と１つの燃料加圧室２２２が形成されているハウジング２と、１つのプランジャ３を備えた１筒式の燃料噴射ポンプである。燃料噴射ポンプ１は、さらに、カムシャフト５と共に回転するカム６と、カム６の外周側に設けられたカムリング７を備え、ハウジング２の内部には、さらに、カム６を回転自在に収容するカム室２０が形成されている。
【００２９】
アルミ系の材料から形成されるハウジング２は、ハウジング本体２１と、シリンダ２２１が形成されたシリンダヘッド２２と、軸受カバー２３とを備え、燃料加圧室２２２は、シリンダ２２１の内面と、逆止弁４１の逆止弁部材の端面と、プランジャ３の端面とにより形成されている。軸受カバー２３は、ボルトでハウジング本体２１に固定され、軸受カバー２３とカムシャフト５との間は、オイルシールによりシールされ、カムシャフト５は、メタルブッシュを介してハウジング本体２１と軸受カバー２３に回転自在に支持されている。
【００３０】
カム６と共にカムシャフト５は、鉄系の材料から形成され、カムシャフト５の図示右側端部には、はす歯ギア５１が取り付けられている。はす歯ギア５１は、エンジンのクランクシャフトから駆動力を受けて矢印Ｒ方向へカムシャフト５と共に回転する。はす歯ギア５１が矢印Ｒ方向へ回転することにより、軸方向の荷重Ｆがカムシャフト５に作用する。
【００３１】
カム６において軸方向の端面６１とカム室２０の壁面２０１との間には、これらの間の摺動を確保するためのスラスト軸受け８が介在され、回転しているカム６の端面６１から軸方向の荷重Ｆを受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。なお、図示左側のスラスト軸受け８は、荷重Ｆと反対方向の軸方向の荷重を端面６１から受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。
【００３２】
図２に示すように、スラスト軸受け８は、円形状であり、カム６の断面も円形状である。カム６は、図１に示すようにカムシャフト５の中心軸に対し偏心して一体形成され、外形が四角形状のカムリング７とカム６との間には、カムリング７およびカム６に摺動可能なメタルブッシュ９が介在している。プランジャ３は、カムリング７の上面と摺動可能に当接している。
【００３３】
図２において、カムシャフト５の回転によるカム６の動きに従って、カムリング７は、カムシャフト５のシャフト中心軸の周りを軌道運動、すなわち公転する。また、プランジャ３は、スプリング３１によりカムリング７側に付勢されている。このため、カム６に対してカムリング７は相対的に回転できるが、プランジャ３に押さえつけられることでカムリング７は回転しないで、カム６がカムリング７内で回転するように構成されている。
【００３４】
プランジャ３は、カムリング７の上面での摺動により、カムリング７の公転に追従し、カムリング７の公転を往復移動（図示上下方向の移動）に変換する。これにより、プランジャ３は、図示しない燃料タンクから逆止弁４１を介して燃料加圧室２２２に吸入された燃料を、シリンダ２２１内で上下方向に往復移動して加圧し圧送する。逆止弁４１は、燃料加圧室２２２から燃料タンク側へ燃料が逆流することを防止している。
【００３５】
燃料加圧室２２２で加圧された燃料は、燃料吐出通路２２３から燃料配管を介し図示しないコモンレールに供給される。燃料吐出通路２２３には、逆止弁４２が設けられ、この逆止弁４２によって燃料吐出通路２２３から燃料加圧室２２２に燃料が逆流することを防止している。
【００３６】
図１，２において、カム６、カムリング７、および、スラスト軸受け８等は、ハウジング２内のカム室２０に収容され、カム室２０内に満たされた潤滑油としての燃料に浸っている。
【００３７】
以上、燃料噴射ポンプ１の基本的構成について説明した。以下、燃料噴射ポンプ１の特徴的構成であるスラスト軸受け８について、図３〜５に基づいて説明する。
【００３８】
（特徴的構成）
スラスト軸受け８は、鉄系の材料から形成され、図３に示すように、カム６と一緒に供回りしないように壁面２０１に取り付けられた固定プレート８１と、固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して回転自在であって固定プレート８１と端面６１の間に介在された回転プレート８２とを備えている。
【００３９】
上述したように、はす歯ギア５１が矢印Ｒ方向へ回転することにより、軸方向の荷重Ｆがカムシャフト５に作用し、図３において図示右側のスラスト軸受け８は、回転しているカム６の端面６１から軸方向の荷重Ｆを受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。この滑りを、固定プレート８１に対して回転プレート８２を回転させることによって発生させている。なお、荷重Ｆと反対方向の軸方向の荷重がカムシャフト５に生じた場合には、この荷重を、図示左側のスラスト軸受け８がカム６の端面６１から受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。
【００４０】
固定プレート８１は、壁面２０１でハウジング２に打ち込みされて固定されている固定ピン２０２によって壁面２０１に取り付けられている。図４と図５に示すように、固定プレート８１には、カムシャフト５が挿通されるシャフト穴８１１、リング段差８１２、および、２個の固定穴８１３が形成されている。２個の固定穴８１３に、それぞれ、固定ピン２０２を挿通することによって固定プレート８１は壁面２０１に取り付けられている。
【００４１】
リング段差８１２は、図５に示すように、リング状の段差であり、回転プレート８２の外周をガイドして、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に回転プレート８２の回転領域を制限している。この制限された回転領域は、カムシャフト５の外周とリング段差８１２との間の領域である。
【００４２】
回転プレート８２は、リング段差８１２の凹部に嵌まり込んで固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。具体的には、図４において、回転プレート８２の第１滑り面８２２が固定プレート８１の滑り面８１４と接触している状態で、回転プレート８２の第２滑り面８２３が固定プレート８１の上面８１６よりも高さが高くなるように、つまり、第２滑り面８２３が上面８１６より図示左側へ飛び出ているように、固定プレート８１と回転プレート８２が形成されている。また、回転プレート８２にも、カムシャフト５が挿通されるシャフト穴８２１が形成されている。
【００４３】
回転プレート８２の第１滑り面８２２は、固定プレート８１の滑り面８１４と接触しつつ回転する滑り面であり、第１滑り面８２２と滑り面８１４が接触して軸方向の第１摺動面８２４が形成される。また、回転プレート８２の第２滑り面８２３は、カム６の端面６１と接触しつつ回転する滑り面であり、第２滑り面８２３と端面６１が接触して軸方向の第２摺動面８２５が形成される。
【００４４】
プランジャ３は、請求項に記載の可動部材に相当し、スラスト軸受け８は、請求項に記載の軸受け部材に相当し、固定プレート８１は、請求項に記載の第１軸受け部材に相当する。シャフト穴８１１は、請求項に記載の貫通孔に相当し、リング段差８１２は、請求項に記載の制限部に相当し、回転プレート８２は、請求項に記載の第２軸受け部材に相当する。
【００４５】
（作用効果）
次に、本実施形態の燃料噴射ポンプ１の作用を図４,５に基づいて説明する。
【００４６】
本実施形態による燃料噴射ポンプ１では、特徴的構成として、カム６の軸方向の端面６１とカム室２０の壁面２０１との間に介在されたスラスト軸受け８は、カム６と一緒に供回りしないようにカム室２０の壁面２０１に取り付けられた固定プレート８１と、固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して回転自在であって固定プレート８１と端面６１の間に介在された回転プレート８２と、を備える。このため、固定プレート８１と端面６１の両方に対して回転自在な回転プレート８２は、固定プレート８１との間で軸方向の第１摺動面８２４を形成し、カム６の端面６１との間で軸方向の第２摺動面８２５を形成する。
【００４７】
ここで、第１摺動面８２４における固定プレート８１に対する回転プレート８２の第１回転速度差と、第２摺動面８２５における回転プレート８２に対するカム６の第２回転速度差との合計値が、カム６の回転速度となっている。このため、第１摺動面８２４における第１回転速度差と、第２摺動面８２５における第２回転速度差は、共にカム６の回転速度よりも低く抑えられることとなり、この結果、第１および第２摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００４８】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００４９】
また、回転プレート８２の回転領域は、リング段差８１２により、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に制限されている。このため、固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して回転自在な回転プレート８２が、カムシャフト５と干渉することを防止できる。
【００５０】
さらに、回転プレート８２は、リング段差８１２の凹部に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。このため、回転プレート８２がリング段差８１２の凹部に嵌まり込んだ状態で、回転プレート８２と固定プレート８１との間で第１摺動面８２４を形成でき、回転プレート８２とカム６の端面６１との間で第２摺動面８２５を形成できる。
【００５１】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、回転プレート８２とカムシャフト５の干渉を防止しつつ、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００５２】
（変形例）
上述の例では、回転プレート８２の回転領域を、リング段差８１２により、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に制限した。これに対して、図６と図７に示す変形例によるスラスト軸受け８０では、回転プレート８２０の回転領域を、固定プレート８１０に形成されたリング溝８１５により、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に制限している。
【００５３】
リング溝８１５は、図６と図７に示すように、リング状の凹部であり、シャフト穴８２１よりも外周側にシャフト穴８２１と同心円状に形成されている。リング溝８１５は、回転プレート８２０の外周と内周の両方をガイドして、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に回転プレート８２の回転領域を制限している。この制限された回転領域は、リング溝８１５自身の領域である。
【００５４】
回転プレート８２０は、リング溝８１５に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１０とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。具体的には、図７において、回転プレート８２０の第１滑り面８２２が固定プレート８１０の滑り面８１４と接触している状態で、回転プレート８２０の第２滑り面８２３が固定プレート８１０の上面８１６よりも高さが高くなるように、つまり、第２滑り面８２３が上面８１６より図示左側へ飛び出ているように、固定プレート８１０と回転プレート８２０が形成されている。
【００５５】
スラスト軸受け８０は、請求項に記載の軸受け部材に相当し、固定プレート８１０は、請求項に記載の第１軸受け部材に相当し、リング溝８１５は、請求項に記載の制限部および凹部に相当し、回転プレート８２０は、請求項に記載の第２軸受け部材に相当する。
【００５６】
本変形例によれば、回転プレート８２０は、リング溝８１５に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１０とカム６の端面６１との両方に対して接触可能である。このため、回転プレート８２０がリング溝８１５に嵌まり込んだ状態で、回転プレート８２０と固定プレート８１０との間で第１摺動面８２４を形成でき、回転プレート８２０とカム６の端面６１との間で第２摺動面８２５を形成できるため、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００５７】
さらに、リング形状の回転プレート８２０がリング形状のリング溝８１５に嵌まり込んでいるため、回転プレート８２０は、外周側と内周側の両方でリング溝８１５にガイドされる。このため、カムシャフト５よりも外周側に回転プレート８２０の回転領域をより確実に制限できる。
【００５８】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、回転プレート８２０とカムシャフト５の干渉をより確実に防止しつつ、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００５９】
上述の例では、スラスト軸受け８，８０において１枚の回転プレート８２，８２０を設けたが、これに対して、図８に示す変形例によるスラスト軸受け８００では、２枚のプレート８３１，８３２からなる回転プレート８３を設けている。
【００６０】
回転プレート８３は、積層配置されて互いに回転自在な２枚のプレート８３１，８３２からなり、リング溝８１５に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１０とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。具体的には、図８において、回転プレート８３の第１滑り面８２２が固定プレート８１０の滑り面８１４と接触している状態で、回転プレート８３の第２滑り面８２３が固定プレート８１０の上面８１６よりも高さが高くなるように、つまり、第２滑り面８２３が上面８１６より図示左側へ飛び出ているように、固定プレート８１０と回転プレート８３が形成されている。
【００６１】
また、２枚のプレート８３１，８３２の間では、軸方向の摺動面８３５が、プレート８３１の滑り面８３３とプレート８３２の滑り面８３４とが接触して形成されている。
【００６２】
本変形例によれば、軸方向の摺動面８３５が、２枚のプレート８３１，８３２の間でも形成されるため、第１および第２摺動面８２４，８２５における第１および第２回転速度差と、２枚のプレート８３１，８３２の間で形成される摺動面８３５における回転速度差の合計値が、カム６の回転速度となっている。このため、第１および第２摺動面８２４，８２５における第１および第２回転速度差と、摺動面８３５における回転速度差は、カムの回転速度よりもより低く抑えられることとなり、この結果、これら摺動面８２４，８２５，８３５の劣化をより抑えることができる。
【００６３】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８２４，８２５，８３５の劣化をより抑えることができる。
【００６４】
また、回転プレート８２、８２０，８３の第１滑り面８２２および第２滑り面８２３に、滑り面８２２，８２３の磨耗を低減するための２硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の固体潤滑剤をコーティングすることが可能である。これにより、第１および第２滑り面８２２，８２３の磨耗を低減できるため、第１滑り面８２２と固定プレート８１，８１０の滑り面８１４とが接触して形成される第１摺動面８２４の劣化、および、第２滑り面８２３とカム６の端面６１とが接触して形成される第２摺動面８２５の劣化をより抑えることができる。このため、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化をより抑えることができる。
【００６５】
また、プレート８３１，８３２の滑り面８３３，８３４に、滑り面８３３，８３４の磨耗を低減するための２硫化モリブデン等の固体潤滑剤をコーティングすることが可能である。これにより、滑り面８３３，８３４の磨耗を低減できるため、滑り面８３３，８３４同士が接触して形成される軸方向の摺動面８３５の劣化をより抑えることができる。このため、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８３５の劣化をより抑えることができる。
【００６６】
なお、回転プレートを、積層配置されて互いに回転自在な３枚以上のプレートからなるように構成すれば、摺動面における回転速度差をさらに低く抑えられることが可能となり、軸方向の摺動面の劣化をさらに抑えることができる。
【００６７】
上述の例では、燃料噴射ポンプ１は、１つのシリンダ２２１、１つの燃料加圧室２２２、および１つのプランジャ３を備えた１筒式の燃料噴射ポンプであったが、これに限らない。２つのシリンダ、２つの燃料加圧室、および２つのプランジャを備えた２筒式の燃料噴射ポンプであっても、または、３つのシリンダ、３つの燃料加圧室、および３つのプランジャを備えた３筒式の燃料噴射ポンプであっても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 燃料噴射ポンプ、２ ハウジング、２０ カム室、２０１ 壁面
２０２ 固定ピン、２１ ハウジング本体、２２ シリンダヘッド、２２１ シリンダ
２２２ 燃料加圧室、２２３ 燃料吐出通路、２３ 軸受カバー
３ プランジャ（可動部材）、３１ スプリング、４１，４２ 逆止弁
５ カムシャフト、５１ はす歯ギア、６ カム、６１ 端面、７ カムリング
８，８０，８００ スラスト軸受け（軸受け部材）
８１，８１０ 固定プレート（第１軸受け部材）
８１１ シャフト穴（貫通孔）、８１２ リング段差（制限部）、８１３ 固定穴
８１４ 滑り面、８１５ リング溝（制限部、凹部）、８１６ 上面
８２，８２０ 回転プレート（第２軸受け部材）、８２１ シャフト穴
８２２ 第１滑り面、８２３ 第２滑り面、８２４ 第１摺動面、８２５ 第２摺動面
８３ 回転プレート（第２軸受け部材）、８３１，８３２ プレート
８３３，８３４ 滑り面、８３５ 摺動面、９ メタルブッシュ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の燃料噴射ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カムシャフトと、カムシャフトに対して偏心して設けられたカムと、カムを回転自在に収容するカム室と燃料加圧室とが内部に形成されているハウジングと、カムにより駆動されて往復移動することにより燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送するプランジャと、を備えた燃料噴射ポンプが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
この燃料噴射ポンプでは、カムにおいて軸方向の端面とカム室の壁面との間にカムよりも大径の円板部をカムシャフトに一体的に形成し、この壁面と円板部との間において壁面にワッシャ（軸受け部材）を取り付けている。カム、円板部、および軸受け部材は、カム室内に収容され、カム室内に満たされた潤滑油としての燃料に浸っている。
【０００４】
ここで、駆動力の大きいエンジンから駆動力を受ける燃料噴射ポンプでは、カムシャフトは、一般的にギアで受けるが、バックラッシュを小さくしてカムに伝達される駆動力を平坦化するためには、はす歯ギアで駆動力を受けることが望ましい。はす歯ギアで駆動力を受ける場合等では、軸方向の荷重がカムシャフトに作用する。
【０００５】
このため、回転している円板部が軸受け部材に押し付けられることになり、軸方向の摺動面である円板部と軸受け部材との摺動面では、磨耗や焼付け等の劣化が問題となる。これに対して、円板部がカムよりも大径であるため、円板部と軸受け部材との摺動面の面圧を低減することができて、この摺動面の劣化を抑えることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２７４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
円板部と軸受け部材は潤滑油に浸っているため、摺動面での油膜が保持できれば、円板部と軸受け部材との摺動面での劣化を抑えることができる。しかし、カムの回転速度が高くなると摺動面での油膜が保持できなくなるため、上述の従来技術により摺動面の面圧を低減できても摺動面での劣化を抑えることは困難となっている。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化を抑えることが可能な燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、カムシャフトと、カムシャフトの中心軸に対して偏心して設けられ、カムシャフトと一体で回転するカムと、カムを回転自在に収容するカム室と、燃料加圧室とが内部に形成されているハウジングと、カムにより駆動され、往復移動することにより燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送する可動部材と、カムにおいて軸方向の端面とカム室の壁面との間に介在され、端面から軸方向の荷重を受け止めて端面と壁面の間において滑りを発生させる軸受け部材と、を備え、軸受け部材は、カムと一緒に供回りしないように壁面に取り付けられた第１軸受け部材と、第１軸受け部材と端面の両方に対して回転自在であって第１軸受け部材と端面の間に介在された第２軸受け部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、カムの軸方向の端面とカム室の壁面との間に介在された軸受け部材は、カムと一緒に供回りしないようにカム室の壁面に取り付けられた第１軸受け部材と、第１軸受け部材と端面の両方に対して回転自在であって第１軸受け部材と端面の間に介在された第２軸受け部材と、を備える。このため、第１軸受け部材と端面の両方に対して回転自在な第２軸受け部材は、第１軸受け部材との間で軸方向の第１摺動面を形成し、カムの軸方向の端面との間で軸方向の第２摺動面を形成する。
【００１２】
ここで、第１摺動面における第１軸受け部材に対する第２軸受け部材の第１回転速度差と、第２摺動面における第２軸受け部材に対するカムの第２回転速度差との合計値が、カムの回転速度となっている。このため、第１摺動面における第１回転速度差と、第２摺動面における第２回転速度差は、共にカムの回転速度よりも低く抑えられることとなり、この結果、これら摺動面の劣化を抑えることができる。したがって、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、カムシャフトを挿通するための貫通孔と、貫通孔に挿通されたカムシャフトよりも外周側に第２軸受け部材の回転領域を制限する制限部と、を第１軸受け部材に形成していることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、第２軸受け部材の回転領域は、制限部により、貫通孔に挿通されたカムシャフトよりも外周側に制限されている。このため、第１軸受け部材とカムの端面との両方に対して回転自在な第２軸受け部材が、カムシャフトと干渉することを防止できる。したがって、カムの回転速度が高くなっても、第２軸受け部材とカムシャフトの干渉を防止しつつ、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、制限部は、貫通孔よりも外周側に貫通孔と同心円状に形成されたリング形状の凹部であり、第２軸受け部材は、凹部に嵌まり込んで第１軸受け部材とカムの端面との両方に対して接触可能なリング形状で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、第２軸受け部材は、凹部に嵌まり込んだ状態で第１軸受け部材とカムの端面との両方に対して接触可能である。このため、第２軸受け部材が凹部に嵌まり込んだ状態で、第２軸受け部材と第１軸受け部材との間で第１摺動面を形成でき、第２軸受け部材とカムの軸方向の端面との間で第２摺動面を形成できるため、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１７】
さらに、この構成によれば、リング形状の第２軸受け部材がリング形状の凹部に嵌まり込んでいるため、第２軸受け部材は、外周側と内周側の両方で凹部にガイドされる。このため、カムシャフトよりも外周側に第２軸受け部材の回転領域をより確実に制限できる。
【００１８】
したがって、カムの回転速度が高くなっても、第２軸受け部材とカムシャフトの干渉をより確実に防止しつつ、軸方向の摺動面の劣化を抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、第２軸受け部材は、積層配置されて互いに回転自在な複数のプレートからなることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、軸方向の摺動面が、複数のプレートの間でも形成される。このため、第１および第２摺動面における第１および第２回転速度差と、複数のプレートの間で形成される各摺動面における各回転速度差の合計値が、カムの回転速度となっている。このため、第１および第２摺動面における第１および第２回転速度差と、各摺動面における各回転速度差は、カムの回転速度よりもより低く抑えられることとなり、この結果、これら摺動面の劣化をより抑えることができる。
【００２１】
したがって、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、各プレートにおいてプレート同士で接触しつつ回転する滑り面に、滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、複数のプレートの各滑り面の磨耗を低減できるため、滑り面同士が接触して形成される軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。このため、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、第２軸受け部材において第１軸受け部材と接触しつつ回転する第１滑り面、および端面と接触しつつ回転する第２滑り面に、第１および第２滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、第１および第２滑り面の磨耗を低減できるため、第１滑り面と第１軸受け部材が接触して形成される第１摺動面の劣化、および、第２滑り面とカムの軸方向の端面とが接触して形成される第２摺動面の劣化をより抑えることができる。このため、カムの回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面の劣化をより抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプを示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプを示す横断面図である。
【図３】図１に示すカムシャフト周辺の模式図である。
【図４】図３に示すカムおよびスラスト軸受け周辺の模式的拡大図である。
【図５】図４に示すスラスト軸受けの平面拡大図である。
【図６】図５の変形例を示す平面拡大図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。
【図８】図７の変形例を示す平面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、車両用のコモンレール式燃料噴射システムに用いられる燃料噴射ポンプを例にして、図面に基づいて説明する。なお、図中の互いに同一若しくは均等である部分には、同一符号を付している。
【００２８】
（構成）
図１に示す燃料噴射ポンプ１は、１つのシリンダ２２１と１つの燃料加圧室２２２が形成されているハウジング２と、１つのプランジャ３を備えた１筒式の燃料噴射ポンプである。燃料噴射ポンプ１は、さらに、カムシャフト５と共に回転するカム６と、カム６の外周側に設けられたカムリング７を備え、ハウジング２の内部には、さらに、カム６を回転自在に収容するカム室２０が形成されている。
【００２９】
アルミ系の材料から形成されるハウジング２は、ハウジング本体２１と、シリンダ２２１が形成されたシリンダヘッド２２と、軸受カバー２３とを備え、燃料加圧室２２２は、シリンダ２２１の内面と、逆止弁４１の逆止弁部材の端面と、プランジャ３の端面とにより形成されている。軸受カバー２３は、ボルトでハウジング本体２１に固定され、軸受カバー２３とカムシャフト５との間は、オイルシールによりシールされ、カムシャフト５は、メタルブッシュを介してハウジング本体２１と軸受カバー２３に回転自在に支持されている。
【００３０】
カム６と共にカムシャフト５は、鉄系の材料から形成され、カムシャフト５の図示右側端部には、はす歯ギア５１が取り付けられている。はす歯ギア５１は、エンジンのクランクシャフトから駆動力を受けて矢印Ｒ方向へカムシャフト５と共に回転する。はす歯ギア５１が矢印Ｒ方向へ回転することにより、軸方向の荷重Ｆがカムシャフト５に作用する。
【００３１】
カム６において軸方向の端面６１とカム室２０の壁面２０１との間には、これらの間の摺動を確保するためのスラスト軸受け８が介在され、回転しているカム６の端面６１から軸方向の荷重Ｆを受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。なお、図示左側のスラスト軸受け８は、荷重Ｆと反対方向の軸方向の荷重を端面６１から受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。
【００３２】
図２に示すように、スラスト軸受け８は、円形状であり、カム６の断面も円形状である。カム６は、図１に示すようにカムシャフト５の中心軸に対し偏心して一体形成され、外形が四角形状のカムリング７とカム６との間には、カムリング７およびカム６に摺動可能なメタルブッシュ９が介在している。プランジャ３は、カムリング７の上面と摺動可能に当接している。
【００３３】
図２において、カムシャフト５の回転によるカム６の動きに従って、カムリング７は、カムシャフト５のシャフト中心軸の周りを軌道運動、すなわち公転する。また、プランジャ３は、スプリング３１によりカムリング７側に付勢されている。このため、カム６に対してカムリング７は相対的に回転できるが、プランジャ３に押さえつけられることでカムリング７は回転しないで、カム６がカムリング７内で回転するように構成されている。
【００３４】
プランジャ３は、カムリング７の上面での摺動により、カムリング７の公転に追従し、カムリング７の公転を往復移動（図示上下方向の移動）に変換する。これにより、プランジャ３は、図示しない燃料タンクから逆止弁４１を介して燃料加圧室２２２に吸入された燃料を、シリンダ２２１内で上下方向に往復移動して加圧し圧送する。逆止弁４１は、燃料加圧室２２２から燃料タンク側へ燃料が逆流することを防止している。
【００３５】
燃料加圧室２２２で加圧された燃料は、燃料吐出通路２２３から燃料配管を介し図示しないコモンレールに供給される。燃料吐出通路２２３には、逆止弁４２が設けられ、この逆止弁４２によって燃料吐出通路２２３から燃料加圧室２２２に燃料が逆流することを防止している。
【００３６】
図１，２において、カム６、カムリング７、および、スラスト軸受け８等は、ハウジング２内のカム室２０に収容され、カム室２０内に満たされた潤滑油としての燃料に浸っている。
【００３７】
以上、燃料噴射ポンプ１の基本的構成について説明した。以下、燃料噴射ポンプ１の特徴的構成であるスラスト軸受け８について、図３〜５に基づいて説明する。
【００３８】
（特徴的構成）
スラスト軸受け８は、鉄系の材料から形成され、図３に示すように、カム６と一緒に供回りしないように壁面２０１に取り付けられた固定プレート８１と、固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して回転自在であって固定プレート８１と端面６１の間に介在された回転プレート８２とを備えている。
【００３９】
上述したように、はす歯ギア５１が矢印Ｒ方向へ回転することにより、軸方向の荷重Ｆがカムシャフト５に作用し、図３において図示右側のスラスト軸受け８は、回転しているカム６の端面６１から軸方向の荷重Ｆを受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。この滑りを、固定プレート８１に対して回転プレート８２を回転させることによって発生させている。なお、荷重Ｆと反対方向の軸方向の荷重がカムシャフト５に生じた場合には、この荷重を、図示左側のスラスト軸受け８がカム６の端面６１から受け止めて端面６１と壁面２０１の間において滑りを発生させている。
【００４０】
固定プレート８１は、壁面２０１でハウジング２に打ち込みされて固定されている固定ピン２０２によって壁面２０１に取り付けられている。図４と図５に示すように、固定プレート８１には、カムシャフト５が挿通されるシャフト穴８１１、リング段差８１２、および、２個の固定穴８１３が形成されている。２個の固定穴８１３に、それぞれ、固定ピン２０２を挿通することによって固定プレート８１は壁面２０１に取り付けられている。
【００４１】
リング段差８１２は、図５に示すように、リング状の段差であり、回転プレート８２の外周をガイドして、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に回転プレート８２の回転領域を制限している。この制限された回転領域は、カムシャフト５の外周とリング段差８１２との間の領域である。
【００４２】
回転プレート８２は、リング段差８１２の凹部に嵌まり込んで固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。具体的には、図４において、回転プレート８２の第１滑り面８２２が固定プレート８１の滑り面８１４と接触している状態で、回転プレート８２の第２滑り面８２３が固定プレート８１の上面８１６よりも高さが高くなるように、つまり、第２滑り面８２３が上面８１６より図示左側へ飛び出ているように、固定プレート８１と回転プレート８２が形成されている。また、回転プレート８２にも、カムシャフト５が挿通されるシャフト穴８２１が形成されている。
【００４３】
回転プレート８２の第１滑り面８２２は、固定プレート８１の滑り面８１４と接触しつつ回転する滑り面であり、第１滑り面８２２と滑り面８１４が接触して軸方向の第１摺動面８２４が形成される。また、回転プレート８２の第２滑り面８２３は、カム６の端面６１と接触しつつ回転する滑り面であり、第２滑り面８２３と端面６１が接触して軸方向の第２摺動面８２５が形成される。
【００４４】
プランジャ３は、請求項に記載の可動部材に相当し、スラスト軸受け８は、請求項に記載の軸受け部材に相当し、固定プレート８１は、請求項に記載の第１軸受け部材に相当する。シャフト穴８１１は、請求項に記載の貫通孔に相当し、リング段差８１２は、請求項に記載の制限部に相当し、回転プレート８２は、請求項に記載の第２軸受け部材に相当する。
【００４５】
（作用効果）
次に、本実施形態の燃料噴射ポンプ１の作用を図４,５に基づいて説明する。
【００４６】
本実施形態による燃料噴射ポンプ１では、特徴的構成として、カム６の軸方向の端面６１とカム室２０の壁面２０１との間に介在されたスラスト軸受け８は、カム６と一緒に供回りしないようにカム室２０の壁面２０１に取り付けられた固定プレート８１と、固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して回転自在であって固定プレート８１と端面６１の間に介在された回転プレート８２と、を備える。このため、固定プレート８１と端面６１の両方に対して回転自在な回転プレート８２は、固定プレート８１との間で軸方向の第１摺動面８２４を形成し、カム６の端面６１との間で軸方向の第２摺動面８２５を形成する。
【００４７】
ここで、第１摺動面８２４における固定プレート８１に対する回転プレート８２の第１回転速度差と、第２摺動面８２５における回転プレート８２に対するカム６の第２回転速度差との合計値が、カム６の回転速度となっている。このため、第１摺動面８２４における第１回転速度差と、第２摺動面８２５における第２回転速度差は、共にカム６の回転速度よりも低く抑えられることとなり、この結果、第１および第２摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００４８】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００４９】
また、回転プレート８２の回転領域は、リング段差８１２により、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に制限されている。このため、固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して回転自在な回転プレート８２が、カムシャフト５と干渉することを防止できる。
【００５０】
さらに、回転プレート８２は、リング段差８１２の凹部に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。このため、回転プレート８２がリング段差８１２の凹部に嵌まり込んだ状態で、回転プレート８２と固定プレート８１との間で第１摺動面８２４を形成でき、回転プレート８２とカム６の端面６１との間で第２摺動面８２５を形成できる。
【００５１】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、回転プレート８２とカムシャフト５の干渉を防止しつつ、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００５２】
（変形例）
上述の例では、回転プレート８２の回転領域を、リング段差８１２により、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に制限した。これに対して、図６と図７に示す変形例によるスラスト軸受け８０では、回転プレート８２０の回転領域を、固定プレート８１０に形成されたリング溝８１５により、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に制限している。
【００５３】
リング溝８１５は、図６と図７に示すように、リング状の凹部であり、シャフト穴８２１よりも外周側にシャフト穴８２１と同心円状に形成されている。リング溝８１５は、回転プレート８２０の外周と内周の両方をガイドして、シャフト穴８１１に挿通されたカムシャフト５よりも外周側に回転プレート８２の回転領域を制限している。この制限された回転領域は、リング溝８１５自身の領域である。
【００５４】
回転プレート８２０は、リング溝８１５に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１０とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。具体的には、図７において、回転プレート８２０の第１滑り面８２２が固定プレート８１０の滑り面８１４と接触している状態で、回転プレート８２０の第２滑り面８２３が固定プレート８１０の上面８１６よりも高さが高くなるように、つまり、第２滑り面８２３が上面８１６より図示左側へ飛び出ているように、固定プレート８１０と回転プレート８２０が形成されている。
【００５５】
スラスト軸受け８０は、請求項に記載の軸受け部材に相当し、固定プレート８１０は、請求項に記載の第１軸受け部材に相当し、リング溝８１５は、請求項に記載の制限部および凹部に相当し、回転プレート８２０は、請求項に記載の第２軸受け部材に相当する。
【００５６】
本変形例によれば、回転プレート８２０は、リング溝８１５に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１０とカム６の端面６１との両方に対して接触可能である。このため、回転プレート８２０がリング溝８１５に嵌まり込んだ状態で、回転プレート８２０と固定プレート８１０との間で第１摺動面８２４を形成でき、回転プレート８２０とカム６の端面６１との間で第２摺動面８２５を形成できるため、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００５７】
さらに、リング形状の回転プレート８２０がリング形状のリング溝８１５に嵌まり込んでいるため、回転プレート８２０は、外周側と内周側の両方でリング溝８１５にガイドされる。このため、カムシャフト５よりも外周側に回転プレート８２０の回転領域をより確実に制限できる。
【００５８】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、回転プレート８２０とカムシャフト５の干渉をより確実に防止しつつ、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化を抑えることができる。
【００５９】
上述の例では、スラスト軸受け８，８０において１枚の回転プレート８２，８２０を設けたが、これに対して、図８に示す変形例によるスラスト軸受け８００では、２枚のプレート８３１，８３２からなる回転プレート８３を設けている。
【００６０】
回転プレート８３は、積層配置されて互いに回転自在な２枚のプレート８３１，８３２からなり、リング溝８１５に嵌まり込んだ状態で固定プレート８１０とカム６の端面６１との両方に対して接触可能なリング形状で形成されている。具体的には、図８において、回転プレート８３の第１滑り面８２２が固定プレート８１０の滑り面８１４と接触している状態で、回転プレート８３の第２滑り面８２３が固定プレート８１０の上面８１６よりも高さが高くなるように、つまり、第２滑り面８２３が上面８１６より図示左側へ飛び出ているように、固定プレート８１０と回転プレート８３が形成されている。
【００６１】
また、２枚のプレート８３１，８３２の間では、軸方向の摺動面８３５が、プレート８３１の滑り面８３３とプレート８３２の滑り面８３４とが接触して形成されている。
【００６２】
本変形例によれば、軸方向の摺動面８３５が、２枚のプレート８３１，８３２の間でも形成されるため、第１および第２摺動面８２４，８２５における第１および第２回転速度差と、２枚のプレート８３１，８３２の間で形成される摺動面８３５における回転速度差の合計値が、カム６の回転速度となっている。このため、第１および第２摺動面８２４，８２５における第１および第２回転速度差と、摺動面８３５における回転速度差は、カムの回転速度よりもより低く抑えられることとなり、この結果、これら摺動面８２４，８２５，８３５の劣化をより抑えることができる。
【００６３】
したがって、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８２４，８２５，８３５の劣化をより抑えることができる。
【００６４】
また、回転プレート８２、８２０，８３の第１滑り面８２２および第２滑り面８２３に、滑り面８２２，８２３の磨耗を低減するための２硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の固体潤滑剤をコーティングすることが可能である。これにより、第１および第２滑り面８２２，８２３の磨耗を低減できるため、第１滑り面８２２と固定プレート８１，８１０の滑り面８１４とが接触して形成される第１摺動面８２４の劣化、および、第２滑り面８２３とカム６の端面６１とが接触して形成される第２摺動面８２５の劣化をより抑えることができる。このため、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８２４，８２５の劣化をより抑えることができる。
【００６５】
また、プレート８３１，８３２の滑り面８３３，８３４に、滑り面８３３，８３４の磨耗を低減するための２硫化モリブデン等の固体潤滑剤をコーティングすることが可能である。これにより、滑り面８３３，８３４の磨耗を低減できるため、滑り面８３３，８３４同士が接触して形成される軸方向の摺動面８３５の劣化をより抑えることができる。このため、カム６の回転速度が高くなっても、軸方向の摺動面８３５の劣化をより抑えることができる。
【００６６】
なお、回転プレートを、積層配置されて互いに回転自在な３枚以上のプレートからなるように構成すれば、摺動面における回転速度差をさらに低く抑えられることが可能となり、軸方向の摺動面の劣化をさらに抑えることができる。
【００６７】
上述の例では、燃料噴射ポンプ１は、１つのシリンダ２２１、１つの燃料加圧室２２２、および１つのプランジャ３を備えた１筒式の燃料噴射ポンプであったが、これに限らない。２つのシリンダ、２つの燃料加圧室、および２つのプランジャを備えた２筒式の燃料噴射ポンプであっても、または、３つのシリンダ、３つの燃料加圧室、および３つのプランジャを備えた３筒式の燃料噴射ポンプであっても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 燃料噴射ポンプ、２ ハウジング、２０ カム室、２０１ 壁面
２０２ 固定ピン、２１ ハウジング本体、２２ シリンダヘッド、２２１ シリンダ
２２２ 燃料加圧室、２２３ 燃料吐出通路、２３ 軸受カバー
３ プランジャ（可動部材）、３１ スプリング、４１，４２ 逆止弁
５ カムシャフト、５１ はす歯ギア、６ カム、６１ 端面、７ カムリング
８，８０，８００ スラスト軸受け（軸受け部材）
８１，８１０ 固定プレート（第１軸受け部材）
８１１ シャフト穴（貫通孔）、８１２ リング段差（制限部）、８１３ 固定穴
８１４ 滑り面、８１５ リング溝（制限部、凹部）、８１６ 上面
８２，８２０ 回転プレート（第２軸受け部材）、８２１ シャフト穴
８２２ 第１滑り面、８２３ 第２滑り面、８２４ 第１摺動面、８２５ 第２摺動面
８３ 回転プレート（第２軸受け部材）、８３１，８３２ プレート
８３３，８３４ 滑り面、８３５ 摺動面、９ メタルブッシュ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトと、
前記カムシャフトの中心軸に対して偏心して設けられ、前記カムシャフトと一体で回転するカムと、
前記カムを回転自在に収容するカム室と、燃料加圧室とが内部に形成されているハウジングと、
前記カムにより駆動され、往復移動することにより前記燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送する可動部材と、
前記カムにおいて軸方向の端面と前記カム室の壁面との間に介在され、前記端面から前記軸方向の荷重を受け止めて前記端面と前記壁面の間において滑りを発生させる軸受け部材と、を備え、
前記軸受け部材は、前記カムと一緒に供回りしないように前記壁面に取り付けられた第１軸受け部材と、前記第１軸受け部材と前記端面の両方に対して回転自在であって前記第１軸受け部材と前記端面の間に介在された第２軸受け部材と、を備えることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記カムシャフトを挿通するための貫通孔と、前記貫通孔に挿通された前記カムシャフトよりも外周側に前記第２軸受け部材の回転領域を制限する制限部と、を前記第１軸受け部材に形成していることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記制限部は、前記貫通孔よりも外周側に前記貫通孔と同心円状に形成されたリング形状の凹部であり、
前記第２軸受け部材は、前記凹部に嵌まり込んで前記両方に対して接触可能なリング形状で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記第２軸受け部材は、積層配置されて互いに回転自在な複数のプレートからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記各プレートにおいて前記プレート同士で接触しつつ回転する滑り面に、前記滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記第２軸受け部材において前記第１軸受け部材と接触しつつ回転する第１滑り面、および前記端面と接触しつつ回転する第２滑り面に、前記第１および第２滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項１】
カムシャフトと、
前記カムシャフトの中心軸に対して偏心して設けられ、前記カムシャフトと一体で回転するカムと、
前記カムを回転自在に収容するカム室と、燃料加圧室とが内部に形成されているハウジングと、
前記カムにより駆動され、往復移動することにより前記燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し圧送する可動部材と、
前記カムにおいて軸方向の端面と前記カム室の壁面との間に介在され、前記端面から前記軸方向の荷重を受け止めて前記端面と前記壁面の間において滑りを発生させる軸受け部材と、を備え、
前記軸受け部材は、前記カムと一緒に供回りしないように前記壁面に取り付けられた第１軸受け部材と、前記第１軸受け部材と前記端面の両方に対して回転自在であって前記第１軸受け部材と前記端面の間に介在された第２軸受け部材と、を備えることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記カムシャフトを挿通するための貫通孔と、前記貫通孔に挿通された前記カムシャフトよりも外周側に前記第２軸受け部材の回転領域を制限する制限部と、を前記第１軸受け部材に形成していることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記制限部は、前記貫通孔よりも外周側に前記貫通孔と同心円状に形成されたリング形状の凹部であり、
前記第２軸受け部材は、前記凹部に嵌まり込んで前記両方に対して接触可能なリング形状で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記第２軸受け部材は、積層配置されて互いに回転自在な複数のプレートからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記各プレートにおいて前記プレート同士で接触しつつ回転する滑り面に、前記滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記第２軸受け部材において前記第１軸受け部材と接触しつつ回転する第１滑り面、および前記端面と接触しつつ回転する第２滑り面に、前記第１および第２滑り面の磨耗を低減するための固体潤滑剤をコーティングしていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の燃料噴射ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２１６２６２（Ｐ２０１０−２１６２６２Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０２８４（Ｐ２００９−６０２８４）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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