JP5029477B2

JP5029477B2 - ローラリフタ構造

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Publication number: JP5029477B2
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Inventors: 隆臼井
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Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2012-09-19
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Description

本発明は、例えば燃料ポンプ等に設けられたローラリフタの構造に係る。特に、本発明は、ローラリフタの円滑な動作を実現するための対策に関する。

自動車等に搭載される筒内直噴型エンジンにおいては、燃料圧力を燃焼室内の圧力よりも高くして燃料噴射を行う必要があるため、燃料タンクから送られてきた燃料を高圧燃料ポンプで加圧してインジェクタに向けて供給している。

筒内直噴型エンジンの燃料供給系としては、例えば、下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、燃料タンクから燃料を送り出すフィードポンプと、このフィードポンプによって送り出された燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を貯留するデリバリパイプと、エンジンの各気筒ごとに配置されたインジェクタとを備えるものが知られている。各インジェクタの開弁制御により、デリバリパイプ内に貯留されている高圧燃料は、インジェクタから燃焼室内に直接噴射される。

そして、このような燃料供給系に用いられる高圧燃料ポンプとしては、例えば、シリンダ内に往復摺動可能に挿入されたプランジャと、これらシリンダとプランジャとによって区画形成された加圧室と、リフタガイド内に往復移動可能に配設されているとともに、プランジャに連結されたリフタと、このリフタをカムの外周面側に押圧する圧縮コイルばねとを備えるものがある。カムの回転にともなって、カムノーズがリフタから退避するときにプランジャが移動して加圧室の容積が拡大する行程（吸入行程）と、カムノーズによってリフタが押され、それにともなってプランジャが移動して加圧室の容積が縮小する行程（加圧行程）とを繰り返すことにより、燃料をデリバリパイプ等に加圧して供給する構造となっている。

ところで、上述のような構造の高圧燃料ポンプにおいて、互いに接触するカムとリフタとの間での摺動抵抗を抑制するために、特許文献２に開示されているように、リフタをローラリフタとして構成したものが知られている。つまり、略筒型のリフタ本体に、上記カムの軸線に沿う方向に貫通する貫通孔を形成しておき、この貫通孔にローラ軸を挿入して固定すると共に、このローラ軸によってローラを回転自在に支持した構成となっている。これにより、ローラの外周面とカムの外周面とが当接することになり、ローラがカムの外周面に沿って回転しながらカムからの押圧力をリフタが受けることになって、各接触面同士の摺動抵抗を抑制できる。
特開２０００−１４５５７２号公報特開２００８−３８６０４号公報

ところで、従来のローラリフタにあっては、リフタがリフタガイド内に往復移動可能に配設されていることに起因し、以下の２つの現象が発生していた。
（１）リフタのコッキング
先ず、リフタがカムからの押圧力を受ける際、ローラに対するカムの接触位置は、カムの回転位相に応じて変化する。このため、リフタには、その往復移動方向に対して略直交する方向の荷重（分力）を受け、この荷重によってリフタがリフタガイドの内部で傾くことになる。図１２は、上記加圧行程時に、カムａからの押圧力を受けてリフタｂがリフタガイドｃの内部で傾いている状態を示している。この傾きは、リフタガイドｃの内面とリフタｂの外面との間の隙間（以下、ガイドクリアランスと呼ぶ）が存在していることで生じるものであり、このガイドクリアランスが大きいほど傾きも大きくなる。そして、このようにしてリフタｂが傾くと、リフタｂの外周面のうち、リフタガイドｃの軸心に対して直交する方向（図中の左右方向）の一方側（図中の右側）の上端縁ｂ１と他方側（図中の左側）の下端縁ｂ２とがそれぞれリフタガイドｃの内面に片当たりする状態となる。逆に、上記吸入行程時には、リフタｂがカムａから受ける荷重（カムａからの反力）の方向が切り換わり、リフタｂの外周面のうち、リフタガイドｃの軸心に対して直交する方向の一方側（図中の右側）の下端縁ｂ３と他方側（図中の左側）の上端縁ｂ４とがそれぞれリフタガイドｃの内面に片当たりする状態となる。このような状況は、コッキングと呼ばれ、各片当たり部分で異音が生じたり、各片当たり部分での摺動抵抗が極端に大きくなってリフタｂの円滑な往復移動を阻害する原因となる。
（２）カムに対するローラの片当たり
上記カムの回転軸心とローラの回転軸心との平行度が良好に得られていない場合、例えば各部品の加工精度や組み付け精度が十分に得られていないために、これらの平行度が良好に得られていない場合には、カムの外周面に対してローラの外周面の一部分のみが接触する片当たりが生じることになる。図１３は、カムａの回転軸心が傾斜している状態であって、ガイドクリアランスが存在する分だけリフタｂも僅かに傾くものの、カムａの傾きには追従できておらず、カムａの回転軸心とローラｄの回転軸心との平行度が得られていないために、ローラｄの一端縁部（ローラｄの軸線方向の一端縁部ｄ１）のみがカムａの外周面に当接している状態を示している。このような状況では、カムａとローラｄとの接触部分での面圧が大幅に上昇することになり、場合によってはカムａの外周面にピッチング等の損傷を招いてしまう可能性がある。

以上のような各現象に対しては次のような対策を講じることが考えられる。

先ず、上記リフタのコッキングを抑制するための手段として、上記ガイドクリアランスを縮小させることが挙げられる。つまり、このガイドクリアランスを縮小させることにより、リフタガイドの内面の規制を受けてリフタが殆ど傾かないようにし、これによりコッキングを抑制するものである。

一方、上記カムに対するローラの片当たりを抑制するための手段として、上記ガイドクリアランスを拡大させることが挙げられる。つまり、このガイドクリアランスを拡大させることにより、リフタガイドに対するリフタの傾きを大きく許容して、カムの傾きに追従できるようにし、カムの回転軸心とローラの回転軸心との平行度が得られるようにするものである。

このように、従来では、リフタのコッキングを抑制するためにはガイドクリアランスを縮小させ、カムに対するローラの片当たりを抑制するためにはガイドクリアランスを拡大させるといった技術的思想までしか至っていなかった。これらの対策は互いに相反する手段を講じるものであるため、併存させることはできない。つまり、従来の技術的思想では、リフタのコッキングの抑制とカムに対するローラの片当たりの抑制とを両立することは不可能であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ローラリフタにおけるリフタのコッキングの抑制とカムに対するローラの片当たりの抑制とを両立することが可能な構成を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、リフタの周方向における位相に応じて、リフタガイドに対するリフタの傾きの許容量を異ならせる。つまり、上記コッキングの発生する方向の位相に対してはリフタの傾き許容量を制限し、カムの傾きに追従させる必要がある方向の位相に対してはリフタの傾き許容量を大きくすることで、リフタのコッキングの抑制とカムに対するローラの片当たりの抑制とを両立できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、カムの外周面に接触してカムからの押圧力を受けるローラと、このローラを回転自在に支持すると共にリフタガイドの内部空間に往復移動自在に収容されたリフタとを備えたローラリフタ構造を前提とする。このローラリフタ構造に対し、上記リフタに、略筒状に形成されたリフタ本体を備えさせる。そして、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置では、リフタガイドの内面に接触する部分の上記往復移動方向での嵌合長さ寸法を短く設定し、このローラ軸心延長方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量を拡大すると共に、上記リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では、リフタガイドの内面に接触する部分の上記往復移動方向での嵌合長さ寸法を長く設定することで、このローラ軸心延長方向に直交する方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量を制限するリフタ傾き許容量調整手段を備えさせている。つまり、ローラの軸心に沿う方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量を、ローラの軸心に直交する方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量よりも大きくする構成としている。逆に言えば、ローラの軸心に直交する方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量を、ローラの軸心に沿う方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量よりも小さくする構成としている。

この特定事項により、ローラの軸心に直交する方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量は制限され、これにより、上記リフタのコッキングの発生が抑制されることになる。また、ローラの軸心に沿う方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量は拡大され、これにより、リフタの傾きをカムの傾きに追従させることができ、カムの回転軸心とローラの回転軸心との平行度が良好に得られることで、カムに対するローラの片当たりを抑制することができる。このように、本解決手段によれば、リフタのコッキングの抑制とカムに対するローラの片当たりの抑制とを両立できる。

この場合に、上記嵌合長さを、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置からリフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置に向けて次第に長く設定する。

より具体的には、リフタ本体の軸心方向の両端の外周縁部を面取り加工することにより上記リフタ傾き許容量調整手段を構成する。つまり、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置では面取り寸法を大きく設定する一方、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では面取り寸法を小さく設定する。

これら構成により、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では上記嵌合長さ寸法が長いために、リフタの傾きはリフタガイドの内面によって大きく規制され、ローラの軸心に直交する方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量は制限される。逆に、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置では上記嵌合長さ寸法が短いために、リフタガイドの内面によるリフタの傾きの制限は小さく、ローラの軸心に沿う方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量は拡大される。このように各嵌合長さ寸法を異ならせるといった比較的簡単な構成でリフタのコッキングの抑制とカムに対するローラの片当たりの抑制とを両立できる。

本発明では、リフタの周方向における位相に応じて、リフタガイドに対するリフタの傾きの許容量を異ならせることで、上記コッキングの発生する方向の位相に対してはリフタの傾き許容量を制限し、カムの傾きに追従させる必要がある方向の位相に対してはリフタの傾き許容量を大きくしている。これにより、リフタのコッキングの抑制とカムに対するローラの片当たりの抑制とを両立でき、異音の発生や、摺動抵抗の増大や、カムのピッチングの発生を防止することができる。

本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。

以下では、自動車に搭載される筒内直噴型多気筒（例えば６気筒）ガソリンエンジンに用いられる高圧燃料ポンプのローラリフタに本発明を適用した場合について説明する。

−燃料供給装置１００−
高圧燃料ポンプのローラリフタ構成について説明する前に、この高圧ポンプが適用される燃料供給装置１００の概略構成について、図１を参照して説明する。

図１に例示する燃料供給装置１００は、燃料タンク１０１から燃料を送り出すフィードポンプ１０２と、このフィードポンプ１０２によって送り出された燃料を加圧して各気筒（６気筒）のインジェクタ４，４，…に向けて吐出する高圧燃料ポンプ１とを備えている。

高圧燃料ポンプ１は、その具体構成については後述するが、シリンダ２１と、プランジャ２３と、加圧室２２と、電磁スピル弁３０とを備えている。

プランジャ２３は、エンジンの吸気カムシャフト１１０に取り付けられたカム１１１の回転によって駆動され、シリンダ２１内を往復移動する。このプランジャ２３の往復移動により加圧室２２の容積が拡大または縮小する。この実施形態では、吸気カムシャフト１１０の回転軸線回りに１２０°の角度間隔をもって３つのカム山（カムノーズ）１１２，１１２，１１２がカム１１１に形成されている。そして、これら３つのカムノーズ１１２，１１２，１１２によってプランジャ２３が押し上げられて、このプランジャ２３がシリンダ２１内で移動するようになっている。

この実施形態では、エンジンは６気筒型であるため、エンジンの１サイクル中、つまり、クランクシャフトが２回転する間に、各気筒ごとに設けられたインジェクタ４から各１回ずつ、合計６回の燃料噴射が行われることになる。また、エンジンの１サイクルごとに、吸気カムシャフト１１０が１回転し、高圧燃料ポンプ１からの吐出動作が３回ずつ行われる。

加圧室２２は、プランジャ２３およびシリンダ２１によって区画されている。この加圧室２２は、低圧燃料配管１０４を介してフィードポンプ１０２に連通している。また、加圧室２２は、高圧燃料配管１０５を介してデリバリパイプ（蓄圧容器）１０６内に連通している。

デリバリパイプ１０６には、６つのインジェクタ４，４，…が接続されている。デリバリパイプ１０６には、パイプ内部の燃料圧力（実燃圧）を検出する燃圧センサ１６１が配設されている。また、デリバリパイプ１０６には、リリーフバルブ１７１を介してリターン配管１７２が接続されている。

リリーフバルブ１７１は、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力が所定圧（例えば１３ＭＰａ）を超えたときに開弁する。このリリーフバルブ１７１の開弁により、デリバリパイプ１０６に蓄えられた燃料の一部がリターン配管１７２を介して燃料タンク１０１に戻されるようになっている。これにより、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力の過上昇が防止される。

また、リターン配管１７２と高圧燃料ポンプ１とは、燃料排出配管１０８（図１では破線で示す）によって接続されており、高圧燃料ポンプ１のプランジャ２３とシリンダ２１との間隙から漏出した燃料がシールユニット５の上部の燃料収容室６に蓄積され、その後、この燃料収容室６に接続された燃料排出配管１０８から燃料タンク１０１に向けて戻されるようになっている。

低圧燃料配管１０４には、フィルタ１４１とプレッシャレギュレータ１４２とが設けられている。プレッシャレギュレータ１４２は、低圧燃料配管１０４内の燃料圧力が所定圧（例えば０．４ＭＰａ）を超えたときに低圧燃料配管１０４内の燃料を燃料タンク１０１に戻すことによって、この低圧燃料配管１０４内の燃料圧力を所定圧以下に維持するようになっている。

また、低圧燃料配管１０４には、パルセーションダンパ１０７が設けられており、このパルセーションダンパ１０７によって高圧燃料ポンプ１の作動時における低圧燃料配管１０４内の燃圧脈動が抑制されるようになっている。さらに、高圧燃料配管１０５には、高圧燃料ポンプ１から吐出された燃料が逆流することを阻止するための逆止弁１５１が設けられている。

高圧燃料ポンプ１には、低圧燃料配管１０４と加圧室２２との間を連通または遮断するための電磁スピル弁３０が設けられている。この電磁スピル弁３０は、電磁ソレノイド３１を備えており、この電磁ソレノイド３１への通電を制御することにより開閉動作する。

次に、この電磁スピル弁３０の開閉動作について、図２を参照しながら説明する。

まず、電磁ソレノイド３１に対する通電が停止された状態のときには、電磁スピル弁３０が圧縮コイルばね３７の弾性力によって開弁し、低圧燃料配管１０４と加圧室２２とが連通した状態になる。この状態において、カム１１１が吸気カムシャフト１１０とともに回転して、プランジャ２３が加圧室２２の容積が増大する方向（図１ではプランジャ２３が下降する方向）に移動するとき（吸入行程）には、フィードポンプ１０２から送り出された燃料が低圧燃料配管１０４を経て加圧室２２内に吸入される。

一方、カム１１１が吸気カムシャフト１１０とともに回転して、プランジャ２３が、加圧室２２の容積が収縮する方向（図１ではプランジャ２３が上昇する方向）に移動するとき（加圧行程）において、電磁ソレノイド３１への通電により電磁スピル弁３０が圧縮コイルばね３７の弾性力に抗して閉弁すると、低圧燃料配管１０４と加圧室２２との間が遮断され、加圧室２２内の燃料圧力が所定値に達した時点で逆止弁４０が開放して、高圧の燃料が高圧燃料配管１０５を通じてデリバリパイプ１０６に向けて吐出される。

そして、高圧燃料ポンプ１における燃料吐出量の調整は、加圧行程での電磁スピル弁３０の閉弁期間を制御することによって行われる。すなわち、電磁スピル弁３０の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加し、電磁スピル弁３０の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少するようになる。このように、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量を調整することにより、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力が制御される。

ここで、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量（電磁スピル弁３０の閉弁開始時期）を制御するための制御量であるポンプデューティＤＴについて説明する。このポンプデューティＤＴは、０〜１００％という値の間で変化するものであって、電磁スピル弁３０の閉弁期間に対応する吸気カムシャフト１１０のカム１１１のカム角度に関係した値である。

具体的には、カム１１１のカム角度に関して、図２に示すように、電磁スピル弁３０の最大閉弁期間に対応したカム角度（最大カム角度）をθ₀とし、その最大閉弁期間の目標燃圧に対応するカム角度（目標カム角度）をθとすると、ポンプデューティＤＴは、最大カム角度θ₀に対する目標カム角度θの割合（ＤＴ＝θ／θ₀）で表される。従ってポンプデューティＤＴは、目標とする電磁スピル弁３０の閉弁期間（閉弁開始時期）が最大閉弁期間に近づくほど１００％に近い値となり、目標とする閉弁期間が「０」に近づくほど０％に近い値となる。

そして、ポンプデューティＤＴが１００％に近づくほど、ポンプデューティＤＴに基づいて調整される電磁スピル弁３０の閉弁開始時期は早められ、電磁スピル弁３０の閉弁期間は長くなる。その結果、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量が増加して実燃圧が上昇するようになる。また、ポンプデューティＤＴが０％に近づくほど、ポンプデューティＤＴに基づいて調整される電磁スピル弁３０の閉弁開始時期は遅らされ、電磁スピル弁３０の閉弁期間は短くなる。その結果、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量が減少して実燃圧が低下するようになる。なお、上記ポンプデューティＤＴの算出手順の詳細についてはここでは説明を省略する。

−高圧燃料ポンプ１の具体構成−
次に、高圧燃料ポンプ１の具体構成について、図３を参照して説明する。

図３に例示する高圧燃料ポンプ１は、プランジャタイプのポンプであって、ハウジング１０内に設けられたポンプ部２０と、電磁スピル弁３０と、逆止弁４０とを備えている。

ポンプ部２０は、シリンダ２１と、加圧室２２と、プランジャ２３と、リフタ５１とを備えている。シリンダ２１は、ハウジング１０の中央部に形成され、その先端側（図３における上端側）に加圧室２２が形成される。プランジャ２３は、ほぼ円柱形状の部材であって、シリンダ２１内にその軸線方向（ここでは上下方向）の摺動が可能に挿入されている。

上記リフタ５１は、図４にも示すように、略円筒形状のリフタ本体５１ａと、このリフタ本体５１ａの下端から下方に延びるローラ支持部５１ｂとを備えている。このローラ支持部５１ｂは、上記リフタ本体５１ａの下面における外周縁よりも内側に形成されて互いに対向する支持プレート５１ｅ，５１ｅを備えている。

上記リフタ本体５１ａの軸心方向（図３における上下方向）の中間部には隔壁部５１ｃが一体形成されており、この隔壁部５１ｃの上側の空間に、プランジャ２３の基端部（下端部）、リテーナ２６、圧縮コイルばね２７等が収納されている。また、このリフタ本体５１ａの下部（上記隔壁部５１ｃよりも下側の部分）の内側空間およびローラ支持部５１ｂの内側空間はローラ５３を収容するための空間として構成されており、このローラ支持部５１ｂには、吸気カムシャフト１１０の軸心に対して平行に延びる軸心回りに回転自在な上記ローラ５３が支持されている。そして、このローラ５３の下端がカム１１１の外周面に当接可能となっている。このように、上記リフタ５１及びローラ５３によってローラリフタが構成されている。

上記ローラ５３は、例えば、多数のころを有するころ軸受けを介して、ローラ支持部５１ｂに固定されたローラ軸５３ａによって回転自在に支持されている。そして、この実施形態では、カム１１１の外周面とローラ５３の外周面との接触部（カム・ローラ接触部）Ｐ１に潤滑油を供給して、このカム・ローラ接触部Ｐ１における潤滑性を向上させるようになっている。尚、上記ローラ支持部５１ｂに対するローラ軸５３ａの固定構造としては、例えば、上記ローラ支持部５１ｂの支持プレート５１ｅ，５１ｅに形成されているローラ軸支持孔５１ｄにローラ軸５３ａが挿通され、このローラ軸５３ａの両端面がカシメ加工されて外周側に塑性変形されて、ローラ軸支持孔５１ｄに対して抜け止めおよび回り止めされた状態で組み付けられている。

上記リフタ５１はリフタガイド５２によって軸線に沿って（図３における上下方向に）摺動自在に支持されている。つまり、このリフタガイド５２は、略円柱形状の空間を有し、この空間内にリフタ５１が軸線方向へ摺動可能に収納されている。このリフタガイド５２は、例えば、円筒形状に形成され、吸気カムシャフト１１０を支持している図示しないカムキャリアの上部に一体的に取り付けられている。

プランジャ２３の基端部にはリテーナ２６が一体に装着されている。また、リフタガイド５２の上部にはスプリングシート部材５２ａが嵌め込まれている。これらスプリングシート部材５２ａの下面とリテーナ２６との間に圧縮コイルばね２７が挟み込まれている。この圧縮コイルばね２７の弾性力によって、プランジャ２３を押し下げる方向（加圧室２２の容積を拡大させる方向）の付勢力が付与されているとともに、ローラ支持部５１ｂにローラ軸５３ａを介して支持されたローラ５３がカム１１１に向けて押圧されている。

ここで、カム１１１が吸気カムシャフト１１０とともに回転すると、そのカム１１１のカムノーズ１１２がローラ５３およびリフタ５１に対して上向きの押圧力を作用させることによって、リフタ５１およびプランジャ２３が上昇しながら圧縮コイルばね２７を圧縮して加圧室２２の容積を縮小する。一方、カムノーズ１１２がローラ５３から外れる位置までカム１１１が回転すると、圧縮コイルばね２７の付勢力によりリフタ５１およびプランジャ２３が下降させられて加圧室２２の容積を拡大する。

電磁スピル弁３０は、加圧室２２に対向して配置されている。この電磁スピル弁３０は、電磁ソレノイド３１と、ボビン３２と、コア３３と、アーマチャ３４と、ポペット弁３５と、シート体３６とを備えている。電磁ソレノイド３１は、ボビン３２にリング状に巻装されたコイルからなり、このボビン３２の中心貫通孔にコア３３が嵌合固定されている。アーマチャ３４は、ポペット弁３５の一端に固定された状態で、その一部がコア３３と同軸上でボビン３２の中心貫通孔に進入可能に配置されている。コア３３およびアーマチャ３４の各対向面にはそれぞれ凹部が形成されており、それら凹部間には圧縮コイルばね３７が圧縮状態で収納されている。そして、この圧縮コイルばね３７の弾性力により、アーマチャ３４が加圧室２２側に向けて付勢されている。ポペット弁３５は、シート体３６内の貫通孔に摺動可能に挿入されている。ポペット弁３５の下端部には円板状の弁体３５ａが形成されている。

以上の構成において、電磁ソレノイド３１の非通電時には、圧縮コイルばね３７の弾性力により、弁体３５ａがシート体３６のシート部３６ａから離間されて、電磁スピル弁３０が開弁状態となる。一方、端子３８への電力供給により電磁ソレノイド３１が通電状態になると、コア３３、アーマチャ３４および電磁スピル弁３０全体を支持する支持部材３９により磁気回路が形成され、圧縮コイルばね３７の弾性力に抗して、アーマチャ３４がコア３３側に移動する。これにより、ポペット弁３５が加圧室２２と反対側に移動し、その弁体３５ａがシート体３６のシート部３６ａに当接して、電磁スピル弁３０は閉弁状態となる（図３に示す状態）。

一方、電磁スピル弁３０が開弁状態にあるときには、シート体３６に形成された複数の供給通路３６ｂと加圧室２２との間で燃料が流通可能となっている。

供給通路３６ｂと連通するように、ハウジング１０には低圧燃料通路１１が形成されている。そして、電磁スピル弁３０の開弁状態で、プランジャ２３が下降するとき、フィードポンプ１０２の作動により燃料タンク１０１から汲み上げられた低圧燃料が、フィルタ１４１、プレッシャレギュレータ１４２、低圧燃料通路１１、および、供給通路３６ｂを経て加圧室２２に吸入されるようになっている。

シリンダ２１の先端側に形成された加圧室２２は、シリンダ２１の内周面よりも大径に形成されている。そして、プランジャ２３は、電磁スピル弁３０の閉タイミング前に加圧室２２に進入し、電磁スピル弁３０が閉弁した後にプランジャ２３が上死点に到達するようになっている。また、プランジャ２３の先端部が加圧室２２内に進入した状態で、加圧室２２の内周面とプランジャ２３の外周面との間に隙間が形成されるようになっている。ハウジング１０には高圧燃料通路１２が形成されており、加圧室２２がこの高圧燃料通路１２を介して逆止弁４０に連通するようになっている。

逆止弁４０は、高圧燃料通路１２に接続されたケーシング４１と、そのケーシング４１内に配置されたシート体４２およびスプリングベース体４５と、シート体４２に接離可能に対向するバルブ体（弁体）４３と、このバルブ体４３をシート体４２に対する当接位置に向けて付勢する圧縮コイルばね４４とを備えている。また、逆止弁４０は高圧燃料配管１０５に接続されている。そして、加圧室２２内から高圧燃料通路１２を介して圧送される燃料の圧力が所定値を超えたとき、バルブ体４３が圧縮コイルばね４４の付勢力に抗してシート体４２から離間する位置に移動される。これにより、逆止弁４０が開弁状態になって、高圧燃料通路１２から圧送される高圧燃料が高圧燃料配管１０５を経てデリバリパイプ１０６に供給されるようになっている。

−ローラリフタの構造−
次に、本実施形態の特徴部分であるローラリフタ構造についての複数の実施形態を説明する。

上記リフタ５１は、上述した如く、上記ローラ支持部５１ｂの支持プレート５１ｅ，５１ｅにそれぞれ形成されたローラ軸支持孔５１ｄ，５１ｄにローラ軸５３ａが挿通された状態で、このローラ軸５３ａの両端面部分がカシメ加工されることにより、このローラ軸５３ａとローラ支持部５１ｂとが一体的に組み付けられている。また、上述した如く、ローラ軸５３ａは、ころ軸受け（ニードルベアリング）を介してローラ５３を回転自在に支持している。

そして、本実施形態の特徴とするところは、リフタ本体５１ａの構成として、上記ローラ５３の軸心に沿う方向でのリフタ５１の振れ許容量（リフタガイド５２内での傾きの許容量）を拡大すると共にローラ５３の軸心に直交する方向でのリフタ５１の振れ許容量を制限するリフタ傾き許容量調整手段を備えていることにある。以下、このリフタ傾き許容量調整手段の実施形態について説明する。

（実施形態）
図４は、本実施形態におけるリフタ５１を示す斜視図である。また、図５および図６は、上記加圧行程時に、カム１１１からの押圧力を受けてリフタ５１がリフタガイド５２の内部で傾いている状態を示しており、図５はローラ５３の軸心に沿った方向から見た図であり、図６はローラ５３の軸心に直交する方向から見た断面図である。

これらの図に示すように、略円筒形状に形成されているリフタ本体５１ａは、その上端縁部分および下端縁部分のそれぞれに面取り加工によって傾斜面５４，５５が形成されている。この傾斜面５４，５５の形状としては、上記ローラ５３の軸心に沿う方向の位置（リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置）では傾斜面５４，５５の面積が最大とされ（面取り寸法が最大とされ）、ローラ５３の軸心に直交する方向の位置（リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置）に向かうに従って傾斜面５４，５５の面積が次第に小さくなっている（面取り寸法が次第に小さくなっている）。そして、リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では傾斜面５４，５５は形成されておらず、この部分ではリフタ本体５１ａの上端面および下端面は水平方向に延びる平坦面５６，５７として形成されている。このような傾斜面５４，５５の形状は、リフタ本体５１ａの周方向の位相に応じて面取り加工の角度（傾斜面５４，５５の傾斜角度）を変化させることにより得られている。

言い換えると、リフタ本体５１ａの外周面（円筒形状となっている部分の外周面）の高さ寸法は、上記リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置では最小（図４における寸法Ｔ１）とされると共に、リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では最大（図４における寸法Ｔ２）とされ、その間は、徐々に高さ寸法が変化していく（ローラ軸心延長方向での位相位置からローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置に向かって次第に長くなっていく）ように形成されている。つまり、リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心方向の位相位置ではリフタガイド５２の内周面に対する接触面の高さ寸法（嵌合長さ寸法）が最小とされると共に、リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心に直交する方向の位相位置ではリフタガイド５２の内周面に対する接触面の高さ寸法（嵌合長さ寸法）が最大とされ、その間は、徐々に接触面の高さ寸法が変化していくように形成されている。これにより、本発明でいうリフタ傾き許容量調整手段が構成されている。

このため、図５に示すように、リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心に直交する方向の位相位置（図５における左右方向の両側位置）ではリフタガイド５２の内周面に対するリフタ本体５１ａの接触面の高さ寸法が最大（寸法Ｔ２）とされていることに起因して、リフタ５１の傾きはリフタガイド５２の内周面によって大きく制約されることになる。

一方、リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心方向の位相位置（図６における左右方向の両側位置）ではリフタガイド５２の内周面に対する接触面の高さ寸法が最小（寸法Ｔ１）とされていることに起因して、リフタガイド５２の内周面によるリフタ５１の傾きの制約は小さく、この方向では、リフタ５１の傾きが大きく許容されることになる。

このため、リフタ５１が、その往復移動方向に対して略直交する方向の荷重（分力）をカム１１１から受けて、この荷重によってリフタ５１がリフタガイド５２の内部で傾く状況となった場合、図５における左右方向（リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心に直交する方向の位相位置）ではリフタ５１の傾きはリフタガイド５２の内周面によって大きく制約されているため、リフタ５１の上端縁や下端縁がリフタガイド５２の内面に片当たりする場合のその接触部分での摺動抵抗を抑制することができ、上述したリフタ５１のコッキングを抑制することができる。

一方、上記カム１１１の回転軸心とローラ５３の回転軸心との平行度が良好に得られていない場合であっても、図６における左右方向（リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心方向の位相位置）ではリフタ５１の傾きが大きく許容されているために、リフタ５１はカム１１１の傾きに追従して傾くことができ、上述したカム１１１に対するローラ５３の片当たりを抑制することができる。言い換えると、上記ローラリフタを構成する各部品の加工精度や組み付け精度、また、カム１１１の加工精度や組み付け精度に高い精度を要求することなしにカム１１１に対するローラ５３の片当たりを抑制することが可能になり、各精度の管理を緩和することができる。

以上のように、本実施形態によれば、リフタ５１のコッキングの抑制と、カム１１１に対するローラ５３の片当たりの抑制とを併存させることができ、リフタ５１とリフタガイド５２との間での異音の発生を防止でき、また、この両者間の摺動抵抗が低減できて、リフタ５１の円滑な往復移動を実現することができる。また、カム１１１の外周面にピッチング等の損傷を招いてしまうことも回避できる。

（参考例）
次に、参考例について説明する。本参考例は、リフタ傾き許容量調整手段の構成が上述した実施形態のものと異なっている。その他の構成は実施形態のものと同様であるので、ここではリフタ傾き許容量調整手段の構成およびその機能について主に説明する。

図７は、本参考例におけるリフタ５１の平面図である。この図７の上下方向がローラ５３の軸心に沿う方向であり、左右方向がローラ５３の軸心に直交する方向である。また、図８および図９は、上記加圧行程時に、カム１１１からの押圧力を受けてリフタ５１がリフタガイド５２の内部で傾いている状態を示しており、図８はローラ５３の軸心に沿った方向から見た図であり、図９はローラ５３の軸心に直交する方向から見た断面図である。

これらの図に示すように、本参考例に係るリフタ本体５１ａでは、その上端部分の板厚寸法が周方向で変化していることによって、リフタ傾き許容量調整手段を構成している。

具体的には、ローラ５３の軸心に直交する方向位置（リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置）では、その全体に亘って均一で且つ比較的板厚が大きく設定されている（図７における寸法Ｔ３）。これに対し、上記ローラ５３の軸心に沿う方向の位置（リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置）では、上端側に向かうに従って次第に板厚が小さく設定されている（上端位置での板厚寸法を図７および図９において寸法Ｔ４で示す）。また、このリフタ本体５１ａの上端部の板厚寸法の変化としては、ローラ５３の軸心方向位置（リフタ本体５１ａの外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置）に向かうに従って、板厚寸法が次第に小さくなり、このリフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心方向の位相位置では、板厚が最小となっている。

これにより、リフタ本体５１ａの周方向におけるローラ軸心方向の位相位置ではリフタ本体５１ａの剛性が最小に設定されている一方、リフタ本体５１ａの周方向におけるローラ軸心に直交する方向の位相位置ではリフタ本体５１ａの剛性が最大に設定され、その間は徐々に剛性が変化していく（ローラ軸心方向の位相位置からローラ軸心に直交する方向の位相位置に向かって剛性が次第に高くなっていく）ように形成されている。

このため、図８に示すように、リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心に直交する方向の位相位置（図８における左右方向の両側位置）では、上記剛性が高いために、リフタ本体５１ａは殆ど変形せず、リフタ５１の傾きはリフタガイド５２の内面によって大きく規制され、ローラ５３の軸心に直交する方向でのリフタガイド５２に対するリフタ５１の傾き許容量は制限されることになる。

一方、リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心方向の位相位置（図９における左右方向の両側位置）では、上記剛性が低いために、リフタ本体５１ａが弾性変形することでリフタガイド５２に対する傾きが大きくなる。

このため、リフタ５１が、その往復移動方向に対して略直交する方向の荷重（分力）をカム１１１から受けて、この荷重によってリフタ５１がリフタガイド５２の内部で傾く状況となった場合、図８における左右方向（リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心に直交する方向の位相位置）ではリフタ５１の傾きはリフタガイド５２の内周面によって大きく制約されているため、リフタ５１の上端縁や下端縁がリフタガイド５２の内面に片当たりする場合のその接触部分での摺動抵抗を抑制することができ、上述したリフタ５１のコッキングを抑制することができる。

一方、上記カム１１１の回転軸心とローラ５３の回転軸心との平行度が良好に得られていない場合であっても、図９における左右方向（リフタ本体５１ａの外周面の周方向におけるローラ軸心方向の位相位置）では上記リフタ本体５１ａの弾性変形によってリフタ５１の傾きが大きくなるために、リフタ５１はカム１１１の傾きに追従して傾くことができ、上述したカム１１１に対するローラ５３の片当たりを抑制することができる。

以上のように、本参考例によっても、リフタ５１のコッキングの抑制と、カム１１１に対するローラ５３の片当たりの抑制とを併存させることができ、リフタ５１とリフタガイド５２との間での異音の発生を防止でき、また、この両者間の摺動抵抗が低減できて、リフタ５１の円滑な往復移動を実現することができる。また、カム１１１の外周面にピッチング等の損傷を招いてしまうことも回避できる。

尚、本参考例では、図７に示すように、リフタ本体５１ａの内面を傾斜面とすることで板厚を変化させるようにしていたが、図１０（リフタ５１の平面図）に示すように、リフタ本体５１ａの外面を傾斜面とすることで板厚を変化させるようにしてもよい。

また、剛性を低く設定するための他の手段として、図１１に示すように、リフタ本体５１ａに、スリット（切り欠き部）５８を設けるようにしてもよい。具体的には、リフタ本体５１ａの周方向におけるローラ軸心方向の位相位置の近傍にスリット５８を形成し、このリフタ本体５１ａの周方向におけるローラ軸心方向の位相位置での剛性を低く設定するものである。このようにして剛性を低く設定したことによる作用効果は上述したものと同様にして得られる。

−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。

上記実施形態では、吸気カムシャフト１１０に取り付けられたカム１１１の回転によってリフタ５１が往復動される構成としたが、排気カムシャフトに取り付けられたカムの回転によってリフタ５１を往復動させる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、３つのカムノーズ１１２，１１２，１１２を有するカム１１１によりリフタ５１が往復動される構成としたが、その他の個数のカムノーズ（例えば、２つのカムノーズ）を有するカムによってリフタ５１を往復動させる構成としてもよい。

更に、上記実施形態では、自動車に搭載される筒内直噴型６気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限られることなく、例えば、筒内直噴型４気筒ガソリンエンジンなどの他の任意の気筒数のガソリンエンジンに適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関にも本発明は適用可能である。さらに、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用のエンジンに限るものでもない。

また、上記実施形態では、高圧燃料ポンプのローラリフタに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、その他の機器（例えばエンジンの動弁系等）に適用されるローラリフタにも適用可能である。

実施形態に係る燃料供給装置を模式的に示す図である。電磁スピル弁の開閉動作を説明するための図である。高圧燃料ポンプを示す縦断面図である。実施形態におけるリフタを示す斜視図である。実施形態においてリフタがリフタガイドの内部で傾いている状態をローラの軸心に沿った方向から見た図である。実施形態においてリフタがリフタガイドの内部で傾いている状態をローラの軸心に直交する方向から見た断面図である。参考例におけるリフタの平面図である。参考例においてリフタがリフタガイドの内部で傾いている状態をローラの軸心に沿った方向から見た図である。参考例においてリフタがリフタガイドの内部で傾いている状態をローラの軸心に直交する方向から見た断面図である。参考例の第１の変形例におけるリフタの平面図である。参考例の第２の変形例におけるリフタの平面図である。従来例においてリフタがリフタガイドの内部で傾いている状態をローラの軸心に沿った方向から見た図である。従来例においてリフタがリフタガイドの内部で傾いている状態をローラの軸心に直交する方向から見た断面図である。

符号の説明

１高圧燃料ポンプ
５１リフタ
５１ａリフタ本体
５２リフタガイド
５３ローラ
５４，５５傾斜面
５８スリット
１１１カム

Claims

カムの外周面に接触してカムからの押圧力を受けるローラと、このローラを回転自在に支持すると共にリフタガイドの内部空間に往復移動自在に収容されたリフタとを備えたローラリフタ構造において、
上記リフタは、略筒状に形成されたリフタ本体を備えており、
上記リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置では、リフタガイドの内面に接触する部分の上記往復移動方向での嵌合長さ寸法が短く設定されて、このローラ軸心延長方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量を拡大すると共に、上記リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では、リフタガイドの内面に接触する部分の上記往復移動方向での嵌合長さ寸法が長く設定されて、このローラ軸心延長方向に直交する方向でのリフタガイドに対するリフタの傾き許容量を制限するリフタ傾き許容量調整手段を備えていることを特徴とするローラリフタ構造。
上記請求項１記載のローラリフタ構造において、
上記リフタ傾き許容量調整手段は、上記嵌合長さが、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置からリフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置に向けて次第に長く設定されていることを特徴とするローラリフタ構造。
上記請求項１または２記載のローラリフタ構造において、
上記リフタ傾き許容量調整手段は、リフタ本体の軸心方向の両端の外周縁部が面取り加工されることにより構成されており、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向での位相位置では面取り寸法が大きく設定されている一方、リフタ本体の外周面の周方向位相におけるローラ軸心延長方向に直交する方向での位相位置では面取り寸法が小さく設定されていることを特徴とするローラリフタ構造。