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▶ コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6355751
(24)【登録日】2018年6月22日
(45)【発行日】2018年7月11日
(54)【発明の名称】内燃機関の燃料噴射システムのための高圧ポンプ
(51)【国際特許分類】
F02M 59/10 20060101AFI20180702BHJP
【ＦＩ】
F02M59/10 A
【請求項の数】7
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2016-557651(P2016-557651)
(86)(22)【出願日】2015年10月7日
(65)【公表番号】特表2017-512936(P2017-512936A)
(43)【公表日】2017年5月25日
(86)【国際出願番号】EP2015073114
(87)【国際公開番号】WO2016058878
(87)【国際公開日】20160421
【審査請求日】2016年9月15日
(31)【優先権主張番号】102014220839.4
(32)【優先日】2014年10月15日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】508097870
【氏名又は名称】コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＧｍｂＨ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】トーマス シュミートバウアー
【審査官】
松永 謙一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１１−２３１６５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−２７０６４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−２２１１３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−２００７１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０６−０１２７０３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開平１１−０５０８１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０１５２１８７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２０１４−００１７０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１３／１１９２１４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１３／０１０４８１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許第２１７９３５４（ＵＳ，Ａ）
【文献】
米国特許第４２０４８１４（ＵＳ，Ａ）
【文献】
米国特許第９２９７３７６（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０２９４７４１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０２Ｍ ５９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関（１４）の燃料噴射システム（１２）のための高圧ポンプ（１０）であって、
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記タペットスカート（３６）の全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して対称的に形成されたタペットスカート（３６）のベースマス（７４）と、前記タペットスカート（３６）の、前記ローラ（３４）に向けられた内側領域（７２）に、前記対称平面（４８）に関して非対称に取り付けられたアンバランスマス（７０）との総和により形成されており、前記アンバランスマス（７０）は、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記タペットスカート（３６）の全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して対称的に形成されたタペットスカート（３６）のベースマス（７４）と、前記タペットスカート（３６）の、前記ローラ（３４）に向けられた内側領域（７２）に、前記対称平面（４８）に関して非対称に取り付けられたアンバランスマス（７０）との総和により形成されており、前記アンバランスマス（７０）は、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
【請求項2】
前記アンバランスマス（７０）は、前記ローラ（３４）に対して非接触に、前記タペットスカート（３６）内に配置されており、前記周壁（４２）は、前記タペットガイド孔（４４）に対して平行方向で、前記周壁（４２）と前記横方向部材（４０）との接触領域（６０）を起点として、該接触領域（６０）とは反対の側に位置する開放した端部（５８）にまで、所定の長さ（８４）を有しており、前記アンバランスマス（７０）は、前記接触領域（６０）を起点として、前記周壁（４２）の前記長さの半分にわたって延びていることを特徴とする、請求項１記載の高圧ポンプ（１０）。
【請求項3】
前記アンバランスマス（７０）が、前記タペットガイド孔（４４）に対して平行な縦断面で三角形に形成されており、三角形の第１の辺（７６）が、前記横方向部材の部分領域（７８）によって形成されており、三角形の第２の辺（８０）が、前記周壁の部分領域（８２）によって形成されているか、または
前記アンバランスマス（７０）は、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置された少なくとも１つの突出部によって形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の高圧ポンプ（１０）。
前記アンバランスマス（７０）は、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置された少なくとも１つの突出部によって形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の高圧ポンプ（１０）。
【請求項4】
前記アンバランスマス（７０）は、前記ベースマス（７４）の１０％〜１００％であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の高圧ポンプ（１０）。
【請求項5】
内燃機関（１４）の燃料噴射システム（１２）のための高圧ポンプ（１０）であって、
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されており、
前記周壁（４２）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に配置された少なくとも１つの切欠き（９０）を有しており、
前記周壁（４２）は、前記タペットガイド孔（４４）に対して平行方向で、前記周壁（４２）と前記横方向部材（４０）との接触領域（６０）を起点として、該接触領域（６０）とは反対の側に位置する開放した端部（５８）にまで、所定の長さ（８４）を有しており、前記切欠き（９０）は、前記開放した端部（５８）を起点として、前記周壁（４２）の前記長さ（８４）の半分にわたって延びていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されており、
前記周壁（４２）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に配置された少なくとも１つの切欠き（９０）を有しており、
前記周壁（４２）は、前記タペットガイド孔（４４）に対して平行方向で、前記周壁（４２）と前記横方向部材（４０）との接触領域（６０）を起点として、該接触領域（６０）とは反対の側に位置する開放した端部（５８）にまで、所定の長さ（８４）を有しており、前記切欠き（９０）は、前記開放した端部（５８）を起点として、前記周壁（４２）の前記長さ（８４）の半分にわたって延びていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
【請求項6】
内燃機関（１４）の燃料噴射システム（１２）のための高圧ポンプ（１０）であって、
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されており、
前記周壁（４２）は、中空室（９２）を備えて形成されており、前記周壁（４２）は、前記タペットガイド孔（４４）に対して平行方向で、前記周壁（４２）と前記横方向部材（４０）との接触領域（６０）を起点として、該接触領域（６０）とは反対の側に位置する開放した端部（５８）にまで、所定の長さ（８４）を有しており、前記中空室（９２）は、前記周壁（４２）の、前記開放した端部（５８）に隣接した３分の１に配置されていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されており、
前記周壁（４２）は、中空室（９２）を備えて形成されており、前記周壁（４２）は、前記タペットガイド孔（４４）に対して平行方向で、前記周壁（４２）と前記横方向部材（４０）との接触領域（６０）を起点として、該接触領域（６０）とは反対の側に位置する開放した端部（５８）にまで、所定の長さ（８４）を有しており、前記中空室（９２）は、前記周壁（４２）の、前記開放した端部（５８）に隣接した３分の１に配置されていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
【請求項7】
内燃機関（１４）の燃料噴射システム（１２）のための高圧ポンプ（１０）であって、
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されており、
前記ローラタペット（３０）が、互いに異なる密度を有する互いに異なる少なくとも２種の材料（９４，９６）から製造されており、該材料（９４，９６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
高圧ポンプ（１０）の構成要素を収容するためのポンプケーシング（２０）と、
燃料（２５）に圧力を加えるためのプランジャ（２２）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたプランジャガイド（１８）内でガイドされる、プランジャ（２２）と、
カムシャフト（２６）のカム（２８）から前記プランジャ（２２）に並進運動を伝達するための、タペットスカート（３６）およびローラ（３４）を備えたローラタペット（３０）であって、前記ポンプケーシング（２０）に設けられたタペットガイド孔（４４）内でガイドされる、ローラタペット（３０）と、
を備え、
前記タペットスカート（３６）は、前記プランジャ（２２）に接触するための横方向部材（４０）と、前記ローラ（３４）を収容するための周壁（４２）とを有しており、
前記タペットスカート（３６）は、前記ローラ（３４）とは反対に向けられた前記周壁（４２）の外側領域（４６）を有しており、該外側領域（４６）は、前記カムシャフトの軸線に対して直交する平面である対称平面（４８）に関して対称的に形成されており、
前記タペットスカート（３６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて配置されている全体マス（６４）を有しており、
前記全体マス（６４）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に分配されて、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されており、
前記ローラタペット（３０）が、互いに異なる密度を有する互いに異なる少なくとも２種の材料（９４，９６）から製造されており、該材料（９４，９６）は、前記対称平面（４８）に関して非対称に、前記横方向部材（４０）および／または前記周壁（４２）に配置されていることを特徴とする高圧ポンプ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の燃料噴射システムのための高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
燃料噴射システムの高圧ポンプは、燃料に高い圧力を加えるために利用される。この圧力は、たとえばガソリン内燃機関では、２５０〜４００バールの範囲にあり、ディーゼル内燃機関では、２０００バールから２５００バールの範囲にある。それぞれの燃料において形成され得る圧力が高ければ高いほど、燃料室内での燃料の燃焼中に発生する排出物は少なくなる。排出物の減少がますます強く望まれているという背景を鑑みると、これは特に有利である。
【0003】
それぞれの燃料において高い圧力を達成することができるように、高圧ポンプは典型的にはプランジャポンプとして形成される。プランジャはローラタペットにより駆動される。ローラタペットは、内燃機関により駆動されるカムシャフトに設けられたカムのカム面に接触するローラを有している。カムシャフトの回転運動が、ローラタペットを介して並進運動へと変換され、高圧ポンプのプランジャへと伝達される。
【0004】
カムシャフトの回転運動を並進運動へと変換する際に、カム面によって、軸方向の力だけではなく横方向の力もローラタペットに伝達される。
【0005】
横方向の力の入力は、不都合な場合、高圧ポンプのタペットガイド内におけるローラタペットの傾動につながることがある。
【0006】
これまでに、ローラタペット外径Ｄに対するローラタペット長さＬの比を、Ｌ／Ｄ＞１の範囲に維持することによって、上述の傾動をより良好に抑制することが試みられた。さらに、ローラタペットとカム面との間の接触角を小さくすることができるように、ローラタペット軸線をカムシャフトの軸線に向かってずらして配置することが注目された。これによって、結果として生じる横方向の力を減少させることができる。この場合に、ローラタペットの幾何学形状およびマス（Masse：質量体）の重心が、カムシャフトの軸線に向けてずらして配置されたローラタペット軸線に対して、できるだけ小さなずれしか発生しないように実施されている。
【0007】
加えて、ローラタペットガイド内でのローラタペットの回動を阻止するための回動防止部を備える装置もある。
【0008】
上述の措置は、一方ではローラタペットガイド内でのローラタペットの制御されていない傾動に抗して作用するために十分ではなく、他方ではたとえば回動防止部を設けるなど製造上の手間がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、本発明の課題は、ローラタペットガイド内でのローラタペットの傾動に関する制御を可能にする代替的な装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この課題は、請求項１に記載の特徴を有する高圧ポンプにより解決される。
【0011】
本発明の有利な実施の形態は、従属請求項に記載されている。
【0012】
内燃機関の燃料噴射システムのための高圧ポンプは、高圧ポンプの構成要素を収容するためのポンプケーシングを有している。ポンプケーシングは、シリンダ領域と、下側のケーシング領域とから成っている。さらに、高圧ポンプは、燃料に圧力を加えるためのプランジャを有している。プランジャは、特にシリンダ領域においてポンプケーシングに設けられたプランジャガイド内でガイドされている。さらに高圧ポンプは、カムシャフトに設けられたカムからプランジャへと並進運動を伝達するための、タペットスカートおよびローラを有するローラタペットを有している。この場合、ローラタペットは、特に下側のケーシング領域においてポンプケーシングに設けられたタペットガイド孔内でガイドされる。タペットスカートは、ローラとは反対に向けられた外側領域を有している。外側領域は、対称平面に関して対称的に形成されている。タペットスカートは、対称平面に関して非対称に分配されて配置された全体マスを有している。
【0013】
ローラタペットを有利に潤滑するために、ローラタペットガイド孔内には、約０．０６ｍｍ〜０．１ｍｍの遊びが設けられている。
【0014】
従来の装置とは異なり、ローラタペットのマス重心が、ローラタペットの、カムシャフト軸線に対して直交する対称平面上にできるだけ位置するように留意するのではなく、マスは、対称軸線に関して意図的に非対称に分配されて形成される。これにより、傾動モーメントに抗して作用するトルクＭＭａｓｓｅが生じる。したがって、予め規定された非対称性を有するマスを意図的に設けることによって、タペットガイド孔内でのローラタペットの傾動に、遊びの範囲内で意図的に影響を与えることができる。一方では、傾動モーメントを減じることができるので、タペットガイド孔に作用する横方向の力を比較的均等に伝達することができる。他方では、傾動の時点に予測可能な影響を与えることができる。
【0015】
タペットガイド孔内でのローラタペットの傾動をさらに小さく維持するために、ローラタペットの長さＬの、ローラタペット外径Ｄに対する比が、Ｌ／Ｄ＞１であるとさらに有利である。さらに、ローラタペット軸線が、相変わらずカムシャフト軸線に対して直交していると有利である。
【0016】
原理的には回動防止部を省略し得るが、特にローラタペットが回転対称に形成されている場合には、横方向の力の作用によって、タペットガイド孔内でのローラタペットの傾動の他に、回転も生じることがある。したがって、たとえば突出部により形成される回動防止部が付加的に設けられていると有利である。この場合、突出部は、タペットガイド孔またはタペットスカートの外側領域に配置されていて、タペットスカートもしくはタペットガイド孔に設けられた切欠きに係合している。
【0017】
タペットスカートは、有利には回転対称に形成されていてよい。つまり有利には、タペットスカートは、このタペットスカートの長手方向の延在方向に対して直交する横断面で円形に形成されていてよい。この場合、対称平面は、円形に形成されたタペットスカートの円中心点を通る円半径上に延びている。
【0018】
代替的に、タペットスカートは、このタペットスカートの長手方向の延在方向に対して直交する横断面で直方体状に、または矩形に形成されていてよい。この場合、対称平面は、直方体もしくは矩形の面の面二等分線上に延びている。この場合、相応してタペットスカートを通る２つの対称平面がある。
【0019】
有利には、タペットスカートが、プランジャに接触するための横方向部材と、ローラを収容するための周壁とを有している。タペットスカートの全体マスは、対称平面に関して非対称に分配されて、横方向部材および／または周壁に配置されている。
【0020】
つまり、全体マスは、有利には横方向部材のマスと周壁のマスとの組み合わせによって形成される。タペットスカートの対称平面に関して全体マスが非対称に分配されている場合、有利には横方向部材も周壁も、非対称なマス分配を有して形成されていてよい。これにより、有利にはタペットスカートの製造時に、タペットスカートの不均等なマス分配を可能にする複数の自由度を提供することができる。
【0021】
有利には、タペットスカートの全体マスが、対称平面に関して対称的に形成されたタペットスカートのベースマスと、タペットスカートの、ローラに向けられた内側領域に、対称平面に関して非対称に取り付けられているアンバランスマスとの総和によって形成されている。
【0022】
通常のように形成された、その幾何学形状およびマス重心に関して対称的なタペットスカートに、アンバランスマスの形態の付加的なマスを配置し、しかも有利には、偏心して、つまりタペットスカートの対称平面に関して非対称に配置することにより、タペットスカートを特に簡単に形成することができる。これにより、有利にはタペットスカートのマスの不均等な重量を達成することができる。
【0023】
この場合に、アンバランスマスが、横方向部材と周壁との接触領域に配置されると特に有利である。なぜならば、この接触領域には、タペットスカートの幾何学形状に基づいて、有利にはアンバランスマスを取り付けるための最も大きなスペースが提供されているからである。
【0024】
特に有利な態様では、アンバランスマスは、ローラに対して非接触にタペットスカート内に配置されている。これにより、有利には、アンバランスマスがローラの可動性を阻害するのを阻止することができる。
【0025】
タペットスカートの周壁は、タペットガイド孔に対して平行方向で、横方向部材との接触領域を起点として、該接触領域とは反対の側に位置する開放した端部にまで、所定の長さを有している。アンバランスマスが、接触領域を起点として、有利には周壁の長さの半分にわたって延びていると特に有利である。さらに有利には、アンバランスマスは、長さの３分の１にわたって、または特に長さの４分の１にわたって延びている。これによって、有利にはローラとの邪魔になる接触を回避することができる。
【0026】
非対称に分配された全体マスを有しないローラタペットでは、タペットスカートの開放した端部の領域で、プランジャの近傍のローラタペットの領域、つまり横方向部材と周壁との接触領域と比べて、タペットガイド孔に明らかに大きな力が作用する。この力に抗するためには、開放した端部よりも接触領域の近傍にアンバランスマスが配置されていると有利である。これによって、力分配が改善され、タペットガイド孔におけるローラタペットの傾動に抗して作用する。
【0027】
有利には、アンバランスマスが、タペットガイド孔に対して平行な縦断面で、三角形に形成されている。この場合に、第１の三角形の辺が横方向部材の部分領域により形成されており、第２の三角形の辺が周壁の部分領域により形成されていると有利である。アンバランスマスの三角形の構成は、簡単に製造できるので製造において有利である。この場合、三角形は、辺領域（Seitenbereich）を、横方向部材もしくは周壁のような、タペットスカートの既に存在している構成要素と分け合っている。
【0028】
しかし、アンバランスマスの三角形の構成が、この三角形の構成のためたとえば過度に強いトルクＭＭａｓｓｅが形成されることによって不都合となり得る場合には、横方向部材または周壁に、または横方向部材と周壁とに、単に突起が設けられていると有利であり得る。このために、たとえばピンを横方向部材もしくは周壁に配置することができる。
【0029】
有利には、アンバランスマスは、ベースマスの１０％〜１００％、特にベースマスの２０％〜５０％である。
【0030】
たとえば、タペットスカートのベースマスが約１００ｇである場合、アンバランスマスが約２０ｇ〜５０ｇのマスを有していると特に有利である。
【0031】
したがって、アンバランスマスは、対称平面に関して対称的に形成されたタペットスカートのベースマスと同じマスを有していてもよく、この場合有利には、開放した端部に作用する力と接触領域で作用する力との力の比が強く変化する。しかし、アンバランスマスが、ベースマスの２０％〜５０％の範囲であると特に有利であることが判った。なぜならば、これによってトルクＭＭａｓｓｅが、特に有利にはタペットガイド孔内でのローラタペットの本来のトルクに抗して作用するからである。
【0032】
有利には、アンバランスマスの重心が、タペットスカートの対称平面から約１０ｍｍだけ間隔を置いているように、アンバランスマスがタペットスカート内に配置される。
【0033】
アンバランスマスに対して付加的または代替的に、周壁が、対称平面に関して非対称に配置された少なくとも１つの切欠きを有していてもよい。この切欠きは、タペットスカートの全体マスを対称平面に関して非対称に配置する別の可能性であり、特に簡単に製造することができる。
【0034】
有利には、切欠きは、周壁の開放した端部を起点として、周壁の長さの半分にわたって、有利には長さの３分の１にわたって、特に長さの４分の１にわたって延びている。これは、開放した端部とは反対の側に位置する、横方向部材と周壁との接触領域におけるアンバランスマスの有利な配置と同じ有利な効果を有している。
【0035】
アンバランスマスもしくは切欠きに対して代替的または付加的に、周壁が、中空室を備えて形成されてもよい。この場合、中空室は、有利には周壁の、開放した端部に隣接した３分の１に配置されている。
【0036】
付加的または代替的に、ローラタペットと、特にタペットスカートとを、互いに異なる少なくとも２種の材料から製造することが可能である。これらの材料は、互いに異なる密度を有している。これらの材料は、有利には、非対称に分配されて、横方向部材および／または周壁に配置されていてよい。
【0037】
本発明の有利な態様を以下に添付の図面に基づき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】ローラタペットを備えた高圧ポンプの縦断面を示す斜視図であり、ローラタペットのローラは、ローラシュー内で回転している。
【図2】ローラシューを有しないローラタペットを備える高圧ポンプの縦断面図である。
【図4】長手方向の延在方向に対して直交する横断面で直方体状に形成されたタペットスカートの斜視図である。
【図5】対称平面に関して対称的に形成されたローラタペットを、ローラタペットの運転中に作用する力と共に示す概略的な縦断面図である。
【図6】対称平面に関して非対称に形成された、三角形のアンバランスマスを備えたローラタペットの第１の実施の形態を示す概略的な縦断面図である。
【図7】対称平面に関して非対称に形成された、突出部を備えたローラタペットの第２の実施の形態を示す概略的な縦断面図である。
【図8】対称平面に関して非対称に形成された、タペットスカートの周壁に切欠きを備えたローラタペットの第３の実施の形態を示す概略的な縦断面図である。
【図9】対称平面に関して非対称に形成された、タペットスカートの周壁に中空室を備えるローラタペットの第４の実施の形態を示す概略的な縦断面図である。
【図10】互いに異なる２種の材料から製造されたローラタペットの概略的な縦断面図であり、これらの材料は互いに異なる密度を有しており、かつローラタペットの対称平面に関して非対称に配置されている。
【発明を実施するための形態】
【0040】
高圧ポンプ１０は、プランジャポンプ１６として形成されており、ポンプケーシング２０のプランジャガイド１８内をガイドされるプランジャ２２を有している。プランジャ２２は、運転中に並進運動を実施し、圧力室２４内に位置する燃料２５を圧縮して圧力を加える。ポンプケーシング２０は、本実施の形態では２つの部分領域、すなわち、シリンダ領域２０ａと下側ケーシング領域２０ｂとから構成されている。この場合、プランジャガイド１８は、有利にはシリンダ領域２０ａに配置されている。
【0041】
プランジャ２２は、２つのカム２８を有するカムシャフト２６によって並進運動で駆動される。カムシャフト２６自体は、内燃機関１４によって駆動される。
【0042】
カムシャフト２６の回転運動をプランジャ２２の並進運動に変換することができるように、ローラタペット３０が設けられている。ローラタペット３０は、カムシャフト２６の表面３２に接触しているローラ３４と、プランジャ２２に接触しているタペットスカート３６とを有している。
【0043】
図１に示された実施の形態では、ローラ３４は、タペットスカート３６内に配置された付加的なローラシュー３８内で回転するのに対して、図２に示されている高圧ポンプ１０には、付加的なローラシュー３８が設けられていない。
【0044】
タペットスカート３６は、プランジャ２２に接触する横方向部材４０と、内部にローラ３４を収容している周壁４２とを有している。周壁４２は、下側のケーシング領域２０ｂでポンプケーシング２０に設けられた、図２には図示されていないタペットガイド孔４４内でローラタペット３０全体をガイドするために役立つ。
【0045】
タペットスカート３６は、外側領域４６では対称平面４８に関して対称的に配置されている。
【0047】
図３は、その長手方向の延在方向５０に対して直交する横断面で円形に形成されたタペットスカート３６を示している。この場合、対称平面４８は、円中心点５４を通る円半径５２上に延びている。
【0048】
代替的に、タペットスカート３６は、図４に示されているように、その長手方向の延在方向５０に対して直交する横断面で、直方体状に形成されていてよい。この場合、タペットスカート３６は、２つの対称平面４８を有している。２つの対称平面４８はそれぞれ、１つの側面の二等分線５６上に延びている。
【0049】
図５は、カム２８、ローラタペット３０およびプランジャ２２から成る装置を概略的に示している。この場合、タペットスカート３６は、対称平面４８に関して、幾何学的にも、全体マスにおいても対称的に形成されている。
【0050】
プランジャ２２の行程時、つまり燃料２５の送出時および燃料２５の吸込み時に、表面３２によって、軸方向の力Ｆａｘｉａｌだけでなく、横方向の力Ｆｓｅｉｔｌｉｃｈもローラタペット３０に導入され、これにより最終的にはプランジャ２２を介して力が圧力の形態で燃料２５に伝達される。横方向の力Ｆｓｅｉｔｌｉｃｈは、タペットガイド孔４４により吸収され、図５にＦ１およびＦ２で図示されている。Ｆ１は、タペットスカート３６の周壁４２の開放した端部５８の領域に作用する横方向の力を示している。Ｆ２は、横方向部材４０の、周壁４２との接触領域６０に作用する横方向の力を示している。図５から判るように、力Ｆ１およびＦ２は不均等に分配されているので、ローラタペット３０はタペットガイド孔４４の内部で傾くことがある。
【0051】
さらに図５から判るように、タペットスカート３６の幾何学形状６２および全体マス６４は、対称平面４８に関して対称的に配置されている。加えて、ローラタペット軸線６６がカムシャフト２６の軸線６８を通って垂直方向に延びるように、ローラタペット軸線６６が配置されている。これによって、カム２８とローラ３４との間の接触角を小さくすることができ、ひいては結果として生じる横方向の力を減少させることができる。
【0052】
横方向の力Ｆｓｅｉｔｌｉｃｈを減少させたとしても、タペットガイド孔４４内でのローラタペット３０の傾動を阻止することはできない。
【0053】
したがって、タペットスカート３６の全体マス６４を、偏心的に、つまり対称平面４８に関して非対称に分配して形成することが提案される。
【0054】
対称平面４８に関して全体マス６４を非対称に分配することにより、カム２８とローラ３４との間の接触角は変化しないが、行程パターンまたはカム輪郭の変更なしに、ローラタペット３０における横方向の力Ｆｓｅｉｔｌｉｃｈに影響を与える可能性が生じる。というのは、全体マス６４の非対称の配置により、横方向の力Ｆ１およびＦ２を均等に分配することができ、したがって横方向の力Ｆ１およびＦ２がタペットガイド孔４４に比較的一様に伝達されるからである。
【0055】
このために、たとえば、図６に概略的に図示されているように、アンバランスマス７０が設けられていてよい。アンバランスマス７０は、対称平面４８に関して非対称に、タペットスカート３６の内側領域７２に配置されており、対称平面４８に関して対称的に形成されたタペットスカート３６のベースマス７４と一緒に、タペットスカート３６の全体マス６４を形成する。
【0056】
アンバランスマス７０は、結果としてトルクＭＭａｓｓｅを生ぜしめる加速力ＦＭａｓｓｅをもたらす。トルクＭＭａｓｓｅは、力Ｆ１およびＦ２の不均等な分配により生じる、ローラタペット３０の傾動モーメントに抗して作用する。
【0057】
これによって、傾動モーメントに影響を与え、減じることができ、ローラタペット３０上のエッジ負荷を、力の不均等な分配Ｆ１およびＦ２によって減じることができる。加えて、傾動の時点、つまりタペットガイド孔４４からのローラタペット３０の不意のかつ片側の離脱を、傾動が運動学に不都合な影響を与えないように、変更することができる。
【0058】
たとえば、ローラ３４における過大な加速は、カムシャフト２６の表面３２とローラ３４との間のスリップをもたらし得る。この場合、ローラタペット３０の傾動は、この加速経過を変更することができる。したがって、ローラタペット３０の傾動挙動の変更により、スリップも改善することができる。
【0059】
図６は、ローラタペット３０の概略的な縦断面の第１の実施の形態を示している。図６は、横方向部材４０と周壁４２との接触領域６０にアンバランスマス７０を設けることによって、いかにして全体マス６４を対称平面４８に関して非対称に分配して配置できるかを示している。タペットスカート３６に設けられたこのようなアンバランスマス７０は、極めて簡単に製造することができる。この場合、アンバランスマス７０が、ローラ３４に対して接触しないようにタペットスカート３６内に配置されていることにだけ注意すればよいので有利である。アンバランスマス７０は、図６に図示されているように、たとえばタペットガイド孔４４に対して平行な縦断面で三角形に形成されていてよい。特に、第１の三角形の辺７６が、横方向部材４０の部分領域７８によって形成されていて、第２の三角形の辺８０が、周壁４２の部分領域８２により形成されていると有利である。
【0060】
アンバランスマス７０が、タペットスカート３６の上側領域に位置していると、つまり、接触領域６０を起点として開放した端部５８まで規定された長さ８４を有する周壁４２において、接触領域６０を起点として前記長さ８４の半分にわたって、もしくは長さ８４の３分の１にわたって、もしくは長さ８４の４分の１にわたって延びていると有利である。
【0061】
これによって、アンバランスマス７０の重心８６に影響が与えられる。重心８６自体は、トルクＭＭａｓｓｅ＝Ｄ（ローラタペット軸線６６に対する重心８６）×加速力ＦＭａｓｓｅという方程式を介して、トルクＭＭａｓｓｅに影響を与える。トルクＭＭａｓｓｅは、タペットガイド孔４４内でのローラタペット３０の傾動モーメントに抗して作用する。
【0062】
トルクＭＭａｓｓｅは、加速力ＦＭａｓｓｅを介してアンバランスマス７０の本来のマスからも影響を受ける。
【0063】
アンバランスマス７０が、ベースマス７４の１０％〜１００％であると有利であることが判った。アンバランスマス７０が、ベースマス７４の２０％〜５０％の範囲で変動すると特に有利である。
【0064】
図６に図示された、アンバランスマス７０の三角形形状に対して代替的に、図７の縦断面図に示されているように、横方向部材４０および／または周壁４２に突出部８８が設けられてもよい。これらの突出部８８は、三角形のアンバランスマス７０と同様に、有利には接触領域６０を起点として、周壁４２の長さ８４の半分にわたって、もしくは長さ８４の３分の１にわたって、もしくは長さ８４の４分の１にわたって延びている。
【0065】
図８および図９は、タペットスカートの代替的な実施の形態の概略的な縦断面を示している。これらの実施の形態では、周壁４２の内側領域７２に付加的なアンバランスマス７０が設けられているのではなく、周壁４２の１つの領域が１つまたは複数の切欠き９０もしくは中空室９２を有している。
【0066】
これによって、周壁４２のマスは、切欠き９０もしくは中空室９２を有している領域において、周壁４２の別の領域におけるよりも小さく、全体として、タペットスカート３６の、対称平面４８に関して非対称に分配された全体マス６４が生じる。
【0067】
図１０に縦断面で図示された別の代替的な態様は、種々異なる材料の提供である。この場合、第１の材料９４は、第１の密度を有しており、第２の材料９６は、第１の密度とは異なる第２の密度を有している。タペットスカート３６は、両方の材料９４，９６から製造される。材料９４，９６は、対称平面４８に関して非対称に配置されるので、全体として、タペットスカート３６の、対称平面４８に関して非対称に分配された全体マス６４が生じる。
【0068】
図１１は、たとえばタペット３６の内側領域７２に設けられた三角形のアンバランスマス７０のための回動防止部９８を縦断面で示している。しかしこの回動防止部９８は、別の全ての実施の形態においても使用することができる。回動防止部９８は、ピン１００として形成されていてよい。ピン１００は、タペットガイド孔４４またはタペットスカート３６に配置されていて、隣接するエレメント、つまりタペットガイド孔４４またはタペットスカート３６に設けられた凹部１００に係合し、これにより、ローラタペット３０がローラタペット軸線６６を中心として回転することを阻止することができる。
【0069】
したがって全体として、これまでに十分に対称的に実施されていたタペットの幾何学形状を非対称に実施することが提案される。この場合、ずらされたマス重心８６が、タペットの運動学にポジティブな影響を与えるためのモーメントを生成するようにされる。さらに、ローラタペット３０の幾何学的な形成におけるこの付加的な自由度は、さらなる可能性を生ぜしめることができる。力自体の変更の他に、傾動、もしくはタペットガイド孔４４の下端部もしくは上端部で浮きの時点を最適化できるので、これにより、たとえばローラ速度の加速経過における不都合な影響を、臨界的ではない経過へとずらすことができる。したがって、ローラタペット３０の傾動により生じる、カムシャフト２６の表面３２とローラ３４との間の不意のスリップを早めるか、遅らせることができ、これにより、角度をできるだけ行程パターンの臨界的ではない領域にもたらすことができる。
【符号の説明】
【0070】
１０ 高圧ポンプ１２ 燃料噴射システム
１４ 内燃機関
１６ プランジャポンプ
１８ プランジャガイド
２０ ポンプケーシング
２０ａ シリンダ領域
２０ｂ 下側のケーシング領域
２２ プランジャ
２４ 圧力室
２５ 燃料
２６ カムシャフト
２８ カム
３０ ローラタペット
３２ 表面
３４ ローラ
３６ タペットスカート
３８ ローラシュー
４０ 横方向部材
４２ 周壁
４４ タペットガイド孔
４６ 外側領域
４８ 対称平面
５０ 長手方向の延在方向
５２ 円半径
５４ 円中心点
５６ 側面の二等分線
５８ 開放した端部
６０ 接触領域
６２ 幾何学形状
６４ 全体マス
６６ ローラタペット軸線
６８ 軸線
７０ アンバランスマス
７２ 内側領域
７４ ベースマス
７６ 三角形の第１の辺
７８ 横方向部材の部分領域
８０ 三角形の第２の辺
８２ 周壁の部分領域
８４ 長さ
８６ 重心
８８ 突出部
９０ 切欠き
９２ 中空室
９４ 第１の材料
９６ 第２の材料
９８ 回動防止部
１００ ピン
１０２ 凹部
Ｆａｘｉａｌ 軸方向の力
Ｆｓａｉｔｌｉｃｈ 横方向の力
Ｆ１ 周縁の開放した端部における横方向の力
Ｆ２ 周壁に対する横方向部材の接触領域における横方向の力
ＦＭａｓｓｅ アンバランスマスの加速力
ＭＭａｓｓｅ アンバランスマスのトルク