特許 7010056 ブラケット、燃料供給ポンプの組付構造および燃料供給ポンプの組付方法

(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】

(24)【登録日】2022-01-17

(45)【発行日】2022-01-26

(54)【発明の名称】ブラケット、燃料供給ポンプの組付構造および燃料供給ポンプの組付方法

(51)【国際特許分類】

   F02M 59/44 20060101AFI20220119BHJP

【ＦＩ】

F02M59/44 F

F02M59/44 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018031006

(22)【出願日】2018-02-23

(65)【公開番号】P2019143592

(43)【公開日】2019-08-29

【審査請求日】2020-12-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 健吾

【審査官】二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０６２７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平４－１１２１７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００９７３６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３７／００－３７／５４

Ｆ０２Ｍ ３９／００－７１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの駆動により回転可能なギアを有する燃料供給ポンプを、前記エンジンに組み付けるためのブラケットであって、
前記ギアを予め定められた回転位相位置に固定させるように前記ギアに係止する係止部材を保持し、かつ、前記係止部材により前記回転位相位置が調整されるように前記係止部材を保持する保持部を有する、
ブラケット。

【請求項2】

前記係止部材は、雄ねじ部を有し、
前記保持部は、雌ねじ部を有し、当該雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合させることにより、前記係止部材を保持する、
請求項１に記載のブラケット。

【請求項3】

前記雌ねじ部は、前記雄ねじ部がねじ軸回りに回転した場合、前記係止部材を前記ギアに対して螺進及び螺退させるように形成され、
前記保持部は、前記雄ねじ部の螺進及び螺退による前記係止部材の変位に連れて前記ギアを回転させるように前記ギアに係止する前記係止部材を保持する、
請求項２に記載のブラケット。

【請求項4】

前記ギアの周面部には、前記回転位相位置を示す第１マークが設けられており、
前記ブラケットにおける前記周面部に対向する位置には、回転位相合わせ用の第２マークが設けられる、
請求項１から３のいずれか一項に記載のブラケット。

【請求項5】

エンジンの駆動により回転可能なギアを有する燃料供給ポンプを、ブラケットを介して前記エンジンに組み付ける、燃料供給ポンプの組付構造であって、
前記ブラケットは、係止部材を前記ギアに向けて保持可能な保持部を有し、
前記ギアは、被係止部を有し、前記保持部に保持された前記係止部材によって前記被係止部が係止されるとき、予め定められた回転位相位置に固定され、
前記保持部は、前記係止部材により前記回転位相位置が調整されるように前記係止部材を保持する、
燃料供給ポンプの組付構造。

【請求項6】

エンジンの駆動により回転可能であって、被係止部を有するギアを備える燃料供給ポンプを、保持部を有するブラケットを介して、前記エンジンに組み付ける燃料供給ポンプの組付方法であって、
前記保持部に、係止部材を前記ギアに向けて保持し、
前記保持部に保持された前記係止部材で前記被係止部を係止することにより、前記ギアを予め定められた回転位相位置に固定し、かつ、前記回転位相位置を調整する、
燃料供給ポンプの組付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ブラケット、燃料供給ポンプの組付構造および燃料供給ポンプの組付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、ディーゼルエンジン（以下、エンジン）の制御システムとして、燃料供給ポンプと、コモンレールとを備えたものが知られている。燃料供給ポンプは、シャフト、ポンプシリンダ及びプランジャを有し、エンジンのクランク軸の回転動力によってシャフトが回転駆動されることで、ポンプシリンダ内をプランジャが往復方向に摺動し、これにより加圧室内に吸入された燃料を加圧して高圧化し、この高圧化した高圧燃料をコモンレールに圧送する。コモンレールは、燃料供給ポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄圧された高圧燃料をディーゼルエンジンの各気筒に搭載されたインジェクタに分配配給する（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図１に、エンジンのクランク軸の回転動力をシャフトに伝える駆動伝達経路の一例を示す。駆動伝達経路は、エンジン本体１のクランク軸２に設けられるギア３と、燃料供給ポンプ（図示略）のシャフト４に設けられるドライブギア５と、アイドルギア６とを備えている。ドライブギア５は、アイドルギア６を介してクランク軸２のギア３に噛合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－３１５１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、燃料供給ポンプをエンジン本体１に組み付ける場合、エンジン本体１を、例えば上死点（Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ：ＴＤＣ）に予め合わせておく。次に、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に位置決めする。次に、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に位置決めした状態で、燃料供給ポンプをエンジン本体１に組み付ける。

【0006】

しかし、例えば、複数種類の燃料供給ポンプの中には、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に位置決めしても、ドライブギア５をフリーの状態にすると、ドライブギア５が回転位相位置に安定しないものがある。また、ドライブギア５がシャフトから何らかの力を受けて、回転位相位置に対しずれてしまうものがある。ドライブギア５の回転位相位置が合っていない状態で、燃料供給ポンプがエンジン本体１に組み付けられるおそれがある。そのような状態で燃料供給ポンプが組み付けられた場合、例えば、燃料噴射システムに異常をきたす。そのため組み付けのやり直しなどが生じる。

【0007】

本開示の目的は、ギアを予め定められた回転位相位置に固定することができるブラケット、燃料供給ポンプの組付構造および燃料供給ポンプの組付方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係るブラケットは、
エンジンの駆動により回転可能なギアを有する燃料供給ポンプを、前記エンジンに組み付けるためのブラケットであって、
前記ギアを予め定められた回転位相位置に固定させるように前記ギアに係止する係止部材を保持し、かつ、前記係止部材により前記回転位相位置が調整されるように前記係止部材を保持する保持部を有する。

【0009】

また、本開示の一態様に係る燃料供給ポンプの組付構造は、
エンジンの駆動により回転可能なギアを有する燃料供給ポンプを、ブラケットを介して前記エンジンに組み付ける、燃料供給ポンプの組付構造であって、
前記ブラケットは、係止部材を前記ギアに向けて保持可能な保持部を有し、
前記ギアは、被係止部を有し、前記保持部に保持された前記係止部材によって前記被係止部が係止されるとき、予め定められた回転位相位置に固定され、
前記保持部は、前記係止部材により前記回転位相位置が調整されるように前記係止部材を保持する。

【0010】

また、本開示の一態様に係る燃料供給ポンプの組付方法は、
エンジンの駆動により回転可能であって、被係止部を有するギアを備える燃料供給ポンプを、保持部を有するブラケットを介して、前記エンジンに組み付ける燃料供給ポンプの組付方法であって、
前記保持部に、係止部材を前記ギアに向けて保持し、
前記保持部に保持された前記係止部材で前記被係止部を係止することにより、前記ギアを予め定められた回転位相位置に固定し、かつ、前記回転位相位置を調整する。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、ギアを予め定められた回転位相位置に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】エンジンのクランク軸の回転動力をシャフトに伝える駆動伝達経路の一例を示す図

【図2】本開示の一実施の形態に係る燃料供給ポンプの組付構造の一例を示す斜視図

【図3】図２のＡ－Ａ線断面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本開示の一実施の形態に係る燃料供給ポンプ７の組付構造の一例を示す斜視図である。図２に示すように、燃料供給ポンプ７は、ブラケット１０を介してエンジン本体１（図１参照）に組み付けられる。燃料供給ポンプ７は、カムシャフト４ａと、ポンプシリンダ（図示略）と、プランジャ（図示略）と、を備えている。

【0014】

カムシャフト４ａの軸方向端部にはドライブギア５が設けられている。カムシャフト４ａの軸方向端部にはキー４ｂ（図３参照）が設けられている。ドライブギア５の軸部５ａにはキー溝５ｂ（図３参照）が設けられている。キー４ｂがキー溝５ｂに嵌め込まれている。これにより、ドライブギア５におけるカムシャフト４ａに対する回転方向の位置決めがされている。また、ドライブギア５とカムシャフト４ａとは、一体的に回転する。

【0015】

プランジャは、カムシャフト４ａの周面に向けて付勢されている。換言すれば、カムシャフト４ａの周面は、プランジャから付勢力を受けている。前述したように、ドライブギア５とカムシャフト４ａとが一体的に回転するため、プランジャからの付勢力をドライブギア５も受ける。

【0016】

ドライブギア５は、図１を用いて説明したように、例えば、アイドルギア６を介してクランク軸２のギア３に噛合している。これにより、カムシャフト４ａは、クランク軸２の回転動力によって、プランジャからの付勢力に抗して回転駆動される。

【0017】

プランジャは、カムシャフト４ａが回転駆動されることで、ポンプシリンダ内を往復方向に摺動し、これにより加圧室内に吸入された燃料を加圧して高圧化し、この高圧化した高圧燃料をコモンレール（図示略）を介して各気筒のインジェクタ（図示略）に圧送供給する。

【0018】

以上のように、燃料供給ポンプ７がエンジン本体１に組み付けられている場合、例えば、エンジン本体１の停止時においても、ドライブギア５は、アイドルギア６に噛合しているため、プランジャからの付勢力によって回転しない。

【0019】

ところが、燃料供給ポンプ７の組み付け作業において、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に位置決めした後、燃料供給ポンプ７をエンジン本体１に組み付ける場合、ドライブギア５は、アイドルギア６に噛合していないため、ドライブギア５がプランジャからの付勢力によって回転する場合がある。仮に、ドライブギア５がプランジャからの付勢力によって回転した場合、ドライブギア５の回転位相位置が合っていない状態（フリーの状態）で、燃料供給ポンプ７がエンジン本体１に組み付けられるおそれがある。

【0020】

そこで、本実施の形態では、ブラケット１０には保持部１６（図３参照）が設けられている。保持部１６は、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に固定させるようにドライブギア５に係止する係止部材２０を保持する。

【0021】

図３を参照して、保持部１６および係止部材２０等について具体的に説明する。図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。図３には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。以下の説明では、図３における左右方向をＸ方向といい、左方向を「＋Ｘ方向」又は左側、右方向を「－Ｘ方向」又は右側という。また、図３における上下方向をＹ方向といい、上方向を「＋Ｙ方向」又は上側、下方向を「－Ｙ方向」又は下側という。さらに、図３において紙面に垂直な方向をＺ方向といい、手前方向を「＋Ｚ方向」又は手前側、奥方向を「－Ｚ方向」又は奥側という。なお、以下の説明では、ドライブギア５が図３に示す予め定められた回転位相位置にある場合、プランジャからの付勢力によって図３における時計回りの方向に回転するものとして説明する。

【0022】

図３には、軸部５ａの中心軸に対し直交する方向の断面が示されている。図３に示すように、軸部５ａには被係止部５ｃが設けられている。被係止部５ｃは、軸部５ａの外周面を、中心軸に対し直交する平面（ＸＹ平面）において円弧状に切り欠いた溝底５ｄを有している。溝底５ｄは、Ｚ方向に所定の幅を有している。

【0023】

燃料供給ポンプ７は、ブラケット１０を介してエンジン本体１に組み付けられる。ブラケット１０は、軸部５ａを径方向から囲むように形成される枠状体１１を有している。枠状体１１は、軸部５ａの位置より上方向、下方向、左方向および右方向にそれぞれ位置する、上側枠部１２、下側枠部１３、左側枠部１４および右側枠部１５を有している。上側枠部１２には、保持部１６が設けられている。保持部１６は、ドライブギア５の回転位相位置が係止部材２０によって調整されるように係止部材２０を保持する。

【0024】

本実施の形態において、保持部１６は雌ねじ部１７である。雌ねじ部１７は、軸部５ａの中心軸の位置より右斜め上方向に位置している。雌ねじ部１７の中心軸方向の延長線は、軸部５ａにおける中心軸より上側領域を右斜め上から左斜め下へ横切るように延ばされている。なお、雌ねじ部１７の中心軸方向の延長線上には、ドライブギア５の被係止部５ｃが位置している（図３参照）。

【0025】

係止部材２０は雄ねじ部２２を有している。雄ねじ部２２は雌ねじ部１７に螺合している。係止部材２０は、雄ねじ部２２が雌ねじ部１７に螺合することで、ブラケット１０に保持されている。また、係止部材２０は、雄ねじ部２２が雌ねじ部１７に螺合することで、ブラケット１０に対して螺進（左斜め下方向へ移動）および螺退（右斜め上方向へ移動）する。その結果、雄ねじ部２２の螺進および螺退による係止部材２０の変位に連れてドライブギア５が回転される。なお、係止部材２０によりドライブギア５を連れ回するために、雌ねじ部１７の中心軸方向の延長線は、軸部５ａの中心軸から外れた位置と軸部５ａの外周面部に接する位置との間の範囲を通る。

【0026】

図３のように、係止部材２０の螺進する方向（雌ねじ部１７の中心軸方向）の延長線上に被係止部５ｃが位置する場合、係止部材２０がブラケット１０に対して螺進することにより、係止部材２０の先端部２４が被係止部５ｃの溝底５ｄに当接する。これにより、ドライブギア５の図３における時計回りの回転が阻止されるため、ドライブギア５が、プランジャからの付勢力によって時計回りの方向に回転しない。その結果、ドライブギア５が回転位相位置に固定される。

【0027】

この状態から、係止部材２０がブラケット１０に対して螺進することにより、係止部材２０の先端部２４が溝底５ｄに対し左斜め下方向に押し込む。係止部材２０の先端部２４が押し込んだ分だけ、ドライブギア５がプランジャの付勢力に抗して図３における反時計回りの方向に回転する。反対に、係止部材２０がブラケット１０に対して螺退することにより、係止部材２０の先端部２４が溝底５ｄに対し右斜め上方向に後退する。これにより、係止部材２０の先端部２４が後退した分だけ、ドライブギア５がプランジャの付勢力によって図３における時計回りの方向に回転する。つまり、係止部材２０は、ブラケット１０に対して螺進または螺退することで、ドライブギア５の回転位相位置を調整する。

【0028】

次に、ドライブギア５の回転位相位置の精度を上げるための構成について説明する。
図３に示すように、ドライブギア５の軸部５ａの外周面部には、回転位相位置を示す第１マーク５ｅが設けられている。第１マーク５ｅは、回転位相位置を識別できるものであればよい。第１マーク５ｅは、例えば刻印でもよい。

【0029】

ブラケット１０の左側枠部１４には、軸部５ａの外周面部に対向して第２マーク１８が設けられている。第２マーク１８は、例えば、左側枠部１４から軸部５ａの中心軸に向かって突出させた凸部でもよい。

【0030】

次に、エンジン本体１に燃料供給ポンプ７を組み付ける手順の一例について説明する。なお、エンジン本体１を、例えば、上死点（ＴＤＣ）に予め合わせておく。

【0031】

作業者は、ブラケット１０の雌ねじ部１７に係止部材２０の雄ねじ部２２を螺合させる。次に、作業者は、係止部材２０をブラケット１０に対して螺進させて、係止部材２０の先端部２４を被係止部５ｃの溝底５ｄに当接させる。

【0032】

次に、作業者は、第１マーク５ｅを第２マーク１８に合わせるように、係止部材２０をブラケット１０に対して螺進および螺退して、ドライブギア５の回転位相位置を調整する。作業者は、第１マーク５ｅと第２マーク１８とが合ったならば、ドライブギア５の回転位相位置の調整を終了する。これにより、ドライブギア５が予め定められた回転位相位置に確実に固定される。

【0033】

次に、作業者は、燃料供給ポンプ７をエンジン本体１に組み付ける。なお、燃料供給ポンプ７を組み付けし辛い場合、係止部材２０をブラケット１０に対して螺進または螺退して、再度組み付けを実施する。例えば、ドライブギア５やアイドルギア６がヘリカルギアの場合であっても、ドライブギア５が反時計回りの方向に回転可能であるため、燃料供給ポンプ７の組付けが可能となる。

【0034】

作業者は、燃料供給ポンプ７をエンジン本体１に組み付けた後、係止部材２０を雄ねじ部２２から取り外す。次に、プラグ（図示略）を取り付けて、雌ねじ部１７を塞ぐ。なお、プラグを取り付けるためのテーパーねじが、雄ねじ部２２に連続して設けられてもよく、雄ねじ部２２から分離して設けられてもよい。

【0035】

以上のように、本実施の形態に係る燃料供給ポンプ７の組付構造によれば、被係止部５ｃを有するドライブギア５と、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に固定させるように被係止部５ｃに係止する係止部材２０を保持するブラケット１０とを備える。これにより、例えば、プランジャの付勢力によって回転位相位置におけるドライブギア５が回転する場合であっても、ドライブギア５を予め定められた回転位相位置に確実に固定することができる。

【0036】

また、上記実施の形態によれば、係止部材２０をブラケット１０に対して螺進させた場合、ドライブギア５がプランジャからの付勢力に抗して図３における反時計回りに回転する。係止部材２０をブラケット１０に対して螺退させた場合、ドライブギア５がプランジャからの付勢力により図３における時計回りに回転する。これにより、ドライブギア５の回転位相位置を調整することができる。

【0037】

また、上記実施の形態によれば、ドライブギア５の回転位相位置を調整する場合、ドライブギア５側に設けられた第１マーク５ｅと、ブラケット１０側に設けられた第２マーク１８とを目印にして、両方のマーク５ｅ，１８が一致するように、係止部材２０を螺進又は螺退して、ドライブギア５の回転位相位置を調整するため、回転位相位置の精度を上げることができる。

【0038】

また、上記実施の形態によれば、軸部５ａに設けられる被係止部５ｃが円弧状の溝底５ｄを有しているため、平坦状の溝底の場合に比べて、ドライブギア５の回転位相位置の調整量（回転量）に対する係止部材２０の螺進又は螺退の移動量が少なくて済む。これにより、例えば、回転位相位置の調整がし易くなる。また、被係止部５ｃを設けるために軸部５ａの外周面を切り欠く場合において、円弧状の溝底５ｄの場合に切り欠く領域が、例えば平坦状の溝底の場合に切り欠く領域に比べて小さくて済むため、ドライブギア５の強度低下を抑えることができる。また、円弧状の溝底５ｄを加工する場合において、例えば、所定の刃径（円弧の径と同じ径）を有するエンドミル刃を用いることが可能であるため、溝底５ｄを比較的簡単に加工することができる。

【0039】

なお、上記実施の形態では、軸部５ａに設けられる被係止部５ｃを、切り欠き部としたが、本発明はこれに限らず、例えば、軸部５ａから遠心方向に突出する突起部であってもよい。

【0040】

また、上記実施の形態では、保持部１６を雌ねじ部１７としたが、本発明はこれに限らず、保持部１６は、ドライブギア５の回転位相位置が係止部材２０によって調整されるように係止部材２０を保持するものであればよい。例えば、保持部１６は、係止部材２０の先端部２４が被係止部５ｃに向かう方向又はその反対方向に移動するように係止部材２０を保持し、かつ、所望の移動位置に係止部材２０を固定するものであればよい。

【0041】

また、上記実施の形態では、係止部材２０は、雄ねじ部２２が雌ねじ部１７に螺合することで、ブラケット１０に対して斜め方向に螺進および螺退するようにしたが、本発明はこれに限らず、例えば、予め定められた回転位相位置における被係止部５ｃの上方向に保持部１６が位置する場合においては、係止部材２０を、被係止部５ｃに向かって上下方向に螺進および螺退するようにしてもよい。このように、保持部１６および被係止部５ｃの一方が設けられる位置は、他方（相手側）が設けられる位置に対応して定められる。その結果、係止部材２０の螺進および螺退する方向も保持部１６および被係止部５ｃの各位置に対応して定められる。

【0042】

また、ブラケット１０の雌ねじ部１７に係止部材２０の雄ねじ部２２を螺合させることで、ブラケット１０が係止部材２０を保持したが、本発明はこれに限らず、ブラケット１０が、係止部材２０を枠状体１１側から軸部５ａに向かう方向に往復移動可能に保持していればよい。

【0043】

上記実施の形態では、ドライブギア５をフリーの状態にすると、回転位相位置におけるドライブギア５がプランジャからの付勢力により一方向に回転して、回転位相位置に対してずれてしまう場合、ドライブギア５を回転位相位置に固定する構成について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ドライブギア５をフリーの状態にすると、回転位相位置におけるドライブギア５がどちらの方向にも回転してしまう場合にも、本開示の燃料供給ポンプ７の組付構造を適用してもよい。その場合、例えば、軸部５ａの外周面部に凹部を設け、係止部材２０を凹部に係止すれば、ドライブギア５を回転位相位置に固定することができる。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本開示のブラケットによれば、燃料供給ポンプの交換作業性の向上が要求されるエンジンの制御システムとして有用である。

【符号の説明】

【0045】

１ エンジン本体
２ クランク軸
３ ギア
４ シャフト
４ａ カムシャフト
４ｂ キー
５ ドライブギア
５ａ 軸部
５ｂ キー溝
５ｃ 被係止部
５ｄ 溝底
５ｅ 第１マーク
６ アイドルギア
７ 燃料供給ポンプ
１０ ブラケット
１１ 枠状体
１２ 上側枠部
１３ 下側枠部
１４ 左側枠部
１５ 右側枠部
１６ 保持部
１７ 雌ねじ部
１８ 第２マーク
２０ 係止部材
２２ 雄ねじ部
２４ 先端部

【図1】

【図2】

【図3】