(57)【要約】【課題】ポンプギア駆動時の騒音を低減する。【解決手段】燃料を圧送するサプライポンプ２の入力軸３に取り付けられるように構成されたポンプギア１が提供される。ポンプギアは、軸Ｃ方向の先端側が開放された中空部８と、中空部の内周面に形成され、軸方向の基端側から先端側に向かうにつれ順次拡径するテーパ面９とを備える。テーパ面は、テーパ面の軸方向先端部１５から垂直に放射された放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が、中空部の軸方向最先端位置Ｐ４またはそれよりも軸方向基端側の位置に位置するよう、形成されている。【選択図】図１
2020041448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を圧送するサプライポンプの入力軸に取り付けられるように構成されたポンプギアであって、
軸方向の先端側が開放された中空部と、
前記中空部の内周面に形成され、軸方向の基端側から先端側に向かうにつれ順次拡径するテーパ面と、
を備え、
前記テーパ面は、前記テーパ面の軸方向先端部から垂直に放射された放射音の集中点が、前記中空部の軸方向最先端位置またはそれよりも軸方向基端側の位置に位置するよう、形成されている
ことを特徴とするポンプギア。
【請求項２】
前記中空部の内周面に形成され、前記テーパ面の軸方向先端側に隣接され、軸方向に平行に形成された円筒面をさらに備える
請求項１に記載のポンプギア。
【請求項３】
軸方向先端部の外周部に形成された歯部をさらに備え、
前記テーパ面の軸方向先端部は、前記歯部の軸方向長さ範囲内の半径方向内側に位置される
請求項１または２に記載のポンプギア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はポンプギアに係り、特に、燃料を圧送するサプライポンプの入力軸に取り付けられるように構成されたポンプギアに関する。
【背景技術】
【０００２】
コモンレール式燃料噴射装置を備えたディーゼルエンジンにおいては、燃料タンク内の燃料をフィードポンプでサプライポンプに送り、サプライポンプで高圧まで加圧してコモンレールに圧送供給するようになっている。そしてサプライポンプの入力軸にはポンプギアが取り付けられ、このポンプギアがギア列を介してエンジンのクランクシャフトにより回転駆動されることで、サプライポンプが駆動されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−９１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでポンプギアの中には、軸方向の先端側が開放された中空部と、中空部の内周面に形成され軸方向の基端側から先端側に向かうにつれ順次拡径するテーパ面とを備えるものがある。この場合、ポンプギアの外周部の歯から伝達された駆動時の振動が、ポンプギアの肉を通じて中空部の内周面に伝わり、中空部の内周面から放射される。
【０００５】
このとき、中空部の内周面から放射された放射音の集中点が、中空部の軸方向最先端位置よりも軸方向先端側に位置し、ポンプギア駆動時の騒音を増大させる原因となっている。
【０００６】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ポンプギア駆動時の騒音を低減することができるポンプギアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一の態様によれば、
燃料を圧送するサプライポンプの入力軸に取り付けられるように構成されたポンプギアであって、
軸方向の先端側が開放された中空部と、
前記中空部の内周面に形成され、軸方向の基端側から先端側に向かうにつれ順次拡径するテーパ面と、
を備え、
前記テーパ面は、前記テーパ面の軸方向先端部から垂直に放射された放射音の集中点が、前記中空部の軸方向最先端位置またはそれよりも軸方向基端側の位置に位置するよう、形成されている
ことを特徴とするポンプギアが提供される。
【０００８】
好ましくは、前記ポンプギアは、
前記中空部の内周面に形成され、前記テーパ面の軸方向先端側に隣接され、軸方向に平行に形成された円筒面をさらに備える。
【０００９】
好ましくは、前記ポンプギアは、
軸方向先端部の外周部に形成された歯部をさらに備え、
前記テーパ面の軸方向先端部は、前記歯部の軸方向長さ範囲内の半径方向内側に位置される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、ポンプギア駆動時の騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るポンプギアを示す概略縦断面図である。
【図２】比較例に係るポンプギアを示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。
【００１３】
図１は、本開示の実施形態に係るポンプギアを示す概略縦断面図である。本実施形態のポンプギア１は、コモンレール式燃料噴射装置を備えたディーゼルエンジンに適用される。このエンジンは、燃料タンク（図示せず）内の燃料をフィードポンプ（図示せず）でサプライポンプ２に送り、サプライポンプ２で高圧まで加圧してコモンレール（図示せず）に圧送供給するようになっている。サプライポンプ２の入力軸３にポンプギア１が取り付けられ、このポンプギア１がギア列を介してエンジンのクランクシャフト（図示せず）により回転駆動されることで、サプライポンプ２が駆動されるようになっている。なおギア列については、ポンプギア１に噛合される一つのギア４のみを仮想線で示す。
【００１４】
ポンプギア１は入力軸３に同軸で取り付けられる。Ｃはポンプギア１の中心軸（ギア軸という）を示す。以下、特に断らない限り、軸方向、半径方向、周方向とは、ギア軸Ｃを基準とした軸方向、半径方向、周方向をいうものとする。図中右側が軸方向先端側、図中左側が軸方向基端側である。
【００１５】
ポンプギア１は、概してお椀またはお猪口のような軸対称の形状を有している。ポンプギア１は、入力軸３の外側に嵌合して取り付けられる。入力軸３は、軸方向の基端側から先端側に向かうにつれ順次縮径するテーパ軸とされると共に、その先端部に雄ネジ部５を一体的に有する。入力軸３には、ポンプギア１の基端部に形成されたテーパ状の取付穴６が嵌合される。雄ネジ部５にナット７が先端側から締め付けられることで、ポンプギア１が入力軸３に固定される。
【００１６】
ポンプギア１は、軸方向の先端側が開放された中空部８と、中空部８の内周面に形成され、軸方向の基端側から先端側に向かうにつれ順次拡径するテーパ面９とを備える。またポンプギア１は、中空部８の内周面に形成された円筒面１０をさらに備える。円筒面１０は、テーパ面９の軸方向先端側に隣接され、軸方向に平行に形成されている。さらにポンプギア１は、軸方向先端部の外周部に形成された歯部１１をさらに備える。
【００１７】
中空部８の軸方向基端側は取付穴６の部分を除いて閉止されている。テーパ面９はギア軸Ｃ方向に対し所定の傾斜角θを有する。テーパ面９は、中空部８の軸方向基端側に位置する最基端位置Ｐ１から、中空部８の軸方向先端側に位置する最先端位置Ｐ３まで、軸方向に延びている。円筒面１０は、比較的短い軸方向長さＬ１を有する。円筒面１０は、テーパ面９の最先端位置Ｐ３から、中空部８の最先端位置（ポンプギア１の最先端位置でもある）Ｐ４まで、軸方向に延びている。
【００１８】
歯部１１は、ポンプギア１のギア歯を構成し、周方向の全周に設けられている。歯部１１は、中空部８の軸方向先端側に位置する最基端位置Ｐ２から、前述の最先端位置Ｐ４まで、軸方向に延びている。歯部１１の軸方向長さＬ２（Ｐ２からＰ４までの距離）は、円筒面１０の軸方向長さＬ１（Ｐ３からＰ４までの距離）よりも長い。従って歯部１１の半径方向内側には、円筒面１０の全長部分と、テーパ面９の軸方向先端側の一部とが存在する。歯部１１は、本実施形態でははすば歯車を構成するが、他の種類の歯車、例えば平歯車を構成してもよい。
【００１９】
ポンプギア１の外形状も中空部８の内周面形状に合わせて概ねテーパ状とされている。中空部８の内周面には、テーパ面９の軸方向基端側に隣接された別の円筒面１２も形成されている。
【００２０】
ここでテーパ面９は、テーパ面９の軸方向先端部１５から垂直に放射された放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が、中空部８の軸方向最先端位置Ｐ４またはそれよりも軸方向基端側の位置に位置するよう、形成されている。本実施形態では図示されるように、放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が最先端位置Ｐ４よりも軸方向基端側の位置に位置するよう、テーパ面９が形成されている。テーパ面９の位置および傾斜角θは、集中点Ｆ１がそのような位置に位置するよう設定されている。
【００２１】
より言えば、テーパ面９の全ての位置（もしくはあらゆる位置）から垂直に放射された放射音の集中点が、最先端位置Ｐ４またはそれよりも軸方向基端側の位置に位置するよう、テーパ面９が形成されている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２３】
ポンプギア１がギア４により回転駆動されたとき、ギア４からの駆動力が歯部１１に伝達され、このときに歯部１１に発生した振動が、ポンプギア１の肉を伝わって、テーパ面９および円筒面１０に到達する。
【００２４】
テーパ面９に到達した振動は、テーパ面９を振動させ、テーパ面９からその垂直方向に、中空部８内に向かって、放射音Ｓ１を放射させる。テーパ面９の軸方向同一位置において全周から放射された放射音は、ギア軸Ｃ上の１点である集中点（もしくは焦点）Ｆ１に集中する。この集中点Ｆ１では、他の位置に比べ騒音が増大する傾向にある。集中点Ｆ１の軸方向位置は、放射音Ｓ１の起点Ｋ１の軸方向位置に応じて変化し、後者が基端側に移動すると前者も基端側に追従移動し、後者が先端側に移動すると前者も先端側に追従移動する。
【００２５】
図２に示すように、本実施形態と異なる比較例においては、テーパ面９が上述のように形成されていないため、テーパ面９の軸方向先端部１５からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が、最先端位置Ｐ４よりも軸方向先端側に位置されてしまい、集中点Ｆ１が中空部８からはみ出してしまっていた。これにより、騒音の大きさに影響する集中点Ｆ１が中空部８の外側の外部に位置され、外部から聞こえる騒音が増大してしまっていた。
【００２６】
これに対し本実施形態においては、図１に示すように、テーパ面９の軸方向先端部１５からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が、最先端位置Ｐ４よりも軸方向基端側の位置に位置するよう、テーパ面９が形成されている。このため、集中点Ｆ１を中空部８内に収められると共に、集中点Ｆ１が中空部８からはみ出ることを防止し、集中点Ｆ１が中空部８の外側の外部に位置されることを防止できる。その結果、ポンプギア駆動時に外部から聞こえる騒音を低減することが可能である。
【００２７】
特に、放射音Ｓ１の起点Ｋ１の位置が軸方向先端側であるほど、その放射音Ｓ１に対応した集中点Ｆ１の位置は軸方向先端側となり、中空部８からはみ出し易い。本実施形態では、テーパ面９の最先端位置Ｐ３を含むテーパ面９の軸方向先端部１５からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が、中空部８の外側にはみ出ないようになっているので、騒音を確実に低減することが可能である。
【００２８】
なお、テーパ面９の軸方向先端部１５からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１が中空部８からはみ出ないので、その軸方向先端部１５より軸方向基端側に位置するテーパ面９からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１も、自ずと中空部８からはみ出さないようにすることができる。従って、テーパ面９の全ての位置からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１を、中空部８からはみ出さないようにし、騒音を確実に低減することが可能である。
【００２９】
因みに、円筒面１０から垂直に放射された放射音Ｓ２は、円筒面１０から半径方向に沿って内側に移動するだけなので、その集中点Ｆ２も自ずと、最先端位置Ｐ４またはそれよりも軸方向基端側の位置に位置される。従って集中点Ｆ２は中空部８からはみ出ることなく、放射音Ｓ２に起因する騒音も防止できる。
【００３０】
本実施形態では、歯部１１の軸方向長さ（Ｌ２）範囲内の半径方向内側にテーパ面９の軸方向先端部１５が位置される。従って歯部１１から軸方向先端部１５までの距離は短く、歯部１１からの振動が軸方向先端部１５に伝わりやすい。そのため軸方向先端部１５からの放射音Ｓ１は大きくなる傾向がある。しかし本実施形態では、そうした軸方向先端部１５からの放射音Ｓ１の集中点Ｆ１を中空部８からはみ出させないので、騒音を効果的に低減できる。
【００３１】
本実施形態では、テーパ面９および円筒面１０の全ての位置からの放射音Ｓ１，Ｓ２の集中点Ｆ１，Ｆ２を中空部８からはみ出させないので、結局、中空部８の内周面の全ての位置からの放射音の集中点を中空部８からはみ出させないようにすることができる。
【００３２】
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は他の実施形態も可能である。
【００３３】
（１）例えばエンジンは、筒内噴射式ガソリンエンジンであってもよく、そのサプライポンプに本開示のポンプギアを適用してもよい。
【００３４】
（２）円筒面１０を、テーパ面９とは逆向きのテーパ面で置換してもよい。この場合も、逆向きテーパ面からの放射音の集中点を中空部内に収めることができる。
【００３５】
本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ポンプギア
２  サプライポンプ
３  入力軸
８  中空部
９  テーパ面
１５  軸方向先端部
Ｃ  ギア軸
Ｓ１  放射音
Ｆ１  集中点
Ｐ４  最先端位置
【図１】
2020041448.tif 000003
【図２】
2020041448.tif 000004