(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造において、
燃料噴射ポンプを、タイミングギヤの燃料噴射ポンプ駆動ギヤから遠方に配置し、前記燃料噴射ポンプの取付は、剛性の高いクランクケース部位に燃料噴射ポンプブラケットで取付け、
燃料噴射ポンプ駆動軸を複数に分割し、
複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の燃料噴射ポンプ側の駆動軸と前記燃料噴射ポンプとの間にオートマチックタイマまたは慣性錘を設け、
複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の燃料噴射ポンプ側の駆動軸の軸方向中央部を支持する軸受台を設け、
前記軸受台と燃料噴射ポンプ駆動ギヤとの間に、複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の駆動側の駆動軸と燃料噴射ポンプ側の駆動軸を連結するカップリングを設け、
前記軸受台を、前記カップリングと前記オートマチックタイマまたは慣性錘の間に配置し、
前記軸受台を前記燃料噴射ポンプブラケットに設けた
ことを特徴とする燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造。
【請求項２】
前記軸受台の支持は、燃料噴射ポンプを取付ける燃料噴射ポンプブラケットを延長し、この延長部分に軸受台を取り付けることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造。
【請求項３】
燃料噴射ポンプブラケットに対する燃料噴射ポンプならびに軸受台の水平方向位置決め手段として、燃料噴射ポンプブラケットと燃料噴射ポンプ、軸受台との間にノックピンまたは凹凸の咬合部からなるアラインメント構造を設けたことを特徴とする請求項１または２の燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造。
【請求項４】
燃料噴射ポンプブラケットに支柱を設け、この支柱と燃料噴射ポンプの上部とを横揺れ防止ブラケットによって連結したことを特徴とする請求項１または２の燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造。
【請求項５】
燃料噴射ポンプブラケットの延長部分に回転部分を被覆する遮音カバーを取着することによって、放射騒音を遮蔽したことを特徴とする請求項１または２の燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンに装着される各種補機の駆動にギヤ駆動方式を用いる場合、前記エンジンのタイミングギヤケースには、クランク軸からカム軸や燃料噴射ポンプ等に駆動トルクを伝達するためのタイミングギヤが相互に噛み合った状態で配設、収容されている。また、建設機械、バス、トラック等の大型車両のほとんどは、発生トルクが大きく、燃料コストが割安なディーゼルエンジンを搭載している。図５は車両用ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの概略を示す断面図で、中間歯車を介してクランク歯車と噛み合う燃料噴射ポンプ駆動歯車４が燃料噴射ポンプ駆動軸１４の前端に嵌着され、前記駆動軸１４はタイミングギヤケース２に取着した駆動軸ケース１５の大小２個の玉軸受によって支持されている。一方、燃料噴射ポンプ１０のカム軸の前端には慣性錘（またはオートマチックタイマ）７が嵌着され、前記駆動軸１４の後端はカップリング６を介して前記慣性錘７に連結されている。なお、前記燃料噴射ポンプ１０はガバナハウジング１０ａを除くポンプハウジング１０ｂの部分が、シリンダブロックに取着された燃料噴射ポンプブラケット１６に載置、固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ディーゼルエンジンの高出力化、排気エミッション対応などを背景に、近年、燃料噴射ポンプは高圧化の傾向にあり、これに伴って燃料噴射ポンプの被駆動トルクが増大している。これによって引き起こされる駆動系の不具合、すなわち燃料噴射ポンプ駆動軸と燃料噴射ポンプとを連結するカップリングの破損、燃料噴射ポンプ駆動軸の前記カップリング取り付け部の破損、燃料噴射ポンプ駆動歯車の破損あるいは歯面ピッチングなどの発生と、燃料噴射ポンプ駆動歯車に加わる歯面間衝撃力の増大によるタイミングギヤケースやシリンダブロックの表面振動の増加に伴う騒音の増大などが表面化しつつある。
【０００４】
燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの振動・騒音の原因は、燃料噴射ポンプ駆動軸系と燃料噴射ポンプ系の共振によるものと、燃料噴射ポンプ駆動歯車から燃料噴射ポンプに至る各構成部品のミスアライメントによる位置ずれとに大別することができる。前記共振による場合、共振振動数とエンジン強制振動数との関連を示す応力波形の次数比分析結果の一例を挙げると、燃料噴射ポンプ駆動軸系の固有振動数は２００Ｈｚ付近でエンジン回転の６次強制力と共振し、騒音も増大する。このとき、燃料噴射ポンプ駆動歯車に対して駆動軸、カップリング、慣性錘（またはオートマチックタイマ）はシリンダブロック側に近づく方向に曲げと捩じりの連成振動が大きくなり、その振幅はカップリングの部分で最大となる。これとは逆に、燃料噴射ポンプは前記シリンダブロックから遠ざかる方向に曲げと捩じりの連成振動が大きくなり、その振幅は燃料噴射ポンプ後端で最大となる。
【０００５】
上記連成振動が大きくなる原因として、燃料噴射ポンプの固有振動数と、慣性錘（またはオートマチックタイマ）と燃料噴射ポンプのカム軸とで構成される部分の固有振動数とが近接していることと、燃料噴射ポンプの支持剛性が低いことが考えられる。従って、本発明は上記従来の問題点に着目し、慣性錘（またはオートマチックタイマ）の支持方法の改良と燃料噴射ポンプの支持剛性増大とによりそれぞれの固有振動数を上げ、燃料噴射ポンプ駆動系の共振に起因する不具合発生を防止することができるような燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射ポンプ駆動系の低振動・低騒音構造は、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造において、燃料噴射ポンプを、タイミングギヤの燃料噴射ポンプ駆動ギヤから遠方に配置し、前記燃料噴射ポンプの取付は、剛性の高いクランクケース部位に燃料噴射ポンプブラケットで取付け、
燃料噴射ポンプ駆動軸を複数に分割し、
複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の燃料噴射ポンプ側の駆動軸と前記燃料噴射ポンプとの間にオートマチックタイマまたは慣性錘を設け、
複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の燃料噴射ポンプ側の駆動軸の軸方向中央部を支持する軸受台を設け、
前記軸受台と燃料噴射ポンプ駆動ギヤとの間に、複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の駆動側の駆動軸と燃料噴射ポンプ側の駆動軸を連結するカップリングを設け、
前記軸受台を、前記カップリングと前記オートマチックタイマまたは慣性錘の間に配置し、
前記軸受台を前記燃料噴射ポンプブラケットに設けたことを特徴としている。また、前記軸受台の支持は、燃料噴射ポンプを取付ける燃料噴射ポンプブラケットを延長し、この延長部分に軸受台を取り付けたことを特徴としている。また、
燃料噴射ポンプブラケットに対する燃料噴射ポンプならびに軸受台の水平方向位置決め手段として、燃料噴射ポンプブラケットと燃料噴射ポンプ、軸受台との間にノックピンまたは凹凸の咬合部からなるアラインメント構造を設けるとともに、
燃料噴射ポンプブラケットに支柱を設け、この支柱と燃料噴射ポンプの上部とを横揺れ防止ブラケットによって連結するものとし、更に、
燃料噴射ポンプブラケットの延長部分に回転部分を被覆する遮音カバーを取着することによって、放射騒音を遮蔽した。
【０００７】
【作用】
上記構成によれば、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造において、燃料噴射ポンプを、タイミングギヤの燃料噴射ポンプ駆動ギヤから遠方に配置し、前記燃料噴射ポンプの取付は、剛性の高いクランクケース部位に燃料噴射ポンプブラケットで取付け、燃料噴射ポンプ駆動軸を複数に分割し、複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の燃料噴射ポンプ側の駆動軸と前記燃料噴射ポンプとの間にオートマチックタイマまたは慣性錘を設け、複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の燃料噴射ポンプ側の駆動軸の軸方向中央部を支持する軸受台を設け、前記軸受台と燃料噴射ポンプ駆動ギヤとの間に、複数に分割した燃料噴射ポンプ駆動軸の駆動側の駆動軸と燃料噴射ポンプ側の駆動軸を連結するカップリングを設け、前記軸受台を、前記カップリングと前記オートマチックタイマまたは慣性錘の間に配置し、前記軸受台を前記燃料噴射ポンプブラケットに設けたので、オートマチックタイマまたは慣性錘の振れ回りを低減させることができる。また軸受台の支持は、燃料噴射ポンプを取付ける燃料噴射ポンプブラケットを延長し、この延長部分に軸受台を取り付けたので、燃料噴射ポンプと軸受台のアライメント精度を容易に確保できる。燃料噴射ポンプブラケットに対する燃料噴射ポンプならびに前記軸受台の水平方向位置決めは、ノックピンまたは凹凸の咬合部からなるアラインメント構造により正確かつ容易に行うことが可能である。また、燃料噴射ポンプブラケットに支柱を設け、この支柱と燃料噴射ポンプの上部とを横揺れ防止ブラケットで連結したので、燃料噴射ポンプの支持剛性が増大し、燃料噴射ポンプは横揺れしにくくなる。更に、燃料噴射ポンプブラケットの延長部分に回転部分を被覆する遮音カバーを取着することにより、放射騒音を遮蔽するとともに、回転部分が破損した場合の安全を確保することができる。
【０００８】
【実施例】
以下に、本発明に係る燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの低振動・低騒音構造の実施例について、図面を参照して説明する。図１は燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの概略構成を示す断面図、図２は燃料噴射ポンプブラケットの斜視図である。燃料噴射ポンプ駆動軸は前後に複数に分割され、前部駆動軸１はタイミングギヤケース２に取着された駆動軸ケース３内の大小２個の玉軸受によって支持されている。前部駆動軸１の前端には燃料噴射ポンプ駆動歯車４が嵌着され、燃料噴射ポンプ駆動歯車４は図示しない中間歯車を介してクランク歯車により駆動される。駆動側の前部駆動軸１の後端と燃料噴射ポンプ側の後部駆動軸５の前端とはラミネートクロスカップリング６によって連結され、後部駆動軸５はその後端に設けられたフランジを慣性錘７に嵌着させることによって慣性錘７に連結されている。つまり、燃料噴射ポンプ１０と前記カップリング間にオートマチックタイマまたは慣性錘７を設けている。また、後部駆動軸５の中間部分は燃料噴射ポンプブラケット８にボルト９ａで取着した軸受台９に玉軸受を介して支持されている。この玉軸受は、燃料噴射ポンプ１０またはシリンダブロック（図示せず）から前記軸受台９に配管１１を通して導かれる潤滑油により強制潤滑される。前記慣性錘７は、従来と同じく燃料噴射ポンプ１０のカム軸前端に嵌着されている。なお、燃料噴射ポンプブラケット８はエンジンのクランクケース２０にボルト２１で取着されている。つまり、燃料噴射ポンプ１０を、エンジン機側に燃料噴射ポンプブラケット８で取付けている。
【０００９】
燃料噴射ポンプブラケット８は、従来のものに比べて燃料噴射ポンプ駆動軸軸方向長さが前後方向にそれぞれ延長され、前方に延長した延長部分に上記軸受台９が取着される。この前方に延長した延長部分はオートマチックタイマまたは慣性錘７とラミネートクロスカップリング６との間に設けられている。後方は燃料噴射ポンプ１０のガバナハウジング１０ａ後端までの長さを有し、クランクケース側壁に近接する後端左側に支柱８ａが設けられている。また、前記燃料噴射ポンプブラケット８の上面には軸方向に沿って台形の突起８ｂが設けられ、この突起８ｂが燃料噴射ポンプ１０のポンプハウジング１０ｂ底面および軸受台９の底面に設けられた台形の溝に噛み合うことによって、燃料噴射ポンプ１０および軸受台９の水平方向の位置決めが行われる。従って、燃料噴射ポンプブラケット８の上面に設けた燃料噴射ポンプ取り付け穴、軸受台取り付け穴は、単なるキリ穴でよい。なお、突起８ｂを設けず、燃料噴射ポンプ１０および軸受台９の水平方向の位置決めをノックピンを用いて行ってもよい。
【００１０】
図３は、横揺れ防止ブラケットを取着した燃料噴射ポンプブラケットを後方から見た図である。燃料噴射ポンプブラケット８の後端に設けた支柱８ａの後面に、図２に示すようにねじ穴１８を設け、このねじ穴と燃料噴射ポンプのガバナハウジング１０ａ端面に設けたねじ穴１８とを用いて逆Ｌ字状の板からなる横揺れ防止ブラケット１２が取着されている。このように、ガバナハウジング１０ａの上部を燃料噴射ポンプブラケット８に固定することにより、燃料噴射ポンプの横揺れを強制的に抑止することができる。前記燃料噴射ポンプブラケット８に２個の支柱を設け、ポンプハウジングおよびガバナハウジングの上部をそれぞれ横揺れ防止ブラケットで固定してもよい。
【００１１】
図４は遮音カバーの説明図で、慣性錘７の断面部分を示している。この遮音カバー１３の断面形状は逆Ｕ字形で、燃料噴射ポンプブラケット８の上面に取着されている。遮音カバー１３は、前記慣性錘７とラミネートクロスカップリングとを同時に被覆する一体型のものでもよく、前記両者を個別に被覆する分割型のものでもよい。回転部分を遮音カバー１３によって被覆することにより、前記回転部分から発生する放射騒音を遮断するとともに、回転部分が破損した場合の安全を確保することができる。
【００１２】
軸受台９を新設して慣性錘７の両端を支持することにより慣性錘７の振れ回りを抑制し、横揺れ防止ブラケット１２を取着して燃料噴射ポンプ１０の上部を固定することにより燃料噴射ポンプ１０の支持剛性を向上させ、固有振動数を上げたので、燃料噴射ポンプ駆動軸まわりが従来に比べて振動しにくい構造となるとともに、騒音も低減される。また、回転部分を遮音カバーで被覆したので、騒音は更に低くなる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃料噴射ポンプブラケットの軸方向長さを延長して軸受台を設け、従来、片側支持であった燃料噴射ポンプのオートマチックタイマまたは慣性錘の前方を軸受台によって支持することにより両端支持とし、前記燃料噴射ポンプと軸受台のアライメント精度を容易に確保することができる構造としたので、オートマチックタイマまたは慣性錘と燃料噴射ポンプのカム軸とで構成される部分の固有振動数が上昇し、燃料噴射ポンプ駆動歯車に対する駆動軸、カップリング、オートマチックタイマまたは慣性錘の曲げと捩じりの連成振動を著しく低減する。また、燃料噴射ポンプブラケットに設けた支柱と燃料噴射ポンプの上部とを横揺れ防止ブラケットで連結したので、燃料噴射ポンプの横揺れが抑止され、支持剛性が増大する。この改良により、燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの破損事故発生の防止と騒音の低減が可能となる。更に、燃料噴射ポンプブラケットの延長部分に回転部分を被覆する遮音カバーを取着すれば、更に騒音を低減させることができるとともに、回転部分が破損した場合の安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの概略構成を示す断面図である。
【図２】燃料噴射ポンプブラケットの斜視図である。
【図３】横揺れ防止ブラケットを取着した燃料噴射ポンプブラケットの背面図である。
【図４】遮音カバーの説明図である。
【図５】従来の燃料噴射ポンプ駆動軸まわりの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  前部駆動軸
５  後部駆動軸
７  慣性錘
８，１６  燃料噴射ポンプブラケット
８ａ  支柱
８ｂ  突起
９  軸受台
１０  燃料噴射ポンプ
１２  横揺れ防止ブラケット
１３  遮音カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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