(57)【要約】【課題】燃料パイプ接続時のノックピン抜けを好適に抑制することのできる燃料ポンプ組付構造を提供する。【解決手段】燃料パイプの接続方向におけるノックピン２６からフランジ当接面１９の最外縁Ｅまでの距離を距離Ｄ１とし、同接続方向におけるフランジ当接面１９の最外縁Ｅからガスケット２５までの距離を距離Ｄ２としたとき、ガスケット２５の圧縮量Ｃａを距離Ｄ２で除算した値に距離Ｄ１を乗算した値よりもフランジ当接面１９からのノックピン２６の突き出し量Ｈｐが大きくなるように、ノックピン２６の設置位置および突き出し量Ｈｐを設定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーヘッドカバーに開口された組付孔と、前記組付孔を通じて前記シリンダーヘッドカバーの外部に露出されたフランジ当接面を有するカムキャップと、燃料ポンプに設けられて前記フランジ当接面に当接されたフランジと、前記シリンダーヘッドカバーにおける前記組付孔の周囲の部分と前記フランジとの間に圧縮状態で設置されたガスケットと、前記フランジ当接面より突き出されて前記フランジに設けられたピン穴に係合されたノックピンと、前記燃料ポンプに接続された燃料パイプと、を有する燃料ポンプ組付構造において、
前記燃料パイプの接続方向における前記ノックピンから前記フランジ当接面の最外縁までの距離を距離Ｄ１とし、同接続方向における前記フランジ当接面の最外縁から前記ガスケットまでの距離を距離Ｄ２としたとき、前記ガスケットの圧縮量Ｃａを前記距離Ｄ２で除算した値に前記距離Ｄ１を乗算した値よりも前記フランジ当接面からのノックピンの突き出し量Ｈが大きい、
ことを特徴とする燃料ポンプ組付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダーヘッドカバーに開口された組付孔を通じて燃料ポンプがカムキャップに組み付けられた燃料ポンプ組付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料ポンプとして、カムシャフトに設けられたカムにより駆動されるものがある。こうした燃料ポンプの内燃機関への組み付けは、例えば以下の態様で行われる。
すなわち、内燃機関のカムシャフトを軸支するカムキャップの上部に、燃料ポンプのフランジが当接されるフランジ当接面を設けるとともに、そのフランジ当接面が外部に露出するようにシリンダーヘッドカバーに取付孔を設ける。そして、シリンダーヘッドカバーの外部からその組付孔を通じて燃料ポンプのフランジをカムキャップのフランジ当接面に当接させた上で、それらフランジとカムキャップとを固定することで、燃料ポンプを内燃機関に組み付ける。
【０００３】
なお、組み付け時の燃料ポンプの位置決めのため、ノックピンが用いられることがある。また、燃料ポンプが組み付けられた部分のシールのため、ガスケットが設けられることもある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８０８５２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、こうした燃料ポンプには、同ポンプが吐出した燃料を燃料配管に送るための燃料パイプが接続される。こうした燃料パイプの接続は、公差によるポンプ側、パイプ側のコネクタ間の位置のズレを許容するため、燃料ポンプを仮組みした状態で行われることが多い。そうした場合、燃料パイプの接続中に燃料ポンプが傾いて、位置決め用のノックピンが抜けてしまい、組み付け不良が発生する虞がある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料パイプ接続時のノックピン抜けを好適に抑制することのできる燃料ポンプ組付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する燃料ポンプ組付構造は、シリンダーヘッドカバーに開口された組付孔と、その組付孔を通じてシリンダーヘッドカバーの外部に露出されたフランジ当接面を有するカムキャップと、燃料ポンプに設けられてフランジ当接面に当接されたフランジと、シリンダーヘッドカバーにおける組付孔の周囲の部分とフランジとの間に圧縮状態で設置されたガスケットと、フランジ当接面より突き出されてフランジに設けられたピン穴に係合されたノックピンと、燃料ポンプに接続された燃料パイプと、を有する。そして、燃料パイプの接続方向におけるノックピンからフランジ当接面の最外縁までの距離を距離Ｄ１とし、同接続方向におけるフランジ当接面の最外縁からガスケットまでの距離を距離Ｄ２としたとき、ガスケットの圧縮量Ｃａを距離Ｄ２で除算した値に距離Ｄ１を乗算した値よりも大きくなるように、フランジ当接面からのノックピンの突き出し量Ｈを設定するようにしている。
【０００８】
燃料ポンプの仮組み時には、燃料ポンプのフランジは、非圧縮状態のガスケット上に置かれ、カムキャップのフランジ当接面からは浮いている。そして、ガスケットを圧縮しつつ、燃料ポンプのフランジをカムキャップのフランジ当接面に当接させることで、燃料ポンプの本組みが行われる。すなわち、仮組み時の燃料ポンプのフランジは、ガスケットの圧縮量Ｃａ分、カムキャップのフランジ当接面から離間されている。
【０００９】
一方、燃料ポンプにおける燃料パイプの接続位置（以下、パイプ接続位置と記載する）は、燃料ポンプが本組みされたときに、燃料パイプの位置と同じ位置となるように設けられている。そのため、燃料ポンプの仮組み時のパイプ接続位置は、フランジ当接面の垂直上方（以下、ポンプ高さ方向と記載する）にガスケットの圧縮量Ｃａ分、燃料パイプからずれた位置に位置されている。よって、仮組み状態の燃料ポンプに燃料パイプを接続すると、フランジの燃料パイプ接続側がポンプ高さ方向下側に向かい、その反対側がポンプ高さ方向上側に向かうように燃料ポンプが傾くことになる。
【００１０】
このときのフランジの燃料パイプ接続側は、パイプ接続位置と燃料パイプとのずれ分、すなわちガスケットの圧縮量Ｃａ分、ポンプ高さ方向下側に下がる。また、燃料ポンプの傾き量がある程度に達すると、燃料ポンプのフランジが燃料パイプの接続方向におけるフランジ当接面の最外縁に当接し、以降、燃料ポンプは、その最外縁との接点を中心に傾動することになる。そのため、このときのフランジにおけるピン穴が設けられた部分のフランジ当接面からの離間量Ｈは、幾何学的関係から、「（Ｃａ／Ｄ２）×Ｄ１」となる。そして、ノックピンの突き出し量Ｈｐがこの離間量Ｈよりも大きくされていれば、燃料ポンプが仮組みされた状態で燃料パイプを接続しても、ノックピンはピン穴から抜けないようになる。したがって、上記のように構成された燃料ポンプ組付構造では、燃料パイプ接続時のノックピン抜けが好適に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】燃料ポンプ組付構造の一実施形態について燃料ポンプの組付位置周辺の内燃機関の断面図。
【図２】図１の２−２線の位置する平面におけるカムキャップのフランジ当接面及びその周辺の平面図。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図。
【図４】燃料パイプ接続時の燃料ポンプの状態を模式的に示す模式図。
【図５】ノックピン突出量の設定に係る幾何学的関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、燃料ポンプ組付構造の一実施形態を、図１〜図５を参照して詳細に説明する。
図１に示される燃料ポンプ１０は、筒内燃料噴射を行う内燃機関において、フィードポンプが燃料タンクから汲み上げた燃料を、筒内噴射に必要な圧力に加圧して、高圧燃料配管に送り出す。こうした燃料ポンプ１０は、ポンプ本体１１、プランジャー１２、パイプ接続部１３を有する。ポンプ本体１１は、略筒状に形成され、その外周には、径方向外方に突出するフランジ１４が設けられている。プランジャー１２は、そうしたポンプ本体１１の下部に、上下動可能に設けられ、その上下動に応じて燃料ポンプ１０に導入された燃料を加圧する。パイプ接続部１３は、ポンプ本体１１におけるフランジ１４よりも上側の部分の外周から径方向外側に突出するように設けられている。なお、パイプ接続部１３には、燃料ポンプ１０と高圧燃料配管を繋ぐ燃料パイプ２８（図４参照）が接続される。
【００１３】
こうした燃料ポンプ１０が組み付けられる内燃機関のシリンダーヘッド１５の上面に設置されたカムシャフト１６には、プランジャー１２を駆動するための駆動カム１７が設けられている。また、駆動カム１７が設置された部分におけるシリンダーヘッド１５の上面には、カムシャフト１６をシリンダーヘッド１５に固定するためのカムキャップの一つとして、燃料ポンプ１０の固定用のカムキャップ１８が取り付けられている。
【００１４】
カムキャップ１８の上部には、燃料ポンプ１０のフランジ１４が当接されるフランジ当接面１９が設けられている。フランジ当接面１９は、シリンダーヘッド１５の上面を覆うシリンダーヘッドカバー２０に開口された組付孔２１を通じてシリンダーヘッドカバー２０の外部に露出されている。
【００１５】
なお、燃料ポンプ１０は、そのフランジ１４が設けられた部分で、シリンダーヘッドカバー２０の外側から組付孔２１を塞ぐように組み付けられている。また、シリンダーヘッドカバー２０の組付孔２１の周囲の部分には、シールのためのガスケット２５が、燃料ポンプ１０のフランジ１４との間に圧縮された状態で設置されている。
【００１６】
一方、カムキャップ１８には、フランジ当接面１９の中央部分から駆動カム１７側に向かって垂直に穿たれたポンプ挿入孔２２が設けられている。そして、このポンプ挿入孔２２には、燃料ポンプ１０におけるフランジ１４よりも下側の部分が挿入されている。さらに、カムキャップ１８には、フランジ当接面１９から垂直に穿たれた２つのネジ穴２４が、ポンプ挿入孔２２を挟んで設けられている。これらのネジ穴２４には、燃料ポンプ１０のフランジ１４をカムキャップ１８に固定するための２つのボルト２３がそれぞれ締結されている。
【００１７】
図２に示すように、カムキャップ１８には、燃料ポンプ１０の組み付けに際してのフランジ当接面１９に対するフランジ１４の位置合わせを行うための２つのノックピン２６が、フランジ当接面１９から突き出すように設けられている。図３に示すように、ノックピン２６は、燃料ポンプ１０のフランジ１４に形成されたピン穴２７に係合されている。
【００１８】
次に、本実施形態における燃料ポンプ１０の内燃機関への組み付け手順を説明する。
燃料ポンプ１０の組み付けに際しては、まず、燃料ポンプ１０におけるフランジ１４の下側の部分を、シリンダーヘッドカバー２０の外側から組付孔２１を通じて、カムキャップ１８のフランジ当接面１９に開口されたポンプ挿入孔２２に挿入する。そして、フランジ１４に形成されたピン穴２７に、フランジ当接面１９から突き出されたノックピン２６を係合させることで、燃料ポンプ１０の位置決めを行った上で、ネジ穴２４にボルト２３を仮締めして、燃料ポンプ１０を仮組みする。
【００１９】
続いて、燃料ポンプ１０のパイプ接続部１３に対する燃料パイプ２８（図４参照）の仮止めを行う。なお、燃料パイプ２８は、高圧燃料配管と共に、シリンダーヘッド１５に固定されており、公差による燃料パイプ２８、パイプ接続部１３の位置ずれを許容するため、燃料パイプ２８（図４参照）の仮止めは、燃料ポンプ１０が仮組みされた状態で行われる。
【００２０】
次に、ボルト２３をネジ穴２４に本締めして、燃料ポンプ１０の本組みを行う。そして最後に、パイプ接続部１３に燃料パイプ２８を本止めすることで、内燃機関への燃料ポンプ１０の組み付けが行われる。
【００２１】
ところで、燃料パイプ２８の仮止めに際しては、燃料ポンプ１０が傾くことがある。そして、その結果、ノックピン２６がピン穴２７から抜けて、燃料ポンプ１０の組み付け不良が発生する虞がある。
【００２２】
図４に示すように、仮組み時の燃料ポンプ１０は、そのフランジ１４が非圧縮状態のガスケット２５の上に載った状態で設置されており、フランジ１４がカムキャップ１８のフランジ当接面１９から浮いている。一方、燃料パイプ２８は、そのフランジ当接面１９の垂直上方（ポンプ高さ方向）における位置が、燃料ポンプ１０が本組みされたときに、パイプ接続部１３と同じ位置となるように設置されている。そのため、仮組み状態の燃料ポンプ１０に燃料パイプ２８を仮止めすると、フランジ１４のパイプ接続側がポンプ高さ方向下側に向かい、その反対側がポンプ高さ方向上側に向かうように燃料ポンプ１０が傾くことになる。そして、ノックピン２６の設置位置や突き出し量によっては、このときの燃料ポンプ１０の傾きによって、ノックピン２６がピン穴２７から抜けてしまうことがある。
【００２３】
そこで、本実施形態では、以下のようにノックピン２６の設置位置や突き出し量を設定することで、燃料パイプ２８の仮止め時におけるノックピン２６の抜けを抑制している。すなわち、本実施形態の組付構造では、ガスケット２５の圧縮量Ｃａ、フランジ当接面１９からのノックピン２６の突き出し量Ｈｐ、および後述の距離Ｄ１、Ｄ２が下式（１）を満たすように、ノックピン２６の設置位置や突き出し量が設定されている。なお、距離Ｄ１は、燃料パイプ２８の接続方向（パイプ接続方向）におけるノックピン２６からフランジ当接面１９の最外縁Ｅまでの距離であり、距離Ｄ２は、同接続方向におけるフランジ当接面１９の最外縁Ｅからガスケット２５までの距離である。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
次に、こうした本実施形態の作用を説明する。
上述したように、仮組み時における燃料ポンプ１０のフランジ１４は、フランジ当接面１９から浮いている。燃料ポンプ１０の本組み時には、ガスケット２５を圧縮しつつ、フランジ１４がフランジ当接面１９に当接するまでボルト２３が締め付けられることから、このときのフランジ当接面１９に対するフランジ１４の離間量は、ガスケット２５の圧縮量Ｃａ分となる。そのため、燃料ポンプ１０が仮組みされた状態で実施される燃料パイプ２８の仮止めの開始時におけるパイプ接続部１３の位置は、燃料パイプ２８よりも、ガスケット２５の圧縮量Ｃａ分、ポンプ高さ方向上側に位置されている。したがって、燃料パイプ２８の仮止め時に、燃料ポンプ１０のフランジ１４は、その燃料パイプ接続側が、ポンプ高さ方向下側に、ガスケット２５の圧縮量Ｃａ分下がるように傾くことになる。
【００２６】
図５に示すように、燃料ポンプ１０の傾き量がある程度に達すると、フランジ１４がパイプ接続方向におけるフランジ当接面１９の最外縁Ｅに当接し、以降、燃料ポンプ１０は、その最外縁Ｅとの接点を中心に傾動することになる。そのため、このときのフランジにおけるピン穴が設けられた部分のフランジ当接面からの離間量Ｈは、幾何学的関係から、上式（１）の右辺、すなわち「（Ｃａ／Ｄ２）×Ｄ１」となる。よって、ノックピン２６の突き出し量Ｈｐがこの離間量Ｈよりも大きくされていれば、燃料ポンプ１０が仮組みされた状態で燃料パイプ２８を仮止めしても、ノックピン２６はピン穴２７から抜けないようになる。したがって、上式（１）が満たされるようにノックピン２６の設置位置や突き出し量が設定されていれば、燃料パイプ２８の仮止め時に、ピン穴２７からノックピン２６が抜けないようになる。
【００２７】
以上説明した本実施形態の燃料ポンプ組付構造によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、燃料パイプ２８の仮止め時における燃料ポンプ１０の傾きによって、ノックピン２６がピン穴２７から抜けることを好適に抑制することができる。そしてひいては、ノックピン２６の抜けによる燃料ポンプ１０の組み付け不良の発生を抑えることが可能となる。
【００２８】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・ノックピン２６の数や位置は、適宜に変更しても良い。そうした場合にも、すべてのノックピンの設置位置、突き出し量が、上式（１）をそれぞれ満たすように設定されていれば、燃料パイプ接続時の抜けを好適に抑えることができる。
【００２９】
・上記実施形態では、燃料ポンプ１０のフランジ１４をボルト２３によりカムキャップ１８のフランジ当接面１９に締結することで、燃料ポンプ１０の組み付けをおこなっていたが、カムキャップ１８に対する燃料ポンプ１０の固定をボルト締結以外の方法で行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０…燃料ポンプ、１１…ポンプ本体、１２…プランジャー、１３…パイプ接続部、１４…フランジ、１５…シリンダーヘッド、１６…カムシャフト、１７…駆動カム、１８…カムキャップ、１９…フランジ当接面、２０…シリンダーヘッドカバー、２１…組付孔、２２…ポンプ挿入孔、２３…ボルト、２４…ネジ穴、２５…ガスケット、２６…ノックピン、２７…ピン穴、２８…燃料パイプ。
【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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