(57)【要約】【課題】オイルシールおよびタイマの形状に工夫を凝らして、燃料噴射ポンプの全長を短縮する。【解決手段】オイルシール６のリップ６２を、図１に示すように、ハウジング４の外側（図１の右側）に、すなわちタイマ２側に延出させると共に、タイマハブ２１のハウジング４側端面に、カムシャフト３と同軸上且つハウジング４側に開口する凹部２１ａを設けている。これにより、リップ６２をこの凹部２１ａ内に収容させることにより、タイマハブ２１とベアリングカバー７との隙間Ｇを従来の燃料噴射ポンプにおける場合と同等の大きさとしつつ、オイルシール６の長さ、すなわちリング６１の軸方向長さを短縮して、ベアリングカバー５の軸方向長さを短縮し、燃料噴射ポンプ１の全長を短縮することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動軸により駆動されるカムシャフトと、
前記駆動軸と前記カムシャフト間に接続されて前記駆動軸に対する前記カムシャフトの位相角度を調整するタイマと、
前記カムシャフトを回動可能に保持するハウジングと、
外周側が前記ハウジングの端部に直接あるいは別部材を介して固定されると共に内周側が前記カムシャフトに摺接するオイルシールとを備える燃料噴射ポンプであって、
前記タイマの前記ハウジング側端面に前記ハウジング側に開口する凹部を備え、
前記オイルシールは軸方向に前記タイマ側に前記凹部内まで延出することを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記オイルシールは、
前記ハウジングの端部に直接あるいは別部材を介して固定されるリングと、
前記リングに固定され且つ前記カムシャフトに摺接するリップとから構成され、
前記オイルシールにおける前記凹部内まで延出する部材は前記リップであることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジンと書く）に使用される燃料噴射ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンに搭載される燃料噴射ポンプは、燃料タンク内の燃料を吸入し高圧化して、エンジンに取付けられた燃料噴射弁に圧送している。そして燃料噴射弁は高圧燃料をエンジンの燃焼室内に噴射している。
【０００３】
従来の燃料噴射ポンプは、エンジンの駆動軸により駆動されるカムシャフトと、駆動軸とカムシャフト間に接続されて駆動軸に対するカムシャフトの相対角度を変化させるタイマと、カムシャフトを回動可能に保持するハウジングと、外周側がハウジングの端部に固定されると共に内周側がカムシャフトの外周面に摺接するオイルシールとを備えるように構成されている。また、ハウジングには、プランジャを摺動可能に保持するシリンダが取り付けられており、カムシャフトの回動によりプランジャを往復動させて燃料を高圧化している。また、ハウジング内には、カムシャフトのカムとプランジャとの摺動部やカムシャフトの軸受けを潤滑するための潤滑油が循環している。上述のオイルシールは、カムシャフトを伝って潤滑油がハウジング外へ洩れることを防止してハウジング内の気密を維持している。
【０００４】
タイマは、エンジンの駆動軸とカムシャフト間に接続されて、駆動軸、すなわちエンジンのクランクシャフトに対するカムシャフトの相対角度を変化させることにより、燃料噴射弁による燃焼室内への燃料噴射時期を調整している。燃焼室内への燃料噴射時期は、エンジンの出力性能および排出ガス組成に大きく関与している。
【０００５】
近年、環境汚染防止のためにエンジンの排出ガス浄化に対する要求が厳しくなっている。同時に、燃料消費量の低減、つまり燃費向上実現に対する要求も強まっている。これらの要求を満足するための手段として、燃焼室内への燃料噴射圧力の高圧化および燃焼室内への燃料噴射時期の最適化がある。燃料噴射圧力の高圧化により、燃料噴霧をより微粒化して完全燃焼させ排出ガス中の黒煙を抑制するものである。また、排出ガス中の有害物質（窒素酸化物、炭化水素等）量低減と燃費向上との両立が可能な燃料噴射時期は、エンジンの回転速度および負荷によって異なっている。そこで、燃料噴射時期を最適化する、すなわち燃料噴射時期を、タイマによりエンジンの回転速度および負荷に応じてきめ細かく高精度に制御するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料噴射圧力を高圧化すると燃料噴射ポンプの駆動トルクが増大する。つまり、タイマにおける伝達トルクが増大するので、タイマの燃料噴射時期制御の安定性を確保するために、タイマの制御力を大きくする必要がある。タイマの制御力はタイマに内蔵されるウェイトに作用する遠心力に依っているので、タイマの制御力を増大させるためにはタイマのウェイト重量増大、すなわちタイマの体格（外径、長さ）拡大が必要となる。タイマの体格が増大する、特にタイマの全長が長くなると、燃料噴射ポンプの全長が長くなり、燃料噴射ポンプのエンジンへの搭載が困難になるという問題が生じる。
【０００７】
この問題の対策として、たとえば、タイマとハウジング間の隙間減少、すなわち、タイマをハウジングに近づけることが考えられるが、各部品の寸法精度上困難である。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、オイルシールおよびタイマの形状に工夫を凝らして全長を短縮可能な燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の燃料噴射ポンプは、　エンジンの駆動軸により駆動されるカムシャフトと、駆動軸とカムシャフト間に接続されて駆動軸とカムシャフトとの相対角度を調整するタイマと、カムシャフトを回動可能に保持するハウジングと、外周側がハウジングの端部に直接あるいは別部材を介して固定されると共に内周側がカムシャフトに摺接するオイルシールとを備える燃料噴射ポンプであって、タイマのハウジング側端面にハウジング側に開口する凹部を備え、オイルシールは軸方向にタイマ側に凹部内まで延出する構成とした。一般に、オイルシールは、金属等で形成されてハウジングに圧入固定されるリングと、ゴム等で形成されリングの内周に固着されて回転軸外周面に摺接してハウジング内部の気密を維持するリップとから構成されている。オイルシールのリングは、ハウジングへの圧入容易化および回転軸に対するオイルシールの姿勢維持のために所定の軸方向長さを有している。また、リップと回転軸との摺接部形状は微小な幅の円環状となっている。従来、燃料噴射ポンプにおいて、オイルシールはハウジングの端部に直接、あるいは別部材、たとえばカムシャフト用軸受けであるベアリングを保持し且つカムシャフトと同軸上にハウジングに固定されるベアリングカバーに取り付けられている。ここで、オイルシールは、燃料噴射ポンプのハウジングに、カムシャフトのベアリング直前に必要最小限度の軸方向隙間を隔てて取り付けられ、且つ、オイルシールの軸方向端面はハウジング端面あるいはベアリングカバー端面と略面一となっている。すなわち、オイルシールのリップとカムシャフトとの摺接部は、オイルシールの軸方向端面よりハウジング内部側に形成されている。
【００１１】
燃料噴射ポンプ全長をさらに短縮するための手段として、オイルシールの軸方向長さ短縮を考える。リング長さに関しては、ハウジングへの圧入作業性維持および回転軸に対するオイルシールの姿勢維持のために必要な最小限の長さに短縮可能である。しかし、リングの長さのみを短縮すると、ベアリングがリップに干渉してしまう。そこで、リップをオイルシールの軸方向端面よりハウジング外側、つまりタイマ側に延出させて、リップとカムシャフトとの摺接部を従来と反対側、つまりオイルシールの軸方向端面よりタイマ側に形成すれば、リング長さの短縮が可能となる。しかし、このままでは、リップがタイマに干渉してしまう。
【００１２】
そこで、本発明の請求項１に記載の燃料噴射ポンプにおいては、タイマのハウジング側端面に、カムシャフトと同軸上にハウジング側に開口する凹部を設けると共に、この凹部内に上述のリップを収容させた。これにより、タイマとハウジングとの隙間を従来通りに確保しつつ、燃料噴射ポンプの全長を短縮することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の燃料噴射ポンプは、オイルシールは、ハウジングの端部に直接あるいは別部材を介して固定されるリングと、リングに固定され且つカムシャフトに摺接するリップとから構成され、オイルシールにおける凹部内まで延出する部材はリップである構成としている。これにより、オイルシール、すなわちリップとカムシャフトの接触状態、言い換えるとオイルシールのシール性能を維持しつつ、リップの延出方向を変更してリングの軸方向長さを短縮して燃料噴射ポンプの全長を短縮することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による燃料噴射ポンプを車両に搭載されるディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプの部分断面図である。
【００１６】
燃料噴射ポンプ１は、大きくは、エンジン（図示せず）の燃料噴射ポンプ１駆動用の駆動軸（図示せず）により駆動されるカムシャフト３を、ベアリング７を介して回動自在に保持するハウジング４と、カムシャフト３の一端側に固定され且つ駆動軸とカムシャフト３間に接続されて駆動軸に対するカムシャフト３の相対角度を変化させるタイマ２と、ハウジング４のベアリング７外方にカムシャフト３と同軸上に取り付けられるオイルシール６とから構成されている。
【００１７】
タイマ２に取り付けられたギヤ２２は、エンジン（図示せず）の駆動軸（図示せず）に取り付けられたギヤ（図示せず）と噛合っており、駆動軸のトルクがこれらのギヤおよびタイマを介してカムシャフト３に伝達され、カムシャフト３が回転する。この駆動軸は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）によりギヤ等を介して駆動されているので、カムシャフト３は、エンジン（図示せず）のクランクシャフト（図示せず）によってその回転に同期して駆動されている。
【００１８】
ベアリング７は、カムシャフト３を回動自在に保持するものであり、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１においては、図１に示すように、ころ軸受けが用いられている。また、ベアリング７の内径部がカムシャフト３に圧入されると共に、ベアリング７の外径部はベアリングカバー５に嵌合されている。さらに、このベアリングカバー５がボルト８によりハウジング４に固定され、カムシャフト３がハウジング４に回動自在に保持される。このように、ベアリング７を直接ハウジング４に取り付けずにベアリングカバー５を介して取り付ける構成とすることで、ベアリング７の交換等の作業性を向上できる。
【００１９】
ハウジング４は、たとえばアルミニウムの鋳造材で形成され、図１に示すように、カムシャフト３を回動自在に保持すると共に、燃料を高圧化するための部材であるプランジャ（図示せず）およびプランジャを摺動可能に保持するシリンダ（図示せず）が、当該エンジンの気筒数と同数取り付けられている。そして、カムシャフト３の回動によりプランジャを往復動させて燃料を高圧化している。また、ハウジング４のカムシャフト３を収容しているカム室４１内には、カムシャフト３とプランジャ（図示せず）との摺動部やベアリング７を潤滑するための潤滑油が所定量維持されている。この潤滑油は、たとえばエンジン（図示せず）の潤滑油の一部が供給され、ハウジング４には、潤滑油供給孔（図示せず）及び排出孔（図示せず）が設けられ、ハウジング４内の潤滑油は，エンジン運転中は常に循環している。
【００２０】
オイルシール６は、上述の潤滑油がカムシャフト３を伝ってハウジング４外へ洩れることを防止してハウジング４内の気密を維持するためのものである。オイルシール６は、金属等で形成されてベアリングカバー５に圧入固定されるリング６１と、ゴム等で形成されリング６１の内周に固着されてカムシャフト３外周面に摺接するリップ６２とから構成されている。本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１のオイルシール６では、リングは鋼板をプレス加工して形成すると共に、リップは、耐摩耗性、耐熱性および耐油性に優れるゴム材料から形成している。本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１のオイルシール６においては、燃料噴射ポンプ１の全長短縮のためにリング６１の軸方向長さを、従来の燃料噴射ポンプのオイルシールの場合よりも短縮している。これに伴って、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１のオイルシール６においては、リップ６２の延出方向を従来の燃料噴射ポンプのオイルシールに対して変更している。すなわち、従来の燃料噴射ポンプのオイルシールにおいては、リップを、ハウジング４の内側（図１の左側）且つカムシャフト３表面に向かって斜めに延出させており、リップとカムシャフトとの摺接部は、オイルシールの軸方向端面、つまりベアリングカバーの端面よりハウジング内部側に形成されている。これに対して、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１のオイルシール６においては、ベアリング７との干渉、詳しくはリテーナ７１との干渉を避けるために、リップ６２を、図１に示すように、ハウジング４の外側（図１の右側）に、すなわちタイマ２側に延出させている。したがって、リップ６２とカムシャフト３との摺接部は、ベアリングカバー５の端面より外側、つまりタイマ２側に形成されている。
【００２１】
ところで、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１においては、タイマ２のハウジング４側端面、つまりタイマハブ２１のハウジング４側端面に、ハウジング４側に開口する凹部２１ａを設けると共に、上述のリップ６２をこの凹部２１ａ内に収容させている。つまり、リップ６２の軸方向タイマ２側先端部はタイマ２のハウジング４側端面よりもタイマ２内部（図１において右方向）に位置している。また、タイマハブ２１に設けられた凹部２１ａはカムシャフト３と同略軸上に形成されているので、カムシャフト３と一体的にタイマハブ２１が回転した際に、リップ６２が凹部２１ａに接触することはない。これにより、タイマハブ２１とベアリングカバー７との隙間Ｇを従来の燃料噴射ポンプにおける場合と同等の大きさとしつつ、オイルシール６の長さ、すなわちリング６１の軸方向長さを短縮して、ベアリングカバー５の軸方向長さを短縮し、燃料噴射ポンプ１の全長を短縮することができる。
【００２２】
以上説明したように、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１においては、オイルシール６の形状およびタイマ２形状を変更することにより、燃料噴射ポンプ１の全長の短縮を実現している。すなわち、オイルシール６のリップ６２を、図１に示すように、ハウジング４の外側（図１の右側）に、すなわちタイマ２側に延出させると共に、タイマハブ２１のハウジング４側端面に、カムシャフト３と同軸上且つハウジング４側に開口する凹部２１ａを設けている。これにより、リップ６２をこの凹部２１ａ内に収容させることにより、タイマハブ２１とベアリングカバー７との隙間Ｇを従来の燃料噴射ポンプにおける場合と同等の大きさとしつつ、オイルシール６の長さ、すなわちリング６１の軸方向長さを短縮して、ベアリングカバー５の軸方向長さを短縮し、燃料噴射ポンプ１の全長を短縮することができる。
【００２３】
図２には、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１の変形例の部分断面図を示す。
【００２４】
この変形例においては、オイルシール６の形状を変更している。すなわちリップ６２の形状を図２に示すような形状とし、さらに、リップ６２の外周にばね部材６３を装着している。ばね部材６３は、たとえば、コイルスプリングの両端をつないで環状としたもので、リップ６２とカムシャフト３との摺接部における面圧を適正に維持するためのものである。この場合も、上述の本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１の場合と同様に、燃料噴射ポンプ１の全長を短縮することができる。
【００２５】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１およびその変形において、タイマ２はエンジンの駆動軸に固定されるギヤと噛合うギヤ２２を備え、これらのギヤを介してカムシャフト３が駆動されるが、カムシャフト３を駆動する手段はギヤに限らず他の手段であってもよい。たとえば、燃料噴射ポンプ１を、カムシャフト３とエンジンの駆動軸とが略一直線上になるように配置し、タイマ２と駆動軸とをカップリングで結合してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１の部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による燃料噴射ポンプ１の変形例における部分断面図である。
【符号の説明】
１　　燃料噴射ポンプ
２　　タイマ
２１　　タイマハブ
２１ａ　　凹部
２２　　ギヤ
３　　カムシャフト
４　　ハウジング
４１　　カム室
５　　ベアリングカバー
６　　オイルシール
６１　　リング
６２　　リップ
６３　　ばね部材
７　　ベアリング
７１　　リテーナ
８　　ボルト
Ｇ　　隙間
【図１】
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【図２】
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