(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ポンプのハウジングから突出したポンプ軸と内燃機関のクランク軸に連動して回転する駆動軸とを相互に連結するカップリング及び前記ハウジングの外面に装着されて前記ポンプ軸をシールするシール部を含み、前記駆動軸から前記ポンプ軸に回転動力を伝達する燃料噴射ポンプ動力伝達系において、
前記ポンプ軸に取り付けられる一方、前記カップリング側の端部にその外周から径方向外側に突出して前記カップリングに連結されるフランジを有したダンパハブと、
前記ダンパハブの前記外周にラバー部材を介して連結され、前記フランジの外径よりも小さな内径を有するリング形状の慣性体とを備え、
前記慣性体は、前記シール部及び前記フランジの外径よりも大きな外径を有するとともに、前記シール部側の一端の外周部から前記ポンプ軸の軸線方向に前記シール部に向けて突出し、前記シール部をその内部に位置付けた状態で外側から覆う環状の延長部を有することを特徴とする燃料噴射ポンプ動力伝達系のダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料噴射ポンプへの動力伝達系に発生する捩り振動を低減するためのダンパ装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
例えば、実開平６−７３３７４号公報には、この種のダンパ装置を備えた燃料噴射ポンプ駆動装置が開示されている。この公知の燃料噴射ポンプ駆動装置は、駆動軸とポンプ軸との間に撓み継手からなるカップリングを挿着し、そして、この撓み継手とポンプ軸との間に動的吸振能力を有したダンパ装置を取り付けたものとしている。具体的には、このダンパ装置は、互いに分割された複数の慣性体を有し、このうち１つの慣性体がポンプ軸とカップリングとの間を連結する慣性体継手であり、その他（１つ又は２つ）の慣性体は、慣性体継手に弾性部材を介して連結されたものとなっている。従って、このダンパ装置によれば、燃料噴射ポンプ駆動系に発生する捩り振動に対して、弾性体継手に連結された個々の慣性体を動的吸振ダンパとして働かせることができると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、燃料噴射ポンプは内燃機関のシリンダブロックに隣接して配置されることが多い。例えば、自動車に搭載される内燃機関の場合、燃料噴射ポンプはシリンダブロックの外面にブラケットを介してマウントされている。この場合、慣性体の外径はシリンダブロックに干渉しない範囲内での大きさに制限されるので、その分、慣性体に確保できる慣性モーメントの大きさは制限されてしまう。
【０００４】
上述した公知のダンパ装置は、個々の慣性体に付与される慣性モーメントの大きさを所定の相対関係式が成立するべく設定することで所望の動的吸振性能を発揮させるものと認められる。しかしながら、上述したように慣性体の外径に制限がある場合、慣性モーメントの設定はその制限範囲内でしかできない。
この発明は上述した事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、慣性体の外径に制限されることなく、必要な大きさの慣性モーメントを確保することができる燃料噴射ポンプ動力伝達系のダンパ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の燃料噴射ポンプ動力伝達系のダンパ装置は、燃料噴射ポンプのポンプ軸にダンパハブを取り付け、このダンパハブにはその一端部に、ポンプ軸と駆動軸とを繋ぐカップリングに連結するためのフランジが径方向外側に突出して形成されている。そして、ダンパハブの外周にラバー部材を介してリング形状の慣性体が連結され、この慣性体はフランジの外径よりも小径の内径を有し、且つ、フランジの外径よりも大きな外径を有する。更に、慣性体の外周部からはポンプ軸の軸方向に燃焼噴射ポンプに向けて突出する延長部が設けられ、この延長部は燃料噴射ポンプのハウジングから突出したポンプ軸をシールするシール部をその内部に位置付けた状態で外側から覆う環状をなしている。
【０００６】
請求項１の燃料噴射ポンプ動力伝達系のダンパ装置によれば、慣性体の慣性モーメントは上述した延長部にて増大されるので、慣性体に許容される外径が燃料噴射ポンプとシリンダブロックとの相対的な位置関係に基づいて制限されていても、慣性体の慣性モーメントを大きく設定することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、実施例のダンパ装置が適用された燃料噴射ポンプへの動力伝達系の構成が概略的に示されている。
図１に示される燃料噴射ポンプ１は、例えばＶ型のシリンダレイアウトを有する自動車用ディーゼルエンジンのためのものであり、この燃料噴射ポンプ１はシリンダブロック２におけるＶバンクの内側に配置されている。また、この実施例に係るエンジンの燃料噴射系では、いわゆるコモンレールシステムが採用されており、それ故、この燃料噴射ポンプ１は、図示しない畜圧器（コモンレール）に燃料を供給するサプライポンプとなっている。
【０００８】
公知のようにポンプ軸４は、燃料噴射ポンプ１のハウジング６から水平に突出する一方、ハウジング６内に臨む部位には、その外周にカムが形成されている。また、ポンプ軸４は、ハウジング６内にて図示しないベアリングを介して回転自在に支持されている。ハウジング６の外面には、ポンプ軸４をシールするシール部としてのベアリングカバー８がボルト締結により装着されている。
【０００９】
駆動軸１０は、ポンプ軸４と直列に配置されて同軸に延び、一端部の外周に嵌合されたギヤ１２及び図示しないアイドラギヤを介してエンジンのクランク軸に接続されている。
上述したポンプ軸４と駆動軸１０とは、ラミネートカップリング１４を介して相互に連結されており、駆動軸１０の回転動力はラミネートカップリング１４を介してポンプ軸４に伝達されるようになっている。
【００１０】
ここで、ポンプ軸４には、その外周に円筒形状のダンパハブ１６が嵌合されており、ポンプ軸４とラミネートカップリング１４とは、このダンパハブ１６を介して連結されるようになっている。
ダンパハブ１６についてより詳細には、このダンパハブ１６には、燃料噴射ポンプ１に向かう一端側に開口し、ポンプ軸４の外周面に合致して延びるテーパ穴部１８が形成されている。そして、ダンパハブ１６は、このテーパ穴部１８にてポンプ軸４に嵌合されている。
【００１１】
一方、図示のようにポンプ軸４の先端にはナット２０が螺合されるようになっている。それ故、ダンパハブ１６の他端側からは、ナット２０の座面となる段付き穴部２２が形成されており、ナット２０は図示の締め付け状態で、ダンパハブ１６をポンプ軸４に対して締結している。なお、ダンパハブ１６とポンプ軸４との間には、キー２１が介装されている。
【００１２】
また、ダンパハブ１６は、その半径方向に突出した一対のフランジ２４を有している。図２には、ポンプ軸４の軸線方向からみたダンパハブ１６の正面図が示されており、同図からも明らかなように、これらフランジ２４は互いに、ポンプ軸４の軸線を通る同一直線上に配置されている。また、これらフランジ２４にはそれぞれ、ボルト穴２６が形成されており、ダンパハブ１６とラミネートカップリング１４とは、これらフランジ２４にてボルト接合されている。
【００１３】
そして、ダンパハブ１６の外周には、慣性体リング３０がラバー部材３２を介して連結されている。なお、この実施例では、ラバー部材３２とダンパハブ１６との間にスリーブ３４が介装されており、慣性体リング３０は、このスリーブ３４にてダンパハブ１６の外周に嵌合されているが、ラバー部材３２はダンパハブ１６に接着されていてもよい。
【００１４】
図１に示されるように、慣性体リング３０の外周部には、燃料噴射ポンプ１のベアリングカバー８を覆う延長部３６が形成されている。すなわち、慣性体リング３０において、燃料噴射ポンプ１に向かう一端面には延長部３６の内側に円形の凹部が形成されており、図示の組み付け状態で、ベアリングカバー８はこの凹部内に位置付けられている。
【００１５】
ここで注目すべきは、図２に示されるように、慣性体リング３０に確保できる外径の大きさは、燃料噴射ポンプ１とシリンダブロック２との相対的な位置関係に基づき制限されている点である。具体的には、慣性体リング３０の外周面とシリンダブロック２の上面との間には、これら相互の干渉を避けるために適切なクリアランスが必要である。また、この実施例のようにＶ型エンジンの場合、燃料噴射ポンプ１への動力伝達系とＶバンクとの間にて、良好な作業性が得られるだけのツールスペースをも必要とする。それ故、慣性体リング３０に許容される外径の大きさは、これら必要なクリアランス及びツールスペース等を確保できる範囲内に制限される。
【００１６】
上述した実施例のダンパ装置にあっては、延長部３６の分だけ慣性体リング３０の慣性モーメントが増大されている。すなわち、慣性体リング３０に許容される外径の範囲内で、その慣性モーメントを増大することができる。従って、慣性リング３０には、ダンパ装置として要求される制振性能を発揮するのに充分な大きさの慣性モーメントを確保することができる。
【００１７】
なお、図３は、慣性体リング３０にダンパハブ１６のフランジ２４を覆う延長部３８を設けた参考例を示す。この参考例は、ベアリングカバー８を覆う延長部３６とは異なり、本発明に含まれるのものではないが、この延長部３８の分だけ延長部３６と同様に慣性体リング３０の慣性モーメントを増大することができる。それ故、慣性体リング３０に延長部３６に加えて、延長部３８が更に形成されていれば、更に慣性モーメントを増大することができる（この例は図示されていない）。
【００１８】
図４を参照すると、ポンプ軸４、ラミネートカップリング１４及び駆動軸１０からなる動力伝達系の固有振動数ｆｅに対するダンパ装置の固有振動数ｆｄの比と、動力伝達系に発生する捩り振動の共振回転数との関係が示されている。
図４でみて、動力伝達系の常用回転数は所定回転数Ｎ1よりも小さい領域にある。上述の固有振動数比が０．９のとき、動力伝達系の共振回転数は所定回転数Ｎ1であり、固有振動数比を０．９以上に設定していれば、常用回転数域で動力伝達系に捩り振動のピークが発生しないことが理解される。
【００１９】
なお、図４に示されるように、固有振動数比が１．３を超える領域では、共振回転数は所定回転数Ｎ2より増加するが、その増加率は略一定しており、それ故、本発明の発明者等は、上述した固有振動数比の設定範囲として、０．９〜１．３（０．９≦ｆｄ／ｆｅ≦１．３）を最適範囲としている。
更に、発明者等によれば、ダンパ装置のラバー部材３２としては、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）又はＮＢＲに水素を添加したもの（Ｈ−ＮＢＲ）を使用し、そのロスファクタを０．２５〜０．３５の範囲内に設定することで、良好な振動減衰特性が得られることが確認されている。
【００２０】
図５を参照すると、動力伝達系の回転数と、そのときの駆動トルクとの関係を表す曲線が示されている。同図中実線で示されるように、ダンパ装置を使用しない場合、常用回転数域で動力伝達系の駆動トルクにピークが発生している。このような駆動トルクのピーク時、動力伝達系に接続されるギヤ列に過大な騒音（歯打ち音）やギヤピッチングが発生することがある。しかしながら、この発明のダンパ装置を使用することで、図中破線で示されるように、駆動トルクのピークが発生する回転数は常用域よりも高回転側へ移行されている。更に、上述したラバー部材３２に高減衰特性を与えることで、駆動トルクのレベルは全体的に低減されている。
【００２１】
このようなダンパ装置としての制振性能は、慣性体リング３０に延長部３６を形成することで、より効果的に発揮される。すなわち、慣性体リング３０に許容される外径の大きさに制限があっても、その制限範囲内で更に慣性モーメントを増大することができるので、その分、ダンパ装置としての特性を所望に調整するためのキャパシティが拡大される。また、このような延長部３６は、慣性体リング３０の外周部に設けられているので、単位質量あたりの慣性モーメントが内周部よりも大きく、この点でも更に有効である。
【００２２】
しかも、延長部３６を形成することによる動力伝達系の構成部材（ポンプ軸４、ラミネートカップリング１４、駆動軸１０及びベアリングカバー８）への影響はないので、例えばポンプ軸４を延長したり、駆動軸１０を短縮する必要がない。従って、従来の部材をそのまま使用することができ、汎用性に優れたダンパ装置が得られる。
【００２３】
また、上述した実施例のように、ラバー部材３２にＮＢＲ材又はＨ−ＮＢＲ材が使用されていれば、ラバー部材３２に高い耐油性を確保することができる。この場合、燃料噴射ポンプ１をエンジンに組み込んで使用する際の耐油性はもとより、燃料噴射ポンプ１を単独製品として完成する際の気密検査においても有利である。すなわち、燃料噴射ポンプ１の製品としての気密検査は、組み上げられた燃料噴射ポンプ１を油中に没入させて行われるが、このとき、ラバー部材３２に高耐油性が保証されていれば、ポンプ軸４にダンパ装置を装着した状態で検査が可能である。従って、検査後に改めてダンパ装置を取り付ける必要がなく、その分、ダンパ装置全体としての製作工程を短縮することができ、自動車用のエンジンに適用されるダンパ装置として非常に好適である。
【００２４】
この発明は上述した図１，２の実施例に制約されることなく、更に変形して実施することができる。実施例では、ダンパハブ１６に一対のフランジ２４が形成されているが、このようなフランジは円板状に形成されていてもよい。この場合、フランジには、カップリングプレートとクロスカップリングとを接合するボルトとのクリアランス穴が更に設けられる。
【００２５】
その他、この発明は、列型ポンプや分配型ポンプにも適用可能であるし、また、エンジンのシリンダレイアウトはＶ型に限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の燃料噴射ポンプ動力伝達系のダンパ装置によれば、動力伝達系を延長したり、その構成部材を変形することなく、慣性体に許容される外径の範囲内で更に慣性モーメントを増大することができる。従って、動力伝達系の捩り振動をより効果的に低減でき、汎用性にも優れたダンパ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施例のダンパ装置が適用された燃料噴射ポンプ動力伝達系を示した構成概略図である。
【図２】  図１中、ポンプ軸の軸線方向からみたダンパハブ及び慣性体リングの正面図である。
【図３】  参考例としての慣性体リングを示した図である。
【図４】  固有振動数比と共振回転数との関係を説明するためのグラフである。
【図５】  実施例のダンパ装置による制振効果を説明するためのグラフである。
【符号の発明】
１  燃料噴射ポンプ
４  ポンプ軸
６  ハウジング
８  ベアリングカバー（シール部）
１０  駆動軸
１４  ラミネートカップリング
１６  ダンパハブ
２４  フランジ
３０  慣性体リング
３２  ラバー部材
３６  延長部
【図１】
0003913354.tif 000002
【図２】
0003913354.tif 000003
【図３】
0003913354.tif 000004
【図４】
0003913354.tif 000005
【図５】
0003913354.tif 000006