(57)【要約】【課題】直噴型のロータリピストンエンジンにおいて、高圧燃料ポンプの温度上昇を抑制するとともに、安全性を向上させる。【解決手段】作動室Ｓ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁８に燃料を供給する高圧燃料ポンプ２を備える。この高圧燃料ポンプ２を、エンジン１の前方においてエキセントリックシャフト６の前端部近傍に配設し、そのシャフト６に設けられたポンプ駆動用カム１２で駆動させる。高圧燃料ポンプ２は、排気マニホールド１３が設けられているエンジン１の側壁部とは反対側の側壁部寄りで、オルタネータ３等の補機のプーリ１１，・・・よりも後方の位置において、車両の前方から見てこれらプーリ１１，・・・で囲まれるように配設する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前側に設けられたエンジンルームに出力軸が前後方向に延びるように搭載されるロータリピストンエンジンの燃料供給装置であって、
上記ロータリピストンエンジンの作動室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
上記燃料噴射弁に燃料を供給する高圧燃料ポンプと、を備え、
上記高圧燃料ポンプが、上記出力軸の前端部近傍に配設され、該出力軸に設けられたカムによって直接的に駆動されることを特徴とするロータリピストンエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のロータリピストンエンジンの燃料供給装置であって、
上記ロータリピストンエンジンの左右いずれか一方の側壁部に、燃焼ガスを排気する排気マニホールドが設けられており、
上記ロータリピストンエンジンの前側における他方の側壁部寄りに、高圧燃料ポンプが配設されていることを特徴とするロータリピストンエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロータリピストンエンジンの燃料供給装置であって、
上記ロータリピストンエンジンの前側に、このロータリピストンエンジンによって駆動される補機が配設されており、
上記補機の少なくとも一部が、高圧燃料ポンプよりも前方に位置していることを特徴とするロータリピストンエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のロータリピストンエンジンの燃料供給装置であって、
上記ロータリピストンエンジンの前側に、このロータリピストンエンジンによって駆動される複数のプーリが配設されており、
上記複数のプーリが、高圧燃料ポンプよりも前方に位置するとともに、車両の前方から見て高圧燃料ポンプを囲むように配置されていることを特徴とするロータリピストンエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前側に設けられたエンジンルーム内に搭載される直噴型のロータリピストンエンジンの燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関し、レシプロエンジンではあるが、高圧燃料ポンプをカムシャフトで直接駆動するようにして、構造の簡素化、小型化を図ったものがある（特許文献１）。そこでの高圧燃料ポンプは吸気カムシャフトの回転によって揺動する斜板を備えており、この斜板の揺動に連動してベローズが伸縮することにより、ポンプ室内に燃料を吸入、昇圧して吐出するように構成されている。
【０００３】
また、車両前方に配設された高圧燃料ポンプの損傷を防ぐために、高圧燃料ポンプの前方にカバープレートを配設した直噴型のディーゼルエンジンが提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平８−２７０５２０号公報
【特許文献２】特開２００７−１６７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ロータリピストンエンジン（以下、単にエンジンという）でも、作動室内に直接燃料を噴射する直噴型のエンジンが各種提案されているが、そのようなエンジンにも、先のレシプロエンジンと同様に、高圧燃料ポンプが備えられている。
【０００５】
高圧燃料ポンプ内の燃料は高温になり易く、燃料が高温のまま内圧が低下すると、その一部が気化して気泡が発生し（これをパーコレーションという）、適正な昇圧が得られなくなるという問題がある。
【０００６】
また、先の特許文献２と同じく、仮に車両が衝突するようなことがあっても、高圧ポンプは極力損傷しないように保護するのが好ましい。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高圧燃料ポンプの温度上昇が抑制でき、その能力や安全性が向上する燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、車両の前側に設けられたエンジンルームに搭載されるエンジンにおいて、高圧燃料ポンプをエンジンの前側において出力軸の近傍に配設するとともに、その出力軸で高圧燃料ポンプを直接駆動するようにした。
【０００９】
具体的には、車両の前側に設けられたエンジンルームに出力軸が前後方向に延びるように搭載されるロータリピストンエンジンの燃料供給装置であって、上記ロータリピストンエンジンの作動室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記燃料噴射弁に燃料を供給する高圧燃料ポンプと、を備え、上記高圧燃料ポンプが、上記出力軸の前端部近傍に配設され、該出力軸に設けられたカムによって直接的に駆動される構成とする。
【００１０】
この構成であれば、まず、車両のエンジンルーム内では、エンジンの前側に高圧燃料ポンプが位置することとなるため、車両の走行時には、高圧燃料ポンプに走行風が当たってこれを効率よく冷却することができる。
【００１１】
また、高圧燃料ポンプはエンジンの出力軸に設けられたカムによって直接的に駆動されるため、高圧ポンプとエンジンとの間にプーリやタイミングベルト等の伝動機構が一切必要なくなって極めて簡素な構造となる。
【００１２】
しかも、先の特許文献１のような動弁系のカムシャフトではなく、出力軸から直接動力を得ているので、高圧燃料ポンプの能力を向上させることができる。
【００１３】
そして、高圧燃料ポンプが出力軸の前端部近傍に配設されているため、仮に車両がその前方から衝突し、エンジンルームが潰れてラジエター等が後方に押し寄せるような事態になっても、そのラジエター等が出力軸で受け止められ、高圧燃料ポンプへの衝撃が緩和される。
【００１４】
更に、高圧燃料ポンプは、燃焼ガスを排気する排気マニホールドが設けられているロータリピストンエンジンの左右いずれか一方の側壁部とは反対側寄りに配設するのが好ましい。
【００１５】
排気マニホールド内は、常時１０００℃近い燃焼ガスが流れるため、その表面温度も、部位によっては６００℃近い温度にまで上昇する。そこで、その高温となる排気マニホールドが設けられた側壁部と反対側の側壁部寄りに高圧燃料ポンプを配設することで、排気マニホールドからの放熱による影響を小さくすることができ、高圧燃料ポンプを効率よく空冷することができる。
【００１６】
また、エンジンの前側に、このエンジンによって駆動される補機が配設されている場合には、この補機の少なくとも一部が、高圧燃料ポンプよりも前方に位置するように配設するのが好ましい。
【００１７】
そうすれば、車両がその前方から衝突した場合に、押し寄せるラジエター等は出力軸に加えて補機によっても受け止められるため、高圧燃料ポンプの安全性が向上する。
【００１８】
ロータリピストンエンジンの前側に、このロータリピストンエンジンによって駆動される複数のプーリが配設されている場合には、これら複数のプーリが、高圧燃料ポンプよりも前方に位置するとともに、車両の前方から見て高圧燃料ポンプを囲むように配置することができる。
【００１９】
そうすれば、高圧燃料ポンプの空冷作用を妨げることなく、まさに各プーリが高圧燃料ポンプを取り囲む盾のようになるため、更にいっそう高圧燃料ポンプの安全性を向上させることができ、先の特許文献２のように、カバープレートを別途設ける必要もない。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、高圧燃料ポンプが効率よく空冷されるため、その温度上昇を抑制することができ、パーコレーションの発生も抑制できる。エンジンの出力軸で高圧燃料ポンプを直接的に駆動するため、その能力が向上する。そして、仮に車両がその前方から衝突しても、出力軸や補機によって高圧燃料ポンプを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
図１〜図３に、本発明の燃料供給装置を適用したロータリピストンエンジン１（以下、単にエンジン１という）を示す。図１はエンジン１の前側を示す正面図であり、図２はそのエンジン１の前側を左に向けた側面図である。また、図３は、図２における矢視Ａ−Ａ線断面図である。
【００２３】
このエンジン１は、図１、図２に示すように、その周りに、本発明の燃料供給装置を構成する高圧燃料ポンプ２のほか、オルタネータ３やエアコン用のコンプレッサ４、ウォータポンプ５等の補機を備えており、その前側には、これら補機３，４，５を駆動するためのベルト伝動機構が設けられている。
【００２４】
そして、これら補機３，４，５等が備えられた前側を前方に向けた状態で、このエンジン１は車両の前側に設けられたエンジンルームに搭載される。以下、前後等の方向については、このエンジン１が車両に搭載された状態に従うものとする。
【００２５】
エンジン１は、図２に示すように、２つのロータリハウジング１ａ，１ａと３つのサイドハウジング１ｂ，１ｂ，１ｂとが、車両の前後方向に交互に並ぶようにして一体化されたエンジン本体と、このエンジン本体の前側のサイドハウジング１ｂの前面を覆うように装着されるフロントカバー１ｄとを備えている。
【００２６】
そして、そのエンジン本体の内部には、図３に示すように、繭のようなトロコイド曲線で描かれる略楕円形状をしたロータ収容室１ｃが２つ形成されており、各ロータ収容室１ｃに略三角形状をしたロータＲが１つずつ収容されている。
【００２７】
各ロータＲは、その内側に設けられた位相ギア（図示せず）によってエンジン１の出力軸であるエキセントリックシャフト６（以下、単にシャフト６という）に対して遊星回転運動をするように支持されていて、ロータＲの各頂部がロータハウジング１ａのトロコイド内周面に摺接してロータ収容室１ｃの内部にそれぞれ３つの作動室Ｓ，Ｓ，Ｓが区画形成されている。
【００２８】
そうして、ロータＲが１回転する間に３つの作動室Ｓ，Ｓ，Ｓが周方向に移動し、それぞれで吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の燃焼サイクルの各行程が行われる。例えば、図３のように、ロータＲが矢印の方向に回転しているとすると、左上側の作動室Ｓで吸気ポート７から流入した吸気にインジェクタ８（燃料噴射弁）で直接燃料が噴射されて混合気が形成された後、右側に移動して点火プラグ９によって混合気が圧縮されて点火され、燃焼しながら左下側に移動して燃焼ガスが排気ポート１０から排気されて再度左上側に移動する。
【００２９】
このようにして、このエンジン１では、移動する３つの作動室Ｓ，Ｓ，Ｓの燃焼サイクルで発生するロータＲの回転力をシャフト６を通じて出力するように構成されている。
【００３０】
本エンジン１では、前側のサイドハウジング１ｂよりもエンジン１の前方に突出するシャフト６の前端部の近傍に高圧燃料ポンプ２を配設して、高圧燃料ポンプ２をシャフト６で直接的に駆動するように工夫されている。
【００３１】
具体的には、図２に示すように、車両にエンジン１が搭載された状態では、その前後方向に延びるシャフト６の前端が、エンジン１の前壁部を構成するフロントカバー１ｄを貫通して前方に突出しており、図４に示すように、その突出端には、ベルト伝動機構の駆動プーリ１１が固定される一方、フロントカバー１ｄの内側のこれに近接する部位にポンプ駆動用カム１２が一体に固定されている。尚、図４中、フロントカバー１ｄはその内部を示すために断面で示す。
【００３２】
ポンプ駆動用カム１２は、その軸心がシャフト６の軸心から外れた状態でシャフト６の外周に固定された環状の偏心カムである（図５参照）。そして、このポンプ駆動用カム１２に隣接して機械式の高圧燃料ポンプ２が配設されている。
【００３３】
高圧燃料ポンプ２は、図４に示すように、ポンプ本体３０と、これが組み付けられるフロントカバー１ｄに形成されたポンプ組付部３１とで構成されており、ポンプ本体３０の内部に形成されたポンプ室（図示せず）の容積が大小に変化することで、図外の燃料タンクから送液される燃料が昇圧されてインジェクタ８に供給されるようになっている。そのポンプ室の容積を変化させるために、高圧燃料ポンプ２にはローラリフト機構が設けられている。
【００３４】
このローラリフト機構は、回転軸がシャフト６の軸方向と平行なローラ３６と、このローラ３６をポンプ駆動用カム１２に向けて回転自在に支持するローラリフタ３７と、ポンプ組付部３１に設けられ、ローラリフタ３７をシャフト６の軸方向と直角にスライド自在に支持する支持部３１ａと、ローラリフタ３７をポンプ駆動用カム１２側に押し出し付勢するバネ部材３８などで構成されている。
【００３５】
ローラ３６は、図５に示すように、その外周面がバネ部材３８によってポンプ駆動用カム１２の外周面に常時圧着するように配設されていて、シャフト６が回転すると、ポンプ駆動用カム１２の偏心量ｈ分だけローラ３６とともにローラリフタ３７がポンプ組付部３１に対してスライド変位し、それとともにポンプ室の容積も大小に変化する。例えば、図の（ａ）に示すように、ローラリフタ３７が最もシャフト６の径方向内側にスライド変位したときはポンプ室の容積は最大となり、図の（ｂ）に示すように、ローラリフタ３７が最も径方向外側にスライド変位したときはポンプ室の容積は最小となる。
【００３６】
つまり、ポンプ駆動用カム１２とローラリフト機構とでシャフト６の回転運動がローラリフタ３７の変位運動に変換されて、ポンプ室の容積が大小に変化する。
【００３７】
このような構成のローラリフト機構によれば、まず、高速で回転するポンプ駆動用カム１２の外周面に対してローラ３６は回転しながら接するため、摩擦抵抗が極めて小さく、耐久性に優れる。そして、ローラ３６が円筒状のポンプ駆動用カム１２の外周面に沿って変位するため、高速であってもその作動はスムーズなものとなり、高速回転するシャフト６で高圧燃料ポンプ２を効率よく駆動させることができる。
【００３８】
そして、この高圧燃料ポンプ２をシャフト６の近傍に配設することで、高圧燃料ポンプ２が保護できるようになっている。
【００３９】
すなわち、シャフト６は、軸まわりの回転動作を除いてはエンジン１によって強固に支持されており、特にその軸方向は、２つのロータハウジング１ａと３つのサイドハウジング１ｂとで支持されているため、相当大きな外力が作用してもずれ動くことはない。
【００４０】
そして、シャフト６の突出端及びこれに固定された駆動プーリ１１の少なくとも一部は、高圧燃料ポンプ２よりも前方に位置している。
【００４１】
したがって、仮に車両がその前方から衝突してエンジンルームが潰れてラジエター等が後方に押し寄せるような事態になっても、シャフト６が直接的又は間接的にラジエター等を受け止めるため、高圧燃料ポンプ２が受ける衝撃を効果的に緩和することができる。
【００４２】
そして、この高圧燃料ポンプ２は、車両の前方から見て駆動プーリ１１と重ならないように配設されている。したがって、高圧燃料ポンプ２の前方にはこれを遮るものがないため、車両の走行時にその前方からエンジンルームに取り入れられる走行風が直接高圧燃料ポンプ２に当たって、これを効率よく冷却することができる。
【００４３】
さらに、このエンジン１では、この走行風による高圧燃料ポンプ２の空冷が効果的に行われるように工夫されている。
【００４４】
すなわち、図１に示すように、このエンジン１の左側の側壁部の下側には、排気マニホールド１３が設けられており、２つのロータ収容室１ｃ，１ｃの各作動室Ｓ，Ｓ，・・・で燃焼した既燃ガスが、排気ポート１０を通じてこの排気マニホールド１３内に集められ、図示しない排気管や触媒コンバータ、サイレンサ等を介して車外に排気される。
【００４５】
従って、エンジン１の作動時には、この排気マニホールド１３内には常時、１０００℃近い既燃ガスが流れていて、その表面も部位によっては６００℃近い高温ともなるため、その放熱によってその周りの空気も加熱されることになる。
【００４６】
そこで、エンジン１の前側において、排気マニホールド１３が配設されていない右側の側壁部寄りに高圧燃料ポンプ２を配設し、排気マニホールド１３の放熱の影響が高圧燃料ポンプ２に及び難くしている。
【００４７】
尚、排気マニホールド１３の上側に配設されているのは、吸気ポート７に連通する吸気マニホールドなどで構成された吸気システム１４であり、これらを通じて各ロータ収容室１ｃに吸気が行われる。
【００４８】
本エンジン１では、更に、オルタネータ３やエアコン用コンプレッサ４、ウォータポンプ５等の補機の配置にも工夫が凝らされている（図１及び図２参照）。
【００４９】
オルタネータ３は、内蔵されたロータの回転によって発生する交流起電力を直流に変換して図示しないバッテリや各種電装品に電気を供給する公知の交流発電機であり、外部に突き出た、そのロータの回転軸の先端部分に第１プーリ３ａが取り付けられている。そして、このオルタネータ３は、その第１プーリ３ａを前方に向けて回転軸をシャフト６と平行にした状態でエンジン１の前側の右上部に組み付けられている。
【００５０】
エアコン用コンプレッサ４は、冷媒を圧縮するための公知の圧縮機であり、ウォータポンプ５は、エンジン１の冷却システム内を流れる冷却液を循環させる公知のポンプである。これらもまた、それぞれ先端に第２プーリ４ａ及び第３プーリ５ａが取り付けられた回転軸を有し、それぞれオルタネータ３と同様に第２プーリ４ａ及び第３プーリ５ａを前方に向けて回転軸をシャフト６と平行にした状態で、エンジン１の前側の右中間部と左上部とに組み付けられている。
【００５１】
これら補機が有する第１〜第３のプーリ３ａ，４ａ，５ａは、いずれもシャフト６の駆動プーリ１１と前後方向にずれのない面一状に配設されていて、各プーリ３ａ，４ａ，５ａ，１１には、エンジン１が作動して駆動プーリ１１が回転すると、その回転動力を伝動して各補機３，４，５を一連に駆動させる１本の無端ベルト１５が掛け渡されている。
【００５２】
また、オルタネータ３とウォータポンプ５との間には、無端ベルト１５のテンションを調整する１個のテンションプーリ１６が配設され、また、ウォータポンプ５とエアコン用コンプレッサ４との間には、横並びに２個のアイドルプーリ１７，１７が配設されている。これらプーリ１６，１７，１７もまた、シャフト６と平行にエンジン１に取り付けられた回転軸によって軸支されていて、駆動用プーリ１１や補機の各プーリ３ａ，４ａ，５ａと面一状に配設されて無端ベルト１５が掛け渡されている。
【００５３】
つまり、これら第１〜第３のプーリ３ａ，４ａ，５ａやテンションプーリ１６、アイドルプーリ１７，１７、無端ベルト１５で１つのベルト伝動機構が構成されている。
【００５４】
そうして、高圧燃料ポンプ２は、図１に示すように前方から見て、これら複数のプーリ３ａ，４ａ，・・・間、具体的には、シャフト６の駆動プーリ１１とエアコン用コンプレッサ４のプーリ４ａと２個のアイドルプーリ１７，１７との近くでこれらに囲まれるような位置でその間から前方を臨むように配設されていて、高圧燃料ポンプ２の前方の周りは、各プーリ１１，４ａ，１７，１７の円盤状の端壁で囲まれている。
【００５５】
また、側方から見た場合には、図２に示すように、高圧燃料ポンプ２はこれら複数のプーリ３ａ，４ａ，・・・よりも後方に位置している。
【００５６】
このように配置すれば、まず、高圧燃料ポンプ２の前方は遮るものがなく開放されているため、車両の走行時には走行風が効率よく高圧燃料ポンプ２に当たってこれをよく冷却することができ、パーコレーションの発生を抑制することができる。
【００５７】
また仮に、車両がその前方から衝突して、エンジンルームが潰れてラジエター等がエンジン１側に押し寄せてくるような事態になっても、高圧燃料ポンプ２に当たるより先にこれら複数のプーリ３ａ，４ａ，・・・の端壁に突き当り易い。そして、これらプーリ３ａ，４ａ，・・・はシャフト６や回転軸でエンジン１にしっかりと支持されているため、相当大きな外力が加わっても後方にずれ動くことがない。しかも、その外力は、複数のプーリ３ａ，４ａ，・・・で分散して受け止められるため、より効果的である。
【００５８】
このように、高圧燃料ポンプ２近くの前方は各プーリ３ａ，４ａ，・・・によって盾のごとく覆われているため、高圧燃料ポンプ２をしっかりと保護することができる。
【００５９】
以上説明したように、本発明によれば、特別な部材も要さず、高圧燃料ポンプ２の能力を効率よく発揮させながら、しかもその安全性を向上させることができる。
【００６０】
なお、本発明にかかる燃料供給装置は、前記の実施の形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、各補機３，４，５や各プーリ３ａ，４ａ，・・・の配置は実用上、上記作用効果が得られる範囲内で調整することができる。補機やプーリの種類や数量もこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るロータリピストンエンジンの正面図である。
【図２】本発明に係るロータリピストンエンジンの側面図である。
【図３】図２における矢視Ａ−Ａ線断面図である。
【図４】図１における矢印Ｂで示す方向から見た図である。要部の一部はその内部が示されている。
【図５】高圧燃料ポンプの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  ロータリピストンエンジン
２  高圧燃料ポンプ
３  オルタネータ（補機）
３ａ  第１プーリ
４  エアコン用コンプレッサ（補機）
４ａ  第２プーリ
５  ウォータポンプ（補機）
５ａ  第３プーリ
６  エキセントリックシャフト（出力軸）
８  インジェクタ（燃料噴射弁）
１１  駆動プーリ
１２  ポンプ駆動用カム（カム）
１３  排気マニホールド
１６  テンションプーリ
１７  アイドルプーリ
Ｒ  ロータ
Ｓ  作動室
【図１】
2009085116.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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