JP2004232510A

JP2004232510A - 燃料吐出口の位置決め構造

Info

Publication number: JP2004232510A
Application number: JP2003019943A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Oda; 薫小田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】燃料吐出口を周方向に位置決めする燃料吐出口の位置決め構造を提供する。
【解決手段】高圧ポンプ１０は、エンジンヘッド１００にボルト５０により取り付けられている。燃料吐出口１４は小径部１６を有し、小径部１６の箇所に環状溝を形成している。エンジンヘッド１００には、嵌合穴１１０が形成されている。位置決め部材７０は円弧部７２と、円弧部７２の両端から延びている脚部７４とを有している。円弧部７２は小径部１６に、脚部７４は嵌合穴１１０にそれぞれ弾性力で嵌合している。エンジンヘッド１００に対し高圧ポンプ１０をボルト締めするにしたがい、位置決め部材７０の脚部５０は嵌合穴１１０に進入し、エンジンヘッド１００に対し高圧ポンプ１０は周方向に位置決めされる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給装置の燃料吐出口を周方向に位置決めする構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料供給装置として例えば高圧ポンプをエンジンに取り付ける場合、ボルトを締め付けることによりエンジンに高圧ポンプを取り付けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９５１２８号公報
【０００４】
図１２に、高圧ポンプ２００のハウジングにボルト穴２１０を形成し、ボルト穴２１０に通したボルトをエンジン側に形成したねじ穴にねじ結合することによりエンジンに高圧ポンプ２００を取り付ける構造を示す。
高圧ポンプ２００の燃料吐出口２０２には鋼管である燃料配管２２０が接続され、燃料吐出口２０２はシール材として図示しないガスケット等を介して高圧ポンプ本体にねじ構造等により装着されている。燃料吐出口２０２から吐出される燃料圧力は高いので、燃料吐出口２０２に接続される燃料配管２２０は高い燃料圧力に耐えるために剛性が高くなっている。したがって、流入する燃料圧力が低い燃料流入口２０４あるいは流出する燃料圧力が低いリターン管２０６と比べ、燃料配管２２０の柔軟性は非常に低いものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料配管２２０は、所定の位置に高圧ポンプ２００が取り付けられることを前提に加工され、エンジンに対し位置決めされている。したがって、エンジンに対し高圧ポンプ２００の燃料吐出口２０２の周方向位置がずれ、ずれた状態で燃料吐出口２０２に燃料配管２２０を接続すると、燃料吐出口２０２と高圧ポンプ本体との接続部に周方向の位置ずれによる力が加わる。さらに、エンジン等から振動が燃料吐出口２０２と高圧ポンプ本体との接続部に加わると、接続部の緩みや、ガスケットのシール面圧の低下を引き起こす恐れがある。
【０００６】
以下、燃料吐出口２０２の周方向の位置ずれについて、より具体的に説明する。
すなわち、図１２に示す高圧ポンプ２００のように、ボルトでエンジンに高圧ポンプ２００を取り付ける場合には、通常エンジン側に形成したねじ穴位置と高圧ポンプ２００に形成したボルト穴２１０の位置との加工誤差を考慮し、ボルトの径よりもボルト穴２１０の径を大きくする必要がある。ボルトとボルト穴２１０との間に形成される間隙の範囲内で高圧ポンプ２００の周方向位置は変化するので、エンジンに高圧ポンプ２００をボルト締めするとき、エンジンに対し高圧ポンプ２００の周方向位置がずれることがある。
【０００７】
また、高圧ポンプ２００は、上記ハウジングや燃料吐出口２０２等の複数の部材からなっているため、例えば、エンジンに対し高圧ポンプ２００のハウジングを高精度に周方向に位置決めできたとしても、上記ハウジングと燃料吐出口２０２との組付誤差によって、エンジンに対し燃料吐出口２０２の周方向位置がずれる恐れもある。
【０００８】
以上説明した理由により、図１２に示すものにおいては、エンジンに対し、つまり燃料配管２２０に対し、燃料吐出口２０２の周方向の位置ずれが発生するという問題点がある。
なお、図１２のようなものに限らず、特許文献１のように、ボルト穴をエンジン側に形成し、ねじ穴を高圧ポンプ側に形成する場合においても、エンジンに高圧ポンプをボルト締めするとき、エンジンに対し燃料吐出口の周方向位置がずれることがある。
【０００９】
もちろん、ボルトを用いずにエンジンに高圧ポンプを取り付ける場合においても、エンジンに対し燃料吐出口の周方向位置がずれる問題は生じる。
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、燃料吐出口を周方向に位置決めする燃料吐出口の位置決め構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、燃料吐出口に直接組み付けた位置決め部材により支持部材に対し燃料吐出口を周方向に位置決めする。したがって、例えば燃料供給装置を構成する部材に組付誤差が生じても、支持部材に対し燃料吐出口を周方向に位置決めできる。
【００１１】
本発明の請求項２記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、燃料供給装置はボルト穴を有し、ボルト穴に挿入したボルトを締め付けることにより支持部材に燃料供給装置を取り付ける。ボルト穴とボルトとの間に形成される間隙により、支持部材に燃料供給装置を取り付けるときに燃料供給装置の周方向位置がずれやすい構造であるが、燃料吐出口に組み付けた位置決め部材により、支持部材に対し燃料吐出口を周方向に位置決めできる。
【００１２】
本発明の請求項３記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、燃料吐出口に位置決め部材を嵌合するので、燃料吐出口に位置決め部材を容易に組み付けることができる。
本発明の請求項４記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、位置決め部材は支持部材に形成した嵌合穴に嵌合することにより支持部材に対し燃料供給装置を周方向に位置決めする。支持部材に形成する燃料吐出口の位置決め構造が簡単である。
【００１３】
本発明の請求項５記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、位置決め部材は燃料吐出口に弾性力で嵌合するので、燃料吐出口に位置決め部材を嵌合した状態で位置決め部材はがたつかない。さらに、位置決め部材は支持部材の嵌合穴に弾性力で嵌合するので、支持部材に位置決め部材を嵌合した状態で位置決め部材はがたつかない。燃料吐出口および支持部材に対し位置決め部材の組付位置がずれないので、支持部材に対し燃料吐出口を周方向に位置決めできる。
【００１４】
本発明の請求項６記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、プランジャを往復駆動するカムの上死点から下死点の間で燃料吐出口を周方向に位置決めできる。カムの回転位置に関わらず、支持部材に対し燃料吐出口を周方向に確実に位置決めできる。
本発明の請求項７記載の燃料吐出口の位置決め構造によると、板材をプレス加工して位置決め部材を容易に形成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料吐出口の位置決め構造を図１および図２に示す。
燃料供給装置としての高圧ポンプ１０はガソリン直噴用の高圧ポンプである。高圧ポンプ１０は、支持部材としてのエンジンヘッド１００にボルト５０により取り付けられている。エンジンヘッド１００の外部には、高圧ポンプ１０の燃料流入口１２、燃料吐出口１４、リターン管２０およびコネクタ２２等が現れている。燃料吐出口１４に燃料配管１３０が接続されている。エンジンヘッド１００の内部には、高圧ポンプ１０のタペット４０と、タペット４０を往復移動可能にガイドするタペットガイド４２とが収容されている。タペット４０は図示しないプランジャとともに往復移動する。タペット４０の外側底面４０ａがカムシャフト１２０とともに回転するカム１２２と摺動することにより、タペット４０はプランジャとともに往復移動する。プランジャは、往復移動することにより燃料流入口１２から図示しない加圧室に吸入した燃料を加圧し、燃料吐出口１４から吐出する。
【００１６】
高圧ポンプ１０のハウジングの一部であるフランジ部材３０には、ボルト５０を挿入するボルト穴が２箇所形成されている。フランジ部材３０とエンジンヘッド１００との間に緩衝材６０が挟持されている。ボルト穴にボルト５０を通しボルト５０をエンジンヘッド１００に締め付けることにより、高圧ポンプ１０はエンジンヘッド１００に固定され取り付けられている。フランジ部材３０に形成されているボルト穴の内径はボルト５０の外径よりも大きい。したがって、エンジンヘッド１００に形成されているねじ穴１０４（図４参照）の位置とボルト穴の位置とに加工誤差が生じても、ボルト穴を通してねじ穴１０４にボルト５０を締め付け可能である。
【００１７】
燃料吐出口１４は小径部１６を有し、小径部１６の箇所に環状溝を形成している。位置決め部材７０は小径部１６に嵌合している。図１に示す燃料吐出口１４の断面は、図２のＩ−Ｉ線における断面である。燃料吐出口１４の中心と円弧部７２の中心とは一致している。位置決め部材７０は、エンジンヘッド１００に形成した嵌合穴１１０にも嵌合している。
【００１８】
図３に示すように、位置決め部材７０は、小径部１６に嵌合する円弧部７２と、円弧部７２の両端から延びエンジンヘッド１００の嵌合穴１１０に嵌合する脚部７４とを有している。位置決め部材７０は板材をプレス加工して形成されている。高圧ポンプ１０およびエンジンヘッド１００に位置決め部材７０を嵌合していない図３に示す状態において、円弧部７２の内径ｄは小径部１６の外径Ｄよりも小さく、脚部７４の先端部７５は交差している。脚部７４の先端部７５は円弧部７２の半分の幅になっている。
【００１９】
図４に示すように、エンジンヘッド１００にはタペットガイド４２を挿入するポンプ孔１０２、ボルト５０とねじ結合するねじ穴１０４、および位置決め部材７０の脚部７４が嵌合する嵌合穴１１０が形成されている。ねじ穴１０４は、ポンプ孔１０２を挟んで径方向反対側に形成されている。嵌合穴１１０は、本実施例では、ねじ穴１０４を底辺とする二等辺三角形のほぼ頂点に位置している。嵌合穴１１０は、奥に向かい狭くなる四角錐状のテーパ部１１２を入口側に有し、脚部７４の板厚よりも僅かに幅が広くテーパ部１１２から奥に向かいほぼ一定幅のスリット状の嵌合部１１３を有している。
【００２０】
次に、エンジンヘッド１００に高圧ポンプ１０を取り付ける手順について説明する。
（１）図５に示すように、位置決め部材７０の先端部７５を広げ小径部１６に円弧部７２を嵌合する。脚部７４は閉じようとするので円弧部７２は弾性力で小径部１６に嵌合する。したがって、円弧部７２は燃料吐出口に１４にがたなく嵌合する。
（２）図６に示すように、ポンプ孔１０２にタペットガイド４２を挿入し、タペット４０の外側底面４０ａをカム１２２に当接させる。図６に示す状態で、図示しないスプリングの付勢力により、タペット４０はエンジンヘッド１００に高圧ポンプ１０をボルト５０で締め付けた状態よりもタペットガイド４２から外側に突き出している。タペット４０の突き出し量を含み、カム１２２の位置が上死点であっても、位置決め部材７０の脚部７４が嵌合穴１１０の嵌合部１１３に嵌合するよう位置決め部材７０は寸法設定されている。つまり、位置決め部材７０の円弧部７２の中心から先端部７５の先端までの長さをＬ、高圧ポンプ１０をボルト５０で締め付けた状態での燃料吐出口１４の中心からテーパ部１１２と嵌合部１１３との境界までの距離をＬ１とすると（図１参照）、Ｌ＞Ｌ１＋（上死点におけるカム１２２のリフト量）＋（タペット４０の突き出し量）を満たすようにＬは寸法設定されている。
（３）フランジ部材３０のボルト穴にボルト５０を挿入しエンジンヘッド１００のねじ穴１０４にボルト５０をねじ結合するにしたがい、フランジ部材３０はエンジンヘッド１００に近づきタペット４０は上昇する。そして、位置決め部材７０の脚部７４は嵌合部１１３に進入していく。脚部７４が嵌合部１１３に進入していくにしたがい、脚部７４の円弧部７２側が接近するので、脚部７４は嵌合穴１１０に弾性力で嵌合する。したがって、脚部７４は嵌合穴１１０にがたなく嵌合する。
【００２１】
燃料吐出口１４および嵌合穴１１０に円弧部７２および脚部７４ががたなく嵌合するので、脚部７４が嵌合部１１３に進入するにしたがい、位置決め部材７０の円弧部７２の中心、つまり燃料吐出口１４の中心は嵌合部１１３の長さ方向に沿った延長上に位置するようになる。フランジ部材３０に形成されているボルト穴とボルト５０との間に間隙が形成されていても、位置決め部材７０が嵌合穴１１０に進入するにしたがい、ボルト５０により高圧ポンプ１０がエンジンヘッド１００に固定されるまでの間に、エンジンヘッド１００に対し燃料吐出口１４の周方向を高精度に位置決めできる。ボルト締めによりエンジンヘッド１００に高圧ポンプ１０を取り付けた状態で、燃料吐出口１４と燃料配管１３０との周方向位置が一致する。したがって、燃料吐出口１４と高圧ポンプ本体との接続部に位置ずれによる力が加わることを防止し、燃料吐出口１４と高圧ポンプ本体との接続部が緩む問題を防止できる。
【００２２】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による位置決め部材を図７に示す。位置決め部材８０は、燃料吐出口１４に嵌合する円弧部８２と、エンジンヘッド１００に形成した嵌合穴に嵌合する脚部８４とを有している。エンジンヘッド１００に嵌合する前の状態で、脚部８４の先端部８５は交差している。
【００２３】
第２実施例の位置決め部材８０の脚部８４は、第１実施例の位置決め部材７０の脚部７４よりも幅が広くなっている。したがって、エンジンヘッド１００に形成した嵌合穴に脚部８４の先端部８５が嵌合するときの弾性力が大きくなる。また、位置決め部材８０をプレスで抜き加工するときの抜き易さが向上する。
【００２４】
（第３実施例、第４実施例）
エンジンヘッド１００に形成した本発明の第３実施例による嵌合穴を図８に、第４実施例の嵌合穴を図９に示す。
第３実施例の嵌合穴１３０のテーパ部１３２は円錐状である。テーパ部１３２から奥に向けて形成されている嵌合部１３３の形状は第１実施例の嵌合部１１３と同様にスリット状である。テーパ部１３２が円錐状であるから、テーパ部１３２の加工が容易である。
第４実施例の嵌合穴１４０のテーパ部１４２は円錐状である。テーパ部１４２から奥に向けて形成されている嵌合部１４３は円柱状である。したがって、テーパ部１４２および嵌合部１４３の加工が容易である。
【００２５】
（第５実施例）
本発明の第５実施例による位置決め部材を図１０に示す。第５実施例の位置決め部材９０は、同一幅の帯状に形成されている。したがって、円弧部９２および脚部９４の幅は等しい。高圧ポンプ１０およびエンジンヘッド１００に組み付ける前の状態で、円弧部９２の内径ｄは燃料吐出口１４の小径部１６の外径Ｄよりも大きい。したがって、脚部９４を広げて小径部１６に位置決め部材９０を嵌合するために要する力が小さくなり、燃料吐出口１４への位置決め部材９０の組み付けが容易である。燃料吐出口１４に組み付けた状態で、位置決め部材９０は小径部１６を中心として周方向に自由に動くことができる。燃料吐出口１４に組み付ける前の状態で、脚部９４は交差しておらず先端で当接している。
【００２６】
図１１に示すように、エンジンヘッド１００に形成された嵌合穴１５０は、テーパ部１５２と、テーパ部１５２から奥に向かうスリット状の嵌合部１５３とを有している。嵌合部１５３の幅は、脚部９４の板厚２枚分とほぼ等しい。ボルト５０をエンジンヘッド１００に締め付け、脚部９４が嵌合部１５３に進入するにしたがい、脚部９４の円弧部９２側は接近する。脚部９４が嵌合部１５３に進入するにしたがい、円弧部９２は小径部１６を締め付けるとともに、脚部９４は弾性力で嵌合部１５３に嵌合する。燃料吐出口１４およびエンジンヘッド１００に対し位置決め部材９０の位置はずれず、エンジンヘッド１００に対し燃料吐出口１４を周方向に位置決めする。
【００２７】
以上説明した上記複数の実施例では、燃料吐出口に位置決め部材を直接嵌合し、ボルト５０でエンジンヘッド１００に高圧ポンプを取り付けるときに、位置決め部材をエンジンヘッドの嵌合穴に嵌合させながらエンジンヘッドに対し燃料吐出口を周方向に位置決めした。エンジンヘッド１００に対し燃料吐出口１４の周方向位置を直接位置決めできるので、フランジ部材３０に形成したボルト穴とボルト５０との間隙、ならびに高圧ポンプの各部材の組付誤差に関わらず、エンジンヘッドに対し燃料吐出口を周方向に高精度に位置決めできる。
【００２８】
さらに、位置決め部材は弾性力でエンジンヘッド１００の嵌合穴および燃料吐出口１４に嵌合しているので、エンジン側の振動が位置決め部材を通して高圧ポンプ１０側に伝達しにくい。
また、従来の高圧ポンプの構成を変更することなく、エンジンヘッド１００に嵌合穴を形成するだけで、エンジンヘッド１００に対し燃料吐出口１４を簡単に周方向に位置決めできる。
【００２９】
上記複数の実施例では、燃料吐出口１４の環状溝を形成している小径部１６に位置決め部材を嵌合したが、燃料吐出口１４の他の箇所に位置決め部材を嵌合してもよい。また、環状溝のない燃料吐出口に位置決め部材を嵌合することも可能である。
また、燃料吐出口に位置決め部材を嵌合して燃料吐出口に位置決め部材を組み付けたが、嵌合以外の構成で燃料吐出口に位置決め部材を組み付けてもよい。また、エンジンヘッド１００に形成した嵌合穴に位置決め部材を嵌合したが、他の構成でエンジンヘッドに位置決め部材を組み付けてもよい。
【００３０】
上記複数の実施例では、ガソリン直噴用の高圧ポンプの燃料吐出口の位置決め構造について説明したが、ディーゼル用サプライポンプの燃料吐出口の位置決め構造、あるいははガソリン用低圧ポンプの燃料吐出口の位置決め構造に本発明の位置決め構造を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料吐出口の位置決め構造を示す部分断面図である。
【図２】図１のＩＩ方向矢視図である。
【図３】（Ａ）は第１実施例の位置決め部材を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図４】（Ａ）は第１実施例のエンジンヘッドを高圧ポンプの取付側からみた図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】燃料吐出口に位置決め部材を嵌合した状態を示す説明図である。
【図６】エンジンヘッドに高圧ポンプを挿入した状態を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第２実施例の位置決め部材を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図８】本発明の第３実施例のエンジンヘッドを高圧ポンプの取付側からみた図である。
【図９】本発明の第４実施例のエンジンヘッドを高圧ポンプの取付側からみた図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の第５実施例の位置決め部材を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図１１】第５実施例による燃料吐出口の位置決め構造を示す部分断面図である。
【図１２】従来の高圧ポンプを示す平面図である。
【符号の説明】
１０高圧ポンプ（燃料供給装置）
１２燃料流入口
１４燃料吐出口
１６小径部
３０フランジ部材
４０タペット
７０、８０、９０位置決め部材
７２、８２、９２円弧部
７４、８４、９４脚部
１００エンジンヘッド（支持部材）
１０４ねじ穴
１１０、１３０、１４０、１５０嵌合穴
１２０カムシャフト
１２２カム
１３０燃料配管

Claims

加圧した燃料を燃料吐出口から吐出する燃料供給装置を支持部材に取り付けるときの前記燃料吐出口の位置決め構造であって、
前記燃料吐出口に組み付けた位置決め部材により、前記支持部材に対し前記燃料吐出口を周方向に位置決めすることを特徴とする燃料吐出口の位置決め構造。
前記燃料供給装置はボルト穴を有し、前記ボルト穴に挿入したボルトを締め付けることにより前記支持部材に前記燃料供給装置を取り付けることを特徴とする請求項１記載の燃料吐出口の位置決め構造。
前記位置決め部材は前記燃料吐出口に嵌合することを特徴とする請求項１または２記載の燃料吐出口の位置決め構造。
前記位置決め部材は前記支持部材に形成した嵌合穴に嵌合することにより前記支持部材に対し前記燃料吐出口を周方向に位置決めすることを特徴とする請求項１、２または３記載の燃料吐出口の位置決め構造。
前記位置決め部材は、前記燃料吐出口に弾性力で嵌合する円弧部と、前記円弧部の両端から延び前記嵌合穴に弾性力で嵌合する脚部とを有していることを特徴とする請求項４記載の燃料吐出口の位置決め構造。
前記燃料供給装置は、往復移動することにより加圧室に吸入した燃料を加圧するプランジャを備え、
前記位置決め部材は前記プランジャを往復駆動するカムの上死点から下死点の間で前記燃料吐出口を周方向に位置決め可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の燃料吐出口の位置決め構造。
前記位置決め部材は板材をプレス加工して形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の燃料吐出口の位置決め構造。