JP2007016715A - エンジンの燃料ポンプ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 専用ブラケットを使用せず、エンジン側面の他の機器や補機類のレイアウトの自由度を低下させることなしに、エンジンの回転を動力源として駆動する燃料ポンプを確実に支持できるようにする。
【解決手段】 エンジン前面側に設けられフロントケース７との間にタイミングチェーン機構の収容空間を形成する鋳造製のケーシングカバー６にエンジン側方に張り出す張出し部１１を設けて、張出し部１１のエンジン後方側の面にエンジン後方側に突出するようポンプ取付座部１２を形成する。そして、ポンプ取付座部１２にサプライポンプ４をボルト締結で取り付け、タイミングチェーン機構のチェーンを介してクランクシャフトによりサプライポンプ４を駆動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンの燃料ポンプ取付構造、特に、比較的大型で重量も大きい直噴エンジンの高圧燃料ポンプに好適な取付構造に関する。

燃焼室に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンや直噴式ガソリンエンジンに採用されている高圧燃料ポンプは、比較的大きく、かつ、高圧対応のため重量も大きい。このような高圧燃料ポンプはエンジンの回転を動力源として駆動するのが普通で、タイミングベルト等を介して駆動するようエンジンの側面に専用ブラケットを介して取り付け支持している（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開平１１−３２４６９８号公報 特開平８−８６２２２号公報

しかしながら、エンジンの側面には、燃料ポンプの他に種々の機器や補機が配置されブラケットを介して取り付け支持されるため、エンジン側面におけるこれら機器および補機類のレイアウトの自由度が低く、それがエンジン開発のネックとなっている。

本発明は、この問題を解決するもので、専用ブラケットを使用せず、エンジン側面の他の機器や補機類のレイアウトの自由度を低下させることなしに、エンジンの回転を動力源として駆動する燃料ポンプを確実に支持できるエンジンの燃料ポンプ取付構造を提供することを目的とする。

本発明のエンジンの燃料ポンプ取付構造は、クランクシャフトの軸方向後端からエンジン出力を取り出すエンジンの前部側方に配置されクランクシャフトにより無端伝動部材を介して駆動される燃料ポンプの取付構造であって、シリンダブロックの前端面に取り付けられ前面に鋳造製の表面カバーを取り付けて無端伝動部材の収容空間を形成する鋳造製の裏面ケースに、エンジン側方側に張り出す張出し部を設け、該張出し部のエンジン後方側の面にポンプ取付座部を形成して、該ポンプ取付座部に燃料ポンプを取り付け、該ポンプ取付座部の近傍で裏面ケースと表面カバーとをボルト締結したことを特徴とする。

このように、無端伝動部材の収容空間を形成する鋳造製の表面カバーと裏面ケースを利用し、裏面ケースにエンジン側方側に張り出す張出し部を設けて、該張出し部のエンジン後方側の面にポンプ取付座部を形成し、該ポンプ取付座部に前記燃料ポンプを取り付け、該ポンプ取付座部の近傍で裏面ケースと表面カバーとをボルト締結することにより、専用ブラケットを使用せずに、したがってエンジン側面の他の機器や補機類の占有エリアを侵すことなしに燃料ポンプを取り付けることができ、エンジン側面の機器および補機類のレイアウトの自由度を低下させることなく、エンジンの回転を動力源として駆動する燃料ポンプを確実に支持できる。

ここで、裏面ケースは、ポンプ取付座部が他の部位よりエンジン後方側に突出するように形成するとともに、該ポンプ取付座部の剛性を補強するよう構成するのがよい。

ポンプ取付座部は、該座部の板厚を大きくしたり補強リブを設けることにより剛性補強でき、ポンプ支持強度を高めることができる。ポンプ取付座部をエンジン後方側に突出させることで、そうした板厚やリブによる剛性補強が可能となる。そして、そうした板厚やリブによる剛性補強は鋳造で容易に対応できる。

また、裏面ケースは、張出し部のポンプ取付座部とは反対側に向いたエンジン前方側の面に補機駆動用部品を取り付ける部品取付座を形成し、該部品取付座に補機駆動用部品を取り付けるよう構成することができる。

このように裏面ケースを構成することで、補機駆動用部品の効率的配置が可能となる。

この燃料ポンプ取付構造は、特に、燃料ポンプが、シリンダヘッドに配設した各気筒の燃料噴射用インジェクタにコモンレールを介して高圧燃料を供給するコモンレール式直噴ディーゼルエンジンのコモンレールへ燃料を圧送するサプライポンプで、無端伝動部材がチェーンである場合に好適である。

この場合のサプライポンプは、比較的大型で重量も大きく、駆動負荷が大きいが、そうした燃料ポンプでも、本発明の燃料ポンプ取付構造により確実に支持でき、安定した燃料供給を確保することができる。

そして、そのように燃料ポンプがコモンレールを介して各気筒のシリンダヘッドに設けた燃料噴射用インジェクタに高圧燃料を供給するコモンレール式直噴ディーゼルエンジンのコモンレールへ燃料を圧送するサプライポンプで、無端伝動部材がチェーンであり、特に、エンジンが吸気用と排気用の２本のカムシャフトがシリンダヘッド上に配設されたダブルオーバーヘッドカム式エンジンであり、且つそれらカムシャフトとクランクシャフトとが中間軸を介して上下二段のチェーンからなるチェーン機構により駆動連結されるエンジンである場合、この燃料ポンプ取付構造は、サプライポンプを上下二段のチェーンのうちクランクシャフトで直接駆動される下段チェーンで駆動する構成とするとともに、下段チェーンの強度を上段チェーンの強度よりも大きくするのがよい。

このようにサプライポンプを下段チェーンで駆動する構成とするとともに下段チェーンの強度を上段チェーンの強度よりも大きくすることで、燃料ポンプの駆動負荷に見合う下段チェーンの耐久性を確保するとともに、駆動負荷の小さい上段チェーンの低コスト化を図ることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明のエンジンの燃料ポンプ取付構造によれば、無端伝動部材の収容空間を形成する鋳造製の表面カバーと裏面ケースを利用し、裏面ケースにエンジン側方側に張り出す張出し部を設けて、該張出し部のエンジン後方側の面にポンプ取付座部を形成し、該ポンプ取付座部に前記燃料ポンプを取り付け、該ポンプ取付座部の近傍で前記裏面ケースと前記表面カバーとをボルト締結することにより、専用ブラケットを使用せずに、したがってエンジン側面の他の機器や補機類の占有エリアを侵すことなしに燃料ポンプを取り付けることができ、エンジン側面の機器および補機類のレイアウトの自由度を低下させることなく、エンジンの回転を動力源として駆動する燃料ポンプを確実に支持できる。

そして、特に、裏面ケースを、ポンプ取付座部が他の部位よりエンジン後方側に突出するように形成するとともに、該ポンプ取付座部の剛性を補強するよう構成することによりポンプ支持強度を高めることができ、それを鋳造で容易に実現できる。

また、特に、裏面ケースの張出し部のポンプ取付座部とは反対側に向いたエンジン前方側の面に補機駆動用部品を取り付ける部品取付座を形成し、該部品取付座に補機駆動用部品を取り付けるよう構成することにより、補機駆動用部品の効率的配置が可能となる。

また、特に、燃料ポンプがコモンレールを介して各気筒のシリンダヘッドに設けた燃料噴射用インジェクタに高圧燃料を供給するコモンレール式直噴ディーゼルエンジンのコモンレールへ燃料を圧送するサプライポンプで、無端伝動部材がチェーンである場合に、比較的大型で重量も大きく、駆動負荷が大きいサプライポンプを確実に支持でき、安定した燃料供給を確保することができる。

そして、エンジンが吸気用と排気用の２本のカムシャフトがシリンダヘッド上に配設されたダブルオーバーヘッドカム式エンジンであり、且つそれらカムシャフトとクランクシャフトとが中間軸を介して上下二段のチェーンからなるチェーンで駆動連結されるエンジンである場合に、サプライポンプを下段チェーンで駆動する構成とするとともに下段チェーンの強度を上段チェーンの強度よりも大きくすることで、燃料ポンプの駆動負荷に見合う下段チェーンの耐久性を確保するとともに、駆動負荷の小さい上段チェーンの低コスト化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図８は本発明の実施の形態の一例を示している。図１はエンジンの燃料ポンプ取付構造をエンジン側方から見た図、図２はエンジンの燃料ポンプ取付構造をエンジン上方から見た図、図３はエンジンの燃料ポンプ取付構造をエンジン後方から見た図、図４は裏面ケース単体をエンジン後方から見た図、図５は裏面ケース単体をエンジン側方から見た図、図６はフロントカバー単体をエンジン前方から見た図、図７はタイミングチェーン機構をエンジン前方から見た図、図８は補機駆動用ベルト機構をエンジン前方から見た図である。

この実施の形態のエンジンは、シリンダヘッド１に配設される各気筒の燃料噴射用インジェクタ２に、コモンレール３を介して高圧燃料ポンプであるサプライポンプ４からの高圧燃料を供給するコモンレール式の直噴ディーゼルエンジンであり、吸気側（図１にて手前側）が車両の前側に向き、エンジン出力軸であるクランクシャフトの軸方向が車幅方向に向き、エンジン後側すなわちエンジン出力を取り出すクランクシャフトの後端側（図１にて右側）が、車両正面から見て右側に向き、エンジン前側（図１にて左側）が車両正面から見て左側に向く横置きの配置で車両に搭載される。

このエンジンのシリンダブロック５の前端面には、鋳造製のケーシングカバー６（裏面ケース）が取り付けられ、その前面に鋳造製のフロントケース７（表面カバー）が取り付けられて、それらケーシングカバー６とフロントケース７とでタイミングチェーン機構の収容空間が形成されている。

ケーシングカバー６は、高さ方向にはシリンダブロック５の上端から下端までを覆っている。また、フロントケース７は、縦に長い形状で、シリンダヘッド１からシリンダブロック５およびロアブロック８の前面の略全域を覆うとともに下端部がオイルパン９のバランサー取付部を覆っている。

そして、ケーシングカバー６には、図１〜図５に示すようにエンジン吸気側の側方に張り出す張出し部１１が設けられ、この張出し部１１のエンジン後方側の面にポンプ取付座部１２が形成されている。そして、このポンプ取付座部１２にサプライポンプ４が取り付けられている。サプライポンプ４は、ポンプ取付座部１２に設けられた一対のボルト穴１３にボルト１４で締結される。

ケーシングカバー６は、ポンプ取付座部１２が他の部位よりエンジン後方側に突出するように形成されている。そして、ポンプ取付座部１２の剛性補強のため、ポンプ取付座部１２の部分の板厚がケーシングカバー６のベースとなる厚みよりも大きくされるとともに、周囲に複数のリブ１５が形成されている

ケーシングカバー６とフロントカバー７とは相互にボルト締結され、アセンブリとしてシリンダブロック５にボルト締結される。

サプライポンプ４は、回転軸に対して略１８０度の対向した配置で一対のプランジャユニットを有する２プランジャタイプの燃料ポンプであって、エンジン前面側に設けられたタイミングチェーン機構を利用してクランクシャフトによりチェーン駆動される。

このエンジンは、ダブルオーバーヘッドカム式で、吸気用と排気用の２本のカムシャフトがシリンダヘッド１上に配設され、図７に示すように、それらカムシャフト前端のカム駆動スプロケット１６，１７と、クランクシャフト前端の主軸スプロケット１８とが、中間軸スプロケット１９を介して上下二段のチェーン２０，２１からなるタイミングチェーン機構により駆動連結されている。また、オイルパン９の前端面にバランサー駆動スプロケット２２が配設され、このバランサー駆動スプロケット２２と主軸スプロケット１８とがバランサーチェーン２３で連結されている。

そして、タイミングチェーン機構の上下二段のチェーン２０，２１のうちの、クランクシャフトで直接駆動される下段チェーン２１が、サプライポンプ６側に張り出され、サプライポンプ４の回転軸に固定されたポンプ駆動スプロケット２４がタイミングチェーン機構の下段チェーン２１を介してクランクシャフトに駆動連結されている。

下段チェーン２１は、サプライポンプ４の駆動負荷に見合う耐久性を確保するために、上段チェーン２０よりも太く、強度が大きいものとされている。

また、このエンジンには、図８に示すように、フロントカバー７の前面側に補機駆動用ベルト機構が設けられ、エンジン吸気側のヘッドカバー３０と並ぶ上部側方に位置するオルタネータ３１を駆動するオルタネータ駆動プーリ３２と、オルタネータ３１の下方に位置するウォータポンプ３３を駆動するウォータポンプ駆動プーリ３４と、エアコン用コンプレッサー３５を駆動するコンプレッサー駆動プーリ３６と、クランクシャフト前端の駆動プーリ３７とが、アイドラー３８，３９およびテンショナー４０を介してベルト４１で駆動連結されている。

そして、ケーシングカバー６の張出し部６１の、ポンプ取付座部１２とは反対側に向いたエンジン前方側の面には、補機駆動用ベルト機構のテンショナー４０のアジャスタアーム４２の支持部を取り付けるアジャスタアーム取付座４４（部品取付座）が形成されている。また、ケーシングカバー６の張出し部６１にダンパー４３の支持部を取り付けるダンパー取付部４５が形成されているとともに、該ダンパー取付部４５に重なるようにフロントカバー７にもダンパー取付部７１（図６、図８参照）が形成されている。補機駆動用ベルト機構のテンショナー４０のアジャスタアーム４２は、取付座４４を貫通する支持穴４６にボルト（図示せず）で取付支持され、ダンパー４３は、取付部４５，７１の重複部分を貫通する支持穴４７にボルト（図示せず）で強固に取付支持される。なお、ケーシングカバー６の複数のリブ１５は、これら取付座４４や取付部４５の裏面まで延び、支持強度を一層高めている。

以上、実施の形態をコモンレール式のディーゼルエンジンの場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その他のディーゼルエンジンおよび直噴式のガソリンエンジンの燃料ポンプ取付構造にも適用することができる。

本発明の実施の形態のエンジンの燃料ポンプ取付構造をエンジン側方から見た図である。 本発明の実施の形態のエンジンの燃料ポンプ取付構造をエンジン上方から見た図である。 本発明の実施の形態のエンジンの燃料ポンプ取付構造をエンジン後方から見た図である。 本発明の実施の形態における裏面ケース単体をエンジン後方から見た図である。 本発明の実施の形態における裏面ケース単体をエンジン側方から見た図である。 本発明の実施の形態におけるフロントカバー単体をエンジン前方から見た図である。 本発明の実施の形態のエンジンのタイミングチェーン機構をエンジン前方から見た図である。 本発明の実施の形態のエンジンの補機駆動用ベルト機構をエンジン前方から見た図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ 燃料噴射用インジェクタ
３ コモンレール
４ サプライポンプ
５ シリンダブロック
６ ケーシングカバー（裏面ケース）
７ フロントケース（表面カバー）
１１ 張出し部
１２ ポンプ取付座部
１５ リブ
２０ 上段チェーン
２１ 下段チェーン
４０ テンショナー
４１ ベルト
４２ アジャスタアーム
４３ ダンパー
４４ アジャスタアーム取付座（部品取付座）
４５ ダンパー取付部

Claims (5)

1. クランクシャフトの軸方向後端からエンジン出力を取り出すエンジンの前部側方に配置されクランクシャフトにより無端伝動部材を介して駆動される燃料ポンプの取付構造であって、
   シリンダブロックの前端面に取り付けられ前面に鋳造製の表面カバーを取り付けて無端伝動部材の収容空間を形成する鋳造製の裏面ケースに、エンジン側方側に張り出す張出し部を設け、該張出し部のエンジン後方側の面にポンプ取付座部を形成して、該ポンプ取付座部に前記燃料ポンプを取り付け、該ポンプ取付座部の近傍で前記裏面ケースと前記表面カバーとをボルト締結したことを特徴とするエンジンの燃料ポンプ取付構造
2. 前記裏面ケースは、前記ポンプ取付座部が他の部位よりエンジン後方側に突出するように形成するとともに、該ポンプ取付座部の剛性を補強する構成としたことを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ取付構造。
3. 前記張出し部の前記ポンプ取付座部とは反対側に向いたエンジン前方側の面に補機駆動用部品を取り付ける部品取付座を形成し、該部品取付座に補機駆動用部品を取り付けることを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプ取付構造。
4. 前記燃料ポンプが、シリンダヘッドに配設した各気筒の燃料噴射用インジェクタにコモンレールを介して高圧燃料を供給するコモンレール式直噴ディーゼルエンジンのコモンレールへ燃料を圧送するサプライポンプであり、前記無端伝動部材がチェーンであることを特徴とする請求項１、２または３記載の燃料ポンプ取付構造。
5. 当該エンジンが吸気用と排気用の２本のカムシャフトがシリンダヘッド上に配設されたダブルオーバーヘッドカム式エンジンであり、且つそれらカムシャフトとクランクシャフトとが中間軸を介して上下二段のチェーンからなるチェーン機構により駆動連結されるエンジンであって、前記上下二段のチェーンのうちクランクシャフトで直接駆動される下段チェーンで前記サプライポンプを駆動する構成とし、該下段チェーンの強度を上段チェーンの強度よりも大きくしたことを特徴とする請求項４記載の燃料ポンプ取付構造。
   

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