JP2012172638A

JP2012172638A - 燃料供給ポンプ

Info

Publication number: JP2012172638A
Application number: JP2011037890A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Uchiumi; 康隆内海
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】燃料供給ポンプの低圧フィードポンプ１１において、局所的な磨耗を引き起こすことなくシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力を伝達する。
【解決手段】装着穴４１の形成面と装着部４２の外周面との間には４ヶ所の接触部５０が周方向に離れて形成され、これらの接触部５０を介してシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力が伝達される。また、装着穴４１の形成面は内周側に円筒面状に膨らむ膨出部４７を有し、装着部４２の外周面は膨出部４７の接触を受ける平面４３を有する。そして、接触部５０は、装着穴４１が有する膨出部４７と装着部４２が有する平面４３との接触により形成される。これにより、シャフト２１から外歯歯車３７への駆動力の伝達をエッジ４４と面との接触を経由することなく行うことができるため、局所的な磨耗を引き起こすことなくシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力を伝達することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料を加圧して吐出する燃料供給ポンプに関するものであり、特に、コモンレールを介して内燃機関に高圧の燃料を供給するための燃料供給ポンプに係わる。

従来から、燃料供給ポンプは、内燃機関に燃料を加圧して吐出する高圧ポンプと、高圧ポンプに燃料を供給する低圧フィードポンプと、内燃機関により駆動されて高圧ポンプを駆動するカム機構とを備えるものが公知であり、大気圧相当の燃料を吸引して数百ＭＰａの高圧状態に加圧し、コモンレールを介して内燃機関に供給している。

そして、従来の低圧フィードポンプ１００は、コストや効率の観点から、例えば、図９に示すように、外歯歯車１０１と内歯歯車１０２との噛み合いにより燃料を吸入したり吐出したりするギヤポンプ方式が採用されている。また、低圧フィードポンプ１００は、燃料供給ポンプにおける組付性の観点から、高圧ポンプの駆動軸としてのシャフト１０３の一端に設けられる（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、低圧フィードポンプ１００は、内燃機関により回転駆動されるシャフト１０３と、シャフト１０３の一端の外周側に外嵌めされてシャフト１０３により回転駆動される外歯歯車１０１と、外歯歯車１０１の外周側で外歯歯車１０１に噛み合う内歯歯車１０２とを有し、外歯歯車１０１と内歯歯車１０２との噛み合いにより燃料を吸入して高圧ポンプに供給する。

ここで、シャフト１０３の一端と外歯歯車１０１との嵌合は、外歯歯車１０１に設けられた装着穴１０４に、シャフト１０３の一端に設けられた装着部１０５を嵌合することで行なわれる。
そして、シャフト１０３から外歯歯車１０１への駆動力の伝達は、キー１０６を介するキー駆動方式により行なわれる。すなわち、シャフト１０３の外周および外歯歯車１０１の内周には、それぞれ、キー１０６を嵌めるための嵌合穴１０７ａ、１０７ｂが設けられており、キー１０６は、嵌合穴１０７ａ、１０７ｂに跨って嵌まることで、シャフト１０３から外歯歯車１０１に駆動力を伝達する。

また、シャフト１０３には、高圧ポンプにおける燃料の加圧によって数百ＭＰａもの高圧の圧力が略垂直に加わるため、シャフト１０３の軸心がずれたり傾斜したりする虞がある。

そこで、低圧フィードポンプ１００には、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜を吸収できるように、各種のクリアランス（例えば、外歯、内歯歯車１０１、１０２とカバーとの間の軸方向のクリアランスδ１（図９（ｃ）参照）や、外歯歯車１０１の外歯と内歯歯車１０２の内歯とが突き合った状態における径方向のクリアランスδ２（図９（ａ）参照）等）が設定されている。

そして、低圧フィードポンプ１００では、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜の吸収に対してさらに余裕を持たせるべく、装着穴１０４の穴縁と装着部１０５の外周縁との間にもクリアランス等が設定されている。

すなわち、クリアランスδ１、δ２等は、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜の吸収に対して有効に機能するものの、大きすぎるとクリアランスδ１、δ２等を介した燃料の漏れが著しくなりポンプ効率が低下する。そこで、クリアランスδ１、δ２等を適正に設定するとともに、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜の吸収に対して余裕を持たせるべく、装着穴１０４の穴縁と装着部１０５の外周縁との間にもクリアランスδ４等を設定している。

また、シャフト１０３から外歯歯車１０１への駆動力の伝達方式に関して、キー駆動方式以外に、次のような態様が考えられて公知となっている。

まず、図１０に示す２面幅駆動方式では、装着部１０５の外周縁形状を、例えば、長方形をなすように設けるとともに、装着穴１０４を装着部１０５の長方形に対して長手方向に大きなクリアランスδ５を形成できるように設ける。これにより、装着部１０５の長手方向において、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜を大きく吸収することができるので、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜の吸収に対して余裕を持たせることができる。
また、装着部１０５の長手方向に垂直な短手方向に関しても、クリアランスδ６を形成できるように装着穴１０４および装着部１０５を設けることができる。

次に、図１１に示すオルダムカップリング駆動方式では、シャフト１０３から外歯歯車１０１への駆動力の伝達経路においてシャフト１０３と外歯歯車１０１との間に中間部品１０８を配置し、中間部品１０８を装着穴１０４に嵌めるとともに、中間部品１０８に第２の装着穴１０９を設けて第２の装着穴１０９に装着部１０５を嵌める。ここで、装着部１０５の外周縁形状は、例えば、長方形をなすように設けるとともに、第２の装着穴１０９は、装着部１０５の長方形に対して長手方向に大きなクリアランスδ７を形成できるように設ける。

また、中間部品１０８には、第２の装着穴１０９の長手方向に対して垂直な短手方向に外周側に向かって伸びる２つの突出部１１０ａ、１１０ｂが設けられ、装着穴１０４には、突出部１１０ａ、１１０ｂが嵌まる窪み１１１ａ、１１１ｂが設けられている。そして、窪み１１１ａ、１１１ｂは、突出部１１０ａ、１１０ｂの外周縁に対して外周側に大きなクリアランスδ８を形成できるように設けられている。

これにより、装着部１０５の長手方向および装着部１０５の短手方向の２方向において、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜を大きく吸収することができるので、シャフト１０３の軸心ずれや傾斜の吸収に対して余裕を持たせることができる。

ところで、従来の低圧フィードポンプ１００によれば、いずれの駆動方式においても、シャフト１０３から外歯歯車１０１への駆動力の伝達はエッジと面との接触を介して行なわれている。
例えば、キー駆動方式によれば、シャフト１０３が回転すると、嵌合穴１０７ａのエッジがキー１０６の一方面に接触して接触部１１２ａを形成するとともに、嵌合穴１０７ｂのエッジにキー１０６の他方面が接触して接触部１１２ｂを形成する。これにより、接触部１１２ａ、１１２ｂを介して、シャフト１０３から外歯歯車１０１へ駆動力が伝達される。

また、２面幅駆動方式によれば、シャフト１０３が回転すると、装着部１０５の２つのエッジが装着穴１０４の形成面に接触して装着部１０５の対角線上に２つの接触部１１２ａ、１１２ｂが形成される。これにより、接触部１１２ａ、１１２ｂを介して、シャフト１０３から外歯歯車１０１へ駆動力が伝達される。

さらに、オルダムカップリング駆動方式によれば、装着部１０５の２つのエッジが第２の装着穴１０９の形成面に接触して装着部１０５の対角線上に２つの接触部１１２ａ、１１２ｂを形成する。また、突出部１１０ａ、１１０ｂのエッジがそれぞれ窪み１１１ａ、１１１ｂの窪み面に接触して接触部１１２ｃ、１１２ｄを形成する。これにより、接触部１１２ａ〜１１２ｄを介して、シャフト１０３から外歯歯車１０１へ駆動力が伝達される。

このように、いずれの駆動方式においてもシャフト１０３から外歯歯車１０１への駆動力の伝達はエッジと面との接触を介して行なわれているため、接触部１１２ａ〜１１２ｄにおける面圧が局所的に高くなって磨耗が大きくなる。

また、２面幅駆動方式は、短手方向におけるクリアランスδ６を大きくしようとすると、エッジの面に対する接触がより強くなってしまい、磨耗が大きくなると考えられる。この点、オルダムカップリング駆動方式は、長手、短手方向にそれぞれ大きなクリアランスδ７、δ８を設定することができるものの、中間部品１０８を追加する必要があり、部品点数が多くなってしまう。

特開２００５−００２８６９号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、燃料供給ポンプの低圧フィードポンプにおいて、局所的な磨耗を引き起こすことなくシャフトから外歯歯車に駆動力を伝達することにある。また、第２の目的は、局所的な磨耗を防止できる駆動力の伝達構造において、部品点数を増やすことなく、シャフトの軸心ずれや傾斜の吸収に対して余裕を持たせることにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段によれば、燃料供給ポンプは、内燃機関に燃料を加圧して吐出する高圧ポンプと、高圧ポンプに燃料を供給する低圧フィードポンプとを備える。
また、低圧フィードポンプは、内燃機関により回転駆動されるシャフトと、シャフトの一端の外周側に外嵌めされてシャフトにより回転駆動される外歯歯車と、外歯歯車の外周側で外歯歯車に噛み合う内歯歯車とを有し、外歯歯車と内歯歯車との噛み合いにより燃料を吸入して高圧ポンプに供給する。

また、外歯歯車に設けられた装着穴に、シャフトの一端に設けられた装着部を嵌合することで、外歯歯車をシャフトの一端に外嵌めする。また、装着穴の形成面と装着部の外周面との間には３ヶ所以上の接触部が周方向に離れて形成され、３ヶ所以上の接触部を介してシャフトから外歯歯車に駆動力が伝達される。

そして、装着穴の形成面および装着部の外周面のいずれか一方は、径方向に曲面状に膨らむ膨出部を有し、他方は膨出部の接触を受ける曲面または平面を有し、接触部は、膨出部と曲面または平面との接触により形成される。

これにより、接触部を、曲面と平面との接触、または曲面と曲面との接触により形成することができるので、シャフトから外歯歯車への駆動力の伝達を、エッジと面との接触を経由することなく行なうことができる。このため、燃料供給ポンプの低圧フィードポンプにおいて、局所的な磨耗を引き起こすことなくシャフトから外歯歯車に駆動力を伝達することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段によれば、装着部の外周縁形状および装着穴の穴縁形状は、ｎを３以上の整数とした場合にｎ回対称を呈する。
これにより、装着部および装着穴の形状を設定しやすくなる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段によれば、ｎを３以上の整数とした場合に、装着部の外周縁形状はｎ角形であり、装着部の外周面はｎ個の平面からなる。また、装着穴の形成面には、少なくともｎ個の膨出部が周方向に離れて設けられ、それぞれの平面には、互いに相異する膨出部が接触している。

シャフトは、鍛造等により成形した後、さらに切削や研磨により仕上げる必要がある。このため、加工の煩雑さを考慮すると、シャフトの外周縁形状は、真円または多角形とするのが好ましい。これに対し、外歯歯車は、成形後に切削や研磨により仕上げる必要がないので、形状に自由度を持たせやすい。
よって、装着部の外周縁形状をｎ角形とし、装着穴の形成面に曲面状の膨出部を設けることで、装着部および装着穴を設ける工程を簡易化することができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段によれば、装着穴への装着部の嵌合は、装着穴の形成面と装着部の外周面との間に所定のクリアランスを形成するように隙間ばめにより行なわれる。
これにより、装着穴の形成面と装着部の外周面との間のクリアランスによってシャフトの軸心ずれや傾斜を吸収することができる。このため、局所的な磨耗を防止できる駆動力の伝達構造において、部品点数を増やすことなく、シャフトの軸心ずれや傾斜の吸収に対して余裕を持たせることができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５の手段によれば、装着部の外周面には、面同士の交差により形成される線状のエッジが外周側に突出している。そして、クリアランスは、シャフトが外歯歯車に対して相対的に回転変位して接触部が形成されたときに、エッジにより接触部が形成されないように設定されている。

これにより、装着部の外周面にエッジが存在する場合でも、エッジとの接触を経由することなくシャフトから外歯歯車に駆動力を伝達することができるとともに、装着穴の形成面と装着部の外周面との間のクリアランスによってシャフトの軸心ずれや傾斜を吸収することができる。このため、装着部の外周面にエッジが存在する場合でも、局所的磨耗の発生防止、および、シャフトの軸心ずれや傾斜の吸収に対する余裕の向上の両方を達成することができる。

燃料供給ポンプのシャフトに沿う断面を含む燃料噴射装置の構成図である（実施例１）。燃料供給ポンプのシャフトに垂直な断面図である（実施例１）。（ａ）は組立直後の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は組立直後の低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｄ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの要部構成図である（実施例１）。（ａ）は組立直後の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は組立直後の低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｄ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの要部構成図である（実施例２）。（ａ）は組立直後の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は組立直後の低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｄ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの要部構成図である（実施例３）。（ａ）は組立直後の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は組立直後の低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｄ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの要部構成図である（実施例４）。（ａ）は組立直後の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は組立直後の低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｄ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの要部構成図である（実施例５）。（ａ）は組立直後の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は組立直後の低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの構成図であり、（ｄ）は回転駆動時の低圧フィードポンプの要部構成図である（実施例６）。（ａ）は低圧フィードポンプの構成図であり、（ｂ）は低圧フィードポンプの要部構成図であり、（ｃ）は低圧フィードポンプのシャフトに沿う断面図である（従来例）。低圧フィードポンプの構成図である（従来例）。低圧フィードポンプの構成図である（従来例）。

実施形態の燃料供給ポンプは、内燃機関に燃料を加圧して吐出する高圧ポンプと、高圧ポンプに燃料を供給する低圧フィードポンプとを備える。
また、低圧フィードポンプは、内燃機関により回転駆動されるシャフトと、シャフトの一端の外周側に外嵌めされてシャフトにより回転駆動される外歯歯車と、外歯歯車の外周側で外歯歯車に噛み合う内歯歯車とを有し、外歯歯車と内歯歯車との噛み合いにより燃料を吸入して高圧ポンプに供給する。

そして、外歯歯車に設けられた装着穴に、シャフトの一端に設けられた装着部を嵌合することで、外歯歯車をシャフトの一端に外嵌めする。また、装着穴の形成面と装着部の外周面との間には３ヶ所以上の接触部が周方向に離れて形成され、３ヶ所以上の接触部を介してシャフトから外歯歯車に駆動力が伝達される。

また、装着部の外周縁形状および装着穴の穴縁形状は、ｎを３以上の整数とした場合にｎ回対称を呈する。
さらに、ｎを３以上の整数とした場合に、装着部の外周縁形状はｎ角形であり、装着部の外周面はｎ個の平面からなる。また、装着穴の形成面には、少なくともｎ個の膨出部が周方向に離れて設けられ、それぞれの平面には、互いに相異する膨出部が接触している。

また、装着穴への装着部の嵌合は、装着穴の形成面と装着部の外周面との間に所定のクリアランスを形成するように隙間ばめにより行なわれる。ここで、装着部の外周面には、面同士の交差により形成される線状のエッジが外周側に突出している。そして、クリアランスは、シャフトが外歯歯車に対して相対的に回転変位して接触部が形成されたときに、エッジにより接触部が形成されないように設定されている。

〔実施例１の構成〕
実施例１の燃料供給ポンプ１の構成を、図１〜図３を用いて説明する。
燃料供給ポンプ１は、例えば、車両の内燃機関（図示せず）に噴射供給すべき燃料を加圧して吐出するものである。そして、燃料供給ポンプ１は、例えば、蓄圧容器としてのコモンレール２で高圧状態に蓄圧された燃料をインジェクタ３により内燃機関に噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置４の一部を構成し、燃料タンク５から大気圧相当の燃料を汲み上げるとともに数百ＭＰａの高圧状態に加圧してコモンレール２に供給する。なお、燃料噴射装置４は、各機器の動作を制御する電子制御ユニット（図示せず：以下、ＥＣＵと呼ぶ）を備えている。

燃料供給ポンプ１は、燃料の加圧室７を形成するとともに燃料を加圧して吐出する複数の高圧ポンプ８と、内燃機関により駆動されて高圧ポンプ８を駆動するカム機構９と、カム機構９を収容するとともに高圧ポンプ８を保持するハウジング１０と、燃料タンク５から燃料を汲み上げる低圧フィードポンプ１１と、低圧フィードポンプ１１から高圧ポンプ８に向かう燃料を調量する調量弁（図示せず）とを備える。

なお、調量弁は、内燃機関からの燃料の要求量に応じてＥＣＵにより電子制御されるものであり、低圧フィードポンプ１１によって汲み上げられた燃料は、調量弁により調量されてから、高圧ポンプ８に流れて加圧室７に吸入される。
また、実施例１の燃料供給ポンプ１では、カム機構９の周囲に２つの高圧ポンプ８が１８０°隔てて備わっている。

高圧ポンプ８は、カム機構９により駆動されて直線的に往復動するプランジャ１３と、プランジャ１３を摺動自在に支持するシリンダヘッド１４と、加圧室７への燃料の吸入を断続する吸入弁１５と、加圧室７からの燃料の吐出を断続する吐出弁１６とを有し、シリンダヘッド１４に設けられたシリンダ孔１７にプランジャ１３を摺動自在に支持することで燃料の加圧室７を形成している。

ここで、プランジャ１３の軸方向一端はシリンダ孔１７から一端側に突出しており、突出したプランジャ１３の一端には、プランジャ１３よりも径大のプランジャヘッド１９が設けられてプランジャ１３に一体化している。また、プランジャ１３は、自身の他端部により加圧室７の一端を区画し、軸方向への往復動によって加圧室７を拡大または縮小する。なお、加圧室７の他端は吸入弁１５により区画されている。

また、シリンダ孔１７は、他端部においてプランジャ１３の摺接を受けないように拡径しており、この拡径している他端部に吐出用の流路が接続している。そして、吐出用の流路をコモンレール２に対して開閉することができるように吐出弁１６が組み込まれている。

カム機構９は、内燃機関により回転駆動されるシャフト２１と、シャフト２１に偏心して一体化され、シャフト２１の回転によりシャフト２１の軸心を中心軸として公転駆動されるカム２２と、カム２２を内周側で軸受し、カム２２の公転により姿勢を変えることなく公転駆動されるカムリング２３とを有する。

シャフト２１は、ジャーナル２４ａ、２４ｂを介してハウジング１０に軸受されている。ここで、ハウジング１０は、シャフト２１の軸方向に関して他端側でシャフト２１を軸受する軸受カバー２６と、一端側でシャフト２１を軸受するハウジング本体２７とを有し、ジャーナル２４ａ、２４ｂは、それぞれ、軸受カバー２６、ハウジング本体２７に収容されてシャフト２１の軸受に利用される。

そして、シャフト２１の軸方向一端にギヤ部材（図示せず）が締結され、このギヤ部材を介して内燃機関からシャフト２１に駆動力が伝達される。
また、シャフト２１の軸方向一端には、低圧フィードポンプ１１が設けられており、低圧フィードポンプ１１は、シャフト２１により直接的に回転駆動される。

カム２２は、シャフト２１の内、ジャーナル２４ａを介して軸受カバー２６に軸受される部分と、ジャーナル２４ｂを介してハウジング本体２７に軸受される部分との間に設けられ、プランジャヘッド１９やカムリング２３等とともにカム室２９に収容されている。
なお、カム室２９は、シリンダヘッド１４、軸受カバー２６およびハウジング本体２７等により形成されている。また、シリンダヘッド１４は鉄製であり、軸受カバー２６およびハウジング本体２７はアルミ製である。

カムリング２３は、ブッシュ３０を介してカム２２を軸受するとともに、カム２２の公転に伴ってプランジャヘッド１９の摺接を受けるものである。
すなわち、カムリング２３は、プランジャ１３の軸方向に垂直であってプランジャヘッド１９の当接を受ける当接面３１を有し、プランジャヘッド１９は、カム２２およびカムリング２３の公転に応じて当接面３１上を摺動しながら、プランジャ１３の軸方向およびシャフト２１の軸方向の両方に垂直な第３の方向に相対的に往復動する。なお、第３の方向は当接面３１に平行である。

ここで、シリンダヘッド１４とプランジャヘッド１９との間には、プランジャ１３の軸方向に伸縮するコイルスプリング３２がセットされており、プランジャヘッド１９は、コイルスプリング３２によりプランジャ１３の軸方向一端側に付勢されて当接面３１に常時当接する。また、カムリング２３が姿勢を変えることなく公転することから、当接面３１も姿勢を変えることなく公転するので、プランジャヘッド１９は、当接面３１上を摺動しながら、プランジャ１３の軸方向に往復動するとともに、当接面３１に対して相対的に第３の方向に往復動する。

なお、シャフト２１の軸方向に関して、カム２２およびカムリング２３の両端には、スラストワッシャ３４が配置されている。
また、カム室２９には、調量弁や加圧室７等を経由することなく低圧フィードポンプ１１から吐出された燃料が供給され、カム室２９に供給された燃料は、各種の軸受領域や摺動領域の潤滑油として利用される。そして、軸受カバー２６の他端において、シャフト２１と軸受カバー２６との間にオイルシール３５が装着されて潤滑用の燃料がシールされている。

低圧フィードポンプ１１は、内燃機関により回転駆動されるシャフト２１と、シャフト２１の軸方向一端の外周側に外嵌めされてシャフト２１により回転駆動される外歯歯車３７と、外歯歯車３７の外周側で外歯歯車３７に噛み合う内歯歯車３８とを有し、外歯歯車３７と内歯歯車３８との噛み合いにより燃料を吸入して高圧ポンプ８に供給する。

また、低圧フィードポンプ１１には、シャフト２１の軸心ずれや傾斜を吸収できるように、以下のようなクリアランスが設定されている。すなわち、低圧フィードポンプ１１には、外歯、内歯歯車３７、３８とカバー３９との間の軸方向のクリアランスΔ１（図１参照）、外歯歯車３７の外歯と内歯歯車３８の内歯とが突き合った状態における径方向のクリアランスΔ２（図３（ａ）参照）等が設定されている。

以上の構成により、燃料供給ポンプ１によれば、カム２２の公転によってプランジャ１３が軸方向一端側に移動して加圧室７が拡大すると、加圧室７の燃料圧が低下して吐出弁１６が閉弁するとともに吸入弁１５が開弁し、調量された燃料が加圧室７に流入する。また、プランジャ１３が軸方向他端側に移動して加圧室７が縮小すると、加圧室７の燃料圧が上昇して吸入弁１５が閉弁するとともに吐出弁１６が開弁し、加圧された燃料が加圧室７から流出してコモンレール２へ向けて吐出される。

〔実施例１の特徴〕
実施例１の燃料供給ポンプ１の特徴を、図１〜図３を用いて説明する。
燃料供給ポンプ１の低圧フィードポンプ１１によれば、シャフト２１の一端と外歯歯車３７との嵌合は、外歯歯車３７に設けられた装着穴４１に、シャフト２１の一端に設けられた装着部４２を嵌合することで行われる。つまり、装着穴４１に装着部４２を嵌合することにより、外歯歯車３７は、シャフト２１の一端に外嵌めされる。

装着部４２の外周縁形状は正方形をなし、装着部４２の外周面は４個の平面４３からなるとともに、平面４３同士が直交することによって４つの線状のエッジ４４が形成されて外周側に突出している。また、装着穴４１の形成面は、４つの辺部４５と４つの頂部４６を有して略正方形をなし、それぞれの辺部４５には、内周側に向かって円筒面状に膨らむ膨出部４７が設けられている。さらに、４個の膨出部４７は全て同形であり、線対称をなす膨出部４７同士の組合せが２組形成されている。
以上により、装着部４２の外周縁形状および装着穴４１の穴縁形状は、シャフト２１の軸心の周囲に１／４回転すると元の形状に重なる４回対称を呈する。

ここで、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、装着穴４１の形成面と装着部４２の外周面との間に所定のクリアランスΔ４（図３（ｂ）参照）を形成するように隙間ばめにより行われる。すなわち、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、膨出部４７の内周端４８における接平面４９が装着部４２の平面４３と平行となるように行なわれ、平面４３と接平面４９との距離がクリアランスΔ４となる。

また、シャフト２１が内燃機関により回転駆動されて外歯歯車３７に対し相対的に回転変位することで平面４３が膨出部４７に接触し、装着穴４１の形成面と装着部４２の外周面との間に４つの接触部５０が形成される。

ここで、接触部５０は、膨出部４７における内周端４８からずれた部位と平面４３との接触により形成され、エッジ４４によって接触部５０は形成されない。つまり、クリアランスΔ４は、シャフト２１が外歯歯車３７に対し相対的に回転変位しても膨出部４７がエッジ４４に接触しないように設定されている。
そして、これらの接触部５０を介してシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力が伝達され、シャフト２１と外歯歯車３７とが同期して回転する。

〔実施例１の効果〕
実施例１の燃料供給ポンプ１によれば、低圧フィードポンプ１１において、外歯歯車３７の装着穴４１にシャフト２１の装着部４２を嵌合することで、外歯歯車３７をシャフト２１の一端に外嵌めする。また、装着穴４１の形成面と装着部４２の外周面との間には４ヶ所の接触部５０が周方向に離れて形成され、これらの接触部５０を介してシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力が伝達される。

また、装着穴４１の形成面は内周側に円筒面状に膨らむ膨出部４７を有し、装着部４２の外周面は膨出部４７の接触を受ける平面４３を有する。そして、接触部５０は、装着穴４１が有する膨出部４７と装着部４２が有する平面４３との接触により形成される。

これにより、円筒面状の膨出部４７と平面４３との接触によって接触部５０を形成することができるので、シャフト２１から外歯歯車３７への駆動力の伝達をエッジ４４と面との接触を経由することなく行なうことができる。このため、低圧フィードポンプ１１において、局所的な磨耗を引き起こすことなくシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力を伝達することができる。

また、装着部４２の外周縁形状および装着穴４１の穴縁形状は４回対称を呈する。
これにより、装着部４２および装着穴４１の形状を設定しやすくなる。

また、装着部４２の外周縁形状は正方形であり、装着部４２の外周面は４個の平面４３からなる。また、装着穴４１の形成面は、４つの辺部４５と４つの頂部４６を有して略正方形をなし、それぞれの辺部４５には、内周側に向かって円筒状に膨らむ膨出部４７が設けられている。そして、シャフト２１を回転駆動することにより、それぞれの平面４３が互いに相異する膨出部４７に接触して接触部５０を形成する。

シャフト２１は、鍛造等により成形した後、さらに切削や研磨により仕上げる必要がある。このため、加工の煩雑さを考慮すると、シャフト２１の外周縁形状は、真円または多角形とするのが好ましい。これに対し、外歯歯車３７は、成形後に切削や研磨により仕上げる必要がないので、形状に自由度を持たせやすい。
よって、装着部４２の外周縁形状を正方形とし、装着穴４１の形成面に円筒面状の膨出部４７を設けることで、装着部４２および装着穴４１を設ける工程を簡易化することができる。

また、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、装着穴４１の形成面と装着部４２の外周面との間にクリアランスΔ４を形成するように隙間ばめにより行なわれる。
これにより、クリアランスΔ４によってシャフト２１の軸心ずれや傾斜を吸収することができる。このため、部品点数を増やすことなく、シャフト２１の軸心ずれや傾斜の吸収に対して余裕を持たせることができる。
また、クリアランスΔ４は周方向に関して４箇所で設定することができるので、シャフト２１の軸心ずれや傾斜の吸収に対して、１方向のみでなく複数の方向で余裕を持たせることができる。

また、クリアランスΔ４は、シャフト２１が外歯歯車３７に対して相対的に回転変位して接触部５０が形成されたときに、エッジ４４により接触部５０が形成されないように設定されている。
これにより、エッジ４４との接触を経由することなくシャフト２１から外歯歯車３７に駆動力を伝達することができるとともに、クリアランスΔ４によってシャフト２１の軸心ずれや傾斜を吸収することができる。このため、装着部４２の外周面にエッジ４４が存在する場合でも、局所的磨耗の発生防止、および、シャフト２１の軸心ずれや傾斜の吸収に対する余裕の向上の両方を達成することができる。

〔実施例２〕
実施例２の燃料供給ポンプ１によれば、低圧フィードポンプ１１は、図４に示すように、装着穴４１に膨出部４７が設けられるとともに、装着部４２にも外周側に膨らむ４つの膨出部５３が設けられている。そして、装着部４２の膨出部５３が装着穴４１の膨出部４７に接触することで接触部５０が形成される。

ここで、膨出部５３の外周縁は、例えば、外周側に膨らむ円筒面をなし、装着部４２の外周面は４個の円筒面からなる。また、装着部４２の外周面では、円筒面同士が交差することによって４つの線状のエッジ４４が形成されて外周側に突出している。そして、装着部４２の外周縁形状は、シャフト２１の軸心の周囲に１／４回転すると元の形状に重なる４回対称を呈する。
なお、装着穴４１の穴縁形状は実施例１と同様であって、４個の接触部５０が形成される。

また、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、膨出部４７の内周端４８と膨出部５３の外周端５４とが径方向に対向するように（内周端４８における接平面４９と外周端５４における接平面５５とが平行となるように）隙間ばめにより行なわれる。また、クリアランスΔ４は、接平面４９、５５間の距離である。
さらに、接触部５０は、膨出部４７における内周端４８からずれた部位と膨出部５３における外周端５４からずれた部位との接触により形成され、エッジ４４によって接触部５０は形成されない。

〔実施例３〕
実施例３の燃料供給ポンプ１によれば、低圧フィードポンプ１１は、図５に示すように、装着穴４１に膨出部４７が設けられ、装着部４２には、円筒面状に内周側に窪む４つの窪み５７が設けられている。そして、装着部４２の窪み５７が装着穴４１の膨出部４７に接触することで接触部５０が形成される。

ここで、装着部４２の外周面は、４個の窪み５７をそれぞれ形成する円筒面と、この円筒面に交差するとともに外周側に膨らむ曲面６０とからなる。そして、窪み５７を形成する円筒面と曲面６０とが周方向に交互に並び、円筒面と曲面６０とが交差することによって８つの線状のエッジ４４が形成されて外周側に突出している。そして、装着部４２の外周縁形状は、シャフト２１の軸心の周囲に１／４回転すると元の形状に重なる４回対称を呈する。
なお、装着穴４１の穴縁形状は実施例１と同様であって、４個の接触部５０が形成される。

また、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、膨出部４７の内周端４８と窪み５７の内周端５８とが径方向に対向するように（内周端４８における接平面４９と内周端５８における接平面５９とが平行となるように）隙間ばめにより行なわれる。また、クリアランスΔ４は、接平面４９、５９間の距離である。
さらに、接触部５０は、膨出部４７における内周端４８からずれた部位と窪み５７における内周端５８からずれた部位との接触により形成され、エッジ４４によって接触部５０は形成されない。

〔実施例４〕
実施例４の燃料供給ポンプ１の低圧フィードポンプ１１によれば、図６に示すように、装着穴４１には円筒面状に外周側に窪む４つの窪み６２が設けられ、装着部４２には膨出部５３が設けられている。そして、装着部４２の膨出部５３が装着穴４１の窪み６２に接触することで接触部５０が形成される。ここで、装着穴４１の形成面は４個の窪み６２からなり、装着穴４１の穴縁形状は、シャフト２１の軸心の周囲に１／４回転すると元の形状に重なる４回対称を呈する。
なお、装着部４２の外周縁形状は実施例２と同様であって、４個の接触部５０が形成される。

また、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、窪み６２の外周端６３と膨出部５３の外周端５４とが径方向に対向するように（外周端６３における接平面６４と外周端５４における接平面５５とが平行となるように）隙間ばめにより行なわれる。また、クリアランスΔ４は、接平面５５、６４間の距離である。
さらに、接触部５０は、窪み６２における外周端６３からずれた部位と膨出部５３における外周端５４からずれた部位との接触により形成され、エッジ４４によって接触部５０は形成されない。

〔実施例５〕
実施例５の燃料供給ポンプ１の低圧フィードポンプ１１によれば、図７に示すように、装着部４２の外周縁形状は略正三角形をなし、装着部４２の外周面は３個の平面４３と、平面４３に交差するとともに外周側に膨らむ３つの曲面６０とからなる。そして、平面４３と曲面６０とが周方向に交互に並び、平面４３と曲面６０とが交差することによって６つの線状のエッジ４４が形成されて外周側に突出している。そして、装着部４２の外周縁形状は、シャフト２１の軸心の周囲に１／３回転すると元の形状に重なる３回対称を呈する。

また、装着穴４１の形成面は、３つの辺部４５と３つの頂部４６を有して略正三角形をなす。それぞれの辺部４５には、内周側に向かって円筒状に膨らむ膨出部４７が設けられ、頂部４６は、外周側に向かって窪んでいる。そして、シャフト２１の回転駆動により、それぞれの平面４３が互いに相異する膨出部４７に接触して３つの接触部５０が形成される。

また、装着穴４１への装着部４２の嵌合は、膨出部４７の内周端４８と平面４３とが径方向に対向するように（内周端４８における接平面４９と平面４３とが平行となるように）隙間ばめにより行なわれる。また、クリアランスΔ４は、接平面４９と平面４３との距離である。
さらに、接触部５０は、膨出部４７における内周端４８からずれた部位と平面４３との接触により形成され、エッジ４４によって接触部５０は形成されない。

〔実施例６〕
実施例６の燃料供給ポンプ１の低圧フィードポンプ１１によれば、図８に示すように、装着部４２の外周縁形状は正５角形をなし、装着部４２の外周面は５個の平面４３からなる。そして、平面４３同士が交差することによって５つの線状のエッジ４４が形成されて外周側に突出している。そして、装着部４２の外周縁形状は、シャフト２１の軸心の周囲に１／５回転すると元の形状に重なる５回対称を呈する。

また、装着穴４１の形成面は、５つの辺部４５と５つの頂部４６を有して略正五角形をなす。それぞれの辺部４５には、内周側に向かって円筒状に膨らむ膨出部４７が設けられ、頂部４６は、外周側に向かって窪んでいる。そして、シャフト２１の回転駆動により、それぞれの平面４３が互いに相異する膨出部４７に接触して５つの接触部５０が形成される。

〔変形例〕
以上のように、装着部４２および装着穴４１の態様には様々な実施例が考えられるが、実施例１〜６と同様の効果が得られる範囲内で装着部４２および装着穴４１の態様を変形してもよく、例えば、膨出部４７、５３の形状や窪み５７、６２の形状を円筒面以外の曲面状にしてもよく、装着穴４１の穴縁形状や装着部４２の外周縁形状を六角以上の略正多角形をなすように設けてもよい。

１燃料供給ポンプ
８高圧ポンプ
１１低圧フィードポンプ
２１シャフト
３７外歯歯車
３８内歯歯車
４１装着穴
４２装着部
４３平面
４４エッジ
４７、５３膨出部
５０接触部
Δ４クリアランス

Claims

内燃機関に燃料を加圧して吐出する高圧ポンプ（８）と、この高圧ポンプ（８）に燃料を供給する低圧フィードポンプ（１１）とを備え、
前記低圧フィードポンプ（１１）は、
前記内燃機関により回転駆動されるシャフト（２１）と、このシャフト（２１）の一端の外周側に外嵌めされて前記シャフト（２１）により回転駆動される外歯歯車（３７）と、この外歯歯車（３７）の外周側で前記外歯歯車（３７）に噛み合う内歯歯車（３８）とを有し、
前記外歯歯車（３７）と前記内歯歯車（３８）との噛み合いにより燃料を吸入して前記高圧ポンプ（８）に供給する燃料供給ポンプ（１）において、
前記外歯歯車（３７）に設けられた装着穴（４１）に、前記シャフト（２１）の一端に設けられた装着部（４２）を嵌合することで、前記外歯歯車（３７）を前記シャフト（２１）の一端に外嵌めし、
前記装着穴（４１）の形成面と前記装着部（４２）の外周面との間には３ヶ所以上の接触部（５０）が周方向に離れて形成され、この３ヶ所以上の接触部（５０）を介して前記シャフト（２１）から前記外歯歯車（３７）に駆動力が伝達され、
前記装着穴（４１）の形成面および前記装着部（４２）の外周面のいずれか一方は、径方向に曲面状に膨らむ膨出部（４７、５３）を有し、他方はこの膨出部（４７、５３）の接触を受ける曲面または平面（４３）を有し、
前記接触部（５０）は、前記膨出部（４７、５３）と前記曲面または前記平面（４３）との接触により形成されることを特徴とする燃料供給ポンプ（１）。
請求項１に記載の燃料供給ポンプ（１）において、
前記装着部（４２）の外周縁形状および前記装着穴（４１）の穴縁形状は、ｎを３以上の整数とした場合にｎ回対称を呈することを特徴とする燃料供給ポンプ（１）。
請求項１または請求項２に記載の燃料供給ポンプ（１）において、
ｎを３以上の整数とした場合に、前記装着部（４２）の外周縁形状はｎ角形であり、前記装着部（４２）の外周面はｎ個の前記平面（４３）からなり、
前記装着穴（４１）の形成面には、少なくともｎ個の前記膨出部（４７）が周方向に離れて設けられ、
それぞれの前記平面（４３）には、互いに相異する前記膨出部（４７）が接触していることを特徴とする燃料供給ポンプ（１）。
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の燃料供給ポンプ（１）において、
前記装着穴（４１）への前記装着部（４２）の嵌合は、前記装着穴（４１）の形成面と前記装着部（４２）の外周面との間に所定のクリアランス（Δ４）を形成するように隙間ばめにより行なわれることを特徴とする燃料供給ポンプ（１）。
請求項４に記載の燃料供給ポンプ（１）において、
前記装着部（４２）の外周面には、面同士の交差により形成される線状のエッジ（４４）が外周側に突出しており、
前記クリアランス（Δ４）は、前記シャフト（２１）が前記外歯歯車（３７）に対して相対的に回転変位して前記接触部（５０）が形成されたときに、前記エッジ（４４）により前記接触部（５０）が形成されないように設定されていることを特徴とする燃料供給ポンプ（１）。