JP2016079891A - ポンプ及び燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベーパの発生を抑制することで燃料の吐出及び燃圧不全の発生を抑制し、内燃機関を備える乗り物、農機具、発電機等の安定した運転を可能とするポンプ及び燃料噴射装置を提供する。【解決手段】ポンプ３０は、ポンプ室３５ｅを画定するポンプ本体３１と、偏心カム４１ａの回転に応じて往復動することで、ポンプ室３５ｅ内に吸引した燃料をインジェクタに送出するプランジャ３５ａと、外部からの回転トルクが入力される入力部分３１ｃとを備える。入力部分３１ｃは、回転部材に接続された接手部材３８に連結された偏心カム４１ａと、接手部材３８を軸支するボス部３２ｇと、接手部材３８の軸方向の動きを規制するブッシュ３２ｄと、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ポンプ及び燃料噴射装置に係り、特に、乗り物、農機具、発電機等に用いられる内燃機関の動作を安定させることが可能なポンプ及び燃料噴射装置に関する。

自動二輪車エンジン等の内燃機関においては、ポンプがタンクからインジェクタへ燃料を圧送し、インジェクタが燃料を噴射して、ピストン等が燃料と空気の混合気をシリンダ内で圧縮することによる爆発を生じさせて、動力を生じさせるものが一般的に用いられている。
特許文献１のポンプは、プランジャ式ポンプ部とダイヤフラム式ポンプ部とから構成されており、別個に設けられたモータの回転トルクによって動作する構成を有している。
詳しくは、モータの出力軸の回転トルクがシリンダヘッドに回転可能に取り付けられたカムに伝達され、プランジャ式ポンプ部に設けられたプランジャが回転するカムに当接することによって往復運動する。そして、プランジャが往復動することによって、燃料がタンクから吸入バルブを通じて加圧室に導かれて加圧されて、加圧された燃料が吐出バルブから吐出される。
更に、ダイヤフラム式ポンプ部により、プランジャ式ポンプ部による吸入バルブを通じての燃料の吸い込みがサポートされている。

特開２０１３−１４８００２号公報

特許文献１に記載された従来のポンプは、ポンプを動作させるためのモータを必要としていたため高コストとなっていた。更に、そのポンプを使用する燃料噴射装置は、モータを動作させるためのバッテリを必要としていたため高コストとなっていた。

また、手動式の始動装置（リコイルスターター）が搭載されたエンジンは、発電装置及びバッテリを搭載していないモデルも存在する。そのような発電装置及びバッテリを搭載していないモデルに、低燃費、低排ガス、始動性向上を目的としたＦＩ（フューエルインジェクション、電子制御による燃料噴射）化を実施する場合には、ＦＩシステムを動作させるための発電装置を新たに取り付けるようにしていたためコストがかかっていた。特に、ＦＩシステムに必要な総電力のうち、高圧ポンプを駆動させるための電力の占める割合は大きかった。

そこで、エンジン動作に伴って回転する部材の回転動力を利用してポンプを駆動しようとすると、エンジンの燃焼室の近傍にポンプを配置しなければならず、その環境温度はエンジン温度程度まで上昇することとなる。
この程度まで環境温度が高くなると、特に、燃料供給通路及びポンプの低圧部にベーパが発生しやすくなる。そして、ポンプがこのベーパを吸入すると、吐出不全、燃圧不全が発生し、安定した運転が困難になる。また、エンジンの再始動時にポンプがベーパを吸入することにより、始動困難となることがある。

そして、ベーパは、低圧で高温である程発生しやすい。このベーパの発生を抑制するため、低圧部を備えるポンプが環境温度の低い場所に配置されることが望ましい。ここで、エンジンヘッドの上部に排気管が配置されるタイプのエンジンの場合、ポンプの使用環境温度は、排気管からの熱を受けることにより高温になる。このため、ヘッドの上部に配置されたポンプを避けて排気管を配置すると、エンジン全高が大きくなることがある。

また、汎用発電機用エンジン等は、静音性を得るため、エンジン本体を防音庫に格納する場合もある。この場合、特にエンジンの使用環境温度が高くなり、高温環境時の安定性や再始動性に難があった。また、上記のように、エンジン全高が大きくなると、防音庫等にエンジンを収納できなくなる恐れがあった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベーパの発生を抑制することで燃料の吐出不全及び燃圧不全の発生を抑制し、内燃機関を備える乗り物、農機具、発電機等の安定した運転を可能とするポンプ及び燃料噴射装置を提供することにある。その他の目的は、モータによらずとも安定して燃料を噴射可能であり、低コストなポンプ及び燃料噴射装置を提供することにある。

前記課題は、本発明に係るポンプによれば、エンジンの吸気管内又は燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタに、タンクから前記燃料を送出するポンプであって、ポンプ室を画定するポンプ本体と、前記エンジンの動作に応じて回転する回転部材の回転トルクが入力される入力部と、前記ポンプ室内に吸引した燃料を加圧して前記インジェクタに送出する往復部材と、を備え、前記入力部は、前記回転部材に接続された伝達部材に連結され回転トルクを伝達されて前記往復部材を往復動させるカムと、前記伝達部材を軸支する軸受部と、前記伝達部材の軸方向の動きを規制する押さえ部と、を有することにより解決される。

上記構成によれば、回転部材とカムとを伝達部材によって接続し、カムによって往復部材を往復動させることで、伝達部材によってモータによらずにポンプを動作させることができ、ポンプを動作させるためのモータが不要となるため低コストとなる。更に、伝達部材によって、エンジンシリンダ等の高温部から離してポンプを配置することができ、ベーパの発生しやすいポンプ低圧部が高温になることを回避でき、ベーパの発生を抑制することができる。

また、前記軸受部は、前記伝達部材の軸方向一端を軸受しており、前記軸受部における前記伝達部材の前記軸方向の長さが前記軸受部の内径に対して２倍以上であると好ましい。
上記構成によれば、軸受部と伝達部材との接触面積を大きくして伝達部材の横振れを抑制することができることにより、安定したタイミングで燃料をインジェクタに送出することが可能となる。

また、前記軸受部は、ブッシュを介して前記伝達部材を軸支すると好ましい。
上記構成によれば、ブッシュによって伝達部材の円滑な回転を維持しつつ、伝達部材の横振れを抑制することができ、安定したタイミングで燃料をインジェクタに送出することが可能となる。

更に、前記軸受部と前記伝達部材との間にシールが取り付けられていると好ましい。
上記構成によれば、シールによって軸受部と伝達部材との間に塵埃が侵入することを防止でき、伝達部材の円滑な回転を維持して、安定したタイミングで燃料をインジェクタに送出することが可能となる。

また、前記伝達部材は、回転するインナーケーブルと回転しないアウターケーブルとを有するロータリーケーブルと、前記インナーケーブルと前記カムとを連結して前記軸受部に外周を支持される接手部材と、前記アウターケーブルと前記軸受部の外周とを接続する接続部材と、を備え、前記アウターケーブルと前記接続部材とを覆うカバーを備えると好ましい。
上記構成によれば、カバーによって、接続部材と伝達部材との間、及びアウターケーブルとインナーケーブルとの間に塵埃が侵入することを防止でき、伝達部材の円滑な回転を維持して、安定したタイミングで燃料をインジェクタに送出することが可能となる。

また、前記回転部材は、クランクシャフト、バランサシャフト、カムシャフト又はガバナであり、前記入力部は、前記クランクシャフト、前記バランサシャフト、前記カムシャフト又は前記ガバナから前記カムへ回転トルクを伝達する前記伝達部材に接続されていると好ましい。
上記構成によれば、エンジンに設けられた既存の回転部材にてポンプを駆動できることにより部品点数の増加を抑え、低コスト化、省資源化に寄与することができる。

更に、前記入力部は、リコイルスターターが取り付けられた前記クランクシャフト、又は前記クランクシャフトに伴って動作する前記バランサシャフト、前記カムシャフト若しくは前記ガバナから前記カムへ回転トルクを伝達する前記伝達部材に接続されていると好ましい。
上記構成によれば、リコイルスターターによってエンジンを動作させる際に、クランクシャフト、バランサシャフト、カムシャフト又はガバナに接続された伝達部材によって機械的にポンプが動作するため、リコイル時の発電によってＥＣＵが立ち上がり、モータが動作してポンプを駆動させる場合と比べて、リコイル時の燃料昇圧が早くなり、始動に至るまでのリコイル回数を減らすことができる。

また、前記入力部は、かさ歯車又はウォームギヤを含んで構成される前記伝達部材に接続されていてもよい。
上記構成によれば、ロータリーケーブルと回転部材とのトルク伝達を、かさ歯車又はウォームギヤによって回転トルク方向を変えることによって、エンジンの形状に合わせてロータリーケーブルを配置することが可能となり、ポンプを任意の位置に配置でき設計自由度を高めることができる。

また、前記課題は、本発明に係る燃料噴射装置によれば、前記ポンプと、前記ポンプに接続された前記インジェクタと、前記回転部材と前記入力部とに接続された前記伝達部材と、を備えることにより解決される。
上記構成によれば、回転部材とカムとを伝達部材によって接続し、カムによって往復部材を往復動させるようにし、伝達部材によってモータによらずにポンプを動作させることができ、ポンプを動作させるためのモータ及びモータを動作させるためのバッテリが不要となるため低コストとなる。更に、伝達部材によって、エンジンシリンダ等の高温部から離してポンプを配置することができ、ベーパの発生しやすいポンプ低圧部が高温になることを回避でき、ベーパの発生を抑制することができる。

本発明に係るポンプによれば、ポンプを動作させるためのモータが不要となるため低コストとなり、更に、ベーパの発生を抑制することができる。
また、本発明によれば、安定したタイミングで燃料をインジェクタに送出することが可能となる。
また、本発明によれば、部品点数の増加を抑え、低コスト化、省資源化に寄与することができる。
また、ポンプの配置の自由度を向上させることができる。
また、リコイル時の燃料昇圧が早くなり、始動に至るまでのリコイル回数を減らすことができる。
また、エンジンの形状に合わせてロータリーケーブルを配置することが可能となり、ポンプを任意の位置に配置でき設計自由度を高めることができる。
また、ポンプの高温環境時の吐出不全、燃圧不全が改善され、高温環境時において、動作性が良好となり再始動性が向上する。
また、本発明に係る燃料噴射装置によれば、ポンプを動作させるためのモータ及びモータを動作させるためのバッテリが不要となるため低コストとなり、更に、ベーパの発生を抑制することができる。

燃料噴射装置の構成図である。 ポンプを示す斜視図である。 図２に示されたポンプのIII−III断面を示す図である。 ロータリーケーブルとバランサシャフトとの接合部を示す断面図である。 （Ａ）は、ロータリーケーブルとバランサシャフトとの他の例に係る接合部を示す上面図であり、（Ｂ）は、断面図である。 （Ａ）は、インナーケーブルの端部の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）のVIB-VIB断面を示す図であり、ケーブル本体の断面を示す図、（Ｃ）は、（Ａ）のVIC-VIC断面を示す図であり、接続端部の断面を示す図である。 （Ａ）は、インナーケーブルの端部の側面図、（Ｂ）は、インナーケーブルの端部を軸方向から示す図、（Ｃ）は、他の例に係るインナーケーブルの端部を軸方向から示す図である。 （Ａ）は、インナーケーブルの端部の側面図、（Ｂ）は、インナーケーブルの端部を軸方向から示す図、（Ｃ）は、他の例に係るインナーケーブルの端部を軸方向から示す図である。 回転支持軸、これに平行な伝動シャフトのそれぞれの周りに回転する歯車を介して回転トルクをガバナから取り出す構成を説明する図である。 かさ歯車を介して回転トルクをガバナから取り出す構成を説明する図である。 （Ａ）は、ウォームギヤを介して回転トルクをガバナから取り出す構成を説明する図、（Ｂ）は、（Ａ）の側面図である。 ウォームギヤを介して回転トルクをガバナから取り出す他の構成を説明する図である。 ベアリングによって接手部材を支持する構成に係るポンプの部分拡大断面図である。 円筒形ブッシュによって接手部材を支持する構成に係るポンプの部分拡大断面図である。 フランジブッシュによって接手部材を支持する構成に係るポンプの部分拡大断面図である。 接手部材とボス部との間に取り付けられた防塵シールを備える構成に係るポンプの部分拡大断面図である。 フレアナットとアウターケーブルとに取り付けられた防塵カバーを備える構成に係るポンプの部分拡大断面図である。

本願発明の実施形態に係るポンプ及び燃料噴射装置について、図面を参照して説明する。
燃料噴射装置１０は、内燃機関の吸気管又は燃焼室内に導入された空気に燃料を噴射する装置である。この燃料噴射装置１０は、図１に示すように、燃料を蓄えるタンク１１と、図示せぬエンジンの吸気管内又は燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタ２０と、図２，図３に示すポンプ３０と、ポンプ３０を駆動する駆動源Ｄと、駆動源Ｄとポンプ３０とを接続するロータリーケーブル４０（本願発明に係る伝達部材の一部に相当する。）とから構成される。
ここで、図１は、燃料噴射装置１０の構成図、図２は、ポンプ３０を示す斜視図、図３は、図２に示されたポンプ３０のIII−III断面を示す図である。

まず、図１を参照して燃料噴射装置１０の全体構成から説明する。本実施形態に係る燃料噴射装置１０は、ポンプ３０を駆動する駆動源Ｄが図示せぬエンジンとともに回転する後述するクランクシャフト６１、バランサシャフト６０、ガバナ６５、又は図示せぬカムシャフト（本願発明に係る回転部材に相当し、以下、クランクシャフト６１等という。）であること、及びクランクシャフト６１等から可撓性を有するロータリーケーブル４０及びカム機構４１を介してポンプ３０に動力が伝達されることを特徴する。
ポンプ３０に動力が伝達されて、後述するプランジャ３５ａ等が動作することで、タンク１１から供給される燃料がインジェクタ接続口体３３ｂを介してインジェクタ２０に供給され、その燃料がエンジンの吸気管や燃焼室内に吐出されることとなる。

次に、図２及び図３を参照して、ポンプ３０について説明する。なお、以下の説明において、回転トルクが入力される後述の入力部分３１ｃ以外は、特許文献１に開示されたポンプと同様の構成を有しているため、その詳細な説明を省略して概要のみを説明する。
ポンプ３０は、燃料の吸入及び吸入した燃料の圧縮が行われる本体部分３１ａと、本体部分３１ａを塞ぐ蓋部分３１ｂと、燃料を圧縮するための回転トルクが入力される入力部分３１ｃ（本願発明に係る入力部に相当する。）との３つの部分から主に構成される。
ポンプ３０は、機能的には、燃料を圧縮するプランジャ式ポンプ部３５と、燃料の圧縮をサポートするダイヤフラム式ポンプ部３６と、圧縮後の燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータ５０とから構成される。

まず、ポンプ３０の入力部分３１ｃについて説明する。入力部分３１ｃは、後述するクランクシャフト６１等からロータリーケーブル４０を介して回転トルクが入力される部分である。
入力部分３１ｃは、カム機構４１と、ポンプ本体３１の一部を構成しカム機構４１を覆う入力部本体３２と、入力部本体３２に固定されて接手部材３８を固定するボス付き押さえ３２ａと、から主に構成される。

カム機構４１は、接手部材３８から入力される回転トルクを固定具３７及びプランジャ３５ａの往復動の荷重に変換するものであり、偏心カム４１ａと、これを覆うカム受け部材４１ｂとから構成される。

接手部材３８は、本願発明に係る伝達部材の一部に相当し、ロータリーケーブル４０に接続される受け穴３８ｅを有する入力軸３８ａと、筒状のブッシュ３２ｄにスラスト方向を支持される他よりも大径に形成されたフランジ３８ｂと、偏心カム４１ａに差し込まれて嵌合する嵌合軸３８ｃとから主に構成される。接手部材３８は、ボス付き押さえ３２ａによって、入力部本体３２に回転可能に支持されている。

ボス付き押さえ３２ａは、入力部本体３２の断面円形状の凹部である嵌合溝３２ｅに嵌合する大径筒部３２ｆと、大径筒部３２ｆの外径よりも小径に形成された外径を有してポンプ３０の外方へ突出する筒状のボス部３２ｇと、を備える。

詳細には、大径筒部３２ｆは、その周面に取り付けられたＯリング３２ｃによって、入力部本体３２の断面円形状の凹部である嵌合溝３２ｅに嵌合している。そして、大径筒部３２ｆにおける中心軸を通る中空部３２ｉを形成する内面は、筒状のブッシュ３２ｄの外面と略一致し、フランジ３８ｂの外径よりも若干大きい内径で形成されており、接手部材３８の軸方向の動きを規制するように形成されている。

ボス部３２ｇには、中心軸を通る中空部３２ｊが形成されており、ボス部３２ｇにおける中空部３２ｊを形成する内面は、入力軸３８ａの外面と略一致するように形成されている。すなわちボス部３２gにおける中空部３２ｊを形成する内面は、入力軸３８aに対する軸受部として機能する。ボス部３２ｇからは入力軸３８ａが外方に突出するように形成されている。

鍔部３２ｈは、入力部本体３２における嵌合溝３２ｅの外側周縁に密着した状態で、タッピングスクリュー３２ｂによって入力部本体３２に固定されている。接手部材３８は、ブッシュ３２ｄによって回転可能に支持されて、ボス付き押さえ３２ａの嵌合溝３２ｅへの固定に伴って入力部本体３２に取り付けられている。

このように構成された接手部材３８は、本発明に係る押さえ部に相当するブッシュ３２ｄによって、スラスト方向の移動が制限され、軸方向の振れが抑えられることとなる。更に、接手部材３８は、ボス部３２ｇにおける中空部３２ｊを形成する内面により軸支されることで、接手部材３８の横振れが抑えられることとなる。ここで、接手部材３８の入力軸３８aの側面との接触面積を大きくして接手部材３８の横振れをさらに抑制するために、中空部３２ｊの軸心方向の長さをその直径に対して２倍以上にすることが望ましい。

本体部分３１ａは、プランジャ式ポンプ部３５を備え、入力部分３１ｃとの間にダイヤフラム式ポンプ部３６、蓋部分３１ｂとの間にプレッシャレギュレータ５０を備える。
プランジャ式ポンプ部３５においては、偏心カム４１ａが回動することで、固定具３７が往復動し、これに固定されたプランジャ３５ａがスリーブ３５ｂ内を往復動することとなる。このプランジャ３５ａは、本発明に係る往復部材に相当する。プランジャ３５ａの往復動に応じて、吸入バルブ３５ｃがタンク１１から吸込用接続口体３３ａを介してポンプ室３５ｅ内に燃料を吸入して、吐出バルブ３５ｄがポンプ室３５ｅ内の燃料をインジェクタ２０へ吐き出すこととなる。
また、ダイヤフラム式ポンプ部３６は、不足するプランジャ式ポンプ部３５のポンプ室３５ｅへの吸い込み機能を高めるためのものである。また、プレッシャレギュレータ５０は、インジェクタ２０へ供給する燃料を所定圧に保つ機能を有する。

蓋部分３１ｂは、本体部分３１ａを覆って、タンク１１から燃料をポンプ３０に導入するための吸込用接続口体３３ａと、インジェクタ２０へ供給する燃料の所定圧を越えた部分についての余剰の燃料をタンク１１に戻すための図１に示すリターン用接続口体３３ｃを備える。

上記構成によるポンプ３０によって、ロータリーケーブル４０から入力される回転トルクに応じて、タンク１１から燃料が吸入され、吸入された燃料が所定の圧力まで昇圧されて、インジェクタ２０へ供給されることとなる。

次に、バランサシャフト６０等の回転トルクをポンプ３０に伝えるための各種構成について、図４及び図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して説明する。

ここで、図４は、ロータリーケーブル４０とバランサシャフト６０との接合部を示す断面図、図５（Ａ）は、ロータリーケーブル４０とバランサシャフト６０との他の例に係る接合部を示す上面図であり、図５（Ｂ）は、断面図である。
図４に示すロータリーケーブル４０は、一端を、接手部材４２を介してバランサシャフト６０に接続されて、他端を、図３に示す接手部材３８を介してカム機構４１と当接可能にポンプ３０の入力部本体３２に取り付けられている。

詳細に説明すると、バランサシャフト６０の一端部には、受け穴６０ａがバランサシャフト６０の回転軸と略同軸の延長上に形成されている。
接手部材４２は、本願発明に係る伝達部材の一部に相当し、受け穴６０ａと略等しい断面を有して棒状の形状を成し、その一端が受け穴６０ａに挿入され、回転が同期するように固定ピン６０ｂによって固定されている。接手部材４２は、クランクケース４４を貫通し、クランクケース４４に取り付けられたシール４４ａによって回転可能に支持されている。クランクケース４４の外部に露出した接手部材４２の他端には、断面方形の受け穴４２ａが、軸方向に延びる中心線上でありバランサシャフト６０の回転軸と略同軸の延長上に形成されている。

クランクケース４４における接手部材４２が貫通する突出部分の周囲にはネジ部４０ｄが形成されている。
ロータリーケーブル４０は、インナーケーブル４０ａが接手部材４２の受け穴４２ａに挿入された状態で、鍔つきのアウターケーブル４０ｂに係合するフレアナット４０ｃがネジ部４０ｄにねじ込まれることで、接手部材４２ひいてはバランサシャフト６０に接続されることとなる。

このように、バランサシャフト６０の回転トルクを、バランサシャフト６０の延長上に配置したロータリーケーブル４０によって直線的に取り出すようにすることで、ロータリーケーブル４０の振れを抑制して、効率的にバランサシャフト６０から回転トルクが取り出されることとなる。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すロータリーケーブル４０は、バランサシャフト６０の軸方向に対して直交する方向に配設されるように、一端を、かさ歯車４５ａ，４６ａを有する接手部材４５，４６を介してバランサシャフト６０に接続されている。

詳細に説明すると、接手部材４５は、本願発明に係る伝達部材の一部に相当し、その一端側が受け穴６０ａと略等しい断面を有して棒状の形状を成し、他端にかさ歯車４５ａを有する。接手部材４５の一端が受け穴６０ａに挿入され、回転が同期するように固定ピン６０ｂによって固定されている。そして、接手部材４５は、略Ｌ字型の接手カバー４７に取り付けられたシール４４ａによって回転可能に支持されている。なお、接手カバー４７は、クランクケース４４にＯリング４７ｂによって嵌められて取り付けられている。

接手部材４６は、本願発明に係る伝達部材の一部に相当し、その一端にかさ歯車４６ａを有し、その他端側が棒状の形状を成している。接手部材４６は、接手部材４５に直交する向きに配されて接手カバー４７に回転可能に支持されており、かさ歯車４６ａがかさ歯車４５ａに噛合するように配置されている。
接手部材４６の他端には、断面方形の受け穴４６ｂが、軸方向に延びる中心線上でありバランサシャフト６０の回転軸と略直交する軸方向に形成されている。

接手カバー４７における接手部材４６が貫通する突出部分の周囲にはネジ部４７ａが形成されている。
ロータリーケーブル４０は、インナーケーブル４０ａが接手部材４６の受け穴４６ｂに挿入された状態で、鍔つきのアウターケーブル４０ｂに係合するフレアナット４０ｃがネジ部４７ａにねじ込まれることで、接手部材４６，４５ひいてはバランサシャフト６０に接続されることとなる。

上記構成に係るかさ歯車４５ａ，４６ａを有する接手部材４５，４６によれば、バランサシャフト６０の軸方向に対して直交する方向にロータリーケーブル４０を引き出すことができる。このため、ロータリーケーブル４０に接続されるポンプ３０の配置の自由度を高めて、高温環境下をポンプ３０が配置されることを避けることができる。

上記ロータリーケーブル４０のインナーケーブル４０ａは端部の断面方形状から成るものとして説明したが、回転トルクを伝達できればその形状は限定されない。
そこで、他のインナーケーブル５５，５６，５７の端部形状について、図６〜図８を参照して説明する。ここで、図６（Ａ）は、インナーケーブル５５の端部の側面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のVIB-VIB断面を示す図であり、インナーケーブル４０ａのケーブル本体５５ａの断面を示す図、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のVIC-VIC断面を示す図であり、接続端部５５ｂの断面を示す図、図７（Ａ）は、インナーケーブル５６の端部の側面図、図７（Ｂ）は、インナーケーブル５６の接続端部５６ｂを軸方向から示す図、図７（Ｃ）は、他の例に係るインナーケーブル５６の端部を軸方向から示す図、図８（Ａ）は、インナーケーブル５７の端部の側面図、図８（Ｂ）は、インナーケーブル５７の端部を軸方向から示す図、図８（Ｃ）は、他の例に係るインナーケーブル５７の端部を軸方向から示す図である。

図６（Ａ）に示すインナーケーブル５５は、図６（Ｂ）に示すように、円形状の断面を有するケーブル本体５５ａと、図６（Ｃ）に示すように、正方形状の断面を有する接続端部５５ｂとから形成されている。このように、接続端部５５ｂが正方形状の断面を有して形成されていることで、断面方形の受け穴４６ｂに嵌められて、回転することによって回転動力を接手部材４６に伝達することが可能となる。

図７（Ａ），図７（Ｂ）に示すインナーケーブル５６は、ケーブル本体５６ａの先端に接続端部５６ｂが接続されて成るものである。接続端部５６ｂは、軸方向外側に突出する断面凸状を成して所定の厚さをもって形成されている。
このように、接続端部５６ｂが断面凸状に形成されており、更に、接続端部５６ｂに適合する形状に形成された接手部材４２，４６が接続端部５６ｂに接続されれば、接手部材４２，４６からの回転トルクが接続端部５６ｂに伝わることとなる。
具体的には、接手部材４２，４６における接続端部５６ｂに適合する形状とは、すりわり状の受け穴４２ａ，４６ｂを有する形状であって、そのすりわりが、凸状の断面における突出部の幅と等しいか若干大きい程度の幅で形成された形状である。
なお、接続端部５６ｂの凸状と、接手部材４２，４６のすりわり状とは、相互に逆の形状を成す関係であってもよい。この場合、接続端部５６ｃは、図７（Ｃ）のように、断面凹状を成して所定の厚さをもって形成されたものとなる。

図８（Ａ），図８（Ｂ）に示すインナーケーブル５７は、ケーブル本体５７ａの先端に接続端部５７ｂが接続されて成るものである。接続端部５７ｂは、略円柱状に形成されて、先端に二方取り形状を有する。
このように、接続端部５７ｂが略円柱状を成して二方取り形状に形成されており、更に、接続端部５７ｂに適合する形状に形成された接手部材４２，４６が接続端部５７ｂに接続されれば、接手部材４２，４６からの回転トルクが接続端部５７ｂに伝わることとなる。
具体的には、接手部材４２，４６における接続端部５７ｂに適合する形状とは、すりわり状の受け穴４２ａ，４６ｂを有する形状であって、そのすりわりが、接続端部５７ｂの二方取り形状の対向する面間幅と等しいか若干大きい程度の幅で形成された形状である。
なお、接続端部５７ｂの二方取り形状と、接手部材４２，４６のすりわり状とは、相互に逆の形状を成す関係であってもよい。この場合、接続端部５７ｃは、図８（Ｃ）のように、すりわり状に形成されたものとなる。

なお、上記構成においては、ロータリーケーブル４０を、接手部材４２又は接手部材４５，４６を介してバランサシャフト６０に接続する例に説明したが、エンジンの動作に伴って回転する部材であれば、バランサシャフト６０に限らず、クランクシャフト６１、図示せぬカムシャフトに接続して、これらのいずれかを駆動源Ｄとするようにしてもよい。その他、駆動源Ｄとしてのガバナ６５から動力を得る変形例について次に説明する。

＜回転トルクを取り出す構成に係る変形例＞
次に、ガバナ６５からの回転トルクをポンプ３０に伝えるための各種変形例に係る構成について、図９〜図１２を参照して説明する。なお、以下において、上記実施形態又はそれぞれの構成と同一の機能を有する部材については同一符号を付し重複する説明を排除して、その相違点を明確にする。
図９は、ポンプ３０の駆動源Ｄとしてガバナ６５を用いる例であって、回転支持軸６５ｃ、これに平行な伝動シャフト６６ｂのそれぞれの周りに回転する歯車を介して回転トルクをガバナ６５から取り出す構成を説明する図、図１０は、かさ歯車を介して回転トルクをガバナ６５から取り出す構成を説明する図、図１１（Ａ）は、ウォーム４９ａ介して回転トルクをガバナ６５から取り出す構成を説明する図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の側面図、図１２は、ウォーム４９ａを介して回転トルクをガバナ６５から取り出す他の構成を説明する図である。

図９に示す変形例においては、クランクシャフト６１の回転速度を調整するガバナ６５の回転軸に平行な方向にロータリーケーブル４０をクランクケース４４から引き出す構成から成り、ガバナ６５、ガバナ６５が有するガバナ歯車６５ｂに噛合して回転する接手部材６６、及びロータリーケーブル４０を介してポンプ３０を回転駆動する構成である。

クランクシャフト６１は、クランクケース４４にシール４４ｆによって回転可能に支持されている。そして、クランクシャフト６１には、その軸周りに回転する歯車６１ａが一体的に形成されており、この歯車６１ａがガバナ６５の周面に形成されたガバナ歯車６５ａに噛合している。
ガバナ６５は、クランクケース４４の受け穴４４ｃに固定された回転支持軸６５ｃによって回転可能に支持されており、クランクシャフト６１の回転に伴って回転する。ガバナ６５には、ガバナ歯車６５ａとは別に、ガバナ歯車６５ｂがクランクケース４４側に形成されている。このガバナ歯車６５ｂが、接手部材６６の周面に形成されて隣接して設けられた接手歯車６６ａに噛合している。

接手部材６６は、本願発明に係る伝達部材の一部に相当し、ガバナ６５及びロータリーケーブル４０に接続される部材であり、接手歯車６６ａと、接手歯車６６ａの中央から接手歯車６６ａの厚さ方向に延在する棒状の伝動シャフト６６ｂとから構成される。伝動シャフト６６ｂは、クランクシャフト６１及び回転支持軸６５ｃと平行に延在してクランクケース４４の通し穴４４ｄを貫通しており、クランクケース４４にシール４４ｅによって回転可能に支持されている。伝動シャフト６６ｂには、インナーケーブル４０ａに係合する断面方形状の受け穴６６ｃが形成されている。受け穴６６ｃは、クランクケース４４の外側にある端部側から軸方向に形成されている。そして、クランクケース４４における伝動シャフト６６ｂが貫通する突出部分の周囲にはネジ部４４ｇが形成されている。

ロータリーケーブル４０は、インナーケーブル４０ａが接手部材６６の受け穴６６ｃに挿入された状態で、鍔つきのアウターケーブル４０ｂに係合するフレアナット４０ｃがネジ部４４ｇにねじ込まれることで、接手部材６６ひいてはガバナ６５に接続されることとなる。
特に、ガバナ６５は、クランクシャフト６１に形成された歯車６１ａに噛合する関係上、クランクシャフト６１の中心からその径方向におけるクランクケース４４の壁側に配置されている。
このため、ロータリーケーブル４０によってガバナ６５から回転トルクを取り出すようにすることで、クランクケース４４の壁側に出力部を設ける際に、ロータリーケーブル４０の長さを短くすることができる。

図１０に示す変形例においては、図９に示す変形例と異なり、ガバナ６５の回転軸に直交する方向にロータリーケーブル４０をクランクケース４４から引き出す構成から成り、ガバナ６５、ガバナ６５が有するかさ歯車６５ｄに噛合して回転する接手部材４８、及びロータリーケーブル４０を介してポンプ３０を回転駆動する構成である。

図９に示す変形例と異なり、ガバナ６５には、ガバナ歯車６５ａとは別に、かさ歯車６５ｄがガバナ歯車６５ａに隣接する部分に形成されている。具体的には、かさ歯車６５ｄは、回転支持軸６５ｃのクランクケース４４の受け穴４４ｃに固定されている部分からクランクケース４４の内側に離れるにつれて大径を成すように、回転支持軸６５ｃに対して斜めに形成されている。
このかさ歯車６５ｄが、接手部材４８の周面に形成されたかさ歯車４８ｂに噛合している。

接手部材４８は、本願発明に係る伝達部材の一部に相当し、ガバナ６５及びロータリーケーブル４０に接続される部材であり、かさ歯車４８ｂと、かさ歯車４８ｂの中央からかさ歯車４８ｂの厚さ方向に延在する棒状の伝動シャフト４８ａとから構成される。伝動シャフト４８ａは、クランクシャフト６１及び回転支持軸６５ｃと直交する方向に延在するように配設されている。

上記構成によれば、ガバナ６５のかさ歯車４８ｂと接手部材６８のかさ歯車６５ｄとの噛合によって、ガバナ６５の回転軸である回転支持軸６５ｃに直交する方向にクランクケース４４からロータリーケーブル４０を引き出すことが可能となる。

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す変形例においては、他の変形例と異なり、ガバナ６５の回転軸に対してねじれの位置にあるロータリーケーブル４０をクランクケース４４から引き出す構成から成る。具体的には、ガバナ６５、ガバナ６５が有するガバナ歯車６５ａに噛合して回転するウォーム４９ａを有する接手部材４９（本願発明に係る伝達部材の一部に相当する。）及びロータリーケーブル４０を介してポンプ３０を回転駆動する構成である。なお、ガバナ歯車６５ａとウォーム４９ａにより本発明に係るウォームギヤを構成している。

図９，図１０に示す変形例と異なり、ガバナ６５のガバナ歯車６５ａは、接手部材４９にウォーム４９ａに噛合するものであり、且つ、クランクシャフト６１の歯車６１ａに噛合するものである。そして、ガバナ歯車６５ａは、平歯車、好ましくははすば歯車によって形成されている。

また、図１２に示すように、ガバナ６５において、クランクシャフト６１の歯車６１ａに噛合するガバナ歯車６５ａとは別にクランクケース４４側にはすば歯車６５ｅを形成して、これをウォーム４９ａに噛合させるようにしてもよい。このようにすれば、クランクシャフト６１の歯車６１ａとこれに噛み合うガバナ歯車６５ａを平歯車とすることでスラスト力が生じることを防ぐことができ、且つ、ウォーム４９ａに噛合する歯車をはすば歯車６５ｅとして噛み合いを安定させることができる。

上記のように、図１１及び図１２に示すウォームギヤを用いる構成によれば、ロータリーケーブル４０の回転数を小さくでき、ロータリーケーブル４０の振動及び摺動音を低減させ、耐久性を向上させることができる。また、ポンプ３０側に設ける図示せぬ増速ギヤとのギヤ比を変更することで、ポンプ３０の最大流量、フィード流量を任意に設定することが可能になる。

また、クランクシャフト６１、ガバナ６５の回転支持軸６５ｃに対して、ロータリーケーブル４０のクランクケース４４からの引き出し方向を直交させたり、ねじれの位置にさせたりすることが可能である。
このため、クランクケース４４の上方又は図示せぬエンジン上部に配置しているタンク１１近傍に向けてロータリーケーブル４０を引き出すことが可能であり、タンク１１内にポンプ３０を配置する際にロータリーケーブル４０を短くすることができる。
また、平行軸及び交差軸の歯車ではない、よりコンパクトなウォームギヤを用いることで、クランクケース４４のサイズをコンパクトにすることが可能となる。

＜軸受構造に係る変形例＞
上記のようにロータリーケーブル４０によって、クランクシャフト６１等から回転トルクを取り出してポンプ３０を動作させる構成においては、インナーケーブル４０ａに接続される接手部材３８に横振れが生じる場合がある。この場合、接手部材３８に嵌合する偏心カム４１ａが円滑に回動しなくなり、燃料をインジェクタ２０に送出するタイミングが理想的なタイミングでなくなることも考えられる。

このような不具合を防ぐため、接手部材３８の横振れを防止する軸受構造に係る変形例について、図１３〜図１５を参照して説明する。
ここで、図１３は、ベアリング７０によって接手部材３８を支持する構成に係るポンプ３０の部分拡大断面図、図１４は、円筒形ブッシュ７１ａによって接手部材３８を支持する構成に係るポンプ３０の部分拡大断面図、図１５は、フランジブッシュ７１ｂによって接手部材３８を支持する構成に係るポンプ３０の部分拡大断面図である。

図１３に示す構成においては、接手部材３８には、嵌合軸３８ｃとフランジ３８ｂとの間に嵌合軸３８ｃよりも大径の被支持軸３８ｄが形成されている。この被支持軸３８ｄとボス付き押さえ３２ａの中空部３２ｉに面する内面との間に、玉軸受であるベアリング７０が嵌合している。
このような構成によれば、ベアリング７０で被支持軸３８ｄを回転可能に支持でき、被支持軸３８ｄがベアリング７０の内面に面接触して支持されることで横振れを防止することができる。

また、図１４に示す構成においては、接手部材３８の入力軸３８ａとボス付き押さえ３２ａのボス部３２ｇの中空部３２ｊに面する内面との間に、含油ブッシュであり無給油軸受である円筒形ブッシュ７１ａが嵌合している。
そして、円筒形ブッシュ７１ａは、ボス付き押さえ３２ａに形成されて中空部３２ｊ側に突出する止め部３２ｍによって、嵌合軸３８ｃ側への移動が制限されている。詳細には、止め部３２ｍの突出端面は、円筒形ブッシュ７１ａの厚み部分に重なるように形成されている。
このような構成によれば、ベアリング７０を用いるよりも安価で接手部材３８を回転可能に支持でき、入力軸３８ａが円筒形ブッシュ７１ａの内面に面接触して支持されることで横振れを防止することができる。

そして、図１５に示す構成においては、被支持軸３８ｄとブッシュ３２ｄの内面との間に、フランジブッシュ７１ｂが嵌合している。フランジブッシュ７１ｂは、その端部に形成されたフランジ７１ｃが接手部材３８のフランジ３８ｂ側に位置するように接手部材３８に取り付けられている。
このような構成によれば、フランジブッシュ７１ｂで被支持軸３８ｄを回転可能に支持でき、被支持軸３８ｄがフランジブッシュ７１ｂの内面に面接触して支持されることで横振れを防止することができる。
更に、フランジ７１ｃがブッシュ３２ｄに当接可能な位置に配置されて、ブッシュ３２ｄによってフランジブッシュ７１ｂの軸方向の移動が制限される。このため、接手部材３８は、フランジブッシュ７１ｂによって安定的に支持されることとなる。

＜防塵構造に係る変形例＞
上記のように、入力部本体３２に固定されたボス付き押さえ３２ａのボス部３２ｇに対して、ボス部３２ｇに接続される接手部材３８は、ロータリーケーブル４０のインナーケーブル４０ａとともに相対的に回転する。そして、接手部材３８とボス部３２ｇとの間に塵埃が入り込むと、接手部材３８の回転が阻害され、接手部材３８に嵌合する偏心カム４１ａが円滑に回動しなくなり、燃料をインジェクタ２０に送出するタイミングが理想的なタイミングでなくなることも考えられる。

このような不具合を防ぐため、接手部材３８とボス部３２ｇとの間の塵埃の侵入を防止する軸受構造に係る変形例について、図１６及び図１７を参照して説明する。
ここで、図１６は、接手部材３８とボス部３２ｇとの間に取り付けられた防塵シール７１ｄを備える構成に係るポンプ３０の部分拡大断面図、図１７は、フレアナット４０ｃとアウターケーブル４０ｂとに取り付けられた防塵カバー７１ｅを備える構成に係るポンプ３０の部分拡大断面図である。

図１６に示す構成においては、接手部材３８の入力軸３８ａとボス部３２ｇの中空部３２ｊに面する内面との間であって、入力軸３８ａの端部側でボス部３２ｇの端面までの位置に防塵シール７１ｄが設けられている。
このような構成によれば、ボス部３２ｇの端面側から中空部３２ｊに塵埃が侵入することを防止でき、ボス部３２ｇに対する接手部材３８の相対的な回転を円滑に保つことが可能となる。

また、図１７に示す構成においては、ロータリーケーブル４０を接手部材３８に接続するための本発明に係る接続部材としてのフレアナット４０ｃと、ロータリーケーブル４０のアウターケーブル４０ｂとを覆うように防塵カバー７１ｅが取り付けられている。フレアナット４０ｃは、接手部材３８を覆ってボス部３２ｇのネジ部３２ｋにねじ込まれている。つまり、フレアナット４０ｃがボス部３２ｇにねじ込まれ、且つ、フレアナット４０ｃとアウターケーブル４０ｂとを防塵カバー７１ｅが覆っているため、これらに囲まれる空間が密閉空間となる。

このような構成によれば、ボス部３２ｇと接手部材３８との間に塵埃が侵入することを防止でき、ボス部３２ｇに対する接手部材３８の相対的な回転を円滑に保つことが可能となる。更に、ロータリーケーブル４０のインナーケーブル４０ａとアウターケーブル４０ｂとの間に塵埃が侵入することを防止することができ、アウターケーブル４０ｂに対するインナーケーブル４０ａの相対的な回転を円滑に保つことが可能となる。

上記の実施形態は、本願発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本願発明を限定するものではない。本願発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本願発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、リコイルスターターが搭載された農機具等に、エンジンのクランクシャフト等を駆動源として上記実施形態に係る燃料噴射装置を採用するようにしてもよい。このように、モータを用いてポンプを動作させる場合と比べてリコイル時の燃料昇圧が早くなり、始動に至るまでのリコイル回数を減らすことができる。
更に、ポンプの駆動を機械式にすることで、ＦＩシステムに必要な総電力を小さくでき、発電装置を小型化、低コスト化でき、バッテリレスＦＩシステムを低コストで実現できる。

また、上記のように、可撓性を有するロータリーケーブルを用いて、回転トルクをポンプに伝達する構成はコスト面、ポンプへの接続が容易である点で好ましい。特に、ポンプを、タンクの近傍、送風ファンによる強制空冷風の流路上、又はオイルクーラーから離れた場所等、エンジンの燃焼室近傍を避けて環境温度の低い場所に配設することが可能となる。更には、ポンプをタンク内に配設するようにすれば、リターン配管が不要となる。
そして、クランクシャフト等の動力を伝達するものとしてはロータリーケーブルに限定されない。例えば、リンクと歯車と結合から成る部材を用いて、歯車の噛合によって回転トルクを機械的に伝達するようにしてもよい。

また、本発明に係る燃料噴射装置は、自動車、自動二輪の他、農機具、船舶等の内燃機関を備える乗り物、工具等に適用することができる。

１０ 燃料噴射装置
１１ タンク
２０ インジェクタ
３０ ポンプ
３１ ポンプ本体
３１ａ 本体部分
３１ｂ 蓋部分
３１ｃ 入力部分（入力部）
３２ 入力部本体
３２ａ ボス付き押さえ
３２ｂ タッピングスクリュー
３２ｃ Ｏリング
３２ｄ ブッシュ（押さえ部）
３２ｅ 嵌合溝
３２ｆ 大径筒部
３２ｇ ボス部（軸受部）
３２ｈ 鍔部
３２ｉ 中空部
３２ｊ 中空部
３２ｋ ネジ部
３２ｍ 止め部
３３ａ 吸込用接続口体
３３ｂ インジェクタ接続口体
３３ｃ リターン用接続口体
３５ プランジャ式ポンプ部（ポンプ部）
３５ａ プランジャ（往復部材）
３５ｂ スリーブ
３５ｃ 吸入バルブ
３５ｄ 吐出バルブ
３５ｅ ポンプ室
３６ ダイヤフラム式ポンプ部
３７ 固定具
３８ 接手部材（伝達部材）
３８ａ 入力軸
３８ｂ フランジ
３８ｃ 嵌合軸
３８ｄ 被支持軸
３８ｅ 受け穴
４０ ロータリーケーブル（伝達部材）
４０ａ インナーケーブル
４０ｂ アウターケーブル
４０ｃ フレアナット（接続部材）
４０ｄ ネジ部
４１ カム機構
４１ａ 偏心カム
４１ｂ カム受け部材
４２ 接手部材（伝達部材）
４２ａ 受け穴
４４ クランクケース
４４ａ シール
４４ｃ 受け穴
４４ｄ 通し穴
４４ｅ，４４ｆ シール
４４ｇ ネジ部
４５，４６ 接手部材（伝達部材）
４５ａ，４６ａ かさ歯車
４６ｂ 受け穴
４７ 接手カバー
４７ａ ネジ部
４７ｂ Ｏリング
４８ 接手部材（伝達部材）
４８ａ 伝動シャフト
４８ｂ かさ歯車
４９ 接手部材（伝達部材）
４９ａ ウォーム
５０ プレッシャレギュレータ
５５，５６，５７ インナーケーブル
５５ａ，５６ａ，５７ａ ケーブル本体
５５ｂ，５６ｂ，５６ｃ，５７ｂ，５７ｃ 接続端部
６０ バランサシャフト（回転部材）
６０ａ 受け穴
６０ｂ 固定ピン
６１ クランクシャフト（回転部材）
６１ａ 歯車
６５ ガバナ（回転部材）
６５ａ，６５ｂ ガバナ歯車
６５ｃ 回転支持軸
６５ｄ かさ歯車
６５ｅ はすば歯車
６６ 接手部材（伝達部材）
６６ａ 接手歯車
６６ｂ 伝動シャフト
６６ｃ 受け穴
７０ ベアリング
７１ａ 円筒形ブッシュ
７１ｂ フランジブッシュ
７１ｃ フランジ
７１ｄ 防塵シール
７１ｅ 防塵カバー
Ｄ 駆動源

Claims (9)

1. エンジンの吸気管内又は燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタに、タンクから前記燃料を送出するポンプであって、
   ポンプ室を画定するポンプ本体と、
   前記エンジンの動作に応じて回転する回転部材の回転トルクが入力される入力部と、
   前記ポンプ室内に吸引した燃料を加圧して前記インジェクタに送出する往復部材と、を備え、
   前記入力部は、前記回転部材に接続された伝達部材に連結され回転トルクを伝達されて前記往復部材を往復動させるカムと、前記伝達部材を軸支する軸受部と、前記伝達部材の軸方向の動きを規制する押さえ部と、を有することを特徴とするポンプ。
2. 前記軸受部は、前記伝達部材の軸方向一端を軸受しており、
   前記軸受部における前記伝達部材の前記軸方向の長さが前記軸受部の内径に対して２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記軸受部は、ブッシュを介して前記伝達部材を軸支することを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
4. 前記軸受部と前記伝達部材との間にシールが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
5. 前記伝達部材は、回転するインナーケーブルと回転しないアウターケーブルとを有するロータリーケーブルと、前記インナーケーブルと前記カムとを連結して前記軸受部に外周を支持される接手部材と、前記アウターケーブルと前記軸受部の外周とを接続する接続部材と、を備え、
   前記アウターケーブルと前記接続部材とを覆うカバーを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
6. 前記回転部材は、クランクシャフト、バランサシャフト、カムシャフト又はガバナであり、
   前記入力部は、前記クランクシャフト、前記バランサシャフト、前記カムシャフト又は前記ガバナから前記カムへ回転トルクを伝達する前記伝達部材に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のポンプ。
7. 前記入力部は、リコイルスターターが取り付けられた前記クランクシャフト、又は前記クランクシャフトに伴って動作する前記バランサシャフト、前記カムシャフト若しくは前記ガバナから前記カムへ回転トルクを伝達する前記伝達部材に接続されていることを特徴とする請求項６に記載のポンプ。
8. 前記入力部は、かさ歯車又はウォームギヤを含んで構成される前記伝達部材に接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポンプ。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のポンプと、
   前記ポンプに接続された前記インジェクタと、
   前記回転部材と前記入力部とに接続された前記伝達部材と、を備えることを特徴とする燃料噴射装置。

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