JP3797006B2 - エンジンの燃料ポンプ構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料ポンプ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば船外機に搭載されるエンジンにはプランジャの進退運動によって作動する機械式の燃料ポンプを備えたものがある。プランジャは、通常エンジンの動弁装置を構成するカムシャフト上に設けられた偏心カムによって駆動される場合が多く、この場合、燃料ポンプはシリンダヘッド内に設けられた動弁装置を覆うシリンダヘッドカバー上に設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料ポンプ駆動用の偏心カムは動弁用カムの作動を妨げない様、カムシャフトの端部に設ける必要があり、必然的にカムシャフトが長くなってエンジンの大型化を招いてしまう。
【0004】
また、同じ理由から、シリンダヘッドカバー上に複数個の燃料ポンプを設けることも困難である。
【0005】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、エンジンの小型化を図ったエンジンの燃料ポンプ構造を提供することを目的とする。
【0006】
本発明の他の目的は、複数個の燃料ポンプの設置を可能にしたエンジンの燃料ポンプ構造を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るエンジンの燃料ポンプ構造は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、カムシャフト上に設けられた吸・排気カムの回転により複数のロッカシャフトに支持された複数のロッカアームが吸・排気バルブを開閉操作する動弁装置を備えると共に、プランジャの進退運動により作動する燃料ポンプを備えたエンジンにおいて、上記カムシャフト上に上記燃料ポンプ駆動用の偏心カムを設け、この偏心カムの回転を上記プランジャに伝達するポンプロッドを設けると共に、このポンプロッドを所定の位置で支持するロッドホルダを上記ロッカシャフト上に設ける一方、上記ロッドホルダで上記ロッカアームの位置決めを可能に構成したものである。
【0008】
また、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記ロッドホルダは複数本の脚部を備え、一方の脚部は一方の上記ロッカシャフト上に配置されたロッカアームを両側から挟持すると共に、他方の脚部は他方の上記ロッカシャフト上に配置された複数のロッカアーム間に挟持されるよう上記両方のロッカシャフト間に架設したものである。
【0009】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項3に記載したように、上記ロッドホルダは少なくとも二本の脚部を備え、これらの脚部が異なるロッカシャフト間に架設されると共に、このロッドホルダに上記ポンプロッド支持用の支持孔を形成したものである。
【0010】
さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項4に記載したように、上記ロッドホルダは三本の脚部を有する略T字形状に形成され、二本の脚部は一方のロッカシャフトで支持すると共に、他の一本は他方のロッカシャフトで支持するように構成したものである。
【0011】
そして、上述した課題を解決するために、請求項5に記載したように、上記燃料ポンプを複数基備えたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は、この発明を適用した船外機の左側面図である。図1に示すように、この船外機1はエンジンホルダ2を備え、このエンジンホルダ2の上方にエンジン3が設置される。また、エンジンホルダ2の下方にはオイルパン4が配置されると共に、エンジンホルダ2にはブラケット5が取付けられ、このブラケット5を介して船外機1が船体6のトランサム6aに装着される。なお、図示しないが、例えば小型の船外機等エンジンホルダを備えずにオイルパンの上方にエンジンが設置されたものもあり、この場合ブラケットはオイルパンに取り付けられる。
【0014】
この船外機1に搭載されるエンジン3は、例えばシリンダヘッドカバー7、シリンダヘッド8、シリンダブロック9およびクランクケース10等を組み合わせて構成された水冷4サイクル四気筒エンジンであり、エンジン3の周囲は船外機カバー11により覆われる。
【0015】
エンジン3の最前部、図1においては左側に配置されるクランクケース10の後方(右側)にはシリンダブロック9が配置される。また、シリンダブロック9の後方にはシリンダヘッド8が配置される。そして、クランクケース10とシリンダブロック9との接合部内にはクランクシャフト12が略垂直に配置される。さらに、シリンダヘッド8の後部開口はシリンダヘッドカバー7によって覆われる。
【0016】
エンジン3の下部にはシャフトハウジング13が設置される。シャフトハウジング13内にはドライブシャフト14が略垂直に配置され、その上端部がクランクシャフト12の下端部に連結される。ドライブシャフト14はシャフトハウジング13内を下方に向かって延び、シャフトハウジング13の下部に設けられたギヤケース15内のベベルギヤ16およびプロペラシャフト17を介してプロペラ18を駆動するように構成される。
【0017】
図2は、エンジン3の縦断面図であり、本発明の第一実施形態を示す。また、図3は図2に示すエンジン3のシリンダヘッド8の拡大縦断面図であり、図4は図3のIV矢視図であって、シリンダヘッドカバー7を外した状態のシリンダヘッド8の後面図である。そして、図5は図3のV−V線に沿う断面図である。
【0018】
図2〜図5に示すように、このエンジン3のシリンダヘッド8内には動弁装置19が設けられる。動弁装置19は、クランクシャフト12と平行に配置され、タイミングベルト20を介してクランクシャフト12の回転が伝達されるカムシャフト21と、吸気バルブ22および排気バルブ23と、カムシャフト21上に設けられた動弁用の吸・排気カム24,25の回転を両バルブ22,23に伝達する吸気用および排気用ロッカアーム26,27と、軸受部28,29によって支承され、これらのロッカアーム26,27を支持する吸気用および排気用ロッカシャフト30,31等を主な構成部材として備える。
【0019】
なお、本実施形態に示すエンジン3の動弁装置19は各気筒毎に二本ずつの吸気バルブ22および排気バルブ23を備え、カムシャフト21上にはこれらのバルブ22,23に対応して各気筒毎に二つずつの吸気カム24および排気カム25のカム列24,25を備える。また、これらのカム列24,25は、例えば二つの吸気カム24の両側に排気カム25がそれぞれ配置された配列に設定される。
【0020】
両方のロッカシャフト30,31には両ロッカアーム26,27の支持部26a,27aが回動自在に軸支され、両ロッカアーム26,27の先端部26b,27bが各バルブ22,23の頭頂部に当接する。そして、カムシャフト21の回転によりロッカアーム26,27のカムフロア面26c,27cが吸・排気カム24,25に押し上げられて各バルブ22,23を開閉させる。なお、各バルブ22,23はバルブスプリング32により常時閉状態で保持されている。
【0021】
また、吸気用ロッカシャフト30の軸受部28と吸気用ロッカアーム26の支持部26aとの間にはシャフトスぺーサ33が配置されて吸気用ロッカアーム26が吸気用ロッカシャフト30上に位置決めされると共に、排気用ロッカシャフト31の二つの軸受部29間に配置される二つの排気用ロッカアーム27の支持部27a間にはシャフトスプリング34が配置されて排気用ロッカアーム27が排気用ロッカシャフト31上に位置決めされる。
【0022】
ところで、この船外機1のエンジン3は燃料供給装置35を備え、この燃料供給装置35は機械式の燃料ポンプ36およびこの燃料ポンプ36の駆動機構37を備える。燃料ポンプ36は先端が外部に突出したプランジャ38の進退運動により燃料を汲み上げ・圧送するものであり、例えばシリンダヘッドカバー7上に配置される。また、燃料ポンプ36の駆動機構37は上記動弁装置19上に設けられる。
【0023】
各気筒毎に備えられた動弁装置19のカム列24,25のうちの一つ、本実施形態においては最下部に配置された気筒のカム列24,25の中央、すなわち二つの吸気カム24の間のカムシャフト21上には燃料ポンプ36の駆動機構37を構成する偏心カム39が設けられる。そして、上記燃料ポンプ36はこの燃料ポンプ36駆動用の偏心カム39の側方にそのプランジャ38の進退方向線がカムシャフト21の軸線と直交するよう、略水平に配置されると共に、偏心カム39とプランジャ38との間にはポンプロッド40が設けられ、偏心カム39の回転がポンプロッド40を介してプランジャ38を進退運動させる。
【0024】
燃料ポンプ36駆動用の偏心カム39が設けられたカム列24,25近傍にはポンプロッド40を所定の位置で支持するロッドホルダ41が配置される。ロッドホルダ41は複数本の、本実施形態においては三本の脚部42a,42b,42cを有する略T字形状に形成され、吸気用ロッカシャフト30と排気用ロッカシャフト31との間に架設される。
【0025】
ロッドホルダ41の、そのほぼ中央部にはポンプロッド40支持用の支持孔43が形成される。また、ロッドホルダ41はこの支持孔43を中心に、吸気用ロッカシャフト30側に二本の脚部42a,42bが延設されると共に、排気用ロッカシャフト31側に一本の脚部42cが延設される。さらに、吸気用ロッカシャフト30側脚部42a,42bの自由端部には吸気用ロッカシャフト30が、排気用ロッカシャフト31側脚部42cの自由端部には排気用ロッカシャフト31がそれぞれ挿通され、ロッドホルダ41が所定の位置にて固定される。
【0026】
そして、吸気用ロッカシャフト30側脚部42a,42bの自由端部は前記シャフトスぺーサ33の機能を備えて吸気用ロッカシャフト30の軸受部28と吸気用ロッカアーム26の支持部26aとの間に挟持され、吸気用ロッカアーム26を吸気用ロッカシャフト30上にて位置決めする。また、排気用ロッカシャフト31側脚部42cの自由端部は前記シャフトスプリング34の機能を備えて二つの排気用ロッカアーム27の支持部27a間に挟持され、排気用ロッカアーム27を排気用ロッカシャフト31上にて位置決めする。
【0027】
図6は、本発明の第二実施形態を示すものであり、上述した第一実施形態と同一の構成部材には同一の符号を付す。
【0028】
第二実施形態においてこの船外機1のエンジン3の燃料供給装置35は複数基の、本実施形態においては二基の機械式燃料ポンプ36および燃料ポンプ36の駆動機構37を備える。燃料ポンプ36はシリンダヘッドカバー7上に上下方向に並設されると共に、各気筒毎に備えられた動弁装置19のカム列24,25のうちの二つ、本実施形態においては最下部とその上方に配置された気筒のカム列24,25のそれぞれの中央、すなわちそれぞれの二つの吸気カム24の間に燃料ポンプ36駆動用の偏心カム39が設けられる。
【0029】
そして、両方の燃料ポンプ駆動機構37は上述した第一実施形態の駆動機構37と同一の構造を有するため、その構成部材および作用は省略する。なお、燃料ポンプ36は必要に応じてエンジン3の気筒数、本実施形態においては四基まで増設可能である。
【0030】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0031】
吸気用ロッカシャフト30と排気用ロッカシャフト31との間に燃料ポンプ36駆動用のポンプロッド40を支持するロッドホルダ41を架設したことにより、動弁装置19のカム列24,25の中央に燃料ポンプ36駆動用の偏心カム39を設けることが可能になる。その結果、各気筒のシリンダ軸線上に燃料ポンプ36を配置することができるので、従来のように燃料ポンプ36駆動用の偏心カム39をカムシャフト21の端部に設ける必要がなく、カムシャフト21が短縮化できてエンジン3の小型化に繋がる。
【0032】
また、燃料ポンプ駆動機構37用の専用スペースが不要なので、上述した第二実施例に示すように、複数の燃料ポンプ36を備えてもスペース上の制約がない。そして、複数の燃料ポンプ36を備えることにより燃料の供給効率が向上する。
【0033】
さらに、ロッドホルダ41に複数本の、本実施形態においては三本の脚部42a,42b,42cを形成し、一方の脚部、本実施形態においては吸気用ロッカシャフト30側脚部42a,42bの自由端部を吸気用ロッカシャフト30の軸受部28と吸気用ロッカアーム26の支持部26aとの間に挟持させて前記シャフトスぺーサ33の機能を与えると共に、他方の脚部、本実施形態においては排気用ロッカシャフト31側脚部42cの自由端部を排気用ロッカアーム27の二つの支持部27a間に挟持させて前記シャフトスプリング34の機能を与えることにより、吸気用ロッカアーム26および排気用ロッカアーム27のおよび位置決めが容易にできる。この時、ロッドホルダ41の各脚部42a,42b,42cがシャフトスぺーサ33およびシャフトスプリング34の機能を備えるため、部品点数の削減が図れる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンジンの燃料ポンプ構造によれば、カムシャフト上に設けられた吸・排気カムの回転により複数のロッカシャフトに支持された複数のロッカアームが吸・排気バルブを開閉操作する動弁装置を備えると共に、プランジャの進退運動により作動する燃料ポンプを備えたエンジンにおいて、上記カムシャフト上に上記燃料ポンプ駆動用の偏心カムを設け、この偏心カムの回転を上記プランジャに伝達するポンプロッドを設けると共に、このポンプロッドを所定の位置で支持するロッドホルダを上記ロッカシャフト上に設ける一方、上記ロッドホルダで上記ロッカアームの位置決めを可能に構成したため、カムシャフトが短縮化でき、エンジンの小型化が図れると共に、部品点数の削減が可能となる。
【0035】
また、上記ロッドホルダは複数本の脚部を備え、一方の脚部は一方の上記ロッカシャフト上に配置されたロッカアームを両側から挟持すると共に、他方の脚部は他方の上記ロッカシャフト上に配置された複数のロッカアーム間に挟持されるよう上記両方のロッカシャフト間に架設したため、カムシャフトが短縮化でき、エンジンの小型化が図れると共に、ロッカアームの位置決めが容易になる。
【0036】
さらに、上記ロッドホルダは少なくとも二本の脚部を備え、これらの脚部が異なるロッカシャフト間に架設されると共に、このロッドホルダに上記ポンプロッド支持用の支持孔を形成したため、エンジンの小型化が図れると共に、ポンプロッドの位置決めが容易になる。
【0037】
さらにまた、上記ロッドホルダは三本の脚部を有する略T字形状に形成され、二本の脚部は一方のロッカシャフトで支持すると共に、他の一本は他方のロッカシャフトで支持するように構成したため、エンジンの小型化が図れると共に、ロッカアームの位置決めが容易になる。
【0038】
そして、上記燃料ポンプを複数基備えたため、燃料の供給効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエンジンの燃料ポンプ構造の一実施形態を示す船外機の左側面図。
【図2】本発明の第一実施形態を示すエンジンの縦断面図。
【図3】本発明の第一実施形態を示すシリンダヘッドの拡大縦断面図。
【図4】図3のIV矢視図。
【図5】図3のV−V線に沿う断面図。
【図6】本発明の第二実施形態を示すシリンダヘッドの拡大縦断面図。
【符号の説明】
1 船外機
3 エンジン
7 シリンダヘッドカバー
8 シリンダヘッド
9 シリンダブロック
19 動弁装置
21 カムシャフト
22 吸気バルブ
23 排気バルブ
24 吸気カム
25 排気カム
26 吸気用ロッカアーム
27 排気用ロッカアーム
30 吸気用ロッカシャフト
31 排気用ロッカシャフト
35 燃料供給装置
36 燃料ポンプ
37 燃料ポンプの駆動機構
38 プランジャ
39 燃料ポンプ駆動用の偏心カム
40 ポンプロッド
41 ロッドホルダ
42a,42b,42c ロッドホルダの脚部
43 ポンプロッド支持用の支持孔
Claims (5)
- カムシャフト上に設けられた吸・排気カムの回転により複数のロッカシャフトに支持された複数のロッカアームが吸・排気バルブを開閉操作する動弁装置を備えると共に、プランジャの進退運動により作動する燃料ポンプを備えたエンジンにおいて、上記カムシャフト21上に上記燃料ポンプ36駆動用の偏心カム39を設け、この偏心カム39の回転を上記プランジャ38に伝達するポンプロッド40を設けると共に、このポンプロッド40を所定の位置で支持するロッドホルダ41を上記ロッカシャフト30,31上に設ける一方、上記ロッドホルダ41で上記ロッカアーム26,27の位置決めを可能に構成したことを特徴とするエンジンの燃料ポンプ構造。
- 上記ロッドホルダ41は複数本の脚部42a,42b,42cを備え、一方の脚部42a,42bは一方の上記ロッカシャフト30上に配置されたロッカアーム26を両側から挟持すると共に、他方の脚部42cは他方の上記ロッカシャフト31上に配置された複数のロッカアーム27間に挟持されるよう上記両方のロッカシャフト30,31間に架設した請求項1記載のエンジンの燃料ポンプ構造。
- 上記ロッドホルダ41は少なくとも二本の脚部42a,42b,42cを備え、これらの脚部42a,42b,42cが異なるロッカシャフト30,31間に架設されると共に、このロッドホルダ41に上記ポンプロッド40支持用の支持孔43を形成した請求項2記載のエンジンの燃料ポンプ構造。
- 上記ロッドホルダ41は三本の脚部42a,42b,42cを有する略T字形状に形成され、二本の脚部42a,42bは一方のロッカシャフト30で支持すると共に、他の一本42cは他方のロッカシャフト31で支持するように構成した請求項2記載のエンジンの燃料ポンプ構造。
- 上記燃料ポンプ36を複数基備えた請求項1記載のエンジンの燃料ポンプ構造。
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