JP5012770B2

JP5012770B2 - 燃料ポンプの支持構造

Info

Publication number: JP5012770B2
Application number: JP2008297499A
Authority: JP
Inventors: 健司池田; 泰博島倉
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010121575A

Description

この発明は、エンジンに燃料を供給するための燃料ポンプを、合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに支持するようにした燃料ポンプの支持構造に関するものである。

従来、この種の燃料ポンプの支持構造としては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、アルミニウム合金等の金属よりなるシリンダヘッドカバーに取付孔が形成され、その取付孔を貫通した状態の燃料ポンプがブラケット及びインシュレータを介してシリンダヘッドカバーに支持されている。そして、前記ブラケット上からインシュレータを貫通して、シリンダヘッドカバーのネジ孔に複数のボルトが螺合されることにより、燃料ポンプがシリンダヘッドカバーに固定されている。このように組み付けられた状態で、燃料ポンプの下端のリフタがシリンダヘッドカバー内のカムに接触され、そのカムの回転にともないリフタを介してプランジャが往復運動されることにより、燃料ポンプ内のポンプ部が作動されて、燃料が燃焼室に向かって圧送される。
特開２００４−３５３５４３号公報

ところで、昨今では軽量化や材料コスト低減等を図るために、シリンダヘッドカバーを合成樹脂により形成することが多くなってきている。この合成樹脂よりなるシリンダヘッドカバーに対して、前述した従来の支持構成により燃料ポンプを支持した場合、以下の問題がある。すなわち、燃料ポンプには前記カムから上方に向かって高い圧力が加えられるが、前記特許文献１の燃料ポンプの支持構造を合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに適用しただけの構成では、シリンダヘッドカバーの燃料ポンプを支持する部分が前記の高い圧力に耐えられずに破損するおそれがあった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに対して、燃料ポンプを強固に支持することができる燃料ポンプの支持構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに燃料ポンプを支持するための支持構造において、燃料ポンプの金属製の取付座をシリンダヘッドカバーに埋設し、その取付座とシリンダヘッドカバーとの接合部を、凹凸の係合関係により構成するとともに、その係合関係の凹凸の浅深を部位によって異ならせたことを特徴としている。

従って、この発明によれば、浅深差を有する凹凸の係合関係により合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに対して燃料ポンプを強固に支持することができる。よって、燃料ポンプに高い圧力が作用しても、シリンダヘッドカバーにおける燃料ポンプの支持部分が破損するおそれを防止することができる。

前記の構成において、前記接合部を、取付座の外周に形成された浅い溝部と、その溝部の底部に形成された深い孔部とにより構成するとよい。
前記孔部は貫通孔とするのがよい。

また、前記孔部は有底孔であってもよい。
さらに、前記接合部は、取付座の外周に形成された浅い溝部と、その溝部から離間した位置に形成された深い孔部とにより構成されてもよい。

以上のように、この発明によれば、合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに対して、燃料ポンプを強固に支持することができて、シリンダヘッドカバーの破損を防止できるという効果を発揮する。

以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図４の図面に基づいて説明する。
図１に示すように、エンジンのシリンダヘッドカバー１１は、ポリアミド系樹脂等の耐熱性合成樹脂により一体に形成されている。

シリンダヘッドカバー１１内にはエンジンのシリンダブロック（図示しない）に支持したカム軸１２が設けられ、そのカム軸１２上には燃料圧送用のカム１３が設けられている。なお、このカム軸１２上には、エンジンの燃焼室のバルブを開閉するための動弁カム（図示しない）が設けられている。

シリンダヘッドカバー１１には、エンジンの燃焼室に高圧燃料を供給するための燃料ポンプ１４が支持されている。燃料ポンプ１４の下端部には、前記カム１３に接触するリフタ１５、及びそのリフタ１５により往復運動されるプランジャ１６が設けられている。そして、カム１３の回転にともないリフタ１５を介してプランジャ１６が往復運動されることにより、燃料ポンプ１４内に設けられた図示しないポンプ部が作動される。このポンプ部の作動により、燃料が前記燃焼室に向かって圧送される。

次に、前記シリンダヘッドカバー１１に対する燃料ポンプ１４の支持構造について説明する。
図１及び図４に示すように、前記燃料ポンプ１４のケース１７には、ケース１７より広い投影面積を有する金属製の取付座１９が備えられ、この取付座１９はその外周部及び下面においてシリンダヘッドカバー１１に埋設されている。この取付座１９の中央部には、前記ケース１７を貫通させるための透孔２０が形成されている。取付座１９には前記透孔２０の外側に位置する一対のボルト挿通孔２１が形成されている。取付座１９の外周には、浅い溝部２２が形成されている。透孔２０と各ボルト挿通孔２１との間において、溝部２２の底部間には一対の貫通孔よりなる孔部２３が形成されている。孔部２３は溝部２２より深く形成されている。そして、シリンダヘッドカバー１１の成形時に、取付座１９の溝部２２及び両孔部２３内に合成樹脂が流入して固化されることにより、樹脂固化部２４，２５が形成され、この溝部２２及び孔部２３の部分においてシリンダヘッドカバー１１と取付座１９との接合部２６が凹凸の係合関係で対応している。

さらに、図１に示すように、シリンダヘッドカバー１１に埋設された取付座１９の透孔２０に、燃料ポンプ１４のケース１７が貫通されることにより、そのケース１７のフランジ部１８が合成樹脂製のインシュレータ２７を介してシリンダヘッドカバー１１の表面側に支持されている。この状態で、ケース１７のフランジ部１８上から、取付座１９の各ボルト挿通孔２１に一対のボルト２８が挿通されるとともに、それらのボルト２８にナット２９が螺合されている。この螺合により、燃料ポンプ１４がシリンダヘッドカバー１１に対して固定されている。

さて、車両の走行時には、路面等からの振動や衝撃がシリンダヘッドカバー１１に対して伝えられる。この場合、シリンダヘッドカバー１１は燃料ポンプ１４のケース１７より大きな取付座１９を介して広い面積でシリンダヘッドカバー１１に固定されているため、燃料ポンプ１４が重いものであっても、燃料ポンプ１４はシリンダヘッドカバー１１に支持された状態を維持する。従って、燃料ポンプ１４の重量に起因する過大な集中応力がシリンダヘッドカバー１１に作用することを抑制できる。そして、エンジンの回転にともない、カム１３が一方向に連続回転され、そのカム１３のリフト量の変化に従ってリフタ１５が昇降動作されて、燃料ポンプ１４が燃料圧送のためにポンプ動作される。このとき、燃焼室に対する燃料噴射が可能なように、燃料圧送には高い圧力が必要となる。このため、リフタ１５は高い接触圧でカム１３に接触されている。従って、燃料ポンプ１４には、カム１３によって強い押し上げ力が断続的に作用する。この場合、燃料ポンプ１４は、取付座１９を介して広い面積で、かつ浅深差（溝部２２と孔部２３との深度差）を有する凹凸の接合部２６を介してシリンダヘッドカバー１１に支持されているため、シリンダヘッドカバー１１が破損したりすること防止できる。

従って、この実施形態においては、以下の効果がある。
（１）この実施形態では、燃料ポンプ１４のケース１７が、そのケース１７より広い投影面積を有する金属製の取付座１９を介してシリンダヘッドカバー１１に支持されている。従って、燃料ポンプ１４をシリンダヘッドカバー１１に、強固に固定できて、カム１３から与えられる圧力に抗することができて、シリンダヘッドカバー１１の破損を防止できる。

（２）さらに、この実施形態においては、取付座１９とシリンダヘッドカバー１１との間には、凹凸の係合関係で対応するとともに、部位によって浅深差を有する接合部２６が介在されている。このため、燃料ポンプ１４を合成樹脂製のシリンダヘッドカバー１１に対してさらに強固に支持することができる。これに対し、接合部２６の凹凸の係合関係を全体に浅くした場合は、シリンダヘッドカバー１１と取付座１９との結合強度が低い。逆に接合部２６の凹凸の係合関係を全体に深くすることは、取付座１９として必要以上に大きなものにしないと肉厚の薄い部分が形成されて、取付座１９の強度が不足するおそれがある。これに対し、この実施形態においては、接合部２６に浅深差を設けてあるため、このような問題が生じないばかでなく、接合部２６の合成樹脂と金属との間の境界面（接合面）の面積が広くなり、接合強度が向上する。

（３）この実施形態においては、接合部２６が、取付座１９の外周に形成された浅い溝部２２と、その溝部２２の底部に形成された孔部２３とを有するように構成されている。このため、シリンダヘッドカバー１１に取付座１９を埋設成形する際に、取付座１９の溝部２２及び孔部２３に合成樹脂が流入して樹脂固化部２４，２５が形成されて、シリンダヘッドカバー１１と取付座１９とを強固に結合させることができる。

（４）この実施形態においては、取付座１９の孔部２３が貫通孔より構成されている。このため、シリンダヘッドカバー１１に取付座１９を埋設した状態において、貫通孔よりなる孔部２３内に樹脂固化部２５が取付座１９を貫通した状態で形成されて、取付座１９の両側の合成樹脂が樹脂固化部２５を介して一体化される。従って、シリンダヘッドカバー１１と取付座１９との結合強度を一層高めることができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図５に示すように、孔部２３として有低孔の構成を採用すること。

・図６に示すように、孔部２３として浅い有低孔、すなわち凹部３１の構成を採用すること。この場合、凹部３１の数を前記孔部２３の数より多くすることが好ましい。
・図７及び図８に示すように、孔部３３として、溝部２２から離間したところに位置するとともに、上下方向に貫通された構成を採用すること。そして、その孔部３３の内部にはシリンダヘッドカバー１１の合成樹脂が入り込んでいる。

・前記実施形態において、取付座１９の各ボルト挿通孔２１に代えてネジ孔を形成し、ボルト２８をケース１７のフランジ部１８上から、取付座１９のネジ孔に螺合させるように構成すること。

一実施形態の燃料ポンプの支持構造を示す要部断面図。図１の支持構造における燃料ポンプの取付座を示す斜視図。同じく取付座の横断面図。取付座の埋設状態を示す断面図。取付座の変更例を示す断面図。取付座の別の変更例を示す断面図。さらに別の変更例を示す支持構造の断面図。図７の構成における取付座を示す断面図。

符号の説明

１１…シリンダヘッドカバー、１４…燃料ポンプ、１４…ケース、１９…取付座、２１…ボルト挿通孔、２２…溝部、２３…孔部、２４，２５…樹脂固化部、２６…接合部、２８…ボルト、２９…ナット。

Claims

合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに燃料ポンプを支持するための支持構造において、
燃料ポンプの金属製の取付座をシリンダヘッドカバーに埋設し、その取付座とシリンダヘッドカバーとの接合部を、凹凸の係合関係により構成するとともに、その係合関係の凹凸の浅深を部位によって異ならせたことを特徴とする燃料ポンプの支持構造。
前記接合部を、取付座の外周に形成された浅い溝部と、その溝部の底部に形成された深い孔部とにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの支持構造。
前記孔部は貫通孔である請求項２に記載の燃料ポンプの支持構造。
前記孔部は有底孔である請求項２に記載の燃料ポンプの支持構造。
前記接合部は、取付座の外周に形成された浅い溝部と、その溝部から離間した位置に形成された深い孔部とにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの支持構造。