JP5217953B2 - 燃料ポンプの支持構造 - Google Patents

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、その取付孔に挿通された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、ブラケットのフランジ部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締め付けられている。この状態で、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、燃料が圧送される。
特開２００４−３５３５４３号公報

ところで、エンジンの軽量化やコスト低減を図るために、金属製のシリンダヘッドカバーに代わる合成樹脂製のシリンダヘッドカバーが具体化されている。しかしながら、この合成樹脂よりなるシリンダヘッドカバーに対して、前述した従来の構成により燃料ポンプを支持することは困難である。すなわち、燃料ポンプは単体重量がかなり重いものであるため、車両走行にともなう振動や衝撃に抗し得るように、シリンダヘッドカバーのポンプ支持部を頑丈にするとともに、ポンプ取付強度を高くする必要がある。また、燃料ポンプは、高いポンプ圧が必要であるため、前記リフタは高い接触圧力で前記カムに接触され、結果として、リフタを介して燃料ポンプ全体がカムからきわめて強い押し上げ力を受ける。

しかしながら、前記特許文献１の構成においては、合成樹脂にねじ込まれているボルトによって燃料ポンプが支持されているだけであるため、前記の振動，衝撃，押し上げ力等によってボルトのねじ込み部分が破損して、燃料ポンプの搭載状態を維持できないおそれがあった。

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、燃料ポンプをシリンダヘッドカバーが破損することなく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、前記燃料ポンプのケースは、ケース本体と、そのケース本体に固定された取付座とを有し、シリンダヘッドカバーの表側からの前記燃料ポンプの取付座と、裏側からの当て板とにより、シリンダヘッドカバーを挟持するとともに、その取付座と当て板とをシリンダヘッドカバーを通して固定し、前記取付座及び当て板と前記シリンダヘッドカバーとの接触面積を前記ケース本体のシリンダヘッドカバーに対する投影面積より広くし、前記当て板をシリンダヘッドカバーの裏面に固定し、前記取付座をシリンダヘッドカバーの孔を貫通するボルトにより当て板に固定したことを特徴としている。

従って、この発明によれば、シリンダヘッドカバーが合成樹脂により形成されていても、そのシリンダヘッドカバーの燃料ポンプを支持する部分が、表側からの燃料ポンプの取付座と裏側からの当て板との挟持によって補強される。よって、合成樹脂製のシリンダヘッドカバーに燃料ポンプを強固に装着支持することができて、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。

また、燃料ポンプをシリンダヘッドカバーに対して、広い接触面積で支持することができる。

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るという効果を発揮する。

以下に、この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図４に基づいて第１実施形態を説明する。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、耐熱性を有する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内においてシリンダヘッド（図示しない）の上部にはカム軸１２が配置され、そのカム軸１２上にはポンプ駆動用のカム１３が設けられている。なお、このカム軸１２は、エンジンのバルブ（図示しない）を開閉動作させるための複数の動弁カム（図示しない）を有する。前記カム１３と対応するように、シリンダヘッドカバー１１には取付孔１４が透設されている。その取付孔１４の外周側においてシリンダヘッドカバー１１には、内外各一対の第１ボルト挿通孔１５及び第２ボルト挿通孔１６が形成されている。

図１に示すように、前記シリンダヘッドカバー１１の取付孔１４には、内燃機関に高圧燃料を供給するための燃料ポンプ１７が挿通状態で支持されている。燃料ポンプ１７の下端部には、スプリング１８ａの弾発力により前記カム１３に接触可能なリフタ１８、及びそのリフタ１８と一体的に往復運動されるプランジャ１９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１８を介してプランジャ１９が往復運動されることにより、燃料ポンプ１７内に設けられた図示しないポンプ部が作動されて、燃料の圧送が行われる。

次に、前記シリンダヘッドカバー１１に対する燃料ポンプ１７の支持構造について説明する。
図１，図２及び図４に示すように、燃料ポンプ１７の外殻を構成するケース２０は、合成樹脂製のケース本体２１と金属製の取付座２２とより構成されている。取付座２２の中央部には、ケース本体２１を挿通させるための透孔２３が形成されている。取付座２２の透孔２３の外周側には、内外各一対の第１ボルト挿通孔２４及び第２ボルト挿通孔２５が形成されている。取付座２２の下面には、一対の凹部２６が形成されている。そして、取付座２２が合成樹脂製のインシュレータ２７を介してケース本体２１のフランジ部２１ａの下面に接合された状態で、取付座２２の下面側から第１ボルト挿通孔２４を通して、フランジ部２１ａのネジ孔２８に一対のボルト２９が螺合されている。このボルト２９により、取付座２２がインシュレータ２７を介してケース本体２１のフランジ部２１ａの下面に固定されている。

図１及び図３に示すように、前記シリンダヘッドカバー１１の裏面側において取付孔１４の外周側には、金属製の当て板３０が接合されている。当て板３０の中央部には、シリンダヘッドカバー１１の取付孔１４に合致する段差状の透孔３１が形成されている。当て板３０の透孔３１の外周側には、各一対のネジ孔３２及びボルト挿通孔３３が形成されている。そして、当て板３０がシリンダヘッドカバー１１の裏面側に接合されるとともに、透孔３１の段差部３１ａに前記取付孔１４の外周部から突出した筒状部１１ａが嵌合された状態で、シリンダヘッドカバー１１の表面側から第１ボルト挿通孔１５を介して当て板３０のネジ孔３２にボルト３４が螺合されている。このボルト３４により、当て板３０がシリンダヘッドカバー１１の裏面に固定されている。

そして、図１に示すように、シリンダヘッドカバー１１の取付孔１４に燃料ポンプ１７が挿通されることにより、ケース２０の取付座２２がシリンダヘッドカバー１１の表面側に接合されている。この場合、シリンダヘッドカバー１１の表面側に突出した状態にある前記ボルト３４の頭部３４ａが、取付座２２の下面の凹部２６内に収容される。

さらに、この状態で取付座２２の上面側から、取付座２２の第２ボルト挿通孔２５、シリンダヘッドカバー１１の第２ボルト挿通孔１６及び当て板３０のボルト挿通孔３３に一対のボルト３５が挿通されるとともに、それらのボルト３５にナット３６が螺合されている。これらのボルト３５及びナット３６により、燃料ポンプ１７がシリンダヘッドカバー１１に対して締め付け固定されている。そして、この状態で、シリンダヘッドカバー１１の取付孔１４の外周側分が、表面側からの取付座２２と裏面側からの当て板３０とにより挟持されている。なお、前記ボルト３５にはその頭部と取付座２２との間に位置するワッシャ３５ａが設けられている。

前記取付座２２及び当て板３０は相似形状で、かつほぼ同じ面積である。また、ケース本体２１のシリンダヘッドカバー１１に対する投影面積は、シリンダヘッドカバー１１に対する前記取付座２２及び当て板３０の接触面積より小さく形成されている。

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、このとき、シリンダヘッドカバー１１は燃料ポンプ１７に固定した取付座２２及び当て板３０により広い面積で把持されているため、燃料ポンプ１７が重いものであっても、燃料ポンプ１７はシリンダヘッドカバー１１に広い面積で支持された状態を維持する。従って、燃料ポンプ１７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に作用することを防止できる。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１８が昇降動作されて、燃料ポンプ１７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１８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１７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、取付座２２及び当て板３０が広い面積でシリンダヘッドカバー１１を把持しているため、燃料ポンプ１７は、取付座２２及び当て板３０を介して広い面積でシリンダヘッドカバー１１に支持され、シリンダヘッドカバー１１上に過大な集中応力が発生することを防止できる。

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、シリンダヘッドカバー１１の表側に燃料ポンプ１７のケース２０における金属製の取付座２２が広い面積で接合されるとともに、裏側に金属製の当て板３０が同じく広い面積で接合されて、その取付座２２と当て板３０とによりシリンダヘッドカバー１１が挟持されている。そして、この挟持状態で取付座２２と当て板３０とがボルト３５により、シリンダヘッドカバー１１を通して固定されている。このため、シリンダヘッドカバー１１が合成樹脂により形成されていても、そのシリンダヘッドカバー１１における燃料ポンプ１７の支持部分を、金属製の取付座２２と当て板３０との挟持によって広い範囲において補強することができる。よって、合成樹脂製のシリンダヘッドカバー１１に燃料ポンプ１７を強固に、かつ過大な集中応力が生じることなく装着支持することができて、燃料ポンプ１７に強い押し上げ力が作用したり、シリンダヘッドカバー１１に車両走行にともなう振動等が作用したりしても、シリンダヘッドカバー１１における燃料ポンプ１７の支持部分が破損するおそれを防止することができる。

（２） 従って、シリンダヘッドカバー１１を厚肉に形成したり、シリンダヘッドカバー１１内に補強材を埋設したりする必要がなく、安価で軽量かつ簡単な構成のシリンダヘッドカバーとすることができる。

（３） シリンダヘッドカバー１１の内部はエンジンオイルが舞い上がるが、そのオイルの外部への漏洩は、ワッシャ３５ａと取付座２２との圧接部及びインシュレータ２７と取付座２２との圧接部により阻止される。従って、エンジンオイルがシリンダヘッドカバー１１の外部に漏洩することを防止でき、シリンダヘッドカバー１１が汚れることを防止できる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図５に基づいて説明する。この第２実施形態においては、取付座２２が、シリンダヘッドカバー１１側の第１部材２２ａとインシュレータ５１を介してその第１部材２２ａ上に重ねられた第２部材２２ｂとにより構成されている。また、当て板３０が、シリンダヘッドカバー１１側の第１部材３０ａとインシュレータ５０を介してその第１部材３０ａ上に重ねられた第２部材３０ｂとにより構成されている。そして、両第１部材２２ａ，３０ａが第２部材２２ｂ，３０ｂより大きい外形を有している。従って、この第２実施形態においては、前記第１実施形態と比較して、それほどの重量増加をともなうことなく、シリンダヘッドカバー１１に対する取付座２２及び当て板３０の接触面積を広くすることができる。

このため、この第２実施形態においては、前記第１実施形態における前記（１）の効果をより有効に発揮できる。
（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。

・ 前記第１，第２実施形態において、当て板３０のボルト挿通孔３３に代えてネジ孔を形成し、ボルト３５を取付座２２の上面側から、取付座２２の第２ボルト挿通孔２５及びシリンダヘッドカバー１１の第２ボルト挿通孔１６を通して、当て板３０のネジ孔に螺合させるように構成すること。

・ ボルト３４，３５の本数をそれぞれ３本以上とすること。

第１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。 同支持構造における当て板を示す斜視図。 燃料ポンプの支持構造を示す平面図。 第２実施形態の燃料ポンプの支持構造を示す要部断面図。

符号の説明

１１…シリンダヘッドカバー、１４…取付孔、１７…燃料ポンプ、２０…ケース、２１…ケース本体、２２…取付座、３０…当て板、３５…ボルト、３６…ナット。

Claims (1)

1. 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、
   前記燃料ポンプのケースは、ケース本体と、そのケース本体に固定された取付座とを有し、
   シリンダヘッドカバーの表側からの前記燃料ポンプの取付座と、裏側からの当て板とにより、シリンダヘッドカバーを挟持するとともに、その取付座と当て板とをシリンダヘッドカバーを通して固定し、
   前記取付座及び当て板と前記シリンダヘッドカバーとの接触面積を前記ケース本体のシリンダヘッドカバーに対する投影面積より広くし、
   前記当て板をシリンダヘッドカバーの裏面に固定し、前記取付座をシリンダヘッドカバーの孔を貫通するボルトにより当て板に固定したことを特徴とする燃料ポンプの支持構造。

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