JP5390705B2 - 燃料供給ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、エンジンに備えられたカム上に装着されて使用される燃料供給ポンプに関するものである。特に、ポンプハウジングからのタペットの抜け落ちを防止する構造を有する燃料供給ポンプに関するものである。

従来、船舶用のエンジンや、農業用機械あるいは建設機械等のエンジンに燃料を噴射する装置として、燃料タンク内の燃料を吸い上げて圧送する低圧ポンプと、燃料を加圧して吐出する燃料噴射ポンプと、供給される燃料が所定の開弁圧を超えた時に開弁して燃料を噴射する燃料噴射ノズルとを備えた燃料噴射装置が用いられている。

このような燃料噴射装置において、燃料噴射ポンプは、エンジンに備えられたカム上に位置するようにエンジンのハウジングに装着されて用いられる。この燃料噴射ポンプでは、ポンプの駆動中にタペットに保持されたタペットローラの回転方向とカムの回転方向とがずれると、カムあるいはタペットローラの摩耗等が激しくなって耐久性が著しく低下する。そのため、図８に示すように、ポンプハウジング３０１に挿通孔３０１ａを形成するとともに挿通孔３０１ａにガイドピン３０３を挿通し、このガイドピン３０３の先端をタペット３０５のガイド溝３０５ａに係入することにより、タペット３０５の回動を防止するように構成した燃料噴射ポンプ３１０がある。この燃料噴射ポンプ３１０においては、ガイドピン３０３の抜け落ちを防ぐために、ポンプハウジング３０１の外周にスナップリング３１５が係止され、ガイドピン３０３が押さえられている（例えば、特許文献１を参照）。

また、図８に示すような燃料噴射ポンプ３１０においては、タペット３０５は下方側からタペット摺動孔３０１ｂ内に挿入されるように構成されており、エンジンへの装着後においては、カム３２１とスプリングシート３１１あるいはカム３２１とプランジャ３１３によってタペット３０５が挟持されるものの、エンジンに装着されるまでの間はタペット３０５を下方から押さえるものが存在しない。そのため、図８の燃料噴射ポンプ３１０では、タペット３０５のガイド溝３０５ａの上端がガイドピン３０３に係止されてタペット３０５の抜け落ちが防止されるようにもなっている。

特開平６−１０７９３号公報 （図１）

ところで、近年、エンジンから排出される排気ガスの浄化基準が高まってきていることに伴って、燃料の噴射圧を高めるとともに緻密な燃料噴射を実施できるように、上述したような燃料噴射装置においても、通電制御が可能な複数の燃料噴射弁が接続され、ポンプから吐出される燃料を一時的に蓄積するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置が採用されはじめている。

蓄圧式燃料噴射装置を採用する場合には、従来よりも高い噴射圧を実現するために燃料供給ポンプ自体が大型のものとなる傾向がある。燃料供給ポンプが大型化されタペットが大型化されるとタペットの慣性力が大きくなるため、ポンプの駆動中にタペットをカムに押しつけておくためにはスプリングのセット荷重を増大させる必要がある。

その結果、図８のように燃料供給ポンプを構成しようとすると、燃料供給ポンプの組み立て時において、スプリング３０７の付勢力に抗してタペット３０５をタペット摺動孔３０１ｂ内に押し込みつつ位置合わせをし、さらにガイドピン３０３をタペット３０５の案内孔３０５ａに係入させるとともに、ガイドピン３０３を押さえるようにスナップリング３１５を係止させる作業が困難になる。言うまでもなく、作業を簡便に行えるようにするために専用の治具等を用いることも考えられるが、治具を用いることになると作業効率が低下することになる。

また、タペット３０５に形成するガイド溝３０５ａの長さは、最低限プランジャ３１３のストローク分の長さを必要とするため、タペット３０５の外壁の薄肉の部分でガイドピン３０３を受けなければならなくなり、スプリング３０７のセット荷重の増大や高圧化に伴う駆動荷重の増加によって強度的な信頼性が低下することにもつながる。

そこで、本発明の発明者は鋭意検討した結果、タペットの周方向回動を防止しながらタペットの動きをガイドする構造（以下、単に「タペットガイド構造」と称する。）と、ポンプハウジングからのタペットの抜け落ちを防止する構造（以下、単に「タペット脱落防止構造」と称する。）とを別の構造に分離して燃料供給ポンプを構成することにより、このような問題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は、スプリングのセット荷重が大きい場合であっても、燃料供給ポンプの組立性を低下させることなく、かつ、強度的な信頼性も確保できるタペットの組み付け構造を有する燃料供給ポンプを提供することを目的とする。

本発明によれば、一端側が開口されたタペット摺動孔を有するポンプハウジングと、ポンプハウジングに固定されたプランジャバレルと、プランジャバレルに形成されたプランジャ摺動孔内を摺動自在に備えられたプランジャと、タペット摺動孔内に摺動自在に備えられたタペットと、プランジャ及びタペットをタペット摺動孔の開口端側に付勢するスプリングと、を備え、エンジンに備えられたカム上に装着される燃料供給ポンプにおいて、ポンプハウジングが、タペット摺動孔の内周面に、タペット摺動孔の開口端から軸線方向に沿って形成されたガイド溝を有するとともに、タペットが、タペットの外周面から突出する被ガイド突部を有し、被ガイド突部がガイド溝に沿ってガイドされることでタペットの周方向回動が規制されており、ポンプハウジングが、部材の一部をガイド溝内に突出させることによってタペット摺動孔の開口端側への被ガイド突部の移動を規制し、タペット摺動孔からのタペットの抜け落ちを防止するための係止部材を備えることを特徴とする燃料供給ポンプが提供され、上述した問題を解決することができる。

また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、ポンプハウジングが、ポンプハウジングの外周とガイド溝とを連通する孔部を備えるとともに、孔部に係止部材が挿入されることが好ましい。

また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、孔部がガイド溝に交差する方向に形成されるとともに孔部の中間部がガイド溝に開口しており、係止部材が棒状のピン部材であってピン部材の中間部がガイド溝内に突出していることが好ましい。

また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、燃料供給ポンプがエンジンに装着された状態において被ガイド突部と係止部材とが当たらない位置に係止部材が備えられることが好ましい。

また、本発明の燃料供給ポンプを構成するにあたり、燃料供給ポンプは、蓄圧式燃料噴射装置に用いられるものであることが好ましい。

本発明の燃料供給ポンプによれば、タペットの外周面に設けられた被ガイド突部とポンプハウジングのタペット摺動孔の内周面に設けられたガイド溝とによってタペットガイド構造が構成されるとともに、このガイド溝内を移動する被ガイド突部のタペット摺動孔の開口端側への移動を規制する係止部材を、被ガイド突部とは別個のものとしてポンプハウジングに設けることによってタペット脱落防止構造が構成される。したがって、タペットをポンプハウジングに組み付ける際に、被ガイド突部をガイド溝内に進入させるようにタペットをタペット摺動孔内に挿入した後に位置合わせをする手間が省け、その後に係止部材を所定位置に配置する作業が簡便になる。また、被ガイド部材をタペットの厚肉の部分に設ける構造を採用しやすくなるために、タペットの強度的な信頼性を向上することができるようになる。

また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、ポンプハウジングの外周とガイド溝とを連通する孔部をポンプハウジングに設け、当該孔部に係止部材を挿入することでタペット脱落防止構造を構成することにより、複雑な加工を施したり、複雑な形状の部材を用意したりする必要がなく、本発明のタペット脱落防止構造を容易に構成することができる。

また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、ポンプハウジングに形成する孔部をガイド溝に交差するように設け、この孔部に挿入する係止部材として棒状のピン部材を挿入し、このピン部材の中間部がガイド溝に突出して被ガイド突部を受けるように構成することにより、タペットからの荷重をピン部材を介してポンプハウジングの広い範囲で受けることができるようになる。したがって、タペットや係止部材の強度的な耐久性をより向上させることができる。

また、本発明の燃料供給ポンプにおいて、燃料供給ポンプがエンジンに装着された状態において被ガイド突部と係止部材とが当たらない位置に係止部材を備えることにより、燃料供給ポンプが装着された後には、係止部材に対してタペットからの荷重が負荷されることがなくなり、タペットや係止部材の強度的な耐久性をさらに向上させることができる。

また、本発明の燃料供給ポンプが蓄圧式燃料噴射装置に用いられるものであることにより、燃料供給ポンプ自体が大型のものであり、スプリングのセット荷重が比較的大きなポンプとされる場合であっても、ポンプへのタペットの組み付け性の低下が防止されるとともに、タペットや係止部材の強度的な耐久性を持たせることができるようになる。

蓄圧式燃料噴射装置の全体的構成を説明するための図である。 本実施形態の燃料供給ポンプの構成について説明するための図である。 本実施形態の燃料供給ポンプのタペット脱落防止構造の変形例について説明するための図である。 本実施形態の燃料供給ポンプのタペット脱落防止構造の別の変形例について説明するための図である。 燃料供給ポンプの位置決め構造について説明するための図である。 燃料供給ポンプの位置決め構造の変形例について説明するための図である。 燃料供給ポンプの固定構造について説明するための図である。 従来の燃料供給ポンプの構成について説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる燃料供給ポンプについて具体的に説明する。ただし、この実施の形態は、本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、各図中、同じ符号が付されているものはすべて同じ部材ないし部分を指しており、適宜説明が省略されている。

１．蓄圧式燃料噴射装置の全体的構成
まず、図１を参照して、蓄圧式燃料噴射装置の全体的構成の一例について説明する。この蓄圧式燃料噴射装置１０は、燃料タンク１７と、低圧フィードポンプ２と、燃料供給ポンプ２０と、コモンレール１１と、複数のインジェクタ１５等を主要な構成要素として備えている。この蓄圧式燃料噴射装置１０は、主として船舶用のエンジンや、建設機械、農業用機械用のエンジンの気筒に燃料を噴射する装置として用いられるものである。ただし、蓄圧式燃料噴射装置１０がこれらの用途以外の用途に使用されることを妨げるものではない。

低圧フィードポンプ２は、燃料タンク１７内の燃料を吸い上げて燃料供給ポンプ２０に向けて供給する。本実施形態において、低圧フィードポンプ２は、燃料供給ポンプ２０とは別に備えられた電磁低圧ポンプであって、バッテリーから供給される電流によって駆動され、所定の流量の低圧燃料を供給する。ただし、低圧フィードポンプ２は、エンジンの動力によって駆動する機械式のフィードポンプであってもよい。

燃料供給ポンプ２０は、エンジンに備えられたカム１９上に配置されてエンジンブロックに装着されて使用される。燃料供給ポンプ２０には、低圧フィードポンプ２によって燃料が供給され、この供給された燃料を加圧してコモンレール１１へ圧送するようになっている。一方、過剰に供給された燃料は、第１及び第２のリターン通路８ａ、８ｂを介して燃料タンク１７へ戻されるようになっている。

この燃料供給ポンプ２０には、カム１９及びタペット４５を介してエンジンの駆動力によって上下動されるプランジャ２５が備えられている。このプランジャ２５の上下動によって容積が可変する加圧室３３には、ＩＯバルブ（インレット／アウトレットバルブ）２９を介して燃料が流入するとともに、加圧された燃料がＩＯバルブ２９を介してコモンレール１１に圧送されるようになっている。

この燃料供給ポンプ２０には、低圧フィードポンプ２から供給される燃料の流量を制御するための比例制御弁５０が備えられた供給通路４が形成されており、ＩＯバルブ２９に連通して加圧室３３への燃料の供給が行われるようになっている。比例制御弁５０によって加圧室３３へ供給する燃料の流量を調節することによって、レール圧の制御が可能になっている。

また、燃料供給ポンプ２０に設けられた第１及び第２のリターン通路８ａ、８ｂはともに燃料タンク１７に連通している。第１のリターン通路８ａの他端は、比例制御弁５０の上流側の供給通路４に接続され、第１のリターン通路８ａの途中にはオーバーフローバルブ５１が設けられている。第２のリターン通路８ｂの他端は比例制御弁５０とＩＯバルブ２９との間の供給通路４に接続され、第２のリターン通路８ｂの途中にはオリフィス５３が設けられている。

また、燃料供給ポンプ２０と高圧供給通路６を介して接続されたコモンレール１１は、燃料供給ポンプ２０によって圧送される高圧の燃料を蓄積するとともに、複数のインジェクタ１５に対して、均等な圧力で燃料を供給する。コモンレール１１に接続されたそれぞれのインジェクタ１５は、通電制御によって開閉の制御が行われ、コモンレール１１から圧送される燃料をエンジンの気筒内に噴射する。このインジェクタ１５には、インジェクタ１５の開閉の制御に伴って排出されるリーク燃料を燃料タンク１７に戻すための第４のリターン通路８ｄが接続されている。第４のリターン通路８ｄの他端は燃料タンク１７に連通している。

また、コモンレール１１にはレール圧センサ１２が設けられている。このレール圧センサ１２のセンサ値はレール圧制御に用いられる。また、コモンレール１１には、コモンレール１１から排出する燃料の流量を調節するための比例制御弁１３が備えられた第３のリターン通路８ｃが接続されている。第３のリターン通路８ｃの他端は、燃料タンク１７に連通している。比例制御弁１３によってコモンレール１１から排出する燃料の流量を調節することによって、レール圧の制御が可能になっている。

２．燃料供給ポンプのタペットガイド構造及びタペット脱落防止構造
図２（ａ）は、本実施形態の燃料供給ポンプ２０の一部を、プランジャ２５の軸線に沿って切断した部分断面図を表している。この図２（ａ）は、燃料供給ポンプ２０のうち、タペット４５がポンプハウジング２１に保持された領域の近傍の部分断面図を示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のポンプハウジング２１のＡＡ断面図を表している。

この燃料供給ポンプ２０は、上端側が開口するバレル挿入孔２１ｆと、このバレル挿入孔２１ｆに軸線方向（図２（ａ）の上下方向）に連通するように形成され、下端側が開口するタペット摺動孔２１ａとを有するポンプハウジング２１を備えている。このポンプハウジング２１のバレル挿入孔２１ｆにはプランジャバレル２３が挿入されて固定されている。プランジャバレル２３には、その軸線方向に沿って形成されたプランジャ摺動孔２３ａと、このプランジャ摺動孔２３ａに連通するようにして形成されたバルブ収容孔２３ｂとが設けられている。プランジャ摺動孔２３ａにはプランジャ２５が上下方向に摺動自在に収容されている。また、プランジャバレル２３のバルブ収容孔２３ｂには、ＩＯバルブ２９が組み付けられて収容されている。

プランジャ２５の下端にはスプリングシート４３が係止されるとともに、プランジャ２５の下端面はタペット４５に当接している。このスプリングシート４３とプランジャバレル２３のばね押え部２３ｃとの間にはプランジャスプリング２７が弾装されており、プランジャスプリング２７の付勢力によってプランジャ２５及びタペット４５が下方側（カム１９側）に付勢されるようになっている。

タペット４５は、タペット本体４６及びタペットローラ４７によって構成されている。タペット本体４６の全体形状は円柱状をなしており、その外周面がタペット摺動孔２１ａの内周面と摺動しながら、タペット４５がタペット摺動孔２１ａ内を上下動する。タペット本体４６の上側（プランジャバレル２３側）は、内部にスプリング収容部４６ａが形成されて円筒形状をなしている。一方、タペット本体４６の下側（カム２９側）にはローラ収容部４６ｂが形成され、内部にタペットローラ４７が回転自在に保持されている。

また、タペット本体４６の下側には、タペット本体４６の外周面に開口するガイドピン挿入孔４６ｃが形成され、このガイドピン挿入孔４６ｃには外周面側からガイドピン４８が挿入されて固定されている。ガイドピン４８は、その一部がタペット本体４６の外周面から突出し、被ガイド突部４９として構成されている。

また、ポンプハウジング２１のタペット摺動孔２１ａには、タペット摺動孔２１ａの軸線方向に沿ってガイド溝２１ｂが形成されている。ガイド溝２１ｂは、タペット摺動孔２１ａの下端からタペット摺動孔２１ａの中間部分まで形成されている。このガイド溝２１ｂは、タペット４５に備えられた被ガイド突部４９をタペット摺動孔２１ａの軸線方向に沿って見たときの幅に対して、所定のクリアランスを持たせた幅で形成されている。

このタペット４５の外周面に設けられた被ガイド突部４９と、タペット摺動孔２１ａの内周面に設けられたガイド溝２１ｂとによって、タペットガイド構造が形成されている。このタペットガイド構造によって、プランジャスプリング２７の付勢力及びカム２９による押上げ力によってタペット４５が上下動する際に、タペット４５の被ガイド突部４９がガイド溝２１ｂによってガイドされ、タペット４５の周方向回動が防止される。

また、ポンプハウジング２１には、ガイド溝２１ｂと直交するように設けられ、一端がポンプハウジング２１の外周面に開口するとともに、その中間部がガイド溝２１ｂに開口するピン挿入孔２１ｃが形成されている。このピン挿入孔２１ｃは、タペット摺動孔２１ａの内周面の接線方向に、タペット摺動孔２１ａに交差しないように形成されている。このピン挿入孔２１ｃの形状は、直径が五段階で異なる段付形状をなしており、その両端の最も直径の小さい第１段付部２１ｃａ及び最も直径の大きい第５段付部２１ｃｅがポンプハウジング２１の外周面に開口している。

第５段付部２１ｃｅ側から係止ピン３５がピン挿入孔２１ｃ内に挿入され、第２段付部２１ｃｂに配置される。ピン挿入孔２１ｃに挿入された係止ピン３５は、その中央部がガイド溝２１ｂ内に突出している。また、第４段付部２１ｃｄの内周面にはねじ溝が形成され、スクリューホルダ３６が螺合されて係止ピン３５が抜け出ないようにされている。このスクリューホルダ３６は、ポンプハウジング２１の外周面から突出しないように構成される。

このガイド溝２１ｂ内に突出する係止ピン３５によって、タペット脱落防止構造が形成されている。すなわち、燃料供給ポンプ２０を組み立てる際に、タペット４５の被ガイド突部４９とタペット摺動孔２１ａの内周面のガイド溝２１ｂとを位置合わせしてタペット４５をタペット摺動孔２１ａ内に挿入するとともに、被ガイド突部４９がピン挿入孔２１ｃよりもタペット摺動孔２１ａの内部側に位置するまでタペット４５をタペット摺動孔２１ａ内に押し込んだところで、ピン挿入孔２１ｃ内に係止ピン３５を挿入してスクリューホルダ３６を螺合する。

これによって、タペット摺動孔２１ａの開口を下方に向けて燃料供給ポンプ２０を保持した場合であっても、ガイド溝２１ｂ内をガイドされるタペット４５の被ガイド突部４９が係止ピン３５に係止されるために、タペット４５がタペット摺動孔２１ａ内から脱落することがなくなる。

ポンプハウジング２１に形成されるピン挿入孔２１ｃは、燃料供給ポンプ２０がエンジンに装着された後において、タペット４５の被ガイド突部４９が係止ピン３５に当たらないような位置に形成されている。すなわち、燃料供給ポンプ２０の駆動中に上下動するタペット４５が下死点に位置する時における、タペット４５の被ガイド突部４９の位置よりもさらに下側に位置するようにピン挿入孔２１ｃが形成されている。そのため、燃料供給ポンプ２０をエンジンに装着した後において、プランジャスプリング２７の付勢力によってタペット４５が下降する際に、その荷重が係止ピン３５に負荷されることがなく、係止ピン３５やピン挿入孔２１ｃの損傷を受けにくくなっている。

また、係止ピン３５が第２段付部２１ｃｂに軽圧入されていれば、ピン挿入孔２１ｃ内での係止ピン３５のガタつきがなくなるが、係止ピン３５の外周面とピン挿入孔２１ｃの内周面との間に適度にクリアランスが設けられていてもよい。あるいは、係止ピン３５とスクリューホルダ３６とを別体とするのではなく、係止ピンの一部又は全部の外周面にねじ溝を形成して、係止ピンを直接ポンプハウジング２１に螺合させるようにしてもよい。

また、ピン挿入孔２１ｃは、係止ピン３５を挿入する端部のみでポンプハウジング２１の外周面に開口していてもよいが、反対側の端部の第１段付部２１ｃａ側も開口していることにより、ポンプの分解時等において第１段付部２１ｃａから治具を挿入することによって係止ピン３５を抜き取りやすくなっている。

また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すタペット脱落防止構造の例では、ピン挿入孔２１ｃがタペット摺動孔２１ａの内周面の接線方向に形成され、係止ピン３５の中間部分でタペット４５の被ガイド突部４９を受けるとともに、係止ピン３５は被ガイド突部４９と接する箇所の両側でピン挿入孔２１ｃによって支持されるようになっている。そのため、燃料供給ポンプ２０がエンジンに装着されるまでの間、プランジャスプリング２７の付勢力による荷重を係止ピン３５が受けても、係止ピン３５が変形しにくくなっている。

一方、本実施形態において、タペット４５の被ガイド突部４９を構成するガイドピン４８はタペット本体４６の下側の比較的肉厚の大きい部分に形成されたガイドピン挿入孔４６ｃに挿入されているために、プランジャスプリング２７の付勢力による荷重をガイドピン４８が受けても、タペット本体４６が変形しにくくなっている。

このように本実施形態の燃料供給ポンプ２０は、タペットガイド構造とタペット脱落防止構造とを別の構造として独立させてあるために、タペット４５をポンプハウジング２１に組み付ける際に、タペット４５の被ガイド突部４９とポンプハウジング２１のガイド溝２１ｂとの位置合わせ作業と、タペット４５をプランジャスプリング２７の付勢力に抗して押し込みながら係止ピン３５をピン挿入孔２１ｃに挿入する作業とを同時に行う必要がなくなる。したがって、蓄圧式燃料噴射装置１０に用いられる燃料供給ポンプ２０のようにプランジャスプリング２７のセット荷重が大きい場合であっても、タペット４５をポンプハウジング２１に組み付ける作業を簡便にすることができる。

３．タペット脱落防止構造の変形例
上述した図２（ａ）及び（ｂ）のタペット脱落防止構造の例では、ピン挿入孔２１ｃの中間部がガイド溝２１ｂに開口し、ピン挿入孔２１ｃ内に挿入される係止ピン３５の中間部によってタペット４５の被ガイド突部４９が係止されてタペット４５の脱落が防止されるようになっている。タペット脱落防止構造は、この他にも種々の変形が可能である。以下、タペット脱落防止構造の別の構成の一例について説明する。

図３（ａ）及び（ｂ）は、タペット脱落防止構造の変形例を示す図であり、それぞれ図２（ａ）及び（ｂ）に相当するポンプハウジング２１の断面図を示している。このタペット脱落防止構造では、一端がポンプハウジング２１の外周面に開口するとともに他端がガイド溝２１ｂに開口し、内周面にねじ溝が形成されたピン挿入孔２１ｄが形成され、このピン挿入孔２１ｄに係止ピン３５Ａが螺合され、係止ピン３５Ａの端部がガイド溝２１ｂ内に突出するように構成されている。

また、図４（ａ）及び（ｂ）は、さらに別のタペット脱落防止構造の変形例を示す図であり、それぞれ図２（ａ）及び（ｂ）に相当するポンプハウジングの２１の断面図を示している。このタペット防止構造では、内周面にねじ溝が形成されたピン挿入孔２１ｅが、タペット摺動孔２１ａの開口端側からガイド溝２１ｂに沿ってガイド溝２１ｂの内部に形成され、このピン挿入孔２１ｅに係止ピン３５Ｂが螺合されている。

ここに例示した構造以外にも、被ガイド突部４９を係止させるための部材がガイド溝２１ｂに突出するように構成されるものであれば、タペット脱落防止構造の具体的な構成については制限されるものではない。いずれの構成を採用しても、タペット４５の被ガイド突部４９とポンプハウジング２１のガイド溝２１ｂとの位置合わせ作業と、タペット４５をプランジャスプリング２７の付勢力に抗して押し込みながら係止ピン３５Ｂをピン挿入孔２１ｅに挿入する作業とを同時に行わなくても済むようになる。したがって、プランジャスプリング２７のセット荷重が大きい場合であっても、タペット４５をポンプハウジング２１に組み付ける作業が簡便になる。

４．燃料供給ポンプの位置決め構造
次に、燃料供給ポンプ２０をエンジンのハウジングに装着する際の位置決め構造について図５（ａ）及び（ｂ）に基づいて説明する。
図５（ａ）は、エンジンブロック６０に燃料供給ポンプ７０が装着された状態を示す側面図を表し、図５（ｂ）は、図５（ａ）の燃料供給ポンプ７０を矢印Ｂの方向に見たときのポンプハウジング７１、タペット７７及びポンプ収容孔６１の状態を表している。

すでに述べたように、燃料供給ポンプ７０のタペットローラ７５の回転方向とエンジン上のカム６５の回転方向とがずれていると、カム６５あるいはタペットローラ７５の摩耗等が激しくなって耐久性が著しく低下するために、燃料供給ポンプ７０をエンジンブロック６０に装着する際には、燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の中心位置及び軸回転方向の角度が位置決めされる。

エンジンブロック６０には平面視真円状のポンプ収容孔６１が設けられている。このポンプ収容孔６１の下方には縮径部６１ａが形成されている。一方、燃料供給ポンプ７０のポンプハウジング７１は、基本的にはタペット摺動孔の軸線方向に直交する断面が真円状をなしている一方、タペット摺動孔の軸線方向の中間部分には平面視略正方形状のフランジ部７１ａが設けられており、このフランジ部７１ａに設けられたボルト挿通孔７２に固定用ボルトが挿入されるとともに当該固定用ボルトがエンジンブロック６０に設けられたネジ穴に螺合されて燃料供給ポンプ２０が固定される。フランジ部７１ａに設けられたボルト挿通孔７２の内周面と固定用ボルトの外周面とのクリアランスは、製造公差を考慮して比較的大きめに設計されている。

エンジンブロック６０のポンプ収容孔６１内に挿嵌されるポンプハウジング７１の下端部７１ｂは、他の部位よりも直径がやや大きくされており、エンジンブロック６０のポンプ収容孔６１に設けられた縮径部６１ａに嵌合するようになっている。このポンプハウジング７１の下端部７１ｂとエンジンブロック６０の縮径部６１ａとによって燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の中心位置が位置決めされている。

また、エンジンブロック６０におけるポンプハウジング７１のフランジ部７１ａに対向する面には位置決めピン６３が突出して設けられている。一方、ポンプハウジング７１のフランジ部７１ａには、ボルト挿通孔７２とは別の位置決めピン挿通孔７３が設けられている。燃料供給ポンプ７０がエンジンブロック６０に装着される際に、ポンプハウジング７１の下端部７１ｂとエンジンブロック６０の縮径部６１ａとによって燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の中心位置が位置決めされるとともに、位置決めピン６３が位置決めピン挿通孔７３に挿嵌されるように燃料供給ポンプ７０を配置することで、タペット摺動孔の軸回転方向の角度（θ）が位置決めされる。

ここで、タペット摺動孔の軸回転方向の角度よりもタペット摺動孔の中心位置の方が重要性が高いことから、ポンプハウジング７１の下端部７１ｂの外周面とエンジンブロック６０の縮径部６１ａの内周面との間のクリアランスの大きさは、位置決めピン６３の外周面と位置決めピン挿通孔７３の内周面との間のクリアランスの大きさよりも小さく設計されている。ただし、位置決め機能が失われることのないように、位置決めピン６３の外周面と位置決めピン挿通孔７３の内周面との間のクリアランスの大きさは、ボルト挿通孔７２の内周面と固定用ボルトの外周面との間のクリアランスの大きさよりも小さく設計されている。

このように燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の中心位置及びタペット摺動孔の軸回転方向の角度が位置決めされることにより、エンジンに備えられたカム６５上に燃料供給ポンプ７０が正確に配置されるようになり、燃料供給ポンプ７０のがたつきが抑えられるとともにカム６５やタペットローラ７５の耐久性を向上させることができる。

燃料供給ポンプ７０の位置決め構造の具体的な構成は、上述した例以外にも変形が可能である。例えば、図６に示すように、ポンプハウジング７１の下端部７１ｂの外周面に溝部７１ｃを設け、この溝部７１ｃ内に弾性材７４を配置することにより、ポンプハウジング７１の下端部７１ｂの外周面とエンジンブロック６０の縮径部６１ａの内周面との間のクリアランスが多少大きい場合であっても、弾性材７４の弾性効果によって、燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の中心位置の位置決めを正確に行うことができる。

また、ポンプハウジング７１のフランジ部７１ａに設けるボルト挿通孔７２の一つを位置決め用の孔として機能させるとともに、当該ボルト挿通孔７２に挿嵌する固定用ボルトに位置決めピンとしての機能を持たせることもできる。このように構成する場合には、当該ボルト挿通孔７２に固定用ボルトを挿嵌して燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の軸回転方向の角度を合わせた後で、他のボルト挿通孔７２に固定用ボルトを挿嵌することで燃料供給ポンプ７０が装着される。

さらに、タペット摺動孔の軸回転方向の角度の位置合わせをより正確に実行するには、位置決めピン６３の外周面と位置決めピン挿通孔７３の内周面との間のクリアランスのうち、タペット摺動孔の軸回転方向のクリアランスをできるだけ小さくすることが好ましい。ただし、タペット摺動孔の中心位置に向かう方向のクリアランスまでも小さくしてしまうと、ポンプハウジング７１やエンジンブロック６０の製造公差によってはポンプハウジング７１をエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１に挿嵌したときに位置決めピン６３を位置決めピン挿通孔７３に挿通して固定することができないおそれがある。

このような問題を防ぐためには、図７（ａ）に示すように、ポンプハウジング７１のフランジ部７１ａに設ける位置決めピン挿通孔を、タペット摺動孔の中心位置から放射方向に長手方向を有する長穴７３Ａとしたり、図７（ｂ）に示すように、タペット摺動孔の中心位置から放射方向にカット面６３Ａａが位置するように位置決めピン６３Ａを固定したりするとよい。あるいは、図７（ｃ）に示すように、ゴムや板バネ等の弾性材からなるガイド部６４が外周面に設けられた位置決めピン６３Ｂを用いることによっても、燃料供給ポンプ７０のタペット摺動孔の軸回転方向の角度を正確に合わせることができる。

５．燃料供給ポンプの固定構造
図５（ａ）に示すようにエンジンブロック６０に装着して使用される燃料供給ポンプ７０の場合、燃料供給ポンプ７０のタペット７７は、大きな負荷がかけられた状態でポンプハウジング７１のタペット摺動孔内を摺動するため、ポンプハウジング７１が変形してタペット７７の摺動性を低下させてしまったり、ポンプハウジング７１自体の破損を生じたりするおそれがある。このようなポンプハウジング７１の変形を防止するために、ポンプハウジング７１の外周面をエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１の内周面で支持するように構成される場合がある。

このとき、ポンプハウジング７１の外周面とエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１の内周面との間のクリアランスによっては、燃料供給ポンプ７０の駆動によってポンプハウジング７１ががたついて適切にポンプハウジング７１を保持することができないおそれや、互いの当接面が損傷を受けるおそれがある。一方で、ポンプハウジング７１の外周面とエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１の内周面との間のクリアランスを小さく設計しすぎると、製造公差等によっては燃料供給ポンプ７０をエンジンブロック６０に装着する際に強い力で押し込む必要があったり、さらには、燃料供給ポンプ７０をエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１に挿嵌できなかったりするおそれがある。

このような問題を防ぐためには、線膨張係数が、ポンプハウジング７１の構成材料の線膨張係数よりも相対的に小さい構成材料を用いてエンジンブロック６０を構成するとよい。すなわち、燃料供給ポンプ７０をエンジンブロック６０に装着する際には、ポンプハウジング７１及びエンジンブロック６０ともに冷えた状態にあるために熱膨張をそれほど生じておらず、適度なクリアランスを持ってポンプハウジング７１をエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１に挿嵌することができる。

一方、エンジン及び燃料供給ポンプ７０の駆動状態においては、ポンプハウジング７１及びエンジンブロック６０ともに熱膨張するが、線膨張係数の違いから、エンジンブロック６０のポンプ収容孔６１の内径の拡大量に対して、ポンプハウジング７１の外径の拡大量が大きくなる。そのために、ポンプハウジング７１がエンジンブロック６０によって締付けられて保持される状態となる。

このように、ポンプハウジング７１及びエンジンブロック６０の線膨張係数が所定の関係を満たすように構成することによって、エンジンブロック６０への燃料供給ポンプ７０の組付け性を低下させることなく、燃料供給ポンプ７０の駆動時のクリアランスを小さくすることができる。したがって、ポンプハウジング７１の外周面あるいはエンジンブロック６０のポンプ収容孔６１の内周面の損傷や、ポンプハウジング７１の変形を防止しやすくできるとともに、タペット７７の摺動性を確保したり、タペット７７の摺動面の損傷を低減したりすることができる。さらに、ポンプハウジング７１の変形が小さくなれば、燃料供給ポンプ７０のプランジャの突き上げ力が大きくされ、燃料の吐出圧を大きくしやすくなる。

なお、これまでに説明した実施の形態の燃料供給ポンプはすべて一つのタペット摺動孔を備えた構成のものであるが、燃料供給ポンプが複数のタペット摺動孔を備えた構成のものであっても、それぞれのタペット摺動孔において上述したタペットガイド構造及びタペット脱落防止構造を採用することによって同様の効果を得ることができる。

２：低圧フィードポンプ、４：供給通路、６：高圧供給通路、８ａ：第１のリターン通路、８ｂ：第２のリターン通路、８ｃ：第３のリターン通路、８ｄ：第４のリターン通路、１０：蓄圧式燃料噴射装置、１１：コモンレール、１２：レール圧センサ、１３：比例制御弁、１５：インジェクタ、１７：燃料タンク、１９：カム、２０：燃料供給ポンプ、２１：ポンプハウジング、２１ａ：タペット摺動孔、２１ｂ：ガイド溝、２１ｃ：ピン挿入孔、２１ｃａ：第１段付部、２１ｃｂ：第２段付部、２１ｃｃ：第３段付部、２１ｃｄ：第４段付部、２１ｃｅ：第５段付部、２１ｄ・２１ｅ：ピン挿入孔、２１ｆ：バレル挿入孔、２３：プランジャバレル、２３ａ：プランジャ摺動孔、２３ｂ：バルブ収容孔、２３ｃ：ばね押え部、２５：プランジャ、２７：プランジャスプリング、２９：ＩＯバルブ、３３：加圧室、３５・３５Ａ・３５Ｂ：係止ピン、３６：スクリューホルダ、４３：スプリングシート、４５：タペット、４６：タペット本体、４６ａ：スプリング収容部、４６ｂ：ローラ収容部、４６ｃ：ガイドピン挿入孔、４７：タペットローラ、４８：ガイドピン、４９：被ガイド突部、５０：比例制御弁、５１：オーバーフローバルブ、５３：オリフィス、６０：エンジンブロック、６１：ポンプ収容孔、６１ａ：縮径部、６３・６３Ａ・６３Ｂ：位置決めピン、６５：カム、７０：燃料供給ポンプ、７１：ポンプハウジング、７１ａ：フランジ部、７１ｂ：下端部、７２：ボルト挿通孔、７３・７３Ａ：位置決めピン挿通孔、７５：タペットローラ、７７：タペット

Claims (5)

1. 一端側が開口されたタペット摺動孔を有するポンプハウジングと、前記ポンプハウジングに固定されたプランジャバレルと、前記プランジャバレルに形成されたプランジャ摺動孔内を摺動自在に備えられたプランジャと、前記タペット摺動孔内に摺動自在に備えられたタペットと、前記プランジャ及び前記タペットを前記タペット摺動孔の開口端側に付勢するスプリングと、を備え、エンジンに備えられたカム上に装着される燃料供給ポンプにおいて、
   前記ポンプハウジングが、前記タペット摺動孔の内周面に、前記タペット摺動孔の開口端から軸線方向に沿って形成されたガイド溝を有するとともに、前記タペットが、前記タペットの外周面から突出する被ガイド突部を有し、前記被ガイド突部が前記ガイド溝に沿ってガイドされることで前記タペットの周方向回動が規制されており、
   前記ポンプハウジングが、部材の一部を前記ガイド溝内に突出させることによって前記タペット摺動孔の開口端側への前記被ガイド突部の移動を規制し、前記タペット摺動孔からの前記タペットの抜け落ちを防止するための係止部材を備えることを特徴とする燃料供給ポンプ。
2. 前記ポンプハウジングが、前記ポンプハウジングの外周と前記ガイド溝とを連通する孔部を備えるとともに、前記孔部に係止部材が挿入されることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給ポンプ。
3. 前記孔部が前記ガイド溝に交差する方向に形成されるとともに前記孔部の中間部が前記ガイド溝に開口しており、前記係止部材が棒状のピン部材であって前記ピン部材の中間部が前記ガイド溝内に突出していることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給ポンプ。
4. 前記燃料供給ポンプが前記エンジンに装着された状態において前記被ガイド突部と前記係止部材とが当たらない位置に前記係止部材が備えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給ポンプ。
5. 前記燃料供給ポンプは、蓄圧式燃料噴射装置に用いられるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給ポンプ。

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