JP7387490B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、プランジャの往復動により燃料を加圧して吐出する燃料ポンプを備えた内燃機関に関する。

内燃機関の機関本体に燃料ポンプが取り付けられて、内燃機関のクランクシャフトの回転に基づく動弁系のカムシャフトの回転動力により燃料ポンプのプランジャが駆動される例がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－２７３９０号公報

特許文献１に開示されたサプライポンプ（燃料ポンプ）は、機関本体のシリンダブロックに取り付けられており、シリンダブロックの下部に形成されたクランクケースにカムシャフトが設けられ、同カムシャフトに一体のカムにより燃料ポンプのプランジャが往復動されるカム機構がクランクケース内に設けられている。

カム機構はクランクケース内に組み込まれ、燃料ポンプはシリンダブロックに直接取り付けられるので、内燃機関の稼働によりシリンダブロックに生じる熱が燃料ポンプに直接に伝達され、ポンプ室の温度を上昇させて、ポンプ効率を低下させる可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、機関本体から燃料ポンプへの熱の伝達を可及的に低減することができる内燃機関を供する点にある。

上記目的を達成するために、本発明は、
プランジャの往復動により燃料を加圧して吐出する燃料ポンプと、クランクシャフトの回転に基づく駆動力を前記プランジャの往復動に変換するポンプカム機構と、を備える内燃機関において、
前記燃料ポンプのポンプハウジングが、前記ポンプカム機構のカムハウジングを介して、内燃機関の機関本体に取り付けられることを特徴とする内燃機関を提供する。

この構成によれば、燃料ポンプのポンプハウジングが、ポンプカム機構のカムハウジングを介して、内燃機関の機関本体に取り付けられるので、内燃機関の稼働により発熱する機関本体の熱が、カムハウジングを介して燃料ポンプのポンプハウジングに伝達されるため、直接燃料ポンプのプランジャ部に伝達されるのに比べて大幅に熱の伝達を低減することができ、燃料ポンプのポンプハウジングの温度上昇を抑え、燃料ポンプのポンプ効率を高く維持することができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記機関本体におけるシリンダヘッドに動弁系のカムシャフトが設けられ、
前記カムハウジングは、前記シリンダヘッドの外壁に取り付けられ、
前記ポンプカム機構は、前記カムシャフトに同軸に連結されたポンプカムシャフトの回転を前記プランジャの往復動に変換する。

この構成によれば、シリンダヘッドに動弁系のカムシャフトが設けられ、カムハウジングは、シリンダヘッドの外壁に取り付けられて、ポンプカム機構は、カムシャフトに同軸に連結されたポンプカムシャフトの回転をプランジャの往復動に変換するので、燃料ポンプがカムハウジングを介してシリンダヘッドに容易に取り付けられ、燃焼室を有して内燃機関の中で比較的に高温になるシリンダヘッドに対して燃料供給系を集中してコンパクトに設けることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記シリンダヘッドの前記外壁には、前記カムハウジングが取り付けられる部位の周囲に冷却フィンが形成される。

この構成によれば、シリンダヘッドの外壁には、カムハウジングが取り付けられる部位の周囲に冷却フィンが形成されるので、発熱するシリンダヘッドのうちで冷却フィンにより熱が奪われる部位に カムハウジングが取り付けられ、温度が低減された部位からカムハウジングに熱が伝達されることになり、カムハウジングの温度上昇が抑制され、さらに燃料ポンプのポンプハウジングの温度上昇を抑えることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記シリンダヘッドの前記カムハウジングが取り付けられる前記外壁から複数の取付ボス部が分散して突出形成され、
前記カムハウジングは、締結部材により前記取付ボス部に締結される。

この構成によれば、シリンダヘッドにおけるカムハウジングが取り付けられる外壁から複数の取付ボス部が分散して突出形成され、この突出形成された取付ボス部にカムハウジングが締結部材により締結されるので、シリンダヘッドからカムハウジングに熱伝達する合せ面の面積を小さくして、シリンダヘッドからカムハウジングへの熱の伝達を低減することができる。

本発明の好適な実施形態では、
互いに平行に配列される前記冷却フィンにより案内される走行風に晒される位置に、前記取付ボス部が形成される。

この構成によれば、互いに平行に配列される冷却フィンにより案内される走行風に晒される位置に、取付ボス部が形成されるので、シリンダヘッドからカムハウジングに熱を伝達する取付ボス部が冷却されることになり、カムハウジングへの熱の伝達が益々妨げられる。

本発明の好適な実施形態では、
前記ポンプハウジングには、前記プランジャが往復動自在に貫通するプランジャ孔が形成されるとともに、前記プランジャ孔の周囲に展開してフランジ部が形成され、
前記フランジ部が前記カムハウジングに締結部材により接合される。

この構成によれば、ポンプハウジングにおけるカムハウジングとの接合部であるフランジ部は、プランジャ孔の周囲に展開して表面積が大きく放熱効果が大きいので、放熱効果が大きいフランジ部がカムハウジングからポンプハウジングへの熱の伝達を妨げることができ、燃料ポンプの温度上昇を抑えることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記 カムハウジングは、前記シリンダヘッドに形成されたカムチェーンチャンバーの外壁に取り付けられる。

シリンダヘッドに形成されたカムチェーンチャンバーの外壁は、発熱源である燃焼室との間にカムチェーンチャンバーの空隙が介在することで、シリンダヘッドのうちで温度が低い部位である。
上記構成によれば、この温度が比較的低いカムチェーンチャンバーの外壁に カムハウジングが取り付けられるので、シリンダヘッドからカムハウジングへの熱の伝達が抑制される。

本発明の好適な実施形態では、
前記 カムハウジングに、前記ポンプカム機構に潤滑油を供給するカムハウジング側潤滑油通路が形成され、
前記シリンダヘッドに、シリンダヘッド側潤滑油通路が形成され、
前記シリンダヘッドの前記カムハウジングが取り付けられる前記外壁から前記シリンダヘッド側潤滑油通路の下流端を形成するシリンダヘッド側潤滑油連結管部が突出形成され、
前記 カムハウジングから突出して前記カムハウジング側潤滑油通路の上流端を形成するカムハウジング側潤滑油連結管部が、前記シリンダヘッド側潤滑油連結管部に同軸に対向して接続される。

この構成によれば、シリンダヘッドにおけるカムハウジングが取り付けられる外壁からシリンダヘッド側潤滑油通路の下流端を構成するシリンダヘッド側潤滑油連結管部が突出形成され、カムハウジングから突出してカムハウジング側潤滑油通路の上流端を構成するカムハウジング側潤滑油連結管部が、シリンダヘッド側潤滑油連結管部に同軸に対向して接続されるので、シリンダヘッドにカムハウジングを取り付けるときに、同時にシリンダヘッド側潤滑油通路とカムハウジング側潤滑油通路とを連通して、シリンダヘッド側からポンプカム機構に潤滑油を供給する潤滑油供給通路を形成することができ、組付け作業が簡単であるとともに、外部に潤滑油供給ホース等を配設することなく、潤滑油供給通路を簡素化することができる。
また、互いに突出したシリンダヘッド側潤滑油連結管部とカムハウジング側潤滑油連結管部が連結されて潤滑油供給通路が構成されるので、互いに突出し外部に露出した連結油路部分からの放熱効果があり、供給潤滑油の油温を低下させる効果が期待できる。

本発明の好適な実施形態では、
前記カムハウジング側潤滑油通路は、前記 カムハウジングの前記ポンプカム機構を収容するポンプカム室の上壁面に下流端吐出口を有する。

この構成によれば、カムハウジング側潤滑油通路は、カムハウジングのポンプカム機構を収容するポンプカム室の上壁面に下流端吐出口を有するので、カムハウジング側潤滑油通路の下流端吐出口から吐出される潤滑油は上方から勢い良くポンプカム機構に注いで、ポンプカム機構を効率良く潤滑することができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記カムシャフトに同軸に連結される前記ポンプカムシャフトが貫通する前記カムハウジングの開口を形成する筒状部が、前記シリンダヘッドの前記カムハウジングが取り付けられる前記外壁に嵌入し、
前記筒状部が、前記カムハウジングの前記ポンプカム室から前記シリンダヘッドの前記外壁の内側に連通する潤滑油戻り通路を構成する。

この構成によれば、カムシャフトに同軸に連結されるポンプカムシャフトが貫通するカムハウジングの開口を形成する筒状部が、シリンダヘッドのカムハウジングが取り付けられる外壁に嵌入し、カムハウジングのポンプカム室からシリンダヘッドの外壁の内側に連通する潤滑油戻り通路を構成するので、ポンプカム機構を潤滑した潤滑油は潤滑油戻り通路を通ってシリンダヘッドの外壁の内側に流れて機関本体に戻すことができる。
したがって、カムハウジングの開口を形成する筒状部を利用することで、別途特別に潤滑油戻り通路を形成する必要がなく、構造を簡素化することができる。

本発明は、燃料ポンプのポンプハウジングが、ポンプカム機構の カムハウジングを介して、内燃機関の機関本体に取り付けられるので、内燃機関の稼働により発熱する機関本体の熱が、 カムハウジングを介して燃料ポンプのポンプハウジングに伝達されるため、直接燃料ポンプに伝達されるのに比べて大幅に熱の伝達を低減することができ、燃料ポンプのポンプハウジングの温度上昇を抑え、燃料ポンプのポンプ効率を高く維持することができる。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の左側面図である。 シリンダヘッドおよびその周辺の断面図である。 高圧燃料ポンプとポンプカム機構の組付けられた状態の断面図である。 高圧燃料ポンプとポンプカム機構との分解断面図である。 高圧燃料ポンプとポンプカム機構との分解斜視図である。 高圧燃料ポンプが組付けられたポンプカム機構とシリンダヘッドとの分解斜視図である。 ポンプカム機構のカムハウジングの上面図である。 ポンプカム機構のカムハウジングの側面図である。 高圧燃料ポンプのポンプハウジングがポンプカム機構のカムハウジングを介してシリンダヘッドに取り付けられた状態を示す前面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図９に基づいて説明する。
本発明を適用した一実施の形態に係る内燃機関10は、鞍乗型車両に搭載される。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る鞍乗型車両の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。

内燃機関10は、空冷単気筒のＳＯＨＣ型４ストロークサイクル内燃機関である。
図１は、内燃機関10の左側面図である。
該内燃機関10は、そのクランクケース12内の後部に多段変速機を一体に備えて、いわゆるパワーユニットを構成しており、そのクランクシャフト９を、車両の車幅方向、すなわち左右方向に配向させて、車体フレームに支持される。

内燃機関10は、クランクケース12の斜め上方にシリンダブロック13およびシリンダヘッド14が順次重ねられて機関本体を構成し、シリンダブロック13のシリンダボアの中心軸であるシリンダ軸線Ｌｃが前方に若干傾いた略上下方向に指向した前傾姿勢でクランクケース12から起立している。

シリンダヘッド14の上方は、シリンダヘッドカバー15が覆う。
シリンダブロック13およびシリンダヘッド14の外周囲には、周方向に周回する冷却フィン13ｆ，14ｆが上下に複数形成されている。

図２を参照して、シリンダブロック13のシリンダボア13ｂ内をピストン18が往復摺動自在に嵌入され、ピストン18の頂面と同頂面が対向するシリンダヘッド14の天井面との間に燃焼室20が形成される。
シリンダヘッド14の上部には、動弁系のカムシャフト21が左右車幅方向に指向して左右のベアリング21ｂ，21ｂを介して回転自在に軸支されている。

カムシャフト21の左側のベアリング21ｂより左方に突出した端部にカムチェーンスプロケット22が嵌着されている。
カムチェーンスプロケット22とクランクシャフト９に固着されたカムチェーンスプロケット（不図示）との間にカムチェーン23が掛け渡され、クランクシャフト９の回転がカムチェーン23を介してカムシャフト21の回転に伝達される。
シリンダブロック13の左側壁13Ｌおよびシリンダヘッド14の左側壁14Ｌの内側には、カムチェーン23が通るカムチェーンチャンバー24が形成されている。

シリンダヘッド14の燃焼室20から後方に湾曲して延出した吸気ポート（不図示）に接続される吸気管25が、シリンダヘッド14の後面から延出し、吸気管25にはスロットルボディ26が介装されている。
シリンダヘッド14の燃焼室20の天井壁には、燃料噴射器27が嵌挿され、先端の噴射口が燃焼室20に臨んでいる。
なお、シリンダヘッド14の前面からは排気管（不図示）が延出する。

該内燃機関10のシリンダヘッド14の左側壁14Ｌの外側面に沿って高圧燃料ポンプ30が設けられる。
高圧燃料ポンプ30は、図示されない燃料タンク内の低圧燃料ポンプから供給された燃料を、丸棒状のプランジャ32の往復動により加圧して吐出する燃料ポンプであり、高圧燃料ポンプ30から吐出された高圧燃料は吐出燃料パイプ37を介して燃料噴射器27に送られ、燃料噴射器27から直接燃焼室20に高圧燃料が噴射される。

高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31は、クランクシャフト９の回転に基づくカムシャフト21の回転駆動力をプランジャ32の往復動に変換するポンプカム機構40のカムハウジング51を介して、内燃機関10の機関本体11のシリンダヘッド14に取り付けられる。

図２ないし図３を参照して、高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31には、プランジャ32が往復動するプランジャ孔31ｈと、プランジャ32により燃料が加圧される加圧室33と、燃料を加圧室33に導入する燃料吸入通路34と、加圧室33で加圧された燃料が吐出される燃料吐出通路35等が、形成されている。

プランジャ32は、プランジャ孔31ｈに嵌合された円筒状のプランジャガイド31ｇに摺動自在に嵌装される。
プランジャ孔31ｈの上方空間は、加圧室33となっており、加圧室33の天井面とプランジャ32の上端部との間に圧縮バネ39が介装されている。

燃料吐出通路35には、所定圧以上で開弁する吐出弁35ｖが設けられ、燃料吐出通路35の吐出弁35ｖより下流側に吐出接続管36が接続され、この吐出接続管36に前記吐出燃料パイプ37が接続される。

高圧燃料ポンプ30は、燃料吸入通路34の途中に介装された吸入弁34ｖを駆動して加圧室33からの燃料の吐出量を調整する吸入弁駆動装置38および燃料吸入通路34の前記吸入弁34ｖより上流側に介装され燃料圧力の脈動を低減する円盤形状をしたパルセーションダンパ34ｐが、ポンプハウジング31に組み込まれている（図２，図３参照）。

図５を参照して、高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31の下部は、プランジャ孔31ｈの周囲にフランジ部31Ｆが展開して形成されている。
プランジャ孔31ｈを形成する円筒の円筒下端部31ａがフランジ部31Ｆより下方に突出している。
フランジ部31Ｆは前後方向に長尺なひし形板状に形成されており、前後の角部にボルト孔31Ｆｈ，31Ｆｈが穿孔されている。

この高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31の下には、ポンプカム機構40の カムハウジング51が取り付けられる。
カムハウジング51内には、ポンプカム機構40のポンプカムシャフト41が、左右方向に指向して左右のベアリング45，45を介して回転自在に軸支されている。
カムハウジング51は、ポンプカムシャフト41の中心軸を境に上下の半円筒に２分割されており、上側カムハウジング51Ｕと下側カムハウジング51Ｌはボルト60の締結により合体され、合体して形成された円筒部にベアリング45，45を介してポンプカムシャフト41が回転自在に支持されている。

カムハウジング51の左右のベアリング45，45の間にポンプカム室51ｃが形成され、同ポンプカム室51ｃ内において、ポンプカムシャフト41は、左右のベアリング45，45の間の部分が偏心した円周面を有する偏心カム部41ｃを形成しており、この偏心カム部41ｃの円周面にベアリング42を介してリフタ43が相対回動自在に外装されている。

図４を参照して、上側カムハウジング51Ｕと下側カムハウジング51Ｌの合体により構成された円筒部は、左端は閉塞されているが、右端は円筒状に突出して右端円筒部52が形成されており、同右端円筒部52からポンプカムシャフト41が突出している。
上側カムハウジング51Ｕの中央上部には、前記ポンプハウジング31のプランジャ孔31ｈを形成する円筒の円筒下端部31ａが嵌入する上部円筒部53が形成されている。

上側カムハウジング51Ｕと下側カムハウジング51Ｌの合体により構成された円筒部は、中心軸を左右方向に指向させており、この円筒部の中央上壁を上方に貫通して上部円筒部53が形成されている。

図５および図７を参照して、上部円筒部53から前後に張り出すように突出して円柱状をした雌ねじボス部53Ｂ，53Ｂが形成されている。
雌ねじボス部53Ｂ，53Ｂは、上下方向に指向した円柱状をしており、それぞれの中央のねじ穴53Ｂｈ，53Ｂｈが形成されており、雌ねじボス部53Ｂ，53Ｂの上端面と上部円筒部53の上端面とが、連続した同一平面の上端合せ面53ｆ（図７で散点模様を施した部分）となる。

雌ねじボス部53Ｂ，53Ｂの雌ねじ穴53Ｂｈ，53Ｂｈには、スタッドボルト54ｂ，54ｂが下端ねじ部を螺入して上方に突設される（図５参照）。
カムハウジング51の上端合せ面53ｆに対して高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31の下部のフランジ部31Ｆの下面31Ｆｆが合せ面となって対向し、両合せ面が合わさってカムハウジング51とポンプハウジング31とが組付けられる（図６参照）。

この組付けの際、ポンプハウジング31の円筒下端部31ａがカムハウジング51の上部円筒部53に嵌入し、同時に雌ねじボス部53Ｂ，53Ｂに突設されたスタッドボルト54ｂ，54ｂがポンプハウジング31の下部のフランジ部31Ｆのボルト孔31Ｆｈ，31Ｆｈを貫通する。
スタッドボルト54ｂ，54ｂのボルト孔31Ｆｈ，31Ｆｈを貫通した上端ねじ部にフランジ付きナット54ｎ，54ｎを螺合して締結することで、ポンプハウジング31とカムハウジング51が一体に合体する。

フランジ部31Ｆは、プランジャ孔31ｈの周囲に展開して表面積が大きく放熱効果が大きいので、カムハウジング51からポンプハウジング31への熱の伝達を妨げることができ、高圧燃料ポンプ30の温度上昇を抑えることができる。

また、ポンプハウジング31とカムハウジング51は、互いに合わせられる下部のフランジ部31Ｆの下面31Ｆｆとカムハウジング51の上端合せ面53ｆの互いの接触面は、図７に散点模様で示すカムハウジング51の上端合せ面53ｆで、接触面積は小さいので、カムハウジング51からポンプハウジング31への熱の伝達は抑制される。
なお、ポンプハウジング31の下部のフランジ部31Ｆの下面31Ｆｆとカムハウジング51の上端合せ面53ｆとの間に、断熱材を介在させてもよく、より断熱効果が期待できる。

図６ないし図８を参照して、上側カムハウジング51Ｕの上部円筒部53から前後に張り出した雌ねじボス部53Ｂ，53Ｂの下部からさらに前後にボルトボス部53Ｃ，53Ｃが突出形成されている。
ボルトボス部53Ｃ，53Ｃは、ポンプカム室51ｃの前後位置にあって、左右方向に貫通するボルト孔53Ｃｈ，53Ｃｈを有する円柱状をなす。

また、下側カムハウジング51Ｌには、ポンプカム室51ｃを形成する円筒部から下方にボルトボス部53Ｄが突出形成されている。
ボルトボス部53Ｄは、図８に示す側面視で下方に先細の三角形状をなし、下端角部にボルト孔53Ｄｈが形成されている。
カムハウジング51の右側面の前後に突出しボルトボス部53Ｃ，53Ｃとカムハウジング51の下方に突出したボルトボス部53Ｄの各右端面は、同一面上にある。

一方、シリンダヘッド14のカムハウジング51が取り付けられる左側壁14Ｌには、図６を参照して、カムハウジング51の右側面に突出形成された右端円筒部52が嵌入可能な円開口端部14Ａを有するとともに、円開口端部14Ａの前後下方に分散して、それぞれ雌ねじ穴14Ｃｈ，14Ｃｈ，14Ｄｈを有する取付ボス部である雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄが左方に突出して形成されている。
雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄの各左端面は、同一面上にある。

このシリンダヘッド14の左側壁14Ｌに突出形成された雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄに、カムハウジング51の右側面に形成されたボルトボス部53Ｃ，53Ｃ，53Ｄが、それぞれに同軸に対向する。

したがって、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌの円開口端部14Ａに、カムハウジング51の右側面の右端円筒部52を嵌入し、シリンダヘッド14の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄにそれぞれカムハウジング51のボルトボス部53Ｃ，53Ｃ，53Ｄを同軸に合わせて端面どうしを当接し、ボルト61，61，61をそれぞれカムハウジング51のボルトボス部53Ｃ，53Ｃ，53Ｄのボルト孔53Ｃｈ，53Ｃｈ，53Ｄｈを貫通して、シリンダヘッド14の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄの雌ねじ穴14Ｃｈ，14Ｃｈ，14Ｄｈに螺合して締結することで、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌにカムハウジング51が取り付けられる。

図６を参照して、カムハウジング51が取り付けられる雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄは、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌに分散して突出形成され、このカムハウジング51が取り付けられる雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄの周囲には、冷却フィン14ｆが形成されている。
図６および図９に示されるように、互いに平行に配列される冷却フィン14ｆにより案内される走行風に晒される位置に、雌ねじボス部14Ｃ，14Ｄが形成されている。

カムハウジング51は、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌに突出形成される円筒状の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄに締結されるので、カムハウジング51の右側面の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄの端面が接触するボルトボス部53Ｃ，53Ｃ，53Ｄ側の合せ面は、図８に散点模様で示す面であり、接触面積は小さく、よって、シリンダヘッド14からカムハウジング51への熱の伝達は抑制される。

なお、シリンダヘッド14側の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄの端面とカムハウジング51側のボルトボス部53Ｃ，53Ｃ，53Ｄ側の合せ面との間に、断熱材を介在させてもよく、より断熱効果が期待できる。

また、カムハウジング51が取り付けられるシリンダヘッド14の左側壁14Ｌは、カムチェーンチャンバー24の外壁であり、発熱源である燃焼室20との間にカムチェーンチャンバー24の空隙が介在してシリンダヘッド14のうちで温度が低い部位であり、この温度の低いカムチェーンチャンバー24の外壁（シリンダヘッド14の左側壁14Ｌ）に カムハウジング51が取り付けられるので、シリンダヘッド14から カムハウジング51への熱の伝達が抑制される。

図５ないし図８を参照して、カムハウジング51の上側カムハウジング51Ｕには、ポンプカム機構40に潤滑油を供給するカムハウジング側潤滑油通路56が形成されている。
一方、シリンダヘッド14には、カムハウジング側潤滑油通路56に連通する上流側となるシリンダヘッド側潤滑油通路55が形成されている（図６参照）。

図６に示されるように、シリンダヘッド14のカムハウジング51が取り付けられる左側壁14Ｌの後側上部からシリンダヘッド側潤滑油通路55の下流端を形成するシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａが左方に突出して形成されている。
図５ないし図８に示されるように、カムハウジング51の上側カムハウジング51Ｕには、右側面に沿って上部を後方に延びるカムハウジング側潤滑油管56Ｂが形成され、カムハウジング側潤滑油管56Ｂにカムハウジング側潤滑油通路56の中流通路56ｂが形成され、カムハウジング側潤滑油通路56の上流通路56ａを形成するカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａがカムハウジング側潤滑油管56Ｂの後部から右方に突出して形成されている。

カムハウジング側潤滑油通路56の下流通路56ｃは、中流通路56ｂから屈曲してポンプカム室51ｃの上部に連通している。
カムハウジング側潤滑油通路56の上流通路56ａと中流通路56ｂは、ポンプカム室51ｃより上方にあり、中流通路56ｂから斜め下方に延びる下流通路56ｃがポンプカム室51ｃに至り、下流通路56ｃの下流端吐出口56ccがポンプカム室51ｃの上壁面に開口している（図５参照）。

シリンダヘッド14の左側壁14Ｌにカムハウジング51が取り付けられるときに、シリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａに対してカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａが同軸に対向して連結される。
このとき、シリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａとの間に連結管部材57が介装されて互いに連結される。

図６を参照して、連結管部材57は、Ｏリング57ｒ，57ｒが外嵌された両側部がそれぞれシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａに嵌入されてシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａを連結し、シリンダヘッド側潤滑油通路55とカムハウジング側潤滑油通路56とを連通する。

したがって、シリンダヘッド14のシリンダヘッド側潤滑油通路55を流れる潤滑油は、連結されたシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａを通って、カムハウジング側潤滑油通路56に入り、カムハウジング側潤滑油通路56の下流通路56ｃを通って下流端吐出口56ccからポンプカム室51ｃに上方から吐き出される。

ポンプカム室51ｃには、前記したように、ポンプカムシャフト41の偏心カム部41ｃにベアリング42を介して外装されたリフタ43が配置される。
図２および図３を参照して、リフタ43は、径方向外側に狭い中心角で突出した押圧部43ｐを有し、上方に向いた押圧部43ｐに上方からプランジャ32の下端部32ｐが接する。
プランジャ32の下端部32ｐは、下方に突出した凸状球面32pfをなし、同プランジャ32の下端部32ｐの凸状球面が接するリフタ43の押圧部43ｐは、下方に凹んだ凹状球面43pfをなす。

図３に示されるように、プランジャ32の下端部32ｐの凸状球面32pfは、リフタ43の押圧部43ｐの凹状球面43pfに挟まれるようにして２点で接して、リフタ43の回動が抑制される。
したがって、ポンプカムシャフト41の偏心カム部41ｃが回転しても、リフタ43は自身の回動が抑制された状態で上下移動を含む円運動をする。

ポンプカム機構40は、このポンプカムシャフト41の偏心カム部41ｃの回転に伴うリフタ43の上下移動が、リフタ43の押圧部43ｐに上方から圧縮バネ39により付勢されて接するプランジャ32を上下に往復動させる。
プランジャ32の上下の往復動は、加圧室33の燃料を加圧して吐出接続管36から吐出することができる。

高圧燃料ポンプ30をシリンダヘッド14に取り付けるには、まず高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31の下に、ポンプカム機構40のカムハウジング51を組付ける。
その際、ポンプハウジング31のプランジャ孔31ｈから下方に突出したプランジャ32の下端部32ｐがポンプカム機構40のリフタ43の押圧部43ｐにより下側から押接されるようにし、ポンプハウジング31の下部のフランジ部31Ｆの下面31Ｆｆとカムハウジング51の上端合せ面53ｆを合わせてスタッドボルト54ｂとフランジ付きナット54ｎにより締結してポンプハウジング31にカムハウジング51を一体に取り付ける。

次いで、高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31に取り付けられたポンプカム機構40のカムハウジング51を、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌに取り付ける。
シリンダヘッド14の左側壁14Ｌの円開口端部14Ａに、カムハウジング51の右側面の右端円筒部52を嵌入する際に、カムハウジング51の右端円筒部52から突出したポンプカムシャフト41を、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌの円開口端部14Ａの開口に臨むカムシャフト21の左端筒状部21ｓに同軸に嵌入して一体に回転するように連結する（図２参照）。

クランクシャフト９の回転がカムチェーン23を介してカムシャフト21に伝達され、カムシャフト21の回転は一体に連結されたポンプカムシャフト41を回転し、ポンプカムシャフト41の回転はポンプカム機構40によりプランジャ32を往復動に変換されることで、高圧燃料ポンプ30が駆動される。

カムハウジング51は、シリンダヘッド14の左側壁14Ｌに突出形成される円筒状の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄに、ボルト61により締結される。
その際に、同時にシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａとを、間に連結管部材57を介装して互いに連結する。
こうして高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31が、ポンプカム機構40の カムハウジング51を介して、内燃機関10の機関本体11のシリンダヘッド14に取り付けられる。

シリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａが連結されることで、シリンダヘッド側潤滑油通路55とカムハウジング側潤滑油通路56とが連通され、シリンダヘッド側潤滑油通路55からカムハウジング側潤滑油通路56に流れた潤滑油は、カムハウジング側潤滑油通路56の下流通路56ｃを通って下流端吐出口56ccからポンプカム室51ｃに上方から吐き出される。

ポンプカム室51ｃには、ポンプカム機構40のポンプカムシャフト41の偏心カム部41ｃにベアリング42を介して外装されたリフタ43が配置されているので、ポンプカム室51ｃに上方から吐き出される潤滑油は、リフタ43に上方から勢い良く降り注ぎ、プランジャ32の下端部32ｐが接するリフタ43の押圧部43ｐの凹状球面43pfに溜まり、潤滑性を向上させるとともに、摩耗を低減して耐久性を向上させることができる。
なお、リフタ43を揺動自在に軸支するベアリング42にも潤滑油が十分供給される。

図２を参照して、ポンプカムシャフト41が貫通するシリンダヘッド14の左側壁14Ｌの円開口端部14Ａとこれに嵌入されるカムハウジング51の右端円筒部52は、ポンプカム室51ｃとシリンダヘッド14の左側壁14Ｌの内側のカムチェーンチャンバー24とを連通する連通路であり、カムハウジング51の右端円筒部52はポンプカム室51ｃからカムチェーンチャンバー14ｃに潤滑油を戻す潤滑油戻り通路を構成する。

すなわち、ポンプカム室51ｃ内でポンプカム機構40に供給されリフタ43等を潤滑した潤滑油は、ポンプカム室51ｃの下部からカムハウジング51の右端円筒部52の潤滑油戻り通路を途中ベアリング42を抜けて通り、シリンダヘッド14のカムチェーンチャンバー14ｃに流れ込み、クランクケース12内に戻される。

以上、詳細に説明した本発明に係る燃料ポンプの取付構造の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図２に示されるように、高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31が、ポンプカム機構40のカムハウジング51を介して、内燃機関10の機関本体11に取り付けられるので、内燃機関10の稼働により発熱する機関本体11の熱が、カムハウジング51を介して高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31に伝達されるため、直接高圧燃料ポンプ30に伝達されるのに比べて大幅に熱の伝達を低減することができ、高圧燃料ポンプ30のポンプハウジング31の温度上昇を抑え、高圧燃料ポンプ30のポンプ効率を高く維持することができる。

図２に示されるように、シリンダヘッド14に動弁系のカムシャフト21が設けられ、カムハウジング51はシリンダヘッド14の外壁の左側壁14Ｌに取り付けられて、ポンプカム機構40は、カムシャフト21に同軸に連結されたポンプカムシャフト41の回転をプランジャ32の往復動に変換するので、高圧燃料ポンプ30がカムハウジング51を介してシリンダヘッド14の左側壁14Ｌに容易に取り付けられ、燃料が供給される燃焼室20を有するシリンダヘッド14周りに燃料供給系を、集中してコンパクトに設けることができる。

図６に示されるように、シリンダヘッド14の外壁の左側壁14Ｌには、カムハウジング51が取り付けられる部位である雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄの周囲に冷却フィン14ｆが形成されているので、発熱するシリンダヘッド14のうちで冷却フィン14ｆにより熱が奪われる部位に カムハウジング51が取り付けられ、温度が低減された部位からカムハウジング51に熱が伝達されることになり、カムハウジング51の温度上昇が抑制され、延いては燃料ポンプの温度上昇を抑えることができる。

図６に示されるように、シリンダヘッド14におけるカムハウジング51が取り付けられる左側壁14Ｌから複数の雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄが分散して突出形成され、この突出形成された雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄにカムハウジング51がボルト61により締結されるので、シリンダヘッド14からカムハウジング51に熱伝達する合せ接触面の面積を小さくして、シリンダヘッド14からカムハウジング51への熱の伝達を低減することができる。

図６および図９に示されるように、互いに平行に配列される冷却フィン14ｆにより案内される走行風に晒される位置に、雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄが形成されるので、シリンダヘッド14からカムハウジング51に熱を伝達する雌ねじボス部14Ｃ，14Ｃ，14Ｄが冷却されることになり、カムハウジング51への熱の伝達が益々妨げられる。

図５に示されるように、ポンプハウジング31におけるカムハウジング51との接合部であるフランジ部31Ｆは、プランジャ孔31ｈの周囲に展開して表面積が大きく放熱効果が大きいので、放熱効果が大きいフランジ部31Ｆがカムハウジング51からポンプハウジング31への熱の伝達を妨げることができ、高圧燃料ポンプ30の温度上昇を抑えることができる。

図２および図６に示されるように、シリンダヘッド14に形成されたカムチェーンチャンバー14ｃの外壁の左側壁14Ｌは、発熱源である燃焼室20との間にカムチェーンチャンバー14ｃの空隙が介在することで、シリンダヘッド14のうちで温度が低い部位である。
図２および図６に示されるように、この温度が比較的低いカムチェーンチャンバー14ｃの外壁の左側壁14Ｌに カムハウジング51が取り付けられるので、シリンダヘッド14からカムハウジング51への熱の伝達が抑制される。

図６に示されるように、シリンダヘッド14におけるカムハウジング51が取り付けられる左側壁14Ｌからシリンダヘッド側潤滑油通路55の下流端を構成するシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａが突出形成され、カムハウジング51から突出してカムハウジング側潤滑油通路56の上流端を構成するカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａが、シリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａに同軸に連結されるので、シリンダヘッド14にカムハウジング51を取り付けるときに、同時にシリンダヘッド側潤滑油通路55とカムハウジング側潤滑油通路56とを連通して、シリンダヘッド14側からポンプカム機構40に潤滑油を供給する潤滑油供給通路を形成することができ、組付け作業が簡単であるとともに、外部に潤滑油供給ホース等を配設することなく、潤滑油供給通路を簡素化することができる。

また、互いに突出したシリンダヘッド側潤滑油連結管部55Ａとカムハウジング側潤滑油連結管部56Ａが連結されて潤滑油供給通路が構成されるので、互いに突出し外部に露出した連結油路部分からの放熱効果があり、供給潤滑油の油温を低下させる効果が期待できる。

図５および図８に示されるように、カムハウジング側潤滑油通路56は、カムハウジング51のポンプカム機構40を収容するポンプカム室51ｃの上壁面に下流端吐出口56ccを有するので、カムハウジング側潤滑油通路56の下流端吐出口56ccから吐出される潤滑油は上方から勢い良くポンプカム機構40に注いで、ポンプカム機構40を効率良く潤滑することができる。

図２に示されるように、カムシャフト21に同軸に連結されるポンプカムシャフト41が貫通するカムハウジング51の開口を形成する筒状部である右端円筒部52が、シリンダヘッド14のカムハウジング51が取り付けられる左側壁14Ｌに嵌入し、カムハウジング51のポンプカム室51ｃからシリンダヘッド14の左側壁14Ｌの内側のカムチェーンチャンバー24に連通する潤滑油戻り通路を構成するので、ポンプカム機構40を潤滑した潤滑油は潤滑油戻り通路を通ってシリンダヘッド14の左側壁14Ｌの内側のカムチェーンチャンバー24に流れて機関本体11のクランクケース12内に戻すことができる。
したがって、カムハウジング51の開口を形成する右端円筒部52を利用することで、別途特別に潤滑油戻り通路を形成する必要がなく、構造を簡素化することができる。

以上、本発明に係る一実施の形態に係る内燃機関について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。

９…クランクシャフト、10…内燃機関、11…機関本体、12…クランクケース、13…シリンダブロック、13ｆ…冷却フィン、13Ｌ…左側壁、13ｃ…カムチェーンチャンバー、14…シリンダヘッド、14ｆ…冷却フィン、14Ｌ…左側壁、14ｃ…カムチェーンチャンバー、14Ａ…円開口端部、14Ｃ，14Ｄ…雌ねじボス部、15…シリンダヘッドカバー、18…ピストン、20…燃焼室、21…カムシャフト、22…カムチェーンスプロケット、23…カムチェーン、24…カムチェーンチャンバー、25…吸気管、26…スロットルボディ、27…燃料噴射器、
30…高圧燃料ポンプ、31…ポンプハウジング、31ｈ…プランジャ孔、31Ｆ…フランジ部、32…プランジャ、33…加圧室、34…燃料吸入通路、34ｖ…吸入弁、34ｐ…パルセーションダンパ、35…燃料吐出通路、35ｖ…吐出弁、36…吐出接続管、37…吐出燃料パイプ、38…吸入弁駆動装置、39…圧縮バネ、
40…ポンプカム機構、41…ポンプカムシャフト、41ｃ…偏心カム部、42…ベアリング、43…リフタ、45…ベアリング、
51…カムハウジング、51Ｕ…上側カムハウジング、51Ｌ…下側カムハウジング、51ｃ…ポンプカム室、52…右端円筒部（潤滑油戻り通路）、53…上部円筒部、53Ｂ…雌ねじボス部、53ｆ…上端合せ面、54ｂ…スタッドボルト、54ｎ…フランジ付きナット、55…シリンダヘッド側潤滑油通路、55Ａ…シリンダヘッド側潤滑油連結管部、56…カムハウジング側潤滑油通路、56ａ…上流通路、56ｂ…中流通路、56ｃ…下流通路、56cc…下流端吐出口、56Ａ…カムハウジング側潤滑油連結管部、56Ｂ…カムハウジング側潤滑油管、57…連結管部材、60…ボルト、61…ボルト。

Claims (4)

1. プランジャ(32)の往復動により燃料を加圧して吐出する燃料ポンプ(30)と、クランクシャフト(9)の回転に基づく駆動力を前記プランジャ(32)の往復動に変換するポンプカム機構(40)と、を備える内燃機関(10)において、
   前記燃料ポンプ(30)のポンプハウジング(31)が、前記ポンプカム機構(40)のカムハウジング(51)を介して、内燃機関(10)の機関本体(11)に取り付けられ、
   前記機関本体(11)におけるシリンダヘッド(14)に動弁系のカムシャフト(21)が設けられ、
   前記カムハウジング(51)は、前記シリンダヘッド(14)の外壁(14L)に取り付けられ、
   前記ポンプカム機構(40)は、前記カムシャフト(21)に同軸に連結されたポンプカムシャフト(41)の回転を前記プランジャ(32)の往復動に変換し、
   前記シリンダヘッド(14)の前記外壁(14L)には、前記カムハウジング(51)が取り付けられる部位の周囲に冷却フィン(14f)が形成され、
   前記シリンダヘッド(14)の前記カムハウジング(51)が取り付けられる前記外壁(14L)から複数の取付ボス部(14C,14C,14D)が分散して突出形成され、
   前記カムハウジング(51)は、締結部材(61)により前記取付ボス部(14C,14C,14D)に締結され、
   互いに平行に配列される前記冷却フィン(14f)により案内される走行風に晒される位置に、前記取付ボス部(14C,14C,14D)が形成されることを特徴とする内燃機関。
2. 前記ポンプハウジング(31)には、前記プランジャ(32)が往復動自在に貫通するプランジャ孔(31h)が形成されるとともに、前記プランジャ孔(31h)の周囲に展開してフランジ部(31F)が形成され、
   前記フランジ部(31F)が前記カムハウジング(51)に締結部材(54b,54n)により接合されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記カムハウジング(51)は、前記シリンダヘッド(14)に形成されたカムチェーンチャンバー(14c)の外壁(14L)に取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関。
4. プランジャ(32)の往復動により燃料を加圧して吐出する燃料ポンプ(30)と、クランクシャフト(9)の回転に基づく駆動力を前記プランジャ(32)の往復動に変換するポンプカム機構(40)と、を備える内燃機関(10)において、
   前記燃料ポンプ(30)のポンプハウジング(31)が、前記ポンプカム機構(40)のカムハウジング(51)を介して、内燃機関(10)の機関本体(11)に取り付けられ、
   前記機関本体(11)におけるシリンダヘッド(14)に動弁系のカムシャフト(21)が設けられ、
   前記カムハウジング(51)は、前記シリンダヘッド(14)の外壁(14L)に取り付けられ、
   前記ポンプカム機構(40)は、前記カムシャフト(21)に同軸に連結されたポンプカムシャフト(41)の回転を前記プランジャ(32)の往復動に変換し、
   前記カムハウジング(51)に、前記ポンプカム機構(40)に潤滑油を供給するカムハウジング側潤滑油通路(56)が形成され、
   前記シリンダヘッド(14)に、シリンダヘッド側潤滑油通路(55)が形成され、
   前記シリンダヘッド(14)の前記カムハウジング(51)が取り付けられる前記外壁(14L)から前記シリンダヘッド側潤滑油通路(55)の下流端を形成するシリンダヘッド側潤滑油連結管部(55A)が突出形成され、
   前記カムハウジング(51)から突出して前記カムハウジング側潤滑油通路(56)の上流端を形成するカムハウジング側潤滑油連結管部(56A)が、前記シリンダヘッド側潤滑油連結管部(55A)に同軸に対向して接続され、
   前記カムハウジング側潤滑油通路(56)は、前記カムハウジング(51)の前記ポンプカム機構(40)を収容するポンプカム室(51c)の上壁面に下流端吐出口(56cc)を有し、
   前記カムシャフト(21)に同軸に連結される前記ポンプカムシャフト(41)が貫通する前記カムハウジング(51)の開口を形成する筒状部(52)が、前記シリンダヘッドの前記カムハウジング(51)が取り付けられる前記外壁(14L)に嵌入し、
   前記筒状部(52)が、前記カムハウジング(51)の前記ポンプカム室(51c)から前記シリンダヘッド(14)の外壁(14L)の内側に連通する潤滑油戻り通路を構成することを特徴とする内燃機関。

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