JPH0622564U - 燃料噴射ポンプ用のトーショナルビスカスダンパ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビスカスダンパの効果的な燃料噴射ポンプの
駆動系への取付構造を提供することを目的とする。 【構成】 ビスカスダンパ１８を、エンジン駆動力が伝
達されるドライブギヤ１２を収納したギヤケース１１内
に内蔵され、ドライブギヤ１２と連結されるタイマフラ
ンジ１４と、燃料噴射ポンプ１０のカムシャフト１５と
連結されるフライウエイトホルダ１６と、を有する燃料
噴射時期制御用のタイマ１７に取り付ける構造であり、
ビスカスダンパ１８のケース２６の一方の端部の内筒部
２６Ａ内周面に連接し該内筒部２６Ａの開放部を中心部
を除いて閉塞する如く設けられた環状の連結部２６Ｃを
設け、連結部２６Ｃをドライブギヤ１２と共にタイマフ
ランジ１４に固定取付した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃料噴射ポンプの駆動系に介装して該駆動系のねじり振動、トルク 変動等を低減するトーショナルビスカスダンパに関し、特に、その取付構造に係 わる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、長距離輸送用小型車両のディーゼルエンジンは、高出力化、低燃費化、 更には長寿命化への要求が増大している。 特に、高出力化傾向により、平均有効圧力は増大し、クランクシャフトへの加 振トルクを大きくすることになった。

【０００３】 その結果、シリンダ内におけるガス圧力と慣性力によって生じるクランクシャ フトのねじり振動低減を目的としてトーショナルビスカスダンパ（以下、単にビ スカスダンパと称する）の採用が有効視されている。 このビスカスダンパは、円盤状の慣性質量部分と、クランクシャフトとの固定 部分とからなり、その間に粘弾性体としての高粘度のシリコーン油等を介在して 構成され、フライホイールと対向するクランクシャフトの先端に通常取り付けら れる。

【０００４】 ビスカスダンパの代表的構造は、図８に示すように、ケース１とカバー２によ って円筒状の密閉された空間を形成し、この密閉空間内部にスラストベアリング ３及びジャーナルベアリング４によって位置決めされ、回転自在な状態で支持さ れた慣性リング５を収納すると共に、密閉空間内部に高粘度のシリコーン油６を 満たしてある。

【０００５】 ケース１とカバー２はシール材を挟んで圧入後にかしめることにより一体化さ れる。 ケース１はクランクシャフトとボルトで固定され、ケース１と慣性リング５の 間の連結は唯一シリコーン油６を介してなされている。 ねじり振動がない状況下ではケース１と慣性リング５はあたかも一体のユニッ トの如く回転する。エンジン回転数がねじり振動を励振するようなポイントに変 化するに連れて、クランクシャフト即ち、クランクシャフトに固定されたケース １は主回転上にねじり振動が追加されたような現象が呈する。慣性リング５はそ れ自身の慣性のために一定の回転を続けようとするため、ケース１と慣性リング ５の間に相対的な回転振動変化が起こり、従って、シリコーン油６は剪断力を受 け振動エネルギは熱エネルギに置換され、クランクシャフトの振動が吸収される 。

【０００６】 ビスカスダンパが、他のラバーダンパ等のダンパと著しく異なる点は、慣性リ ング５とケース１の間に弾性結合部分がないことである。 従って、チューニングが不要なダンパであると言える。チューニングが必要な ダンパが新たに別なる共振点を発生させるのに対して、この種のビスカスダンパ は追加の共振を起こさせない点で有利である。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、近年、ディーゼルエンジンの排気ガス規制が強化されつつあり、Ｎ Ｏ_X 、黒煙及びパティキュレート対策が急がれている。 この対策として、ディーゼルエンジンの燃焼効率の向上を図るべく、燃料の微 粒化を促進することが提案されている。

【０００８】 このため、燃料噴射ポンプにおいて噴射圧を高め、燃料を高圧噴射させること が行われている。 しかし、このように燃料噴射ポンプにおいて噴射圧を高めた結果、燃料噴射ポ ンプの駆動系のねじり振動，トルク変動が増大し、ギヤ音の発生が顕著になる。 特に、ピーク時のトルクは定常トルクの約２．５倍にまで達する。

【０００９】 このような燃料噴射ポンプの駆動系のねじり振動，トルク変動の増大を抑える ためには、サポートやベアリングの大型化、駆動系のサイズアップ等を施す必要 があるが、これでは重量の増大、大型化等を来し思わしくない。 そこで、専らクランクシャフトのねじり振動低減を目的として設けられている ビスカスダンパを、燃料噴射ポンプの駆動系に配設することにより、燃料噴射ポ ンプの駆動系のねじり振動，トルク変動の低減を図ることが知見された。

【００１０】 しかし、従来では、ビスカスダンパを具体的にどのように効果的に燃料噴射ポ ンプの駆動系に配設するかについては提案されておらず、ビスカスダンパの燃料 噴射ポンプの駆動系への取付構造の提案が嘱望されていた。 そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、ビスカスダンパの効果的 な燃料噴射ポンプの駆動系への取付構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案の燃料噴射ポンプ用のトーショナルビスカスダンパ取付構造 は、ケースとカバーによって円筒状の密閉された空間を形成し、この密閉空間内 部にスラスト及びジャーナルベアリングによって位置決めされ、回転自在な状態 で支持された慣性リングを収納すると共に、密閉空間内部に高粘度液体を満たし てなるトーショナルビスカスダンパを、エンジン駆動力が伝達されるドライブギ ヤを収納したギヤケース内に内蔵され、前記ドライブギヤと連結されるタイマフ ランジと、前記燃料噴射ポンプのカムシャフトと連結されるフライウエイトホル ダと、を有する燃料噴射時期制御用のタイマに取り付ける構造であって、前記ト ーショナルビスカスダンパのケースを前記円筒状密閉空間を形成する内筒部と外 筒部とから構成し、前記ケースの一方の端部の内筒部内周面に連接し該内筒部の 開放部を中心部を除いて閉塞する如く設けられた環状の連結部を設ける一方、該 連結部を前記ドライブギヤと共にタイマフランジに固定取付した構成とする。

【００１２】 又、本考案の燃料噴射ポンプ用のトーショナルビスカスダンパ取付構造は、ド ライブギヤの端面周部からタイマ中心軸線と平行に延びて環状をなし、トーショ ナルビスカスダンパの円筒状空間を形成するケース部を、ドライブギヤに一体成 形し、前記ケース部の円筒状空間を密閉するカバーを設け、密閉された円筒状空 間内部にスラスト及びジャーナルベアリングによって位置決めされ、回転自在な 状態で支持された慣性リングを収納すると共に、前記円筒状空間内部に高粘度液 体を満たした構成とする。

【００１３】

【作用】

かかる構成において、ねじり振動がない状況下ではビスカスダンパのケース（ ケース部）と慣性リングはあたかも一体のユニットの如く回転する。燃料噴射ポ ンプの回転数がねじり振動を励振するようなポイントに変化するに連れて、ドラ イブギヤ，カムシャフト、即ち、これらに連結されたケース（ケース部）は主回 転上にねじり振動が追加されたような現象が呈する。慣性リングはそれ自身の慣 性のために一定の回転を続けようとするため、ケース（ケース部）と慣性リング の間に相対的な回転振動変化が起こり、従って、高粘度液体は剪断力を受け振動 エネルギは熱エネルギに置換され、燃料噴射ポンプ駆動系の振動が吸収され、ト ルク変動が減衰され緩和される。

【００１４】

【実施例】

以下、添付された図面を参照して本考案を詳述する。 第１の実施例を示す図１及び図２において、燃料噴射ポンプ１０の駆動系には 、ギヤケース１１内に収納されてエンジン駆動力が伝達されるドライブギヤ１２ が設けられると共に、前記ギヤケース１１に一体的に設けられたれたタイマケー ス部１３内に内蔵され、前記ドライブギヤ１２と連結されるタイマフランジ１４ と、前記燃料噴射ポンプ１０のカムシャフト１５と連結されるフライウエイトホ ルダ１６と、を有する燃料噴射時期制御用のタイマ１７が設けられている。

【００１５】 この駆動系のタイマ１７に、本考案の対象とするトーショナルビスカスダンパ （以下、単にビスカスダンパと称する）１８が取り付けられる。 ここで、タイマ１４の構造と作用を図１及び図３〜図５に基づいて説明する。 フライウエイトホルダ１６の取付ボス部１６Ａには燃料噴射ポンプ１０のカム シャフト１５が連結される。

【００１６】 即ち、カムシャフト１５先端部の取付ボス部１６Ａからの突出端部外周面には 図示しないおねじ部が形成されており、このおねじ部にナット１９が嵌合され、 カムシャフト１５と取付ボス部１６Ａとが締結される。ナット１９と取付ボス部 １６Ａ端面との間にはスプリングワッシャ２０が介装される。 このようにして燃料噴射ポンプ１０のカムシャフト１５に直結されるフライウ エイトホルダ１６には２本のピン２１（Ａ部）が圧入されており、これにフライ ウエイト２２が夫々組み込まれている。

【００１７】 一方、前記フライウエイトホルダ１６の取付ボス部１６Ａにナット１６Ｂによ り締結され、ドライブギヤ１２に連結されてエンジン動力が伝達されるフランジ １４が設けられており、これにも２本のピン２３（Ｂ部）が圧入されている。 このフランジ１４側のピン２３はフライウエイト２２のカーブ面２４に添って 組まれ、２本のタイマスプリング２５はあるセット力をもってフライウエイトホ ルダ１６のピン２１（Ａ部）とフランジ１４のピン２３（Ｂ部）の間に夫々組み 込まれている。即ち、フライウエイト２２の（回転変化により発生する）遠心力 とタイマスプリング２５のセット力の釣合い位置を利用して、ドライブギヤ１２ （エンジンクランクシャフトと連動する）と燃料噴射ポンプ１０のカムシャフト １５間に位相をずらすことを可能としている。

【００１８】 図４（Ａ）は回転静止時を示しており、フライウエイト２２には遠心力がなく セット力を持ったタイマスプリング２５によってフランジ１４のピン２３（Ｂ部 ）はフライウエイト２２のカーブ面２４に押し付けられている。 一旦エンジンが始動した後も、フライウエイト２２の遠心力がタイマスプリン グ２５のセット力に劣っているときはこの状態を続けている（図５ ０〜Ｎ₁ 回 転迄）。

【００１９】 図４（Ａ）の如くタイマ１７は時計方向に回転しており、ドライブギヤ１２に 連結されるフランジ１４のピン２３（Ｂ部）はフライウエイト２２のカーブ面２ ４を押し、フライウエイトホルダ１６のピン２１（Ａ部）を引っ張るようにして 燃料噴射ポンプ１０を回転させている。 更に、回転数が上昇して遠心力とセット力が釣り合ったとき、進角始めとなり 以後の回転上昇に従って、進角度は進んでいく。

【００２０】 図４（Ｂ）最大進角時を示している。 前記遠心力とバネ力が釣り合ったＮ₁ 点（図５参照）から回転上昇につれて遠 心力はバネ力に勝って大きくなる。 この運動により、フライウエイト２２はタイマスプリング２５を縮め、外側に 開きながら、フライウエイトホルダ１６のピン２１（Ａ部）を引っ張る。即ち、 タイマスプリング２５が縮められた分だけフライウエイトホルダ１６のピン２１ はフランジ１４のピン２３（Ｂ部）を支点として回転方向に進み、ドライブギヤ １２に対して、燃料噴射ポンプ１０のカムシャフト１５間に位相のずれが発生し 、この進角によって噴射時期の遅れ分を補正する。尚、燃料噴射ポンプ１０の回 転数が図５のようにＮ₂ 回転に達したときフライウエイト２２はフランジ１４の 内壁に当たり、それ以上回転数が上昇しても進角は行われない。

【００２１】 次に、ビスカスダンパ１８の取付構造について説明する。 ビスカスダンパ１８は、ケース２６とカバー２７によって円筒状の密閉された 空間を形成し、この密閉空間内部に樹脂製のスラストベアリング２８及びジャー ナルベアリング２９によって位置決めされ、回転自在な状態で支持された慣性リ ング３０を収納すると共に、密閉空間内部に高粘度液体としてのシリコーン油３ １を満たしてなる構成である。

【００２２】 そして、前記ケース２６は、前記円筒状密閉空間を形成する内筒部２６Ａと外 筒部２６Ｂとから構成され、その一方の端部の内筒部２６Ａ内周面に連接し該内 筒部２６Ａの開放部を中心部を除いて閉塞する如く設けられた環状の連結部２６ Ｃが設けられている。 そして、ビスカスダンパ１８の連結部２６Ｃは、前記ドライブギヤ１２と共に タイマフランジ１４に固定取付される。

【００２３】 即ち、ビスカスダンパ１８の連結部２６Ｃとドライブギヤ１２の取付部１２Ａ にはボルト挿通孔２６ａ，１２ａが、タイマフランジ１４にはボルト用のめねじ 孔１４ａが、夫々形成されており、タイマフランジ１４の端面にビスカスダンパ １８の連結部２６Ｃを当接し、該連結部２６Ｃにドライブギヤ１２の取付部１２ Ａを当接した状態で、ボルト３１を前記ボルト挿通孔２６ａ，１２ａに挿通し、 めねじ孔１４ａに嵌合して、ビスカスダンパ１８の連結部２６Ｃを、ドライブギ ヤ１２と共にタイマフランジ１４に締結する。

【００２４】 尚、ドライブギヤ１２は、その外周部のギヤ部１２Ｂがビスカスダンパ１８か ら離れた位置に位置するように、前記取付部１２Ａと連接する円錐状板部１２Ｃ を設け、該円錐状板部１２Ｃの外周部にギヤ部１２Ｂを設けるようにしている。 又、本実施例においては、ビスカスダンパ１８のケース２６がフライウエイト ２２周りを取り囲む位置となるように、該ビスカスダンパ１８を取り付けるよう にしている。

【００２５】 かかる構成において、ねじり振動がない状況下ではビスカスダンパ１８のケー ス２６と慣性リング３０はあたかも一体のユニットの如く回転する。燃料噴射ポ ンプ１０の回転数がねじり振動を励振するようなポイントに変化するに連れて、 ドライブギヤ１２とカムシャフト１５、即ち、これらに固定されたケース２６は 主回転上にねじり振動が追加されたような現象が呈する。慣性リング３０はそれ 自身の慣性のために一定の回転を続けようとするため、ケース２６と慣性リング ３０の間に相対的な回転振動変化が起こり、従って、シリコーン油３１は剪断力 を受け振動エネルギは熱エネルギに置換され、燃料噴射ポンプ１０の駆動系の振 動が吸収され、トルク変動が減衰され緩和される。

【００２６】 かかる構成によると、噴射圧を高めた燃料噴射ポンプ１０において、駆動系の ねじり振動，トルク変動を効果的に低減でき、ギヤ音の発生を抑制でき、サポー トやベアリングの追加、駆動系のサイズアップ等を施す必要がなくなるため、重 量の増大、大型化等を来すことがない。 特に、上記構成によると、ビスカスダンパ１８を、ギヤケース１１内に内蔵し 、同じくギヤケース１１内に内蔵されたタイマ１７に取り付けようにしており、 ビスカスダンパ１８には、ケース２６に連結部２６Ｃを設けるだけで良いから、 ビスカスダンパ１８を取り付けるに際して、ビスカスダンパ１８の構造の複雑化 を招かず、又、ボルト等による簡単な取付作業によりビスカスダンパ１８を容易 に取り付けることができる。

【００２７】 又、ビスカスダンパ１８を、ギヤケース１１内に内蔵した結果、ビスカスダン パ１８をギヤケース１１の外部に設けた場合に比べて、燃料噴射ポンプ１０の駆 動系の長さが長くならず、しかも、本実施例によると、ビスカスダンパ１８を、 そのケース２６がフライウエイト２２周りを取り囲む位置となるように取り付け たから、ビスカスダンパ１８をギヤケース１１内に追加して設けてもギヤケース １１の軸方向の寸法がさほど長くならず、これにより、燃料噴射ポンプ１０の駆 動系を略従来のままコンパクトに抑えることができる。

【００２８】 次に、本考案の第２の実施例を図６及び図７に基づいて説明する。 尚、第２の実施例において、第１の実施例と同一要素には同一符号を付してあ る。 この実施例においては、ドライブギヤ３２の端面周部からタイマ１７の中心軸 線と平行に延びて環状をなし、ビスカスダンパ３３の円筒状空間を形成するケー ス部３４を、ドライブギヤ３２に一体成形し、前記ケース部３４の円筒状空間を 密閉するカバー３５を設け、密閉された円筒状空間内部にスラストベアリング３ ６及びジャーナルベアリング３７によって位置決めされ、回転自在な状態で支持 された慣性リング３８を収納すると共に、前記円筒状空間内部にシリコーン油３ ９を満たした構成とする。

【００２９】 この場合、ドライブギヤ３２の取付部３２Ａをケース部３４の内筒部３４Ａ内 周面に連接し該内筒部３４Ａの開放部を中心部を除いて閉塞する如く設けられる 環状に形成し、このドライブギヤ３２の取付部３２Ａにボルト挿通孔３２ａを、 タイマフランジ１４にボルト用のめねじ孔１４ａを形成し、タイマフランジ１４ の端面にドライブギヤ３２の取付部３２Ａを当接した状態で、ボルト４０をボル ト挿通孔３２ａに挿通してめねじ孔１４ａに嵌合して、ドライブギヤ３２の取付 部３２Ａを、タイマフランジ１４に締結する。

【００３０】 尚、本実施例においては、ビスカスダンパ３３のケース部３４がナット１６Ｂ 周りを取り囲む位置となるように、ケース部３４をドライブギヤ３２に形成して ある。 かかる構成においても、燃料噴射ポンプ１０の駆動系の振動が吸収され、トル ク変動が減衰され緩和される。

【００３１】 又、ビスカスダンパ３３のケース部３４をドライブギヤ３２に一体成形するこ とにより、タイマ１７に一体化できるため、ビスカスダンパ３３をタイマ１７や ドライブギヤ３２とは別に独立して設ける必要がなく、ビスカスダンパ３３を取 り付けるための取付具等も不要となると共に、ビスカスダンパ３３の取付作業も 不要となり、単にドライブギヤの形状を変更するだけで良く、製作費用を安価に 抑えることができる。

【００３２】 又、第１の実施例と同様にビスカスダンパ３３を、ギヤケース１１内に内蔵し た結果、ビスカスダンパ３３をギヤケース１１の外部に設けた場合に比べて、燃 料噴射ポンプ１０の駆動系の長さが長くならず、しかも、本実施例によると、ビ スカスダンパ３３のケース部３４がナット１６Ｂ周りを取り囲む位置となるよう に取り付けたから、ビスカスダンパ３３をギヤケース１１内に追加して設けても ギヤケース１１の軸方向の寸法がさほど長くならず、これにより、燃料噴射ポン プ１０の駆動系を略従来のままコンパクトに抑えることができる。

【００３３】 尚、以上のように、特定の実施例を参照して本考案を説明したが、本考案はこ れに限定されるものではなく、当該技術分野における熟練者等により、本考案に 添付された実用新案登録請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正 が可能であるとの点に留意すべきである。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の燃料噴射ポンプ用のトーショナルビスカスダン パ取付構造によれば、トーショナルビスカスダンパのケースを内筒部と外筒部と から構成し、前記ケースの一方の端部の内筒部内周面に連接し該内筒部の開放部 を中心部を除いて閉塞する如く設けられた環状の連結部を設ける一方、該連結部 を前記ドライブギヤと共にタイマフランジに固定取付したから、或いは、ドライ ブギヤの端面周部からタイマ中心軸線と平行に延びて環状をなし、トーショナル ビスカスダンパの円筒状空間を形成するケース部を、ドライブギヤに一体成形し 、前記ケース部の円筒状空間を密閉するカバーを設けるようにしたから、燃料噴 射ポンプにおける駆動系のねじり振動，トルク変動を効果的に低減でき、ギヤ音 の発生を抑制でき、ビスカスダンパをタイマに取り付けるに際して、部品数の低 減、取付作業性の向上を図れると共に、製作費用を安価に抑えることができ、駆 動系をコンパクトに抑えることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る燃料噴射ポンプ用のトーショナ
ルビスカスダンパ取付構造の一実施例を示す断面図

【図２】 同上実施例におけるビスカスダンパの側面図

【図３】 同上実施例におけるタイマの構成を示す組立
斜視図

【図４】 同上のタイマの作用を示す内部構造図

【図５】 タイマの作用説明におけるポンプ回転数と進
角度の関係を示す特性図

【図６】 本考案に係る燃料噴射ポンプ用のトーショナ
ルビスカスダンパ取付構造の他実施例を示す断面図

【図７】 同上実施例におけるビスカスダンパの側面図

【図８】 代表的なトーショナルビスカスダンパの構造
を示す斜視図

【符号の説明】

１０ 燃料噴射ポンプ １１ ギヤケース １２ ドライブギヤ １４ タイマフランジ １５ カムシャフト １６ フライウエイトホルダ １７ タイマ １８ ビスカスダンパ ２６ ケース ２６Ａ 内筒部 ２６Ｂ 外筒部 ２６Ｃ 連結部 ２７ カバー ２８ スラストベアリング ２９ ジャーナルベアリング ３０ 慣性リング ３１ シリコーン油 ３１ ボルト ３２ ドライブギヤ ３２Ａ 取付部 ３３ ビスカスダンパ ３４ ケース部 ３４Ａ 内筒部 ３５ カバー ３６ スラストベアリング ３７ ジャーナルベアリング ３８ 慣性リング ３９ シリコーン油 ４０ ボルト

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースとカバーによって円筒状の密閉さ
   れた空間を形成し、この密閉空間内部にスラスト及びジ
   ャーナルベアリングによって位置決めされ、回転自在な
   状態で支持された慣性リングを収納すると共に、密閉空
   間内部に高粘度液体を満たしてなるトーショナルビスカ
   スダンパを、エンジン駆動力が伝達されるドライブギヤ
   を収納したギヤケース内に内蔵され、前記ドライブギヤ
   と連結されるタイマフランジと、前記燃料噴射ポンプの
   カムシャフトと連結されるフライウエイトホルダと、を
   有する燃料噴射時期制御用のタイマに取り付ける構造で
   あって、前記トーショナルビスカスダンパのケースを前
   記円筒状密閉空間を形成する内筒部と外筒部とから構成
   し、前記ケースの一方の端部の内筒部内周面に連接し該
   内筒部の開放部を中心部を除いて閉塞する如く設けられ
   た環状の連結部を設ける一方、該連結部を前記ドライブ
   ギヤと共にタイマフランジに固定取付したことを特徴と
   する燃料噴射ポンプ用のトーショナルビスカスダンパ取
   付構造。
2. 【請求項２】 トーショナルビスカスダンパを、エンジ
   ン駆動力が伝達されるドライブギヤを収納したギヤケー
   ス内に内蔵され、前記ドライブギヤと連結されるタイマ
   フランジと、前記燃料噴射ポンプのカムシャフトと連結
   されるフライウエイトホルダと、を有する燃料噴射時期
   制御用のタイマに取り付ける構造であって、ドライブギ
   ヤの端面周部からタイマ中心軸線と平行に延びて環状を
   なし、前記トーショナルビスカスダンパの円筒状空間を
   形成するケース部を、ドライブギヤに一体成形し、前記
   ケース部の円筒状空間を密閉するカバーを設け、密閉さ
   れた円筒状空間内部にスラスト及びジャーナルベアリン
   グによって位置決めされ、回転自在な状態で支持された
   慣性リングを収納すると共に、前記円筒状空間内部に高
   粘度液体を満たしたことを特徴とする燃料噴射ポンプ用
   のトーショナルビスカスダンパ取付構造。