| 【発明の名称】 |
高圧燃料ポンプの駆動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小木 泰一郎
【氏名】長野 俊博
【氏名】森川 弘二
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| 【要約】 |
【課題】エンジンの出力軸の回転を高圧燃料ポンプのポンプ軸に伝達するベルトの張力をベルトが掛けられるプーリによって調整し得るようにする。
【解決手段】高圧燃料ポンプ２１はクランクシャフト３に設けられた駆動側プーリ２２とポンプ軸２３に設けられた従動側プーリ２４とに掛け渡されたベルト２５を介してエンジンにより駆動される。従動側プーリ２４は、ポンプ軸に取り付けられる第１のプーリ部材５５と、このプーリ部材５５にねじ結合される第２のプーリ部材５６とにより形成されており、プーリ部材５６をプーリ部材５５に対して回転させることによりプーリ溝幅を変化させると、ベルト２５の締付け量が調整されてベルト２５の張力が調整される。これにより、ベルト２５に張力を与えるためのテンショナが不要となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン出力軸に設けられた駆動側プーリと高圧燃料ポンプのポンプ軸に設けられた従動側プーリとに掛け渡されたベルトを介して前記高圧燃料ポンプをエンジンにより駆動するようにした高圧燃料ポンプの駆動装置において、前記ポンプ軸に取り付けられるボス部と前記ベルトが接触するベルト挟持部とを有する第１のプーリ部材と、前記ボス部にねじ結合されるねじ部と前記ベルトが接触するベルト挟持部とを有する第２のプーリ部材とにより前記従動側プーリを形成し、前記ねじ部の締付け量を調整することにより前記ベルトの張力を調整するようにしたことを特徴とする高圧燃料ポンプの駆動装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は筒内燃料噴射式２サイクルエンジンにおける高圧燃料ポンプの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レジャービークル、スノーモービルなどにおいては２サイクルエンジンが多用されており、２サイクルエンジンにあっても、高圧燃料を筒内に直接噴射するようにした筒内燃料噴射式のエンジンが開発されている。このタイプのエンジンにおいては、排気ポートが閉じた後に高圧燃料を筒内に直接噴射することにより燃料を霧化して燃焼を改善することができ、低速、低負荷では成層燃焼をさせることにより燃費を向上させることができる。
【０００３】筒内にインジェクタから高圧燃料を直接噴射するために、インジェクタに燃料供給する高圧燃料ポンプを燃料供給系に設ける必要がある。４サイクルエンジンでは動弁機構のカムシャフトによって高圧燃料ポンプを駆動するようにしているが、多くの２サイクルエンジンの場合にはカムシャフが設けられていないので、従来では、たとえば、特開平10-246165 号公報に示されるように、クランクシャフトつまりエンジン出力軸の回転をベルトによって高圧燃料ポンプに伝達するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エンジン出力軸の回転を高圧燃料ポンプのポンプ軸に伝達する場合には、エンジン出力軸に設けられた駆動側プーリと高圧燃料ポンプのポンプ軸に設けられた従動側プーリとにＶ字形状のベルトを掛け渡し、このベルトを介して動力を伝達するようにしており、ベルトに所定の張力を与えるために、従来では、テンションプーリないしテンショナをエンジンに取り付けるようにしている。
【０００５】このため、エンジンにはベルト以外にテンショナを取り付ける必要があり、エンジンを構成する部品点数が多くなるだけでなく、テンショナの設置スペースを確保しなければならない。
【０００６】本発明の目的は、エンジンの出力軸の回転を高圧燃料ポンプのポンプ軸に伝達するベルトの張力を、テンショナを用いることなく、ベルトが掛けられるプーリによって調整し得るようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の高圧燃料ポンプの駆動装置は、エンジン出力軸に設けられた駆動側プーリと高圧燃料ポンプのポンプ軸に設けられた従動側プーリとに掛け渡されたベルトを介して前記高圧燃料ポンプをエンジンにより駆動するようにした高圧燃料ポンプの駆動装置において、前記ポンプ軸に取り付けられるボス部と前記ベルトが接触するベルト挟持部とを有する第１のプーリ部材と、前記ボス部にねじ結合されるねじ部と前記ベルトが接触するベルト挟持部とを有する第２のプーリ部材とにより前記従動側プーリを形成し、前記ねじ部の締付け量を調整することにより前記ベルトの張力を調整するようにしたことを特徴とする。
【０００８】本発明にあっては、第１のプーリ部材に対して第２のプーリ部材を回転させると、ベルトが従動側プーリに接触する径方向の位置が変化してベルトの張力を調整することができるので、テンショナなどのようにベルトに張力を与えるための部材を用いることが不要となる。これにより、エンジンを構成する部品点数を低減することができるとともに、テンショナの設置スペースが不要となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施の形態である高圧燃料ポンプの駆動装置を備えた２サイクルエンジンを示す概略図であり、図２は図１に示されたエンジン本体を示す一部切り欠き側面図である。
【００１１】エンジン１は筒内燃料噴射式の３気筒２サイクルエンジンであり、クランクケース２内にはエンジン出力軸つまりクランクシャフト３が回転自在に装着されている。クランクケース２にはシリンダ４が取り付けられ、シリンダ４にはシリンダヘッド５が取り付けられている。
【００１２】シリンダ４に形成されたシリンダボア６内にはピストン７が往復動自在に組み込まれており、ピストン７はコネクティングロッド８によりクランクシャフト３に連結されている。クランクケース２にはこの中のクランク室９に連通して吸気ポート１０が形成され、吸気ポート１０に連通してクランクケース２には吸気管１１が取り付けられており、密閉されたクランク室９内には吸気管１１を介して新気が導入されるようになっている。吸気管１１内には導入空気の量を調整するためのスロットルバルブ１２が設けられ、吸気ポート１０には逆流防止のためのリード弁１３が設けられている。
【００１３】シリンダ４には燃焼室とクランク室９とを連通させる掃気ポート１４と、燃焼室内の排気ガスを排出する排気ポート１５とが設けられ、ピストン７が下死点近くに位置して両方のポート１４，１５がともに開いた状態のもとで、新気が燃焼ガスを排出つまり掃気しながら燃焼室内に満たされる。
【００１４】シリンダヘッド５には燃料噴射弁つまりインジェクタ１６と点火プラグ１７とが設けられ、図１に示すように、インジェクタ１６には燃料供給系により燃料タンク１８内の燃料が供給されるようになっている。燃料供給系はエンジン１に取り付けられる高圧燃料ポンプ２１を有し、クランクシャフト３により高圧燃料ポンプ２１を駆動するために、クランクシャフト３に設けられた駆動側プーリ２２と、高圧燃料ポンプ２１のポンプ軸２３に設けられた従動側プーリ２４とにはベルト２５が掛け渡されている。これにより、クランクシャフト３の回転はポンプ軸２３にベルト２５を介して伝達されることになる。
【００１５】高圧燃料ポンプ２１の吐出口２６に接続された高圧配管２７には、図２に示すように、共通配管つまりコモンレール２８が接続され、コモンレール２８の分岐部がそれぞれのインジェクタ１６に接続されている。これにより、高圧燃料ポンプ２１により加圧された燃料がコモンレール２８から分岐してそれぞれのインジェクタ１６に供給されるようになっている。
【００１６】高圧燃料ポンプ２１の流入口３１と燃料タンク１８との間に接続された低圧配管３２にはウォータセパレータつまりフィルタ３３と、低圧燃料ポンプ３４とが設けられ、高圧燃料ポンプ２１の戻し口３５と燃料タンク１８との間に接続されたリターン配管３６は、低圧燃料ポンプ３４の吐出側に圧力調整配管３７により接続され、リターン配管３６には低圧燃料ポンプ３４から吐出される燃圧を調整するための低圧プレッシャレギュレータ３８が設けられている。低圧燃料ポンプ３４によって燃料タンク１８内の燃料は、たとえば、0.3MPa程度の圧力に加圧された後、高圧燃料ポンプ２１によって、たとえば、７MPa 程度の圧力にまで高められて、インジェクタ１６に供給される。
【００１７】点火プラグ１７はイグナイタ３９により駆動され、インジェクタ１６はインジェクタドライバ４０により駆動されるようになっており、イグナイタ３９，インジェクタドライバ４０および低圧燃料ポンプ３４は、電子制御ユニットＥＣＵ４１からの制御信号によって作動が制御されるようになっている。
【００１８】電子制御ユニットＥＣＵ４１には、大気圧センサ４２，燃料圧力センサ４３、クランク角度センサ４４，クランクケース温度センサ４５、吸気温度センサ４６、スロットルバルブ開度センサ４７および水温センサ４８からの信号が送られるようになっている。
【００１９】図２に示すように、クランクシャフト３には、エンジンの回転を円滑にするとともに磁石発電機としての機能をも有するフライホイールマグネト５１が取り付けられている。このフライホイールマグネト５１の円筒部５１ａの内周面には永久磁石５２が設けられ、クランクケース２にはコイル５３が設けられており、発生電力を利用してＣＤＩ(capacitor discharge ignition)点火方式により、バッテリを搭載することなく、点火プラグ１７への電力の供給を行うことができる。
【００２０】円筒部５１ａの外周面には、クランク角度センサ４４を作動させる作動部４４ａが設けられており、このクランク角度センサ４４からの信号によって、エンジン回転数と、各気筒におけるクランク角度を検出することができる。
【００２１】フライホイールマグネト５１と駆動側プーリ２２は、クランクシャフト３に対して締結具５４によりねじ止めされており、駆動側プーリ２２に対してベルト２５を介して連結された従動側プーリ２４は、第１のプーリ部材５５と第２のプーリ部材５６とにより形成されている。
【００２２】第１のプーリ部材５５は、図３に示すように、ボス部５５ａと、これに対して筒部５５ｂを介して一体となったベルト挟持部５５ｃとを有している。ボス部５５ａは高圧燃料ポンプ２１のポンプ軸２３の連結部に嵌合される嵌合孔を有し、このプーリ部材５５は図示しないキーを介してポンプ軸２３に噛み合い、ポンプ軸２３の雄ねじにねじ結合されるナット５７によりポンプ軸２３に取り付けられることになる。
【００２３】ボス部５５ａの外周には雄ねじ５８が形成されており、第２のプーリ部材５６は、雄ねじ５８にねじ結合される雌ねじ５９が形成されたボス部５６ａと、これに対して筒部５６ｂを介して一体となったベルト挟持部５６ｃとを有し、ボス部５６ａの外周にはプーリ部材５６をプーリ部材５５に対して回転させてねじ結合させる際に図示しない工具を係合させるための複数の係合溝５６ｄが形成されている。
【００２４】したがって、第１のプーリ部材５５の筒部５５ｂの外側に第２のプーリ部材５６の筒部５６ｂを嵌合させるようにして雄ねじ５８に雌ねじ５９をねじ結合させると、それぞれのプーリ部材５５、５６のベルト挟持部５５ｃ，５６ｃによって断面がＶ字形状となったプーリ溝が形成される。
【００２５】しかも、第２のプーリ部材５６の第１のプーリ部材５５に対するねじの締付け量を調整することによって、プーリ溝幅の寸法つまり両方のベルト挟持部５５ｃ，５６ｃの間隔が調整されるので、ベルト２５が従動側プーリ２４に接触する位置が径方向に変化することになり、ベルト２５の張力を調整することができる。これにより、ベルト張力を調整するテンショナをエンジンに設けることなく、一対の従動側プーリ２４のみによって動力の伝達のみならず、ベルト２５の張力の調整を行うことができる。
【００２６】プーリ部材５５にはねじ孔６０ａが形成され、プーリ部材５６にはねじ孔６０ａと同一の半径位置に貫通孔６０ｂが形成されており、ねじ孔６０ａに図示しないねじ部材を貫通孔６０ｂからねじ結合させることによって、両方のプーリ部材５５、５６の緩みを防止することができる。貫通孔６０ｂにねじ部材を貫通させることにより緩み止めを行うと、貫通孔６０ｂの数に応じた位置で緩み止めを行うことになるが、雄ねじ５８に締結ナットをねじ結合するようにすれば、貫通孔６０ｂにねじ部材を貫通させることなく、緩み止めを行うことができる。
【００２７】このように、従動側プーリを２つのプーリ部材５５，５６により形成するようにしたので、エンジンを組み立てる際にはベルト２５を従動側プーリ２４のプーリ部材５５に緩く掛け渡した状態でプーリ部材５６をねじ結合することにより、容易に従動側プーリ２４とベルト２５とを組み付けることができる。また、ベルト２５が経年変化により緩んだ時には、容易にベルトの張力を調整することができる。
【００２８】図５は図２の要部を拡大して示す断面図であり、エンジンのクランクケース２に固定されるホルダー６１にはリコイル式のスタータ６２が組み込まれている。このスタータ６２はホルダー６１に回転自在に装着されたリコイルプーリ６３を有し、このリコイルプーリ６３にはエンジンを始動させる際に使用されるロープ６４が巻き付けられている。ロープ６４をリコイルプーリ６３に巻き付けた状態にするために、リコイルプーリ６３とホルダー６１との間には渦巻き状のコイルばね６５が設けられており、始動時にロープ６４を引っ張ると、リコイルプーリ６３の遠心力によって外方に突出する係合爪６６が径方向に移動自在にリコイルプーリ６３に設けられている。
【００２９】クランクシャフト３にはフランジ部６７ａと円筒部６７ｂとを有する連動部材６７が取り付けられており、ロープ６４を引っ張ってリコイルプーリ６３を回転させることにより係合爪６６が径方向外方に突出したときには、連動部材６７の円筒部６７ｂに形成された係合孔６８に係合爪６６が引っ掛かり、リコイルプーリ６３の回転がクランクシャフト３に伝達され、クランクシャフト３の回転によってエンジンを始動することができる。エンジンが始動した後には、ロープ６４はリコイルプーリ６３に巻き戻された状態となり、係合爪６６は後退移動することになる。
【００３０】クランクシャフト３に対してフライホイールマグネト５１と駆動側プーリ２２をねじ止めするための締結具５４によって、連動部材６７をもクランクシャフト３にねじ止めするようにしている。
【００３１】図６は締結具５４を示す図であり、この締結具５４は筒部５４ａとフランジ部５４ｂとを有し、筒部５４ａにはクランクシャフト３に形成された雄ねじ７１にねじ結合する雌ねじ７２が形成され、フランジ部５４ｂの外周は六角形となっており、ナット回しなどの工具をフランジ部５４ｂに装着することにより締結具５４をクランクシャフト３に締結することができる。
【００３２】この締結具５４によりフライホイールマグネト５１と駆動側プーリ２２と連動部材６７とを同時に締結することができるので、フライホイールマグネト５１と、駆動側プーリ２２と、連動部材６７とをそれぞれ別々の部材により締結していた場合に比して、部品点数を少なくすることができるとともに、エンジンの組立工数を低減することができる。
【００３３】なお、ポンプ軸２３に取り付けられる従動側プーリ２４を２つのプーリ部材５５，５６により形成するようにしたが、ウォータポンプなどの回転駆動される部材に対して動力を伝達するためのプーリであれば、前述したように、２つのプーリ部材によりプーリを形成することもできる。
【００３４】本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３５】たとえば、実施の形態では３気筒のエンジンに本発明が適用されているが、気筒数はこれに限定されることなく、任意の気筒数のエンジンに対しても本発明を適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明においては、エンジン出力軸により駆動されるベルトが掛け渡され、高圧燃料ポンプのポンプ軸に設けられる従動側プーリをポンプ軸に固定される第１のプーリ部材と、このプーリ部材に対してねじ結合される第２のプーリ部材とにより形成し、第２のプーリ部材を第１のプーリ部材に対して回転させてプーリ溝幅を調整することによってベルトの張力を調整することができるので、エンジンにテンショナを設けることが不要となる。これにより、エンジンを構成する部品点数を低減することができる。また、エンジン組立時におけるベルトのプーリに対する装着作業が容易となり、エンジンの使用に伴って経年変化でベルトが緩んでも、容易にベルトの張力を調整することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３４８
【氏名又は名称】富士重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月１７日（２０００．２．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０００１
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２２７４２４（Ｐ２００１−２２７４２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月２４日（２００１．８．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−４０１１４（Ｐ２０００−４０１１４） |
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