JP2011133065A - Rotating shaft holding structure and pump using the same - Google Patents

Rotating shaft holding structure and pump using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To overcome a problem when a rotating shaft is crowned. <P>SOLUTION: A rotating shaft 14 includes a rotating shaft straight part 141 having a constant outside diameter, and a rotating shaft diameter reduction part 142 having its outside diameter reduced like a shell in an axial direction from the rotating shaft straight part 141, and the rotating shaft straight part 141 and the rotating shaft diameter reduction part 142 are smoothly connected. The rotating shaft straight part 141 has an axial length shorter than the straight part 151 of a bush 15, and is arranged on the inner peripheral side of the bush straight part 151. In the state that a rotating shaft 14 is bent by the load (tilted to the bush 15) as shown in the broken line, the rotating shaft diameter reduction part 142 is abutted to the bush straight part 151, and the abutting part is surface-abutted, reducing the operating surface pressure of the abutting part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、回転軸をブッシュにより回転自在に保持する回転軸保持構造、およびそれを用いたポンプに関するものである。   The present invention relates to a rotary shaft holding structure that rotatably holds a rotary shaft by a bush, and a pump using the rotary shaft holding structure.

圧縮着火式内燃機関用燃料噴射装置に用いられるサプライポンプは、内燃機関により回転軸を駆動し、この回転軸によりフィードポンプとしてのギアポンプまたはベーンポンプを駆動して、燃料タンクから吸入した燃料を高圧ポンプに供給する。また、高圧ポンプの構成部品であるプランジャを回転軸により駆動して燃料を加圧し、高圧になった燃料をコモンレールに圧送するようになっている。   A supply pump used in a fuel injection device for a compression ignition type internal combustion engine has a rotary shaft driven by the internal combustion engine, and a gear pump or a vane pump as a feed pump is driven by this rotary shaft, and the fuel sucked from the fuel tank is high-pressure pump To supply. Further, the plunger, which is a component of the high-pressure pump, is driven by the rotating shaft to pressurize the fuel, and the high-pressure fuel is pumped to the common rail.

サプライポンプのハウジングにブッシュが固定され、このブッシュに回転軸が回転自在に保持されている。そして、ハウジング内に燃料が蓄えられており、潤滑液としての燃料が、ブッシュにおける軸方向端部から回転軸とブッシュとの間に供給されるようになっている（特許文献１参照）。   A bush is fixed to the housing of the supply pump, and a rotating shaft is rotatably held by the bush. Fuel is stored in the housing, and fuel as a lubricating liquid is supplied between the rotating shaft and the bush from the axial end of the bush (see Patent Document 1).

図５（ａ）に示すように、ブッシュ１５は、内径が一定のブッシュストレート部１５１と、軸方向両端部に形成された面取り部１５２とを有し、ブッシュストレート部１５１と面取り部１５２との境界はエッジになっている。回転軸１４には、内燃機関からの入力による荷重（以下、入力側荷重という）が作用するとともに、プランジャを駆動する際の荷重（以下、負荷側荷重という）が作用する。   As shown in FIG. 5A, the bush 15 includes a bush straight portion 151 having a constant inner diameter and chamfered portions 152 formed at both ends in the axial direction. The boundary is an edge. A load (hereinafter referred to as an input side load) due to an input from the internal combustion engine acts on the rotary shaft 14 and a load (hereinafter referred to as a load side load) when driving the plunger acts.

そして、入力側荷重および負荷側荷重により回転軸１４が曲がる（すなわち、ブッシュ１５に対して傾く）ため、図５（ａ）に破線で示すようなクラウニング化されていない回転軸１４を用いた場合は、図５（ｂ）に示すように回転軸１４はブッシュ１５のエッジ状部位と当接する。このように、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がエッジ当たり（線当たり）することによりその当接部に過大面圧が作用し、ブッシュ１５の摩耗が促進される。ブッシュ１５が摩耗すると摺動性が低下し、摺動部が焼付きに至る虞がある。   Then, since the rotating shaft 14 bends due to the input side load and the load side load (that is, tilts with respect to the bush 15), the rotating shaft 14 that is not crowned as shown by the broken line in FIG. 5A is used. As shown in FIG. 5 (b), the rotating shaft 14 contacts the edge-shaped portion of the bush 15. As described above, when the contact portion between the rotating shaft 14 and the bush 15 contacts the edge (per line), an excessive surface pressure acts on the contact portion, and the wear of the bush 15 is promoted. When the bush 15 is worn, the slidability is lowered, and the sliding portion may be seized.

そこで、図５（ａ）に実線で示すようなクラウニング化された回転軸１４を用いることにより、換言すると、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周部に位置する部位をたる形にした回転軸１４を用いることにより、図５（ｃ）に示すように回転軸１４をブッシュストレート部１５１に当接させて当接部が面当たりになるようにし、当接部の作用面圧を低減するようにしている。   Therefore, by using the crowned rotary shaft 14 as shown by the solid line in FIG. 5A, in other words, the rotary shaft 14 that has a shape that forms a portion of the rotary shaft 14 located on the inner peripheral portion of the bush 15. As shown in FIG. 5C, the rotary shaft 14 is brought into contact with the bush straight portion 151 so that the contact portion comes into contact with the surface, and the working surface pressure of the contact portion is reduced. ing.

特開２０００−２４０５３１号公報JP 2000-240531 A

しかしながら、上記したクラウニング形状では、回転軸１４をクラウニング化しない場合と比較して、以下に示すような問題点が発生する。   However, the above-described crowning shape has the following problems as compared with the case where the rotating shaft 14 is not crowned.

まず、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ内側（すなわち、ブッシュ１５における軸方向中央部側）へ移り、入力側荷重作用点から当接部までの距離が長くなるとともに、負荷側荷重作用点から当接部までの距離が長くなるため、入力側荷重および負荷側荷重により発生する曲げモーメントが増加する。   First, the contact portion between the rotating shaft 14 and the bush 15 moves to the inside of the bush (that is, the axial center portion side of the bush 15), and the distance from the input side load acting point to the contact portion becomes longer, and the load side Since the distance from the load application point to the contact portion becomes longer, the input side load and the bending moment generated by the load side load increase.

また、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ内側へ移り、ブッシュ１５における軸方向端部から当接部までの距離が長くなるため、当接部に対する潤滑油の浸透性が悪化する。   Further, the contact portion between the rotating shaft 14 and the bush 15 moves to the inside of the bush, and the distance from the axial end portion to the contact portion in the bush 15 becomes longer, so that the permeability of the lubricating oil to the contact portion is deteriorated. .

また、図５（ａ）から明らかなように回転軸１４の傾き量が増加する。これにより、例えばフィードポンプの端面がハウジングに押し付けられて摺動抵抗が増加する。   Further, as apparent from FIG. 5A, the amount of inclination of the rotating shaft 14 increases. Thereby, for example, the end surface of the feed pump is pressed against the housing, and the sliding resistance increases.

また、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の最大外径が同一の場合、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の断面係数が小さくなるため剛性が低下する。   Further, when the maximum outer diameter of the portion located on the inner peripheral side of the bush 15 in the rotating shaft 14 is the same, the section coefficient of the portion located on the inner peripheral side of the bush 15 in the rotating shaft 14 is reduced, so that the rigidity is lowered. .

さらに、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の最大外径の管理が困難なため、回転軸１４とブッシュ１５との間のクリアランスのバラツキが大きくなる。そして、例えばクリアランスが大きい場合は回転軸１４の傾き量が増加する。   Furthermore, since it is difficult to manage the maximum outer diameter of the portion of the rotating shaft 14 located on the inner peripheral side of the bush 15, the variation in clearance between the rotating shaft 14 and the bush 15 increases. For example, when the clearance is large, the amount of inclination of the rotating shaft 14 increases.

本発明は上記点に鑑みて、クラウニング化した場合の問題点を解消することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to eliminate problems caused by crowning.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転軸（１４）をブッシュ（１５）により回転自在に保持する回転軸保持構造において、ブッシュ（１５）は、内径が一定のブッシュストレート部（１５１）を有し、回転軸（１４）は、外径が一定の回転軸ストレート部（１４１）と、この回転軸ストレート部（１４１）から軸方向に沿って砲弾状に外径が小さくなる回転軸縮径部（１４２）とを有し、回転軸ストレート部（１４１）と回転軸縮径部（１４２）は滑らかに繋がれており、回転軸ストレート部（１４１）は、ブッシュストレート部（１５１）よりも軸方向長さが短く、且つブッシュストレート部（１５１）の内周側に配置されていることを特徴とする。   To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the rotary shaft holding structure in which the rotary shaft (14) is rotatably held by the bush (15), the bush (15) is a bush straight having a constant inner diameter. The rotating shaft (14) has a portion (151), and the rotating shaft (14) has a constant outer diameter. The rotating shaft straight portion (141) has a constant outer diameter, and the outer diameter of the rotating shaft straight portion (141) is small in a bullet shape along the axial direction. And the rotation shaft straight portion (141) and the rotation shaft reduction portion (142) are smoothly connected. The rotation shaft straight portion (141) is a bush straight portion. The axial length is shorter than (151), and the bush straight portion (151) is arranged on the inner peripheral side.

これによると、回転軸（１４）がブッシュ（１５）に対して傾いた状態では、回転軸縮径部（１４２）がブッシュストレート部（１５１）に当接して当接部が面当たりになるため、当接部の作用面圧を低減することができる。そして、従来のように回転軸（１４）におけるブッシュ（１５）の内周部に位置する部位をたる形にした回転軸保持構造と比較して、以下の効果が得られる。   According to this, in a state where the rotating shaft (14) is inclined with respect to the bush (15), the rotating shaft reduced diameter portion (142) comes into contact with the bush straight portion (151) and the contacting portion comes into contact with the surface. The working surface pressure of the contact portion can be reduced. And the following effects are acquired compared with the rotating shaft holding | maintenance structure which made the site | part located in the inner peripheral part of the bush (15) in a rotating shaft (14) in a conventional manner.

まず、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との当接部がブッシュ端部側へ移り、荷重作用点から当接部までの距離が短くなるため、荷重により発生する曲げモーメントが減少する。また、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との当接部がブッシュ端部側へ移るため、回転軸（１４）の傾き量が減少する。また、回転軸（１４）におけるブッシュ（１５）の内周側に位置する部位の最大外径が同一の場合、回転軸（１４）におけるブッシュ（１５）の内周側に位置する部位の断面係数が大きくなるため剛性が上がる。さらに、回転軸ストレート部（１４１）は外径が一定であるためその管理が容易であり、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との間のクリアランスのバラツキが小さくなる。   First, the contact portion between the rotating shaft (14) and the bush (15) moves toward the bush end, and the distance from the load application point to the contact portion is shortened, so that the bending moment generated by the load is reduced. Moreover, since the contact part of a rotating shaft (14) and a bush (15) moves to a bush end part side, the inclination amount of a rotating shaft (14) reduces. Moreover, when the maximum outer diameter of the part located in the inner peripheral side of the bush (15) in the rotating shaft (14) is the same, the section coefficient of the part located in the inner peripheral side of the bush (15) in the rotating shaft (14). Increases the rigidity. Furthermore, since the rotation shaft straight portion (141) has a constant outer diameter, its management is easy, and the variation in clearance between the rotation shaft (14) and the bush (15) is reduced.

請求項２に記載の発明では、回転軸（１４）をブッシュ（１５）により回転自在に保持する回転軸保持構造において、回転軸（１４）は、外径が一定の回転軸ストレート部（１４１）を有し、ブッシュ（１５）は、内径が一定のブッシュストレート部（１５１）と、このブッシュストレート部（１５１）から軸方向に沿ってラッパ状に内径が大きくなるブッシュ拡径部（１５３）とを有し、ブッシュストレート部（１５１）とブッシュ拡径部（１５３）は滑らかに繋がれており、ブッシュストレート部（１５１）は、回転軸ストレート部（１４１）よりも軸方向長さが短く、且つ回転軸ストレート部（１４１）の外周側に配置されていることを特徴とする。   According to the second aspect of the present invention, in the rotary shaft holding structure in which the rotary shaft (14) is rotatably held by the bush (15), the rotary shaft (14) is a rotary shaft straight portion (141) having a constant outer diameter. The bush (15) includes a bush straight part (151) having a constant inner diameter, and a bush enlarged part (153) having an inner diameter that increases in a trumpet shape along the axial direction from the bush straight part (151). The bush straight part (151) and the bush enlarged diameter part (153) are smoothly connected, and the bush straight part (151) is shorter in the axial direction than the rotary shaft straight part (141), And it is arrange | positioned at the outer peripheral side of the rotating shaft straight part (141), It is characterized by the above-mentioned.

これによると、回転軸（１４）がブッシュ（１５）に対して傾いた状態では、ブッシュ拡径部（１５３）が回転軸ストレート部（１４１）に当接して当接部が面当たりになるため、当接部の作用面圧を低減することができる。そして、従来のように回転軸（１４）におけるブッシュ（１５）の内周部に位置する部位をたる形にした回転軸保持構造と比較して、以下の効果が得られる。   According to this, in a state where the rotating shaft (14) is inclined with respect to the bush (15), the bush enlarged diameter portion (153) is in contact with the rotating shaft straight portion (141) and the contact portion comes into contact with the surface. The working surface pressure of the contact portion can be reduced. And the following effects are acquired compared with the rotating shaft holding | maintenance structure which made the site | part located in the inner peripheral part of the bush (15) in a rotating shaft (14) in a conventional manner.

まず、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との当接部がブッシュ端部側へ移り、荷重作用点から当接部までの距離が短くなるため、荷重により発生する曲げモーメントが減少する。また、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との当接部がブッシュ端部側へ移るため、回転軸（１４）の傾き量が減少する。また、回転軸（１４）におけるブッシュ（１５）の内周側に位置する部位の最大外径が同一の場合、回転軸（１４）におけるブッシュ（１５）の内周側に位置する部位の断面係数が大きくなるため剛性が上がる。さらに、ブッシュストレート部（１５１）は内径が一定であるためその管理が容易であり、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との間のクリアランスのバラツキが小さくなる。   First, the contact portion between the rotating shaft (14) and the bush (15) moves toward the bush end, and the distance from the load application point to the contact portion is shortened, so that the bending moment generated by the load is reduced. Moreover, since the contact part of a rotating shaft (14) and a bush (15) moves to a bush end part side, the inclination amount of a rotating shaft (14) reduces. Moreover, when the maximum outer diameter of the part located in the inner peripheral side of the bush (15) in the rotating shaft (14) is the same, the section coefficient of the part located in the inner peripheral side of the bush (15) in the rotating shaft (14). Increases the rigidity. Further, since the bush straight portion (151) has a constant inner diameter, its management is easy, and the variation in clearance between the rotating shaft (14) and the bush (15) is reduced.

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の回転軸保持構造において、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との摺動部に、ブッシュ（１５）における軸方向一端側から潤滑液が供給される構成であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the rotating shaft holding structure according to the first or second aspect, the sliding portion between the rotating shaft (14) and the bush (15) is arranged on one end side in the axial direction of the bush (15). The configuration is characterized in that the lubricating liquid is supplied.

これによると、回転軸（１４）とブッシュ（１５）との当接部がブッシュ端部側へ移り、ブッシュ（１５）における軸方向端部から当接部までの距離が短くなっているため、当接部に対する潤滑油の浸透性が向上する。   According to this, the contact portion between the rotary shaft (14) and the bush (15) moves to the bush end portion side, and the distance from the axial end portion to the contact portion in the bush (15) is shortened. The permeability of the lubricating oil to the contact portion is improved.

請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回転軸保持構造は、回転軸（１４）により駆動されて流体を吸入し吐出するポンプ部（２０、２３、２４、２５）を備えるポンプに適用することができる。   As in the invention described in claim 4, the rotary shaft holding structure according to any one of claims 1 to 3 is driven by the rotary shaft (14) to suck and discharge fluid. 23, 24, 25).

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係る回転軸保持構造を採用したポンプの断面図である。It is sectional drawing of the pump which employ | adopted the rotating shaft holding structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図１の回転軸およびブッシュの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the rotating shaft and bush of FIG. 本発明の第２実施形態に係る回転軸保持構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotating shaft holding structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention. （ａ）は従来の２つの回転軸保持構造を示す断面図である。（ｂ）は一方の従来例を示すもので、（ａ）におけるＢ部の拡大断面図である。（ｃ）は他方の従来例を示すもので、（ａ）におけるＢ部の拡大断面図である。(A) is sectional drawing which shows two conventional rotating shaft holding structures. (B) shows one prior art example and is an expanded sectional view of the B section in (a). (C) shows the other prior art example, and is an expanded sectional view of the B section in (a).

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る回転軸保持構造を採用したポンプの断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１の回転軸およびブッシュの拡大断面図である。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. 1 is a cross-sectional view of a pump that employs a rotary shaft holding structure according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the rotary shaft and bush of FIG. It is an expanded sectional view.

本実施形態のポンプは、内燃機関（より詳細には圧縮着火式内燃機関）用の蓄圧式燃料噴射装置に用いられ、高圧燃料を蓄えるコモンレールに燃料を加圧して供給するものである。   The pump of the present embodiment is used in an accumulator fuel injection device for an internal combustion engine (more specifically, a compression ignition internal combustion engine), and pressurizes and supplies fuel to a common rail that stores high-pressure fuel.

図１および図２に示すように、ポンプのハウジング１１は、アルミニウム合金製のハウジング本体１１ａとアルミニウム合金製のベアリングカバー１１ｂとをボルトにて結合して構成されている。ハウジング１１内には、後述するフィードポンプから燃料が供給されるカム室１３が形成されており、このカム室１３の両端は鉄系金属製の一対のシリンダヘッド１２によって閉塞されている。また、カム室１３は図示しない燃料タンクに接続されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 11 of the pump is constituted by connecting a housing body 11a made of aluminum alloy and a bearing cover 11b made of aluminum alloy with bolts. A cam chamber 13 to which fuel is supplied from a feed pump, which will be described later, is formed in the housing 11, and both ends of the cam chamber 13 are closed by a pair of iron metal cylinder heads 12. The cam chamber 13 is connected to a fuel tank (not shown).

回転軸１４は、鉄系金属製で、図示しない内燃機関に駆動されて回転する。具体的には、回転軸１４の一端側（図１の紙面において左側）に図示しないギアが結合され、そのギアに内燃機関側のギヤが噛み合わされることにより、回転軸１４が内燃機関により駆動されるようになっている。   The rotating shaft 14 is made of iron-based metal and is driven to rotate by an internal combustion engine (not shown). Specifically, a gear (not shown) is coupled to one end side (left side in FIG. 1) of the rotating shaft 14, and the gear on the internal combustion engine side is engaged with the gear, whereby the rotating shaft 14 is driven by the internal combustion engine. It has come to be.

回転軸１４は、円筒状の２つのブッシュ１５により回転自在に保持されている。一方のブッシュ１５はハウジング本体１１ａに圧入して固定され、他方のブッシュ１５はベアリングカバー１１ｂに圧入して固定されている。回転軸１４とベアリングカバー１１ｂとの間はオイルシール１６によりシールされている。回転軸１４における軸方向中間部には、断面円形状のカム１７が回転軸１４に対して偏心して一体に形成されている。   The rotating shaft 14 is rotatably held by two cylindrical bushes 15. One bush 15 is press-fitted and fixed to the housing body 11a, and the other bush 15 is press-fitted and fixed to the bearing cover 11b. An oil seal 16 seals between the rotary shaft 14 and the bearing cover 11b. A cam 17 having a circular cross section is formed eccentrically with respect to the rotating shaft 14 at an intermediate portion in the axial direction of the rotating shaft 14.

カム１７の外周には、回転軸１４の周りを公転するカムリング１８が嵌合されている。このカムリング１８は、カムリング本体１８ａと、このカムリング本体１８ａに一体化されたブッシュ１８ｂとからなる。より詳細には、カムリング本体１８ａは、鉄系金属よりなり、外形が四角柱形状で、円形状の貫通穴が形成されている。また、ブッシュ１８ｂは、円筒状に形成され、カムリング本体１８ａの貫通穴に圧入されており、カム１７と摺動自在になっている。なお、カム１７およびカムリング１８は、カム室１３に収容されている。   A cam ring 18 that revolves around the rotating shaft 14 is fitted to the outer periphery of the cam 17. The cam ring 18 includes a cam ring main body 18a and a bush 18b integrated with the cam ring main body 18a. More specifically, the cam ring body 18a is made of an iron-based metal, has an outer shape of a quadrangular prism, and has a circular through hole. The bush 18b is formed in a cylindrical shape, is press-fitted into a through hole of the cam ring body 18a, and is slidable with the cam 17. The cam 17 and the cam ring 18 are accommodated in the cam chamber 13.

カムリング１８の両側には、カムリング１８の公転に追従して往復移動する鉄系金属製のプランジャ２０が配置されている。このプランジャ２０は、シリンダヘッド１２内に往復移動自在に挿入された円柱部２０ａと、カム室１３に配置されてカムリング１８と対向配置された鍔状のプランジャヘッド２０ｂとを備えている。   On both sides of the cam ring 18, iron-based metal plungers 20 that reciprocate following the revolution of the cam ring 18 are arranged. The plunger 20 includes a columnar portion 20 a that is inserted into the cylinder head 12 so as to be reciprocally movable, and a bowl-shaped plunger head 20 b that is disposed in the cam chamber 13 and is opposed to the cam ring 18.

カム室１３に配置されたスプリング２１により、プランジャ２０がカムリング１８側に付勢されて、プランジャヘッド２０ｂがカムリング１８に押し付けられている。カムリング１８とプランジャヘッド２０ｂの当接面は平面状に形成されており、これによりカムリング１８の自転が阻止されるため、カム１７の回転に伴いカムリング１８はプランジャヘッド２０ｂと摺動しながら自転することなく公転する。   The plunger 20 is urged toward the cam ring 18 by the spring 21 disposed in the cam chamber 13, and the plunger head 20 b is pressed against the cam ring 18. The contact surface between the cam ring 18 and the plunger head 20b is formed in a flat shape, and this prevents rotation of the cam ring 18, so that the cam ring 18 rotates while sliding with the plunger head 20b as the cam 17 rotates. Revolve without any problems.

シリンダヘッド１２内には、プランジャ２０の円柱部２０ａの一端側（反プランジャヘッド２０ｂ側）に、フィードポンプ２５から燃料が供給される燃料加圧室２２が形成されている。また、シリンダヘッド１２内には、フィードポンプ２５から燃料加圧室２２への燃料の流れのみを許容する入口側逆止弁２３、および、燃料加圧室２２から図示しないコモンレールへの燃料の流れのみを許容する出口側逆止弁２４が設けられている。なお、プランジャ２０、入口側逆止弁２３、および、出口側逆止弁２４は、本発明のポンプ部を構成している。   In the cylinder head 12, a fuel pressurizing chamber 22 to which fuel is supplied from the feed pump 25 is formed on one end side (the counter plunger head 20 b side) of the cylindrical portion 20 a of the plunger 20. Further, in the cylinder head 12, an inlet side check valve 23 that allows only the flow of fuel from the feed pump 25 to the fuel pressurizing chamber 22, and the flow of fuel from the fuel pressurizing chamber 22 to a common rail (not shown). An outlet-side check valve 24 that permits only the above is provided. The plunger 20, the inlet side check valve 23, and the outlet side check valve 24 constitute a pump unit of the present invention.

回転軸１４の他端側（図１の紙面において右側）には、ポンプ部としてのインナギア式のフィードポンプ２５が結合されている。このフィードポンプ２５は、ポンプカバー２６内に回転自在に収納されている。フィードポンプ２５は、回転軸１４に回転駆動されることにより、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して吐出する。   An inner gear type feed pump 25 as a pump unit is coupled to the other end side of the rotating shaft 14 (on the right side in FIG. 1). The feed pump 25 is housed in the pump cover 26 so as to be rotatable. The feed pump 25 is driven to rotate by the rotating shaft 14 to pressurize and discharge the fuel sucked from the fuel tank.

フィードポンプ２５から吐出された燃料は、図示しない燃料通路および入口側逆止弁２３を介して燃料加圧室２２に供給されるようになっている。なお、その燃料通路の途中には、燃料加圧室２２に供給される燃料量を内燃機関の運転状態に応じて調量する調量弁（図示せず）が設けられている。   The fuel discharged from the feed pump 25 is supplied to the fuel pressurizing chamber 22 through a fuel passage (not shown) and an inlet side check valve 23. A metering valve (not shown) for metering the amount of fuel supplied to the fuel pressurizing chamber 22 according to the operating state of the internal combustion engine is provided in the middle of the fuel passage.

図３に示すように、円筒状のブッシュ１５の内周側には、軸方向中央部に内径が一定のブッシュストレート部１５１が形成され、軸方向両端部に面取り部１５２が形成されている。 As shown in FIG. 3, on the inner peripheral side of the cylindrical bush 15, a bush straight portion 151 having a constant inner diameter is formed at the central portion in the axial direction, and chamfered portions 152 are formed at both axial end portions.

回転軸１４は、外径が一定の回転軸ストレート部１４１と、この回転軸ストレート部１４１の軸方向両側に位置し、且つ回転軸ストレート部１４１の軸方向端部を基点として軸方向に沿って砲弾状に外径が小さくなる回転軸縮径部１４２とを有している。なお、本明細書でいう「砲弾状」は、軸方向断面において円弧形状であり、且つ基点からの軸方向距離が長くなるのに伴って外径の減少度合いが大きくなる形状である。或いは、軸方向断面において円弧形状であり、その円弧の曲率中心が軸線側に位置する形状を、「砲弾状」ということもできる。   The rotation shaft 14 is positioned on both sides in the axial direction of the rotation shaft straight portion 141 having a constant outer diameter and along the axial direction with the axial end of the rotation shaft straight portion 141 as a base point. It has a rotating shaft reduced diameter portion 142 whose outer diameter is reduced in a bullet shape. The “bullet shape” referred to in the present specification is an arc shape in the axial section, and a shape in which the degree of decrease in the outer diameter increases as the axial distance from the base point increases. Alternatively, a shape having an arc shape in the cross section in the axial direction and a center of curvature of the arc located on the axis line side can also be referred to as a “bullet shape”.

回転軸ストレート部１４１と回転軸縮径部１４２は滑らかに繋がれており、より詳細には、軸方向断面において回転軸ストレート部１４１は回転軸縮径部１４２の接線になっている。   The rotary shaft straight portion 141 and the rotary shaft reduced diameter portion 142 are smoothly connected. More specifically, the rotary shaft straight portion 141 is tangent to the rotary shaft reduced diameter portion 142 in the axial section.

回転軸ストレート部１４１は、ブッシュストレート部１５１よりも軸方向長さが短く、且つブッシュストレート部１５１の内周側に配置されている。また、回転軸縮径部１４２のうち回転軸ストレート部１４１に近い側の部位はブッシュストレート部１５１の内周側に配置されている。さらに、回転軸縮径部１４２のうち回転軸ストレート部１４１から遠い側の部位は、少なくともブッシュストレート部１５１と面取り部１５２の境界まで延びており、望ましくは、ブッシュストレート部１５１と面取り部１５２の境界よりも面取り部１５２側まで延びている。   The rotating shaft straight portion 141 is shorter in the axial direction than the bush straight portion 151 and is disposed on the inner peripheral side of the bush straight portion 151. Further, a portion of the rotary shaft reduced diameter portion 142 on the side close to the rotary shaft straight portion 141 is disposed on the inner peripheral side of the bush straight portion 151. Further, the portion of the rotary shaft reduced diameter portion 142 on the side far from the rotary shaft straight portion 141 extends at least to the boundary between the bush straight portion 151 and the chamfered portion 152, and desirably the bush straight portion 151 and the chamfered portion 152 It extends to the chamfered portion 152 side from the boundary.

次に、ポンプの作動について説明する。回転軸１４が内燃機関に駆動されて回転すると、回転軸１４の回転動作によってフィードポンプ２５が駆動され、フィードポンプ２５は燃料タンクから燃料を吸入し加圧して吐出する。   Next, the operation of the pump will be described. When the rotary shaft 14 is driven and rotated by the internal combustion engine, the feed pump 25 is driven by the rotating operation of the rotary shaft 14, and the feed pump 25 sucks fuel from the fuel tank, pressurizes it, and discharges it.

また、回転軸１４の回転に伴いカム１７が回転し、カム１７の回転に伴いカムリング１８が自転することなく公転し、カムリング１８の公転に伴いプランジャ２０が往復移動する。   Further, the cam 17 rotates with the rotation of the rotating shaft 14, the cam ring 18 revolves without rotating with the rotation of the cam 17, and the plunger 20 reciprocates with the revolution of the cam ring 18.

カムリング１８の公転に伴い上死点にあるプランジャ２０が下死点に向けて移動すると、フィードポンプ２５から吐出された燃料が入口側逆止弁２３を介して燃料加圧室２２に流入する。   When the plunger 20 at the top dead center moves toward the bottom dead center with the revolution of the cam ring 18, the fuel discharged from the feed pump 25 flows into the fuel pressurizing chamber 22 through the inlet side check valve 23.

下死点に達したプランジャ２０が再び上死点に向けて移動すると、入口側逆止弁２３が閉じ、燃料加圧室２２の燃料圧力が上昇する。燃料加圧室２２の燃料圧力が上昇すると、出口側逆止弁２４が開弁して、高圧の燃料がコモンレールに供給される。   When the plunger 20 that has reached the bottom dead center moves again toward the top dead center, the inlet side check valve 23 is closed, and the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 22 rises. When the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 22 rises, the outlet side check valve 24 opens and high pressure fuel is supplied to the common rail.

本実施形態では、図３に破線で示すように、入力側荷重および負荷側荷重により回転軸１４が曲がった状態（すなわち、ブッシュ１５に対して傾いた状態）では、回転軸縮径部１４２がブッシュストレート部１５１に当接して当接部が面当たりになるため、当接部の作用面圧を低減することができる。   In the present embodiment, as indicated by a broken line in FIG. 3, in a state where the rotating shaft 14 is bent by the input side load and the load side load (that is, a state inclined with respect to the bush 15), the rotating shaft reduced diameter portion 142 is Since the contact portion comes into contact with the bush straight portion 151, the working surface pressure of the contact portion can be reduced.

そして、従来のように回転軸１４におけるブッシュ１５の内周部に位置する部位をたる形にした場合と比較して、以下の効果が得られる。   And compared with the case where the site | part located in the inner peripheral part of the bush 15 in the rotating shaft 14 is made into a barrel shape like the past, the following effects are acquired.

まず、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ端部側へ移り、荷重作用点から当接部までの距離が短くなるため、荷重により発生する曲げモーメントが減少する。また、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ端部側へ移るため、回転軸１４の傾き量が減少する。   First, the contact portion between the rotating shaft 14 and the bush 15 moves to the bush end portion side, and the distance from the load application point to the contact portion is shortened, so that the bending moment generated by the load is reduced. Moreover, since the contact part of the rotating shaft 14 and the bush 15 moves to the bush end part side, the inclination amount of the rotating shaft 14 decreases.

また、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の最大外径が同一の場合（本実施形態では、回転軸ストレート部１４１が最大外径となる）、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の断面係数が大きくなるため剛性が上がる。また、回転軸ストレート部１４１は外径が一定であるためその管理が容易であり、回転軸１４とブッシュ１５との間のクリアランスのバラツキが小さくなる。   Further, when the maximum outer diameter of the portion located on the inner peripheral side of the bush 15 in the rotating shaft 14 is the same (in this embodiment, the rotating shaft straight portion 141 has the maximum outer diameter), the bush 15 in the rotating shaft 14 Since the section modulus of the portion located on the inner peripheral side is increased, the rigidity is increased. Further, since the rotation shaft straight portion 141 has a constant outer diameter, its management is easy, and the variation in clearance between the rotation shaft 14 and the bush 15 is reduced.

さらに、回転軸１４とブッシュ１５との間には、ブッシュ１５における軸方向端部から潤滑液として機能する燃料が供給されるが、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ端部側へ移り、ブッシュ１５における軸方向端部から当接部までの距離が短くなるため、当接部に対する潤滑油の浸透性が向上する。   Further, fuel functioning as a lubricating liquid is supplied between the rotary shaft 14 and the bush 15 from the axial end portion of the bush 15, but the contact portion between the rotary shaft 14 and the bush 15 is on the bush end side. Since the distance from the axial end of the bush 15 to the contact portion is shortened, the permeability of the lubricating oil to the contact portion is improved.

なお、回転軸１４の傾きが最大になったときでも回転軸１４とブッシュ１５との当接部がエッジ当たりしないように、回転軸縮径部１４２の曲率半径、回転軸縮径部１４２の高さＨ１（図３参照）、さらには回転軸縮径部１４２の長さＬ２（図３参照）を設定することはいうまでもない。   In addition, even when the inclination of the rotating shaft 14 becomes maximum, the radius of curvature of the rotating shaft reduced diameter portion 142 and the height of the rotating shaft reduced diameter portion 142 are increased so that the contact portion between the rotating shaft 14 and the bush 15 does not hit the edge. Needless to say, the length H1 (see FIG. 3) and the length L2 (see FIG. 3) of the rotary shaft reduced diameter portion 142 are set.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る回転軸保持構造を示す断面図である。第１実施形態では回転軸１４をクラウニング化したのに対し、本実施形態はブッシュ１５をクラウニング化したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a sectional view showing a rotating shaft holding structure according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the rotating shaft 14 is crowned. In the present embodiment, the bush 15 is crowned, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Therefore, only different parts will be described.

図４に示すように、回転軸１４は、外径が一定の回転軸ストレート部１４１を有し、回転軸縮径部１４２は廃止されている。また、回転軸ストレート部１４１は、ブッシュ１５の全長よりも長く設定されている。   As shown in FIG. 4, the rotating shaft 14 has a rotating shaft straight portion 141 having a constant outer diameter, and the rotating shaft reduced diameter portion 142 is eliminated. Further, the rotating shaft straight portion 141 is set longer than the entire length of the bush 15.

円筒状のブッシュ１５の内周側には、ブッシュストレート部１５１と面取り部１５２との間に、ブッシュ拡径部１５３が形成されている。このブッシュ拡径部１５３は、ブッシュストレート部１５１の軸方向両側に位置し、且つブッシュストレート部１５１の軸方向端部を基点として軸方向に沿ってラッパ状に内径が大きくなっている。なお、本明細書でいう「ラッパ状」は、軸方向断面において円弧形状であり、且つ基点からの軸方向距離が長くなるのに伴って内径の増加度合いが大きくなる形状である。或いは、軸方向断面において円弧形状であり、その円弧の曲率中心が反軸線側に位置する形状を、「ラッパ状」ということもできる。   On the inner peripheral side of the cylindrical bush 15, a bush enlarged diameter portion 153 is formed between the bush straight portion 151 and the chamfered portion 152. The bush enlarged diameter portion 153 is located on both axial sides of the bush straight portion 151 and has a trumpet-shaped inner diameter along the axial direction with the axial end of the bush straight portion 151 as a base point. The “trumpet shape” referred to in the present specification is an arc shape in the axial section, and a shape in which the degree of increase in the inner diameter increases as the axial distance from the base point increases. Alternatively, a shape having a circular arc shape in the cross section in the axial direction and the center of curvature of the circular arc located on the opposite axis side can also be referred to as a “trumpet shape”.

ブッシュストレート部１５１とブッシュ拡径部１５３は滑らかに繋がれており、より詳細には、軸方向断面においてブッシュストレート部１５１はブッシュ拡径部１５３の接線になっている。   The bush straight portion 151 and the bush enlarged diameter portion 153 are smoothly connected. More specifically, the bush straight portion 151 is tangent to the bush enlarged diameter portion 153 in the axial cross section.

ブッシュストレート部１５１は、回転軸ストレート部１４１よりも軸方向長さが短く、且つ回転軸ストレート部１４１の外周側に配置されている。また、ブッシュ拡径部１５３も回転軸ストレート部１４１の外周側に配置されている。   The bush straight portion 151 is shorter in the axial direction than the rotation shaft straight portion 141 and is disposed on the outer peripheral side of the rotation shaft straight portion 141. Further, the bush enlarged diameter portion 153 is also arranged on the outer peripheral side of the rotation shaft straight portion 141.

本実施形態では、図４に破線で示すように、入力側荷重および負荷側荷重により回転軸１４が曲がった状態（すなわち、ブッシュ１５に対して傾いた状態）では、ブッシュ拡径部１５３が回転軸ストレート部１４１に当接して当接部が面当たりになるため、当接部の作用面圧を低減することができる。   In the present embodiment, as indicated by a broken line in FIG. 4, in the state in which the rotating shaft 14 is bent by the input side load and the load side load (that is, in a state inclined with respect to the bush 15), the bush enlarged portion 153 rotates. Since the contact portion comes into contact with the surface by contacting the shaft straight portion 141, the working surface pressure of the contact portion can be reduced.

そして、従来のように回転軸１４におけるブッシュ１５の内周部に位置する部位をたる形にした場合と比較して、以下の効果が得られる。   And compared with the case where the site | part located in the inner peripheral part of the bush 15 in the rotating shaft 14 is made into a barrel shape like the past, the following effects are acquired.

まず、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ端部側へ移り、荷重作用点から当接部までの距離が短くなるため、荷重により発生する曲げモーメントが減少する。また、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ端部側へ移るため、回転軸１４の傾き量が減少する。   First, the contact portion between the rotating shaft 14 and the bush 15 moves to the bush end portion side, and the distance from the load application point to the contact portion is shortened, so that the bending moment generated by the load is reduced. Moreover, since the contact part of the rotating shaft 14 and the bush 15 moves to the bush end part side, the inclination amount of the rotating shaft 14 decreases.

また、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の最大外径が同一の場合（本実施形態では、回転軸ストレート部１４１が最大外径となる）、回転軸１４におけるブッシュ１５の内周側に位置する部位の断面係数が大きくなるため剛性が上がる。また、ブッシュストレート部１５１は内径が一定であるためその管理が容易であり、回転軸１４とブッシュ１５との間のクリアランスのバラツキが小さくなる。   Further, when the maximum outer diameter of the portion located on the inner peripheral side of the bush 15 in the rotating shaft 14 is the same (in this embodiment, the rotating shaft straight portion 141 has the maximum outer diameter), the bush 15 in the rotating shaft 14 Since the section modulus of the portion located on the inner peripheral side is increased, the rigidity is increased. Further, since the bush straight portion 151 has a constant inner diameter, its management is easy, and the variation in clearance between the rotating shaft 14 and the bush 15 is reduced.

さらに、回転軸１４とブッシュ１５との間には、ブッシュ１５における軸方向端部から潤滑液として機能する燃料が供給されるが、回転軸１４とブッシュ１５との当接部がブッシュ端部側へ移り、ブッシュ１５における軸方向端部から当接部までの距離が短くなるため、当接部に対する潤滑油の浸透性が向上する。   Further, fuel functioning as a lubricating liquid is supplied between the rotary shaft 14 and the bush 15 from the axial end portion of the bush 15, but the contact portion between the rotary shaft 14 and the bush 15 is on the bush end side. Since the distance from the axial end of the bush 15 to the contact portion is shortened, the permeability of the lubricating oil to the contact portion is improved.

なお、回転軸１４の傾きが最大になったときでも回転軸１４とブッシュ１５との当接部がエッジ当たりしないように、ブッシュ拡径部１５３の曲率半径、ブッシュ拡径部１５３の高さＨ２（図４参照）、さらにはブッシュ拡径部１５３の長さＬ２（図４参照）を設定することはいうまでもない。   Note that the radius of curvature of the bush enlarged portion 153 and the height H2 of the bush enlarged portion 153 are set so that the contact portion between the rotary shaft 14 and the bush 15 does not hit the edge even when the inclination of the rotary shaft 14 becomes maximum. Needless to say, the length L2 (see FIG. 4) of the bush enlarged diameter portion 153 is set (see FIG. 4).

（他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明の回転軸保持構造を、圧縮着火式内燃機関用燃料噴射装置に用いられるサプライポンプに適用する例を示したが、本発明の回転軸保持構造は、他の用途のポンプにも適用することができる。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the example in which the rotating shaft holding structure of the present invention is applied to a supply pump used in a fuel injection device for a compression ignition type internal combustion engine has been shown. However, the rotating shaft holding structure of the present invention is used for other purposes. It can also be applied to other pumps.

また、上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。   Moreover, each said embodiment can be arbitrarily combined in the range which can be implemented.

１４ 回転軸
１５ ブッシュ
１４１ 回転軸ストレート部
１４２ 回転軸縮径部
１５１ ブッシュストレート部 14 Rotating shaft 15 Bush 141 Rotating shaft straight section 142 Rotating shaft reduced diameter section 151 Bush straight section

Claims (4)

回転軸（１４）をブッシュ（１５）により回転自在に保持する回転軸保持構造において、
前記ブッシュ（１５）は、内径が一定のブッシュストレート部（１５１）を有し、
前記回転軸（１４）は、外径が一定の回転軸ストレート部（１４１）と、この回転軸ストレート部（１４１）から軸方向に沿って砲弾状に外径が小さくなる回転軸縮径部（１４２）とを有し、
前記回転軸ストレート部（１４１）と前記回転軸縮径部（１４２）は滑らかに繋がれており、
前記回転軸ストレート部（１４１）は、前記ブッシュストレート部（１５１）よりも軸方向長さが短く、且つ前記ブッシュストレート部（１５１）の内周側に配置されていることを特徴とする回転軸保持構造。 In the rotating shaft holding structure for holding the rotating shaft (14) rotatably by the bush (15),
The bush (15) has a bush straight portion (151) having a constant inner diameter,
The rotating shaft (14) includes a rotating shaft straight portion (141) having a constant outer diameter, and a rotating shaft reduced diameter portion (in which the outer diameter decreases from the rotating shaft straight portion (141) in a bullet shape along the axial direction. 142)
The rotating shaft straight portion (141) and the rotating shaft reduced diameter portion (142) are smoothly connected,
The rotating shaft straight portion (141) is shorter in the axial direction than the bush straight portion (151), and is disposed on the inner peripheral side of the bush straight portion (151). Retaining structure. 回転軸（１４）をブッシュ（１５）により回転自在に保持する回転軸保持構造において、
前記回転軸（１４）は、外径が一定の回転軸ストレート部（１４１）を有し、
前記ブッシュ（１５）は、内径が一定のブッシュストレート部（１５１）と、このブッシュストレート部（１５１）から軸方向に沿ってラッパ状に内径が大きくなるブッシュ拡径部（１５３）とを有し、
前記ブッシュストレート部（１５１）と前記ブッシュ拡径部（１５３）は滑らかに繋がれており、
前記ブッシュストレート部（１５１）は、前記回転軸ストレート部（１４１）よりも軸方向長さが短く、且つ前記回転軸ストレート部（１４１）の外周側に配置されていることを特徴とする回転軸保持構造。 In the rotating shaft holding structure for holding the rotating shaft (14) rotatably by the bush (15),
The rotating shaft (14) has a rotating shaft straight portion (141) having a constant outer diameter,
The bush (15) has a bush straight portion (151) having a constant inner diameter, and a bush enlarged portion (153) whose inner diameter increases in a trumpet shape along the axial direction from the bush straight portion (151). ,
The bush straight part (151) and the bush enlarged diameter part (153) are smoothly connected,
The bush straight portion (151) is shorter in the axial direction than the rotary shaft straight portion (141) and is disposed on the outer peripheral side of the rotary shaft straight portion (141). Retaining structure. 前記回転軸（１４）と前記ブッシュ（１５）との摺動部に、前記ブッシュ（１５）における軸方向一端側から潤滑液が供給される構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転軸保持構造。   The lubricating liquid is supplied to the sliding portion between the rotating shaft (14) and the bush (15) from one axial end side of the bush (15). The rotating shaft holding structure described. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回転軸保持構造と、
前記回転軸（１４）により駆動されて流体を吸入し吐出するポンプ部（２０、２３、２４、２５）とを備えることを特徴とするポンプ。 The rotating shaft holding structure according to any one of claims 1 to 3,
A pump comprising: a pump unit (20, 23, 24, 25) driven by the rotating shaft (14) for sucking and discharging fluid.
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