JP4139693B2 - 燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動するようにした燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、気筒内に燃料を直接噴射供給するようにした筒内燃料噴射式４サイクルエンジンでは、燃料噴射弁に高圧燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動する場合がある。
【０００３】
このような燃料ポンプの取付け構造として、従来、例えばヘッドカバーのカム軸に臨む部分に取付け孔を形成し、該取付け孔に燃料ポンプの駆動部を挿入するとともに該燃料ポンプのフランジ部をヘッドカバーに固定するようにしたものがある。そしてこの従来構造では、燃料ポンプの取付け強度を高めるためにヘッドカバーのポンプ取付け部分の肉厚を大きくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構造のように燃料ポンプをヘッドカバーに取付けるようにした場合、燃料ポンプの振動がヘッドカバーに伝わり易く、騒音の原因となるおそれがある。このような騒音を抑制するには、ヘッドカバーのポンプ取付け部分の肉厚をさらに大きくすることが効果的であるが、このようにすることはコスト的，重量的に不利である。
【０００５】
またヘッドカバーに燃料ポンプを取付ける上記構造を採用した場合には、カム軸はシリンダヘッドに取付けられていることから、ヘッドカバー側の燃料ポンプとシリンダヘッド側のカム軸との位置合わせを行い難いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、燃料ポンプによる騒音の発生を防止できるとともに、カム軸との位置合わせを容易に行える燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、 燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動するようにした燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造において、上記燃料ポンプは、ヘッドカバーに形成された挿通孔を挿通してカムキャップとは別体のブラケットを介してシリンダヘッドに固定され、上記ブラケットは、上記燃料ポンプの駆動部が挿着される挿通孔を有する本体部と、上記カム軸の軸方向にて隣合うカムキャップに跨がるように形成されたベース部とを備えており、該ベース部は、上記カムキャップの上面に載置され、カムボルトにより該カムキャップとともにシリンダヘッドのカムキャリアに共締め固定されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記ブラケットの本体部は、上記ヘッドカバーの挿通孔から外側に露出しており、該挿通孔の周縁部と上記本体部との間には弾性体からなるシール部材が配設されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記燃料ポンプは、気筒軸線に対して外側に傾斜させて配置されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る取付け構造によれば、燃料ポンプを強度，剛性の高いシリンダヘッドに直接固定したので、従来のヘッドカバーに固定する場合に比べて燃料ポンプの振動による騒音の発生を抑制できる。またシリンダヘッドに取付けボス部を形成するか、あるいはブラケットを追加するだけで済み、コストの上昇を抑制できる。
【００１２】
本発明では、カム軸が取り付けられているシリンダヘッド自体に燃料ポンプを取付ける構造を採用しているので、燃料ポンプとカム軸との位置合わせを容易にかつ精度良く行なうことができる。
【００１３】
また、燃料ポンプの駆動部が挿着される本体部とベース部とからなるブラケットを介在させることとし、該ベース部を隣合うカムキャップとともにカムキャリアに共締め固定したので、燃料ポンプの取付け強度を高めることができるとともに、カム軸との位置合わせを容易確実に行なうことができ、またカムキャップをシリンダヘッドに締結するカムボルトを共用でき、部品点数の増加を抑制できる。
【００１４】
請求項２の発明では、ブラケットの本体部をヘッドカバーの挿通孔から外部に露出させ、該挿通孔の周縁部と本体部との間に弾性体のシール部材を配設したので、シール部材によりブラケットとヘッドカバーとの間を油密にシールできるとともに、燃料ポンプの振動がヘッドカバーに伝わるのを抑制することができ、騒音の発生をより確実に防止できる。
【００１５】
また本体部をヘッドカバーから外側に突出させたので、エンジンユニット組付け後に燃料ポンプを上記本体部に後付けすることが可能となり、組付け性を向上できる。
【００１６】
請求項３の発明では、燃料ポンプを気筒軸線に対して外側に傾斜させたので、ヘッドカバー上方に点火プラグの配線や燃料配管等の配索スペースを確保できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１ないし図１２は、本発明の一実施形態による燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造を説明するための図であり、図１はエンジンのシリンダヘッドの平面図、図２，図３はシリンダヘッドの断面図（図１のII-II 線断面図，図１のIII-III 線断面図）、図４は可変バルブリフト機構の動作を示す断面図、図５は燃料ポンプの取付け部分の断面図（図１のV-V 線断面図）、図６は燃料ホンプ取付け部分の側面図、図７，図８はブラケットの平面図，側面図、図９，図１０はブラケットの断面図（図７のIX-IX 線断面図,X-X線断面図）、図１１はシリンダヘッドの吸気ポート部分の断面図、図１２はロッカアームの図である。
【００１９】
図において、１は水冷式４サイクル多気筒エンジンを示しており、該エンジン１は、後述する吸気，排気カム軸６，８により吸気，排気バルブ４，５をロッカアーム７，９を介して開閉駆動する動弁機構と、エンジン運転状態に応じて吸気，排気バルブ４，５のリフト量を可変制御する可変バルブリフト機構と、燃料噴射弁４０により気筒内に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射装置とを備えている。
【００２０】
上記エンジン１のシリンダヘッド２の上合面２ａにはヘッドカバー３の下合面３ａが接続され、下合面２ｂには不図示のシリンダブロックが接続されている。このシリンダブロックには不図示のクランク軸を収容するクランクケースが接続されている。なお、１２は上記シリンダヘッド２をシリンダブロックに固定するヘッドボルト用孔であり、これは気筒間に２つずつ形成されている。
【００２１】
上記シリンダヘッド２の下合面２ｂには燃焼凹部２ｃが凹設されており、該燃焼凹部２ｃとシリンダブロックのシリンダボアと該シリンダボア内に挿入されたピストンの頂面（不図示）とで囲まれた空間が燃焼室となっている。
【００２２】
上記燃焼凹部２ｃには２つの吸気開口２ｄ，２ｄ及び２つの排気開口２ｅ，２ｅが形成されており、各吸気開口２ｄ，排気開口２ｅにはそれぞれ吸気バルブ４，排気バルブ５が開閉可能に配設されている。この各吸気バルブ４は、上記動弁機構を構成する吸気カム軸６により吸気ロッカアーム７を介して開閉駆動され、上記各排気バルブ５は排気カム軸８により排気ロッカアーム９を介して開閉駆動される。この吸気，排気カム軸６，８はクランク軸によりタイミングチェーン（不図示）を介して回転駆動される。
【００２３】
上記シリンダヘッド２には各吸気開口２ｄに連通する吸気ポート２ｆが形成され、各吸気ポート２ｆは途中で合流してシリンダヘッド２の右側壁面２ｆ′に導出されている。また上記シリンダヘッド２には各排気開口２ｅに連通する排気ポート２ｇが形成され、各排気ポート２ｇは途中で合流して左側壁面２ｇ′に導出されている。上記吸気ポート２ｆはポート軸線ｆが気筒軸線Ａに対して約５０度の角度をなすように起立形成されており、一方、上記排気ポート２ｇはポート軸線ｇが気筒軸線Ａに対して略直角をなすように屈曲形成されている。
【００２４】
上記吸気，排気カム軸６，８には、上記可変バルブリフト機構が配設されている。図４は、可変バルブリフト機構の吸気側を示しており、排気側についても略同様の構造であるので、吸気側についてのみ説明する。
【００２５】
上記可変バルブリフト機構は、吸気カム軸６に形成された低速用カムノーズ６ａ及び高速用カムノーズ６ｂと、独立して回動可能な低速用ロッカアーム７ａと高速用ロッカアーム７ｂと、該低速用，高速用ロッカアーム７ａ，７ｂとの間で移動可能な係合ピン２０と、低速用ロッカアーム７ａに対して高速用ロッカアーム７ｂが空動状態又は連動状態となるように上記係合ピン２０を進退駆動するピストン２１ａ，２１ａを有する油圧シリンダ部２１とを備えている。
【００２６】
そして低速運転域では低速用ロッカアーム７ａのみにカム軸６の回転が伝達され、吸気バルブ４のリフト量は小さい（図４の気筒軸線Ａより右側参照）。高速運転域ではシリンダ部２１の油室２１ｂに供給された油圧により係合ピン２０が高速用ロッカアーム７ｂに係合し、高速用ロッカアーム７ｂにカム軸６の回転が伝達され、これにより吸気バルブ４のリフト量が大きくなる（図４の気筒軸線Ａより左側参照）。
【００２７】
上記筒内燃料噴射装置は、各気筒内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁４０と、各燃料噴射弁４０に高圧燃料を供給する燃料ポンプ４１とを備えている。上記燃料噴射弁４０は、上記シリンダヘッド２の両吸気ポート２ｆの間の鉛直下方部分に位置し、かつ上記吸気ポート２ｆのポート軸線ｆと概ね平行となるように傾斜させて装着されており、燃料噴射弁４０の噴射口４０ａは燃焼室の中心部に指向している。
【００２８】
上記シリンダヘッド２は、上記吸気，排気ポート２ｆ，２ｇが形成されたヘッド本体１０と、上記吸気，排気カム軸６，８及びロッカアーム７，９が配設されたカムキャリア１１とに分割されており、該ヘッド本体１０の受面１０ｆ上にカムキャリア１１の下面１１ｆが載置され、該カムキャリア１１は後述するカムボルト４３によりカムキャップ１５，１６と共にヘッド本体１０にボルト締め結合されている。
【００２９】
上記ヘッド本体１０にはカムキャリア１１の外周部を囲むようにして延びる外周壁１０ａが一体形成されている。この外周壁１０ａの上合面２ａに上記ヘッドカバー３の下合面３ａがオイルシール１３を介在させて取付け固定されており、これにより油密なカム室１４が形成されている。
【００３０】
上記カムキャリア１１は、気筒軸線Ａを横切るようにカム軸直角方向に延びる一気筒当り１つのジャーナル受部１１ａと、気筒間に位置してカム軸直角方向に延びる横壁部１１ｃと、カム軸方向に延びて隣接するジャーナル受部１１ａと横壁部１１ｃとを結合する縦壁部１１ｂとを一体形成したものである。
【００３１】
上記各ジャーナル受部１１ａの吸気側上合面１１ｄ及び排気側上合面１１ｅにはそれぞれ吸気側，排気側カムキャップ１５，１６が装着されている。この各吸気側上合面１１ｄと吸気側カムキャップ１５の下合面１５ａとの間に吸気側カムジャーナル受孔１７が形成されており、各カムジャーナル受孔１７により上記吸気カム軸６のジャーナル部が回転自在に支持されている。また排気側上合面１１ｅと排気側カムキャップ１６の下合面１６ａとの間には排気側カムジャーナル受孔１８が形成され、該カムジャーナル受孔１８により上記排気カム軸８のジャーナル部が回転自在に支持されている。
【００３２】
上記各ジャーナル受部１１ａの気筒軸線Ａに臨む部分にはヘッド本体１０を貫通して燃焼凹部２ｃに連通するプラグホール２３が形成されている。このプラグホール２３内には点火プラグ２４が挿入され、該点火プラグ２４はこれの電極部が燃焼凹部２ｃ内に位置するようにヘッド本体１０に着脱可能に装着されている。上記プラグホール２３のプラグ中心線Ｂは気筒軸線Ａより排気側に若干偏位させて形成されている。
【００３３】
上記プラグホール２３内にはプラグパイプ２５が挿入され、該プラグパイプ２５の下端部２５ａはヘッド本体１０のプラグホール２３ａ内に圧入固定されている。このプラグパイプ２５の上端部２５ｂはヘッドカバー３に形成されたパイプ孔３ｂを挿通して外部に突出しており、該パイプ孔３ｂとプラグパイプ２５との間は油密にシールされている。これによりプラグパイプ２５内とカム室１４とは画成されており、かつヘッドカバー３を外すことなく点火プラグ２４の交換が行えるようになっている。また上記プラグパイプ２５の外端部には上記点火プラグ２４のターミナル電極に接続されるイグニッションコイル２６が着脱可能に装着されている。
【００３４】
上記ヘッド本体１０の受面１０ｆのジャーナル受部１１ａの両側には凹部１０ｂが形成されている。この凹部１０ｂの底部には吸気，排気側バルブシート部１０ｃ，１０ｄが膨出形成されており、該各バルブシート部１０ｃ，１０ｄには吸気，排気ポート２ｆ，２ｇに連通するバルブガイド孔１０ｇ，１０ｇが形成されている。この各バルブガイド孔１０ｇに圧入されたバルブガイド部材３０内に上記吸気，排気バルブ４，５の各弁軸４ａ，５ａが摺動自在に挿入されている。
【００３５】
上記各弁軸４ａ，５ａの下端には吸気，排気開口２ｄ，２ｅを開閉する弁部４ｂ，５ｂが形成され、上端にはバルブチップ３１，３１を介して上記ロッカアーム７，９が当接している。また上記吸気，排気側の各弁軸４ａ，５ａの上端部にはスプリングリテーナ３２，３３がテーパ嵌合により固着されている。
【００３６】
本実施形態のバルブスプリング支持構造について説明する。
【００３７】
上記排気側バルブシート部１０ｄのバルブガイド孔１０ｇの周縁部には排気ばね受け座１０ｈが形成されている。該ばね受け座１０ｈと上記排気側スプリングリテーナ３３との間には排気バルブスプリング３５が配置されており、該バルブスプリング３５により排気バルブ５は閉方向に付勢されている。
【００３８】
上記吸気側バルブシート部１０ｃのバルブガイド孔１０ｇの周縁部には内側，外側吸気ばね受け座１０ｊ，１０ｋが形成されており、該内側ばね受け座１０ｊと上記吸気側スプリングリテーナ３２の内側位置決め部３２ａとの間には内側スプリング３６が、また外側ばね受け座１０ｋとスプリングリテーナ３２の外側位置決め部３２ｂとの間には上記内側スプリング３６のばね長さより短い外側スプリング３７がそれぞれ同軸をなすように配置されており、該両スプリング３６，３７により吸気バルブ４は閉方向に付勢されている。
【００３９】
ここで上記内側ばね受け座１０ｊは、外側ばね受け座１０ｋより低所に位置するように段落ち状に形成されている。これにより内側スプリング３６のばね長さは外側スプリング３７のばね長さより長くなっており、換言すれば必要なセット荷重やリフト時の最大荷重を確保しながら外側スプリング３７を短くしている。また上記内側，外側ばね受け座１０ｊ，１０ｋは、上記段差に対応した刃具により同時に加工されるので、加工工数が増加することはない。
【００４０】
本実施形態のバルブスプリング支持構造によれば、吸気側バルブシート部１０ｃの内側ばね受け座１０ｊを外側ばね受け座１０ｋより低所に位置するように段落ち状に形成したので、吸気側スプリングリテーナ３２の位置を下げながら、内側スプリング３６の必要なばね長さを確保することができ、シリンダヘッド２の気筒軸方向寸法を小さくすることができる。
【００４１】
また本実施形態では、上記外側ばね受け座１０ｋを高所に形成しながら必要なセット荷重，最大荷重を確保できるので、シリンダヘッド２の吸気ポート２ｆの下方に燃料噴射弁４０を配置する場合でもシリンダヘッド２の高さ寸法の大型化を抑制できる。即ち、上記吸気ポート２ｆの下方に燃料噴射弁４０を配置した場合、燃料噴射弁４０の配置スペースを確保するための膨出部が吸気ポート内表面に膨出し易く、これを回避するには吸気ポート２ｆを起立させる必要がある。これに伴って必要なポート壁厚を確保するには吸気バルブ４のばね受け座を高所に配置せざるを得なくなり、必要なばね長を確保するためにスプリングリテーナ３２の位置が高くなり、結局シリンダヘッドの高さ寸法が大きくなる。
【００４２】
本実施形態では、内側スプリング３６のばね長さを長くできたので、外側スプリング３７の長さは短くてスプリングリテーナ３２の位置を上げる必要がなくなり、その結果シリンダヘッド２の高さ寸法が大きくなるのを抑制できる。
【００４３】
次にロッカシャフト配置構造について説明する。
【００４４】
上記カムキャリア１１には、ジャーナル受部１１ａ及び横壁部１１ｃを貫通するようにカム軸６，８と平行に延びる吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１が挿通されている。この各ロッカシャフト５０，５１は上記カムキャリア１１の気筒間に位置する横壁部１１ｃに螺着されたロックねじ（固定手段）５２により回転不能に位置決め固定されている。このロッカシャフト５０，５１により上記吸気，排気ロッカアーム７，９が回動可能に支持されている。
【００４５】
上記吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１はそれぞれ吸気，排気バルブ４，５の内側に配置されている。また吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１は気筒軸線Ａより排気側に偏位しているプラグ中心線Ｂに対して対称をなすように配置され、その結果吸気側ロッカシャフト５０と気筒軸線Ａとの距離は排気側ロッカシャフト５１と気筒軸線Ａとの距離より小さくなっている。
【００４６】
上記各吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１は、カム軸方向に見て、それぞれ内側半部が上記プラグパイプ２５に重なるようにプラグ軸線Ｂ寄り配置されている。そして各ロッカシャフト５０，５１のプラグパイプ２５との重なり部分には逃げ凹部５０ａ，５１ａが凹設されている。この各逃げ凹部５０ａ，５１ａはプラグパイプ２５の外周面に沿うように、平面視で円弧状をなすように切り欠いて形成されている。
【００４７】
本実施形態装置では、ロッカアーム等の組立ては以下の手順による。カムキャリア１１のジャーナル受部１１ａの両側にロッカアーム７，９が位置し、これらと横壁部１１ｃとの間にカラー５０ｂ，５１ｂが位置するようにロッカシャフト５０，５１を挿通し、該ロッカシャフト５０，５１を逃げ凹部５０ａ，５１ａが気筒中心側を向くよう回転させ、ロックねじ５２でロックする。そしてこの組立体を上記逃げ凹部５０ａ，５１ａがプラグパイプ２５と干渉しないように上記ヘッド本体１０の受面１０ｆに載置し、カム軸６，８をセットし、カムキャップ１５，１６を装着し、カムボルト４３で共締め固定する。
【００４８】
このようにカムキャリア１１をヘッド本体１０から着脱可能とし、外部でロッカシャフト５０，５１及びロッカアーム７，９を組み付けた後、ヘッド本体１０に装着するようにしたので、組立作業性を向上できる。
【００４９】
また、ロッカシャフト５０，５１を逃げ凹部５０ａ，５１ａがプラグパイプ２５に一致する角度位置にロックねじ５２で固定したので、上記カムキャリア１１のヘッド本体１０への装着作業を容易に行うことができる。
【００５０】
本実施形態によれば、吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１を、カム軸方向に見て、それぞれ内側半部が上記プラグパイプ２５に重なるように配置し、各ロッカシャフト５０，５１のプラグパイプ２５との重なり部分に逃げ凹部５０ａ，５１ａを形成したので、該逃げ凹部５０ａ，５１ａの分だけ各ロッカシャフト５０，５１を気筒軸線Ａ側に近づけて配置することができ、それだけバルブ挟み角を小さくできる。これにより燃焼室形状の改善及びエンジン全体のコンパクト化を図ることができる。
【００５１】
上記各ロッカシャフト５０，５１を気筒軸線Ａ側に近づけることができるので、吸気ポート２ｆの起立角度を大きくすることが可能となり、そのため、シリンダヘッド２の吸気ポート２ｆの下方に燃料噴射弁４０を配置した場合の、該噴射弁４０の配置スペースを確保するための吸気通路内面の膨らみを不要にでき、吸気抵抗を小さくすることができる。
【００５２】
上記吸気，排気側ロッカアーム７，９は、上記ロッカシャフト５０，５１が挿通される支持孔７ｃ，９ｃを有する基部７ｄ，９ｄと、該基部７ｄ，９ｄに続いて外側に延びるアーム部７ｅ，９ｅとからなり、該アーム部７ｅ，９ｅの先端下面にバルブチップ３１が当接している。また上記各アーム部７ｅ，９ｅの先端部はバルブ開閉方向に厚肉に形成されており、該厚肉部７ｆ，９ｆに上述の係合ピン２０が挿入されるピン孔７ｇ，９ｇが形成されている。
【００５３】
上記アーム部７ｅ，９ｅの上面には各カム軸６，８のカムノーズが摺接するスリッパ面７ｈ，９ｈが形成されている。この各スリッパ面７ｈ，９ｈは、図１２に示すように、半径Ｒの円弧形状となっており、該スリッパ面７ｈ，９ｈを延長した円ｒ内に上記基部７ｄ，９ｄ及びアーム部７ｅ，９ｅが位置している。上記スリッパ面７ｈ，９ｈは研磨加工用刃具（不図示）を上記円ｒに沿って回転移動させて研磨加工を施すことによって形成されたものである。
【００５４】
本実施形態によれば、吸気，排気側ロッカアーム７，９のスリッパ面７ｈ，９ｈを半径Ｒの円弧形状とし、該スリッパ面７ｈ，９ｈを延長してなる円ｒの内側に基部７ｄ，９ｄ及びアーム部７ｅ，９ｅを位置させたので、研磨加工用刃具を円ｒに沿って回転移動させることができ、所望の表面粗さ，加工精度を得ることができるとともに、短時間で研磨加工を行なうことができ、加工コストを低減できる。即ち、図１２に二点鎖線で示すように、上記円ｒの外側に例えば基部９ｄ′を位置させた場合には、刃具を円ｒに沿って移動させると基部９ｄ′に干渉する。そのため、紙面に対して垂直方向に刃具を移動させて研磨加工することとなり、加工精度が低いとともに時間がかかるという問題が生じる。
【００５５】
次に上述の燃料ポンプ４１の取付け構造について説明する。
【００５６】
上記燃料ポンプ４１は、不図示の燃料吸込口と吐出口を有するポンプ本体４１ａと、プランジャ４１ｃを有する駆動部４１ｂと、該駆動部４１ｂとポンプ本体４１ａの境界部に一体形成された平面視菱形状の取付けフランジ部４１ｄとを備えており、プランジャ４１ｃを往復駆動することにより燃料を加圧して不図示の燃料供給管，燃料レールを介して上記各燃料噴射弁４０に圧送するようになっている。
【００５７】
上記燃料ポンプ４１は排気カム軸８の両気筒間の上方に配置されており、上記プランジャ４１ｃは排気カム軸８に１２０度間隔毎に形成された３つのカムノーズ８ａにより駆動される。
【００５８】
そして上記燃料ポンプ４１はヘッドカバー３の天壁部に形成された取付け孔３ｄを挿通してシリンダヘッド２のカムキャリア１１にブラケット４２を介して取付け固定されている。
【００５９】
上記ブラケット４２はアルミダイキャスト製のものであり、上記駆動部４１ｂが挿着される挿着孔４２ａが形成された本体部４２ｂと、上記排気カム軸８の隣合うカムキャップ１６，１６に跨がるように形成された平面視矩形状のベース部４２ｃとを備えており、該ベース部４２ｃの各コーナ部にはボルト孔４２ｄが形成されている。そして上記ベース部４２ｃは各ボルト孔４２ｄに挿入されたカムボルト４３により各カムキャップ１６とともにカムキャリア１１に共締め固定されている。
【００６０】
上記本体部４２ｂは、平面視で概ね菱形状をなしており、上記ヘッドカバー３下面の取付け孔３ｄの周縁部に僅かな隙間をあけて対向する大径部４２ｅと、該取付け孔３ｄからヘッドカバー３の外側に突出する小径部４２ｆとからなり、該小径部４２ｆの両端部には固定ボルト４４，４４が植設されている。この本体部４２ｂの下面にはカム軸８との接触を回避する逃げ凹部４２ｂ′が凹設されている。
【００６１】
上記大径部４２ｅの外周部には周溝４２ｇが形成されている。該周溝４２ｇ内にはゴムシール部材４５が装着されており、該ゴムシール部材４５は上記取付け孔３ｄの周縁部に当接している。これにより取付け孔３ｄとブラケット４２との間は油密にシールされている。
【００６２】
そして上記燃料ポンプ４１は、これの取付けフランジ部４１ｄが上記ブラケット４２の小径部４２ｆにガスケット４６を介在させて各固定ボルト４４，ナット４７によりブラケット４２に固定されている。また上記燃料ポンプ４１はこれの軸線Ａ１が気筒軸線Ａに対して外側に傾斜するように斜めに配置されている（図５参照）。上記ガスケット４６は樹脂部材の両面に金属薄板を配置してなるもので、これにより燃料ポンプ４１とブラケット４２との間は油密にシールされている。
【００６３】
本実施形態の燃料ポンプ取付け構造によれば、燃料ポンプ４１をブラケット４２を介してシリンダヘッド２のカムキャリア１１に直接固定したので、強度，剛性の高いカムキャリア１１に燃料ポンプ４１を固定でき、従来のヘッドカバーに固定する場合に比べて燃料ポンプ４１の振動による騒音の発生を抑制できる。またブラケット４２を追加するだけで済むので、コストの上昇を抑制できる。
【００６４】
本実施形態では、上記燃料ポンプ４１をカムキャリア１１のカムキャップ１６に取付けたので、燃料ポンプ４１とカム軸８との位置合わせを容易にかつ確実に行なうことができる。
【００６５】
本実施形態では、上記ブラケット４２を燃料ポンプ４１の駆動部４１ｂが挿着される本体部４２ｂとベース部４２ｃとからなるものとし、該ベース部４２ｃを隣合うカムキャップ１６，１６とともにカムキャリア１１にカムボルト４３により共締め固定したので、燃料ポンプ４１の取付け強度を高めることができるとともに、カム軸８との位置合わせを容易確実に行なうことができる。またカムキャップ１６をカムキャリア１１に締結するカムボルト４３を共用したので、部品点数の増加を抑制できる。
【００６６】
本実施形態では、上記本体部４２ｂをヘッドカバー３の取付け孔３ｄの周縁部に隙間をあけて対向する大径部４２ｅと、上記取付け孔３ｄから外側に突出する小径部４２ｆとから構成し、大径部４２ｅに取付け孔３ｄの周縁部に当接するゴムシール部材４５を装着したので、ゴムシール部材４５により燃料ポンプ４１の振動がヘッドカバー３に伝わるのを抑制することができ、騒音の発生をより確実に防止できる。
【００６７】
また上記小径部４２ｆをヘッドカバー３から外側に突出させたので、燃料ポンプ４１をエンジンユニット組付け後に後付けすることが可能となり、組付け性を向上できる。
【００６８】
本実施形態では、上記燃料ポンプ４１をこれの軸線Ａ１が気筒軸線Ａに対して外側に向くように傾斜させて配置したので、ヘッドカバー３上方に点火プラグ２４の配線や燃料噴射弁４０への燃料配管等の配索スペースを確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるエンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図２】上記シリンダヘッドの断面図（図１のII-II 線断面図）である。
【図３】上記シリンダヘッドの断面図（図１のIII-III 線断面図）である。
【図４】上記エンジンの可変バルブリフト機構の動作を示す断面図である。
【図５】上記エンジンの燃料ポンプの取付け部分の断面図（図１のV-V 線断面図）である。
【図６】上記燃料ホンプ取付け部分の側面図である。
【図７】上記燃料ポンプを取付けるためのブラケットの平面図である。
【図８】上記ブラケットの側面図である。
【図９】上記ブラケットのブラケットの断面図（図７のIX-IX 線断面図）である。
【図１０】上記ブラケットの断面図（X-X 線断面図）である。
【図１１】上記シリンダヘッドのバルブスプリング支持部の断面図である。
【図１２】上記エンジンのロッカアームの図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ シリンダヘッド
３ ヘッドカバー
３ｄ 取付け孔（挿通孔）
８ 排気カム軸
１１ カムキャリア
１６ カムキャップ
４０ 燃料噴射弁
４１ 燃料ポンプ
４１ａ ポンプ本体
４１ｂ 駆動部
４２ ブラケット
４２ａ 挿着孔
４２ｂ 本体部
４２ｃ ベース部
４５ ゴムシール部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動するようにした燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、気筒内に燃料を直接噴射供給するようにした筒内燃料噴射式４サイクルエンジンでは、燃料噴射弁に高圧燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動する場合がある。
【０００３】
このような燃料ポンプの取付け構造として、従来、例えばヘッドカバーのカム軸に臨む部分に取付け孔を形成し、該取付け孔に燃料ポンプの駆動部を挿入するとともに該燃料ポンプのフランジ部をヘッドカバーに固定するようにしたものがある。そしてこの従来構造では、燃料ポンプの取付け強度を高めるためにヘッドカバーのポンプ取付け部分の肉厚を大きくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構造のように燃料ポンプをヘッドカバーに取付けるようにした場合、燃料ポンプの振動がヘッドカバーに伝わり易く、騒音の原因となるおそれがある。このような騒音を抑制するには、ヘッドカバーのポンプ取付け部分の肉厚をさらに大きくすることが効果的であるが、このようにすることはコスト的，重量的に不利である。
【０００５】
またヘッドカバーに燃料ポンプを取付ける上記構造を採用した場合には、カム軸はシリンダヘッドに取付けられていることから、ヘッドカバー側の燃料ポンプとシリンダヘッド側のカム軸との位置合わせを行い難いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、燃料ポンプによる騒音の発生を防止できるとともに、カム軸との位置合わせを容易に行える燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、 燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動するようにした燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造において、上記燃料ポンプは、ヘッドカバーに形成された挿通孔を挿通してカムキャップとは別体のブラケットを介してシリンダヘッドに固定され、上記ブラケットは、上記燃料ポンプの駆動部が挿着される挿通孔を有する本体部と、上記カム軸の軸方向にて隣合うカムキャップに跨がるように形成されたベース部とを備えており、該ベース部は、上記カムキャップの上面に載置され、カムボルトにより該カムキャップとともにシリンダヘッドのカムキャリアに共締め固定されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記ブラケットの本体部は、上記ヘッドカバーの挿通孔から外側に露出しており、該挿通孔の周縁部と上記本体部との間には弾性体からなるシール部材が配設されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記燃料ポンプは、気筒軸線に対して外側に傾斜させて配置されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る取付け構造によれば、燃料ポンプを強度，剛性の高いシリンダヘッドに直接固定したので、従来のヘッドカバーに固定する場合に比べて燃料ポンプの振動による騒音の発生を抑制できる。またシリンダヘッドに取付けボス部を形成するか、あるいはブラケットを追加するだけで済み、コストの上昇を抑制できる。
【００１２】
本発明では、カム軸が取り付けられているシリンダヘッド自体に燃料ポンプを取付ける構造を採用しているので、燃料ポンプとカム軸との位置合わせを容易にかつ精度良く行なうことができる。
【００１３】
また、燃料ポンプの駆動部が挿着される本体部とベース部とからなるブラケットを介在させることとし、該ベース部を隣合うカムキャップとともにカムキャリアに共締め固定したので、燃料ポンプの取付け強度を高めることができるとともに、カム軸との位置合わせを容易確実に行なうことができ、またカムキャップをシリンダヘッドに締結するカムボルトを共用でき、部品点数の増加を抑制できる。
【００１４】
請求項２の発明では、ブラケットの本体部をヘッドカバーの挿通孔から外部に露出させ、該挿通孔の周縁部と本体部との間に弾性体のシール部材を配設したので、シール部材によりブラケットとヘッドカバーとの間を油密にシールできるとともに、燃料ポンプの振動がヘッドカバーに伝わるのを抑制することができ、騒音の発生をより確実に防止できる。
【００１５】
また本体部をヘッドカバーから外側に突出させたので、エンジンユニット組付け後に燃料ポンプを上記本体部に後付けすることが可能となり、組付け性を向上できる。
【００１６】
請求項３の発明では、燃料ポンプを気筒軸線に対して外側に傾斜させたので、ヘッドカバー上方に点火プラグの配線や燃料配管等の配索スペースを確保できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１ないし図１２は、本発明の一実施形態による燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造を説明するための図であり、図１はエンジンのシリンダヘッドの平面図、図２，図３はシリンダヘッドの断面図（図１のII-II 線断面図，図１のIII-III 線断面図）、図４は可変バルブリフト機構の動作を示す断面図、図５は燃料ポンプの取付け部分の断面図（図１のV-V 線断面図）、図６は燃料ホンプ取付け部分の側面図、図７，図８はブラケットの平面図，側面図、図９，図１０はブラケットの断面図（図７のIX-IX 線断面図,X-X線断面図）、図１１はシリンダヘッドの吸気ポート部分の断面図、図１２はロッカアームの図である。
【００１９】
図において、１は水冷式４サイクル多気筒エンジンを示しており、該エンジン１は、後述する吸気，排気カム軸６，８により吸気，排気バルブ４，５をロッカアーム７，９を介して開閉駆動する動弁機構と、エンジン運転状態に応じて吸気，排気バルブ４，５のリフト量を可変制御する可変バルブリフト機構と、燃料噴射弁４０により気筒内に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射装置とを備えている。
【００２０】
上記エンジン１のシリンダヘッド２の上合面２ａにはヘッドカバー３の下合面３ａが接続され、下合面２ｂには不図示のシリンダブロックが接続されている。このシリンダブロックには不図示のクランク軸を収容するクランクケースが接続されている。なお、１２は上記シリンダヘッド２をシリンダブロックに固定するヘッドボルト用孔であり、これは気筒間に２つずつ形成されている。
【００２１】
上記シリンダヘッド２の下合面２ｂには燃焼凹部２ｃが凹設されており、該燃焼凹部２ｃとシリンダブロックのシリンダボアと該シリンダボア内に挿入されたピストンの頂面（不図示）とで囲まれた空間が燃焼室となっている。
【００２２】
上記燃焼凹部２ｃには２つの吸気開口２ｄ，２ｄ及び２つの排気開口２ｅ，２ｅが形成されており、各吸気開口２ｄ，排気開口２ｅにはそれぞれ吸気バルブ４，排気バルブ５が開閉可能に配設されている。この各吸気バルブ４は、上記動弁機構を構成する吸気カム軸６により吸気ロッカアーム７を介して開閉駆動され、上記各排気バルブ５は排気カム軸８により排気ロッカアーム９を介して開閉駆動される。この吸気，排気カム軸６，８はクランク軸によりタイミングチェーン（不図示）を介して回転駆動される。
【００２３】
上記シリンダヘッド２には各吸気開口２ｄに連通する吸気ポート２ｆが形成され、各吸気ポート２ｆは途中で合流してシリンダヘッド２の右側壁面２ｆ′に導出されている。また上記シリンダヘッド２には各排気開口２ｅに連通する排気ポート２ｇが形成され、各排気ポート２ｇは途中で合流して左側壁面２ｇ′に導出されている。上記吸気ポート２ｆはポート軸線ｆが気筒軸線Ａに対して約５０度の角度をなすように起立形成されており、一方、上記排気ポート２ｇはポート軸線ｇが気筒軸線Ａに対して略直角をなすように屈曲形成されている。
【００２４】
上記吸気，排気カム軸６，８には、上記可変バルブリフト機構が配設されている。図４は、可変バルブリフト機構の吸気側を示しており、排気側についても略同様の構造であるので、吸気側についてのみ説明する。
【００２５】
上記可変バルブリフト機構は、吸気カム軸６に形成された低速用カムノーズ６ａ及び高速用カムノーズ６ｂと、独立して回動可能な低速用ロッカアーム７ａと高速用ロッカアーム７ｂと、該低速用，高速用ロッカアーム７ａ，７ｂとの間で移動可能な係合ピン２０と、低速用ロッカアーム７ａに対して高速用ロッカアーム７ｂが空動状態又は連動状態となるように上記係合ピン２０を進退駆動するピストン２１ａ，２１ａを有する油圧シリンダ部２１とを備えている。
【００２６】
そして低速運転域では低速用ロッカアーム７ａのみにカム軸６の回転が伝達され、吸気バルブ４のリフト量は小さい（図４の気筒軸線Ａより右側参照）。高速運転域ではシリンダ部２１の油室２１ｂに供給された油圧により係合ピン２０が高速用ロッカアーム７ｂに係合し、高速用ロッカアーム７ｂにカム軸６の回転が伝達され、これにより吸気バルブ４のリフト量が大きくなる（図４の気筒軸線Ａより左側参照）。
【００２７】
上記筒内燃料噴射装置は、各気筒内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁４０と、各燃料噴射弁４０に高圧燃料を供給する燃料ポンプ４１とを備えている。上記燃料噴射弁４０は、上記シリンダヘッド２の両吸気ポート２ｆの間の鉛直下方部分に位置し、かつ上記吸気ポート２ｆのポート軸線ｆと概ね平行となるように傾斜させて装着されており、燃料噴射弁４０の噴射口４０ａは燃焼室の中心部に指向している。
【００２８】
上記シリンダヘッド２は、上記吸気，排気ポート２ｆ，２ｇが形成されたヘッド本体１０と、上記吸気，排気カム軸６，８及びロッカアーム７，９が配設されたカムキャリア１１とに分割されており、該ヘッド本体１０の受面１０ｆ上にカムキャリア１１の下面１１ｆが載置され、該カムキャリア１１は後述するカムボルト４３によりカムキャップ１５，１６と共にヘッド本体１０にボルト締め結合されている。
【００２９】
上記ヘッド本体１０にはカムキャリア１１の外周部を囲むようにして延びる外周壁１０ａが一体形成されている。この外周壁１０ａの上合面２ａに上記ヘッドカバー３の下合面３ａがオイルシール１３を介在させて取付け固定されており、これにより油密なカム室１４が形成されている。
【００３０】
上記カムキャリア１１は、気筒軸線Ａを横切るようにカム軸直角方向に延びる一気筒当り１つのジャーナル受部１１ａと、気筒間に位置してカム軸直角方向に延びる横壁部１１ｃと、カム軸方向に延びて隣接するジャーナル受部１１ａと横壁部１１ｃとを結合する縦壁部１１ｂとを一体形成したものである。
【００３１】
上記各ジャーナル受部１１ａの吸気側上合面１１ｄ及び排気側上合面１１ｅにはそれぞれ吸気側，排気側カムキャップ１５，１６が装着されている。この各吸気側上合面１１ｄと吸気側カムキャップ１５の下合面１５ａとの間に吸気側カムジャーナル受孔１７が形成されており、各カムジャーナル受孔１７により上記吸気カム軸６のジャーナル部が回転自在に支持されている。また排気側上合面１１ｅと排気側カムキャップ１６の下合面１６ａとの間には排気側カムジャーナル受孔１８が形成され、該カムジャーナル受孔１８により上記排気カム軸８のジャーナル部が回転自在に支持されている。
【００３２】
上記各ジャーナル受部１１ａの気筒軸線Ａに臨む部分にはヘッド本体１０を貫通して燃焼凹部２ｃに連通するプラグホール２３が形成されている。このプラグホール２３内には点火プラグ２４が挿入され、該点火プラグ２４はこれの電極部が燃焼凹部２ｃ内に位置するようにヘッド本体１０に着脱可能に装着されている。上記プラグホール２３のプラグ中心線Ｂは気筒軸線Ａより排気側に若干偏位させて形成されている。
【００３３】
上記プラグホール２３内にはプラグパイプ２５が挿入され、該プラグパイプ２５の下端部２５ａはヘッド本体１０のプラグホール２３ａ内に圧入固定されている。このプラグパイプ２５の上端部２５ｂはヘッドカバー３に形成されたパイプ孔３ｂを挿通して外部に突出しており、該パイプ孔３ｂとプラグパイプ２５との間は油密にシールされている。これによりプラグパイプ２５内とカム室１４とは画成されており、かつヘッドカバー３を外すことなく点火プラグ２４の交換が行えるようになっている。また上記プラグパイプ２５の外端部には上記点火プラグ２４のターミナル電極に接続されるイグニッションコイル２６が着脱可能に装着されている。
【００３４】
上記ヘッド本体１０の受面１０ｆのジャーナル受部１１ａの両側には凹部１０ｂが形成されている。この凹部１０ｂの底部には吸気，排気側バルブシート部１０ｃ，１０ｄが膨出形成されており、該各バルブシート部１０ｃ，１０ｄには吸気，排気ポート２ｆ，２ｇに連通するバルブガイド孔１０ｇ，１０ｇが形成されている。この各バルブガイド孔１０ｇに圧入されたバルブガイド部材３０内に上記吸気，排気バルブ４，５の各弁軸４ａ，５ａが摺動自在に挿入されている。
【００３５】
上記各弁軸４ａ，５ａの下端には吸気，排気開口２ｄ，２ｅを開閉する弁部４ｂ，５ｂが形成され、上端にはバルブチップ３１，３１を介して上記ロッカアーム７，９が当接している。また上記吸気，排気側の各弁軸４ａ，５ａの上端部にはスプリングリテーナ３２，３３がテーパ嵌合により固着されている。
【００３６】
本実施形態のバルブスプリング支持構造について説明する。
【００３７】
上記排気側バルブシート部１０ｄのバルブガイド孔１０ｇの周縁部には排気ばね受け座１０ｈが形成されている。該ばね受け座１０ｈと上記排気側スプリングリテーナ３３との間には排気バルブスプリング３５が配置されており、該バルブスプリング３５により排気バルブ５は閉方向に付勢されている。
【００３８】
上記吸気側バルブシート部１０ｃのバルブガイド孔１０ｇの周縁部には内側，外側吸気ばね受け座１０ｊ，１０ｋが形成されており、該内側ばね受け座１０ｊと上記吸気側スプリングリテーナ３２の内側位置決め部３２ａとの間には内側スプリング３６が、また外側ばね受け座１０ｋとスプリングリテーナ３２の外側位置決め部３２ｂとの間には上記内側スプリング３６のばね長さより短い外側スプリング３７がそれぞれ同軸をなすように配置されており、該両スプリング３６，３７により吸気バルブ４は閉方向に付勢されている。
【００３９】
ここで上記内側ばね受け座１０ｊは、外側ばね受け座１０ｋより低所に位置するように段落ち状に形成されている。これにより内側スプリング３６のばね長さは外側スプリング３７のばね長さより長くなっており、換言すれば必要なセット荷重やリフト時の最大荷重を確保しながら外側スプリング３７を短くしている。また上記内側，外側ばね受け座１０ｊ，１０ｋは、上記段差に対応した刃具により同時に加工されるので、加工工数が増加することはない。
【００４０】
本実施形態のバルブスプリング支持構造によれば、吸気側バルブシート部１０ｃの内側ばね受け座１０ｊを外側ばね受け座１０ｋより低所に位置するように段落ち状に形成したので、吸気側スプリングリテーナ３２の位置を下げながら、内側スプリング３６の必要なばね長さを確保することができ、シリンダヘッド２の気筒軸方向寸法を小さくすることができる。
【００４１】
また本実施形態では、上記外側ばね受け座１０ｋを高所に形成しながら必要なセット荷重，最大荷重を確保できるので、シリンダヘッド２の吸気ポート２ｆの下方に燃料噴射弁４０を配置する場合でもシリンダヘッド２の高さ寸法の大型化を抑制できる。即ち、上記吸気ポート２ｆの下方に燃料噴射弁４０を配置した場合、燃料噴射弁４０の配置スペースを確保するための膨出部が吸気ポート内表面に膨出し易く、これを回避するには吸気ポート２ｆを起立させる必要がある。これに伴って必要なポート壁厚を確保するには吸気バルブ４のばね受け座を高所に配置せざるを得なくなり、必要なばね長を確保するためにスプリングリテーナ３２の位置が高くなり、結局シリンダヘッドの高さ寸法が大きくなる。
【００４２】
本実施形態では、内側スプリング３６のばね長さを長くできたので、外側スプリング３７の長さは短くてスプリングリテーナ３２の位置を上げる必要がなくなり、その結果シリンダヘッド２の高さ寸法が大きくなるのを抑制できる。
【００４３】
次にロッカシャフト配置構造について説明する。
【００４４】
上記カムキャリア１１には、ジャーナル受部１１ａ及び横壁部１１ｃを貫通するようにカム軸６，８と平行に延びる吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１が挿通されている。この各ロッカシャフト５０，５１は上記カムキャリア１１の気筒間に位置する横壁部１１ｃに螺着されたロックねじ（固定手段）５２により回転不能に位置決め固定されている。このロッカシャフト５０，５１により上記吸気，排気ロッカアーム７，９が回動可能に支持されている。
【００４５】
上記吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１はそれぞれ吸気，排気バルブ４，５の内側に配置されている。また吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１は気筒軸線Ａより排気側に偏位しているプラグ中心線Ｂに対して対称をなすように配置され、その結果吸気側ロッカシャフト５０と気筒軸線Ａとの距離は排気側ロッカシャフト５１と気筒軸線Ａとの距離より小さくなっている。
【００４６】
上記各吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１は、カム軸方向に見て、それぞれ内側半部が上記プラグパイプ２５に重なるようにプラグ軸線Ｂ寄り配置されている。そして各ロッカシャフト５０，５１のプラグパイプ２５との重なり部分には逃げ凹部５０ａ，５１ａが凹設されている。この各逃げ凹部５０ａ，５１ａはプラグパイプ２５の外周面に沿うように、平面視で円弧状をなすように切り欠いて形成されている。
【００４７】
本実施形態装置では、ロッカアーム等の組立ては以下の手順による。カムキャリア１１のジャーナル受部１１ａの両側にロッカアーム７，９が位置し、これらと横壁部１１ｃとの間にカラー５０ｂ，５１ｂが位置するようにロッカシャフト５０，５１を挿通し、該ロッカシャフト５０，５１を逃げ凹部５０ａ，５１ａが気筒中心側を向くよう回転させ、ロックねじ５２でロックする。そしてこの組立体を上記逃げ凹部５０ａ，５１ａがプラグパイプ２５と干渉しないように上記ヘッド本体１０の受面１０ｆに載置し、カム軸６，８をセットし、カムキャップ１５，１６を装着し、カムボルト４３で共締め固定する。
【００４８】
このようにカムキャリア１１をヘッド本体１０から着脱可能とし、外部でロッカシャフト５０，５１及びロッカアーム７，９を組み付けた後、ヘッド本体１０に装着するようにしたので、組立作業性を向上できる。
【００４９】
また、ロッカシャフト５０，５１を逃げ凹部５０ａ，５１ａがプラグパイプ２５に一致する角度位置にロックねじ５２で固定したので、上記カムキャリア１１のヘッド本体１０への装着作業を容易に行うことができる。
【００５０】
本実施形態によれば、吸気，排気側ロッカシャフト５０，５１を、カム軸方向に見て、それぞれ内側半部が上記プラグパイプ２５に重なるように配置し、各ロッカシャフト５０，５１のプラグパイプ２５との重なり部分に逃げ凹部５０ａ，５１ａを形成したので、該逃げ凹部５０ａ，５１ａの分だけ各ロッカシャフト５０，５１を気筒軸線Ａ側に近づけて配置することができ、それだけバルブ挟み角を小さくできる。これにより燃焼室形状の改善及びエンジン全体のコンパクト化を図ることができる。
【００５１】
上記各ロッカシャフト５０，５１を気筒軸線Ａ側に近づけることができるので、吸気ポート２ｆの起立角度を大きくすることが可能となり、そのため、シリンダヘッド２の吸気ポート２ｆの下方に燃料噴射弁４０を配置した場合の、該噴射弁４０の配置スペースを確保するための吸気通路内面の膨らみを不要にでき、吸気抵抗を小さくすることができる。
【００５２】
上記吸気，排気側ロッカアーム７，９は、上記ロッカシャフト５０，５１が挿通される支持孔７ｃ，９ｃを有する基部７ｄ，９ｄと、該基部７ｄ，９ｄに続いて外側に延びるアーム部７ｅ，９ｅとからなり、該アーム部７ｅ，９ｅの先端下面にバルブチップ３１が当接している。また上記各アーム部７ｅ，９ｅの先端部はバルブ開閉方向に厚肉に形成されており、該厚肉部７ｆ，９ｆに上述の係合ピン２０が挿入されるピン孔７ｇ，９ｇが形成されている。
【００５３】
上記アーム部７ｅ，９ｅの上面には各カム軸６，８のカムノーズが摺接するスリッパ面７ｈ，９ｈが形成されている。この各スリッパ面７ｈ，９ｈは、図１２に示すように、半径Ｒの円弧形状となっており、該スリッパ面７ｈ，９ｈを延長した円ｒ内に上記基部７ｄ，９ｄ及びアーム部７ｅ，９ｅが位置している。上記スリッパ面７ｈ，９ｈは研磨加工用刃具（不図示）を上記円ｒに沿って回転移動させて研磨加工を施すことによって形成されたものである。
【００５４】
本実施形態によれば、吸気，排気側ロッカアーム７，９のスリッパ面７ｈ，９ｈを半径Ｒの円弧形状とし、該スリッパ面７ｈ，９ｈを延長してなる円ｒの内側に基部７ｄ，９ｄ及びアーム部７ｅ，９ｅを位置させたので、研磨加工用刃具を円ｒに沿って回転移動させることができ、所望の表面粗さ，加工精度を得ることができるとともに、短時間で研磨加工を行なうことができ、加工コストを低減できる。即ち、図１２に二点鎖線で示すように、上記円ｒの外側に例えば基部９ｄ′を位置させた場合には、刃具を円ｒに沿って移動させると基部９ｄ′に干渉する。そのため、紙面に対して垂直方向に刃具を移動させて研磨加工することとなり、加工精度が低いとともに時間がかかるという問題が生じる。
【００５５】
次に上述の燃料ポンプ４１の取付け構造について説明する。
【００５６】
上記燃料ポンプ４１は、不図示の燃料吸込口と吐出口を有するポンプ本体４１ａと、プランジャ４１ｃを有する駆動部４１ｂと、該駆動部４１ｂとポンプ本体４１ａの境界部に一体形成された平面視菱形状の取付けフランジ部４１ｄとを備えており、プランジャ４１ｃを往復駆動することにより燃料を加圧して不図示の燃料供給管，燃料レールを介して上記各燃料噴射弁４０に圧送するようになっている。
【００５７】
上記燃料ポンプ４１は排気カム軸８の両気筒間の上方に配置されており、上記プランジャ４１ｃは排気カム軸８に１２０度間隔毎に形成された３つのカムノーズ８ａにより駆動される。
【００５８】
そして上記燃料ポンプ４１はヘッドカバー３の天壁部に形成された取付け孔３ｄを挿通してシリンダヘッド２のカムキャリア１１にブラケット４２を介して取付け固定されている。
【００５９】
上記ブラケット４２はアルミダイキャスト製のものであり、上記駆動部４１ｂが挿着される挿着孔４２ａが形成された本体部４２ｂと、上記排気カム軸８の隣合うカムキャップ１６，１６に跨がるように形成された平面視矩形状のベース部４２ｃとを備えており、該ベース部４２ｃの各コーナ部にはボルト孔４２ｄが形成されている。そして上記ベース部４２ｃは各ボルト孔４２ｄに挿入されたカムボルト４３により各カムキャップ１６とともにカムキャリア１１に共締め固定されている。
【００６０】
上記本体部４２ｂは、平面視で概ね菱形状をなしており、上記ヘッドカバー３下面の取付け孔３ｄの周縁部に僅かな隙間をあけて対向する大径部４２ｅと、該取付け孔３ｄからヘッドカバー３の外側に突出する小径部４２ｆとからなり、該小径部４２ｆの両端部には固定ボルト４４，４４が植設されている。この本体部４２ｂの下面にはカム軸８との接触を回避する逃げ凹部４２ｂ′が凹設されている。
【００６１】
上記大径部４２ｅの外周部には周溝４２ｇが形成されている。該周溝４２ｇ内にはゴムシール部材４５が装着されており、該ゴムシール部材４５は上記取付け孔３ｄの周縁部に当接している。これにより取付け孔３ｄとブラケット４２との間は油密にシールされている。
【００６２】
そして上記燃料ポンプ４１は、これの取付けフランジ部４１ｄが上記ブラケット４２の小径部４２ｆにガスケット４６を介在させて各固定ボルト４４，ナット４７によりブラケット４２に固定されている。また上記燃料ポンプ４１はこれの軸線Ａ１が気筒軸線Ａに対して外側に傾斜するように斜めに配置されている（図５参照）。上記ガスケット４６は樹脂部材の両面に金属薄板を配置してなるもので、これにより燃料ポンプ４１とブラケット４２との間は油密にシールされている。
【００６３】
本実施形態の燃料ポンプ取付け構造によれば、燃料ポンプ４１をブラケット４２を介してシリンダヘッド２のカムキャリア１１に直接固定したので、強度，剛性の高いカムキャリア１１に燃料ポンプ４１を固定でき、従来のヘッドカバーに固定する場合に比べて燃料ポンプ４１の振動による騒音の発生を抑制できる。またブラケット４２を追加するだけで済むので、コストの上昇を抑制できる。
【００６４】
本実施形態では、上記燃料ポンプ４１をカムキャリア１１のカムキャップ１６に取付けたので、燃料ポンプ４１とカム軸８との位置合わせを容易にかつ確実に行なうことができる。
【００６５】
本実施形態では、上記ブラケット４２を燃料ポンプ４１の駆動部４１ｂが挿着される本体部４２ｂとベース部４２ｃとからなるものとし、該ベース部４２ｃを隣合うカムキャップ１６，１６とともにカムキャリア１１にカムボルト４３により共締め固定したので、燃料ポンプ４１の取付け強度を高めることができるとともに、カム軸８との位置合わせを容易確実に行なうことができる。またカムキャップ１６をカムキャリア１１に締結するカムボルト４３を共用したので、部品点数の増加を抑制できる。
【００６６】
本実施形態では、上記本体部４２ｂをヘッドカバー３の取付け孔３ｄの周縁部に隙間をあけて対向する大径部４２ｅと、上記取付け孔３ｄから外側に突出する小径部４２ｆとから構成し、大径部４２ｅに取付け孔３ｄの周縁部に当接するゴムシール部材４５を装着したので、ゴムシール部材４５により燃料ポンプ４１の振動がヘッドカバー３に伝わるのを抑制することができ、騒音の発生をより確実に防止できる。
【００６７】
また上記小径部４２ｆをヘッドカバー３から外側に突出させたので、燃料ポンプ４１をエンジンユニット組付け後に後付けすることが可能となり、組付け性を向上できる。
【００６８】
本実施形態では、上記燃料ポンプ４１をこれの軸線Ａ１が気筒軸線Ａに対して外側に向くように傾斜させて配置したので、ヘッドカバー３上方に点火プラグ２４の配線や燃料噴射弁４０への燃料配管等の配索スペースを確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるエンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図２】上記シリンダヘッドの断面図（図１のII-II 線断面図）である。
【図３】上記シリンダヘッドの断面図（図１のIII-III 線断面図）である。
【図４】上記エンジンの可変バルブリフト機構の動作を示す断面図である。
【図５】上記エンジンの燃料ポンプの取付け部分の断面図（図１のV-V 線断面図）である。
【図６】上記燃料ホンプ取付け部分の側面図である。
【図７】上記燃料ポンプを取付けるためのブラケットの平面図である。
【図８】上記ブラケットの側面図である。
【図９】上記ブラケットのブラケットの断面図（図７のIX-IX 線断面図）である。
【図１０】上記ブラケットの断面図（X-X 線断面図）である。
【図１１】上記シリンダヘッドのバルブスプリング支持部の断面図である。
【図１２】上記エンジンのロッカアームの図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ シリンダヘッド
３ ヘッドカバー
３ｄ 取付け孔（挿通孔）
８ 排気カム軸
１１ カムキャリア
１６ カムキャップ
４０ 燃料噴射弁
４１ 燃料ポンプ
４１ａ ポンプ本体
４１ｂ 駆動部
４２ ブラケット
４２ａ 挿着孔
４２ｂ 本体部
４２ｃ ベース部
４５ ゴムシール部材
Claims (3)
- 燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプをカム軸によりカム駆動するようにした燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造において、
上記燃料ポンプは、ヘッドカバーに形成された挿通孔を挿通してカムキャップとは別体のブラケットを介してシリンダヘッドに固定され、
上記ブラケットは、上記燃料ポンプの駆動部が挿着される挿通孔を有する本体部と、上記カム軸の軸方向にて隣合うカムキャップに跨がるように形成されたベース部とを備えており、
該ベース部は、上記カムキャップの上面に載置され、カムボルトにより該カムキャップとともにシリンダヘッドのカムキャリアに共締め固定されている
ことを特徴とする燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造。 - 請求項１において、上記ブラケットの本体部は、上記ヘッドカバーの挿通孔から外側に露出しており、該挿通孔の周縁部と上記本体部との間には弾性体からなるシール部材が配設されていることを特徴とする燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造。
- 請求項１又は２において、上記燃料ポンプは、気筒軸線に対して外側に傾斜させて配置されていることを特徴とする燃料噴射式エンジンの燃料ポンプ取付け構造。
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