JP2009121338A - リフタのかしめ構造およびかしめ治具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料ポンプのリフタ51のかしめ構造であって、リフタ51が、リフタガイドの内周面に沿って摺動自在に設けられ、摺動方向と略直交する方向に貫通孔52e、52fを有するリフタ本体52と、貫通孔52e、52fに挿通され、軸方向の両端部53a、53bが貫通孔52e、52fの周縁部にかしめ固定されるローラ軸53と、ローラ軸53の外周部53eに回転自在に設けられ、カムに摺接するローラ54とを備え、貫通孔52e、52fの外方のリフタ本体52に溝57、58を形成し、ローラ軸53の両端部53a、53bをリフタ本体52にかしめ固定したときに、溝57、58を変形させることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
この従来のかしめ構造においては、ブラケットにピンをかしめ固定するためのピン穴と、このピン穴の周囲に同心の変形吸収環状部とが形成されている。
この変形吸収環状部は、ピンがブラケットにかしめ固定される際に生ずる応力を、変形吸収環状部自体が変形することによって吸収し、ブラケットの他の部分が応力によって不規則に変形するのを防止している。
この従来のかしめ構造は、もともと板厚方向の変形を変形吸収環状部で吸収し、ブラケットに不規則な変形が生ずるのを防止するようにしたものであり、板厚と直交する平面方向の変形は変形吸収環状部で充分に吸収されない構造となっている。
通常、構造部材に生ずる内部応力は、その構造部材の縦弾性係数などで表される材料の機械的強度や断面係数、断面二次モーメントなどで表される形状に基づく機械的強度が小さいほど構造部材が変形し易いので内部応力が吸収され易く、機械的強度が大きいほど構造部材が変形し難いので内部応力が吸収され難い関係にある。
この点、前述の変形吸収環状部は、他の部分とほぼ同様の板厚を有し、断面が山形に形成されているので、前述の形状に基づく機械的強度が、他の部分に比べ内部応力を充分に吸収できる程度に低いとはいい難い。すなわち、変形吸収環状部において、ピンがブラケットにかしめ固定される際に生ずる応力を充分に吸収することができるとは言い難く、変形吸収環状部でブラケットに生ずる変形を確実に防止することができないという問題があった。特にこのようなかしめ構造が、燃料ポンプを構成するリフタとローラ軸とを固定するものに適用される場合には、かしめ固定の際に生ずるリフタの変形を充分に吸収できめとは言い難く、リフタが少しでも変形してしまうと、リフタガイド内でリフタが滑らかに摺動することができず、リフタおよびリフタガイドに偏摩耗が生じ耐久性が低下してしまうおそれがあった。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るリフタのかしめ構造10が適用される燃料供給装置1の構造を模式的に示す図であり、図2は、本発明の第1の実施の形態に係るリフタのかしめ構造10が適用される燃料ポンプ3の断面図である。
図3(a)、(b)に示すように、リフタ51は、リフタ本体52と、ローラ軸53と、ローラ54と、ローラ軸53にローラ54を固定する固定リング55、56とを含んで構成されている。
リフタ本体52の縁部52iおよび縁部52jには、面取りが施されており、リフタ本体52がリフタガイド41で滑らかに摺動できるようになっている。
また、平坦部52dの貫通孔52fの周縁部にも、外径D3、深さL3の傾斜部52hが円環状に形成されている。貫通孔52fの外方には、幅W4、深さL4の凹部としての溝58が円環状に形成されており、この溝58は、貫通孔52fの周囲を取り囲むようになっている。
また、ローラ軸53の端部53aの円周部には溝が形成されており固定リング55が係合するようになっている。ローラ軸53の端部53bの円周部にも、溝が形成されており固定リング56が係合するようになっている。
アーマチュア64は、ポペットバルブ65の一端に固定された状態で支持リング69に支持されており、その一部がコア63と同軸上でボビン62内に移動できるようになっている。
図5は、本発明の第1の実施の形態のリフタのかしめ構造10におけるリフタ51を示し、図5(a)は、リフタ51にかしめ工具から加えられる荷重を示す部分拡大断面図であり、図5(b)は、リフタ本体52とローラ軸53との係合部の分力を示す部分拡大断面図である。
この状態で、図3(b)に示すように、ローラ軸53の両溝にそれぞれ固定リング55および固定リング56を装着することにより、ローラ軸53にローラ54を固定する。
次いで、リフタ本体52の平坦部52cが上方に向くよう、リフタ51全体を図示しない固定治具に固定し、リフタ51全体がかしめ固定時に移動しないよう固定治具を図示しない基盤上にセットする。
リフタ本体52に分力Fhが作用すると、点P1の近傍を支点として、溝57の側面部に曲げモーメントM1(Nm)が作用し、溝57の側面部が変形する。
また、溝57の側面部の内径が小さいほどリフタ本体52の剛性が高まるので好ましいが、これらの各寸法については、燃料ポンプ3の大きさ、形状および構造やポンプ特性などの設計条件に基づいて適宜選択される。
燃料を高圧にして燃料噴射バルブ4から噴射する必要があるとき、例えば、車両の始動時などの暖機運転時には、まず、エンジン電子制御ユニット5の指令により電磁スピルバルブ32が開弁し、燃料ポンプ3の吸入工程が開始する。このとき、燃料が、図2に示す燃料タンク2のフィードポンプ2cからフィルタ2d、パルセーションダンパ7を介して低圧燃料パイプ6から、図3に示す低圧燃料通路33aに流入する。
図6は、本発明の第2の実施の形態のリフタのかしめ構造20におけるリフタ51を示し、図6(a)は、リフタ91の平面図であり、図6(b)は、図6(a)のB−B矢視断面を示す断面図である。図7は、本発明の第2の実施の形態のリフタのかしめ構造20におけるリフタ91の部分拡大断面図である。
図6(a)、(b)に示すように、リフタ91は、リフタ本体92と、ローラ軸53と、ローラ54と、ローラ軸53にローラ54を固定する固定リング55、56とを含んで構成されている
リフタ本体92の縁部92iおよび縁部92jには、面取りが施されており、リフタ本体92がリフタガイド41で滑らかに摺動できるようになっている。
図8は、本発明の第2の実施の形態のリフタのかしめ構造20におけるリフタ91を示し、図8(a)は、リフタ91にかしめ工具から加えられる荷重を示す部分拡大断面図であり、図8(b)は、リフタ本体92とローラ軸53との係合部の分力を示す部分拡大断面図である。
この状態で、図示しないかしめ工具の先端部を、ローラ軸53の溝53cに当接させ周縁部53fにおける許容応力(MPa)を超える所定の荷重Fk(N)で押圧する。
このとき、図8(a)に示すように、溝53cの側面部および底面部に荷重Fkが分散され、水平方向の分力Fh(N)が白抜きの矢印で示す方向で、リフタ本体92に放射状に作用し、ローラ軸53の周縁部53fが、リフタ本体92の傾斜部92g方向に塑性変形し、周縁部53fと傾斜部92gとが全周に渡って係合する。
図9は、本発明の第3の実施の形態のリフタのかしめ構造30におけるリフタ101を示し、図9(a)は、リフタ101の平面図であり、図9(b)は、図9(a)のC−C矢視断面を示す断面図である。
図9(a)、(b)に示すように、リフタ101は、リフタ本体92と、ローラ軸103と、ローラ54と、ローラ軸103にローラ54を固定する固定リング55、56とを含んで構成されている。
また、ローラ軸103の端部103aの円周部には溝が形成されており固定リング55が係合するようになっている。ローラ軸103の端部103bの円周部にも、溝が形成されており固定リング56が係合するようになっている。
この状態で、図示しないかしめ工具の先端部を、ローラ軸103の溝103c、103dに当接させ溝103c、103dの各縁部における許容応力(MPa)を超える所定の荷重Fk(N)で押圧する。このとき、溝103c、103dの側面部および底面部に荷重Fkが分散され、水平方向の分力Fh(N)がリフタ本体92に放射状に作用し、ローラ軸103の溝103c側の縁部と、溝103d側の縁部とが、リフタ本体92の傾斜部92g方向にそれぞれ塑性変形し、溝103c側の縁部および溝103d側の縁部と傾斜部92gとが係合する。各縁部と傾斜部92gとが係合するとき、リフタ本体92の係合部分には、水平方向の分力Fhとこれに直交する方向の分力Fv(N)が作用する。リフタ本体92に分力Fhが作用すると、第2の実施の形態と同様に、点P3の近傍を支点として、貫通孔97の側面部に曲げモーメントM1(Nm)が作用し、貫通孔97の側面部が変形する。
図10は、本発明の第4実施の形態のリフタのかしめ構造40におけるリフタ51を示し、図10(a)は、リフタ51にかしめ治具151を装着した状態の平面図であり、図10(b)は、図10(a)のC−C矢視断面を示す断面図である。
図11は、本発明の第4の実施の形態のリフタのかしめ構造40に使用するかしめ治具151を示し、図11(a)は、かしめ治具151の平面図を示し、図11(b)は、図11(a)E−E矢視断面を示す断面図である。
図12は、本発明の第4の実施の形態のリフタのかしめ構造40におけるリフタ51を示し、図12(a)は、リフタ51にかしめ治具151が装着された状態を示す部分拡大断面図であり、図12(b)は、リフタ本体52とローラ軸53との係合部の分力を示す部分拡大断面図であり、図13は、本発明の第4の実施の形態のリフタのかしめ構造40におけるかしめ固定が完了した状態を示す部分拡大断面図である。
この状態で、図12(a)に示すように、かしめ治具151の突起部151bを、リフタ本体52の溝57に挿入してかしめ治具151をリフタ本体52に装着する。
また、リフタ51、91、101を排気カムシャフト18に固定したカム8により往復移動させる場合について説明したが、他のシャフトであってもよい。例えば、吸気カムシャフトであってもよい。
10、20、30、40 リフタのかしめ構造
18 カムシャフト
51、91、101 リフタ
52、92 リフタ本体
52a、52b 湾曲部
52c、52d 平坦部
52e、52f 貫通孔
52g、52h 傾斜部
53、103 ローラ軸
53a、53b、103a、103b 端部
53e、103g 外周部
53c、53d、103c、103d、103e、103f 溝
53f 周縁部
54 ローラ
57、58 溝(凹部)
92a、92b 湾曲部
92c、92d 平坦部
92e、92f、96、97、98、99 貫通孔(凹部)
92g、92h 傾斜部
92i、92j 縁部
151 治具
Claims (6)
- 燃料ポンプに設けられ、カムに押圧されてリフタガイドの内周面を往復移動することにより、シリンダ内に設けられたプランジャを往復移動させて高圧燃料を吐出させるリフタのかしめ構造であって、
前記リフタが、前記リフタガイドの内周面に沿って摺動自在に設けられ、前記摺動方向と略直交する方向に貫通孔を有するリフタ本体と、前記貫通孔に挿通され、軸方向の両端部が前記貫通孔の周縁部にかしめ固定されるローラ軸と、前記ローラ軸の外周部に回転自在に設けられ、前記カムに摺接するローラとを備え、
前記貫通孔の外方の前記リフタ本体に凹部を形成し、前記ローラ軸の両端部を前記リフタ本体にかしめ固定したときに、前記凹部を変形させることを特徴とするリフタのかしめ構造。 - 前記凹部が、前記貫通孔の周囲の前記リフタ本体に連続して延在する溝から構成されることを特徴とする請求項1に記載のリフタのかしめ構造。
- 前記凹部が、前記貫通孔を挟んで対向するとともに、前記リフタの往復移動方向と略平行に延在することを特徴とする請求項1に記載のリフタのかしめ構造。
- 前記凹部が、貫通孔からなることを特徴とする請求項3に記載のリフタのかしめ構造。
- 前記リフタの往復移動方向の中心軸を挟んで左右方向の前記ローラ軸の周縁部が、前記貫通孔の周縁部にかしめ固定されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のリフタのかしめ構造。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1の請求項に記載のリフタのかしめ固定時に使用されるかしめ治具であって、
中央部にかしめ部材が挿通される貫通孔を有する本体と、前記貫通孔の外方の前記本体に設けられ、前記リフタの凹部に挿通される突起部とを有することを特徴とするかしめ治具。
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