JP2010511834A - 特に内燃機関の燃料ポンプのためのメカニカルタペット - Google Patents

Abstract

【課題】特に内燃機関の燃料ポンプのポンプピストン（３９）の往復作動のためのメカニカルタペット（１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１、１００１）を提案する。
【解決手段】メカニカルタペットは、板金加工部品として構成されるスリーブ形のタペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）を有し、回転可能に装着されたドライブローラ（６）を有する。ドライブローラ（６）を中央に装着するピン（４）が設けられ、ドライブローラ（６）から突出するピン（４）の端部（７）がタペットハウジングのピン穴（８）に支持される。

Description

本発明は、特に内燃機関の燃料ポンプにおけるポンプピストンのリフト作動のためのメカニカル（機械式）タペットに関する。タペットは、ブッシュ形のタペットハウジングを備える。タペットハウジングは、板金加工部品として構成され、実質的に円筒形の外周面によるタペットガイド内での長手（縦）方向の移動のために設置される。前記タペットは、回転可能に設置されたドライブローラと、リフト伝達要素と、を更に含む。リフト伝達要素は、タペットハウジングと別個に作られてタペットハウジング内に挿入され、パワーテイクオフ（動力取出し装置）側にポンプピストンのための接触面を備える。

（発明の背景）
前述のタイプのタペットは、一般的な文献ＤＥ１０３４５０８９Ａ１に開示されている。この文献で提案されたタペットは、ポンプピストンへのカムリフトの横方向力のない伝達（トランスミッション）のための、それ自体は公知である高圧燃料ポンプの作動要素として機能し、板金加工部品として構成されるブッシュ形のタペットハウジングを備える。このようなローラータペットの一般に押出成形されるタペットハウジングと比較して、このタペットハウジングは、高い軽量の可能性と相当のコスト節減の可能性がある。当業者は、前述の文献で提案されたタペットの、ＤＥ１９７２９７９３Ａ１に開示されるような、押出成形された、従って厚肉のタペットハウジングを有するタペットとの比較によって、これらの有利な特性の非常に明確な理解を得ることができる。

それでもなお、一番目の文献で提案されたタペットには、ドライブローラに関連していくつかの重大な欠点がある。これらの重大な欠点の１つは、ドライブローラが、タペットハウジングに挿入されるリフト伝達要素内に心なしで装着され、その結果、ドライブローラが、その周面で、リフト伝達要素の対応する凹部内においてスライドすることである。しかしながら、周知の様に、ドライブローラのこのような取付けは、調整するのが非常に困難である。なぜなら、内燃機関または燃料ポンプのあらゆる運転条件下で、カムとドライブローラの間の接触摩擦が、ドライブローラとリフト伝達要素の間の接触摩擦より大きい場合のみ、ドライブローラの所定の望ましい回転を保証することができるからである。接触相手の十分なマッチングが達成されない場合、摩擦減少の実際の目的を妨げ、付随してドライブローラとカムの間および／またはドライブローラとリフト伝達要素の間の接触摩耗の危険性が高い、ドライブローラの少なくとも時々の停止が予想される。また、リフト伝達要素におけるドライブローラのこのような心なしの取付けにより、ドライブローラのタペット上における分離できない固定を保証するのに十分な対策をとることが必要となる。

（本発明の目的）
本発明の目的は、したがって、上述した欠点が簡単な手段によって除去されるように、前述のタイプのタペットを改良することである。タペットは、高い軽量性およびコスト節減の可能性を備えていなければならないだけでなく、最低限のドライブローラ用駆動力のみを必要とすると同時に、最高の操作上の信頼性を提供しなければならない。

（発明の開示）
本発明は、ドライブローラが、任意で転動体を介して、ピンの中央に装着され、ドライブローラから突出するピンの端部が、タペットハウジングのピン穴に支持されるという事実によって、上記目的を達成する。

本発明が経済的に製造することができる軽量の板金加工部品を提案するという事実、および同時に、ドライブローラが、従来技術とは対照的に、もはやその周面によってリフト伝達要素内に偏心して入れられず、タペットハウジングに支持されるピンによって中央に入れられるという事実によって、タペットは、特に軽い重量を有し、経済的に製造することができる。また、タペットはアクチュエータカムとの転がり接触を有する。その結果、必要な駆動力がかなり低減され、動作の信頼性が保証される。それ自身ピン穴に支持されると共に、ローラーを装着する働きをするピンは、同時に、タペットにおけるドライブローラ用の、コストニュートラルな紛失防止（アンチロス）装置として機能する。

用語「板金加工部品」に関しては、タペットハウジングが、板金ブランクからだけでなく、例えば、それらが縦シームを含むかどうかに関係なく、薄肉チューブなどのシート状の半仕上げ製品からも成形され得ることを明確に述べることができる。

本発明の更なる提案によれば、リフト伝達要素は、板金を材料とした穿孔（打ち抜き）部品又は穿孔曲げ部品として作ることができる。板金製のリフト伝達要素は、タペットの製造コストの更なる削減の根拠であるだけでなく、タペットハウジングと、材料の選択において、これらの２つの部品に使用されるシート材料が異なる機能的な要件と最適に整合することができ、また任意で適切な表面コーティングを有するという点で異なることができる。あるいは、他の製造方法、例えば、機能的な要求に適合させた材料、熱および／または表面処理を使用した、押出成形、鋳造、焼結またはプラスチック射出成形など、によって作られるリフト伝達要素を使用することも可能である。

本発明の他の特徴によれば、ピン穴の領域において、タペットハウジングは二重壁であり、ピン穴は、タペットハウジングの外周面と平行して延伸し且つタペットハウジング内に曲げられているタペットハウジングの舌状部に配置される。タペットハウジングが完全に円筒状の外周面を有し、ピンがピンの先端のコーキングによるピン穴内への確実な係合によって固定される場合、このような構成を有するタペットハウジングは、特に有利である。なぜなら、この場合、コーキングから生じる舌状部の変形は、タペットガイド内への案内に必要なタペットハウジングの円筒形状に、全くまたはわずかしか影響しないからである。

更に他の本発明の特徴によれば、タペットハウジングは凹部を備え、凹部内には、タペットガイド内でのドライブローラの正しい方向づけのために、及び、従ってカムに平行関係のドライブローラをもたらすためにも使用される回転防止体が、タペットハウジングの外周面を超えて半径方向に突出している。

タペットハウジングの完全に円筒状の形状に代わるものとして、ピン穴の領域に円筒形から半径方向に引っ込んでいる平坦部を有するタペットハウジングを構成することも同様に可能である。成形方法の観点から、円筒状の外周面の一部を局所的に切り取ることによって平坦部を作ることが適切であり、その結果、平坦部によりタペットハウジングに実質的に鎌形の隙間が形成される。

更に、リフト伝達要素は、ドライブローラの方向においてタペットハウジングの軸方向肩部に支持される挿入プレートとして構成され、前記軸方向肩部は、平坦部によってタペットハウジングの内周面に形成される。この構成のリフト伝達要素は、板金を材料とした穿孔部品として特に経済的に作ることができ、穿孔部品は、適切にエッジ層を硬化することができる。

挿入プレートの特に有利な実施形態は、精細に穿孔した部品である。タペットガイド内におけるタペットの正しい方向づけを保証する回転防止体が、挿入プレート上に一体的に形成され且つタペットハウジングの凹部を通って突出する突起によって構成されるという事実によって、精細に穿孔した部品は、その機能の強化により更なるコスト削減を可能にする。

本発明の他の提案によれば、挿入プレートは平坦な形状を有し、互いに反対側に位置する２つの弓形形状の支持部によって軸方向肩部に支持される。弓形形状の支持部が軸方向肩部上の挿入プレートの信頼性が高い支持部として機能する一方、これらの弓形形状の支持部の間にあって弓形形状から外れた中間部は、タペットハウジングの内周面に対してクリアランスを形成し、タペットの動作の間、換気装置およびオイルリターン（油戻し）として機能する。

あるいは、挿入プレートが互いに反対側に位置する２つの支持部上に延伸する隆起リブによって軸方向肩部に支持され、更に、挿入プレートが支持部の間に延伸する２つの対向する補強膝状部を含むように、挿入プレートが箱（ボックス）状であってもよい。

平坦な挿入プレートに対するこのような剛性の強化は、あるいは、平坦なフレーム状部分がＵ字形断面を有する内側部分を囲むタブ形状を有する挿入プレートを構成することによっても達成することができる。このフレーム状部分は、軸方向肩部に２つの対向する支持部によって支持される。軸方向肩部は、隙間と平行に延伸する直線エッジの端面として構成される
高い形状剛性を有し、同時に弱い接触圧力で軸方向肩部に支持される、同様にタブ形の挿入プレートは、挿入プレートが、Ｕ字形の形状を有し、Ｕ字形断面を有する２つの対向支持部で軸方向肩部に支持され、前記軸方向肩部が、Ｕ字形断面と実質的に相補的であり且つ隙間と平行に延伸する弓形端面によって構成されることでも達成されることができる。特に回転ナックルに相当するこの支持部により、部品公差によって引き起こされ、高圧下での縁（エッジ）荷重の原因となる挿入プレートの接触面とポンプピストンの間の互いに対するアライメントエラーまたは偏位は、少なくとも挿入プレートの回転方向において、簡単な方法で補償されることができる。

更に、挿入プレートは、タペットハウジングの内周面に延伸する紛失防止装置の助けによってタペットハウジング内に確実な係合で挿入される。第１の実施形態では、紛失防止装置は、挿入リングを支持するための座金と、好ましくはタペットハウジングの内周面を押し出すことによって作られる、座金を支持するためのノブ状突起と、を含む。この実施形態は、極めて安価な座金により、タペットの製造コストを節約する更なる可能性を提供するだけでなく、製造された挿入プレートが同様に製造されたタペットハウジングにそれより後の製造ステップで挿入される、タペットの製造および組立てシーケンスにより、挿入プレートおよびタペットハウジングに対して互いに独立に、かなりの材料選択の自由度をもたらす。更に、確実な係合によって作動する紛失防止装置もまた、タペットハウジング内での挿入プレートの非常に限られた角度調節可能な遊びの効果をもたらす。その結果、この場合も、部品公差によって引き起こされる接触面とポンプピストンの間の互いに対するアライメントエラーまたは偏位を補償することができる。

代替的な実施形態では、紛失防止装置は、好ましくはタペットハウジングの内周面にコーキングによって作られる突起と、これらの突起を受け入れるための挿入プレートに形成される凹部と、を含む。タペットの製造および組立てシーケンスについて言えば、突起のコーキングは、挿入プレートがその中に挿入されたタペットハウジングの柔らかい状態で適切に行われる。あるいは、タペットハウジングの固い状態で突起をコーキングすることも考えられる。その結果、その後で挿入プレートをタペットハウジングに装着することにより、先と同様に、挿入プレートおよびタペットハウジングの材料選択に対して多くの自由度がある。

本発明の更に好適な展開によれば、リフト伝達要素を、ピンに支持されるローラーキャリアとして形成することも可能である。ローラーキャリアは、接触面を含む底部および底部からピンに向かってある角度をなす側部を有し、ピンの方向にＵ字形断面を形成する。ピンの端部は、その結果タペットハウジングのピン穴および側部のピン穴の両方に支持される。この点については、ローラーキャリアがピンのまわりに又はピンと共に旋回するためにタペットハウジングに挿入されるように、タペットハウジングのピン穴および／または側部のピン穴がピンに対して必要な大きさにされる場合、特に有利である。この装置によって、ドライブローラに作用する力は、ピンを介してローラーキャリアに、そしてポンプピストン上のローラーキャリアの接触面に伝達される縦成分の力と、ピンを介してタペットハウジングに、そしてこれからタペットガイドに伝達される横成分の力と、に分けられる。したがって、伝達される横成分の力だけを考慮すれば、特に薄壁を有する、したがって特に軽い重量を有するタペットハウジングを形成する可能性がある。また、ピン上のローラーキャリアの旋回サスペンションは、接触面とポンプピストンの偏位又はアライメントエラーの少なくとも部分的な補償を可能にする。

ピンに懸架されるローラーキャリアの第１の実施形態において、底部は実質的に平坦な形状を有し、ローラーキャリアは底部から側部に対して横方向に延伸する補強膝状部を含む。ローラーキャリアの同様に高い形状剛性は、あるいは、底部がピンの方向に対して横方向に延伸するＵ字形断面を有するタブ形に作られる場合に、実現することができる。

更に、ドライブローラのより大きい幅を、付随するより高い基本定格荷重および耐久性と共に達成するために、側部は、タペットハウジングのウィンドウを通って延伸し、平坦部の外側の背後で係合し、各ウィンドウは、円筒形状と平坦部の１つの間の移行部分に形成されている。

本発明のタペットの使用は、燃料ポンプの作動要素だけに制限されることを意図しておらず、例えば、内燃機関のガス交換弁を作動させるためのメカニカルタペットの場合のように、関連した機能を有する要素にも及ぶ。この目的のために、接触面は、底部において半球面キャビティとして形成され、例えば、ガス交換弁と共に移動されるタペットプッシュロッドの球状端部を受け入れるように機能する。

本発明の特に好適な実施形態において、ピンは半径方向に拡大された端部によるピン穴内への確実な係合によって軸方向に固定され、ピンは少なくとも５８ＨＲＣの中心部硬度でその全長にわたって中心部を硬化され、端部はラジアル・スポット・リベッティングによって拡大される。ラジアル・スポット・リベッティング（それ自体は公知の方法であり、本発明の実施形態の例の説明においてより細かく説明する）によってその端部の領域においてさえ中心部が硬化されているピンの高い脆性にもかかわらず、このピンは、確実な係合によるピン穴内へのその軸方向の固定のために適切に成形可能である。一方では、中心部を硬化されたピンの熱処理は簡単かつ経済的であり、ピンは転動体の極めて経済的な大量生産から得ることができる。他方では、このようなピンはピン穴内に、確実な係合のみにより又は実質的に確実な係合により、すなわち完全にまたは実質的に干渉嵌合の助けなしで、且つ、硬化されない端部を有するコーキングされたピンの場合に見られるように、ピンの回転の結果としてその半径方向に拡大された遠方端が摩耗を受けることなく、固定されることができる。

また、ラジアル・スポット・リベッティングされたピンは、確実な係合のみによって、ピン穴内に軸方向の遊びおよび／または半径方向の遊びを有して固定される。一方では、ピン穴に軸方向に作用するピンの端部間の固定（チャッキング）力がないことによって、および／または、他方では、ピン穴への干渉嵌合の半径方向力の作用がないことによって、押出成形された部品と比較して比較的薄肉であるタペットハウジングの高い形状安定性を保証するだけでなく、低い製造コストのためにピン穴の特別な調整または表面品質なしで済ますことが可能である。更に、半径方向の遊びはドライブローラの領域における均一な表面荷重のために、ピン穴内でのピンの自動回転を可能にする。その結果、ピンと、使用され得るいかなる転動体をも含むドライブローラとの間の接触領域の表面摩耗からの安全性が更に改善される。

更に、タペットハウジングが、タペットハウジングの外周面のビーズ様の凹部から始まって、ドライブローラを潤滑し且つ冷却するためにドライブローラに向けられると共に、ピンに対して横方向に延伸する少なくとも一つの注入孔を備えることも有利である。

最後に、これが可能かつ適当な限り、本発明の上述した実施形態は互いにまたは他の既知の特徴とも自由に組み合わせることができる、と述べることができる。

更なる本発明の特徴は、本発明の実施形態の例を示す以下の説明および添付の図面によって生じる。別な方法で示されていない場合、符号の先頭の数字は該当する図に対応し、符号のリストには記載されていない。また、別な方法で示されていない場合のみ、類似のまたは機能的に類似の構成要素または特徴には同じ符号がつけられている。

挿入プレートを含む本発明のタペットの実施形態の第１の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図１Ａのタペットを斜視断面図で示す。 図１Ｂのタペットを、接触面について斜視底面図で示す。 挿入プレートを含む本発明のタペットの実施形態の第２の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図２Ａのタペットを斜視断面図で示す。 図２Ｂのタペットを斜視底面図で示す。 図２Ｂのタペットを縦断面図で示す。 挿入プレートを含む本発明のタペットの実施形態の第３の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図３Ａのタペットを斜視断面図で示す。 図３Ｂのタペットを斜視底面図で示す。 挿入プレートを含む本発明のタペットの実施形態の第４の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図４Ａのタペットを斜視断面図で示す。 ローラーキャリアを含む本発明のタペットの実施形態の第５の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図５Ａのタペットを斜視断面図で示す。 ローラーキャリアを含む本発明のタペットの実施形態の第６の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図６Ａのタペットを斜視底面図で示す。 取り付けられた状態の図６Ｂのタペットの縦断面図を示す。 変更された組立て寸法を有する本発明のタペットの第７の実施形態の縦断面図を示す。 半球状の接触面を備える本発明のタペットの実施形態の第８の例を縦断面図で示す。 ローラーキャリアを含む本発明のタペットの実施形態の第９の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図９Ａのタペットを斜視断面図で示す。 ローラーキャリアを含む本発明のタペットの実施形態の第１０の例を分解斜視図で示す。 組み立てられた図１０Ａのタペットを斜視断面図で示す。 ラジアル・スポット・リベッティング用ツールの特徴的な移動パターンの概略図である。

（図面の詳細な説明）
図１Ａ〜図１Ｃは、内燃機関の燃料ポンプにおけるポンプピストン（図示せず）のリフト作動のためのメカニカルタペット１０１を開示する。タペット１０１は、ブッシュ形状を有し且つ薄い壁で形成される深絞りした板金加工部品として構成されるタペットハウジング１０２を備える。タペットハウジング１０２は、実質的に円筒形の外周面３によって、長手方向の移動のために、燃料ポンプのタペットガイド内に装着される。本実施例ではベアリングニードルとして構成される転動部材５を介してピン４に装着されるドライブローラ６は、内燃機関のカムシャフトの同様に図示されないカムのための低摩擦カウンタ面として機能する。ドライブローラ６から突出するピン４の端部７は、タペットハウジング１０２のピン穴８に支持される。確実な係合によるピン穴８へのピン４の軸方向の固定のために、ピン４の端部７は、それらの先端を、コーキングにより、又は、以下で更に説明されるラジアル・スポット・リベッティング法により、放射状に拡大されている。

タペット１０１は、リフト伝達要素１１を更に備える。リフト伝達要素１１は、挿入プレート１０９として構成され、パワーテイクオフ（動力取出し装置）側のポンプピストンのための接触面１０を備える。タペット１０１は、スナップリング１１２として構成される座金を更に備える。スナップリング１１２は、タペットハウジング１０２の内周面１３に延伸する紛失防止（アンチ・ロス）装置１１４の一部を形成する。紛失防止装置１１によって、挿入プレート１０９は、タペットハウジング１０２内に確実な係合で固定される。この目的のために、紛失防止装置１１４は、スナップリング１１２に加えて、タペットハウジング１０２の内周面１３に延伸するノブ状の突起１１５を備える。突起１１５は、本実施例では個数が４であって、タペットハウジング１０２の外周面３のスタンピングによって作られる。挿入プレート１０９は、挿入プレート１０９の下で係合するスナップリング１１２を介してこれらの突起１１５に支持される。

本実施例では精細な穿孔（打ち抜き）部品として作られる挿入プレート１０９は、２つの弓形形状の支持部１１６によってドライブローラ６の方向において軸方向肩部１１７に支持される。軸方向肩部１１７は、ピン穴８の領域で、タペットハウジング１０２の内周面１３において円筒形状から半径方向に引っ込んでいる平坦部１１８によって形成される。挿入プレート１０９の外面に更に見られるものは、４つの凹部１９である。凹部１９は、挿入プレート１０９のタペットハウジング１０２への挿入の際に、突起１１５に対する移動の自由を保証するために必要とされる。挿入プレート１０９に一体的に形成される突起２０は、タペットハウジング１０２の開口１２１を通って延伸し、タペットハウジング１０２の外周面３を超えて半径方向に突出し、タペットガイドの相補的な長手方向溝に受け入れられ、タペット１０１をタペットガイド内で半径方向において正しく方向づけるための回転防止体１２２として働き、それにより、カムに対して平行なドライブローラ６の方向づけを保証する。同時に、突起２０はまた、挿入プレート１０９を回転しないようにタペットハウジング１０２内に取り付ける。

更に、挿入プレート１０９はまた、直線エッジ２３を備える。直線エッジ２３は、タペット１０１の動作の間の換気装置およびオイルリターン（油戻し）またはオイル循環のための十分な移送通路が、挿入プレート１０９とタペットハウジング１０２の内周面１３の間に常に存在するように構成される。直線エッジ２３は、本発明の実施形態の他のすべての実施例においても同様である。

本発明の実施形態の第２の実施例として、図２Ｄ〜図２Ａは、挿入プレート２０９を備える２０１で特定されるタペットを開示する。このタペット２０１は、先に述べたタペット１０１と基本的には挿入プレート２０９の形状で異なっている。挿入プレート２０９の形状は、本実施例では箱（ボックス）形であり、その支持部２１６において延伸する隆起リブ２４によってタペットハウジング２０２の軸方向肩部２１７に支持される。リブ２４と軸方向肩部２１７の間に生じる接触は、一方では、タペットハウジング２０２における挿入プレート２０９の反回転（回転防止）装置として作用する。他方では、リブ２４と軸方向肩部２１７の間の角度のある接触による挿入プレート２０９のピン４に向かっての半径方向の移動が接触面１０のわずかな旋回につながるように、挿入プレート２０９は、タペットハウジング２０２の内周面１３に対していくらかの半径方向の遊びを備えている。結果として、部品公差から生じるポンプピストンと接触面１０の間のアライメントエラーまたは偏位を接触平面において補償することができるように、接触面１０はポンプピストン上でそれ自体を正しい向きに置くことができる。挿入プレート２０９の旋回軸方向に対する横方向への、エッジ（縁）荷重のない低圧のポンプピストンへの接触をも保証するために、接触面１０がリブ２４間の連結ラインの方向に少なくとも部分的に凸円柱形状を有する場合、更にこれらのアライメントエラーまたは偏位の実質的に完全な補償が可能である。

更に、挿入プレート２０９の形状の高い剛性は、支持部２１６との間に配置される２つの対向する補強膝状部２２５によって補償される。本実施例において穿孔曲げ部品として構成される挿入プレート２０９の形状の剛性に対する更なる貢献は、ポンプピストンの方向に隆起した形状を有する接触面１０によってなされる。

タペット２０１は、本実施形態では、別個の構成要素として作られる回転防止体２２２がタペットハウジング２０２の凹部２２１内に固定されるという事実によって、更にタペット１０１と異なっている。しかしながら、同様に実施形態の他のすべての実施例に任意に設けることができる更に顕著な特徴は、ドライブローラ６を潤滑し且つ冷却するための注入孔２６である。注入孔２６は、タペットガイドの潤滑油供給チャネルと連通するビーズ様の凹部２７から始まって、注入孔２６がピン４に対して横方向に延伸し且つドライブローラ６に向けられるように、本実施例では平坦部２１８の中央に、タペットハウジング２０２の外周面３のスタンピングによって作られる。

図３Ａ〜図３Ｃに示されるタペット３０１のリフト伝達要素１１は、同様に挿入プレート３０９として構成される。挿入プレート２０９とは対照的に、本挿入プレート３０９は、タブ（桶）形の形状を有し、Ｕ字形断面を有する内側部分２９を囲む平坦なフレーム（枠）部分２８を備えている。内側部分２９は、同様にポンプピストンの方向に隆起した接触面１０を備えている。タペットハウジング３０２の平坦部３１８は、円筒形状から半径方向に引っ込んでいる。その結果、実質的に鎌形の隙間３０が、タペットハウジング３０２の各平坦部３１８に形成される。この成形は、板金成形手順の間に、タペットハウジング３０２の局部的な切断によって適切にもたらされる。その結果、軸方向肩部３１７は、本実施例では、直線エッジの端面３３１の形で、隙間３０に隣接して形成される。挿入プレート３０９は、ドライブローラ６の方向において、これらの端面３３１上に、フレーム部分２８の対向する支持部３１６によって支持される。挿入プレート３０９の荷重による屈曲を考慮した、挿入プレート３０９の端面３３１上の縁荷重のない支持を保証するために、これらの端面３３１は、半径方向内側の方向に、わずかに表面を凸状にされている。

タペット３０１の更に顕著な特徴は、挿入プレート３０９のための紛失防止（アンチ・ロス）装置３１４に関係する。紛失防止装置３１４は、段付きの内径を有するタペットハウジング３０２の内周面１３に局部的なコーキングによって作られる突起３１５と、挿入プレート３０９の外面における対応する数の凹部３２と、を備える。凹部３２には、突起３１５が、軸方向および半径方向の両方において確実に係合する。突起３１５を作るためのコーキング手順は、タペットハウジング３０２の柔らかい段階において、適切に実施される。その結果、この種の紛失防止装置３１４のための、タペット３０１の製造および組立てシーケンスは、タペット１０１および２０１のために使用される製造および組立てシーケンスを全体にわたって変更しなければならない。挿入プレート３０９は、熱処理する前にタペットハウジング３０２に装着しなければならず、硬化した後にタペットハウジング３０２と共に研磨しなければならない。

図４Ａおよび図４Ｂに示されるタペット４０１は、本実施例の挿入プレート４０９が連続したタブ（桶）形状を有するという事実によって上記のタペット３０１と異なる。その結果、その対向する支持部４１６は、Ｕ字形断面を有し、円弧状端面４３１として形成されるタペットハウジング４０２の実質的に相補的な円弧状エッジの軸方向肩部４１７に支えられる。支持部４１６の端面４３１への良好な接触は、支持部４１６よりわずかに大きな曲率を有する端面４３１を作ることによって達成される。円弧状接触部材４１６および４３１の代わりに、２つの中心点をずらした円弧を有する、いわゆるゴシック形状を有する支持部４１６のＵ字形断面を作ることも可能である。挿入プレート４０９の荷重による屈曲を考慮した、挿入プレート４０９の端面４３１上の縁荷重のない支持を保証するために、本実施例でも、端面４３１は、半径方向内側の方向に、わずかに表面を凸状にされている。回転ナックル継手に相当する挿入プレート４０９のこの種の支持によっても、部品公差によるポンプピストンと接触面１０の間のアライメントエラーまたは偏位を、挿入プレート４０９が端面４３１上で僅かに回転するという事実によって、回転の平面において補償することができる。先に説明したように、これらのアライメントエラーおよび偏位の実質的に完全な補償は、本実施例でも、凸円柱形状を有する接触面１０を形成することによって達成されることができる。なぜなら、本実施例では、挿入プレート４０９の回転の平面がピン４に対して横方向に延在するが、接触面１０の円柱形状は支持部４１６の間の仮想の連結ラインに直角に配向されるからである。

本発明の更なるタペット５０１が、図５Ａおよび図５Ｂに開示されている。挿入プレートとして構成されるリフト伝達要素１１の代わりに、本実施形態では、ピン４の方向にＵ字形状を形成するローラーキャリア５３３が使用される。ローラーキャリア５３３は、接触面１０を有する平坦な底部４３４と、底部５３４からピン４の方へ角を形成して曲げられた側部５３５と、を備えている。ローラーキャリア５３３は、ピン４の端部７がタペットハウジング５０２のピン穴８と側部５３５のピン穴３６の両方に支持されるように、ピン穴３６を通って側部５３５内に延伸するピン４に可動接合されている。

タペットハウジング５０２のピン穴８および／または側部５３５のピン穴３６は、ローラーキャリア５３３がピン４のまわりに又はピン４と共に旋回するためにタペットハウジング５０２に挿入されるように、ピン４に対して必要な大きさにされる。この装置によって、ドライブローラ６に作用するカムの力は、ピン４を介してローラーキャリア５３３およびポンプピストン上のその接触面１０に伝達される縦成分の力と、ピン４を介してタペットハウジング５０２に、そしてタペットハウジング５０２からタペットガイドに伝導される横成分の力と、に分けられる。したがって、伝達される横成分の力だけを考慮すれば、特に薄壁を有し且つそれにより特に軽い重量を有するタペットハウジング５０２を形成する可能性がある。縦成分の力を伝達するために必要なローラーキャリア５３３の形状による剛性は、板金を材料とする穿孔曲げ部品として作られ、それにより小さい質量のみを有するこのローラーキャリア５３３の場合、ローラーキャリア５３３に、平坦な底部５３４から始まって側部５３５に対して横方向に延在する補強膝状部５２５を設けることによって達成することができる。

本発明のタペット６０１の実施形態の更なる実施例が、図６Ａ〜図６Ｂに開示されている。本実施例では、ローラーキャリア６３３は、ピン４の方向に対して横方向に延在するＵ字形断面を有するタブ形の底部６３４を備える。このようにして得られるローラーキャリア６３３の形状剛性は、補強膝状部６２５と、リブ３７と、によって更に強化される。リブ３７は、Ｕ字形状と平行して、ポンプピストンの方向に隆起した形状で底部６３４に形成された接触面１０の両側に延在する。既に先に説明したように、タペット５０１および６０１は、更にそれらのタペットハウジング５０２および６０２の形状において、タペットハウジング６０２の平坦部６１８は円筒形状から半径方向に引っ込み、それにより鎌形の隙間３０を形成しているが、タペットハウジング５０２の平坦部５１８には円筒形状まで閉じた移行部が形成されている点で、互いに異なっている。

既に冒頭で記載したタペットガイドおよびポンプピストンは、図６Ｃのタペット６０１の縦断面図において見ることができ、図６Ｃにおいてそれらはそれぞれ３８および３９で特定されている。タペット７０１および８０１を示す図７および図８も同時に参照すると、ローラーキャリアを備えるタペットが、後述するようにモジュラ設計に関して高い柔軟性を備えていることが明らかとなる。タペットガイド３８が同一のタペットハウジング６０２および７０２の使用を容認する場合、異なる組立て寸法４０またはドライブローラ６と接触面１０の間の距離を生じさせるには、異なる組立て寸法４１で互いに異なっているローラーキャリア６３３および７３３を使用すれば十分である。反対に、例えば、互いに直径は異なるが同一の組立て寸法４０を有するタペットガイド３８の場合、モジュラ設計は、互いに異なるタペットハウジング６０２および７０２に、同一のローラーキャリア６３３および７３３を使用することを可能にする。

モジュラ設計により生じる他の可能性は、図８に示されるタペット８０１において開示されている。このタペット８０１はローラーキャリア８３３を備え、ローラーキャリア８３３の接触面１０は底部８３４の半球面キャビティ４２として構成されている。このようなキャビティ４２は、例えば、球面形状で終端しているポンプピストンを受け入れるのに、あるいは同様にガス交換弁のプッシュロッドの球形端部を受け入れるのに適している。

本発明の実施形態の更なる実施例は、タペット９０１を示す図９Ａおよび図９Ｂに開示されている。このタペット９０１は、ウィンドウ４３を有するタペットハウジング９０２を備え、ウィンドウ４３は、円柱形状と平坦部９１８の間の移行部４４に位置している。ローラーキャリア９３３の側部９３５が平坦部９１８の外側と係合できるように、ウィンドウ４３を通って、側部９３５が延伸している。上述した実施形態の実施例を越えるこの配置の重要な利点は、ドライブローラ６の幅に対してより大きい設計空間を形成することにある。ドライブローラ６の基本定格荷重（負荷定格）または耐久性は、幅と共に増加する。更なる、特にタペットハウジング２０２〜６０２を超える効果はまた、比較的大きい面の平坦部９１８に見られ、平坦部９１８は、ドライブローラ６のための軸方向走行面として、十分な耐摩耗性を有するはずである。

ローラーキャリア１０３３を含む本発明の更なるタペット１００１が、図１０Ａおよび図１０Ｂに開示されている。タペット１００１は、ピン穴８の領域に二重壁の構造を有するタペットハウジング１００２を含む。この目的のために、ピン穴８は、タペットハウジング１００２に一体的に形成された舌状部４５に配置される。内部へ曲げられたあと、これらの舌状部４５は、タペットハウジング１００２の外周面３と平行して延伸する。ローラーキャリア１０３３の側部１０３５は、舌状部４５と外側で係合し、したがってタペットハウジング１００２の内周面１３と舌状部４５の間に延伸する。代わりに、タペットハウジング１００２の内周面１３から非常に狭い間隔を置いて配置される舌状部を提供することも可能である。その結果、この場合には、変更されたローラーキャリアの側部が舌状部の内側に延伸する。タペットハウジング１００２の外周面３を貫通するピン穴８と同じ高さに延伸する開口４６が、ピン４を挿入するため、および未だ装着されていないドライブローラ６内に転動部材５を保持するプラグ（図示せず）を押し出すための取り付け開口として単に機能し、更に、成形ツールのためのアクセスとしても機能する。この成形ツールを用いて、ピン４をピン穴８内への確実な係合によって軸方向に固定するために、装着されたピン４の端部７が、それらの先端（フロントエンド）で半径方向に広げられる。これは、本願明細書に記載されるすべての実施形態において、既知のコーキング方法と、それ自体は公知であり以下に簡単に説明されるラジアル・スポット・リベッティング（かしめ）法の両方によって、同様に行うことができる。

１００Ｃｒ６などの圧延ベアリング鋼で作られたピン４は、その全長にわたって中心部が硬化され、少なくとも６５０のビッカーズ硬度ＨＶに対応する少なくとも５８のロックウェル硬度ＨＲＣを有する。完全な中心部の硬化とそれに付随するピン４の脆性にもかかわらず、ピン４の端部７は、ラジアル・スポット・リベッティングによって、実質的に材料の剥離または割れなしで、このリベッティング法において典型的な、凸状球面の輪郭を有するレンズ形状にされる。このレンズ形状は、タペット７０１および８０１の縦断面図に明瞭に示される。

図１１を参照すれば、このレンズ形状が、ラジアル・スポット・リベッティング用機械のリベッティング用金型（ダイ）４７（本実施例では、硬質金属から作られる）の移動の空間的なパターンから生じることは明らかである。この移動のパターンでは、リベッティング用金型４７の縦軸４８が周期的なループ（循環）線４９をたどり、ループ線４９のエンベロープがワークピースの方へ、すなわちピン４の方へテーパーがついた円錐体を形成しているる。この移動の間、リベッティング用金型４７の縦軸４８は、繰り返し円錐体の中心軸５０を横断する。リベッティング用金型４７の平坦な先端とピン４の端部７の間の高荷重の接触により、これらの端部７は、それらの先端で半径方向に連続して変形させられる。

出願人によって実施された試験により、図６Ａおよび図６Ｂに示されるタペット６０１に対応するタペットにおける、この種のピンの固定の基本的な適合性を確認した。ほぼ７．６ｍｍの直径を有するピン４を、タイプ１００Ｃｒ６の圧延ベアリング鋼から作り、中心部を約６０のＨＲＣの硬度に硬化した。装着されたピン４の先端の変形は、平坦なリベッティング用金型１２（図１１）を有する油圧スポット・リベッティング用機械で、約２５ＫＮのリベッティング力、および２つの端部７の各々に約２秒のリベッティング時間で行われた。このようにして変形したピン４のその後の測定値は、端部７が直径に対して約０．１ｍｍだけ広げられたことを示した。ピン穴８内におけるピン４の調節用の遊びは、ラジアル・スポット・リベッティングの後、ピン４が軸方向にかなりの遊びを有し且つ半径方向にわずかな遊びを有してピン穴８に固定されるように、必要な大きさにされる。ピン穴に作用する軸方向または半径方向の接続応力により生じ且つ要求されるタペットハウジング６０２の円筒形状を損なう、薄肉タペットハウジング６０２の変形を完全に除外することが可能だった。その上で、ピン４の端部７を比較的小さく広げるにもかかわらず、ピンをピン穴８から押し出すのに必要な軸方向力は、２７００Ｎの平均値を有し、先端がコーキングされたピンを有する基準の構成要素のレベルであった。

１ タペット
２ タペットハウジング
３ タペットハウジングの外周面
４ ピン
５ 転動部材
６ ドライブローラ
７ ピンの端部
８ ピン穴
９ 挿入プレート
１０ 接触面
１１ リフト（ストローク）伝達要素
１２ スナップリング
１３ タペットハウジングの内周面
１４ 紛失防止（アンチロス）装置
１５ タペットハウジングの内周面の突起
１６ 挿入プレートの支持部
１７ 軸方向肩部
１８ タペットハウジングの平坦部
１９ 挿入プレートの凹部
２０ 挿入プレートの突起
２１ タペットハウジングの開口
２２ 回転防止体
２３ 挿入プレートの縁
２４ 支持要素のリブ
２５ 補強膝状部
２６ 注入孔
２７ ビーズ様の凹部
２８ 挿入プレートのフレーム（枠）部分
２９ 挿入プレートの内側部分
３０ 鎌形の隙間
３１ 端面
３２ 挿入プレートの凹部
３３ ローラーキャリア
３４ ローラーキャリアの底部
３５ ローラーキャリアの側部
３６ 側部のピン穴
３７ ローラーキャリアのリブ
３８ タペットガイド
３９ ポンプピストン
４０ タペットの組立て寸法
４１ 異なる組立て寸法
４２ 半球面キャビティ
４３ タペットハウジングのウィンドウ（窓部）
４４ タペットハウジングの移行部
４５ タペットハウジングの舌状部
４６ タペットハウジングの開口
４７ リベッティング用金型
４８ リベッティング用金型の縦軸
４９ ループ線
５０ 中心軸

Claims (24)

1. 特に内燃機関の燃料ポンプにおけるポンプピストン（３９）のリフト作動のためのメカニカルタペット（１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１、１００１）であって、前記タペットが、板金加工部品として構成され、且つ長手方向移動のためにタペットガイド（３８）内に実質的に円筒形の外周面（３）によって設置されるブッシュ形のタペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）を備え、前記タペットが、回転可能に装着されたドライブローラ（６）と、リフト伝達要素（１１）と、を更に備え、前記リフト伝達要素（１１）が、前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）と別個に作られて前記タペットハウジング内に挿入され、且つパワーテイクオフ側のポンプピストン（３９）のための接触面（１０）を有し、前記ドライブローラ（６）が、任意に転動体（５）を介して、ピン（４）の中央に装着され、前記ドライブローラ（６）から突出する前記ピン（４）の端部（７）が、前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）のピン穴（８）に支持されることを特徴とするタペット。
2. 前記リフト伝達要素（１１）が、穿孔部品又は穿孔曲げ部品の一方として作られることを特徴とする、請求項１に記載のタペット。
3. 前記ピン穴（８）の領域において、前記タペットハウジング（１００２）が二重壁であり、前記ピン穴（８）が、前記タペットハウジング（１００２）の外周面（３）と平行して延伸し且つ前記タペットハウジング（１００２）内に曲げられた前記タペットハウジング（１００２）の舌状部（４５）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のタペット。
4. 前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、９０２、１００２）が凹部（１２１、２２１）を含み、前記凹部内に前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、９０２、１００２）の外周面（３）を越えて半径方向に突出する回転防止体（１２２、２２２）が、前記タペットガイド（３８）内における前記ドライブローラ（６）の正しい方向づけのために使用されることを特徴とする、請求項１に記載のタペット。
5. 前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９０２）が、前記ピン穴（８）の領域において円筒形状から半径方向に引っ込んでいる平坦部（１１８、２１８、３１８、５１８、６１８、９１８）有することを特徴とする、請求項１に記載のタペット。
6. 前記平坦部（３１８、６１８）が、前記タペットハウジング（３０２、６０２）に実質的に鎌形の隙間（３０）を形成することを特徴とする、請求項５に記載のタペット。
7. 前記リフト伝達要素（１１）が、挿入プレート（１０９、２０９、３０９、４０９）として構成され、前記挿入プレートが、前記ドライブローラ（６）の方向において前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２）の軸方向肩部（１１７、２１７、３１７、４１７）に支持され、前記軸方向肩部（１１７、２１７、３１７、４１７）が、前記平坦部（１１８、２１８、３１８）によって、前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２）の内周面（１３）に形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のタペット。
8. 前記回転防止体（１２２）が、前記挿入プレート（１０９）に一体的に形成され且つ前記タペットハウジング（１０２）の凹部（１２１）を通って突出する突起（２０）によって構成されることを特徴とする、請求項４および７に記載のタペット。
9. 前記挿入プレート（１０９）が平面形状を有し、互いに反対側に位置する２つの弓形形状の支持部（１１６）によって前記軸方向肩部（１１７）に支持されることを特徴とする、請求項７に記載のタペット。
10. 前記挿入プレート（２０９）が箱形形状を有し、互いに反対側に位置する２つの支持部（２１６）上に延伸する隆起リブ（２４）によって前記軸方向肩部（２１７）に支持され、前記挿入プレート（２０９）が、前記支持部（２１６）の間に延在する２つの対向する補強膝状部（２２５）を更に含むことを特徴とする、請求項７に記載のタペット。
11. 前記挿入プレート（３０９）が、平坦なフレーム状部分（２８）がＵ字形断面を有する内側部分（２９）を囲むタブ形の形状を有し、前記フレーム状部分（２８）が、２つの対向する支持部（３１６）によって、前記隙間（３０）と平行に延伸し且つ直線エッジの端面（３３１）として構成される軸方向肩部（３１７）に支持されることを特徴とする、請求項６および７に記載のタペット。
12. 前記挿入プレート（４０９）がＵ字形の形状を有し、Ｕ字形の断面を有する２つの対向する支持部（４１６）によって軸方向肩部（４１７）に支持され、前記軸方向肩部（４１７）が、前記Ｕ字形の断面と実質的に相補的で且つ前記隙間（３０）と平行に延伸する弓形の端面（４３１）で構成されることを特徴とする、請求項６および７に記載のタペット。
13. 前記挿入プレート（１０９、２０９、３０９、４０９）が、前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２）の内周面（１３）に延伸する紛失防止装置（１１４、３１４）の助けにより、前記タペットハウジング（１０２、２０２、３０２、４０２）内に確実な係合で挿入されることを特徴とする、請求項７に記載のタペット。
14. 前記紛失防止装置（１１４）が、前記挿入リング（１０９、２０９）を支持するためのスナップリング（１１２）と、好ましくは前記タペットハウジング（１０２、２０２）の内周面（１３）のスタンピングによって作られる、前記スナップリング（１１２）を支持するためのノブ状の突起（１１５）と、を備えることを特徴とする、請求項１３に記載のタペット。
15. 前記紛失防止装置（３１４）が、好ましくは前記タペットハウジング（３０２、４０２）の内周面（１３）のコーキングによって作られた突起（３１５）と、これらの突起（３１５）を受け入れるための前記挿入プレート（３０９、４０９）に作られた凹部（３２）と、を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のタペット。
16. 前記リフト伝達要素（１１）が、前記ピン（４）に支持されるローラーキャリア（５３３、６３３、７３３、８３３、９３３、１０３３）として構成され、前記ローラーキャリア（５３３、６３３、７３３、８３３、９３３、１０３３）が、接触面（１０）を有する底部（５３４、６３４、８３４）と、前記底部（５３４、６３４、８３４）から前記ピン（４）に向かって角を成す側部（５３５、９３５、１０３５）と、を有し、前記ピン（４）の方向にＵ字形の断面を形成し、前記ピン（４）の端部（７）が、前記タペットハウジング（５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）のピン穴（８）と、前記側部（５３５、９３５、１０３５）のピン穴（３６）の両方に支持されることを特徴とする、請求項１に記載のタペット。
17. 前記ローラーキャリア（５３３、６３３、７３３、８３３、９３３、１０３３）が、前記ピン（４）のまわりに又は前記ピン（４）と共に旋回するために前記タペットハウジング（５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）に挿入されるように、前記タペットハウジング（５０２、６０２、７０２、９０２、１００２）のピン穴（８）および／または前記側部（５３５、９３５、１０３５）のピン穴（３６）が、前記ピン（４）に対して必要な大きさにされることを特徴とする、請求項１６に記載のタペット。
18. 前記底部（５３４）が、実質的に平坦な形状を有し、前記ローラーキャリア（５３３、９３３、１０３３）が、前記底部（５３４）から前記側部（５３５、９３５、１０３５）へ横方向に延伸する補強膝状部（５２５）を備えることを特徴とする、請求項１６に記載のタペット。
19. 前記底部（６３４、８３４）が、前記ピン（４）の方向に対して横方向に延在するＵ字形の断面を有するタブ形に作られることを特徴とする、請求項１６に記載のタペット。
20. 前記側部（９３５）が、前記タペットハウジング（９０２）のウィンドウ（４３）を通って延び、且つ平坦部（９１８）の外側と後ろで係合し、各ウィンドウ（４３）が、前記円筒形状と前記平坦部（９１８）の１つとの間の移行部（４４）に作られることを特徴とする、請求項５および１６に記載のタペット。
21. 前記接触面（１０）が、前記底部（８３４）の半球面キャビティ（４２）として構成されることを特徴とする、請求項１６に記載のタペット。
22. 前記ピン（４）が、半径方向に広がる端部（７）による前記ピン穴（８）への確実な係合によって軸方向に固定され、前記ピン（４）が、全長にわたって少なくとも５８ＨＲＣの中心硬度に中心部を硬化され、前記端部（７）が、ラジアル・スポット・リベッティングによって広げられていることを特徴とする、請求項１に記載のタペット。
23. 前記ピン（４）が、軸方向の遊びおよび／または半径方向の遊びを有して前記ピン穴（８）に固定されることを特徴とする、請求項２２に記載のタペット。
24. 前記タペットハウジング（２０２、５０２）が、少なくとも１つの注入孔（２６）を含み、前記注入孔（２６）が、前記タペットハウジング（２０２、５０２）の外周面（３）のビーズ様の凹部（２７）から始まって、前記ドライブローラ（６）に向けられると共に、前記ピン（４）に対して横方向に延伸することを特徴とする、請求項１に記載のタペット。

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