JP2011106328A

JP2011106328A - リフタ構造

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Publication number: JP2011106328A
Application number: JP2009261618A
Authority: JP
Inventors: Manabu Shibata; 学柴田
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: US8635942B2; US20110116945A1; JP5545623B2

Abstract

【課題】リフタの組み付け性を改善した上で、リフタの円滑な動作を確保する。
【解決手段】リフタガイド５０にボア５４が形成され、ボア５４内にリフタ３０が挿入される。リフタ３０が、リフタ本体３１と一対の対向壁３２とを有する。両対向壁３２間にローラ３３が配置され、ローラ３３及び両対向壁３２にピン３４が貫通し、ピン３４の両端が両対向壁３２の外側面にかしめ付けられる。リフタ本体３１の外周面のうち両対向壁３２の外側面と同じ側に位置する部分をかしめ側領域４１とし、ボア５４内にリフタ３０が挿入された状態で、ボア５４の内周面のうちかしめ側領域４１と対向する部分をかしめ側対向領域６１とした場合に、かしめ側対向領域６１に、かしめ側領域４１から離れる形態の逃げ部が形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、リフタ構造に関する。

従来より、例えば、燃料タンクから送られてきた燃料を加圧してインジェクタに供給する燃料ポンプ等におけるリフタ構造が知られている。このうち、特許文献１に記載のものは、シリンダ、プランジャ、リフタガイド、及びリフタを備えて構成されている。

シリンダの下端部とリフタガイドの上端部とはスプリングシートを介して互いに連結されている。シリンダにはガイド孔が形成され、ガイド孔内にはプランジャが挿入されている。リフタガイドにはボアが形成され、ボア内にはリフタが挿入されている。プランジャの下端部は、ボア内に臨み、かつリフタに当接している。リフタは、リフタ本体と、リフタ本体の下端部に連なる一対の対向壁と、両対向壁間に配置されるローラと、ローラ及び両対向壁を貫通して両端部が両対向壁の外側面にかしめ付けられるピンとを有している。ローラの外周面はカムに当接しており、リフタ及びプランジャは、リフタとスプリングシートとの間に介挿されたコイルスプリングによってカム側に付勢されている。また、プランジャの上端部とシリンダとの間にはポンプ室が区画されている。

ここで、カムが回転すると、ローラがピンの軸周りに従動回転して、リフタが押し上げられる。このとき、リフタ本体がボアの内周面を摺動しつつ上昇し、それに伴ってプランジャも上昇することにより、ポンプ室の容積が減少させられる（加圧工程）。さらにカムが回転すると、コイルスプリングの付勢力によってリフタ及びプランジャが下降し、これによってポンプ室の容積が増加させられる（吸引工程）。かくしてポンプ室の容積が増減させられることにより、燃料の吸引・吐出が行われる。

特開２００９−２３６０４１号公報

ところで、上記従来のリフタ構造では、リフタ本体の外周面とボアの内周面とが互いに摺動し合うことが可能な略真円の断面形状を有しており、これによってボア内におけるリフタ本体の遊動（がた付き）を防止する構成となっていた。

しかし、両対向壁の外周面にピンの両端部をかしめ付けるとき、両対向壁には過大なかしめ力が付与されるため、両対向壁が互いに接近するように内倒れすることがあった。そうすると、リフタ本体の外周面のうち両対向壁と同じ側に位置する部分に、両対向壁の変形による影響が及んで、リフタ本体の外周面の真円形状を維持することができないことがあった。具体的には、リフタ本体の外周面のうち両対向壁と同じ側に位置する部分をかしめ側領域とし、リフタ本体の外周面のうち両対向壁と直交する側に位置する部分を非かしめ側領域とした場合に、かしめ側領域が径方向外側に膨出し、非かしめ側領域が径方向内側に縮退するように、リフタ本体が塑性変形することがあった。

その結果、リフタ本体のかしめ側領域間の外径寸法がボアの内径寸法を超えてしまい、ボア内にリフタ本体を挿入できなくなったり、リフタ本体を無理入れしてしまうおそれがあった。これに対して、ボアの内径寸法を、リフタ本体の変形を見越して全周に亘って大きくすると、リフタ本体の外周面とボアの内周面との間に許容外の大きな隙間が生じ、その隙間範囲でリフタ本体ががた付いて、リフタ本体の外周面とボアの内周面との間に摺動磨耗が発生したり、異音が発生したりするおそれがあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、リフタの組み付け性を改善した上で、リフタの円滑な動作を確保することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ボアが形成されたリフタガイドと、前記ボア内に挿入されるリフタとを備え、前記リフタが、前記ボアの内周面を摺動するリフタ本体と、前記リフタ本体の端部に連なる一対の対向壁と、前記両対向壁間に配置されるローラと、前記ローラ及び前記両対向壁を貫通して両端部が前記両対向壁の外側面にかしめ付けられるピンとを有し、カムの駆動に伴って前記ピンの軸周りに前記ローラが回転し、前記ローラを介して前記リフタが前記ボア内を往復動するリフタ構造であって、前記リフタ本体の外周面のうち前記両対向壁の外側面と同じ側に位置する部分をかしめ側領域とし、前記ボア内に前記リフタが挿入された状態で、前記ボアの内周面のうち前記かしめ側領域と対向する部分をかしめ側対向領域とした場合に、前記かしめ側対向領域に、前記かしめ側領域から離れる形態の逃げ部が形成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記リフタ本体の外周面のうち前記かしめ側領域と直交する側に位置する部分を非かしめ側領域とし、前記ボア内に前記リフタが挿入された状態で、前記ボアの内周面のうち前記非かしめ側領域と対向する部分を非かしめ側対向領域とした場合に、前記非かしめ側対向領域と前記非かしめ側領域との間の間隙が、前記かしめ側対向領域と前記かしめ側領域との間の間隙よりも小さくされているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記ボアが、断面略真円形の主孔と、前記主孔の径方向両端部において径方向外側に凹み形成された一対の副孔とを有し、前記両副孔が前記逃げ部を構成しているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ボアの内周面のかしめ側対向領域に、リフタ本体の外周面のかしめ側領域から離れる形態の逃げ部が形成されているから、ピンの両対向壁へのかしめ付けに起因してかしめ側領域が変形しても、その変形分が逃げ部内に吸収される。したがって、かしめ側対向領域とかしめ側領域の相互の干渉が回避され、リフタのボア内への組み付け性が改善される。

また、リフタ本体の外周面のうちかしめ側領域と直交する側に位置する非かしめ側領域とボアの内周面のうち非かしめ側領域と対向する非かしめ側対向領域との位置関係は従前通りに保つことができるため、この領域間に大きな隙間が生じることはなく、ボア内におけるリフタの遊動が規制される。その結果、リフタの円滑な動作が保障される。この場合、非かしめ側領域と非かしめ側対向領域とが、カムの駆動方向（ローラの回転方向）と対向する位置にあるため、リフタの遊動が効果的に規制される。

＜請求項２の発明＞
非かしめ側対向領域と非かしめ側領域との間の間隙が、かしめ側対向領域とかしめ側領域との間の間隙よりも小さくされているから、ボア内におけるリフタの遊動がより効果的に規制される。

＜請求項３の発明＞
ボアが断面略真円形の主孔と主孔の径方向両端部において径方向外側に凹み形成された一対の副孔とを有し、両副孔が逃げ部を構成しているから、寸法精度を出し易く、かつ両副孔の成形の自由度が高められる。

実施形態１に係るリフタ構造の断面図である。リフタの側面図である。リフタの断面図である。リフタガイドの平面図である。リフタガイドの断面図である。リフタが挿入されたリフタガイドの拡大平面図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。本実施形態に係るリフタ構造は、燃料ポンプのリフタ構造を例示するものであって、図１に示すように、シリンダ１０、プランジャ２０、リフタ３０、リフタガイド５０、スプリングシート７０、コイルスプリング８０、及びリテーナ９０を備えている。

シリンダ１０の上方にはカバー１００が装着され、シリンダ１０の下方にはハウジング１１０が配置されている。シリンダ１０とハウジング１１０との間には、スプリングシート７０及びリフタガイド５０が配置されている。カバー１００とハウジング１１０とはリフタガイド５０のフランジ５１を貫通するボルト１３０によって互いに連結され、これによってシリンダ１０及びリフタガイド５０がスプリングシート７０を挟んだ状態でカバー１００とハウジング１１０との間に固定される。各部材の接合面間には、各部材間を液密にシールするためのシールリング１４０が介挿されている。

シリンダ１０には上下方向に延びるガイド孔１１が形成され、ガイド孔１１にはプランジャ２０の略上半部が挿入されている。ガイド孔１１の上端はシリンダ１０内のポンプ室１３に開口され、ポンプ室１３の容積は、このポンプ室１３へのプランジャ２０の進退動作によって増減させられる。

リフタガイド５０は、図５に示すように、円筒状のリフタガイド本体５３と、リフタガイド本体５３の上縁から外側に張り出すフランジ５１とからなる。フランジ５１には、ボルト１３０の貫通孔５２が左右に対をなして形成されている。リフタガイド本体５３には、上下方向に延びるボア５４が貫通して形成されている。このボア５４の形状（リフタガイド本体５３の内面形状）については後に詳述する。

リフタ３０は、図２及び図３に示すように、円筒状のリフタ本体３１と、リフタ本体３１の下端部に連なる一対の対向壁３２と、両対向壁３２間に収容されるローラ３３と、ローラ３３を回転可能に支持するピン３４とを有する。リフタ本体３１はボア５４内に摺動可能に挿入される。ローラ３３の下方にはエンジンのカムシャフトに形成されたカム１６０が配置され、ローラ３３の外周面はカム１６０のカム面に当接している。リフタ本体３１の下端部には支持板３５が形成され、支持板３５によってリフタ本体３１の内部が閉止されている。つまり、リフタ本体３１は支持板３５によって有底とされている。

また、プランジャ２０の下端部にはリテーナ９０が一体に装着されている。そして、プランジャ２０の下端部は、シリンダ１０の下端から突出してリフタ本体３１内に臨み、リテーナ９０ともども支持板３５の上面に当接している。リテーナ９０とスプリングシート７０との間にはコイルスプリング８０が介挿され、リフタ３０とプランジャ２０とはコイルスプリング８０によってカム１６０側に付勢されている。

リフタ構造の概略については上述の通りであり、続いてリフタ構造の動作を簡単に説明する。
エンジンによりカムシャフトが回転すると、回転するカム１６０のカム面上をローラ３３が転動し、それに伴ってリフタ３０がボア５４内を上下方向に往復動するとともに、コイルスプリング８０が伸縮動作を繰り返す。そして、リフタ３０とともにプランジャ２０がガイド孔１１内を上下方向に往復動し、これによってポンプ室１３の容積が増減させられて、燃料の吸引・吐出が行われる。

次に、リフタ構造におけるリフタ３０及びその周辺構造について具体的に説明する。
ピン３４は、軸方向に細長い円柱状をなしている。ローラ３３は、円筒状をなし、その内部を貫通するピン３４の軸周りに回転可能とされている。そして、両対向壁３２は、上下方向に沿った平板状をなし、リフタ本体３１の下端部から互いに略平行に突出する形態とされている。リフタ本体３１の下端部には両対向壁３２の基端部に向けて次第に幅狭となるつなぎ部３６が形成され、つなぎ部３６が両対向壁３２に一体に連成されている。

両対向壁３２にはピン３４の両端部が貫通する孔３７が形成され、孔３７内にピン３４が挿入固定されることにより、ローラ３３がピン３４を介して両対向壁３２に支持される。ピン３４とカム１６０の両軸は互いに略平行とされ、両軸の軸方向と両対向壁３２の厚み方向とは互いに同じ方向に向けられている。また、リフタ本体３１の下端部には、突片３８が外側に突出して形成されている。リフタガイド本体５３には、突片３８と対応する位置に、受け溝５６が形成されている。受け溝５６は、リフタガイド本体５３を厚み方向に貫通する形態とされ、リフタ３０の移動ストロークの範囲に亘って上下方向に延出されている。リフタ３０のリフタガイド５０への組み付け時に、突片３８が受け溝５６内に嵌合することでリフタ３０の周方向の位置決めがなされ、リフタ３０の移動時に、受け溝５６の溝面を突片３８が摺動することでボア５４内におけるリフタ３０の回り止めがなされる。

さて、両対向壁３２の外側面には孔３７に挿入されたピン３４の両端部が臨み、ここにかしめ治具が作用することにより、ピン３４の両端部が圧潰されて両対向壁３２の外側面における孔周りに密着させられる。つまり、ピン３４の両端部が両対向壁３２の外側面にかしめ付けられる。このかしめ加工に伴い、両対向壁３２には内向きのかしめ力が付与される。そして、このかしめ力が過大である場合に、両対向壁３２はその下端部が互いに接近する向きに塑性変形させられ、言い換えれば、内倒れの状態となる。

かかる両対向壁３２の変形の影響は両対向壁３２と一体に連なるリフタ本体３１側にも及ぶこととなり、リフタ本体３１の外周面のうち両対向壁３２と同じ側に位置する部分（以下、かしめ側領域４１（図６を参照））が、つなぎ部３６側から上端に向けて外側に膨らみ出るように塑性変形させられる。このとき、リフタ本体３１の外周面のうちかしめ側領域４１と直交する側に位置する部分（以下、非かしめ側領域４２）は、かしめ側領域４１の変形に起因して内側に引っ込むように塑性変形させられる。よって、リフタ本体３１の外周面は、全体として、ピン３４の軸方向と平行な向きに少し引き伸ばされたような長円の断面形状を呈するようになる。

一方、ボア５４は、図４に示すように、断面略真円形の主孔５７と、主孔５７の径方向両端においてリフタガイド５０の周壁を径方向外側に凹ませた形態の一対の副孔５８とを有している。主孔５７は、変形前のリフタ本体３１の外径寸法と対応する直径を有し、その内周面に、変形前のリフタ本体３１の外周面が摺動可能とされている。

両副孔５８は、リフタガイド５０の内周面をブローチ加工等によって切り欠いてなり、少なくとも、リフタ３０の移動ストロークに亘る長さをもって上下方向に延出する形態とされている。そして、両副孔５８の周面は、主孔５７と同心の円弧状とされている。

ここで、ボア５４内にリフタ３０が位置決めして挿入されると、両副孔５８が、ボア５４の内周面のうちかしめ側領域４１と対向する部分（以下、かしめ側対向領域６１（図６を参照））に位置して、かしめ側領域４１から離間する形態の逃げ部となる。よって、仮に、両対向壁３２へのかしめ加工に起因してリフタ本体３１のかしめ側領域４１が変形していても、その変形部分がかしめ側対向領域６１の両副孔５８内に進入することにより、かしめ側領域４１とかしめ側対向領域６１との干渉が回避される。

これに対し、両副孔５８を除く主孔５７の部分は、ボア５４内にリフタ３０が位置決めして挿入されたときに、ボア５４の内周面のうち非かしめ側領域４２と対向する部分（以下、非かしめ側対向領域６２）に位置し、非かしめ側領域４２との干渉を回避しつつも、非かしめ側領域４２と近接して配置されることとなる。この場合、非かしめ側領域４２と非かしめ側対向領域６２との間の隙間は、かしめ側領域４１とかしめ側対向領域６１との間の隙間よりも小さくされている。このうち、非かしめ側対向領域６２の長さ方向両端部（かしめ側対向領域６１に連なる部分）が、非かしめ側領域４２との隙間を最も詰めて配置される。なお、受け溝５６は、非かしめ側対向領域６２の長さ方向中央部に形成されている。

以上説明したように本実施形態によれば、ボア５４の内周面におけるかしめ側対向領域６１に、リフタ本体３１の外周面におけるかしめ側領域４１から離れる形態の副孔５８（逃げ部）が形成されているから、仮に、かしめ側領域４１が対向壁３２へのかしめ加工によって変形しても、その変形分が副孔５８内に吸収されることとなる。したがって、かしめ側対向領域６１とかしめ側領域４１の相互の干渉が回避され、リフタ３０のボア５４内への組み付け性が改善される。

また、リフタ本体３１の外周面のうちかしめ側領域４１と直交する側に位置する非かしめ側領域４２とボア５４の内周面のうち非かしめ側領域４２と対向する非かしめ側対向領域６２との位置関係は従前通りに保つことができるため、この領域間に大きな隙間が生じることがなく、ボア５４内におけるリフタ３０の遊動が規制される。その結果、リフタ３０の円滑な往復動作が保障される。この場合、非かしめ側領域４２と非かしめ側対向領域６２とが、カム１６０の駆動方向（ローラ３３の回転方向）と対向する位置にあるため、リフタ３０の遊動が効果的に規制される。

また、非かしめ側対向領域６２と非かしめ側領域４２との間の間隙が、かしめ側対向領域６１とかしめ側領域４１との間の間隙よりも小さくされているから、ボア５４内におけるリフタ３０の遊動がより効果的に規制される。
さらに、ボア５４が断面略真円形の主孔５７と主孔５７の径方向両端部において径方向外側に凹み形成された一対の副孔５８とを有しているから、寸法精度を出し易く、かつ両副孔５８の成形の自由度が高められる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）かしめ側対向領域間の径寸法が非かしめ側対向領域間の径寸法よりも長い略楕円形のボアであってもよい。
（２）副孔は、略半円の断面形状であってもよく、任意の形状をとり得る。
（３）両対向壁が独立して突出する形態ではなく、リフタ本体の端部に四角枠状の周壁が形成され、このうちの相対向する２壁によって両対向壁が構成されるものであってもよい。
（４）本発明は、燃料ポンプのリフタ構造に限定されず、リフタにピンをかしめ付けしてローラを支持する一般的な動弁系の機構に広く適用することが可能である。

１０…シリンダ
２０…プランジャ
３０…リフタ
３１…リフタ本体
３２…対向壁
３３…ローラ
３４…ピン
４１…かしめ側領域
４２…非かしめ側領域
５０…リフタガイド
５４…ボア
５７…主孔
５８…副孔
６１…かしめ側対向領域
６２…非かしめ側対向領域
７０…スプリングシート
８０…コイルスプリング
１６０…カム

Claims

ボアが形成されたリフタガイドと、前記ボア内に挿入されるリフタとを備え、前記リフタが、前記ボアの内周面を摺動するリフタ本体と、前記リフタ本体の端部に連なる一対の対向壁と、前記両対向壁間に配置されるローラと、前記ローラ及び前記両対向壁を貫通して両端部が前記両対向壁の外側面にかしめ付けられるピンとを有し、カムの駆動に伴って前記ピンの軸周りに前記ローラが回転し、前記ローラを介して前記リフタが前記ボア内を往復動するリフタ構造であって、
前記リフタ本体の外周面のうち前記両対向壁の外側面と同じ側に位置する部分をかしめ側領域とし、前記ボア内に前記リフタが挿入された状態で、前記ボアの内周面のうち前記かしめ側領域と対向する部分をかしめ側対向領域とした場合に、前記かしめ側対向領域に、前記かしめ側領域から離れる形態の逃げ部が形成されていることを特徴とするリフタ構造。
前記リフタ本体の外周面のうち前記かしめ側領域と直交する側に位置する部分を非かしめ側領域とし、前記ボア内に前記リフタが挿入された状態で、前記ボアの内周面のうち前記非かしめ側領域と対向する部分を非かしめ側対向領域とした場合に、前記非かしめ側対向領域と前記非かしめ側領域との間の間隙が、前記かしめ側対向領域と前記かしめ側領域との間の間隙よりも小さくされている請求項１記載のリフタ構造。
前記ボアが、断面略真円形の主孔と、前記主孔の径方向両端部において径方向外側に凹み形成された一対の副孔とを有し、前記両副孔が前記逃げ部を構成していることを特徴とする請求項１又は２記載のリフタ構造。