JP2013147947A - Roller lifter guide device and fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ローラリフタガイド装置および燃料ポンプに関し、特に駆動カムに係合するローラ付きのリフタを往復直線運動可能に案内するローラリフタガイド装置および同装置を備えた高圧加圧に好適な燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a roller lifter guide device and a fuel pump, and more particularly to a roller lifter guide device that guides a lifter with a roller that engages with a drive cam so as to be capable of reciprocating linear movement, and a fuel pump that is suitable for high-pressure pressurization equipped with the device. About.
回転カムを用いて回転運動を往復直線運動に変換する運動変換機構において、カムフォロワ側にローラリフタ、すなわち、ローラ付きのリフタを用いる場合、このローラリフタを往復直線運動可能に案内するローラリフタガイド装置が多用されている。 When using a roller lifter on the cam follower side, that is, a lifter with a roller, in a motion conversion mechanism that converts rotational motion into reciprocating linear motion using a rotating cam, a roller lifter guide device that guides the roller lifter so that it can reciprocate linearly is used frequently. Has been.
また、従来、プランジャを往復運動させて内燃機関の燃料を高圧に加圧する燃料ポンプにおいて、プランジャへの駆動力の入力部にローラリフタガイド装置を用いる運動変換機構を備えたものがある。 Conventionally, some fuel pumps that reciprocate the plunger to pressurize the fuel of the internal combustion engine to a high pressure include a motion conversion mechanism that uses a roller lifter guide device at the input portion of the driving force to the plunger.
そのようなローラリフタガイド装置および燃料ポンプとしては、例えばローラ支持部とリニアガイドされた有底筒状部とを互いに球面摺動可能な別体で構成したローラリフタを採用し、その有底筒状部のガイドクリアランスによる傾きをθg、プランジャのガイドクリアランスによる傾きをθpとするとき、θg≦θpとなるように、有底筒状部およびローラ支持部の間のクリアランスを設定するものが知られている。この場合、ローラリフタと駆動カムとを線接触させることで、プランジャに作用する横力を低減させるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 As such a roller lifter guide device and a fuel pump, for example, a roller lifter is used in which a roller support portion and a bottom-guided cylindrical portion guided linearly are configured separately from each other so as to be slidable spherically. It is known that the clearance between the bottomed cylindrical portion and the roller support portion is set so that θg ≦ θp, where θg is the inclination due to the guide clearance of the portion and θp is the inclination due to the guide clearance of the plunger. Yes. In this case, the lateral force acting on the plunger is reduced by bringing the roller lifter and the drive cam into line contact (see, for example, Patent Document 1).
また、ローラリフタをリニアガイドするリフタハウジング部分の中心軸線に対し、駆動カムの回転中心軸線をリフタハウジング部分の中心軸線上からオフセットさせることで、ローラリフタが往復運動をするとき、ローラリフタの側壁部からリフタハウジング部分の内壁面に作用する押圧力(接触圧)の方向が常時一定になるようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。 Also, when the roller lifter reciprocates by offsetting the rotation center axis of the drive cam from the center axis of the lifter housing part with respect to the center axis of the lifter housing part that linearly guides the roller lifter, the lifter is lifted from the side wall part of the roller lifter. Also known is one in which the direction of the pressing force (contact pressure) acting on the inner wall surface of the housing portion is always constant (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上述のような従来のローラリフタガイド装置および燃料ポンプにあっては、焼付等を防止するとともに駆動カムのロブ(lobe)部分にローラの円筒面を確実にならわせる必要がある一方で、ローラリフタの摺動面の中心軸線とローラおよび駆動カムの回転中心軸線との間の直角度の管理を厳密に行うことには、コスト面から限界があった。そのため、ローラリフタとこれを往復直線運動可能に案内する円筒状のガイド面を有するリフタハウジング部分との間にローラと駆動カムの係合面の傾きを吸収できる程度に比較的大きなガイドクリアランスが設定されていた。 However, in the conventional roller lifter guide device and the fuel pump as described above, it is necessary to prevent seizure or the like and to ensure that the cylindrical surface of the roller is aligned with the lobe portion of the drive cam. There is a limit in terms of cost in strictly managing the perpendicularity between the center axis of the sliding surface of the roller lifter and the rotation center axis of the roller and the drive cam. Therefore, a relatively large guide clearance is set between the roller lifter and the lifter housing portion having a cylindrical guide surface that guides the roller lifter so as to be capable of reciprocating linear movement so that the inclination of the engagement surface of the roller and the drive cam can be absorbed. It was.
そのため、従来のローラリフタガイド装置および燃料ポンプにあっては、ローラリフタに作用する往復運動方向の付勢力が反転する上死点付近や下死点付近等において、ローラリフタがガイド面に衝突することによる打音等の異音が発生し易くなり、その異音が車室側に騒音として伝わってしまうことが懸念される。 Therefore, in the conventional roller lifter guide device and fuel pump, the roller lifter collides with the guide surface near the top dead center or the bottom dead center where the urging force in the reciprocating direction acting on the roller lifter is reversed. There is a concern that abnormal noise such as a hitting sound is likely to occur, and that the abnormal noise is transmitted to the passenger compartment as noise.
また、従来の高圧加圧用の燃料ポンプにあっては、ローラリフタをガイドするリフタハウジング部分が金属で一体に構成されていたため、内燃機関の運転中に高圧燃料ポンプ内に吸入された燃料の温度が上昇し易く、燃料の高圧加圧および燃料噴射制御に悪影響を及ぼす燃料ベーパが発生してしまうことが懸念される。 Further, in the conventional high-pressure pressurizing fuel pump, the lifter housing part for guiding the roller lifter is integrally formed of metal, so that the temperature of the fuel sucked into the high-pressure fuel pump during the operation of the internal combustion engine is reduced. There is a concern that fuel vapor is likely to rise and fuel vapor that adversely affects high-pressure pressurization and fuel injection control of the fuel is generated.
そこで、本発明は、ローラリフタのガイド面部における打音等の発生を有効に抑制することができ、しかも、ガイド面部付近における熱伝導を抑えることのできるローラリフタガイド装置および燃料ポンプを提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a roller lifter guide device and a fuel pump that can effectively suppress the occurrence of a hitting sound or the like in the guide surface portion of the roller lifter and can suppress heat conduction in the vicinity of the guide surface portion. is there.
本発明に係る燃料ポンプは、上記課題の解決のため、(1)駆動カムに転動可能に接触するローラをリフタ本体に回転自在に支持したローラリフタを、前記駆動カムの回転中心軸線と直交するガイド軸線方向に往復運動可能に案内するリフタハウジングを備えたローラリフタガイド装置であって、前記リフタハウジングは、前記ローラリフタを収納するハウジング本体部と、前記ローラリフタの外周部を前記ガイド軸線方向に摺動可能に案内するガイド面部と、前記ハウジング本体部および前記ガイド面部より軟質の素材からなり、前記ハウジング本体部および前記ガイド面部の間に介在する軟質材部と、を有していることを特徴とする。 In the fuel pump according to the present invention, in order to solve the above problems, (1) a roller lifter that rotatably supports a roller in contact with a drive cam on a lifter main body is orthogonal to a rotation center axis of the drive cam. A roller lifter guide device having a lifter housing that is guided so as to be reciprocally movable in the guide axis direction, wherein the lifter housing slides a housing main body portion that houses the roller lifter and an outer peripheral portion of the roller lifter in the guide axis direction. A guide surface portion that is movably guided, and a soft material portion that is made of a material softer than the housing main body portion and the guide surface portion and is interposed between the housing main body portion and the guide surface portion. And
この発明では、リフタハウジングのハウジング本体部とガイド面部との間に軟質材部が介在することから、ローラリフタとガイド面部の摺動クリアランスを小さく設定してもローラと駆動カムの係合面の傾きを吸収可能となり、しかも、駆動カムとローラリフタの接触点移動によりローラリフタのリフタハウジングに対する傾斜方向が反転するとき、その傾斜による接近側で軟質材部の変形により衝撃や接触面圧の急上昇が緩和される。したがって、ローラリフタとガイド面部の間のクリアランスを大きく設定する必要がなくなり、ローラリフタの上死点付近や下死点付近等において、ローラリフタとリフタハウジングの間の打音等の異音に起因する騒音の発生が有効に抑制される。しかも、リフタハウジングが金属で一体に構成されず、軟質材部を有しているため、ハウジング本体部およびガイド面部の間の熱伝導を軟質材部の熱抵抗によって有効に抑制できるとともに、外部からの振動がローラリフタの摺動面に伝わるのを抑制することもできる。 In this invention, since the soft material portion is interposed between the housing main body portion and the guide surface portion of the lifter housing, the inclination of the engagement surface between the roller and the drive cam is set even if the sliding clearance between the roller lifter and the guide surface portion is set small. In addition, when the tilting direction of the roller lifter relative to the lifter housing is reversed due to the movement of the contact point between the drive cam and the roller lifter, the impact and the sudden increase in contact surface pressure are mitigated by the deformation of the soft material part on the approaching side due to the tilt. The Therefore, it is not necessary to set a large clearance between the roller lifter and the guide surface portion, and noise caused by abnormal noise such as a hitting sound between the roller lifter and the lifter housing near the top dead center or the bottom dead center of the roller lifter is eliminated. Generation is effectively suppressed. In addition, since the lifter housing is not integrally formed of metal and has a soft material portion, the heat conduction between the housing main body portion and the guide surface portion can be effectively suppressed by the thermal resistance of the soft material portion, and from the outside. Can be prevented from being transmitted to the sliding surface of the roller lifter.
本発明のローラリフタガイド装置においては、(2)前記軟質材部の前記軟質の素材が、前記ハウジング本体部および前記ガイド面部より熱伝導率が低い材料からなることが好ましい。この構成によって、ハウジング本体部およびガイド面部の間の熱伝導を軟質材部の熱抵抗によって確実に抑制できる。 In the roller lifter guide device of the present invention, (2) it is preferable that the soft material of the soft material portion is made of a material having lower thermal conductivity than the housing main body portion and the guide surface portion. With this configuration, heat conduction between the housing main body portion and the guide surface portion can be reliably suppressed by the thermal resistance of the soft material portion.
本発明のローラリフタガイド装置においては、(3)前記軟質材部が、ゴム弾性を有することが望ましい。これによって、ガイド面部をハウジング本体部に弾性支持させることができ、ローラと駆動カムの係合面の傾きを軟質材部によって吸収させるとともに、作用する力の変化に対してローラリフタの姿勢を柔軟に変化させ、摺動面の接触圧を適度な範囲内に維持することが可能となる。 In the roller lifter guide device of the present invention, (3) it is desirable that the soft material portion has rubber elasticity. As a result, the guide surface portion can be elastically supported by the housing main body portion, the inclination of the engagement surface of the roller and the drive cam is absorbed by the soft material portion, and the posture of the roller lifter is flexibly adapted to the change of the acting force. The contact pressure on the sliding surface can be maintained within an appropriate range.
本発明のローラリフタガイド装置においては、(4)前記軟質材部の前記軟質の素材が、樹脂を含有することが好ましい。この場合、軟質材部を所要の形状に容易に成形可能となる。 In the roller lifter guide device of the present invention, (4) it is preferable that the soft material of the soft material portion contains a resin. In this case, the soft material portion can be easily formed into a required shape.
本発明のローラリフタガイド装置において、(5)前記リフタハウジングは、前記ローラの軸方向両端から離間する周方向の特定位置に、少なくとも前記ガイド面部および前記軟質材部を貫通して前記ガイド軸線方向に延在する切欠き溝を有し、前記ローラリフタの前記リフタ本体には、前記切欠き溝に対し凹凸係合する回り止め用の突起が設けられていることが好ましい。これにより、ローラリフタをリフタハウジングの切欠き溝に凹凸係合させて回り止めできるとともに、リフタハウジングのハウジング本体にガイド面部を支持させた状態で軟質材部の材料を両者間に充填して軟質材部を成形するといったことが可能となり、ハウジング本体とガイド面部の間に軟質材部を容易に装填可能となる。 In the roller lifter guide device according to the present invention, (5) the lifter housing passes through at least the guide surface portion and the soft material portion at a specific position in the circumferential direction that is separated from both axial ends of the roller. Preferably, the lifter main body of the roller lifter is provided with a rotation-preventing projection that engages with the notch groove. As a result, the roller lifter can be prevented from rotating by engaging the notch groove of the lifter housing in a concave-convex manner, and the material of the soft material portion is filled between the two while the guide surface portion is supported by the housing body of the lifter housing. It becomes possible to mold the portion, and the soft material portion can be easily loaded between the housing main body and the guide surface portion.
本発明のローラリフタガイド装置においては、(6)前記ガイド面部が、前記軟質材部より耐摩耗性が高い素材からなるのがよい。この構成により、ローラリフタとリフタハウジングの間の安定した摺動および案内状態を長期間にわたって維持できる。 In the roller lifter guide device of the present invention, (6) the guide surface portion may be made of a material having higher wear resistance than the soft material portion. With this configuration, a stable sliding and guiding state between the roller lifter and the lifter housing can be maintained for a long period of time.
本発明に係る燃料ポンプは、(7)上記のいずれかの構成を有するローラリフタガイド装置を備えた燃料ポンプであって、内部に燃料通路および燃料加圧室を形成するポンプボデーと、前記加圧室の容積を変化させるよう前記ポンプボデーに往復直線運動可能に支持されるとともに前記ローラリフタによって前記加圧室内の前記燃料を加圧する方向に駆動されるプランジャと、前記プランジャを前記ローラリフタを介して前記駆動カム側に付勢する付勢機構と、を備えたことを特徴とする。 A fuel pump according to the present invention is (7) a fuel pump including a roller lifter guide device having any one of the above-described configurations, the pump body forming a fuel passage and a fuel pressurizing chamber therein, A plunger that is reciprocally supported by the pump body so as to change the volume of the pressure chamber and that is driven in a direction in which the fuel in the pressurizing chamber is pressurized by the roller lifter, and the plunger through the roller lifter. And an urging mechanism for urging the drive cam side.
この燃料ポンプでは、そのローラリフタガイド装置によって、焼付き防止に適した摺動クリアランス程度のガイドクリアランスを設定して、ローラリフタのガイド面部における打音等の発生を有効に抑制することができ、しかも、ガイド面部付近における熱伝導を抑えることが可能となる。したがって、燃料ポンプの焼付きを防止するとともに、駆動カム側からの熱が燃料ポンプ内の燃料に伝わるのを抑制して、燃料ベーパの発生により燃料ポンプの燃料加圧性能が低下するのを防止できることになる。 In this fuel pump, the roller lifter guide device can set a guide clearance of about a sliding clearance suitable for preventing seizure, and can effectively suppress the occurrence of hitting sound on the guide surface portion of the roller lifter. It is possible to suppress heat conduction in the vicinity of the guide surface portion. Therefore, seizure of the fuel pump is prevented, and heat from the drive cam side is prevented from being transmitted to the fuel in the fuel pump, thereby preventing the fuel pressurization performance of the fuel pump from being deteriorated due to the generation of fuel vapor. It will be possible.
本発明によれば、リフタハウジングのハウジング本体部とガイド面部の間に軟質材部を介在させているので、ローラリフタのハウジング本体部に対する傾斜方向が反転しても、ローラリフタとガイド面部の接近側で軟質材部により衝撃や接触面圧の増加を緩和することができる。その結果、ローラリフタとガイド面部の間のクリアランスを比較的小さいクリアランス値に抑えて、打音等の異音の発生を有効に抑制することができ、しかも、ハウジング本体部およびガイド面部の間の熱伝導を軟質材部で有効に抑制することができるローラリフタガイド装置および燃料ポンプを提供することができる。 According to the present invention, since the soft material portion is interposed between the housing main body portion and the guide surface portion of the lifter housing, even if the inclination direction with respect to the housing main body portion of the roller lifter is reversed, the roller lifter and the guide surface portion are close to each other. An increase in impact and contact surface pressure can be mitigated by the soft material portion. As a result, the clearance between the roller lifter and the guide surface portion can be suppressed to a relatively small clearance value, and the occurrence of abnormal noise such as a hitting sound can be effectively suppressed, and the heat between the housing main body portion and the guide surface portion can be suppressed. It is possible to provide a roller lifter guide device and a fuel pump in which conduction can be effectively suppressed by the soft material portion.
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(一実施形態)
図1ないし図3は、本発明の一実施形態に係るローラリフタガイド装置および燃料ポンプを示している。
(One embodiment)
1 to 3 show a roller lifter guide device and a fuel pump according to an embodiment of the present invention.
本実施形態の燃料ポンプは、車両に搭載される内燃機関、例えば筒内直接噴射が可能な多気筒のガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)に、その燃料供給システムの一部として装着される。この燃料ポンプは、複数の筒内噴射用のインジェクタ(燃料噴射弁)に対し高圧の燃料を分配するデリバリーパイプに対して、そのデリバリーパイプに蓄圧・貯留される高圧燃料を供給する高圧加圧用の燃料ポンプとなっている。 The fuel pump of the present embodiment is mounted as a part of a fuel supply system on an internal combustion engine mounted on a vehicle, for example, a multi-cylinder gasoline engine capable of direct in-cylinder injection (hereinafter simply referred to as an engine). This fuel pump is for high-pressure pressurization that supplies high-pressure fuel accumulated and stored in a delivery pipe that distributes high-pressure fuel to a plurality of in-cylinder injectors (fuel injection valves). It is a fuel pump.
図1に概略構成を示すように、本実施形態の高圧燃料ポンプ10(燃料ポンプ)は、ローラリフタガイド装置を備えた駆動機構20によって駆動されるようになっている。 As shown schematically in FIG. 1, the high-pressure fuel pump 10 (fuel pump) of the present embodiment is driven by a drive mechanism 20 having a roller lifter guide device.
この高圧燃料ポンプ10は、図示しない燃料タンク内に設けられたフィードポンプに配管接続されており、そのフィードポンプから高圧燃料ポンプ10に比較的低圧のフィード圧に加圧された燃料が導入されるようになっている。ここにいうフィードポンプは、例えば電動式の低圧燃料ポンプで、燃料タンク中のガソリン等の燃料を汲み上げるものである。
The high-
図1ないし図3に示すように、本実施形態の高圧燃料ポンプ10は、ポンプボデー11と、ポンプボデー11に対し軸方向に往復変位(往復直線運動)可能に装着されたプランジャ12と、このプランジャ12の一端部12a(図1中の上端部)とポンプボデー11の間に画成された燃料加圧室13と、を有している。また、ポンプボデー11には、フィードポンプからの燃料を燃料加圧室13に導入する吸入通路11a(一部のみ図示)と、燃料加圧室13の内部で加圧された燃料を前記デリバリーパイプ側に吐出する吐出通路11bとが形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the high-
ポンプボデー11の燃料加圧室13の吸入側には、吸入通路11aの上流側部分で燃料を貯留する吸入ギャラリ室11kが形成されている。また、ポンプボデー11には、吸入ギャラリ室11kより下流側で燃料加圧室13への燃料吸入を許容するとともに逆流阻止機能を発揮する逆止弁からなる吸入弁14と、燃料加圧室13からの燃料の吐出を許容するとともに逆流阻止機能を発揮する逆止弁からなる吐出弁16と、がそれぞれ装着されている。
On the suction side of the
吸入弁14は、吸入通路11aを開閉可能な弁体14および環状の弁座14bと、所定の吸入圧(フィード圧より所定の吸入弁開弁差圧分だけ低い圧力)に達するまで弁体14aを環状の弁座14bに当接させる閉弁状態を保持する弁ばね14cと、によって構成されている。
The
吐出弁16は、吐出通路11bを開閉可能な弁体16aおよび環状の弁座16bと、所定の吐出圧(デリバリーパイプ内の燃料圧力より所定の吐出弁開弁差圧分だけ高い圧力)に達するまで弁体16aを環状の弁座16bに当接させる閉弁状態を保持する弁ばね16cと、によって構成されている。
The
したがって、プランジャ12は、燃料加圧室13の容積を減少させるよう図1中の上方向に変位するとき、吸入弁14の閉弁状態下で燃料加圧室13内の燃料を加圧してその圧力を上昇させ、吐出弁16を開弁させつつ燃料加圧室13から燃料を吐出させることができる。また、プランジャ12は、燃料加圧室13の容積を増加させるよう図1中の下方向に変位するとき、燃料加圧室13内の燃料を減圧させてその圧力を低下させ、吐出弁16の閉弁状態下で吸入弁14を開弁させ、燃料加圧室13内に燃料を吸入させることができるようになっている。
Therefore, when the plunger 12 is displaced upward in FIG. 1 so as to reduce the volume of the
また、吸入弁14には、電磁操作機構15が付設されている。電磁操作機構15は、弁体14aに対向するようポンプボデー11内に摺動可能に保持された操作部材15aと、この操作部材15aを吸入弁14の弁ばね14cの付勢力より大きな付勢力で弁体14aの開弁側に向かって付勢する開弁操作ばね15bと、開弁操作ばね15bの付勢力に抗して操作部材15aを弁体14aの閉弁側に変位させることができる電磁コイル部15cとを有している。
The
この電磁操作機構15は、電磁コイル部15cが通電により励磁状態(ON状態)になるとき、操作部材15aを電磁コイル部15c側に吸引することができ、吸入弁14の弁体14aを弁ばね14cの付勢力により閉弁方向に復帰させることができる。また、電磁操作機構15は、電磁コイル部15cの通電が停止されて非励磁状態(OFF状態)になるとき、開弁操作ばね15bにより弁ばね14cの付勢力に抗して吸入弁14を強制的に開弁させることができるようになっている。
The
駆動機構20は、駆動カム21と、この駆動カム21に係合するローラリフタ22と、ローラリフタ22をガイド軸線方向に往復直線運動可能に案内するリフタハウジング24を有するローラリフタガイド装置23と、によって構成されている。
The drive mechanism 20 includes a
より具体的には、高圧燃料ポンプ10のポンプボデー11は、オイルシール11sが装着され、リフタハウジング24のポンプ嵌入穴部24aに嵌入された嵌入部11gを有しており、リフタハウジング24には、それぞれ取付け穴24cを有する複数のフランジ部24fが一体に設けられている。そして、このリフタハウジング24が、複数の取付け穴24cに挿入された複数のボルトBによって高圧燃料ポンプ10と共にヘッドカバーHにボルト締結されて取り付けられるようになっている。図1に示すように、高圧燃料ポンプ10にはリフタハウジング24のフランジ部24fに重なるフランジ状の取付けリング11rが設けられており、この取付けリング11rは、ポンプボデー11の本体部分より硬質の素材によって構成されている。
More specifically, the
また、ポンプボデー11は、図示しない燃料導入管部と燃料吐出管部11jとを有しており、その燃料導入管部を通して吸入された燃料が吸入ギャラリ室11kの内部に貯留されつつ、吸入通路11aを通して燃料加圧室13に吸入されるようになっている。
Further, the
プランジャ12は、その一端部12a側をポンプボデー11の内部に摺動可能に挿入されており、ポンプボデー11の内部の燃料加圧室13がプランジャ12の往復変位に応じてその容積を変化(増加、減少)させることで、燃料加圧室13内への燃料の吸入と燃料加圧室13からの燃料の吐出とが可能になっている。
The plunger 12 is slidably inserted into the
また、プランジャ12は、その他端部12b側でローラリフタ22を介して駆動カム21により駆動されるようになっている。
The plunger 12 is driven by a
駆動カム21は、ポンプ取付ケースを構成するヘッドカバーH(詳細図示せず)内に設けられており、ヘッドカバーHを有するエンジンからの回転動力によって駆動されるようになっている。この駆動カム21は、例えばエンジンの排気カムシャフトS(詳細図示せず)に一体に装着されており、等角度間隔に放射外方向に突出する複数、例えば3つのカムロブ部分21a(突出部分)を有している。ここで、駆動カム21のカムロブ部分21aは、それぞれローラリフタ22のローラ25に接触するとき、ローラ25に線接触する略円筒凸面形状をなしている。
The
また、プランジャ12の他端部12bの近傍にはばね受け部12cが装着されており、このばね受け部12cとポンプボデー11の間には、圧縮コイルばね18(弾性部材)が圧縮状態で組み込まれている。これらのばね受け部12cおよび圧縮コイルばね18は、プランジャ12をローラリフタ22を介して駆動カム21側に付勢する付勢機構19を構成している。そして、プランジャ12は、圧縮コイルばね18によって燃料加圧室13の容積を増加させる方向(図1中で下向きの方向)に常時付勢されている。
A
図2および図3に示すように、ローラリフタ22は、駆動カム21に転動可能に接触する円筒状のローラ25をリフタ本体26に回転自在に支持したものであり、リフタ本体26は、ローラ25を貫通する支持軸26aと、ローラ25と支持軸26aの間に設けられたニードル軸受26bとを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
リフタ本体26がリフタハウジング24の内部に軸方向に摺動可能に案内されるとともに、圧縮コイルばね18によって駆動カム21側に付勢されることで、このローラリフタ22は、駆動カム21の回転に応じてローラ25を転動させつつ、駆動カム21の回転中心軸線と直交しリフタハウジング24の中心を通るガイド軸線方向(図1中の上下方向)に往復運動することができるようになっている。
The
ここで、駆動カム21とローラリフタ22のローラ25との係合部分、ローラリフタ22のリフタ本体26とリフタハウジング24との摺動部分、および、プランジャ12の他端部12bは、それぞれヘッドカバーH内で飛散するエンジンオイルによって潤滑されるようになっている。
Here, the engagement portion between the
一方、リフタハウジング24は、ローラリフタ22を収納する略円筒状に形成され、その一端側にフランジ部24fが一体に形成されたハウジング本体部41と、ローラリフタ22のリフタ本体26の外周部26c(図2参照)をガイド軸線方向に摺動可能に案内するガイド面部42と、ハウジング本体部41およびガイド面部42より軟質の素材からなり、ハウジング本体部41およびガイド面部42の間に介在する軟質材部43と、を有している。
On the other hand, the
また、リフタハウジング24は、少なくともガイド面部42および軟質材部43を径方向に貫通しつつガイド軸線方向に延在するスリット状もしくは長穴状の切欠き溝24gを有しており、ローラリフタ22のリフタ本体26は、その切欠き溝24gに対し凹凸係合することによりリフタハウジング24に対して回り止めされている。なお、リフタハウジング24の切欠き溝24gは、図1および図2中では、ガイド面部42および軟質材部43のみならずハウジング本体部41の円筒状のガイド部分41aをも貫通しているが、ハウジング本体部41の円筒状のガイド部分41aの外周側で、切欠き溝24gが閉塞されていてもよい。すなわち、切欠き溝24gは、有底凹状でもよい。
The
より具体的には、図1および図2に示すように、ハウジング本体部41の円筒状のガイド部分41aには、ローラリフタ22のローラ25の軸方向両端から離間する周方向の特定位置(ローラ25の軸方向と直交する方向の少なくとも一方側)に、ガイド軸線方向に延在する少なくとも1つのスリット状または長穴状の切欠き溝41gが形成されている。そして、その切欠き溝41g内に、ローラリフタ22のリフタ本体26から径方向外側に突出する回り止め用突起26pが挿入されている。すなわち、ローラリフタ22は、リフタ本体26の回り止め用突起26pをハウジング本体部41の切欠き溝41gの側壁面部分に案内させることで、軸方向に往復変位する各位置でリフタハウジング24に対し回り止めされ、ローラ25の回転中心軸線と駆動カム21の回転中心軸線との略平行状態を保持できるようになっている。
More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ガイド面部42は、ハウジング本体部41の内方でローラリフタ22を取り囲む略円筒状に形成されている。このガイド面部42は、軟質材部43より耐摩耗性が高い素材、例えば金属や耐摩耗性樹脂(あるいはこれらの複合構造体)からなり、薄肉の略円筒状に形成されている。このガイド面部42の周方向の特定位置には、ガイド軸線方向に延在する少なくとも1つの切欠き溝42gが、ハウジング本体部41の切欠き溝41gと略同一形状に形成されている。
The
ここで、ガイド面部42の内径(内周面)は、ローラリフタ22のリフタ本体26の外径(外周面)に対し、焼付きを回避できる程度に大きい摺動クリアランスを隔てる大きさ(そのガイドクリアランス分だけ大きい半径)に設定されるが、ローラリフタ22の上死点付近や下死点付近でローラリフタ22とガイド面部42の間に実質的に打音が生じない程度に小さく設定されている。すなわち、駆動カム21の回転に伴ってローラリフタ22の上死点付近または下死点付近でローラ25が駆動カム21のカムロブ部分21a(突出部分)を乗り越えるとき、ローラリフタ22をリフタハウジング24に対して傾斜させる付勢力の作用方向(モーメントの方向)が反転し、ローラリフタ22がリフタハウジング24に対する傾斜方向を反転させることになるが、ローラリフタ22のリフタ本体26とガイド面部42との間の摺動クリアランスは、予めの試験結果等に基づき、リフタ本体26とガイド面部42との間に車室側へのノイズを生じさせるような打音が生じない程度に狭く設定されている。
Here, the inner diameter (inner circumferential surface) of the
軟質材部43は、ハウジング本体部41およびガイド面部42のいずれよりも熱伝導率が低く、かつ、弾性を有する軟質の材料、例えばゴム弾性(粘弾性)を有するゴムや樹脂を含んで構成されている。具体的には、軟質材部43は、例えばニトリルゴム(NBR)からなり、ガイド面部42を取り囲む略筒状の膜体となっている。勿論、軟質材部43は、アクリルゴム(ACM)、シリコーンゴム(VMQ)、ふっ素ゴム(FKM)、あるいは、他のゴムや樹脂等の成形し易い材料で形成されてもよい。この軟質材部43の周方向の特定位置には、ガイド軸線方向に延在する少なくとも1つの切欠き溝43gが、ハウジング本体部41の切欠き溝41gと略同一形状に形成されている。
The
本実施形態では、ガイド面部42の筒状壁の厚さや軟質材部43の筒状膜厚さは、ハウジング本体部41の筒状壁の厚さより小さくなっており、ガイド面部42の筒状壁の厚さは、軟質材部43の筒状膜厚さより小さくなっている。すなわち、ガイド面部42が最も薄くなっている。
In the present embodiment, the thickness of the cylindrical wall of the
ガイド面部42の筒状壁の内周面に低摩擦で耐摩耗性に優れた被膜を形成してもよいし、軟質材部43の筒状膜を複数層の異なる素材層によって構成することもできる。
A coating with low friction and excellent wear resistance may be formed on the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the
このように、本実施形態の高圧燃料ポンプ10は、ローラリフタガイド装置23を備えるとともに、内部に燃料を通す吸入通路11a、吐出通路11bおよび燃料加圧室13を形成するポンプボデー11と、燃料加圧室13の容積を変化させるようポンプボデー11に往復直線運動可能に支持されるとともにローラリフタ22によって燃料加圧室13内の燃料を加圧する方向に駆動されるプランジャ12と、プランジャ12をローラリフタ22を介して駆動カム21側に付勢する付勢機構19と、を備えている。
As described above, the high-
そして、駆動カム21がエンジンからの動力により回転駆動されるとき、その駆動カム21の回転に応じたローラリフタ22の往復変位に従って、プランジャ12が軸方向に往復直線運動する。これにより、高圧燃料ポンプ10は、燃料加圧室13内に燃料を吸入し、加圧して吐出することができる。
When the
また、高圧燃料ポンプ10は、電磁操作機構15の電磁コイル部15cへの通電によって吸入弁14を強制的に開弁させる期間を制御することで、プランジャ12による燃料加圧室13内の燃料の加圧期間を可変制御することができ、燃料の吐出量を制御できるようになっている。
The high-
なお、高圧燃料ポンプ10のポンプボデー11は、軸方向に隣り合うとともに互いにOリング等のシールリングを介して液密的に嵌合した複数の筒状または環状のセグメント(符号無し)によって構成されていてもよい。また、ヘッドカバーH内に露出するポンプボデー11の図1中の下端側には、ポンプボデー11およびプランジャ12の間に介在するシール機構31が設けられている。このシール機構31は、圧縮コイルばね18の図1中の上端部を収納するよう折り返された環状折返し部32と、プランジャ12の図1中の下端部に係合するオイルシール部33と、オイルシール部33に所要の締付け力を付与するガータスプリング34と、を含んで構成されている。
The
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のように構成された本実施形態のローラリフタガイド装置および燃料ポンプ10においては、リフタハウジング24のハウジング本体部41とガイド面部42との間に軟質材部43が介在することから、ローラリフタ22とガイド面部42の間の摺動クリアランスを小さく設定することができる。
In the roller lifter guide device and the
すなわち、駆動カム21にならってローラ25の軸線が傾斜し、ローラリフタ22がリフタハウジング24に対して傾斜するときには、その傾斜による接触面圧の上昇側で軟質材部43の部分的な変形によってその接触面圧の増加分が十分に吸収され、ローラリフタ22とリフタハウジング24の摺動面における接触圧の偏りが十分に緩和される。したがって、ローラリフタ22とガイド面部42の間のクリアランスを焼付き防止に適したクリアランス値を超えて大きく設定する必要がなくなる。
That is, when the axis of the
しかも、ローラリフタ22とガイド面部42の間のクリアランスが小さく抑えられることから、ローラリフタ22のリフタハウジング24に対する傾斜方向が反転するローラリフタ22の上死点付近や下死点付近において、ローラリフタ22のリフタ本体26がガイド面部42に衝突する速度が大きくなることがなく、ローラリフタ22とガイド面部42の間における打音等の異音の発生が有効に抑制される。また、軟質材部43は、硬質のガイド面部42やリフタハウジング24に衝撃が加わった場合に緩衝材としても機能し得ることから、その点からも、打音等の異音の発生が有効に抑制されるとともに、外部からの振動がローラリフタ22の摺動面に伝わるのを抑制することも可能になる。
In addition, since the clearance between the
また、本実施形態では、リフタハウジング24が金属で一体に構成されず、軟質材部43を有しているため、ハウジング本体部41およびガイド面部42の間の熱伝導を軟質材部43の熱抵抗によって有効に抑制できることになる。特に、軟質材部43の軟質の素材が、ハウジング本体部41およびガイド面部42より熱伝導率が低い材料からなるので、ハウジング本体部41およびガイド面部42の間の熱伝導を確実に抑制できる。したがって、エンジン内部の熱によって高圧燃料ポンプ10内の燃料の温度が上昇することが抑制される。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態においては、軟質材部43が、ゴム弾性を有することから、ガイド面部42をハウジング本体部41に弾性支持させることができる。したがって、ローラ25と駆動カム21の係合面の傾きを軟質材部43によって吸収させるとともに、ローラリフタ22に作用する力の変化に対してローラリフタ22の姿勢を柔軟に変化させ、かつ、ローラリフタ22とリフタハウジング24の間の摺動面の接触圧を適度な範囲内に維持することが可能となる。また、本実施形態では、軟質材部43の軟質の素材が、樹脂を含有する場合、軟質材部43を成形型によって所要の形状に容易に成形可能となる。
Furthermore, in this embodiment, since the
加えて、リフタハウジング24は、周方向の特定位置に切欠き溝24gを有し、ローラリフタ22のリフタ本体26には、切欠き溝24gに対し凹凸係合する回り止め用の突起26pが設けられている。したがって、ローラリフタ22をリフタハウジング24の切欠き溝24gに凹凸係合させて回り止めできるとともに、リフタハウジング24のハウジング本体部41にガイド面部42を支持させた状態で軟質材部43の材料を両者間に充填して軟質材部43を成形するといったことが可能となり、ハウジング本体部41とガイド面部42の間に軟質材部43を容易に装填可能となる。それに加えて、切欠き溝24gにより、ローラリフタ22のリフタハウジング24に対する傾斜時における衝撃吸収や接触面圧の上昇緩和といった機能を高めることもできる。
In addition, the
また、本実施形態では、ガイド面部42が、軟質材部43より耐摩耗性が高い素材からなるので、ローラリフタ22とリフタハウジング24の間の安定した摺動および案内状態を長期間にわたって維持できる。
In this embodiment, since the
一方、本実施形態の高圧燃料ポンプ10は、ポンプボデー11と、プランジャ12と、そのプランジャ12をローラリフタ22を介して駆動カム21側に付勢する付勢機構19と、を備えている。したがって、この高圧燃料ポンプ10では、ローラリフタガイド装置23により、ローラリフタ22とガイド面部42の間の打音等の発生を有効に抑制することができ、しかも、ガイド面部42の付近における熱伝導を抑えることが可能となる。その結果、ヘッドカバーHで覆われたシリンダヘッド内の部品やエンジンオイル等からの熱が高圧燃料ポンプ10内の燃料に伝わるのを抑制し、燃料ベーパの発生により高圧燃料ポンプ10による燃料加圧性能が低下することが防止される。
On the other hand, the high-
このように、本実施形態によれば、リフタハウジング24のハウジング本体部41とガイド面部42の間に軟質材部43を介在させているので、駆動カム21とローラリフタ22の接触位置が変化することによりローラリフタ22がリフタハウジング24のハウジング本体部41に対し傾斜しても、ローラリフタ22のリフタ本体26とリフタハウジング24のガイド面部42との接近側において、軟質材部43により衝撃や接触面圧の増加分を吸収させることができる。その結果、ローラリフタ22とガイド面部42の間の摺動クリアランスを適度なクリアランスに設定して、打音等の異音の発生を有効に抑制することができ、しかも、ハウジング本体部41およびガイド面部42の間の熱伝導を軟質材部43で有効に抑制することができる。
Thus, according to this embodiment, since the
(他の実施形態)
図4は、本発明の他の実施形態に係るローラリフタガイド装置を備えた高圧燃料ポンプの要部構成を示しており、上述の一実施形態の要部断面図である図2に対応する。
(Other embodiments)
FIG. 4 shows a main part configuration of a high-pressure fuel pump provided with a roller lifter guide device according to another embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 2 which is a cross-sectional view of the main part of the above-described embodiment.
本実施形態は、上述の一実施形態と略同様な全体構成を有するので、一実施形態と共通する構成要素については図4中に図1〜3に示した符号で示し、以下、一実施形態との相違点についてのみ説明する。 Since the present embodiment has an overall configuration substantially similar to that of the above-described embodiment, the components common to the embodiment are denoted by the reference numerals shown in FIGS. 1 to 3 in FIG. Only the differences will be described.
上述の一実施形態では、リフタハウジング24に形成される切欠き溝24gの数が、1つであったが、本実施形態では、リフタハウジング24に形成される切欠き溝24gの数が、複数になっている。すなわち、リフタハウジング24の切欠き溝24gは、図4に示すように、ローラ25の軸線と直交する方向の両側に形成されている。
In the above-described embodiment, the number of
ここで、リフタハウジング24の一対の切欠き溝24gは、同一形状で示しているが、相違してもよい。
Here, the pair of
また、ガイド面部42および軟質材部43の切欠き溝42g,43gの溝幅(周方向幅)をハウジング本体部41の切欠き溝41gの溝幅より広くしたりして、ローラリフタ22のリフタハウジング24に対する傾斜時における衝撃吸収や接触面圧の上昇緩和といった機能をより向上させるようにしてもよい。
Further, the groove width (circumferential width) of the
本実施形態においても、一実施形態の場合と同様に、ローラリフタ22とガイド面部42の間の摺動クリアランスを適度なクリアランスに設定して、打音等の異音の発生を有効に抑制することができ、しかも、ハウジング本体部41およびガイド面部42の間の熱伝導を軟質材部43で有効に抑制することができる。
Also in the present embodiment, as in the case of one embodiment, the sliding clearance between the
なお、上述の各実施形態においては、軟質部材43が切欠き溝24gを有する略円筒状をなしていたが、軟質部材43は、リフタハウジング24の軸方向および周方向のうち少なくとも一方で互いに離間する複数の軟質部材によって構成されてもよいし、複数種類の軟質部材を混在させて成形性や強度あるいは弾性特性を調整することも考えられる。
In each of the above-described embodiments, the
また、上述の各実施形態においては、リフタハウジング24の上端側に、ポンプボデー11の下端部が嵌入・固定されるとともに、複数の取付け用のフランジ部24fが設けられる構成としたが、ポンプボデー11の下端部に複数の取付け用のフランジ部が一体に設けられ、リフタハウジングの上端側の外周面部がポンプボデー11の下端部の内周面に嵌入したり他の固定方法で固定したりする構成とすることもできる。
In each of the above-described embodiments, the lower end portion of the
さらに、ポンプボデー11が複数の筒状のセグメントとその端部を閉塞する蓋部材等とによって構成される場合、高圧燃料ポンプ10のポンプボデー11の下端側を閉塞するとともにプランジャ12を摺動可能に案内する環状または筒状(一端が閉塞するものを含む)のシリンダ部材やシール保持部材をリフタハウジング24側に予め組み付けるようにすることも考えられる。
Further, when the
勿論、高圧燃料ポンプ10のポンプボデー11の部品構成や通路形状、吸入弁14や吐出弁16、図示しないリリーフ弁等の形態、取り付け構造等が上述の一実施形態に例示するようなものに限定されないことはいうまでもない。
Of course, the component configuration and passage shape of the
また、本発明のローラリフタガイド装置は、高圧燃料ポンプ以外のプランジャ型のポンプにも好適であり、ローラリフタの往復直線運動によって駆動される入力部材を有する他の装置にも適用可能である。 The roller lifter guide device of the present invention is also suitable for a plunger-type pump other than the high-pressure fuel pump, and can also be applied to other devices having an input member driven by a reciprocating linear motion of the roller lifter.
以上説明したように、本発明は、リフタハウジングのハウジング本体部とガイド面部の間に軟質材部を介在させているので、ローラリフタとガイド面部の間のクリアランスを比較的小さいクリアランス値に抑えて、打音等の異音の発生を有効に抑制することができ、しかも、ハウジング本体部およびガイド面部の間の熱伝導を軟質材部で有効に抑制することができるローラリフタガイド装置および燃料ポンプを提供することができる。このような本発明は、駆動カムに係合するローラ付きのリフタを往復直線運動可能に案内するローラリフタガイド装置および同装置を備えた高圧加圧用の燃料ポンプ全般に有用である。 As described above, the present invention has a soft material portion interposed between the housing main body portion and the guide surface portion of the lifter housing, so that the clearance between the roller lifter and the guide surface portion is suppressed to a relatively small clearance value, A roller lifter guide device and a fuel pump that can effectively suppress the occurrence of abnormal noise such as a hitting sound, and that can effectively suppress heat conduction between the housing main body portion and the guide surface portion by the soft material portion. Can be provided. The present invention as described above is useful for a roller lifter guide device that guides a lifter with a roller that engages with a drive cam so as to be capable of reciprocating linear movement, and a high-pressure pressurizing fuel pump that includes the device.
10 高圧燃料ポンプ(燃料ポンプ)
11 ポンプボデー
11g 嵌入部
12 プランジャ
13 燃料加圧室
14 吸入弁
15 電磁操作機構
16 吐出弁
18 圧縮コイルばね(弾性部材)
19 付勢機構
20 駆動機構
21 駆動カム
21a カムロブ部分(突出部分)
22 ローラリフタ
23 ローラリフタガイド装置
24 リフタハウジング
24g 切欠き溝
25 ローラ
26 リフタ本体
26c 外周部
26p 回り止め用突起
31 シール機構
41 ハウジング本体部
41g,42g,43g 切欠き溝
42 ガイド面部
43 軟質材部
B ボルト
H ヘッドカバー
S 排気カムシャフト
10 High-pressure fuel pump (fuel pump)
DESCRIPTION OF
19 Biasing mechanism 20
22
Claims (7)
前記リフタハウジングは、前記ローラリフタを収納するハウジング本体部と、前記ローラリフタの外周部を前記ガイド軸線方向に摺動可能に案内するガイド面部と、前記ハウジング本体部および前記ガイド面部より軟質の素材からなり、前記ハウジング本体部および前記ガイド面部の間に介在する軟質材部と、を有していることを特徴とするローラリフタガイド装置。 A roller lifter guide provided with a lifter housing that guides a roller lifter rotatably supported by a lifter main body on a lifter body so as to be able to reciprocate in a guide axis direction perpendicular to the rotation center axis of the drive cam. A device,
The lifter housing is composed of a housing main body portion that houses the roller lifter, a guide surface portion that guides the outer peripheral portion of the roller lifter so as to be slidable in the guide axis direction, and a material softer than the housing main body portion and the guide surface portion. A roller lifter guide device comprising: a soft material portion interposed between the housing main body portion and the guide surface portion.
内部に燃料通路および燃料加圧室を形成するポンプボデーと、
前記加圧室の容積を変化させるよう前記ポンプボデーに往復直線運動可能に支持されるとともに前記ローラリフタによって前記加圧室内の前記燃料を加圧する方向に駆動されるプランジャと、
前記プランジャを前記ローラリフタを介して前記駆動カム側に付勢する付勢機構と、を備えたことを特徴とする燃料ポンプ。 A fuel pump comprising the roller lifter guide device according to any one of claims 1 to 6,
A pump body that forms a fuel passage and a fuel pressurizing chamber therein;
A plunger that is supported by the pump body so as to be able to reciprocate linearly so as to change the volume of the pressurizing chamber, and that is driven in a direction to pressurize the fuel in the pressurizing chamber by the roller lifter;
A fuel pump, comprising: a biasing mechanism that biases the plunger toward the drive cam via the roller lifter.
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