JP2014001706A

JP2014001706A - 内燃機関用のローラリフタ

Info

Publication number: JP2014001706A
Application number: JP2012138596A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Fujii; 浩樹藤井; Seishi Sakugi; 清史柵木
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: EP2677124B1; EP2677124A1; US9422834B2; JP6110080B2; US20130340695A1

Abstract

【課題】リフタ本体の剛性が高く、シリンダに対するコックが生じにくく、小型化を実現できる内燃機関用のローラリフタを提供すること。
【解決手段】摺動面２４を外周面に備えた筒状のリフタ本体２と、リフタ本体２に対して軸支ピン４を介して回動可能に取り付けられると共に、回動するカム６に当接するローラ３とを有する内燃機関用のローラリフタ１。リフタ本体２は、軸支ピン４を支持する一対の支持部２１を有する。軸支ピン４は、一対の支持部２１に設けた支持孔２２に両端部４０を嵌入すると共にかしめ固定されている。リフタ本体２は、摺動面２４より径方向外側へ張り出した回り止め部２３を有し、摺動方向における回り止め部２３の前側と後側との双方に、摺動面２４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のエンジン等に使用する内燃機関のローラリフタに関する。

例えば、自動車のエンジン等の内燃機関において燃料供給ポンプに用いるポンプリフタ、あるいは動弁機構に用いるバルブリフタが存在する。
これらのリフタには、内燃機関あるいは動弁機構に配設されるカムとの直接の接触箇所において、上記カムとの摩擦抵抗を小さくし、かつ上記カムとの接触面の耐摩耗性を向上すべく、ローラを設けたリフタ（以下、これをローラリフタ９という。）が存在する。

上記ローラリフタ９の構造としては、図１２に示すごとく、ローラリフタ９が配されるシリンダの内壁と摺動する摺動面９２４を有するリフタ本体９２に、ローラ９３が取り付けられる。その製造においては、まず、リフタ本体９２に設けた一対の支持部９２１の間にローラ９３を配置する。そして、支持部９２１に形成された支持孔９２２に、ローラ９３の軸支ピン９４を挿嵌し、次いで、軸支ピン９４の両端部を油圧プレス等によって押圧し、軸支ピン９４の両端部を径方向に広がるように変形させることにより、支持部９２１に対し軸支ピン９４をかしめ固定する。

ところで、ローラリフタ９は、上記カムとの問の摩擦抵抗を小さくするため、ローラ９３とカムとは、各々の回転軸が平行になるように配置されている。それゆえ、ローラ９３の回転軸がずれないように、すなわち、リフタ本体９２がシリンダの内壁に対して回転しないように、ローラリフタ９のリフタ本体９２には、回り止め部９２３が形成されている（特許文献１参照）。

この回り止め部９２３は、例えば、切削又はプレス等による切除加工と曲げ加工とによって、リフタ本体９２の軸方向一端側に形成される。具体的には、筒状金属部材の一端を上記切除加工を行うことによって、リフタ本体９２の一端から軸方向に突出した所定寸法の突状片を形成した後、該突状片を径方向の外側に突出させる曲げ加工を行うことで、回り止め部９２３を形成していた。

ここで、上記曲げ加工においては、上記突状片を、径方向の内側から外側に向けて大きく曲げる必要がある。そのため、図１２に示すごとく、リフタ本体９２のリフタ径方向において、支持部９２１を残して、上記突状片との対向する部分を大きく切除して回り止め部９２３を形成する必要があった。

特開２０１０−１８８４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示されるようなローラリフタ９では、上述のごとく、リフタ本体９２の素材となる筒状金属部材を大きく切除することとなるため、ローラリフタ９の剛性が低くなるおそれがある。それゆえ、支持部９２１に対して軸支ピン９４をかしめ固定する際に、リフタ本体９２が変形して、摺動面９２４の真円度の精度が低下するおそれがある。

また、上述のごとく、リフタ本体９２のリフタ外径を、切削又はプレス等することによって大きく切除するため、リフタ本体９２における摺動面９２４の形成領域の前後方向（軸方向）の長さが小さくなりやすい。すなわち、摺動面９２４の前端部と後端部との間の距離（以下、これを摺動長さという。）が短くなりやすい。その結果、ローラリフタ９を内燃機関に取り付けた際、シリンダに対するコック（軸ぶれ）が大きく生じやすくなるおそれがある。すなわち、上記摺動長さが短いと、ローラリフタ９を内燃機関に取付けた際に、リフタ本体９２の摺動軸に対する最大の傾きが大きくなってしまう。そのため、シリンダの内壁に対するリフタ本体９２の面圧が高くなりやすく、摩擦抵抗が大きくなることによってローラリフタ９の円滑な摺動が得られにくくなるおそれがある。

ここで、シリンダに対するコックを抑制するために、リフタ本体９２における摺動面９２４の摺動長さを、設計により予め長く構成することは考え得る。しかし、上記のように切除部分を軸方向の後方に形成した構成において、単に摺動面９２４を長くしてもリフタ本体９２の前後方向（軸方向）の長さが長くなり、リフタ本体９２の大型化を招く。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、リフタ本体の剛性が高く、シリンダに対するコックが生じにくく、小型化を実現できる内燃機関用のローラリフタを提供しようとするものである。

本発明は、シリンダの内壁に対して摺動する摺動面を外周面に備えた筒状のリフタ本体と、
該リフタ本体に対して軸支ピンを介して回動可能に取り付けられると共に、回動するカムに当接するローラとを有し、
上記リフタ本体は、上記軸支ピンを支持する一対の支持部を有し、
上記軸支ピンは、上記一対の支持部に設けた支持孔に両端部を嵌入すると共にかしめ固定されており、
上記リフタ本体は、上記摺動面より径方向外側へ張り出した回り止め部を有し、上記摺動方向における上記回り止め部の前側と後側との双方に、上記摺動面が形成されていることを特徴とする内燃機関用のローラリフタにある（請求項１）。

上記内燃機関用のローラリフタにおいては、上記回り止め部は、上記リフタ本体の摺動面より径方向外側に張り出してなる。これによって、上記回り止め部を形成するために上記リフタ本体を大きく切除加工する必要がなくなる。そのため、上記リフタ本体の剛性を高くでき、上記支持部に対して上記軸支ピンをかしめ固定する際における、上記摺動面の真円度の精度を維持することができる。

また、上記リフタ本体は、上記摺動面が、上記リフタ本体の上記摺動方向における上記回り止め部の前側と後側とに形成されている。これによって、上記リフタ本体における上記摺動面の前端部と後端部との間の距離（摺動長さ）を長くすることができる。その結果、シリンダの内壁に対するローラリフタのコックを抑制することができる。
また、リフタ本体の軸方向長さを特に大きくしなくても上記摺動長さを充分に確保できるため、上記リフタ本体の小型化も実現できる。

以上のごとく、本発明によれば、リフタ本体の剛性が高く、シリンダに対するコックが生じにくく、小型化を実現できる内燃機関用のローラリフタを提供することができる。

実施例１における、ローラリフタの正面図。実施例１における、ローラリフタの側面図。図２のＡ−Ａ線矢視断面図。図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。実施例１における、ローラリフタをポンプリフタとして用いた場合の摺動機構を示す断面説明図。実施例１における、ローラリフタをバルブリフタとして用いた場合の摺動機構を示す断面説明図。実施例３における、ローラリフタの正面図。実施例３における、ローラリフタの側面図。図８のＣ−Ｃ線矢視断面図。実施例４における、ローラリフタの正面図。実施例４における、ローラリフタの側面図。背景技術における、ローラリフタの正面図。

上記内燃機関用のローラリフタは、例えば、自動車のエンジン等の内燃機関における燃料供給ポンプに用いるポンプリフタ、あるいは、動弁機構に用いるバルブリフタとして用いることができる。
また、本明細書において、上記リフタ本体における上記支持部が設けられる側、つまり上記カムと当接する側を摺動方向後方側、その反対側を摺動方向前方側として説明する。

また、上記摺動面は、上記回り止め部よりも前方に形成された前方摺動面と、上記回り止め部よりも後方に形成された後方摺動面とに分割されており、上記前方摺動面と上記後方摺動面との間に、上記摺動面よりも径方向内側に後退したくびれ部が形成されており、該くびれ部から上記回り止めが張り出していることが好ましい（請求項２）。

この場合には、上記摺動面を高精度に形成しやすくなる。すなわち、上記回り止め部が形成された上記くびれ部の前後に上記前方摺動面と後方摺動面とが形成されているため、これらを加工する際に、上記摺動面よりも径方向外側に張り出してなる上記回り止め部が邪魔になることがない。また、上記回り止め部が形成されているために研磨加工しにくいくびれ部は、上記摺動面よりも径方向内側に形成されているため、シリンダの内壁には接触することはなく、研磨加工する必要はない。

また、上記回り止め部は、該回り止め部の輪郭の一部において、リフタ本体の一部を打ち抜いて径方向外側へ張り出させてなることが好ましい（請求項３）。この場合には、上記回り止め部を、鍛造によって上記リフタ本体と一体成型することができる。そのため、製造コストを低減させることができる。また、上記リフタ本体の一部を打ち抜くことで、上記回り止め部の端面を高精度に形成することができる。そのため、上記回り止め部の回り止めの機能を効果的に発揮することができる。

（実施例１）
本願発明の実施例に係る内燃機関用のローラリフタについて、図１〜図５を用いて説明する。
本例の内燃機関用のローラリフタ１は、図１、図５に示すように、シリンダ５の内壁５１に対して摺動する摺動面２４を外周面に備えた筒状のリフタ本体２と、リフタ本体２に対して軸支ピン４を介して回動可能に取り付けられると共に、回動するカム６に当接するローラ３とを有する。

また、リフタ本体２は、軸支ピン４を支持する一対の支持部２１を有する。
また、軸支ピン４は、一対の支持部２１に設けた支持孔２２に両端部４０を嵌入すると共にかしめ固定されている。
また、リフタ本体２は、摺動面２４より径方向外側へ張り出した回り止め部２３を有する。そして、摺動方向における回り止め部２３の前側と後側との双方に、摺動面２４が形成されている。

また、摺動面２４は、回り止め部２３よりも前方に形成された前方摺動面２４１と、回り止め部２３よりも後方に形成された後方摺動面２４２とに分割されている。
そして、前方摺動面２４１と後方摺動面２４２との問に、摺動面２４よりも径方向内側に後退したくびれ部２４３が形成されている。

また、図２〜図４に示すごとく、くびれ部２４３から回り止め部２３が張り出している。この回り止め部２３は、回り止め部２３の輪郭の一部において、リフタ本体２の一部を打ち抜いて径方向外側へ張り出させるように形成されている。
また、リフタ本体２は、略円筒形状をなし、摺動面２４は摺動方向に直交する断面の形状が真円、又は真円の一部によって構成されている。

また、摺動面２４のうち、後方摺動面２４２は、リフタ本体２の後端部付近に形成されており、前方摺動面２４１は、リフタ本体２の前端部付近から中央部付近まで形成されている。そして、前方摺動面２４１と後方摺動面２４２との間に、くびれ部２４３が形成されている。くびれ部２４３は、摺動方向の長さが前方摺動面２４１よりも短く、後方摺動面２４２よりも長い。また、くびれ部２４３は、摺動面２４に対して例えば約１００μｍ以上内側に窪んでいる。

また、リフタ本体２の前端部と後端部とには、それぞれ面取り部が形成されている。
また、一対の支持部２１は、リフタ本体２の後端部からくびれ部２４３の前端部よりも前方まで形成されている。一対の支持部２１は、その外側面を互いに平行な平坦面として形成してなる。また、支持部２１の外側面は、少なくとも摺動面２４よりも内側に配置されている。

くびれ部２４３には、回り止め部２３が形成されている。回り止め部２３は、筒状のリフタ本体２を構成する壁部の一部を打ち抜くように鍛造成形してなる。具体的には、回り止め部２３は、摺動方向の後端部がくびれ部２４３と連続して形成され、前端部と一対の側端部とが、くびれ部２４３から切り離されている。回り止め部２３は、後端部から前端部へ向かうほど、径方向外側へ向かうように傾斜している。また、回り止め部２３の前端部は、摺動面２４よりも径方向外側へ突出している。これにより、回り止め部２３の前端面２３０及び一対の側端面２３１の一部が、くびれ部２４３から露出する。

また、リフタ本体２の摺動面２４は、その外周形状が真円となるよう研磨加工される。
また、図１に示すごとく、回り止め部２３は、側端面２３１が、側端面２３１の軸線方向とリフタ本体２の摺動方向の双方と直交する方向において、くびれ部２４３から三角形状に張り出すように打ち抜かれている。

また、リフタ本体２にローラ３を組み付けるにあたっては、図１〜図４に示すごとく、一対の支持部２１の間にローラ３を嵌め込むと共に、軸支ピン４をその両端部４０が一対の支持部２１から外側へ突出した状態で支持孔２２に挿嵌する。

次いで、両端部４０から軸支ピン４を油圧プレス等によって軸方向に押圧することによって、両端部４０を径方向に広がるように変形させて、支持部２１に対し軸支ピン４をかしめ固定する。

本例のローラリフタ１は、例えば、図５に示すごとく、自動車のエンジン等の内燃機関における燃料供給ポンプ７Ａに用いるポンプリフタ７０Ａとして用いることができる。
そして、本例におけるローラリフタ１は、図５に示すように、摺動面２４を備えたリフタ本体２が、例えば、燃料供給ポンプ７Ａにおけるシリンダ５の内壁５１に対して摺動し、かつローラ３が回動するカム６に当接するように取付られる。

図５に示すごとく、燃料供給ポンプ７Ａは、レシプロエンジンのカムシャフト６１に設けた燃料用のカム６の回転に同調して、燃料タンク７１（図示略）から供給される燃料Ｆを加圧して、この加圧した燃料Ｆをインジェクタ７２（図示略）へ供給するように構成されている。
燃料供給ポンプ７Ａにおいて、ポンプリフタ７０Ａは、カム６の回転を受けてローラ３を従動回転させながら、レシプロエンジンのシリンダヘッド７３に設けたシリンダ５内を摺動するよう構成してある。

ポンプリフタ７０Ａは、シリンダヘッド７３に摺動可能に配置されたプランジャ７５の一端部に当接して、プランジャ７５を摺動させ、プランジャ７５の他端部７５０によって、シリンダヘッド７３に形成した加圧室７６内の燃料Ｆを加圧するように構成されている。ここで、同図に示すごとく、ポンプリフタ７０Ａ（ローラリフタ１）は、断面円環形状のリフタ本体２の内周側において、板形状の当接部２５を形成してなる。

また、プランジャ７５の外周にはリテーナ７７が固定してあり、当接部２５と当接するように構成されている。さらに、リテーナ７７とシリンダヘッド７３の間には、ポンプリフタ７０Ａをカム６の方向に付勢するためのスプリング７８が配置してある。
なお、同図に示すごとく、リフタ本体２の回り止め部２３は、シリンダヘッド７３に設けたシリンダ５の軸方向に沿って形成された回り止め溝５３に、上記摺動方向に沿って摺動可能に係合する。
加圧室７６は、燃料タンク７１とインジェクタ７２とを連通するようシリンダヘッド７３に形成した燃料供給通路７９の途中に形成してある。

次に、本例の作用効果について、説明する。
本例においては、回り止め部２３は、リフタ本体２の摺動面２４より径方向外側に張り出してなる。これによって、回り止め部２３を形成するために、リフタ本体２を大きく切除加工する必要がなくなる。そのため、リフタ本体２の剛性を高くでき、支持部２１に対して軸支ピン４をかしめ固定する際における、摺動面２４の真円度の精度を維持することができる。

また、リフタ本体２は、摺動面２４が、リフタ本体２の摺動方向における回り止め部２３の前側と後側とに形成されている。これによって、リフタ本体２における摺動面２４の前端部と後端部との間の距離（摺動長さ）を長くすることができる。その結果、シリンダ５の内壁５１に対するローラリフタ１のコックを抑制することができる。
また、リフタ本体２の軸方向長さを特に大きくしなくても摺動長さを充分に確保できるため、リフタ本体２の小型化も実現できる。

また、摺動面２４は、回り止め部２３よりも前方に形成された前方摺動面２４１と、回り止め部２３よりも後方に形成された後方摺動面２４２とに分割されており、前方摺動面２４１と後方摺動面２４２との間に、摺動面２４よりも径方向内側に後退したくびれ部２４３が形成されており、くびれ部２４３から回り止め部２３が張り出している。

これによって、摺動面２４を高精度に形成しやすくなる。すなわち、回り止め部２３が形成されたくびれ部２４３の前後に前方摺動面２４１と後方摺動面２４２とが形成されているため、これらを加工する際に、摺動面２４よりも径方向外側に張り出してなる回り止め部２３が邪魔になることがない。また、回り止め部２３が形成されているために研磨加工しにくいくびれ部２４３は、摺動面２４よりも径方向内側に形成されているため、シリンダ５の内壁５１には接触することはなく、研磨加工する必要はない。

回り止め部２３は、回り止め部２３の輪郭の一部において、リフタ本体２の一部を打ち抜いて径方向外側へ張り出させてなる。これによって、回り止め部２３を、鍛造によってリフタ本体２と一体成型することができる。そのため、製造コストを低減させることができる。

また、リフタ本体２の一部を打抜き、回り止め部２３を成形する際、リフタ本体２を内径側からパンチで押すと共に、外径側は打抜き部分を逃す開口部を備えたダイスで受ける。これにより、回り止め部２３の側端面２３１、前端面２３０を剪断面にすることができ、回り止め部２３の端面を高精度に形成することができる。つまり、例えば、打ち抜くことなくリフタ本体２の一部を径方向外側に突出させるよう変形加工して回り止め部２３を形成した場合、通常、回り止め部２３の輪郭部分は、リフタ本体２から徐々に盛上がる形状になる。そのため、回り止め部２３は、その輪郭が定まりにくく、設計通りの輪郭、すなわち回り止め溝５３に合った所期の形状を得にくくなる。そのため、回り止め部２３の回り止めの機能を適当に得るためには、回り止め部２３は、変形加工後、さらに切削加工等の別工程を要することとなる。
これに対し、リフタ本体２の一部を打ち抜いて、回り止め部２３の輪郭の一部を形成すれば、その打ち抜かれた輪郭部分（側端面２３１及び前端面２３０）はリフタ本体２から切り離され、剪断面を構成する。それゆえ、打ち抜かれた輪郭部分は、上述したような、リフタ本体２から徐々に盛上がる形状とはならない。これにより、回り止め部２３の形成において、回り止め部２３の輪郭が定まり易い。その結果、回り止め部２３における側端面２３１、前端面２３０の部分の輪郭を、設計通りの輪郭に近い形に精度よく形状しやすい。そのため、回り止め部２３の回り止めの機能を効果的に発揮することができる。しかも、打ち抜きによって、回り止め部２３を一度に成形できるため、製造工数の低減も実現できる。

以上のごとく、本例によれば、リフタ本体の剛性が高く、シリンダに対するコックが生じにくく、小型化を実現できる内燃機関用のローラリフタを提供することができる。

（実施例２）
本例は、図６に示すとおり、ローラリフタ１をレシプロエンジンの動弁機構７Ｂに用いるバルブリフタ７０Ｂとして用いた例である。
ローラリフタ１自体の構成は、実施例１のローラリフタ１と同様である。
図６に示すごとく、動弁機構７Ｂにおいて、バルブリフタ７０Ｂは、レシプロエンジンのカムシャフト６１に設けた動弁用のカム６の回転を受けてローラ３を従動回転させながら、レシプロエンジンのシリンダヘッド７３に設けたシリンダ５内を摺動するよう構成してある。

バルブリフタ７０Ｂは、レシプロエンジンにおけるバルブ７３０のステム先端部７３２に当接して、吸排気口（吸気口又は排気口）７３３を開閉可能に配置したバルブ７３０を開閉させるようシリンダ５内に往復摺動可能に配置してある。
また、当接部２５は、バルブ７３０のステム先端部７３２に当接するよう構成されている。

また、バルブ７３０のステム部７３１の外周にはリテーナ７７が固定してあり、リテーナ７７とシリンダヘッド７３との問には、バルブリフタ７０Ｂをカム６の方向へ付勢するためのスプリング７８が配置してある。
その他は、実施例１と同様であり、同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図７〜図９に示すごとく、回り止め部２３における摺動方向に直交する方向の一端がくびれ部２４３と連続し、他端が摺動面２４よりも径方向外側に突出しているローラリフタ１の例である。

本例のローラリフタ１においては、回り止め部２３が一対形成されている。そして、各回り止め部２３におけるくびれ部２４３と連続する側の一端が互いに対向し、他端（側端面２３１）が互いに反対方向を向くように形成されている。
また、側端面２３１が、ローラリフタ１をシリンダ５へ取り付けた際に、回り止め溝５３（図５参照）の内側面に対向するように形成されている。
その他は、実施例１と同様であり、同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図１０、図１１に示すごとく、くびれ部２４３が、リフタ本体２における支持部２１よりも摺動方向前方側に形成されると共に、回り止め部２３における摺動方向に直交する方向の一端がくびれ部２４３と連続し、他端が摺動面２４よりも径方向外側に突出しているローラリフタ１の例である。

本例のローラリフタ１においては、前方摺動面２４１が後方摺動面２４２よりも短く形成されている。
その他は、実施例３と同様であり、同様の作用効果を有する。

１ローラリフタ
２リフタ本体
２１支持部
２２支持孔
２３回り止め部
２４摺動面
３ローラ
４軸支ピン
６カム

Claims

シリンダの内壁に対して摺動する摺動面を外周面に備えた筒状のリフタ本体と、
該リフタ本体に対して軸支ピンを介して回動可能に取り付けられると共に、回動するカムに当接するローラとを有し、
上記リフタ本体は、上記軸支ピンを支持する一対の支持部を有し、
上記軸支ピンは、上記一対の支持部に設けた支持孔に両端部を嵌入すると共にかしめ固定されており、
上記リフタ本体は、上記摺動面より径方向外側へ張り出した回り止め部を有し、上記摺動方向における上記回り止め部の前側と後側との双方に、上記摺動面が形成されていることを特徴とする内燃機関用のローラリフタ。
請求項１に記載の内燃機関用のローラリフタにおいて、上記摺動面は、上記回り止め部よりも前方に形成された前方摺動面と、上記回り止め部よりも後方に形成された後方摺動面とに分割されており、
上記前方摺動面と上記後方摺動面との間に、上記摺動面よりも径方向内側に後退したくびれ部が形成されており、該くびれ部から上記回り止め部が張り出していることを特徴とする内燃機関用のローラリフタ。
請求項１又は２に記載の内燃機関用のローラリフタにおいて、上記回り止め部は、該回り止め部の輪郭の一部において、リフタ本体の一部を打ち抜いて径方向外側へ張り出させてなることを特徴とする内燃機関用のローラリフタ。