JP6541594B2 - ローラリフタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、ローラリフタ構造に関する。

この種のローラリフタ構造として、自動車の内燃機関の燃料供給ポンプに用いられるポンプリフタを備えたものが知られている。例えば、特許文献１に開示されたポンプリフタは、カムの外周面に接触するローラと、ローラを回転可能に支持する軸支ピンと、軸支ピンの軸方向両端部を保持する一対の支持部を有するとともにシリンダ（リフタガイド）の内壁に摺動可能な摺動面を有する円筒状のリフタ本体とを備えている。

特開２０１４−１７０６号公報

ところで、リフタ本体は、カムのカムプロフィールにしたがって往復移動する一方でその移動方向と交差する方向の分力を受けるため、リフタガイドの内壁との隙間範囲で多少なりとも傾いてしまう。この場合に、リフタの摺動面はほぼ真円の外周形状を呈するため、例えば、リフタガイドの内壁が上下方向に沿って配置されていると、リフタの摺動面のうち、軸支ピンの軸方向と直交する方向で対向する部分が、上端と下端において、内壁に点接触状態で当接することになる。その結果、リフタガイドとリフタとの当接部分の接触圧が過大になり、リフタガイドまたはリフタが摩耗するおそれがある。とくに、リフタ本体は、その移動中に回り止め部によって回転規制された状態に保たれるため、当接部分の範囲が周方向に変化せず、摩耗の問題がより顕著になるという事情がある。

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、リフタガイドまたはリフタが摩耗するのを抑制することが可能なローラリフタ構造を提供することを目的とする。

本発明のローラリフタの構造は、カムの外周面に接触するローラと、前記ローラを回転可能に支持する軸部材と、前記軸部材の軸方向両端部を保持し、リフタガイドに設けられた断面円形のガイド孔に往復移動可能に収容される円筒状のリフタ本体と、を備え、前記リフタ本体の外周面のうち、前記軸部材の軸方向と直交する方向で対向する部分に、前記ガイド孔の内周面から逃げる形態の非接触部を有し、前記非接触部の周方向両側で前記ガイド孔の内周面と接触する接触部を有しているところに特徴を有する。

カムが回転すると、軸部材に支持されたローラが従動回転し、リフタ本体の外周面のうち、軸部材の軸方向と直交する方向で対向する部分が、移動方向の端部で、ガイド孔の内周面に点接触して大きな接触圧を発生させ、リフタガイドまたはリフタが摩耗するおそれがある。しかるに本発明によれば、リフタ本体の外周面のうち、軸部材の軸方向と直交する方向で対向する部分に、非接触部を有し、接触部が非接触部の周方向両側でガイド孔の内周面と接触する構成になっているため、ガイド孔の内周面に点接触する場合に比べて応力が分散され、リフタガイドまたはリフタが摩耗するのを抑制することができる。

本発明の実施例１のローラリフタ構造を平面視方向から見た図である。 ローラリフタの正面図である。 ローラリフタの背面図である。 ローラリフタをポンプリフタに適用した場合の断面図である。 実施例２のローラリフタ構造における図１の部分拡大相当図である。 実施例３のローラリフタ構造における図１の部分拡大相当図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記リフタ本体は、前記ガイド孔の内周面に沿って設けられた回り止め溝に進入する形態の回り止め部を有し、前記非接触部は、前記リフタ本体の外周面において、前記回り止め部の径方向反対側に設けられ、前記回り止め部側には設けられていない。回り止め部が回り止め溝に進入することにより、リフタ本体の外周面のうち回り止め部を挟んだ周方向両側の部分が、ガイド溝の内周面のうち回り止め溝を挟んだ周方向両側の部分に接触することになる。したがって、リフタ本体の回り止め部が位置する側では点接触状態にならないため、摩耗抑制手段として、非接触部を設ける必要がない。その結果、リフタ本体の構成を簡素化することができる。

前記リフタ本体の内周面のうち、前記リフタ本体の厚み方向反対側で前記非接触部と対向する部分に、円周方向に沿った円周面を有している。これによれば、非接触部の存在によってリフタ本体の内部スペースが制約を受けることがなく、内部スペースを有効に活用することができる。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図４によって説明する。実施例１のローラリフタ構造は、図４に示す自動車の内燃機関の燃料供給装置９０に適用されるポンプリフタの構造を例示するものである。

燃料供給装置９０は、ローラリフタ１０で高圧に調整された燃料を図示しないエンジンの燃料室に供給するものである。ローラリフタ１０は、シリンダヘッドのリフタガイド９１に組み込まれている。

図４に示すように、リフタガイド９１は、ハウジング９２と、ハウジング９２の上端部に嵌合される蓋材９３とを有している。蓋材９３には、上下方向に貫通する断面円形の貫通孔９４が設けられている。蓋材９３の貫通孔９４には、プランジャ６０が上下方向に往復移動可能に挿入される。プランジャ６０の上端部は、貫通孔９４の上端に連通する図示しない圧力室に進退可能とされている。プランジャ６０の上端部が圧力室に進入することで、圧力室の燃料が加圧される。

ハウジング９２には、ガイド孔９５が設けられている。ガイド孔９５は、断面円形、詳細には断面真円形をなし、上下方向に延出してハウジング９２の下端に開口している。ガイド孔９５は、上端がハウジング９２に嵌合される蓋材９３によって閉塞され、貫通孔９４と同軸で連通する形態になっている。ハウジング９２のガイド孔９５には、ローラリフタ１０のリフタ本体１１が上下方向に往復移動可能に挿入される。

また、ハウジング９２には、ガイド孔９５と連通する回り止め溝９６が設けられている。回り止め溝９６は、ガイド孔９５の内周面に沿って上下方向に延出し、ハウジング９２の下端に開口している。ガイド孔９５の上端は、蓋材９３で閉塞されている。ガイド孔９５の上下方向の長さは、ローラリフタ１０の移動ストローク（リフタ量）に応じて設定される。

リフタ本体１１は、上下方向にほぼ沿った円筒状の周壁１２を有している。周壁１２は、その外周面がガイド孔９５の内周面に沿って配置され、ガイド孔９５に往復移動可能かつ摺動可能に収容される。

リフタ本体１１は、周壁１２の内部を上下に分割する隔壁１３を有している。隔壁１３は、径方向に沿った平板状をなし、周壁１２の内周面の上下方向途中に一体に連なる形態になっている。なお、周壁１２の内周面のうち、隔壁１３の上方の部分は、円周方向に沿った断面円形の円周面１４になっている。

リフタ本体１１の内部のうち、隔壁１３の上方の空間には、プランジャ６０の下側部分と、リテーナ６１と、付勢部材６２とが、収容されている。リテーナ６１は、径方向に沿った円盤状をなし、その中心部の膨出部分にプランジャ６０の下端部が係止して固定されている。付勢部材６２は、圧縮コイルばねからなるばね材であって、その下端がリテーナ６１の上面の外周縁部に当接し、その上端がリフタガイド９１の蓋材９３の下面に当接し、全体として上下方向に弾性的に伸縮可能とされている。付勢部材６２は、リフタ本体１１をカム７０側に付勢している。

図２に示すように、周壁１２の下端部の左右両端部には、下方へ行くにしたがって次第に近づく方向に傾斜する一対の傾斜部１５が設けられている。また、リフタ本体１１は、両傾斜部１５の下端から下方へ突出する一対の支持壁１６を有している。両支持壁１６は、平板状をなし、互いに平行に配置されている。

リフタ本体１１の内部のうち、隔壁１３の下方の空間で、かつ両支持壁１６間の位置には、ローラ８０が収容されている。ローラ８０は、軸部材８１に支持され、軸部材８１に対してニードル軸受などの軸受８２（図４を参照）を介して回転可能とされている。軸部材８１は、軸方向（図１〜図３のＸ方向）に細長い円柱ピン状をなし、軸方向両端部が両支持壁１６に保持されている。

ローラ８０は、下端部が支持壁１６の下方に突出して配置され、下端外周面がカム７０の外周面に摺動可能に接触し、付勢部材６２の付勢力を受けてカム７０の外周面に押し付けられる。カム７０は、側面視で略三角形状の外形状をなし、カムシャフト７１に設けられている。カムシャフト７１と軸部材８１は、互いに平行な軸心を有している。

また、図３に示すように、リフタ本体１１は、周壁１２の下端後縁（図３の紙面手前側を後側とする）からいったん下方へ突出したあと後方へ小さく突出するように屈曲した板片状の回り止め部１７を有している。図４に示すように、回り止め部１７は、周壁１２がガイド孔９５に収容されたときに回り止め溝９６に進入し、周壁１２が上下方向に移動するのに伴い、上下方向に変位可能とされている。

図１に示すように、周壁１２の外周面には、断面円形の円周部分から内側に引っ込む形態の非接触部１８が設けられている。周壁１２がガイド孔９５に収容された状態では、非接触部１８が、ガイド孔９５の内周面から退避するように逃げ、ガイド孔９５の内周面と非接触状態に保たれる。

ここで、非接触部１８は、周壁１２の外周面のうち、軸部材８１の軸方向（図１のＸ方向）と直交する方向（図１のＹ方向）に対向する部分で、かつ回り止め部１７の位置する側とは径方向反対側の位置に、上下方向に直線状に延出して設けられている。より具体的には、非接触部１８は、平面視方向から見て周壁１２の外周の弦方向に沿った直線状の平坦面を有し（図１を参照）、周壁１２の上下方向の全長にわたって延出し、周壁１２の上下両端に開口している（図２を参照）。また、非接触部１８は、周壁１２の周方向の一カ所にのみ設けられている。周壁１２の内周面のうち、周壁１２の厚み方向に関して非接触部１８と反対側の部分は、円弧状をなし、円周面１４の一部を構成している。このため、周壁１２は、非接触部１８を有する部分が隣接する部分よりも薄肉になっている。

図１に示すように、周壁１２の外周面には、非接触部１８の周方向両側に、断面円形の円周部分に沿った接触部１９を有している。周壁１２がガイド孔９５に収容された状態では、接触部１９が、ガイド孔９５の内周面に沿って接触可能に配置される。接触部１９は、周壁１２の外周面のうち、非接触部１８及び傾斜部１５と対応する領域を除いた部分に、円弧状、詳細には優弧状に設けられている。

次に、本実施例１のローラリフタ１０の動作について説明する。
カム７０がカムシャフト７１の軸周りに回転すると、ローラ８０が従動回転する。燃料の吸入工程では、リフタ本体１１が付勢部材６２の付勢力により押圧され、周壁１２の接触部１９がガイド孔９５の内周面を摺動しつつ下方に変位するとともに、プランジャ６０が同様に下方に変位して、プランジャ６０の上端部が圧力室から退避する。一方、燃料の吐出工程では、リフタ本体１１が付勢部材６２の付勢力に抗して、周壁１２の接触部１９がガイド孔９５の内周面を摺動しつつ上方に変位するとともに、プランジャ６０が同様に上方に変位して、プランジャ６０の上端部が圧力室に進入する。こうしてリフタ本体１１がガイド孔９５を上下方向に往復移動する間、回り止め部１７の先端部が回り止め溝９６に進入して逃がされる。

また、カム７０が回転すると、カム７０のカムプロフィールにしたがって、リフタ本体１１の周壁１２が、ガイド孔９５を上下方向に往復移動するとともに、軸部材８１の軸方向（カムシャフト７１の軸方向と同じ）と直交する方向（図１のＹ方向）への分力を受け、ガイド孔９５の内周面との隙間範囲で、わずかな傾き（コッキング）が生じることになる。

本実施例１の場合、リフタ本体１１の外周面のうち、軸部材８１の軸方向と直交する方向で対向する部分に、非接触部１８を有し、非接触部１８がガイド孔９５の内周面から離れて配置され、非接触部１８の周方向両側に位置する接触部１９がガイド孔９５の内周面に接触して配置される。例えば、リフタ本体１１の上端が非接触部１８の位置する側に倒れ込むように傾くと、リフタ本体１１の上端の非接触部１８がガイド孔９５の内周面とは接触せずに、リフタ本体１１の上端の接触部１９がガイド孔９５の内周面と接触することになる。このため、リフタ本体１１の上端がガイド孔９５の内周面に点接触状態で当接することがなく、リフタ本体１１の上端の一箇所に応力が集中する事態を回避することができる。

また、リフタ本体１１の外周面のうち、軸部材８１の軸方向と直交する方向で対向する部分で、かつ非接触部１８の径方向反対側の部分に、回り止め部１７を有しているため、リフタ本体１１の上端が非接触部１８の位置する側に倒れ込むように傾くと、リフタ本体１１の下端の回り止め部１７が回り止め溝９６に進入して逃がされ、リフタ本体１１の外周面のうち、回り止め部１７を挟んだ周方向両側の部分が、ガイド孔９５の内周面のうち、回り止め溝９６を挟んだ周方向両側の部分に接触することになる。このため、上記同様、リフタ本体１１の下端がガイド孔９５の内周面に点接触状態で当接することがなく、リフタ本体１１の下端の一箇所に応力が集中する事態を回避することができる。

一方、リフタ本体１１の上端が回り止め部１７の位置する側に倒れ込むように傾く場合には、上記とは逆に、リフタ本体１１の下端の非接触部１８がガイド孔９５の内周面と接触しないことで、リフタ本体１１の下端に加わる応力が分散されるとともに、回り止め部１７が回り止め溝９６に進入して逃がされて、リフタ本体１１の上端に加わる応力が分散される。

その結果、リフタガイド９１またはリフタ本体１１が摩耗するのを抑制することができ、耐久性の向上、及びリフタ本体１１の移動動作の信頼性の向上を図ることができる。

また、本実施例１の場合、リフタ本体１１の外周面のうち、回り止め部１７が位置する側には、非接触部１８が設けられていないため、その分、リフタ本体１１の構成を簡素化することができる。
さらに、リフタ本体１１の内周面のうち、リフタ本体１１の厚み方向反対側で非接触部１８と対向する部分に、円周方向に沿った円周面１４を有しており、周壁１２の内周面の真円形状が維持されているため、非接触部１８の存在によってリフタ本体１１の内部スペースが制約を受けることがなく、内部スペースに、リテーナ６１、付勢部材６２及びプランジャ６０を支障なく収容することができる。

＜実施例２＞
図５は、本発明の実施例２を示す。実施例２は、非接触部１８Ａの形状が実施例１と異なるが、その他は実施例１と同様である。このため、実施例１と同様の構造には同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

この非接触部１８Ａは、平面視方向から見て径方向外側に膨出する円弧状の断面形状をなし、接触部１９の曲率半径より大きい曲率半径を有している。このため、非接触部１８Ａは、接触部１９に段差なく曲面状に連続する形態になっている。周壁１２がガイド孔９５に収容されると、非接触部１８Ａは、実施例１の直線状の非接触部１８Ａに比べてガイド孔９５の内周面の近くに配置されるものの、ガイド孔９５の内周面と非接触状態に保たれる。なお、非接触部１８Ａの形成位置（周壁１２の外周面のうち、軸部材８１の軸方向（図５のＸ方向）と直交する方向（図５のＹ方向）に対向する部分で、かつ回り止め部１７の位置する側とは径方向反対側の位置）は実施例１と同様である。

実施例２によれば、リフタ本体１１の周壁１２の強度を良好に確保することができるとともに、従前のリフタ本体１１と外観上類似しているため、意匠性を低下させることもない。

＜実施例３＞
図６は、本発明の実施例３を示す。実施例３も、非接触部１８Ｂの形状が実施例１と異なり、その他は実施例１と同様である。

この非接触部１８Ｂは、平面視方向から見て径方向内側に膨出する円弧状の断面形状をなし、周方向両側の接触部１９から略Ｕ字に凹む形態になっている。リフタ本体１１の周壁１２の内周面のうち、周壁１２の厚み方向に関して非接触部１８Ｂと反対側の部分は、非接触部１８Ｂと同様に、径方向内側に膨出する形態になっている。周壁１２は、接触部１９から非接触部１８Ｂにかけて全周にわたって同一の厚みで構成されている。非接触部１８Ｂの形成位置（周壁１２の外周面のうち、軸部材８１の軸方向（図６のＸ方向）と直交する方向（図６のＹ方向）に対向する部分で、かつ回り止め部１７の位置する側とは径方向反対側の位置）は実施例１と同様である。

実施例３によれば、ローラリフタ１０が小型になっても、非接触部１８Ｂを容易に形成することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）非接触部は、リフタ本体の周壁の外周面のうち、軸部材の軸方向と直交する方向で対向する部分の、上端部と下端部にのみ、設けられる構成であってもよい。
（２）リフタ本体の外周面のうち、回り止め部の位置する側に、非接触部を設けても構わない。
（３）本発明は、レシプロエンジンの動弁機構において、吸排気口を開閉するバルブにカムの回転力を伝達するバルブリフタに適用可能である。

１０…ローラリフタ
１１…リフタ本体
１４…円周面
１７…回り止め部
１８…非接触部
１９…接触部
７０…カム
８０…ローラ
８１…軸部材
９１…リフタガイド
９５…ガイド孔
９６…回り止め溝

Claims (3)

1. カムの外周面に接触するローラと、
   前記ローラを回転可能に支持する軸部材と、
   前記軸部材の軸方向両端部を保持し、リフタガイドに設けられた断面円形のガイド孔に往復移動可能に収容される円筒状のリフタ本体と、を備え、
   前記リフタ本体の外周面のうち、前記軸部材の軸方向と直交する方向で対向する部分に、前記ガイド孔の内周面から逃げる形態の非接触部を有し、前記非接触部の周方向両側で前記ガイド孔の内周面と接触する接触部を有していることを特徴とするローラリフタ構造。
2. 前記リフタ本体は、前記ガイド孔の内周面に沿って設けられた回り止め溝に進入する形態の回り止め部を有し、前記非接触部は、前記リフタ本体の外周面において、前記回り止め部の径方向反対側に設けられ、前記回り止め部側には設けられていない請求項１記載のローラリフタ構造。
3. 前記リフタ本体の内周面のうち、前記リフタ本体の厚み方向反対側で前記非接触部と対向する部分に、円周方向に沿った円周面を有している請求項１又は２記載のローラリフタ構造。

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