JP2013087647A - リフタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】厳密な寸法管理を必要としないリフタ構造を提供する。
【解決手段】リフタ構造は、リフタ１０と、リフタ１０をガイドするハウジング６０とを備えている。ハウジング６０は、リフタ１０が往復移動可能に挿入されるボア６１を有する。ハウジング６０のボア６１の内周面とリフタ１０の外周面との間には、両周面間の距離が近接する近接領域６５と、近接領域６５を挟んだリフタ１０の移動方向両側にあって両周面間の距離が近接領域６５よりも離間する離間領域６６とが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、燃料ポンプのリフタ構造に関する。

特許文献１に記載のリフタ構造は、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプのリフタ構造であって、シリンダ、プランジャ、リフタ、及びリフタガイドを備えている。

シリンダはリフタガイドの上方にスプリングシートを挟んで配置されている。シリンダにはガイド孔が形成され、ガイド孔にはプランジャが挿入されている。また、リフタガイドにはボアが形成され、ボア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でリフタに当接し、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。

リフタにはローラが軸支され、ローラはカムと当接している。そして、リフタは、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。カムの駆動に伴ってローラが回転し、リフタが押し上げられると、それに伴いプランジャも押し上げられて、ポンプ室の容積が減少させられる（加圧工程）。一方、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すると、ポンプ室の容積が増加させられる（吸引工程）。こうしてリフタがボア内を往復移動することにより、ポンプ室の容積が増減させられ、これによって燃料の吸引・吐出が行われるようになっている。

特開２００９−２３６０４１号公報

ところで、仮に、カムとローラとの間にミスアライメントが生じていると、ローラがカムにエッジ当りして異常摩耗が発生する懸念がある。これに鑑み、例えば、リフタガイドのボアの内周面とリフタの外周面との間のクリアランスを拡げてミスアライメントを吸収できるような構造にすると、実動時にリフタが暴れて（ぶれて）ボアの内周面を叩き、打音・異音を発生させる懸念がある。こうしたことから従来においては、各部品の寸法公差を厳密に管理しなければならず、コストが上昇する一因になっている。

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、厳密な寸法管理を必要としないリフタ構造を提供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、リフタと、前記リフタが往復移動可能に挿入されるボアを有し、前記ボアの内周面と前記リフタの外周面との間に、両周面間の距離が近接する近接領域とこの近接領域を挟んだ前記リフタの移動方向両側にあって両周面間の距離が前記近接領域よりも離間する離間領域とが形成されているリフタガイドとを備え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、前記リフタの外周面と前記ボアの内周面のいずれか一方の周面が前記近接領域において他方の周面に向けて突出する曲面状の形態と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２に記載のものにおいて、前記ボアの内周面の断面形状が、互いに線対称の円弧状曲線を有する鼓形状とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ボアの内周面とリフタの外周面との間には両周面間の距離が近接する近接領域とこの近接領域を挟んだリフタの移動方向両側にあって両周面間の距離が近接領域よりも離間する離間領域とが形成されているため、ミスアライメントによってボアの軸心がずれても、近接領域でボアの内周面とリフタの外周面との間に必要なクリアランスが最小限に設定され得る。その結果、ボア内でリフタが暴れるのが防止され、リフタの移動動作の安定性が確保される。

この場合、ボアの内周面とリフタの外周面の両周面全体が互いに平行に配置される従来の場合と違って、両周面間の寸法管理を厳密に行う必要がない。したがって、厳密な寸法管理を要せずとも、ボアの内周面とリフタの外周面との間の必要なクリアランスを確保することができ、ミスアライメントの許容量を大きく確保することができる。

＜請求項２の発明＞
リフタの外周面とボアの内周面のいずれか一方の周面が近接領域において他方の周面に向けて突出する曲面状の形態とされているため、一方の周面が他方の周面にエッジ当りするのが阻止される。

＜請求項３の発明＞
ボアの内周面の断面形状が互いに線対称の円弧状曲線を有する鼓形状とされているため、ミスアライメントによってボアの軸心がずれても、リフタがボアの鼓形状に沿って変位することにより、ミスアライメントの許容量をより大きく確保することができる。

本発明の実施形態１に係るリフタ構造の要部拡大図である。 ミスアライメントが生じた場合のリフタ構造の要部拡大図である。 リフタ構造の断面図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３によって説明する。実施形態１に係るリフタ構造は、燃料ポンプの燃料を圧送するリフタ１０と、リフタ１０の往復動作をガイドするハウジング６０（リフタガイド）とを備えている。また、リフタ構造は、上記に加え、シリンダ５０、プランジャ４０、コイルスプリング３０、リテーナ７０等を備えて構成されている。

図１に示すように、シリンダ５０は、軸方向（リフタ１０及びプランジャ４０の往復移動方向であって図示上下方向）に延びるガイド孔５１を有している。シリンダ５０のガイド孔５１にはプランジャ４０が往復移動可能に挿入されている。また、シリンダ５０はポンプ室５２を有し、このポンプ室５２にガイド孔５１の上端が連通している。ポンプ室５２の容積は、プランジャ４０の進退動作によって増減させられるようになっている。

ハウジング６０は、シリンダ５０の下方に配置され、シリンダ５０との間にはスプリングシート９０が挟着されている。そして、ハウジング６０は軸方向に延びるボア６１を有し、ボア６１にはリフタ１０が往復移動可能に挿入されている。また、ボア６１の上端開口部にはシリンダ５０及びスプリングシート９０の中心部が嵌合状態で挿入されている。なお、ボア６１の内周面の形状については後に詳述する。

リフタ１０は、図１及び図３に示すように、有底筒状のリフタ本体１１と、リフタ本体１１の下面から下方に突出する一対の対向壁１２と、両対向壁１２間に挟まれるように収容されるローラ１３と、両対向壁１２を貫通してローラ１３を回転可能に支持するピン１４とを有している。リフタ本体１１の外周面は、上下方向に沿ってほぼ垂直に配置され、ボア６１の内周面に摺動可能とされている。ローラ１３の下方にはカム８０が配置され、ローラ１３の外周面はカム８０の外周面（カム面）に当接している。ローラ１３はカムシャフト８５に設けられている。

図３に示すように、プランジャ４０の下端部にはリテーナ７０が装着され、プランジャ４０の下端は、リテーナ７０とともにリフタ本体１１の内底面に当接している。リテーナ７０とスプリングシート９０との間にはコイルスプリング３０が介挿され、リフタ１０とプランジャ４０はコイルスプリング３０によってカム８０側（図示下側）に付勢されている。

ここで、エンジンによりカムシャフト８５とカム８０が回転すると、カム８０の外周面をローラ１３が転動し、それに伴ってリフタ１０がボア６１内を上下方向に往復動するとともに、コイルスプリング３０が伸縮動作を繰り返す。そして、リフタ１０に連動してプランジャ４０がガイド孔５１内を上下方向に往復動して、ポンプ室５２の容積が増減させられ、もって燃料の吸引・吐出が行われる。

さて、図１に示すように、ハウジング６０のボア６１内には、ボア６１の内周面とリフタ１０の外周面との間の距離を近接させる近接領域６５と、ボア６１の内周面とリフタ１０の外周面との間の距離を近接領域６５よりも離間させる離間領域６６とが形成されている。離間領域６６は、近接領域６５を挟んだ上下方向両側に対をなして配置されている。

また、ハウジング６０のボア６１の内周面には、近接領域６５においてリフタ１０の外周面との隙間を縮める方向に突出する一方、離間領域６６においてリフタ１０の外周面との隙間を拡げる方向に退避する曲面部６７を有している。曲面部６７は、ボア６１の軸心を挟んだ両側で対をなす円弧状曲線によって区画されている。このため、ボア６１の内周面の断面形状は、互いに線対称の円弧状曲線を有する鼓形状に構成されている。なお、リフタ１０は、その動作範囲（上下死点間のストローク範囲）では常に近接・離間領域６５、６６内に配置されるように設定されている。

図１に示すように、ハウジング６０等が正しく組み付けられ、ボア６１の軸心が正しい方向に向けられている場合には、ハウジング６０に対するリフタ１０の移動姿勢が正規姿勢に保たれる。この場合、近接領域６５ではリフタ１０の外周面とボア６１の内周面との間のクリアランスが最小限になっていることにより、リフタ１０が暴れるのが防止され、リフタ１０の往復移動動作の安定性が確保される。

一方、図２に示すように、ミスアライメントによってボア６１の軸心が正規方向に対して傾斜する方向にずれている場合でも、上記同様、近接領域６５ではリフタ１０の外周面とボア６１の内周面との間のクリアランスが最小限になっていることにより、リフタ１０の往復移動動作の安定性が確保される。なお、ボア６１の内周面には線対称の曲面部６７が形成されているため、ボア６１の軸心のずれが左右いずれの方向に傾斜していても、上記同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、実施形態１によれば、ハウジング６０のボア６１内に近接領域６５と離間領域６６とが形成されているため、ミスアライメントが生じても、近接領域６５で必要クリアランスが最小限に確保されてリフタ１０の移動動作の安定性が確保される。また、ハウジング６０のボア６１内に近接領域６５と離間領域６６が形成されているため、従来のように、ボア６１の内周面とリフタ１０の外周面の両周面間のクリアランスを全高に亘って一定にする必要がなく、ハウジング６０とリフタ１０との間のギャップ管理が容易になる。その結果、厳密な寸法管理を必要としないリフタ構造が提供される。

また、ボア６１の内周面には近接領域６５においてリフタ１０の外周面側に向けて突出する曲面部６７が形成されているため、ボア６１の内周面がリフタ１０の外周面にエッジ当りするのが阻止される。さらに、ボア６１の内周面の断面形状が互いに線対称の円弧状曲線を有する鼓形状とされているため、ミスアライメントによってボア６１の軸心がずれても、リフタ１０がボア６１の鼓形状に沿って変位することにより、ミスアライメントの許容量をより大きく確保することができる。

＜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）実施形態１とは逆に、リフタの外周面に曲面部が形成される構成であってもよい。
（２）ボアの内周面とリフタの外周面のいずれにも曲面部が形成される構成であってもよい。
（３）本発明は、燃料ポンプのリフタ構造に限定されず、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…リフタ
１３…ローラ
６０…ハウジング（リフタガイド）
６１…ボア
６５…近接領域
６６…離間領域
６７…曲面部
８０…カム

Claims (3)

1. リフタと、
   前記リフタが往復移動可能に挿入されるボアを有し、前記ボアの内周面と前記リフタの外周面との間に、両周面間の距離が近接する近接領域とこの近接領域を挟んだ前記リフタの移動方向両側にあって両周面間の距離が前記近接領域よりも離間する離間領域とが形成されているリフタガイドとを備えていることを特徴とするリフタ構造。
2. 前記リフタの外周面と前記ボアの内周面のいずれか一方の周面が前記近接領域において他方の周面に向けて突出する曲面状の形態とされていることを特徴とする請求項１記載のリフタ構造。
3. 前記ボアの内周面の断面形状が、互いに線対称の円弧状曲線を有する鼓形状とされていることを特徴とする請求項２記載のリフタ構造。

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