(57)【要約】【課題】カム駆動式燃料ポンプについて、コストの高騰を伴うことなくリフタ摺動部の摩耗を軽減して、その耐久性を確保できるようにする。【解決手段】回転するカム２が当接するリフタ３Ａの往復摺動により、入口弁１０ａ及び出口弁１０ｂを有する圧力室６内に導入した燃料を加圧して送出するとともに、リフタ３Ａ底面側でカム２の当接する摺動部が、リフタ本体３０とは別部品の被当接部材３１とされてリフタ３Ａに設けられてなるカム駆動式燃料ポンプ１Ａにおいて、その被当接部材３１をリフタ３Ａ作成時に予め型枠内に配置して一体的に成形するインサート成形により、その底面を外部に露出した状態でリフタ３Ａに設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するカムが当接するリフタの往復摺動により、入口弁及及び出口弁を有する圧力室内に導入した燃料を加圧して送出するとともに、前記リフタ底面側で前記カムの当接する摺動部が、リフタ本体とは別部品の被当接部材とされて前記リフタに設けられてなるカム駆動式燃料ポンプにおいて、前記被当接部材が、前記リフタの作成時に予め型枠内に配置して一体的に成形するインサート成形により、底面を外部に露出した状態で前記リフタに設けられていることを特徴とするカム駆動式燃料ポンプ。
【請求項２】
前記被当接部材は、底面側が前記摺動部を構成し前記リフタ本体に埋設する側に該リフタ本体内で係合して固定するための係合構造を有していることを特徴とする請求項１に記載したカム駆動式燃料ポンプ。
【請求項３】
前記リフタ本体は合成樹脂からなり、前記被当接部材が前記合成樹脂よりも耐摩耗性に優れた異なる素材からなることを特徴とする請求項１または２に記載したカム駆動式燃料ポンプ。
【請求項４】
前記被当接部材は、少なくとも底面側に高硬度化処理を施された鋼材からなる、ことを特徴とする請求項１，２または３に記載したカム駆動式燃料ポンプ。
【請求項５】
前記被当接部材は、セラミックからなることを特徴とする、請求項１，２または３に記載したカム駆動式燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから燃料を圧送する燃料ポンプに関し、殊に、駆動軸に設けたカムの回転で波動的に押圧されたリフタのピストン運動により燃料を圧送するカム駆動式燃料ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
比較的簡易な構成の汎用エンジン等においては、燃料タンク側から気化器や燃料噴射用高圧ポンプ側に燃料を圧送する手段として、カム駆動式燃料ポンプが用いられることが多い。このカム駆動式燃料ポンプは、図４に示すように、図示しないエンジンから延出されたカムシャフト末端側に設けたカム２の外周面が、円柱状のリフタ３Ｃの底面（カムフォロアー部）に当接し、カム２の回転運動を縦向きのピストン運動に変換して駆動するものである。
【０００３】
縦方向に往復摺動するリフタ３Ｃは、これに連結されたロッド４を介してダイヤフラム５を往復変位させ、このダイヤフラム５の往復変位動作による圧力変動により入口弁１０ａを介して加圧室６内に燃料を導入し、導入した燃料を出口弁１０ｂを介して圧送してエンジンに供給する。
【０００４】
このようなカム駆動式の燃料ポンプ１Ｃにおいては、リフタ３Ｃの底面側でカム２の外周面が回転して当接する摺動部に高度な耐摩耗性が要求される。そのため、鋼材に浸炭焼き入れ等の処理を施して高硬度化し耐摩耗性を向上させた棒材等からリフタ３Ｃを削り出して作成するのが一般的であり、リフタ３Ｃの作成に多くの工程及び手間を要して製造コスト高騰の原因となっていた。
【０００５】
この問題に対し、特開２０００−１４５５７２号公報には、リフタの底部側でカムが直接当接する摺動部について、図３に示す燃料ポンプ１Ｂのように、耐摩耗性に優れた素材からなる被当接部材３３を、リフタ本体３２とは別の部品として作成し、リフタ本体３２底面側に嵌め込みや接着によりその底面が露出する状態にしてリフタ３Ｃに設ける技術が提案されている。この技術により、浸炭焼き入れ等の手間のかかる処理は小さな部品のみに行えば良いものとなり、且つ、高硬度化した後で切削する困難も伴わないものとなるため、このカム２が当接する必要最小限の底面面積を有する被当接部材３３を一度に大量に作成しておけばコストの低廉化を実現しやすいものとなる。
【０００６】
しかしながら、この技術においては接着等で設けた被当接部材３０が使用により脱落しないように堅固に固定しておく必要があるところ、強い圧力が波動的に加わるとともに摩擦による温度の上昇・下降を繰り返すリフタ３Ｂの摺動部においては、別部品である被当接部材３３を長期間に亘って脱落しないように固定しておくことは容易なことではない。
【０００７】
そのため、容易に脱落しないようにリフタ底部側に逆ティーパ状の側面を持つ凹部を形成して係合構造を持つ被当接部材を嵌合させて固定することやネジ等の固定手段を用いて固定させることも考えられる。ところが、これでは被当接部材の取付け作業が面倒になるとともに、燃料ポンプの組み立て工程数が増加するため、製造コストの高騰に繋がる結果となってしまう。
【特許文献１】特開２０００−１４５５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、カム駆動式燃料ポンプについて、コストの高騰を伴うことなくリフタ摺動部の摩耗を軽減して、その耐久性を確保できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、回転するカムが当接するリフタの往復摺動により、入口弁及及び出口弁を有する圧力室内に導入した燃料を加圧して送出するとともに、前記リフタ底面側で前記カムの当接する摺動部が、リフタ本体とは別部品の被当接部材とされて前記リフタに設けられてなるカム駆動式燃料ポンプにおいて、前記被当接部材が、前記リフタの作成時に予め型枠内に配置して一体的に成形するインサート成形により、底面を外部に露出した状態で前記リフタに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このように、インサート成形でカムの当接する被当接部材をリフタ本体に一体に設けてリフタを作成することとにより、接着剤を用いて設ける場合と比較して容易に脱落しにくいものとなり、係合構造やネジ等により組み付け固定する場合のように作業の手間を要することなく被当接部材を設けることができ、耐久性に優れたリフタを容易に得られる。
【００１１】
また、この被当接部材を、底面側が摺動部を構成しリフタ本体に埋設する側にリフタ本体内で係合して固定するための係合構造を有しているものとすれば、被当接部材を脱落困難な状態でリフタに設けることができる。
【００１２】
更に、上述したカム駆動式燃料ポンプにおいて、リフタ本体が合成樹脂からなり被当接部材がこの合成樹脂よりも耐摩耗性に優れた異なる素材からなるものとすれば、耐摩耗性に優れた摺動部を確保可能としながらインサート成形による作成を容易なものとすることができる。
【００１３】
この場合、その異なる素材からなる被当接部材が、少なくともその底面側に高硬度化処理を施された鋼材からなるものとすれば、優れた耐摩耗性を容易に実現できるものとなり、或いは、その被当接部材がセラミックからなるものとしても同様に優れた耐摩耗性を実現できるものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
耐摩耗性が要求される摺動部を、別部品の被当接部材をリフタ本体と一体成形することによりリフタに設けてなる本発明によると、コストの高騰を伴うことなく摺動部の摩耗を軽減して、その耐久性を確保することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態の燃料ポンプ１Ａの縦断面図を示しており、図２はそのリフタ３Ａの拡大部分図を示している。図１によれば、燃料ポンプ１Ａは、汎用エンジン等の比較的簡易な構成のエンジンの燃料供給システムに配設されることを想定したものであり、図示しないエンジンの駆動軸から延出されたカム軸の末端側に設けたカム２の回転運動により駆動する、カム駆動式燃料ポンプである。
【００１７】
燃料ポンプ１Ａは、その本体７の底部側にその下部を突出させながら図中上下に摺動可能に設けられた円柱状のリフタ３Ａが、その底面にカム２の外周面が当接する状態で配置されカム２の回転により上下にピストン運動するようになっている。
【００１８】
そして、リフタ３Ａが上下にピストン運動をすることにより、これに連結されたロッド４を介してダイヤフラム５も往復変位する。これにより、ダイヤフラム５で区画され入口弁１０ａと出口弁１０ｂとの間に形成された圧力室６内に、燃料タンク側から燃料を導入するとともに、導入した燃料を加圧してエンジン側に向かって圧送するようになっている。尚、以上の構成は図３及び図４に示した従来の燃料ポンプ１Ｂ，１Ｃとも共通しており、周知の技術である。
【００１９】
そして、カム２により当接され本体７内で上下にピストン運動を行うリフタ３Ａの構成が、本発明における特徴部分である。即ち、リフタ３Ａの底面側に別部品として設ける被当接部材３１を、リフタ３Ａを射出成形等で作成する際にその型枠内に予め配置しておくことで一体に成形する、所謂インサート成形でリフタ本体３０に固定して設けた点を特徴としている。
【００２０】
このようなインサート成形は、ある部品を作成する際、その一部に固定する小部品を型枠内に予め配設しておき、一体的に成形することで接着材やネジなどの固定手段を要することなくその部品の一部として堅固に固定して設けることを可能とする技術である。従って、このようにリフタ３Ａの作成の際、リフタ本体３０側に被当接部材３１を予め一体に設けておくことで、後の組み立て作業において従来のような被当接部材の固定作業を要しないものとなり、しかも安定した固定状態を長期間に亘って維持できるものである。
【００２１】
リフタ３Ａの拡大部分図である図２を参照して、リフタ３Ａは円柱状で内部に空洞部を有する部材であるが、本実施の形態ではそのリフタ本体３０は合成樹脂素材からなり、被当接部材３０は浸炭焼き入れ処理を施して高硬度化された鋼材からなる。このように異なる素材を組み合わせながら、インサート成形を容易に行うことができ、耐久性を確保しながら製造コストの低廉化を実現している。
【００２２】
即ち、カム２が当接し強度・耐摩耗性が要求される摺動部のみを、高硬度化した鋼材からなる被当接部材３０で構成し、他の部分を強度・耐摩耗性は高くないが成形容易である合成樹脂からなるものとして、インサート成形を容易に実施できるものとしながら、必要且つ充分な耐久性を備えたリフタ３Ａを得ることができたものである。
【００２３】
被当接部材３０は、縦断面略Ｔ字状の略円盤状の鋼材であり、その外部に露出する底面を形成する底部よりも大径の上部が傘状に張り出した部分が係合構造となり、インサート成形でリフタ本体３０と一体に成形することによりリフタ本体３０側に堅固に固定されているため、長年の使用でも脱落の心配のないものとなっている。
【００２４】
そして、再び図１を参照して、カム２の周面が当接するのはリフタ３Ａの底面よりも面積の小さい被当接部材３０の底面内のみであって、高硬度化された部分であることから、その摺動部の摩耗は最小限に抑えられるため、長年に亘る使用にも対応可能な耐久性を実現できるものとなる。
【００２５】
尚、上述した実施の形態では、合成樹脂製のリフタ本体３０に鋼材からなる被当接部材３１をインサート成形で一体に設ける場合を説明したが、インサート成形が可能でコストの高騰を伴うことなく耐久性を確保できるものであれば、他の素材を用いても良いことは言うまでもない。例えば、リフタ本体３０を比較的安価で成形容易な金属素材で作成してもよく、被当接部材３１を硬度の高いセラミック等の他の素材で作成してもよい。また、所定の強度が確保できるものであれば、被当接部材３１の底面側だけを高硬度化処理したものであってもよい。
【００２６】
以上、述べたように、本発明によりカム駆動式燃料ポンプについて、コストの高騰を伴うことなくリフタ摺動部の摩耗を軽減することができ、その耐久性を確保できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１のリフタ部分の拡大部分図。
【図３】従来例を示す縦断面図。
【図４】従来例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１Ａ  燃料ポンプ、２  カム、３Ａ  リフタ、４  ロッド、５  ダイヤフラム、６  圧力室、７  本体、１０ａ  入口弁、１０ｂ  出口弁、３０  リフタ本体、３１  被当接部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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