JP2008064020A - 油圧式ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧式ラッシュアジャスタにおいて、リザーバ室から高圧室へのオイルのスムーズな導入と、オイルからのエアの確実な分離とを両立させる。
【解決手段】 油圧式ラッシュアジャスタ１９の有底円筒状の本体部３１に摺動自在に嵌合するプランジャ３２の内部にリザーバ室４０を区画し、本体部３１の底部に区画された高圧室３９にリザーバ室４０からチェックバルブ３５を経てオイルを供給する際に、リザーバ室４０に収納されるセパレータ４１がプランジャ３２の軸線Ｌ方向に多段に配置された形状の異なる複数の隔壁４３〜４７を備えるので、リザーバ室４０から高圧室３９へのオイルのスムーズな導入と、オイルからのエアの確実な分離とを両立させることができる。複数の隔壁４３〜４７を連結部材４２により一体化したので、部品点数や組付工数を削減することができ、また複数の隔壁４３〜４７を上方に向けてＶ字状に拡開したので、オイルから分離したエアを上方にスムーズに逃がすことができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、有底円筒状の本体部と、前記本体部の内部に摺動自在に嵌合するプランジャと、前記本体部の底部に区画された高圧室と、前記プランジャの内部に形成されてオイルが供給されるリザーバ室と、前記リザーバ室から前記高圧室へのオイルの通過のみを許容するチェックバルブと、前記リザーバ室に収納されてオイルからエアを分離するセパレータとを備える油圧式ラッシュアジャスタに関する。

一端部が機関弁のステムエンドに当接し、中間部が動弁カムに当接するロッカーアームの他端部を油圧で付勢することで、ロッカーアームと機関弁のステムエンドとの間、あるいはロッカーアームと動弁カムとの間に隙間が発生するのを防止する油圧式ラッシュアジャスタが、下記特許文献１、２により公知である。

この種の油圧式ラッシュアジャスタは、本体部にプランジャを摺動自在に嵌合させ、プランジャの内部に区画したリザーバ室に供給した油圧で本体部からプランジャを突出させてロッカーアームの他端部を付勢するとともに、本体部の底部に区画した高圧室にプランジャのリザーバ室からチェックバルブを介してオイルを供給し、ロッカーアームからプランジャに強い反力が作用した場合に、チェックバルブを閉じてプランジャの後退を阻止するようになっている。プランジャのリザーバ室に供給されるオイルには若干のエアが混入することが避けられず、このエアが高圧室に侵入すると、ロッカーアームから強い反力が作用した場合に高圧室内のエアが圧縮されてプランジャが後退してしまう可能性があるため、上記特許文献１、２に記載されたものは、プランジャのリザーバ室にオイルからエアを分離するセパレータを備えている。
特開平６−１７３６２２号公報 特開２００４−２５１１９２号公報

ところで上記特許文献１に記載されたセパレータは、上端に開口が形成された円錐状の部材を一つ備えているだけなので、エアを確実に分離するために前記開口の面積を小さくするとリザーバ室から高圧室にオイルをスムーズに供給できなくなる問題があり、エアの確実な分離とオイルのスムーズな供給とを両立させることができなかった。

また上記特許文献２に記載されたセパレータは、プランジャの軸線に沿って延びる螺旋状のプレートで構成されているため、その螺旋状のプレートの成形が困難であるだけでなく、リザーバ室から高圧室へのオイルの流通経路が長くなるために、高圧室へのオイルの導入がスムーズに行われなくなる可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、油圧式ラッシュアジャスタにおいて、リザーバ室から高圧室へのオイルのスムーズな導入と、オイルからのエアの確実な分離とを両立させることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、有底円筒状の本体部と、前記本体部の内部に摺動自在に嵌合するプランジャと、前記本体部の底部に区画された高圧室と、前記プランジャの内部に形成されてオイルが供給されるリザーバ室と、前記リザーバ室から前記高圧室へのオイルの通過のみを許容するチェックバルブと、前記リザーバ室に収納されてオイルからエアを分離するセパレータとを備える油圧式ラッシュアジャスタにおいて、前記セパレータは、前記プランジャの軸線方向に多段に配置された形状の異なる複数の隔壁を備えることを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記複数の隔壁の外周は、円形断面のリザーバ室の内壁に沿う円弧部と、該内壁との間に隙間が形成される切欠部とを備え、隣り合う二つの隔壁の円弧部は前記軸線方向に見たときに相互に補完し合ってリザーバ室の内壁と同形の円を構成することを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記複数の隔壁は上方に向けてＶ字状に拡開するとともに、連結部材により一体化されることを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタが提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記連結部材は前記軸線に沿って延びるロッド状の部材であり、その下端に前記リザーバ室の底部に当接して前記連結部材を前記軸線方向に位置決めするストッパが形成され、前記ストッパの前記軸線方向の投影面積は前記各隔壁の前記軸線方向の投影面積よりも小さいことを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタが提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記プランジャには前記高圧室から漏れたオイルを前記リザーバ室に戻すオイル戻し孔が形成され、前記オイル戻し孔に臨む位置において隣接する前記二つの隔壁の距離が、他の位置において隣接する前記二つの隔壁の距離よりも大きいことを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタが提案される。

請求項１の構成によれば、有底円筒状の本体部に摺動自在に嵌合するプランジャの内部にリザーバ室を区画し、本体部の底部に区画した高圧室にリザーバ室からチェックバルブを経てオイルを供給する際に、リザーバ室に収納されるセパレータがプランジャの軸線方向に多段に配置された形状の異なる複数の隔壁を備えるので、リザーバ室から高圧室へのオイルのスムーズな導入と、オイルからのエアの確実な分離とを両立させることができる。

また請求項２の構成によれば、セパレータの複数の隔壁の外周が円形断面のリザーバ室の内壁に沿う円弧部と該内壁との間に隙間が形成される切欠部とを備え、隣り合う二つの隔壁の円弧部は軸線方向に見たときに相互に補完し合ってリザーバ室の内壁と同形の円を構成するので、オイルに混入したエアが高圧室に向けて流れる際に隔壁をすり抜け難くなり、エアの分離効果が高められる。

また請求項３の構成によれば、複数の隔壁を連結部材により一体化したので、部品点数や組付工数を削減することができ、また複数の隔壁を上方に向けてＶ字状に拡開したので、オイルから分離したエアを上方にスムーズに逃がすことができる。

また請求項４の構成によれば、プランジャの軸線に沿って延びるロッド状の連結部材の下端にリザーバ室の底部に当接して該連結部材を位置決めするストッパが形成されるが、そのストッパの軸線方向の投影面積を各隔壁の軸線方向の投影面積よりも小さくしたので、リザーバ室からチェックバルブを経て高圧室に流入するオイルがストッパに邪魔されるのを最小限に抑えることができる。

また請求項５の構成によれば、プランジャには高圧室から漏れたオイルをリザーバ室に戻すオイル戻し孔が形成されるが、オイル戻し孔に臨む位置において隣接する二つの隔壁の距離を他の位置において隣接する二つの隔壁の距離よりも大きく設定したので、オイル戻し孔からのオイルは隔壁に邪魔されずにスムーズにリザーバ室に戻ることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の実施の形態を示すもので、図１は内燃機関のシリンダヘッドの断面図、図２は図１の２部拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の５−５線断面図。図６は油圧式ラッシュアジャスタの縦断斜視図である。

図１に示すように、内燃機関のシリンダヘッド１１に形成された吸気ポート１２および排気ポート１３が燃焼室１４に開口する吸気バルブ孔１５および排気バルブ孔１６が、それぞれ吸気バルブ１７および排気バルブ１８で開閉される。シリンダヘッド１１に形成された凹部１１ａ，１１ｂにそれぞれ同一構造の油圧式ラッシュアジャスタ１９，１９が装着されており、その油圧式ラッシュアジャスタ１９，１９に一端を枢支された吸気ロッカーアーム２０および排気ロッカーアーム２１の中間部に設けたローラ２２，２３に、吸気カムシャフト２４に設けた吸気カム２５および排気カムシャフト２６に設けた排気カム２７がそれぞれ当接する。そしてバルブスプリング２８で閉弁方向に付勢された吸気バルブ１７のステムエンド１７ａが吸気ロッカーアーム２０の他端に当接するとともに、バルブスプリング２９で閉弁方向に付勢された排気バルブ１８のステムエンド１８ａが排気ロッカーアーム２１の他端に当接する。

従って、一端を吸気側の油圧式ラッシュアジャスタ１９に枢支された吸気ロッカーアーム２０は、中間部のローラ２２を吸気カムシャフト２４の吸気カム２５に押圧されて揺動し、その他端に当接する吸気バルブ１７を開閉駆動する。同様に、一端を排気側の油圧式ラッシュアジャスタ１９に枢支された排気ロッカーアーム２１は、中間部のローラ２３を排気カムシャフト２６の排気カム２７に押圧されて揺動し、その他端に当接する排気バルブ１８を開閉駆動する。

その際に、吸気ロッカーアーム２０のローラ２２あるいは排気ロッカーアーム２１のローラ２３と吸気カム２５あるいは排気カム２７との間に隙間が発生した場合や、吸気ロッカーアーム２０の他端あるいは排気ロッカーアーム２１の他端と吸気バルブ１７のステムエンド１７ａあるいは排気バルブ１８のステムエンド１８ａとの間に隙間が発生した場合に、油圧式ラッシュアジャスタ１９が油圧で伸長して前記隙間を消滅させる。また吸気ロッカーアーム２０あるいは排気ロッカーアーム２１から油圧式ラッシュアジャスタ１９に反力荷重が加わると、油圧式ラッシュアジャスタ１９は収縮不能にロックして前記隙間の発生を防止する。

図２および図６から明らかなように、油圧式ラッシュアジャスタ１９は下面が閉塞して上面が開放した有底円筒状の本体部３１と、この本体部３１に摺動自在に嵌合するプランジャ３２とを備えており、プランジャ３２の上端には吸気ロッカーアーム２０あるいは排気ロッカーアーム２１の一端に当接する部分球面状の当接面３３ａが形成された支点部材３３が螺合する。プランジャ３２の上部に環状に突設したフランジ３２ａの下面と本体部３１の上部に形成した段部３１ａとの間にリターンスプリング３４が縮設されており、このリターンスプリング３４の弾発力でプランジャ３２は本体部３１から上向きに突出する方向に付勢される。プランジャ３２の下端には凹部３２ｂが開口しており、この凹部３２ｂにチェックバルブ３５のボール状の弁体３６が収納される。弁体３６の脱落を防止すべく、凹部３２ｂにはキャップ３７が圧入される。凹部３２ｂの上端には、弁体３６が着座可能な弁座３８が形成される。

本体部３１の底部とプランジャ３２の下端との間に高圧室３９が区画され、プランジャ３２の内部には、その軸線Ｌ方向に貫通するリザーバ室４０が区画される。チェックバルブ３５はリザーバ室４０の下端の連通孔３２ｃと高圧室３９との間に配置されるもので、プランジャ３２を本体部３１の内部に下向きに押し込む荷重が発生したときに閉弁してプランジャ３２の下降を阻止し、プランジャ３２が本体部３１から上向きに突出する荷重が発生したときに開弁してプランジャ３２の上昇を許容する。

リザーバ室４０の内部にはオイルからエアを分離するためにセパレータ４１が収納される。セパレータ４１は軸線Ｌ上に配置されるロッド状の連結部材４２と、連結部材４２の中間部に所定間隔で設けられた５枚の隔壁４３〜４７と、連結部材４２の下端に設けられたストッパ４８とを備えており、それらを合成樹脂で一体成形することで部品点数の削減が図られる。リザーバ室４０に上方から挿入されたセパレータ４１は、二股になったストッパ４８がリザーバ室４０の底部に当接し、この状態でプランジャ３２の上端に支点部材３３を螺合することで、リザーバ室４０に上下動不能に収納される。

図２〜図６から明らかなように、セパレータ４１に設けられた５枚の隔壁４３〜４７のうち上から１枚目、３枚目および５枚目の第１隔壁４３，４５，４７は同一形状であり、上から２枚目および４枚目の第２隔壁４４，４６はそれとは異なる同一形状である。

図３に示すように、第１隔壁４３，４５，４７はリザーバ室４０の円形断面の内壁４０ａに沿う二つの第１円弧部ａ，ａと、二つの第１円弧部ａ，ａを結ぶ二つの第１切欠部ｂ，ｂとを備えており、二つの第１切欠部ｂ，ｂはリザーバ室４０の円形断面の内壁４０ａとの間に隙間を有している。そして第１隔壁４３，４５，４７は二つの第１円弧部ａ，ａが高くなるように、連結部材４２に接続される部分でＶ字状に折れ曲がっている。

一方、図４に示すように、第２隔壁４４，４６はリザーバ室４０の円形断面の内壁４０ａに沿う二つの第２円弧部ｃ，ｃと、二つの第２円弧部ｃ，ｃを結ぶ二つの第２切欠部ｄ，ｄとを備えており、二つの第２切欠部ｄ，ｄはリザーバ室４０の円形断面の内壁４０ａとの間に隙間を有している。そして第２隔壁４４，４６は二つの第２切欠部ｄ，ｄが高くなるように、連結部材４２に接続される部分でＶ字状に折れ曲がっている。

５枚の隔壁４３〜４７のＶ字の方向は揃っている。つまり、図２の方向に見たときに、５枚の隔壁４３〜４７は全てＶ字状を成している。その理由は、セパレータ４１を合成樹脂で射出成形する場合に、２分割の金型での成形を可能にするためである。また第１隔壁４３，４５，４７の第１円弧部ａ，ａと、第２隔壁４４，４６の第２円弧部ｃ，ｃとは位相が９０°ずれて配置されているが、第１円弧部ａ，ａと第２円弧部ｃ，ｃとは相互に補完し合ってリザーバ室４０の内壁４０ａの横断面と同じ円形を構成する。つまり、プランジャ３２の軸線Ｌ方向に見たとき、５枚の隔壁４３〜４７により向こう側が見通せないように完全に遮られている。

連結部材４２の最下端に設けられたストッパ４８を軸線Ｌ方向に見た投影面積（図５参照）は、第１隔壁４３，４５，４７あるいは第２隔壁４４，４６を軸線Ｌ方向に見た投影面積（図３および図４参照）よりも小さくなっている。

プランジャ３２のフランジ３２ａの直下にはオイル供給孔３２ｄ，３２ｄが径方向に貫通しており、更にオイル供給孔３２ｄ，３２ｄの下方には本体部３１の内面に対向するオイル戻し孔３２ｅ，３２ｅが径方向に貫通している。オイル戻し孔３２ｅ，３２ｅの上下に位置する第２隔壁４４および第１隔壁４５の間隔βは、その他の隔壁の間隔αよりも大きくなっている。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。

油圧式ラッシュアジャスタ１９のプランジャ３２に形成したオイル供給孔３２ｄ，３２ｄを通してリザーバ室４０に加圧されたオイルが供給され、その圧力でチェックバルブ３５が開弁して高圧室３９にも加圧されたオイルが供給される。その結果、プランジャ３２は本体部３１から上向きに突出する方向に付勢され、同じくプランジャ３２を本体部３１から上向きに突出する方向に付勢するリターンスプリング３４の弾発力との協働で、吸気ロッカーアーム２０あるいは排気ロッカーアーム２１に発生するガタを抑制する。

即ち、吸気ロッカーアーム２０のローラ２２あるいは排気ロッカーアーム２１のローラ２３と吸気カム２５あるいは排気カム２７との間に隙間が発生したり、吸気ロッカーアーム２０の他端あるいは排気ロッカーアーム２１の他端と吸気バルブ１７のステムエンド１７ａあるいは排気バルブ１８のステムエンド１８ａとの間に隙間が発生したりすると、本体部３１からプランジャ３２が突出して前記隙間を消滅させ、吸気バルブ１７あるいは排気バルブ１８のスムーズな作動を可能にする。

また吸気ロッカーアーム２０あるいは排気ロッカーアーム２１から油圧式ラッシュアジャスタ１９に反力荷重が加わってプランジャ３２が本体部３１に押し込まれ、リザーバ室４０の容積が減少しようとすると、チェックバルブ３５が閉弁して高圧室３９が密閉されるため、プランジャ３２の下降が抑制されて前記隙間の発生が防止される。

高圧室３９から漏出したオイルは本体部３１およびプランジャ３２間の隙間を通ってオイル戻し孔３２ｅ，３２ｅからリザーバ室４０に戻されるが、オイル戻し孔３２ｅ，３２ｅに臨む部分で、第２隔壁４４および第１隔壁４５の間隔βは、その他の隔壁の間隔αよりも大きくなっているため、リザーバ室４０へのオイルの戻りが前記第２隔壁４４および第１隔壁４５により阻害されることはない。

さて、オイル供給孔３２ｄ，３２ｄからリザーバ室４０に供給されるオイルには多少のエアが混入することが避けられないが、圧縮性を有するエアが高圧室３９に侵入するとチェックバルブ３５が閉じたときにプランジャ３２の下降を阻止できないため、セパレータ４１によりオイルからエアが分離される。

オイル供給孔３２ｄ，３２ｄから供給されたオイルがリザーバ室４０の内部を高圧室３９に向けて下向きに流れるとき、リザーバ室４０に配置されたセパレータ４１の第１隔壁４３，４５，４７および第２隔壁４４，４６の位相が交互に９０°ずれてラビリンスを構成するため、オイルからのエアの分離が促進される。またセパレータ４１の第１隔壁４３，４５，４７および第２隔壁４４，４６は上向きに拡開するＶ字状に形成されているため、オイルから分離されたエアが第１隔壁４３，４５，４７および第２隔壁４４，４６に捕捉されてエア溜まりを形成することがない。

またチェックバルブ３５に臨む位置に設けられたストッパ４８の軸線Ｌ方向の投影面積が、第１隔壁４３，４５，４７あるいは第２隔壁４４，４６を軸線Ｌ方向の投影面積よりも小さくなっているので、リザーバ室４０から高圧室３９へのオイルの流入がストッパ４８により阻害されるのを最小限に抑えることができる。

以上のように、本実施の形態のセパレータ４１は、プランジャ３２の軸線Ｌ方向に多段に配置された形状の異なる複数の隔壁４３〜４７を備えるので、リザーバ室４０から高圧室３９へのオイルのスムーズな導入と、オイルからのエアの確実な分離とを両立させることができる。

また上記特許文献２に記載された螺旋状のプレートよりなるセパレータでは、その組付時に回転方向の位置決めを行わないと、セパレータの外周面がオイル戻し孔を塞いでしまう可能性があるが、本実施の形態のセパレータ４１では、隔壁４３〜４７の上下方向の位置をオイル戻し孔３２ｅ，３２ｅと干渉しないように設定しておけば、その組付時に回転方向の位置決めを行う必要がなくなり、構造の簡素化および組付工数の削減を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、セパレータ４１の隔壁４３〜４７の枚数や形状は実施の形態に限定されるものではない。

内燃機関のシリンダヘッドの断面図 図１の２部拡大断面図 図２の３−３線断面図 図２の４−４線断面図 図２の５−５線断面図 油圧式ラッシュアジャスタの縦断斜視図

符号の説明

３１ 本体部
３２ プランジャ
３２ｅ オイル戻し孔
３５ チェックバルブ
３９ 高圧室
４０ リザーバ室
４０ａ 内壁
４１ セパレータ
４２ 連結部材
４３〜４７ 隔壁
４８ ストッパ
ａ，ｃ 円弧部
ｂ，ｄ 切欠部
Ｌ 軸線

Claims (5)

1. 有底円筒状の本体部（３１）と、前記本体部（３１）の内部に摺動自在に嵌合するプランジャ（３２）と、前記本体部（３１）の底部に区画された高圧室（３９）と、前記プランジャ（３２）の内部に形成されてオイルが供給されるリザーバ室（４０）と、前記リザーバ室（４０）から前記高圧室（３９）へのオイルの通過のみを許容するチェックバルブ（３５）と、前記リザーバ室（４０）に収納されてオイルからエアを分離するセパレータ（４１）とを備える油圧式ラッシュアジャスタにおいて、
   前記セパレータ（４１）は、前記プランジャ（３２）の軸線（Ｌ）方向に多段に配置された形状の異なる複数の隔壁（４３〜４７）を備えることを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタ。
2. 前記複数の隔壁（４３〜４７）の外周は、円形断面のリザーバ室（４０）の内壁（４０ａ）に沿う円弧部（ａ，ｃ）と、該内壁（４０ａ）との間に隙間が形成される切欠部（ｂ，ｄ）とを備え、隣り合う二つの隔壁（４３〜４７）の円弧部（ａ，ｃ）は前記軸線（Ｌ）方向に見たときに相互に補完し合ってリザーバ室（４０）の内壁（４０ａ）と同形の円を構成することを特徴とする、請求項１に記載の油圧式ラッシュアジャスタ。
3. 前記複数の隔壁（４３〜４７）は上方に向けてＶ字状に拡開するとともに、連結部材（４２）により一体化されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の油圧式ラッシュアジャスタ。
4. 前記連結部材（４２）は前記軸線（Ｌ）に沿って延びるロッド状の部材であり、その下端に前記リザーバ室（４０）の底部に当接して前記連結部材（４２）を前記軸線（Ｌ）方向に位置決めするストッパ（４８）が形成され、前記ストッパ（４８）の前記軸線（Ｌ）方向の投影面積は前記各隔壁（４３〜４７）の前記軸線（Ｌ）方向の投影面積よりも小さいことを特徴とする、請求項３に記載の油圧式ラッシュアジャスタ。
5. 前記プランジャ（３２）には前記高圧室（３９）から漏れたオイルを前記リザーバ室（４０）に戻すオイル戻し孔（３２ｅ）が形成され、前記オイル戻し孔（３２ｅ）に臨む位置において隣接する前記二つの隔壁（４３〜４７）の距離が、他の位置において隣接する前記二つの隔壁（４３〜４７）の距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の油圧式ラッシュアジャスタ。
   

Images