JP2014070559A - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】ラッシュアジャスタを小型化した場合であっても、高圧室のオイル不足に起因して異音が発生することを抑制することができる。
【解決手段】ラッシュアジャスタ１のボディ１０の上端部には貯留壁１３が形成されており、同貯留壁１３の内周面とこれに対向するプランジャ２０の外周面とによりオイルを貯留する貯留部１５が形成されている。また、プランジャ２０の周壁２１には導入孔２２が形成されている。また、プランジャ２０の外周面には貯留部１５内のオイルをその自重により導入孔２２に導入する導入溝２９が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に設けられる油圧式のラッシュアジャスタに関する。

例えば特許文献１に記載のラッシュアジャスタが周知である。このラッシュアジャスタは、シリンダヘッドに取り付けられた有底筒状のボディと、ボディの軸線方向に沿って同ボディ内を変位可能なプランジャとを備えている。プランジャの底部によって同プランジャの内部空間が低圧室として区画され、ボディの内壁とプランジャの底部との間の空間が高圧室として区画されている。また、底部には弁孔が形成されており、高圧室に設けられた逆止弁が開弁されているときに低圧室からのオイルが高圧室に供給されるようになっている。

こうしたラッシュアジャスタによれば、ロッカアームの揺動に伴ってプランジャがロッカアームに向けて進出するときには、高圧室の容積が拡大されて同高圧室の圧力が低下する。これにより、逆止弁の弁体を閉弁方向に付勢する力が低下し、同逆止弁が開弁する。その結果、低圧室のオイルが高圧室に流入して同高圧室の圧力が上昇し、弁体が再び閉弁方向に変位することで同弁体により弁孔が再び閉塞される。

一方、ロッカアームの揺動に伴ってプランジャがボディ内に後退するときには、弁孔が逆止弁の弁体により閉塞されているため、高圧室から低圧室へオイルが流入しない。このため、高圧室のオイルの圧力によってボディ内へのプランジャの後退が制限される。このようにしてラッシュアジャスタはロッカアームからプランジャに作用する荷重に抗することによってロッカアームの支点として機能する。

ところで、機関運転が停止されたときに、カムの回転位相によってロッカアームにより押され続けることでプランジャがボディ内に後退している、すなわち沈み込んでいるラッシュアジャスタがある。こうしたラッシュアジャスタにおいては、プランジャによって高圧室が圧縮され続けることで、高圧室のオイルがボディの内周面とプランジャの外周面との間を通じて同ラッシュアジャスタの外部に漏れ出ることとなる。そのため、高圧室のオイルが不足してしまい、機関運転が開始された後にプランジャがボディの内壁に衝突する結果、異音が発生するといった問題が生じる。

従来のラッシュアジャスタにおいては、低圧室の容積がある程度大きくされているため、逆止弁が開弁された際に低圧室のオイルが高圧室に供給されることで高圧室のオイル不足が早期に解消されるようになっている。

特開２００９―２８１１７０号公報

ところで、内燃機関の小型化や軽量化を図るべくラッシュアジャスタの小型化を図ろうとすると、低圧室の容積を小さくする必要が生じる。しかしながら、上述したように、低圧室の容積を小さくすると同低圧室に貯留可能なオイル量が少なくなるため、機関運転が開始されてから低圧室にオイルが供給されるようになるまでは高圧室のオイル不足を解消することができなくなる。その結果、高圧室のオイル不足に起因して異音が発生することとなる。

本発明の目的は、ラッシュアジャスタを小型化した場合であっても、高圧室のオイル不足に起因して異音が発生することを抑制することのできるラッシュアジャスタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に従うラッシュアジャスタは、筒状のボディと、ボディの軸線方向に沿って同ボディ内を変位可能なプランジャと、を備え、プランジャの底部には弁孔が形成され、ボディの内壁とプランジャの底部との間の空間には前記弁孔を閉塞可能な弁体と前記弁孔が閉塞される方向に同弁体を付勢する付勢部材とが設けられ、プランジャの内部空間は低圧室とされるとともにボディの内壁とプランジャの底部との間の空間は高圧室とされ、ボディの開口からのプランジャの出没を通じて機関バルブのバルブクリアランスを調節する。また、前記開口を構成するボディの端部の内周面とこれに対向するプランジャの外周面とによりオイルを貯留する貯留部が形成され、プランジャには前記貯留部と低圧室とを連通して同貯留部内のオイルをその自重により低圧室に導入する導入部が形成されている。

同構成によれば、高圧室からボディの内周面とプランジャの外周面との間を通じて漏れ出たオイルが、ボディの開口端部の内周面とこれに対向するプランジャの外周面との間の貯留部に貯留されるようになる。また、機関バルブを駆動するカムから飛散したオイルや、同カムに対してオイルを噴射供給するカムシャワーからのオイルが貯留部に貯留されるようになる。そして、こうして貯留されたオイルはプランジャの導入部を通じて低圧室に導入されるようになる。このため、機関停止後に貯留部に貯留されているオイルを低圧室に供給することができ、低圧室のオイル量を増大させることができる。これにより、機関運転が開始された後に低圧室のオイルが不足することを抑制することができ、低圧室から高圧室にオイルを供給することにより高圧室のオイルが不足することを抑制することができる。従って、ラッシュアジャスタを小型化した場合であっても、高圧室のオイル不足に起因して異音が発生することを抑制することができる。

この場合、プランジャの周壁には導入孔が形成され、ボディの内周面及びプランジャの外周面の少なくとも一方には前記貯留部内のオイルをその自重により前記導入孔に導入する導入溝が形成され、前記導入部は前記導入孔と前記導入溝とによって構成されている、といった態様が好ましい。

同態様によれば、貯留部に貯留されたオイルはボディの内周面及びプランジャの外周面の少なくとも一方に形成された導入溝、及びプランジャの周壁に形成された導入孔を通じて低圧室に導入されるようになる。

また、ボディはシリンダヘッドの取付穴に取り付けられるものであり、前記貯留部を構成するボディの端部はシリンダヘッドの端面よりも突出している、といった態様が好ましい。

同態様によれば、貯留部の容積を好適に大きくすることができ、同貯留部に多くのオイルを貯留することができる。従って、機関運転が開始された後に低圧室のオイルが不足することを一層抑制することができる。

この場合、前記貯留部を構成するボディの端部は前記取付穴の内周面よりもボディの径方向外側に延びている、といった態様が好ましい。
同態様によれば、ボディの開口が大きくなるため、カムから飛散したオイルや、カムシャワーから噴射されたオイルを貯留部に好適に貯留することができる。従って、機関運転が開始された後に低圧室のオイルが不足することをより一層抑制することができる。

また、前記貯留部を構成するボディの端部はボディの周方向全体にわたって設けられている、といった態様が好ましい。
同態様によれば、例えばボディが鉛直方向上方に向けて開口する構成にあっては貯留部内のオイルがこぼれ落ちることを好適に抑制することができる。

また、前記貯留部を構成するボディの端部はボディの周方向において部分的に設けられている、といった態様が好ましい。
例えば気筒列が鉛直方向に対して傾斜しているＶ型内燃機関に対して適用されるラッシュアジャスタにあって、貯留部を構成するボディの端部がボディの周方向全体にわたって設けられている場合には、ボディの端部における鉛直方向上方に位置する部分はオイルを貯留する機能を奏しない。この点、上記構成によれば、貯留部を構成するボディの端部がボディの周方向において部分的に設けられることとなるため、ボディの重量増加を好適に抑制することができる。

また、ボディの前記開口においてのみ同ボディの内外が連通されている、といった態様が好ましい。
同態様によれば、プランジャが出没するボディの上記開口においてのみ同ボディの内外が連通されているため、例えば低圧室にオイルを導入するための孔がボディの周壁に形成されている構成とは異なり、こうした孔を通じて低圧室のオイルが漏出するといった問題が生じなくなる。従って、貯留部からのオイルを低圧室に無駄なく供給することができ、低圧室のオイル量を好適に増大させることができる。

一実施形態に係るラッシュアジャスタが適用された内燃機関の動弁機構の模式図。 同実施形態のラッシュアジャスタを中心とした縦断面図。 図２の３−３線に沿ったラッシュアジャスタの横断面図。 図２の４−４線に沿ったラッシュアジャスタの横断面図。 同実施形態の作用を説明するためのラッシュアジャスタを中心とした縦断面図。 比較例のラッシュアジャスタを中心とした縦断面図。 変形例に係るラッシュアジャスタを中心とした縦断面図。 他の変形例に係るラッシュアジャスタを中心とした縦断面図。

以下、図１〜図５を参照して、ラッシュアジャスタの一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関８０の機関バルブ９１にはリテーナ９２が取り付けられており、このリテーナ９２とシリンダヘッド８１との間にはバルブスプリング９３が設けられている。このバルブスプリング９３によって機関バルブ９１は閉弁方向に常時付勢されている。

動弁機構は、機関バルブ９１を開閉駆動するピボット式の機構であり、内燃機関８０のクランクシャフト（図示略）の回転が伝達されるカムシャフト８２と、このカムシャフト８２に固設されたカム８３と、このカム８３の回転に伴って駆動されるローラ式のロッカアーム８４とを備えている。

ロッカアーム８４は、その一端部（同図中の左側端部）が機関バルブ９１の基端部９１ａにより支持され、その他端部（同図中の右側端部）がシリンダヘッド８１に設けられた油圧式のラッシュアジャスタ１の先端部により支持されている。また、ロッカアーム８４はローラ８５を中心として揺動可能とされており、このローラ８５はカム８３に当接している。

従って、カム８３の回転によってローラ８５が押圧されると、ロッカアーム８４がその他端部を支点として揺動する。これにより、機関バルブ９１の基端部９１ａが押圧されて機関バルブ９１が開弁する。

次に、ラッシュアジャスタ１の構造について説明する。
図２に示すように、ラッシュアジャスタ１のボディ１０は有底筒状をなしており、シリンダヘッド８１の端面８１ａに凹設された取付穴８１ｂに取り付けられている。ボディ１０内にはその軸線方向Ｃに沿って変位可能な有底筒状のプランジャ２０が設けられている。

尚、以降において、ボディ１０の軸線方向Ｃを単に軸線方向Ｃと称する。また、プランジャ２０がロッカアーム８４に向けて進出する方向を上方とし、ボディ１０内にプランジャ２０が後退する方向を下方と称する。

ボディ１０の周壁１１の上端部には開口１４を構成する貯留壁１３がボディ１０の周方向全体にわたって形成されている。この開口１４は鉛直方向上方を指向している。この貯留壁１３は、上側ほど同ボディ１０の径方向外側に延びており、シリンダヘッド８１の端面８１ａよりも上方に突出している。また、貯留壁１３の上端部は取付穴８１ｂの内周面よりもボディ１０の径方向外側に位置している。こうした貯留壁１３の内周面とこれに対向するプランジャ２０の外周面とによりオイルを貯留する貯留部１５が形成されている。

ボディ１０の周壁１１にはその内外を連通する孔が形成されておらず、上記開口１４においてのみ同ボディ１０の内外が連通されている。
プランジャ２０の内部空間は周壁２１と底部２４とによって低圧室４１として区画されている。また、ボディ１０の内壁とプランジャ２０の底部２４との間の空間は高圧室４２として区画されている。

プランジャ２０の底部２４にはこれら低圧室４１と高圧室４２とを連通する弁孔２５が形成されている。
高圧室４２には有底筒状のリテーナ２７が設けられている。ボディ１０の内底面とリテーナ２７の上端に設けられたフランジ２７ａとの間には第１ばね３１が設けられており、この第１ばね３１の付勢力によってフランジ２７ａを介してプランジャ２０が上方に常時付勢されている。

リテーナ２７内には弁孔２５を閉塞可能な球状の弁体２６が収容されている。また、このリテーナ２７の内底面と弁体２６との間には上方に、すなわち弁孔２５が閉塞される方向に同弁体２６を付勢する第２ばね３２が設けられている。尚、リテーナ２７には孔２７ｂが形成されており、リテーナ２７の内外が連通されている。

図２及び図３に示すように、プランジャ２０の周壁２１には導入孔２２が形成されており、プランジャ２０の外周面には凹部２３が同導入孔２２の開口を内包するように全周にわたって形成されている。

図２及び図４に示すように、プランジャ２０の外周面には貯留部１５内のオイルをその自重により導入孔２２に導入する導入溝２９が形成されている。これら導入孔２２と導入溝２９とによって本発明に係る導入部が構成されている。

次に、ラッシュアジャスタ１の基本的な動作態様について説明する。
図１及び図２に示すように、カム８３の回転に伴ってそのカム山がローラ８５から離れようとすると、すなわち機関バルブ９１が閉弁され始めると、ロッカアーム８４の一端部（図１における右端部）がプランジャ２０の先端から離れようとする。このとき、第１ばね３１の復元力によってプランジャ２０がロッカアーム８４に向けて進出することにより同ロッカアーム８４がカム８３に押し付けられる。このようにしてロッカアーム８４がカム８３に追従することにより、ロッカアーム８４とカム８３との間にクリアランスが生じることが抑制され、機関バルブ９１のバルブクリアランスが調節される。

ここで、ボディ１０内からプランジャ２０が進出するときには、高圧室４２の容積が拡大されて同高圧室４２の圧力が低下する。これにより、弁体２６を閉弁方向に付勢する力が低下し、同弁体２６が開弁する。その結果、低圧室４１のオイルが高圧室４２に流入して同高圧室４２の圧力が上昇し、弁体２６が再び閉弁方向に変位することで同弁体２６により弁孔２５が再び閉塞される。

一方、カム８３の回転に伴ってそのカム山がローラ８５を押そうとする、すなわち機関バルブ９１が開弁され始めると、ロッカアーム８４の一端部（図１における右端部）がプランジャ２０の先端を押そうとする。これにより、ボディ１０内にプランジャ２０が後退しようとする。ただしこのときには、弁孔２５が弁体２６により閉塞されているため、高圧室４２から低圧室４１へオイルが流入しない。このため、高圧室４２のオイルの圧力によってボディ１０内へのプランジャ２０の後退が制限される。このようにしてラッシュアジャスタ１はロッカアーム８４からプランジャ２０に作用する荷重に抗することによってロッカアーム８４の支点として機能する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、高圧室４２からボディ１０の内周面とプランジャ２０の外周面との間を通じて漏れ出たオイルが、ボディ１０の貯留壁１３の内周面とこれに対向するプランジャ２０の外周面との間の貯留部１５に貯留されるようになる。また、機関バルブ９１を駆動するカム８３から飛散したオイルや、同カム８３に対してオイルを噴射供給するカムシャワーからのオイルが貯留部１５に貯留されるようになる。

そして、こうして貯留されたオイルはプランジャ２０の外周面に形成された導入溝２９、及びプランジャ２０の周壁に形成された導入孔２２を通じて低圧室４１に導入されるようになる。

このため、機関停止後に貯留部１５に貯留されているオイルを低圧室４１に供給することができ、低圧室４１内のオイル量を増大させることができる。これにより、機関運転が開始された後に低圧室４１内のオイルが不足することが抑制され、低圧室４１から高圧室４２にオイが供給されることにより高圧室４２内のオイルが不足することが抑制される。

以上説明した本実施形態に係るラッシュアジャスタによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ラッシュアジャスタ１のボディ１０の上端部には貯留壁１３が形成されており、同貯留壁１３の内周面とこれに対向するプランジャ２０の外周面とによりオイルを貯留する貯留部１５が形成されている。また、プランジャ２０の周壁２１には導入孔２２が形成されている。また、プランジャ２０の外周面には貯留部１５内のオイルをその自重により導入孔２２に導入する導入溝２９が形成されている。こうした構成によれば、機関停止後に貯留部１５に貯留されているオイルを低圧室４１に供給することができ、低圧室４１内のオイル量を増大させることができる。これにより、機関運転が開始された後に低圧室４１内のオイルが不足することを抑制することができ、低圧室４１から高圧室４２にオイが供給されることにより高圧室４２内のオイルが不足することを抑制することができる。従って、ラッシュアジャスタ１を小型化した場合であっても、高圧室４２内のオイル不足に起因して異音が発生することを抑制することができる。

（２）貯留壁１３がシリンダヘッド８１の端面８１ａよりも突出しているため、貯留部１５の容積を大きくすることができ、同貯留部１５に多くのオイルを貯留することができる。従って、機関運転が開始された後に低圧室４１内のオイルが不足することを抑制することができる。

（３）貯留壁１３がシリンダヘッド８１の取付穴８１ｂの内周面よりもボディ１０の径方向外側に延びている。こうした構成によれば、ボディ１０の開口１４が大きくなるため、カム８３から飛散したオイルや、カムシャワーから噴射されたオイルを貯留部１５に好適に貯留することができる。従って、機関運転が開始された後に低圧室４１内のオイルが不足することを抑制することができる。

（４）貯留壁１３がボディ１０の周方向全体にわたって設けられているため、貯留部１５内のオイルがこぼれ落ちることを好適に抑制することができる。
（５）ボディ１０の開口１４においてのみ同ボディ１０の内外が連通されている。このため、例えば図６に示される比較例のラッシュアジャスタ１０１ようにボディ１１０の周壁１１１に孔１１２が形成され、オイルポンプから圧送されるオイルをシリンダヘッド１８１内部の油路１７２を通じて同孔１１２に供給する構成とは異なり、こうした孔１１２を通じて低圧室１４１のオイルが漏出するといった問題が生じなくなる。従って、貯留壁１３からのオイルを低圧室４１に無駄なく供給することができ、低圧室４１内のオイル量を好適に増大させることができる。

尚、本発明に係るラッシュアジャスタは、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施形態では、上記開口１４においてのみ同ボディ１０の内外が連通される構成としたが、図６の比較例のように、ボディの周壁に孔を更に形成し、シリンダヘッド内部に形成された油路を通じて上記孔にオイルを供給する構成としてもよい。この場合であっても、機関停止後に貯留部に貯留されているオイルを低圧室に供給することで低圧室内のオイル量を増大させることができる。

・図７に示すようなボディ２１０を備えるラッシュアジャスタ２０１を採用することもできる。すなわち、このボディ２１０の周壁２１１の上端部には開口２１４を構成する貯留壁２１３がボディ２１０の周方向全体にわたって形成されている。この貯留壁２１３は、シリンダヘッド８１の端面８１ａ上をボディ２１０の径方向外側に延びており、その外周側端部において屈曲して上方に延びている。こうした貯留壁２１３の内周面とこれに対向するプランジャ２０の外周面との間に貯留部２１５が形成されている。

・図８に示すように、Ｖ型内燃機関に対して適用されるラッシュアジャスタ３０１にあっては、ボディ３１０の貯留壁３１３をボディ３１０の周方向において部分的に設けるようにしてもよい。より詳しくは、プランジャ３２０の鉛直方向上方に位置する部分以外に貯留壁３１３を設けるようにすればよい。この場合、オイルを貯留する機能を奏する部分にのみ貯留部３１５が設けられることによりボディ３１０の重量増加を好適に抑制することができる。

・上記実施形態では、プランジャ２０の外周面に導入溝２９を形成するようにしたが、これに代えて、或いはこれに加えてボディの内周面に導入溝を形成するようにしてもよい。

・上記実施形態では、プランジャ２０に導入孔２２を形成するとともにプランジャ２０の外周面に導入溝２９を形成するようにしたが、貯留部内のオイルを導入孔を通じて低圧室に直接導入することができるのであれば、導入溝を省略することもできる。

１…ラッシュアジャスタ、１０…ボディ、１１…周壁、１３…貯留壁、１４…開口、１５…貯留部、２０…プランジャ、２１…周壁、２２…導入孔、２３…凹部、２４…底部、２５…弁孔、２６…弁体、２７…リテーナ、２７ａ…フランジ、２７ｂ…孔、２９…導入溝、３１…第１ばね、３２…第２ばね（付勢部材）、４１…低圧室、４２…高圧室、７１…オイルポンプ、７２…供給通路、８０…内燃機関、８１…シリンダヘッド、８１ａ…端面、８１ｂ…取付穴、８２…カムシャフト、８３…カム、８４…ロッカアーム、８５…ローラ、９１…機関バルブ、９１ａ…基端部、９２…リテーナ、９３…バルブスプリング。

Claims (7)

1. 筒状のボディと、ボディの軸線方向に沿って同ボディ内を変位可能なプランジャと、を備え、
   プランジャの底部には弁孔が形成され、
   ボディの内壁とプランジャの底部との間の空間には前記弁孔を閉塞可能な弁体と前記弁孔が閉塞される方向に同弁体を付勢する付勢部材とが設けられ、
   プランジャの内部空間は低圧室とされるとともにボディの内壁とプランジャの底部との間の空間は高圧室とされ、
   ボディの開口からのプランジャの出没を通じて機関バルブのバルブクリアランスを調節するラッシュアジャスタにおいて、
   前記開口を構成するボディの端部の内周面とこれに対向するプランジャの外周面とによりオイルを貯留する貯留部が形成され、
   プランジャには前記貯留部と低圧室とを連通して同貯留部内のオイルをその自重により低圧室に導入する導入部が形成されている、
   ことを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. プランジャの周壁には導入孔が形成され、
   ボディの内周面及びプランジャの外周面の少なくとも一方には前記貯留部内のオイルをその自重により前記導入孔に導入する導入溝が形成され、
   前記導入部は前記導入孔と前記導入溝とによって構成されている、
   請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
3. ボディはシリンダヘッドの取付穴に取り付けられるものであり、
   前記貯留部を構成するボディの端部はシリンダヘッドの端面よりも突出している、
   請求項１又は請求項２に記載のラッシュアジャスタ。
4. 前記貯留部を構成するボディの端部は前記取付穴の内周面よりもボディの径方向外側に延びている、
   請求項３に記載のラッシュアジャスタ。
5. 前記貯留部を構成するボディの端部はボディの周方向全体にわたって設けられている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のラッシュアジャスタ。
6. 前記貯留部を構成するボディの端部はボディの周方向において部分的に設けられている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のラッシュアジャスタ。
7. ボディの前記開口においてのみ同ボディの内外が連通されている、
   請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のラッシュアジャスタ。