JP6599735B2 - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Description

本発明は、油圧式のラッシュアジャスタに関する。

特許文献１に開示のラッシュアジャスタは、有底筒状のボディと、ボディ内に上下方向に往復移動可能に挿入される有底筒状のプランジャとを備えている。ボディから突出するプランジャの上端部にはロッカアームを支承する略半球状の支承部が設けられている。

プランジャ内には低圧室が設けられ、ボディ内の下部にはプランジャの底壁との間に高圧室が設けられている。プランジャの底壁には弁口（弁孔）が貫設されている。底壁の弁口が開いたときに、低圧室に貯留された作動油（オイル）が弁口を通して高圧室に流れる。そして、高圧室に充填されたオイルの油量変化に応じてプランジャがボディからの突出量を変化させることにより、ラッシュアジャスタがロッカアームを適正な高さ位置で支持することが可能となっている。

プランジャの周壁には、ボディの周壁上端部に略液密に当接する環状帯部が全周に亘って設けられるとともに環状帯部よりも下方に１つの内部連通孔（プランジャ油孔）が貫設されている。環状帯部は、プランジャとボディの両周壁間からオイルが流出するのを防止し、且つ両周壁間に外部から異物が侵入するのを規制する役割をはたす。また、内部連通孔の下端は、低圧室に貯留されたオイルの液面高さを規定している。

特開２００９−１９１６９０号公報

ところで、近年、エンジンのコンパクト化に伴いラッシュアジャスタが小型になる傾向にあり、低圧室の内容積を大きくとるのが困難な設定が求められることがある。かかる場合に、低圧室に現行と同等以上の油量でオイルを貯留しようとすると、内部連通孔の高さ位置を引き上げればよいわけであるが、内容連通孔の上方に環状帯部が位置しているため、その引き上げ量に限界があり、低圧室に必要量のオイルを貯留させることができないことがある。そこで、例えば、内部連通孔の孔径を小さくして、内部連通孔の下端を上方に位置させることで、オイルの液面レベルを引き上げることが考えられるが、内部連通孔の孔径があまりに小さくなると、内部連通孔を通るオイルの流量が少なくなり、低圧室に十分なオイルを供給することができないおそれがある。

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、小型になっても低圧室に必要量のオイルを確保することが可能なラッシュアジャスタを提供することを目的とする。

本発明は、有底筒状のボディと、前記ボディ内に上下方向に往復移動可能に挿入される有底筒状のプランジャとを備え、前記プランジャ内には低圧室が設けられ、前記ボディ内の下部には前記プランジャの底壁との間に高圧室が設けられ、前記プランジャの底壁に貫設された弁孔が開いたときに前記低圧室に貯留されたオイルが前記弁孔を通して前記高圧室に流れるものであり、さらに、前記プランジャの周壁には前記ボディの周壁上端部に当接する環状帯部が設けられるとともに前記環状帯部よりも下方にプランジャ油孔が貫設され、前記プランジャ油孔の下端が前記低圧室に貯留されたオイルの液面レベルを規定するラッシュアジャスタであって、前記ボディの周壁には、前記プランジャ油孔とともに前記低圧室へ流れるオイルの通路を構成するボディ油孔が貫設され、前記プランジャ油孔は、前記プランジャの周壁において前記環状帯部と近接した上下方向の同一高さ位置に複数設けられ、それぞれが前記ボディ油孔の孔径よりも小さい孔径で形成されるところに特徴を有する。

プランジャ油孔がプランジャの周壁において環状帯部と近接した上下方向の同一高さ位置に複数設けられているため、プランジャ油孔が可能な限り上方に位置することになり、また、オイルの流通経路が各プランジャ油孔に分担されることで１つあたりのプランジャ油孔の孔径を小さくすることができる。そして、プランジャ油孔の孔径を小さくすることにより、プランジャ油孔の下端で規定されるオイルの液面レベルを引き上げることができ、ラッシュアジャスタが小型になっても低圧室に必要量のオイルを確保することができる。

本発明の実施例１に係るラッシュアジャスタの断面図である。 ラッシュアジャスタを含む動弁装置の断面図である。 実施例２に係るラッシュアジャスタの正面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 実施例３に係るラッシュアジャスタの図４相当図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記プランジャ油孔が、断面真円形をなし、前記プランジャの周壁に２つ設けられている。プランジャの周壁は、上下方向の圧縮力を受けるため、所定の剛性が必要とされる。その点、本構成によれば、プランジャ油孔が断面真円形をなし、プランジャの周壁に設けられるプランジャ油孔の個数も２つに抑えられているため、プランジャの周壁に必要な剛性を確保することができる。

周方向で隣接する前記プランジャ油孔のその周方向の離間角度が少なくとも５０度以上である。これによれば、プランジャの周壁に必要な剛性を確保することができるのに加え、プランジャ油孔の孔開け加工を容易に行うことができる。

複数の前記プランジャ油孔は、前記プランジャの周壁における径方向に対向する位置からずれた位置に配置される。これによれば、各プランジャ油孔から低圧室に流入するオイルの流れが真向いから対向するのを回避することができ、オイル干渉に起因する気泡の発生を防止することができる。

＜実施例１＞
以下、実施例１を図１及び図２に基づいて説明する。実施例１に係る油圧式のラッシュアジャスタ１０は、内燃機関の動弁装置に設けられ、従来よりも小型に構成されている。

動弁装置は、図２に示すように、エンジンと同期して回転するカムシャフト７０に設けられたカム７１と、バルブ本体８０に設けられたバルブステム８１と、カム７１の回転に応じて揺動することでバルブステム８１を押圧するロッカアーム６０と、ロッカアーム６０の一端部を揺動可能に支持するラッシュアジャスタ１０とを備えている。

バルブステム８１は、シリンダヘッド９０の吸気又は排気ポート９１に連なる貫通孔９２に挿入され、コイルスプリング８２によってバルブ本体８０を閉弁させる方向に付勢されている。カム７１が回転すると、ロッカアーム６０が揺動するとともに、バルブステム８１が貫通孔９２内を往復移動し、これによってバルブ本体８０が吸気又は排気ポート９１を開閉するようになっている。

ロッカアーム６０は、ここではスイングアーム式であって、一端部がラッシュアジャスタ１０に支持され、他端部がバルブステム８１に当接させられ、一端部と他端部との間に設けられたローラ６１にカム７１が回転可能に接触して配置されている。

ラッシュアジャスタ１０は、シリンダヘッド９０の上面に開設された取付孔９３に軸線を上下方向に向けて挿入される。取付孔９３の内面には、シリンダヘッド９０の給油路９４が連通している。図１に示すように、ラッシュアジャスタ１０は、有底円筒状のボディ１１と、ボディ１１内に上下方向に往復移動可能（往復摺動可能）に収容される有底円筒状のプランジャ１２とを備えている。

ボディ１１は、円板状の底壁１３と、底壁１３の外周から立ち上がる周壁１４とからなる。ボディ１１の周壁１４の外周面にはボディ周回溝１５が全周に亘って設けられている。また、ボディ１１の周壁１４には、ボディ周回溝１５の溝奥面から内周面にかけて径方向（ボディ１１の周壁１４の壁厚方向）に貫通する１つのボディ油孔１６が設けられている。そして、周壁１４の上端には、プランジャ１２の上方への抜け出しを規制するリテーナ５０が取り付けられている。

プランジャ１２は、ボディ１１の底壁１３よりも一回り小さい円板状の底壁１７と、底壁１７の外周から立ち上がって上端部が略半球状に絞られた周壁１８とからなる。プランジャ１２の周壁１８の上端部は支承部１９とされ、支承部１９の半球面状の外周面に、ロッカアーム６０の一端部が摺動可能に支持されている（図２を参照）。支承部１９の上端には、頂孔２１が上下方向に貫通して設けられている。プランジャ１２内は、底壁１７と周壁１８とで区画された低圧室２２として構成されている。

プランジャ１２の周壁１８の上端部には、全周に亘って外側に厚肉に突出する環状帯部２３が設けられている。環状帯部２３の外周面は、ボディ１１の周壁１４の上端部内周面に対して上下方向に沿って略液密に当接可能（摺接可能）とされている。プランジャ１２の周壁１８の外周面には、環状帯部２３の下端面を区画するプランジャ周回溝２４が全周に亘って設けられている。

また、プランジャ１２の周壁１８には、プランジャ周回溝２４の溝奥面から内周面にかけて径方向（プランジャ１２の周壁１８の壁厚方向）に貫通する２つのプランジャ油孔２５が設けられている。各プランジャ油孔２５は、断面真円形をなし、プランジャ１２の周壁１８において、互いに上下方向の同一高さ位置で、且つ環状帯部２３に近接した位置となるプランジャ周回溝２４の上端部に開口して配置されている。そして、プランジャ油孔２５は、ボディ油孔１６よりも上方に配置され、プランジャ油孔２５の孔径（直径）は、ボディ油孔１６の孔径よりも小さくされている。

また、各プランジャ油孔２５は、プランジャ１２の周壁１８の径方向両端部に同軸状に対向して配置されている。シリンダヘッド９０の給油路９４から供給されるオイルは、ボディ周回溝１５、ボディ油孔１６、プランジャ周回溝２４及びプランジャ油孔２５を経て低圧室２２に貯留されるようになっている。この場合に、シリンダヘッド９０の取付孔９３内でボディ１１が回転してもボディ周回溝１５を経ることでボディ油孔１６にオイルが流れ、ボディ１１内でプランジャ１２が回転してもプランジャ油孔２５を経ることでプランジャ油孔２５にオイルが流れるようになっている。

プランジャ１２の底壁１７の径方向中央には、円形の弁孔２６が上下方向に貫通して設けられている。ボディ１１内の下部には、プランジャ１２の底壁１７との間に、高圧室２７が設けられている。高圧室２７には、上下方向に移動して弁孔２６を開閉可能な球状の弁体２８と、弁体２８を保持するケージ２９と、ケージ２９内に収容されて弁体２８を弁孔２６に向けて付勢する圧縮コイルばねからなる第１スプリング３１と、ケージ２９の外周縁部とボディ１１の底壁１３との間に介設されてプランジャ１２を上方に付勢する圧縮コイルばねからなる第２スプリング３２とが設けられている。弁体２８は、常には第１スプリング３１により付勢されて弁孔２６を閉じ、油圧変動に応じて第１スプリング３１の付勢力に抗して下降することで弁孔２６を開くように往復移動する。そして、弁孔２６が開かれることにより、低圧室２２のオイルが弁孔２６を通して高圧室２７に流れるようになっている。

ここで、カム７１が回転して、ロッカアーム６０がローラ６１を介して上方から押圧されると、プランジャ１２がロッカアーム６０の一端部に押圧されてボディ１１に対して下方に移動し、高圧室２７のオイルが圧縮させられる。高圧室２７の圧力が上昇するに伴い、高圧室２７のオイルがプランジャ１２とボディ１１の両周壁１４、１８間を通してプランジャ周回溝２４側に流れ出る。このため、ラッシュアジャスタ１０の全長が高圧室２７からのオイル流出分だけ短縮させられる。また、高圧室２７の圧力上昇によってボディ１１とプランジャ１２とが剛体化し、ロッカアーム６０に対するラッシュアジャスタ１０の支持位置が規定される。

一方、カム７１が回転して、ロッカアーム６０に作用するカム７１からの押圧力が減退すると、高圧室２７の圧力と第２スプリング３２の付勢力とによってプランジャ１２が上昇し、プランジャ１２の上端部がボディ１１から大きく突出する。すると、高圧室２７の圧力が低下し、低圧室２２との間に圧力差が生じることで、弁体２８が弁孔２６から離間して弁孔２６を開き、低圧室２２から高圧室２７にオイルが流れ、ラッシュアジャスタ１０の全長が伸長する。こうしてカム７１の回転に応じてラッシュアジャスタ１０がロッカアーム６０を適正位置で支持することにより、カム７１とロッカアーム６０とのバルブクリアランスが実質的にゼロとなるように調整される。

さて、プランジャ１２の低圧室２２には、シリンダヘッド９０の給油路９４からプランジャ油孔２５を通してオイルが補給され、プランジャ油孔２５の下端位置までオイルが貯留される。オイルが低圧室２２に流れ込む際には、プランジャ１２の周壁１８に貫設された２つのプランジャ油孔２５を通ることから、１つあたりのプランジャ油孔２５の孔径を小さくしても、低圧室２２に必要量のオイルを貯留させることができるようになっている。このため、本実施例のプランジャ油孔２５は、プランジャ１２の周壁１８に１つだけ貫設された従来のプランジャ油孔２５に比べ、孔径を２０％以上減少させた設定になっている。そして、このようにプランジャ油孔２５の孔径が小さくになるに伴い、プランジャ油孔２５の下端位置が従来のプランジャ油孔２５の下端位置よりも上方に位置することとなり、低圧室２２に貯留されるオイルの液面レベルが引き上げられている。

そして、本実施例の場合、各プランジャ油孔２５が環状帯部２３の直下で且つ上下方向の同一高さ位置に配置されることによって可能な限り上方に位置していることから、ラッシュアジャスタ１０が小型であっても、低圧室２２に必要量のオイルを貯留させることが可能となっている。

さらに、各プランジャ油孔２５がプランジャ１２の周壁１８における上下方向の同一高さ位置に配置されることにより、プランジャ１２の製造時に、同一高さ位置に設置した図示しないパンチ（孔開けピン）などでプランジャ１２の周壁１８を打ち抜いてプランジャ油孔２５を孔開け加工することができ、製造コストの上昇を抑えることができる。このとき、各プランジャ油孔２５に対応した２つのパンチで孔開けを行ってもよく、あるいは、プランジャ１２の周壁１８を軸周りに回転させることで、１つのパンチで孔開けを行ってもよい。

さらに、プランジャ油孔２５が断面真円形でプランジャ１２の周壁１８に２つ設けられるに過ぎず、しかもその２つのプランジャ油孔２５がプランジャ１２の周壁１８の径方向両端部に離れて位置していることから、プランジャ１２の周壁１８の剛性が格別低下することもない。

＜実施例２＞
図３及び図４は、本発明の実施例２を示す。実施例２は、プランジャ１２Ａの周壁１８に貫設されたプランジャ油孔２５Ａの形成位置などが実施例１とは異なるが、その他は実施例１と同様である。このため、以下の説明において、実施例１と同一又は相当する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。

プランジャ油孔２５Ａは、実施例１と同様にプランジャ１２Ａの周壁１８を径方向（周壁１８の壁厚方向）に貫通する形態で周壁１８に２つ設けられているが、実施例１と異なり、図４に示すように、プランジャ１２Ａの径方向中央（弁孔２６の中心）を中心とした場合における各プランジャ油孔２５Ａの周方向の離間角度αが、５０度以上で且つ１８０度以下の範囲に収まるように設定されている。つまり、各プランジャ油孔２５Ａは、径方向に関して互いに非同軸となるように、プランジャ１２Ａの周壁１８における径方向に対向した位置（両端位置）からずれた位置に配置されている。

実施例２によれば、プランジャ１２Ａの低圧室２２にオイルが供給される際に、各プランジャ油孔２５Ａから低圧室２２に流れ込むオイルの流れが真っ向からぶつかり合うことがなく、低圧室２２内におけるオイル干渉に起因する気泡の発生を防止することができる。その結果、高圧室２７に気泡が吸い込まれる事態を回避することができる。また、各プランジャ油孔２５Ａの周方向の離間角度αが５０度以上であれば、プランジャ１２Ａの周壁１８に必要とされる剛性を確保することができる。

＜実施例３＞
図５は、本発明の実施例３を示す。
実施例３においては、２つのプランジャ油孔２５Ｂがプランジャ１２Ｂの周壁１８に互いにほぼ平行に貫設されており、各プランジャ油孔２５Ｂの貫通方向がプランジャ１２Ｂの周壁１８の径方向を向いていない点で実施例１、２とは異なる。各プランジャ油孔２５Ｂがプランジャ１２Ｂの周壁１８において互いに非同軸となるように位置している点は実施例２と同様である。具体的には、各プランジャ油孔２５Ｂは、プランジャ１２Ｂの周壁１８の片側半円部分において径方向中央を挟んだ両側の対称位置に所定間隔をあけて並設されている。

実施例３によれば、各プランジャ油孔２５Ｂから低圧室２２に流れ込むオイルが同一方向に並流するようになるため、低圧室２２内におけるオイル干渉に起因する気泡の発生をより確実に防止することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）プランジャの周壁には３つ以上のプランジャ油孔が貫設されるものであってもよい。
（２）ラッシュアジャスタは、シリンダヘッドに対し上下方向に対して傾斜して設置されるものであってもよい。
（３）プランジャ油孔は、プランジャの周壁の内周面から外周面にかけて拡径するように周壁の壁厚範囲で孔径が変化するものであってもよい。

１０…ラッシュアジャスタ
１１…ボディ
１２、１２Ａ、１２Ｂ…プランジャ
１４…ボディの周壁
１７…プランジャの底壁
１８…プランジャの周壁
２２…低圧室
２３…環状帯部
２５、２５Ａ、２５Ｂ…プランジャ油孔
α…離間角度

Claims (4)

1. 有底筒状のボディと、前記ボディ内に上下方向に往復移動可能に挿入される有底筒状のプランジャとを備え、前記プランジャ内には低圧室が設けられ、前記ボディ内の下部には前記プランジャの底壁との間に高圧室が設けられ、前記プランジャの底壁に貫設された弁孔が開いたときに前記低圧室に貯留されたオイルが前記弁孔を通して前記高圧室に流れるものであり、さらに、前記プランジャの周壁には前記ボディの周壁上端部に当接する環状帯部が設けられるとともに前記環状帯部よりも下方にプランジャ油孔が貫設され、前記プランジャ油孔の下端が前記低圧室に貯留されたオイルの液面レベルを規定するラッシュアジャスタであって、
   前記ボディの周壁には、前記プランジャ油孔とともに前記低圧室へ流れるオイルの通路を構成するボディ油孔が貫設され、
   前記プランジャ油孔は、前記プランジャの周壁において前記環状帯部と近接した上下方向の同一高さ位置に複数設けられ、それぞれが前記ボディ油孔の孔径よりも小さい孔径で形成されることを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. 前記プランジャ油孔が、断面真円形をなし、前記プランジャの周壁に２つ設けられていることを特徴とする請求項１記載のラッシュアジャスタ。
3. 周方向で隣接する前記プランジャ油孔のその周方向の離間角度が少なくとも５０度以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のラッシュアジャスタ。
4. 複数の前記プランジャ油孔は、前記プランジャの周壁における径方向に対向する位置からずれた位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載のラッシュアジャスタ。

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