JP2004251192A

JP2004251192A - 油圧式ラッシュアジャスタ

Info

Publication number: JP2004251192A
Application number: JP2003042237A
Authority: JP
Inventors: Akihide Okuyama; 晃英奥山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】信頼性の高い気液分離を行うことができる油圧式ラッシュアジャスタの提供。
【解決手段】（１）内部にプランジャ室４を有し頂部に油孔２０を有するプランジャ２を備えた油圧式ラッシュアジャスタ１において、プランジャ室４にらせん状プレート２１を配置した油圧式ラッシュアジャスタ１。（２）らせん状プレート２１の中央部に中空円筒２３を配置してらせん状プレート２１を中空円筒２３の外周面に嵌合し、中空円筒２３に中空円筒内外を連通する複数の孔２４が形成した油圧式ラッシュアジャスタ１。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁系の油圧式ラッシュアジャスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−２８８０２０号公報は、内部にプランジャ室を有し頂部に油孔を有するプランジャを備えた、従来の内燃機関の動弁系の油圧式ラッシュアジャスタを開示している。そこでは、オイルに溶け込んでいる空気をオイルが高圧室に供給される前に除去するために、オイルがプランジャ室に流入する前のオイル経路にオイル導入口を設け、このオイル導入口の径をプランジャ室頂部の油孔の径より小にして、オイルがオイル導入口を通過する時にオイル内にキャビテーションを発生させ、空気をオイルから析出させようとしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２８８０２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、キャビテーション方式にはつぎの問題がある。
プランジャ室頂部の油孔はローラロッカーの球面部と接触していてローラロッカーによって塞がれているので、プランジャ室頂部の油孔の実際の開口面積は該油孔の径から演算される開口面積より小であり、オイル導入口の径をプランジャ室頂部の油孔の径より小にしてもオイルがオイル導入口を通過する時にオイル内にキャビテーションを生じるとは限らず、狙ったほどキャビテーションによる気液分離が得られるとは限らない。
たとえ、オイルがオイル導入口を通過する時にオイル内にキャビテーションを生じさせることができたとしても、キャビテーションによる気泡は非常に小さいため、微小気泡はオイルに含まれたまま高圧室へと流れるおそれがある。すなわち、多数の微小気泡が集合して大きな泡となって浮上してプランジャ室頂部の油孔より抜けるとは限らない。
その結果、従来技術では信頼性の高い気液分離を行うことは困難である。
本発明の目的は、信頼性の高い気液分離を行うことができる油圧式ラッシュアジャスタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）内部にプランジャ室を有し頂部に油孔を有するプランジャを備えた油圧式ラッシュアジャスタにおいて、前記プランジャ室にらせん状プレートを配置したことを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタ。
（２）前記らせん状プレートの中央部に中空円筒を配置して前記らせん状プレートを前記中空円筒の外周面に嵌合し、前記中空円筒に中空円筒内外を連通する複数の孔が形成した（１）記載の油圧式ラッシュアジャスタ。
【０００６】
上記（１）の油圧式ラッシュアジャスタでは、プランジャ室にらせん状プレートを配置したので、オイルはプランジャ室をらせん状に流れ、その時遠心力を発生し、質量が空気より大のオイルはプランジャ室の外周部に集められて流れ、質量がオイルより小の気泡は中心部に集められ、積極的な気液分離が行われる。中心部に集まった気泡は合体して大きな泡となって浮上し、プランジャ室頂部の油孔を通して外部に抜ける。
上記（２）の油圧式ラッシュアジャスタでは、孔を有する中空円筒をらせん状プレートの中央に配置したので、遠心力でオイルと分離され中央に集められた気泡は中空円筒の孔を通って中空円筒内に入り、中空円筒内を上方に浮上する。そのため、中空円筒がガイドになり、気泡は円滑に浮上してプランジャ室頂部の油孔を通して外部に抜ける。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の油圧式ラッシュアジャスタを図１〜図４を参照して説明する。
本発明の油圧式ラッシュアジャスタ１は、図４に示すように、カムシャフト１５、ロッカーアーム（たとえば、ローラー付ロッカーアーム）１６、吸気弁または排気弁１７、弁ばね１８で主に構成された内燃機関の動弁系装置に適用される。ロッカーアーム１６は、一端で油圧式ラッシュアジャスタ１のプランジャ２の頂部とロッカーアーム１６との接触部を揺動の中心として、カムシャフト１５が回転した時にカムシャフト１５のカムノーズでロッカーアーム１６のローラー部が押されることにより揺動され、ロッカーアーム１６の他端で吸気弁または排気弁１７を弁ばね１８に抗して押して上下動させ、弁１７を開閉する。
油圧式ラッシュアジャスタ１は、各弁１７毎に内燃機関のシリンダヘッドのラッシュアジャスタ保持穴１９に納められている。油圧式ラッシュアジャスタ１には、オイルポンプで汲み上げられたエンジンオイルがシリンダヘッドのオイル通路から供給されている。
【０００８】
油圧式ラッシュアジャスタ１は、図１〜図３に示すように、プランジャ２とハウジング３を有する。ハウジング３はラッシュアジャスタ保持穴１９に納められており、プランジャ２はハウジング３内にプランジャ軸方向に可動に納められている。シリンダヘッド内オイル通路からのオイルは、ハウジング３に設けられたオイル通路１３およびプランジャ２に設けられたオイル通路１４を通してプランジャ２内に導入される。
プランジャ２は内部にプランジャ室４を有し、ハウジング３は内部に高圧室５を有する。プランジャ室４と高圧室５とはプランジャ２の底壁で隔てられている。プランジャ２の底壁には、開の時にプランジャ室４と高圧室５とを連通するオイル流入孔６が形成されている。
オイル流入孔６には、チェックボール７が設けられ、オイルをプランジャ室４から高圧室５へのみ流す。チェックボール７はボールリテーナ９を介してスプリング８でオイル流入孔６を塞ぐ方向に付勢されており、チェックボール７の開弁圧はスプリング８の付勢力で決定される。
【０００９】
ハウジング３の底壁とプランジャ２の底壁との間にはプランジャスプリング１０が設けられ、プランジャスプリング１０はスプリングリテーナ１１を介してプランジャ２をハウジング３から出る方向に付勢している。
プランジャ１の筒部の外周面とハウジング２の筒部の内周面との間には摺動を許す微小クリアランス１２があり、そのクリアランス１２を通して高圧室４のオイルは外部に洩れる。
プランジャ１とロッカーアーム１６との間に隙間が生じると該隙間を埋める方向にプランジャ１がハウジング２に対して相対変位して隙間をなくす。プランジャ２の上下変位は、スプリング８、プランジャスプリング１０の付勢力と、高圧室４の油圧と、クリアランス１２を通してのオイルの洩れ量で決定される。
プランジャ１の頂部には油孔２０が設けられおり、プランジャ室４内のオイルの一部は油孔２０を通して外部に抜け、プランジャ１の頂部とロッカーアーム１６との摺動接触面を潤滑する。
【００１０】
プランジャ１内のプランジャ室４には、らせん状プレート２１が配置されて固定されていいる。らせん状プレート２１の外側縁はプランジャ１の筒部の内面に隙間なく接触している。らせん状プレート２１はプランジャ１内をらせん状に仕切り、らせん状オイル通路２２を形成している。らせん状オイル通路２２は、一端でプランジャの筒部に形成されたオイル流入孔６に接続している。らせん状オイル通路２２のオイル流入孔６に接続している一端と反対側はプランジャ内にオイルを導入するオイル通路１４に接続している。
【００１１】
らせん状プレート２１の中央部にはプランジャ１の軸方向に延びる中空円筒２３が配置されている。らせん状プレート２１は内周縁を有し、らせん状プレート２１の内周縁は中空円筒２３の外周面に嵌合している。中空円筒２３に中空円筒２３の内外を連通する複数の孔２４が形成されている。複数の孔２４はらせん状通路２２に沿って開けられている。
【００１２】
つぎに、本発明の油圧式ラッシュアジャスタ１の作用を説明する。
ラッシュアジャスタ１に入る前に除去できなかった空気が混入しているオイルが、ハウジング３のオイル通路１４、プランジャ２のオイル通路１３を通って、プランジャ４に導入される。
導入されたオイルは、らせん状プレート２１で形成されたらせん状通路２２をらせん状に旋回しながらプランジャ室下部に向かう。図３に示すように、オイルがらせん状通路２２をらせん状に旋回する時にオイルには遠心力が働き、質量が空気に比べて大きなオイルはらせん状通路２２の外周部を通ろうとし、質量がオイルに比べて小さな気泡はらせん状通路２２の内周部に集められ、その結果積極的な気液分離が行われる。内周部に集められた気泡は一部は中空円筒２３の孔２４を通って中空円筒２３内に入り、残りは中空円筒２３外のらせん状通路２２に位置する。
【００１３】
プランジャ室の半径方向中心部に集められた気泡は互いに合体して次第に大きな泡となり、該泡は浮力で浮上する。中空円筒２３内に入って浮上した泡は中空円筒２３にガイドされて中空円筒２３内をそのまま浮上し、プランジャ室頂部の油孔２０を通して外部に抜ける。
中空円筒２３外のらせん状通路２２に留まった泡は浮力でゆるやかにらせん状通路２２をらせん状に浮上していき、途中で中空円筒２３の孔２４を通って中空円筒２３内に入り、中空円筒２３内を浮上する泡と一体化して浮上し、残りはそのままらせん状通路２２をらせん状に浮上してらせん状通路２２上端に至り、そこから浮上し、プランジャ室頂部の油孔２０を通して外部に抜ける。
【００１４】
遠心力による気液分離は、キャビテーションによる気液分離と異なり、油孔２０の径とオイル通路１３、１４の径との大小関係に無関係であり、信頼性の高い気液分離が行われる。
微小気泡の抜けたオイルは、らせん状通路２２の下端から、チェックボール７の開弁時に高圧室５に導かれる。したがって、本発明では、単純で安価ならせん状プレート２１により、オイルから混入空気を除去し、オイル体積弾性率の安定した性状なオイル特性をもったオイルを高圧室５に導入することができ、高圧室の作用を性状に達成させることができる。その結果、高圧室５に空気が混入した場合に生じるおそれのある、下方へのプランジャ２の急激な落ち込みによる動弁系トラブル（吸・排気弁開閉異常、打音など）を回避することができる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１の油圧式ラッシュアジャスタによれば、プランジャ室にらせん状プレートを配置したので、オイルはプランジャ室をらせん状に流れ、その時遠心力が発生し、積極的な気液分離を行わさせることができる。そして、中心部に集まった気泡は合体して大きな泡となって浮上し、プランジャ室頂部の油孔を通して外部に抜けるので、混入している空気が抜けたオイルを高圧室に導入することができ、動弁系を正常に作動させることができる。遠心力による気液分離は、キャビテーションによる気液分離と異なり、油孔２０の径とオイル通路１３、１４の径との大小関係に無関係であり、信頼性の高い気液分離が行われる。
請求項２の油圧式ラッシュアジャスタによれば、孔を有する中空円筒をらせん状プレートの中央に配置したので、遠心力でオイルと分離され中央に集められた気泡を、中空円筒の孔を通して中空円筒内に導き円滑に浮上させて、プランジャ室頂部の油孔を通して外部に抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油圧式ラッシュアジャスタの断面図である。
【図２】図１の油圧式ラッシュアジャスタのうちらせん状プレートと中空円筒の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線で見たらせん状プレートと中空円筒の断面図である。
【図４】本発明の油圧式ラッシュアジャスタを装着した内燃機関の動弁系まわりの断面図である。
【符号の説明】
１油圧式ラッシュアジャスタ
２プランジャ
３ハウジング
４プランジャ室
５高圧室
６オイル流入孔
７チェックボール
８スプリング
９ボールリテーナ
１０プランジャスプリング
１１スプリングリテーナ
１２クリアランス
１３、１４オイル通路
１５カムシャフト
１６ロッカーアーム
１７吸・排気弁
１８弁ばね
１９ラッシュアジャスタ保持穴
２０油孔
２１らせん状プレート
２２らせん状通路
２３中空円筒
２４孔

Claims

内部にプランジャ室を有し頂部に油孔を有するプランジャを備えた油圧式ラッシュアジャスタにおいて、前記プランジャ室にらせん状プレートを配置したことを特徴とする油圧式ラッシュアジャスタ。
前記らせん状プレートの中央部に中空円筒を配置して前記らせん状プレートを前記中空円筒の外周面に嵌合し、前記中空円筒に中空円筒内外を連通する複数の孔が形成した請求項１記載の油圧式ラッシュアジャスタ。