JP2005282473A - 油圧式ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】 プランジャの過大な沈み込みを防ぐことが可能な油圧式ラッシュアジャスタを提供する。
【解決手段】 油圧式ラッシュアジャスタ１００は高圧室１２０と低圧室１２１とを規定し、低圧室１２１に連なる開口１０１ｈを有する筐体１０１と、開口１０１ｈに嵌め合わされ、かつロッカーアーム２０に接触するプランジャ１０２と、高圧室１２０を仕切ることで、低圧室１２１につながる第１高圧室１２２と、第２高圧室１２３とを規定し、かつ貫通孔１０８ｈを有する、仕切り板１０８と、貫通孔１０８ｈに嵌め合わされ、一方端が第１高圧室１２２内に位置し、他方端が第２高圧室１２３内に位置するプランジャストッパ１１８とを備える。低圧室１２１から第１高圧室１２２に気泡が混入すると、第２高圧室１２３の油圧が第１高圧室１２２の油圧よりも高くなり、プランジャストッパ１１８がプランジャ１０２に近づく方向に移動する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、油圧式ラッシュアジャスタに関し、特に、エンジンで用いられる、バルブの隙間を調整するための油圧式ラッシュアジャスタに関するものである。

従来、油圧式ラッシュアジャスタは、たとえば特開昭５９−１７０４１３号公報（特許文献１）、実開昭６０−１７３６０６号公報（特許文献２）、実開昭５９−１０７０１０号公報（特許文献３）、実開平５−５０００６号公報（特許文献４）に開示されている。
特開昭５９−１７０４１３号公報 実開昭６０−１７３６０６号公報 実開昭５９−１０７０１０号公報 実開平５−５０００６号公報

特許文献１では、リザーバ室と高圧室との間のチェック弁を外部から開放できるように心棒を設け、高圧室内の空気を除去する技術が開示されている。

特許文献２では、ロッカーアームを支持するブラケットに連結されたスライダを、シリンダヘッドに設けられた油圧リフタ内に摺動自在に嵌め合わせるとともに、スライダと油圧リフタとの間にバルブ開閉作動時に、その開閉作動を通常状態に保持させる保持手段を設けた技術が開示されている。

特許文献３では、シリンダとピストンとの相互の摺動面に、ピストンの下向きの動きにより閉じる摺動弁を形成し、これを給油路に介入させる技術が開示されている。

特許文献４では、プランジャまわりにオイル溜まり部とオイル入口への誘導路を設けることで、高圧室内の混入エアを排除する技術を開示している。

しかしながら、上述のいずれの技術でも、一旦高圧室にエアが噛み込むとプランジャの沈み込みが大きくなるという問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、プランジャの過大な沈み込みを防止することができる、油圧式ラッシュアジャスタを提供することを目的とする。

この発明に従った油圧式ラッシュアジャスタは、高圧室と低圧室とを規定し、低圧室に連なる開口を有する筐体と、開口に嵌め合わされ、かつ別部材に接触するプランジャと、高圧室を仕切ることで、低圧室につながる第１高圧室と、第２高圧室とを規定し、かつ貫通孔を有する仕切り部材と、貫通孔に嵌め合わされて、一方端が第１高圧室内に位置し、他方端が第２高圧室内に位置するプランジャストッパとを備えた、油圧式ラッシュアジャスタである。低圧室から第１高圧室に気泡が混入すると、第２高圧室の油圧が第１高圧室の油圧よりも高くなり、プランジャストッパがプランジャに近づく方向に移動する。

このように構成された油圧式ラッシュアジャスタでは、低圧室から第１高圧室に気泡が混入すると、第２高圧室の油圧が第１高圧室の油圧よりも高くなり、プランジャストッパがプランジャに近づく方向に移動する。これにより、プランジャストッパがプランジャに接触し、プランジャの過大な沈み込みを防ぐことが可能となる。

この発明に従えば、プランジャの過大な沈み込みを防ぐことができる、油圧式ラッシュアジャスタを提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったハイドロラッシュアジャスタを有するエンジンヘッドの断面図である。図１を参照して、ハイドロラッシュアジャスタ１００は、エンジンヘッド１に設けられる。エンジンヘッド１内にはヘッドブロックに孔１１が設けられ、孔１１内にハイドロラッシュアジャスタ１００が嵌め合わされる。ハイドロラッシュアジャスタ１００内はオイル１００Ｌで満たされている。

ハイドロラッシュアジャスタ１００は、ロッカーアーム２０に接触している。ロッカーアーム２０はハイドロラッシュアジャスタ１００を支点とし、カム３０からの力を受けることにより、バルブ５０を往復運動させる。すなわち、カム３０が回転すると、ハイドロラッシュアジャスタ１００とロッカーアーム２０との接触点が支点となり、バルブ５０が往復運動する。バルブ５０はバルブスプリング４０により燃焼室７０から遠ざかる方向へ付勢されており、カム３０によって押し下げられた後であっても、バルブスプリング４０の作用により元の位置に戻る。なお、バルブ５０の先端はインテーク６０と燃焼室７０との境界近傍に設けられる。

図２は、図１中のハイドロラッシュアジャスタを詳細に示す断面図である。および図３は、図２中のプランジャストッパの詳細な断面図である。図２および図３を参照して、ハイドロラッシュアジャスタ１００は高圧室１２０と低圧室１２１とを規定し、低圧室１２１に連なる開口１０１ｈを有する筐体１０１と、開口１０１ｈに嵌め合わされ、かつ別部材としてのロッカーアーム２０に接触するプランジャ１０２と、高圧室１２０を仕切ることで、低圧室１２１に連なる第１高圧室１２２と、第２高圧室１２３とを規定し、かつ貫通孔１０８ｈを有する、筐体１０１内に設けられる仕切り板１０８と、貫通孔１０８ｈに嵌め合わされ、一方端１１８ａが第１高圧室１２２内に位置し、他方端１１８ｂが第２高圧室１２３内に位置するプランジャストッパ１１８とを備える。低圧室１２１から第１高圧室１２２へ気泡が混入すると、第２高圧室１２３の油圧が第１高圧室１２２の油圧よりも高くなり、プランジャストッパ１１８がプランジャ１０２に近づく方向に移動する。

筐体１０１は箱型であり、その内部空間に低圧室１２１および高圧室１２０が設けられる。なお、図２では、筐体１０１の内部空間は矩形状の領域であるが、これに限定されるものではなく、断面がラウンド形状であってもよい。また、筐体１０１は円筒形状に設けられるが、角筒形状であってもよい。

筐体１０１の開口１０１ｈには、上下方向に移動可能にプランジャ１０２が嵌め合わされる。プランジャ１０２は開口１０１ｈを構成する筐体１０１の内周壁と摺動可能であり、筐体１０１の底部１０１ｕに近づく方向と底部１０１ｕから遠ざかる方向とに移動することが可能である。プランジャ１０２はロッカーアーム２０の凹部に嵌め合わされており、プランジャ１０２の先端部がロッカーアーム２０に係合する形となっている。

プランジャ１０２には、チェックボール１０５を押すための棒状部材１０３が設けられる。棒状部材１０３の一端はプランジャ１０２に接触し、他方端はチェックボール１０５に接触する。棒状部材１０３が存在することで、矢印１０４で示す方向の圧力をチェックボール１０５にダイレクトに伝えることが可能である。

内部空間において、高圧室１２０と低圧室１２１とを仕切る仕切り板１０６が設けられている。仕切り板１０６には、開口１０６ｈが設けられており、開口１０６ｈにより、低圧室１２１と第１高圧室１２２がつながっている。仕切り板１０６は、逆止弁としてのチェックボール１０５を受入れている。チェックボール１０５は開口１０６ｈを封止し、高圧室１２２側の高圧のオイル１００Ｌが低圧室１２１内の低圧のオイル１００Ｌ側へ流れ込むことを防止する働きを有する。チェックボール１０５には、開口１０６ｈを介して、高圧室１２２側のオイル１００Ｌが低圧室１２１側へ流れるような力（矢印１０４で示す方向と反対方向の力）が加わっている。しかしながら、チェックボール１０５は棒状部材１０３で抑え付けられているため、チェックボール１０５がプランジャ１０２側へ移動しない。これにより、第１高圧室１２２側のオイル１００Ｌが低圧室１２１側へ流れ込むことを防止できる。

仕切り板１０６は上下方向に移動可能に設けられており、これを支持するようにばね１０７が第１高圧室１２２内に配置される。ばね１０７は仕切り板１０６と仕切り板１０８との間に介在し、第１高圧室１２２内の体積を変更することが可能な構造とされている。ばね１０７は仕切り板１０６から受けた力を下側の仕切り板１０８に伝える働きをする。

仕切り板１０８は、第１高圧室１２２と第２高圧室１２３との境界をなすように設けられ、上下方向に移動することが可能である。仕切り板１０８は貫通孔１０８ｈを有し、この開口内で摺動可能にプランジャストッパ１１８が設けられる。プランジャストッパ１１８の一方端１１８ａは第１高圧室１２２内に設けられ、他方端１１８ｂは第２高圧室１２３内に設けられている。第１高圧室１２２は低圧室１２１と連なっているため、低圧室１２１に気泡が混入すれば、この気泡は第１高圧室１２２内へ流入する可能性がある。しかしながら、第２高圧室１２３は低圧室１２１とつながっていないため、第２高圧室１２３に気泡が混入することはほとんどない。

図３を参照して、プランジャストッパ１１８内には通路１１８ｃが設けられており、通路１１８ｃ内にバランサ１１０が配置されている。バランサ１１０は通路１１８ｃ内で移動可能である。バランサ１１０の位置は、第１高圧室１２２の油圧と第２高圧室１２３の油圧との釣り合いによって決められており、第１高圧室１２２の油圧が低くなればバランサ１１０は上方向へ移動し、第１高圧室１２２の油圧が高くなれば、バランサ１１０は下方向へ移動する。

バランサ１１０近傍には、ストッパ１０９が設けられている。ストッパ１０９は仕切り板１０８に係合しており、バランサ１１０が第１高圧室１２２側へ大きく移動すると、ストッパ１０９がバランサ１１０によって外れプランジャストッパ１１８が第１高圧室１２２側へ大きく突出する。

次に、上述のようなハイドロラッシュアジャスタ１００の動作について説明する。

オーバーヘッドカムのスイングアーム式のロッカーアーム２０とバルブ５０との間の隙間を調整するためのハイドロラッシュアジャスタ１００は、摺動可能なプランジャ１０２を有し、エンジンオイルにより構成されるオイル１００Ｌを導入し、その全体の長さを変化させ、バルブ隙間を自動調整（常時隙間をゼロに保持する）している。ハイドロラッシュアジャスタ１００の作動は、以下のように説明される。

（１） オイルの流れについて
エンジンが回転すると、オイル１００Ｌは、ハイドロラッシュアジャスタ１００のまわりの孔１１から、図示しない筐体１０１に設けられた孔を介して低圧室１２１内へ導入される。このオイル１００Ｌの一部はプランジャ１０２とロッカーアーム２０との接触部分を潤滑する。また、第１高圧室１２２内の油圧が低下すると、チェックボール１０５を移動させ、第１高圧室１２２内にオイル１００Ｌを供給する。

（２） カムリフト時
図４は、カムリフト時のエンジンヘッドの一部断面図である。図４を参照して、カム３０がロッカーアーム２０を押し下げようとすると、ロッカーアーム２０はバルブ５０とプランジャ１０２を同時に押し下げようとする。しかし、プランジャ１０２を押し下げようとすると、第１高圧室１２２はチェックボール１０５により密閉されているため高圧になり、プランジャ１０２は下がらず、ロッカーアーム２０は、ロッカーアーム２０とプランジャ１０２との接点を支点として動きバルブ５０を押し下げる。

（３） カムのベースサイクル時
カム３０が回転し、ロッカーアーム２０を押し下げなくなると、図１で示すように、第１高圧室１２２内のリターンスプリング１０７がプランジャ１０２を押し上げるためカム３０とロッカーアーム２０との間に隙間が生じるのを防ぐ。

図５は、正常時のプランジャストッパの断面図である。図５を参照して、ハイドロラッシュアジャスタ１００が正常に動作している場合には、上述のように、プランジャ１０２が沈み込むことでばね１０７が縮み、その力が仕切り板１０８から第２高圧室１２３へ伝わり、第２高圧室１２３の油圧を上昇させる。同時に、プランジャ１０２が沈むことで第１高圧室１２２の油圧も上昇するため、第１高圧室１２２および第２高圧室１２３の間の油圧差は小さく、プランジャストッパ１１８内のバランサ１１０はほとんど上昇しない。すなわち、図５の矢印２０１で示す方向の油圧と、矢印２０２で示す方向の油圧とがほぼ釣り合う。

図６は、エア噛み込み時のプランジャストッパの断面図である。図７は、エア噛み込み時のハイドロラッシュアジャスタの断面図である。図６を参照して、ハイドロラッシュアジャスタ１００にエアが噛み込んだ場合には、プランジャ１０２が沈み込み、この圧力がばね１０７を介して仕切り板１０８へ伝えられる。仕切り板１０８が下方向へ移動するため、第２高圧室１２３の油圧が上昇する。しかしながら、第１高圧室１２２にはエアが噛み込んでいるため第１高圧室１２２の油圧はほとんど上昇しない。そのため、第１高圧室１２２と第２高圧室１２３との間に油圧の差が生じる。これにより、矢印２０１で示す方向の油圧が矢印２０２で示す方向の油圧よりも大きくなり、バランサ１１０が上昇する。このバランサはストッパ１０９を強い力で抑えるため、ストッパ１０９が仕切り板１０８から外れ、プランジャストッパ１１８は油圧差により上昇する。

これにより、図７で示すように、プランジャ１０２に設けられた棒状部材１０３とプランジャストッパ１１８とが接触し、プランジャ１０２の過大な沈み込みを防ぐことができる。

以上説明したように従来技術では、エアの噛み込み時に、エアを抜く機構を設けて、ハイドロラッシュアジャスタ内の気泡率の低減を積極的に行なっている。しかしながら、高回転時や、高油温時などの厳しい条件では、上記のエア抜き機構では確実な効果が期待できないという問題がある。

これに対して、本発明では、気泡率を低下させるのではなく、気泡が噛み込んだときにプランジャの過大な沈み込みを防止することで、確実にハイドロラッシュアジャスタの動作の補償をすることができる。

すなわち、高圧室を２分割し、２つの高圧室間の油圧差が生じた場合に、プランジャストッパがプランジャの沈み込みを抑えるという構成を採用することで、エア混入時や、チェック不良に起因するプランジャの沈み込みを防ぐことができる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、この発明を適用する分野としてハイドロラッシュアジャスタについて説明したが、これに限定されるものではなく、バルブとカムとの間に設けられる油圧タペット、オーバーヘッドバルブ（ＯＨＶ）エンジンにおいて設けられるハイドロリックバルブリフタ（油圧リフタ）、密閉式油圧リフタなどでも本発明を適用することが可能である。

また、本発明を適用するエンジンとしては、ガソリンエンジンだけでなくディーゼルエンジンであってもよい。

さらに、エンジンの型式として、直列型、Ｖ型、Ｗ型、水平対向型などのさまざまなエンジンに本発明を適用することができる。

さらに、エンジンとしても、自動車用エンジンだけでなく、航空機用エンジン、発電機用エンジン、その他産業機械用エンジンの機構として本発明を採用することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、エンジンの油圧式ラッシュアジャスタの分野で利用することが可能である。

この発明の実施の形態１に従ったハイドロラッシュアジャスタを有するエンジンヘッドの断面図である。 図１中のハイドロラッシュアジャスタを詳細に示す断面図である。 図２中のプランジャストッパの詳細な断面図である。 カムリフト時のエンジンヘッドの一部断面図である。 正常時のプランジャストッパの断面図である。 エア噛み込み時のプランジャストッパの断面図である。 エア噛み込み時のハイドロラッシュアジャスタの断面図である。

符号の説明

１ エンジンヘッド、２０ ロッカーアーム、３０ カム、４０ バルブスプリング、５０ バルブ、６０ インテーク、７０ 燃焼室、１００ ハイドロラッシュアジャスタ、１０１ 筐体、１０１ｈ 開口、１０２ プランジャ、１０３ 棒状部材、１０５ チェックボール、１０６ 仕切り板、１０７ ばね、１０８ 仕切り板、１０８ｈ 貫通孔、１０９ ストッパ、１１０ バランサ、１２０ 高圧室、１２１ 低圧室、１２２ 第１高圧室、１２３ 第２高圧室。

Claims (1)

1. 高圧室と低圧室とを規定し、前記低圧室に連なる開口を有する筐体と、
   前記開口に嵌め合わされ、かつ別部材に接触するプランジャと、
   前記高圧室を仕切ることで、前記低圧室につながる第１高圧室と、第２高圧室とを規定し、かつ貫通孔を有する仕切り部材と、
   前記貫通孔に嵌め合わされ、一方端が前記第１高圧室内に位置し、他方端が前記第２高圧室内に位置するプランジャストッパとを備え、
   前記低圧室から前記第１高圧室に気泡が混入すると、前記第２高圧室の油圧が前記第１高圧室の油圧よりも高くなり、前記プランジャストッパが前記プランジャに近づく方向に移動する、油圧式ラッシュアジャスタ。

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