JP2008298040A - ラッシュアジャスタ及びそのリテーナの組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やすことなくプランジャのボディからの抜け止めを図る。
【解決手段】ボディ２０の高圧室４６内には、逆止弁５３を収容するケージ状をなし、プランジャ４０の底壁４１に対して一体的に圧入されるリテーナ４８が設けられている。リテーナ４８には、ボディ２０の内周面に形成された段差部２６に弾性的に掛止されることでプランジャ４０のボディ２０からの抜け出しを規制する抜止片６３が設けられている。プランジャ４０のボディ２０からの抜け止めを行うにあたり、抜止リングのような専用部材を廃止できることで部品点数を削減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置における油圧式のラッシュアジャスタ及びこのラッシュアジャスタに備わるリテーナの組付方法に関するものである。

油圧式のラッシュアジャスタは、シリンダヘッドに固定される有底筒状のボディと、ボディ内で軸方向に移動可能とされ、頂部でロッカアームを支承するプランジャとを備えている（例えば、特許文献１を参照）。プランジャ内は低圧室とされ、ボディ内はプランジャの底壁によって区画された高圧室とされ、プランジャの底壁には低圧室と高圧室とを連通する連通孔が開口されている。低圧室内及び高圧室内は連通孔を介してシリンダヘッドの給油路から供給される作動油で満たされている。また、高圧室内には連通孔を開閉するための逆止弁が設けられ、この逆止弁は同じく高圧室内に設けられたリテーナに収容されている。リテーナはリテーナスプリングによって付勢されてプランジャの底壁に押圧されている。

ここで、プランジャに対してロッカアーム側から下向きの押圧力が作用すると、逆止弁が連通孔を閉じることによって高圧室を密閉し、高圧室内の液圧によってプランジャの下降が阻止される。また、プランジャの上昇によって高圧室内の容積が増加すると、逆止弁がプランジャに対して相対的に下降して連通孔が開き、作動油が低圧室から高圧室内に流入して、高圧室内に作動油が満たされた状態が保たれる。
特開２００４−２１１５８５公報

ところで、上記のようなラッシュアジャスタの場合、搬送時等の単品状態において、ボディの上端開口縁に抜止リングが嵌め付けられ、プランジャがボディから抜け出ないようにしてある。しかし、使用時にはプランジャはロッカアームによって抜け止めされるため、抜止リングは不要になるという事情があり、部品点数が増えるのを避けるべく抜止リングを廃止したいという要請がある。

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、部品点数を増やすことなくプランジャのボディからの抜け止めを図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、筒状のボディと、頂部でロッカアームを支承するとともに前記ボディの内周面に摺接しつつ軸方向に移動可能なプランジャとを備え、前記プランジャ内には、作動油が貯留された低圧室が設けられ、前記ボディ内には、前記プランジャの底壁によって前記低圧室との間を仕切られる前記作動油が貯留された高圧室が設けられ、前記プランジャの底壁には、前記低圧室と前記高圧室とを連通する連通孔が設けられ、前記高圧室内には、前記連通孔を開閉する逆止弁が設けられ、さらに、前記高圧室内には、前記逆止弁を収容するケージ状をなし、前記プランジャの底壁に対して一体的に圧入されるリテーナが設けられたラッシュアジャスタであって、前記リテーナには、前記ボディの内周面に形成された段差部に掛止されることで前記プランジャの前記ボディからの抜け出しを規制する抜止片が設けられているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記抜止片は、前記リテーナの外周縁に周方向に等間隔をあけて複数配置されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のラッシュアジャスタに備わるリテーナの組付方法であって、前記プランジャを前記ボディ内に挿入する過程で、前記プランジャの底壁によって前記抜止片を押圧することにより、前記抜止片を弾性撓みさせつつ前記ボディの内周面に摺接させ、前記プランジャを前記ボディ内に正規深さで挿入することにより、前記抜止片を前記段差部と対応する位置に至らして拡開方向に弾性復帰させるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載のラッシュアジャスタに備わるリテーナの組付方法であって、前記プランジャを前記ボディ内に挿入する過程で、前記プランジャの底壁によって前記抜止片となり得る部位を前記ボディの内周面と非接触状態で押圧し、前記プランジャを前記ボディ内に正規深さで挿入することにより、前記抜止片となり得る部位を前記ボディの内周面に形成された対向壁と前記プランジャの底壁との間に挟み込み、前記段差部側にはみ出るように前記抜止片を突成するところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
リテーナに設けられた抜止片によってプランジャのボディからの抜け止めを図れるから、抜止リングのような専用部材を廃止でき、部品点数を削減できる。

＜請求項２の発明＞
抜止片が周方向に等間隔をあけて複数配置されているから、プランジャをバランス良く抜け止めすることができ、抜止動作の安定性を確保できる。

＜請求項３の発明＞
抜止片をその弾性を利用してボディ内に簡単に組み込むことができる。

＜請求項４の発明＞
プランジャの挿入過程でボディの内周面が抜止片によって傷付けられるのを防止できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。本実施形態のラッシュアジャスタ１０は、ロッカアーム８０を上下方向（軸方向）に揺動可能に支持する油圧式のラッシュアジャスタであって、金属製のボディ２０及びプランジャ４０を備えている。

ボディ２０は、図１に示すように、円形の底部２１の周縁から円筒状の筒部２２を立ち上げた有底筒状をなしている。そして、ボディ２０は、図５に示すように、シリンダヘッド９０の上面に凹設された支持穴９１にその深さ方向（上下方向）に着脱可能に挿入される。支持穴９１の内周面にはシリンダヘッド９０の給油路９２と交わる給油口９３が開口して形成されている。シリンダヘッド９０のステム孔９４にはバルブステム７１が軸方向に移動可能に挿入され、バルブステム７１の先端に設けられたバルブ部７２が吸気通路７０を図示しないシリンダ内に開閉させている。

ボディ２０の筒部２２の外周面には給油口９３と対向して括れ状の外側凹部２３が形成されており、ボディ２０の筒部２２の内周面には外側凹部２３と対応して括れ状の内側凹部２４が形成されている。そして、ボディ２０の筒部２２には外側凹部２３と内側凹部２４とに開口するボディ孔２５が貫設されている。

また、ボディ２０の内周面の下端部には、後述するリテーナ４８の抜止片６３が収容される段差部２６が凹み形成されている。段差部２６の上端は、図３に示すように、上方へ行くにしたがって徐々に縮径されるテーパ状の規制面２７とされ、段差部２６の下端部はボディ２０の底部２１の内上面とボディ２０の内周面とが交わる角部に肉盛りされた台部２８とされ、台部２８によって底部２１側の内周面がプランジャ４０側の内周面より内側に位置している。抜止片６３は、段差部２６内を上下方向に移動可能とされ、その先端部が段差部２６の規制面２７に当接することでリテーナ４８、ひいてはプランジャ４０のそれ以上上方への移動が規制されるようになっている。

一方、プランジャ４０は、円形の底壁４１の周縁から円筒状の周壁４２を立ち上げた有底筒状をなし、ボディ２０内に嵌め入れられ、その外周面をボディ２０の内周面に摺接させつつ軸方向（上下方向）に移動可能となっている。プランジャ４０の上端部（頂部）には、ロッカアーム８０の一端部を支承する半球状の支承部４３が形成され、この支承部４３に、ロッカアーム８０に作動油を給油可能な縦孔４４がラッパ状に貫通して形成されている。

プランジャ４０の内部は底壁４１と周壁４２とで囲まれる低圧室４５とされ、ボディ２０内の下端部はその底部２１とプランジャ４０の底壁４１との間に高圧室４６を画成している。底壁４１の中央部には低圧室４５と高圧室４６とを連通する連通孔４７が上下に貫通して形成されている。

高圧室４６にはリテーナ４８が組み込まれており、リテーナ４８はボディ２０の底部２１に当接したリテーナスプリング４９の付勢力によってプランジャ４０の底壁４１の下面に押し付けられている。また、底壁４１の下面の外周縁にはフランジ部５１が全周に亘って立設されており、フランジ部５１によって囲まれる内側空間は下向きに開放されたリテーナ４８の組付空間５２とされている。リテーナ４８は底壁４１の組付空間５２内に圧入されることでプランジャ４０と一体的に挙動可能とされる。フランジ部５１の下方には台部２８が配置され、プランジャ４０が最下点まで下降したときに、フランジ部５１が台部２８に当接可能となっている。

高圧室４６内には、リテーナ４８に対して径方向（軸直交方向）への位置ずれを規制可能に収容されつつ連通孔４７の開閉を行う球状の逆止弁５３が設けられ、リテーナ４８と逆止弁５３との間にはバルブスプリング５４が介装されている。逆止弁５３はバルブスプリング５４によって常時上方（底壁４１側）へ付勢されており、低圧室４５内の液圧が高圧室４６内の液圧より上昇した場合にのみ開弁するように構成されている。

また、プランジャ４０の外周面にはボディ２０の内側凹部２４と対向する位置に凹所５５が形成されており、さらに、プランジャ４０の周壁４２には低圧室４５と凹所５５とを連通するプランジャ孔５６がボディ孔２５より上方に形成されている。

さて、リテーナ４８の構造について詳細に説明すると、このリテーナ４８は金属製であって、図２に示すように、全体としてケージ状またはカップ状をなし、逆止弁５３を下から受け止める平面視円形の受け板６１と、受け板６１の外周縁から立ち上げられて逆止弁５３の周側方を覆う羽根板６２と、羽根板６２の外周縁に突成されてプランジャ４０の抜け止めをなす抜止片６３とを備え、受け板６１、羽根板６２、抜止片６３が径方向外向きに順次連続して配置されている。

受け板６１の中央部には底上げによって隆起部６４が設けられ、受け板６１の外周部には隆起部６４の周りを取り囲むように環状溝６５が凹設されている。バルブスプリング５４はその下端を環状溝６５の溝底面に当接させることで遊動規制状態に位置決めされている。

羽根板６２は、図４に示すように、やや外向きに拡開するように立ち上がったあと折り返し状に垂れ下がる断面逆Ｕの字状をなし、その略上半部が底壁４１の組付空間５２内に収容され、かつ、その袋状の内上面にリテーナスプリング４９の上端を当接させることでリテーナスプリング４９を遊動規制状態に位置決めしている。羽根板６２は受け板６１の外周縁に周方向に等間隔をあけて３枚配置されており、隣接する羽根板６２間に位置する放射状のスリット６６はオイル流路として機能し、ここを作動油が流通可能となっている。

抜止片６３は羽根板６２の下端に一体に連なりつつ径方向外向きに略水平に張り出す形態であって、角が丸みをおびた略方形をなしている。また、抜止片６３は、羽根板６２毎に対応するように、各羽根板６２の外周縁の周方向中央部に連なる形態であって、周方向に等間隔（１２０度の角度差）をあけて全部で三つ配置されている。自然状態にある抜止片６３の先端部は、平面視においてボディ２０の台部２８及び規制面２７とラップする位置関係にある。

次に、ラッシュアジャスタ１０を組み立てる手順について説明する。
まず、プランジャ４０の底面（底壁４１の下面の組付空間５２）に対して逆止弁５３及びバルブスプリング５４を収容したリテーナ４８を圧入状態で一体的に組み付ける。続いて、プランジャ４０をボディ２０内に挿入するに際し、プランジャ４０をボディ２０の上端開口から軸方向に押し下げる。すると、図３に示すように、プランジャ４０の外周面がボディ２０の内周面に摺接するとともに、プランジャ４０の底壁４１によってリテーナ４８が押圧され、抜止片６３が縮径方向に弾性的に屈曲されつつボディ２０の内周面に摺接し、さらに、リテーナスプリング４９がリテーナ４８により押圧されて弾縮させられる。その後、プランジャ４０が正規の組付位置に至ると、図４に示すように、抜止片６３が拡開方向に弾性復帰して段差部２６内に進入し、規制面２７と抜け方向で係止可能に配置される。

上記の場合において、ラッシュアジャスタ１０をシリンダヘッド９０との組付現場に搬送するときに、振動等によってプランジャ４０に対して抜け方向の力が作用すると、抜止片６３が段差部２６に対して弾性的に掛止されることでそれ以上上方への移動が規制され、プランジャ４０のボディ２０からの抜け出しが防止される。なお、プランジャ４０の移動許容範囲は段差部２６の長さ範囲（上下高さ範囲）で規定される。

次に、ラッシュアジャスタ１０の作動について説明する。
ラッシュアジャスタ１０をシリンダヘッド９０の支持穴９１内に装着した後、給油路９２を流れる作動油の一部が、給油口９３、ボディ孔２５、プランジャ孔５６を順次通ってラッシュアジャスタ１０内に導入され、低圧室４５内及び高圧室４６内に作動油が貯留される。

そして、エンジンの動力が伝えられるカムシャフト３１とともにカム３０が回転し、カムノーズ３２によってロッカアーム８０が上方から押圧されると、プランジャ４０がロッカアーム８０の一端によって押圧されてボディ２０に対して下方へ移動し、高圧室４６内に貯留された作動油が圧縮させられ、高圧室４６内の圧力が上昇する。高圧室４６内の圧力上昇に伴い、高圧室４６内の若干の作動油は、ボディ２０の筒部２２の内周面とプランジャ４０の周壁４２の外周面との間を通って上昇し、プランジャ孔５６を経て低圧室４５内に流入される。ラッシュアジャスタ１０の全長は高圧室４６内からの作動油の流出分だけ僅かに短縮させられる。また、高圧室４６内の圧力上昇によってボディ２０とプランジャ４０が一体となって剛体化し、ラッシュアジャスタ１０はロッカアーム８０の動作の支点となる。

カム３０の回転に伴ってカムノーズ３２が最下点から上向き状態になると、ロッカアーム８０への押圧状態が解除され、高圧室４６内の圧力とリテーナスプリング４９の付勢力とによってプランジャ４０が上方へ押し戻される。プランジャ４０の上方への移動に伴い、高圧室４６内の圧力が低下して低圧室４５内の圧力より低くなると、逆止弁５３がバルブスプリング５４の付勢力に抗して開弁し、低圧室４５内に導入された作動油が連通孔４７を通って高圧室４６内に流入され、ラッシュアジャスタ１０の全長が伸張させられる。このラッシュアジャスタ１０の伸張動作によってラッシュアジャスタ１０の支承部４３とロッカアーム８０との間に隙間が生じるのが防止され、バルブクリアランスがゼロに調整される。

上記したように本実施形態によれば、単品状態のラッシュアジャスタ１０において、リテーナ４８に設けられた抜止片６３によってプランジャ４０のボディ２０からの抜け止めを図れるから、抜止リングのような専用部材が不要となり、部品点数を削減できる。

また、抜止片６３が周方向に等間隔をあけて三つ配置されているから、プランジャ４０をバランス良く抜け止めすることができ、抜止動作の安定性を確保できる。
さらに、プランジャ４０のボディ２０への挿入動作に伴い、抜止片６３をその弾性を利用してボディ２０内に簡単に組み込むことができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図６によって説明する。実施形態２では、リテーナ４８（抜止片６３）の組付方法が実施形態１とは異なるが、ラッシュアジャスタ１０の形態は実施形態１と概ね同じである。

すなわち、実施形態２によれば、プランジャ４０をボディ２０内に挿入する前、抜止片６３となり得る部分（以下、抜止素片６３Ａ）が、羽根板６２の下端から下向き傾斜で垂れ下がる形態をなしており、羽根板６２の下端から径方向外向きに略水平に折り曲げられた上記抜止片６３とは形態を異にし、抜止片６３として未だ成形されていない。抜止素片６３Ａの先端（外端）は、抜止片６３の先端（外端）より径方向内側に控えて位置し、径方向外側への突出量が抑えられている。

プランジャ４０がボディ２０内に挿入されると、その挿入過程では、抜止素片６３Ａの突出量が抑えられていることに起因し、抜止素片６３Ａとボディ２０の内周面とが非接触状態で保たれる。その後、プランジャ４０が正規深さで挿入されると、抜止素片６３Ａがプランジャ４０のフランジ部５１と台部２８（本発明の対向壁に相当）との間に挟み込まれるとともに、その挟持力によって抜止素片６３Ａがフランジ部５１の外縁に沿うように径方向外側へ略直角に屈曲させられ、もって抜止片６３が成形される。なお、実施形態２における段差部２６は、径方向外向きにはみ出る抜止片６３（抜止素片６３Ａ）を収容可能なように実施形態１より深く抉ってあり、規制面２７の形成範囲も長くなっている。

実施形態２によれば、プランジャ４０の挿入過程で抜止片６３（抜止素片６３Ａ）がボディ２０の内周面と非接触とされるから、ボディ２０の内周面が抜止片６３（抜止素片６３Ａ）によって損傷されるのを防止できる。

＜実施形態３＞
図７は本発明の実施形態３を示す。実施形態３では、実施形態２と同様、プランジャ４０をボディ２０に挿入する前、抜止片６３となり得る部分が抜止素片６３Ｂとして構成されており、プランジャ４０の正規組付に伴って抜止片６３が成形される。

実施形態３の抜止素片６３Ｂは、羽根板６２の下端から径方向外向きに延びたあと径方向内向きに延びることで山形に膨出する形状をなし、その延び端が内側を向いて配置されている。抜止素片６３Ｂの外端は、抜止片６３の外端より径方向内側に控えて位置し、径方向外側への突出量が抑えられている。

実施形態３によれば、実施形態２と同様、プランジャ４０の挿入過程で抜止片６３（抜止素片６３Ｂ）がボディ２０の内周面と非接触とされ、ボディ２０の内周面が抜止片６３（抜止素片６３Ｂ）によって損傷されるのを防止できる。この場合、フランジ部５１と台部２８との間に抜止素片６３Ｂが挟み込まれることにより、抜止素片６３Ｂが上下方向（軸方向）に折り畳まれて二枚重ねの抜止片６３が得られるから、その強度が高められる。また、抜止素片６３Ｂが台部２８に面当りしてその折り畳み動作を誘導するから、抜止片６３を円滑に成形できるとともに、台部２８が損傷されるのを防止できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）抜止片は、拡開状態を記憶した形状記憶合金からなり、プランジャの挿入過程では縮径形状をとることでボディの内周面とは非接触とされることにより、ボディの内周面が傷付くのを防止し得る形態であってもよい。
（２）抜止片は、ボディの段差部と抜止状態で係合可能なようにリテーナに設けられていればよく、その形状、配置、個数は任意に設定できる。
（３）本発明におけるラッシュアジャスタは、特にその用途が限定されるわけではなく、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等あらゆる内燃機関に適用可能である。

実施形態１におけるラッシュアジャスタの全体の縦断面図 リテーナの平面図 プランジャを組み付ける途中の状態を示す要部拡大縦断面図 プランジャを正規組み付けした状態を示す要部拡大縦断面図 ラッシュアジャスタを取り付けた動弁装置の縦断面図 実施形態２におけるプランジャの組み付け動作を示す要部拡大縦断面図 実施形態３におけるプランジャの組み付け動作を示す要部拡大縦断面図

符号の説明

１０…ラッシュアジャスタ
２０…ボディ
２６…段差部
２７…規制面
４０…プランジャ
４１…底壁
４５…低圧室
４６…高圧室
４８…リテーナ
５３…逆止弁
６３…抜止片

Claims (4)

1. 筒状のボディと、頂部でロッカアームを支承するとともに前記ボディの内周面に摺接しつつ軸方向に移動可能なプランジャとを備え、
   前記プランジャ内には、作動油が貯留された低圧室が設けられ、
   前記ボディ内には、前記プランジャの底壁によって前記低圧室との間を仕切られる前記作動油が貯留された高圧室が設けられ、
   前記プランジャの底壁には、前記低圧室と前記高圧室とを連通する連通孔が設けられ、
   前記高圧室内には、前記連通孔を開閉する逆止弁が設けられ、さらに、
   前記高圧室内には、前記逆止弁を収容するケージ状をなし、前記プランジャの底壁に対して一体的に圧入されるリテーナが設けられたラッシュアジャスタであって、
   前記リテーナには、前記ボディの内周面に形成された段差部に掛止されることで前記プランジャの前記ボディからの抜け出しを規制する抜止片が設けられていることを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. 前記抜止片は、前記リテーナの外周縁に周方向に等間隔をあけて複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のラッシュアジャスタに備わるリテーナの組付方法であって、
   前記プランジャを前記ボディ内に挿入する過程で、前記プランジャの底壁によって前記リテーナを押圧することにより、前記抜止片を弾性撓みさせつつ前記ボディの内周面に摺接させ、
   前記プランジャを前記ボディ内に正規深さで挿入することにより、前記抜止片を前記段差部と対応する位置に至らして拡開方向に弾性復帰させることを特徴とするリテーナの組付方法。
4. 請求項１または請求項２に記載のラッシュアジャスタに備わるリテーナの組付方法であって、
   前記プランジャを前記ボディ内に挿入する過程で、前記プランジャの底壁によって前記リテーナを押圧することにより、前記抜止片となり得る部位を前記ボディの内周面と非接触状態で通過させ、
   前記プランジャを前記ボディ内に正規深さで挿入することにより、前記抜止片となり得る部位を前記ボディの内周面に形成された対向壁と前記プランジャの底壁との間に挟み込み、前記段差部側にはみ出るように前記抜止片を突成することを特徴とするリテーナの組付方法。

Images