JP2013155628A - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】動弁系のバルブ押圧時（カムノーズ当接時）にプランジャをボディに退入させ易くすることなく、プランジャが不必要に繰り出された時（ポンプアップ現象の発生時）にプランジャをボディに退入させ易くする。
【解決手段】ボディ１０の外周面とプランジャ２０の内周面との間のリーク隙間４０とは別に、高圧油室１５から低圧油室２５へオイルをリークさせるサブリーク通路５０を設けるとともに、そのサブリーク通路５０に対してサブリーク弁５５を設ける。そのサブリーク弁５０は、プランジャ２０が退入する時であって高圧油室１５と低圧油室２５との油圧差が所定の油圧差よりも小さい小油圧差状態の時にはサブリーク通路５０を開き、該所定の油圧差よりも大きい大油圧差状態の時にはサブリーク通路５０を閉じるように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バルブクリアランスを自動調整する油圧式のラッシュアジャスタに関する。

一般的な油圧式のラッシュアジャスタ（特許文献１）は、ボディにプランジャが挿入され、ボディの底とプランジャの底との間に高圧油室が形成され、プランジャの内部に低圧油室が形成されている。そして、プランジャの底が高圧油室と低圧油室とを隔てるとともに連通孔と弁座とを備えた弁座付き隔壁となっている。そして、その弁座に対して、プランジャが繰り出す時に連通孔を開いて低圧油室から高圧油室へオイルを流し、プランジャが退入する時に連通孔を閉じて高圧油室から低圧油室へオイルを流さないようにする逆止弁が設けられている。また、ボディの筒の内周面とプランジャの筒の外周面との間には、プランジャが退入する時に高圧油室から低圧油室へオイルをリークさせるリーク隙間が形成されている。

特開２００４-２７８３７７号公報

このようなラッシュアジャスタによれば、摺動部間の摩耗により動弁系にクリアランスが発生した場合にも、ボディからプランジャを繰り出すことによって、該クリアランスをなくすように自動調整することができるが、エンジンの運転条件等によってはその自動調整機能が仇となり、次に示すポンプアップと呼ばれる現象が発生することがある。

すなわち、エンジンの運転条件等によっては、排気背圧の上昇や、サージングや、回転カムのベース円の振れ等の各種の外乱が重なることによって、図４（ａ）に示すように、本来バルブ７を閉じるべき動弁系５，６のバルブ非押圧時（ベース円当接時）でも、バルブ７がバルブスプリング８の弾性力（閉切力）に抗して開いてしまうことがある。その場合、動弁系５，６にクリアランスＣが発生するため、図４（ｂ）に示すように、ラッシュアジャスタ９０はボディ９１からプランジャ９２を繰り出して該クリアランスＣをなくすように自動調整する。

しかしながら、ここでプランジャ９２を繰り出してしまうと、その後にバルブ７をバルブスプリング８の弾性力で閉じようとしても、ラッシュアジャスタ９０内の逆止弁が閉じることによってプランジャ９２がその位置でチェックし、閉じることができなくなってしまう（すなわち、ポンプアップ現象が発生する）。そして、このようなバルブ７が開いたままの状態は、ラッシュアジャスタ９０内で高圧油室のオイルがリーク隙間から低圧油室に徐々にリークしていくのに伴い、図４（ｃ）に示すように、徐々にプランジャ９２がボディ９１に退入していき、徐々に解消されてはいくが、その間、エンジン内では燃焼ガスの吹き抜けが発生するため、それによってエンジンが傷んでしまうおそれがある。

その一方で、プランジャ９２が速やかにボディ９１に退入するように、リーク隙間を大きくして高圧油室から低圧油室へオイルをリークさせ易くしたのでは、バルブ７を押圧して開くべき動弁系５，６のバルブ押圧時（カムノーズ当接時）にも、プランジャ９２がボディ９１に退入し易くなり、動弁系が不安定になってしまう。

そこで、動弁系のバルブ押圧時（カムノーズ当接時）にプランジャをボディに退入させ易くすることなく、プランジャが不必要に繰り出された時（ポンプアップ現象の発生時）にプランジャをボディに退入させ易くすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のラッシュアジャスタは、筒と底とを備えるボディに、筒と底とを備えるプランジャが繰出及び退入可能に挿入され、ボディの底とプランジャの底との間に高圧油室が形成され、プランジャの内部に低圧油室が形成され、プランジャの底が高圧油室と低圧油室とを隔てるとともに貫通孔と弁座とを備えた弁座付き隔壁となっており、弁座に対して、プランジャが繰り出す時に貫通孔を開いて低圧油室から高圧油室へオイルを流し、プランジャが退入する時に貫通孔を閉じて高圧油室から低圧油室へオイルを流さないようにする逆止弁が設けられ、ボディの筒の内周面とプランジャの筒の外周面との間に、プランジャが退入する時に高圧油室から低圧油室へオイルをリークさせるリーク隙間が形成されたラッシュアジャスタにおいて、リーク隙間とは別に、高圧油室から低圧油室へオイルをリークさせるサブリーク通路を設けるとともに、プランジャが退入する時であって高圧油室と低圧油室との油圧差が所定の油圧差よりも小さい小油圧差状態の時にはサブリーク通路を開き、プランジャが退入する時であって高圧油室と低圧油室との油圧差が該所定の油圧差よりも大きい大油圧差状態の時にはサブリーク通路を閉じる、サブリーク弁を設けたことを特徴とする。

ここで、所定の油圧差は、不必要に繰り出された（ポンプアップ現象が発生した）プランジャを、本来バルブを閉じるべき動弁系のバルブ非押圧時（ベース円当接時）にバルブスプリングの弾性力でボディに退入させる時は、小油圧差状態となり、バルブを押圧して開くべき動弁系のバルブ押圧時（カムノーズ当接時）は、大油圧差状態となるように設定するとよい。

また、前記サブリーク通路及び前記サブリーク弁の具体的な態様は、特に限定されないが、次の［ｉ］［ii］の態様を例示する。但し、サブリーク弁と逆止弁とを一箇所に集められる点で、［ｉ］の態様の方が好ましい。

［ｉ］プランジャの底である弁座付き隔壁を、プランジャの筒とは別体に形成して、該筒にプランジャ軸線方向に相対変位可能に挿入し、プランジャの筒の内周面と弁座付き隔壁の外周面との間にサブリーク隙間を形成し、弁座付き隔壁よりも低圧油室側に、第二貫通孔を備えた第二隔壁をプランジャの筒に対して相対変位不能に形成し、サブリーク隙間と第二貫通孔とで、サブリーク通路を構成し、弁座付き隔壁を第二隔壁から離間する方向に付勢するサブリーク用バネを設けて、小油圧差状態の時に、サブリーク用バネにより弁座付き隔壁が第二隔壁から離間すると第二貫通孔を開き、大油圧差状態の時に、サブリーク用バネの弾性力に抗して弁座付き隔壁が第二隔壁に当接すると第二貫通孔を閉じるようにし、弁座付き隔壁とサブリーク用バネとで、サブリーク弁を構成した態様。

［ii］プランジャの底である弁座付き隔壁をプランジャの筒と一体に形成し、弁座付き隔壁に第二貫通孔を貫通孔とは別に設け、第二貫通孔でサブリーク通路を構成し、第二貫通孔の高圧油室側の開口周縁部に第二弁座を弁座とは別に設けるとともに、第二弁座に当接可能なサブリーク用チェックボールと、サブリーク用チェックボールを第二弁座から離間する方向に付勢するサブリーク用バネとを設けて、小油圧差状態の時に、サブリーク用バネによりサブリーク用チェックボールが第二弁座から離間すると第二貫通孔を開き、大油圧差状態の時に、サブリーク用バネの弾性力に抗してサブリーク用チェックボールが第二弁座に当接すると第二貫通孔を閉じるようにし、サブリーク用チェックボールとサブリーク用バネとで、サブリーク弁を構成した態様。

本発明によれば、プランジャが退入する時のうち小油圧差状態の時にはサブリーク弁が開くので、プランジャが不必要に繰り出された場合（ポンプアップ現象が発生した場合）にも、小油圧差状態の時にプランジャを速やかにボディに退入させることができる。その一方で、プランジャが退入する時のうち大油圧差状態の時（動弁系のバルブ押圧時等）にはリーク弁が閉じるので、大油圧差状態の時にプランジャがボディに退入し易くなる心配もない。

実施例のラッシュアジャスタを示す断面図である。 （ａ）は実施例のプランジャ繰出時の逆止弁及びリーク弁を示す断面図、（ｂ）は小荷重プランジャ退入時の逆止弁及びリーク弁を示す断面図、（ｃ）は大荷重プランジャ退入時の逆止弁及びリーク弁を示す断面図である。 （ａ）は実施例のラッシュアジャスタを含み構成された動弁系にクリアランスが発生した時を示す断面図、（ｂ）はその動弁系でプランジャが繰り出された時を示す断面図、（ｃ）はその動弁系でプランジャが速やかに退入した時を示す断面図である。 （ａ）は従来例のラッシュアジャスタを含み構成された動弁系にクリアランスが発生した時を示す断面図、（ｂ）はその動弁系でプランジャが繰り出された時を示す断面図、（ｃ）はその動弁系でプランジャが退入しつつある時を示す断面図である。

図１〜図３に示す本実施例のラッシュアジャスタ９は、ロッカアーム６の基端部を揺動可能に支持している。そのロッカアーム６は、ベース円５ａとカムノーズ５ｂとからなる回転カム５によって長さ方向中間部が駆動されると揺動して先端部にてバルブ７を駆動する。このラッシュアジャスタ９は、次に示すボディ１０と、プランジャ２０と、流通路３０と、リーク隙間４０と、サブリーク通路５０とを含み構成されている。

ボディ１０は、上下方向に延びる筒１１とその下端部に筒１１と一体に形成された底１６とを備えた有底円筒状の部材であって、筒１１の上部にはプランジャ２０の下部が挿入されている。そして、このボディ１０の底１６とプランジャ２０の底（弁座付き隔壁２６）との間には、高圧油室１５が形成され、その高圧油室１５には、プランジャ２０を弾性力で上方に繰り出すための繰出バネ１９が設けられている。また、このボディ１０の筒１１の上下方向中間部には、外部の油路（図示略）から内側のプランジャ２０の低圧油室２５へオイルＯを流入させるための外側オイル供給孔１２が貫設されている。また、このボディ１０の筒１１の上端部には、該ボディ１０の内側を密閉するためのリング状のシール１３が取り付けられている。

プランジャ２０は、上下方向に延びる筒２１と、その上端部に筒２１と一体に形成された半球状の半球部２３と、筒２１とは別体に形成されて筒２１の下部に上下方向に相対変位可能に挿入された底としての弁座付き隔壁２６と、弁座付き隔壁２６よりも上方に筒２１と一体に形成された第二隔壁２７とを含み構成されている。そして、このプランジャ２０の半球部２３と底（弁座付き隔壁２６）との間には、低圧油室２５が形成されている。また、このプランジャ２０の筒２１の上下方向中間部には、ボディ１０の外側オイル供給孔１２からのオイルＯを内部の低圧油室２５に流入させるための内側オイル供給孔２２が貫設されている。

流通路３０は、ボディ１０からプランジャ２０が繰り出す時（以下、プランジャ繰出時という。）に低圧油室２５から高圧油室１５へオイルＯを流すための通路であって、弁座付き隔壁２６を上下方向に貫通した第一貫通孔３１と、第二隔壁２７を上下方向に貫通した第二貫通孔３２とを含み構成されている。

そして、第一貫通孔３１の下側の開口の周縁部には弁座３４が設けられており、その弁座３４に対して逆止弁３５が設けられている。その逆止弁３５は、弁座３４に当接可能なチェックボール３６と、弁座付き隔壁２６の下面に取り付けられてチェックボール３６を周囲から囲むリテーナ３８と、チェックボール３６とリテーナ３８との間に介装されてチェックボール３６を弾性力で弁座３４に付勢するチェック用バネ３７とを含み構成されている。

リーク隙間４０は、ボディ１０にプランジャ２０が退入する時（以下、プランジャ退入時という。）に高圧油室１５から低圧油室２５へオイルＯをリークさせるための隙間であって、ボディ１０の筒１１の内周面とプランジャ２０の筒２１の外周面との間に形成されている。

サブリーク通路５０は、プランジャ退入時にリーク隙間４０とは別に高圧油室１５から低圧油室２５へオイルＯをリークさせるための通路であって、プランジャ２０の筒２１の内周面と弁座付き隔壁２６の外周面との間に形成されたサブリーク隙間５１と、前述の第二貫通孔３２とを含み構成されている。

そして、このサブリーク通路５０に対しては、プランジャ退入時であって入力荷重が所定の荷重よりも小さい時（以下、小荷重プランジャ退入時という。）には開く一方、プランジャ退入時であって入力荷重が該所定の荷重よりも大きい時（以下、大荷重時プランジャ退入時という。）には閉じるサブリーク弁５５が設けられている。そして、「小荷重」と「大荷重」との境となる「所定の荷重」ついては、不必要に繰り出された（ポンプアップ現象が発生した）プランジャ２０を、ベース円当接時（ベース円５ａがロッカアーム６に当接する時）にバルブスプリング８の弾性力でボディ１０に退入させる時は、「小荷重プランジャ退入時」に含まれ、カムノーズ当接時（カムノーズ５ｂがロッカアーム６に当接する時）は、「大荷重プランジャ退入時」に含まれるように設定されている。そのサブリーク弁５５は、前述の弁座付き隔壁２６と、弁座付き隔壁２６の上面と第二隔壁２７の下面との間に介装されて弾性力で弁座付き隔壁２６を下方に付勢するサブリーク用バネ５７と、弁座付き隔壁２６がプランジャ繰出時等に下方に下がり過ぎるのを防止するためのストッパ部材５８とを含み構成されている。

次に、以上に示したラッシュアジャスタ９のエンジン停止時の様子について説明する。すなわち、エンジン停止時には、高圧油室１５の油圧と低圧油室２５の油圧とが略等しくなる等圧状態となる。その等圧状態の時には、図１に示すように、流通路３０の逆止弁３５については、チェックボール３６がチェック用バネ３７に付勢されて弁座３４に当接することによって閉じる。また、サブリーク通路５０のサブリーク弁５５については、弁座付き隔壁２６がサブリーク用バネ５７の弾性力によって下方に付勢されてその上面が第二隔壁２７の下面から離れることによって開く。そして、このとき、弁座付き隔壁２６の下面はストッパ部材５８の上面に当接する。

次に、以上に示したラッシュアジャスタ９のエンジン回転時の様子を、［１］プランジャ繰出時と、［２］小荷重プランジャ退入時と、［３］大荷重プランジャ退入時とに分けて説明する。

［１］プランジャ繰出時
プランジャ繰出時（例えば、動弁系にクリアランスが発生した時）には、低圧油室２５の油圧よりも高圧油室１５の油圧の方が低くなる低圧状態となる。その低圧状態の時には、図２（ａ）に示すように、サブリーク通路５０のサブリーク弁５５については、弁座付き隔壁２６が低圧油室２５の油圧とサブリーク用バネ５７の弾性力とで下方に付勢されてその上面が第二隔壁２７の下面から離れることによって開く。そして、このとき、弁座付き隔壁２６の下面はストッパ部材５８の上面に当接する。また、流通路３０の逆止弁３５については、チェックボール３６が低圧油室２５の油圧でチッェク用バネ３７の弾性力に抗して押し下げられて弁座３４から離れることによって開く。そのため、オイルＯが、チェックボール３６と弁座３４との間を通って、低圧油室２５から高圧油室１５へ流れ込む。そのため、ボディ１０からプランジャ２０が素早く繰り出される。

［２］小荷重プランジャ退入時
小荷重プランジャ退入時（例えば、ポンプアップ現象の発生時におけるベース円当接時）には、低圧油室２５の油圧よりも高圧油室１５の油圧の方が高くなる高圧状態の中でも高圧油室１５と低圧油室２５との油圧差が所定の油圧差よりも小さい小油圧差高圧状態（小油圧差状態）となる。その小油圧差高圧状態の時には、図２（ｂ）に示すように、流通路３０の逆止弁３５については、チェックボール３６がチェック用バネ３７の弾性力と高圧油室１５の油圧とで上方に付勢されて弁座３４に当接することによって閉じる。また、サブリーク通路５０のサブリーク弁５５については、弁座付き隔壁２６が高圧油室１５の油圧で上方にサブリーク用バネ５７の弾性力に抗して多少は押し上げられるが、弁座付き隔壁２６の上面が第二隔壁２７の下面に当接するまでには至らず、よって、開いた状態となる。そのため、サブリーク隙間５１のオイルＯが、弁座付き隔壁２６の上面と第二隔壁２７の下面との間から第二連通孔３２に流れ込み、これによって、オイルＯが高圧油室１５から低圧油室２５へリークする。また、このとき、同時に、通常のリーク隙間４０からも、オイルＯが高圧油室１５から低圧油室２５へリークする。そのため、ボディ１０にプランジャ２０が比較的速やかに退入する。

［３］大荷重プランジャ退入時
大荷重プランジャ退入時（例えば、カムノーズ当接時）には、低圧油室２５の油圧よりも高圧油室１５の油圧の方が高くなる高圧状態の中でも高圧油室１５と低圧油室２５との油圧差が前述の所定の油圧差よりも大きい大油圧差高圧状態（大油圧差状態）となる。その大油圧差高圧状態の時には、図２（ｃ）に示すように、流通路３０の逆止弁３５については、小油圧差高圧状態の時と同様、チェックボール３６がチェック用バネ３７の弾性力と高圧油室１５の油圧とで上方に付勢されて弁座３４に当接することによって閉じる。また、サブリーク通路５０のサブリーク弁５５については、弁座付き隔壁２６が高圧油室１５の油圧でサブリーク用バネ５７の弾性力に抗して押し上げられて弁座付き隔壁２６の上面が第二隔壁２７の下面に当接することによって閉じる。そのため、サブリーク隙間５１のオイルＯが第二連通孔３２に流れ込むことはない。よって、このときは、通常のリーク隙間４０のみから、オイルＯが高圧油室１５から低圧油室２５へリークする。そのため、ボディ１０にプランジャ２０が比較的ゆっくりと退入する。

本実施例によれば、図３（ａ）に示すように、ラッシュアジャスタ９を含み構成された動弁系に何らかの外乱でクリアランスＣが発生した場合において、図３（ｂ）に示すように、そのクリアランスＣを埋めるようにボディ１０からプランジャ２０が繰り出された場合（ポンプアップ現象が発生した場合）においても、図３（ｃ）に示すように、ボディ１０にプランジャ２０を速やかに退入させることができる。なぜなら、サブリーク通路５０のサブリーク弁５５は、ベース円当接時におけるバルブスプリング８の弾性力程度では閉まることはない（上記［３］の状態となることなはく、上記［２］の状態となる）ので、ベース円当接時にバルブスプリング８の弾性力でプランジャ２０をボディ１０に速やかに退入させることができるからである。そのため、バルブ７が開いたままの状態（ポンプアップ現象）を速やかに解消することができる。また、その一方で、サブリーク弁５５は、カムノーズ当接時には閉じる（上記［３］の状態となる）ので、カムノーズ当接時にプランジャ２０がボディ１０に退入し易くなって、動弁系が不安定になる心配もない。

なお、本発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもでき、例えば、次の［ｉ］のように変更してもよい。
［ｉ］ラッシュアジャスタ９でロッカアーム６の基端部を揺動可能に支持する代わりに、揺動可能に支持されたロッカアームの先端部に本実施例のラッシュアジャスタ９を上下反対に取り付け、そのラッシュアジャスタ９のプランジャ２０の先端部でバルブを押圧するようにしてもよい。

９ ラッシュアジャスタ
１０ ボディ
１１ ボディの筒
１５ 高圧油室
１６ ボディの底
２０ プランジャ
２１ プランジャの筒
２５ 低圧油室
２６ 弁座付き隔壁（プランジャの底）
２７ 第二隔壁
３１ 第一貫通孔（貫通孔）
３２ 第二貫通孔
３４ 弁座
３５ 逆止弁
４０ リーク隙間
５０ サブリーク通路
５１ サブリーク隙間
５５ サブリーク弁
５７ サブリーク用バネ

Claims (2)

1. 筒（１１）と底（１６）とを備えるボディ（１０）に、筒（２１）と底（２６）とを備えるプランジャ（２０）が繰出及び退入可能に挿入され、ボディの底（１６）とプランジャの底（２６）との間に高圧油室（１５）が形成され、プランジャ（２０）の内部に低圧油室（２５）が形成され、
   プランジャの底（２６）が高圧油室（１５）と低圧油室（２５）とを隔てるとともに貫通孔（３１）と弁座（３４）とを備えた弁座付き隔壁（２６）となっており、弁座（３４）に対して、プランジャ（２０）が繰り出す時に貫通孔（３１）を開いて低圧油室（２５）から高圧油室（１５）へオイルを流し、プランジャが退入する時に貫通孔（３１）を閉じて高圧油室（１５）から低圧油室（２５）へオイルを流さないようにする逆止弁（３５）が設けられ、
   ボディの筒（１１）の内周面とプランジャの筒（２１）の外周面との間に、プランジャ（２０）が退入する時に高圧油室（１５）から低圧油室（２５）へオイルをリークさせるリーク隙間（４０）が形成されたラッシュアジャスタにおいて、
   リーク隙間（４０）とは別に、高圧油室（１５）から低圧油室（２５）へオイルをリークさせるサブリーク通路（５０）を設けるとともに、
   プランジャ（２０）が退入する時であって高圧油室（１５）と低圧油室（２５）との油圧差が所定の油圧差よりも小さい小油圧差状態の時にはサブリーク通路（５０）を開き、プランジャ（２０）が退入する時であって高圧油室（１５）と低圧油室（２５）との油圧差が該所定の油圧差よりも大きい大油圧差状態の時にはサブリーク通路（５０）を閉じる、サブリーク弁（５５）を設けたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. プランジャの底である弁座付き隔壁（２６）を、プランジャの筒（２１）とは別体に形成して、該筒（２１）にプランジャ軸線方向に相対変位可能に挿入し、プランジャの筒（２１）の内周面と弁座付き隔壁（２６）の外周面との間にサブリーク隙間（５１）を形成し、弁座付き隔壁（２６）よりも低圧油室（２５）側に、第二貫通孔（３２）を備えた第二隔壁（２７）をプランジャの筒（２１）に対して相対変位不能に形成し、サブリーク隙間（５１）と第二貫通孔（３２）とで、サブリーク通路（５０）を構成し、
   弁座付き隔壁（２６）を第二隔壁（２７）から離間する方向に付勢するサブリーク用バネ（５７）を設けて、小油圧差状態の時に、サブリーク用バネ（５７）により弁座付き隔壁（２６）が第二隔壁（２７）から離間すると第二貫通孔（３２）を開き、大油圧差状態の時に、サブリーク用バネ（５７）の弾性力に抗して弁座付き隔壁（２６）が第二隔壁（２７）に当接すると第二貫通孔（３２）を閉じるようにし、弁座付き隔壁（２６）とサブリーク用バネ（５７）とで、サブリーク弁（５５）を構成した請求項１記載のラッシュアジャスタ。

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