JP4005934B2 - 内燃機関用油圧ラッシュアジャスタ - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のバルブクリアランスを調整する内燃機関用油圧ラッシュアジャスタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、プランジャ内に形成された低圧室に内燃機関のオイルポンプからの高圧の潤滑油が導入され、内燃機関のバルブクリアランスを調整する油圧ラッシュアジャスタに関するものがあった(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3288744号公報(第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
通常、オイルポンプから供給される潤滑油には空気が溶け込んでいる場合が多く、空気を含んだ潤滑油がプランジャ内の低圧室に入り込むと、低圧室と高圧室との間に介装されている一方向弁が開弁した時に高圧室に進入することが考えられる。大量の空気が溶け込んだ潤滑油が高圧室に進入した場合には、その後気体として析出することがあり、これによって高圧室内の液圧の上昇が妨げられ、ラッシュアジャスタが剛体化しなくなり、内燃機関のバルブの開弁時にバルブの作動不良につながる恐れがある。
【0005】
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、潤滑油中の空気を分離して外部に排出できる油圧ラッシュアジャスタを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、内燃機関内に取付けられたカップ状のボデーと、その外周面が前記ボデーの内周面と嵌合することによって前記ボデー内に移動可能に設置され、その内部に低圧室が形成されるとともに、前記ボデーとによって高圧室を形成し、更に前記低圧室と前記高圧室とを連通する連通路が形成された円筒状のプランジャと、前記高圧室の液圧が前記低圧室の液圧以上の場合に、前記連通路を閉じる一方向弁を備え、前記ボデーおよび前記プランジャには内燃機関の液圧を前記低圧室に導入する液圧導入手段が形成され、前記液圧導入手段は、前記ボデーに形成され内燃機関の液圧が導入されるインレット孔、前記プランジャに形成され前記低圧室に連通するプランジャ孔、及び絞り通路を含んでおり、前記絞り通路は、前記ボデーの内周面と前記プランジャの外周面とによって形成されるとともに、前記インレット孔と前記プランジャ孔とを連通させる形態であり、前記インレット孔に導入された潤滑油が、前記絞り通路と前記プランジャ孔を順に通過して前記低圧室に送られるようになっていることを特徴とする内燃機関用油圧ラッシュアジャスタとした。
【0008】
また、請求項2の発明は、前記絞り通路は、前記ボデーの内周面の内径を大きくした拡径部に前記プランジャの外周面を対向させることによって形成したことを特徴とする請求項1記載の内燃機関用油圧ラッシュアジャスタとした。
【0009】
また、請求項3の発明は、前記絞り通路は、前記プランジャの外周面の外径を小さくした縮径部に前記ボデーの内周面を対向させることによって形成したことを特徴とする請求項1記載の内燃機関用油圧ラッシュアジャスタとした。
【0010】
【発明の作用及び効果】
<請求項1の発明>
ボデーおよびプランジャに形成された液圧導入手段が絞り通路を含んでいることにより、内燃機関から供給された潤滑油が絞り通路を通過して再び広い空間に出た際に、潤滑油の圧力が低下して含まれている空気が気体となって析出することにより、潤滑油中の空気が分離されるため、空気をラッシュアジャスタ外に排出することが可能となり、高圧室への空気の進入を防ぐことができる。
【0011】
また、ボデーの内周面とプランジャの外周面とによって、インレット孔とプランジャ孔との間に絞り通路を形成したため、絞り通路を形成するために、ボデーあるいはプランジャに細いドリルで穿孔等を行う必要がなく、潤滑油中の空気を分離してラッシュアジャスタ外に排出することが可能であるとともに、製造の容易な油圧ラッシュアジャスタとすることができる。また、ボデーの内周面とプランジャの外周面との径の組み合わせによって、絞り通路の大きさを自由に設定でき、更に、絞り通路の長さもラッシュアジャスタの長さ方向と一致するため、長い絞り通路の設定も可能となる。
【0012】
<請求項2の発明>
ボデーの内周面の内径を大きくした拡径部にプランジャの外周面を対向させることによって絞り通路を形成したため、絞り通路を形成するためにボデー側に拡径部を形成するのみでプランジャには特別な加工を施す必要がなく、より製造の容易な油圧ラッシュアジャスタとすることができる。
【0013】
<請求項3の発明>
プランジャの外周面の外径を小さくした縮径部にボデーの内周面を対向させることによって絞り通路を形成したため、絞り通路を形成するために加工しやすいプランジャの外周面に縮径部を形成するのみでボデーには特別な加工を施す必要がなく、更に製造の容易な油圧ラッシュアジャスタとすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を図1乃至図3によって説明する。図1において、内燃機関であるエンジンの動弁装置に取付けられた内燃機関用油圧ラッシュアジャスタ10はエンジンブロック21の設置孔21a内に挿入し固定されている。エンジンブロック21には図示しないオイルポンプによって発生された高圧の潤滑油が供給される給油路21bが形成されている。エンジンブロック21のステム孔21cにはバルブ22のバルブステム22aが軸方向に移動可能に嵌装され、バルブステム22aの先端に取付けられたバルブ部22bが、吸気通路21dをエンジンブロック21の図示しないシリンダ内に開閉している。バルブステム22aの上端部にはスプリングリテーナ23が取付けられ、スプリングリテーナ23とエンジンブロック21の上面との間にはバルブリタンスプリング24が介装され、バルブリタンスプリング24によってバルブ22は吸気通路21dを閉じるように上方に付勢されている。
【0015】
油圧ラッシュアジャスタ10はカップ状のボデー11と、ボデー11の内周面11aに上下方向に移動可能なように嵌合した略円筒形のプランジャ12とを備えており、プランジャ12の上端部12aにはロッカーアーム25の一端部が係合し、ロッカーアーム25の他端部はスプリングリテーナ23の上面に当接している。ボデー11の側面には給油路21bから油圧が導入されるインレット孔11bが、円周上1箇所に形成されおり、プランジャ12の上端部12aには、ロッカーアーム25に潤滑油を供給する潤滑孔12bが形成されている。ロッカーアーム25の上部にはカムシャフト26に固着されたカム27が当接しており、カム27には突出したカムノーズ27aが形成されている。
【0016】
図2に示すように、油圧ラッシュアジャスタ10はボデー11の内周面11aにプランジャ12の外周面12cが係合するように互いを嵌合させた後、ボデー11の上端部にプランジャリテーナ13が装着されている。プランジャ12の下部には底部12dが形成されており、底部12dの上方には低圧室14が形成されるとともに、底部12dとボデー11との間には高圧室15が形成される。底部12dの中央には低圧室14と高圧室15とを連通する連通路12eが形成されている。
【0017】
高圧室15にはリテーナ17が設置されており、リテーナ17は高圧室15の底部と当接したリテーナスプリング16の付勢力によって、底部12dに押圧されている。連通路12eを閉じるため、底部12dのバルブシート12fと係合するようにボールバルブ18が設けられ、ボールバルブ18とリテーナ17との間にはバルブスプリング19が介装されている。ボールバルブ18はバルブスプリング19によって常時上方に付勢されており、低圧室14内の液圧が高圧室15内の液圧より上昇した場合のみに、開弁するように構成されている。ボールバルブ18は、本発明の一方向弁に該当する。
【0018】
図3に示すように、ボデー11のプランジャ12との対向面には、内周面11aよりもその内径を拡張した拡径部11cが、その円周上全周にわたって形成されている。一方、プランジャ12のボデー11との対向面には凹部12gがその円周上全周にわたって形成され、更に、凹部12gのほぼ中央には対向部12hがその円周上全周にわたって形成されている。本実施形態においては、対向部12hの外径は外周面12cの外径と同じ大きさに設定されている。更に、プランジャ12の側面の1箇所には、凹部12gと低圧室14とを連通するようにプランジャ孔12iが形成されている。ボデー11の拡径部11cとプランジャ12の対向部12hとの間には、潤滑油の通過量を制限する円環状の狭い油路である絞り通路20が形成されている。インレット孔11b、拡径部11c、凹部12g、絞り通路20およびプランジャ孔12iは、本発明の液圧導入手段に該当する。
【0019】
次に、上述した油圧ラッシュアジャスタ10の作動を図1に示した動弁装置の作動とともに説明する。油圧ラッシュアジャスタ10のインレット孔11bには、図示しないオイルポンプによって発生されエンジンブロック21の給油路21bに供給された高圧の潤滑油が導入されている。一方、エンジンの動力が伝えられるカムシャフト26とともにカム27が回転して、カムノーズ27aがロッカーアーム25を上面から押圧する。
【0020】
この時、油圧ラッシュアジャスタ10のプランジャ12がロッカーアーム25の一端部によって上方から押圧されるため、プランジャ12がボデー11に対して下方に移動して高圧室15内の潤滑油が圧縮されて圧力が上昇する。高圧室15内の圧力の上昇に伴い、高圧室15内の若干の潤滑油がボデー11の内周面11aとプランジャ12の外周面12cとの間を通過してプランジャ孔12iを介して低圧室14内へ進入し、油圧ラッシュアジャスタ10の全長が僅かに短縮される。高圧室15内の圧力が上昇することによってボデー11とプランジャ12とが一体となって剛体化し、油圧ラッシュアジャスタ10はロッカーアーム25の動作の支点となって機能する。ロッカーアーム25の他端部はバルブリタンスプリング24を圧縮しながら、スプリングリテーナ23に連結されたバルブステム22aを介してバルブ部22bを押し下げ、吸気通路21dをシリンダに対して開状態とする。
【0021】
ここで、油圧ラッシュアジャスタ10のインレット孔11bに導入された高圧の潤滑油は、ボデー11の拡径部11cとプランジャ12の対向部12hとの間に形成された絞り通路20を通過する。油圧は絞り通路20を通過して再び広い空間(本実施形態においては拡径部11cと凹部12gによって形成された空間)に出た際に、潤滑油の圧力が低下して含まれている空気が気体となって析出することにより、その中に含まれていた空気が潤滑油と分離される。分離後、排出されやすい空気は上昇してボデー11の内周面11aとプランジャ12の外周面12cとの間を通って油圧ラッシュアジャスタ10の外部へと排出され、潤滑油はプランジャ孔12iから低圧室14内へと送られ、プランジャ12の潤滑孔12bから外部へ排出され、ロッカーアーム25とプランジャ12との係合面の潤滑油として機能する。絞り通路20を通過する際に潤滑油から分離された空気が、仮に低圧室14内に進入しても、潤滑油から分離されており質量が小さいため潤滑孔12bから油圧ラッシュアジャスタ10外へと排出されて、高圧室15内に侵入することはない。
【0022】
カム27の回転に伴いカムノーズ27aが最下点から上向き状態になると、ロッカーアーム25の下方への押圧力がなくなり、高圧室15内の圧力とリテーナスプリング16の付勢力によってプランジャ12が上方へ戻される。プランジャ12の上方への移動に伴い、高圧室15内の圧力が低下して低圧室14内の圧力より低くなると、ボールバルブ18がバルブスプリング19の付勢力に抗して開弁し、低圧室14内の潤滑油が連通路12eを通って高圧室15内へ流入して、油圧ラッシュアジャスタ10が伸張される。油圧ラッシュアジャスタ10が伸張されることによって、プランジャ12の上端部12aとロッカーアーム25との間の隙間を埋めることができる。
【0023】
上述した第1実施形態によれば、内燃機関から供給された潤滑油が絞り通路20を通過して再び広い空間に出た際に、潤滑油の圧力が低下して含まれている空気が気体となって析出することにより、潤滑油中の空気が分離されるため、空気をラッシュアジャスタ10外に排出することが可能となり、高圧室15への空気の進入を防ぐことができる。また、絞り通路20がボデー11の拡径部11cとこれと対向したプランジャ12の対向部12hとによって構成されていることにより、絞り通路の形成のためにボデー11あるいはプランジャ12に細いドリル等で穿孔を行う必要がなく、製造が容易となる。また、ボデー11の拡径部11cとプランジャ12の対向部12hとの径の組み合わせによって、絞り通路20の大きさを自由に設定でき、更に、絞り通路20の長さもラッシュアジャスタ10の長さ方向と一致するため、長い絞り通路20の設定も可能となる。
【0024】
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を図4に基づいて説明する。本実施形態においては、ボデー11の内周面11aには拡径部は設けず、代わりにプランジャ12に外周面12cよりもその外径を小さくした縮径部12jを形成して、絞り通路30をボデー11の内周面11aとプランジャ12の縮径部12jとの間に形成したところにその特徴がある。他の部位については第1実施形態と同様であるため説明は省略する。
【0025】
第2実施形態によれば、ボデー11の内周面11aに拡径部を設けず、加工のしやすいプランジャ12の外周面12cに縮径部12jを設けることによって絞り通路30を形成しているため、更に製造が容易な油圧ラッシュアジャスタ10とすることができる。
【0026】
<第3実施形態>
また、第3実施形態として、図5に示したように第2実施形態に対して更にボデー11の内周面11aに凹部11dを形成してもよい。
【0027】
<他の実施形態>
本発明は上述の記載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、さらに、これら以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)絞り通路は必ずしもボデーとプランジャとの間に円環状に形成されなければならないわけではなく、例えば、1つあるいは複数のスリットを、ボデーの内周面あるいはプランジャの外周面に設け、これにプランジャの外周面あるいはボデーの内周面を対向させることによって、絞り通路を形成するようにしてもよい。
(2)低圧室内に筒状のセパレータを設置して、潤滑油から分離した空気を低圧室内のセパレータ外周部からラッシュアジャスタ外へ排出するようにしてもかまわない。
(3)本発明による油圧ラッシュアジャスタは、特にその用途が限定されるものではなく、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による油圧ラッシュアジャスタを取付けた動弁装置を表す図である。
【図2】第1実施形態による油圧ラッシュアジャスタの断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】第2実施形態による油圧ラッシュアジャスタの要部拡大図である。
【図5】第3実施形態による油圧ラッシュアジャスタの要部拡大図である。
【符号の説明】
10…油圧ラッシュアジャスタ
11…ボデー
11a…ボデー内周面
11b…インレット孔
11c…拡径部
12…プランジャ
12c…プランジャ外周面
12e…連通路
12h…対向部
12i…プランジャ孔
12j…縮径部
14…低圧室
15…高圧室
18…ボールバルブ
20…絞り通路
30…絞り通路
Claims (3)
- 内燃機関内に取付けられたカップ状のボデーと、
その外周面が前記ボデーの内周面と嵌合することによって前記ボデー内に移動可能に設置され、その内部に低圧室が形成されるとともに、前記ボデーとによって高圧室を形成し、更に前記低圧室と前記高圧室とを連通する連通路が形成された円筒状のプランジャと、
前記高圧室の液圧が前記低圧室の液圧以上の場合に、前記連通路を閉じる一方向弁を備え、
前記ボデーおよび前記プランジャには内燃機関の液圧を前記低圧室に導入する液圧導入手段が形成され、
前記液圧導入手段は、前記ボデーに形成され内燃機関の液圧が導入されるインレット孔、前記プランジャに形成され前記低圧室に連通するプランジャ孔、及び絞り通路を含んでおり、
前記絞り通路は、前記ボデーの内周面と前記プランジャの外周面とによって形成されるとともに、前記インレット孔と前記プランジャ孔とを連通させる形態であり、
前記インレット孔に導入された潤滑油が、前記絞り通路と前記プランジャ孔を順に通過して前記低圧室に送られるようになっていることを特徴とする内燃機関用油圧ラッシュアジャスタ。 - 前記絞り通路は、前記ボデーの内周面の内径を大きくした拡径部に前記プランジャの外周面を対向させることによって形成したことを特徴とする請求項1記載の内燃機関用油圧ラッシュアジャスタ。
- 前記絞り通路は、前記プランジャの外周面の外径を小さくした縮径部に前記ボデーの内周面を対向させることによって形成したことを特徴とする請求項1記載の内燃機関用油圧ラッシュアジャスタ。
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