JP4659778B2 - 密封型ラッシュアジャスタ及び密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法 - Google Patents

Description

本発明は、密封型ラッシュアジャスタ及び密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法に関し、特に液体と気体とで満たされたリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタ及び密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法に関する。

従来、内燃機関の吸排気弁とシリンダヘッドとの間に設けられたバルブクリアランスを自動的に略零に調整するラッシュアジャスタが実用化されている。このラッシュアジャスタによれば、機能面では吸排気弁とシリンダヘッドとの干渉で発生する打音が解消されるとともに、メンテナンス面ではバルブクリアランスを定期的に点検調整する作業が不要化される。ラッシュアジャスタには、例えばエンジンオイルを利用する外部給油型がある。この外部給油型ラッシュアジャスタの場合、エンジンオイルの注入量が不適切であったり、劣化したオイルがそのまま使用されていたりするとエアや異物がオイルに混入する虞が増大し、これらの要因によりラッシュアジャスタの機能が損なわれる場合がある。すなわち、外部給油型ラッシュアジャスタにおいては、エンジンオイルのメンテナンスの良否によってラッシュアジャスタの機能が左右されてしまう。

これに対して、ラッシュアジャスタにはオイル等の液体が密封された密封型ラッシュアジャスタがあり、係る密封型ラッシュアジャスタによれば、上述の機能阻害要因を排除できる。なお、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１から５までで提案されている。

実開平２−１１９９０７号公報 特開昭６１−０６６８１１号公報 特開平５−２８８０１９号公報 実公平２−０１０２４２号公報 実公平５−０４３８４２号公報

ところで密封型ラッシュアジャスタでは、プランジャが短縮した時に高圧室からリザーバ室に押し出された液体がリザーバ室内で気体を圧縮するため、これにより内圧が上昇する。しかしながら、密封型ラッシュアジャスタは元来、リザーバ室の容積が小さいことから、リザーバ室内に封入された気体の体積も元々小さいものとなっている。このため密封型ラッシュアジャスタでは、気体の体積が小さいことに起因してプランジャ短縮時の内圧上昇、すなわちプランジャが最伸張状態にあるときと最短縮状態にあるときとの内圧差（以下、単に作動時の圧力差と称す）が大きなものとなる。この点、作動時の圧力差が大きいことに起因して、密封型ラッシュアジャスタには以下に示す課題がある。

密封型ラッシュアジャスタでは、プランジャ短縮時には内圧が大きく上昇することから、プランジャが伸張すると内圧は逆に大きく低下する。そしてこのとき大きな内圧低下に伴い、液体に溶解していた気体が、液体中に気体として発生することがある。例えばリザーバ室内に封入する気体には空気を適用できるが、この場合には特に空気が液体に溶解し易いことに起因して、逆に大きな内圧低下に伴い溶解していた空気が液体中に気体としてより発生し易くなり、またその発生量も多くなる。そして係る気体の発生が高圧室内で起こると、プランジャ短縮時に高圧室内で液体だけでなく、発生した気体も圧縮されるようになることから、ラッシュアジャスタとしての機能が損なわれ、吸排気弁の着座音などの異音が発生する虞がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、プランジャ短縮時の内圧上昇を低く抑制し、以ってラッシュアジャスタとしての機能が損なわれることを抑制できる密封型ラッシュアジャスタ及び密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は液体とともに気体で満たされたリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタであって、前記気体として、大気圧よりも低く減圧された状態で封入された気体を前記リザーバ室内に有することを特徴とする。ここで、本発明は減圧封入した気体をリザーバ室内に有することで、内圧そのものの大きさだけでなく、さらに作動時の圧力差も小さくできるという新たな知見に基づくものであり、係る点に着目した本発明によれば、プランジャ短縮時の内圧上昇を低く抑制できる。したがって本発明によれば、作動時の圧力差が大きいことに起因して、ラッシュアジャスタとしての機能が損なわれることを抑制できる。

また本発明は液体とともに気体で満たされたリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタであって、前記気体として、前記プランジャが最も伸張した状態よりも短縮した状態で封入された気体を前記リザーバ室内に有することを特徴とする。ここで、本発明はプランジャが最伸張状態よりも短縮した状態で封入された気体をリザーバ室内に有することで、作動時の圧力差を小さくできるという新たな知見に基づくものであり、係る点に着目した本発明によれば、プランジャ短縮時の内圧上昇を低く抑制できる。したがって本発明によれば、作動時の圧力差が大きいことに起因して、ラッシュアジャスタとしての機能が損なわれることを抑制できる。

また本発明は液体とともに気体で満たされるリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタに、前記気体を封入するための密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法であって、前記気体を大気圧よりも低く減圧した状態で前記リザーバ室内に封入することを特徴とする。

また本発明は液体とともに気体で満たされるリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタに、前記気体を封入するための密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法であって、前記気体を前記プランジャが最も伸張した状態よりも短縮した状態で前記リザーバ室内に封入することを特徴とする。

本発明によれば、プランジャ短縮時の内圧上昇を低く抑制し、以ってラッシュアジャスタとしての機能が損なわれることを抑制できる密封型ラッシュアジャスタ及び密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法を提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面とともに詳細に説明する。

図１は密封型ラッシュアジャスタ（以下、単にラッシュアジャスタと称す）１００の構成を示す図である。ラッシュアジャスタ１００は、ボディ１と、プランジャ２と、チェック弁３と、プランジャスプリング４と、シール部材５と、ボールプラグ６と、キャップリテーナ７とを有して構成されている。

ボディ１は有底円筒状の部材であり、円筒内にはプランジャ２が中心軸線と平行な方向で摺動自在に嵌挿されている。ボディ１の先端部には、プランジャ２の突出を規制するためのキャップリテーナ７が配設されている。プランジャ２は円柱状の部材であり、内部にはリザーバ室１０が形成されている。なお、リザーバ室１０は適宜の形状に形成されていてよい。プランジャ２の先端側にはオイル（液体）を注入するための注入孔２ａが形成されており、さらにこの注入孔２ａには注入したオイルや気体を密封するためのボールプラグ６が圧入されている。

オイルはリザーバ室１０内に規定量注入されており、リザーバ室１０の残りの空間には気体が存在する。本実施例ではこの気体に空気が適用されている。但しこれに限られず、気体には空気以外の気体が適用されてもよい。なお、密封するオイルには例えばシリコンオイルを適用できる。

プランジャ２の後端部には高圧室１１と連通する連通孔２ｂが形成されており、さらにこの連通孔２ｂにはチェック弁３が配設されている。プランジャ２の後端側には高圧室１１が形成され、この高圧室１１にはプランジャスプリング４が配設されている。チェック弁３は、プランジャスプリング４がプランジャ２を先端側へ突出するように付勢する際に開いて、リザーバ室１０から高圧室１１へのオイルの移動のみを許容し、その逆の移動を遮断する。

またプランジャ２には、摺動面からリザーバ室１０に通じるリサイクル孔２ｃが、リザーバ室１０側の開口部が、使用状態で常にオイルの油面Ｌよりも高圧室１１側になるように形成されている。なお、このラッシュアジャスタ１００は、鉛直方向に対して４５度傾斜した状態で内燃機関（図示省略）に組み付けられるため、図１では油面Ｌを４５度傾斜した状態で示している。

リサイクル孔２ｃは、中心軸線に向かって中心軸線と直交するように形成されており、プランジャ２の摺動面には、リサイクル孔２ｃと同じ高さ（摺動方向における位置）で一周に亘って溝部２ｄが形成されている。さらに、摺動方向先端側のプランジャ２の摺動面には溝部２ｅが一周に亘って形成されており、この溝部２ｅには外部へのオイル漏洩を防止するためのシール部材５が配設されている。

このシール部材５は、ボディ１とプランジャ２との間の僅かな隙間をリサイクル孔２ｃよりも先端側でシールしている。シール部材５には例えば断面Ｘ文字状に２つのリップを有するＸシールを適用できる。但しこれに限られず、シール部材５にその他のシール用部品など適宜のシール手段を適用してよい。また、ラッシュアジャスタ１００はシール部材５のほかに、例えばさらに外部からのエンジンオイルの侵入を防止或いは抑制するためのシール手段を備えていてもよい。

上述の構成で、次にプランジャ２短縮時のラッシュアジャスタ１００の内圧変化について詳述する。図２乃至図４はプランジャ２短縮時のラッシュアジャスタ１００の内圧変化の様子をグラフで示すものであり、具体的には図２では気体を大気圧で封入した場合の内圧変化の様子を、図３では気体を加圧した状態で封入した場合の内圧変化の様子を、図４では気体を大気圧よりも減圧した状態で封入した場合の内圧変化の様子を夫々示している。またこれらの図では、同時に一般的な使用温度が１３０℃、８０℃、２０℃または−３０℃であった場合について夫々内圧変化の様子を示している。なお、図２から図４まで夫々で、気体はプランジャ２が最伸張状態にあるときに封入されている。またこれらの図で縦軸及び横軸のスケールは互いに同一となっている。

図２乃至図４では、縦軸が内圧を示しており、横軸がプランジャ２の最伸張状態を原点として、この状態からのプランジャ２の移動量を示している。したがって、横軸を右にいくほどプランジャ２は短縮されることになり、横軸の右端でプランジャ２は最短縮状態となる。図２乃至図４から、気体を大気圧封入した場合、気体を加圧封入した場合、及び減圧封入した場合夫々でプランジャ２が短縮されるほど内圧が上昇することがわかる。一方、これらの図を比較すると、図４に示す減圧封入した場合が一番、内圧が全体的に低く分布していることがわかる。さらにこれらの図を比較すると、図４に示す減圧封入した場合が、作動時の圧力差が一番小さくなっていることがわかる。なお、これらの図から同一の温度で比較しても、同様にその傾向が認められることがわかる。

すなわち、図２乃至図４から減圧封入された気体をリザーバ室１０内に有することで、プランジャ２短縮時の内圧上昇が低く抑制されることがわかる。このため本実施例に係るラッシュアジャスタ１００Ａは、大気圧よりも低く減圧された状態でリザーバ室１０内に封入された気体を有しており、これにより例えば大気圧封入した気体や加圧封入した気体を有する場合と比較して、プランジャ２短縮時の内圧上昇を低く抑制できる。

なお、図４が本実施例に係るラッシュアジャスタ１００Ａに対応するものとなっており、図２または図３に対応するラッシュアジャスタ１００は大気圧封入された気体、或いは加圧封入された気体を有する点で、ラッシュアジャスタ１００Ａとは異なるものとなっている。また図２に示す「Ｕ−Ｐ」及び「Ｌ−Ｐ」は、一般的な使用温度範囲（ここでは−３０℃から１３０℃まで）において、大気圧封入した気体を有するラッシュアジャスタ１００で発生し得る最大内圧及び最小内圧を示すものである。以上により、プランジャ２短縮時の内圧上昇を低く抑制し、以ってラッシュアジャスタとしての機能が損なわれることを抑制できるラッシュアジャスタ１００Ａを実現できる。

本実施例に係るラッシュアジャスタ１００Ｂは、プランジャ２が最も伸張した状態（最伸張状態）よりも短縮した状態で封入された気体をリザーバ室１０内に有する点以外、実施例１に係るラッシュアジャスタ１００Ａと同一のものとなっている。このラッシュアジャスタ１００Ｂについて詳述するにあたって、次に密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法について詳述する。図５はラッシュアジャスタ１００Ｂの一連の製造工程を模式的に示す図であり、この製造工程では、リザーバ室１０内に気体を封入するための工程が工程５として含まれている。

工程１はラッシュアジャスタ１００Ｂを組み立てる工程である。但しこの工程１ではまだプランジャ２の注入孔２ａにボールプラグ６を圧入しない。工程２はオイルの入った容器中にラッシュアジャスタ１００Ｂを入れて、ラッシュアジャスタ１００Ｂをオイルに浸す工程である。このとき専用治具を使用してプランジャ２を最短縮状態に固定し、容器内のオイルに浸す。工程３は容器に接続した真空ポンプでオイルを脱気し、その後大気圧に戻してラッシュアジャスタ１００Ｂにオイルを充填する工程である。このときラッシュアジャスタ１００Ｂの気体も脱気により吸い出され、代わりにオイルが入ることから、リザーバ室１０及び高圧室１１にオイルを充填することができる。

工程３´ではラッシュアジャスタ１００Ｂを容器から取り出すとともに、ラッシュアジャスタ１００Ｂから治具を取り外してプランジャ２を最伸張状態に戻す。これにより、次工程でオイルの吸い出し時間を短縮できる。工程４は、プランジャ２の注入孔２ａに油吸引管を差込み、リザーバ室１０のオイルを吸い出す工程である。このようにしてオイルを吸い出すことで、高圧室１１にオイルが充填された状態でオイルの封入量を適正に調整できるとともに、高圧室１１に気体が混入するといった事態を回避できる。工程５は、プランジャ２の注入孔２ａにボールプラグ６を圧入し、ラッシュアジャスタ１００Ｂを密封することにより、気体を封入する工程である。これによりラッシュアジャスタ１００Ｂが完成する。

ここで、例えばさらに上記工程５を大気圧よりも低く減圧された製造雰囲気下で行うことで、気体を大気圧よりも低く減圧した状態でリザーバ室１０内に封入する密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法を実現できる。具体的には例えば工程３に示したのと同様、ラッシュアジャスタ１００Ａを容器で囲い、この容器内を減圧することで、大気圧よりも低く減圧された製造雰囲気を実現できる。また例えば大気圧よりも低く減圧された減圧室内で上記工程５を行うことで、大気圧よりも低く減圧された製造雰囲気を実現できる。但しこれに限られず、その他の適宜の方法で密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法が実現されてもよい。この点、本実施例では工程５を大気圧下で行うようにしているが、例えば工程５を上記のように減圧された製造雰囲気下で行ってもよい。すなわち、ラッシュアジャスタ１００Ｂは、大気圧よりも低く減圧された状態でリザーバ室１０内に封入された気体を有してもよい。

一方、本実施例では上記工程４と工程５との間でプランジャ２を所定値Ｌ１だけ最伸張状態から短縮させた上で、プランジャ２を固定している。固定は例えば専用治具などを用いて行うことができる。そして工程５では、プランジャ２を所定値Ｌ１だけ短縮させたままの状態でボールプラグ６が圧入される。これにより、プランジャ２が最伸張状態よりも短縮した状態で封入された気体をリザーバ室１０内に有するラッシュアジャスタ１００Ｂを実現できる。同時にこのようにして、プランジャ２が最伸張状態よりも短縮した状態で気体を封入する密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法を実現できる。

図６は、気体封入時のプランジャ２の位置に応じたラッシュアジャスタ１００Ｂの内圧特性をグラフで示す図である。図６では縦軸が内圧を示しており、横軸が気体を封入したときの最伸張状態からのプランジャ２の短縮量を示している。また図６では、内圧として一般的な使用温度範囲（ここでは−３０℃から１３０℃まで）でラッシュアジャスタ１００Ｂに発生し得る（以下の下線部とともにご確認下さい）最高内圧Ｍａｘと最低内圧Ｍｉｎとを示すとともに、さらにこれらに対応する圧力差Ｒも示している。なお、図６に示す「Ｕ−Ｐ」及び「Ｌ−Ｐ」は実施例１で前述した図２に示す「Ｕ−Ｐ」及び「Ｌ−Ｐ」と同一のものとなっている。

図６から、プランジャ２の短縮量が大きくなるほど、すなわちプランジャ２が最伸張状態からより大きく短縮した状態で気体が封入されるほど、内圧が低下することがわかる。また図６から最短縮状態で発生する最高内圧Ｍａｘのほうが最伸張状態で発生する最低内圧Ｍｉｎよりも、より大きく内圧が低下することがわかる。このため、これらに対応する圧力差Ｒもプランジャ２の短縮量が大きくなるほど小さくなることがわかる。

さらにこれら最高圧力Ｍａｘと最低圧力Ｍｉｎとが示す傾向は、ある同じ使用温度下で発生する最高内圧と最低内圧とについても同様となることから、これらに対応する圧力差Ｒが小さくなることで、作動時の圧力差も小さくなる。このため本実施例に係るラッシュアジャスタ１００Ｂによれば、プランジャ２短縮時の内圧上昇を低く抑制できる。以上により、プランジャ２短縮時の内圧上昇を低く抑制し、以ってラッシュアジャスタとしての機能が損なわれることを抑制できるラッシュアジャスタ１００Ｂ及び密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法を実現できる。

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

ラッシュアジャスタ１００の構成を示す図である。 プランジャ２短縮時のラッシュアジャスタ１００の内圧変化の様子をグラフで示す図であり、気体を大気圧封入した場合の様子を示している。 プランジャ２短縮時のラッシュアジャスタ１００の内圧変化の様子をグラフで示す図であり、気体を加圧封入した場合の様子を示している。 プランジャ２短縮時のラッシュアジャスタ１００の内圧変化の様子をグラフで示す図であり、気体を減圧封入した場合の様子を示している。 ラッシュアジャスタ１００Ｂの一連の製造工程を模式的に示す図である。 気体封入時のプランジャ２の位置に応じたラッシュアジャスタ１００Ｂの内圧特性をグラフで示す図である。

符号の説明

１ ボディ
２ プランジャ
３ チェック弁
４ プランジャスプリング
５ シール部材
６ ボールプラグ
７ キャップリテーナ
１０ リザーバ室
１１ 高圧室
１００ 密封型ラッシュアジャスタ

Claims (4)

1. 液体とともに気体で満たされたリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタであって、
   前記気体として、大気圧よりも低く減圧された状態で封入された気体を前記リザーバ室内に有することを特徴とする密封型ラッシュアジャスタ。
2. 液体とともに気体で満たされたリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタであって、
   前記気体として、前記プランジャが最も伸張した状態よりも短縮した状態で封入された気体を前記リザーバ室内に有することを特徴とする密封型ラッシュアジャスタ。
3. 液体とともに気体で満たされるリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタに、前記気体を封入するための密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法であって、
   前記気体を大気圧よりも低く減圧した状態で前記リザーバ室内に封入することを特徴とする密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法。
4. 液体とともに気体で満たされるリザーバ室を有する密封型ラッシュアジャスタに、前記気体を封入するための密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法であって、
   前記気体を前記プランジャが最も伸張した状態よりも短縮した状態で前記リザーバ室内に封入することを特徴とする密封型ラッシュアジャスタの気体封入方法。

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