JP6091802B2 - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Description

本発明は、シリンダヘッドに設けられ、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを作動させるロッカーアームの揺動支点として機能するラッシュアジャスタで、特に加圧オイルが供給されて作動する油圧式のラッシュアジャスタに関するものである。

油圧式のラッシュアジャスタとして、例えば、下記特許文献１に開示される「油圧式ラッシュアジャスターおよびその製造方法」がある。このラッシュアジャスタの構成を図５に示す。図５に示すように、ラッシュアジャスタ１００は、主に、有底の円筒形状に形成される本体１０１、本体１０１に摺動自在に収容される円筒形状のプランジャ部１０３、プランジャ部１０３と連続して継ぎ目のないように構成されて本体１０１の開口側に収容されるプランジャキャップ部１０２、プランジャ部１０３のオリフィス１０５を開閉するバルブ機構（チェックボール１０６、リテナ１０７およびボールスプリング１０８）、本体１０１の開口側にプランジャキャップ部１０２およびプランジャ部１０３を付勢するプランジャ部スプリング１０９等から構成されている。

本体１０１には、ラッシュアジャスタ１００がシリンダヘッドに組み付けられた場合、シリンダヘッド内の油通路に連通可能な油導入口１０１ａやこの油導入口１０１ａに連通する環状溝１１２が形成されている。プランジャキャップ部１０２にはその先端に油噴出口１０２ａが設けられており、また内部には油噴出口１０２ａ方向に向けて縮径する円錐台形状のセパレータ１１４が収容されている。さらにプランジャキャップ部１０２の周壁には、本体１０１の環状溝１１２に連通可能な位置に貫通孔１１３が形成されている。プランジャ部１０３には、高圧室１１１に連通可能なオリフィス１０５が形成されている。

このように構成することにより、シリンダヘッド内の油通路から供給される作動油が、本体１０１の油導入口１０１ａおよび環状溝１１２を介してプランジャキャップ部１０２内に導入されると、セパレータ１１４の外周壁に沿って油噴出口１０２ａ方向に向かった後、セパレータ１１４方向に向かってセパレータ１１４内を通過しプランジャキャップ部１０２内に形成されるリザーバ室１１５に流入する。そして、作動油によるリザーバ室１１５内の油圧がバルブ機構の閉弁圧（ボールスプリング１０８による付勢力）を超えるとバルブ機構のチェックボール１０６が開弁して油が高圧室１１１に流入する。

特開平６−１７３６２２号公報

しかしながら、上記ラッシュアジャスタ１００によると、プランジャキャップ部１０２およびプランジャ部１０３を連続した１つの部品として構成しても、これらを摺動自在に本体１０１内に収容するためには、本体１０１の内周壁と、プランジャキャップ部１０２およびプランジャ部１０３の外周壁との間に必ずクリアランスが形成される。そのため、ロッカーアームによる一定以上の押圧力がプランジャキャップ部１０２に加わわり続けると、高圧室１１１に充満した油がこのクリアランスを通って本体１０１の油導入口１０１ａから外部に漏れ出てしまう。

また、油導入口１０１ａから漏出しない場合でも、図５に示す太い破線のように、クリアランスを通った油は、プランジャキャップ部１０２の貫通孔１１３からプランジャキャップ部１０２内に流入して、その一部はプランジャキャップ部１０２の油噴出口１０２ａから外部に漏れ出て残りがリザーバ室１１５に戻る。このため、一定以上の押圧力がプランジャキャップ部１０２に加わわり続けた場合には、前述のクリアランスと油噴出口１０２ａを介して作動油が高圧室１１１から外部に漏れ出ることから、高圧室１１１の作動油が徐々に抜けてプランジャ部１０３が下がる。つまり、リークダウンが生じる。

このようなリークダウンが生じることを前提としている場合には、プランジャ部１０３が所定距離を下がる時間（リークダウン時間）を規定していることが多く、リークダウン時間は、主に、前述したクリアランスの大きさと長さで制御される。そのため、上記ラッシュアジャスタ１００のように、クリアランスの長さＬ１００が比較的に長い場合には、高圧室１１１からリザーバ室１１５への油戻りの時間が長くなる傾向にあり、クリアランスの大きさを調整しただけではリークダウン時間を適正なものに制御することが難しい。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、外部に漏出するオイル量を減少させるとともに、リークダウン時間の制御を容易にし得るラッシュアジャスタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載されたラッシュアジャスタ（１０）は、シリンダヘッド（６０）に設けられ、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを作動させるロッカーアーム（７０）の揺動支点として機能するラッシュアジャスタであって、一端側に底部（１２）を有し加圧オイルが流れるシリンダヘッド（６０）内のオイル流路（６３）に連通可能な貫通孔（１１ｃ）を周壁に有する筒形状のボディ（１１）と、ボディ（１１）に摺動可能に収容される筒形状であって、周壁にボディ（１１）の前記貫通孔（１１ｃ）に連通可能な加圧オイルの導入孔（２１ｅ）を有し、内側にこの導入孔（２１ｅ）を介して加圧オイルが最初に流入するセパレータ室（２１ｂ）とこのセパレータ室（２１ｂ）を介して流入するリザーバ室（２１ｃ）とを有し、一端側に加圧オイルの排出孔（２１ａ）が形成され前記ロッカーアーム（７０）の揺動支点になるピボット（２２）を有し、他端側に前記リザーバ室（２１ｃ）内の加圧オイルが流出可能な連通路（２１ｄ）が形成されこの連通路（２１ｄ）が閉塞されるとボディ（１１）の前記底部（１２）との間で高圧室（１１ｂ）が区画形成される隔壁（２６）を有するプランジャ（２１）と、一端部（３１ａ）に向けて縮径するテーパを備えかつ薄板材により形成されており、少なくとも外周壁（３２）および内周壁（３３）に防炭処理が施された筒形状のセパレータ（３１）であって、この一端部（３１ａ）をプランジャ（２１）の前記一端側（３１ａ）に向けかつ他端部（３１ｂ）をプランジャ（２１）の前記導入孔（２１ｅ）よりも前記リザーバ室寄りの内周壁（２３）に液密に嵌合するように前記セパレータ室（２１ｂ）に収容されて、前記導入孔（２１ｅ）から流入する加圧オイルを前記テーパの外周壁（３２）で一端部（３１ａ）の方向に案内し一端部（３１ａ）から内側に流入した加圧オイルを他端部（３１ｂ）を介して前記リザーバ室（２１ｃ）に導くセパレータ（３１）と、プランジャ（２１）の前記高圧室（１１ｂ）に収容されてプランジャ（２１）の前記連通路（２１ｄ）の開口部を閉塞し前記リザーバ室（２１ｃ）に流入した加圧オイルが所定圧に達するとこの開口部を開放して前記高圧室（１１ｂ）に加圧オイルを流入させるバルブ機構（４０）と、プランジャ（２１）の前記ピボット（２２）がボディ（１１）から突出する方向にバルブ機構（４０）とともにプランジャ（２１）を付勢して前記ロッカーアーム（７０）に前記ピボット（２２）を当接させるスプリング（４８）と、を備え、前記プランジャ（２１）は、前記導入孔（２１ｅ）よりも前記他端側の外周壁（２８）に全周に亘って周溝（２１ｆ）が形成されるとともにこの周溝（２１ｆ）内に前記リザーバ室（２１ｃ）に連通する戻り孔（２１ｇ）が形成されて、前記高圧室（１１ｂ）に充満した加圧オイルは、前記プランジャ（２１）の外周壁（２８）と前記ボディ（１１）の内周壁（１３）との間に形成されるクリアランスを介して前記周溝（２１ｆ）に流入した後、前記セパレータ室（２１ｂ）を介することなく前記戻り孔（２１ｇ）を通って直接に前記リザーバ室（２１ｃ）に戻り得ることを技術的特徴とする。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載されたラッシュアジャスタ（１０）は、シリンダヘッド（６０）に設けられ、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを作動させるロッカーアーム（７０）の揺動支点として機能するラッシュアジャスタであって、一端側に底部（１２）を有し加圧オイルが流れるシリンダヘッド（６０）内のオイル流路（６３）に連通可能な貫通孔（１１ｃ）を周壁に有する筒形状のボディ（１１）と、ボディ（１１）に摺動可能に収容される筒形状であって、周壁にボディ（１１）の前記貫通孔（１１ｃ）に連通可能な加圧オイルの導入孔（２１ｅ）を有し、内側にこの導入孔（２１ｅ）を介して加圧オイルが最初に流入するセパレータ室（２１ｂ）とこのセパレータ室（２１ｂ）を介して流入するリザーバ室（２１ｃ）とを有し、一端側に加圧オイルの排出孔（２１ａ）が形成され前記ロッカーアーム（７０）の揺動支点になるピボット（２２）を有し、他端側に前記リザーバ室（２１ｃ）内の加圧オイルが流出可能な連通路（２１ｄ）が形成されこの連通路（２１ｄ）が閉塞されるとボディ（１１）の前記底部（１２）との間で高圧室（１１ｂ）が区画形成される隔壁（２６）を有するプランジャ（２１）と、一端部（３１ａ）に向けて縮径するテーパを備えかつ薄板材により形成されており、少なくとも外周壁（３２）および内周壁（３３）に防炭処理が施された筒形状のセパレータ（３１）であって、この一端部（３１ａ）をプランジャ（２１）の前記一端側（３１ａ）に向けかつ他端部（３１ｂ）をプランジャ（２１）の前記導入孔（２１ｅ）よりも前記リザーバ室寄りの内周壁（２３）に液密に嵌合するように前記セパレータ室（２１ｂ）に収容されて、前記導入孔（２１ｅ）から流入する加圧オイルを前記テーパの外周壁（３２）で一端部（３１ａ）の方向に案内し一端部（３１ａ）から内側に流入した加圧オイルを他端部（３１ｂ）を介して前記リザーバ室（２１ｃ）に導くセパレータ（３１）と、プランジャ（２１）の前記高圧室（１１ｂ）に収容されてプランジャ（２１）の前記連通路（２１ｄ）の開口部を閉塞し前記リザーバ室（２１ｃ）に流入した加圧オイルが所定圧に達するとこの開口部を開放して前記高圧室（１１ｂ）に加圧オイルを流入させるバルブ機構（４０）と、プランジャ（２１）の前記ピボット（２２）がボディ（１１）から突出する方向にバルブ機構（４０）とともにプランジャ（２１）を付勢して前記ロッカーアーム（７０）に前記ピボット（２２）を当接させるスプリング（４８）と、を備え、前記プランジャ（２１）は、一体に形成されており、かつ、前記プランジャ（２１）は、前記導入孔（２１ｅ）よりも前記他端側の外周壁（２８）に全周に亘って周溝（２１ｆ）が形成されるとともにこの周溝（２１ｆ）内に前記リザーバ室（２１ｃ）に連通する戻り孔（２１ｇ）が形成されて、前記高圧室（１１ｂ）に充満した加圧オイルは、前記プランジャ（２１）の外周壁（２８）と前記ボディ（１１）の内周壁（１３）との間に形成されるクリアランスを介して前記周溝（２１ｆ）に流入した後、前記セパレータ室（２１ｂ）を介することなく前記戻り孔（２１ｇ）を通って直接に前記リザーバ室（２１ｃ）に戻り得ることを技術的特徴とする。

さらに、特許請求の範囲の請求項３に記載されたラッシュアジャスタ（１０）は、請求項１または２に記載のラッシュアジャスタ（１０）において、前記戻り孔（２１ｇ）は、複数箇所に形成されていることを技術的特徴とする。

請求項１または２の発明では、プランジャ（２１）が有する導入孔（２１ｅ）よりも高圧室（１１ｂ）側にプランジャ（２１）の外周壁（２８）に全周に亘って周溝（２１ｆ）が形成され、この周溝（２１ｆ）内にリザーバ室（２１ｃ）に連通する戻り孔（２１ｇ）が形成される。これにより、高圧室（１１ｂ）から、プランジャ（２１）の外周壁（２８）とボディ（１１）の内周壁（１３）との間に形成されるクリアランスに流入した加圧オイルは、導入孔（２１ｅ）に達する前に周溝（２１ｆ）に到達し、戻り孔（２１ｇ）を経由してセパレータ室（２１ｂ）を介することなく直接にリザーバ室（２１ｃ）に流れ込む。このため、導入孔（２１ｅ）を介してセパレータ室（２１ｂ）に流入するオイルが減ることから、プランジャ（２１）の排出孔（２１ａ）から外部に漏出するオイル量を減少させることが可能となる。また、戻り孔（２１ｇ）を経由する場合、導入孔（２１ｅ）を経由する場合に比べて、加圧オイルが通るクリアランス（プランジャ（２１）の外周壁（２８）とボディ（１１）の内周壁（１３）との間）の長さが短い。このため、短時間で高圧室（１１ｂ）からリザーバ室（２１ｃ）に加圧オイルを戻すことが可能となり、またこのクリアランスの大きさを調整することで、リークダウン時間の制御を容易にすることが可能となる。したがって、外部に漏出するオイル量を減少させるとともに、リークダウン時間の制御を容易に行うことができる。また、セパレータ（３１）は、薄板材により形成されており、少なくとも外周壁（３２）および内周壁（３３）に防炭処理が施されている。これにより、例えば、ピボット（２２）を形成する前のプランジャ（２１）の一端側から、セパレータ（３１）をセパレータ室（２１ｂ）に圧入固定した後、プランジャ（２１）の一端側にピボット（２２）を形成し、その後、プランジャ（２１）に浸炭焼入れ焼戻しをする工程を経て、当該ラッシュアジャスタ（１０）を製造しても、予め防炭処理が施されているセパレータ（３１）には炭素が添加されることなく浸炭による硬化はない。したがって、防炭処理が施されていない場合に比べて、浸炭後の硬化によるクラックや割れがセパレータ（３１）に発生することを防ぐことが可能となる。

請求項３の発明では、戻り孔（２１ｇ）が複数箇所に形成されている。これにより、戻り孔（２１ｇ）が１つの場合に比べ、周溝（２１ｆ）からリザーバ室（２１ｃ）に連通する流路が増加するため、さらに短時間に高圧室（１１ｂ）からリザーバ室（２１ｃ）にオイルを戻すことが可能となる。

本発明の一実施形態に係るラッシュアジャスタの構成を示す断面図である。 本実施形態のラッシュアジャスタをシリンダヘッドに組み付けた例を示す説明図である。 本実施形態のラッシュアジャスタによる加圧オイルの戻り経路を示す説明図である。 リークダウン時間を制御するために管理の対象となるクリアランスの範囲と長さを示す説明図である。 従来例によるラッシュアジャスタの構成を示す説明図である。

以下、本発明のラッシュアジャスタの実施形態について図を参照して説明する。まず本実施形態に係るラッシュアジャスタ１０の構成を図１および図２に基づいて説明する。図１には、ラッシュアジャスタ１０をその軸方向に切断して現れる断面図が図示されている。図２には、ラッシュアジャスタ１０をシリンダヘッド６０に組み付けた例を示す説明図が図示されている。

図１に示すように、ラッシュアジャスタ１０は、主に、ボディ１１、プランジャ２１、セパレータ３１、バルブ機構４０により構成されている。図２に示すように、ラッシュアジャスタ１０は、水平対向エンジン（内燃機関）のシリンダヘッド６０に組み付けられ、エンジンの吸気バルブを作動させるロッカーアーム７０の揺動支点として機能するものである。なお、この例では、カムシャフトが回転してカム８０がロッカーアーム７０を押し動かすと、吸気バルブのバルブリフト機構９０とラッシュアジャスタ１０との双方に荷重が加わるように構成されている。

ボディ１１は、例えば、肌焼鋼からなり、一端側に底部１２を有し他端側に開口部１１ａを有する有底の円筒形状に形成されている。ボディ１１の内周径は、開口部１１ａを形成する内周壁１３でプランジャ２１が摺動し得るように、プランジャ２１の外周径よりも僅かに大きく設定されている。

ボディ１１の周壁には、シリンダヘッド６０に組み付けられたときにシリンダヘッド６０内のオイルギャラリ６３に連通可能な位置にオイル孔１１ｃが形成されている。このオイル孔１１ｃは、オイルギャラリ６３を流れる加圧オイルをボディ１１内に取り込むための貫通孔で、内周壁１３には、このオイル孔１１ｃに連通する環状凹部１１ｄが形成されている。環状凹部１１ｄは、プランジャ２１の導入孔２１ｅに加圧オイルを導くための周溝で、プランジャ２１の移動位置にかかわらず加圧オイルを導入可能にするため、環状凹部１１ｄの幅はプランジャ２１の可動範囲によって定められている。

環状凹部１１ｄの開口部１１ａ側にはピン挿入孔１１ｅが形成されている。このピン挿入孔１１ｅは、ラッシュアジャスタ１０をシリンダヘッド６０に組み付けるときにピン５１を挿入する孔である。このピン５１は、プランジャ２１のキー溝２１ｈと協働してプランジャ２１の突出方向の移動を規制するとともに（図４(A)参照）、シリンダヘッド６０の長溝６２と協働してラッシュアジャスタ１０がシリンダヘッド６０の取付穴６１の内部で回転するのを防止している。

環状凹部１１ｄから底部１２方向に向かう内周壁１３の端部には、底部１２に近づくほど拡径する環状のテーパ溝１６が形成されており、さらにその先には内周壁１３よりも小径の高圧室壁１４が形成されて底面１２ａに繋がっている。つまり、内周壁１３と高圧室壁１４との間には段部１５が形成されており、この段部１５によってプランジャ２１の挿入方向の移動が規制されている（図４(B)参照）。

高圧室壁１４は、後述するように、プランジャ２１の隔壁２６、排出部２７、ボール４３、底部１２や内周壁１３ととも高圧室１１ｂを区画形成する壁体である。高圧室１１ｂには、バルブ機構４０やプランジャスプリング４８が収容されている。

プランジャ２１は、ボディ１１に摺動可能に収容される円筒形状をベースに、一端側にピボット２２、他端側に隔壁２６や排出部２７、がそれぞれ形成されている。即ち、プランジャ２１の外周径は、ボディ１１の内周径よりも僅かに小さく設定されており、一端側から他端側に向かって内部に、セパレータ室２１ｂ、リザーバ室２１ｃおよび連通路２１ｄがそれぞれ形成されている。なお、プランジャ２１は、ボディ１１と同様に、例えば肌焼鋼からなる。

ピボット２２は、ロッカーアーム７０の一端側に当接する支承部分（ロッカーアームの浮動支点）で、頂部に排出孔２１ａを有しほぼドーム形状に形成されている。この排出孔２１ａは、プランジャ２１内のセパレータ室２１ｂに連通しており、セパレータ室２１ｂに充満した加圧オイルの排出を可能にしている。なお、このピボット２２は、後述するセパレータ３１がセパレータ室２１ｂに圧入固定された後、ほぼドーム形状に成形される。

セパレータ３１を収容するセパレータ室２１ｂは、セパレータ室壁２３によって形成される部屋で、後述するように加圧オイルが最初に流入する。セパレータ室壁２３には加圧オイルを導入する導入孔２１ｅが形成されており、この導入孔２１ｅは、ボディ１１に挿入されたプランジャ２１の可動範囲において、前述したボディ１１の環状凹部１１ｄに連通可能な位置に設けられている。これにより、ボディ１１のオイル孔１１ｃから流入する加圧オイルを環状凹部１１ｄを介してセパレータ室２１ｂに導入可能にしている。

セパレータ室２１ｂに連通するリザーバ室２１ｃは、リザーバ室壁２４により形成される部屋で、セパレータ室２１ｂのセパレータ３１を介して流入したオイルを溜める。リザーバ室２１ｃの内径は、セパレータ３１の内径とほぼ同径で、セパレータ室２１ｂの内径よりも小径に設定されている。即ち、セパレータ室２１ｂを形成するセパレータ室壁２３とリザーバ室２１ｃを形成するリザーバ室壁２４との間には、段部２５が設けられている。この段部２５は、セパレータ室２１ｂ内にセパレータ３１が圧入固定される際に、セパレータ３１の固定位置を決定している。

段部２５に対するリザーバ室壁２４の反対側には、リザーバ室壁２４の全周に繋がる隔壁２６が形成されている。隔壁２６は、流路径が絞られた連通路２１ｄが中央に開口する円盤形状の板壁で、連通路２１ｄを形成する排出部２７に繋がっている。排出部２７は、リザーバ室２１ｃに充満した加圧オイルを高圧室１１ｂに排出可能にする肉厚の円筒形状部で、端部にシート２７ａが形成されている。このシート２７ａは、後述するように、バルブ機構４０を構成するボール４３が着座可能な弁座として機能する。

リザーバ室壁２４には戻り孔２１ｇが形成されている。戻り孔２１ｇは、外周壁２８の全周に形成される周溝２１ｆに連通可能な位置に設けられており、本実施形態では、段部２５の近傍に位置している。外周壁２８に形成される周溝２１ｆは、プランジャ２１の可動範囲において、ボディ１１の環状凹部１１ｄに連通しない位置に設けられている。

外周壁２８には、周溝２１ｆの他にキー溝２１ｈが形成されている。このキー溝２１ｈは、ボディ１１のピン挿入孔１１ｅに挿入されたピン５１の先端がプランジャ２１の可動範囲で入り込んでプランジャ２１の突出方向の移動を規制する溝で、プランジャ２１の軸方向に延設されて、溝の長さがプランジャ２１のほぼストローク長に設定されている。本実施形態では、キー溝２１ｈは、前述した導入孔２１ｅにほぼ対向する位置に設けられている。

セパレータ３１は、一端部３１ａに向けて縮径するテーパを備えた肉厚の薄い、例えば、冷間圧延鋼板からなり円筒形状に形成されている。テーパのない他端部３１ｂの外径は、セパレータ室２１ｂの内径よりも僅かに大径に設定され、全長がセパレータ室２１ｂの軸方向長さよりも僅かに短く設定されている。テーパのない他端部３１ｂの幅は、セパレータ３１をセパレータ室２１ｂに組み付けた状態で、プランジャ２１の導入孔２１ｅを塞ぐことのない位置、つまりテーパとの境界が導入孔２１ｅの形成位置よりも段部２５側に位置する大きさに設定されている。また他端部３１ｂの内径は、プランジャ２１のリザーバ室２１ｃの内径とほぼ同径に設定されている。本実施形態では、セパレータ３１の表面に、防炭処理として硫化銅浴等によるメッキ加工が施されており、外周壁３２および内周壁３３を含めて全体が銅メッキされている。

セパレータ３１は、プランジャ２１にピボット２２を形成する前に組み付けられる。即ち、ピボットをドーム形状に成形する前にセパレータ室２１ｂの内径と同径で開口するプランジャ２１の一端側から、他端部３１ｂ方向からセパレータ３１をセパレータ室２１ｂ内に挿入し、他端部３１ｂが段部２５に当接する（または当接する直前位置）までセパレータ３１を圧入する。他端部３１ｂの外径は、セパレータ室２１ｂの内径よりも僅かに大径に設定されていることから、このような圧入固定によって他端部３１ｂをセパレータ室壁２３に液密に嵌合させる。

セパレータ３１が組み付けられたプランジャ２１は、セパレータ室２１ｂの内径と同径に開口する一端側がドーム形状にプレスまたは絞り加工され、さらに浸炭焼入れ焼戻しの各工程等を経て完成する。浸炭焼入れ焼戻しは、プランジャ２１の表面の硬度を内部よりも高めるためのもので、これよりプランジャ２１の耐摩耗性と靭性がともに向上する。なお、プランジャ２１内のセパレータ３１には、その表面に防炭処理が施されているため、浸炭されることなく、クラックや割れが発生しない。

ラッシュアジャスタ１０は、ピボット２２が斜め上方（反重力方向）に向くようにシリンダヘッド６０に組み付けられる（図２参照）。このため、このようなセパレータ３１をプランジャ２１のセパレータ室２１ｂに設けることによって、プランジャ２１の導入孔２１ｅから流入した加圧オイルは、テーパのある外周壁３２により、一旦、上方、つまりピボット２２の方向（セパレータ３１の一端部３１ａの方向）に案内された後、セパレータ３１の内側を通って一端部３１ａから他端部３１ｂ、つまりリザーバ室２１ｃの方向に導かれる。これにより、オイル孔１１ｃから供給される加圧オイルに空気が混入していても、オイルより軽い空気は、ピボット２２の方向に向かう際に、その大半がピボット２２の排出孔２１ａからプランジャ２１の外に排出される。そのため、加圧オイルとともにセパレータ３１の中を通ってリザーバ室２１ｃに空気が流入することを抑制する。

また、セパレータ３１には防炭処理が施されていることから、浸炭焼入れ焼戻しによるクラックや割れが発生しない。このため、図２に示すように、ラッシュアジャスタ１０のピボット２２が斜め上方（反重力方向）に向くようにシリンダヘッド６０に組み付けられている状態において、プランジャ２１内に溜まるオイルが減ってセパレータ３１がオイル溜まりとして機能している場合、クラックや割れを介してセパレータ室２１ｂに漏れ出るのを防ぐことが可能となる。

バルブ機構４０は、プランジャ２１のリザーバ室２１ｃに充満した加圧オイルを排出部２７から高圧室１１ｂに導入する制御を行う弁装置で、リテーナ４１、ボール４３およびボールスプリング４５により構成されている。

リテーナ４１は、ボールスプリング４５により弁体であるボール４３を弁座であるシート２７ａ方向に付勢可能に、ボール４３およびボールスプリング４５をプランジャ２１の他端側に保持している。また、このリテーナ４１には、排出部２７から導入されたオイルがボール４３の周囲を通過してスムースに高圧室１１ｂを満たすように、ボール４３の周囲に開口部４１ａが形成され、またシート２７ａから離れたボール４３を受ける部位にも連通孔４１ｂが形成されている。

ボールスプリング４５は、圧縮コイルスプリングで、ボール４３を排出部２７のシート２７ａ方向に付勢するもので、一端側をリテーナ４１、他端側をボール４３にそれぞれ当接し得るように、ボール４３とともにリテーナ４１によって保持されている。このボールスプリング４５による付勢力（ばね圧）は、所定圧に設定されている。

リテーナ４１は、一端側が底面１２ａに当接するプランジャスプリング４８の他端側によって、プランジャ２１の他端側に押圧されている。これによってリテーナ４１と一緒に突出方向に付勢されるプランジャ２１は、前述したキー溝２１ｈとピン５１により移動が規制される位置までボディ１１の開口部１１ａから突出する（図４(A)参照）。

また、リザーバ室２１ｃ内のオイル圧が所定圧未満でボール４３がシート２７ａに着座した状態においては、排出部２７の連通路２１ｄはボール４３により閉塞されるため、プランジャ２１の他端側よりも底部１２方向には、隔壁２６、排出部２７、ボール４３、底面１２ａ（底部１２）、内周壁１３および高圧室壁１４によって高圧室１１ｂが区画形成される。なお、図１にはこの状態が図示されている。

このように構成されたラッシュアジャスタ１０がシリンダヘッド６０に組み付けられると、当該ラッシュアジャスタ１０は、ロッカーアーム７０の揺動支点として次のように動作する。

例えば、プランジャ２１のピボット２２とロッカーアーム７０との間に隙間がある場合には、プランジャスプリング４８に付勢されるプランジャ２１が突出方向に移動してピボット２２がロッカーアーム７０との隙間を埋める。つまり、プランジャスプリング４８の付勢力によってプランジャ２１が移動することにより、基本的には、高圧室１１ｂは負圧に作用するためバルブ機構４０が開弁してリザーバ室２１ｃから高圧室１１ｂへ加圧オイルが流れ込む。

これに対して、ロッカーアーム７０によりピボット２２に荷重が加わりプランジャ２１が挿入方向に押圧される場合には、プランジャ２１の挿入方向への移動とともに高圧室１１ｂを区画形成する隔壁２６も移動するため、高圧室１１ｂの容積が減少して高圧室１１ｂを満たすオイル圧が上昇する。これにより、高圧室１１ｂのオイル圧が、リザーバ室２１ｃのオイル圧からボールスプリング４５のばね圧を引いた圧力以上になると、バルブ機構４０は閉弁し高圧室１１ｂに充満する加圧オイルのオイル圧でプランジャ２１の位置を保持してロッカーアーム７０の押圧に抗する。

ところで、ラッシュアジャスタ１０は、これまで説明したように、一定の可動範囲においてプランジャ２１がボディ１１内で摺動自在に移動し得るように構成されている。そのため、ボディ１１の内周壁１３とプランジャ２１の外周壁２８との間には、クリアランス（μｍオーダの微小隙間）が必ず存在することから、高圧室１１ｂを区画形成する内周壁１３と隔壁２６（外周壁２８）との間にもこのクリアランスが存在して両者間が液密にシールされることはない。

したがって、ロッカーアーム７０によるピボット２２への荷重が一定時間以上継続した場合には、図３に示すように、高圧室１１ｂに充満する加圧オイルは、このクリアランスに流れ込んでボディ１１の開口部１１ａ方向に向かうことから、プランジャ２１は、ロッカーアーム７０の押圧に抗しながらも徐々に挿入方向に移動してリークダウンが生じる。図３には、ラッシュアジャスタ１０による加圧オイルの戻り経路が図示されている。

本実施形態では、プランジャ２１の外周壁２８には周溝２１ｆが設けられているため、クリアランスを通って開口部１１ａ方向に向かう加圧オイルは、この周溝２１ｆに流れ込んだ後、周溝２１ｆに連通する導入孔２１ｅを通ってリザーバ室２１ｃに流入する。図３には、このような加圧オイルの戻り経路が矢視付きの太い実線により表されている。

一方、図３に示す矢視付きの太い破線は、周溝２１ｆや戻り孔２１ｇが設けられていない場合における加圧オイルの戻り経路を表している。この場合、内周壁１３（ボディ１１）と外周壁２８（プランジャ２１）との間のクリアランスに連通する周溝２１ｆや戻り孔２１ｇはないため、高圧室１１ｂから、このクリアランスに流れ込んだ加圧オイルは、ボディ１１の環状凹部１１ｄに達するまでクリアランスを流れる。そして、環状凹部１１ｄに到達すると、導入孔２１ｅを介してセパレータ室２１ｂに流入する。

導入孔２１ｅは、前述した通り、オイル孔１１ｃを介して外部から供給される加圧オイルをセパレータ室２１ｂに導入するためのもので、このようなクリアランスを通る加圧オイルのために設けられているものではない。そのため、高圧室１１ｂからクリアランスを通って流入した加圧オイルであっても、外部から供給される加圧オイルと同様に、一旦、ピボット２２方向に案内された後、セパレータ３１を介してリザーバ室２１ｃに流入する。つまり、太い破線の戻り経路を通ってリザーバ室２１ｃに戻る。

このため、戻り孔２１ｇが設けられていない場合には、周溝２１ｆや戻り孔２１ｇが設けられている場合に比べて、長い経路を通らなければ、高圧室１１ｂからリザーバ室２１ｃに戻ることができないため、加圧オイルがリザーバ室２１ｃや高圧室１１ｂに戻る時間（以下「戻り時間」）が長くなる。また、戻り孔２１ｇがない場合には、セパレータ室２１ｂに流入してから、一旦、ピボット２２方向に案内されるため、排出孔２１ａから外部に排出されてリザーバ室２１ｃに戻らないオイルも相当量予想され、このような分油消費によるオイルの減少も少なくない。

さらに、前述したようなリークダウンが生じることを前提としている場合には、プランジャ２１が所定距離を下がる時間（リークダウン時間）は、戻り経路に含まれるクリアランスの長さと大きさ（隙間幅）によって、制御され管理されている。そのため、戻り孔２１ｇが設けられていない場合には、周溝２１ｆや戻り孔２１ｇが設けられている場合に比べて管理の対象となるクリアランスが長くなることから、クリアランスの大きさを調整しただけではリークダウン時間を適正にする制御が難しくなり、またボディ１１やプランジャ２１の製造コストの増加を招く。

なお、このような管理の対象となるクリアランスの範囲と長さは、図４に示すように、プランジャ２１の位置によって変動する。図４には、リークダウン時間を制御するために管理の対象となるクリアランスの範囲と長さを示す説明図が図示されており、図４(A)はプランジャ２１の最大突出（最小挿入）時、図４(B)はプランジャ２１の最小突出（最大挿入）時を示す。

図４(A)に示すように、プランジャ２１のキー溝２１ｈがピン５１により係止されてプランジャ２１の突出方向の移動が規制される状態、つまりプランジャ２１がボディ１１から最も突出している状態では、管理の対象となるクリアランスは、隔壁２６と高圧室１１ｂとの境界から周溝２１ｆの開口までの範囲でその長さはＬ１０になる。これに対し、図４(B)に示すように、プランジャ２１の隔壁２６が段部１５に当接してプランジャ２１の挿入方向の移動が規制される状態、つまりプランジャ２１がボディ１１に最も挿入されている状態では、管理の対象となるクリアランスは、内周壁１３と段部１５の間に形成されるテーパ溝１６の拡径開始位置から周溝２１ｆの開口までの範囲でその長さはＬ１０’になる。

したがって、プランジャ２１の可動範囲における管理対象となるクリアランスは、プランジャ２１がボディ１１から最も突出している状態におけるテーパ溝１６の拡径開始位置から周溝２１ｆの開口までの範囲でその長さＬmaxになる。なお、このようなクリアランスの長さを短くする場合には、プランジャ２１に形成される戻り孔２１ｇの位置を高圧室１１ｂ側、つまり隔壁２６の方向に設定することで、隔壁２６の厚さ相当分まで短くすることが可能となる。逆に、戻り孔２１ｇの形成位置を段部２５の方向に設定することでクリアランスの長さを長くすることが可能となる。要は、管理対象となるクリアランスの長さは、戻り孔２１ｇの形成位置により決定される。

以上説明したように、本実施形態に係るラッシュアジャスタ１０によると、プランジャ２１が有する導入孔２１ｅよりも高圧室１１ｂ側にプランジャ２１の外周壁２８に全周に亘って周溝２１ｆが形成され、この周溝２１ｆ内にリザーバ室２１ｃに連通する戻り孔２１ｇが形成される。これにより、高圧室１１ｂから、プランジャ２１の外周壁２８とボディ１１の内周壁１３との間に形成されるクリアランスに流入した加圧オイルは、導入孔２１ｅに達する前に周溝２１ｆに到達し、戻り孔２１ｇを経由してリザーバ室２１ｃに流れ込む。このため、導入孔２１ｅを介してセパレータ室２１ｂに流入する加圧オイルが減ることから、プランジャ２１の排出孔２１ａから外部に漏出するオイル量を減少させることができる。また戻り孔２１ｇを経由する場合、導入孔２１ｅを経由する場合に比べて、加圧オイルが通るクリアランスの長さが短い。このため、短時間で高圧室１１ｂからリザーバ室２１ｃに加圧オイルを戻すことが可能となり、このクリアランスの大きさを調整することで、リークダウン時間の制御を容易に行うことができる。また、戻り孔２１ｇの形成位置によってクリアランスの長さを任意に変更できるため、クリアランスの大きさと長さを調整することで、リークダウン時間を適正にする制御が容易になる。

また、本実施形態に係るラッシュアジャスタ１０では、セパレータ３１は、薄板材により形成されており、少なくとも外周壁３２および内周壁３３に防炭処理が施されている。これにより、例えば、ピボット２２を形成する前のプランジャ２１の一端側から、セパレータ３１をセパレータ室２１ｂに圧入固定した後、プランジャ２１の一端側にピボット２２を形成し、その後、プランジャ２１に浸炭焼入れ焼戻しをする工程を経て、当該ラッシュアジャスタ１０を製造しても、予め防炭処理が施されているセパレータ３１には炭素が添加されることなく浸炭による硬化はない。したがって、防炭処理が施されていない場合に比べて、浸炭後の硬化によるクラックや割れがセパレータ３１に発生することを防ぐことが可能となる。なお、防炭処理は、銅メッキ以外の防炭メッキでも良い。

なお、上述した実施形態では、戻り孔２１ｇを１箇所に形成したが、戻り孔２１ｇを複数箇所に形成しても良い。例えば、戻り孔２１ｇに対向する位置に２箇所目の戻り孔２１ｇを形成しても良いし、また、プランジャ２１の周方向に９０度間隔で４箇所等、プランジャ２１の径方向中心に対して放射状に複数の戻り孔２１ｇを配置するように形成しても良い。これにより、戻り孔２１ｇが１つの場合に比べ、周溝２１ｆからリザーバ室２１ｃに連通する流路が増加するため、さらに短時間に高圧室１１ｂからリザーバ室２１ｃに加圧オイルを戻すことが可能となる。

また、上述した実施形態では、ボディ１１、プランジャ２１およびセパレータ３１は、いずれも円筒形状またはそれをベースにした形状等、径方向断面の形状が円形になる形状で構成したが、筒形状またはそれをベースにした形状等であれば、径方向断面の形状が楕円や多角形になるもので構成しても、上述と同様の作用および効果が得られる。
さらに、上述した実施形態では、吸気バルブを作動させるロッカーアーム７０にラッシュアジャスタ１０を適用する例を説明したが、排気バルブを作動させるロッカーアームにラッシュアジャスタ１０を適用しても上述と同様の作用および効果を得ることができる。また、レシプロタイプのエンジンであれば、Ｖ型エンジンや直列型エンジン等にも搭載することができる。

１０…ラッシュアジャスタ
１１…ボディ
１１ｂ…高圧室
１１ｃ…オイル孔（貫通孔）
１２…底部
１３…内周壁
２１…プランジャ
２１ａ…排出孔
２１ｂ…セパレータ室
２１ｃ…リザーバ室
２１ｄ…連通路
２１ｅ…導入孔
２１ｆ…周溝
２１ｇ…戻り孔
２２…ピボット
２６…隔壁
２７…排出部
２８…外周壁
３１…セパレータ
３１ａ…一端部
３１ｂ…他端部
３２…外周壁
３３…内周壁
４０…バルブ機構
４８…プランジャスプリング（スプリング）
６０…シリンダヘッド
６３…オイルギャラリ（オイル流路）
７０…ロッカーアーム

Claims (3)

1. シリンダヘッドに設けられ、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを作動させるロッカーアームの揺動支点として機能するラッシュアジャスタであって、
   一端側に底部を有し加圧オイルが流れるシリンダヘッド内のオイル流路に連通可能な貫通孔を周壁に有する筒形状のボディと、
   ボディに摺動可能に収容される筒形状であって、周壁にボディの前記貫通孔に連通可能な加圧オイルの導入孔を有し、内側にこの導入孔を介して加圧オイルが最初に流入するセパレータ室とこのセパレータ室を介して流入するリザーバ室とを有し、一端側に加圧オイルの排出孔が形成され前記ロッカーアームの揺動支点になるピボットを有し、他端側に前記リザーバ室内の加圧オイルが流出可能な連通路が形成されこの連通路が閉塞されるとボディの前記底部との間で高圧室が区画形成される隔壁を有するプランジャと、
   一端部に向けて縮径するテーパを備えかつ薄板材により形成されており、少なくとも外周壁および内周壁に防炭処理が施された筒形状のセパレータであって、この一端部をプランジャの前記一端側に向けかつ他端部をプランジャの前記導入孔よりも前記リザーバ室寄りの内周壁に液密に嵌合するように前記セパレータ室に収容されて、前記導入孔から流入する加圧オイルを前記テーパの外周壁で一端部の方向に案内し一端部から内側に流入した加圧オイルを他端部を介して前記リザーバ室に導くセパレータと、
   プランジャの前記高圧室に収容されてプランジャの前記連通路の開口部を閉塞し前記リザーバ室に流入した加圧オイルが所定圧に達するとこの開口部を開放して前記高圧室に加圧オイルを流入させるバルブ機構と、
   プランジャの前記ピボットがボディから突出する方向にバルブ機構とともにプランジャを付勢して前記ロッカーアームに前記ピボットを当接させるスプリングと、を備え、
   前記プランジャは、前記導入孔よりも前記他端側の外周壁に全周に亘って周溝が形成されるとともにこの周溝内に前記リザーバ室に連通する戻り孔が形成されて、前記高圧室に充満した加圧オイルは、前記プランジャの外周壁と前記ボディの内周壁との間に形成されるクリアランスを介して前記周溝に流入した後、前記セパレータ室を介することなく前記戻り孔を通って直接に前記リザーバ室に戻り得ることを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. シリンダヘッドに設けられ、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを作動させるロッカーアームの揺動支点として機能するラッシュアジャスタであって、
   一端側に底部を有し加圧オイルが流れるシリンダヘッド内のオイル流路に連通可能な貫通孔を周壁に有する筒形状のボディと、
   ボディに摺動可能に収容される筒形状であって、周壁にボディの前記貫通孔に連通可能な加圧オイルの導入孔を有し、内側にこの導入孔を介して加圧オイルが最初に流入するセパレータ室とこのセパレータ室を介して流入するリザーバ室とを有し、一端側に加圧オイルの排出孔が形成され前記ロッカーアームの揺動支点になるピボットを有し、他端側に前記リザーバ室内の加圧オイルが流出可能な連通路が形成されこの連通路が閉塞されるとボディの前記底部との間で高圧室が区画形成される隔壁を有するプランジャと、
   一端部に向けて縮径するテーパを備えかつ薄板材により形成されており、少なくとも外周壁および内周壁に防炭処理が施された筒形状のセパレータであって、この一端部をプランジャの前記一端側に向けかつ他端部をプランジャの前記導入孔よりも前記リザーバ室寄りの内周壁に液密に嵌合するように前記セパレータ室に収容されて、前記導入孔から流入する加圧オイルを前記テーパの外周壁で一端部の方向に案内し一端部から内側に流入した加圧オイルを他端部を介して前記リザーバ室に導くセパレータと、
   プランジャの前記高圧室に収容されてプランジャの前記連通路の開口部を閉塞し前記リザーバ室に流入した加圧オイルが所定圧に達するとこの開口部を開放して前記高圧室に加圧オイルを流入させるバルブ機構と、
   プランジャの前記ピボットがボディから突出する方向にバルブ機構とともにプランジャを付勢して前記ロッカーアームに前記ピボットを当接させるスプリングと、を備え、
   前記プランジャは、一体に形成されており、かつ、
   前記プランジャは、前記導入孔よりも前記他端側の外周壁に全周に亘って周溝が形成されるとともにこの周溝内に前記リザーバ室に連通する戻り孔が形成されて、前記高圧室に充満した加圧オイルは、前記プランジャの外周壁と前記ボディの内周壁との間に形成されるクリアランスを介して前記周溝に流入した後、前記セパレータ室を介することなく前記戻り孔を通って直接に前記リザーバ室に戻り得ることを特徴とするラッシュアジャスタ。
3. 前記戻り孔は、複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のラッシュアジャスタ。

Images