JPH07649Y2 - 磁性流体を用いた密封型ラッシュアジャスタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、密封型ラッシュアジャスタに関する。

［従来の技術］ 吸排気弁を有する一般の内燃機間においては、作動時の
熱によるシリンダヘツドの膨張と動弁系要素の膨張との
差を考慮して、吸排気弁の適切なシールを行なうため、
所定のバルブクリアランスがあらかじめ設けてある。

ところが、長時間の使用により動弁系要素各部の摩滅等
が生じ、初期設定したバルブクリアランスが大きくなる
ことがある。バルブクリアランスの増大は内燃機間の性
能を低下させ騒音を増大させ、場合によっては有害な排
気ガスの濃度をも増大しかねない。したがって、上記不
具合を防止するために、バルブクリアランスの点検調整
という時間のかかる作業が定期的に必要とされていた。

この内燃機間における、所定のバルブクリアランスにす
るための点検調整の煩雑さという問題を根本的に解決し
たのが、ラッシュアジャスタである。ラッシュアジャス
タは自動的にバルブクリアランスを適正な、通常は略零
とするものである。

ラッシュアジャスタを使用する動弁系には様々な形式が
存在するが、例えば、第７図に示すような形式の動弁系
におけるラッシュアジャスタの一般的な作用について、
エンドピボット型の密封型ラッシュアジャスタを例にと
り説明する。

第７図は一般的なOHC形式の内燃機関のシリンダヘッド
の一部を切断して得られた図である。第７図において、
ラッシュアジャスタ10がシリンダヘッド701内の所定位
置に配置されている。ラッシュアジャスタ10の頭部には
スイングアーム703の一端が当接しており、内燃機関稼
働時にはスイングアーム703はラッシュアジャスタ10の
頭部を支点として揺動することになる。

スイングアーム703の他端の下面には吸排気弁702の上端
が当接しており、この吸排気弁702はバネ704で上方へ、
すなわち吸排気弁702の閉じる方向へ付勢されている。
カム705はカム軸704に固定されており、カム軸704の回
転に伴って、カム705が回転する。スイングアーム703は
カム705との間で両者が接触する接触面707を有してい
る。

ラッシュアジャスタ10は後述する構成を有しているた
め、伸びる方向には自ら素早く伸長し、縮む方向には強
い力が加わっても若干しか縮小しない。

第７図において、スイングアーム703はラッシュアジャ
スタ10とバルブ702とによって、カム705に向かって押圧
されており、したがって、各接触面間のクリアランスは
零となっている。

この第７図の状態から内燃機関が始動されると、カム70
5のベース円710からカムノーズ706まで接触面に対して
移動する。カムノーズ706はスイングアーム703の接触面
707を押圧するが、ラッシュアジャスタ10は上述したよ
うに外力が加わっても縮小しないので、スイングアーム
703はラッシュアジャスタ10の頭部を支点として回動す
る。回動したスイングアーム703の他端がバルブ702を押
し下げて、バルブの開弁動作を行なう。更に、カム705
が回動し第７図の位置にカムノーズ706が戻ると、スイ
ングアーム703はバルブ702を介して、バネ704の付勢力
によりカム705に向かって押圧されているので、スイン
グアーム703の他端はカムノーズ706の移動とともに上方
に移動し、これによりバルブの閉弁動作を行なうことに
なる。

このような動弁系の動作中に、ラッシュアジャスタ10は
動弁系各部の熱膨張や摩耗による各部の変化を吸収し、
それにより、スイングアーム703の接触面707とカム705
との間隙すなわちバルブクリアランスが零となり、異音
等の不具合を防止することができる。

密封型ラッシュアジャスタについて簡単に説明する。密
封型ラッシュアジャスタは、シリコン油やエンジンオイ
ル等の封入油を内部に封入しており、また、互いに隔壁
によって隔置された封入油のリザーバ室と高圧室を有し
ている。封入油は、リザーバ室から高圧室に向かっては
移動自在であり、その場合、高圧室が拡張してラッシュ
アジャスタは自身を伸長させる。しかし、封入油が高圧
室からリザーバ室に向かって逆に移動することを防止す
る流体一方向移動防止機構を有しているので、ラッシュ
アジャスタは外力が加わっても急激に縮小することはな
い。こうして上記のような伸長自在だが縮小は防止され
るという、密封型ラッシュアジャスタの機能が達成され
ることになる。

上述したように高圧室は、封入油が侵入してくるのに伴
って容積が拡張する。したがって、従来の密封型ラッシ
ュアジャスタにおいては、高圧室の容積変化分に相当す
るだけのリザーバ室内油量変化を吸収するゴム製の容積
可変チャンバを、別に設けて封入油を内蔵し、ラッシュ
アジャスタの伸縮に伴う封入油の移動に対処していた。

［解決しようとする課題］ しかしながら、このようなゴム製の容積可変チャンバは
ゴム製であるがために、耐油性に劣っており、封入油で
あるエンジンオイル等の漏れを招来する。また、ラッシ
ュアジャスタの作動に伴う熱や機械的運動（例えば屈曲
運動）等にも弱く破れやすい。更に、容積可変チャッバ
のゴム部を金属部（ボディ等）に、かしめや圧着などの
方法で取り付けなければならないが、その際、取り付け
部分の密封性に不安が残る。以上のような封入油の漏れ
に関する問題点は全て、容積可変チャンバがゴム製であ
るということに起因している。

したがって、本考案は封入油の漏れに関する問題点を根
本的に解消した。信頼性および耐久性を有する密封型ラ
ッシュアジャスタを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案による磁性流体を用いたラッシュアジャスタは、
開端部と閉端部とを有する円管状となっている本体と、
該本体に収容され、該本体の軸線方向に摺動可能な移動
部材と、該本体と該移動部材との間に画成された流体高
圧室および該移動部材の内部に画成された流体リザーバ
室と、該流体高圧室及び該流体リザーバ室に充填された
流体と、該流体高圧室と該流体リザーバ室との間に設け
られた流体一方向移動防止手段と、から成っていて、 軸線直角方向に磁化されている上記本体および上記移動
部材と、磁性流体である上記流体とで流体密封手段を形
成していることを特徴としている。

［作用］ 該密封手段が、軸線直角方向に磁化されている本体およ
び移動部材と、磁性流体である上記流体とで流体密封手
段を形成しているので、該密封手段近傍において、本体
と移動部材とで画成する磁界により該磁性流体が捕捉さ
れて外部に流出することがなく、その作用により流体の
密封を高い信頼性のもとに行なうことができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本考案の第一実施例を示す密封型ラッシュア
ジャスタ100の軸線方向断面図である。ラッシュアジャ
スタ100は、内部に略円筒状の内室、すなわち内部空間
を有する略円筒状のカップ形本体１を備えている。本体
１の内部空間の底部近傍には軸線方向断面が略Ｈ型で、
内部空間を２つの室に分割する円筒状のプランジャ本体
３が本体１内に軸線方向に摺動自在に嵌合されている。

プランジャ本体３の軸線方向上方には、各々円筒状の大
径部分2aと小径部分2bとから成るプランジャキャップ２
が、大径部分2aで本体１の内周面に摺動自在に嵌合して
いる。プランジャキャップ２の大径部分2aの下端はプラ
ンジャ本体３の上端に密着取付されており、一体状態で
軸線方向に摺動移動する。なお、該プランジャ本体３と
該プランジャキャップ２とで移動部材すなわちプランジ
ャ23を形成している。プランジャ23は一体でも構わな
い。本体１の上部開放端部にはキャップリテーナ９が形
成されていて、ラッシュアジャスタ100の組み付け時に
プランジャ本体３およびプランジャキャップ２が本体１
から脱落しないように保持している。

プランジャ本体３は、円筒部分3bと、それと一体になっ
た内部の隔壁3aとからなり、隔壁3aによって、本体１内
の空間を２つの室に分割している。隔壁3aと本体１の底
部に設けられた凹部との間には高圧室Ｂが、また隔壁3a
とプランジャキャップ２の大径部分2aとの間には、高圧
室Ｂへ導入するための磁性流体Ａが貯蔵されたリザーバ
室Ｃが各々画成されている。磁性流体Ａは、高圧室Ｂか
らプランジャキャップ２の小径部分2bの下部まで満たさ
れており、また、プランジャキャップ２の小径部分2b内
の空間Ｄは空気を含んでおり、後述する小開口2dを介し
て外部空気と連通している。

プランジャ本体３の隔壁3aの中央には貫通口3cが設けら
れており、高圧室Ｂ内へリザーバ室Ｃから磁性流体Ａが
流入できるようになっている。高圧室Ｂ内には、貫通口
3cに着座するチェックバルブボール４が、チェックバル
ブリテーナ５上に保持されたチェックバルブスプリング
６によって、上方、すなわち貫通口3cに着座する方向に
付勢されている。また、チェックバルブリテーナ５は、
プランジャ本体３を上方へ付勢するプランジャスプリン
グ７により支持されて、隔壁3aの周縁部に当接してい
る。チェックバルブボール４、チェックバルブリテーナ
５およびチェックバルブスプリング６とで流体一方向移
動防止手段を形成している。

プランジャキャップ2aの頭部先端には、軸線方向上方に
貫通する小開口2dが設けられている。プランジャキャッ
プ２の大径部分2aには、半径方向に大径部分2aを貫通す
る連通口2cが設けられている。該連通口2cに対向して、
本体１の内周には円周方向に溝1aが設けられている。

第２図は、第１図に示した本考案による密封型ラッシュ
アジャスタ100の一部を拡大し、磁化されたことにより
生じた極性を図解的に示した図である。第２図におい
て、密封型ラッシュアジャスタ100の本体１は外周面を
Ｓ極とし、内周面をＮ極としている。また、プランジャ
キャップ２もプランジャ本体３も外周面をＳ極とし、内
周面をＮ極としている。本体１もプランジャキャップ
２、プランジャ本体３も内外周面全面にわたって軸線直
角方向に磁化されているが、第２図においては理解を容
易とするため、一部のみ磁極を図解している。

次に第１図および第２図を参照して本実施例の動作を説
明する。第１図に示す状態において、ラッシュアジャス
タ100の頭部と図示しないスイングアームとの間に間隙
が生じたとすると、プランジャスプリング７の付勢力に
よりプランジャ23は、本体１に対して離隔する方向すな
わち上方に移動させられる。それにより、高圧室Ｂが拡
張し、従って、リザーバ室Ｃの磁性流体Ａはプランジャ
本体３の貫通口3cとチェックバルブボール４との間を通
過して、高圧室Ｂに侵入する。リザーバ室Ｃの磁性流体
Ａは、一部が高圧室Ｂに侵入したためその量が減少する
ことになるが、減少分はプランジャキャップ２の小開口
2dから流入する外部空気によって賄われる。この流入す
る空気により、ラッシュアジャスタ100の伸長が妨げら
れることはないようになっている。

ラッシュアジャスタ100の作動時には、高圧室Ｂが高圧
となるため、わずかではあるが高圧室Ｂから磁性流体Ａ
が、本体１の内壁とプランジャ23の外壁とのわずかな隙
間を伝わって、上方にしみ出てゆく。

ラッシュアジャスタ100の頭部に、図示しないカム軸の
回転による大きな押圧力が発生すると、プランジャ23は
下方に押圧される。しかし、チェックバルブボール４が
貫通口3cに隙間なく当接しており、そのため、高圧室Ｂ
内の磁性流体Ａは貫通口3cを介してリザーバ室Ｃに移動
できない。したがって、ラッシュアジャスタ100は縮小
することがなく、それにより、バルブクリアランスを略
零の状態に維持する。

ところで、ラッシュアジャスタ100の本体１とプランジ
ャキャップ２が磁化されていなかった場合には、ラッシ
ュアジャスタ100の作動時には高圧室Ｂが高圧となるた
め、わずかではあるが高圧室Ｂから磁性流体Ａが、本体
１の内壁とプランジャキャップ２の外壁とのわずかな隙
間を伝わって上方にしみ出てゆく。この磁性流体Ａは溝
1a内に侵入し、更に連通口2cを介してリザーバ室Ｃに戻
ることになる。高圧室Ｂからしみでた分だけ磁性流体Ａ
は、リザーバ室Ｃから貫通口3cを介して即座に補給され
る。溝1aの上方にも本体１とプランジャキャップ２との
間に隙間があるため、磁性流体Ａは溝1aを通過して、更
に上方に向かって移動する。

上記現象は、本体１とプランジャキャップ２とがそれぞ
れ磁化されていない場合に生ずる。ところが、本体１と
プランジャ３とがともに磁化されていて、両者間すなわ
ち本体１の内壁とプランジャキャップ２の内周との間に
強力な磁界が発生すると、磁性流体はその場所で極度に
粘度が高まり、その動きを拘束されることにより捕捉さ
れ、その場所より上方の移動が不可能となる。すなわ
ち、本体１の内径面とプランジャキャップ２の外径面と
の間のスキマが比較的小さいため、そのスキマに働く磁
気力のため粘度が高まった磁性流体は、上方に移動する
ことが出来なくなるのである。これにより、密封機能が
達成されることになる。なお、本実施例において連通口
2cと溝1aは、本体１とプランジャキャップ２との間隙を
通過する磁性流体、例えば静止時に毛管現象で上ってく
る磁性流体を捕らえるために設けられている。

第２図に示すように、プランジャキャップ２の頭部にあ
る小開口2dも周囲を磁化された部分で取り巻かれている
ので、小開口2d内にも磁界が発生している。したがっ
て、小開口2dが外部空気と連通しているにもかかわら
ず、磁性流体Ａは小開口2dを介して外部に流出すること
がない。なお、第２図に示す第一実施例においては、ラ
ッシュアジャスタ100の本体１の外周とプランジャキャ
ップ外周が、共にＳ極になるよう磁化されているが、両
外周はともにＮ極であっても良い。また、第一実施例で
はプランジャキャップ２とプランジャ本体３とが共に磁
化されているとしたが、まず、プランジャキャップ２だ
けを先に磁化して、その後、プランジャキャップ２と、
磁化されていないプランジャ本体３とを密着取付して
も、密封効果は同様に保たれる。

第３図は本考案の第二実施例である密封型ラッシュアジ
ャスタ300の、一部を省略した軸線方向断面図である。
ラッシュアジャスタ300は、第１図に示したラッシュア
ジャスタ100に対して、プランジャキャップ２の小開口2
dを取り除いたものである。したがって、それ以外の共
通する構成の説明は省略する。

第３図において、プランジャキャップ32の内部空間Ｅに
は空気と磁性流体Ａの一部が満たされている。内部空間
Ｅ内の空気は所定体積変化範囲内で圧縮膨張自在である
ため、上述のように高圧室Ｂが拡張した時に、磁性流体
Ａがリザーバ室Ｃへ侵入するのを妨害することは少な
い。

第４図は本考案の第三実施例である密封型ラッシュアジ
ャスタ500の一部を省略した軸線方向断面図であって、
極性を図解したものである。ラッシュアジャスタ500
は、第１図および第２図に示したラッシュアジャスタ10
0に対して、構成は極性を除いてはすべて同じであるの
で、その説明を省略する。

第４図において、ラッシュアジャスタ500の本体１の極
性は、上述の第一実施例と同じように外周面をＳ極、内
周面をＮ極としている。更に、プランジャキャップ２の
極性も、第一実施例と同じように外周面がＳ極、内周面
がＮ極となっている。しかしながら、磁化されているプ
ランジャ本体３の極性は、外周面がＮ極、内周面がＳ極
となっている。これにより、ラッシュアジャスタ500に
おいては、本体１とプランジャ本体３とは互いに同極を
対向させており、その反発力を利用して、本体１とプラ
ンジャ23とが摺動しあってもかじりを生じさせないよう
にしている。また、本体１とプランジャキャップ２とは
異極を対向させており、その間に強い磁界を発生させ、
強力な密封効果を生じさせている。明白であるが、本体
１の極性を逆にして内周面をＳ極とし、同時にプランジ
ャキャップ２の外周面をＮ極、プランジャ本体３の外周
面をＳ極としても同様の効果が得られる。

第５図は本考案の第四実施例である密封型ラッシュアジ
ャスタ600の軸線方向断面図である。ラッシュアジャス
タ600は、第１図に示したラッシュアジャスタ100に対し
て、プランジャキャップとプランジャ本体とが一体とな
って、プランジャ62を形成している点のみが大きく異な
る。それ以外の構成は第一実施例と略同一であるため、
その説明を省略する。プランジャ62を一体で作る方法と
しては、例えば、中子を用いた鋳造による製造方法等が
ある。

第6a図は、本考案の第五実施例である密封型ラッシュア
ジャスタ700の軸線方向断面図であり、内外部連通口Ｆ
内に磁石Ｇを浮遊させ、磁性流体Ｃの外部への流出を防
止すると共に、プランジャ23内の磁性流体Ｃの体積変化
をも磁石Ｇが上下することにより吸収する。

第6b図は、本考案の第六の実施例である密封型ラッシュ
アジャスタ800の軸線方向断面図であり、プランジャキ
ャップ２に設けられている内外部連通口2bから外部に飛
散するおそれのある磁性流体を、内外部連通口上に当接
するスイングアーム80の一端に磁石Ｈを設けて捕捉する
ものである。

以上、本考案による密封型ラッシュアジャスタの実施例
を図面を参照して説明してきたが、本考案は上記実施例
に限定して解釈されるべきではなく、その趣旨を損ねな
い範囲で変更、改良が可能であることは勿論である。例
えば、本考案は実施例で示したエンドピボット型だけで
なく、ロッカーアーム内蔵型、逆バケット型あるいはバ
レル型等密封型であるすべてのラッシュアジャスタに適
用可能である。

［考案の効果］ 以上、詳細に述べた本考案による密封型ラッシュアジャ
スタによれば、次のような効果が得られる。

本考案による密封型ラッシュアジャスタにおいて、軸線
直角方向に磁化させている本体および移動部材と、磁性
流体からなる流体とで流体密封手段が形成されているの
で、該密封手段近傍において、本体と移動部材とで画成
する磁界により磁性流体が捕捉されて外部に流出するこ
とがなく、その作用により流体の密封を高い信頼性のも
とに行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第一実施例を示す密封型ラッシュア
ジャスタ100の軸線方向断面図である。 第２図は、第１図に示した本考案による密封型ラッシュ
アジャスタ100の一部を拡大し、磁化されたことにより
生じた磁性を図解的に示した図である。 第３図は本考案の第二実施例である密封型ラッシュアジ
ャスタ300の、一部を省略した軸線方向断面図である。 第４図は本考案の第三実施例である密封型ラッシュアジ
ャスタ500の一部を省略した軸線方向断面図であって、
極性を図解したものである。 第５図は本考案の第四実施例である密封型ラッシュアジ
ャスタ600の軸線方向断面図である。 第6a、6b図はそれぞれ本考案の第五、第六実施例の軸線
方向断面図である。 第７図は一般的なOHC形式の内燃機間のシリンダヘッド
の一部を切断して得られた図である。 ［主要な部分の符合の説明］ １、……本体 ２、32、……プランジャキャップ ３、……プランジャ本体 23、62、……プランジャ

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開端部と閉端部とを有する円管状となって
   いる本体と、該本体に収容され、該本体の軸線方向に摺
   動可能な移動部材と、該本体と該移動部材との間に画成
   された流体高圧室および該移動部材の内部に画成された
   流体リザーバ室と、該流体高圧室及び該流体リザーバ室
   に充填された流体と、該流体高圧室と該流体リザーバ室
   との間に設けられた流体一方向移動防止手段と、から成
   る密封型ラッシュアジャスタにおいて、 軸線直角方向に磁化されている上記本体および上記移動
   部材と、磁性流体である上記流体とで流体密封手段を形
   成していることを特徴とする磁性流体を用いた密封型ラ
   ッシュアジャスタ。
2. 【請求項２】上記移動部材は開端部側部分と閉端部側部
   分とから成っていて、該開端部側部分のみが磁化されて
   いることを特徴とする請求項１記載の磁性流体を用いた
   密封型ラッシュアジャスタ。
3. 【請求項３】上記移動部材は開端部側部分と閉端部側部
   分とから成っていて、該開端部側部分の磁化された方向
   と、該閉端部側部分の磁化された方向とは逆になってい
   ることを特徴とする請求項１記載の磁性流体を用いた密
   封型ラッシュアジャスタ。
4. 【請求項４】上記移動部材は内外部連通口を設けてお
   り、磁化されている該内外部連通口の周囲部分と、上記
   磁性流体とで、該内外部連通口の密封手段を形成してい
   ることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１記
   載の磁性流体を用いた密封型ラッシュアジャスタ。
5. 【請求項５】上記内外部連通口内に磁石を摺動自在に浮
   遊させたことを特徴とする請求項１から４までのいずれ
   か１記載の磁性流体を用いたラッシュアジャスタ。
6. 【請求項６】上記移動部材に当接するスイングアームに
   磁石を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の
   磁性流体を用いた密封型ラッシュアジャスタ。