JPS6319682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧式ラツシユアジヤスタ（タペツ
ト）に関し、特に最近のオーバヘツドカムエンジ
ンに用いるのに適したコンパクトなラツシユアジ
ヤスタに関する。本発明は自己補償型の油圧式ラ
ツシユアジヤスタ（タペツト）に関する。詳細に
は、本発明は加圧流体即ちオイルがラツシユアジ
ヤスタ内部のリザーバに入ることは許容するがエ
ンジン停止中にそのリザーバから流体が逆流した
り流出するのを防げる弁状シール部材を開示す
る。

自己補償型油圧式ラツシユアジヤスタは長年当
業界において知られている。多くの従来型ラツシ
ユアジヤスタは大きな円筒状の従動子部材の中に
挿入され且つその中で軸方向に摺動するようにさ
れた円筒のプランジヤを含んでいる。従つて、こ
れらの間には液圧室が形成されている。通常、第
二の流体室即ちリザーバがプランジヤの円筒内部
に形成され、このリザーバの流体レベルは適当な
通路や空孔を通してエンジンオイルを供給するこ
とによつて維持される。外部保持力が加えられな
くなつたときにプランジヤを従動子部材に対し離
反方向に押圧する付勢ばねが設けられている。こ
の相対移動によりプランジヤの一端に配置された
一方向チエツク弁が開放して流体がリザーバ（第
二流体室）から液圧室内へと流れ込み液圧室の容
積を増大させる。この型式のラツシユアジヤスタ
について更に詳述する。

この型式の従来のラツシユアジヤスタは典型的
には比較的長い部材、特に長いプランジヤを用い
ている。従つて、プランジヤ内には大きな流体の
リザーバを有しており、このリザーバはラツシユ
アジヤスタ頂部のエンジンオイル供給路よりエン
ジンオイルの供給を受ける。従来のラツシユアジ
ヤスタはエンジン作動中にリザーバの中に圧入さ
れた流体がエンジン停止時リザーバの中にとどま
るよう設計されている。これはエンジン始動時ラ
ツシユアジヤスタがただちに流体を更に必要とす
ることが応々にしてあるので必要で且つ望ましい
構造である。あるラツシユアジヤスタにおいては
流体は隣接するリザーバからチエツク弁を通して
瞬間的に供給されるであろう。しかし流体のリザ
ーバがない場合やリザーバがエンジン遮断中にオ
イルを排出してしまう場合には、エンジンが十分
なオイル圧を上げ且つ再びラツシユアジヤスタに
オイルを送給する迄新しいオイルは供給されな
い。有効な流体のリザーバがないと、エンジン始
動時特に低温時にかなりの長い時間に亘つてラツ
シユアジヤスタの長さが適切に補償されない。

小型の効率の良い内燃エンジンの出現により又
オーバーヘツドカムの利用が増大したことにより
かなり小さい軸方向寸法を有する油圧式ラツシユ
アジヤスタが要求されている。更に、上述のラツ
シユアジヤスタを弁配列内に設置するとラツシユ
アジヤスタの最上部からオイルを供給することが
困難であつたり不可能となることがある。

かかるエンジンではオイルはラツシユアジヤス
タの下部又は中間部に配置された通路を通してラ
ツシユアジヤスタ内に入らなければならない。こ
の型式のラツシユアジヤスタではエンジン停止時
オイルは通路より排出されてしまいリザーバ内に
はオイルが貯えられていない状態となつてしま
う。この時、ラツシユアジヤスタは適切な作動を
することができない。

本発明の主な目的は頂部以外の場所に加圧流体
導入部を有し且つエンジン停止後いつでも有効な
加圧流体のリザーバを保持できるコンパクトなラ
ツシユアジヤスタを提供することにある。

本発明によるラツシユアジヤスタはオーバーヘ
ツドカムを有し特に弁ステムとカムとの間に直接
位置決めされるような現在のコンパクトなエンジ
ンに用いるのに適している。

本発明によるラツシユアジヤスタはピストン組
立体を交換可能であるため、各種のラツシユアジ
ヤスタ群を安価に提供可能である。本発明はエン
ジンオイルがラツシユアジヤスタに入つて加圧流
体のリザーバを形成するのを許容するが、リザー
バ中の流体が流出してしまうのを防止する可撓性
のあるゴム状シールを包含している。このように
して特に長期間のエンジン停止後における適当な
ラツシユアジヤスタ作動のため加圧流体を継続的
に供給できる。

液圧室がピストン組立体中に設けられ、このピ
ストン組立体はラツシユアジヤスタの中心に位置
決められている。種々の長さの変換可能なピスト
ン組立体を用いて安価で且つ種々のエンジンに適
用できるラツシユアジヤスタ群を得ることができ
る。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は、弁２１の軸方向上方でオーバーヘツ
ドカム１４の眞下に位置決められたコンパクトな
ラツシユアジヤスタ１０を示す。この形態ではラ
ツシユアジヤスタ１０の上面１６はエンジンシリ
ンダ体１８の上方に延びており、このエンジンシ
リンダ体１８にはエンジンオイル源としてエンジ
ンオイル溝２０が形成されている。この結果、加
圧流体即ちエンジンオイルはラツシユアジヤスタ
の最上部に対し、かなり下方のみぞ２２でラツシ
ユアジヤスタ１０内に導入される必要がある。本
発明はエンジン停止期間中流体のリザーバを維持
する小型の自己補償型油圧式ラツシユアジヤスタ
を開示する。

第２図は本発明に係るラツシユアジヤスタ即ち
タペツトを示す。高圧の液圧室３０が円筒のカツ
プ状ボデイ（本体）３２と円筒のプランジヤ３４
との間に形成されている。ボデイ３２とプランジ
ヤ３４とはこれらの間に相対軸方向運動を行うよ
うに配置されている。更に、ボデイ３２とプラン
ジヤ３４との相対的な直径は以下のように選定さ
れている。即ち、圧縮力がプランジヤ３４に関し
てボデイ３２に加えられている場合にはいつも、
液圧室３０から円筒内面３６に沿つて外側リザー
バ３８ａへと所定少量の流体が逃げることが出来
るよう選定されている。

ボデイ３２の下部にボス４０が形成され、この
ボス４０は通常のエンジン作動中弁ステムを受け
接触している。環状みぞ５６がボデイ３２の上部
に設けられて保持リング５８を収容する。このリ
ングはスロツトを設けた圧縮タイプでよい。この
リングはボデイ３２の無制限な下方向移動を止
め、これにより一旦組立てたときラツシユアジヤ
スタをエンジン組立中およびエンジン作動中一体
ユニツトとする。スロツト５６は保持リング５８
の全横断面を収容するような寸法にされ、これに
よつてボデイ３２がラツシユアジヤスタ構造内へ
と制限なく挿入できる。

調量オリフイス４２がプランジヤ３４の中心軸
に設けられ、チエツク弁が開いている時にはこの
オリフイス４２を通して流体が内側リザーバ３８
ｂから液圧室３０に通過せしめられるように通路
手段を形成している。このチエツク弁はオリフイ
ス遮断用チエツクボール４４、チエツクボールリ
テーナ４６および付勢コイルばね４８から成つて
いる。チエツクボール４４は、通常、ボールリテ
ーナ４６に対して作用する付勢コイルばね４８の
力又は圧縮軸方向力をラツシユアジヤスタに加え
る時の液圧室３０内の加圧流体の圧力によつて図
示の如き閉じた位置に保持されている。ボールリ
テーナ４６は幾つかの開口又は孔を有して液体室
３０内の流体をボールリテーナ４６の上下に自由
に流すようにしている。第二の大きなコイルばね
５０がボールリテーナ４６をプランジヤ３４に対
して固定保持する役目をする。

コイルばね５０の第二の主な機能はボデイ３２
とプランジヤ３４との間に軸方向付勢力をもたら
すことであり、これによつてボデイ３２とプラン
ジヤ３４を押圧して軸方向に拡張する。この拡張
によりプランジヤ３４が従動子５２に接触してボ
デイ３２を下方向に押圧してラツシユアジヤスタ
１０が底部の弁ステムと頂部のカムとに同時に係
合する。スロツト５４はプランジヤ３４の環状の
上部に沿つて間隔をあけて設けられていて外側リ
ザーバ３８ａから内側リザーバ３８ｂに加圧流体
が自由に流れるようにしている。

上述のボデイ３２、プランジヤ３４、ばね５０
およびチエツク弁は一体的なピストン組立体を形
成し、これは圧縮保持ばね５８によつて全体のラ
ツシユアジヤスタ構造体の中に挿入されている。
この構造とすることにより種々の長さのピストン
組立体を１つの共通のラツシユアジヤスタ構造体
内へと挿入できるようにする。この結果、異なる
タペツト長さのエンジンに適用されるラツシユア
ジヤスタ群が単に共通のラツシユアジヤスタ構造
体の中に挿入し得る一連のピストン組立体を用意
することによつて生産できる。

このピストン組立体は外周に沿つてフランジ６
２を有する環状のＬ状スペーサ６０の中心内に位
置決めされている。このフランジは従動子５２の
内部円筒面のへこみ６４に沿つて位置決めされ肩
６６に係合している。スペーサ６０は環状スロツ
ト７０の中に挿入された環状の保持リング６８に
よつて図示の位置に保持されている。スペーサ６
０は、ボデイ３２を従動子５２内に軸方向摺動可
能に支持し、ボデイ３２及び従動子５２内に外側
リザーバ３８ａを画成している。スペーサ６０の
内側円筒面７２はボデイ３２の外面７４に摺動可
能に密接嵌合している。ボデイ３２はプランジヤ
３４の軸方向寸法によつて定められた限界まで上
方に且つ保持リング５８がスペーサ６０の上面７
６に係合するまで下方に自由に移動する。外側リ
ザーバ３８ａの内のエンジンオイルはボデイ３２
とスペーサ６０との間の摺動部分を潤滑するがこ
れらの間の密接嵌合はこれらの間からのオイルの
洩れを防止する。同様の態様で流体はフランジ６
２を通過して逃げることはない。

この油圧式ラツシユアジヤスタの従動子５２の
外側ボデイは上部で閉じ下部で開いた円筒のカツ
プ状部材から成つている。へこみ６４、肩６６お
よびスロツト７０を有する内面は上述した通りで
ある。従動子５２の外径は全体のラツシユアジヤ
スタ組立体が第１図に示すように、組立てられて
シリンダブロツク２４と密接嵌合するよう選択さ
れる。Ｖ形の環状溝２２が従動子５２の外周に形
成されている。この溝は第１図に示すようにエン
ジンオイル溝２０と連通するように配置されてい
る。流体通路７８が従動子の側壁を通して設けら
れこれにより流体を外部溝２２から外側リザーバ
３８ａの中に流す。

環状でゴム等のエラストマーより成るシール部
材８４がスペーサ６０と従動子５０との間に位置
決められている。シール部材８４はスペーサ６０
上で所定位置に配置され、このシール部材の面９
４の寸法は最終組立てにおいて従動子の面９６と
接触してこれらの間に流体の漏洩がないように設
定されている。この接触点は外側リザーバ３８ａ
内で流体通路７８の開口の下方である。従つて、
エンジンオイルが外側リザーバ３８ａの中に入る
のを妨げない。シール部材８４の直立部分９２は
従動子５２の内壁に対して付勢され従つて外側リ
ザーバ３８ａから流体通路７８を通して外方に向
う流体の流れを止める。リザーバ内から外方への
圧力によりシール部材８４に作用する力を増大さ
せこれによつてシール部材と従動子５２との間の
よりつよい係合をもたらす。他方、ゴム製のシー
ル部材８４は流体通路７８を通してこのシール部
材に作用する流体正圧が直立部分９２を壁から容
易に離反移動させこれによつて流体が更にリザー
バ３８ａ内に入るのを許容するようになつてい
る。

本発明の自己補償型油圧式ラツシユアジヤスタ
即ちタペツトは次の通り配置され機能する。この
ラツシユアジヤスタはシリンダブロツク２４の円
筒孔の中に第１図に示すように位置決められてい
る。このラツシユアジヤスタは弁ステム１２の上
部がラツシユアジヤスタのボデイ３２のボス４０
に係合するとき正しく位置決められる。カム１４
を含むカムシヤフトアセンブリが次いでラツシユ
アジヤスタの上方に組立てられる。

このラツシユアジヤスタは“ドライ”又は“ウ
エツト”のいずれかの形態で供給され得る。“ド
ライ”ラツシユアジヤスタは流体を含まないもの
で“ウエツト”ラツシユアジヤスタは製造の時点
で所定量の流体を予め充填されるものである。
“ドライ”ラツシユアジヤスタは初期のエンジン
スタート時に後述の態様で加圧流体で迅速に満た
されるので、ここでは“ウエツト”ラツシユアジ
ヤスタのみについて考慮する。

もし取り付けられたラツシユアジヤスタが適当
な量の流体を含むならラツシユアジヤスタの上面
１６は丁度カム１４の円形部２８に接触する。こ
のようにして弁２１がシリンダ内の符号２３で示
す正しい位置で確実に着座されることになる。弁
ステム１２の上部はラツシユアジラヤスタのボデ
イ３２のボス４０と接触するようにする。この状
態ではラツシユアジヤスタとカム１４又は弁ステ
ム１２との間には遊び即ちラツシユがない。

他方、もしラツシユアジヤスタが液圧室３０の
余分な量の流体で予め充填されたならボデイ３２
の底部のボス４０は弁２１をこれがもはや符号２
３で着座しないように下方に押圧する。この状態
では弁ばね２６が弁ステム１２を弁してボデイ３
２に上方への力即ち圧縮力を及ぼす。しかし、ラ
ツシユアジヤスタ組立体全体の上方移動はラツシ
ユアジヤスタの上面１６がカム１４と接触してい
るので止められる。ラツシユアジヤスタのピスト
ン組立体の瞬間的な圧縮、従つて弁を着座せしめ
ることは液圧室３０内の流体が非圧縮性であるた
め阻止される。更に、流体は、増大した液圧がチ
エツクばね４８による力を増してこれによつてチ
エツクボール４４はオリフイスと通路４２とのき
つい遮断係合状態に維持するので通路４２を通し
ては逃げることはできない。

しかし、プランジヤ３４とボデイ３２との間の
せまい円筒通路３６は液圧室３０にためられた流
体をゆつくり逃がすようにする。時間が経つにつ
れてこれらの両部材間を通つて逃げる流体はラツ
シユアジヤスタをゆつくり収縮させ最終的に弁２
１を２３位置に着座せしめる。正しく着座する
と、ラツシユアジヤスタに作用する弁ばね２６の
力はやわらぎ従つて液圧室３０から流体の流出も
停止する。この時ラツシユアジヤスタは適切に自
己調節されている。ラツシユアジヤスタ上面１６
はカム１４の円形部２８と係合し、弁ステム１２
はボデイ３２のボス４０と接触する。

最後に、ラツシユアジヤスタが不十分な量の流
体で予め充填されている場合は上面１６はラツシ
ユアジヤスタが適正位置に着座している弁上に載
せられるとカムと接触しない。

この場合に、プランジヤ３４従つて従動子５２
に作用する付勢ばね５０は従動子をカムに係合す
る迄上方に押圧する。しかしながらこれが生ずる
ためには液圧室３０の容積増大にみあつた分だけ
流体が液圧室３０に更に入らなければならない。
チエツク弁は以下のようにこの流体を入れる作用
をする。ピストン組立体が拡大するにつれ液圧室
３０内の流体圧は隣接するリザーバの圧力に比し
てチエツクボール４４に作用する付勢コイルばね
４８の力に打勝つのに十分な量だけ降下する。次
いでチエツクボール４４はオリフイス４２とのき
つい係合から離れて必要な流体が液圧室に入るの
を許容する。この拡散はラツシユアジヤスタ上面
１６がカムに接触する迄続く。接触の時点で比較
的付勢力の弱いばね５０は、弁２１を下方に押圧
して弁を開くための弁ばね２６に打勝つことがで
きないので更なる拡張が止まる。

このようにして本発明の油圧式ラツシユアジヤ
スタは弁２１を適宜着座せしめながらあらゆる間
隙即ちラツシユを適宜埋めるよう自動的に調節す
る。上記の説明はエンジンが作動しない状態にあ
る場合について述べて来たがこのラツシユアジヤ
スタの機能は通常のエンジン作動中でも実質的に
同じである。

適正なエンジン作動ではカムの偏心回転運動が
ラツシユアジヤスタを介して対応する弁に伝えら
れて弁を開放する必要がある。この伝達が生ずる
ためにはラツシユアジヤスタはその軸方向寸法を
維持しなければならない。

即ちラツシユアジヤスタはいかなる弁開放状態
にあつても圧縮されてはならない。かかる圧縮に
より弁は閉じてしまい弁を通つて流れるガス流を
妨げる。

このラツシユアジヤスタは、上述したように、
円筒内面３６での流体漏洩によりタペツト圧縮サ
イクル中に幾らか寸法を減少する。しかし、この
減少は限られたもので大きな漏洩に到るには数秒
間以上の間圧縮状態に保持しなければならない。
従つて、例えば、５秒〜25秒間50ポンド（約20
Kg）の圧縮力を保持した場合、ラツシユアジヤス
タは0.05インチ（約1.2mm）だけ軸方向に圧縮さ
れる。通常のエンジン作動中弁はほぼ1/10秒以下
の間開放状態である。かかる短い圧縮期間ではラ
ツシユアジヤスタは有意な圧縮を生じない。反対
にラツシユアジヤスタはオリフイス４２が比較的
大きな横断面領域を有しているため殆んど瞬間的
に拡張することができる。軸方向の収縮がどんな
に小さいものであつても必要な場合にはラツシユ
アジヤスタはそれを瞬間的に修正する。このため
液圧室内の流体が連続的に損失して大量に失なわ
れることはない。即ち、個々の損失は弁が再び閉
じられると直ちに補給される。

本発明は上記実施例に限定されず種々の変形を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラツシユアジヤスタを適用し
たオーバーヘツドカムエンジンの上部シリンダ領
域を示す断面図、第２図は第１図のラツシユアジ
ヤスタの拡大断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……ラツシユ
アジヤスタ、１４……オーバーヘツドカム、２１
……弁、３０……液圧室、３２……ボデイ、３４
……プランジヤ、３８ａ，３８ｂ……リザーバ、
８４……シール部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カツプ型従動子５２と、 該従動子内に取り付けられるスペーサ６０と、 該スペーサにより従動子内に支持されるボデイ
   ３２と、 該ボデイと従動子間に画成される内側リザーバ
   ３８ｂと、 該ボデイ、従動子及びスペーサ間に画成される
   外側リザーバ３８ａと、 該ボデイ内に配設され、ボデイとの間に液圧室
   ３０を画成するプランジヤ３４と、 前記内側リザーバ３８ｂと液圧室３０間を連結
   し、チエツク弁制御される通路手段４２と、 前記従動子の側壁を貫通し、前記外側リザーバ
   ３８ａとエンジンオイル源２０とを連通する流体
   通路７８と、 基底部が前記スペーサ６０上に着座し且つ直立
   部分９２が該流体通路の従動子内側開口を被うほ
   ぼＬ字形のエラストマーシール８４とを有してお
   り； 該Ｌ字形エラストマーシールの直立部分９２
   は、エンジンオイル源からエンジンオイルが流体
   通路７８を通つて外側リザーバ３８ａへと流入す
   るのを許容し外側リザーバ３８ａ内のエンジンオ
   イルが流体通路を通つて流出するのを防止し、且
   つエンジンオイルが外側リザーバ３８ａよりスペ
   ーサ６０と従動子５２間を通つて漏れるのを封止
   している自己補償型油圧式ラツシユアジヤスタ。