JPH08284620A - ラッシュアジャスタ及びラッシュアジャスタを備えた内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ブレーキ使用時に発生する不正動作をな
くすとともに、低回転駆動でも正確にバルブクリアラン
スの調整を行うことができるラッシュアジャスタを提供
する。 【構成】 内燃機関の動弁系に介装される油圧式のラッ
シュアジャスタ。圧力室２４とリザーバ室４７との間で
所定値以上の圧力差が生じた場合に、リザーバ室４７か
ら圧力室２４へのオイルの流れを許容するチェックバル
ブ５０と、圧力室２４の圧力が所定値以上となった場合
に開放される逆止弁６０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁系に介
装される油圧式のラッシュアジャスタに関する。

【０００２】

【従来の技術】動弁機構の一つとして、図１に示すよう
な頭上弁式（ＯＨＶ式）がある。これは、エンジンのク
ランクシャフトの回転に同期させて回転させているカム
４からラッシュアジャスタ３，プッシュロッド５，ロッ
カーアーム６を経てバルブ７を開閉する方式である。

【０００３】ここで、ラッシュアジャスタ３は、図２に
示すように、アジャスタボディー９０内にプランジャ９
１、プッシュロッドソケット９２、プランジャスプリン
グ９３、チェックバルブ９４等が収納されて構成されて
おり、アジャスタボディー９０とプランジャ９１とで形
成される圧力室９５と、プランジャ９１とプッシュロッ
ドソケット９２との間に形成されるリザーバ室９６とに
オイルが供給され、バルブクリアランスの調整を自動的
に行う。すなわち、バルブを開くときには、圧力室９５
内にオイルがあるために当該プランジャ９１は油圧によ
り下がらないように保持され、バルブが閉じるときに
は、プランジャスプリング９３によりプランジャ９１を
押し上げてバルブクリアランスを０にする方向に、アジ
ャスタボディー９０の底面とプッシュロッドソケット９
２の頂面との間の距離が伸びる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、油圧式のラ
ッシュアジャスタを介装しているＯＨＶ式のディーゼル
エンジンにおいて、排気ブレーキを使用すると、排気マ
ニホールドの背圧が所定値以上になり、圧縮行程の初期
に排気弁が背圧により押し下げられる現象（以下、「調
圧リフト」という）が起こる。すると、バルブ７のステ
ムヘッド７ａとロッカーアーム６との間に隙間が生じて
しまい、ラッシュアジャスタ３は、クリアランスが生じ
たものとみなし、バルブクリアランスを０にするように
働いてしまう。つまり、隙間を埋めるためにプランジャ
スプリング９３が伸び、プッシュロッドソケット９２の
頂面とアジャスタボディー９０の底面との間の距離（以
下、単に、「調整長さ」という）が所定長さより長くな
ってしまう。このようにラッシュアジャスタ３が不正動
作したまま、圧縮行程に入ると、排気バルブは完全に排
気ポートを閉じることが出来なくなる。そのため、排気
バルブは少し浮き上がった状態になり、この状態で圧縮
上死点に進むと、ピストンによる強大な圧縮圧力によ
り、排気バルブがバルブシートに押しつけられる。する
と、プッシュロッド５等の動弁系に対し、許容値を超え
る過大な荷重がかかることになる。また、バルブが完全
に閉まらない（バルブが浮き上がった）状態で、次のサ
イクルの排気上死点に進むと、バルブとピストンが干渉
するという問題がある。

【０００５】そのため、図２に示すように、プランジャ
９１の所定位置に圧力室９５とリザーバ室９６とを連通
するように適宜の通路面積を有する小孔９７が設けられ
る。この小孔９７は、圧力室内９５の圧力が上昇しすぎ
ないように、圧力室からリザーバ室へ適宜オイルをリー
クする働きをする。これにより、調整長さを所定の長さ
にする対策がとられている。

【０００６】しかしながら、前記小孔９７でオイルのリ
ーク量を適宜制御できる範囲は、小孔９７の通路面積で
決まる。そのため、広範な運転状況の全体をカバーでき
るものではない。つまり、高回転域での過大圧力を防止
するように設けた小孔９７の場合、エンジンが高回転で
駆動しているときは、正しくリーク量が制御できるが、
低回転になると、オイルのリーク量が多くなりすぎてし
まう不都合が生じる。このようにオイルのリーク量が多
くなりすぎると、調整長さが所定より短くなり、バルブ
リフト量が減少するという問題があった。

【０００７】そこで本発明では、油圧式のラッシュアジ
ャスタにおける上記問題を解決し、排気ブレーキ使用時
に発生する不正動作をなくすとともに、低回転駆動でも
正確にバルブクリアランスの調整を行うことができるラ
ッシュアジャスタを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、内燃機関の動弁系に介装される油圧式
のラッシュアジャスタにおいて、有底円筒形状のアジャ
スタボディーと、前記アジャスタボディーに摺動可能に
挿入されるプランジャと、前記底部を含むアジャスタボ
ディーと前記プランジャで形成される圧力室と、前記プ
ランジャを前記アジャスタボディーの開口側へ付勢する
ように前記圧力室内に配設されているプランジャスプリ
ングと、前記圧力室から吐出されるオイルを貯留するリ
ザーバ室と、所定値以上の圧力差が生じた場合に前記リ
ザーバ室から圧力室へのオイルの流れを許容するチェッ
クバルブと、前記圧力室の圧力が所定値以上となった場
合に開放される逆止弁を有するリーク通路とを備えてい
ることを特徴とするラッシュアジャスタが提供される。

【０００９】また、本発明では、エンジンブレーキ使用
時に排気管の管路を遮断することによりエンジンブレー
キ力を増大させる排気ブレーキ手段と、油圧式のラッシ
ュアジャスタが介装されている排気動弁系とを備え、前
記ラッシュアジャスタが、有底円筒形状のアジャスタボ
ディーと、前記アジャスタボディーに摺動可能に挿入さ
れるプランジャと、前記底部を含むアジャスタボディー
と前記プランジャで形成される圧力室と、前記プランジ
ャを前記アジャスタボディーの開口側へ付勢するように
前記圧力室内に配設されているプランジャスプリング
と、前記圧力室から吐出されるオイルを貯留するリザー
バ室と、所定値以上の圧力差が生じた場合に前記リザー
バ室から圧力室へのオイルの流れを許容するチェックバ
ルブと、前記圧力室の圧力が所定値以上となった場合に
開放される逆止弁を有するリーク通路とを備えているこ
とを特徴とする内燃機関が提供される。

【００１０】

【作用】本発明によるラッシュアジャスタは、圧力室内
の圧力が所定値以上になると、逆止弁が開いて圧力室内
のオイルをリザーバ室へリークする。

【００１１】

【実施例】本発明による第１の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。本発明のラッシュアジャスタ１は、排気
ブレーキ手段を備える内燃機関の排気動弁系において、
図１に示すように、カム４とプッシュロッド５の基端と
の間に介装される。尚、排気ブレーキ手段は、排気管に
取り付けられた遮断弁を備えており、当該遮断弁によっ
て排気管の管路が遮断される構造となっている。排気ブ
レーキ作動時には、連続して排出される排気ガスにより
排気マニホールド内の圧力（背圧）が上昇し、排気行程
におけるポンプ仕事が増大して大きな制動力が生み出さ
れる。

【００１２】ラッシュアジャスタ１は、図３に示すよう
に、アジャスタボディー１０と、アジャスタボディーに
摺動可能に挿入されるプランジャ２０と、プランジャを
アジャスタボディー１０の開口の方向へ付勢するプラン
ジャスプリング３０と、アジャスタボディーに摺動可能
に挿入され、プランジャの上部に配設されるプッシュロ
ッドソケット４０とを備えている。ここで、ラッシュア
ジャスタ１内には所定量のオイルが注入されている。

【００１３】アジャスタボディー１０は、有底円筒形状
をなしており、その内周面は、下部１０ａが上部１０ｂ
よりも適宜縮径されて段差をなして形成されている。そ
して、上部の開口近傍の内周面には、周方向に沿って溝
が全周にわたり設けられている。この溝には、後述する
プッシュロッドソケット４０の飛び出しを防止するスナ
ップリング１１がはめ込まれる。

【００１４】プランジャ２０は、円盤状をなし、アジャ
スタボディー１０の内周面下部１０ａの内径と略等しい
外径を有しており、アジャスタボディー内の下部に軸方
向に摺動可能且つ回転可能に挿入される。プランジャ２
０には、当該プランジャの周縁に沿って、下方側に延び
る周壁２１が形成され、その中心位置に連通孔２２が設
けられている。そして、アジャスタボディーの底部１０
ｃとプランジャ２０の下端面２３との間には圧力室２４
が画成される。尚、連通孔２２の端面２３側の開口は、
後述するチェックボール５１が着座するように、半球状
に拡径してある。また、下端面２３における連通孔２２
の開口の周縁には、後述するチェックボールケージ５３
がはめ込まれる凹陥部２５が段差状に設けられている。

【００１５】チェックバルブ５０は、第１チェックボー
ル５１、第１チェックボールスプリング５２、チェック
ボールケージ５３とを備えている。チェックボールケー
ジ５３は、有底円筒状（カップ状）をなし、上部開口端
に外方へ膨出するフランジ部５３ａを有し、側面にはオ
イルを通す複数の貫通孔５３ｂが設けられている。この
チェックボールケージ５３は、後述するプランジャスプ
リング３０の付勢力によりフランジ部５３ａをプランジ
ャ２０の凹陥部２５に押し付けられている。チェックボ
ールケージ５３内には、第１チェックボール５１が収納
されており、当該第１チェックボールは、第１チェック
ボールスプリング５２の付勢力により連通孔２２を閉塞
している。このようにしてチェックバルブ５０が形成さ
れ、圧力室２４と後述するリザーバ室４７との間で所定
値以上の圧力差が生じた場合に、リザーバ室４７から圧
力室２４への方向にのみオイルの流れを許容するように
働く。

【００１６】プランジャ２０には、チェックバルブ５０
に関して偏倚して逆止弁６０が配設されている。この逆
止弁６０は、プランジャ２０の所定位置に設けられたリ
ーク通路２９に、第２チェックボール６１と、第２チェ
ックボールスプリング６２と、リテーナプレート６３と
を収納することにより形成され、圧力室２４内の圧力が
所定値以上になった場合に開弁し、オイルをリザーバ室
４７へリークする。

【００１７】リーク通路２９は、プランジャの下端面２
３に臨むように開口した小径リーク孔２７と、プランジ
ャ２０の上方に臨むように開口した大径リーク孔２８と
が、同心的に設けられた貫通孔である。つまり、小径リ
ーク孔２７と大径リーク孔２８とは、互いに連通して段
差をなしている。小径リーク孔２７の大径リーク孔２８
に面した開口は、第２チェックボール６１が着座するよ
うに、半球状に大径リーク孔２８側に向かって拡径して
いる。大径リーク孔２８の上部開口端の近傍の内周面に
は、後述するリテーナプレート６３を固定するスナップ
リング６４がはめ込まれる溝が全周にわたり設けられて
いる。

【００１８】リーク通路２９内においては、大径リーク
孔２８の上部開口端近傍に、大径リーク孔２８と略等し
い大きさの円形のリテーナプレート６３が配設されてい
る。このリテーナプレート６３は、その外周近傍の上端
面を前記溝にはめ込まれたスナップリング６４により、
それ以上上方に移動しないように配設されている。ま
た、リテーナプレート６３にはオイルを通す複数の孔６
３ａが設けられている。そして、リテーナプレート６３
と、第２チェックボールとの間に、第２チェックボール
スプリング６２が縮設され、第２チェックボール６１
を、小径リーク孔２７側に押圧している。つまり、第２
チェックボール６１は、第２チェックボールスプリング
６２の付勢力により小径リーク孔２７の着座部分に押し
付けられ、当該小径リーク孔２７を閉塞している。そし
て、第２チェックボール６１は、圧力室２４から後述す
るリザーバ室４７方向にのみオイルの流れを許容するよ
うになっている。

【００１９】ここで、第２チェックボールスプリング６
２は、排気ブレーキ使用時に起こる調圧リフトが原因で
圧力室２４内に過大圧力が発生した場合には収縮し、通
常運転時や、低回転駆動時の圧力室２４内の圧力では収
縮しないように、バネ圧が調整されている。つまり、逆
止弁６０は、圧力室２４に過大な圧力がかかった場合の
み開弁し、通常運転時や低回転駆動時には開弁しない。

【００２０】プランジャスプリング３０は、プランジャ
２０の下端面２３とアジャスタボディーの底部１０ｃと
の間に縮設され、チェックボールケージ５３のフランジ
部５３ａを凹陥部２５に押しつけながらプランジャ２０
をアジャスタボディー１０の開口方向、つまり、プッシ
ュロッド５の方向へ付勢している。プッシュロッドソケ
ット４０は、円盤状をなし、アジャスタボディーの内周
面上部１０ｂの内径と略等しいに外径を有しており、ア
ジャスタボディー内の上部１０ｂに軸方向に摺動可能且
つ回転可能に挿入される。そして、アジャスタボディー
１０の上端開口近傍の前記溝にスナップリング１１がは
め込まれることにより、プッシュロッドソケット４０
が、アジャスタボディー１０の外へ飛び出すことが抑え
られる。

【００２１】プッシュロッドソケット４０は、上部端面
（頂面）中央に、プッシュロッド５と摺接する凹部４１
が設けられ、下部端面中央には前述のプランジャ２０と
当接する円柱状のボス４２が突設されている。そして、
周縁部には、下方に臨んでスカート壁４３が一体に形成
されている。ここで、凹部４１は、プッシュロッド５の
基端の曲面と略等しい曲面となるように成形されてい
る。また、ボス４２は、その軸心に有底穴４４があけて
あるとともに、その側面において、前記穴４４に直交す
るように複数の貫通孔４５が設けられている。このた
め、有底穴４４と後述するリザーバ室４７とは、貫通孔
４５を介して連通される。

【００２２】ボス４２の外周面においては、前記貫通孔
４５よりも上方の全周にわたりダイヤフラムシール４６
の内周端部が液密に固定されている。そして、前記ダイ
ヤフラムシール４６の外周端部は、アジャスタボディー
の内周面下部１０ａの上端に全周にわたり液密に固定さ
れている。このようにして、ダイヤフラムシール４６，
アジャスタボディーの内周面下部１０ａ，プランジャ２
０，プッシュロッドソケット４０のボス４２の外周面に
よって、リザーバ室４７が画成される。

【００２３】以上のようなラッシュアジャスタ１を排気
動弁系に介装した、排気ブレーキ手段を備える内燃機関
において、排気ブレーキを作動させた場合の作用を以下
に説明する。前記内燃機関の運転中に排気ブレーキを作
動させると、排気マニホールドの背圧が所定値以上にな
り、圧縮行程の初期に排気弁が背圧により押し下げられ
る所謂調圧リフトが起こる。すると、バルブのステムヘ
ッドとロッカーアームとの間に隙間が生じるので、ラッ
シュアジャスタ１は、バルブクリアランスを０にするよ
うに動作する。つまり、ラッシュアジャスタ１において
は、隙間を埋めるためにプランジャスプリング３０が伸
び、プランジャ２０およびプランジャに当接しているプ
ッシュロッドソケット４０を押し上げる。すると、圧力
室２４内の容積は増加し、圧力室２４内の圧力は低下す
るので、第１のチェックボール５１が下がり、リザーバ
室４７から圧力室２４へ向かってオイルが流入する。そ
して、バルブクリアランスを０に保つ。このとき、調整
長さは、所定よりも長くなっている。

【００２４】この場合、ラッシュアジャスタ１は不正動
作状態であるので、排気バルブは完全に排気ポートを閉
じることが出来ない。よって、排気バルブは、圧縮上死
点でも少し浮き上がった状態になってしまう。しかし、
圧縮上死点では、ピストンによる強大な圧縮圧力が排気
バルブにかかるので、排気バルブは、強制的にバルブシ
ートに押しつけらる。すると、プッシュロッド５に通常
運転時の荷重よりも大きな荷重がかかろうとするが、そ
れにともなって、プッシュロッドソケット４０を介して
プランジャ２０も矢印Ａ方向に押され、圧力室２４内の
圧力が上昇する。そして、圧力室２４内の圧力が所定値
以上になると、逆止弁６０の第２チェックボールスプリ
ング６２が縮み、第２チェックボール６１が押し上げら
れ、これによって、圧力室２４からリザーバ室４７へ向
かって、余分なオイルがリークされ、過大な圧力上昇は
防止される。かくして、調整長さは、所定の長さに戻る
ので排気バルブの浮き上がりは解消される。

【００２５】ラッシュアジャスタ１における逆止弁６０
の第２チェックボールスプリング６２は、所定値以上の
圧力がかかった時のみ縮むようにバネ圧を調整してあ
る。このため、排気ブレーキ非作動時，低回転駆動時に
は、逆止弁６０は開弁しない。したがって、低回転駆動
の場合にオイルが過剰にリークされることはなく、低回
転駆動時のバルブリフトの減少は防止される。

【００２６】次に、本発明における第２の実施例につい
て添付図面に基づいて説明する。本発明のラッシュアジ
ャスタ２は、図４に示すように、逆止弁７０に底部が平
坦に加工された弁スプリング７１を用いたことを除いて
は、第１の実施例におけるラッシュアジャスタ１と同様
な構成をとる。よって、同一部材には、同一番号を付し
て、詳しい説明は省略する。

【００２７】ラッシュアジャスタ２におけるプランジャ
８０は、プランジャ２０と同様に、円盤状をなし、アジ
ャスタボディー１０の内周面下部１０ａの内径と略等し
い外径を有しており、アジャスタボディー１０内の下部
１０ａに軸方向に摺動可能且つ回転可能に挿入される。
プランジャ８０は、プランジャ２０と同様な、周壁８１
と連通孔８２とを備えている。そして、プランジャ８０
の上面に、所定深さの円環状凹溝８４が、連通孔８２と
同心的に全周にわたって設けられている。

【００２８】凹溝８４の底部には、オイルを通すための
複数の貫通孔８５が設けられている。また、凹溝８４の
上部開口近傍の側面には、全周にわたって溝８６が設け
られており、この溝８６には、ドーナツ状のプレート７
２がはめこまれている。そして、凹溝８４の底部と、プ
レート７２との間には、弁スプリング７１が縮設されて
いる。

【００２９】弁スプリング７１は、下部から上部にかけ
て徐々に線径が細くなっていくスプリングの、最下部を
平坦に加工し、線の断面が略半円形状になるようにした
ものである。このため、下端の平坦部により、貫通孔８
５（リーク通路）を閉塞することができる。また、弁ス
プリング７１自体のバネ圧を所定値に調整しておくこと
により、圧力室２４に過大な圧力がかかった場合、弁ス
プリング７１は収縮し、貫通孔８５を開放することがで
きる。

【００３０】このように、ラッシュアジャスタ２は、逆
止弁に弁スプリング７１を用いることにより形成されて
いる。また、ラッシュアジャスタ２を排気動弁系に介装
した、排気ブレーキ手段を備える内燃機関において、排
気ブレーキを作動させた場合、第１の実施例の場合と同
様に、調圧リフトが原因で排気バルブが浮き上がり、プ
ッシュロッドに過大な荷重がかかっても、圧力室内の圧
力が所定値以上になると弁スプリング７１が縮み、貫通
孔８５（リーク通路）が開放され、余分なオイルがリー
クされる。このため、排気バルブの浮き上がりは抑えら
れ、それにともなう不都合は解消される。

【００３１】ここで、弁スプリング７１には、下端が平
坦で、線径が徐々に変化していくものを用いたが、貫通
孔８５（リーク通路）の閉塞にはドーナツ形状の座金を
用い、前記座金を線径が一定である通常のスプリングで
付勢しても構わない。尚、本発明の実施例では、密閉型
の油圧ラッシュアジャスタにおける構造を示したが、一
般的に用いられている外給式の油圧ラッシュアジャスタ
についても本発明の構成を適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１のラッシュアジャスタは、排気
ブレーキ使用時に起こる調圧リフトが原因でプッシュロ
ッドに過大荷重がかかろうとした場合に、逆止弁が開弁
し、余分なオイルをリークし、直ぐに通常状態に復帰す
ることができる。このため、プッシュロッドやバルブメ
カに過大荷重がかかることが避けられるとともに、排気
バルブとピストンとの干渉を抑えることができる。した
がって、排気ブレーキ付きの内燃機関に好適に用いるこ
とができる。また、このラッシュアジャスタの逆止弁
は、所定値以上の圧力がかかった場合のみ開弁するの
で、通常運転時には、バルブクリアランスの調整を正確
に行う。よって、エンジンの低回転駆動時にオイルを過
剰にリークするようなことはない。そのため、低回転駆
動時にバルブリフトが減少することも防止することがで
きる。

【００３３】請求項２の内燃機関は、所定値以上の圧力
がかかった場合に開弁する逆止弁を有するラッシュアジ
ャスタを備えているので、排気ブレーキ使用時に生じて
いた調圧リフトによる排気バルブの浮き上がりを防止す
ることができる。このため、プッシュロッドやバルブメ
カに過大荷重がかかったり、排気バルブとピストンとが
干渉するといった事態を回避することができる。そのた
め、故障の発生が極めて少ない。また、ここで用いてい
るラッシュアジャスタは、エンジンの低回転駆動時等に
オイルを過剰にリークするようなことはないので、低回
転駆動時にバルブリフトが減少することが防止され、低
回転でも良好な運転ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＯＨＶ式の動弁機構の概略構成図である。

【図２】従来の油圧式ラッシュアジャスタの概略構成を
示す断面図である。

【図３】第１の実施例のラッシュアジャスタの概略構成
を示す断面図である。

【図４】第２の実施例のラッシュアジャスタの概略構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１，２ ラッシュアジャスタ（本発明） ３ ラッシュアジャスタ（従来例） １０ アジャスタボディー ２０ プランジャ ２４ 圧力室 ３０ プランジャスプリング ４７ リザーバ室 ５０ チェックバルブ ６０ 逆止弁 ７０ 逆止弁 ８０ プランジャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の動弁系に介装される油圧式の
   ラッシュアジャスタにおいて、有底円筒形状のアジャス
   タボディーと、前記アジャスタボディーに摺動可能に挿
   入されるプランジャと、前記底部を含むアジャスタボデ
   ィーと前記プランジャで形成される圧力室と、前記プラ
   ンジャを前記アジャスタボディーの開口側へ付勢するよ
   うに前記圧力室内に配設されているプランジャスプリン
   グと、前記圧力室から吐出されるオイルを貯留するリザ
   ーバ室と、所定値以上の圧力差が生じた場合に前記リザ
   ーバ室から圧力室へのオイルの流れを許容するチェック
   バルブと、前記圧力室の圧力が所定値以上となった場合
   に開放される逆止弁を有するリーク通路とを備えている
   ことを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. 【請求項２】 エンジンブレーキ使用時に排気管の管路
   を遮断することによりエンジンブレーキ力を増大させる
   排気ブレーキ手段と、油圧式のラッシュアジャスタが介
   装されている排気動弁系とを備え、前記ラッシュアジャ
   スタが、有底円筒形状のアジャスタボディーと、前記ア
   ジャスタボディーに摺動可能に挿入されるプランジャ
   と、前記底部を含むアジャスタボディーと前記プランジ
   ャで形成される圧力室と、前記プランジャを前記アジャ
   スタボディーの開口側へ付勢するように前記圧力室内に
   配設されているプランジャスプリングと、前記圧力室か
   ら吐出されるオイルを貯留するリザーバ室と、所定値以
   上の圧力差が生じた場合に前記リザーバ室から圧力室へ
   のオイルの流れを許容するチェックバルブと、前記圧力
   室の圧力が所定値以上となった場合に開放される逆止弁
   を有するリーク通路とを備えていることを特徴とする内
   燃機関。