JP2005054684A - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は内燃機関の動弁機構に組み込まれるラッシュアジャスタに関し、オイルの温度変化に伴う特性変化を抑制することを目的とする。
【解決手段】 プランジャボディ１２と、プランジャボディ１２の内部に摺動可能に設けられたプランジャ１４を備える。プランジャ１４には、圧力室１６とリザーバ室２０とを連通する第１の連通路２２および第２の連通路３２を設ける。第２の連通路３２内には、プランジャ１４より熱膨張係数が大きい材質で構成され、温度変化に伴う膨張収縮により第２の連通路３２を開閉させる流量調整部材３４を設ける。プランジャボディ１２とプランジャ１４との間には、オイルの流れを許容するクリアランスを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の動弁機構に組み込まれるラッシュアジャスタに関する。

従来、例えば、特開２００２−２８５８０７号公報に開示されているように、内燃機関の動弁機構に組み込まれるラッシュアジャスタが知られている。上記従来のラッシュアジャスタはプランジャボディとプランジャを備えており、プランジャボディとプランジャは摺動可能とされている。プランジャには、チェック弁により開閉される第１通路とオリフィスから成る第２通路が設けられている。上記従来のラッシュアジャスタは、プランジャボディとプランジャが摺動する際に、第１通路と第２通路をオイルが流通することにより、その摺動を抑制する抵抗力を発生させて弁軸の長さを調整するものである。具体的には、このラッシュアジャスタが縮小する際には、第１通路はチェック弁により閉塞され、第２通路のみが導通状態にある。このため、上記従来のラッシュアジャスタは、縮小時には第２通路の流路面積でオイル流量が決定するという特性を有している。

特開２００２−２８５８０７号公報 特公昭６３−８２８２号公報 実開平５−１７１０５号公報

上記従来のラッシュアジャスタでは、第２通路の流路面積は常に一定である。一方、オイルの粘度は温度により変化する。このため、第２通路を流れるオイル流量は、低温時には少量となり、高温時には多量となる。このため、上記従来のラッシュアジャスタは、オイルの温度によって、その作動特性に変化が生じてしまうという問題点を有していた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、オイルの温度変化に伴う特性変化を抑制することの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。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、プランジャボディと、
前記プランジャボディの内部に摺動可能に設けられたプランジャと、
前記プランジャボディと前記プランジャとにより囲まれた圧力室と、
前記プランジャにより前記圧力室から区分されたリザーバ室と、
前記圧力室と前記リザーバ室とを連通するように前記プランジャに設けられた第１および第２の連通路と、
前記第１の連通路を開閉するチェック弁と、
前記第２の連通路内に設けられ、前記プランジャより熱膨張係数が大きい材質で構成され、温度変化に伴う膨張収縮により前記第２の連通路を開閉させる流量調整部材と、
前記プランジャボディと前記プランジャとの間に確保された第３の連通路と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記第２の連通路は円筒部分を有し、前記流量調整部材は所定の遮断温度以上で前記円筒部分を閉塞する径となる回転体部分を有することを特徴とする。

この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１の発明によれば、温度によるオイルの粘度変化に起因するオイル流量の変化を安定した精度で抑えることができる。このため、このラッシュアジャスタによれば、オイルの温度変化に伴う特性変化を十分に抑制することができる。

第２の発明によれば、第２の連通路の流路形状と流量調整部材の形状がシンプルな形状で形成されているため、第２の連通路の遮断と開閉を確実に行うことができる。そのうえ、製造時に高い加工精度を必要としない。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のラッシュアジャスタ１０の構造を示す断面図である。本実施形態のラッシュアジャスタ１０は、例えば、特開２００３−６５４６１号公報に開示されているように電磁駆動弁に用いることができる。
ラッシュアジャスタ１０は、プランジャボディ１２を備えている。プランジャボディ１２は、上端側が開口端とされた円筒部を有し、その円筒部内部には、プランジャ１４が配置されている。プランジャ１４は、プランジャボディ１２の内部を軸方向に摺動することができる。プランジャボディ１２の内壁とプランジャ１４の外壁との間の摺動部には、オイルの流れを許容するクリアランス（第３の連通路）が確保されている。

プランジャ１４の内部には、プランジャ１４とプランジャボディ１２とにより囲まれた圧力室１６が形成されている。また、プランジャボディ１２の上端部には、リザーバキャップ１８が配置されており、プランジャ１４とリザーバキャップ１８とにより囲まれたリザーバ室２０が形成されている。圧力室１６とリザーバ室２０とは、プランジャ１４に設けられた第１の連通路２２を介して連通されている。

圧力室１６には、リテーナ２６が配置されている。リテーナ２６は、スプリング２４によりプランジャ１４に向けて付勢されている。更に、リテーナ２６内には、チェック弁３０が配置されている。チェック弁３０は、スプリング２８によりプランジャ１４の第１の連通路２２に向けて付勢されている。圧力室１６は、チェック弁３０が第１の連通路２２を閉塞することで、リザーバ室２０と切り離される。

図２は、プランジャ１４に設けられた第２の連通路３２を説明するための図であり、図２（Ａ）はプランジャ１４を上方から見た平面図、図２（Ｂ）はプランジャ１４の断面図である。また、図３は、図２に示す第２連通路３２と流量調整部材３４の拡大図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は断面図、図３（Ｃ）は斜視図である。
図２に示すように、プランジャ１４の中段面には、圧力室１６とリザーバ室２０とを連通させる第２の連通路３２が設けられている。第２の連通路３２は、円筒部分を有する貫通孔であり、第２の連通路３２内には、第２の連通路３２を流れるオイル量を調整するための流量調整部材３４が挿入されている。流量調整部材３４は、プランジャ１４より熱膨張係数が大きい材質を用いて構成されている。より詳細に説明すると、プランジャ１４の素材としては、例えば、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ材）が用いられる。流量調整部材３４としては、例えば、ナイロンなどのエンジニアリングプラスチック、アルミニウム、銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ材）、ゴム、およびフッ素樹脂などの樹脂が用いられる。

更に、図３に示すように、第２の連通路３２には、流量調整部材３４がリザーバ室２０側に飛び出してしまうことを規制するためのストッパ３６が設けられている。また、第２連通路３２内に設けられる流量調整部材３４は、回転体である。より具体的には、円筒状に形成された外形を有しており、その上端部側に第２連通路２２内のオイルの流れを良くするための傾斜面が設けられている。

第２の連通路３２の流路面積は、流量調整部材３４とプランジャ１４の熱膨張係数の差により、温度に応じて変化する。ラッシュアジャスタは、例えば、−２０℃〜１２０℃程度の温度域で使用される。本実施形態のラッシュアジャスタ１０では、第２の連通路３２は、低温の領域では十分な流路面積が確保される。また、第２の連通路３２は、８０℃以上の高温域で遮断されるように設けられている。すなわち、流量調整部材３４は、所定の遮断温度以上で、部材３４の回転体部分の径で第２の連通路３２の円筒部分を閉塞するように設けられている。

次に、本実施形態のラッシュアジャスタ１０の動作を説明する。
ラッシュアジャスタ１０に伸張力、つまり、プランジャボディ１２とプランジャ１４とを相対的に離れさせようとする力が作用すると、圧力室１６の内圧がリザーバ室２０の内圧より低下する。その結果、チェック弁３０がプランジャ１４から離れることで第１の連通路２２が開放され、リザーバ室２０内のオイルが、第１の連通路２２および第２の連通路３２を介して圧力室１６に流れる。

一方、ラッシュアジャスタ１０に圧縮力、つまり、プランジャボディ１２とプランジャ１４とを相対的に近づけようとする力が作用すると、チェック弁３０により第１の連通路２２は閉塞されているため、圧力室１６の内圧がリザーバ室２０の内圧より上昇する。その結果、圧力室１６内のオイルが、プランジャボディ１２の内壁とプランジャ１４の外壁との間からリザーバ室２０に流れるとともに、第２の連通路３２を介してリザーバ室２０に流れる。

オイルの粘度は温度に応じて変化するため、オイルを流通させる流路の面積が一定であれば、低温域ではオイルが流れにくいのでオイル流量が少量となり、また、温度上昇とともにオイル流量が増加する傾向が生ずる。そこで、本実施形態のラッシュアジャスタ１０では、上記の如く、第２の連通路３２を設け、その内部にプランジャ１４より熱膨張係数の高い流量調整部材３４を配置することとしている。このような構成によれば、低温域では、第２の連通路３２に十分な流路面積が確保されるため、オイルの粘度が高い状況下で十分な流量が確保できる。また、高温域（８０℃超）では、第２の連通路３２が遮断され、オイルの流路が、プランジャボディ１２とプランジャ１４との間のクリアランス部のみとなる。この状態によれば、低粘度のオイルを適量に流通させることができる。従って、温度によるオイルの粘度変化に依らず、オイル流量を適量に制御することができる。

また、第２の連通路３２は円筒部分を有する貫通孔であって、その流路内に配置される流量調整部材３４は円筒状の外形を有している。このように、本実施形態のラッシュアジャスタ１０では、シンプルな流路形状および部材形状を用いて、第２の連通路３２によるオイル流量制御を行っているため、第２の連通路３２の遮断と開放を確実に行うことができる。そのうえ、製造時に高い加工精度を必要としない。

また、本実施形態のラッシュアジャスタ１０では、プランジャボディ１２とプランジャ１４との間のクリアランス部（第３の連通路）において、安定したオイル流量が確保される。更に、第２の連通路３２においては、温度に応じてその流路の開放と遮断が行われることでオイル流量が調整される。このように、本実施形態のラッシュアジャスタ１０では、一定面積の流路と高精度な流量調整が可能な流路とを有するので、高温環境下では、確実に一定の流路を確保することができる。従って、温度によるオイルの粘度変化に依らず、オイル流量を安定して制御することができる。

以上説明したように、実施の形態１のラッシュアジャスタ１０によれば、温度によるオイルの粘度変化に起因するオイル流量の変化を安定した精度で抑えることができる。このため、このラッシュアジャスタ１０によれば、オイルの温度変化に伴う特性変化を十分に抑制することができる。

ところで、上述した実施の形態１では、流量調整部材３４は円筒状の外形を有し、その上端部に傾斜面を有するものとした（図３参照）が、流量調整部材３４の形状は円筒状に限られるものではない。すなわち、流量調整部材３４の形状は、その一部に回転体部分を有し、その回転体部分の径が温度変化に伴い膨張収縮することで第２の連通路３２を開閉させるものであればよく、以下、図４にその好適な具体例を示す。
また、上述した実施の形態１では、第２の連通路３２の孔形状はストッパ３６を有するものとした（図３参照）が、第２の連通路３２の孔形状はこれに限られるものではなく、例えば、図４に示すような形状としてもよい。

図４は、図２に示す第２の連通路３２の孔形状と流量調整部材３４の形状の他の例を示す図である。
先ず、第２の連通路３２に用いられる孔形状として、孔Ａは、円筒状に形成された基本形である。孔Ｂは、孔Ａに対し、オイルの流れ易さを考慮して傾斜面を設けたタイプである。孔Ｃは、上述した実施の形態１で説明したものであり、流量調整部材３４がリザーバ室２０側に飛び出さないようにストッパを設けたタイプである。孔Ｄは、孔Ｃに対し、ストッパの数を増やして補強したタイプである。孔Ｅは、孔Ｄに対し、ストッパに傾斜を設けてオイルの流れ易さを考慮したタイプである。

次に、流量調整部材３４に用いられる形状として、部材Ａは、外形が円筒状に形成された基本形である。部材Ｂは、部材Ａに対し、上端部に溝を設けてオイルの流れ易さを考慮したタイプである。部材Ｃは、部材Ｂに対し、更にオイルを流れ易くするために溝底面に傾斜を設けたタイプである。部材Ｄは、部材Ａに対し、小径部を設けて第２の連通路３２の流路調整のための基本外径部の有効長さを短くしたタイプである。部材Ｅは、上述した実施の形態１で説明したものであり、部材Ｄに対し、基本外径部と小径部との間を傾斜面で繋いでオイルの流れ易さを考慮したタイプである。部材Ｆは、部材を球体としたものである。

図５は、図４に示す第２の連通路３２の孔形状と流量調整部材３４の形状との好適な組み合わせ例を示す。
図５において、丸印が付された組み合わせは、第２の連通路３２の孔形状と流量部材３４の形状の好適な組み合わせ例を示している。尚、※印が付された組み合わせは、流量調整部材３４の溝形状を第２の連通路３２のストッパの軸幅より大きくなるように設けることで、組み合わせが可能となることを示している。図５に示すように、第２の連通路３２の孔形状と流量調整部材３４の形状を組み合わせることで、第２の連通路３２を流れるオイル流量を調整することができる。

本発明の実施の形態１のラッシュアジャスタの構造を示す断面図である。 図１に示すプランジャに設けられた第２の連通路を説明するための図である。 図２に示す第２連通路と流量調整部材の拡大図である。 図２に示す第２の連通路の孔形状と流量調整部材の形状の他の例を示す図である。 図４に示す第２の連通路の孔形状と流量調整部材の形状との好適な組み合わせ例を説明するための図である。

符号の説明

１０ ラッシュアジャスタ
１２ プランジャボディ
１４ プランジャ
１６ 圧力室
２０ リザーバ室
２２ 第１の連通路
３２ 第２の連通路
３４ 流量調整部材

Claims (2)

1. プランジャボディと、
   前記プランジャボディの内部に摺動可能に設けられたプランジャと、
   前記プランジャボディと前記プランジャとにより囲まれた圧力室と、
   前記プランジャにより前記圧力室から区分されたリザーバ室と、
   前記圧力室と前記リザーバ室とを連通するように前記プランジャに設けられた第１および第２の連通路と、
   前記第１の連通路を開閉するチェック弁と、
   前記第２の連通路内に設けられ、前記プランジャより熱膨張係数が大きい材質で構成され、温度変化に伴う膨張収縮により前記第２の連通路を開閉させる流量調整部材と、
   前記プランジャボディと前記プランジャとの間に確保された第３の連通路と、
   を備えることを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. 前記第２の連通路は円筒部分を有し、
   前記流量調整部材は所定の遮断温度以上で前記円筒部分を閉塞する径となる回転体部分を有することを特徴とする請求項１記載のラッシュアジャスタ。

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