JP6680236B2 - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Description

本発明はラッシュアジャスタに関する。

内燃機関において、カムがロッカーアームを押圧すると、ロッカーアームがバルブを押し下げ、バルブが開弁する。ラッシュアジャスタはロッカーアームに接触し、バルブとロッカーアームとのクリアランスを調節する。ラッシュアジャスタとして、油圧式ラッシュアジャスタが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−１９２１１１号公報

しかし温度変化によりバルブが熱膨張し、バルブの閉じ渋りが発生することがある。そこで、バルブの閉じ渋りを抑制することが可能なラッシュアジャスタを提供することを目的とする。

上記目的は、作動油を貯留する第１室を有するプランジャと、前記プランジャを摺動可能に収納し、前記プランジャとともに前記第１室よりも高い圧力の作動油を貯留する第２室を区画するボディと、前記第２室に設けられた弾性部材と、前記第２室に設けられ、前記弾性部材に押圧されることで、前記第１室と前記第２室との連通路を遮断可能な弁部材と、前記第２室に設けられ、前記弁部材に連結され、前記プランジャよりも大きな線膨張係数を有し、温度変化に伴い前記プランジャの前記ボディに対する摺動方向に収縮または膨張することで、前記弁部材により前記連通路を開閉させる伸縮部材と、を具備するラッシュアジャスタによって達成できる。

バルブの閉じ渋りを抑制することが可能なラッシュアジャスタを提供できる。

図１は内燃機関を例示する模式図である。 図２はラッシュアジャスタを例示する断面図である。 図３はラッシュアジャスタを例示する断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態のラッシュアジャスタについて説明する。図１は内燃機関１００を例示する模式図である。内燃機関１００は例えば自動車などに搭載されるガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンなどである。

図１に示すように、内燃機関１００のシリンダヘッド１０には吸気ポート１２および排気ポート１４が設けられている。吸気ポート１２および排気ポート１４それぞれにはバルブ１５が設けられている。バルブ１５の先端部は燃焼室１１側に位置し、基端側はロッカーアーム１８の一端に接触する。ロッカーアーム１８の他端はラッシュアジャスタ１６に接触する。ラッシュアジャスタ１６は例えば油圧式ラッシュアジャスタであり、ロッカーアーム１８を支持することで、ロッカーアーム１８とバルブ１５との間のクリアランスを調整する。ラッシュアジャスタ１６、ロッカーアーム１８およびバルブ１５は、吸気ポート１２および排気ポート１４に対応してそれぞれ２つ設けられている。

不図示のカムがロッカーアーム１８を押圧することで、バルブ１５は押し下げられ、吸気ポート１２および排気ポート１４が開く。押し下げられたバルブ１５は、例えばシリンダヘッド１０に設けられた不図示のスプリングの弾性力により押し上げられ吸気ポート１２および排気ポート１４は閉じる。このとき、後述するラッシュアジャスタ１６のプランジャは、カムがロッカーアーム１８を押し下げる力を受けてバルブ１５のリフト方向とは反対方向に沈み込んだ状態にある。

バルブ１５は例えば耐熱鋼（ＳＵＨ：Steel Use Heat Resisting）などの金属で形成されている。熱膨張によりバルブ１５が伸びると、バルブ１５のリフト量がゼロでも吸気ポート１２および排気ポート１４を閉じることができない、いわゆる閉じ渋りが発生する。例えば排気ガスを浄化する触媒を早期に活性化させるため、内燃機関１００の急速な暖気を行うことがある。この場合、バルブ１５は燃焼室１１内の熱により急激に加熱され、大きく熱膨張する。この結果、閉じ渋りが発生しやすい。第１実施形態に係るラッシュアジャスタ１６は閉じ渋りを抑制する。

図２および図３はラッシュアジャスタ１６を例示する断面図である。図２は作動油が低温の例、図３は作動油が高温の例を示す。図２および図３に示すように、ラッシュアジャスタ１６はボディ２０およびプランジャ２２を有する油圧式ラッシュアジャスタである。プランジャ２２はボディ２０に収納され、ボディ２０に対して図の上下方向に摺動可能である。ボディ２０およびプランジャ２２は例えばアルミダイカストなどの金属で形成されている。

プランジャ２２の内部には、作動油を貯留する低圧室２２ａ（第１室）が設けられている。ボディ２０とプランジャ２２とは高圧室２０ａ（第２室）を区画する。高圧室２０ａは低圧室２２ａよりも下側に位置する。プランジャ２２が押し下げられ、高圧室２０ａの容積が低下すると、高圧室２０ａに貯留される作動油の圧力（油圧）は、低圧室２２ａにおける油圧よりも高くなる。プランジャ２２に穴２２ｃが設けられ、ボディ２０に穴２０ｂが設けられている。不図示のオイルポンプから吐出される作動油は、穴２０ｂおよび２２ｃを通じて低圧室２２ａに流れ込み、さらに高圧室２０ａへと導入される。

高圧室２０ａには、スプリング２４および２６、リテーナ２８、チェックボール３０（弁部材）および伸縮部材３２が設けられている。スプリング２４はボディ２０の底面に配置され、リテーナ２８を介してプランジャ２２に上向きの弾性力を加える。つまりプランジャ２２はスプリング２４により上向きに付勢される。スプリング２６（弾性部材）はリテーナ２８の底面に配置され、チェックボール３０に上向きの弾性力を加える。チェックボール３０はプランジャ２２の連通路２２ｂに対向しており、スプリング２６により上向きに付勢される。図２に示すように、チェックボール３０が連通路２２ｂから離間すると、高圧室２０ａと低圧室２２ａとが連通し、作動油は高圧室２０ａから低圧室２２ａへ、または低圧室２２ａから高圧室２０ａへと流れることが可能となる。図３に示すように、チェックボール３０が連通路２２ｂに接触することで、高圧室２０ａと低圧室２２ａとの連通は遮断される。

伸縮部材３２は例えば金属またはセラミックなどで形成され、ボディ２０およびプランジャ２２よりも大きな線膨張係数を有する。伸縮部材３２は例えばＴ字型の部材であり、面部分３２ａおよび突出部３２ｂを有する。伸縮部材３２の突出部３２ｂの一端はチェックボール３０に連結されている。図２に示すように、伸縮部材３２の面部分３２ａはリテーナ２８に接触することができる。温度変化に伴い、伸縮部材３２は収縮および膨張し、それに伴いチェックボール３０も上下に移動する。またチェックボール３０の上下動により、スプリング２６の長さが変化する。

図１に示したバルブ１５が開弁するとき、カムの押圧力がロッカーアーム１８を介してプランジャ２２に伝達され、プランジャ２２はボディ２０内に進入しようとする。連通路２２ｂはチェックボール３０により遮断されているため、高圧室２０ａから低圧室２２ａへの作動油の流入が抑制される。高圧室２０ａ内の油圧により、プランジャ２２の沈み込みが抑制される。このとき、高圧室２０ａ内の作動油は、ボディ２０の内周面とプランジャ２２の外周面との間を通り、わずかにラッシュアジャスタの外部に流出し、プランジャ２２はわずかにボディ２０内に進入する（リークダウン）。

バルブ１５が閉弁するとき、スプリング２４の付勢力により、プランジャ２２はボディ２０から進出する方向（上向き）にスライドする。プランジャ２２がロッカーアーム１８の一端を押圧することで、ロッカーアーム１８の他端がバルブ１５に押し付けられる。これによりバルブ１５とロッカーアーム１８との間にクリアランスが発生することが抑制される。しかし前述のように、バルブ１５が熱膨張すると閉じ渋りが発生することがある。閉じ渋り抑制のために、バルブ１５の伸びをラッシュアジャスタ１６で吸収する。

図２に示す例では作動油の温度が低い。このため、線膨張係数の大きい伸縮部材３２は、プランジャ２２の摺動方向において、ボディ２０およびプランジャ２２に比べて大きく収縮する。面部分３２ａとチェックボール３０との距離はＬ１である。伸縮部材３２に連結されたチェックボール３０は、伸縮部材３２の突出部３２ｂとともに下側に移動し、プランジャ２２から離間する。これにより作動油は、高圧室２０ａから連通路２２ｂを通じて低圧室２２ａに向けて流れる。したがってプランジャ２２は下方向に沈み込み、これによりバルブ１５の伸びを吸収することができる。この結果、バルブ１５の閉じ渋りを抑制することができる。

図３に示す例では作動油の温度が高い。このため、伸縮部材３２は図２の例に比べて膨張する。突出部３２ｂが伸びることで、面部分３２ａはリテーナ２８から下側に離間する。面部分３２ａとチェックボール３０との距離はＬ２であり、Ｌ１より大きい。このときチェックボール３０はプランジャ２２に接触し、チェックボール３０により連通路２２ｂを遮断することができる。

以上のように、第１実施形態によれば、チェックボール３０に連結され、ボディ２０およびプランジャ２２よりも大きな線膨張係数を有する伸縮部材３２が設けられている。伸縮部材３２が伸縮することで、チェックボール３０が移動し、連通路２２ｂを開閉する。図２に示したように低温時には伸縮部材３２が収縮することで、チェックボール３０は下側に移動し、連通路２２ｂが開く。プランジャ２２の沈み込み量が大きくなり、バルブ１５の伸びを吸収することができる。これにより閉じ渋りを抑制することができる。

伸縮部材３２の材料および形状は変更してもよい。伸縮部材３２の材料として、線膨張係数が例えばボディ２０、プランジャ２２およびバルブ１５それぞれの線膨張係数より大きいものを用いる。これにより閉じ渋りを抑制することができる。

高圧室２０ａと低圧室２２ａとを遮断（チェック）する部材はチェックボール３０としたが、他の弁部材を用いてもよい。伸縮部材３２とチェックボール３０とを連結することで、低温時には弁部材を伸縮部材３２とともに下側に移動させ、閉じ渋りを抑制することができる。スプリング２６はコイルスプリングとしたが、それ以外の弾性部材でもよい。伸縮部材３２とチェックボール３０とは例えば不図示のフレームなどで連結されてもよいし、また溶接などで連結されてもよい。

第１実施形態は吸気ポート１２側のバルブ１５（吸気弁）、および排気ポート１４側のバルブ１５（排気弁）の少なくとも一方に適用すればよい。吸気ポート１２および排気ポート１４の両方におけるバルブ１５に適用することで、吸気過程および排気過程における閉じ渋りを抑制することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ シリンダヘッド
１１ 燃焼室
１２ 吸気ポート
１４ 排気ポート
１５ バルブ
１６ ラッシュアジャスタ
１８ ロッカーアーム
２０ ボディ
２０ａ 高圧室
２０ｂ、２２ｃ 穴
２２ プランジャ
２２ａ 低圧室
２２ｂ 連通路
２４ スプリング
２６ スプリング（弾性部材）
２８ リテーナ
３０ チェックボール
３２ 伸縮部材
３２ａ 面部分
３２ｂ 突出部
１００ 内燃機関

Claims (1)

1. 作動油を貯留する第１室を有するプランジャと、
   前記プランジャを摺動可能に収納し、前記プランジャとともに前記第１室よりも高い圧力の作動油を貯留する第２室を区画するボディと、
   前記第２室に設けられた弾性部材と、
   前記第２室に設けられ、前記弾性部材に押圧されることで、前記第１室と前記第２室との連通路を遮断可能な弁部材と、
   前記第２室に設けられ、前記弁部材に連結され、前記プランジャよりも大きな線膨張係数を有し、温度変化に伴い前記プランジャの前記ボディに対する摺動方向に収縮または膨張することで、前記弁部材により前記連通路を開閉させる伸縮部材と、を具備するラッシュアジャスタ。

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