JP2006233902A

JP2006233902A - ラッシュアジャスタ

Info

Publication number: JP2006233902A
Application number: JP2005051471A
Authority: JP
Inventors: Masaji Katsumata; 正司勝間田; Akihiko Hosaka; 明彦保坂
Original assignee: Nittan Valve Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Nittan Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP4490310B2

Abstract

【課題】ラッシュアジャスタにおいて、動弁機構の作動性の向上を図る。
【解決手段】上端部にアーマチャシャフト２９が作用するリザーバキャップ６１をシリンダ１８内に摺動自在に支持すると共に、下端部に弁体１２が作用するプランジャボディ５１をシリンダ１８内に摺動自在に支持し、プランジャ５２をリザーバキャップ６１側に付勢されるようにプランジャ収容部５１ｂに摺動自在に収容して油圧室５３及びリザーバ室５５を形成し、リザーバ室５５及び油圧室５３に作動油を供給する油供給路４９を設けて構成し、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランスを、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランスより大きく設定すると共に、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置にて、各構成部材の隙間を調整するためのラッシュアジャスタに関するものである。

例えば、内燃機関においては、燃焼室での燃焼によりエンジン本体が高温となり、その熱が動弁機構に伝達されて動弁機構も高温となることから、熱膨張差が生じて動弁機構の作動が不安定になるため、これを防止するために動弁機構における各構成部材の隙間を調整するラッシュアジャスタが設けられている。このラッシュアジャスタは、動弁機構の作動中に変位する構成部材間に介在して、これらの間隔の変化に追随して隙間の発生を防止するものであり、また、動弁機構の作動音及び作動時の摩耗を減少させることができる。

内燃機関に適用される従来ラッシュアジャスタとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された油圧式ラッシュアジャスタは、シリンダ内にプランジャボディ及びリザーバキャップが摺動自在に配設され、このプランジャボディ内にプランジャが摺動自在に収容されて油圧室が形成されると共に、このプランジャに上向きに開口したリザーバ室が設けられ、リザーバ室と油圧室とを連通する連通路にチェックボールが設けられたものである。

従って、カム機構によりリザーバキャップが押圧されると、この押圧力によりプランジャが押されて油圧室の圧力が高くなってチェックボールにより連通路が閉じられ、プランジャと共にプランジャボディが下降してバルブを開弁状態とする。そして、カムによるリザーバキャップの押圧動作がなくなると、油圧室の圧力が維持されたままバルブが上がりはじめ、バルブが閉弁するとプランジャがスプリングにより移動してバルブクリアランスをなくすと同時に、連通路が開放されてリザーバ室から高圧室に作動油が流れて待機状態となる。

特開２０００−１６１０２６号公報

上述した特許文献１では、シリンダ内にプランジャボディ及びリザーバキャップが摺動自在に支持され、カム機構の押圧力によりこのプランジャボディ及びリザーバキャップが下方に移動してバルブを開弁する一方、バルブスプリングの付勢力によりプランジャボディ及びリザーバキャップが上方に移動してバルブを閉弁するようになっている。この場合、シリンダの内周面に対してプランジャボディ及びリザーバキャップが摺動するため、ここに摺動抵抗が生じる。すると、カム機構の駆動力やバルブスプリングの付勢力がバルブに適正に伝達されず、バルブを高精度に開閉することができずに燃焼が悪化して燃費が悪化してしまうという問題がある。

特に、バルブを電気的に開閉動作させる電磁駆動弁にあっては、シリンダとプランジャボディ及びリザーバキャップとの間の摺動抵抗により電磁アクチュエータの駆動エネルギが増大し、多大な燃費の悪化を招いてしまう。即ち、カム機構を用いない電磁駆動弁では、上下のばねの共振を利用して作動させる原理上、摺動部のフリクションがこの共振を減衰させてしまい、作動ミスや作動不能を招くおそれがある。そのため、電磁コイルに過度の電流を供給して大きな駆動力を確保しようとすると、消費電力が増大して燃費を悪化させてしまう。

また、一般的なラッシュアジャスタでは、リザーバ室や油圧室に供給された油が、各構成部材のクリアランスにより外部に漏れ、動弁機構の構成部材を循環している。ところが、上述した特許文献１の油圧式ラッシュアジャスタでは、シリンダとプランジャボディとの間に大きな摺動抵抗が生じるため、ラッシュアジャスタ内の油がシリンダとプランジャボディとの間のクリアランスからバルブの摺動部に十分にいきわたらず、潤滑不足を生じるおそれがある。

このように特許文献１の油圧式ラッシュアジャスタにあっては、シリンダとプランジャボディ及びリザーバキャップとの間のフリクションの増大により、動弁機構全体の作動不良を引き起こす可能性がある。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、動弁機構の作動性の向上を図ったラッシュアジャスタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のラッシュアジャスタは、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップと、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に弁体が作用すると共に他端部に前記リザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディと、前記凹部に摺動自在に収容されて前記プランジャボディとの間に油圧室を形成するプランジャと、該プランジャを前記リザーバキャップに当接する方向に付勢するスプリングと、前記油圧室に作動油を供給する供給油路とを具えたラッシュアジャスタにおいて、前記プランジャボディの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたことを特徴とするものである。

また、本発明のラッシュアジャスタは、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップと、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に弁体が作用すると共に他端部に前記リザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディと、前記凹部に摺動自在に収容されて前記プランジャボディとの間に油圧室を形成するプランジャと、該プランジャを前記リザーバキャップに当接する方向に付勢するスプリングと、前記油圧室に作動油を供給する供給油路とを具えたラッシュアジャスタにおいて、前記リザーバキャップの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたことを特徴とするものである。

本発明のラッシュアジャスタでは、前記窪みは、前記プランジャボディまたは前記リザーバキャップの外周面における軸方向の中間部に設けられたことを特徴としている。

本発明のラッシュアジャスタでは、前記動弁機構は、電磁コイルと、該電磁コイルの電磁力により吸引されるアーマチャと、該アーマチャに連結されて軸方向に移動可能であると共に一端部が前記リザーバキャップに連結されたアーマチャシャフトとを有することを特徴としている。

本発明のラッシュアジャスタでは、前記アーマチャシャフトは、前記シリンダに軸方向移動自在に支持されており、該シリンダとの摺動面に窪みが設けられたことを特徴としている。

また、本発明のラッシュアジャスタは、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップと、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に弁体が作用すると共に他端部に前記リザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディと、前記凹部に摺動自在に収容されて前記プランジャボディとの間に油圧室を形成するプランジャと、該プランジャを前記リザーバキャップに当接する方向に付勢するスプリングと、前記油圧室に作動油を供給する供給油路とを具えたラッシュアジャスタにおいて、前記シリンダと前記プランジャボディとの摺動クリアランスを、前記シリンダと前記リザーバキャップとの摺動クリアランスより大きく設定したことを特徴とするものである。

本発明のラッシュアジャスタでは、前記プランジャボディの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたことを特徴としている。

本発明のラッシュアジャスタによれば、一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップをシリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持すると共に、一端部に弁体が作用すると共に他端部にリザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディをシリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持し、プランジャを凹部に摺動自在に収容してプランジャボディとの間に油圧室を形成し、このプランジャをスプリングによりリザーバキャップに当接する方向に付勢し、油圧室に作動油を供給する供給油路を設けて構成し、プランジャボディやリザーバキャップの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたので、プランジャボディとリザーバキャップは、外周面の窪みによりシリンダ内周面との摺動抵抗が低減されることとなり、動弁機構や弁体のスプリングにより適正に作動することとなり、動弁機構の作動性を向上することができる。

また、本発明のラッシュアジャスタによれば、一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップをシリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持すると共に、一端部に弁体が作用すると共に他端部にリザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディをシリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持し、プランジャを凹部に摺動自在に収容してプランジャボディとの間に油圧室を形成し、このプランジャをスプリングによりリザーバキャップに当接する方向に付勢し、油圧室に作動油を供給する供給油路を設けて構成し、シリンダとプランジャボディとの摺動クリアランスを、シリンダとリザーバキャップとの摺動クリアランスより大きく設定したので、プランジャボディとリザーバキャップは、摺動クリアランスの違いによりシリンダ内周面とプランジャボディとの摺動抵抗が低減されることとなり、動弁機構へ適正に潤滑油が供給され、動弁機構の作動性を向上することができる。

以下に、本発明に係るラッシュアジャスタの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係るラッシュアジャスタの断面図、図２は、実施例１のラッシュアジャスタにおけるシリンダとプランジャボディ及びリザーバキャップとの摺動クリアランスを説明するための概略図、図３−１乃至図３−３は、実施例１の電磁駆動弁におけるアーマチャシャフトの支持構造を表す概略図、図４は、実施例１のラッシュアジャスタによるフリクション低減効果を表すグラフ、図５は、実施例１のラッシュアジャスタが適用された電磁駆動弁を表す断面図である。

本実施例のラッシュアジャスタが適用された電磁駆動弁において、図５に示すように、この電磁駆動弁１１は弁体１２を有しており、この弁体１２は、内燃機関の吸気弁または排気弁として構成されている。弁体１２は、内燃機関の燃焼室１３内に露出するようにロアヘッド１４に配設されており、このロアヘッド１４にはポート１５が形成され、燃焼室１３への開口部には弁体１２に対する弁座１６が形成されている。このポート１５は、弁体１２が弁座１６から離座することにより開放状態となり、また、弁体１２が弁座１６に着座することにより閉止状態となる。

ロアヘッド１４の上部には、断熱プレート１７を介してシリンダヘッドスペーサ１８が配設されており、この断熱プレート１７は、例えば、ベークライト等の断熱材料から構成されたシート状の部材であり、燃焼室１３で発生した高熱がロアヘッド１４からシリンダヘッドスペーサ１８へ伝達されるのを抑制する機能を有している。そして、シリンダヘッドスペーサ１８の上部には、アッパヘッド１９が固定されている。

弁体１２は、上方に伸びる弁軸２０を有し、この弁軸２０はロアヘッド１４に固定されたバルブガイド２１により軸方向に摺動可能に保持されている。ロアヘッド１４の弁軸２０の略上半分を囲む部位には、円筒状に形成されたスプリング保持空間２２が設けられており、バルブガイド２１の上端部はスプリング保持空間２２の内部に露出している。また、スプリング保持空間２２内のバルブガイド２１の上端部近傍の周囲には、バルブステムシール２３が装着されている。

弁体１２の弁軸２０の上端部近傍には、コッタ２４が装着されており、このコッタ２４は、上方ほど大径となるくさび状の外周面を有し、内周面には内向きの突起が設けられた略円筒状の部材である。コッタ２４内周面の突起は、弁軸２０の外周面に設けられた凹部に嵌合されている。また、コッタ２４の外周にはロアリテーナ２５が嵌着されている。

スプリング保持空間２２の底面にはスプリングシート２６が配設されており、このスプリングシート２６とロアリテーナ２５との間には、両者を離間させる向きの付勢力を発生するロアスプリング２７が配設されている。このロアスプリング２７は、ロアリテーナ２５を介して弁体１２を上向き、即ち、弁座１６に向かう方向に付勢している。

弁体１２の弁軸２０の上方には、ゼロラッシュアジャスタ（以下、ラッシュアジャスタ）２８を介してアーマチャシャフト２９が弁軸２０と同軸上に配設されている。このラッシュアジャスタ２８の構成については後に詳細に説明する。アーマチャシャフト２９の上端部にはコッタ２４と上下対称の構成を有するコッタ３０が装着されており、このコッタ３０の周囲にはアッパリテーナ３１が嵌着されている。アッパリテーナ３１の上面には、アッパスプリング３２の下端部が当接しており、このアッパスプリング３２の周囲には、円筒状のアッパケース３３が配設され、このアッパケース３３の上部には、アジャスタボルト３４が螺着されている。また、アッパスプリング３２の上端部はスプリングガイド３６を介してアジャスタボルト３４に当接しており、アッパスプリング３２はアッパリテーナ３１を介してアーマチャシャフト２９を下向きに付勢している。

アーマチャシャフト２９の軸方向中央部の外周には、アーマチャ３７が接合されており、このアーマチャ３７は、軟磁性材料により構成された円盤状の部材である。アーマチャ３７の上方にはアッパコイル３８及びアッパコア３９が配設されている。また、アーマチャ３７の下方にはロアコイル４０及びロアコア４１が配設されている。アッパコイル３８及びロアコイル４０は、それぞれアッパコア３９及びロアコア４１に形成された環状溝に収容されている。

アッパコア３９及びロアコア４１は、それぞれその中央部を貫通する貫通穴３９ａ及び４１ａを有しており、アッパコア３９の貫通穴３９ａの上端にはアッパブッシュ４２が配設され、ロアコア４１の貫通穴４１ａの下端にはロアブッシュ４３が配設されている。アーマチャシャフト２９は、アッパブッシュ４２及びロアブッシュ４３により軸方向に摺動可能に保持されている。

シリンダヘッドスペーサ１８には、その上下を貫通する円筒状のラッシュアジャスタ保持空間１８ａがスプリング保持空間２２と同軸に形成されている。ラッシュアジャスタ保持空間１８ａの内部には、上述したラッシュアジャスタ２８が保持されている。

アッパヘッド１９には、その上下を貫通する円筒状のコア保持空間１９ａがスプリング保持空間２２及びラッシュアジャスタ保持空間１８ａと同軸に形成されている。アッパコア３９は拡径したフランジ部がシム４４を介してアッパヘッド１９に当接し、また、ロアコア４１は拡径したフランジ部がアッパヘッド１９に当接するように、それぞれコア保持空間１９ａに挿入されている。そして、アッパケース３３及びロアブラケット４５が固定ボルト４６，４７によりアッパヘッド１９に固定されることで、アッパコア３９とロアコア４１とが所定の間隔を隔てて固定されている。

シリンダヘッドスペーサ１８には、互いに連通する油供給路４８，４９が設けられている。油供給路４８には、図示しない油圧ポンプより油が供給され、油供給路４９はラッシュアジャスタ保持空間１８ａの所定位置に開口している。

このように構成された電磁駆動弁１１において、アッパコイル３８に励磁電流が供給されると、アッパコイル３８が発生する磁束によってアーマチャ３７にアッパコア３９に向かう方向の電磁力が作用する。このため、アーマチャ３７はアッパスプリング３２による付勢力に抗してアッパコア３９に当接するまで変位する。以下、アーマチャ３７がアッパコア３９に当接する位置を、アーマチャ３７、アーマチャシャフト２９、弁体１２の全閉位置と称し、この全閉状態では、弁体１２が弁座１６に着座することで弁体１２は閉弁状態となる。

ここで、このように弁体１２が閉弁された状態で、アッパコイル３８への励磁電流の供給が停止されると、アーマチャ３７を全閉位置に保持するのに必要な電磁力は消滅する。このため、アッパコイル３８への励磁電流の供給が停止されると、アーマチャシャフト２９は弁体１２と共に、アッパスプリング３２に付勢されることにより下方へ向けて変位を開始する。このため、弁体１２が弁座１６から離座することで弁体１２は開弁される。アーマチャシャフト２９の変位量が所定値に達した時点でロアコイル４０に励磁電流が供給されると、アーマチャ３７をロアコア４１に向けて付勢する電磁力が発生する。

アーマチャ３７に対してこの電磁力が作用すると、アーマチャ３７はロアスプリング２７の発する付勢力に抗してロアコア４１に当接するまで変位し、弁体１２の開弁方向への変位量は最大となる。以下、アーマチャ３７がロアコア４１に当接した位置を、アーマチャ３７、アーマチャシャフト２９、弁体１２の全開位置と称し、この全開状態で、ロアコイル４０への励磁電流の供給が停止されると、アーマチャ３７を全開位置に保持するのに必要な電磁力が消滅する。このため、弁体１２及びアーマチャシャフト２９はロアスプリング２７の発する付勢力により上方へ変位を開始する。これらの変位量が所定値に達した時点でアッパコイル３８に励磁電流が供給されると、アッパコイル３８が発する電磁力によりアーマチャ３７はアッパコア３９へ向けて、アッパコア３９に当接するまで変位する。アーマチャ３７がアッパコア３９に当接した状態では、弁体１２が弁座１６に着座することで弁体１２は再び閉弁状態となる。

このように本実施例の電磁駆動弁１１では、アッパコイル３８とロアコイル４０とに、交互に適当なタイミングで励磁電流を供給することにより、弁体１２を全閉位置と全開位置との間で繰り返し往復運動させることができる。

また、ここで、上述した電磁駆動弁１１に適用されたラッシュアジャスタ２８について詳細に説明する。

実施例１のラッシュアジャスタ２８において、図１に示すように、シリンダヘッドスペーサ（以下、シリンダ）１８には、プランジャボディ５１が摺動可能に配設されており、このプランジャボディ５１は下端部が閉じた略円筒状の部材である。プランジャボディ５１は、その内部に、下端部に設けられたスプリング収容部５１ａと、スプリング収容部５１ａに比べて大径に形成されたプランジャ収容部５１ｂとが上方に開口して設けられている。

このプランジャボディ５１のプランジャ収容部５１ｂには、プランジャ５２が摺動可能に配設されており、このプランジャ５２の下底面とスプリング収容部５１ａの下底面との間には、油圧室５３が形成されている。プランジャ５２は、その外周面にプランジャ収容部５１ｂの内周面に対して摺動する大径部５２ａと、上端部に設けられた小径部５２ｂとを有している。一方、プランジャ収容部５１ｂの内周面の上端には、ストッパリング５４が圧入されており、このストッパリング５４は、大径部５２ａの外径に比して小さな内径を有している。従って、プランジャ５２のプランジャ収容部５１ｂ内部における上向きの変位は、大径部５２ａと小径部５２ｂとの間の段差と、ストッパリング５４とが当接することにより規制される。また、プランジャ５２は、上方に向けて開口するリザーバ室５５及びこのリザーバ室５５と油圧室５３とを連通する連通路５６を有している。

油圧室５３には、リテーナ５７及びプランジャスプリング５８が配設されている。プランジャスプリング５８は、リテーナ５７を介してプランジャ５２を上向きに付勢している。リテーナ５７の内側にはチェックボール５９及びチェックボールスプリング６０が配設されている。チェックボールスプリング６０は、チェックボール５９を連通路５６の開口部に向けて付勢している。チェックボール５９及びチェックボールスプリング６０は、油圧室５３側がリザーバ室５５側に比べて低圧になった場合にのみ開弁するチェックバルブとして機能する。

また、シリンダ１８には、リザーバキャップ６１が摺動可能に配設されており、このリザーバキャップ６１は、下端部が閉じた円筒状の部材である。このリザーバキャップ６１は、その底面がプランジャ５２の上端面に当接するようにシリンダ１８内に摺動可能となっている。リザーバキャップ６１の下底面には、その一部が切り欠かれてなるオーバフローリセス６２が設けられており、このオーバフローリセス６２は、リザーバ室５５と常時連通している。

シリンダ１８には、油供給路４８，４９が設けられており、この油供給路４８，４９は、プランジャボディ５１、プランジャ５２、及びリザーバキャップ６１が全閉位置にある状態で、オーバフローリセス６２と連通するようにシリンダ１８の内周面に開口している。油供給路４８，４９には油圧ポンプにより所定圧の油が供給される。なお、ラッシュアジャスタ２８の組み立て時にこのリザーバ室５５及び油圧室５３に作動油が充填される。

また、本実施例のラッシュアジャスタ２８では、図１及び図２に示すように、シリンダ１８の内径Ｄ１と、リザーバキャップ６１の外径ｄ１と、プランジャボディ５１の外径ｄ２との関係は、下記に示すような関係となっている。
Ｄ１＞ｄ１＞ｄ２

即ち、本実施例では、
Ｄ１−ｄ１＝０．０２８ｍｍ
Ｄ１−ｄ２＝０．０５８ｍｍ
であり、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランス（０．０５８ｍｍ）を、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランス（０．０２８ｍｍ）より大きく設定している。

従って、ラッシュアジャスタ２８のリザーバ室５５などから漏れた油は、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランスを通って上方には流動しにくく、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランスを通って下方には流動しやすくなっている。そのため、ラッシュアジャスタ２８より上方に位置するアーマチャ３７、コイル３８，４０、コア３９，４１などに作動油がほとんど供給されることはなく、この作動油による電磁不良などを防止することができる。一方、ラッシュアジャスタ２
８より下方に位置する弁体１２、バルブガイド２１などに作動油が十分に供給されることとなり、この作動油により潤滑油不足を防止することができる。

また、プランジャボディ５１は、その外周面に窪み５１ｃが設けられている。この窪み５１ｃは、プランジャボディ５１の外周面に軸方向長さＬより短い領域Ａ１にわたって全周に形成されている。この場合、この窪み５１ｃの領域Ａ１はプランジャボディ５１の外周面における軸方向の中間部に位置し、その上方及び下方には、シリンダ１８の内周面と摺動する摺動領域Ａ２，Ａ３が設けられている。

なお、本実施例では、図３−１に示すように、電磁駆動弁１１におけるアーマチャシャフト２９にて、同様に、各ブッシュ４２，４３に対向する外周面に窪み２９ａ，２９ｂが設けられている。即ち、各コイル３８，４０を励磁しないアーマチャシャフト２９の中立位置で、アッパブッシュ４２に対向するアーマチャシャフト２９の外周面に全周にわたって窪み２９ａが形成されている。また、ロアブッシュ４３に対向するアーマチャシャフト２９の外周面に全周にわたって窪み２９ｂが形成されている。この場合、アーマチャシャフト２９の中間部に設けられるアーマチャ３７、コイル３８，４０、コア３９，４１などへの上方からの作動油の供給を阻止するために、アッパブッシュ４２とアーマチャシャフト２９との間のクリアランスを小さく設定することが望ましい。また、アーマチャシャフト２９の中間部に設けられるアーマチャ３７、コイル３８，４０、コア３９，４１などへ入り込んだ作動油の排出を促すために、ロアブッシュ４３とアーマチャシャフト２９との間のクリアランスを大きく設定することが望ましい。

このように構成された本実施例のラッシュアジャスタ２８において、図１及び図５に示すように、リザーバキャップ６１にはアーマチャシャフト２９により下向きの駆動力が付与される。また、プランジャボディ５１の下端面には、内燃機関の弁体１２が当接しており、この弁体１２はロアスプリング２７により閉弁方向に、即ち、プランジャボディ５１に向けて付勢されている。

まず、ロアコイル４０に励磁電流が供給され、アーマチャ３７をロアコア４１に向けて付勢する電磁力が発生すると、アーマチャ３７はロアスプリング２７の付勢力に抗してロアコア４１に当接するまで変位し、このアーマチャ３７と一体のアーマチャシャフト２９が下方に移動し、リザーバキャップ６１に下向きの駆動力を付与する。すると、この駆動力はプランジャ５２に伝達され、このプランジャ５２に伝達される駆動力がプランジャスプリング５８の付勢力を越えると、プランジャ５２が下向きに押圧されることで、油圧室５３内の作動油が加圧される。そのため、油圧室５３の油圧がリザーバ室５５の油圧に比べて高圧となり、連通路５６はチェックボール５９により閉止される。

この連通路５６が閉塞されると、油圧室５３とリザーバ室５５との間の作動油の授受は禁止される。そのため、プランジャ５２に伝達された駆動力は油圧室５３を介してプランジャボディ５１に伝達され、リザーバキャップ６１とプランジャ５２とプランジャボディ５１とが一体となって、ロアスプリング２７の反力を受けながら下向きに変位して弁体１２を開弁する。弁体１２が開弁する過程では、油圧室５３の油が加圧されることで、プランジャ５２とプランジャボディ５１との摺動面を介して油圧室５３から作動油が徐々に漏出し、リザーバキャップ６１がプランジャ５２を押圧してプランジャボディ５１までのストロークが次第に収縮する。

リザーバキャップ６１とプランジャ５２とプランジャボディ５１の下方への変位が最下点に達すると、ロアコイル４０への励磁電流の供給が停止され、アッパコイル３８に励磁電流が供給される。すると、アッパコイル３８が発する電磁力によりアーマチャ３７はアッパコア３９へ向けて、アッパコア３９に当接するまで上方に変位する。そして、弁体１２が全閉位置に達すると、プランジャボディ５１にロアスプリング２７からの反力は作用しなくなる。そして、弁体１２が全閉位置に達した後も、リザーバキャップ６１はアーマチャシャフト２９と共に比較的緩やかに上向きに変位を続ける。この場合、プランジャ５２は、プランジャスプリング５８の付勢力によりリザーバキャップ６１に追従して、プランジャボディ５１に対して上向きに摺動しようとし、油圧室５３内の油圧は低下する。そして、油圧室５３がリザーバ室５５よりも低圧になると、チェックボール５９が連通路５６の開口部から離間することで、油圧室５３とリザーバ室５５とが連通する。

この弁体１２が全閉位置にある状態では、油供給路４９とオーバフローリセス６２とが連通するため、油圧室５３とリザーバ室５５とが連通し、油供給路４９からリザーバ室５５を経て油圧室５３に作動油が供給されることで、プランジャ５２はリザーバキャップ６１に当接した状態を維持しながら上向きに摺動する。

このようなラッシュアジャスタ２８の作動時、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃが設けられているため、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１の外周面との間の摺動抵抗が低減されることとなり、プランジャボディ５１のスムースな作動が可能となり、弁体１２の作動性が向上する。また、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランスを、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランスより大きく設定しているため、ラッシュアジャスタ２８よりも上方に位置して作動油の供給を嫌うアーマチャ３７、コイル３８，４０、コア３９，４１への作動油の供給が防止される一方、ラッシュアジャスタ２８より下方に位置して作動油の供給が必要な弁体１２やバルブガイド２１に作動油が十分に供給されて潤滑油不足が防止される。

また、このような電磁駆動弁１１の作動時、アーマチャシャフト２９は、図３−２及び図３−３に示すように、全開位置と全閉位置との間を往復移動することとなる。この場合、アーマチャシャフト２９は、各ブッシュ４２，４３に対向する外周面に窪み２９ａ，２９ｂが設けられているため、各ブッシュ４２，４３の内周面とアーマチャシャフト２９の外周面との間の摺動抵抗が低減されることとなり、アーマチャシャフト２９のスムースな作動が可能となり、弁体１２の作動性が向上する。また、ロアブッシュ４３とアーマチャシャフト２９との間のクリアランスを、アッパブッシュ４２とアーマチャシャフト２９との間のクリアランスよりも大きく設定しているため、アーマチャ３７、コイル３８，４０、コア３９，４１などへの上方からの作動油の供給が阻止される一方、内部に入り込んだ作動油が下方へ排出されやすくなる。

このように本実施例のラッシュアジャスタ２８では、リザーバキャップ６１とプランジャボディ５１との間隔に変化が生じた場合にも、弁体１２が全閉位置に達した際に、プランジャ５２がプランジャボディ５１に対して摺動することで、プランジャ５２とリザーバキャップ６１とが当接した状態が維持されることとなり、弁体１２に熱膨張や摩耗等が生じた場合にも、隙間の発生を防止することができる。

即ち、図４に示すように、従来の窪み５１ｃのないラッシュアジャスタのフリクションを１００とした場合、本実施例のラッシュアジャスタ２８にあっては、フリクションを６０以下に低減することができる。

このように実施例１のラッシュアジャスタ２８にあっては、上端部にアーマチャシャフト２９が作用するリザーバキャップ６１をシリンダ１８内に摺動自在に支持すると共に、下端部に弁体１２が作用するプランジャボディ５１をシリンダ１８内に摺動自在に支持し、プランジャ５２をリザーバキャップ６１側に付勢されるようにプランジャ収容部５１ｂに摺動自在に収容して油圧室５３及びリザーバ室５５を形成し、リザーバ室５５及び油圧室５３に作動油を供給する油供給路４９を設けて構成し、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランスを、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランスより大きく設定すると共に、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃを設けている。

従って、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃが設けられているため、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１の外周面との間の摺動抵抗が低減され、プランジャボディ５１のスムースな作動が可能となり、弁体１２の作動性を向上することができる。その結果、製品のコストを上昇させることなく、容易に弁体１２の作動性を向上することで、燃費の向上を図ることができる。

また、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃを設けたことで軽量化が図れ、内燃機関の高回転化に寄与することができる。更に、この窪み５１ｃに作動油が溜まることで、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動面における焼き付きを抑制することができると共に、窪み５１ｃに溜まった作動油によりラッシュアジャスタ２８の作動中における振動を減衰して騒音を低減することができる。

そして、電磁駆動弁１１にあっては、上下のスプリング２７，３２の共振を利用して作動させる原理上、摺動部のフリクションがこの共振を減衰させてしまい、作動ミスや作動不能を招くおそれがあるが、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃを設けたラッシュアジャスタ２８を電磁駆動弁１１に適用したことで、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１の外周面との間の摺動抵抗が低減されるため、電磁力によるアーマチャシャフト２９を介したラッシュアジャスタ２８の作動を円滑に行うことができる。

また、実施例１のラッシュアジャスタ２８にあっては、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランスを、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランスより大きく設定している。

従って、ラッシュアジャスタ２８より上方に位置するアーマチャ３７、コイル３８，４０、コア３９，４１などへの作動油の供給が防止され、電磁駆動弁１１の作動不良を抑制することができる一方、ラッシュアジャスタ２８より下方に位置する弁体１２やバルブガイド２１への作動油の供給を十分行うことができ、潤滑油不足を防止して円滑な弁体１２の作動を確保することができる。

図６は、本発明の実施例２に係るラッシュアジャスタの断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２において、図６に示すように、ラッシュアジャスタ７１は、前述の実施例１と同様に、シリンダ１８とプランジャボディ５１との摺動クリアランスを、シリンダ１８とリザーバキャップ６１との摺動クリアランスより大きく設定している。また、プランジャボディ５１は、その外周面に窪み５１ｃが設けられると共に、リザーバキャップ６１は、その外周面に窪み６１ａが設けられている。各窪み５１ｃ，６１ａは、プランジャボディ５１及びリザーバキャップ６１の外周面に軸方向長さより短い領域にわたってその中央部に、且つ、全周に形成されている。

従って、ラッシュアジャスタ７１の作動時、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃが設けられると共に、リザーバキャップ６１の外周面に窪み６１ａが設けられているため、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１の外周面との間の摺動抵抗が低減されると共に、シリンダ１８の内周面とリザーバキャップ６１の外周面との間の摺動抵抗が低減されることとなり、ラッシュアジャスタ７１全体のスムースな作動が可能となる。

このように実施例２のラッシュアジャスタ７１にあっては、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃを設けると共に、リザーバキャップ６１の外周面に窪み６１ａを設けている。従って、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１及びリザーバキャップ６１の外周面との間の摺動抵抗が低減され、ラッシュアジャスタ７１全体のスムースな作動が可能となり、弁体１２の作動性を向上することができる。その結果、製品のコストを上昇させることなく、容易に弁体１２の作動性を向上することで、燃費の向上を図ることができる。

図７は、本発明の実施例３に係るラッシュアジャスタの断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３において、図７に示すように、ラッシュアジャスタ８１の基本的な構成は、前述の実施例１と同様な構成となっている。本実施例では、ラッシュアジャスタ８１を電磁駆動弁ではなく、カム機構の動弁機構に適用している。即ち、リザーバキャップ６１には、上端部が閉塞した円筒形状をなすリフター８２が上方から嵌合して固定されている。そして、カムシャフト８３のカム８４がこのリフター８２の上面８２ａに押圧可能となっている。

従って、リザーバキャップ６１にはカム８４により下向きの駆動力が付与される。また、プランジャボディ５１の下端面には、内燃機関の弁体１２が当接しており、この弁体１２は図示しないバルブスプリングにより閉弁方向に、即ち、プランジャボディ５１に向けて付勢されている。

この状態からカムシャフト８３が回転すると、カム８４によりリザーバキャップ６１に下向きの駆動力が付与され、プランジャ５２が下向きに押圧されることで、油圧室５３内の作動油が加圧される。そして、油圧室５３が高圧となって連通路５６がチェックボール５９により閉止されると、プランジャ５２に伝達された駆動力は油圧室５３を介してプランジャボディ５１に伝達され、リザーバキャップ６１とプランジャ５２とプランジャボディ５１とが一体となって下向きに変位して弁体１２を開弁する。

リザーバキャップ６１とプランジャ５２とプランジャボディ５１の下方への変位が最下点に達し、カムシャフト８３が更に回転すると、カム８４によるリザーバキャップ６１の押圧が解除されてリザーバキャップ６１とプランジャ５２とプランジャボディ５１とが一体となって上方に変位する。そして、弁体１２が全閉位置に達すると、リザーバキャップ６１が比較的緩やかに上向きに変位を続け、油圧室５３内の油圧が低圧になると、チェックボール５９が連通路５６を開放して油圧室５３の作動油がリザーバ室５５に流動し、プランジャ５２はリザーバキャップ６１に当接した状態を維持しながら上向きに摺動する。

このようなラッシュアジャスタ８１の作動時、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃが設けられているため、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１の外周面との間の摺動抵抗が低減されることとなり、プランジャボディ５１のスムースな作動が可能となり、弁体１２の作動性が向上する。

このように実施例３のラッシュアジャスタ８１にあっては、ラッシュアジャスタ８１をカム８４を有する動弁機構に適用している。従って、このような構成の動弁機構であっても、プランジャボディ５１の外周面に窪み５１ｃを設けることで、シリンダ１８の内周面とプランジャボディ５１及びリザーバキャップ６１の外周面との間の摺動抵抗が低減され、弁体１２の作動性を向上することができる。

なお、上述した各実施例では、ラッシュアジャスタのプランジャボディ５１に窪み５１ｃを設けたり、プランジャボディ５１及びリザーバキャップ６１に窪み５１ｃ，６１ａを設けたりしたが、リザーバキャップ６１だけに窪み６１ａを設けてもよい。また、窪み５１ｃ，６１ａの数は、１つに限らず、複数に分割してもよく、また、周方向に分割して設けても良い。

以上のように、本発明に係るラッシュアジャスタは、プランジャボディの外周面に窪みを設けたり、シリンダとのクリアランスを適正に設定することで、弁体の作動性を向上させるようにしたものであり、いずれの構造のラッシュアジャスタに適用しても有用である。

本発明の実施例１に係るラッシュアジャスタの断面図である。実施例１のラッシュアジャスタにおけるシリンダとプランジャボディ及びリザーバキャップとの摺動クリアランスを説明するための概略図である。実施例１の電磁駆動弁におけるアーマチャシャフトの支持構造を表す概略図である。実施例１の電磁駆動弁におけるアーマチャシャフトの支持構造を表す概略図である。実施例１の電磁駆動弁におけるアーマチャシャフトの支持構造を表す概略図である。実施例１のラッシュアジャスタによるフリクション低減効果を表すグラフである。実施例１のラッシュアジャスタが適用された電磁駆動弁を表す断面図である。本発明の実施例２に係るラッシュアジャスタの断面図である。本発明の実施例３に係るラッシュアジャスタの断面図である。

符号の説明

１１電磁駆動弁
１２弁体
１８シリンダヘッドスペーサ（シリンダ）
２７ロアスプリング
２８，７１，８１ラッシュアジャスタ
２９アーマチャシャフト
２９ａ，２９ｂ窪み
３２アッパスプリング
３７アーマチャ
３８アッパコイル
３９アッパコア
４０ロアコイル
４１ロアコア
４８，４９油供給路（供給油路）
５１プランジャボディ
５１ｃ窪み
５２プランジャ
５３油圧室
５５リザーバ室
５６連通路
５８プランジャスプリング
５９チェックボール
６１リザーバキャップ
６１ａ窪み
８２リフター
８３カムシャフト
８４カム

Claims

シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップと、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に弁体が作用すると共に他端部に前記リザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディと、前記凹部に摺動自在に収容されて前記プランジャボディとの間に油圧室を形成するプランジャと、該プランジャを前記リザーバキャップに当接する方向に付勢するスプリングと、前記油圧室に作動油を供給する供給油路とを具えたラッシュアジャスタにおいて、前記プランジャボディの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップと、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に弁体が作用すると共に他端部に前記リザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディと、前記凹部に摺動自在に収容されて前記プランジャボディとの間に油圧室を形成するプランジャと、該プランジャを前記リザーバキャップに当接する方向に付勢するスプリングと、前記油圧室に作動油を供給する供給油路とを具えたラッシュアジャスタにおいて、前記リザーバキャップの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
請求項１または２に記載のラッシュアジャスタにおいて、前記窪みは、前記プランジャボディまたは前記リザーバキャップの外周面における軸方向の中間部に設けられたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
請求項１または２に記載のラッシュアジャスタにおいて、前記動弁機構は、電磁コイルと、該電磁コイルの電磁力により吸引されるアーマチャと、該アーマチャに連結されて軸方向に移動可能であると共に一端部が前記リザーバキャップに連結されたアーマチャシャフトとを有することを特徴とするラッシュアジャスタ。
請求項４に記載のラッシュアジャスタにおいて、前記アーマチャシャフトは、前記シリンダに軸方向移動自在に支持されており、該シリンダとの摺動面に窪みが設けられたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に動弁機構が作用するリザーバキャップと、シリンダ内に軸方向に沿って摺動自在に支持されて一端部に弁体が作用すると共に他端部に前記リザーバキャップに向けて開口する凹部を有するプランジャボディと、前記凹部に摺動自在に収容されて前記プランジャボディとの間に油圧室を形成するプランジャと、該プランジャを前記リザーバキャップに当接する方向に付勢するスプリングと、前記油圧室に作動油を供給する供給油路とを具えたラッシュアジャスタにおいて、前記シリンダと前記プランジャボディとの摺動クリアランスを、前記シリンダと前記リザーバキャップとの摺動クリアランスより大きく設定したことを特徴とするラッシュアジャスタ。
請求項６に記載のラッシュアジャスタにおいて、前記プランジャボディの外周面に軸方向長さより短い領域にわたって窪みを設けたことを特徴とするラッシュアジャスタ。