(57)【要約】【課題】弁口のシート面における摩耗を低減するとともに、シート面に対する弁体の吸着を防止する。【解決手段】弁口２４のシート面２５に対して離間・当接することで弁口２４を開閉する弁体３３は、窒化ケイ素を含むセラミックス製なので、高い硬度を有し、シート面２５に衝突しても割れや変形を来すことがなく、弁体３３としての機能を十分に発揮する。また、セラミックス製としたことにより、鋼球の弁体に比べて比重が小さくなるので、シート面２５への衝突時の慣性質量も小さくなる。したがって、弁体３３の衝突に起因するシート面２５の摩耗が低減されるとともに、弁体３３がシート面２５に食い込んで吸着されることが防止される。【選択図】  図２
2004211585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに固定された有底筒状のシリンダと、
上端部においてロッカアームを支承するようになっているとともに、前記シリンダの内周面に摺接しつつ上下移動可能なプランジャとを備え、
前記プランジャ内には、作動油が貯留された低圧室が設けられ、
前記シリンダの中空内下端部には、前記プランジャの底壁によって前記低圧室との間を仕切られるとともに前記作動油が充填された高圧室が形成され、
前記プランジャの底壁には、前記低圧室と前記高圧室との間を連通可能であり、前記高圧室側の開口縁にシート面が形成された弁口が貫通され、
前記高圧室内には、前記シート面に対して離間・当接することで前記弁口を開閉する弁体が設けられたラッシュアジャスタにおいて、
前記弁体が、窒化ケイ素を含むセラミックス製とされていることを特徴とするラッシュアジャスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置における油圧式のラッシュアジャスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式のラッシュアジャスタとしては、シリンダヘッドに有底筒状のシリンダを固定し、そのシリンダ内にプランジャを上下移動可能に収容し、そのプランジャのシリンダから突出した上端部でロッカアームを支承する構造のものがある。プランジャの中空内は低圧室とされ、シリンダの下端部空間はプランジャの底壁によって区画された高圧室とされ、プランジャの底壁には逆止弁の弁口が開口されている。低圧室は、シリンダの周壁の連通孔とプランジャの周壁の連通孔を介してシリンダヘッドの油供給路から供給された作動油で満たされ、更に弁口を通して高圧室にも作動油が満たされている。
【０００３】
高圧室内には、球形の弁体が弁口を閉塞する方向に付勢された状態で収容されており、この弁体と弁口によって逆止弁が構成されている。プランジャに対してロッカアーム側から下向きの押圧力が作用する状態では、弁体が弁口を閉じることによって高圧室を密閉とし、高圧室内に充填されている作動油によりプランジャの下降が阻止される。また、プランジャが上昇して高圧室の容積が増大すると、弁体がプランジャに対して相対的に下降して弁口が開き、作動油が低圧室から高圧室内へ流入し、高圧室内に作動油が満たされた状態が保たれる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８８０２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の逆止弁を備えたラッシュアジャスタにおいては、弁体が弁口を開閉する度に弁口のシート面に衝突するのであるが、従来のものでは、弁体が比重の大きい鋼鉄製（例えば、ＳＵＪ２）のものであったため、弁体の衝突が繰り返されることによってシート面が摩耗したり、弁体がシート面に食い込んで吸着されてしまう虞がある。
【０００６】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、シート面における摩耗を低減するとともにシート面に対する弁体の吸着を防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シリンダヘッドに固定された有底筒状のシリンダと、上端部においてロッカアームを支承するようになっているとともに、前記シリンダの内周面に摺接しつつ上下移動可能なプランジャとを備え、前記プランジャ内には、作動油が貯留された低圧室が設けられ、前記シリンダの中空内下端部には、前記プランジャの底壁によって前記低圧室との間を仕切られるとともに前記作動油が充填された高圧室が形成され、前記プランジャの底壁には、前記低圧室と前記高圧室との間を連通可能であり、前記高圧室側の開口縁にシート面が形成された弁口が貫通され、前記高圧室内には、前記シート面に対して離間・当接することで前記弁口を開閉する弁体が設けられたラッシュアジャスタにおいて、前記弁体が、窒化ケイ素を含むセラミックス製とされている構成とした。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
弁体は、窒化ケイ素を含むセラミックス製であるから、高い硬度を有しており、シート面に衝突しても割れや変形を来すことがなく、弁体としての機能を十分に発揮することができる。また、セラミックス製としたことにより、鋼球の弁体に比べて比重が小さくなるので、シート面への衝突時の慣性質量も小さくなる。したがって、弁体の衝突に起因するシート面の摩耗が低減されるとともに、弁体がシート面に食い込んで吸着されることが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図４を参照して説明する。
本実施形態の油圧式ラッシュアジャスタＡが適用される内燃機関の動弁装置について説明する。動弁装置は、バルブ４１、ラッシュアジャスタＡ、ロッカアーム４２、及びカム４３を備えて構成され、カム４３の回転に伴い、ロッカアーム４２がラッシュアジャスタＡの上端を支点として上下方向に揺動しつつバルブ４１を上下動させるようになっている周知の構造のものである。
【００１０】
次に、ラッシュアジャスタＡについて説明する。ラッシュアジャスタＡは、シリンダ１０とプランジャ２０とを備えて構成される。
シリンダ１０は、円形の底壁部１１の周縁から円筒状の周壁部１２を立ち上げた有底筒状をなし、シリンダヘッド４０の上面に開口させた取付孔４４内に固定されている。シリンダ１０の周壁部１２には、その内外両周面間に貫通する外部連通孔１３が形成されており、この外部連通孔１３は、シリンダヘッド４０内に設けた作動油供給路４５に連通している。
【００１１】
プランジャ２０は、円形の底壁部２１の周縁から円筒状の周壁部２２を立ち上げた有底筒状をなしており、このプランジャ２０の中空内は低圧室２３となっている。プランジャ２０の底壁部２１には、その中心に位置する円形の弁口２４が上下に貫通して形成され、この弁口２４における下側（後述する高圧室３１側）の開口縁には下広がりのテーパ面又は弧状面（Ｒ面）からなるシート面２５が形成されている。プランジャ２０の周壁部２２の外周には縮径部２６が形成され、この縮径部２６においては周壁部２２を貫通する内部連通孔２７が形成されている。プランジャ２０の上端部には、略半球状（ドーム状）の支承部２８が形成され、この支承部２８の外面にはロッカアーム４２が上から当接され、この支承部２８においてロッカアーム４２の揺動支点を支持するようになっている。支承部２８の頂上部中央には、上下に貫通する円形の通気孔２９が形成されている。
【００１２】
このプランジャ２０は、シリンダ１０内に嵌め込まれ、双方の周面同士を摺接させつつ上下移動する。また、プランジャ２０の縮径部２６とシリンダ１０の内周面との間には周方向の連通路３０が形成され、この連通路３０は、外部連通孔１３と内部連通孔２７の双方に連通している。
また、シリンダ１０の中空下端部には、プランジャ２０の底壁部２１によって低圧室２３から仕切られた高圧室３１が構成されている。この高圧室３１内には、弁口２４とともに逆止弁３２を構成する球形の弁体３３が、第１バネ３４により弁口２４を閉じる方向（上方）に付勢された状態で設けられている。弁体３３はボールケージ３５内に収容され、第１バネ３４はこのボールケージ３５と弁体３３との間に装着されている。また、ボールケージ３５とシリンダ１０の内底面との間には第２バネ３６が装着され、この第２バネ３６は、ボールケージ３５とともにプランジャ２０を上方へ付勢している。そして、シリンダヘッド４０の作動油供給路４５から、外部連通孔１３、連通路３０、内部連通孔２７を順に通って供給された作動油が、低圧室２３内に貯留され、さらに弁口２４を通って高圧室３１内に充填されている。
【００１３】
プランジャ２０に対してロッカアーム４２側から下向きの押圧力が作用する状態では、弁体３３がシート面２５に当接して弁口２４を閉じることにより高圧室３１内を密閉とし、高圧室３１内に充填されている作動油によりプランジャ２０の下降が阻止される（図３を参照）。また、プランジャ２０が上昇して高圧室３１の容積が増大すると、弁体３３がプランジャ２０に対して相対的に下降しつつシート面２５から離間して弁口２４を開き（図４を参照）、作動油が低圧室２３から高圧室３１内へ流入し、高圧室３１内に作動油が満たされた状態が保たれる。プランジャ２０の上昇が停止すると、弁体３３が第１バネ３４の付勢によりシート面２５に当接して弁口２４が閉じられ、高圧室３１内が作動油で満たされた密閉状態となる。
【００１４】
このように逆止弁３２は、弁体３３が弁口２４を開閉する度に弁口２４のシート面２５に衝突するのであるが、従来では、弁体が比重の大きい鋼鉄製（例えば、ＳＵＪ２）のものであって慣性質量が大きかったため、弁体の衝突が繰り返されることによってシート面２５が摩耗したり、弁体がシート面２５に食い込んで吸着されてしまう虞がある。
そこで本実施形態では、弁体３３を、鋼球に替えて、窒化ケイ素を含むセラミックス製としている。この窒化ケイ素セラミックス製の弁体３３は、高い硬度を有しており、シート面２５に衝突しても弁体３３に割れや変形を来すことがなく、弁体３３としての機能を十分に発揮することができる。また、弁体３３は、セラミックス製としたことにより、鋼球の弁体３３に比べて比重が小さくなるので、シート面２５への衝突時の慣性質量も小さくなる。したがって、弁体３３の衝突に起因するシート面２５の摩耗が低減されるとともに、弁体３３がシート面２５に食い込んで吸着されることが防止される。
【００１５】
尚、弁体３３を構成する窒化ケイ素セラミックスの機械的特性については、比重が３．２、硬度が１５００［ＨＶ］、線膨張係数が３．２×１０−６［１／℃］、耐熱温度が８００［℃］である。尚、比較のために従来の鋼球（ＳＵＪ２）の機械的特性を示すと、比重は７．８、硬度は７５０［ＨＶ］、線膨張係数は１２．５×１０−６［１／℃］、耐熱温度は１８０［℃］である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１においてラッシュアジャスタをシリンダヘッドに取り付けた状態をあらわす断面図
【図２】ラッシュアジャスタの断面図
【図３】弁体が弁口を閉じた状態の拡大断面図
【図４】弁体が弁口を開いた状態の拡大断面図
【符号の説明】
Ａ…ラッシュアジャスタ
１０…シリンダ
２０…プランジャ
２３…低圧室
２４…弁口
２５…シート面
３１…高圧室
３３…弁体
４０…シリンダヘッド
【図１】
2004211585.tif 000003
【図２】
2004211585.tif 000004
【図３】
2004211585.tif 000005
【図４】
2004211585.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月8日(2003.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに固定された有底筒状のシリンダと、
上端部においてロッカアームを支承するようになっているとともに、前記シリンダの内周面に摺接しつつ上下移動可能なプランジャとを備え、
前記プランジャ内には、作動油が貯留された低圧室が設けられ、
前記シリンダの中空内下端部には、前記プランジャの底壁によって前記低圧室との間を仕切られるとともに前記作動油が充填された高圧室が形成され、
前記プランジャの底壁には、前記低圧室と前記高圧室との間を連通可能であり、前記高圧室側の開口縁にシート面が形成された弁口が貫通され、
前記高圧室内には、前記シート面に対して離間・当接することで前記弁口を開閉する弁体が設けられたラッシュアジャスタにおいて、
前記弁体が、鋼鉄よりも比重の小さい材料からなることを特徴とするラッシュアジャスタ。
【請求項２】
前記弁体が、窒化ケイ素を含むセラミックス製とされてい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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シリンダヘッドに固定された有底筒状のシリンダと、上端部においてロッカアームを支承するようになっているとともに、前記シリンダの内周面に摺接しつつ上下移動可能なプランジャとを備え、前記プランジャ内には、作動油が貯留された低圧室が設けられ、前記シリンダの中空内下端部には、前記プランジャの底壁によって前記低圧室との間を仕切られるとともに前記作動油が充填された高圧室が形成され、前記プランジャの底壁には、前記低圧室と前記高圧室との間を連通可能であり、前記高圧室側の開口縁にシート面が形成された弁口が貫通され、前記高圧室内には、前記シート面に対して離間・当接することで前記弁口を開閉する弁体が設けられたラッシュアジャスタにおいて、前記弁体が、鋼鉄よりも比重の小さい材料からなる構成とした。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記弁体が、窒化ケイ素を含むセラミックス製とされている構成とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
弁体は、鋼球の弁体に比べて比重が小さいので、シート面への衝突時の慣性質量も小さくなる。したがって、弁体の衝突に起因するシート面の摩耗が低減されるとともに、弁体がシート面に食い込んで吸着されることが防止される。
［請求項２の発明］
弁体は、窒化ケイ素を含むセラミックス製であるから、高い硬度を有しており、シート面に衝突しても割れや変形を来すことがなく、弁体としての機能を十分に発揮することができる。