(57)【要約】【課題】吸気弁及び排気弁を効率的に駆動する。【解決手段】動弁装置１３は軸線方向に往復動可能に支持されたアーマチャ１４と、アーマチャ１４を往復動させるための定置コア１５，１６とを具備する。アーマチャ１４のシャフト部１７の底端を内燃機関の吸気弁６のステム７頂端に連結する。定置コア１５，１６のソレノイドコイル２１を励勢又は消勢してアーマチャ１４を往復動させることにより吸気弁６の開閉弁動作を行う。吸気弁６のステム７頂端とアーマチャ１４のシャフト部１７底端との間の間隙を補償するためにこれらにステム７頂端とシャフト部１７底端間にラッシュアジャスタ２７を挿入する。ラッシュアジャスタ２７の少なくとも外周面を形成する部分全体、好ましくはラッシュアジャスタ２７を構成する全ての部品を非磁性材料から形成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気弁又は排気弁のステム頂端と、該吸気弁又は排気弁を駆動するための電磁式弁駆動装置のアーマチャ底端との間の間隙を補償するためにこれらステム頂端とアーマチャ底端間に挿入されるようになっているラッシュアジャスタにおいて、ラッシュアジャスタの少なくとも外周面を形成する部分全体を非磁性材料から形成したラッシュアジャスタ。
【請求項２】
前記ラッシュアジャスタを構成する全ての部品を非磁性材料から形成した請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項３】
前記電磁式弁駆動装置の定置コアに永久磁石が含まれている請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項４】
軸線方向に往復動可能に支持されたアーマチャと、該アーマチャを往復動させるための定置コアとを具備し、アーマチャの底端を内燃機関の吸気弁又は排気弁のステム頂端に連結してアーマチャを往復動させることにより吸気弁又は排気弁の開閉弁動作を行うようにした内燃機関の動弁装置において、吸気弁又は排気弁のステム頂端とアーマチャ底端との間の間隙を補償するためにこれらにステム頂端とアーマチャ底端間にラッシュアジャスタを挿入すると共に、該ラッシュアジャスタの少なくとも外周面を形成する部分全体を非磁性材料から形成した内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラッシュアジャスタ内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、軸線方向に往復動可能に支持されたアーマチャと、アーマチャを往復動させるための定置コアとを具備し、アーマチャの底端を内燃機関の吸気弁又は排気弁のステム頂端に連結してアーマチャを往復動させることにより吸・排気弁の開閉弁動作を行うようにした内燃機関の動弁装置が知られている。このような動弁装置では、アーマチャが閉弁位置に向けて移動されると吸・排気弁が閉弁位置に向けて移動し、次いでアーマチャが閉弁位置になると吸・排気弁の弁体が弁座に着座し、斯くして吸・排気弁が閉弁されるようになっている。
【０００３】
ところが、アーマチャ又は吸・排気弁が軸線方向に熱膨張すると、アーマチャが閉弁位置まで移動しても吸・排気弁の弁体が弁座に着座せず、即ち弁体と弁座との間に間隙が形成される恐れがある。吸・排気弁のステム頂端とアーマチャの底端との間に熱膨張分だけ間隙を予め設けておけばこの問題点は解決されるけれども、例えば冷間始動時のように熱膨張が生じていない場合には、吸・排気弁を開弁させるためにアーマチャが下降されるとアーマチャ底端がステム頂端に衝突するようになる。その結果、好ましくない衝突音が発生するばかりでなく、アーマチャ及び吸・排気弁の耐久性が悪化する恐れがある。
【０００４】
そこで吸・排気弁のステム頂端とアーマチャ底端間に、これらステム頂端とアーマチャ底端間の間隙を補償するためのラッシュアジャスタを挿入した動弁装置が公知である（特開２０００−２１３３１３号公報参照）。このラッシュアジャスタはアーマチャ又は吸・排気弁の熱膨張が小さいときには伸長し、熱膨張が大きくなると収縮し、従って上述した問題点が解決される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、定置コアは磁性材料から形成され、しかも定置コアにはソレノイドコイルや場合によっては永久磁石が含まれているので、定置コアからは多少の磁気が漏れている。一方、ラッシュアジャスタは定置コアの比較的近くに配置されるのが一般的である。
【０００６】
しかしながら、この場合に、ラッシュアジャスタを構成する部品がスチールのような磁性材料から形成されていると、定置コアからラッシュアジャスタに向かう磁気が大きくなり、即ち定置コアから漏れる磁気の量が増大する恐れがある。このことはアーマチャを駆動するのに必要なソレノイドコイルへの通電量が増大することを意味している。
【０００７】
そこで本発明の目的は、吸気弁及び排気弁を効率的に駆動することができるラッシュアジャスタ及び内燃機関の動弁装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、内燃機関の吸気弁又は排気弁のステム頂端と、該吸気弁又は排気弁を駆動するための電磁式弁駆動装置のアーマチャ底端との間の間隙を補償するためにこれらステム頂端とアーマチャ底端間に挿入されるようになっているラッシュアジャスタにおいて、ラッシュアジャスタの少なくとも外周面を形成する部分全体を非磁性材料から形成している。
【０００９】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、前記ラッシュアジャスタを構成する全ての部品を非磁性材料から形成している。
【００１０】
また、３番目の発明によれば１番目の発明において、前記電磁式弁駆動装置の定置コアに永久磁石が含まれている。
【００１１】
また、前記課題を解決するために４番目の発明によれば、軸線方向に往復動可能に支持されたアーマチャと、該アーマチャを往復動させるための定置コアとを具備し、アーマチャの底端を内燃機関の吸気弁又は排気弁のステム頂端に連結してアーマチャを往復動させることにより吸気弁又は排気弁の開閉弁動作を行うようにした内燃機関の動弁装置において、吸気弁又は排気弁のステム頂端とアーマチャ底端との間の間隙を補償するためにこれらにステム頂端とアーマチャ底端間にラッシュアジャスタを挿入すると共に、該ラッシュアジャスタの少なくとも外周面を形成する部分全体を非磁性材料から形成している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は内燃機関の吸気弁を駆動するための動弁装置に本発明を適用した場合を示している。しかしながら、内燃機関の排気弁を駆動するための動弁装置に本発明を適用することも、当然できる。
【００１３】
図１を参照すると、内燃機関のシリンダヘッド１はシリンダブロック（図示しない）上に固締される下側ブロック２と、下側ブロック２上に固締される上側ブロック３と、これら下側ブロック２及び上側ブロック３間に挿入されるスペーサブロック４とを具備している。
【００１４】
下側ブロック２にはステム挿入孔５が形成されており、このステム挿入孔５内には吸気弁６のステム７がステムガイド８を介し、軸線方向に往復動可能に挿入されている。また、下側ブロック２の頂部にはステム挿入孔５と連通する圧縮バネ室９が形成されており、吸気弁６のステム７の頂部に取り付けられたリテーナ１０と、圧縮バネ室９の内壁面との間に圧縮バネ１１が挿入されている。なお、吸気弁６は例えばセラミックのような非磁性材料から形成されている。
【００１５】
一方、上側ブロック３には動弁装置収容孔１２が形成されており、動弁装置収容孔１２内に吸気弁６を駆動するための電磁式動弁装置１３が収容されている。動弁装置１３は軸線方向に往復動可能に支持されたアーマチャ１４と、アーマチャ１４を往復動させるための上側及び下側定置コア１５，１６とを具備する。磁性材料から形成されるアーマチャ１４はその軸線が吸気弁６のステム７の軸線に整列されているシャフト部１７と、シャフト部１７のほぼ中央において半径方向に拡がる円盤部１８とを具備する。
【００１６】
磁性材料から形成される上側及び下側定置コア１５，１６は軸線方向に離間してそれぞれ上側ブロック３に固定されており、このとき下側定置コア１６の頂面と上側定置コア１５の底面との間には円盤部収容空間１９が形成されている。この円盤部収容空間１９内にはアーマチャ１４の円盤部１８が収容される。また、これら上側及び下側定置コア１５，１６には軸線方向に互いに整列されたシャフト部摺動孔２０が形成されており、これらシャフト部摺動孔２０内にアーマチャ１４のシャフト部１７が往復動可能に挿入され保持されている。
【００１７】
上側及び下側定置コア１５，１６の内側部分、即ち上側定置コア１５の底部及び下側定置コア１６の頂部にはソレノイドコイルが２１がそれぞれ円盤部１８に対面して設けられている。また、上側及び下側定置コア１５，１６の外側部分、即ち上側定置コア１５の頂部及び下側定置コア１６の底部には環状の永久磁石２２がソレノイドコイルが２１に対し同軸配置されている。
【００１８】
アーマチャ１４のシャフト部１７は上側定置コア１５を貫通して外向きに延びており、シャフト部１７の頂部に取り付けられたリテーナ２３と、上側ブロック３に固定された蓋部材２４間に圧縮バネ２５が挿入されている。また、シャフト部１７は下側定置コア１６をも貫通して外向きに延びており、シャフト部１７の底端はスペーサブロック４に形成された連通孔２６内に位置している。吸気弁６のステム７の頂端も連通孔２６内に位置しており、これらシャフト部１７の底端とステム７の頂端間に、吸気弁６のステム７頂端とアーマチャ１４のシャフト部１７底端間の間隙を補償するためのラッシュアジャスタ２７が挿入され保持されている。
【００１９】
なお、スペーサブロック４を省略することもでき、この場合連通孔２６は下側ブロック２内に形成される。
【００２０】
図１は吸気弁６が閉弁している状態を示している。この状態から吸気弁６を開弁するためには、上側定置コア１５のソレノイドコイル２１が消勢され、下側定置コア１６のソレノイドコイル２１が励勢される。その結果、アーマチャ１４のシャフト部１７に作用する圧縮バネ２５の下向き即ち開弁方向のバネ力と、アーマチャ１４の円盤部１８に作用する下側定置コア１６のソレノイドコイル２１及び永久磁石２２の開弁方向の磁気吸引力とでもって、アーマチャ１４が開弁方向に変位せしめられ、それにより吸気弁６が開弁方向に変位せしめられる。次いで、アーマチャ１４の円盤部１８が下側定置コア１６の頂面に当接すると円盤部１８が下側定置コア１６の頂面上に保持される。即ち、アーマチャ１４及び吸気弁６の開弁方向の変位が規制され、このとき吸気弁６のリフト量が最大になっている。
【００２１】
これに対し、吸気弁６を閉弁すべきときには上側定置コア１５のソレノイドコイル２１が励勢され、下側定置コア１６のソレノイドコイル２１が消勢される。その結果、吸気弁６のステム７に作用する圧縮バネ１１の上向き即ち閉弁方向のバネ力と、アーマチャ１４の円盤部１８に作用する上側定置コア１５のソレノイドコイル２１及び永久磁石２２の閉弁方向の磁気吸引力でもって、アーマチャ１４が吸気弁６と共に閉弁方向に変位せしめられる。次いで、アーマチャ１４の円盤部１８が上側定置コア１５の底面に当接すると図１に示されるように、円盤部１８が上側定置コア１５の底面上に保持される。即ち、アーマチャ１４及び吸気弁６の閉弁方向の変位が規制され、このとき吸気弁６が弁座に着座している。このようにして吸気弁６の開閉弁動作が行われる。
【００２２】
図２にはラッシュアジャスタ２７の構成の一例が示されている。図２に示される例では、ラッシュアジャスタ２７はカップ状をなす本体３０と、本体３０内周面により軸線方向に摺動可能に支持されたプランジャ３１と、本体３０内周面とプランジャ３１底面間に画定され作動油で満たされた作動油室３２と、本体３０の開放頂端を密封するための可撓性材料からなるダイヤフラム３３と、プランジャ３１頂面とダイヤフラム３３内周面間に画定され作動油で満たされた作動油室３４と、これら作動油室３２，３４を互いに連通する連通口３５と、作動油室３４から作動油室３２に向けてのみ流通可能な逆止弁３６とを備えている。本体３０の底部にはステム受容孔３７が形成されており、このステム受容孔３７内に吸気弁６のステム７の頂端が受容されている。一方、ダイヤフラム３３の外面には平坦なシャフト接触部３８が形成されており、このシャフト接触部３８にアーマチャ１４のシャフト部１７の底端が接触している。なお、シャフト接触部３８の裏面においてダイヤフラム３３にプランジャ３１の凸部が取り付けられている。
【００２３】
上述したように、ラッシュアジャスタ２７は吸気弁６のステム７頂端とアーマチャ１４のシャフト部１７底端間の間隙を補償するためのものである。即ち、アーマチャ１４及び吸気弁６の軸線方向の熱膨張が大きくなってステム７とシャフト部１７間の間隙が小さくなると、プランジャ３１が本体３０に対し軸線方向に変位してラッシュアジャスタ２７が軸線方向に収縮し、熱膨張が小さくなってステム７とシャフト部１７間の間隙が小さくなるとラッシュアジャスタ２７が軸線方向に伸長する。その結果、吸気弁６が弁座に確実に着座し、このとき衝突音が発生し吸気弁６及びアーマチャ１４の耐久性が悪化するのが阻止されている。
【００２４】
ところで、冒頭で述べたように上側及び下側定置コイル１５，１６からは多少の磁気が漏れている。また、図１に示されるようにラッシュアジャスタ２７は下側定置コイル１６に隣接して配置されている。この場合にラッシュアジャスタ２７を構成する部品が磁性材料から形成されていると、下側定置コア１６から漏れる磁気の量が増大する恐れがある。
【００２５】
そこで本発明による実施例では、ラッシュアジャスタ２７の少なくとも外周面を形成する部分全体を非磁性材料から形成している。即ち、例えば本体３０及びダイヤフラム３３の全体が非磁性材料から形成される。好ましくは、ラッシュアジャスタ２７を構成する全ての部品が非磁性材料から形成される。非磁性材料として、例えばアルミニウムＡｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、非磁性鋳鉄ＨＰＭ７５、チタンなどを用いることができる。また、耐摩耗性を高めるためにこれら部品に表面処理を施すこともできる。
【００２６】
その結果、下側定置コア１６からラッシュアジャスタ２７に向かう磁気の量が低減され、下側定置コア１６から磁気が漏れるのが抑制される。従って、アーマチャ１４即ち吸気弁６を駆動するのに必要なソレノイドコイル２１への通電量を低減することができる。
【００２７】
このように見ると、本発明による実施例のラッシュアジャスタ２７は定置コアからの漏れ磁気量を低減するための手段として作用していることになる。
【００２８】
ところで、磁性材料から形成されるアーマチャ１４及び定置コア１５，１６は時間の経過と共に徐々に磁化されていき、ラッシュアジャスタ２７を磁性材料から形成した場合にはラッシュアジャスタ２７も磁化されていくことになる。ところが、この場合には、例えば修理や部品交換のためにラッシュアジャスタ２７を吸気弁６のステム７及びアーマチャ１４のシャフト部１７から一旦取り外した後に再びこれらステム７とシャフト部１７間に挿入し保持しようとしても、ラッシュアジャスタ２７の例えば本体３０がシャフト部１７又は下側定置コア１６底面に磁気的に吸着し、即ちラッシュアジャスタ２７が正規の位置に保持されない。このため、ラッシュアジャスタ２７の組み付けが困難になる。
【００２９】
これに対し、本発明による実施例では、ラッシュアジャスタ２７の少なくとも外周面を形成する部分全体が非磁性材料から形成されているので、ラッシュアジャスタ２７がアーマチャ１４又は下側定置コア１６に磁気的に吸着することがない。従って、ラッシュアジャスタ２７の組み付けが困難にならない。
【００３０】
この場合、ラッシュアジャスタ２７を磁性材料から形成したとしても、ラッシュアジャスタ２７の本体３０でなくシャフト接触部３８がシャフト部１７の底端に磁気的に吸着するのであれば不具合は生じない。
【００３１】
【発明の効果】
吸気弁及び排気弁を効率的に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】動弁装置の全体図である。
【図２】ラッシュアジャスタの断面図である。
【符号の説明】
６…吸気弁
７…ステム
１３…動弁装置
１４…アーマチャ
１７…シャフト部
１５，１６…定置コア
２７…ラッシュアジャスタ
【図１】
2004011581.tif 000003
【図２】
2004011581.tif 000004