(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状のボディと、
前記ボディ内に昇降可能に設けられた有底筒状のプランジャとを備え、
前記ボディの下端部には前記プランジャの底壁部で区画された高圧室が形成され、
前記プランジャが下降するときには、前記高圧室内の作動油が前記ボディの内周面と前記プランジャの外周面との間のリーク経路を通ってリークするようになっているラッシュアジャスタにおいて、
前記ボディの内周面と前記プランジャの外周面との間には、常には前記リーク流路内に進出する状態を保ち、前記高圧室側からの作動油の圧力の増大により前記リーク流路から退避するように径方向に弾性変形して前記リーク経路内における作動油の流動抵抗を低減させるリング状部材が設けられていることを特徴とするラッシュアジャスタ。
【請求項２】
前記リング状部材には、径方向に対して傾斜した形態であって前記高圧室側からの作動油の圧力を受けることが可能な受圧面が形成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。
【請求項３】
前記リング状部材は、前記ボディの内周面又は前記プランジャの外周面のうち一方の周面に形成した保持溝内に収容されており、
前記リング状部材の径方向の変形量が最大となった状態において、前記保持溝の溝底面と前記リング状部材の周面との間に径方向のクリアランスが確保されるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のラッシュアジャスタ。
【請求項４】
前記リング状部材に、作動油の流動を許容する連通部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のラッシュアジャスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁装置に用いられる油圧式のラッシュアジャスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、有底筒状のボディと、ボディ内に昇降可能に設けられた有底筒状のプランジャとを備え、ボディの下端部にはプランジャの底壁部で区画された高圧室が形成され、プランジャが下降するときには、高圧室内の作動油がボディの内周とプランジャの外周との隙間を通ってリークするようになっているラッシュアジャスタが開示されている。
【０００３】
プランジャの上端部にはロッカアームの揺動支点となる基端部が載置され、ロッカアームの自由端部はバルブステムの上端を押さえ付けている。ロッカアームは、その上面に摺接するカムの回転に伴って上下に揺動し、ロッカアームの上動によりバルブが閉弁され、ロッカアームの可動によりバルブが開弁される。
【特許文献１】特開２００４−２７８３７７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動弁装置において異常運動が発生すると、それが原因となってプランジャが正常な昇降域を超えて過剰に上昇することがある。この場合、ロッカアームの揺動支点が高くなるため、ロッカアームにカムのカムベース部が摺接してロッカアームが最上位置に達した状態になっても、バルブが閉弁しなくなる。
【０００５】
これを回避するためには、プランジャを速やかに下降させる必要があるが、従来のラッシュアジャスタでは、プランジャの下降に伴って高圧室内の作動油をリークさせる経路は、プランジャの外周とボディの内周との間の狭い隙間によって構成されているので、この狭いリーク経路を通過するときの流動抵抗は大きい。開弁時には、バルブを閉弁方向に付勢しているバルブスプリングの弾性復元力が増大するため、ロッカアームからプランジャに作用する荷重も大きくなるのであるが、このような大きな荷重を受けても、リーク経路の流動抵抗は大きいので、プランジャを速やかに下降させることはできない。
【０００６】
尚、プランジャの下降速度を速める手段としては、プランジャの外径とボディの内径との寸法差を大きくしてリーク流路の断面積を拡大し、作動油の流動抵抗を低減することが考えられる。しかし、このリーク流路は、動弁装置及びラッシュアジャスタが正常に作動している状態において、ロッカアームからプランジャに作用する荷重を減衰してプランジャの下降動作を抑制する手段として機能するものであることから、リーク経路を単に広げることはできない。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、正常な昇降域を超えて過剰に上昇したプランジャを速やかに下降させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、有底筒状のボディと、前記ボディ内に昇降可能に設けられた有底筒状のプランジャとを備え、前記ボディの下端部には前記プランジャの底壁部で区画された高圧室が形成され、前記プランジャが下降するときには、前記高圧室内の作動油が前記ボディの内周面と前記プランジャの外周面との間のリーク経路を通ってリークするようになっているラッシュアジャスタにおいて、前記ボディの内周面と前記プランジャの外周面との間には、常には前記リーク流路内に進出する状態を保ち、前記高圧室側からの作動油の圧力の増大により前記リーク流路から退避するように径方向に弾性変形して前記リーク経路内における作動油の流動抵抗を低減させるリング状部材が設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記リング状部材には、径方向に対して傾斜した形態であって前記高圧室側からの作動油の圧力を受けることが可能な受圧面が形成されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記リング状部材は、前記ボディの内周面又は前記プランジャの外周面のうち一方の周面に形成した保持溝内に収容されており、前記リング状部材の径方向の変形量が最大となった状態において、前記保持溝の溝底面と前記リング状部材の周面との間に径方向のクリアランスが確保されるようになっているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記リング状部材に、作動油の流動を許容する連通部が形成されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１１】
＜請求項１の発明＞
プランジャに対して作用する下降方向の力が正常の範囲内である場合は、リング状部材がリーク経路内に進出してリーク経路が絞られるので、リーク経路における作動油の流動抵抗は比較的大きく、プランジャが急速に下降することはない。これに対し、プランジャに作用する下降方向の力が増大すると、高圧室側からリング状部材に作用する作動油の圧力が増大するので、リング状部材がリーク経路から退避するように径方向に弾性変形し、リーク経路内における作動油の流動抵抗が低減される。これにより、プランジャが速やかに下降する。
【００１２】
＜請求項２の発明＞
高圧室側からの作動油の圧力が作用する受圧面は、リング状部材の変形方向である径方向に対して傾斜しているので、作動油から受圧面に作用する圧力によってリング状部材には径方向の押圧力が付与されることになる。したがって、リング状部材は確実に径方向に変形することができる。
【００１３】
＜請求項３の発明＞
プランジャがボディに対して径方向に偏心するように位置ずれした場合には、保持溝の溝底面とリング状部材の周面との間に径方向のクリアランスによって位置ずれが吸収される。
【００１４】
＜請求項４の発明＞
連通部の開口面積を適宜設定することにより、プランジャに対して作用する下降方向の力が正常の範囲内である場合における流動抵抗を任意に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜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５を参照して説明する。本実施形態の油圧式のラッシュアジャスタ１０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、ラッシュアジャスタ１０、バルブ機構４２、ロッカアーム５０、及びカム４９を備えて構成される。シリンダヘッド４０の上面に凹み形成された取付孔４１には、ラッシュアジャスタ１０がプランジャ１２を上向きに突出させた姿勢で取り付けられている。
【００１６】
バルブ機構４２は、シリンダヘッド４０のガイド孔４３に上下移動可能に貫通されたバルブステム４４と、バルブステム４４の下端部に形成されたバルブ４５とを備えて構成されている。バルブ４５が上方へ移動すると、シリンダヘッド４０内の吸排気口４６が閉じてバルブ機構４２が閉弁状態となり、バルブ４５が下降すると、吸排気口４６が開いてバルブ機構４２が開弁状態となる。シリンダヘッド４０の上面とバルブステム４４の上端に固着した受け板４７との間には、圧縮コイルバネからなるバルブスプリング４８が設けられている。バルブスプリング４８は、バルブ４５を閉弁方向へ付勢しており、バルブ４５が開弁方向に移動（下降）すると、バルブスプリング４８の弾性復元力（付勢力）が増大していくようになっている。
【００１７】
ラッシュアジャスタ１０とバルブ機構４２の上方には、卵形をなすカム４９が回転可能に設けられている。また、カム４９とラッシュアジャスタ１０及びバルブステム４４との間には、ロッカアーム５０が、その一端の支点部５１をラッシュアジャスタ１０のプランジャ１２の上端の支承部１９に載置させるとともに、他方の揺動端部５２をバルブステム４４の上端に載置した状態で設けられている。ロッカアーム５０の上面には、支点部５１と揺動端部５２との間の位置においてカム４９の外周面が摺接するようになっている。
【００１８】
カム４９が回転すると、ロッカアーム５０が、支点部５１を中心として揺動端部５２を上下に変位させるようにして揺動されるようになっている。カム４９の円弧形をなすカムベース部５３がロッカアーム５０の上面に摺接する状態では、図４に示すように、ロッカアーム５０がバルブスプリング４８の付勢により上方位置にあってバルブ機構４２が閉弁され、カムノーズ部５４がロッカアーム５０の上面に摺接する状態では、カム４９がバルブスプリング４８の付勢に抗してロッカアーム５０を下方へ変位させるので、バルブ４５が下降し、バルブ機構４２が開弁される。
【００１９】
バルブ機構４２が開閉される間、プランジャ１２の上端には、バルブスプリング４８の付勢力が、バルブ４５とロッカアーム５０を介して下向きの押圧力として作用する。したがって、バルブ機構４２の開度が大きくなるほど、プランジャ１２に作用する下向きの押圧力が増大することになる。
【００２０】
次に、ラッシュアジャスタ１０について説明する。ラッシュアジャスタ１０は、ボディ１１とプランジャ１２とを備えて構成される。  
ボディ１１は、円形の底面壁１３の周縁から円筒状の周面壁１４を立ち上げた有底筒状をなす。ボディ１１の周面壁１４における上端に近い位置には、その内外両周面間に貫通する外部連通孔１５が形成され、外部連通孔１５は、シリンダヘッド４０内に設けた作動油供給路５５に連通している。また、ボディ１１の内周における外部連通孔１５と対応する高さには、全周に亘って連続する同心状の拡径部１６が形成されている。
【００２１】
プランジャ１２は、円形の底壁部１７の周縁から円筒状の周壁部１８を立ち上げた有底筒状をなしており、上からボディ１１内に嵌め込まれ、ボディ１１に対して上下移動するようになっている。プランジャ１２の上端部はボディ１１の上端から上方へ突出されており、このプランジャ１２の上端部には、略半球状（ドーム状）の支承部１９が形成されている。この支承部１９の外面にはロッカアーム５０の支点部５１が上から当接され、この支承部１９においてロッカアーム５０の支点部５１を支持するようになっている。
【００２２】
プランジャ１２の周壁部１８の外周には、全周に亘って連続する同心状の縮径部２１が、その少なくとも一部をボディ１１の拡径部１６と対応させるように形成され、縮径部２１と拡径部１６との間には、全周に亘って連続する周方向の連通路２２が形成されている。プランジャ１２の周壁部１８には、縮径部２１の上端部位置において外周から内周まで貫通させた形態の内部連通孔２３が形成されており、この内部連通孔２３は、連通路２２を介して外部連通孔１５と連通している。
【００２３】
プランジャ１２の中空内は低圧室２４となっている。低圧室２４には、シリンダヘッド４０内の作動油供給路５５から、外部連通孔１５、連通路２２及び内部連通孔２３を順に通して作動油が供給されている。また、ボディ１１の中空下端部には、プランジャ１２の底壁部１７によって低圧室２４との間を仕切られた高圧室２５が構成されており、高圧室２５内には、後述する逆止弁２７を通して低圧室２４内の作動油が充填されているとともに、プランジャ１２を上方へ付勢するための付勢バネ２６が設けられている。
【００２４】
ラッシュアジャスタ１０の下端部には逆止弁２７が設けられている。逆止弁２７は、プランジャ１２の底壁部１７を上下に貫通する弁口２８と、高圧室２５内に収容されて弁口２８を開閉する球形の弁体２９と、リテーナ３０内に収容されて弁体２９を弁口２８側へ付勢する弁バネ３１とを備えて構成され、常には、付勢バネ２６の付勢により弁体２９が弁口２８を閉じる閉弁状態に保持されている。プランジャ１２が上昇すると、弁体２９が弁口２８から離間して逆止弁２７が開弁し、低圧室２４内の作動油が弁口２８を通って高圧室２５内に流入するようになっている。また、プランジャ１２が下降するときには、弁体２９が弁口２８に押し付けられて逆止弁２７が閉弁状態となり、高圧室２５から低圧室２４への作動油の流入が規制される。
【００２５】
ボディ１１の内周面とプランジャ１２の外周面との間の円筒状の空間（隙間）のうち、高圧室２５から連通路２２に至る領域は、プランジャ１２の下降に伴って高圧室２５内の作動油を連通路２２へリークさせるためのリーク経路３２（図２及び図３を参照）となっている。プランジャ１２の外周面のうちリーク経路３２と対応する領域には、周方向に延びる保持溝３３が全周に亘って連続して形成されている。保持溝３３の断面形状は方形であって、保持溝３３の溝底面３３ａはプランジャ１２の外周面と平行をなし、保持溝３３の上面３３ｂと下面３３ｃは、プランジャ１２の外周面と直角をなす。
【００２６】
かかる保持溝３３には、耐油性を有する弾性材料（金属又は合成樹脂）からなるリング状部材３４が取り付けられている。リング状部材３４は、概ね円環形をなし、正確には、全周に亘って連続していない略Ｃ字形をなしている。リング状部材３４の断面形状は、方形における１つの角部をテーパ状に切欠した五角形をなしている。リング状部材３４の上面３４ａと下面３４ｂは互いに平行をなし、内周面３４ｃと外周面３４ｄが互いに平行をなしている。外周面３４ｄと下面３４ｂとの間に位置するテーパ状の切欠面は、外周面３４ｄ及び下面３４ｂに対して傾斜した受圧面３５となっている。
【００２７】
かかるリング状部材３４は、弾性的に縮径変形された状態で保持溝３３内に収容され、常には、リング状部材３４の弾性復元力により、リング状部材３４の外周面３４ｄがボディ１１の内周面に対して弾性的に密着している。この状態では、リング状部材３４の周方向における両端部の間の切欠空間は、リング状部材３４の縮径変形を許容するとともに作動油の流通を許容するための連通部３６となっている。また、リング状部材３４の内周面３４ｃと保持溝３３の溝底面３３ａとの間には、リング状部材３４の縮径変形（即ち、径方向の弾性変形）を許容するためのクリアランス３７が確保されている。このクリアランス３７は、リング状部材３４がその両端同士を当接させて連通部３６がなくなった状態、即ちリング状部材３４の縮径方向の変形量が最大になった状態においても、確保されるようになっている。
【００２８】
また、リング状部材３４の受圧面３５及び下面３４ｂには、リーク経路３２のうちリング状部材３４よりも下方（高圧室２５側）に充填されている作動油が接触しているため、高圧室２５内に作動油の圧力によりリング状部材３４は上方へ押圧されている。これにより、リング状部材３４の上面３４ａにおける内周側の領域は、保持溝３３の上面３３ｂに対して面接触状態で当接している。一方、リング状部材３４の下面３４ｂは保持溝３３の下面３３ｃに対して隙間を空けている。また、リング状部材３４が径方向に変形する際には、リング状部材３４の上面３４ａが保持溝３３の上面３３ｂに摺接するようになっている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３０】
動弁装置が正常に作動している状態では、バルブステム４４とロッカアーム５０との間やロッカアーム５０とカム４９との間に隙間が発生すると、付勢バネ２６の付勢力によりプランジャ１２が上昇して隙間を埋める。このとき、高圧室２５内の圧力が低下するので、逆止弁２７が開弁して低圧室２４内の作動油が高圧室２５内に流入し、高圧室２５内の作動油がリーク経路３２を通ってリークすることはない。
【００３１】
また、正常な作動状態において、カム４９からロッカアーム５０への押圧力が増大してロッカアーム５０からプランジャ１２に対する荷重が増大した場合には、プランジャ１２が下降する。このとき、高圧室２５内の圧力が上昇するので、逆止弁２７は閉弁状態に保持され、高圧室２５内の作動油がリーク経路３２を通ってリークする。このときのプランジャ１２に作用する荷重は正常値の範囲内であるから、リング状部材３４は、殆ど弾性変形せずに、リーク経路３２内に進出した状態、即ち、リング状部材３４の外周面をボディ１１の内周面にほぼ密着させた状態を保つ。したがって、作動油は、連通部３６を通ってリークすることになる。この連通部３６を通るときの流動抵抗により、プランジャ１２の下降に抗する減衰力が発生し、プランジャ１２に作用する荷重が減衰されるので、プランジャ１２は比較的低速で下降する。
【００３２】
さて、上記の正常動作とは異なり、動弁装置において異常運動が発生すると、それが原因となってプランジャ１２が正常な昇降域を超えて過剰に上昇することがある。この場合、ロッカアーム５０の支点部５１の位置が高くなるため、ロッカアーム５０にカム４９のカムベース部５４が摺接してロッカアーム５０の揺動端部５２が最も上方の位置に達した状態になっても、バルブ機構４２が完全に閉弁しないという状態が続く虞がある。
【００３３】
ここで、プランジャ１２が正常な昇降域を超えて過剰に上昇した状態で、バルブ機構４２が最も大きく開弁したとき（バルブ４５が最も下方に位置したとき）にバルブスプリング４８に蓄勢される付勢力（弾性復元力）は、正常域を超えて大きくなり、これにより、ロッカアーム５０からプランジャ１２に作用する下向きの押圧力も、正常域を超えて過剰に大きくなる。すると、高圧室２５内の作動油の圧力も正常域を超えた大きな値となり、この大きな圧力により、リング状部材３４が弾性的に縮径変形することになる。このリング状部材３４の径方向への弾性変形により、リング状部材３４の外周面とボディ１１の内周面との間隔が広がり、リング状部材３４によって大部分が塞がれていたリーク経路３２が開放されて、リーク経路３２における作動油の流動可能範囲が拡大するので、この拡大したリーク経路３２を通ることにより、高圧室２５内の作動油が正常時よりも大きな流量でリークする。つまり、高圧室２５内からリークする作動油の流動抵抗が低下する。この流動抵抗は、プランジャ１２が下降するときの抵抗となるものであるから、プランジャ１２は正常時よりも速い速度で下降し、プランジャ１２の高さが正常時の昇降領域の範囲内に戻ることになる。
【００３４】
また、リング状部材３４には、リング状部材３４の変形方向である径方向に対して傾斜した形態であって高圧室２５側からの作動油の圧力を受けることが可能な受圧面３５が形成されているので、作動油から受圧面３５に作用する圧力によってリング状部材３４には径方向の押圧力が付与されることになる。したがって、リング状部材３４は確実に径方向に変形することができる。
【００３５】
また、リング状部材３４は、プランジャ１２の外周面に形成した保持溝３３内に収容されており、図３に示すように、リング状部材３４の径方向の変形量が最大となった状態において、保持溝３３の溝底面３３ａとリング状部材３４の内周面３４ｃとの間に径方向のクリアランス３７が確保されるようになっている。したがって、プランジャ１２がボディ１１に対して径方向に偏心するように位置ずれした場合には、保持溝３３の溝底面３３ａとリング状部材３４の内周面３４ｃとの間に確保されている径方向のクリアランス３７によって位置ずれが吸収される。
【００３６】
また、リング状部材３４には、作動油の流動を許容する連通部３６が形成されているので、連通部３６の開口面積を適宜設定することにより、プランジャ１２に対して作用する下降方向の力が正常の範囲内である場合における作動油のリーク時の流動抵抗を任意に設定することができる。
【００３７】
＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図６を参照して説明する。本実施形態２は、リング状部材６０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００３８】
本実施形態２のリング状部材６０は、全周に亘って連続する円環形をなすとともに、外周の一部を凹み状に（内周側へ貫通しない形態で）切欠することによって連通部６１を形成したものである。また、リング状部材６０は、合成樹脂製であり、高圧室３２側からの圧力が正常域を超えて増大したときには、真円を歪な形に変形させるように径方向へ弾性的に縮径変形するようになっている。
【００３９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。  
（１）上記実施形態ではリング状部材がリーク経路から退避するときに縮径するように変形させたが、本発明によれば、リング状部材がリーク経路から退避するときに拡径するように変形させてもよい。この場合、リング状部材を保持する保持溝は、ボディの内周面に形成すればよい。
（２）上記実施形態では受圧面をリング状部材の全周（全長）に亘って形成したが、本発明によれば、受圧面を、リング状部材の長さ方向における一部のみに形成してもよい。
（３）上記実施形態ではリング状部材の径方向の変形量が最大となった状態において、保持溝の溝底面とリング状部材の周面との間に径方向のクリアランスを確保したが、本発明によれば、リング状部材の径方向の変形量が最大となった状態において、保持溝の溝底面とリング状部材の周面との間に径方向のクリアランスが空かない構成としてもよい。  
（４）上記実施形態ではリング状部材に連通部を１つだけ形成したが、本発明によれば、１つのリング状部材に複数の連通部を形成してもよい。  
（５）上記実施形態ではリング状部材に連通部を形成したが、本発明によれば、リング状部材に連通部を形成しない形態としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１のラッシュアジャスタの断面図
【図２】リング状部材が弾性変形していない状態をあらわす図１の部分拡大図
【図３】リング状部材が弾性変形した状態をあらわす部分拡大断面図
【図４】動弁装置をあらわす断面図
【図５】リング状部材の平面図
【図６】実施形態２のリング状部材の平面図
【符号の説明】
【００４１】
１０…ラッシュアジャスタ
１１…ボディ
１２…プランジャ
２５…高圧室
３２…リーク経路
３３…保持溝
３４…リング状部材
３５…受圧面
３６…連通部
３７…クリアランス
【図１】
0004865740.tif 000002
【図２】
0004865740.tif 000003
【図３】
0004865740.tif 000004
【図４】
0004865740.tif 000005
【図５】
0004865740.tif 000006
【図６】
0004865740.tif 000007