JP2018145940A

JP2018145940A - Lash adjuster

Info

Publication number: JP2018145940A
Application number: JP2017043940A
Authority: JP
Inventors: 大亮友利; Daisuke Tomori; 昌章谷; Masaaki Tani
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-09-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lash adjuster capable of suppressing hesitant closing of a valve at a low cost.SOLUTION: A lash adjuster of this invention includes a plunger, and a body slidably storing the plunger and defining an oil chamber for storing working fluid with a bottom surface of the plunger. A gap between an outer peripheral surface of the plunger and an inner wall of the body functions as a passage through which the working fluid flows from the oil chamber to the outside, and the outer peripheral surface of the plunger and the inner wall of the body are formed to have tapered shapes widening as they extend toward a protrusion direction of the plunger from the body.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明はラッシュアジャスタに関する。 The present invention relates to a lash adjuster.

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。油圧式ラッシュアジャスタは、バルブとロッカーアームとのクリアランスを調節する。バルブの閉じ渋りを抑制するためには、ラッシュアジャスタのプランジャが速やかに下降すればよい。例えば特許文献１には、プランジャにリング状部材を設ける技術が記載されている。リング状部材が、作動油の圧力により弾性変形することで、作動油の流動抵抗が低減し、プランジャが速やかに下降する。 In the internal combustion engine, when the cam presses the rocker arm, the rocker arm pushes down the valve, and the valve opens. The hydraulic lash adjuster adjusts the clearance between the valve and the rocker arm. In order to suppress the astringency of closing the valve, the plunger of the lash adjuster may be quickly lowered. For example, Patent Document 1 describes a technique for providing a ring-shaped member on a plunger. When the ring-shaped member is elastically deformed by the pressure of the hydraulic oil, the flow resistance of the hydraulic oil is reduced, and the plunger is quickly lowered.

特開２００９−１８０１２３号公報JP 2009-180123 A

しかしリング状部材を用いる場合、部品点数が増えるため、組み付けの工程が増え、コストが増加する。そこで、低コストで、かつ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。 However, when a ring-shaped member is used, the number of parts increases, so that the assembly process increases and the cost increases. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lash adjuster that is low in cost and can suppress a valve closing astringency.

上記目的は、プランジャと、前記プランジャを摺動可能に収納し、前記プランジャの底面とともに作動油を貯留する油室を区画するボディと、を具備し、前記プランジャの外周面と前記ボディの内壁との間の隙間は、前記油室から外部へと前記作動油が流れる通路として機能し、前記プランジャの外周面および前記ボディの内壁は、前記プランジャの前記ボディからの突出方向に向かうにつれ、広がるようなテーパ形状を有するラッシュアジャスタによって達成できる。 The object includes a plunger and a body that slidably accommodates the plunger and defines an oil chamber that stores hydraulic oil together with a bottom surface of the plunger, and an outer peripheral surface of the plunger and an inner wall of the body The gap between the two functions as a passage through which the hydraulic oil flows from the oil chamber to the outside, and the outer peripheral surface of the plunger and the inner wall of the body widen as the plunger protrudes from the body. This can be achieved by a lash adjuster having a tapered shape.

低コストで、かつ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。 It is possible to provide a lash adjuster that is low in cost and can suppress a valve closing astringency.

図１は内燃機関を例示する模式図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating an internal combustion engine. 図２はラッシュアジャスタを例示する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a lash adjuster. 図３はラッシュアジャスタを例示する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a lash adjuster.

（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の車両に搭載されるガソリンエンジンを例とするが、ディーゼルエンジンなどでもよい。内燃機関１００は例えば４気筒エンジンなどの多気筒エンジンとすることができる。図１には１つの気筒を図示している。また、車両は内燃機関１００とともに、モータを備えるハイブリッド車両でもよい。 (First embodiment)
Hereinafter, the lash adjuster of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view illustrating an internal combustion engine 100. For example, the internal combustion engine 100 is a gasoline engine mounted on a vehicle such as an automobile, but may be a diesel engine. The internal combustion engine 100 can be a multi-cylinder engine such as a four-cylinder engine. FIG. 1 shows one cylinder. The vehicle may be a hybrid vehicle including an internal combustion engine 100 and a motor.

図１に示すように、内燃機関１００はシリンダブロック１０およびシリンダヘッド１１を備える。シリンダヘッド１１はシリンダブロック１０の上に取り付けられ、シリンダブロック１０内にはシリンダ１０ａが形成される。シリンダ１０ａ内にはピストン１９が摺動可能に配置されている。コンロッド２０の一端はピストン１９に連結され、他端はクランクシャフト２２に連結されている。 As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 100 includes a cylinder block 10 and a cylinder head 11. The cylinder head 11 is mounted on the cylinder block 10, and a cylinder 10 a is formed in the cylinder block 10. A piston 19 is slidably disposed in the cylinder 10a. One end of the connecting rod 20 is connected to the piston 19, and the other end is connected to the crankshaft 22.

シリンダヘッド１１には、吸気ポート１２、吸気バルブ１３、排気ポート１４、排気バルブ１５、２つのラッシュアジャスタ１６、および点火プラグ２６が設けられている。吸気バルブ１３は吸気ポート１２を開閉する。排気バルブ１５は排気ポート１４を開閉する。 The cylinder head 11 is provided with an intake port 12, an intake valve 13, an exhaust port 14, an exhaust valve 15, two lash adjusters 16, and a spark plug 26. The intake valve 13 opens and closes the intake port 12. The exhaust valve 15 opens and closes the exhaust port 14.

吸気ポート１２には燃料噴射弁２４が設けられ、さらに上流側には、例えば不図示のエアクリーナ、エアフローメータ、およびスロットルバルブなどを設けてもよい。排気ポート１４の下流側には、排気を浄化する触媒およびフィルタなどを設けてもよい。燃料噴射弁２４は、燃料を噴射する。吸気バルブ１３が開弁することで、燃料と空気との混合気はシリンダ１０ａ内に導入される。点火プラグ２６の先端はシリンダ１０ａ内に位置している。点火プラグ２６により、混合気は点火され燃焼する。このとき、ピストン１９はシリンダ１０ａ内で上下に往復運動し、クランクシャフト２２が回転する。 The intake port 12 is provided with a fuel injection valve 24, and further, for example, an air cleaner, an air flow meter, and a throttle valve (not shown) may be provided on the upstream side. A catalyst and a filter for purifying exhaust gas may be provided on the downstream side of the exhaust port 14. The fuel injection valve 24 injects fuel. When the intake valve 13 is opened, the fuel / air mixture is introduced into the cylinder 10a. The tip of the spark plug 26 is located in the cylinder 10a. The air-fuel mixture is ignited and burned by the spark plug 26. At this time, the piston 19 reciprocates up and down in the cylinder 10a, and the crankshaft 22 rotates.

ラッシュアジャスタ１６、ロッカーアーム１７およびカム１８は、吸気バルブ１３および排気バルブ１５に対応して２つずつ設けられている。吸気バルブ１３および排気バルブ１５のそれぞれは、不図示のバルブスプリングにより閉弁方向に付勢され、ロッカーアーム１７およびカム１８により開閉される。カム１８は回転し、ロッカーアーム１７に作用する。ロッカーアーム１７は、カム１８の駆動力を受けて揺動し、吸気バルブ１３または排気バルブ１５を押圧し、開弁させる。吸気バルブ１３および排気バルブ１５（これらをバルブと総称することがある）は、バルブスプリングの弾性力により閉弁する。 Two lash adjusters 16, rocker arms 17, and cams 18 are provided corresponding to the intake valves 13 and the exhaust valves 15. Each of the intake valve 13 and the exhaust valve 15 is urged in a valve closing direction by a valve spring (not shown), and is opened and closed by a rocker arm 17 and a cam 18. The cam 18 rotates and acts on the rocker arm 17. The rocker arm 17 swings in response to the driving force of the cam 18 and presses the intake valve 13 or the exhaust valve 15 to open the valve. The intake valve 13 and the exhaust valve 15 (which may be collectively referred to as valves) are closed by the elastic force of the valve spring.

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１７を支持することで、ロッカーアーム１７と吸気バルブ１３または排気バルブ１５との間のクリアランスを調整する。 The lash adjuster 16 is, for example, a hydraulic lash adjuster, and adjusts the clearance between the rocker arm 17 and the intake valve 13 or the exhaust valve 15 by supporting the rocker arm 17.

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３０およびプランジャ３２を備える。図２はプランジャ３２がボディ３０内に沈み込んだ例、図３はプランジャ３２がボディ３０から突出した例を示す。ボディ３０およびプランジャ３２は例えばアルミダイカストなどの金属で形成された、円筒形の部材である。ボディ３０は底面を有し、上部は解放されている。プランジャ３２はボディ３０に収納され、ボディ３０に対して図の上下方向に摺動可能である。プランジャ３２の上端は半円形状であり、ロッカーアーム１７に接触することができる。 2 and 3 are cross-sectional views illustrating the lash adjuster 16. As shown in FIGS. 2 and 3, the lash adjuster 16 includes a body 30 and a plunger 32. FIG. 2 shows an example in which the plunger 32 sinks into the body 30, and FIG. 3 shows an example in which the plunger 32 protrudes from the body 30. The body 30 and the plunger 32 are cylindrical members formed of a metal such as aluminum die casting. The body 30 has a bottom surface and an upper portion is open. The plunger 32 is housed in the body 30 and is slidable in the vertical direction in the figure with respect to the body 30. The upper end of the plunger 32 has a semicircular shape and can come into contact with the rocker arm 17.

ボディ３０の内壁およびプランジャ３２の側壁は、プランジャ３２の突出方向（図２および図３における上方向）に向かうにつれ、広がるようなテーパ形状を有する。図２に示すように、ボディ３０の開口側（上側）における径Ｒ１は、底面側における径Ｒ２よりも大きい。プランジャ３２においても、上側の径が下側の径よりも大きい。また、ボディ３０の内壁と、プランジャ３２の側壁とは、互いに平行になるように傾斜している。ボディ３０の内壁とプランジャ３２の外周面との間には、プランジャ３２を囲むリーク通路３３が形成される。後述のように、作動油は、高圧室３０ａからリーク通路３３を通じて外部に排出される。 The inner wall of the body 30 and the side wall of the plunger 32 have a tapered shape that expands in the protruding direction of the plunger 32 (upward in FIGS. 2 and 3). As shown in FIG. 2, the diameter R1 on the opening side (upper side) of the body 30 is larger than the diameter R2 on the bottom side. Also in the plunger 32, the upper diameter is larger than the lower diameter. Further, the inner wall of the body 30 and the side wall of the plunger 32 are inclined so as to be parallel to each other. A leak passage 33 surrounding the plunger 32 is formed between the inner wall of the body 30 and the outer peripheral surface of the plunger 32. As will be described later, the hydraulic oil is discharged from the high pressure chamber 30a to the outside through the leak passage 33.

プランジャ３２の内部には、作動油を貯留する低圧室３２ａが設けられている。ボディ３０とプランジャ３２の底面とは、低圧室３２ａの下側に高圧室３０ａを区画する。高圧室３０ａと低圧室３２ａとは、プランジャ３２の連通路３２ｂにより連通することができる。プランジャ３２に穴３２ｃが設けられ、ボディ３０に穴３０ｂ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３０ｂおよび３２ｃを通じて低圧室３２ａに流れ込み、さらに高圧室３０ａへと導入される。 Inside the plunger 32, a low pressure chamber 32a for storing hydraulic oil is provided. The body 30 and the bottom surface of the plunger 32 define the high pressure chamber 30a below the low pressure chamber 32a. The high-pressure chamber 30a and the low-pressure chamber 32a can be communicated with each other through a communication path 32b of the plunger 32. A hole 32 c is provided in the plunger 32, and a hole 30 b is provided in the body 30. The hydraulic oil discharged from an oil pump (not shown) flows into the low pressure chamber 32a through the holes 30b and 32c and is further introduced into the high pressure chamber 30a.

高圧室３０ａには、スプリング３４および３６、リテーナ３８、およびチェックボール４０が設けられている。スプリング３４はボディ３０の底面に配置され、リテーナ３８を介してプランジャ３２に上向きの弾性力を加える。つまりプランジャ３２はスプリング３４により上向きに付勢される。スプリング３６はリテーナ３８の底面に配置され、チェックボール４０に上向きの弾性力を加える。チェックボール４０はプランジャ３２の連通路３２ｂに対向しており、スプリング３６により上向きに付勢される。チェックボール４０が連通路３２ｂから離間すると、高圧室３０ａと低圧室３２ａとが連通し、作動油は高圧室３０ａから低圧室３２ａへ、または低圧室３２ａから高圧室３０ａへと流れることが可能となる。一方、チェックボール４０が連通路３２ｂに接触することで、高圧室３０ａと低圧室３２ａとの連通は遮断される。 The high pressure chamber 30a is provided with springs 34 and 36, a retainer 38, and a check ball 40. The spring 34 is disposed on the bottom surface of the body 30 and applies an upward elastic force to the plunger 32 via the retainer 38. That is, the plunger 32 is biased upward by the spring 34. The spring 36 is disposed on the bottom surface of the retainer 38 and applies an upward elastic force to the check ball 40. The check ball 40 faces the communication path 32 b of the plunger 32 and is urged upward by a spring 36. When the check ball 40 is separated from the communication path 32b, the high pressure chamber 30a and the low pressure chamber 32a communicate with each other, and hydraulic oil can flow from the high pressure chamber 30a to the low pressure chamber 32a or from the low pressure chamber 32a to the high pressure chamber 30a. Become. On the other hand, when the check ball 40 contacts the communication path 32b, the communication between the high pressure chamber 30a and the low pressure chamber 32a is blocked.

図１に示したカム１８がロッカーアーム１７を押圧するとき、押圧力がロッカーアーム１７を介して、ラッシュアジャスタ１６のプランジャ３２に伝達される。このため、プランジャ３２はボディ３０内に進入しようとする。連通路３２ｂがチェックボール４０により遮断されることで、高圧室３０ａから低圧室３２ａへの作動油の流入が抑制される。高圧室３０ａ内の油圧が上昇することにより、プランジャ３２の沈み込みが抑制され、プランジャ３２がロッカーアーム１７に押し付けられる。したがって吸気バルブ１３または排気バルブ１５とロッカーアーム１７との間にクリアランスが発生することが抑制される。このとき、高圧室３０ａ内の作動油は、ボディ３０の内壁とプランジャ３２の外周面との間のリーク通路３３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３２はわずかにボディ３０内に進入する。こうした作動油の排出をリークダウンと呼ぶ。 When the cam 18 shown in FIG. 1 presses the rocker arm 17, the pressing force is transmitted to the plunger 32 of the lash adjuster 16 via the rocker arm 17. For this reason, the plunger 32 tends to enter the body 30. Since the communication path 32b is blocked by the check ball 40, the inflow of hydraulic oil from the high pressure chamber 30a to the low pressure chamber 32a is suppressed. As the hydraulic pressure in the high pressure chamber 30 a increases, the sinking of the plunger 32 is suppressed, and the plunger 32 is pressed against the rocker arm 17. Therefore, the occurrence of a clearance between the intake valve 13 or the exhaust valve 15 and the rocker arm 17 is suppressed. At this time, the hydraulic oil in the high pressure chamber 30 a passes through the leak passage 33 between the inner wall of the body 30 and the outer peripheral surface of the plunger 32, and slightly flows out of the lash adjuster, so that the plunger 32 is slightly in the body 30. Enter. Such discharge of hydraulic oil is called leak-down.

また、カム１８が回転し、ロッカーアーム１７からの押圧力が減少すると、ロッカーアーム１７はプランジャ３２から離れようとする。このときプランジャ３２はボディ３０から突出し、ロッカーアーム１７との間にクリアランスが発生することが抑制される。 When the cam 18 rotates and the pressing force from the rocker arm 17 decreases, the rocker arm 17 tends to move away from the plunger 32. At this time, the plunger 32 protrudes from the body 30 and the occurrence of a clearance with the rocker arm 17 is suppressed.

温度変化などに応じて、バルブの閉じ渋りが発生することがある。吸気バルブ１３および排気バルブ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。熱膨張により吸気バルブ１３および排気バルブ１５が伸びると、バルブ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、吸気バルブ１３および排気バルブ１５はシリンダ１０ａ内の熱などにより急激に加熱され、大きく熱膨張する。この結果、閉じ渋りが発生する恐れがある。 Depending on temperature changes, the valve may be closed. The intake valve 13 and the exhaust valve 15 are made of a metal such as heat-resistant steel (SUH: Steel Use Heat Resisting). When the intake valve 13 and the exhaust valve 15 are extended due to thermal expansion, a so-called closing astringency occurs in which the intake port 12 and the exhaust port 14 cannot be closed even when the valve lift amount is zero. For example, the internal combustion engine 100 may be warmed rapidly in order to activate the catalyst for purifying the exhaust gas at an early stage. In this case, the intake valve 13 and the exhaust valve 15 are rapidly heated by the heat in the cylinder 10a, etc., and greatly expand. As a result, there is a risk that a closing astringency will occur.

第１実施形態によれば、図２および図３に示すように、ボディ３０の内壁およびプランジャ３２の外周面は、プランジャ３２の突出方向（下から上）に向かうにつれ、広がるようなテーパ形状である。したがって、図２に示すプランジャ３２がボディ３０に沈み込んだ状態に比べ、図３に示すプランジャ３２がボディ３０から大きく突出する状態において、リーク通路３３は大きくなる。言い換えれば、図２におけるリーク通路３３の幅Ｗ１に比べ、図３におけるリーク通路３３の幅Ｗ２は大きい。 According to the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the inner wall of the body 30 and the outer peripheral surface of the plunger 32 are tapered so as to expand in the protruding direction (from bottom to top) of the plunger 32. is there. Accordingly, the leak passage 33 is larger in the state where the plunger 32 shown in FIG. 3 protrudes greatly from the body 30 than in the state where the plunger 32 shown in FIG. In other words, the width W2 of the leak passage 33 in FIG. 3 is larger than the width W1 of the leak passage 33 in FIG.

このため、突出したプランジャ３２が押圧された際に、リーク通路３３を通じた高圧室３０ａから外部への作動油の流出量が多くなり、高圧室３０ａ内の油圧が低下する。これにより、プランジャ３２がボディ３０内に速やかに下降する。プランジャ３２が速やかに沈み込むことで、バルブの伸びをラッシュアジャスタ１６により吸収し、閉じ渋りを抑制することができる。また、ボディ３０およびプランジャ３２の形状をテーパ形状とすればよいため、部品を追加しなくてよい。この結果、低コストのラッシュアジャスタ１６により閉じ渋りを抑制することができる。 For this reason, when the protruding plunger 32 is pressed, the amount of hydraulic oil flowing out from the high pressure chamber 30a through the leak passage 33 increases, and the hydraulic pressure in the high pressure chamber 30a decreases. As a result, the plunger 32 quickly descends into the body 30. The plunger 32 sinks quickly, so that the extension of the valve is absorbed by the lash adjuster 16, and the closing astringency can be suppressed. Further, since the shapes of the body 30 and the plunger 32 may be tapered, it is not necessary to add parts. As a result, closing astringency can be suppressed by the low-cost lash adjuster 16.

ボディ３０の内壁とプランジャ３２の外周面とは平行としたが、平行でなくてもよい。また、ボディ３０の内壁およびプランジャ３２の外周面それぞれの、上下方向に対する傾斜角度は、例えばリーク通路３３の幅などに応じて任意に定めることができる。 Although the inner wall of the body 30 and the outer peripheral surface of the plunger 32 are parallel, they need not be parallel. In addition, the inclination angles of the inner wall of the body 30 and the outer peripheral surface of the plunger 32 with respect to the vertical direction can be arbitrarily determined according to the width of the leak passage 33, for example.

高圧室３０ａと低圧室３２ａとを遮断（チェック）する部材はチェックボール４０としたが、他の弁部材を用いてもよい。スプリング３６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。 The member that blocks (checks) the high-pressure chamber 30a and the low-pressure chamber 32a is the check ball 40, but another valve member may be used. Although the spring 36 is a coil spring, other elastic members may be used.

第１実施形態のラッシュアジャスタ１６は、吸気バルブ１３および排気バルブ１５の両方に対応して設けてもよいし、これらの少なくとも一方に対応して設けてもよい。 The lash adjuster 16 of the first embodiment may be provided corresponding to both the intake valve 13 and the exhaust valve 15 or may be provided corresponding to at least one of these.

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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

１０シリンダブロック
１０ａシリンダ
１１シリンダヘッド
１２吸気ポート
１３吸気バルブ
１４排気ポート
１５排気バルブ
１６ラッシュアジャスタ
１７ロッカーアーム
１８カム
１９ピストン
２０コンロッド
２２クランクシャフト
２４燃料噴射弁
２６点火プラグ
３０ボディ
３０ａ高圧室
３０ｂ、３２ｃ穴
３２プランジャ
３２ａ低圧室
３２ｂ連通路
３３リーク通路
３４、３６スプリング
３８リテーナ
４０チェックボール
１００内燃機関 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylinder block 10a Cylinder 11 Cylinder head 12 Intake port 13 Intake valve 14 Exhaust port 15 Exhaust valve 16 Rush adjuster 17 Rocker arm 18 Cam 19 Piston 20 Connecting rod 22 Crankshaft 24 Fuel injection valve 26 Spark plug 30 Body 30a High pressure chamber 30b, 32c Hole 32 Plunger 32a Low pressure chamber 32b Communication passage 33 Leak passage 34, 36 Spring 38 Retainer 40 Check ball 100 Internal combustion engine

Claims

プランジャと、
前記プランジャを摺動可能に収納し、前記プランジャの底面とともに作動油を貯留する油室を区画するボディと、を具備し、
前記プランジャの外周面と前記ボディの内壁との間の隙間は、前記油室から外部へと前記作動油が流れる通路として機能し、
前記プランジャの外周面および前記ボディの内壁は、前記プランジャの前記ボディからの突出方向に向かうにつれ、広がるようなテーパ形状を有するラッシュアジャスタ。 A plunger,
A body that slidably accommodates the plunger and defines an oil chamber that stores hydraulic oil together with a bottom surface of the plunger;
The gap between the outer peripheral surface of the plunger and the inner wall of the body functions as a passage through which the hydraulic oil flows from the oil chamber to the outside.
A lash adjuster having an outer peripheral surface of the plunger and an inner wall of the body having a taper shape such that the plunger expands in a direction in which the plunger protrudes from the body.