JP2009216031A - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】倒れモーメントが作用したときに、ねじ山の頂に応力集中が生じにくいラッシュアジャスタを提供する。
【解決手段】シリンダヘッド２の上面に開口した収容穴１２に摺動可能に挿入されるアジャストボディ１３と、収容穴１２の底で一端が支持されるボルト部材１４とを有し、アジャストボディ１３を収容穴１２への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディ１３の内周に形成された雌ねじ１５にボルト部材１４の外周に形成された雄ねじ１６をねじ係合させ、ボルト部材１４とアジャストボディ１３との間に組み込んだリターンスプリング２０でアジャストボディ１３を収容穴１２から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディ１３の収容穴１２からの突出端２３で動弁装置のアーム７を揺動可能に支持するようにした構成をラッシュアジャスタに採用する。
【選択図】図２

Description

この発明は、エンジンの動弁装置に組み込まれるラッシュアジャスタに関する。

エンジンの吸気ポートまたは排気ポートに設けたバルブを動作させる動弁装置として、一端部を支点として揺動可能に支持されたアームの中央部をカムで押し下げ、そのアームの他端部でバルブステムを押し下げるようにしたもの（スイングアーム式動弁装置）や、中央部を支点として揺動可能に支持されたアームの一端部をカムで押し上げ、そのアームの他端部でバルブステムを押し下げるようにしたもの（ロッカアーム式動弁装置）が知られている。

これらの動弁装置は、エンジン作動中、動弁装置の構成部材間に生じる熱膨張差によって、動弁装置の構成部材間の隙間が変化し、その隙間の変化によって異音や圧縮漏れを生じる恐れがある。また、動弁装置の摺動部が摩耗しても、動弁装置の構成部材間の隙間が変化し、その隙間の変化によって異音を生じる恐れがある。

この異音や圧縮漏れを防止するため、一般に、動弁装置にはラッシュアジャスタが組み込まれ、そのラッシュアジャスタで動弁装置の構成部材間の隙間の変化を吸収する。

このようなラッシュアジャスタとして、上記スイングアーム式動弁装置においては、シリンダヘッドの上面に開口した収容穴に挿入されるナット部材と、そのナット部材の内周に形成された雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に有するアジャストスクリュと、そのアジャストスクリュを前記ナット部材から上方に突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、前記アジャストスクリュのナット部材からの突出端で動弁装置のアームを揺動可能に支持するものが知られている（特許文献１）。

また、上記ロッカアーム式動弁装置においては、カムの回転に応じて揺動するアームの下面に開口した収容穴に挿入されるナット部材と、そのナット部材の内周に形成された雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に有するアジャストスクリュと、そのアジャストスクリュを前記ナット部材から下方に突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、前記アジャストスクリュのナット部材からの突出端で動弁装置のバルブステムを押圧するものが知られている（特許文献２）。

これらのラッシュアジャスタにおいて、アジャストスクリュの雄ねじとナット部材の雌ねじは、アジャストスクリュをナット部材内に押し込む方向（以下、「押し込み方向」という）の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角が、遊び側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されており、押し込み方向の静的荷重がアジャストスクリュに負荷されたときは、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦抵抗によってアジャストスクリュの回転が阻止され、一方、突出方向の静的荷重がアジャストスクリュに負荷されたときは、雄ねじと雌ねじの遊び側フランク間の滑りによってアジャストスクリュの回転が許容されるようになっている。

そのため、カムの回転により、アジャストスクリュに押し込み方向の荷重が負荷されたときは、雄ねじの圧力側フランクが雌ねじの圧力側フランクで受け止められて、アジャストスクリュの軸方向位置が固定される。厳密には、このとき、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間に僅かな滑りが生じ、その滑りによってアジャストスクリュは押し込み方向に移動するが、更にカムが回転して押し込み方向の荷重が解除されたときに、アジャストスクリュは、リターンスプリングから負荷される突出方向の荷重によって突出方向に移動し、元の位置に戻る。

また、動弁装置の熱膨張などによって、動弁装置の構成部材間の隙間が大きくなったときは、カムにより押し込み方向の荷重が負荷されたときのアジャストスクリュの押し込み量よりも、更にカムが回転して押し込み方向の荷重が解除されたときのアジャストスクリュの突出量が大きくなる。その結果、カムが回転するごとに、アジャストスクリュは突出方向に徐々に移動して、動弁装置の構成部材間の隙間の変化を吸収する。

反対に、動弁装置の構成部材間の隙間が小さくなったときは、カムにより押し込み方向の荷重が負荷されたときのアジャストスクリュの押し込み量よりも、更にカムが回転して押し込み方向の荷重が解除されたときのアジャストスクリュの突出量が小さくなる。その結果、カムが回転するごとに、アジャストスクリュは押し込み方向に徐々に移動して、動弁装置の構成部材間の隙間の変化を吸収する。
特開２００５−２７３５１０号公報 特開２００６−１３２４２６号公報

ところで、上記スイングアーム式動弁装置やロッカアーム式動弁装置のラッシュアジャスタは、アームでバルブステムを押し下げるときに、アームの移動方向とバルブステムの移動方向との間のずれによって、アジャストスクリュに倒れモーメントが作用する。

しかし、上記各ラッシュアジャスタは、アジャストスクリュの雄ねじとナット部材の雌ねじの接触によってアジャストスクリュの姿勢を保持しているので、アジャストスクリュに倒れモーメントが作用したときに、ねじ山の頂に応力集中が生じやすい。

そのため、上記各ラッシュアジャスタは、雄ねじと雌ねじがねじ山の頂に沿って摩耗しやすく、その摩耗により、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦係数が小さくなることがあった。この場合、カムによる押し込み方向の荷重が負荷されたときのアジャストスクリュの押し込み量が大きくなるので、カムが回転するごとにアジャストスクリュが押し込み方向に移動し、その結果、バルブが衝撃的に着座して異音を生じる恐れや、バルブリフト量の減少により燃費が低下する恐れがある。

この発明が解決しようとする課題は、倒れモーメントが作用したときに、ねじ山の頂に応力集中が生じにくいラッシュアジャスタを提供することである。

上記の課題を解決するため、スイングアーム式動弁装置においては、シリンダヘッドの上面に開口した収容穴に摺動可能に挿入されるアジャストボディと、前記収容穴の底で一端が支持されるボルト部材とを有し、前記アジャストボディを前記収容穴への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディの内周に形成された雌ねじに前記ボルト部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合させ、前記雄ねじと前記雌ねじは、アジャストボディを収容穴内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角を、遊び側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材と前記アジャストボディとの間に組み込んだリターンスプリングでアジャストボディを前記収容穴から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディの前記収容穴からの突出端で動弁装置のアームを揺動可能に支持するようにした構成をラッシュアジャスタに採用した。

また、上記の課題は、前記収容穴にアジャストボディを摺動可能に挿入するかわりに、前記収容穴に嵌め込まれる有底筒状のケースに、前記アジャストボディを摺動可能に挿入した構成を採用しても解決することができる。

即ち、シリンダヘッドの上面に開口した収容穴に嵌め込まれる有底筒状のケースと、そのケースに摺動可能に挿入したアジャストボディと、前記ケースの底で一端が支持されたボルト部材とを有し、前記アジャストボディを前記ケースへの挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディの内周に形成された雌ねじに前記ボルト部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合させ、前記雄ねじと前記雌ねじは、アジャストボディをケース内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角を、遊び側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材と前記アジャストボディとの間に組み込んだリターンスプリングでアジャストボディを前記ケースから突出する方向に付勢し、そのアジャストボディの前記ケースからの突出端で動弁装置のアームを揺動可能に支持するようにした構成をラッシュアジャスタに採用しても解決することができる。

同様に、上記の課題は、ロッカアーム式動弁装置においては、カムの回転に応じて揺動するアームの下面に開口した収容穴に摺動可能に挿入されるアジャストボディと、前記収容穴の底で一端が支持されるボルト部材とを有し、前記アジャストボディを前記収容穴への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディの内周に形成された雌ねじに前記ボルト部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合させ、前記雄ねじと前記雌ねじは、アジャストボディを収容穴内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角を、遊び側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材と前記アジャストボディとの間に組み込んだリターンスプリングでアジャストボディを前記収容穴から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディの前記収容穴からの突出端で動弁装置のバルブステムを押圧するようにした構成をラッシュアジャスタに採用することにより、解決することができる。

また、上記の課題は、前記収容穴にアジャストボディを摺動可能に挿入するかわりに、前記収容穴に嵌め込まれる有底筒状のケースに、前記アジャストボディを摺動可能に挿入した構成を採用しても解決することができる。

即ち、カムの回転に応じて揺動するアームの下面に開口した収容穴に嵌め込まれる有底筒状のケースと、そのケースに摺動可能に挿入したアジャストボディと、前記ケースの底で一端が支持されたボルト部材とを有し、前記アジャストボディを前記ケースへの挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディの内周に形成された雌ねじに前記ボルト部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合させ、前記雄ねじと前記雌ねじは、アジャストボディをケース内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角を、遊び側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材と前記アジャストボディとの間に組み込んだリターンスプリングでアジャストボディを前記ケースから突出する方向に付勢し、そのアジャストボディの前記ケースからの突出端で動弁装置のバルブステムを押圧するようにした構成をラッシュアジャスタに採用しても解決することができる。

また、上記各ラッシュアジャスタは、次の構成を加えることができる。
１）前記雄ねじの圧力側フランクと前記雌ねじの圧力側フランクのうち、少なくとも一方の圧力側フランクを、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地とする。
２）前記雄ねじと雌ねじの軸方向隙間を０．２〜０．４ｍｍの範囲に設定する。

シリンダヘッドの上面に開口した収容穴に摺動可能に挿入されるアジャストボディと、前記収容穴の底で一端が支持されるボルト部材とを有するこの発明のラッシュアジャスタは、アジャストボディに倒れモーメントが作用したときに、その倒れモーメントを収容穴の内周で受け止めるので、アジャストボディの雌ねじとボルト部材の雄ねじに倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタは、雄ねじと雌ねじが摩耗しにくく、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦係数が低下しにくい。

シリンダヘッドの上面に開口した収容穴に嵌め込まれる有底筒状のケースと、そのケースに摺動可能に挿入したアジャストボディと、前記ケースの底で一端が支持されたボルト部材とを有するこの発明のラッシュアジャスタも、アジャストボディに倒れモーメントが作用したときに、その倒れモーメントをケースの内周で受け止めるので、アジャストボディの雌ねじとボルト部材の雄ねじに倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタは、圧力側フランクが摩耗しにくく、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦係数の低下を防止することができる。また、このラッシュアジャスタは、シリンダヘッドの材質（アルミ合金など）よりも耐摩耗性に優れた金属（鉄など）をケースの材質として採用することにより、耐久性を確保することができる。

また、カムの回転に応じて揺動するアームの下面に開口した収容穴に摺動可能に挿入されるアジャストボディと、前記収容穴の底で一端が支持されるボルト部材とを有するこの発明のラッシュアジャスタは、アジャストボディに倒れモーメントが作用したときに、その倒れモーメントを収容穴の内周で受け止めるので、アジャストボディの雌ねじとボルト部材の雄ねじに倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタは、圧力側フランクが摩耗しにくく、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦係数の低下を防止することができる。

カムの回転に応じて揺動するアームの下面に開口した収容穴に嵌め込まれる有底筒状のケースと、そのケースに摺動可能に挿入したアジャストボディと、前記ケースの底で一端が支持されたボルト部材とを有するこの発明のラッシュアジャスタも、アジャストボディに倒れモーメントが作用したときに、その倒れモーメントをケースの内周で受け止めるので、アジャストボディの雌ねじとボルト部材の雄ねじに倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタは、圧力側フランクが摩耗しにくく、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦係数の低下を防止することができる。また、このラッシュアジャスタは、アームの材質（アルミ合金など）よりも耐摩耗性に優れた金属（鉄など）をケースの材質として採用することにより、耐久性を確保することができる。

また、前記雄ねじの圧力側フランクと前記雌ねじの圧力側フランクのうち、少なくとも一方の圧力側フランクを、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としたものは、長期間の使用によって雄ねじの圧力側フランクと雌ねじの圧力側フランクが摩耗したときにも、その摩耗量と比較して、圧力側フランクの梨地の凹凸高さが大きく、圧力側フランクの表面が平滑になりにくい。そのため、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間の摩擦係数の低下を、より効果的に防止することができる。

また、前記雄ねじと雌ねじの軸方向隙間を０．２〜０．４ｍｍの範囲に設定したものは、エンジンが高温の状態で停止し、その後、エンジンが冷却して動弁装置の構成部材間に収縮差が生じたときに、その収縮差を、雄ねじと雌ねじの軸方向隙間で吸収することができる。そのため、エンジンの再始動時に、動弁装置の構成部材間の収縮差による圧縮漏れが生じない。

図１に、この発明の第１実施形態のラッシュアジャスタ１を組み込んだ動弁装置を示す。この動弁装置は、エンジンのシリンダヘッド２の吸気ポート３に設けられたバルブ４と、そのバルブ４に接続されたバルブステム５と、カム６の回転に応じて揺動するアーム７とを有する。

バルブステム５は、バルブ４から上方に延び、シリンダヘッド２を摺動可能に貫通している。バルブステム５の上部外周には、環状のスプリングリテーナ８が固定され、スプリングリテーナ８の下面とシリンダヘッド２の上面の間にバルブスプリング９が組み込まれている。バルブスプリング９は、スプリングリテーナ８を介してバルブステム５を上方に付勢し、その付勢力によってバルブ４をバルブシート１０に着座させている。

アーム７は、一方の端部がラッシュアジャスタ１で支持され、他方の端部がバルブステム５の上端に接触している。また、アーム７の中央部にはローラ１１が取り付けられ、ローラ１１は、アーム７の上方に設けられたカム６に接触している。

図２に示すように、ラッシュアジャスタ１は、シリンダヘッド２の上面に開口する収容穴１２に摺動可能に挿入されるアジャストボディ１３と、収容穴１２の底で一端が支持されるボルト部材１４とを有する。

アジャストボディ１３は、収容穴１２への挿入端が開口する有底筒状に形成され、その内周に雌ねじ１５が形成されている。また、アジャストボディ１３の外周は、収容穴１２の内周に摺接しており、その摺接によって、アジャストボディ１３が収容穴１２に対して同軸に保持されている。

一方、ボルト部材１４の外周には、アジャストボディ１３の雌ねじ１５にねじ係合する雄ねじ１６が形成されている。また、ボルト部材１４の収容穴１２への挿入端には、収容穴１２の内周に嵌合するフランジ部１７が形成されおり、そのフランジ部１７の嵌合によって、雄ねじ１６が収容穴１２に対して同軸に保持されている。

雄ねじ１６と雌ねじ１５は、アジャストボディ１３を収容穴１２に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク１８のフランク角が、遊び側フランク１９のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。このような雄ねじ１６と雌ねじ１５は、例えば、圧力側フランク１８のフランク角が７５°、遊び側フランク１９のフランク角が１５°のものを採用することができる。

雄ねじ１６の圧力側フランク１８は、ショットピーニングを施すことにより、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地となっている。この梨地は、鋭角粒のメディアを使用したショットピーニングで形成することができ、また、ボルト部材１４に熱処理（例えば、浸炭処理や窒化処理）を施す場合は、その熱処理前にショットピーニングを施すことによって形成することができる。表面粗さＲａは、ＪＩＳ０６０１（製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ）による。

また、雄ねじ１６と雌ねじ１５の間には軸方向隙間ｔ（図３参照）が設けられており、その軸方向隙間ｔは、０．２〜０．４ｍｍの範囲に設定されている。

アジャストボディ１３とボルト部材１４の間には、リターンスプリング２０が組み込まれている。リターンスプリング２０は、一端がスプリングシート２１を介してボルト部材１４で支持され、他端がアジャストボディ１３を押圧しており、その押圧によって、アジャストボディ１３を収容穴１２から突出する方向に付勢している。スプリングシート２１は、ボルト部材１４との摩擦を低減するため、ボルト部材１４に対する接触面２２が球面状に形成されている。

アジャストボディ１３は、収容穴１２からの突出端２３が半球状に形成されており、その突出端２３が、アーム７の端部下面に形成された凹部２４に嵌合している。ここで、突出端２３は、アーム７の凹部２４の内面に摺動可能に接触し、その摺動によりアーム７を揺動可能に支持する。

次に、ラッシュアジャスタ１の動作例を説明する。

エンジンの作動によりカム６が回転して、カム６のカム山部６ａがアーム７を押し下げると、バルブ４がバルブシート１０から離れて、吸気ポート３を開く。このとき、アジャストボディ１３に押し込み方向の荷重が負荷されるが、雄ねじ１６の圧力側フランク１８が雌ねじ１５の圧力側フランク１８で受け止められて、アジャストボディ１３の軸方向位置が固定される。

更にカム６が回転して、カム山部６ａがローラ１１の位置を過ぎると、バルブスプリング９の付勢力によってバルブステム５が上昇し、バルブ４がバルブシート１０に着座して、吸気ポート３を閉じる。

厳密には、カム６のカム山部６ａがアーム７を押し下げるときに、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８，１８間に僅かな滑りが生じ、その滑りによってアジャストボディ１３は押し込み方向に移動するが、カム山部６ａがローラ１１の位置を過ぎて、押し込み方向の荷重が解除されたときに、アジャストボディ１３は、リターンスプリング２０から負荷される突出方向の荷重によって突出方向に移動し、元の位置に戻る。

エンジン作動中に、シリンダヘッド２、バルブステム５、アーム７など、動弁装置の構成部材間に熱膨張差が生じ、カム６とアーム７の間の距離が大きくなったときは、カム６のカム山部６ａがアーム７を押し下げるときのアジャストボディ１３の押し込み量よりも、更にカム６が回転して押し込み方向の荷重が解除されたときのアジャストボディ１３の突出量が大きくなる。その結果、カム６が回転するごとに、アジャストボディ１３が突出方向に徐々に移動するので、カム６のベースサークル６ｂとローラ１１の間に隙間が生じない。

反対に、バルブ４とバルブシート１０の接触面が摩耗したときは、カム６のベースサークル６ｂがローラ１１の位置にあるときにも、バルブスプリング９の付勢力がアジャストボディ１３に作用するため、カム６のカム山部６ａがアーム７を押し下げるときのアジャストボディ１３の押し込み量よりも、更にカム６が回転して押し込み方向の荷重が解除されたときのアジャストボディ１３の突出量が小さくなる。その結果、カム６が回転するごとに、アジャストボディ１３が押し込み方向に徐々に移動し、バルブステム５が上昇するので、バルブ４とバルブシート１０の接触面間に隙間が生じない。

このラッシュアジャスタ１は、アーム７でバルブステム５を押し下げるときに、アーム７の移動方向とバルブステム５の移動方向との間のずれによって、アジャストボディ１３に倒れモーメントが作用する場合があるが、その倒れモーメントは収容穴１２の内周で受け止められるので、アジャストボディ１３の雌ねじ１５とボルト部材１４の雄ねじ１６に倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタ１は、雄ねじ１６と雌ねじ１５が摩耗しにくく、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８，１８間の摩擦係数の低下が生じにくい。

また、このラッシュアジャスタ１は、長期間の使用によって雄ねじ１６の圧力側フランク１８が摩耗したときにも、その摩耗量と比較して、圧力側フランク１８の梨地の凹凸高さが大きく、雄ねじ１６の圧力側フランク１８の表面が平滑になりにくい。そのため、このラッシュアジャスタ１は、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８，１８間の摩擦係数の低下を効果的に防止することができる。

また、このラッシュアジャスタ１は、雄ねじ１６と雌ねじ１５の軸方向隙間が０．２ｍｍ以上あるので、エンジンが高温の状態で停止し、その後、エンジンが冷却して動弁装置の構成部材間に収縮差が生じたときに、その収縮差を、雄ねじ１６と雌ねじ１５の軸方向隙間で吸収することができる。そのため、エンジンの再始動時に、動弁装置の構成部材間の収縮差による隙間がバルブ４とバルブシート１０の間に生じず、圧縮漏れが生じない。

有底筒状のアジャストボディ１３は、焼結合金等により一体成形してもよいが、図２に示すように、両端が開口した筒状のナット部材１３ａの一端に、キャップ部材１３ｂを固定して形成すると、雌ねじ１５の形成が容易である。この場合、キャップ部材１３ｂの固定は、例えば、ナット部材１３ａへの圧入や溶接により行なうことができる。

また、アジャストボディ１３には、シリンダヘッド２に跳ね掛けられるエンジンオイルをアジャストボディ１３内に導入する通油路（図示せず）を形成してもよい。

この実施形態では、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８のうち、雄ねじ１６の圧力側フランク１８を梨地としたが、雄ねじ１６の圧力側フランク１８にかえて、雌ねじ１５の圧力側フランク１８を表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としてもよい。このようにしても、雌ねじ１５の圧力側フランク１８の梨地の凹凸高さが、長期間の使用による圧力側フランク１８の摩耗量と比較して大きいので、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８，１８間の摩擦係数の低下を効果的に防止することが可能となる。また、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８，１８を、いずれも表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としてもよい。

図４に、この発明の第２実施形態のラッシュアジャスタ３１を示す。第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

ラッシュアジャスタ３１は、シリンダヘッド２の上面に開口する収容穴１２に嵌め込まれる有底筒状のケース３２と、ケース３２に摺動可能に挿入されたアジャストボディ１３と、ケース３２の底３３で一端が支持されたボルト部材１４とを有する。

ケース３２は、シリンダヘッド２の材質よりも耐摩耗性に優れた金属で形成されている。ここで、シリンダヘッド２の材質がアルミ合金の場合、ケース３２の材質は、例えば、鉄を採用することができる。

アジャストボディ１３は、ケース３２への挿入端が開口する有底筒状に形成され、その内周に雌ねじ１５が形成されている。また、アジャストボディ１３の外周は、ケース３２の内周に摺接しており、その摺接によって、アジャストボディ１３がケース３２に対して同軸に保持されている。

一方、ボルト部材１４の外周には、アジャストボディ１３の雌ねじ１５にねじ係合する雄ねじ１６が形成されている。また、ボルト部材１４のケース３２への挿入端には、ケース３２の内周に嵌合するフランジ部１７が形成されおり、そのフランジ部１７の嵌合によって、雄ねじ１６がケース３２に対して同軸に保持されている。

雄ねじ１６と雌ねじ１５は、アジャストボディ１３をケース３２に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク１８のフランク角が、遊び側フランク１９のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。

アジャストボディ１３は、アジャストボディ１３とボルト部材１４の間に組み込まれたリターンスプリング２０によって、ケース３２から突出する方向に付勢され、ケース３２からの突出端２３でアーム７を揺動可能に支持している。

このラッシュアジャスタ３１は、第１実施形態と同様、アーム７でバルブステム５を押し下げるときに、アーム７の移動方向とバルブステム５の移動方向との間のずれによって、アジャストボディ１３に倒れモーメントが作用する場合があるが、その倒れモーメントはケース３２の内周で受け止められるので、アジャストボディ１３の雌ねじ１５とボルト部材１４の雄ねじ１６に倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタ３１は、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８が摩耗しにくく、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク１８，１８間の摩擦係数の低下が生じにくい。

また、このラッシュアジャスタ３１は、シリンダヘッド２の材質よりも耐摩耗性に優れた金属からなるケース３２でアジャストボディ１３の外周を摺動可能に支持しているので、収容穴１２の内周でアジャストボディ１３の外周を摺動可能に支持するラッシュアジャスタ（例えば、第１実施形態のラッシュアジャスタ１）よりも耐久性に優れ、長期にわたって安定した性能を発揮することができる。

図５に、この発明の第３実施形態のラッシュアジャスタ４１を組み込んだ動弁装置を示す。この動弁装置は、エンジンのシリンダヘッド４２の吸気ポート４３に設けられたバルブ４４と、そのバルブ４４に接続されたバルブステム４５と、カム４６の回転に応じて揺動するアーム４７とを有する。バルブステム４５は、バルブ４４から上方に延びており、バルブステム４５の上部にはスプリングリテーナ４８が固定されている。スプリングリテーナ４８は、バルブスプリング４９によって上方に付勢され、その付勢力によってバルブ４４をバルブシート５０に着座させている。

アーム４７は、中央部を支点軸５１で揺動可能に支持されている。アーム４７の一方の端部には、カム４６に接触するローラ５２が取り付けられ、カム４６の回転に応じてアーム４７が揺動するようになっている。また、アーム４７の他方の端部にはラッシュアジャスタ４１が組み込まれている。

図６に示すように、ラッシュアジャスタ４１は、アーム４７の下面に開口する収容穴５３に摺動可能に挿入されるアジャストボディ５４と、収容穴５３の底で一端が支持されるボルト部材５５とを有する。

アジャストボディ５４は、収容穴５３への挿入端が開口する有底筒状に形成され、その内周に雌ねじ５６が形成されている。また、アジャストボディ５４の外周は、収容穴５３の内周に摺接しており、その摺接によって、アジャストボディ５４が収容穴５３に対して同軸に保持されている。

一方、ボルト部材５５の外周には、アジャストボディ５４の雌ねじ５６にねじ係合する雄ねじ５７が形成されている。また、ボルト部材５５の収容穴５３への挿入端には、収容穴５３の内周に嵌合するフランジ部５８が形成されおり、そのフランジ部５８の嵌合によって、雄ねじ５７が収容穴５３に対して同軸に保持されている。

雄ねじ５７と雌ねじ５６は、アジャストボディ５４を収容穴５３に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク５９のフランク角が、遊び側フランク６０のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。

雄ねじ５７の圧力側フランク５９は、ショットピーニングを施すことにより、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地となっている。また、雄ねじ５７と雌ねじ５６の間には軸方向隙間が設けられており、その軸方向隙間は、０．２〜０．４ｍｍの範囲に設定されている。

アジャストボディ５４とボルト部材５５の間には、リターンスプリング６１が組み込まれている。リターンスプリング６１は、一端がスプリングシート６２を介してボルト部材５５で支持され、他端がアジャストボディ５４を押圧しており、その押圧によって、アジャストボディ５４を収容穴５３から突出する方向に付勢している。アジャストボディ５４の収容穴５３からの突出端は、バルブステム４５の上端を押圧している。

このラッシュアジャスタ４１は、第１実施形態と同様、カム４６のカム山部４６ａがアーム４７の端部を押し上げて、アジャストボディ５４に押し込み方向の荷重が負荷されると、雄ねじ５７の圧力側フランク５９が雌ねじ５６の圧力側フランク５９で受け止められて、アジャストボディ５４の軸方向位置が固定される。このとき、厳密には、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９，５９間に僅かな滑りが生じ、その滑りによってアジャストボディ５４は押し込み方向に移動するが、更にカム４６が回転して押し込み方向の荷重が解除されたときに、アジャストボディ５４は、リターンスプリング６１から負荷される突出方向の荷重によって突出方向に移動し、元の位置に戻る。

このラッシュアジャスタ４１は、アーム４７でバルブステム４５を押し下げるときに、アーム４７の移動方向とバルブステム４５の移動方向との間のずれによって、アジャストボディ５４に倒れモーメントが作用する場合があるが、その倒れモーメントは収容穴５３の内周で受け止められるので、アジャストボディ５４の雌ねじ５６とボルト部材５５の雄ねじ５７に倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタ４１は、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９が摩耗しにくく、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９，５９間の摩擦係数の低下が生じにくい。

また、このラッシュアジャスタ４１は、長期間の使用によって雄ねじ５７の圧力側フランク５９が摩耗したときにも、その摩耗量と比較して、圧力側フランク５９の梨地の凹凸高さが大きく、雄ねじ５７の圧力側フランク５９の表面が平滑になりにくい。そのため、このラッシュアジャスタ４１は、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９，５９間の摩擦係数の低下を効果的に防止することができる。

また、このラッシュアジャスタ４１は、雄ねじ５７と雌ねじ５６の軸方向隙間が０．２ｍｍ以上あるので、エンジンが高温の状態で停止し、その後、エンジンが冷却して動弁装置の構成部材間に収縮差が生じたときに、その収縮差を、雄ねじ５７と雌ねじ５６の軸方向隙間で吸収することができる。そのため、エンジンの再始動時に、動弁装置の構成部材間の収縮差による隙間がバルブ４４とバルブシート５０の間に生じず、圧縮漏れが生じない。

第１実施形態と同様、有底筒状のアジャストボディ５４は、焼結合金等により一体成形してもよいが、図６に示すように、両端が開口した筒状のナット部材５４ａの一端に、キャップ部材５４ｂを固定して形成すると、雌ねじ５６の形成が容易である。この場合、キャップ部材５４ｂの固定は、例えば、ナット部材５４ａへの圧入や溶接により行なうことができる。

この実施形態では、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９のうち、雄ねじ５７の圧力側フランク５９を梨地としたが、雄ねじ５７の圧力側フランク５９にかえて、雌ねじ５６の圧力側フランク５９を表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としてもよい。また、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９，５９を、いずれも表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としてもよい。

図７に、この発明の第４実施形態のラッシュアジャスタ７１を示す。第３実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

ラッシュアジャスタ７１は、アーム４７の下面に開口する収容穴５３に嵌め込まれる有底筒状のケース７２と、ケース７２に摺動可能に挿入されたアジャストボディ５４と、ケース７２の底７３で一端が支持されたボルト部材５５とを有する。

ケース７２は、アーム４７の材質よりも耐摩耗性に優れた金属で形成されている。ここで、アーム４７の材質がアルミ合金の場合、ケース７２の材質は、例えば、鉄を採用することができる。

アジャストボディ５４は、ケース７２への挿入端が開口する有底筒状に形成され、その内周に雌ねじ５６が形成されている。また、アジャストボディ５４の外周は、ケース７２の内周に摺接しており、その摺接によって、アジャストボディ５４がケース７２に対して同軸に保持されている。

一方、ボルト部材５５の外周には、アジャストボディ５４の雌ねじ５６にねじ係合する雄ねじ５７が形成されている。また、ボルト部材５５のケース７２への挿入端には、ケース７２の内周に嵌合するフランジ部５８が形成されおり、そのフランジ部５８の嵌合によって、雄ねじ５７がケース７２に対して同軸に保持されている。

雄ねじ５７と雌ねじ５６は、アジャストボディ５４をケース７２に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク５９のフランク角が、遊び側フランク６０のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。

アジャストボディ５４は、アジャストボディ５４とボルト部材５５の間に組み込まれたリターンスプリング６１によって、ケース７２から突出する方向に付勢され、ケース７２からの突出端でバルブステム４５の上端を押圧している。

このラッシュアジャスタ７１は、アーム４７でバルブステム４５を押し下げるときに、アーム４７の移動方向とバルブステム４５の移動方向との間のずれによって、アジャストボディ５４に倒れモーメントが作用する場合があるが、その倒れモーメントはケース７２の内周で受け止められるので、アジャストボディ５４の雌ねじ５６とボルト部材５５の雄ねじ５７に倒れモーメントが作用しにくく、ねじ山の頂に応力集中が生じにくい。そのため、このラッシュアジャスタ７１は、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９が摩耗しにくく、雄ねじ５７と雌ねじ５６の圧力側フランク５９，５９間の摩擦係数の低下が生じにくい。

また、このラッシュアジャスタ７１は、アーム４７の材質よりも耐摩耗性に優れた金属からなるケース７２でアジャストボディ５４の外周を摺動可能に支持しているので、収容穴５３の内周でアジャストボディ５４の外周を摺動可能に支持するラッシュアジャスタ（例えば、第３実施形態のラッシュアジャスタ４１）よりも耐久性に優れ、長期にわたって安定した性能を発揮することができる。

この発明の第１実施形態のラッシュアジャスタを組み込んだ動弁装置を示す正面図 図１のラッシュアジャスタ近傍の拡大断面図 図２の雄ねじと雌ねじの拡大断面図 この発明の第２実施形態のラッシュアジャスタを示す拡大断面図 この発明の第３実施形態のラッシュアジャスタを組み込んだ動弁装置を示す正面図 図５のラッシュアジャスタ近傍の拡大断面図 この発明の第４実施形態のラッシュアジャスタを示す拡大断面図

符号の説明

１ ラッシュアジャスタ
２ シリンダヘッド
７ アーム
１２ 収容穴
１３ アジャストボディ
１４ ボルト部材
１５ 雌ねじ
１６ 雄ねじ
１８ 圧力側フランク
１９ 遊び側フランク
２０ リターンスプリング
２３ 突出端
３１ ラッシュアジャスタ
３２ ケース
３３ 底
４１ ラッシュアジャスタ
４５ バルブステム
４６ カム
４７ アーム
５３ 収容穴
５４ アジャストボディ
５５ ボルト部材
５６ 雌ねじ
５７ 雄ねじ
５９ 圧力側フランク
６０ 遊び側フランク
６１ リターンスプリング
７１ ラッシュアジャスタ
７２ ケース
７３ 底
ｔ 軸方向隙間

Claims (6)

1. シリンダヘッド（２）の上面に開口した収容穴（１２）に摺動可能に挿入されるアジャストボディ（１３）と、前記収容穴（１２）の底で一端が支持されるボルト部材（１４）とを有し、前記アジャストボディ（１３）を前記収容穴（１２）への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディ（１３）の内周に形成された雌ねじ（１５）に前記ボルト部材（１４）の外周に形成された雄ねじ（１６）をねじ係合させ、前記雄ねじ（１６）と前記雌ねじ（１５）は、アジャストボディ（１３）を収容穴（１２）内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク（１８）のフランク角を、遊び側フランク（１９）のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材（１４）と前記アジャストボディ（１３）との間に組み込んだリターンスプリング（２０）でアジャストボディ（１３）を前記収容穴（１２）から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディ（１３）の前記収容穴（１２）からの突出端（２３）で動弁装置のアーム（７）を揺動可能に支持するようにしたラッシュアジャスタ。
2. シリンダヘッド（２）の上面に開口した収容穴（１２）に嵌め込まれる有底筒状のケース（３２）と、そのケース（３２）に摺動可能に挿入したアジャストボディ（１３）と、前記ケース（３２）の底（３３）で一端が支持されたボルト部材（１４）とを有し、前記アジャストボディ（１３）を前記ケース（３２）への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディ（１３）の内周に形成された雌ねじ（１５）に前記ボルト部材（１４）の外周に形成された雄ねじ（１６）をねじ係合させ、前記雄ねじ（１６）と前記雌ねじ（１５）は、アジャストボディ（１３）をケース（３２）内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク（１８）のフランク角を、遊び側フランク（１９）のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材（１４）と前記アジャストボディ（１３）との間に組み込んだリターンスプリング（２０）でアジャストボディ（１３）を前記ケース（３２）から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディ（１３）の前記ケース（３２）からの突出端（２３）で動弁装置のアーム（７）を揺動可能に支持するようにしたラッシュアジャスタ。
3. カム（４６）の回転に応じて揺動するアーム（４７）の下面に開口した収容穴（５３）に摺動可能に挿入されるアジャストボディ（５４）と、前記収容穴（５３）の底で一端が支持されるボルト部材（５５）とを有し、前記アジャストボディ（５４）を前記収容穴（５３）への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディ（５４）の内周に形成された雌ねじ（５６）に前記ボルト部材（５５）の外周に形成された雄ねじ（５７）をねじ係合させ、前記雄ねじ（５７）と前記雌ねじ（５６）は、アジャストボディ（５４）を収容穴（５３）内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク（５９）のフランク角を、遊び側フランク（６０）のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材（５５）と前記アジャストボディ（５４）との間に組み込んだリターンスプリング（６１）でアジャストボディ（５４）を前記収容穴（５３）から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディ（５４）の前記収容穴（５３）からの突出端で動弁装置のバルブステム（４５）を押圧するようにしたラッシュアジャスタ。
4. カム（４６）の回転に応じて揺動するアーム（４７）の下面に開口した収容穴（５３）に嵌め込まれる有底筒状のケース（７２）と、そのケース（７２）に摺動可能に挿入したアジャストボディ（５４）と、前記ケース（７２）の底（７３）で一端が支持されたボルト部材（５５）とを有し、前記アジャストボディ（５４）を前記ケース（７２）への挿入端が開口する有底筒状とし、そのアジャストボディ（５４）の内周に形成された雌ねじ（５６）に前記ボルト部材（５５）の外周に形成された雄ねじ（５７）をねじ係合させ、前記雄ねじ（５７）と前記雌ねじ（５６）は、アジャストボディ（５４）をケース（７２）内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク（５９）のフランク角を、遊び側フランク（６０）のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成し、前記ボルト部材（５５）と前記アジャストボディ（５４）との間に組み込んだリターンスプリング（６１）でアジャストボディ（５４）を前記ケース（７２）から突出する方向に付勢し、そのアジャストボディ（５４）の前記ケース（７２）からの突出端で動弁装置のバルブステム（４５）を押圧するようにしたラッシュアジャスタ。
5. 前記雄ねじ（１６）の圧力側フランク（１８）と前記雌ねじ（１５）の圧力側フランク（１８）のうち、少なくとも一方の圧力側フランク（１８）を、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地とした請求項１から４のいずれかに記載のラッシュアジャスタ。
6. 前記雄ねじ（１６）と雌ねじ（１５）の軸方向隙間（ｔ）を０．２〜０．４ｍｍの範囲に設定した請求項１から５のいずれかに記載のラッシュアジャスタ。

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