CN108026808A

CN108026808A - 气门机构及机械式空隙调节器

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Publication number: CN108026808A
Application number: CN201780003144.4A
Authority: CN
Inventors: 龟田美千广; 新纳正昭
Original assignee: Nittan Valve Co Ltd
Current assignee: Nittan Corp
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2018-05-11
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: US10934897B2; JP6650881B2; KR102035074B1; KR20180033216A; WO2017217493A1; US20190316495A1; EP3473824A1; DE112016006979T5; CN108026793B; CN108026793A; EP3473824B1; WO2017216984A1; US20190145287A1; JPWO2017217493A1; JPWO2017216946A1; JP6816032B2; WO2017216946A1; KR20190019036A; CN108026808B; EP3473824A4

Abstract

提供一种能够自动且可靠地调整阀余隙的气门机构及机械式空隙调节器。具备凸轮(19a)、被阀弹簧(14)向闭阀方向施力的阀(10)、摇臂(16)和空隙调节器(20)；空隙调节器(20)具备：柱塞(24)，经由摇臂(16)被传递凸轮(19a)的推压力及阀弹簧(14)的施力；壳体(22)，形成基于与柱塞(24)的相对旋转而使柱塞(24)伸缩的螺纹卡合部(30)，在螺纹卡合部(30)的周向上不可旋转地被保持；压缩螺旋弹簧(26、26a)，将柱塞(24)向伸长方向施力；螺纹卡合部(30)设定为，当在柱塞(24)上向柱塞(24)的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，抑制螺纹卡合部(30)处的滑动旋转，另一方面，当在柱塞(24)上作用有横向载荷时，将螺纹卡合部(30)处的滑动旋转的抑制缓和。

Description

气门机构及机械式空隙调节器

技术领域

本发明涉及自动调整阀余隙(例如，在摇臂型气门机构中是凸轮与摇臂之间的间隙、在直线运动型气门机构中是凸轮与将阀杆覆盖的挺杆(活塞)之间的间隙)的气门机构及在该气门机构中使用的机械式空隙调节器。

背景技术

当将在汽车的发动机(引擎)中使用的进气阀或排气阀向缸盖的进气口或排气口装接时，例如周知有以下的技术：构成为，将联接在阀杆上的摇臂以机械式空隙调节器为支点摆动，通过机械式空隙调节器的驱动(伸缩动作)来自动调整阀余隙(例如，参照专利文献1、2，非专利文献1)。

这种机械式空隙调节器为以下构造：具备在外侧形成有阳螺纹的柱塞(枢轴部件)、和在内侧形成有阴螺纹的作为柱塞卡合部件的筒形状的壳体；通过将柱塞外侧的阳螺纹螺合到壳体内侧的阴螺纹中而形成螺纹卡合部；并且将柱塞弹簧(压缩螺旋弹簧)收容在壳体内，由该柱塞弹簧将柱塞向上方的摇臂侧施力。并且，通过将由壳体侧的阴螺纹和柱塞侧的阳螺纹构成的“锯齿螺纹”的“螺纹山”的角度(导程角及侧面角)设定为规定的角度，在柱塞从壳体突出的方向(以下称作柱塞伸长方向)上，在同方向的轴载荷下，通过由螺纹卡合部使柱塞滑动旋转而使其移动，在柱塞向壳体内沉入的方向(以下称作柱塞缩小方向)上，在同方向的轴载荷下，通过在螺纹卡合部发生的摩擦，抑制柱塞的螺纹卡合部处的滑动旋转(以下，将其称作“螺纹”自立)，由此，自动调整阀余隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公表昭61－502553(图1～图5)

专利文献2：日本实开平3－1203号公报(图1～图3)

专利文献3：WO2013－136508A

非专利文献

非专利文献1：NTN TECHNICAL REVIEW No.75(2007)论文“エンドピボット型メカニカルラッシュアジャスタの開発”(第78～85页，图1～图4)

发明内容

发明要解决的课题

但是，以往的机械式空隙调节器(专利文献1、2及非专利文献1)虽然在阀余隙增加的情况下能够进行使阀余隙减小的方向(柱塞伸长方向)的动作，但在阀余隙减小的情况下，关于使阀余隙增加的方向(柱塞缩小方向)的动作，即使有螺纹的晃动(游隙)量的调整带，也不具有使阀余隙积极地增加(将阀余隙调整为零)的调节构造。

因此，例如在发动机(引擎)在变暖的状态下停止后急剧地变冷那样的情况下，起因于缸盖(铝合金)和阀(铁合金)的热膨胀系数的差异，阀余隙成为过小(负余隙)状态，阀的工作面有可能从阀座浮起，但对于这样的局面，在以往的空隙调节器中，由于不能向柱塞缩小方向(使阀余隙增加的方向)动作，所以阀余隙的过小(负余隙)状态被放置，当在冷时发动机(引擎)再启动时，阀变位量成为过大，担心阀的工作面与阀座之间的密封性(燃烧室的密封性)成为不良等。

所以，本发明者考虑上述问题，如专利文献3所示，提出了以下的内容：“通过设定构成螺纹卡合部的‘螺纹’的螺纹山的导程角和侧面角(例如，将导程角设定为10～40度，将侧面角设定为5～45度的范围)，不论在柱塞上作用有伸长/缩小哪个方向的轴载荷的情况下，都能够用螺纹卡合部使柱塞滑动旋转而使其在轴载荷作用方向上移动，在柱塞对于轴载荷传递部件(摇臂等)及柱塞弹簧的滑动接触面上分别发生的摩擦转矩的总和高于由螺纹卡合部使柱塞滑动旋转的推力转矩的情况下，使螺纹卡合部的螺纹自立(抑制柱塞的螺纹卡合部处的滑动旋转，柱塞在该螺纹卡合部成为不动)”。

但是，在使用有关上述专利文献3的机械式空隙调节器的情况下，虽然消除了上述的问题点，但本发明者接着反复进行实验，发现了以下的新的问题。

即，在发动机(引擎)变暖的状态下停止后急剧地变冷那样的情况、或在阀座面磨损的情况下发生的阀余隙的过小状态下，在成为柱塞对于轴载荷传递部件(摇臂等)及柱塞弹簧的滑动接触面上分别发生的摩擦转矩的总和高于由螺纹卡合部使柱塞滑动旋转的推力转矩的状态的规定位置之前，柱塞应沉入适当量以消除阀余隙的过小状态，但柱塞沉入适当量以上，凸轮的基圆与凸轮尖间的斜坡部(调整阀的加速度的部分)不发挥功能，发生了凸轮尖击打轴载荷传递部件的打音、或伞部的工作面(阀座面)与阀座圈碰撞的碰撞音的未预想到的状态(新的问题)。

本发明者对该原因进行了考察，知道了在构成螺纹卡合部的阳螺纹与阴螺纹间必定设有游隙(阳螺纹与阴螺纹间的间隙)，而该游隙是“柱塞的沉入量过大”的原因。

详细地讲，例如在凸轮的推压力经由摇臂作用在柱塞上的摇臂式气门机构中，当凸轮与摇臂间的接触点在摇臂上移动时，在柱塞上，除了沿着柱塞的轴线的轴载荷以外，起因于凸轮的推压力的作用方向的变化，也相对于轴线作用有横向的横向载荷(参照图5的标号T1、T2)。如果该横向载荷作用在柱塞上，则相应于螺纹卡合部的游隙(阳螺纹与阴螺纹间的间隙)，柱塞向横向载荷作用方向摆动，随着该柱塞的摆动，柱塞比设想的沉入量多沉入了柱塞一边滑动旋转一边向轴载荷作用方向移动的量。

对于该新的问题，只要将螺纹卡合部的游隙尽可能减小而使作用在柱塞上的横向载荷的影响能够忽视，即只要因游隙较小而不随着柱塞的摆动在螺纹卡合部发生力矩，螺纹卡合部处的柱塞的沉入量就会成为适当量，空隙调节器就会可靠地动作以消除阀余隙的过小状态。但是，将构成螺纹卡合部的阳螺纹和阴螺纹螺纹加工以使游隙变小是非常困难的，在量产的空隙调节器中保证一定的品质实质上是困难的。

本发明是鉴于上述实际情况而做出的，其第1目的是提供一种能够自动且可靠地调整阀余隙的气门机构。

第2目的是提供一种在上述气门机构中使用的机械式空隙调节器。

用来解决课题的手段

为了达到上述第1目的，采用以下的(1)～(6)的结构。

(1)一种气门机构，具备与发动机输出轴的旋转连动而旋转的凸轮、被阀弹簧向闭阀方向施力的阀的轴端部、夹在该阀的轴端部与上述凸轮之间并将该凸轮的推压力作为开阀力向该阀的轴端部传递的动力传递部件、和与该动力传递部件联接而在上述凸轮与上述动力传递部件之间调整阀余隙的机械式空隙调节器；构成为，上述机械式空隙调节器具备：柱塞，被抵接在上述动力传递部件上，经由该动力传递部件传递上述凸轮的推压力及上述阀弹簧的施力；柱塞卡合部件，通过对上述柱塞螺纹卡合，与该柱塞协同作用，形成基于与该柱塞的相对旋转使该柱塞伸缩的螺纹卡合部，在该螺纹卡合部的周向上不可旋转地被保持；压缩螺旋弹簧，与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立了关联，将该柱塞向上述动力传递部件与上述凸轮抵接的方向施力；上述螺纹卡合部设定为，当在上述柱塞上在该柱塞的伸缩方向的某个方向上作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部发生的摩擦转矩抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部件的滑动旋转，另一方面，在作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

根据该结构，通过螺纹卡合部的设定，当在柱塞上向其伸缩方向的某个方向作为载荷而作用轴载荷时，螺纹卡合部相对地成为不动(螺纹自立)，伴随着凸轮的旋转的驱动力被传递给动力传递部件。因此，能够利用动力传递部件使阀适当地开闭动作(当动力传递部件为摇臂时，柱塞作为使摇臂摆动的支点发挥功能)。

另一方面，在柱塞上作用有横向载荷的情况下，柱塞以相当于螺纹卡合部的游隙的量，向轴载荷对于柱塞的作用方向(柱塞伸长方向(使阀余隙减小的方向)或柱塞缩小方向(使阀余隙增加的方向))动作，来调整阀余隙，在阀余隙的调整中，仅利用由基于游隙的柱塞向横向载荷作用方向的摆动带来的柱塞的滑动旋转，不利用通过轴载荷对于柱塞的作用而使柱塞滑动旋转的构造(专利文献3的构造)。因此，与通过使轴载荷作用在柱塞上而使柱塞滑动旋转的构造进行阀余隙的调整的情况不同，防止柱塞比设想的移动量更多地移动。结果，能够自动且可靠地调整阀余隙。

此外，空隙调节器是在柱塞上作用有伸长/缩小哪个方向的轴载荷的情况下都通过在螺纹卡合部发生的摩擦转矩抑制柱塞的螺纹卡合部处的滑动旋转而“螺纹自立”的结构，但由于是积极地利用柱塞通过横向载荷以相当于螺纹卡合部的游隙的量摆动而使柱塞在螺纹卡合部滑动旋转的结构，所以不需要使螺纹卡合部的游隙比以往小，构成螺纹卡合部的阳螺纹和阴螺纹的螺纹加工相应地较容易。因而，对于保证一定的品质的机械式空隙调节器的量产是很有效的。

(2)在上述(1)的结构下，构成为，将扭转弹簧与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立关联，将该柱塞向用来相对于该柱塞卡合部件伸长的相对旋转方向施力。

根据该结构，即使作为气门机构而采取上述那样的构造(上述(1)中表示的气门机构)，在发动机(引擎)中依次进行冷启动、停止、冷再启动的情况下，也能够防止基于凸轮碰撞性地接触在动力传递部件上而发生异响。

即，在发动机冷启动的情况下，通过用于触媒活化的高温的排气气体而阀伸长，阀余隙要成为过小(负余隙)状态，所以柱塞较深地进入壳体内以便适当地调整阀余隙(柱塞缩小状态)，将阀余隙的过小状态消除。

但是，如果在上述状态下将发动机停止，则在螺纹卡合部中，滑动旋转的抑制状态被维持，柱塞较深地进入到壳体中的状态被保持，然后，当在较冷时该发动机被再启动时，阀收缩而回到原样，另一方面，上述状态(柱塞较深地进入到壳体中的状态)被维持，所以虽然柱塞要伸长以便适当调整该阀余隙，但只要通过凸轮的旋转而在摇臂上没有作用横方向的载荷，柱塞就不能伸长，所以柱塞有可能不会迅速地恢复为适当的伸长状态。因此，在上述情况下，当凸轮的基圆面向动力传递部件时，该两者间的余隙成为过大，凸轮在其打开斜坡部处碰撞性地接触在动力传递部件上，发生异响。

因此，通过做成将扭转弹簧与柱塞和柱塞卡合部件建立关联、将柱塞向用来相对于柱塞卡合部件伸长的相对旋转方向施力的结构，只要有阀余隙，柱塞就基于扭转弹簧的施力而被伸长，在再启动时，当凸轮的基圆面向动力传递部件时，该基圆总是被抵接在动力传递部件上。由此，即使作为气门机构而采取上述那样的构造，在发动机中依次进行冷启动、停止、冷再启动的情况下，也能够防止基于凸轮碰撞性地接触在动力传递部件上而发生异响。

(3)在上述(2)的结构下，构成为，上述压缩螺旋弹簧和上述扭转弹簧作为柱塞弹簧而由一个弹簧件构成。

根据该结构，在实现与上述(2)同样的作用的同时，能够减少实现该作用的弹簧件的零件件数，并且能够尽可能减小用于配置该弹簧件的设置空间。

(4)在上述(2)的结构下，构成为，上述压缩螺旋弹簧和上述扭转弹簧作为柱塞弹簧而分别独立地设置。

根据该结构，能够根据弹簧系数等的观点单独地选择压缩螺旋弹簧及扭转弹簧，能够容易地进行气门机构中的各弹簧的施力力调整。

(5)在上述(1)的结构下，构成为，上述柱塞卡合部件为被保持在缸盖上的圆筒状的壳体；上述柱塞配置为，使该柱塞的一端为对于上述动力传递部件的抵接端，使该柱塞的一端侧从上述壳体突出、并且与该柱塞的一端侧相比将另一端侧收容在该壳体内；上述螺纹卡合部由形成在上述柱塞的外周面上的阳螺纹、和形成在上述壳体内周面上并与上述阳螺纹螺合的阴螺纹构成。

根据该结构，作为气门机构能够提供具体且优选的构造。

(6)在上述(1)的结构下，构成为，上述螺纹卡合部构成为，通过构成该螺纹卡合部的螺纹的螺纹山的导程角和侧面角，当在上述柱塞上向该柱塞的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部发生的摩擦转矩，抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部的滑动旋转，另一方面，当作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件相对地摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

根据该结构，利用构成螺纹卡合部的“螺纹”的螺纹山的导程角和侧面角的特性，能够具体地实现上述(1)的作用。

为了达到上述第2目的，采用以下的(7)～(13)的结构。

(7)一种机械式空隙调节器，构成为，具备：柱塞；柱塞卡合部件，通过相对于上述柱塞螺纹卡合，与该柱塞协同作用，形成基于与该柱塞的相对旋转使该柱塞伸缩的螺纹卡合部；压缩螺旋弹簧，与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立了关联，将该柱塞向使该该柱塞相对于柱塞卡合部件伸长的方向施力；上述螺纹卡合部设定为，当在上述柱塞上向该柱塞的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部发生的摩擦转矩，抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部件的滑动旋转，另一方面，当作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件相对地摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

根据该结构，能够提供作为在上述(1)的气门机构中使用的机械式空隙调节器是优选的结构。

(8)在上述(7)的结构下，构成为，将扭转弹簧与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立关联，将该柱塞向用来相对于该柱塞卡合部件伸长的相对旋转方向施力。

根据该结构，能够提供作为在上述(2)的气门机构中使用的机械式空隙调节器是优选的结构。

(9)在上述(8)的结构下，构成为，上述压缩螺旋弹簧和上述扭转弹簧作为柱塞弹簧而由一个弹簧件构成。

根据该结构，能够提供作为在上述(3)的气门机构中使用的机械式空隙调节器是优选的结构。

(10)在上述(8)的结构下，构成为，上述压缩螺旋弹簧和上述扭转弹簧作为柱塞弹簧而分别独立地设置。

根据该结构，能够提供作为在上述(4)的气门机构中使用的机械式空隙调节器是优选的结构。

(11)在上述(7)的结构下，构成为，上述柱塞卡合部件为圆筒状的壳体；上述柱塞配置为，使该柱塞的一端侧从上述壳体突出、并且与该柱塞的一端侧相比将另一端侧收容在该壳体内；上述螺纹卡合部由形成在上述柱塞的外周面上的阳螺纹、和形成在上述壳体内周面上并与上述阳螺纹螺合的阴螺纹构成。

根据该结构，能够提供作为在上述(5)的气门机构中使用的机械式空隙调节器是优选的结构。

(12)在上述(7)的结构下，构成为，在具备与发动机输出轴的旋转连动而旋转的凸轮、被阀弹簧向闭阀方向施力的阀的轴端部、和夹在该阀的轴端部与上述凸轮之间并将该凸轮的推压力作为开阀力向该阀的轴端部传递的动力传递部件的气门机构中，被用于调整上述凸轮与上述阀的轴端部之间的阀余隙；上述柱塞配置为，被抵接在上述动力传递部件上，上述凸轮的推压力及上述阀弹簧的施力被经由该动力传递部件传递；上述柱塞卡合部件在上述气门机构中，在该螺纹卡合部的周向上不可旋转地被保持。

(13)在上述(7)的结构下，构成为，上述螺纹卡合部构成为，通过构成该螺纹卡合部的螺纹的螺纹山的导程角和侧面角，当在上述柱塞上向该柱塞的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部发生的摩擦转矩，抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部的滑动旋转，另一方面，当作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件相对地摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

根据该结构，能够提供作为在上述(6)的气门机构中使用的机械式空隙调节器是优选的结构。

发明效果

由以上的说明可知，根据有关本发明的气门机构，能够自动且可靠地调整阀余隙。

此外，根据有关本发明的机械式空隙调节器，能够提供适合在上述气门机构中使用的技术。

附图说明

图1表示将本发明应用到摇臂式气门机构规格的机械式空隙调节器中的第1实施方式，是摇臂式气门机构整体的剖视图。

图2表示有关第1实施方式的机械式空隙调节器的主要部，图2(a)是表示在柱塞上形成的阳螺纹的螺纹山的导程角和侧面角的图，图2(b)是表示在壳体上形成的阴螺纹的螺纹山的导程角和侧面角的图。

图3是说明通过柱塞的摆动而柱塞在螺纹卡合部处滑动旋转、向轴载荷作用方向移动的原理的说明图。

图4(a)～图4(d)是说明在柱塞上端部从纸面近侧朝向里侧输入(作用)横向载荷时的柱塞的运动的图，图4(a)、图4(b)是在伸长方向的轴载荷作用的柱塞上作用有横向载荷的情况，图4(c)、图4(d)是在缩小方向的轴载荷作用的柱塞上作用有横向载荷的情况，图4(a)、图4(c)表示相对于横向载荷的输入(作用)方向从左侧观察柱塞的图，图4(b)、图4(d)表示相对于横向载荷的输入(作用)方向从右侧观察柱塞的图。

图5是表示引擎的转速较低的情况下的阀变位量、作用在柱塞上的横向载荷及柱塞的运动(抬升损失)的图。

图6是表示在有关第1实施方式的气门机构中使用的机械式空隙调节器的纵剖视图。

图7是表示在有关第2实施方式的气门机构中使用的机械式空隙调节器的纵剖视图。

图8是表示在有关第2实施方式的机械式空隙调节器中使用的扭转弹簧的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

1.图1～图6表示第1实施方式。在表示该第1实施方式的图1中，标号1表示被组装到缸盖11上的内燃发动机的气门机构。作为该气门机构1，在本实施方式中使用摇臂式气门机构，该气门机构1具备：进气阀或排气阀(以下称作阀)10，作为将与燃烧室S相连的进气(排气)端口P开闭的机构，将进气(排气)端口)P开闭；凸轮19a，被配置在该阀10的上方；作为动力传递部件的摇臂16，被配置在阀10与凸轮19a之间；机械式空隙调节器(以下称作空隙调节器)20，支承摇臂16。

(1－1)上述阀10如已知那样，一体地具备阀杆10A，该阀杆10A被滑动自如地插通在圆筒状的阀滑动导引部11b内，所述阀滑动导引部11b被保持在与进气端口(或排气端口)P相连的贯通孔中。阀杆10A其轴端部(图1中是上端部)向缸盖11的上表面上方突出，在其前端部外周上，装接着栓12a及弹簧承座12b，在该栓12a及弹簧承座12b的下方，在缸盖11的上表面上配置有弹簧座11a。在该阀杆10A的外周上，以游嵌状态卷绕着阀弹簧(压缩螺旋弹簧)14，该阀弹簧14被夹装在弹簧承座12b与弹簧座11a之间，将阀10向将进气(排气)端口P的开口关闭活门的方向施力。标号10a是形成在阀10的伞部(head)外周上的锥形状的阀座面，标号11c是形成在进气(排气)端口P的向燃烧室S的开口周缘部上、为与阀座面10a对应的锥形状的座圈。

(1－2)上述凸轮19a被固定在与汽车用引擎的旋转同步被旋转驱动的凸轮轴杆19上。凸轮19a随着凸轮轴杆19的旋转而被旋转驱动。该凸轮19a的外周面如已知那样由基圆19a1、凸轮尖19a3构成，该基圆19a1和凸轮尖19a3被打开侧斜坡部19a21及关闭侧斜坡部19a22划分，凸轮尖19a3在凸轮顶部19a4最突出。

(1－3)上述摇臂16基于凸轮3的旋转驱动被摆动。摇臂其一端侧被抵接在阀杆10A的轴端部上，在其另一端侧，形成有用来支承后述的空隙调节器20的插座部18。在该摇臂16上，在其较长方向中间左右，设有被辊轴17a支承的辊17b，上述凸轮19a被抵接在该辊17b上。由此，摇臂16基于凸轮3的旋转驱动力而以空隙调节器20为支点摆动，通过该摇臂16的摆动，该凸轮19a的旋转驱动力被传递给阀杆10A。结果，阀杆10A在圆筒状的阀滑动导引部11b上滑动，阀10对应于阀杆10A的滑动而将进气端口(或排气端口)P开闭。

(1－4)上述空隙调节器20如图1、图6所示，在作为柱塞卡合部件的筒状的壳体22内配设有柱塞24，将柱塞弹簧26对于该壳体22和柱塞24建立了关联。

(1－4－1)壳体22将其一端侧开口朝向上方并且被插入在镗孔13内，所述镗孔13形成在缸盖11的上部侧并在上下方向上延伸。壳体22以其另一端部(下端部)抵接在镗孔13的底面上的方式被插入在镗孔13中，但没有被压入到镗孔13中(没有设置积极的壳体旋转阻止机构)。但是，当经由摇臂16将柱塞24推下时，在该壳体22另一端部(下端部)与镗孔13的底面之间发生摩擦转矩，该摩擦转矩阻止壳体22相对于镗孔13的旋转。因此，壳体22被在与镗孔13的底面之间发生的摩擦转矩保持，以使其不相对于镗孔13旋转。

在该壳体22中，在其内周面上形成有阴螺纹23，在该壳体22内，在其另一端部侧(下端部侧)不可旋转地收容着圆盘形状的弹簧座面板27a，该弹簧座面板27a被用C形圈27b在其轴线方向上不可变位地固定在壳体22上。在该弹簧座面板27a上，形成有用来将后述的柱塞弹簧26卡止的卡止孔31。

(1－4－2)在柱塞24中使用棒状部件。在该柱塞24上，在一端侧形成有大致半球状的枢轴部24a，在其另一端侧外周面上形成有阳螺纹25。该柱塞24在其一端侧从上述壳体22的一端侧开口突出到外方的状态下，阳螺纹25被螺合在壳体22内周面的阴螺纹23中，其枢轴部24a进入到上述摇臂16的插座部18内而卡合在其插座部18中。因此，凸轮19a的推压力作为轴载荷作用的柱塞24和被保持以使得在周向上不旋转的壳体22经由柱塞24侧的阳螺纹25和壳体22侧的阴螺纹23在轴向上被卡合。

在该柱塞24的内部中，在其另一端侧形成有弹簧收容孔32。弹簧收容孔32在柱塞24的延伸方向上延伸，其弹簧收容孔32的一端(内端)被弹簧座面33划分，在其弹簧座面33上形成有用来将后述的柱塞弹簧26卡止的卡止孔34。弹簧收容孔32的另一端从柱塞24的另一端面向外部开口，弹簧收容孔32的内部面向弹簧座面板27a。

(1－4－3)柱塞弹簧26如图1、图6所示，被夹装在围成柱塞24的弹簧收容孔32的一端的弹簧座面33与弹簧座面板27a之间。在柱塞弹簧26中，在本实施方式中，使用除了作为压缩螺旋弹簧的功能以外还具有作为扭转弹簧的功能者，该柱塞弹簧26一边隔开一定的间距形成为线圈状，并且形成该柱塞弹簧26的线材的两端部作为卡止部(臂)35、36而被朝向柱塞弹簧26的轴线方向外方弯折。该柱塞弹簧26一边将其轴线方向朝向弹簧收容孔32的延伸方向一边被收容在该弹簧收容孔32中，其轴线方向一侧(在图1中是下方侧)的卡止部35被卡止在弹簧座面板27a的卡止孔31中，其轴线方向另一方侧(图1中上方侧)的卡止部36被卡止在弹簧座面33的卡止孔34中。该柱塞弹簧26能够基于柱塞24相对于壳体22的相对旋转而进行扭转和其释放，并且通过基于柱塞24相对于壳体22的相对旋转的两者22、24的伸缩进行压缩和其释放(伸长)。在凸轮19a的基圆19a1相对于摇臂16抵接的形态中，柱塞弹簧26其作为压缩螺旋弹簧的功能将柱塞24向相对于壳体22伸长的方向施力，并且作为扭转弹簧的功能将柱塞24向用来相对于壳体22伸长的相对旋转方向施力。

当然，柱塞弹簧26的弹簧力比阀弹簧14的弹簧力弱。

(1－4－4)上述壳体22的阴螺纹23和上述柱塞24的阳螺纹25，以该两者23、25的螺合关系构成螺纹卡合部30。该螺纹卡合部30设定为，使得当在柱塞24上作用有伸长/缩小某个方向的轴载荷时，通过在该螺纹卡合部30处产生的摩擦转矩抑制柱塞24相对于壳体22的滑动旋转而使螺纹自立(使螺纹卡合部30相对地成为不动状态)；当在柱塞24上作用有横向载荷时，使该柱塞24滑动旋转(滑动旋转的抑制的缓和)而使其向轴载荷作用方向移动；在本实施方式中，如在图2(a)、图2(b)中放大表示那样，阳螺纹25及阴螺纹23分别由梯形螺纹而构成，其阳螺纹25及阴螺纹23的螺纹山以导程角及侧面角沿着上述观点设定。

具体而言，阳螺纹25及阴螺纹23的螺纹山的螺纹角其导程角被设定为不到15度，侧面角被设定在5～60度的范围中。使导程角不到15度是因为，在导程角为15度以上时，如果在柱塞24上作用轴载荷，则柱塞24在螺纹卡合部30处滑动旋转，通过在螺纹卡合部30发生的摩擦转矩，“使螺纹可靠地自立”较困难，另一方面如果导程角不到15度，则轴载荷作用的柱塞24不会在螺纹卡合部30滑动旋转，通过在螺纹卡合部30发生的摩擦转矩而“螺纹自立”。侧面角设定在5～60度的范围中是因为，在侧面角不到5度时，成为螺纹卡合部30的实质上的摩擦角较小的方螺纹的范畴，不再有使侧面角变化的意义，难以进行不受导程误差等的影响的高精度的加工，另一方面，如果侧面角超过60度，则虽然“螺纹”的加工容易进行，但实质上的摩擦角非常大，所以由润滑油带来的影响较大，引擎运转中的抬升损失变大，实质上不能使用。

更具体地讲，关于阳螺纹25(阴螺纹23)的螺纹山的导程角α、阳螺纹25(阴螺纹23)的螺纹山的上侧侧面角θ25a(θ23a)及下侧侧面角θ25b(θ23b)，例如优选的是设定为：导程角α＝10度，上侧侧面角θ25a，θ23a＝10度，下侧侧面角θ25b，θ23b＝10度。

(1－4－5)通过这样的螺纹卡合部30的设定，当由阀10将进气(排气)端口P开闭动作时，在空隙调节器20中，在此期间中，轴载荷经由摇臂16作用在柱塞24上，柱塞24通过在螺纹卡合部30处发生的摩擦转矩，滑动旋转被抑制，螺纹卡合部30的螺纹自立而成为不动状态。因此，柱塞24前端的枢轴部24a作为与凸轮轴杆19的旋转连动而摆动的摇臂16的摆动支点发挥功能(作用)，通过作为该摇臂16的摆动支点的功能，阀10在上下方向上往复动作，此时，作为阀10的变位量而显示图5所示那样的山形状。

此外，当通过凸轮19a推压摇臂16(的辊17b)而在柱塞24上作用轴载荷时，凸轮19a1相对于摇臂16(的辊17b)的接触点在摇臂16(的辊17b)上移动，凸轮19a的推压力的作用方向变化，所以在柱塞24上，如图5的标号T1、T2所示那样也作用横向载荷。当在该柱塞24上作用横向载荷时，柱塞24向横向载荷作用方向相对于壳体22摆动相当于螺纹卡合部30的游隙的量，在阳螺纹25对于阴螺纹23的接触点，在沿着阴螺纹23的侧翼面的方向上作用基于横向载荷的反作用力。此时，由于横向载荷作用方向与接触点处的反作用力的方向不一致，所以该接触点处的反作用力在螺纹卡合部30作为使柱塞24滑动旋转的力矩发挥作用，柱塞24一边滑动旋转一边向轴载荷作用方向移动，将阀余隙的增加/减小状态消除。

2.关于当在柱塞24上作用有横向载荷时，柱塞24一边滑动旋转一边向轴载荷作用方向移动的原理，参照图3、图4更详细地说明。

(2－1)例如，如图3的标号F1所示，在作用在柱塞24上的轴载荷朝上的情况(例如，仅柱塞弹簧26的施力作用的形态)下，阳螺纹25的上侧翼面25a接触在阴螺纹23的下侧翼面23b上。将接触点用标号P1表示。在图3中，如果横向载荷T从图3的纸面近侧朝向里侧作用在沿上下方向配设的柱塞24前端的枢轴部24a(参照图1)上，则柱塞24以螺纹卡合部30的下端部、即与壳体侧阴螺纹23螺纹卡合的柱塞下端部24b(参照图1、图4)为支点，柱塞24前端的枢轴部24a从图3的纸面近侧朝向里侧摆动。

由此，在螺纹卡合部30(阳螺纹25)是通常的右螺纹的情况下，在阳螺纹25的左半部(图3的左半部)，以阳螺纹25的上侧翼面25a推抵一边右旋(以朝下方为基准)一边向下方前进的阴螺纹23的下侧翼面23b的方式动作，在阳螺纹25的右半部(图3的右半部)，以阳螺纹25的上侧翼面25a从一边右旋(以朝上方为基准)一边向上方前进的阴螺纹23的下侧翼面23b离开的方向动作。

因此，壳体侧阴螺纹23被保持以使得在螺纹卡合部30的周向上不转动，所以在阳螺纹25的左半部的上侧翼面25a对于阴螺纹23的下侧翼面23b的接触点P1，在沿着一边右旋(以朝上方为基准)一边向上方前进的阴螺纹23的下侧翼面23b的方向上作用着基于横向载荷的反作用力。此时，由于横向载荷T的作用方向(输入方向)与接触点P1处的反作用力的方向不一致，所以接触点P1处的反作用力作为使柱塞24在螺纹卡合部30处在图3中向R1方向滑动旋转的力矩作用，柱塞24以相当于游隙的量一边滑动旋转一边向轴载荷F1作用方向(上方)移动。

如果更具体地说明，则相对于横向载荷T的输入(作用)方向，在柱塞24的左半部，如图4(a)所示，当柱塞24随着横向载荷的输入而摆动时，阳螺纹25的上侧翼面25a抵接在被保持以使得在周向上不转动的壳体侧阴螺纹23的下侧翼面23b上，不能进一步动作(向图4(a)左方移动)。另一方面，相对于横向载荷T的输入(作用)方向，在柱塞的右半部，如图4(b)所示，当柱塞24随着横向载荷的输入而摆动时，阳螺纹25的上侧翼面25a从阴螺纹23的下侧翼面23b远离(向图4(b)右方移动)，不再受到制约。结果，阳螺纹25的上侧翼面25a从壳体侧阴螺纹23的下侧翼面23b受到反作用力，柱塞24在图3中以相当于游隙的量一边向R1方向滑动旋转一边向伸长方向(上方)移动。

因此，例如在螺纹卡合部30(阳螺纹25)是通常的右螺纹、作用在柱塞24上的轴载荷F1是朝上的情况下，当柱塞24在横向载荷T下摆动时，必定在图3中一边向R1方向旋转一边向轴载荷F1作用方向(伸长方向)移动。

(2－2)另一方面，如图3箭头F2所示，在作用在柱塞24上的轴载荷朝下的情况(例如，阀弹簧14的施力经由摇臂16作用在柱塞24上的形态)下，阳螺纹25的下侧翼面25b接触在阴螺纹23的上侧翼面23a上。将接触点用标号P2表示。如果横向载荷T从图3的纸面近侧朝向里侧作用在柱塞24前端的枢轴部24a上，则柱塞24以螺纹卡合部30的下端部(柱塞下端部)24b为支点，柱塞24前端的枢轴部24a从图3的纸面近侧朝向里侧摆动。

由此，在螺纹卡合部30(阳螺纹25)是通常的右螺纹的情况下，在阳螺纹25的右半部(图3的右半部)，以阳螺纹25的下侧翼面25b推抵在一边右旋(以朝上方为基准)一边向上方前进的阴螺纹23的上侧翼面23a上的方式动作，在阳螺纹25的左半部(图3的左半部)，以阳螺纹25的下侧翼面25b从一边右旋(以朝下方为基准)一边向下方前进的阴螺纹23的上侧翼面23a离开的方向动作。

因此，壳体侧阴螺纹23被保持以使得在螺纹卡合部30的周向上不转动，所以在柱塞侧阳螺纹25的右半部的下侧翼面25b对于壳体侧阴螺纹23的上侧翼面23a的接触点P2，在沿着一边右旋(以朝下方为基准)一边向下方前进的阴螺纹23的方向上作用基于横向载荷的反作用力。此时，由于横向载荷T的作用方向与接触点P2处的反作用力的方向不一致，所以接触点P2处的反作用力作为使柱塞24在螺纹卡合部30处在图3中向R2方向滑动旋转的力矩发挥作用，柱塞24以相当于游隙的量一边滑动旋转一边向轴载荷F2作用方向(下方)移动。

如果更具体地说明，则相对于横向载荷T的输入(作用)方向在柱塞24的右半部，如图4(d)所示，当通过横向载荷T而柱塞24摆动时，阳螺纹25的下侧翼面25b抵接在阴螺纹23的上侧翼面23a上，不能进一步动作(向图4(d)右方移动)。另一方面，相对于横向载荷T的输入(作用)方向在柱塞24的左半部，如图4(c)所示，当通过横向载荷T而柱塞24摆动时，阳螺纹25的下侧翼面25b从阴螺纹23的上侧翼面23a远离，不再受到制约(向图4(c)左方移动)。结果，阳螺纹25的下侧翼面25b从壳体侧阴螺纹23的上侧翼面23a受到反作用力，柱塞24以相当于游隙的量在图3中一边向R2方向滑动旋转一边向缩小方向(下方)移动。

因此，例如在螺纹卡合部30(阳螺纹25)是通常的右螺纹、作用在柱塞24上的轴载荷F2朝下的情况下，当柱塞24在横向载荷T下摆动时，必定在图3中一边向R2方向旋转(右旋转)一边向轴载荷F2作用方向(缩小方向)移动。

(2－3)这样，通过将构成螺纹卡合部30的“螺纹”的螺纹山的导程角和侧面角设定为规定的值(例如，导程角α＝10度，上侧侧面角θ25a，θ23a＝10度，下侧侧面角θ25b，θ23b＝10度)，轴载荷作用的柱塞24原则上螺纹卡合部30相对地为不动(螺纹自立)，作为摇臂16的摆动支点发挥功能(作用)，在柱塞24上作用有横向载荷T的情况下，以相当于螺纹卡合部30的游隙的量，不仅向柱塞24伸长方向(使阀余隙减小的方向)，还向柱塞24缩小方向(使阀余隙增加的方向)上动作。

3.接着，对装入了上述空隙调节器20的气门机构的动作进行说明。

(3－1)如图1、图5所示，通过凸轮轴杆19(凸轮19a)旋转，凸轮19a相对于摇臂16(的辊17b)的接触点从凸轮角度为约-60度到约+60度处于凸轮尖19a3上，在其以外的凸轮角度(约-60度以下及约+60度以上)处于凸轮19a的基圆19a1上。并且，关于凸轮角度从约-60度到约+60度中的凸轮角度从约-60度到0度，凸轮19a对于摇臂16的接触点处于凸轮的从打开侧斜坡部19a21到凸轮顶部19a4的凸轮尖19a3的一侧面上，关于凸轮角度从0度到约+60度，凸轮19a对于摇臂16的接触点处于从凸轮顶部19a4到凸轮19a的关闭侧斜坡部19a22的凸轮尖19a3的另一侧面上。

(3－2)首先，当凸轮19a对于摇臂16的接触点处于凸轮19a的基圆19a1上时(凸轮角度是－60度以下时)，柱塞弹簧26的规定的施力对于柱塞24作用，该施力与在螺纹卡合部30(螺纹面)处发生的摩擦力平衡，柱塞24不向伸长/缩小方向移动，阀余隙(凸轮19a与摇臂16间的间隙)被保持为0。因此，柱塞24向螺纹卡合部30处“螺纹自立”而成为不动，空隙调节器20作为摇臂16的摆动支点发挥功能。

(3－3)当凸轮19a对于摇臂16的接触点从凸轮的打开侧斜坡部19a21经过凸轮顶部19a4而处于相反侧的关闭侧斜坡部19a22间时(图5的凸轮角度从－60度到+60度的范围中)，由凸轮19a带来的推压力作为轴载荷经由摇臂16对于柱塞24作用。因此，柱塞24在螺纹卡合部30处“螺纹自立”而成为不动，空隙调节器20作为摇臂16的摆动支点发挥功能，与凸轮19a的1旋转对应的阀10的变位量如由图5的虚线表示那样，成为Max抬升约10mm的山形状。另外，在图5所示的阀10的变位量中，在后面详细地说明，由于在柱塞24与壳体22之间的螺纹卡合部30处有游隙，所以包含有随着柱塞24自动地滑动旋转并向缩小方向移动而发生的抬升损失δ(例如约0.2mm)。

(3－4)此外，当由该凸轮19a带来的推压力经由摇臂16作为轴载荷作用在柱塞24上时，凸轮19a对于摇臂16(的辊17b)的接触点随着凸轮19a的转动而移动，凸轮19a对于摇臂16(的辊17b)的推压力作用方向变化，所以如图5所示，约250～150N的横向载荷T1、T2作用在柱塞24上。在气门机构1中，利用该横向载荷T1、T2，调整在气门机构1中发生的正(负)的阀余隙。

(3－4－1)当凸轮19a对于摇臂16的接触点从打开侧斜坡部19a21移动到凸轮尖19a3时，在气门机构1中发生的正(负)的阀余隙如以下这样被调整。

(3－4－1－1)当凸轮19a对于摇臂16的接触点处于凸轮19a的基圆19a1上时，气门机构1中的正的阀余隙作为凸轮19a与摇臂16的辊17b间的间隙而显在化。此时，在柱塞24上作用有柱塞弹簧26的施力，但该施力与在螺纹卡合部30(螺纹面)处发生的摩擦力平衡，螺纹卡合部30的螺纹被保持为自立的状态。

在该状态下，当凸轮19a对于摇臂16的接触点(有间隙的接触点)从打开侧斜坡部19a21移动到凸轮尖19a3时，随着该接触点的移动，在柱塞24上作用横向载荷T1(参照图5)。该横向载荷T1经由摇臂16作用于是凸轮19a的推压力作为轴载荷作用之前、由柱塞弹簧26的施力带来的伸长方向的轴载荷作用中的不动状态的柱塞24上，基于此，柱塞24向作为轴载荷作用方向的伸长方向移动。由此，柱塞24一边滑动旋转一边将摇臂16推起，将在气门机构1中发生的正的阀余隙调整为0。

详细地讲，如果经由摇臂16在柱塞24上作用横向载荷T1(参照图5)，则柱塞24以相当于阴螺纹23与阳螺纹25间的螺纹卡合部30处的游隙的量，以柱塞24的下端部24b为支点向横向载荷T1的作用方向摆动，在阳螺纹25对于阴螺纹23的接触点P1(参照图3)，在沿着阴螺纹23的下侧翼面23b的方向上作用基于横向载荷的反作用力。该接触点P1处的反作用力在螺纹卡合部30作为使柱塞24滑动旋转的力矩作用，柱塞24一边滑动旋转一边向轴载荷作用方向(柱塞弹簧26的施力作用方向、柱塞伸长方向)移动，将正的阀余隙调整为0。

(3－4－1－2)另一方面，当凸轮19a对于摇臂16的接触点处于凸轮19a的基圆19a1上时，通过摇臂16(辊17b)被阀弹簧14的施力推压在凸轮19a的基圆19a1上，气门机构1中的负的阀余隙作为凸轮19a与辊17b间的过小的间隙(负的间隙)显在化。此时，阀弹簧14的施力经由摇臂16作为缩小方向的轴载荷作用在柱塞24上，但该施力与在螺纹卡合部30(螺纹面)发生的摩擦力平衡，螺纹卡合部30的螺纹被保持为自立的状态。

在该状态下，当凸轮19a对于摇臂16的接触点(负的间隙)从打开侧斜坡部19a21移动到凸轮尖19a3时，随着该接触点的移行，在柱塞24上作用横向载荷T1。该横向载荷T1经由摇臂16作用于是凸轮19a的推压力作为轴载荷作用之前、仅阀弹簧14的施力作为轴载荷作用的不动状态的柱塞24上，基于此，柱塞24一边滑动旋转一边向作为轴载荷作用方向的缩小方向移动。由此，凸轮19a将摇臂16推下，在气门机构1中发生的负的阀余隙被调整为0。

详细地讲，如果横向载荷T1(参照图5)经由摇臂16作用在柱塞24上，则柱塞24以相当于阴螺纹23与阳螺纹25之间的螺纹卡合部30处的游隙的量，以其下端部24b为支点向横向载荷T1的作用方向摆动，在阳螺纹25对于阴螺纹23的接触点P2(参照图3)，在沿着阴螺纹23的上侧翼面23a的方向上作用基于横向载荷的反作用力。该接触点P2处的反作用力作为使柱塞24在螺纹卡合部30处滑动旋转的力矩发挥作用，柱塞24一边滑动旋转一边向作为轴载荷(阀弹簧14的施力)作用方向的柱塞缩小方向移动，将阀余隙调整为0。

(3－4－2)当凸轮19a对于摇臂16的接触点从凸轮尖19a3移动到关闭侧斜坡部19a22时，将在气门机构1中发生的正(负)的阀余隙如以下这样调整。

(3－4－2－1)首先，对在凸轮19a的基圆19a1上存在正的阀余隙的情况下、在柱塞24上作用有图5的横向载荷T2时进行说明。

当凸轮19a对于摇臂16的接触点(内部存在间隙的接触点)从凸轮尖19a3移动到关闭侧斜坡部19a22时，随着该接触点的移动，在柱塞24上作用横向载荷T2。详细地讲，随着凸轮19a的旋转，凸轮19a对于辊17b的接触点越是接近于凸轮19a的关闭侧斜坡19a2，凸轮19a对于摇臂16的推压力越弱，在接触点移动到关闭侧斜坡19a2之前在凸轮19a与辊17b之间发生间隙(内在于接触点中的间隙显在化)。该间隙发生(显在化)之前的凸轮19a对于摇臂16的推压力变弱，在作用在柱塞24上的轴载荷(阀弹簧14的反作用力)几乎消失的状态下，随着凸轮19a对于摇臂16的接触点的移动，横向载荷T2(参照图5)作用在柱塞24上。因此，在通过柱塞弹簧26的施力而伸长方向的轴载荷作用中的柱塞24上，经由摇臂16作用有横向载荷T2(参照图5)，柱塞24向作为轴载荷作用方向的伸长方向移动。由此，柱塞24将摇臂16推起，凸轮19a的基圆19a1上的正的阀余隙(在气门机构1中发生的正的阀余隙)被调整为0。

(3－4－2－2)另一方面，在阀10将进气(排气)端口P关闭的状态下，即凸轮19a对于摇臂16的接触点处于凸轮19a的基圆19a1上时，气门机构1的负的阀余隙作为在阀10的座面10a与座圈11c间发生间隙的形态显在化。此时，由于摇臂16的辊17b被阀弹簧14的施力推压在凸轮19a上，所以阀弹簧14的施力作为缩小方向的轴载荷经由摇臂16作用在空隙调节器20的柱塞24上。

因此，如果在凸轮19a对于摇臂16的接触点从凸轮尖19a3移动到关闭侧斜坡部19a22之前、凸轮的推压力减小而阀弹簧14的施力作为缩小方向的轴载荷作用的柱塞24上，经由摇臂16作用横向载荷T2(参照图5)，则柱塞24向作为轴载荷作用方向的缩小方向移动，凸轮19a通过将摇臂16推下，在气门机构1中发生的负的阀余隙被调整为0。

(3－4－2－3)例如在发动机(引擎)在变暖的状态下停止后急剧地变冷那样的情况下，起因于缸盖(铝合金)与阀(铁合金)的热膨胀系数的差异，有可能成为阀余隙过小(负)状态，阀的工作面从阀座浮起。此外，在阀座面磨损的情况下，也发生同样的状况(阀余隙成为过小状态，阀的工作面从阀座的浮起)。如果在这样的阀余隙的过小(负)状态下使发动机(引擎)启动、驱动，则燃烧室没有被密闭，不能得到适当的输出。

但是，在本实施方式中，在阀余隙的过小状态下，在阀的抬升刚开始后或抬升要结束前，当在仅阀弹簧14的施力作为轴载荷作用而自立的柱塞24上经由摇臂16作用横向载荷，柱塞24向横向载荷作用方向摆动时，在螺纹卡合部30通过在接触点P2作用反作用力而发生力矩。结果，柱塞24一边在螺纹卡合部30处滑动旋转一边向作为轴载荷作用方向的柱塞缩小方向、即使阀余隙增加的方向移动，阀余隙的过小状态被消除。

因此，在发动机(引擎)的驱动时，能够由阀10将燃烧室可靠地密闭，得到适当的输出。

(3－5)因而，在本实施方式的气门机构1中，当在柱塞24上在其伸缩方向的某个方向上作为载荷而作用轴载荷时，使螺纹卡合部30相对地成为不动(使螺纹自立)，能够使柱塞24作为使摇臂16摆动的支点发挥功能；另一方面，在柱塞24上作用有横向载荷的情况下，通过柱塞24以相当于螺纹卡合部30的游隙的量，向与轴载荷对于柱塞24的作用方向对应的方向(柱塞伸长方向(使阀余隙减小的方向)或柱塞缩小方向(使阀余隙增加的方向))动作，来调整阀余隙；在阀余隙的调整中，仅利用由基于游隙的柱塞24的向横向载荷作用方向的摆动带来的柱塞24的滑动旋转，不利用通过轴载荷对于柱塞24的作用使柱塞24滑动旋转的构造(专利文献3的构造)。因此，与通过使轴载荷作用在柱塞24上而使柱塞24滑动旋转的构造来进行阀余隙的调整的情况不同，防止了柱塞比设想的移动量更多地移动，能够自动且可靠地调整阀余隙。

4.此外，由于在空隙调节器20的柱塞24与壳体22间的螺纹卡合部30处有游隙，所以当连动于凸轮19a的旋转而阀10下降动作时，通过柱塞24自动地向缩小方向移动而变位量变少，发生抬升损失δ，但通过空隙调节器20的修正功能使该抬升损失δ自动地消失。

即，当凸轮19a对于摇臂16的接触点从凸轮19a的打开侧斜坡部19a21移动到凸轮尖19a3时，在空隙调节器20上，如图1、图3、图4、图5所示，必定作用轴载荷和横向载荷的两者。并且，在横向载荷T1(参照图5)作用的情况下柱塞24运动的方向由轴载荷作用方向决定。详细地讲，当凸轮19a的接触点处于凸轮19a的基圆19a1上时(凸轮角度不到－60度时)，柱塞弹簧26的施力作用在柱塞24上，但在螺纹卡合部30的螺纹面上发生了与该施力平衡的摩擦力。因此，柱塞24不向伸长/缩小方向移动，被保持为不动状态，阀余隙(凸轮19a与摇臂16间的间隙)被保持为0。

然后，如果凸轮19a的接触点从基圆19a1移动到打开侧斜坡部19a21，则在柱塞24上，阀10的整定载荷(凸轮19a的推压力，即阀弹簧14的施力)F2作为轴载荷急剧地作用。

在该柱塞24上作用有缩小方向的轴载荷F2的状态下，如果由图5的标号T1表示的横向载荷经由摇臂16作用在柱塞24上，则柱塞24在向横向载荷T1作用方向摆动时，在螺纹卡合部30滑动旋转，向缩小方向(图5上方)移动。因此，以相当于柱塞24向缩小方向的移动量的量，摇臂16的插座部18下降(摇臂16的另一端侧上升)，阀10的变位量减小，它成为抬升损失δ(参照图5)。

在发生了该抬升损失δ后，由于柱塞24不能进一步摆动，所以在凸轮19a的接触点移动到凸轮尖19a3的顶部19a4之前，阀10的变位量逐渐增加，空隙调节器20被保持为缩小的状态，抬升损失δ原样被维持。进而，凸轮19a旋转，在阀10的变位量从Max抬升逐渐减小的过程中，在柱塞24上，经由摇臂16作用与横向载荷T1相反方向的横向载荷T2(参照图5)，但作用在柱塞24上的轴载荷由于凸轮19a的推压力(阀弹簧14的施力)为支配性的，所以即使横向载荷T2作用，空隙调节器20也是缩小的状态的原状。即，在Max抬升附近，相对于作用在柱塞上的横向载荷的值非常小(几乎不作用横向载荷)，凸轮19a的推压力(阀弹簧14的施力)接近于最大值，所以柱塞24不摆动/滑动旋转，空隙调节器20被保持为缩小的状态。

但是，如果凸轮19a的接触点转移到凸轮19a的关闭侧斜坡部19a22，则作用在柱塞24上的轴载荷(凸轮19a的推压力，即阀弹簧14的施力)减小，由柱塞弹簧26带来的施力作为轴载荷F1作用。这样，在轴载荷作用的方向变化的状态下，如果横向载荷T2经由摇臂16作用，即如果在由柱塞弹簧26带来的施力作为轴载荷F1作用的柱塞24上作用横向载荷T2，则到此为止处于缩小状态的柱塞24如图4(a)、图4(b)所示，摆动/滑动旋转，向轴载荷F1作用方向(伸长方向)移动，抬升损失δ消失。

即，在本实施方式中，由于在空隙调节器20的柱塞24与壳体22间的螺纹卡合部30有游隙，所以当摇臂16与凸轮19a的接触点从凸轮19a的打开侧斜坡部19a21移动到凸轮尖19a3时发生抬升损失δ，但当摇臂16与凸轮19a的接触点从凸轮尖19a3移动到关闭侧斜坡部19a22时，抬升损失δ自动地消失。

这样，在空隙调节器20的阀余隙自动调整功能中，由于对于凸轮1旋转的输入变动而空隙调节器20缩小/伸长，所以在气门机构1中必定发生抬升损失δ。相反，在引擎的通常运转中，如果在气门机构1中发生抬升损失δ，则空隙调节器20能够将在引擎的运转中遭遇的阀余隙的正/负的变动修正。

5.进而，在本实施方式中，在上述那样的气门机构构造的下，在发动机中，例如在依次进行冷启动、停止、冷再启动的情况下，也在再启动时之前适当地进行阀余隙调整，在该再启动时，当凸轮19a的基圆面向摇臂16时，该基圆总是被抵接在摇臂16上。

(5－1)具体地说明。在发动机冷启动的情况下，通过用于触媒活化的高温的排气气体而阀伸长，阀余隙要成为过小(负余隙)状态，所以柱塞24较深地进入壳体22内以便适当地调整阀余隙(柱塞缩小状态)，将阀余隙的过小状态消除。

但是，如果在上述状态下将发动机停止，则在螺纹卡合部30中，滑动旋转的抑制状态被维持，柱塞24较深地进入到壳体22中的状态被保持，然后，当在较冷时该发动机被再启动时，阀10收缩而回到原样，另一方面，上述状态(柱塞24较深地进入到壳体22中的状态)被维持。因此，虽然柱塞24要伸长以便适当调整该阀余隙，但只要通过凸轮19a的旋转而在摇臂16上没有作用横方向的载荷，柱塞24就不能伸长，所以柱塞24有可能不会迅速地恢复为适当的伸长状态。结果，在柱塞24向适当的伸长状态恢复的期间中，当凸轮19a的基圆面向摇臂16时，该两者间16、19a的余隙成为过大状态，所以凸轮19a在其打开斜坡部碰撞性地接触在摇臂16上而发生异响。

(5－2)因此，在本实施方式中，考虑上述问题，作为柱塞弹簧26而使用也具有作为扭转弹簧的功能者，基于该作为扭转弹簧的功能，柱塞24通过总是相对于壳体22相对旋转而被向伸长的方向施力。由此，只要有阀余隙，柱塞24就在柱塞弹簧24的基于作为扭转弹簧的功能的施力下相对旋转而被伸长，在再启动时，当凸轮19a的基圆面向摇臂16时，该基圆总是被抵接在摇臂16上。结果，在作为气门机构上述那样的构造下，即使发动机依次进行冷启动、停止、冷再启动，也能够防止基于凸轮19a碰撞性地接触在摇臂16上而发生异响。

(5－3)并且，在本实施方式中，由于柱塞弹簧26为以一个弹簧件兼作为压缩螺旋弹簧和扭转弹簧的结构，所以能够减少需要的弹簧件的零件件数，并且能够尽可能减小用于配置该弹簧件的设置空间。由此，做成了将弹簧件容纳到柱塞24的狭小的弹簧收容孔32中时为优选的构造。

6.图7、图8表示第2实施方式。在该第2实施方式中，对于与上述第1实施方式相同的构成要素赋予相同的标号而省略其说明。

(6－1)图7、图8所示的第2实施方式表示上述第1实施方式的变形例。在该第2实施方式中，作为柱塞弹簧26而分别独立地设有压缩螺旋弹簧26a和扭转弹簧26b。

作为压缩螺旋弹簧26a而使用通常的结构，通过将该压缩螺旋弹簧26a夹装到围成柱塞24的弹簧收容孔32的一端的弹簧座面33与弹簧座面板27a之间，将柱塞24向从壳体22伸长的方向施力。

作为扭转弹簧26b，如图8所示，使用为密接螺旋弹簧形状、并且通过将形成它的线材的两端部朝向其轴线方向外方弯折而做成卡止部(臂)35、36的结构。该扭转弹簧26b在压缩螺旋弹簧26a的外周侧，以将其轴线方向朝向柱塞24的轴线方向的状态被配置在弹簧座面板27a上，柱塞弹簧26的轴线方向一方侧(图1中下方侧)的卡止部35被卡止在弹簧座面板27a的卡止孔31中，其轴线方向另一方侧(图1中上方侧)的卡止部36被卡止在柱塞24上。

在此情况下，作为扭转弹簧26b而使用密接螺旋弹簧形状者，另一方面，由于必须在维持其扭转弹簧力的同时确保柱塞24的伸缩运动(冲程)，所以在柱塞24上形成沿该柱塞24的轴线方向比较长地延伸的卡止槽37，将卡止部36卡止在该卡止槽37中，并且该卡止部37在维持与卡止槽37的卡止关系的同时沿柱塞24的伸缩方向比较长地延伸。该扭转弹簧26b与上述第1实施方式同样，将柱塞24向用来相对于壳体22伸长的相对旋转方向施力。当然，将该扭转弹簧26b的弹簧系数用螺纹卡合部30换算为轴载荷后的值比阀弹簧14的弹簧系数小。

(6－2)在该第2实施方式中，也除了产生与上述第1实施方式同样的作用效果以外，还能够从弹簧系数等的观点单独地选择压缩螺旋弹簧26a及扭转弹簧26b，能够容易地进行气门机构1中的各弹簧的施力调整。

7.以上对实施方式进行了说明，但在本发明中包含以下的形态。

(i)将有关本发明的气门机构或机械式空隙调节器应用到在作为优先权主张的基础的国际申请(PCT/2016/068045)中记载的直线运动式气门机构(图6、图7)、摇臂式气门机构(图8)中。

(ii)将阳螺纹25、阴螺纹23用三向螺纹构成。

(iii)将阳螺纹25及阴螺纹23用上侧侧面角和下侧侧面角不同的不等侧面角的台形螺纹或三向螺纹构成。

(iv)将阳螺纹25及阴螺纹23用，有多条导线的2条螺纹或3条螺纹等的多条螺纹构成。

(v)构成为，使螺纹卡合部30的游隙在柱塞24的轴向上连续或阶段性地变化。

标号说明

10 阀

11 缸盖

14 阀弹簧

16 摇臂(动力传递部件)

19a 凸轮

20 机械式空隙调节器

22 壳体(柱塞卡合部件)

23 阴螺纹

24 柱塞

25 阳螺纹

26 柱塞弹簧

26a 压缩螺旋弹簧(柱塞弹簧)

26b 扭转弹簧(柱塞弹簧)

F1、F2 作用在柱塞上的轴载荷

T、T1、T2 作用在柱塞上的横向载荷

α 螺纹山的导程角

θ23a 阴螺纹的螺纹山的上侧侧面角

θ23b 阴螺纹的螺纹山的下侧侧面角

θ25a 阳螺纹的螺纹山的上侧侧面角

θ25b 阳螺纹的螺纹山的下侧侧面角

Claims

1.一种气门机构，具备与发动机输出轴的旋转连动而旋转的凸轮、被阀弹簧向闭阀方向施力的阀的轴端部、夹在该阀的轴端部与上述凸轮之间并将该凸轮的推压力作为开阀力向该阀的轴端部传递的动力传递部件、和与该动力传递部件联接而在上述凸轮与上述动力传递部件之间调整阀余隙的机械式空隙调节器，其特征在于，

上述机械式空隙调节器具备：

柱塞，被抵接在上述动力传递部件上，经由该动力传递部件传递上述凸轮的推压力及上述阀弹簧的施力；

柱塞卡合部件，通过与上述柱塞螺纹卡合，与该柱塞协同作用，形成基于与该柱塞的相对旋转使该柱塞伸缩的螺纹卡合部，在该螺纹卡合部的周向上不可旋转地被保持；

压缩螺旋弹簧，与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立了关联，将该柱塞向上述动力传递部件与上述凸轮抵接的方向施力；

上述螺纹卡合部设定为，当在上述柱塞上在该柱塞的伸缩方向的某个方向上作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部产生的摩擦转矩抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部件的滑动旋转，另一方面，在作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

2.如权利要求1所述的气门机构，其特征在于，

将扭转弹簧与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立关联，将该柱塞向用来相对于该柱塞卡合部件伸长的相对旋转方向施力。

3.如权利要求2所述的气门机构，其特征在于，

上述压缩螺旋弹簧和上述扭转弹簧作为柱塞弹簧而由一个弹簧件构成。

4.如权利要求2所述的气门机构，其特征在于，

上述压缩螺旋弹簧和上述扭转弹簧作为柱塞弹簧而分别独立地设置。

5.如权利要求1所述的气门机构，其特征在于，

上述柱塞卡合部件为被保持在缸盖上的圆筒状的壳体；

上述柱塞配置为，使该柱塞的一端为对于上述动力传递部件的抵接端，使该柱塞的一端侧从上述壳体突出、并且与该柱塞的一端侧相比将另一端侧收容在该壳体内；

上述螺纹卡合部由形成在上述柱塞的外周面上的阳螺纹、和形成在上述壳体内周面上并与上述阳螺纹螺合的阴螺纹构成。

6.如权利要求1所述的气门机构，其特征在于，

上述螺纹卡合部构成为，通过构成该螺纹卡合部的螺纹的螺纹山的导程角和侧面角，当在上述柱塞上向该柱塞的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部产生的摩擦转矩，抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部的滑动旋转，另一方面，当作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件相对地摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

7.一种机械式空隙调节器，其特征在于，

具备：

柱塞；

柱塞卡合部件，通过对上述柱塞螺纹卡合，与该柱塞协同作用，形成基于与该柱塞的相对旋转使该柱塞伸缩的螺纹卡合部；

压缩螺旋弹簧，与上述柱塞和上述柱塞卡合部件建立了关联，将该柱塞向使该柱塞相对于该柱塞卡合部件伸长的方向施力；

上述螺纹卡合部设定为，当在上述柱塞上向该柱塞的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部发生的摩擦转矩，抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部件的滑动旋转，另一方面，当作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件相对地摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。

8.如权利要求7所述的机械式空隙调节器，其特征在于，

9.如权利要求8所述的机械式空隙调节器，其特征在于，

10.如权利要求8所述的机械式空隙调节器，其特征在于，

11.如权利要求7所述的机械式空隙调节器，其特征在于，

上述柱塞卡合部件为圆筒状的壳体；

上述柱塞配置为，使该柱塞的一端侧从上述壳体突出、并且与该柱塞的一端侧相比将另一端侧收容在该壳体内；

12.如权利要求7所述的机械式空隙调节器，其特征在于，

在具备与发动机输出轴的旋转连动而旋转的凸轮、被阀弹簧向闭阀方向施力的阀的轴端部、和夹在该阀的轴端部与上述凸轮之间并将该凸轮的推压力作为开阀力向该阀的轴端部传递的动力传递部件的气门机构中，被用于调整上述凸轮与上述阀的轴端部之间的阀余隙；

上述柱塞配置为，被抵接在上述动力传递部件上，上述凸轮的推压力及上述阀弹簧的施力被经由该动力传递部件传递；

上述柱塞卡合部件在上述气门机构中，在该螺纹卡合部的周向上不可旋转地被保持。

13.如权利要求7所述的机械式空隙调节器，其特征在于，

上述螺纹卡合部构成为，通过构成该螺纹卡合部的螺纹的螺纹山的导程角和侧面角，当在上述柱塞上向该柱塞的伸缩方向的某个方向作用有载荷时，通过在该螺纹卡合部发生的摩擦转矩，抑制该螺纹卡合部处的该柱塞相对于该柱塞卡合部的滑动旋转，另一方面，当作用有使该柱塞相对于该柱塞卡合部件相对地摆动的横向载荷时，将上述滑动旋转的抑制缓和。