JP2002235507A - 内燃機関の動弁装置におけるバルブクリアランス調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピボットを螺進させてバルブクリアランスを
調整するものにおいて、ネジ部の強度を低下させること
なく微調整できるようにする。 【解決手段】 第１螺進手段２５によって回転筒体２３
を例えばエンジンヘッド１０に対して上方へ螺進させる
と、第２螺進手段３０によりピボット２８はその回転筒
体２３に対して下方へ相対変位する。このときの回転筒
体２３が１回転したときのピボット２８の変位量は、第
１螺進手段２５と第２螺進手段３０のネジ山のピッチＰ
ａ，Ｐｂの差寸法となる。したがって、双方の螺進手段
２５，３０のネジ山自体を大きくして強度を確保しつ
つ、そのネジ山のピッチＰａ，Ｐｂの差を小さくするこ
とによって、ピボット２８を微調整することが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置におけるバルブクリアランス調整機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の動弁装置では、高速運転時に
おける吸気弁及び排気弁の追従性を高めて動弁性能を向
上させるため、バルブクリアランス調整機構が設けられ
ている。機械式のバルブクリアランス調整機構として
は、特開平７−５４６１７号公報に開示されているもの
がある。これは、ロッカーアームの揺動支点を下から支
承するボルトタイプのピボットを、エンジンヘッドの上
面に設けた雌ネジ孔にねじ込んだ構造になり、ピボット
を回転させてそのエンジンヘッドからの突出高さを変え
ることにより、ロッカーアームの揺動支点の高さを調整
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにピボット
を螺進させて調整を行うバルブクリアランス調整機構に
おいて調整精度を高めるためには、ピボットの回転角度
に対する螺進量の割合を小さくすることによって微調整
できるようにする必要がある。ところが、ピボットの回
転角度に対する螺進量の割合を小さくするためには、雌
ネジ孔のネジ山間のピッチを小さくしなければならない
が、そうすると、ネジ山自体を小さくすることになっ
て、強度の確保が困難になる。

【０００４】本願発明は上記事情に鑑みて創案され、ピ
ボットを螺進させてバルブクリアランスを調整するもの
において、ネジ部の強度を低下させることなく微調整で
きるようにすることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジンヘッドの上面から突出させて設けたピボットにより
ロッカーアームの揺動支点を下方から支承し、カムによ
り前記ロッカーアームを揺動させることでバルブを駆動
するようにした動弁装置において、前記ピボットを上下
移動させることにより前記ロッカーアームの揺動支点の
高さを変えるようにしたバルブクリアランス調整機構に
おいて、前記ピボットをその軸線周りの回転を不能に且
つその軸線方向への移動を可能に案内するガイド手段
と、前記エンジンヘッドに設けた第１雌ネジ部と、回転
筒体の外周に設けた第１雄ネジ部とからなる第１螺進手
段と、前記回転筒体の内周に設けた第２雌ネジ部と、前
記ピボットの外周に設けた第２雄ネジ部とからなる第２
螺進手段とを備え、前記第１螺進手段と前記第２螺進手
段とは、ネジ山の螺旋方向が互いに逆捩れとされている
とともに、ネジ山間のピッチが互いに異なる寸法とされ
ている構成とした。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記エンジンヘッドには弾性材料からなるロック部
材が設けられ、前記回転筒体には、前記ロック部材が弾
性的に係合されることによってその回転筒体を回転規制
状態に保持可能な係合部が設けられている構成とした。

【０００７】

【発明の作用及び効果】［請求項１の発明］回転筒体を
例えばエンジンヘッドに対して上方へ螺進させると、ピ
ボットはその回転筒体に対して下方へ変位し、回転筒体
の回転角度に対するピボットの変位量は、第１螺進手段
と第２螺進手段のネジ山のピッチの差に起因する寸法と
なる。したがって、双方の螺進手段のネジ山自体を大き
くして強度を確保しつつ、そのネジ山のピッチの差を小
さくすることによって、ピボットを微調整することが可
能である。

【０００８】［請求項２の発明］回転筒体に所定以上の
回転力が付与されると、ロック部材が回転筒体の嵌合部
と嵌合する状態と嵌合部から解離する状態との間で弾性
変形しつつ、回転筒体が回転する。ピボットへの回転力
を解除すると、ロック部材がそれ自身の弾性復元力によ
って係合部に係合して回転筒体を回転規制するロック状
態に復帰する。ロック状態とロック解除状態との間での
切り替えに際しては、ロックナットを締め付けたり緩め
たりするといった煩わしい作業が不要であるから、作業
性に優れる。尚、回転筒体のロック位置は無段階ではな
く多段階的になるのであるが、第１螺進手段と第２螺進
手段のピッチの差を微小にすれば、微調整の機能が損な
われることはない。

【０００９】

【発明の実施の形態】［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４を参照して説明す
る。まず、動弁装置について説明すると、動弁装置は、
エンジンヘッド１０の上面からバルブクリアランス調整
機構２０を構成するピボット２８を突出させ。そのピボ
ット２８の上端部によりロッカーアーム１１の揺動支点
部１１Ａを下から支承するとともに、そのロッカーアー
ム１１の揺動端部１１Ｂを上下動可能に設けられたバル
ブステム１２の上端に上から当接させ、ロッカーアーム
１１の略中央部に設けたカムローラ１３に対しその上方
からカムシャフト１４のカム１５を当接させた構造にな
る。カムシャフト１４が回転すると、ロッカーアーム１
１がその揺動支点部１１Ａを支点として上下方向に揺動
し、そのロッカーアーム１１の揺動にともなってバルブ
ステム１２が上下動することによりバルブ（図示せず）
が開閉される。

【００１０】この動弁装置におけるバルブクリアランス
調整機構２０は、エンジンヘッド１０からのピボット２
８の突出高さ、即ちロッカーアーム１１の揺動支点部１
１Ａの高さを変えることによってバルブクリアランスを
調整するとともに、後述するロック手段によってピボッ
ト２８の回転を規制することにより調整状態を保持する
ようになっている。以下、その構成を詳しく説明する。
エンジンヘッド１０には、円形の有底筒体２１がその上
端部をエンジンヘッド１０の上面から突出させた形態で
圧入等の手段により固定して取り付けられている。この
有底筒体２１の内周には、軸線を上下方向に向けた第１
雌ネジ部２２が形成されている。この第１雌ネジ部２２
には、円形をなす回転筒体２３の外周に形成した第１雄
ネジ部２４が螺合されている。この第１雌ネジ部２２と
第１雄ネジ部２４は、回転筒体２３をエンジンヘッド１
０及び有底筒体２１に対して相対回転させることで上下
方向（軸線方向）に螺進させるための第１螺進手段２５
を構成する。また、回転筒体２３の有底筒体２１から上
方へ突出した上端部外周には、回転筒体２３を回転操作
するための非円形の操作部２６が形成されている。

【００１１】回転筒体２３の内周には、第１雄ネジ部２
４と同心の第２雌ネジ部２７が形成されており、この第
２雌ネジ部２７には、ピボット２８の外周に同心に形成
した第２雄ネジ部２９が螺合されている。この第２雌ネ
ジ部２７と第２雄ネジ部２９とは、回転筒体２３に対し
てピボット２８を相対的に螺進させるための第２螺進手
段３０を構成する。第１螺進手段２５の第１雌ネジ部２
２と第１雄ネジ部２４、第２螺進手段３０の第２雌ネジ
部２７と第２雄ネジ部２９、及びピボット２８は、全て
軸線を一致させている。

【００１２】また、ピボット２８の下端面には、軸線と
直交する横断面形状が方形（方形に限らず、非円形であ
ればよい）をなす被ガイド部３１が、ピボット２８の軸
線と平行に突出するように形成されている。また、有底
筒体２１の底面には横断面が被ガイド部３１と同一形状
のガイド孔３２が形成されており、このガイド孔３２に
は、被ガイド部３１が、ピボット２８の軸線周りの回転
不能に且つ軸線と平行な方向への移動は許容された状態
で嵌合されている。この被ガイド部３１とガイド孔３２
とは、ピボット２８をその軸線周りの回転を不能に且つ
その軸線方向への移動を可能に案内するガイド手段３３
を構成する。

【００１３】上記した第１螺進手段２５と第２螺進手段
３０とは、そのネジ山の螺旋方向が互いに逆捩れとされ
ている。即ち、図４に示すように、第１螺進手段２５の
ネジ山の螺旋方向は、回転筒体２３を上方から見て時計
回り方向に回転させたときにその回転筒体２３が下方へ
螺進する向きとされている。これに対し、第２螺進手段
３０のネジ山の螺旋方向は、回転筒体２３を上方から見
て時計回り方向に回転させたときに、回転規制されてい
るピボット２８が、回転する回転筒体２３に対して相対
的に上方へ螺進（変位）するような向き（回転筒体２３
がピボット２８に対して相対的に下方へ螺進する向き）
とされている。

【００１４】また、上記した第１螺進手段２５と第２螺
進手段３０とは、そのネジ山間のピッチが互いに異なる
寸法とされている。即ち、図４に示すように、第１螺進
手段２５の軸線方向（上下方向）におけるネジ山間のピ
ッチＰａは、例えば０．７５ｍｍであるのに対し、第２
螺進手段３０の軸線方向におけるネジ山間のピッチＰｂ
は、例えば０．５ｍｍとされている。尚、各ピッチＰ
ａ，Ｐｂの寸法は、０．７５ｍｍや０．５ｍｍ以外の寸
法に設定することができ、また、双方の螺進手段２５，
３０のピッチ寸法の差も、０．２５ｍｍ以外に設定する
ことができる。

【００１５】さらに、有底筒体２１と回転筒体２３に
は、回転筒体２３を回転規制にロックするためのロック
手段が設けられている。以下、その構成を説明する。有
底筒体２１におけるエンジンヘッド１０から突出した上
端部には、その有底筒体２１の外周から中空（回転筒体
２３が収容されている空間）に連通するスリット状のバ
ネ収容部３４が形成されている。このバネ収容部３４の
上下両面は、回転筒体２３の軸線と直交する平坦なガイ
ド面３５とされている。また、有底筒体２１の外周に
は、バネ収容部３４と同じ高さを穿孔することによって
バネ保持孔３６が形成されている。回転筒体２３の外周
には、平坦面状に凹ませた係合部３７が形成されてい
る。この係合部３７の上下方向の形成領域は、回転筒体
２３の高さがその調整範囲内におけるいずれの高さに位
置していても、必ずバネ収容部３４が係合部３７と対応
するように設定されている。かかる有底筒体２１及び回
転筒体２３には、金属などの弾性を有する線材からなる
ロック部材３８が、その弧状部３８Ａを有底筒体２１の
外周に沿わせると共に、弧状部３８Ａの一端の保持部３
８Ｂをバネ保持孔３６に嵌入させることで、有底筒体２
１に対する軸線周りの回転不能な状態に取り付けられて
いる。そして、このロック部材３８の弧状部３８Ａの他
端から延出する直線部３８Ｃが、バネ収容部３４内に入
り込んでいる。

【００１６】上記構成になるバルブクリアランス調整機
構２０は、常には、周方向において回転筒体２３の係合
部３７が有底筒体２１のバネ収容部３４と対応するよう
に配されているとともに、ロック部材３８の直線部３８
Ｃが係合部３７に対して弾性的に係合（押圧）してお
り、この弾性的な係合により、回転筒体２３の有底筒体
２１に対する相対回転、即ち有底筒体２１に対する螺進
が規制されたロック状態に保持されている。このロック
状態では、回転筒体２３に回転力が作用しても、その回
転力がロック部材３８の弾力に起因する回転規制力より
も小さい場合には、回転筒体２３は回転することはな
い。

【００１７】このロック状態から、回転筒体２３に対し
てロック部材３８による回転規制力よりも大きい回転力
を付与すると、ロック部材３８の直線部３８Ｃが、回転
筒体２３の軸線と直交する径方向外向きに弾性変位して
回転筒体２３の外周（第１雄ネジ部２４）に摺接する退
避状態（図３に鎖線で示す）と、直線部３８Ｃが係合部
に対して密着係合する弾性復元状態（図３に実線で示
す）とを交互に繰り返すことによって、回転筒体２３が
回転する。尚、この間、直線部３８Ｃは、バネ収容部３
４から外れることがなく、またガイド面３５によって上
下方向の遊動を規制されている。回転筒体２３への回転
力を解除すると、ロック部材３８の直線部３８Ｃが係合
部に係合し、ロック部材３８の弾性復元力によって回転
筒体２３が回転規制状態にロックされる。

【００１８】さて、上記のように回転筒体２３を回転さ
せると、バルブクリアランスが調整される。即ち、上か
ら見て回転筒体２３を時計回り方向に回転させると、第
１螺進手段２５により回転筒体２３が有底筒体２１及び
エンジンヘッド１０に対して相対的に下方へ螺進する。
これと同時に、第２螺進手段３０により、回転する回転
筒体２３が、回転規制されているピボット２８に対して
相対的に下方へ螺進する（換言するとピボット２８が回
転筒体２３に対して相対的に上方へ変位する）ようにな
る。ここで、第１螺進手段２５のネジ山のピッチＰａは
第２螺進手段３０のネジ山のピッチＰｂよりも大きいの
で、回転筒体２３の下方への螺進量は、その回転筒体２
３に対するピボット２８の上方への相対変位量よりも大
きく、結果的にピボット２８は、有底筒体２１及びエン
ジンヘッド１０に対して相対的に下方へ変位することに
なる。そして、回転筒体２３が１回転したときの有底筒
体２１に対するピボット２８の下方への変位量は、第１
螺進手段２５のピッチＰａと第２螺進手段３０のピッチ
Ｐｂとの差分寸法（本実施形態では０．７５ｍｍと０．
５ｍｍとの差である０．２５ｍｍ）となり、このピボッ
ト２８の変位量は、第１螺進手段２５と第２螺進手段３
０のいずれのピッチよりも小さい。尚、回転筒体２３を
上記と逆方向に回転させるとピボット２８は上方へ変位
する。

【００１９】このように、本実施形態においては、回転
筒体２３を１回転したときのピボット２８のエンジンヘ
ッド１０に対する相対変位量は、第１螺進手段２５と第
２螺進手段３０のネジ山のピッチＰａ，Ｐｂの差の寸法
となるので、双方の螺進手段のネジ山自体を大きくして
強度を確保しながら、双方のネジ山のピッチＰａ，Ｐｂ
の差を小さくすることによって、ピボット２８を微調整
することが可能となっている。

【００２０】また、回転筒体２３は、所定以上の回転力
を付与すれば回転するようになり、回転力を解除すれ
ば、回転筒体２３が回転規制されたロック状態に復帰す
るようになっているので、ロック状態とロック解除状態
との間での切り替えに際しては、ロックナットを締め付
けたり緩めたりするといった煩わしい作業が不要であ
る。したがって、作業性に優れている。尚、本実施形態
における回転筒体２３のロック位置は、ロック部材３８
の直線部３８Ｃが回転筒体２３の係合部３７に係合され
る位置に限られるため、無段階ロックではなく多段階ロ
ック形態となっているのであるが、第１螺進手段２５と
第２螺進手段３０のピッチＰａ，Ｐｂの差を微小にすれ
ば、微調整の機能が損なわれることはない。

【００２１】［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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）上記実施形態では第１螺進手段のネジ山のピッチ
を第２螺進手段のピッチよりも大きくしたが、本発明に
よれば、第１螺進手段のネジ山のピッチを第２螺進手段
のピッチより小さくしてもよい。

【００２２】（２）上記実施形態では第１螺進手段の第
１雌ネジ部をエンジンヘッドに圧入又は挿入して固定し
た有底筒体の内周に形成したが、本発明によれば、エン
ジンヘッドに直接形成した凹部の内周に第１雌ネジ部を
形成してもよい。 （３）上記実施形態では回転筒体を回転規制する手段と
してロック部材の弾性を利用したロック手段としたが、
本発明によれば、ロックナットなどによって回転筒体を
回転規制してもよく、ロックナット以外の手段によって
回転筒体を回転規制してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の動弁装置の断面図

【図２】バルブクリアランス調整機構の断面図

【図３】Ｘ−Ｘ線断面図

【図４】第１螺進手段と第２螺進手段をあらわす部分拡
大断面図

【符号の説明】

１０…エンジンヘッド １１…ロッカーアーム １２…バルブステム １５…カム ２０…バルブクリアランス調整機構 ２２…第１雌ネジ部 ２４…第１雄ネジ部 ２５…第１螺進手段 ２７…第２雌ネジ部 ２８…ピボット ２９…第２雄ネジ部 ３０…第２螺進手段 ３３…ガイド手段 ３７…係合部 ３８…ロック部材 Ｐａ…第１螺進手段のネジ山間のピッチ Ｐｂ…第２螺進手段のネジ山間のピッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川原 和周 愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会 社オティックス内 (72)発明者 櫻井 雅英 愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会 社オティックス内 (72)発明者 山本 真之 愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会 社オティックス内 (72)発明者 吉原 裕二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 立野 学 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA06 AA19 BA18 BB18 BB22 DA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンヘッドの上面から突出させて設
   けたピボットによりロッカーアームの揺動支点を下方か
   ら支承し、カムにより前記ロッカーアームを揺動させる
   ことでバルブを駆動するようにした動弁装置において、
   前記ピボットを上下移動させることにより前記ロッカー
   アームの揺動支点の高さを変えるようにしたバルブクリ
   アランス調整機構において、 前記ピボットをその軸線周りの回転を不能に且つその軸
   線方向への移動を可能に案内するガイド手段と、 前記エンジンヘッドに設けた第１雌ネジ部と、回転筒体
   の外周に設けた第１雄ネジ部とからなる第１螺進手段
   と、 前記回転筒体の内周に設けた第２雌ネジ部と、前記ピボ
   ットの外周に設けた第２雄ネジ部とからなる第２螺進手
   段とを備え、 前記第１螺進手段と前記第２螺進手段とは、ネジ山の螺
   旋方向が互いに逆捩れとされているとともに、ネジ山間
   のピッチが互いに異なる寸法とされていることを特徴と
   する内燃機関の動弁装置におけるバルブクリアランス調
   整機構。
2. 【請求項２】 前記エンジンヘッドには弾性材料からな
   るロック部材が設けられ、前記回転筒体には、前記ロッ
   ク部材が弾性的に係合されることによってその回転筒体
   を回転規制状態に保持可能な係合部が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁装置にお
   けるバルブクリアランス調整機構。