JP2008184963A - 動弁装置のラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】 動弁装置のラッシュアジャスタ１０において、ネジかみ合い部の接触面圧を確保しつつ、軸方向寸法の低減化を図る。
【解決手段】 動弁装置のカム３とバルブステム２との間に介装されるカム３側のリフタ本体１１及びバルブステム２側のアジャストスクリュ１２に、互いにかみ合う雄ネジと雌ネジからなるネジかみ合い部１４，１５を設ける。両者１１，１２間に介装される弾性体１３の付勢力により、両者が互いに相対回転しつつバルブステム２の軸方向へ移動可能である。ネジかみ合い部１４，１５を同心状に２箇所に設けた二重ネジ構造とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、内燃機関等の動弁装置におけるバルブクリアランスを自動的に調整可能なラッシュアジャスタに関し、特に、ネジかみ合い部により互いにかみ合うリフタ本体とアジャストスクリュとを有するメカニカル型のラッシュアジャスタの改良に関する。

内燃機関の動弁装置として、カムの回転によって吸気バルブや排気バルブを直接的に押し下げるようにした直動型の動弁装置では、一般的に、上記カムとバルブステムの上端間にバルブリフタを組込み、そのバルブリフタをバルブステムに付与されるバルブスプリングの弾力によりカムに押し付け、上記カムとの接触によって押し下げられるバルブリフタを介してバルブステムを押し下げるようにしている。

このような動弁装置におけるカムのベースサークル区間との隙間すなわちバルブクリアランスを自動的に調整・吸収するメカニカル型のラッシュアジャスタが例えば特許文献１に記載されている。このラッシュアジャスタは、動弁装置のカムとバルブステムとの間に介装されるカム側のリフタ本体とバルブステム側のアジャストボルトとを軸方向に離間する方向へ付勢する弾性体を有している。アジャストボルトの外周面には雄ネジが形成され、上記リフタ本体には、上記雄ネジにかみ合う雌ネジが形成されている。そして、弾性体によりアジャストボルトが回転しつつ軸方向に移動することによって、部品の製作誤差や組立て誤差、あるいは温度変化に起因するバルブクリアランスのばらつきを吸収し、バルブをきわめて高精度に開閉させることができる。
特開平１１−１４８３１９号公報

しかしながら、このようなメカニカル型のラッシュアジャスタは、ネジかみ合い部における所望の接触面圧を確保するために、ネジかみ合い部の軸方向長さ、つまりはカムが接触するリフタ本体の上面からバルブステムが突当てられるアジャストボルトの下面までの軸方向寸法が長くなる傾向にある。このために、動弁装置の小型化を図るうえで弊害となるとともに、既存の動弁装置にラッシュアジャスタを新たに採用する場合に、バルブステム等の動弁装置やシリンダヘッド等の寸法変更が要求されることがあり、更なる改善が求められていた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ネジかみ合い部における接触面圧、つまりネジ接触面積の確保と、コンパクト化，特に軸方向寸法の縮小化と、を高いレベルで両立し得る新規な動弁装置のラッシュアジャスタを提供することを主たる目的としている。

本発明のラッシュアジャスタは、動弁装置のカムとバルブステムとの間に介装されるカム側のリフタ本体及びバルブステム側のアジャストスクリュに、互いにかみ合う雄ネジと雌ネジからなるネジかみ合い部を設け、上記リフタ本体とアジャストスクリュとの間に介装される弾性体の付勢力により、上記リフタ本体とアジャストスクリュとが互いに相対回転しつつバルブステムの軸方向へ移動可能である。そして、上記ネジかみ合い部を同心状に複数設けた多重ネジ構造としたことを特徴としている。

このように本発明のラッシュアジャスタは、ネジかみ合い部を同心状に複数設けた多重ネジ構造としたために、ネジかみ合い部が一つしかない既存のラッシュアジャスタに比して、同等のネジ接触面積を確保しつつ軸方向寸法を大幅に低減することができる。従って、ラッシュアジャスタにおける接触面圧の確保とコンパクト化とを高いレベルで両立することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書では基本的に「上下方向」をカム３側を上側とするバルブステム２の軸方向に沿う方向として用いている。図１は本発明の一実施例に係るラッシュアジャスタ１０が適用された動弁装置を示す断面図であり、図２は、その要部を拡大した断面図である。

吸気バルブ（あるいは排気バルブ）１は、内燃機関のシリンダヘッド（図示省略）に形成された吸気口（あるいは排気口）を開閉するもので、シリンダヘッドのステムガイド（図示省略）に軸方向にスライド可能に支持されるバルブステム２を有している。バルブステム２の上方には、内燃機関の機関出力によって回転駆動される動弁用のカム３が設けられている。バルブステム２とカム３との間には、本実施例のラッシュアジャスタ１０が適用されたバルブリフタ４が組込まれている。バルブリフタ４は、シリンダヘッドに形成されたガイド孔内にスライド可能に嵌合するリフタ円筒部５の上端に、カム３が摺接するカム摺接壁部６が形成された略有底筒状をなしている。

ラッシュアジャスタ１０は、カム３とバルブステム２との間に介装されるカム側のリフタ本体１１及びバルブステム２側のアジャストスクリュ１２と、両者１１，１２間に介装されて両者１１，１２を軸方向に離間する方向へ付勢するスプリングや板バネ等の弾性体１３と、を有している。なお、この実施例では、バルブリフタ４にリフタ本体１１を一体的に形成しており、つまりバルブリフタ４をリフタ本体１１として用いているが、両者４，１１を別体としても良い。

リフタ本体１１とアジャストスクリュ１２とは、互いにかみ合う雄ネジと雌ネジからなるネジかみ合い部１４，１５により、互いに相対回転しつつバルブステム２の軸方向へ移動可能である。そして本実施例では、ネジかみ合い部として、第１ネジかみ合い部１４と第２ネジかみ合い部１５の２つを設けた二重ネジ構造としている。

具体的には、図２に示すように、アジャストスクリュ１２は、円筒部１６の下端に円盤状の底壁部１７が設けられた略有底円筒状をなしている。この底壁部１７は、バルブステム２の上端を受けるものであり、この実施例ではバルブステム２の上端が直接的に突き当てられるようになっている。一方、リフタ本体１１には、上記のカム摺接壁部６の裏面側より下方へ一体的に張り出した略円柱状のボス部１８と、このボス部１８の外周を囲うようにカム摺接壁部６の裏面に固定された略円筒状のナット部１９と、の間に、上記の円筒部１６が嵌合する略円筒状のネジ溝２０が形成されている。弾性体１３は、この実施例では円筒部１６の軸方向端面（上面）とこれに対向するネジ溝２０の端面との隙間に介装されている。

上記の第１ネジかみ合い部１４は、円筒部１６の外周面に形成される雄ネジとネジ溝２０（ナット部１９）の内周面に形成される雌ネジとにより構成され、上記の第２ネジかみ合い部１５は、円筒部１６の内周面に形成される雌ネジとネジ溝２０（ボス部１８）の外周面に形成される雄ネジとにより構成されている。リフタ本体１１とアジャストスクリュ１２とが円滑に回転しつつ軸方向へ移動するように、両ネジかみ合い部１４，１５は、同一ピッチの同一形状に設定されている。

各ネジかみ合い部１４，１５は、バルブステム２からアジャストスクリュ１２へ作用する軸方向の押し込み力を受ける圧力側フランク２１のフランク角が遊び側フランク２２のフランク角より大きい鋸歯状とされている。このようなフランク角とリード角の関係から、バルブリフト量が０（ゼロ）となるカム３のベースサークル区間との間にバルブクリアランスが存在する場合には、アジャストスクリュ１２は弾性体１３の付勢力によって速やかに回転しつつ下方向つまりリフタ本体１１から離間する方向へ移動して、バルブクリアランスを詰める（吸収する）一方、内燃機関の作動中に回転するカム３によりアジャストスクリュ１２を介してバルブステム２が押し下げられるリフト時には、その押し込み力が圧力側フランク２１で受けられて軸方向に移動せず、アジャストスクリュ１２とリフタ本体１１とが適正位置を保持するようになっている。従って、部品の製作誤差や組立て誤差、あるいは温度変化によるバルブクリアランスのばらつきを良好に吸収し、バルブ１を精度よく開閉させることができる。

図３は、ラッシュアジャスタ１０の軸方向におけるリフタ厚さ（カム摺動壁部６の上面から底壁部１７の下面までの最短距離）とネジかみ合い部１４，１５における接触面圧（ネジ面面圧）と、の関係を示す特性図である。図中の符号Ｈ０は、ネジかみ合い部が一つしかない比較例に係る一重構造の特性を示しており、符号Ｈ１は、ネジかみ合い部１４，１５を同心状に二つ設けた上記実施例の二重ネジ構造の特性を示している。

同図に示すように、ネジ二重構造の本実施例Ｈ１では、ネジかみ合い部が一つしかないネジ一重構造の比較例Ｈ０に比して、所定のネジ面面圧αを確保しつつ、そのリフタ厚さを大幅に低減できることが確認された（符号Δβ参照）。このように本実施例によれば、ラッシュアジャスタ１０における接触面圧の確保とコンパクト化とを高いレベルで両立することができる。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更の態様を含むものである。例えば図４に示す他の実施例のように、ボス部１８Ａを円筒形状とし、弾性体としてのコイルスプリング１３Ａを、上記円筒部１６やボス部１８Ａの内側に同心状に配設しても良い。このコイルスプリング１３Ａは、リフタ本体１１のカム摺接壁部６の裏面とアジャストスクリュ１２の底壁部１７との間に介装され、両者１１，１２を離間方向へ付勢するようになっている。このように弾性体１３Ａをボス部１８Ａや円筒部１６の内側に同心状に配置することにより、図２に示すように弾性体１３を円筒部１６と同軸上に配置する場合に比して、ラッシュアジャスタの軸方向寸法を更に低減することが可能となる。一方、図２の実施例では、図３の実施例にに比して、ボス部１８の形状が簡素化され、製造コストを抑制することができる。

あるいは、より大きなバネ力が必要とされるような場合には、図２に示す弾性体１３と図４の示す弾性体１３Ａとを併用しても良い。また、例えばボス部１８をカム摺接壁部６と別体としてもよく、上記のナット部１９をカム摺接壁部６と一体に形成しても良い。更に、ネジかみ合い部を３箇所以上設けた多重ネジ構造としても良い。

本発明の一実施例に係るラッシュアジャスタを適用した動弁装置を示す断面図。 図１の要部を拡大して示す断面図。 ネジ二重構造の本実施例とネジ一重構造の比較例とのリフタ厚さとネジ面面圧との関係を示す特性図。 本発明の他の実施例に係るラッシュアジャスタを示す図２と同じ部位の断面図。

符号の説明

２…バルブステム
３…カム
４…バルブリフタ
１０…ラッシュアジャスタ
１１…リフタ本体
１２…アジャストスクリュ
１３，１３Ａ…弾性体
１４，１５…ネジかみ合い部
１６…円筒部
１７…底壁部
２０…ネジ溝

Claims (5)

1. 動弁装置のカムとバルブステムとの間に介装されるカム側のリフタ本体及びバルブステム側のアジャストスクリュに、互いにかみ合う雄ネジと雌ネジからなるネジかみ合い部を設け、上記リフタ本体とアジャストスクリュとの間に介装される弾性体の付勢力により、上記リフタ本体とアジャストスクリュとが互いに相対回転しつつバルブステムの軸方向へ移動可能な動弁装置のラッシュアジャスタにおいて、
   上記ネジかみ合い部を同心状に複数設けた多重ネジ構造としたことを特徴とする動弁装置のラッシュアジャスタ。
2. 上記アジャストスクリュが、円筒部の一端に上記バルブステムの上端を受ける底壁部が設けられた略有底円筒状をなし、
   上記リフタ本体には、上記円筒部が嵌合するネジ溝が形成され、
   上記ネジかみ合い部が、上記円筒部の外周面とネジ溝の内周面とに形成される第１ネジかみ合い部と、上記円筒部の内周面とネジ溝の外周面とに形成される第２ネジかみ合い部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
3. 上記弾性体の少なくとも一つが、上記円筒部の軸方向端面と上記ネジ溝の底面との間に介装されることを特徴とする請求項２に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
4. 上記弾性体の少なくとも一つが、上記円筒部の内側に同心状に配設され、上記リフタ本体の裏面と底壁部との間に介装されることを特徴とする請求項２に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
5. 上記ネジかみ合い部は、上記バルブステムからアジャストスクリュへ作用する軸方向の押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角が他方の遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状をなしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。

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