JP2008267224A - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】バリによる寿命低下を生じにくく、製造コストが低いラッシュアジャスタを提供する。
【解決手段】上端が開放した筒状のハウジング１４と、そのハウジング１４の内周に形成された雌ねじ１８にねじ係合する雄ねじ１７を外周に有するスクリュロッド１５と、そのスクリュロッド１５をハウジング１４から突出する方向に付勢するリターンスプリング１６とを有し、雌ねじ１８と雄ねじ１７は、圧力側フランク１９のフランク角が、遊び側フランク２０のフランク角よりも大きくなるように形成され、ハウジング１４は、雌ねじ１８の圧力側フランク１９に油膜排除溝２３が形成され、スクリュロッド１５のハウジング１４からの突出端２８で動弁装置のアーム６の揺動支点を支持するようにしたラッシュアジャスタ１において、雌ねじ１８と油膜排除溝２３とを鍛造加工によって板状部材２１の表面に形成し、その板状部材２１を筒状に曲げてハウジング１４を形成する。
【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、バルブに接続したバルブステムを、カムの回転に応じて揺動するアームで押し動かすようにした動弁装置が多く用いられる。

このような動弁装置において、エンジン作動中の温度上昇によって動弁装置が熱膨張すると、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（たとえば、アームとバルブステムの間）に隙間が発生し、その隙間によって、異音や、バルブの開閉タイミングのずれが生じることがある。また、動弁装置の摺動部の摩耗によっても、動弁装置の構成部材間（たとえば、バルブとバルブシートの間）に隙間が生じ、その隙間によって、異音等が生じることがある。

そこで、動弁装置の構成部材間の隙間を吸収するため、アームの揺動支点をラッシュアジャスタで支持し、そのラッシュアジャスタで、アームの揺動支点の位置を自動調整することが多い。

このようなラッシュアジャスタとして、上端が開放した筒状のハウジングと、そのハウジング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スクリュロッドと、そのスクリュロッドを前記ハウジングから突出する方向（以下、「突出方向」という）に付勢するリターンスプリングとを有し、スクリュロッドのハウジングからの突出端でアームの揺動支点を支持するようにしたものが知られている（特許文献１）。

このラッシュアジャスタのスクリュロッド外周の雄ねじと、ハウジング内周の雌ねじは、スクリュロッドをハウジング内に押し込む方向（以下、「押し込み方向」という）の力が作用し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く形成されている。

また、このラッシュアジャスタは、カムの回転によりスクリュロッドに押し込み方向の力が作用したときは、スクリュロッド外周の雄ねじの圧力側フランクが、ハウジング内周の雌ねじの圧力側フランクで受け止められ、スクリュロッドの軸方向位置が固定される。また、動弁装置の熱膨張などによって、アームとバルブステムの相対位置が変化したときは、その位置変化に応じて、スクリュロッドがハウジング内を回転しながら軸方向に移動し、動弁装置の構成部材間の隙間を吸収する。

ところで、ハウジング内周の圧力側フランクで、スクリュロッド外周の圧力側フランクを受け止める瞬間、圧力側フランク間に存在するエンジン油が、スクイズ効果によって油膜を形成することがある。特に、低温時は、エンジン油の粘度が大きいので、圧力側フランク間に油膜が形成されやすい。

このように、圧力側フランク間に油膜が形成されると、その油膜によって圧力側フランク間の摩擦が極めて小さくなるので、カムの回転によりスクリュロッドに押し込み方向の力が作用したときに、スクリュロッドが回転して押し込み方向に移動するおそれがある。スクリュロッドが押し込み方向に移動すると、アームの揺動支点がずれるので、バルブがバルブシートに衝撃的に着座し、異音が発生する。

そこで、圧力側フランク間の油膜を排除するため、ハウジング内周の雌ねじに、ねじ山を分断する軸方向の油膜排除溝を設け、その溝で圧力側フランク間の油膜を排除するようにしたラッシュアジャスタが知られている（特許文献２）。このラッシュアジャスタは、圧力側フランク間のエンジン油を油膜排除溝に逃がすことにより、圧力側フランク間に油膜が形成されるのを防止する。ここで、ハウジング内周の雌ねじは、タップ加工やねじ転造加工によって形成され、ハウジング内周の油膜排除溝は、切削加工（たとえば、放電加工やブローチ加工）によって形成される。
特開２００５−２４８９１２号公報 特開２０００−１３０１１４号公報

しかし、切削加工によって油膜排除溝を形成すると、油膜排除溝の縁にバリが生じ、そのバリが、ハウジング内周の雌ねじとスクリュロッド外周の雄ねじの摩耗を促進するので、ラッシュアジャスタの寿命が低下するおそれがある。特に、油膜排除溝を軸方向に形成する場合、油膜排除溝の加工は、放電加工またはブローチ加工によって行なわれるが、放電加工およびブローチ加工は、加工コストが高い。

この発明が解決しようとする課題は、バリによる寿命低下を生じにくく、製造コストが低いラッシュアジャスタを提供することである。

上記課題を解決するため、前記雌ねじと前記油膜排除溝とを塑性加工によって板状部材の表面に形成し、その板状部材を筒状に曲げて前記ハウジングを形成した。塑性加工としては、プレス加工や鍛造加工が挙げられる。

このラッシュアジャスタは、前記板状部材の周方向に突き合わされる合わせ面を接合すると、ハウジングの強度を向上させることができる。

この発明のラッシュアジャスタは、雌ねじと油膜排除溝とが塑性加工によって形成されているので、バリが生じにくく、バリによる寿命低下を生じにくい。また、塑性加工は切削加工よりも安価なので、この発明のラッシュアジャスタは、製造コストが低い。

図１に、この発明の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、ラッシュアジャスタ１で揺動可能に支持されたアーム６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７が固定され、スプリングリテーナ７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８が組み込まれている。バルブスプリング８は、スプリングリテーナ７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９に着座させている。

アーム６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６の中央部にはローラ１０が取り付けられ、ローラ１０は、アーム６の上方に設けられたカム１１に接触している。カム１１は、カムシャフト１２の外周に固定されており、カムシャフト１２が回転すると、ベースサークル１１ａに対して隆起したカム山部１１ｂが、ローラ１０を介してアーム６を押し下げる。

ラッシュアジャスタ１は、シリンダヘッド２の上面に形成された収容穴１３に収容されている。ラッシュアジャスタ１は、図２に示すように、上端が開放した筒状のハウジング１４と、ハウジング１４に挿入されたスクリュロッド１５と、リターンスプリング１６とを有する。

スクリュロッド１５の下部外周には雄ねじ１７が形成され、雄ねじ１７は、ハウジング１４の内周に形成された雌ねじ１８にねじ係合している。雄ねじ１７と雌ねじ１８は、軸線に沿った断面形状が非対称形状の鋸歯状に形成されており、スクリュロッド１５をハウジング１４内に押し込む方向の力が作用したときに圧力を受ける圧力側フランク１９のフランク角が、遊び側フランク２０のフランク角よりも大きくなっている。

ハウジング１４は、図３、図４に示す板状部材２１を円筒状に曲げて形成されている。板状部材２１の表面には、鍛造によってねじ山２２が形成されており、図５に示すように、板状部材２１を円筒状に曲げたときに、ねじ山２２が雌ねじ１８を形成するようになっている。また、板状部材２１の表面には、ねじ山２２を分断する油膜排除溝２３が鍛造によって形成されている。ねじ山２２と油膜排除溝２３は、同時に形成すると加工コストを抑えることができるが、別々に形成してもよい。

ハウジング１４の下端には、図２に示すように、底蓋２４が装着されている。底蓋２４は、ハウジング１４の下端外周に嵌め合わされた筒部２４Ａと、ハウジング１４の下端を閉塞する底部２４Ｂとからなる。ハウジング１４の上端外周には、外嵌リング２５が嵌め合わされている。また、ハウジング１４は、図５に示すように、板状部材２１を円筒状に曲げたときに周方向に突き合わされる合わせ面２６，２６が、互いに溶接されている。

リターンスプリング１６は、スクリュロッド１５と、底蓋２４の底部２４Ｂに支持されたスプリング受け２７との間に組み込まれており、スクリュロッド１５をハウジング１４から突出する方向に付勢している。スクリュロッド１５は、ハウジング１４からの突出端２８が半球状に形成されている。突出端２８は、図１に示すように、アーム６の下面に形成された凹部２９に嵌合し、その凹部２９を支点としてアーム６を揺動可能に支持している。

この動弁装置は、カムシャフト１２が回転して、カム１１のカム山部１１ｂがアーム６を押し下げると、バルブ４がバルブシート９から離れて、吸気ポート３を開く。このとき、スクリュロッド１５に押し込み方向の力が作用するが、雄ねじ１７の圧力側フランク１９が雌ねじ１８の圧力側フランク１９で受け止められるので、スクリュロッド１５は軸方向位置が固定される。

さらに、カムシャフト１２が回転して、カム山部１１ｂがローラ１０の位置を過ぎると、バルブスプリング８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９に着座して、吸気ポート３を閉じる。

また、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６など、動弁装置の構成部材間に熱膨張差が生じ、カム１１とアーム６の間の距離が大きくなったときは、スクリュロッド１５が、リターンスプリング１６の付勢力によって回転しながら突出方向に移動するので、カム１１のベースサークル１１ａとローラ１０の間に隙間が生じず、バルブ４がバルブシート９に衝撃的に着座する事態が防止される。また、バルブ４とバルブシート９の接触面が摩耗したときは、スクリュロッド１５が、バルブスプリング８の付勢力によって回転しながら押し込み方向に移動し、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９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、ハウジング１４の雌ねじ１８の圧力側フランク１９で、スクリュロッド１５の雄ねじ１７の圧力側フランク１９を受け止める瞬間、圧力側フランク１９，１９間に存在するエンジン油が油膜排除溝２３内に逃げるので、圧力側フランク１９，１９間に、スクイズ効果による油膜が形成されにくい。そのため、スクリュロッド１５に作用する軸方向の力を、ハウジング１４の雌ねじ１８で速やかに受け止めることができ、エンジン油の粘度が大きい低温時においても、スクリュロッド１５が押し込み方向に移動するのを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、雌ねじ１８と油膜排除溝２３とが鍛造によって形成されているので、バリが生じにくく、バリによる寿命低下を生じにくい。また、雌ねじ１８と油膜排除溝２３とを切削加工によって形成する場合に比べて、製造コストが低い。

上記実施形態では、油膜排除溝２３を、雌ねじ１８の圧力側フランク１９に、雌ねじ１８のねじ山の方向と交差して形成することにより、油膜排除溝２３による油膜排除効果を高めているが、油膜排除溝は、雌ねじ１８の圧力側フランク１９に、雌ねじ１８のねじ山の方向と平行に形成してもよい。

また、上記実施形態では、雌ねじ１８と油膜排除溝２３とを鍛造によって形成しているが、雌ねじ１８と油膜排除溝２３は、たとえばプレス加工など、他の塑性加工によって形成してもよい。

また、上記実施形態では、板状部材２１の合わせ面２６，２６を互いに溶接しているが、合わせ面２６，２６は、たとえば、拡散接合、接着剤による接合など、他の接合方法で接合してもよい。

この発明の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に示すラッシュアジャスタの拡大断面図 図２のハウジングを形成する板状部材を示す平面図 図３に示す板状部材のIV−IV線に沿った断面図 図３に示す板状部材を曲げてハウジングを形成する過程を示す説明図

符号の説明

１ ラッシュアジャスタ
６ アーム
１４ ハウジング
１５ スクリュロッド
１６ リターンスプリング
１７ 雄ねじ
１８ 雌ねじ
１９ 圧力側フランク
２０ 遊び側フランク
２１ 板状部材
２３ 油膜排除溝
２６ 合わせ面
２８ 突出端

Claims (2)

1. 上端が開放した筒状のハウジング（１４）と、そのハウジング（１４）の内周に形成された雌ねじ（１８）にねじ係合する雄ねじ（１７）を外周に有するスクリュロッド（１５）と、そのスクリュロッド（１５）を前記ハウジング（１４）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１６）とを有し、前記雌ねじ（１８）と前記雄ねじ（１７）は、前記スクリュロッド（１５）をハウジング（１４）内に押し込む方向の力が作用したときに圧力を受ける圧力側フランク（１９）のフランク角が、遊び側フランク（２０）のフランク角よりも大きくなるように形成され、前記ハウジング（１４）は、前記雌ねじ（１８）の圧力側フランク（１９）に油膜排除溝（２３）が形成され、前記スクリュロッド（１５）の前記ハウジング（１４）からの突出端（２８）で動弁装置のアーム（６）の揺動支点を支持するようにしたラッシュアジャスタ（１）において、前記雌ねじ（１８）と前記油膜排除溝（２３）とを塑性加工によって板状部材（２１）の表面に形成し、その板状部材（２１）を筒状に曲げて前記ハウジング（１４）を形成したことを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. 前記板状部材（２１）の周方向に突き合わされる合わせ面（２６，２６）を接合した請求項１に記載のラッシュアジャスタ。

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