JP2008286000A - Lash adjuster - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a lash adjuster incorporated in an engine valve gear.
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の揺動端部で押し動かすようにしたアーム式動弁装置が多く用いられる。 As a valve operating device that operates a valve provided on the intake port or exhaust port of an engine, an arm type that moves the valve stem connected to the valve at the swing end of the arm that swings according to the rotation of the cam A valve operating device is often used.
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、圧縮漏れが生じることがある。 In such a valve operating apparatus, when the valve operating apparatus thermally expands due to a temperature rise during engine operation, a difference in thermal expansion that occurs between the structural members of the valve operating apparatus causes a difference (for example, between an arm and a valve) A gap occurs between the stems), and the gap may cause abnormal noise or a deviation in valve opening / closing timing. Further, due to wear of the sliding portion of the valve operating device, a gap may be generated between the constituent members of the valve operating device (for example, between the valve and the valve seat), and compression leakage may occur due to the clearance.
そこで、動弁装置の構成部材間の隙間を吸収するため、アームの揺動端部にラッシュアジャスタを組み込み、そのラッシュアジャスタで、アームとバルブステムの相対位置を自動調整することが多い。 Therefore, in order to absorb the gaps between the constituent members of the valve operating device, a lash adjuster is often built into the swinging end of the arm, and the relative position between the arm and the valve stem is automatically adjusted by the lash adjuster.
このようなラッシュアジャスタとして、上下に貫通する収容孔をアームの揺動端部に形成し、その収容孔に上下両端がいずれも開放した筒状のナット部材を嵌め込み、そのナット部材の下端に形成されたフランジ部をアームの下面に当接させ、そのナット部材の上端をアームの上面から突出させ、そのナット部材の上端に有底筒状のキャップを固定してナット部材を収容孔から抜け止めし、前記フランジ部の外周に形成された平坦面をアームに形成された平坦面に係合させてナット部材を回り止めし、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スクリュロッドを設け、そのスクリュロッドの上端面と前記キャップの底との間に組み込んだスプリングでスクリュロッドを下方に付勢し、そのスクリュロッドの下端面をバルブステムに当接させ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1)。 As such a lash adjuster, an accommodation hole penetrating vertically is formed at the swinging end portion of the arm, and a cylindrical nut member whose both upper and lower ends are fitted into the accommodation hole is formed at the lower end of the nut member. The flanged part is brought into contact with the lower surface of the arm, the upper end of the nut member protrudes from the upper surface of the arm, and a bottomed cylindrical cap is fixed to the upper end of the nut member to prevent the nut member from coming out of the receiving hole. A male screw that engages a flat surface formed on the outer periphery of the flange portion with a flat surface formed on the arm to prevent the nut member from rotating and engages with a female screw formed on the inner periphery of the nut member. Is provided on the outer periphery, and the screw rod is biased downward by a spring incorporated between the upper end surface of the screw rod and the bottom of the cap, and the screw rod Lash adjuster in which the lower end surface so as to abut against the valve stem is known (Patent Document 1).
このラッシュアジャスタは、カムの回転によりバルブステムを押し下げるときは、スクリュロッドに軸方向の力が作用するが、スクリュロッド外周の雄ねじが、ナット部材の雌ねじで受け止められるので、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、スクリュロッドがナット部材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調整する。 In this lash adjuster, when the valve stem is pushed down by the rotation of the cam, an axial force acts on the screw rod, but the male screw on the outer periphery of the screw rod is received by the female screw of the nut member. Is fixed. Further, when the relative position of the arm and the valve stem changes due to thermal expansion of the valve operating device, the screw rod moves in the axial direction while rotating in the nut member according to the change in position, and the valve operating device The gap between the constituent members is adjusted.
ところで、上記アーム式動弁装置は、アームをアルミ合金で形成して、アームの重量を小さくしている。また、上記ラッシュアジャスタは、ナット部材を鋼製とすることにより、スクリュロッドにねじ係合する部分の耐摩耗性を確保している。 By the way, the arm type valve gear is formed of an aluminum alloy to reduce the weight of the arm. Further, the lash adjuster ensures the wear resistance of the portion engaged with the screw rod by screwing the nut member made of steel.
ここで、鋼製のナット部材は、アルミ合金製のアームよりも比重が大きいので、ナット部材の体積が大きいと、アームの揺動端部の重量が大きくなり、アームが揺動したときに、ナット部材に作用する慣性力によってアームが弾性的に変形し、その変形によって、バルブ動作にずれが生じるおそれがある。特に、スポーツタイプのエンジンの場合、高回転領域においてアームが高速で揺動するので、ナット部材に作用する慣性力が大きく、アームの変形によるバルブ動作のずれが生じやすい。
しかし、上記ラッシュアジャスタは、カムの回転によりバルブステムを押し下げるときに、ナット部材に作用する軸方向の力を受け止めるため、ナット部材の下端にフランジ部を設けている。また、収容孔からの抜け止め用のキャップを装着するため、ナット部材の上端をアームの上面から突出させており、ナット部材の長さが長い。そのため、このラッシュアジャスタは、ナット部材の重量が大きく、高回転のエンジンに対応できないおそれがあった。 However, the lash adjuster is provided with a flange portion at the lower end of the nut member in order to receive an axial force acting on the nut member when the valve stem is pushed down by rotation of the cam. In addition, in order to attach a cap for preventing removal from the accommodation hole, the upper end of the nut member protrudes from the upper surface of the arm, and the length of the nut member is long. For this reason, this lash adjuster has a large weight of the nut member and may not be compatible with a high-speed engine.
この発明が解決しようとする課題は、重量が小さく、高回転のエンジンに対応可能なラッシュアジャスタを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a lash adjuster that is small in weight and is compatible with a high-speed engine.
上記課題を解決するため、カムの回転に応じて揺動するアルミ合金製のアームの揺動端部の下面に有底の収容孔を開口させ、その収容孔の内周に上側を小径とする段部を設け、その収容孔内に上下両端がいずれも開放した筒状の鋼製のナット部材を嵌め込んでナット部材の上端面を前記段部に当接させ、そのナット部材を前記収容孔から抜け止めする抜け止め部を収容孔の下端内周に設け、前記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スクリュロッドを設け、前記スクリュロッドの上端面と前記収容孔の底面との間に組み込んだスプリングでスクリュロッドを下方に付勢し、そのスクリュロッドの下端面を動弁装置のバルブステムに当接させる構成をラッシュアジャスタに採用した。 In order to solve the above problems, a bottomed housing hole is opened on the lower surface of the rocking end of an aluminum alloy arm that rocks according to the rotation of the cam, and the upper side has a small diameter on the inner periphery of the housing hole. A stepped portion is provided, and a cylindrical steel nut member whose upper and lower ends are both open in the accommodation hole is fitted into the accommodation portion so that the upper end surface of the nut member is brought into contact with the stepped portion. A retaining portion for retaining from the inner periphery of the lower end of the accommodation hole, and a screw rod having a male screw on the outer periphery that engages with a female screw formed on the inner periphery of the nut member, and an upper end surface of the screw rod, The lash adjuster employs a configuration in which a screw rod is urged downward by a spring incorporated between the bottom surface of the housing hole and the lower end surface of the screw rod is brought into contact with the valve stem of the valve gear.
この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)前記収容孔の下端縁を加締めることにより収容孔の下端内周に凸部を形成し、その凸部で前記抜け止め部を構成する。
2)前記収容孔の下端内周に装着した止め輪で前記抜け止め部を構成する。
The lash adjuster can have the following configuration.
1) A convex portion is formed on the inner periphery of the lower end of the accommodation hole by caulking the lower edge of the accommodation hole, and the retaining portion is configured by the convex portion.
2) The retaining portion is constituted by a retaining ring attached to the inner periphery of the lower end of the accommodation hole.
上記1)の構成を加える場合、さらに、次の構成を加えることができる。
1)前記ナット部材の下端外周に周方向に間隔をおいて複数の凹部を形成し、その凹部に前記凸部を入り込ませることにより、前記ナット部材を回り止めする。
2)前記ナット部材の外周に周方向に間隔をおいて複数の凸部を形成し、その凸部に嵌合する凹部を前記収容孔の内周に形成し、その凸部と凹部の嵌合により前記ナット部材を回り止めする。
When the configuration 1) is added, the following configuration can be further added.
1) A plurality of concave portions are formed in the outer periphery of the lower end of the nut member at intervals in the circumferential direction, and the nut member is prevented from rotating by allowing the convex portions to enter the concave portions.
2) A plurality of convex portions are formed on the outer periphery of the nut member at intervals in the circumferential direction, and a concave portion that fits into the convex portion is formed on the inner periphery of the accommodation hole, and the convex portion and the concave portion are fitted. To prevent the nut member from rotating.
また、前記ナット部材の上端面に周方向に間隔をおいて複数の凸部を形成し、その凸部に嵌合する凹部を前記段部に形成し、その凸部と凹部の嵌合により前記ナット部材を回り止めすることもできる。 In addition, a plurality of convex portions are formed on the upper end surface of the nut member at intervals in the circumferential direction, a concave portion that fits the convex portion is formed in the stepped portion, and the convex portion and the concave portion are fitted to each other. The nut member can also be prevented from rotating.
この発明のラッシュアジャスタは、ナット部材の上端面を収容孔の内周の段部に当接させており、その段部で、ナット部材に作用する軸方向の力を受け止めるので、ナット部材の下端にフランジ部を設ける必要がない。また、収容孔の下端内周に設けた抜け止め部でナット部材を抜け止めしているので、ナット部材の上端をアームの上面から突出させる必要がなく、ナット部材の長さが短い。そのため、このラッシュアジャスタは、ナット部材の重量が小さく、高回転のエンジンに対応可能である。 In the lash adjuster according to the present invention, the upper end surface of the nut member is brought into contact with the inner circumferential step portion of the accommodation hole, and the axial force acting on the nut member is received at the step portion. There is no need to provide a flange portion. Moreover, since the nut member is prevented from coming off by the retaining portion provided at the inner periphery of the lower end of the accommodation hole, it is not necessary to project the upper end of the nut member from the upper surface of the arm, and the length of the nut member is short. Therefore, this lash adjuster has a small weight of the nut member and can be used for a high-speed engine.
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。
FIG. 1 shows a valve gear incorporating a
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。
The
アーム7は、アルミ合金からなり、中央部7Bが支軸11で支持され、その支軸11を中心として揺動可能となっている。アーム7の一方の揺動端部7Aには、カム6に接触するローラ12が取り付けられており、他方の揺動端部7Cにはラッシュアジャスタ1が組み込まれている。
The
カム6は、カムシャフト13に固定されており、カムシャフト13が回転すると、ベースサークル6aに対して隆起したカム山部6bが、ローラ12を介してアーム7の揺動端部7Aを押し上げ、アーム7の他方の揺動端部7Cを下降させる。
The
アーム7の揺動端部7Cの下面には、有底の収容孔14が開口しており、その収容孔14にラッシュアジャスタ1が組み込まれている。ラッシュアジャスタ1は、図2に示すように、ナット部材15と、スクリュロッド16と、スプリング17と、スプリングシート18とからなる。
A bottomed
ナット部材15は、鋼材からなり、収容孔14内に嵌め込まれ、上下両端がいずれも開放した筒状に形成されている。ナット部材15の上端面は、収容孔14の内周に形成された上側を小径とする段部19に当接している。また、収容孔14の下端内周は、収容孔14の下端縁を加締めることによって凸部20が形成されており、その凸部20でナット部材15が抜け止めされている。また、凸部20は、図3、図4に示すように、ナット部材15の下端外周に周方向に間隔をおいて形成された凹部21に入り込んでおり、これにより、ナット部材15が回り止めされている。
The
スクリュロッド16の外周には雄ねじ22が形成され、雄ねじ22は、ナット部材15の内周に形成された雌ねじ23にねじ係合している。雄ねじ22と雌ねじ23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16をナット部材15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24のフランク角が、遊び側フランク25のフランク角よりも大きくなっている。また、スクリュロッド16の圧力側フランク24には、ねじ山に沿って油膜排除溝26が形成されている。雄ねじ22と油膜排除溝26は、たとえば転造により、同時に形成することができる。
A
スプリング17は、図2に示すように、スクリュロッド16の上端面と収容孔14の底面27の間に組み込まれ、スプリングシート18を介してスクリュロッド16を下方に付勢している。スクリュロッド16の下端面は、バルブステム5の上端面に当接している。
As shown in FIG. 2, the
次に、このラッシュアジャスタ1の動作例を説明する。
Next, an operation example of the
カムシャフト13が回転して、カム6がアーム7の揺動端部7Aを押し上げると、アーム7の他方の揺動端部7Cが下降し、スクリュロッド16がバルブステム5を押し下げ、バルブ4がバルブシート10から離れて、吸気ポート3が開く。このとき、スクリュロッド16に軸方向の力が作用するが、雄ねじ22の圧力側フランク24が雌ねじ23の圧力側フランク24で受け止められるので、スクリュロッド16は軸方向位置が固定される。
When the
さらに、カムシャフト13が回転して、カム山部6bがローラ12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に接触して、吸気ポート3が閉じる。
Further, when the
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7など、上記動弁装置の構成部材間に生じる熱膨張差によって、アーム7の揺動端部7Cとバルブステム5の上端面の間の距離が大きくなったときは、スプリング17の付勢力によって、スクリュロッド16が徐々に下方に移動するので、スクリュロッド16の下端面とバルブステム5の上端面の間に隙間が生じない。
Further, during the operation of the engine, due to the difference in thermal expansion that occurs between the components of the valve operating device such as the cylinder head 2, the
反対に、バルブ4とバルブシート10の接触面が摩耗して、アーム7の揺動端部7Cとバルブステム5の上端面の間の距離が小さくなったときは、カム6のベースサークル6aがローラ12と接触した状態にあるときにも、スクリュロッド16の下端面とバルブステム5の上端面の間に隙間が生じない。そのため、カム6のカム山部6bがローラ12の位置を通過する際に、雄ねじ22と雌ねじ23の間に僅かな滑りが生じ、その滑りが累積されて、スクリュロッド16が徐々に上方に移動し、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。
On the contrary, when the contact surface between the
このラッシュアジャスタ1は、カム6の回転によりバルブステム5を押し下げるときに、ナット部材15に作用する軸方向の力を、収容孔14の内周の段部19で受け止めるので、アーム7の下面に当接するフランジ部をナット部材15の下端に設ける必要がない。また、収容孔14の下端内周に設けた凸部20でナット部材15を抜け止めしているので、ナット部材15の上端をアーム7の上面から突出させる必要がなく、ナット部材15の長さが短い。そのため、このラッシュアジャスタ1は、ナット部材15の下端にフランジ部を設けたものと比較して、ナット部材15の重量が小さく、高回転のエンジンに対応可能である。
The
また、このラッシュアジャスタ1は、ナット部材15の雌ねじ23の圧力側フランク24で、スクリュロッド16の雄ねじ22の圧力側フランク24を受け止める瞬間、圧力側フランク24,24間に存在する潤滑油が油膜排除溝26内に逃げるので、圧力側フランク24,24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、潤滑油の粘度が大きい低温時においても、スクリュロッド16に作用する軸方向の力を、ナット部材15の雌ねじ23で速やかに受け止めることができる。
In the
図5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。以下、第1実施形態と対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 5 shows a
収容孔14内に嵌め込まれたナット部材32は、鋼材からなり、上下両端がいずれも開放した筒状に形成されている。ナット部材32の上端面は、収容孔14の内周に形成された上側を小径とする段部33に当接している。また、ナット部材32の上端面には、図6〜図8に示すように、周方向に間隔をおいて複数の凸部34が形成されており、その凸部34が、段部33に形成された凹部35に嵌合し、その嵌合によって、ナット部材32が回り止めされている。
The
収容孔14の下端内周には、図5に示すように、円周溝36が形成されており、その円周溝36に装着された止め輪37で、ナット部材32が抜け止めされている。
As shown in FIG. 5, a
このラッシュアジャスタ31も、第1実施形態と同様、バルブステム5を押し下げるときにナット部材32に作用する軸方向の力を、収容孔14の内周の段部33で受け止めるので、ナット部材32の下端にフランジ部を設ける必要がない。また、収容孔14の下端内周に設けた止め輪37でナット部材32を抜け止めしているので、ナット部材32の上端をアーム7の上面から突出させる必要がなく、ナット部材32の長さが短い。そのため、このラッシュアジャスタ31は、ナット部材32の重量が小さく、高回転のエンジンに対応可能である。
Similarly to the first embodiment, the
図9に、この発明の第3実施形態のラッシュアジャスタ41を示す。以下、第1実施形態と対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 shows a
収容孔14内に嵌め込まれたナット部材42は、鋼材からなり、上下両端がいずれも開放した筒状に形成されている。ナット部材42の上端面は、収容孔14の内周に形成された上側を小径とする段部43に当接している。また、ナット部材42の上端面には、図10に示すように、周方向に間隔をおいて複数の凸部44が形成されており、その凸部44が、段部43に形成された凹部45に嵌合し、その嵌合によって、ナット部材42が回り止めされている。
The
収容孔14の下端内周は、収容孔14の下端縁を加締めることによって凸部46が形成されており、その凸部46でナット部材42が抜け止めされている。また、凸部46は、ナット部材42の下端外周に周方向に間隔をおいて形成された凹部47に入り込んでおり、これにより、ナット部材42が回り止めされている。
A
このラッシュアジャスタ41も、第1実施形態と同様、バルブステム5を押し下げるときにナット部材42に作用する軸方向の力を、収容孔14の内周の段部43で受け止めるので、ナット部材42の下端にフランジ部を設ける必要がない。また、収容孔14の下端内周に設けた凸部46でナット部材42を抜け止めしているので、ナット部材42の上端をアーム7の上面から突出させる必要がなく、ナット部材42の長さが短い。そのため、このラッシュアジャスタ41は、ナット部材42の重量が小さく、高回転のエンジンに対応可能である。
Similarly to the first embodiment, the
また、このラッシュアジャスタ41は、第1実施形態のラッシュアジャスタ1と比較した場合、ナット部材42の上下両端で収容孔14に対して回り止めしているので、加締めにより形成した凸部46に作用する負荷が小さく、より耐久性に優れる。
Further, when compared with the
図11に、この発明の第4実施形態のラッシュアジャスタ51を示す。以下、第1実施形態と対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 shows a
収容孔14内に嵌め込まれたナット部材52は、鋼材からなり、上下両端がいずれも開放した筒状に形成されている。ナット部材52の上端面は、収容孔14の内周に形成された段部19に当接している。また、ナット部材52の外周には、図12に示すように、周方向に間隔をおいて複数の凸部53が形成されており、その凸部53が、収容孔14の内周に形成された凹部54に嵌合し、その嵌合によって、ナット部材52が回り止めされている。
The
収容孔14の下端内周は、収容孔14の下端縁を加締めることによって凸部55が形成されており、その凸部55でナット部材52が抜け止めされている。
A
このラッシュアジャスタ51も、第1実施形態と同様、バルブステム5を押し下げるときにナット部材52に作用する軸方向の力を、収容孔14の内周の段部19で受け止めるので、ナット部材52の下端にフランジ部を設ける必要がない。また、収容孔14の下端内周に設けた凸部55でナット部材52を抜け止めしているので、ナット部材52の上端をアーム7の上面から突出させる必要がなく、ナット部材52の長さが短い。そのため、このラッシュアジャスタ51は、ナット部材52の重量が小さく、高回転のエンジンに対応可能である。
Similarly to the first embodiment, the
1 ラッシュアジャスタ
5 バルブステム
6 カム
7 アーム
7C 揺動端部
14 収容孔
15 ナット部材
16 スクリュロッド
17 スプリング
19 段部
20 凸部
21 凹部
22 雄ねじ
23 雌ねじ
27 底面
31 ラッシュアジャスタ
32 ナット部材
33 段部
34 凸部
35 凹部
37 止め輪
41 ラッシュアジャスタ
42 ナット部材
43 段部
44 凸部
45 凹部
46 凸部
47 凹部
51 ラッシュアジャスタ
52 ナット部材
53 凸部
54 凹部
55 凸部
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