JP2013177841A - 動弁装置におけるラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】収縮させた初期セット状態に保持することができ、エンジンへの組付けによってその初期セット状態を自動的に解除することができるようにしたラッシュアジャスタを提供する。
【解決手段】捩りコイルばね４０によって雄ねじ部材に回転トルクを付与する。捩りコイルばねによって回転トルクが負荷されるトルク伝達軸３８に筒状の初期セット部材４８を嵌合してスライド自在とし、かつ、相対的に回転不能とする。ボディ２１の後端開口部内に嵌合されたキャップ部材４３の底板４４に初期セット部材４８の後端部が挿入される中心孔４６を設け、その中心孔４６の内周と初期セット部材４８の外周の相互間に案内手段５０を設け、初期セット部材４８の先端部が中心孔４６に配置される状態で、その初期セット部材を相対回転不能な状態でスライド自在とし、初期セット部材の後端部が中心孔４６内に配置される状態で、その初期セット部材を相対回転可能とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、内燃機関における動弁装置のバルブクリアランスを自動調整するラッシュアジャスタに関する。

カムの回転によって吸気バルブあるいは排気バルブ（以下、単にバルブという）を開閉させる動弁装置には、アームによってバルブステムを押し下げるアーム型と、カムによってバルブステムを押し下げるダイレクト型とがあり、上記アーム型動弁装置にはスイングアーム式（エンドピボット式）とロッカアーム式とが存在する。

ここで、スイングアーム式動弁装置においては、カムの下方に配置されたアームの端部をピボットで支持し、そのアームをカムの回転によりピボットを中心に揺動させ、その揺動側の端部でバルブステムを押し下げてバルブを開放させるようにしている。

一方、ロッカアーム式動弁装置においては、カムの上方に設けられたロッカシャフトを中心にしてアームを揺動自在に支持し、上記カムの回転によりアームの一端部を押し上げ、アームの他端部でバルブステムを押し下げてバルブを開放させるようにしている。

上記いずれの動弁装置においても、ラッシュアジャスタの組込みによってバルブクリアランスを自動調整している。

上記ラッシュアジャスタとして、油圧式のものが知られている。しかし、油圧式ラッシュアジャスタにおいては、エンジンオイルを作動油としているため、エンジンの回転数による油圧の変化や、エンジンオイルに混入するコンタミや気泡の影響を受け易く、また、構造が複雑で組立に手間がかかり、コスト的にも不利である。

特許文献１乃至３に記載されたラッシュアジャスタは機械式であるため、上記のような問題の発生がなく、動弁装置への組込みに有利である。ここで、特許文献１乃至３に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、捩りコイルばねからなるばね部材によって互いにねじ係合する雌ねじ部材と雄ねじ部材の相互間に捩りモーメントを与え、その雌ねじ部材と雄ねじ部材が伸長する方向への相対移動によりバルブクリアランスを吸収するようにしている。

一般に、エンジンにおいては、エンジンブロックがアルミ製とされ、バルブが鋼製とされて、エンジンブロックの線膨張係数がバルブの線膨張係数より大きくなっている。このようなエンジンの動弁系に上記特許文献１乃至３に記載の機械式ラッシュアジャスタが組み込まれた場合、エンジンの運転停止後における温度低下時、エンジンブロックがバルブより大きく収縮するため、バルブが完全に閉じられなくなって、エンジンの再始動時に圧縮漏れが生じ、エンジンを再始動することができなくなるおそれが生じる。

そのような不都合を解消するため、特許文献４に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、ボディ内に組込まれたプランジャを先端プランジャ部材と雄ねじ部材とに分割し、その先端プランジャ部材と雄ねじ部材間にスペーサばねを組込んで、先端プランジャ部材と雄ねじ部材の対向面間に軸方向すきまを形成し、その軸方向すきまの範囲内でスペーサばねを弾性変形させ、そのスペーサばねの弾性変形により、エンジンブロックとバルブの線膨張係数の相違による収縮差を吸収してバルブが不完全に閉鎖するのを防止するようにしている。

しかし、特許文献４に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、長期の使用によってスペーサばねがへたり、自由長さが変化すると、先端プランジャ部材と雄ねじ部材の対向面間に形成された軸方向すきまが変化して、エンジン性能に影響を与えるおそれがある。

また、大きな荷重を受ける先端プランジャと雄ねじ部材の接触面が摩耗した際には、その摩耗により軸方向すきまが変化して、エンジン性能に影響を与えるおそれがある。

さらに、スペーサばねは、無負荷時に自由長さとなる組込みであるため、軸方向すきまを高精度に管理するために、ばね公差を非常に小さく設定する必要があり、量産時のコストアップの要因となるばかりでなく、スペーサばねと先端プランジャ部材、若しくは、先端プランジャ部材と雄ねじ部材の接触部で摩耗が生じると、上記軸方向すきまが変化し、エンジン性能に影響を与えるおそれがある。

ここで、エンジン性能への影響とは、軸方向すきまの減少による圧縮漏れ、軸方向すきまの拡大によるメカニカルノイズの増大および出力低下をいう。

上記の不都合の発生を未然に防止するため、特許文献５に記載されたラッシュアジャスタにおいては、ボディ内に組み込まれたプランジャをねじ部材とスライド部材とに分割し、そのスライド部材のねじ部材に対する対向面に凹部を形成し、その凹部内に押圧子と、その押圧子の先端がねじ部材に当接する方向に向けて押圧子を付勢する弾性部材とを組込み、上記弾性部材が押圧子を付勢する弾性変形状態において押圧子の先端部がスライド部材のねじ部材に対する対向面より突出する状態で押圧子を抜止めするストッパを設けて、ねじ部材とスライド部材の対向面間に押圧子の突出長さに相当する大きさの軸方向すきまを確保するようにしている。

ここで、機械式ラッシュアジャスタにおいては、軸方向に変動荷重が作用すると収縮するが、一定荷重の場合、収縮しない。そのため、エンジンの動弁装置への組付けに際しては、軸方向に充分に収縮させた状態で組付ける必要がある。その収縮が不充分であると、組付け後のエンジンのクランキングで吸排気バルブを完全に閉鎖させることができなくなり、圧縮漏れを生じさせる可能性がある。

クランキング時に圧縮漏れが生じると、完爆までの時間が長くなり、エミッションの悪化を招くばかりでなく、最悪の場合、エンジンが掛からない恐れがある。

そこで、特許文献５に記載されたラッシュアジャスタにおいては、スライド部材をボディ内に押し込んだラッシュアジャスタの収縮状態において、スライド部材の外周に形成された平坦面とボディの開口端部内にセットピンの先端部を噛み込ませて収縮状態に保持し、その保持状態においてラッシュアジャスタの組付けを行ない、さらに、アームやカムシャフトの組付け後、セットピンを取り除くことでスライド部材の過度の突出を防止し、吸排気バルブの完全な閉鎖を保障している。

特開平５−１０１０９号公報 特開平５−１８２１４号公報 特開平７−１３９３１５号公報 実開昭６４−０３４４０７号公報 特開２０１１−１９０７７２号公報

ところで、特許文献５に記載されたラッシュアジャスタのように、セットピンを採用して、ラッシュアジャスタを収縮状態に保持し、そのラッシュアジャスタの組付け後、セットピンの取り外しによりラッシュアジャスタを伸長させて使用状態とする場合、セットピンの抜き忘れによって初期セットの解除をし忘れる可能性がある。

また、セットピンを引抜くと、廃棄処理されることが多々ある。このとき、エンジンのオーバホールによって取り除かれたラッシュアジャスタを再度組付ける場合において、そのラッシュアジャスタを収縮させて初期セット状態に保持することができず、再組付けがきわめて困難になる。

この発明の課題は、セットピンを用いることなく収縮させた初期セット状態に保持することができると共に、その初期セット状態をエンジンへの組付けによって自動的に確実に解除することができるようにしたラッシュアジャスタを提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、内周に雌ねじが形成された筒状のボディ内にプランジャを組込み、そのプランジャを前記雌ねじにねじ係合される雄ねじ部材と、先端部が前記ボディの先端開口から外部に臨むスライド部材とに分割し、前記ボディ内に組込まれたばね部材により雄ねじ部材にスライド部材に向けて移動する方向の回転トルクを付与した動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雄ねじ部材の後端部に前記ばね部材によって回転トルクが負荷されるトルク伝達軸を設け、そのトルク伝達軸に筒状の初期セット部材を嵌合して、スライド自在に、かつ、相対回転不能に支持し、前記ボディの後端開口部内に嵌合されて前記ばね部材を抜止め支持するキャップ部材の底板に前記初期セット部材が挿入される中心孔を設け、その中心孔の内周と初期セット部材の外周の相互間に、前記初期セット部材の先端部が中心孔に配置される状態で、その初期セット部材を相対回転不能な状態でスライド自在に支持し、初期セット部材の後端部が前記中心孔内に配置される状態で、その初期セット部材を相対回転可能に支持する案内手段を設けた構成を採用したのである。

上記の構成からなるラッシュアジャスタにおいて、ボディの先端開口部内にスライド部材が挿入され、かつ、ボディの雌ねじに雄ねじ部材がねじ係合されて、その後端に設けられたトルク伝達軸の後端部がボディの後端開口部内に配置される雄ねじ部材のねじ込み状態で、トルク伝達軸の後端部に初期セット部材を嵌合することにより、雄ねじ部材と初期セット部材を相対的に回転不能な状態とすることができる。

そして、ボディの後端開口部内にばね部材を組み込み、かつ、キャップ部材を嵌合し、上記ばね部材が雄ねじ部材のトルク伝達軸に回転トルクを伝達する接続状態でキャップ部材の中心孔に初期セット部材の先端部を嵌合させることにより、雄ねじ部材をねじ込み状態で回り止めすることができると共に、ラッシュアジャスタを収縮させた初期セット状態に保持することができる。

上記のように、初期セット部材を雄ねじ部材のトルク伝達軸に嵌合する回り止め状態で、その初期セット部材の先端部をキャップ部材の中心孔に嵌合することによってラッシュアジャスタを収縮させた初期セット状態に保持することができる。

そして、初期セット状態とされたラッシュアジャスタをシリンダブロックに形成された嵌合孔に嵌合し、初期セット部材の後端がその嵌合孔の底面で支持される組付け状態で、アームおよびカムシャフトの組付けを行ない、カムホルダをシリンダブロックにボルト止めすると、ラッシュアジャスタの初期セットが解除される。

すなわち、カムホルダをシリンダブロックにボルト止めすることによって、そのカムホルダからカムシャフトおよびアームを介してスライド部材に押し込み力が負荷され、ボディが下降する。そのボディの後端面が嵌合孔の底面で支持される位置まで下降すると、上記底面で支持されていた初期セット部材がボディ内に押し込められ、その初期セット部材の後端部がキャップ部材の中心孔内に配置されてキャップ部材に対して回転可能となり、ばね部材からトルク伝達軸に負荷される回転トルクにより雄ねじ部材がスライド部材に向けて回転移動して、ラッシュアジャスタの初期セットが解除される。

この発明に係るラッシュアジャスタにおいて、雄ねじ部材のトルク伝達軸に対して筒状の初期セット部材をスライド自在に、かつ、相対回転不能に支持する手段として、トルク伝達軸を角軸とし、筒状の初期セット部材の内周をその角軸からなるトルク伝達軸が嵌合可能な角形とする構成を採用することができる。

また、案内手段としては、下記の構成1乃至４からなるものを採用することができる。
構成１；キャップ部材に形成された中心孔の内周対向位置に一対の平坦面を設け、初期セット部材には、その先端部に、上記中心孔と同一形状で、その中心孔に嵌合可能な角筒部を設け、後端部に、外径が一対の平坦面の間隔にほぼ等しくされた円筒部を形成する。
構成２；キャップ部材に形成された中心孔を角孔とし、初期セット部材には、その先端部に上記中心孔に適合する角筒部を設け、後端部に外径が上記中心孔の内接円径と同径または小径とされた円筒部を形成する。
構成３；キャップ部材に形成された中心孔を円形とし、その円形中心孔の内周に突部を設け、初期セット部材には、先端側に上記円形中心孔に適合する大径円筒部と、後端側に上記中心孔に対して余裕をもって挿入可能な小径円筒部とを設け、上記大径円筒部の外周に上記突部がスライド自在に嵌合される軸方向の回り止め溝を形成した構成とする。
構成４；キャップ部材に形成された中心孔を円形とし、その円形中心孔の内周に切欠部を設け、初期セット部材を上記円形中心孔に対してスライド自在に嵌合可能な円筒状とし、その円筒状外周面に上記切欠部に対してスライド可能に嵌合される突条を、初期セット部材の先端から軸方向の略中央位置に至って設ける。

この発明に係るラッシュアジャスタにおいて、初期セット部材の内径面に周方向の係合溝を形成すると、雄ねじ部材をボディに対するねじ込み状態で、上記係合溝に工具を係合して初期セット部材をキャップ部材の後端側に引き出すことによってラッシュアジャスタを簡単に初期セット状態に戻すことができる。

また、初期セット部材を金属パイプの圧造品とすることによってコストの低減を図ることができる。

さらに、雄ねじ部材の後端面にレンチ係合部を形成しておくことによって、雄ねじ部材のねじ込み作業を容易とすることができる。

この発明においては、上記のように、セットピンを用いることなく収縮させた初期セット状態に保持することができると共に、その初期セット状態をエンジンへの組付けによって自動的に確実に解除することができる。

この発明に係るラッシュアジャスタをスイングアーム式動弁装置に組込んだ状態を示す縦断正面図 図１に示すラッシュアジャスタの縦断面図 図２のIII−III線に沿った断面図 図２のIV−IV線に沿った断面図 図２に示す雄ねじ部材、ばね部材、初期セット部材およびキャップ部材を示す分解斜視図 （ａ）乃至（ｄ）は、ラッシュアジャスタの組立て状態を段階的に示す断面図 ラッシュアジャスタの初期セット状態を示す縦断面図 案内手段の他の例を示す分解斜視図 案内手段のさらに他の例を示す分解斜視図 案内手段のさらに他の例を示す分解斜視図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るラッシュアジャスタを組込んだスイングアーム式動弁装置を示す。スイングアーム式動弁装置においては、シリンダブロック１に形成された嵌合孔２にラッシュアジャスタＡを組込み、そのラッシュアジャスタＡによって一端部が支持された揺動可能なアーム３の中途にローラ４を回転自在に支持し、そのローラ４をカムシャフト５に設けられたカム６の回転により押し下げてアーム３を揺動させ、そのアーム３の他端部でバルブステム７を押し下げて、バルブステム７の下端に設けられたバルブ８を開放させるようにしている。

ここで、バルブステム７は、上端にスプリングリテナ９を有し、そのスプリングリテナ９に負荷されるバルブスプリング１０の押圧力によってバルブステム７は下端のバルブ８がバルブシート１１に密着する方向に付勢されている。また、アーム３の一端部の下面には半球状の球面座１２が形成されている。

図２乃至図５に示すように、ラッシュアジャスタＡは、図１に示す嵌合孔２に嵌合される筒状のボディ２１を有し、そのボディ２１の内周に雌ねじ２２が形成されている。雌ねじ２２は、圧力側フランク２３のフランク角が遊び側フランク２４のフランク角より大きい鋸歯状ねじとされ、その鋸歯状雌ねじ２２の後端側に雌ねじ２２の谷の径より大径のばね収容孔２５が形成されている。

なお、鋸歯状雌ねじに代えて三角ねじを採用してもよい。その三角ねじの採用においては、リード角が小さく、ねじ係合面での相対滑りが生じることのないようなねじ諸元としておく。

ボディ２１の内部にはプランジャ２６が組込まれている。プランジャ２６は、スライド部材２７と雄ねじ部材２８とに分割され、上記スライド部材２７はボディ２１内において軸方向にスライド自在とされ、ボディ２１の先端面から外部に臨む先端にアーム３の球面座１２を支持する球面部２９が形成されている。

また、スライド部材２７には、その軸心上に軸方向孔３０が形成されている。軸方向孔３０は段付き孔からなり、スライド部材２７の後端面から軸方向に延びる大径孔部３０ａの内部には押圧子３１とコイルばね３２が組み込まれ、そのコイルばね３２は押圧子３１を雄ねじ部材２８に向けて付勢している。

軸方向孔３０の後端開口部には、押圧子３１を抜止めするストッパ３３が設けられている。ストッパ３３は、押圧子３１の後端面に設けられた小径の突軸部３１ａの後端部がスライド部材２７の後端面から突出する状態で押圧子３１を抜止めしている。

突軸部３１ａは、その後端面が雄ねじ部材２８の先端面に当接し、その当接によってスライド部材２７の後端面と雄ねじ部材２８の先端面間に軸方向すきまＧが形成されている。図２に示すδは、その軸方向すきまＧの大きさを示している。

ボディ２１の先端部には抜止めリング３４が嵌合されている。抜止めリング３４は後端部の内方への加締めによって固定され、先端部には内向きフランジ３５が設けられ、その内向きフランジ３５の内周部はスライド部材２７の後端部外周に形成された段部３６と軸方向で対向し、上記内向きフランジ３５の内周部に対する段部３６の当接によってスライド部材２７は抜止めされる。

雄ねじ部材２８は、ボディ２１の内周に設けられた鋸歯状雌ねじ２２にねじ係合する鋸歯状雄ねじ３７を外周に有している。また、雄ねじ部材２８の後端面にはトルク伝達軸３８が設けられている。トルク伝達軸３８は角軸からなり、その後端面にはレンチ係合孔３９が設けられている。

ボディ２１のばね収容孔２５内にはばね部材としての捩りコイルばね４０が組み込まれている。捩りコイルばね４０は、一端に角形コイル部４１を有し、その角形コイル部４１がトルク伝達軸３８にスライド自在に嵌合されて相対回転するのが防止されている。また、捩りコイルばね４０の他端には角形の折曲げ連結片４２が設けられている。

ボディ２１の内周下部に形成されたばね収容孔２５の下部開口内には、捩りコイルばね４０を抜止めするキャップ部材４３が組み込まれている。キャップ部材４３は底板４４の外周に円筒部４５を設けた構成とされ、上記円筒部４５がばね収容孔２５の下部開口の内周に圧入されている。

キャップ部材４３の底板４４には中心孔４６が形成され、その中心孔４６の内周対向位置に一対の切り起こし片４７が設けられ、その一対の切り起こし片４７の外側に捩りコイルばね４０の他端に形成され上述の折曲げ連結片４２が係合している。

ここで、捩りコイルばね４０は、捩り力が付与された状態での組込みとされ、その捩りコイルばね４０の復元弾性力によってトルク伝達軸３８に、雄ねじ部材２８がスライド部材２７に向けて移動する方向の回転トルクが負荷されている。

雄ねじ部材２８のトルク伝達軸３８には筒状の初期セット部材４８の先端部が嵌合されている。初期セット部材４８の内周は、トルク伝達軸３８の外周に適合する角形とされ、そのトルク伝達軸３８に対する嵌合によって初期セット部材４８はスライド自在とされ、かつ、トルク伝達軸３８に対して相対的に回転不能とされている。

初期セット部材４８の後端部はキャップ部材４３の中心孔４６内に挿入され、その中心孔４６の内周と初期セット部材４８の外周の相互間に、初期セット部材４８の先端部が中心孔４６に配置される状態で、その初期セット部材４８を相対回転不能な状態でスライド自在に支持し、また、初期セット部材４８の後端部が中心孔４６内に配置される状態で、その初期セット部材４８を相対回転可能に支持する案内手段５０が設けられている。

案内手段５０は、中心孔４６の内周対向位置に形成された一対の切り起こし片４７の対向面を互いに平行する平坦面５１とし、初期セット部材４８には、その先端部に角筒部５２を設け、かつ、後端部に円筒部５３を形成し、上記角筒部５２を上記中心孔４６と同一形状としてその中心孔４６内に嵌合可能とし、一方、円筒部５３の外径を一対の平坦面５１の対向間隔と同径または小径としている。

初期セット部材４８は、金属パイプの圧造品からなり、その後端部における内径面には周方向の係合溝４９が設けられている。

実施の形態で示すラッシュアジャスタＡは上記の構造からなり、そのラッシュアジャスタＡのエンジンにおける動弁装置への組み付けに際しては、図７に示すように、スライド部材２７がボディ２１内に押し込まれた収縮状態とされ、かつ、初期セット部材４８の後端部がキャップ部材４３の後端面から外部に突出して、先端部がキャップ部材４３の中心孔４６内に配置される初期セット状態を形成して組み付けるようにする。

ここで、ラッシュアジャスタＡの初期セット状態の形成に際しては、まず、図６（ａ）に示すように、ボディ２１の内部に押圧子３１およびコイルばね３２が組み込まれたスライド部材２７を挿入し、そのスライド部材２７を抜け止めリング３４で抜け止めして、ボディ２１およびスライド部材２７の組立品を形成する。そして、組立品のスライド部材２７が下向きとされる状態において、冶具６０に形成された支持孔６１内にスライド部材２７を挿入する。

図６（ａ）に示すように、冶具６０の上面によってボディ２１が支持されると、そのボディ２１の上側開口から内部に雄ねじ部材２８を挿入し、その雄ねじ部材２８を雌ねじ２２にねじ係合してねじ込む。

図６（ｂ）に示すように、雄ねじ部材２８の下面がスライド部材２７の上面で支持される位置まで雄ねじ部材２８をねじ込むと、ボディ２１の上側からばね収容孔２５内に捩りコイルばね４０を組み込む。

この場合、捩りコイルばね４０は角形コイル部４１を下向きとしてばね収容孔２５内に組み込み、その角形コイル部４１が、図６（ｃ）に示すように、雄ねじ部材２８のトルク伝達軸３８に嵌合されると、キャップ部材４３の対向一対の切り起こし片４７を折り曲げ連結片４２に係合し、上記キャップ部材４３の回転により捩りコイルばね４０に捩り力を付与する。このとき、ボディ２１が回転しないように保持しておく。

捩りコイルばね４０に対して捩り力を付与すると、キャップ部材４３の中心孔４６内に初期セット部材４８を挿入する。この時、角筒部５２を下向きとして初期セット部材４８を中心孔４６内に挿入し、その角筒部５２が中心孔４６に挿入され、かつ、トルク伝達軸３８に嵌合される位置まで初期セット部材４８を挿入することによって、ラッシュアジャスタＡを初期セット状態とすることができる。

図７は、ラッシュアジャスタＡの初期セット状態を示し、その初期セット状態で、初期セット部材４８の角筒部５２は切り起こし片４７に係合して回り止めされ、その回り止めされた初期セット部材４８の角孔に角軸からなる雄ねじ部材２８のトルク伝達軸３８が嵌合されているため、雄ねじ部材２８はボディ２１に対して相対的に回転不能とされ、捩りコイルばね４０は捩り力が付与された状態に保持される。

上記のようにして初期セット状態とされたラッシュアジャスタＡを、図１に示すシリンダブロック１に形成された嵌合孔２に嵌合し、図７に示すように、初期セット部材４８の後端がその嵌合孔２の底面で支持される組付け状態で、図１に示すアーム３およびカムシャフト５の組付けを行ない、図示省略したカムホルダをシリンダブロックにボルト止めすると、ラッシュアジャスタＡの初期セットが自動的に解除される。

すなわち、カムホルダをシリンダブロック１にボルト止めすることによって、そのカムホルダからカムシャフト５のカム６およびアーム３を介してスライド部材２７に押し込み力が負荷され、ボディ２１が下降する。そのボディ２１の後端面が嵌合孔２の底面で支持される位置まで下降すると、上記底面で支持されていた初期セット部材４８がボディ２１内に押し込められ、その初期セット部材４８の後端の円筒部５３がキャップ部材４３の中心孔４６内に配置されてキャップ部材４３に対して回転可能となり、捩りコイルばね４０からトルク伝達軸３８に負荷される回転トルクにより雄ねじ部材２８がスライド部材２７に向けて回転移動して、ラッシュアジャスタＡの初期セットが解除され、図２に示す使用状態とされる。

このように、ラッシュアジャスタＡを収縮させた初期セット状態において、そのラッシュアジャスタＡを嵌合孔２に嵌合し、アーム３やカムシャフト５の組み付けを行うことによってラッシュアジャスタＡの初期セットを自動的に解除されるため、初期セット解除をし忘れるという不都合の発生はない。

図１および図２に示すラッシュアジャスタＡの動弁装置への組込み状態において、エンジンの定常運転状態では、カム６のカム片６ａがローラ４に接触して、そのローラ４が押し下げられることにより、アーム３がスライド部材２７の球面部２９を中心にして他端が下方に移動する方向に向けて揺動し、そのアーム３の他端でバルブステム７が押し下げられ、バルブ８が開放する。

このとき、バルブスプリング１０が圧縮変形し、そのバルブスプリング１０の反力がアーム３を介してスライド部材２７に入力される。その入力荷重によりスライド部材２７が下降し、そのスライド部材２７と雄ねじ部材２８の対向部間に形成された軸方向すきまＧに相当する量だけ下降すると、そのスライド部材２７の後端面が雄ねじ部材２８の先端面に当接し、上記入力荷重は雌ねじ２２と雄ねじ３７のねじ係合部に作用する。

この場合、雌ねじ２２と雄ねじ３７は、ねじ係合部において滑りが生じることのないねじ諸元に設定されているため、スライド部材２７は雄ねじ部材２８に当接すると停止する。また、スライド部材２７の下降により、押圧子３１は、コイルばね３２の弾性に抗して大径孔部３０ａ内に押し込められる状態となる。

カム６が回転してカム片６ａがローラ４から離れ、カム６のベース円６ｂがローラ４と接触すると、バルブスプリング１０の押圧により、バルブステム７が上方に移動し、バルブ８がバルブシート１１に密着してバルブ８は閉鎖する。

このとき、スライド部材２７に負荷されていたバルブスプリング１０の反力が抜ける状態となるため、コイルばね３２の弾性力によりスライド部材２７が上昇し、その移動に伴って押圧子３１がストッパ３３に当接する位置までスライド部材２７に対して相対移動し、スライド部材２７と雄ねじ部材２８の対向部間に軸方向すきまＧが形成される。

このように、カム６の一回転毎にスライド部材２７は軸方向すきまＧに相当する分だけ上下動し、ラッシュアジャスタＡはそれ以上に伸縮するようなことはない。実際には、雌ねじ２２と雄ねじ３７のねじ係合部に入力荷重が作用する瞬間に、ねじ係合部に僅かな相対滑りが生じるが、上記入力荷重が抜ける瞬間に、捩りコイルばね４０の弾性により雄ねじ部材２８が回転してスライド部材２７に向けて移動して元の位置に戻ることになる。

バルブシート１１の摩耗など、バルブクリアランスが収縮しつつある時は、ボディ２１と雄ねじ部材２８のねじ係合部におけるねじ係合面に滑りが生じて、雄ねじ部材２８がスライド部材２７から離反する方向に移動し、ラッシュアジャスタＡが収縮して、バルブクリアランスの変化を吸収する。

一方、バルブステム７のエンドの摩耗などにより、バルブクリアランスが拡大しつつある場合は、捩りコイルばね４０の弾性力により雄ねじ部材２８が回転しつつスライド部材２７に向けて移動すると共にスライド部材２７も雄ねじ部材２８と同方向に移動し、ラッシュアジャスタＡが伸長して、バルブクリアランスの変化を吸収する。

ここで、ラッシュアジャスタＡには、スライド部材２７と雄ねじ部材２８の対向面間に軸方向すきまＧが形成されているため、シリンダブロック１とバルブ８の線膨張係数の相違による収縮差はその軸方向すきまＧで吸収されることになり、バルブ８が不完全に閉鎖するのが防止される。

エンジン回りメンテナンスによってラッシュアジャスタＡが取り外しされると、捩りコイルばね４０のばね力により雄ねじ部材２８が回転しつつボディ２１の先端開口に向けて移動し、スライド部材２７は雄ねじ部材２８で押されて、ボディ２１の先端開口から外部に大きく突出する。

取り外しされたラッシュアジャスタＡを再度組み付ける場合は、ラッシュアジャスタＡを収縮させた初期セット状態に復元する。その初期セット状態の復元に際しては、レンチ係合孔３９にレンチを係合し、そのレンチの回転操作により、雄ねじ部材２８をボディ２１の後端部内まで後退動させ、スライド部材２７をボディ２１内に押し下げて、その後端面が雄ねじ部材２８の先端面で支持される状態において、初期セット部材４８の角筒部５２が中心孔４６内に引き込めるよう角筒部５２の位相合わせを行い、初期セット部材４８をキャップ部材４３の後端面から後方に引き出して、初期セット部材４８の先端部に形成された角筒部５２を中心孔４６内に位置させるようにする。

このとき、角筒部５２がトルク伝達軸３８から抜け出ることのない位置まで初期セット部材４８を引き抜くようにする。その初期セット部材４８の所定位置までの引き抜きにより、ラッシュアジャスタＡは、図７に示されるよう、初期セット状態とされ、エンジンの動弁装置への再組み付けを可能とすることができる。

なお、初期セット部材４８の引き抜きに際し、係合溝４９に工具を係合して、その工具を引くことによって、初期セット部材４８を簡単に所定位置まで引き抜くことができる。

図２乃至図５では、案内手段５０として、キャップ部材４３に形成された中心孔４６の内周対向位置に一対の平坦面５１を設け、初期セット部材４８には、その先端部に、中心孔４６と同一形状で、その中心孔４６に嵌合可能な角筒部５２を設け、後端部に、外径が一対の平坦面の間隔にほぼ等しくされた円筒部５３を形成したものを示したが、案内手段５０は、これに限定されるものではない。

図８乃至図１０は、案内手段５０の他の例を示す。図８に示す案内手段５０においては、キャップ部材４３に形成された中心孔４６を角孔とし、初期セット部材４８には、その先端部に上記中心孔４６に適合する角筒部５２を設け、後端部に外径が上記中心孔４６の内接円径と同径または小径とされた円筒部５３を形成して、中心孔４６に角筒部５２を位置させることで、初期セット部材４８を回り止めする状態でスライド自在とし、円筒部５３を中心孔４６に位置させることで初期セット部材４８を回転自在としている。

図９に示す案内手段５０においては、キャップ部材４３に形成された中心孔４６を円形とし、その円形中心孔４６の内周に突部５４を設け、初期セット部材４８には、先端側に上記円形中心孔４６に適合する大径円筒部５５と、後端側に上記中心孔４６に対して余裕をもって挿入可能な小径円筒部５６とを設け、上記大径円筒部５５の外周に上記突部５４がスライド自在に嵌合される軸方向の回り止め溝５７を形成し、中心孔４６に大径円筒部５５を位置させ、回り止め溝５７を突部５４に係合させることによって、初期セット部材４８をスライド自在とし、かつ、相対的に回転するのを防止するようにしている。

図１０に示す案内手段５０においては、キャップ部材４３に形成された中心孔４６を円形とし、その円形中心孔４６の内周に切欠部５８を設け、初期セット部材４８を上記円形中心孔４６に対してスライド自在に嵌合可能な円筒状とし、その円筒状外周面に上記切欠部５８に対してスライド可能に嵌合される突条５９を、初期セット部材４８の先端から軸方向の略中央位置に至って設けている。

図８乃至図１０に示すいずれの案内手段５０においても、初期セット部材４８の先端部が中心孔４６に配置される状態で、その初期セット部材４８を相対回転不能な状態でスライド自在とし、初期セット部材４８の後端部が中心孔４６内に配置される状態で、その初期セット部材４８を相対的に回転可能とすることができる。

図１では、スイングアーム式動弁装置にラッシュアジャスタＡを適用した場合を例にとって説明したが、ラッシュアジャスタＡが適用される動弁装置はこれに限定されるものではない。

例えば、カムの上方に設けられたロッカシャフトを中心にしてアームを揺動自在に支持し、上記カムの回転によりアームの一端部を押し上げ、アームの他端部でバルブステムを押し下げてバルブを開放させるようにしたロッカアーム式動弁装置や、カムによってバルブステムを押し下げるダイレクト型動弁装置にも適用することができる。さらに、カムシャフトを下方に設置し、プッシュロッドでシリンダ上部に配置したロッカアームを揺動させるようにしたＯＨＶエンジンのロッカアームの先端部に組込むことも可能である。

２１ ボディ
２２ 雌ねじ
２６ プランジャ
２７ スライド部材
２８ 雄ねじ部材
３８ トルク伝達軸
４０ 捩りコイルばね（ばね部材）
４３ キャップ部材
４４ 底板
４６ 中心孔
４８ 初期セット部材
５０ 案内手段
５１ 平坦面
５２ 角筒部
５３ 円筒部
５４ 突部
５５ 大径円筒部
５６ 小径円筒部
５７ 回り止め溝
５８ 切欠部
５９ 突条

Claims (9)

1. 内周に雌ねじが形成された筒状のボディ内にプランジャを組込み、そのプランジャを前記雌ねじにねじ係合される雄ねじ部材と、先端部が前記ボディの先端開口から外部に臨むスライド部材とに分割し、前記ボディ内に組込まれたばね部材により雄ねじ部材にスライド部材に向けて移動する方向の回転トルクを付与した動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、
   前記雄ねじ部材の後端部に前記ばね部材によって回転トルクが負荷されるトルク伝達軸を設け、そのトルク伝達軸に筒状の初期セット部材を嵌合して、スライド自在に、かつ、相対回転不能に支持し、前記ボディの後端開口部内に嵌合されて前記ばね部材を抜止め支持するキャップ部材の底板に前記初期セット部材が挿入される中心孔を設け、その中心孔の内周と初期セット部材の外周の相互間に、前記初期セット部材の先端部が中心孔に配置される状態で、その初期セット部材を相対回転不能な状態でスライド自在に支持し、初期セット部材の後端部が前記中心孔内に配置される状態で、その初期セット部材を相対回転可能に支持する案内手段を設けたことを特徴とする動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
2. 前記トルク伝達軸を角軸とし、前記初期セット部材の内周を角形として、前記トルク伝達軸に対して初期セット部材をスライド自在に、かつ、相対回転不能とした請求項１に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
3. 前記案内手段が、前記キャップ部材に形成された中心孔の内周対向位置に一対の平坦面を設け、前記初期セット部材には、その先端部に、前記中心孔と同一形状で、その中心孔に嵌合可能な角筒部を設け、後端部に、外径が一対の平坦面の間隔にほぼ等しくされた円筒部を形成した構成からなる請求項1又は２に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
4. 前記案内手段が、前記キャップ部材に形成された中心孔を角孔とし、前記初期セット部材には、その先端部に上記角孔に適合する角筒部を設け、後端部に外径が上記角孔の内接円径と同径または小径とされた円筒部を形成した構成からなる請求項1又は２に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
5. 前記案内手段が、前記キャップ部材に形成された中心孔を円形とし、その円形中心孔の内周に突部を設け、前記初期セット部材には、先端側に前記円形中心孔に適合する大径円筒部と、後端側に前記中心孔に対して余裕をもって挿入可能な小径円筒部とを設け、前記大径円筒部の外周に前記突部がスライド自在に嵌合される軸方向の回り止め溝を形成した構成からなる請求項1又は２に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
6. 前記案内手段が、前記キャップ部材に形成された中心孔を円形とし、その円形中心孔の内周に切欠部を設け、前記初期セット部材を前記円形中心孔に対してスライド自在に嵌合可能な円筒状とし、その円筒状外周面に前記切欠部に対してスライド可能に嵌合される突条を、初期セット部材の先端から軸方向の略中央位置に至って設けた構成からなる請求項1又は２に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
7. 前記初期セット部材の内径面に周方向の係合溝を形成した請求項1乃至６のいずれかの項に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
8. 前記初期セット部材が、金属パイプの圧造品からなる請求項1乃至７のいずれかの項に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
9. 前記雄ねじ部材の後端面にレンチ係合部を形成した請求項1乃至8のいずれかの項に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。

Images