JP2014231783A - 動弁装置のラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】カムの回転によって初期セット状態を自動的に解除できるようにした動弁装置のラッシュアジャスタを提供する。
【解決手段】ボディ２１内に雌ねじ部材２３を摺動自在に挿入し、内径面に形成された雌ねじ２８に雄ねじ３０をねじ係合する。雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９の相互間に捩りコイルばね３３を組み込んで、雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９の相互に伸長する方向の捩り弾性力を付与する。雌ねじ部材２３の外周下部に対してセット部材４３の他端部を外向きフランジ３５に圧入して雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９を収縮させた初期セット状態に保持する。エンジンのクランキングによるアーム３の揺動により雌ねじ部材２３に押込み力を負荷し、ボディ２１の内周下部に形成された段部４９でセット部材４３の下端を受けて停止させ、雄ねじ部材２９を下降させて、セット部材４３に対する外向きフランジ３５の抜け出しにより初期セット状態を解除する。
【選択図】図３

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、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に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、上記のような問題点の発生がなく、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、ねじ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ねじ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機械式ラッシュアジャスタが組込まれると、エンジンの運転停止後にエンジンの温度が低下すると、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スキマを形成し、その軸方向スキマ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スキマが変化して、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部材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スキマが変化して、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、軸方向スキマ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、上記軸方向スキマが変化し、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、軸方向スキマの減少による圧縮漏れ、軸方向スキマ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、その押圧子の後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後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、ねじ部材上のスペーサ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スキマを確保するようにしている。

上記特許文献５に記載されたラッシュアジャスタにおいては、押圧子をねじ部材に向けて付勢する弾性部材が弾性変形する状態での組込みであるため、弾性部材にへたりが生じても軸方向スキマが変化することがなく、安定したバルブリフト高さを得ることができる。

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

ここで、ばね部材の弾性力により雄ねじ部材を雌ねじ部材から突出させるタイプの機械式ラッシュアジャスタにおいては、カムの回転によって揺動されるアームからの繰り返し変動荷重によってのみ収縮し、静的な一定荷重では収縮しない。そのため、エンジン始動時のバルブの閉じ渋りによる圧縮漏れを回避するため、エンジンへの組付けに際しては、十分に収縮させた状態で組付ける必要がある。

そこで、特許文献５に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、プランジャを形成するスライド部材の先端部外周に平坦部を形成し、その平坦部とボディの開口端部の内周間にセット部材の先端部を圧入することによってスライド部材とねじ部材とで形成されるプランジャをボディ内に押込んだ初期セット状態に保持し、その初期セット状態でエンジンへの組込みを行なうようにしている。

しかし、セット部材の圧入によって初期セット状態に保持する上記ラッシュアジャスタにおいては、エンジンへの組込み後、セット部材を引抜いてラッシュアジャスタの初期セット状態を解除する必要があり、不注意によってそのセット部材を抜き忘れる可能性がある。

また、セット部材を抜き取ったとしても、誤ってエンジン内に落下させてしまう可能性がある。このとき、エンジンヘッドには複雑な構造の動弁系部品が組み込まれており、落下した部品の回収は容易ではない。また、エンジンヘッドからオイルパンへと繋がる排油口に部品が落下した場合、落下部品の回収はさらに困難となる。

さらに、エンジン周りのメンテナンスの際にラッシュアジャスタを取り外した際、スライド部材等の部品が抜け出して落下する可能性があり、その落下部品の回収も困難である。

この発明の課題は、カムの回転によって初期セット状態を自動的に解除できるようにして解除忘れを確実に防止することができるようにした動弁装置の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、底壁を有する筒状のボディと、そのボディ内に摺動自在に挿入され、内径面の下部に雌ねじが形成された筒状の雌ねじ部材と、その雌ねじ部材の雌ねじにねじ係合される雄ねじを外周に有し、その雄ねじと雌ねじのねじ係合によって雌ねじ部材に接続された雄ねじ部材と、その雄ねじ部材と雌ねじ部材のねじ込みによる収縮により弾性変形し、その復元弾性により雄ねじ部材と雌ねじ部材を伸長する方向に付勢する弾性部材と、前記雌ねじ部材の下端部外周に一端部が回り止めされ、他端部が前記雄ねじ部材の下端部に設けられた外向きフランジに対して係脱自在とされ、係合状態で雌ねじ部材と雄ねじ部材を収縮させた初期セット状態で相対的に回り止めする円筒状のセット部材とからなり、前記ボディの内周下部に、前記雄ねじ部材の下端面とボディの底壁間にセット部材の前記外向きフランジに対する軸方向の係合長さより大きな軸方向スキマが形成される状態で前記セット部材の下端を受け止める係合解除用の段部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、雄ねじ部材を雌ねじ部材の内側に向けてねじ込むと、弾性部材が弾性変形する。その弾性変形状態で雌ねじ部材の下端部外周に一端部が回り止めされたセット部材を雄ねじ部材の外向きフランジの外周に係合させることにより、雄ねじ部材と雌ねじ部材は相対的に回り止めされて弾性部材は弾性変形状態に保持される。その収縮状態でボディ内に収容することにより、初期セット状態とされたラッシュアジャスタを得ることができる。

上記ラッシュアジャスタを用いて、例えば、スイングアーム式動弁装置のバルブクリアランスを自動調整する場合は、初期セット状態とされたラッシュアジャスタのエンジンへの組付けを行ない、雌ねじ部材の上端部に設けられたピボット部でアームの一端部を支持する組付けとする。

上記のようなラッシュアジャスタの組込み後、エンジンをクランキングすると、カムの回転により揺動するアームによって雌ねじ部材のピボット部に押込み荷重が負荷され、雌ねじ部材と共に雄ねじ部材がボディに対して下向きに相対移動する。

雄ねじ部材の外向きフランジにはセット部材が圧入されているため、セット部材も雄ねじ部材と共に下向きに移動する。そのセット部材の下端がボディの内周下部に設けられた段部で受けられると、セット部材が停止する。

このとき、雄ねじ部材の下端とボディの底壁間には軸方向スキマが形成される状態にあるため、雄ねじ部材はセット部材が停止する状態からさらに押し下げられて下降する。その下降により外向きフランジがセット部材から抜け出し、ラッシュアジャスタの初期セット状態が解除される。

ラッシュアジャスタの初期セット状態が解除すると、弾性部材の復元弾性力により雌ねじ部材と雄ねじ部材とが相対的に回転しつつ伸長し、ボディの底壁に対する当接によって雄ねじ部材は下降位置に保持される。一方、雌ねじ部材は回転しつつ上昇してアームを押し上げる。その押し上げにより、動弁系に形成されるガタが吸収され、ラッシュアジャスタはバルブクリアランスが調整可能な作動状態とされる。

この発明に係る動弁装置のラッシュアジャスタにおいて、雌ねじ部材とボディの相互間に、雌ねじ部材を一定ストローク摺動可能とする状態で抜止めする抜止め手段を設けておくと、エンジン周りのメンテナンスによってラッシュアジャスタを取り外した際に雌ねじ部材がボディから脱落するのが防止される。また、ラッシュアジャスタは常に組立て状態に保持されるため取り扱いが容易である。

ここで、抜止め手段として、雌ねじ部材のボディ内径面で摺動案内される摺動部の外径面に形成された第１の周溝と、ボディの内径面上部に形成された第２の周溝と、その第２の周溝と第１の周溝に跨る組込みとされた径方向に弾性変形可能な抜止め用のリング部材とからなり、上記第１の周溝の上下両端間の溝幅を上記第２の周溝の溝幅より幅広とし、上記第２の周溝により抜止めされたリング部材に第１の周溝の上下両端が当接する範囲内において雌ねじ部材が摺動自在とした構成のものを採用することができる。

この発明に係るラッシュアジャスタにおいて、雄ねじ部材の下端面に凹部を設け、その凹部内に押圧子と、その押圧子を凹部の下端開口から突出する方向に向けて付勢するばね部材とを組込み、上記雄ねじ部材に上記押圧子の下端部が上記凹部の下端開口から所定長さ突出する状態で抜止めするストッパを設けて、雄ねじ部材の下端面とボディの底壁上面間に押圧子の突出長さに相当する大きさの軸方向スキマを設けると、エンジンブロックとバルブの線膨張係数の相違による熱収縮差をその軸方向スキマで吸収することができるので、バルブが不完全に閉鎖するのを防止することができる。

また、雌ねじ部材の上端部に工具挿入孔を設け、雄ねじ部材の上端面に上記工具挿入孔から挿入される回し工具が係合可能な係合部を設けると、工具挿入孔に差し込まれた回し工具を係合部に係合して、その回し工具に回転力を付与することにより雄ねじ部材を回転させることができるため、セット部材が抜止め手段により抜止めされる状態で雄ねじ部材を回転させて雌ねじ部材内に向けてねじ込むことにより、雄ねじ部材の外向きフランジをセット部材内に圧入させることができ、ラッシュアジャスタの初期セット状態を簡単に再現することができる。

雌ねじ部材に対するセット部材の回り止めは、雌ねじ部材の外周下部に形成された軸方向溝とセット部材の軸方向の一端面に設けられた突片の嵌合によるものであってもよく、あるいは、スプラインによるものであってもよい。

一方、雄ねじ部材の外向きフランジに対するセット部材の係脱手段は、圧入によるものであってもよく、スプラインによるものであってもよい。また、外向きフランジの外周に形成された軸方向溝とセット部材の下端部に設けられた突起部の係合によるものであってもよい。

この発明においては、上記のように、雄ねじ部材の外向きフランジに対するセット部材の係合によってラッシュアジャスタを雌ねじ部材内に雄ねじ部材がねじ込まれた初期セット状態に保持することができる。その初期セット状態でラッシュアジャスタを動弁装置に組付けてエンジンをクランキングすると、セット部材がボディの内周下部に設けられた段部で受けられて停止する状態から雄ねじ部材がさらに押し下げられてセット部材に対する外向きフランジの係合が解除するため、ラッシュアジャスタの初期セット状態を自動的に簡単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が組み込まれたスイングアーム式動弁装置の縦断面図 図１に示すラッシュアジャスタの組込み部を拡大して示す一部切欠断面図 図２の縦断面図 図３の一部を拡大して示す断面図 ラッシュアジャスタの初期セット解除の途中の状態を示す断面図 ラッシュアジャスタの初期セット状態を解除した状態の断面図 ラッシュアジャスタの作動状態を示す断面図 初期セット状態を再現した状態の縦断面図 セット部材と雄ねじ部材における外向きフランジの係合手段の他の例を示す断面図 セット部材と雄ねじ部材における外向きフランジの係合手段のさらに他の例を示す断面図 （ａ）乃至（ｃ）は雄ねじ部材の上端面に形成される係合部の各例を示す断面図

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、シリンダヘッド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に示すように、ラッシュアジャスタＡは、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の下端には底壁２２が設けられ、内部には雌ねじ部材２３が組み込まれている。

図３に示すように、雌ねじ部材２３は、下端が開口する円筒状摺動部２４の上端にテーパ筒部２５を介して小径筒部２６を連設した筒状とされ、上記摺動部２４がボディ２１内に摺動自在に嵌合されている。

小径筒部２６はボディ２１の上端開口から外部に位置し、その上端部には半球状のピボット部２７が設けられ、そのピボット部２７によってアーム３の球面座１２が支持され、上記ピボット部２７を中心にしてアーム３は揺動自在とされている。

雌ねじ部材２３の摺動部２４における内周には雌ねじ２８が形成され、その雌ねじ２８に雄ねじ部材２９の外周上部に形成された雄ねじ３０がねじ係合されている。

雌ねじ部材２３に形成された雌ねじ２８および雄ねじ部材２９に形成された雄ねじ３０は、押込み力を受ける圧力側フランク３１のフランク角が遊び側フランク３２のフランク角より大きい鋸歯状とされている。なお、鋸歯状ねじに代えて三角ねじとしてもよい。

雄ねじ部材２９の下端部は雌ねじ部材２３の下端開口から下方に位置し、その下端部の外側に弾性部材３３が設けられている。弾性部材３３は捩りコイルばねからなり、その一端部に設けられた上部係合片３３ａは雌ねじ部材２３の摺動部２４の下端面に形成された切欠部３４に係合し、また、捩りコイルばね３３の他端に設けられた下部係合片３３ｂは雄ねじ部材２９の下部に設けられた外向きフランジ３５の切欠部３６に係合している。

捩りコイルばね３３は捩り弾性力が付与された状態での組込みとされ、その復元弾性力により雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９は伸長する方向の回転力が付与されている。

雄ねじ部材２９の下端面には凹部３７が設けられ、その凹部３７内に押圧子３８が組み込まれている。押圧子３８は円柱状をなし、その下端部にはフランジ３８ａが設けられている。フランジ３８ａと凹部３７の上側閉塞端間にはばね部材としての圧縮コイルばね３９が組み込まれ、その圧縮コイルばね３９の弾性力は前述の捩りコイルばね３３より強く、その圧縮コイルばね３９によって押圧子３８は凹部３７の下端開口から下方に突出する方向に向けて付勢されている。

凹部３７の下端開口部にはストッパ４０が組み込まれている。ストッパ４０は、円板部４０ａの外周に円筒部４０ｂを設けたキャップ状をなし、上記円筒部４０ｂが凹部３７の内径面に圧入されている。

円板部４０ａには孔４１が形成されている。押圧子３８は、その下端部が円板部４０ａの孔４１から下方に突出する状態で抜止めされる。図５は、抜止め状態とされた押圧子３８の下端面がボディ２１の底壁２２上面に当接した状態を示し、その当接状態において、雄ねじ部材２９の下端面とボディ２１の底壁２２上面間には押圧子３８の突出長さに相当する軸方向スキマ４２が形成される。δはその軸方向スキマ４２の大きさを示している。

図２乃至図４に示すように、雄ねじ部材２９の下端部における外側には円筒状のセット部材４３が設けられている。セット部材４３は、その一端部が雌ねじ部材２３の下端部外周に係合されて回り止めされている。また、セット部材４３の他端部は雄ねじ部材２９の外向きフランジ３５に係脱自在とされ、その係合によって雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９は収縮する初期セット状態で相対的に回り止めされると共に、捩りコイルばね３３は捩り弾性力が付与される状態に保持される。

雌ねじ部材２３の下端部外周に対するセット部材４３の回り止めに際し、ここでは、セット部材４３の軸方向の一端面に複数の突片４４を周方向に間隔をおいて設け、その複数の突片４４のそれぞれを雌ねじ部材２３の下端部外周に形成された複数の軸方向溝４５のそれぞれにスライド自在に嵌合している。

一方、雄ねじ部材２９の外向きフランジ３５に対してセット部材４３の他端部を係脱自在とする係脱手段として、ここでは、外向きフランジ３５の外周にセット部材４３の他端部を圧入している。

上記のような、圧入による係脱手段に代えて、図９に示すように、外向きフランジ３５の外周に複数の軸方向溝４６を周方向に間隔をおいて設け、セット部材４３の他端部に設けた複数の突起部４７のそれぞれを上記軸方向溝４６のそれぞれに嵌合させるようにしてもよい。あるいは、図１０に示すように、外向きフランジ３５とセット部材４３をスプライン４８による嵌合としてもよい。このようなスプライン４８による嵌合は、雌ねじ部材２３の下端部外周に対するセット部材４３の回り止め手段としても採用することができる。

図２に示すように、ボディ２１の内周下部にはセット部材４３の下端面に対向して段部４９が設けられている。段部４９は、雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９がセット部材４３によって収縮された初期セット状態でボディ２１の底壁２２に向けて押し下げられた際にセット部材４３の下端面のみを受け止めて停止保持する。その停止保持状態において、雄ねじ部材２９の下端面とボディ２１の底壁２２間には軸方向スキマが設けられ、その軸方向スキマはセット部材４３の外向きフランジ３５に対する軸方向の係合長さより大きくされている。

図３に示すように、ボディ２１と雌ねじ部材２３の相互間には、雌ねじ部材２３を一定ストローク摺動可能とする状態でボディ２１の上側開口端から外部に抜け出るのを防止する抜止め手段５０が設けられている。

抜止め手段５０は、雌ねじ部材２３のボディ内径面で摺動案内される摺動部２４の外径面に環状の第１の周溝としてのガイド溝５１を設け、そのガイド溝５１内に周方向の一部に切り離し部を有し、自然状態での外径がボディ２１の内径面より大径とされた径方向に弾性変形可能なリング部材としての抜止めリング５２を縮径させた状態で収容し、一方、ボディ２１の内径面上部に環状の第２の周溝としての抜止め溝５３を形成し、上記抜止めリング５２を抜止め溝５３とガイド溝５１の双方に跨る嵌合としている。

上記抜止め手段５０においては、抜止め溝５３の上端に対する抜止めリング５２の係合およびその抜止めリング５２に対するガイド溝５１の下端の係合によって雌ねじ部材２３を抜止めする。

また、ガイド溝５１の上下両端間の溝幅を抜止め溝５３の溝幅より幅広とし、そのガイド溝５１の上下両端が抜止め溝５３によって抜止めされる抜止めリング５２に当接する範囲内において雌ねじ部材２３を摺動自在としている。

なお、ガイド溝５１内に抜止めリング５２を収容可能とするため、そのガイド溝５１の溝深さは抜止めリング５２の線材径より少し大きくされており、一方、抜止め溝５３の溝深さは抜止めリング５２の線材径のほぼ１／２とされている。

図８に示すように、雌ねじ部材２３の上端部には六角レンチ等の回し工具Ｔが挿入可能な工具挿入孔６０が設けられ、一方、雄ねじ部材２９の上端には回し工具Ｔが係合可能な係合部６１が設けられている。

係合部６１は、回し工具Ｔに応じて適切な形状をとるようにし、上記回し工具Ｔが六角レンチの場合は、図１１（ａ）に示すように六角孔とし、回し工具Ｔがドライバの場合は、図１１（ｂ）に示すようにマイナス溝とし、あるいは、図１１（ｃ）に示すようにプラス溝とする。

実施の形態で示すアーム式動弁装置は上記の構造からなり、ラッシュアジャスタＡは、雌ねじ部材２３内に雄ねじ部材２９をねじ込み、雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９とを収縮させた初期セット状態に保持して動弁装置への組込みを行なう。

初期セット状態の形成に際しては、雌ねじ部材２３をボディ２１の上側開口から抜け出る方向に引き上げる。その引き上げにより、雄ねじ部材２９も雌ねじ部材２３と共に引き上げられて外向きフランジ３５がセット部材４３の下端に当接する。その当接によりセット部材４３も共に引き上げられ、そのセット部材４３の一端部に設けられた突片４４が抜止め溝５３に嵌合する抜止めリング５２に当接すると、雌ねじ部材２３、雄ねじ部材２９およびセット部材４３は停止して抜止め状態とされる。

上記のような抜止め状態において、図８に示すように、工具挿入孔６０に回し工具Ｔを挿入し、その回し工具Ｔの先端部を雄ねじ部材２９の上端に形成された係合部６１に係合させた状態で回し工具Ｔを回転して、雄ねじ部材２９を雌ねじ部材２３内にねじ込むようにする。

雄ねじ部材２９のねじ込みにより、捩りコイルばね３３が捩り変形し、また、雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９が収縮する。所定量収縮すると、抜止めリング５２に当接してボディ２１の開口端側に移動するのが防止されたセット部材４３の他端部内に雄ねじ部材２９の外向きフランジ３５が圧入し、その圧入によって雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９は収縮された初期セット状態に保持されると共に、捩りコイルばね３３は捩り弾性力が付与される状態に保持される。

上記のようなラッシュアジャスタＡの初期セット状態でボディ２１を図１に示すシリンダヘッド１の嵌合孔２内に嵌合する。そのラッシュアジャスタＡの組込み後、アーム３の一端部をピボット部２７で支持し、そのアーム３上にカムシャフト５を組付けることによって動弁装置の組立てとすることができる。

ラッシュアジャスタＡの上記のような組込み後、エンジンをクランキングすると、カム６の回転により揺動するアーム３によって雌ねじ部材２３のピボット部２７に押込み荷重が負荷され、雌ねじ部材２３と共に雄ねじ部材２９がボディ２１に対して下向きに相対移動する。雄ねじ部材２９の外向きフランジ３５にはセット部材４３の他端部が圧入されているため、セット部材４３も雌ねじ部材２３および雄ねじ部材２９と共に下向きに移動する。

このとき、雌ねじ部材２３の外周に形成されたガイド溝５１の上壁が抜止めリング５２を押圧するため、抜止めリング５２はボディ２１の内周に形成された抜止め溝５３から抜け出して雌ねじ部材２３の移動を阻害することはない。

図５に示すように、セット部材４３の他端がボディ２１の内周下部に形成された段部４９と対向する位置までセット部材４３が下降すると、その段部４９でセット部材４３の他端が受けられて停止する。

このとき、雄ねじ部材２９の下端面とボディ２１の底壁間には軸方向スキマが形成されるため、停止状態とされるセット部材４３に対して雄ねじ部材２９がさらに下降し、セット部材４３に対する雄ねじ部材２９の相対的な移動により、雄ねじ部材２９の外向きフランジ３５がセット部材４３の他端から抜け出し、初期セット状態が解除される。

カム６のカム片６ａによってアーム３が最も押し下げられると、初期セットが解除された雄ねじ部材２９は雌ねじ部材２３と共にさらに押し下げられて下限位置に至る。図６は雄ねじ部材２９が下限位置まで下降した状態を示す。この図６では、雄ねじ部材２９の下端面がボディ２１の底壁２２に当接する状態が示されているが、上記底壁２２との間に間隙が形成される状態を雄ねじ部材２９の下限位置としてもよい。

図６に示すように、雄ねじ部材２９がボディ２１の底壁２２に当接する下限位置まで押し下げられると、押圧子３８は圧縮コイルばね３９の弾性に抗してストッパ４０内に押し込められた状態とされる。

図６に示すように、雌ねじ部材２３および雄ねじ部材２９が下限位置に至ると、カム６のカム片６ａがローラ４から離れてベース円６ｂがローラ４と接触し始め、アーム３から雌ねじ部材２３への押し下げが解除される。その押圧解除により、圧縮コイルばね３９の復元弾性によって雄ねじ部材２９が押し上げられ、押圧子３８がストッパ４０の孔４１から突出して、雄ねじ部材２９は、図７に示すように、その下面とボディ２１の底壁２２間に軸方向スキマ４２が形成される下降位置に保持される。

また、捩りコイルばね３３の捩り弾性力により雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９とが相対的に回転しつつ伸長してアーム３を押し上げる。その押し上げにより、動弁系に形成されるガタが吸収され、ラッシュアジャスタＡはバルブクリアランスを吸収可能な作動状態とされる。図７はラッシュアジャスタＡの作動状態を示している。

このように、エンジンをクランキングすることによってラッシュアジャスタＡの初期セット状態が自動的に解除されるため、初期セット状態の解除忘れが生じるという不都合の発生はない。

動弁系に対するラッシュアジャスタＡの組み込み状態において、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が雌ねじ部材２３のピボット部２７を支点にして他端が下方に移動する方向に揺動し、そのアーム３の他端でバルブステム７が押し下げられてバルブ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を介して雌ねじ部材２３に入力される。その入力荷重により雌ねじ部材２３が下降し、その雌ねじ部材２３の雌ねじ２８と雄ねじ部材２９の雄ねじ３０の圧力側フランク３１間に形成されるねじ隙間がなくなって、その圧力側フランク３１が互いに接触し、その圧力側フランク３１に入力荷重が負荷される。

ここで、雌ねじ２８と雄ねじ３０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、圧力側フランク３１が互いに接触すると、雄ねじ部材２９が雌ねじ部材２３と共に下降する。

雌ねじ部材２３および雄ねじ部材２９が、雄ねじ部材２９の下面とボディ２１の底壁２２間に形成された軸方向スキマ４２に相当する分だけ下降し、雄ねじ部材２９の下端面がボディ２１の底壁２２に当接すると停止する。

また、雄ねじ部材２９の下降により、押圧子３８はばね部材としての圧縮コイルばね３９の弾性に抗して凹部３７内に押し込められる。

カム６がさらに回転してカム片６ａがローラ４を通り過ぎると、バルブスプリング１０の押圧により、バルブステム７が押し上げられて上方に移動し、また、アーム３は他端部が上方に移動する方向に揺動し、カム６のベース円６ｂがローラ４に接触すると、バルブ８が閉鎖する。

この時、アーム３の一端から雌ねじ部材２３のピボット部２７に作用していた荷重が抜けるため、ばね部材としての圧縮コイルばね３９の復元弾性力により雄ねじ部材２９および雌ねじ部材２３が上方に移動すると共に、押圧子３８が圧縮コイルばね３９の押圧によりストッパ４０の孔４１から押し出される。フランジ３８ａがストッパ４０の円板部４０ａの上面に当接すると押圧子３８は停止し、図７に示すように、雄ねじ部材２９の下端面とボディ２１の底壁２２の上面間に軸方向スキマ４２が形成される。

このように、カム６の一回転毎に雌ねじ部材２３および雄ねじ部材２９は軸方向スキマ４２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２８と雄ねじ３０のねじ係合部に入力荷重が作用する際に、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と、捩りコイルばね３３の捩り弾性力により雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９が相対回転して元の位置に戻されることになる。

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、雌ねじ部材２３の雌ねじ２８と雄ねじ部材２９の雄ねじ３０のねじ係合部に滑りが生じて、雌ねじ部材２３内に雄ねじ部材２９がねじ込まれ、ラッシュアジャスタＡが収縮して、バルブクリアランスを調整する。

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３３の弾性力により雌ねじ部材２３と雄ねじ部材２９が伸長する方向に相対回転してラッシュアジャスタＡが伸長し、バルブクリアランスを吸収する。

ここで、ラッシュアジャスタＡには、ボディ２１の底壁２２と雄ねじ部材２９の下端面間に軸方向スキマ４２が形成されているため、シリンダヘッド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スキマ４２で吸収されることになり、バルブ８の不完全な閉鎖が防止される。

エンジン周りの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３３の捩り弾性により雌ねじ部材２３が回転しつつボディ２１の上側開口端から突出する方向に移動する。その移動により、抜止め溝５３の上端に抜止めリング５２が係合し、その抜止めリング５２にガイド溝５１の下端が係合して雌ねじ部材２３が抜止めされる。

このため、雌ねじ部材２３等の内部部品が脱落するという不都合の発生はなく、ラッシュアジャスタＡは常に組立て状態に保持されるため、取り扱いが容易である。

ラッシュアジャスタＡの再度の組付けに際しては、前述のように、雌ねじ部材２３を引き上げ、抜止めリング５２によってセット部材４３が停止される状態において工具挿入孔６０から回し工具Ｔを挿入し、その回し工具Ｔの先端部を雄ねじ部材２９の係合部６１に係合させた状態で回し工具Ｔを回転して、雄ねじ部材２９を雌ねじ部材２３内にねじ込み、図８に示すように、雄ねじ部材２９の外向きフランジ３５をセット部材４３の下端部内に圧入してラッシュアジャスタＡを初期セット状態とする。その初期セット状態でラッシュアジャスタＡの組付けを行ない、エンジンのクランキングによって初期セット状態を解除する。

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 底壁
２３ 雌ねじ部材
２４ 摺動部
２８ 雌ねじ
２９ 雄ねじ部材
３０ 雄ねじ
３３ 捩りコイルばね(弾性部材)
３５ 外向きフランジ
３７ 凹部
３８ 押圧子
３９ 圧縮コイルばね（ばね部材）
４０ ストッパ
４２ 軸方向スキマ
４３ セット部材
４４ 突片
４５ 軸方向溝
４６ 軸方向溝
４７ 突起部
４８ スプライン
４９ 段部
５０ 抜止め手段
５１ ガイド溝(第１の周溝)
５２ 抜止めリング(リング部材)
５３ 抜止め溝(第２の周溝)
６０ 工具挿入孔
６１ 係合部

Claims (10)

1. 底壁を有する筒状のボディと、そのボディ内に摺動自在に挿入され、内径面の下部に雌ねじが形成された筒状の雌ねじ部材と、その雌ねじ部材の雌ねじにねじ係合される雄ねじを外周に有し、その雄ねじと雌ねじのねじ係合によって雌ねじ部材に接続された雄ねじ部材と、その雄ねじ部材と雌ねじ部材のねじ込みによる収縮により弾性変形し、その復元弾性により雄ねじ部材と雌ねじ部材を伸長する方向に付勢する弾性部材と、前記雌ねじ部材の下端部外周に一端部が回り止めされ、他端部が前記雄ねじ部材の下端部に設けられた外向きフランジに対して係脱自在とされ、係合状態で雌ねじ部材と雄ねじ部材を収縮させた初期セット状態で相対的に回り止めする円筒状のセット部材とからなり、
   前記ボディの内周下部に、前記雄ねじ部材の下端面とボディの底壁間にセット部材の前記外向きフランジに対する軸方向の係合長さより大きな軸方向スキマが形成される状態で前記セット部材の下端を受け止める係合解除用の段部を設けた動弁装置のラッシュアジャスタ。
2. 前記雌ねじ部材とボディの相互間に、雌ねじ部材を一定ストローク摺動可能とする状態で抜止めする抜止め手段を設けた請求項１に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
3. 前記抜止め手段が、前記雌ねじ部材の前記ボディ内径面で摺動案内される摺動部の外径面に形成された第１の周溝と、前記ボディの内径面上部に形成された第２の周溝と、その第２の周溝と第１の周溝に跨る組込みとされた径方向に弾性変形可能な抜止め用のリング部材とからなり、前記第１の周溝の上下両端間の溝幅を前記第２の周溝の溝幅より幅広とし、前記第２の周溝により抜止めされたリング部材に第１の周溝の上下両端が当接する範囲内において雌ねじ部材が摺動自在とされた請求項２に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
4. 前記雄ねじ部材の下端面に凹部を設け、その凹部内に押圧子と、その押圧子を凹部の下端開口から突出する方向に向けて付勢するばね部材とを組込み、前記雄ねじ部材に前記押圧子の下端部が前記凹部の下端開口から所定長さ突出する状態で抜止めするストッパを設けて、雄ねじ部材の下端面とボディの底壁上面間に押圧子の突出長さに相当する大きさの軸方向スキマを設けるようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
5. 前記セット部材の前記雌ねじ部材に対する回り止めが、前記雌ねじ部材の外周下部に形成された軸方向溝と前記セット部材の軸方向の一端面に設けられた突片の嵌合による請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
6. 前記セット部材の前記雌ねじ部材に対する回り止めが、スプラインによる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
7. 前記セット部材と前記雄ねじ部材における外向きフランジの係脱手段が、圧入による請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
8. 前記セット部材と前記雄ねじ部材における外向きフランジの係脱手段が、前記外向きフランジの外周に形成された軸方向溝と前記セット部材の下端部に設けられた突起部の係合による請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
9. 前記セット部材と前記雄ねじ部材における外向きフランジの係脱手段が、スプラインによる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。
10. 前記雌ねじ部材の上端部に工具挿入孔を設け、前記雄ねじ部材の上端面に前記工具挿入孔から挿入される回し工具が係合可能な係合部を設けた請求項１乃至９のいずれか１項に記載の動弁装置のラッシュアジャスタ。

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