JP4027724B2 - 動弁装置におけるラッシュアジャスタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
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おいては、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。
【０００３】
上記ラッシュアジャスタとして、リフタボディのカムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔を形成し、そのねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュを、ねじ孔の閉塞端部内に組込んだ弾性体によって軸方向に押圧し、上記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのそれぞれを、アジャストスクリュに負荷される押し込み荷重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大きい鋸歯ねじとしたものが従来から知られている（アメリカ特許４５４８１６８号明細書）。
【０００４】
上記ラッシュアジャスタは、例えば、カムとバルブに設けられたバルブステム間に組込み、上記バルブステムをカム側に押圧するバルブスプリングの弾力によってバルブステムの端面をアジャストスクリュの端面に押し付け、その力をリフタボディを通してカムに伝え、カムの回転によってバルブが開閉するようにする。
【０００５】
上記のようなラッシュアジャスタの内燃機関への組込みにおいて、シリンダヘッドの熱膨張等によりバルブステムとアジャストスクリュ間にバルブクリアランスが生じようとすると、弾性体の押圧力によりアジャストスクリュが遊び側フランクに沿って回転しつつ軸方向に移動して上記バルブクリアランスを吸収する。
【０００６】
また、アジャストスクリュがバルブステムによって押込み力を受けると、雄ねじと雌ねじのねじ係合部に形成された軸方向のねじ隙間を詰めるまでアジャストスクリュが後退し、さらに押込み力がかかると互いに圧接する圧力側フランクにより上記押込み力を受けてアジャストスクリュが回転しつつ後退動するのを防止する。
【０００７】
反対に、バルブシートの摩耗等によりバルブステムエンドとカム軸間の距離が縮まると、アジャストスクリュはバルブステムから負荷される軸方向の変動荷重により徐々に押し込まれて後退し、その後退によってカムベース円がリフタボディの端板と接触するバルブ閉鎖時にバルブが完全に閉まらなくなり圧縮漏れを引き起こすことを防止する。このとき、アジャストスクリュは前記軸方向の変動荷重の最小値が０となる位置から更にねじのガタ分だけ押し込まれ、それ以上は後退しない。
【０００８】
上記では、内燃機関に組み込まれた上記ラッシュアジャスタにおけるバルブクリアランスの調整作業を記述したが、このような調整の殆ど必要のない定常的な運転状態の時、アジャストスクリュは殆ど回転せず、ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向変位を繰り返す。
【０００９】
すなわち、アジャストスクリュは、雌ねじと雄ねじのねじ山の圧力側フランクが互いに衝突する動作とねじ隙間の範囲内で離反する動作を繰り返す。
【００１０】
このような運転状態において、雌ねじにおける圧力側フランクと雄ねじにおける圧力側フランク間にエンジンオイル等の潤滑油が介在すると、アジャストスクリュが軸方向の押し込み荷重を受けたとき、相対的に接近する方向に移動する圧力側フランクは、その間に形成される油膜を排除しようとする。このとき、油膜は圧力側フランクに抗して圧力を生じる。この圧力が軸方向に支えうる力を油膜の荷重支持圧力とした場合、その荷重支持圧力が、カムからラッシュアジャスタを介してバルブに伝わる軸方向荷重より小さい場合、油膜は、圧力側フランク間から迅速に排除され、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクは直ちに衝合し、その圧力側フランクの接触部の摩擦力によりアジャストスクリュは回転するのが防止される。
【００１１】
一方、油膜の荷重支持圧力がカムからラッシュアジャスタを通してバルブに伝わる軸方向荷重と釣り合う大きさであると、アジャストスクリュの軸方向への移動は阻害される。このとき、雌ねじと雄ねじの圧力側フランク間に介在する油膜によって圧力側フランクは非接触の状態であり、アジャストスクリュの回転を阻害する回転抵抗は、油膜の剪断抵抗のみであって非常に小さく、アジャストスクリュは回転しつつねじ孔の閉塞端に向けて後退し、バルブリフト量を低下させることになる。
【００１２】
一般に、油膜の荷重支持圧力は、接近する二面の面積が小さい程小さく、同じ面積でも細かく分断されている程小さい。
【００１３】
このような知見に基づき、前記油膜の排除効果を高めて、バルブリフト量の安定化を図るため、特表平０３−５０１７５８号公報に記載されたラッシュアジャスタにおいては、アジャストスクリュの圧力側フランクに周方向に延びる複数の溝を形成して、油膜の排除効果を高め、油膜の荷重支持圧力を低く抑えるようにしている。
【００１４】
また、特開２０００−１３０１１４号公報に記載されたラッシュアジャスタにおいては、リフタボディに形成されたねじ孔の内周に複数の軸方向の溝を周方向に間隔をおいて形成して、雌ねじの圧力側フランクを周方向に細かく分断し、油膜の排除効果を高めるようにしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特表平０３−５０１７５８号公報および特開２０００−１３０１１４号公報に記載されたラッシュアジャスタにおいては、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクが接触によって摩耗し、表面粗さが極端に滑らかになると、圧力側フランクの相互間に、アジャストスクリュの回転を防止するための充分な摩擦力を得ることができない場合がある。
【００１６】
そのような不都合を解消するには、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクの面粗さを粗くして、圧力側フランクに比較的小さな凹凸を設けることが有効であるが、粗面の形成によって得られる上記凹凸は油膜を排除させる通路としての効果が低く、油膜を効果的に排除することができない。特に、極低温時のように、潤滑油の粘度が非常に高くなる場合においては、油膜の排除に時間を要し、その間にアジャストスクリュが滑り回転をおこしてバルブリフト量が減少することが考えられる。
【００１７】
ここで、油膜の荷重支持圧力は、接近する二面の距離、面積、形状、接近距離、潤滑油の粘度等に大きく変化する。一例として、圧力側フランク面間の距離および周囲の温度と荷重支持圧力の関係を計算したグラフを図１１に示す。
【００１８】
ここで、図１１（ａ）は、リフタボディに形成されたねじ孔の雌ねじにおけるねじ山と、そのねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュの雄ねじのねじ山を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大きい鋸歯状としたラッシュアジャスタでの温度と荷重支持圧力との関係を示し、一方、図１１（ｂ）は上記ラッシュアジャスタにおいて、ねじ孔に雌ねじのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成したラッシュアジャスタでの温度と荷重支持圧力との関係を示す。
【００１９】
図１１（ａ）より、油膜の荷重支持圧力は、温度の低下による潤滑油の粘度の増加に伴い急激に増加することが理解できる。すなわち、雌ねじと雄ねじの圧力側フランク間の距離が比較的大きい瞬間でも、低温時には油膜の荷重支持圧力がカムからラッシュアジャスタを介してバルブに伝わる軸方向荷重と釣り合う可能性がある。
【００２０】
また、図１１（ｂ）から、圧力側フランク間の距離が接近するほど荷重支持圧力が高くなることから、圧力側フランクの摩耗により、その圧力側フランクが滑らかになった場合には、対向する圧力側フランクが接触する前の最接近距離が小さくなることで、たとえ圧力側フランクが周方向に細かく分断されている場合でも、荷重支持圧力が大きくなり得ることが理解できる。
【００２１】
この発明の課題は、リフタボディに形成されたねじ孔の雌ねじと、そのねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュの雄ねじのねじ山を鋸歯状としたラッシュアジャスタにおいて、各ねじ山の圧力側フランク間の隙間が比較的大きい瞬間から圧力側フランクが互いに接触する瞬間まで安定して迅速に油膜を排除し得るようにし、また、耐久的使用により圧力側フランクが摩耗した後でも圧力側フランクにアジャストスクリュを回り止めし得る摩擦抵抗が確保されるようにして、安定したバルブリフト量が得られるようにすることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第１の発明においては、カムとバルブステム間において軸方向にスライド自在に組込まれ、カムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔が設けられたリフタボディと、そのリフタボディの前記ねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュと、前記ねじ孔の閉塞端部内に組込まれて前記アジャストスクリュを軸方向に押圧する弾性体とから成り、前記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじのねじ山を、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押込み荷重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大きい鋸歯状とした動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雌ねじと雄ねじのいずれか一方にねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を設け、その軸方向溝によって分断されたねじ山の圧力側フランクに凹凸部を設けた構成を採用している。
【００２３】
また、第２の発明においては、カムとバルブステム間において軸方向にスライド自在に組込まれ、カムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔が設けられたリフタボディと、そのリフタボディの前記ねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュと、前記ねじ孔の閉塞端部内に組込まれて前記アジャストスクリュを軸方向に押圧する弾性体とから成り、前記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじのねじ山を、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押込み荷重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大きい鋸歯状とした動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雌ねじと雄ねじのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成し、他方のねじ山における圧力側フランクに凹凸部を設け、その凹凸部がショットピーニングによって形成した梨地状面から成る構成を採用している。
【００２４】
第１の発明および第２の発明において、凹凸部は、ねじ山のリードに沿って形成された螺旋状溝であってもよく、あるいは、ショットピーニングによって形成される梨地状面であってもよい。
【００２５】
上記第１の発明および第２の発明のいずれの発明においても、圧力側フランク間の隙間が比較的大きい瞬間から圧力側フランクが互いに接触する瞬間まで圧力側フランク間に介在する油膜を迅速に排除することができる。
【００２６】
また、周方向に分断された圧力側フランクに凹凸部を形成することによって、耐久的使用により圧力側フランクが接触により摩耗しても、圧力側フランクになお一定の粗さが維持され、圧力側フランクの摩擦係数の低下はきわめて少ない。このため、圧力側フランクの接触時において、アジャストスクリュが回転しつつ後退するのを防止することができ、バルブリフト量の安定化を図ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図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Ａをダイレクト型動弁装置のカム１とバルブステム２間に組み込んだ状態を示している。
【００２８】
バルブステム２は上端部にスプリングリテナ３を有し、そのスプリングリテナ３に付与されるバルブスプリング４の弾力によってバルブステム２は下端のバルブ５がバルブシート６に密着する方向に付勢されている。
【００２９】
図２に示すように、ラッシュアジャスタＡはリフタボディ１１を有している。リフタボディ１１は、図１に示すように、シリンダヘッドＢに形成されたガイド孔７内においてスライド自在とされる。このリフタボディ１１はカム１と接触する端板１２を上側に有し、その端板１２の下面に凹部１３が形成され、その凹部１３内にナット部材１４の上部が嵌合されている。ナット部材１４は凹部１３の開口縁の加締めによってリフタボディ１１に一体化されている。
【００３０】
なお、ナット部材１４はロウ付けによる手段等によってリフタボディ１１に固着してもよい。
【００３１】
ナット部材１４に形成されたねじ孔１５の上端は端板１２によって閉塞され、そのねじ孔１５にねじ係合されたアジャストスクリュ１６は、ねじ孔１５の閉塞端部内に組み込まれた弾性体１７によって軸方向に押圧されている。
【００３２】
ナット部材１４の外側にはプレス成形品から成るキャップ１８が嵌合され、そのキャップ１８は凹部１３の開口縁の加締めによって嵌合状態に保持されている。キャップ１８はナット部材１４の下面に衝合するフランジ１８ａを下端に有し、そのフランジ１８ａはアジャストスクリュ１６がねじ孔１５から脱落するのを防止している。
【００３３】
図３に示すように、ねじ孔１５の雌ねじ１５ａとアジャストスクリュ１６の外周に形成された雄ねじ１６ａのねじ山は、アジャストスクリュ１６に負荷される押し込み力を受ける圧力側フランク１９ａ、１９ｂのフランク角が遊び側フランク２０ａ、２０ｂのフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山に前記弾性体１７の押圧によってアジャストスクリュ１６が回転しつつ軸方向に移動するリード角が設けられている。
【００３４】
上記の構成から成るラッシュアジャスタＡの動弁装置への組込みにおいて、シリンダヘッドＢの熱膨張等によってバルブステム２とアジャストスクリュ１６間にバルブクリアランスが生じると、弾性体１７の押圧によってアジャストスクリュ１６が遊び側フランク２０ａに沿って回転しつつ軸方向に移動して上記バルブクリアランスを吸収する。
【００３５】
また、アジャストスクリュ１６がバルブステム２によって押し込み力を受けると、雌ねじ１５ａと雄ねじ１６ａのねじ係合部に形成された軸方向のねじ隙間をつめるまでアジャストスクリュ１６が後退し、さらに押し込み力がかかると、互いに圧接する圧力側フランク１９ａ、１９ｂにより上記押し込み力を受けてアジャストスクリュ１６が回転しつつ後退動するのを防止する。
【００３６】
反対に、バルブシート６の摩耗等によりバルブステム２の上端とカム１間の距離が縮まると、アジャストスクリュ１６はバルブステム２から負荷される軸方向の変動荷重により徐々に押し込まれて回転しつつ後退し、カム１のベース円１ａがリフタボディ１１の端板１２と接触するバルブ閉鎖時にバルブ５が不完全に閉鎖するのを防止する。このとき、アジャストスクリュ１６は前記軸方向の変動荷重の最小値が０となる位置からさらにねじ隙間分だけ押し込まれ、それ以上は後退しない。
【００３７】
一方、バルブクリアランスの調整が必要ない定常的な運転状態の時は、アジャストスクリュ１６は殆ど回転せず、ねじ孔１５の雌ねじ１５ａとアジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向変位を繰り返す。
【００３８】
すなわち、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａにおける圧力側フランク１９ｂは雌ねじ１５ａの圧力側フランク１９ａに圧接する作動と、その圧力側フランク１９ａ、１９ｂが離反する作動とを繰り返し行う。このとき、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間に潤滑油が介在し、その潤滑油が圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間より迅速に排除されない場合には、従来の技術の項で述べたように、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが接近する方向にアジャストスクリュ１６が移動した際に、アジャストスクリュ１６が回転しつつ後退動してバルブリフト量が低下する等の問題が生じる。
【００３９】
そのような問題点を解決するため、ナット部材１４の雌ねじ１５ａに図５（Ｉ）乃至（III ）で示す加工を施すと共に、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａに図６（Ｉ）乃至（IV）で示す加工を施し、そのナット部材１４とアジャストスクリュ１６を単独で使用し、あるいは組み合わせて使用するようにしている。
【００４０】
ここで、図５（Ｉ）では、ナット部材１４の内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を形成している。
【００４１】
図５（II）では、ナット部材１４の雌ねじ１５ａにおけるねじ山の圧力側フランク１９ａに凹凸部として複数の螺旋状溝２２を形成している。
【００４２】
さらに、図５（III ）では、ナット部材１４の内周に図５（Ｉ）で示す場合と同様に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を形成し、その軸方向溝２１によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａに凹凸部としての複数の螺旋状溝２２を設けている。
【００４３】
ここで、図５（II）、（III ）に示される螺旋状溝２２は、タップにより切削された溝である。この螺旋状溝２２の溝深さは、０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００４４】
一方、図６（Ｉ）では、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａにおける圧力側フランク１９ｂにショットピーニング加工を施して凹凸部としての梨地状面２３を形成している。
【００４５】
図７は、ショットピーニングにより形成された梨地状面２３の表面粗さ曲線を示し、縦軸は面粗さを示し、横軸は周方向長さを示している。
【００４６】
図６（II）では、雄ねじ１６ａの圧力側フランク１９ｂに凹凸部としての複数の螺旋状溝２４を形成している。この螺旋状溝２４は、転造により形成してもよく、あるいは切削により形成してもよい。螺旋状溝２４の深さは、図５（II）、（III）に示される場合と同様に、０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００４７】
図６（III ）では、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２５を形成している。
【００４８】
さらに、図６（IV）では、図６（III）で示す場合と同様に、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａを周方向に分断する複数の軸方向溝２５を形成し、その軸方向溝２５によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ｂに凹凸部としての複数の螺旋状溝２４を設けている。
【００４９】
表１は、ナット部材１４とアジャストスクリュ１６の組み合わせの一例を示している。
【００５０】
【表１】
【００５１】
因みに、図４は、Ｎｏ．３の組み合わせ例を示している。
【００５２】
上記組み合わせ例のＮｏ．１およびＮｏ．２で示すように、ナット部材１４の雌ねじ１５ａとアジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１、２５を形成し、その軸方向溝２１、２５によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａ又は１９ｂに螺旋状溝２２、２４を設け、あるいは、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５で示すように、雌ねじ１５ａと雄ねじ１６ａのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１、２５を形成し、他方のねじ山における圧力側フランク１９ａ又は１９ｂに梨地状面２３や螺旋状溝２２、２４を設けることによって、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間に介在する潤滑油をスムーズに確実に排除することができる。
【００５３】
すなわち、アジャストスクリュ１６が雌ねじ１５ａと雄ねじ１６ａのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向に繰り返し移動する定常的な運転状態において、雄ねじ１６ａの圧力側フランク１９ｂが雌ねじ１５ａの圧力側フランク１９ａに向けて移動すると、その移動開始から圧力側フランク１９ａ、１９ｂが互いに接触し始める少し手前の間は、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間の潤滑油は軸方向溝２１、２５に沿ってスムーズに排除されると共に、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが接触し始めると、圧力側フランク１９ａ、１９ｂに形成された梨地状面２３あるいは螺旋状溝２２、２４に沿って流れて軸方向溝２１、２５に流れ、その軸方向溝２１、２５から迅速に排除される。
【００５４】
このように、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間から潤滑油が迅速に、かつ確実に排除されることによって、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが互いに圧接する位置までアジャストスクリュ１６を確実に移動させることができ、その圧力側フランク２０の接触によってアジャストスクリュ１６が回転しつつ後退するのを防止することができる。
【００５５】
また、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが接触により摩耗しても、その圧力側フランク１９ａ、１９ｂには梨地状面２３あるいは螺旋状溝２２、２４が形成されているため、一定の粗さが維持される。このため、圧力側フランク１９ａ、１９ｂの接触部での摩擦係数の低下が少なく、圧力側フランク１９ａ、１９ｂの接触部にアジャストスクリュ１６を回り止めするのに充分な摩擦抵抗を得ることができ、安定したバルブリフト量を得ることができる。
【００５６】
因みに、ナット部材１４のねじ孔１５内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を形成し、その軸方向溝２１によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａに螺旋状溝２２を設けたラッシュアジャスタ、およびナット部材１４の内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を設け、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａの圧力側フランク１９ｂにショットピーニングを施して梨地状面２３を形成したラッシュアジャスタの耐久的使用後の低温特性試験を行ったところ、図８（ａ）、（ｂ）で示す結果を得た。
【００５７】
図８（ａ）、（ｂ）に示すグラフにおいて、グラフの下側の折れ線Ａ1 はクランクシャフトの回転数を示しており、クランクシャフトを一定の回転数で回転させている。
【００５８】
また、グラフの上側はバルブ５のリフト曲線Ｂ1 を示している。なお、グラフでは、一つのリフト曲線のみを拡大した形で示しているが、実際には、上記リフト曲線がグラフの横軸（時間軸）方向に連続した形で現れ、その連続するリフト曲線のバルブ閉位置およびバルブ開位置を線で結んで表示している。
【００５９】
なお、図９（ａ）、（ｂ）は、ナット部材１４のねじ孔１５の内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１のみを形成したラッシュアジャスタの回転数のスイープ試験を行った場合の試験結果を示し、図９（ａ）は耐久前の試験結果、図９（ｂ）は耐久後の試験結果を示す。
【００６０】
また、図１０（ａ）、（ｂ）は、ナット部材１４の雌ねじ１５ａの圧力側フランク１９ａに複数の螺旋状溝２２のみを形成したラッシュアジャスタの回転数スイープ試験を行った場合の試験結果を示し、図１０（ａ）は常温時の試験結果、図１０（ｂ）は低温時の試験結果を示す。
【００６１】
図９（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）におけるグラフにおいて、グラフ下側の折れ線Ａ2 、Ａ3 はクランクシャフトの回転数を示しており、アイドリング回転の８００（ｒ／ｍｉｎ）からＭＡＸ６０００（ｒ／ｍｉｎ）まで直線状に加速し、再び８００（ｒ／ｍｉｎ）まで直線状に減速している。
【００６２】
また、グラフ上側はバルブ５のリフト曲線Ｂ2 、Ｂ3 を示している。このリフト曲線Ｂ2 、Ｂ3 の表示は図８（ａ）、（ｂ）のリフト曲線Ｂ1 の表示と同じである。
【００６３】
これらの結果から明らかなように、ナット部材１４のねじ孔１５に軸方向溝２１を形成し、その軸方向溝２１によって周方向に分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａに螺旋状溝２２を形成したラッシュアジャスタ、あるいは、ねじ孔１５に軸方向溝２１を形成し、雄ねじ１６ａのねじ山における圧力側フランク１９ａに梨地状面２３を形成したラッシュアジャスタにおいては、低温時にも油膜が確実に排除され、かつ耐久使用後にも圧力側フランク１９ａの摩擦係数が低下しないで常に安定したバルブリフト特性を得ることが理解できる。
【００６４】
図１に示す実施形態では、この発明に係るラッシュアジャスタをダイレクト型動弁装置に組み込んでバルブクリアランスを自動調整するようにしたが、エンドピボット型の動弁装置にも適用することができる。また、エンジンの動弁装置に用いるオートテンショナやチェーンテンショナにも適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、ナット部材の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのいずれか一方にねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成し、その軸方向溝によって分断されたねじ山の圧力側フランクまたは分断ねじ山にねじ係合される他方のねじ山の圧力側フランクに凹凸部を設けたことによってアジャストスクリュが雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向に繰り返し移動する移動時に、圧力側フランク間に介在する油膜を安定して迅速に排除することができる。
【００６６】
このため、アジャストスクリュを圧力側フランクが互いに圧接する位置まで確実に移動させることができ、圧力側フランクの接触部に作用する摩擦抵抗によってアジャストスクリュが回転しつつ後退動するのを防止することができ、安定したバルブリフト量を得ることができる。
【００６７】
また、圧力側フランクが接触により摩耗しても、その圧力側フランクに形成された凹凸部によって圧力側フランクに一定の粗さが維持され、アジャストボルトを回り止めするのに充分な摩擦抵抗を確保することができ、長期にわたって安定したバルブリフト量を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るラッシュアジャスタを組み込んだ動弁装置の縦断正面図
【図２】図１に示すラッシュアジャスタの縦断正面図
【図３】図２の一部を拡大して示す断面図
【図４】図２のナット部材とアジャストスリュとを示す一部切欠分解斜視図
【図５】（Ｉ）乃至（III ）はナット部材の雌ねじ部の各例を示す断面図
【図６】（Ｉ）乃至（IV）はアジャストスクリュの雄ねじ部の各例を示す断面図
【図７】図６（Ｉ）に示される梨地状面の表面粗さ曲線を示すグラフ
【図８】（ａ）、（ｂ）は耐久的使用後の低温特性の試験結果を示すグラフ
【図９】（ａ）、（ｂ）はねじ孔に軸方向溝を形成したラッシュアジャスタの耐久前後の回転数スイープ試験の試験結果を示すグラフ
【図１０】（ａ）、（ｂ）は雌ねじの圧力側フランクに螺旋状溝を形成したラッシュアジャスタの回転数スイープ試験を行った試験結果を示すグラフ
【図１１】温度と油膜の荷重支持圧力の関係を示すグラフ
【符号の説明】
１ カム
２ バルブステム
１１ リフタボディ
１２ 端板
１５ ねじ孔
１５ａ 雌ねじ
１６ アジャストスクリュ
１６ａ 雄ねじ
１９ａ、１９ｂ 圧力側フランク
２０ａ、２０ｂ 遊び側フランク
２１ 軸方向溝
２２ 螺旋状溝
２３ 梨地状面
２４ 螺旋状溝
２５ 軸方向溝
【発明の属する技術分野】
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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
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おいては、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。
【０００３】
上記ラッシュアジャスタとして、リフタボディのカムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔を形成し、そのねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュを、ねじ孔の閉塞端部内に組込んだ弾性体によって軸方向に押圧し、上記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのそれぞれを、アジャストスクリュに負荷される押し込み荷重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大きい鋸歯ねじとしたものが従来から知られている（アメリカ特許４５４８１６８号明細書）。
【０００４】
上記ラッシュアジャスタは、例えば、カムとバルブに設けられたバルブステム間に組込み、上記バルブステムをカム側に押圧するバルブスプリングの弾力によってバルブステムの端面をアジャストスクリュの端面に押し付け、その力をリフタボディを通してカムに伝え、カムの回転によってバルブが開閉するようにする。
【０００５】
上記のようなラッシュアジャスタの内燃機関への組込みにおいて、シリンダヘッドの熱膨張等によりバルブステムとアジャストスクリュ間にバルブクリアランスが生じようとすると、弾性体の押圧力によりアジャストスクリュが遊び側フランクに沿って回転しつつ軸方向に移動して上記バルブクリアランスを吸収する。
【０００６】
また、アジャストスクリュがバルブステムによって押込み力を受けると、雄ねじと雌ねじのねじ係合部に形成された軸方向のねじ隙間を詰めるまでアジャストスクリュが後退し、さらに押込み力がかかると互いに圧接する圧力側フランクにより上記押込み力を受けてアジャストスクリュが回転しつつ後退動するのを防止する。
【０００７】
反対に、バルブシートの摩耗等によりバルブステムエンドとカム軸間の距離が縮まると、アジャストスクリュはバルブステムから負荷される軸方向の変動荷重により徐々に押し込まれて後退し、その後退によってカムベース円がリフタボディの端板と接触するバルブ閉鎖時にバルブが完全に閉まらなくなり圧縮漏れを引き起こすことを防止する。このとき、アジャストスクリュは前記軸方向の変動荷重の最小値が０となる位置から更にねじのガタ分だけ押し込まれ、それ以上は後退しない。
【０００８】
上記では、内燃機関に組み込まれた上記ラッシュアジャスタにおけるバルブクリアランスの調整作業を記述したが、このような調整の殆ど必要のない定常的な運転状態の時、アジャストスクリュは殆ど回転せず、ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向変位を繰り返す。
【０００９】
すなわち、アジャストスクリュは、雌ねじと雄ねじのねじ山の圧力側フランクが互いに衝突する動作とねじ隙間の範囲内で離反する動作を繰り返す。
【００１０】
このような運転状態において、雌ねじにおける圧力側フランクと雄ねじにおける圧力側フランク間にエンジンオイル等の潤滑油が介在すると、アジャストスクリュが軸方向の押し込み荷重を受けたとき、相対的に接近する方向に移動する圧力側フランクは、その間に形成される油膜を排除しようとする。このとき、油膜は圧力側フランクに抗して圧力を生じる。この圧力が軸方向に支えうる力を油膜の荷重支持圧力とした場合、その荷重支持圧力が、カムからラッシュアジャスタを介してバルブに伝わる軸方向荷重より小さい場合、油膜は、圧力側フランク間から迅速に排除され、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクは直ちに衝合し、その圧力側フランクの接触部の摩擦力によりアジャストスクリュは回転するのが防止される。
【００１１】
一方、油膜の荷重支持圧力がカムからラッシュアジャスタを通してバルブに伝わる軸方向荷重と釣り合う大きさであると、アジャストスクリュの軸方向への移動は阻害される。このとき、雌ねじと雄ねじの圧力側フランク間に介在する油膜によって圧力側フランクは非接触の状態であり、アジャストスクリュの回転を阻害する回転抵抗は、油膜の剪断抵抗のみであって非常に小さく、アジャストスクリュは回転しつつねじ孔の閉塞端に向けて後退し、バルブリフト量を低下させることになる。
【００１２】
一般に、油膜の荷重支持圧力は、接近する二面の面積が小さい程小さく、同じ面積でも細かく分断されている程小さい。
【００１３】
このような知見に基づき、前記油膜の排除効果を高めて、バルブリフト量の安定化を図るため、特表平０３−５０１７５８号公報に記載されたラッシュアジャスタにおいては、アジャストスクリュの圧力側フランクに周方向に延びる複数の溝を形成して、油膜の排除効果を高め、油膜の荷重支持圧力を低く抑えるようにしている。
【００１４】
また、特開２０００−１３０１１４号公報に記載されたラッシュアジャスタにおいては、リフタボディに形成されたねじ孔の内周に複数の軸方向の溝を周方向に間隔をおいて形成して、雌ねじの圧力側フランクを周方向に細かく分断し、油膜の排除効果を高めるようにしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特表平０３−５０１７５８号公報および特開２０００−１３０１１４号公報に記載されたラッシュアジャスタにおいては、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクが接触によって摩耗し、表面粗さが極端に滑らかになると、圧力側フランクの相互間に、アジャストスクリュの回転を防止するための充分な摩擦力を得ることができない場合がある。
【００１６】
そのような不都合を解消するには、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクの面粗さを粗くして、圧力側フランクに比較的小さな凹凸を設けることが有効であるが、粗面の形成によって得られる上記凹凸は油膜を排除させる通路としての効果が低く、油膜を効果的に排除することができない。特に、極低温時のように、潤滑油の粘度が非常に高くなる場合においては、油膜の排除に時間を要し、その間にアジャストスクリュが滑り回転をおこしてバルブリフト量が減少することが考えられる。
【００１７】
ここで、油膜の荷重支持圧力は、接近する二面の距離、面積、形状、接近距離、潤滑油の粘度等に大きく変化する。一例として、圧力側フランク面間の距離および周囲の温度と荷重支持圧力の関係を計算したグラフを図１１に示す。
【００１８】
ここで、図１１（ａ）は、リフタボディに形成されたねじ孔の雌ねじにおけるねじ山と、そのねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュの雄ねじのねじ山を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大きい鋸歯状としたラッシュアジャスタでの温度と荷重支持圧力との関係を示し、一方、図１１（ｂ）は上記ラッシュアジャスタにおいて、ねじ孔に雌ねじのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成したラッシュアジャスタでの温度と荷重支持圧力との関係を示す。
【００１９】
図１１（ａ）より、油膜の荷重支持圧力は、温度の低下による潤滑油の粘度の増加に伴い急激に増加することが理解できる。すなわち、雌ねじと雄ねじの圧力側フランク間の距離が比較的大きい瞬間でも、低温時には油膜の荷重支持圧力がカムからラッシュアジャスタを介してバルブに伝わる軸方向荷重と釣り合う可能性がある。
【００２０】
また、図１１（ｂ）から、圧力側フランク間の距離が接近するほど荷重支持圧力が高くなることから、圧力側フランクの摩耗により、その圧力側フランクが滑らかになった場合には、対向する圧力側フランクが接触する前の最接近距離が小さくなることで、たとえ圧力側フランクが周方向に細かく分断されている場合でも、荷重支持圧力が大きくなり得ることが理解できる。
【００２１】
この発明の課題は、リフタボディに形成されたねじ孔の雌ねじと、そのねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュの雄ねじのねじ山を鋸歯状としたラッシュアジャスタにおいて、各ねじ山の圧力側フランク間の隙間が比較的大きい瞬間から圧力側フランクが互いに接触する瞬間まで安定して迅速に油膜を排除し得るようにし、また、耐久的使用により圧力側フランクが摩耗した後でも圧力側フランクにアジャストスクリュを回り止めし得る摩擦抵抗が確保されるようにして、安定したバルブリフト量が得られるようにすることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第１の発明においては、カムとバルブステム間において軸方向にスライド自在に組込まれ、カムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔が設けられたリフタボディと、そのリフタボディの前記ねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュと、前記ねじ孔の閉塞端部内に組込まれて前記アジャストスクリュを軸方向に押圧する弾性体とから成り、前記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじのねじ山を、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押込み荷重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大きい鋸歯状とした動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雌ねじと雄ねじのいずれか一方にねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を設け、その軸方向溝によって分断されたねじ山の圧力側フランクに凹凸部を設けた構成を採用している。
【００２３】
また、第２の発明においては、カムとバルブステム間において軸方向にスライド自在に組込まれ、カムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔が設けられたリフタボディと、そのリフタボディの前記ねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュと、前記ねじ孔の閉塞端部内に組込まれて前記アジャストスクリュを軸方向に押圧する弾性体とから成り、前記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじのねじ山を、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押込み荷重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大きい鋸歯状とした動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雌ねじと雄ねじのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成し、他方のねじ山における圧力側フランクに凹凸部を設け、その凹凸部がショットピーニングによって形成した梨地状面から成る構成を採用している。
【００２４】
第１の発明および第２の発明において、凹凸部は、ねじ山のリードに沿って形成された螺旋状溝であってもよく、あるいは、ショットピーニングによって形成される梨地状面であってもよい。
【００２５】
上記第１の発明および第２の発明のいずれの発明においても、圧力側フランク間の隙間が比較的大きい瞬間から圧力側フランクが互いに接触する瞬間まで圧力側フランク間に介在する油膜を迅速に排除することができる。
【００２６】
また、周方向に分断された圧力側フランクに凹凸部を形成することによって、耐久的使用により圧力側フランクが接触により摩耗しても、圧力側フランクになお一定の粗さが維持され、圧力側フランクの摩擦係数の低下はきわめて少ない。このため、圧力側フランクの接触時において、アジャストスクリュが回転しつつ後退するのを防止することができ、バルブリフト量の安定化を図ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図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Ａをダイレクト型動弁装置のカム１とバルブステム２間に組み込んだ状態を示している。
【００２８】
バルブステム２は上端部にスプリングリテナ３を有し、そのスプリングリテナ３に付与されるバルブスプリング４の弾力によってバルブステム２は下端のバルブ５がバルブシート６に密着する方向に付勢されている。
【００２９】
図２に示すように、ラッシュアジャスタＡはリフタボディ１１を有している。リフタボディ１１は、図１に示すように、シリンダヘッドＢに形成されたガイド孔７内においてスライド自在とされる。このリフタボディ１１はカム１と接触する端板１２を上側に有し、その端板１２の下面に凹部１３が形成され、その凹部１３内にナット部材１４の上部が嵌合されている。ナット部材１４は凹部１３の開口縁の加締めによってリフタボディ１１に一体化されている。
【００３０】
なお、ナット部材１４はロウ付けによる手段等によってリフタボディ１１に固着してもよい。
【００３１】
ナット部材１４に形成されたねじ孔１５の上端は端板１２によって閉塞され、そのねじ孔１５にねじ係合されたアジャストスクリュ１６は、ねじ孔１５の閉塞端部内に組み込まれた弾性体１７によって軸方向に押圧されている。
【００３２】
ナット部材１４の外側にはプレス成形品から成るキャップ１８が嵌合され、そのキャップ１８は凹部１３の開口縁の加締めによって嵌合状態に保持されている。キャップ１８はナット部材１４の下面に衝合するフランジ１８ａを下端に有し、そのフランジ１８ａはアジャストスクリュ１６がねじ孔１５から脱落するのを防止している。
【００３３】
図３に示すように、ねじ孔１５の雌ねじ１５ａとアジャストスクリュ１６の外周に形成された雄ねじ１６ａのねじ山は、アジャストスクリュ１６に負荷される押し込み力を受ける圧力側フランク１９ａ、１９ｂのフランク角が遊び側フランク２０ａ、２０ｂのフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山に前記弾性体１７の押圧によってアジャストスクリュ１６が回転しつつ軸方向に移動するリード角が設けられている。
【００３４】
上記の構成から成るラッシュアジャスタＡの動弁装置への組込みにおいて、シリンダヘッドＢの熱膨張等によってバルブステム２とアジャストスクリュ１６間にバルブクリアランスが生じると、弾性体１７の押圧によってアジャストスクリュ１６が遊び側フランク２０ａに沿って回転しつつ軸方向に移動して上記バルブクリアランスを吸収する。
【００３５】
また、アジャストスクリュ１６がバルブステム２によって押し込み力を受けると、雌ねじ１５ａと雄ねじ１６ａのねじ係合部に形成された軸方向のねじ隙間をつめるまでアジャストスクリュ１６が後退し、さらに押し込み力がかかると、互いに圧接する圧力側フランク１９ａ、１９ｂにより上記押し込み力を受けてアジャストスクリュ１６が回転しつつ後退動するのを防止する。
【００３６】
反対に、バルブシート６の摩耗等によりバルブステム２の上端とカム１間の距離が縮まると、アジャストスクリュ１６はバルブステム２から負荷される軸方向の変動荷重により徐々に押し込まれて回転しつつ後退し、カム１のベース円１ａがリフタボディ１１の端板１２と接触するバルブ閉鎖時にバルブ５が不完全に閉鎖するのを防止する。このとき、アジャストスクリュ１６は前記軸方向の変動荷重の最小値が０となる位置からさらにねじ隙間分だけ押し込まれ、それ以上は後退しない。
【００３７】
一方、バルブクリアランスの調整が必要ない定常的な運転状態の時は、アジャストスクリュ１６は殆ど回転せず、ねじ孔１５の雌ねじ１５ａとアジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向変位を繰り返す。
【００３８】
すなわち、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａにおける圧力側フランク１９ｂは雌ねじ１５ａの圧力側フランク１９ａに圧接する作動と、その圧力側フランク１９ａ、１９ｂが離反する作動とを繰り返し行う。このとき、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間に潤滑油が介在し、その潤滑油が圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間より迅速に排除されない場合には、従来の技術の項で述べたように、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが接近する方向にアジャストスクリュ１６が移動した際に、アジャストスクリュ１６が回転しつつ後退動してバルブリフト量が低下する等の問題が生じる。
【００３９】
そのような問題点を解決するため、ナット部材１４の雌ねじ１５ａに図５（Ｉ）乃至（III ）で示す加工を施すと共に、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａに図６（Ｉ）乃至（IV）で示す加工を施し、そのナット部材１４とアジャストスクリュ１６を単独で使用し、あるいは組み合わせて使用するようにしている。
【００４０】
ここで、図５（Ｉ）では、ナット部材１４の内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を形成している。
【００４１】
図５（II）では、ナット部材１４の雌ねじ１５ａにおけるねじ山の圧力側フランク１９ａに凹凸部として複数の螺旋状溝２２を形成している。
【００４２】
さらに、図５（III ）では、ナット部材１４の内周に図５（Ｉ）で示す場合と同様に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を形成し、その軸方向溝２１によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａに凹凸部としての複数の螺旋状溝２２を設けている。
【００４３】
ここで、図５（II）、（III ）に示される螺旋状溝２２は、タップにより切削された溝である。この螺旋状溝２２の溝深さは、０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００４４】
一方、図６（Ｉ）では、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａにおける圧力側フランク１９ｂにショットピーニング加工を施して凹凸部としての梨地状面２３を形成している。
【００４５】
図７は、ショットピーニングにより形成された梨地状面２３の表面粗さ曲線を示し、縦軸は面粗さを示し、横軸は周方向長さを示している。
【００４６】
図６（II）では、雄ねじ１６ａの圧力側フランク１９ｂに凹凸部としての複数の螺旋状溝２４を形成している。この螺旋状溝２４は、転造により形成してもよく、あるいは切削により形成してもよい。螺旋状溝２４の深さは、図５（II）、（III）に示される場合と同様に、０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００４７】
図６（III ）では、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２５を形成している。
【００４８】
さらに、図６（IV）では、図６（III）で示す場合と同様に、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａを周方向に分断する複数の軸方向溝２５を形成し、その軸方向溝２５によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ｂに凹凸部としての複数の螺旋状溝２４を設けている。
【００４９】
表１は、ナット部材１４とアジャストスクリュ１６の組み合わせの一例を示している。
【００５０】
【表１】
因みに、図４は、Ｎｏ．３の組み合わせ例を示している。
【００５２】
上記組み合わせ例のＮｏ．１およびＮｏ．２で示すように、ナット部材１４の雌ねじ１５ａとアジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１、２５を形成し、その軸方向溝２１、２５によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａ又は１９ｂに螺旋状溝２２、２４を設け、あるいは、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５で示すように、雌ねじ１５ａと雄ねじ１６ａのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１、２５を形成し、他方のねじ山における圧力側フランク１９ａ又は１９ｂに梨地状面２３や螺旋状溝２２、２４を設けることによって、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間に介在する潤滑油をスムーズに確実に排除することができる。
【００５３】
すなわち、アジャストスクリュ１６が雌ねじ１５ａと雄ねじ１６ａのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向に繰り返し移動する定常的な運転状態において、雄ねじ１６ａの圧力側フランク１９ｂが雌ねじ１５ａの圧力側フランク１９ａに向けて移動すると、その移動開始から圧力側フランク１９ａ、１９ｂが互いに接触し始める少し手前の間は、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間の潤滑油は軸方向溝２１、２５に沿ってスムーズに排除されると共に、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが接触し始めると、圧力側フランク１９ａ、１９ｂに形成された梨地状面２３あるいは螺旋状溝２２、２４に沿って流れて軸方向溝２１、２５に流れ、その軸方向溝２１、２５から迅速に排除される。
【００５４】
このように、圧力側フランク１９ａ、１９ｂ間から潤滑油が迅速に、かつ確実に排除されることによって、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが互いに圧接する位置までアジャストスクリュ１６を確実に移動させることができ、その圧力側フランク２０の接触によってアジャストスクリュ１６が回転しつつ後退するのを防止することができる。
【００５５】
また、圧力側フランク１９ａ、１９ｂが接触により摩耗しても、その圧力側フランク１９ａ、１９ｂには梨地状面２３あるいは螺旋状溝２２、２４が形成されているため、一定の粗さが維持される。このため、圧力側フランク１９ａ、１９ｂの接触部での摩擦係数の低下が少なく、圧力側フランク１９ａ、１９ｂの接触部にアジャストスクリュ１６を回り止めするのに充分な摩擦抵抗を得ることができ、安定したバルブリフト量を得ることができる。
【００５６】
因みに、ナット部材１４のねじ孔１５内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を形成し、その軸方向溝２１によって分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａに螺旋状溝２２を設けたラッシュアジャスタ、およびナット部材１４の内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１を設け、アジャストスクリュ１６の雄ねじ１６ａの圧力側フランク１９ｂにショットピーニングを施して梨地状面２３を形成したラッシュアジャスタの耐久的使用後の低温特性試験を行ったところ、図８（ａ）、（ｂ）で示す結果を得た。
【００５７】
図８（ａ）、（ｂ）に示すグラフにおいて、グラフの下側の折れ線Ａ1 はクランクシャフトの回転数を示しており、クランクシャフトを一定の回転数で回転させている。
【００５８】
また、グラフの上側はバルブ５のリフト曲線Ｂ1 を示している。なお、グラフでは、一つのリフト曲線のみを拡大した形で示しているが、実際には、上記リフト曲線がグラフの横軸（時間軸）方向に連続した形で現れ、その連続するリフト曲線のバルブ閉位置およびバルブ開位置を線で結んで表示している。
【００５９】
なお、図９（ａ）、（ｂ）は、ナット部材１４のねじ孔１５の内周に雌ねじ１５ａのねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝２１のみを形成したラッシュアジャスタの回転数のスイープ試験を行った場合の試験結果を示し、図９（ａ）は耐久前の試験結果、図９（ｂ）は耐久後の試験結果を示す。
【００６０】
また、図１０（ａ）、（ｂ）は、ナット部材１４の雌ねじ１５ａの圧力側フランク１９ａに複数の螺旋状溝２２のみを形成したラッシュアジャスタの回転数スイープ試験を行った場合の試験結果を示し、図１０（ａ）は常温時の試験結果、図１０（ｂ）は低温時の試験結果を示す。
【００６１】
図９（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）におけるグラフにおいて、グラフ下側の折れ線Ａ2 、Ａ3 はクランクシャフトの回転数を示しており、アイドリング回転の８００（ｒ／ｍｉｎ）からＭＡＸ６０００（ｒ／ｍｉｎ）まで直線状に加速し、再び８００（ｒ／ｍｉｎ）まで直線状に減速している。
【００６２】
また、グラフ上側はバルブ５のリフト曲線Ｂ2 、Ｂ3 を示している。このリフト曲線Ｂ2 、Ｂ3 の表示は図８（ａ）、（ｂ）のリフト曲線Ｂ1 の表示と同じである。
【００６３】
これらの結果から明らかなように、ナット部材１４のねじ孔１５に軸方向溝２１を形成し、その軸方向溝２１によって周方向に分断されたねじ山の圧力側フランク１９ａに螺旋状溝２２を形成したラッシュアジャスタ、あるいは、ねじ孔１５に軸方向溝２１を形成し、雄ねじ１６ａのねじ山における圧力側フランク１９ａに梨地状面２３を形成したラッシュアジャスタにおいては、低温時にも油膜が確実に排除され、かつ耐久使用後にも圧力側フランク１９ａの摩擦係数が低下しないで常に安定したバルブリフト特性を得ることが理解できる。
【００６４】
図１に示す実施形態では、この発明に係るラッシュアジャスタをダイレクト型動弁装置に組み込んでバルブクリアランスを自動調整するようにしたが、エンドピボット型の動弁装置にも適用することができる。また、エンジンの動弁装置に用いるオートテンショナやチェーンテンショナにも適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、ナット部材の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのいずれか一方にねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成し、その軸方向溝によって分断されたねじ山の圧力側フランクまたは分断ねじ山にねじ係合される他方のねじ山の圧力側フランクに凹凸部を設けたことによってアジャストスクリュが雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間の範囲内で軸方向に繰り返し移動する移動時に、圧力側フランク間に介在する油膜を安定して迅速に排除することができる。
【００６６】
このため、アジャストスクリュを圧力側フランクが互いに圧接する位置まで確実に移動させることができ、圧力側フランクの接触部に作用する摩擦抵抗によってアジャストスクリュが回転しつつ後退動するのを防止することができ、安定したバルブリフト量を得ることができる。
【００６７】
また、圧力側フランクが接触により摩耗しても、その圧力側フランクに形成された凹凸部によって圧力側フランクに一定の粗さが維持され、アジャストボルトを回り止めするのに充分な摩擦抵抗を確保することができ、長期にわたって安定したバルブリフト量を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るラッシュアジャスタを組み込んだ動弁装置の縦断正面図
【図２】図１に示すラッシュアジャスタの縦断正面図
【図３】図２の一部を拡大して示す断面図
【図４】図２のナット部材とアジャストスリュとを示す一部切欠分解斜視図
【図５】（Ｉ）乃至（III ）はナット部材の雌ねじ部の各例を示す断面図
【図６】（Ｉ）乃至（IV）はアジャストスクリュの雄ねじ部の各例を示す断面図
【図７】図６（Ｉ）に示される梨地状面の表面粗さ曲線を示すグラフ
【図８】（ａ）、（ｂ）は耐久的使用後の低温特性の試験結果を示すグラフ
【図９】（ａ）、（ｂ）はねじ孔に軸方向溝を形成したラッシュアジャスタの耐久前後の回転数スイープ試験の試験結果を示すグラフ
【図１０】（ａ）、（ｂ）は雌ねじの圧力側フランクに螺旋状溝を形成したラッシュアジャスタの回転数スイープ試験を行った試験結果を示すグラフ
【図１１】温度と油膜の荷重支持圧力の関係を示すグラフ
【符号の説明】
１ カム
２ バルブステム
１１ リフタボディ
１２ 端板
１５ ねじ孔
１５ａ 雌ねじ
１６ アジャストスクリュ
１６ａ 雄ねじ
１９ａ、１９ｂ 圧力側フランク
２０ａ、２０ｂ 遊び側フランク
２１ 軸方向溝
２２ 螺旋状溝
２３ 梨地状面
２４ 螺旋状溝
２５ 軸方向溝
Claims (4)
- カムとバルブステム間において軸方向にスライド自在に組込まれ、カムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔が設けられたリフタボディと、そのリフタボディの前記ねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュと、前記ねじ孔の閉塞端部内に組込まれて前記アジャストスクリュを軸方向に押圧する弾性体とから成り、前記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじのねじ山を、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押込み荷重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大きい鋸歯状とした動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雌ねじと雄ねじのいずれか一方にねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を設け、その軸方向溝によって分断されたねじ山の圧力側フランクに凹凸部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。
- 前記凹凸部が、ねじ山のリードに沿って形成された螺旋状溝から成る請求項１に記載の動弁装置におけるラッシュアジャスタ。
- カムとバルブステム間において軸方向にスライド自在に組込まれ、カムと接触する端板の下面に閉塞端を有するねじ孔が設けられたリフタボディと、そのリフタボディの前記ねじ孔にねじ係合されたアジャストスクリュと、前記ねじ孔の閉塞端部内に組込まれて前記アジャストスクリュを軸方向に押圧する弾性体とから成り、前記ねじ孔の雌ねじとアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじのねじ山を、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押込み荷重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大きい鋸歯状とした動弁装置におけるラッシュアジャスタにおいて、前記雌ねじと雄ねじのいずれか一方に、ねじ山を周方向に分断する複数の軸方向溝を形成し、他方のねじ山における圧力側フランクに凹凸部を設け、その凹凸部がショットピーニングによって形成された梨地状面から成る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。
- 前記凹凸部がねじ山のリードに沿って形成された螺旋状溝から成る請求項３に記載のラッシュアジャスタ。
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