WO2017216946A1 - 機械式ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

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の提供。コイルばね(14)により閉弁方向に付勢されたバルブ(10)の軸端部と、動弁機構構成部材であるカム(19a)との間に介装されて、バルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタ(20)で、カム(19a)の押圧力が軸力として作用するプランジャ(24)と、プランジャ(24)と軸方向にねじ係合し、該ねじ係合部の周方向に固定保持されたハウジング(22)と、コイルばね(14)の付勢力と逆方向にプランジャ(24)を付勢するコイルばね(26)とを備え、ねじ係合部の「ねじ」のねじ山のリード角(α)とフランク角(θ)を所定値に設定し、軸力が作用するプランジャ(24)は、ねじ係合部で自立するが、横力(T)によってバックラッシュ相当だけ揺動する際に、ねじ係合部で滑り回転して軸力方向に移動し、バルブクリアランスの増加・減少を自動的に調整する。

Description

機械式ラッシュアジャスタ

　本発明は、内燃機関の動弁機構におけるバルブクリアランス（カムとバルブステム間の距離であり、例えば、ロッカアーム型動弁機構では、バルブステムとロッカアームとの隙間、直動型動弁機構では、バルブステムとプランジャとの隙間）を自動調整するために用いられるラッシュアジャスタに係り、特に、カムの押圧力が軸荷重として作用するプランジャと、前記プランジャと軸方向にねじ係合し、該ねじ係合部の周方向に回転しないように保持されたプランジャ係合部材と、を備えた機械式ラッシュアジャスタに関する。

　自動車等のエンジンに用いられる吸気バルブや排気バルブをシリンダヘッドの吸気口や排気口に装着するに際して、例えば、バルブステムに連結されたロッカアームが機械式ラッシュアジャスタを支点として揺動するように構成し、バルブクリアランスを機械式ラッシュアジャスタの駆動（伸縮動作）によって自動調整することが広く知られている（例えば、特許文献１，２，非特許文献１参照）。

　この種の機械式ラッシュアジャスタは、内側に雌ねじを形成したプランジャ係合部材である筒形状のハウジング内に、外側に雄ねじを形成したピボット部材下方領域が収容され、ハウジング内に収容したプランジャスプリング（圧縮コイルスプリング）によりピボット部材が上方のロッカアーム側に付勢された構造である。そして、ハウジング側の雌ねじとピボット部材側の雄ねじで構成する「のこ歯ねじ」の「ねじ山」の角度（リード角およびフランク角）を、軸荷重に対してピボット部材がハウジングから突出する方向（以下、ピボット部材伸長方向という）には、ねじ係合部でピボット部材が滑り回転し、ピボット部材がハウジング内に沈み込む方向(以下、ピボット部材縮小方向という)には、ねじ係合部に発生する摩擦によりピボット部材のねじ係合部での滑り回転が抑制される（以下、これを「ねじ」が自立する、という）所定の角度に設定することで、バルブクリアランスを自動調整できるように構成されている。

特公表昭６１－５０２５５３（図１～５） 実開平３－１２０３号公報（図１～３） ＷＯ２０１３－１３６５０８Ａ

NTN　TECHNICAL　REVIEW　Ｎo．75(2007)論文「エンドピボット型メカニカルラッシュアジャスタの開発」（第７８～８５頁、図１～４）

　しかし、従来の機械式ラッシュアジャスタ（特許文献１，２および非特許文献１）は、バルブクリアランスが増加した場合に、バルブクリアランスを減少させる方向（ピボット部材伸長方向）の動作は可能であるが、バルブクリアランスが減少した場合に、バルブクリアランスを増加させる方向（ピボット部材縮小方向）の動作については、ねじのガタ（バックラッシュ）分の調整代はあっても、バルブクリアランスを積極的に増加させる（バルブクリアランスを零に調整する）アジャスト構造を有していない。

　詳しくは、図１１は、従来の機械式ラッシュアジャスタを構成するピボット部材の雄ねじ（のこ歯ねじ）の形状を拡大して示す図であるが、ピボット部材の雄ねじの「ねじ山」のリード角α’は、ピボット部材縮小方向（図１１下方向）・伸長方向（図１１上方向）いずれの方向に作用する軸荷重に対しても、ピボット部材がねじ係合部で滑り回転可能な所定角度、例えば、１５度に設定されている。

　また、上側フランク角θ２も、ねじ山のリード角α’との組み合わせで、ピボット部材伸長方向の軸荷重に対し、ねじ係合部で滑り回転可能な所定角度（例えば、１５度）に設定されている。一方、下側フランク角θ１は、ねじ山のリード角α’との組み合わせで、ピボット部材縮小方向の軸荷重に対し、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによって「ねじが自立する」所定角度（例えば、７５度）に設定されている。

　このため、バルブクリアランスが増加した場合は、ピボット部材は、プランジャスプリングのばね力によりねじ係合部において滑り回転してピボット部材伸長方向（バルブクリアランスを減少させる方向）に移動できるが、バルブクリアランスが減少した場合は、ねじ係合部に発生する大きな摩擦トルクのために、ピボット部材は、ねじ係合部において滑り回転できずピボット部材縮小方向（バルブクリアランスを増加させる方向）に移動できない。

　例えば、機関（エンジン）が暖まった状態で停止した後、急激に冷えるような場合、シリンダヘッド（アルミニウム合金）とバルブ（鉄合金）の熱膨張係数の違いに起因して、バルブクリアランス過小（負のクリアランス）状態となって、バルブのフェース面がバルブシートから浮くおそれがある。また、バルブシート面が磨耗した場合にも、同様のこと（バルブクリアランスが過小状態となって、バルブのフェース面のバルブシートからの浮き上がり）が起こる。

　このような事態に対し、従来のラッシュアジャスタでは、ピボット部材縮小方向（バルブクリアランスを増加させる方向）に動作できないため、バルブクリアランス過小（負のクリアランス）状態が放置されて、冷間時に機関（エンジン）が再始動する際、バルブリフト量が過大となったり、バルブのフェース面とバルブシート間のシール性（燃焼室のシール性）が不良になったりすることが危惧される。

　そこで、発明者は、ピボット部材縮小方向の軸荷重に対し、雄ねじと雌ねじで構成されたねじ係合部に発生する摩擦トルクによって「ねじが自立する」という、従来の「のこ歯ねじ」に代えて、ピボット部材のねじ係合部以外の部位、たとえば、ピボット部材のロッカアーム等の軸荷重伝達部材との摺接面に発生する摩擦トルクによって、ピボット部材のプランジャ係合部材（ハウジング）とのねじ係合部における滑り回転を阻止することができないか、と考えた。

　即ち、伸長・縮小いずれの方向の軸荷重がピボット部材に作用しても、「ねじが自立する」ことなく、ピボット部材がねじ係合部で滑り回転するが、ピボット部材の主に軸荷重伝達部材（例えば、ロッカアーム）との摺接面に発生する摩擦トルクによって、ねじ係合部での滑り回転が抑制される（以下、これを、ピボット部材が「ねじ係合部で不動となる」という）ように、ねじ係合部を構成する「ねじ」の「ねじ山」の角度（リード角およびフランク角）を設定してやれば、ピボット部材がねじ係合部で不動となる状態（ピボット部材が軸方向に静止した状態）では、ラッシュアジャスタ（のピボット部材）は、カム軸の回転に連係してロッカアームが揺動（バルブが開閉動作）する支点として機能（作用）するとともに、ピボット部材がねじ係合部で不動となる状態以外では、ピボット部材伸長方向（バルブクリアランスを減少させる方向）に動作することは勿論、従来の構造では動作しなかった、ピボット部材縮小方向（バルブクリアランスを増加させる方向）にも動作する、と考えた。

　そして、「プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、プランジャがねじ係合部で滑り回転して軸荷重作用方向に移動できるとともに、プランジャの軸荷重伝達部材との摺接面およびプランジャスプリングとの摺接面にそれぞれ発生する摩擦トルクの総和が、プランジャをねじ係合部で滑り回転させる推力トルクを上回った場合に、ねじ係合部のねじが自立する、即ち、プランジャのねじ係合部での滑り回転が抑制されてプランジャが該ねじ係合部で不動となるように、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角を設定（例えば、リード角を１０～４０度、フランク角を５～４５度の範囲に設定）する。」という発明について、国際特許出願（PCT/2012/56841）を行い、この出願は、ＷＯ2013-136508A(特許文献３)として既に国際公開されている。

　そして、発明者は、この特許文献３に係る機械式ラッシュアジャスタについて、引き続き実験を重ねたところ、以下の新たな問題が提起された。

　即ち、機関（エンジン）が暖まった状態で停止した後、急激に冷えるような場合とか、バルブシート面が磨耗した場合に発生するバルブクリアランス過小状態では、プランジャの軸荷重伝達部材との摺接面およびプランジャスプリングとの摺接面にそれぞれ発生する摩擦トルクの総和が、プランジャをねじ係合部で滑り回転させる推力トルクを上回る状態となる所定位置まで、プランジャがバルブクリアランス過小状態をなくすように適正量沈み込むべきところ、プランジャが適正量以上に沈み込んで、カムのベースサークルとカムノーズ間のランプ部（バルブの加速度を調整する部分）が機能せず、カムノーズがロッカアームを衝打する打音や、傘部のフェース面（バルブシートフェース）がバルブシートインサートに衝突する衝突音が発生する、という予期せぬ状態(新たな問題)が発生した。

　この原因について発明者が考察したところ、ねじ係合部を構成する雄ねじと雌ねじ間には、バックラッシュ（雄ねじと雌ねじ間の隙間）が必ず設けられているが、このバッククラッシュが「プランジャの沈み込み量過大」の原因であることが分かった。

　詳しくは、例えば、カムの押圧力がロッカアームを介してプランジャに作用するロッカアーム式動弁機構では、カムとロッカアーム間の接触点がロッカアーム上を移動する際に、プランジャには、プランジャの軸線に沿った軸荷重の他に、カムの押圧力の作用方向の変化に起因して、軸線に対し横方向の横荷重（図５の符号Ｔ１，Ｔ２参照）も作用する。この横荷重がプランジャに作用すると、ねじ係合部のバックラッシュ（雄ねじと雌ねじ間の隙間）相当、プランジャが横荷重作用方向に揺動し、このプランジャの揺動に伴って、プランジャが滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動する分、プランジャは、想定していた沈み込み量よりも多く沈み込むことになる。

　この新たな問題に対して、ねじ係合部のバックラッシュをできるだけ小さくしてプランジャに作用する横荷重の影響を無視できれば、即ち、バックラッシュが小さいためプランジャの揺動に伴ってねじ係合部にモーメントが発生しなければ、ねじ係合部におけるプランジャの沈み込み量が適正量となって、ラッシュアジャスタは、バルブクリアランス過小状態をなくすように的確に動作する。しかし、バックラッシュが小さくなるように、ねじ係合部を構成する雄ねじと雌ねじをねじ加工することは非常に難しく、量産するラッシュアジャスタに一定の品質を保証することは実質的に困難である。

　そこで、発明者は、先に提案した特許文献３の発明を改善するのではなく、プランジャに作用する軸荷重に対しねじ係合部の「ねじ」が自立することを前程とするものの、「ねじ係合部に存在するバックラッシュをむしろ積極的に利用して、プランジャをねじ係合部で滑り回転させる」という全く新たな構造を考え出した。

　即ち、「プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじ係合部に発生する摩擦トルクにより、プランジャのねじ係合部での滑り回転が抑制されて「ねじが自立」するが、プランジャに横荷重が作用すると、ねじ係合部のバックラッシュ相当、プランジャは横荷重作用方向に揺動し、そして、このプランジャの揺動に伴って、プランジャをねじ係合部において滑り回転させるモーメントが発生し、これにより、プランジャが軸荷重作用方向に移動する。」という新たな構造である。

　そして、「プランジャが横荷重によって揺動する際に、軸荷重作用方向に滑り回転する」という、前記したプランジャの特有な動作は、「プランジャとプランジャ係合部材間のねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角を所定の範囲に設定する」ことで達成される。即ち、ねじ係合部の「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角を所定の範囲に設定することで、軸荷重が作用するプランジャは、原則的には、ねじ係合部で不動（ねじ係合部のねじが自立する形態）となって、カムの回転に連係してロッカアームが揺動動作（バルブが開閉動作）する支点として機能（作用）するとともに、例えば、ロッカアームを介してプランジャに横荷重が作用した場合に、プランジャが軸荷重作用方向に滑り回転して、プランジャ伸長方向（バルブクリアランスを減少させる方向）に動作することは勿論、縮小方向（バルブクリアランスを増加させる方向）にも動作する、と考えた。

　そして、発明者は、この新たな機械式ラッシュアジャスタを試作して、その効果を検証したところ、有効であることが確認されたことを受けて、今回の特許出願にいたったものである。

　本発明は、前記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、バルブクリアランスを自動的に調整できる、従来とは構造の異なる機械式ラッシュアジャスタを提供することにある。

　前記課題を解決するために、本発明の第１の実施の形態に係る機械式ラッシュアジャスタにおいては、
　バルブスプリングにより閉弁方向に付勢されたバルブの軸端部と、動弁機構構成部材であるカムとの間に介装されて、バルブクリアランスを調整する機械式ラッシュアジャスタにおいて、
　前記ラッシュアジャスタは、カムの押圧力が軸荷重として作用するプランジャと、前記プランジャと軸方向にねじ係合し、前記ねじ係合部の周方向に回転しないように保持されたプランジャ係合部材と、前記バルブスプリングの付勢力作用方向と逆方向に前記プランジャを付勢するプランジャスプリングとを備え、
　前記プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、前記ねじ係合部に発生する摩擦トルクにより該プランジャの前記ねじ係合部での滑り回転が抑制されて「ねじが自立」する（＝該プランジャが前記ねじ係合部で不動になる）とともに、前記プランジャに横荷重が作用した場合に、該プランジャが前記ねじ係合部で滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動するように、前記ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角が設定されたことを特徴とする。

　なお、機械式ラッシュアジャスタには、バルブの軸端部とカムとの間にロッカアームを介して間接的にラッシュアジャスタが介装されるロッカアーム式動弁機構仕様と、バルブの軸端部とカムとの間に直接的にラッシュアジャスタが介装される直動式動弁機構仕様とがある。

　即ち、前者（ロッカアーム式動弁機構仕様のラッシュアジャスタ）では、カムの押圧力とバルブスプリングの付勢力がロッカアームを介してラッシュアジャスタ（のプランジャ）に作用する構造であるのに対し、後者（直動式動弁機構仕様のラッシュアジャスタ）は、カムの押圧力とバルブスプリングの付勢力がラッシュアジャスタ（のプランジャとプランジャ係合部材）に直接作用する構造である。

　また、動弁機構に対する仕様とは別に、ねじ係合部を構成する雄ねじ（雌ねじ）を、プランジャとプランジャ係合部材のいずれに形成するかによって、以下の第１の構造と第２の構造が考えられる。

　即ち、実施例１，２，４に示すように、内側に雌ねじが形成され、周方向に回転しないように保持されたプランジャ係合部材である筒型のハウジングと、前記雌ねじと係合する雄ねじが外側に形成され、前記ハウジングと軸方向にねじ係合するプランジャと、前記ハウジング内に装填されて、前記プランジャをバルブスプリングの付勢力作用方向と逆方向に付勢するプランジャスプリングとを備えた第１の構造（図１，６，８参照）が考えられる。

　また、実施例３に示すように、外側に雄ねじが形成され、周方向に回転しないように保持されたプランジャ係合部材であるロッド部材と、前記雄ねじと係合する雌ねじが内側に形成され、前記ロッド部材と軸方向にねじ係合するプランジャと、前記ロッド部材と前記プランジャとの間に介装されて、前記プランジャをバルブスプリングの付勢力作用方向と逆方向に付勢するプランジャスプリングとを備えた第２の構造（図７参照）が考えられる。

　（発明の作用）動弁機構を構成するラッシュアジャスタのプランジャには、カム(カムシャフト)が回転することで、軸荷重（カムの押圧力＝バルブスプリングの反力とプランジャスプリングの反力の合力）が作用し、この軸荷重によって、雄ねじと雌ねじで構成されたねじ係合部には、プランジャをねじ係合部で滑り回転させようとする推力トルクと、この滑り回転を抑制しようとする摩擦トルクが発生する。

　しかし、プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、プランジャは、ねじ係合部に発生する摩擦トルクにより該ねじ係合部での滑り回転が抑制されて「ねじが自立」するように、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角が設定されているので、エンジンの運転中（バルブ開閉動作中）、プランジャは、原則、ねじ係合部で滑り回転（プランジャが軸荷重作用方向に移動）することなく不動となって、例えば、軸荷重伝達部材であるロッカアームの揺動支点として機能する。

　また、例えば、カムの押圧力がロッカアームを介してプランジャに作用するロッカアーム式動弁機構仕様では、カムとロッカアームとの接触点がロッカアーム上を移動し、カムの押圧力の方向が変化するため、プランジャには、軸荷重の他に横荷重も作用する。

　そして、ねじ係合部で滑り回転することなく不動に保持されているプランジャに横荷重が作用すると、ねじ係合部のバックラッシュ相当、プランジャは横荷重作用方向に揺動する。そして、ねじ係合部の周方向に回り止めされているプランジャ係合部材に対し、プランジャが揺動することで、雄ねじの雌ねじとの接触点が周方向に移動するが、横荷重作用方向と接触点の移動方向が一致しないため、この接触点の移動がプランジャをねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャが滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動する。

　例えば、図３矢印Ｆ１に示すように、プランジャ２４に作用する軸荷重が上向きの場合（例えば、プランジャスプリング２６の付勢力だけがプランジャ２４に作用する形態）では、プランジャ側雄ねじ２５の上フランク面２５ａがハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂに接触している。接触点を符号Ｐ１で示す。そして、例えば、上下方向に配設されたプランジャ２４の上端部に横荷重が作用する場合を考えるが、図３において、プランジャ２４を外から見て、横荷重Ｔ（図４参照）の入力方向が紙面手前から奥側に向かうと仮定する。

　図３において、プランジャ２４は、ねじ係合部の下端部（図１に示すプランジャ下端部２４ｂ）を支点とし、プランジャ上端部（ピボット部）２４ａが横荷重Ｔの作用方向である紙面手前から奥側に向かうように揺動する。そして、ねじ係合部が通常の右ねじの場合は、プランジャ側雄ねじ２５の左半分では、雄ねじ２３の上フランク面２５ａが、斜め前下方に右旋回するハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂを突き押しする方向に動作する。一方、プランジャ側雄ねじ２５の右半分では、雄ねじ２５の上フランク面２５ａが、斜め前上方に左旋回するハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂから離れる方向に動作する。

　そして、ハウジング側雌ねじ２３は、ねじ係合部の周方向に回動しないように保持されているため、プランジャ側雄ねじ２５の左半分の上フランク面２５ａのハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂとの接触点Ｐ１が、斜め後ろ上方に左旋回するハウジング側雌ねじ２５の下フランク面２５ｂに沿って移動する。

　そして、横荷重Ｔ作用方向と接触点Ｐ１の移動方向とが一致しないため、接触点Ｐ１の移動がプランジャ２４をねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、滑り回転しながら軸荷重Ｆ１作用方向（上方）に移動する。

　換言すれば、プランジャ２４の左半分では、図４（ａ）に示すように、プランジャ２４が揺動する際、プランジャ側雄ねじ２５の上フランク面２５ａが、周方向に回転しないように保持されているハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂに当接し、これ以上動作（図４（ａ）左方向に移動）できない。一方、プランジャ２４の右半分では、図４（ｂ）に示すように、プランジャ２４が揺動する際、プランジャ側雄ねじ２５の上フランク面２５ａが、ハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂから遠ざかるため、制約を受けることなく動作（図４（ｂ）右方向に移動）できる。この結果、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、反時計回りＲ１に滑り回転しながら伸長方向に移動する。

　例えば、ねじ係合部（プランジャ側雄ねじ２５）が通常の右ねじであって、プランジャ２４に作用する軸荷重Ｆ１が上向きの場合は、必ずプランジャ２４が反時計回りＲ１に回転（左回転）して軸荷重Ｆ１作用方向（上方）に移動する。

　逆に、図３矢印Ｆ２に示すように、プランジャ２４に作用する軸荷重が下向きの場合（例えば、バルブスプリング１４の付勢力がロッカアーム１６を介してプランジャ２４に作用する形態）では、プランジャ側雄ねじ２５の下フランク面２５ｂがハウジング側雌ねじ２３の上フランク面２３ａに接触している。接触点を符号Ｐ２で示す。そして、プランジャ２４の上端部(ピボット部)２４ａに横荷重Ｔが紙面手前から奥側に向かって作用すると、プランジャ２４は、ねじ係合部の下端部（図１に示すプランジャ下端部２４ｂ）を支点とし、プランジャ２４の上端部が紙面手前から奥側に向かうように揺動する。

　そして、ねじ係合部（プランジャ側雄ねじ２５）が通常の右ねじの場合は、プランジャ側雄ねじ２５の右半分では、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが、斜め前上方に左旋回するハウジング側雌ねじ２３の上フランク面２３ａを突き押しする方向に動作する。一方、プランジャ側雄ねじ２５の左半分では、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが、斜め前下方に右旋回するハウジング側雌ねじの下フランク面２３ａから離れる方向に動作する。

　そして、ハウジング側雌ねじ２３は、ねじ係合部の周方向に回動しないように保持されているため、プランジャ側雄ねじ２５の右半分の下フランク面２５ｂのハウジング側雌ねじ２３の上フランク面２３ａとの接触点Ｐ２が、斜め後下方に右旋回するハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ａに沿って移動する。

　そして、横荷重Ｔ作用方向と接触点Ｐ２の移動方向とが一致しないため、接触点Ｐ２の移動がプランジャ２４をねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、滑り回転しながら軸荷重Ｆ２作用方向（下方）に移動する。

　例えば、ねじ係合部（プランジャ側雄ねじ２５）が右ねじであって、プランジャ２４に作用する軸荷重Ｆ２が下向きの場合は、必ずプランジャ２４が時計回りＲ２に回転（右回転）しながら、軸荷重Ｆ２作用方向（下方）に移動する。

　換言すれば、プランジャ２４の右半分では、図４（ｄ）に示すように、プランジャ２４が揺動する際、プランジャ側雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが、周方向に回転しないように保持されているハウジング側雌ねじ２３の上フランク面２３ａに当接し、これ以上動作（図４（ｄ）右方向に移動）できない。一方、プランジャ２４の左半分では、図４（ｃ）に示すように、プランジャ２４が揺動する際、プランジャ側雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが、ハウジング側雌ねじ２３の上フランク面２３ａから遠ざかるため、制約を受けることなく動作（図４（ｃ）左方向に移動）できる。この結果、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、時計回りＲ２に滑り回転しながら縮小方向に移動する。

　特に、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角を、所定の範囲に設定することで、軸荷重が作用するプランジャは、原則的には、ねじ係合部が相対的に不動となって（ねじが自立し）、カムの回転に連係してロッカアームが揺動（バルブが開閉動作）する支点として機能（作用）する。そして、プランジャに横荷重が作用した場合に、プランジャは、ねじ係合部のバックラッシュ相当だけ、プランジャ伸長方向（バルブクリアランスを減少させる方向）に動作することは勿論、プランジャ縮小方向（バルブクリアランスを増加させる方向）にも動作する。

　詳しくは、図５に示すように、ロッカアームのカムとの接触点がカムサークルからカムノーズに移行する際やカムノーズからカムサークルに移行する際に、プランジャにはロッカアームを介して軸荷重とともに横荷重が作用するが、バルブのリフト開始直後やリフト終了直前に、ねじ係合部のバックラッシュ相当、プランジャが横荷重によって揺動する際に、雄ねじの雌ねじとの接触点が周方向に移動し、この接触点の移動がプランジャをねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用する。即ち、ねじ係合部のバックラッシュ相当だけ、プランジャはねじ係合部において滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動して、バルブクリアランスの増加・減少状態を解消する。

　さらに詳しく説明すると、バルブクリアランスが増加（カムとロッカアーム間に隙間が発生）した場合は、バルブのリフト開始直後やリフト終了直前の、プランジャスプリングの付勢力のみが軸荷重として作用し自立しているプランジャに、ロッカアームを介して横荷重が作用し、プランジャが横荷重作用方向に揺動する際に、ねじ係合部では接触点Ｐ１が移動することでモーメントが発生する。この結果、プランジャが、ねじ係合部において滑り回転しながら軸荷重作用方向であるプランジャ伸長方向、即ち、バルブクリアランスを減少させる方向に移動して、バルブクリアランス増加状態が解消される。

　一方、バルブクリアランスが過小（カムとロッカアーム間にマイナスの隙間が発生）となった場合は、バルブのリフト開始直後やリフト終了直前の、バルブスプリングの付勢力のみが軸荷重として作用し自立しているプランジャに、ロッカアームを介して横荷重が作用し、プランジャが横荷重作用方向に揺動する際に、ねじ係合部では接触点Ｐ２が移動することでモーメントが発生する。この結果、プランジャがねじ係合部において滑り回転しながら軸荷重作用方向であるプランジャ縮小方向、即ち、バルブクリアランスを増加させる方向に移動して、バルブクリアランス過小状態が解消される。

　また、本発明に係るラッシュアジャスタは、プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによりプランジャのねじ係合部での滑り回転が抑制されて「ねじが自立」するという構成であるが、ねじ係合部のバックラッシュ相当だけプランジャが横荷重によって揺動することを積極的に利用して、プランジャをねじ係合部で滑り回転させるという構成であるため、ねじ係合部のバックラッシュを従来よりも小さくする必要がなく、ねじ係合部を構成する雄ねじと雌ねじのねじ加工がそれだけ容易である。したがって、一定の品質を保証する機械式ラッシュアジャスタの量産に極めて有効である。

　請求項２においては、請求項１に記載の機械式ラッシュアジャスタにおいて、前記ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山の角度を、リード角が１５度未満、フランク角が５～６０度の範囲に設定することを特徴とする。

　なお、ねじ係合部を構成する「ねじ」、即ち、雄ねじ（雌ねじ）としては、台形ねじと三角ねじのいずれであってもよい。また、上側フランクと下側フランクの角度が等しい「等フランクねじ」、あるいは上側フランクと下側フランクの角度が異なる「不等フランクねじ」であってもよい。

　（作用）ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角とによって、ねじ係合部の実質的な摩擦角が決まるが、リード角が１５度以上では、軸荷重が作用するプランジャがねじ係合部において滑り回転してしまって、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによって「ねじを確実に自立」させることは困難である。一方、リード角が１５度未満では、軸荷重が作用するプランジャがねじ係合部において滑り回転することなく、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによって「ねじが自立」する。

　また、フランク角が５度未満では、ねじ係合部の実質的な摩擦角が小さい角ねじの範疇となって、フランク角を変化させる意義が無くなり、リード誤差等の影響を受けない高精度のフランク角の加工が難しい。一方、通常は「ねじが自立しない」大きいリード角であっても、大きいフランク角を組み合わせれば、ねじ係合部の実質的な摩擦角が大きくなって、自立ねじとして機能する。しかし、フランク角が６０度を超えると、「ねじ」の加工はし易いが、実質的な摩擦角が非常に大きいため、潤滑油による影響が大きく、エンジン運転中のリフトロスが大きくなり、実質的に使用できない。即ち、フランク角を調整パラメータとして利用する意義が無くなる。

　したがって、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角およびフランク角は、プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじ係合部の「ねじが確実に自立する」、即ち、ねじ係合部を相対的に不動にすることができるように、リード角は１５度未満、フランク角は５～６０度の範囲が望ましい。ちなみに、締結が主な目的である、一般的なボルト・ナット間のねじ係合部では、ねじ山のリード角が２～３度であるのに対し、送りねじと同様の使い方をする、ラッシュアジャスタを構成するプランジャとプランジャ係合部材間のねじ係合部では、締結を目的とするボルト・ナット間のねじ係合部のねじ山のリード角（２～３度）の約３～４倍であることが望ましい。

　請求項３においては、請求項１または２に記載の機械式ラッシュアジャスタにおいて、前記ねじ係合部のバックラッシュは、前記プランジャの軸方向に一定となるように、または前記プランジャの軸方向に連続的あるいは段階的に変化するように構成されたことを特徴とする。

　ねじ係合部のバックラッシュがプランジャの軸方向に一定である構造としては、プランジャの雌ねじの有効径およびプランジャ係合部材の雌ねじの有効径がそれぞれ軸方向に一定である形態が該当する。

　また、ねじ係合部のバックラッシュがプランジャの軸方向に連続的に変化する構造としては、例えば、プランジャの雄ねじの有効径が軸方向に一定であるが、プランジャ係合部材の雌ねじの有効径が軸方向上方ほど小さく（または大きく）なる、即ち、プランジャ係合部材の雌ねじの有効径がテーパ形状となる形態、または、プランジャ係合部材の雌ねじの有効径が軸方向に一定であるのに対し、プランジャの雄ねじの有効径がテーパ形状となる形態が該当する。

　また、ねじ係合部のバックラッシュが軸方向に段階的に変化する構造としては、例えば、プランジャの雄ねじの有効径が軸方向に一定であるが、プランジャ係合部材の雌ねじの有効径が軸方向上方ほど段階的に小さく（または大きく）なる形態、または、逆に、プランジャ係合部材の雌ねじの有効径が軸方向に一定であるのに対し、プランジャの雄ねじの有効径が軸方向上方ほど段階的に小さく（または大きく）なる形態が該当する。

　以上の説明から明らかなように、本発明に係る機械式ラッシュアジャスタによれば、バルブクリアランスが増加・減少いずれの側に変化しても、バルブの開閉動作中に、プランジャが該プランジャに作用する横荷重によってバックラッシュ相当、ねじ係合部で揺動する際に滑り回転して、バルブクリアランスの変化を打ち消す方向に移動するので、バルブクリアランスを自動的にかつ確実に調整できる。

　また、本発明に係る機械式ラッシュアジャスタは、プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによりプランジャのねじ係合部での滑り回転が抑制されて「ねじが自立」するという構成であるが、ねじ係合部のバックラッシュ相当だけプランジャが横荷重によって揺動することを積極的に利用して、プランジャをねじ係合部で滑り回転させるという構成であるため、ねじ係合部のバックラッシュを従来よりも小さくする必要がなく、ねじ係合部を構成する雄ねじと雌ねじのねじ加工がそれだけ容易である。したがって、一定の品質を保証する機械式ラッシュアジャスタの量産に極めて有効である。

　請求項２によれば、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角およびフランク角がプランジャに作用する軸荷重および横荷重の大きさに対応した所定の角度に設定されて、バルブクリアランスが変化した場合には、プランジャがその変化を打ち消す方向に的確にスムーズに移動するので、バルブクリアランスを自動的にかつ確実にしかもスピーディに調整できる。

　請求項３によれば、ねじ係合部の横方向におけるバックラッシュをプランジャの軸方向に連続的あるいは段階的に変化するように構成することで、ねじ係合部における軸方向のバックラッシュは殆ど０で、横方向のバックラッシュは大きくとれるので、エンジン運転中に発生するリフトロスは小さく、最小限の回転数でバルブクリアランス調整が終わるという、ラッシュアジャスタとして好適な性能が得られる。

本発明をロッカアーム式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタに適用した第１の実施例を示し、ロッカアーム式動弁機構全体の断面図である。 第１の実施例に係る機械式ラッシュアジャスタの要部を示し、（ａ）は、プランジャに形成した雄ねじのねじ山のリード角とフランク角を示す図、（ｂ）は、ハウジングに形成した雌ねじのねじ山のリード角とフランク角を示す図である。 プランジャの揺動によりプランジャがねじ係合部で滑り回転して軸荷重作用方向に移動する原理を説明する説明図である。 （ａ）～（ｄ）は、プランジャ上端部に紙面手前から奥に向かって横荷重が入力（作用）する際のプランジャの動きを説明する図で、（ａ），（ｂ）は、伸長方向の軸荷重が作用しているプランジャに横荷重が作用した場合、（ｃ），（ｄ）は、縮小方向の軸荷重が作用しているプランジャに横荷重が作用した場合で、（ａ），（ｃ）は、横荷重の入力(作用)方向に対し左側からプランジャを見た図、（ｂ），（ｄ）は、横荷重の入力(作用)方向に対し右側からプランジャを見た図を示す。 エンジンの回転数が低い場合のバルブリフト量，プランジャに作用する横荷重およびプランジャの動き（リフトロス）を示す図である。 本発明を直動式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタに適用した第２の実施例を示し、直動式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタの縦断面図である。 本発明の第３の実施例である直動式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタの縦断面図である。 本発明の第４の実施例であるロッカアーム式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタの縦断面図である。 （ａ），（ｂ）本発明の他の実施例である機械式ラッシュアジャスタの縦断面図である。 本発明のさらに他の実施例である機械式ラッシュアジャスタの縦断面図である。 従来の機械式ラッシュアジャスタの要部であるピボット部材の拡大側面図である。

　本発明をロッカアーム式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタに適用した第１の実施例を、図１～５に基づいて説明する。

　ロッカアーム式動弁機構を示す図１において、符号１０は、シリンダヘッド１１に設けられた吸気（排気）ポートＰを横切るように配設された吸気バルブ（排気バルブ）で、バルブ１０の軸端部外周には、コッタ１２ａおよびスプリングリテーナ１２ｂが装着されている。そして、ばね座面１１ａとスプリングリテーナ１２ｂとの間にバルブスプリング１４が介装されて、バルブ１０は閉弁方向（図１上方向）に付勢されている。符号１１ｂは、円筒状のバルブ摺動ガイド、符号１０ａは、バルブ１０の傘部外周に形成されたテーパ形状のバルブシートフェース、符号１１ｃは、吸気（排気）ポートＰの燃焼室Ｓへの開口周縁部に形成された、バルブシートフェース１０ａに対応するテーパ形状のシートインサートである。

　符号１６はロッカアームで、その一端側がバルブ１０の軸端部に当接するとともに、その他端側に形成されたソケット部１８が機械式ラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４先端のピボット部２４ａに係合している。

　ロッカアーム１６の長手方向中程には、ローラ軸１７ａに支承されたローラ１７ｂが設けられ、該ローラ１７ｂには、カムシャフト１９に設けたカム１９ａが当接している。

　機械式ラッシュアジャスタ２０は、シリンダヘッド１１に設けた上下方向に延びるボア１３に挿入されたプランジャ係合部材である筒型のハウジング２２と、ハウジング２２内に配設されたプランジャ２４と、プランジャ２４内の上下方向に装填されたプランジャスプリング２６とを備え、ハウジング２２の内側に形成された雌ねじ２３とプランジャ２４外側に形成された雄ねじ２５が係合してねじ係合部が構成されるとともに、プランジャスプリング２６によって、ハウジング２２からプランジャ２４が伸長する方向（図１上方向）に付勢保持されている。

　符号２７ａは、ハウジング２２内下端部側に収容された円盤形状のばね座面プレート、符号２７ｂは、ばね座面プレート２７ａをハウジング２２に固定するＣリングである。

　即ち、カム１９ａの押圧力が軸荷重として作用するプランジャ２４と、周方向に回転しないように保持されたプランジャ係合部材であるハウジング２２が、ねじ係合部（プランジャ２４側の雄ねじ２５とハウジング２２側の雌ねじ２３）を介して軸方向に係合している。

　なお、ハウジング２２は、その下端部がボア１３の底面に当接するようにボア１３に挿入されているものの、ボア１３に圧入されていない（積極的なハウジング回り止め手段は設けられていない）。しかし、ロッカアーム１６を介してプランジャ２４を押し下げる方向の軸荷重がプランジャ２４に作用する際に、ハウジング２２下端部とボア１３の底面間に発生する摩擦トルクが、ハウジング２２のボア１３に対する回転を阻止する。即ち、ハウジング２２は、ボア１３の底面との間で発生する摩擦トルクによって、ボア１３に対し回転しないように保持されている。

　また、カム１９ａのベースサークル１９ａ１がロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）に当接する形態（カムノーズ１９ａ３がロッカアーム１６のローラ１７ｂに当接しない形態）では、プランジャ２４には、プランジャスプリング２６の付勢力と、この付勢力にバランスするねじ係合部（ねじ面）に発生する摩擦力が作用するように構成されている。

　そして、図２（ａ），（ｂ）に拡大して示すように、プランジャ２４とハウジング２２間のねじ係合部を構成するプランジャ２４側の雄ねじ２５（ハウジング２２側の雌ねじ２３）は、それぞれ台形ねじで構成されている。そして、雄ねじ２５（雌ねじ２３）のねじ山のリード角α、雄ねじ２５（雌ねじ２３）のねじ山の上側フランク角θ２５ａ（θ２３ａ）および下側フランク角θ２５ｂ（θ２３ｂ）は、プランジャ２４に伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじが自立する（ねじ係合部が相対的に不動となる）が、プランジャ２４に横荷重が作用した場合に、該プランジャ２４がねじ係合部で滑り回転して軸荷重作用方向に移動できる、所定の値（例えば、リード角α＝１０度、上側フランク角θ２５ａ，θ２３ａ＝１０度、下側フランク角θ２５ｂ，θ２３ｂ＝１０度）に設定されている。

　即ち、カム１９ａの回動に連係してロッカアーム１６がバルブ１０の軸端部を押圧することで、バルブ１０が上下方向に摺動して吸気（排気）ポートＰが燃焼室Ｓに対し開閉動作するが、その間、軸荷重が作用するプランジャ２４は、ねじ係合部において不動となり、即ち、ねじ係合部での滑り回転が抑制されて（ねじ係合部のねじが自立して）、プランジャ２４先端のピボット部２４ａが、カムシャフト１９の回転に連係して揺動するロッカアーム１６の揺動支点として機能（作用）する。

　また、カム１９ａの回転に連係して、ロッカアーム１６がラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４先端のピボット部２４ａを支点として揺動することで、バルブ１０が上下方向に往復動作し、このときのバルブ１０のリフト量は、図５に示すような山形状を示す。

　そして、カム１９ａがロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）を押圧することで、プランジャ２４に軸荷重が作用するが、カムノーズ１９ａ３とロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）との接触点がロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）上を移動し、カム１９ａの押圧力の作用方向が変化するため、プランジャ２４には、図５の符号Ｔ１，Ｔ２に示すように、横荷重も作用する。

　そして、プランジャ２４に横荷重が作用した場合には、ねじ係合部のバックラッシュ相当、プランジャ２４は横荷重作用方向に揺動する。即ち、周方向に回り止めされているハウジング２２に対しこのプランジャ２４が揺動することで、雄ねじ２５の雌ねじ２３との接触点が雌ねじ２３のフランク面に沿って周方向に移動するが、横荷重作用方向と接触点の移動方向が一致しないため、この接触点の移動がプランジャ２４をねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４が滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動して、バルブクリアランスの増加・減少状態を解消する。

　次に、プランジャ２４が横荷重作用方向に揺動することで、ねじ係合部においてプランジャ２４を滑り回転させるモーメントが発生し、これによって、プランジャ２４が滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動する原理について、図３，４を参照して、詳しく説明する。

　例えば、図３の符号Ｆ１に示すように、プランジャ２４に作用する軸荷重が上向きの場合（例えば、プランジャスプリング２６の付勢力だけが作用する形態）では、雄ねじ２５の上フランク面２５ａが雌ねじ２３の下フランク面２３ｂに接触している。接触点を符号Ｐ１で示す。そして、図３において、上下方向に配設されたプランジャ２４先端のピボット部２４ａ（図１参照）に、横荷重Ｔが図３の紙面手前から奥側に向かって作用すると、プランジャ２４は、ねじ係合部の下端部、即ち、ハウジング側雌ねじ２３とねじ係合するプランジャ下端部２４ｂ（図１，４参照）を支点とし、プランジャ２４先端のピボット部２４ａが図３の紙面手前から奥側に向かって揺動する。

　そして、ねじ係合部（雄ねじ２５）が通常の右ねじの場合は、　雄ねじ２５の左半分（図３の左半分）では、雄ねじ２５の上フランク面２５ａが斜め前下方に右旋回する雌ねじ２３の下フランク面２３ｂを突き押しするように動作する。一方、雄ねじ２５の右半分（図３の右半分）では、雄ねじ２５の上フランク面２５ａが斜め前上方に左旋回する雌ねじ２３の下フランク面２３ｂから離れる方向に動作する。

　そして、ハウジング側雌ねじ２３は、ねじ係合部の周方向に回動しないように保持されているため、雄ねじ２５の左半分の上フランク面２５ａの雌ねじ２３の下フランク面２３ｂとの接触点Ｐ１が、斜め後ろ上方に左旋回する雌ねじ２３の下フランク面２３ｂに沿って移動する。

　そして、横荷重Ｔの作用方向（入力方向）と接触点Ｐ１の移動方向とが一致しないため、接触点Ｐ１の移動がプランジャ２４をねじ係合部において反時計回りＲ１に滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、滑り回転しながら軸荷重Ｆ１作用方向（上方）に移動する。

　換言すれば、横荷重Ｔの入力(作用)方向に対しプランジャ２４の左半分では、図４（ａ）に示すように、プランジャ２４が揺動する際、雄ねじ２５の上フランク面２５ａが、周方向に回動しないように保持されているハウジング側雌ねじ２３の下フランク面２３ｂに当接し、これ以上動作（図４（ａ）左方向に移動）できない。一方、横荷重Ｔの入力(作用)方向に対しプランジャの右半分では、図４（ｂ）に示すように、プランジャ２４が揺動する際、雄ねじ２５の上フランク面２５ａが雌ねじ２３の下フランク面２３ｂから遠ざかるため、制約を受けることなく動作（図４（ｂ）右方向に移動）できる。この結果、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、反時計回りＲ１に滑り回転しながら伸長方向（上方）に移動する。

　例えば、ねじ係合部（雄ねじ２５）が通常の右ねじであって、プランジャ２４に作用する軸荷重Ｆ１が上向きの場合は、プランジャ２４が横荷重Ｔで揺動する際に、必ず反時計回りＲ１に回転（左回転）しながら、軸荷重Ｆ１作用方向（伸長方向）に移動する。

　逆に、図３矢印Ｆ２に示すように、プランジャ２４に作用する軸荷重が下向きの場合（例えば、バルブスプリング１４の付勢力がロッカアーム１６を介してプランジャ２４に作用する形態）では、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが雌ねじ２３の上フランク面２３ａに接触している。接触点を符号Ｐ２で示す。そして、プランジャ２４先端のピボット部２４ａに横荷重Ｔが図３の紙面手前から奥側に向かって作用すると、プランジャ２４は、ねじ係合部の下端部（プランジャ下端部）２４ｂを支点とし、プランジャ２４先端のピボット部２４ａが図３の紙面手前から奥側に向かって揺動する。

　そして、ねじ係合部（雄ねじ２５）が通常の右ねじの場合は、雄ねじ２５の右半分（図３の右半分）では、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが斜め前上方に左旋回する雌ねじ２３の上フランク面２３ａを突き押しするように動作する。一方、雄ねじ２５の左半分（図３の左半分）では、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが斜め前下方に右旋回する雌ねじ２３の下フランク面２３ａから離れる方向に動作する。

　そして、ハウジング側雌ねじ２３は、ねじ係合部の周方向に回動しないように保持されているため、プランジャ側雄ねじ２５の右半分の下フランク面２５ｂのハウジング側雌ねじ２３の上フランク面２３ａとの接触点Ｐ２が、斜め後下方に右旋回する雌ねじ２３の下フランク面２３ａに沿って移動する。

　そして、横荷重Ｔの作用方向と接触点Ｐ２の移動方向とが一致しないため、接触点Ｐ２の移動がプランジャ２４をねじ係合部において時計回りＲ２に滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、滑り回転しながら軸荷重Ｆ２作用方向（下方）に移動する。

　例えば、ねじ係合部（雄ねじ２５）が通常の右ねじであって、プランジャ２４に作用する軸荷重Ｆ２が下向きの場合は、プランジャ２４が横荷重Ｔで揺動する際に、必ず時計回りＲ２に回転（右回転）しながら、軸荷重Ｆ２作用方向（縮小方向）に移動する。

　換言すれば、横荷重Ｔの入力(作用)方向に対しプランジャ２４の右半分では、図４（ｄ）に示すように、横荷重Ｔによってプランジャ２４が揺動する際、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが雌ねじ２３の上フランク面２３ａに当接し、これ以上動作（図４（ｄ）右方向に移動）できない。一方、横荷重Ｔの入力(作用)方向に対しプランジャ２４の左半分では、図４（ｃ）に示すように、横荷重Ｔによってプランジャ２４が揺動する際、雄ねじ２５の下フランク面２５ｂが雌ねじ２３の上フランク面２３ａから遠ざかるため、制約を受けることなく動作（図４（ｃ）左方向に移動）できる。この結果、プランジャ２４がバックラッシュ相当分だけ、時計周りＲ２に滑り回転しながら縮小方向（下方）に移動する。

　このように、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角が所定の値（例えば、リード角α＝１０度、上側フランク角θ２５ａ，θ２３ａ＝１０度、下側フランク角θ２５ｂ，θ２３ｂ＝１０度）に設定されることで、軸荷重が作用するプランジャ２４は、原則的には、ねじ係合部が相対的に不動となって（ねじが自立し）、カムシャフト１９（カム１９ａ）の回転に連係してロッカアーム１６が揺動（バルブ１０が開閉動作）する支点として機能（作用）するとともに、プランジャ２４に横荷重Ｔが作用した場合に、ねじ係合部のバックラッシュ相当だけ、プランジャ２４伸長方向（バルブクリアランスを減少させる方向）に動作することはもちろん、プランジャ２４縮小方向（バルブクリアランスを増加させる方向）にも動作する。

　また、図５は、エンジンの回転数が低い場合のバルブリフト量，プランジャに作用する横荷重およびプランジャの動き（リフトロス）を示す図であるが、この図５に基づいて、ラッシュアジャスタ２０のバルブクリアランス調整動作について説明する。

　図１，５に示すように、カムシャフト１９（カム１９ａ）が回転することで、ロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）とカム１９ａとの接触点は、カム角度が約－６０度から約＋６０度までカムノーズ１９ａ３上にあり、これ以外のカム角度（約－６０度以下および約＋６０度以上）では、カムのベースサークル１９ａ１上にある。

　即ち、カム角度が約－６０度から０度までは、カムのオープン側ランプ部１９ａ２からカムトップ１９ａ４までのカムノーズ１９ａ３の一側面上に接触点があり、カム角度が０度から約＋６０度までは、カムトップ１９ａ４からカムのクローズ側ランプ部１９ａ２までのカムノーズ１９ａ３の他側面上に接触点がある。

　詳しくは、まず、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカムのベースサークル１９ａ１上にあるとき（カム角度が－６０度以下では）、プランジャ２４には、プランジャスプリング２６の所定の反力（付勢力）が作用しているが、この付勢力は、ねじ係合部（ねじ面）に発生する摩擦力とバランスして、プランジャ２４は、伸長・縮小方向に移動することなく、バルブクリアランス（カム１９ａとロッカアーム１６間の隙間）が０に保持されている。

　このため、プランジャ２４は、ねじ係合部において「ねじが自立」し不動となって、ラッシュアジャスタ２０は、ロッカアーム１６の揺動支点として機能する。

　一方、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点が、カムのオープン側ランプ部１９ａ２からカムトップ１９ａ４を経て反対側のクローズ側ランプ部１９ａ２間にあるとき（図５のカム角度が－６０度から＋６０度までの範囲では）、プランジャ２４には、ロッカアーム１６を介して、カム１９ａによる押圧力が軸荷重として作用する。このため、プランジャ２４は、ねじ係合部において「ねじが自立」し不動となって、ラッシュアジャスタ２０は、ロッカアーム１６の揺動支点として機能する。

　即ち、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点の位置とは無関係に、プランジャ２４には常に軸荷重が作用しているため、プランジャ２４は、ねじ係合部において「ねじが自立」し不動となって、ラッシュアジャスタ２０は、ロッカアーム１６の揺動支点として機能する。このため、カム１９ａが１回転することに対応するバルブ１０のリフト量は、図５の破線で示すように、Ｍａｘリフト約10mmの山形状となる。なお、図５に示すバルブ１０のリフト量には、後で詳しく説明するが、プランジャ２４とハウジング２２間のねじ係合部にバックラッシュがあるため、プランジャ２４が自動的に滑り回転して縮小方向に移動することに伴って発生するリフトロスδ（例えば、約0.2mm）が含まれている。

　また、プランジャ２４とハウジング２２間のねじ係合部にバックラッシュがあるため、カム１９ａによる押圧力がロッカアーム１６を介してプランジャ２４に軸荷重として作用する際、即ち、ロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）とカム１９ａとの接触点がカム１９ａの回動に伴って移動して、カム１９ａのロッカアーム１６（のローラ１７ｂ）に対する押圧力作用方向が変わるため、図５に示すように、約250～150Nの横荷重Ｔ１，Ｔ２がプランジャ２４に作用する。

　そして、動弁機構に発生したバルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタ２０の動作は、次のように説明できる。

　動弁機構における正のバルブクリアランスは、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカム１９ａのベースサークル１９ａ１上にあるとき、カム１９ａとロッカアーム１６のローラ１７ｂ間の隙間として顕在化しており、このときのプランジャ２４には、プランジャスプリング２６の付勢力が作用しているが、この付勢力はねじ係合部（ねじ面）に発生する摩擦力とバランスして、ねじ係合部のねじが自立した状態に保持されている。

　この状態で、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点（隙間のある接触点）がオープン側ランプ部１９ａ２からカムノーズ１９ａ３に移行する際、接触点の移行に伴い、プランジャ２４には横荷重Ｔ１が作用する。詳しくは、カム１９ａの回転に伴いカム１９ａとローラ１７ｂとの隙間がなくなり、カム１９ａの押圧力が軸荷重として作用する直前の、プランジャスプリング２６の付勢力による伸長方向の軸荷重が作用している不動状態のプランジャ２４に、ロッカアーム１６を介して横荷重Ｔ１（図５参照）が作用すると、プランジャ２４が軸荷重作用方向である伸長方向に移動し、プランジャ２４が滑り回転しながらロッカアーム１６を押し上げることで、動弁機構に発生している正のバルブブクリアランスを０に調整する。

　詳しくは、ロッカアーム１６を介してプランジャ２４に横荷重Ｔ１（図５参照）が作用すると、プランジャ２４は、雌ねじ２３と雄ねじ２５間のねじ係合部におけるバックラッシュ相当、プランジャ２４の下端部２４ｂを支点として横荷重Ｔ１の作用方向に揺動する。そして、周方向に回り止めされているハウジング２２に対しこのプランジャ２４が揺動することで、雄ねじ２５の雌ねじ２３との接触点Ｐ１（図３参照）が雌ねじ２３の下フランク面２３ｂに沿って周方向に移動するが、この接触点Ｐ１の移動がプランジャ２４をねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４が滑り回転しながら軸荷重作用方向（プランジャスプリング２６の付勢力作用方向、プランジャ伸長方向）に移動して、正のバルブブクリアランスを０に調整する。

　一方、動弁機構における負のバルブクリアランスは、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカム１９ａのベースサークル１９ａ１上にあるとき、ロッカアーム１６（ローラ１７ｂ）がバルブスプリング１４の付勢力によりカム１９ａのベースサークル１９ａ１に押圧されて、カム１９ａとローラ１７ｂ間の過小な隙間（負の隙間）として顕在化している。そして、このときのプランジャ２４には、ロッカアーム１６を介して、バルブスプリング１４の付勢力が縮小方向の軸荷重として作用しているが、この付勢力はねじ係合部（ねじ面）に発生する摩擦力とバランスして、ねじ係合部のねじが自立した状態に保持されている。

　この状態で、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点（負の隙間）がオープン側ランプ部１９ａ２からカムノーズ１９ａ３に移行する際、接触点の移行に伴い、プランジャ２４には横荷重Ｔ１が作用する。詳しくは、カム１９ａの押圧力が軸荷重として作用する直前の、バルブスプリング１４の付勢力だけが軸荷重として作用している不動状態のプランジャ２４に、カム１９ａを介して横荷重Ｔ１（図５参照）が作用すると、プランジャ２４が滑り回転しながら軸荷重作用方向である縮小方向に移動し、カム１９ａがロッカアーム１６を押し下げることで、動弁機構に発生している負のバルブブクリアランスを０に調整する。

　詳しくは、ロッカアーム１６を介してプランジャ２４に横荷重Ｔ１（図５参照）が作用すると、プランジャ２４は、雌ねじ２３と雄ねじ２５間のねじ係合部におけるバックラッシュ相当、その下端部２４ｂを支点として横荷重Ｔ１の作用方向に揺動する。そして、周方向に回り止めされているハウジング２２に対しこのプランジャ２４が揺動することで、雄ねじ２５の雌ねじ２３との接触点Ｐ２（図３参照）が雌ねじ２３の上フランク面２３ａに沿って周方向に移動するが、この接触点Ｐ２の移動がプランジャ２４をねじ係合部において滑り回転させるモーメントとして作用し、これにより、プランジャ２４が滑り回転しながら軸荷重（バルブスプリング１４の付勢力）作用方向であるプランジャ縮小方向に移動して、バルブブクリアランスを０に調整する。

　以上は、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がオープン側ランプ部１９ａ２からカムノーズ１９ａ３に移行する際に、ラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４に横荷重Ｔ１が作用することで、動弁機構に発生している正（負）のバルブブクリアランスを０に調整するという、ラッシュアジャスタ２０の動作について説明した。

　次に、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカムノーズ１９ａ３からクローズ側ランプ部１９ａ２に移行する際に、ラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４に横荷重Ｔ２が作用することで、動弁機構に発生している正（負）のバルブブクリアランスを０に調整するという、ラッシュアジャスタ２０の動作について説明する。

　まず、図５の横荷重Ｔ２が作用し、カム１９ａのベースサークル１９ａ１上に正のバルブクリアランスが存在する場合について説明する。

　ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点（隙間を内在する接触点）がカムノーズ１９ａ３からクローズ側ランプ部１９ａ２に移行する際、接触点の移行に伴い、プランジャ２４には横荷重Ｔ２が作用する。詳しくは、カム１９ａの回転に伴い、カム１９ａとローラ１７ｂとの接触がカム１９ａのクローズ側ランプ１９ａ２に近づくほど弱くなり、接触点がクローズ側ランプ１９ａ２に移行する前にカム１９ａとローラ１７ｂとの間に隙間が発生する（接触点に内在していた隙間が顕在化する）。この隙間が発生（顕在化）する直前の、ロッカアーム１６に対するカム１９ａの押圧力が弱くなり、プランジャ２４に作用する軸荷重（バルブスプリング１４の反力）が殆どなくなった状態で、カム１９ａを介して接触点の移行に伴い横荷重Ｔ２（図５参照）がプランジャ２４に作用する。即ち、プランジャスプリング２６の付勢力による伸長方向の軸荷重が作用しているプランジャ２４に、ロッカアーム１６を介して横荷重Ｔ２（図５参照）が作用する。このため、プランジャ２４が軸荷重作用方向である伸長方向に移動し、プランジャ２４がロッカアーム１６を押し上げることで、カム１９ａのベースサークル１９ａ１上の正のバルブクリアランス（動弁機構に発生している正のバルブブクリアランス）を０に調整する。

　一方、動弁機構における負のバルブクリアランスは、バルブ１０が吸気（排気）ポートＰを閉じた状態、即ち、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカム１９ａのベースサークル１９ａ１上にあるときに、バルブ１０のシートフェース１０ａとシートインサート１１ｃ間に隙間が発生する形態として顕在化している。このとき、ロッカアーム１６のローラ１７ｂがバルブスプリング１４の付勢力によりカム１９ａに押圧されるため、ラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４には、ロッカアーム１６を介して、バルブスプリング１４の付勢力が縮小方向の軸荷重として作用している。

　このため、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカムノーズ１９ａ３からクローズ側ランプ部１９ａ２に移行する直前の、カムの押圧力が減少しバルブスプリング１４の付勢力が縮小方向の軸荷重として作用するプランジャ２４に、ロッカアーム１６を介して横荷重Ｔ２（図５参照）が作用すると、プランジャ２４が軸荷重作用方向である縮小方向に移動し、カム１９ａがロッカアーム１６を押し下げることで、動弁機構に発生している負のバルブブクリアランスを０に調整する。

　そして、機関（エンジン）が暖まった状態で停止した後、急激に冷えるような場合、シリンダヘッド（アルミニウム合金）とバルブ（鉄合金）の熱膨張係数の違いに起因して、バルブクリアランス過小（負）状態となって、バルブのフェース面がバルブシートから浮くおそれがある。また、バルブシート面が磨耗した場合にも、同様のこと（バルブクリアランスが過小状態となって、バルブのフェース面のバルブシートからの浮き上がり）が起こる。

　このようなバルブクリアランス過小（負）状態で、機関（エンジン）を始動、駆動させると、燃焼室が密閉されず、適正な出力が得られない。

　然るに、本実施例では、バルブクリアランス過小状態にあって、バルブのリフト開始直後やリフト終了直前の、バルブスプリング１４の付勢力のみが軸荷重として作用し自立しているプランジャ２４に、ロッカアーム１６を介して横荷重が作用し、プランジャ２４が横荷重作用方向に揺動する際に、ねじ係合部では接触点Ｐ２が移動することでモーメントが発生する。この結果、プランジャ２４がねじ係合部において滑り回転しながら軸荷重作用方向であるプランジャ縮小方向、即ち、バルブクリアランスを増加させる方向に移動して、バルブクリアランス過小状態が解消される。

　このため、機関（エンジン）の駆動時には、バルブ１０によって燃焼室を確実に密閉でき、適正な出力が得られる。

　また、カム１９ａの回動に連係して、ロッカアーム１６がプランジャ２４のピボット部２４ａを支点として揺動することで、バルブ１０には、所定のリフト量が得られるべきところ、ラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４とハウジング２２間のねじ係合部にバックラッシュがあるため、カム１９ａの回転に連係してバルブ１０が下降動作する際に、プランジャ２４が自動的に縮小方向に移動してリフト量が少なくなることで、リフトロスδが発生する。

　即ち、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカム１９ａのオープン側ランプ部１９ａ２からカムノーズ１９ａ３に移行する際、ラッシュアジャスタ２０には、図１，３，４，５に示すように、軸荷重と横荷重の両方が必ず作用する。そして、横荷重Ｔ１（図５参照）が作用した場合にプランジャ２４の動く方向は、軸荷重作用方向で決まる。詳しくは、接触点がカム１９ａのベースサークル１９ａ１上にあるときは（カム角度が－６０度未満では）、プランジャスプリング２６の付勢力がプランジャ２４に作用しているが、ねじ係合部のねじ面には、この付勢力とバランスする摩擦力が発生している。このため、プランジャ２４は、伸長・縮小方向に移動することなく、不動状態に保持され、バルブクリアランス（カム１９ａとロッカアーム１６間の隙間）は、０に保持されている。

　そして、接触点がベースサークル１９ａ１からオープン側ランプ部１９ａ２に移行したところで、プランジャ２４には、バルブ１０のセット荷重（カム１９ａの押圧力、即ちバルブスプリング１４の付勢力）Ｆ２が軸荷重として急激に作用する。

　プランジャ２４に縮小方向の軸荷重Ｆ２が作用した状態で、ロッカアーム１６を介して図５の符号Ｔ１で示す横荷重が作用すると、プランジャ２４は、横荷重Ｔ１作用方向に揺動する際にねじ係合部で滑り回転して縮小方向（図５上方）に移動する。このため、プランジャ２４の縮小方向への移動量相当だけ、ロッカアーム１６のソケット部１８が下降(ロッカアーム１６の他端側が上昇）し、バルブ１０のリフト量が減じ、これがリフトロスδ（図５参照）となる。

　そして、リフトロスδが発生した後は、プランジャ２４は、これ以上揺動できないため、接触点がカムノーズ１９ａ３のトップ１９ａ４に移行するまで、バルブ１０のリフト量は徐々に増加するが、ラッシュアジャスタ２０は縮小した状態に保持されて、リフトロスδがそのまま維持される。さらにカム１９ａが回転し、バルブ１０のリフト量がＭａｘリフトから徐々に減少する中で、プランジャ２４には、ロッカアーム１６を介して、横荷重Ｔ１とは逆方向の横荷重Ｔ２（図５照）が作用するが、プランジャ２４に作用する軸荷重は、カム１９ａの押圧力（バルブスプリング１４の付勢力）が支配的なため、横荷重Ｔ２が作用しても、ラッシュアジャスタ２０は縮小した状態のままである。即ち、Ｍａｘリフト付近では、プランジャに作用する横荷重の値は非常に小さい（ほとんど横荷重が作用しない）のに対し、カム１９ａの押圧力（バルブスプリング１４の付勢力）は最大値に近いため、プランジャ２４は揺動・滑り回転せず、ラッシュアジャスタ２０は縮小した状態に保持される。

　そして、接触点がカム１９ａのクローズ側ランプ部１９ａ２に移行すると、プランジャ２４に作用する軸荷重（カム１９ａの押圧力、即ち、バルブスプリング１４の付勢力）が減少し、プランジャスプリング２６による付勢力が軸荷重Ｆ１として作用する。このように、軸荷重の作用する方向が変わった状態で、ロッカアーム１６を介して横荷重Ｔ２が作用すると、即ち、プランジャスプリング２６による付勢力が軸荷重Ｆ１として作用するプランジャ２４に横荷重Ｔ２が作用すると、それまで縮小状態にあったプランジャ２４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、揺動・滑り回転して軸荷重Ｆ１作用方向（伸長方向）に移動し、リフトロスδが消失する。

　即ち、本実施例では、ラッシュアジャスタ２０のプランジャ２４とハウジング２２間のねじ係合部にバックラッシュがあるため、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカム１９ａのオープン側ランプ部１９ａ２からカムノーズ１９ａ３に移行する際に、リフトロスδが発生するが、ロッカアーム１６とカム１９ａとの接触点がカムノーズ１９ａ３からクローズ側ランプ部１９ａ２に移行する際に、リフトロスδが自動的に消失する。

　このように、ラッシュアジャスタ２０のバルブクリアランス自動調整機能では、カム１回転の入力変動に対して、ラッシュアジャスタ２０が縮小・伸長するため、動弁機構にリフトロスδが必ず発生する。逆にエンジンの通常運転中、動弁機構にリフトロスδが発生するならば、エンジンの運転中に遭遇するバルブクリアランスの正・負の変動をラッシュアジャスタ２０が補正できることを示している。
次に、本発明の第２の実施例を図６に基づいて説明する。

　前記した第１実施例では、ロッカアーム式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタ２０を示すが、この第２の実施例では、直動式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタ２０Ａを示している。

　符号１０は、シリンダヘッド１１に設けられた吸気（排気）ポート（図１の符号Ｐ参照）を横切るように配設された吸気バルブ（排気バルブ）で、その軸端部には、コッタ１２ａおよびスプリングリテーナ１２ｂが装着され、ばね座面（図１の符号１１ａ参照）とスプリングリテーナ１２ｂとの間にバルブスプリング１４が介装されて、バルブ１０は閉弁方向（図６上方向）に付勢されている。

　一方、バルブ１０の真上には、カムシャフト１９に設けたカム１９ａが配置されており、カム１９ａとバルブ１０の軸端部（のコッタ１２ａ）間には、シリンダヘッド１１に設けた上下に延びるボア１３に挿入された機械式ラッシュアジャスタ２０Ａが介装されている。

　即ち、機械式ラッシュアジャスタ２０Ａは、シリンダヘッド１１に設けたボア１３に係合する、下方が開口する円筒型のバケット１１０と、内側に雌ねじ２３が形成され、バケット１１０の天井下面に固定一体化されたプランジャ係合部材である円筒型のハウジング１２２と、外側に形成された雄ねじ２５をハウジング１２２側の雌ねじ２３と係合させることでハウジング１２２内に配設された、上方が開口するカップ型のプランジャ１２４と、プランジャ１２４とバケット１１０の天井との間に介装されて、プランジャ１２４をハウジング１２２から伸長する方向（図６の下方向、バルブスプリング１４の付勢力が作用する方向と反対方向）に付勢するプランジャスプリング２６とを備えて構成されている。

　バケット１１０の内側には、円盤状に延在する隔壁１１１が一体化されるとともに、隔壁１１１中央に形成された垂直円筒部１１２がハウジング１２２の外周に固定一体化されて、バケット１１０とハウジング１２２との取り付け強度が確保されている。

　なお、バケット１１０は、図示しない回り止め手段により、ボア１３に対し周方向に回転しないように保持されており、バケット１１０（ラッシュアジャスタ２０Ａ）は、カム１９ａの回動に連係してボア１３の軸方向にのみ摺動動作する。

　また、プランジャ１２４の下端面は、バルブ１０の軸端部に装着された軸荷重伝達部材であるコッタ１２ａの上端面に当接している。

　そして、プランジャ１２４の雄ねじ２５（ハウジング１２２の雌ねじ２３）のねじ山の角度（リード角およびフランク角）は、前記した第１の実施例のラッシュアジャスタ２０におけるプランジャ２４の雄ねじ２３（ハウジング２２の雌ねじ２３）のねじ山の角度（リード角およびフランク角）と同じ角度（例えば、リード角が１０度、フランク角が１０度）に設定されて、プランジャ１２４に伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじが自立する（ねじ係合部が相対的に不動となる）が、プランジャ２４に横荷重が作用した場合に、該プランジャ２４がねじ係合部で滑り回転して軸荷重作用方向に移動できるように構成されている。

　カム１９ａが回転する場合のラッシュアジャスタ２０Ａの動作は、前記した第１の実施例のラッシュアジャスタ２０の動作を示す図３，４と同様である。

即ち、ラッシュアジャスタ２０Ａ（バケット１１０）は、カム１９ａの回転に伴って、シリンダヘッド１１に設けたボア１３に対し上下方向に摺動できることから、ボア１３とバケット１１０間には微小隙間が形成されている。

　このため、カム１９ａとバケット１１０との接触点が、カムのベースサークル１９ａ１からカムノーズ１９ａ３に移行する際に、カム１９ａを介して図６左方向の偏荷重がバケット１１０（ハウジング１２２）に作用する。そして、カムノーズ１９ａ３からベースサークル１９ａ１に接触点が移行する際は、カム１９ａを介して図６右方向の偏荷重がバケット１１０（ハウジング１２２）に作用する。即ち、カム１９ａとバケット１１０との接触点の移行に伴って、バケット１１０（ハウジング１２２）に偏荷重によるモーメントが作用し、バケット１１０（ハウジング１２２）がボア１３に対し僅かに傾斜することで、プランジャ１２４には横荷重が作用する。

　そして、プランジャ１２４に横荷重が作用すると、ハウシング１２２とプランジャ１２４間のねじ係合部のバックラッシュ相当、プランジャ１２４がハウシング１２２に対し横荷重作用方向（図６左右方向）に揺動する。そして、このプランジャ１２４の揺動に伴って、雄ねじ２５の雌ねじ２３との接触点が雌ねじ２３のフランク面に沿って移動するが、ハウジング１２２が回り止めされているため、ねじ係合部にはプランジャ１２４を軸荷重作用方向に滑り回転させるモーメントが発生する。

　このため、動弁機構に正のバルブブクリアランスが発生している場合は、カム１９ａとバケット１１０との接触点（隙間の発生した接触点）が、カム１９ａのベースサークル１９ａ１からカムノーズ１９ａ３に移行する際に、カム１９ａの押圧力が軸荷重として作用する直前の、プランジャスプリング２６の付勢力だけが軸荷重として作用しているプランジャ１２４に横荷重が作用すると、プランジャ１２４が軸荷重作用方向（プランジャスプリング２６の付勢力作用方向、即ち、プランジャ１２４の伸長方向）に滑り回転しながら移動して、動弁機構に発生している正のバルブブクリアランスを解消する。

　また、動弁機構に負のバルブブクリアランスが発生している場合は、カム１９ａとバケット１１０との接触点がカム１９ａのベースサークル１９ａ１上にあるときは、バケット１１０がバルブスプリング１４の付勢力によりカム１９ａのベースサークル１９ａ１に押圧されて、カム１９ａとバケット１１０間の過小な隙間（負の隙間）として顕在化している。そして、このときのプランジャ１２４には、主にバルブスプリング１４の付勢力（正確には、バルブスプリング１４の付勢力とプランジャスプリング２６の付勢力との差分）が、コッタ１２ａを介して縮小方向の軸荷重として作用している。

そして、カム１９ａとバケット１１０との接触点が、カム１９ａのベースサークル１９ａ１からカムノーズ１９ａ３に移行する際に、カム１９ａの押圧力が軸荷重として作用する直前の、主にバルブスプリング１４の付勢力（正確には、バルブスプリング１４の付勢力とプランジャスプリング２６の付勢力との差分）が軸荷重として作用しているプランジャ１２４に横荷重が作用すると、プランジャ１２４が軸荷重作用方向（バルブスプリング１４の付勢力作用方向、即ち、プランジャ１２４の縮小方向）に滑り回転しながら移動して、動弁機構に発生している負のバルブブクリアランスを解消する。

　次に、本発明の第３の実施例を図７に基づいて説明する。

　この図７に示す機械式ラッシュアジャスタ２０Ｂは、前記した第２実施例と同様、直動式動弁機構仕様の機械式ラッシュアジャスタを示している。

　前記した第２実施例のラッシュアジャスタ２０Ａでは、バケット１１０に一体化されたハウジング１２２の内周に形成された雌ねじ２３と、カップ型プランジャ１２４の外周に形成された雄ねじ２５が軸方向に係合するように配設されている。

　一方、この第３の実施例の機械式ラッシュアジャスタ２０Ｂでは、バケット１１０の天上に下方に延出するプランジャ係合部材であるロッド部材１１４が一体的に形成され、ロッド部材１１４の外周に雄ねじ２５が形成され、一方、上方の開口するカップ型プランジャ１２４の周壁内周に雌ねじ２３が形成され、ロッド部材１１４の雄ねじ２５とプランジャ１２４の雌ねじ２３が軸方向に係合している。

　また、プランジャ１２４には、フランジ状のばね受け１２５が形成され、ばね受け１２５とバケット１１０の天井との間にプランジャスプリング１２６が介装されている。

　その他は、前記した第２の実施例のラッシュアジャスタ２０Ａと同一につき、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。

　次に、本発明の第４の実施例を図８に基づいて説明する。

　この図８に示す機械式ラッシュアジャスタ２０Ｃは、前記した第１実施例と同様、ロッカアーム式動弁機構仕様であるが、ハウジング２２内に配設されたプランジャ２４Ａが、雄ねじ２５が形成されたプランジャ基端部２４Ａ１と、ピボット２４ａが形成されたプランジャ先端部２４Ａ２とに分割された構造となっている。なお、ハウジング２２は、第１の実施例と同様、ハウジング２２下端部とボア１３の底面間に発生する摩擦トルクによって、周方向に回転しないように保持されている。

　詳しくは、プランジャ基端部２４Ａ１は、ハウジング２２側の雌ねじ２３に係合する雄ねじ２５が外側に形成された、下方に開口するカップ型に構成されて、ハウジング２２内下方に配設されている。そして、雄ねじ２５と雌ねじ２３は、等フランク角の三角ねじで構成され、ねじ係合部を構成する雄ねじ２５（雌ねじ２３）のねじ山の角度は、前記した第１、第２、第３の実施例の場合と同様、所定の値（例えば、リード角α＝１０度、上側フランク角および下側フランク角が１０度）にそれぞれ設定されている。プランジャ基端部２４Ａ１の天井内面２４Ａ１ａとハウジング２２内底面２２ａ間には、プランジャスプリング２６が介装されて、プランジャ基端部２４Ａ１を上方に付勢している。

　一方、プランジャ先端部２４Ａ２は、上端部にピボット部２４ａを形成した下方に開口する筒型に構成され、プランジャ先端部２４Ａ２の外周に設けた段差部２４Ａ２ａがハウジング２２の上端開口部に装着された円環状キャップ２８の内周縁部に係合して、抜け止めされている。このため、プランジャスプリング２６によって、プランジャ基端部２４Ａ１とプランジャ先端部２４Ａ２が軸方向に圧接状態に保持されるとともに、プランジャ２４Ａ（プランジャ先端部２４Ａ２）がハウジング２２から突出する上方向（伸長方向）に付勢保持されている。

　そして、このラッシュアジャスタ２０Ｃでは、プランジャ基端部２４Ａ１の雄ねじ２５（ハウジング２２の雌ねじ２３）のねじ山のリード角が、例えば１０度で、雄ねじ２５（雌ねじ２３）のねじ山の上側（下側）フランク角も１０度の等フランク角に設定されて、プランジャ２４Ａ（プランジャ基端部２４Ａ１）に伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじが自立する（ねじ係合部が相対的に不動となる）が、プランジャ２４Aに横荷重が作用した場合に、該プランジャ２４Aがねじ係合部で滑り回転して軸荷重作用方向に移動できるように構成されている。

　その他は、前記した第１の実施例のラッシュアジャスタ２０と同様であるので、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。

　また、このラッシュアジャスタ２０Ｃの動作は、第１の実施例のラッシュアジャスタ２０の動作（図３，４参照）と同じであるので、その重複した説明は省略する。

　なお、前記した第１～第４の実施例では、ねじ係合部を構成する雄ねじ２５（雌ねじ２３）の角度が、リード角１０度、フランク角（上側フランク角、下側フランク角）１０度にそれぞれ設定されているが、リード角は１５度未満、フランク角は５～６０度の範囲に設定されていればよい。

　即ち、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角とによって、ねじ係合部の実質的な摩擦角が決まるが、リード角が１５度以上では、プランジャ２４に軸荷重が作用すると、プランジャ２４がねじ係合部において滑り回転してしまって、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによって「ねじを確実に自立」させることは困難である。一方、リード角が１５度未満では、軸荷重が作用するプランジャ２４がねじ係合部において滑り回転することなく、ねじ係合部に発生する摩擦トルクによって「ねじが自立」する。

　また、フランク角が５度未満では、ねじ係合部の実質的な摩擦角が小さい角ねじの範疇となって、フランク角を変化させる意義が無くなり、リード誤差等の影響を受けない高精度の加工が難しい。一方、通常は「ねじが自立しない」大きいリード角であっても、大きいフランク角を組み合わせれば、ねじ係合部の実質的な摩擦角が大きくなって、自立ねじとして機能する。しかし、フランク角が６０度を超えると、「ねじ」の加工はし易いが、実質的な摩擦角が非常に大きいため、潤滑油による影響が大きく、エンジン運転中のリフトロスが大きくなり、実質的に使用できない、即ち、フランク角を調整パラメータとして利用する意義が無くなる。

　したがって、ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角およびフランク角は、プランジャ２４に伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、ねじ係合部の「ねじが確実に自立する」、即ち、ねじ係合部を相対的に不動にすることができる、リード角１５度未満、フランク角５～６０度の範囲が望ましい。ちなみに、締結が主な目的である、一般的なボルト・ナット間のねじ係合部では、ねじ山のリード角が２～３度であるのに対し、送りねじと同様の使い方をする、ラッシュアジャスタを構成するプランジャとプランジャ係合部材間のねじ係合部では、締結を目的とするボルト・ナット間のねじ係合部のねじ山のリード角（２～３度）の約３～４倍であることが望ましい。

　なお、ねじ係合部の「ねじ山」のリード角およびフランク角を具体的に設定する方法としては、まず、エンジン運転中に発生するバルブのリフトロスδから、ねじ係合部の必要なバックラッシュおよび「ねじ山」のリード角αを設定し、次に、フランク角θを設定するのであるが、フランク角θが大き（小さ）ければ、ねじ係合部でプランジャ２４が滑り難い（易い）ことから、ねじ係合部でプランジャ２４が滑り回転するタイミングや滑動性を微調整するために、適切なフランク角θを設定する。

　通常は、ねじ係合部のバックラッシュが大きいと、エンジン運転中に発生するリフトロスδが大きくなり、カム１９ａのランプ部１９ａ２が機能しなくなって異音が発生し大きな問題となることから、バックラッシュは小さい方が望ましい。一方、プランジャ２４の伸縮早さ（カムが一回転する間に、プランジャ２４が伸び上る量や縮小する量）は、バックラッシュが大きいほど大きくなるため、バックラッシュはある程度は大きい方が望ましい。また、雌ねじ２３と雄ねじ２５を組み付ける際、バックラッシュが大きいほど、組み付けがし易い。

　そのため、ねじ係合部の適切なバックラッシュ量を、実験で確認しながら設定することになる。

　詳しくは、実際のエンジンにおいてラッシュアジャスタ２０を作動させた時のリフトロスδと、ラッシュアジャスタ２０が伸縮する最大速度とを実測して、バックラッシュを設定している。具体的には、通常運転中のリフトロスδ（カム１９ａが１回転する際のバルブリフト中に、作用する軸荷重および横荷重によってバルブ１０が伸縮する量）がランプ部１９ａを越えない(カムのランプ部１９ａ２の機能の範囲内となる)ように、バックラッシュを設定するのであるが、ラッシュアジャスタによるバルブクリアランスの調整速度（バルブクリアランスを打ち消す方向へのプランジャの伸縮量）は、なるべく早い（大きい）方がよいので、リフトロスδの大きさとプランジャ２４の伸縮量（伸縮の最大速度）とから、バックラッシュの最適値を設定する。

　また、前記した第１～第４の実施例では、雄ねじ２５（雌ねじ２３）が等フランク角（上側フランク角と下側フランク角が同じ）の台形ねじや三角ねじで構成されているが、雄ねじ２５（雌ねじ２３）は、上側フランク角と下側フランク角が異なる不等フランク角の台形ねじや三角ねじで構成されていてもよい。

　また、前記した第１，２，４の実施例では、プランジャ２４，１２４，２４Ａ（２４Ａ１）の雄ねじ２５およびハウジング２２，１２２の雌ねじ２３が、第３の実施例では、ロッド部材１１４の雄ねじ２５およびプランジャ１２４の雌ねじ２３が、それぞれリードが１本である１条ねじで構成されているが、リードが複数本ある２条ねじや３条ねじ等の多条ねじで構成されていてもよい。

　リードを軸方向等間隔に複数並設した多条ねじは、リードが一条である一条ねじと比べて、リードのピッチを大きくできる。

　したがって、多条ねじでは、「ねじ」のねじ山の角度（リード角およびフランク角）を設計する際に、「ねじ」の条数を考慮することで、「ねじ」の望ましい角度（リード角およびフランク角）の設定範囲を拡大することができる。

　また、多条ねじでは、プランジャに作用する軸荷重に対して、ねじ係合部に発生する面圧が下がり、それだけ「ねじ」が摩耗しにくいので、プランジャに作用する軸荷重が大きい動弁機構に特に有効な機械式ラッシュアジャスタを提供できる。

　前記した各実施例では、プランジャの雌ねじの有効径およびプランジャ係合部材の雌ねじの有効径がそれぞれ軸方向に一定である形態とされて、ねじ係合部のバックラッシュ、即ち、プランジャ側の雄ねじ２５とプランジャ係合部材側の雌ねじ２３間のバックラッシュがプランジャ２４の軸方向に一定となるように構成されているが、図９（ａ），（ｂ）や図１０に示すように、ねじ係合部のバックラッシュを、プランジャ２４の軸方向に連続的あるいは段階的に変化するように構成してもよい。

　即ち、図９（ａ），（ｂ）は、ねじ係合部のバックラッシュがプランジャ２４の軸方向に連続的に変化する構造の機械式ラッシュアジャスタの縦断面図、図１０は、ねじ係合部のバックラッシュがプランジャ２４の軸方向に段階的に変化する構造の機械式ラッシュアジャスタの縦断面図ある。

　詳しくは、図９（ａ）は、プランジャ２４の雄ねじ２５の有効径が軸方向に一定であるが、プランジャ係合部材（ハウジング２２）の雌ねじ２３の有効径が軸方向上方ほど大きい（下方ほど小さい）テーパ形状に形成されて、ねじ係合部のバックラッシュ（雄ねじ２５と雌ねじ２３間のバックラッシュ）が、軸方向には小さく、横方向(半径方向)には大きく設定されている。

　一方、図９（ｂ）は、プランジャ係合部材（ハウジング２２）の雌ねじ２３の有効径が軸方向に一定であるが、プランジャ２４の雄ねじ２５の有効径が軸方向下方ほど大きい（上方ほど小さい）テーパ形状に形成されて、ねじ係合部のバックラッシュ（雄ねじ２５と雌ねじ２３間のバックラッシュ）が、軸方向には小さく、横方向(半径方向)には大きく設定されている。

　また、図１０は、プランジャ係合部材（ハウジング２２）の雌ねじ２３の有効径が軸方向に一定であるが、プランジャ２４の雄ねじ２５の有効径が、軸方向下方側では大きく、上方側では小さい、２段階に形成されている。

　詳しくは、プランジャ２４の雄ねじ２５の軸方向下方側の有効径Ｄ１が、上方側の有効径Ｄ２よりも大きく形成されて、ねじ係合部のバックラッシュ（雄ねじ２５と雌ねじ２３間のバックラッシュ）が、軸方向には小さく、横方向(半径方向)には大きく設定されている。

　即ち、図９（ａ），（ｂ）および図１０に示すラッシュアジャスタでは、ねじ係合部の軸方向におけるバックラッシュが小さいことから、バルブ１０のリフトロスを小さくできる。また、ねじ係合部の横方向(半径方向)におけるバックラッシュが大きいことから、作用する横荷重に対するプランジャ２４の揺動量が大きい分、ねじ係合部（雄ねじ２５と雌ねじ２３間）における接触点の移動に伴ってねじ係合部に発生するモーメントも大きい。このため、プランジャ２４がねじ係合部においてスムーズに滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動して、動弁機構に発生しているバルブクリアランスを０に調整する。

１０　バルブ
１１　シリンダヘッド
１２ａ　コッタ
１３　ボア
１４　バルブスプリング
１９ａ　カム
１９ａ１　カムのベースサークル
１９ａ２　カムのランプ部
１９ａ３　カムノーズ
１９ａ４　カムノーズのトップ
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　機械式ラッシュアジャスタ
２２、１２２　プランジャ係合部材であるハウジング
２３　雌ねじ
２４，１２４，２４Ａ　プランジャ
２４ａ　ピボット部
２４ｂ　プランジャ下端部
２４Ａ１　プランジャ基端部
２４Ａ２　プランジャ先端部
２５　雄ねじ
２６，１２６　プランジャスプリング
１１４　プランジャ係合部材であるロッド部材
Ｆ１，Ｆ２　プランジャに作用する軸荷重
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２　プランジャに作用する横荷重
α　ねじ山のリード角
θ２３ａ　雌ねじのねじ山の上側フランク角
θ２３ｂ　雌ねじのねじ山の下側フランク角
θ２５ａ　雄ねじのねじ山の上側フランク角
θ２５ｂ　雄ねじのねじ山の下側フランク角

Claims (3)

1. 　バルブスプリングにより閉弁方向に付勢されたバルブの軸端部と、動弁機構構成部材であるカムとの間に介装されて、バルブクリアランスを調整する機械式ラッシュアジャスタにおいて、
   　前記ラッシュアジャスタは、カムの押圧力が軸荷重として作用するプランジャと、前記プランジャと軸方向にねじ係合し、該ねじ係合部の周方向に回転しないように保持されたプランジャ係合部材と、前記バルブスプリングの付勢力作用方向と逆方向に前記プランジャを付勢するプランジャスプリングとを備え、
   　前記プランジャに伸長・縮小いずれの方向の軸荷重が作用した場合にも、前記ねじ係合部に発生する摩擦トルクにより該プランジャの前記ねじ係合部での滑り回転が抑制されて「ねじが自立」するが、前記プランジャに横荷重が作用した場合に、該プランジャが前記ねじ係合部で滑り回転しながら軸荷重作用方向に移動するように、前記ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山のリード角とフランク角が設定されたことを特徴とする機械式ラッシュアジャスタ。
2. 　前記ねじ係合部を構成する「ねじ」のねじ山の角度は、リード角が１５度未満、フランク角が５～６０度の範囲に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の機械式ラッシュアジャスタ。
3. 　前記ねじ係合部のバックラッシュは、前記プランジャの軸方向に一定となるように、または前記プランジャの軸方向に連続的あるいは段階的に変化するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の機械式ラッシュアジャスタ。

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