JP2010065615A - ラッシュアジャスタ - Google Patents

Abstract

【課題】雄ねじと雌ねじの間に摩耗粉が滞留しにくいラッシュアジャスタを提供する。
【解決手段】シリンダヘッド２の上面に開口した収容穴１３に挿入される有底筒状のハウジング１４と、そのハウジング１４の内周に形成された雌ねじ１５にねじ係合する雄ねじ１６を外周に有するアジャストスクリュ１７と、そのアジャストスクリュ１７にハウジング１４から上方に突出する方向の回転力を付与するねじりばね１８とを有し、アジャストスクリュ１７のハウジング１４からの突出端２４で動弁装置のアーム７を揺動可能に支持するラッシュアジャスタにおいて、ハウジング１４の底部２１に、ハウジング１４の内外を連通する貫通孔２８を形成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、エンジンの動弁装置に組み込まれるラッシュアジャスタに関する。

エンジンの吸気ポートまたは排気ポートに設けたバルブを動作させる動弁装置として、一端部を支点として揺動可能に支持されたアームの中央部をカムで押し下げ、そのアームの他端部でバルブステムを押し下げるようにしたものが知られている。

この動弁装置は、エンジン作動中、動弁装置の構成部材間に生じる熱膨張差によって、動弁装置の構成部材間の隙間が変化し、その隙間の変化によって異音や圧縮漏れを生じるおそれがある。また、動弁装置の摺動部が摩耗しても、動弁装置の構成部材間の隙間が変化し、その隙間の変化によって異音や圧縮漏れを生じるおそれがある。

この異音や圧縮漏れを防止するため、動弁装置にラッシュアジャスタを組み込み、そのラッシュアジャスタで動弁装置の構成部材間の隙間の変化を吸収することが多い。

このようなラッシュアジャスタとして、シリンダヘッドの上面に開口した収容穴に挿入される有底筒状のハウジングと、そのハウジングの内周に形成された雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に有するアジャストスクリュと、そのアジャストスクリュにハウジングから上方に突出する方向の回転力を付与するねじりばねとを有し、前記アジャストスクリュのハウジングからの突出端で動弁装置のアームを揺動可能に支持するものが知られている（特許文献１）。

このラッシュアジャスタは、カムの回転によりアジャストスクリュに押し込み方向の力が作用したときは、アジャストスクリュの雄ねじが、ハウジングの雌ねじで受け止められ、アジャストスクリュの軸方向位置が固定される。

また、動弁装置の熱膨張などによって、アームとシリンダヘッドの相対位置が変化したときは、その位置変化に応じて、アジャストスクリュがハウジング内を回転しながら軸方向に移動し、動弁装置の構成部材間の隙間の変化を吸収する。
実開昭６４−３４４０７号公報

ところで、上記ラッシュアジャスタは、ハウジングの底部が閉塞しているので、エンジン作動中に跳ね掛けられた潤滑油をハウジング内に導入して雄ねじと雌ねじの間を潤滑する場合、ハウジング内に潤滑油が滞留しやすく、雄ねじと雌ねじの間の潤滑油の流れが悪い。そのため、雄ねじと雌ねじの接触による摩耗粉が、雄ねじと雌ねじの間に滞留し、その摩耗粉によって雄ねじと雌ねじの摩耗が促進され、ラッシュアジャスタの寿命が低下するという問題があった。

また、上記ラッシュアジャスタは、シリンダヘッドの上面の収容穴に挿入するときに、収容穴内の空気が圧縮されて抵抗を生じるので、シリンダヘッドへの組み付け作業が煩雑であった。

この発明が解決しようとする課題は、雄ねじと雌ねじの間に摩耗粉が滞留しにくいラッシュアジャスタを提供することである。

上記課題を解決するため、前記ハウジングの底部に、ハウジングの内外を連通する貫通孔を形成した。このようにすると、ハウジング内の潤滑油が貫通孔を通って排出されるので、雄ねじと雌ねじの間の潤滑油の流れが円滑であり、雄ねじと雌ねじの間に摩耗粉が滞留しにくい。また、ラッシュアジャスタをシリンダヘッドの上面の収容穴に挿入するときに、収容穴内の空気がラッシュアジャスタの内部を通って排出されるので、収容穴への挿入抵抗が小さく、シリンダヘッドへの組み付け作業性に優れる。

前記ハウジングは、円筒面を内周に有する円筒部と、その円筒部の下方に連続して設けられ、前記雌ねじを内周に有するナット部とからなる構成を採用することができ、前記アジャストスクリュは、前記円筒部内に軸方向にスライド可能に挿入されるピボット部材と、前記雄ねじを外周に有する雄ねじ部材と、前記ピボット部材と雄ねじ部材の間に挟まれた弾性部材とからなる構成を採用することができる。このようにすると、エンジンが高温の状態で停止し、その後、エンジンが冷却して動弁装置の構成部材間に収縮差が生じたときに、弾性部材が圧縮することにより、その収縮差を吸収することができる。

前記ピボット部材は、軸方向に延びる潤滑油導入溝を外周に形成すると好ましい。このようにすると、エンジン作動中に跳ね掛けられる潤滑油を、効率よくハウジング内に導入することが可能となる。

さらに、前記円筒部の内径を前記雄ねじ部材の外径よりも大径とし、雄ねじ部材の上部外周と円筒部の内周との間に環状隙間を形成することができる。このようにすると、潤滑油導入溝を通ってハウジング内に導入された潤滑油が、その環状隙間で全周に行き渡るので、雄ねじと雌ねじの間への潤滑油の供給が確実である。

前記ねじりばねとしては、例えば、ねじりコイルばね、ゼンマイばね、竹の子ばねが挙げられる。また、前記雄ねじと雌ねじは、三角ねじ、台形ねじ、鋸歯ねじのいずれを採用してもよい。

この発明のラッシュアジャスタは、ハウジングの底部の貫通孔からハウジング内の潤滑油を排出するので、雄ねじと雌ねじの間の潤滑油の流れが円滑であり、雄ねじと雌ねじの間に摩耗粉が滞留しにくい。

図１に、この発明の第１実施形態のラッシュアジャスタ１を組み込んだ動弁装置を示す。この動弁装置は、エンジンのシリンダヘッド２の吸気ポート３に設けられたバルブ４と、そのバルブ４に接続されたバルブステム５と、カム６の回転に応じて揺動するアーム７とを有する。

バルブステム５は、バルブ４から上方に延び、シリンダヘッド２を摺動可能に貫通している。バルブステム５の上部外周には、環状のスプリングリテーナ８が固定され、スプリングリテーナ８の下面とシリンダヘッド２の上面の間にバルブスプリング９が組み込まれている。バルブスプリング９は、スプリングリテーナ８を介してバルブステム５を上方に付勢し、その付勢力によってバルブ４をバルブシート１０に着座させている。

アーム７は、一方の端部がラッシュアジャスタ１で揺動可能に支持され、他方の端部がバルブステム５の上端に接触している。また、アーム７の中央部にはローラ１１が取り付けられ、ローラ１１は、アーム７の上方に設けられたカム６に接触している。カム６は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）に同調して回転するカムシャフト１２に一体に形成されており、カムシャフト１２が回転すると、ベースサークル６ａに対して隆起したカム山部６ｂが、ローラ１１を介してアーム７を押し下げるようになっている。

図１、図２に示すように、ラッシュアジャスタ１は、シリンダヘッド２の上面に開口した収容穴１３に挿入される有底筒状のハウジング１４と、ハウジング１４の内周に形成された雌ねじ１５にねじ係合する雄ねじ１６を外周に有するアジャストスクリュ１７と、アジャストスクリュ１７を付勢するねじりばね１８とを有する。

図２に示すように、アジャストスクリュ１７は、円筒面１９を外周に有するピボット部材１７Ａと、雄ねじ１６を外周に有する雄ねじ部材１７Ｂと、ピボット部材１７Ａと雄ねじ部材１７Ｂの間に挟まれたばね座金１７Ｃとからなる。一方、ハウジング１４は、円筒面２０を内周に有する円筒部１４Ａと、円筒部１４Ａの下方に連続して設けられ、雌ねじ１５を内周に有するナット部１４Ｂとからなる。

ピボット部材１７Ａは、円筒部１４Ａ内に軸方向にスライド可能に挿入されており、円筒面１９と円筒面２０の嵌合によってピボット部材１７Ａの倒れを防止している。雄ねじ部材１７Ｂはナット部１４Ｂ内にねじ込まれている。また、雄ねじ部材１７Ｂは、ばね座金１７Ｃを介してピボット部材１７Ａを支持している。ばね座金１７Ｃとしては、例えば、皿ばね座金や歯付き座金、波形座金などを用いることができる。ナット部１４Ｂの下端には、底部２１が圧入して固定されている。

雄ねじ１６と雌ねじ１５は、ピボット部材１７Ａをハウジング１４に押し込む方向の荷重を負荷したときに圧力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も大きい鋸歯状に形成されている。

ねじりばね１８は、線状の素材を螺旋状に巻いたねじりコイルばねである。ねじりばね１８は、その下端が、底部２１に形成された係止孔２２に差し込まれ、上端が、雄ねじ部材１７Ｂを上下に貫通する係止孔２３に差し込まれており、そのねじり変形によって、ピボット部材１７Ａがハウジング１４から突出する方向の回転力を雄ねじ部材１７Ｂに付与している。

図１に示すように、ピボット部材１７Ａは、ハウジング１４からの突出端２４が半球状に形成され、その突出端２４が、アーム７の端部下面に形成された凹部２５に嵌合している。ここで、突出端２４は、凹部２５の内面に摺動可能に接触し、その摺動によりアーム７を揺動可能に支持する。

図２に示すように、ピボット部材１７Ａの外周には、軸方向に延びる潤滑油導入溝２６が形成されている。潤滑油導入溝２６は、ピボット部材１７Ａのハウジング１４からの突出部分からピボット部材１７Ａのハウジング１４内への挿入端に至っており、エンジン作動中に跳ね掛けられた潤滑油が潤滑油導入溝２６を通ってハウジング１４内に導入されるようになっている。

円筒部１４Ａの内径は、雄ねじ部材１７Ｂの外径よりも大径となっている。雄ねじ部材１７Ｂの上部外周と円筒部１４Ａの内周との間に環状隙間が形成されており、潤滑油導入溝２６を通ってハウジング１４内に導入された潤滑油が、その環状隙間２７で全周に行き渡るようになっている。

ハウジング１４の底部２１には、ハウジング１４の内外を連通する貫通孔２８が形成されており、ハウジング１４内の潤滑油が、貫通孔２８と、収容穴１３の底面に形成された排油孔２９とを順に介して外部に排出されるようになっている。

次に、ラッシュアジャスタ１の動作例を説明する。

エンジンの作動によりカム６が回転して、カム６のカム山部６ｂがアーム７を押し下げると、バルブ４がバルブシート１０から離れて、吸気ポート３を開く。このとき、ピボット部材１７Ａに押し込み方向の荷重が負荷されるが、雄ねじ１６の圧力側フランクが雌ねじ１５の圧力側フランクで受け止められて、雄ねじ部材１７Ｂとピボット部材１７Ａの軸方向位置が固定される。

更にカム６が回転して、カム山部６ｂがローラ１１の位置を過ぎると、バルブスプリング９の付勢力によってバルブステム５が上昇し、バルブ４がバルブシート１０に着座して、吸気ポート３を閉じる。

厳密には、カム６のカム山部６ｂがアーム７を押し下げるときに、雄ねじ１６と雌ねじ１５の圧力側フランク間に僅かな滑りが生じ、その滑りによって雄ねじ部材１７Ｂは押し込み方向に移動するが、カム山部６ｂがローラ１１の位置を過ぎて、押し込み方向の荷重が解除されたときに、雄ねじ部材１７Ｂは、ねじりばね１８の力によって回転しながら突出方向に移動し、元の位置に戻る。

エンジン作動中に、シリンダヘッド２、バルブステム５、アーム７など、動弁装置の構成部材間に熱膨張差が生じ、カム６とアーム７の間の距離が大きくなったときは、カム６のカム山部６ｂがアーム７を押し下げるときの雄ねじ部材１７Ｂの押し込み量よりも、更にカム６が回転して押し込み方向の荷重が解除されたときの雄ねじ部材１７Ｂの突出量が大きくなる。その結果、カム６が回転するごとに、ピボット部材１７Ａと雄ねじ部材１７Ｂが突出方向に徐々に移動するので、カム６のベースサークル６ａとローラ１１の間に隙間が生じない。

反対に、バルブ４とバルブシート１０の接触面が摩耗したときは、カム６のベースサークル６ａがローラ１１の位置にあるときにも、バルブスプリング９の付勢力がピボット部材１７Ａと雄ねじ部材１７Ｂに作用するため、カム６のカム山部６ｂがアーム７を押し下げるときの雄ねじ部材１７Ｂの押し込み量よりも、更にカム６が回転して押し込み方向の荷重が解除されたときの雄ねじ部材１７Ｂの突出量が小さくなる。その結果、カム６が回転するごとに、雄ねじ部材１７Ｂとピボット部材１７Ａが押し込み方向に数ミクロンずつ移動し、バルブステム５が上昇するので、バルブ４とバルブシート１０の接触面間に隙間が生じない。

このラッシュアジャスタ１は、ピボット部材１７Ａの外周に潤滑油導入溝２６が形成されているので、エンジン作動中に跳ね掛けられる潤滑油を、効率よくハウジング１４内に導入することができ、雄ねじ１６と雌ねじ１５の潤滑性に優れる。

また、このラッシュアジャスタ１は、ハウジング１４内の潤滑油が貫通孔２８を通って排出されるので、雄ねじ１６と雌ねじ１５の間の潤滑油の流れが円滑であり、雄ねじ１６と雌ねじ１５の間に摩耗粉が滞留しにくい。

また、このラッシュアジャスタ１は、潤滑油導入溝２６を通ってハウジング１４内に導入された潤滑油が、雄ねじ部材１７Ｂの上部外周と円筒部１４Ａの内周との間の環状隙間２７で全周に行き渡るので、雄ねじ１６と雌ねじ１５の間への潤滑油の供給が確実である。

また、このラッシュアジャスタ１は、収容穴１３に挿入するときに、収容穴１３内の空気がラッシュアジャスタ１の内部を通って排出されるので、収容穴１３への挿入抵抗が小さく、シリンダヘッド２への組み付け作業性に優れる。

また、このラッシュアジャスタ１は、エンジンが高温の状態で停止し、その後、エンジンが冷却して動弁装置の構成部材間に収縮差が生じたときに、ばね座金１７Ｃが圧縮することにより、その収縮差を吸収する。そのため、エンジンの再始動時に、動弁装置の構成部材間の収縮差による隙間がバルブ４とバルブシート１０の間に生じず、圧縮漏れが生じない。

ねじりばね１８としてねじりコイルばねを用いる場合、ねじりばね１８は、図２に示すように、円筒状に巻いたものを用いてもよく、図３に示すように、円錐形に巻いたものを用いてもよい。

上記実施形態では、ピボット部材１７Ａと雄ねじ部材１７Ｂの間に挟む弾性部材としてばね座金１７Ｃを使用したが、ばね座金１７Ｃにかえて他の弾性部材（例えば、圧縮コイルばね）を使用してもよい。

図４、図５に、この発明の第２実施形態のラッシュアジャスタ３１を示す。このラッシュアジャスタ３１は、第１実施形態のねじりばね１８を竹の子ばねとしたものである。以下、第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

雄ねじ部材１７Ｂの外周の雄ねじ１６と、ハウジング１４の内周の雌ねじ１５は、上下対称の台形ねじである。

ねじりばね１８は、薄板状の素材を螺旋状に巻いた竹の子ばねである。ねじりばね１８は、その大径端がハウジング１４の底部２１に回り止めされ、小径端が、雄ねじ部材１７Ｂのハウジング１４への挿入端の突起３２に形成したスリットに差し込まれており、そのねじり変形によって、ピボット部材１７Ａがハウジング１４から突出する方向の回転力を雄ねじ部材１７Ｂに付与している。

このラッシュアジャスタ３１も、第１実施形態と同様、ピボット部材１７Ａの外周に潤滑油導入溝２６が形成されているので、エンジン作動中に跳ね掛けられる潤滑油を、効率よくハウジング１４内に導入することができ、雄ねじ１６と雌ねじ１５の潤滑性に優れる。ハウジング１４内の潤滑油が貫通孔２８を通って排出されるので、雄ねじ１６と雌ねじ１５の間の潤滑油の流れが円滑であり、雌ねじ１５と雄ねじ１６の間に摩耗粉が滞留しにくい。

図６に、この発明の第３実施形態のラッシュアジャスタ４１を示す。このラッシュアジャスタ４１は、第１実施形態のねじりばね１８をゼンマイばねとしたものである。以下、第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

雄ねじ部材１７Ｂの外周の雄ねじ１６と、ハウジング１４の内周の雌ねじ１５は、上下対称の三角ねじである。

ねじりばね１８は、薄板状の素材を渦巻き状に巻いたゼンマイばねである。ねじりばね１８は、その大径端がハウジング１４の底部２１に回り止めされ、小径端が、雄ねじ部材１７Ｂのハウジング１４への挿入端の突起４２に形成されたスリットに差し込まれており、そのねじり変形によって、ピボット部材１７Ａがハウジング１４から突出する方向の回転力を雄ねじ部材１７Ｂに付与している。

このラッシュアジャスタ４１も、第１実施形態と同様、ピボット部材１７Ａの外周に潤滑油導入溝２６が形成されているので、エンジン作動中に跳ね掛けられる潤滑油を、効率よくハウジング１４内に導入することができ、雄ねじ１６と雌ねじ１５の潤滑性に優れる。ハウジング１４内の潤滑油が貫通孔２８を通って排出されるので、雄ねじ１６と雌ねじ１５の間の潤滑油の流れが円滑であり、雌ねじ１５と雄ねじ１６の間に摩耗粉が滞留しにくい。

上記各実施形態では、ハウジング１４の底部２１を、ハウジング１４とは別体に形成し、その底部２１をハウジング１４の下端に固定しているが、ハウジング１４と底部２１を一体に形成してもよい。

この発明の第１実施形態のラッシュアジャスタを組み込んだ動弁装置を示す正面図 図１に示す動弁装置のラッシュアジャスタ近傍の拡大断面図 図２に示すラッシュアジャスタの変形例を示す拡大断面図 この発明の第２実施形態のラッシュアジャスタを示す拡大断面図 図４のV−V線に沿った断面図 この発明の第３実施形態のラッシュアジャスタを示す拡大断面図

符号の説明

１ ラッシュアジャスタ
２ シリンダヘッド
７ アーム
１３ 収容穴
１４ ハウジング
１４Ａ 円筒部
１４Ｂ ナット部
１５ 雌ねじ
１６ 雄ねじ
１７ アジャストスクリュ
１７Ａ ピボット部材
１７Ｂ 雄ねじ部材
１７Ｃ ばね座金
１８ ねじりばね
２０ 円筒面
２１ 底部
２４ 突出端
２６ 潤滑油導入溝
２７ 環状隙間
２８ 貫通孔
３１，４１ ラッシュアジャスタ

Claims (6)

1. シリンダヘッド（２）の上面に開口した収容穴（１３）に挿入される有底筒状のハウジング（１４）と、そのハウジング（１４）の内周に形成された雌ねじ（１５）にねじ係合する雄ねじ（１６）を外周に有するアジャストスクリュ（１７）と、そのアジャストスクリュ（１７）にハウジング（１４）から上方に突出する方向の回転力を付与するねじりばね（１８）とを有し、前記アジャストスクリュ（１７）のハウジング（１４）からの突出端（２４）で動弁装置のアーム（７）を揺動可能に支持するラッシュアジャスタにおいて、前記ハウジング（１４）の底部（２１）に、ハウジング（１４）の内外を連通する貫通孔（２８）を形成したことを特徴とするラッシュアジャスタ。
2. 前記ハウジング（１４）が、円筒面（２０）を内周に有する円筒部（１４Ａ）と、その円筒部（１４Ａ）の下方に連続して設けられ、前記雌ねじ（１５）を内周に有するナット部（１４Ｂ）とからなり、前記アジャストスクリュ（１７）が、前記円筒部（１４Ａ）内に軸方向にスライド可能に挿入されるピボット部材（１７Ａ）と、前記雄ねじ（１６）を外周に有する雄ねじ部材（１７Ｂ）と、前記ピボット部材（１７Ａ）と雄ねじ部材（１７Ｂ）の間に挟まれた弾性部材（１７Ｃ）とからなる請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
3. 前記ピボット部材（１７Ａ）の外周に、軸方向に延びる潤滑油導入溝（２６）を形成した請求項２に記載のラッシュアジャスタ。
4. 前記円筒部（１４Ａ）の内径を前記雄ねじ部材（１７Ｂ）の外径よりも大径とし、雄ねじ部材（１７Ｂ）の上部外周と円筒部（１４Ａ）の内周との間に環状隙間（２７）を形成した請求項３に記載のラッシュアジャスタ。
5. 前記ねじりばね（１８）が、ねじりコイルばね、ゼンマイばね、竹の子ばねのいずれかである請求項１から４のいずれかに記載のラッシュアジャスタ。
6. 前記雄ねじ（１６）と雌ねじ（１５）が、三角ねじ、台形ねじ、または鋸歯ねじである請求項１から５のいずれかに記載のラッシュアジャスタ。

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