(57)【要約】【課題】ラッシュアジャスタのコンパクト化および軽量化を図り、バルブステムとの接触部の摩耗を抑制することができるようにしたアーム式動弁装置を提供することである。【解決手段】カム７の回転によって揺動するスイングアーム１の嵌合孔１４内にバルブステム８を押し下げるラッシュアジャスタ２０を組込む。ラッシュアジャスタ２０を、嵌合孔１４内でスライド可能なナット部材２１と、そのナット部材２１に後端部が固定されたプッシャ２２と、ナット部材２１にねじ係合されたスクリュロッド２３と、プッシャ２２をバルブステム８に押し付ける弾性部材２４とで形成して、ラッシュアジャスタ２０のコンパクト化と軽量化とを図る。プッシャ２２の先端に円筒面３３を形成し、その円筒面３３をバルブステム８の上端面に線接触させて、接触部での面圧を下げ、上記接触部での摩耗を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムの回転によって揺動されるアームの揺動側端部に嵌合孔を設け、その嵌合孔内に組込まれたラッシュアジャスタを介してバルブステムを押し下げるようにしたアーム式動弁装置において、前記ラッシュアジャスタが、前記嵌合孔内にスライド自在に嵌合されたナット部材と、後端部がナット部材に固定され、前記バルブステムの上端と対向する先端に円筒面が形成されたプッシャと、前記ナット部材の内周の雌ねじに外周の雄ねじがねじ係合されたアジャストスクリュと、そのアジャストスクリュとプッシャ間に設けられ、前記プッシャをバルブステムに向けて付勢する弾性部材とから成り、前記ナット部材の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのそれぞれをバルブステムからアジャストスクリュに負荷される軸方向の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状としたことを特徴とするアーム式動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関におけるアーム式動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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）を開閉させるようにしたアーム式動弁装置には、揺動自在に支持されたアームの上方にカムシャフトを配置し、そのカムシャフトに設けられたカムによりアームを押し下げてバルブを開放させるようにしたスイングアーム式動弁装置と、アームの下方にカムシャフトを配置し、そのカムシャフトに設けられたカム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を開放させるようにしたロッカアーム式動弁装置とが存在する。
【０００３】
これらのアーム式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することが行なわれている。
【０００４】
アーム式動弁装置に組込まれるラッシュアジャスタには、特許文献１に記載された油圧式ラッシュアジャスタと、特許文献２に記載された機械式ラッシュアジャスタが従来から知られている。
【特許文献１】特開平１０−２３１７１１号公報
【特許文献２】実公平５−２１６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された油圧式ラッシュアジャスタにおいては、作動油としてエンジンオイルを用いるようにしているため、下記のような不都合がある。
（１）エンジンオイルはクランクシャフトで撹拌されるため、オイル中に気泡が混入することが多く、その気泡混入のオイルがラッシュアジャスタの圧力室に供給されると、バルブの開放時にラッシュアジャスタは気泡を圧縮することになるため、バルブのリフト量が変化することになる。
（２）エンジン運転時の温度変化や圧力変化によってエンジンオイル中の溶存空気量が増大し、エンジン停止後の冷却によりオイル中から空気が分離して圧力室内に溜り、前記と同様にバルブのリフト量が変化する。
（３）エンジン再始動時に油圧が確保されるまでラッシュアジャスタの機能を維持するためのリザーバ室を必要とするため、ラッシュアジャスタが大型化し、重量も重くなる。
（４）ラッシュアジャスタに作動油を導くため、アームに小径の給油通路を加工する必要が生じ、加工が極めて困難である。
【０００６】
一方、機械式のラッシュアジャスタにおいては、油圧式ラッシュアジャスタの上記のような不都合はなく、きわめて有利である。しかしながら、底付き筒形リフタボディの内周にプランジャをねじ係合させる雌ねじのタップ加工に際して、リフタボディの閉塞端部に工具の逃げを設ける必要があるため、リフタボディの軸方向長さが長くなり、ラッシュアジャスタが大型化するという不都合がある。
【０００７】
また、アームの揺動によってバルブステムを押し下げるため、リフタボディの閉塞端における表面を球形にしてバルブステムの上端面に点接触させる必要がある。このため、リフタボディとバルブステムの接触部の面圧が高く、その接触部において摩耗が生じ易いという不都合もある。
【０００８】
また、点接触のためアームの揺動によって接触点が移動し、バルブステムからラッシュアジャスタに回転力が作用して、ラッシュアジャスタを確実に作動させることができないおそれがある。
【０００９】
この発明の課題は、アームとバルブステム間に機械式ラッシュアジャスタを組込んだアーム式動弁装置において、ラッシュアジャスタの軸方向長さのコンパクト化と軽量化とを図ること、バルブステムとの接触部の摩耗を抑制すること、およびラッシュアジャスタを確実に作動させることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明においては、カムの回転によって揺動されるアームの揺動側端部に嵌合孔を設け、その嵌合孔内に組込まれたラッシュアジャスタを介してバルブステムを押し下げるようにしたアーム式動弁装置において、前記ラッシュアジャスタが、前記嵌合孔内にスライド自在に嵌合されたナット部材と、後端部がナット部材に固定され、前記バルブステムの上端と対向する先端に円筒面が形成されたプッシャと、前記ナット部材の内周の雌ねじに外周の雄ねじがねじ係合されたアジャストスクリュと、そのアジャストスクリュとプッシャ間に設けられ、前記プッシャをバルブステムに向けて付勢する弾性部材とから成り、前記ナット部材の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじのそれぞれをバルブステムからアジャストスクリュに負荷される軸方向の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状とした構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は以上のように構成したので、下記に示す効果を奏する。
【００１２】
（Ｉ）プッシャの先端面を円筒面としたことにより、プッシャとバルブステムの相互間に押し込み力が作用すると、プッシャの先端の円筒面はバルブステムの上端面に線接触する状態を保って滑る。さらに、上記押し込み力は、ナット部材に対して斜め方向の荷重が作用するけれどもその力は、アームの嵌合孔で支持され、アジャストスクリュへは垂直な方向の力成分が作用する。
【００１３】
このため、アジャストスクリュとナット部材の相互間には軸方向荷重のみが負荷されることになり、ラッシュアジャスタを確実に作動させることができる。
【００１４】
（II）プッシャの先端面とバルブステムの上端面を線接触させることにより、点接触させる場合に比較して接触部の面圧は小さく、接触部の摩耗を抑制することができる。
【００１５】
（III ）プッシャは、バルブステムの上端面と線で接触するため、ラッシュアジャスタには回転力が作用せず、ラッシュアジャスタを確実に作動させることができる。
【００１６】
（IV）ラッシュアジャスタは、嵌合孔内に嵌合した底なしナット部材にアジャストスクリュをねじ係合させた構成であるため、底付き筒形リフタボディの内周に雌ねじを形成して雄ねじ部材をねじ係合させる場合に比較して加工上、軸方向長さのコンパクト化と軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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、２つのバルブを同時に開閉させるようにしたスイングアーム式動弁装置を示す。スイングアーム１は図２に示すアーム支持軸２を中心にして揺動自在に支持されている。スイングアーム１の揺動側端部には切欠部３が形成され、その切欠部３の両側壁によって両端部が支持されたローラピン４を中心にしてローラ５が回転自在に支持されている。
【００１８】
図１および図２に示すように、スイングアーム１の揺動側端部の上方にはカムシャフト６が配置され、そのカムシャフト６に設けられたカム７の回転によりローラ５が押し下げられると、スイングアーム１が下向きに揺動し、その揺動時に、２本のバルブステム８が同時に押し下げられてバルブ９が開放するようになっている。
【００１９】
ここで、２本のバルブステム８のそれぞれはシリンダヘッド１０に設けられたガイド筒１１内にスライド自在に挿入されている。バルブステム８は上端部にスプリングリテナ１２を有し、そのスプリングリテナ１２に付与されるバルブスプリング１３の弾力によってバルブステム８はバルブ９が閉鎖する方向に付勢されている。
【００２０】
図２および図３に示すように、スイングアーム１には、各バルブステム８の上端と対応する位置に嵌合孔１４が設けられている。その嵌合孔１４内にラッシュアジャスタ２０が組込まれている。
【００２１】
ラッシュアジャスタ２０は、嵌合孔１４内にスライド自在に嵌合されたナット部材２１と、そのナット部材２１に後端部が固定されたプッシャ２２と、前記ナット部材２１にねじ係合されたアジャストスクリュ２３と、そのアジャストスクリュ２３を嵌合孔１４の上端面に押し付けると共に、プッシャ２２をバルブステム８の上端面に押し付ける弾性部材２４を有している。
【００２２】
ここで、ナット部材２１は、外周に軸方向に延びるキー溝２５が形成され、一方、嵌合孔１４の内周にも軸方向に延びるキー溝２６が形成され、その両キー溝２５、２６間に組込まれたキー２７によってナット部材２１は回り止めされている。また、ナット部材２１は嵌合孔１４の開口端部の内周に取付けられた止め輪２８によって抜け止めされている。
【００２３】
上記ナット部材２１は塑性加工により形成され、その内周に形成された雌ねじ２９にアジャストスクリュ２３の外周に設けられた雄ねじ３０がねじ係合されている。
【００２４】
ナット部材２１の雌ねじ２９とアジャストスクリュ２３の雄ねじ３０は、バルブステム８からアジャストスクリュ２３に負荷される軸方向の押し込み荷重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、その鋸歯状ねじに弾性部材２４の押圧によってアジャストスクリュ２３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。
【００２５】
プッシャ２２は円筒面３３を先端に有し、その円筒面３３がバルブステム８の上端面に線接触している。
【００２６】
実施の形態で示すアーム式動弁装置は上記の構造から成り、カムシャフト６が回転し、カム７の突出部７ａによってローラ５が押し下げられると、スイングアーム１が下方向に揺動し、ラッシュアジャスタ２０を介して２本のバルブステム８が同時に押し下げられ、バルブ９が開放する。
【００２７】
カム７が回転してベース円７ｂがローラ５に接触すると、バルブスプリング１３の弾性力によりバルブステム８が上昇し、バルブ９が閉鎖する。
【００２８】
上記のようなバルブ９の開閉において、図２に示すプッシャ３３には斜め方向の押し込み力が付与される。このとき、ナット部材２１は、アーム嵌合孔１４内に案内される。プッシャ２２はその先端の円筒面３３がバルブステム８の上端面に案内されてバルブステム８の半径方向に移動する。
【００２９】
したがって、バルブ９の開放時、バルブステム８には軸方向荷重のみが作用することになり、バルブステム８は軸方向にスムーズに移動すると共に、バルブ９の開放時にはアジャストスクリュ２３に軸方向荷重が作用し、その軸方向荷重は互に衝合する圧力側フランク３１で支持されることになる。
【００３０】
内燃機関の温度上昇に伴うシリンダヘッド１０等の熱膨張によってバルブステム８の上端面とプッシャ２２の先端の円筒面３３間にバルブクリアランスが生じようとすると、弾性部材２４の押圧によりアジャストスクリュ２３が遊び側フランク３２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。
【００３１】
反対に、バルブ９が接触するバルブシートの摩耗等によりバルブステム８の上端面とカムシャフト６間の距離が縮まると、アジャストスクリュ２３はバルブステム８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、その押込みによってカム７のベース円７ｂがローラ５と接触するバルブ閉鎖時に、バルブ９はバルブシートに密着する状態とされ、圧縮漏れが生じるのを防止する。
【００３２】
ここで、バルブステム８からプッシャ２２、ナット部材２１を介してアジャストスクリュ２３に押し込み力が負荷されるとき、プッシャ２２はバルブステム８の上端面に線接触する状態で半径方向に移動するため、ナット部材２１には回転力が作用せず軸方向荷重のみが作用することになる。そのため、アジャストスクリュ２３はスムーズに回転して軸方向に移動し、確実に作動する。
【００３３】
以上のように、プッシャ２２の先端を円筒面３３としたことにより、バルブステム８およびアジャストスクリュ２３に軸方向荷重のみを負荷させることができ、アーム１の揺動によるバルブ９の開閉時にバルブステム８を軸方向にスムーズに移動させることができると共に、アジャストスクリュ２３もスムーズに回転させつつ軸方向に移動させることができるのでラッシュアジャスタを確実に作動させることができる。
【００３４】
また、プッシャ２２とバルブステム８の接触が線接触であるため、接触部の面圧も小さく、上記接触部の摩耗を抑制することができる。
【００３５】
さらに、ラッシュアジャスタ２０が嵌合孔１４内にナット部材２１を嵌合し、そのナット部材２１にアジャストスクリュ２３をねじ係合した部品点数の少ない簡単な構成であるため、ラッシュアジャスタ２０の軸方向長さのコンパクト化を図り、コストの低減を図ることができる。
【００３６】
実施の形態では、スイングアーム式の動弁装置を例にとって説明したが、アーム式動弁装置はこれに限定されない。例えば、ロッカアーム式動弁装置であってもよい。ロッカアーム式動弁装置の場合は、ロッカアームのステム押圧側の端部に嵌合孔を設け、その嵌合孔内にラッシュアジャスタを組込むようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に係るアーム式動弁装置の実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１のラッシュアジャスタの組込み部分を拡大して示す一部切欠正面図
【図３】図１のラッシュアジャスタの組込み部分を拡大して示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    スイングアーム
７    カム
８    バルブステム
１４  嵌合孔
２０  ラッシュアジャスタ
２１  ナット部材
２２  プッシャ
２３  アジャストスクリュ
２４  弾性部材
２９  雌ねじ
３０  雄ねじ
３１  圧力側フランク
３２  遊び側フランク
３３  円筒面
【図１】
2005264830.tif 000003
【図２】
2005264830.tif 000004
【図３】
2005264830.tif 000005