(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム（１０）とバルブステム（１２）間に組込まれて軸方向にスライド自在に支持されるリフタボディ（１）と、そのリフタボディ（１）の端板（２）下面に設けられたねじ孔（３）に潤滑油を介在してねじ係合されたアジャストスクリュ（４）と、そのアジャストスクリュ（４）をバルブステム（１２）の上端に向けて押圧する弾性体（５）とから成り、前記ねじ孔（３）の雌ねじ（３ａ）とアジャストスクリュ（４）の外周に形成された雄ねじ（４ａ）のねじ山を、アジャストスクリュ（４）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（６）のフランク角が遊び側フランク（７）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（３ａ）と雄ねじ（４ａ）を転造ねじとし、その雌ねじ（３ａ）と雄ねじ（４ａ）にショットピーニングを施して圧力側フランク（６）および遊び側フランク（７）の面粗さＲａを０．４以上、１２．５以下とし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。
【発明の詳細な説明】
【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】
この種のラッシュアジャスタとして、動弁装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる部品点数の少ない組立ての容易なねじ式のラッシュアジャスタを本件出願人は既に提案している（特開平１１−６２５１９号公報）。
【０００４】
上記公報に記載されたラッシュアジャスタを本願発明を示す図２を援用して説明すると、リフタボディ１の上側に設けられた端板２の下面にねじ孔３を形成し、そのねじ孔３にねじ係合されたアジャストスクリュ４を前記ねじ孔３の閉塞端部内に組込まれた弾性体５によって軸方向に押圧し、前記ねじ孔３の雌ねじ３ａとアジャストスクリュ４の外周に形成された雄ねじ４ａのねじ山を、アジャストスクリュ４に負荷される押し込み荷重を受ける圧力側フランク６のフランク角を遊び側フランク７のフランク角より大きい鋸歯状とし、その鋸歯状ねじ山に、前記弾性体５の押圧によってアジャストスクリュ４が回転しつつ軸方向に移動するリード角を設けている。
【０００５】
図２に示す例では、ねじ孔３の形成に際し、端板２の下面にナット部材８をロウ付けや加締めによる手段等を介して固着しているが、端板２の下面に突出部を形成し、その突出部にねじ孔を形成する場合もある。
【０００６】
上記の構成から成るラッシュアジャスタは、例えば、図１に示すように、カム１０とバルブ１１に設けられたバルブステム１２間に組み込み、上記バルブステム１２をカム１０側に押圧するバルブスプリング１３の弾力によってバルブステム１２の端面をアジャストスクリュ４の端面に押し付け、その押し付け力をリフタボディ１を通してカム１０に伝え、カム１０の回転によってバルブ１１が開閉するようにする。
【０００７】
ここで、図１に示す１４はシリンダヘッドを示し、そのシリンダヘッド１４にはリフタボディ１をスライド自在に案内するガイド孔１５が設けられている。また、バルブステム１２の上端部にバルブスプリング１３の弾力を受けるスプリングリテナ１６が取付けられている。
【０００８】
上記のようなラッシュアジャスタの組込みにおいて、バルブステム１２とアジャストスクリュ４間にバルブクリアランスが生じると、弾性体５の押圧力によりアジャストスクリュ４が遊び側フランク７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。
【０００９】
また、アジャストスクリュ４がバルブステム１２によって押し込み力を受けると、雌ねじ３ａと雄ねじ４ａ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４が後退し、さらに、押し込み力がかかると、互に圧接する圧力側フランク６により上記押し込み力を受けてアジャストスクリュ４が回転しつつ後退動するのを防止する。
【００１０】
ここで、エンジン始動直後のバルブの熱膨張等により、カム１０のベース円１０ａにリフタボディ１の端板２が圧接する状態でバルブ１１が完全に閉じない状態となると、バルブステム１２からアジャストスクリュ４に負荷される変動荷重のＭＩＮ値は正となり、その変動荷重の最小値が零になる位置までアジャストスクリュ４は回転しつつ軸方向に後退し、バルブ１１がバルブシート１８に密着する。上記変動荷重の最小値が零になると、アジャストスクリュ４はそれ以上後退しない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既に提案したラッシュアジャスタにおいては、アジャストスクリュ４に押し込み力が負荷されると、ねじ面間に生じる垂直抗力の円周方向成分により、アジャストスクリュ４に回転力を受ける。
【００１２】
このとき、ねじ面間の摩擦力が大きく、十分な回転抵抗が得られれば、前記の如く、アジャストスクリュ４の後退は防止される。
【００１３】
しかしながら、ねじ面間の摩擦力が不十分であれば、アジャストスクリュ４が回転しつつ後退し、その後退によってバルブリフト量が減少し、さらに、後退量がカム１０のランプを超えると、バルブ１１がバルブシート１８に衝撃的に着座して異音を生じる。
【００１４】
ねじ面間の摩擦力は、雌ねじ３ａと雄ねじ４ａ双方の圧力側フランク６の面粗さが大きく影響する。一般に、オイル潤滑された摩擦面では面粗さが粗いほど、摩擦係数が高くなるため、前記のようなラッシュアジャスタにおいては、雌ねじ３ａと雄ねじ４ａのねじ部の面粗さを粗くするのが好ましい。
【００１５】
ところで、量産されるねじはコスト面で有利で、かつ、強度的にも優れた転造加工によって製作される場合が多い。このような転造加工されたねじのフランク（ねじ面）は面粗さが比較的滑らかである。
【００１６】
本件の発明者は、ラッシュアジャスタのアジャストスクリュ４における雄ねじ４ａを転造加工で製作し、そのアジャストスクリュ４を組込んだラッシュアジャスタの回転数スイープ試験によるバルブリフト量の測定をしたところ、図５に示す結果を得た。
【００１７】
ここで、アジャストスクリュ４の雄ねじ４ａにおけるフランク６、７の面粗さＲａは０．１であった。
【００１８】
図５に示すグラフにおいて、グラフ下側の折れ線Ａ1 はクランクシャフトの回転数を示しており、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。
【００１９】
グラフ上側はバルブ１１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表れ、クランクシャフトの回転数が低い領域ではリフト曲線の密度は粗く、クランクシャフトの回転数が高くなるに従ってリフト曲線の密度が高くなる。そのようなリフト曲線の表示は困難であるため、ここでは、連続するリフト曲線のバルブの閉位置およびバルブの開位置を線で結んで表示しており、その表示において上側の線（イ）はバルブの閉位置を示し、下側の線（ロ）はバルブの開位置を示している。
【００２０】
上記の試験結果から明らかなように、アジャストスクリュ４の雄ねじ４ａにおけるねじ面の面粗さが比較的滑らかな場合には、潤滑油の条件によっては、フランク面間に十分な摩擦力が得られず、荷重負荷時の停止が瞬間的に遅れて、バルブリフト量が減少し、バルブリフト量が変動していることが理解できる。
【００２１】
この発明の課題は、鋸歯状の雄ねじを有するアジャストスクリュの軸方向の移動によってバルブクリアランスを自動調整するようにしたラッシュアジャスタにおいて、荷重負荷時のねじ面間にアジャストスクリュが停止するための十分な摩擦抵抗を得ることにより、バルブリフト量を常に一定に保つことができ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、この発明においては、カム（１０）とバルブステム（１２）間に組込まれて軸方向にスライド自在に支持されるリフタボディ（１）と、そのリフタボディ（１）の端板（２）下面に設けられたねじ孔（３）に潤滑油を介在してねじ係合されたアジャストスクリュ（４）と、そのアジャストスクリュ（４）をバルブステム（１２）の上端に向けて押圧する弾性体（５）とから成り、前記ねじ孔（３）の雌ねじ（３ａ）とアジャストスクリュ（４）の外周に形成された雄ねじ（４ａ）のねじ山を、アジャストスクリュ（４）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（６）のフランク角が遊び側フランク（７）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（３ａ）と雄ねじ（４ａ）を転造ねじとし、その雌ねじ（３ａ）と雄ねじ（４ａ）にショットピーニングを施して圧力側フランク（６）および遊び側フランク（７）の面粗さＲａを０．４以上、１２．５以下とした構成を採用したのである。
【００２３】
上記のように構成すれば、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における圧力側フランク面間に十分な摩擦力を得ることができ、バルブステムからアジャストスクリュに押し込み方向の軸方向荷重が負荷されてもアジャストスクリュが回転しつつ後退することはない。このため、バルブリフト量は殆ど変動せず、常に安定したバルブリフト特性を得ることができる。
【００２６】
ショットピーニングによって面粗さＲａを０．４以上とする場合、圧力側フランクのみならず、遊び側フランクの面粗さＲａも０．４以上とされる。この場合、雌ねじにおけるねじ山および雄ねじにおけるねじ山の面粗さが必要以上に粗すぎると、アジャストスクリュの突出側への動きが悪くなり、バルブクリアランスの増加時に、バルブステムからの軸荷重が零になってもアジャストスクリュが遊び側フランクに接触した後、滑り回転を起こすことができない不具合が起きる。そのような不具合の発生を防止するため、上記のように、遊び側フランクの面粗さＲａを１２．５以下としている。
【００２７】
上記のように、遊び側フランクの面粗さＲａを１２．５以下とすることにより、アジャストスクリュを引っ掛りを生じさせることなく突出方向に滑らかに移動させることができ、円滑な作動性を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。先に述べたように、ラッシュアジャスタは、リフタボディ１、アジャストスクリュ４および弾性体５を有し、リフタボディ１の端板２の下面にナット部材８が固着され、そのナット部材８に形成されたねじ孔３にアジャストスクリュ４がねじ係合され、そのアジャストスクリュ４がねじ孔３の閉塞端部内に組込まれた弾性体５によって軸方向に押圧されている。
【００２９】
ねじ孔３に形成された雌ねじ３ａおよびアジャストスクリュ４の外周に形成された雄ねじ４ａのねじ山は鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山の圧力側フランク６および遊び側フランク７の面粗さＲａは、０．４以上２５未満とされている。
【００３０】
このような面粗さの粗いねじ山の形成には、切削加工によりねじ山を形成する方法、転造によりねじ山を形成したのちローレット加工する方法、あるいはローレット加工に代えてショットピーニングする方法を採用することができる。
【００３１】
切削加工によるねじ山の形成は、転造加工でねじ山を形成する場合より、容易にフランク６、７の面粗さを粗くすることができる。
【００３２】
一方、転造加工後にショットピーニングを施せば、１個あたりの加工時間は切削加工の場合より短縮することができ、低コストで量産時の対応も可能である。
【００３３】
因みに、転造加工後のアジャストスクリュ４を２０本用意し、これらのアジャストスクリュ４にグリットと呼ばれる鋭角粒のブラスト材を３０ｓｅｃショットし、その前後のねじ山における面粗さを測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００３４】
ここで、面粗さＲａは、圧力側フランクを軸線方向に測定したものである。Ｒａの測定はＪＩＳ規定ＪＩＳＢ０６０１による。なお、面粗さＲａは軸線方向および円周方向においても同程度にあるのが好ましい。
【００３５】
【表１】
0004401053.tif 000002
【００３６】
表１から明らかなように、転造加工後にショットピーニングすることによってねじ山の面粗さＲａを０．４以上とすることは可能であることが理解できる。
【００３７】
また、アジャストスクリュ４のねじ山の面粗さが動弁装置の作動性にどのような影響を与えるかを知るため、雄ねじ４ａのねじ山の面粗さが異なる７本のアジャストスクリュを用意し、これらのアジャストスクリュを組込んだラッシュアジャスタの作動性を試験したところ、表２に示す結果を得た。
【００３８】
【表２】
0004401053.tif 000003
【００３９】
表２から明らかなように、ねじ山の面粗さＲａを０．４以上２５未満としたスクリュ４においては、バルブリフト量の安定性およびアジャストスクリュ４の後退動における円滑性が優れていることが理解できる。
【００４０】
さらに、雄ねじ４を切削加工により形成し、その雄ねじ４のねじ山における面粗さＲａが１．６とされたアジャストスクリュをラッシュアジャスタに組込んで回転数スイープ試験によるバルブリフト量の試験を行ったところ、図３に示す結果を得た。
【００４１】
図３に示すグラフ下側の折れ線はＡ1 クランクシャフトの回転数を示している。グラフ上側はバルブリフト曲線Ａ2 を示し、上側の線（イ）はバルブの閉位置、下側の線（ロ）はバルブの開位置を示している。なお、クランクシャフトの回転数は図５の場合と同じである。
【００４２】
図３から明らかなように、ねじ山の面粗さが比較的粗い場合には、アジャストスクリュ４がバルブステムから伝わる軸方向荷重を受けても、アジャストスクリュ４の回転を防止するための十分な摩擦力が得られ、結果として、バルブリフト量は殆ど変動せず、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。
【００４３】
また、転造加工によりねじ山を形成したアジャストスクリュにショットピーニングを施し、ねじ山の面粗さＲａを０．４としたアジャストをラッシュアジャスタに組込んで回転数スイープ試験によるバルブリフト量の試験を行ったところ、図４に示す結果を得た。
【００４４】
図４に示すグラフ下側の折れ線Ａ1 はクランクシャフトの回転数を示している。グラフ上側はバルブリフト曲線Ａ3 を示し、上側の線（イ）はバルブの閉位置、下側の線（ロ）はバルブの開位置を示している。クランクシャフトの回転数は図３の場合と同じである。
【００４５】
図４から明らかなように、ショットピーニングによる面粗度増大の効果により、図５に示す転造加工だけの場合に比較して、クランク面間の摩擦抵抗が増加しており、荷重負荷時のねじ部の滑りは防止されて安定したバルブリフト量が得られていることが理解できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押し込み力を受ける圧力側フランクの面粗さＲａを０．４以上としたことにより、雌ねじと雄ねじの圧力側フランク面間に十分な摩擦力を得ることができ、バルブステムからアジャストスクリュに押し込み方向の軸方向荷重が負荷されても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る。このため、バルブリフト量は常にほぼ一定に保持することができ、常に安定したバルブリフト特性を得ることができる。
【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拡大断面図
【図３】この発明に係るラッシュアジャスタを用いた動弁装置のバルブリフト特性の試験結果を示すグラフ
【図４】この発明に係るラッシュアジャスタを用いた動弁装置のバルブリフト特性の試験結果を示すグラフ
【図５】従来のラッシュアジャスタを用いた動弁装置のバルブリフト特性の試験結果を示すグラフ
【符号の説明】
１  リフタボディ
２  端板
３  ねじ孔
３ａ  雌ねじ
４  アジャストスクリュ
４ａ  雄ねじ
５  弾性体
６  圧力側フランク
７  遊び側フランク
【図１】
0004401053.tif 000004
【図２】
0004401053.tif 000005
【図３】
0004401053.tif 000006
【図４】
0004401053.tif 000007
【図５】
0004401053.tif 000008