(57)【要約】      （修正有）【課題】ラッシュアジャスタを初期セット状態に保持する初期セット冶具の取り外しを製造コストの上昇やリードタイムの延長を伴うことなく、確実に実行させる。【解決手段】ロッカシャフトを中心に揺動するアーム３の一端部のねじ孔２１に係合され、捩じりコイルばね２５により回転モーメントが負荷されたアジャストスクリュ２３の下端部に係合面１６、３１を設け、一対の係合部４２、４３を上下に有する初期セット冶具４０を、上側係合部４２がアーム側の係合面１６に係合し、下側係合部４３がアジャストスクリュ側の係合面３１に係合するよう着脱自在に取付ける。初期セット冶具４０に、その初期セット状態でシリンダヘッドの上側に装着されるヘッドカバー１３と干渉可能な当接部４７を設け、その当接部４７に対する当接によって閉鎖状態とすることができないヘッドカバー１３の不完全な閉鎖から初期セット冶具４０の取り忘れを確認できる。【選択図】図３
2013253552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムの回転により一端部が押上げられてシリンダヘッドの上側に設けられたロッカシャフトを中心に揺動し、他端部でバルブステムを押し下げてバルブを開放させる揺動可能なアームを有し、そのアームの一端部に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が設けられ、そのラッシュアジャスタが、アームの一端部に設けられた上下に貫通するねじ孔と、そのねじ孔に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に下降動する方向の回転モーメントを付与する捩じりコイルばねからなるアーム式動弁装置において、
前記アームの一端上部および前記アジャストスクリュの下端部それぞれに係合面を設け、前記アーム側の係合面およびアジャストスクリュ側の係合面のそれぞれに対して係合可能な一対の係合部を上下に有する初期セット冶具を、その上側係合部がアーム側の係合面に係合し、下側係合部がアジャストスクリュ側の係合面に係合するよう着脱自在に取付けて、アジャストスクリュをねじ孔内に押し込んだ初期セット状態に保持し、前記初期セット冶具が、その初期セット状態で前記シリンダヘッドの上側に装着されるヘッドカバーと干渉可能な当接部を有してなることを特徴とするアーム式動弁装置。
【請求項２】
前記初期セット冶具が、前記アームの一端部外周に沿って上下方向に延びる基板部を有し、その基板部の上下部を同方向に折り曲げて上側係合部および下側係合部を設け、前記上側係合部の端部を、その上面に重なるよう１８０°折り返して２層構造とした帯状金属板の折曲げ品からなり、上側係合部の折り返し反転板部を前記ヘッドカバーと干渉可能な長さとして前記当接部とした請求項１に記載のアーム式動弁装置。
【請求項３】
前記帯状金属板が、冷間圧延鋼板からなる請求項２に記載のアーム式動弁装置。
【請求項４】
前記初期セット冶具が、前記アームの一端部外周に沿って上下方向に延びる基線部を有し、その基線部の上下部を同方向に折り曲げて平面形状がＵ字形の上側係合部および下側係合部を設け、前記上側係合部の端部を１８０°折り返して反転部を設けた金属線の折曲げ品からなり、上側係合部の反転部を前記ヘッドカバーと干渉可能な長さとして前記当接部とした請求項１に記載のアーム式動弁装置。
【請求項５】
前記金属線がピアノ線からなる請求項４に記載のアーム式動弁装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
カムの回転によって吸気バルブおよび排気バルブ（以下、単にバルブという）を開閉させるようにした動弁装置として、エンジンの上方に設けられたロッカシャフトを中心にしてアームを揺動自在に支持し、そのアームの一端部をカムの回転により押し上げ、アームの他端部でバルブステムを押し下げてバルブを開放させるようにしたアーム式のものが知られている。
【０００３】
上記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エンジンおよび動弁装置の機械的、熱的影響によるバルブクリアランスの変化を自動的に補正することが行われている。
【０００４】
上記ラッシュアジャスタとして油圧式のものが一般的に知られているが、その油圧式ラッシュアジャスタにおいてはエンジンオイルを作動流体としているため、エンジンの回転数による油圧の変化やオイルに含まれるコンタミや気泡の影響を受け易い。また、構造が複雑で、製造および組立てに多くの工数を要し、コスト的に不利である。
【０００５】
これに対して、特許文献１乃至３に記載された機械式のラッシュアジャスタにおいては、オイルの供給を不要とするため、コンタミや気泡の影響を受けることがなく、機能性に優れているという特徴を有している。
【０００６】
ここで、特許文献１乃至３に記載されたラッシュアジャスタにおいては、円筒状のボディの内周に雌ねじを形成し、その雌ねじにアジャストスクリュの外周に形成された雄ねじをねじ係合し、上記ボディとアジャストスクリュの対向部間に捩じりコイルばね等の弾性部材を組込んで、アジャストスクリュに回転モーメントを付与し、そのアジャストスクリュの回転による軸方向への移動によってバルブクリアランスを吸収するようにしている。
【０００７】
ところで、上記ラッシュアジャスタにおいては、エンジン運転時に、軸方向の変動荷重(動荷重)が入力されてバルブクリアランスの減少に合わせて収縮するが、エンジン停止時のように、負荷される荷重が静荷重の場合、雌雄のねじ面間に滑りが生じないため収縮しない。
【０００８】
そのため、これらのラッシュアジャスタを動弁装置に組み込む際には、そのラッシュアジャスタをエンジン運転中の適正高さよりも収縮させた状態として組み込む必要がある。仮に、エンジン運転中の適正高さよりもラッシュアジャスタが伸長した状態で動弁装置に組み込まれると、エンジンのクランキング時にバルブが完全には閉じることができず、圧縮漏れによるエミッションの悪化の原因となり、最悪の場合は完爆できないおそれがある。
【０００９】
ここで、特許文献４では、アームの端部に組み込まれたラッシュアジャスタのアジャストスクリュをボディ内に押し込み、初期セット冶具をアームの端部とアジャストスクリュに跨る取付けとして、ラッシュアジャスタを収縮させた初期セット状態に保持し、その保持状態で動弁装置にアームを組付けるようにしており、その組込み方法の採用によってラッシュアジャスタを容易に組み込むことができると共に、確実に機能する組込みとすることができる。
【００１０】
上記特許文献４に記載されたラッシュアジャスタは、カムシャフトが燃焼室の上方に配置されたオーバヘッドカムシャフトエンジン(ＯＨＣエンジン)への適用例であるが、産業用ディーゼルエンジンに広く使用されているオーバヘッドバルブエンジン(ＯＨＶエンジン)にも同様に適用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−１２７５３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−７２６８８号公報
【特許文献３】特開２０１２−７２７２４号公報
【特許文献４】特開２００７−９２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献４に記載のラッシュアジャスタにおいては、初期セット冶具を組み付けたまま他のエンジン部品を全て組み込むことができてしまうため、エンジンの量産時、初期セット冶具を取り忘れた状態でエンジンを全て組み上げてしまうおそれがある。
【００１３】
近年のエンジンは、電子制御や排ガスをクリーンにするための排ガス再循環装置(ＥＧＲ装置)など、エンジンのヘッドの周りに複雑な配管、配線が設置されていることが多い。そのため、ラッシュアジャスタの初期セット冶具を取り忘れてエンジンを組み上げてしまうと、再度分解して組み直すのは相当な時間と手間が掛かることになる。
【００１４】
仮に、初期セット冶具の取り忘れを防止するためのチェック工程をエンジンの組み立てラインに設ければ、新たな設備や人件費が加わり、リードタイムも長くなるため、結果として製品コストが上昇することになる。
【００１５】
この発明の課題は、ラッシュアジャスタを収縮状の初期セット状態に保持する初期セット冶具の取り外しを製造コストの上昇やリードタイムの延長を伴うことなく確実に実行させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、この発明においては、カムの回転により一端部が押上げられてシリンダヘッドの上側に設けられたロッカシャフトを中心に揺動し、他端部でバルブステムを押し下げてバルブを開放させる揺動可能なアームを有し、そのアームの一端部に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が設けられ、そのラッシュアジャスタが、アームの一端部に設けられた上下に貫通するねじ孔と、そのねじ孔に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に下降動する方向の回転モーメントを付与する捩じりコイルばねからなるアーム式動弁装置において、前記アームの一端上部および前記アジャストスクリュの下端部それぞれに係合面を設け、前記アーム側の係合面およびアジャストスクリュ側の係合面のそれぞれに対して係合可能な一対の係合部を上下に有する初期セット冶具を、その上側係合部がアーム側の係合面に係合し、下側係合部がアジャストスクリュ側の係合面に係合するよう着脱自在に取付けて、アジャストスクリュをねじ孔内に押し込んだ初期セット状態に保持し、前記初期セット冶具が、その初期セット状態で前記シリンダヘッドの上側に装着されるヘッドカバーと干渉可能な当接部を有してなる構成を採用したのである。
【００１７】
上記のように、アジャストスクリュを押し込み状態に保持する初期セット冶具のセット状態で、シリンダヘッドの上側に装着されるヘッドカバーと干渉可能な当接部をその初期セット冶具に設けることにより、初期セット冶具の取り忘れが生じると、シリンダヘッド上に配置されるアーム等の各種部品を覆うヘッドカバーが上記当接部に干渉して閉鎖状態とすることができず、ヘッドカバーの不完全な閉鎖によって初期セット冶具の取り忘れを知ることができる。
【００１８】
ここで、初期セット冶具は、アームの一端部外周に沿って上下方向に延びる基板部の上下部を同方向に折り曲げて上側係合部および下側係合部を設け、上記上側係合部の端部を、その上面に重なるよう１８０°折り返して２層構造とし、その上側係合部の折り返し反転板部をヘッドカバーと干渉可能な長さとしてヘッドカバーに対する当接部とした冷間圧延鋼板等の帯状金属板の折曲げ品からなるものであってもよい。
【００１９】
また、初期セット冶具は、アームの一端部外周に沿って上下方向に延びる基線部の上下部を同方向に折り曲げて平面形状がＵ字形の上側係合部および下側係合部を設け、上記上側係合部の端部を１８０°折り返して反転部を設けたピアノ線等の金属線の折曲げ品からなり、上側係合部の反転部をヘッドカバーと干渉可能な長さとしてヘッドカバーに対する当接部としたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、上記のように、アジャストスクリュを押し込んだ状態に保持する初期セット冶具の取り忘れが生じると、ヘッドカバーの取付け時、そのヘッドカバーが初期セット冶具に設けられた当接部に当接して閉鎖状態とすることができないため、ヘッドカバーの不完全な閉鎖によって初期セット冶具の取り忘れを知ることができ、初期セット冶具の取り外しを確実に実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係るアーム式動弁装置の実施の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を拡大して示す断面図
【図３】ラッシュアジャスタの初期セット状態を示す断面図
【図４】図３の平面図
【図５】図３に示す初期セット冶具の斜視図
【図６】初期セット冶具の他の例を示す使用状態の断面図
【図７】図６の平面図
【図８】図６に示す初期セット冶具の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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、アーム式動弁装置を示す。このアーム式動弁装置においては、シリンダヘッド１の上側に配置されたロッカシャフト２によってアーム３の長さ方向中央部を支持し、そのアーム３の一端部をカム４の回転により押し上げてロッカシャフト２を中心にアーム３を揺動させ、そのアーム３の他端部でバルブブリッジ５を押し下げ、そのバルブブリッジ５でバルブステム６を押し下げてバルブ７を開放させるようにしている。
【００２３】
ここで、バルブステム６は、上端にスプリングリテナ８を有し、そのスプリングリテナ８に負荷されるバルブスプリング９の押圧力によってバルブステム６は下端のバルブ７がバルブシート１０に密着する方向に付勢されている。
【００２４】
なお、図１では、カム４の回転によりタペット１１およびプッシュロッド１２を介してアーム３の一端部を押し上げるようにしたＯＨＶエンジンを示し、シリンダヘッド１上には開閉可能なヘッドカバー１３が設けられ、そのヘッドカバー１３によってシリンダヘッド１上に配置されたアーム３やロッカシャフト２等の各種部品が覆われるようになっている。
【００２５】
図２に示すように、アーム３には、プッシュロッド１２の上端と対向する一端部にバルブクリアランスを自動調整する機械式のラッシュアジャスタ２０が設けられている。
【００２６】
ラッシュアジャスタ２０は、アーム３の一端部に上下で開口するねじ孔２１を形成し、そのねじ孔２１の内周に形成された雌ねじ２２にアジャストスクリュ２３の外周に設けられた雄ねじ２４をねじ係合し、そのアジャストスクリュ２３に捩じりコイルばね２５によって回転しつつ下降動する方向の回転モーメントを付与している。
【００２７】
ここで、ねじ孔２１の雌ねじ２２およびアジャストスクリュ２３の雄ねじ２４は、プッシュロッド１２からの押し上げ力を受ける圧力側フランク２６のフランク角が遊び側フランク２７のフランク角より大きい鋸歯状ねじとされ、その鋸歯状ねじに捩じりコイルばね２５の捩じり力によってアジャストスクリュ２３が回転するリード角が設けられている。
【００２８】
捩じりコイルばね２５は、アーム３の一端部上面に設けられた小径の円筒部１４内に収容され、その一端部に設けられた外向きの折曲げ片２５ａがアーム３の一端部に係止され、他端に設けられた内向きの折曲げ片２５ｂがアジャストスクリュ２３の上端部に形成されたスリット２８に係合されており、アジャストスクリュ２３は捩じりコイルばね２５の捩じりによって回転しつつ下降動する方向の回転モーメントが負荷されて、下端の球面部２９がプッシュロッド１２の上面に形成された球面座１５に押し付けられている。
【００２９】
上記の構成からなるラッシュアジャスタ２０において、エンジンを駆動し、カム４の回転によってバルブ７を開閉させる運転状態において、シリンダヘッド１の熱膨張によってバルブステム６とアーム３の他端部間にバルブクリアランスが生じると、捩じりコイルばね２５からアジャストスクリュ２３に負荷される回転モーメントにより、アジャストスクリュ２３が圧力側フランク２６に沿って回転しつつ下降するような動きとなる。
【００３０】
このとき、アジャストスクリュ２３はプッシュロッド１２に当接して非可動の支持であるため、アーム３の一端部が持ち上げられることになり、上記アーム３がロッカシャフト２を中心に揺動してバルブクリアランスを吸収する。
【００３１】
また、アジャストスクリュ２３がバルブステム６からアーム３を介して押し込み力を受けると、互いに圧接する圧力側フランク２６により上記押し込み力を受け、アジャストスクリュ２３が回転しつつねじ孔２１内に没入する方向（上方向）に向けて移動するのを防止する。
【００３２】
反対に、バルブシート１０の摩耗等によりカム４とアジャストスクリュ２３の下端間の距離が縮まると、アジャストスクリュ２３はプッシュロッド１２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ねじ孔２１内に没入する方向（上方向）に向けて移動し、カム４のベース円４ａがタペット１１と接触するバルブ閉鎖時にバルブ７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２３は前記軸方向の変動荷重の最小値が０となる位置まで押し込まれ、それ以上は後退しない。
【００３３】
このように、機械式ラッシュアジャスタ２０は、エンジン運転時には軸方向の変動荷重が入力され、バルブクリアランスの減少に合わせて収縮するが、静荷重では雌ねじ２２と雄ねじ２４のねじ面間に滑りが生じないため収縮しない。
【００３４】
そのため、ラッシュアジャスタ２０が組み込まれたアーム３をエンジンの動弁装置に組み込む際には、エンジン運転中の適性高さよりも収縮させた状態、すなわち、初期セット状態に保持して、アーム３を動弁装置に組付ける必要がある。
【００３５】
仮に、エンジン運転中の適性高さよりも伸長する状態でラッシュアジャスタ２０が組付けられると、エンジンのクランキング時、バルブ７は完全に閉じることができず、圧縮漏れによるエミッションの悪化の原因となり、最悪の場合、完爆できないおそれがある。
【００３６】
そこで、実施の形態では、図３に示すように、アーム３の一端部に対する初期セット冶具４０の取付けにより、ラッシュアジャスタ２０を、アジャストスクリュ２３がねじ孔２１内に押し込まれた適正高さに保持して、アーム３を動弁装置に組付けるようにしている。
【００３７】
ここで、図３乃至図５に示す初期セット冶具４０は、アーム３の一端部外周に沿って上下方向に延びる基板部４１の上下部を同方向に折り曲げて上側係合部４２および下側係合部４３を設け、上記上側係合部４２の端部を、その上面に重なるよう１８０°折り返して２層構造とし、その上側係合部４２にアーム３の端部上面に設けられた前述の円筒部１４に嵌合可能な二股部４４を設け、下側係合部４３にアジャストスクリュ２３の下端部に嵌合可能な二股部４５を設けた帯状金属板の折曲げ成形品からなっている。
【００３８】
帯状金属板として、ここでは、冷間圧延鋼板(ＳＰＣＣ)を用いるようにしているが、冷間圧延鋼板に限定されるものではない。
【００３９】
上記の構成からなる初期セット冶具４０の上側係合部４２の二股部４４をアーム３の一端部に設けられた円筒部１４に嵌合して、その円筒部１４の付け根に設けられた係合面としての段差面１６に係合し、下側係合部４３の二股部４５をアジャストスクリュ２３の下端部に嵌合して、その下端部に設けられたフランジ３０の係合面としての下面３１に係合させることによって、アジャストスクリュ２３をねじ孔２１に押し込んだ初期セット状態に保持することができる。
【００４０】
アーム３は、ラッシュアジャスタ２０を適正高さに収縮させた初期セット状態において、動弁装置に対する組付けを行なう。その組付け後において、初期セット冶具４０を取り外す。その取外しにより、捩じりコイルばね２５の捩じり弾性により、アジャストスクリュ２３が回転しつつ下降して、下端の球面部２９がプッシュロッド１２の上端部に設けられた球面座１５で支持されることになる。
【００４１】
ここで、初期セット冶具４０を取り忘れてエンジンを組み上げてしまうと、そのエンジンヘッドの周りに組付けられた各種部品を再度分解してエンジンを組み直す必要が生じ、非常に手間がかかることになる。
【００４２】
そのような不都合の発生を防止するため、アーム３の端部とアジャストスクリュ２３に跨る初期セット冶具４０の初期セット状態において、図３に示すように、上側係合部４２の上面に重なる折り返し反転板部４６を閉鎖状態とされるヘッドカバー１３に干渉可能な長さとして、折り返し反転板部４６の先端部をヘッドカバー１３が干渉する当接部４７としている。
【００４３】
上記のように、折り返し反転板部４６の先端部に当接部４７を設けることによって、ヘッドカバー１３を完全な閉鎖状態とすることができず、そのヘッドカバー１３の不完全な閉鎖によって初期セット冶具４０の取り忘れを知ることができ、初期セット冶具４０の取り除き作業を確実に実行させることができる。
【００４４】
図５では、初期セット冶具４０として、帯状金属板の折曲げ成形品からなるものを示したが、初期セット冶具４０の形成素材は帯状金属板に限定されるものではない。図６乃至図８は、初期セット冶具４０の他の例を示している。この例においては、アーム３の一端部外周に沿って上下方向に延びる基線部５１の上下部を同方向に折り曲げて平面形状がＵ字形の上側係合部５２および下側係合部５３を設け、上記上側係合部５２の端部を１８０°折り返して反転部５４を設けた金属線の折曲げ成形品からなり、上記上側係合部の反転部５４をヘッドカバー１３と干渉可能な長さとして、その先端部を当接部５５としている。
【００４５】
上記の構成からなる初期セット冶具４０の上側係合部５２をアーム３の一端部に設けられた円筒部１４に嵌合して、その円筒部１４の付け根に設けられた係合面としての段差面１６に係合し、下側係合部５３をアジャストスクリュ２３の下端部に嵌合して、その下端部に設けられたフランジ３０の係合面としての下面３１に係合させることにより、図６に示すように、ラッシュアジャスタ２０を、アジャストスクリュ２３がねじ孔２１に押し込まれた初期セット状態に保持することができる。
【００４６】
また、動弁装置に対するアーム３の組付け後、初期セット冶具４０を取り忘れると、ヘッドカバー１３を閉鎖状態としたとき、そのヘッドカバー１３が当接部５５に当接して閉鎖状態とすることができず、そのヘッドカバー１３の不完全な閉鎖状態から初期セット冶具４０の取り忘れを知ることができる。したがって、この場合においても、初期セット冶具４０の取り除きを確実に実行させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    シリンダヘッド
２    ロッカシャフト
３    アーム
４    カム
１３  ヘッドカバー
１６  段差面(係合面)
２０  ラッシュアジャスタ
２１  ねじ孔
２３  アジャストスクリュ
２５  捩じりコイルばね
３１  下面(係合面)
４０  初期セット冶具
４１  基板部
４２  上側係合部
４３  下側係合部
４４  二股部
４５  二股部
４６  反転板部
４７  当接部
５１  基線部
５２  上側係合部
５３  下側係合部
５４  反転部
５５  当接部
【図１】
2013253552.tif 000003
【図２】
2013253552.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013253552.tif 000008
【図７】
2013253552.tif 000009
【図８】
2013253552.tif 000010