(57)【要約】【課題】エンジン作動中にアジャストスクリュが回転して押し込み方向に移動するのを防止する。【解決手段】シリンダヘッド２の上面に開口した収容穴１１に挿入される筒状のハウジング１２と、そのハウジング１２の内周に形成された雌ねじ１３にねじ係合する雄ねじ１４を外周に有するアジャストスクリュ１５と、そのアジャストスクリュ１５をハウジング１２から上方に突出する方向に付勢するリターンスプリング１７とを有し、アジャストスクリュ１５のハウジング１２からの突出端１９が半球状であり、その突出端１９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１において、アジャストスクリュ１５の突出端１９を、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド（２）の上面に開口した収容穴（１１）に挿入される筒状のハウジング（１２）と、そのハウジング（１２）の内周に形成された雌ねじ（１３）にねじ係合する雄ねじ（１４）を外周に有するアジャストスクリュ（１５）と、そのアジャストスクリュ（１５）を前記ハウジング（１２）から上方に突出する方向に付勢するリターンスプリング（１７）とを有し、前記アジャストスクリュ（１５）のハウジング（１２）からの突出端（１９）が半球状であり、その突出端（１９）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（１）において、前記アジャストスクリュ（１５）の突出端（１９）を、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
【請求項２】
シリンダヘッド（２）の上面に開口した収容穴（１１）に挿入される筒状のハウジング（１２）と、そのハウジング（１２）の内周に形成された雌ねじ（１３）にねじ係合する雄ねじ（１４）を外周に有するアジャストスクリュ（１５）と、そのアジャストスクリュ（１５）を前記ハウジング（１２）から上方に突出する方向に付勢するリターンスプリング（１７）とを有し、前記アジャストスクリュ（１５）のハウジング（１２）からの突出端（１９）が半球状であり、その突出端（１９）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（１）において、前記アジャストスクリュ（１５）の突出端（１９）の表面に油膜排除溝（２２，２３）を形成したことを特徴とするラッシュアジャスタ。
【請求項３】
前記油膜排除溝（２２）が、周方向に延びるように形成された請求項２に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項４】
前記油膜排除溝（２３）が、螺旋状に延びるように形成された請求項２に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項５】
前記油膜排除溝（２２，２３）を転造により形成した請求項３または４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項６】
前記油膜排除溝（２４）が、軸方向に延びるように形成された請求項２に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項７】
前記油膜排除溝（２４）が、周方向に間隔をおいて複数形成された請求項６に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項８】
前記油膜排除溝（２４）を鍛造により形成した請求項６または７に記載のラッシュアジャスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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を生じるおそれがある。
【０００４】
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。
【０００５】
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を前記ハウジングから上方に突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有するものが知られている（特許文献１）。
【０００６】
このラッシュアジャスタは、アジャストスクリュのハウジングからの突出端が半球状であり、その突出端が、動弁装置のアームに形成された凹部に嵌合して、アームを揺動可能に支持する。ここで、エンジン作動中、アジャストスクリュには押し込み方向の力が作用するが、アジャストスクリュの雄ねじとハウジングの雌ねじの間の摩擦抵抗と、アジャストスクリュの突出端とアームの凹部の間の摩擦抵抗とによってアジャストスクリュの回転が防止され、その結果、アジャストスクリュの軸方向位置が固定される。
【０００７】
一方、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。
【特許文献１】特開２００５−２７３５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記ラッシュアジャスタは、アジャストスクリュの突出端の表面が滑らかなので、アームからアジャストスクリュに押し込み方向の力が作用した瞬間、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間に存在するエンジン油がスクイズ効果によって油膜を形成することがある。このとき、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間の摩擦抵抗が極めて小さくなるので、アジャストスクリュが回転して押し込み方向に移動することがあった。アジャストスクリュが押し込み方向に移動すると、アームの揺動支点がずれるので、バルブリフト量が小さくなるおそれや、バルブがバルブシートに衝撃的に着座して異音を生じるおそれがある。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、エンジン作動中にアジャストスクリュが回転して押し込み方向に移動するのを防止することである。
【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、前記アジャストスクリュの突出端を、表面粗さがＲａ０．４以上の梨地としたのである。なお、ここで言う梨地とは、方向性のない均一な凹凸からなる面のことである。
【００１１】
また、上記の課題は、前記アジャストスクリュの突出端の表面に油膜排除溝を形成しても解決することができる。
【００１２】
前記油膜排除溝は、周方向に延びるように形成してもよく、螺旋状に延びるように形成してもよい。これらの油膜排除溝の形成は、切削によって行なってもよいが、転造により行なうと、アジャストスクリュの突出端の強度が高まり、耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、前記油膜排除溝は、軸方向に延びるように形成することができ、この油膜排除溝は、周方向に間隔をおいて複数形成すると、アジャストスクリュの回転角によらずに安定した油膜排除効果を発揮することができる。また、この油膜排除溝の形成は、鍛造により行なうと、アジャストスクリュの突出端の強度が高まり、耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のラッシュアジャスタは、アームから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に、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間に存在するエンジン油が梨地の凹凸の隙間内に逃げるので、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間に、スクイズ効果による油膜が形成されにくい。そのため、エンジン油の粘性が高い低温時においても、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間の摩擦抵抗が低減しにくく、エンジン作動中にアジャストスクリュが回転して押し込み方向に移動するのを防止することができる。
【００１５】
また、前記アジャストスクリュの突出端の表面に油膜排除溝を形成したこの発明のラッシュアジャスタも、アームから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に、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間に存在するエンジン油が油膜排除溝内に逃げるので、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間に、スクイズ効果による油膜が形成されにくい。そのため、エンジン油の粘性が高い低温時においても、アームの凹部とアジャストスクリュの突出端の間の摩擦抵抗が低減しにくく、エンジン作動中にアジャストスクリュが回転して押し込み方向に移動するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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１１に挿入される筒状のハウジング１２と、ハウジング１２の内周に形成された雌ねじ１３にねじ係合する雄ねじ１４を下部外周に有するアジャストスクリュ１５と、ハウジング１２の下端に固定された底部材１６と、アジャストスクリュ１５と底部材１６の間に組み込まれたリターンスプリング１７とからなる。
【００１９】
雄ねじ１４と雌ねじ１３は、軸線に沿った断面形状が非対称形状の鋸歯状に形成されており、アジャストスクリュ１５をハウジング１２に押し込む方向の力が作用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くなっている。
【００２０】
リターンスプリング１７は、下端が底部材１６で支持され、上端がスプリングシート１８を介してアジャストスクリュ１５を押圧しており、その押圧によって、アジャストスクリュ１５をハウジング１２から上方に突出する方向に付勢している。
【００２１】
アーム７は、一方の端部下面に、アジャストスクリュ１５のハウジング１２からの突出端１９に嵌合する凹部２０を有し、アジャストスクリュ１５の突出端１９を中心として揺動可能に支持されている。また、アーム７の他方の端部下面は、バルブステム５の上端に接触し、アーム７の中央部には、アーム７の上方に配置されたカム６に接触するローラ２１が取り付けられている。
【００２２】
図２に示すように、アジャストスクリュ１５の突出端１９は半球状に形成されており、その突出端１９の表面がアーム７の凹部２０の内面に接触している。また、突出端１９の表面は、ショットピーニングを施すことによって表面粗さがＲａ０．４以上の梨地となっている。この梨地は、鋭角粒のメディアを使用したショットピーニングで形成することができ、また、アジャストスクリュ１５に熱処理（例えば、浸炭処理や窒化処理）を施す場合は、その熱処理前にショットピーニングを施すことによって形成することができる。表面粗さＲａは、ＪＩＳ０６０１（製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ）による。
【００２３】
次に、ラッシュアジャスタ１の動作例を説明する。
【００２４】
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６ａ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、アジャストスクリュ１５に押し込み方向の力が作用するが、アジャストスクリュ１５の雄ねじ１４とハウジング１２の雌ねじ１３の間の摩擦抵抗と、アジャストスクリュ１５の突出端１９の表面とアーム７の凹部２０の内面の間の摩擦抵抗とによってアジャストスクリュ１５の回転が防止され、その結果、アジャストスクリュ１５の軸方向位置が固定される。
【００２５】
さらに、カム６が回転して、カム山部６ａがローラ２１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。
【００２６】
また、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、リターンスプリング１７の付勢力によってアジャストスクリュ１５が回転しながら突出方向に移動するので、カム６のベースサークル６ｂとローラ２１の間に隙間が生じない。
【００２７】
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６ｂがローラ２１の位置にあるときにも、バルブスプリング９の付勢力がアジャストスクリュ１５に押し込み荷重としてかかり続けるため、カム山部６ａがローラ２１の位置を通過する時に生じる雄ねじ１４と雌ねじ１３の間で生じる微小な滑りが累積され、アジャストスクリュ１５が押し込み方向に徐々に移動する。その結果、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。
【００２８】
このラッシュアジャスタ１は、アーム７からアジャストスクリュ１５に押し込み方向の力が作用したときに、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間に存在するエンジン油が梨地の凹凸の隙間内に逃げるので、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間に、スクイズ効果による油膜が形成されにくい。そのため、エンジン油の粘性が高い低温時においても、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間の摩擦抵抗が低減しにくく、エンジン作動中にアジャストスクリュ１５が回転して押し込み方向に移動するのを防止することができる。
【００２９】
また、このラッシュアジャスタ１は、雄ねじ１４と雌ねじ１３の噛み合い長さを短く設定すると、雄ねじ１４と雌ねじ１３の圧力側フランク間に作用する面圧が高くなり、その圧力側フランクの摩耗によって雄ねじ１４と雌ねじ１３の間の摩擦抵抗が低下しやすくなるが、突出端１９の摩擦抵抗が大きいので、エンジン作動中、アジャストスクリュ１５は押し込み方向に過剰に移動することがない。そのため、このラッシュアジャスタ１は、アジャストスクリュ１５の突出端１９の表面が滑らかなラッシュアジャスタと比較して、アジャストスクリュ１５とハウジング１２の軸方向長さを抑えることができ、軽量化が可能である。
【００３０】
発明の効果を確認するため、突出端１９の表面粗さＲａが異なる７本のアジャストスクリュ１５を準備し、そのアジャストスクリュ１５を組み込んだ各ラッシュアジャスタについて、バルブリフト量（バルブ４の移動ストローク）の安定性を試験したところ、表１に示す結果を得た。表１から、突出端１９の表面粗さＲａが０．４以上、２５以下の範囲にあるものは、バルブリフト量の安定性に優れており、突出端１９の表面粗さＲａが０．４未満の範囲にあるものよりも、アジャストスクリュ１５が押し込み方向に移動しにくくなっていることが分かる。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
次に、この発明の第２実施形態のラッシュアジャスタを説明する。第１実施形態と対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図３に示すように、アジャストスクリュ１５の突出端１９は半球状に形成されており、その突出端１９の表面がアーム７の凹部２０の内面に接触している。突出端１９の表面には、周方向に延びる油膜排除溝２２が軸方向に間隔をおいて複数形成されている。
【００３４】
このラッシュアジャスタは、アーム７からアジャストスクリュ１５に押し込み方向の力が作用したときに、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間に存在するエンジン油が油膜排除溝２２内に逃げるので、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間に、スクイズ効果による油膜が形成されにくい。そのため、エンジン油の粘性が高い低温時においても、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間の摩擦抵抗が低減しにくく、エンジン作動中にアジャストスクリュ１５が回転して押し込み方向に移動するのを防止することができる。
【００３５】
この実施形態では、アジャストスクリュ１５の突出端１９の表面に、周方向に延びる油膜排除溝２２を形成したが、図４に示すように、螺旋状に延びる油膜排除溝２３を形成してもよい。このようにしても、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間に存在するエンジン油が油膜排除溝２３内に逃げるので、スクイズ効果による油膜を防止することができる。また、油膜排除溝２３は、油膜排除溝２３の下端が凹部２０の外側に露出するように形成すると、油膜排除溝２３内のエンジン油が油膜排除溝２３の下端から排出されるので、油膜排除効果が高い。
【００３６】
油膜排除溝２２，２３の形成は、切削によって行なってもよいが、転造により行なうと、アジャストスクリュ１５の突出端１９の強度が高まり、耐久性を向上させることができる。
【００３７】
次に、この発明の第３実施形態のラッシュアジャスタを説明する。第１実施形態と対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図５に示すように、アジャストスクリュ１５の突出端１９は半球状に形成されており、その突出端１９の表面がアーム７の凹部２０の内面に接触している。また、突出端１９の表面には、軸方向に延びる油膜排除溝２４が周方向に間隔をおいて複数形成されている。
【００３９】
このラッシュアジャスタも、第２実施形態と同様、アーム７の凹部２０とアジャストスクリュ１５の突出端１９の間に存在するエンジン油が油膜排除溝２４内に逃げるので、スクイズ効果による油膜を防止することができる。また、油膜排除溝２４が、周方向に間隔をおいて複数形成されているので、アジャストスクリュ１５の回転角によらずに安定した油膜排除効果を発揮することができる。油膜排除溝２４の形成は、切削によって行なってもよいが、鍛造により行なうと、アジャストスクリュ１５の突出端１９の強度が高まり、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】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２】図１のアジャストスクリュの突出端近傍の拡大断面図
【図３】この発明の第２実施形態のラッシュアジャスタを示すアジャストスクリュの突出端近傍の拡大断面図
【図４】図３に示すアジャストスクリュの変形例を示す拡大断面図
【図５】この発明の第３実施形態のラッシュアジャスタを示すアジャストスクリュの突出端近傍の拡大断面図
【符号の説明】
【００４１】
１        ラッシュアジャスタ
２        シリンダヘッド
７        アーム
１１      収容穴
１２      ハウジング
１３      雌ねじ
１４      雄ねじ
１５      アジャストスクリュ
１７      リターンスプリング
１９      突出端
２２      前記油膜排除溝
２３      前記油膜排除溝
２４      前記油膜排除溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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