ラッシュアジャスタ
【課題】雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクを非平行としたラッシュアジャスタんの初期性能を長期にわたり維持する。
【解決手段】ねじ孔２１の内周に設けられた雌ねじ２３に、バルブクリアランスを自動調整するアジャストスクリュ２４の外周の雄ねじ２５をねじ係合し、そのアジャストスクリュ２４をリターンスプリング２６によってねじ孔２１から突出する方向に向けて付勢する。アジャストスクリュ２４が押し込まれた際の軸方向荷重を受ける雄ねじ２５の圧力側フランク３０と雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角を相違させることによって、圧力側フランク２９、３０間の油膜形成を防止する。雄ねじ２３のねじ山と雌ねじ２５のねじ山のうち、圧力側フランクのフランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くして、フランク角の大きな圧力側フランクが摩耗するのを防止する。
【解決手段】ねじ孔２１の内周に設けられた雌ねじ２３に、バルブクリアランスを自動調整するアジャストスクリュ２４の外周の雄ねじ２５をねじ係合し、そのアジャストスクリュ２４をリターンスプリング２６によってねじ孔２１から突出する方向に向けて付勢する。アジャストスクリュ２４が押し込まれた際の軸方向荷重を受ける雄ねじ２５の圧力側フランク３０と雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角を相違させることによって、圧力側フランク２９、３０間の油膜形成を防止する。雄ねじ２３のねじ山と雌ねじ２５のねじ山のうち、圧力側フランクのフランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くして、フランク角の大きな圧力側フランクが摩耗するのを防止する。
【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。
【背景技術】
【０００２】
カムの回転によって吸気バルブや排気バルブ（以下、単にバルブという）を開閉させる動弁装置には、アームによってバルブステムを押し下げるアーム型と、カムによってバルブステムを押し下げるダイレクト型とがあり、上記アーム型動弁装置にはスイングアーム式（エンドピボット式）とロッカアーム式とが存在する。
【０００３】
ここで、スイングアーム式動弁装置においては、カムの下方に配置されたアームの端部をピボットで支持し、そのアームをカムの回転によりピボットを中心に揺動させ、その揺動側の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ている。
【０００４】
一方、ロッカアーム式動弁装置においては、カム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、上記カムの回転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ステムを押し下げてバルブを開放させるようにしている。
【０００５】
上記いずれの動弁装置においても、機械的、熱的影響によってバルブクリアランスが形成されると、バルブリフト量が変化し、バルブを精度よく開閉させることができなくなるため、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われる。
【０００６】
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として、給油式ラッシュアジャスタが存在する。しかし、給油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使用しているため、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、あるいは、気泡の影響を受け易い。また、構造が複雑で、製造、組立てに多くの工数を要し、コスト的に不利である。
【０００７】
上記のような不都合は、例えば、特許文献１乃至３に記載された機械式ラッシュアジャスタを採用することによって解消することができる。
【０００８】
ここで、特許文献１乃至３に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、ボディの内部に設けられたねじ孔の雌ねじにアジャストスクリュの外周の雄ねじをねじ係合し、そのアジャストスクリュに弾性部材の弾性力を付与し、上記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。
【０００９】
ところで、上記各種の機械式ラッシュアジャスにおいては、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押し込み荷重を受ける雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクのフランク角が等しくされて、一対の圧力側フランクが平行の配置とされているため、カムの回転によりアジャストスクリュに押し込み荷重が負荷された時、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランク間に介在する潤滑用エンジン油が、スクイズ効果によって油膜を形成し易い。特に、低温時は、粘度が高いので、一対の圧力側フランク間に油膜が生じやすい。
【００１０】
ここで、一対の圧力側フランク間に油膜が生じると、その油膜によって圧力側フランク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に押し込み力が負荷されたとき、アジャストスクリュの押込み量が過大となりやすい。その押し込み量が過大となると、カムが回転する毎にアジャストスクリュが押し込み方向に移動するので、動弁装置の構成部材間の隙間が過大となって、バルブがバルブシートに衝撃的に着座して異音を生じ、また、バルブリフト量の減少によって燃費が低下するおそれがある。
【００１１】
そのような問題を解決するため、特許文献４に記載されたラッシュアジャスタにおいては、雌ねじの圧力側フランクのフランク角と雄ねじの圧力側フランクのフランク角を相違させるようにしている。そのフランク角の相違により、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクは非平行となるため、スクイズ効果による油膜が生じ難くなり、アジャストスクリュの押し込み量が過大になるのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開昭６４−３４４０７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７３５１０号公報
【特許文献３】特許第３６４１３５５公報
【特許文献４】特開２０１０−７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクを非平行としたラッシュアジャスタにおいては、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクが平行とされたラッシュアジャスタに比較して、アジャストスクリュが押し込まれた際の圧力側フランクの接触面積が小さくなり、逆に、接触面圧が高くなって、接触部で摩耗が生じ易くなる。
【００１４】
ここで、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より小さい場合、雄ねじの圧力側フランクに雌ねじのねじ山における頂部が接触する。その接触によって雄ねじの圧力側フランクが摩耗すると、その摩耗の進行によって接触面の絶対角度が９０°に近づき、雌ねじと雄ねじがロックする可能性がある。
【００１５】
反対に、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合、雌ねじの圧力側フランクに雄ねじのねじ山における頂部が接触する。その接触によって雌ねじの圧力側フランクが摩耗すると、その摩耗の進行によって接触面の絶対角度が９０°に近づき、雌ねじと雄ねじがロックする可能性があり、ラッシュアジャスタの初期性能を長期にわたり維持できず、その初期性能の維持を図る上において改善すべき点が残されている。
【００１６】
この発明の課題は、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクを非平行としたラッシュアジャスタにおいて、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクにおける接触面の絶対角度の変化をなくし、初期性能を長期にわたり維持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】
【００１７】
上記の課題を解決するために、この発明においては、スクリュホルダにねじ孔を形成し、そのねじ孔の内周に設けられた雌ねじに、軸方向への移動によってバルブクリアランスを自動調整するアジャストスクリュの外周の雄ねじをねじ係合し、そのアジャストスクリュをリターンスプリングによってねじ孔から突出する方向に向けて付勢し、前記アジャストスクリュがねじ孔内に向けて押し込まれた際の軸方向荷重を受ける雄ねじの圧力側フランクと雌ねじの圧力側フランクのフランク角を相違させたラッシュアジャスタにおいて、前記雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山のうち、圧力側フランクのフランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランクのフランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くした構成を採用したのである。
【００１８】
具体的には、雄ねじの圧力側フランクのフランク角が雌ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合は、雄ねじのねじ山の表面硬度を雌ねじのねじ山の表面硬度より高くし、反対に、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合は、雌ねじのねじ山の表面硬度を雄ねじのねじ山の表面硬度より高くする構成としたのである。
【００１９】
上記のように構成すれば、雄ねじの圧力側フランクのフランク角が雌ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合、アジャストスクリュが押し込まれると、雄ねじの圧力側フランクに雌ねじのねじ山における頂部が接触することになる。このとき、雄ねじのねじ山の表面硬度が雌ねじのねじ山の表面硬度より高いため、雌ねじのねじ山の頂部が雄ねじの圧力側フランクより先に摩耗して、雄ねじの圧力側フランクは殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雄ねじの圧力側フランクのフランク角に維持される。
【００２０】
反対に、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合、アジャストスクリュが押し込まれると、雌ねじのねじ山における圧力側フランクに雄ねじのねじ山における頂部が接触することになる。このとき、雌ねじのねじ山の表面硬度が雄ねじのねじ山の表面硬度より高いため、雄ねじのねじ山の頂部が雌ねじの圧力側フランクより先に摩耗して、雌ねじの圧力側フランクは殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじの圧力側フランクのフランク角に維持される。
【００２１】
本件の発明者等は、雄ねじと雌ねじの噛み込みを完全に防止する上において、ねじ山の表面硬度差をどのようにすべきかエンジンベンチ試験したところ、その表面硬度差がＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント未満である場合に、条件によって、ねじの噛み込みが生じることを見出した。
【００２２】
そこで、この発明に係るラッシュアジャスタにおいては、表面硬度の高いねじ山と表面硬度の低いねじ山の表面硬度差を、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上として、ねじの噛み込みを防止するようにしている。
【００２３】
ここで、ラッシュアジャスタは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの動弁装置に適用される。そのディーゼルエンジンの動弁装置に適用した場合、ディーゼルエンジンのエンジン油には最大十数％のカーボンスーツが混入し、その一次粒子の硬度はビッカース硬さＨｖで１０００〜１５００程度であり、上記エンジン油によって雄ねじと雌ねじのねじ係合部が潤滑された場合、高硬度のねじ山表面がカーボンスーツの粒子による三元アブレシブ摩耗を受け、接触面の絶対角度を一定に保つことができなくなる。
【００２４】
そのような不都合の発生を防止するため、この発明に係るラッシュアジャスタにおいては、表面硬度の高いねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。Ｈｖ１５００を超える表面処理として、拡散浸透処理やダイヤモンドライクカーボンコーティング(ＤＬＣコーティング)を挙げることができる。
【００２５】
上記拡散浸透処理には、基材の表面にクロムの炭化物層を形成するクロマイズ処理、バナジウムの炭化物層を形成するバナダイズ処理、チタンの炭化物層を形成するチタナイズ処理などがあり、クロマイズ処理を行なうと、表面硬度を約Ｈｖ１７００程度とすることができる。また、バナダイズ処理を行なうと、表面硬度を約Ｈｖ２５００程度とすることができ、さらに、チタナイズ処理を行なうと、表面硬度を約Ｈｖ３０００程度とすることができる。
【００２６】
拡散浸透処理では、表面に炭化物層を形成するため、素材にある程度の炭素含有量が必要とされる。良好な炭化物層を形成するためには、素材の炭素含有量を０．３５％以上とするのが好ましいが、炭素量が多くなり過ぎると、ねじ部材をヘッダや転造といった塑性加工で形成することが困難となり、製作コストが高くなる。塑性加工性と拡散浸透処理の両立を考慮すれば、素材として、ＳＣＭ４３５を採用するのが好ましい。拡散浸透処理は処理温度が１０００℃付近まで上昇するため、焼入れ、焼き戻し処理は拡散浸透処理後に行うようにする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明においては、上記のように、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山のうち、圧力側フランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くしたことにより、ねじ山の頂部が接触される圧力側フランクの摩耗を防止することができる。このため、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクでの接触面の絶対角度の変化をなくすことができ、ラッシュアジャスタの初期性能を長期にわたり維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたロッカアーム式動弁装置の縦断面図
【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】図２に示すラッシュアジャスタの雄ねじの圧力側フランクのフランク角が雌ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合の断面図
【図４】ロッカアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示し、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合の断面図
【図５】雄ねじおよび雌ねじの他の例を示す断面図
【図６】雄ねじおよび雌ねじのさらに他の例を示す断面図
【図７】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたロッカアーム式動弁装置の他の例を示す縦断面図
【図８】図７のラッシュアジャスタの組付け部を拡大して示す断面図
【図９】ロッカアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示す断面図
【図１０】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたスイングアーム式動弁装置の縦断面図
【図１１】(ｅ)は、図１０に示すラッシュアジャスタのアジャストスクリュに突出方向の荷重が負荷された状態の断面図、(ｆ)は、アジャストスクリュに押し込み方向の荷重が負荷された状態の断面図
【図１２】スイングアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示し、(ｇ)は、アジャストスクリュに突出方向の荷重が負荷された状態の断面図、(ｈ)は、アジャストスクリュに押し込み方向の荷重が負荷された状態の断面図
【図１３】スイングアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタのさらに他の例を示す断面図
【図１４】図１３に示されるリターンスプリングの他の例を示す断面図
【図１５】図１３に示されるリターンスプリングのさらに他の例を示す断面図
【図１６】図１３に示されるリターンスプリングのさらに他の例を示す断面図
【図１７】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたダイレクト型動弁装置の縦断面図
【図１８】図１７に示すラッシュアジャスタの拡大断面図
【図１９】ダイレクト型動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示す断面図
【図２０】ダイレクト型動弁装置用ラッシュアジャスタのさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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、ロッカアーム式動弁装置を示す。この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の他端部でバルブステム５を押し下げてバルブ６を開放させるようにしている。
【００３０】
ここで、バルブステム５は、上端にスプリングリテナ７を有し、そのスプリングリテナ７に負荷されるバルブスプリング８の押圧力によってバルブステム５は下端のバルブ６がバルブシート９に密着する方向に付勢されている。
【００３１】
また、カム４の回転によってアーム３の一端部を押し上げるため、ここでは、カム４とアーム３の一端部間にタペット１０およびプッシュロッド１１を組込み、そのタペット１０およびプッシュロッド１１を介してアーム３の一端部を押し上げるようにしている。
【００３２】
図１に示すように、アーム３の一端部には、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Ａ１が設けられている。
【００３３】
ラッシュアジャスタＡ１は、スクリュホルダとしての上記アーム３の一端部に、その一端部下面で開口するねじ孔２１と、その上側にアーム３の一端部上面で開口するストレート孔２２とを形成し、上記ねじ孔２１の内周に形成された雌ねじ２３にアジャストスクリュ２４の外周の雄ねじ２５をねじ係合し、上記ストレート孔２２内にリターンスプリング２６を組み込み、そのリターンスプリング２６の弾性力をアジャストスクリュ２４に付与して、アジャストスクリュ２４を回転させつつねじ孔２１の下端開口から下方に向けて移動させて、そのアジャストスクリュ２４の下端に設けられた球面部２７をプッシュロッド１１の上面に形成された球面座２８に接触させ、上記アジャストスクリュ２４の回転による軸方向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。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、ねじ孔２１の内周に形成された雌ねじ２３とアジャストスクリュ２４の外周に形成された雄ねじ２５は、カム４からの押し込み力を受ける圧力側フランク２９、３０のフランク角が遊び側フランク３１、３２のフランク角より大きい鋸歯状ねじとされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング２６によってアジャストスクリュ２４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。
【００３５】
雄ねじ２５における圧力側フランク３０のフランク角αと雌ねじ２３における圧力側フランク２９のフランク角βは相違しており、図３では、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αは雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βより大きくされている。そして、圧力側フランクのフランク角が大きな雄ねじ２５のねじ山の表面硬度は雌ねじ２３のねじ山の表面硬度より高くされている。
【００３６】
ここで、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度と雌ねじ２３のねじ山の表面硬度の硬度差がＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント未満の場合、雌ねじ２３と雄ねじ２５のねじ係合部で噛み込みを生じるおそれがある。その噛み込みを防止するため、ここでは、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度と雌ねじ２３のねじ山の表面硬度の硬度差を、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上としている。
【００３７】
また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ２３と雄ねじ２５のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雄ねじ２５の圧力側フランク３０が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。Ｈｖ１５００を超える表面処理として、拡散浸透処理やダイヤモンドライクカーボンコーティング(ＤＬＣコーティング)を挙げることができる。
【００３８】
上記拡散浸透処理として、前述のように、基材の表面にクロムの炭化物層を形成するクロマイズ処理、バナジウムの炭化物層を形成するバナダイズ処理、チタンの炭化物層を形成するチタナイズ処理がある。
【００３９】
図３に示すように、雄ねじ２５における遊び側フランク３２のフランク角は雌ねじ２３における遊び側フランク３１のフランク角と同じとされている。
【００４０】
図２に示すように、リターンスプリング２６として、ここでは、捩りコイルばねが採用されている。リターンスプリング２６は、捩り弾性力をアジャストスクリュ２４に付与する。その捩り弾性力の付与のため、上端に形成された内向きの係止片３３をストレート孔２２の上側開口内に圧入されたキャップ部材３４の下端部の係止孔３５に係止し、また、下端部に設けられた角形巻回部３６をアジャストスクリュ２４の上端に形成された角軸部３７に嵌合している。
【００４１】
なお、リターンスプリング２６の上端部に角形の巻回部を設け、その巻回部をキャップ部材３４の下端部に形成された角筒部に嵌合してもよい。
【００４２】
実施の形態で示す動弁装置は上記の構造からなり、エンジンの作動時、シリンダヘッド１の熱膨張によってバルブステム５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、リターンスプリング２６からアジャストスクリュ２４に負荷される捩りトルクにより、アジャストスクリュ２４は雌ねじ２３の圧力側フランク２９に沿って回転しつつ下降するような動きとなる。
【００４３】
このとき、アジャストスクリュ２４はプッシュロッド１１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。
【００４４】
反対に、バルブシート９の摩耗等によりカム４とアジャストスクリュ２４の下端間の距離が縮まると、アジャストスクリュ２４はプッシュロッド１１から負荷される軸方向の変動荷重により、図３の上方向に押し上げられて上方に移動する。
【００４５】
このとき、雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角と雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角の相違によって、雌ねじ２３の圧力側フランク２９と雄ねじ２５の圧力側フランク３０は非平行とされているため、スクイズ効果によって圧力側フランク２９、３０間に油膜が生じることがなく、アジャストスクリュ２４の押し込み量が過大になるようなことはない。
【００４６】
また、アジャストスクリュ２４の上方に向けての移動により、雄ねじ２５の圧力側フランク３０が雌ねじ２３のねじ山の頂部２３ａと接触し、その接触部で滑りが生じ、アジャストスクリュ２４は回転しつつねじ孔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１０と接触するバルブ閉鎖時にバルブ６が不完全に閉鎖するのを防止する。
【００４７】
ここで、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αと雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βとの相違から、上記のように、雄ねじ２５の圧力側フランク３０が雌ねじ２３のねじ山の頂部２３ａと接触すると、圧力側フランク同士が面接触する場合に比較して接触面積が小さく、逆に面圧が高くなって、接触部に摩耗が生じ易くなる。
【００４８】
このとき、雄ねじ２５の圧力側フランク３０が摩耗すると、その摩耗の進行によって接触面の絶対角度が９０°に近づき、雌ねじ２３と雄ねじ２５がロックする可能性がある。
【００４９】
しかし、実施の形態では、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度が雌ねじ２３のねじ山の表面硬度より高いため、雌ねじ２３のねじ山の頂部２３ａが雄ねじ２５の圧力側フランク３０より先に摩耗して、雄ねじ２５の圧力側フランク３０は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αに維持される。その結果、ラッシュアジャスタの初期性能は長期にわたり維持されることになる。
【００５０】
図３では、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αを雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βより大きくしたが、図４で示すように、雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βを雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αより大きくしてもよい。
【００５１】
この場合、図４の上方向にアジャストスクリュ２４に押し上げ力が負荷された際、雌ねじ２３の圧力側フランク２９に雄ねじ２５のねじ山の頂部２５ａが接触することになるため、雌ねじ２３のねじ山の表面硬度を雄ねじ２５のねじ山の表面硬度より高くして、雌ねじ２３の圧力側フランク２９の摩耗を防止する。
【００５２】
図２では、リターンスプリング２６として捩りコイルばねを採用するようにしているが、圧縮コイルばねを採用するようにしてもよい。捩りコイルばねをリターンスプリング２６として採用する場合、雌ねじ２３および雄ねじ２５は、図５に示すように、三角ねじとしてもよく、あるいは、図６に示すように、台形ねじとしてもよい。
【００５３】
図５および図６では、雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βを雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αより大きくし、その雌ねじ２３のねじ山の表面硬度を雄ねじ２５のねじ山の表面硬度より高くしているが、図３に示す場合と同様に、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αを雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βより大きくし、その雄ねじ２５のねじ山の表面硬度を雌ねじ２３のねじ山の表面硬度より高くしてもよい。
【００５４】
図７は、ＯＨＣエンジン用ロッカアーム式動弁装置に適用されるラッシュアジャスタＡ２を示す。このＯＨＣエンジン用ロッカアーム式動弁装置においては、シリンダヘッド４１の上側に配置されたロッカシャフト４２によってアーム４３の長さ方向中央部を支持し、そのアーム４３の一端部に設けられた回転可能なローラ４３ａをカム４４の回転により押し上げてロッカシャフト４２を中心にアーム４３を揺動させ、そのアーム４３の他端部でバルブステム４５を押し下げてバルブ４６を開放させるようにしている。
【００５５】
ここで、バルブステム４５は、上端にスプリングリテナ４７を有し、そのスプリングリテナ４７に負荷されるバルブスプリング４８の押圧力によってバルブステム４５は下端のバルブ４６がバルブシート４９に密着する方向に付勢されている。
【００５６】
アーム４３の他端部には、バルブステム４５と同軸上に上下に貫通する嵌合孔５０が形成され、その嵌合孔５０内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Ａ２が組み込まれている。
【００５７】
図８に示すように、ラッシュアジャスタＡ２は、嵌合孔５０内に嵌合されるスクリュホルダとしての円柱状のボディ５１を有している。ボディ５１は、その下端部の外周に設けられたフランジ５２と上端部の外周に圧入されたキャップ５３によって嵌合孔５０から抜け出るのが防止され、上記フランジ５２の外周一部に形成された平坦面５４とアーム４３の他端部下側に形成された垂直面５５との係合によって回り止めされている。
【００５８】
ボディ５１には、その下端面で開口するねじ孔５６と、その上方にストレート孔５７が形成され、上記ねじ孔５６の内周の雌ねじ５８にアジャストスクリュ５９の外周の雄ねじ６０がねじ係合されている。一方、ストレート孔５７内にはスプリングシート６１と、圧縮コイルばねからなるリターンスプリング６２とが組み込まれ、そのリターンスプリング６２によってアジャストスクリュ５９がねじ孔５６の下端開口に向けて付勢されている。
【００５９】
ねじ孔５６の雌ねじ５８およびアジャストスクリュ５９の雄ねじ６０は、アジャストスクリュ５９の下面に負荷される押し込み方向の荷重を受ける圧力側フランク６３、６４のフランク角が遊び側フランク６５、６６のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング６２の押圧によって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。
【００６０】
また、雌ねじ５８の圧力側フランク６３のフランク角βは、雄ねじ６０の圧力側フランク６４のフランク角αより大きくされ、そのフランク角の大きな雌ねじ５８のねじ山の表面硬度は、雄ねじ６０のねじ山の表面硬度より高くされている。
【００６１】
雌ねじ５８と雄ねじ６０のねじ山における表面硬度差は、図３と同様に、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とされる。また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ５８と雄ねじ６０のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雌ねじ５８の圧力側フランク６３が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雌ねじ５８のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。
【００６２】
上記の構成からなるラッシュアジャスタＡ２においては、アジャストスクリュ５９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。
【００６３】
また、アーム４３からアジャストスクリュ５９に押し込み力が負荷されると、そのアジャストスクリュ５９がねじ孔５６内に向けて移動(上昇)する。このとき、雌ねじ５８の圧力側フランク６３のフランク角βと雄ねじ６０の圧力側フランク６４のフランク角αは相違して、雌ねじ５８の圧力側フランク６３と雄ねじ６０の圧力側フランク６４は非平行の状態とされているため、スクイズ効果により、圧力側フランク６３、６４間に油膜が形成されるのが防止される。
【００６４】
また、アジャストスクリュ５９の上昇により、雌ねじ５８の圧力側フランク６３に雄ねじ６０のねじ山における頂部６０ａが接触する。このとき、雌ねじ５８のねじ山の表面硬度が雄ねじ６０のねじ山の表面硬度より高くされているため、雄ねじ６０のねじ山の頂部６０ａが雌ねじ５８の圧力側フランク６３より先に摩耗して、雌ねじ５８の圧力側フランク６３は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじ５８の圧力側フランク６３のフランク角βに維持される。その結果、この実施の形態におけるラッシュアジャスタＡ２においても、初期性能を長期にわたり維持することになる。
【００６５】
図８では、ボディ５１にねじ孔５６とストレート孔５７とを設けるようにしたが、図９に示すように、アーム４３の他端部に、その下面で開口する下部大径の段付き孔６７を形成し、その段付き孔６７の大径孔部に嵌合され、加締めにより抜止めされたボディ５１にアジャストスクリュ５９がねじ係合されるねじ孔５６を設け、上記段付き孔６７の上部の小径孔部にリターンスプリング６２を組込み、そのリターンスプリング６２でアジャストスクリュ５９をねじ孔５６の下方から抜け出る方向に向けて付勢してもよい。
【００６６】
また、図８では、リターンスプリング６２として圧縮コイルばねからなるものを示したが、図９に示すように、捩りコイルばねを採用し、その捩りコイルばねの捩り弾性力をアジャストスクリュ５９に付与して、アジャストスクリュ５９をねじ孔５６の下端開口から抜け出る方向に移動させるようにしてもよい。
【００６７】
リターンスプリング６２として捩りコイルばねを採用する場合、アジャストスクリュ５９の雄ねじ６０およびねじ孔５６の雌ねじ５８を、図９に示すように、三角ねじとしてもよく、あるいは、図６に示す場合と同様に、台形ねじとしてもよい。
【００６８】
図１０は、スイングアーム式動弁装置に適用されるラッシュアジャスタＡ３を示す。スイングアーム式動弁装置においては、シリンダヘッド７１の上部に嵌合孔７２を形成し、その嵌合孔７２内に組込まれたラッシュアジャスタＡ３によりアーム７３の一端部を支持し、そのアーム７３の中途に支持された回転可能なローラ７４をカムシャフト７５に設けられたカム７６の回転により押し下げてアーム７３を揺動させ、そのアーム７３の他端部でバルブステム７７を押し下げて、バルブステム７７の下端に設けられたバルブ７８を開放させるようにしている。
【００６９】
ここで、バルブステム７７は、上端にスプリングリテナ７９を有し、そのスプリングリテナ７９に負荷されるバルブスプリング８０の押圧力によってバルブステム７７は下端のバルブ７８がバルブシート８１に密着する方向に付勢されている。また、アーム７３の一端部の下面には半球状の球面座８２が形成されている。
【００７０】
ラッシュアジャスタＡ３は、嵌合孔７２に嵌合されるスクリュホルダとしてのボディ８３を有し、そのボディ８３に形成されたねじ孔８４の内周の雌ねじ８５にアジャストスクリュ８６の外周に形成された雄ねじ８７がねじ係合されている。
【００７１】
また、ボディ８３の下端開口は蓋体８３ａの取り付けによって閉塞され、その蓋体８３ａとアジャストスクリュ８６の下面間にスプリングシート８８とリターンスプリング８９とが組込まれ、そのリターンスプリング８９によってアジャストスクリュ８６はボディ８３の上端開口から突出する方向に付勢されている。ここで、リターンスプリング８９として、圧縮コイルばねが採用されている。
【００７２】
アジャストスクリュ８６の上記ボディ８３の上端開口から外部に位置する上端部にはアーム７３の一端部に形成された球面座８２を支持する半球状のピボット部９０が形成されている。
【００７３】
図１１(ｅ)に示すように、ボディ８３の雌ねじ８５とアジャストスクリュ８６の雄ねじ８７におけるねじ山は、アジャストスクリュ８６に負荷される押込み力を受ける圧力側フランク９１、９２のフランク角が遊び側フランク９３、９４のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング８９の押圧によってアジャストスクリュ８６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。
【００７４】
また、雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βは、雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αより大きくされ、そのフランク角の大きな雌ねじ８５のねじ山の表面硬度は、雄ねじ８７のねじ山の表面硬度より大きくされている。
【００７５】
雌ねじ８５と雄ねじ８７のねじ山における表面硬度差は、図３と同様に、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とされる。また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ８５と雄ねじ８７のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雌ねじ８５の圧力側フランク９１が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雌ねじ８５のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。
【００７６】
上記の構成からなるラッシュアジャスタＡ３においては、アジャストスクリュ８６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。
【００７７】
また、アーム７３からアジャストスクリュ８６に押し込み力が負荷されると、そのアジャストスクリュ８６がねじ孔８４内に向けて移動(下降)する。このとき、雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βと雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αは相違して、雌ねじ８５の圧力側フランク９１と雄ねじ８７の圧力側フランク９２は非平行の状態とされているため、スクイズ効果により、圧力側フランク９１、９２間に油膜が形成されるのが防止される。
【００７８】
また、アジャストスクリュ８６の下降により、図１１(ｆ)に示すように、雌ねじ８５の圧力側フランク９１に雄ねじ８７のねじ山における頂部８７ａが接触する。このとき、雌ねじ８５のねじ山の表面硬度が雄ねじ８７のねじ山の表面硬度より高くされているため、雄ねじ８７のねじ山の頂部８７ａが雌ねじ８５の圧力側フランク９１より先に摩耗して、雌ねじ８５の圧力側フランク９１は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βに維持される。その結果、この実施の形態におけるラッシュアジャスタＡ３においても、初期性能を長期にわたり維持することになる。
【００７９】
図１１(ｅ)においては、雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βを雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αより大きくしたが、図１２(ｇ)に示すように、雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αを雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βより大きくしてもよい。
【００８０】
この場合、図１２（ｈ）の矢印で示すように、アジャストスクリュ８６に押し下げ力が負荷された際、雌ねじ８５のねじ山における頂部８５ａが雄ねじ８７の圧力側フランク９２に接触することになるため、雄ねじ８７のねじ山の表面硬度を雌ねじ８５のねじ山の表面硬度より高くして、雄ねじ８７の圧力側フランク９２の摩耗を防止する。
【００８１】
図１３は、スイングアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示す。このラッシュアジャスタＡ４においては、アジャストスクリュ８６を、スクリュ部材８６ａとピボット部材８６ｂとに分割し、その分割面間に皿ばねからなる弾性部材９６を組み込んで、スクリュ部材８６ａとピボット部材８６ｂとを離反する方向に付勢している点、および、上記スクリュ部材８６ａの下方に配置されたリターンスプリング８９を捩りコイルばねとし、そのリターンスプリング８９の捩り弾性力をスクリュ部材８６ａに付与して、スクリュ部材８６ａをピボット部材８６ｂに向けて移動させるようにしている点で図１０および図１１に示すラッシュアジャスタＡ３と相違する。このため、図１０および図１１と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
図１３のラッシュアジャスタＡ４においては、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の収縮差が生じたときに、スクリュ部材８６ａとピボット部材８６ｂ間の弾性部材９６が圧縮変形して、その収縮差が吸収される。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図１０に示すバルブ７８とバルブシート８１間に生じず、圧縮漏れが生じない。
【００８３】
図１３では、リターンスプリング８９として円筒状の捩りコイルばねを採用したが、図１４に示すように、円すい形の捩りコイルばねをリターンスプリング８９として用いるようにしてもよい。また、図１５に示すように、渦巻きばねをリターンスプリング８９とし、あるいは、図１６に示すように、竹の子ばねをリターンスプリング８９として使用してもよい。
【００８４】
また、図１３では、ボディ８３の雌ねじ８５およびスクリュ部材８６ａの雄ねじ８７を鋸歯状ねじとしているが、図１５に示すように、三角ねじであってもよく、図１６に示すように、台形ねじであってもよい。
【００８５】
図１７は、ダイレクト型動弁装置に適用されるラッシュアジャスタＡ５を示す。ダイレクト型動弁装置においては、シリンダヘッド１０１に案内孔１０２を形成し、その案内孔１０２内にラッシュアジャスタＡ５を組み込み、そのラッシュアジャスタＡ５上に設けられたカム１０３の回転によりラッシュアジャスタＡ５を介してバルブステム１０４を押し下げ、バルブステム１０４の下端に設けられたバルブ１０５を開放させるようにしている。
【００８６】
ここで、バルブステム１０４は、スプリングリテナ１０６を上端に有し、そのスプリングリテナ１０６に負荷されるバルブスプリング１０７の押圧力によってバルブステム１０４は上方に付勢されている。
【００８７】
図１７および図１８に示すように、ラッシュアジャスタＡ５は、案内孔１０２内にスライド自在に嵌合されたスクリュホルダとしての筒状のボディ１１０を有し、そのボディ１１０の上側端板１１１の中央部にねじ孔１１２を形成し、そのねじ孔１１２の内周に形成された雌ねじ１１３にアジャストスクリュ１１４の外周に形成された雄ねじ１１５をねじ係合し、そのアジャストスクリュ１１４と上側端板１１１の上面に重ね合わせたシム１１６との間に圧縮コイルばねからなるリターンスプリング１１７とスプリングシートＳ１とを組み込んで、シム１１６をカム１０３に圧接させ、かつ、アジャストスクリュ１１４の下面をバルブステム１０４の上面に圧接させるようにしている。
【００８８】
ここで、ねじ孔１１２の雌ねじ１１３とアジャストスクリュ１１４の雄ねじ１１５におけるねじ山は、アジャストスクリュ１１５に負荷される押込み力を受ける圧力側フランク１１８、１１９のフランク角が遊び側フランク１２０、１２１のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング１１７の押圧によってアジャストスクリュ１１４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。
【００８９】
また、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８のフランク角βは、雄ねじ１１５の圧力側フランク１１９のフランク角αより大きくされ、そのフランク角の大きな雌ねじ１１３のねじ山の表面硬度は、雄ねじ１１５のねじ山の表面硬度より大きくされている。
【００９０】
雌ねじ１１３と雄ねじ１１５のねじ山における表面硬度差は、図３と同様に、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とされる。また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ１１３と雄ねじ１１５のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雌ねじ１１３のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。
【００９１】
上記の構成からなるラッシュアジャスタＡ５においては、アジャストスクリュ１１４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。
【００９２】
また、カム１０３の回転によりボディ１１０を押し下げ、アジャストスクリュ１１４を押し上げる方向の荷重が負荷されると、アジャストスクリュ１１４がねじ孔１１２内に向けて移動(上昇)する。このとき、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８のフランク角βと雄ねじ１１５の圧力側フランク１１９のフランク角αは相違して、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８と雄ねじ１１５の圧力側フランク１１９は非平行の状態とされているため、スクイズ効果により、圧力側フランク１１８、１１９間に油膜が形成されるのが防止される。
【００９３】
また、アジャストスクリュ１１４の上昇により、図３に示す場合と同様に、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８に雄ねじ１１５のねじ山における圧力側フランク１１９が接触する。このとき、雌ねじ１１３のねじ山の表面硬度が雄ねじ１１５のねじ山の表面硬度より高くされているため、雄ねじ１１５のねじ山の頂部が雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８より先に摩耗して、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８のフランク角βに維持される。その結果、この実施の形態におけるラッシュアジャスタＡ５においても、初期性能を長期にわたり維持することになる。
【００９４】
図１８では、ボディ１１０の上側端板１１１にねじ孔１１２を設けるようにしたが、図１９および図２０に示すように、フランジ１２６を上部に有するナット部材１２５をボディ１１０内に組込み、そのナット部材１２５にねじ孔１１２を形成するようにしてもよい。この場合、図１９に示すように、ボディ１１０の内周上部に皿ばね１２７を取付け、その皿ばね１２７でフランジ１２６を端板１１１の下面に押し付けてナット部材１２５を固定する。
【００９５】
図１８では、リターンスプリング１１７として圧縮コイルばねを採用したが、図１９および図２０に示すように、捩りコイルばねを用いるようにしてもよい。捩りコイルばねをリターンスプリング１１７に採用する場合、図２０に示すように、雌ねじ１１３および雄ねじ１１５を台形ねじとしてもよく、あるいは、図５に示す場合と同様に、三角ねじとしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
３ アーム（スクリュホルダ）
２１ ねじ孔
２３ 雌ねじ
２４ アジャストスクリュ
２５ 雄ねじ
２６ リターンスプリング
２９ 圧力側フランク
３０ 圧力側フランク
５１ ボディ（スクリュホルダ）
５６ ねじ孔
５８ 雌ねじ
５９ アジャストスクリュ
６０ 雄ねじ
６２ リターンスプリング
６３ 圧力側フランク
６４ 圧力側フランク
８３ ボディ（スクリュホルダ）
８４ ねじ孔
８５ 雌ねじ
８６ アジャストスクリュ
８７ 雄ねじ
８９ リターンスプリング
９１ 圧力側フランク
９２ 圧力側フランク
１１０ ボディ（スクリュホルダ）
１１２ ねじ孔
１１３ 雌ねじ
１１４ アジャストスクリュ
１１５ 雄ねじ
１１７ リターンスプリング
１１８ 圧力側フランク
１１９ 圧力側フランク
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
カムの回転によって吸気バルブや排気バルブ（以下、単にバルブという）を開閉させる動弁装置には、アームによってバルブステムを押し下げるアーム型と、カムによってバルブステムを押し下げるダイレクト型とがあり、上記アーム型動弁装置にはスイングアーム式（エンドピボット式）とロッカアーム式とが存在する。
【０００３】
ここで、スイングアーム式動弁装置においては、カムの下方に配置されたアームの端部をピボットで支持し、そのアームをカムの回転によりピボットを中心に揺動させ、その揺動側の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ている。
【０００４】
一方、ロッカアーム式動弁装置においては、カム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、上記カムの回転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ステムを押し下げてバルブを開放させるようにしている。
【０００５】
上記いずれの動弁装置においても、機械的、熱的影響によってバルブクリアランスが形成されると、バルブリフト量が変化し、バルブを精度よく開閉させることができなくなるため、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われる。
【０００６】
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として、給油式ラッシュアジャスタが存在する。しかし、給油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使用しているため、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、あるいは、気泡の影響を受け易い。また、構造が複雑で、製造、組立てに多くの工数を要し、コスト的に不利である。
【０００７】
上記のような不都合は、例えば、特許文献１乃至３に記載された機械式ラッシュアジャスタを採用することによって解消することができる。
【０００８】
ここで、特許文献１乃至３に記載された機械式ラッシュアジャスタにおいては、ボディの内部に設けられたねじ孔の雌ねじにアジャストスクリュの外周の雄ねじをねじ係合し、そのアジャストスクリュに弾性部材の弾性力を付与し、上記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。
【０００９】
ところで、上記各種の機械式ラッシュアジャスにおいては、アジャストスクリュに負荷される軸方向の押し込み荷重を受ける雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクのフランク角が等しくされて、一対の圧力側フランクが平行の配置とされているため、カムの回転によりアジャストスクリュに押し込み荷重が負荷された時、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランク間に介在する潤滑用エンジン油が、スクイズ効果によって油膜を形成し易い。特に、低温時は、粘度が高いので、一対の圧力側フランク間に油膜が生じやすい。
【００１０】
ここで、一対の圧力側フランク間に油膜が生じると、その油膜によって圧力側フランク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に押し込み力が負荷されたとき、アジャストスクリュの押込み量が過大となりやすい。その押し込み量が過大となると、カムが回転する毎にアジャストスクリュが押し込み方向に移動するので、動弁装置の構成部材間の隙間が過大となって、バルブがバルブシートに衝撃的に着座して異音を生じ、また、バルブリフト量の減少によって燃費が低下するおそれがある。
【００１１】
そのような問題を解決するため、特許文献４に記載されたラッシュアジャスタにおいては、雌ねじの圧力側フランクのフランク角と雄ねじの圧力側フランクのフランク角を相違させるようにしている。そのフランク角の相違により、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクは非平行となるため、スクイズ効果による油膜が生じ難くなり、アジャストスクリュの押し込み量が過大になるのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開昭６４−３４４０７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７３５１０号公報
【特許文献３】特許第３６４１３５５公報
【特許文献４】特開２０１０−７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクを非平行としたラッシュアジャスタにおいては、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクが平行とされたラッシュアジャスタに比較して、アジャストスクリュが押し込まれた際の圧力側フランクの接触面積が小さくなり、逆に、接触面圧が高くなって、接触部で摩耗が生じ易くなる。
【００１４】
ここで、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より小さい場合、雄ねじの圧力側フランクに雌ねじのねじ山における頂部が接触する。その接触によって雄ねじの圧力側フランクが摩耗すると、その摩耗の進行によって接触面の絶対角度が９０°に近づき、雌ねじと雄ねじがロックする可能性がある。
【００１５】
反対に、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合、雌ねじの圧力側フランクに雄ねじのねじ山における頂部が接触する。その接触によって雌ねじの圧力側フランクが摩耗すると、その摩耗の進行によって接触面の絶対角度が９０°に近づき、雌ねじと雄ねじがロックする可能性があり、ラッシュアジャスタの初期性能を長期にわたり維持できず、その初期性能の維持を図る上において改善すべき点が残されている。
【００１６】
この発明の課題は、雌ねじの圧力側フランクと雄ねじの圧力側フランクを非平行としたラッシュアジャスタにおいて、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクにおける接触面の絶対角度の変化をなくし、初期性能を長期にわたり維持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】
【００１７】
上記の課題を解決するために、この発明においては、スクリュホルダにねじ孔を形成し、そのねじ孔の内周に設けられた雌ねじに、軸方向への移動によってバルブクリアランスを自動調整するアジャストスクリュの外周の雄ねじをねじ係合し、そのアジャストスクリュをリターンスプリングによってねじ孔から突出する方向に向けて付勢し、前記アジャストスクリュがねじ孔内に向けて押し込まれた際の軸方向荷重を受ける雄ねじの圧力側フランクと雌ねじの圧力側フランクのフランク角を相違させたラッシュアジャスタにおいて、前記雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山のうち、圧力側フランクのフランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランクのフランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くした構成を採用したのである。
【００１８】
具体的には、雄ねじの圧力側フランクのフランク角が雌ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合は、雄ねじのねじ山の表面硬度を雌ねじのねじ山の表面硬度より高くし、反対に、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合は、雌ねじのねじ山の表面硬度を雄ねじのねじ山の表面硬度より高くする構成としたのである。
【００１９】
上記のように構成すれば、雄ねじの圧力側フランクのフランク角が雌ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合、アジャストスクリュが押し込まれると、雄ねじの圧力側フランクに雌ねじのねじ山における頂部が接触することになる。このとき、雄ねじのねじ山の表面硬度が雌ねじのねじ山の表面硬度より高いため、雌ねじのねじ山の頂部が雄ねじの圧力側フランクより先に摩耗して、雄ねじの圧力側フランクは殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雄ねじの圧力側フランクのフランク角に維持される。
【００２０】
反対に、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合、アジャストスクリュが押し込まれると、雌ねじのねじ山における圧力側フランクに雄ねじのねじ山における頂部が接触することになる。このとき、雌ねじのねじ山の表面硬度が雄ねじのねじ山の表面硬度より高いため、雄ねじのねじ山の頂部が雌ねじの圧力側フランクより先に摩耗して、雌ねじの圧力側フランクは殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじの圧力側フランクのフランク角に維持される。
【００２１】
本件の発明者等は、雄ねじと雌ねじの噛み込みを完全に防止する上において、ねじ山の表面硬度差をどのようにすべきかエンジンベンチ試験したところ、その表面硬度差がＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント未満である場合に、条件によって、ねじの噛み込みが生じることを見出した。
【００２２】
そこで、この発明に係るラッシュアジャスタにおいては、表面硬度の高いねじ山と表面硬度の低いねじ山の表面硬度差を、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上として、ねじの噛み込みを防止するようにしている。
【００２３】
ここで、ラッシュアジャスタは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの動弁装置に適用される。そのディーゼルエンジンの動弁装置に適用した場合、ディーゼルエンジンのエンジン油には最大十数％のカーボンスーツが混入し、その一次粒子の硬度はビッカース硬さＨｖで１０００〜１５００程度であり、上記エンジン油によって雄ねじと雌ねじのねじ係合部が潤滑された場合、高硬度のねじ山表面がカーボンスーツの粒子による三元アブレシブ摩耗を受け、接触面の絶対角度を一定に保つことができなくなる。
【００２４】
そのような不都合の発生を防止するため、この発明に係るラッシュアジャスタにおいては、表面硬度の高いねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。Ｈｖ１５００を超える表面処理として、拡散浸透処理やダイヤモンドライクカーボンコーティング(ＤＬＣコーティング)を挙げることができる。
【００２５】
上記拡散浸透処理には、基材の表面にクロムの炭化物層を形成するクロマイズ処理、バナジウムの炭化物層を形成するバナダイズ処理、チタンの炭化物層を形成するチタナイズ処理などがあり、クロマイズ処理を行なうと、表面硬度を約Ｈｖ１７００程度とすることができる。また、バナダイズ処理を行なうと、表面硬度を約Ｈｖ２５００程度とすることができ、さらに、チタナイズ処理を行なうと、表面硬度を約Ｈｖ３０００程度とすることができる。
【００２６】
拡散浸透処理では、表面に炭化物層を形成するため、素材にある程度の炭素含有量が必要とされる。良好な炭化物層を形成するためには、素材の炭素含有量を０．３５％以上とするのが好ましいが、炭素量が多くなり過ぎると、ねじ部材をヘッダや転造といった塑性加工で形成することが困難となり、製作コストが高くなる。塑性加工性と拡散浸透処理の両立を考慮すれば、素材として、ＳＣＭ４３５を採用するのが好ましい。拡散浸透処理は処理温度が１０００℃付近まで上昇するため、焼入れ、焼き戻し処理は拡散浸透処理後に行うようにする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明においては、上記のように、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山のうち、圧力側フランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くしたことにより、ねじ山の頂部が接触される圧力側フランクの摩耗を防止することができる。このため、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクでの接触面の絶対角度の変化をなくすことができ、ラッシュアジャスタの初期性能を長期にわたり維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたロッカアーム式動弁装置の縦断面図
【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】図２に示すラッシュアジャスタの雄ねじの圧力側フランクのフランク角が雌ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合の断面図
【図４】ロッカアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示し、雌ねじの圧力側フランクのフランク角が雄ねじの圧力側フランクのフランク角より大きい場合の断面図
【図５】雄ねじおよび雌ねじの他の例を示す断面図
【図６】雄ねじおよび雌ねじのさらに他の例を示す断面図
【図７】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたロッカアーム式動弁装置の他の例を示す縦断面図
【図８】図７のラッシュアジャスタの組付け部を拡大して示す断面図
【図９】ロッカアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示す断面図
【図１０】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたスイングアーム式動弁装置の縦断面図
【図１１】(ｅ)は、図１０に示すラッシュアジャスタのアジャストスクリュに突出方向の荷重が負荷された状態の断面図、(ｆ)は、アジャストスクリュに押し込み方向の荷重が負荷された状態の断面図
【図１２】スイングアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示し、(ｇ)は、アジャストスクリュに突出方向の荷重が負荷された状態の断面図、(ｈ)は、アジャストスクリュに押し込み方向の荷重が負荷された状態の断面図
【図１３】スイングアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタのさらに他の例を示す断面図
【図１４】図１３に示されるリターンスプリングの他の例を示す断面図
【図１５】図１３に示されるリターンスプリングのさらに他の例を示す断面図
【図１６】図１３に示されるリターンスプリングのさらに他の例を示す断面図
【図１７】この発明に係るラッシュアジャスタが組み込まれたダイレクト型動弁装置の縦断面図
【図１８】図１７に示すラッシュアジャスタの拡大断面図
【図１９】ダイレクト型動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示す断面図
【図２０】ダイレクト型動弁装置用ラッシュアジャスタのさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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、ロッカアーム式動弁装置を示す。この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の他端部でバルブステム５を押し下げてバルブ６を開放させるようにしている。
【００３０】
ここで、バルブステム５は、上端にスプリングリテナ７を有し、そのスプリングリテナ７に負荷されるバルブスプリング８の押圧力によってバルブステム５は下端のバルブ６がバルブシート９に密着する方向に付勢されている。
【００３１】
また、カム４の回転によってアーム３の一端部を押し上げるため、ここでは、カム４とアーム３の一端部間にタペット１０およびプッシュロッド１１を組込み、そのタペット１０およびプッシュロッド１１を介してアーム３の一端部を押し上げるようにしている。
【００３２】
図１に示すように、アーム３の一端部には、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Ａ１が設けられている。
【００３３】
ラッシュアジャスタＡ１は、スクリュホルダとしての上記アーム３の一端部に、その一端部下面で開口するねじ孔２１と、その上側にアーム３の一端部上面で開口するストレート孔２２とを形成し、上記ねじ孔２１の内周に形成された雌ねじ２３にアジャストスクリュ２４の外周の雄ねじ２５をねじ係合し、上記ストレート孔２２内にリターンスプリング２６を組み込み、そのリターンスプリング２６の弾性力をアジャストスクリュ２４に付与して、アジャストスクリュ２４を回転させつつねじ孔２１の下端開口から下方に向けて移動させて、そのアジャストスクリュ２４の下端に設けられた球面部２７をプッシュロッド１１の上面に形成された球面座２８に接触させ、上記アジャストスクリュ２４の回転による軸方向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。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、ねじ孔２１の内周に形成された雌ねじ２３とアジャストスクリュ２４の外周に形成された雄ねじ２５は、カム４からの押し込み力を受ける圧力側フランク２９、３０のフランク角が遊び側フランク３１、３２のフランク角より大きい鋸歯状ねじとされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング２６によってアジャストスクリュ２４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。
【００３５】
雄ねじ２５における圧力側フランク３０のフランク角αと雌ねじ２３における圧力側フランク２９のフランク角βは相違しており、図３では、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αは雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βより大きくされている。そして、圧力側フランクのフランク角が大きな雄ねじ２５のねじ山の表面硬度は雌ねじ２３のねじ山の表面硬度より高くされている。
【００３６】
ここで、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度と雌ねじ２３のねじ山の表面硬度の硬度差がＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント未満の場合、雌ねじ２３と雄ねじ２５のねじ係合部で噛み込みを生じるおそれがある。その噛み込みを防止するため、ここでは、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度と雌ねじ２３のねじ山の表面硬度の硬度差を、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上としている。
【００３７】
また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ２３と雄ねじ２５のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雄ねじ２５の圧力側フランク３０が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。Ｈｖ１５００を超える表面処理として、拡散浸透処理やダイヤモンドライクカーボンコーティング(ＤＬＣコーティング)を挙げることができる。
【００３８】
上記拡散浸透処理として、前述のように、基材の表面にクロムの炭化物層を形成するクロマイズ処理、バナジウムの炭化物層を形成するバナダイズ処理、チタンの炭化物層を形成するチタナイズ処理がある。
【００３９】
図３に示すように、雄ねじ２５における遊び側フランク３２のフランク角は雌ねじ２３における遊び側フランク３１のフランク角と同じとされている。
【００４０】
図２に示すように、リターンスプリング２６として、ここでは、捩りコイルばねが採用されている。リターンスプリング２６は、捩り弾性力をアジャストスクリュ２４に付与する。その捩り弾性力の付与のため、上端に形成された内向きの係止片３３をストレート孔２２の上側開口内に圧入されたキャップ部材３４の下端部の係止孔３５に係止し、また、下端部に設けられた角形巻回部３６をアジャストスクリュ２４の上端に形成された角軸部３７に嵌合している。
【００４１】
なお、リターンスプリング２６の上端部に角形の巻回部を設け、その巻回部をキャップ部材３４の下端部に形成された角筒部に嵌合してもよい。
【００４２】
実施の形態で示す動弁装置は上記の構造からなり、エンジンの作動時、シリンダヘッド１の熱膨張によってバルブステム５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、リターンスプリング２６からアジャストスクリュ２４に負荷される捩りトルクにより、アジャストスクリュ２４は雌ねじ２３の圧力側フランク２９に沿って回転しつつ下降するような動きとなる。
【００４３】
このとき、アジャストスクリュ２４はプッシュロッド１１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。
【００４４】
反対に、バルブシート９の摩耗等によりカム４とアジャストスクリュ２４の下端間の距離が縮まると、アジャストスクリュ２４はプッシュロッド１１から負荷される軸方向の変動荷重により、図３の上方向に押し上げられて上方に移動する。
【００４５】
このとき、雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角と雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角の相違によって、雌ねじ２３の圧力側フランク２９と雄ねじ２５の圧力側フランク３０は非平行とされているため、スクイズ効果によって圧力側フランク２９、３０間に油膜が生じることがなく、アジャストスクリュ２４の押し込み量が過大になるようなことはない。
【００４６】
また、アジャストスクリュ２４の上方に向けての移動により、雄ねじ２５の圧力側フランク３０が雌ねじ２３のねじ山の頂部２３ａと接触し、その接触部で滑りが生じ、アジャストスクリュ２４は回転しつつねじ孔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１０と接触するバルブ閉鎖時にバルブ６が不完全に閉鎖するのを防止する。
【００４７】
ここで、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αと雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βとの相違から、上記のように、雄ねじ２５の圧力側フランク３０が雌ねじ２３のねじ山の頂部２３ａと接触すると、圧力側フランク同士が面接触する場合に比較して接触面積が小さく、逆に面圧が高くなって、接触部に摩耗が生じ易くなる。
【００４８】
このとき、雄ねじ２５の圧力側フランク３０が摩耗すると、その摩耗の進行によって接触面の絶対角度が９０°に近づき、雌ねじ２３と雄ねじ２５がロックする可能性がある。
【００４９】
しかし、実施の形態では、雄ねじ２５のねじ山の表面硬度が雌ねじ２３のねじ山の表面硬度より高いため、雌ねじ２３のねじ山の頂部２３ａが雄ねじ２５の圧力側フランク３０より先に摩耗して、雄ねじ２５の圧力側フランク３０は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αに維持される。その結果、ラッシュアジャスタの初期性能は長期にわたり維持されることになる。
【００５０】
図３では、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αを雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βより大きくしたが、図４で示すように、雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βを雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αより大きくしてもよい。
【００５１】
この場合、図４の上方向にアジャストスクリュ２４に押し上げ力が負荷された際、雌ねじ２３の圧力側フランク２９に雄ねじ２５のねじ山の頂部２５ａが接触することになるため、雌ねじ２３のねじ山の表面硬度を雄ねじ２５のねじ山の表面硬度より高くして、雌ねじ２３の圧力側フランク２９の摩耗を防止する。
【００５２】
図２では、リターンスプリング２６として捩りコイルばねを採用するようにしているが、圧縮コイルばねを採用するようにしてもよい。捩りコイルばねをリターンスプリング２６として採用する場合、雌ねじ２３および雄ねじ２５は、図５に示すように、三角ねじとしてもよく、あるいは、図６に示すように、台形ねじとしてもよい。
【００５３】
図５および図６では、雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βを雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αより大きくし、その雌ねじ２３のねじ山の表面硬度を雄ねじ２５のねじ山の表面硬度より高くしているが、図３に示す場合と同様に、雄ねじ２５の圧力側フランク３０のフランク角αを雌ねじ２３の圧力側フランク２９のフランク角βより大きくし、その雄ねじ２５のねじ山の表面硬度を雌ねじ２３のねじ山の表面硬度より高くしてもよい。
【００５４】
図７は、ＯＨＣエンジン用ロッカアーム式動弁装置に適用されるラッシュアジャスタＡ２を示す。このＯＨＣエンジン用ロッカアーム式動弁装置においては、シリンダヘッド４１の上側に配置されたロッカシャフト４２によってアーム４３の長さ方向中央部を支持し、そのアーム４３の一端部に設けられた回転可能なローラ４３ａをカム４４の回転により押し上げてロッカシャフト４２を中心にアーム４３を揺動させ、そのアーム４３の他端部でバルブステム４５を押し下げてバルブ４６を開放させるようにしている。
【００５５】
ここで、バルブステム４５は、上端にスプリングリテナ４７を有し、そのスプリングリテナ４７に負荷されるバルブスプリング４８の押圧力によってバルブステム４５は下端のバルブ４６がバルブシート４９に密着する方向に付勢されている。
【００５６】
アーム４３の他端部には、バルブステム４５と同軸上に上下に貫通する嵌合孔５０が形成され、その嵌合孔５０内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Ａ２が組み込まれている。
【００５７】
図８に示すように、ラッシュアジャスタＡ２は、嵌合孔５０内に嵌合されるスクリュホルダとしての円柱状のボディ５１を有している。ボディ５１は、その下端部の外周に設けられたフランジ５２と上端部の外周に圧入されたキャップ５３によって嵌合孔５０から抜け出るのが防止され、上記フランジ５２の外周一部に形成された平坦面５４とアーム４３の他端部下側に形成された垂直面５５との係合によって回り止めされている。
【００５８】
ボディ５１には、その下端面で開口するねじ孔５６と、その上方にストレート孔５７が形成され、上記ねじ孔５６の内周の雌ねじ５８にアジャストスクリュ５９の外周の雄ねじ６０がねじ係合されている。一方、ストレート孔５７内にはスプリングシート６１と、圧縮コイルばねからなるリターンスプリング６２とが組み込まれ、そのリターンスプリング６２によってアジャストスクリュ５９がねじ孔５６の下端開口に向けて付勢されている。
【００５９】
ねじ孔５６の雌ねじ５８およびアジャストスクリュ５９の雄ねじ６０は、アジャストスクリュ５９の下面に負荷される押し込み方向の荷重を受ける圧力側フランク６３、６４のフランク角が遊び側フランク６５、６６のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング６２の押圧によって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。
【００６０】
また、雌ねじ５８の圧力側フランク６３のフランク角βは、雄ねじ６０の圧力側フランク６４のフランク角αより大きくされ、そのフランク角の大きな雌ねじ５８のねじ山の表面硬度は、雄ねじ６０のねじ山の表面硬度より高くされている。
【００６１】
雌ねじ５８と雄ねじ６０のねじ山における表面硬度差は、図３と同様に、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とされる。また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ５８と雄ねじ６０のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雌ねじ５８の圧力側フランク６３が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雌ねじ５８のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。
【００６２】
上記の構成からなるラッシュアジャスタＡ２においては、アジャストスクリュ５９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。
【００６３】
また、アーム４３からアジャストスクリュ５９に押し込み力が負荷されると、そのアジャストスクリュ５９がねじ孔５６内に向けて移動(上昇)する。このとき、雌ねじ５８の圧力側フランク６３のフランク角βと雄ねじ６０の圧力側フランク６４のフランク角αは相違して、雌ねじ５８の圧力側フランク６３と雄ねじ６０の圧力側フランク６４は非平行の状態とされているため、スクイズ効果により、圧力側フランク６３、６４間に油膜が形成されるのが防止される。
【００６４】
また、アジャストスクリュ５９の上昇により、雌ねじ５８の圧力側フランク６３に雄ねじ６０のねじ山における頂部６０ａが接触する。このとき、雌ねじ５８のねじ山の表面硬度が雄ねじ６０のねじ山の表面硬度より高くされているため、雄ねじ６０のねじ山の頂部６０ａが雌ねじ５８の圧力側フランク６３より先に摩耗して、雌ねじ５８の圧力側フランク６３は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじ５８の圧力側フランク６３のフランク角βに維持される。その結果、この実施の形態におけるラッシュアジャスタＡ２においても、初期性能を長期にわたり維持することになる。
【００６５】
図８では、ボディ５１にねじ孔５６とストレート孔５７とを設けるようにしたが、図９に示すように、アーム４３の他端部に、その下面で開口する下部大径の段付き孔６７を形成し、その段付き孔６７の大径孔部に嵌合され、加締めにより抜止めされたボディ５１にアジャストスクリュ５９がねじ係合されるねじ孔５６を設け、上記段付き孔６７の上部の小径孔部にリターンスプリング６２を組込み、そのリターンスプリング６２でアジャストスクリュ５９をねじ孔５６の下方から抜け出る方向に向けて付勢してもよい。
【００６６】
また、図８では、リターンスプリング６２として圧縮コイルばねからなるものを示したが、図９に示すように、捩りコイルばねを採用し、その捩りコイルばねの捩り弾性力をアジャストスクリュ５９に付与して、アジャストスクリュ５９をねじ孔５６の下端開口から抜け出る方向に移動させるようにしてもよい。
【００６７】
リターンスプリング６２として捩りコイルばねを採用する場合、アジャストスクリュ５９の雄ねじ６０およびねじ孔５６の雌ねじ５８を、図９に示すように、三角ねじとしてもよく、あるいは、図６に示す場合と同様に、台形ねじとしてもよい。
【００６８】
図１０は、スイングアーム式動弁装置に適用されるラッシュアジャスタＡ３を示す。スイングアーム式動弁装置においては、シリンダヘッド７１の上部に嵌合孔７２を形成し、その嵌合孔７２内に組込まれたラッシュアジャスタＡ３によりアーム７３の一端部を支持し、そのアーム７３の中途に支持された回転可能なローラ７４をカムシャフト７５に設けられたカム７６の回転により押し下げてアーム７３を揺動させ、そのアーム７３の他端部でバルブステム７７を押し下げて、バルブステム７７の下端に設けられたバルブ７８を開放させるようにしている。
【００６９】
ここで、バルブステム７７は、上端にスプリングリテナ７９を有し、そのスプリングリテナ７９に負荷されるバルブスプリング８０の押圧力によってバルブステム７７は下端のバルブ７８がバルブシート８１に密着する方向に付勢されている。また、アーム７３の一端部の下面には半球状の球面座８２が形成されている。
【００７０】
ラッシュアジャスタＡ３は、嵌合孔７２に嵌合されるスクリュホルダとしてのボディ８３を有し、そのボディ８３に形成されたねじ孔８４の内周の雌ねじ８５にアジャストスクリュ８６の外周に形成された雄ねじ８７がねじ係合されている。
【００７１】
また、ボディ８３の下端開口は蓋体８３ａの取り付けによって閉塞され、その蓋体８３ａとアジャストスクリュ８６の下面間にスプリングシート８８とリターンスプリング８９とが組込まれ、そのリターンスプリング８９によってアジャストスクリュ８６はボディ８３の上端開口から突出する方向に付勢されている。ここで、リターンスプリング８９として、圧縮コイルばねが採用されている。
【００７２】
アジャストスクリュ８６の上記ボディ８３の上端開口から外部に位置する上端部にはアーム７３の一端部に形成された球面座８２を支持する半球状のピボット部９０が形成されている。
【００７３】
図１１(ｅ)に示すように、ボディ８３の雌ねじ８５とアジャストスクリュ８６の雄ねじ８７におけるねじ山は、アジャストスクリュ８６に負荷される押込み力を受ける圧力側フランク９１、９２のフランク角が遊び側フランク９３、９４のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング８９の押圧によってアジャストスクリュ８６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。
【００７４】
また、雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βは、雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αより大きくされ、そのフランク角の大きな雌ねじ８５のねじ山の表面硬度は、雄ねじ８７のねじ山の表面硬度より大きくされている。
【００７５】
雌ねじ８５と雄ねじ８７のねじ山における表面硬度差は、図３と同様に、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とされる。また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ８５と雄ねじ８７のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雌ねじ８５の圧力側フランク９１が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雌ねじ８５のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。
【００７６】
上記の構成からなるラッシュアジャスタＡ３においては、アジャストスクリュ８６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。
【００７７】
また、アーム７３からアジャストスクリュ８６に押し込み力が負荷されると、そのアジャストスクリュ８６がねじ孔８４内に向けて移動(下降)する。このとき、雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βと雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αは相違して、雌ねじ８５の圧力側フランク９１と雄ねじ８７の圧力側フランク９２は非平行の状態とされているため、スクイズ効果により、圧力側フランク９１、９２間に油膜が形成されるのが防止される。
【００７８】
また、アジャストスクリュ８６の下降により、図１１(ｆ)に示すように、雌ねじ８５の圧力側フランク９１に雄ねじ８７のねじ山における頂部８７ａが接触する。このとき、雌ねじ８５のねじ山の表面硬度が雄ねじ８７のねじ山の表面硬度より高くされているため、雄ねじ８７のねじ山の頂部８７ａが雌ねじ８５の圧力側フランク９１より先に摩耗して、雌ねじ８５の圧力側フランク９１は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βに維持される。その結果、この実施の形態におけるラッシュアジャスタＡ３においても、初期性能を長期にわたり維持することになる。
【００７９】
図１１(ｅ)においては、雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βを雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αより大きくしたが、図１２(ｇ)に示すように、雄ねじ８７の圧力側フランク９２のフランク角αを雌ねじ８５の圧力側フランク９１のフランク角βより大きくしてもよい。
【００８０】
この場合、図１２（ｈ）の矢印で示すように、アジャストスクリュ８６に押し下げ力が負荷された際、雌ねじ８５のねじ山における頂部８５ａが雄ねじ８７の圧力側フランク９２に接触することになるため、雄ねじ８７のねじ山の表面硬度を雌ねじ８５のねじ山の表面硬度より高くして、雄ねじ８７の圧力側フランク９２の摩耗を防止する。
【００８１】
図１３は、スイングアーム式動弁装置用ラッシュアジャスタの他の例を示す。このラッシュアジャスタＡ４においては、アジャストスクリュ８６を、スクリュ部材８６ａとピボット部材８６ｂとに分割し、その分割面間に皿ばねからなる弾性部材９６を組み込んで、スクリュ部材８６ａとピボット部材８６ｂとを離反する方向に付勢している点、および、上記スクリュ部材８６ａの下方に配置されたリターンスプリング８９を捩りコイルばねとし、そのリターンスプリング８９の捩り弾性力をスクリュ部材８６ａに付与して、スクリュ部材８６ａをピボット部材８６ｂに向けて移動させるようにしている点で図１０および図１１に示すラッシュアジャスタＡ３と相違する。このため、図１０および図１１と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
図１３のラッシュアジャスタＡ４においては、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の収縮差が生じたときに、スクリュ部材８６ａとピボット部材８６ｂ間の弾性部材９６が圧縮変形して、その収縮差が吸収される。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図１０に示すバルブ７８とバルブシート８１間に生じず、圧縮漏れが生じない。
【００８３】
図１３では、リターンスプリング８９として円筒状の捩りコイルばねを採用したが、図１４に示すように、円すい形の捩りコイルばねをリターンスプリング８９として用いるようにしてもよい。また、図１５に示すように、渦巻きばねをリターンスプリング８９とし、あるいは、図１６に示すように、竹の子ばねをリターンスプリング８９として使用してもよい。
【００８４】
また、図１３では、ボディ８３の雌ねじ８５およびスクリュ部材８６ａの雄ねじ８７を鋸歯状ねじとしているが、図１５に示すように、三角ねじであってもよく、図１６に示すように、台形ねじであってもよい。
【００８５】
図１７は、ダイレクト型動弁装置に適用されるラッシュアジャスタＡ５を示す。ダイレクト型動弁装置においては、シリンダヘッド１０１に案内孔１０２を形成し、その案内孔１０２内にラッシュアジャスタＡ５を組み込み、そのラッシュアジャスタＡ５上に設けられたカム１０３の回転によりラッシュアジャスタＡ５を介してバルブステム１０４を押し下げ、バルブステム１０４の下端に設けられたバルブ１０５を開放させるようにしている。
【００８６】
ここで、バルブステム１０４は、スプリングリテナ１０６を上端に有し、そのスプリングリテナ１０６に負荷されるバルブスプリング１０７の押圧力によってバルブステム１０４は上方に付勢されている。
【００８７】
図１７および図１８に示すように、ラッシュアジャスタＡ５は、案内孔１０２内にスライド自在に嵌合されたスクリュホルダとしての筒状のボディ１１０を有し、そのボディ１１０の上側端板１１１の中央部にねじ孔１１２を形成し、そのねじ孔１１２の内周に形成された雌ねじ１１３にアジャストスクリュ１１４の外周に形成された雄ねじ１１５をねじ係合し、そのアジャストスクリュ１１４と上側端板１１１の上面に重ね合わせたシム１１６との間に圧縮コイルばねからなるリターンスプリング１１７とスプリングシートＳ１とを組み込んで、シム１１６をカム１０３に圧接させ、かつ、アジャストスクリュ１１４の下面をバルブステム１０４の上面に圧接させるようにしている。
【００８８】
ここで、ねじ孔１１２の雌ねじ１１３とアジャストスクリュ１１４の雄ねじ１１５におけるねじ山は、アジャストスクリュ１１５に負荷される押込み力を受ける圧力側フランク１１８、１１９のフランク角が遊び側フランク１２０、１２１のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にリターンスプリング１１７の押圧によってアジャストスクリュ１１４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。
【００８９】
また、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８のフランク角βは、雄ねじ１１５の圧力側フランク１１９のフランク角αより大きくされ、そのフランク角の大きな雌ねじ１１３のねじ山の表面硬度は、雄ねじ１１５のねじ山の表面硬度より大きくされている。
【００９０】
雌ねじ１１３と雄ねじ１１５のねじ山における表面硬度差は、図３と同様に、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とされる。また、カーボンスーツが混入するエンジン油によって雌ねじ１１３と雄ねじ１１５のねじ係合部が潤滑された場合、そのカーボンスーツによって雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８が摩耗するおそれがある。その摩耗を避けるため、ここでは、雌ねじ１１３のねじ山の表面硬度をＨｖ１５００以上としている。
【００９１】
上記の構成からなるラッシュアジャスタＡ５においては、アジャストスクリュ１１４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。
【００９２】
また、カム１０３の回転によりボディ１１０を押し下げ、アジャストスクリュ１１４を押し上げる方向の荷重が負荷されると、アジャストスクリュ１１４がねじ孔１１２内に向けて移動(上昇)する。このとき、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８のフランク角βと雄ねじ１１５の圧力側フランク１１９のフランク角αは相違して、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８と雄ねじ１１５の圧力側フランク１１９は非平行の状態とされているため、スクイズ効果により、圧力側フランク１１８、１１９間に油膜が形成されるのが防止される。
【００９３】
また、アジャストスクリュ１１４の上昇により、図３に示す場合と同様に、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８に雄ねじ１１５のねじ山における圧力側フランク１１９が接触する。このとき、雌ねじ１１３のねじ山の表面硬度が雄ねじ１１５のねじ山の表面硬度より高くされているため、雄ねじ１１５のねじ山の頂部が雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８より先に摩耗して、雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８は殆ど摩耗しないことになり、接触面の絶対角度は雌ねじ１１３の圧力側フランク１１８のフランク角βに維持される。その結果、この実施の形態におけるラッシュアジャスタＡ５においても、初期性能を長期にわたり維持することになる。
【００９４】
図１８では、ボディ１１０の上側端板１１１にねじ孔１１２を設けるようにしたが、図１９および図２０に示すように、フランジ１２６を上部に有するナット部材１２５をボディ１１０内に組込み、そのナット部材１２５にねじ孔１１２を形成するようにしてもよい。この場合、図１９に示すように、ボディ１１０の内周上部に皿ばね１２７を取付け、その皿ばね１２７でフランジ１２６を端板１１１の下面に押し付けてナット部材１２５を固定する。
【００９５】
図１８では、リターンスプリング１１７として圧縮コイルばねを採用したが、図１９および図２０に示すように、捩りコイルばねを用いるようにしてもよい。捩りコイルばねをリターンスプリング１１７に採用する場合、図２０に示すように、雌ねじ１１３および雄ねじ１１５を台形ねじとしてもよく、あるいは、図５に示す場合と同様に、三角ねじとしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
３ アーム（スクリュホルダ）
２１ ねじ孔
２３ 雌ねじ
２４ アジャストスクリュ
２５ 雄ねじ
２６ リターンスプリング
２９ 圧力側フランク
３０ 圧力側フランク
５１ ボディ（スクリュホルダ）
５６ ねじ孔
５８ 雌ねじ
５９ アジャストスクリュ
６０ 雄ねじ
６２ リターンスプリング
６３ 圧力側フランク
６４ 圧力側フランク
８３ ボディ（スクリュホルダ）
８４ ねじ孔
８５ 雌ねじ
８６ アジャストスクリュ
８７ 雄ねじ
８９ リターンスプリング
９１ 圧力側フランク
９２ 圧力側フランク
１１０ ボディ（スクリュホルダ）
１１２ ねじ孔
１１３ 雌ねじ
１１４ アジャストスクリュ
１１５ 雄ねじ
１１７ リターンスプリング
１１８ 圧力側フランク
１１９ 圧力側フランク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュホルダにねじ孔を形成し、そのねじ孔の内周に設けられた雌ねじに、軸方向への移動によってバルブクリアランスを自動調整するアジャストスクリュの外周の雄ねじをねじ係合し、そのアジャストスクリュをリターンスプリングによってねじ孔から突出する方向に向けて付勢し、前記アジャストスクリュがねじ孔内に向けて押し込まれた際の軸方向荷重を受ける雄ねじの圧力側フランクと雌ねじの圧力側フランクのフランク角を相違させたラッシュアジャスタにおいて、
前記雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山のうち、圧力側フランクのフランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランクのフランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くしたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
【請求項２】
前記表面硬度の高いねじ山と表面硬度の低いねじ山の表面硬度差を、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とした請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項３】
前記表面硬度の高いねじ山の表面硬度が、Ｈｖ１５００以上とされた請求項１又は２に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項４】
前記表面硬度の高いねじ山が、拡散浸透処理によって硬化処理された請求項１乃至３のいずれかの項に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項５】
前記拡散浸透処理が、クロマイズ処理である請求項４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項６】
前記拡散浸透処理が、バナダイズ処理である請求項４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項７】
前記拡散浸透処理が、チタナイズ処理である請求項４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項８】
前記表面硬度の高いねじ山が、ＤＬＣコーティングによって硬化処理された請求項１乃至３のいずれかの項に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項１】
スクリュホルダにねじ孔を形成し、そのねじ孔の内周に設けられた雌ねじに、軸方向への移動によってバルブクリアランスを自動調整するアジャストスクリュの外周の雄ねじをねじ係合し、そのアジャストスクリュをリターンスプリングによってねじ孔から突出する方向に向けて付勢し、前記アジャストスクリュがねじ孔内に向けて押し込まれた際の軸方向荷重を受ける雄ねじの圧力側フランクと雌ねじの圧力側フランクのフランク角を相違させたラッシュアジャスタにおいて、
前記雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山のうち、圧力側フランクのフランク角が大きい側のねじ山の表面硬度を、圧力側フランクのフランク角の小さい側のねじ山の表面硬度より高くしたことを特徴とするラッシュアジャスタ。
【請求項２】
前記表面硬度の高いねじ山と表面硬度の低いねじ山の表面硬度差を、ＪＩＳに規定されるビッカース硬さＨｖで２００ポイント以上とした請求項１に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項３】
前記表面硬度の高いねじ山の表面硬度が、Ｈｖ１５００以上とされた請求項１又は２に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項４】
前記表面硬度の高いねじ山が、拡散浸透処理によって硬化処理された請求項１乃至３のいずれかの項に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項５】
前記拡散浸透処理が、クロマイズ処理である請求項４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項６】
前記拡散浸透処理が、バナダイズ処理である請求項４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項７】
前記拡散浸透処理が、チタナイズ処理である請求項４に記載のラッシュアジャスタ。
【請求項８】
前記表面硬度の高いねじ山が、ＤＬＣコーティングによって硬化処理された請求項１乃至３のいずれかの項に記載のラッシュアジャスタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−１０４３０１（Ｐ２０１３−１０４３０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６４４１（Ｐ２０１１−２４６４４１）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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