JP4250874B2 - バルブスプリングリテーナの組付方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、機関バルブのバルブステムにコッタを介してバルブスプリングリテーナを組み付けるバルブスプリングリテーナの組付方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の吸・排気バルブのバルブステムにはコッタを介してバルブスプリングリテーナを組み付ける。このバルブスプリングリテーナの組み付けは、たとえば特開2000−190146に示されるよう、コッタを組み込んだバルブスプリングリテーナを押し下げることでバルブステムの先端部をバルブスプリングリテーナに挿通し、それによって、バルブステムの先端部でコッタを押し下げ、コッタをバルブステムの溝に係合させた後、バルブスプリングリテーナの押し下げを解除することによって行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のバルブスプリングリテーナの組付方法にはつぎの問題があった。
リテーナを、コッタを介してバルブステムの係合溝に組み付ける際、コッタの係合溝への喰付き力は、スプリングがリテーナを押し上げる力のみであり、係合溝の定位置までコッタがきちんと喰い付くには、荷重が低すぎる場合がある。その場合、組み付け時に、コッタの係合溝への係合位置が安定しない、すなわち、リテーナのバルブステムへの軸方向組付高さの精度が悪い、または、リテーナがバルブステムに対して偏芯してしまう等の問題があった。さらに、係合位置の確認を行う検査工程が必要であった。
また、組み付けの際は、コッタが係合溝と接触する部分に発生している応力が低いため、使用時にスプリング力が繰り返し負荷されると、この接触部に経時的なへたり等が生じ、その結果、コッタの係合溝に対する係合位置が経時的に変化する場合があった。すなわち、バルブ作動に伴い、スプリング力が繰り返し負荷されると、コッタの係合溝への喰付き方が変わり、その結果、係合位置が変化していた。この場合、バルブステムに対してリテーナの位置が変化することになるので、スプリングの高さが変わり、その結果、スプリングの力が変化してしまうという問題があった。スプリング力が弱い方に変化すると吸気のもれが生じ、強い方に変化するとバルブ打音が問題になる。
本発明の目的は、コッタの係合溝への係合位置が安定化し、コッタの係合溝への係合位置が経時的に変化しないバルブスプリングリテーナの組付方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 機関バルブのバルブステムにコッタを介してバルブスプリングリテーナを組み付けるバルブスプリングリテーナの組付方法において、コッタを組み込んだバルブスプリングリテーナに対してバルブステムの先端部を挿通し、前記コッタを前記バルブステムの係合溝に係合させた後、前記バルブステムを押さえながら前記バルブスプリングリテーナに引張荷重を加えることを特徴とするバルブスプリングリテーナの組付方法。
(2) 前記機関バルブは、前記バルブステムにバルブスプリングによるバネ力と電磁石による電磁力とを協働させることにより開閉駆動される電磁駆動バルブである(1)記載のバルブスプリングリテーナの組付方法。
【0005】
上記(1)のバルブスプリングリテーナの組付方法では、バルブスプリングリテーナに引張荷重を加えるので、コッタのブルブステム係合溝への喰い付き力が高まる。その結果、コッタの係合溝への係合位置が安定し、組付不良が発生するのを防止することができる。また、コッタの係合位置が経時的に変化してバルブスプリングリテーナの位置が変化することが抑えられ、バルブスプリングのバネ力の変化も抑制することができる。
上記(2)のバルブスプリングリテーナの組付方法では、機関バルブが電磁駆動バルブである場合であるが、その場合は、バルブスプリングのバネ力の変化は電磁駆動バルブの作動安定性に影響するが、バルブスプリングのバネ力の変化が抑制されていることから、信頼性を高めることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明実施例のバルブスプリングリテーナの組付方法を、図1〜図9を参照して説明する。
図中、図1、図8、図9は本発明の何れの実施例にも適用でき、
図2、図3は本発明の実施例1を示し、
図4、図5は本発明の実施例2を示し、
図6、図7は本発明の実施例3を示す。
本発明の何れの実施例にも共通または類似する部分には、本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。
【0007】
まず、本発明の何れの実施例にも共通または類似する部分を、図1、図8、図9を参照して説明する。
本発明のバルブスプリングリテーナの組付方法は、機関バルブ11のバルブステム12にコッタ14を介してバルブスプリングリテーナ15を組み付けるバルブスプリングリテーナの組付方法である。本発明のバルブスプリングリテーナの組付方法は、コッタ14を組み込んだバルブスプリングリテーナ15に対してバルブステム12の先端部を挿通し、コッタ14をバルブステム12の係合溝13に係合させる工程と、その後、バルブステム12を押さえながらバルブスプリングリテーナ15に引張荷重を加える工程と、からなる。
バルブスプリングリテーナ15は環状体で内周にコッタ14が係合するテーパ穴を有しており、コッタ14は外周がテーパ状のものを周方向に複数に分割したものからなる。コッタ14は内周に断面が球面状の突出部を有し、バルブステム12の係合溝は外周に断面が球面状に凹む溝を有し、そこでコッタ14の突出部に係合する。
【0008】
バルブスプリングリテーナ15に加える引張荷重の方向は、バルブスプリング16がバルブスプリングリテーナ15にかける押力の方向と同じ方向であり、かつバルブ軸方向である。バルブスプリングリテーナ15に加える引張荷重は、静的荷重であり、コッタ14と係合溝13との接触部に予め局部的塑性変形を与え、バルブ使用中にそれより小さな荷重(スプリング力+慣性力による荷重)がかかっても、コッタ14と係合溝13との接触部にへたりの塑性変形を生じさせない大きさの荷重であり、かつバルブスプリングリテーナ15等にクラックを生じさせない大きさの荷重(たとえば、100〜300kg)である。引張荷重の加え方は、L字状の引張アーム17の先端部をバルブスプリングリテーナ15の引っ掛かり部18にかけ、引張アーム17に引張荷重Fをかけてバルブ軸方向と平行方向に引っ張る。バルブスプリングリテーナ15の引っ掛かり部18は、従来のバルブスプリングリテーナには設けられていなかった部分である。
【0009】
引張荷重を加える工程でバルブステム12を押さえる方向は引張荷重の方向と逆方向である。押さえる部位は、バルブ傘部と反対側のバルブステム先端が望ましい。ただし、バルブまたはバルブステムの他の部位で押さえてもよい。押さえ方は押さえ棒19でバルブステム先端等を押さえる。
【0010】
機関バルブ11は、図8、図9に示すような電磁駆動バルブであってもよい。ただし、通常のカムシャフトで開閉駆動されるバルブでもよい。
機関バルブ11が、バルブステム12にバルブスプリング16によるバネ力と電磁駆動モータ1による電磁力とを協働させることにより開閉駆動される電磁駆動バルブである場合には、電磁駆動バルブの電磁駆動モータ1は、上下対称に一対配置される。
【0011】
上下の各電磁駆動モータ1は、コイル2と、コイル2を収容するインナーコア3およびアウターコア4と、コイル2とコア3、4間に封止された熱伝導材5と、摺動ブッシュ7と、位置決め材8と保持具9と、を有する。
アーマチュア6は中立の位置では上下の電磁駆動モータ1の中間位置にあり、上下の電磁駆動モータ1の一方に吸着されることを切り換えられることにより、アーマチュア6は上下動する。アーマチュア6の下端にバルブステム12が連結され、アーマチュア6の上下動によって、バルブ11が開閉される。バルブ11の開閉は、バルブの傘部がシリンダヘッドのバルブシートから下方にリフトしたりバルブシートに着座したりすることにより行われる。
【0012】
つぎに、バルブスプリングリテーナの組付方法の作用を説明する。
上記のバルブスプリングリテーナの組付方法では、バルブスプリングリテーナ15に引張荷重を加えるので、コッタ14のブルブステム係合溝13への喰い付き力が、バルブスプリング16の押し上げ力のみの場合であった従来に比べて、高まる。その結果、コッタ14の係合溝13への係合位置が安定し、係合溝13の定位置にきちんと喰い付くことができ、喰い付き位置精度不良や偏芯取り付け等の組付不良が発生するのを防止することができる。また、引張荷重を与えてコッタ14と係合溝13との接触部に予め永久変形を起こさせておくので、機関運転時にそれより小さな負荷がかかっても、コッタ14の係合位置が経時的に変化してバルブスプリングリテーナ15の位置が変化することが抑えられ、バルブスプリング16のバネ力が変化することも抑制される。
【0013】
機関バルブ11が内燃機関の吸・排気バルブ用の電磁駆動バルブである場合、バルブスプリング16のバネ力の変化は電磁駆動バルブの作動安定性に影響するが、コッタ14の係合位置が経時的に変化することによるバルブスプリング16のバネ力の変化が抑制されていることから、信頼性を高められ、バルブとバルブシート間から吸・排気がもれることが抑制され、かつバルブ打音も大きくならない。
【0014】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を説明する。
本発明の実施例1では、図2、図3に示すように、バルブスプリングリテーナ15の引っ掛かり部18が、バルブスプリングリテーナ15の外周面から左右対称に半径方向外方に突出する、一対の突起18Aからなる。引張アーム17は、突起18Aに下面側から係合して、バルブスプリングリテーナ15を上方に引っ張る。突起18Aはバルブスプリング16より外周側にあり、引っ掛かり部18がバルブスプリング16と干渉することが防止されている。
本発明の実施例1の作用については、バルブスプリングリテーナ15に周方向に一部のみに突起18Aを設けたため、組み付けに方向性が出、引張アーム17を突起18Aと引っ掛かるように操作しなければならない。しかし、突起18Aがバルブスプリングリテーナ15の全周にはないので、バルブスプリングリテーナ15の重量アップは最小となっている。
【0015】
本発明の実施例2では、図4、図5に示すように、バルブスプリングリテーナ15の引っ掛かり部18が、バルブスプリングリテーナ15の外周面の全周にわって形成された引っ掛かり代18Bからなる。引張アーム17は、突起18Bに下面側から係合して、バルブスプリングリテーナ15を上方に引っ張る。引っ掛かり代18Bはバルブスプリング16より外周側にあり、引っ掛かり部18がバルブスプリング16と干渉することが防止されている。
本発明の実施例2の作用については、バルブスプリングリテーナ15に全周に引っ掛かり代18Bを設けたため、組み付けに方向性がなくなり、鍛造が容易になるとともに、引張アーム17の操作が容易になる。しかし、引っ掛かり代18Bがバルブスプリングリテーナ15の全周にあるので、バルブスプリングリテーナ15が若干重くなる。
【0016】
本発明の実施例3では、図6、図7に示すように、バルブスプリングリテーナ15の引っ掛かり部18が、バルブスプリングリテーナ15の外周面に形成された花びら状部18Cからなる。引張アーム17は、花びら状部18Cに下面側から係合して、バルブスプリングリテーナ15を上方に引っ張る。花びら状部18Cはバルブスプリング16より外周側にあり、引っ掛かり部18がバルブスプリング16と干渉することが防止されている。
本発明の実施例3の作用については、バルブスプリングリテーナ15に花びら状部18Cを設けたため、組み付けに方向性がなくなり、鍛造が容易になるとともに、引張アーム17の操作が容易になる。また、引っ掛かり部18を花びら状としたので、バルブスプリングリテーナ15の重量アップが本発明の実施例2に比べて抑えられる。
【0017】
【発明の効果】
請求項1のバルブスプリングリテーナの組付方法によれば、バルブスプリングリテーナに引張荷重を加えるので、コッタのブルブステム係合溝への喰い付き力を高めることができる。その結果、コッタの係合溝への係合位置が安定し、組付不良が発生するのを防止することができる。また、コッタの係合位置が経時的に変化してバルブスプリングリテーナの位置が変化することが抑えられ、バルブスプリングのバネ力の変化も抑制することができる。
請求項2のバルブスプリングリテーナの組付方法によれば、機関バルブが電磁駆動バルブからなる場合、バルブスプリングのバネ力の変化は電磁駆動バルブの作動安定性に影響するが、バルブスプリングのバネ力の変化が抑制されていることから、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のバルブスプリングリテーナの組付方法を実施しているバルブスプリングリテーナとその近傍の断面図である。
【図2】本発明の実施例1のバルブスプリングリテーナの組付方法のバルブスプリングリテーナの平面図である。
【図3】本発明の実施例1のバルブスプリングリテーナの組付方法のバルブスプリングリテーナの断面図である。
【図4】本発明の実施例2のバルブスプリングリテーナの組付方法のバルブスプリングリテーナの平面図である。
【図5】本発明の実施例2のバルブスプリングリテーナの組付方法のバルブスプリングリテーナの断面図である。
【図6】本発明の実施例3のバルブスプリングリテーナの組付方法のバルブスプリングリテーナの平面図である。
【図7】本発明の実施例3のバルブスプリングリテーナの組付方法のバルブスプリングリテーナの断面図である。
【図8】電磁駆動モーターの断面図である。
【図9】上下一対の電磁駆動モーターを備えた内燃機関吸・排気電磁駆動バルブの断面図である。
【符号の説明】
1 電磁駆動モータ
2 コイル
3 インナーコア
4 アウターコア
5 熱伝導材
6 アーマチュア
7 摺動ブッシュ
8 位置決め材
9 保持具
11 機関バルブ
12 バルブステム
13 係合溝
14 コッタ
15 バルブスプリングリテーナ
16 バルブスプリング
17 引張アーム
18 引っ掛かり部
19 押さえ棒
Claims (2)
- 機関バルブのバルブステムにコッタを介してバルブスプリングリテーナを組み付けるバルブスプリングリテーナの組付方法において、コッタを組み込んだバルブスプリングリテーナに対してバルブステムの先端部を挿通し、前記コッタを前記バルブステムの係合溝に係合させた後、前記バルブステムを押さえながら前記バルブスプリングリテーナに引張荷重を加えることを特徴とするバルブスプリングリテーナの組付方法。
- 前記機関バルブは、前記バルブステムにバルブスプリングによるバネ力と電磁石による電磁力とを協働させることにより開閉駆動される電磁駆動バルブである請求項1記載のバルブスプリングリテーナの組付方法。
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