(57)【要約】【課題】バルブステムに対してバルブスプリングを固定する止め具として、外径が異なるバルブステムに対して共通の部品を利用できるようにする。【解決手段】軸状のバルブステム１１の軸方向の一端に傘部１２を有するバルブ部材１０と、一端がエンジンに支持されて前記バルブ部材１０を前記軸方向の他端１１ａ側へ押圧するバルブスプリング４０と、バルブスプリング４０の他端を保持する止め具２０と、バルブステム１１の前記軸方向の他端側外周に形成され止め具２０が嵌合する溝１３とを備え、止め具２０は、バルブスプリング４０の前記軸方向の他端に当接する環状の基部２１と、基部２１から内径方向へ向かって突出する複数のフィン２２と、フィン２２の先端に設けられる溝１３への嵌合部２４とを備えるダイヤフラムであり、嵌合部２４が溝１３に嵌合した際にフィン２２は軸直交方向に対して傾斜しているエンジンのバルブ構造とした。【選択図】図１
2020143603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状のバルブステムの軸方向の一端に傘部を有するバルブ部材と、
一端がエンジンに支持されて前記バルブ部材を前記軸方向の他端側へ押圧するバルブスプリングと、
前記バルブスプリングの他端を保持する止め具と、
前記バルブステムの前記軸方向の他端側外周に形成され前記止め具が嵌合する溝と、
を備え、
前記止め具は、前記バルブスプリングの前記軸方向の他端に当接する環状の基部と、前記基部から内径方向へ向かって突出する複数のフィンと、前記フィンの先端に設けられる前記溝への嵌合部と、を備えるダイヤフラムであり、前記嵌合部が前記溝に嵌合した際に前記フィンは軸直交方向に対して傾斜しているエンジンのバルブ構造。
【請求項２】
前記フィンは、内径方向へ向かうにつれて前記バルブステムの前記軸方向の他端に近づく側へ傾斜している請求項１に記載のエンジンのバルブ構造。
【請求項３】
前記フィンの先端に、前記軸方向において前記バルブスプリングがある側とは反対側へ突出して前記溝の縁に当接するカエリ部を備える請求項１又は２に記載のエンジンのバルブ構造。
【請求項４】
前記フィンの前記基部への接続部における軸周り方向への接続部中点と前記フィンの前記嵌合部における軸周り方向への嵌合部中点とを結ぶフィン中心線は、前記バルブステムの軸心からずれている請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンのバルブ構造。
【請求項５】
前記バルブスプリングは圧縮状態から伸長する際に軸周り一方向へ回転する特性を有し、
前記フィンの前記嵌合部中点と前記バルブステムの軸心を通る第１半径方向に対して、前記フィンの前記接続部中点と前記バルブステムの軸心を通る第２半径方向は、外径側へ向かうにつれて前記軸周り一方向へ遠ざかる方向である請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンのバルブ構造。
【請求項６】
前記ダイヤフラムのばね定数は、前記バルブスプリングのばね定数よりも大きく設定されている請求項１〜５の何れか１項に記載のエンジンのバルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのバルブ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からエンジンの吸排気弁として、例えば、特許文献１のように、軸状のバルブステムの一端に弁体部である傘部が設けられたバルブ（以下、「バルブ部材」と称する。）が用いられている。バルブステムは、シリンダに形成されたバルブ挿通孔に挿通され、シリンダに対して軸方向へ進退可能なものとなっている。
【０００３】
バルブ部材は、バルブスプリングの弾性力によって傘部が弁孔を閉じる方向に付勢されている。また、バルブステムの他端、すなわち、傘部を設けた側の反対側の端部であるステムエンドには、カムの作用によって押圧力が作用する。バルブスプリングの弾性力と、カムの押圧力によってバルブステムが進退し、傘部が弁孔に接離することによって、吸排気弁は開閉する。
【０００４】
バルブスプリングの弾性力は、バルブステムに取り付けられたリテーナを介してバルブステムに作用する。リテーナは、コッタと呼ばれる止め具部材を介してバルブステムに取り付けられている。バルブスプリングの一端はリテーナに支持され、他端はエンジン本体のシリンダヘッドに支持される。このような態様により、バルブスプリングの弾性力は、コッタ及びリテーナを介してバルブ部材に作用する。
【０００５】
ここで、コッタは、円錐面状の外周面と、バルブステムの外周面に接する内周面と、内周面から径方向内側に突出する突部を有する２つ割りの分割コレットである。リテーナは、コッタの外周面に対向する内周面を有する環状部材である。リテーナの内周面はコッタの外周面に対応する円錐面となっている。コッタの突部はバルブステムの外周面に形成された溝に嵌合し、コッタの外周面はリテーナの内周面に面接触する。これにより、リテーナはコッタを介してバルブステムに固定されている。
【０００６】
なお、特許文献２，３には、バルブステムに対して、バルブスプリングが直接固定された技術が開示されている。また、特許文献４には、バルブステムに対してバルブスプリングを固定するに際し、ダイヤフラムを用いた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１８３６７７号公報
【特許文献２】特開２００７−２９７９９４号公報
【特許文献３】特開２０１８−１７８８４５号公報
【特許文献４】特開２００８−５０９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１のように、コッタを用いてバルブステムにリテーナを取り付ける構造の場合、コッタとリテーナという２つの部品を用意しなければならない。さらに、バルブステムの外径が異なれば、そのコッタやリテーナの仕様を変更する必要がある。このため、仕様の異なる種々のエンジンや種々のバルブに対応して、多くの種類の部品を用意する必要があるという問題がある。
【０００９】
特許文献２，３のように、バルブスプリングをバルブステムに直接固定する構造では、部品点数を削減できるという利点がある。しかし、この場合、バルブステムへの固定を前提とした特殊な形状のバルブスプリングを用意しなければならないという問題がある。また、異なる外径のバルブステムに対しては、異なる形状のバルブスプリングを用意しなければならない点は同様である。
【００１０】
特許文献４のように、バルブスプリングをダイヤフラムを用いて固定する構造では、特殊な形状のバルブスプリングを用意する必要はない。また、コッタとリテーナを用いないため、部品点数の削減が可能である。しかし、ダイヤフラムはその中央に孔部を有し、孔部に挿通されたバルブステムの軸端をカシメることにより、そのバルブステムの外周に固定されている（特許文献４段落００２８参照）。このため、異なる外径のバルブステムに対して、異なる形状のダイヤフラムを用意しなければならないという問題点は、依然として存在する。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、バルブステムに対してバルブスプリングを固定する止め具として、外径が異なるバルブステムに対して共通の部品を利用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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明は、軸状のバルブステムの軸方向の一端に傘部を有するバルブ部材と、一端がエンジンに支持されて前記バルブ部材を前記軸方向の他端側へ押圧するバルブスプリングと、前記バルブスプリングの他端を保持する止め具と、前記バルブステムの前記軸方向の他端側外周に形成され前記止め具が嵌合する溝とを備え、前記止め具は、前記バルブスプリングの前記軸方向の他端に当接する環状の基部と、前記基部から内径方向へ向かって突出する複数のフィンと、前記フィンの先端に設けられる前記溝への嵌合部と、を備えるダイヤフラムであり、前記嵌合部が前記溝に嵌合した際に前記フィンは軸直交方向に対して傾斜しているエンジンのバルブ構造を採用した。
【００１３】
ここで、前記フィンは、内径方向へ向かうにつれて前記バルブステムの前記軸方向の他端に近づく側へ傾斜している構成を採用することができる。
【００１４】
また、前記フィンの先端に、前記軸方向において前記バルブスプリングがある側とは反対側へ突出して前記溝の縁に当接するカエリ部を備える構成を採用することができる。
【００１５】
これらの各態様において、前記フィンの前記基部への接続部における軸周り方向への接続部中点と前記フィンの前記嵌合部における軸周り方向への嵌合部中点とを結ぶフィン中心線は、前記バルブステムの軸心からずれている構成を採用することができる。
【００１６】
また、これらの各態様において、前記バルブスプリングは圧縮状態から伸長する際に軸周り一方向へ回転する特性を有し、前記フィンの前記嵌合部中点と前記バルブステムの軸心を通る第１半径方向に対して、前記フィンの前記接続部中点と前記バルブステムの軸心を通る第２半径方向は、外径側へ向かうにつれて前記軸周り一方向へ遠ざかる方向である構成を採用することができる。
【００１７】
さらに、これらの各態様において、前記ダイヤフラムのばね定数は、前記バルブスプリングのばね定数よりも大きく設定されている構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、バルブスプリングの他端を保持する止め具として、バルブスプリングの他端に当接する環状の基部と、基部から内径方向へ向かって突出する複数のフィンと、フィンの先端に設けられるバルブステムの溝への嵌合部とを備えるダイヤフラムを採用し、嵌合部が溝に嵌合した際に、フィンが軸直交方向に対して傾斜している構成を採用したので、外径が異なるバルブステムに対して共通の止め具を利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施形態に係るバルブ構造の断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】ダイヤフラムの平面図である。
【図４】止め具の変形例を示す平面図である。
【図５】バルブスプリングの斜視図である
【図６】（ａ）（ｂ）はバネの特性を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施形態について説明する。図１は、エンジンに設けられたバルブ構造を示す。図１では、エンジン本体１に形成された複数のシリンダのうち、一つのシリンダの要部のみを示している。
【００２１】
エンジン本体１のシリンダヘッドには、燃焼室２に接続されるポート３が設けられている。ポート３には、吸気ポートと排気ポートとがある。吸気ポート内には、その吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射装置（図示省略）が設けられ、吸気ポート内の吸入空気に燃料を噴射し混合気を形成する。形成された混合気は燃焼室２へと移動し、燃焼室２内で燃焼した後、その排気ガスは、排気ポートを通じて外部へ排出される。
【００２２】
バルブは、この吸気ポートと排気ポートの両方にそれぞれ設けられている。吸気ポート側のバルブは、吸気ポートの弁孔を開閉弁可能に設けられている。このバルブの開弁時には、弁孔が開放され、吸気ポートから燃焼室へと気体の流動経路が形成される。バルブの閉弁時には、弁孔が密閉され、吸気ポートと燃焼室との間が閉鎖される。
【００２３】
排気ポート側のバルブは、排気ポートの弁孔を開閉弁可能に設けられている。このバルブの開弁時には、弁孔が開放されて燃焼室から排気ポートへと気体の排出経路が形成される。このバルブの閉弁時には、弁孔が閉鎖されて、燃焼室内と排気ポートとの間が密閉される。ピストンとシリンダの隙間はエンジンオイルによる油膜によって気密が確保されており、吸気ポート側のバルブ及び排気ポート側のバルブを閉弁すると、燃焼室内が密封状態になる。
【００２４】
以下、この吸気ポートを例にエンジンのバルブ構造について説明するが、排気ポートにおいても同様の構造を採用することができる。なお、エンジンは、燃料噴射装置を吸気ポート内に設けるものに限らず、燃焼室内に設けられて、燃焼室内の吸入空気に燃料を噴射する筒内直接噴射式エンジンであってもよい。
【００２５】
図１に示すバルブ構造は、バルブ１０（以下「バルブ部材１０」と称する。）と、止め具２０を介してバルブ部材１０に連結されるバルブスプリング４０と、バルブ部材１０の軸端に対向するタペット５０とを備えている。
【００２６】
バルブ部材１０は、軸状のバルブステム１１と、その軸方向の一端に設けられた傘部１２とを有する金属製の部材である。ここで、バルブ部材１０の軸線に沿った方向を「軸方向」という。また、その軸方向に直交する方向を「軸直交方向」又は「径方向」という。また、その軸線回りに一周する方向を「軸周り方向」という。
【００２７】
タペット５０の上方にはカム６０が配置されている。バルブスプリング４０は、バルブステム１１の周囲を取り巻くように配置され、その一端がシリンダヘッドに支持され、他端はバルブステム１１に固定された止め具２０に保持される。これにより、バルブスプリング４０は、止め具２０を介してバルブ部材１０を他端側へ付勢する。
【００２８】
シリンダヘッドには、上方からポート３へと貫通するバルブ挿通孔１ａが設けられている。バルブステム１１は金属製の筒体であるバルブステムガイド１１ｂを介してバルブ挿通孔１ａに挿通されている。これにより、バルブ部材１０は、シリンダヘッドに対して軸方向に上昇、又は、下降可能に支持されている。
【００２９】
図１のように、バルブステム１１の軸方向の一端に設けられた傘部１２は、その軸方向にかけて放射状に拡径した傘状をなす。傘部１２の図示下端部の外径は、ポート３の弁孔４の内径より大きい。
【００３０】
ポート３の弁孔４の縁は面取りが施された傾斜面となっている。傘部１２の図示上方側の縁部には、この傾斜面に対応するように傾斜したフェース面１２ａが設けられている。バルブ部材１０が上昇し、フェース面１２ａと弁孔４の縁とが当接すると、ポート３が閉弁される。バルブ部材１０が下降すると、フェース面１２ａと弁孔４の縁とが離れ、ポート３が開弁される。
【００３１】
図２には、バルブステム１１の軸方向の他端側外周に形成された溝１３に嵌合する止め具２０を介して、バルブスプリング４０が取り付けられた状態の拡大図が示されている。
【００３２】
溝１３は、バルブステム１１の軸方向の他端に、軸心を通過する縦断面が円弧状となるように窪んでおり、その溝１３が全周に亘って同一の断面で連続している。溝１３の軸方向における一端側の縁１３ａ及び他端側の縁１３ｂは、いずれもバルブステム１１の外周面との間に成す稜線部となっている。この実施形態では、溝１３の他端側に隣接するバルブステム１１の外周面は、組付性の向上のため、他端側へ向かうにつれて縮径するテーパ面１１ｃとなっているが、この隣接する外周面を円筒面としてもよい。
【００３３】
止め具２０は、その軸心に孔２６を有する金属製の板状部材である。止め具２０の外周寄りの部分は、外径側へ向かってフランジ状に張り出した環状の基部２１となっている。基部２１の下方には、バルブスプリング４０が配置されている。図１に示すように、バルブスプリング４０は、燃焼室に近い側の一端がバルブスプリングシート（図示省略）を介して、エンジン本体１のシリンダヘッドに支持されている。バルブスプリング４０の他端は、止め具２０の基部２１に固定されている。
【００３４】
止め具２０は、環状の基部２１と、基部２１から内径方向へ向かって突出する複数のフィン２２と、フィン２２の先端に設けられる溝１３への嵌合部２４とを備えている。放射状に設けられた複数のフィン２２は、それぞれその先端が基部２１に対して、板状部材の表裏両側へ向かって曲がるように弾性変形する。このため、止め具２０は、バルブステム１１とバルブスプリング４０とを、いわゆる板ばね形式、あるいは、さらばね形式で弾性保持するダイヤフラムとして機能する。
【００３５】
隣り合うフィン２２同士の間は、軸心から外径方向へ向かって伸びるスリット２３となっている。スリット２３は、軸心の孔２６から等幅で外径側へ伸びる平行部２３ａと、その平行部２３ａの外径側端に設けられる拡大部２３ｂとを備えている。拡大部２３ｂの内縁は、平行部２３ａよりも周方向への幅が広く且つ平行部２３ａの外径側端から円弧状に拡がる円弧部２３ｃと、その円弧部２３ｃの外径側端から外径側へ直線状に伸びる直線部２３ｄと、拡大部２３ｂの端縁を閉じる終端部２３ｅとで構成されている。拡大部２３ｂを設けたことにより、フィン２２の変形性能が向上するとともに、スリット２３の内縁への応力集中が緩和されている。
【００３６】
図１に示すように、バルブ部材１０の軸方向上方側に配置されたタペット５０は、バルブステム１１の他端１１ａに対向する端壁部５１と、端壁部５１の周縁から傘部１２側へ立ち上がった円筒状の周壁部５２とを有したカップ状の部材である。タペット５０は、シリンダヘッド内に形成されたガイド孔（図示省略）に嵌り、そのガイド孔の内面に摺動する。端壁部５１は、平面視円形状の板体であって、肉厚が軸周り方向の外側から中心にかけて厚くなる。また、端壁部５１の内面の平面視中央には、バルブステム１１側に立ち上がった環状の突部が設けられている。バルブステム１１の他端１１ａは、タペット５０の突部の端面に当接する。
【００３７】
タペット５０の軸方向の上方のカム６０は、端壁部５１の外面に摺接する。カム６０はカムシャフトに設けられており、カムシャフトへの動力の伝達は、カムシャフト側に設けたスプロケットとクランクシャフト側に設けたスプロケットとの間をタイミングチェーン等で連結することにより行われている。カム６０の回転中心から端壁部５１との接触箇所までの距離は、カム６０の回転位置によって変化する。この接触箇所までの距離が大きくなるにつれて、カム６０がタペット５０を図示下方へ押圧する力が大きくなる。そのため、カム６０がタペット５０を押圧する力は、カム６０の回転に合わせて変化する。
【００３８】
バルブ部材１０は、バルブスプリング４０の弾性力によって上方へと付勢され、また、バルブ部材１０は、タペット５０を介してカム６０から下方へと押圧されている。カム６０の押圧力がバルブスプリング４０の弾性力を下回っているときには、バルブスプリング４０が伸張し、バルブ部材１０が上昇する。カム６０の押圧力がバルブスプリング４０の弾性力を上回ると、バルブスプリング４０が圧縮され、バルブ部材１０が下降する。このように、カム６０の回転によってバルブ部材１０を上昇、又は下降させ弁孔４の開閉弁を行う。
【００３９】
ここで、バルブステム１１に固定された止め具２０は、図２に示すように、嵌合部２４が溝１３に嵌合した際に、フィン２２が、バルブステム１１の軸直交方向に対して傾斜した状態となっている。その傾斜度合いは、バルブステム１１の外径に応じて変化する。すなわち、フィン２２が弾性変形することを前提とし、外径の寸法が異なる様々のバルブステム１１に対して、そのフィン２２の弾性変形の度合いの差異によって、嵌合部２４はそれぞれのバルブステム１１の溝１３に嵌合することができる。このため、１つの仕様の止め具２０で、軸の外径寸法が異なる複数のバルブ部材１０に対応できるという利点がある。このとき、バルブステム１１の外径に応じて、ダイヤフラムのフィン２２の傾斜角度が変わることになるが、そのフィン２２に許容される所定の弾性変形の範囲内であれば、その傾斜角度の違いは、支持強度に影響しない。
【００４０】
また、この発明では、従来から止め具として用いられていた、コッタとリテーナに代えてダイヤフラムを採用したことにより部品点数を削減することができるので、コストの低減と、組立時及び整備時の作業性向上の効果も期待できる。
【００４１】
また、この発明では、フィン２２の先端に、軸方向においてバルブスプリング４０がある側とは反対側へ突出して溝１３の縁１３ｂに当接する凸状のカエリ部２５を備えている。カエリ部２５が溝１３の縁１３ｂに当接することで、図２において基部２１が嵌合部２４よりも他端側に向くような、ダイヤフラムの反転現象を防止できる。このため、組み付け作業時に、バルブスプリング４０の弾性力によって、止め具２０がバルブステム１１の他端１１ａ側へ抜けるような事態を防止できる。
【００４２】
また、ダイヤフラムの弾性変形により、バルブスプリング４０を構成するコイルスプリングの軸方向長さが刻々と変化するので、バルブスプリング４０自体に対して従来よりも大きなばね特性の変化が期待できる。バルブスプリング４０のばね特性が大きく変化すれば、サージ波の位相がずれることによる打消効果で、サージングの発生を回避することができる。この効果は、止め具２０のダイヤフラムが、バルブスプリング４０とは全く異なる挙動を示す(共振が無い)ことを利用したものである。
【００４３】
また、止め具２０を構成するダイヤフラムのばね定数は、バルブスプリング４０のばね定数よりも大きく設定されている。サージングが発生するような状況下では、ダイヤフラムに対して静的荷重よりも大きな動的荷重が作用するので、その作用時に、ばね定数が相対的に大きいダイヤフラムの弾性変形を活用して、バルブスプリング４０のばね特性を大きく変化させることができる。
【００４４】
図６（ａ）は、一般的な線形コイルばねの特性を示し、図６（ｂ）はダイヤフラムのようなさらばねの特性を示している。バルブスプリング４０のようなコイルばねは、図６（ａ）に示すように、フックの法則に従って、荷重と変位との関係を示すグラフが直線的であるのに対し、ダイヤフラムは、アルメン・ラスロの近似式と呼ばれる図６（ｂ）に示すようなグラフとなる。
【００４５】
図６（ｂ）のグラフで、ばね定数が反転している箇所（極大値を示す箇所よりも右側）は、ばね自体の形状が反転して弾性の多くを失ってしまう領域であり、このような領域での使用は避ける必要がある。このため、サージ波の発生による瞬間的な荷重の増加があった場合であっても、そのダイヤフラムの使用領域が、図６（ｂ）の符号Ｘの領域（極大値を示す箇所よりも左側）、すなわち、荷重の増加に対して変位が単調増加する領域に限定されることが望ましい。なお、図６（ｂ）のグラフで、符号Ｘの領域のさらに左側の領域Ｙは、サージ波の発生が無い通常使用の領域を示している。ここで、サージ波の発生による荷重の増加で、静的な状態の荷重の最大値（リフト時荷重）に対して１．６倍以上の荷重が生じると、ダイヤフラムの効果でバルブスプリング４０のばね定数が変化して、そのばね特性を、サージングを抑制できる程度に大きく変化させる。これにより、その後のサージングを抑制できると考えられる。
【００４６】
さらに、この発明では、止め具２０としてダイヤフラムを採用したことにより、仮に、過酷な使用等によってバルブシートが想定以上に摩耗したり、あるいは、バルブスプリング４０の線材同士が密着する等、その弾性力の一部を失うような事態が生じても、止め具２０を構成するダイヤフラムが弾性力を維持しているので、ダイヤフラムが部材の損傷を防ぐフェイルセーフ機能を発揮することができる。
【００４７】
この発明の実施形態の変形例を図４に示す。図４の変形例では、基部２１から内径側へ向くフィン２２の突出方向ｅ（＝フィン中心線ｅ）を、軸心を通る半径方向ｄに対してやや角度を持たせた構成としている。ここで、フィン２２の基部２１への接続部における軸周り方向への中点である接続部中点ｑと、フィン２２の嵌合部２４における軸周り方向への中点である嵌合部中点ｐとを結ぶフィン中心線ｅは、バルブステム１１の軸心ｏからずれて設定されている。ここで、接続部中点ｑは、フィン２２の軸周り方向への幅の中心に位置している（図中の幅ｗ，ｗ参照）。また、嵌合部中点ｐは、嵌合部２４の軸周り方向への幅の中心に位置している。この実施形態では、嵌合部２４は先鋭な形状であるので、その先鋭な先端が嵌合部中点ｐとなっている。
【００４８】
このように、フィン２２の突出方向を軸心ｏに対してずらしたことにより、フィン２２の先端をバルブステム１１の溝１３に嵌合させやすくなる。フィン２２を弾性変形させて溝１３に嵌合させる際に、フィン２２の先端が、バルブステム１１の外周に対して非直角状態で接するので、互いに摺動しやすくなるからである。
【００４９】
ところで、バルブスプリング４０は、図５に矢印Ｅに示すように、タペット５０側からの平面視において、他端から一端に向かって矢印Ｆに示すように時計回り（右巻き）に巻かれた圧縮ばねである。なお、バルブスプリング４０の巻き線方向は反時計回り（左巻き）であっても構わない。図５において、一般に、バルブスプリング４０は圧縮状態から伸長する際に、矢印Ｄに示すようにコイルの巻き方向Ｆとは逆方向に軸周り回転する場合が多い。この回転方向を軸周り一方向Ｄとする。すなわち、このバルブスプリング４０は、伸長時に軸周り一方向Ｄへ回転する特性を有している。
【００５０】
これに対して、止め具２０は、図４に示すように、フィン２２の嵌合部中点ｐとバルブステム１１の軸心ｏを通る第１半径方向ｃに対して、フィン２２の接続部中点ｑとバルブステム１１の軸心ｏを通る第２半径方向ｄが、外径側へ向かうにつれて軸周り一方向Ｄへ遠ざかる方向となっている。
【００５１】
ここで、図４に示すように、フィン２２のスリット２３に面する縁ａの方向は、軸心ｏを通る半径方向ｂと平行である。エンジンの稼働中に、止め具２０に対してバルブスプリング４０から軸周り一方向Ｄへの回転力が加わった際に、その回転力は、止め具２０に矢印Ｃのように作用している。また、止め具２０に作用する遠心力は、フィン２２の縁ａの方向に沿って外径方向へ矢印Ａのように作用している。回転力Ｃと遠心力Ａの合力は、図中の矢印Ｇの方向となり、この方向は、縁ａに平行な半径方向ｂよりも前述のフィン中心線ｅに近い方向となる。フィン２２に作用する外力の合力の方向Ｇとフィン中心線ｅの方向とを近づけることで、フィン２２に作用する力を単純化できるので、部材の強度を必要最小限とする経済設計が容易にできるようになる。なお、外力の合力の方向Ｇとフィン中心線ｅの方向とは、図４に示すように、完全に一致していることが望ましい。
【００５２】
上記の実施形態では、バルブステム１１にバルブスプリング４０を固定するダイヤフラム２０として、バルブステム１１の溝１３に嵌合するフィン２２が、内径側へ向かうにつれてバルブステム１１の軸方向の他端１１ａ側へ向かうように傾斜する構造としたが、ダイヤフラム２０の形状は、この実施形態には限定されない。例えば、この傾斜方向を逆にして、バルブステム１１の溝１３に嵌合するフィン２２が、内径側へ向かうにつれて軸方向の一端側、すなわち、傘部１２側へ向かうように傾斜する構造を採用してもよい。
【００５３】
以上、この発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  エンジン本体
１０  バルブ部材
１１  バルブステム
１１ａ  他端
１２  傘部
１３  溝
１３ｂ  縁
２０  止め具（ダイヤフラム）
２１  基部
２２  フィン
２４  嵌合部
２５  カエリ部
４０  バルブスプリング
【図１】
2020143603.tif 000003
【図２】
2020143603.tif 000004
【図３】
2020143603.tif 000005
【図４】
2020143603.tif 000006
【図５】
2020143603.tif 000007
【図６】
2020143603.tif 000008