(57)【要約】【課題】  筒部とばね受けフランジ部との連設隅部に応力が集中することのないようにし、かつ連設隅部にバルブスプリングの上端の内周縁が接触するのを防止することにより、ばね受けフランジ部の強度および、剛性を高めた内燃機関用スプリングリテーナを提供する【解決手段】  エンジンバルブ１の軸端部に止着され、バルブスプリング７の上端部が嵌合される筒部５と、この筒部５の上端部より外向きに延出し、バルブスプリング７の上端の座巻き端部７ａが圧接するばね受けフランジ部６とを有する内燃機関用スプリングリテーナにおいて、筒部５の上端部外周面に、半径方向に凹入する環状凹溝１０を、その上端が、ばね受けフランジ部６の下面に、座巻き端部７ａの圧接部よりも内方において連続するようにして設ける。【選択図】  図１
2006170122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンバルブの軸端部に止着され、バルブスプリングの上端部が嵌合される筒部と、この筒部の上端部より外向きに延出し、前記バルブスプリングの上端の座巻き端部が圧接するばね受けフランジ部とを有する内燃機関用バルブスプリングリテーナにおいて、
前記筒部の上端部外周面に、半径方向に凹入する環状凹溝を、その上端が、前記ばね受けフランジ部の下面に、前記座巻き端部の圧接部よりも内方において連続するようにして設けたことを特徴とする内燃機関用バルブスプリングリテーナ。
【請求項２】
環状凹溝を、円弧状断面としてなる請求項１記載の内燃機関用バルブスプリングリテーナ。
【請求項３】
バルブスプリングの座巻き端部における内周面側の上端縁に、面取りが施されているものにおいて、環状凹溝の上下方向のほぼ中央部が、前記面取りの下端縁と対向するようにしてなる請求項１または２記載の内燃機関用バルブスプリングリテーナ。
【請求項４】
環状凹溝を、筒部の外周面を加圧して塑性変形させることにより形成した請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関用バルブスプリングリテーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における動弁機構に用いられるバルブスプリングリテーナに係り、特に、バルブスプリングの上端が圧接するばね受けフランジ部の強度を高めうるようにしたバルブスプリングリテーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動弁機構に用いられるバルブスプリングリテーナ（以下、スプリングリテーナと略称する）は、中心にエンジンバルブの軸端部を固定するためのコッタが嵌着されるテーパ孔を有する筒部の上部に、バルブスプリングの上端が圧接するばね受けフランジ部を一体的に連設してあるのが一般的である。
【０００３】
しかして、このようなスプリングリテーナにおいては、その筒部の外径と、バルブスプリングの内径とは、ほぼ等しくされ、バルブスプリングの上端部の内周面を、筒部の外周面と摺接又は近接させて案内することにより、バルブスプリングが軸線と直交する径方向に移動することのないようにしてある（例えば特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２９１４０７号公報
【特許文献２】特開平３−２８６１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなスプリングリテーナにおいては、通常、図５に拡大して示すように、筒部(ａ)とばね受けフランジ部(ｂ)との連設隅部(ｃ)にコーナーＲを設けて、応力集中を避けるようにするとともに、バルブスプリング(ｄ)の上端の１巻き目、すなわち上端を平坦面とした座巻き端部(ｅ)の内周縁に面取り(ｆ)を施して、連設隅部(ｃ)に座巻き端部(ｅ)の内周縁が接触することのないようにしている。
【０００５】
この場合、上記コーナーＲの半径は、面取り(ｆ)の幅よりも小さくする必要がある。
その理由は、もしコーナーＲの半径を、２点鎖線で示すように、面取り(ｆ)の幅よりも大とすると、面取り(ｆ)のエッジ部が連設隅部(ｃ)に接触し、その部分に切欠き摩耗等を発生させることのないように、高い強度及び剛性が要求され、コスト高となるからである。
【０００６】
このように、筒部とばね受けフランジ部との連設隅部のコーナーＲを、バルブスプリングの座巻き端部の面取りの幅よりも小さくすると、連設隅部に応力が集中し易くなり、特に、軽量化を目的としたアルミニウム合金等よりなる強度の小さいスプリングリテーナにおいては、ばね受けフランジ部が、バルブスプリングから入力される繰り返し荷重により疲労破壊を起こすことのないように対策を講じる必要がある。
【０００７】
上記の対策としては、ばね受けフランジ部の上下寸法を大として剛性を高めたり、強度の高い材料を用いたり、表面処理を施して耐摩耗性を高めたりすることが考えられるが、このようにすると、スプリングリテーナの重量が増加したり製造コストが上昇したりするので好ましくない。
【０００８】
一方、上記のように、連設隅部(ｃ)に面取り(ｆ)のエッジ部が接触するという問題を回避するためには、図５の２点鎖線で示すように、連設隅部(ｃ)に、斜め上方に向かって凹入する環状の逃げ溝(ｇ)を形成することも考えられる。
【０００９】
しかし、このようにすると、連設隅部(ｃ)の肉厚が小さくなって、剛性が低下するとともに、逃げ溝(ｇ)による切欠効果により応力が集中するようになるため、好ましくない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、筒部とばね受けフランジ部との連設隅部に応力が集中することのないようにし、かつ連設隅部にバルブスプリングの上端の内周縁が接触するのを防止することにより、ばね受けフランジ部の強度および剛性を高めた内燃機関用バルブスプリングリテーナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）エンジンバルブの軸端部に止着され、バルブスプリングの上端部が嵌合される筒部と、この筒部の上端部より外向きに延出し、前記バルブスプリングの上端の座巻き端部が圧接するばね受けフランジ部とを有する内燃機関用バルブスプリングリテーナにおいて、前記筒部の上端部外周面に、半径方向に凹入する環状凹溝を、その上端が、前記ばね受けフランジ部の下面に、前記座巻き端部の圧接部よりも内方において連続するようにして設ける。
【００１２】
（２）上記(１)項において、環状凹溝を、円弧状断面とする。
【００１３】
（３）上記(１)または(２)項において、バルブスプリングの座巻き端部における内周面側の上端縁に、面取りが施されているものにおいて、環状凹溝の上下方向のほぼ中央部が、前記面取りの下端縁と対向するようにする。
【００１４】
（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、環状凹溝を、筒部の外周面を加圧して塑性変形させることにより形成する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、筒部の上端部外周面に、半径方向に凹入する環状凹溝を設けてあるため、筒部とばね受けフランジ部との連設隅部に、バルブスプリングの座巻き端部の内周縁が接触して摩耗を生じさせたり、その部分に応力が集中したりすることがなくなり、ばね受けフランジ部の強度および剛性が高まる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、環状凹溝の形成部に局部的に大きな応力が加わるのが防止されるので、ばね受けフランジ部の強度、剛性はより高まる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、バルブスプリングがサージング等により径方向に振動しても、面取りの下端縁のエッジ部が、環状凹溝内の中央部に入り込むので、筒部の外周面と接触するのが防止される。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、環状凹溝の形成部が加工硬化されるので、その部分の強度を大とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のスプリングリテーナが組付けられた内燃機関の動弁機構を略示するもので、エンジンバルブ(１)の上端部には、その外周面の環状溝(1a)に係止された半割円筒形をなす１対のコッタ(２)(２)を介して、スプリングリテーナ(３)が止着されている。
【００２０】
スプリングリテーナ(３)は、例えばアルミニウム合金を型鍛造して成形したのち、ＪＩＳに基づくＴ６処理（溶体化時効処理）を施して形成され、中心に上記コッタ(２)が嵌合されるテーパ孔(４)を有する筒部(５)における上端部外周面には、径方向に延出する薄肉のばね受けフランジ部(６)が、一体的に連設されている。
【００２１】
ばね受けフランジ部(６)の下面とシリンダヘッド（図示略）との間にバルブスプリング(７)を縮設することにより、エンジンバルブ(１)は常時上向きに付勢されている。
【００２２】
スプリングリテーナ(３)の筒部(５)の外径は、バルブスプリング(７)の内径とほぼ等径とされ、筒部(５)の外周面にバルブスプリング(７)の上端部の内周面が摺接することにより、バルブスプリング(７)が軸線と直交する径方向に移動するのを防止している。
【００２３】
バルブスプリング(７)の上端の１巻き目、すなわち、ばね受けフランジ部(６)の下面に圧接する座巻き端部(7a)の上端は、平坦面に加工され、かつその内周面の上端縁には、ほぼ斜め４５°の面取り(８)が施されている。
【００２４】
図２及び図３にも示すように、筒部(５)とばね受けフランジ部(６)との連設隅部(９)のやや下方、すなわち筒部(５)の上端部には、筒部(５)の外径を縮径させる半径方向に凹入するとともに、座巻き端部(7a)の面取り(８)の上下寸法より大きい径の円弧状断面をなす環状凹溝(10)が、その上下方向の中央部の最小径部付近と対向する位置に面取り(８)の下端縁、特に、その内周の中で最も径方向内方へ突出する部分(8a)が位置するように形成されている。
【００２５】
環状凹溝(10)の深さ(Ｄ)は、座巻き端部(7a)における面取り(８)の内端のエッジ部が、振動等により接触しない寸法、例えば０.１〜２.０mmの範囲とされており、また、環状凹溝(10)の上端は、ばね受けフランジ部(６)の下面に、座巻き端部(7a)の圧接部よりもやや内方であって、筒部(５)の一般外周面(5a)よりも径方向外方の位置(12)において滑らかに連続している。
【００２６】
これにより、フランジ部(６)の肉厚を確保した上で、環状凹溝(10)の深さ(Ｄ)を抑制しつつ、その曲率半径Ｒを十分に大きく設定することができる。
なお、上記環状凹溝(10)は、切削加工によらずに、冷間（又は温間）において例えば圧延ローラ等によるスエージング加工やバニシング加工、もしくは型鍛造により加工して形成することが好ましい。
このような加工を行うと、環状凹溝(10)の形成部が塑性変形させられて、圧縮残留応力が付与され、加工硬化するので、その部分の強度を高めることができる。
【００２７】
以上説明したように、スプリングリテーナ(３)における筒部(５)の上端部外周面に、半径方向に凹入するとともに、バルブスプリング(７)の座巻き端部(7a)の面取り(８)の上下寸法よりも大きい径の円弧状断面をなす環状凹溝(10)を形成すると、筒部(５)とばね受けフランジ部(６)との連設隅部(９)に、座巻き端部(7a)の面取り(８)のエッジ部が接触することがなくなるとともに、従来のように、連設隅部(９)に応力が集中するのを防止することができる。
【００２８】
その結果、ばね受けフランジ部(６)の強度、剛性が大となる。
【００２９】
図４は、環状凹溝(10)の変形例を示すもので、座巻き端部(7a)の圧接部のやや内方において、円弧状断面をなす環状凹溝(10)の中間部とばね受けフランジ部(６)の下面とを、割線で連続させることにより、筒部(５)とばね受けフランジ部(６)との連設隅部(９)を、面取り(８)とほぼ同じ角度で傾斜する鈍角をなすテーパ面(11)としてある。
【００３０】
このような形状の環状凹溝(10)としても、連設隅部(９)に応力が集中しないので、上記と同様の作用効果を奏することができる。
【００３１】
上記実施形態では、スプリングリテーナ(３)を、バルブスプリング(７)における座巻き端部(7a)に面取り(８)が施されているものに適用しているが、このような面取り(８)が施されていないバルブスプリングにも適用することができる。この際にも、座巻き端部(7a)の圧接部のやや内方において、環状凹溝(10)の上端がばね受けフランジ部(６)の下面と連続するようにすればよい。
【００３２】
本発明は、上述のようなアルミニウム合金等の比較的軟質のスプリングリテーナ(３)に適用すると効果的であるが、通常の鋼製のスプリングリテーナにも適用しうることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のスプリングリテーナを組付けてなる動弁機構の要部の中央縦断面図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】図１のIII−III線横断平面図である。
【図４】環状凹溝の変形例を示す図２と同部位の拡大断面図である。
【図５】従来のスプリングリテーナとバルブスプリングとの関係を示す要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
(１)エンジンバルブ
(1a)環状溝
(２)コッタ
(３)スプリングリテーナ
(４)テーパ孔
(５)筒部
(5a)外周面
(６)ばね受けフランジ部
(７)バルブスプリング
(7a)座巻き端部
(８)面取り
(8a)突出する部分
(９)連設隅部
(10)環状凹溝
(11)テーパ面  
(12)径方向外方の位置
【図１】
2006170122.tif 000003
【図２】
2006170122.tif 000004
【図３】
2006170122.tif 000005
【図４】
2006170122.tif 000006
【図５】
2006170122.tif 000007