(57)【要約】【課題】簡易な構成で、効果的にサージングの抑制を実現することができるバルブスプリング及びバルブ装置を提供することを課題とする。【解決手段】バルブ装置（２）は、バルブステム（３）、バルブステム（３）の一端側に配置され、固定されたリテーナ（４）、リテーナ（４）と対向させて配置されたバルブスプリングシート（５）を備える。リテーナ（４）とバルブスプリングシート（５）との間にはバルブスプリング（１）が狭持される。バルブスプリング（１）は、フルリフト時に隣り合う巻き線１ａが接触し、密着するように装着される。巻き線（１ａ）には、ゴムによるコーティング処理がされている。巻き線（１ａ）の線径は、隣り合う巻き線（１ａ）同士は繰り返し接触することを考慮し、繰り返しの接触に耐え得るだけの径（太さ）が確保されている。【選択図】図１
2008215109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブステムの一端側に配置されたリテーナと、当該リテーナと対向させて配置されたバルブスプリングシートとの間に挟持されるバルブスプリングであって、
作動時に隣り合う巻き線同士が接触することを特徴としたバルブスプリング。
【請求項２】
バルブステムの一端側に配置されたリテーナと、当該リテーナと対向させて配置されたバルブスプリングシートとの間に挟持されるバルブスプリングであって、
バルブリフト時に隣り合う巻き線同士がスプリングの全長に亘って接触することを特徴としたバルブスプリング。
【請求項３】
バルブステムの一端側に配置されたリテーナと、当該リテーナと対向させて配置されたバルブスプリングシートとの間に挟持されるバルブスプリングであって、
バルブフルリフト時に隣り合う巻き線同士がスプリングの全長に亘って接触することを特徴としたバルブスプリング。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のバルブスプリングにおいて、
巻き線はコーティング処理されたことを特徴とするバルブスプリング。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載のバルブスプリングを備えたことを特徴とするバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸排気機構を構成するバルブ装置に組み込まれるバルブスプリングの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストン式内燃機関の吸排気弁を付勢するバルブスプリングは、一般的にコイルスプリングが用いられている。このコイルスプリングは、機関の高速回転時にはバルブスプリングの固有振動数に応じてサージングが発生し、このサージングによってバルブのジャンプやバウンス等の異常運動を招く場合がある。
【０００３】
このようなサージングを回避するバルブスプリングとして、特許文献１の提案がある。特許文献１には、カムを介して往復駆動されるバルブと、基端をスプリングシートに支持される一方、他端を前記バルブに連結されてバルブを閉弁方向へ付勢するバルブスプリングを途中から異なる所定のピッチで巻線形成した内燃機関のバルブスプリングにおいて、前記バルブスプリングのスプリングシート側から所定の位置までを隣合う巻線同士が密着可能な所定のピッチを備えた密巻部と、この密巻部の巻線に形成されて前記バルブスプリングの軸方向とほぼ直交する平面とを備えるバルブスプリングが開示されている。
【０００４】
このようなバルブスプリングは、サージングにより接離してバルブスプリングの軸方向とほぼ直交する密巻部の平面がシリンダヘッドのスプリングシート付近に滞留するオイルを押しのけ、密巻部の巻線が互いに衝突するエネルギに加えて巻線に形成された平面が押しのけるオイルにより減衰力を受けるため、バルブスプリングの共振振幅を抑制することでサージングを確実に抑制することが可能となり、機関の定常運転中では密巻部は隣合う巻線と密着してオイルの押しのけを行わないため、動弁系の駆動抵抗を増大することがなく機関の熱効率を確保することができる。
【０００５】
また、特許文献１には、前記バルブスプリングのスプリングシート側には、常時オイルを滞留するとともに、バルブスプリングの密巻部の少なくとも一部を滞留したオイルに浸漬可能な浸漬手段を備える構成も開示されている。このような構成のバルブスプリングは、密巻部が常時オイルに浸漬されるため、サージング発生時には浸漬されたオイルによって確実に共振振幅を減衰することができ、サージング抑制の信頼性を向上させることが可能となる旨、開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７７４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたバルブスプリングでは、密巻部の巻線が互いに衝突するエネルギに加えて巻線に形成された平面が押しのけるオイルにより減衰力によるサージングの抑制を期待している。しかしながら、オイルによる減衰力によってサージング抑制の効果を高めるためには、密巻部の少なくとも一部を滞留したオイルに浸漬可能な浸漬手段を備えこととなる。すなわち、高いサージング抑制の効果を得るためには、バルブスプリング自体のピッチを変えるのみならず、浸漬手段を形成するための複雑な加工が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、簡易な構成で、効果的にサージングの抑制を実現することができるバルブスプリング及びバルブ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するための、本発明のバルブスプリングは、バルブステムの一端側に配置されたリテーナと、当該リテーナと対向させて配置されたバルブスプリングシートとの間に挟持されるバルブスプリングであって、作動時に隣り合う巻き線同士が接触することを特徴としている（請求項１）。また、バルブステムの一端側に配置されたリテーナと、当該リテーナと対向させて配置されたバルブスプリングシートとの間に挟持されるバルブスプリングであって、バルブリフト時に隣り合う巻き線同士がスプリングの全長に亘って接触することを特徴としている（請求項２）。このようなバルブスプリングは、伸縮動作を一回行う度に隣り合う巻き線同士が接触し、スプリングに生じている振動の振幅量の増幅が抑え込まれる。特に、バルブリフト時にバルブスプリングシートとリテーナとに挟まれたスプリングが圧縮され、スプリングの全長に亘って隣り合う巻き線同士が接触することによりスプリング生じる振動を抑えることができ、サージングに至ることを回避することができる。
【００１０】
このようなバルブスプリングは、バルブフルリフト時に隣り合う巻き線同士がスプリングの全長に亘って接触する構成とすることができる（請求項３）。
【００１１】
また、このようなバルブスプリングでは、巻き線はコーティング処理された構成とすることができる（請求項４）。バルブスプリングを形成する巻き線に、例えば、ゴム等でコーティングすることにより、巻き線同士が接触する際の過度の衝撃を緩和することができる。また、巻き線同士が接触した際の巻き線同士のバウンドも抑制することができる。これにより、さらなるサージングの抑制となる。
【００１２】
このようなバルブスプリングをバルムステム、バルブスプリングシート、リテーナ等と組み合わせることによって本発明のバルブ装置を構成することができる（請求項５）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のバルブスプリングによれば、隣り合う巻き線同士を接触させるようにしたので、バルブスプリングは、伸縮動作を一回行う度に隣り合う巻き線同士が接触し、スプリングに生じている振動の振幅量の増幅が抑え込まれ、サージングを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１（ａ）、図１（ｂ）は、いずれも本実施例のバルブスプリング１を組み込んだバルブ装置２の概略構成を示した説明図である。図１（ａ）は、バルブ装置２の閉弁状態、図１（ｂ）は、バルブ装置２の開弁状態（フルリフト状態）を示している。
【００１６】
バルブ装置２は、バルブステム３、このバルブステム３の一端側に配置され、固定されたリテーナ４、このリテーナ４と対向させて配置されたバルブスプリングシート５を備えている。リテーナ４とバルブスプリングシート５との間にはバルブスプリング１が狭持されている。これによりバルブスプリング１は、バルブステム３を閉弁方向へ移動させる付勢力を発揮する。バルブステム３の上端部にバルブリフター６が装着され、その上面にカム７が接触するように配置されている。
【００１７】
ここで、バルブスプリング１は、図１（ｂ）に示すフルリフト時に隣り合う巻き線１ａ１と１ａ２、１ａ２と１ａ３、・・・、１ａ６と１ａ７とが接触し、密着するように装着されている。すなわち、バルブスプリング１はカム７の位置に応じて伸縮するが、リテーナ４が押し下げられ、リテーナ４とバルブスプリングシート５との間で押し縮められた状態のときに隣り合う巻き線同士がその全長に亘って接触するように構成されている。バルブスプリング１は、このような状態を実現することができるように巻き線の１ａの線径、間隔、全長が規定されている。また、このような巻き線１ａには、ゴムによるコーティング処理がされている。なお、巻き線１ａの線径を決定する際は、隣り合う巻き線１ａ同士は繰り返し接触することを考慮し、繰り返しの接触に耐え得るだけの径（太さ）が確保されている。
【００１８】
次に、以上のように構成されるバルブ装置２の動作について説明する。バス部装置２は、エンジンの作動時に、カム７の回転によって図１（ａ）に示す閉弁状態、図１（ｂ）に示す開弁状態（フルリフト状態）を繰り返し示現する。バルブスプリング１は、開弁状態と閉弁状態との間で状態を変化させる際に巻き線１ａ同士が接触する。特に、フルリフト時のバルブスプリング１は、リテーナ４とバルブスプリングシート５とによって各巻き線１ａが密着するように挟まれた状態となる。バルブスプリング１は、その動作時は種々の要因によって振動が生じていると考えられるが、フルリフト状態となる度に巻き線１ａ同士の密着により振動が抑え込まれる。コイルスプリング１に生じるサージングはコイルスプリング１が有する固有振動数が外部から作用する種々の要因によって生じる振動とが共振を起こすことによって生じる。しかし、本実施例のバルブスプリング１は、フルリフト状態において毎回振動の消滅作用を受け、その都度振動が抑え込まれるることとなる。この結果、バルブスプリング１に生じる振動のバルブスプリング１の固有振動数への到達が回避される。これにより、バルブスプリング１におけるサージングの発生が抑制される。
【００１９】
このような作用によりサージングが抑制されるバルブスプリング１は、巻き線１ａ同士が接触するが、ゴムによるコーティング処理が施されているため巻き線１ａ同士が接触する際の衝撃が緩和されている。また、ゴムによるコーティング処理によって外部からの作用によって生じるバルブスプリング１の振動の増幅を抑制することができる。これによってもバルブスプリング１の振動がサージングを生じる振動数に達することを抑制し、サージング対策となっている。
【００２０】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。例えば、巻き線１ａの断面が矩形となるようにすることができる。これにより、巻き線同士を面接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例のバルブスプリングを組み込んだバルブ装置の概略構成を示した説明図であり、（ａ）は、バルブ装置の閉弁状態、（ｂ）は、バルブ装置の開弁状態（フルリフト状態）を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  バルブスプリング
１ａ  巻き線
２  バルブ装置
３  バルブステム
４  リテーナ
５  バルブスプリングシート
６  バルブリフター
７  カム
【図１】
2008215109.tif 000003