(57)【要約】【課題】バルブスプリングを確実に案内することができるバルブスプリングのガイド構造を提供する。【解決手段】バルブスプリングのガイド機構は、シリンダヘッド６と、シリンダヘッド６に設けられる、ステム１０を有するバルブ１と、ステム１０とシリンダヘッド６との間に介在してバルブ１を軸方向に運動可能に支持するバルブガイド５と、バルブガイド５とステム１０との間を密閉するステムシール４と、ステム１０の外周側に位置してバルブ１を付勢するバルブスプリング３とを備える。バルブスプリング３は、ステムシール４により案内されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに設けられる、ステムを有するバルブと、
前記ステムと前記シリンダヘッドとの間に介在して前記バルブを軸方向に運動可能に支持するバルブガイドと、
前記バルブガイドと前記ステムとの間を密閉するステムシールと、
前記ステムの外周側に位置して前記バルブを付勢するバルブスプリングとを備え、
前記バルブスプリングは前記ステムシールにより案内されている、バルブスプリングのガイド構造。
【請求項２】
前記シリンダヘッドには、前記バルブスプリングを受入れる溝が設けられており、前記バルブスプリング内周面と前記ステムシール外周面との間の隙間Ａは前記バルブスプリング外周面と前記溝の外周壁との間の隙間Ｂより小さい、請求項１に記載のバルブスプリングのガイド構造。
【請求項３】
前記シリンダヘッドには、前記バルブスプリングを受入れる溝が設けられており、前記バルブスプリング内周面と前記ステムシール外周面との間の隙間Ａは、前記バルブスプリング内周面と前記溝の内周壁との間の隙間Ｃよりも小さい、請求項１に記載のバルブスプリングのガイド構造。
【請求項４】
前記バルブに係合し、前記バルブスプリングに当接するリテーナをさらに備え、前記リテーナは前記バルブスプリングに当接するフランジ部と前記フランジ部よりも内周側に位置して前記フランジ部よりも肉厚のリテーナガイドとを有し、
前記バルブスプリング内周と前記ステムシール外周との隙間Ａは前記バルブスプリング内周と前記リテーナガイド外周との間の隙間Ｄより小さい、請求項１に記載のバルブスプリングのガイド構造。
【請求項５】
前記バルブスプリングに接触する前記シリンダヘッドの部分にはバルブシートが設けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載のバルブスプリングのガイド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バルブスプリングのガイド構造に関し、より特定的には、車両に搭載される内燃機関のバルブスプリングのガイド構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブスプリングのガイド構造は、たとえば特公平８−６５６６号公報（特許文献１）、実公平５−１７３６４号公報（特許文献２）、特開２００２−１８０８１０号公報（特許文献３）に開示されている。
【特許文献１】特公平８−６５６６号公報
【特許文献２】実公平５−１７３６４号公報
【特許文献３】特開２００２−１８０８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、リテーナを組付ける際、スプリングシートのガイド部にスプリングが乗り上げたまま組まれ、バルブスプリングシートにスプリングがガイドされていてもばらつきによってリテーナのガイド部にスプリングが乗り上げ、バルブが正常に機能しないことがあった。
【０００４】
そこでこの発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、バルブスプリングを確実に案内することが可能なガイド構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従ったバルブスプリングのガイド構造は、シリンダヘッドと、シリンダヘッドに設けられる、ステムを有するバルブと、ステムとシリンダヘッドとの間に介在してバルブを軸方向に運動可能に支持するバルブガイドと、バルブガイドとステムとの間を密閉するステムシールと、ステムの外周側に位置してバルブを付勢するバルブスプリングとを備える。バルブスプリングはステムシールにより案内されている。
【０００６】
このように構成されたバルブスプリングのガイド構造では、バルブスプリングがステムシールにより案内されるため、ステムシールに案内されない場合に比べて確実にバルブスプリングを案内することができる。
【０００７】
好ましくは、シリンダヘッドには、バルブスプリングを受入れる溝が設けられており、バルブスプリング内周面とステムシール外周面との間の隙間Ａは、バルブスプリング外周面と溝の外周壁との間の隙間Ｂより小さい。
【０００８】
この場合、バルブスプリング内周とステムシール外周との間の隙間Ａがバルブスプリング外周と溝の外壁との間の隙間Ｂより小さいため、バルブスプリングはステムシールにより案内され、溝の外壁側へ乗り上げることがなくなる。
【０００９】
好ましくは、シリンダヘッドには、バルブスプリングを受入れる溝が設けられており、バルブスプリング内周面とステムシール外周面との間の隙間Ａは、バルブスプリング内周面と溝の内周壁との間の隙間Ｃよりも小さい。
【００１０】
このように構成されたバルブスプリングのガイド構造では、バルブスプリング内周とステムシール外周との間の隙間Ａはバルブスプリング内周と溝の内周壁との間の隙間Ｃよりも小さいので、バルブスプリングがステムシールに案内され、バルブスプリングが溝の内周側に乗り上げることがない。
【００１１】
より好ましくは、バルブに係合し、バルブスプリングに当接するリテーナをさらに備え、リテーナはバルブスプリングに当接するフランジ部と、フランジ部よりも内周側に位置してフランジ部よりも肉厚のリテーナガイドとを有し、バルブスプリング内周面とステムシール外周面との間の隙間Ａはバルブスプリング内周面とリテーナガイド外周面との間の隙間Ｄよりも小さい。
【００１２】
このように構成されたバルブスプリングのガイド構造では、バルブスプリング内周とステムシール外周面との間の隙間Ａはバルブスプリング内周面とリテーナガイド外周面との間の隙間Ｄよりも小さいので、バルブスプリングがリテーナガイドにより案内され、リテーナの肉厚部であるリテーナガイドにバルブスプリングが乗り上げることを防止できる。
【００１３】
好ましくはバルブスプリングに接触するシリンダヘッドの部分には、バルブシートが設けられる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に従えば、より確実にバルブスプリングを案内することが可能なバルブスプリングのガイド構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照番号を付し、その説明については繰返さない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造はシリンダヘッド６にバルブ１が位置している。シリンダヘッド６には排気通路１６が設けられ、排気通路１６が燃焼室１７へ続いている。燃焼室１７で生じた燃焼ガス（排気）が排気通路１６を通じて外部へ放出される。
【００１７】
バルブ１はシャフト状のステム１０と、ステム１０の端部に取付けられた傘部１９とを有する。傘部１９が燃焼室１７へ向かい合っており、傘部１９が燃焼室１７内の気体を封止しているときには、燃焼室１７内の気体が外部へ漏れることを防止できる。
【００１８】
バルブ１はステム１０の延びる方向に沿って往復運動することが可能である。これにより、バルブ１の傘部１９が開閉し、燃焼室１７内の気体を外部へ放出するか、または燃焼室１７内へ気体を閉じ込めておくことが可能である。
【００１９】
ステム１０の上側端部に設けられた溝１８にロック部材２０５が嵌まり合い、ロック部材２０５にリテーナ２が係合している。リテーナ２はバルブスプリング３の力をバルブ１に伝えるための部材であり、円盤状で、中央部に近づくにつれて厚みが厚くなっている。バルブ１のステム１０の端部がカムまたはロッカーアームから力を受け押圧される。これによりバルブ１は開弁方向に動く。この動きと逆方向の力がバルブスプリング３からリテーナ２を介してバルブ１へ伝えられる。リテーナ２は中央部に位置するリテーナガイド２０２と、リテーナガイド２０２の外周部に位置するフランジ部２０１とを有する。リテーナガイド２０２は厚肉部であり、ロック部材２０５に係合する。リテーナガイド２０２とフランジ部２０１との間にはリテーナガイド２０２の外周面２０３が存在し、外周面２０３が段差となっている。また、リテーナガイド２０２の下側の表面２０４はシリンダヘッド６に向かい合っている。フランジ部２０１がバルブスプリング３と当接してバルブスプリング３から力を受けている。
【００２０】
バルブスプリング３はコイルバネであり、そのピッチは一定でもよく、かつ一定ではない不均等のバネであってもよい。バルブスプリング３の一端はリテーナ２と接触し、他端はシリンダヘッド６と接触している。バルブスプリング３は円筒形状となっており、その内周面３１はステム１０と向かい合っており、内周面３１と対向するように外周面３２が位置している。バルブスプリング３を位置決めするための溝６３がシリンダヘッド６に設けられる。溝６３は内周壁１３と外周壁１１とによって規定されており、内周壁１３と外周壁１１との間にバルブシート１２が設けられている。バルブシート１２はシリンダヘッド６と別体に設けられていてもよく、また、溝６３に表面処理を施して硬化させることでバルブシート１２を構成してもよい。
【００２１】
ステム１０はバルブガイド５により案内されている。バルブガイド５はステム１０と当接し、ステム１０がバルブガイド５に接触して摺動する。バルブガイド５はシリンダヘッド６に固定されており、ステム１０の接触による摩擦抵抗を減少させる働きがある。
【００２２】
ステムシール４はバルブガイド５とステム１０との間から排気が漏れることを防止する役割を果たす。すなわち、バルブガイド５とステム１０との界面は排気通路１６まで達しており、排気圧がバルブガイド５とステム１０との間に付与されている。この排気圧に基づき排気がステム１０とバルブガイド５との間を伝ってシリンダヘッド６を透過する場合がある。このような排気がシリンダヘッド６外へ放出されると環境性能の悪化が懸念されるため、ステムシール４を設けてバルブガイド５とステム１０との間から排気が漏れることを防止している。ステムシール４の外周面４１はバルブスプリング３の内周面３１と向かい合っている。リテーナ２のリテーナガイド２０２はステム１０の溝１８と係合している。
【００２３】
シリンダヘッド６はバルブスプリング３よりも内側に位置する内周側表面６１とバルブスプリング３よりも外側に位置する外周側表面６２とを有する。
【００２４】
図２は、開弁状態のシリンダヘッドの断面図である。図２を参照して、カム（図示せず）がステム１０を押すと、この力がバルブ１の全体に加わって傘部１９が下方向へ移動する。これにより、燃焼室１７と排気通路１６とが連通し、燃焼室１７内の燃焼室ガスが排出される。
【００２５】
なお、この実施の形態では本発明に従った構造を排気側のバルブ１に設けられているが、吸気側のバルブに本発明を適用してもよい。
【００２６】
さらに、内燃機関としてのエンジンはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンのいずれであってもよく、これらのエンジンにターボチャージャ、スーパーチャージャなどの加給機が取付けられていてもよい。
【００２７】
さらに、エンジンの形状として、直列型、Ｖ型、Ｗ型、水平対向型などのさまざまなエンジンを採用することが可能である。
【００２８】
また、エンジンの冷却方式に関しても、空冷型、水冷型のさまざまな冷却方式を採用することが可能である。さらに、シリンダヘッド６上に設けられたバルブ１、バルブスプリング３などの各々の運動する部品は潤滑油で潤滑されていることが好ましい。
【００２９】
図３は、図１中の各部材の詳細を示す断面図である。図３を参照して、バルブスプリングのガイド構造はシリンダヘッド６と、シリンダヘッド６に設けられ、ステム１０を有するバルブ１と、ステム１０とシリンダヘッド６との間に介在してバルブ１を軸方向に運動可能に支持するバルブガイド５と、バルブガイド５とステム１０との間を密閉するステムシール４と、ステム１０の外周側に位置してバルブ１を付勢するバルブスプリング３とを備える。バルブスプリング３はステムシール４により案内されている。
【００３０】
シリンダヘッド６には、バルブスプリング３を受入れる溝６３が設けられている。バルブスプリング３の内周面３１とステムシール４の外周面４１との間の隙間Ａはバルブスプリング３の外周面３２と溝６３の外周壁１１との間の隙間Ｂよりも小さい。
【００３１】
隙間Ａはバルブスプリング３の内周面３１と溝６３の内周壁１３との間の隙間Ｃよりも小さい。
【００３２】
バルブスプリング３のガイド構造は、バルブ１に係合し、バルブスプリング３に当接するリテーナ２をさらに備える。リテーナ２は、バルブスプリング３に当接するフランジ部２０１と、フランジ部２０１よりも内周側に位置してフランジ部２０１よりも肉厚のリテーナガイド２０２とを有する。隙間Ａは、バルブスプリング３の内周面３１とリテーナガイド２０２の外周面２０３との間の隙間Ｄより小さい。
【００３３】
バルブスプリング３に接触するシリンダヘッド６の部分にはバルブシート１２が設けられている。
【００３４】
すなわち、本発明では隙間Ａを隙間Ｂよりも小さくし、バルブスプリング３がステムシール４で案内されるような構造を採用している。
【００３５】
また、隙間Ａを隙間Ｃよりも小さくしているため、ステムシール４がバルブスプリング３をガイドする。そのため、組付け時にバルブスプリング３が内周側表面６１に乗り上げることを防止している。
【００３６】
さらに、リテーナ２に関しても、隙間Ｄよりも隙間Ａを小さくしているため、ステムシール４がバルブスプリング３をガイドする。そのため、組付け時にバルブスプリング３がリテーナ２の表面２０４へ乗り上げることを防止できる。
【００３７】
なお、バルブシート１２はシリンダヘッド６に一体的に設けられる場合に表面処理（レーザ焼入れ等）を施してバルブシート１２を構成してもよい。
【００３８】
図４は、組立工程を説明するために示すシリンダヘッドの断面図である。図４を参照して、組立時には、まずシリンダヘッド６にバルブガイド５、バルブ１およびステムシール４を組付ける。この状態で、ステム１０にバルブスプリング３を嵌め合わせる。このとき、図３で示すように、ステムシール４の外周面４１とバルブスプリング３の内周面３１との間の隙間Ａが隙間Ｂおよび隙間Ｃよりも小さくなるように調整されているためステムシール４の外周面４１によりバルブスプリング３が案内され、バルブスプリング３が溝６３から離れた内周側表面６１および外周側表面６２に当接することを防止できる。そのため、バルブスプリング３が内周側表面６１および外周側表面６２へ乗り上げることを防止し、確実にバルブスプリング３を位置決めできる。
【００３９】
さらに、バルブスプリング３を溝６３に嵌め合わせた後には、リテーナ２をステム１０に嵌め合わせる。このとき、隙間Ａは隙間Ｄよりも小さいため、隙間Ａだけバルブスプリング３が横方向へ移動したとしても、バルブスプリング３がリテーナガイド２０２側へ乗り上げることがない。その結果確実な組付けが可能となる。
【００４０】
以上のように構成された、この発明の実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造では、確実にバルブスプリングを案内することが可能となる。
【００４１】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。図５を参照して、この発明の実施の形態２に従ったシリンダヘッドでは、バルブスプリング３の外周側に位置する外周壁１１が存在しない。したがって、図３で示すような隙間Ｂは存在せず、隙間Ｃが存在する。隙間Ａは隙間Ｃよりも小さい。
【００４２】
このように構成された、実施の形態２に従ったバルブスプリングのガイド構造でも、実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造と同様の効果がある。
【００４３】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。図６を参照して、この発明の実施の形態３に従ったバルブスプリングのガイド構造では、図１で示すような溝６３の内周壁１３が存在しない。このように構成された実施の形態３に従ったバルブスプリングのガイド構造であっても、実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
（実施の形態４）
図７は、この発明の実施の形態４に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。図７を参照して、この発明の実施の形態４に従ったバルブスプリングのガイド構造では、シリンダヘッド６に内周壁１３および外周壁１１のいずれも存在せず、かつ、溝６３が存在しない点で、実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造と異なる。
【００４５】
このように構成された、実施の形態４に従ったバルブスプリングのガイド構造でも、実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造と同様の効果がある。
【００４６】
（実施の形態５）
図８は、この発明の実施の形態５に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。図８を参照して、この発明の実施の形態５に従ったバルブスプリングのガイド構造では、リテーナ２において、リテーナガイド２０２の外径が大きく、リテーナガイド２０２がバルブスプリング３の近傍まで延びており、リテーナガイド２０２の外周面２０３とバルブスプリング３との間の隙間がほぼ存在しない点で、実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造と異なる。すなわち、このような構成を採用した場合には、バルブスプリング３がリテーナガイド２０２の表面２０４に乗り上げてしまう可能性は存在するものの、溝６３側の内周側表面６１および外周側表面６２にバルブスプリング３が乗り上げることを防止できる。すなわち、本発明では、隙間Ａが、隙間Ｂ、隙間Ｃおよび隙間Ｄのいずれかよりも小さければいずれかの部位でバルブスプリング３が他の部材に乗り上げることを防止できる。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施の形態１に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。
【図２】開弁状態のシリンダヘッドの断面図である。
【図３】図１中の各部材の詳細を示す断面図である。
【図４】組立工程を説明するために示すシリンダヘッドの断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。
【図８】この発明の実施の形態５に従ったバルブスプリングのガイド構造を有するシリンダヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  バルブ、２  リテーナ、３  スプリング、４  ステムシール、５  バルブガイド、６  シリンダヘッド、１０  ステム、１１  外周壁、１２  バルブシート、１３  内周壁、１６  排気通路、１７  燃焼室、１８  溝、１９  傘部、３１  内周面、３２  外周面、６１，６２  表面、２０１  フランジ部、２０２  リテーナガイド、２０３  外周面、２０４  表面。
【図１】
2007309215.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007309215.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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