(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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請求項１記載のバルブスプリングリテーナの組付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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