JP2020002914A - バルブ組付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブ組付け作業時の効率を向上させる。【解決手段】リテーナ２３およびコッタ２５によってバルブスプリング３７をバルブステム３５に係止させるためのバルブ組付装置１は、リテーナの内周にコッタを収容した状態でリテーナおよびコッタを保持するボディ５と、ボディの軸方向に移動可能にボディ内に収容されるとともに、外周にコッタが配置され、バルブステムと当接可能なスピンドル１５と、スピンドルが内部に挿入されるとともに、ボディの軸方向に移動可能にボディ内に収容され、コッタと当接可能なホルダ１７と、を備え、スピンドルがバルブステムに当接した状態でボディをバルブステムの軸方向に向けて移動させると、コッタはバルブステムの外周をバルブステムの軸方向に沿ってホルダによって移動させられ、リテーナはコッタとは別にボディによってバルブステムの軸方向に沿って移動させられるように構成した。【選択図】図４

Description

本発明は、バルブ組付装置に関する。

エンジンの吸気バルブあるいは排気バルブは、一般に、バルブステムとその径方向外側に配されるバルブスプリングとを有する。バルブスプリングは、リテーナおよびコッタと呼ばれる係止部材により、バルブステムに係止される。特許文献１には、このバルブスプリングをバルブステムに係止させるためのバルブ組付装置について開示がある。

特許第５８７９２２４号公報

バルブの組付作業は、スペースに余裕の少ない車両のエンジンルーム内で行われることがあり、作業時の効率を考慮するとバルブ組付装置の長さ（全長）がより短い方が好ましいなど、改善の余地が残されていた。

そこで、本発明は、バルブ組付け作業時の効率を向上させることが可能なバルブ組付装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のバルブ組付装置は、リテーナおよびコッタによってバルブスプリングをバルブステムに係止させるためのバルブ組付装置であって、リテーナの内周にコッタを収容した状態でリテーナおよびコッタを保持するボディと、ボディの軸方向に移動可能にボディ内に収容されるとともに、外周にコッタが配置され、バルブステムと当接可能なスピンドルと、スピンドルが内部に挿入されるとともに、ボディの軸方向に移動可能にボディ内に収容され、コッタと当接可能なホルダと、を備え、スピンドルがバルブステムに当接した状態でボディをバルブステムの軸方向に向けて移動させると、コッタはバルブステムの外周をバルブステムの軸方向に沿ってホルダによって移動させられ、リテーナはコッタとは別にボディによってバルブステムの軸方向に沿って移動させられるように構成した。

リテーナは、磁性体であり、ボディは、リテーナと軸方向に対向する部位に磁石が配されてもよい。

スピンドルに付勢力を与えるスピンドルスプリングと、ホルダに付勢力を与えるホルダスプリングと、を有し、スピンドルスプリングの少なくとも一部は、軸方向と直交する方向において、ホルダスプリングと重複してもよい。

スピンドルは、バルブステムと当接する側の端部がテーパー形状を有し、ホルダは、コッタと当接する側の端部がテーパー形状を有してもよい。

本発明によれば、バルブ組付け作業時の効率を向上させることができる。

本実施形態にかかるバルブ組付装置の概略斜視図である。 本実施形態にかかるボディの概略断面図である。 本実施形態にかかるリテーナおよびコッタの概略断面図である。 バルブ組付け作業開始時の状態を示す図である。 コッタとバルブステムが当接した状態を示す図である。 コッタがバルブステムにより押圧された状態を示す図である。 コッタの突起部がコッタ収容部内から縮径穴部内に進入した状態を示す図である。 コッタがバルブステムに挿通される状態を示す図である。 コッタの突起部がバルブステムの環状溝を通過した状態を示す図である。 バルブ組付け作業終了時の状態を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

車両には、エンジンが搭載される。エンジンは、シリンダヘッドを備え、シリンダヘッドには、吸気バルブおよび排気バルブ（以下、単にバルブという）が組み付けられる。バルブは、バルブ組付装置（治具）により、シリンダヘッドに組み付けられる。

図１は、本実施形態にかかるバルブ組付装置１の概略斜視図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

図１に示すように、バルブ組付装置１は、ハンドル３と、ボディ（本体部）５とを備える。ハンドル３は、略円柱形状である。ハンドル３は、作業者がバルブ組付装置１を使用する際に把持される。

ボディ５は、ハンドル３の中心軸が延在する方向（以下、単に軸方向という）において、ハンドル３に接続される。ボディ５は、本体小径部７と、本体大径部９とを有する。本体小径部７および本体大径部９の中心軸は、ハンドル３の中心軸と大凡一致する。本実施形態では、ボディ５は、本体小径部７を設ける例について説明するが、ボディ５は、本体小径部７を設けていなくてもよい。すなわち、ボディ５は、本体大径部９のみにより構成されてもよい。

本体小径部７は、略円柱形状である。本体小径部７は、一端がハンドル３に接続され、他端が本体大径部９に接続される。本体小径部７は、本体大径部９より小さい外径を有する。

本体大径部９は、軸方向に直交する断面が略Ｄ字形状であり、軸方向に延在している。本体大径部９は、円柱の一部が軸方向に切り欠かれた切り欠き部９ａが形成される。本体大径部９は、一端が本体小径部７に接続され、他端に開口部１１が形成される。

図２は、本実施形態にかかるボディ５の概略断面図である。図２に示すように、ボディ５は、内部に収容部１３が形成される。収容部１３は、開口部１１と連通する。収容部１３は、縮径穴部１３ａと、第１小径穴部１３ｂと、大径穴部１３ｃと、第２小径穴部１３ｄとを備える。

縮径穴部１３ａは、軸方向と直交する断面が円形である。縮径穴部１３ａは、一端が開口部１１に接続され、他端が第１小径穴部１３ｂに接続される。縮径穴部１３ａの内径は、第１小径穴部１３ｂ側から開口部１１側に向かって漸減する。すなわち、縮径穴部１３ａは、少なくとも開口部１１側の端部がテーパー形状である。本実施形態では、縮径穴部１３ａは、第１小径穴部１３ｂ側に一定の内径を有し、開口部１１側に漸減する内径を有する。ただし、これに限定されず、縮径穴部１３ａは、第１小径穴部１３ｂから開口部１１に向かって漸減する内径を有してもよい。

第１小径穴部１３ｂは、軸方向と直交する断面が円形である。第１小径穴部１３ｂは、一端が縮径穴部１３ａに接続され、他端が大径穴部１３ｃに接続される。第１小径穴部１３ｂは、一定の内径を有する。第１小径穴部１３ｂの内径は、縮径穴部１３ａの最も小さい内径と大凡等しい。また、第１小径穴部１３ｂの内径は、縮径穴部１３ａの最も大きい内径よりも小さい。

大径穴部１３ｃは、軸方向と直交する断面が円形である。大径穴部１３ｃは、一端が第１小径穴部１３ｂに接続され、他端が第２小径穴部１３ｄに接続される。大径穴部１３ｃは、一定の内径を有する。大径穴部１３ｃの内径は、第１小径穴部１３ｂよりも大きい。また、大径穴部１３ｃの内径は、縮径穴部１３ａの最も大きい内径よりも大きい。

第２小径穴部１３ｄは、軸方向と直交する断面が円形である。第２小径穴部１３ｄは、一端が大径穴部１３ｃに接続され、他端が本体小径部７の内壁により閉塞される。第２小径穴部１３ｄは、一定の内径を有する。第２小径穴部１３ｄの内径は、大径穴部１３ｃおよび第１小径穴部１３ｂの内径よりも小さい。また、第２小径穴部１３ｄの内径は、縮径穴部１３ａの最も小さい内径よりも小さい。

収容部１３は、スピンドル１５と、ホルダ１７と、スピンドルスプリング１９と、ホルダスプリング２１とを収容する。スピンドル１５は、外周に後述するコッタ２５が配置され、後述するバルブステム３５と当接可能であり、ボディ５の軸方向に移動可能に構成される。スピンドル１５は、第１軸部１５ａと、フランジ部１５ｂと、第２軸部１５ｃとを備える。

第１軸部１５ａは、略円柱形状である。第１軸部１５ａは、一端が収容部１３から開口部１１側に突出し、他端がフランジ部１５ｂに接続される。第１軸部１５ａは、少なくとも一部が大径穴部１３ｃに収容される。第１軸部１５ａは、フランジ部１５ｂと接続する側とは反対側の端部（以下、先端部という）がテーパー形状である。第１軸部１５ａの先端部は、後述するバルブステム３５と当接する側の端部である。第１軸部１５ａの外径は、フランジ部１５ｂから離隔する方向に向かって漸減する。本実施形態では、第１軸部１５ａは、フランジ部１５ｂ側に一定の外径を有し、先端部側に漸減する外径を有する。ただし、これに限定されず、第１軸部１５ａは、フランジ部１５ｂから先端部に向かって漸減する外径を有してもよい。

フランジ部１５ｂは、略円柱形状である。フランジ部１５ｂは、一端が第１軸部１５ａに接続され、他端が第２軸部１５ｃに接続される。フランジ部１５ｂは、大径穴部１３ｃに収容される。フランジ部１５ｂは、一定の外径を有する。フランジ部１５ｂの外径は、第１軸部１５ａの最も大きい外径よりも大きい。

第２軸部１５ｃは、略円柱形状である。第２軸部１５ｃは、一端がフランジ部１５ｂに接続され、他端が第２小径穴部１３ｄ内に収容される。第２軸部１５ｃは、一定の外径を有する。第２軸部１５ｃの外径は、フランジ部１５ｂの外径より小さい。また、第２軸部１５ｃの外径は、第１軸部１５ａの最も小さい外径より小さい。

ホルダ１７は、スピンドル１５の第１軸部１５ａが内部に挿入される。ホルダ１７は、後述するコッタ２５と当接可能であり、ボディ５の軸方向に移動可能に構成される。ホルダ１７は、円筒部１７ａと、フランジ部１７ｂとを備える。円筒部１７ａは、円筒形状である。円筒部１７ａは、一端が縮径穴部１３ａ内に配され、他端がフランジ部１７ｂに接続される。円筒部１７ａは、少なくとも一部が第１小径穴部１３ｂに収容される。円筒部１７ａは、フランジ部１７ｂと接続する側とは反対側の端部（以下、先端部という）がテーパー形状である。円筒部１７ａの外径は、フランジ部１７ｂから離隔する方向に向かって漸減する。本実施形態では、円筒部１７ａは、フランジ部１７ｂ側に一定の外径を有し、先端部側に漸減する外径を有する。ただし、これに限定されず、円筒部１７ａは、フランジ部１７ｂから先端部に向かって漸減する外径を有してもよい。

フランジ部１７ｂは、略円環形状である。フランジ部１７ｂは、一端が円筒部１７ａに接続され、他端が大径穴部１３ｃ内に配される。フランジ部１７ｂは、一定の外径を有する。フランジ部１７ｂの外径は、円筒部１７ａの最も大きい外径よりも大きい。円筒部１７ａおよびフランジ部１７ｂは、一定の内径を有する。ホルダ１７の径方向内側には、第１軸部１５ａが収容される。円筒部１７ａおよびフランジ部１７ｂの内径は、第１軸部１５ａの最も大きい外径と大凡等しい。円筒部１７ａおよびフランジ部１７ｂの内径は、フランジ部１５ｂの外径よりも小さい。

スピンドルスプリング１９は、大径穴部１３ｃに収容される。スピンドルスプリング１９は、一端がスピンドル１５のフランジ部１５ｂと当接し、他端がボディ５の内壁（すなわち、収容部１３が形成された面）と当接する。スピンドルスプリング１９は、スピンドル１５に付勢力を与える。つまり、スピンドルスプリング１９は、スピンドル１５のフランジ部１５ｂをホルダ１７のフランジ部１７ｂと近接（当接）する方向に押圧する。

ホルダスプリング２１は、大径穴部１３ｃに収容される。ホルダスプリング２１は、スピンドルスプリング１９の径方向外側に配される。したがって、スピンドルスプリング１９の少なくとも一部は、ボディ５の軸方向と直交する方向において、ホルダスプリング２１と重複している。ホルダスプリング２１は、一端がホルダ１７のフランジ部１７ｂと当接し、他端がボディ５の内壁（すなわち、収容部１３が形成された面）と当接する。ホルダスプリング２１は、ホルダ１７に付勢力を与える。つまり、ホルダスプリング２１は、ホルダ１７のフランジ部１７ｂを大径穴部１３ｃと第１小径穴部１３ｂとの間の段差面と近接（当接）する方向に押圧する。なお、ホルダスプリング２１は、スピンドルスプリング１９の付勢力よりも大きい付勢力を有する。

開口部１１には、係止部材としてのリテーナ２３およびコッタ２５が配される。リテーナ２３およびコッタ２５は、後述するバルブ３３のバルブステム３５に取り付けられる。コッタ２５は、バルブ３３のバルブステム３５と係合する。リテーナ２３は、コッタ２５がバルブステム３５と係合することで移動が制限され、バルブステム３５の径方向外側（周囲）に配されたバルブスプリングを係止する。

開口部１１は、軸方向と直交する断面が円形である。開口部１１は、小径穴部と、拡径穴部とが設けられる。開口部１１の小径穴部は、一端が縮径穴部１３ａに接続され、他端が拡径穴部に接続される。開口部１１の小径穴部は、一定の内径を有する。開口部１１の拡径穴部は、一端が開口部１１の小径穴部に接続され、他端がボディ５の外部に開口する。開口部１１の拡径穴部は、開口部１１の小径穴部から離隔するほど漸増する内径を有する。

リテーナ２３は、略円環形状である。リテーナ２３の最大外径は、開口部１１の小径穴部の内径より小さい。したがって、開口部１１は、小径穴部および拡径穴部内にリテーナ２３を収容可能である。

ボディ５は、開口部１１内、つまり、リテーナ２３と軸方向に対向する部位に、磁石２７が配される。磁石２７は、ボディ５の中心軸周り（周方向）に複数設けられる。本実施形態では、複数の磁石が周方向に配される例について説明するが、これに限定されず、円環形状の磁石２７が配されてもよい。また、磁石２７は、円環形状に限定されず、例えば、円形状、楕円形上、矩形状、あるいは、多角形状に形成されてもよい。

本実施形態では、リテーナ２３は、磁性体である。リテーナ２３は、磁石２７の磁力により、ボディ５に近接する方向に引き寄せられる。磁石２７をボディ５の周方向に複数配することで、ボディ５は、リテーナ２３を容易に保持することができる。コッタ２５は、リテーナ２３の中央部に収容される。これにより、ボディ５は、リテーナ２３の内周にコッタ２５を収容した状態でリテーナ２３およびコッタ２５を開口部１１内に保持する。

図３は、本実施形態にかかるリテーナ２３およびコッタ２５の概略断面図である。図３に示すように、リテーナ２３は、円環形状である。コッタ２５は、円筒を軸方向に２分割した半円筒形状である。

リテーナ２３は、中央部に複数のコッタ２５を収容するコッタ収容部２３ａが形成される。本実施形態では、リテーナ２３は、コッタ収容部２３ａに２つのコッタ２５を収容している。コッタ収容部２３ａの内周面は、テーパー形状である。コッタ収容部２３ａの内径は、リテーナ２３の上面２３ｂ側（図２に示すボディ５と近接する側）から下面２３ｃ側（図２に示すボディ５から離隔する側）に向かって漸減する。また、リテーナ２３は、コッタ収容部２３ａよりも径方向外側に段差部２３ｄが形成される。段差部２３ｄは、下面２３ｃに形成される。

コッタ２５は、コッタ収容部２３ａに収容される。コッタ２５は、コッタ収容部２３ａの内周面と当接することで、リテーナ２３に保持される。コッタ２５の外周面は、テーパー形状である。コッタ２５の外径は、上面２５ａ側（図２に示すボディ５と近接する側）から下面２５ｂ側（図２に示すボディ５から離隔する側）に向かって漸減する。コッタ２５の内周面には、突起部２５ｃが形成される。コッタ２５の突起部２５ｃを除く内周面は、一定の内径を有する。突起部２５ｃは、断面が半円形状である。突起部２５ｃは、コッタ２５の内周面から径方向内側に突出する。突起部２５ｃは、コッタ２５の内周面のうち最も小さい内径を有する。

図４は、バルブ組付け作業開始時の状態を示す図である。図４に示すように、エンジンＥのシリンダヘッド２９には、貫通孔２９ａが形成されている。貫通孔２９ａには、バルブガイド３１が圧入されている。バルブガイド３１は、円筒形状である。バルブガイド３１は、一定の内径を有する。バルブガイド３１の内周面側には、バルブ３３が挿通される。

本実施形態において、バルブ３３は、吸気バルブ、あるいは、排気バルブである。バルブ３３は、シリンダヘッド２９に形成された不図示の吸気ポート、あるいは、排気ポートを不図示の燃焼室に対して開閉する。バルブ３３は、不図示のバルブヘッドと、バルブステム３５を備える。バルブ３３は、一端にバルブヘッドが配され、他端にバルブステム３５が配される。バルブヘッドは、円盤形状である。バルブステム３５は、円柱形状である。バルブステム３５は、一定の外径を有する。バルブステム３５は、バルブヘッドの中央部からバルブヘッドの中心軸に沿って延在する。バルブステム３５は、バルブガイド３１内に収容され、バルブガイド３１の内周面を摺動可能に構成される。

バルブ３３の一端（バルブヘッド）は、エンジンＥの内部に配され、バルブ３３の他端（バルブステム３５の端部）は、エンジンＥの外部に配される。つまり、バルブステム３５の端部は、シリンダヘッド２９の外部に突出（露出）している。シリンダヘッド２９の外部に突出したバルブステム３５の端部は、環状溝３５ａが形成される。環状溝３５ａは、バルブステム３５の周方向に延在する。環状溝３５ａは、コッタ２５の突起部２５ｃと係合可能に構成される。

以下、バルブ３３のバルブステム３５にリテーナ２３およびコッタ２５を組み付ける方法について説明する。図４に示すように、まず、作業者は、シリンダヘッド２９の外部に突出するバルブステム３５にバルブスプリング３７を挿通させる。バルブスプリング３７は、バルブガイド３１およびバルブステム３５の径方向外側に配される。

ここで、バルブ３３は、不図示の保持手段によりバルブステム３５の端部がシリンダヘッド２９の外部に突出した状態で保持される。例えば、作業者は、エンジンＥの内部に圧縮空気を供給する。エンジンＥの内部に圧縮空気が供給されると、エンジンＥの内部に配されたバルブヘッドは、圧縮空気によりシリンダヘッド２９と当接する方向に押圧される。バルブヘッドが押圧されると、バルブ３３は、バルブステム３５の端部がシリンダヘッド２９の外部に突出した状態で保持される。

また、作業者は、コッタ２５をリテーナ２３のコッタ収容部２３ａに収容させた状態で、リテーナ２３およびコッタ２５をボディ５の開口部１１内に導入させる。リテーナ２３およびコッタ２５が開口部１１内に導入されると、ボディ５は、磁石２７の磁力によりリテーナ２３およびコッタ２５を保持する。これにより、作業者がリテーナ２３およびコッタ２５から手を離しても、リテーナ２３およびコッタ２５は、ボディ５から脱落せずにボディ５に保持される。このとき、スピンドル１５の第１軸部１５ａの先端部は、コッタ２５の内部に進入している。具体的に、第１軸部１５ａの先端部は、コッタ２５の上面２５ａ（図３参照）と突起部２５ｃとの間に配される。第１軸部１５ａの先端部は、コッタ２５の突起部２５ｃから下面２５ｂ側に突出しない。

また、図１に示すように、ボディ５には、切り欠き部９ａが形成されている。リテーナ２３は、ボディ５に保持された際、一部が切り欠き部９ａから外部に露出する。これにより、作業者は、外部に露出したリテーナ２３の一部を容易に把持することができる。したがって、作業者は、リテーナ２３およびコッタ２５をボディ５に保持させた際に、リテーナ２３およびコッタ２５の位置が所定の位置からずれた場合に、リテーナ２３およびコッタ２５をボディ５から容易に取り外すことができる。

図４に示すように、作業者は、ボディ５の開口部１１をバルブステム３５およびバルブスプリング３７に向けて対向させる。バルブスプリング３７がシリンダヘッド２９側に配され、リテーナ２３およびコッタ２５がボディ５側に吸着保持されているので、作業者は、容易かつ安全にバルブ組付け作業を開始することができる。そして、作業者は、バルブ組付装置１をボディ５の軸方向に沿ってシリンダヘッド２９に向けて押圧する。作業者がバルブ組付装置１をシリンダヘッド２９に向けて押圧すると、ボディ５の開口部１１は、バルブステム３５およびバルブスプリング３７に近接する。

図５は、コッタ２５とバルブステム３５が当接した状態を示す図である。作業者がコッタ２５をバルブステム３５に当接させる。このとき、図５に示すように、リテーナ２３の下面２３ｃに形成される段差部２３ｄ（図３参照）は、バルブスプリング３７と当接する。バルブスプリング３７は、段差部２３ｄと係合する。その後、作業者は、シリンダヘッド２９側に向かってバルブ組付装置１を軸方向に押圧する。このとき、ボディ５は、リテーナ２３を介してバルブスプリング３７を押圧する。つまり、リテーナ２３の下面２３ｃに形成される段差部２３ｄは、バルブスプリング３７を押圧する。また、バルブステム３５の上端は、コッタ２５の内周面側に進入し、コッタ２５の突起部２５ｃと当接する。

図６は、コッタ２５がバルブステム３５により押圧された状態を示す図である。作業者がバルブ組付装置１をシリンダヘッド２９に向けて押圧すると、図６に示すように、コッタ２５の突起部２５ｃは、バルブステム３５の上端により押圧され、図６中上方に移動する。

コッタ２５の突起部２５ｃは、図６中上方に移動すると、スピンドル１５の第１軸部１５ａの先端部と当接する。第１軸部１５ａのうちコッタ２５と当接する端部（先端部）は、テーパー形状である。コッタ２５の突起部２５ｃは、バルブステム３５の上端により押圧されると、第１軸部１５ａのテーパー形状に沿って、第１軸部１５ａの径方向外側へ移動しようとする。しかし、コッタ２５の突起部２５ｃの径方向外側には、コッタ収容部２３ａの内周面が配されている。そのため、コッタ２５は、コッタ収容部２３ａの内周面により径方向外側への移動が制限される。

したがって、コッタ２５の突起部２５ｃは、第１軸部１５ａの先端部と当接した状態で、第１軸部１５ａの先端部を図６中上方に押圧する。ここで、スピンドル１５は、スピンドルスプリング１９により付勢力が与えられる。コッタ２５の突起部２５ｃは、スピンドルスプリング１９の付勢力に抗し、スピンドル１５を押圧する。その結果、スピンドル１５は、図６中上方に移動する。

また、コッタ２５の上面２５ａ側（図３参照）の端部は、図６中上方に移動すると、ホルダ１７の円筒部１７ａの先端部と当接する。コッタ２５は、バルブステム３５の上端により押圧されると、ホルダ１７の円筒部１７ａの先端部を図６中上方に押圧する。ここで、ホルダ１７は、ホルダスプリング２１により付勢力が与えられる。コッタ２５の上面２５ａ側の端部は、ホルダスプリング２１の付勢力に抗し、ホルダ１７を押圧する。その結果、ホルダ１７は、図６中上方に移動する。

図７は、コッタ２５の突起部２５ｃがコッタ収容部２３ａ内から縮径穴部１３ａ内に進入した状態を示す図である。作業者がバルブ組付装置１をシリンダヘッド２９に向けてさらに押圧すると、図７に示すように、コッタ２５の突起部２５ｃは、バルブステム３５の上端により押圧され、コッタ収容部２３ａ内から縮径穴部１３ａ内に進入する。

縮径穴部１３ａの内径は、リテーナ２３のコッタ収容部２３ａの内径よりも大きい。そのため、コッタ２５は、縮径穴部１３ａ内に進入すると、コッタ収容部２３ａの内周面よりも径方向外側に移動することができる。スピンドルスプリング１９は、スピンドル１５をバルブステム３５の上端と近接する方向に押圧する。このとき、スピンドル１５の第１軸部１５ａの先端部は、コッタ２５の突起部２５ｃを第１軸部１５ａの径方向外側に押圧する。

ここで、コッタ２５の下面２５ｂ側（図３参照）の端部は、コッタ収容部２３ａ内に収容される。また、コッタ２５の上面２５ａ側（図３参照）の端部は、縮径穴部１３ａ内に収容される。コッタ収容部２３ａの内径が縮径穴部１３ａの内径より小さいため、コッタ２５の下面２５ｂ側の端部は、コッタ２５の上面２５ａ側の端部よりも第１軸部１５ａの径方向外側への移動が制限される。したがって、図７に示すように、２つのコッタ２５がスピンドル１５の第１軸部１５ａの先端部により押圧されると、２つのコッタ２５の間隔は、下面２５ｂ側よりも上面２５ａ側が大きくなる。なお、縮径穴部１３ａは、２つのコッタ２５の上面２５ａ側の間隔が所定間隔以上とならない（すなわち、２つのコッタ２５が開きすぎない）ように、最大内径の値が設定されている。つまり、縮径穴部１３ａは、２つのコッタ２５の間隔が所定間隔以上とならないように、２つのコッタ２５の径方向外側への移動を制限する。

これにより、２つのコッタ２５は、上面２５ａ側が開かれる。このとき、スピンドル１５の第１軸部１５ａの先端部は、バルブステム３５の上端と近接する方向に移動することができる。スピンドル１５は、スピンドルスプリング１９により押圧され、第１軸部１５ａの先端部がバルブステム３５の上端と当接する。その後、バルブステム３５の上端は、スピンドルスプリング１９の付勢力に抗し、スピンドル１５を押圧する。これにより、スピンドル１５は、ボディ５内（図７中上方）に移動する。

また、ホルダ１７の円筒部１７ａは、コッタ２５と当接する側の端部（先端部）がテーパー形状である。２つのコッタ２５が開かれると、コッタ２５の上面２５ａ側の端部の内径は、ホルダ１７の円筒部１７ａの先端部（テーパー形状）の外径より大きくなる。ホルダスプリング２１によりホルダ１７が押圧され、ホルダ１７の円筒部１７ａの先端部は、２つのコッタ２５の間（内周面側）に進入する。ホルダ１７の円筒部１７ａの先端部は、コッタ２５の内周面を図７中下方に押圧する。これにより、２つのコッタ２５は、上面２５ａ側が閉じる方向（互いに近接する方向）への移動が制限される。このとき、コッタ２５の突起部２５ｃの内径は、バルブステム３５の外径より大きくなる。

図８は、コッタ２５がバルブステム３５に挿通される状態を示す図である。図８に示すように、２つのコッタ２５は、ホルダ１７により内周面が押圧されて、上面２５ａ（図３参照）側が開かれている。このとき、コッタ２５の突起部２５ｃの内径は、バルブステム３５の外径より大きい。そのため、作業者がバルブ組付装置１をシリンダヘッド２９に向けて押圧すると、バルブステム３５の上端は、コッタ２５の突起部２５ｃの内側を通過する。このように、コッタ２５は、ホルダ１７により内周面が押圧された状態で、バルブステム３５に挿通される。

コッタ２５がバルブステム３５に挿通された後、図８に示すように、バルブステム３５の上端は、ホルダ１７の円筒部１７ａ内に進入する。ここで、スピンドル１５における第１軸部１５ａの最大外径は、バルブステム３５の外径より僅かに大きい。また、ホルダ１７における円筒部１７ａの内径は、バルブステム３５の外径より僅かに大きい。したがって、スピンドル１５の第１軸部１５ａは、バルブステム３５の上端をホルダ１７の円筒部１７ａ内に案内（ガイド）することができる。

図９は、コッタ２５の突起部２５ｃが、バルブステム３５の環状溝３５ａを通過した状態を示す図である。作業者がバルブ組付装置１をシリンダヘッド２９に向けて押圧すると、図９に示すように、コッタ２５の突起部２５ｃは、バルブステム３５の環状溝３５ａを通過する。コッタ２５の突起部２５ｃが環状溝３５ａを通過した後、作業者は、バルブ組付装置１をシリンダヘッド２９から離隔させる方向に移動させる。

リテーナ２３は、バルブスプリング３７から付勢力を受け、ボディ５の開口部１１の内周面側に押圧される。また、リテーナ２３は、磁石２７の磁力により、ボディ５の開口部１１の内周面に吸着される。したがって、バルブ組付装置１がシリンダヘッド２９から離隔する方向（図９中上方）に移動すると、リテーナ２３は、バルブ組付装置１の移動に追従して、図９中上方に移動する。

一方、コッタ２５は、ホルダ１７により図９中下方に押圧される。バルブ組付装置１（ボディ５）およびリテーナ２３が図９中上方に移動すると、縮径穴部１３ａおよびコッタ収容部２３ａは、コッタ２５に対し、相対的に図９中上方に移動する。そのため、コッタ２５は、縮径穴部１３ａからリテーナ２３のコッタ収容部２３ａ内に導入される。上述したように、縮径穴部１３ａは、開口部１１側の端部がテーパー形状である。したがって、コッタ２５全体が縮径穴部１３ａ内に収容されていたとしても、コッタ２５の下面２５ｂ側（図３参照）の端部は、縮径穴部１３ａのテーパー形状にガイドされ、縮径穴部１３ａ内からコッタ収容部２３ａ内に確実に移動することができる。

リテーナ２３のコッタ収容部２３ａは、図９中下方に向かって内径が漸減するテーパー形状である。リテーナ２３が図９中上方に上昇すると、コッタ収容部２３ａの内周面は、コッタ２５の外周面と当接する。また、バルブステム３５の外周面は、コッタ２５の突起部２５ｃと当接する。この状態で、リテーナ２３が図９中上方に上昇すると、コッタ収容部２３ａの内周面は、コッタ２５を図９中上方に押圧しながら、バルブステム３５に近接する方向（径方向内側）に押圧する。そのため、コッタ２５は、突起部２５ｃがバルブステム３５の外周面に押圧（当接）された状態で、リテーナ２３と一体的に図９中上方に上昇する。

なお、コッタ２５の突起部２５ｃが環状溝３５ａを通過した後、スピンドル１５の第２軸部１５ｃの端部は、第２小径穴部１３ｄの端部（ボディ５の内壁）と当接してもよい。第２軸部１５ｃの端部が第２小径穴部１３ｄの端部と当接すると、スピンドル１５は、バルブステム３５の上端に押圧されても、図９中上方に移動しなくなる。したがって、バルブ組付装置１をシリンダヘッド２９に向けて押圧しても、バルブ組付装置１はシリンダヘッド２９と近接する方向に移動しなくなるため、コッタ２５の突起部２５ｃが環状溝３５ａを通過したことを作業者が認識しやすくなる。

図１０は、バルブ組付け作業終了時の状態を示す図である。リテーナ２３およびコッタ２５が上昇すると、図１０に示すように、コッタ２５の突起部２５ｃは、バルブステム３５の環状溝３５ａと係合する。コッタ２５は、突起部２５ｃが環状溝３５ａと係合すると、バルブステム３５の軸方向（図１０中上下方向）への移動が制限される。つまり、コッタ２５は、突起部２５ｃが環状溝３５ａに係合すると、図１０中上方に移動しなくなる。

コッタ２５の外周面は、図１０中上方に向かって外径が漸増するテーパー形状である。また、リテーナ２３のコッタ収容部２３ａは、図１０中下方に向かって内径が漸減するテーパー形状である。リテーナ２３は、バルブスプリング３７により図１０中上方に押圧されている。そのため、コッタ収容部２３ａの内周面は、コッタ２５を図１０中上方に押圧しながら、バルブステム３５に近接する方向（径方向内側）に押圧する。したがって、リテーナ２３は、軸方向においてコッタ２５の突起部２５ｃがバルブステム３５の環状溝３５ａに到達したとき、コッタ２５を径方向内側に移動させる。これにより、コッタ２５の突起部２５ｃは、環状溝３５ａと係合する。

突起部２５ｃが環状溝３５ａと係合したとき、コッタ２５の最大外径は、リテーナ２３におけるコッタ収容部２３ａの最小内径よりも大きい。したがって、リテーナ２３が図１０中上方へ移動すると、リテーナ２３のコッタ収容部２３ａの内周面は、コッタ２５の外周面と当接（係合）する。

リテーナ２３がコッタ２５と係合すると、リテーナ２３は、図１０中上方への移動が制限される。つまり、リテーナ２３は、コッタ２５の外周面に当接すると、図１０中上方に移動しなくなる。ここで、リテーナ２３は、バルブスプリング３７により図１０中上方に押圧されているため、図１０中下方に脱落せずに、バルブスプリング３７により支持される。

リテーナ２３がコッタ２５と係合した状態で、バルブ組付装置１が図１０中上方へ移動すると、ボディ５は、リテーナ２３およびコッタ２５から離隔する。つまり、ボディ５は、リテーナ２３およびコッタ２５の保持を解除する。その後、バルブ組付装置１が図１０中上方へ移動すると、スピンドル１５は、バルブステム３５の上端から離隔する。これにより、バルブステム３５に対するリテーナ２３およびコッタ２５の組付け作業が終了する。

このように、バルブ組付装置１は、リテーナ２３およびコッタ２５によってバルブスプリング３７をバルブステム３５に係止させる。本実施形態のバルブ組付装置１は、ボディ５がリテーナ２３およびコッタ２５を保持する。つまり、バルブ組付装置１は、リテーナ２３およびコッタ２５を保持し、ボディ５の軸方向に移動可能な保持部材を別途備えていない。そのため、バルブ組付装置１は、別途保持部材を備える場合と比べて、ボディ５の軸方向の長さ（バルブ組付装置１の全長）を短くすることができる。ボディ５の軸方向の長さが短くなると、作業者は、バルブ組付装置１をボディ５の軸方向に沿って押圧し易くなる。その結果、バルブ組付け作業時の効率を向上させることができる。

また、バルブ組付装置１は、ボディ５の軸方向に移動可能な保持部材をガイドするガイド部を備えていない。そのため、バルブ組付装置１は、保持部材をガイドするガイド部を備える場合と比べて、部品点数を削減することができる。

また、バルブ組付装置１を操作する作業者は、スピンドル１５がバルブステム３５に当接した状態でボディ５をバルブステム３５の軸方向に向けて移動させる。このとき、コッタ２５は、バルブステム３５の外周をバルブステム３５の軸方向に沿ってホルダ１７によって移動させられる。また、リテーナ２３は、コッタ２５とは別にボディ５によってバルブステム３５の軸方向に沿って移動させられる。

このように、コッタ２５は、ボディ５とは別体のホルダ１７によって移動させられる。このとき、ホルダ１７は、リテーナ２３のコッタ収容部２３ａ内にコッタ２５を収容させるようにコッタ２５を押圧している。これにより、図９に示すように、ホルダ１７は、バルブ組付装置１が図９中上方に移動したとき、コッタ２５の外周面をコッタ収容部２３ａの内周面に容易に当接させることができる。

コッタ収容部２３ａの内周面がコッタ２５の外周面と当接した状態で、バルブ組付装置１が図９中上方に移動すると、コッタ収容部２３ａの内周面は、コッタ２５をバルブステム３５に近接する方向（径方向内側）に押圧する。これにより、コッタ２５の突起部２５ｃは、環状溝３５ａと容易に係合することができる。したがって、ホルダ１７は、コッタ２５を押圧することで、コッタ２５の突起部２５ｃが環状溝３５ａと係合せずに組み付け作業が失敗する確率を低減させることができる。

また、バルブ組付装置１は、ボディ５に磁石２７を備えている。そのため、ボディ５にリテーナ２３およびコッタ２５を容易に保持させることができ、作業時の効率をより向上させることができる。加えて、ボディ５に磁石２７を備えていることから、バルブステム３５に対するリテーナ２３およびコッタ２５の組み付け作業が失敗した場合でも、ボディ５は、リテーナ２３およびコッタ２５を保持し続けることができる。例えば、バルブ組付け作業終了時に、コッタ２５の突起部２５ｃがバルブステム３５の環状溝３５ａと係合していない場合がある。その場合、バルブ組付装置１をシリンダヘッド２９から離隔させると、リテーナ２３およびコッタ２５は、バルブスプリング３７の付勢力によりバルブステム３５から外れる。このとき、ボディ５は、リテーナ２３およびコッタ２５を磁石２７により保持していないと、リテーナ２３およびコッタ２５が紛失、あるいは、損傷する可能性がある。本実施形態では、ボディ５が、磁石２７を備え、バルブ組付け作業の失敗時にリテーナ２３およびコッタ２５を保持し続けることで、リテーナ２３およびコッタ２５の紛失、あるいは、損傷を低減することができ、結果として作業時の効率をより一層向上させることができる。

また、バルブ組付装置１は、スピンドルスプリング１９とホルダスプリング２１とをボディ５の軸方向と直交する方向に重複させて配置している。これにより、バルブ組付装置１は、スピンドルスプリング１９とホルダスプリング２１とをボディ５の軸方向に沿って配置する場合よりも、ボディ５の軸方向の長さを短くすることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施形態では、ボディ５は、磁石２７を備える例について説明した。しかし、これに限定されず、ボディ５は、磁石２７を備えていなくてもよい。また、ボディ５は、リテーナ２３を吸着保持するための磁石２７とは別の磁石を備えていてもよい。例えば、ボディ５は、コッタ２５を吸着保持するための磁石を備えていてもよい。

上記実施形態では、バルブ組付装置１は、ボディ５の軸方向と直交する方向において、スピンドルスプリング１９がホルダスプリング２１と重複して配置する例について説明した。しかし、これに限定されず、バルブ組付装置１は、ボディ５の軸方向と直交する方向において、スピンドルスプリング１９がホルダスプリング２１と重複して配置されていなくてもよい。

上記実施形態では、第１軸部１５ａの先端部および円筒部１７ａの先端部は、テーパー形状である例について説明した。しかし、これに限定されず、第１軸部１５ａの先端部および円筒部１７ａの先端部は、テーパー形状でなくてもよい。

本発明は、バルブ組付装置に利用できる。

１ バルブ組付装置
５ ボディ（本体部）
１５ スピンドル
１７ ホルダ
１９ スピンドルスプリング
２１ ホルダスプリング
２３ リテーナ
２５ コッタ
２７ 磁石
３５ バルブステム

Claims (4)

1. リテーナおよびコッタによってバルブスプリングをバルブステムに係止させるためのバルブ組付装置であって、
   前記リテーナの内周に前記コッタを収容した状態で前記リテーナおよび前記コッタを保持するボディと、
   前記ボディの軸方向に移動可能に前記ボディ内に収容されるとともに、外周に前記コッタが配置され、前記バルブステムと当接可能なスピンドルと、
   前記スピンドルが内部に挿入されるとともに、前記ボディの軸方向に移動可能に前記ボディ内に収容され、前記コッタと当接可能なホルダと、
   を備え、
   前記スピンドルが前記バルブステムに当接した状態で前記ボディを前記バルブステムの軸方向に向けて移動させると、前記コッタは前記バルブステムの外周を前記バルブステムの軸方向に沿って前記ホルダによって移動させられ、前記リテーナは前記コッタとは別に前記ボディによって前記バルブステムの軸方向に沿って移動させられるように構成したバルブ組付装置。
2. 前記リテーナは、磁性体であり、
   前記ボディは、前記リテーナと前記軸方向に対向する部位に磁石が配される
   請求項１に記載のバルブ組付装置。
3. 前記スピンドルに付勢力を与えるスピンドルスプリングと、
   前記ホルダに付勢力を与えるホルダスプリングと、
   を有し、
   前記スピンドルスプリングの少なくとも一部は、前記軸方向と直交する方向において、前記ホルダスプリングと重複する
   請求項１または２に記載のバルブ組付装置。
4. 前記スピンドルは、前記バルブステムと当接する側の端部がテーパー形状を有し、
   前記ホルダは、前記コッタと当接する側の端部がテーパー形状を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のバルブ組付装置。

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