JPH02102308A

JPH02102308A - バルブスプリングリテーナ

Info

Publication number: JPH02102308A
Application number: JP25569788A
Authority: JP
Inventors: Haruo Shiina; 治男椎名
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1990-04-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は、エンジンの吸排気バルブの各バルブステムの
内側及び外側に巻装されたバルブスプリングを保持する
べく前記バルブステムにコッタを介して取り付けられた
、アルミニウム合金を鍛造してなるバルブスプリングリ
テーナに関する。

〈従来の技術〉従来、エンジンの吸排気バルブに用いられるバルブスプ
リングリテーナには、一般に鋼材が用いられていたが、
このリテーナはバルブと共に往復運動することから可及
的に軽量化することが好ましく、例えば高強度のアルミ
ニウム合金を用いることが提案されている。

しかるに、アルミニウム合金は一般に鋼材に比較して剛
性が低いことから、バルブスプリングリテーナとして用
いるには、その構造をもって可及的に剛性を高める必要
かある。特に、バルブステムの内側及び外側にバルブス
プリングが巻装される形式の吸排気バルブのバルブスプ
リングリテーナでは、比較的ばね係数の大きな外側のバ
ルブスプリングの座面としての環状肩面部分の剛性を高
める必要かあるが、例えばこの部分を厚肉にするとリテ
ーナ全体が大形化し重量化する。また、内側のバルブス
プリングの座面としての環状肩面と該面を臨む外側面と
の間の隅部に応力が集中しがちであるにも関わらず、該
部分とコツタの嵌入するテーパ状の中央通孔との間の肉
厚が薄く、従って弱くなりがちになる問題かある。また
、従来は上記中央通孔のバルブステムの遊端側縁部を面
取りしていたが、そのとき生じる角部に応力集中し易く
なるばかりでなく、この角部に残ることがあるばりが障
壁となって中央通孔内に潤滑油が入り難くなり、比較的
熱膨張し易いアルミニウム合金のリテーナが不必要に昇
温することがあった。

一方、アルミニウム合金にてバルブスプリングリテーナ
を成形するには、まず押出成形によりアルミニウム合金
を円柱状とし、これを円板状に切断した後、所望のリテ
ーナ形状に鍛造しているが、押出成形の際に内部の結晶
がリテーナの概ね軸線方向に延在するようになることか
ら、所定の方向の応力に対して弱くなりがちになり、上
記問題が一層深刻になる。

〈発明が解決しようとする課題〉このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、重量化することなく剛性が向上したバルブスプリン
グリテーナを提供することにある。

［発明の構成］〈課題を解決するための手段〉このような目的は、本発明によれば、エンジンの吸排気
バルブの各バルブステムの内側及び外側に同軸的に巻装
された一対のバルブスプリングを保持するべく前記バル
ブステムの基端部にコッタを介して取り付けられる、ア
ルミニウム合金を鍛造してなるバルブスプリングリテー
ナであって、前記コツタが嵌入するテーパ状の中央通孔
と、前記外側バルブスプリングのばね座として外周部に
形成された第１の環状肩面と、前記内側バルブスプリン
グのばね座として前記第１の環状肩面よりも軸線方向に
沿って前記バルブステムの遊端寄りに形成された第２の
環状肩面とを有し、前記バルブステム基喘寄りの一方の
端面から前記第２の環状肩面までの軸線方向長さが、前
記一方の端面から他方の端面までの軸線方向長さの半分
よりも長く、かつ前記第１の環状肩面から前記第２の環
状肩面までの軸線方向長さが、前記一方の端面から前記
第１の環状肩面までの軸線方向長さ及び前記第２の環状
肩面から他方の端面までの軸線方向長さよりも長くなっ
ていることを特徴とするバルブスプリングリテーナを提
供することにより達成される。

〈作用〉このようにすれば、リテーナ中間部が厚肉になり全体の
剛性が向上する。また、バルブスプリングの座面として
の環状肩面を臨む外周面部を、テーパ状とし、バルブス
テムが貫通する通孔の該ステム遊端側縁部に丸みをつけ
ることにより、リテーナの剛性が一層向上し、更に、潤
滑油が好適にリテーナ全体に吹き掛かるようになり、そ
の熱変形を抑制できる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面についで詳しく
説明する。

内燃機関本体（図示せず）には、第１図及び第２図に示
すように、一対の吸気バルブ１．２が設（プられている
。これら両吸気バルブ１．２は、クランク軸（図示せず
）の１／２の速度で同期駆動されるカムシャフト３に一
体的に設けられた概ね鶏卵形断面をなす一対の低速用カ
ム４．６及び単一の高速用カム５と、これらカム４〜６
に係合して揺動運動を行う伝達部材としての第１〜第３
０ツカアーム７〜９との働きにより、その開閉動作を行
うようにされている。また、本内燃機関には、一対の排
気バルブ（図示せず）が備えられており、上記した吸気
バルブ１．２と略同様な構成にて開閉駆動されるが、以
下、吸気バルブ側についてのみ説明する。

第１〜第３０ツカアーム７〜９は、カムシャフト３の下
方に該シャフトと平行に固設されたロッカシャフト１０
に対して互いに隣接して揺動自在に軸支されている。こ
れらのうちの第１及び第３０ツカアーム７．９は、基本
的に同一形状であり、その基部がロッカシャフト１０に
軸支され、各々の遊端部が両吸気バルブ１．２の上方に
延出している。両口ツカアーム７．９の遊端部には、各
吸気バルブ１．２の上端に当接するタペットねじが各々
進退可能なように螺着され、かつロックナツトにより緩
み止めされている。

第２０ツカアーム８は、第１及び第３０ツカアーム７．
９間でロッカシャフト１０に軸支されている。この第２
０ツカアーム８は、ロッカシャフト１０から両吸気バル
ブ１．２の中間に向けて僅かに延出しており、図示され
ないリフタの上端面が当接し、第２０ツカアーム８上面
のカムスリッパ８ａが高速用カム５に常時摺接するよう
に該ロッカアームを弾発付勢している。

前記したように、カムシャフト３は、機関本体の上方に
回転自在に支持されており、低速用カム４．６と高速用
カム５とが一体的に連設されている。低速用カム４．６
は、機関の低速回転域に適合したカムプロフィルに形成
されており、第１、第３０ツカアーム７．９の上面に形
成されたカムスリッパ７ａ、９ａに、その外周面を各々
摺接し得るようにされている。また高速用カム５は、機
関の高速回転域に適合したカムプロフィルに形成されて
いる。

各ロッカアーム７〜９は、その中央部を貫通してロッカ
シャフト１０と平行に穿設された孔内に装着された連結
装置１４により、一体向に揺動し得る状態と、相対変位
し得る状態とを選択的に切換可能にされている。

一方、各吸気バルブ１．２の各バルブステム１ａ、　２
ａ基端部には、コッタを介してバルブスプリングリテー
ナ１５．１６が設けられていると同時に、これらリテー
ナ１５．１６と機関本体との間には、各バルブステム１
ａ、２ａを囲繞する各々一対のバルブスプリング１７．
１８が巻装されでおり、これをもって各吸気バルブ１．
２を常時閉弁方向、即ち第２図に於ける上方へ向けて弾
発付勢している。

ここで、バルブスプリングリテーナ１５．１６は、アト
マイズ法により硅素１４．５ｗｔ％、銅２゜２ｗｔ％、
マグネシウム０．７ｗｔ％、鉄４．２ｗｔ％、マンガン
２．１ｗｔ％を含むアトマイズ粉を生成し、これにアル
ミナ、シリカ、酸化チタンを混合してなる硬質粒子３．
Ｑｗｔ％を添加し、圧粉し、熱間押出により円柱状に焼
結したものを円板状に切断した後、鍛造して形成してい
る。

以下、両バルブスプリングリテーナ１５．１６は同様の
構造を有しているので一方のリテーナ１５についてのみ
第３図及び第４図を参照して説明する。このリテーナ１
５は、バルブステム１ａがコツタを介して貴通するテー
パ状の中央通孔２０を有している（テーパ角度２０°）
。また、リテーナ１５の外周面部には、外側のバルブス
プリング１７を保持するためのばね座として第１の環状
肩面２１と、内側のバルブスプリング１８を保持するた
めのばね座として第２の環状肩面２２とを有している。

ここで、リテーナ１５に於けるバルブステム１ａ遊端寄
り即ち第３図に示す上側端面２３ａから第２の環状肩面
２２までの軸線方向長さＬ２は、上側端面２３ａから上
側端面２３ｂまでの軸線方向長ざＬｌの半分よりも長く
なっている。また、第１の環状肩面２１から第２の環状
肩面２２までの軸線方向長さＬ３は、下側端面２３ａか
ら第１の環状肩面２１までの軸線方向長ざＬ４及び第２
の環状肩面２２から下側端面２３ｂまでの距離Ｌ５より
も長くなっている。本実施例では、Ｌｌが８．８Ｍ、Ｌ
２が６．０ｍｍ、１３が３．８＃、Ｌ４が２．２Ｍ、［
５が２．８＃、上側端面２３ａの外径が２８．０ｍ、下
側端面２３ｂの外径が１５．４ｉｎ、第２の環状肩面２
２の外径が２１．７ｍとなっている。

一方、各環状肩面２１．２２に隣接し、かつ各環状肩面
を内側から臨む外周面部２４．２５は、軸線方向に沿っ
て各々下側端面２３ａ側から下側端面２３ｂ側に向けて
徐々に縮径するテーパ状をなしている（各テーパ角度５
°）。そのため、各環状肩面に各外周面部が直交する場
合に比較して内部結晶の連続性が向上しているばかりで
なく、バルブステム１ａの遊端側から飛来する潤滑油が
吹き掛かり易くなり、リテーナ１５の熱変形を抑制する
効果もある。更に、各バルブスプリング１７．１８が外
周面部２４．２５に当接することも防止できる。

一方、リテーナ１５を更に拡大して見た第４図に良く示
すように、リテーナ１５に於ける通孔２０の下側端面２
３側の縁部２６に機械加工により曲率半径１．５ｍｍで
丸みをつけている。従って、該縁部を単に面取りする場
合と異なり、該縁部にばりが残ったり応力集中すること
かない。尚、実際には縁部２６の丸みの曲率半径は０．
５ｍｍ以上であれば良い。

［発明の効果］このように本発明によれば、外側及び内側バルブスプリ
ングのばね座としての各環状肩面の位置を軸線方向に沿
って変えるのみで、バルブスプリングリテーナ中間部が
厚肉になり全体の剛性が向上する。また、バルブスプリ
ングの座面としての環状肩面を臨む外周面部をテーパ状
とし、バルブステムが貴通する通孔の該ステム遊端側縁
部に丸みをつけることにより、リテーナの剛性が一層向
上し、更に、潤滑油が好適にリテーナ全体に吹き掛かる
ようになり、その熱変形を好適に抑制できる。以上のこ
とから本発明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくカムシャフトが用いられた自動
車のエンジンの動弁機構を一部切除して示す正面図であ
る。第２図は第１図と同じく動弁機構を一部切除して示す側
面図である。第３図はバルブスプリングリテーナのみを示す縦断面図
である。第４図は第３図の要部拡大図である。１．２・・・吸気バルブ　”ｌａ、２ａ・・・バルブス
テム３・・・カムシャフト　　４．６・・・低速用カム
５・・・高速用カム　　　７・・・第１０ツカアーム８
・・・第２０ツカアーム９・・・第３０ツカアーム７ａ
、８ａ、９ａ・・・カムスリッパ１０・・・ロッカシャフト１１・・・シリンダヘッド１
４・・・連結装置　　　１５．１６・・・リテーナ１７
．１８・・・バルブスプリング２０・・・通孔　　　　　２１．２２・・・環状肩面２
３ａ、２３ｂ・・・端面２４．２５・・・外周面部２６
・・・縁部特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンの吸排気バルブの各バルブステムの内側
及び外側に同軸的に巻装された一対のバルブスプリング
を保持するべく前記バルブステムの基端部にコッタを介
して取り付けられる、アルミニウム合金を鍛造してなる
バルブスプリングリテーナであって、前記コッタが嵌入するテーパ状の中央通孔と、前記外側
バルブスプリングのばね座として外周部に形成された第
１の環状肩面と、前記内側バルブスプリングのばね座として前記第１の環
状肩面よりも軸線方向に沿って前記バルブステムの遊端
寄りに形成された第２の環状肩面とを有し、前記バルブステム基端寄りの一方の端面から前記第２の
環状肩面までの軸線方向長さが、前記一方の端面から他
方の端面までの軸線方向長さの半分よりも長く、かつ前
記第１の環状肩面から前記第２の環状肩面までの軸線方
向長さが、前記一方の端面から前記第１の環状肩面まで
の軸線方向長さ及び前記第２の環状肩面から他方の端面
までの軸線方向長さよりも長いことを特徴とするバルブ
スプリングリテーナ。
（２）前記各環状肩面を内側から臨む各外周面部が、軸
線方向に沿って前記一方の端面側から前記他方の端面側
に向けて徐々に縮径するテーパ状をなすことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のバルブスプリングリテ
ーナ。
（３）前記中央通孔の前記他方の端面側の縁部に丸みを
つけたことを特徴とする特許請求の範囲第１項若しくは
第２項に記載のバルブスプリングリテーナ。