JPH0248650Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの動弁装置に関し、詳しく
は吸気バルブまたは排気バルブを閉方向に付勢す
るコイル形のバルブスプリングにおける線間接触
部の摩耗対策に関する。

（従来の技術） 従来より、この種のエンジンの動弁装置とし
て、例えば棒状のステム部の下部に傘状のヘツド
部が形成された吸、排気用のバルブの該ステム部
を、シリンダヘツドに形成されたガイド孔に摺動
自在に嵌挿するとともに、該ガイド孔の上端から
突出したステム部の上端部とガイド孔上端の周囲
のシリンダヘツドとの間にコイル形のバルブスプ
リングを縮装し、上記ステム部の上端にカムシヤ
フトのカムを当接させておき、該ステム部上端
に、カムの基円部が当接する際には上記バルブス
プリングの付勢力によりバルブを閉方向（上方）
に付勢してヘツド部で吸、排気用ポートの開口部
を閉じる一方、カムのノーズ部が当接する際には
バルブスプリングの付勢力に抗してバルブを開方
向（下方）に押下げてポート開口部を開くことに
より、ポートを所定のタイミングで開閉するよう
にしたものは広く知られている（例えば実開昭54
−183512号公報参照）。

そして、この場合、上記バルブスプリングとし
ては、例えば第３図に示すように、断面略円形の
線材を一定ピツチ角でコイル状に巻いて形成した
本体巻部ａと、該本体巻部ａの両端に連設され、
上記線材をピツチ角をねかせて略一巻コイル状に
巻いて形成した添巻部ｂとからなるスプリングが
一般に用いられている。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上記従来のバルブスプリングは、添
巻部ｂが線間で接触しているとともに添巻部ｂと
該添巻部ｂに隣接する本体巻部ａとが近接してい
るため、バルブスプリングの伸縮やサージングに
より添巻部ｂと該添巻部ｂに隣接する本体巻部ａ
との間の線間接触部a₁，b₁が圧接と離間とを繰り
返して偏摩耗を来たす。そのため、バルブスプリ
ングの剛性が低下して該バルブスプリングのセツ
ト荷重が低下し、このことから、エンジン高回転
域での開弁の際、バルブの慣性力が上記バルブス
プリングの初期荷重を上回つてバルブがジヤンプ
し、あるいはこのジヤンプ後にバルブのヘツド部
がポート開口部に衝突して跳ね返るいわゆるバウ
ンスを起し易く、その結果動弁装置の信頼性が損
われるとともに、エンジンの回転限界が低くなる
という問題を有している。

そこで、上記問題を解決するため、バルブスプ
リングを第４図に示すように、断面矩形状の線材
により形成して添巻部b′と該添巻部b′に隣接する
本体巻部a′との線間接触部a′₁，b′₁を面接触でき
るようにすることにより、該線間接触部a′₁，b′₁
の圧接時における面圧を分散緩和してバルブスプ
リングの偏摩耗を抑制し該バルブスプリングの剛
性低下を、ひいては初期荷重の低下を防止するこ
とが考えられる。

しかるに、この考えのものでは、バルブスプリ
ングの線材が断面矩形状に形成されているため、
バルブスプリングの伸縮時、捩り応力が線材の隅
角部にまで分散せず、その分上記隅角部以外の部
分の応力が高くなる。そのため、最大応力を所定
値以下に抑えるべく線材を太いものにしなければ
ならず、その結果バルブスプリングの重量が増大
し、動弁装置の重量が増大することから却つてバ
ルブのジヤンプやバウンスが発生し易くなるとい
う不具合がある。

本考案の目的は、上記の如く断面略円形の線材
よりなるコイル形のバルブスプリングを用いて、
添巻部と該添巻部に隣接する本体巻部との線間接
触部の偏摩耗を効果的に抑制することにより、バ
ルブスプリングの重量を増大させることなく、バ
ルブスプリングの初期荷重を所定値に保つてバル
ブのジヤンプやバウンスの発生を防止することに
ある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段
は、吸気バルブまたは排気バルブを閉方向に付勢
する断面略円形の線材よりなるコイル形の圧縮ば
ねであつて両端にはバルブリフト無しの自由状態
において線間が接触する添巻部が形成され、この
両添巻部の間には互いの線間が離間する本体巻部
が形成され、且つ隣接する添巻部と本体巻部との
線間が、上記自由状態では離間し、バルブリフト
時の圧縮状態では接触するバルブスプリングを備
えており、該バルブスプリングは上記添巻部と該
添巻部に隣接する本体巻部とのバルブリフト時に
おける線間接触部が面接触するように該線間接触
部に対応する平面もしくは凹凸面が形成された一
様断面の線材から形成する構成としたものであ
る。

（作用） このことにより、バルブスプリングが伸縮した
りサージングを起した際、添巻部と該添巻部に隣
接する本体巻部とのバルブリフト時における線間
接触部が面接触するように形成された、一様断面
の線材よりなるバルブスプリングの線間接触部に
対応する平面もしくは凹凸面により、該線間接触
部の圧接による面圧を分散緩和するとともに、断
面略円形の線材により応力を全断面にほぼ均一に
分散させて最大応力を下げるようにしたものであ
る。

また、バルブスプリングは、線間接触部に対応
する平面もしくは凹凸面が形成された一様断面の
線材から形成されていることから、予め線間接触
部に対応する平面もしくは凹凸面を形成した一様
断面の線材を巻くことによりバルブスプリングが
簡易に製造される。

（考案の効果） したがつて、本考案によれば、吸気バルブまた
は排気バルブを閉方向に付勢する断面略円形の線
材よりなるコイル形の圧縮ばねであつて両端には
バルブリフト無しの自由状態において線間が接触
する添巻部が形成され、該両添巻部の間には互い
に線間が離間する本体巻部が形成され、且つ隣接
する添巻部と本体巻部との線間が、上記自由状態
では離間し、バルブリフト時の圧縮状態では接触
するバルブスプリングを備えており、該バルブス
プリングは上記添巻部と該添巻部に隣接する本体
巻部とのバルブリフト時における線間接触部が面
接触するように該線間接触部に対応する平面もし
くは凹凸面が形成された一様断面の線材から形成
したので、バルブスプリングが伸縮したりサージ
ングを起した際、線間接触部での面圧の分散緩和
作用により該線間接触部の偏摩耗を抑制し、バル
ブスプリングの初期荷重を所定値に保つてバルブ
のジヤンプやバウンスの発生を防止し、よつて動
弁装置の信頼性の向上およびエンジンの回転限界
の向上を図ることができる。しかも、線材の断面
が略円形であるので、応力を全断面にほぼ均一に
分散させて最大応力を下げることができ、その結
果所定強度を確保しながらバルブスプリングの軽
量化が図れ、バルブのジヤンプやバウンスの発生
をより確実に抑制することができるとともに、線
間接触部に対応する平面もしくは凹凸面を予め形
成した一様断面の線材を巻くことによりバルブス
プリングが簡易に製造できてコスト的に有利であ
る。

（実施例） 以下、本考案の技術的手段の具体例としての実
施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案をOHC式のエンジンに適用し
た実施例を示し、１はエンジンのシリンダブロツ
ク、２は該シリンダブロツク１上にガスケツト３
を介して取付けられたシリンダヘツドであつて、
上記シリンダブロツク１とシリンダヘツド２とに
より燃焼室５が形成されている。

上記シリンダヘツド２には、一端が上記燃焼室
５に開口し、他端がシリンダヘツド２側面におい
て吸気を供給するインテークマニホールド（図示
せず）に連通接続される吸気ポート６が形成ささ
れており、該吸気ポート６上方のシリンダヘツド
２上にはカム室７が形成されている。

上記吸気ポート６の燃焼室５への開口部には環
状のバルブシート８が固着されていて、該バルブ
シート８に対して吸気ポート６を開閉する吸気バ
ルブ１０が配設されている。該吸気バルブ１０
は、上記バルブシート８下面に気密的に当接可能
な傘状のヘツド部１０ｂと、該ヘツド部１０ｂ上
方に延びシリンダヘツド２にバルブガイド９を介
して上下方向に摺動自在に嵌挿された棒状のステ
ム部１０ａとからなる。

上記カム室７には所定のタイミングで上記吸気
バルブ１０を開閉駆動する動弁装置Ｖが配設され
ている。すなわち、上記バルブガイド９の上端か
ら突出した吸気バルブステム部１０ａの上端部に
は円盤状のリテーナ１１がコツタ１２を介して取
付けられており、該リテーナ１１とバルブガイド
９の上端周囲のカム室７底面との間にはコイル形
の圧縮ばねであるバルブスプリング１３が縮装さ
れている。さらに、上記吸気バルブステム部１０
ａの上には、カム室７内に上下方向に摺動可能に
支持された円筒状のタペツト１４が配設され、該
タペツト１４上にはカム室７内で回転自在に支持
されたカムシヤフト１５のカム１６が、隙間調整
用シム１７を介して当接されている。而して、上
記カムシヤフト１５の回転により、吸気バルブス
テム部１０ａ上端に、カム１６の基円部が当接す
る際には上記バルブスプリング１３の付勢力によ
り吸気バルブ１０を閉方向（上方）に付勢して吸
気バルブヘツド部１０ｂで吸気ポート６開口部を
閉じる一方、カム１６のノーズ部が当接する際に
はバルブスプリング１３の付勢力に抗して吸気バ
ルブ１０を開方向（下方）に押下げて吸気ポート
６開口部を開くことにより、吸気ポート６を所定
のタイミングで開閉し、吸気行程において吸気を
吸気ポート６を介して燃焼室５に供給するように
なされている。

そして、上記バルブスプリング１３は、第２図
に示すように、断面略円形の線材１８によつて形
成されており、両端において線材１８をピツチ角
をねかせて略一巻コイル状に巻いて設けられ且つ
バルブリフト無しの自由状態において線間が接触
する添巻部２０と、該両添巻部２０，２０の間に
おいて線材１８を一定ピツチ角でコイル状に巻い
て設けられ且つ互いの線間が離間する本体巻部１
９とを備えている。そして、隣接する添巻部２０
と本体巻部１９との線間が、上記自由状態では離
間し、バルブリフト時の圧縮状態では接触するよ
うになつている。

上記バルブスプリング１３は、上下では円形断
面を水平線で若干切除された一様断面形状に形成
された線材１８から形成されており、本体巻部１
９の線間接触部１９ａ，…並びに添巻部２０と該
添巻部２０に隣接する本体巻部１９とのバルブリ
フト時における線間接触部２０ａ，１９ａがそれ
ぞれ面接触するように該線間接触部２０ａ，１９
ａに対応する円形断面の一部が切除された平面に
形成されている。

したがつて、上記実施例においては、バルブス
プリング１３の両端に形成された添巻部２０と該
添巻部２０に隣接する本体巻部１９との線間接触
部１９ａ，２０ａが面接触するように該線間接触
部１９ａ，２０ａに対応する平面に形成されてい
るので、カムシヤフト１５の回転に伴いバルブス
プリング１３が伸縮したり何らかの外的要因によ
りサージングを起した際、上記線間接触部１９
ａ，２０ａの圧接による面圧は面接触により分散
緩和され、該線間接触部１９ａ，２０ａは偏摩耗
しない。このことにより、バルブスプリング１３
の剛性は一定に保たれて初期荷重を所定値に保持
でき、吸気バルブ１０のシヤンプやバウンスの発
生を防止し、よつて動弁装置Ｖの信頼性を向上さ
せるとともに、エンジンの回転限界を向上させる
ことができる。

しかも、線材１８の断面は、略円形状であるの
で、バルブスプリング１３の伸縮時、応力を全断
面にほぼ均一に分散させて最大応力を可及的に抑
制することができ、その結果、所定強度を確保し
ながらバルブスプリング１３を軽量化でき、吸気
バルブ１０のジヤンプやバウンスの発生をより確
実に抑制することができる。

さらに、バルブスプリング１３は、添巻部２０
と該添巻部２０に隣接する本体巻部１９との線間
接触部１９ａ，２０ａと共に、本体巻部１９の線
間接触部１９ａ，…も同一となる、予め平面状に
形成した線材１８から形成されているので、バル
ブスプリングは、線間接触部に対応する平面が形
成された一様断面の線材を巻くことにより簡易に
製造することができ、コスト的に有利である。

尚、上記実施例では線間接触部１９ａ，２０ａ
を平面に形成した一様断面の線材１８よりバルブ
スプリング１３を形成したが、線間接触部が面接
触するように該線間接触部を凹凸面に形成した一
様断面の線材よりバルブスプリングを形成しても
よく、同時の作用効果が得られる。

また、本考案は吸気バルブの動弁装置に限ら
ず、排気バルブの動弁装置にも適用することがで
きる。しかも、OHC式に限らずOHV式その他
種々の動弁機構を備えたエンジンにも広く適用で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る動弁装置の縦断側面図、
第２図はバルブスプリングの拡大断面図、第３図
は従来例の断面図、第４図は比較例の断面図であ
る。 １０……吸気バルブ、Ｖ……動弁装置、１３…
…バルブスプリング、１８……線材、１９……本
体巻部、１９ａ……線間接触部、２０……添巻
部、２０ａ……線間接触部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気バルブまたは排気バルブを閉方向に付勢す
   る断面略円形の線材よりなるコイル形の圧縮ばね
   であつて両端にはバルブリフト無しの自由状態に
   おいて線間が接触する添巻部が形成され、該両添
   巻部の間には互いの線間が離間する本体巻部が形
   成され、且つ隣接する添巻部と本体巻部との線間
   が、上記自由状態では離間し、バルブリフト時の
   圧縮状態では接触するバルブスプリングを備えて
   おり、該バルブスプリングは上記添巻部と該添巻
   部に隣接する本体巻部とのバルブリフト時におけ
   る線間接触部が面接触するように該線間接触部に
   対応する平面もしくは凹凸面が形成された一様断
   面の線材から形成されていることを特徴とするエ
   ンジンの動弁装置。