JP2009092012A - バルブ開閉部品の着脱用治具およびバルブ開閉部品の着脱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、バルブをバルブの閉弁方向である外部方向に付勢する付勢部材と、バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介してバルブを付勢部材の付勢力に抗してバルブの開弁方向である内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関においてバルブ開閉部品を着脱する場合に、バルブ開閉部品の周辺のスペースが小さな場合であってもバルブ開閉部品を着脱できるバルブ開閉部品の着脱用治具を提供すること。
【解決手段】バルブ開閉部品の着脱用治具であって、付勢部材１０の閉弁方向の端部に当接した状態に設置される押さえ部材７と、押さえ部材とは異なり、カム１１によりバルブ１４が開弁方向に駆動されて付勢部材が収縮した状態において押さえ部材の閉弁方向への移動を規制する規制手段５，８とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バルブ開閉部品の着脱用治具およびバルブ開閉部品の着脱方法に関し、特に、気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、バルブをバルブの閉弁方向である外部方向に付勢する付勢部材と、バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介してバルブを付勢部材の付勢力に抗してバルブの開弁方向である内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関においてバルブ開閉部品を着脱するためのバルブ開閉部品の着脱用治具およびバルブ開閉部品の着脱方法に関する。

内燃機関の吸気バルブや排気バルブ等のバルブと、それらのバルブを駆動して開弁させるカムとの間に、ロッカーアームやラッシュアジャスタ等のバルブ開閉部品が設けられることがある。バルブ開閉部品を交換する場合など、バルブ開閉部品を着脱する場合に、関連する部品を取り外してバルブ開閉部品を着脱しようとすると、内燃機関のかなり深い位置まで分解しなければならない。

こうした分解作業の時間と手間を低減させるために、バルブ開閉部品を着脱するための治具が従来提案されている。

実公昭６２−３１２６０号公報（特許文献１）には、図１０に示すロッカアーム着脱治具が開示されている。カムシャフト１０７のカム１０９とバルブ１１２の基部間とで当接係止されているロッカアーム１１０を取り外す場合等には、ロッカアーム着脱治具１０１の１対のＵ字型係合部１０５ａをカムシャフト１０７に当接係合させ、次に、２又Ｌ字型当接部１０６ａを上記ロッカアーム１１０に挿入してから上記バルブ１１２の基部に当接させて、把持レバー１０２を矢印のごとく下方に押圧作動させる。すると、バルブスプリング１１１の付勢力に抗して該バルブ１１２が上記２又Ｌ字型当接部１０６ａで押圧されて下降し、該バルブ１１２の基部と上記ロッカアーム１１０間に隙間を生じさせ、該ロッカアーム１１０を簡単に取り外すことができるとされている。上記２又Ｌ字型当接部１０６ａは、アーム１０６ｂと一体に形成されている。

実公昭６２−３１２６０号公報 特開２００４−２５１２２９号公報 実開昭５９−１８８９０３号公報 実開平２−１１０４８１号公報

例えば、上記特許文献１のロッカアーム着脱治具のように、バルブ開閉部品の着脱用治具においてバルブに当接させる部分が治具の本体と一体とされている場合、治具をセットすることが困難となる場合がある。近年の内燃機関では、小型省スペース化が進んでいる。このため、カムシャフトやバルブ開閉部品の周辺、例えば、ロッカアームとシリンダヘッド壁との間のスペースなどが小さく、バルブ開閉部品を着脱するための治具をセットするためのスペースが確保できない可能性がある。

気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、バルブをバルブの閉弁方向である外部方向に付勢する付勢部材と、バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介してバルブを付勢部材の付勢力に抗してバルブの開弁方向である内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関においてバルブ開閉部品を着脱する場合に、バルブ開閉部品の周辺のスペースが小さな場合であってもバルブ開閉部品を着脱できることが望まれている。

本発明の目的は、気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、バルブをバルブの閉弁方向である外部方向に付勢する付勢部材と、バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介してバルブを付勢部材の付勢力に抗してバルブの開弁方向である内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関においてバルブ開閉部品を着脱する場合に、バルブ開閉部品の周辺のスペースが小さな場合であってもバルブ開閉部品を着脱できるバルブ開閉部品の着脱用治具を提供することである。

本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具は、気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、前記バルブを前記バルブの閉弁方向である前記外部方向に付勢する付勢部材と、前記バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介して前記バルブを前記付勢部材の付勢力に抗して前記バルブの開弁方向である前記内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関において前記バルブ開閉部品を着脱するためのバルブ開閉部品の着脱用治具であって、前記付勢部材の前記閉弁方向の端部に当接した状態に設置される押さえ部材と、前記押さえ部材とは異なり、前記カムにより前記バルブが前記開弁方向に駆動されて前記付勢部材が収縮した状態において前記押さえ部材の前記閉弁方向への移動を規制する規制手段とを備えることを特徴とする。

本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具において、前記規制手段は、前記バルブの開閉方向に移動可能に設けられ、かつ前記押さえ部材における前記閉弁方向の端部に当接する当接部材と、前記バルブの開閉方向における任意の位置で前記当接部材の前記閉弁方向への移動を規制する位置調節手段とを有することを特徴とする。

本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具において、前記押さえ部材は、前記付勢部材における前記閉弁方向の端部に当接する板状に形成された板状部を有し、前記板状部の厚さは、前記バルブ開閉部品と前記付勢部材との間の距離よりも小さな値に設定されていることを特徴とする。

本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具において、前記押さえ部材は、ひとつの前記気筒に設けられた複数の前記バルブのそれぞれを付勢する複数の前記付勢部材の前記閉弁方向の端部に同時に当接することが可能に形成されていることを特徴とする。

本発明のバルブ開閉部品の着脱方法は、気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、前記バルブを前記バルブの閉弁方向である前記外部方向に付勢する付勢部材と、前記バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介して前記バルブを前記付勢部材の付勢力に抗して前記バルブの開弁方向である前記内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関において前記バルブ開閉部品を着脱するためのバルブ開閉部品の着脱方法であって、前記カムの回転軸であるカムシャフトを回転させて前記カムにより前記バルブを前記開弁方向に駆動して前記付勢部材を収縮させる第一工程と、前記付勢部材の前記閉弁方向の端部に押さえ部材を当接させる第二工程と、前記第一工程および前記第二工程の終了後に、前記押さえ部材の前記閉弁方向への移動を規制する当接部材を前記押さえ部材に当接させることにより前記付勢部材が前記閉弁方向へ伸長することを規制する第三工程と、前記第三工程の終了後に、前記カムシャフトを回転させることにより前記カムと前記バルブ開閉部品とを離間させる第四工程と、前記第四工程の終了後に、前記カムと前記バルブ開閉部品とが離間した状態において前記バルブ開閉部品を着脱する第五工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、バルブをバルブの閉弁方向である外部方向に付勢する付勢部材と、バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介してバルブを付勢部材の付勢力に抗してバルブの開弁方向である内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関においてバルブ開閉部品を着脱する場合に、バルブ開閉部品の周辺のスペースが小さな場合であってもバルブ開閉部品を着脱することができる。

以下、本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具およびバルブ開閉部品の着脱方法の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（実施形態）
図１から図９を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、バルブを外部側に付勢して閉弁させる付勢部材と、バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介してバルブを付勢部材の付勢力に抗して内部側に駆動することでバルブを開弁させるカムとを有する内燃機関においてバルブ開閉部品を着脱するためのバルブ開閉部品の着脱用治具およびバルブ開閉部品の着脱方法に関する。

図１は、本実施形態に係わる装置の概略構成図である。図１には、本実施形態のバルブ開閉部品の着脱用治具がセットされた状態が示されている。図２は、本実施形態のバルブ開閉部品の着脱用治具の構成要素を示す図である。

図１において、符号３０は、エンジン（内燃機関）を示す。エンジン３０には、シリンダヘッド９が設けられている。シリンダヘッド９には、吸気ポート（通路）１６が設けられている。吸気ポート１６は、燃焼室１５に接続されており、吸気ポート１６により、気筒の内部である燃焼室１５と気筒の外部とが連通される。吸気ポート１６と燃焼室１５との間には、吸気バルブ１４が設けられている。

吸気バルブ１４とシリンダヘッド９との間には、バルブスプリング（付勢部材）１０が設けられている。バルブスプリング１０の付勢力により、吸気バルブ１４が気筒の外部に向けて付勢されることで吸気バルブ１４が閉弁することができる。

シリンダヘッド９には、カムシャフト１１が回転自在に支持されている。カムシャフト１１には、カム部１１ａが設けられている。カム部１１ａと吸気バルブ１４の間には、ロッカーアーム（バルブ開閉部品）１２が設けられている。ロッカーアーム１２の一端部は、吸気バルブ１４の軸部１４ａの上端部に接触している。ロッカーアーム１２の他端部は、シリンダヘッド９に設けられたラッシュアジャスタ（バルブ開閉部品）１３に支持されている。ロッカーアーム１２は、バルブスプリング１０の付勢力により、カム部１１ａに当接している。ラッシュアジャスタ１３は、油圧によってロッカーアーム１２を支えるものであり、吸気バルブ１４のバルブクリアランスを自動調節する機能を有する。

カムシャフト１１とエンジン３０の図示しないクランクシャフトとの間には、タイミングチェーンが掛け回されており、カムシャフト１１はクランクシャフトの回転に連動して回転されることができる。カムシャフト１１がクランクシャフトの回転に連動して回転することにより、ロッカーアーム１２がカム部１１ａのカム山１１ｂにより押圧されて下方に移動する。ロッカーアーム１２が下方に移動することで、吸気バルブ１４が開弁方向に押圧され、バルブスプリング１０の付勢力に抗して開弁することができる。つまり、カム部１１ａは、バルブ開閉部品としてのロッカーアーム１２を介して吸気バルブ１４をバルブスプリング１０の付勢力に抗して気筒の内部へ向けて駆動することで、吸気バルブ１４を開弁させる。

ここで、ロッカーアーム１２やラッシュアジャスタ１３などの吸気バルブ１４の開閉部品を着脱する場合には、カム部１１ａとロッカーアーム１２とを離間させた状態としなければならない。そのために、例えば、バルブスプリング１０を吸気バルブ１４の開弁方向に押圧して押し縮めることによりカム部１１ａとロッカーアーム１２とを離間させる方法がある。従来、バルブスプリング１０を吸気バルブ１４の開弁方向に押圧して押し縮める治具として提案されているものでは、例えば、図１０に示すように、バルブに当接させる部分（図１０の例では、Ｌ字型当接部１０６ａ）が治具の本体（図１０の例では、アーム１０６ｂ等）と一体の構成とされている。このため、十分なスペースが存在しない場合には治具をセットできないことがある。

近年のエンジン３０では、小型省スペース化が進んでいる。このため、ロッカーアーム１２とシリンダヘッド９の壁面９ａとの間のスペースなどが小さく、治具をセットしたり、バルブスプリング１０を押し下げたりするための操作を行うスペースが確保できない可能性がある。

本実施形態の着脱用治具２０では、まず初めに、押し縮められた状態のバルブスプリング１０における吸気バルブ１４の閉弁方向の端部に押さえプレート（押さえ部材）７がセットされる。押さえプレート７は、バルブスプリング１０とロッカーアーム１２の間の隙間に差し込まれて、バルブスプリング１０の端部に当接した状態とされる。次に、押さえプレート７の吸気バルブ１４の閉弁方向への移動を規制するために、押さえ棒５を押さえプレート７の上部に当接させる。この押さえ棒５は、シリンダヘッド９に取り付けられた連結軸１により支持されており、バルブスプリング１０の付勢力に抗して押さえプレート７の閉弁方向への移動を規制することができる。これにより、バルブスプリング１０を収縮した状態で保持し、ロッカーアーム１２を取り外すことができる。

バルブスプリング１０に当接させる押さえプレート７は、着脱用治具２０を構成する他の要素とは別体とされている。このため、作業用のスペースが小さな場合であっても、押さえプレート７をバルブスプリング１０にセットすることができる。

本実施形態の着脱用治具２０を用いるバルブ開閉部品の着脱方法では、独立した部材である押さえプレート７をバルブスプリング１０にセットするために必要なスペースと、押さえ棒５を吸気バルブ１４の開閉方向に沿って押さえプレート７に当接させるために必要なスペースとが確保できれば着脱用治具２０をセットすることができる。このため、ロッカーアーム１２等のバルブ開閉部品の周辺のスペースが小さく、押さえプレート７と押さえ棒５とが一体とされていたのでは治具のセットが困難な場合であっても、容易に着脱用治具２０をセットしてロッカーアーム１２やラッシュアジャスタ１３等の着脱作業を行うことができる。

図２を参照して、着脱用治具２０の構成について説明する。

連結軸１は、断面形状が円形の棒状部材である。連結軸１は、図１に示すように、連結軸ホルダー２およびスペーサー３を介してシリンダヘッド９に取り付けられる。連結軸１は、連結軸１の長手方向がエンジン３０の気筒の並び方向に沿うように、かつ、連結軸１が概ね吸気バルブ１４の軸部１４ａの閉弁方向の延長線上に位置するようにシリンダヘッド９に取り付けられる。図２に示すように、連結軸ホルダー２には、連結軸ホルダー２をシリンダヘッド９に固定するための固定用ボルト４を通すためのボルト穴２ａが設けられている。また、連結軸ホルダー２には、連結軸１を通すための軸受部２ｂが設けられている。連結軸ホルダー２の取り付け高さは、連結軸ホルダー２とシリンダヘッド９との間に配置される円筒形状をなすスペーサー３により調節される。

符号６は、後述する押さえ棒５を保持するための押さえ棒ホルダーを示す。押さえ棒ホルダー６は、連結軸１の軸方向に移動自在に、かつ連結軸１回りに摺動可能に取り付けられる。押さえ棒ホルダー６には、連結軸１を通すための軸受部６ａと、押さえ棒５を保持するためのねじ穴部６ｂが設けられている。軸受部６ａとねじ穴部６ｂは、両者の軸方向が互いに直交するように配置されている。シリンダヘッド９に取り付けられた連結棒１に軸受部６ａが差し込まれることにより、押さえ棒ホルダー６が連結軸１に支持される。

押さえ棒５には、基端側の大径部５ａと、先端側の小径部５ｂが設けられている。大径部５ａおよび小径部５ｂは、それぞれ断面形状が円形であり、小径部５ｂは大径部５ａよりも小径に形成されている。大径部５ａおよび小径部５ｂの外周部には、それぞれねじ部５ｃ、５ｄが設けられている。押さえ棒ホルダー６のねじ穴部６ｂの内周部には、押さえ棒５の大径部５ａに設けられたねじ部５ｃと同じ径のねじ部６ｃが設けられている。ナット（当接部材）８は、押さえ棒５の有効長さを調節するためのものである。ナット８は、小径部５ｂのねじ部５ｄに対応したねじ穴を有している。ナット８に小径部５ｂがねじ込まれることによりナット８が押さえ棒５にセットされる。小径部５ｂのねじ込み量を調節することにより、押さえ棒５におけるナット８から突き出る長さ（有効長さ）が調節される。

押さえプレート７は、板状に形成されている。押さえプレート７には、押さえ棒５の小径部５ｂを通すための差込穴７ａと略半円形の２つの切欠き部７ｂが設けられている。２つの切欠き部７ｂの中心間距離は、ひとつの気筒の隣接する２つの吸気バルブ１４間の距離と等しい値に設定されている。押さえプレート７により、隣接する２つの吸気バルブ１４のバルブスプリング１０を両方同時に押さえることができる。

図３は、押さえプレート７がロッカーアーム１２とバルブスプリング１０との間にセットされる様子を説明するための図である。バルブスプリング１０の吸気バルブ１４の閉弁方向の端部（上端部）には、リテーナ１０ａが設けられている。押さえプレート７における切欠き部７ｂの近傍の厚さは、切欠き部７ｂの近傍以外の部分の厚さに比べて、小さな値とされている。押さえプレート７の厚さは、切欠き部７ｂに沿う部分の厚さｔ１が最も小さく、切欠き部７ｂから離れるに連れて大きくなるように形成されている。切欠き部７ｂから所定距離以上に離れた部分の厚さは、一定の値ｔ０とされている。

図４（ａ）は、図３のＢ矢視図である。押さえプレート７の上面７ｄにおける切欠き部７ｂの近傍には、下方へ向かう凹状に形成された凹状部７ｆが設けられている。凹状部７ｆは、切欠き部７ｂへ向かうに連れて深さが深くなるように形成されている。つまり、押さえプレート７の上面７ｄにおける切欠き部７ｂの近傍は、切欠き部７ｂへ向かうに連れて下方へと向かうテーパ状に形成されている。なお、押さえプレート７における下面７ｅは、上面７ｄとは異なり、凹凸のないフラットに形成されている。

なお、図４（ａ）に示すテーパ状の凹状部７ｆに代えて、図４（ｂ）に示すような深さが一律の凹状部７ｇが押さえプレート７の上面７ｄにおける切欠き部７ｂの近傍に設けられてもよい。

図３に示すように、押さえプレート７における切欠き部７ｂに沿う部分の厚さｔ１は、ロッカーアーム１２とバルブスプリング１０のリテーナ１０ａとの間の距離Ｌよりも小さな値に設定されている。押さえプレート７をロッカーアーム１２とバルブスプリング１０の間の隙間に差し込む場合に、はじめに、切欠き部７ｂを上記隙間に差し込むことにより、容易に押さえプレート７の残りの部分を上記隙間に差し込むことができる。これにより、図１に示すように、押さえプレート７は、ロッカーアーム１２とバルブスプリング１０との隙間に差し込まれた状態でバルブスプリング１０の上端部に当接することができる。

切欠き部７ｂの近傍が肉薄とされていることで、押さえプレート７の厚さが均一とされている場合に比べて、押さえプレート７のセットを容易に行うことができる。これにより、押さえプレート７の厚さが均一とされている場合に比べて、セットのしやすさを低下させることなく切欠き部７ｂの近傍以外の厚さｔ０をより大きな値とすることができる。例えば、押さえプレート７における切欠き部７ｂの近傍以外の厚さｔ０をロッカーアーム１２とバルブスプリング１０のリテーナ１０ａとの間の距離Ｌよりも大きな値とすることが可能である。押さえプレート７における切欠き部７ｂの近傍以外の厚さｔ０を大きな値とすることで押さえプレート７の強度を向上させることができる。

なお、切欠き部７ｂの近傍を肉薄とせずに、押さえプレート７の厚さｔ０を均一としてもよい。この場合、押さえプレート７をセットしやすくするためには、押さえプレート７の厚さｔ０は、ロッカーアーム１２とバルブスプリング１０のリテーナ１０ａとの間の距離Ｌ以下に設定されることが望ましい。

図５は、押さえプレート７がロッカーアーム１２とバルブスプリング１０の間にセットされた状態を示す図である。図５に示すように、押さえプレート７の切欠き部７ｂの奥行きＤは、吸気バルブ１４の軸部１４ａの半径ｒよりも大きな値に設定されている。従って、図５に示すように、押さえプレート７における切欠き部７ｂが設けられた端部７ｃが吸気バルブ１４の軸部１４ａの中心よりも奥まで達するように押さえプレート７をロッカーアーム１２とバルブスプリング１０の間の隙間に差し込むことができる。これにより、押さえプレート７がバルブスプリング１０のリテーナ１０ａと当接する部分の面積Ａを大きなものとすることができる。当接する部分の面積Ａを大きくすることにより、リテーナ１０ａの上端面に対して、一部に偏ることなく均等に下方への力、即ち吸気バルブ１４の開弁方向の力を作用させることが可能となる。

また、図４を参照して説明したように、押さえプレート７における切欠き部７ｂの近傍は肉薄とされているものの、リテーナ１０ａと当接する側の面である下面７ｅは、フラットに形成されている。従って、切欠き部７ｂの近傍を肉薄とすることで押さえプレート７がリテーナ１０ａと当接する部分の面積Ａを減少させることはなく、上記面積Ａを十分に大きなものとすることができる。

次に、図６から図９を参照して、着脱用治具２０の使用方法、および作業手順について、ラッシュアジャスタ１３を交換する場合を例に説明する。なお、本実施形態では、着脱用治具２０における押さえプレート７以外の部分が規制手段として機能する。

（ヘッドカバーの取り外し）
まず、はじめに、エンジン３０のヘッドカバー（図示せず）、および、それに付随する部品を取り外し、カムシャフト１１等が露出した状態としてから着脱用治具２０の取付けを開始する。

（治具の取付け）
図６に示すように、連結軸ホルダー２をシリンダヘッド９に取り付ける。シリンダヘッド９の上端部には、固定用ボルト４に対応するねじ穴１７が設けられている。連結軸ホルダー２は、連結軸ホルダー２のボルト穴２ａを通してねじ穴１７にねじ込まれる固定用ボルト４により、シリンダヘッド９に締結される。連結軸ホルダー２の取り付け高さは、連結軸ホルダー２とシリンダヘッド９との間に配置されるスペーサー３により調節される。連結軸ホルダー２がシリンダヘッド９に取り付けられる際には、例えば、複数の連結軸ホルダー２が、エンジン３０の気筒の並び方向に沿って配置される。

次に、図７に示すように、連結軸１を各連結軸ホルダー２の軸受部２ｂに通す。これにより、連結軸ホルダー２により連結軸１を支持する。また、連結軸１を連結軸ホルダー２の軸受部２ｂに通すときに、押さえ棒ホルダー６の軸受部６ａを連結軸１に差し込む。これにより、押さえ棒ホルダー６は、連結軸１の軸方向、即ちエンジン３０の気筒の並び方向に自由に移動することができる。また、押さえ棒ホルダー６は、連結軸１に摺動可能に支持されて連結軸１周りに回転することができる。

（バルブスプリングの押し下げ）
次に、所定の工具にてカムシャフト１１（またはクランクシャフト）を回転させて（符号Ｙ１参照）、バルブスプリング１０がカム部１１ａのカム山１１ｂにより最大に押し縮められるようにカムシャフト１１の位置を調整する。図７には、バルブスプリング１０が最大に押し縮められた状態が示されている。

ここで、押さえプレート７をバルブスプリング１０の上端面とロッカーアーム１２の間に差し込んでセットする。これにより、図５に示すように、押さえプレート７の下面（吸気バルブ１４の開弁方向の面）によりバルブスプリング１０のリテーナ１０ａの上端面を押さえることが可能となる。なお、図２を参照して説明したように、押さえプレート７は、一つの気筒の隣接する２つの吸気バルブ１４のそれぞれに同時にセットできる形状に形成されている。

（押さえ棒のセット）
次に、図７に示すように、押さえプレート７へ向かう方向に押さえ棒５を押さえ棒ホルダー６のねじ穴部６ｂに通す。即ち、押さえ棒５の小径部５ｂが大径部５ａよりも押さえプレート７に近い位置となるように、押さえ棒５が押さえ棒ホルダー６のねじ穴部６ｂに差し込まれる。押さえ棒５がねじ穴部６ｂに差し込まれると、次に、押さえ棒５の小径部５ｂがナット８にねじ込まれて小径部５ｂにナット８がセットされる。このときに、小径部５ｂの先端部がナット８よりも押さえプレート７側に突き出るように小径部５ｂのねじ部５ｄがナット８にねじ込まれる。

次に、押さえ棒５にセットされたナット８を押さえプレート７に当接させてバルブスプリング１０の伸長を規制する。まず、押さえ棒５の小径部５ｂの先端を押さえプレート７の差込穴７ａへ通しながら、大径部５ａのねじ部５ｃを押さえ棒ホルダー６のねじ穴部６ｂにねじ込む。その後で、ナット８が押さえプレート７に当接するように、ねじ部５ｃのねじ穴部６ｂへのねじ込み量、およびねじ部５ｄのナット８へのねじ込み量が調整される。これにより、押さえプレート７がナット８および押さえ棒５を介して押さえ棒ホルダー６と一体とされる。本実施形態の位置調節手段は、ねじ部５ｃとねじ穴部６ｂ、ねじ部５ｄとナット８を含む。

図８は、押さえプレート７にナット８が当接した状態を示す。この状態では、押さえプレート７は押さえ棒５およびナット８により押さえられているため、吸気バルブ１４の閉弁方向に移動することができない。従って、バルブスプリング１０が吸気バルブ１４の閉弁方向に伸長しようとしても、押さえプレート７に押さえられて伸長が抑制される。言い換えると、バルブスプリング１０は、吸気バルブ１４の全閉時よりも収縮した状態で保持されることができる。

（ロッカーアームおよびラッシュアジャスタの交換作業）
着脱用治具２０によりバルブスプリング１０の伸長が抑制された状態で、ロッカーアーム１２およびラッシュアジャスタ１３の交換作業が行われる。

まず、図８に符号Ｙ２に示すように、カムシャフト１１を回転させる。これにより、カム部１１ａのカム山１１ｂが、バルブスプリング１０を最大に押し縮めて吸気バルブ１４を全開させる位置から吸気バルブ１４の開度を低減させる方向に移動する。このときに、バルブスプリング１０の伸長が着脱用治具２０により抑制されているため、ロッカーアーム１２には、バルブスプリング１０の付勢力が作用しない。よって、ロッカーアーム１２はカム部１１ａ方向へは移動せず、カム部１１ａとロッカーアーム１２が離間する。

さらにカムシャフト１１を回転させることにより、カム山１１ｂをロッカーアーム１２から遠ざけ、カム部１１ａとロッカーアーム１２との間に符号Ｓに示すように隙間をつくることができる。

図９に示すように、生じた隙間Ｓを利用して、ロッカーアーム１２を取り外し、その後にラッシュアジャスタ１３を取り外すことができる。次に、交換用のラッシュアジャスタ１３をシリンダヘッド９にセットし、その後にロッカーアーム１２をセットする。

（着脱用治具の取り外し）
ロッカーアーム１２のセットが完了したら、カムシャフト１１を図８に符号Ｙ２で示す方向と逆方向に回転させ、カム山１１ｂをロッカーアーム１２と接触する位置まで移動させる。次に、押さえ棒５を軸周りに緩め方向へ回転させて押さえ棒５を上方に移動し、ナット８を押さえプレート７から離間させる。その後、セットする場合と逆の手順で着脱用治具２０を取り外す。即ち、押さえプレート７をロッカーアーム１２とバルブスプリング１０の間から取り外し、ナット８を押さえ棒５の小径部５ｂから取り外し、押さえ棒５を押さえ棒ホルダー６から取り外す。隣接する他の気筒の吸気バルブ１４においてラッシュアジャスタ１３の交換を行う場合には、押さえ棒ホルダー６を連結軸１の軸方向に移動するだけで、すぐに他の気筒のラッシュアジャスタ１３の交換作業を開始することができる。

本実施形態の着脱用治具２０は、複数の構成部品からなる分割式であるため、押さえプレート７を含む各部品を小型化することができる。よって、カムシャフト１１やロッカーアーム１２の周辺のスペースが狭い場合であっても、容易に着脱用治具２０をセットすることができる。例えば、押さえ棒５は、他の部品から独立しているため、押さえ棒５を吸気バルブ１４の開閉方向に移動するだけのスペースさえあれば、押さえ棒５にセットされたナット８を押さえプレート７に当接させる作業を行うことができる。

さらに、着脱用治具２０は分割式であるため、異なる種類のエンジン３０に対応させることが容易である。予めサイズの異なる複数の押さえプレート７を用意しておけば、エンジン３０に応じて最適な押さえプレート７を選択するだけで、他の部品はそのまま共用することができる。

また、本実施形態の着脱用治具２０を用いた作業方法では、バルブスプリング１０の押し縮めは、治具等によらずに、カム部１１ａのカム山１１ｂによりロッカーアーム１２を介してバルブスプリング１０を押圧する方法により行う。よって、バルブスプリング１０は、エンジン３０の運転時と同様のストロークの範囲内で押し縮められることができる。例えば、治具を用いて手動でバルブスプリング１０を押し縮める場合、押し縮める量が過大となり、通常のストロークの範囲を超えてバルブスプリング１０を押し縮めてしまう可能性があった。これとは逆に、作業スペースが足りずにバルブスプリング１０を十分に押し縮めることができず、ラッシュアジャスタ１３の着脱を行うことができない可能性があった。本実施形態では、バルブスプリング１０を押し縮める量が過大となったり過小となったりすることなく、かつラッシュアジャスタ１３の交換を行うのに必要なだけバルブスプリング１０を押し縮めることが可能である。

また、治具を用いて手動でバルブスプリング１０を押し縮める場合、正しく吸気バルブ１４の軸方向に力を加えることができず、吸気バルブ１４の開閉方向と直交する方向、即ち横方向の力を吸気バルブ１４の軸部１４ａに加えてしまう可能性があった。

これに対して、本実施形態では、ロッカーアーム１２により吸気バルブ１４が開弁方向に押圧されてバルブスプリング１０が押し縮められるので、吸気バルブ１４の軸部１４ａに対して横方向の力を加えてしまうことがない。さらに、バルブスプリング１０を容易に通常のストロークの範囲内で最も押し縮められた状態とすることができる。通常のストロークの範囲内で最も押し縮められた状態でバルブスプリング１０が着脱用治具２０により保持されることで、ロッカーアーム１２とカム部１１ａの間に十分な隙間Ｓを確保してロッカーアーム１２およびラッシュアジャスタ１３の着脱作業を行うことができる。

また、着脱用治具２０は、押し縮められたバルブスプリング１０の伸長を規制するだけでバルブスプリング１０を押し縮めるものではないため、バルブスプリング１０や吸気バルブ１４等に無理な応力が働くことなく、ロッカーアーム１２およびラッシュアジャスタ１３の着脱作業を行うことができる。

本実施形態の押さえプレート７は、上述したように、ひとつの気筒に設けられた隣接する二つの吸気バルブ１４のそれぞれのバルブスプリング１０を同時に押さえることができる形状とされている。よって、着脱用治具２０を一度セットするだけで二つの吸気バルブ１４のラッシュアジャスタ１３を交換することができる。

さらに、連結軸１が連結軸ホルダー２で一度エンジン３０に取り付けられたあとは、連結軸１の着脱をすることなく、複数の気筒のラッシュアジャスタ１３の交換作業を行うことができる。例えば、エンジン３０の気筒数と同じ個数の押さえ棒ホルダー６を連結軸１の取付け時に予め連結軸１にセットしておくことで、各気筒のラッシュアジャスタ１３の交換作業を連続して行うようにすることができる。あるいは、一つの押さえ棒ホルダー６で複数の気筒のラッシュアジャスタ１３を交換するようにしてもよい。この場合、一つの気筒のラッシュアジャスタ１３の交換作業が完了するごとに、押さえ棒ホルダー６を連結軸１の軸方向にスライドさせて次に交換作業を行う気筒の位置まで移動すればよい。

本実施形態では、着脱用治具２０により着脱されるバルブ開閉部品が吸気バルブ１４のバルブ開閉部品である場合を例に説明したが、これには限定されない。例えば、排気バルブのバルブ開閉部品の着脱に着脱用治具２０が用いられることができる。

本実施形態では、着脱されるバルブ開閉部品がロッカーアーム１２およびラッシュアジャスタ１３であったが、バルブ開閉部品はこれには限定されない。カム部１１ａと吸気バルブ１４の間に設けられるバルブ開閉部品がロッカーアーム１２やラッシュアジャスタ１３以外の部品である場合にも着脱用治具２０が用いられることができる。バルブ開閉部品の種類が多い場合、あるいはバルブ開閉部品の構成が複雑である場合など、バルブ開閉部品の周辺のスペースが狭く、バルブスプリング１０に当接する部分が治具の本体と一体であってはセットすることができない場合であっても、本実施形態の着脱用治具２０であればセット可能とすることができる。

本実施形態では、連結軸１がエンジン３０のシリンダヘッド９に取り付けられたが、連結軸１の取付け箇所はこれには限定されない。例えば、エンジン３０が搭載された車両の車体に連結軸１が取り付けられてもよい。

本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態において治具がセットされた状態を説明するための図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態の各構成要素を示す図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態において押さえプレートがセットされる様子を説明するための図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態における押さえプレートの厚さについて説明するための図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態において押さえプレートがセットされた状態について説明するための図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態において治具の取付け手順を説明するための図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態において治具の取付け手順を説明するための他の図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態において治具の取付け手順を説明するためのさらに他の図である。 本発明のバルブ開閉部品の着脱用治具の実施形態においてバルブ開閉部品の着脱手順について説明するための図である。 従来のロッカアーム着脱治具の一例を示す図である。

符号の説明

１ 連結軸
２ 連結軸ホルダー
２ａ ボルト穴
２ｂ 軸受部
３ スペーサー
４ 固定用ボルト
５ 押さえ棒
５ａ 大径部
５ｂ 小径部
６ 押さえ棒ホルダー
６ａ 軸受部
６ｂ ねじ穴部
７ 押さえプレート
７ａ 差込穴
７ｂ 切欠き部
７ｃ 端部
７ｄ 上面
７ｅ 下面
７ｆ、７ｇ 凹状部
８ ナット
９ シリンダヘッド
１０ バルブスプリング
１０ａ リテーナ
１１ カムシャフト
１１ａ カム部
１１ｂ カム山
１２ ロッカーアーム
１３ ラッシュアジャスタ
１４ 吸気バルブ
１４ａ 軸部
１５ 燃焼室
１６ 吸気ポート
１７ ねじ穴
２０ 着脱用治具
３０ エンジン

Claims (5)

1. 気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、前記バルブを前記バルブの閉弁方向である前記外部方向に付勢する付勢部材と、前記バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介して前記バルブを前記付勢部材の付勢力に抗して前記バルブの開弁方向である前記内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関において前記バルブ開閉部品を着脱するためのバルブ開閉部品の着脱用治具であって、
   前記付勢部材の前記閉弁方向の端部に当接した状態に設置される押さえ部材と、
   前記押さえ部材とは異なり、前記カムにより前記バルブが前記開弁方向に駆動されて前記付勢部材が収縮した状態において前記押さえ部材の前記閉弁方向への移動を規制する規制手段とを備える
   ことを特徴とするバルブ開閉部品の着脱用治具。
2. 請求項１記載のバルブ開閉部品の着脱用治具において、
   前記規制手段は、前記バルブの開閉方向に移動可能に設けられ、かつ前記押さえ部材における前記閉弁方向の端部に当接する当接部材と、前記バルブの開閉方向における任意の位置で前記当接部材の前記閉弁方向への移動を規制する位置調節手段とを有する
   ことを特徴とするバルブ開閉部品の着脱用治具。
3. 請求項１または２に記載のバルブ開閉部品の着脱用治具において、
   前記押さえ部材は、前記付勢部材における前記閉弁方向の端部に当接する板状に形成された板状部を有し、
   前記板状部の厚さは、前記バルブ開閉部品と前記付勢部材との間の距離よりも小さな値に設定されている
   ことを特徴とするバルブ開閉部品の着脱用治具。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のバルブ開閉部品の着脱用治具において、
   前記押さえ部材は、ひとつの前記気筒に設けられた複数の前記バルブのそれぞれを付勢する複数の前記付勢部材の前記閉弁方向の端部に同時に当接することが可能に形成されている
   ことを特徴とするバルブ開閉部品の着脱用治具。
5. 気筒の内部と外部とを連通させる通路を開閉するバルブと、前記バルブを前記バルブの閉弁方向である前記外部方向に付勢する付勢部材と、前記バルブとの間に設けられたバルブ開閉部品を介して前記バルブを前記付勢部材の付勢力に抗して前記バルブの開弁方向である前記内部方向に駆動するカムとを有する内燃機関において前記バルブ開閉部品を着脱するためのバルブ開閉部品の着脱方法であって、
   前記カムの回転軸であるカムシャフトを回転させて前記カムにより前記バルブを前記開弁方向に駆動して前記付勢部材を収縮させる第一工程と、
   前記付勢部材の前記閉弁方向の端部に押さえ部材を当接させる第二工程と、
   前記第一工程および前記第二工程の終了後に、前記押さえ部材の前記閉弁方向への移動を規制する当接部材を前記押さえ部材に当接させることにより前記付勢部材が前記閉弁方向へ伸長することを規制する第三工程と、
   前記第三工程の終了後に、前記カムシャフトを回転させることにより前記カムと前記バルブ開閉部品とを離間させる第四工程と、
   前記第四工程の終了後に、前記カムと前記バルブ開閉部品とが離間した状態において前記バルブ開閉部品を着脱する第五工程とを備える
   ことを特徴とするバルブ開閉部品の着脱方法。

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