JP2545359Y2 - Valve spring of valve train - Google Patents
Valve spring of valve trainInfo
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- JP2545359Y2 JP2545359Y2 JP1988001856U JP185688U JP2545359Y2 JP 2545359 Y2 JP2545359 Y2 JP 2545359Y2 JP 1988001856 U JP1988001856 U JP 1988001856U JP 185688 U JP185688 U JP 185688U JP 2545359 Y2 JP2545359 Y2 JP 2545359Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、内燃機関の動弁装置に使用される弁ばね
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a valve spring used for a valve gear of an internal combustion engine.
（従来の技術） 内燃機関の動弁装置は例えば第４図のように構成され
ており、シリンダヘッド１に吸、排気弁２が弁ガイド３
を介して摺動自由に保持されると共に、その弁端部に取
付けたスプリングリテーナ４とシリンダヘッド１の取付
座５との間に吸、排気弁２を閉弁方向に付勢するコイル
状の弁ばね６が介装されている。(Prior Art) A valve train of an internal combustion engine is configured as shown in FIG. 4, for example.
And a coil-shaped member that is slidably held through a spring and sucks between a spring retainer 4 attached to a valve end thereof and an attachment seat 5 of the cylinder head 1 and urges the exhaust valve 2 in a valve closing direction. A valve spring 6 is interposed.
また、吸、排気弁２の弁端部には、ロッカシャフト７
により揺動自由に支持されたロッカアーム８の一端が当
接し、ロッカアーム８の他端がカムシャフト９に当接し
ている。A rocker shaft 7 is provided at the end of the intake and exhaust valves 2.
One end of the rocker arm 8, which is freely swingably supported, abuts, and the other end of the rocker arm 8 abuts the camshaft 9.
カムシャフト９は図示しないクランク軸にチェーン等
を介して連結されており、カムシャフト９が回動される
とそのリフト量に応じてロッカアーム８が揺動し、吸、
排気弁２が開閉作動されるようになっている（自動車工
学全書４巻ガソリンエンジン……山海堂、昭和55年７月
20日発行参照）。The camshaft 9 is connected to a crankshaft (not shown) via a chain or the like. When the camshaft 9 is rotated, the rocker arm 8 swings according to the lift amount, and
The exhaust valve 2 is designed to be opened and closed (automotive engineering book 4 gasoline engine .... Sankaido, July 1980)
(See the 20th issue).
（考案が解決しようとする問題点） ところで、この動弁装置に使用される弁ばね６は、高
い耐久性を得るようにショットピーニングが施こされて
いる。しかし、このようにショットピーニングを施こし
ていても使用している間に弁ばね６が破損することがあ
る。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the valve spring 6 used in this valve train is subjected to shot peening so as to obtain high durability. However, even when shot peening is performed, the valve spring 6 may be damaged during use.
従来ではこの場合弁ばね６の応力が最も高くなる動端
（スプリングリテーナ４側）から1.5〜1.75巻目にて折
損が見られたが、近年エンジンの高回転、高出力化およ
び小型化要求に伴い、弁ばね６の高荷重使用およびシン
グルスプリング化が進み、またこれに対応するように比
較的靱性に乏しい高張力材料を用いるようになったこと
から、弁ばね６の動端1.0〜1.2巻目の線間のフレッティ
ング折損を起こしやすくなっている。In the past, in this case, breakage was observed at 1.5 to 1.75 turns from the moving end (spring retainer 4 side) where the stress of the valve spring 6 became the highest. However, in recent years, there has been a demand for high rotation, high output, and downsizing of the engine. Accordingly, the use of a high load and the use of a single spring for the valve spring 6 have progressed, and a high-strength material having relatively low toughness has been used to cope with this. Fretting breakage between eye lines is likely to occur.
このようなフレッティング折損の直接の原因は、弁ば
ね端部が高荷重下で接触することによる。すなわち、第
５図に示したように、弁ばね６は自由状態でその動端Ａ
と動端１巻目Ｂの間の間隙が０になるように形成されて
おり、この動端Ａと動端１巻目Ｂの接触面圧が大きくな
ることに起因してフレッティング折損が起きる。The direct cause of such fretting breakage is that the end of the valve spring contacts under high load. That is, as shown in FIG. 5, the valve spring 6 is in its free state at its moving end A.
The gap between the moving end A and the first winding B is formed so that the gap between the moving end A and the first winding B of the moving end is increased, so that fretting breakage occurs. .
こうした折損対策としても本来はショットピーニング
による表面処理が有効なのであるが、このようなばね形
状だと動端Ａと動端１巻目Ｂの接触部ではショットピー
ニングが行き届かず、したがって接触部の疲労強度が向
上せず、十分な耐久性が得られないのである。As a countermeasure against such breakage, surface treatment by shot peening is originally effective. However, with such a spring shape, shot peening does not reach the contact portion between the moving end A and the first end B of the moving end. The fatigue strength is not improved, and sufficient durability cannot be obtained.
また、弁ばね６の動端側の巻線ピッチを固定端側のよ
うに密にすると、高荷重時に端部の線同士が密着して応
力が軽減されるので、耐久性の向上という点では有利と
なるが、その反面、動端側の慣性質量が増大してしまう
ので動弁装置としての性能低下が避けられないという問
題が生じる。Further, when the winding pitch on the moving end side of the valve spring 6 is made dense as on the fixed end side, the wires at the end portions are in close contact with each other at a high load, and the stress is reduced. This is advantageous, but on the other hand, the inertial mass on the moving end side is increased, so that there is a problem that the performance of the valve train cannot be reduced.
この考案は、このような問題点を解消することを目的
としている。The purpose of the present invention is to solve such a problem.
（問題点を解決するための手段） この考案は、吸、排気弁に取付けたスプリングリテー
ナとシリンダヘッドの取付座との間に介装される弁ばね
であって、スプリングリテーナに面する動端側の巻線ピ
ッチが取付座に面する固定端側に比較して大きく設定さ
れると共に、その表面にショットピーニング加工が施さ
れる動弁装置の弁ばねにおいて、荷重が負荷されない自
由状態で前記動端側にのみ、その端部と１巻目との間に
0.5mm以上の間隙を有するように弁ばねを形成する。(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a valve spring interposed between a spring retainer attached to an intake / exhaust valve and an attachment seat of a cylinder head, and a moving end facing the spring retainer. The winding pitch of the side is set to be larger than the fixed end side facing the mounting seat, and in the valve spring of the valve gear in which the surface is subjected to shot peening, the load is not applied in the free state. Only on the moving end, between the end and the first turn
The valve spring is formed so as to have a gap of 0.5 mm or more.
（作用） 上記構成において、弁ばねはその動端と動端１巻目と
の間に設けられた0.5mmの間隙により当該間隙付近のシ
ョットピーニング加工による強度向上効果が確実に得ら
れるので、特に高強度材料による弁ばねを高荷重下で使
用した時に起こりやすいフレッティング折損が確実に防
止される。(Operation) In the above structure, the valve spring has a gap of 0.5 mm provided between the moving end and the first winding of the moving end, so that the effect of improving the strength by shot peening near the gap can be reliably obtained. Fretting breakage, which is likely to occur when a high-strength valve spring is used under a high load, is reliably prevented.
一方、弁ばねの間隙は動端側にのみ設けられるので、
このような間隙を設けたことにより起こりがちなばね特
性のばらつきが最小限に抑えられる。On the other hand, since the gap of the valve spring is provided only on the moving end side,
By providing such a gap, variations in spring characteristics that tend to occur can be minimized.
（実施例） 第１図は本考案の実施例を示すもので、この弁ばね10
はスプリングリテーナに面する動端側の粗巻部11と取付
座に面する固定端側の密巻部12を有する不等２段ピッチ
のコイルばねからなる。(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Consists of a coil spring having an irregular two-step pitch having a coarsely wound portion 11 on the moving end facing the spring retainer and a densely wound portion 12 on the fixed end facing the mounting seat.
そして、この弁ばね10は、荷重が負荷されない自由状
態において、粗巻側の動端13と動端１巻目14の間に所定
の間隙ｔを有するように形成される。The valve spring 10 is formed to have a predetermined gap t between the moving end 13 on the coarse winding side and the first winding end 14 in the free state where no load is applied.
また、この弁ばね10は、動端13を吸、排気弁に取付け
たスプリングリテーナに当接した状態で、スプリングリ
テーナとシリンダヘッドの取付座との間に介装されるの
であるが（第４図参照）、この場合吸、排気弁の少なく
とも最大リフト時つまり弁ばね10の使用状態における少
なくとも最大圧縮時には、動端13と動端１巻目14が接触
し、その間隙が０になるように形成される。The valve spring 10 is interposed between the spring retainer and the mounting seat of the cylinder head in a state where the valve spring 10 sucks the moving end 13 and comes into contact with the spring retainer mounted on the exhaust valve (fourth). In this case, at least at the time of the maximum lift of the intake and exhaust valves, that is, at least at the time of maximum compression in the use state of the valve spring 10, the moving end 13 and the first winding 14 come into contact with each other so that the gap becomes zero. It is formed.
なお、荷重を負荷しない自由状態における動端13と動
端１巻目14の間隙ｔは、0.5〜5mmの範囲で選定される。The gap t between the moving end 13 and the first winding 14 in the free state where no load is applied is selected in the range of 0.5 to 5 mm.
このように、自由状態で弁ばね10の動端13と動端１巻
目14の間に所定の間隙ｔを持たせたので、ばね各部と同
様に動端13と動端１巻目14にも確実にショットピーニン
グを施こすことができる。As described above, in the free state, the predetermined gap t is provided between the moving end 13 of the valve spring 10 and the first winding 14 of the moving end. Also, shot peening can be performed reliably.
第２図は間隙ｔとショットピーニングによって負荷さ
れる動端１巻目14の残留応力の関係を示したもので、シ
ョットピーニングは0.4〜0.8mmの鋼球を用いて行われる
のであるが、間隙ｔが0.5mm以上のときに動端13と動端
１巻目14にショットピーニングが可能であり、所定の残
留応力が得られることを確認している。FIG. 2 shows the relationship between the gap t and the residual stress of the first winding 14 of the moving end loaded by shot peening. Shot peening is performed using a steel ball of 0.4 to 0.8 mm. When t is 0.5 mm or more, it is confirmed that shot peening can be performed on the moving end 13 and the first winding 14 of the moving end, and that a predetermined residual stress can be obtained.
したがって、所定の残留応力を負荷してばね各部と同
様に動端13と動端１巻目14の疲労強度を向上することが
できる。Therefore, by applying a predetermined residual stress, the fatigue strength of the moving end 13 and the first end of the moving end 14 can be improved in the same manner as each part of the spring.
また、弁ばね10はスプリングリテーナとシリンダヘッ
ドの取付座との間にセットされ、使用されるのであるが
（第４図参照）、この場合、吸、排気弁の少なくとも最
大リフト時つまり使用状態における弁ばね10のほぼ最大
圧縮時に初めて、動端13と動端１巻目14が接触し、その
間隙が０になるようにしたため、動端13と動端１巻目14
の間に生じる接触応力を十分に軽減することができる。
ただし、この弁ばね10はショットピーニング加工により
十分に強度が確保されているので、吸、排気弁の全閉状
態において動端13と動端１巻目14との間の間隙が０とな
っているような設定としても十分に実用的な耐久性を発
揮させることが可能である。Further, the valve spring 10 is set and used between the spring retainer and the mounting seat of the cylinder head (see FIG. 4). In this case, at least at the time of maximum lift of the intake and exhaust valves, that is, in the use state. For the first time when the valve spring 10 is almost at the maximum compression, the moving end 13 and the first end 14 of the moving end are brought into contact with each other so that the gap becomes zero.
Can be sufficiently reduced.
However, since the strength of the valve spring 10 is sufficiently secured by the shot peening, the gap between the moving end 13 and the first end 14 of the moving end becomes zero when the intake and exhaust valves are fully closed. Even with such a setting, it is possible to exhibit sufficient practical durability.
このように、ショットピーニングにより疲労強度を向
上できると共に、動端13と動端１巻目14の接触応力を軽
減できるため、動端付近における線間のフレッティング
折損を確実に防止でき、弁ばね10の耐久性が大幅に向上
し、この結果として、弁ばねの高荷重使用およびシング
ルスプリング化に十分に対応でき、動弁装置の高い信頼
性を確保することができる。As described above, shot peening can improve fatigue strength, and can reduce contact stress between the moving end 13 and the first winding 14 of the moving end, so that fretting breakage between lines near the moving end can be reliably prevented, and the valve spring The durability of the valve spring 10 is greatly improved, and as a result, it is possible to sufficiently cope with the use of a high load of the valve spring and the use of a single spring, and it is possible to secure high reliability of the valve train.
一方、弁ばねの端部に間隙を設けると製品毎のばね特
性のばらつきが発生しがちであるが、本考案では動端側
にのみ間隙を設けるものとしたので、このようなばらつ
きの発生を最小限に抑えて安定した製品とすることがで
きる。なお、固定端側は密巻となっているので、高荷重
時には線材が密着状態となって応力が軽減され、したが
って間隙を設けなくとも、すなわちショットピーニング
が不十分であったとしても折損を起こすようなことはな
い。On the other hand, if a gap is provided at the end of the valve spring, the spring characteristics of each product tend to vary.However, in the present invention, the gap is provided only on the moving end side. A stable product can be obtained by minimizing it. In addition, since the fixed end side is tightly wound, the wire is in a tight contact state under a high load, and the stress is reduced. Therefore, even if a gap is not provided, that is, even if shot peening is insufficient, breakage occurs. There is no such thing.
第３図に弁ばねの疲労試験の結果を示す。図中黒丸●
は本考案の弁ばねと同一の形状のもの、白丸○は従来例
と同一の形状のもので、動端１巻目を除く部位に計算上
の最大応力点を設定し、圧縮荷重の繰返しにより疲労試
験を行ったものである。これにより、本考案の弁ばね
は、従来例のものと較べて疲労強度が約5kg/mm2向上す
ることが確認されている。FIG. 3 shows the results of the fatigue test of the valve spring. Black circle in the figure
Is the same shape as the valve spring of the present invention, and white circle is the same shape as the conventional example. This is a result of a fatigue test. As a result, it has been confirmed that the valve spring of the present invention has improved fatigue strength by about 5 kg / mm 2 as compared with the conventional example.
（考案の効果） 以上のように本考案の弁ばねは、荷重が負荷されない
自由状態でスプリングリテーナ側の動端と動端１巻目と
の間にショットピーニングを可能とする0.5mm以上の間
隙を設けたので、動端付近の強度を十分に確保してフレ
ッティング折損を防止でき、したがって弁ばねの高荷重
使用およびシングルスプリング化に十分に対応できると
いう効果が得られる。また、前記間隙はスプリングリテ
ーナに面する動端側にのみ設けるものとしたので、間隙
を設けたことにより発生しやすいばね特性の製品毎のば
らつきを抑えることができる。(Effects of the Invention) As described above, the valve spring of the present invention has a gap of 0.5 mm or more that enables shot peening between the moving end on the spring retainer side and the first end of the moving end in a free state where no load is applied. Is provided, sufficient strength in the vicinity of the moving end can be secured to prevent breakage of fretting, so that an effect that the valve spring can sufficiently cope with a high load use and a single spring can be obtained. Further, since the gap is provided only on the moving end side facing the spring retainer, it is possible to suppress a variation in spring characteristics for each product which is likely to occur due to the gap.
第１図は本考案の実施例を示す外形図、第２図は間隙と
残留応力の関係を示すグラフ、第３図は疲労強度の試験
結果を示すグラフ、第４図，第５図は従来例の動弁装置
の断面図とその弁ばねの外形図である。 10…弁ばね、11…粗巻部、12…密巻部、13…動端、14…
動端１巻目、ｔ…間隙。1 is an external view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between a gap and residual stress, FIG. 3 is a graph showing a test result of fatigue strength, and FIGS. 4 and 5 are conventional. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing of the valve gear of an example, and the external view of the valve spring. 10 ... valve spring, 11 ... coarsely wound part, 12 ... densely wound part, 13 ... moving end, 14 ...
Moving end 1st volume, t: gap.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高村 典利 神奈川県横浜市磯子区新磯子町１番地 日本発条株式会社内 (72)考案者 寺門 直樹 神奈川県横浜市磯子区新磯子町１番地 日本発条株式会社内 (72)考案者 山本 秀夫 神奈川県横浜市磯子区新磯子町１番地 日本発条株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−7633（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Norito Takamura 1 Shin-Isoko-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Japan Hojo Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Yamamoto 1 in Shinisogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Within Japan-originated Co., Ltd. (56) References Japanese Utility Model Showa 61-7633 (JP, U)
Claims (1)
とシリンダヘッドの取付座との間に介装される弁ばねで
あって、スプリングリテーナに面する動端側の巻線ピッ
チが取付座に面する固定端側に比較して大きく設定され
ると共に、その表面にショットピーニング加工が施され
る動弁装置の弁ばねにおいて、荷重が負荷されない自由
状態で前記動端側にのみ、その端部と１巻目との間に0.
5mm以上の間隙を有するように形成されてなる動弁装置
の弁ばね。1. A valve spring interposed between a spring retainer mounted on an intake and exhaust valve and a mounting seat of a cylinder head, wherein a winding pitch on a moving end side facing the spring retainer is set on the mounting seat. In the valve spring of the valve operating device, which is set to be larger than the facing fixed end side and the surface of which is subjected to shot peening processing, the end portion is provided only on the moving end side in a free state where no load is applied. Between the first and the first volume.
A valve spring for a valve train formed with a gap of 5 mm or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988001856U JP2545359Y2 (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Valve spring of valve train |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988001856U JP2545359Y2 (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Valve spring of valve train |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108305U JPH01108305U (en) | 1989-07-21 |
| JP2545359Y2 true JP2545359Y2 (en) | 1997-08-25 |
Family
ID=31202108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988001856U Expired - Lifetime JP2545359Y2 (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Valve spring of valve train |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545359Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006129710A1 (en) | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coiled spring |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257169A (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | East Japan Railway Co | High fatigue strength axial spring for railway vehicle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS617633U (en) * | 1984-06-19 | 1986-01-17 | 中央発條株式会社 | compression coil spring |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP1988001856U patent/JP2545359Y2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006129710A1 (en) | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coiled spring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01108305U (en) | 1989-07-21 |
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