JP4780092B2 - コッタ組付装置 - Google Patents

Description

本発明は、コッタを開かせるためのコッタ開きを具備するコッタ組付装置に関する。

従来より、エンジン（内燃機関）の吸・排気バルブのバルブステムには、コッタを介してリテーナを取り付ける。バルブステムの上端にはリテーナが取り付けられ、リテーナとシリンダヘッドの間にはバルブスプリングが圧縮状態で配置される。リテーナは、円周方向に２分割された半割テーパ状のコッタを介してバルブステムの上端に取り付けられる。コッタはバルブステムに抱きつくと共に、コッタの内周面に形成された凸部をバルブステムの外周面に形成された凹部に係合させる。リテーナはコッタの外周側に嵌合され、バルブスプリングの押圧力によりバルブステムから抜けないように固定される。

図５は従来のコッタ組付装置による組付け方法を説明するための図である。コッタ組付装置１００は、ハウジング１１０と、コッタ押さえ１２０と、コッタ開き１３０と、センターシャフト１４０と、を備えている。従来では、図５（ａ）に示される状態から、コッタ開き１３０をコッタ４０へと挿入し、コッタ４０を左右に開かせる（図５（ｂ）及び（ｃ））。コッタ押さえ１２０でコッタ４０の姿勢を維持しながら、一旦バルブステム２０の凹部を越えて組付下降端まで下降させる（図５（ｄ）及び（ｅ））。組付装置１００を上昇させると、コッタ４０の凸部がバルブステム２０の凹部へと倣いながら入り、図５（ｆ）に示すように組付が完了する。このようなコッタ組付装置として、例えば特許文献１には、円柱状のコッタ開きを用いてコッタを組みつけられるように開くコッタ組付装置が開示されている。
特開平７−８８７３３号公報

しかしながら、従来のコッタ組付装置により組付けを実施すると、コッタ開きによりコッタを左右へと開かせる際にコッタに対向する力が発生してしまい、コッタが開かないという問題があった。

図６は、従来のコッタ組付装置についての問題点を説明するための図である。図６（ａ）はコッタを示す側面図であり、図６（ｂ）は上面図である。尚、図においては説明のため、円周方向に２分割された１対のコッタ半体のうち片方のコッタ半体のみを実線で示している。図６（ａ）に示すように、コッタ開き１３０がコッタ４０へと挿入する際には、コッタ開き１３０の先端（下端）に設けられたテーパ面１３１をコッタ４０へと押し付けながらコッタ４０を開かせる。このとき、図６（ｂ）に示すように、テーパ面１３１であるコッタ開き１３０の外周面はコッタ４０の内周面に沿って当接するため、コッタ４０の半径方向に押圧力が発生する（図において、斜線部で示す部分に押圧力が発生する）。ここで、コッタがバルブの回転を容易とするフリーバルブ用のコッタ４０である場合には、コッタ４０は真円を円周方向に２分割した１対のコッタ半体からなる。このため、通常のコッタ半体の中心角が略１２０度〜１４０度であるのに対して、フリーバルブ用のコッタ４０ではコッタ半体の中心角が１８０度となる。従って、コッタ４０を開かせるために必要な方向の力（図では左右方向の力Ｆ２）以外にも、半円形状を有するコッタ半体の端部方向にも力（図では上下方向に対向する力Ｆ１及びＦ３）が発生してしまう。この上下方向に対向する力によって、コッタ４０は上下方向に突っ張ってしまい、左右方向へと開くことができない。

このように、従来のコッタ組付装置によれば、コッタ開きをコッタに挿入するに際してコッタを開かせることができないものであり、コッタの組付けができないという問題点があった。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、コッタ開きをコッタに挿入するに際して、スムーズにコッタを開かせて挿入することができるコッタ組付装置を提供することを目的とする。

本発明に係るコッタ組付装置は、コッタを開かせるコッタ開きを具備するコッタ組付装置において、前記コッタ開きの先端部が、前記コッタの内周と当接し、且つ互いに離間して３以上設けられた第１の部分と、隣接する前記第１の部分の間に配置され、前記コッタ開きの中心軸と垂直な断面における側面から前記中心軸までの径方向の長さが前記第１の部分よりも短い第２の部分と、を含むものである。

このようなコッタ組付装置によれば、コッタ開きをコッタに挿入するに際して、対向する力の発生を阻止してコッタが突っ張ることを防止することができるため、スムーズにコッタを開かせて挿入することができる。

また、前記第１の部分が、前記コッタ開きの周方向に沿って均等に配されるようにしてもよい。このような構成により、少なくとも１つのコッタ開きの第１の部分が、２つのコッタ半体のいずれか一方の内周に必ず当接する。このため、コッタ開きの先端部の配置に対して、コッタの位相（即ちコッタが配置される角度）がランダムに決定される場合においても、コッタを突っ張らせずに確実に開かせることができる。

さらにまた、前記コッタ開きの先端部が、下方に向かうにつれ徐々に内径を縮径させるテーパ形状を有するようにしてもよい。このような構成により、よりスムーズにコッタを開かせることができる。

本発明によれば、コッタ開きをコッタに挿入するに際して、スムーズにコッタを開かせて挿入することができるコッタ組付装置を提供することを目的とする。

発明の実施の形態１．
本実施の形態１に係るコッタ組付装置は、コッタを開かせるコッタ開きを具備し、コッタ開きの先端部が、コッタの内周と当接し、且つ互いに離間して３以上設けられた第１の部分と、隣接する第１の部分の間に配置され、コッタ開きの中心軸と垂直な断面における側面から中心軸までの径方向の長さが第１の部分よりも短い第２の部分と、を含むものである。

このようなコッタ組付装置によれば、コッタ開きをコッタに挿入するに際して、対向する力の発生を阻止してコッタが突っ張ることを防止することができるため、スムーズにコッタを開かせて挿入することができる。

以下、図面を参照しながら本実施の形態１に係るコッタ組付装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るコッタ組付装置を示す図である。図１（ａ）はコッタ組付装置を示す斜視図であり、図１（ｂ）はコッタ組付装置を示す断面図である。バルブステム２０の上端部にはコッタ４０を介してリテーナ３０が取り付けられる。リテーナ３０と図示しないシリンダヘッドとの間に、バルブスプリング５０が圧縮状態で配される。バルブスプリング５０は、バルブステム２０の外側に配置される。尚、バルブステム２０は、吸気弁のバルブステムでもよいし、排気弁のバルブステムでもよい。また、コッタ４０はバルブの回転を容易とするフリーバルブ用のコッタであり、真円を円周方向に２分割した１対のコッタ半体からなる。

図に示すように、コッタ組付装置１０は、チャック爪１１と、本体１２と、コッタ押さえ１３と、コッタ開き１４と、を備えている。コッタ組付装置１０の本体１２外側には、リテーナ３０とバルブスプリング５０を押圧するチャック爪１１が設けられる。本体１２の内側には、コッタ４０を開かせる際にコッタ４０の姿勢を維持するコッタ押さえ１３と、コッタ４０を押し付けて開かせるコッタ開き１４が設けられる。コッタ開き１４は、コッタ押さえ１３を貫通して上下方向へスライド自在に設けられ、その先端部（下端部）には、後述する第１の部分及び第２の部分が形成されている。

図２は、本発明の実施の形態１に係るコッタ組付装置による組付け方法を説明するための図である。まず、コッタ組付装置１０にリテーナ３０及びコッタ４０を配置する。図２（ａ）に示される状態からコッタ組付装置１０を下降させて、コッタ開き１４をコッタ４０へと挿入し、コッタ４０を左右に開かせる（図２（ｂ）及び（ｃ））。そして、図２（ｃ）に示される状態から、コッタ押さえ１３でコッタ４０の姿勢を維持しながら、一旦バルブステム２０の凹部を越えて組付下降端まで下降させる（図２（ｄ）及び（ｅ））。その後、コッタ組付装置１０を上昇させると、コッタ４０の凸部がバルブステム２０の凹部へと倣いながら入り、図２（ｆ）に示すように組付が完了する。

図３は、本発明の実施の形態１に係るコッタ組付装置のコッタ開き先端部を示す図である。図３（ａ）は、コッタ開き１４の先端部を示す斜視図である。図に示すように、円柱形状を有するコッタ開き１４の先端部は、中心軸Ｃに沿って三つの平面により切断される（図において、例えば切断面１４ｂにより切断される）。長手方向（中心軸Ｃの軸方向）における切断面の長さは、コッタ開き１４を挿入するコッタ４０の深さよりも大きなものとする。コッタ開き１４の先端部は切断により円柱形状から略三角柱形状へと加工され、さらに、三角柱の頂点近傍がＲ加工される。即ち、三角柱の頂点近傍部分であり、コッタ４０への挿入に際してコッタ４０に最初に当接する角部（図において斜線により示す部分）が面取り加工される。これにより、コッタ開き１４がコッタ４０へと挿入するに際して、コッタ４０の損傷を防止することができる。

図３（ｂ）は、コッタ開きの先端部を示す下面図である。図に示すように、第１の部分としての部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、中心軸Ｃを中心とする円弧形状で外側に膨らんでおり、コッタ開き１４をコッタ４０へ挿入する際に、コッタ４０の内周と当接する。また、部分Ｐ１とＰ２、部分Ｐ１とＰ３、部分Ｐ２とＰ３はそれぞれ互いに離間して設けられる。第２の部分は、第１の部分を除いた部分であり、隣接する第１の部分の間に配置され、コッタ開き１４の中心軸Ｃと垂直な断面における側面から中心軸Ｃまでの径方向の長さが第１の部分よりも短い部分である。即ち、第２の部分は、コッタ開き１４をコッタ４０へ挿入する際に、コッタ４０の内周と当接しない部分である。Ｒ１は、コッタ開き１４の先端部におけるコッタ開き１４の外径を示し、コッタ４０の内径より大きな値とする。Ｒ２は、コッタ開き１４の先端部を除いた部分におけるコッタ開き１４の外径を示し、Ｒ１はＲ２よりも小さな値とする。

図３（ｃ）は、コッタ開きの先端部の断面図である。コッタ開き１４の先端部は、中心軸Ｃと垂直な断面において、側面から中心軸Ｃまでの径方向の長さが異なる第１の部分及び第２の部分を含む。言い換えると、コッタ開き１４の先端部は、周方向の位置に従って、中心軸Ｃまでの距離が変化する。中心軸Ｃから側面までの距離Ｌ１及びＬ２について、距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも大きなものとする。第１の部分は、コッタ開き１４の先端部における外周上に設けられ、中心軸Ｃからの距離がＬ１となる部分である（図において部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３である）。第２の部分は、コッタ開き１４の先端部における外周上に設けられ、中心軸Ｃからの距離がＬ２となる部分である（図において、切断線Ｘ１−Ｘ１'、Ｘ２−Ｘ２'、Ｘ３−Ｘ３'上の部分である）。

また、図３（ｃ）に示すように、コッタ開き１４の先端部を中心軸Ｃに沿って切断する平面の切断線Ｘ１−Ｘ１'、Ｘ２−Ｘ２'、Ｘ３−Ｘ３'は、切断線が正三角形を形成するように切断される。正三角形の頂点近傍に設けられる第１の部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、コッタ開き１４の外周上に周方向に沿って均等に配される。即ち、第１の部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、中心軸Ｃとのなす角度が略１２０度となるように形成される。このような構成により、第１の部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のうち、少なくとも１つの第１の部分が、一対のコッタ半体のいずれか片方のコッタ半体の内周に必ず当接する。このため、コッタ開き１４の先端部の配置に対して、コッタ４０の位相（即ちコッタ４０が配置される角度）がランダムに決定される場合においても、コッタ４０を突っ張らせずに確実に開かせることができる。

さらに、コッタ開き１４の先端部は、中心軸Ｃ方向において下方に向かうにつれ徐々に内径を縮径させるテーパ形状を有する。このような構成により、よりスムーズにコッタを開かせることができる。

図４は、本発明の実施の形態１に係るコッタ開きがコッタを開く様子を示す図である。図４（ａ）はコッタを示す側面図であり、図４（ｂ）は上面図である。尚、図においては説明のため、１対のコッタ半体の片方のコッタ半体のみを実線で示している。図４（ａ）に示すように、コッタ開き１４がコッタ４０へと挿入する際には、コッタ開き１４の先端（下端）に設けられたテーパ面１４ａをコッタ４０へと押し付けながらコッタ４０を開かせる。このとき、図４（ｂ）に示すように、コッタ開き１４の先端部に設けられた第１の部分がコッタ４０の内周面に沿って当接するため、コッタ４０の半径方向に押圧力が発生する（図において、斜線部で示す部分に押圧力が発生する）。このため、コッタ４０を突っ張らせる原因となる方向の力（図では上下方向に対向する力Ｆ１及びＦ３）の発生を阻止して、コッタ４０を開かせるために必要な方向の力（図では左右方向の力Ｆ２）のみを得ることができる。従って、コッタ開き１４をコッタ４０に挿入するに際して、対向する力の発生を阻止して、スムーズにコッタ４０を開かせて挿入することができる。

その他の実施の形態．
尚、上述した実施の形態においては、第１の部分を３つとした場合について説明したが本発明はこれに限定されない。即ち、従来技術ではコッタ開き１３０の外周面の全範囲がコッタ４０の内周面に沿って当接するため、コッタ４０が突っ張ってしまい開くことができないものであったのに対して、本発明によれば、コッタ開き１４の先端部の形状について、コッタ４０の内周と当接し、且つ互いに離間して設けられる第１の部分を少なくとも３つ設けることで、コッタ４０を突っ張らせる原因となる方向の力の発生を阻止するものである。従って、第１の部分を３以上とした場合についても、同様の効果を得ることができる。

さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態１に係るコッタ組付装置を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るコッタ組付装置による組付け方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係るコッタ組付装置のコッタ開き先端部を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るコッタ開きがコッタを開く様子を示す図である。 従来のコッタ組付装置による組付け方法を説明するための図である。 従来のコッタ組付装置についての問題点を説明するための図である。

符号の説明

１０ コッタ組付装置、
１１ チャック爪、
１２ 本体、
１３ コッタ押さえ、
１４ コッタ開き
２０ バルブステム、
３０ リテーナ、
４０ コッタ、
５０ バルブスプリング、
１１０ ハウジング、
１２０ コッタ押さえ、
１３０ コッタ開き、
１３１ テーパ面、
１４０ センターシャフト

Claims (3)

1. コッタへ挿入して当該コッタを開かせるコッタ開きを具備するコッタ組付装置において、
   前記コッタ開きにおける前記コッタへの挿入方向側の端部が、
   前記コッタの内周と当接し、且つ互いに離間して３以上設けられた第１の部分と、
   隣接する前記第１の部分の間に配置され、前記コッタ開きの中心軸と垂直な断面における側面から前記中心軸までの径方向の長さが前記第１の部分よりも短い第２の部分と、を含むコッタ組付装置。
2. 前記第１の部分が、前記コッタ開きの周方向に沿って均等に配される
   ことを特徴とする請求項１記載のコッタ組付装置。
3. 前記コッタ開きにおける前記コッタへの挿入方向側の端部が、下方に向かうにつれ徐々に内径を縮径させるテーパ形状を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のコッタ組付装置。

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