JP2000503362A - 内燃エンジンのカムが作動するバルブタペット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃エンジンのカムが作動するバルブタペットは、中空円筒形スカート（２）及びこのスカート（２）の一端を塞ぐカップ底部（３）を持つカップ（１）を有する。スカート（２）の外面には周溝（４）が設けられており、内面には少なくとも一つのビード（５）が設けられている。カップ（１）内には、内エレメント（６）が同心に配置され、このエレメントのケーシング（９）がビード（５、２１）に当接する。油圧式バルブ隙間補償エレメント（１０）が内エレメント（６）内で軸線方向に移動するように案内される。このバルブタペットの製造を簡単にするため、カップ（１）を熱処理プロセスで硬化し、内エレメント（６）を硬化しない。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃エンジンのカムが作動するバルブタペット 発明の分野 本発明は、内燃エンジンのカムが作動するバルブタペットに関し、このバルブ タペットは、外面に周溝が設けられており且つ内面にビードが設けられた中空円 筒形スカート及びこのスカートの一端を塞ぐカップ底部を含む鉄系材料製のカッ プと、このカップ内に同心に配置された内エレメントとを有する。内エレメント はビードに当接するケーシングを有し、油圧式バルブ隙間補償エレメントが内エ レメント内で軸線方向に移動するように案内される。 発明の背景 例えばドイツ国特許公開第ＤＥ−Ａ−４３２５６１０号で周知の上述の種類の バルブタペットでは、軟質の硬化させていない内エレメントを、軟質の硬化させ ていないカップに挿入した後、ローラーによるバーニッシュ仕上げで周溝を形成 する。内エレメントのケーシングと、ローラーによるバーニッシュ仕上げで形成 した周溝が形成するビードとを互いにブレスし、内エレメントをカップにしっか りと連結する。これに続き、この部分的に組み立てたバルブタペットに熱処理を 加え、これによってカッブ及び内エレメントを硬化する。熱処理の終了時に内エ レメントが幾分変形するため、油圧式バルブ隙間補償エレメントが適正に案内さ れるようにするためには、内エレメントに機械加工、特に研削加工を施す必要が ある。例えば、従来技術のバルブタペットの内エレメントは、油圧式バルブ隙間 補償エレメントを長さ方向に移動するように案内する案内スリーブを有する。カ ップ及び内エレメントを一緒に熱処理した後、案内スリーブはもはや円形の円筒 形の形状を備えておらず、そのため、案内スリーブの内壁を研削しなければなら ない。 本発明の目的は、熱処理後のカップの機械加工を不要にする一般的な種類のバ ルブタペットを改良することである。 発明の概要 本発明は、カップを熱処理プロセスで硬化し、内エレメントを硬化しないこと によって上述の目的を達成する。この簡単な解決策により、油圧式バルブ隙間補 償エレメントを内エレメントに挿入する前に案内スリーブを機械加工する必要が ないという利点が得られる。更に、カップだけを硬化するため、熱負荷による内 エレメントの変形を阻止できる。 オイルを油圧式バルブ隙間補償エレメントに供給するため、周知のバルブタペ ットは、スカートとケーシングとの間に配置されたオイルチャンネルを有し、こ のチャンネルを通してオイルを油圧式バルブ隙間補償エレメントに圧送できる。 本発明の有利な展開では、ケーシング及びスカートによって環状チャンバが形成 される。この環状チャンバは、オイルチャンネルを形成するのに役立つ。有利に は、ケーシングの外径及び周囲ビードのクリア直径（clear diameter）は、互い にプレス嵌めを形成するように定めることができる。有利には、別のビードをカ ップ底部と隣接したスカートの端部に配置できる。この別のビードに内エレメン トが当接する。これによって、一方では、内エレメントとカップとの間がしっか りと連結される。内エレメントの円筒形ケーシングは、内エレメントが傾かない ようにその軸線方向端領域の両方がビード上で支持されている。他方、オイルチ ャンネルの形成に使用される環状チャンバは、費用を別にかけないで形成できる 。適当には、周溝は、環状チャンバと連通した開口部を有し、この開口部により 、周溝内のオイルを環状チャンバに、即ちオイルチャンネル内に圧送できる。 周知のバルブタペットの内エレメントは、カップ底部に向かって広幅になった 漏斗を有する。この漏斗の広幅の端部はケーシングとつながり、狭幅の端部は、 油圧式バルブ隙間補償エレメントが配置された案内スリーブに連続している。漏 斗からケーシングまでの移行区分は、カップ底部と接触するのに役立ち、底部と 向き合うその表面上には窪みが設けられている。この窪みは、一方の側では、漏 斗及びカップ底部が形成するオイルリザーバと連通している。本発明の有利な展 開によれば、窪みは、他方の側では、環状チャンバと連通する。オイルチャンネ ルを形成するため、有利には、低密度の充填エレメントを環状チャンバに挿入し 、充填エレメントに設けられたスロットを、一方では窪みと、及び他方ではスカ ートの開口部と連通させる。この場合、充填エレメント、カップ、及び内エレメ ントがオイルチャンネルを構成する。 本発明の別の有利な展開では、ケーシングは、ビードと半径方向で重なる、半 径方向に広幅になった少なくとも一つの部分を有する。この半径方向に広幅にな った部分は、例えばローラーによるバーニッシュ仕上げによって全周に亘って形 成できる。広幅部分は、例えばスカートの軸線方向に隣接した二つのビード間に 配置でき、有利には、カップの開放端に近い方のビードに押し付けられる。この ようにして、内エレメントとカップとの間をしっかりと連結する。しかしながら 、このしっかりとした連結は、ケーシングに設けられた周方向に間隔が隔てられ たラグを型押しし、ビードの凹所と積極的に係合することによっても形成できる 。本発明のバルブタペットを製造するための特に有利な方法では、先ず最初に、 ローラーによるバーニッシュ仕上げで周溝をカッブに形成した後、カップに熱処 理を加え、これに続いて硬化させていない内エレメントをカップに挿入する。こ の製造方法により、内エレメントをカップに挿入した後に、例えば案内スリーブ を再加工する必要がなくなる。内エレメントをカップに導入した後、ケーシング を曲げ、ローラーによるバーニッシュ仕上げで形成された溝によって既に形成さ れているビードに取り付ける。これは、内エレメントがカップにプレス嵌めされ ており、ケーシングの外径及びビードのクリア直径が互いにプレス嵌めするよう に形成されている場合には、経済的であり且つ望ましい。このようにして、一方 では、一回の加工工程で内エレメントとカップとの間をしっかりとした連結を形 成し、他方では、上文中に説明した環状チャンバを形成する。プレス嵌めにより 、カップ底部から遠い方の環状チャンバの端部が、気密に及び／又は液密に更に 確実にシールされる。 しかしながら、ビードと半径方向に重なる半径方向に広幅の少なくとも一つの 部分を、内エレメントの挿入後にケーシングに設ける場合には、内エレメントと カップとの間のしっかりとした連結が更に保証される。 発明の詳細な説明 全部で５つの図面に示す本発明の四つの実施態様に関し、本発明を以下に詳細 に説明する。 第１図は、本発明のバルブタペットの長さ方向断面図であり、 第２図は、本発明の別のバルブタペットの長さ方向断面図であり、 第３図は、本発明の別のバルブタペットの長さ方向断面図であり、 第４図は、第３図のバルブタペットの横断面図であり、 第５図は、本発明の別のバルブタペットの長さ方向断面図である。 図面の詳細な説明 第１図は、内燃エンジンのカム（図示せず）が作動するバルブタペットを示す 。このバルブタペットは、中空円筒形スカート２及びこの中空円筒形スカート２ の一端を閉鎖するカップ底部３を持つカップ１を有する。スカート２の外面には 、ローラーによるバーニッシュ仕上げで形成された周溝４が設けられている。ス カート２の内面には、周方向凸状ビード５が周溝４の反対側に形成されている。 カップ１内には、カップ底部３に向かって拡がる薄壁漏斗７を含む内エレメント ６が同心に配置されている。漏斗７の狭幅の端部は一体に形成された案内スリー ブ８内に連続している。案内スリーブ８は、カップ１と同心である。漏斗７の広 幅の端部は、カップ１と同軸に延びる一体に形成された中空円筒形ケーシング９ につながる。油圧式バルブ隙間補償エレメント１０は、案内スリーブ８内で軸線 方向に変位するように案内される。ケーシング９はビード５に押し付けられてお り、ケーシング９及びスカート２が環状チャンバ１１を構成する。ケーシング９ の外径及び周方向ビード５のクリア直径は、互いにプレス嵌めを形成するように 定められている。周溝４には、環状チャンバ１１と連通した開口部１２が設けら れている。漏斗７とケーシング９との間の移行区分１３は、カップ底部３と接触 するのに役立つ。カップ底部３と向き合った移行区分１３の表面には、窪み１４ が設けられており、この窪みは、一方では、漏斗７及びカップ底部３が構成する オイルリザーバ１５と連通し、他方では環状チャンバ１１と連通する。バルブタ ペットを製造するためには、ローラーによるバーニッシュ仕上げで周溝４をまだ 軟い状態のカップ１に形成する。これに続いてカップ１に熱処理プロセスを加え て硬化させる。次いで、軟質の内エレメント６をカップ１に挿入する。第１図の 例示の実施態様では、内エレメント６はカップ１にプレス嵌めされる。 第２図の実施態様は、内エレメント６とカップ１とが別の工程でしっかりと連 結される点で第１図の実施態様と本質的に異なっている。ビード５の軸線方向両 側では、周方向に間隔が隔てられたラグ１６がケーシング９に型押しされている 。 これらのラグは、ビードと半径方向に重なった状態でビード５に押し付けられて いる。 第２図の実施態様の例と同様に、第３図の実施態様の例では、内エレメント６ とカップ１との間が追加の工程で同様にしっかりと連結される。内エレメント６ をカップ１に挿入した後、ケーシング９の端部を曲げてビード５と重ねる。更に 、ケーシング９の周囲に設けられたラグ１７がビード５の凹所１８内に積極的に 係合する。この実施態様では、上述の二つの実施態様とは異なり、低密度の充填 エレメント１９が環状チャンバ１１に挿入されている。この充填エレメント１９ に設けられたスロット２０は、一方では、窪み１４と連通しており、他方では、 スカート２の開口部１２と連通している。これによって、開口部１２を通って油 圧式バルブ隙間補償エレメント１０に向かって流れるオイルを、スロット２０の 領域だけで圧送できる。第４図は、充填エレメント１９状形体を断面で示す。充 填エレメント１９は、上文中に説明した他のバルブタペットで使用するのにも適 しているということは言うまでもないことである。 本願で例示した実施態様の全ての例において、環状チャンバ１１は、カップ底 部３から遠い方の端部が、気密に及び／又は液密にシールされている。 第５図に示す本発明のバルブタペットは、スロット２のカップ底部３と隣接し た端部に別の周方向ビード２１が設けられている点で、第１図のバルブタペット と本質的に異なっている。内エレメント６のケーシング９は、本明細書中上文中 に説明したビード及びこの第２ビード２１に当接している。このようにして、内 エレメント６が傾くことがないようにする。これに伴い、第２ビード２１には、 内エレメント６をカップ１に対して強固に固定する効果がある。オイルを環状チ ャンバ１１からオイルリザーバに流入できるようにするため、窪み１４は内エレ メント６のケーシング９に形成されており且つ環状チャンバ１１に向かって開放 している。 １ カップ ２ スカート ３ カップ底部 ４ 周溝 ５ ビード ６ 内エレメント ７ 漏斗 ８ 案内スリーブ ９ ケーシング １０ 油圧式バルブ隙間補償エレメント １１ 環状チャンバ １２ 口部 １３ 移行区分 １４ 窪み １５ オイルリザーバ １６ ラグ １７ ラグ １８ 凹所 １９ 充填エレメント ２０ スロット ２１ 第２ビード

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月１４日（１９９８．１．１４） 【補正内容】 〔原請求項全項に差換える請求の範囲訳文〕 １．内燃エンジンのカムが作動するバルブタペットであって、外面に周溝（４） が設けられており且つ内面に少なくとも一つのビード（５、２１）が設けられた 中空円箇形スカート（２）及びこのスカート（２）の一端を塞ぐカッブ底部（３ ）を含む鉄系材料製のカップ（１）と、このカップ（１）内に同心に配置 され た金属製内エレメント（６）とを有し、このエレメントは、前記ビード（５、２ １）に当接するケーシング（９）を有し、また油圧式バルブ隙間補償エレメント （１０）が前記内エレメント（６）内で軸線方向に移動するように案内されるよ うになっており、前記カップ（１）は熱処理プロセスで硬化され、前記内エレメ ント（６）は硬化されない、バルブタペットにおいて、前記ケーシング（９）の 外径及び前記ビード（５、２１）のクリア直径は、互いにプレス嵌めされるよう に形成されている、ことを特徴とするバルブタペット。 ２．内燃エンジンのカムが作動するバルブタペットであって、外面に周溝（４） が設けられており且つ内面に少なくとも一つのビード（５、２１）が設けられた 中空円筒形スカート（２）及びこのスカート（２）の一端を塞ぐカップ底部（３ ）を含む鉄系材料製のカップ（１）と、このカップ（１）内に同心に配置された 金属製内エレメント（６）とを有し、このエレメントは、前記ビード（５、２１ ）に当接するケーシング（９）を有し、また油圧式バルブ隙間補償エレメント（ １０）が前記内エレメント（６）内で軸線方向に移動するように案内されるよう になっており、前記カップ（１）は熱処理プロセスで硬化され、前記内エレメン ト（６）は硬化されない、バルブタペットにおいて、前記内エレメント（６）と 前記カッブ（１）との間が、前記ケーシング（９）に設けられた少なくと一つの 広幅部分（１６、１７）によってしっかりと連結されており、前記広幅部分（１ ６、１７）は、第１ビード（５）と半径方向で重なり、前記ケーシング（９）及 び前記スカート（２）が環状チャンバ（１１）を構成する、ことを特徴とするバ ルブタペット。 ３．前記ケーシング（９）及び前記スカート（２）が環状チャンバ（１１）を構 成する、こと特徴とする請求項１に記載のバルブタペット。 ４．前記第１ビード（５）は、前記スカート（２）の前記周溝（４）とは反対側 の側部に配置されており、第２ビード（２１）が前記スカート（２）の端部に前 記カップ底部（３）と隣接して配置されている、こと特徴とする請求項１又は２ に記載のバルブタペット。 ５．前記周溝（４）には、前記環状チャンバ（１１）と連通した開口部（１２） が設けられている、こと特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタペット。 ６．前記内エレメント（６）は、前記カップ底部（３）に向かって広幅になって おり且つその広幅の端部がケーシングとつながる漏斗（７）を含み、この漏斗の 狭幅の端部は、油圧式バルブ隙間補償エレメント（１０）を配置するための案内 スリーブ（８）に連続しており、前記漏斗（７）から前記ケーシング（９）まで の移行区分（１３）は、前記カップ底部（３）と接触するのに役立ち、前記カッ プ底部（３）と向き合うその表面上には窪み（１４）が設けられており、この窪 みは一方の側では、前記漏斗（７）及び前記カップ底部（３）が構成するオイル リザーバと連通している請求項５に記載のバルブタペットにおいて、前記窪み（ １４）の他方の側が前記環状チャンバ（１１）と連通している、こと特徴とする バルブタペット。 ７．低密度の充填エレメント（１９）が環状チャンバ（１１）に挿入されており 、前記充填エレメント（１９）に配置されたスロット（２０）が、一方の側では 前記窪み（１４）と連通しており、他方の側では前記スカート（２）の前記開口 部（１２）と連通している、こと特徴とする請求項６に記載のバルブタペット。 ８．前記ビード（５）の凹所（１８）内に積極的に係合する周方向に間隔が隔て られたラグ（１７）が前記ケーシング（９）に型押しにより設けられている、こ と特徴とする請求項２に記載のバルブタペット。 ９．先ず最初にローラーによるバーニッシュ仕上げで周溝（４）を形成した後、 前記カップ（１）に熱処理プロセスを加え、これに続いて硬化させていない内エ レメント（６）を前記カップ（ｌ）に挿入する、こと特徴とする請求項１又は２ に記載のバルブタペットの製造方法。 10．前記内エレメント（６）を前記カップ（１）に挿入した後、前記ケーシング （９）を曲げて前記ビード（５）と重ねる、こと特徴とする請求項９に記載の バルブタペットの製造方法。 11．前記内エレメント（６）を前記カップ（１）にプレス嵌めし、前記ケーシン グ（９）の外径及び前記ビード（５、２１）のクリア直径は、互いにプレス嵌め するように形成されている、こと特徴とする請求項９に記載のバルブタペットの 製造方法。 12．前記内エレメント（６）を前記カップ（１）に挿入した後、前記ビード（５ ）と半径方向に重なる半径方向に広幅になった少なくとも一つの部分（１６、１ ７）を前記ケーシング（９）に形成する、こと特徴とする請求項９に記載のバル ブタペットの製造方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃エンジンのカムが作動するバルブタペットであって、外面に周溝（４） が設けられており且つ内面にビード（５、２１）が設けられた中空円筒形スカー ト（２）及びこのスカート（２）の一端を塞ぐカップ底部（３）を含む鉄系材料 製のカップ（１）と、このカップ（１）内に同心に配置された金属製内エレメン ト（６）とを有し、このエレメントは、前記ビード（５、２１）に当接するケー シング（９）を有し、また油圧式バルブ隙間補償エレメント（１０）が前記内エ レメント（６）内で軸線方向に移動するように案内されるようになっている、バ ルブタペットにおいて、前記カップ（１）は熱処理プロセスで硬化され、前記内 エレメント（６）は硬化されていない、ことを特徴とするバルブタペット。 ２．前記ケーシング（９）及び前記スカート（２）が環状チャンバ（１１）を構 成する、こと特徴とする請求項１に記載のバルブタペット。 ３．前記ケーシング（９）の外径及び前記ビード（５、２１）のクリア直径は、 互いにプレス嵌めするように形成されている、こと特徴とする請求項１に記載の バルブタペット。 ４．前記第１ビード（５）は、前記スカート（２）の前記周溝（４）とは反対側 の側部に配置されており、第２ビード（２１）が前記スカート（２）の端部に前 記カップ底部（３）と隣接して配置されている、こと特徴とする請求項１に記載 のバルブタペット。 ５．前記周溝（４）には、前記環状チャンバ（１１）と連通した開口部（１２） が設けられている、こと特徴とする請求項２に記載のバルブタペット。 ６．前記内エレメント（６）は、前記カッブ底部（３）に向かって広幅になって おり且つその広幅の端部がケーシングに続く漏斗（７）を含み、この漏斗の狭幅 の端部は、油圧式バルブ隙間補償エレメント（１０）が配置された案内スリーブ （８）に連続しており、前記漏斗（７）から前記ケーシング（９）までの移行区 分（１３）は、前記カップ底部（３）と接触するのに役立ち、前記カップ底部（ ３）と向き合うその表面上には窪み（１４）が設けられており、この窪みは一方 の側では、前記漏斗（７）及び前記カップ底部（３）が構成するオ イルリザーバ（１５）と連通している請求項５に記載のバルブタペットにおいて 、前記窪み（１４）の他方の側が前記環状チャンバ（１１）と連通している、こ と特徴とするバルブタペット。 ７．低密度の充填エレメント（１９）が環状チャンバ（１１）に挿入されており 、前記充填エレメント（１９）に配置されたスロット（２０）が、一方の側では 前記窪み（１４）と連通しており、他方の側では前記スカート（２）の前記開口 部（１２）と連通している、こと特徴とする請求項６に記載のバルブタペット。 ８．前記ケーシング（９）は、半径方向に広幅になった少なくとも一つの部分（ １６、１７）を有し、これらの部分は前記ビード（５）と半径方向で重なる、こ と特徴とする請求項１に記載のバルブタペット。 ９．前記ビード（５）の凹所（１８）内に積極的に係合する周方向に間隔が隔て られたラグ（１７）が前記ケーシング（９）に型押しにより設けられている、こ と特徴とする請求項８に記載のバルブタペット。 10．先ず最初にローラーによるバーニッシュ仕上げで周溝（４）を形成した後、 前記カップ（１）に熱処理プロセスを加え、これに続いて硬化させていない内エ レメント（６）を前記カップ（１）に挿入する、こと特徴とする請求項１に記載 のバルブタペットの製造方法。 11．前記内エレメント（６）を前記カッブ（１）に挿入した後、前記ケーシング （９）を曲げて前記ビード（５）と重ねる、こと特徴とする請求項１０に記載の バルブタペットの製造方法。 12．前記内エレメント（６）を前記カップ（１）にプレス嵌めし、前記ケーシン グ（９）の外径及び前記ビード（５、２１）のクリア直径は、互いにプレス嵌め するように形成されている、こと特徴とする請求項１０に記載のバルブタペット の製造方法。 13．前記内エレメント（６）を前記カップ（１）に挿入した後、前記ビード（５ ）と半径方向に重なる半径方向に広幅になった少なくとも一つの部分（１６、１ ７）を前記ケーシング（９）に形成する、こと特徴とする請求項１０に記載のバ ルブタペットの製造方法。