JP2001152814A - Tappet and attaching structure for tappet - Google Patents

Tappet and attaching structure for tappet

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JP2001152814A
JP2001152814A JP33232699A JP33232699A JP2001152814A JP 2001152814 A JP2001152814 A JP 2001152814A JP 33232699 A JP33232699 A JP 33232699A JP 33232699 A JP33232699 A JP 33232699A JP 2001152814 A JP2001152814 A JP 2001152814A
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JP
Japan
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tappet
cylinder body
sliding surface
stem portion
stem
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JP33232699A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Suzuki
啓之 鈴木
Masahito Taniguchi
雅人 谷口
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an attaching structure for a tappet for sharply improving the durable service life of a tappet and for preventing excess damages to a sliding counterpart parts. SOLUTION: In this tappet 1, a stem shaped tappet stem part 1a positioned on a side opposite to a sliding surface 4a is penetrated and held on a cylindrical body hole 106. In the case where the tappet 1 is attached to the cylinder body hole 106, the relation 0.0022<=(ϕD-ϕd)/L<=0.004 is satisfied, when the hole diameter of the cylinder body hole 106 is defined as ϕD, an outer diameter of the tappet stem part 1a is defined as ϕd, and the length of the tappet stem part penetrated on the cylinder body hole 106 is defined as L.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主に自動車の内燃
機関に用いられるタペットと、その取付構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tappet mainly used for an internal combustion engine of an automobile and a mounting structure for the tappet.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の内燃機関等に用いられるタペッ
トは、カムの回転による変位量を、プッシュロッドを介
したバルブに伝達する摺動部品である。具体的な構成と
しては、シリンダボディに設けられた軸状の孔(以下、
シリンダボディ孔ともいう)内を上下動するステム部を
有する金属体に、超硬合金、セラミックやサーメット等
の耐摩耗性部材をろう付け接合や圧入等で取付け、カム
との摺動面を構成したものが広く知られている。
2. Description of the Related Art A tappet used in an internal combustion engine of an automobile is a sliding component for transmitting a displacement amount due to rotation of a cam to a valve via a push rod. As a specific configuration, a shaft-like hole (hereinafter, referred to as
Abrasion-resistant materials such as cemented carbide, ceramics and cermets are attached to a metal body having a stem that moves up and down in the cylinder body by brazing, press fitting, etc. to form a sliding surface with the cam. Is widely known.

【0003】このようなタペットは、カムの回転に伴い
シリンダボディ孔に沿って上下動する機能上、シリンダ
ボディ孔内に挿通されるステム部の真円度及び同軸度
が、シリンダボディ孔に対応して精度よく仕上げられて
いる。また、上述した機能を良好に維持するために、摺
動面をステム部に対して直角な位置関係となるよう構成
することで、摺動面の端面振れの抑制を図っている。な
お、ここでいう摺動面とステム部との直角度の関係は、
摺動面の外縁を包含する平面とステム軸部との中心軸線
との位置関係で考えるものとする。例えば、摺動面の偏
摩耗等の防止を目的としてタペットに回転を生じさせる
ために、摺動面に曲面状クラウニング(中央部が突出す
る小さな曲率)を施している場合は、図10に援用して
示すように、摺動面103aの外縁103bを包含する
平面f’と、ステム部102aの中心軸線Oとの関係に
より直角度を考えるものとする。
[0003] In such a tappet, the roundness and coaxiality of a stem portion inserted into the cylinder body hole correspond to the cylinder body hole due to the function of moving up and down along the cylinder body hole with the rotation of the cam. It is finished with high accuracy. In addition, in order to maintain the above-described function well, the sliding surface is configured to have a positional relationship perpendicular to the stem portion, thereby suppressing end surface run-out of the sliding surface. Note that the relationship between the squareness of the sliding surface and the stem here is as follows:
It is assumed that it is considered based on the positional relationship between the plane including the outer edge of the sliding surface and the central axis of the stem shaft. For example, in the case where the sliding surface is provided with a curved crowning (small curvature protruding at the center portion) in order to cause the tappet to rotate for the purpose of preventing uneven wear of the sliding surface, etc., FIG. As shown, the perpendicularity is considered based on the relationship between the plane f ′ including the outer edge 103b of the sliding surface 103a and the central axis O of the stem portion 102a.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、摺動面とス
テム部との直角度は、例えば摺動面を構成する耐摩耗性
部材を金属体へ取付ける際の製造上の要因、あるいは両
者の取付け面の表面粗さや傾斜等に起因して、同一製品
ロットであっても幾分バラツキを生じることがある。そ
して、上記直角度にバラツキが生じることがあると、図
10に概念的に示すように、そのバラツキがステム部1
02aの中心軸線O方向に対する摺動面103aの振れ
θ1となって現れる。なお、この振れθ1は、カム側の
タペットとの接触面201にタペットの回転を促すため
に設けられたカムテーパ角θ2と合計して相対当たり角
(θ1+θ2)と称される。つまり、上記端面振れθ1
が生じると、予め調整される相対当たり角の増大に繋が
るのである。さらに、この相対当たり角のバラツキは、
タペット側の影響のみならず、カムやタペットのエンジ
ン取付け誤差によっても生じるものでもある。
Incidentally, the perpendicularity between the sliding surface and the stem portion is, for example, a factor in manufacturing when the wear-resistant member constituting the sliding surface is mounted on the metal body, or the mounting of both. Due to the surface roughness and inclination of the surface, there may be some variation even in the same product lot. If there is a variation in the perpendicularity, as shown conceptually in FIG.
02a of the sliding surface 103a with respect to the direction of the central axis O of the sliding surface 02a. The runout θ1 is referred to as a relative contact angle (θ1 + θ2) when summed up with a cam taper angle θ2 provided on the cam side contact surface 201 with the tappet to promote rotation of the tappet. That is, the end face deflection θ1
Occurs, the pre-adjusted relative hitting angle increases. Furthermore, the variation of the relative hit angle is
Not only the influence on the tappet side, but also due to a cam or tappet engine mounting error.

【0005】そして、相対当たり角にバラツキが生じる
と、カムの摺動面に対する当たりの局在化を招きやす
く、とりわけカムの摺動軌道からカムエッジと摺動面の
接触点が最外周部付近となりやすい。そのために、摺動
面におけるカム接触面積の縮小化を招き、カムからの摺
動面にかかる面圧を上昇させるとともに、シリンダボデ
ィ孔内でのステム部の偏心を起こそうとすると、ステム
部がシリンダボディ孔に対して局所的に押し付けられて
上下動に供されることになる。その結果、タペットの軸
方向への移動が困難となるばかりか、タペットとシリン
ダボディ孔との間で焼付け等を起こし、タペットの耐久
寿命を低下させてしまう恐れがある。
[0005] When the relative contact angle varies, the contact of the cam with the sliding surface is likely to be localized. In particular, the contact point between the cam edge and the sliding surface from the sliding track of the cam becomes near the outermost peripheral portion. Cheap. For this reason, the cam contact area on the sliding surface is reduced, the surface pressure applied to the sliding surface from the cam is increased, and the stem is eccentric in the cylinder body hole. It is locally pressed against the cylinder body hole and is subjected to vertical movement. As a result, not only is it difficult to move the tappet in the axial direction, but also there is a risk that seizure or the like may occur between the tappet and the cylinder body hole, thereby reducing the durability life of the tappet.

【0006】本発明の課題は、上記のような相対当たり
角にバラツキが生じた場合にも、タペットの耐久寿命を
向上させることができるタペット、及びタペットの取付
構造を提供することにある。
[0006] It is an object of the present invention to provide a tappet and a tappet mounting structure capable of improving the durability life of the tappet even when the relative contact angle varies as described above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するための本発明のタペットの取付構造は、カム
との摺動面、及び該摺動面とは反対側に位置する軸状の
ステム部を有するタペットと、該ステム部が挿通される
軸状のシリンダボディ孔との取付構造であって、ステム
部の外径をφd、シリンダボディの孔径をφDとし、シ
リンダボディ孔に挿通されるステム部の軸線方向長さを
Lとしたときに、 0.0022≦(φD−φd)/L≦0.004 の関係を満足することを特徴とする。
The tappet mounting structure of the present invention for solving the above-mentioned problems has a sliding surface with a cam and a shaft-like structure located on the opposite side to the sliding surface. A tappet having a stem portion, and a shaft-shaped cylinder body hole through which the stem portion is inserted, wherein the outer diameter of the stem portion is φd, the hole diameter of the cylinder body is φD, and the tappet is inserted into the cylinder body hole. When the length in the axial direction of the stem portion is L, the relationship of 0.0022 ≦ (φD−φd) /L≦0.004 is satisfied.

【0008】また、本発明のタペットは、カムとの摺動
面、及び該摺動面とは反対側に位置する軸状のステム部
を有し、該ステム部が軸状のシリンダボディ孔に挿通さ
れるタペットにおいて、シリンダボディ孔の孔径をφD
とし、ステム部の外径をφd、シリンダボディ孔に挿通
されるステム部の軸線方向長さをLとしたときに、 0.0022≦(φD−φd)/L≦0.004 の関係を満足することを特徴とする。
Further, the tappet of the present invention has a sliding surface with the cam and an axial stem portion located on the opposite side to the sliding surface, and the stem portion is provided in the axial cylinder body hole. The diameter of the cylinder body hole should be φD
When the outer diameter of the stem is φd and the axial length of the stem inserted into the cylinder body hole is L, the relationship of 0.0022 ≦ (φD−φd) /L≦0.004 is satisfied. It is characterized by doing.

【0009】タペットをシリンダボディ孔に取付ける場
合に、ステム部とシリンダボディ孔との間のクリアラン
ス量(φD−φd)をそのステム部の軸線方向長さLに
て規格化した値を上記範囲に設定すると、タペットの耐
久寿命が大幅に向上する。上記範囲のクリアランスを形
成すると、タペットの摺動に自由度、特に摺動面に沿う
向きへの自由度を持たせることが可能となる。それによ
り、相対当たり角にバラツキが生じてカムからの摺動面
にかかる面圧が上昇したときにも、圧力の緩くなる方向
へタペットが逃げやすくなり、タペット(ステム部)は
シリンダボディ孔にて上下動に供されることになる。し
たがって、相対当たり角にバラツキが生じた場合にも、
カムからの摺動面にかかる面圧の上昇等が軽減され、ス
テム部がシリンダボディ孔に対して局所的に押し付けら
れた状態で上下動されることが抑制されるので、ステム
部の早期摩耗や局所摩耗を抑制でき、ひいてはタペット
の耐久寿命を大幅に向上することができる。また、上記
の範囲規定は、クリアランス量(φD−φd)をステム
長Lで規格化したものであるため、どのような寸法のタ
ペットについても、このクリアランス量を満たす取付構
造とした場合に高い耐久寿命を持たせることができる。
When the tappet is mounted in the cylinder body hole, a value obtained by standardizing the clearance amount (φD−φd) between the stem portion and the cylinder body hole by the axial length L of the stem portion falls within the above range. When set, the lifespan of the tappet is greatly improved. When the clearance in the above range is formed, it is possible to provide the tappet with a degree of freedom in sliding, particularly in a direction along the sliding surface. As a result, even when the relative contact angle varies and the surface pressure applied to the sliding surface from the cam increases, the tappet can easily escape in a direction in which the pressure is reduced, and the tappet (stem) is inserted into the cylinder body hole. Will be subjected to vertical movement. Therefore, even if the relative contact angle varies,
An increase in surface pressure applied to the sliding surface from the cam is reduced, and the stem is prevented from moving up and down while being pressed locally against the cylinder body hole. And local abrasion can be suppressed, and the durable life of the tappet can be greatly improved. Further, since the above-mentioned range specification is obtained by standardizing the clearance amount (φD−φd) by the stem length L, a high durability can be obtained for any tappet having a mounting structure that satisfies the clearance amount. It can have a long life.

【0010】なお、タペットの自由度は、厳密にはシリ
ンダボディ孔に保持(挿通)されるステム部の軸線方向
長さ(以下、有効長L2ともいう)に依存するために、
実際に保持(挿通)されるステム部の軸線方向長さでク
リアランス量(φD−φd)を規格化することが好まし
いが、一般的にステム部の軸線方向長さLの約90〜1
00%が上記有効長L2となるため、便宜上、該ステム
部の軸線方向長さLにて規格化を行っても実質的な問題
は殆ど生じない(勿論、有効長L2で規格化したクリア
ランス量も前記の数値範囲に入っていることが望まし
い)。
The degree of freedom of the tappet depends strictly on the axial length (hereinafter, also referred to as the effective length L2) of the stem held (inserted) in the cylinder body hole.
It is preferable to standardize the clearance amount (φD−φd) by the axial length of the stem portion actually held (inserted), but generally, about 90 to 1 of the axial length L of the stem portion.
Since the effective length L2 is 00%, for the sake of convenience, there is almost no substantial problem even if the standardization is performed using the axial length L of the stem portion (of course, the clearance amount standardized by the effective length L2). Preferably fall within the above numerical range).

【0011】規格化されたクリアランス量(φD−φ
d)/Lが0.0022未満となる場合、カムの回転に
伴うタペット(ステム部)のシリンダボディ孔内での上
下動が困難になり、タペットとシリンダボディ孔との間
で焼付き等が発生することもあり、ステム部の摩耗抑制
の効果が十分に得られないケースがある。一方、(φD
−φd)/Lが0.004を超えると、シリンダボディ
孔内においてステム部の偏心度合が大きくなり、ひいて
はタペットが大きくガタつきやすくなり、ステム部の摩
耗量が却って増大しやすくなる。また、カムとの摺動面
がズレて該摺動面の外縁がカムと当る、所謂外当たりが
発生しやすくなって、タペットの耐久寿命性に問題が生
じる場合がある。なお、上記範囲は、望ましくは0.0
025≦φD−φd/L≦0.0035とするのがよ
い。
A standardized clearance amount (φD−φ
d) If / L is less than 0.0022, it becomes difficult for the tappet (stem) to move up and down in the cylinder body hole due to rotation of the cam, and seizure or the like occurs between the tappet and the cylinder body hole. In some cases, the effect of suppressing wear of the stem portion may not be sufficiently obtained. On the other hand, (φD
If -φd) / L exceeds 0.004, the degree of eccentricity of the stem portion in the cylinder body hole becomes large, and the tappet becomes large and easily rattles. Further, the sliding surface with the cam is displaced, so that the outer edge of the sliding surface comes into contact with the cam, that is, so-called outside contact is likely to occur, which may cause a problem in the durability life of the tappet. The above range is desirably 0.0
It is preferable that 025 ≦ φD−φd / L ≦ 0.0035.

【0012】上記タペットが、金属体と耐摩耗性部材と
の中心軸線同士がほぼ一致する形態で接合された構造
で、その耐摩耗性部材の金属体に接合されているのとは
反対側の端面が摺動面とされているタペットである場
合、従来、その接合部において剥離等の問題が生じやす
かった。特に、その摺動面を形成する耐摩耗性部材が、
その摺動面とは反対側の面にて、金属体とろう付け接合
されているタペットの場合、ろう付け接合した界面が強
度的に最も弱いため、この界面に集中した応力が加わる
と、耐摩耗性部材が剥離することがある。そして、この
ような剥離は、ろう付け接合した界面に対して剪断方向
の力が連続的に加わったときに発生しやすいものであ
る。とりわけ、相対当たり角にバラツキが生じると、耐
摩耗性部材の摺動面に対するカムの接触が摺動面最外周
部付近に集中することがあり、ろう付け接合した界面が
大きな剪断方向の力を連続的に受けてしまうことがあ
る。しかしながら、本発明によれば、タペットとシリン
ダボディ孔との間に上記範囲のクリアランスを形成する
ことで、タペットの摺動に自由度、特に摺動面に沿う向
きへの自由度を持たせることが可能となるので、摺動面
に対する剪断方向への応力が軽減され、耐摩耗部材の剥
離を有効に抑制することができ、ひいてはタペットの耐
久寿命を顕著に向上させることが可能となる。なお、耐
摩耗性部材としては超硬合金やサーメットが挙げられる
が、機械的強度及び耐摩耗性に優れるセラミックを使用
するのが好ましい。
[0012] The tappet has a structure in which the center axis of the metal member and the wear-resistant member are joined so that the central axes thereof are substantially coincident with each other. In the case of a tappet whose end surface is a sliding surface, a problem such as peeling or the like has conventionally been liable to occur at the joint. In particular, the wear-resistant member that forms the sliding surface is
In the case of a tappet brazed to a metal body on the side opposite to the sliding surface, the brazed interface is the weakest in terms of strength. The wearable member may peel off. Such peeling is likely to occur when a force in the shear direction is continuously applied to the brazed interface. In particular, if the relative contact angle varies, the contact of the cam with the sliding surface of the wear-resistant member may concentrate near the outermost peripheral portion of the sliding surface, and the interface joined by brazing may generate a large force in the shear direction. It may be received continuously. However, according to the present invention, the clearance in the above range is formed between the tappet and the cylinder body hole, so that the tappet has a degree of freedom in sliding, particularly in a direction along the sliding surface. Therefore, the stress in the shearing direction on the sliding surface is reduced, the peeling of the wear-resistant member can be effectively suppressed, and the durability life of the tappet can be significantly improved. In addition, as a wear-resistant member, a cemented carbide or a cermet may be mentioned, but it is preferable to use a ceramic having excellent mechanical strength and wear resistance.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す実施例を参照して説明する。図1は本発明のセ
ラミック摺動部品たるタペットが使用されたオーバーヘ
ッドバルブ機構を示している。カム100の回転により
タペット1及びプッシュロッド103が上下運動し、ロ
ッカーアーム102を介してバルブ101を開閉させ
る。タペット1は、シリンダボディ105の孔106
(以下、シリンダボディ孔106ともいう)に挿通され
て、例えば横方向への移動が防止されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows an overhead valve mechanism using a tappet as a ceramic sliding component of the present invention. The tappet 1 and the push rod 103 move up and down by the rotation of the cam 100, and open and close the valve 101 via the rocker arm 102. The tappet 1 has a hole 106 in the cylinder body 105.
(Hereinafter also referred to as a cylinder body hole 106) to prevent, for example, lateral movement.

【0014】図2は、タペット1の拡大図である。該タ
ペット1は、ろう材層3を介して、金属体(以下、タペ
ット金具ともいう)2とセラミック体(以下、セラミッ
ク板ともいう)4とが、その中心軸線がほぼ一致する形
態で接合された構造を有している。タペット金具2は鉄
系材料にて構成され、円状断面の本体部(タペットステ
ム部(ステム部))1aの一方の端部側に軸線方向のプ
ッシュロッド挿通孔1cを開口する一方、他方の端部側
にタペットステム部1aよりも大径の摺動基体部1bが
一体形成された形状をなす。他方、セラミック板4は窒
化珪素の焼結体として円板状に構成され、摺動基体部1
bの平坦な先端面に重ね接合されている。また、ろう材
層3を構成するろう材は、Cu系あるいはAg系ろう材
が使用される。そして、セラミック板4の、ろう材層3
と接しているのとは反対側の端面がカム100との摺動
端面(摺動面)4aとされている。セラミック板4の摺
動端面4aには、その外縁を包含する平面fを端面基準
面として、中心側が該端面基準面fから突出する曲面状
クラウニング(中央部が突出する小さな曲率)が施され
ている(図面上では、やや誇張して描いてある)。
FIG. 2 is an enlarged view of the tappet 1. In the tappet 1, a metal body (hereinafter, also referred to as tappet fitting) 2 and a ceramic body (hereinafter, also referred to as ceramic plate) 4 are joined via a brazing material layer 3 in such a manner that their central axes are substantially coincident. It has a structure. The tappet fitting 2 is made of an iron-based material, and has an axial push rod insertion hole 1c at one end side of a body part (tappet stem portion (stem portion)) 1a having a circular cross section, and the other end. A sliding base 1b having a larger diameter than the tappet stem 1a is integrally formed on the end side. On the other hand, the ceramic plate 4 is formed in a disk shape as a sintered body of silicon nitride,
b is overlapped and joined to the flat tip surface. The brazing material forming the brazing material layer 3 is a Cu-based or Ag-based brazing material. And the brazing material layer 3 of the ceramic plate 4
The end surface opposite to the end in contact with the cam 100 is a sliding end surface (sliding surface) 4a with the cam 100. The sliding end face 4a of the ceramic plate 4 is provided with a curved crowning (a small curvature with a central portion projecting) whose center side projects from the end face reference plane f, with the plane f including the outer edge thereof as an end face reference plane. (The drawing is slightly exaggerated).

【0015】このような形状のタペット1は、図1に示
したようにシリンダボディ孔106に挿通保持されてお
り、その態様について図3を参照しつつ説明する。タペ
ット1の摺動面4aの反対側に位置する軸状のタペット
ステム部1aは、シリンダボディ孔106に対して所定
のクリアランスを有して挿通され、そのクリアランスに
より軸方向へ上下動可能になっている。すなわち、カム
100(図1)の回転による変位量を、自身が上下動す
ることにより、プッシュロッド103を介しバルブ10
1(図1)に伝達している。
The tappet 1 having such a shape is inserted and held in the cylinder body hole 106 as shown in FIG. 1, and the mode thereof will be described with reference to FIG. The shaft-shaped tappet stem 1a located on the opposite side of the sliding surface 4a of the tappet 1 is inserted with a predetermined clearance into the cylinder body hole 106, and can be moved up and down in the axial direction by the clearance. ing. That is, when the cam 100 (FIG. 1) moves up and down by its own displacement, the valve 10
1 (FIG. 1).

【0016】ところで、図4に示すように、カム100
の回転軸線η(同図(b))がタペット1の中心軸線O
1(同図(a))から少し偏心されるているため、カム
100の回転に伴いタペット1が軸線O1回りに回転可
能とされており、摺動面4aの偏摩耗を防止している。
この場合、摺動面4aに対するカム100の摺動軌跡
は、同図(b)において破線で示すような円状領域(以
下、摺動領域という)を掃く形となる。そして、一般の
タペットでは、摺動面4aの外径をγ、摺動領域の外径
をδとすれば、δ/γは0.8〜1.2程度に設定され
ており、最低でも摺動面外径(すなわち、投影断面外
径)γの80%よりも外側の領域に摺動領域が重なる形
となる。なお、δ/Dが1.0より大きいということ
は、セラミック板4の端面全面が摺動面として使用され
ることを意味する。
By the way, as shown in FIG.
Is the center axis O of the tappet 1 (FIG. 3B).
1 (a), the tappet 1 is rotatable around the axis O1 with the rotation of the cam 100, thereby preventing uneven wear of the sliding surface 4a.
In this case, the sliding trajectory of the cam 100 with respect to the sliding surface 4a has a shape that sweeps a circular area (hereinafter, referred to as a sliding area) as shown by a broken line in FIG. In a general tappet, if the outer diameter of the sliding surface 4a is γ and the outer diameter of the sliding area is δ, δ / γ is set to about 0.8 to 1.2. The sliding area overlaps the area outside of 80% of the moving surface outer diameter (that is, the projected cross-sectional outer diameter) γ. When δ / D is larger than 1.0, it means that the entire end face of the ceramic plate 4 is used as a sliding surface.

【0017】ここで、アイドリング時などカム100の
回転が低速の場合は、図4(c)に破線で示すように、
カム100からタペット1に加わる衝撃力が、クラウニ
ングの頂点となる摺動端面4aの中央付近にて最大とな
る。しかしながら、高速回転状態においては動弁系の慣
性力により、図中実線で示すように摺動端面4aの外周
縁付近に非常に大きな衝撃力が加わる。そして、摺動端
面4aとタペットステム部1aとの直角度やタペット1
のエンジン取付け誤差によって予め調整される相対当た
り角にバラツキが生じているときには、カム100の摺
動端面4aに対する当たりの局在化を招きやすく、カム
100の接触が摺動端面4aの外周縁付近となりやす
い。このとき、ステム部1aとシリンダボディ孔106
との間のクリアランス量が小さいと、タペット1の上下
動する自由度が小さく、ステム部1aがシリンダボディ
孔106内で無理に偏心を起こそうとするため、タペッ
ト1の軸方向への移動が困難となる。この場合、ステム
部1aとシリンダボディ孔106との間で焼付き等を起
こしたりすることがある。また、ろう材層3に対して衝
撃の応力(剪断方向への応力)が集中して、ろう材剥離
ひいてはセラミック板4の剥離を起こしたりすることが
ある。
Here, when the rotation of the cam 100 is low, such as during idling, as shown by a broken line in FIG.
The impact force applied to the tappet 1 from the cam 100 becomes maximum near the center of the sliding end face 4a, which is the peak of crowning. However, in the high-speed rotation state, an extremely large impact force is applied near the outer peripheral edge of the sliding end face 4a due to the inertial force of the valve train as shown by the solid line in the drawing. The perpendicularity between the sliding end face 4a and the tappet stem 1a or the tappet 1
When the relative contact angle, which is adjusted in advance due to the engine mounting error, varies, the contact of the cam 100 with the sliding end face 4a is likely to occur, and the contact of the cam 100 is caused near the outer peripheral edge of the sliding end face 4a. It is easy to be. At this time, the stem portion 1a and the cylinder body hole 106
Is small, the degree of freedom of the tappet 1 to move up and down is small, and the stem portion 1a tends to eccentrically move in the cylinder body hole 106, so that the tappet 1 moves in the axial direction. It will be difficult. In this case, seizure or the like may occur between the stem portion 1a and the cylinder body hole 106. In addition, impact stress (stress in the shearing direction) is concentrated on the brazing material layer 3, which may cause the brazing material to be peeled and the ceramic plate 4 to be peeled off.

【0018】一方、図5(a)に示すように、タペット
1の中心軸線O1の位置を少しずらして、タペットに振
れ幅を持たせると、タペット1に加わる衝撃力が分散さ
れて応力集中が少なくなる。タペットステム部1aとシ
リンダボディ孔106との間のクリアランス量を大きく
すると、相対当たり角が大きく増大しやすくなり、同図
(b)に示すように、カム100が摺動面4aからはみ
出し、該摺動面4aの外縁にて外当たりが発生する。こ
の外当たりにより、摺動面に欠けやチッピングが発生
し、タペット1の耐久性に大きな問題を生じる場合があ
る。さらに、クリアランス量が大きいと、タペットステ
ム部1aがガタつき、該タペットステム部1aの摩耗量
が却って増大する場合もある。
On the other hand, as shown in FIG. 5A, when the center axis O1 of the tappet 1 is slightly displaced and the tappet is given a swing width, the impact force applied to the tappet 1 is dispersed and the stress concentration is increased. Less. When the clearance between the tappet stem portion 1a and the cylinder body hole 106 is increased, the relative contact angle tends to increase greatly, and the cam 100 protrudes from the sliding surface 4a as shown in FIG. An external hit occurs at the outer edge of the sliding surface 4a. The outer contact may cause chipping or chipping on the sliding surface, which may cause a serious problem in the durability of the tappet 1. Further, if the clearance amount is large, the tappet stem portion 1a may rattle, and the wear amount of the tappet stem portion 1a may be increased.

【0019】そこで、本実施例においては、図3に示す
ように、シリンダボディ孔106の孔径をφDとし、タ
ペットステム部1aの外径をφd、長さをLとしたとき
に、タペットステム部1aとシリンダボディ孔106と
の間のクリアランス量を、 0.0022≦(φD−φd)/L≦0.004 の範囲に規定している。シリンダボディ孔径φDは、エ
ンジン設計毎に様々なサイズのものがあり、いずれのシ
リンダボディ孔に対しても、上記範囲を満たすようにタ
ペットステム部1aの外径φdを定めるのがよい。本実
施例においては、例えばφD=18.000mm、φd
=17.830mm、L=60.0mmであって、(φ
D−φd)/L≒0.0028とされている。なお、実
際にシリンダボディ孔106に挿通されるタペットステ
ム部1aの有効長L2は、ステム部の長さLの90%〜
100%程度(例えば92%)である。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, when the diameter of the cylinder body hole 106 is φD, the outer diameter of the tappet stem 1a is φd, and the length is L, The clearance between 1a and the cylinder body hole 106 is defined in the range of 0.0022 ≦ (φD−φd) /L≦0.004. The cylinder body hole diameter φD has various sizes depending on the engine design, and the outer diameter φd of the tappet stem portion 1a is preferably determined so as to satisfy the above range for any cylinder body hole. In this embodiment, for example, φD = 18.00 mm, φd
= 17.830 mm, L = 60.0 mm, and (φ
D−φd) /L≒0.0028. The effective length L2 of the tappet stem portion 1a actually inserted into the cylinder body hole 106 is 90% of the length L of the stem portion.
It is about 100% (for example, 92%).

【0020】クリアランス量をステム部の軸線方向長さ
Lで規格化した値(φD−φd)/Lを上記のような範
囲にすることで、タペット1の摺動に自由度を持たせる
ことが可能となり、タペット1はカム100から力を受
けると圧力の緩くなる方向へ逃げやすくなる。したがっ
て、カム100からの摺動面4aにかかる面圧の上昇、
摺動面4aに対する剪断応力等が軽減され、その結果、
タペットステム部1aの早期摩耗や偏摩耗が抑制でき、
また、セラミック体4とタペット金具2との接合寿命を
向上させ、タペット1の耐久寿命を大幅に向上させるこ
とができる。
By setting the amount of clearance (φD−φd) / L, which is standardized by the axial length L of the stem portion, in the above range, the tappet 1 can have a degree of freedom in sliding. When the tappet 1 receives a force from the cam 100, the tappet 1 can easily escape in a direction in which the pressure is reduced. Accordingly, an increase in surface pressure applied to the sliding surface 4a from the cam 100,
The shear stress or the like on the sliding surface 4a is reduced, and as a result,
Early wear and uneven wear of the tappet stem 1a can be suppressed,
Further, the joining life between the ceramic body 4 and the tappet fitting 2 can be improved, and the durability life of the tappet 1 can be greatly improved.

【0021】タペット金具2を構成するFe系材料とし
ては、各種炭素鋼、合金鋼(ステンレス鋼あるいは耐熱
鋼を含む)、あるいは鋳鉄を使用できる。例えばJIS
に規定されたものでは、次のようなものを例示できる
(組成の単位は重量%)。 (1)機械構造用Ni−Cr−Mo鋼:SNCM630
(C:0.25〜0.35、Si:0.15〜0.3
5、Mn:0.35〜0.60、Ni:2.5〜3.
5、Cr:2.5〜3.5、Mo:0.5〜0.7、残
Fe(単位:重量%、以下同じ))、SNCM439
(C:0.36〜0.43、Si:0.15〜0.3
5、Mn:0.6〜0.90、Ni:1.6〜2.0、
Cr:0.6〜1.0、Mo:0.15〜0.3、残F
e)、SNCM447(C:0.44〜0.50、S
i:0.15〜0.35、Mn:0.6〜0.90、N
i:1.6〜2.0、Cr:0.6〜1.0、Mo:
0.15〜0.3、残Fe)等。 (2)機械構造用Cr−Mo鋼:SCM445(C:0.
43〜0.48、Si:0.15〜0.35、Mn:
0.6〜0.85、Cr:0.9〜1.2、Mo:0.
15〜0.3、残Fe)等。 (3)機械構造用Cr鋼:SCr440(C:0.43〜
0.48、Si:0.15〜0.35、Mn:0.6〜
0.85、Cr:0.9〜1.2、残Fe)、SCr4
15(C:0.13〜0.18、Mn:0.60〜0.
85、Cr:0.90〜1.20、残Fe(単位:重量
%))等。 (4)機械構造用炭素鋼:S50C(C:0.47〜0.
53、Mn:0.6〜0.9、残Fe)等。
As the Fe-based material constituting the tappet fitting 2, various types of carbon steel, alloy steel (including stainless steel or heat-resistant steel), or cast iron can be used. For example, JIS
The following can be exemplified (the unit of the composition is% by weight). (1) Ni-Cr-Mo steel for machine structure: SNCM630
(C: 0.25 to 0.35, Si: 0.15 to 0.3
5, Mn: 0.35 to 0.60, Ni: 2.5 to 3.
5, Cr: 2.5 to 3.5, Mo: 0.5 to 0.7, residual Fe (unit: wt%, the same applies hereinafter)), SNCM439
(C: 0.36-0.43, Si: 0.15-0.3
5, Mn: 0.6 to 0.90, Ni: 1.6 to 2.0,
Cr: 0.6 to 1.0, Mo: 0.15 to 0.3, residual F
e), SNCM447 (C: 0.44-0.50, S
i: 0.15 to 0.35, Mn: 0.6 to 0.90, N
i: 1.6 to 2.0, Cr: 0.6 to 1.0, Mo:
0.15 to 0.3, residual Fe) and the like. (2) Cr-Mo steel for machine structure: SCM445 (C: 0.
43 to 0.48, Si: 0.15 to 0.35, Mn:
0.6-0.85, Cr: 0.9-1.2, Mo: 0.
15-0.3, residual Fe) and the like. (3) Cr steel for machine structure: SCr440 (C: 0.43 ~
0.48, Si: 0.15 to 0.35, Mn: 0.6 to
0.85, Cr: 0.9-1.2, residual Fe), SCr4
15 (C: 0.13-0.18, Mn: 0.60-0.
85, Cr: 0.90 to 1.20, residual Fe (unit:% by weight)) and the like. (4) Carbon steel for machine structure: S50C (C: 0.47-0.
53, Mn: 0.6-0.9, residual Fe) and the like.

【0022】また、セラミック体4は、例えば窒化珪素
を主体に構成することができる。窒化珪素は機械的強
度、耐摩耗性及び耐食性に優れ、例えばタペットなど、
高温・高負荷かつ腐食性の苛酷な環境下で使用される動
弁系摺動部品においても、十分な強度及び耐久性を確保
することが可能である。なお、窒化珪素以外では、サイ
アロン、炭化珪素、窒化アルミニウム等も使用も可能で
ある。
The ceramic body 4 can be mainly composed of, for example, silicon nitride. Silicon nitride has excellent mechanical strength, abrasion resistance and corrosion resistance, such as tappets.
Sufficient strength and durability can be ensured even in a valve train sliding component used in a high temperature, high load, corrosive and severe environment. Note that, other than silicon nitride, sialon, silicon carbide, aluminum nitride, and the like can also be used.

【0023】また、ろう材層3を形成するためのろう材
は、Agを主成分とするAg系ろう材を使用することが
できる。本発明にて使用可能なAg系ろう材には、Ag
−Cu−Ti系ろう材(Cu:20〜40、Ti:0.
5〜4、残部Ag(単位:重量%、以下同じ))、Ag
−Cu−In−Ti系ろう材(Cu:15〜30、I
n:8〜15、Ti:0.5〜4、残部Ag)等があ
る。Ag系ろう材を使用した場合のろう材層の厚さは、
5〜60μmの範囲にて調整するのがよい。厚さが60
μmを超えると、接合強度の低下を招く場合がある。一
方、厚さが5μm未満では接合不良(接合面積率の不足
等)につながる場合がある。
The brazing material for forming the brazing material layer 3 may be an Ag-based brazing material containing Ag as a main component. Ag-based brazing filler metals usable in the present invention include Ag
-Cu-Ti-based brazing material (Cu: 20 to 40, Ti: 0.
5-4, balance Ag (unit: wt%, the same applies hereinafter)), Ag
-Cu-In-Ti-based brazing material (Cu: 15-30, I
n: 8 to 15, Ti: 0.5 to 4, and the balance Ag). The thickness of the brazing material layer when using an Ag-based brazing material is as follows:
It is preferable to adjust in the range of 5 to 60 μm. Thickness 60
If it exceeds μm, the bonding strength may be reduced. On the other hand, if the thickness is less than 5 μm, it may lead to poor bonding (insufficient bonding area ratio).

【0024】一方、Cuを主成分とするCu系ろう材を
使用すれば、ろう材層の耐熱性、ひいては接合体の高温
接合強度をさらに高めることができる。Cu系ろう材と
しては、Cuを80重量%以上含有するものを使用する
ことで、接合部の耐熱性にとりわけ優れた接合体を得る
ことができる。Cu系ろう材としては、具体的にはCu
−Al−Si−Ti系のろう材を使用することができ
る。Cuの含有量は前述の通り80重量%以上に設定す
ることで、ろう材層の耐熱性が特に良好となる。Alは
主にろう材の融点を調整する働きをなし、含有量が高い
ほどろう材の融点が低下する。一方、Siはろう材が溶
融してできる液相の流れ性を高め、空隙等の欠陥が少な
い接合構造を形成するのに寄与する。ただし、Si含有
量が0.1重量%未満になると液相の流動性改善効果が
乏しくなり、逆に8重量%を超えるとろう材層が脆弱化
して接合強度の低下につながる場合がある。
On the other hand, when a Cu-based brazing material containing Cu as a main component is used, the heat resistance of the brazing material layer, and the high-temperature bonding strength of the joined body can be further increased. By using a Cu-based brazing material containing 80% by weight or more of Cu, a joined body particularly excellent in heat resistance of a joined portion can be obtained. As a Cu-based brazing material, specifically, Cu
-Al-Si-Ti-based brazing material can be used. By setting the content of Cu to 80% by weight or more as described above, the heat resistance of the brazing material layer becomes particularly good. Al mainly serves to adjust the melting point of the brazing material, and the higher the content, the lower the melting point of the brazing material. On the other hand, Si enhances the flowability of the liquid phase formed by melting the brazing material, and contributes to the formation of a joint structure with few defects such as voids. However, if the Si content is less than 0.1% by weight, the effect of improving the fluidity of the liquid phase becomes poor, and if it exceeds 8% by weight, the brazing material layer becomes brittle, which may lead to a decrease in bonding strength.

【0025】なお、活性金属成分たるTi(ZrやHf
等も使用できる)が10重量%を超えるとセラミック体
(被接合体)との界面反応生成物の量が増大して接合強
度が低下するため、活性金属の含有量は10重量%以
下、望ましくは5重量%以下の範囲で調整するのがよ
い。なお、Alの含有量は、Si及び活性金属成分の含
有量と、ろう材の狙い融点(固相線温度)とを勘案し
て、0.1〜5重量%の範囲で適宜調整する。なお、上
記以外のCu系ろう材としては、Cu−Pd−Si−T
i系、Cu−Si−Ti系、Cu−Si系等を使用でき
る。
The active metal component Ti (Zr or Hf
Exceeds 10% by weight), the amount of interfacial reaction products with the ceramic body (the object to be bonded) increases, and the bonding strength decreases. Therefore, the content of the active metal is preferably 10% by weight or less. Is preferably adjusted within a range of 5% by weight or less. The content of Al is appropriately adjusted in the range of 0.1 to 5% by weight in consideration of the content of Si and the active metal component and the target melting point (solidus temperature) of the brazing material. In addition, other Cu-based brazing materials include Cu-Pd-Si-T
i-based, Cu-Si-Ti-based, Cu-Si-based and the like can be used.

【0026】Cu系ろう材を使用した場合のろう材層の
厚さは、30〜100μmの範囲にて調整するのがよ
い。厚さが100μmを超えると、接合強度の低下を招
く場合がある。一方、厚さが30μm未満では接合不良
(接合面積率の不足等)につながる場合がある。
When a Cu-based brazing material is used, the thickness of the brazing material layer is preferably adjusted within the range of 30 to 100 μm. If the thickness exceeds 100 μm, the bonding strength may be reduced. On the other hand, if the thickness is less than 30 μm, it may lead to poor bonding (insufficient bonding area ratio).

【0027】なお、ろう材層3と金属体2あるいはセラ
ミック体4との各隣接境界(あるいは接合界面)は、成
分拡散等のため一般には不明瞭となることが多い。具体
的には、各隣接境界付近に、成分の拡散ないし反応によ
り拡散層あるいは反応層(以下、両者を総称して拡散・
反応層という)が形成されることがある。本明細書にお
いては、図6に示すように、金属体とセラミック体との
接合方向において、セラミック体を構成する金属イオン
あるいは珪素イオン等のカチオン成分のうち、最も含有
量の高いもの(以下、主カチオン成分という)の濃度を
セラミック体側からろう材層側に向けて分析した場合
に、該主カチオン成分濃度の分析値レベルが、その平均
濃度Cmの1/2となる位置を、セラミック体とろう材
層との境界BXとして定めるものとする。また、同様に
金属体を構成する金属成分のうち、最も含有量の高いも
の(以下、主金属成分という)の濃度を金属体側からろ
う材層側に向けて分析した場合に、該主金属成分濃度の
分析値レベルが、その平均濃度Mmの1/2となる位置
を、金属体とろう材層との境界BYとして定めるものと
する。そして、両境界間の距離をろう材層の厚さtとし
て定義する(ただし、ろう材層の厚さに分布を生じてい
る場合には、その平均値にて代表させるものとする)。
なお、このような分析は、電子プローブ・マイクロ・ア
ナライザ(EPMA)、EDS(エネルギー分散型X線
分光)及びWDS(波長分散型X線分光)、オージェ電
子分光法(AES)等の公知の方法により実施すること
ができる。
Incidentally, each adjacent boundary (or bonding interface) between the brazing material layer 3 and the metal body 2 or the ceramic body 4 is generally unclear due to component diffusion or the like. More specifically, a diffusion layer or a reaction layer (hereinafter, collectively referred to as diffusion /
Reaction layer). In the present specification, as shown in FIG. 6, in the joining direction of the metal body and the ceramic body, the cation component having the highest content among cation components such as metal ions or silicon ions constituting the ceramic body (hereinafter, referred to as When the concentration of the main cation component is analyzed from the ceramic body side to the brazing material layer side, the position where the analysis value level of the main cation component concentration becomes 1/2 of the average concentration Cm is defined as the ceramic body. It shall be determined as the boundary BX with the brazing material layer. Similarly, when the concentration of the metal component having the highest content (hereinafter, referred to as a main metal component) among the metal components constituting the metal body is analyzed from the metal body side toward the brazing material layer side, the main metal component The position at which the analytical value level of the concentration is の of the average concentration Mm is determined as the boundary BY between the metal body and the brazing material layer. Then, the distance between the two boundaries is defined as the thickness t of the brazing material layer (however, if a distribution occurs in the thickness of the brazing material layer, the average value thereof is used).
Such analysis is performed by a known method such as electron probe microanalyzer (EPMA), EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) and WDS (wavelength dispersive X-ray spectroscopy), and Auger electron spectroscopy (AES). Can be implemented.

【0028】本発明において、タペットの形状は図2に
示すものに限定されない。例えば、図7(a)に示すよ
うに、プッシュロッド挿通孔を摺動基体部2b内に入り
込む位置まで延長してもよいし、同図(b)に示すよう
に、本体部2aと摺動基体部2bをほぼ同一径とし、全
体をカップ状に構成してもよい。
In the present invention, the shape of the tappet is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 7A, the push rod insertion hole may be extended to a position into the sliding base 2b, or as shown in FIG. The base 2b may have substantially the same diameter, and the whole may be configured in a cup shape.

【0029】[0029]

【実施例】本発明のタペット1の性能を確認するため
に、以下の条件で試作品を製作した。まず、鋼材とし
て、JISに規定された合金鋼SNCM630を鍛造、
機械研削することにより図2に示した形状のタペット金
具(金属体)2を作製した。他方、Si原料10
0重量部に対し、Al−Y系焼結助剤を1
0重量部と、成形バインダとを配合して金型プレスにて
板状に成形した。そして、その成形体を脱バインダした
後、Nガス雰囲気にて1700℃で常圧予備焼結した
後、Nガス雰囲気で1700℃・100気圧にてガス
圧焼成し、円板状の焼成体を得た。こうして得られた焼
成体の両面を研削してセラミック板4を作成した(厚さ
1.5mm、外径30mm)。そして、上記タペット金
具2とセラミック板4との間にろう材箔を挟み込み、真
空雰囲気にてろう付け接合することにより、図2に示す
形状のタペット(A型)、及び図7(b)に示す形状の
タペット(B型)をそれぞれ作製した。使用したろう材
箔は、Ag−Cu−In−Ti系ろう材(Ag:60w
t%、In:12wt%、Ti:1wt%、残部Cu、
厚さ0.040mm)であり、ろう付け条件は真空雰囲
気にて800℃×2hr、ろう付け後の冷却速度は10
℃/分とした。
EXAMPLES In order to confirm the performance of the tappet 1 of the present invention, a prototype was manufactured under the following conditions. First, as a steel material, forged alloy steel SNCM630 specified in JIS,
A tappet fitting (metal body) 2 having the shape shown in FIG. 2 was produced by mechanical grinding. On the other hand, Si 3 N 4 raw material 10
Al 2 O 3 —Y 2 O 3 based sintering aid is added to 1 part by weight
0 parts by weight and a forming binder were blended and formed into a plate shape by a mold press. And that after the molded body was de binder, after normal pressure presintered at 1700 ° C. in N 2 gas atmosphere, forms a gas pressure at 1700 ° C. · 100 atm with N 2 gas atmosphere, firing the disc-shaped I got a body. Both surfaces of the fired body thus obtained were ground to form a ceramic plate 4 (thickness: 1.5 mm, outer diameter: 30 mm). Then, a brazing material foil is interposed between the tappet fitting 2 and the ceramic plate 4 and brazed in a vacuum atmosphere to form a tappet (A type) having the shape shown in FIG. 2 and FIG. 7B. Tappets (B type) having the shapes shown were produced. The brazing material foil used was an Ag-Cu-In-Ti-based brazing material (Ag: 60w).
t%, In: 12 wt%, Ti: 1 wt%, balance Cu,
The thickness is 0.040 mm), the brazing condition is 800 ° C. × 2 hr in a vacuum atmosphere, and the cooling rate after brazing is 10
° C / min.

【0030】なお、A型のタペットについてはステム長
Lを60mm、B型については90mmとし、タペット
ステム部1a、2aとシリンダボディ孔106との間の
クリアランス量(φD−φd)を、A型、B型それぞれ
について表1に示す15〜450μmの範囲で16種類
作製した。
Note that the stem length L is 60 mm for the A-type tappet, and 90 mm for the B-type tappet, and the clearance (φD−φd) between the tappet stem portions 1 a and 2 a and the cylinder body hole 106 is the A-type tappet. And B types, respectively, were prepared in the range of 15 to 450 μm shown in Table 1.

【0031】次に、これらのタペットをカムモータリン
グ試験機に装着し、以下の条件にて耐久試験を行った。
12000cc直列6気筒ディーゼルエンジンに、上記
A型,B型の各タペットを取付け、タペットステム部1
aの摩耗及び摺動面4aへの衝撃力を増加させるため
に、オイル温度100℃(市場5万キロ走行相当の劣化
オイル)、カム回転数を2000rpm(定格×150
%)、タペットクリアランス1mm(標準値×3)、ノ
ーズトップ位置におけるセット荷重を標準仕様の2倍と
し、最大1000時間まで試験した。そして、途中所定
時間毎に超音波探傷を行い、接合面積率が1%以上変化
したもの(剥離発生に相当)は耐久限界に到達したと判
断し、そのときの試験時間をその耐久時間として求め
た。以上の結果を表1に示す。なお、各条件とも測定数
はn=2で行っている(A型1,A型2,B型1,B型
2と個別にデータ表示している)。
Next, these tappets were mounted on a cam motoring tester, and a durability test was performed under the following conditions.
Each of the A-type and B-type tappets was attached to a 12000 cc in-line 6-cylinder diesel engine, and a tappet stem 1
In order to increase the abrasion of the a and the impact force on the sliding surface 4a, the oil temperature is 100 ° C. (deteriorated oil equivalent to traveling 50,000 km in the market) and the cam rotation speed is 2,000 rpm (rated × 150
%), A tappet clearance of 1 mm (standard value × 3), and a set load at the nose top position were set to twice the standard specifications, and the test was performed for up to 1000 hours. Ultrasonic flaw detection is performed every predetermined time on the way. If the bonding area ratio changes by 1% or more (corresponding to the occurrence of peeling), it is determined that the durability limit has been reached, and the test time at that time is determined as the durability time. Was. Table 1 shows the above results. The number of measurements is n = 2 under each condition (data is individually displayed as A type 1, A type 2, B type 1, B type 2).

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】この結果から、A型においてはクリアラン
ス量が120μm以上の場合に、約400時間以上の良
好な耐久性を示し、さらに180μm以上の場合には、
1000時間以上の高い耐久性を示した。一方、B型に
おいてはクリアランス量が180μm以上の場合に約4
50時間以上、240μm以上の場合に1000時間以
上の高い耐久性を示した。この結果において、A型とB
型の耐久性の違いがタペットのステム長Lに起因するこ
とを考慮して、クリアランス量をステム長Lで除して規
格化した場合のデータを表2に示す。
From these results, in the case of type A, when the clearance amount is 120 μm or more, good durability of about 400 hours or more is exhibited, and when the clearance amount is 180 μm or more,
High durability of 1000 hours or more was shown. On the other hand, in the case of type B, when the clearance amount is 180 μm or more, about 4
In the case of 50 hours or more and 240 μm or more, high durability of 1000 hours or more was exhibited. In this result, type A and B
Table 2 shows data in the case where the amount of clearance is normalized by dividing the amount of clearance by the stem length L in consideration of the difference in the durability of the mold due to the stem length L of the tappet.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】このように、クリアランス量をステム長L
で除した場合、A型,B型ともに、(φD−φd)/L
=0.002以上のときに良好な耐久性を示している。
この(φD−φd)/Lの値をX軸にとり、耐久時間を
Y軸にとったグラフを図8に示す。このグラフから、い
ずれのサンプルについても、(φD−φd)/L=0.
0022以上の時に高い耐久性を有していることが分か
る。
As described above, the clearance amount is set to the stem length L.
In the case of dividing by A, both A type and B type are (φD−φd) / L
= 0.002 or more indicates good durability.
FIG. 8 is a graph in which the value of (φD−φd) / L is plotted on the X axis and the durability time is plotted on the Y axis. From this graph, for any of the samples, (φD−φd) / L = 0.
It turns out that it has high durability at 0022 or more.

【0036】[0036]

【実施例2】実施例1と同様の各サンプルについて、ス
テム部の摩耗量を評価した。摩耗の評価は、実施例1に
おいて1000時間以内にNGとなったサンプルについ
ては、NGとなった時点での摩耗度を、1000時間の
耐久性を示したサンプルについては、1000時間の時
点での摩耗度を測定した。なお、摩耗度の測定は、マイ
クロメータによるステム部の外径測定及び非接触式レー
ザ形状測定機により行った。結果を表3に示す。
Example 2 The same samples as in Example 1 were evaluated for the amount of wear at the stem. In the evaluation of abrasion, the degree of abrasion at the time when the sample became NG within 1000 hours in Example 1 was evaluated. The degree of wear was measured. In addition, the measurement of the abrasion degree was performed by measuring the outer diameter of the stem portion using a micrometer and using a non-contact laser shape measuring instrument. Table 3 shows the results.

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】この結果から、A型においてはクリアラン
ス量が300μm以上の場合に、ステム部が大きく摩耗
されており、一方、B型においてはクリアランス量が3
90μm以上の場合に大きく摩耗されていることが分か
る。また、この結果についても実施例1と同様に、クリ
アランス量をステム長Lで除して、規格化した場合のデ
ータを表4に示す。
From these results, it can be seen that in the case of type A, when the clearance amount is 300 μm or more, the stem portion is greatly worn, while in the case of type B, the clearance amount is 3 μm.
It can be seen that when the thickness is 90 μm or more, the wear is large. Table 4 shows data obtained by normalizing the result by dividing the clearance amount by the stem length L, similarly to the first embodiment.

【0039】[0039]

【表4】 [Table 4]

【0040】このように、クリアランス量をステム長L
で除した場合、(φD−φd)/L=0.004以下の
ときに、A型,B型ともに大きく摩耗されていないこと
が分かる。この(φD−φd)/Lの値をX軸にとり、
摩耗量をY軸にとったグラフを図9に示す。このグラフ
から、いずれのサンプルについても、(φD−φd)/
L=0.004以下とすることで、ステム部の摩耗を抑
えることが可能であることが分かる。なお、(φD−φ
d)/Lの値が小さすぎる場合(例えば0.0022未
満)には、カム100の回転に伴うタペットステム部1
aのシリンダボディ孔106内での上下動が困難にな
り、タペット1とシリンダボディ孔106との間で焼付
き等が発生することもあり、タペットステム部1aの摩
耗抑制の効果が十分に得られない場合もある。
As described above, the clearance amount is set to the stem length L.
When (φD−φd) /L=0.004 or less, it can be seen that neither A-type nor B-type is significantly worn. Taking the value of (φD−φd) / L on the X axis,
FIG. 9 shows a graph in which the amount of wear is plotted on the Y axis. From this graph, (φD−φd) /
It can be seen that by setting L = 0.004 or less, it is possible to suppress wear of the stem. Note that (φD−φ
d) If the value of / L is too small (for example, less than 0.0022), the tappet stem 1
a becomes difficult to move up and down in the cylinder body hole 106, seizure may occur between the tappet 1 and the cylinder body hole 106, and the effect of suppressing the wear of the tappet stem 1a is sufficiently obtained. Not always.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のタペットを含むオーバーヘッドバルブ
機構の正面図。
FIG. 1 is a front view of an overhead valve mechanism including a tappet of the present invention.

【図2】図1のタペットの拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of the tappet of FIG.

【図3】本発明のタペットの取付構造について、その細
部を示す拡大図。
FIG. 3 is an enlarged view showing details of a tappet mounting structure of the present invention.

【図4】カムとタペットの配置関係を、カム摺動範囲及
び衝撃力分布とともに示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship between a cam and a tappet together with a cam sliding range and an impact force distribution.

【図5】タペット摺動面へのカムの外当たりについて示
す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outside contact of a cam to a tappet sliding surface.

【図6】ろう材層の概念を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing the concept of a brazing material layer.

【図7】タペットのいくつかの変形例を示す縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing some modified examples of the tappet.

【図8】耐久時間と、クリアランス量をステム長で規格
化した値との関係を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a durability time and a value obtained by standardizing a clearance amount by a stem length.

【図9】ステム部の摩耗量と、クリアランス量をステム
長で規格化した値との関係を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a wear amount of a stem portion and a value obtained by standardizing a clearance amount by a stem length.

【図10】クラウニングを施したタペットとカムとの位
置関係を説明するための図。
FIG. 10 is a diagram for explaining a positional relationship between a crowned tappet and a cam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タペット 1a タペットステム部(ステム部) 2 タペット金具(金属体) 4 セラミック板(セラミック体) 4a 摺動端面(摺動面) 100 カム 106 シリンダボディ孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tappet 1a Tappet stem part (stem part) 2 Tappet fitting (metal body) 4 Ceramic plate (ceramic body) 4a Sliding end surface (sliding surface) 100 Cam 106 Cylinder body hole

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Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カムとの摺動面、及び該摺動面とは反対
側に位置する軸状のステム部を有するタペットと、該ス
テム部が挿通される軸状のシリンダボディ孔との取付構
造において、 前記ステム部の外径をφd、前記シリンダボディの孔径
をφDとし、前記シリンダボディ孔に挿通される前記ス
テム部の軸線方向長さをLとしたときに、 0.0022≦(φD−φd)/L≦0.004 の関係を満足することを特徴とするタペットの取付構
造。
1. A tappet having a sliding surface with a cam, a shaft-shaped stem portion located on the opposite side to the sliding surface, and a shaft-shaped cylinder body hole through which the stem portion is inserted. In the structure, when the outer diameter of the stem portion is φd, the hole diameter of the cylinder body is φD, and the axial length of the stem portion inserted into the cylinder body hole is L, 0.0022 ≦ (φD -Φd) /L≦0.004. A tappet mounting structure characterized by satisfying the relationship:
【請求項2】 前記タペットは、金属体と耐摩耗性部材
との中心軸線同士がほぼ一致する形態で接合された構造
を有し、その耐摩耗性部材の前記金属体に接合されてい
るのとは反対側の端面が前記摺動面とされている請求項
1記載のタペットの取付構造。
2. The tappet has a structure in which central axes of a metal body and a wear-resistant member are substantially coincident with each other, and the tappet is bonded to the metal body of the wear-resistant member. The tappet mounting structure according to claim 1, wherein an end surface opposite to the end is the sliding surface.
【請求項3】 前記摺動面を形成する耐摩耗性部材は、
その摺動面とは反対側の面が、前記金属体とろう付け接
合されている請求項2記載のタペットの取付構造。
3. The wear-resistant member forming the sliding surface,
The tappet mounting structure according to claim 2, wherein a surface opposite to the sliding surface is brazed to the metal body.
【請求項4】 前記耐摩耗性部材が、セラミック体によ
り構成されている請求項2又は3に記載のタペットの取
付構造。
4. The tappet mounting structure according to claim 2, wherein the wear-resistant member is made of a ceramic body.
【請求項5】 カムとの摺動面、及び該摺動面とは反対
側に位置する軸状のステム部を有し、該ステム部が軸状
のシリンダボディ孔に挿通されるタペットにおいて、 前記シリンダボディ孔の孔径をφDとし、前記ステム部
の外径をφd、前記シリンダボディ孔に挿通される前記
ステム部の軸線方向長さをLとしたときに、 0.0022≦(φD−φd)/L≦0.004 の関係を満足することを特徴とするタペット。
5. A tappet having a sliding surface with a cam and an axial stem portion located on the opposite side to the sliding surface, wherein the stem portion is inserted into an axial cylinder body hole. When the hole diameter of the cylinder body hole is φD, the outer diameter of the stem portion is φd, and the axial length of the stem portion inserted into the cylinder body hole is L, 0.0022 ≦ (φD−φd A tappet characterized by satisfying the following relationship: /L≦0.004.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101481328B1 (en) 2013-11-01 2015-01-12 현대중공업 주식회사 Tappet unit for valve train

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101481328B1 (en) 2013-11-01 2015-01-12 현대중공업 주식회사 Tappet unit for valve train

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