JP2511755Y2

JP2511755Y2 - エンジンのバルブリフタ―

Info

Publication number: JP2511755Y2
Application number: JP1989049287U
Authority: JP
Inventors: 恭聡石田; 芳穂鎌田; 明栗原; 達也上杉
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2004-04-25
Also published as: JPH02139303U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はエンジンのバルブリフターに関する。

（従来の技術）従来より、エンジンのバルブリフターとして、例えば
特開昭62-58003号公報に開示されて第９図および第10図
に示すように、軽金属製筒状部材ａと、該筒状部材ａの
上端に設けられ、上面がカム摺接面ｂとなる円盤状の耐
摩部材ｃとからなり、上記筒状部材ａの上端外周部に環
状の切欠段部ｄを形成し、一方、上記耐摩部材ｃの下面
周縁部に上方へ凹み上記筒状部材ａの上端内周部ｅ（切
欠段部ｄよりも内方側の部分）を嵌合可能な環状の凹部
ｆを形成するとともに該凹部ｆの内周面にリング状溝ｇ
を形成し、該リング状溝ｇに、上記筒状部材ａの上端内
周部ｅの立壁面が塑性流動して上記筒状部材ａと耐摩部
材ｃとを結合せしめたものは知られている。この筒状部
材ａと耐摩部材ｃとからなるバルブリフターｈによれ
ば、慣性重量の大きいバルブリフターｈが軽量化され
て、カムに対する追随性が良好なものとなる。

そして、リング状溝ｇは、耐摩部材ｃの凹部ｆ内に刃
先を有する機械工具を挿入し、この機械工具を用いて機
械加工される。

（考案が解決しようとする課題）ところで、近来よりエンジンの高出力化に伴う動弁系
の高回転化が図られている。この場合、動弁系の高回転
時における耐摩部材ｃには、その中央部付近を摺動する
カムからの荷重によって下方へ湾曲する曲げ変形が発生
し、この曲げ変形によって、耐摩部材ｃ下部の凹部ｆ内
周面のリング状溝ｇと筒状部材ａの内周との塑性流動結
合部ｉに過大な力が作用している。

そのため、塑性流動結合部ｉの結合強度Ｎが、Ｎ＝τ×１×Ｄ×π ［kgf］（τ；筒状部材ａのせん断強さ）（1;リング状溝ｇの長さ）により算出される関係上、バルブリフターｈの軽量化を
損なうことなく塑性流動結合部ｉの結合強度Ｎを向上さ
せるために凹部ｆの内周面（リング状溝ｇ）の径Ｄを大
きくしたいのであるが、耐摩部材ｃの凹部ｆにはリング
状溝ｇを機械加工する上で径方向への所定幅が必要であ
ることから、凹部ｆの内周面の径Ｄはリング状溝ｇによ
って耐摩部材ｃの外周面から所定距離離れる制約された
ものとなる。この結果、塑性流動結合部ｉに作用する過
大な力が経時的に作用すると、この塑性流動結合部ｉが
分離するという問題がある。

また、上記の如く塑性流動結合部ｉの結合強度Ｎを向
上させる上で凹部ｆの径方向の幅が制約されていると、
該凹部ｆ内に機械工具を挿入して該機械工具によりリン
グ状溝ｇの機械加工を行うのが煩わしいものになるとい
う問題もある。

さらに、近来の傾向とするところの動弁系の高回転化
に応じてバルブリフターｈをより効果的に軽量化したい
という要求もある。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、耐摩部材に凹部を設けなくともリング
状溝が形成されるように耐摩部材の下面外周部に改良を
加え、このリング状溝の径が耐摩部材の外周面に近い大
きなものにして塑性流動結合部の結合強度を向上させる
とともに、溝部内への機械工具の挿入による機械加工を
廃止してリング状溝の機械加工を容易に行えるようにし
ようとするものである。さらに、バルブリフターの効果
的な軽量化が図られるようにしようとするものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本考案の解決手段は、軽金
属製筒状部材と、該筒状部材の上端に設けられ、上面が
カム摺接面となる円盤状の耐摩部材とからなるエンジン
のバルブリフターを前提とする。そして、上記筒状部材
の上端外周部に環状の切欠段部を形成し、一方、上記耐
摩部材の下面周縁部に下方へ垂下し上記切欠段部に嵌合
可能な環状のフランジ部を形成するとともに該フランジ
部の内周面にリング状溝を形成する。さらに、上記リン
グ状溝に、上記筒状部材の切欠段部の立壁面が塑性流動
して上記筒状部材と耐摩部材とを結合せしめる構成とし
たものである。

（作用）上記の構成により、本考案では、耐摩部材の外周面か
ら径方向への厚み分だけ内方寄りとなるフランジ部の内
周面のリング状溝に、筒状部材の切欠段部の立壁面が塑
性流動して筒状部材と耐摩部材とが結合されているの
で、リング状溝を機械加工する上で径方向への所定の幅
が必要となる耐摩部材の凹部が不要となって、リング状
溝（フランジ部の内周面）の径が径方向へ制約されずに
大きなものとなり、筒状部材と耐摩部材との塑性流動結
合部の結合強度が効果的に高められて、塑性流動結合部
に経時的に過大な力が作用しても該塑性流動結合部が分
離することはない。

また、上記の如くリング状溝が耐摩部材のフランジ部
の内周面に設けられていることから、径方向への幅が制
約された狭い凹部内においてリング状溝の機械加工を行
う煩わしさが解消されることになり、フランジ部の内周
面には機械工具が余裕をもって挿入されて、リング状溝
の機械加工が容易に行われることになる。

さらに、上記の如くリング状溝が、耐摩部材のフラン
ジ部の内周面に設けられていることから、従来の耐摩部
材の凹部の内周面側の肉厚が不要となって、近来の傾向
とするところの動弁系の高回転化に応じて慣性重量の大
きいバルブリフターが効果的に軽量化されることにな
り、カムに対する追随性がより良好なものとなる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本考案の実施例に係る動弁用のスカートバケ
ットを用いたダブルオーバーヘッドカムシャフト（DOH
C）方式のエンジンの吸気側のシリンダヘッドを示す。
同図において、１はシリンダ（ボア）２が形成されたシ
リンダブロック、３はシリンダブロック１上にガスケッ
ト４を介して接合されたシリンダヘッドであって、上記
シリンダ２とシリンダヘッド３下面とで燃焼室５が形成
されている。上記シリンダヘッド３には、燃焼室５に開
口する吸気ポート６が形成されている。上記吸気ポート
６の燃焼室５への開口部には該開口部を開閉する吸気バ
ルブ７が配設されている。

上記シリンダヘッド３上には、該シリンダヘッド３の
短手方向（図では左右方向）の側端を気筒列方向に延
び、クランクシャフト（図示せず）により回転駆動され
る吸気用カムシャフト８が配設されている。上記吸気用
カムシャフト８は、上記シリンダヘッド３に軸受部（図
示せず）を介して回転自在に支承されており、さらに該
吸気用カムシャフト８上にはシリンダヘッドカバー９が
被冠されている。上記吸気用カムシャフト８には、上記
吸気バルブ７に対応するカム10が形成されている。

また、上記シリンダヘッド３の上部（図では吸気側の
み示す）には、上記吸気用カムシャフト８のカム10と吸
気バルブ７のバルブステム11上端との間に介在された断
面コ字状のバルブリフター12が設けられており、該バル
ブリフター12の上面を介したカム10の当接によって吸気
バルブ７を開閉制御する吸気側の直接駆動式の動弁装着
13が構成されている。尚、図示しない排気バルブを開閉
制御する排気側の動弁装着も、上記吸気側の直接駆動式
の動弁装置13と同一構造となっている。

上記動弁装着13によって開閉駆動される吸気バルブ７
は、バルブガイド14を介してシリンダヘッド３に摺動自
在に支持され、かつバルブスプリング15によって常時閉
弁方向に付勢されている。上記吸気用カムシャフト８下
方のシリンダヘッド３には、円形穴状のバルブリフター
摺動部16が吸気用カムシャフト８方向に近接して形成さ
れており、該バルブリフター摺動部16内に、上記バルブ
リフター12が挿通により配設されて摺動可能となってい
る。

そして、第１図および第２図に示すように、上記バル
ブリフター12は、軽金属製の筒状部材21と、上面が上記
カム10に摺接するカム摺接面22となる鉄製の耐摩部材23
とからなる。また、上記筒状部材21の上端外周部には環
状の切欠段部24が形成されている。一方、上記耐摩部材
24の下面周縁部には、下方へ垂下し上記切欠断部24に嵌
合可能な環状のフランジ部25が設けられている。さら
に、上記フランジ部25の内周面の上下には、外方側に凹
む断面略Ｖ字状のリング状溝26,26がそれぞれ設けられ
ていて、これらのリング状溝26は、耐摩部材23内に挿入
した刃先を有する機械工具（図示せず）により機械加工
される。そして、上記耐摩部材23のフランジ部25の各リ
ング状溝26に、上記筒状部材21の切欠段部24の立壁面24
aが塑性流動して筒状部材21と耐摩部材23とが結合され
ている。この場合、上記筒状部材21については、JIS規
格6061のアルミニウムを焼入れした後、比較的低い温度
で加熱しながら人工的に析出硬化させる焼戻し（人工時
効）を行って最強高度を得るT₆処理（熱処理）がなされ
ている一方、上記耐摩部材23については、JIS規格SCR42
0の鉄をセメンテーションしたのち徐冷して浸炭した
後、タフトライド処理がなされている。

また、上記吸気用カムシャフト８のカム10は、その幅
（吸気用カムシャフト８方向）がバルブリフタ12の径よ
りも小さく形成されている。尚、28はヘッドボルトであ
る。

ここで、上述した筒状部材21（切欠段部24の立壁面24
a）と、耐摩部材23（フランジ部25のリング状溝26）と
の塑性流動結合を第４図および第５図に示す塑性流動結
合前の状態に基づいて説明するに、筒状部材21の切欠段
部24の立壁面24aの内周側に位置する上端内周面31は、
該上端内周面31に近付くにつれて内方側に湾曲する湾曲
部32によって、上記上端内周面31を除く他の内周面33よ
りも小径に形成されている。そして、筒状部材21の切欠
段部24の立壁面24aを耐摩部材23のフランジ部25の内周
に嵌挿した後、筒状部材22の上端内周面31に、その径と
同径の拘束用型具34を筒状部材21内に下方から嵌挿す
る。しかる後、拘束用型具34の外周面に筒状のパンチ35
を摺接させ、該パンチ35の先端（上端）を、筒状部材21
の変形抵抗の２倍〜３倍の圧力を加えて上端内周面31直
近傍の湾曲部32に押圧させることによって、筒状部材21
の湾曲部32がフランジ部25のリング状溝26内に塑性流動
して筒状部材21と耐摩部材23との塑性流動結合部36が形
成されている。この場合、筒状部材21の湾曲部32の上端
内周面31側への塑性流動は拘束用型具34により拘束され
ている。

次に、上記実施例の作用・効果について説明するが、
耐摩部材23の外周面から径方向への厚み分だけ内方寄り
となるフランジ部25内周面の各リング状溝26に筒状部材
21の切欠段部24の立壁面24aが塑性流動して筒状部材21
と耐摩部材23とが結合されるので、リング状溝26を機械
加工する上で径方向への所定の幅が必要となる耐摩部材
の凹部が不要となって、各リング状溝26（フランジ部25
の内周面）の径が径方向へ制約されずに大きなものとな
り、第６図に示すように、筒状部材21の切欠段部24の立
壁面24a）と、耐摩部材23のフランジ部25の内周面の各
リング状溝26との塑性流動結合部36の結合強度が、従来
1150［kgf］であったものに比して1450［kgf］となって
効果的に高められ、該塑性流動結合部36に経時的に過大
な力が作用しても塑性流動結合部36が分離することがな
く、よって上記塑性流動結合部36の耐久性の向上を図る
ことができる。

また、上記の如く各リング状溝26が耐摩部材23のフラ
ンジ部25の内周面に設けられていることから、径方向へ
の幅が制約された狭い凹部内においてリング状溝の機械
加工を行う煩わしさが解消されることになり、フランジ
部25の内周面には機械工具が余裕をもって挿入されて、
各リング状溝26の機械加工が容易に行われることにな
る。

さらに、上記の如く各リング状溝26が、耐摩部材23の
フランジ部25の内周面に設けられていることから、従来
の耐摩部材の溝部の内周面側の厚みが不要となって、近
来の傾向とするところの動弁系の高回転化に応じて慣性
重量の大きいバルブリフター12が効果的に軽量化される
ことになり、バルブリフター12のカムに対する追随性を
より良好なものにすることができる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の変形例を包含するものである。例えば、第
７図および第８図に示すように、耐摩部材23のフランジ
部25の内周面に断面略Ｖ字状のネジ溝41を設け、このネ
ジ溝41に、筒状部材21の切欠段部24の立壁面24aを回転
させながら圧入した後、筒状部材21の切欠段部24の立壁
面24aと、耐摩部材23のフランジ部25のネジ溝41とを塑
性流動結合しても良い。この場合、塑性流動結合部42に
は、塑性流動結合前の圧縮残留応力が作用しているの
で、塑性流動結合部42の結合強度をより高いものにする
ことができる。

また、上記バルブリフタ内における筒状部材の内周面
側に油圧式のバルブラッシュアジャスタを設けて、バル
ブステムの上端がバルブラッシュアジャスタを介してバ
ルブリフタ（耐摩部材）に当接するようにしても良く、
この場合には、吸気バルブの開閉が常に均一状態に保た
れることになる。

（考案の効果）以上の如く、本考案におけるエンジンのバルブリフタ
ーによれば、耐摩部材の外周面から径方向への厚み分だ
け内方寄りとなるフランジ部内周面のリング状溝に筒状
部材の切欠段部の縦壁面を塑性流動結合せしめたので、
耐摩部材の溝部が不要となってリング状溝の径が径方向
へ制約されずに大きなものとなり、筒状部材と耐摩部材
との塑性流動結合部の結合強度が効果的に高められて経
時的に作用する過大な力によって塑性流動結合部が分離
することがなく、よって該塑性流動結合部の耐久性の向
上を図ることができる。しかも、径方向に制約されない
径の大きなフランジ部の内周面には機械工具が余裕をも
って挿入されてリング状溝の機械加工を容易に行うこと
ができるとともに、慣性重量の大きいバルブリフターが
効果的に軽量化されて近来の傾向とするところの高回転
化された動弁系のカムに対する追随性をより良好なもの
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案の実施例を示し、第１図は
バルブリフターの縦断正面図、第２図は第１図の要部拡
大図、第３図はシリンダヘッドの吸気側における縦断正
面図、第４図は第１図に係る耐摩部材と筒状部材との塑
性流動結合前の状態を示す断面図、第５図は第４図に係
る塑性流動結合時の状態を示す断面図、第６図は塑性流
動結合部の比較特性図である。また、第７図および第８
図は実施例の変形例を示し、第７図は耐摩部材のネジ部
に筒状部材の立壁面を圧入する前の状態を示す断面図、
第８図は第２図相当図である。さらに、第９図および第
10図は従来例を示し、第９図は第１図相当図、第10図は
第２図相当図である。 12……バルブリフター 21……筒状部材 22……カム摺接面 23……耐摩部材 24……切欠段部 24a……立壁面 25……フランジ部 26……リング状溝 36,42……塑性流動結合部 41……ネジ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者上杉達也広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭62−58003（ＪＰ，Ａ) 実願昭58−61960号（実開昭59− 165905号）の願書に添付した明細書及び図面の内容を撮影したマイクロフィルム（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】軽金属製筒状部材と、該筒状部材の上端に
設けられ、上面がカム摺接面となる円盤状の耐摩部材と
からなるエンジンのバルブリフターにおいて、上記筒状
部材の上端外周部には環状の切欠段部が形成され、一
方、上記耐摩部材の下面周縁部には下方へ垂下し上記切
欠段部に嵌合可能な環状のフランジ部が形成されている
とともに該フランジ部の内周面にはリング状溝が形成さ
れており、該リング状溝に、上記筒状部材の切欠段部の
立壁面が塑性流動して上記筒状部材と耐摩部材とが結合
されていることを特徴とするエンジンのバルブリフタ
ー。