JP2966074B2 - バルブリフターの製造法 - Google Patents

バルブリフターの製造法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、エンジンの動弁系部品を構成するバルブ
リフターの製造方法に関する。
(従来の技術) この種のバルブリフターは、例えば吸気弁又は排気弁
をカム軸上のカムによりダイレクトに駆動するタイプの
エンジンにおいてカムと吸気弁又は排気弁のバルブステ
ム上端との間に配設され、カムの回転に伴う押圧力を弁
に伝えるために使用される。
このバルブリフターを軽量化することにより、動弁系
の慣性質量を小さくでき、エンジンの回転限界を高くす
ることができる。このバルブリフターの軽量化のため、
バルブリフターを、エンジンのシリンダヘッドに摺動可
能に支持される略円筒状のスカート部と、該スカート部
の上端開口部に充填され、カムに摺接しながら押圧され
る天板とに分け、天板については耐摩耗性を要求される
ので、セラミック材料や表面処理した鋼等の耐摩耗性材
料で構成し、スカート部にあってはAl合金等の軽合金材
料で構成することが行われている。
このような軽合金製のスカート部を耐摩耗性天板に結
合する場合、従来、特開昭62−58003号公報に示される
ように、天板(ヘッド)に対し、スカート部(ガイド)
が軸線方向から嵌合する環状溝と、この環状溝の内周面
に位置する凹部とを設け、天板の環状溝にスカート部を
嵌合させた後、スカート部先端の内向きフランジを円筒
状の金型によりスカート部内側から加圧することによ
り、スカート部を環状溝内周の凹部に塑性流動させて結
合する方法が提案されている。
(発明が解決しようとする課題) しかし、この方法は、スカート部内に金型を挿入する
ため、ハイドロリックラッシュアジャスタ機構を備えた
バルブリフターには適用できない欠点がある。
すなわち、例えば第4図に示すように、バルブリフタ
ーに内蔵されるハイドロリックラッシュアジャスタ機構
20は、バルブリフターのスカート部5内に往復動可能に
嵌挿されかつ弁21のバルブステム22上端が当接する有底
円筒状の外側ピストン23を有する。このピストン23内に
は同形状の内側ピストン24が摺動可能に嵌装され、この
内外のピストン24,23間に高圧室25が形成されている。
内側ピストン24の頂部には高圧室25内にオイルを導入す
る弁孔26が形成され、高圧室25内には、弁孔26を開閉す
る球状の弁体27と、この弁体27を閉弁付勢するスプリン
グ28と、内側ピストン24を外側ピストン23に対し高圧室
25の容積が大きくなるように付勢するスプリング29とが
収容されている。そして、天板1がカム30により押圧さ
れたときには、弁体27で弁孔26を閉塞して高圧室25を閉
塞し、天板1の押圧力を高圧室25内のオイル圧及び外側
ピストン23を介してバルブステム22に伝達する。また、
カム30とバルブステム22との間の間隔が変化したときに
は、弁体27の開弁により弁孔26から高圧室25内にオイル
を導入して高圧室25の容積を変え、天板1と外側ピスト
ン23頂面との距離を変えることにより、バルブステム22
とカム30との間隔変化があっても、それを自動的に吸収
するように構成されている。
したがって、この構造のバルブリフターでは、スカー
ト部5内面に、ピストン23を保持するための内向きフラ
ンジ状の保持部6が設けられているため、上記従来の方
法でスカート部5を加圧しようとしても、上記ピストン
保持部6が邪魔になってスカート部5内に金型を挿入で
きず、スカート部5の天板1に対する塑性流動結合は行
い得ない。
そこで、こうしたハイドロリックラッシュアジャスタ
機構20を備えたバルブリフターにも対処できるようにす
るため、例えば第5図に示す如く、天板1の外周に溝部
2を形成しておき、スカート部5を天板2に組み付けた
状態で、スカート部5の先端部外周をパンチローラ31で
内周側に加圧し、その先端部を塑性流動させて天板1の
溝部2に結合する方法が考えられる。
しかし、この方法では、スカート部5の外周を中心方
向に押圧するだけであるので、スカート部5の材料が天
板1の溝部2内に良好に入らず、両者の結合力が十分と
は言えない。このため、結合の後、スカート部5の外周
部を滑らかな面にすべく仕上加工等したときには、残留
応力の解放による影響を大きく受け、結合力がさらに低
下するのは免れない。
この発明の目的は、上記の如くスカート部を外周側か
ら加圧して天板外周の溝部内に塑性流動させる場合にお
いて、その加圧する方法を改良することにより、スカー
ト部を天板の溝部にスムーズかつ十分に塑性流動させる
ようにし、結合後にスカート部外周面の仕上加工等があ
っても結合力を大に保ち得るようにすることにある。
(課題を解決するための手段) この目的の達成のために、請求項(1)の発明では、
軽合金製のスカート部先端を、耐摩耗性を有する天板外
周の溝部に塑性流動結合する際、上記スカート部先端に
外向きフランジを設け、このフランジを、その下面が天
板の溝部下側面たる結合面に対し所定間隙をあけて上方
に位置するよう受部材で受け、その状態でフランジを上
方からパンチにより加圧して天板の溝部内に塑性流動結
合させることとする。
(作用) 上記の構成では、スカート部先端を天板外周の溝部に
結合する際、スカート部先端の外向きフランジを上方か
らパンチにより受部材との間で加圧すると、この加圧に
よりフランジの材料が塑性流動して天板の溝部内に入
る。そのとき、フランジが受部材により受けられた状態
では、フランジの下面が天板の溝部下側面たる結合面に
対し所定間隙をあけて上方に位置しているため、上記間
隙によりフランジでの材料が流動し易くなる。その結
果、フランジでの材料が天板の溝部内に良好に入り、ス
カート部と天板との結合力は大きくなり、結合後のスカ
ート部の外周面を仕上加工等してもその影響が相対的に
小さく、結合力の優れたバルブリフターが得られる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第3図は本発明の実施例により製造するバルブリフタ
ーWを示し、1は耐摩耗性を有する鋼製のディスクから
なる天板で、その下面がカムとの摺動面とされている。
天板1の外周面上部には他の部分よりも小径の小径部1a
が段差状に形成され、この小径部1aの下端には所定深さ
の溝部2が形成されている。第2図に拡大詳示するよう
に、この溝部2内の下側面3は半径方向外側に向かって
水平に延びる水平面とされているが、上側面4は半径方
向外側に向かって上方に延びる傾斜面とされている。す
なわち、溝部2は開口の幅D(例えばD=1mm)が底部
の幅よりも大きい拡開形状とされている。
一方、5は略円筒状のスカート部で、Siを18〜20%含
んだAl合金からなる。このスカート部5は内面の上下中
間部に一体形成されたピストン保持部6を有し、該ピス
トン保持部6にはスカート部5の外周と同心に下方に延
びる筒部7が形成されており、この筒部87内にピストン
(第4図参照)を往復動加納に支持するようになってい
る。
また、スカート部5の内径は上記天板1の小径部1aよ
りも若干小径とされていて、スカート部5の下端開口に
天板1の小径部1aを密嵌合できるようになっている。ス
カート部5の下端外周には半径方向外側に突出する外向
きフランジ8が一体に形成され、このフランジ8の幅
は、天板1の溝部2内の下側面3から天板1上面までの
寸法と同程度とされている。
本実施例では、このようなスカート部5を天板1に塑
性流動により結合する場合、先ず、第3図に示す如く、
スカート部5の下端開口を天板1の小径部1aに嵌合させ
て両者を組み付ける。このとき、スカート部5の下端面
(先端面)が天板1の溝部2の下側面3に密接する。
次いで、第2図に示すように、天板1の外周下部(大
径部分)を密嵌合可能なリング状の受圧板9(受部材)
を用意し、この受圧板9をプレス装置における上面が平
面とされた下側ダイ10上に載置する。この受圧板9の高
さh1(幅)は、天板1における溝部2内の下側面3の下
面からの高さh2よりも若干寸法だけ高く設定される。具
体的には、天板1の溝部2の開口幅Dに対し、 h1−h2=(0.05〜0.3)D とし、D=1mmのときにh1−h2=0.05〜0.3mmである。そ
して、上記スカート部5と天板1との組付体を、天板1
下部が受圧板9内に嵌合しかつその下面が下側ダイ10上
に接するように載置する。このとき、スカート部5のフ
ランジ8は受圧板9により支持されるが、この受圧板9
の高さh1は天板1の溝部2内の下側面3の高さh2よりも
高いので、その高さの差によりスカート部5が天板1に
対し相対的に押し上げられ、スカート部5の下面と天板
1と溝部2内の下側面3との間に上記高さの差h1−h2
同寸法の間隙Sが生じる。
この後、組付体周りの下側ダイ10上に円筒状の横側ダ
イ11をその内周が上記受圧板9ないしその上側のフラン
ジ8の各外側面に密接するように配置する。そして、第
1図に示すように、この横側ダイ11とスカート部5との
間に円筒状のパンチ12を挿入して、そのパンチ12により
フランジ8を上方から受圧板9との間で加圧し、この加
圧によりフランジ8の材料を天板1の溝部2内に塑性流
動させて結合する。このことによりバルブリフターWが
製作される。
その際、スカート部5の下面と天板1の溝部2内の下
側面3との間に寸法h1−h2の間隙Sが生じているため、
この間隙Sが原因でフランジ8での材料が天板1の溝部
2内に流動し易くなり、その溝部2内に良好に入ること
となる。その結果、スカート部5と天板1との結合力は
大きくなる。
尚、スカート部5の材料(Al合金)は、その0.2%耐
力σ0.2の2倍の加圧力があれば塑性流動することか
ら、パンチ12に加える加圧力Fは、 F=σ0.2×2×パンチ先端面積 とすればよい。
しかる後、バルブリフターWをプレス装置から取り外
し、スカート部5の外周面を滑らかな面に仕上加工す
る。
その際、上記の如く、スカート部5と天板1とは強固
に結合され、その結合力は十分大きいので、スカート部
5の外周面の加工に伴い残留応力が解放されても、その
影響は比較的小さく、スカート部5と天板1との結合強
度を実用レベルに維持することができる。
尚、このようにして得られたバルブリフターWに第4
図に示すハイドロリックラッシュアジャスタ機構が組み
込まれる。
したがって、この実施例では、結合力が大きくて耐久
性に優れたバルブリフターWを得ることができる。
(発明の効果) 以上のように、この発明によると、軽合金製のスカー
ト部を耐摩耗性の天板に結合してバルブリフターを製造
するに当たり、スカート部の先端に外向きのフランジを
形成し、フランジを、その下面が天板溝部内の下側面に
対し所定間隙をあけて上方に位置するように受部材で受
けてパンチにより上方から加圧するので、フランジ下面
と溝部下側面との間隙によりフランジでの材料が天板の
溝部内に良好に塑性流動して、スカート部と天板との結
合強度が大きくなり、結合後にスカート部外周面を仕上
加工等してもその影響を受け難く、よって結合力に優れ
た耐久性のあるバルブリフターを製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明の実施例を示し、第1図はバル
ブリフターのスカート部の天板への結合時の状態を示す
拡大断面図、第2図は同結合前の状態を示す拡大断面
図、第3図はスカート部を天板に組み付けた状態を示す
断面図である。第4図はハイドロリックラッシュアジャ
スタ機構を内蔵したバルブリフターの断面図、第5図は
従来の比較方法を示す第1図相当図である。 1……天板 2……溝部 3……下側面 5……スカート部 8……フランジ 9……受圧板(受部材) 12……パンチ S……間隙

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】耐摩耗性を有する天板外周の溝部に略円筒
    状の軽合金製のスカート部先端を塑性流動結合してバル
    ブリフターを製造する方法であって、 上記スカート部先端を天板外周の溝部内に塑性流動結合
    させるに当たり、スカート部先端の外向きフランジを、
    その下面が天板の溝部下側面たる結合面に対し所定間隙
    をあけて上方に位置するよう受部材で受け、その状態で
    上記フランジを上方からパンチにより加圧して天板の溝
    部内に塑性流動結合させることを特徴とするバルブリフ
    ターの製造法。
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