JP3151990B2 - バルブリフタ - Google Patents
バルブリフタInfo
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Description
タに関し、とくに強度、製造性を維持しながら軽量化を
はかった鍛造品バルブリフタに関する。
イプのバルブリフタの頂壁は、図5に示す構造を有して
おり、バルブステム上端部と摺接する厚さが大な(厚さ
G)中央部2と、該中央部2につらなり厚さがかなり大
な(厚さD、ただしD<G)平坦部4と、アウタシム嵌
合用凹部外周の逃げ溝に沿って半径方向外方に斜め下方
に延びる傾斜部6と、からなる。しかし、車両の軽量化
による燃費改善上、弁駆動応答上、バルブリフタは軽量
であることが望ましい。
開平3−102004号公報は、図6に示すように、バ
ルブリフタ頂壁裏面に外周端までテーパ10をつけるこ
とにより、バルブ頂壁を半径方向外方にいくに従い薄く
することを提案している。
せるタイプのバルブリフタに、上記軽量化手法を適用す
ると、次の問題が生じる。 バルブリフタ頂壁外周端までテーパをつけると、頂
壁に生じる応力がテーパをつけない場合に比べて著しく
増え、強度上、変形上、支障が出る。バルブリフタがバ
ルブステムで突き上げられとき外周に下方に向かう慣性
力が働くので、解析モデルは図4のaのようになり、頂
壁には、図4のb、cに示すような、中央部程大となる
曲げ応力が生じる。図4のbは、有限要素法で求めた、
図5の従来バルブリフタの曲げ応力、曲げ変形を示し、
図4のcは、テーパを頂壁外周端近傍までつけた仮想バ
ルブリフタ(図5のバルブリフタ+図6のバルブリフタ
のテーパからなるモデルに近いもの)の曲げ応力、曲げ
変形を示している。図4のbとcとの比較から、バルブ
リフタ外周端までテーパをつけると、頂壁中央部の応
力、変形が著しく増えることがわかる。 したがって、アウタシムをもつタイプのバルブリフ
タに単に実開平3−102004号公報の軽量化手法を
適用しても、強度、鍛造性の維持と軽量化とをバランス
させることはできず、最適な軽量化をはかっているとは
云えない。
ブリフタ程度に維持しながら、軽量化をはかったバルブ
リフタを提供することにある。
る次のバルブリフタによって達成される。すなわち、上
面にアウタシムを嵌合させる凹部を有する頂壁と、該頂
壁の外周部に一体につらなり下方に延びるスカートと、
を備えたバルブリフタにおいて、前記頂壁の凹部は、ほ
ぼ平坦な底面と、該底面の外周部から立上る円筒状の側
面と、前記底面と前記側面との交わり部位に形成された
半径方向外方に斜め下方に凹まされた逃げ溝と、によっ
て郭定されており、前記頂壁は、厚さが大な中央部と、
該中央部につらなり半径方向外方にいくに従い厚さが徐
々に薄くなりテーパ角度が5°〜15°に設定されたテ
ーパ部と、該テーパ部につらなり厚さが頂壁中最小でか
つ一定であり半径方向長さがバルブリフタ径の0.05
〜0.2に設定されており前記凹部の逃げ溝より半径方
向内方に位置する平坦部と、該平坦部につらなり半径方
向外方に斜め下方に延びて前記スカートへとつながって
いく傾斜部と、から構成されている、バルブリフタ。
5°〜15°に設定されたテーパ部を設けさらに半径方
向長さがバルブリフタ径の0.05〜0.2に設定され
た平坦部を設けたので、バルブリフタ頂部の肉を大きく
盗むことができ、従来バルブリフタに比べて大幅に軽量
化をはかれる。また、テーパ部をバルブリフタ頂壁外周
端部まで延長せず、テーパ角度が5°〜15°のテーパ
部と傾斜部との間に厚さ一定の半径方向長さがバルブリ
フタ径の0.05〜0.2に設定された平坦部を設けた
ので、頂壁における曲げ応力分布が山型から台形状に変
化して曲げ応力のピークが低減する。これによって、強
度上、変形抑制上、有利となる。さらに、平坦部を凹部
逃げ溝より半径方向内方に位置させたので、逃げ溝部近
傍での頂壁の肉厚のくびれが最小肉厚部である平坦部の
影響を受けることを少なくでき、鍛造時における塑性肉
流れ性の悪化を阻止できる。
参照して説明する。図3は本発明実施例のバルブリフタ
12を内燃機関のシリンダヘッド14に装着したところ
を示している。バルブリフタ12はシリンダヘッド14
のリフタボア16に摺動自在に組み込まれる。バルブリ
フタ12の頂部には凹部が形成されそこにアジャスティ
ングシム18が保持されている。シム18の上方には回
転するカム20があり、カムのカムノーズが回転してシ
ム18にあたる位置にきたときに、シム18を介してバ
ルブリフタ12を押し下げる。
上端と接触しており、バルブステム22によって、バル
ブリフタ頂壁中央部で、突き上げられる。バルブステム
22の上端部近傍にはコッタ24を介してバルブスプリ
ングリテーナ26が固定されている。シリンダヘッド1
4のバルブスプリング座面とバルブスプリングリテーナ
26との間にはバルブスプリング28が介装されてお
り、バルブスプリング28はバルブステム22を常時上
方に、すなわちバルブを閉める方向に、付勢する。
で示しており、図1は頂壁の一部を拡大して示してい
る。図2および図1に示すように、バルブリフタ12
は、上面にアウタシム18を嵌合させる凹部30を有す
るほぼ円板状の頂壁32と、頂壁32の外周部に一体に
つらなり下方に延びるほぼ円筒状のスカート34とを備
えた鍛造品から成る。
6と、底面36の外周部から立上る円筒状の側面38
と、底面36と側面38と交わり部位に形成された半径
方向外方に斜め下方に凹まされた凹部加工用の逃げ溝4
0と、によって郭定されている。
一定の中央部42(厚さG)と、中央部42の外周部に
一体につらなり半径方向外方にいくに従って厚さが徐々
に薄くなるテーパ部44と、テーパ部44の外周部に一
体につらなり厚さが頂壁中最小でかつ一定の平坦部46
(厚さB、B<G)と、平坦部46の外周部に一体につ
らなり半径方向外方に斜め下方に延びてスカート34へ
とつながっていく傾斜部48と、から構成されている。
平坦部46は逃げ溝40より半径方向内方にあり、傾斜
部48は逃げ溝40の下方にあって逃げ溝40に平行に
斜め下方に延びている。傾斜部48の厚さCはBより大
である。逃げ溝40と、傾斜部48のリフタ内壁面とは
ほぼ平行に形成されている。
形状を、本願発明との比較のために、2点鎖線で書き込
んである。平坦部の厚さは、従来バルブリフタのDから
本願発明のバルブリフタのBに変化しており、約1/2
になっている。また、同時に傾斜部48の厚さCもスカ
ート34の厚さAも、従来のそれぞれの厚さに比べて薄
くなっている。ただし、バルブリフタの外径F、中央部
の厚さGは従来バルブリフタと同じである。
ある。まず、平坦部46の厚さBをスカート34の厚さ
Aより大として、頂壁に集中する応力を比較的応力的に
楽なスカート34に分散させる。また、平坦部46の半
径方向長さEのバルブリフタ径Fに対する比を0.05
〜0.2に設定して、バルブリフタ頂壁内の曲げ応力分
布を台形に近づけ、曲げ応力のピークを低減させた。図
4のdは本発明の場合の曲げ応力分布、曲げ変形を示し
ているが、肉盗みしたにもかかわらず、最大曲げ応力、
曲げ変形は肉盗みしない従来程度に維持されていること
を見ることができる。また、テーパ部44のテーパ角度
αを5°〜15°に設定して鍛造時の塑性肉流れを円滑
にした。また、平坦部46の厚さBの、中央部42の厚
さGに対する比を、0.3〜0.5に設定して中央部4
2の強度を維持して軽量化を最大限にはかった。
32をテーパ部44と薄厚Bの平坦部46から構成した
ことによる作用効果は次の通りである。強度上許される
所まで、最小肉厚Bの平坦部46を延ばしたことによ
り、図6のような外周端までテーパ部を延ばして平坦部
を設けないものに比べて、軽量化効果が大きくなる。動
弁系慣性質量の低減によりフリクションが低下して、エ
ンジン性能向上、燃費向上、許容回転数の引き上げが可
能になる。この軽量化分を燃費向上に振り向けると、6
気筒エンジンで0.3%向上が期待できる。
平坦部46があることにより、バルブスプリングリテー
ナ26のつば部を、上方にバルブリフタ側に近づけた設
計が可能になり(26′は従来)、寸法Hの長さ分だ
け、動弁系高さを低くすることができる。これにより、
エンジンの全高も下がり、エンジンのコンパクト化に寄
与できるとともに、動力性能向上の一助とすることが可
能である。
比べてテーパ部44の半径方向距離が短かくなり、鍛造
が容易になり、生産性も向上する。さらに、バルブリフ
タのシム側の凹部30の底面36、側面38の加工時
に、平坦部46の平坦下面を治具上に設置でき、平坦部
下面を加工時における基準面として用いることができる
ので、生産性を上げることが可能である。
果は次の通りである。すなわち、頂壁32のみならず、
スカート34の厚さAも薄くして、バルブリフタ全体を
軽量化するため、より大きな軽量化が得られるのみでな
く、応力集中を頂壁32からスムースにバルブリフタ全
体に分散させることができ、薄肉化にかかわらず、強度
が落ちない軽量リフタを成立させている。さらに、バル
ブリフタ軽量化により、動弁系慣性力が小さくなり、バ
ルブリフタの衝撃音が緩和され、動弁系騒音の低減、エ
ンジン騒音の低減効果もある。
合させるタイプのバルブリフタの頂壁を、中央部と、テ
ーパ角度が5°〜15°のテーパ部と、肉厚最小で半径
方向長さがバルブリフタ径の0.05〜0.2に設定さ
れた平坦部と、傾斜部から構成したので、強度、鍛造性
を、肉盗みしない従来バルブリフタの強度、鍛造性程度
に維持したまま、軽量化をはかることができ、軽量化に
付随する種々の利点が得られる。
一部拡大断面図である。
の断面図である。
フタの有限要素法による応力、変形解析の結果図であ
る。
ルブリフタの断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 上面にアウタシムを嵌合させる凹部を有
する頂壁と、該頂壁の外周部に一体につらなり下方に延
びるスカートと、を備えたバルブリフタにおいて、 前記頂壁の凹部は、ほぼ平坦な底面と、該底面の外周部
から立上る円筒状の側面と、前記底面と前記側面との交
わり部位に形成された半径方向外方に斜め下方に凹まさ
れた逃げ溝と、によって郭定されており、 前記頂壁は、厚さが大な中央部と、該中央部につらなり
半径方向外方にいくに従い厚さが徐々に薄くなりテーパ
角度が5°〜15°に設定されたテーパ部と、該テーパ
部につらなり厚さが頂壁中最小でかつ一定であり半径方
向長さがバルブリフタ径の0.05〜0.2に設定され
ており前記凹部の逃げ溝より半径方向内方に位置する平
坦部と、該平坦部につらなり半径方向外方に斜め下方に
延びて前記スカートへとつながっていく傾斜部と、から
構成されている、 ことを特徴とするバルブリフタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00994793A JP3151990B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | バルブリフタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00994793A JP3151990B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | バルブリフタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06221118A JPH06221118A (ja) | 1994-08-09 |
JP3151990B2 true JP3151990B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=11734184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00994793A Expired - Lifetime JP3151990B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | バルブリフタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3151990B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004025532A1 (de) * | 2004-05-25 | 2005-12-15 | Ina-Schaeffler Kg | Tassenstößel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine |
US20180172096A1 (en) * | 2015-06-16 | 2018-06-21 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Piston and disc brake using same |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP00994793A patent/JP3151990B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06221118A (ja) | 1994-08-09 |
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