JPH0311107A - バルブリフタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は内燃機関の動弁機構に設けるバルブリフタに関
し、さらに詳しくは軽量で耐久性に優れたバルブリフタ
に関する。

〔従来技術〕

内燃機関の動弁機構として、吸排気弁の弁棒の先端にバ
ルブリフタを設け、このバルブリフタの上面をカムによ
り押圧することにより吸排気弁を開閉駆動するようにし
たものがある。このような動弁機構において、上記バル
ブリフタは、カムによって常時摺接されているばがりで
なく、バルブ・バウンシング（弁の再開）の際には大き
な衝撃力を受けることになる。このため、鋼だけから製
作されたバルブリフタの場合には、耐摩耗性は有してい
るが、高速回転域で発生するバウンシング時の衝撃によ
って割れてしまうことがある。また軽合金だけで製作さ
れたバルブリフタの場合には、バウンシング時の割れは
ないものの、カムとの摺接による摩耗が顕著になるとい
う欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、軽量でありながらカムの摺接に対する
耐摩耗性とバウンシング時の耐衝撃性との両方を同時に
満足する優れた耐久性を存するバルブリフタを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する本発明のバルブリフタは、非鉄系軽
金属からなるバルブリフタ本体の端面に、鉄系金属板を
軽合金系ロー材でロー付けし、かつロー付け層の中央部
分を周辺部分よりも厚肉に形成したことを特徴とするも
のである。

上記バルブリフタは、バルブリフタ本体が非鉄系軽金属
から構成されていることによって全体的に軽量化され、
またカムと摺接する頂面に鉄系金属を使用しているため
高い耐摩耗性を発揮する。また、ロー付け層はそれ自体
が高い靭性を有している上に、中央部分を周辺部分に比
べて厚くしているため、バウンシング時のカムからの衝
撃力に対して高いに緩衝作用を有し、高度の耐久性を発
揮する。

（実施例］ 第１図は本発明の実施例からなるバルブリフタを示し、
第３図はこのバルブリフタを使用した動弁機構の一例を
示す。

第３図において、１は内燃機関を構成するシリンダブロ
ック、２はシリンダヘッド、３はカムキャリヤである。

シリンダブロック１に設けられたシリンダ４に対応して
、シリンダヘッド２側に燃焼室５が形成され、この燃焼
室５の上壁面に弁７（吸気弁又は排気弁）が開閉可能に
設けられている。弁７の弁棒７ａはシリンダヘッド２を
上下に貫通し、その上端部分に取り付けられたばね受け
８との間にばね９を介在させている。さらに弁棒７ａの
最上端に本発明のバルブリフタ２０が取り付けられ、そ
の頂面に弁駆動用のカム１０が摺接している。このカム
１０の回転にバルブリフタ２０が上下に追従して、上記
弁７を開閉するようになっている。

上記バルブリフタ２０は、第１図に示すように下端開放
の円筒状をしたバルブリフタ本体２１の端面に、ロー付
け層２３を介して鉄系金属板２２を一体に接合して構成
されている。バルブリフタ本体２１は非鉄系軽金属から
構成され、またロー付け層２３は軽合金ロー材で構成さ
れている。このような組合せ構造において、ロー付け層
２３の厚さは全体に均一ではなく、中央部分の厚さが周
辺部分よりも厚肉になっている。

バルブリフタ本体を構成する非鉄系軽金属には、チタン
、アルミニウム、マグネシウムなどの靭性の高い軽合金
が好ましく使用され、また鉄系金属板に使用する金属と
しては、鉄とクロム、ニッケルなどとの合金である耐摩
耗性の大きな鋼が好ましく使用される。この鉄系金属板
には、特に焼結金属を好ましく使用することができる。

ロー付け層のロー材には、バルブリフタ本体に使用され
た非鉄系軽金属と同系の軽合金が好ましく使用される。

さらに具体的には、バルブリフタ本体の非鉄系軽金属と
して、例えばチタン−アルミニウムバナジウム系合金（
Ｔｉ−６ＡＩ−４Ｖ、　ＴｉＴｉ−６ＡＩ−６Ｖ２等）
を、また頂板の鉄系金属として、例えば高クロム鋼をそ
れぞれ好ましく使用することができる。この両者を接合
するロー材としては、チタン−ニッケル系、チタン−銅
系、チタン−ニッケルージルコニウム系、チタン−ニッ
ケル系などの軽合金を使用することができる。

これら三部分の金属の硬度としては、鉄系金属板の硬度
Ｈ□、）を最も高くし、次いでロー付け層の硬度Ｈｖ（
ｒｌが高く、バルブリフタ本体の硬度Ｈ□１．を最も低
くする関係にすることが好ましい。すなわち、 Ｉ（ｖ、ｆ、〉Ｈ□。〉Ｈ□、。

の関係にすることである。さらに具体的には、上記相対
関係のもとに、それぞれヴイッヵース硬度で表したとき
Ｈｖ（ｔ＋　＝　４５０〜７００　、　Ｈｖｔ、＋＝３
５０〜４００　、Ｈｖ＋ｂ＋＝　３００〜４００の範囲
にすることが望ましい。

本発明において、上記ロー付け層の厚さが、中央部分で
厚肉になるようにするには、バルブリフタ本体または鉄
系金属板のいずれか一方の中央部分に凹部を加工する方
法もある。しかしながら、上記例示のようにバルブリフ
タ本体の軽金属としてチタン合金、鉄系金属板の金属と
して高クロム鋼、ロー付け層のロー材としてチタン合金
をそれぞれ使用する場合には、上記のような凹部加工を
せず、バルブリフタ本体と鉄系金属板の台面を平面にし
たままで、次のような条件のロー付けをすれば、ロー付
け層の中央部分をその周辺部分よりも自動的に厚肉にす
ることができるばかりでなく、チタン合金の靭性の低下
を防止し、耐久性を一層優れたものにすることができる
。

すなわち、このロー材は方法は、バルブリフタ本体と鉄
系金属板との間にロー材を挟んだ状態にして真空炉に挿
入し、真空条件下にロー材は温度をチタン合金（例えば
、Ｔｉ−６ＡＩ−４Ｖ）の変態点９９８°Ｃ（Ｉ織がα
±βからβに変化する温度）以下にし、さらに好ましく
は９００〜９５０°Ｃの温度範囲にして２０〜６０分間
加熱処理したのち、ガス冷却するものである。また、こ
のロー材は操作において、高クロム鋼の鉄系金属板とチ
タン合金のバルブリフタ本体との熱処理を同時に実施す
る。この熱処理により高クロム鋼の場合は焼入れが行わ
れ、チタン合金の場合は容体化が行われる。

上記熱処理ののち表面の仕上げ加工を行い、次いで加熱
下の窒化処理を行う。この窒化処理において、上記高ク
ロム鋼の焼戻しとチタン合金の時効とが同時に実施され
る。この熱処理は５００〜５５０　’Ｃの温度範囲で約
４時間行われ、そののち徐冷される。以上のようなバル
ブリフタ本体のチタン合金の容体化と時効、鉄系金属板
の焼入れ、焼戻しが行われることによって強度アップを
図ることができる。

上述したロー材は熱処理において、ロー材は層の厚さは
、中央部分が厚くなり（第２図Ａ参照）、その周辺部分
が薄くなる（第２図Ｂ参照）ような変化を行う。しがも
、第２図Ａ、　　Ｂの顕微鏡断面写真に示すように、そ
のロー材は層の中に高クロム鋼のクロムが析出し、この
析出したクロムのアンカー効果によって、バルブリフタ
本体と鉄系金属板との接着強塵は著しく向上するのであ
る。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明のバルブリフタは、バルブリフ
タ本体を非鉄系軽金属で構成したこトニヨって、綱だけ
で形成されたものに比べて軽量化される。かつ、カムと
摺接する部分を鉄系金属板にしているので高い耐摩耗性
を発揮することができる。しかも、ロー材は層を軽合金
系の高い靭性を有する素材にした上に、中央部分を周辺
部分に比べて厚くしているため、バウンシング時のカム
からの衝撃力に対して高い緩衝作用を発揮し、高度の耐
久性が付与される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなるバルブリフタの縦断面
図、第２図Ａおよび第２図Ｂは同バルブリフタの断面を
顕微鏡写真で示した金属断面図であり、第２図Ａはロー
材は層の中央部分付近の金属断面を、また第２図Ｂはロ
ー材は層の周辺部分付近の金属断面をそれぞれ示す。第
３図は同バルブリフタを使用した内燃機関の動弁機構を
示す縦断面側面図である。 ２０・・・バルブリフタ、２１・・・バルブリフタ本体
、２２・・・鉄系金属板、２３・・・ロー材は層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非鉄系軽金属からなるバルブリフタ本体の端面に、鉄系
   金属板を軽合金系ロー材でロー付けし、かつロー付け層
   の中央部分を周辺部分よりも厚肉に形成したバルブリフ
   タ。