JPH05156905A - 内燃機関動弁装置用タペット - Google Patents

内燃機関動弁装置用タペット

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JPH05156905A
JPH05156905A JP4136620A JP13662092A JPH05156905A JP H05156905 A JPH05156905 A JP H05156905A JP 4136620 A JP4136620 A JP 4136620A JP 13662092 A JP13662092 A JP 13662092A JP H05156905 A JPH05156905 A JP H05156905A
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    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
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    • Y10T74/21—Elements
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    • Y10T74/2107—Follower

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 重量を低減した、内燃機関動弁装置用タペッ
トを提供すること。 【構成】 本発明のタペットは、実質的にカップ状に構
成したハウジング１からなり、これがバルブのバルブス
テムに被着可能となった内燃機関動弁装置用タペットに
おいて、ハウジング１が少なくとも部分的に高分子材料
からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、実質的にカップ状に構
成したハウジングからなり、これがバルブのバルブステ
ムに被着可能となった内燃機関動弁装置用タペットに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術及び解決すべき課題】かかるタペットは一
般に知られており、例えばドイツ特許公開明細書第3506
730 号に記載されたように例えば弁間隙を液圧で補償し
又は補償しない開口形状でも又弁間隙を液圧で補償する
閉鎖形状でもカップタペットとして使用される。但しこ
の場合注意すべき点としてタペットのハウジングが金属
材料からなり、これにより動弁装置の加速質量が高くな
る。動弁装置の加速質量はタペット質量が直接入り込む
きわめて危険な変量である。タペットの質量が比較的高
いことによりバルブスプリングは特に高回転数のときき
わめて強く負荷される。更に、動弁装置の加速質量に伴
いタペットガイドの範囲やカムシャフトが作用するハウ
ジング底の範囲で摩耗も強まる。
【０００３】本発明の目的は、弁間隙を液圧で補償し又
は補償しない開口形状のタペットも弁間隙を液圧で補償
する閉鎖形状のタペットも小さな質量により動弁装置内
で有効な力を減らし、これにより動弁装置内に収容され
た部材の負荷を低下させ、少ない摩耗に基づき長い使用
期間にわたって使用特性を良好にしたものを提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的が、実質的にカ
ップ状に構成したハウジングからなり、これがバルブの
バルブステムに被着可能となった内燃機関動弁装置用タ
ペットにおいて、ハウジングが少なくとも部分的に高分
子材料からなることを特徴とするタペットにより達成さ
れる。従属請求項は有利な諸構成に関係する。
【０００５】この目的が本発明によれば冒頭指摘した種
類のタペットにおいて、ハウジングを少なくとも部分的
に高分子材料から構成することにより達成される。タペ
ットハウジングの構成及びポリマー分の量に依存して、
カップ形に構成した全てのタペットにおいて重量を著し
く軽減することができ、このことから、タペット加速度
が一定の場合可動部品に加わる力が小さくなり又このこ
とにより摩耗が少なくなり、又は力が同じ場合タペット
及びこれに隣接したバルブの加速度が増大し、このこと
により燃焼室の充填度が向上し又これに伴い内燃機関の
効率が向上する。
【０００６】有利な１構成によれば半径方向及び／又は
軸方向で外側の接触面がプラズマ被覆により形成してあ
る。特にタペットの半径方向外側の接触面はシリンダヘ
ッドの案内穴に対し相対移動して摩耗を受ける。場合に
よっては耐摩耗性が十分ではない安価な高分子材料を用
いる場合接触面はプラズマ被覆により耐摩耗性材料から
なる層で被覆することができ、これによりタペットが摩
耗から保護される。摩耗を受け易い未被覆タペットに比
べ総質量がさして高くならない場合、こうして摩耗の危
険のある表面が保護されることになろう。
【０００７】ハウジングは２部分で形成し、軸方向で金
属材料又はセラミック材料からなるハウジング底により
制限しておくことができる。バルブステムがハウジング
底に直接作用するときにはタペットのハウジング底がカ
ムに対する相手ランナーとしてハウジングの中空円筒形
相手部材と、圧縮力も引張力も伝達可能となるよう結合
してある。ハウジング底の圧縮荷重は軸方向外側で隣接
したカムにより行われ、このカムはタペットを軸方向で
開弁方向に移動する。
【０００８】バルブスプリングがシリンダヘッド内とタ
ペットハウジング内で支えられているとき引張荷重はハ
ウジング底に対し内側で隣接したバルブをバルブスプリ
ングにより閉じることによりハウジング底に作用する。
これは通常片側がシリンダヘッド内、反対側がタペット
ハウジング内で支持してある。金属材料又はセラミック
材料は特にその良好な耐摩耗性及び比較的小さな熱膨張
に基づきハウジング底にとって好適である。
【０００９】更に、ハウジングは半径方向外側の少なく
とも１箇所で案内リングにより取り囲まれている。この
場合利点として価値の高い耐摩耗性の又それ故大抵は高
価な材料は発生する摩耗の故に真に必要な箇所でのみ使
用される。接触面や本来荷重を受ける領域以外では母材
に耐摩耗性に関し何ら要求条件が提起されないので、タ
ペットの主構造は安価な軽量材料から製造することがで
きる。カムの回転運動に基づきタペットは専ら並進運動
を行うのではない。タペットを規定どおり使用する間傾
動モーメントも現れず、このことにより中空円筒部分の
軸方向に延びた接触面に沿った荷重はさまざまな大きさ
である。摩耗の点で最大の荷重はカムに最も隣接した範
囲にある。次に大きな荷重はカムから軸方向に最も離れ
た範囲に生じ、他方これら２つの箇所間の範囲は最も弱
く負荷される。
【００１０】案内リングは耐摩耗性に優れた高分子材料
から、又は金属材料又はセラミック材料から構成するこ
ともできる。金属材料からなる案内リングを用いた場合
でも案内リングの厚さが小さいことに基づきタペットの
加速すべき質量は僅かに大きくなるだけである。
【００１１】案内リングはハウジングと爪止めするため
開口を有することができる。案内リングは好ましくはタ
ペットを製造する金型内に挿入され、安価な軽量合成樹
脂で周囲に吹き付けられる。タペットの製造強さは比重
の小さい安価な合成樹脂によりもたらされ、耐摩耗性、
従って良好な使用特性は長い使用期間にわたって案内リ
ングにより保証される。例えば打抜き薄鋼板からなる穿
孔した案内リングはタペットを生成する金型内に挿入さ
れ、周囲に合成樹脂が吹き付けられ、本体の合成樹脂が
開口を満たし、規定どおり使用する間に現れる剪断力は
形状嵌合によっても又付着によっても伝達される。別の
１構成によれば案内リングはハウジングの案内溝にスナ
ップインし及び／又はハウジングと接着しておくことが
できる。このことによりハウジング内で案内リングが補
足的に固定され、これによりハウジングは特に簡単安価
に且つ別途製造することができる。
【００１２】シリンダヘッドとタペットの案内リングの
案内穴の相接触した滑り面への潤滑を向上するためハウ
ジング及び／又は案内リングは半径方向外向きに開口し
た潤滑剤ポケットを備えておくことができる。
【００１３】
【実施例】本発明対象を以下図１〜図７に示す単一の実
施例を基に更に説明する。これは弁間隙を液圧で補償し
又は補償しない開口形状でも又弁間隙を液圧で補償する
閉鎖形状でもカップタペットの考慮すべき個別要素が概
略示してある。
【００１４】図１、図２、図３、図４、図５、図６は弁
間隙を液圧で補償しない開口形状の重量を最適化したカ
ップタペット及び／又は有利な使用特性にとって有利な
個別要素を示す。
【００１５】図７には弁間隙を液圧で補償する閉鎖形状
の重量を最適化したカップタペットが示してある。
【００１６】図１、図２、図３、図５、図６、図７に示
した内燃機関動弁装置用タペットは実質的にカップ状に
形成したハウジング１からなり、これはここには図示省
略したバルブのバルブステムに被着可能である。ハウジ
ング１は少なくとも一部が高分子材料からなる。
【００１７】図１には弁間隙を液圧で補償しない開口式
カップタペットが示してあり、そのハウジング１は全体
が高分子材料からなり、形状が格別単純であり、特に容
易に製造可能である。半径方向接触面1.1 と、軸方向外
側でハウジング底２上にある軸方向接触面1.2 はこの例
の場合一体に構成してある。その都度の適用事例の負
荷、そして所要の高分子材料の好ましい利用可能性に依
存して、ここに図示したタペットを特に耐久性のある高
分子材料からそっくり作製する可能性がある。しかし特
に軽量で経済的にも特別好ましい材料を本体として使用
し、これからハウジングを製造し、耐摩耗性を高めるた
めこれにプラズマ被覆を備える可能性もある。この構造
形状は重量がごく小さく又製造がきわめて簡単であるこ
とを特徴としている。
【００１８】図２には弁間隙を液圧で補償しない開口形
状の重量を最適化したカップタペットがやはり示してあ
る。それによればハウジング１が２部分で構成してあ
り、軸方向接触面1.2 は金属材料又はセラミック材料か
らなるハウジング底２により形成してある。半径方向接
触面1.1 はハウジング１の高い荷重を受ける範囲が案内
リングにより形成してあり、該リングがハウジング１を
半径方向外側で取り囲む。タペットは半径方向接触面の
範囲に２つの比較的高い荷重を受ける範囲を有する。最
も高い荷重を受ける範囲は回転するカムシャフトがタペ
ットに加える傾動モーメントに基づきハウジング底に対
し最も距離を置いて対向し、ハウジング底に対し最も距
離を置いて背向する。これら両範囲間の荷重はあまり大
きくない。このタペットも、従来知られているタペット
に比べ、ハウジング１の本体が軽量の高分子材料からな
るので軽量である。案内リング３は例えばハウジング底
と同様やはり金属材料又はセラミック材料から構成する
ことができ、又は長い使用期間にわたり良好な使用特性
に関する要求条件に合致した高分子材料により形成して
おくことができる。密度が高く又従って重量のある例え
ば金属等の特に高価な物質又は材料を用いた場合でもそ
の量がごく僅かであるにすぎないのでタペットの総重量
は否定的影響を殆ど受けない。
【００１９】図３にはハウジング１の本体とそれに挿入
したハウジング底２が示してある。この図から案内溝４
を特別良好に認めることができ、そのなかで図２の案内
リング３が固定してある。ハウジング１の案内溝４内で
の案内リング３の固定は例えばスナップイン及び／又は
接着によって行うことができる。
【００２０】図２の案内リング３が図４に示してある。
案内リング３は例えば円形に形成しておくことのできる
開口3.1 を有する。かかる案内リングはタペットを製造
する金型内に適切に挿入し、安価な軽量の合成樹脂で周
囲に吹き付けられる。この場合構造剛性が合成樹脂によ
って与えられる一方、タペットの耐摩耗性、従って耐用
年数は案内リングにより保証される。案内リングは特に
耐摩耗性の材料、例えば薄鋼板からなり、これを打ち抜
き、次に圧延して好適な形状にされる。開口3.1 は案内
リング３をハウジング１の母材と爪止めするため設けて
ある。規定どおり使用する間、このように製造したタペ
ットは発生する剪断力を形状嵌合によっても又付着によ
っても伝達する。
【００２１】図２で説明したのと類似のタペットが図５
に示してあり、この場合半径方向接触面1.1 を形成する
予備成形した板は図４に示した案内リング３と類似の形
状である。予備成形した板の半径方向接触面1.1 は例え
ば開口を有し又は連続して形成しておくことができる。
ハウジング底２はこれまで説明したのと同様に圧縮力も
引張力も伝達できるよう２部分からなるタペットをハウ
ジング１の本体と結合する。
【００２２】弁間隙を液圧で補償しない３部分構成の本
発明カップタペットが図６に示してある。半径方向接触
面1.1 が案内円板により形成してあり、これは軸方向で
例えば金属材料又はセラミック材料からなるハウジング
底２を受容し又半径方向接触面のあまり荷重を受けない
範囲を受容する。あまり荷重を受けない範囲は半径方向
接触面1.1 の、本発明の意味において案内リング３を形
成する高荷重を受ける範囲と形状嵌合式に結合してあ
る。
【００２３】ここでは図示省略した別の１変種によれば
半径方向接触面に沿ってあまり荷重を受けない範囲にや
はり案内溝を配置しておくことができ、これが別の案内
リングを受容する。図７には弁間隙を液圧で補償する閉
鎖形状のカップタペットが示してあり、そのハウジング
１は半径方向接触面1.1 に沿って高い荷重を受ける範囲
に案内リング３を有し、該リングがここでは開口なしに
示してある。ハウジング１の本体も案内部５も高分子材
料により形成してあり、案内部は独立気泡フォーム、例
えばポリウレタン又はシリコンからなる排除体６を受容
する。弁間隙を液圧で補償しない開口式カップタペット
に比べ可動部品の点数がかなり多いので、このように構
成した部材の場合タペットの重量を最適化するため高分
子材料を用いるのが特に有利である。
【００２４】図１〜図７に示した部材は単なる例であ
り、それらの個別特徴は相互に組合せることもできる。
例えば金属材料又はセラミック材料からなるハウジング
底２と組合せたプラズマ被覆した半径方向接触面も考え
られる。開口付き又は開口なしの案内リング及び／又は
潤滑剤ポケット付き又はなしの案内リングを全て実施し
ておくこともできる。
【００２５】
【発明の効果】この基本思想はその都度の要求条件に合
わせてハウジングのさまざまな箇所に異なる材料を使用
してタペット質量を本質的に低減することができ、これ
により動弁装置内に現れる力を減らし又は大きな加速度
により内燃機関の充填度を向上し効率を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】弁間隙を液圧で補償しない開口式カップタペッ
トの断面図である。
【図２】弁間隙を液圧で補償しない開口形状の重量を最
適化したカップタペットの断面図である。
【図３】ハウジングの本体とそれに挿入したハウジング
底の部分断面図である。
【図４】図２の案内リングの斜視図である。
【図５】図２と類似のタペットの断面図である。
【図６】弁間隙を液圧で補償しない３部分構成の本発明
カップタペットの断面図である。
【図７】弁間隙を液圧で補償する閉鎖形状のカップタペ
ットの断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ ハウジング底 ３ 案内リング ４ 案内溝

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 実質的にカップ状に構成したハウジング
    からなり、これがバルブのバルブステムに被着可能とな
    った内燃機関動弁装置用タペットにおいて、ハウジング
    (1) が少なくとも部分的に高分子材料からなることを特
    徴とするタペット。
  2. 【請求項２】 ハウジング(1) が半径方向及び／又は軸
    方向で外側の接触面（1.1,1.2)を有し、接触面（1.1,1.
    2)がプラズマ皮膜により形成してあることを特徴とする
    請求項１記載のタペット。
  3. 【請求項３】 ハウジング(1) が２部分で形成してあ
    り、軸方向で金属材料又はセラミック材料からなるハウ
    ジング底(2) により制限してあることを特徴とする請求
    項１又は２記載のタペット。
  4. 【請求項４】 ハウジング(1) が半径方向外側の少なく
    とも１箇所で案内リング(3) により取り囲まれているこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタ
    ペット。
  5. 【請求項５】 案内リング(3) が耐摩耗性に優れた高分
    子材料からなることを特徴とする請求項４記載のタペッ
    ト。
  6. 【請求項６】 案内リング(3) が金属材料又はセラミッ
    ク材料からなることを特徴とする請求項４記載のタペッ
    ト。
  7. 【請求項７】 案内リング(3) がハウジング(1) と爪止
    めするため開口（3.1)を有することを特徴とする請求項
    ４〜６のいずれか１項に記載のタペット。
  8. 【請求項８】 案内リング(3) がハウジング(1) の案内
    溝(4) にスナップインしたことを特徴とする請求項４〜
    ７のいずれか１項に記載のタペット。
  9. 【請求項９】 案内リング(3) をハウジング(1) と接着
    したことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記
    載のタペット。
  10. 【請求項１０】 ハウジング(1) 及び／又は案内リング
    (3) が半径方向外向きに開口した潤滑剤ポケットを備え
    ていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に
    記載のタペット。
JP4136620A 1991-05-28 1992-05-28 内燃機関動弁装置用タペット Expired - Lifetime JP2634988B2 (ja)

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DE4117425A DE4117425C1 (ja) 1991-05-28 1991-05-28
DE4117425.9 1991-05-28

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JPH05156905A true JPH05156905A (ja) 1993-06-22
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US (1) US5228418A (ja)
EP (1) EP0515771B1 (ja)
JP (1) JP2634988B2 (ja)
AT (1) ATE121165T1 (ja)
DE (2) DE4117425C1 (ja)
ES (1) ES2073791T3 (ja)

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