JPH0612703U

JPH0612703U - 内燃機関用タペツト

Info

Publication number: JPH0612703U
Application number: JP6016792U
Authority: JP
Inventors: 利治松井
Original assignee: 三菱自動車工業株式会社
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】軽量で耐摩耗性が優れ、かつ耐久性及び信頼
性が優れた内燃機関用タペットを提供する。【構成】アルミニウム合金製の筒体１６と、同筒体の
一端に鋳包まれ、その外周面に環状凹溝を具えたセラミ
ックス製の円板状タペット底板１４とからなり、上記筒
体の内径下端部分が上記タペット底板の上面外周部分に
半径方向内方に張出して当接するように構成されたもの
において、上記タペット底板の外径をｄ_ｏ，同タペット
底板の上面に接する上記筒体の内径をｄ_ｉ，同タペット
底板外周面の環状凹所１２の曲率半径をＲとしたとき、
Ｒ／（１−ｄ_ｉ／ｄ_ｏ）の値が３より大なるように形成
されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の動弁機構内に介装されるタペットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近来、エンジンの排気ガス浄化対策の一環として広く採用されているＥＧＲ等のために、オイル中のスラッジが増加して動弁機構内の諸部材の摩耗が増大する傾向があり、タペットの耐摩耗性の向上が要請されている。一方、燃費や加速性の観点から、すべてのエンジン部品に共通の技術的要請として、タペットに対しても重量軽減が図られている。

【０００３】上記事情から本出願人は既に、耐摩耗性が優れたセラミックス製のチップをアルミニウム合金、特に耐摩耗性が優れた過共晶アルミニウム・シリコン合金からなるタペット本体の底部に鋳包んで構成したタペットを提案した。この既提案のタペットの構成を図２及び図３について具体的に説明すると、図中符号１０は有底円筒状のタペットを総括的に示し、同タペット１０は、耐摩耗性が優れたセラミックス、例えば窒化けい素、サイアロン等で作られ、外周に断面形状が略半円形をなす環状凹溝１２を具えた略円板状をなすタペット底板１４と、同タペット底板１４をその下端部分に鋳ぐるんだアルミニウム合金、例えば鋳造性が良くかつ耐摩耗性が優れた過共晶アルミニウム・シリコン合金製の筒体１６から構成されている。

【０００４】また、上記セラミックス製のタペット底板１４とタペット本体を形成する筒体１６との結合強度を確保するために、同筒体１６の内径下端部分が上記タペット底板１４の上面外周部分に半径方向内方に張出して当接するように構成され、オーバハング部１８が形成されている。更に、タペット底板１４の上面中央部分には、図示しないプッシュロッドの下端球面部を受容する臼状凹所２０が形成されている。

【０００５】上記タペット１０につき種々試験研究を行なった結果、アルミニウム合金の熱膨張係数がセラミックスに較べて極めて大きいために、上記タペット底板１４の凹溝１２周辺部分に亀裂等が屡々発生することが判明した。

【０００６】上記亀裂等欠陥発生の原因は、図３の部分的拡大断面図に示されているように、熱膨張係数が大きいアルミニウム合金製筒体１６の凝固時に、その下端部分は熱膨張係数が小さいタペット底板１４によって半径方向の収縮が抑制されるのに対し、同タペット底板１４より上方の部分は自由な収縮が許容されるために、図中に点線で示すように傾いて変形し矢印Ｍで示されているような曲げモーメントが上記環状凹溝１２と筒体のオーバハング部分１８とに挟まれたタペット底板１２の上方突起部分２２に作用することによって、同突起部分２２の基部に大きな集中応力が発生し遂に亀裂に発展するものと推測される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記セラミックス製のタペット底板をアルミニウム合金からなる筒体の底部に鋳包んだ内燃機関用タペットにおける問題点を解決し、タペット底板の亀裂等破損を効果的に防止することを目的とするものである。

【０００８】そして本考案は、上記タペット底板と筒体との結合強度を損なわない範囲で、上記環状凹溝の半円形断面の曲率半径と、タペット底板上面外周部分の上記オーバハング部分の内径即ちオーバハング量を選択することとによって、上記突起部分に作用する応力の集中を効果的に回避しタペット底板の破損を防止することができるという知見に基づくものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、アルミニウム合金製の筒体と、同筒体の一端に鋳包まれ、その外周面に環状凹溝を具えたセラミックス製の円板状タペット底板とからなり、上記筒体の内径下端部分が上記タペット底板の上面外周部分に半径方向内方に張出して接するように構成されたものにおいて、上記タペット底板の外径をｄ_ｏ，同タペット底板の上面に接する上記筒体の内径をｄ_ｉ，同タペット底板外周面の環状凹所の曲率半径をＲとしたとき、Ｒ／（１−ｄ_ｉ／ｄ_ｏ）の値が３より大なるように形成されたことを特徴とする内燃機関用タペットを提案するものである。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の実施例を図１について具体的に説明する。（なお、上述した既提案のタペットと実質的に同一の部材及び部分には同一の符号を用い、重複に渉る説明は省略する。）本考案によれば、耐摩耗性が優れたセラミックスとして窒化けい素（Ｓｉ_３Ｎ_４）で作られた外径ｄ_ｏの略円板状をなすタペット底板１４の外周面に、曲率半径Ｒの半円形断面形状を有する環状凹溝１２が形成されている。

【００１１】一方、上記タペット底板１４を鋳包んで形成されたタペット本体又は筒体１６は、好ましくは過共晶アルミニウム・シリコン合金によって形成される。上記過共晶アルミニウム・シリコン合金には、米国アルミニウム協会規格３９０合金が好適である。そして、筒体１６の内径下端部分は、上記タペット底板１４の上面外周部分に半径方向内方に張出してオーバハング部分１８を形成しており、同オーバハング部分１８の内径はｄ_ｉである。

【００１２】なお、上記タペット底板１４の外周面に形成された環状凹溝１２の半円形断面の曲率中心は、通常同タペット底板の外周面上において、上記筒体１６により鋳包まれたタペット底板１４の高さの略中央付近に位置せしめられる。

【００１３】上記構成を有するトラック用ディーゼルエンジンのタペット１０において、窒化けい素製タペット底板１４の外径ｄ_ｏを一定寸度２５ｍｍとし、筒体１６のオーバハング部１８の内径ｄ_ｉ及び環状凹溝１２の半円形断面の曲率半径Ｒを種々変化させて、同環状凹溝１２上方の突起部分２２の形状を定めるＫ＝Ｒ／（１− ｄ_ｉ／ｄ_ｏ）に関し同突起部分の亀裂，破断の有無を調べた結果が表１に示されている。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１から明らかなように、Ｋ値が３以下の比較例では環状凹溝１２の溝底部に亀裂が発生し、Ｋ値が３より大きい即ちＫ＞３の本考案の実施例１ないし５では、すべて環状凹溝１２の溝底に亀裂が発生せず健全であった。なお、筒体１６とタペット底板１４との結合強度を確保するために、上記オーバハング部１８は半径上において少くとも１ｍｍ即ちｄ_ｏ−ｄ_ｉ＝２ｍｍ必要であり、また直径ｄ_ｏ＝２５ｍｍのタペット底板１４に設け得る環状凹溝１２の半円形断面の曲率半径Ｒは、実用上３ｍｍが限度であるので、上記Ｋ値の最大値は約３７であり、この上限値でも勿論タペット底板１４に欠陥は発生しなかった。

【００１６】

【考案の効果】

叙上のように、本考案に係る内燃機関用タペットは、アルミニウム合金製の筒体と、同筒体の一端に鋳包まれ、その外周面に環状凹溝を具えたセラミックス製の円板状タペット底板とからなり、上記筒体の内径下端部分が上記タペット底板の上面外周部分に半径方向内方に張出して接するように構成されたものにおいて、上記タペット底板の外径をｄ_ｏ，同タペット底板の上面に接する上記筒体の内径をｄ_ｉ，同タペット底板外周面の環状凹所の曲率半径をＲとしたとき、Ｒ／（１−ｄ_ｉ／ｄ_ｏ）の値が３より大なるように形成されたことを特徴とし、軽量で耐摩耗性が優れ、さらに信頼性及び耐久性が優れたタペットを提供することができるので、実用上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】既提案のタペットの図１同様の断面図である。

【図３】図２の要部を拡大して示した断面図である。

【符号の説明】

１０タペット１２環状凹溝１４タペット底板１６筒体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム合金製の筒体と、同筒体の
一端に鋳包まれ、その外周面に環状凹溝を具えたセラミ
ックス製の円板状タペット底板とからなり、上記筒体の
内径下端部分が上記タペット底板の上面外周部分に半径
方向内方に張出して接するように構成されたものにおい
て、上記タペット底板の外径をｄ_ｏ，同タペット底板の
上面に接する上記筒体の内径をｄ_ｉ，同タペット底板外
周面の環状凹所の曲率半径をＲとしたとき、Ｒ／（１−
ｄ_ｉ／ｄ_ｏ）の値が３より大なるように形成されたこと
を特徴とする内燃機関用タペット。