JPH08303218A - 内燃機関用タペット及びその製造方法 - Google Patents

内燃機関用タペット及びその製造方法

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JPH08303218A
JPH08303218A JP7109353A JP10935395A JPH08303218A JP H08303218 A JPH08303218 A JP H08303218A JP 7109353 A JP7109353 A JP 7109353A JP 10935395 A JP10935395 A JP 10935395A JP H08303218 A JPH08303218 A JP H08303218A
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JP
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cam receiving
tappet
cam
combustion engine
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JP7109353A
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Nobuo Hara
信雄 原
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Fuji Oozx Inc
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Fuji Oozx Inc
Fuji Valve Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14Tappets; Push rods
    • F01L1/143Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2101Cams
    • Y10T74/2107Follower

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カム受け板とボディ本体との結合強度を高め
るとともに、ボディ本体の小型、軽量化を図る。 【構成】 上面に円周方向を向く凹溝28が形成された
ボディ本体8の頂壁22の上面に、ボディ本体8の外径
とほぼ等径をなし、かつ凹溝28と対応する下面に突部
30が形成された耐摩耗性を有するカム受け板10を、
その突部30を凹溝28内に嵌合することにより、一体
的に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボディ本体が例えばア
ルミニウム合金等の軽金属材料により形成されている内
燃機関用タペットに係り、特に、回転カムとの接触面に
耐摩耗性材料を装着してなる内燃機関用タペット及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の直動型の動弁機構の軽量化を
図るために、従来は鋼製であったタペットを、アルミニ
ウム合金製とすることは広く行われている。その場合
に、アルミニウム合金製のタペットは、鋼製のものに比
して、強度や耐摩耗性が劣るため、通常、回転カムと接
触するタペットの上面には、耐摩耗性材料よりなるカム
受け板が装着される。
【0003】図6は、従来のアルミニウム合金製のタペ
ット(206)を示すもので、上面が頂壁(222)により閉じら
れた円筒形をなすボディ本体(208)は、アルミニウム合
金により成形されている。
【0004】頂壁(222)の上面には、外径をボディ本体
(208)よりも若干小径とした耐摩耗性金属材料製のカム
受け板(210)が載置され、このカム受け板(210)は、ボデ
ィ本体(208)の上端外周縁より上向きに突出させた環状
の突部(260)を、内向きにかしめることにより、頂壁(22
2)の上面に固定されている。(202)は、カム受け板(210)
の上面に接触する回転カムである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】カム受け板(210)は、
カム(202)に従動するものであるから、設計上与えられ
たカム形状に対して、タペット(206)の外径を、少なく
ともカムのノーズ部(262)の回転軌跡(R)以上とする必
要がある。
【0006】上記従来のタペットでは、カム受け板(21
0)の外周に、ボディ本体(208)の上端外周縁より上向き
に突出する環状の突部(260)が形成され、かつそれが内
向きにかしめられているために、それをカムのノーズ部
(262)の回転軌跡(R)の外側になるようにする分だけ、
ボディ本体(208)の外径は大きくなってしまう。
【0007】ボディ本体外径の大型化は、タペットの軽
量化に反するだけでなく、シリンダヘッドの大型化も招
くので好ましくない。
【0008】また、かしめ力にバラツキが生じたり、長
時間の使用によりかしめ力が弱まると、カム受け板(21
0)の保持力が低下し、カム受け板(210)とボディ本体(20
8)間に相対回転が生じ、接触面に摩耗が生じる。
【0009】さらに、カム受け板(210)を単に載置して
かしめたのみでは、常時大きな荷重を受けるカム受け板
としての強度が低くなる。
【0010】本発明の目的は、ボディ本体へのカム受け
板の装着方法を改変することにより、カム受け板とボデ
ィ本体との結合強度を高めるとともに、ボディ本体の小
型、軽量化が図れるようにした、内燃機関用タペット及
びその製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (1) 上面が頂壁をもって閉塞された有頂円筒形をなす
ボディ本体が軽金属材料により形成されている内燃機関
用タペットにおいて、上面に円周方向を向く凹溝が形成
された前記頂壁の上面に、ボディ本体の外径とほぼ等径
をなし、かつ前記凹溝と対応する下面に突部が形成され
た耐摩耗性を有するカム受け板を、前記突部を凹溝内に
嵌合することにより一体的に結合する。
【0012】(2) 上記(1)項において、カム受け板に
設けた突部を環状とするとともに、その半径方向の位置
を、回転カムによるカム受け板の押圧時において、最大
加速度の発生する位置とする。
【0013】また、上記タペットは、次のようにして製
造される。 (1) 軽金属材料により、製造しようとするタペットの
ボディ本体とほぼ同形をなす有頂円筒形に形成した中間
品における平滑な頂壁の上面に、中間品の外径とほぼ等
径をなし、かつ下面に突部が形成された耐摩耗性を有す
るカム受け板を載置したのち、中間品とカム受板とを互
いに強圧することにより、カム受け板の突部を中間品の
頂壁に食い込ませ、カム受け板と中間品とを一体的に結
合する。
【0014】(2) 軽金属材料よりなる所要の大きさの
素材の上面に、下面に突部が形成された耐摩耗性を有す
るカム受け板を重ねて載置し、これら両部材を、金型内
において鍛造することにより、ボディ本体の成形と、前
記カム受け板とボディ本体との結合とを、同時に行う。
【0015】
【作用】カム受け板に設けた突部を、ボディ本体の頂壁
の上面に設けた凹溝に嵌合させて、カム受け板とボディ
本体とを結合したことにより、従来のように、カム受け
板のかしめ部がカムのノーズ部の回転軌跡の外側となる
ようにする必要がないから、その分、ボディ本体の外径
を小さくすることができる。
【0016】また、カム受け板の下面に設けた突部は、
回転カムよりバルブの運動方向に作用する力に対して、
カム受け板を補強するリブの働きをする。このため、請
求項2のように、突部を環状とし、かつその半径方向の
位置を、回転カムによるカム受け板の押圧時において最
大加速度の発生する位置とすると、補強リブとしてより
効果的である。
【0017】
【実施例】本発明のタペットの一実施例を、図1〜図3
に基づいて説明する。図1は、本発明のタペットを直動
型の動弁機構に組み込んだ状態を示す断面図である。
【0018】(2)は回転カムで、図示しないクランクシ
ャフトと連動して回転する。(4)は、吸・排気弁の軸部
である。
【0019】(6)はタペットで、回転カム(2)に従動し
て図1の上下方向に往復運動をし、その運動を吸・排気
弁の軸部(4)に伝える働きをする。(12)は、タペット
(6)の往復運動を案内するシリンダヘッドである。
【0020】(14)はバルブスプリングで、吸・排気弁を
閉じる方向(図1の上方)に付勢している。(16)は、バル
ブスプリング(14)の力を吸・排気弁に伝える働きをする
スプリングリテーナである。(18)は1対のコッタで、軸
部(4)の環状溝(20)を抱くように嵌合することにより、
スプリングリテーナ(16)を軸部(4)に止着している。
【0021】タペット(6)は、筒部(24)の上面が頂壁(2
2)により閉塞されたアルミニウム合金製のボディ本体
(8)と、その外径と等径をなす耐摩耗性を有する鋼製の
カム受け板(10)とから構成され、頂壁(22)の上面にボデ
ィ本体(8)の軸線と同心をなして形成された環状凹溝(2
8)内に、カム受け板(10)の下面に連設された環状の突部
(30)を嵌合することにより、ボディ本体(8)とカム受け
板(10)とは一体的に結合されている。
【0022】頂壁(22)における軸部(4)との当接部(26)
は、厚肉としてある。
【0023】図2及び図3に示すように、カム受け板(1
0)の下面における環状の突部(30)は、回転カム(2)によ
るカム受け板(10)の押圧時において最大加速度の発生す
る位置に形成するのが好ましい。
【0024】最大加速度の発生位置は、回転カム(2)の
プロフィールにより得られるバルブリフト曲線より求め
ることができ、通常は、回転カム(2)のカム受け板(10)
における摺動領域(S)の最外方の線接触部(L1)(L2)と
ほぼ一致する。
【0025】最大加速度の生じる位置は、回転カム(2)
による大きな力(偏荷重)が作用して高い強度が要求され
る位置であるから、突部(30)を補強リブとして効果的に
機能させることができる。
【0026】通常、タペット(6)は、運転中に少しづつ
バルブの軸を中心として回転させられるようになってい
るが、突部(30)は環状であるから、タペット(6)の回転
に関係なく、常に最大加速度の生じる位置となる。
【0027】上記実施例のタペットでは、カム受け板(1
0)を従来のようなかしめによる保持としていないため、
ボディ本体(8)及びカム受け板(10)の外径を最小限とす
ることができ、タペット(6)の小型、軽量化が可能とな
る。
【0028】次に、上記タペット(6)の製造要領につい
て説明する。図4(A)に示すように、上記製造しようと
するタペット(6)のボディ本体(8)とほぼ同形をなす有
頂円筒形に予め成形され、かつ頂壁(22')の上面を平滑
面としたボディ本体の中間品(8')を、金型(40)内に設け
た中間品(8')の内面形状と補形をなす下パンチ(41)上
に、筒部(24')を嵌合するように載置したのち、下面に
環状の突部(30)を備えるカム受け板(10)を、頂壁(22')
の上面に載置する。
【0029】ついで、図4(B)に示すように、上パンチ
(42)を下降させるか、又は上下のパンチ(41)(42)を同時
に相対的に移動させて、カム受け板(10)を強圧する。す
ると、頂壁(22')における突部(30)と対応する部分が塑
性変形させられることにより、突部(30)が食い込み、中
間品(8')とカム受け板(10)とは一体的に結合される。
【0030】この際、突部(30)分の余剰肉が筒部(24')
側に流れて、筒部(24')の全長が若干長くなるが、仕上
加工時に切削すればよい。
【0031】この実施例の製造方法によると、カム受け
板(10)側の環状の突部(30)とボディ本体(8)側の環状凹
溝(28)とを単独で加工して結合する場合のような、精度
の高い加工を必要としないため、加工工程が簡素化し、
製造コストが下がる。また、頂壁(22')の突部(30)によ
り強圧された部分の組織が緻密化するので、強度上有利
である。
【0032】図5は、上記タペットの他の製造要領を示
す。この実施例では、上記中間品(8')の成形工程を省略
して、いきなり、1回の鍛造で、ボディ本体(8)の成形
と、カム受け板(10)とボディ本体(8)の結合とを、同時
に行うようにするものである。
【0033】図5(A)に示すように、金型(40)内に遊嵌
された、ボディ本体(8)の内面形状と補形をなす下パン
チ(下型)(41)の上面に、ボディ本体(8)成形用の円柱形
をなすアルミニウム合金製の素材(43)を載置したのち、
その上面に、カム受け板(10)を、その突部(30)を下向き
として載置する。
【0034】ついで、図5(B)に示すように、上下のパ
ンチ(41)(42)を相対移動させるか、いずれか一方のみを
昇降させて、素材(43)とカム受け板(10)とを同時に強圧
する。すると、硬質のカム受け板(10)は塑性変形せず、
軟質の素材(43)のみが塑性変形を起こして、金型(40)と
下パンチ(41)間の隙間に流動することにより、ボディ本
体(8)とほぼ同形をなすボディ本体(8')が形成される。
【0035】同時に、素材(43)は、カム受け板(10)の環
状の突部(30)に食い込まれるので、カム受け板(10)は、
頂壁(22')の上面に一体的に結合される。
【0036】この図5に示す製造方法によると、ボディ
本体(8')の成形と、それとカム受け板(10)の結合とを同
時に行うので、図4に示す実施例の場合よりも、さらに
製造コストが低減する。
【0037】上述した実施例では、ボディ本体(8)とカ
ム受け板(10)の材料を、それぞれアルミニウム合金と鋼
としたが、これらに限定されるものではない。例えば、
ボディ本体(8)の材料をマグネシウム合金等としたり、
カム受け板(10)の材料に、鋳鉄その他の耐摩耗性のある
材料を用いてもよい。突部(30)を円弧状とし、これを所
定間隔おきに複数設けることもある。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を得る
ことができる。 (a) 従来のように、カム受け板の周囲をかしめて固定
するものに比べて、ボディ本体の外径を小としうるの
で、タペットの小型、軽量化を図ることができる。
【0039】(b) 請求項2のようにすると、突部が補
強リブとして効果的に機能し、カム受け板の強度及び耐
久性が大幅に向上する。
【0040】(c) 請求項3の方法によると、ボディ本
体側に凹溝を形成する工程を省略しうるとともに、カム
受け板をボディ本体に強固に結合することができる。
【0041】(d) 請求項4の方法によると、ボディ本
体の成形及びそれとカム受け板との結合が同時に行われ
るため、製造工程が簡略化し、かつ高精度の要求される
突部や凹溝等の機械加工も不要となり、製造コストが低
減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるタペットを、直動型動弁機構に装
着した例を示す中央縦断正面図である。
【図2】回転カムによるタペットの駆動時において最大
加速度の発生位置と突部との位置関係を示す説明図であ
る。
【図3】同じくタペットの平面図である。
【図4】本発明の方法を工程順に示し、(A)は押圧前の
状態、(B)は押圧後の状態を示す断面図である。
【図5】同じく他の方法を工程順に示し、(A)は鍛造前
の状態、(B)は鍛造後の状態を示す断面図である。
【図6】従来例のタペットを示す中央縦断正面図であ
る。
【符号の説明】
(2)回転カム (4)軸部 (6)タペット (8)ボディ本体 (10)カム受け板 (22)(22')頂壁 (24)(24')筒部 (28)凹溝 (30)突部 (40)固定金型 (41)下パンチ (42)上パンチ (43)素材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面が頂壁をもって閉塞された有頂円筒
    形をなすボディ本体が軽金属材料により形成されている
    内燃機関用タペットにおいて、上面に円周方向を向く凹
    溝が形成された前記頂壁の上面に、ボディ本体の外径と
    ほぼ等径をなし、かつ前記凹溝と対応する下面に突部が
    形成された耐摩耗性を有するカム受け板を、前記突部を
    凹溝内に嵌合することにより一体的に結合したことを特
    徴とする内燃機関用タペット。
  2. 【請求項2】 カム受け板に設けた突部を環状とすると
    ともに、その半径方向の位置を、回転カムによるカム受
    け板の押圧時において、最大加速度の発生する位置とし
    たことを特徴とする請求項1記載の内燃機関用タペッ
    ト。
  3. 【請求項3】 軽金属材料により、製造しようとするタ
    ペットのボディ本体とほぼ同形をなす有頂円筒形に形成
    した中間品における平滑な頂壁の上面に、中間品の外径
    とほぼ等径をなし、かつ下面に突部が形成された耐摩耗
    性を有するカム受け板を載置したのち、中間品とカム受
    板とを互いに強圧することにより、カム受け板の突部を
    中間品の頂壁に食い込ませ、カム受け板と中間品とを一
    体的に結合することを特徴とする内燃機関用タペットの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 軽金属材料よりなる所要の大きさの素材
    の上面に、下面に突部が形成された耐摩耗性を有するカ
    ム受け板を重ねて載置し、これら両部材を、金型内にお
    いて鍛造することにより、ボディ本体の成形と、前記カ
    ム受け板とボディ本体との結合とを、同時に行うことを
    特徴とする内燃機関用タペットの製造方法。
JP7109353A 1995-05-08 1995-05-08 内燃機関用タペット及びその製造方法 Abandoned JPH08303218A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7109353A JPH08303218A (ja) 1995-05-08 1995-05-08 内燃機関用タペット及びその製造方法
US08/743,031 US5706772A (en) 1995-05-08 1996-11-04 Tappet in an internal combustion engine and a method of manufacturing the tappet

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US08/743,031 US5706772A (en) 1995-05-08 1996-11-04 Tappet in an internal combustion engine and a method of manufacturing the tappet

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US5706772A (en) 1998-01-13

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