JPH09112217A - バルブリフタおよびバルブリフタの製造方法 - Google Patents
バルブリフタおよびバルブリフタの製造方法Info
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- JPH09112217A JPH09112217A JP7275532A JP27553295A JPH09112217A JP H09112217 A JPH09112217 A JP H09112217A JP 7275532 A JP7275532 A JP 7275532A JP 27553295 A JP27553295 A JP 27553295A JP H09112217 A JPH09112217 A JP H09112217A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム合金と鋼材とによってバルブリ
フタを構成して軽量化を図るに当たり、異種材料どうし
を強固に接合する。 【解決手段】 アルミニウム合金製円筒体９の開口端部
に、銅皮膜１２が設けられた鉄系合金製円板１０を重ね
る。重ねるときに両者の軸線を略一致させるとともに両
者を円環状に線接触させる。次いで、前記円板１０にお
ける円筒体９とは反対側の端面に、円筒体９との間にこ
の円板１０を介して通電する電極（円板用保持具）を押
し付ける。押し付けるときには、円筒体９の軸線方向と
加圧方向とを一致させる。
フタを構成して軽量化を図るに当たり、異種材料どうし
を強固に接合する。 【解決手段】 アルミニウム合金製円筒体９の開口端部
に、銅皮膜１２が設けられた鉄系合金製円板１０を重ね
る。重ねるときに両者の軸線を略一致させるとともに両
者を円環状に線接触させる。次いで、前記円板１０にお
ける円筒体９とは反対側の端面に、円筒体９との間にこ
の円板１０を介して通電する電極（円板用保持具）を押
し付ける。押し付けるときには、円筒体９の軸線方向と
加圧方向とを一致させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッドの
ガイド穴に摺動自在に嵌挿されて吸・排気弁とカム軸と
の間に介装するバルブリフタおよびこのバルブリフタの
製造方法に関するものである。
ガイド穴に摺動自在に嵌挿されて吸・排気弁とカム軸と
の間に介装するバルブリフタおよびこのバルブリフタの
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンのバルブリフタとして
は、有底円筒状に形成してその外側底面をカム軸に対接
させて外周部をシリンダヘッドのガイド穴に摺動自在に
嵌挿させるとともに、内側底面にバルブクリアランス調
整用インナーパッドを介して吸・排気弁を対接させる構
造のものがある。この種のバルブリフタは、吸・排気弁
がバルブスプリングの弾発力によってカム軸側へ付勢さ
れていることから、外側底面がカム軸に圧接される。す
なわち、カム軸が回転することによって、カム軸のカム
面がバルブリフタの外側底面に圧接状態で摺接するの
で、バルブリフタはカム面の形状に応じたストロークを
もって吸・排気弁の軸線方向に沿って往復する。
は、有底円筒状に形成してその外側底面をカム軸に対接
させて外周部をシリンダヘッドのガイド穴に摺動自在に
嵌挿させるとともに、内側底面にバルブクリアランス調
整用インナーパッドを介して吸・排気弁を対接させる構
造のものがある。この種のバルブリフタは、吸・排気弁
がバルブスプリングの弾発力によってカム軸側へ付勢さ
れていることから、外側底面がカム軸に圧接される。す
なわち、カム軸が回転することによって、カム軸のカム
面がバルブリフタの外側底面に圧接状態で摺接するの
で、バルブリフタはカム面の形状に応じたストロークを
もって吸・排気弁の軸線方向に沿って往復する。
【０００３】このように回転するカム軸に押し付けられ
て駆動するバルブリフタは、強度、耐摩耗性に優れた合
金工具鋼などによって有底円筒状に形成し、その表面に
摩擦抵抗を減らすための表面処理を施している。
て駆動するバルブリフタは、強度、耐摩耗性に優れた合
金工具鋼などによって有底円筒状に形成し、その表面に
摩擦抵抗を減らすための表面処理を施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように構成し
たバルブリフタを採用したエンジン、例えば自動車用エ
ンジンなどでは、出力および燃費を向上させるために、
動弁駆動系の重量を減らして出力損失を低減させること
が要請されている。この要請に応えるには、動弁駆動系
慣性重量の約１／４を占めるバルブリフタを軽量化する
ことが効果的である。
たバルブリフタを採用したエンジン、例えば自動車用エ
ンジンなどでは、出力および燃費を向上させるために、
動弁駆動系の重量を減らして出力損失を低減させること
が要請されている。この要請に応えるには、動弁駆動系
慣性重量の約１／４を占めるバルブリフタを軽量化する
ことが効果的である。
【０００５】しかし、合金工具鋼によって形成したバル
ブリフタでは、剛性が損なわれない程度に肉厚を薄くし
ても、期待するほど軽量化することはできなかった。
ブリフタでは、剛性が損なわれない程度に肉厚を薄くし
ても、期待するほど軽量化することはできなかった。
【０００６】このような不具合を解消して軽量化を図れ
るバルブリフタとしては、例えば特開平６−２１２９１
５号公報に開示されたものがある。この公報に示された
バルブリフタは、カム軸が摺接する部分のみを鋼材によ
って形成し、その他の部位をアルミニウム合金によって
形成している。
るバルブリフタとしては、例えば特開平６−２１２９１
５号公報に開示されたものがある。この公報に示された
バルブリフタは、カム軸が摺接する部分のみを鋼材によ
って形成し、その他の部位をアルミニウム合金によって
形成している。
【０００７】詳述すると、このバルブリフタは、アルミ
ニウム合金によって有底円筒体を形成し、この有底円筒
体の外側底面に形成した円形凹部に、合金工具鋼製円板
を嵌合させた状態で固相拡散接合によって固着させてい
る。そして、この合金工具鋼製円板にカム軸のカム面が
摺接するように構成している。
ニウム合金によって有底円筒体を形成し、この有底円筒
体の外側底面に形成した円形凹部に、合金工具鋼製円板
を嵌合させた状態で固相拡散接合によって固着させてい
る。そして、この合金工具鋼製円板にカム軸のカム面が
摺接するように構成している。
【０００８】前記固相拡散接合は、前記有底円筒体に前
記円板を組合わせた状態でこれらを高温雰囲気に晒すこ
とによって加熱し、高温状態で有底円筒体に円板を圧接
させる手法を採っている。
記円板を組合わせた状態でこれらを高温雰囲気に晒すこ
とによって加熱し、高温状態で有底円筒体に円板を圧接
させる手法を採っている。
【０００９】しかるに、このように構成したバルブリフ
タでは、必ずしも前記円板を有底円筒体に強固に接合さ
せることはできないという問題があった。これは、前記
円形凹部の底面とこれに接合される円板の端面の平面度
が影響していると考えられる。すなわち、個別に加工さ
れた前記両面を全域にわたって密着させることはきわめ
て難しいので、両面の間に生じた空所の部分では固相拡
散接合が行われないからであると推量される。
タでは、必ずしも前記円板を有底円筒体に強固に接合さ
せることはできないという問題があった。これは、前記
円形凹部の底面とこれに接合される円板の端面の平面度
が影響していると考えられる。すなわち、個別に加工さ
れた前記両面を全域にわたって密着させることはきわめ
て難しいので、両面の間に生じた空所の部分では固相拡
散接合が行われないからであると推量される。
【００１０】また、アルミニウム合金製有底円筒体は、
円筒部と底部とを一体に形成しなければならず、その
上、底部に円板接合用の円形凹部を形成しなければなら
ないため、簡単に製造することができずコストが高くな
ってしまうという問題もあった。
円筒部と底部とを一体に形成しなければならず、その
上、底部に円板接合用の円形凹部を形成しなければなら
ないため、簡単に製造することができずコストが高くな
ってしまうという問題もあった。
【００１１】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、アルミニウム合金と鋼材とによって
バルブリフタを構成して軽量化を図るに当たり、前記異
種材料からなるバルブリフタ構成部材を単純な形状とし
てコスト低減を図るとともに、異種材料どうしを強固に
接合できるようにすることを目的とする。
になされたもので、アルミニウム合金と鋼材とによって
バルブリフタを構成して軽量化を図るに当たり、前記異
種材料からなるバルブリフタ構成部材を単純な形状とし
てコスト低減を図るとともに、異種材料どうしを強固に
接合できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るバルブ
リフタは、アルミニウム合金製円筒体と、この円筒体の
開口端部に線接触状態で圧接されるとともに通電により
生じる抵抗熱で加熱されて開口を閉塞するように接合さ
れた鉄系合金製円板とから構成したため、バルブリフタ
構成部材は単純な形状である円筒体と円板になる。
リフタは、アルミニウム合金製円筒体と、この円筒体の
開口端部に線接触状態で圧接されるとともに通電により
生じる抵抗熱で加熱されて開口を閉塞するように接合さ
れた鉄系合金製円板とから構成したため、バルブリフタ
構成部材は単純な形状である円筒体と円板になる。
【００１３】第２の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、アルミニウム合金製円筒体の開口端部に、金属皮膜
が設けられた鉄系合金製円板を両者の軸線が略一致する
とともに両者が円環状に線接触するように重ね、次い
で、前記鉄系合金製円板における円筒体とは反対側の端
面に、円筒体との間にこの円板を介して通電する電極
を、円筒体の軸線方向と加圧方向とを一致させて押し付
けるため、前記円筒体に前記円板を重ねて電極によりこ
れら両者に通電することによって、円筒体の円板との接
触部に抵抗熱が生じ、これら両者が互いに圧接される接
触部の界面の温度が上昇してこの界面の原子が相互に拡
散するようになる。この結果、前記界面付近に、円板の
皮膜の材料金属と円筒体の材料金属との共晶合金からな
る層が生成される。この共晶合金層は、液相への変態温
度が低いことから前記抵抗熱によって液相へ変わり、円
板が押し付けられるとともに加熱されることにより塑性
変形を起こした円筒体の材料金属とともに接合部から排
出される。これにより、円板の材料金属である鉄系合金
が円筒体の材料金属に触れて両者の原子が相互に拡散す
ることになって円筒体に円板が接合する。
は、アルミニウム合金製円筒体の開口端部に、金属皮膜
が設けられた鉄系合金製円板を両者の軸線が略一致する
とともに両者が円環状に線接触するように重ね、次い
で、前記鉄系合金製円板における円筒体とは反対側の端
面に、円筒体との間にこの円板を介して通電する電極
を、円筒体の軸線方向と加圧方向とを一致させて押し付
けるため、前記円筒体に前記円板を重ねて電極によりこ
れら両者に通電することによって、円筒体の円板との接
触部に抵抗熱が生じ、これら両者が互いに圧接される接
触部の界面の温度が上昇してこの界面の原子が相互に拡
散するようになる。この結果、前記界面付近に、円板の
皮膜の材料金属と円筒体の材料金属との共晶合金からな
る層が生成される。この共晶合金層は、液相への変態温
度が低いことから前記抵抗熱によって液相へ変わり、円
板が押し付けられるとともに加熱されることにより塑性
変形を起こした円筒体の材料金属とともに接合部から排
出される。これにより、円板の材料金属である鉄系合金
が円筒体の材料金属に触れて両者の原子が相互に拡散す
ることになって円筒体に円板が接合する。
【００１４】したがって、前記円筒体に前記円板を円環
状に線接触するように密接させた状態で通電するので、
円筒体と円板の接触界面において全周にわたって均一な
高い電流密度が得られ、接触界面の全域にわたって発
熱、塑性変形などの諸現象が均一に生じる。
状に線接触するように密接させた状態で通電するので、
円筒体と円板の接触界面において全周にわたって均一な
高い電流密度が得られ、接触界面の全域にわたって発
熱、塑性変形などの諸現象が均一に生じる。
【００１５】第３の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、各
々の周面をそれぞれ基準とするため、前記円筒体と前記
円板の軸線を一致させるために特別な基準を形成しなく
てよい。
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、各
々の周面をそれぞれ基準とするため、前記円筒体と前記
円板の軸線を一致させるために特別な基準を形成しなく
てよい。
【００１６】第４の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、前
記円筒体は周面を基準とし、前記円板は円筒体側の端面
の中央に円柱状に突設したインナーパッド当接部の周面
を基準とするため、前記円筒体と前記円板の軸線を一致
させるために特別な基準を形成しなくてよい。
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、前
記円筒体は周面を基準とし、前記円板は円筒体側の端面
の中央に円柱状に突設したインナーパッド当接部の周面
を基準とするため、前記円筒体と前記円板の軸線を一致
させるために特別な基準を形成しなくてよい。
【００１７】第５の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、鉄系合金製円板をアルミニウム合金製円筒体に押し
付けるときに、前記円筒体が塑性変形する方向を、この
円筒体の周面を全周にわたって保持する保持部材で規制
するため、塑性変形する領域が線接触状態である接合初
期から径方向の外側と内側へ同様に拡がるようになる。
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、鉄系合金製円板をアルミニウム合金製円筒体に押し
付けるときに、前記円筒体が塑性変形する方向を、この
円筒体の周面を全周にわたって保持する保持部材で規制
するため、塑性変形する領域が線接触状態である接合初
期から径方向の外側と内側へ同様に拡がるようになる。
【００１８】
第１の実施の形態 以下、本発明に係るバルブリフタおよびバルブリフタの
製造方法の実施の形態の一例を図１ないし図７によって
詳細に説明する。図１は本発明に係るバルブリフタを装
着したシリンダヘッドの一部を示す断面図、図２は本発
明に係るバルブリフタの断面図、図３はアルミニウム合
金製円筒体に鉄系合金製円板を重ねた状態を示す断面図
で、同図は円筒体と円板の外周部の一部のみを拡大して
描いてある。
製造方法の実施の形態の一例を図１ないし図７によって
詳細に説明する。図１は本発明に係るバルブリフタを装
着したシリンダヘッドの一部を示す断面図、図２は本発
明に係るバルブリフタの断面図、図３はアルミニウム合
金製円筒体に鉄系合金製円板を重ねた状態を示す断面図
で、同図は円筒体と円板の外周部の一部のみを拡大して
描いてある。
【００１９】図４は円板の皮膜の材料金属と円筒体の材
料金属からなる合金層が生成されている状態を示す断面
図、図５は円筒体の材料金属が塑性変形を起こしている
状態を示す断面図、図６は円板が円筒体に埋没した状態
を示す断面図、図７は円板および円筒体を最終形状に加
工した状態を示す断面図である。
料金属からなる合金層が生成されている状態を示す断面
図、図５は円筒体の材料金属が塑性変形を起こしている
状態を示す断面図、図６は円板が円筒体に埋没した状態
を示す断面図、図７は円板および円筒体を最終形状に加
工した状態を示す断面図である。
【００２０】これらの図において、符号１は４サイクル
エンジンのシリンダヘッド、２はカム軸、３は排気弁を
示す。前記シリンダヘッド１は、カム軸２の下方にカム
軸２側に開口する円形凹部からなるガイド穴４を形成
し、このガイド穴４に本発明に係る有底円筒状のバルブ
リフタ５を軸方向および周方向に摺動自在に嵌挿させて
いる。バルブリフタ５は、外側底面がカム軸２のカム面
２ａに対向するようにガイド穴４に装着している。
エンジンのシリンダヘッド、２はカム軸、３は排気弁を
示す。前記シリンダヘッド１は、カム軸２の下方にカム
軸２側に開口する円形凹部からなるガイド穴４を形成
し、このガイド穴４に本発明に係る有底円筒状のバルブ
リフタ５を軸方向および周方向に摺動自在に嵌挿させて
いる。バルブリフタ５は、外側底面がカム軸２のカム面
２ａに対向するようにガイド穴４に装着している。
【００２１】前記排気弁３は上端にバルブリテーナ６を
装着し、さらにこのバルブリテーナ６とガイド穴４の底
面の間にバルブスプリング７を弾装している。このバル
ブリテーナ６の上面と前記バルブリフタ５の内側底面と
の間には、バルブクリアランス調整用のインナーパッド
８を介装している。すなわち、前記バルブスプリング７
の弾発力により排気弁３が閉方向に付勢され、これに伴
ってバルブリフタ５の上面（外側底面）がカム軸２のカ
ム面２ａに圧接する。なお、図１では排気弁３の動弁系
を示しているが、吸気弁（図示せず）の動弁系も同じ構
成になっている。
装着し、さらにこのバルブリテーナ６とガイド穴４の底
面の間にバルブスプリング７を弾装している。このバル
ブリテーナ６の上面と前記バルブリフタ５の内側底面と
の間には、バルブクリアランス調整用のインナーパッド
８を介装している。すなわち、前記バルブスプリング７
の弾発力により排気弁３が閉方向に付勢され、これに伴
ってバルブリフタ５の上面（外側底面）がカム軸２のカ
ム面２ａに圧接する。なお、図１では排気弁３の動弁系
を示しているが、吸気弁（図示せず）の動弁系も同じ構
成になっている。
【００２２】前記バルブリフタ５は、図２に示すよう
に、円筒体９の一方の開口端部に円板１０を開口が閉塞
されるように後述する手法により接合することによって
有底円筒状に形成している。円筒体９はアルミニウム合
金によって形成し、円板１０は、図３に示すように、鉄
系合金によって形成した円盤からなる円板本体１１の表
面に厚さ１μｍ〜２μｍの銅皮膜１２を設けることによ
って形成している。なお、円板１０における円筒体９側
の端面の中央には、図２に示すように、前記インナーパ
ッド８を当接させるための突部１３を設けている。
に、円筒体９の一方の開口端部に円板１０を開口が閉塞
されるように後述する手法により接合することによって
有底円筒状に形成している。円筒体９はアルミニウム合
金によって形成し、円板１０は、図３に示すように、鉄
系合金によって形成した円盤からなる円板本体１１の表
面に厚さ１μｍ〜２μｍの銅皮膜１２を設けることによ
って形成している。なお、円板１０における円筒体９側
の端面の中央には、図２に示すように、前記インナーパ
ッド８を当接させるための突部１３を設けている。
【００２３】ここで、円筒体９および円板１０を製造す
る手順を説明する。円筒体９を製造するには、先ず、例
えばアルミニウム合金製管材を切断することによってバ
ルブリフタの全長より僅かに長い寸法の単管を形成し、
この単管の両端を機械加工によって所望の形状に加工す
る。このとき、円板１０を接合する端部は、図３に示す
ように、開口端縁の角部を開口端から単管の内側へ向か
うにしたがって次第に内径が狭くなるような断面略山形
状に形成する。
る手順を説明する。円筒体９を製造するには、先ず、例
えばアルミニウム合金製管材を切断することによってバ
ルブリフタの全長より僅かに長い寸法の単管を形成し、
この単管の両端を機械加工によって所望の形状に加工す
る。このとき、円板１０を接合する端部は、図３に示す
ように、開口端縁の角部を開口端から単管の内側へ向か
うにしたがって次第に内径が狭くなるような断面略山形
状に形成する。
【００２４】この実施の形態では、前記山形の頂部を他
の部位より突出する度合いが大きくなるように形成して
いる。すなわち、円筒体９における円板１０を接合する
端部の開口端縁には、周方向に途切れることなく一連に
延びる突条１４が形成される。また、前記単管の他方の
端部は、図２に示すように外周側の端縁に面取りを施
す。
の部位より突出する度合いが大きくなるように形成して
いる。すなわち、円筒体９における円板１０を接合する
端部の開口端縁には、周方向に途切れることなく一連に
延びる突条１４が形成される。また、前記単管の他方の
端部は、図２に示すように外周側の端縁に面取りを施
す。
【００２５】円板１０を製造するには、先ず、鉄系合金
によって外径が前記円筒体９より小さい円盤を形成し、
次いで、この円盤の外周部を、図３において斜め下方へ
向けて突出する断面略山形状に形成する。これによって
円板本体１１が形成される。そして、この円板本体１１
の表面の全域に例えば電解めっきにより銅皮膜１２を形
成することによって円板１０が得られる。この円板１０
の外周部における円筒体９側となる部位には、ここを上
述したように断面略山形状に形成したことにより頂部１
５が形成される。
によって外径が前記円筒体９より小さい円盤を形成し、
次いで、この円盤の外周部を、図３において斜め下方へ
向けて突出する断面略山形状に形成する。これによって
円板本体１１が形成される。そして、この円板本体１１
の表面の全域に例えば電解めっきにより銅皮膜１２を形
成することによって円板１０が得られる。この円板１０
の外周部における円筒体９側となる部位には、ここを上
述したように断面略山形状に形成したことにより頂部１
５が形成される。
【００２６】なお、円筒体９および円板１０の端部を断
面略山形状に形成するに当たっては、これらを軸線回り
に回転させながら加工することが、突条１４、頂部１５
の軸線を円筒体９、円板１０の軸線と一致させる観点か
ら望ましい。
面略山形状に形成するに当たっては、これらを軸線回り
に回転させながら加工することが、突条１４、頂部１５
の軸線を円筒体９、円板１０の軸線と一致させる観点か
ら望ましい。
【００２７】このように形成された円筒体９に円板１０
を接合して本発明に係るバルブリフタ５を得るには、図
３に示すように円筒体９および円板１０を円筒体用保持
具１６、円板用保持具１７に保持させ、円筒体９の開口
端部に円板１０を臨ませるようにして重ね合わせて接合
させる。
を接合して本発明に係るバルブリフタ５を得るには、図
３に示すように円筒体９および円板１０を円筒体用保持
具１６、円板用保持具１７に保持させ、円筒体９の開口
端部に円板１０を臨ませるようにして重ね合わせて接合
させる。
【００２８】これらの保持具１６，１７は、円筒体９、
円板１０の外周面を基準としてこれらの軸線を一致させ
ながらこれら両者を重ね合わせるように構成している。
また、前記円筒体用保持具１６は、円筒体９の外周面に
全周にわたって密接する構造になっている。この実施の
形態では、円筒体用保持具の上端面が円筒体９の上端面
（円板１０側となる端面）と同一平面上に位置づけられ
るように設定している。
円板１０の外周面を基準としてこれらの軸線を一致させ
ながらこれら両者を重ね合わせるように構成している。
また、前記円筒体用保持具１６は、円筒体９の外周面に
全周にわたって密接する構造になっている。この実施の
形態では、円筒体用保持具の上端面が円筒体９の上端面
（円板１０側となる端面）と同一平面上に位置づけられ
るように設定している。
【００２９】前記円板用保持具１７は、導電材によって
形成して通電装置（図示せず）に接続している。すなわ
ち、この円板用保持具１７は、円板１０に接続される電
極としても機能している。前記通電装置は、円筒体９と
の間にこの円板１０を介して通電するように構成してい
る。なお、円筒体用保持具１６を円筒体９に接続される
電極として利用することもできる。この円板用保持具１
７によって円板１０を保持するにあたっては、この実施
の形態では円板用保持具１７に円形凹部１７ａを形成
し、ここに円板１０を嵌合させる手法を採っている。ま
た、円形凹部１７の近傍に円板１０を磁気吸着させるた
めの磁性体（図示せず）を固着している。
形成して通電装置（図示せず）に接続している。すなわ
ち、この円板用保持具１７は、円板１０に接続される電
極としても機能している。前記通電装置は、円筒体９と
の間にこの円板１０を介して通電するように構成してい
る。なお、円筒体用保持具１６を円筒体９に接続される
電極として利用することもできる。この円板用保持具１
７によって円板１０を保持するにあたっては、この実施
の形態では円板用保持具１７に円形凹部１７ａを形成
し、ここに円板１０を嵌合させる手法を採っている。ま
た、円形凹部１７の近傍に円板１０を磁気吸着させるた
めの磁性体（図示せず）を固着している。
【００３０】さらに、前記円筒体用保持具１６および円
板用保持具１７はプレス装置（図示せず）に連結してい
る。このプレス装置は、円板用保持具１７を円筒体用保
持具１６側へ移動させて円板１０を円筒体９に予め定め
た押圧力をもって押し付ける構造になっている。このプ
レス装置で円板１０を円筒体９に押し付けるに当たって
は、円筒体９の軸線方向と加圧方向とを一致させて行
う。なお、円筒体９と円板１０とは軸線を一致させて重
ねられているので、加圧方向は実質的に円筒体９および
円板１０の軸線と一致する。
板用保持具１７はプレス装置（図示せず）に連結してい
る。このプレス装置は、円板用保持具１７を円筒体用保
持具１６側へ移動させて円板１０を円筒体９に予め定め
た押圧力をもって押し付ける構造になっている。このプ
レス装置で円板１０を円筒体９に押し付けるに当たって
は、円筒体９の軸線方向と加圧方向とを一致させて行
う。なお、円筒体９と円板１０とは軸線を一致させて重
ねられているので、加圧方向は実質的に円筒体９および
円板１０の軸線と一致する。
【００３１】次に、円筒体９に円板１０を接合させてバ
ルブリフタ５を製造する方法について説明する。先ず、
上述したように円筒体９および円板１０をそれぞれ円筒
体用保持具１６、円板用保持具１７に保持させ、円筒体
９と円板１０の軸線を一致させた状態で前記プレス装置
を駆動して両者を図３に示すように重ね合わせる。この
ようにすると、円筒体９の突条１４に円板１０の頂部１
５が周方向に沿う円環状に線接触する。
ルブリフタ５を製造する方法について説明する。先ず、
上述したように円筒体９および円板１０をそれぞれ円筒
体用保持具１６、円板用保持具１７に保持させ、円筒体
９と円板１０の軸線を一致させた状態で前記プレス装置
を駆動して両者を図３に示すように重ね合わせる。この
ようにすると、円筒体９の突条１４に円板１０の頂部１
５が周方向に沿う円環状に線接触する。
【００３２】次いで、前記プレス装置によって円板１０
を円筒体９に一定の押圧力をもって押し付け、予め定め
た時間が経過した後に前記通電装置によってこれら両者
間に電流を流す。この実施の形態では、電流を円板１０
から円筒体９へ流す。このとき、円板１０は図３に示す
ように頂部１５が円筒体９の突条１４に線接触してお
り、これら両者どうしが接触する部分の面積がきわめて
小さいことから、上述したように通電されると電気抵抗
が大きくなってこの接触部が発熱するようになる。この
熱は円板１０と円筒体９との接触界面の全体、すなわち
円環状の線接触部の全域にわたって伝導する。
を円筒体９に一定の押圧力をもって押し付け、予め定め
た時間が経過した後に前記通電装置によってこれら両者
間に電流を流す。この実施の形態では、電流を円板１０
から円筒体９へ流す。このとき、円板１０は図３に示す
ように頂部１５が円筒体９の突条１４に線接触してお
り、これら両者どうしが接触する部分の面積がきわめて
小さいことから、上述したように通電されると電気抵抗
が大きくなってこの接触部が発熱するようになる。この
熱は円板１０と円筒体９との接触界面の全体、すなわち
円環状の線接触部の全域にわたって伝導する。
【００３３】このように円板１０と円筒体９との接触界
面の温度が上昇すると、固相状態で互いに圧接し合う材
料金属（銅皮膜１２の銅および円筒体９のアルミニウム
合金）の原子が活発に運動するようになり、これらの原
子どうしが相互に拡散するようになる。
面の温度が上昇すると、固相状態で互いに圧接し合う材
料金属（銅皮膜１２の銅および円筒体９のアルミニウム
合金）の原子が活発に運動するようになり、これらの原
子どうしが相互に拡散するようになる。
【００３４】上述したように原子の相互拡散が起こるこ
とにより、界面付近の組成は、銅皮膜１２を構成する銅
と、円筒体９のアルミニウム合金との共晶合金になり、
円筒体９のアルミニウム合金より低い温度で固相から液
層に変わることができる状態になる。このときの界面付
近の状態を図４に模式的に示す。図４においては、原子
の相互拡散が起こり前記共晶合金層が生成されている部
位を符号Ａで示す。
とにより、界面付近の組成は、銅皮膜１２を構成する銅
と、円筒体９のアルミニウム合金との共晶合金になり、
円筒体９のアルミニウム合金より低い温度で固相から液
層に変わることができる状態になる。このときの界面付
近の状態を図４に模式的に示す。図４においては、原子
の相互拡散が起こり前記共晶合金層が生成されている部
位を符号Ａで示す。
【００３５】前記界面付近の温度がさらに上昇し、前記
共晶合金層の一部が液相に変化するようになると原子の
拡散現象は一層活発となり、この共晶合金層が成長して
これに伴なって固相と液相との界面が拡大する。この共
晶合金層の液相化が進行する一方、共晶合金層に隣接す
る円筒体９のアルミニウム合金は、円板１０が押し付け
られていることと前記抵抗熱により昇温されていること
とによって、塑性変形を起こす。
共晶合金層の一部が液相に変化するようになると原子の
拡散現象は一層活発となり、この共晶合金層が成長して
これに伴なって固相と液相との界面が拡大する。この共
晶合金層の液相化が進行する一方、共晶合金層に隣接す
る円筒体９のアルミニウム合金は、円板１０が押し付け
られていることと前記抵抗熱により昇温されていること
とによって、塑性変形を起こす。
【００３６】このとき、円筒部９の外周面が全周にわた
り円筒体用保持具１６によって保持されていて円筒部９
の外径が拡張する方向への塑性変形が規制されているた
め、塑性変形は最初の接触部を中心にして径方向の外側
と内側に略対称となるように、かつ円環状に線接触して
いる部分の全域にわたって略均等に生じる。これによ
り、液相化した前記共晶合金は前記塑性変形に乗じて図
５に示すように径方向の外側と内側に排除される。図５
において共晶合金の排除された部分を符号Ｂで示す。ま
た、このときには、円板１０の銅皮膜１２の一部が共晶
合金化されて接触部から排除されることにより、円板本
体１１の一部がアルミニウム合金に触れるようになって
これらの間でも原子の拡散現象が起こる。この拡散現象
が生じている部位を図５中に符号Ｃで示す。
り円筒体用保持具１６によって保持されていて円筒部９
の外径が拡張する方向への塑性変形が規制されているた
め、塑性変形は最初の接触部を中心にして径方向の外側
と内側に略対称となるように、かつ円環状に線接触して
いる部分の全域にわたって略均等に生じる。これによ
り、液相化した前記共晶合金は前記塑性変形に乗じて図
５に示すように径方向の外側と内側に排除される。図５
において共晶合金の排除された部分を符号Ｂで示す。ま
た、このときには、円板１０の銅皮膜１２の一部が共晶
合金化されて接触部から排除されることにより、円板本
体１１の一部がアルミニウム合金に触れるようになって
これらの間でも原子の拡散現象が起こる。この拡散現象
が生じている部位を図５中に符号Ｃで示す。
【００３７】このように共晶合金層の一部が接触部から
排除されることと、アルミニウム合金が塑性変形を起こ
すこととにより、円板１０が円筒体９内に沈み込み始め
る。この後も共晶合金層の生成→液層化→塑性変形に伴
なう排除、という現象と、鉄系合金とアルミニウム合金
との原子相互拡散という現象が同時に起こりながら円板
１０が沈み込み続け、図６に示すようにその外周面の略
全域が円筒体９内に埋没するようになる。
排除されることと、アルミニウム合金が塑性変形を起こ
すこととにより、円板１０が円筒体９内に沈み込み始め
る。この後も共晶合金層の生成→液層化→塑性変形に伴
なう排除、という現象と、鉄系合金とアルミニウム合金
との原子相互拡散という現象が同時に起こりながら円板
１０が沈み込み続け、図６に示すようにその外周面の略
全域が円筒体９内に埋没するようになる。
【００３８】押圧力を一定とすると、円板１０はある一
定量だけ沈んだ後、通電を中断することによりそれ以上
は沈み込まなくなる。この沈み込み量が略増加しなくな
ったときに、プレス装置による押圧を停止する。上述し
たように押圧と通電を行うことにより、円筒体９に円板
１０が前記原子の拡散現象によって接合される。
定量だけ沈んだ後、通電を中断することによりそれ以上
は沈み込まなくなる。この沈み込み量が略増加しなくな
ったときに、プレス装置による押圧を停止する。上述し
たように押圧と通電を行うことにより、円筒体９に円板
１０が前記原子の拡散現象によって接合される。
【００３９】その後、円筒体９と円板１０をそれぞれ保
持具１６，１７から外し、これら両者の組立体からなる
バルブリフタ母材に最終仕上げ加工を施す。この最終仕
上げ加工は、円筒体９および円板１０の不要部分（図７
中に二点鎖線で示す）を例えば研削によって除去するこ
とによって行う。この最終仕上げ加工を行うことによ
り、図７中に符号Ｃで示す原子の拡散領域を介して円筒
体９に円板１０が接合されたバルブリフタ５が得られ
る。なお、最終仕上げ加工を行った後、円筒体９の外側
表面の耐摩耗性を高めるとともに摩擦係数を小さくする
ために、円筒体９に表面処理を施すことも可能である。
持具１６，１７から外し、これら両者の組立体からなる
バルブリフタ母材に最終仕上げ加工を施す。この最終仕
上げ加工は、円筒体９および円板１０の不要部分（図７
中に二点鎖線で示す）を例えば研削によって除去するこ
とによって行う。この最終仕上げ加工を行うことによ
り、図７中に符号Ｃで示す原子の拡散領域を介して円筒
体９に円板１０が接合されたバルブリフタ５が得られ
る。なお、最終仕上げ加工を行った後、円筒体９の外側
表面の耐摩耗性を高めるとともに摩擦係数を小さくする
ために、円筒体９に表面処理を施すことも可能である。
【００４０】上述したように形成したバルブリフタ５に
おける円筒体９のアルミニウム合金と円板１０の鉄系合
金との間の金属学的接合は、原子の拡散を伴わず材料と
しては不連続な状態となっている機械的接合とは本質的
に異なるものである。しかも、界面での電気抵抗による
発熱を利用して双方の材料を局部的に溶融させ合金溶液
とした後、通電を中止することで冷却凝固させる抵抗熱
溶着のような金属学的接合とも異なるものである。
おける円筒体９のアルミニウム合金と円板１０の鉄系合
金との間の金属学的接合は、原子の拡散を伴わず材料と
しては不連続な状態となっている機械的接合とは本質的
に異なるものである。しかも、界面での電気抵抗による
発熱を利用して双方の材料を局部的に溶融させ合金溶液
とした後、通電を中止することで冷却凝固させる抵抗熱
溶着のような金属学的接合とも異なるものである。
【００４１】すなわち、この実施の形態で示したバルブ
リフタ５における金属学的接合は、異種材料の間に溶融
反応層を残存させることなく行われるものであり、双方
の材料の界面での原子の相互拡散を通じて連続的な構造
を創成するというものである。
リフタ５における金属学的接合は、異種材料の間に溶融
反応層を残存させることなく行われるものであり、双方
の材料の界面での原子の相互拡散を通じて連続的な構造
を創成するというものである。
【００４２】したがって、この実施の形態によるバルブ
リフタ５は、円筒体９に円板１０を接合することによっ
て有底円筒状に形成したから、単純な形状のバルブリフ
タ構成部材を使用して製造できる。また、この実施の形
態によるバルブリフタ５の製造方法では、円筒体９に円
板１０を円環状に線接触するように密接させた状態で通
電するので、円筒体９と円板１０の接触界面において全
周にわたって均一な高い電流密度が得られる。これによ
り、接触界面の全域にわたって発熱、塑性変形などの諸
現象が均一に生じる条件の下で円筒体９に円板１０が接
合する。
リフタ５は、円筒体９に円板１０を接合することによっ
て有底円筒状に形成したから、単純な形状のバルブリフ
タ構成部材を使用して製造できる。また、この実施の形
態によるバルブリフタ５の製造方法では、円筒体９に円
板１０を円環状に線接触するように密接させた状態で通
電するので、円筒体９と円板１０の接触界面において全
周にわたって均一な高い電流密度が得られる。これによ
り、接触界面の全域にわたって発熱、塑性変形などの諸
現象が均一に生じる条件の下で円筒体９に円板１０が接
合する。
【００４３】さらに、円筒体９に円板１０を重ねるとき
にこれら両者の軸線を一致させるに当たり、各々の周面
をそれぞれ基準としたため、円筒体９と円板１０の軸線
を一致させるために特別な基準を形成しなくてよい。こ
の点からもバルブリフタ構成部材を単純な形状に形成で
きる。
にこれら両者の軸線を一致させるに当たり、各々の周面
をそれぞれ基準としたため、円筒体９と円板１０の軸線
を一致させるために特別な基準を形成しなくてよい。こ
の点からもバルブリフタ構成部材を単純な形状に形成で
きる。
【００４４】さらにまた、円板１０を円筒体９に押し付
けるときに、前記円筒体９が塑性変形する方向を、この
円筒体９の外周面を全周にわたって保持する円筒体用保
持具１６で規制するため、塑性変形する領域が線接触状
態である接合初期から径方向の外側と内側へ同様に拡が
るようになる。このため、塑性変形が径方向の一方へ偏
ることなく生じて円筒体９と円板１０の接触部の全域に
わたって原子の拡散現象が生じる。
けるときに、前記円筒体９が塑性変形する方向を、この
円筒体９の外周面を全周にわたって保持する円筒体用保
持具１６で規制するため、塑性変形する領域が線接触状
態である接合初期から径方向の外側と内側へ同様に拡が
るようになる。このため、塑性変形が径方向の一方へ偏
ることなく生じて円筒体９と円板１０の接触部の全域に
わたって原子の拡散現象が生じる。
【００４５】そして、アルミニウム合金によって形成し
た円筒体９に、鉄系合金に銅皮膜を設けることによって
形成した円板１０を接合させてなるバルブリフタ５は、
従来の一体型のバルブリフタに較べて重量を最大３５％
程度低減できた。
た円筒体９に、鉄系合金に銅皮膜を設けることによって
形成した円板１０を接合させてなるバルブリフタ５は、
従来の一体型のバルブリフタに較べて重量を最大３５％
程度低減できた。
【００４６】第２の実施の形態 円板１０の軸線を円筒体９の軸線に一致させるに当たっ
ては、外周面を基準とする他に、図８に示すように円板
１０の中央に突設した円柱部の外周面を基準とすること
もできる。なお、図８に示すバルブリフタは、第４の発
明に係るバルブリフタの実施の形態である。
ては、外周面を基準とする他に、図８に示すように円板
１０の中央に突設した円柱部の外周面を基準とすること
もできる。なお、図８に示すバルブリフタは、第４の発
明に係るバルブリフタの実施の形態である。
【００４７】図８は第２の実施の形態を示すバルブリフ
タの断面図で、同図において前記図１ないし図７で説明
したものと同一もしくは同等部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。図８に示した円板１０
は、円筒体９側となる端面の中央に円柱状の突起２１を
一体に突設している。
タの断面図で、同図において前記図１ないし図７で説明
したものと同一もしくは同等部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。図８に示した円板１０
は、円筒体９側となる端面の中央に円柱状の突起２１を
一体に突設している。
【００４８】前記円柱状の突起２１は、円柱の軸線が円
板１０の軸線と一致するように形成している。前記軸線
を図８中に一点鎖線で示す。この実施の形態では、この
突起２１の外周面を円板用保持具２２によって保持する
ことによって、円筒体９と円板１０の軸線を一致させて
いる。なお、このように円板１０を下側で保持する場合
には、円板１０の上面に電極２３を対接させてこの電極
２３によって円板１０を円筒体９に押し付ける。電極２
３は、円板１０の外周面を保持しなくてよいので、この
実施の形態では円板１０の上面の全域に対接する構造に
なっている。
板１０の軸線と一致するように形成している。前記軸線
を図８中に一点鎖線で示す。この実施の形態では、この
突起２１の外周面を円板用保持具２２によって保持する
ことによって、円筒体９と円板１０の軸線を一致させて
いる。なお、このように円板１０を下側で保持する場合
には、円板１０の上面に電極２３を対接させてこの電極
２３によって円板１０を円筒体９に押し付ける。電極２
３は、円板１０の外周面を保持しなくてよいので、この
実施の形態では円板１０の上面の全域に対接する構造に
なっている。
【００４９】また、前記突起２１は、円板１０を円筒体
９に接合した後に機械加工によって図８中に二点鎖線Ｄ
で示す位置まで除去する。これにより、円板１０の下面
にインナーパッド当接用突部が形成される。
９に接合した後に機械加工によって図８中に二点鎖線Ｄ
で示す位置まで除去する。これにより、円板１０の下面
にインナーパッド当接用突部が形成される。
【００５０】第３の実施の形態 円筒体９と円板１０の接合前形状は、図９（ａ）〜
（ｄ）に示すように構成することもできる。図９は円筒
体９と円板１０の接触部分の形状を変えた他の実施の形
態を示す断面図で、同図（ａ）に示した円筒体９は、円
板１０の頂部１５と対向する部位が頂点となるように開
口端縁を断面山形状に形成している。同図（ｂ）では円
筒体９の端面を前記（ａ）図に示した形状に形成すると
ともに、円板１０の外周部における円筒体９に接触する
部分を凸曲面とする形態を採っている。この凸曲面を同
図において符号２４で示す。
（ｄ）に示すように構成することもできる。図９は円筒
体９と円板１０の接触部分の形状を変えた他の実施の形
態を示す断面図で、同図（ａ）に示した円筒体９は、円
板１０の頂部１５と対向する部位が頂点となるように開
口端縁を断面山形状に形成している。同図（ｂ）では円
筒体９の端面を前記（ａ）図に示した形状に形成すると
ともに、円板１０の外周部における円筒体９に接触する
部分を凸曲面とする形態を採っている。この凸曲面を同
図において符号２４で示す。
【００５１】図９（ｃ）に示した円筒体９の開口端縁
は、軸方向に沿って内側へ向かうにしたがって次第に内
径が小さくなるような傾斜面になっており、この傾斜面
に、円板１０の断面山形状の頂部１５が当接している。
前記傾斜面を同図において符号２５で示す。図９（ｄ）
に示した円筒体９は、円板１０が接合する端面が軸線と
直交する平坦面になっており、この平坦面に円板１０の
下端を上方から当接させている。前記平坦面を同図にお
いて符号２６で示す。また、円板１０の下端は、断面略
Ｖ字状に形成している。
は、軸方向に沿って内側へ向かうにしたがって次第に内
径が小さくなるような傾斜面になっており、この傾斜面
に、円板１０の断面山形状の頂部１５が当接している。
前記傾斜面を同図において符号２５で示す。図９（ｄ）
に示した円筒体９は、円板１０が接合する端面が軸線と
直交する平坦面になっており、この平坦面に円板１０の
下端を上方から当接させている。前記平坦面を同図にお
いて符号２６で示す。また、円板１０の下端は、断面略
Ｖ字状に形成している。
【００５２】前記図９（ｄ）で示した形態を採る場合、
円筒体用保持具１６は、上端面が円筒体９の上面（前記
平坦面２６）より下方に位置づけられるように構成す
る。この構成を採ることにより、前記平坦面２６に上方
から円板１０の断面略Ｖ字状の下端が当接すると塑性変
形が接触部から径方向の外側と内側とに略均等に生じ
る。したがって、円筒体９が塑性変形する方向を円筒体
用保持具１６で規制することができ、塑性変形が径方向
の一方へ偏ることなく生じて円筒体９と円板１０の接触
部の全域にわたって原子の拡散現象が生じる。
円筒体用保持具１６は、上端面が円筒体９の上面（前記
平坦面２６）より下方に位置づけられるように構成す
る。この構成を採ることにより、前記平坦面２６に上方
から円板１０の断面略Ｖ字状の下端が当接すると塑性変
形が接触部から径方向の外側と内側とに略均等に生じ
る。したがって、円筒体９が塑性変形する方向を円筒体
用保持具１６で規制することができ、塑性変形が径方向
の一方へ偏ることなく生じて円筒体９と円板１０の接触
部の全域にわたって原子の拡散現象が生じる。
【００５３】図９（ａ）〜（ｄ）に示したように円筒体
９と円板１０を形成しても両者が周方向に沿う円環状に
線接触するから、第１の実施の形態と同等の効果が得ら
れる。
９と円板１０を形成しても両者が周方向に沿う円環状に
線接触するから、第１の実施の形態と同等の効果が得ら
れる。
【００５４】
【実施例】円筒体９を形成するアルミニウム合金として
は、ＪＩＳ ５０５６，ＪＩＳ６０６３，ＡＣ４Ｃおよ
びＫＯＢＥＬＣＯ株式会社製ＫＴＭ−１０を採用でき
る。円板１０の円板本体１１を形成する鉄系合金として
は、構造用低合金鋼であるＪＩＳ ＳＣＭ４１５，ＪＩ
Ｓ ＳＣＭ４２０，ＪＩＳ ＳＣＭ４３５、合金工具鋼
であるＪＩＳ ＳＤＫ１１，ＪＩＳ ＳＫＤ６１を採用
できる。また、鉄系焼結合金やクラッド鋼も採用でき
る。なお、構造用低合金鋼を採用する場合には、接合前
形状に円板本体１１を形成した後、浸炭処理、浸炭窒化
処理あるいは窒化処理などの硬化処理を施してもよい。
また、合金工具鋼を採用する場合には、硬化処理として
焼入れ焼戻しを行うとともにガス軟窒化処理を施しても
よい。
は、ＪＩＳ ５０５６，ＪＩＳ６０６３，ＡＣ４Ｃおよ
びＫＯＢＥＬＣＯ株式会社製ＫＴＭ−１０を採用でき
る。円板１０の円板本体１１を形成する鉄系合金として
は、構造用低合金鋼であるＪＩＳ ＳＣＭ４１５，ＪＩ
Ｓ ＳＣＭ４２０，ＪＩＳ ＳＣＭ４３５、合金工具鋼
であるＪＩＳ ＳＤＫ１１，ＪＩＳ ＳＫＤ６１を採用
できる。また、鉄系焼結合金やクラッド鋼も採用でき
る。なお、構造用低合金鋼を採用する場合には、接合前
形状に円板本体１１を形成した後、浸炭処理、浸炭窒化
処理あるいは窒化処理などの硬化処理を施してもよい。
また、合金工具鋼を採用する場合には、硬化処理として
焼入れ焼戻しを行うとともにガス軟窒化処理を施しても
よい。
【００５５】円板本体１１を覆う金属皮膜の材料として
は、Ｃｕ，Ｓｎ，Ｚｎ，ＳｉおよびＡｇを採用できる。
バルブリフタ５に最終仕上げ加工を施した後に円筒体９
の外表面に行う表面処理としては、アルマイト処理、ク
ロムめっきがある。また、後述する金属を円筒体９に溶
射してもよい。溶射用金属材としては、ＦｅとＣの複合
体、Ｍｏ，ＭｏとＮｉとＣｒの複合体がある。
は、Ｃｕ，Ｓｎ，Ｚｎ，ＳｉおよびＡｇを採用できる。
バルブリフタ５に最終仕上げ加工を施した後に円筒体９
の外表面に行う表面処理としては、アルマイト処理、ク
ロムめっきがある。また、後述する金属を円筒体９に溶
射してもよい。溶射用金属材としては、ＦｅとＣの複合
体、Ｍｏ，ＭｏとＮｉとＣｒの複合体がある。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係るバ
ルブリフタは、アルミニウム合金製円筒体と、この円筒
体の開口端部に線接触状態で圧接されるとともに通電に
より生じる抵抗熱で加熱されて開口を閉塞するように接
合された鉄系合金製円板とから構成したため、バルブリ
フタ構成部材は単純な形状である円筒体と円板になる。
このため、バルブリフタ構成部材を容易に製造すること
ができ、コストを低く抑えることができる。
ルブリフタは、アルミニウム合金製円筒体と、この円筒
体の開口端部に線接触状態で圧接されるとともに通電に
より生じる抵抗熱で加熱されて開口を閉塞するように接
合された鉄系合金製円板とから構成したため、バルブリ
フタ構成部材は単純な形状である円筒体と円板になる。
このため、バルブリフタ構成部材を容易に製造すること
ができ、コストを低く抑えることができる。
【００５７】第２の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、アルミニウム合金製円筒体の開口端部に、金属皮膜
が設けられた鉄系合金製円板を両者の軸線が略一致する
とともに両者が円環状に線接触するように重ね、次い
で、前記鉄系合金製円板における円筒体とは反対側の端
面に、円筒体との間にこの円板を介して通電する電極
を、円筒体の軸線方向と加圧方向とを一致させて押し付
けるため、前記円筒体に前記円板を重ねて電極によりこ
れら両者に通電することによって、円筒体の円板との接
触部に抵抗熱が生じ、これら両者が互いに圧接される接
触部の界面の温度が上昇してこの界面の原子が相互に拡
散するようになる。この結果、前記界面付近に、円板の
皮膜の材料金属と円筒体の材料金属との共晶合金からな
る層が生成される。この共晶合金層は、液相への変態温
度が低いことから前記抵抗熱によって液相へ変わり、円
板が押し付けられるとともに加熱されることにより塑性
変形を起こした円筒体の材料金属とともに接合部から排
出される。
は、アルミニウム合金製円筒体の開口端部に、金属皮膜
が設けられた鉄系合金製円板を両者の軸線が略一致する
とともに両者が円環状に線接触するように重ね、次い
で、前記鉄系合金製円板における円筒体とは反対側の端
面に、円筒体との間にこの円板を介して通電する電極
を、円筒体の軸線方向と加圧方向とを一致させて押し付
けるため、前記円筒体に前記円板を重ねて電極によりこ
れら両者に通電することによって、円筒体の円板との接
触部に抵抗熱が生じ、これら両者が互いに圧接される接
触部の界面の温度が上昇してこの界面の原子が相互に拡
散するようになる。この結果、前記界面付近に、円板の
皮膜の材料金属と円筒体の材料金属との共晶合金からな
る層が生成される。この共晶合金層は、液相への変態温
度が低いことから前記抵抗熱によって液相へ変わり、円
板が押し付けられるとともに加熱されることにより塑性
変形を起こした円筒体の材料金属とともに接合部から排
出される。
【００５８】上述したように、円板の材料金属である鉄
系合金が円筒体の材料金属に触れて両者の原子が相互に
拡散することにより、円筒体に円板が接合する。したが
って、前記円筒体に前記円板を円環状に線接触するよう
に密接させた状態で通電するので、円筒体と円板の接触
界面において全周にわたって均一な高い電流密度が得ら
れ、接触界面の全域にわたって発熱、塑性変形などの諸
現象が均一に生じる。
系合金が円筒体の材料金属に触れて両者の原子が相互に
拡散することにより、円筒体に円板が接合する。したが
って、前記円筒体に前記円板を円環状に線接触するよう
に密接させた状態で通電するので、円筒体と円板の接触
界面において全周にわたって均一な高い電流密度が得ら
れ、接触界面の全域にわたって発熱、塑性変形などの諸
現象が均一に生じる。
【００５９】このため、アルミニウム合金製円筒体と鉄
系合金製円板の接合部に原子の拡散現象が全周にわたり
均等に生じるから、前記円板を強固に前記円筒体に固着
させることができる。また、円環状に線接触されていた
部分から塑性変形が径方向の内外へ向けて起こるので、
原子拡散に伴なう空孔の形成や、変形に伴なう欠陥の生
成を防止することができる。
系合金製円板の接合部に原子の拡散現象が全周にわたり
均等に生じるから、前記円板を強固に前記円筒体に固着
させることができる。また、円環状に線接触されていた
部分から塑性変形が径方向の内外へ向けて起こるので、
原子拡散に伴なう空孔の形成や、変形に伴なう欠陥の生
成を防止することができる。
【００６０】第３の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、各
々の周面をそれぞれ基準とするため、前記円筒体と前記
円板の軸線を一致させるために特別な基準を形成しなく
てよい。このため、バルブリフタ構成部材を単純な形状
としてコストが低くなるように形成しても、バルブリフ
タ構成部材どうしの接合強度が高いバルブリフタが得ら
れる。
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、各
々の周面をそれぞれ基準とするため、前記円筒体と前記
円板の軸線を一致させるために特別な基準を形成しなく
てよい。このため、バルブリフタ構成部材を単純な形状
としてコストが低くなるように形成しても、バルブリフ
タ構成部材どうしの接合強度が高いバルブリフタが得ら
れる。
【００６１】第４の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、前
記円筒体は周面を基準とし、前記円板は円筒体側の端面
の中央に円柱状に突設したインナーパッド当接部の周面
を基準とするため、前記円筒体と前記円板の軸線を一致
させるために特別な基準を形成しなくてよい。このた
め、バルブリフタ構成部材を単純な形状としてコストが
低くなるように形成しても、バルブリフタ構成部材どう
しの接合強度が高いバルブリフタが得られる。
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板を重ね
るときにこれら両者の軸線を略一致させるに当たり、前
記円筒体は周面を基準とし、前記円板は円筒体側の端面
の中央に円柱状に突設したインナーパッド当接部の周面
を基準とするため、前記円筒体と前記円板の軸線を一致
させるために特別な基準を形成しなくてよい。このた
め、バルブリフタ構成部材を単純な形状としてコストが
低くなるように形成しても、バルブリフタ構成部材どう
しの接合強度が高いバルブリフタが得られる。
【００６２】第５の発明に係るバルブリフタの製造方法
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、鉄系合金製円板をアルミニウム合金製円筒体に押し
付けるときに、前記円筒体が塑性変形する方向を、この
円筒体の周面を全周にわたって保持する保持部材で規制
するため、塑性変形する領域が線接触状態である接合初
期から径方向の外側と内側へ同様に拡がるようになる。
このため、塑性変形が径方向の一方へ偏ることなく生じ
て円筒体と円板の接触部の全域にわたって原子の拡散現
象が生じるから、円筒体に円板が高い接合強度をもって
接合する。
は、第２の発明に係るバルブリフタの製造方法におい
て、鉄系合金製円板をアルミニウム合金製円筒体に押し
付けるときに、前記円筒体が塑性変形する方向を、この
円筒体の周面を全周にわたって保持する保持部材で規制
するため、塑性変形する領域が線接触状態である接合初
期から径方向の外側と内側へ同様に拡がるようになる。
このため、塑性変形が径方向の一方へ偏ることなく生じ
て円筒体と円板の接触部の全域にわたって原子の拡散現
象が生じるから、円筒体に円板が高い接合強度をもって
接合する。
【００６３】上述したように、本発明によれば、アルミ
ニウム合金と鉄系合金とによってバルブリフタを構成し
て軽量化を図るに当たり、前記異種材料からなるバルブ
リフタ構成部材を単純な形状としてコスト低減を図るこ
とができ、その上、異種材料どうしを強固に接合でき
る。
ニウム合金と鉄系合金とによってバルブリフタを構成し
て軽量化を図るに当たり、前記異種材料からなるバルブ
リフタ構成部材を単純な形状としてコスト低減を図るこ
とができ、その上、異種材料どうしを強固に接合でき
る。
【図１】 本発明に係るバルブリフタを装着したシリン
ダヘッドの一部を示す断面図である。
ダヘッドの一部を示す断面図である。
【図２】 本発明に係るバルブリフタの断面図である。
【図３】 アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板
を重ねた状態を示す断面図である。
を重ねた状態を示す断面図である。
【図４】 円板の皮膜の材料金属と円筒体の材料金属か
らなる合金層が生成されている状態を示す断面図であ
る。
らなる合金層が生成されている状態を示す断面図であ
る。
【図５】 円筒体の材料金属が塑性変形を起こしている
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図６】 円板が円筒体に埋没した状態を示す断面図で
ある。
ある。
【図７】 円板および円筒体を最終形状に加工した状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】 第２の実施の形態を示すバルブリフタの断面
図である。
図である。
【図９】 円筒体と円板の接触部分の形状を変えた他の
実施の形態を示す断面図である。
実施の形態を示す断面図である。
１…シリンダヘッド、２…カム軸、５…バルブリフタ、
８…インナーパッド、９…円筒体、１０…円板、１１…
円板本体、１２…銅皮膜、１４…突条、１５…頂部、１
６…円筒体用保持具、１７…円板用保持具。
８…インナーパッド、９…円筒体、１０…円板、１１…
円板本体、１２…銅皮膜、１４…突条、１５…頂部、１
６…円筒体用保持具、１７…円板用保持具。
Claims (5)
- 【請求項１】 シリンダヘッドのガイド穴に摺動自在に
嵌挿されて吸・排気弁とカム軸との間に介装するバルブ
リフタであって、前記ガイド穴に嵌挿されるアルミニウ
ム合金製円筒体と、この円筒体の開口端部に線接触状態
で圧接されるとともに通電により生じる抵抗熱で加熱さ
れて開口を閉塞するように接合された鉄系合金製円板と
から構成したことを特徴とするバルブリフタ。 - 【請求項２】 シリンダヘッドのガイド穴に摺動自在に
嵌挿されて吸・排気弁とカム軸との間に介装するバルブ
リフタの製造方法であって、アルミニウム合金製円筒体
の開口端部に、表面に金属皮膜が設けられた鉄系合金製
円板を両者の軸線が略一致するとともに両者が周方向に
沿う円環状に線接触するように重ね、次いで、前記鉄系
合金製円板における前記円筒体とは反対側となる端面
に、円筒体との間にこの円板を介して通電する電極を、
円筒体の軸線方向と加圧方向とを一致させて押し付ける
ことを特徴とするバルブリフタの製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のバルブリフタの製造方法
において、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板
を重ねるときにこれら両者の軸線を略一致させるに当た
り、各々の周面をそれぞれ基準とすることを特徴とする
バルブリフタの製造方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のバルブリフタの製造方法
において、アルミニウム合金製円筒体に鉄系合金製円板
を重ねるときにこれら両者の軸線を略一致させるに当た
り、前記円筒体は周面を基準とし、前記円板は円筒体側
の端面の中央に円柱状に突設したインナーパッド当接部
の周面を基準とすることを特徴とするバルブリフタの製
造方法。 - 【請求項５】 請求項２記載のバルブリフタの製造方法
において、鉄系合金製円板をアルミニウム合金製円筒体
に押し付けるときに、前記円筒体が塑性変形する方向
を、この円筒体の周面を全周にわたって保持する保持部
材で規制することを特徴とするバルブリフタの製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7275532A JPH09112217A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | バルブリフタおよびバルブリフタの製造方法 |
| US08/736,414 US5743222A (en) | 1995-10-24 | 1996-10-24 | Valve lifter |
| US08/839,452 US5809644A (en) | 1995-10-24 | 1997-04-14 | Valve lifter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7275532A JPH09112217A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | バルブリフタおよびバルブリフタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112217A true JPH09112217A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17556766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7275532A Pending JPH09112217A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | バルブリフタおよびバルブリフタの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5743222A (ja) |
| JP (1) | JPH09112217A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9607182B1 (en) | 2016-02-02 | 2017-03-28 | International Business Machines Corporation | Universal emergency power-off switch security device |
| US11161196B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-11-02 | Mazda Motor Corporation | Metallic member bonding device for pressing rod-shaped or cylindrical first metallic member into hole portion of annular second metallic member to bond the same and bonding method therefor |
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|---|---|---|---|---|
| US5918367A (en) * | 1996-04-19 | 1999-07-06 | Unisia Jecs Corporation | Method of producing valve lifter |
| JPH10148106A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Fuji Oozx Inc | アルミニウム製内燃機関用タペット及びその製法 |
| US6385847B1 (en) * | 2000-09-13 | 2002-05-14 | Eaton Corporation | Seat faced engine valves and method of making seat faced engine valves |
| DE102005054944A1 (de) * | 2005-11-17 | 2007-05-24 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wasserführendes Haushaltgerät |
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| US3151501A (en) * | 1960-09-30 | 1964-10-06 | Chrysler Corp | Mechanical tappet |
| GB1532628A (en) * | 1974-11-15 | 1978-11-15 | Ass Eng Ltd | Metal bonding method |
| US4590898A (en) * | 1979-12-05 | 1986-05-27 | Eaton Corporation | Hydraulic tappet for direct-acting valve gear |
| JPS58124011A (ja) * | 1982-01-19 | 1983-07-23 | Toyota Motor Corp | 油圧調整式バルブリフタ− |
| JPS59101566A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-12 | Ngk Insulators Ltd | エンジン部品 |
| JPS61175203A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-06 | Yamaha Motor Co Ltd | ４サイクルエンジンの動弁装置 |
| JPS62118014A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジンの動弁リフタ |
| US4872606A (en) * | 1985-12-11 | 1989-10-10 | Hitachi, Ltd. | Sealed structure and production method thereof |
| JPS6375303A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-05 | Riken Corp | 組合せバルブリフタ |
| JPS63289306A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-25 | 日本特殊陶業株式会社 | 摺動部品の製造法 |
| US4907330A (en) * | 1987-06-04 | 1990-03-13 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sintered body assembly formed from a plurality of independent compacts and method of producing same |
| JPH0278707A (ja) * | 1988-09-15 | 1990-03-19 | Riken Corp | 複合タペット |
| JPH0315610A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-01-24 | Riken Corp | タペット材及びタペットの製造法 |
| US5237967A (en) * | 1993-01-08 | 1993-08-24 | Ford Motor Company | Powertrain component with amorphous hydrogenated carbon film |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP7275532A patent/JPH09112217A/ja active Pending
-
1996
- 1996-10-24 US US08/736,414 patent/US5743222A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-14 US US08/839,452 patent/US5809644A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9607182B1 (en) | 2016-02-02 | 2017-03-28 | International Business Machines Corporation | Universal emergency power-off switch security device |
| US11161196B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-11-02 | Mazda Motor Corporation | Metallic member bonding device for pressing rod-shaped or cylindrical first metallic member into hole portion of annular second metallic member to bond the same and bonding method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5743222A (en) | 1998-04-28 |
| US5809644A (en) | 1998-09-22 |
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