JPH10238316A - タペット - Google Patents
タペットInfo
- Publication number
- JPH10238316A JPH10238316A JP4257497A JP4257497A JPH10238316A JP H10238316 A JPH10238316 A JP H10238316A JP 4257497 A JP4257497 A JP 4257497A JP 4257497 A JP4257497 A JP 4257497A JP H10238316 A JPH10238316 A JP H10238316A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tappet
- sliding contact
- contact plate
- sliding plate
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの動弁機構のタペット本体と摺
接板との接合面であるろう付部の周縁部に発生する応力
を小さくして、摺接板の剥がれを防止できる耐久性能の
良いタペットを提供する。 【解決手段】 カムとの接触する面にセラミック製摺接
板を貼着したエンジン用タペットにおいて、前記摺接板
の接合面はその周縁部を切除して摺接面の外径よりも縮
小された径に形成して構成する。
接板との接合面であるろう付部の周縁部に発生する応力
を小さくして、摺接板の剥がれを防止できる耐久性能の
良いタペットを提供する。 【解決手段】 カムとの接触する面にセラミック製摺接
板を貼着したエンジン用タペットにおいて、前記摺接板
の接合面はその周縁部を切除して摺接面の外径よりも縮
小された径に形成して構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンなどの動弁
機構において、カムに駆動されて吸・排気バルブを動弁
するタペットに関するものである。
機構において、カムに駆動されて吸・排気バルブを動弁
するタペットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などのエンジンは、クランク軸か
らタイミングギアまたはタイミングチェーンによってカ
ムシャフトが駆動され、例えば、図２に示すように、カ
ム５によってタペット１とこれに接続したプッシュロッ
ド６を往復運動させ、ロッカーアーム７を介してバルブ
８を開閉する動弁機構を用いて吸気・排気を行ってい
る。
らタイミングギアまたはタイミングチェーンによってカ
ムシャフトが駆動され、例えば、図２に示すように、カ
ム５によってタペット１とこれに接続したプッシュロッ
ド６を往復運動させ、ロッカーアーム７を介してバルブ
８を開閉する動弁機構を用いて吸気・排気を行ってい
る。
【０００３】このタペット１とカム５は、特定の接触部
分だけが局部的に磨耗してカム５によるリフト量に誤差
が発生しないように、また、摺接面３ａに付く引っ掻き
傷（スカッフ）の発生を防止するために、図３に示すよ
うに、タペット１の中心軸とカム５の中心軸とはオフセ
ットを持ってずらして配置し、更に、カムノーズ５ａに
テーパーを設けて、タペット１を軸方向に往復動させる
時にタペット１を軸回りに回転させるように構成してあ
る。
分だけが局部的に磨耗してカム５によるリフト量に誤差
が発生しないように、また、摺接面３ａに付く引っ掻き
傷（スカッフ）の発生を防止するために、図３に示すよ
うに、タペット１の中心軸とカム５の中心軸とはオフセ
ットを持ってずらして配置し、更に、カムノーズ５ａに
テーパーを設けて、タペット１を軸方向に往復動させる
時にタペット１を軸回りに回転させるように構成してあ
る。
【０００４】このタペット１は、カム５との接触面に摺
動板であるセラミック製の摺接板３をろう付などの貼着
により磨耗強度を増している。この摺接板３の摺接面３
ａは、カム５との片当たりを避けるために、図３に誇張
して示すように数μｍ〜数十μｍ程度の膨らみを持った
略球面凸状の曲面に形成されている。なお以下に示す図
４〜図７の曲面も誇張して示してある。
動板であるセラミック製の摺接板３をろう付などの貼着
により磨耗強度を増している。この摺接板３の摺接面３
ａは、カム５との片当たりを避けるために、図３に誇張
して示すように数μｍ〜数十μｍ程度の膨らみを持った
略球面凸状の曲面に形成されている。なお以下に示す図
４〜図７の曲面も誇張して示してある。
【０００５】この曲面は、金属製タペット本体２とセラ
ミック製の摺接板３をろう付けの際に高温に保持して熱
膨張させた後に冷却して、両者の熱膨張差による収縮現
象、即ちバイメタルの変形と同様な変形を利用して形成
される。即ち、金属製タペット本体２は熱膨張率が大き
いために、冷却時には軸中心部より周縁部の方が冷却が
速いので収縮量が多くなり、軸中心部周囲を締付ける状
態になるので先端中央部分が僅かに突出し略球面状の凸
形の曲面となり、ろう付けした摺接板３も接着力により
曲面となる。そして、この冷却時の冷却速度を調整する
ことによって、収縮量を変化させ、この曲面の曲率を所
定の曲率にすることが行われている。
ミック製の摺接板３をろう付けの際に高温に保持して熱
膨張させた後に冷却して、両者の熱膨張差による収縮現
象、即ちバイメタルの変形と同様な変形を利用して形成
される。即ち、金属製タペット本体２は熱膨張率が大き
いために、冷却時には軸中心部より周縁部の方が冷却が
速いので収縮量が多くなり、軸中心部周囲を締付ける状
態になるので先端中央部分が僅かに突出し略球面状の凸
形の曲面となり、ろう付けした摺接板３も接着力により
曲面となる。そして、この冷却時の冷却速度を調整する
ことによって、収縮量を変化させ、この曲面の曲率を所
定の曲率にすることが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなタペット１の構造においては、セラミック製の摺接
板３がタペット本体２から剥がれて脱落しやすいという
問題がある。つまり、金属部分のタペット本体２の作用
端側が収縮して中央部が膨らんだ曲面を形成する際に、
金属の熱膨張率に比較してセラミックの熱膨張率が小さ
いために、摺接板３の曲面は、タペット本体２の曲面よ
りも曲率の大きい曲面となる。この曲率の異なるタペッ
ト本体２と摺接板３を対面してろう付しているために、
図４に示すように中心から周縁部３ｂに行くほど大きく
なる静的な残留応力σｓが接合面４に発生し、この残留
応力σｓは摺接板３をタペット本体２から引き剥がすよ
うに作用することになる。 この残留応力σｓは、中心
から離れる程タペット本体２と摺接板３との収縮量の差
が拡大するので大きくなり、接合面４の径が大きい程周
縁部３ｂに発生する残留応力σｓの最大値が大きくな
る。
うなタペット１の構造においては、セラミック製の摺接
板３がタペット本体２から剥がれて脱落しやすいという
問題がある。つまり、金属部分のタペット本体２の作用
端側が収縮して中央部が膨らんだ曲面を形成する際に、
金属の熱膨張率に比較してセラミックの熱膨張率が小さ
いために、摺接板３の曲面は、タペット本体２の曲面よ
りも曲率の大きい曲面となる。この曲率の異なるタペッ
ト本体２と摺接板３を対面してろう付しているために、
図４に示すように中心から周縁部３ｂに行くほど大きく
なる静的な残留応力σｓが接合面４に発生し、この残留
応力σｓは摺接板３をタペット本体２から引き剥がすよ
うに作用することになる。 この残留応力σｓは、中心
から離れる程タペット本体２と摺接板３との収縮量の差
が拡大するので大きくなり、接合面４の径が大きい程周
縁部３ｂに発生する残留応力σｓの最大値が大きくな
る。
【０００７】一方、動弁機構が稼働している時には、図
５に示すように、タペット１はテーパーしたカムノーズ
５ａによって摺接面３ａを押し上げる力Ｆを繰り返し受
けるので、摺接板３を二点鎖線で示す形状に変形させる
応力σｄが発生し、この動的な繰り返し応力σｄも摺接
板３を周縁部３ｂ側から剥がすように作用することにな
る。特に、カムノーズ５ａと摺接板３とが接触し続ける
回転方向の相対速度がゼロの部分では潤滑油の油膜が切
れていてオイルクッション効果がないので、摺接板３に
加わる力Ｆは大きくなる。
５に示すように、タペット１はテーパーしたカムノーズ
５ａによって摺接面３ａを押し上げる力Ｆを繰り返し受
けるので、摺接板３を二点鎖線で示す形状に変形させる
応力σｄが発生し、この動的な繰り返し応力σｄも摺接
板３を周縁部３ｂ側から剥がすように作用することにな
る。特に、カムノーズ５ａと摺接板３とが接触し続ける
回転方向の相対速度がゼロの部分では潤滑油の油膜が切
れていてオイルクッション効果がないので、摺接板３に
加わる力Ｆは大きくなる。
【０００８】これらの残留応力σｓと繰り返し応力σｄ
はいずれも接合部４の周縁部４ｂで大きくなり応力の集
中が生じるため、これらの応力により、タペット１の稼
働を続けると図６に示すような周縁部４ｂが少し剥がれ
た初期剥がれＡが生じる。この初期剥がれＡが一旦発生
するとタペット１は往復動を繰り返しているため、この
初期剥がれが進行して中期剥がれＢになり、最終的には
全面剥がれとなって摺接板３が脱落するか、又は、摺接
板３が破損して、タペット本体２から離れることにな
り、バルブを正確に開閉できなくなるという問題があ
る。
はいずれも接合部４の周縁部４ｂで大きくなり応力の集
中が生じるため、これらの応力により、タペット１の稼
働を続けると図６に示すような周縁部４ｂが少し剥がれ
た初期剥がれＡが生じる。この初期剥がれＡが一旦発生
するとタペット１は往復動を繰り返しているため、この
初期剥がれが進行して中期剥がれＢになり、最終的には
全面剥がれとなって摺接板３が脱落するか、又は、摺接
板３が破損して、タペット本体２から離れることにな
り、バルブを正確に開閉できなくなるという問題があ
る。
【０００９】この問題の解決方法の一つとして、図７に
示すようにタペット１の径を大きくしてカムノーズ５ａ
との接触点Ｐを摺接面３ａの周縁部３ｂより中心側に寄
った部分にすることが考えられるが、タペット１の径を
大きくすることは動弁機構の設置スペースには制限があ
るので実用的ではないという問題がある。本発明は、上
述の問題を解決するためになされたもので、その目的
は、タペット本体と摺接板との接合面であるろう付部の
周縁部に発生する応力を小さくして、摺接板の剥がれを
防止できる耐久性能の良いタペットを提供することであ
る。
示すようにタペット１の径を大きくしてカムノーズ５ａ
との接触点Ｐを摺接面３ａの周縁部３ｂより中心側に寄
った部分にすることが考えられるが、タペット１の径を
大きくすることは動弁機構の設置スペースには制限があ
るので実用的ではないという問題がある。本発明は、上
述の問題を解決するためになされたもので、その目的
は、タペット本体と摺接板との接合面であるろう付部の
周縁部に発生する応力を小さくして、摺接板の剥がれを
防止できる耐久性能の良いタペットを提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのタペットは、カムとの接触する面にセラミッ
ク製の摺接板を貼着したエンジン用タペットにおいて、
前記摺接板の接合面はその周縁部を摺接面の外径よりも
縮小された径に形成して構成され、接合面の周縁部の応
力を小さくし摺接板の剥がれを防止する。
するためのタペットは、カムとの接触する面にセラミッ
ク製の摺接板を貼着したエンジン用タペットにおいて、
前記摺接板の接合面はその周縁部を摺接面の外径よりも
縮小された径に形成して構成され、接合面の周縁部の応
力を小さくし摺接板の剥がれを防止する。
【００１１】また、前記周縁部の縮小された径に形成さ
れる部分がタペット本体と前記摺接板の対面する両者の
縁部であるように構成する。さらに、前記周縁部の縮小
された径に形成される部分の断面をＵ型の環状溝に形成
して応力の集中が発生しないように構成する。
れる部分がタペット本体と前記摺接板の対面する両者の
縁部であるように構成する。さらに、前記周縁部の縮小
された径に形成される部分の断面をＵ型の環状溝に形成
して応力の集中が発生しないように構成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図１に示すように、エンジ
ン用の動弁機構などに使用されるタペット１において、
タペット本体２とセラミック製の摺接板３との接合面４
をその周縁部を切除して摺接板３の摺接面３ａの外径よ
りも縮径して形成する。
施の形態について説明する。図１に示すように、エンジ
ン用の動弁機構などに使用されるタペット１において、
タペット本体２とセラミック製の摺接板３との接合面４
をその周縁部を切除して摺接板３の摺接面３ａの外径よ
りも縮径して形成する。
【００１３】即ち、ろう付の接合面４の外径を摺接板３
の摺接面３ａの外径より小さく、かつ、摺接板３の接合
に十分な強度を有する程度の大きさに形成して、残留応
力σｓ及びその最大値を小さくする。また、その一方
で、摺接板３の外径は従来通りの大きさに形成してカム
の接触面である摺接面３ａの大きさを維持する。また、
接合面４をタペット本体２と摺接板３の対面する両者の
縁部を切除して縮径して形成する。つまり、両者の接合
部分の外周に開先を設ける。そして、好ましくは、この
周縁部を切除した部分の断面形状がＵ型の環状溝９にな
るように形成して、応力の急激な変化（応力集中）を分
散させる。
の摺接面３ａの外径より小さく、かつ、摺接板３の接合
に十分な強度を有する程度の大きさに形成して、残留応
力σｓ及びその最大値を小さくする。また、その一方
で、摺接板３の外径は従来通りの大きさに形成してカム
の接触面である摺接面３ａの大きさを維持する。また、
接合面４をタペット本体２と摺接板３の対面する両者の
縁部を切除して縮径して形成する。つまり、両者の接合
部分の外周に開先を設ける。そして、好ましくは、この
周縁部を切除した部分の断面形状がＵ型の環状溝９にな
るように形成して、応力の急激な変化（応力集中）を分
散させる。
【００１４】以上のような構造のタペット１によれば、
タペット本体２に摺接板３をろう付けなどで貼着して、
冷却時の収縮現象を利用して摺接板３を略球面状の曲面
に形成した時に、接合面４を小径で形成しているので、
接合面４の周縁部４ａに発生するタペット本体２から摺
接板３を剥がす方向に作用する静的な残留応力σｓを小
さくすることができる。
タペット本体２に摺接板３をろう付けなどで貼着して、
冷却時の収縮現象を利用して摺接板３を略球面状の曲面
に形成した時に、接合面４を小径で形成しているので、
接合面４の周縁部４ａに発生するタペット本体２から摺
接板３を剥がす方向に作用する静的な残留応力σｓを小
さくすることができる。
【００１５】また、摺接板３の周縁部３ｂがろう付けさ
れない自由端になっているために、この部分においては
残留応力σｓの発生がないので、接合面４における残留
応力σｓの総和である静的な分離力を著しく減少でき
る。そして、タペット１の摺接面３ａがカム５で繰り返
し押圧力Ｆで押圧されても、摺接板３の周縁部３ｂが変
形できるため、この周縁部３ｂには摺接板３を剥がす方
向に作用する動的な繰り返し応力σｄが発生しないの
で、繰り返し応力σｄの総和である動的な分離力も著し
く減少できる。
れない自由端になっているために、この部分においては
残留応力σｓの発生がないので、接合面４における残留
応力σｓの総和である静的な分離力を著しく減少でき
る。そして、タペット１の摺接面３ａがカム５で繰り返
し押圧力Ｆで押圧されても、摺接板３の周縁部３ｂが変
形できるため、この周縁部３ｂには摺接板３を剥がす方
向に作用する動的な繰り返し応力σｄが発生しないの
で、繰り返し応力σｄの総和である動的な分離力も著し
く減少できる。
【００１６】また、この繰り返し力Ｆの作用点Ｐを接合
面４の周縁部４ｂに近付けることにより、摺接板３を剥
がす方向に作用する動的な繰り返し応力σｄを更に小さ
くできる。従って、タペット本体１と摺接板３との接合
面４の周縁部４ｂに働く、摺接板３を剥がすように作用
する静的及び動的な応力σｓ，σｄを両方とも小さくす
ることができるので、摺接板３の剥がれを防止でき、耐
久性のあるタペット１を提供することができる。
面４の周縁部４ｂに近付けることにより、摺接板３を剥
がす方向に作用する動的な繰り返し応力σｄを更に小さ
くできる。従って、タペット本体１と摺接板３との接合
面４の周縁部４ｂに働く、摺接板３を剥がすように作用
する静的及び動的な応力σｓ，σｄを両方とも小さくす
ることができるので、摺接板３の剥がれを防止でき、耐
久性のあるタペット１を提供することができる。
【００１７】その上、タペット本体２と摺接板３の接合
面４の部分に断面形状がＵ型の環状溝９を設けて、即
ち、円弧形状の開先を設けて、応力がなだらかに変化す
るようにしているので応力の集中を避けることができ、
更に耐久性を増すことができる。
面４の部分に断面形状がＵ型の環状溝９を設けて、即
ち、円弧形状の開先を設けて、応力がなだらかに変化す
るようにしているので応力の集中を避けることができ、
更に耐久性を増すことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タペットのカムと接触する面にセラミック製の摺接板を
貼着したエンジン用タペットにおいて、摺接板の接合面
の周縁部を切除して摺接面の外径よりも縮小した径で形
成したので、ろう付けの接合面の周縁部に摺接板を剥が
す方向に作用する力を減少できるので、摺接板の剥がれ
を防止でき耐久性を向上できる。
タペットのカムと接触する面にセラミック製の摺接板を
貼着したエンジン用タペットにおいて、摺接板の接合面
の周縁部を切除して摺接面の外径よりも縮小した径で形
成したので、ろう付けの接合面の周縁部に摺接板を剥が
す方向に作用する力を減少できるので、摺接板の剥がれ
を防止でき耐久性を向上できる。
【００１９】さらに、タペット本体と摺接板の周縁部の
切除した部分の断面をＵ型の環状溝に形成することによ
り、周縁部に応力集中が発生しないようにすることがで
き、更に耐久性を増すことができる。
切除した部分の断面をＵ型の環状溝に形成することによ
り、周縁部に応力集中が発生しないようにすることがで
き、更に耐久性を増すことができる。
【図１】本発明の実施の形態を示すタペットの側面図で
ある。
ある。
【図２】タペットの使用状況を示す動弁機構の一部構成
図である。
図である。
【図３】タペットとカムの相互作用を示す構成図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】タペットに発生する残留応力を示す図である。
【図５】タペットに発生する動的応力を示す図であり、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】タペットの摺接板の剥がれの進行状態を示す説
明図である。
明図である。
【図７】タペットの検討例を示す図であり、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図である。
面図、（ｂ）は側面図である。
１ … タペット ２ … タペット本
体 ３ … 摺接板（セラミック板） ３ａ… 摺接面 ３ｂ… 周縁部（摺接板） ４ … 接合面 ４ｂ… 周縁部（接合面） ９ … Ｕ型の環状
溝 Ａ … 初期剥がれ Ｂ … 中期剥がれ Ｆ … 押し上げ力 Ｐ … 接触点 σｓ… 残留応力 σｄ… 繰り返し応
力
体 ３ … 摺接板（セラミック板） ３ａ… 摺接面 ３ｂ… 周縁部（摺接板） ４ … 接合面 ４ｂ… 周縁部（接合面） ９ … Ｕ型の環状
溝 Ａ … 初期剥がれ Ｂ … 中期剥がれ Ｆ … 押し上げ力 Ｐ … 接触点 σｓ… 残留応力 σｄ… 繰り返し応
力
Claims (3)
- 【請求項１】 カムとの接触する面にセラミック製の摺
接板を貼着したエンジン用タペットにおいて、前記摺接
板の接合面はその周縁部を摺接面の外径よりも縮小され
た径に形成されるタペット。 - 【請求項２】 前記周縁部の縮小された径に形成される
部分がタペット本体と前記摺接板の対面する両者の縁部
である請求項１記載のタペット。 - 【請求項３】 前記周縁部の縮小された径に形成される
部分の断面がＵ型の環状溝である請求項２記載のタペッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4257497A JPH10238316A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | タペット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4257497A JPH10238316A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | タペット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238316A true JPH10238316A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12639845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4257497A Pending JPH10238316A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | タペット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10238316A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257300A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Hyundai Motor Co Ltd | 連続可変バルブリフト装置 |
| KR101068693B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2011-09-29 | 유겐가이샤 쟈판 츠쇼 | 돔형 대피소 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP4257497A patent/JPH10238316A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101068693B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2011-09-29 | 유겐가이샤 쟈판 츠쇼 | 돔형 대피소 |
| JP2009257300A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Hyundai Motor Co Ltd | 連続可変バルブリフト装置 |
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