JPH11132012A - 軽金属製タペット及びその製造方法 - Google Patents

軽金属製タペット及びその製造方法

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JPH11132012A
JPH11132012A JP9297494A JP29749497A JPH11132012A JP H11132012 A JPH11132012 A JP H11132012A JP 9297494 A JP9297494 A JP 9297494A JP 29749497 A JP29749497 A JP 29749497A JP H11132012 A JPH11132012 A JP H11132012A
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JP
Japan
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receiving plate
tappet
tappet body
annular piece
cam receiving
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Application number
JP9297494A
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English (en)
Inventor
Akiyoshi Mori
彰良 毛利
Tatsuo Kanzaki
辰雄 神崎
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Fuji Oozx Inc
Original Assignee
Fuji Oozx Inc
Fuji Valve Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/14Projection welding
    • 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
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49298Poppet or I.C. engine valve or valve seat making
    • Y10T29/49304Valve tappet making

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材質の異なるタペット本体とカム受け板と
を、強固に接合する。 【解決手段】 軽金属よりなる有頂円筒形のタペット本
体1の頂部に、外径がタペット本体1と等径をなし、か
つ外周端縁に、尖鋭な環状片2aを有する硬質金属製の
カム受け板2を、その環状片2aを頂面に食い込ませて
溶着することにより、一体的に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、頂面に硬質のカム
受け板が固着されたアルミニウム合金等よりなる軽金属
製タペット及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関における直動式の動弁機構に用
いられるタペットは、近時、動弁系の慣性質量を低減す
る目的から、アルミニウム合金製とされる傾向にある。
【0003】このようなアルミニウム合金製のタペット
においては、通常、カムが摺接する頂面の摩耗を防止す
るために、頂面に形成した凹孔内に、耐摩耗性を有する
硬質金属製のシムを嵌合して用いられる。
【0004】しかし、上記のようなシムを用いると、部
品の管理が面倒で、かつエンジンの組立ラインも煩雑化
するのみならず、タペットの頂面におけるカムとの摺接
部の有効表面積が小さくなるため、エンジンバルブのリ
フト量を大としようとすると、タペット本体の外径を大
きくして、径の大きいカムを装着する必要がある。
【0005】このようにすると、シリンダヘッドも大型
化し、エンジン設計上の自由度が制限される。このよう
な問題を解決するものとして、アルミニウム合金製のタ
ペット本体の頂面全体に、硬質金属製のカム受け板を一
体的に固着したタペットが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したカム受け板を
タペット本体の頂面に固着するには、電気抵抗溶接やろ
う付け等により行われるが、融点の大きく異なる異種材
料同士を結合するためには、双方の材料の加熱温度を厳
しく管理する必要があり、その作業が面倒で、接合強度
にもばらつきが生じ易い。
【0007】また、アルミニウム合金は、活性が大き
く、表面に酸化被膜が形成され易いため、単に双方の部
材を突き合わせて固着しただけでは、この酸化被膜によ
る不純物等が接合境界部に混入するなどして、必要十分
な接合強度が得られないという問題もある。
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、材質の異なるタペット本体とカム受け板とを、比
較的容易に、かつ大きな接合強度をもって固着しうるよ
うにした軽金属製タペット及びその製造方法を提供する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の軽金属タペット
によると、上記課題は、軽金属よりなる有頂円筒形のタ
ペット本体の頂部に、外径がタペット本体と等径をな
し、かつ外周端縁に、尖鋭な環状片を有する硬質金属製
のカム受け板を、その環状片を頂面に食い込ませて溶着
することにより、一体的に接合することにより解決され
る。
【0010】また、本発明のタペットの製造方法による
と、上記課題は、次のようにして解決される。
【0011】(1) 頂面に絶縁処理が施された軽金属製
の有頂円筒形のタペット本体と、先端が尖鋭な刃部とな
っている環状片を外周端縁に有する硬質金属製のカム受
け板とを、電気抵抗溶接装置における1対の電極によ
り、タペット本体の頂面と環状片とが対向するようにそ
れぞれ保持したのち、前記いずれか一方の電極を、タペ
ット本体とカム受け板との対向面同士が互いに密着する
まで他方の電極に向かって相対的に移動させることによ
り、タペット本体の頂壁の外周端を前記環状片の刃部に
より剪断し、その剪断面と環状片との接触部を、前記両
電極をもって通電加熱することにより、カム受け板をタ
ペット本体の頂部に接合する。
【0012】(2) 上記(1)項において、環状片の刃部
による頂壁の剪断開始と同時に通電する。
【0013】(3) 上記(2)項において、通電電流を、
剪断の進行に伴って漸次増大させる。
【0014】(4) 上記(1)〜(3)項のいずれかにおい
て、タペット本体の頂壁又はカム受け板の適所に空気抜
き孔を設け、これにより、頂面とカム受け板との間に閉
じ込められた空気を外部に排出させる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
基づいて説明する。図1は、本発明のタペットの一実施
例を示す。
【0016】上面が頂壁(1a)により閉塞された円筒形の
タペット本体(1)は、アルミニウム合金(例えばAI−S
i系)により形成され、その頂壁(1a)の上部には、外径が
タペット本体(1)の外径と等径をなすとともに、外周端
に下向の環状片(2a)が連設された硬質金属製(例えばク
ロムモリブデン鋼)のカム受け板(2)が、その環状片(2
a)の先端の尖鋭な刃部(2b)を頂壁(1a)の上端外周縁に食
い込ませるようにして、一体的に溶着されている。な
お、タペット本体(1)には、予めJISにおけるT6処
理(焼入れ後、焼戻し処理)が施されている。
【0017】タペット本体(1)へのカム受け板(2)の接
合部は、頂壁(1a)の上面との当接面を除いた部分、すな
わち、環状片(2a)の内周面(3)と下端面(4)のみとして
ある。
【0018】タペット本体(1)における頂壁(1a)の下面
中央に形成された上向きの凹孔(5)内には、図示しない
エンジンバルブの軸端が当接する硬質のチップ(6)が嵌
着されている。なお、タペット本体(1)の外周面には、
耐摩耗性金属よりなる表面処理が施されている。
【0019】次に、上記タペット本体(1)へのカム受け
板(2)の接合要領について説明する。図2に示すよう
に、まず上記と同様、チップ(6)が予め嵌着されたアル
ミニウム合金製のタペット本体(1)を、電気抵抗溶接装
置(プロジェクション溶接装置)における不動の下部電極
(7)に、その上端面とタペット本体(1)の下面とが密着
するようにして、上方より嵌挿する。なお、頂壁(1a)の
上面全体には、非導電性の絶縁塗膜が形成されている。
【0020】ついで、下部電極(7)と同軸をなす昇降可
能な上部電極(8)における下面の凹溝(8a)内に、上記と
同様のカム受け板(2)を嵌合して保持し、環状片(2a)の
刃部(2b)の先端を頂壁(1a)の上面に当接させて待機す
る。
【0021】ついで、図3に示すように、上部電極(8)
を下降させて、カム受け板(2)を頂壁(1a)の上面に圧接
させる。すると、頂壁(1a)の上端外周部が、カム受け板
(2)における環状片(2a)の刃部(2b)により剪断され、剪
断片(9)は、ばり状となって外方に出る。
【0022】これにより、タペット本体(1)の剪断面、
すなわち環状片(2a)の内面と下端との接触面は、酸化被
膜等のない新生面となる。
【0023】この状態で、上下両電極(7)(8)間に通電
すると、絶縁塗膜が施されていない環状片(2a)との接触
部を通して電流が流れ、その部分が局部的に抵抗加熱さ
れることにより、環状片(2a)の内面(3)と下端(4)とが
頂壁(1a)の上端外周部に接合され、カム受け板(2)はタ
ペット本体(1)に一体的に固着される。
【0024】剪断片(9)は、最後の仕上機械加工等によ
り除去すればよい。なお、上記カム受け板(2)の加圧時
において、その下面と頂壁(1a)とにより囲まれる空間内
に閉じ込められた空気が圧縮され、カム受け板(2)の下
面と頂壁(1a)の上面との密着性が損なわれるのを防止す
るために、カム受け板(2)の一部に空気抜き孔(10)を設
けておくのがよい。この空気抜き孔(10)は、タペット本
体(1)側の適所に設けてもよいことは勿論である。
【0025】上述の要領でカム受け板(2)を接合する
と、タペット本体(1)における環状片(2a)の接合面に
は、完全な新生面が形成されるので、接合境界部に酸化
被膜等の不純物が混入する恐れはなく、極めて強固に接
合される。
【0026】図4及び図5は、上述と形状の異なるカム
受け板(11)を接合する要領を示している。この実施例に
用いるカム受け板(11)は、その外径がタペット本体(1)
の外径よりも若干小径をなすとともに、外周端に下向き
に突設した環状片(11a)を、その内周面を先端に向かっ
て漸次拡径するテーパ面とすることにより、尖鋭な刃状
としてある。
【0027】カム受け板(11)をタペット本体(1)の頂壁
(1a)の上面に接合するには、上述と同様、頂壁(1a)の上
面に絶縁塗膜を形成したのち、図4に示すように、上部
電極(8)の凹溝(8a)内にカム受け板(11)を嵌合し、その
下端を頂壁(1a)の上面に当接させる。
【0028】ついで、図5に示すように、上部電極(8)
を下降させると、頂壁(1a)の上端外周部が尖鋭な環状片
(11a)により剪断され、ばり状の剪断片(12)が出る。こ
の際、環状片(11a)の内面のテーパ面により、頂壁(1a)
の上端部は、内向きに塑性変形させられる。
【0029】ついで、上下両電極(7)(8)間に通電する
と、環状片(11a)との接触部を通して電流が流れ、その
部分が局部的に抵抗加熱されることにより、環状片(11
a)の内面が頂壁(1a)の上端外周部に接合され、カム受け
板(11)はタペット本体(1)に一体的に固着される。
【0030】剪断片(12)は、タペット本体(1)の外径を
カム受け板(11)の外径と等径に仕上加工する際に除去さ
れる。
【0031】この実施例においても、タペット本体(1)
における環状片(11a)の接合面には、完全な新生面が形
成されるので、接合境界部に酸化被膜等が混入する恐れ
はなく、強固に接合される。
【0032】なお、図示は省略するが、この実施例で
も、タペット本体(1)又はカム受け板(11)の適所に空気
抜き孔を設けて、カム受け板(11)の下方における空間に
空気が閉じ込められるのを防止するようにしてある。
【0033】上記各接合要領においては、いずれもカム
受け板(2)(11)により頂壁(1a)の上面を剪断してから、
両電極(7)(8)に通電するようにしているが、上部電極
(8)による加圧開始と同時、すなわち剪断開始と同時に
通電するようにしてもよい。
【0034】この際の供給電流は、剪断初期にタペット
本体(1)が必要以上に溶融されるのを防止するために、
剪断の進行に伴って漸次比例的に増大するように制御す
るのがよい。
【0035】このように、剪断開始と同時に通電する
と、タペット本体(1)における剪断部分が軟化するた
め、小さな加圧力で剪断を容易に行うことができる。
【0036】本発明は、タペット本体(1)がマグネシウ
ム合金等により成形されているタペットにも適用しうる
ことは勿論である。
【0037】
【発明の効果】本発明のタペットによれば、タペット本
体における環状片との接触面には、酸化被膜等のない新
生面が形成されるので、その部分を適宜の加熱手段をも
って溶着することにより、材質の異なるカム受け板をタ
ペット本体に強固に接合することができる。
【0038】請求項2の方法によると、頂壁の剪断によ
る新生面の形成作業と、剪断面と環状片の接触部の通電
加熱とを連続的に行いうるので、カム受け板の接合作業
が容易かつ能率的となる。
【0039】請求項3の方法によると、タペット本体の
頂壁が局部的に軟化するので、剪断が容易となる。
【0040】請求項4の発明によると、剪断初期に頂壁
を必要以上に加熱溶融するのが防止される。
【0041】請求項5の発明によると、頂壁とカム受け
板との対向面の密着性が良好となり、打音等の発生する
のが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタペットの一実施例を示す中央縦断正
面図である。
【図2】本発明の方法における剪断前の状態を示す中央
縦断正面図である。
【図3】同じく、剪断後及び通電時の状態を示す中央縦
断正面図である。
【図4】同じく、形状の異なるカム受け板を用いた際の
剪断前の状態を示す中央縦断正面図である。
【図5】同じく、剪断後及び通電時の状態を示す中央縦
断正面図である。
【符号の説明】
(1)タペット本体 (1a)頂壁 (2)(11)カム受け板 (2a)(11a)環状片 (2b)刃部 (3)内周面 (4)下端面 (5)凹孔 (6)チップ (7)下部電極 (8)上部電極 (9)(12)剪断片 (10)空気抜き孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軽金属よりなる有頂円筒形のタペット本
    体の頂部に、外径がタペット本体と等径をなし、かつ外
    周端縁に、尖鋭な環状片を有する硬質金属製のカム受け
    板を、その環状片を頂面に食い込ませて溶着することに
    より、一体的に接合したことを特徴とする軽金属製タペ
    ット。
  2. 【請求項2】 頂面に絶縁処理が施された軽金属製の有
    頂円筒形のタペット本体と、先端が尖鋭な刃部となって
    いる環状片を外周端縁に有する硬質金属製のカム受け板
    とを、電気抵抗溶接装置における1対の電極により、タ
    ペット本体の頂面と環状片とが対向するようにそれぞれ
    保持したのち、前記いずれか一方の電極を、タペット本
    体とカム受け板との対向面同士が互いに密着するまで他
    方の電極に向かって相対的に移動させることにより、タ
    ペット本体の頂壁の外周端を前記環状片の刃部により剪
    断し、その剪断面と環状片との接触部を、前記両電極を
    もって通電加熱することにより、カム受け板をタペット
    本体の頂部に接合することを特徴とする軽金属製タペッ
    トの製造方法。
  3. 【請求項3】 環状片の刃部による頂壁の剪断開始と同
    時に通電することを特徴とする請求項2記載の軽金属製
    タペットの製造方法。
  4. 【請求項4】 通電電流を、剪断の進行に伴って漸次増
    大させることを特徴とする請求項3記載の軽金属製タペ
    ットの製造方法。
  5. 【請求項5】 タペット本体の頂壁又はカム受け板の適
    所に空気抜き孔を設け、これにより、頂面とカム受け板
    との間に閉じ込められた空気を外部に排出させることを
    特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の軽金属製タ
    ペットの製造方法。
JP9297494A 1997-10-29 1997-10-29 軽金属製タペット及びその製造方法 Pending JPH11132012A (ja)

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EP98120302A EP0913223B1 (en) 1997-10-29 1998-10-27 Tappet made of light metal and a method of manufacturing the same
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