JPS6263105A - ダイレクト式動弁系用バルブリフタ - Google Patents

ダイレクト式動弁系用バルブリフタ

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JPS6263105A
JPS6263105A JP20404485A JP20404485A JPS6263105A JP S6263105 A JPS6263105 A JP S6263105A JP 20404485 A JP20404485 A JP 20404485A JP 20404485 A JP20404485 A JP 20404485A JP S6263105 A JPS6263105 A JP S6263105A
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JP
Japan
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valve
valve lifter
lifter
disc
end plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP20404485A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nakakohara
中小原 武
Kimihiko Ando
公彦 安藤
Hiroyuki Murase
博之 村瀬
Hitoshi Ishii
仁士 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP20404485A priority Critical patent/JPS6263105A/ja
Publication of JPS6263105A publication Critical patent/JPS6263105A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関のダイレクト式動弁系用バルブリフタ
に関する。
〔従来の技術〕
ダイレクト式動弁系用バルブリフタは、カムの運動を吸
排気バルブに伝達する役目を持つ、このダイレクト式動
弁系用パルプリフタ(以下、単にバルブリフタという)
を用いた通常の内燃機関のダイレクト式動弁系を第5図
、第6図を参考にして説明する。
第5図において、1はシリンダヘッドであり、上部でシ
リンダへラドカバー2と結合され、下部は図示しないシ
リンダブロックに取り付けられている。このシリンダヘ
ッド1には、吸気ボート3、排気ボート4および燃焼室
5等が形成されており、この吸排気ボート3.4と燃焼
室5の開閉をエンジンバルブ(吸排気バルブ)6で行っ
ている。即ち、エンジンバルブ6は傘部と軸部からなり
、傘部は燃焼室5と吸排気ボート3.4の境界部に設け
られたバルブシート7と当接し、軸部はシリンダヘッド
1に圧入されたバルブガイド8に摺接し、軸部の端部は
シリンダヘッド1のリフタ穴9に遊嵌されたバルブリフ
タ10の裏面に当接している。
このバルブリフタ10は、シリンダヘッドカバー2とシ
リンダヘッド1の間の空間に設けられたカムシャフト1
1のカム12とアジヤスティングシム(以下、単にシム
という)13を介して当接している。そして、エンジン
バルブ6の軸部の端部に取り付けられたコツタ14とリ
テーナ15に一端が当接し、他端がリフタ穴9のシリン
ダヘッド端面に当接する形でコイルスプリング16が挿
入されている(第6図参照)、この結果、カムシャフト
11の回転によりカム12のノーズ部がシム13に当接
すると、シム13およびバルブリフタ10をコイルスプ
リング16の付勢力に抗して押し下げ、エンジンバルブ
6が開く。一方、カム12のヘッドが当たる場合には、
バルブリフタ10はコイルスプリング16の付勢力で押
し上げられ、エンジンバルブ6の傘部がバルブシート7
に当接して吸排気口を閉じる。従って、カムシャフト1
1の回転によりエンジンバルブ6は吸排気口の開閉を行
う。
ここで、バルブリフタ10には、第7図に示すように、
シム13を必須とするものと、第8図に示すような一体
型バルブリフタがある。
ところで、上記バルブリフタは、従来、クロム鋼やクロ
ムモリブデン鋼に浸炭焼入れを施したものが用いられて
いた。しかるに、綱は比重が7.8g/dと重く、この
鋼でバルブリフタを製造した場合には慣性質量が大きく
なるため、動弁系の運動を高速状態まで正常に保つには
バルブスプリング(コイルスプリング)を強くする必要
がある。
一方、動弁系の摩擦損失量はバルブスプリング荷重に比
例し、バルブスプリングを強くすると摩擦損失は増大す
る。従って、摩擦損失量を低減して燃費を改善するには
、バルブリフタを軽量化してバルブスプリング荷重の低
減を図ることが望ましい。
そこで、バルブリフタをアルミニウム合金等の軽合金や
合成樹脂等で製造することが種々提案されている(例え
ば、特開昭58−210308号、特開昭58−214
609号等)。しかるに、例えば第8図に示す一体型バ
ルブリフタの場合、A部はカムと60kg・「/鶴2の
最大接触応力で接触し、B部はエンジンバルブと約30
 kg−f / mu2の面圧で接触し、0部は面圧は
低いが、最大4゜5 m / sの速度で摺動する。こ
のため、これらの提案においては、軽合金や合成樹脂が
十分な耐摩耗性を具備していないことを考慮して、バル
ブリフタの端板部に硬質材料を鋳ぐるんだり、端板部の
頂面と裏面に硬質材料を溶射している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、硬質材料を溶射する方法は、溶射工程が
別途必要になること、および使用条件によっては剥離の
問題が生じること、更には溶射作業が安定せず品質がバ
ラツキ易いため、硬質材料の鋳ぐるみの方が望ましいと
考えられる。しかるに、鋳ぐるみを利用する特開昭58
−210308号ではバルブリフタの端板部の裏面は十
分な耐摩耗性を有するものの、頂部側は必ずしも十分な
耐摩耗性を有するとは言えず、特にカムとバルブリフタ
の間にシムを介在させない場合には頂部の耐摩耗性が問
題となる。
また、上記軽合金等を用いたバルブリフタは、頂部や裏
面に硬質材料を溶射あるいは鋳ぐるむことにより当該部
分の耐摩耗性はある程度確保できるものの、胴部の外周
において、シリンダヘッドとの摺動摩擦により摩耗が急
激に進行するという問題がある。
このため、軽量化を維持しつつ、十分な耐摩耗性を備え
、耐久性に優れたバルブリフタの開発が望まれていた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題は、次に述べる本発明のダイレクト式動弁系用
パルプリフタによって解決される。
即ち、本発明のダイレクト式動弁系用バルブリフタは、
エンジンのシリンダヘッド内を摺動する円筒状の胴部と
、この胴部の一端に形成される端板部とからなるダイレ
クト式動弁系用バルブリフタであって、 このバルブリフタの端板部には、カムと接触する円板状
の頂部と、バルブと接触する小径の円板状の裏面部と、
この頂部と裏面部を結合する裏面部よりも小径な連結部
とからなる耐摩耗性金属部材が、軽合金により鋳ぐるま
れており、かつ軽合金製胴部の外周には表面処理が施さ
れていることを特徴としている。−・・−・−第1の発
明また、本発明のダイレクト式動弁用バルブリフタは、
エンジンのシリンダヘッド内を摺動する円筒状の胴部と
、この胴部の一端に形成される端板部とからなるダイレ
クト式動弁系用バルブリフタであって、 このバルブリフタの端板部には、カムと接触する円板状
の頂部と、バルブと接触する小径の円板状の裏面部と、
この頂部と裏面部を結合する裏面部よりも小径な連結部
とからなる耐摩耗性金属部材が、高シリコン系アルミニ
ウム合金により鋳ぐるまれでいることを特徴としている
。−・・・・・第2の発明 第1の発明において、バルブリフタの本体は軽合金で構
成される。この軽合金としては、アルミニウム合金やマ
グネシウム合金等を用いることができる。また、第2の
発明において、バルブリフタの本体は通常シリコンが1
7%以上含有された高シリコン系アルミニウム合金で構
成される。
また、この軽合金等で鋳ぐるむ耐摩耗性金属部材は、端
板部の頂部を形成する円板状部材と裏面のエンジンパル
プとの当接部を形成する円板状部材が連結部材で結合さ
れている。このとき、連結部材は、鋳ぐるむ際に抜は防
止となるように径が上記円板状部材より小さく設定され
ている。
この耐摩耗性金属部材としては、例えば表面硬さがビッ
カースでHV350〜850の鋼およびその軟窒化処理
品、Hv350〜850の鉄系焼結合金等を用いること
ができる。
また、第2の発明において、バルブリフタの胴部の外周
に施す表面処理としては、硬質クロム、N1−P、Fe
−P% Ni−3iC等のメッキ並びに陽極酸化処理、
潤滑剤入り陽極酸化処理等を用いることができる。
〔作用〕
本発明のダイレクト式動弁系用バルブリフタによれば、
耐摩耗性金属部材が端板部の頂部と裏面の一部を形成す
るため、カムと接触する頂部と、エンジンパルプの軸部
の端部と接触する裏面の耐摩耗性が大幅に向上する。
また、バルブリフタの胴部の外周にはメッキ、陽極酸化
等の表面処理が施されているか、耐摩耗性に優れた高シ
リコン系アルミニウム合金で形成されているため、シリ
ンダヘッドと摺動を繰り返しても、容易なことでは摩耗
しない。
このため、バルブリフタの他部材との摺動部は、すべて
従来より摩耗が大幅に低減されるため、耐久性が格段に
向上する。
また、耐摩耗性金属部材の形状が端板部の頂部と裏面を
形成すると共に、この頂部と裏面を形成する部材をこれ
らより小径の連結部で接続した形となっているため、軽
合金で鋳ぐるんだ場合にアンダーカット部を有すること
になり、振動等が加わっても抜けたり、位置ずれを起こ
すことがない。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
(第1実施例) 第1実施例は第1の発明に関するものである。
ここで、第1図は本発明の第1実施例に係るダイレクト
式動弁系用パルプリフタを示す断面図、第2図は本発明
の第1実施例に係るダイレクト式動弁系用バルブリフタ
に用いた耐摩耗性金属部材を示す正面図である。
まず、第2図に示す耐摩耗性金属部材21をHV700
の浸炭焼入れを施した合金[(JISSCM415)を
用いて機械加工により製作した。
この耐摩耗性金属部材21は、胴部22と端板部23か
らなるバルブリフタlOの端板部23に鋳ぐるまれる。
耐摩耗性金属部材21は、カムと接触する頂部24を形
成する第1の円板部材25(I径25mm、厚さ3鶴)
と、エンジンバルブの軸部の端部と接触する裏面を形成
する、第1の円板部材25より小径の第2の円板部材2
6 (直径120、厚さ2龍)と、この第1の円板部材
25と第2の円板部材26を連結する、第2の円板部材
26より小径の第3の円板部材27 (直径8鶴、厚さ
2鶴)からなる。
この耐摩耗性金属部材21を鋳型の製品キャビティ内に
設置し、アルミニウム合金(JISADCIO)溶湯を
注いだ。この結果、耐摩耗性金属部材21を端板部23
に鋳込んだバルブリフタが得られた。
続いて、このバルブリフタ10の外周部以外をマスキン
グし、Fe−Pメッキ浴に浸漬して電気メッキを行った
。すると、外周部に15μmのFe−Pメッキ層28が
得られた。この結果、第1図に示すバルブリフタ10が
得られた。
この結果得られたバルブリフタは、従来の鋼製バルブリ
フタに比べ約20%の軽量化が図れた。
また、実機エンジンに組み込んで毎分6000回転で2
00時間稼動させたところ、バルブリフタの外周部の摩
耗は片側最大で3μmと少なく、実質的に問題のない程
度であった。一方、軽合金製バルブリフタの外周部に表
面処理を施さなかったものは、毎分6000回転で60
分間稼動しただけで片側最大で30μm摩耗し、実用に
供さないことが確認された。
更に、本実施例の場合、耐摩耗性金属部材が特定の形状
をしているため、鋳ぐるみ作業が容易であり、かつこの
耐摩耗性金属部材を鋳ぐるむだけで、バルブリフタの頂
部と裏面の両方の摩耗が同時に防止できる。
(第2実施例) 第2実施例は第1の発明に関するものである。
ここで、第3図は本発明の第2実施例に係るダイレクト
弐動弁系用バルブリフタを示す断面図である。
第2実施例において、第1実施例と異なる点は、耐摩耗
性金属部材21を重量%でC: 2.4%、Si:1.
0%、Mn:0.3%、P:0.5%、Cr:5.0%
、Mo:1,0%、Cu:2.0%および残部Feから
なるHV500で密度7.4 g /−の鉄系焼結部材
で製造したこと、並びに胴部の外周の表面処理としてメ
ッキの代わりに二硫化モリブデン入り陽極酸化処理(通
常、アルマイト処理という)を行って厚さ20μmの範
囲に陽極酸化層29を形成したことにあり、他は実質的
に第1実施例と同様にして第3図に示すバルブリフタ1
0を製造した。
この結果得られたバルブリフタは、第1実施例と同様な
効果を奏した。なお、軽量化の点では第1実施例より向
上し、約30%の軽量化が図れた。
(第3実施例) 第3実施例は第2の発明に関するものである。
ここで、第4図は本発明の第3実施例に係るダイレクト
式動弁系用バルブリフタを示す断面図である。
第3実施例において、第1実施例と異なる点は、胴部の
外周に表面処理を施すことなく、バルブリフタ本体を形
成するアルミニウム合金を耐熱性、耐摩耗性に優れた高
シリコン系アルミニウム合金(Cu:4.5%、Si:
17.0%、Mg:0.55%、Zn:0.1%以下、
Fe:0.13%以下、Mn : 0.1%以下、Ni
:0.1%、S n : 0.1%以下および残部Al
)としたことにあり、他は実質的に第1実施例と同様に
して第4図に示すバルブリフタを製造した。
この結果得られたバルブリフタは、第1実施例と同様な
効果を奏した。なお、軽量化の点では第1実施例より向
上し、約22%の軽量化が図れた。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
例えば、実施例ではバルブリフタの本体を形成する軽合
金としてアルミニウム合金を用いる例を示したが、第1
の発明ではマグネシウム合金等の他の軽合金でもよい。
また、実施例では耐摩耗性金属部材の形状として、主に
3つの円板部材からなる例を示したが、端板部の頂部と
裏面の一部を形成する部分と、これらをつなぐ部分を有
していれば、必ずしも円板形状である必要はない。
〔発明の効果〕
以上より、本発明のダイレクト式動弁系用バルブリフタ
によれば、以下の効果を奏する。
(イ)軽合金を使用する軽量化の利点を損なうことなく
、耐久性を大幅に向上させることができる。
(ロ)特定形状の耐摩耗性金属部材を鋳ぐるむため、パ
ルプリフタの端板部の頂部と裏面の両方の耐摩耗性を同
時に満たすことができると共に、使用によってパルプリ
フタから耐摩耗性金属部材が抜は落ちたり、位置ずれを
起こしたりすることがな(、強固な鋳ぐるみが確保でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るダイレクト式動弁系
用バルブリフタを示す断面図、第2図は本発明の第1実
施例に係るダイレクト式動弁系用バルブリフタに用いた
耐摩耗性金属部材を示す正面図、 第3図は本発明の第2実施例に係るダイレクト式動弁系
用パルプリフタを示す断面図、第4図は本発明の第3実
施例に係るダイレクト式動弁系用バルブリフタを示す断
面図、第5図は内燃機関のダイレクト式動弁系の概要を
示す断面図、 第6図は第5図の要部拡大図、 第7図はシムを必須とするパルプリフタの断面図、 第8図は一体型バルプリフタの断面図である。 10−−−−−−−・パルプリフタ 21・−・−耐摩耗性金属部材 22・・−−−−・−・胴部 23−−−−−−一端板部 24−・−・頂部 25−−−−−−−・第1の円板部材 26−−−−−・−第2の円板部材 27−・−・第3の円板部材 28−・・・・−・Fe−Pメッキ層 29−・−陽極酸化層 出願人  トコタ自動車株式会社 第1図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンのシリンダヘッド内を摺動する円筒状の
    胴部と、この胴部の一端に形成される端板部とからなる
    ダイレクト式動弁系用バルブリフタであって、 このバルブリフタの端板部には、カムと接触する円板状
    の頂部と、バルブと接触する小径の円板状の裏面部と、
    この頂部と裏面部を結合する裏面部よりも小径な連結部
    とからなる耐摩耗性金属部材が、軽合金により鋳ぐるま
    れており、かつ軽合金製胴部の外周には表面処理が施さ
    れていることを特徴とするダイレクト式動弁系用バルブ
    リフタ。
  2. (2)エンジンのシリンダヘッド内を摺動する円筒状の
    胴部と、この胴部の一端に形成される端板部とからなる
    ダイレクト式動弁系用バルブリフタであって、 このバルブリフタの端板部には、カムと接触する円板状
    の頂部と、バルブと接触する小径の円板状の裏面部と、
    この頂部と裏面部を結合する裏面部よりも小径な連結部
    とからなる耐摩耗性金属部材が、高シリコン系アルミニ
    ウム合金により鋳ぐるまれていることを特徴とするダイ
    レクト式動弁系用バルブリフタ。
JP20404485A 1985-09-13 1985-09-13 ダイレクト式動弁系用バルブリフタ Pending JPS6263105A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909198A (en) * 1988-03-01 1990-03-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Aluminum alloy valve lifter with sprayed coating and method of producing same
US5251587A (en) * 1991-04-17 1993-10-12 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Valve lifter for engine
JPWO2005061151A1 (ja) * 2003-12-22 2007-07-12 本田技研工業株式会社 部材の成形方法、バルブガイド及びその成形方法、筒状部材の成形方法

Cited By (5)

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