JP2002221009A - 内燃機関用タペット - Google Patents
内燃機関用タペットInfo
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- JP2002221009A JP2002221009A JP2001017080A JP2001017080A JP2002221009A JP 2002221009 A JP2002221009 A JP 2002221009A JP 2001017080 A JP2001017080 A JP 2001017080A JP 2001017080 A JP2001017080 A JP 2001017080A JP 2002221009 A JP2002221009 A JP 2002221009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タペットの強度を確保しつつ、それを軽量化
するとともに、耐摩耗性を向上させる。 【解決手段】 低比重非鉄材よりなる有頂円筒形をなす
タペット本体２の全外周面に、上面が閉塞された薄肉金
属製の円筒形をなし、かつ全表面に硬質の皮膜６が形成
された被覆筒３を嵌着する。
するとともに、耐摩耗性を向上させる。 【解決手段】 低比重非鉄材よりなる有頂円筒形をなす
タペット本体２の全外周面に、上面が閉塞された薄肉金
属製の円筒形をなし、かつ全表面に硬質の皮膜６が形成
された被覆筒３を嵌着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量かつ耐摩耗性
に優れる内燃機関用タペットに関する。
に優れる内燃機関用タペットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関における直動型の動弁機
構に用いられるタペットは、鉄系合金からなるものが主
流であったが、最近では、動弁系の慣性質量を低減して
エンジン性能をより向上させるために、アルミニウム合
金や合成樹脂により形成することが試みられ、アルミニ
ウム合金製のタペットは、一部実用化されている。
構に用いられるタペットは、鉄系合金からなるものが主
流であったが、最近では、動弁系の慣性質量を低減して
エンジン性能をより向上させるために、アルミニウム合
金や合成樹脂により形成することが試みられ、アルミニ
ウム合金製のタペットは、一部実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなアルミニ
ウム合金や合成樹脂製のタペットは、それ自体では十分
な耐摩耗性や機械的強度を得ることはできない。そのた
め、タペット本体を比較的厚肉として剛性を高めたり、
高強度材により形成したり、表面に溶射やメッキ等の表
面処理を施すなどしている。
ウム合金や合成樹脂製のタペットは、それ自体では十分
な耐摩耗性や機械的強度を得ることはできない。そのた
め、タペット本体を比較的厚肉として剛性を高めたり、
高強度材により形成したり、表面に溶射やメッキ等の表
面処理を施すなどしている。
【０００４】このようにすると、タペットの大幅な軽量
化は期待できないだけでなく、コスト高となり、また、
タペットの表面に作用する比較的大きな応力（ヘルツ面
圧）を、表面処理層内で受けようとすると、溶射やメッ
キ等の被膜の厚さを０.１mm以上とすることが必要とな
るため、それらの表面処理に要するコストが増大する。
化は期待できないだけでなく、コスト高となり、また、
タペットの表面に作用する比較的大きな応力（ヘルツ面
圧）を、表面処理層内で受けようとすると、溶射やメッ
キ等の被膜の厚さを０.１mm以上とすることが必要とな
るため、それらの表面処理に要するコストが増大する。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、タペット本体を厚肉としたり、高強度材を用いた
りすることなく、十分な強度が得られ、かつ表面処理層
の厚さを最小限とすることにより、軽量化とコスト低減
を図るとともに、耐摩耗性を向上させうるようにした、
内燃機関用タペットを提供することを目的としている。
ので、タペット本体を厚肉としたり、高強度材を用いた
りすることなく、十分な強度が得られ、かつ表面処理層
の厚さを最小限とすることにより、軽量化とコスト低減
を図るとともに、耐摩耗性を向上させうるようにした、
内燃機関用タペットを提供することを目的としている。
【０００６】
【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) 低比重非鉄材よりなる有頂円筒形をなすタペット
本体の全外周面に、上面が閉塞された薄肉金属製の円筒
形をなし、かつ全表面に硬質の皮膜が形成された被覆筒
を嵌着する。
題は、次のようにして解決される。 (１) 低比重非鉄材よりなる有頂円筒形をなすタペット
本体の全外周面に、上面が閉塞された薄肉金属製の円筒
形をなし、かつ全表面に硬質の皮膜が形成された被覆筒
を嵌着する。
【０００７】(２) 上記(１)項において、低比重非鉄材
を、アルミニウム又はマグネシウム系の軽金属、合成樹
脂、セラミックス、チタンのいずれかから選択したもの
する。
を、アルミニウム又はマグネシウム系の軽金属、合成樹
脂、セラミックス、チタンのいずれかから選択したもの
する。
【０００８】(３) 上記(１)または(２)項において、被
覆筒の厚さを０.０５〜０.５mmとし、かつ被覆筒を深絞
り加工により成形する。
覆筒の厚さを０.０５〜０.５mmとし、かつ被覆筒を深絞
り加工により成形する。
【０００９】(４) 上記(３)項において、被覆筒の頂部
の厚さを筒部よりも大とする。
の厚さを筒部よりも大とする。
【００１０】(５) 上記(１)〜(４)項のいずれかにおい
て、皮膜の膜厚を１０〜２０μｍとするとともに、この
皮膜を、Ｎｉメッキ、Ｃｒメッキ、Ｎｉ−Ｐ複合メッ
キ、硬質ＰＶＤ、硬質ＣＶＤよりなる硬質メッキ、硬質
材料の溶射のいずれかにより形成する。
て、皮膜の膜厚を１０〜２０μｍとするとともに、この
皮膜を、Ｎｉメッキ、Ｃｒメッキ、Ｎｉ−Ｐ複合メッ
キ、硬質ＰＶＤ、硬質ＣＶＤよりなる硬質メッキ、硬質
材料の溶射のいずれかにより形成する。
【００１１】(６) 上記(１)〜(５)項のいずれかにおい
て、タペット本体と被覆筒との間に、接着性を有する固
化可能な充填剤を封入する。
て、タペット本体と被覆筒との間に、接着性を有する固
化可能な充填剤を封入する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形
態、図２は、図１のＡ部の拡大図を示すもので、タペッ
ト(１)は、上面が頂壁(2a)により閉塞された円筒形のタ
ペット本体(２)と、その全外周面を覆うように嵌着され
た薄肉円筒形（図１では誇張して示してある）の被覆筒
(３)と、頂壁(2a)の下面中央の厚肉部(2b)に嵌合してか
しめられた、エンジンバルブ(４)の軸端が当接する硬質
金属製のチップ(５)とからなり、被覆筒(３)の全表面に
は、硬質の皮膜(６)が形成されている。
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形
態、図２は、図１のＡ部の拡大図を示すもので、タペッ
ト(１)は、上面が頂壁(2a)により閉塞された円筒形のタ
ペット本体(２)と、その全外周面を覆うように嵌着され
た薄肉円筒形（図１では誇張して示してある）の被覆筒
(３)と、頂壁(2a)の下面中央の厚肉部(2b)に嵌合してか
しめられた、エンジンバルブ(４)の軸端が当接する硬質
金属製のチップ(５)とからなり、被覆筒(３)の全表面に
は、硬質の皮膜(６)が形成されている。
【００１３】上記タペット本体(２)は、アルミニウム又
はその合金、マグネシウム又はその合金、ポリアミド、
ポリアセタール、ポリカーボネート等の硬質合成樹脂で
あるエンジニアリングプラスチック、ガラス繊維、カー
ボン繊維、アラミッド繊維等の強化繊維、セラミックス
ウィスカ等のいずれか１種又は複数種を含む複合合成樹
脂、アルミナ、ジルコニア等のファインセラミックス、
チタン又はその合金などの低比重非鉄材により形成さ
れ、外周面の下端部には、面取りを施してある。
はその合金、マグネシウム又はその合金、ポリアミド、
ポリアセタール、ポリカーボネート等の硬質合成樹脂で
あるエンジニアリングプラスチック、ガラス繊維、カー
ボン繊維、アラミッド繊維等の強化繊維、セラミックス
ウィスカ等のいずれか１種又は複数種を含む複合合成樹
脂、アルミナ、ジルコニア等のファインセラミックス、
チタン又はその合金などの低比重非鉄材により形成さ
れ、外周面の下端部には、面取りを施してある。
【００１４】被覆筒(３)は、０.２〜０.６mmの厚さの冷
間圧延鋼板を深絞り加工することにより、タペット本体
(２)よりも若干長い有頂円筒形に形成したのち、頂部(3
a)の厚さが０.１〜０.５mm、筒部(3b)の厚さが０.０５
〜０.３mmとなるように仕上研摩加工等が施されてい
る。
間圧延鋼板を深絞り加工することにより、タペット本体
(２)よりも若干長い有頂円筒形に形成したのち、頂部(3
a)の厚さが０.１〜０.５mm、筒部(3b)の厚さが０.０５
〜０.３mmとなるように仕上研摩加工等が施されてい
る。
【００１５】頂部(3a)及び筒部(3b)の厚さを上記の数値
の範囲とするのは、タペット(１)の軽量化と強度とを両
立させ、かつタペット(１)の表面に作用する応力（ヘル
ツ面圧）を受けさせるためであり、また、頂部(3a)の厚
さを筒部(3b)よりも若干厚くするのは、頂部(3a)にはカ
ムによる大きな荷重（応力）が繰り返し作用するため、
その部分の強度を確保するためである。
の範囲とするのは、タペット(１)の軽量化と強度とを両
立させ、かつタペット(１)の表面に作用する応力（ヘル
ツ面圧）を受けさせるためであり、また、頂部(3a)の厚
さを筒部(3b)よりも若干厚くするのは、頂部(3a)にはカ
ムによる大きな荷重（応力）が繰り返し作用するため、
その部分の強度を確保するためである。
【００１６】上記被覆筒(３)をタペット本体(２)に密着
状に嵌合したのち、図２に示すように、その下端部を内
向きに折曲してかしめることにより、抜け止めする。
状に嵌合したのち、図２に示すように、その下端部を内
向きに折曲してかしめることにより、抜け止めする。
【００１７】上記被覆筒(３)の全表面に形成された皮膜
(６)は、Ｎｉ又はＣｒメッキ、Ｎｉ−Ｐ複合メッキ、硬
質ＰＶＤ又はＣＶＤよりなる皮膜、あるいは、Ｆｅ−
Ｃ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｗ等の硬質材料を、アー
ク溶射、プラズマ溶射、Ｈ.Ｖ.Ｏ.Ｆ.溶射法などにより
形成された溶射皮膜であり、その膜厚は１０〜２０μｍ
とされている。
(６)は、Ｎｉ又はＣｒメッキ、Ｎｉ−Ｐ複合メッキ、硬
質ＰＶＤ又はＣＶＤよりなる皮膜、あるいは、Ｆｅ−
Ｃ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｗ等の硬質材料を、アー
ク溶射、プラズマ溶射、Ｈ.Ｖ.Ｏ.Ｆ.溶射法などにより
形成された溶射皮膜であり、その膜厚は１０〜２０μｍ
とされている。
【００１８】この膜厚の下限及び上限値は、タペット
(１)に要求される耐摩耗性や耐久性、製造コストなどに
配慮して設定されている。
(１)に要求される耐摩耗性や耐久性、製造コストなどに
配慮して設定されている。
【００１９】上記実施形態のタペット(１)においては、
タペット本体(２)を低比重非鉄材により形成し、その強
度や剛性不足を、薄肉鋼板よりなる被覆筒(３)を嵌合す
ることにより補うとともに、表面に作用する応力を受け
るようにしているため、タペット本体(２)を厚肉として
剛性を高める必要はなく、通常の鉄系合金のものに比し
て、タペット(１)の大幅な軽量化が図れる。
タペット本体(２)を低比重非鉄材により形成し、その強
度や剛性不足を、薄肉鋼板よりなる被覆筒(３)を嵌合す
ることにより補うとともに、表面に作用する応力を受け
るようにしているため、タペット本体(２)を厚肉として
剛性を高める必要はなく、通常の鉄系合金のものに比し
て、タペット(１)の大幅な軽量化が図れる。
【００２０】また、被覆筒(３)の表面に硬質かつ比較的
薄い皮膜(６)を形成しているため、その被膜(６)により
タペット(１)の耐摩耗性が向上するとともに、皮膜(６)
の形成に要するコストも安価となり、かつ、皮膜(６)を
形成したことによる重量増加分は極く僅かである。
薄い皮膜(６)を形成しているため、その被膜(６)により
タペット(１)の耐摩耗性が向上するとともに、皮膜(６)
の形成に要するコストも安価となり、かつ、皮膜(６)を
形成したことによる重量増加分は極く僅かである。
【００２１】図３は、本発明の第２の実施形態を、一部
を拡大して示すもので、第１の実施形態と異なる点は、
上記と同様のタペット本体(２)と被覆筒(３)との間の隙
間に、接着性のあるエポキシ樹脂等の充填剤(７)を封入
したことにある。
を拡大して示すもので、第１の実施形態と異なる点は、
上記と同様のタペット本体(２)と被覆筒(３)との間の隙
間に、接着性のあるエポキシ樹脂等の充填剤(７)を封入
したことにある。
【００２２】充填剤(７)の封入要領としては、被覆筒
(３)を嵌合する前に、タペット本体(２)の頂壁(2a)の上
面に半硬化状の充填剤(７)を所要量載せたのち、被覆筒
(３)を上方よりタペット本体(２)に嵌合する。
(３)を嵌合する前に、タペット本体(２)の頂壁(2a)の上
面に半硬化状の充填剤(７)を所要量載せたのち、被覆筒
(３)を上方よりタペット本体(２)に嵌合する。
【００２３】すると、頂壁(2a)に載せた充填剤(７)は、
被覆筒(３)の頂部(3a)により加圧されて、タペット本体
(２)の表面と被覆筒(３)との間の隙間を埋めながら、下
方に流動するため、タペット本体(２)と被覆筒(３)との
間の隙間は、充填剤(７)により密封される。
被覆筒(３)の頂部(3a)により加圧されて、タペット本体
(２)の表面と被覆筒(３)との間の隙間を埋めながら、下
方に流動するため、タペット本体(２)と被覆筒(３)との
間の隙間は、充填剤(７)により密封される。
【００２４】第２の実施形態によると、上記第１の実施
形態と同様の作用効果に加えて、タペット本体(２)の頂
面や外周面の仕上加工を省略しうる利点が得られる。す
なわち、被覆筒(３)をタペット本体(２)に密に嵌合する
ためには、成形後のタペット本体(２)の頂面や外周面に
仕上加工を施して平滑面とする必要があるが、上記のよ
うに充填剤(７)を封入して、タペット本体(２)と被覆筒
(３)との間の隙間を塞ぐようにすれば、タペット本体
(２)の頂面や外周面が粗面であっても特に問題はない。
形態と同様の作用効果に加えて、タペット本体(２)の頂
面や外周面の仕上加工を省略しうる利点が得られる。す
なわち、被覆筒(３)をタペット本体(２)に密に嵌合する
ためには、成形後のタペット本体(２)の頂面や外周面に
仕上加工を施して平滑面とする必要があるが、上記のよ
うに充填剤(７)を封入して、タペット本体(２)と被覆筒
(３)との間の隙間を塞ぐようにすれば、タペット本体
(２)の頂面や外周面が粗面であっても特に問題はない。
【００２５】また、上記のように充填剤(７)を封入する
と、これがバインダとなって、タペット本体(２)と被覆
筒(３)が一体化されるとともに、振動の吸収作用も有す
るので、タペット(１)より発せられる振動による騒音を
小さくすることができる。なお、上記実施形態では、被
覆筒(３)の全表面に硬質の皮膜(６)を形成したが、この
ような皮膜(６)を形成しないで、被覆筒(３)に熱処理や
浸炭処理等を施して硬質とすることもある。
と、これがバインダとなって、タペット本体(２)と被覆
筒(３)が一体化されるとともに、振動の吸収作用も有す
るので、タペット(１)より発せられる振動による騒音を
小さくすることができる。なお、上記実施形態では、被
覆筒(３)の全表面に硬質の皮膜(６)を形成したが、この
ような皮膜(６)を形成しないで、被覆筒(３)に熱処理や
浸炭処理等を施して硬質とすることもある。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、タペット
の表面に作用する応力は、薄肉金属製の被覆筒により受
けられるため、タペット本体を厚肉として剛性を高めた
り、被覆筒に厚い皮膜を形成したりする必要はなく、タ
ペットの軽量化とコスト低減が可能となる。また、被覆
筒の全表面には、硬質の皮膜が形成されているため、タ
ペットの耐摩耗性が向上する。
の表面に作用する応力は、薄肉金属製の被覆筒により受
けられるため、タペット本体を厚肉として剛性を高めた
り、被覆筒に厚い皮膜を形成したりする必要はなく、タ
ペットの軽量化とコスト低減が可能となる。また、被覆
筒の全表面には、硬質の皮膜が形成されているため、タ
ペットの耐摩耗性が向上する。
【００２７】請求項２記載の発明によれば、いずれの材
料も、鉄系合金よりも軽いため、タペット本体そのもの
の軽量化が図れる。
料も、鉄系合金よりも軽いため、タペット本体そのもの
の軽量化が図れる。
【００２８】請求項３記載の発明によれば、タペットの
重量増加を最小限に抑えてその強度を高めることがで
き、かつ被覆筒の成形も容易であるため、コスト低減が
可能となる。
重量増加を最小限に抑えてその強度を高めることがで
き、かつ被覆筒の成形も容易であるため、コスト低減が
可能となる。
【００２９】請求項４記載の発明によれば、頂部にカム
による大きな繰り返し荷重が作用しても、その部分の強
度が問題となることはない。
による大きな繰り返し荷重が作用しても、その部分の強
度が問題となることはない。
【００３０】請求項５記載の発明によれば、タペットに
要求される耐摩耗性や耐久性を十分満足しうるととも
に、薄い皮膜であるため、その表面処理も容易である。
また、いずれの皮膜も硬質であるので、優れた耐摩耗性
を有するようになる。
要求される耐摩耗性や耐久性を十分満足しうるととも
に、薄い皮膜であるため、その表面処理も容易である。
また、いずれの皮膜も硬質であるので、優れた耐摩耗性
を有するようになる。
【００３１】請求項６記載の発明によれば、タペット本
体と被覆筒とが、充填剤をバインダとして強固に結合さ
れるとともに、充填剤が振動を吸収するため、タペット
より発せられる機械的騒音を低減しうる。また、タペッ
ト本体の表面に仕上加工等を施して平滑面とする必要が
ないので、それに要する加工コストが削減される。
体と被覆筒とが、充填剤をバインダとして強固に結合さ
れるとともに、充填剤が振動を吸収するため、タペット
より発せられる機械的騒音を低減しうる。また、タペッ
ト本体の表面に仕上加工等を施して平滑面とする必要が
ないので、それに要する加工コストが削減される。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す中央縦断正面図
である。
である。
【図２】同じく、図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の一部を示す拡大縦断
面図である。
面図である。
(１)タペット (２)タペット本体 (2a)頂壁 (2b)厚肉部 (３)被覆筒 (3a)頂部 (3b)筒部 (４)エンジンバルブ (５)チップ (６)皮膜 (７)充填剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA06 AA19 BA19 BA47 BB04 CA17 CA19 CA35 CA52 EA02 EA07 EA08 EA12 EA14 FA07 FA21 FA24 FA34 FA37 GA01 GA02
Claims (6)
- 【請求項１】 低比重非鉄材よりなる有頂円筒形をなす
タペット本体の全外周面に、上面が閉塞された薄肉金属
製の円筒形をなし、かつ全表面に硬質の皮膜が形成され
た被覆筒を嵌着したことを特徴とする内燃機関用タペッ
ト。 - 【請求項２】 低比重非鉄材を、アルミニウム又はマグ
ネシウム系の軽金属、合成樹脂、セラミックス、チタン
のいずれかから選択したものとした請求項１記載の内燃
機関用タペット。 - 【請求項３】 被覆筒の厚さを０.０５〜０.５mmとし、
かつ被覆筒を深絞り加工により成形した請求項１または
２記載の内燃機関用タペット。 - 【請求項４】 被覆筒の頂部の厚さを筒部よりも大とし
た請求項３記載の内燃機関用タペット。 - 【請求項５】 皮膜の膜厚を１０〜２０μｍとするとと
もに、この皮膜を、Ｎｉメッキ、Ｃｒメッキ、Ｎｉ−Ｐ
複合メッキ、硬質ＰＶＤ、硬質ＣＶＤよりなる硬質メッ
キ、硬質材料の溶射のいずれかにより形成した請求項１
〜４のいずれかに記載の内燃機関用タペット。 - 【請求項６】 タペット本体と被覆筒との間に、接着性
を有する固化可能な充填剤を封入した請求項１〜５のい
ずれかに記載の内燃機関用タペット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001017080A JP2002221009A (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 内燃機関用タペット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001017080A JP2002221009A (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 内燃機関用タペット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002221009A true JP2002221009A (ja) | 2002-08-09 |
Family
ID=18883337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001017080A Pending JP2002221009A (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 内燃機関用タペット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002221009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103511012A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 福特环球技术公司 | 冲击缓冲挺柱 |
-
2001
- 2001-01-25 JP JP2001017080A patent/JP2002221009A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103511012A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 福特环球技术公司 | 冲击缓冲挺柱 |
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