JPH0633708A - エンジン用タペットとその製造方法 - Google Patents
エンジン用タペットとその製造方法Info
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- JPH0633708A JPH0633708A JP21379992A JP21379992A JPH0633708A JP H0633708 A JPH0633708 A JP H0633708A JP 21379992 A JP21379992 A JP 21379992A JP 21379992 A JP21379992 A JP 21379992A JP H0633708 A JPH0633708 A JP H0633708A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lower half
- tappet
- bottom wall
- ceramic plate
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】上半部2aと下半部2bとよりなる金属製のタ
ペット本体2及びその本体底壁4に接合されたセラミッ
ク板8を備えるエンジン用タペット1Aの製造方法にお
いて、まず、上下同質の金属材料で形成された上半部2
aと下半部2bを用意し、これら上半部2aと下半部2
bとを摩擦圧接により接合し、次に下半部2bの底壁4
にセラミック板8を加熱接合すると同時に、本体部分を
硬化する。 【効果】(a)比較的加工が容易。(b)焼き入れ工程
を省略することができる。(c)本体全体に均質に焼き
が入っているので、ステム部(可動部)の硬度が安定す
る。
ペット本体2及びその本体底壁4に接合されたセラミッ
ク板8を備えるエンジン用タペット1Aの製造方法にお
いて、まず、上下同質の金属材料で形成された上半部2
aと下半部2bを用意し、これら上半部2aと下半部2
bとを摩擦圧接により接合し、次に下半部2bの底壁4
にセラミック板8を加熱接合すると同時に、本体部分を
硬化する。 【効果】(a)比較的加工が容易。(b)焼き入れ工程
を省略することができる。(c)本体全体に均質に焼き
が入っているので、ステム部(可動部)の硬度が安定す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カムとプッシュロッド
の間に介装されるエンジン用タペット(以下単にタペッ
トという)の改良構造とその製造方法に関するものであ
る。
の間に介装されるエンジン用タペット(以下単にタペッ
トという)の改良構造とその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のタペットは、一般にチル鋳鉄や焼
入鋼等の単一金属により形成されていたが、近年、エン
ジンの高出力化等に対応してタペットの耐摩耗性を向上
させるべく、金属製のタペット本体の底壁外側面にセラ
ミック板を接合する技術がある(例えば、特開平2−5
5809号、実開昭64−25411号等)。
入鋼等の単一金属により形成されていたが、近年、エン
ジンの高出力化等に対応してタペットの耐摩耗性を向上
させるべく、金属製のタペット本体の底壁外側面にセラ
ミック板を接合する技術がある(例えば、特開平2−5
5809号、実開昭64−25411号等)。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】上記タペット本体の底
壁外側面にセラミック板を接合する従来技術は、該タペ
ット本体を単一金属により形成するものであったため、
次のような課題を有していた。
壁外側面にセラミック板を接合する従来技術は、該タペ
ット本体を単一金属により形成するものであったため、
次のような課題を有していた。
【0004】セラミック板と金属製のタペット本体は、
一般にろう付け等の加熱を伴う手段によって接合され
る。この場合、金属材料がろう付け時の加熱条件によっ
て鈍る性質のものであると、金属を再度熱処理して硬化
する必要があるが、このような熱処理は接合強度の劣化
を伴う。従って、使用する金属材料は、セラミック板を
ろう付けする際の加熱条件によって硬化する性質が特に
望まれる。この条件を満足する金属材料として考えられ
るのは、JIS SNCM630や同SKC24等であ
るが、一般的に加工性が悪く、従って、加工コストが高
くなる。特に、深穴加工が必要なタペットの場合にはク
リアすべき重大な課題である。
一般にろう付け等の加熱を伴う手段によって接合され
る。この場合、金属材料がろう付け時の加熱条件によっ
て鈍る性質のものであると、金属を再度熱処理して硬化
する必要があるが、このような熱処理は接合強度の劣化
を伴う。従って、使用する金属材料は、セラミック板を
ろう付けする際の加熱条件によって硬化する性質が特に
望まれる。この条件を満足する金属材料として考えられ
るのは、JIS SNCM630や同SKC24等であ
るが、一般的に加工性が悪く、従って、加工コストが高
くなる。特に、深穴加工が必要なタペットの場合にはク
リアすべき重大な課題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記の
課題を解消するため、次のようなタペットを提供するも
のである。すなわち、前記タペット本体は、上半部と下
半部とに二分割して同質の金属材料で形成し、該上半部
と下半部とを摩擦圧接により接合する。ここで、同質の
金属材料というのは、次のセラミック板接合時の加熱に
より硬化する性質のものが望ましい。そして、前記下半
部の底壁には、セラミック板が接合されている。この接
合は、一般にろう付けであるが、焼嵌めであってもよ
い。また、その本体金属表面のうちの少なくともプッシ
ュロッドとの接触面を焼入れ等により硬化させることも
できる。
課題を解消するため、次のようなタペットを提供するも
のである。すなわち、前記タペット本体は、上半部と下
半部とに二分割して同質の金属材料で形成し、該上半部
と下半部とを摩擦圧接により接合する。ここで、同質の
金属材料というのは、次のセラミック板接合時の加熱に
より硬化する性質のものが望ましい。そして、前記下半
部の底壁には、セラミック板が接合されている。この接
合は、一般にろう付けであるが、焼嵌めであってもよ
い。また、その本体金属表面のうちの少なくともプッシ
ュロッドとの接触面を焼入れ等により硬化させることも
できる。
【0006】
【作用】タペット本体を上半部と下半部に分割して両者
を接合する構成を採用することにより、加工性の点につ
いて、タペット本体を上下に分割することで、例えば深
穴加工を要するタペットの場合でも下半部の筒状部分の
深さを浅くすることができるため、加工性の悪い前記J
IS SNCM630や同SKC24を使用しても比較
的加工が容易である。
を接合する構成を採用することにより、加工性の点につ
いて、タペット本体を上下に分割することで、例えば深
穴加工を要するタペットの場合でも下半部の筒状部分の
深さを浅くすることができるため、加工性の悪い前記J
IS SNCM630や同SKC24を使用しても比較
的加工が容易である。
【0007】一方、上半部は、パイプ状や円柱状等比較
的単純な形状になるため、パイプ材や鋼製丸棒材等から
切り出すことも可能であり加工コストが非常に容易であ
る。従って、全体的に加工コストの低減を図ることがで
きる。また、プッシュロッドとの接触部が上半部(上端
部)にある形状をもつタペットの場合、上半部を中空構
造とした後に下半部と接合することにより、タペット全
体の重量を軽減することができる。
的単純な形状になるため、パイプ材や鋼製丸棒材等から
切り出すことも可能であり加工コストが非常に容易であ
る。従って、全体的に加工コストの低減を図ることがで
きる。また、プッシュロッドとの接触部が上半部(上端
部)にある形状をもつタペットの場合、上半部を中空構
造とした後に下半部と接合することにより、タペット全
体の重量を軽減することができる。
【0008】さらにまた、プッシュロッドとの接触面の
硬さが不足するときは、必要に応じて少なくともその接
触面を電子ビ−ム焼入れやレ−ザ焼入れにより硬化させ
ることによって、耐摩耗性についての要求を満足させ得
る。
硬さが不足するときは、必要に応じて少なくともその接
触面を電子ビ−ム焼入れやレ−ザ焼入れにより硬化させ
ることによって、耐摩耗性についての要求を満足させ得
る。
【0009】上半部と下半部とを摩擦圧接する場合、ブ
ロ−ホ−ル等の欠陥は無いし、溶接開始・終了点のよう
な非定常部が存在しないため、接合強度が安定してい
る。むしろ、摩擦圧接の場合、接合部の強度が他の部分
より増すことも多い。接合面は、溶接と異なり、粗面で
あっても良い。
ロ−ホ−ル等の欠陥は無いし、溶接開始・終了点のよう
な非定常部が存在しないため、接合強度が安定してい
る。むしろ、摩擦圧接の場合、接合部の強度が他の部分
より増すことも多い。接合面は、溶接と異なり、粗面で
あっても良い。
【0010】上半部と下半部の金属が、加熱により硬化
する性質のもの(例えばJIS SNCM630,SK
C24)であると、下半部の底壁にセラミック板を加熱
接合する際に、同時に本体金属部分が硬化する。従っ
て、最終工程で焼き入れなどの操作を省略することがで
きる。しかも、上半部と下半部との接合部の特に内側に
バリが存在して部分的に肉厚となっていても、上下同質
の材料であるから熱伝導率も均一であり、このバリ部を
含めて本体全体が均質に焼き入れ硬化される。
する性質のもの(例えばJIS SNCM630,SK
C24)であると、下半部の底壁にセラミック板を加熱
接合する際に、同時に本体金属部分が硬化する。従っ
て、最終工程で焼き入れなどの操作を省略することがで
きる。しかも、上半部と下半部との接合部の特に内側に
バリが存在して部分的に肉厚となっていても、上下同質
の材料であるから熱伝導率も均一であり、このバリ部を
含めて本体全体が均質に焼き入れ硬化される。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1,図2に示したようにタペット1Aのタペ
ット本体2は、円筒状のガイド3と底壁4により有底筒
状である。そして、底壁4の内側面の中央には、プッシ
ュロッド5の下端を受ける半球状の凹部6が形成されて
いる。
明する。図1,図2に示したようにタペット1Aのタペ
ット本体2は、円筒状のガイド3と底壁4により有底筒
状である。そして、底壁4の内側面の中央には、プッシ
ュロッド5の下端を受ける半球状の凹部6が形成されて
いる。
【0012】該タペット本体2は、パイプ状の上半部2
aと、少なくとも底壁4を含む下半部2bとに分割し、
該上半部2aと下半部2bを摩擦圧接により接合して形
成したものである。
aと、少なくとも底壁4を含む下半部2bとに分割し、
該上半部2aと下半部2bを摩擦圧接により接合して形
成したものである。
【0013】前記下半部2bは、底壁4に上半部2aの
下端形状と連続する形状の周壁4aを上向きに穿設して
なる。該下半部2bは、プッシュロッド5の下端と凹部
6が強い面圧を作用しあって摺動することから、例えば
耐摩耗性に優れた金属材料であるJIS SNCM63
0や同SKC24を使用するのが好ましい。また、必要
に応じて、下半部2bの全部か、或いは、少なくとも凹
部6に電子ビ−ム焼入れやレ−ザ焼入れ等を施して耐摩
耗性を高めても良い。
下端形状と連続する形状の周壁4aを上向きに穿設して
なる。該下半部2bは、プッシュロッド5の下端と凹部
6が強い面圧を作用しあって摺動することから、例えば
耐摩耗性に優れた金属材料であるJIS SNCM63
0や同SKC24を使用するのが好ましい。また、必要
に応じて、下半部2bの全部か、或いは、少なくとも凹
部6に電子ビ−ム焼入れやレ−ザ焼入れ等を施して耐摩
耗性を高めても良い。
【0014】しかして、前記タペット本体2の底壁4の
外側面には、セラミック板8が接合されている。セラミ
ック板8は、Si3N4含有率90重量%の窒化珪素の円
板を研削加工して用いる。該セラミック板8は、前記下
半部2bとの接合面を予め蒸着法によりメタライズ処理
してもよい。
外側面には、セラミック板8が接合されている。セラミ
ック板8は、Si3N4含有率90重量%の窒化珪素の円
板を研削加工して用いる。該セラミック板8は、前記下
半部2bとの接合面を予め蒸着法によりメタライズ処理
してもよい。
【0015】次に、下半部2bにセラミック板8をろう
付け接合する。このろう付け手段は、Tiを含む銀ろう
により加熱接合するのがよい。ろう材の系としては、A
gCuTi系、AgCuInTi系、AgTi系、Cu
Ti系、AgCuNiTi系がよい。また、前記のよう
にセラミック板8にメタライズ処理が施してある場合
は、AgCu系、AgCuIn系のろう材がよい。
付け接合する。このろう付け手段は、Tiを含む銀ろう
により加熱接合するのがよい。ろう材の系としては、A
gCuTi系、AgCuInTi系、AgTi系、Cu
Ti系、AgCuNiTi系がよい。また、前記のよう
にセラミック板8にメタライズ処理が施してある場合
は、AgCu系、AgCuIn系のろう材がよい。
【0016】ろう付け雰囲気は、真空,Ag,H2,N2
等非酸化性雰囲気が好ましく、Ti入りろう材の場合は
特に真空,Arがよい。ろう付け温度は、下半部2bを
構成する金属のA1変態点より高い加熱条件に設定し、
該下半部2bをろう付け熱処理によって焼入れして硬化
させるのが好ましい。
等非酸化性雰囲気が好ましく、Ti入りろう材の場合は
特に真空,Arがよい。ろう付け温度は、下半部2bを
構成する金属のA1変態点より高い加熱条件に設定し、
該下半部2bをろう付け熱処理によって焼入れして硬化
させるのが好ましい。
【0017】なお、本体を構成する金属材料であるJI
S SNCM630等は、前記ろう付け熱処理において
徐冷で硬化する化学成分のものであり、ろう付け熱処理
後において十分な硬さを有するものと考えられるが、そ
れでもなお凹部6の硬さが不足する場合には、セラミッ
ク板8をろう付けしたのち、少なくともプッシュロッド
5との接触面である凹部6に電子ビ−ム焼入れやレ−ザ
焼入れを施して耐摩耗性を高めればよい。また、下半部
2bとセラミック板8の間には、必要に応じてNi,C
u,Fe等の応力緩衝用薄板を介在させる場合もある。
S SNCM630等は、前記ろう付け熱処理において
徐冷で硬化する化学成分のものであり、ろう付け熱処理
後において十分な硬さを有するものと考えられるが、そ
れでもなお凹部6の硬さが不足する場合には、セラミッ
ク板8をろう付けしたのち、少なくともプッシュロッド
5との接触面である凹部6に電子ビ−ム焼入れやレ−ザ
焼入れを施して耐摩耗性を高めればよい。また、下半部
2bとセラミック板8の間には、必要に応じてNi,C
u,Fe等の応力緩衝用薄板を介在させる場合もある。
【0018】この実施例1に基づいて3個の試作品1〜
3を夫々以下の条件で製造し、該試作品1〜3をOHV
型ディ−ゼルエンジン(排気量4000cc)に装着し
て、全負荷の状態で4000rpm、1000時間の耐
久試験を実施した。その結果を表1に示す。
3を夫々以下の条件で製造し、該試作品1〜3をOHV
型ディ−ゼルエンジン(排気量4000cc)に装着し
て、全負荷の状態で4000rpm、1000時間の耐
久試験を実施した。その結果を表1に示す。
【0019】[試作品1]試作品1の分解断面図を図3
に示す。上半部2aは外径30mm,内径25mmのJ
IS SNCM630の鋼管を長さ50mmに切断した
ものを使用する。下半部2bは、JIS SNCM63
0の球状化焼きなまし材料を冷間鍛造により外径30m
m,長さ20mmの寸法に加工し、上半部2aと摩擦圧
接により接合し、円筒部外径およびセラミック板との接
合面を機械加工にて仕上げタペット本体2とした。セラ
ミック板8は、Si3N4含有率90重量%の窒化珪素を
外径30mm,厚さ3mmの円板に研削加工した。
に示す。上半部2aは外径30mm,内径25mmのJ
IS SNCM630の鋼管を長さ50mmに切断した
ものを使用する。下半部2bは、JIS SNCM63
0の球状化焼きなまし材料を冷間鍛造により外径30m
m,長さ20mmの寸法に加工し、上半部2aと摩擦圧
接により接合し、円筒部外径およびセラミック板との接
合面を機械加工にて仕上げタペット本体2とした。セラ
ミック板8は、Si3N4含有率90重量%の窒化珪素を
外径30mm,厚さ3mmの円板に研削加工した。
【0020】該セラミック板8と本体2を、AgCuI
nTi系活性ろう材を用い、真空中にて790℃でろう
付けした後、N2ガス置換して300℃まで15分間か
けて冷やした。
nTi系活性ろう材を用い、真空中にて790℃でろう
付けした後、N2ガス置換して300℃まで15分間か
けて冷やした。
【0021】[試作品2]試作品1に対して本体2とセ
ラミック板8のろう付け方法のみ変更したものであり、
セラミック板8のろう付け面に予めTiを蒸着法により
メタライズした後、AgCuIn系のろう材で790℃
にてろう付けし、さらに、N2ガス置換して300℃ま
で15分間かけて冷やした。
ラミック板8のろう付け方法のみ変更したものであり、
セラミック板8のろう付け面に予めTiを蒸着法により
メタライズした後、AgCuIn系のろう材で790℃
にてろう付けし、さらに、N2ガス置換して300℃ま
で15分間かけて冷やした。
【0022】[試作品3]試作品1の条件に加えて、下
半部2bの凹部6表面に電子ビ−ム焼入れを施し、プッ
シュロッド5との接触面の表面硬度を高くしたものであ
る。
半部2bの凹部6表面に電子ビ−ム焼入れを施し、プッ
シュロッド5との接触面の表面硬度を高くしたものであ
る。
【0023】
【表1】 以上実施例について説明したが、言うまでもなく本発明
はこれら実施例に限定されるものではない。
はこれら実施例に限定されるものではない。
【0024】例えば、上半部2aについて、上記実施例
ではパイプ状のものを使用したが、これ以外にも図4,
図5のように上半部2aを中実にすることもできる。
ではパイプ状のものを使用したが、これ以外にも図4,
図5のように上半部2aを中実にすることもできる。
【0025】
【発明の効果】以上本発明のタペットは、 (a)タペット本体を上半部と下半部に分割することに
より、例えば、深穴加工が必要なタペットを製造する場
合、下半部の筒状部分の深さを浅くすることができ、従
って、加工性の悪い前記JIS SNCM630や同S
KC24を使用しても比較的加工が容易になる。
より、例えば、深穴加工が必要なタペットを製造する場
合、下半部の筒状部分の深さを浅くすることができ、従
って、加工性の悪い前記JIS SNCM630や同S
KC24を使用しても比較的加工が容易になる。
【0026】一方、上半部は、パイプ状等比較的単純な
形状になるため、加工が非常に容易である。従って、全
体的に加工コストの低減を図ることができる。なお、言
うまでもなく上記各効果は、上半部の長さが長いもの程
大きい。 (b)セラミック板の接合時に、摩擦圧接のバリも含め
て本体全部に焼きが入るので、焼き入れ工程を省略する
ことができる。 (c)本体全体に均質に焼きが入っているので、ステム
部(可動部)の硬度が安定する。
形状になるため、加工が非常に容易である。従って、全
体的に加工コストの低減を図ることができる。なお、言
うまでもなく上記各効果は、上半部の長さが長いもの程
大きい。 (b)セラミック板の接合時に、摩擦圧接のバリも含め
て本体全部に焼きが入るので、焼き入れ工程を省略する
ことができる。 (c)本体全体に均質に焼きが入っているので、ステム
部(可動部)の硬度が安定する。
【図1】実施例のタペットを半断面にした分解斜視図で
ある。
ある。
【図2】実施例のタペットの断面図である。
【図3】実施例の試作品1の分解断面図である。
【図4】実施例の変形例を示すタペットの断面図であ
る。
る。
【図5】実施例の変形例を示すタペットの断面図であ
る。
る。
1A タペット 1B タペット 2 タペット本体 2a 上半部 2b 下半部 4 底壁 8 セラミック板 10 凸部
Claims (3)
- 【請求項1】 金属製のタペット本体及びその本体底壁
に接合されたセラミック板を備えるエンジン用タペット
において、 タペット本体は、上半部と下半部とに二分割して上下同
質の金属材料で形成し、該上半部と下半部とを摩擦圧接
により接合してなり、 また、下半部の底壁には、セラミック板を接合してなる
ことを特徴とするエンジン用タペット。 - 【請求項2】 金属材料が、加熱により硬化する性質の
ものである請求項1記載のエンジン用タペット。 - 【請求項3】 上半部と下半部とよりなる金属製のタペ
ット本体及びその本体底壁に接合されたセラミック板を
備えるエンジン用タペットの製造方法において、 まず、上下同質の金属材料で形成された上半部と下半部
を用意し、これら上半部と下半部とを摩擦圧接により接
合し、 次に下半部の底壁にセラミック板を加熱接合すると同時
に、本体部分を硬化することを特徴とするタペットの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21379992A JPH0633708A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | エンジン用タペットとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21379992A JPH0633708A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | エンジン用タペットとその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0633708A true JPH0633708A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16645240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21379992A Pending JPH0633708A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | エンジン用タペットとその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0633708A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996020333A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Piece coulissante et son procede de fabrication |
WO1997001696A1 (fr) * | 1995-06-26 | 1997-01-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Piece coulissante en ceramique |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP21379992A patent/JPH0633708A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996020333A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Piece coulissante et son procede de fabrication |
KR100246705B1 (ko) * | 1994-12-28 | 2000-04-01 | 구라우치 노리타카 | 슬라이딩 부품의 제조방법 |
WO1997001696A1 (fr) * | 1995-06-26 | 1997-01-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Piece coulissante en ceramique |
US5809842A (en) * | 1995-06-26 | 1998-09-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic sliding component |
CN1081291C (zh) * | 1995-06-26 | 2002-03-20 | 住友电气工业株式会社 | 陶瓷滑动部件 |
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