JPH0734812A - オーバーヘッドバルブ式エンジン - Google Patents
オーバーヘッドバルブ式エンジンInfo
- Publication number
- JPH0734812A JPH0734812A JP18262193A JP18262193A JPH0734812A JP H0734812 A JPH0734812 A JP H0734812A JP 18262193 A JP18262193 A JP 18262193A JP 18262193 A JP18262193 A JP 18262193A JP H0734812 A JPH0734812 A JP H0734812A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- push rod
- alloy
- aluminum alloy
- engine
- cylinder block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム合金製エンジンに使用するプッ
シュロッドにおいて強度、熱膨張及び振動の全ての面で
満足できるプッシュロッドを提供すること。 【構成】 アルミニウム合金でシリンダブロック２とシ
リンダヘッド７を構成し、シリンダブロック２内に配置
したカム１２で長いプッシュロッド１０、ロッカアーム
９を介してバルブ８を押し下げる方式のオーバーヘッド
バルブ式エンジン１において、プッシュロッド１０を当
該アルミニウム合金とほぼ同じ線膨張係数を有する制振
合金製としたことを特徴とする。
シュロッドにおいて強度、熱膨張及び振動の全ての面で
満足できるプッシュロッドを提供すること。 【構成】 アルミニウム合金でシリンダブロック２とシ
リンダヘッド７を構成し、シリンダブロック２内に配置
したカム１２で長いプッシュロッド１０、ロッカアーム
９を介してバルブ８を押し下げる方式のオーバーヘッド
バルブ式エンジン１において、プッシュロッド１０を当
該アルミニウム合金とほぼ同じ線膨張係数を有する制振
合金製としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオーバーヘッドバルブ式
エンジンのプッシュロッドの改良に関する。
エンジンのプッシュロッドの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリンダブロック内に配置したカムでプ
ッシュロッド、ロッカアームを介してバルブを押し下げ
る方式のエンジンをオーバーヘッドバルブ式エンジン
（図１参照）という。オーバーヘッドバルブ式エンジン
（以下「０ＨＶ式エンジン」と記す。）は長いプッシュ
ロッドがシリンダヘッドとシリンダブロックとを貫通し
ていることに特徴がある。
ッシュロッド、ロッカアームを介してバルブを押し下げ
る方式のエンジンをオーバーヘッドバルブ式エンジン
（図１参照）という。オーバーヘッドバルブ式エンジン
（以下「０ＨＶ式エンジン」と記す。）は長いプッシュ
ロッドがシリンダヘッドとシリンダブロックとを貫通し
ていることに特徴がある。
【０００３】従来、シリンダブロック及びシリンダヘッ
ドが鋳鉄製の場合は、プッシュロッドはＳ４０Ｃ等の鋼
製であった。また、エンジンの軽量化を目的としてエン
ジンのアルミニウム化が進行している。シリンダブロッ
ク及びシリンダヘッドをアルミニウム合金とし、プッシ
ュロッドを鋼製とすると、アルミニウム合金の線膨張係
数が鋼の約２倍であるために、シリンダブロックおよび
シリンダヘッドが大幅に伸び、結果的にタペットとカム
との間隙（タペットクリアランス）が拡大し、タペット
打音が増大し好ましくない。
ドが鋳鉄製の場合は、プッシュロッドはＳ４０Ｃ等の鋼
製であった。また、エンジンの軽量化を目的としてエン
ジンのアルミニウム化が進行している。シリンダブロッ
ク及びシリンダヘッドをアルミニウム合金とし、プッシ
ュロッドを鋼製とすると、アルミニウム合金の線膨張係
数が鋼の約２倍であるために、シリンダブロックおよび
シリンダヘッドが大幅に伸び、結果的にタペットとカム
との間隙（タペットクリアランス）が拡大し、タペット
打音が増大し好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、プッシュロッ
ドをアルミニウム又はアルミニウム合金の棒又はパイプ
で構成する試みがなされている。しかし、アルミニウム
合金は一般に引張り強度が２３０ＭＰａ程度で、引張り
強度が６００Ｍａに達するＳ４０Ｃ（機械構造用炭素
鋼）と比較して強度は小さい。
ドをアルミニウム又はアルミニウム合金の棒又はパイプ
で構成する試みがなされている。しかし、アルミニウム
合金は一般に引張り強度が２３０ＭＰａ程度で、引張り
強度が６００Ｍａに達するＳ４０Ｃ（機械構造用炭素
鋼）と比較して強度は小さい。
【０００５】更に、振動の振幅が時間とともに指数関数
的に減少するとき、相続くサイクルにおける同じ向きの
最大値の比の自然対数で定義される対数減衰率は約２×
１０-3であり、対数減衰率が６×１０-3に達するＳ４０
Ｃと比較して制振性は著しく劣る。アルミニウム合金で
プッシュロッドを構成するにはまだ色々の課題があると
いうことである。そこで本発明の目的はアルミニウム合
金製エンジンに使用するプッシュロッドにおいて強度、
熱膨張及び振動の全ての面で満足できるプッシュロッド
を提供することにある。
的に減少するとき、相続くサイクルにおける同じ向きの
最大値の比の自然対数で定義される対数減衰率は約２×
１０-3であり、対数減衰率が６×１０-3に達するＳ４０
Ｃと比較して制振性は著しく劣る。アルミニウム合金で
プッシュロッドを構成するにはまだ色々の課題があると
いうことである。そこで本発明の目的はアルミニウム合
金製エンジンに使用するプッシュロッドにおいて強度、
熱膨張及び振動の全ての面で満足できるプッシュロッド
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明は、プッシュロッドを当該アルミニウム合金とほ
ぼ同じ線膨張係数を有する制振合金製としたことを特徴
とする。例えば制振合金は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金で
ある。
本発明は、プッシュロッドを当該アルミニウム合金とほ
ぼ同じ線膨張係数を有する制振合金製としたことを特徴
とする。例えば制振合金は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金で
ある。
【０００７】
【作用】制振合金製プッシュロッドは、鋼並みの強度
と、アルミニウム合金並みの線熱膨張率と、鋼より優れ
た制振性を発揮する。
と、アルミニウム合金並みの線熱膨張率と、鋼より優れ
た制振性を発揮する。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るオーバーヘッドバルブ式エンジン
（０ＨＶ式エンジン）の要部断面図であり、０ＨＶ式エ
ンジン１はアルミニウム合金製シリンダブロック２にシ
リンダライナ３を嵌合し、このシリンダライナ３にピス
トン４を収納し、このピストン４をコンロッド５を介し
てクランクシャフト６に連結し、一方、アルミニウム合
金製シリンダヘッド７にバルブ８を取付け、このバルブ
８をロッカアーム９、プッシュロッド１０およびタペッ
ト１１を介してカム１２で押し下げる様に構成したもの
である。１３はバルブシート、１４はブッシュ、１５は
スプリング、１６は固定ボルト、１７はプッシュロッド
ガイド、１８はヘッドカバーである。
説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るオーバーヘッドバルブ式エンジン
（０ＨＶ式エンジン）の要部断面図であり、０ＨＶ式エ
ンジン１はアルミニウム合金製シリンダブロック２にシ
リンダライナ３を嵌合し、このシリンダライナ３にピス
トン４を収納し、このピストン４をコンロッド５を介し
てクランクシャフト６に連結し、一方、アルミニウム合
金製シリンダヘッド７にバルブ８を取付け、このバルブ
８をロッカアーム９、プッシュロッド１０およびタペッ
ト１１を介してカム１２で押し下げる様に構成したもの
である。１３はバルブシート、１４はブッシュ、１５は
スプリング、１６は固定ボルト、１７はプッシュロッド
ガイド、１８はヘッドカバーである。
【０００９】上記シリンダブロック２及びシリンダヘッ
ド７を構成するダイカスト用アルミニウム合金の成分及
び線膨張係数を表１に示す。純アルミニウムは線膨張係
数が２３．９×１０-6／℃であるが、本実施例のアルミ
ニウム合金の線膨張係数は（２０〜２１）×１０-6／℃
である。
ド７を構成するダイカスト用アルミニウム合金の成分及
び線膨張係数を表１に示す。純アルミニウムは線膨張係
数が２３．９×１０-6／℃であるが、本実施例のアルミ
ニウム合金の線膨張係数は（２０〜２１）×１０-6／℃
である。
【００１０】
【表１】
【００１１】これに対する長いプッシュロッド１０をＦ
ｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系制振合金で構成したことを特徴とす
る。表２は実施例（制振合金）と比較例（Ｓ４０Ｃ調質
材）との対比表である。
ｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系制振合金で構成したことを特徴とす
る。表２は実施例（制振合金）と比較例（Ｓ４０Ｃ調質
材）との対比表である。
【００１２】
【表２】
【００１３】実施例の制振合金は１５％Ｍｎ−５％Ｎｉ
−Ｆｅの三元素系合金であり、線膨張係数は２１×１０
-6／℃であるから表１に示した当該エンジンを構成する
アルミニウム合金のそれとほとんど同一である。また、
引張り強度は６５０ＭＰａでＳ４０Ｃの引張り強度に遜
色無い。そして、重要なことは制振合金の対数減衰率が
４０×１０-3であり、Ｓ４０Ｃの対数減衰率６×１０-3
に対して６倍以上の大きな値を有していることである。
なお、対数減衰率は従来の技術で述べたとおり、振動の
振幅が時間とともに指数関数的に減少するとき、相続く
サイクルにおける同じ向きの最大値の比の自然対数であ
る。
−Ｆｅの三元素系合金であり、線膨張係数は２１×１０
-6／℃であるから表１に示した当該エンジンを構成する
アルミニウム合金のそれとほとんど同一である。また、
引張り強度は６５０ＭＰａでＳ４０Ｃの引張り強度に遜
色無い。そして、重要なことは制振合金の対数減衰率が
４０×１０-3であり、Ｓ４０Ｃの対数減衰率６×１０-3
に対して６倍以上の大きな値を有していることである。
なお、対数減衰率は従来の技術で述べたとおり、振動の
振幅が時間とともに指数関数的に減少するとき、相続く
サイクルにおける同じ向きの最大値の比の自然対数であ
る。
【００１４】上記１５％Ｍｎ−５％Ｎｉ−Ｆｅの三元素
系合金（Ａｌを加えて四元素系合金とも言う）でプッシ
ュロッドを構成した場合には、アルミニウム合金並みの
線膨張係数と、Ｓ４０Ｃ並みの強度と、十分に大きい制
振性とが得られ極めて好ましい。
系合金（Ａｌを加えて四元素系合金とも言う）でプッシ
ュロッドを構成した場合には、アルミニウム合金並みの
線膨張係数と、Ｓ４０Ｃ並みの強度と、十分に大きい制
振性とが得られ極めて好ましい。
【００１５】表３は本発明に好適の制振合金の範囲を示
し、Ｆｅに微量の元素を添加したものをＭとした場合
に、８９％Ｍ−１％Ｎｉ−１０％Ｍｎで与えられる点を
Ａ、７５％Ｍ−１５％Ｎｉ−１０％Ｍｎで与えられる点
をＢ、７５％Ｍ−１％Ｎｉ−２４％Ｍｎで与えられる点
をＣとし、点Ａ，Ｂ，Ｃで囲った範囲を合金組成とし、
且つ、前記Ｍに係る添付元素を実施例１〜７に示すＡ
ｌ，Ｐ，Ｓｉ，（Ｎｂ＋Ｃ），Ｃｕ，ＭｏまたはＴｉと
したものである。
し、Ｆｅに微量の元素を添加したものをＭとした場合
に、８９％Ｍ−１％Ｎｉ−１０％Ｍｎで与えられる点を
Ａ、７５％Ｍ−１５％Ｎｉ−１０％Ｍｎで与えられる点
をＢ、７５％Ｍ−１％Ｎｉ−２４％Ｍｎで与えられる点
をＣとし、点Ａ，Ｂ，Ｃで囲った範囲を合金組成とし、
且つ、前記Ｍに係る添付元素を実施例１〜７に示すＡ
ｌ，Ｐ，Ｓｉ，（Ｎｂ＋Ｃ），Ｃｕ，ＭｏまたはＴｉと
したものである。
【００１６】
【表３】
【００１７】上記実施例１〜７においてもアルミニウム
合金並みの線膨張係数と、Ｓ４０Ｃ並みの強度と、十分
に大きい制振性とが確認されている。
合金並みの線膨張係数と、Ｓ４０Ｃ並みの強度と、十分
に大きい制振性とが確認されている。
【００１８】尚、本実施例の固定ボルト１６を当該アル
ミニウム合金とほぼ同じ線膨張係数を有する制振合金製
とすることも有効である。Ｓ４０Ｃの固定ボルトでアル
ミニウム合金製のシリンダブロック２にシリンダヘッド
７を締付けると冷間と熱間で締付け力が変化し、固定ボ
ルト１６のトルク管理を厳密にする必要がある。この
点、固定ボルト１６を本実施例の制振合金製とすればそ
れのトルク管理がより容易になる。
ミニウム合金とほぼ同じ線膨張係数を有する制振合金製
とすることも有効である。Ｓ４０Ｃの固定ボルトでアル
ミニウム合金製のシリンダブロック２にシリンダヘッド
７を締付けると冷間と熱間で締付け力が変化し、固定ボ
ルト１６のトルク管理を厳密にする必要がある。この
点、固定ボルト１６を本実施例の制振合金製とすればそ
れのトルク管理がより容易になる。
【００１９】
【発明の効果】以上に述べた通り本発明は、プッシュロ
ッドを当該アルミニウム合金とほぼ同じ線膨張係数を有
する制振合金製としたので、プッシュロッドは鋼並みの
強度と、アルミニウム合金並みの線熱膨張率と、鋼より
優れた制振性を有し、プッシュロッドの強度設計が容易
になるとともに、タペット打音はごく小さくなりエンジ
ンの静音化が図れる。同時に、シリンダヘッド・ブロッ
クとプッシュロッドとの熱膨張量の差がごく小さいので
タペットクリアランスの変化が僅かとなり、バルブの開
閉タイミングが安定し、エンジンの性能維持に取って極
めて好ましい。
ッドを当該アルミニウム合金とほぼ同じ線膨張係数を有
する制振合金製としたので、プッシュロッドは鋼並みの
強度と、アルミニウム合金並みの線熱膨張率と、鋼より
優れた制振性を有し、プッシュロッドの強度設計が容易
になるとともに、タペット打音はごく小さくなりエンジ
ンの静音化が図れる。同時に、シリンダヘッド・ブロッ
クとプッシュロッドとの熱膨張量の差がごく小さいので
タペットクリアランスの変化が僅かとなり、バルブの開
閉タイミングが安定し、エンジンの性能維持に取って極
めて好ましい。
【図１】本発明に係るオーバーヘッドバルブ式エンジン
（０ＨＶ式エンジン）の要部断面図
（０ＨＶ式エンジン）の要部断面図
１…オーバーヘッドバルブ式エンジン（０ＨＶ式エンジ
ン）、２…シリンダブロック、７…シリンダヘッド、８
…バルブ、９…ロッカアーム、１０…プッシュロッド、
１１…タペット、１２…カム。
ン）、２…シリンダブロック、７…シリンダヘッド、８
…バルブ、９…ロッカアーム、１０…プッシュロッド、
１１…タペット、１２…カム。
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム合金でシリンダブロックと
シリンダヘッドを構成し、シリンダブロック内に配置し
たカムで長いプッシュロッド、ロッカアームを介してバ
ルブを押し下げる方式のオーバーヘッドバルブ式エンジ
ンにおいて、前記プッシュロッドが当該アルミニウム合
金とほぼ同じ線膨張係数を有する制振合金製であること
を特徴としたオーバーヘッドバルブ式エンジン。 - 【請求項２】 前記制振合金は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合
金であることを特徴とした請求項１記載のオーバーヘッ
ドバルブ式エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18262193A JPH0734812A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | オーバーヘッドバルブ式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18262193A JPH0734812A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | オーバーヘッドバルブ式エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734812A true JPH0734812A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16121495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18262193A Withdrawn JPH0734812A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | オーバーヘッドバルブ式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734812A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10247121A1 (de) * | 2002-10-09 | 2004-04-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Ventilstößel |
| JP2007512473A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-17 | ドレッサ、インク | プッシュロッド保持具を備えるガスケット |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP18262193A patent/JPH0734812A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10247121A1 (de) * | 2002-10-09 | 2004-04-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Ventilstößel |
| JP2007512473A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-17 | ドレッサ、インク | プッシュロッド保持具を備えるガスケット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |