JPS62253905A - 頭上弁式内燃機関のバルブリフタ - Google Patents

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］ この発明は、頭上弁式内燃機関のバルブ機構部分に適用
される技術に関する。

［従来技術〕 第５図に示すように、バルブ機構１は、４サイクルの頭
上弁式内燃機関のシリンダーヘッド部２に装設されてお
り、シリンダー３内のピストン４の動きに合わせた一定
のタイミング（ピストンの１７２の周期のタイミング）
で回転するカム５と、該カム５により往復動されて燃焼
室６に通ずる流体の（吸気用又は排気用）通路ロアを開
閉する（吸気用又は排気用）バルブ８とを具え、前記バ
ルブ８はそのステムエンド部分８ａに装着された保持具
９を介してバルブスプリング１ｏにより通路ロアを閉じ
る方向へ移動復帰力を与えられている。

そして、前記バルブ８のステムエンド部分８ａとカム５
との間にバルブリフタ１１が介装され、このバルブリフ
タ１１はシリンダヘッド２の上部に設けられた案内筒１
４中に摺動自在に嵌挿されている。

バルブリフタ１１は、近時における内燃機関の高速化に
伴い、全体の小型化及び軽量化とカム５の接触部分の硬
度性及び耐摩耗性とが要請されるに至り、それに応える
べく、その本体部分１２をその加工性を考慮して炭素の
含有斌の低い比較的軟質の鋼材（例えば、クロムモリブ
デン鋼（ＳＣＭ））　　を冷間鍛造して有底円筒形に作
ると共に。

カム５の接触部分である本体部分１２の底部の特に摩耗
の激しい箇所にその部分の硬度性や摩耗性を補うために
炭素含有量の多い硬質の鋼材（例えば、工具鋼（特に５
ＫＤ））からなる補強板１３を一体的に固着した構成と
されていた。

前記カム５の小径部５ａとバルブリフタ１１との間のク
リアランス調整は、前記補強板１３の厚さを変えること
によって行われる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記従来のごとく材質の異なる有底円筒形の
本体部分と補強板とを別個に作ってから両者を一体に固
着させるのは面倒であり、製作工程が複雑になるという
問題点がある。また、ごく最近における内燃機関の超高
速化に伴い、バルブ機構の運動部分の慣性質量をより一
層軽減させる必要が生じ、そのために、バルブリフタの
より一層の小型化や軽量化が要請されるようになったが
、上記従来のように比較的軟質の本体部分の底部に補強
板を固着させるものでは、補強板の分の質量が増えて、
その要請に応えられないという問題点があった。さらに
、その高速化はバルブリフタの摺動部となる外周側部の
耐摩耗性も大きく問題とされるに至り、上記従来の炭素
含有量の低い鋼材を用いたものでは対応できなくなった
。

この発明は、これらの問題点を解決するためになされた
もので、バルブリフタの製作工程の容易化と、前記カム
や案内筒との接触部分の硬度性及び耐摩耗性の向上と、
軽量化による運動部分の慣性質量の軽減を図り、もって
、内燃機関の超高速化に対応できるようにすることを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る頭上弁式内燃機関のバルブリフタは、上
記問題点を解決するため、内燃機関の燃焼室に通ずる流
体の通路口を開閉するバルブと該バルブを往復動させる
カムとの間に介装され、前記カムの回転接触に伴って、
シリンダヘッドに設けられた案内筒を摺動して前記バル
ブと一緒に動くバルブリフタを１球状化処理された共晶
炭化物を分散した状態で含む工具鋼により一体成形した
構成とした。

［作用］ バルブリフタはその全体を同じ材質のもので一体成形し
であるので、従来のバルブリフタに比べて製造工程を簡
素化する方向に作用し、その全体が共晶炭化物を分散し
た状態で含有した工具鋼で“　作られていてカムや案内
筒との接触部を含む全体が強靭であるので、全体の厚み
を薄くしたり小型化させることによって軽量化を可能と
させ、もって、運動部分の慣性質量を軽減させる。また
、その含有する共晶炭化物が球状化処理されているので
、高速運転中にもそれが脱落しにくくカムや案内筒壁に
傷を付けることは少ない。これらのことから内燃機関の
超高速化に寄与し得るように作用する。

［実施例〕 第１図にはこの発明に係るバルブリフタが組み込まれた
頭上弁式内燃機関の部分縦断面図を、第２図にはこの発
明に係るバルブリフタの拡大縦断面を、第３図には、そ
のバルブリフタの金属組織構造の顕微鏡写真（４００倍
）を示す。

このバルブリフタ２０は、炭素含有量の多い（炭素は金
属組織内に散在している）硬質の工具鋼（特に、５ＫＤ
ＩＩなどの合金工具鋼）を冷間鍛造することにより、薄
肉有底円筒状に作られ（第２図）、その底部の外側面に
カム５が直接接触するようになっている。

このバルブリフタ２０においては、その構成金属の組織
中に散在する炭素が、第３図において白い粒状に見える
ように１球状の共晶炭化物となっている。

そして、バルブリフタ２ｏの円筒部分の外周面は、その
摺動を円滑にするため、樽形（外周面の中央部が僅かに
膨出した形）をし、かつ外面全体が滑らかになっている
。

ちなみに、このバルブリフタ２ｏの製造工程を説明する
と次のようになる。

即ち、第４図に示すように、先ず、■素材（金属組織内
に共晶炭化物が散在する工具鋼）を所要の大きさに切断
してから、■その組織内の共晶炭化物を球状化させる焼
鈍を行う８次に、■その素材を冷間鍛造して有底円筒形
に成形し、しかる後、■端面を旋削する。その後、■熱
処理を施して強靭性をもたせるための調質を行う１次に
、■その外径や端面を研磨して表面を滑らかにした後、
０表面硬化処理（窒化処理）を行う８次に、■円筒部分
の外形を樽形にするクラウニング加工をし。

しかる後、■バレル研磨を施してパリを取り、最後に、
［相］成品の検査を行う。このような一連の工程を経て
成品としてのバルブリフタ２０ができ上がるが、従来の
ように本体部分にそれとは別に作った補強板を固着する
面倒な作業はなく、その分製造工程が簡略化している。

このようにしてできた製品としてのバルブリフタ２０は
、第１図に示すように、上記従来のものと略同じように
して、内燃機関のバルブ機構１を構成するバルブ８のス
テムエンド部分８ａとカム５との間に介装されている。

唯、この実施例の場合、同図に示すように、バルブ８の
ステムエンド部分８ａとバルブリフタ２０の底部の内側
膨出部２０ａとの間に、カム５の小径部５ａとバルブリ
フタ２０との間のクリアランスを調整する小さな円板状
のスペーサ２３が、保持具９によってずれないように保
持された状態で介装されている。このスペーサ２３は上
記従来の補強板１３に比べかなり小さくしても差し支え
ないので、その存在によって運動部分の慣性質量の増加
は問題とならない程度である。

他の構成部分は、上記従来のものと同じであるので、従
来例を示す第５図におけると同じ符号を付すことによっ
て重複説明を避ける。

このように内燃機関のバルブ機構１に組み込まれた状態
で内燃機関が超高速運転されても、パルプリフタ２０全
体が炭素含有量の多い工具鋼により一体成形されている
ので、それを薄型化したり小型化してもカム５や案内筒
１４との接触によって摩耗したり変形したりすることは
殆ど無い。また、バルブリフタ２０に含まれている共晶
炭化物は球状化処理されているので、その共晶炭化物が
脱落しにくくカム５の案内筒１４の摺動面を傷めること
は少なく、また、バルブリフタ２０に外力が加わっても
その構成金属組織中に応力集中が生じて壊れるというこ
とは少ない。従って、この実施例におけるバルブリフタ
２０を用いれば、内燃機関の超高速化に対応できる。

［発明の効果］ この発明においては、上記のように、バルブと該バルブ
を往復動させるカムとの間に介装されるバルブリフタを
１球状化した共晶炭化物が組織内に散在する工具鋼によ
り一体成形しであるので、従来のものに比べて製作が容
易であり、カムや案内筒との接触部を含む全体の硬度性
と耐摩耗性が向上し、それに伴って全体を薄くしたり小
型化して軽量化することによる運動部分の慣性質量の軽
減が可能となり、かつ、共晶炭化物が脱落してカムや案
内筒に傷つけることが少なく、内燃機関の超高速化に寄
与する。

【図面の簡単な説明】

第】１図〜第４図はこの発明の実施例を示すもので、そ
れらのうち、第１図はこの発明のバルブリフタが組み込
まれた内燃機関のバルブ機構を示す部分縦断面図、第２
図はバルブリフタの縦断面図。 第３図はバルブリフタの構成金属組織を示す顕微鏡写真
（４００倍）、第４図はバルブリフタの製造工程を示す
説明図、 第５図は従来のバルブリフタが組み込まれた内燃機関の
バルブ機構を示す部分縦断面図である。 １・・・・バルブ機構、２・・・・シリンダヘッド。 ５・・・・カム、６・・・・燃焼室、７・・・・通路口
。 ８・・・・バルブ−８ａ・・・・ステムエンド、２０・
・・・バルブリフタ。 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 頭上弁式内燃機関の燃焼室に通ずる流体の通路口を開閉
   するバルブ機構を構成するバルブと、該バルブを往復動
   させる回転カムとの間に介装され、前記カムの回転接触
   に伴って、シリンダヘッドに設けられた案内筒中を摺動
   して前記バルブと一緒に動くバルブリフタであって、該
   バルブリフタは球状化処理された共晶炭化物を分散した
   状態で含有する工具鋼により一体成形されていることを
   特徴とする頭上弁式内燃機関のバルブリフタ。