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発明の名称 軽金属製タペットの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−5924
公開日 平成10年(1998)1月13日
出願番号 特願平8−162577
出願日 平成8年(1996)6月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】竹沢 荘一 (外1名)
発明者 阿出川 眞
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 プレス装置における上下の型の間に、製造しようとするタペットと補形をなす成形室を形成し、この成形室内に、耐摩耗性を有する薄肉金属板を、その両端を互いに接触させることにより円筒形に丸めて挿入するとともに、その内方に、軽金属よりなる素材を挿入したのち、素材をプレスにより塑性変形させてタペット本体を成形すると同時に、その外周面に前記薄肉金属板を圧着することを特徴とする軽金属製タペットの製造方法。
【請求項2】 薄肉金属板の内面を粗面としておくことを特徴とする請求項1記載の軽金属製タペットの製造方法。
【請求項3】 薄肉金属板の突合わせ端面に、内方を向く折曲片を形成しておくことを特徴とする請求項1又は2記載載の軽金属製タペットの製造方法。
【請求項4】 薄肉金属板の突合わせ端面を、互いに重なり合うテーパ面とておくことを特徴とする請求項1又は2記載の軽金属製タペットの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム又はその合金等のような軽金属製のタペットの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】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、これまでその殆どが鉄(鋼)製であったが、最近では、動弁系のより一層の軽量化を図る目的から、アルミニウム合金製のタペットが採用される傾向にある。
【0003】しかし、アルミニウム合金製のタペットは、鉄製のものに比して、強度剛性が劣るという問題があり、特に、シリンダヘッドに案内されて摺動するタペットの外周面には、高い耐摩耗性が要求される。
【0004】そのため、従来のアルミニウム合金製のタペットにおいては、その外周面に硬質金属による溶射層を形成したり、Ni系のメッキによる表面処理を施すなどして、外周面の耐摩耗性を高めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した前者の溶射層を形成する際には、タペット外周面への下地処理や溶射後の仕上加工が不可欠となるため、工数が増加して製造コストが嵩む。
【0006】また、後者のメッキによる表面処理においても、前処理工程、メッキ工程等の複雑な工程を要するとともに、Ni系のメッキ浴は高価であるため、それらが製造コストの上昇要因となっている。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、溶射やメッキ等によることなく、簡単な手段でタペット外周面の耐摩耗性を高めることにより、製造コストを大幅に低減しうるようにした、軽金属製タペットの製造方法を提供することを目的としている。
【0008】
【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) プレス装置における上下の型の間に、製造しようとするタペットと補形をなす成形室を形成し、この成形室内に、耐摩耗性を有する薄肉金属板を、その両端を互いに接触させることにより円筒形に丸めて挿入するとともに、その内方に、軽金属よりなる素材を挿入したのち、素材をプレスにより塑性変形させてタペット本体を成形すると同時に、その外周面に前記薄肉金属板を圧着する。
【0009】(2) 上記(1)項において、薄肉金属板の内面を粗面としておく。
【0010】(3) 上記(1)又は(2)項において、薄肉金属板の突合わせ端面に、内方を向く折曲片を形成しておく。
【0011】(4) 上記(1)又は(2)項において、薄肉金属板の突合わせ端面を、互いに重なり合うテーパ面としておく。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明により製造されたタペット(1)を示すもので、上面が頂壁(2a)により閉塞された円筒形をなすアルミニウム合金(例えばAl−Si系、Al−Cu系)よりなるタペット本体(2)の外周面に、例えばクロムモリブデン鋼よりなる耐摩耗性の薄肉(0.1mm程度)鋼板(3)を、その両端を突合わせるように筒状に巻き付けて構成されている。
【0013】タペット本体(2)の上面に形成された円皿状の凹部(2b)内には、エンジンに組付ける際に、耐摩耗性金属材料製のシム(4)が遊嵌される。
【0014】図3及び図4は、上記タペット(1)の製造要領を示す。まずプレス装置について簡単説明すると、(5)は、中心に円形の型孔(5a)を有するダイ、(6)は、型孔(5a)内の下部に昇降可能に嵌合された下型、(7)は型孔(5a)に向かって出入する上型(パンチ)である。
【0015】型孔(5a)の内径は、上記製造しようとするタペット(1)の外径とほぼ等径としてある。下型(6)の上部の小径部外周面と型孔(5a)の内周面との間には、タペット(1)の筒部と補形をなす環状の有底孔(8)が、また下型(6)の上面中央には、タペット(1)の頂壁(2a)の下面の膨出部(2c)と補形をなす凹部(9)が、それぞれ形成されている。
【0016】上型(7)の下端の小径部(7a)は、タペット(1)の上面の凹部(2b)と補形をなしている。
【0017】このようなプレス装置における型孔(5a)内に、まず上述した薄肉鋼板(3)を、図5に示すように、両端を当接させて円筒形に丸めた状態で、有底孔(8)の底部に当接するまで挿入する。なお、薄肉鋼板(3)を円筒形に丸めた状態での外径は、型孔(5a)の内径、すなわち製造しようとするタペット(1)の外径とほぼ等径をなし、また同じく上下の寸法は、製造しようとするタペット(1)の上下長とほぼ等寸としてある。
【0018】薄肉鋼板(3)における内面側に位置する一方の面は、ブラスト処理等により粗面(3a)としてある。薄肉鋼板(3)を型孔(5a)内に挿入したのち、アルミニウム合金よりなる厚肉円板状の素材(10)を、円筒形に丸めた鋼板(3)内に挿入して、下型(6)の上面に載置する。
【0019】ついで、図4に示すように、上型(7)を予め定めた位置まで下降させて、素材(10)を冷間鍛造する。すると、素材(10)は、下型(6)と上型(7)との間の密閉された成形室内において塑性変形させられ、かつ円筒形に丸めた薄肉鋼板(3)の内周面に強く圧接する。
【0020】その結果、図1及び図2に示すのと同様、タペット本体(2')の外周面に薄肉鋼板(3)が一体的に巻き付けられた形状のタペット(1')が得られる。なお、この際、薄肉鋼板(3)に形成した粗面(3a)に、素材(10)の一部が食い込むようにして圧着されるので、薄肉鋼板(3)がタペット本体(2')の外周面より剥離することはない。
【0021】図6〜図8は、薄肉鋼板(3)の変形例を示す。図6の鋼板(3)は、その両端に、円筒形に丸めた際に内方に向かって突出する折曲片(3b)を連設したものである。
【0022】このような折曲片(3b)を設けると、素材(10)の鍛造時に、折曲片(3b)がタペット本体(2')の外周部内に埋没するので、鋼板(3)はより強固に結合され、剥離性が向上する。なお、折曲片(3b)を設けた際には、ブラスト等による粗面(3a)を省略することもある。
【0023】図7の鋼板(3)は、その両端をテーパ面(3c)とし、円筒形に丸めた際、互いのテーパ面(3c)が重なり合うようにしたものである。
【0024】このようにすると、万一鍛造時に鋼板(3)が若干拡径させられても、突合わせ部に隙間が生じることがないので、素材(10)が隙間よりはみ出すのが防止される。
【0025】図8は、同じ長さの2枚の鋼板(3)を、それぞれ半円筒形に丸めることにより円筒形とし、かつ各鋼板(3)の両端をテーパ面(3c)として、互いに重なり合うようにしたものである。
【0026】このようにすると、鋼板(3)が短寸であるため、これをプレス装置により打抜いて成形する際に、金型を小型化しうる利点がある。以上説明したように、本発明の方法によれば、タペット本体(2)を冷間鍛造により成形するのと同時に、薄肉鋼板(3)をタペット本体(2)の外周面に結合するという簡単な手段で、その外周面の耐摩耗性を高めることができる。従って、従来の溶射やメッキ等に比して、製造コストは大幅に低減する。
【0027】また、平板状の鋼板(3)を円筒形に丸めて用いているので、薄肉の鋼管を引き抜き加工やシーム溶接等により形成し、これを切断して用いるなどの面倒な工程が不要となる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得られる。
(a) タペット本体の成形と同時に、その外周面に薄肉鋼板を圧着するという簡単な手段により、タペットの外周面の耐摩耗性を大幅に高めうる。
【0029】(b) 平板状の薄肉鋼板を円筒形に丸めて用いているので、予め円筒体に形成するよりも安価に製造しうる。
【0030】(c) 請求項2及び3のようにすると、タペット本体に薄肉鋼板が強固に圧着し、剥離性が向上する。
【0031】(d) 請求項4のようにすると、薄肉鋼板の突合わせ部に隙間が生じて、その隙間より素材がはみ出すのを防止しうる。




 

 


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