(57)【要約】【課題】厚さの異なる樹脂被膜を作成するとともに、作成された樹脂被膜をバルブタペットにコーティング可能なコーティング方法及びコーティング装置を提供する。【解決手段】バルブタペット４０のコーティング方法は、熱硬化性樹脂をシート状に成形するシート作成工程と、シート作成工程にて成形された樹脂シート８４の幅をバルブタペット４０の軸方向長さに成形するシート幅調整工程と、シート幅調整工程にて成形された樹脂シート８４に成形ロール９２の外周側面９２ｆを押圧して、幅方向端面８４ａから中央部にかけて弧状に漸次突出する湾曲面８５ａを成形する樹脂成形工程と、樹脂成形工程にて作成された樹脂成形体８５をバルブタペット４０の外周長さ間隔で切断する切断工程と、切断工程にて切断された樹脂成形体８５の湾曲面８５ａが外側となるように樹脂成形体８５をバルブタペット４０の外周側面４０ａに巻き付けて樹脂被膜４２を作成する巻付け工程と、を有する。【選択図】図５
2014173500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブタペットの外周側面のコーティング方法であって、
樹脂をシート状に成形するシート作成工程と、
前記シート作成工程にて成形された樹脂シートの幅を前記バルブタペットの軸方向長さに成形するシート幅調整工程と、
前記シート幅調整工程にて成形された樹脂シートの幅方向端面と成形ロールの軸方向端面を揃えて配置し、前記成形ロールの外周側面を前記樹脂シートに押圧して前記樹脂シートの幅方向端面から中央部にかけて弧状に漸次突出する湾曲面を成形する樹脂成形工程と、
前記樹脂成形工程にて作成された樹脂成形体を前記バルブタペットの外周長さ間隔で切断する切断工程と、
前記切断工程にて切断された樹脂成形体を前記湾曲面が外側となるように前記バルブタペットの外周側面に巻き付けて樹脂被膜を作成する巻付け工程と、を有することを特徴とするバルブタペットのコーティング方法。
【請求項２】
前記巻付け工程において、
前記樹脂成形体の前記幅方向端面と前記バルブタペットの冠面を揃えて配置して、前記樹脂成形体を前記バルブタペットの外周側面に巻き付けて樹脂被膜を作成することを特徴とする請求項１に記載のバルブタペットのコーティング方法。
【請求項３】
前記巻付け工程において、
前記成形ロールの外周側面に形成された湾曲周面に対応した周面を有する円柱形状のピックアップロールを、前記ピックアップロールの軸方向端面と前記バルブタペットの冠面を揃えて配置し、前記ピックアップロールで前記樹脂成形体を巻き上げながら前記バルブタペットに巻き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタペットのコーティング方法。
【請求項４】
前記巻付け工程において、
前記成形ロールの外周に形成された湾曲周面に対応した周面を有する円柱形状の調整ロールの軸方向端面と前記バルブタペットの冠面を揃えて配置し、前記樹脂成形体の厚さ及び形状を調整することを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載のバルブタペットのコーティング方法。
【請求項５】
前記成形ロールの外周側面には、所定の形状を有する突起が設けられており、
前記樹脂成形工程にて作成された前記樹脂成形体の湾曲面には、溝又は穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバルブタペットのコーティング方法。
【請求項６】
バルブタペットの外周側面のコーティング装置であって、
樹脂をシート状に成形するシート作成手段と、
前記シート作成手段にて成形された樹脂シートの幅を前記バルブタペット軸方向長さに成形するシート幅調整手段と、
前記シート幅調整手段にて成形された樹脂シートの幅方向端面と成形ロールの軸方向端面を揃えて配置し、前記成形ロールの外周側面を前記樹脂シートに押圧し前記樹脂シートの幅方向端面から中央部にかけて弧状に漸次突出する湾曲面を成形する樹脂成形手段と、
前記樹脂成形手段にて作成された樹脂成形体を前記バルブタペットの外周長さ間隔で切断する切断手段と、
前記切断手段にて切断された前記樹脂成形体を湾曲面が外側となるように前記バルブタペットの外周側面に巻き付けて樹脂被膜を作成する巻付け手段と、を有することを特徴とするバルブタペットのコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドの上方に配置されたカムと、当該カムにより直接駆動されるバルブとの間に介装され、シリンダヘッドに形成されたガイド孔に摺動自在に収納されるバルブタペットのコーティング方法及びコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、吸気用や排気用のバルブが直接、カムに押されて駆動される所謂、直動式動弁系の内燃機関がある。この内燃機関のバルブとカムとの間には有底円筒形状のバルブタペットが介装され、シリンダヘッドには、バルブタペットを収納するガイド孔が形成されている。バルブタペットはカムに押されて周方向に回転するとともに、ガイド孔内を上下に摺動するため、バルブタペットとガイド孔との間に生じる摩擦を軽減することを目的としてバルブタペットの外周側面に樹脂被膜が設けられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、バルブタペットではないが、ピストンの外周側面に樹脂被膜をコーティングする方法が開示されている。この方法は、フッ素樹脂及びフッ化カルシウムを有機溶剤に溶解してコーティング液を作成し、このコーティング液をピストンの外周側面に被覆した後、有機溶剤を除去して樹脂被膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のコーティング方法では、同一の厚さの樹脂被膜を形成することはできるが、被覆場所によって樹脂被膜の厚さを変化させることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するものであって、厚さの異なる樹脂被膜を作成するとともに、作成された樹脂被膜をバルブタペットにコーティング可能なコーティング方法及びコーティング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決する本発明に係るバルブタペットのコーティング方法は、
バルブタペットの外周側面のコーティング方法であって、
樹脂をシート状に成形するシート作成工程と、
前記シート作成工程にて成形された樹脂シートの幅を前記バルブタペットの軸方向長さに成形するシート幅調整工程と、
前記シート幅調整工程にて成形された樹脂シートの幅方向端面と成形ロールの軸方向端面を揃えて配置し、前記成形ロールの外周側面を前記樹脂シートに押圧して前記樹脂シートの幅方向端面から中央部にかけて弧状に漸次突出する湾曲面を成形する樹脂成形工程と、
前記樹脂成形工程にて作成された樹脂成形体を前記バルブタペットの外周長さ間隔で切断する切断工程と、
前記切断工程にて切断された樹脂成形体を前記湾曲面が外側となるように前記バルブタペットの外周側面に巻き付けて樹脂被膜を作成する巻付け工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のバルブタペットのコーティング方法によれば、熱硬化性樹脂を含む樹脂シートを作成するとともに、成形ロールの外周側面に樹脂シートを押圧することで湾曲面を有する樹脂成形体を作成することができる。即ち、樹脂シートの幅方向端面から中央部にかけて弧状に漸次突出する湾曲面を有する樹脂成形体を作成することができる。
そして、樹脂成形体の湾曲面が外側となるように樹脂成形体をバルブタペットの外周側面に巻き付けることでバルブタペットの外周側面に樹脂被膜を作成することができる。これにより、バルブタペットの軸方向に沿って徐々に厚さが変化する樹脂被膜を設けることができる。
また、成形ロールを用いて樹脂成形体を作成するため、同一形状の樹脂成形体を短時間で大量に作成することができる。
【０００９】
また、前記巻付け工程において、
前記樹脂成形体の前記幅方向端面と前記バルブタペットの冠面を揃えて配置して、前記樹脂成形体を前記バルブタペットの外周側面に巻き付けて樹脂被膜を作成してもよい。
【００１０】
このように、樹脂成形体の幅方向端面とバルブタペットの冠面を揃えて配置して、樹脂成形体をバルブタペットの外周側面に巻き付けるため、常にバルブタペットの上端縁から湾曲面の頂部までの距離を一定にすることができる。
即ち、バルブタペットの上端縁から下端縁まで（所謂、スカート部）の長さが異なる複数種類のバルブタペットに樹脂成形体を巻き付けた場合でも、バルブタペットの上端縁から湾曲面の頂部までの距離を一定にすることができる。
これにより、スカート部の長さが異なる複数種類のバルブタペットを用いた場合でも、カムシャフトの回転に伴ってカムがバルブタペットの冠面に当接した際のバルブタペットの傾斜角度を同じにすることができる。
【００１１】
また、前記巻付け工程において、
前記成形ロールの外周側面に形成された湾曲周面に対応した周面を有する円柱形状のピックアップロールを、前記ピックアップロールの軸方向端面と前記バルブタペットの冠面を揃えて配置し、前記ピックアップロールで前記樹脂成形体を巻き上げながら前記バルブタペットに巻き付けてもよい。
【００１２】
このように、中央に向かうにしたがって直径が小さくなる湾曲面を有する円柱形状のピックアップロールを用いるため、樹脂成形体の湾曲面の形状を変形させることなく、樹脂成形体をピックアップロールに巻き付けることができる。
また、樹脂成形体がピックアップロールに転写された状態では、湾曲面と対向する対向面が外側となっているため、この対向面をバルブタペットの外周側面に当接させることで樹脂成形体をバルブタペットに巻き付けることができる。
【００１３】
また、前記巻付け工程において、
前記成形ロールの外周に形成された湾曲周面に対応した周面を有する円柱形状の調整ロールの軸方向端面と前記バルブタペットの冠面を揃えて配置し、前記樹脂成形体の厚さ及び形状を調整してもよい。
【００１４】
このように、バルブタペットに巻き付けられた樹脂成形体の厚さを調整ロールで調整するため、樹脂被膜の厚さ及び形状を精度良く形成することができる。
【００１５】
また、前記成形ロールの外周側面には、所定の形状を有する突起が設けられており、
前記樹脂成形工程にて作成された前記樹脂成形体の湾曲面には、溝又は穴が設けられていてもよい。
【００１６】
このように、成形ロールの外周側面に突起が設けられているため、樹脂成形体の湾曲面に溝又は穴を形成することができる。
溝や穴を有する樹脂成形体をバルブタペットに巻き付けて樹脂被膜を形成すると、溝や穴内に潤滑油を貯留することができる。これにより、バルブタペットの摺動時におけるフリクションを大幅に低減させることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るバルブタペットのコーティング装置は、バルブタペットの外周側面のコーティング装置であって、
樹脂をシート状に成形するシート作成手段と、
前記シート作成手段にて成形された樹脂シートの幅を前記バルブタペット軸方向長さに成形するシート幅調整手段と、
前記シート幅調整手段にて成形された樹脂シートの幅方向端面と成形ロールの軸方向端面を揃えて配置し、前記成形ロールの外周側面を前記樹脂シートに押圧し前記樹脂シートの幅方向端面から中央部にかけて弧状に漸次突出する湾曲面を成形する樹脂成形手段と、
前記樹脂成形手段にて作成された樹脂成形体を前記バルブタペットの外周長さ間隔で切断する切断手段と、
前記切断手段にて切断された前記樹脂成形体を湾曲面が外側となるように前記バルブタペットの外周側面に巻き付けて樹脂被膜を作成する巻付け手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明のバルブタペットのコーティング装置を用いることで、バルブタペットの外周側面に上述したコーティングを実施することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、厚さの異なる樹脂被膜を作成するとともに、作成された樹脂被膜をバルブタペットにコーティング可能なコーティング方法及びコーティング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシリンダヘッドの断面図である。
【図２】図１の吸気弁付近を拡大した拡大図である。
【図３】バルブタペット付近を拡大して示す図であり、（ａ）は図２のＡ矢視図、（ｂ）はバルブタペットの平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカムの回動とバルブタペットの傾きとの関係を示す概念図であり、（ａ）はカム山部がバルブタペットに当接していない状態を示し、（ｂ）はカム山部がバルブタペットに当接し始めた状態を示し、（ｃ）はカム山部の先端がバルブタペットに当接した状態を示し、（ｄ）はカム山部がバルブタペットから離れる直前の状態を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るコーティング装置の一部を示す概略図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る巻付け手段の概略側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る巻付け手段の概略正面図である。
【図８】スカート部の長さが異なる複数のバルブタペットをコーティングした側面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る樹脂被膜によってコーティングされたバルブタペットの側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る成形ロールの斜視図である。
【図１１】コーティングのパターンの他の実施例を示す図である。
【図１２】コーティングのパターンの他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るバルブタペットについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るシリンダヘッドの断面図である。図２は、図１の吸気弁付近を拡大した拡大図である。
図１及び図２に示すように、エンジン（内燃機関に相当）１のシリンダヘッド２の下部に傾斜面４、６がそれぞれ形成されている。
【００２３】
各傾斜面４、６は共に燃焼室８の上壁を形成しており、各傾斜面４、６のうち一方の傾斜面４にはシリンダヘッド２の一側面に向けて延びる吸気ポート１０の開口部１０ａが形成されている。
【００２４】
また、シリンダヘッド２内には、吸気ポート１０の開口部１０ａにおいて、吸気ポート１０と燃焼室８との連通及び遮断を行う吸気弁２０が設けられている。
【００２５】
吸気弁２０は、吸気ポート１０の開口部１０ａの開口形状に合わせて形成された傘部２０ａと、この傘部２０ａから上方へ延設された棒状のステム部２０ｂとから構成されている。
ステム部２０ｂの中間部分は、シリンダヘッド２に圧入されている筒状のステムガイド２２に上下摺動可能に支持されている。ステムガイド２２の上端部には、ステムガイド２２とステム部２０ｂとの間へのオイル等の浸入を防止するステムシール２４が設けられている。
【００２６】
また、ステム部２０ｂの上部には係止部２０ｃが形成されており、係止部２０ｃに係止されたバルブコッタ２６を介して円盤状のリテーナ２８が連結されている。
そして、リテーナ２８の周縁部下面にはスプリング３０の上端部が当接している。一方、スプリング３０の下端部はスプリングシート３２を介してシリンダヘッド２と当接している。
【００２７】
また、ステム部２０ｂの上端と当接し、リテーナ２８からスプリング３０の上半部までを覆うようにして、下方が開放した有底円筒状のバルブタペット４０が設けられている。
バルブタペット４０の冠面４０ｂはカム５０と当接している。
カム５０は外方に膨出したカム山部５０ａを有しており、シリンダヘッド２の上部に回転自在に軸支されたカムシャフト５２と一体に形成されている。
【００２８】
また、バルブタペット４０は、シリンダヘッド２に形成されたタペットガイド６０（ガイド孔に相当）に上下摺動可能に収納されている。
タペットガイド６０の上開口部６０ａの周辺部分には、潤滑油を貯留するための潤滑油溜まり部７０が形成されている。
【００２９】
図３は、バルブタペット４０付近を拡大して示す図であり、（ａ）は図２のＡ矢視図、（ｂ）はバルブタペット４０の平面図である。
図３（ａ）に示すように、カム５０の幅方向の中心線Ｙは、バルブタペット４０の中心軸Ｘに対して予め設定された距離だけ図中右側に偏心（オフセット）している。
したがって、カム５０の中心は、バルブタペット４０の冠面４０ｂの中央に当接されるのではなく、中心からわずかに偏って当接される。このように、カム５０がバルブタペット４０の冠面４０ｂの中心から偏った位置に当接するため、バルブタペット４０は、カム５０の回転とともに、図３（ｂ）に示すように、例えば、矢印の方向に回転する。
【００３０】
一方、図１に示すように、各傾斜面４、６のうち、他方の傾斜面６にはシリンダヘッド２の他側面に向けて延びる排気ポート８０の開口部８０ａが形成されている。そしてシリンダヘッド２には、当該排気ポート８０の開口部８０ａにおいて排気ポート８０と燃焼室８との連通及び遮断を行う排気弁８２が設けられている。
排気弁８２は吸気弁２０と同様の構成をなしており、排気弁８２が設けられている側のシリンダヘッド２の構造は吸気弁２０が設けられている側の構造とほぼ同様であるため、説明は省略する。
【００３１】
バルブタペット４０の外周側面４０ａには、樹脂被膜４２が設けられている。
樹脂被膜４２は、外周側面４０ａに沿って環状に設けられている。また、樹脂被膜４２は、その厚さをバルブタペット４０の軸方向に沿って変化させた弧状の突出部４２ａを有している。具体的には、バルブタペット４０の軸方向中央部が最も厚く形成され、軸方向中央部から冠面側周縁部４０ｃ側及び下端側周縁部４０ｄ側にそれぞれ向かうにしたがって徐々に薄くなっている。
【００３２】
また、樹脂被膜４２は、熱硬化性樹脂及び固体潤滑剤を含んでいる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フルフラール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、キシレン樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。また、これらは単独使用または２種以上併用してもよい。
また、固体潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を用いることができる。
バルブタペット４０の外周側面４０ａに樹脂被膜４２を設けることにより、バルブタペット４０とタペットガイド６０とのフリクションを大幅に低下させるとともに、摩耗を低減することができる。これにより、燃費及び耐久性を向上させることができる。
【００３３】
図４は、本発明の第１実施形態に係るカム５０の回動とバルブタペット４０の傾きとの関係を示す概念図であり、（ａ）はカム山部５０ａがバルブタペット４０に当接していない状態を示し、（ｂ）はカム山部５０ａがバルブタペット４０に当接し始めた状態を示し、（ｃ）はカム山部５０ａの先端がバルブタペット４０に当接した状態を示し、（ｄ）はカム山部５０ａがバルブタペット４０から離れる直前の状態を示す図である。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、カム５０のカム山部５０ａがバルブタペット４０に接触していないとき、バルブタペット４０は真っ直ぐに保持されて、樹脂被膜４２の突出部４２ａがタペットガイド６０に線接触している。
【００３５】
そして、図４（ｂ）に示すように、カムシャフト５２の回転に伴って、図中右側のバルブタペット４０の冠面４０ｂにカム山部５０ａが当接すると、タペットガイド６０とバルブタペット４０との間に存在する隙間によりバルブタペット４０が図中の右側へ傾く。
このとき、バルブタペット４０の軸方向中央部には樹脂被膜４２の突出部４２ａが設けられているため、図中右側のバルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃよりもやや下方の樹脂被膜４２の弧部分、及び図中左側のバルブタペット４０の下端側周縁部４０ｄよりもやや上方の樹脂被膜４２の弧部分がそれぞれタペットガイド６０に線接触する。これにより、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃ及び下端側周縁部４０ｄがタペットガイド６０に接触することを防止できる。
【００３６】
続いて、図４（ｃ）に示すように、カムシャフト５２の回転に伴って、図中中央のバルブタペット４０の冠面４０ｂにカム山部５０ａの先端が当接すると、バルブタペット４０は、真っ直ぐに保持されて、樹脂被膜４２の突出部４２ａがタペットガイド６０に線接触する。
【００３７】
その後、図４（ｄ）に示すように、カムシャフト５２の回転に伴って、図中左側のバルブタペット４０の冠面４０ｂにカム山部５０ａが当接すると、バルブタペット４０が図中の左側へ傾く。
このとき、図中左側のバルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃよりもやや下方の樹脂被膜４２の弧部分、及び図中右側のバルブタペット４０の下端側周縁部４０ｄよりもやや上方の樹脂被膜４２の弧部分がそれぞれタペットガイド６０に線接触する。これにより、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃ及び下端側周縁部４０ｄがタペットガイド６０に接触することを防止できる。
【００３８】
＜コーティング装置について＞
バルブタペット４０の外周側面４０ａに樹脂被膜４２を設けるコーティング装置について以下で説明する。
【００３９】
コーティング装置９０は、熱硬化性樹脂をシート状に成形するシート作成手段と、シート作成手段にて成形された樹脂シートの幅をバルブタペット軸方向長さに成形するシート幅調整手段と、を備えている。
シート作成手段は、上述した固体潤滑性樹脂を含む熱硬化性樹脂を加熱しながらシート状の樹脂シートを作成する。熱硬化性樹脂は加熱されることによって変形可能となる。
シート幅調整手段は、シート作成手段によって作成された樹脂シートの幅を予め設定されたバルブタペットの軸方向長さに成形する。
【００４０】
図５は、本発明の第１実施形態に係るコーティング装置の一部を示す概略図である。
図５に示すように、コーティング装置９０は、樹脂シート８４を加熱するとともに成形して樹脂成形体８５を作成する樹脂成形手段９１と、樹脂成形手段９１にて作成された樹脂成形体８５をバルブタペット４０の外周長さ毎に切断する切断手段８７と、切断手段８７にて切断された樹脂成形体８５をバルブタペット４０に巻き付ける巻付け手段９４と、を備えている。
【００４１】
樹脂成形手段９１は、帯状の樹脂シート８４を上下からそれぞれ加熱するヒーター９３と、中央に向かうにしたがって直径が小さくなる略円柱形状の成形ロール９２と、を備えている。
樹脂シート８４は、熱硬化性樹脂を含んでおり、加熱されることによって変形可能である。
成形ロール９２は、その両端部９２ａ、９２ａの直径が最も大きくて、中央部９２ｂに向かうにしたがって次第に直径が小さくなり、中央部９２ｂの直径が最も小さくなるように形成されている。即ち、成形ロール９２の外周側面９２ｆは、中心軸９２ｃ側へ向かって窪んだ湾曲周面を有しており、水平断面図において、中心軸９２ｃを挟んで左右両側がそれぞれ弧状の曲線にて形成されている。
また、成形ロール９２の一端９２ｄから弧状の曲線の頂部（以下、谷の頂部９２ｅという）までの距離Ｌは、予め設計等により決定されている。
【００４２】
ヒーター９３で加熱された樹脂シート８４に成形ロール９２の外周側面９２ｆを押圧して樹脂成形体８５を形成する。このとき、成形ロール９２にもヒーター（図示しない）が設けられているため、樹脂シート８４を加熱しながら成形することができる。
成形ロール９２を樹脂シート８４に押圧する際は、樹脂シート８４の一対の幅方向端面８４ａのうち一方の幅方向端面８４ｂを、成形ロール９２の一端９２ｄを含む端面９２ｇと同一の平面上に揃えて配置する。即ち、樹脂シート８４は、樹脂シート８４の一方の幅方向端面８４ｂと成形ロール９２の端面９２ｇとが面一になるように配置される。
【００４３】
成形ロール９２に押圧された樹脂シート８４は、対向する一対の幅方向端面８４ａから両端面８４ｂ、８４ｃ間の中央部にかけて外方に向かって弧状に漸次突出する湾曲面８５ａを有する樹脂成形体８５に成形される。
その後、樹脂成形体８５は、バルブタペット４０の外周長さ毎に切断手段８７で切断される。
【００４４】
切断手段８７は、レーザを発振させる発振器８９と、発振器８９により発振されたレーザを集光するノズル９１とを備えている。
集光されたレーザをノズル９１から樹脂成形体８５に照射して樹脂成形体８５を切断する。
【００４５】
また、巻付け手段９４は、成形ロール９２の外周側面に形成された湾曲周面に対応した周面を有する円柱形状のピックアップロール９５と、当該ピックアップロール９５に近接配置され、バルブタペット４０を回動可能に支持する円柱状のホルダー９６と、当該ホルダー９６に近接配置され、成形ロール９２の湾曲周面に対応した周面を有する円柱形状の調整ロール９７と、を備えている。
【００４６】
ピックアップロール９５、ホルダー９６及び調整ロール９７は共に、ヒーター（図示しない）を内蔵している。
【００４７】
また、ピックアップロール９５及び調整ロール９７の各外周側面９５ａ、９７ａは、成形ロール９２の外周側面９２ｆと同じ曲率で弧状に湾曲している。
【００４８】
ピックアップロール９５の一端９５ｂから外周側面９５ａの谷の頂部９５ｃまでの長さ、及び調整ロール９７の一端９７ｂから外周側面９７ａの谷の頂部９７ｃまでの長さは共に、成形ロール９２の一端９２ｄから谷の頂部９２ｅまでの長さＬと同一である。
【００４９】
そして、ピックアップロール９５は、ベルトコンベア８８の直上に設けられている。ベルトコンベア８８によって、成形ロール９２にて成形された樹脂成形体８５がピックアップロール９５の下方へ搬送される。このとき、樹脂成形体８５の湾曲面８５ａが上側となって搬送される。
【００５０】
ベルトコンベア８８には、当該ベルトコンベア８８上における樹脂成形体８５の配置位置を決定する平板状の整列板９８が設けられている。この整列板９８は、ベルトコンベア８８の長手方向に対して平行に設けられている。
ベルトコンベア８８上に載置された樹脂成形体８５の一方の幅方向端面８４ｂを整列板９８の内側側面９８ａに当接させることで、樹脂成形体８５の一方の幅方向端面８４ｂをベルトコンベア８８上の同じ位置に常に配置することができる。なお、本実施形態では、樹脂成形体８５の一方の幅方向端面８４ｂの配置位置を揃えるために整列板９８を用いたが、これに限定されるものではなく、他の装置や方法を用いてもよい。
【００５１】
図６及び図７は、それぞれ本発明の第１実施形態に係る巻付け手段９４の概略側面図、概略正面図である。なお、図６では、理解を容易にするために整列板９８の記載を省略している。
図６及び図７に示すように、ホルダー９６は、ピックアップロール９５の直上に設けられており、バルブタペット４０の内部に挿入されてバルブタペット４０を回動可能に支持する。また、ホルダー９６の中心軸９６ａは、ピックアップロール９５の中心軸９５ｄに対して平行に配置されている。
【００５２】
調整ロール９７は、ホルダー９６の直上に設けられており、その中心軸９７ｄはホルダー９６の中心軸９６ａに対して平行に配置されている。
また、調整ロール９７は、ホルダー９６に支持されたバルブタペット４０の外周側面４０ａから所定距離Ｓだけ離れた位置に配置されている。本実施形態において、所定距離Ｓは、予め設計等により決定された樹脂被膜４２の厚さと同じ値とする。即ち、調整ロール９７の外周側面９７ａからバルブタペット４０の外周側面４０ａまでの所定距離Ｓは、樹脂被膜４２の厚さと一致するように、設定される。
調整ロール９７の外周側面９７ａを、バルブタペット４０の外周側面４０ａに巻き付けられた樹脂成形体８５に押圧することで、樹脂成形体８５を、予め設計等により決定された所定の厚さに精度良く成形することができる。
【００５３】
また、ピックアップロール９５の一端側端面９５ｅ、ホルダー９６に支持されたバルブタペット４０の冠面４０ｂ及び調整ロール９７の一端側端面９７ｅは全て、同一の鉛直平面Ｖ上に存在するように配置されている。即ち、全ての面９５ｅ、４０ｂ、９７ｅが面一となるように配置されている。
このため、鉛直平面Ｖからピックアップロール９５の谷の頂部９５ｃまでの距離、鉛直平面Ｖからバルブタペット４０に巻き付けられた樹脂成形体８５の頂部８５ｂまでの距離、及び鉛直平面Ｖから調整ロール９７の谷の頂部９７ｃまでの距離が全て同一の距離Ｌとなる。
【００５４】
さらに、整列板９８の内側側面９８ａも鉛直平面Ｖ上に存在している。即ち、全ての面９５ｅ、４０ｂ、９７ｅ、９８ａが面一となるように配置されている。
これにより、図８に示すように、スカート部４０ｅの長さが異なる複数種類のバルブタペット４０、４６、４７をコーティングしても、各バルブタペット４０、４６、４７の冠面４０ｂから湾曲面８５ａの頂部８５ｂまでの距離Ｌを常に、一定とすることができる。
【００５５】
上述した構成からなるコーティング装置９０を用いて、樹脂被膜４２をバルブタペット４０の外周側面４０ａにコーティングする方法について以下で説明する。
【００５６】
まず、熱硬化性樹脂をシート状に成形するシート作成工程を実施する。
シート作成工程では、固体潤滑性樹脂を含む熱硬化性樹脂を加熱しながらシート状の樹脂シート８４を作成する。熱硬化性樹脂は加熱されることによって変形可能となる。
【００５７】
次に、シート作成工程によって作成された樹脂シート８４の幅を予め設定されたバルブタペット４０の軸方向長さに成形するシート幅調整工程を実施する。
【００５８】
その後、湾曲面８５ａを有する樹脂成形体８５を成形する樹脂成形工程を実施する（図５参照）。
樹脂成形工程では、シート状の樹脂シート８４をヒーター９３で加熱するとともに、成形ロール９２の外周側面９２ｆを樹脂シート８４に押圧して、両方の幅方向端面８４ｂ、８４ｃ間の中央部にかけて外方に漸次突出する湾曲面８５ａを有する樹脂成形体８５を作成する。
その後、シート状の樹脂成形体８５をバルブタペット４０の円周長さ毎に切断手段８７で切断する。
切断された樹脂成形体８５は、ベルトコンベア８８によってピックアップロール９５の下方へ搬送される。係る場合に、樹脂成形体８５は、湾曲面８５ａを上側にして搬送される。
【００５９】
ベルトコンベア８８によって搬送される際に、樹脂成形体８５の一方の幅方向端面８４ｂが整列板９８の内側側面９８ａに当接して、樹脂成形体８５の幅方向端面８４ｂの位置を長手方向に揃える。
【００６０】
次に、樹脂成形体８５をバルブタペット４０の外周側面４０ａに巻き付けて樹脂被膜を作成する巻付け工程を実施する。
具体的に、ピックアップロール９５の直下へ搬送された樹脂成形体８５は、ピックアップロール９５の回転に伴って当該ピックアップロール９５の外周側面９５ａに巻き付けられる。
ピックアップロール９５の直下へ搬送される際に、樹脂成形体８５の幅方向端面８４ｂは、整列板９８によって、ピックアップロール９５の一端側端面９５ｅと面一になっている。これにより、ピックアップロール９５の直下へ搬送された樹脂成形体８５の湾曲面８５ａの頂部８５ｂと、ピックアップロール９５の外周側面９５ａの谷の頂部９５ｃとが一致しているため、ピックアップロール９５に樹脂成形体８５を巻き付けた際に、樹脂成形体８５の湾曲面８５ａの形状が変化することを防止できる。
【００６１】
続いて、ピックアップロール９５に巻き付けられた樹脂成形体８５は、湾曲面８５ａが外側となってバルブタペット４０の外周側面４０ａに一周巻回される。このとき、樹脂成形体８５の幅方向端面８４ｂとバルブタペット４０の冠面４０ｂとは面一になるように巻回される。
【００６２】
バルブタペット４０に巻回された樹脂成形体８５は、ホルダー９６の直上に配置された調整ロール９７に押圧され、樹脂成形体８５を設計等により決定された所定の厚さに調整される。
このとき、調整ロール９７の一端側側面９７ｅと樹脂成形体８５の幅方向端面８４ｂとは面一になっている。これにより、樹脂成形体８５の湾曲面８５ａの頂部８５ｂと調整ロール９７の外周側面９７ａの谷の頂部９７ｃとが一致しているため、調整ロール９７を樹脂成形体８５に押圧した際に、樹脂成形体８５の湾曲面８５ａの形状が変化することを防止できる。
【００６３】
バルブタペット４０の外周側面４０ａに巻回された樹脂成形体８５は、ホルダー９６のヒーターによって加熱されて樹脂が硬化するとともに、調整ロール９７によって押圧されることによって外周側面４０ａに固定される。
【００６４】
上述した本実施形態に係るバルブタペット４０のコーティング方法によれば、熱硬化性樹脂を含む樹脂シート８４を作成するとともに、成形ロール９２の外周側面９２ｆで押圧することで、湾曲面８５ａを有する樹脂成形体８５を作成することができる。即ち、一方の幅方向端面８４ｂや他方の幅方向端面８４ｃから中央部に向かうにしたがって、徐々に厚さが変化する樹脂成形体８５を作成することができる。
そして、樹脂成形体８５の湾曲面８５ａが外側となるように樹脂成形体８５をバルブタペット４０の外周側面４０ａに巻回して固定することでバルブタペット４０の外周側面４０ａに樹脂被膜４２を作成することができる。
これにより、バルブタペット４０の軸方向に沿って徐々に厚さが変化する樹脂被膜４２を設けることができる。
また、成形ロール９２を用いて樹脂シート８４を成形するため、同一形状の樹脂成形体８５を短時間で大量に作成することができる。
【００６５】
さらに、樹脂成形体８５の一方の幅方向端面８４ｂとバルブタペット４０の冠面４０ｂとが面一となるように樹脂成形体８５を巻き付けるため、常にバルブタペット４０の冠面４０ｂから湾曲面８５ａの頂部８５ｂまでの距離を一定にすることができる。これにより、スカート部４０ｅの長さが異なるバルブタペット４０、４６、４７を用いた場合でも、カムシャフト５２の回転に伴ってカム５０がバルブタペット４０の冠面４０ｂに当接した際のバルブタペット４０、４６、４７の傾斜角度を一様にすることができる。
【００６６】
また、成形ロール９２と同じ曲率の弧形状を有するピックアップロール９５を用いるため、樹脂成形体８５の湾曲面８５ａの形状を変形させることなく、ピックアップロール９５に巻き付けることができる。
【００６７】
さらに、バルブタペット４０に巻回された樹脂成形体８５の厚さを調整ロール９７で調整するため、樹脂被膜４２の厚さ及び形状を精度良く形成することができる。
【００６８】
また、樹脂被膜４２からなる弧状の突出部４２ａを外周側面４０ａに有するため、バルブタペット４０がシリンダヘッド２内で摺動する際に、バルブタペット４０の中心軸とタペットガイド６０の中心軸とが一致する場合には、突出部４２ａの頂部がタペットガイド６０の内周面に線接触する。また、バルブタペット４０がタペットガイド６０に対して傾いた場合には、突出部４２ａの頂部の上側又は下側の弧状の部分がタペットガイド６０の内周面に線接触する。このため、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃ又は下端側周縁部４０ｄがタペットガイド６０の内周面に当接することを防止できる。したがって、バルブタペット４０とタペットガイド６０との接触による金属打音を無くすとともに、フリクション及び摩耗を低減することができる。これにより、燃費及び耐久性を向上させることができる。
【００６９】
そして、突出部４２ａは弧状に形成されているので、突出部４２ａとタペットガイド６０の内周面とが線接触している部分の上下にはそれぞれ突出部４２ａとタペットガイド６０の内周面との間に隙間が形成される。係る場合に、この隙間に潤滑油を貯留することができる。このため、突出部４２ａを覆うように突出部４２ａの外周には油膜が形成される。これにより、バルブタペット４０とタペットガイド６０の内周面とが直接、接触することを防止できる。
さらに、従来の略円筒形状のバルブタペット４０がタペットガイド６０の内周面に面接触する場合と比べて、摺動する際のフリクションを更に低減させることができる。
なお、弧状については、例えば円弧形状であるが、これに限るものではない。
【００７０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述した第１実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００７１】
図９は、本発明の第２実施形態に係る樹脂被膜によってコーティングされたバルブタペット４０の側面図である。
図９に示すように、樹脂被膜４３には、バルブタペット４０の周方向に所定の間隔で複数の縦溝４３ａが設けられている。
縦溝４３ａは、樹脂シート８４を加熱及び成形して樹脂成形体８５を作成する際に複数の突起を有する成形ロールを用いることで形成される。この成形ロールについて以下で説明する。
【００７２】
図１０は、本発明の第２実施形態に係る成形ロールの斜視図である。
図１０に示すように、成形ロール９９は、周方向に所定の間隔で配置された複数の突起９９ａを有している。突起９９ａは、成形ロール９９の中心軸９９ｂに沿って外周側面９９ｃに設けられている。
ヒーター９３で加熱された樹脂シート８４に、成形ロール９９の外周側面９９ｃを押圧することで、複数の縦溝４３ａを有する樹脂成形体が作成される。樹脂成形体は、第１実施形態と同様に、湾曲面８５ａを有している。
樹脂成形体が第１実施形態で示したコーティング方法にてバルブタペット４０に巻き介されることで樹脂被膜４３が設けられる。
【００７３】
なお、本実施形態では、樹脂被膜４３に縦溝４３ａを設けた場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、図１１及び図１２に示すように、波型の溝４４やドット型の溝４５を設けてもよい。要は、溝が設けられており、この溝に潤滑油を貯留できる形状であればよい。
【００７４】
本実施形態に係るバルブタペット４０のコーティング方法によれば、成形ロール９９の外周側面９９ｃに複数の突起９９ａが設けられているため、樹脂成形体の湾曲面に複数の縦溝４３ａを形成することができる。
縦溝４３ａを有する樹脂成形体をバルブタペット４０に巻回して樹脂被膜４３を形成すると、縦溝４３ａ内に潤滑油を貯留することができる。これにより、バルブタペット４０の摺動時におけるフリクションを大幅に低減させることができる。
なお、本実施形態においても、第１実施形態で示した効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
シリンダヘッドの上方に配置されたカムと、当該カムにより直接駆動されるバルブとの間に介装され、シリンダヘッドに形成されたタペットガイドに摺動自在に収納されるバルブタペットを有するエンジンに適用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１  エンジン（内燃機関）
２  シリンダヘッド
４  傾斜面
６  傾斜面
８  燃焼室
１０  吸気ポート
１０ａ  開口部
２０  吸気弁
２０ａ  傘部
２０ｂ  ステム部
２０ｃ  係止部
２２  ステムガイド
２４  ステムシール
２６  バルブコッタ
２８  リテーナ
３０  スプリング
３２  スプリングシート
４０  バルブタペット
４０ａ  外周側面
４０ｂ  冠面
４０ｃ  冠面側周縁部
４０ｄ  下端側周縁部
４０ｅ  スカート部
４２  樹脂被膜
４２ａ  突出部
４３  樹脂被膜
４３ａ  縦溝
４４  波型の溝
４５  ドット型の溝
４６  バルブタペット
４７  バルブタペット
５０  カム
５０ａ  カム山部
５２  カムシャフト
６０  タペットガイド（ガイド孔）
６０ａ  開口部
７０  潤滑油溜まり部
８０  排気ポート
８０ａ  開口部
８２  排気弁
８４  樹脂シート
８４ａ  一対の幅方向端面
８４ｂ  一方の幅方向端面
８４ｃ  他方の幅方向端面
８５  樹脂成形体
８５ａ  湾曲面
８５ｂ  頂部
８６  樹脂成形体
８７  切断手段
８８  ベルトコンベア
８９  発振器
９０  コーティング装置
９１  ノズル
９２  成形ロール
９２ａ  端部
９２ｂ  中央部
９２ｃ  中心軸
９２ｄ  一端
９２ｅ  頂部
９２ｆ  外周側面
９２ｇ  一端側の端面
９３  ヒーター
９４  巻付け手段
９５  ピックアップロール
９５ａ  外周側面
９５ｂ  一端
９５ｃ  頂部
９５ｄ  中心軸
９５ｅ  一端側端面
９６  ホルダー
９６ａ  中心軸
９７  調整ロール
９７ａ  外周側面
９７ｂ  一端
９７ｃ  頂部
９７ｄ  中心軸
９７ｅ  一端側端面
９８  整列板
９８ａ  内側側面
９９  成形ロール
９９ａ  突起
９９ｂ  中心軸
９９ｃ  外周側面
【図１】
2014173500.tif 000003
【図２】
2014173500.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014173500.tif 000008
【図７】
2014173500.tif 000009
【図８】
2014173500.tif 000010
【図９】
2014173500.tif 000011
【図１０】
2014173500.tif 000012
【図１１】
2014173500.tif 000013
【図１２】
2014173500.tif 000014