(57)【要約】【課題】  円筒部と円板部とで構成される動弁リフタの、重量軽減のため、円筒部の肉厚を薄くする試みがなされているが、熱処理や研削の際に、円筒部がひずんでしまい、薄肉にするのにも限度があった。【解決手段】  エンジンケースに設けられたリフタ孔へ摺動自在に挿通される円筒部と、その円筒部の一端を閉じ動弁カムに摺擦される円板部とを有し、前記円筒部を塑性加工によって成形し、その外面を加工硬化させて摺動面としたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンケースに設けられたリフタ孔へ摺動自在に挿通される円筒部と、その円筒部の一端を閉じ動弁カムに摺擦される円板部とを有し、前記円筒部を塑性加工によって成形し、その外面を加工硬化させて摺動面としてなるエンジンの動弁用リフタ。
【請求項２】
請求項１において、前記円筒部の開口端を内側へ屈曲させて面取り部を形成してなるエンジンの動弁用リフタ。
【請求項３】
円板の縁を一側へ折り曲げて作られた略カップ状の素材を準備し、これをマンドレルの頂部に被せ、マンドレルの頂面に前記素材を吸着し、その外面をへら絞り加工して軸方向へ展伸させ、前記円筒部外面を熱処理による硬化が不要となる硬さまで加工硬化させてなるエンジンの動弁用リフタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジンに好適な動弁用リフタに関するもので、とくに、吸排気弁の弁杆の弁ばね側端部と動弁カムとの間に介在させるカップ形をした動弁用のリフタと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、動弁用リフタは、シリンダヘッド内に摺動可能に嵌挿される円筒部と、その一端を閉じ底状をした円形の摺動板とによってカップ形に作られている。
【０００３】
そして、摺動板の頂面は、動弁カムによって摺擦され、内面は弁ばねを装着した弁杆の端部を押圧するようになっている。
【０００４】
動弁用リフタは吸気弁や排気弁とともに往復運動するので、その重量が動力損失と関わり、エンジンの燃料消費に大きく影響する。
【０００５】
そこで、従来にも増して軽量化の努力が求められているが、本来、単純な形をもつ動弁用リフタは、合成樹脂や軽合金と複合させるものを除けば、その形状を変えるとしても、前記円筒部の肉厚を薄くしたり小径化すること、あるいは円筒部の壁面に肉抜き孔を設けること（たとえば、
【特許文献１】）しか方法がないとされ、容易なことではない。
【０００６】
他方、動弁用リフタは前記したようにカップ形をしているので、円筒部の内面の肉を抜く工程を必要とするが、この工程における切削を最小限にするため、内面をへら加工、あるいはスピニング加工によって成形することが提案されている（たとえば、
【特許文献２】）。
【０００７】
しかし、動弁用リフタの円筒部の肉厚を薄くし過ぎると、従来の熱処理による表面硬化工程や、切削や研削による仕上げ工程において、円筒部が大きく変形し、所要の精度を維持するのが難しくなる。
【０００８】
また、円筒部を小径にして軽量化するといっても、カムと接触する円形の摺動板を小さくするわけにはいかないので、外径が段付きになってしまい、切削、研削による仕上げ加工を一層、複雑にしてしまう不具合があった。
【特許文献１】特開２００５−１７１８５８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、動弁用リフタの円筒部を可求的薄肉にして、軽量にすることであり、また、薄肉にすることによって円筒部に大きな歪を与える熱処理や、外径研削が困難になることから、それに代わる加工法によって製造が可能で、かつ、その耐久性の低下がない動弁用リフタを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の物に関する発明は、エンジンケースに設けられたリフタ孔へ摺動自在に挿通される円筒部と、その円筒部の一端を閉じ動弁カムに摺擦される円板部とを有し、前記円筒部を塑性加工によって成形し、その外面を加工硬化させて摺動面としたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
本願の製造方法に関する発明は、円板の縁を一側へ折り曲げて作られた略カップ状の素材を準備し、これをマンドレルの頂部に被せ、マンドレルの頂面に前記素材を吸着し、その外面をへら絞り加工して軸方向へ展伸させ、前記円筒部外面を熱処理による硬化が不要となる硬さまで加工硬化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記物の発明によれば、外径の研削や熱処理のように、円筒部に歪を与え易い加工を行うことなく、円筒部を薄肉にすることができ、動弁用リフタを軽量化することができる。
【００１３】
また、研削工程を要しないから、円筒部の外径を円板部の外径より小径にしても、研削工程の邪魔になるという不具合がなく、形状の選定の自由度が増すという利点がある。
【００１４】
上記製造方法の発明によれば、円板部用としてほぼ素材の板厚を残し、周縁部を軸方向へ向けてへら絞り加工すると、素材はマンドレルとへらとの間に挟圧されて、軸方向へ展伸し、肉厚が減少すると同時に、外面が平滑になり、加工硬化して硬くなる。よって、成形後に円筒部を熱処理したり、研削仕上げする必要がないので、円筒部が薄肉であっても、製作時に変形して使用に耐えない低い精度になることもなく、効率よく生産できる。
【実施例１】
【００１５】
以下、本願発明の実施例を図面によって説明する。図１、図２中、１０は前記物の発明に係る動弁用リフタであり、頭上カム式エンジンのシリンダヘッド１２で用いられている。
【００１６】
シリンダヘッド１２は下面に燃焼室をなす凹部１４を有し、その凹部１４には上方から伸びる吸気通路１６と排気通路１８とが開口している。
【００１７】
２０は前記吸気通路１６を開閉する吸気弁、２２は排気通路１８を開閉する排気弁である。両弁２０、２２は弁ステム２４の一端に前記吸気通路１６と排気通路１８とを開閉する弁板２６、２６を有し、他端がそれぞれ弁コッタ２８、２８、リテーナ３０、３０を介して弁ばね３２、３２の弾力を受け、前記弁板２６、２６を着座させている。
【００１８】
前記シリンダヘッド１２の上面にはカムケース４０が取り付けられ、そこには動弁カムたる吸気カム軸４２と排気カム軸４４とが回転可能に軸支されている。４６はリフタ孔であり、前記動弁用リフタ１０を挿通するべく設けられている。
【００１９】
なお、以上に説明したシリンダヘッドの構造は動弁用リフタ１０を除き、従来の動弁装置の構造と大差はない。
【００２０】
ここで、本願発明に係る動弁用リフタ１０を図２、図３によって説明する。動弁用リフタ１０は、硬質の鋼材によって作られており、前記リフタ孔４６へ摺動自在に挿通される円筒部１０ａと、その円筒部１０ａの一端を閉じ動弁カムによって摺擦される円板部１０ｂとを有する。
【００２１】
円筒部１０ａは、肉厚ｔが０．２〜０．３ｍｍの薄肉に作られた正円の円筒からなり、その一端はやや大径の円板部１０ｂによって閉じられており、他端は円板部１０ｂより小径に作られている。
【００２２】
よって、円板部１０ｂは、動弁カムの圧力を支承するに必要な直径となっており、従来のリフタと同様な耐摩耗性が得られる。また、円筒部１０ａはリフタ孔４６の内面との接触面積が少なくなり、動力の損失を抑えている。
【００２３】
また、開口端近傍が、やや内側へ折り曲げられて、先細りの勾配をもつ円錐状に形成され、外面が面取り部１０ｃをなしている。よって、エンジン組み立て時の、前記リフタ孔４６への挿通作業を容易にしてある。
【００２４】
さらに、円筒部１０ａは塑性加工によって成形されており、具体的にはスピニング加工法、いわゆる、へら絞り加工法によって作られていて、加工硬化により熱処理を行った場合と同様に、高い硬度と靭性とが付与されている。
【００２５】
円板部１０ｂは動弁カム４２、４４と当接する部分であり、それらの幅よりやや大径に作られ、高周波焼入れされた後、図３中、二点鎖線で示す部分より外側が切削、研削などの機械加工によって除去されている。
【００２６】
また、内面中央部には内側へ突出する突起１０ｄが設けられ、その端面は平坦に研削されて、弁ステム２４の端部へ当接する押圧部をなしている。
【００２７】
上記実施例の動弁用リフタ１０は、以上のように構成されているから、円筒部１０ａが小径化されたことと、薄肉に構成されたこととによって、機械的な強度を落とすことなく、軽量化されている。よって、動弁系の慣性質量を減じ、動力の損失を軽減することになる。
【００２８】
さらに、円筒部１０ａが小径化されたことによって倒れ防止効果がある。
【００２９】
次に、上記動弁用リフタ１０の製造方法を説明する。動弁用リフタ１０の製造には市販のへら絞り装置が使用される。
【００３０】
図４で示すへら絞り装置５０は、市販のへら絞り装置に、本願発明に係る動弁用リフタ１０を製造するための部品を加えたものである。
【００３１】
すなわち、５１は成形用のへらであり、後述する被加工物たる素材６０の材質や、製品たる動弁用リフタの形状寸法に応じて適宜に選択される。
【００３２】
５２は心金、いわゆるマンドレルである。マンドレル５２は図示してないスピンドルによって、所定の速度で回転可能、かつ着脱可能に保持されている。
【００３３】
また、マンドレル５２はゆるい先細りテーパにして着脱を一層容易にすることもある。
【００３４】
マンドレル５２の輪郭は概ね、動弁用リフタ１０の内面形状に従って作られ、軸芯には大きい面取り部５３を介して外方へ開く連通路５４が設けられている。
【００３５】
面取り部５３はマンドレル５２の先端面が、内面突起１０ｄと干渉するのを回避するとともに、素材６０の裏面へ流体圧が作用する面積を増やしている。
【００３６】
５５は前記円筒部１０ａの長さを決めるための位置決め溝である。
【００３７】
前記連通路５４は作動油、あるいは圧縮空気などの流体を給送するべく設けられるもので、切換弁５６を介してポンプその他からなる送り手段５７と戻し手段５８とに接続されている。なお、５９は旋削用のバイトである。
【００３８】
次に、上記へら絞り装置５０を用いた製造工程を図５によって説明する。まず、図示してない素材準備工程において製作された、カップ状の素材６０を準備する。
【００３９】
素材６０は同図（ａ）で示すように、鋼板をプレス成形して円形の底部６０ａと、その周囲から円筒形に伸びる側板部６０ｂとを設けたもので、前記内面突起１０ｄが底部６０ａの中央部から側板部６０側へ若干押し出されて形成されている。
【００４０】
その素材６０をマンドレル５２の突端へ被せ、切換弁５６を操作して戻し手段５８たるエアポンプを動作させ、素材６０の裏面を減圧させ負圧によって吸着させる。
【００４１】
ついでマンドレル５２を素材６０とともに回転させ、へら５１を使って素材６０の外面をへら５１で軸方向へしごいて、いわゆる、へら絞り加工を加える。
【００４２】
すなわち、同図（ｂ）の上半分で示すように、へら５１を素材６０の底部６０ａの周縁部から側板部６０ｂ側へ向けて移動させつつ、外径を絞っていくと、同図の下半分で示すように、側板部６０ｂが軸方向へ伸長し、肉厚を減じていく。
【００４３】
この操作を数回繰り返すと同図（ｃ）の上半分で示すように、伸長した側板部６０ｂの先端が位置決め溝５５に達し、へら５１に押されてその溝５５の中へ曲がる。そこで端部の形状を整えるべく、旋削用のバイト５９を溝５５の中へ進出させて先端部を切り落とす。
【００４４】
また、このとき必要によってはバイト５９を底部６０ａの外方へ移動させ円形に旋削して、円同図（ｃ）の下半分で示すように、円板部１０ｂの形状を整え、後続する研削工程の取り代を減らす工程を加えることもある。
【００４５】
へら絞り加工後の素材６０はマンドレル５２に強く密着するので、切換弁５６を操作して送り手段５７により加圧して素材６０を取り外す。
【００４６】
動弁用リフタ１０を以上の工程によって製造すると、切削や研削などの機械加工によることなく、薄肉の円筒部１０ａを製作できる。また、そのようにして製作された円筒部１０ａは塑性変形に伴う加工硬化により、熱処理を行うことなく優れた耐摩性が得られる。
【００４７】
さらに、生産に際して、研削盤や熱処理装置のような高価な設備を準備する必要がなく、初期投資を最少にすることができ、廉価に製造できるなどの効果を生む。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本願発明に係る動弁用リフタを使用したエンジンの断面図である。
【図２】その要部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】動弁用リフタの断面図である。
【図４】動弁用リフタの製造装置を示す説明図である。
【図５】動弁用リフタの製造工程を示した工程図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    動弁用リフタ
１０ａ    円筒部
１０ｂ    円板部
１０ｃ    面取り部
１０ｄ    突起
１２    シリンダヘッド
１４    凹部
１６    吸気通路
１８    排気通路
２０    吸気弁
２２    排気弁
２４    弁ステム
２６    弁板
２８    弁コッタ
３０    リテーナ
３２    弁ばね
４０    カムケース
４２    吸気カム軸
４４    排気カム軸
４６    リフタ孔
５０    へら絞り装置
５１    へら
５２    マンドレル（心金）
５３    面取り部
５４    連通路
５５    位置決め溝
５６    切換弁
５７    送り手段
５８    戻し手段
５９    バイト
６０    素材
６０ａ    底部
６０ｂ    側板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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