JP2001220255A - Sliding ceramic part - Google Patents

Sliding ceramic part

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JP2001220255A
JP2001220255A JP2000035542A JP2000035542A JP2001220255A JP 2001220255 A JP2001220255 A JP 2001220255A JP 2000035542 A JP2000035542 A JP 2000035542A JP 2000035542 A JP2000035542 A JP 2000035542A JP 2001220255 A JP2001220255 A JP 2001220255A
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JP
Japan
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ceramic
brazing material
material layer
sliding
metal body
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000035542A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaichi Nagasawa
政一 長澤
Masahito Taniguchi
雅人 谷口
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sliding ceramic part having excellent durability of the bonded part between a ceramic member and a metallic member. SOLUTION: The outer circumferential edge of a sliding face 4a of the ceramic member 4 is provided with a chamfered part 40 extending from a ceramic plate 4 through a soldering material layer 3 to the metallic member 2. The ceramic plate 4, the soldering material layer 3 and the metallic member 2 form a nearly flat continuous plane on the chamfered part 40. The angle θbetween a standard plane L1 perpendicular to the bonding direction of the ceramic plate 4 with the metallic member 2 and the continuous plane (standard plane) L2 of the chamfered part 40 is adjusted to 30-60 deg..

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のタペッ
ト、ロッカーアーム、バルブブリッジ、バルブリフター
等の動弁系摺動部品等に適したセラミック摺動部品に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic sliding part suitable for a sliding part of a valve train such as a tappet, a rocker arm, a valve bridge and a valve lifter of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記のような摺動部品にあって
は、最も高面圧のかかる摺動部位、即ち最も摺動特性が
要求される部位をセラミック板により構成し、これをろ
う付け等により金属体に接合した構造のものが多く使用
されている。セラミック板は、例えば製造時あるいは製
造後の取扱い時に、欠けやチッピング等が生じやすく、
これを防止するために板面縁に一定量の面取りを施すこ
とが必要不可欠である。また、セラミック板が接合され
る金属体はセラミックほどには欠け等は問題にならない
が、やはり角部保護のために、その接合端面周縁に同様
の面取りが施されることがほとんどである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the above-mentioned sliding parts, a sliding portion to which the highest surface pressure is applied, that is, a portion requiring the most sliding characteristics, is constituted by a ceramic plate and brazed. Those having a structure joined to a metal body by a method such as the one described above are often used. For example, chipping or chipping is likely to occur at the time of manufacturing or handling after manufacturing,
In order to prevent this, it is indispensable to apply a certain amount of chamfer to the plate surface edge. In addition, the metal body to which the ceramic plate is bonded is not as severely chipped as the ceramic, but in most cases, the same chamfer is applied to the peripheral edge of the bonding end face to protect the corners.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような面取りは、セラミック板の摺動面及び接合面の両
側に面取りを備えたセラミックの円板と接合面側に面取
りを有する金属体とを、突き合わせろう付けした構造の
場合、ろう材層外周部に溝状の一種の切欠きを形成する
形となる。そのため、例えばカム等の摺動に伴いセラミ
ック板の外周部に応力が集中すると、軟質のろう材層外
周部の塑性変形等により、接合界面を起点としたクラッ
クや剥離が生じやすくなる問題がある。
However, the above-mentioned chamfering involves a ceramic disk provided with chamfers on both sides of a sliding surface and a joining surface of a ceramic plate and a metal body having a chamfer on the joining surface side. In the case of the butt brazing structure, a kind of groove-shaped notch is formed in the outer peripheral portion of the brazing material layer. Therefore, for example, when stress concentrates on the outer peripheral portion of the ceramic plate due to sliding of the cam or the like, cracks or peeling from the joint interface tend to occur due to plastic deformation of the outer peripheral portion of the soft brazing material layer. .

【0004】本発明の課題は、上記問題を解決して、セ
ラミック体と金属体との接合部の耐久性に優れたセラミ
ック摺動部品を提供することにある。
[0004] It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a ceramic sliding part having excellent durability at a joint between a ceramic body and a metal body.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために、本発明のセラミック摺動部品は、セ
ラミック体の裏面側を接合面として、ろう材層を介して
セラミック体を金属体の端面に接合した構造を有し、そ
のセラミック体の表面側を摺動面としたものであって、
セラミック体の摺動面の外周縁には、該セラミック体か
らろう材層を経て金属体に至る面取り部が形成されてい
ることを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Action / Effect To solve the above-mentioned problems, a ceramic sliding component of the present invention uses a ceramic material as a metal through a brazing material layer with the back surface of the ceramic material as a joining surface. It has a structure joined to the end face of the body, the surface side of the ceramic body as a sliding surface,
A chamfered portion extending from the ceramic body to the metal body via the brazing material layer is formed on the outer peripheral edge of the sliding surface of the ceramic body.

【0006】つまり、本発明者らは、上記のような状況
に鑑みて鋭意検討を行った結果、ろう材層外周の切欠構
造を除去し、かつ摺動面側の面取り部を形成させた状態
とすることが、摺動部品の耐久性を向上させる必要条件
であることを見い出し、本発明を完成するに至ったので
ある。なお、面取り部は、セラミック体の摺動面の外縁
から金属体外周に至る位置まで下り形態で形成される斜
面状の部分を言うが、直線的に下る形態に限らず、上に
凸(例えば凸R面状)あるいは下に凸(例えば凹R面
状)に形成されていてもよい。
That is, the present inventors have made intensive studies in view of the above situation, and as a result, have found that the notch structure on the outer periphery of the brazing material layer has been removed and the chamfered portion on the sliding surface side has been formed. Have been found to be a necessary condition for improving the durability of the sliding component, and the present invention has been completed. In addition, the chamfered portion refers to a slope-shaped portion formed in a down form from the outer edge of the sliding surface of the ceramic body to a position extending to the outer periphery of the metal body. It may be formed as a convex R surface or a convex downward (for example, a concave R surface).

【0007】セラミック体の接合面及び金属体の端面の
少なくとも一方の外周縁に面取り部が施されれば、接合
層(ろう材層)外周部に、前述したような周方向の切欠
構造を生ずる。しかしながら、本発明のセラミック摺動
部品のように、例えば接合後の切欠構造を有するセラミ
ック接合体において、セラミック体摺動面の外周縁に、
該セラミック体からろう材層を介し、金属体に跨る面取
りを例えば研削等により施し、上記切欠構造を除去した
構成の場合、カム等がセラミック体の摺動面に当接して
摺動した際に、ろう材層外周部への応力集中ひいてはそ
の塑性変形等を劇的に低減でき、耐久性が向上したセラ
ミック摺動部品を実現できる。また、研削時に所定の傾
き角(面取り角)を設けて上記切欠構造を除去した構成
であるため、1工程でセラミック摺動面側の面取り部も
同時に行え、加工工程が簡略される。さらに、傾き角
(面取り角)を適宜調整することにより、余分な金属部
材の研削を避けることが可能なため、材料費を低減する
ことができる。なお、この場合の研削加工は、研磨又は
切削加工を意味するものである。
If a chamfer is formed on at least one of the outer peripheral edge of the joining surface of the ceramic body and the end surface of the metallic body, the above-described circumferential notch structure is formed in the outer peripheral portion of the joining layer (brazing material layer). . However, as in the ceramic sliding component of the present invention, for example, in a ceramic joined body having a cutout structure after joining, on the outer peripheral edge of the ceramic body sliding surface,
Through a brazing material layer from the ceramic body, chamfering over the metal body is performed, for example, by grinding or the like, and in the case of the configuration in which the notch structure is removed, when the cam or the like slides by contacting the sliding surface of the ceramic body. In addition, it is possible to dramatically reduce stress concentration on the outer peripheral portion of the brazing material layer, and thus plastic deformation thereof, thereby realizing a ceramic sliding component with improved durability. In addition, since a predetermined inclination angle (chamfer angle) is provided at the time of grinding and the notch structure is removed, the chamfered portion on the ceramic sliding surface side can be simultaneously performed in one step, and the processing step is simplified. Further, by appropriately adjusting the inclination angle (chamfer angle), unnecessary grinding of the metal member can be avoided, and thus the material cost can be reduced. The grinding in this case means polishing or cutting.

【0008】具体的に上記面取り部は、セラミック体、
ろう材層及び金属体が、互いにほぼ面一となるC面取り
部としたり、セラミック体、ろう材層及び金属体により
凸面状に形成されるR面取り部としたりすることができ
る。いずれの面取り形状においても、セラミック体の摺
動面外周縁において、摺動時に欠けやチッピングの発生
を防止ないし抑制することができる。
Specifically, the chamfered portion is a ceramic body,
The brazing material layer and the metal body may be C-chamfered portions that are substantially flush with each other, or may be an R-chamfered portion formed in a convex shape by the ceramic body, the brazing material layer and the metal body. In any of the chamfered shapes, the occurrence of chipping or chipping during sliding can be prevented or suppressed at the outer peripheral edge of the sliding surface of the ceramic body.

【0009】本発明においては、セラミック体と金属体
との接合方向と直交する基準面と、面取り部とのなす角
度θを30°〜60°の範囲にすることができる。該角
度θが30°未満の場合、セラミック体の研削代が増え
るため効率が悪くなる場合があり、また、60°を超え
るとセラミック体の摺動面に欠け、チッピング等が発生
しやすくなる場合がある。上記角度θは好ましくは40
°〜50°に調整するのがよい。なお、面取り部を上述
したR面取り部とした場合には、角度θは、セラミック
体と金属体との接合方向と直交する基準面L1と、R面
取り部の内縁/外縁間を結んだ基準面L2とのなす角度
として定義する。
In the present invention, the angle θ between the reference plane perpendicular to the joining direction of the ceramic body and the metal body and the chamfered portion can be in the range of 30 ° to 60 °. When the angle θ is less than 30 °, the grinding margin of the ceramic body increases, so that the efficiency may be deteriorated. When the angle θ exceeds 60 °, the sliding surface of the ceramic body may be chipped and chipping or the like may easily occur. There is. The angle θ is preferably 40
It is preferable to adjust the angle to between 50 and 50 degrees. When the chamfered portion is the above-described R chamfered portion, the angle θ is a reference surface L1 orthogonal to the joining direction of the ceramic body and the metal body, and a reference surface connecting the inner edge / outer edge of the R chamfered portion. Defined as the angle between L2.

【0010】また、上記セラミック体の厚さを、該セラ
ミック体と前記金属体との接合方向において、0.7〜
1.5mmとすることができる。該厚さが0.7mm未
満の場合、セラミック体の無用な薄肉化を招き、セラミ
ック体の強度そのものが不足して、欠け等の不具合や耐
摩耗性あるいは耐疲労性の低下を招く場合がある。ま
た、該厚さが1.5mmを超えると、セラミック体の研
削代が増えて研削効率の低下を招く他、材料費が嵩みコ
ストアップになる場合がある。なお、セラミック体の厚
さは好ましくは0.8〜1.2mmに調整するのがよ
い。
[0010] The thickness of the ceramic body may be 0.7 to 0.7 in the joining direction of the ceramic body and the metal body.
It can be 1.5 mm. If the thickness is less than 0.7 mm, useless thinning of the ceramic body may be caused, and the strength of the ceramic body itself may be insufficient, which may cause defects such as chipping and decrease in wear resistance or fatigue resistance. . On the other hand, if the thickness exceeds 1.5 mm, the grinding allowance of the ceramic body increases, leading to a decrease in grinding efficiency, and in addition, the material cost increases and the cost may increase. The thickness of the ceramic body is preferably adjusted to 0.8 to 1.2 mm.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。図1は本発明のセラミ
ック摺動部品たるタペットが使用されたオーバーヘッド
バルブ機構を模式的に示している。カム100の回転に
よりタペット1及びプッシュロッド103が上下運動
し、ロッカアーム102を介してバルブ101を開閉さ
せる。図2は、タペット1の拡大図である。該タペット
1は、ろう付け接合層の要部をなすろう材層3を介し
て、金属体(以下、タペット金具ともいう)2とセラミ
ック体(以下、セラミック板ともいう)4とが接合され
た構造を有している。タペット金具2は鉄系材料にて構
成され、円状断面の本体部1aの一方の端部側に、軸線
方向のプッシュロッド挿通孔1cを開口する一方、他方
の端部側に本体部1aよりも大径の摺動基体部1bが一
体形成された形状をなす。他方、セラミック板4は窒化
珪素の焼結体として円板状に構成され、摺動基体部1b
の平坦な端面に重ね接合されている。また、ろう材層3
を構成するろう材は、Cu系あるいはAg系ろう材が使
用される。そして、セラミック板4の、ろう材層3と接
しているのとは反対側の端面がカム100との摺動面4
aとされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an overhead valve mechanism using a tappet as a ceramic sliding component of the present invention. The tappet 1 and the push rod 103 move up and down by the rotation of the cam 100, and open and close the valve 101 via the rocker arm 102. FIG. 2 is an enlarged view of the tappet 1. In the tappet 1, a metal body (hereinafter, also referred to as tappet fitting) 2 and a ceramic body (hereinafter, also referred to as ceramic plate) 4 are joined via a brazing material layer 3, which is a main part of a brazing joining layer. It has a structure. The tappet fitting 2 is made of an iron-based material, and has an axial push rod insertion hole 1c at one end side of the main body 1a having a circular cross section, and the main body 1a at the other end. Also has a shape in which the large-diameter sliding base portion 1b is integrally formed. On the other hand, the ceramic plate 4 is formed in a disk shape as a sintered body of silicon nitride, and the sliding base portion 1b
Are overlapped and joined to the flat end face of In addition, brazing material layer 3
Is used as a brazing material. The end face of the ceramic plate 4 on the opposite side to the side in contact with the brazing material layer 3 has a sliding surface 4 with the cam 100.
a.

【0012】セラミック板4の摺動面4aには、図2に
やや誇張して示すように、クラウニング(中央部が突出
する小さな曲率)が施されている。このクラウニング
は、金属体2とセラミック板4とをろう付け接合して冷
却する際に、金属体2とセラミック板4との熱膨張率の
差にて金属体2がセラミック板4よりも大きく収縮する
ことを利用して、セラミック板4を中央部が盛り上がる
ように弾性変形させることで形成されたものである。
As shown in FIG. 2, the sliding surface 4a of the ceramic plate 4 is crowned (small curvature protruding at the center). In this crowning, when the metal body 2 and the ceramic plate 4 are brazed and cooled, the metal body 2 shrinks more than the ceramic plate 4 due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the metal body 2 and the ceramic plate 4. The ceramic plate 4 is formed by elastically deforming the ceramic plate 4 so that the central portion is raised.

【0013】また、セラミック板4の摺動面4aの外周
縁には、セラミック板4からろう材層3を介し、金属体
2に跨る面取り部40が形成されている。その面取り部
40においては、セラミック板4、ろう材層3及び金属
体2が、互いにほぼ面一で接続される連続面を形成して
いる。図3に示すように、セラミック板4と金属体2と
の接合方向と直交する基準面L1と、面取り部40の連
続面(基準面)L2(面取り部40の内縁40aと外縁
40bとを結んだ面)とが斜めに交わるように、より好
ましくは上記基準面L1と上記連続面L2とのなす角度
θが30°〜60°の範囲(本実施例ではC面取りで4
5°)にて調整されている。また、セラミック板4と金
属体2との接合方向におけるセラミック板4の厚さd1
は、0.7〜1.5mm(本実施例では1.0mm)と
されている。
A chamfered portion 40 extending from the ceramic plate 4 to the metal body 2 via the brazing material layer 3 is formed on the outer peripheral edge of the sliding surface 4a of the ceramic plate 4. In the chamfered portion 40, the ceramic plate 4, the brazing material layer 3, and the metal body 2 form a continuous surface that is connected to each other substantially flush. As shown in FIG. 3, a reference plane L1 orthogonal to the joining direction of the ceramic plate 4 and the metal body 2 is connected to a continuous plane (reference plane) L2 of the chamfered portion 40 (the inner edge 40a and the outer edge 40b of the chamfered portion 40). More preferably, the angle θ between the reference plane L1 and the continuous plane L2 is in a range of 30 ° to 60 ° (in this embodiment, 4 ° in C-chamfering).
5 °). The thickness d1 of the ceramic plate 4 in the joining direction of the ceramic plate 4 and the metal body 2
Is 0.7 to 1.5 mm (1.0 mm in this embodiment).

【0014】次に、本実施例のタペット1の製造方法に
ついて説明する。図4(a)に示すように、摺動面4a
及び接合面4bのそれぞれの外周縁に面取り部4c,4
dが施されたセラミック板4と、端面2a周縁に面取り
部2cが施された金属体2とを公知の方法によりろう付
け接合し、接合体200を得る。この場合、セラミック
板4と金属体2との接合周縁部(ろう材層外周縁部)に
は、ろう材層3の外周露出面を底面とし面取り部4d,
2cを内側面とする、略C字状断面の周方向の切欠1a
を生ずる。
Next, a method of manufacturing the tappet 1 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 4A, the sliding surface 4a
And chamfered portions 4c, 4 on the outer peripheral edge of the joining surface 4b.
The ceramic plate 4 provided with d and the metal body 2 provided with the chamfered portion 2c on the peripheral edge of the end face 2a are brazed and joined by a known method to obtain a joined body 200. In this case, the outer peripheral exposed surface of the brazing material layer 3 is a bottom surface and the chamfered portions 4d,
Notch 1a in the circumferential direction having a substantially C-shaped cross section with 2c as the inner surface
Is generated.

【0015】この切欠1aを有する接合体において、切
欠1aが略完全に消滅し、かつセラミック板4の摺動面
4aの外周縁が角状にならないように外周研磨を行っ
て、セラミック板4、金属体2及びろう材層3の外周面
が略面一となるように面取り加工する。その結果、図4
(b)に示すように、セラミック板4、ろう材層3及び
金属体2が、互いにほぼ面一で接続される連続面を形成
し、図3に示すようにその面取り部40の連続面(基準
面)L2と、セラミック板4と金属体2との接合方向と
直交する基準面L1とは斜めに交わることになる。な
お、図4(b)において、破線で示した部分が研削代で
ある。
In the joined body having the notch 1a, the outer periphery is polished so that the notch 1a almost completely disappears and the outer periphery of the sliding surface 4a of the ceramic plate 4 does not become square. Chamfering is performed so that the outer peripheral surfaces of the metal body 2 and the brazing material layer 3 are substantially flush. As a result, FIG.
As shown in (b), the ceramic plate 4, the brazing material layer 3, and the metal body 2 form a continuous surface that is connected to each other substantially flush, and as shown in FIG. The reference plane L2 and the reference plane L1 orthogonal to the joining direction of the ceramic plate 4 and the metal body 2 cross obliquely. In FIG. 4B, a portion shown by a broken line is a grinding allowance.

【0016】このような構成を採用することによる作用
及び効果について、以下に説明する。タペット1の耐久
性を大きく左右する因子として、カム100のタペット
1の摺動面4a外周への当たり方(例えば、カム摺動範
囲やカム面のタペットに対する当たり角)が挙げられ
る。例えば、エンジン側のブロック穴寸法精度やカム1
00の加工精度(例えばカムテーパやカム幅の形成精
度)、あるいはタペットの組付け精度等によって、カム
100が摺動面4aの最外周にエッジ当たりするような
ケースでは、ろう材層3を含む接合部へのダメージが大
きい。
The operation and effect of adopting such a configuration will be described below. Factors greatly affecting the durability of the tappet 1 include how the cam 100 hits the outer periphery of the sliding surface 4a of the tappet 1 (for example, the cam sliding range and the contact angle of the cam surface with the tappet). For example, the dimensional accuracy of the block hole on the engine side or the cam 1
In the case where the cam 100 comes into contact with the outermost periphery of the sliding surface 4a due to the processing accuracy of 00 (for example, the forming accuracy of the cam taper and the cam width) or the mounting accuracy of the tappet, the joining including the brazing material layer 3 is performed. Great damage to the part.

【0017】例えば、摺動面4aの偏摩耗防止のため摺
動面4aのクラウニングを利用して、カム100の摺動
に伴いタペット1を回転させることが行われる。カム1
00は、この目的のため、図7(a)及び(b)に示す
ように、タペット1の回転軸線O1に対してカム100
の幅方向中心線O2を片側に寄るように偏心(オフセッ
ト)させ、また、カム100の外周面幅方向には、タペ
ット1の摺動面4aの外縁側から回転軸線O1側に向け
て下るカムテーパが付与されている(なお、図では、摺
動面4aにおけるカム摺動範囲をハッチング領域にて示
している)。
For example, the tappet 1 is rotated as the cam 100 slides by using crowning of the sliding surface 4a to prevent uneven wear of the sliding surface 4a. Cam 1
00 is for this purpose, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), with respect to the rotation axis O1 of the tappet 1,
The cam taper is eccentric (offset) so that the center line O2 in the width direction of the cam 100 is shifted toward one side, and the cam taper is lowered from the outer edge of the sliding surface 4a of the tappet 1 toward the rotation axis O1 in the width direction of the outer peripheral surface of the cam 100. (Note that the cam sliding range on the sliding surface 4a is indicated by a hatched area in the drawing).

【0018】このとき、アイドリング時などカム100
の回転が低速の場合は、図7(c)に破線で示すよう
に、カム100からセラミック板4に加わる衝撃力が、
クラウニングの頂点となる摺動面4aの中央付近(すな
わち、タペット1の質量中心に近い位置)にて最大とな
る。しかしながら、高速回転状態においては、動弁系の
慣性力や、上記カムテーパの付与形態の影響を受けて、
図中実線で示すように摺動面4aの外周縁付近に非常に
大きな衝撃力が加わる形となる。また、摺動面4aに形
成するクラウニングの曲率が小さく、カムテーパの量が
大きい場合にも、タペット1の外周縁に大きな衝撃力が
加わる場合がある。
At this time, the cam 100 is used for idling.
When the rotation is low, the impact force applied to the ceramic plate 4 from the cam 100 as shown by the broken line in FIG.
It becomes maximum near the center of the sliding surface 4a, which is the peak of crowning (that is, a position near the center of mass of the tappet 1). However, in the high-speed rotation state, under the influence of the inertia of the valve train and the form of the cam taper,
As shown by the solid line in the figure, a very large impact force is applied to the vicinity of the outer peripheral edge of the sliding surface 4a. Even when the curvature of the crowning formed on the sliding surface 4a is small and the amount of cam taper is large, a large impact force may be applied to the outer peripheral edge of the tappet 1.

【0019】図4(a)のような切欠1aが残存した構
成のタペット200は、この衝撃により、その切欠部に
おいてクラックや剥離等が生じる場合がある。しかしな
がら、図4(b)に示す本発明に属するタペット1は、
セラミック板4の摺動面4a外周縁において、該セラミ
ック板4と金属体2との外周面が、両者の間に形成され
るろう材層(ろう付け接合層)3とともに略面一となる
ように、研磨等により面取り仕上げされている。この構
成によれば、図4(a)に示すような接合周縁部の切欠
1aが実質的になくなるので、切欠部を原因としたクラ
ックや剥離の発生が極めて効果的に防止される。
In the tappet 200 having the notch 1a as shown in FIG. 4A, cracks and peeling may occur at the notch due to the impact. However, the tappet 1 according to the present invention shown in FIG.
At the outer peripheral edge of the sliding surface 4a of the ceramic plate 4, the outer peripheral surfaces of the ceramic plate 4 and the metal body 2 are substantially flush with the brazing material layer (brazing joining layer) 3 formed therebetween. And beveled by polishing or the like. According to this configuration, the notch 1a at the joining peripheral portion as shown in FIG. 4A is substantially eliminated, so that the occurrence of cracks and peeling due to the notch is extremely effectively prevented.

【0020】次に、図5に示すように、セラミック体4
の摺動面4a外周縁に形成する面取り部は、セラミック
体4、ろう材層3及び金属体2により凸面状に形成され
るR面取り部42とすることもできる。この場合、R面
取り部42の内縁44と外縁43との間を結んだ基準面
L2と、セラミック体4と金属体2との接合方向と直交
する基準面L1とのなす角度θが30〜60°(本実施
例では45°)に調整されている。
Next, as shown in FIG.
The chamfered portion formed on the outer peripheral edge of the sliding surface 4a may be an R chamfered portion 42 formed in a convex shape by the ceramic body 4, the brazing material layer 3, and the metal body 2. In this case, the angle θ between the reference plane L2 connecting the inner edge 44 and the outer edge 43 of the R chamfered portion 42 and the reference plane L1 perpendicular to the joining direction of the ceramic body 4 and the metal body 2 is 30 to 60. ° (in this embodiment, 45 °).

【0021】上記のタペット1において、金属体2を構
成するFe系材料としては、各種炭素鋼、合金鋼(ステ
ンレス鋼あるいは耐熱鋼を含む)、あるいは鋳鉄を使用
できる。例えばJISに規定されたものでは、次のよう
なものを例示できる(組成の単位は重量%)。 (1)機械構造用Ni−Cr−Mo鋼:SNCM630
(C:0.25〜0.35、Si:0.15〜0.3
5、Mn:0.35〜0.60、Ni:2.5〜3.
5、Cr:2.5〜3.5、Mo:0.5〜0.7、残
Fe(単位:重量%、以下同じ))、SNCM439
(C:0.36〜0.43、Si:0.15〜0.3
5、Mn:0.6〜0.90、Ni:1.6〜2.0、
Cr:0.6〜1.0、Mo:0.15〜0.3、残F
e)、SNCM447(C:0.44〜0.50、S
i:0.15〜0.35、Mn:0.6〜0.90、N
i:1.6〜2.0、Cr:0.6〜1.0、Mo:
0.15〜0.3、残Fe)等。 (2)機械構造用Cr−Mo鋼:SCM445(C:0.
43〜0.48、Si:0.15〜0.35、Mn:
0.6〜0.85、Cr:0.9〜1.2、Mo:0.
15〜0.3、残Fe)等。 (3)機械構造用Cr鋼:SCr440(C:0.43〜
0.48、Si:0.15〜0.35、Mn:0.6〜
0.85、Cr:0.9〜1.2、残Fe)、SCr4
15(C:0.13〜0.18、Mn:0.60〜0.
85、Cr:0.90〜1.20、残Fe)等。 (4)機械構造用炭素鋼:S50C(C:0.47〜0.
53、Mn:0.6〜0.9、残Fe)等。
In the above tappet 1, as the Fe-based material constituting the metal body 2, various carbon steels, alloy steels (including stainless steel or heat-resistant steel), or cast iron can be used. For example, according to JIS, the following can be exemplified (composition unit is% by weight). (1) Ni-Cr-Mo steel for machine structure: SNCM630
(C: 0.25 to 0.35, Si: 0.15 to 0.3
5, Mn: 0.35 to 0.60, Ni: 2.5 to 3.
5, Cr: 2.5 to 3.5, Mo: 0.5 to 0.7, residual Fe (unit: wt%, the same applies hereinafter)), SNCM439
(C: 0.36-0.43, Si: 0.15-0.3
5, Mn: 0.6 to 0.90, Ni: 1.6 to 2.0,
Cr: 0.6 to 1.0, Mo: 0.15 to 0.3, residual F
e), SNCM447 (C: 0.44-0.50, S
i: 0.15 to 0.35, Mn: 0.6 to 0.90, N
i: 1.6 to 2.0, Cr: 0.6 to 1.0, Mo:
0.15 to 0.3, residual Fe) and the like. (2) Cr-Mo steel for machine structure: SCM445 (C: 0.
43 to 0.48, Si: 0.15 to 0.35, Mn:
0.6-0.85, Cr: 0.9-1.2, Mo: 0.
15-0.3, residual Fe) and the like. (3) Cr steel for machine structure: SCr440 (C: 0.43 ~
0.48, Si: 0.15 to 0.35, Mn: 0.6 to
0.85, Cr: 0.9-1.2, residual Fe), SCr4
15 (C: 0.13-0.18, Mn: 0.60-0.
85, Cr: 0.90 to 1.20, residual Fe) and the like. (4) Carbon steel for machine structure: S50C (C: 0.47-0.
53, Mn: 0.6-0.9, residual Fe) and the like.

【0022】また、セラミック体4は、上記の通り窒化
珪素を主体に構成することができる。窒化珪素は機械的
強度、耐磨耗性及び耐食性に優れ、例えばタペットな
ど、高温・高負荷かつ腐食性の苛酷な環境下で使用され
る動弁系摺動部品においても、十分な強度及び耐久性を
確保することが可能である。なお、窒化珪素以外では、
サイアロン、炭化珪素、窒化アルミニウム等も使用可能
である。
The ceramic body 4 can be mainly composed of silicon nitride as described above. Silicon nitride has excellent mechanical strength, abrasion resistance, and corrosion resistance. Sufficient strength and durability even for valve train sliding parts used in high-temperature, high-load and corrosive harsh environments such as tappets. It is possible to secure the property. In addition, except for silicon nitride,
Sialon, silicon carbide, aluminum nitride and the like can also be used.

【0023】また、ろう材層3を形成するためのろう材
は、Agを主成分とするAg系ろう材を使用することが
できる。本発明にて使用可能なAg系ろう材には、Ag
−Cu−Ti系ろう材(Cu:33.0〜37.5(例
えば35.25)、Ti:1.0〜2.5(例えば1.
75)、残部Ag(単位:重量%、以下同じ))、Cu
−Al−Si−Ti系ろう材(Al:1.0〜3.0
(例えば2.0)、Si:2.0〜4.0(例えば3.
0)、Ti:1.0〜3.5(例えば2.25)、残部
Cu)、Ag−Cu−In−Ti系ろう材(Cu:2
5.0〜29.5(例えば27.25)、In:10〜
15(例えば12.5)、Ti:0.5〜2.0(例え
ば1.25)、残部Ag)等がある。Ag系ろう材を使
用した場合のろう材層の厚さは、本発明の効果を十分に
達成する上で、10〜50μmの範囲にて調整するのが
よい。
The brazing material for forming the brazing material layer 3 may be an Ag-based brazing material containing Ag as a main component. Ag-based brazing filler metals usable in the present invention include Ag
-Cu-Ti-based brazing material (Cu: 33.0 to 37.5 (for example, 35.25), Ti: 1.0 to 2.5 (for example, 1.
75), balance Ag (unit:% by weight, the same applies hereinafter)), Cu
-Al-Si-Ti brazing material (Al: 1.0 to 3.0)
(For example, 2.0), Si: 2.0 to 4.0 (for example, 3.
0), Ti: 1.0 to 3.5 (e.g., 2.25), balance Cu), Ag-Cu-In-Ti-based brazing material (Cu: 2)
5.0 to 29.5 (for example, 27.25), In: 10 to 10
15 (e.g., 12.5), Ti: 0.5 to 2.0 (e.g., 1.25), and the balance is Ag. When the Ag-based brazing material is used, the thickness of the brazing material layer is preferably adjusted in the range of 10 to 50 μm in order to sufficiently achieve the effects of the present invention.

【0024】一方、Cuを主成分とするCu系ろう材を
使用すれば、ろう材層の耐熱性、ひいては接合体の高温
接合強度をさらに高めることができる。Cu系ろう材と
しては、Cuを80重量%以上含有するものを使用する
ことで、接合部の耐熱性にとりわけ優れた接合体を得る
ことができる。Cu系ろう材としては、具体的にはCu
−Al−Si−Ti系のろう材を使用することができ
る。Cuの含有量は前述の通り80重量%以上に設定す
ることで、ろう材層の耐熱性が特に良好となる。Alは
主にろう材の融点を調整する働きをなし、含有量が高い
ほどろう材の融点が低下する。一方、Siはろう材が溶
融してできる液相の流れ性を高め、空隙等の欠陥が少な
い接合構造を形成するのに寄与する。ただし、Si含有
量が0.1重量%未満になると液相の流動性改善効果が
乏しくなり、逆に8重量%を超えるとろう材層が脆弱化
して接合強度の低下につながる場合がある。
On the other hand, when a Cu-based brazing material containing Cu as a main component is used, the heat resistance of the brazing material layer, and the high-temperature bonding strength of the joined body can be further increased. By using a Cu-based brazing material containing 80% by weight or more of Cu, a joined body particularly excellent in heat resistance of a joined portion can be obtained. As a Cu-based brazing material, specifically, Cu
-Al-Si-Ti-based brazing material can be used. By setting the content of Cu to 80% by weight or more as described above, the heat resistance of the brazing material layer becomes particularly good. Al mainly serves to adjust the melting point of the brazing material, and the higher the content, the lower the melting point of the brazing material. On the other hand, Si enhances the flowability of the liquid phase formed by melting the brazing material, and contributes to the formation of a joint structure with few defects such as voids. However, if the Si content is less than 0.1% by weight, the effect of improving the fluidity of the liquid phase becomes poor, and if it exceeds 8% by weight, the brazing material layer becomes brittle, which may lead to a decrease in bonding strength.

【0025】なお、活性金属成分たるTi(ZrやHf
等も使用できる)が10重量%を超えるとセラミック被
接合体との界面反応生成物の量が増大して接合強度が低
下するため、活性金属の含有量は10重量%以下、望ま
しくは5重量%以下の範囲で調整するのがよい。なお、
Alの含有量は、Si及び活性金属成分の含有量と、ろ
う材の狙い融点(固相線温度)とを勘案して、0.1〜
5重量%の範囲で適宜調整する。なお、上記以外のCu
系ろう材としては、Cu−Pd−Si−Ti系、Cu−
Si−Ti系、Cu−Si系等を使用できる。Cu系ろ
う材を使用した場合のろう材層の厚さは、本発明の効果
を十分に達成する上で、30〜80μmの範囲にて調整
するのがよい。
The active metal component Ti (Zr or Hf
If the content exceeds 10% by weight, the amount of the interface reaction product with the ceramic joined body increases and the bonding strength decreases, so that the content of the active metal is 10% by weight or less, preferably 5% by weight. % Should be adjusted in the range of not more than%. In addition,
The content of Al is 0.1 to 0.1 in consideration of the content of Si and the active metal component and the target melting point (solidus temperature) of the brazing material.
Adjust appropriately within the range of 5% by weight. In addition, Cu other than the above
Cu-Pd-Si-Ti, Cu-
Si-Ti type, Cu-Si type and the like can be used. The thickness of the brazing material layer when a Cu-based brazing material is used is preferably adjusted in the range of 30 to 80 μm in order to sufficiently achieve the effects of the present invention.

【0026】なお、ろう材層3と金属体2あるいはセラ
ミック体4との各隣接境界(あるいは接合界面)は、成
分拡散等のため一般には不明瞭となることが多い。具体
的には、各隣接境界付近に、成分の拡散ないし反応によ
り拡散層あるいは反応層(以下、両者を総称して拡散・
反応層という)が形成されることがある。本明細書にお
いては、図6に示すように、金属体とセラミック体との
接合方向において、セラミック体を構成する金属イオン
あるいは珪素イオン等のカチオン成分のうち、最も含有
量の高いもの(以下、主カチオン成分という)の濃度を
セラミック体側からろう材層側に向けて分析した場合
に、該主カチオン成分濃度の分析値レベルが、その平均
濃度Cmの1/2となる位置を、セラミック体とろう材
層との境界BXとして定めるものとする。また、同様に
金属体を構成する金属成分のうち、最も含有量の高いも
の(以下、主金属成分という)の濃度を金属体側からろ
う材層側に向けて分析した場合に、該主金属成分濃度の
分析値レベルが、その平均濃度Mmの1/2となる位置
を、金属体とろう材層との境界BYとして定めるものと
する。そして、両境界間の距離をろう材層の厚さtとし
て定義する(ただし、ろう材層の厚さに分布を生じてい
る場合には、その平均値にて代表させるものとする)。
なお、このような分析は、電子プローブ・マイクロ・ア
ナライザ(EPMA)、EDS(エネルギー分散型X線
分光)及びWDS(波長分散型X線分光)、オージェ電
子分光法(AES)等の公知の方法により実施すること
ができる。
Incidentally, each adjacent boundary (or bonding interface) between the brazing material layer 3 and the metal body 2 or the ceramic body 4 is often unclear due to component diffusion or the like. More specifically, a diffusion layer or a reaction layer (hereinafter, collectively referred to as diffusion /
Reaction layer). In the present specification, as shown in FIG. 6, in the joining direction of the metal body and the ceramic body, the cation component having the highest content among cation components such as metal ions or silicon ions constituting the ceramic body (hereinafter, referred to as When the concentration of the main cation component is analyzed from the ceramic body side to the brazing material layer side, the position where the analysis value level of the main cation component concentration becomes 1/2 of the average concentration Cm is defined as the ceramic body. It shall be determined as the boundary BX with the brazing material layer. Similarly, when the concentration of the metal component having the highest content (hereinafter, referred to as a main metal component) among the metal components constituting the metal body is analyzed from the metal body side toward the brazing material layer side, the main metal component The position at which the analytical value level of the concentration is の of the average concentration Mm is determined as the boundary BY between the metal body and the brazing material layer. Then, the distance between the two boundaries is defined as the thickness t of the brazing material layer (however, if a distribution occurs in the thickness of the brazing material layer, the average value thereof is used).
Such analysis is performed by a known method such as electron probe microanalyzer (EPMA), EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) and WDS (wavelength dispersive X-ray spectroscopy), and Auger electron spectroscopy (AES). Can be implemented.

【0027】なお、上記の実施例では、セラミック体4
を金属体2に直接ろう付け接合していたが、接合熱処理
時等における金属体2とセラミック体4との間の熱膨張
差に起因した残留応力(あるいは熱応力)を緩和するた
めに、金属体2とろう材層3との間に中間層(あるいは
緩衝板)を介挿することもできる。この中間層は、例え
ばCuやNi等の軟質金属を主体とするもので構成で
き、自身の塑性変形により上記残留応力を緩和する効果
をさらに高める働きをなす。また、W合金やコバール
等、セラミック体4と金属体2との中間の線膨張係数を
有する材質で中間層を構成してもよい。なお、中間層
は、上記材質の薄板を金属体2側にろう付け等により接
合する一方、セラミック体4側には上記ろう材層3を介
して同様にろう付け接合することができる。この場合、
接合により一体化した金属体2と中間層との全体をあら
ためて金属体2とみなおせば、当該構造も本発明の請求
項に記載した接合体の構成を有していると見ることがで
きる。前記した金属体端面側面取り部は、この中間層に
形成することができる。
In the above embodiment, the ceramic body 4
Has been directly brazed to the metal body 2, but in order to reduce residual stress (or thermal stress) caused by a difference in thermal expansion between the metal body 2 and the ceramic body 4 at the time of heat treatment for bonding or the like, An intermediate layer (or a buffer plate) may be interposed between the body 2 and the brazing material layer 3. This intermediate layer can be composed mainly of a soft metal such as Cu or Ni, for example, and serves to further enhance the effect of relaxing the residual stress by its own plastic deformation. Further, the intermediate layer may be made of a material having an intermediate linear expansion coefficient between the ceramic body 4 and the metal body 2, such as W alloy or Kovar. The intermediate layer can be formed by joining a thin plate made of the above material to the metal body 2 by brazing or the like, and can be similarly joined to the ceramic body 4 by brazing via the brazing material layer 3. in this case,
If the whole of the metal body 2 and the intermediate layer integrated by bonding are regarded as the metal body 2 again, it can be seen that the structure also has the structure of the bonded body described in the claims of the present invention. The metal body end face chamfered portion can be formed in this intermediate layer.

【0028】[0028]

【実施例】本発明のタペット(セラミック摺動部品)1
の性能を確認するために、以下の条件で試作品を製作し
た。まず、鋼材として、JISに規定された合金鋼SN
CM630を鍛造、機械研削することにより図2に示し
た形状のタペット金具2を作製した。他方、Si
原料100重量部に対し、Al−Y系焼結
助剤10重量部と、成形バインダ5重量部とを配合して
金型プレスにて成形し、脱バインダした後、Nガス雰
囲気にて1700℃で常圧予備焼結し、さらにNガス
雰囲気で1700℃、100気圧にてガス圧焼成し、円
板状の焼成体を得た。こうして得られた焼成体の両面を
研削して、円板状のセラミック板4を作成した(外径3
4mm、厚さ1.0mm)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Tappet (ceramic sliding part) 1 of the present invention
A prototype was manufactured under the following conditions in order to confirm the performance. First, as a steel material, alloy steel SN specified in JIS
By tapping and mechanically grinding the CM630, the tappet fitting 2 having the shape shown in FIG. 2 was produced. On the other hand, Si 3 N 4
For 100 parts by weight of the raw material, 10 parts by weight of an Al 2 O 3 —Y 2 O 3 -based sintering aid and 5 parts by weight of a forming binder were blended, molded by a die press, and debindered. atmospherically pre-sintered at 1700 ° C. at 2 atmosphere, further 1700 ° C. in a N 2 gas atmosphere, forms a gas pressure at 100 atm, to obtain a disk-shaped sintered body. Both surfaces of the fired body thus obtained were ground to form a disk-shaped ceramic plate 4.
4 mm, thickness 1.0 mm).

【0029】そして、上記タペット金具2とセラミック
板4との間にろう材箔を挟み込み、真空雰囲気にてろう
付け接合することにより、図8に示す形状の接合体20
0をn=5(No.1〜5)にて得た。また、使用した
ろう材箔は、Ag−Cu−In−Ti系ろう材(Cu:
27.25wt%、In:12.5wt%、Ti:1.
25wt%、残部Ag、厚さ0.040mm)であり、
ろう付け条件は真空雰囲気にて800℃×2hr、ろう
付け後の冷却速度は10℃/分とした。なお、接合後の
各タペットにおいて、前記したろう材層3の厚さは、断
面のEPMA測定により概ね35〜38μmとなってい
ることがわかった。
Then, a brazing material foil is interposed between the tappet fitting 2 and the ceramic plate 4 and brazed in a vacuum atmosphere to form a joined body 20 having a shape shown in FIG.
0 was obtained at n = 5 (Nos. 1 to 5). The brazing material foil used was an Ag—Cu—In—Ti-based brazing material (Cu:
27.25 wt%, In: 12.5 wt%, Ti: 1.
25 wt%, balance Ag, thickness 0.040 mm)
The brazing conditions were 800 ° C. × 2 hr in a vacuum atmosphere, and the cooling rate after brazing was 10 ° C./min. In addition, in each of the tappets after the joining, the thickness of the brazing material layer 3 was found to be approximately 35 to 38 μm by EPMA measurement of the cross section.

【0030】得られた接合体200は、セラミック板4
の摺動面4a及び接合面4bと、金属体2の端面2aの
各外縁部に、各種角度及び幅にて面取り部4c,4d,
2cが形成され、接合周縁部に図4(a)に示す切欠1
aが形成されたものである。この接合体200におい
て、切欠1aが略完全に消滅するまで、セラミック体4
の摺動面4aからろう材層3及び金属体2に跨るC面取
り加工(角度θ=45°(図3参照))を研削により施
し、図2に示すような本発明に属するタペット1(実施
例1〜5)を得た。
The obtained joined body 200 is a ceramic plate 4
The chamfered portions 4c, 4d, 4c, 4d, at various angles and widths are provided on the outer peripheral portion of the sliding surface 4a and the joining surface 4b of the
2c are formed, and the notch 1 shown in FIG.
a is formed. In this joined body 200, the ceramic body 4 is kept until the notch 1a is almost completely eliminated.
C-chamfering (angle θ = 45 ° (see FIG. 3)) extending from the sliding surface 4a to the brazing material layer 3 and the metal body 2 by grinding, the tappet 1 according to the present invention as shown in FIG. Examples 1 to 5) were obtained.

【0031】さらに、比較例の試験品としてセラミック
体4の厚さが1.5mmである接合体200(図8、図
4(a))をn=10(No.6〜15)にて作製し
た。この接合体200のうち、No.6〜10に関して
は、図9に示すように、切欠1aが略完全に消滅するま
で、セラミック体4の外周面46からろう材層3の外周
面36及び金属体2の外周面26に、セラミック板4と
金属体2との接合方向と平行な向きに研磨加工を施し、
その後に、セラミック体4の摺動面4a外周縁にC面取
り加工(角度45°)を施して、比較例6〜10を得
た。なお、この場合、面取り部48は、セラミック体4
に形成されているのみで、ろう材層3及び金属体2には
跨っていない。また、接合体200のうち、No.11
〜15に関しては、面取り(研削)加工を行わず、切欠
1aが残存した状態のタペットとし、これを比較例11
〜15とした。
Further, as a test product of a comparative example, a joined body 200 (FIGS. 8 and 4 (a)) in which the thickness of the ceramic body 4 is 1.5 mm was prepared at n = 10 (Nos. 6 to 15). did. Among the joined bodies 200, No. With respect to Nos. 6 to 10, as shown in FIG. 9, until the notch 1a disappears almost completely, the outer peripheral surface 46 of the brazing material layer 3 and the outer peripheral surface 26 of the metal body 2 Polishing is performed in a direction parallel to the joining direction of the plate 4 and the metal body 2,
Thereafter, the outer peripheral edge of the sliding surface 4a of the ceramic body 4 was subjected to C chamfering (at an angle of 45 °) to obtain Comparative Examples 6 to 10. In this case, the chamfered portion 48 is
And does not straddle the brazing material layer 3 and the metal body 2. Further, among the joined bodies 200, 11
With respect to Nos. 15 to 15, the tappets without the chamfering (grinding) processing but with the notch 1a remaining were used.
~ 15.

【0032】上記実施例、比較例の各試験品(タペッ
ト)をカムモータリング試験機に装着し、以下の条件に
て耐久試験を行った。すなわち、オイル温度130℃、
カム回転数を2500rpm、タペットとカムとのクリ
アランスを1.5mm、カムのノーズトップ位置におけ
るセット荷重を350kgfとし、最大2.0×10
サイクルまで試験した。結果を表1に示す。
Each test article (tappet) of the above Examples and Comparative Examples was mounted on a cam motoring test machine, and a durability test was performed under the following conditions. That is, the oil temperature is 130 ° C.,
The cam rotation speed is 2500 rpm, the clearance between the tappet and the cam is 1.5 mm, the set load at the nose top position of the cam is 350 kgf, and the maximum is 2.0 × 10 7
Tested to cycle. Table 1 shows the results.

【0033】[0033]

【表1】 切欠1aを有する試験品(比較例11〜15)について
は、2.0×10サイクルに達するまでにクラック、
割れ等が発生した。一方、実施例1〜5、及び比較例6
〜10については、2.0×10サイクルまでろう材
層などにクラック、割れ等が発生しなかった。
[Table 1] With respect to the test articles having Notches 1a (Comparative Examples 11 to 15), cracks were observed until 2.0 × 10 7 cycles were reached.
Cracks and the like occurred. On the other hand, Examples 1 to 5 and Comparative Example 6
With respect to No. 10 to 10, no crack, crack or the like occurred in the brazing material layer or the like until 2.0 × 10 7 cycles.

【0034】しかしながら、比較例6〜10の試験品に
ついては、セラミック体と金属体との接合工程の後、切
欠1aを除去するための研磨工程と、摺動面4aの外周
縁に面取りを施すための面取り工程の2工程が必須であ
り、一方、実施例1〜5の試験品については、面取り工
程の1工程で、切欠の除去、摺動面外周縁の面取りが同
時に行われ、効率がよい。さらに、比較例6〜10の試
験品に比べ、実施例1〜5の試験品は研削代が縮小さ
れ、材料費の低減につながるものである。
However, with respect to the test articles of Comparative Examples 6 to 10, after the joining step of the ceramic body and the metal body, a polishing step for removing the notch 1a and chamfering of the outer peripheral edge of the sliding surface 4a are performed. Two steps of the chamfering step are indispensable. On the other hand, for the test products of Examples 1 to 5, the removal of the notch and the chamfering of the outer peripheral edge of the sliding surface are simultaneously performed in one step of the chamfering step. Good. Furthermore, compared to the test articles of Comparative Examples 6 to 10, the test articles of Examples 1 to 5 have a reduced grinding allowance, which leads to a reduction in material costs.

【0035】なお、実施例の試験品1〜5について、面
取り加工の上記角度θ(図3参照)を20°、30°、
60°、70°に設定して、同様のカムモータリング試
験を行ったところ、各試験品について2.0×10
イクルまで異常が発生しなかったものの、θ=70°の
試験品については、面取り部40の内縁40aに僅かな
偏摩耗が発生していた。また、θ=20°の試験品は、
面取り加工の際の研削代がθ=30°、60°、70°
の試験品に比べ多くなった。
For the test pieces 1 to 5 of the embodiment, the angle θ of chamfering (see FIG. 3) was set to 20 °, 30 °,
When the same cam motoring test was performed at 60 ° and 70 °, no abnormality occurred up to 2.0 × 10 7 cycles for each test product. The inner edge 40a of the chamfer 40 was slightly unevenly worn. In addition, the test product at θ = 20 °
Grinding allowance for chamfering is θ = 30 °, 60 °, 70 °
More than the test specimens.

【0036】さらに、実施例の試験品1〜5について、
セラミック体の厚さd1(図3参照)を0.5mm、
0.7mm、1.5mm、1.7mmとして、同様のカ
ムモータリング試験を行ったところ、d1=0.7m
m、1.5mmの試験品は、2.0×10サイクルま
で異常が発生しなかった。一方、d1=0.5mmの試
験品については、2.2×10サイクルでセラミック
体に割れが発生した。また、d1=1.7mmの試験品
は、異常が発生しないものの、d1=0.7mm、1.
5mmの試験品に比べて研削代が多くなった。
Further, with respect to the test articles 1 to 5 of the examples,
The thickness d1 of the ceramic body (see FIG. 3) is 0.5 mm,
When the same cam motoring test was performed with 0.7 mm, 1.5 mm, and 1.7 mm, d1 = 0.7 m
No abnormality occurred in the test specimens of m and 1.5 mm up to 2.0 × 10 7 cycles. On the other hand, for the test specimen with d1 = 0.5 mm, cracks occurred in the ceramic body at 2.2 × 10 5 cycles. In the test specimen with d1 = 1.7 mm, although no abnormality occurs, d1 = 0.7 mm, 1.
The grinding allowance was larger than that of a 5 mm test product.

【0037】なお、上記実施例においては、切欠1aを
除去するためにC面取り加工を行ったが、図5に示すよ
うなR面取り加工により、切欠1aを除去したタペット
についても、カムモータリング試験において耐久性に優
れた結果を示した。
In the above embodiment, the C chamfering process was performed to remove the notch 1a. However, the tappet from which the notch 1a was removed by the R chamfering process as shown in FIG. Showed excellent durability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のタペットを含むオーバーヘッドバルブ
機構の正面図。
FIG. 1 is a front view of an overhead valve mechanism including a tappet of the present invention.

【図2】図1のタペットの拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of the tappet of FIG.

【図3】図2のタペットの要部を拡大して示す断面模式
図。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged main part of the tappet of FIG. 2;

【図4】図1のタペットの製造方法を説明するための断
面模式図。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the tappet of FIG.

【図5】図1のタペットの変形例の要部を拡大して示す
断面模式図。
FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a main part of a modification of the tappet of FIG. 1;

【図6】ろう材層の概念を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing the concept of a brazing material layer.

【図7】カムとタペットの配置関係を、カム摺動範囲及
び衝撃力分布とともに示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship between a cam and a tappet together with a cam sliding range and an impact force distribution.

【図8】実施例で使用した研削前の接合体の形状を示す
縦断面図。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a shape of a joined body before grinding used in the example.

【図9】図8の接合体のセラミック体外周縁を面取り加
工した形状を示す拡大縦断面図。
9 is an enlarged longitudinal sectional view showing a shape obtained by chamfering an outer peripheral edge of a ceramic body of the joined body of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タペット(セラミック摺動部品) 2 タペット金具(金属体) 2a 端面 3 ろう材層 4 セラミック板(セラミック体) 4a 摺動面 4b 接合面 40 面取り(C面取り) 42 R面取り Reference Signs List 1 tappet (ceramic sliding part) 2 tappet fitting (metal body) 2a end face 3 brazing material layer 4 ceramic plate (ceramic body) 4a sliding face 4b joining face 40 chamfer (C chamfer) 42 R chamfer

フロントページの続き Fターム(参考) 3G016 AA05 BB02 BB06 BB08 CA13 CA46 EA03 EA14 EA24 FA33 GA00 4G026 BA01 BA17 BB21 BB24 BC01 BC02 BD12 BD14 BF16 BF24 BG02 BH01 BH03 Continued on the front page F term (reference) 3G016 AA05 BB02 BB06 BB08 CA13 CA46 EA03 EA14 EA24 FA33 GA00 4G026 BA01 BA17 BB21 BB24 BC01 BC02 BD12 BD14 BF16 BF24 BG02 BH01 BH03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミック体の裏面側を接合面として、
ろう材層を介して前記セラミック体を金属体の端面に接
合した構造を有し、そのセラミック体の表面側を摺動面
としたセラミック摺動部品において、 前記セラミック体の摺動面の外周縁には、該セラミック
体から前記ろう材層を経て前記金属体に至る面取り部が
形成されていることを特徴とするセラミック摺動部品。
1. The method according to claim 1, wherein the back surface of the ceramic body is a bonding surface.
In a ceramic sliding component having a structure in which the ceramic body is joined to an end face of a metal body via a brazing material layer, and a surface side of the ceramic body as a sliding surface, an outer peripheral edge of the sliding surface of the ceramic body Wherein a chamfered portion from the ceramic body to the metal body via the brazing material layer is formed.
【請求項2】 前記面取り部は、前記セラミック体、前
記ろう材層及び前記金属体が、互いにほぼ面一となるC
面取り部とされている請求項1記載のセラミック摺動部
品。
2. The chamfered portion according to claim 1, wherein the ceramic body, the brazing material layer, and the metal body are substantially flush with each other.
The ceramic sliding component according to claim 1, wherein the ceramic sliding component is a chamfer.
【請求項3】 前記面取り部は、前記セラミック体、前
記ろう材層及び前記金属体により凸面状に形成されるR
面取り部とされている請求項1記載のセラミック摺動部
品。
3. The chamfered portion is formed in a convex shape by the ceramic body, the brazing material layer and the metal body.
The ceramic sliding component according to claim 1, wherein the ceramic sliding component is a chamfer.
【請求項4】 前記セラミック体と前記金属体との接合
方向と直交する基準面と、前記面取り部とのなす角度θ
が30°〜60°の範囲にて調整されている請求項1な
いし3のいずれかに記載のセラミック摺動部品。
4. An angle θ between a reference plane orthogonal to a joining direction of the ceramic body and the metal body and the chamfered part.
The ceramic sliding component according to any one of claims 1 to 3, wherein is adjusted within a range of 30 ° to 60 °.
【請求項5】 前記セラミック体の厚さが、該セラミッ
ク体と前記金属体との接合方向において、0.7〜1.
5mmとされている請求項1ないし4のいずれかに記載
のセラミック摺動部品。
5. The ceramic body according to claim 1, wherein a thickness of the ceramic body is in a range of 0.7 to 1 in a joining direction of the ceramic body and the metal body.
The ceramic sliding part according to any one of claims 1 to 4, which is set to 5 mm.
【請求項6】 前記摺動面がカム摺動面であるタペット
として構成されている請求項1ないし5のいずれかに記
載のセラミック摺動部品。
6. The ceramic sliding component according to claim 1, wherein the sliding surface is a tappet that is a cam sliding surface.
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