JPH0196405A - ロッカーアーム - Google Patents
ロッカーアームInfo
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- JPH0196405A JPH0196405A JP25218987A JP25218987A JPH0196405A JP H0196405 A JPH0196405 A JP H0196405A JP 25218987 A JP25218987 A JP 25218987A JP 25218987 A JP25218987 A JP 25218987A JP H0196405 A JPH0196405 A JP H0196405A
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- rocker arm
- sialon
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- Pending
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Landscapes
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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。
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］
本発明は自動車エンジン部品として用いられるロッカー
アームに関するものである。
アームに関するものである。
［従来の技術］
ロッカーアームの軽量化によるエンジン性能の向上と耐
摩耗性向上によるメンテンスフリー化を目的に、その摺
動部にジルコニア、窒化珪素、炭化珪素、サイアロンな
どのセラミックスを用いようとする試みが、最近盛んに
行われている。なかでも、サイアロンは低い摩擦係数を
有し、高強度で靭性も高いため、これを用いたロッカー
アームは、最も優れた性質を示すものと期待されている
。
摩耗性向上によるメンテンスフリー化を目的に、その摺
動部にジルコニア、窒化珪素、炭化珪素、サイアロンな
どのセラミックスを用いようとする試みが、最近盛んに
行われている。なかでも、サイアロンは低い摩擦係数を
有し、高強度で靭性も高いため、これを用いたロッカー
アームは、最も優れた性質を示すものと期待されている
。
従来用いられているサイアロンとしては、一般式ｓ ｘ
ａ −ｚ Ａｌｚ ＯＺ Ｎ ａ −ｗ （ｏ ＜
ｚ≦４．２）テ表されるβ−サイアロンが主流であり、
このサイアロンはα化率９０％以上の高価なα型Ｓｉ３
Ｎ４粉末を出発原料として製造されるものである。
ａ −ｚ Ａｌｚ ＯＺ Ｎ ａ −ｗ （ｏ ＜
ｚ≦４．２）テ表されるβ−サイアロンが主流であり、
このサイアロンはα化率９０％以上の高価なα型Ｓｉ３
Ｎ４粉末を出発原料として製造されるものである。
また、最近、一般式Ｍｘ（Ｓ ｉ 、 Ａ ｌ ）、２
（○３Ｎ）（ここで、ＭはＹ ｒ Ｍ ｇ ｖ希土類
元素のうちの一種以上）で示されるα−サイアロンは、
より高硬度を示すため耐摩耗材として適しているとの報
告がある（窯業協会誌９４［１］１９８６． Ｐ１８３
〜１８５）ので。
（○３Ｎ）（ここで、ＭはＹ ｒ Ｍ ｇ ｖ希土類
元素のうちの一種以上）で示されるα−サイアロンは、
より高硬度を示すため耐摩耗材として適しているとの報
告がある（窯業協会誌９４［１］１９８６． Ｐ１８３
〜１８５）ので。
このα−サイアロンを適用することも考えられている。
［発明が解決しようとする問題点コ
しかしながら、これらのサイアロンは１７００〜１８０
０℃といった高温で焼結しないと高密度の焼結体が得ら
れないものである。したがって、 １７００℃以上の高
温になるとＳｉ３Ｎ４が分解しガスが発生してボアが多
発するという基本的な問題点を有している。
０℃といった高温で焼結しないと高密度の焼結体が得ら
れないものである。したがって、 １７００℃以上の高
温になるとＳｉ３Ｎ４が分解しガスが発生してボアが多
発するという基本的な問題点を有している。
このため、■高圧Ｎ２ガス中で焼結したり、■Ｓｉ３Ｎ
４＋ＳｉＯ２等のつめ粉を使用するなどの工夫をこらし
て焼結を行っているが、この様な方法では多量の焼結を
行うことが難しく、かつ製造コストも高くつくため、比
較的安価にかつ大量に生産できることが必須不可欠の条
件となるロッカーアームへの適用が難しく、その実用化
を進める上で大きな障壁となっている。
４＋ＳｉＯ２等のつめ粉を使用するなどの工夫をこらし
て焼結を行っているが、この様な方法では多量の焼結を
行うことが難しく、かつ製造コストも高くつくため、比
較的安価にかつ大量に生産できることが必須不可欠の条
件となるロッカーアームへの適用が難しく、その実用化
を進める上で大きな障壁となっている。
本発明の目的は、１７００℃未満の低温で焼結可能で、
耐摩耗特性のすぐれたサイアロンを実現し、それを用い
た安価なロッカーアームを提供することにある。
耐摩耗特性のすぐれたサイアロンを実現し、それを用い
た安価なロッカーアームを提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明においては次のよう
な技術手段を採用したものである。
な技術手段を採用したものである。
すなわち、カムフォロワーのロッカーアームの少なくと
も摺動面にセラミックスを用いたロッカーアームにおい
て、該セラミックスがＳｉ３Ｎ、粉末を５０〜８０モル
％と、ＣａＯ粉末およびＡｌＮ粉末とを混合してなる混
合粉を用いて成形し、１４５０〜１７００℃の温度で焼
結したサイアロンセラミックスであることを特徴とする
ものである。
も摺動面にセラミックスを用いたロッカーアームにおい
て、該セラミックスがＳｉ３Ｎ、粉末を５０〜８０モル
％と、ＣａＯ粉末およびＡｌＮ粉末とを混合してなる混
合粉を用いて成形し、１４５０〜１７００℃の温度で焼
結したサイアロンセラミックスであることを特徴とする
ものである。
本発明において、上記セラミックスの主成分であるＳｉ
３Ｎ４の含有景は５０〜８０モル％が適切であり、８０
モル％を越えると適正焼結温度が１７００℃を越えるた
め、高圧Ｎ２中焼結のような工夫をしないとＳｉ３Ｎ、
が分解しガスが発生して十分な高密度焼結体が得られな
くなる。すなわち、得られた焼結体は、硬さが高々Ｈｖ
１３５０（３０ｋｇ荷重）程度であり、耐摩耗、摺動材
としては実用性に乏しいものとなる。一方、Ｓｉ３Ｎ４
が５０モル％未満の場合には、Ｓｉ３Ｎ４基セラミック
ス本来の性質が十分得られないため、硬さが高々Ｈｖ１
３５０のものとなるため、同じ理由で実用性に劣る。
３Ｎ４の含有景は５０〜８０モル％が適切であり、８０
モル％を越えると適正焼結温度が１７００℃を越えるた
め、高圧Ｎ２中焼結のような工夫をしないとＳｉ３Ｎ、
が分解しガスが発生して十分な高密度焼結体が得られな
くなる。すなわち、得られた焼結体は、硬さが高々Ｈｖ
１３５０（３０ｋｇ荷重）程度であり、耐摩耗、摺動材
としては実用性に乏しいものとなる。一方、Ｓｉ３Ｎ４
が５０モル％未満の場合には、Ｓｉ３Ｎ４基セラミック
ス本来の性質が十分得られないため、硬さが高々Ｈｖ１
３５０のものとなるため、同じ理由で実用性に劣る。
また、ＣａＯ／ＡｌＮ比は２／８〜８／２が適切であり
、２７８未満では緻密イｉが進行しない。また８／２を
越えると焼結体のα存在比が１０％以下となり、硬さが
１３５０Ｈｖ未満となり実用性に劣る。尚、本発明にお
ける上記セラミックスは、所望により焼結助剤としてＡ
１．Ｏ，を若干量含有しても良い。
、２７８未満では緻密イｉが進行しない。また８／２を
越えると焼結体のα存在比が１０％以下となり、硬さが
１３５０Ｈｖ未満となり実用性に劣る。尚、本発明にお
ける上記セラミックスは、所望により焼結助剤としてＡ
１．Ｏ，を若干量含有しても良い。
上記のように従来用いられてきたＹ２Ｏ，の代りにＣａ
Ｏを用い、かつ前述の組成を選ぶことにより、１４５０
〜１７００℃というＳｉ３Ｎ、の分解の少ない比較的低
温度での焼結が可能となるのである。さらに、この組成
域ではα／β混相のサイアロンとなり、かっα／α＋β
比は１０％を越えるので、十分実用に耐え得る硬さが得
られるのである。
Ｏを用い、かつ前述の組成を選ぶことにより、１４５０
〜１７００℃というＳｉ３Ｎ、の分解の少ない比較的低
温度での焼結が可能となるのである。さらに、この組成
域ではα／β混相のサイアロンとなり、かっα／α＋β
比は１０％を越えるので、十分実用に耐え得る硬さが得
られるのである。
上述の様に、本発明においては、焼結が容易に行えるた
め、安価に耐摩耗のすぐれたサイアロンセラミックスを
作製でき、これを、特に摺動特性が要求されるロッカー
アームの摺動面に用いることにより、安価で耐摩耗性の
良好なロッカーアームを提供できるのである。
め、安価に耐摩耗のすぐれたサイアロンセラミックスを
作製でき、これを、特に摺動特性が要求されるロッカー
アームの摺動面に用いることにより、安価で耐摩耗性の
良好なロッカーアームを提供できるのである。
［実施例コ
Ｓｉ３Ｎ４．ＡｌＮ、ＣａＯ粉末を所定比に秤量後アル
コール中ボールミルで２４時間混合した。乾燥後、成形
バインダーとしてＰＶＡを０．５％添加してロッカーア
ームの摺動部および特性測定用試料を夫々プレスにより
成形し、１４５０〜１７００℃の温度で一気圧Ｎ２ガス
気流中で３時間保持して焼結した。第１表に組成および
物性を示す。
コール中ボールミルで２４時間混合した。乾燥後、成形
バインダーとしてＰＶＡを０．５％添加してロッカーア
ームの摺動部および特性測定用試料を夫々プレスにより
成形し、１４５０〜１７００℃の温度で一気圧Ｎ２ガス
気流中で３時間保持して焼結した。第１表に組成および
物性を示す。
第１表
表から明らかなように、本発明におけるロッカーアーム
の摺動部は、硬さＨｖ≧１３５０、密度比〉９９％、破
壊靭性値ＫＩＣ＞４ＭＰ／ｍ３．、、α／α＋β＞ｉ。
の摺動部は、硬さＨｖ≧１３５０、密度比〉９９％、破
壊靭性値ＫＩＣ＞４ＭＰ／ｍ３．、、α／α＋β＞ｉ。
％の良好な特性を有する焼結体から構成される。
これら摺動部をＡ１合金（ＡＤＣ１２）より成る本体に
接合して、ロッカーアームを得た。カムシフトとしては
チル鋳物を用い、実機モータリングにより、６００ｒｐ
ｍ Ｘ ２００Ｈｒの摩耗テストを実施した。
接合して、ロッカーアームを得た。カムシフトとしては
チル鋳物を用い、実機モータリングにより、６００ｒｐ
ｍ Ｘ ２００Ｈｒの摩耗テストを実施した。
また、比較のためにβ−サイアロンを摺動部に用いたロ
ッカーアームを作製し、同様条件で摩耗テストを行った
。さらに、一般に用いられている高Ｃｒ系の焼結合金を
摺動部に用いたロッカーアームについても比較テストを
行なった。
ッカーアームを作製し、同様条件で摩耗テストを行った
。さらに、一般に用いられている高Ｃｒ系の焼結合金を
摺動部に用いたロッカーアームについても比較テストを
行なった。
その結果、ロッカーアームおよびカムシャフトの最大摩
耗量の和は、焼結合金を用いた従来構造のロッカーアー
ムでは、２６〜３７ＩＪｒＢであったのに対し、本発明
のロッカーアームでは７〜ｉｓｔｍと極めて少ない摩耗
量であった。また、高価なβ−サイアロンを用いたもの
でも７〜ｔｏｔｍの摩耗量であり、本発明のロッカーア
ームは全く遜色のない特性を示すことがわかった。すな
わち、本発明によるロッカーアームは、焼結合金による
ものよりはるかに耐摩耗性に優れ、β−サイアロンによ
るものと同程度の耐摩耗性を示す。
耗量の和は、焼結合金を用いた従来構造のロッカーアー
ムでは、２６〜３７ＩＪｒＢであったのに対し、本発明
のロッカーアームでは７〜ｉｓｔｍと極めて少ない摩耗
量であった。また、高価なβ−サイアロンを用いたもの
でも７〜ｔｏｔｍの摩耗量であり、本発明のロッカーア
ームは全く遜色のない特性を示すことがわかった。すな
わち、本発明によるロッカーアームは、焼結合金による
ものよりはるかに耐摩耗性に優れ、β−サイアロンによ
るものと同程度の耐摩耗性を示す。
［発明の効果］
本発明のロッカーアームは、以上述べたような構成およ
び作用のものであるから、耐摩耗性に優れ、かつ低価格
のロッカーアームを提供することができるので、自動車
用部品としての実用化を大きく促進する効果がある。
び作用のものであるから、耐摩耗性に優れ、かつ低価格
のロッカーアームを提供することができるので、自動車
用部品としての実用化を大きく促進する効果がある。
Claims (1)
- カムフォロワーのロッカーアームの少なくとも摺動面に
セラミックスを用いたロッカーアームにおいて、該セラ
ミックスがＳｉ＿３Ｎ＿４粉末を５０〜８０モル％、残
部ＣａＯ粉末およびＡｌＮ粉末からなり、モル比にてＣ
ａＯ／ＡｌＮが２／８〜８／２であるα／β複合サイア
ロンからなることを特徴とするロッカーアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25218987A JPH0196405A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | ロッカーアーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25218987A JPH0196405A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | ロッカーアーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196405A true JPH0196405A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17233739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25218987A Pending JPH0196405A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | ロッカーアーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005003522A1 (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 耐摩摺動部品およびそれを用いた摺動装置 |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP25218987A patent/JPH0196405A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005003522A1 (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 耐摩摺動部品およびそれを用いた摺動装置 |
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