JPH0326811A - セラミックロッカアームおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工工程を削減して効率的に戒形できるうえ
に、耐久性にも優れたセラミックロッカアームおよびこ
のセラミックロッカアームを安価に量産できるセラ逅ツ
クロツカアームの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 内燃機関に使用されるロッカアームにおいて、耐久性向
上のため、カムと当接する摺動部がセラミックチップに
より形成された摺動部材を該摺動部の反対面に設けた連
結軸部をもってアーム本体に取付けたものは既に知られ
ており、このセラミック製の摺動部材とアーム本体との
接合方法としてはロウ付法や鋳込法が公知である。とこ
ろが、ロウ付法の場合は、前処理、非酸化性雰囲気中で
の加熱処理等が必要で工程数が多く、経済的に不利であ
った。また、鋳込法の場合は、抜けを防止するため、チ
ンブの連絡軸を逆テーバ状や凹溝を設けた構造が知られ
ている。しかしこのような構造は、一体戒形が困難であ
るため、戒形体又は焼結体を切削加工して設けていた。

又、一般的にはチップの摺動面を基準として鋳込まれる
ので、チップ外周の寸法精度が必要となり、切削加工を
要するなど効率的な生産ができないうえに欠け不良等の
発生により歩留りが低下するという問題があった。

そこで、上記の問題点を改良する方法として、実開昭６
４−２５４１１号公報には、摩擦圧接法による接合する
ことが提案されているが、この場合のセラミックチップ
の連絡軸は長くかつ凹溝がある構造であるから、鋳込法
と同様に切削加工を必要とするので、工程数の増加及び
製品歩留りの低下等の問題があり、より効率的に生産で
きるセラ≦ソクａｙカアームおよびその製造方法が業界
において強く要望されている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の問題点を解決して、セラ
ミックチップの切削加工工程をなくすとともに、アーム
本体とセラミックチップとの接合を極めて容易に行うこ
とができるので住産性が効率的で、しかも、耐久性にも
優れたセラミックロッカアームおよびその製造方法を提
供するために完威されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本発明はカムに当
接する摺動部がセラミソクヂップにより形成された摺動
部材を該摺動部の反幻面に設けた連結軸部をもってアー
ム本体に取付けてなるセラミックロッカアームにおいて
、摺動部材が前記摺動部の反対面に断面円形の突出部を
設けたセラミソク製のチップ本体の該突出部の端面に金
属製円柱を摩擦圧接により接合一体化したものであるこ
とを特徴とするセラミックロッカアームを第１の発明と
し、カムに当接する摺動部がセラミックチップζこより
形成された摺動部材を該摺動部の反対面Ｇこ設けた連結
軸部をもってアーム本体に取付けてなるセラ旦冫クロッ
ヵアームの製造方法において、摺動部の反対面に断面円
形の突出部を設Ｕたセラミック製のチップ本体を作戒す
る工程と、該セラミック製のチ・ンブ本体の突出部の端
面に金属製円柱をＰＪ擦圧接により接合一体化して摺動
部材とする工程と、該摺動部材の金属製円柱をアーム本
体に設けられた挿入孔に圧入、焼ばめ等により結合する
工程とよりなることを特徴とするセラミックロツカアー
ムの製造方法を第２の発明とするものである。

以ｆ、本発明を図面とともに詳細に説明する．第１図は
本発明の１例としての内燃機関用のセラミックロッカア
ームの一部を示すもので、金属製のアーム本体（１）に
はカムに当接する摺動部がセラミック製のチップ本体（
２）により形成された摺動部材（３）が取付けられてい
る。摺動部材（３）は第２図に示すように、摺動部とは
反対面にあたる接合面側に断面円形の短い突出部（４）
を一体戒形したセラξンク生地を焼成して得たチップ本
体（２）の前記突山部（４）の端面に連結軸部を金属製
円柱（５）の接合Ｃこまり形成したものである。なお、
この突出部（４）の高さは一体プレス成形できる５Ｍ以
内が好ましく、また、図面においては突出部（４）が円
錐台形状となっているが、その他円柱形状等ブレス威形
などで容易に戒形できるものであれば問題ない。また、
突出部（４）の端面に金属製円柱（５）を接合する方法
としては摩擦圧接法が適用される。なお、摩擦圧接によ
りはみ出した金属部分は、セラ稟ンク体にくらべ容易に
切削できる。このようにして得られた摺動部材（２）は
、アーム本体（１）に設けられた挿入孔（６）に前記し
た金属製円柱（５）の一部を挿入し、圧入あるいは焼ば
め等によって結合して製品とずるこのように横威された
セラミックロッカアームは、摺動部材（３）の摺動部が
セラミック製のチップ本体（２）により形成されている
ので、耐摩耗性、耐熱性等に優れ非常に耐久性の高いも
のであり、また、セラミックチップの戒形は一体的にブ
レス戒形できる形状であるからチップの切削加工を必要
としないので、工数の低減及び製品の歩留りを大幅に向
上できるものである。更には、セラミック製のチップ本
体（２）と金属製円柱（５）とを突出部（４）を介して
摩擦圧接によりはみ出した部分のみを切削するだけで接
合できるので、従来の鋳込法による接合のように基準と
なる切削加工が困難なセラミックチップの最終加工や寸
法検査の工程も省略できるものである。

（実施例） 原料粉末（Ｓｉ３Ｎ４）に焼結助剤、水、ポリビニルア
ルコールを加えて混合した後スプレードライヤーにより
乾燥してブレス或形用原料を作威した。

１７．８ｍｍ　Ｘ　１９．０ｏｎのシリンダーと、Ｒ２
２閣の凹面を有する下型パンチと、中央部に直径８１Ｉ
ＩＩ１、長さ４１ｎｎの凹形状の上型バンチからなるプ
レス成形用金型に６ｇのプレス戒形用原料を充填して２
５００ｋｇ／閣２の圧力でプレス戒形したセラミック戒
形体を、大気雰囲気の電気炉において８００゜Ｃで１時
間予備加熱し、更に、窒素ガス雰囲気中において１７０
０゜Ｃで１時間焼威した。得られた焼結体を１時間バレ
ル研磨してセラミックチップを作威した。

次に、摩擦圧接機の回転軸側に金属製円柱として直径８
ｍｍ、長さ５Ｍのアルミニウム合金製の短軸を、固定軸
側には前記セラミックチップを両者の円形端面が一敗す
るようにセットし、アルξニウム合金側を２４００ｒｐ
＋ｗで回転させるとともに、セラミックチップを前進さ
せてアルミニウム合金製の短軸の端面に０．３　ｋｇ　
／　ｍｍ　”の圧力で１０秒間、続いて２．０ｋｇ／ｍ
”の圧力で４秒間押しつけた。その後、アルミニウム合
金製の短軸の回転を止めると同時にセラミック製のチッ
プ本体を３．０ｋｇ／ｓ２の圧力で１０秒間押しつけ両
者を摩擦圧接した．このようにして得られた摺動部材を
アルミニウム合金製のアーム本体に設けられた挿入孔に
、前記したアルξニウム合金製の短軸をもって圧入代４
０μ−で圧大して製品とした。

以上のようにして製作したセラミックロッカアームを２
０００ｃｃのエンジンに８個組み付け、全負荷最高回転
数の条件下で２００時間の耐久試験を実施した結果、セ
ラミック製のチップ本体とアルミニウム合金製の短軸と
の接合面には何等異常は認められず、本発明の優れた効
果が確認できた。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明は優れた耐久性
を有するセラミックロッヵアームを極カ少ない工程数で
、しかも、非常に高い製品歩留りを維持しつつ効率的に
量産できるもので、従来のセラミック口ツヵアームおよ
びその製造方法の問題点を一掃したもので、産業の発展
に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠正面図第２図は
これに用いた摺動部材の斜視図である第１図 （Ｉ）：アーム本体、（２）：セラミック製のチップ本
体、（３）：摺動部材、（４）：突出部、（５）二金属
製円柱、（６）：挿入孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カムと当接する摺動部がセラミックチップにより形
   成された摺動部材を該摺動部の反対面に設けた連結軸部
   をもってアーム本体に取付けてなるセラミックロッカア
   ームにおいて、摺動部材が前記摺動部の反対面に断面円
   形の突出部を設けたセラミック製のチップ本体の該突出
   部の端面に金属製円柱を摩擦圧接により接合一体化した
   ものであることを特徴とするセラミックロッカアーム。 ２、カムと当接する摺動部がセラミックチップにより形
   成された摺動部材を該摺動部の反対面に設けた連結軸部
   をもってアーム本体に取付けてなるセラミックロッカア
   ームの製造方法において、摺動部の反対面に断面円形の
   突出部を設けたセラミック製のチップ本体を作成する工
   程と、該セラミック製のチップ本体の突出部の端面に金
   属製円柱を摩擦圧接により接合一体化して摺動部材とす
   る工程と、該摺動部材の金属製円柱をアーム本体に設け
   られた挿入孔に圧入、焼ばめ等により結合する工程とよ
   りなることを特徴とするセラミックロッカアームの製造
   方法。