JPH05306602A - Surface treating method for aluminum alloy valve lifter and aluminum alloy valve lifter - Google Patents

Surface treating method for aluminum alloy valve lifter and aluminum alloy valve lifter

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JPH05306602A
JPH05306602A JP11165792A JP11165792A JPH05306602A JP H05306602 A JPH05306602 A JP H05306602A JP 11165792 A JP11165792 A JP 11165792A JP 11165792 A JP11165792 A JP 11165792A JP H05306602 A JPH05306602 A JP H05306602A
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JP
Japan
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valve lifter
outer peripheral
peripheral side
aluminum alloy
surface treatment
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Pending
Application number
JP11165792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Fujita
田 達 生 藤
Hironori Hanaoka
岡 広 典 花
Shuji Yokozeki
関 修 史 横
Masayuki Nagayo
世 正 幸 長
Takae Watanabe
辺 孝 栄 渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a highly reliable light valve lifter, which is excellent in sliding properties, eliminates unevenness in the thickness of a film such as build-up and the need for post machining, and is used for the valve gear of an internal combustion engine. CONSTITUTION:An aluminum alloy valve lifter 1 is provided with an aluminum alloy valve lifter 1a having a cylinder-like section 1b and partition section 1c in the direction to cross the axial direction of the cylinder-like section 1b and letting one side of the partition section 1c be a crown face section 1b and the other side be a skirt section 1e. The aluminum alloy also has chamfered sections 1g and 1g comprising each external peripheral side end of the crown face section 1d and the skirt section 1e of the valve lifter body 1a notched and has a Ni electric plating film 8 formed by electric plating on the external periphery of the cylinder-like section 1b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁機構に
用いられるバルブリフタに関するものであり、より詳し
く述べるならば、カムシャフトの回転によるカムリフト
量を直接に吸気バルブや排気バルブへ伝える直接駆動式
動弁機構のアルミニウム合金製バルブリフタの表面処理
方法およびアルミニウム合金製バルブリフタに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve lifter used in a valve operating mechanism of an internal combustion engine, and more specifically, it directly transfers a cam lift amount due to rotation of a cam shaft to an intake valve or an exhaust valve. The present invention relates to a surface treatment method for an aluminum alloy valve lifter of a drive type valve mechanism and an aluminum alloy valve lifter.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の動弁機構に用いられるバルブ
リフタとしては、例えば、図3に示すような動弁機構に
使用されるものがある。
2. Description of the Related Art As a valve lifter used in a valve operating mechanism of an internal combustion engine, there is, for example, one used in a valve operating mechanism as shown in FIG.

【0003】図3は、内燃機関で多く使用されている外
シム方式の直接駆動式動弁機構の縦断面図であり、図
中、1はバルブリフタ、2はシリンダヘッド、3はバル
ブスプリング、4は吸/排気バルブのステム、5はアジ
ャスティングシム、6はカムシャフトである。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an external shim type direct drive valve operating mechanism which is often used in internal combustion engines. In the figure, 1 is a valve lifter, 2 is a cylinder head, 3 is a valve spring, and 4 is a valve spring. Is a stem of an intake / exhaust valve, 5 is an adjusting shim, and 6 is a camshaft.

【0004】従来、バルブリフタ1は、耐摩耗性や疲労
強度に優れているクロム鋼やクロムモリブデン鋼よりな
るバルブリフタ本体に浸炭焼入れを施したものが多く用
いられていた。しかし、鋼は比重(密度)が7.8(g
/cm)と大きいことから、慣性重量が大きく、内燃
機関の高速運転条件下でカムリフト量を正確にバルブに
伝達するには、スプリング荷重を大きくしなければなら
ない。ところが、スプリング荷重の増加は摩擦損失を増
加させ、燃料消費量を多くする欠点がある。
Conventionally, as the valve lifter 1, a valve lifter body made of chromium steel or chromium molybdenum steel, which is excellent in wear resistance and fatigue strength, is carburized and quenched. However, the specific gravity (density) of steel is 7.8 (g
/ Cm 3 ), the inertial weight is large, and the spring load must be increased in order to accurately transmit the cam lift amount to the valve under high-speed operating conditions of the internal combustion engine. However, the increase of spring load has a drawback of increasing friction loss and increasing fuel consumption.

【0005】そこで、燃料消費量を少なくするために、
バルブリフタを軽量化し、これによってバルブスプリン
グ荷重を低減することができるように、バルブリフタを
比重の小さい軽量な材料で製造することが種々提案され
ている。
Therefore, in order to reduce the fuel consumption,
In order to reduce the weight of the valve lifter and thereby reduce the load of the valve spring, various proposals have been made to manufacture the valve lifter from a lightweight material having a small specific gravity.

【0006】なかでも、特に、バルブリフタ本体をアル
ミニウム合金製のものとする提案が多くなされている
(例えば、特開昭58−101204号、特開昭62−
107213号、特開昭62−63105号、実開昭6
2−183005号、特開平1−106909号、特開
平3−149304号など)。
In particular, many proposals have been made to make the valve lifter main body made of an aluminum alloy (for example, JP-A-58-101204 and JP-A-62-62).
107213, Japanese Patent Laid-Open No. 62-63105, Shokai Sho 6
2-183005, JP-A-1-106909, JP-A-3-149304).

【0007】しかし、バルブリフタ本体をアルミニウム
合金製のものとした場合に、次のような問題点が生じ
る。
However, when the valve lifter body is made of aluminum alloy, the following problems occur.

【0008】すなわち、図3に示したように、バルブリ
フタ1の外周側は、シリンダヘッド2に設けられたガイ
ド穴2aの壁面と往復運動による摺動をする。このシリ
ンダヘッド2は、一般的には、アルミニウム合金が使用
されているため、その結果、バルブリフタ外周面とガイ
ド穴壁面とでアルミニウム合金同士の摺動となる。この
ようなアルミニウム合金同士の組合せによる摺動特性は
悪く、摩耗と焼付が発生しやすい。
That is, as shown in FIG. 3, the outer peripheral side of the valve lifter 1 slides on the wall surface of the guide hole 2a provided in the cylinder head 2 by reciprocating motion. Since aluminum alloy is generally used for the cylinder head 2, as a result, the aluminum alloy slides on the outer peripheral surface of the valve lifter and the wall surface of the guide hole. The sliding characteristics due to the combination of such aluminum alloys are poor, and wear and seizure are likely to occur.

【0009】このため、バルブリフタ本体をアルミニウ
ム合金製のものとしたときに、この外周側に表面処理を
施すことが提案されている。
Therefore, when the valve lifter main body is made of an aluminum alloy, it has been proposed to perform a surface treatment on the outer peripheral side.

【0010】バルブリフタ本体の表面処理方法として
は、大別すると、電気めっき、無電解めっき、溶射があ
り、これらの方法を用いた各種処理が提案されている。
The surface treatment method of the valve lifter body is roughly classified into electroplating, electroless plating and thermal spraying, and various treatments using these methods have been proposed.

【0011】しかし、これらの処理方法には、さまざま
な問題点がある。
However, these processing methods have various problems.

【0012】すなわち、溶射法では、皮膜と母材との結
合方式が、皮膜組成となる溶融粒子を高速で母材に衝突
させることによる機械的結合であり、皮膜形成も溶融粒
子の堆積によってなされる。また、皮膜生成過程で、衝
突した溶融粒子は、冷却するのに伴って凝固収縮するの
で、皮膜内に空孔(ポア)を生じる。このため、皮膜の
密着性については、剥離等の問題が絶えずつきまとい、
信頼性が低い方法である。さらに、皮膜の均一性も悪
く、溶射後には必ず機械加工を施さねばならず、工程を
複雑にする要因となる。
That is, in the thermal spraying method, the method of bonding the coating film and the base material is mechanical bonding by causing molten particles constituting the coating composition to collide with the base material at high speed, and the coating is also formed by depositing the molten particles. It Further, in the film formation process, the molten particles that have collided solidify and shrink as they cool, so that pores are created in the film. Therefore, with regard to the adhesiveness of the film, problems such as peeling are constantly eliminated,
This is an unreliable method. Furthermore, the uniformity of the coating is poor, and it must be machined after thermal spraying, which complicates the process.

【0013】一方、無電解めっき法においては、皮膜厚
さの均一性が他の方法に比べて優れているという利点が
あるが、めっき液は温度,不純物等の影響を受けやす
く、液管理には困難を伴うことが多い。また、液寿命も
短く、めっき液が高価であれば、コストに大きく影響を
与える。
On the other hand, the electroless plating method has the advantage that the film thickness is more uniform than other methods, but the plating solution is easily affected by temperature, impurities, etc. Is often difficult. Further, if the solution life is short and the plating solution is expensive, the cost is greatly affected.

【0014】そして、「直打式バルブリフタの耐摩耗性
処理方法」を開示した特開平3−217603号では、
バルブリフタの外周側への無電解めっき法の適用の困難
さについて述べており、母材と皮膜との密着性が悪く、
剥離が発生しやすいことが記載されている。この理由は
明確になっていないが、上記要因の影響が十分に考えら
れる。さらに、セラミックス粒子を複合させた皮膜につ
いても記載されており、無電解めっき法では、セラミッ
クス粒子の含有量にばらつきが生じるとしている。この
ことも液管理の難しさの一例と言える。
In Japanese Patent Laid-Open No. 3-217603, which discloses "a method for treating wear resistance of a direct-type valve lifter",
It describes the difficulty of applying the electroless plating method to the outer peripheral side of the valve lifter, and the adhesion between the base material and the film is poor.
It is described that peeling is likely to occur. The reason for this is not clear, but the effects of the above factors are considered to be sufficient. Further, it also describes a coating in which ceramic particles are composited, and the content of the ceramic particles varies in the electroless plating method. This is also an example of the difficulty of liquid management.

【0015】他方、電気めっき法では、電気的にイオン
を生成させ、めっき対象物に結合させるため、無電解め
っき法のような液管理の難しさはなく、液寿命も半永久
的に使えることから、コストパフォーマンスの点で優れ
ている。
On the other hand, in the electroplating method, since ions are electrically generated and bonded to the object to be plated, there is no difficulty of liquid management as in the electroless plating method, and the life of the liquid can be semipermanently used. , Excellent in cost performance.

【0016】そして、前出の特開平3−217603号
では、電気めっき法の利点として、密着性の良さ、およ
びセラミックス粒子を複合させた場合のセラミックス粒
子含有量の安定性を挙げている。
In the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 3-217603, the advantages of the electroplating method are good adhesion and stability of the ceramic particle content when the ceramic particles are compounded.

【0017】しかし、電気めっき法の欠点としては、ビ
ルドアップ(図4に示すように、バルブリフタ本体1a
の角部に皮膜8が厚くつく現象)に代表されるように、
皮膜厚さの不均一性が挙げられる。
However, a drawback of the electroplating method is that build-up (as shown in FIG. 4), the valve lifter body 1a is
As represented by the phenomenon that the film 8 becomes thicker at the corners of
The non-uniformity of the film thickness is included.

【0018】この対策として、「アルミニウム合金製バ
ルブリフタ」を開示した特開平1−106909号で
は、良好なる寸法精度と摺動特性を得るために、バルブ
リフタの表面処理に際して無電解めっきと電気めっきを
併用することとしている。すなわち、加工が不可能であ
り、かつ寸法精度の必要な部分には、無電解めっきを施
している。
As a measure against this, in JP-A-1-106909 which discloses "aluminum alloy valve lifter", electroless plating and electroplating are used together in surface treatment of the valve lifter in order to obtain good dimensional accuracy and sliding characteristics. I am going to do it. That is, electroless plating is applied to a portion that cannot be processed and requires dimensional accuracy.

【0019】この「アルミニウム合金製バルブリフタ」
の実施例中においては、電気めっきとしてFe−Pめっ
きを挙げているが、これに用いるFeめっき液は、酸化
の問題が有り、液管理が難しく、密着性の問題等が生
じ、さらに、めっきを2回行うこと等を合わせると、コ
スト的にもかなり厳しいと言える。
This "aluminum alloy valve lifter"
In the examples, the Fe-P plating is mentioned as the electroplating, but the Fe plating solution used for this has the problem of oxidation, the solution management is difficult, the problem of adhesion occurs, etc. If you combine the above two times, it can be said that the cost is quite severe.

【0020】また、前出の特開平3−217603号で
は、バルブリフタの外周側に電気めっきを施した後、仕
上げ加工を行うとしている。これについても、仕上げ加
工の工程が増え、複雑になるため、コストを考えると良
案とは言えない。
Further, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 3-217603, the outer peripheral side of the valve lifter is electroplated and then finished. Again, this is not a good idea when considering the cost, because the number of finishing steps increases and becomes complicated.

【0021】このように、バルブリフタ本体をアルミニ
ウム合金製のものとした場合、この外周側に表面処理を
施すことは、良好なる摺動特性を得るために必要である
ことが明らかである。
As described above, when the valve lifter main body is made of an aluminum alloy, it is apparent that surface treatment on the outer peripheral side is necessary to obtain good sliding characteristics.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、バル
ブリフタ本体をアルミニウム合金製のものとした場合に
おいて、良好なる摺動特性を得るための表面処理方法と
しては、溶射,無電解めっき,電気めっきが挙げられる
が、溶射においては、剥離等による信頼性の問題、無電
解めっきでは、液管理の難しさによる皮膜の信頼性の問
題、電気めっきでは、皮膜厚さの不均一性の問題が生じ
てくる。
As described above, when the valve lifter main body is made of an aluminum alloy, surface treatment methods for obtaining good sliding characteristics include thermal spraying, electroless plating and electroplating. However, in thermal spraying, there is a problem of reliability due to peeling, etc., in electroless plating, there is a problem of reliability of the film due to difficulty of liquid management, and in electroplating, there is a problem of non-uniformity of film thickness. Come on.

【0023】バルブリフタ本体の表面処理方法として、
信頼性の優れている方法は、皮膜の不均一性を考慮にい
れなければ電気めっき法である。
As a surface treatment method for the valve lifter body,
The most reliable method is electroplating, if non-uniformity of the coating is not taken into consideration.

【0024】したがって、電気めっき法において、皮膜
厚さの不均一性を改善すれば、他の方法に比べ、信頼性
の優れた表面処理が、後加工工程等を入れず、安価に提
供できる。そして、皮膜厚さの不均一性の改善には、
「アルミニウム合金製バルブリフタ」を開示した特開平
3−149304号に述べているようなセラミックス粒
子を分散させた皮膜とすることにより、皮膜厚さが薄く
ても十分優れた摺動特性を有するものとすることができ
る電気めっきを用いると有効である。
Therefore, in the electroplating method, if the nonuniformity of the film thickness is improved, a surface treatment having a higher reliability than other methods can be provided at a low cost without including a post-processing step. And to improve the non-uniformity of the film thickness,
By forming a film in which ceramic particles are dispersed as described in JP-A-3-149304 which discloses "aluminum alloy valve lifter", it is possible to obtain sufficiently excellent sliding characteristics even if the film thickness is thin. It is effective to use electroplating which can be performed.

【0025】このような電気めっき法は、他の表面処理
方法、すなわち、無電解めっき法や溶射法に比べて、密
着性に優れ、また、摺動特性にも優れた皮膜(例えば、
上記したように、セラミックス粒子を分散させた複合め
っきよりなる皮膜)を信頼性良く得ることができるが、
図4に示したようなビルドアップを始めとする皮膜厚さ
の不均一性の問題が十分に解決されているとはいえず、
後加工がなくては、シリンダヘッドのガイド穴とのクリ
アランスの精度を得ることが困難であるという課題があ
った。
Such an electroplating method is superior in adhesion to other surface treatment methods, ie, electroless plating method and thermal spraying method, and is also excellent in sliding property (for example, a film).
As described above, it is possible to reliably obtain a film made of composite plating in which ceramic particles are dispersed.
It cannot be said that the problem of non-uniformity of the film thickness such as the build-up shown in Fig. 4 has been sufficiently solved.
There is a problem that it is difficult to obtain the accuracy of the clearance with the guide hole of the cylinder head without the post-processing.

【0026】[0026]

【発明の目的】本発明は、このようなアルミニウム合金
製バルブリフタ本体の外周側での表面処理における電気
めっき法の課題にかんがみてなされたものであって、電
気めっきを行ったときでもバルブリフタ本体の角部にお
いてビルドアップをおこしにくく、この部分に施す電気
めっき皮膜厚さの不均一性の問題点を取り除き、仕上げ
加工を行わずに、バルブクリアランスの優れたものとす
ることができる軽量なアルミニウム合金製バルブリフタ
を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in view of the problem of the electroplating method in the surface treatment on the outer peripheral side of such an aluminum alloy valve lifter body. A lightweight aluminum alloy that is difficult to build up at the corners, eliminates the problem of non-uniformity of the electroplating film thickness applied to this part, and has excellent valve clearance without finishing. The purpose is to provide a valve lifter made from it.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるアルミニ
ウム合金製バルブリフタの表面処理方法は、筒状部を有
すると共に前記筒状部の筒軸方向に対し交差する方向に
仕切部を有し、前記仕切部の一方側を冠面部にし且つ他
方側をスカート部にしたアルミニウム合金製バルブリフ
タ本体の前記筒状部の外周側に表面処理を施すに際し、
前記表面を施す前に、前記バルブリフタ本体の冠面部お
よびスカート部の各々外周側端部を切欠いて面取り部を
形成し、その後表面処理として電気めっきを施すことに
より、前記筒状部の外周側にNi−P系基地中にSi
粒子が分散したものや、Ni−P−Co系基地中に
Si粒子が分散したものなどからなるNi系電気
めっき皮膜を形成する構成としたことを特徴としてい
る。
A surface treatment method for an aluminum alloy valve lifter according to the present invention has a tubular portion and a partition portion in a direction intersecting the tubular axis direction of the tubular portion, When performing a surface treatment on the outer peripheral side of the tubular portion of the aluminum alloy valve lifter body in which one side of the partition portion is a crown surface portion and the other side is a skirt portion,
Before the surface is formed, the outer peripheral side end of each of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter body is cut out to form a chamfered portion, and then electroplating is performed as a surface treatment so that the outer peripheral side of the tubular portion is formed. Si 3 in the Ni-P base
N 4 and that the particles are dispersed, is characterized in that Si 3 N 4 particles in Ni-P-Co-based base is configured to form a Ni-based electroplated film made of those dispersed.

【0028】そして、本発明に係わるアルミニウム合金
製バルブリフタの表面処理方法の一実施態様において
は、バルブリフタ本体の筒状部の外周側に表面処理を施
すに際し、前記表面処理を施す前に、バルブリフタ本体
の冠面部およびスカート部の各々外周側端部を切欠いて
面取り部を形成し、その後表面処理として電気めっきを
施すことにより、前記筒状部の外周側にNiを主成分と
し且つNi−P系基地中にセラミックス粒子が分散した
厚さ5〜15μmの粒子分散複合Ni系電気めっき皮膜
を形成するようになすことができ、また、他の実施態様
においては、前記表面処理を施す前に、バルブリフタ本
体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部を切欠い
て面取り部を形成し、その後表面処理として電気めっき
を施すことにより、前記筒状部の外周側にNiを主成分
とし且つNi−P−Co系基地中にセラミックス粒子が
分散した厚さ5〜15μmの粒子分散複合Ni系電気め
っき皮膜を形成するようになすことができる。
In one embodiment of the surface treatment method for an aluminum alloy valve lifter according to the present invention, the valve lifter main body is subjected to the surface treatment on the outer peripheral side of the cylindrical portion of the valve lifter main body before the surface treatment. Of the crown surface and the skirt are cut out to form chamfers at the outer peripheral ends thereof, and then electroplating is performed as a surface treatment, whereby Ni is the main component on the outer peripheral side of the tubular portion and a Ni-P system is used. It is possible to form a particle-dispersed composite Ni-based electroplating film having a thickness of 5 to 15 μm in which ceramic particles are dispersed in a matrix, and in another embodiment, before performing the surface treatment, a valve lifter is used. By forming a chamfer by notching the outer peripheral side end of each of the crown surface portion and the skirt portion of the main body, and then performing electroplating as surface treatment, A particle-dispersed composite Ni-based electroplating film containing Ni as a main component and ceramic particles dispersed in a Ni-P-Co-based matrix and having a thickness of 5 to 15 μm may be formed on the outer peripheral side of the cylindrical portion. it can.

【0029】また、本発明に係わるアルミニウム合金製
バルブリフタは、筒状部を有すると共に前記筒状部の筒
軸方向に対し交差する方向に仕切部を有し、前記仕切部
の一方側を冠面部にし且つ他方側をスカート部にしたア
ルミニウム合金製バルブリフタ本体を備え、前記バルブ
リフタ本体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部
を切欠いた面取り部を有すると共に、前記筒状部の外周
側に電気めっきによるNi−P系基地中にSi
子が分散したものや、Ni−P−Co系基地中にSi
粒子が分散したものなどからなるNi系電気めっき
皮膜を形成してなる構成としたことを特徴としている。
The aluminum alloy valve lifter according to the present invention has a tubular portion and a partition portion in a direction intersecting the tubular axis direction of the tubular portion, and one side of the partition portion is a crown surface portion. And a valve lifter body made of an aluminum alloy having the other side as a skirt portion, each of which has a chamfered portion in which the outer peripheral side end of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter body is cut out, and the outer peripheral side of the cylindrical portion is electrically Si 3 N 4 particles in Ni-P-based base by plating and which is dispersed, Si 3 in Ni-P-Co-based base
The present invention is characterized in that a Ni-based electroplating film made of, for example, N 4 particles dispersed therein is formed.

【0030】そして、本発明に係わるアルミニウム合金
製バルブリフタの一実施態様においては、バルブリフタ
本体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部を切欠
いた面取り部を有すると共に、前記筒状部の外周側に電
気めっきが施されていることにより前記筒状部の外周側
にNiを主成分とし且つNi−P系基地中にセラミック
ス粒子が分散した厚さ5〜15μmの粒子分散複合Ni
系電気めっき皮膜を形成してなるものとすることがで
き、また、他の実施態様においては、バルブリフタ本体
の冠面部およびスカート部の各々外周側端部を切欠いた
面取り部を有すると共に、前記筒状部の外周側に電気め
っきが施されていることにより前記筒状部の外周側にN
iを主成分とし且つNi−P−Co系基地中にセラミッ
クス粒子が分散した厚さ5〜15μmの粒子分散複合N
i系電気めっき皮膜を形成してなるものとすることがで
きる。
In one embodiment of the aluminum alloy valve lifter according to the present invention, each of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter main body has a chamfered portion at the outer peripheral side end portion and the outer peripheral side of the cylindrical portion. Particle-dispersed composite Ni having a thickness of 5 to 15 μm in which Ni is the main component on the outer peripheral side of the tubular portion and ceramic particles are dispersed in the Ni-P matrix, by electroplating
In another embodiment, the valve lifter main body has a chamfered portion in which the outer peripheral side end portions of the crown surface portion and the skirt portion are cut out, and the cylinder is formed. Since the outer peripheral side of the cylindrical portion is electroplated, the outer peripheral side of the tubular portion has N
A particle-dispersed composite N containing i as a main component and ceramic particles dispersed in a Ni-P-Co base with a thickness of 5 to 15 m.
The i-type electroplating film may be formed.

【0031】本発明に係わるアルミニウム合金製バルブ
リフタは、筒状部を有すると共に前記筒状部の筒軸方向
に対し交差する方向に仕切部を有し、前記仕切部の一方
側を冠面部にし且つ他方側をスカート部にしたアルミニ
ウム合金製バルブリフタ本体を備えたものであるが、こ
のバルブリフタ本体の素材となるアルミニウム合金とし
ては、例えば、Al−Si系合金,Al−Cu系合金,
Al−Cu−Mg系合金,Al−Zn−Mg−Cu系合
金などが用いられ、これらは溶解法や粉末冶金法などに
より製造される。また、上記製造法によりセラミックス
粒子等の硬質物質を分散した複合材料なども用いること
ができる。
The aluminum alloy valve lifter according to the present invention has a tubular portion and a partitioning portion in a direction intersecting the tubular axis direction of the tubular portion, and one side of the partitioning portion serves as a crown surface portion and An aluminum alloy valve lifter body having a skirt on the other side is provided. Examples of the aluminum alloy as a material of the valve lifter body include, for example, Al-Si alloys, Al-Cu alloys,
Al-Cu-Mg-based alloys, Al-Zn-Mg-Cu-based alloys, and the like are used, and these are manufactured by a melting method, a powder metallurgy method, or the like. Further, a composite material in which a hard substance such as ceramic particles is dispersed by the above manufacturing method can also be used.

【0032】このようなアルミニウム合金よりなるバル
ブリフタ本体を製造するに際しては、例えば、溶製材や
粉末の押出材などを用いてバルブリフタ本体の形状に近
い形状に冷間ないしは熱間で鍛造し、その後、T6ある
いはT7の熱処理を行ったあと、最終のバルブリフタ本
体の形状に切削加工する。そして、この場合に、バルブ
リフタ本体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部
を切欠くことによって、面取り部を形成しておく。
In manufacturing a valve lifter body made of such an aluminum alloy, for example, a shape close to the shape of the valve lifter body is cold or hot forged by using a molten material or an extruded material of powder, and then, After the heat treatment of T6 or T7, cutting is performed into the shape of the final valve lifter body. Then, in this case, the chamfered portion is formed by notching the outer peripheral side end portions of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter body.

【0033】このようにバルブリフタ本体の冠面部およ
びスカート部の各々外周側を切欠いて面取り部を形成し
たあと、バルブリフタ本体をめっき治具にセットし、脱
脂、酸洗、下地処理、電気めっき処理を順次施し、外周
面にNiを主成分としかつPを含み、必要によりCo等
を含むと共に、さらにはSiなどのセラミックス
粒子が分散したNi系電気めっき皮膜を形成し、必要に
応じてベーキング処理を施す。
After the chamfered portions are formed by notching the outer peripheral sides of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter body as described above, the valve lifter body is set on a plating jig and subjected to degreasing, pickling, base treatment, and electroplating treatment. Sequentially applied, and on the outer peripheral surface is formed a Ni-based electroplating film containing Ni as a main component and P, and optionally Co and the like, and further including ceramic particles such as Si 3 N 4 dispersed therein. A baking process is performed.

【0034】また、バルブステムとの摺接部に、鉄系合
金からなるチップを挿入する凹部は機械加工で設けても
良いが、鍛造工程で形成することが強度面と製造費低減
の面からみて望ましい。
Although the recess for inserting the tip made of the iron-based alloy may be provided in the sliding contact portion with the valve stem by machining, it is preferable to form it in the forging step in terms of strength and reduction of manufacturing cost. Desirable.

【0035】そして、バルブリフタ本体の前記凹部に鉄
系合金からなるチップを圧入もしくはカシメによって一
体化し、その後機械加工によって最終のバルブリフタ形
状に仕上げる。
Then, a tip made of an iron-based alloy is integrated into the recess of the valve lifter body by press fitting or crimping, and then finished into a final valve lifter shape by machining.

【0036】アルミニウム合金中に含まれる硬質粒子や
強化用繊維としては、炭化物,酸化物,窒化物,ケイ化
物,ホウ化物等の粉末,合金粉末や繊維などを用いるこ
とができる。
As the hard particles and reinforcing fibers contained in the aluminum alloy, powders of carbides, oxides, nitrides, silicides, borides and the like, alloy powders and fibers can be used.

【0037】本発明において、めっき皮膜の主体となる
成分をNiとするのは、防錆や製造工程での安定化の面
でFe系のめっきよりも優れており、また、バルブリフ
タ本体の耐摩耗性改良によりNiを主とするめっきであ
っても十分な耐摩耗性をシリンダに対して示すバルブリ
フタを提供することが可能であるからである。
In the present invention, using Ni as the main component of the plating film is superior to Fe-based plating in terms of rust prevention and stabilization in the manufacturing process, and wear resistance of the valve lifter body is also improved. This is because it is possible to provide a valve lifter that exhibits sufficient wear resistance to the cylinder even if the plating is mainly made of Ni by improving the properties.

【0038】ところで、バルブリフタの外周側の端部
(エッヂ部)は、運転時での潤滑効果を高めるため、あ
るいはバルブリフタとガイド穴との片当りが生じるた
め、通常、面取りを施す。しかし、この製造工程は、電
気めっき等の皮膜厚さが不均一となる表面処理を行う場
合、面取り工程は、ビルドアップが生じるため、めっき
工程後に行う。ところが、これを切削加工により行う
と、皮膜の端部には割れが発生し、密着性等の点で皮膜
の信頼性に問題がある。
By the way, the end portion (edge portion) on the outer peripheral side of the valve lifter is usually chamfered in order to enhance the lubrication effect during operation or to cause a partial contact between the valve lifter and the guide hole. However, this manufacturing step is performed after the plating step because build-up occurs in the chamfering step when surface treatment such as electroplating that makes the film thickness uneven is performed. However, if this is done by cutting, cracks occur at the edges of the film, and there is a problem with the reliability of the film in terms of adhesion and the like.

【0039】さらに、皮膜端部の割れを防止するため、
これを研磨加工により行う場合、アルミニウム合金とめ
っき皮膜の研磨加工条件は、硬度も異なることから、同
一条件で行うことはできず、結果的に、加工時間が長く
なるか、あるいは工程が増えてしまうことになる。
Furthermore, in order to prevent cracks at the edge of the film,
When this is done by polishing, it cannot be done under the same conditions because the hardness of the aluminum alloy and the plating film are different, and as a result, the processing time increases or the number of processes increases. Will end up.

【0040】このような問題点は、すなわち、電気めっ
きの皮膜厚さの不均一性,特にビルドアップに付随する
ものであるが、この皮膜厚さの不均一性の問題を取り除
くことにより、信頼性の優れた皮膜を安価に提供でき
る。
Although such a problem is associated with nonuniformity of the film thickness of electroplating, particularly build-up, the problem of nonuniformity of the film thickness is eliminated to improve reliability. A film having excellent properties can be provided at low cost.

【0041】そこで、本発明では、あらかじめ、この面
取りの工程を電気めっき処理工程前にもってきて、研磨
加工等により面取りを行い、電気めっき処理後は、面取
り等の後加工は行わないものとすることとした。すなわ
ち、図4に示したように、ビルドアップは、電気めっき
対象物であるアルミニウム合金製バルブリフタ本体のエ
ッヂ部(角部)に皮膜が厚くつくことにより生ずる。こ
のため、電気めっき処理前にエッヂ部を面取り等で取り
除けばビルドアップの発生を防止ないしは軽減すること
ができる。
Therefore, in the present invention, this chamfering step is carried out in advance before the electroplating treatment step, and chamfering is performed by polishing or the like, and after the electroplating treatment, post-machining such as chamfering is not performed. It was decided to. That is, as shown in FIG. 4, build-up is caused by a thick film formed on the edge portion (corner portion) of the aluminum alloy valve lifter body that is the object of electroplating. Therefore, buildup can be prevented or reduced by removing the edge portion by chamfering or the like before the electroplating process.

【0042】しかし、バルブリフタの外周側は、摺動特
性が厳しいため、この電気めっき皮膜においても優れた
摺動特性が要求される。このため、電気めっき処理前に
エッヂ部の面取りをおこなったとしても、皮膜は摺動特
性の性能に見合った厚さを要求されることから、性能が
悪ければ、皮膜厚さを増さねばならず、厚さを増大すれ
ば、ビルドアップ軽減の効果はなくなり、さらには、ビ
ルドアップ軽減の効果が得られたにしても、エッヂ部以
外での皮膜厚さの不均一性に問題が生じ、結果的に、後
加工が必要となり、加工工程の増加をまねく。
However, since the outer peripheral side of the valve lifter has severe sliding characteristics, excellent sliding characteristics are required for this electroplating film. Therefore, even if the edges are chamfered before electroplating, the coating is required to have a thickness commensurate with the performance of the sliding characteristics.If the performance is poor, the coating thickness must be increased. However, if the thickness is increased, the effect of reducing build-up disappears, and even if the effect of reducing build-up is obtained, a problem occurs in the non-uniformity of the film thickness other than at the edge portion. As a result, post-processing is required, leading to an increase in processing steps.

【0043】そこで、本発明においては、皮膜厚さが薄
くても、摺動特性に優れた電気めっき皮膜を用いること
により、ビルドアップ軽減効果を高めた。すなわち、皮
膜厚さが薄ければ、それだけ、面取りによるビルドアッ
プ軽減効果が高められ、さらには、適切な皮膜厚さを得
ることにより、ビルドアップの問題はなくなる。また、
エッヂ部以外での皮膜厚さの不均一性も皮膜厚さを薄く
することで問題とならなくなる。よって、後加工なしで
バルブリフタとシリンダヘッドのガイド穴とのクリアラ
ンスの問題も解決できる。
Therefore, in the present invention, the effect of reducing buildup is enhanced by using an electroplating film having excellent sliding characteristics even if the film thickness is thin. That is, if the film thickness is thin, the effect of buildup reduction by chamfering is enhanced accordingly, and further, by obtaining an appropriate film thickness, the problem of buildup is eliminated. Also,
The non-uniformity of the film thickness other than at the edge part does not become a problem by reducing the film thickness. Therefore, the problem of clearance between the valve lifter and the guide hole of the cylinder head can be solved without post-processing.

【0044】本発明に用いる電気めっき皮膜としては、
P:1〜10重量%、残部がNiからなるNi−P系基
地中にセラミックス粒子として例えばSi粒子が
面積率で10〜25体積%分散している粒子分散複合N
i系電気めっき皮膜を用いることができる。この場合、
P含有量が1重量%よりも少ないと、耐焼付性が不十分
となり、また、10重量%よりも多いとめっき皮膜の靭
性が低下し、応力の高いバルブリフタでは剥離を生ずる
こともありうる。
As the electroplating film used in the present invention,
P: 1 to 10 wt%, for example, as the ceramic particles in the Ni-P-based base balance of Ni Si 3 N 4 particles at an area ratio of 10 to 25 vol% Dispersed particle dispersed composite N
An i-based electroplating film can be used. in this case,
If the P content is less than 1% by weight, the seizure resistance becomes insufficient, and if it is more than 10% by weight, the toughness of the plating film is reduced and peeling may occur in a valve lifter with high stress.

【0045】また、上記P:1〜10重量%のほかに、
皮膜の耐熱性をさらに向上させるために、Coを20〜
70重量%添加してもよい。この場合、Co含有量が2
0重量%よりも少ないと、耐熱性向上の効果があまり得
られず、70重量%よりも多くなると硬度が低下し、ま
た、高価なものとなるので好ましくない。
In addition to the above P: 1 to 10% by weight,
In order to further improve the heat resistance of the film, Co is added to 20 to
You may add 70 weight%. In this case, the Co content is 2
If it is less than 0% by weight, the effect of improving the heat resistance is not obtained so much, and if it is more than 70% by weight, the hardness decreases and the cost becomes expensive, which is not preferable.

【0046】そして、このような電気めっき皮膜である
と、皮膜厚さとして、5〜15μmで十分であり、表面
処理前に面取りをおこなうことにより、ビルドアップの
問題は皆無ないしは軽微なものとなり、結果的に後工程
は不要であり、さらに、薄くめっきをつけることによる
生産性向上,材料費の低減等により、信頼性の高い優れ
たバルブリフタが安価に提供できる。
With such an electroplating film, a film thickness of 5 to 15 μm is sufficient, and by chamfering before the surface treatment, there is no buildup problem or a slight buildup problem. As a result, no post-process is required, and further, a highly reliable and excellent valve lifter can be provided at a low cost by improving productivity and reducing material cost by applying thin plating.

【0047】ここで、電気めっき皮膜として、上記のN
i−P系基地中にSi粒子が分散したものもしく
はNi−P−Co系基地中にSi粒子が分散した
ものを選ぶのが好ましいのは、高温に保持することによ
りNiPを析出させ、硬度を高めなくても、Si
粒子の分散により優れた摺動特性を発揮するためであ
る。さらに、摺動特性が優れるため、皮膜の厚さは、5
〜15μmで十分であり、このため、寸法精度が極めて
良好であると共に、皮膜表面が平滑であることもあっ
て、めっき後は、そのままの状態で使用することが可能
である等の優れた特性を有することによる。
Here, as the electroplating film, the above N
It is preferable to select the one in which Si 3 N 4 particles are dispersed in the i-P-based matrix or the one in which the Si 3 N 4 particles are dispersed in the Ni-P-Co-based matrix. Even if 3 P is deposited and hardness is not increased, Si 3 N
This is because excellent sliding characteristics are exhibited by dispersing the 4 particles. Furthermore, because of its excellent sliding properties, the film thickness is 5
˜15 μm is sufficient, and therefore, the dimensional accuracy is extremely good, and the coating surface is smooth, so that it can be used as it is after plating. By having.

【0048】上記の電気めっき皮膜基地中に硬質粒子を
分散させる場合は、SiC、アルミナなどを用いること
もできるが、これらよりもSiが格段に好まし
い。従来、平均粒径が3〜10μm程度の大きさのSi
CをNi−P系めっきに分散させた皮膜も知られている
が、相手シリンダヘッド材を摩耗させる傾向があり、さ
らに密着性が不良であるため、従来のアルミニウム合金
との組合わせで使用するには問題がある。まためっき面
が粗くなり、センタレス研磨等の機械加工による仕上が
必要となる欠点がある。
When the hard particles are dispersed in the above electroplated film matrix, SiC, alumina or the like can be used, but Si 3 N 4 is much more preferable than these. Conventionally, Si having an average particle size of about 3 to 10 μm
A film in which C is dispersed in a Ni-P system plating is also known, but since it tends to wear the mating cylinder head material and has poor adhesion, it is used in combination with a conventional aluminum alloy. Has a problem. Further, there is a drawback that the plated surface becomes rough and finishing by machine processing such as centerless polishing is required.

【0049】これに対して、SiはSiCよりも
硬度が低いことから相手のシリンダヘッド材を摩耗させ
ないと共に、耐焼付性が優れている。上記粒径のSi
の分散量は10〜25面積%とするのが望ましく、
10面積%より少ないと焼付や摩耗の面での性能が不十
分となることがあり、25面積%を超えると膜が脆くな
りカケやはく離を生じやすくなるほかに、めっき後の表
面粗さが大きくなることもありうる。
On the other hand, since Si 3 N 4 has a lower hardness than SiC, it does not wear the cylinder head material of the other party and is excellent in seizure resistance. Si 3 with the above particle size
The amount of N 4 dispersed is preferably 10 to 25 area%,
If it is less than 10% by area, the performance in terms of seizure or wear may be insufficient, and if it exceeds 25% by area, the film becomes brittle and chipping or peeling easily occurs, and the surface roughness after plating is It can grow.

【0050】また、Si分散めっき皮膜は、従来
公知のNi−P−SiC膜のように高温(350〜40
0℃)で保持することによってNiPを析出させ、硬
度を高めなくても、Siの分散によって十分優れ
た摺動特性を発揮する。
The Si 3 N 4 dispersion-plated film has a high temperature (350 to 40) like a conventionally known Ni-P-SiC film.
By holding at 0 ° C.), Ni 3 P is precipitated, and even if the hardness is not increased, the sufficiently dispersed sliding properties of Si 3 N 4 exhibit sufficiently excellent sliding characteristics.

【0051】従って、アルミニウム合金からなるバルブ
リフタ本体が過時効となることもない。そして、Si
分散めっき層は摺動特性が優れるため、めっき皮膜
の膜厚は5〜15μmで十分であり、そのため、寸法精
度が極めて良好であり、膜表面が平滑であることもあっ
て、めっき後はそのままで使用可能であり、あるいは振
動バレル等でバルブリフタをロットとして表面の平滑化
処理するだけで使用可能である。この結果、従来は溶射
やFeめっきのように厚い表面皮膜を設け、次に寸法と
表面粗さを良好にするためにセンタレス研削を行う方法
も行われていたが、本発明では、センタレス研削も不要
になり、そのためにバルブリフタの円筒分の肉厚を厚く
する必要も無い。
Therefore, the valve lifter body made of an aluminum alloy will not be overaged. And Si 3
Since the N 4 dispersed plating layer has excellent sliding properties, the thickness of the plating film is sufficient to be 5 to 15 μm. Therefore, the dimensional accuracy is extremely good and the film surface may be smooth. Can be used as it is, or can be used simply by smoothing the surface of the valve lifter as a lot with a vibrating barrel or the like. As a result, conventionally, a method of providing a thick surface coating such as thermal spraying or Fe plating and then performing centerless grinding in order to improve dimensions and surface roughness was also performed. However, in the present invention, centerless grinding is also performed. It is not necessary, and it is not necessary to increase the wall thickness of the valve lifter for the cylinder.

【0052】このSi粒子の平均粒径は、0.5
〜2μmとするのが望ましく、この範囲内であると、相
手シリンダヘッド材の摩耗を防止することができるほ
か、熱膨張や機械的応力を受けたときに応力を分散さ
せ、めっき皮膜のはく離を起こしにくいものとなる。ま
た、平均粒径が0.5μmより小さいと摺動特性が劣
り、2μmより大きいとめっき皮膜の表面が粗くなり、
仕上加工を必要とするほかに、応力分散効果が低下し、
めっきのはく離やカケを生じるおそれもでてくる。
The average particle size of the Si 3 N 4 particles is 0.5.
It is desirable to set the thickness to 2 μm, and if it is within this range, it is possible to prevent wear of the mating cylinder head material, and to disperse the stress when subjected to thermal expansion or mechanical stress, and to prevent the peeling of the plating film. It is hard to wake up. Further, if the average particle size is smaller than 0.5 μm, the sliding properties are poor, and if it is larger than 2 μm, the surface of the plating film becomes rough,
In addition to requiring finishing work, the stress dispersion effect decreases,
There is also a risk of plating peeling or chipping.

【0053】さらに、0.5μmより小さいと、細かす
ぎて摺動特性が良好でなくなり、2μmより大きいと均
一な分散が得られにくいと共に、めっき後の皮膜の表面
が粗くなってセンタレス研磨による仕上加工が必要とな
ることがあるため、円筒部を厚肉化する必要がでてくる
ことによって軽量化が阻害される。
Further, if it is less than 0.5 μm, it is too fine and the sliding characteristics are not good, and if it is more than 2 μm, it is difficult to obtain a uniform dispersion, and the surface of the film after plating becomes rough and the finish by centerless polishing is performed. Since machining may be required, it becomes necessary to increase the thickness of the cylindrical portion, which hinders weight reduction.

【0054】バルブリフタのバルブステムと摺接する部
分を鉄系材料で構成するのが好ましく、アルミニウム合
金は強度が鉄系材に比べて低いので、変形を起こさない
ようにすることが望ましい。そして、鉄系材料の中で
も、硬度がHC50以上の材質のものが適切であり、
例えば、SCM420の浸炭焼入れ材や、クロムを多く
含有する液相焼結した鉄系焼結材料等が最適である。
The portion of the valve lifter that is in sliding contact with the valve stem is preferably made of an iron-based material. Since aluminum alloy has a lower strength than iron-based materials, it is desirable to prevent deformation. Then, among the iron-based material, hardness of appropriate ones of H R C50 or higher materials,
For example, a carburized and hardened material of SCM420 and a liquid phase sintered iron-based sintered material containing a large amount of chromium are optimal.

【0055】本発明の構成においては、表面処理前にバ
ルブリフタ外周側端部を研磨加工、あるいは切削加工な
どにより面取りを行い、その後のバルブリフタ外周側の
表面処理は、電気めっき法によりおこない、このときの
皮膜は、Niを主成分とするNi−P系基地中あるいは
Ni−P−Co系基地中に、Siなどのセラミッ
クス粒子が分散した粒子分散複合電気めっき皮膜を5〜
15μmの厚さで施すことよりなるものとしている。
In the structure of the present invention, the outer peripheral end of the valve lifter is chamfered by polishing or cutting before the surface treatment, and the subsequent surface treatment on the outer peripheral side of the valve lifter is performed by electroplating. The coating of 5 is a particle-dispersed composite electroplated coating in which ceramic particles such as Si 3 N 4 are dispersed in a Ni-P base or a Ni-P-Co base containing Ni as a main component.
The thickness is 15 μm.

【0056】これにより、電気めっき法で問題となるビ
ルドアップ等の皮膜厚さの不均一性を皆無にでき、その
結果、後加工を不要とし、さらに面取りも行わないた
め、皮膜に割れ等が発生しないので、密着性に優れた信
頼性の高い、さらには摺動特性に優れたバルブリフタを
得ることができる。
As a result, the nonuniformity of the film thickness such as build-up, which is a problem in the electroplating method, can be completely eliminated. As a result, no post-processing is required and no chamfering is performed, so that the film is not cracked. Since it does not occur, it is possible to obtain a valve lifter having excellent adhesion and high reliability and also excellent sliding characteristics.

【0057】以上のように、本発明に用いる表面処理と
しては、溶射に代表されるように、皮膜厚さの大きい、
表面粗度の悪い表面処理方法には適さない。また、無電
解めっき方法のように、皮膜厚さの均一性、あるいは表
面粗度は優れるが、皮膜の密着性および能力(この場
合、摺動特性が主である)の信頼性に問題があるものを
本発明に適用しても、効果の期待はできない。
As described above, the surface treatment used in the present invention has a large coating thickness, as represented by thermal spraying.
Not suitable for surface treatment methods with poor surface roughness. Also, as in the electroless plating method, although the film thickness is uniform or the surface roughness is excellent, there is a problem in the reliability of the film adhesion and performance (in this case, sliding characteristics are the main). Even if one is applied to the present invention, the effect cannot be expected.

【0058】本発明の効果を十分に得る表面処理方法と
しては、電気めっき法である。すなわち、電気めっき法
における皮膜厚さの不均一性による問題点を解決し、密
着性および摺動特性の優れた皮膜をバルブリフタに適用
することで、信頼性が高く、コストパフォーマンスに優
れたアルミニウム合金製バルブリフタを提供することに
ある。
A surface treatment method which can sufficiently obtain the effects of the present invention is electroplating. In other words, by solving the problems due to non-uniformity of the film thickness in the electroplating method and applying a film with excellent adhesion and sliding characteristics to the valve lifter, an aluminum alloy with high reliability and excellent cost performance To provide a valve lifter made.

【0059】ただし、必ずしも電気めっき法によらなく
ても良い。すなわち、本発明の目的は、バルブリフタ表
面処理における皮膜厚さの不均一性の問題に着目したも
のであり、均一な厚さの皮膜を後加工無しで、信頼性に
優れ、安価に提供しようとするものである。このため、
無電解めっきであってもビルドアップ等の皮膜の不均一
性の問題があれば、適用できるし、さらに、電気めっき
法による皮膜においても、摺動特性に優れ、皮膜を薄く
つけても十分な特性を有するものであれば、本発明中の
皮膜を必ずしも用いる必要はなく、また、摺動特性の関
係から、皮膜を厚くつけなければらないものは、本発明
の適用は困難である。
However, it is not always necessary to use the electroplating method. That is, the object of the present invention is to focus on the problem of non-uniformity of the film thickness in the valve lifter surface treatment, to provide a film of uniform thickness, excellent in reliability and inexpensive without post-processing. To do. For this reason,
Even if it is electroless plating, it can be applied if there is a problem of non-uniformity of the film such as build-up. Furthermore, even in the case of the film by electroplating, it has excellent sliding characteristics and it is sufficient even if it is thinly applied. It is not always necessary to use the coating of the present invention as long as it has characteristics, and it is difficult to apply the present invention to those having a thick coating due to the sliding characteristics.

【0060】さらに、本発明は、表面処理の皮膜厚さの
改善を主眼としており、このため、バルブリフタ本体が
必ずしもアルミニウム合金である必要はなく、電気めっ
き法が可能な軽合金であっても良いわけである。
Further, the present invention is mainly aimed at improving the film thickness of the surface treatment. Therefore, the valve lifter body is not necessarily made of an aluminum alloy, but may be a light alloy which can be electroplated. That is why.

【0061】[0061]

【実施例】以下、実施例によって、本発明に係わるアル
ミニウム合金製バルブリフタについて説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the aluminum alloy valve lifter according to the present invention will be described with reference to examples.

【0062】図1は、本発明を具現化した直接駆動式動
弁機構のバルブリフタを示すものである。本実施例のバ
ルブリフタ1は、バルブリフタ本体1aをアルミニウム
合金としており、筒状部1bを有していると共に前記筒
状部1bの筒軸方向に対し交差する方向に仕切部1cを
有し、前記仕切部1cの一方側を冠面部1dにし且つ他
方側をスカート部1eにしたバルブリフタ本体1aの筒
状部1bの外周側に電気めっきによってNi−P系基地
中にSi粒子が分散したものや、Ni−P−Co
系基地中にSi粒子が分散したものなどよりなる
Ni系電気めっき皮膜8を形成した構造を有するもので
あって、冠面部1dにはカムと接触するアジャスティン
グシムを装入すると共に、スカート部1e内のバルブス
テムとの接触部には、円環状の凹部1fが形成され、こ
の凹部1fには、鉄系やセラミックス系の硬質材を用い
たパッド9がかしめ等により固定されている。
FIG. 1 shows a valve lifter of a direct drive type valve operating mechanism embodying the present invention. In the valve lifter 1 of this embodiment, the valve lifter body 1a is made of an aluminum alloy, has a tubular portion 1b, and has a partition portion 1c in a direction intersecting the tubular axis direction of the tubular portion 1b. Si 3 N 4 particles were dispersed in the Ni-P matrix by electroplating on the outer peripheral side of the cylindrical portion 1b of the valve lifter body 1a having one side of the partition 1c as the crown surface 1d and the other side as the skirt 1e. Monoya, Ni-P-Co
It has a structure in which a Ni-based electroplating film 8 made of, for example, Si 3 N 4 particles dispersed in a system base is formed, and an adjusting shim that comes into contact with a cam is inserted into the crown surface portion 1d. A ring-shaped recess 1f is formed in the skirt portion 1e in contact with the valve stem, and a pad 9 made of an iron-based or ceramic-based hard material is fixed to the recess 1f by caulking or the like. There is.

【0063】次に、上記バルブリフタの製造方法の一例
について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the valve lifter will be described.

【0064】まず、JIS A 4032相当組成(A
l−12%Si−1%Cu−1%Mg)の連続鋳造材
(丸棒)から鍛造素材形状に成形し、この鍛造素材を鍛
造成形してバルブリフタ本体に近い形状とし、T−6処
理を施したのち切削加工を行うことによって、図1に示
すバルブリフタ本体1aの形状に成形した。
First, the composition equivalent to JIS A 4032 (A
(1-12% Si-1% Cu-1% Mg) continuous casting material (round bar) is molded into a forging material shape, and this forging material is forged into a shape close to the valve lifter body, and T-6 treatment is performed. After being applied, cutting is performed to form the valve lifter body 1a shown in FIG.

【0065】このとき、バルブリフタ本体1aの形状に
切削加工するほか、バルブリフタ本体1aの冠面部1d
およびスカート部1eの各々外周側端部を切り欠くこと
によって面取り部1g,1gに形成した。この場合、こ
の面取り部1g,1gの角度、長さ、形状などは、外周
側に形成するNi系電気めっき皮膜8の厚さにより、適
宜、最適値のものに選択するのが望ましいが、ここで
は、面取り部1g,1gの角度として、20°にしてい
る。
At this time, in addition to cutting into the shape of the valve lifter body 1a, the crown surface portion 1d of the valve lifter body 1a is cut.
The chamfered portions 1g and 1g are formed by cutting out the outer peripheral side end portions of the skirt portion 1e. In this case, it is desirable that the angle, length, shape, etc. of the chamfered portions 1g, 1g be appropriately selected according to the thickness of the Ni-based electroplating film 8 formed on the outer peripheral side. Then, the angle of the chamfered portions 1g and 1g is set to 20 °.

【0066】次に、冠面部1dおよびスカート部1e側
の凹部状部分にめっき液がつかないようにマスキング
し、Ni−2重量%P合金中に、平均粒径が0.8μm
のSi粒子を面積率で16.5%分散させた粒子
分散複合Ni系電気合めっき皮膜8を電気めっき法によ
り形成させた。このとき、皮膜厚さが10μmのほか、
皮膜厚さが20μmおよび50μmのものを製作して、
アルミニウム合金製バルブリフタ1を得た。
Next, the concave portions on the side of the crown surface 1d and the skirt portion 1e were masked so that the plating solution would not attach, and the average particle diameter was 0.8 μm in the Ni-2 wt% P alloy.
The particle-dispersed composite Ni-based electroplating film 8 in which the Si 3 N 4 particles were dispersed in an area ratio of 16.5% was formed by an electroplating method. At this time, in addition to the film thickness of 10 μm,
We manufacture films with film thicknesses of 20 μm and 50 μm,
An aluminum alloy valve lifter 1 was obtained.

【0067】このときのバルブリフタ1における皮膜断
面構造を図2に示す。観察部分としては、冠面部1dの
外周側端部、スカート部1eの外周側端部、および中央
部である。皮膜厚さ10μmのものにおいては、外周側
端部のビルドアップもなく、中央部の皮膜厚さも均一で
ある。これに対して、皮膜厚さ20μmでは、外周側端
部に若干のビルドアップが認められ、50μmになる
と、面取りを行っているにもかかわらず、明瞭なビルド
アップが認められ、さらに、中央部においても皮膜厚さ
は不均一となり、表面はうねっているようになっている
ことがわかる。
FIG. 2 shows the cross-sectional structure of the coating on the valve lifter 1 at this time. The observed portion is the outer peripheral side end of the crown portion 1d, the outer peripheral side end of the skirt portion 1e, and the central portion. When the coating thickness is 10 μm, there is no build-up on the outer peripheral side end portion, and the central portion has a uniform coating thickness. On the other hand, when the film thickness is 20 μm, a slight build-up is recognized at the outer peripheral side end, and when it is 50 μm, a clear build-up is recognized despite the chamfering, and the center part It can be seen that the film thickness becomes non-uniform and the surface is wavy.

【0068】これら表面処理が施されたバルブリフタに
対して後加工をおこなわず、この状態で実機に組み込
み、耐久試験を実施したところ、皮膜厚さ10μmのバ
ルブリフタにおいては、摩耗はほとんど無く、シリンダ
ヘッド・ガイド穴の摩耗もほとんどなかった。
When the valve lifter subjected to these surface treatments was not post-processed and mounted in an actual machine in this state and a durability test was carried out, the valve lifter with a film thickness of 10 μm showed almost no wear and the cylinder head -There was almost no wear on the guide holes.

【0069】これに対して、皮膜厚さ20μmにおいて
は、冠面部の外周側端部およびスカート部の外周側端部
で当りが強く、摩耗も多くなっていた。また、シリンダ
ヘッド・ガイド穴も摩耗が多くなっており、硬いもので
引っかいたような傷が多くみられた。さらに、50μm
になると、冠面部外周側端部およびスカート部外周側端
部は、著しい摩耗をを生じており、中央部も局部的に摩
耗の多い部分があることが確認された。そして、シリン
ダヘッド・ガイド穴も著しい摩耗を生じていた。
On the other hand, when the coating thickness was 20 μm, the outer peripheral end of the crown surface and the outer peripheral end of the skirt were strongly hit and the wear was large. In addition, the cylinder head and guide holes were also heavily worn, and many scratches that were scratched with hard objects were seen. Furthermore, 50 μm
Then, it was confirmed that the outer peripheral side end of the crown surface portion and the outer peripheral side end of the skirt portion were significantly worn, and the central portion also had a locally large amount of wear. Then, the cylinder head and the guide hole were also significantly worn.

【0070】このように、皮膜厚さ20μm,および5
0μmのバルブリフタにおいては、皮膜厚さの不均一性
のため、局部的にシリンダヘッド・ガイド穴との接触面
圧が高くなり、バルブリフタおよびシリンダヘッド・ガ
イド穴に著しい摩耗を生じさせていることが認められ
た。
Thus, the film thickness is 20 μm, and 5
In a 0 μm valve lifter, the contact surface pressure with the cylinder head / guide hole is locally high due to the non-uniformity of the film thickness, which causes significant wear to the valve lifter and the cylinder head / guide hole. Admitted.

【0071】なお、耐久試験では、シリンダヘッド・ガ
イド穴とのクリアランスを一定とするため、あらかじ
め、バルブリフタ本体の外径寸法を皮膜厚さにあわせて
調整している。
In the durability test, the outer diameter of the valve lifter body is adjusted in advance according to the film thickness in order to keep the clearance between the cylinder head and the guide hole constant.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ビルド
アップ等の皮膜厚さの不均一の発生を無くすことができ
るため、後加工を不要とすることができ、摺動特性にも
優れた信頼性の高い軽量なバルブリフタを安価に提供す
ることができるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
As described above, according to the present invention, since it is possible to eliminate the occurrence of uneven film thickness such as build-up, it is possible to eliminate the need for post-processing and to improve the sliding characteristics. It is possible to provide a highly reliable and lightweight valve lifter at low cost, which is a remarkably excellent effect.

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

【図1】本発明の実施例によるアルミニウム合金製バル
ブリフタの断面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory sectional view of an aluminum alloy valve lifter according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例において、電気めっき法により
皮膜厚さを10μm,20μmおよび50μmとしたと
きの電気めっき皮膜の状態を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a state of the electroplated film when the film thickness is set to 10 μm, 20 μm and 50 μm by the electroplating method in the example of the present invention.

【図3】内燃機関の動弁機構を示す断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a valve mechanism of an internal combustion engine.

【図4】バルブリフタ本体に角部を有するときに生じる
電気めっき法による皮膜厚さの状態(ビルドアップ部が
形成された状態)を示す断面説明図である。
FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing a state of a film thickness (a state in which a buildup portion is formed) by an electroplating method that occurs when a valve lifter body has a corner portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バルブリフタ 1a バルブリフタ本体 2b 筒状部 1c 仕切部 1d 冠面部 1e スカート部 1g 面取り部 8 Ni系電気めっき皮膜 1 Valve lifter 1a Valve lifter main body 2b Cylindrical part 1c Partition part 1d Crown face part 1e Skirt part 1g Chamfer part 8 Ni-based electroplating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長 世 正 幸 新潟県柏崎市北斗町1−37 株式会社リケ ン柏崎事業所内 (72)発明者 渡 辺 孝 栄 新潟県柏崎市北斗町1−37 株式会社リケ ン柏崎事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masayuki Chosei, 1-37 Hokuto-cho, Kashiwazaki-shi, Niigata Riken Kashiwazaki Plant (72) Inventor Takashi Watanabe 1-37, Hokuto-cho, Kashiwazaki-shi, Niigata Inside the Kashiwazaki Plant of RIKEN Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状部を有すると共に前記筒状部の筒軸
方向に対し交差する方向に仕切部を有し、前記仕切部の
一方側を冠面部にし且つ他方側をスカート部にしたアル
ミニウム合金製バルブリフタ本体の前記筒状部の外周側
に表面処理を施すに際し、前記表面処理を施す前に前記
バルブリフタ本体の冠面部およびスカート部の各々外周
側端部を切欠いて面取り部を形成し、その後表面処理と
して電気めっきを施すことにより、前記筒状部の外周側
にNi系電気めっき皮膜を形成することを特徴とするア
ルミニウム合金製バルブリフタの表面処理方法。
1. An aluminum having a tubular portion and a partition portion in a direction intersecting a tubular axis direction of the tubular portion, wherein one side of the partition portion is a crown surface portion and the other side is a skirt portion. When performing a surface treatment on the outer peripheral side of the tubular portion of the alloy valve lifter main body, a chamfered portion is formed by notching the outer peripheral side end portions of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter main body before performing the surface treatment, A surface treatment method for an aluminum alloy valve lifter, characterized by forming an Ni-based electroplating film on the outer peripheral side of the tubular portion by applying electroplating as a surface treatment thereafter.
【請求項2】 バルブリフタ本体の筒状部の外周側に表
面処理を施すに際し、前記表面処理を施す前に、バルブ
リフタ本体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部
を切欠いて面取り部を形成し、その後表面処理として電
気めっきを施すことにより、前記筒状部の外周側にNi
を主成分とし且つNi−P系基地中にセラミックス粒子
が分散した厚さ5〜15μmの粒子分散複合Ni系電気
めっき皮膜を形成することを特徴とする請求項1に記載
のアルミニウム合金製バルブリフタの表面処理方法。
2. When the outer peripheral side of the tubular portion of the valve lifter main body is subjected to surface treatment, before the surface treatment, each of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter main body is cut out to form a chamfered portion. Then, by electroplating as a surface treatment, Ni is formed on the outer peripheral side of the tubular portion.
The aluminum alloy valve lifter according to claim 1, wherein a particle-dispersed composite Ni-based electroplating film having a thickness of 5 to 15 μm in which ceramic particles are dispersed in a Ni—P-based matrix as a main component is formed. Surface treatment method.
【請求項3】 バルブリフタ本体の筒状部の外周側に表
面処理を施すに際し、前記表面処理を施す前に、バルブ
リフタ本体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部
を切欠いて面取り部を形成し、その後表面処理として電
気めっきを施すことにより、前記筒状部の外周側にNi
を主成分とし且つNi−P−Co系基地中にセラミック
ス粒子が分散した厚さ5〜15μmの粒子分散複合Ni
系電気めっき皮膜を形成することを特徴とする請求項1
に記載のアルミニウム合金製バルブリフタの表面処理方
法。
3. When a surface treatment is applied to the outer peripheral side of the tubular portion of the valve lifter body, the chamfered portion is formed by notching the outer peripheral side end portions of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter body before the surface treatment. Then, by electroplating as a surface treatment, Ni is formed on the outer peripheral side of the tubular portion.
5-15 .mu.m thick particle-dispersed composite Ni containing Ni as a main component and ceramic particles dispersed in a Ni--P--Co matrix.
A system-based electroplating film is formed.
The method for treating the surface of an aluminum alloy valve lifter according to 1.
【請求項4】 筒状部を有すると共に前記筒状部の筒軸
方向に対し交差する方向に仕切部を有し、前記仕切部の
一方側を冠面部にし且つ他方側をスカート部にしたアル
ミニウム合金製バルブリフタ本体を備え、前記バルブリ
フタ本体の冠面部およびスカート部の各々外周側端部を
切欠いた面取り部を有すると共に、前記筒状部の外周側
に電気めっきによるNi系電気めっき皮膜を形成してな
ることを特徴とするアルミニウム合金製バルブリフタ。
4. Aluminum having a tubular portion and a partition portion in a direction intersecting the tubular axis direction of the tubular portion, wherein one side of the partition portion is a crown surface portion and the other side is a skirt portion. An alloy valve lifter body is provided, and a chamfered portion is formed by notching the outer peripheral side end of each of the crown surface portion and the skirt portion of the valve lifter body, and a Ni-based electroplating film is formed on the outer peripheral side of the tubular portion by electroplating. Aluminum alloy valve lifter characterized by
【請求項5】 バルブリフタ本体の冠面部およびスカー
ト部の各々外周側端部を切欠いた面取り部を有すると共
に、前記筒状部の外周側に電気めっきが施されているこ
とにより前記筒状部の外周側にNiを主成分とし且つN
i−P系基地中にセラミックス粒子が分散した厚さ5〜
15μmの粒子分散複合Ni系電気めっき皮膜を形成し
てなることを特徴とする請求項4に記載のアルミニウム
合金製バルブリフタ。
5. The valve lifter main body has a chamfered portion formed by cutting out the outer peripheral side end portions of the crown portion and the skirt portion, and the outer peripheral side of the tubular portion is electroplated, so that the tubular portion of the tubular portion is formed. Ni as the main component on the outer peripheral side and N
Thickness of ceramic particles dispersed in i-P base 5 to 5
The aluminum alloy valve lifter according to claim 4, wherein a particle-dispersed composite Ni-based electroplating film having a thickness of 15 μm is formed.
【請求項6】 バルブリフタ本体の冠面部およびスカー
ト部の各々外周側端部を切欠いた面取り部を有すると共
に、前記筒状部の外周側に電気めっきが施されているこ
とにより前記筒状部の外周側にNiを主成分とし且つN
i−P−Co系基地中にセラミックス粒子が分散した厚
さ5〜15μmの粒子分散複合Ni系電気めっき皮膜を
形成してなることを特徴とする請求項4に記載のアルミ
ニウム合金製バルブリフタ。
6. The valve lifter main body has a chamfered portion formed by cutting out the outer peripheral side end portions of the crown surface portion and the skirt portion, and the outer peripheral side of the tubular portion is electroplated so that the tubular portion Ni as the main component on the outer peripheral side and N
The aluminum alloy valve lifter according to claim 4, wherein a particle-dispersed composite Ni-based electroplating film having a thickness of 5 to 15 μm in which ceramic particles are dispersed is formed in an i-P-Co based matrix.
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