JPH07243307A

JPH07243307A - バルブリフタの表面処理方法

Info

Publication number: JPH07243307A
Application number: JP1254794A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Fukuoka; 聡福岡; Tatsuo Kanzaki; 辰雄神崎
Original assignee: Fuji Oozx Inc; Fuji Valve Co Ltd
Current assignee: Fuji Oozx Inc
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1995-09-19
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JP3263799B2

Abstract

(57)【要約】【目的】バルブリフタ本体に形成した被覆層の密着強
度を高める。【構成】第１次ブラスト処理を施したのち、そのブラ
スト材よりも低比重でかつ粒度の小さいブラスト材によ
り第２次ブラスト処理を施すと、第１次ブラストにより
形成された、あらさ振幅の大きな粗面７の表面に、振幅
の細かな凹凸面８が形成される。従って、例えばアルミ
ニウム又はその合金よりなるバルブリフタ本体１の外周
面に溶射等により被覆層６を形成すると、アンカー(投
錨)作用が生じて、被覆層６の密着性が著しく向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばアルミニウム又
はその合金等の軽金属により成形されたバルブリフタの
外周面を、耐摩耗性材料により被覆する表面処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関における直動型の動弁機構に用
いられるバルブリフタ(タペット)は、これまで、その本
体を鋼又は鋳鉄等の鉄系材料により成形するのが一般的
であったが、最近では、動弁系をより一層軽量化する目
的から、アルミニウム合金製とする傾向にある。

【０００３】しかし、アルミニウム合金製のバルブリフ
タは、鉄系材料のものに比べて機械的強度が小さく、か
つ耐摩耗性も劣るため、特に、このバルブリフタを互い
に同系材質のアルミニウム合金製のシリンダヘッドに組
み込むと、互いの摺動面が早期に摩耗したり、かじり現
象等が発生したりする。

【０００４】これを防止するため、アルミニウム合金製
のバルブリフタの外周面を、母材と異なる耐摩耗性材料
により被覆することが行われている。

【０００５】この際、耐摩耗性材料の密着性を高めて、
母材に対する密着強度を向上させる必要があるが、その
ための一手段として、被覆する表面を粗面としてから、
耐摩耗性材料による表面処理を行う方法がある。

【０００６】上記粗面を形成する方法としては、表面処
理を例えば溶射法により行う際においては、所定粒度の
グリットによるブラスト処理を用いているのが一般的で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、エンジンの許容
回転数並びに最高出力は高まる傾向にあり、それに伴な
い、バルブリフタの外周面に作用する応力(曲げ又はせ
ん断応力)も増大してきている。そのため、特に、上述
のようなアルミニウム合金製の母材の外周面を耐摩耗性
材料により被覆した構造のバルブリフタにおいては、被
覆層の母材に対する高い密着強度が要求される。

【０００８】しかし、上記従来のように、グリットによ
る１度のブラスト処理を行ったのち、溶射により表面処
理を施す方法では、被覆層のある程度の密着強度が得ら
れるものの、十分とは言えず、耐久性、信頼性に問題が
ある。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、母材に対する被覆層の密着性を高めるこ
とにより、その密着強度を向上させ、耐久性、信頼性に
優れるバルブリフタが得られるようにした、バルブリフ
タの表面処理方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、上面が閉塞された円筒形をなすバルブリ
フタ本体における少なくとも外周面に、第１次ブラスト
処理を施したのち、その表面に前記第１次ブラスト処理
用のブラスト材よりも粒度の小さいブラスト材により第
２次ブラスト処理を施し、その表面に耐摩耗性材料によ
る被覆層を形成することを特徴とするものである。

【００１１】好ましくは、バルブリフタ本体が軽金属に
より成形され、かつ被覆層を溶射法により形成するもの
において、第１次ブラスト処理用のブラスト材を、粒度
の比較的大きいグリット又はカットワイヤとし、かつ第
２次ブラスト処理用のブラスト材を、第１次ブラスト材
よりも粒度の小さいアルミナとするのがよい。

【００１２】

【作用】第１次ブラスト処理を施したのち、そのブラス
ト材よりも粒度の小さいブラスト材により第２次ブラス
ト処理を施すと、第１次ブラストにより形成された、あ
らさの振幅の大きな粗面の表面に、振幅の細かな凹凸面
が形成される。

【００１３】従って、例えばアルミニウム又はその合金
等の軽金属よりなるバルブリフタ本体の外周面に溶射等
により被覆層を形成すると、アンカー(投錨)作用が生じ
て、被覆層の密着性が著しく向上する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の方法を適用して形成されたバ
ルブリフタを示すもので、上面が閉塞された円筒形のバ
ルブリフタ本体(以下リフタ本体と略称する)(１)は、ア
ルミニウム又はその合金により成形されている。

【００１５】リフタ本体(１)の上面に形成された円形の
凹所(２)には、鋼又は鋳鉄製の耐摩耗性のシム(３)が着
脱可能として嵌挿され、その上面は図示しない回転カム
と接触するようになっている。

【００１６】また、リフタ本体(１)の内底面中央に形成
された小径の凹溝(４)内には、図示しないエンジンバル
ブの軸端が当接する、鋼又は鋳鉄製のチップ(５)が嵌挿
されている。

【００１７】リフタ本体(１)の外周面には、例えば安価
な鉄系の耐摩耗性金属材料よりなる硬質の被覆層(６)
が、次のような表面処理工程を経て形成されている。す
なわち、図２に示すように、まずリフタ本体(１)の外周
面全体に第１次ブラスト処理を施し、図３に拡大して示
すように、表面にあらさの振幅の比較的大きな粗面(７)
を形成する。

【００１８】この第１次ブラスト処理に用いるブラスト
材は、硬質かつ比較的粒度の大きい、例えば粒度＃12〜
＃46(JIS)程度の鋳鋼等のグリットが好ましく、この第
１次ブラスト処理による表面あらさ(10点平均あらさRz)
は60〜300μmの範囲とするのがよい。

【００１９】ついで、上記第１次ブラスト処理を施した
表面に、第２次ブラスト処理を施し、図４に拡大して示
すように、第１次ブラスト処理により形成された振幅の
大きい粗面(７)の表面に、中心線平均あらさRａ４μｍ
以下、10点平均あらさRｚ30μｍ以下の振幅の細かな凹
凸面(８)を形成する。

【００２０】この第２次ブラスト処理に用いるブラスト
材は、上記第１次ブラストにより形成された凹凸部を削
り取ることのないように、比較的低比重でかつ粒度の小
さい、例えば粒度＃80〜＃240(JIS)程度のアルミナが適
している。

【００２１】最後に、第２次ブラスト処理により形成さ
れた凹凸面(８)の表面に、鉄系の耐摩耗性材料を溶射法
(例えばアーク溶射、プラズマ溶射)により、所要厚さと
なるように吹き付ければ、図１に示すように、リフタ本
体(１)の外周面には硬質の被覆層(６)が形成される。

【００２２】このように、第１次、第２次ブラスト処理
を施したのち被覆層(６)を形成すると、リフタ本体(１)
の外周面の表面積が著しく増加し、かつ活性化するの
で、被覆層(６)の密着性が極めて良好となり、その密着
強度は大幅に向上する。

【００２３】しかも、凹凸面(８)の凹凸の方向はランダ
ムであり、その凹部と第１次ブラストによる振幅の大き
な凹部に入り込んで密着する際のアンカー(投錨)効果に
より、リフタ本体(１)と被覆層(６)との境界の密着及び
せん断強度が高まる。

【００２４】なお、第１次ブラスト処理に用いるブラス
ト材は、上記グリットの代わりに、図５に拡大して示す
ようなカットワイヤ(Ｗ)でもよい。すなわち、カットワ
イヤ(Ｗ)は、直径が0.6〜2.0mmの範囲で、かつ硬度がＨ
ｖ500以上のスチール(抗張力鋼)又はステンレス(SUS30
4、430等)製の硬鋼線を、ほぼ線径と同等の長さに切断
したものが好ましい。このようなカットワイヤ(Ｗ)を用
いると、グリットのように尖鋭な角部を有していないの
で、母材に食い込んで表面に付着残留する恐れがなく、
また再破砕したり、角部が早期に摩滅したりすることが
ないので寿命が長く、表面あらさの分布を均一に保てる
利点がある。

【００２５】本発明は、上記アルミニウム又はその合金
により成形されたバルブリフタのみに限定されるもので
はなく、例えばマグネシウム合金、チタン合金、あるい
は鉄製のバルブリフタの外周面に被覆層を形成する際に
も適用しうる。この際には、第１次及び第２次ブラスト
に用いるブラスト材をそれらの材質に適したものに適宜
選択すればよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、次の効果を奏する。 (ａ) 請求項１及び２記載の発明によれば、被覆層の密
着性が極めて良好となるので、被覆層のリフタ本体に対
する密着強度が大幅に向上し、耐久性、信頼性に優れる
バルブリフタが得られる。 (ｂ) 請求項３及び４記載の発明によれば、第１次ブラ
スト処理を施したリフタ本体の表面に、比較的振幅の大
きい粗面が形成され、かつ第２次ブラスト処理により、
第１次ブラスト処理により形成された凹凸部を削り取る
ことなく、粗面の表面に振幅の細かな凹凸面を形成する
ことができる。 (ｃ) 請求項５〜７記載の発明によれば、ブラスト材が
リフタ本体に食い込んだり、再破砕したり、角部が早期
に摩滅したりするのが防止され、表面あらさの分布を均
一とすることができる。 (ｄ) 請求項８記載の発明によれば、被覆層を容易に形
成することができるとともに、リフタ本体の表面の凹凸
部にむらなく密着する。 (ｅ) 請求項９記載の発明によれば、リフタ本体の外周
面の表面積が増大して、アンカー(投錨)効果が大となる
ので、リフタ本体と被覆層との境界の密着及びせん断強
度が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して得られたバルブリフタの中央
縦断正面図である。

【図２】第１次ブラスト処理後のバルブリフタの一部切
欠正面図である。

【図３】図２におけるＡ部の拡大図である。

【図４】図１におけるＢ部の拡大図である。

【図５】第１次ブラスト処理に用いるカットワイヤの拡
大斜視図である。

【符号の説明】

(１)バルブリフタ本体 (２)凹所 (３)シム (４)凹溝 (５)チップ (６)被覆層 (７)粗面 (８)凹凸面 (Ｗ)カットワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面が閉塞された円筒形をなすバルブリ
フタ本体における少なくとも外周面に、第１次ブラスト
処理を施したのち、その表面に前記第１次ブラスト処理
用のブラスト材よりも粒度の小さいブラスト材により第
２次ブラスト処理を施し、その表面に耐摩耗性材料によ
る被覆層を形成することを特徴とするバルブリフタの表
面処理方法。
【請求項２】バルブリフタ本体が軽金属により成形さ
れている請求項１記載のバルブリフタの表面処理方法。
【請求項３】第１次ブラスト処理用のブラスト材がグ
リットで、かつ第２次ブラスト処理用のブラスト材がア
ルミナである請求項１又は２記載のバルブリフタの表面
処理方法。
【請求項４】グリットの粒度がJIS＃12〜＃46で、ア
ルミナの粒度がJIS＃80〜＃240である請求項３記載のバ
ルブリフタの表面処理方法。
【請求項５】第１次ブラスト処理用のブラスト材がカ
ットワイヤである請求項１又は２記載のバルブリフタの
表面処理方法。
【請求項６】カットワイヤの直径が0.6〜2.0mmで、か
つ長さを直径とほぼ同等としたことを特徴とする請求項
５記載のバルブリフタの表面処理方法。
【請求項７】カットワイヤがスチール又はステンレス
よりなり、かつその硬度がＨｖ500以上である請求項５
又は６記載のバルブリフタの表面処理方法。
【請求項８】被覆層が溶射法により形成されている請
求項１〜７のいずれかに記載のバルブリフタの表面処理
方法。
【請求項９】第１次ブラスト処理による表面あらさ(R
z)が60〜300μmで、第２次ブラスト処理による表面あら
さ(Rz)が30μm以下である請求項１〜８のいずれかに記
載のバルブリフタの表面処理方法。