JPH0771740B2 - タペット - Google Patents
タペットInfo
- Publication number
- JPH0771740B2 JPH0771740B2 JP1248001A JP24800189A JPH0771740B2 JP H0771740 B2 JPH0771740 B2 JP H0771740B2 JP 1248001 A JP1248001 A JP 1248001A JP 24800189 A JP24800189 A JP 24800189A JP H0771740 B2 JPH0771740 B2 JP H0771740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thickness
- tappet
- resistant member
- filter medium
- wear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は内燃機関におけるタペット、ロッカーアーム等
の動弁系の摺動部品の改良に係るものである。
の動弁系の摺動部品の改良に係るものである。
＜従来の技術＞ 近年内燃機関における動弁系においては、高性能化、メ
ンテナンスフリー化、EGRの採用等によって、潤滑性に
体する要求条件が益々厳しくなってきている。このよう
な摺動特性の改善に対する要求に対し、摺動部の対摩耗
性を向上させる目的で、部品の基体は従来どおり金属製
とし、摺動部分のみ窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、
サーメット等の対摩耗製のよい焼結体で形成し、両者を
ろー付けして接合したものが実用化されてきている。
ンテナンスフリー化、EGRの採用等によって、潤滑性に
体する要求条件が益々厳しくなってきている。このよう
な摺動特性の改善に対する要求に対し、摺動部の対摩耗
性を向上させる目的で、部品の基体は従来どおり金属製
とし、摺動部分のみ窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、
サーメット等の対摩耗製のよい焼結体で形成し、両者を
ろー付けして接合したものが実用化されてきている。
一般にタペット、ロッカーアーム等の摺動部材の摺動表
面は、これと対になる他物品の摺動面との片当たりを防
止するため、中央部を外縁部付近に対して数μｍ〜数十
μｍ高くして緩勾配の山形とする所謂クラウン形状を形
成していることが必要とされている。
面は、これと対になる他物品の摺動面との片当たりを防
止するため、中央部を外縁部付近に対して数μｍ〜数十
μｍ高くして緩勾配の山形とする所謂クラウン形状を形
成していることが必要とされている。
このクラウン形状を耐摩耗性部材の表面に形成する方法
として、焼結後に耐摩耗性部材の表面を研磨する方法で
は、クラウン形状が三次曲面であることから、多大のコ
ストを要し、又セラミック等の未焼結体に予めクラウン
形状を形成しておき焼成して生成した面のままの形態の
ものを用いても焼成時の変形収縮によって、寸法精度が
低下することが避けられない。
として、焼結後に耐摩耗性部材の表面を研磨する方法で
は、クラウン形状が三次曲面であることから、多大のコ
ストを要し、又セラミック等の未焼結体に予めクラウン
形状を形成しておき焼成して生成した面のままの形態の
ものを用いても焼成時の変形収縮によって、寸法精度が
低下することが避けられない。
発明者らはこの対策として摺動部品の基体を構成してい
る金属と、耐摩耗性の摺動部を形成するセラミック等の
焼結体の板とをろー付けするに際し、両者の熱膨張率
（熱収縮）の差を利用してクラウン形状とする方法を提
案した（特開昭63−225728）。
る金属と、耐摩耗性の摺動部を形成するセラミック等の
焼結体の板とをろー付けするに際し、両者の熱膨張率
（熱収縮）の差を利用してクラウン形状とする方法を提
案した（特開昭63−225728）。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしこのように構成された摺動部品では、摺動面が激
しく叩かれるために接合部分に緩衝板（Cu,Ni）を有す
る場合は、緩衝板が塑性変形し、また、緩衝板がない場
合でもろー材層が厚いと、ろー材が塑性変形し、クラウ
ニングが消失することが認められた。すなわち、種々テ
ストを重ねた結果、当初所定の形状で設けられたクラウ
ニングは、耐久テストを行う中に衝撃荷重により、消失
する場合が生じた。
しく叩かれるために接合部分に緩衝板（Cu,Ni）を有す
る場合は、緩衝板が塑性変形し、また、緩衝板がない場
合でもろー材層が厚いと、ろー材が塑性変形し、クラウ
ニングが消失することが認められた。すなわち、種々テ
ストを重ねた結果、当初所定の形状で設けられたクラウ
ニングは、耐久テストを行う中に衝撃荷重により、消失
する場合が生じた。
そこで、ろー付けにより基体と接合した耐摩耗性部材の
クラウニングを、衝撃荷重を加えても消失しないように
した安定した摺動部品の出現が待望されており、本発明
はこのような課題を解決することを目的とするものであ
る。
クラウニングを、衝撃荷重を加えても消失しないように
した安定した摺動部品の出現が待望されており、本発明
はこのような課題を解決することを目的とするものであ
る。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明の概要は、金属からなる基体の摺動面に焼結体か
らなる耐摩耗性部材をろー付け接合し、該耐摩耗性部材
の反対面をクラウン形状としたものにおいて、ろー材層
の厚さを３μｍ〜15μｍとしたことにより前記の課題を
解決した摺動部品を得たものである。
らなる耐摩耗性部材をろー付け接合し、該耐摩耗性部材
の反対面をクラウン形状としたものにおいて、ろー材層
の厚さを３μｍ〜15μｍとしたことにより前記の課題を
解決した摺動部品を得たものである。
本発明の摺動部品としてタペットの場合を１例として第
１図により説明すれば、基体１は例えばJIS SNCM630
（Ni−Cr−Mo鋼）を冷間鍛造したものからなり、２は接
合面で、３は窒化珪素、炭化珪素、、サイアロン、サー
メット等の焼結体からなる耐摩耗性部材であり、金属か
らなる基体１と焼結体からなる耐摩耗性部材３との熱膨
張係数の差からろー付けに伴い、図示の如くクラウン形
状４を形成する。５は基体１と耐摩耗性部材３をろー付
けするための銀ろー等のろー材層である。
１図により説明すれば、基体１は例えばJIS SNCM630
（Ni−Cr−Mo鋼）を冷間鍛造したものからなり、２は接
合面で、３は窒化珪素、炭化珪素、、サイアロン、サー
メット等の焼結体からなる耐摩耗性部材であり、金属か
らなる基体１と焼結体からなる耐摩耗性部材３との熱膨
張係数の差からろー付けに伴い、図示の如くクラウン形
状４を形成する。５は基体１と耐摩耗性部材３をろー付
けするための銀ろー等のろー材層である。
金属からなる基体１に焼結体からなる耐摩耗性部材３を
ろー付けする場合、接合される両者の界面にろー材を介
在させて高温に加熱しろー付け後冷却されるが、焼結体
の熱膨張率は金属のそれよりも相当小さいから冷却時の
基体（金属）の径方向の収縮量が耐摩耗性部材（焼結
体）の収縮量より大きいために、焼結体の接合面近傍に
圧縮応力がかかり、接合面と反対面の中央が脹らむよう
に変形し、クラウン形状が形成される。
ろー付けする場合、接合される両者の界面にろー材を介
在させて高温に加熱しろー付け後冷却されるが、焼結体
の熱膨張率は金属のそれよりも相当小さいから冷却時の
基体（金属）の径方向の収縮量が耐摩耗性部材（焼結
体）の収縮量より大きいために、焼結体の接合面近傍に
圧縮応力がかかり、接合面と反対面の中央が脹らむよう
に変形し、クラウン形状が形成される。
本発明はかかるクラウン形状が構成されているものにお
いて、基体と耐摩耗性部材を接合するろー材層の厚さを
３μｍ〜15μｍとすることにより、摺動面に衝撃荷重を
受けても、ろー材の塑性変形を生ずることなく、従って
クラウニングの耐久性がよいタペットが得られたもので
ある。
いて、基体と耐摩耗性部材を接合するろー材層の厚さを
３μｍ〜15μｍとすることにより、摺動面に衝撃荷重を
受けても、ろー材の塑性変形を生ずることなく、従って
クラウニングの耐久性がよいタペットが得られたもので
ある。
＜作用＞ すなわち、上記においてろー材層の厚さが15μｍを越え
ると、クラウニングは耐久テストを行ううちに衝撃荷重
により消失し、ろー材層の厚さが３μｍ未満では接合作
業が事実上行い得ず、接合力が不十分となる。
ると、クラウニングは耐久テストを行ううちに衝撃荷重
により消失し、ろー材層の厚さが３μｍ未満では接合作
業が事実上行い得ず、接合力が不十分となる。
＜実施例＞ Si3N4 90重量％に Al2O3−Y2O3系焼結助材及びバインダ
を加え、金型プレスで円板状に成形した後、常圧でN2雰
囲気で焼成し、平面部に研磨加工を施し35mmφ×3mmtの
Si3N4焼結体製円板からなる耐摩耗性部材を作成した。
を加え、金型プレスで円板状に成形した後、常圧でN2雰
囲気で焼成し、平面部に研磨加工を施し35mmφ×3mmtの
Si3N4焼結体製円板からなる耐摩耗性部材を作成した。
一方JIS SNCM630を鍛造し、機械加工して、タベットの
金属基体を作成した。
金属基体を作成した。
タペットの寸法は第１図に入れてあるが、円筒部の内径
16mmφ、外径20mmφ、金属基体の長さ50mm、接合面の直
径35mmφとした。
16mmφ、外径20mmφ、金属基体の長さ50mm、接合面の直
径35mmφとした。
これを用い以下の如き条件で本発明の実施例のものと、
比較例のタペット（試料）を作成した。
比較例のタペット（試料）を作成した。
実施例１ 前記のSi3N4製円板からなる耐摩耗性部材の接合面にTi
を蒸着してメタライズし、前記のタペットの金属基体の
接合面との間にIn−Cu−Ag系ろー材25mmφ×0.04mmtを
介在させ、金属基体の接合面と反対側（円筒端面）より
300gの荷重を印加しながら795℃×15minの条件で接合
し、完成時のろー材層の厚さを８μｍとしたタペットを
得た。
を蒸着してメタライズし、前記のタペットの金属基体の
接合面との間にIn−Cu−Ag系ろー材25mmφ×0.04mmtを
介在させ、金属基体の接合面と反対側（円筒端面）より
300gの荷重を印加しながら795℃×15minの条件で接合
し、完成時のろー材層の厚さを８μｍとしたタペットを
得た。
実施例２ 前記のSi3N4製円板からなる耐摩耗性部材の接合面に何
らの処理をすることなく、かつ又、ろー材としてIn−Cu
−Ag−Ti系ろー材を用いた他は実施例１と同じ条件で接
合し、完成時のろー材層の厚さを10μｍとしたタペット
を得た。
らの処理をすることなく、かつ又、ろー材としてIn−Cu
−Ag−Ti系ろー材を用いた他は実施例１と同じ条件で接
合し、完成時のろー材層の厚さを10μｍとしたタペット
を得た。
比較例１ ろー付けに際し、荷重をかけない外は実施例２と同様に
して金属基体とSi3N4製円板からなる耐摩耗性部材を接
合し、完成時のろー材層の厚さを22μｍとしたタペット
を得た。
して金属基体とSi3N4製円板からなる耐摩耗性部材を接
合し、完成時のろー材層の厚さを22μｍとしたタペット
を得た。
比較例２ Si3N4製円板の接合面を何らの処理をすることなく、ろ
ー材としてIn−Cu−Ag−Ti系ろー材25mmφ×0.05mmtを
介在させ、300gの荷重下で接合し、完成時のろー材層の
厚さを28μｍとしたタペットを得た。
ー材としてIn−Cu−Ag−Ti系ろー材25mmφ×0.05mmtを
介在させ、300gの荷重下で接合し、完成時のろー材層の
厚さを28μｍとしたタペットを得た。
なお完成品のろー材層の厚さは、製作されたタペットを
中心線にそって縦断したときの中心部と中心から径方向
に15mm離れた位置の２か所で測定し、平均をとった。
中心線にそって縦断したときの中心部と中心から径方向
に15mm離れた位置の２か所で測定し、平均をとった。
上記の条件で製作したタペットを排気量6000cc OHV
６気筒直噴エンジンに搭載し、耐久テストを行った。テ
ストの条件はエンジン回転数3000rpm×全負荷、スプリ
ング荷重は標準仕様の２倍とし、クラウニング評価のた
めに加速試験を行った。耐久試験時間は400時間とし
た。またクラウニング量は耐摩耗性部材の曲面部分の中
心における厚さを示すもので、表面粗さ計で測定した。
その結果を表示すれば次表のとおりである。
６気筒直噴エンジンに搭載し、耐久テストを行った。テ
ストの条件はエンジン回転数3000rpm×全負荷、スプリ
ング荷重は標準仕様の２倍とし、クラウニング評価のた
めに加速試験を行った。耐久試験時間は400時間とし
た。またクラウニング量は耐摩耗性部材の曲面部分の中
心における厚さを示すもので、表面粗さ計で測定した。
その結果を表示すれば次表のとおりである。
次に上記実施例と同様にしてろー材層の厚さを種々変え
て製作したタペットについて、ろー材層と400時間耐久
後のクラウニング減少量との関係を調べた。
て製作したタペットについて、ろー材層と400時間耐久
後のクラウニング減少量との関係を調べた。
その結果を表示すれば、第２図のグラフのとおりで、本
発明で定めているように、完成品におけるろー材層の厚
みが、15μｍを越えるとクラウニングの減少量が大きく
なり、片当たりの原因となることが認められた。その理
由はあ、ろー材層の厚みが厚いと、ろー材自体が塑性変
形し易くなるためであり、この意味において、完成品の
ろー材層の厚みは15μｍ以下が好ましい。一方接合強度
を保持するために必要なろー材層の厚さは最小でも３μ
ｍである。
発明で定めているように、完成品におけるろー材層の厚
みが、15μｍを越えるとクラウニングの減少量が大きく
なり、片当たりの原因となることが認められた。その理
由はあ、ろー材層の厚みが厚いと、ろー材自体が塑性変
形し易くなるためであり、この意味において、完成品の
ろー材層の厚みは15μｍ以下が好ましい。一方接合強度
を保持するために必要なろー材層の厚さは最小でも３μ
ｍである。
＜発明の効果＞ 本発明は上記の試験等により明らかとしたようにろー付
けの層の厚さを３μｍ〜15μｍとすることにより、クラ
ウニングが耐久試験で塑性変形しない優れたものを提供
することができる。
けの層の厚さを３μｍ〜15μｍとすることにより、クラ
ウニングが耐久試験で塑性変形しない優れたものを提供
することができる。
第１図は本発明によるタペットの構造例を示す縦断面
図、第２図は完成品のろー材の厚みと400 Hrの耐久試
験後のクラウニングの減少量の関係グラフである。 1;基体、2;接合面、3;耐摩耗性部材、4;クラウン形状、
5;ろー材層
図、第２図は完成品のろー材の厚みと400 Hrの耐久試
験後のクラウニングの減少量の関係グラフである。 1;基体、2;接合面、3;耐摩耗性部材、4;クラウン形状、
5;ろー材層
Claims (1)
- 【請求項１】金属からなる基体の摺動面に焼結体からな
る耐摩耗性部材をろー付け接合し、該耐摩耗性部材の反
対面をクラウン形状としたものにおいて、ろー材層の厚
さが３μｍ〜15μｍであることを特徴とするタペット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248001A JPH0771740B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | タペット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248001A JPH0771740B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | タペット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110064A JPH03110064A (ja) | 1991-05-10 |
| JPH0771740B2 true JPH0771740B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17171717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248001A Expired - Lifetime JPH0771740B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | タペット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771740B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997000374A1 (fr) * | 1995-06-19 | 1997-01-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Piece coulissante et son procede de fabrication |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1248001A patent/JPH0771740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03110064A (ja) | 1991-05-10 |
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Legal Events
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