JPS59229009A - 内燃機関の動弁系部材 - Google Patents

内燃機関の動弁系部材

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JPS59229009A
JPS59229009A JP10376783A JP10376783A JPS59229009A JP S59229009 A JPS59229009 A JP S59229009A JP 10376783 A JP10376783 A JP 10376783A JP 10376783 A JP10376783 A JP 10376783A JP S59229009 A JPS59229009 A JP S59229009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
hard phase
solid solution
valve train
wear
Prior art date
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Pending
Application number
JP10376783A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Kadota
門田 幸男
Shuichi Fujita
藤田 秋一
Tetsuya Suganuma
菅沼 徹哉
Masaya Miyake
雅也 三宅
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP10376783A priority Critical patent/JPS59229009A/ja
Publication of JPS59229009A publication Critical patent/JPS59229009A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14Tappets; Push rods
    • F01L1/16Silencing impact; Reducing wear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

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】 この発明は自動車等に使用される内燃機関の動弁機構を
構成する部材のうち、カムとの摺接のため高度の耐摩耗
性が要求されるロッカーアームやバルブリフター等の動
弁系部材に関するものである。
従来この種の動弁系部材は、一般に鋼材や合金鋼でその
基体部分を作シ、かつカムとの当シ面に耐摩耗性を高、
めるために浸炭焼入れを施したシ、あるいはチル硬化を
施したり、さらには硬質クロムメッキを施したシ、また
自溶性合金を溶射したシして使用するのが通常であった
。しかしながら浸炭焼入れ材は耐スカッフィング性が劣
夛、またチル硬化したものは耐久性が劣シ、さらに硬質
クロムメッキを施した場合は局部当シに伴う剥離や摩耗
剥離を生じることがらシ、また自溶性合金の場合には相
手攻撃性が高くなってカムの摩耗が激しくなる等、従来
の部材はその材質それぞれに問題点があシ、よシ優れた
材質の動弁系部材の開発が強く望まれていた。
この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、耐摩耗
性、耐スカッフィング性が優れ、しかも相手攻撃性の低
い高品質の動弁系部材を提供することを目的とするもの
である、 すなわち本願各発明は、カムとの当シ面を有する内燃機
関の動弁系部材において、少くともその当り面の部分を
、硬質相60〜90重量%、残部結合相よりなる炭化物
系焼結合金で構成したものであって、特に第1発明は、
前記焼結合金の硬質相がMoCおよびWCの固溶体から
なシ、かつ結合相がFe 、 Ni 、 Co等の鉄族
金属またはC【のうちから選ばれた1種または2種以上
よシなり、さらにその結合相中に硬質相の成分であるM
Oまたは/およびWが合計量で0.1重量%以上固溶さ
れていることを特徴とする。また第2発明は、前記同様
な焼結合金の硬質相がMo 2 CおよびWCの混合物
よりなシ、かつ結合相がFe 、 Ni 、 Co等の
鉄族金属またはCrのうちから選ばれた1種または2種
以上よりなシ、さらにその結合相中に硬質相の成分であ
るMoおよび/またはWが合計量で0.1重量%以上固
溶されていることを特徴とする。このような特定成分の
炭化物系焼結合金を少くともカムとの当り面に使用する
ことによって、耐摩耗性および耐スカッフィング性を向
上させると同時に相手攻撃性を小さくシ、シかも動弁系
部材としての必要な耐食性も確保することが可能となっ
たのである。
以下本願各発明についてさらに詳細に説明する。
第1発明の動弁系部材において少くともカムと    
臣の当り面に使用される炭化物系焼結合金は、前述のよ
うにMoCおよびWCの固溶体からなる硬質相が60〜
90重量%、残部がFe 、 Ni 、 Co等の鉄族
金属またはCrのうちから選ばれた1種または2種以上
からなる結合相とされ、その結合相中に硬質相の成分で
あるMoおよび/またはWが1重量%以上固溶されてい
るものである。−力筒2発明の動弁系部材において少く
ともカムとの当シ面に使用される炭化物系焼結合金は、
硬質相がMoCおよびWCの固溶体の代J) fCs 
Mo2CおよびWCの混合物とされている点以外は第1
発明の場合と同様である。
前原のように硬質相の割合が60〜90重量%の範囲内
とされている理由は次の通シである。すなわち、硬質相
が60重量%未満の場合には、焼結合金の硬さおよび強
度が低くなシ、耐摩耗性および耐スカッフィング性の劣
った材料となる。一方硬質相が90重量%を越えれば硬
くなシ過ぎて相手材を著しく摩耗させるばかシでなく、
靭性に劣った材料となシ、内燃機関の動弁系部材の如く
耐衝撃性が要求される部材には不適当となる。したがっ
て優れた耐摩耗性および耐スカッフィング性を確保しか
つ相手攻撃性を小さくシ、シかも動弁系部材として要求
される耐衝撃性を確保するためには、硬質相の割合が重
量比で60〜90%の範囲を満足す(る必要がある。
一方結合相は、硬質相に対し残部の40〜10重量%と
される。この結合相は硬質な炭化物からなる硬質相を結
合して、必要な靭性を与えるだめのものであって、結合
性(焼結性)、靭性、強度等の観点から、Fe 、 N
i 、 Co等の鉄族金属およびCrのうちから選ばれ
た1種または2種以上のものガ用いられ、さらにこの結
合相にはMoおよび/またはWが合計量で0.1重量−
以上固溶される。
このようにMoおよび/またはWを結合相に固溶させる
ことによって焼結合金の耐食性が向上し、内燃機関の動
弁系部材として適したものとなる。但しMoおよび/ま
たはWの結合相への固溶量が1重量%未満では耐食性向
上の効果が充分に得られないから、その固溶量は1重量
%以上とする。またMoおよび/またはWの結合相中へ
の固溶量の上限は特に規定しないが、10重量%を越え
れば複雑な炭化物が形成されて相手攻撃性が大きくなる
等の理由から、通常は10重量%以下とすることが望ま
しい。
第1発明において用いられるMoCおよびWCの固溶体
からなる硬質相は、MOCとWCとのモル比、すなわち
MoつVCを1以上とすることが望ましく、またその硬
質相に実際に含有される炭素量と、Moおよ°びWに対
する当量計算によって導き出される理論炭素量との重量
比、すなわち(含有炭素量重量)/(理論炭素量重量)
の値が0,65〜0.95の範囲内となるように設定す
ることが望ましい。その理由は次の通りである。
すなわち、WCに比較してMoCは相対的に安価であシ
、シたがって硬質相中のMoC量を増加した方が経済的
であシ、またWCよシもMoC0方が軟質のため、相手
攻撃性が小さく、これらの理由からMoCとWCとの比
を1以上とすることが好ましい。
また硬質相中の含有炭素量と理論炭素量との比(重量比
)が0.65未満では硬さが低下して耐摩耗性が劣る焼
結合金となシ、一方その比が0.95を越えれば高温で
の肌荒れが激しくなシ、また相手材料のカムを著しく摩
耗させるから、含有炭素量と理論炭素量の比は0.65
〜095の範囲内とすることが好ましい。
第2発明の動弁系部材の場合には、前述のように硬質相
の炭化物として、MO2CとWCとの混合物が用いられ
る。一般にMO2Cは脆化相となるために望ましい結晶
ではないとされていたが、本発明者等が鋭意研究した結
果、MO2Cを硬質相中に均一かつ微細に分散させるこ
とにより、焼結合金の硬さを低下させず、かつ耐食性も
高め得ることを見出し、これを動弁系部材に適用するこ
ととしたのである。したがってこの場合にも硬質相とし
てMoCおよびWCの固溶体を用いた場合と遜色ない特
性が得られる。なおこの場合にも、硬質相におけるMo
 Cとwcとのモル比、すなわちMo 2 C7”JI
CO値は1以上とすることが望ましく、その理由は第1
発明のMoCとWCとのモル比1以上の理由と同様であ
る。また第2発明の場合も耐食性向上のため結合相中に
Moおよび/またはWを01重量%以上固    □′
溶させることは前述の第1発明の場合と同じである。
さらに本願各発明の動弁系部材に使用される焼結合金は
、見掛は硬さHvを500〜1200の範囲内とするこ
とが望ましい。見掛は硬さHVが500未満では耐摩耗
性が劣った材料となシ、一方1200以上では相手攻撃
性が高くなり、いずれも動弁系部材への適用が不適当と
なる。
以上のような焼結合金を用いた本願各発明の動弁系部材
の一例を第1図に示す。第1図において1は本願各発明
の動弁系部材としてのスイングアーム式のロッカーアー
ムであって、バルブ2およびラッシュアジャスタ3に接
する部分を含む基体部IAは従来のものと同様に鋼材あ
るいは合金鋼等によって作られておシ、一方カム4に対
して摺接する部分、すなわちパッド部IBは前述のよう
な焼結合金で形成されている。この焼結合金からなるパ
ッド部IBを基体部IAに固着する手段は任意であシ、
例えばロウ付け、機械的かしめ、あるいは鋳ぐるみ法等
を用いれば良い。なおりムとの当り面を有する内燃機関
の動弁系部材としてはロッカーアームのほか、バルブリ
フター等があり、これらにも本願各発明を適用し得るこ
とはもちろんであシ、またその動弁系部材の種類や型式
によっては、カムとの当り面のみならず他の部分をも前
述のような焼結合金で構成しても良い。
以下に実施例を記す。
MoCとWCとのモル比が異なる3種のMoCとWCと
の固溶体粉末、すなわち(MOo、7・wo、3)C粉
末、(Mo o、5−Wo、5) C粉末、もしくは(
Mo o、3−w、、 ) C粉末、またはMO2C粉
末、wcC粉末、Co 、 Ni 、もしくはcr粉末
とを第1表に示すように配合して、溶媒中で湿式混合し
た後、その混合粉末を20X16×4簡の形状に型押し
して圧粉成形した後、真空中において1250〜135
0℃の温度で焼結した。得られた焼結合金をロッカーア
ームの基体部にロウ付けした後、パッド形状に加工し、
2000 CC6気筒のガソリンエンジンに装着して、
無負荷1000 rpmにて200時間エンジンテスト
を行い、エンジンテスト後のパッド摩耗量およびカム摩
耗量を調べた。パッドの合金組成、合金特性、およびエ
ンジンテスト後の各摩耗量を第1表に併せて示す。
第1表において、試料記号1〜6はいずれもパッド焼結
合金の組成が第1発明の範囲内にあシ、しかも硬質相に
おけるMoC−WC固溶体のMoCとWCとのモル比、
および含有炭素量/理論炭素量の比の値が望ましい範囲
内にあるものであシ、また試料記号7はパッド焼結合金
の組成が第2発明の範囲内にあるものでラシ、これらの
場合にはいずれも硬さが500〜1200 Hvの範囲
内となって、パッド摩耗およびカム摩耗が極めて少なか
った。
一方試料記号8は合金組成自体は第1発明の範囲内にあ
るが含有炭素量/理論炭素量の値が0,65未満であり
、この場合には硬さが500 Myよシも小さくなシ、
パッド摩耗が大きくなった。また試料記号9は合金組成
自体は第1発明の範囲内にちるが、含有炭素量/理論炭
素量の比が0.95を4  越えたものでちゃ、この場
合には硬さが1200aVを越え、カム摩耗が大きくな
った。さらに試料記号10は合金組成自体は第1発明の
範囲内にあるが硬質相の(Mo−W)C固溶体における
MoCとWCのモル比が1未満の例であシ、この場合に
は硬さが1200 I(Vを越え、カムの摩耗が大きく
なった。また、試料記号11は硬質相が60チ未満、試
料記号12は硬質相が90チを越え、いずれも第1発明
の組成範囲外であって、前者は軟質でパッド摩耗が著し
く大きく、後者は著しく硬質でカム摩耗が著しく大きい
ことが明らかである。さらに試料記号13は結合相への
硬質相成分の固溶量が0.14未満であって第1発明の
範囲外の例であるが、この場合カム摩耗が大きく、また
耐食性も低いことが確認された。
以上の説明で明らかなようにこの発明の動弁系部材に使
用される炭化物系焼結合金は耐摩耗性が高いと同時に相
手材に対する攻撃性が小さく、シたがってこの発明の動
弁系部材はカムとの当シ面の摩耗やスカッフィングが著
しく小さく、長寿命を期待することができ、しかもカム
の摩耗も少なくなり、さらには動弁系部材として必要な
耐食性も確保される等、種々の長所を有するものである
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の動弁系部材の一例を示す略解図であ
る。 1・・・ロッカーアーム、IA・・・基体部、IB・・
・ノくラド部。 出願人 トヨタ自動車株式会社 〃  住友電気工業株式会社 代理人 弁理士長 1)武 久 (ほか1名) 第1図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  カムとの当多面を有する内燃機関の動弁系部
    材において、少くとも前記当り面の部分が、硬質相60
    〜90重量%、残部が結合相よシなる炭化物系焼結合金
    で形成され、かつ前記硬質相がMoCおよびWCの固溶
    体よシなシ、前記結合相が鉄族金属およびCrのうちか
    ら選ばれた1種または2種以上よシなシ、かつまた前記
    結合相中にMoおよび/またはWが合計量で0.1重量
    %以上固溶されていることを特徴とする内燃機関の動弁
    系部材。
  2. (2)前記硬質相中におけるMoCとWCとのモル比が
    1以上である特許請求の範囲第1項記載の動弁系部材。
  3. (3)前記硬質相中におけるMo’CおよびWCの含有
    炭素量と理論炭素量との重量比が0.65〜0.95の
    範囲内である特許請求の範囲第1項記載の動弁系部材。
  4. (4)  カムとの当り面を有する内燃機関の動弁系部
    材において、少くとも前記当り面の部分が、硬質相60
    〜90重量%、残部が結合相よシなる炭化物系焼結合金
    で形成され、かつ前記硬質相がMo 2 CおよびWC
    の混合物よシなり、前記結合相が鉄族金属およびCrの
    うちから選ばれた1種または2種以上よシなシ、かつま
    た前記結合相中にM。 および/またはWが合計量で0.1重量%以上固溶され
    ていることを特徴本する内燃機関の動弁系部材。
JP10376783A 1983-06-10 1983-06-10 内燃機関の動弁系部材 Pending JPS59229009A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62182407A (ja) * 1986-02-07 1987-08-10 Kasuya Seiko Kk タペット、ロッカアーム等の内燃機関動弁部品における耐摩耗焼結層

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62182407A (ja) * 1986-02-07 1987-08-10 Kasuya Seiko Kk タペット、ロッカアーム等の内燃機関動弁部品における耐摩耗焼結層

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