JPS6063350A - 内燃機関の動弁系部材 - Google Patents
内燃機関の動弁系部材Info
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- JPS6063350A JPS6063350A JP17248883A JP17248883A JPS6063350A JP S6063350 A JPS6063350 A JP S6063350A JP 17248883 A JP17248883 A JP 17248883A JP 17248883 A JP17248883 A JP 17248883A JP S6063350 A JPS6063350 A JP S6063350A
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- sintered alloy
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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。
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）
本発明は内燃機関の動弁機構を構成する部材、より詳し
くはカムとの摺接のため高度の耐摩耗性を必要とするロ
ッカーアーム、バルブリフター等を構成する、炭化物系
焼結合金からなる部材に関する。
くはカムとの摺接のため高度の耐摩耗性を必要とするロ
ッカーアーム、バルブリフター等を構成する、炭化物系
焼結合金からなる部材に関する。
（従来技術）
従来、この腫の動弁系部材は、一般に炭素鋼や合金鋼あ
るいは鋳鉄で基体部分を形成し、がつカムとの当シ面に
耐摩耗性を高めるために侵炭焼入れ、チル硬化、硬質ク
ロムメ・ツキ等を施したシ、自ｍ性合金を溶射したりし
て使用するのが通常であった。
るいは鋳鉄で基体部分を形成し、がつカムとの当シ面に
耐摩耗性を高めるために侵炭焼入れ、チル硬化、硬質ク
ロムメ・ツキ等を施したシ、自ｍ性合金を溶射したりし
て使用するのが通常であった。
しかしながら、侵炭焼入れしたものは耐スカッフィング
性に劣シ、またチル硬化したものは耐久性に劣シ、さら
には硬質クロムメッキを施したものは耐久性に劣ると共
に局部光りに伴う剥離や摩耗剥離を生じ易く、一方自溶
性合金を溶射したものは相手攻撃性が高くなって、カム
の摩耗を激しくする等、それぞれに問題を有していた。
性に劣シ、またチル硬化したものは耐久性に劣シ、さら
には硬質クロムメッキを施したものは耐久性に劣ると共
に局部光りに伴う剥離や摩耗剥離を生じ易く、一方自溶
性合金を溶射したものは相手攻撃性が高くなって、カム
の摩耗を激しくする等、それぞれに問題を有していた。
（発明の目的）
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、耐Ｊ
撃耗性、ｊｊ’ｆスカッフィング性に優れ、しかも相手
攻示住の小さいｉ％品〕」の内燃機関の動弁系都拐を提
供することを目的とする。
撃耗性、ｊｊ’ｆスカッフィング性に優れ、しかも相手
攻示住の小さいｉ％品〕」の内燃機関の動弁系都拐を提
供することを目的とする。
（発」］の構成）
すなわち、本発明は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、少くとも前記当り而の部分が３０
〜６０Ｍ量（ｗｔ ）係硬質ノ脅、残部結合層からなる
炭化物系焼結合金で形成されたことを特徴とするもので
ある。そして、前記硬Ｍ層がクロム炭化物（Ｃｒ７Ｃｓ
）、クロム（Ｃｒ）とタングステンα〜）の固溶炭化物
（（Ｃｒ、 ｗ）ｃ） ＃よびｆ’ｌン（Ｔｔ）、ジル
コニウム（Ｚｒ）、バナジウム（■、ニオビウム（Ｎｂ
）、タンクル（Ｔａ ）、モリブデン（ＭＯ）、Ｗの一
種または二神以上の炭化物からなり、かつＣｒ７Ｃ３お
よび（Ｃｒ、Ｗ）Ｃの合計の前記硬質Ｊ―に占める割合
が７０Ｗ１ 以上であり、さらには前記硬質層の平均粒
子径が０．５〜１０μ であることを特徴とし、また前
記結合層が鉄系金属から選ばれた一４月１または二種以
上およびＴ１、Ｚｒ１ハフニウム（Ｈｆ）、■、Ｎｂ、
Ｔａ） Ｃ１゜Ｍｏ）Ｗの一種または二種以上からな
ることを特徴とし、さらに前記炭化物系焼結合金の硬さ
がビッカース硬さくＨｖ）で５００〜１２００、望まし
くは６００〜１０００の範囲内にあることを特徴とする
。
動弁系部材において、少くとも前記当り而の部分が３０
〜６０Ｍ量（ｗｔ ）係硬質ノ脅、残部結合層からなる
炭化物系焼結合金で形成されたことを特徴とするもので
ある。そして、前記硬Ｍ層がクロム炭化物（Ｃｒ７Ｃｓ
）、クロム（Ｃｒ）とタングステンα〜）の固溶炭化物
（（Ｃｒ、 ｗ）ｃ） ＃よびｆ’ｌン（Ｔｔ）、ジル
コニウム（Ｚｒ）、バナジウム（■、ニオビウム（Ｎｂ
）、タンクル（Ｔａ ）、モリブデン（ＭＯ）、Ｗの一
種または二神以上の炭化物からなり、かつＣｒ７Ｃ３お
よび（Ｃｒ、Ｗ）Ｃの合計の前記硬質Ｊ―に占める割合
が７０Ｗ１ 以上であり、さらには前記硬質層の平均粒
子径が０．５〜１０μ であることを特徴とし、また前
記結合層が鉄系金属から選ばれた一４月１または二種以
上およびＴ１、Ｚｒ１ハフニウム（Ｈｆ）、■、Ｎｂ、
Ｔａ） Ｃ１゜Ｍｏ）Ｗの一種または二種以上からな
ることを特徴とし、さらに前記炭化物系焼結合金の硬さ
がビッカース硬さくＨｖ）で５００〜１２００、望まし
くは６００〜１０００の範囲内にあることを特徴とする
。
こ＼で、硬質層を３０〜６０ｗｔ％ の範囲内としたの
は、該硬質層が５０Ｗｔ１ 未満では炭化物系焼結合金
自体の硬さが低下して摩耗量が増加し、実用上の問題を
生じることとなり、一方６０Ｗｔｔｙを越えると硬くな
り過ぎて相手部材を著しく摩耗させるはかりでなく、靭
性に劣って耐衝撃性を要求される動弁系部材には不適当
となる理由による。
は、該硬質層が５０Ｗｔ１ 未満では炭化物系焼結合金
自体の硬さが低下して摩耗量が増加し、実用上の問題を
生じることとなり、一方６０Ｗｔｔｙを越えると硬くな
り過ぎて相手部材を著しく摩耗させるはかりでなく、靭
性に劣って耐衝撃性を要求される動弁系部材には不適当
となる理由による。
また、硬質層を、０ｒ７Ｃ，、（Ｃ１％ Ｗ ） Ｃお
よびＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、ＮｂＸＴａ、 ＭｏＸＷの一種ま
たは二種以上の炭化物から形成した理由は、Ｃｒ ７
Ｃ貿Ｃｒ、 Ｗ ）Ｃとの組合せのみでは、炭化物系焼
結合金の話耗が多くなり、相手部材の寿命が結果として
長くなって、バランスのとれた動弁機構が得離くなるた
めであり、また特に硬化層に占めるＣｒ７Ｃ３および（
Ｃｒ−、Ｗ ） Ｃの合計の割合を７０ｗｔ％以」ユと
したのは、これが７０ｗｔ％未満であると硬質のＴ ｉ
、Ｚｒ、 Ｖ、Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗの炭化物が
３ｏｉ以上となり、該炭化物により相手部材を異常に摩
耗させることによる。
よびＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、ＮｂＸＴａ、 ＭｏＸＷの一種ま
たは二種以上の炭化物から形成した理由は、Ｃｒ ７
Ｃ貿Ｃｒ、 Ｗ ）Ｃとの組合せのみでは、炭化物系焼
結合金の話耗が多くなり、相手部材の寿命が結果として
長くなって、バランスのとれた動弁機構が得離くなるた
めであり、また特に硬化層に占めるＣｒ７Ｃ３および（
Ｃｒ−、Ｗ ） Ｃの合計の割合を７０ｗｔ％以」ユと
したのは、これが７０ｗｔ％未満であると硬質のＴ ｉ
、Ｚｒ、 Ｖ、Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗの炭化物が
３ｏｉ以上となり、該炭化物により相手部材を異常に摩
耗させることによる。
さらに、硬質層の平均粒子径を０．５〜１０１Ｌとした
理由は、これが１０μ以上になると炭化物が脆くなって
炭化物系Ｉ！Ａ結合金合金び相手ｉ％材材層摩耗増大し
、０５μ未ａ：Ｎでは実質製造が国辣であるためである
。
理由は、これが１０μ以上になると炭化物が脆くなって
炭化物系Ｉ！Ａ結合金合金び相手ｉ％材材層摩耗増大し
、０５μ未ａ：Ｎでは実質製造が国辣であるためである
。
このようにして１；４成された硬質層を用いることによ
り所尿の嗣斤耗性および耐スカツフインク性を確保し、
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ｉｉ＋ｉｔ ’１１１ｉｉか性をも確医するこ
とができるようになる。
り所尿の嗣斤耗性および耐スカツフインク性を確保し、
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ｉｉ＋ｉｔ ’１１１ｉｉか性をも確医するこ
とができるようになる。
一方、結合層は前記７Ｈ１！ｊ質層に対して残ｉ、Ｉｌ
ｉの４０〜７ＱＷｔ俤とされるが、この結合層は硬質な
炭化物からなる硬質層を結合して、必仮な靭性そ与える
ためのものであって、結合性、靭性、強匿等を考慮して
鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コパル） （Ｃｏ）等
の鉄族金属のうちの一種または二種以上を含むようにし
た。そして、この結合層中にＴｔ、 ＺｒＸＨｆＸＶＸ
Ｎｂ、 Ｔａ、 ｃｒＸＭｏ、 Ｗから選ばれた一種ま
たは二種以上を結合させることによって、結合層自体の
耐熱性、耐食性が良好となるのである。
ｉの４０〜７ＱＷｔ俤とされるが、この結合層は硬質な
炭化物からなる硬質層を結合して、必仮な靭性そ与える
ためのものであって、結合性、靭性、強匿等を考慮して
鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コパル） （Ｃｏ）等
の鉄族金属のうちの一種または二種以上を含むようにし
た。そして、この結合層中にＴｔ、 ＺｒＸＨｆＸＶＸ
Ｎｂ、 Ｔａ、 ｃｒＸＭｏ、 Ｗから選ばれた一種ま
たは二種以上を結合させることによって、結合層自体の
耐熱性、耐食性が良好となるのである。
かくのごとくして得られた炭化物系焼結合金の硬さはＨ
Ｖ５００〜１２００ の範囲、さらに望ましくはＨｖ６
００〜１０００ の範囲とされるが、これは１（ｖ５０
０以下では耐摩耗性に劣り、才たＩ（ｖ１２００以上で
は相手部材への攻撃性が著しく大きくなることによる。
Ｖ５００〜１２００ の範囲、さらに望ましくはＨｖ６
００〜１０００ の範囲とされるが、これは１（ｖ５０
０以下では耐摩耗性に劣り、才たＩ（ｖ１２００以上で
は相手部材への攻撃性が著しく大きくなることによる。
（実施例）
以下、実施例にもとづいて本発明をより詳細に説明する
。
。
実施例１
重量比で、Ｃｒ７Ｃ，粉末＝３０係、（Ｃｒ ％ Ｗ
） Ｃ粉末：１０チ、ＴａＣ粉末：２％、Ｃｏ粉末：３
．５係、Ｃｒ粉末＝７％、Ｗ粉末＝１０係 を配合し、
溶媒中で湿式混合した後、該混合粉末を２０×１６Ｘ４
ＩＩＪ の平板形状に圧縮成形し、これ７．（１２００
＝１３０００Ｃの温度で焼結して焼結体（’ＩＡ結合金
合金得た。そしてこの力克結体を添付図面に示したイル
関の動弁系に組伺けて後述するＪＩＩＦ、耗試ｊ、険に
供した。
） Ｃ粉末：１０チ、ＴａＣ粉末：２％、Ｃｏ粉末：３
．５係、Ｃｒ粉末＝７％、Ｗ粉末＝１０係 を配合し、
溶媒中で湿式混合した後、該混合粉末を２０×１６Ｘ４
ＩＩＪ の平板形状に圧縮成形し、これ７．（１２００
＝１３０００Ｃの温度で焼結して焼結体（’ＩＡ結合金
合金得た。そしてこの力克結体を添付図面に示したイル
関の動弁系に組伺けて後述するＪＩＩＦ、耗試ｊ、険に
供した。
図面において、１は本発明にか＼る動弁系部材であるロ
ッカーアーム、２はバルブ、３はう・ノシュアジャスク
、４はカムで、前記ロッカーアーム１はバルブ２および
ラッンユアジャスタ乙に接する部分を含む基体部１人と
該基体部１人のカム４に対して摺動する部分に固設され
たパッド部１Ｂとからなっている。しかして、基体部１
人は従来のものと同様、＜ｒ＋１ｒ＋７＋；＋ηＡら形
成されており、一方パッド部１Ｂは上、記のごとくして
得た焼結体を固着し、後所定のパッド形状に加工して形
成される。
ッカーアーム、２はバルブ、３はう・ノシュアジャスク
、４はカムで、前記ロッカーアーム１はバルブ２および
ラッンユアジャスタ乙に接する部分を含む基体部１人と
該基体部１人のカム４に対して摺動する部分に固設され
たパッド部１Ｂとからなっている。しかして、基体部１
人は従来のものと同様、＜ｒ＋１ｒ＋７＋；＋ηＡら形
成されており、一方パッド部１Ｂは上、記のごとくして
得た焼結体を固着し、後所定のパッド形状に加工して形
成される。
摩耗試験は、上記動弁系を、排気量２０００ｃｃ六気筒
のガソリン機関に組付け、無負荷、回転数１１００Ｏｒ
ｐにて２００時間のエンジンテスト金石い、該エンジン
ゲスト後のパッドＨＩＳＩ Ｂの摩耗量（摩耗深さ）お
よびカム４の摩耗量を測定した。なお、前記焼結合金に
関しては、予めその硬さくビッカース硬さ）を測定する
と共に、検鏡によりその硬質層の平均粒子径を測定した
。
のガソリン機関に組付け、無負荷、回転数１１００Ｏｒ
ｐにて２００時間のエンジンテスト金石い、該エンジン
ゲスト後のパッドＨＩＳＩ Ｂの摩耗量（摩耗深さ）お
よびカム４の摩耗量を測定した。なお、前記焼結合金に
関しては、予めその硬さくビッカース硬さ）を測定する
と共に、検鏡によりその硬質層の平均粒子径を測定した
。
以下、実施例１と同様にして、焼結合金組成の異る実施
例２〜８の焼結合金および本発明の範囲を越える比較例
９〜１１を得て、前記同様の硬さおよび平均粒子径の測
定皿ひに摩耗試験に供した。次表にそれらの結果を一括
して示す。
例２〜８の焼結合金および本発明の範囲を越える比較例
９〜１１を得て、前記同様の硬さおよび平均粒子径の測
定皿ひに摩耗試験に供した。次表にそれらの結果を一括
して示す。
これより、本発明にか＼る実施例１〜８のものはいづれ
もパッド摩耗量およびカム摩耗量が小さく、そのｉｔ
ＩＪ耗性に踊れていること並ひに４目手部材攻撃性の小
さいことが確認された。さらに耐スカッフィング性の大
きいことも確認された。但し、硬さがＨｖｌｌｏｏと高
目の実り’Ｄ例乙におけるカム摩耗量が比較的大きいこ
とより、焼結合金の硬さはＨｖ１０００以下にすること
が型抜しい。これに対して、硬質層の平均粒子径が２０
μと大きい比較例９は、耐摩耗性に劣ると共に相手攻撃
性が大きく、才た硬質層（炭化物層）の割合が多くて硬
さがＨｖ１２０Ｑを越える比較例１０は相手攻瀦性が著
しく増し、かつ逆に硬化層の割合が少なくて硬さもＨｖ
４００と小さい比較例１１は、それ自体の耐摩耗性が著
しく劣るという結果が得られた。
もパッド摩耗量およびカム摩耗量が小さく、そのｉｔ
ＩＪ耗性に踊れていること並ひに４目手部材攻撃性の小
さいことが確認された。さらに耐スカッフィング性の大
きいことも確認された。但し、硬さがＨｖｌｌｏｏと高
目の実り’Ｄ例乙におけるカム摩耗量が比較的大きいこ
とより、焼結合金の硬さはＨｖ１０００以下にすること
が型抜しい。これに対して、硬質層の平均粒子径が２０
μと大きい比較例９は、耐摩耗性に劣ると共に相手攻撃
性が大きく、才た硬質層（炭化物層）の割合が多くて硬
さがＨｖ１２０Ｑを越える比較例１０は相手攻瀦性が著
しく増し、かつ逆に硬化層の割合が少なくて硬さもＨｖ
４００と小さい比較例１１は、それ自体の耐摩耗性が著
しく劣るという結果が得られた。
なお、上記実ｌ＠例においては焼結体（焼結合金）をロ
ッカーアーム１の基体部１Ｂにロー旬けによって固２音
するようにしたが、この回加−は任意であり、例えは機
械的カシメ、鋳ぐるみ等、他の手段によっても良いこと
はもらろんである。
ッカーアーム１の基体部１Ｂにロー旬けによって固２音
するようにしたが、この回加−は任意であり、例えは機
械的カシメ、鋳ぐるみ等、他の手段によっても良いこと
はもらろんである。
才た、本焼結合金はカムとの当り面をイーする他の動弁
系部材、例えばバルブリフターに適用できることはもぢ
ろん、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、他の部分へ適用しても良い。
系部材、例えばバルブリフターに適用できることはもぢ
ろん、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、他の部分へ適用しても良い。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明にか＼る内燃機関
の動弁系部材は、６０〜６０ Ｗｊ 唖、層と残部結合
層とを含む焼結合金から形成し、かつ硬質層の平均粒子
径を０．５〜１０μ、焼結合金の硬さを）ｉｖ５００〜
１２００としたもので、これによって動弁系部材自体の
ｉｌｉＩｔ１ｍ耗性、１１１１−ｊスカッフィングが著
しく向上すると共に４ＩＩ手攻Ｘ１３性が小さくなる効
果が得られた。珪だ、結合層へのＷ。
の動弁系部材は、６０〜６０ Ｗｊ 唖、層と残部結合
層とを含む焼結合金から形成し、かつ硬質層の平均粒子
径を０．５〜１０μ、焼結合金の硬さを）ｉｖ５００〜
１２００としたもので、これによって動弁系部材自体の
ｉｌｉＩｔ１ｍ耗性、１１１１−ｊスカッフィングが著
しく向上すると共に４ＩＩ手攻Ｘ１３性が小さくなる効
果が得られた。珪だ、結合層へのＷ。
Ｃｒ等、特殊金属の固ひにより鞘熱性、耐父性も向上し
、動弁系部材全体としてその寿イ、σが著しく高められ
るようになった。
、動弁系部材全体としてその寿イ、σが著しく高められ
るようになった。
図Ｗ］は本発明にか＼る動弁系部材の組伺は態様を示す
模式図である。 １・・・ロッカーアーム、２・・・バルブ、４・・・カ
ムｌＩ庁許出願人 トヨタ自動車株式会仕（ばか１名）
模式図である。 １・・・ロッカーアーム、２・・・バルブ、４・・・カ
ムｌＩ庁許出願人 トヨタ自動車株式会仕（ばか１名）
Claims (1)
- （１） ３０〜６Ｑｗｔチ硬質層と残部がｊ−ｊ合ノ・
１′４とを含む焼結合金から形成され、前記硬質）＋’
ｊがＣｒ炭化物、Ｃｒ とＷの固溶炭化物およびＴ ｉ
） Ｚ ｒＸＮ’。 Ｎｂ、 Ｔａ、、 Ｍｏ１Ｗの−ｍ才たは二種以上の炭
化物からなり、前記結合層が鉄族金属から選ばれた一種
または二種以上およびＴ １ＸＺｒ、 Ｈｆ、 Ｖ。 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｃｒ、 ＭＯ，Ｗの一種または二種以
上からなシ、かつ前記硬質層が゛必０，５〜１０μの平
均粒子径を有して分散されると共に前記焼結合金がＨｖ
５００〜１２００望ましくはＨｖ６００−１０００の硬
さに形成されたこＬを特徴とする内ヅ然機関の動弁系部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17248883A JPS6063350A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 内燃機関の動弁系部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17248883A JPS6063350A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 内燃機関の動弁系部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063350A true JPS6063350A (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=15942909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17248883A Pending JPS6063350A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 内燃機関の動弁系部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063350A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62111106A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-22 | Hitachi Ltd | 内燃機関動弁装置の製造方法 |
| JPH04228548A (ja) * | 1991-08-09 | 1992-08-18 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁機構における摺動部材 |
| US5361648A (en) * | 1992-04-07 | 1994-11-08 | Nsk Ltd. | Rolling-sliding mechanical member |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17248883A patent/JPS6063350A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62111106A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-22 | Hitachi Ltd | 内燃機関動弁装置の製造方法 |
| JPH04228548A (ja) * | 1991-08-09 | 1992-08-18 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁機構における摺動部材 |
| US5361648A (en) * | 1992-04-07 | 1994-11-08 | Nsk Ltd. | Rolling-sliding mechanical member |
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