JPS6326252A - 内燃機関用ロツカア−ムのダイカスト鋳造方法 - Google Patents

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】 ＬＬ１ユ五ユ次１ 本発明は、内燃機関の頭上カム軸式動弁橢構で使用する
軽合金製ロッカアームをダイカスト法により１ワる方法
に係り、特に弁駆動用カムと摺接する耐摩耗部片を、鋳
包みにより一体化するロッカアームの＃ＩＩ造方法に関
するものである。

支釆弦韮 内燃機関の頭上カム軸式動弁機構で使用するロッカアー
ムは、例えば第１図に示す様な形状になされる。すなわ
ち、ロッカアーム０１は、その中央部にロッカアーム軸
と嵌合する厚肉の筒状軸受部０２を有するとともに、腕
０３の端部に弁駆動カムと摺接する摺接面０４が形成さ
れ、腕０５の端部にバルブ・クリアランス調整螺子用螺
子孔０６が形成されている。このロッカアームｏ１は、
普通鋳鉄、可鍛鋳鉄１球状黒鉛鋳鉄等で形成される他、
近年では鍛造品も提供されている。そして、摺接面０４
に耐摩耗性を付与するために、鋳造品では、デルあるい
は火炎焼入れ等で表面層を硬化させ、鍛造品では、火炎
焼入れ、ｉ周波焼入れ、クロム・メッキ等の硬化処理を
施している。また、摺接面０４に耐摩耗性を付与するた
めの他の手法として、焼結材。

チル鋳物板等で形成された耐摩耗部片を接着する例もあ
る。

一方、内燃機関用ｖ４構造材においては、アルミニウム
合金、マグネシウム合金等、軽合金材料の採用によって
積極的に軽量化が進められており、ロッカアームの如き
運動部品を軽合金材で形成することは、慣性力を低減化
する意味でも効采的である。特に、高速機関に好適な頭
上カム軸式動弁機構で使用されるロッカアームを軽合金
材で形成するのは有効である。

第２図は、その−例として、軽合金製ロッカアーム０１
Ａを示している。このロッカアームＯＩＡは、ダイカス
ト法によって得たものであり、腕０３の端部に、鉄系焼
結材、セラミックス等で形成された耐摩耗部片０３ａが
鋳包みによって一体化され、もって耐摩耗性良好なる摺
接面０４を得ている。

シようとする口 第２図に示したロッカアームＯＩＡをダイカスト法で得
る場合、金型の湯口を矢印Ａ１またはＢで示す位置に置
き、湯口の向きをそれぞれ図示矢印方向に定めることに
なる。その様に湯口を設けることにより、相対的に多岱
の溶湯を必要とする軸受部０２、および湯口から最も１
１隔した腕の端部に確実に溶湯を供給することができる
。

ところが、湯口Ａを採用した場合には、耐摩耗部片０３
ａが溶湯供給方向の側方に位置しているため、突起を有
する耐摩耗部片０３ａの周囲への給湯が遅れて、密着性
の良好な鋳包み構造が得られず、湯口Ｂを採用した場合
には、耐摩耗部片０３ａが湯口から最遠方に位置してい
るため、耐摩耗部片０３ａの周囲への湯回りが悪く、同
じく良好な鋳りみ構造が得られない。そして、いずれの
場合においても、注湯の間に耐摩耗部片０３ａの位置ず
れが生ずる心配がある。

また、厚肉の軸受部０２に鋳巣が生ずる可能性もある。

Ｉ　　を　′　るための　　および 本発明の目的は、内燃機関の頭上カム軸式動弁機構で使
用する軽合金製ロッカアームであって、ロッカアーム軸
と嵌合する厚肉の軸受部を有するとともに、実部に突起
のあるカム溜接用耐摩耗部片を一体に具備するロッカア
ームを健全なダイカス１−品として得る点にある。

この目的は、■軸受部形成位置に対し耐摩耗部片設置位
置側に寄せて湯口を設けるとともに、該湯口の向きを耐
摩耗部片４設置方向に指向させた金型を用い、耐摩耗部
片に向けて加圧注湯を行なうことによって達成され、ま
た■前記加圧注湯を行なった後、溶湯が凝固する直前に
、厚肉の軸受部に対し、加圧棒を用いて、仮想ロッカア
ーム軸中心線方向の二次加圧力を作用させることによっ
て達成される。

以下、本発明方法を図面を参照しながら具体的に説明す
る。

金型１のロッカアーム用型孔（キャビブイ）２内には、
その所定位置に、裏面に突起５を備えた耐摩耗部片４（
鉄系焼結材、セラミックス等で形成）が設置される。湯
口３は、第３図において紙面に直角な仮想ロッカアーム
軸中心ＭＬに対し、耐摩耗部片４設置位置側に寄せて形
成されるとともに、該湯口３の向きは、矢印Ｃで示すよ
うに、耐摩耗部片４方向に指向している。

また、金型要素ＩＡ、ＩＢのうち、一方の金型要素１△
の壁部を質通して、型孔２内に進入し得る様に、油圧駆
動される加圧棒（プランジャー）６が設けられている。

この加圧棒６は、仮想ロッカアーム軸中心ＩＩＬ上にあ
り、該中心ＭＬに沿って進退する（第４図参照）。

斯かる構造の金型１を用い、湯口３を通じて型孔２内に
軽合金の加圧注湯を行うと、最初の溶湯が耐摩耗部片４
の周囲に供給され、その部分が満たされた後、軸受部を
形成する凹陥部２ａ側へ向って順次溶湯が満たされる。

そして、型孔２が溶湯によって完全に満たされた後、凹
陥部２ａ内の溶湯が凝固する直前に、加圧棒６を前進さ
せ（第４図工点［１）、１！？られるべきロッカアーム
の厚肉の軸受部に二次加圧力を作用させる。

斯様に、耐摩耗部片４に向って注湯を行なうことにより
、溶湯圧力を、耐！？耗部片４を定位置に不動に固定す
るための作用力として積極的に利用することができ、耐
摩耗部片４の位置ずれを防止し、かつ溶湯と耐摩耗部片
４の密着性を向上させることが可能である。

また、軸受部の二次加圧を行う理由は、凝固の遅れる厚
肉部に生じがちな鋳巣をなくすためであり、二次加圧に
よって、加圧棒６の周囲に、均一。

微細、かつ健全なる結晶組織が得られ、ロッカアーム軸
と嵌合する部分である軸受部に優れた強度。

耐摩耗性を付与することができる。

試Ｊ口１ユ ■ＪＩＳ　ＡＣ１２月を用い、これを溶湯温度６７０〜
６９０℃にて、金型１内に一次加圧力６００に９／ｃＭ
で注湯した。

■得られたロッカアーム素材７（第５図参照）につぎ、
これを前記仮想ロッカアーム軸中心線［と直交する平面
に沿って切断し、本体８と耐摩耗部片４の密着性を見る
ために両者の隙間を調べたところ、最大２０μｍであっ
た。それに対し、金型湯口を第５図における矢印Ｂ位置
に置いて鋳造したロッカアーム素材について同様に隙間
を調べたところ、最大４０μｍであった。

芙監■１ ■ＪＩＳ　ＡＣ１２材を用い、これを溶湯温度６７０〜
６９０℃にて、金型１内に一次加圧力ＧＯＯＫｇ／ｃＭ
で注湯した。

■そして、軸受部が凝固する直前に加圧棒６を前進させ
、２．　ｓｏｏ＊ｙ／ｃＭの二次加圧力を、得られるべ
きロッカアームの厚肉なる軸受部に作用させた。

■得られたロッカアーム素材７（第５図参照。

ただし、試験例１と図面を兼用した） につき、これを前記仮想ロッカアーム軸中心ＩａＬと直
交する平面に沿って切断し、ビン孔１０の形成された軸
受部９のエツチングを行なって鋳巣サイズと、その個数
（Ｎ）を調べた。その結果を第６図に示す。

■一方、二次加圧を行わないこと以外は、前記−と同じ
条件にて鋳造を行い、得られたロッカアーム素材につき
０項と同様にして鋳巣サイズと、その個数（Ｎ）を調べ
た。その結果を第７図に示す。

〈試験結果の評価〉 二次加圧によって鋳巣の発生個数、サイズ共に激減する
ことが明らかであり、欠陥のない良品質のロッカアーム
が１ｑられることが判る。

また、耐摩耗部片に近い位置に金型の湯口を設け、該耐
摩耗部片に向って注湯を行うことにより、その鋳包み性
が向上することが判る。

１匪立芳星 以上の説明から明らかな様に、０口・ツカアーム軸と嵌
合する厚肉の軸受部を有するとともに、衷面に突起のあ
るカム摺接用耐摩耗部片を一体に具備する軽合金製ロッ
カアームの鋳造方法であって、軸受部形成位置に対し耐
摩耗部片設置位置側に奇せ１”ｆＡ口を設けるとともに
、該湯口の向きを耐摩耗部片設置位置方向に指向させた
金型を用い、耐摩耗部片に向けて加圧注湯を行うことを
特徴とする内燃ｄ開用ロッカアーム、および■前記加圧
注湯を行った後、溶湯が凝固する直前に、厚肉の軸受部
に対し、加圧棒を用いて、仮想ロッカ７−ム軸中心線方
向の二次加圧力を作用させることを特徴とする内燃機関
用ロッカアームの鋳造方法が提案された。

この方法によれば、耐摩耗部片設置位置に近く金型の湯
口を設け、注湯方向を耐摩耗部片に指向をさせることに
より、耐ＦＪｉｆ：部片とロッカアーム本体との密着性
が向上する。

また、特に厚肉なる軸受部の鋳巣発生を押え、同郡にお
いて均一、かつ微細な結晶組織を１ｑることかでき、軸
受部の強度、耐摩耗性向上を計り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ公知に係るロッカアームの正
面図、第３図は本発明方法で使用する金型の要部断面図
、第４図は同じく前記金型の断面図、第５図は該金型に
よって得たロッカアーム素材の正面図、第６図は該ロッ
カアーム素材の鋳巣個数とサイズを調べたグラフ、第７
図は比較例としてのロッカアーム素材の鋳巣個数とサイ
ズを調べたグラフである。 １・・・金型、２・・・型孔、２ａ・・・凹陥部、３・
・・湯口、４・・・耐摩耗部片、５・・・突起、６・・
・加圧棒、７・・・ロッカアーム素材、８・・・本体、
９・・・軸受部、１０・・・ビン孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の頭上カム軸式動弁機構で使用する軽合
   金製ロッカアームであつて、ロッカアーム軸と嵌合する
   厚肉の軸受部を有するとともに、裏面に突起のあるカム
   摺接用耐摩耗部片を一体に具備するロッカアームの鋳造
   方法において、 前記軸受部形成位置に対し前記耐摩耗部片設置位置側に
   寄せて湯口を設けるとともに、該湯口の向きを前記耐摩
   耗部片設置位置方向に指向させた金型を用い、前記耐摩
   耗部片に向けて加圧注湯を行なうことを特徴とする内燃
   機関用ロッカアームの鋳造方法。
2. （２）内燃機関の頭上カム軸式動弁機構で使用する軽合
   金製ロッカアームであつて、ロッカアーム軸と嵌合する
   厚肉の軸受部を有するとともに、裏面に突起のあるカム
   摺接用耐摩耗部片を一体に具備するロッカアームの鋳造
   方法において、 前記軸受部形成位置に対し前記耐摩耗部片設置位置側に
   寄せて湯口を設けるとともに、該湯口の向きを前記耐摩
   耗部片設置位置方向に指向させた金型を用い、前記湯口
   を通じて加圧注湯を行なつた後、溶湯が凝固する直前に
   、前記厚肉の軸受部に対し、加圧棒を用いて、仮想ロッ
   カアーム軸中心線方向の二次加圧力を作用させることを
   特徴とする内燃機関用ロッカアームの鋳造方法。