KR900000485Y1 - 엔진의 흡, 배기 밸브 구동용 태핏의 소결재 결합구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

엔진의 흡, 배기 밸브 구동용 태핏의 소결재 결합구조

제1도는 엔진 내부에 위치하는 일반적인 태핏의 설치 상태도.

제2도는 본 고안에 따라 소결재가 접합 구성된 태핏의 하부 발췌 단면도.

제3a도, 제3b도는 본 고안에 따른 소결재와 태핏 저면(모재)와의 접합상태 발췌 확대 사진 및 그 조직 확대 사진.

제4a도, 제4b도는 종래의 태핏과 본 고안에 따른 태핏의 수명시험후의 상태사진.

제5도는 종래 고안과 본 고안에 따른 소결재의 성분 분석표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 태핏 21 : 소결안내돌기

3 : 소결재

본 고안에 엔진의 내부에서 캠 샤프트와 접하여 승하강 동작되면서 흡기 및 배기밸브를 개방시켜주는 태핏에 있어서, 캠 샤프트와 접하는 태핏 저면에 결합 설치되는 소결재 및 그 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 태핏은 비교적 빠른 속도로 회전하는 캠 샤프트(1)의 캠(11)부위와 그 저면을 면접촉 시킨 상태로 설치되므로서, 그 접촉면 사이에 심한 기계적 마찰로 인한 마모현상이 발생하기 쉬우므로, 그 저면에는 내마모성과 높은 경도를 가지는 분말이나 입자(예 : C, Cr, Mo, Nb, Fe)들을 모아 용융점 이하의 온도로 가열하여 가압 형성부착 하는 소결작업으로서 소결재가 결합 설치되는 것이다.

따라서, 종래의 소결재는 도면 제5도에서와 같이, C : 2.0-2.5 중량 % (이하 %라 약칭한다), Cr : 11-14%, Mo : 0.5-2.0%, Hb : 0.1-0.5% 그리고 잔여분은 Fe로서 구성된 소결재를 태핏의 저면에 올려놓고 1150-1250℃의 온도로 가열하여 접합시켜 주고 있었다.

그런데, 상기와 같은 고온으로 소결 작업시 태핏위에 얹혀진 소결재가 태핏 저면의 중심과 일치하지 않은 임의 수축 중심점을 기준으로 수축 변형됨에 따라, 그 접합완료후 살펴보면 모재(태핏)와 소결재의 어긋남이 발생하고, 소결작업중 외력에 위한 서로간의 분리현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 소결시 약 1150-1250℃의 높은 외부온도를 필요로 하므로서 그 제작비용이 비교적 높게 나타나게 되는 제조상의 또 다른 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 종래의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기존 소결재의 화학적 조성에 소정의 인(P)을 추가하여 용융점이 낮은 인공정 조직(Steadite)을 생성시켜줌에 따라, 소결온도를 50-100℃ 정도 끌어내리게 되었으며, 소결모재인 태핏의 저면 중심부에 소결안내돌기를 형성하므로서, 소결시 소결재가 상기 안내들기를 중심으로 수축 소결되도록 하여 소결재와 모재가 정확하게 일치결합 되도록 한 것으로서, 이를 첨부된 도면을 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 소결재는 C, Cr, Mo, Nb, Fe 등으로 구성된 기존의 소결재 분말구성에 0.3-0.5중량 %의 인(P)을 추가 혼합 소결시켜주면, 1100-1150℃의 온도에서 그 내부에는 도면 제3도에서와 같이 용융점이 낮은 인공정 조직(Steadite)이 생성되면서 종래와 동일한 록크웰경도(HRc) (45-50)를 유지토록하고, 이를 다시 퀘칭 템퍼링처리(Quenching-Tempering)시켜주면 표면경도가 HRc(록크웰경도) 51-55로 내마모성이 좋은 카바이드(Carbide)와, 인성이 좋은 마르텐사이드(Martensite)의 조직을 갖게된다.

또한, 도면 제2도에서와 같이 상기 소결재(3)와 티핏와의 소결시 태핏(2)의 저면 중앙부에 소결안내돌기(21)를 형성하여, 소결재(3)의 중앙부위가 상기 소결 안내돌기(21)와 끼워맞춤식으로 일치 결합된 상태로 소결되도록 하므로서, 소결재의 수축중심점을 상기 안내돌기(21)와 일치시켜서 접착위치가 어긋나지않고 정확하게 일치된 상태로 소결접합되며, 소결작업중 외부의 진동이나 외력에 따라 상호간의 위치이동이나 분리를 방지하게 되는 것이다.

그리고, 도면 제4a도, 제4b도는 상기와 같이 접합된 소결 태핏과 종래의 태핏을 리그 테스트(Rig Test)한 결과를 나타낸 사진인데, 종래의 태핏(a)는 200시간 리그 테스트후 소결재 부위가 심하게 손상되었을 뿐만 아니라, 표면이 약 12㎛ 마모되었다.

그러나, 본 고안에 다른 소결 태핏(b)는 500시간 리그테스트후에도 전혀 손상되지 않았고, 마모량도 7㎛밖에 되지 않았다.

즉, 본 소질 태핏은 기존의 것에 비해 내피팅(Pitting)성 및 내마모성이 극히 우수한 것이다.

이상과 같이 구성되고 결합 구성된 본 고안은, 소결 분말내에 소정량의 인을 첨가하여 소결온도를 기존의 방식에 비해 50-100℃ 낮춰 주므로서, 소결재의 제조원가를 절감할수 있으며, 내피팅(Pitting)성과 내마모성을 향상시킴은 물론이고, 태핏(2)의 저면 중앙부에 형성된 소결 안내돌기(21)로서 보다 정확하고 완벽하게 소결접착시킬수 있는 특출한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 태핏(2)의 저면에 2.0-2.5%의 C, 1-14%의 Cr, 0.5-2.0%의 Mo, 0.1-0.5%의 Nb 및 잔여분의 Fe로 구성된 소결재를 소결접착 시킴에 있어서, 소결재(3)가 접착될 태핏(2)의 저면의 중앙부위에 소정크기의 소결안내돌기(21)를 형성시킨 태핏(2)과 상기재료에 0.3-0.5%의 P를 첨가 혼합시켜서 중앙부에 홈을 갖는 형상을 이루도록 성형시킨 소결재를 소결접착 시키는 것을 특징으로하는 엔진의 흡. 배기 밸브 구동용 태핏의 소결재 결합구조.