JPH0141685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカムシヤフト等のリメルト処理方法に
関する。

（従来の技術） カムシヤフトのカム部表面、ロツカアームのチ
ツプ部等の鋳鉄部材の表層部の一部は他の部材と
の摺接面となるため、当該部分は他の部分に比
べ、耐摩耗性、耐ピツチング性等の特性に優れて
いることが要求される。このためこれら鋳鉄部材
の表面にはリメルト処理が行われる。

斯かるリメルト処理は例えば第４図に示す如
く、鋳鉄部材であるカムシヤフト９のカム部１０
と所定間隙離間してプラズマトーチ１１を配設
し、カムシヤフト９を回転させると共にプラズマ
トーチ１１をカム面１０ａの幅内において複数回
往復振動させ、これによつてカム面１０ａにおい
て舵行軌跡１２を描きながらカム面１０ａを再溶
融せしめるようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで従来、このプラズマトーチ１１に供給
されるアーク電流には直流電流が使用され、この
ためカム部１０の表面に供給されるプラズマアー
クのエネルギーは時間的に一定となつている。

ところが前記プラズマトーチ１１の往復振動に
おける折り返し点１３，…あるいはその近傍に於
いてはプラズマトーチの慣性力や駆動系の制御速
度の応答時間の限界等のため速度が遅くなり、カ
ム部表面上におけるプラズマトーチ１１の舵行運
動速度が遅くなる。このためプラズマトーチの折
り返し点１３，…及びその近傍においてはカム部
表面１０ａの単位面積当りに与えられるプラズマ
アークのエネルギーは他の部分（例えば中央部１
４，…）に比べて過大となり、リメルト層が深く
なり、均一な深さを有するリメルト層を得ること
ができない。

第３図は以上の関係を夫々図示したものでＡ，
Ｂは横軸に時間を、縦軸に夫々舵行速度及びアー
ク電流をとつて示したもので時間Ｔ３プラズマト
ーチの往復動の半週期を、Ｔ１は半周期において
プラズマトーチが加速され一定速度になるまでの
時間を、Ｔ２からＴ３まではプラズマトーチが減
速され折り返し点に達するまでの時間を示す。Ｃ
はこのプラズマトーチの半周期の移動（距離Ｌ）
により得られたリメルト層の断面を示したもの
で、リメルト処理層１５はその両端部１５ａ，１
５ａすなわちプラズマトーチの折り返し点及びそ
の近傍において他より深くなる。

このように従来のリメルト処理方法において
は、得られるリメルト処理層の深さは均一となら
ず、その表面の硬度が場所によつて不均一になる
という不具合を生じていた。

そこで本発明の目的とする処は、均一な深さの
リメルト処理層が得られ、もつてリメルト処理部
材表面の硬度が均一となるリメルト処理方法を提
供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明はトーチ１
と母材２の間にアークを発生させてリメルト処理
を行うに際し、トーチ１と母材２の相対移動速度
に対応させて相対移動速度が小さいときには１サ
イクル当りのパルス幅の小さい、相対移動速度が
大きいときには１サイクル当りのパルス幅の大き
いパルス電流を発生させ、これを直流アーク電流
に重畳（第２図Ｂ）させることにより相対移動速
度の大きさにかかわらず母材２の単位面積当りに
略々一定のアークエネルギーを与えるようにして
なる。

（作用） 上記手段は次のように作用する。即ち母材の単
位面積に与えられるアークエネルギーは母材とト
ーチの相対移動速度に無関係に一定となり、処理
部材の表面に均一な深さのリメルト処理層８が得
られ、処理部材全域に渡り均一な硬度を得ること
ができる。

（実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

第１図は本発明に係る方法を実施するための構
成を簡略的に示した図である。第１図において符
号１は所定の駆動装置により矢印方向に回転せ
しめられる母材であるカム部材２にそのノズル部
１ａを対向させ所定間隙離間して配設されたプラ
ズマトーチであり、このプラズマトーチ１は駆動
装置３により水平方向に距離Ｌに渡り往復移動
（母材２に対し矢印Ｇ，Ｈ方向）せしめられる。
そしてこのプラズマトーチ１のノズル部１ａには
図示しないタングステン等の電極が内蔵されると
ともにその適所には不活性ガス等のシールドガ
ス、アルゴンガス等の作動ガス、そして添加金属
粉末の噴出口等を備える。

斯かる構成においてカム部材２を他方の電極と
し、シールドガス中でトーチ電極と母材２間でア
ークを発生せしめるとともに作動ガス及び添加金
属粉末を噴出させると作動ガスがプラズマ化し高
温高速のプラズマアークとなりカム部材２の表層
部に吹付けられ、この部分に溶融池を形成する。
そしてこの溶融池に添加金属粉末が溶け込み、チ
ル化することによりカム部材２表面にリメルト処
理が施されることになる。

ところで符号４はこのプラズマトーチ１の電極
に直流アーク電流を供給して電極と母材間にアー
クを発生せしめる直流用のアーク電流供給源であ
る。一方符号５は前記プラズマトーチ１の駆動装
置３に接続され、プラズマトーチ１の速度を検出
する速度検出器（例えばタコ・ジエネレータ）で
あり、この出力信号はパルス電流発生装置６に伝
達される。このパルス電流発生装置６は速度検出
器５の出力信号、即ちプラズマトーチ１の速度に
対応してプラズマトーチ１の速度が小さいときに
は１サイクル当りのパルス幅の小さい、速度が大
きいときには１サイクル当りのパルス幅の大きい
パルス電流を発生する。そしてこのパルス電流発
生装置６からのパルス電流は重畳器７により、ア
ーク電流供給源４からの直流アーク電流に重畳さ
れてプラズマトーチ１に供給される。

第２図はパルス電流発生装置の周波数を一定と
した場合の以上の関係を夫々第３図（従来例で示
した）と同様に図示したものでＡ，Ｂは横軸に時
間を、縦軸に夫々トーチ速度及びトーチ１に供給
されるアーク電流をとつて示したもので時間Ｔ３
はプラズマトーチの往復動の半周期を、Ｔ１は半
周期においてプラズマトーチが加速され一定速度
になるまでの時間を、Ｔ２からＴ３まではプラズ
マトーチが減速され折り返し点に達するまでの時
間を示す。Ａ，Ｂより明らかなようにプラズマト
ーチ１の速度が小さいときには、幅の小さいパル
スが、大きいときには幅の大きいパルスが、カム
部材２の単位面積当りに加えられるアークエネル
ギーが略々一定となるように受畳されている。Ｃ
はこのプラズマトーチの半周期の移動（距離Ｌ）
により得られたリメルト層の断面を示したもの
で、リメルト層８の深さはその距離Ｌに渡つて
略々一定となる。

また、パルス電流発生装置のパルス幅を一定と
した場合にトーチの速度が小さいときにはパルス
周波数を低く、トーチの速度が大きいときには、
パルス周波数を高くすることによつても同様な効
果が得られる。

尚、本発明は本実施例に限定されるものではな
く、例えばプラズマトーチに対しテイグトーチな
どによるリメルト処理に使用してもよく、又、第
１図に示した構成もこれに限定されるものではな
い。

（発明の効果） 以上の説明より明らかな如く本発明に係るリメ
ルト処理方法によれば、母材の単位面積に与えら
れるアークエネルギーは母材とトーチの相対移動
速度に無関係に一定となり、処理部材の表面に均
一な深さのリメルト処理層８が得られ、処理部材
全域に渡り均一な硬度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の構成を簡略的
に示した図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは夫々トーチ速
度、トーチに供給されるアーク電流、これらによ
り得られたリメルト層を示す図、第３図は第２図
と同様にして従来例を示した図、第４図は従来の
リメルト処理の一例を示した図である。そして図
面中、１はプラズマトーチ（トーチ）、２は母材
であるカム部材、３は駆動装置、４はアーク電流
供給源、５は速度検出器、６はパルス発生装置、
７は重畳器、８はリメルト処理層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トーチと母材の間にアークを発生させてリメ
   ルト処理を行うに際し、トーチと母材の相対移動
   速度に対応させて相対移動速度が小さいときには
   １サイクル当りのパルス幅の小さい、相対移動速
   度が大きいときには１サイクル当りのパルス幅の
   大きいパルス電流を発生させ、これを直流アーク
   電流に重畳させることにより相対移動速度の大き
   さにかかわらず母材の単位面積当りに略々一定の
   アークエネルギーを与えるようにしたことを特徴
   とするリメルト処理方法。