JPH02213457A - 溶射膜の形成方法 - Google Patents

溶射膜の形成方法

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JPH02213457A
JPH02213457A JP1033283A JP3328389A JPH02213457A JP H02213457 A JPH02213457 A JP H02213457A JP 1033283 A JP1033283 A JP 1033283A JP 3328389 A JP3328389 A JP 3328389A JP H02213457 A JPH02213457 A JP H02213457A
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宮井 研二
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば、自動車、オートバイ、船外機等の内
燃機関に組込まれるバルブロッカーアーム(たんに、ロ
ッカーアームともいう)のようなワーク(母体)の被溶
射面に粉末状の高硬度金属を噴射して耐摩耗性の硬化膜
部を形成するようにした溶射膜の製造方法に関する。
(従来の技術) 従来の技術における溶射膜の製造方法を、例えば、内燃
機関に組込まれるバルブロッカーアームのようなワーク
(母体)に適用した図示の一実施例について説明する。
一般に、四サイクルエンジンは、第18図に示されるよ
うに、バルブロッカーアームaをロッカーアーム軸すに
軸装し、上記バルブロッカーアームaの一端部の上面a
1をカム軸c1と一体をなすカムCに当接し得るように
して設け、他方、上記バルブロッカーアームaの他端部
dを調整ねじeを介して傘型弁fを図示されないばねに
抗して押動するように設けたものである。
従って、上述した四サイクルエンジンは、クランクカム
シャフトに連動する上記カム軸c1のカムCを揺動する
ことにより、上記バルブロッカーアームaを揺動し、こ
れによって、上記バルブロッカーアームaの他端部dを
調整ねじeを介して傘型弁fを開閉するようになってい
る。
一方、弁動作機構であるバルブロッカーアームaの製造
方法は、鉄系合金を使用して鋳造品である場合、上記バ
ルブロッカーアームaの上記カムCの当り面a1はチル
加工又は焼入れ加工によって硬化している。
他方、弁動作機構であるバルブロッカーアームaの製造
方法は、鉄系合金を使用して鍛造品である場合、上記バ
ルブロッカーアームaの上記カムCの当り面a1は浸炭
焼入れ又はクロームメツキ加工によって表面硬化したり
、若しくは、耐摩耗性の焼結材や高硬化合金を接合する
ようになっている。
又一方、従来の溶射膜の製造方法は、第19図乃至第2
2図に示されるように、上記バルブロッカーアームaの
上記カムCの当り面a1としての被溶射面に粉末状の高
硬度金属を噴射して耐摩耗性の硬化膜部を形成している
即ち、第19図(a)、(b)に示されるように、予め
、上記バルブロッカーアームaの上記カムCの当り面a
1としての被溶射面に直接又は膜部の密着性をよくする
ために、アンダーカット部a2やねじ切りを施して山部
を形成し、しかる後、第20図(a)、(b)に示され
るように、バルブロッカーアームによる母体aを洗浄処
理した後、例えば、グリッドブラスト等で被溶射面に対
して粗面処理を施し、次に、この被溶射面に対してプラ
ズマ溶射装置の溶射ノズルgを垂直にして配設し、この
溶射ノズルgから粉末状の高硬度金属h1を溶射して耐
摩耗性の硬化膜部りを仕上げ代を充分に厚くなるように
して形成し、次に、第21図(a)、(b)に示される
ように、上記被溶射面の全面を研削装置で研削仕上げを
してカム当り面a1を形成している。即ち、従来の溶射
膜の製造方法は、第22図のフローチャートに示される
ようにして行われている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述したバルブロッカーアームに適用し
た溶射膜の製造方法は、高硬度の上記被溶射面の全面を
研削仕上げをしてカム当り面a1を形成している関係上
、研削機器の研削具(グラインダー)の摩耗が激しく、
寿命が短くなると共に、高精度の仕上げが困難であるば
かりでなく、研削所要時間が長くなり、さらに、潤滑油
の保持性が悪くなり、高硬度金属りを扁平な面に対し溶
射しているので、耐摩耗性の硬化膜部が剥離し易い等の
欠点がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、被溶射面の全面の研削仕上げを極力少なくして、研削
機器のグラインダーを摩耗を低減して、グラインダーの
寿命を長(すると共に、研削所要時間を短くして、高精
度に仕上げ、潤滑油の保持性の向上を図り、耐摩耗性の
硬化膜部を生成するようにした溶射膜の製造方法を提供
することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段とその作用)本発明は、予
め、母体の被溶射面に複数の条溝部を間隔を存して形成
し、この各条溝部の位置する被溶射面に対してプラズマ
溶射装置の溶射ノズルを傾斜を付して配置し、この溶射
ノズルから粉末状の高硬度金属を溶射して耐摩耗性の硬
化膜部を形成して、上記被溶射面の全面を研削仕上げて
、上記各条溝部のみに硬化膜部を残存形成するうよにし
、上記被溶射面の全面の研削仕上げを極力少なくして、
研削機器のグラインダーを摩耗を低減してグラインダー
の寿命を長くすると共に、研削所要時間を短くして、高
精度に仕上げ、潤滑油の保持性の向上を図り、耐摩耗性
の硬化膜部を生成するようにした溶射膜の製造方法であ
る。
(実施例) 以下、本発明を、例えば、内燃機関に組込まれるバルブ
ロッカーアームのようなワーク(母体)に適用した図示
の一実施例について説明する。
第1図乃至第6図において、符号1は、バルブロッカー
アームの母体であって、この母体1は、例えば−アルミ
ニュウム合金若しくはチタン合金材で成形されており、
特に、この母体1の中程には、バルブロッカーアーム軸
2が軸装されている。
又、この母体1の裏面には、補強リブ1aが形成されて
おり、この母体1の上面の一端部には、カムの当接する
円弧状のカム当り面1bが形成されている。又、上記母
体1の他端部には、各バルブ開閉部1dが調整ねじを介
して傘型弁を開閉するようにして形成されており、上記
母体1のカム当り面1bには、次のようにして耐摩耗性
の硬化膜部が生成される。
上記母体1のカム面1bは、予め、仕上げ面3よりも厚
さΔtの当り面ICを研削形成する(第2図参照)。し
かる後、このカム当り面1bには、1字状をなす複数の
条溝部4が一定のピッチ間隔Cを存して溝加工により形
成されており、この1字状をなす各条溝部4は、第3図
及び第4図に示されるように、上記仕上げ面3に対して
傾斜角αを約20°≦α≦90@程度になるように研削
加工し、さらに、上記条溝部4の深さhは、上記仕上げ
面3に対して約150mμ以上に深くすることが望まし
い。
次に、上記母体1を洗浄処理を施して、この母体1の表
面に付着している夾雑物や油脂等を除去した後、これを
グリッドブラスト処理手段により表面を粗面化する。
しかして、この表面の粗面化を施した上記母体1のカム
当り面1bは、第5図に示されるように、プラズマ溶射
装置5の溶射ノズル5aがプラズマガスを噴射しながら
、例えば、Cr、Moによる粉末状の高硬度金属6aを
供給するようにして設置されている。特に、このプラズ
マ溶射装置5の溶射ノズル5aは、第5図及び第6図に
示されるように1.上記母体1の仕上げ面3に対して傾
斜角度θを約20@≦θ≦40″程度になるように角度
を調整し得るようにすると共に、このこのプラズマ溶射
装置5の溶射ノズル5aを上記母体1のカム当り面1b
に対して水平に往復移動するようになっている。
従って、上記プラズマ溶射装置5の溶射ノズル5aは、
第5図及び第6図に示されるように、仕上げ面3に対し
て傾斜角度θを約20°≦θ≦40″程度になるように
角度を調整して、プラズマガスを噴射しながら、例えば
、Cr、MOによる粉末状の高硬度金属6aを供給する
から、第8図の拡大図に示されるように、各条溝部4の
中央部を上記母体1の仕上げ面3よりも凹部4aを形成
するようにして上記高硬度金属6aの硬化膜部6を生成
する。
なお、この場合、上記プラズマ溶射装置5の溶射ノズル
5aが、仕上げ面3に対して垂直方向に位置にあると、
第7図のグラフに示されるように、上記プラズマ溶射装
置5による溶射膜厚を略90度になるにつれて増大して
、上記各条溝部4への充分に行われず、しかも、研削仕
上げ時、研削代(研削ff1)が増大して、研削の所要
時間を費やし、グラインダーの消耗も増大するため、上
記プラズマ溶射装置5の溶射ノズル5aは、第5図及び
第6図に示されるように、仕上げ面3に対して傾斜角度
θを約20″≦θ≦40″程度になるように角度を調整
して、プラズマガスを噴射しながら、例えば、CrSM
oによる粉末状の高硬度金属6aを供給する。又、第9
図に示されるように、上記プラズマ溶射装置5の溶射ノ
ズル5aを仕上げ面3に対して傾斜角度ψを約20″≦
θ≦40″程度になるように角度を調整して、プラズマ
ガスを噴射しながら、例えば、C「、MOによる粉末状
の高硬度金属6aを供給することにより、充分にプラズ
マガスを噴射して、上記各条溝部4へ硬化膜部6を生成
する。
次に、第10図に示されるように、上記プラズマ溶射装
置5の溶射ノズル5aが上記母体1の仕上げ面3よりも
低い四部6aを形成するようにして上記硬化膜部6を生
成すると、上記母体1の仕上げ面3を研削装置(図示さ
れず)のグラインダーで仕上げ面3まで被溶射面の全面
に亙って研削仕上げを行い、上記各条溝部4にのみ硬化
膜部6を形成する。
特に、上記硬化膜部6が上記母体1の仕上げ面3よりも
低い凹部6aを形成するようにしているので、この凹部
6aが潤滑油の油溜りを形成するようになっている。
従って、今、第1図に示されるような、バルブロッカー
アームを母体1とするカム当り面1bに本発明による溶
射膜の製造方法を適用する場合、第2図に示されるよう
に、母体1とするカム当り面1bを厚さΔtの当り面I
Cを研削形成する。
次に、第3図に示されるように、厚さΔtの当り面1c
I:V字状をなす複数の条溝部4を一定のピッチ間隔C
を存して溝加工により形成する。しかる後、第5図乃至
第10図に示されるように、上記プラズマ溶射装置5を
駆動して、このプラズマ溶射装置5の溶射ノズル5aが
粉末状の高硬度金属6aを溶射して上記母体1の仕上げ
面3よりも低い四部6aを形成した硬化膜部6を生成す
る。
次に、上記母体1の仕上げ面3を研削装置(図示されず
)のグラインダーで仕上げ面3まで被溶射面の全面に亙
って研削仕上げを行い、上記各条溝部4にのみ硬化膜部
6を形成することにより、上記被溶射面の全面の研削仕
上げを極力少なくして、研削装置のグラインダーの摩耗
を低減して、このグラインダーの寿命を長くすると共に
、研削所要時間を短くして高精度に仕上げ、潤滑油の保
持性の向上を図り、耐摩耗性の硬化膜部6を生成する。
次に、第11図(a)(b)(c)に示される具体例は
、前述した1字状の条溝4の代わりに、U字溝、角溝、
梯形溝の変形例を例示したものであり、これらは前述し
た具体例と同じ内容のものである。
又一方、第12図及び第13図に示される具体例は、上
記硬化膜部6を上記母体1の仕上げ面3と略同じ高さの
凹部6bに形成するようにしたものであり、この凹部6
bが研削仕上げ完了後、潤滑油の油溜りを形成しないよ
うにしたものである。
次に、第14図に示される具体例は、各条溝部4をカム
の当接面に対して傾斜して形成し、この各条溝部4に耐
摩耗性の硬化膜部6を生成したものであり、これによっ
て、この耐摩耗性の硬化膜部6がカムの当接面に対して
常に当接しているようになっている。
次に、第15図に示される具体例は、複数の条溝部4を
カムの当接面に対して平行にして形成し、この各条溝部
4に耐摩耗性の硬化膜部6を生成したものであり、これ
によって、この耐摩耗性の硬化膜部6がカムの当接面に
対して常に当接しているようになっている。
次に、第16図に示される具体例は、棒状のロッドlを
螺旋状の耐摩耗性の硬化膜部6を生成したものであり、
これによって、この耐摩耗性の硬化膜部6が摺動部の当
接面に対して常に耐摩耗性を保持するようにしたもので
ある。
さらに、第17図に示される具体例は、第16図に示さ
れる変形例であって、棒状のロッド1を軸方向の耐摩耗
性の硬化膜部6を生成したものであり、これによって、
この耐摩耗性の硬化膜部6が摺動部の当接面に対して常
に耐摩耗性を保持するようにしたものである。
なお、本発明は、高硬度金属の溶射時、予め、上記各条
溝部以外の被溶射面にマスキングを施し、この各条溝部
のみに硬化膜部を生成するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、予め、母体の被溶射
面に複数の条溝部を間隔を存して形成し、この各条溝部
の位置する被溶射面に対してプラズマ溶射装置の溶射ノ
ズルを傾斜を付して配置し、この溶射ノズルから粉末状
の高硬度金属を溶射して耐摩耗性の硬化膜部を形成して
、上記被溶射面の全面を研削仕上げて、上記各条溝部の
みに硬化膜部を残存形成するうよにしているので、上記
被溶射面の全面の研削仕上げを極力少なくすることがで
きるばかりでなく、研削装置のグラインダーを摩耗を低
減してグラインダーの寿命を長くすることができると共
に、研削所要時間を短くして量産による省力化を図り、
潤滑油の保持性の向上を図りながら、耐摩耗性及び密着
性の良好な硬化膜部を生成することができる等の優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は、本発明の溶射膜の製造方法をバル
ブロッカーアームに適用して説明するための各図、第7
図は、硬化膜部の厚さと溶射ノズルの溶射角度との関係
を表示したグラフ、第8図乃至第10図は、本発明の溶
射膜の製造方法をバルブロッカーアームに適用して説明
するための各図、第11図乃至第17図は、本発明の溶
射膜の製造方法を使用して他のバルブロッカーアーム等
に適用した具体例を説明するための各図、第18図乃至
第21図は、既に提案されている溶射膜の製造方法をバ
ルブロッカーアームに適用して説明するための各図、第
22図は、既に提案されている溶射膜の製造方法をバル
ブロッカーアームに適用して説明するためのフローチャ
ートである。 1・・・母体、1b・・・カム当り面、3・・・仕上げ
面、4・・・条溝部、5・・・プラズマ溶射装置、5a
・・・溶射ノズル、6・・・硬化膜部。 出願人代理人  佐  藤  −雄 浴射角度γ(d■) 第 図 第14図 第15図 第16図 第17図 第18図 第12図 第13図 第19図 (b) 第20図 (a) (b) 第21図 手続補正書 事件の表示 平成1年 特許願 第33283号 発明の名称 溶射膜の形成方法 補正をする者 事件との関係  特許出願人 (208)鈴木自動車工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 予め、母体の被溶射面に複数の条溝部を間隔を存して形
    成し、この各条溝部の位置する被溶射面に対してプラズ
    マ溶射装置の溶射ノズルを傾斜を付して配置し、この溶
    射ノズルから粉末状の高硬度金属を溶射して耐摩耗性の
    硬化膜部を形成して、上記被溶射面の全面を研削仕上げ
    して上記各条溝部のみに硬化膜部を残存形成するうよに
    したことを特徴とする溶射膜の製造方法。
JP1033283A 1989-02-13 1989-02-13 溶射膜の形成方法 Expired - Lifetime JP2841422B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0771938A1 (en) * 1995-10-31 1997-05-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder head for internal combustion engine
KR20030090205A (ko) * 2002-05-21 2003-11-28 재 수 김 내연기관의 밸브로커아암 및 그 제조방법
JP2010150636A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Mazda Motor Corp 被膜形成部材の製造方法

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JPS5445638A (en) * 1977-09-16 1979-04-11 Shinichirou Nakaguchi Regeneration of grooved roll by using molten metal projection

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