JPH0240009A - 溶射層付きアルミニウム合金バルブリフター - Google Patents

溶射層付きアルミニウム合金バルブリフター

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JPH0240009A
JPH0240009A JP18958788A JP18958788A JPH0240009A JP H0240009 A JPH0240009 A JP H0240009A JP 18958788 A JP18958788 A JP 18958788A JP 18958788 A JP18958788 A JP 18958788A JP H0240009 A JPH0240009 A JP H0240009A
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JP
Japan
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valve lifter
sprayed layer
spray layer
metal spray
spraying
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JP18958788A
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Kenji Shimoda
健二 下田
Takashi Tomota
隆司 友田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの弁を駆動するための動弁カムと接
触しているバルブリフクー、より詳しくは、アルミニウ
ム合金製バルブリフターに関する。
〔従来の技術〕
自動車などのエンジンに用いられるバルブリフターは、
鉄鋼製に代って燃費向上などを目的として軽量化が図ら
れてアルミニウム合金などの帳合金製が提案されている
(例えば、特公昭47−50885号公報参照)。
アルミニウム合金製バルブリフターにすると、動弁カム
に対する耐摩耗性やアルミシリンダヘッドに設けられた
ガイド孔内面に対する耐摩耗性が問題となってくる。
特公昭47−50885号公報の軽合金製バルブリフタ
ーではその頂部のカム当り面に充填した耐摩耗性溶射物
が備えられているが、バルブリフター外周面は何の処理
も施されていない。
軽合金製摺動部材の表面処理方法として、鉄系金属をア
ーク溶射あるいはプラズマ溶射によって耐摩耗性溶射層
(被覆層)を形成させる方法がある(例えば、プラズマ
溶射法については特開昭536238号および53−4
2148号および特公昭57−34346号公報参照)
。これら溶射法をバルブリフター外周面の表面処理に適
用すると、外周面全体に耐摩耗性を有する均一な溶射層
を形成することができる。そこで、本出願人は、外周面
にFe−C(炭素鋼)溶射層を形成したアルミニウム合
金製バルブリフターを特願昭61045909号(昭和
63年3月1日出願)を提案した。
なお、プラズマ溶射では、陰極と銅製陽極のノズル孔内
との間にアークを発生させ、陰極後方から作動ガス(A
r 、 Ar十82. Ar十N2)を、旋回運動させ
て流し、作動ガスがアークによって加熱されてノズル孔
から高温、高速のプラズマジェットと噴出し、このプラ
ズマジェット中に溶射材料(粉末)を送り、溶融して素
材表面へ当てることで被膜(溶射層)を形成する。これ
に対して、アーク溶射では、連続的に送給する2本の溶
射材料(線)の先端間にアークを発生させ、それによっ
て溶けた部分を後方から吹き出す空気ジェットで微粒(
溶滴)として素材表面へ当てることで被膜(溶射層)を
形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
バルブリフターを使用していると、その摺動運動上から
、特にその上端部および下端部に摩耗が生じて中央部に
はそれほど摩耗は生じない。すなわち、バルブリフター
の外周面におけるシリンダヘッドのガイド孔内面との摺
動による摩耗は、バルブリフターの動き(リフクーの傾
きによるガイド孔内面との接触など)から上端および下
端より5〜7 mmまでの幅のところにて生じて、外周
面中央部には生じないわけである。この局部的な摩耗現
象を考慮することなく溶射層は外周面に均一に形成され
ている。
本発明の目的は、形成するFe−C系溶射層においてバ
ルブリフターの上端部および下端部での溶射層部分は十
分な耐摩耗性を有し、かつバルブリフターの中央部での
溶射層部分は潤滑剤を含浸しうるように構成してアルミ
ニウム合金製バルブリフター全体としての耐摩耗性を向
上させることである。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的が、外周表面上にFe−C系溶射層を有する
アルミニウム合金製バルブリフターにおいて、バルブリ
フターの上端部および下端部でのFe−C系溶射層はそ
の硬度が1(v4QQ〜450であり、およびバルブリ
フターの中央部でのFe−C系溶射層はその気孔率が5
〜10%であることを特徴とする溶射層付きアルミニウ
ム合金製バルブリフターによって達成される。
〔作 用〕
本発明に係るアルミニウム合金製ノ\ルブリフターでは
、バルブリフターの上端部および下端部の耐摩耗性を必
要とするFe−C系溶射層部分の硬度をHv400〜4
50として溶射層自身の耐摩耗性を確保しつつ、相手攻
撃性(ガイド孔内面を摩耗させること)を大きくしない
。そして、バルブリフターの中央部は潤滑剤として働く
オイル(油)を含浸しうる気孔を有する溶射層部分とし
て、気孔率が5%未満であると、オイル含浸が不十分で
あり、一方10%を超えると、外周表面研削時に溶射層
剥離が生じてしまう。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例、比較例お
よびアルミニウム合金へのアーク溶射の実験によって本
発明をより詳しく説明する。
実施例 アルミニウム合金(例えば、Si 11.6%、CLI
4.1%、Mg0.8%、残部がArと不可避的不純物
)から冷間鍛造によってバルブリフター本体1(第1図
)を成形し、所定寸法に機械加工し、所定の熱処理を施
した。
バルブリフター本体1の中央部A(例えば、幅10mm
)をマスキングしてから、バルブリフター本体1の上端
部B(例えば、上端から幅7mm)および下端部C(例
えば、下端から幅7mm)をショツトブラスト処理して
粗面化した。マスキング除去してから、アーク溶射を下
記条件にて行なって、第1溶射層2を形成した(第1図
)。
アーク溶射機:METCO4R型 溶射電流+ 200A 溶射材料ワイヤ:Pe−0,8%C 吹付は圧カニ 9.8 kg/c++f (140ps
i)溶射距離:  150mm 溶射層厚さ;200陶 第1溶射層2はその硬度がHv450であり、気孔率は
3%であった。形成した状態での第1溶射層の金属顕微
鏡写真(200倍)が第3図である。
次に、中央部Aの溶射層部分のみをショツトブラスト処
理で除去し、バルブリフター本体1の中央部へ表面をシ
ョツトブラストで粗面化した。それから、同じアーク溶
射機(METCO4R型)で同じ溶射材料ワイヤ(Fe
−0,8%C)を用いて下記条件にて中央部へに第2溶
射層3を形成した。
溶射電流:  100A 吹付は圧カニ 4.2 kg/cnf (60psi)
溶射距離:  150mm 溶射層厚さ;200如 第2溶射層はその硬度がHv350であり、気孔率は8
%であった。形成した状態での第2溶射層の金属顕微鏡
写真(200倍)が第4図である。
その後に、センタレス研削処理を施して第1および第2
溶射層2,3を厚さ50廁になるまで研削して、第1図
に示すように、溶射層付きアルミニウム合金製バルブリ
フターを製造した。
製造したバルブリフターをエンジンに取付けて連続高速
試験の実機耐久評価を行なった。この試験は、エンジン
回転数400Orpmで60時間、5000rpmで6
0時間、および6000rpmで60時間の連続180
時間運転であって、バルブリフターの潤滑にオイル(7
,5W−30)を用いた。試験後のバルブリフターの上
端部および下端部での摩耗量(深さ)は第2図に示すよ
うに、1.2廁であった。
比較例1 実施例と同じようにして得たバルブリフター本体を全体
にわたってショツトブラスト処理して粗面化した。実施
例と同じアーク溶射機(M8TC[14R型)で同じ溶
接材料ワイヤ(Fe−0,8%C)を用いて下記条件に
て外周面全面に溶射層を形成した。
溶射電流: 200A 吹付は圧カニ9.8kg/cd 溶射距離:  150mm 溶射層厚さ:200陶 要するに、この溶射層は実施例の第1溶射層であり、そ
れを全面に形成した場合である。
センタレス研削処理を実施例と同様に施してから、実施
例と同じ連続高速試験にかけてバルブリフターの摩耗量
(深さ)を調べたところ、第2図に示すように、2.5
陶であった。
比較例2 実施例と同じようにして得たバルブリフター本体を全体
にわたってショツトブラスト処理して粗面化した。実施
例と同じアーク溶射機(M8TCO4R型)で同じ溶接
材料ワイヤ(Fe−0,8%C)を用いて下記条件にて
外周面全面に溶射層を形成した。
溶射電流:  100A 吹付は圧カニ 4.2 kg/ cTIf溶射距離: 
 150mm 溶射層厚さ:200郁 要するに、この溶射層は実施例の第2溶射層であり、そ
れを全面に形成した場合である。
センタレス研削処理を実施例と同様に施してから、実施
例と同じ連続高速試験にかけてバルブリフターの摩耗量
(深さ)を調べたところ、第2図に示すように、5.Q
卿であった。
第2図かられかるように、本発明に係る溶射層付きアル
ミニウム合金製バルブリフターは比較例1および2に比
べて摩耗量が小さい。比較例2の溶射層は硬度が低いの
で摩耗量が大きくなる。そして比較例1の溶射層は本発
明に係るバルブリフターの第1溶射層と同じにもかかわ
らずその摩耗量が本発明の場合よりも大きいので、本発
明に係るバルブリフターの中央部に形成した気孔のある
第2溶射層がその気孔を油だまりとして摺動部への油供
給に寄与するためと考えられる。
上述した実施例の第1溶射層および比較例1の溶射層を
プラズマ溶射によって形成してもよい。
このときの溶射層の気孔率はアーク溶射の場合より小さ
く、2%にすることが可能である。
さらに、本発明者らのアルミニウム合金へのア−ク溶射
によるFe−C溶射層形成実験によって次のようなこと
がわかった。
実験1 アルミニウム合金(KTM 12)のブロック(LPB
摩耗試験片)の表面をショツトブラスト処理した後で、
吹付は圧力(空気圧)を変化要因として下記条件のアー
ク溶射によって溶射層を形成した。
溶射材料ワイヤ・・・・・・Fe−0,8%C溶射電流
・・・・・・100A 溶射距離・・・・・・150n++n 得られた溶射層の気孔率と吹付は圧力との関係を第5図
に示す。第5図かられかるように、気孔率を最も小さく
するには、吹付は圧力を5.6〜9.3kg/cnf 
(80〜140psi)に設定するのがよく、気孔率は
吹付は圧力で制御できる。気孔率が10%を超えた溶射
層は研削にて剥離が生じるので好ましくない。
実験2 実験1と同様にしてアルミニウム合金プロ・ツクにアー
ク溶射によって(溶射電流を変化要因として下記条件の
アーク溶射て)溶射層を形成した。
吹付は圧力・・・・・・5.6kg/cn!溶射材料ワ
イヤ・・・・・・Fe−0,8%C溶射距離・・・・・
・150mm 得られた溶射層の硬度(Hv)  と溶射電流との関係
を第6図に示す。この図から溶射電流を大きくするにつ
れて溶射層硬度も大きくなる。溶射層を研削してから摩
耗試験(LFlil摩耗試験)を行なって溶射層摩耗量
(摩耗深さ、l5l)および相手材(アルミニウム合金
鋳物:八C2B)摩耗量(除去重量、mg>を調べて、
その結果を第7図に示す。溶射層の硬度がHv500と
高くなりすぎると、相手材を攻撃することになる(相手
材摩耗量を増す)ので好ましくない。また、硬度がfl
y35(]と低いと、溶射層に摩耗傷が発生することが
あった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アルミニウム合金製バルブリフクーの
外周上に形成するFe−C系溶射層を、バルブリフター
中央部上と上端部および下端部上とて溶射層特性が異、
゛ンLように形成し、すなわち、摺動運動上摩耗の大!
いノ・ルブリフター上端部および下端部に適切な硬度の
耐摩耗性溶射層部分を形成しかつ中央部に気孔のある油
含浸性溶射層部分を形成することによって、バルブリフ
ター全体としての耐摩耗性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る溶射層付きアルミニウム合金製
バルブリフターの断面図であり、第2図は、溶射層付き
バルブリフターの連続高速試験実機耐久評価での溶射層
摩耗量を表すグラフであり、 第3図および第4図は、Fe−C溶射層の金属顕微鏡写
真(X 200)であり、 第5図は、アーク溶射ての吹付は圧力と溶射層気孔率と
の関係を表すグラフであり、 第6図は、アーク溶射電流と溶射層硬度との関係を表す
グラフであり、および 第7図は、溶射層硬度(溶射電流)と摩耗量との関係を
表すグラフである。 1・・・アツベニウム合金製バルブリフター本体、2・
・・第1溶射層、  3・・・第2溶射層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、外周表面上にFe−C系溶射層を有するアルミニウ
    ム合金製バルブリフターにおいて、前記バルブリフター
    の上端部および下端部での前記Fe−C系溶射層はその
    硬度がHv350〜450であるとともに前記バルブリ
    フターの中央部での前記Fe−C系溶射層はその気孔率
    が5〜10%であることを特徴とする溶射層付きアルミ
    ニウム合金製バルブリフター。
JP18958788A 1988-03-01 1988-07-30 溶射層付きアルミニウム合金バルブリフター Pending JPH0240009A (ja)

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US07/316,639 US4909198A (en) 1988-03-01 1989-02-28 Aluminum alloy valve lifter with sprayed coating and method of producing same

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5289804A (en) * 1993-03-25 1994-03-01 Fuji Oozx Inc. Tappet in an internal combustion engine
EP0618040A1 (en) * 1993-03-26 1994-10-05 Fuji Oozx Inc. Method of treating the surface of a valve lifter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5289804A (en) * 1993-03-25 1994-03-01 Fuji Oozx Inc. Tappet in an internal combustion engine
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