JPH026371B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH026371B2 JPH026371B2 JP59160809A JP16080984A JPH026371B2 JP H026371 B2 JPH026371 B2 JP H026371B2 JP 59160809 A JP59160809 A JP 59160809A JP 16080984 A JP16080984 A JP 16080984A JP H026371 B2 JPH026371 B2 JP H026371B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- cam
- rocker arm
- wear
- plating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/06—Cam-followers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
- F01L1/181—Centre pivot rocking arms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、カムとの接触部にチツプが取り付
けられたロツカーアームに関する。 〔従来の技術〕 従来より、内燃機関用の動弁系の摩耗対策とし
て、ロツカーアームのカムとの接触部に取り付け
られるチツプには、焼結合金が用いられている。
このことはすでに一般化している。 ところで、チツプの摩耗要因としては、相手材
のチル鋳物カムとの材料相性があるが、使用条
件、および内燃機関の設計仕様を除けば、ロツカ
ーアームおよびカムシヤフトの仕上げ加工精度も
大きな要因となる。ロツカーアームおよびカムシ
ヤフトの仕上げ精度は、量産工程能力の範囲内で
管理されているのが現状であり、摩耗対策上から
考えるとその管理値は充分な値とはいえない。こ
のため、その仕上げ精度が初期摩耗に大きな影響
を与え、更に以後の相手カムを含めた摩耗の大き
な要因となる。例えば、材料相性の優れた焼結合
金のチツプとチル鋳物のカムシヤフトの組み合わ
せで、量産性を無視して加工精度を高めたもの
と、一般的な管理範囲値の精度で加工仕上げされ
たものとは、同一の材料にもかかわらず、同一条
件下の耐久試験後の摩耗量に大きな差が認められ
る。 したがつて、量産性を考慮した場合、初期摩耗
によつてなじみ面を充分に形成させることが摩耗
対策上きわめて重要となる。 従来、こうした摩耗対策として、チツプを軟窒
化処理し、カムシヤフトをリン酸塩被膜および軟
窒化処理している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のチツプに対する軟窒化処理は、相手のカ
ムシヤフトにも同様の処理を施さなければなじみ
面を充分に形成させることができず、しかもロツ
カーアームは、一般にチツプが取り付けられるア
ーム本体がアルミ合金であるため、処理温度の関
係で量産性に問題がある。また、カムシヤフトの
リン酸塩被膜は、スカツフ摩耗の防止程度の効果
しかなく、なじみ面を充分に形成するまでには到
らない。 結局、なじみ面の形成が不充分で優れた耐摩耗
性を得ることができなかつた。殊に、ガソリン系
の内燃機関と比較して動弁系の摩耗条件が過酷な
デイーゼル系、およびLPG系の内燃機関用とし
ては、きわめて不充分であつた。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明によるロツカーアームは、上記従来の
問題を解決するため、 チツプの材質を Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe からなる焼結合金とし、このチツプのカムとの接
触面に無電解ニツケルメツキ層を設けたことを特
徴とする。 〔作用〕 本発明のロツカーアームにあつては、Ｃ：2.1
〜2.9重量％、Cr：10.0〜14.0重量％、Mo：0.5〜
2.0重量％、Nb：0.7〜６重量％、Mn：0.2〜0.7
重量％、不可避不純物：2.0重量％以下、残部：
Feからなる焼結合金製のチツプのカムとの接触
面に設けた無電解ニツケルメツキ層によつて、初
期の摩耗によりカムとのなじみ面を充分に形成
し、寸法精度向上を図ることで、均一な面圧の摺
動面を短時間に形成し、結果として、チツプ及び
カムの摩耗を低減する。 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 図中１はロツカーアームであり、カム２との接
触部にチツプ３が取り付けられている。チツプ３
は、次のような成分組成の焼結合金である。 Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe チツプ３は、成形、焼結により密度比95％以上
のものとして作成される。それから、この単体の
状態のチツプ３は、カム２との接触面（以下「パ
ツド面」という）がロツカーアーム１の完成時の
寸法および面粗さに機械加工され、そしてそのパ
ツド面に無電解ニツケルメツキによつて5μ〜50μ
のメツキ層４が設けられる。無電解ニツケルは、
純ニツケルが結晶質であるのに対し非結晶質であ
り、微量のカーボン、酸素、水素、および窒素を
含むニツケルと燐の組み合わせである。実質的に
は90〜92％のニツケルおよび８〜10％の燐と考え
てよい。このメツキによつて生成する物質はニツ
ケルおよび約８％の燐から成る過飽和の固溶体で
あり、膜厚が均一で密着力が大きく、電気メツキ
のように角隅部にたれ現象を起こさない。この無
電解ニツケルメツキ層４はチツプ３よりも軟質の
金属被覆層である。このメツキ後、チツプ３はダ
イカストおよびロー付等によつて、アルミ合金製
のロツカーアーム本体素材に取り付けられ、それ
から既に完成品の精度になつているチツプ３のパ
ツド面を基準として、ロツカーアーム本体素材に
おけるロツカーアームボス内径、アジヤストスク
リユーネジ部などが加工されて、ロツカーアーム
１が完成される。他方、カム２はチル鋳物カムで
あり、チツプ３とは材料相性がよい。 ちなみに、従来にあつては、焼結合金のチツプ
３はパツド面が加工される前に、ダイカストなど
の方法でロツカーアーム本体素材に取り付けら
れ、その後、ロツカーアーム本体素材のロツカー
アームボス内径の加工が施されてから、そのロツ
カーアームボス内径を基準としてチツプ３のパツ
ド面が加工されていた。このため、チツプ３のパ
ツド面に直角方向の平行度に傾きやだれが生じ易
かつた。 しかして、本ロツカーアーム１は、パツド３の
パツド面にメツキ層４が設けられたことにより、
そのチツプ３よりも軟質のメツキ層４が初期の摩
耗によつてカム２とのなじみ面を充分に形成す
る。これによつて摩耗が減少されることになる。
また、チツプ３の成分組成を上記のように定めた
ことにより、カム２との材料相性が優れたものと
なる。 そこで、次に本ロツカーアーム１によつて摩耗
が減少したことを実験データにより明らかにす
る。 まず、チツプ３として、成分の割合が異なる下
の第１表中Ａ、Ｂ、Ｃの３種を用意した。
けられたロツカーアームに関する。 〔従来の技術〕 従来より、内燃機関用の動弁系の摩耗対策とし
て、ロツカーアームのカムとの接触部に取り付け
られるチツプには、焼結合金が用いられている。
このことはすでに一般化している。 ところで、チツプの摩耗要因としては、相手材
のチル鋳物カムとの材料相性があるが、使用条
件、および内燃機関の設計仕様を除けば、ロツカ
ーアームおよびカムシヤフトの仕上げ加工精度も
大きな要因となる。ロツカーアームおよびカムシ
ヤフトの仕上げ精度は、量産工程能力の範囲内で
管理されているのが現状であり、摩耗対策上から
考えるとその管理値は充分な値とはいえない。こ
のため、その仕上げ精度が初期摩耗に大きな影響
を与え、更に以後の相手カムを含めた摩耗の大き
な要因となる。例えば、材料相性の優れた焼結合
金のチツプとチル鋳物のカムシヤフトの組み合わ
せで、量産性を無視して加工精度を高めたもの
と、一般的な管理範囲値の精度で加工仕上げされ
たものとは、同一の材料にもかかわらず、同一条
件下の耐久試験後の摩耗量に大きな差が認められ
る。 したがつて、量産性を考慮した場合、初期摩耗
によつてなじみ面を充分に形成させることが摩耗
対策上きわめて重要となる。 従来、こうした摩耗対策として、チツプを軟窒
化処理し、カムシヤフトをリン酸塩被膜および軟
窒化処理している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のチツプに対する軟窒化処理は、相手のカ
ムシヤフトにも同様の処理を施さなければなじみ
面を充分に形成させることができず、しかもロツ
カーアームは、一般にチツプが取り付けられるア
ーム本体がアルミ合金であるため、処理温度の関
係で量産性に問題がある。また、カムシヤフトの
リン酸塩被膜は、スカツフ摩耗の防止程度の効果
しかなく、なじみ面を充分に形成するまでには到
らない。 結局、なじみ面の形成が不充分で優れた耐摩耗
性を得ることができなかつた。殊に、ガソリン系
の内燃機関と比較して動弁系の摩耗条件が過酷な
デイーゼル系、およびLPG系の内燃機関用とし
ては、きわめて不充分であつた。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明によるロツカーアームは、上記従来の
問題を解決するため、 チツプの材質を Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe からなる焼結合金とし、このチツプのカムとの接
触面に無電解ニツケルメツキ層を設けたことを特
徴とする。 〔作用〕 本発明のロツカーアームにあつては、Ｃ：2.1
〜2.9重量％、Cr：10.0〜14.0重量％、Mo：0.5〜
2.0重量％、Nb：0.7〜６重量％、Mn：0.2〜0.7
重量％、不可避不純物：2.0重量％以下、残部：
Feからなる焼結合金製のチツプのカムとの接触
面に設けた無電解ニツケルメツキ層によつて、初
期の摩耗によりカムとのなじみ面を充分に形成
し、寸法精度向上を図ることで、均一な面圧の摺
動面を短時間に形成し、結果として、チツプ及び
カムの摩耗を低減する。 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 図中１はロツカーアームであり、カム２との接
触部にチツプ３が取り付けられている。チツプ３
は、次のような成分組成の焼結合金である。 Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe チツプ３は、成形、焼結により密度比95％以上
のものとして作成される。それから、この単体の
状態のチツプ３は、カム２との接触面（以下「パ
ツド面」という）がロツカーアーム１の完成時の
寸法および面粗さに機械加工され、そしてそのパ
ツド面に無電解ニツケルメツキによつて5μ〜50μ
のメツキ層４が設けられる。無電解ニツケルは、
純ニツケルが結晶質であるのに対し非結晶質であ
り、微量のカーボン、酸素、水素、および窒素を
含むニツケルと燐の組み合わせである。実質的に
は90〜92％のニツケルおよび８〜10％の燐と考え
てよい。このメツキによつて生成する物質はニツ
ケルおよび約８％の燐から成る過飽和の固溶体で
あり、膜厚が均一で密着力が大きく、電気メツキ
のように角隅部にたれ現象を起こさない。この無
電解ニツケルメツキ層４はチツプ３よりも軟質の
金属被覆層である。このメツキ後、チツプ３はダ
イカストおよびロー付等によつて、アルミ合金製
のロツカーアーム本体素材に取り付けられ、それ
から既に完成品の精度になつているチツプ３のパ
ツド面を基準として、ロツカーアーム本体素材に
おけるロツカーアームボス内径、アジヤストスク
リユーネジ部などが加工されて、ロツカーアーム
１が完成される。他方、カム２はチル鋳物カムで
あり、チツプ３とは材料相性がよい。 ちなみに、従来にあつては、焼結合金のチツプ
３はパツド面が加工される前に、ダイカストなど
の方法でロツカーアーム本体素材に取り付けら
れ、その後、ロツカーアーム本体素材のロツカー
アームボス内径の加工が施されてから、そのロツ
カーアームボス内径を基準としてチツプ３のパツ
ド面が加工されていた。このため、チツプ３のパ
ツド面に直角方向の平行度に傾きやだれが生じ易
かつた。 しかして、本ロツカーアーム１は、パツド３の
パツド面にメツキ層４が設けられたことにより、
そのチツプ３よりも軟質のメツキ層４が初期の摩
耗によつてカム２とのなじみ面を充分に形成す
る。これによつて摩耗が減少されることになる。
また、チツプ３の成分組成を上記のように定めた
ことにより、カム２との材料相性が優れたものと
なる。 そこで、次に本ロツカーアーム１によつて摩耗
が減少したことを実験データにより明らかにす
る。 まず、チツプ３として、成分の割合が異なる下
の第１表中Ａ、Ｂ、Ｃの３種を用意した。
【表】
このような３種（Ａ、Ｂ、Ｃ）のチツプ３を取
り付けてロツカーアーム１を成し、下記条件でデ
イーゼルエンジンの動弁系用として試験を行なつ
た。その結果を下の第２表に示す。 〔条件〕 2300c.c.デイーゼルエンジン、モータリ
ング 回転数 2000rpm エンジン油 SAE 10W＋６％スス 油 温 90〜100℃ 運転時間 200Hr カムシヤフト チル鋳物＋リン酸塩被膜
り付けてロツカーアーム１を成し、下記条件でデ
イーゼルエンジンの動弁系用として試験を行なつ
た。その結果を下の第２表に示す。 〔条件〕 2300c.c.デイーゼルエンジン、モータリ
ング 回転数 2000rpm エンジン油 SAE 10W＋６％スス 油 温 90〜100℃ 運転時間 200Hr カムシヤフト チル鋳物＋リン酸塩被膜
以上説明したように、本発明は、チツプの材質
を Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe からなる焼結合金とし、このチツプのカムとの接
触面に無電解ニツケルメツキ層を設けたものであ
るから、上記成分組成の焼結合金製のチツプのカ
ムとの接触面に設けた無電解ニツケルメツキ層に
よつて、初期の摩耗によりカムとのなじみ面を充
分に形成し、寸法精度向上を図ることで、均一な
面圧の摺動面を短時間に形成し、チツプとカムと
の接触を円滑なものにでき、それらの摩耗を減少
させることができる。また、前記無電解ニツケル
メツキ層は膜厚が均一で母材との密着力が大きい
ため、通常の電気メツキによる軟質金属メツキ層
では母材との密着強度が不十分で剥離等が生じ易
く、効果が十分に得られないのに比べて、優れた
摩耗低減効果を得ることができる。したがつて、
特に過酷な条件下で使用されるデイーゼル系およ
びLPG系の自動車用等のロツカーアームとして
優れた耐摩耗性を発揮することができる。
を Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe からなる焼結合金とし、このチツプのカムとの接
触面に無電解ニツケルメツキ層を設けたものであ
るから、上記成分組成の焼結合金製のチツプのカ
ムとの接触面に設けた無電解ニツケルメツキ層に
よつて、初期の摩耗によりカムとのなじみ面を充
分に形成し、寸法精度向上を図ることで、均一な
面圧の摺動面を短時間に形成し、チツプとカムと
の接触を円滑なものにでき、それらの摩耗を減少
させることができる。また、前記無電解ニツケル
メツキ層は膜厚が均一で母材との密着力が大きい
ため、通常の電気メツキによる軟質金属メツキ層
では母材との密着強度が不十分で剥離等が生じ易
く、効果が十分に得られないのに比べて、優れた
摩耗低減効果を得ることができる。したがつて、
特に過酷な条件下で使用されるデイーゼル系およ
びLPG系の自動車用等のロツカーアームとして
優れた耐摩耗性を発揮することができる。
第１図はこの発明のロツカーアームの側面図、
第２図は第１図の−線に沿う断面図である。 １…ロツカーアーム、２…カム、３…チツプ、
４…無電解ニツケルメツキ層。
第２図は第１図の−線に沿う断面図である。 １…ロツカーアーム、２…カム、３…チツプ、
４…無電解ニツケルメツキ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ カムとの接触部にチツプが取り付けられたロ
ツカーアームにおいて、チツプの材質を Ｃ：2.1〜2.9％（重量％以下同
じ） Cr：10.0〜14.0％ Mo：0.5〜2.0％ Nb：0.7〜６％ Mn：0.2〜0.7％ 不可避不純物：2.0％以下 残部：Fe からなる焼結合金とし、このチツプの前記カムと
の接触面に無電解ニツケルメツキ層を設けたこと
を特徴とするロツカーアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16080984A JPS6138257A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ロツカ−ア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16080984A JPS6138257A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ロツカ−ア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138257A JPS6138257A (ja) | 1986-02-24 |
| JPH026371B2 true JPH026371B2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=15722896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16080984A Granted JPS6138257A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ロツカ−ア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277772U (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-14 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350612A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ロツカ−ア−ムのカム摺動構造 |
| JP4886574B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-02-29 | 株式会社ミツバ | ワイパ装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566606A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-20 | Mazda Motor Corp | Rocker arm made of composite material |
| JPS583950A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-10 | Toyota Motor Corp | Ｏｈｃ型動弁系 |
| JPS5877556A (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-10 | Nippon Piston Ring Co Ltd | カムシャフトとカムフォロワの組合せ |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16080984A patent/JPS6138257A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277772U (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6138257A (ja) | 1986-02-24 |
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