JPH0436417A - 内燃機関用動弁機構のカムシャフトの製造方法 - Google Patents
内燃機関用動弁機構のカムシャフトの製造方法Info
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- JPH0436417A JPH0436417A JP2142978A JP14297890A JPH0436417A JP H0436417 A JPH0436417 A JP H0436417A JP 2142978 A JP2142978 A JP 2142978A JP 14297890 A JP14297890 A JP 14297890A JP H0436417 A JPH0436417 A JP H0436417A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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。
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）
本発明は例えば内燃機関の動弁系部品であるカムシャフ
トのような摺動部材の製造方法に関する。
トのような摺動部材の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、例えば車両用エンジンの動弁機構として用いられ
るカムシャフトのような摺動部材は、カム部がタペット
等との間ですべり接触を行なうため、耐摩耗性、靭性等
の特性を要求され、例えば金型によって鋳造された鋳鉄
製のカムシャフト表層部をチル化して形成している。こ
の際、第４図に示すように金型のキャビティ内に充填し
た溶湯の表層を急冷して殻状の凝固層とし、次いで離型
して放冷することにより、急冷した表層部を高硬度のチ
ル組織とする方法が知られている。そしてこのように形
成されたチル層の鉄鋼組織は、残留オーステナイト組織
とレーデライト組織の混合組織となっていた。
るカムシャフトのような摺動部材は、カム部がタペット
等との間ですべり接触を行なうため、耐摩耗性、靭性等
の特性を要求され、例えば金型によって鋳造された鋳鉄
製のカムシャフト表層部をチル化して形成している。こ
の際、第４図に示すように金型のキャビティ内に充填し
た溶湯の表層を急冷して殻状の凝固層とし、次いで離型
して放冷することにより、急冷した表層部を高硬度のチ
ル組織とする方法が知られている。そしてこのように形
成されたチル層の鉄鋼組織は、残留オーステナイト組織
とレーデライト組織の混合組織となっていた。
（発明が解決しようとするｉ！題）
しかし車両等のエンジンの現在の動向は、−層の高速回
転化、高出力化を図っており、このためにはカムシャフ
トのような摺動部材の摺動特性を一層向上させる必要が
ある。すなわち特にカム部とタペット等の接触のように
、潤滑油で潤滑されているにも拘わらず、軸受のような
良好な流体潤滑は期待出来ない摺動部分では、部材自体
の硬さ、自己潤滑性、表面処理等の特性を適正にしてピ
ッチング（軸の小穴傷）、スカッフィング（かじり傷）
、異常摩耗といった不具合を可能な限り抑制する必要が
ある。このため従来の金型鋳造で得られるチル層の残留
オーステナイトとレーデライトの混合組織を、靭性と耐
摩耗性に優れたレーデブライト組織とソルバイト組織の
混合！！織或いはレーデブライト組織と焼戻しマルテン
サイト組織の混合組織として耐ピツチング性、耐久カッ
フィング性を向上させることが望ましかった。
転化、高出力化を図っており、このためにはカムシャフ
トのような摺動部材の摺動特性を一層向上させる必要が
ある。すなわち特にカム部とタペット等の接触のように
、潤滑油で潤滑されているにも拘わらず、軸受のような
良好な流体潤滑は期待出来ない摺動部分では、部材自体
の硬さ、自己潤滑性、表面処理等の特性を適正にしてピ
ッチング（軸の小穴傷）、スカッフィング（かじり傷）
、異常摩耗といった不具合を可能な限り抑制する必要が
ある。このため従来の金型鋳造で得られるチル層の残留
オーステナイトとレーデライトの混合組織を、靭性と耐
摩耗性に優れたレーデブライト組織とソルバイト組織の
混合！！織或いはレーデブライト組織と焼戻しマルテン
サイト組織の混合組織として耐ピツチング性、耐久カッ
フィング性を向上させることが望ましかった。
（課題を解決するための手段）
かかる課題を解決するため、本発明はＪＩＳＦＣ２０〜
ＦＣ３０相当の鋳鉄成分又はＮｉ ０．４〜０．６ｗｔ
％、Ｃｒ ０．５〜１．０ｗｔ％、Ｍｏ ０．５〜１．
０ｗｔ％の組成を有する合金鋳鉄からなる摺動部材を金
型で鋳造する鋳造工程と、離型後焼入れ処理する焼入れ
工程と、その後焼戻し処理する焼戻し工程を順次行ない
、摺動部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブ
ライト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマル
テンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織との混合
組織とし、しかも表面硬さをＨＲＣ５５以上とするよう
にした。
ＦＣ３０相当の鋳鉄成分又はＮｉ ０．４〜０．６ｗｔ
％、Ｃｒ ０．５〜１．０ｗｔ％、Ｍｏ ０．５〜１．
０ｗｔ％の組成を有する合金鋳鉄からなる摺動部材を金
型で鋳造する鋳造工程と、離型後焼入れ処理する焼入れ
工程と、その後焼戻し処理する焼戻し工程を順次行ない
、摺動部の表層部分を金型鋳造により得られたレーデブ
ライト組織と、焼入れ焼戻しにより得られた焼戻しマル
テンサイト組織もしくは焼戻しソルバイト組織との混合
組織とし、しかも表面硬さをＨＲＣ５５以上とするよう
にした。
又、前記焼入れ工程は、鋳造部材を離型後Ａ１変態点以
下６００℃以上の温度範囲の赤熱状態にあるうちに、高
周波誘導加熱によって加熱してチル層の残留オーステナ
イトをオーステナイト化し、或いは離型後Ａ１変態点以
下９００℃以上の温度範囲にあるうちに、高周波誘導加
熱によって加熱してチル層の残留オーステナイトをオー
ステナイト状態に保ち、爾後強制空冷によって冷却する
ようにした。
下６００℃以上の温度範囲の赤熱状態にあるうちに、高
周波誘導加熱によって加熱してチル層の残留オーステナ
イトをオーステナイト化し、或いは離型後Ａ１変態点以
下９００℃以上の温度範囲にあるうちに、高周波誘導加
熱によって加熱してチル層の残留オーステナイトをオー
ステナイト状態に保ち、爾後強制空冷によって冷却する
ようにした。
そしてかかる摺動部材とその摺動部として、内燃機関用
動弁機構のカムシャフトとそのカムを通用した。
動弁機構のカムシャフトとそのカムを通用した。
（作用）
摺動部をチル化によるレーデブライト組織と、焼入れ焼
戻しによる焼戻しマルテンサイト或いは焼戻しソルバイ
ト組織との混合組織にし特定の表面硬さとすることによ
って間部の靭性、疲労強度を向上させることが出来る。
戻しによる焼戻しマルテンサイト或いは焼戻しソルバイ
ト組織との混合組織にし特定の表面硬さとすることによ
って間部の靭性、疲労強度を向上させることが出来る。
又、カムシャフトの場合であれば耐スカッフィング性、
耐ピツチング性、耐摩耗性も向上して耐久性が増す。こ
の際焼入れ工程において、離型後の鋳造部材がＡ１変態
点以下６００℃以上の温度範囲にあるうちに高周波誘導
加熱によって加熱することによって、−旦常温まで下げ
て再び昇温させるよりも効率的な加熱が可能となり、焼
入れ時間が短縮化される。
耐ピツチング性、耐摩耗性も向上して耐久性が増す。こ
の際焼入れ工程において、離型後の鋳造部材がＡ１変態
点以下６００℃以上の温度範囲にあるうちに高周波誘導
加熱によって加熱することによって、−旦常温まで下げ
て再び昇温させるよりも効率的な加熱が可能となり、焼
入れ時間が短縮化される。
又、八、変態点以上９００℃以下の温度範囲にあるうち
に焼入れ加熱するようにすれば、昇温時に変態点通過に
よる体積変化がなく、焼入れ加熱に伴なう歪、変形、ク
ラック等の不具合が抑制される。
に焼入れ加熱するようにすれば、昇温時に変態点通過に
よる体積変化がなく、焼入れ加熱に伴なう歪、変形、ク
ラック等の不具合が抑制される。
（実施例）
本発明の摺動部材の製造方法の実施例について添付した
図面に基つき説明する。
図面に基つき説明する。
第１図は本発明の摺動部材の１例であるカムシャフトの
一部断面図、第２図は製造方法を示す工程図である。
一部断面図、第２図は製造方法を示す工程図である。
周知のように、第１図に示すカムシャフト１にはシャフ
ト軸方向に複数のカム部２・・・が形成され、各カム部
２．２の間及びシャフト端部にはジャーナル部３が一体
的に設けられている。そしてこのカム部２には、エンジ
ンの吸排気バルブの弁揚程を行なわしめるためのカムリ
フタ部が設けられており、カム部にすへり接触するタペ
ット等から加わる接触圧は、特にこのカムリフタ部が高
くなる。
ト軸方向に複数のカム部２・・・が形成され、各カム部
２．２の間及びシャフト端部にはジャーナル部３が一体
的に設けられている。そしてこのカム部２には、エンジ
ンの吸排気バルブの弁揚程を行なわしめるためのカムリ
フタ部が設けられており、カム部にすへり接触するタペ
ット等から加わる接触圧は、特にこのカムリフタ部が高
くなる。
かかるカムシャフト１は金型鋳造によって得られ、本発
明の場合には、Ｎｉ ０．４〜０．６ ｗｔ％、Ｃｒ
０．５〜１．０ｗｔ％、Ｍｏ ０．５〜１．０ｗｔ％、
残Ｆｅの成分からなる合金鋳鉄の溶湯を金型に注入して
、表面を急冷させることによって表層部１ａにチル層を
形成する。このため鋳造に用いる金型は、例えば０．８
〜４．０ｗｔ％のＣｒを含有するＣｕ−Ｃｒ合金のよう
に熱伝導率の高いものによって構成し、表面部を急冷さ
せるため、金型内部の所定部に冷却路を形成する。そし
てかかる金型鋳造によって得られた鋳造品は、離型後放
冷されるが、本発明の一番目の方法では第２図に示すよ
うに鋳造品がＡ１変態点以下６００℃以上の赤熱状態に
あるうちに、鋳造品であるカムシャフト１のカム部２に
高周波加熱コイル４で９００℃〜１０５０℃に誘導加熱
し焼入れする。このためＡ□変態点以下となってチル層
に形成されたレーデブライト組織と残留オーステナイト
組織のうち残留オーステナイト組織のみがオーステナイ
ト化し、次いで強制急冷されることによって残留オース
テナイト組織のマルテンサイト化が行なわれる。この間
９００℃〜１０５０℃の保持時間を０とすることによっ
てレーデブライト組織の分解つまりセメンタイトの黒鉛
化はなされない。
明の場合には、Ｎｉ ０．４〜０．６ ｗｔ％、Ｃｒ
０．５〜１．０ｗｔ％、Ｍｏ ０．５〜１．０ｗｔ％、
残Ｆｅの成分からなる合金鋳鉄の溶湯を金型に注入して
、表面を急冷させることによって表層部１ａにチル層を
形成する。このため鋳造に用いる金型は、例えば０．８
〜４．０ｗｔ％のＣｒを含有するＣｕ−Ｃｒ合金のよう
に熱伝導率の高いものによって構成し、表面部を急冷さ
せるため、金型内部の所定部に冷却路を形成する。そし
てかかる金型鋳造によって得られた鋳造品は、離型後放
冷されるが、本発明の一番目の方法では第２図に示すよ
うに鋳造品がＡ１変態点以下６００℃以上の赤熱状態に
あるうちに、鋳造品であるカムシャフト１のカム部２に
高周波加熱コイル４で９００℃〜１０５０℃に誘導加熱
し焼入れする。このためＡ□変態点以下となってチル層
に形成されたレーデブライト組織と残留オーステナイト
組織のうち残留オーステナイト組織のみがオーステナイ
ト化し、次いで強制急冷されることによって残留オース
テナイト組織のマルテンサイト化が行なわれる。この間
９００℃〜１０５０℃の保持時間を０とすることによっ
てレーデブライト組織の分解つまりセメンタイトの黒鉛
化はなされない。
従って焼入れ処理後のカム部２のチル層は、レーデブラ
イト組織とマルテンサイト組織との混合組織となる。
イト組織とマルテンサイト組織との混合組織となる。
焼入れ後の焼戻し工程は、電気炉加熱により行なう。本
実施例では６００℃、 ＩＨの焼戻しく第２図実線）と
、 １８０℃、ＩＨの焼戻しく第２図破線）の例を示す
が、 ６００℃で焼き戻した時は、焼入れによるマルテ
ンサイト組織が焼戻しソルバイト組織に変化し、 １８
０℃で焼戻した時は焼入れによるマルテンサイト組織が
焼戻しマルテンサイト（βマルテンサイト）組織に変化
する。従って６００℃の焼戻しによるとカム部２のチル
層は金型鋳造により得られたレーデブライト組織と、焼
入れ焼戻しにより得られた焼戻しソルバイト組織との混
合組織となり、一方、 １８０℃の焼戻しによると、金
型鋳造により得られたレーデブライト組織と焼入れ焼戻
しにより得られた焼戻しマルテンサイト組織との混合組
織となることとなる。又いずれの場合もＨＲＣ５５以上
の表面硬さが確保できる。
実施例では６００℃、 ＩＨの焼戻しく第２図実線）と
、 １８０℃、ＩＨの焼戻しく第２図破線）の例を示す
が、 ６００℃で焼き戻した時は、焼入れによるマルテ
ンサイト組織が焼戻しソルバイト組織に変化し、 １８
０℃で焼戻した時は焼入れによるマルテンサイト組織が
焼戻しマルテンサイト（βマルテンサイト）組織に変化
する。従って６００℃の焼戻しによるとカム部２のチル
層は金型鋳造により得られたレーデブライト組織と、焼
入れ焼戻しにより得られた焼戻しソルバイト組織との混
合組織となり、一方、 １８０℃の焼戻しによると、金
型鋳造により得られたレーデブライト組織と焼入れ焼戻
しにより得られた焼戻しマルテンサイト組織との混合組
織となることとなる。又いずれの場合もＨＲＣ５５以上
の表面硬さが確保できる。
次に第３図は本発明の２番目の方法を示し、訪導加熱開
始時期をＡ１変態点以上９００℃以下のオーステナイト
領域の温度範囲から始めるようにしたものである。この
場合は加熱開始時のチル層には残留オーステナイト以外
にレーデブライト組織が形成されているが、残留オース
テナイトはそのままオーステナイト状態を保つこととな
る。又この場合も焼入れ温度は９００℃〜１０５０℃と
し、保持時間Ｏで強制空冷を行なう。
始時期をＡ１変態点以上９００℃以下のオーステナイト
領域の温度範囲から始めるようにしたものである。この
場合は加熱開始時のチル層には残留オーステナイト以外
にレーデブライト組織が形成されているが、残留オース
テナイトはそのままオーステナイト状態を保つこととな
る。又この場合も焼入れ温度は９００℃〜１０５０℃と
し、保持時間Ｏで強制空冷を行なう。
こうして得られた焼入れ処理後のカム部２には、前記と
同様レーデブライト組織とマルテンサイト組織の混合組
織からなるチル層が形成されており、前述と同様の焼戻
し工程が行なわれる。
同様レーデブライト組織とマルテンサイト組織の混合組
織からなるチル層が形成されており、前述と同様の焼戻
し工程が行なわれる。
つまり電気炉か加熱によって６００℃、ＩＨ（実線）又
は１８０℃ ＩＨ（破線）を行なうことによって、ＨＲ
Ｃ５５以上のレーデブライト組織と焼戻しソルバイト組
織の混合組織、或いは、レーデブライト組織と焼戻しマ
ルテンサイト組織との混合組織とすることが出来る。そ
してこのように形成した混合組織は、衝撃等に対する粘
り強さに優れ、疲れ破壊を起しにくく強靭である。尚、
焼入れ焼戻し処理は、カム部２のカムリフタ部の必要部
分のみに施すようにしてもよい。
は１８０℃ ＩＨ（破線）を行なうことによって、ＨＲ
Ｃ５５以上のレーデブライト組織と焼戻しソルバイト組
織の混合組織、或いは、レーデブライト組織と焼戻しマ
ルテンサイト組織との混合組織とすることが出来る。そ
してこのように形成した混合組織は、衝撃等に対する粘
り強さに優れ、疲れ破壊を起しにくく強靭である。尚、
焼入れ焼戻し処理は、カム部２のカムリフタ部の必要部
分のみに施すようにしてもよい。
（発明の効果）
以上のように本発明の摺動部材の製造方法は、摺動部の
摺動特性を向上させるため、摺動部の表層をレーデブラ
イト組織と焼戻しマルテンサイト組織の混合組織或いは
レーデブライト組織と焼戻しソルバイト組織の混合組織
とし、しかも鋳造品を金型から離型後、常温まで冷却さ
せることなく引き続いて焼入れ加熱を行なうようにした
ため、焼入れ処理がより迅速となりサイクルタイムが短
縮される。又加熱昇温に伴なう歪、変形、クラック等の
抑制が可能である。
摺動特性を向上させるため、摺動部の表層をレーデブラ
イト組織と焼戻しマルテンサイト組織の混合組織或いは
レーデブライト組織と焼戻しソルバイト組織の混合組織
とし、しかも鋳造品を金型から離型後、常温まで冷却さ
せることなく引き続いて焼入れ加熱を行なうようにした
ため、焼入れ処理がより迅速となりサイクルタイムが短
縮される。又加熱昇温に伴なう歪、変形、クラック等の
抑制が可能である。
又かかる方法で形成される摺動部材をカムシャフトに適
用することによって、エンジンの高回転、高出力といフ
た要請に沿うことが出来る。
用することによって、エンジンの高回転、高出力といフ
た要請に沿うことが出来る。
第１図は本発明の摺動部材の１例であるカムシャフトの
一部断面図、第２図、第３図は製造方法を示す工程図、
第４図は従来の製造方法の工程図である。 尚同図中、１はカムシャフト、１ａは表層部、２はカム
部、４は高周波加熱コイルを示す。
一部断面図、第２図、第３図は製造方法を示す工程図、
第４図は従来の製造方法の工程図である。 尚同図中、１はカムシャフト、１ａは表層部、２はカム
部、４は高周波加熱コイルを示す。
Claims (3)
- （１）ＪＩＳ ＦＣ２０〜ＦＣ３０相当の鋳鉄成分又は
Ｎｉ０．４〜０．６ｗｔ％、Ｃｒ０．５〜１．０ｗｔ％
、Ｍｏ０．５〜１．０ｗｔ％の組成を有する合金鋳鉄か
らなる摺動部材を金型で鋳造する鋳造工程と、離型後焼
入れ処理する焼入れ工程と、その後焼戻し処理する焼戻
し工程を順次行ない、摺動部の表層部分を金型鋳造によ
り得られたレーデブライト組織と、焼入れ焼戻しにより
得られた焼戻しマルテンサイト組織もしくは焼戻しソル
バイト組織の混合組織とし、しかも表面硬さをＨＲＣ５
５以上とするようにしたことを特徴とする摺動部材の製
造方法。 - （２）前記焼入れ工程は、鋳造部材を離型後Ａ＿１変態
点以下６００℃以上の温度範囲の赤熱状態にあるうちに
、高周波誘導加熱によって加熱してチル層に、高周波誘
導加熱によって加熱してチル層の残留オーステナイトを
オーステナイト状態に保ち、爾後強制空冷によって冷却
することを特徴とする請求項第１に記載の摺動部材の製
造方法。 - （３）前記摺動部材は内燃機関用動弁機構のカムシャフ
トであり、又前記摺動部はカムであることを特徴とする
請求項第２に記載の摺動部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142978A JP2886266B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関用動弁機構のカムシャフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142978A JP2886266B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関用動弁機構のカムシャフトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436417A true JPH0436417A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2886266B2 JP2886266B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=15328084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2142978A Expired - Fee Related JP2886266B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 内燃機関用動弁機構のカムシャフトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886266B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013396A3 (de) * | 1995-10-11 | 1997-06-05 | Mahle Gmbh | Bewehrungsteil, dessen grundwerkstoff austenitisches gusseisen ist |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110184424A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-30 | 宁波甬微集团有限公司 | 一种转子式压缩机滑片的处理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5738651B2 (ja) | 2011-03-29 | 2015-06-24 | 東京瓦斯株式会社 | フラットチューブ型縦横縞形固体酸化物形燃料電池バンドル |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2142978A patent/JP2886266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013396A3 (de) * | 1995-10-11 | 1997-06-05 | Mahle Gmbh | Bewehrungsteil, dessen grundwerkstoff austenitisches gusseisen ist |
| US6063509A (en) * | 1995-10-11 | 2000-05-16 | Mahle Gmbh | Reinforcing component of which the basic material is austenitic cast iron |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2886266B2 (ja) | 1999-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |