JPH0517283B2 - - Google Patents
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- JPH0517283B2 JPH0517283B2 JP15070883A JP15070883A JPH0517283B2 JP H0517283 B2 JPH0517283 B2 JP H0517283B2 JP 15070883 A JP15070883 A JP 15070883A JP 15070883 A JP15070883 A JP 15070883A JP H0517283 B2 JPH0517283 B2 JP H0517283B2
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- Japan
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- rocker arm
- cast
- cast iron
- gasoline
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
本発明は、鋳鉄製ロツカアームの製造方法に関
し、詳しくは、無鉛ガソリンエンジン用としての
みならず、高鉛ガソリンエンジン用としても、耐
摩耗性、耐スカツフイング性に優れ、摺動する相
手材への損傷性の少ない、鋳鉄製ロツカアームの
製造方法にかかる。 エンジンの動弁機構において、カムの回転運動
を、バルブの上下運動に変換するロツカアーム
は、曲げ、引張り、あるいは、圧縮等の、複雑に
作用する応力に耐えるべく、充分な機械的性質が
必要なことはもちろんのこと、他部品（カム、バ
ルブ等）との摺動部においては、特に、耐摩耗
性、引つ掻き摩耗に耐える特性、いわゆる、耐ス
カツフイング性、ならびに摺動する相手材に対す
る損傷性の少ないことが必要とされている。 ところで、使用するガソリンの種類によつて、
従来、無鉛ガソリンでは良好な摺動性能を示した
ロツカアーム材料を、高鉛ガソリンで使用する
と、著しい摩耗、スカツフイングを生じることが
ある。これは、高鉛ガソリンを使用すると、無鉛
ガソリンの燃焼では生成しないような、高鉛ガソ
リン特有の燃焼生成物が、ガソリンの燃焼によつ
て生成され、これが潤滑オイル中に混入し、ロツ
カアームの摺動部の摺動性能を、阻害しているも
のと考えられる。 次に、ロツカアームの製造方法においては、砂
型に鋳鉄溶湯を注湯し、ロツカアーム粗材を鋳造
成形することが一般的に行われている。 しかし、砂型を用いた鋳造方法においては、砂
型の型温を高くすることができず、その結果、鋳
鉄溶湯の湯流れ性を悪化させるものである。そし
て、この場合、ロツカアームの肉厚を増やす等し
て、湯流れ性を改善することができるが、ロツカ
アームの重量が必要以上に増加することとなる。 そこで、鋳鉄溶湯の湯流れ性を改善する方法と
しては、鋳鉄溶湯にSiを1.5〜２％添加すること
により、湯流れ性を改善し、砂型による小物部品
の鋳造成形を行うことが考えられている。 ところが、Siを添加するロツカアームの製造方
法においては、湯流れ性を改善することはできる
が、Siの添加により生地組織中に硬さの低い黒鉛
が析出し易くなり、その結果この黒鉛によりロツ
カーアーム自身の耐摩耗性が低下してしまうとい
う別の問題を生じることとなる。 そのため、従来のロツカアームの製造方法にお
いては、鋳鉄溶湯の組成を調整するとしても、湯
流れ性を改善しつつ、黒鉛の析出のない耐摩耗性
に優れたロツカアームを製造することは困難とさ
れている。 以上のことから、本発明は、従来のロツカアー
ムの製造方法に関する欠点を解決し、摺動性能に
優れた鋳鉄製ロツカアームを提供するものであつ
て、それにより、製造された鋳鉄製ロツカアーム
によれば、無鉛ガソリン使用時ばかりでなく、高
鉛ガソリン使用時においても、耐摩耗性、耐スカ
ツフイング性に優れ、摺動する相手材に対する損
傷性の少ない、鋳鉄製ロツカアームとすることが
できるものである。 このような目的は、本発明によれば、重量比率
でＣ；0.5〜４％、Mn；５〜20％、残部実質的に
Feからなる鋳鉄溶湯をロストワツクス型に注湯
し、950〜1300℃の温度にて0.5〜５時間保持した
後、鋳放し或いは鋳放しより速い速度で冷却し、
ロツカアーム粗材を鋳造成形することを特徴とす
る鋳鉄製ロツカアームの製造方法とすることによ
つて達成される。 ここで、Ｃは、重量比率で0.5％未満では耐摩
耗性が劣り4.0％を超えると黒鉛が生成されて耐
摩耗性に劣るため0.5〜4.0％とした。 また、Mnは、重量比率で5.0％未満ではオース
テナイト化しにくく、20％を超えると相手攻撃性
が強くなり、相手材の摩耗量が増加してしまうた
め５〜20％とした。 そして、950〜1300℃の温度にて0.5〜５時間保
持しているのは、オーステナイトの基地に、炭化
物を分散晶出した組織、ないし、オーステナイト
にマルテンサイト、そしてパーライト、ベイナイ
トを微小混合した組織とするためであり、この条
件を外れると、パーライト、ベイナイトが増加
し、耐摩耗性に優れた鋳鉄製ロツカアームとする
ことができない。 そして、鋳放し或いは鋳放しより速い速度で冷
却しているのは、基地組織中にパーライト、ベイ
ナイトを多量に析出させないために実施するもの
であるが、ロストワツクス法による一般的な冷却
方法である。そして、鋳放しより速い速度で冷却
するという方法については、一般的に実施されて
いるように、空気等を吹きつけて冷却することが
できる。 尚、必要に応じて本発明の鋳鉄溶湯には、耐摩
耗性向上元素として、重量比率でCr；15％以下、
Mo；20％以下、Ｖ；10％以下のうち、少なくと
も１種類の元素を添加させることができる。Cr、
Mo、Ｖは、各重量比率以上に添加されると、相
手攻撃性が強くなり、相手材の摩耗量を増加させ
てしまうため、各重量比率以下の範囲に添加され
なければならない。 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例を
説明する。 型温800℃のロストワツクス法にて、下表に示
すような組成のロツカアーム粗材を鋳造成形し
た。 なお、出湯温度は1600〜1700℃、鋳込温度は、
1550〜1650℃である。
し、詳しくは、無鉛ガソリンエンジン用としての
みならず、高鉛ガソリンエンジン用としても、耐
摩耗性、耐スカツフイング性に優れ、摺動する相
手材への損傷性の少ない、鋳鉄製ロツカアームの
製造方法にかかる。 エンジンの動弁機構において、カムの回転運動
を、バルブの上下運動に変換するロツカアーム
は、曲げ、引張り、あるいは、圧縮等の、複雑に
作用する応力に耐えるべく、充分な機械的性質が
必要なことはもちろんのこと、他部品（カム、バ
ルブ等）との摺動部においては、特に、耐摩耗
性、引つ掻き摩耗に耐える特性、いわゆる、耐ス
カツフイング性、ならびに摺動する相手材に対す
る損傷性の少ないことが必要とされている。 ところで、使用するガソリンの種類によつて、
従来、無鉛ガソリンでは良好な摺動性能を示した
ロツカアーム材料を、高鉛ガソリンで使用する
と、著しい摩耗、スカツフイングを生じることが
ある。これは、高鉛ガソリンを使用すると、無鉛
ガソリンの燃焼では生成しないような、高鉛ガソ
リン特有の燃焼生成物が、ガソリンの燃焼によつ
て生成され、これが潤滑オイル中に混入し、ロツ
カアームの摺動部の摺動性能を、阻害しているも
のと考えられる。 次に、ロツカアームの製造方法においては、砂
型に鋳鉄溶湯を注湯し、ロツカアーム粗材を鋳造
成形することが一般的に行われている。 しかし、砂型を用いた鋳造方法においては、砂
型の型温を高くすることができず、その結果、鋳
鉄溶湯の湯流れ性を悪化させるものである。そし
て、この場合、ロツカアームの肉厚を増やす等し
て、湯流れ性を改善することができるが、ロツカ
アームの重量が必要以上に増加することとなる。 そこで、鋳鉄溶湯の湯流れ性を改善する方法と
しては、鋳鉄溶湯にSiを1.5〜２％添加すること
により、湯流れ性を改善し、砂型による小物部品
の鋳造成形を行うことが考えられている。 ところが、Siを添加するロツカアームの製造方
法においては、湯流れ性を改善することはできる
が、Siの添加により生地組織中に硬さの低い黒鉛
が析出し易くなり、その結果この黒鉛によりロツ
カーアーム自身の耐摩耗性が低下してしまうとい
う別の問題を生じることとなる。 そのため、従来のロツカアームの製造方法にお
いては、鋳鉄溶湯の組成を調整するとしても、湯
流れ性を改善しつつ、黒鉛の析出のない耐摩耗性
に優れたロツカアームを製造することは困難とさ
れている。 以上のことから、本発明は、従来のロツカアー
ムの製造方法に関する欠点を解決し、摺動性能に
優れた鋳鉄製ロツカアームを提供するものであつ
て、それにより、製造された鋳鉄製ロツカアーム
によれば、無鉛ガソリン使用時ばかりでなく、高
鉛ガソリン使用時においても、耐摩耗性、耐スカ
ツフイング性に優れ、摺動する相手材に対する損
傷性の少ない、鋳鉄製ロツカアームとすることが
できるものである。 このような目的は、本発明によれば、重量比率
でＣ；0.5〜４％、Mn；５〜20％、残部実質的に
Feからなる鋳鉄溶湯をロストワツクス型に注湯
し、950〜1300℃の温度にて0.5〜５時間保持した
後、鋳放し或いは鋳放しより速い速度で冷却し、
ロツカアーム粗材を鋳造成形することを特徴とす
る鋳鉄製ロツカアームの製造方法とすることによ
つて達成される。 ここで、Ｃは、重量比率で0.5％未満では耐摩
耗性が劣り4.0％を超えると黒鉛が生成されて耐
摩耗性に劣るため0.5〜4.0％とした。 また、Mnは、重量比率で5.0％未満ではオース
テナイト化しにくく、20％を超えると相手攻撃性
が強くなり、相手材の摩耗量が増加してしまうた
め５〜20％とした。 そして、950〜1300℃の温度にて0.5〜５時間保
持しているのは、オーステナイトの基地に、炭化
物を分散晶出した組織、ないし、オーステナイト
にマルテンサイト、そしてパーライト、ベイナイ
トを微小混合した組織とするためであり、この条
件を外れると、パーライト、ベイナイトが増加
し、耐摩耗性に優れた鋳鉄製ロツカアームとする
ことができない。 そして、鋳放し或いは鋳放しより速い速度で冷
却しているのは、基地組織中にパーライト、ベイ
ナイトを多量に析出させないために実施するもの
であるが、ロストワツクス法による一般的な冷却
方法である。そして、鋳放しより速い速度で冷却
するという方法については、一般的に実施されて
いるように、空気等を吹きつけて冷却することが
できる。 尚、必要に応じて本発明の鋳鉄溶湯には、耐摩
耗性向上元素として、重量比率でCr；15％以下、
Mo；20％以下、Ｖ；10％以下のうち、少なくと
も１種類の元素を添加させることができる。Cr、
Mo、Ｖは、各重量比率以上に添加されると、相
手攻撃性が強くなり、相手材の摩耗量を増加させ
てしまうため、各重量比率以下の範囲に添加され
なければならない。 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例を
説明する。 型温800℃のロストワツクス法にて、下表に示
すような組成のロツカアーム粗材を鋳造成形し
た。 なお、出湯温度は1600〜1700℃、鋳込温度は、
1550〜1650℃である。
【表】
表において、試料No.１、No.３〜No.５は、本発明
材の代表的なものであり、ロストワツクス型に鋳
鉄溶湯を注湯後、950〜1300℃の温度にて0.5〜５
時間保持した後、鋳放し状態でロツカアーム粗材
を鋳造成形したものである。 試料No.２は、熱処理を行わず、即ち、注湯後、
950〜1300℃の温度にて0.5〜５時間の保持を行わ
ず、鋳放し状態でロツカアーム粗材を鋳造成形し
たものである。 試料No.６ないし試料No.９は、本発明材の組成の
上・下限を限定するための試溶材であり、本発明
材と同様な処理を行つたものである。 試料No.10は、無鉛ガソリンにもつぱら使用さて
いるロツカアーム材料、いわゆる、高クロム鋳鉄
である。 上記のようにして、鋳造成形した各ロツカアー
ム粗材を、機械加工仕上げした後、高鉛、高オク
タン価ガソリンを用い、摺動性能劣化の著しい、
Zn；0.256wt.％、Ｐ；0.048wt.％を含む、劣化オ
イルＢを用いて、1000r.p.m.のモータリングによ
る、低速スカツフイング試験を行つた。 図に試験結果を示す。試験時間は200時間、湯
温は60℃である。 なお、Zn；0.16wt.％、Ｐ；0.12wt.％を含む、
劣化オイルＡを用いても、上記と同様の、低速ス
カツフイング試験を行つたが、結果は、劣化オイ
ルＢを用いた場合とほぼ同様であつた。 上記の試験では、カム摩耗量；100μ以下、ロ
ツカアーム摩耗量；100μ以下を判定基準とした。 その結果より、本発明材試料No.１、No.３〜No.５
は、バラツキはあるものの、摺動特性が良好であ
ると判断した。 試料No.２は、判定基準内の摩耗量とすることが
できたが、基地組織中にパーライト、ベーナイト
が多量に形成され易く、鋳造成形毎に安定して耐
摩耗性に優れたロツカアームを製造することがで
きないものであつた。 試溶材である試料No.６ないし試料No.９の結果か
らわかるように、各添加元素量が多い場合は、摺
動する相手材であるカム摩耗量が多く、ロツカア
ーム材料として適していない。 しかし、相手カム材質が耐摩耗性に優れている
場合には、Cr、Mo、Ｖ等の耐摩耗性向上元素の
量を多くすることも可能と思われる。 以上のように、本発明材は、無鉛ガソリン用と
して従来使用している、試料No.10と比較して、耐
摩耗性、耐スカツフイング性、摺動する相手材に
対する損傷性等の、すべての摺動特性において良
好であつた。 以上により明らかなように、本発明にかかる鋳
鉄製ロツカアームの製造方法によれば、ロストワ
ツクス型の型温を高めることができ、それにより
鋳鉄溶湯の湯流れ性をSi等の元素で補う必要がな
いため、湯流れ性を改善しつつ、黒鉛の析出のな
い耐摩耗性に優れたロツカアームの鋳造成形が容
易に実施できるものである。 そして、本発明にかかる製造方法により製造さ
れた鋳鉄製ロツカアームは、無鉛ガソリン使用時
ばかりでなく、高鉛ガソリン使用時においても、
耐摩耗性、耐スカツフイング性に優れ、摺動する
相手材への損傷性が少なく、いわゆる、摺動性能
に優れているという利点がある。
材の代表的なものであり、ロストワツクス型に鋳
鉄溶湯を注湯後、950〜1300℃の温度にて0.5〜５
時間保持した後、鋳放し状態でロツカアーム粗材
を鋳造成形したものである。 試料No.２は、熱処理を行わず、即ち、注湯後、
950〜1300℃の温度にて0.5〜５時間の保持を行わ
ず、鋳放し状態でロツカアーム粗材を鋳造成形し
たものである。 試料No.６ないし試料No.９は、本発明材の組成の
上・下限を限定するための試溶材であり、本発明
材と同様な処理を行つたものである。 試料No.10は、無鉛ガソリンにもつぱら使用さて
いるロツカアーム材料、いわゆる、高クロム鋳鉄
である。 上記のようにして、鋳造成形した各ロツカアー
ム粗材を、機械加工仕上げした後、高鉛、高オク
タン価ガソリンを用い、摺動性能劣化の著しい、
Zn；0.256wt.％、Ｐ；0.048wt.％を含む、劣化オ
イルＢを用いて、1000r.p.m.のモータリングによ
る、低速スカツフイング試験を行つた。 図に試験結果を示す。試験時間は200時間、湯
温は60℃である。 なお、Zn；0.16wt.％、Ｐ；0.12wt.％を含む、
劣化オイルＡを用いても、上記と同様の、低速ス
カツフイング試験を行つたが、結果は、劣化オイ
ルＢを用いた場合とほぼ同様であつた。 上記の試験では、カム摩耗量；100μ以下、ロ
ツカアーム摩耗量；100μ以下を判定基準とした。 その結果より、本発明材試料No.１、No.３〜No.５
は、バラツキはあるものの、摺動特性が良好であ
ると判断した。 試料No.２は、判定基準内の摩耗量とすることが
できたが、基地組織中にパーライト、ベーナイト
が多量に形成され易く、鋳造成形毎に安定して耐
摩耗性に優れたロツカアームを製造することがで
きないものであつた。 試溶材である試料No.６ないし試料No.９の結果か
らわかるように、各添加元素量が多い場合は、摺
動する相手材であるカム摩耗量が多く、ロツカア
ーム材料として適していない。 しかし、相手カム材質が耐摩耗性に優れている
場合には、Cr、Mo、Ｖ等の耐摩耗性向上元素の
量を多くすることも可能と思われる。 以上のように、本発明材は、無鉛ガソリン用と
して従来使用している、試料No.10と比較して、耐
摩耗性、耐スカツフイング性、摺動する相手材に
対する損傷性等の、すべての摺動特性において良
好であつた。 以上により明らかなように、本発明にかかる鋳
鉄製ロツカアームの製造方法によれば、ロストワ
ツクス型の型温を高めることができ、それにより
鋳鉄溶湯の湯流れ性をSi等の元素で補う必要がな
いため、湯流れ性を改善しつつ、黒鉛の析出のな
い耐摩耗性に優れたロツカアームの鋳造成形が容
易に実施できるものである。 そして、本発明にかかる製造方法により製造さ
れた鋳鉄製ロツカアームは、無鉛ガソリン使用時
ばかりでなく、高鉛ガソリン使用時においても、
耐摩耗性、耐スカツフイング性に優れ、摺動する
相手材への損傷性が少なく、いわゆる、摺動性能
に優れているという利点がある。
図は各種試験材のモータリングによる、低速モ
ータリング試験結果を示すグラフである。
ータリング試験結果を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 重量比率でＣ；0.5〜４％、Mn；５〜20％、
残部実質的にFeからなる鋳鉄溶湯をロストワツ
クス型に注湯し、950〜1300℃の温度にて0.5〜５
時間保持した後、鋳放し或いは鋳放しより速い速
度で冷却し、ロツカアーム粗材を鋳造成形するこ
とを特徴とする鋳鉄製ロツカアームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15070883A JPS6043462A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 鋳鉄製ロッカアームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15070883A JPS6043462A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 鋳鉄製ロッカアームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043462A JPS6043462A (ja) | 1985-03-08 |
| JPH0517283B2 true JPH0517283B2 (ja) | 1993-03-08 |
Family
ID=15502671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15070883A Granted JPS6043462A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 鋳鉄製ロッカアームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043462A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3937128B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2007-06-27 | 株式会社岡本 | 球状炭化物合金白鋳鉄 |
| JP7135737B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-09-13 | 日本製鉄株式会社 | オーステナイト熱延鋼板及びその製造方法、並びに耐摩耗性部品 |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP15070883A patent/JPS6043462A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6043462A (ja) | 1985-03-08 |
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