JPH0754096A - カムシャフトおよびその製造方法 - Google Patents
カムシャフトおよびその製造方法Info
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- JPH0754096A JPH0754096A JP6054443A JP5444394A JPH0754096A JP H0754096 A JPH0754096 A JP H0754096A JP 6054443 A JP6054443 A JP 6054443A JP 5444394 A JP5444394 A JP 5444394A JP H0754096 A JPH0754096 A JP H0754096A
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- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 十分な耐摩耗性および耐スカッフ性を有し、
高面圧エンジンに好適に使用可能なカムシャフトおよび
そのようなカムシャフトを安価に効率良く得ることので
きる製造方法を提供する。 【構成】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよ
りなる群から選択される少なくとも１種類の元素を０．
０００１〜０．１重量％の割合で鋳鉄中に含有する材料
からなるカムシャフト１であり、カムロブ部２の摺動面
２ａに対応するキャビティ面が冷し金により形成された
鋳型に、鋳鉄の熔湯を鋳込む際に、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、
Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少なく
とも１種類の元素を０．０００５〜０．５重量％の割合
で添加したものを注湯する。
高面圧エンジンに好適に使用可能なカムシャフトおよび
そのようなカムシャフトを安価に効率良く得ることので
きる製造方法を提供する。 【構成】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよ
りなる群から選択される少なくとも１種類の元素を０．
０００１〜０．１重量％の割合で鋳鉄中に含有する材料
からなるカムシャフト１であり、カムロブ部２の摺動面
２ａに対応するキャビティ面が冷し金により形成された
鋳型に、鋳鉄の熔湯を鋳込む際に、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、
Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少なく
とも１種類の元素を０．０００５〜０．５重量％の割合
で添加したものを注湯する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカムシャフトおよびその
製造方法に関し、特に微細炭化物組織を有していて耐摩
耗性および耐スカッフ性に優れ、高面圧エンジンに好適
に使用可能な鋳鉄カムシャフトと、そのような利点を有
する鋳鉄カムシャフトを安価に効率良く得ることのでき
る製造方法とに関する。なお、ここで言う鋳鉄カムシャ
フトとは、鋳鉄の５元素（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ）及
びこれにＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｂ、Ｖ等の元素を少
なくとも１種以上添加した鋳鉄からなるカムシャフトの
ことである。
製造方法に関し、特に微細炭化物組織を有していて耐摩
耗性および耐スカッフ性に優れ、高面圧エンジンに好適
に使用可能な鋳鉄カムシャフトと、そのような利点を有
する鋳鉄カムシャフトを安価に効率良く得ることのでき
る製造方法とに関する。なお、ここで言う鋳鉄カムシャ
フトとは、鋳鉄の５元素（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ）及
びこれにＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｂ、Ｖ等の元素を少
なくとも１種以上添加した鋳鉄からなるカムシャフトの
ことである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジン用カムシャフトとして
は、カム部を冷し金にて急冷することによりカム部の摺
動面にチル炭化物を生成せしめたいわゆる鋳鉄チルカム
シャフトが広く用いられている。
は、カム部を冷し金にて急冷することによりカム部の摺
動面にチル炭化物を生成せしめたいわゆる鋳鉄チルカム
シャフトが広く用いられている。
【０００３】一方、近年のエンジンの高性能化に伴い、
高面圧エンジン用のカムシャフトにおいては、高い耐摩
耗性および耐スカッフ性が要求されることから、上記の
鋳鉄チルカムシャフトではその性能が充分ではなく、例
えば一旦チル化したカム部にレーザ照射等を行なった
後、再度チル化を行なういわゆる再溶融チルカムシャフ
ト、あるいは鋳鋼や焼結材を形成材料とするカムシャフ
トが用いられるに至っている。
高面圧エンジン用のカムシャフトにおいては、高い耐摩
耗性および耐スカッフ性が要求されることから、上記の
鋳鉄チルカムシャフトではその性能が充分ではなく、例
えば一旦チル化したカム部にレーザ照射等を行なった
後、再度チル化を行なういわゆる再溶融チルカムシャフ
ト、あるいは鋳鋼や焼結材を形成材料とするカムシャフ
トが用いられるに至っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
いわゆる鋳鉄チルカムシャフトにおいては、チル炭化物
の微細化、炭化物面積率および硬さ等に限界があり、耐
摩耗性および耐スカッフ性の向上はもはや望み得ない。
いわゆる鋳鉄チルカムシャフトにおいては、チル炭化物
の微細化、炭化物面積率および硬さ等に限界があり、耐
摩耗性および耐スカッフ性の向上はもはや望み得ない。
【０００５】また、上記の再溶融チルカムシャフトにお
いては、例えばレーザ照射を行なうための新たな製造設
備が必要であり、かつ高コストであるという問題があ
る。また、上記の鋳鋼や焼結材を用いてなるカムシャフ
トは、従来のいわゆる鋳鉄チルカムシャフトに比較して
コストが高いという問題がある。
いては、例えばレーザ照射を行なうための新たな製造設
備が必要であり、かつ高コストであるという問題があ
る。また、上記の鋳鋼や焼結材を用いてなるカムシャフ
トは、従来のいわゆる鋳鉄チルカムシャフトに比較して
コストが高いという問題がある。
【０００６】したがって、新たな製造設備を必要とせ
ず、安価で、しかも高面圧エンジンに好適に使用可能な
十分な耐摩耗性および耐スカッフ性を有するカムシャフ
トが望まれている。
ず、安価で、しかも高面圧エンジンに好適に使用可能な
十分な耐摩耗性および耐スカッフ性を有するカムシャフ
トが望まれている。
【０００７】本発明は、かかる事情に基づいてなされた
ものであり、本発明の目的は、十分な耐摩耗性および耐
スカッフ性を有していて高面圧エンジンに好適に使用可
能な微細炭化物組織を有するカムシャフトと、このよう
な利点を有するカムシャフトを、製造設備の複雑化を招
くことなく安価に効率良く得ることのできるカムシャフ
トの製造方法を提供することにある。
ものであり、本発明の目的は、十分な耐摩耗性および耐
スカッフ性を有していて高面圧エンジンに好適に使用可
能な微細炭化物組織を有するカムシャフトと、このよう
な利点を有するカムシャフトを、製造設備の複雑化を招
くことなく安価に効率良く得ることのできるカムシャフ
トの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、カムロブ部の摺動面にチル炭化物を
含有する鋳鉄製のカムシャフトにおいて、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される
少なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重量％
の割合で鋳鉄中に含有することを特徴とするカムシャフ
トであり、カムロブ部の摺動面に対応するキャビティ面
が冷し金により形成された鋳型に、鋳鉄の熔湯を鋳込む
カムシャフトの製造方法において、熔湯の鋳込み時に、
Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群か
ら選択される少なくとも１種類の元素を０．０００５〜
０．５重量％の割合で添加することを特徴とするカムシ
ャフトの製造方法である。
の本発明の構成は、カムロブ部の摺動面にチル炭化物を
含有する鋳鉄製のカムシャフトにおいて、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される
少なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重量％
の割合で鋳鉄中に含有することを特徴とするカムシャフ
トであり、カムロブ部の摺動面に対応するキャビティ面
が冷し金により形成された鋳型に、鋳鉄の熔湯を鋳込む
カムシャフトの製造方法において、熔湯の鋳込み時に、
Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群か
ら選択される少なくとも１種類の元素を０．０００５〜
０．５重量％の割合で添加することを特徴とするカムシ
ャフトの製造方法である。
【０００９】
【作用】本発明のカムシャフトは、鋳鉄中に、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重
量％の割合で含有するものである。ここで、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素はいずれも白銑化とその微
細化を促進する作用を有するので、鋳鉄中にこのような
元素を含有させると、一般の冷し金冷却よりもさらに凝
固速度が増し、結果的にカムロブ部の摺動面に微細なチ
ル炭化物が生成する。これにより、耐摩耗性および耐ス
カッフ性が飛躍的に向上する。したがって、鋳鉄中に、
Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群か
ら選択される少なくとも１種類の元素を０．０００１〜
０．１重量％の割合で含有する形成材料からなるカムシ
ャフトは、十分な耐摩耗性および耐スカッフ性を有する
ことになる。
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重
量％の割合で含有するものである。ここで、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素はいずれも白銑化とその微
細化を促進する作用を有するので、鋳鉄中にこのような
元素を含有させると、一般の冷し金冷却よりもさらに凝
固速度が増し、結果的にカムロブ部の摺動面に微細なチ
ル炭化物が生成する。これにより、耐摩耗性および耐ス
カッフ性が飛躍的に向上する。したがって、鋳鉄中に、
Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群か
ら選択される少なくとも１種類の元素を０．０００１〜
０．１重量％の割合で含有する形成材料からなるカムシ
ャフトは、十分な耐摩耗性および耐スカッフ性を有する
ことになる。
【００１０】一方、このようなカムシャフトは、熔湯の
注湯時に、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよ
りなる群から選択される少なくとも１種類の元素を０．
０００５〜０．５重量％の割合で添加し、これをカムロ
ブ部の摺動面に対応するキャビティ面が冷し金により形
成された鋳型に鋳込み、チル化することにより製造する
ことができる。
注湯時に、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよ
りなる群から選択される少なくとも１種類の元素を０．
０００５〜０．５重量％の割合で添加し、これをカムロ
ブ部の摺動面に対応するキャビティ面が冷し金により形
成された鋳型に鋳込み、チル化することにより製造する
ことができる。
【００１１】したがって、本発明の製造方法では、微細
な炭化物組織を有していて耐摩耗性および耐スカッフ性
が飛躍的に向上したカムシャフトを、新たな製造設備を
必要とすることなく、安価に効率よく製造可能である。
な炭化物組織を有していて耐摩耗性および耐スカッフ性
が飛躍的に向上したカムシャフトを、新たな製造設備を
必要とすることなく、安価に効率よく製造可能である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１に示すカムシャフト１は、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重
量％の割合で含有する鋳鉄で形成されている。
て説明する。図１に示すカムシャフト１は、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重
量％の割合で含有する鋳鉄で形成されている。
【００１３】ここで、鋳鉄中に含有される上記の少なく
とも１種類の元素の含有割合の限定理由について説明す
る。すなわち、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳ
ｎよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素の
含有割合が０．０００１重量％未満であると、炭化物を
微細化する作用が十分ではなく、したがって耐摩耗性お
よび耐スカッフ性の向上が十分ではないことがある。一
方、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素の含有割合が
０．１重量％を超えると、チル深さが過剰になったり、
非チル部（ジャーナル部）にもチル炭化物が生成してし
まう等の不都合を招くことがある。
とも１種類の元素の含有割合の限定理由について説明す
る。すなわち、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳ
ｎよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素の
含有割合が０．０００１重量％未満であると、炭化物を
微細化する作用が十分ではなく、したがって耐摩耗性お
よび耐スカッフ性の向上が十分ではないことがある。一
方、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素の含有割合が
０．１重量％を超えると、チル深さが過剰になったり、
非チル部（ジャーナル部）にもチル炭化物が生成してし
まう等の不都合を招くことがある。
【００１４】Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎ
よりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を
０．０００１〜０．１重量％の割合で鋳鉄中に含有する
カムシャフトにおけるカムロブ部摺動面について画像解
析を行なった場合の炭化物が占める割合、すなわち炭化
物面積率は４０％以上、好ましくは４５％以上である。
よりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を
０．０００１〜０．１重量％の割合で鋳鉄中に含有する
カムシャフトにおけるカムロブ部摺動面について画像解
析を行なった場合の炭化物が占める割合、すなわち炭化
物面積率は４０％以上、好ましくは４５％以上である。
【００１５】この炭化物面積率が４０％未満であると、
カムシャフトの耐摩耗性および耐スカッフ性の向上が十
分ではないことがある。また、その炭化物の平均粒径は
通常１５μｍ以下である。この平均粒径が１５μｍを超
えると、カムシャフトの耐摩耗性および耐スカッフ性の
向上が十分ではないことがある。
カムシャフトの耐摩耗性および耐スカッフ性の向上が十
分ではないことがある。また、その炭化物の平均粒径は
通常１５μｍ以下である。この平均粒径が１５μｍを超
えると、カムシャフトの耐摩耗性および耐スカッフ性の
向上が十分ではないことがある。
【００１６】このカムシャフト１のカムロブ部２におけ
る摺動面２ａの硬さは、通常、ＨRC５３以上、好ましく
は５５以上である。このカムシャフト１を形成する鋳鉄
の組成の一例を挙げれば、前記のＢｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａ
ｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少なくと
も１種類の元素の他に、通常は、炭素（Ｃ）、けい素
（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、モリブ
デン（Ｍｏ）および残部鉄（Ｆｅ）を含有するものであ
る。また、カムシャフトの形状によっては、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素の他に、さらに鋳鉄中に、
ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）およびコバルト（Ｃｏ）
よりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含
有していてもよい。これらの元素を含有することによ
り、ジャーナル部等の加工を必要とする部位がチル化さ
れたり、多量の炭化物が析出したりするのを防止するこ
とができる。
る摺動面２ａの硬さは、通常、ＨRC５３以上、好ましく
は５５以上である。このカムシャフト１を形成する鋳鉄
の組成の一例を挙げれば、前記のＢｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａ
ｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少なくと
も１種類の元素の他に、通常は、炭素（Ｃ）、けい素
（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、モリブ
デン（Ｍｏ）および残部鉄（Ｆｅ）を含有するものであ
る。また、カムシャフトの形状によっては、Ｂｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素の他に、さらに鋳鉄中に、
ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）およびコバルト（Ｃｏ）
よりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含
有していてもよい。これらの元素を含有することによ
り、ジャーナル部等の加工を必要とする部位がチル化さ
れたり、多量の炭化物が析出したりするのを防止するこ
とができる。
【００１７】鋳鉄中に含有されることのあるニッケル
（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）およびコバルト（Ｃｏ）よりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素の含有割合
は、０．２〜５．０重量％である。この割合が０．２重
量％未満であると、ジャーナル部等の加工を必要とする
部位がチル化されたり、多量の炭化物が析出したりする
のを防止する作用乃至効果が十分に奏されないことがあ
る。一方、この割合が５．０重量％を超えてもそれに相
当する効果は奏されず、経済的に不利になるとともに、
かえってカムロブ部の摺動面における微細な炭化物の生
成を妨げることがある。
（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）およびコバルト（Ｃｏ）よりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素の含有割合
は、０．２〜５．０重量％である。この割合が０．２重
量％未満であると、ジャーナル部等の加工を必要とする
部位がチル化されたり、多量の炭化物が析出したりする
のを防止する作用乃至効果が十分に奏されないことがあ
る。一方、この割合が５．０重量％を超えてもそれに相
当する効果は奏されず、経済的に不利になるとともに、
かえってカムロブ部の摺動面における微細な炭化物の生
成を妨げることがある。
【００１８】このような構造のカムシャフトは、次のよ
うにして効率良く製造することができる。先ず、カムロ
ブ部２の摺動面２ａに対応するキャビティ面が冷し金か
らなる鋳型を作製する。
うにして効率良く製造することができる。先ず、カムロ
ブ部２の摺動面２ａに対応するキャビティ面が冷し金か
らなる鋳型を作製する。
【００１９】次に、この鋳型に、鋳鉄の熔湯にＢｉ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．０００５〜０．５重
量％の割合で添加したものを注湯する。この添加割合が
上記の範囲を外れると、鋳鉄中の上記元素の含有割合が
０．０００１〜０．１重量％の範囲を外れることがあ
る。なお、これらの元素の添加割合が含有割合よりも高
いのは、添加した元素のうちの一部が蒸発するためであ
ると考えられる。
ｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．０００５〜０．５重
量％の割合で添加したものを注湯する。この添加割合が
上記の範囲を外れると、鋳鉄中の上記元素の含有割合が
０．０００１〜０．１重量％の範囲を外れることがあ
る。なお、これらの元素の添加割合が含有割合よりも高
いのは、添加した元素のうちの一部が蒸発するためであ
ると考えられる。
【００２０】ここで、このときの鋳込温度は、通常、１
３５０℃〜１４００℃である。この鋳込温度が１３５０
℃よりも低いと、健全な鋳造品が形成されないことがあ
る。一方、１４００℃よりも高いと、カムロブ部のチル
炭化物が少なくチル深さが浅くなることがある。
３５０℃〜１４００℃である。この鋳込温度が１３５０
℃よりも低いと、健全な鋳造品が形成されないことがあ
る。一方、１４００℃よりも高いと、カムロブ部のチル
炭化物が少なくチル深さが浅くなることがある。
【００２１】その後、この鋳型から鋳造体を取出し、仕
上げ加工を行なってカムシャフト１とする。以上より、
この製造方法によれば、たとえば再溶融チルを行なう場
合のような新たな設備は不要である。
上げ加工を行なってカムシャフト１とする。以上より、
この製造方法によれば、たとえば再溶融チルを行なう場
合のような新たな設備は不要である。
【００２２】また、製造すべきカムシャフトの形状によ
っては、ジャーナル部等の加工を必要とする部位がチル
化されたり、多量の炭化物が析出したりするのを防止す
るために、Ｎｉ、ＣｕおよびＣｏよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．２〜５．０重量％の
割合で含有する鋳鉄の熔湯にＢｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、
ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少なくとも１
種類の元素を０．０００５〜０．５重量％の割合で添加
するようにしてもよい。
っては、ジャーナル部等の加工を必要とする部位がチル
化されたり、多量の炭化物が析出したりするのを防止す
るために、Ｎｉ、ＣｕおよびＣｏよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種類の元素を０．２〜５．０重量％の
割合で含有する鋳鉄の熔湯にＢｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、
ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少なくとも１
種類の元素を０．０００５〜０．５重量％の割合で添加
するようにしてもよい。
【００２３】次に、実験例および比較例を示し、本発明
のカムシャフトについてさらに具体的に説明する。実験例１ 鋳鉄の熔湯に、ビスマス（Ｂｉ）を所定の割合で添加
し、これを、カムロブ部の摺動面に対応するキャビティ
面が冷し金からなる鋳型に、鋳込温度１３８０℃で鋳込
み、カムロブ部の摺動面に微細な炭化物組織が分散した
組織からなるカムシャフト（ガソリンエンジン４気筒Ｏ
ＨＣ型）を作製した。
のカムシャフトについてさらに具体的に説明する。実験例１ 鋳鉄の熔湯に、ビスマス（Ｂｉ）を所定の割合で添加
し、これを、カムロブ部の摺動面に対応するキャビティ
面が冷し金からなる鋳型に、鋳込温度１３８０℃で鋳込
み、カムロブ部の摺動面に微細な炭化物組織が分散した
組織からなるカムシャフト（ガソリンエンジン４気筒Ｏ
ＨＣ型）を作製した。
【００２４】得られたカムシャフトの組成およびカム硬
度（ＨRC）を表１および表２に示す。
度（ＨRC）を表１および表２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】 このカムシャフトについて、次の条件のリグ摩耗試験を
行ない、カム摩耗量および相手ロッカーアームチップの
摩耗量を測定した。
行ない、カム摩耗量および相手ロッカーアームチップの
摩耗量を測定した。
【００２７】結果を図２にＡで示す。 リグ摩耗試験条件 カム回転数：１０００ｒｐｍ 潤滑油：ＳＡＥ１０Ｗ−３０ 油温：８０℃ スプリング荷重：２００ｋｇｆ 時間：２００ｈ 相手ロッカーアームチップ：焼結材実験例２〜１２ 前記実験例１において、熔湯の組成および添加元素の種
類あるいは添加割合を変えたほかは、前記実験例１と同
様にしてカムシャフトを作製した。
類あるいは添加割合を変えたほかは、前記実験例１と同
様にしてカムシャフトを作製した。
【００２８】得られたカムシャフトの組成およびカム硬
度（ＨRC）を表１および表２に示す。また、これらのカ
ムシャフトについて、前記実験例１と同様にしてリグ摩
耗試験を行なった。
度（ＨRC）を表１および表２に示す。また、これらのカ
ムシャフトについて、前記実験例１と同様にしてリグ摩
耗試験を行なった。
【００２９】それぞれの結果を図２にＢ〜Ｌで示す。ま
た、実験例２、実験例５、実験例６、実験例１１および
実験例１２のカムシャフトについて、それぞれ金属組織
を電子顕微鏡で観察し、写真撮影を行った。それぞれの
金属組織の顕微鏡組織写真（ナイタール液腐食、撮影倍
率２００倍、以下同様）を図４〜図８に示す。これらの
顕微鏡組織写真から、パーライト基地（黒色部）中に微
細炭化物（白色部）が分散している様子がわかる。比較例１〜比較例５ 常法に従って表１および表２に示す組成の従来のいわゆ
る鋳鉄チルカムシャフトを作製した。
た、実験例２、実験例５、実験例６、実験例１１および
実験例１２のカムシャフトについて、それぞれ金属組織
を電子顕微鏡で観察し、写真撮影を行った。それぞれの
金属組織の顕微鏡組織写真（ナイタール液腐食、撮影倍
率２００倍、以下同様）を図４〜図８に示す。これらの
顕微鏡組織写真から、パーライト基地（黒色部）中に微
細炭化物（白色部）が分散している様子がわかる。比較例１〜比較例５ 常法に従って表１および表２に示す組成の従来のいわゆ
る鋳鉄チルカムシャフトを作製した。
【００３０】組成およびカム硬度（ＨRC）を表１および
表２に示す。得られたカムシャフトについて、前記実験
例１と同様にしてリグ摩耗試験を行ない、カム摩耗量お
よび相手ロッカーアームチップ摩耗量を測定した。
表２に示す。得られたカムシャフトについて、前記実験
例１と同様にしてリグ摩耗試験を行ない、カム摩耗量お
よび相手ロッカーアームチップ摩耗量を測定した。
【００３１】それぞれの結果を図３にＭ〜Ｑで示す。ま
た、比較例１のカムシャフトについて、その金属組織を
電子顕微鏡で観察し、前記実験例におけるのと同様の条
件で写真撮影を行った。その顕微鏡組織写真を図９に示
す。結果の検討 図２および図３から明らかなように、特定の元素を特定
の割合で含有する鋳鉄をチル化してなる実験例のカムシ
ャフトは、比較例の従来の鋳鉄カムシャフトに比べてカ
ム摩耗量および相手ロッカーアームチップ摩耗量が低減
しており、耐摩耗性が大幅に向上していることが確認さ
れた。また、焼付きが見られなかったことから、耐スカ
ッフ性も優れていることが確認された。
た、比較例１のカムシャフトについて、その金属組織を
電子顕微鏡で観察し、前記実験例におけるのと同様の条
件で写真撮影を行った。その顕微鏡組織写真を図９に示
す。結果の検討 図２および図３から明らかなように、特定の元素を特定
の割合で含有する鋳鉄をチル化してなる実験例のカムシ
ャフトは、比較例の従来の鋳鉄カムシャフトに比べてカ
ム摩耗量および相手ロッカーアームチップ摩耗量が低減
しており、耐摩耗性が大幅に向上していることが確認さ
れた。また、焼付きが見られなかったことから、耐スカ
ッフ性も優れていることが確認された。
【００３２】さらに、図４〜図８と図９との比較から、
本発明品のカムシャフトの金属組織（図４〜図８）にお
いては、従来品のカムシャフトの金属組織（図９）に比
較して微細な炭化物組織が分散していることが確認され
た。
本発明品のカムシャフトの金属組織（図４〜図８）にお
いては、従来品のカムシャフトの金属組織（図９）に比
較して微細な炭化物組織が分散していることが確認され
た。
【００３３】さらにまた、Ｂｉの含有割合が０．１重量
％を超えた０．２重量％である比較例３の鋳鉄チルカム
シャフトは、ジャーナル部の加工性が良好ではなかっ
た。また、図３からＮｉの含有割合が５．０重量％を超
えた６．０重量％である比較例４の鋳鉄チルカムシャフ
トは、摩耗量が図２に示す実験例（本発明品）の摩耗量
と同等であることからＮｉの含有割合を５．０重量％よ
り多くしてもそれに相当する効果は奏されず、コスト面
で不利であることがわかる。
％を超えた０．２重量％である比較例３の鋳鉄チルカム
シャフトは、ジャーナル部の加工性が良好ではなかっ
た。また、図３からＮｉの含有割合が５．０重量％を超
えた６．０重量％である比較例４の鋳鉄チルカムシャフ
トは、摩耗量が図２に示す実験例（本発明品）の摩耗量
と同等であることからＮｉの含有割合を５．０重量％よ
り多くしてもそれに相当する効果は奏されず、コスト面
で不利であることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、カムロブ部摺動面に微細な炭化物組織が分散してい
て耐摩耗性および耐スカッフ性に優れ、高面圧エンジン
に好適に使用可能なカムシャフト、およびそのような利
点を有するカムシャフトを新たな設備を必要とすること
なく安価に効率良く得ることができる製造方法が提供さ
れる。
で、カムロブ部摺動面に微細な炭化物組織が分散してい
て耐摩耗性および耐スカッフ性に優れ、高面圧エンジン
に好適に使用可能なカムシャフト、およびそのような利
点を有するカムシャフトを新たな設備を必要とすること
なく安価に効率良く得ることができる製造方法が提供さ
れる。
【図１】本発明のカムシャフトの一例を部分的に示す斜
視図である。
視図である。
【図２】実験例の各カムシャフトについてのリグ摩耗試
験結果を示すグラフである。
験結果を示すグラフである。
【図３】比較例の各カムシャフトについてのリグ摩耗試
験結果を示すグラフである。
験結果を示すグラフである。
【図４】実験例２のカムシャフトの金属組織の顕微鏡組
織写真である。
織写真である。
【図５】実験例５のカムシャフトの金属組織の顕微鏡組
織写真である。
織写真である。
【図６】実験例６のカムシャフトの金属組織の顕微鏡組
織写真である。
織写真である。
【図７】実験例１１のカムシャフトの金属組織の顕微鏡
組織写真である。
組織写真である。
【図８】実験例１２のカムシャフトの金属組織の顕微鏡
組織写真である。
組織写真である。
【図９】比較例１のカムシャフトの金属組織の顕微鏡組
織写真である。
織写真である。
１…カムシャフト ２…カムロブ部 ２ａ…摺動面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 真一 栃木県下都賀郡野木町野木1111番地 日本 ピストンリング株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 カムロブ部の摺動面にチル炭化物を含有
する鋳鉄製のカムシャフトにおいて、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓ
ｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる群から選択される少
なくとも１種類の元素を０．０００１〜０．１重量％の
割合で鋳鉄中に含有することを特徴とするカムシャフ
ト。 - 【請求項２】 前記鋳鉄中に、さらにＮｉ、Ｃｕおよび
Ｃｏよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素
を０．２〜５．０重量％の割合で含有する請求項１記載
のカムシャフト。 - 【請求項３】 カムロブ部の摺動面に対応するキャビテ
ィ面が冷し金により形成された鋳型に、鋳鉄の熔湯を鋳
込むカムシャフトの製造方法において、熔湯の鋳込み時
に、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＳｎよりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素を０．０００
５〜０．５重量％の割合で添加することを特徴とするカ
ムシャフトの製造方法。 - 【請求項４】 前記鋳鉄の熔湯がＮｉ、ＣｕおよびＣｏ
よりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を
０．２〜５．０重量％の割合で含有する請求項３記載の
カムシャフトの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05444394A JP3542160B2 (ja) | 1993-06-08 | 1994-02-28 | カムシャフト |
| US08/254,367 US5542990A (en) | 1993-06-08 | 1994-06-06 | Camshaft |
| US08/630,247 US5778530A (en) | 1993-06-08 | 1996-04-10 | Method of manufacturing a camshaft |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-137876 | 1993-06-08 | ||
| JP13787693 | 1993-06-08 | ||
| JP05444394A JP3542160B2 (ja) | 1993-06-08 | 1994-02-28 | カムシャフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754096A true JPH0754096A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3542160B2 JP3542160B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=26395209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05444394A Expired - Fee Related JP3542160B2 (ja) | 1993-06-08 | 1994-02-28 | カムシャフト |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5542990A (ja) |
| JP (1) | JP3542160B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105328405A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-02-17 | 高鹏 | 一种耐磨合金液压缸制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6442835B1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-09-03 | Caterpillar Inc. | Camshaft for decreased weight and added wear resistance of lobe area |
| DE10246469A1 (de) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Applica Gmbh | Pumpvorrichtung |
| JP5459756B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2014-04-02 | Ｎｔｎ株式会社 | ローラフォロアおよび動弁装置 |
| US8109247B2 (en) * | 2008-05-19 | 2012-02-07 | GM Global Technology Operations LLC | Wear resistant camshaft and follower material |
| CN101880816A (zh) * | 2010-06-18 | 2010-11-10 | 仪征市华诚内燃机配件厂 | 一种冷激挺柱 |
| CN103695757A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 诸城市华欣铸造有限公司 | 一种短流程铸造变质剂 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE574550A (fr) * | 1958-02-06 | 1959-05-02 | Renault | Fonte à haute ténacité pour pièces épaisses et procédé d'obtention |
| SU730867A2 (ru) * | 1977-11-09 | 1980-04-30 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Сталь |
| JPS58218335A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-19 | Nissan Motor Co Ltd | カムシヤフトの製造方法 |
| CH670137A5 (de) * | 1985-03-06 | 1989-05-12 | Fischer Ag Georg | Verfahren zur herstellung einer verbundnockenwelle. |
| US5205187A (en) * | 1987-05-12 | 1993-04-27 | Gesenkschmiede Schneider Gmbh | Hollow shaft |
| US5028281A (en) * | 1988-06-14 | 1991-07-02 | Textron, Inc. | Camshaft |
| US5230382A (en) * | 1988-10-25 | 1993-07-27 | Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh | Process of producing individual eccentric cams from cast metal |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP05444394A patent/JP3542160B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-06 US US08/254,367 patent/US5542990A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-10 US US08/630,247 patent/US5778530A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105328405A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-02-17 | 高鹏 | 一种耐磨合金液压缸制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3542160B2 (ja) | 2004-07-14 |
| US5778530A (en) | 1998-07-14 |
| US5542990A (en) | 1996-08-06 |
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