JPH10148107A - 内燃機関用バルブリフターおよびその製造方法 - Google Patents
内燃機関用バルブリフターおよびその製造方法Info
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Classifications
-
- 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
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
-
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- 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
- F01L1/14—Tappets; Push rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 本発明は、自動車等の内燃機関に用いられる
バルブリフター(valvelifter)およびその製造方法に関
するものであり、その目的はカム(cam) と当接する部位
に硬質の焼結合金を直接接合させて耐磨耗性の高いバル
ブリフターを提供することである。 【解決手段】 カムと接触してバルブの開閉作用を行う
内燃機関用バルブリフター(valve lifter)の上記カムと
当接する摩擦部が、４０〜８０重量％の硬質相であり、
残りがＮｉまたはＣｏ系合金の結合相からなる内燃機関
用バルブリフターおよびこのようなバルブリフターの製
造方法である。
バルブリフター(valvelifter)およびその製造方法に関
するものであり、その目的はカム(cam) と当接する部位
に硬質の焼結合金を直接接合させて耐磨耗性の高いバル
ブリフターを提供することである。 【解決手段】 カムと接触してバルブの開閉作用を行う
内燃機関用バルブリフター(valve lifter)の上記カムと
当接する摩擦部が、４０〜８０重量％の硬質相であり、
残りがＮｉまたはＣｏ系合金の結合相からなる内燃機関
用バルブリフターおよびこのようなバルブリフターの製
造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関に用いられるバルブリフター(valve lifter)およびそ
の製造方法に関するものであって、より詳細にはカム(c
am) と当接する部位が硬質の焼結合金をもって直接接合
されている耐磨耗性の高いバルブリフターおよびその製
造方法に関するものである。
関に用いられるバルブリフター(valve lifter)およびそ
の製造方法に関するものであって、より詳細にはカム(c
am) と当接する部位が硬質の焼結合金をもって直接接合
されている耐磨耗性の高いバルブリフターおよびその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関用バルブリフター１
は、図１に示すように、その上部側にはバルブ開閉のた
めのプッシュロッド(push rod)３が当接連結されてお
り、その床面には高い圧力の下に相対カム２と繰返し摩
擦運動をする動的バルブ系(dynamic valve system)部品
である。上記バルブリフターの構造は、図２、図４およ
び図５に示すように多様な構造を持っている。上記バル
ブリフター１は、普通合金鋳鉄または炭素鋼で製作され
るが、その床部は絶え間無い磨耗による損傷を受けるよ
うになり、そのような磨耗による損傷を防止するために
所定の耐磨耗性を確保する必要がある。
は、図１に示すように、その上部側にはバルブ開閉のた
めのプッシュロッド(push rod)３が当接連結されてお
り、その床面には高い圧力の下に相対カム２と繰返し摩
擦運動をする動的バルブ系(dynamic valve system)部品
である。上記バルブリフターの構造は、図２、図４およ
び図５に示すように多様な構造を持っている。上記バル
ブリフター１は、普通合金鋳鉄または炭素鋼で製作され
るが、その床部は絶え間無い磨耗による損傷を受けるよ
うになり、そのような磨耗による損傷を防止するために
所定の耐磨耗性を確保する必要がある。
【０００３】このようなバルブリフター床面の耐磨耗性
を確保するために、鋳鉄あるいは鋼材で製作したバルブ
リフターの床面を浸炭焼入れ、急冷(chill) 硬化処理、
またはイオン窒化処理したり金属溶射処理等を適用して
きた。しかし、上記方法中急冷硬化処理またはイオン窒
化処理を実施したバルブリフターは、耐磨耗層の耐久性
が不足し、金属溶射処理品は必然的に伴う後加工のため
に製造費用が高くつく欠点がある。
を確保するために、鋳鉄あるいは鋼材で製作したバルブ
リフターの床面を浸炭焼入れ、急冷(chill) 硬化処理、
またはイオン窒化処理したり金属溶射処理等を適用して
きた。しかし、上記方法中急冷硬化処理またはイオン窒
化処理を実施したバルブリフターは、耐磨耗層の耐久性
が不足し、金属溶射処理品は必然的に伴う後加工のため
に製造費用が高くつく欠点がある。
【０００４】一方、炭化物系硬質焼結合金は、一般的に
高価であり、更に複雑な形状の焼結体を製造することは
難しい。このような点を勘案すれば通常小型の焼結体や
母材形状の一部分を硬質合金焼結体で造り母材と接合さ
せて使用する方法が有り得る。しかしながら、普通炭化
物系焼結合金を溶接可能な温度まで加熱すれば、炭化物
が分解したり複合炭化物が生成して機械的性能を低下さ
せるため、現在では溶接による方法もやはり不可能であ
る。
高価であり、更に複雑な形状の焼結体を製造することは
難しい。このような点を勘案すれば通常小型の焼結体や
母材形状の一部分を硬質合金焼結体で造り母材と接合さ
せて使用する方法が有り得る。しかしながら、普通炭化
物系焼結合金を溶接可能な温度まで加熱すれば、炭化物
が分解したり複合炭化物が生成して機械的性能を低下さ
せるため、現在では溶接による方法もやはり不可能であ
る。
【０００５】そこで、最近このような溶接方法とは異な
ってブレージン接合による方法が開発された。その方法
は、図２に示すように、鋼材をもって製作したバルブリ
フター１０の胴体部１２と硬質合金焼結材１４の間にブ
レージン材１６を挿入させた後、それをブレージンする
方法である。しかし、硬質合金焼結材をブレージン接合
させたものは、接合部全面に亘って均一且つ健全な接合
層を得難い等、現在では充分な効果を得難いのが実情で
あり、強度低下、亀裂発生、剥離現象等の問題が根本的
に解決されていない。
ってブレージン接合による方法が開発された。その方法
は、図２に示すように、鋼材をもって製作したバルブリ
フター１０の胴体部１２と硬質合金焼結材１４の間にブ
レージン材１６を挿入させた後、それをブレージンする
方法である。しかし、硬質合金焼結材をブレージン接合
させたものは、接合部全面に亘って均一且つ健全な接合
層を得難い等、現在では充分な効果を得難いのが実情で
あり、強度低下、亀裂発生、剥離現象等の問題が根本的
に解決されていない。
【０００６】このように、従来のバルブリフターはその
材質および製造方法により、それぞれの問題を抱えてお
り、更に最近内燃機関の性能が漸次向上するに伴い高信
頼性、高耐磨耗性のバルブリフターについての要求が増
加しているのが実情である。
材質および製造方法により、それぞれの問題を抱えてお
り、更に最近内燃機関の性能が漸次向上するに伴い高信
頼性、高耐磨耗性のバルブリフターについての要求が増
加しているのが実情である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し卓越した耐磨耗特性を有し高信頼性を有する
バルブリフターを提供することを目的とするものであ
る。本発明の他の目的は、硬質焼結合金と母材との液状
焼結接合により簡単に上記バルブリフターを製造する方
法を提供することにある。
点を解決し卓越した耐磨耗特性を有し高信頼性を有する
バルブリフターを提供することを目的とするものであ
る。本発明の他の目的は、硬質焼結合金と母材との液状
焼結接合により簡単に上記バルブリフターを製造する方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のために、
本発明は、カムと接触してバルブ開閉作用を成す内燃機
関用バルブリフター(valve lifter)において、上記カム
と接触する摩擦部が４０〜８０重量％の硬質相であり、
残りがＮｉまたはＣｏ系合金である結合相からなる内燃
機関用バルブリフターを提供するものである。
本発明は、カムと接触してバルブ開閉作用を成す内燃機
関用バルブリフター(valve lifter)において、上記カム
と接触する摩擦部が４０〜８０重量％の硬質相であり、
残りがＮｉまたはＣｏ系合金である結合相からなる内燃
機関用バルブリフターを提供するものである。
【０００９】さらに、本発明は、カムと接触してバルブ
開閉作用を成す内燃機関用バルブリフターの製造方法に
おいて、Ｂ：１〜４重量％、Ｓｉ：２〜５重量％、Ｆ
ｅ：３重量％以下、および残りがＮｉあるいはＣｏから
なる結合相粉末２０〜６０重量％に、ＷＣ粉末：８０〜
４０重量％を混合し、それを成形した後、この成形体を
真空焼結状態において１１００〜１３００℃の温度範囲
で加熱して焼結し、この焼結体を一定の厚さに加工し、
加工した焼結体をカムと接触する上記バルブリフターの
摩擦部に積置し、真空状態において１０００〜１２００
℃の温度範囲で加熱接合する内燃機関用バルブリフター
の製造方法に関するものである。
開閉作用を成す内燃機関用バルブリフターの製造方法に
おいて、Ｂ：１〜４重量％、Ｓｉ：２〜５重量％、Ｆ
ｅ：３重量％以下、および残りがＮｉあるいはＣｏから
なる結合相粉末２０〜６０重量％に、ＷＣ粉末：８０〜
４０重量％を混合し、それを成形した後、この成形体を
真空焼結状態において１１００〜１３００℃の温度範囲
で加熱して焼結し、この焼結体を一定の厚さに加工し、
加工した焼結体をカムと接触する上記バルブリフターの
摩擦部に積置し、真空状態において１０００〜１２００
℃の温度範囲で加熱接合する内燃機関用バルブリフター
の製造方法に関するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明によるバルブリフターは、一般的な鋼材(
例を挙げれば炭素鋼は勿論合金鋳鉄等も含む。) からな
り、カムと当接する摩擦部は硬質相と結合相とからな
る。上記摩擦部の硬質相は約４０〜８０重量％であるこ
とが望ましい。これは、硬質相が約４０重量％未満とな
ればカムに比して相対的に硬度が低下し、約８０重量％
を超過すれば結合相が少なくなってバルブリフターの摩
擦部と硬質焼結体との結合力が充分でないため望ましく
ないためである。上記硬質相は、全部ＷＣであってもよ
く、またそこに各々１〜３重量％のＣｒ3 Ｃ2 またはＭ
ｏ2 Ｃが単独または複合して含有されてもよい。このと
き、硬質相にＣｒ3 Ｃ2 またはＭｏ2 Ｃを添加するよう
になれば、硬質相の結晶粒が微細化され硬質相の強度を
向上させ得る利点がある。
する。本発明によるバルブリフターは、一般的な鋼材(
例を挙げれば炭素鋼は勿論合金鋳鉄等も含む。) からな
り、カムと当接する摩擦部は硬質相と結合相とからな
る。上記摩擦部の硬質相は約４０〜８０重量％であるこ
とが望ましい。これは、硬質相が約４０重量％未満とな
ればカムに比して相対的に硬度が低下し、約８０重量％
を超過すれば結合相が少なくなってバルブリフターの摩
擦部と硬質焼結体との結合力が充分でないため望ましく
ないためである。上記硬質相は、全部ＷＣであってもよ
く、またそこに各々１〜３重量％のＣｒ3 Ｃ2 またはＭ
ｏ2 Ｃが単独または複合して含有されてもよい。このと
き、硬質相にＣｒ3 Ｃ2 またはＭｏ2 Ｃを添加するよう
になれば、硬質相の結晶粒が微細化され硬質相の強度を
向上させ得る利点がある。
【００１１】そして、上記結合相はバルブリフターと硬
質焼結体との結合程度を増加させるものであって硬質相
と均衡をなして構成される。上記結合相は、主成分がＮ
ｉまたはＣｏであって、これにＢ：１〜４重量％、Ｓ
ｉ：２〜５重量％、Ｆｅ：３重量％以下が含有されても
よく、さらに結合相の重量について、１６重量％以下の
Ｃｒが含有されてもよい。ＮｉまたはＣｏに、Ｂ、Ｓｉ
などの元素が含有されると、工程反応によりその合金の
融点が純粋なＮｉ、Ｃｏの融点に比して約３００℃程度
低くなり、相対的に低温においてバルブリフターの製造
が可能となる。
質焼結体との結合程度を増加させるものであって硬質相
と均衡をなして構成される。上記結合相は、主成分がＮ
ｉまたはＣｏであって、これにＢ：１〜４重量％、Ｓ
ｉ：２〜５重量％、Ｆｅ：３重量％以下が含有されても
よく、さらに結合相の重量について、１６重量％以下の
Ｃｒが含有されてもよい。ＮｉまたはＣｏに、Ｂ、Ｓｉ
などの元素が含有されると、工程反応によりその合金の
融点が純粋なＮｉ、Ｃｏの融点に比して約３００℃程度
低くなり、相対的に低温においてバルブリフターの製造
が可能となる。
【００１２】以下、本発明によるバルブリフターを製造
する方法について説明する。本発明による製造方法は、
通常のブレージング中間材を介入させる必要が無く硬質
焼結合金とリフターの胴体とを成す鋼材を直接液状拡散
接合させ、接合界面全体にわたって、均一且つ健全な相
互拡散接合層を形成し、高信頼性の硬質合金接合バルブ
リフターを得るところに特徴がある。
する方法について説明する。本発明による製造方法は、
通常のブレージング中間材を介入させる必要が無く硬質
焼結合金とリフターの胴体とを成す鋼材を直接液状拡散
接合させ、接合界面全体にわたって、均一且つ健全な相
互拡散接合層を形成し、高信頼性の硬質合金接合バルブ
リフターを得るところに特徴がある。
【００１３】本発明による製造方法を、図３乃至図５に
より説明する。先ず、Ｂ：１〜４重量％、Ｓｉ：２〜５
重量％、Ｆｅ：３重量％以下、および残りがＮｉまたは
Ｃｏからなる結合相粉末：２０〜６０重量％に、ＷＣ粉
末：８０〜４０重量％を混合し、これを成形後その成形
体を焼結し、その焼結体を図３示すように、研削その他
の加工工程を経て目的とする形状および大きさに製作す
る。上記結合相粉末は、その粒度が５３μ以下であるこ
とが望ましい。その理由は、粒度が余り大きい場合には
焼結時に結合相等が不均一に存在するために焼結体の硬
度の偏差が大きくなるからである。一方、ＷＣ粉末の粒
度が余り小さい場合は、ＷＣがＷとＣとに分離し、Ｃが
Ｎｉと反応して細孔(pore)を生成させ、硬度も低下させ
るようになり、その粒度が余り大きければ焼結体の硬度
の偏差が大きくなるために、ＷＣ粉末の粒度は１〜５μ
が望ましい。上記焼結は、真空状態で約１１００〜１３
００℃の温度範囲内において実施するのが望ましい。上
記のように焼結した焼結体は、結合相のＮｉ−Ｂ−Ｓｉ
系共晶合金と硬質相のＷＣが分散されている構造をもつ
ようになる。
より説明する。先ず、Ｂ：１〜４重量％、Ｓｉ：２〜５
重量％、Ｆｅ：３重量％以下、および残りがＮｉまたは
Ｃｏからなる結合相粉末：２０〜６０重量％に、ＷＣ粉
末：８０〜４０重量％を混合し、これを成形後その成形
体を焼結し、その焼結体を図３示すように、研削その他
の加工工程を経て目的とする形状および大きさに製作す
る。上記結合相粉末は、その粒度が５３μ以下であるこ
とが望ましい。その理由は、粒度が余り大きい場合には
焼結時に結合相等が不均一に存在するために焼結体の硬
度の偏差が大きくなるからである。一方、ＷＣ粉末の粒
度が余り小さい場合は、ＷＣがＷとＣとに分離し、Ｃが
Ｎｉと反応して細孔(pore)を生成させ、硬度も低下させ
るようになり、その粒度が余り大きければ焼結体の硬度
の偏差が大きくなるために、ＷＣ粉末の粒度は１〜５μ
が望ましい。上記焼結は、真空状態で約１１００〜１３
００℃の温度範囲内において実施するのが望ましい。上
記のように焼結した焼結体は、結合相のＮｉ−Ｂ−Ｓｉ
系共晶合金と硬質相のＷＣが分散されている構造をもつ
ようになる。
【００１４】次に、上記のように加工された焼結体を図
４のＯＨＶ(Over Head Valve) 型バルブリフター２０の
カムと当接する摩擦部２２に図５に示すように載置し、
一定の温度範囲に加熱して相互拡散させ上記焼結体を上
記バルブリフター２０の摩擦部２２に接合させることに
より耐磨耗性が優れた内燃機関用バルブリフターが製造
される。図５において、２１ａは相互拡散領域を示す。
上記相互拡散のための加熱工程は、焼結体とバルブリフ
ターの摩擦部が接する部位において、１次的に焼結体の
結合相が溶解するように制御されるのが望ましい。上記
のように焼結体とバルブリフターの摩擦部とが接する部
位において、焼結体の結合相が溶解されれば、Ｂは粒子
の径が甚だ少ない元素であるためバルブリフターの摩擦
部へのＢの拡散が速やかに生ずるようになり、摩擦部へ
拡散したＢは摩擦部のＦｅと結合し摩擦部表面に低融点
の相、すなわちＦｅ−Ｂ状を形成させ、焼結体とバルブ
リフターの摩擦部間に各金属成分の相互拡散を促進させ
る。上記相互拡散時、焼結体と摩擦部との間に相互の濃
度差により摩擦部から焼結体へＦｅの拡散が生じ、そし
て焼結体から摩擦部へＮｉ、Ｓｉ等の拡散が生ずるよう
になる。
４のＯＨＶ(Over Head Valve) 型バルブリフター２０の
カムと当接する摩擦部２２に図５に示すように載置し、
一定の温度範囲に加熱して相互拡散させ上記焼結体を上
記バルブリフター２０の摩擦部２２に接合させることに
より耐磨耗性が優れた内燃機関用バルブリフターが製造
される。図５において、２１ａは相互拡散領域を示す。
上記相互拡散のための加熱工程は、焼結体とバルブリフ
ターの摩擦部が接する部位において、１次的に焼結体の
結合相が溶解するように制御されるのが望ましい。上記
のように焼結体とバルブリフターの摩擦部とが接する部
位において、焼結体の結合相が溶解されれば、Ｂは粒子
の径が甚だ少ない元素であるためバルブリフターの摩擦
部へのＢの拡散が速やかに生ずるようになり、摩擦部へ
拡散したＢは摩擦部のＦｅと結合し摩擦部表面に低融点
の相、すなわちＦｅ−Ｂ状を形成させ、焼結体とバルブ
リフターの摩擦部間に各金属成分の相互拡散を促進させ
る。上記相互拡散時、焼結体と摩擦部との間に相互の濃
度差により摩擦部から焼結体へＦｅの拡散が生じ、そし
て焼結体から摩擦部へＮｉ、Ｓｉ等の拡散が生ずるよう
になる。
【００１５】上記相互拡散工程は、バルブリフターの摩
擦部と接する面と対応する部位、すなわち相対カムと接
触するように成る焼結体表面部位の一定厚みの領域は充
分な耐磨耗性を確保するため拡散が殆ど生じないように
成す事が望ましい。上記相互拡散工程において、拡散温
度が余り低かったり、拡散時間が余り短い場合には、焼
結体とバルブリフターの界面全体にわたって充分な拡散
が生じないため、緻密で且つ均一な接合層を形成でき
ず、焼結体とバルブリフター間の結合力を劣らせるよう
になるため、拡散温度は１１００℃以上が望ましく、拡
散時間は５分以上が望ましい。
擦部と接する面と対応する部位、すなわち相対カムと接
触するように成る焼結体表面部位の一定厚みの領域は充
分な耐磨耗性を確保するため拡散が殆ど生じないように
成す事が望ましい。上記相互拡散工程において、拡散温
度が余り低かったり、拡散時間が余り短い場合には、焼
結体とバルブリフターの界面全体にわたって充分な拡散
が生じないため、緻密で且つ均一な接合層を形成でき
ず、焼結体とバルブリフター間の結合力を劣らせるよう
になるため、拡散温度は１１００℃以上が望ましく、拡
散時間は５分以上が望ましい。
【００１６】一方、拡散温度が余り高かったり拡散時間
が余り長ければ焼結体の拡散領域が大きくなって焼結体
表面の硬度が下がり耐磨耗性が低下するため、拡散温度
は１２００℃以下が望ましく、拡散時間は２４０分以下
に制限することが望ましい。上記拡散温度と時間は相互
に反比例の関係にあって、拡散速度が高い場合には低い
場合に比して短い時間で拡散させても目標とする拡散効
果を得ることができるようになる。
が余り長ければ焼結体の拡散領域が大きくなって焼結体
表面の硬度が下がり耐磨耗性が低下するため、拡散温度
は１２００℃以下が望ましく、拡散時間は２４０分以下
に制限することが望ましい。上記拡散温度と時間は相互
に反比例の関係にあって、拡散速度が高い場合には低い
場合に比して短い時間で拡散させても目標とする拡散効
果を得ることができるようになる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例を通じて具体的に説明
する。 （実験例 1）下記の表１のような組成を有するように粉
末を配合し、溶媒中で湿式混合した。その混合粉末を乾
燥し、直径４０ｍｍ×２ｍｍの形状に乾式プレスで成形
した円盤形(disc)成形体を、真空中において１３００℃
の温度で２時間のあいだ液状焼結を行った。次に、焼結
した硬質合金の円盤の上下面を一定の厚さに研削加工
後、それを別に準備した炭素鋼材からなるバルブリフタ
ーの摩擦部に載置し、真空中において、更に１２００℃
の温度で１０分間加熱し上記バルブリフターと焼結硬質
合金円盤との拡散接合を行った。
する。 （実験例 1）下記の表１のような組成を有するように粉
末を配合し、溶媒中で湿式混合した。その混合粉末を乾
燥し、直径４０ｍｍ×２ｍｍの形状に乾式プレスで成形
した円盤形(disc)成形体を、真空中において１３００℃
の温度で２時間のあいだ液状焼結を行った。次に、焼結
した硬質合金の円盤の上下面を一定の厚さに研削加工
後、それを別に準備した炭素鋼材からなるバルブリフタ
ーの摩擦部に載置し、真空中において、更に１２００℃
の温度で１０分間加熱し上記バルブリフターと焼結硬質
合金円盤との拡散接合を行った。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記表１に示すように、バルブリフターの
接合層内の硬質相の多い比較例１の場合には、硬度は高
いが拡散接合層の境界部位に微細な気孔が形成され接合
力が劣るようになり、硬質相の比率が少ない比較例２の
場合には、バルブリフタ−の硬度がかなり低いことから
耐磨耗性が低下することがわかる。
接合層内の硬質相の多い比較例１の場合には、硬度は高
いが拡散接合層の境界部位に微細な気孔が形成され接合
力が劣るようになり、硬質相の比率が少ない比較例２の
場合には、バルブリフタ−の硬度がかなり低いことから
耐磨耗性が低下することがわかる。
【００２０】一方、本発明により製造した実施例（１〜
３）の場合、バルブリフターの硬度は約７００〜１００
０程度であり、これは普通カム表面の硬度が約７００Ｈ
ｖ程度であることを考慮すると、適正な硬度を示し、優
れた耐磨耗特性を有するものであることがわかる。さら
に、本発明により接合の完了したバルブリフターを切断
して、その断面構造を顕微鏡により観察した結果、拡散
接合層の厚さは約２０〜３０μｍ程度であり界面全面に
わたって金属学的に完全に均一な接合層が形成されてい
た。
３）の場合、バルブリフターの硬度は約７００〜１００
０程度であり、これは普通カム表面の硬度が約７００Ｈ
ｖ程度であることを考慮すると、適正な硬度を示し、優
れた耐磨耗特性を有するものであることがわかる。さら
に、本発明により接合の完了したバルブリフターを切断
して、その断面構造を顕微鏡により観察した結果、拡散
接合層の厚さは約２０〜３０μｍ程度であり界面全面に
わたって金属学的に完全に均一な接合層が形成されてい
た。
【００２１】（実験例２）上記表１の実施例１と同様の
組成を有する粉末を配合し、溶媒中において湿式混合し
た。この混合粉末を乾燥し直径４０ｍｍｘ２ｍｍの形状
に乾式プレスで成形した円盤形(disc)成形体を、真空中
において１０５０〜１３５０℃の範囲で３０〜３００分
間液状焼結を行った。次に、焼結した硬質合金の円盤の
上下面を一定の厚さに研削加工し、それを別に準備した
炭素鋼材からなるバルブリフターの摩擦部に載置し、真
空中においてさらに１２００℃で１０分間加熱し、上記
バルブリフターと焼結硬質合金円盤との拡散接合を行っ
た。
組成を有する粉末を配合し、溶媒中において湿式混合し
た。この混合粉末を乾燥し直径４０ｍｍｘ２ｍｍの形状
に乾式プレスで成形した円盤形(disc)成形体を、真空中
において１０５０〜１３５０℃の範囲で３０〜３００分
間液状焼結を行った。次に、焼結した硬質合金の円盤の
上下面を一定の厚さに研削加工し、それを別に準備した
炭素鋼材からなるバルブリフターの摩擦部に載置し、真
空中においてさらに１２００℃で１０分間加熱し、上記
バルブリフターと焼結硬質合金円盤との拡散接合を行っ
た。
【００２２】
【表２】
【００２３】上記表２に示したように、１３５０℃以上
の温度範囲においては、小孔(pore)が多く観察され、組
織として好ましくなく、１０５０℃以下において焼結し
た場合は焼結が充分に生じないことから好ましくない。
一方、本発明により焼結を行った場合（実施例４〜９）
は、硬度が高いのみならず結合相であるＮｉ合金の液状
中にＷＣ粒子等が均一に分布され、焼結体が全体的に均
一な硬度を持つようになる。
の温度範囲においては、小孔(pore)が多く観察され、組
織として好ましくなく、１０５０℃以下において焼結し
た場合は焼結が充分に生じないことから好ましくない。
一方、本発明により焼結を行った場合（実施例４〜９）
は、硬度が高いのみならず結合相であるＮｉ合金の液状
中にＷＣ粒子等が均一に分布され、焼結体が全体的に均
一な硬度を持つようになる。
【００２４】（実験例３）上記表１の実施例１と同様の
組成を有する粉末を配合し、溶媒中において湿式混合し
た。その混合粉末を乾燥し、直径４０ｍｍ×２ｍｍの形
状に乾式プレスで成形した円盤形成形体を、真空中にお
いて１３００℃で、２時間のあいだ液状焼結を行った。
その後、焼結した硬質合金円盤の上下面を一定の厚さで
研削加工後、それを別途に準備した炭素鋼材からなるバ
ルブリフターに載置し、真空中においてさらに９００〜
１３００℃の温度範囲において、１０〜３００分間加熱
して上記バルブリフターと焼結硬質合金円盤との拡散接
合を行った。
組成を有する粉末を配合し、溶媒中において湿式混合し
た。その混合粉末を乾燥し、直径４０ｍｍ×２ｍｍの形
状に乾式プレスで成形した円盤形成形体を、真空中にお
いて１３００℃で、２時間のあいだ液状焼結を行った。
その後、焼結した硬質合金円盤の上下面を一定の厚さで
研削加工後、それを別途に準備した炭素鋼材からなるバ
ルブリフターに載置し、真空中においてさらに９００〜
１３００℃の温度範囲において、１０〜３００分間加熱
して上記バルブリフターと焼結硬質合金円盤との拡散接
合を行った。
【００２５】
【表３】
【００２６】上記表３に示すように、焼結体と母材の接
合を実施するに際して、１３００℃以上の条件では接合
部分の母材に変形が生じ、９００℃以下の条件では拡散
接合に必要なエネルギーの不足により接合が良好に行わ
れなかった。一方、本発明により拡散接合する場合（実
施例１０〜１２）では、接合状態が良好であることがわ
かる。
合を実施するに際して、１３００℃以上の条件では接合
部分の母材に変形が生じ、９００℃以下の条件では拡散
接合に必要なエネルギーの不足により接合が良好に行わ
れなかった。一方、本発明により拡散接合する場合（実
施例１０〜１２）では、接合状態が良好であることがわ
かる。
【００２７】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、別途
ブレージング中間材を介入させる必要が無く、低コスト
でバルブリフターの接合界面全体にわたって均一かつ健
全な拡散接合層が形成可能であり、このように製造され
た内燃機関用バルブリフターは高い耐磨耗性を示してバ
ルブリフターの寿命を延長することのできる等、高信頼
性を有するものである。
ブレージング中間材を介入させる必要が無く、低コスト
でバルブリフターの接合界面全体にわたって均一かつ健
全な拡散接合層が形成可能であり、このように製造され
た内燃機関用バルブリフターは高い耐磨耗性を示してバ
ルブリフターの寿命を延長することのできる等、高信頼
性を有するものである。
【図１】 自動車用内燃機関内のバルブ開閉機構の一部
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】 従来のブレージング方法により製造されたバ
ルブリフターを示す構成図である。
ルブリフターを示す構成図である。
【図３】 本発明の液状焼結方法により製造された硬質
合金円盤を示す側面図である。
合金円盤を示す側面図である。
【図４】 本発明のバルブリフターの一例を示す構成図
である。
である。
【図５】 本発明の製造方法により相互拡散接合層が形
成されたバルブリフターを示す構成図である。
成されたバルブリフターを示す構成図である。
１・・・バルブリフター、 ２・・・相対カ
ム、３・・・プッシュロッド、 １０・・・バ
ルブリフター、１２・・・胴体部、 １
４・・・硬質合金焼結材、１６・・・ブレージン材、
２０・・・バルブリフター、２１・・・硬質合
金円盤、 ２１ａ・・・相互拡散領域、２２・
・・摩擦部。
ム、３・・・プッシュロッド、 １０・・・バ
ルブリフター、１２・・・胴体部、 １
４・・・硬質合金焼結材、１６・・・ブレージン材、
２０・・・バルブリフター、２１・・・硬質合
金円盤、 ２１ａ・・・相互拡散領域、２２・
・・摩擦部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 32/00 Ｃ２２Ｃ 32/00 Ｎ Ｐ // Ｃ２２Ｃ 1/05 1/05 Ｈ (71)出願人 597158610 300−18，Ｓｕｎｇｓｕ−２−Ｇａ，Ｓｕ ｎｇｄｏｎｇ−ｋｕ，Ｓｅｏｕｌ，Ｋｏｒ ｅａ (72)発明者 カング ユン シク 大韓民国、キュングキ−ド、サングナム− シ、バンダング−ク、ケウムコク−ドン グ、チュングソルアパート、902−1008番 (72)発明者 ジン ジュング ゲウン 大韓民国、キュングキ−ド、クンポ−シ、 サンドン−ドング、セジョングアパート、 649−703番
Claims (8)
- 【請求項１】 カムと接触しバルブ開閉作用を行う内燃
機関用バルブリフター(valve lifter)において、上記カ
ムと接触する摩擦部が４０〜８０重量％の硬質相であ
り、残りはＮｉまたはＣｏ系合金の結合相からなること
を特徴とする内燃機関用バルブリフター。 - 【請求項２】 上記硬質相は、全部ＷＣからなることを
特徴とする請求項１記載の内燃機関用バルブリフター。 - 【請求項３】 上記硬質相は、各々１〜３重量％のＣｒ
3 Ｃ2 またはＭｏ2 Ｃが単独または複合して含有され、
残りはＷＣからなることを特徴とする請求項１記載の内
燃機関用バルブリフター。 - 【請求項４】 上記結合相は、Ｂ：１〜４重量％、Ｓ
ｉ：２〜５重量％、Ｆｅ：３重量％以下、および残りは
ＮｉまたはＣｏからなることを特徴とする請求項１から
請求項３までのいずれか一項に記載の内燃機関用バルブ
リフター。 - 【請求項５】 上記結合相は、１６重量％以下のＣｒを
含有することを特徴とする請求項４記載の内燃機関用バ
ルブリフター。 - 【請求項６】 カムと接触しバルブ開閉作用を行う内燃
機関用バルブリフターの製造方法において、Ｂ：１〜４
重量％、Ｓｉ：２〜５重量％、Ｆｅ：３重量％以下、お
よび残りはＮｉあるいはＣｏからなる結合相粉末２０〜
６０重量％に、ＷＣ：８０〜４０重量％を混合し、それ
を成形後、この成形体を真空焼結状態において１１００
〜１３００℃の温度範囲内で加熱焼結し、この焼結体を
一定の厚みに加工し、加工した焼結体を上記バルブリフ
ターの摩擦部に載置し、真空状態において１０００〜１
２００℃の温度範囲において加熱接合することを特徴と
する内燃機関用バルブリフターの製造方法。 - 【請求項７】 上記結合相の粉末は、１６重量％以下の
Ｃｒが追加的に混合されることを特徴とする請求項６記
載の内燃機関用バルブリフターの製造方法。 - 【請求項８】 上記ＷＣ粉末にはそれぞれ１〜３重量％
のＣｒ3 Ｃ2 またはＭｏ2 Ｃが単独または複合して含有
されることを特徴とする請求項６または請求項７記載の
内燃機関用バルブリフターの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1996-48225 | 1996-10-25 | ||
| KR1019960048225A KR100205795B1 (ko) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 내연기관용 밸브리프터 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148107A true JPH10148107A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=19478888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9309680A Pending JPH10148107A (ja) | 1996-10-25 | 1997-10-24 | 内燃機関用バルブリフターおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148107A (ja) |
| KR (1) | KR100205795B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003201504A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-18 | Daewoo Heavy Industries & Machinery Ltd | 超硬合金接合体の製造方法 |
| JP2010121735A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Motoyama Eng Works Ltd | 弁 |
| WO2022172729A1 (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | 住友電気工業株式会社 | 超硬合金及びそれを基材として含む切削工具 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100422092B1 (ko) * | 1998-03-25 | 2004-06-11 | 대우종합기계 주식회사 | 습동부품및그제조방법 |
-
1996
- 1996-10-25 KR KR1019960048225A patent/KR100205795B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-24 JP JP9309680A patent/JPH10148107A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003201504A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-18 | Daewoo Heavy Industries & Machinery Ltd | 超硬合金接合体の製造方法 |
| JP2010121735A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Motoyama Eng Works Ltd | 弁 |
| WO2022172729A1 (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | 住友電気工業株式会社 | 超硬合金及びそれを基材として含む切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980028998A (ko) | 1998-07-15 |
| KR100205795B1 (ko) | 1999-07-01 |
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