JPS6025499B2 - 内燃機関用ロッカア−ム - Google Patents
内燃機関用ロッカア−ムInfo
- Publication number
- JPS6025499B2 JPS6025499B2 JP12660679A JP12660679A JPS6025499B2 JP S6025499 B2 JPS6025499 B2 JP S6025499B2 JP 12660679 A JP12660679 A JP 12660679A JP 12660679 A JP12660679 A JP 12660679A JP S6025499 B2 JPS6025499 B2 JP S6025499B2
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- JP
- Japan
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- rocker arm
- resistance
- internal combustion
- powder
- combustion engine
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、少なくともパッド面部分が、すぐれた耐摩
耗性を示すと共に、相手部材であるカムを損傷しない特
性を有するＦｅ基隣結合金で構成された内燃機関用ロッ
カアームに関するものである。
耗性を示すと共に、相手部材であるカムを損傷しない特
性を有するＦｅ基隣結合金で構成された内燃機関用ロッ
カアームに関するものである。
近年、内燃機関に対して、高速化、高出力化、および燃
費向上、さらには排気対策などの各種の要求がなされる
ようになっており、これに伴って内燃機関の動弁系摩耗
が問題となりつつあり、特に動弁系のうち、ロッカァー
ムのパット面に対する耐久性の要求はきわめて厳しくな
りつつあり、これに耐える合金の開発が強く望まれてい
る。
費向上、さらには排気対策などの各種の要求がなされる
ようになっており、これに伴って内燃機関の動弁系摩耗
が問題となりつつあり、特に動弁系のうち、ロッカァー
ムのパット面に対する耐久性の要求はきわめて厳しくな
りつつあり、これに耐える合金の開発が強く望まれてい
る。
一方、従釆、ロッカアームには、チル鋳鉄製のものや、
ロツカアーム本体のバット面にＣｒメッキや目溶合金の
溶射肉盛などの表面処理を施したものなどあるが、チル
鋳鉄製ロッカアームには、ピッチング損傷や耐摩耗性の
点で問題があり、またＣｒメッキのロツカアームには、
スカツフイングやＣｒメッキ層の剥離などの問題があり
、ざらに溶射肉盛ロッカアームには、スカッフィングや
相手部材のカムを著しく摩耗させるなどの問題点がある
など、いずれのロツカアームも上記の要求を満足する特
性をもつものではない。そこで、本発明者等は、上述の
ような観点から、耐摩耗性、耐ピッチング性、および耐
スカッフィング性にすぐれ、しかも相手部材であるカム
を損傷させない特性、すなわちロッカアームのパット面
に要求される特性をすべて備えた材料を粉末冶金法によ
り得べく研究を行なった結果、還元原料粉末として、そ
れぞれピツカース硬さで６００〜１３００の範囲内の硬
さを有するＦｅ−Ｃｄ分末、Ｆｅ−Ｍｏ粉末、Ｆｅ−Ｗ
粉末、Ｆｅ一Ｎｂ粉末、およびＦｅ−Ｖ粉末のうちの１
種または２種以上の硬質粒子と、酸化鉄粉末と、炭素粉
末と、Ｃｒ酸化物粉末と、Ｍｏ酸化物粉末と、Ｗ酸化物
粉末およびＶ酸化物粉末のいずれか１種または２種とを
使用し、これら還元原料粉末を所定の最終成分組成をも
つように配合し、粉砕し、混合した後、真空中または還
元雰囲気中で加熱還元処理する、いわゆる共還元法によ
って合金粉末を製造し、この合金粉末より通常の粉末冶
金法で製造した、重量％で（以下％は重量％を示す）、
ビッカース硬さで６００〜１３００の範囲内の硬さを有
するＦｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｎｂ、
およびＦｅ−Ｖのうちの１種または２種以上からなる硬
質粒子：１０〜５０％、Ｃ：１〜６％、 Ｃｒ：５〜３０％、 Ｍｏ：０．５〜１０％、 を含有し、さらに、 Ｗ：４〜８％、 Ｖ：０．５〜５％、 のうちの１種または２種を含有し、残りがＦｅと不可避
不純物からなる組成、並びにマルテンサィトまたはべー
ナィトの素地中に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、およびＶの複炭化
物と上記硬質粒子とが均一に分散した組織を有するＦｅ
基焼結合金で、内燃機関用ロッカアームの少なくともパ
ット面部分（ロツカアーム全体でもよい）を構成すると
、この結果のロッカアームは、前記Ｆｅ基凝結合金にお
ける複炭化物によってすぐれた耐摩耗性と耐ピッチング
性をもつようになり、さらに同じく未溶硬質粒子によっ
てすぐれた耐スカツフイング性をもつようになると共に
、相手部材であるカムを損傷させないという特性をもっ
たものになるという知見を得たのである。
ロツカアーム本体のバット面にＣｒメッキや目溶合金の
溶射肉盛などの表面処理を施したものなどあるが、チル
鋳鉄製ロッカアームには、ピッチング損傷や耐摩耗性の
点で問題があり、またＣｒメッキのロツカアームには、
スカツフイングやＣｒメッキ層の剥離などの問題があり
、ざらに溶射肉盛ロッカアームには、スカッフィングや
相手部材のカムを著しく摩耗させるなどの問題点がある
など、いずれのロツカアームも上記の要求を満足する特
性をもつものではない。そこで、本発明者等は、上述の
ような観点から、耐摩耗性、耐ピッチング性、および耐
スカッフィング性にすぐれ、しかも相手部材であるカム
を損傷させない特性、すなわちロッカアームのパット面
に要求される特性をすべて備えた材料を粉末冶金法によ
り得べく研究を行なった結果、還元原料粉末として、そ
れぞれピツカース硬さで６００〜１３００の範囲内の硬
さを有するＦｅ−Ｃｄ分末、Ｆｅ−Ｍｏ粉末、Ｆｅ−Ｗ
粉末、Ｆｅ一Ｎｂ粉末、およびＦｅ−Ｖ粉末のうちの１
種または２種以上の硬質粒子と、酸化鉄粉末と、炭素粉
末と、Ｃｒ酸化物粉末と、Ｍｏ酸化物粉末と、Ｗ酸化物
粉末およびＶ酸化物粉末のいずれか１種または２種とを
使用し、これら還元原料粉末を所定の最終成分組成をも
つように配合し、粉砕し、混合した後、真空中または還
元雰囲気中で加熱還元処理する、いわゆる共還元法によ
って合金粉末を製造し、この合金粉末より通常の粉末冶
金法で製造した、重量％で（以下％は重量％を示す）、
ビッカース硬さで６００〜１３００の範囲内の硬さを有
するＦｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｎｂ、
およびＦｅ−Ｖのうちの１種または２種以上からなる硬
質粒子：１０〜５０％、Ｃ：１〜６％、 Ｃｒ：５〜３０％、 Ｍｏ：０．５〜１０％、 を含有し、さらに、 Ｗ：４〜８％、 Ｖ：０．５〜５％、 のうちの１種または２種を含有し、残りがＦｅと不可避
不純物からなる組成、並びにマルテンサィトまたはべー
ナィトの素地中に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、およびＶの複炭化
物と上記硬質粒子とが均一に分散した組織を有するＦｅ
基焼結合金で、内燃機関用ロッカアームの少なくともパ
ット面部分（ロツカアーム全体でもよい）を構成すると
、この結果のロッカアームは、前記Ｆｅ基凝結合金にお
ける複炭化物によってすぐれた耐摩耗性と耐ピッチング
性をもつようになり、さらに同じく未溶硬質粒子によっ
てすぐれた耐スカツフイング性をもつようになると共に
、相手部材であるカムを損傷させないという特性をもっ
たものになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであり
、以下に上託りｅ基焼結合金の成分組成を上記の通りに
限定した理由を説明する。
、以下に上託りｅ基焼結合金の成分組成を上記の通りに
限定した理由を説明する。
（ａ｝ 硬質粒子
硬質粒子自身の硬さが、ビッカース硬さで６０氏未満で
は所望のすぐれた耐摩耗性を得ることができず、一方同
１３００を越えて硬くすると、相手部材の損傷が著しく
なることから、硬質粒子の硬さをビツカース硬さで６０
０〜１３００と定めた。
は所望のすぐれた耐摩耗性を得ることができず、一方同
１３００を越えて硬くすると、相手部材の損傷が著しく
なることから、硬質粒子の硬さをビツカース硬さで６０
０〜１３００と定めた。
また、その含有量が、１０％未満では所望の耐スカツフ
ィング性向上効果および相手部村の損傷低減効果を確保
することができず、一方５０％を越えて含有させても、
より一層の耐摩耗性向上効果がないばかりでなく、鞠性
が低下し、ピッチングが発生するようになることから、
その含有量を１０〜５０％と定めた。
ィング性向上効果および相手部村の損傷低減効果を確保
することができず、一方５０％を越えて含有させても、
より一層の耐摩耗性向上効果がないばかりでなく、鞠性
が低下し、ピッチングが発生するようになることから、
その含有量を１０〜５０％と定めた。
なお、好ましくは２０〜４０％の含有が望ましい。（ｂ
Ｉ Ｃ Ｃ成分には、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、およびＶと結合して炭化
物を形成し、合金の耐摩耗性を向上させる作用があるが
、その含有量が１％未満では前記金属の炭化物の析出量
が少なすぎて所望の耐摩耗性を確保することができず、
一方６％を越えて含有させると、炭化物の析出量が多く
なりすぎて、高硬度をもつようになるものの、相手部村
のカムの摩耗が著しくなり、しかも靭性も低下するよう
になることから、その含有量を１〜６％と定めた。
Ｉ Ｃ Ｃ成分には、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、およびＶと結合して炭化
物を形成し、合金の耐摩耗性を向上させる作用があるが
、その含有量が１％未満では前記金属の炭化物の析出量
が少なすぎて所望の耐摩耗性を確保することができず、
一方６％を越えて含有させると、炭化物の析出量が多く
なりすぎて、高硬度をもつようになるものの、相手部村
のカムの摩耗が著しくなり、しかも靭性も低下するよう
になることから、その含有量を１〜６％と定めた。
｛ｃ｝ Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、およびＶ
これらの成分には、Ｃと結合して高硬度を有するＣｒと
、Ｍｏと、Ｗおよび／またはＶとの複炭化物を形成し、
合金の耐摩耗性を向上させると共に、一部が素地中に固
溶して合金の耐熱性および耐衝撃性を向上させる作用が
あるが、それぞれＣｒ：５％未満、Ｍｏ：０．５％未満
、Ｗ：４％禾満、およびＶ：０．５％未満の含有では前
記作用に所望の効果が得られず、一方Ｃｒ：３０％、Ｍ
ｏ：１０％、Ｗ：８％、Ｖ：５％をそれぞれ越えて含有
させると、相手部村の損傷が著しくなると共に、強度低
下をきたすようになることから、それぞれＣｒ：５〜３
０％、Ｍｏ：０．５〜１０％、Ｗ：４〜８％、Ｖ：０．
５〜５％と定めたのである。
、Ｍｏと、Ｗおよび／またはＶとの複炭化物を形成し、
合金の耐摩耗性を向上させると共に、一部が素地中に固
溶して合金の耐熱性および耐衝撃性を向上させる作用が
あるが、それぞれＣｒ：５％未満、Ｍｏ：０．５％未満
、Ｗ：４％禾満、およびＶ：０．５％未満の含有では前
記作用に所望の効果が得られず、一方Ｃｒ：３０％、Ｍ
ｏ：１０％、Ｗ：８％、Ｖ：５％をそれぞれ越えて含有
させると、相手部村の損傷が著しくなると共に、強度低
下をきたすようになることから、それぞれＣｒ：５〜３
０％、Ｍｏ：０．５〜１０％、Ｗ：４〜８％、Ｖ：０．
５〜５％と定めたのである。
つぎに、この発明の内燃機関用ロッカアームを実施例に
より説明する。
より説明する。
還元原料粉末として、ビッカース硬さ：１０５０を有す
るＦｅ−Ｃｒ粉末（Ｃｒ：６５％含有）、同１１００を
有するＦｅ−Ｍｏ粉末（Ｍｏ：６３％含有）、同１１０
０を有するＦｅ−Ｗ粉末（Ｗ：８１％含有）、同１００
０を有するＦｅ−Ｎｂ粉末（Ｎｂ：６５％含有）、同１
１５０を有するＦｅ−Ｖ粉末（Ｖ：５２％含有）、Ｃｒ
、Ｍｏ、Ｗ、およびＶの酸化物粉末、炭素粉末、および
酸化鉄粉末を用意し、これら還元原料粉末を所定の最終
成分組成をもつように配合し、ボールミル中で粉砕混合
した後、水素雰囲気中、温度１０００ｑｏに３時間保持
の加熱還元処理を施して合金粉末を製造し、ついでこれ
らの合金粉末から５ｔｏｎ／地の圧力で圧粉体を成形し
た後、この圧粉体を真空中、温度：１１６０〜１２００
ｏ０に１時間保持することによって、それぞれ第１表に
示される成分組成をもった本発明Ｆｅ基暁結合金製ロツ
カアームパット面部村（以下本発明パット面部材という
）１〜１５および比較Ｆｅ基暁結合金製ロツカアームパ
ット面部材（以下比較パット面部材という）１〜１０を
それぞれ製造した。
るＦｅ−Ｃｒ粉末（Ｃｒ：６５％含有）、同１１００を
有するＦｅ−Ｍｏ粉末（Ｍｏ：６３％含有）、同１１０
０を有するＦｅ−Ｗ粉末（Ｗ：８１％含有）、同１００
０を有するＦｅ−Ｎｂ粉末（Ｎｂ：６５％含有）、同１
１５０を有するＦｅ−Ｖ粉末（Ｖ：５２％含有）、Ｃｒ
、Ｍｏ、Ｗ、およびＶの酸化物粉末、炭素粉末、および
酸化鉄粉末を用意し、これら還元原料粉末を所定の最終
成分組成をもつように配合し、ボールミル中で粉砕混合
した後、水素雰囲気中、温度１０００ｑｏに３時間保持
の加熱還元処理を施して合金粉末を製造し、ついでこれ
らの合金粉末から５ｔｏｎ／地の圧力で圧粉体を成形し
た後、この圧粉体を真空中、温度：１１６０〜１２００
ｏ０に１時間保持することによって、それぞれ第１表に
示される成分組成をもった本発明Ｆｅ基暁結合金製ロツ
カアームパット面部村（以下本発明パット面部材という
）１〜１５および比較Ｆｅ基暁結合金製ロツカアームパ
ット面部材（以下比較パット面部材という）１〜１０を
それぞれ製造した。
なお、比較パット面部材１〜１０は、これを構成するＦ
ｅ基嘘結合金の構成成分のうちのいずれかの成分（第１
表で※印を付したもの）がこの発明の範囲から外れた組
成をもつものである。
ｅ基嘘結合金の構成成分のうちのいずれかの成分（第１
表で※印を付したもの）がこの発明の範囲から外れた組
成をもつものである。
ついで、このようにして得られた本発明パット面部材１
〜１５および比較パット面部材１〜１０をそれぞれロッ
カアームのパット面に固着し、このロッカアームを、４
気筒ＯＨＣエンジンにそれぞれ組込んで、エンジン回転
数：９５仇．ｐ．ｍ．、オイル：２０Ｗ−３Ｍ吏用、運
転時間：３００時間の条件で摩耗試験を行ない、ロッカ
アームのパット面における最大摩耗深さ、および相手部
材であるカムの最大摩耗深さを測定すると共に、ロッカ
アームのパット面におけるスカツフイングおよびピッチ
ングの発生状況を観察した。
〜１５および比較パット面部材１〜１０をそれぞれロッ
カアームのパット面に固着し、このロッカアームを、４
気筒ＯＨＣエンジンにそれぞれ組込んで、エンジン回転
数：９５仇．ｐ．ｍ．、オイル：２０Ｗ−３Ｍ吏用、運
転時間：３００時間の条件で摩耗試験を行ない、ロッカ
アームのパット面における最大摩耗深さ、および相手部
材であるカムの最大摩耗深さを測定すると共に、ロッカ
アームのパット面におけるスカツフイングおよびピッチ
ングの発生状況を観察した。
なお、スカッフィングおよびピッチングの発生状況の評
価は、Ａ：発生が全く認められない場合、Ｂ：発生がわ
ずか認められる場合、Ｃ：発生が多い場合、Ｄ：発生が
著しい場合、をもって行なった。これらの結果を第１表
に合せて示した。また、第１表には、比較の目的で、チ
ル鋳物製ロッカアーム（以下従来部村１という）および
Ｃｒメッキを施したロッカアーム（以下従来部材２とい
う）について同条件で摩耗試験を行なった結果も合せて
示した。
価は、Ａ：発生が全く認められない場合、Ｂ：発生がわ
ずか認められる場合、Ｃ：発生が多い場合、Ｄ：発生が
著しい場合、をもって行なった。これらの結果を第１表
に合せて示した。また、第１表には、比較の目的で、チ
ル鋳物製ロッカアーム（以下従来部村１という）および
Ｃｒメッキを施したロッカアーム（以下従来部材２とい
う）について同条件で摩耗試験を行なった結果も合せて
示した。
さらに第１表には、これら部材のパット面におけるビッ
カース硬さの測定結果も示した。第１表の１ 第１表の２ 〔発明の効果〕 第１表に示された結果から明らかなように、従釆部村１
、２は、ロツカアームおよびカムの摩耗量ともきわめて
多く、しかもスカツフイングおよびピッチングの発生状
況も著しく悪いものであるのに対して、本発明パット面
部材１〜１５は、いずれもすぐれた耐摩耗性を示すばか
りでなく、相手部材のカムを損傷させることもほとんど
なく、さらに耐スカッフイング性および耐ピッチング性
のきわめてすぐれたものになっている。
カース硬さの測定結果も示した。第１表の１ 第１表の２ 〔発明の効果〕 第１表に示された結果から明らかなように、従釆部村１
、２は、ロツカアームおよびカムの摩耗量ともきわめて
多く、しかもスカツフイングおよびピッチングの発生状
況も著しく悪いものであるのに対して、本発明パット面
部材１〜１５は、いずれもすぐれた耐摩耗性を示すばか
りでなく、相手部材のカムを損傷させることもほとんど
なく、さらに耐スカッフイング性および耐ピッチング性
のきわめてすぐれたものになっている。
一方、比較パット面部材１〜１０に見られるように、こ
れを構成するＦｅ基隣結合金の構成成分のいずれかでも
この発明の範囲から外れると、耐摩耗性、相手部村たる
カムに対する耐攻撃性（耐相手攻撃性）、耐スカッフィ
ング性、および耐ピンチング性のうちの少なくともいず
れかの特性が劣るようになり、ロツカアームに要求され
る特性を全べて具備しないようになることが明らかであ
る。
れを構成するＦｅ基隣結合金の構成成分のいずれかでも
この発明の範囲から外れると、耐摩耗性、相手部村たる
カムに対する耐攻撃性（耐相手攻撃性）、耐スカッフィ
ング性、および耐ピンチング性のうちの少なくともいず
れかの特性が劣るようになり、ロツカアームに要求され
る特性を全べて具備しないようになることが明らかであ
る。
上述のように、この発明の内燃機関用ロッカァームは、
その少なくともパット面部分が、マルテンサィトまたは
べーナィトの素地中に、硬質粒子と、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
およびＶの複炭化物が均一に分散した組織を有するＦｅ
基競結合金によって構成されているので、すぐれた耐摩
耗性、耐相手攻撃性、耐スカッフイング性、および耐ピ
ッチング性を具備し、著しく長期に亘つてすぐれた性能
を発揮するのである。
その少なくともパット面部分が、マルテンサィトまたは
べーナィトの素地中に、硬質粒子と、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
およびＶの複炭化物が均一に分散した組織を有するＦｅ
基競結合金によって構成されているので、すぐれた耐摩
耗性、耐相手攻撃性、耐スカッフイング性、および耐ピ
ッチング性を具備し、著しく長期に亘つてすぐれた性能
を発揮するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくともロツカアームのパツト面部分が、 ビツ
カース硬さで６００〜１３００の範囲内の硬さを有する
Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｎｂ、およ
びＦｅ−Ｖのうちの１種または２種以上からなる硬質粒
子：１０〜５０％、Ｃ：１〜６％、 Ｃｒ：５〜３０％、 Ｍｏ：０．５〜１０％、 を含有し、さらに、 Ｗ：４〜８％、 Ｖ：０．５〜５％、 のうちの１種または２種を含有し、残りがＦｅと不可避
不純物からなる組成（以上重量％）、並びにマルテンサ
イトまたはベーナイトの素地中に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、お
よびＶの複炭化物と上記硬質粒子とが均一に分散した組
織を有するＦｅ基焼結合金で構成されたことを特徴とす
る内燃機関用ロツカアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12660679A JPS6025499B2 (ja) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | 内燃機関用ロッカア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12660679A JPS6025499B2 (ja) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | 内燃機関用ロッカア−ム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1739985A Division JPS616253A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 内燃機関用ロツカア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5651556A JPS5651556A (en) | 1981-05-09 |
| JPS6025499B2 true JPS6025499B2 (ja) | 1985-06-18 |
Family
ID=14939350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12660679A Expired JPS6025499B2 (ja) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | 内燃機関用ロッカア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025499B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141360A (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-22 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | 鉄系高強度耐摩耗性焼結合金の製造方法 |
| JPS58122712U (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-20 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 内燃機関の動弁系部材 |
| JPS59118855A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Toshiba Corp | 焼結部品およびその製造方法 |
| JPS60219408A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ロツカ−ア−ム |
| JPS60222513A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ロツカ−ア−ム |
| JP2661045B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1997-10-08 | 三菱マテリアル株式会社 | 摺動特性のすぐれたＦｅ基焼結合金 |
-
1979
- 1979-10-01 JP JP12660679A patent/JPS6025499B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5651556A (en) | 1981-05-09 |
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