JPS5938354A - 焼結合金接合カムシヤフト - Google Patents
焼結合金接合カムシヤフトInfo
- Publication number
- JPS5938354A JPS5938354A JP14799182A JP14799182A JPS5938354A JP S5938354 A JPS5938354 A JP S5938354A JP 14799182 A JP14799182 A JP 14799182A JP 14799182 A JP14799182 A JP 14799182A JP S5938354 A JPS5938354 A JP S5938354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding
- sintered alloy
- sliding surfaces
- camshaft
- main cam
- Prior art date
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- Pending
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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】
本発明は内燃機関のカムシャフトに関するもので、更に
詳しくは、該カムシャフトを構成する主カム以外の摺動
部に、特定のり性を有する鉄系焼結合金から成る成形体
を用いたことを特徴とする焼結合金接合カムシャフトに
関するものである。
詳しくは、該カムシャフトを構成する主カム以外の摺動
部に、特定のり性を有する鉄系焼結合金から成る成形体
を用いたことを特徴とする焼結合金接合カムシャフトに
関するものである。
焼結合金カムシャフトに関しては、焼結金属製のカムや
ジャーナルの材質例が数種提案されている。しかし、主
カム以外の慴動部、即ちジャーナル部およびギヤ部等、
に主カム材とは異なる種類の特定の焼結材料を用いた例
は見当らない。:tた、ジャーナルやギヤピース寺ハ、
ソれぞれ主カムとは異なる要求性能f!:満足する必要
があるが、一般に耐摩耗性は主カムはど要求性能が厳し
くない。従って、材質に特定の限定を加えれは、低コス
トでしかも高性能の焼結合金を利用できる可能性がある
。
ジャーナルの材質例が数種提案されている。しかし、主
カム以外の慴動部、即ちジャーナル部およびギヤ部等、
に主カム材とは異なる種類の特定の焼結材料を用いた例
は見当らない。:tた、ジャーナルやギヤピース寺ハ、
ソれぞれ主カムとは異なる要求性能f!:満足する必要
があるが、一般に耐摩耗性は主カムはど要求性能が厳し
くない。従って、材質に特定の限定を加えれは、低コス
トでしかも高性能の焼結合金を利用できる可能性がある
。
従って、本発明の目的は、内燃機関のカムシャフトにお
いて、主カム以外の摺動VA’rs即ちギヤ部17−−
エルポンブ部およびジャーナル部等、に適した低コスト
の且つ新規な焼結合金材料を提供することにある。
いて、主カム以外の摺動VA’rs即ちギヤ部17−−
エルポンブ部およびジャーナル部等、に適した低コスト
の且つ新規な焼結合金材料を提供することにある。
更に本発明の目的は、内燃機関のカムシャフトにおいて
、上記焼結合金から成る主カム以外の摺動部を鋼管軸部
と一体化した焼結合金接合カムシャフトを提供すること
Qこもある。
、上記焼結合金から成る主カム以外の摺動部を鋼管軸部
と一体化した焼結合金接合カムシャフトを提供すること
Qこもある。
本発明の目的は、内燃機関のカムシャフトにおいて、主
カム以外の摺動部の材料として、特定の物性を有する鉄
系焼結合金を用いることにより達成される。
カム以外の摺動部の材料として、特定の物性を有する鉄
系焼結合金を用いることにより達成される。
即ち、本発明による内燃機関用のカムシャフトは、主カ
ム以外の摺動部が、摺動面ないし該摺動面ド少なくとも
0.5 m mの領域に径70μm以ド、好ましくは径
50μm以ド、の開気孔が気孔面積率0.1ないし加%
、好ましくは0.2ないし10%、で均一4こ分数され
、有効多孔率が0.05なりし10%、好ましくFiO
,lないし8%、の蛇白にありそして該摺動向の表面硬
さがHv150〜350、好ましくは200〜350、
の4囲にある鉄系焼結合金成形体すら成ることを特徴と
する。
ム以外の摺動部が、摺動面ないし該摺動面ド少なくとも
0.5 m mの領域に径70μm以ド、好ましくは径
50μm以ド、の開気孔が気孔面積率0.1ないし加%
、好ましくは0.2ないし10%、で均一4こ分数され
、有効多孔率が0.05なりし10%、好ましくFiO
,lないし8%、の蛇白にありそして該摺動向の表面硬
さがHv150〜350、好ましくは200〜350、
の4囲にある鉄系焼結合金成形体すら成ることを特徴と
する。
焼結体の気孔は一般に開気孔と閉気孔が混在しており、
この比率は4盾条件によってJントロールできるが、潤
滑油の含油による潤滑効果を得るために利用出来るのは
開気孔のみであり・この体積率は有効多孔率として一般
的に表示される。カムシャフトの主カム以外の費動部で
は・め 有効多孔率は潤滑効果に寄与するt呂は少くとも0.0
5%以上は必要であり、また10%以上では効果が見ら
れない。
この比率は4盾条件によってJントロールできるが、潤
滑油の含油による潤滑効果を得るために利用出来るのは
開気孔のみであり・この体積率は有効多孔率として一般
的に表示される。カムシャフトの主カム以外の費動部で
は・め 有効多孔率は潤滑効果に寄与するt呂は少くとも0.0
5%以上は必要であり、また10%以上では効果が見ら
れない。
摺動向の状態は、表面研磨の加工フローにより気孔が目
づまりを起し−〔いて社含浸した油による潤滑効果が期
待出来ない事は勿論であるが、気孔の最大直径および気
孔量が大きすきるとまた面圧の増加や潤滑油膜形成tj
U力に害を及ぼす。
づまりを起し−〔いて社含浸した油による潤滑効果が期
待出来ない事は勿論であるが、気孔の最大直径および気
孔量が大きすきるとまた面圧の増加や潤滑油膜形成tj
U力に害を及ぼす。
気孔の發大径が70μm以下、好ましくは50μm以ド
であり、該気孔の面積率が0.1〜J%、好ましくは0
.2〜10%である場汗、面圧の増加がなく且つ潤滑油
膜形成に告を及ぼすことなく所望の潤滑効果が得られる
。なお、これらの限定は構成部位材料の全域において必
要ではなく、少なくとも摺動面丁0.5mmまでの領域
で確保されれば十分であり。
であり、該気孔の面積率が0.1〜J%、好ましくは0
.2〜10%である場汗、面圧の増加がなく且つ潤滑油
膜形成に告を及ぼすことなく所望の潤滑効果が得られる
。なお、これらの限定は構成部位材料の全域において必
要ではなく、少なくとも摺動面丁0.5mmまでの領域
で確保されれば十分であり。
摺動向の硬さはビッカース10kg の見掛硬さで15
0以上、好ましくは200以上が確保されれば、これら
の部位の使用に耐えうるが、硬すぎると波削性が劣るた
め生産性の劣化、コストアップを引起す。従って、硬さ
の上限は350である。
0以上、好ましくは200以上が確保されれば、これら
の部位の使用に耐えうるが、硬すぎると波削性が劣るた
め生産性の劣化、コストアップを引起す。従って、硬さ
の上限は350である。
上記摺動部とは、例えば第1図に示すカムシャフトのジ
ャーナルRtl)、 7ユ一エルボンプカム部(2)
およびギヤ部(5)4である。該摺動部に用いられる焼
結合金は通常6.8〜7.5 g/ cm’の密度を有
する。
ャーナルRtl)、 7ユ一エルボンプカム部(2)
およびギヤ部(5)4である。該摺動部に用いられる焼
結合金は通常6.8〜7.5 g/ cm’の密度を有
する。
本冗明の摺ILIJ部に使用する鉄系焼結合金は、例え
ばポ量を基準にしてOu:1.5〜加%、N1:1.0
〜5.0%およびMo:0.2〜2.0高の中の1種又
は2棟以上;C:0.5〜3.5%↓不純物2%以ド;
および残部Feの組成となるように金属粉末を混合した
金属粉末混合物又は0を除く成分の2種以上の合金粉か
ら製造し得る。
ばポ量を基準にしてOu:1.5〜加%、N1:1.0
〜5.0%およびMo:0.2〜2.0高の中の1種又
は2棟以上;C:0.5〜3.5%↓不純物2%以ド;
および残部Feの組成となるように金属粉末を混合した
金属粉末混合物又は0を除く成分の2種以上の合金粉か
ら製造し得る。
Cを0.5%以上添加するのはマトリックス全強化する
ためであり、特に0.8%以上添〃aすりと、局部的に
残留rる余剰のCによる潤滑効果とセメンタイトによる
耐摩耗性の同上が計りれる0しかし、3.5%以上では
焼結時の寸法変化が大きく、粗大ヌを孔を生じ易く、被
削性が劣化するなどの′lF−害を生じる。
ためであり、特に0.8%以上添〃aすりと、局部的に
残留rる余剰のCによる潤滑効果とセメンタイトによる
耐摩耗性の同上が計りれる0しかし、3.5%以上では
焼結時の寸法変化が大きく、粗大ヌを孔を生じ易く、被
削性が劣化するなどの′lF−害を生じる。
Ouはマトリックスを強化するために1.5%以上添/
Jllするとよく、寺に8%以上添加すると(juの融
点以上の焼結温度でいわゆる液相焼結機44が促進され
、ちg化が進・声、らようど鉄基のスケルトンにC1,
Iを溶浸した形の焼結体が得られる。
Jllするとよく、寺に8%以上添加すると(juの融
点以上の焼結温度でいわゆる液相焼結機44が促進され
、ちg化が進・声、らようど鉄基のスケルトンにC1,
Iを溶浸した形の焼結体が得られる。
しかし20%以上では逆にljuが過剰となり、強度低
下、硬さ低ドを招く。
下、硬さ低ドを招く。
N+もマトリックスを強化し靭性を高めるが、これを添
加す/)4合には1.07i)以上でないと効果が少な
く、一方5.0%以上添カ■すると残留オーステナイト
が、t# !JIJ して、好ましくない。
加す/)4合には1.07i)以上でないと効果が少な
く、一方5.0%以上添カ■すると残留オーステナイト
が、t# !JIJ して、好ましくない。
Moもまた?トリックスを強化出来るが、0.2%以上
では効果がなく、一方2.0 %以上Cはコスト高とな
り、好ましくない。
では効果がなく、一方2.0 %以上Cはコスト高とな
り、好ましくない。
か小る組成の扮末混合妨を所定形状に成形し1次いで成
形体を非酸化性雰囲気、列えばlLXガス雰dA中又は
不后姓ガス巾で500°Cないし1001)’Cに加熱
して予備焼結体奮得るか、または1100゜0、上いし
12す0°Cに力a熱して焼結体としたもの音用いる0
次いでこの予備尻結体又は焼4.7体を従来材から成る
主カムピース予備焼結体と共に、J11常N管かり成る
軸部材に組付け、全体全rンモニア分解ガス又Q、L不
清性ガスQノようなり1嘴化性昼1気中で1050°C
〜1181J’Uに加熱して焼結接合する。次に必要&
(応じて機械/JLI工を厖す0上記組成の金14粉末
混合切から出発する代りに0. k’eおよび必要に応
じてMo、 N+ JiよびCuの中のl橿又は2柚か
ら成る蛍属粉末成形品と、Cu扮末又はCu粉末成形品
とを+Mね合せて焼結し一、設終的にはOu、 z’J
i、 Mo、 C,Feおよび不純物が#411記
と同じ組成となるようにしCもよい0 土カム以外のJtn部成形成形体備焼結のfcめの加熱
時間は通常20〜60分であり、そしてそれらの軸部材
への焼結接合のための加熱時間は通常加〜90分である
。
形体を非酸化性雰囲気、列えばlLXガス雰dA中又は
不后姓ガス巾で500°Cないし1001)’Cに加熱
して予備焼結体奮得るか、または1100゜0、上いし
12す0°Cに力a熱して焼結体としたもの音用いる0
次いでこの予備尻結体又は焼4.7体を従来材から成る
主カムピース予備焼結体と共に、J11常N管かり成る
軸部材に組付け、全体全rンモニア分解ガス又Q、L不
清性ガスQノようなり1嘴化性昼1気中で1050°C
〜1181J’Uに加熱して焼結接合する。次に必要&
(応じて機械/JLI工を厖す0上記組成の金14粉末
混合切から出発する代りに0. k’eおよび必要に応
じてMo、 N+ JiよびCuの中のl橿又は2柚か
ら成る蛍属粉末成形品と、Cu扮末又はCu粉末成形品
とを+Mね合せて焼結し一、設終的にはOu、 z’J
i、 Mo、 C,Feおよび不純物が#411記
と同じ組成となるようにしCもよい0 土カム以外のJtn部成形成形体備焼結のfcめの加熱
時間は通常20〜60分であり、そしてそれらの軸部材
への焼結接合のための加熱時間は通常加〜90分である
。
主カム材としては従来材が使用し得、例えば特願昭55
−2711)7号に開示された焼結合金を使用し得る。
−2711)7号に開示された焼結合金を使用し得る。
次に本発明を、実施例をもって更に詳しく説明する。
実施例1
重量比でOu : 8.0%、C:3.0%、不純物2
%以ド。
%以ド。
残部Feとなるように金属粉末を混合し、この混合物を
第2図に示すようなジャーナルピースおよび第3図に示
すようなフューエルポンプカムピースの形状に成形し、
RXガス界囲気中850°Cで加分間別熱して予備焼結
体を得る。得られた予備焼結体ケ、重量比でOr 5.
0%、 Mo 1.0%、 Cu2.0%、Po、5%
、 sil、0%+ MM 1.0%、02,5%、不
純物2%以ド、残部Fe小らなるエカムピース予備焼結
体と共に、鋼管(内径19 mm外径28 mm 、長
さ42()mm )に組付け、全体をアンモニア分解ガ
ス雰囲気中1120’0で刃分間、’J[1熱して焼結
接合し、通常の機械加工を施して焼結合金接合カムシャ
フトを製造した。
第2図に示すようなジャーナルピースおよび第3図に示
すようなフューエルポンプカムピースの形状に成形し、
RXガス界囲気中850°Cで加分間別熱して予備焼結
体を得る。得られた予備焼結体ケ、重量比でOr 5.
0%、 Mo 1.0%、 Cu2.0%、Po、5%
、 sil、0%+ MM 1.0%、02,5%、不
純物2%以ド、残部Fe小らなるエカムピース予備焼結
体と共に、鋼管(内径19 mm外径28 mm 、長
さ42()mm )に組付け、全体をアンモニア分解ガ
ス雰囲気中1120’0で刃分間、’J[1熱して焼結
接合し、通常の機械加工を施して焼結合金接合カムシャ
フトを製造した。
次にこのカムシャフトを実機エンジンに組込み、100
0 r、 p、 m 〜6(100r、 p、 mにて
2011時間のアップダウン耐久評価を行った〇 この耐久評価結果と評価に洪したジャーナルピースおよ
び〕−一エルボンプカムピースの材質調査結果を表1に
示す。
0 r、 p、 m 〜6(100r、 p、 mにて
2011時間のアップダウン耐久評価を行った〇 この耐久評価結果と評価に洪したジャーナルピースおよ
び〕−一エルボンプカムピースの材質調査結果を表1に
示す。
実施例2
.4量比でCu5.0%、MoQ、5%、02.5%、
不純物2%以下、残部Feとなるように金属粉末を混合
し、成形後118(100にて(至)分間焼結する以外
は実施例1と同様にしてカムシャフトを製造した。
不純物2%以下、残部Feとなるように金属粉末を混合
し、成形後118(100にて(至)分間焼結する以外
は実施例1と同様にしてカムシャフトを製造した。
得られたカムシャフトについて、実施例1と同様の材質
調査および耐久評価を行って・表1に示す結果を得を。
調査および耐久評価を行って・表1に示す結果を得を。
実施例3
重量比でNi2.0%、Mo0.5%、02.5%、不
純物2%以下、残部Feとなるように金属粉末を混合し
、そしてこれを成形した後、1200°Cにて加分間加
熱して予備焼結体全碍る以外は実、池列lと同6Aに処
理し、そして材質調査および耐久試験を行って、表1に
示す結果を得た。
純物2%以下、残部Feとなるように金属粉末を混合し
、そしてこれを成形した後、1200°Cにて加分間加
熱して予備焼結体全碍る以外は実、池列lと同6Aに処
理し、そして材質調査および耐久試験を行って、表1に
示す結果を得た。
寿厖例4
重量比でNi4.0%、 (3u 1.5%、 Mo
0.5%、00.6%不純物2%以下、残部Feとなる
ように金属粉末を混合し、成形後1120’0にて60
分間カロ熱して予備焼結する以外は実施例1と同様に処
理し、そして材選調査および耐久試験を行って、表1に
示す結果を得た。
0.5%、00.6%不純物2%以下、残部Feとなる
ように金属粉末を混合し、成形後1120’0にて60
分間カロ熱して予備焼結する以外は実施例1と同様に処
理し、そして材選調査および耐久試験を行って、表1に
示す結果を得た。
実1七例5
It比でCu 2.13%、01.5%、不純物2%以
F。
F。
93gFeとなりように金属粉末′fr:混合する以外
は実施例1と同様にして、表1の結果を得な0実地例6 rfl jx”t、比でMo 0.5%、02.5%、
不純物2%c1下。
は実施例1と同様にして、表1の結果を得な0実地例6 rfl jx”t、比でMo 0.5%、02.5%、
不純物2%c1下。
残部Feとなるように金属粉末を混合し、ジャーナルピ
ースおよびフューエルポンプカムの形状に成形した後、
重量比で加%に相当する量のOu、粉末を同様のリング
形状に成形して重ね合せ、重ね合せたもの全パイプに組
付けた後、全体を1121)′Oで(支)分間加熱する
以外岐実漉例1と同様にして、表1の結果を得た。
ースおよびフューエルポンプカムの形状に成形した後、
重量比で加%に相当する量のOu、粉末を同様のリング
形状に成形して重ね合せ、重ね合せたもの全パイプに組
付けた後、全体を1121)′Oで(支)分間加熱する
以外岐実漉例1と同様にして、表1の結果を得た。
比較例1
一般的な焼結材であるQu 2%、 co、s+X、残
部Feおよび不純物の組成の焼結材でジャーナルピース
セよびフューエルポンプカムピースを1刈造し1実り1
也例1と同様にして鋼管に焼結接合してカムシャフトを
得た。これの材質調査および耐久試験結果を表1に示す
。
部Feおよび不純物の組成の焼結材でジャーナルピース
セよびフューエルポンプカムピースを1刈造し1実り1
也例1と同様にして鋼管に焼結接合してカムシャフトを
得た。これの材質調査および耐久試験結果を表1に示す
。
比較例2
普通炭素鋼S 45から成る鋼板をジャーナルピースお
よびフューエルポンプカムピースにガa工し、これを%
流側1と同様にしてd管に焼結接合した後、耐久試験を
行った。その結果を表1に示す。
よびフューエルポンプカムピースにガa工し、これを%
流側1と同様にしてd管に焼結接合した後、耐久試験を
行った。その結果を表1に示す。
第1図は焼結合金接合カムシャフトの部分的断面正面図
であり、 第2図はジャーナルピースの斜視図であり、そして 第3図はフューエルポンプカムピースの斜視図である。 第1図中 l・・・ジャーナルM、 2−・フューエルポンプ
カム部 3・・・主カム部、 4・・・M管軸部5・・・
ギヤ部 (はふ1名)
であり、 第2図はジャーナルピースの斜視図であり、そして 第3図はフューエルポンプカムピースの斜視図である。 第1図中 l・・・ジャーナルM、 2−・フューエルポンプ
カム部 3・・・主カム部、 4・・・M管軸部5・・・
ギヤ部 (はふ1名)
Claims (2)
- (1) 内燃機関のカムシャフトにおいて、主カム以
外の摺動部が、摺動面ないし該摺動面下少なくとも06
5mmの領域に径70μm J1’Fの開気孔が気孔面
積率9.1ないし加%で均一に分散され、有効多孔率が
0.05ないし10%の範囲にありかつ該摺動面の表面
硬さがHv150〜350の範囲にある鉄系焼結合金2
5鳥ら成ることを特徴とする、焼結合金接合カムシャフ
ト。 - (2)上記主カム以外の摺動部が、成分組成が重量比で
C1,Ll、5〜21.1%、N i ’1.0−5.
0%、Mo0.2〜2.0%のうちの1棟もしくは2種
以上を含水系焼結合金からなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のカムシャフト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14799182A JPS5938354A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 焼結合金接合カムシヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14799182A JPS5938354A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 焼結合金接合カムシヤフト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5938354A true JPS5938354A (ja) | 1984-03-02 |
Family
ID=15442679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14799182A Pending JPS5938354A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 焼結合金接合カムシヤフト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5938354A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61257453A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-14 | ミバ・ジンタ−メタル・アクチエンゲゼルシヤフト | カム軸に焼嵌めするためのカム及び該カムの焼結法 |
JPH02153046A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-12 | Kawasaki Steel Corp | 高強度焼結合金鋼 |
JP2000087195A (ja) * | 1998-07-17 | 2000-03-28 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度鉄基焼結合金およびその製造方法 |
CN106609686A (zh) * | 2015-10-21 | 2017-05-03 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种凸轮轴配气机构、发动机和车辆 |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP14799182A patent/JPS5938354A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61257453A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-14 | ミバ・ジンタ−メタル・アクチエンゲゼルシヤフト | カム軸に焼嵌めするためのカム及び該カムの焼結法 |
JPH0561347B2 (ja) * | 1985-04-30 | 1993-09-06 | Miba Sintermetall Ag | |
JPH02153046A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-12 | Kawasaki Steel Corp | 高強度焼結合金鋼 |
JP2000087195A (ja) * | 1998-07-17 | 2000-03-28 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度鉄基焼結合金およびその製造方法 |
CN106609686A (zh) * | 2015-10-21 | 2017-05-03 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种凸轮轴配气机构、发动机和车辆 |
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