JPS61257453A - カム軸に焼嵌めするためのカム及び該カムの焼結法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カム軸に焼嵌めするためのカム及び該カムの
製法に関する。

従来の技術 カム軸のカムは別個の部品として製作しかつ特に管とし
て構成された軸に焼嵌めすることができれば、カム軸の
製作に関してもまたカム軸重量に関して大きな利点が得
られる。このようなカム軸製作のためのｉ′ｌＩ提条件
はもちろん、カムを負荷要求に相応する素材から十分な
精度で比較的簡単に製造することができることである。

カムを別個の部品として製作するためには、自体で焼結
法が提供されるが、カムを焼結する際には、製作要求を
高い精度要求と合わせる困難性が生じる。すなわち、必
要な材料応力を保証するためには、焼結成形体の僅かな
多孔性に注意しなければならない。この場合使用された
銅改質剤は十分に均質に分配されていなければなら寿い
。これらの要求は液相焼結により満足することができる
。液相は高い拡散速度及び急速な孔凝集を保証する。し
かし、それで達成される充実焼結体は相応する収縮と結
び伺いており、とのことは焼結体の寸法安定性に関して
問題点を生ずる、従って永久的液相を有する液相焼結合
体は焼嵌め可能なカムを製作するためには不適当である
。なお、例えばニッケル４５重量係、銅１５重量係、モ
リブデン０５重量係及び炭素０４〜０７重量係を含有す
る公知の高負荷可能な焼結鋼は、カムにおける強度要求
及び焼戻し強度に関する要求を満足することかで−きな
い。

実験により、このような焼結鋼から成るカムは相応する
交番負荷でｌ　５　Ｑ　ｌ＋未満の耐用時間を有するこ
とが判明した。このことは完全には満足されない。

発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の課題は、−面では前記欠点を排除して
、強度及び温度負荷に関する全ての要求を満足する、焼
嵌め可能なカム用の焼結素材を見い出し、かつ他面では
このようなカムの簡単な焼結法を提供することであった
。

問題点に％決するだめの手段（その１）前記の第１番目
の課題は、本発明による第１番目の発明により、炭素０
３〜１０重量係及びモリブデン又はモリブデンの一部分
又は全部をその合金元素の原子量の比で代用するタング
ステン０５〜３重量係を含有する、焼結された、ニッケ
ル及び銅不含の鉄粉末混合物から成ることを特徴とする
、カム軸に焼嵌めするためのカムにより解決される。

発明の作用及び効果（その１） 焼結材料の前記の特別な組成によれば、驚異的にも極め
て良好々硬化性及び良好な焼戻し強度、優れた回転曲げ
強さ及び耐衝撃強さを達成することができ、しかもこの
合金はへルツプレスに対して匹適するクロム合金化鋼又
は浸炭窒化された焼結材料よりも著しく抵抗性である。

モルブデンの代りに、カムの焼戻し強度に関してモリブ
デンに対して一定の利点をもたらすタングステンを使用
することもできる。もちろん、タングステンはモリブデ
ンを両者の原子量の比で代用すべきである。従ってモリ
ブデンに対して約２倍の世のタングステンを加えねばな
らない。

強度特性は特に達成可能な均一なモリブデン分布に依存
する。

問題点を解決するだめの手段（その２）前記の第２番目
の課題は、本発明の第２番目の発明により、炭素０３〜
１．０重量係及びモリブデン又はモリブデンの一部分又
は全部をその合金元素の原子量の比で代用するタングス
テン０．５〜３重量ｑｌｒを含有する、ニッケル及び銅
不含の鉄粉末混合物を少なくとも７．２　ｇ　／　ｃｎ
ｌの容量重に圧縮し、かつ鉄及び中間的に生成する炭化
モリブデン又は炭化タングステンの共融点よりも高く、
但し平衡状態の当該の３元又は４元系の固化点の下にあ
る温度で焼結させることを特徴とする、カム軸に焼嵌め
するためのカムの焼結法により解される。

間ＭＸ幾Ｍ＼す久え帥約手段 発明の作用及び効果（その２） 本発明による方法によれば、本発明による焼結材料を簡
単に製造することができる。大抵の場合１２３０℃と１
２８０℃の間にある前記焼結温度によシ、あらゆる温度
で中間的に生成する炭化モリブデンと鉄とが、均一なモ
リブデン分布の急速な形成にとって１つの前提条件であ
る液相を形成する。しかしながら、焼結温度はγ−鉄と
溶解した炭素、モリブデン及び／又はタングステンとに
よって形成される、平衡状態で存在する３元又は４元系
に対する同化点の下にあるので、なお永久的な液相は生
じ得ない。

鉄及び炭化モリブデンから成る液相は極めて急速に組織
によって再び固溶体内に受容される、この場合はとんど
均一なモリブデン分布が達成される、従って比較的低い
多孔性で、必要な寸法安定性を保証する困難性は生じな
い。永久的液相の不在のためにほとんど収縮が生じない
ので、多孔性の割合は粉末プレスの際に達成される密度
だけによって決定され、該密度は少なくとも７．２　ｙ
　／　ｃａであるべきである。

特に有利な関係は、鉄粉末混合物が炭素０７〜０９重量
係及びモリブデン又はモリブデンの一部分又は全部をそ
の合金元素の原子量の比で代用するタングステン１〜１
５重量％を含有している場合に保証することができる。

このような焼結材ｑｔ用いると、その丑まロックウェル
ＭＰａ　ｆ保障することができ、このことは本発明によ
れば十分なカム強度の１つの前提条件である。熱処理条
件は、カム軸上へのカムの焼嵌めの際並びにカム軸の動
作における加熱により硬度低下の恐れがもはや生じ得々
いように選択すべきである。

実施例 例１ カムを製作するために、モリブデン１５重量係、黒鉛０
７重量係、常用のプレス助剤０５重量％、鉄残りを含有
する金属粉末から出発した。

この粉末を圧力１０００１ＶＩＰａで基礎密度７３５゜
／　ｃｒｄを有する成形品に圧縮した。圧縮した成形品
を焼結炉内で焼結温度１２５０℃で］、　５　ｈ焼結さ
せた。

引続き、室温に冷却したカムを温度８８０℃に０．５　
ｈ保持し、次いで油中で硬化させた、この際ロックウェ
ル硬度ＨＲＣ＝５５が得られた。

焼戻しのために、カムを最稜に３００℃に加熱した。こ
の場合焼戻し時間は０．５　ｈであった。

焼戻し後のロックウェル硬度ばＨＲＣ＝４．０であつた
。

例２ 第２実施例に基づく金属粉末混合物は、実質的に第１実
施例のものと同じであった。但し、モリブデンをタング
ステンで代用した、評言すればこの合金元素の原子量の
比で代用した、従ってモリブデン１５重量係の代りにタ
ングステン３重量係が金属粉末混合物内に含有されてい
た。この混合物を同様に圧力］、　ＯＯＯＩＶＩＰａで
成形品に前圧縮した、この際に基礎密度７．４０　。

／　Ｃａが達成された。この成形品の焼結は焼結温度１
２６０℃で焼結時間３ｈで実施した。油中で硬化（加熱
温度８８０℃、滞在時間０．５　ｈ　）後に、ロックウ
ェル硬度）−ＩＲｃ＝５８が測定された。３００℃（焼
戻し時間０．５　ｈ　）での焼戻し処理に引続いて測定
された硬度はＨＲＣ＝４７であった。

実施例１及び２に基づき得られたカムを軸に焼嵌めした
後にカム軸試験状態でかつモータにセットして１５００
ｈｔで試験した、この際優れた摩耗特性を確認すること
ができた。この試験過程はその都度のモータの種類及び
試験プログラムに基づき周波数６〜５０　Ｈｚで交番負
荷５０〜７００ＭＰａに相当シタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素０．３〜１．０重量％及びモリブデン又はモリ
   ブデンの一部分又は全部をその合金元素の原子量の比で
   代用するタングステン０．５〜３重量％を含有する、焼
   結された、ニッケル及び銅不含の鉄粉末混合物から成る
   ことを特徴とする、カム軸に焼嵌めするためのカム。 ２、焼結前に成形品にプレス加工される、炭素少なくと
   も３重量％及び場合によりモリブデン少なくとも０．５
   重量％を含有する鉄粉末混合物を使用して、カム軸に焼
   嵌め可能なカムを焼結する方法において、炭素０．３〜
   １．０重量％及びモリブデン又はモリブデンの一部分又
   は全部をその合金元素の原子量の比で代用するタングス
   テン０．５〜３重量％を含有する、ニッケル及び銅不含
   の鉄粉末混合物を少なくとも７．２ｇ／ｃｍ＾３の容量
   重に圧縮し、かつ鉄及び中間的に生成する炭化モリブデ
   ン又は炭化タングステンの共融点よりも高く、但し平衡
   状態の当該の３元又は４元系の固化点の下にある温度で
   焼結させることを特徴とする、カム軸に焼嵌めするため
   のカムの焼結法。 ３、鉄粉末混合物が炭素０．７〜０．９重量％及びモリ
   ブデン又はモリブデンの一部分又は全部をその合金元素
   の原子量の比で代用するタングステン１〜１．５重量％
   を含有する特許請求の範囲第２項記載の方法。