JPH05239647A - 摩擦層及びその製造法 - Google Patents
摩擦層及びその製造法Info
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Abstract
押出し棒、ドラッグレバ−又は揺れ腕として形成された
対向運動体の基礎材料の表面に被覆される摩擦係数が少
なく、従って磨耗の少ない摩擦層及び該摩擦層の製造法
を提供することにある。 【構成】上記目的を達成するために、本発明では、対向
運動体層は50乃至90At%の炭素、2乃至25At
%の水素及び残りのAt%の金属により構成される超微
細分散性の非晶の金属・炭素層で形成され、前記炭素は
ダイヤモンドの結合構造を有することによって達成され
る。
Description
えば押出し棒、ドラッグレバ−又は揺れ腕として形成さ
れた対向運動体の基礎材料の表面に被覆されている対向
運動体層とにより構成される摩擦層及び該摩擦層を製造
する方法に関する。
チルド鋳物で製造された例えば押出し棒及びカム軸の、
通常弁制御に用いられる対応部材は、通常高い摩擦係数
従って高い磨耗性を有する。そのためカム面と対向運動
体との間の圧力を高める事は、それが正確な弁制御に望
ましいことであるが、好ましくないことが分かった。
種類の摩擦層を摩擦係数及び磨耗を減じるように形成す
るとともに、改良された摩擦層の製造法を開発すること
である。
は、対向運動体層が、50乃至90At%の炭素、2乃
至25At%の水素及び残りのAt%の金属により構成
される超微細分散性の非晶の金属・炭素層であり、炭素
は部分的にダイヤモンドの結合構造で存在していること
により解決される。
体層の特別な利点は、金属の滑り対応部材と接触する際
に摩擦係数が小さいこと、及びエンジンオイルが滑り接
触中に触媒作用で乾燥材料に分解されないことである。
に基づいて、種々の方法で製造される。すなわち該炭素
層は金属を含有しないイオン炭素(i−C)又は非晶炭
化水素(a−CH)を製造するのに用いるプラズマ・C
VD法に基づいて製造できる。しかし、PVD法、例え
ばスパッタ技術又はARC技術でも製造できる。この場
合、同時に、金属が蒸着され、金属・炭化水素(Me−
CH)層とも呼ばれる形成層に含まれる。その際、炭素
は金属とともに金属炭化物を形成するので、層の耐熱性
が高くなる。
ンタル、クロム、モリブデン、鉄及び/又はタングステ
ンであってもよい。しかし、タングステン、タンタル及
びチタンの金属が、個々に又は蒸着した合金成分とし
て、対向運動体層に含まれることは好ましい。
さ、2000Hv0.01以上の硬度(H)、ガラスに
似た構造、鋭角の先端を有しない0.8乃至3ミクロン
の表面荒さ(Rz)を有することは好ましい。
好ましくは少なくとも1つの中間層(6)によって、基
礎材料の上に被覆される。該層には、特にクロム層又は
クロムを含有する層が適している。中間層としてクロム
とクロム窒化物との結合が選択されると、非晶の、ダイ
ヤモンドに似た炭素層の付着力が増すという利点のみな
らず、この非常に付着性のある中間層によって、潤滑工
学的に好ましく作用する摺動及び磨耗の状態が維持され
るという利点も生じる。つまり、上に乗っている非晶の
層が一定の使用期間後に部分的に磨耗又は損傷を受ける
とすれば、炭化水素層は磨耗及び油分解抑制の作用をす
る。
クロムに似た作用をする他の金属、例えば窒化チタン、
炭化チタン、窒化ジルコニウム等が用いられる。
ることが好ましい。
tascheneffekt)を得るために、対向運動体層従って中間
層の被覆前に、研磨した荒さを有する対向運動体の被覆
面に0.5乃至10ミクロンの表面荒さを付与すること
は好ましい。又上記表面の代りに、表面にいわゆるゆず
膚を形成してもよい。
硬化された最微粒のレ−デブライトの層を用いた摩擦層
で形成されており、この摩擦面は極めて勝れた性能を有
している。
さが50乃至400ミクロンであることは好ましい。
によって微細に研磨することは好ましいことである。
する。図1は、カム面2を有するカム軸1が、対向運動
体4の対向運動体層3と協働することを示す。
最微粒のレ−デブライトの層5によって形成される。
ド層は中間層6によって、例えばMn(16)Cr
(5)で構成される対向運動体4上に被覆されている。
4の対向運動体層3と協働することを示す図である。
運動体、5…層、6…中間層。
Claims (19)
- 【請求項1】 カム軸(1)のカム面(2)と、例えば
押出し棒、ドラッグレバ−又は揺れ腕として形成された
対向運動体(4)の基礎材料の表面に被覆されている対
向運動体層(3)とにより構成される摩擦層において、 前記対向運動体層(3)は、50乃至90At%の炭
素、2乃至25At%の水素及び残りのAt%の金属に
より構成される超微細分散性の非晶の金属・炭素層であ
り、前記炭素は部分的にダイヤモンドの結合構造で存在
していること、を特徴とする摩擦層。 - 【請求項2】 少なくとも1つの中間層(6)を有する
前記対向運動体層(3)は基礎材料の上に被覆されてい
ること、を特徴とする請求項1に記載の摩擦層。 - 【請求項3】 前記中間層(6)はクロムを含有する層
であること、を特徴とする請求項2に記載の摩擦層。 - 【請求項4】 前記中間層(6)はクロムと窒化クロム
を結合した層であること、を特徴とする請求項3に記載
の摩擦層。 - 【請求項5】 前記中間層(6)の厚さは0.1乃至5
ミクロンであること、を特徴とする請求項2乃至4のい
ずれか1に記載の摩擦層。 - 【請求項6】 前記対向運動体層(3)の金属はチタ
ン、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、鉄及び/
又はタングステンであること、を特徴とする請求項1乃
至5のいずれか1に記載の摩擦層。 - 【請求項7】 タングステン、タンタル及びチタンの金
属が前記対向運動体層(3)に含まれていること、を特
徴とする請求項6に記載の摩擦層。 - 【請求項8】 合金蒸着積層のタングステンタンタル及
びチタンの金属が、前記対向運動体層(3)に含まれて
いること、を特徴とする請求項6に記載の摩擦層。 - 【請求項9】 前記対向運動体層(3)の厚さは2乃至
12ミクロンであること、を特徴とする請求項1乃至8
のいずれか1に記載の摩擦層。 - 【請求項10】 前記対向運動体層(3)は2000H
v0.01以上の硬度(H)及びガラスに似た構造を有
すること、を特徴とする請求項1乃至9のいずれか1に
記載の摩擦層。 - 【請求項11】 前記対向運動体層(3)の表面荒さ
(Rz)は0.8及び3の間にあり、鋭角の先端を有し
ないこと、を特徴とする請求項1乃至10のいずれか1
に記載の摩擦層。 - 【請求項12】 前記カム面(2)は、レ−ザ溶融法で
硬化された、最微粒の、レ−デブライトの層(5)を有
すること、を特徴とする請求項1乃至11のいずれか1
に記載の摩擦層。 - 【請求項13】 仕上げ加工された前記カム面(2)を
形成する層(5)の厚さは50乃至400ミクロンであ
ること、を特徴とする請求項12に記載の摩擦層。 - 【請求項14】 カム軸のカム面と、対向運動体の基礎
材料の表面に被覆されている対向運動体層とにより構成
される摩擦層の製造法において、 前記対向運動体層を、プラズマ・CVD法で、ダイヤモ
ンドに似た炭素層(i−C,a−CH)として製造する
こと、を特徴とする製造法。 - 【請求項15】 カム軸のカム面と、対向運動体の基礎
材料の表面に被覆されている対向運動体層とにより構成
される摩擦層の製造法において、 前記対向運動体層を、PVD法、例えばスパッタ技術又
はARC技術で、ダイヤモンドに似た炭素層として製造
し、該炭素層は50乃至90At%の炭素、2乃至25
At%の水素及び残りのAt%の金属を有し、該金属は
同時の蒸着によって前記層に含まれ、かくして金属・炭
化水素層(Me−CH)を形成すること、を特徴とする
製造法。 - 【請求項16】 少なくとも1つの中間層を有する前記
対向運動体層を被覆すること、を特徴とする請求項14
乃至15のいずれか1に記載の製造法。 - 【請求項17】 前記対向運動体層従って前記中間層の
被覆前に、研磨した荒さを有する前記対向運動体の被覆
面に0.5乃至10ミクロンの表面荒さを付与するこ
と、を特徴とする請求項14乃至16のいずれか1に記
載の製造法。 - 【請求項18】 レ−ザ溶融によって、最微粒の、レ−
デブライトの層を前記カム面として製造すること、を特
徴とする請求項14乃至17のいずれか1に記載の製造
法。 - 【請求項19】 前記カム面を形成する層をレ−ザ溶融
によって微細に研磨すること、を特徴とする請求項18
に記載の製造法。
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