JP2005061242A

JP2005061242A - 内燃機関の可変動弁装置

Info

Publication number: JP2005061242A
Application number: JP2003207644A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Akasaka; 裕三赤坂; Makoto Kano; 眞加納; Yutaka Mabuchi; 豊馬渕; Takahiro Hamada; 孝浩浜田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-08-15
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】大幅なフリクション低減効果を発揮し得る内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】駆動軸２と、駆動軸２と平行に配置した制御軸３と、制御軸３の一部を支持点とするロッカーアーム４と、駆動軸２からの駆動力によりロッカーアーム４を駆動するアーム駆動機構と、ロッカーアーム４の動作をバルブ９に伝える駆動力伝達機構と、出力軸１４ａを具備しこの出力軸１４ａに取付けたウォーム１５を制御軸３に取付けたウォームホイール１３に噛み合わせて制御軸３の回転角度を変えることでバルブ９のリフト量を変化させる制御モータ１４を備え、潤滑油の存在下で噛み合いつつ摺動する制御モータ１４側のウォーム１５と制御軸３側のウォームホイール１３との各接触部を硬質炭素薄膜で被覆した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁又は排気弁の作動タイミング及びバルブ開度量を制御するのに用いられる内燃機関の可変動弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地球全体の温暖化、オゾン層の破壊など地球規模での環境問題が大きくクローズアップされ、とりわけ地球全体の温暖化に大きな影響があるといわれているＣＯ_２の削減については各国でその規制値の決め方をめぐって大きな関心を呼んでおり、このＣＯ_２の削減については、自動車の燃費の削減を図ることが大きな課題の１つである。
【０００３】
自動車のエンジンにおける可変動弁装置で生じる摩擦力は、エンジン全体の機械損失のかなりの量を占めており、ここでのフリクションの低減は、自動車の燃費削減に直結する重要事項である。
【０００４】
上記したような内燃機関の可変動弁装置の場合、作動角を可変化する制御軸に取付けたウォームホイールに、制御モータの出力軸に取付けたウォームを噛み合わせて、制御軸の回転角度を変えることでバルブのリフト量を変化させるようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２３８０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の可変動弁装置では、ウォームの特性上、バイアススプリングやバルブ駆動の際に生じるトルクにより、ギア部の面圧が高い状態で摺動するようになっているので、摩耗や焼き付きが生じやすいという問題があるほか、ギア部の面圧を下げるためにギア形状を大きくすると、レイアウトやコストの面で不利になるという問題を有していた。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、耐摩耗性及び耐焼き付き性を確保したうえで、摺動部分の大幅なフリクションの低減を実現して燃費の向上に寄与することができる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成すべく銑意検討を重ねた結果、内燃機関の可変動弁装置において、潤滑油の存在下で噛み合いつつ摺動する制御モータ側のウォームと制御軸側のウォームホイールとの各接触部や、潤滑油の存在下で摺動する駆動軸とアーム駆動機構との各接触部を硬質炭素薄膜で被覆することで、格段に優れたフリクション低減効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、駆動軸と、この駆動軸と平行に配置した制御軸と、この制御軸の一部を支持点とするロッカーアームと、上記駆動軸からの駆動力によりロッカーアームを駆動するアーム駆動機構と、ロッカーアームの動作をバルブに伝える駆動力伝達機構と、出力軸を具備しこの出力軸に取付けたウォームを上記制御軸に取付けたウォームホイールに噛み合わせて制御軸の回転角度を変えることでバルブのリフト量を変化させる制御モータを備えた内燃機関の可変動弁装置において、潤滑油の存在下で噛み合いつつ摺動する制御モータ側のウォームと制御軸側のウォームホイールとの各接触部を硬質炭素薄膜で被覆したことを特徴とし、また、駆動軸と、この駆動軸と平行に配置した制御軸と、この制御軸の一部を支持点とするロッカーアームと、上記駆動軸からの駆動力によりロッカーアームを駆動するアーム駆動機構と、ロッカーアームの動作をバルブに伝える駆動力伝達機構と、制御軸の回転角度を変えることでバルブのリフト量を変化させる制御モータを備えた内燃機関の可変動弁装置において、潤滑油の存在下で摺動する駆動軸とアーム駆動機構との各接触部を硬質炭素薄膜で被覆したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、更に詳細に説明する。なお、本明細書において「％」は、特記しない限り質量百分率を示すものとする。
【００１１】
潤滑油の存在下で噛み合いつつ摺動する制御モータ側のウォームと制御軸側のウォームホイールとの各接触部や、潤滑油の存在下で摺動する駆動軸とアーム駆動機構との各接触部を被覆する硬質炭素薄膜は、各種ＰＶＤ法、具体的には、アーク式イオンプレーティング法により形成したＤＬＣ薄膜（ダイヤモンド状炭素薄膜）であることが望ましい。このＤＬＣ薄膜は、炭素元素を主として構成された非晶質のものであり、具体的には、炭素元素だけから成るａ−Ｃ（アモルファスカーボン）、水素を含有するａ−Ｃ：Ｈ（水素アモルファスカーボン）、及びチタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）等の金属元素を一部に含むＭｅＣ（メタルカーボン又は金属炭化物）が挙げられるが、大幅な摩擦低減効果を発揮させる観点から、水素含有量が少ないものほど好ましく、水素含有量が原子比で１０％以下、好ましくは水素含有量が原子比で１．０％以下、さらには水素を含まないａ−Ｃ系（アモルファスカーボン系）材料を好適に用いることができる。
【００１２】
ここで、鉄鋼材又はアルミニウム材から成る基材の表面粗さ、すなわち、硬質炭素薄膜を被覆する前の基材表面粗さがＲａで０．０３μｍを超えると、硬質炭素薄膜表面の粗さに起因する突起部が相手材との局所的な接触面積を増大させて皮膜の割れを誘発してしまうことから、硬質炭素薄膜を被覆する前の基材表面粗さをＲａで０．０３μｍ以下とすることが好ましい。
【００１３】
次に、本発明に用いる潤滑油組成物について詳細に説明する。この潤滑油組成物は、潤滑油基油に、脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤を含有させて成る。
【００１４】
上記潤滑油基油としては特に限定されるものではなく、鉱油、合成油、油脂及びこれらの混合物など、潤滑油組成物の基油として通常使用されるものであれば、種類を問わず使用することができる。
【００１５】
鉱油として、具体的には、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理等を適宜組み合わせて精製したパラフィン系又はナフテン系等の油やノルマルパラフィン等が使用でき、溶剤精製、水素化精製処理したものが一般的であるが、芳香族分をより低減することが可能な高度水素化分解プロセスやＧＴＬＷａｘ（ガス・トウー・リキッド・ワックス）を異性化した手法で製造したものを用いることがより好ましい。
【００１６】
合成油としては、具体的には、ポリ−α−オレフィン（例えば、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンオリゴマー等）、ポリ−α−オレフィンの水素化物、イソブテンオリゴマー、イソブテンオリゴマーの水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル（例えば、ジトリデシルグルタレート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジオクチルセバケート等）、ポリオールエステル（例えば、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、トリメチロールプロパンイソステアリネート等のトリメチロールプロパンエステル；ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のペンタエリスリトールエステル）、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。中でも、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリ−α−オレフイン又はその水素化物が好ましい例として挙げられる。
【００１７】
本発明に用いる潤滑油組成物の基油は、鉱油系基油又は合成系基油を単独又は混合して用いる以外に、２種類以上の鉱油系基油又は２種類以上の合成系基油の混合物であっても差し支えない。また、上記混合物における２種類以上の基油の混合比も特に限定されず任意に選ぶことができる。
【００１８】
潤滑油基油中の硫黄分について、特に制限はないが、基油全量基準で、０．２％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以下、さらには０．０５％以下であることが好ましい。特に、水素化精製鉱油や合成系基油の硫黄分は、０．００５％以下、あるいは実質的に硫黄分を含有していない（５ｐｐｍ以下）ことから、これらを基油として用いることが好ましい。
【００１９】
また、潤滑油基油中の芳香含有量についても、特に制限はないが、内燃機関用潤滑油組成物として長期間低摩擦特性を維持するためには、全芳香族含有量が１５％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以下、さらには５％以下であることが好ましい。即ち、潤滑油基油の全芳香族含有量が１５％を超える場合には、酸化安定性が劣るため好ましくない。
【００２０】
なお、ここで言う全芳香族含有量とは、ＡＳＴＭＤ２５４９に規定される方法に準拠して測定される芳香族留分（ａｒｏｍａｔｉｃｓｆｒａｃｔｉｏｎ）含有量を意味している。
【００２１】
潤滑油基油の動粘度にも、特に制限はないが、内燃機関用潤滑油組成物として使用する場合には、１００℃における動粘度が２ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ^２／ｓ以上である。一方、その動粘度は、２０ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、１０ｍｍ^２／ｓ以下、特に８ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましい。１００℃における潤滑油基油の動粘度が２ｍｍ^２／ｓ未満である場合には、十分な耐摩耗性が得られないのに加えて、蒸発特性が劣る可能性があるため好ましくない。一方、１００℃における潤滑油基油の動粘度が２０ｍｍ^２／ｓを超える場合には、低摩擦性能を発揮しにくく、低温性能が悪くなる可能性があるため好ましくない。本発明においては、上記基油の中から選ばれる２種以上の基油を任意に混合した混合物等が使用でき、１００℃における動粘度が上記の好ましい範囲内に入る限りにおいては、基油単独の動粘度が上記以外のものであっても使用可能である。
【００２２】
また、潤滑油基油の粘度指数にも、特別な制限はないが、８０以上であることが好ましく、１００以上であることがさらに好ましく、特に内燃機関用潤滑油組成物として使用する場合には、１２０以上であることが好ましい。潤滑油基油の粘度指数を高めることでよりオイル消費が少なく、低温粘度特性、省燃費性能に優れた内燃機関用潤滑油組成物を得ることができる。
【００２３】
上記脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤としては、炭素数６〜３０、好ましくは炭素数８〜２４、特に好ましくは炭素数１０〜２０の直鎖状又は分枝状炭化水素基を有する脂肪酸エステル、脂肪酸アミン化合物、及びこれらの任意混合物を挙げることができる。炭素数が６〜３０の範囲外のときは、摩擦低減効果が十分に得られない可能性がある。
【００２４】
炭素数６〜３０の直鎖状又は分枝状炭化水素基としては、具体的には、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等のアルキル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基、トリアコンテニル基等のアルケニル基などを挙げることができる。なお、上記アルキル基及びアルケニル基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分枝状構造が含まれ、また、アルケニル基における二重結合の位置は任意である。
【００２５】
また、上記脂肪酸エステルとしては、かかる炭素数６〜３０の炭化水素基を有する脂肪酸と脂肪族１価アルコール又は脂肪族多価アルコールとのエステルなどを例示でき、具体的には、グリセリンモノオレート、グリセリンジオレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタンジオレートなどを特に好ましい例として挙げることができる。
【００２６】
上記脂肪族アミン化合物としては、脂肪族モノアミン又はそのアルキレンオキシド付加物、脂肪族ポリアミン、イミダゾリン化合物等、及びこれらの誘導体等を例示できる。具体的には、ラウリルアミン、ラウリルジエチルアミン、ラウリルジエタノールアミン、ドデシルジプロパノールアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、ステアリルテトラエチレンペンタミン、オレイルアミン、オレイルプロピレンジアミン、オレイルジエタノールアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリン等の脂肪族アミン化合物や、これら脂肪族アミン化合物のＮ，Ｎ−ジポリオキシアルキレン−Ｎ−アルキル（又はアルケニル）（炭素数６〜２８）等のアミンアルキレンオキシド付加物、これら脂肪族アミン化合物に炭素数２〜３０のモノカルボン酸（脂肪酸等）や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したりアミド化した、いわゆる酸変性化合物等が挙げられる。好適な例としては、Ｎ，Ｎ−ジポリオキシエチレン−Ｎ−オレイルアミン等が挙げられる。
【００２７】
また、本発明に用いる潤滑油組成物に含まれる脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤の含有量は、特に制限はないが、組成物全量基準で、０．０５〜３．０％であることが好ましく、更に好ましくは０．１〜２．０％、特に好ましくは０．５〜１．４％であることがよい。上記含有量が０．０５％未満であると摩擦低減効果が小さくなり易く、３．０％を超えると潤滑油への溶解性や貯蔵安定性が著しく悪化し、沈殿物が発生し易いので、好ましくない。
【００２８】
一方、本発明に用いる潤滑油組成物は、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体を含有することが好適であり、上記ポリブテニルコハク酸イミドとしては、次の一般式（１）及び（２）で表される化合物が挙げられる。
【００２９】
【化１】

【００３０】
【化２】

【００３１】
これら一般式におけるＰＩＢは、ポリブテニル基を示し、高純度イソブテン又は１−ブテンとイソブテンの混合物をフッ化ホウ素系触媒又は塩化アルミニウム系触媒で重合させて得られる数平均分子量が９００〜３５００、望ましくは１０００〜２０００のポリブテンから得られる。上記数平均分子量が９００未満の場合は清浄性効果が劣り易く、３５００を超える場合は低温流動性に劣り易いため、望ましくない。
【００３２】
また、上記一般式におけるｎは、清浄性に優れる点から１〜５の整数、より望ましくは２〜４の整数であることがよい。更に、上記ポリブテンは、製造過程の触媒に起因して残留する微量のフッ素分や塩素分を吸着法や十分な水洗等の適切な方法により、５０ｐｐｍ以下、より望ましくは１０ｐｐｍ以下、特に望ましくは１ｐｐｍ以下まで除去してから用いることもよい。
【００３３】
更に、上記ポリブテニルコハク酸イミドの製造方法としては、特に限定はないが、例えば、上記ポリブテンの塩素化物又は塩素やフッ素が充分除去されたポリブテンと無水マレイン酸とを１００〜２００℃で反応させて得られるポリブテニルコハク酸を、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンと反応させることにより得ることができる。
【００３４】
一方、上記ポリブテニルコハク酸イミドの誘導体としては、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物に、ホウ素化合物や含酸素有機化合物を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した、いわゆるホウ素変性又は酸変性化合物を例示できる。その中でもホウ素含有ポリブテニルコハク酸イミド、特にホウ素含有ビスポリブテニルコハク酸イミドが最も好ましいものとして挙げられる。
【００３５】
上記ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ酸塩、ホウ酸エステル等が挙げられる。具体的には、上記ホウ酸として、オルトホウ酸、メタホウ酸及びテトラホウ酸などが挙げられる。また、上記ホウ酸塩としては、アンモニウム塩等、具体的には、例えばメタホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム等のホウ酸アンモニウムが好適例として挙げられる。また、ホウ酸エステルとしては、ホウ酸と好ましくは炭素数１〜６のアルキルアルコールとのエステル、より具体的には例えば、ホウ酸モノメチル、ホウ酸ジメチル、ホウ酸トリメチル、ホウ酸モノエチル、ホウ酸ジエチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸モノプロピル、ホウ酸ジプロピル、ホウ酸トリププロピル、ホウ酸モノブチル、ホウ酸ジブチル、ホウ酸トリブチル等が好適例として挙げられる。なお、ホウ素含有ポリブテニルコハク酸イミドにおけるホウ素含有量Ｂと窒素含有量Ｎとの質量比「Ｂ／Ｎ」は、通常０．１〜３であり、好ましくは、０．２〜１である。
【００３６】
また、上記含酸素有機化合物としては、具体的には、例えばぎ酸、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸等の炭素数１〜３０のモノカルボン酸や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルポン酸並びにこれらの無水物、又はエステル化合物、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、ヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネート等が挙げられる
【００３７】
なお、本発明に用いる潤滑油組成物において、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の含有量は特に制限されないが、０．１〜１５％が望ましく、より望ましくは１．０〜１２％であることが好ましい。０．１％未満では清浄性効果に乏しくなることがあり、１５％を超えると含有量に見合う清浄性効果が得られにくく、抗乳化性が悪化し易い。
【００３８】
更にまた、本発明に用いる潤滑油組成物は、次の一般式（３）で表されるジチオリン酸亜鉛を含有することが好適である。
【００３９】
【化３】

【００４０】
上記式（３）中のＲ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、それぞれ別個に炭素数１〜２４の炭化水素基を示す。これら炭化水素基としては、炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数３〜２４の直鎖状又は分枝状のアルケニル基、炭素数５〜１３のシクロアルキル基又は直鎖状若しくは分枝状のアルキルシクロアルキル基、炭素数６〜１８のアリール基又は直鎖状若しくは分枝状のアルキルアリール基、炭素数７〜１９のアリールアルキル基等のいずれかであることが望ましい。また、アルキル基やアルケニル基は、第１級、第２級及び第３級のいずれであってもよい。
【００４１】
上記Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基等のアルキル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オレイル基等のオクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基等のアルケニル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、エチルシクロペンチル基、プロピルシクロペンチル基、エチルメチルシクロペンチル基、トリメチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、エチルジメチルシクロペンチル基、プロピルメチルシクロペンチル基、プロピルエチルシクロペンチル基、ジ−プロピルシクロペンチル基、プロピルエチルメチルシクロペンチル基、メチルシクロへキシル基、ジメチルシクロへキシル基、エチルシクロへキシル基、プロピルシクロへキシル基、エチルメチルシクロへキシル基、トリメチルシクロへキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、エチルジメチルシクロヘキシル基、プロピルメチルシクロヘキシル基、プロピルエチルシクロヘキシル基、ジ−プロピルシクロへキシル基、プロピルエチルメチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、エチルシクロヘプチル基、プロピルシクロヘプチル基、エチルメチルシクロヘプチル基、トリメチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基、エチルジメチルシクロヘプチル基、プロピルメチルシクロヘプチル基、プロピルエチルシクロヘプチル基、ジ−プロピルシクロヘプチル基、プロピルエチルメチルシクロヘプチル基等のアルキルシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、エチルメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、ブチルフェニル基、プロピルメチルフェニル基、ジエチルフェニル基、エチルジメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基等のアルキルアリール基、ベンジル基、メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、フェネチル基、メチルフェネチル基、ジメチルフェネチル基等のアリールアルキル基、等が例示できる。
【００４２】
なお、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７がとり得る上記炭化水素基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分枝状構造をが含まれ、また、アルケニル基の二重結合の位置、アルキル基のシクロアルキル基への結合位置、アルキル基のアリール基への結合位置、及びアリール基のアルキル基への結合位置は任意である。また、上記炭化水素基の中でも、その炭化水素基が、直鎖状又は分柱状の炭素数１〜１８のアルキル基である場合若しくは炭素数６〜１８のアリール基、又は直鎖状若しくは分枝状アルキルアリール基である場合が特に好ましい。
【００４３】
上記ジチオリン酸亜鉛の好適な具体例としては、例えば、ジイソプロピルジチオリン酸亜鉛、ジイソブチルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｓｅｃ−ブチルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｓｅｃ−ペンチルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｎ−ヘキシルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｓｅｃ−ヘキシルジチオリン酸亜鉛、ジ−オクチルジチオリン酸亜鉛、ジ−２−エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｎ−デシルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｎ−ドデシルジチオリン酸亜鉛、ジイソトリデシルジチオリン酸亜鉛、及びこれらの任意の組合せに係る混合物等が挙げられる。
【００４４】
また、上記ジチオリン酸亜鉛の含有量は、特に制限されないが、より高い摩擦低減効果を発揮させる観点から、組成物全量基準且つリン元素換算量で、０．１％以下であることが好ましく、また０．０６％以下であることがより好ましく、更にはジチオリン酸亜鉛が含有されないことが特に好ましい。ジチオリン酸亜鉛の含有量がリン元素換算量で０．１％を超えると、ＤＬＣ部材と鉄基部材との摺動面における上記脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤や上記脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤の優れた摩擦低減効果が阻害されるおそれがある。
【００４５】
上記ジチオリン酸亜鉛の製造方法としては、従来方法を任意に採用することができ、特に制限されないが、具体的には、例えば、上記Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７に対応する炭化水素基を持つアルコール又はフェノールを五二硫化りんと反応させてジチオリン酸とし、これを酸化亜鉛で中和させることにより合成することができる。なお、上記ジチオリン酸亜鉛の構造は、使用する原料アルコールによって異なることは言うまでもない。
【００４６】
本発明においては、上記一般式（３）に包含される２種以上のジチオリン酸亜鉛を任意の割合で混合して使用することもできる。
【００４７】
上述のように、本発明の潤滑油組成物は、硬質炭素薄膜で被覆した制御モータ側のウォームと制御軸側のウォームホイールとの各接触部や、駆動軸とアーム駆動機構との各接触部に用いた場合に、極めて優れた低摩擦特性を示すものであるが、特に内燃機関用潤滑油組成物として必要な性能を高める目的で、金属系清浄剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、他の無灰摩擦調整剤、他の無灰分散剤、磨耗防止剤若しくは極圧剤、防錆剤、非イオン系界面活性剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤等を単独で又は複数種を組合せて配合し、必要な性能を高めることができる。
【００４８】
上記金属系清浄剤としては、潤滑油用の金属系清浄剤として通常用いられる任意の化合物が使用できる。例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サリシレートナフテネート等を単独で又は複数種を組合せて使用できる。ここで、上記アルカリ金属としてはナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）等、上記アルカリ土類金属としてはカルシウム（Ｃａ）やマグネシウム（Ｍｇ）等が例示できる。また、具体的な好適例としては、Ｃａ又はＭｇのスルフォネート、フェネート及びサリシレートが挙げられる。
【００４９】
なお、これら金属系清浄剤の全塩基価及び添加量は、要求される潤滑油の性能に応じて任意に選択できる。通常、全塩基価は、過塩素酸法で０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、望ましくは１５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、その添加量は組成物全量基準で、通常０．１〜１０％である。
【００５０】
また、上記酸化防止剤としては、潤滑油用の酸化防止剤として通常用いられる任意の化合物を使用できる。例えば、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤、並びにこれらの任意の組合せに係る混合物等が挙げられる。また、かかる酸化防止剤の添加量は、組成物全量基準で、通常０．０１〜５％である。
【００５１】
更に、上記粘度指数向上剤としては、具体的には、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの共重合体やその水添物等のいわゆる非分散型粘度指数向上剤、及び更に窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤等が例示できる。また、他の粘度指数向上剤の具体例としては、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体（α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン等）及びその水素化物、ポリイソブチレン及びその水添物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体、並びにポリアルキルスチレン等も例示できる。
【００５２】
これら粘度指数向上剤の分子量は、せん断安定性を考慮して選定することが必要である。具体的には、粘度指数向上剤の数平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートでは５０００〜１００００００、好ましくは１０００００〜８０００００がよく、ポリイソブチレン又はその水素化物では８００〜５０００、エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物では８００〜３０００００、好ましくは１００００〜２０００００がよい。また、かかる粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜４０．０％であることが望ましい。
【００５３】
更にまた、他の無灰摩擦調整剤としては、ホウ酸エステル、高級アルコール、脂肪族エーテル等の無灰摩擦調整剤、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン、二硫化モリブデン等の金属系摩擦調整剤等が挙げられ、他の無灰分散剤としては、数平均分子量が９００〜３５００のポリブテニル基を有するポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン、数平均分子量が９００未満のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド等及びそれらの誘導体等が挙げられる。
【００５４】
更にまた、上記磨耗防止剤又は極圧剤としては、ジスルフィド、硫化油脂、硫化オレフィン、炭素数２〜２０の炭化水素基を１〜３個含有するリン酸エステル、チオリン酸エステル、亜リン酸エステル、チオ亜リン酸エステル及びこれらのアミン塩等が挙げられる。
【００５５】
更にまた、上記防錆剤としては、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられ、上記非イオン系界面活性剤及び抗乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【００５６】
更にまた、上記金属不活性化剤としては、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、チアジアゾール、ベンゾトリアゾール、チアジアゾール等が挙げられ、上記消泡剤としては、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
【００５７】
なお、これら添加剤を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合には、その含有量は、組成物全量基準で、他の摩擦調整剤、他の無灰分散剤、磨耗防止剤又は極圧剤、防錆剤、及び抗乳化剤については０．０１〜５％、金属不活性剤については０．００５〜１％、消泡剤については０．０００５〜１％の範囲から適宜選択できる。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、この実施例のみに限定されるものではない。
【００５９】
図１及び図３に示すように、この実施例の内燃機関の可変動弁装置１は、クランク軸から伝えられる動力により回転する駆動軸２と、この駆動軸２とほぼ平行に配置した制御軸３と、この制御軸３の一部を支持点とするロッカーアーム４を備えている。
【００６０】
駆動軸２は、その外周面に駆動偏心カム５を具備している。この駆動偏心カム５は、図２にも示すように、その中心Ｘを駆動軸２の軸心Ｙからオフセットさせた状態で固定してあり、駆動軸２の回転に伴って駆動軸２の軸心Ｙを中心として偏心しつつ回転するようになっている。
【００６１】
上記駆動偏心カム５とロッカーアーム４との間には、駆動偏心カム５とともにアーム駆動機構を構成するリング状リンク６が設けてある。このリング状リンク６は、大径部６ａと小径部６ｂとを有していて、大径部６ａを駆動偏心カム５の外周に回転可能に連結すると共に、小径部６ｂをロッカーアーム４の一端部４ａに回転可能に連結しており、このリング状リンク６は、駆動偏心カム５の偏心しながらの回転運動をロッカーアーム４に揺動運動として伝達するようになっている。
【００６２】
この場合、駆動偏心カム５（駆動軸側の接触部）及びリング状リンク６（アーム駆動機構側の接触部）の各摺動面に対して、水素原子の量が０．５原子％以下で且つヌープ硬度Ｈｋが２１７０ｋｇ／ｍｍ２，Ｒｙが０．０３μｍ，厚さが０．５μｍのＤＬＣ薄膜をＰＶＤアーク式イオンプレーティング法により成膜し、ベースオイル（ＰＡＯ）にエステル系無灰摩擦調整剤を添加したものを潤滑油として使用した。
【００６３】
制御軸３は、制御カム７を具備している。この制御カム７は、その中心Ｐ１を制御軸３の軸心Ｐ２からオフセットさせた状態で一体的に設けてあり、制御軸３を回転させることで、その回転角度に応じて中心Ｐ１が制御軸３の軸心Ｐ２を中心として移動するようになっている。
【００６４】
上記ロッカーアーム４は、制御カム７によって揺動自在に支持されており、上述したように、一端部４ａには、リング状リンク６の小径部６ｂが連結してあると共に、他端部４ｂには、後述するロッド状リンク８の上端部８ａが連結してある。このロッカーアーム４の一端部４ａ及び他端部４ｂは、制御カム７の中心Ｐ１を揺動中心としてほぼ上下方向に揺動するようになっており、この際の揺動中心は、上述の制御軸３の回転により移動するものとなっている。すなわち、制御軸３の回転によって制御カム７の中心Ｐ１が移動すると、この移動した点がロッカーアーム４の揺動中心となり、このロッカーアーム４の揺動中心が移動することによって、吸気弁９のバルブタイミング及びバルブリフト量が変更されるようになっている。
【００６５】
上記ロッド状リンク８は、ロッカーアーム４とこのロッド状リンク８とともに駆動力伝達機構を構成する揺動カム１０とを連結している。このロッド状リンク８は、ほぼ上下方向に配置してあって、上述のごとくその上端部８ａをロッカーアーム４の他端部４ｂに回転自在に連結していると共に、下端部８ｂを揺動カム１０の一端部に回転自在に連結しており、このロッド状リンク８は、ロッカーアーム４の揺動運動を揺動カム１０の揺動運動として伝達するようになっている。
【００６６】
揺動カム１０は、駆動軸２と吸気弁９に取り付けたバルブリフタ１１との間に位置していて、上述のごとくその一端部はロッド状リンク８の下端部８ｂに回転自在に連結しており、他端部の外周はシリンダヘッドに回転自在に支持され、その内周は駆動軸２の外周に回転自在に連結されて、制御軸３を支持している。この揺動カム１０は、そのカム面１０ａをバルブリフタ１１の冠面に当接させており、その揺動中心は駆動軸２の軸心Ｙと一致していて、ロッド状リンク８により一端部が揺動される。
【００６７】
ここで、軸受１２を介してヘッドに支持されている制御軸３には、ウォームホイール１３が一体的に設けてあり、このウォームホイール１３は、制御モータ１４の出力軸１４ａに取付けたウォーム１５に噛み合わせてある。制御モータ１４は、コントロールユニットにより制御され、その駆動力をウォーム１５及びウォームホイール１３を介して制御軸３に伝達して、制御軸３の回転角度を制御するものとなっている。
【００６８】
この実施例において、ウォーム１５及びウォームホイール１３の各摺動面に対して、水素原子の量が０．５原子％以下で且つヌープ硬度Ｈｋが２１７０ｋｇ／ｍｍ２，Ｒｙが０．０３μｍ，厚さが０．５μｍのＤＬＣ薄膜をＰＶＤアーク式イオンプレーティング法により成膜し、ベースオイル（ＰＡＯ）にエステル系無灰摩擦調整剤を添加したものを潤滑油として使用した。
【００６９】
次に、制御軸３とロッカーアーム４との姿勢について説明する。まず、大リフトを発生させたい場合は、制御軸３の制御カム７の中心Ｐ１を駆動軸２へ近づけることにより、揺動カム１０を大リフト側に移動させる（図４（ａ）に示す状態）。
【００７０】
これとは逆に、小リフトを発生させたい場合は、制御軸３の制御カム７の中心Ｐ１を制御軸３の軸心Ｐ２回りに駆動軸２の軸心Ｙから遠ざけることにより、揺動カム１０を小リフト側に移動させる（図４（ｂ）に示す状態）。
【００７１】
小リフトでは、大リフトよりもロッカーアーム４とロッド状リンク８との接点を高くして、揺動カム１０をバルブリフタ１１から遠ざけることで小リフトを達成している。
【００７２】
この際、シリンダヘッド上のロッカーアーム４の作動位置は若干変化しており、制御軸３も約９０°回転している。
【００７３】
そこで、制御軸３とロッカーアーム４との相対位置関係を見るため、制御軸３を固定した場合の揺動カム１０の位置を図２に示す。
【００７４】
ここでは、大リフト時の揺動範囲と、小リフト時の揺動範囲とは大きく異なっている。制御軸３軸内に給油用の油通路があり、制御カム７の外周にも油通路を設けて制御カム７の外周とロッカーアーム４の内周との潤滑を行っている。
【００７５】
この油通路と連通するようにしてロッカーアーム４の外周にも油通路を設けると、この通路を通してロッカーアーム４とロッド状リンク８との接点に向けて油を飛び出させることができ、これにより上記接点の潤滑を行う。
【００７６】
また、小リフト時に制御軸３の油通路とロッカーアーム４の油通路とを連通させることにより、小リフト時にのみロッカーアーム４とロッド状リンク８との接点を潤滑させることができる。
【００７７】
小リフトを使用する領域は、当然エンジン回転数が低く、機関の油圧が低いことに加えて、ムービングパーツの速度も低いことから、油がほとんど巻き散らない。このため、小作動角にのみ油通路を開通させて潤滑を行うようにしている。
【００７８】
一方、作動角が大きくなる（エンジン回転数が高くなる）につれて、エンジン内の潤滑油がミスト状となって上記接点に運ばれるため、他からの潤滑は不要なものとなる。このように作動角が大きくなると、揺動運動を行っている制御カム７とロッカーアーム４との間の荷重が高くなることから、給油が必要となる。制御カム７とロッカーアーム４との位置関係は変化し、制御カム７からの給油通路とロッカーアーム４の油通路とは、ロッカーアーム４の揺動中には開通することがなくなる。
【００７９】
したがって、全潤滑油を制御カム７とロッカーアーム４との潤滑に使用することができ、この際、制御カム７の給油通路とロッカーアーム４の油通路とを利用しているため、制御軸３に対する追加加工は発生しない。また、リング状リンク６との接点への給油も同様に可能となる。
【００８０】
次に、各部へのバルブ反力の伝わり方を説明する。まず、吸気弁９がリフトしているとき、バルブスプリング反力は、揺動カム１０のプロフィール面に加わり、揺動カム１０からロッド状リンク８を伝わって、ロッカーアーム４の片端へ伝わり、ロッカーアーム４の支点により荷重方向が変更されてリング状リンク６へ伝わり、このリング状リンク６から駆動軸２へ荷重が加られる。
【００８１】
図２の側面からこの荷重を見ると、駆動軸２の荷重は、これを回転支持する揺動カム１０の内周へ伝わり、この揺動カム１０を回転支持するシリンダヘッドのカムジャーナルが受ける。つまり、バルブ反力は、最終的に駆動軸２から揺動カム１０を通してシリンダヘッドのカムジャーナルが受ける。
【００８２】
この側面図で判るように、吸気弁９がリフトすると、駆動軸２とカムジャーナルとの間に揺動カム１０が挟み込まれ、作用・反作用の力が加わっている。また、この挟み込まれている揺動カム１０は、吸気弁９を作動させるために揺動運動することから、この上下の荷重に対して摩擦力が発生し、駆動軸２による吸気弁９の作動時にはフリクションとして作用することから、バルブ反力に対抗して吸気弁９を作動させる力に加えて、このフリクション分の力を発揮しなければならない。
【００８３】
つまり、荷重に対してフリクションが発生し、このフリクションに対抗するために更にバルブ反力に対して大きな力が必要になるが、駆動軸２のトルクが増す、すなわち、反力が大きくなって、駆動軸２とカムジャーナルとの間の作用力が大きくなる。この駆動軸２〜揺動カム１０間フリクション、揺動カム１０〜カムジャーナル間フリクションが大きくなると、単にフリクション分の駆動トルクが必要になるのではなく、極端に駆動トルクが増大する。
【００８４】
次に、駆動軸２と揺動カム１０との動きを説明する。駆動軸２が反時計回りに回転していると、リフト開始時からリフトが開き方向へ動いている場合の領域は、駆動軸２と揺動カム１０の各回転方向が逆になる。また、リフト開き方向のため、駆動軸２の回転に伴ってバルブリフト反力は大きくなる。つまり、バルブ反力による入力と、駆動軸２〜揺動カム１０間フリクションは非常に大きくなっていく。
【００８５】
リフト最大点からバルブが徐々に閉じていく場合の領域は、駆動軸２と揺動カム１０の各回転方向が同じであり、相対的に移動量が小さく、フリクションは非常に小さい。また、リフト閉じ方向のため、駆動軸２の回転に伴ってバルブリフト反力は小さくなる。つまり、バルブ反力による入力と、駆動軸２〜揺動カム１０間フリクションは小さくなっていく。このように、バルブ開時の駆動軸トルクは非常に大きくなる。
【００８６】
駆動軸２が回転して駆動軸２〜揺動カム１０〜カムジャーナル間に油膜が発生している場合は、摩擦係数μが小さく、ほぼバルブ反力＝駆動軸トルクとなっており、バルブ開時期の駆動軸トルクは大きくならない。
【００８７】
しかし、エンジン始動時には、駆動軸２〜揺動カム１０〜カムジャーナル間が静摩擦係数で大きいため、開弁時期の起動トルクがが大きく、バルブリフトが大きいときは、駆動軸トルクを伝達する駆動系に過大な力が発生する。また、スターターモータの負荷も大きくなる。
【００８８】
そこで、起動トルクの大きさを説明する。図５〜図７，図９において、横軸が起動時の駆動軸２の角度を示し、縦軸がバルブリフト量を示している。本実施例のリフト特性のうちの大から小までの４種類のリフト特性である。
【００８９】
図８は作動角と目標特性に対するバルブ開口時間面積の変化率との関係を示す。リフト上り時の起動トルクは大きく、リフトが大きくなると起動トルクも大きくなる。このとき、バルブ上り時の駆動軸２と揺動カム１０の相対動きは先述したように、逆回転方向となる。
【００９０】
通常、低回転、低負荷領域では、小リフトを使用するため、駆動軸角度全域で駆動軸トルクは小さい。しかし、作動応答遅れなど、フェール時には大リフトで固着、エンジン停止をしてしまうことがある。そのときは、制御軸３の角度によっては過大な起動トルクとなってしまう。この過大な駆動軸トルク領域を脱出するためには、スターターモータを逆回転させることが有効となる。このように、駆動軸２を逆回転させることにより、駆動軸２の起動トルクは極端に小さくなり、低い駆動軸トルクで駆動可能となる。
【００９１】
以上のように、駆動軸２の逆転機能を持たせることにより、バルブリフト特性を可変とする制御軸３の駆動部がフェールに陥っても、過大な駆動力が無くてもエンジンの起動が可能となる。
【００９２】
上記した実施例では、駆動偏心カム５（駆動軸側の接触部）及びリング状リンク６（アーム駆動機構側の接触部）の各摺動面、並びに、ウォーム１５及びウォームホイール１３の各摺動面に対して、水素原子の量が０．５原子％以下で且つヌープ硬度Ｈｋが２１７０ｋｇ／ｍｍ２，Ｒｙが０．０３μｍ，厚さが０．５μｍのＤＬＣ薄膜をＰＶＤアーク式イオンプレーティング法により成膜するようにし、ベースオイル（ＰＡＯ）にエステル系無灰摩擦調整剤を添加したものを潤滑油として使用するようにしているので、両者間の摺動抵抗が大幅に低減することとなって、低フリクション化及び耐焼き付き性を確保することができ、加えて、コンパクト化をも実現可能である。
【００９３】
なお、図１０では、アジャスタフランジ，アジャスタスクリュー及びストッパ部を具備した制御軸角度調整機構を用いて制御軸３の角度調整要領を示し、図１１では、ダミーシムを用いたバルブクリアランスの調整手法を示した。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、上記した構成としたため、耐摩耗性及び耐焼き付き性を確保しつつ、フリクションの大幅な低減及びコンパクト化をもを実現した内燃機関の可変動弁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施例を示す斜視説明図である。
【図２】図１における内燃機関の可変動弁装置の正面方向からの断面説明図である。
【図３】図１における内燃機関の可変動弁装置の側面方向からの断面説明図である。
【図４】図１における内燃機関の可変動弁装置のバルブリフタ近傍の大リフト時の側面説明図（ａ）及び小リフト時の側面説明図（ｂ）である。
【図５】図１における内燃機関の可変動弁装置の揺動カムのカムプロフィールを示す特性図である。
【図６】バルブクリアランスの調整によるバルブリフト特性の変化を示す特性図である。
【図７】バルブリフト量の調整によるバルブリフト特性の変化を示す特性図である。
【図８】作動角と目標特性に対するバルブ開口時間面積の変化率との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の内燃機関の可変動弁装置に採用される調整方法でのバルブリフト特性を示す特性図である。
【図１０】制御軸角度調整機構の一例を示す簡略説明図である。
【図１１】バルブクリアランスの調整手法の説明図である。
【符号の説明】
１内燃機関の可変動弁装置
２駆動軸
３制御軸
４ロッカーアーム
５駆動偏心カム（アーム駆動機構）
６リング状リンク（アーム駆動機構）
８ロッド状リンク（駆動力伝達機構）
９吸気弁
１０揺動カム（駆動力伝達機構）
１３ウォームホイール
１４制御モータ
１４ａ制御モータの出力軸
１５ウォーム

Claims

駆動軸と、この駆動軸と平行に配置した制御軸と、この制御軸の一部を支持点とするロッカーアームと、上記駆動軸からの駆動力によりロッカーアームを駆動するアーム駆動機構と、ロッカーアームの動作をバルブに伝える駆動力伝達機構と、出力軸を具備しこの出力軸に取付けたウォームを上記制御軸に取付けたウォームホイールに噛み合わせて制御軸の回転角度を変えることでバルブのリフト量を変化させる制御モータを備えた内燃機関の可変動弁装置において、潤滑油の存在下で噛み合いつつ摺動する制御モータ側のウォームと制御軸側のウォームホイールとの各接触部を硬質炭素薄膜で被覆したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
駆動軸と、この駆動軸と平行に配置した制御軸と、この制御軸の一部を支持点とするロッカーアームと、上記駆動軸からの駆動力によりロッカーアームを駆動するアーム駆動機構と、ロッカーアームの動作をバルブに伝える駆動力伝達機構と、制御軸の回転角度を変えることでバルブのリフト量を変化させる制御モータを備えた内燃機関の可変動弁装置において、潤滑油の存在下で摺動する駆動軸とアーム駆動機構との各接触部を硬質炭素薄膜で被覆したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
上記硬質炭素薄膜に含まれる水素原子の量が１０原子％以下である請求項１又は２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
上記硬質炭素薄膜に含まれる水素原子の量が１．０原子％以下である請求項１〜３のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
上記接触部は、脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤を含有する潤滑油の存在下で摺動する請求項１〜４のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
上記潤滑油の脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤は、炭素数６〜３０の炭化水素基を有し、組成物全量基準で０．０５〜３．０％含有されている請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置。
上記潤滑油は、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体を含有している請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の含有量を組成物全量基準で０．１〜１５％としている請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置。
上記潤滑油は、組成物全量基準且つリン元素換算量で、０．１％以下のジチオリン酸亜鉛を含有している請求項１〜８のいずれか１つの項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
アーク式イオンプレーティング法により成膜したＤＬＣ薄膜を硬質炭素薄膜とした請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
上記硬質炭素薄膜の被覆前における基材の表面粗さをＲａで０．０３μｍ以下とした請求項１〜１０のいずれか１つの項に記載の内燃機関の可変動弁装置。