JP2006220128A - Valve device of engine - Google Patents

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Isao Otsu
功 大津
Yutaka Mabuchi
豊 馬渕
Takafumi Ueno
貴文 上野
Makoto Kano
眞 加納
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve device of an engine provided in an intake path of the engine and capable of reducing friction greatly by adopting a hard carbon material and grease in a sliding contact part of a valve shaft and a valve bearing part in the valve device. <P>SOLUTION: In this valve device provided in the intake path of the engine, the valve shaft 5 provided with a valve 4 and the valve bearing part 6 for holding the valve shaft 5 turnably come into sliding-contact mutually through grease formed by using ester oil and/or ether oil as base oil. A hard carbon thin film having hydrogen content of 20 atom% or less is formed on a sliding-contact face of at least either of the valve shaft 5 and the valve bearing part 6. By using the hard carbon thin film and grease in the sliding-contact part of the valve shaft 5 and the valve bearing part 6 in this way, friction in the sliding-contact part can be greatly reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば自動車用エンジンにおいて、可変吸気コントロールバルブ、スワールコントロールバルブ及びスロットルバルブなどに用いられるバタフライ式のバルブ装置に関するものである。   The present invention relates to a butterfly-type valve device used for, for example, a variable intake control valve, a swirl control valve, a throttle valve and the like in an automobile engine.

エンジンの可変吸気コントロールバルブやスワールコントロールバルブといったバルブ装置では、吸気経路を開閉するバタフライ式のバルブを用いている。これらのバルブ装置は、板状のバルブをバルブ軸に取り付けると共に、バルブ軸をバルブ軸受部で回動可能に保持し、負圧式やモータ式のアクチュエータを駆動源としてバルブ軸とともにバルブを回動させる構造になっている。また、スロットルバルブにあっても、基本的構造は上記バルブ装置と同様である。   Valve devices such as engine variable intake control valves and swirl control valves use butterfly valves that open and close the intake path. In these valve devices, a plate-like valve is attached to a valve shaft, the valve shaft is rotatably held by a valve bearing portion, and the valve is rotated together with the valve shaft using a negative pressure type or motor type actuator as a drive source. It has a structure. Even in the throttle valve, the basic structure is the same as that of the valve device.

ここで、上記のバルブ装置では、バルブ軸とバルブ軸受部とが摺動接触することになるが、とくに、可変吸気コントロールバルブやスワールコントロールバルブでは、吸入空気によるエアモーメント、エンジンの振動及び低温環境等の影響によって摺動接触部分のフリクションが大きくなることから、その負荷に充分に対応し得るアクチュエータを用いるようにしていた。   Here, in the above valve device, the valve shaft and the valve bearing portion are in sliding contact. Particularly, in the variable intake control valve and the swirl control valve, the air moment due to the intake air, the vibration of the engine, and the low temperature environment. Since the friction at the sliding contact portion increases due to the influence of the above, etc., an actuator that can sufficiently cope with the load has been used.

ところで、近年では、地球の温暖化や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、とりわけ地球の温暖化に大きな影響があるといわれているCO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いる。このCO削減については、自動車の燃費の低減を図ることが大きな課題の一つであり、各種の摺動機構を有する自動車においては、摩擦係数の低い摺動機構を実現して燃費低減を図るうえで、摺動材料と潤滑油が果たす役割は大きい。 By the way, in recent years, environmental problems on a global scale such as global warming and destruction of the ozone layer have been greatly highlighted, and in particular, CO 2 reduction, which is said to have a major impact on global warming, has been There is great interest in how to determine the regulation value. Regarding this CO 2 reduction, it is one of the major issues to reduce the fuel consumption of automobiles, and in automobiles having various sliding mechanisms, a sliding mechanism with a low friction coefficient is realized to reduce fuel consumption. In addition, the sliding material and the lubricating oil play a large role.

自動車において、摺動材料の役割は、摩擦摩耗環境が苛酷な部位に対して耐摩耗性に優れ且つ低い摩擦係数を発現することであり、最近では、種々の硬質薄膜材料の適用が進んできている。そして、一般に、硬質炭素材料、とくにDLC(ダイヤモンド ライク カーボン)材料は、空気中や潤滑油不存在下における摩擦係数が、酸化チタン(TiN)や窒化クロム(CrN)といった耐摩耗性の硬質被膜材料と比べて低いことから低摩擦摺動材料として期待されている。   In automobiles, the role of sliding materials is to exhibit excellent wear resistance and low coefficient of friction for parts with severe frictional wear environment. Recently, various hard thin film materials have been applied. Yes. In general, hard carbon materials, particularly DLC (diamond-like carbon) materials, have a friction coefficient in the air or in the absence of lubricating oil, and wear-resistant hard coating materials such as titanium oxide (TiN) and chromium nitride (CrN). Therefore, it is expected as a low friction sliding material.

さらに、潤滑油における省燃費対策としては、1,低粘度化による、流体潤滑領域における粘性抵抗の低減、2,最適な摩擦調整剤と各種添加剤の配合による、混合及び境界潤滑領域下での摩擦損失の低減、が提言されており、摩擦調整剤としては、モリブデンジチオカルバメイト(MoDTC)やモリブデンジチオフォスフェート(MoDTP)といった有機モリブデン化合物を中心に多くの研究が成されており、従来の鋼材料から成る摺動面においては、使用開始初期に優れた低摩擦係数を示す有機モリブデン化合物を配合した潤滑油が適用され、効果を上げていた。   In addition, as a fuel-saving measure for lubricating oils, 1) reduction of viscosity resistance in the fluid lubrication area by lowering the viscosity, 2) mixing and mixing under the boundary lubrication area by combining optimum friction modifiers and various additives Reduction of friction loss has been proposed, and as a friction modifier, many studies have been conducted focusing on organic molybdenum compounds such as molybdenum dithiocarbamate (MoDTC) and molybdenum dithiophosphate (MoDTP). On the sliding surface made of the material, a lubricating oil blended with an organomolybdenum compound exhibiting an excellent low friction coefficient at the beginning of use was applied, and the effect was improved.

このようなDLC材料の摩擦特性や、有機モリブデン化合物の摩擦調整剤としての性能については、例えば非特許文献1及び2報告されている。
加納、他,日本トライボロジー学会予稿集,1999年5月,p.11〜12 加納、他(Kano et al.),ワールド・トライボロジー・コングレス(World Tribology Congress)2001.9,Vienna,Proceeding p.342
For example, Non-Patent Documents 1 and 2 have been reported on the friction characteristics of such DLC materials and the performance of organic molybdenum compounds as friction modifiers.
Kano et al., Proceedings of Japan Society of Tribology, May 1999, p. 11-12 Kano et al., World Tribology Congress 2001.9, Vienna, Proceeding p. 342

しかしながら、上記したようなバルブ装置において、可変吸気コントロールバルブやスワールコントロールバルブでは、バルブ軸とバルブ軸受部との摺動接触部分に生じるフリクションに対応し得るように大型のアクチュエータを用いた場合、これにより応答速度、電力消費、製造コスト及びエンジンルーム内のレイアウトなどの面で不利になるという問題点があった。   However, in the valve device as described above, when a variable intake control valve or a swirl control valve uses a large actuator so as to be able to cope with friction generated in the sliding contact portion between the valve shaft and the valve bearing portion, As a result, there is a problem in that it is disadvantageous in terms of response speed, power consumption, manufacturing cost, layout in the engine room, and the like.

そして、上記の如く大型のアクチュエータが必要となるのは、バルブ軸とバルブ軸受部との摺動接触部分に生じるフリクションが起因になっていることから、この摺動接触部分におけるフリクションを低減させるうえでの改善が望まれていた。   The reason why a large actuator is required as described above is due to the friction generated in the sliding contact portion between the valve shaft and the valve bearing portion. Improvement was desired.

また、非特許文献1には、空気中において低摩擦性に優れる一般のDLC材料が、潤滑油存在下においては、その摩擦低減効果が必ずしも大きくないことが報告されており、また、非特許文献2によれば、このような摺動材料に有機モリブデン化合物を含有する潤滑油組成物を適用したとしても摩擦低減効果が充分発揮されないことがあることもわかってきた。   Further, Non-Patent Document 1 reports that a general DLC material that is excellent in low friction in air does not necessarily have a large friction reducing effect in the presence of lubricating oil. According to No. 2, it has been found that even if a lubricating oil composition containing an organomolybdenum compound is applied to such a sliding material, the friction reducing effect may not be sufficiently exhibited.

さらに、比較的高温や高圧に曝されるエンジンのバルブ装置については、潤滑剤として潤滑油ではなくグリースが使用されるが、このようなグリースとDLCなどの硬質炭素材料との併用については、未だ検討されていない。   Further, in engine valve devices that are exposed to relatively high temperatures and high pressures, grease is used as a lubricant instead of lubricating oil. However, the use of such grease with a hard carbon material such as DLC is still not available. Not considered.

本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、エンジンの吸気経路等に設けるバルブ装置において、バルブ軸とバルブ軸受部との摺動接触部分に硬質炭素材料とグリースを採用することで、大幅なフリクションの低減を実現することができるエンジンのバルブ装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and in a valve device provided in an intake passage of an engine, a hard carbon material and grease are employed in a sliding contact portion between a valve shaft and a valve bearing portion. Therefore, an object of the present invention is to provide an engine valve device capable of realizing a significant reduction in friction.

本発明のエンジンのバルブ装置は、エンジンの吸気経路等に設けるバルブ装置であって、バルブを備えたバルブ軸と、バルブ軸を回動可能に保持するバルブ軸受部とが、エステル油及び/又はエーテル油を基油とするグリースを介して摺動接触しており、バルブ軸及びバルブ軸受部の少なくとも一方の摺動接触面に硬質炭素薄膜が形成してあると共に、硬質炭素薄膜の水素含有量が20原子%以下であることを特徴としており、これによりバルブ軸とびバルブ軸受部との摺動接触部分におけるフリクションの大幅な低減を実現する。   An engine valve device according to the present invention is a valve device provided in an intake passage of an engine, and the like, and a valve shaft provided with a valve and a valve bearing portion that rotatably holds the valve shaft include ester oil and / or It is in sliding contact with grease based on ether oil, and a hard carbon thin film is formed on at least one sliding contact surface of the valve shaft and valve bearing part, and the hydrogen content of the hard carbon thin film Is 20 atomic% or less, which realizes a significant reduction in friction at the sliding contact portion between the valve shaft and the valve bearing portion.

また、本発明に係るエンジンのバルブ装置の好適形態は、上記グリースが、カルシウム若しくはリチウムを含有する金属セッケン、又はウレア系化合物を増ちょう剤とすることを特徴としている。   Moreover, the suitable form of the valve apparatus of the engine which concerns on this invention is characterized by the said grease using the metal soap or the urea type compound containing calcium or lithium as a thickener.

本発明のエンジンのバルブ装置は、バルブ軸とバルブ軸受部との摺動接触部分にDLCなどの硬質炭素材料と特定のグリースを採用したことにより、摺動接触部分のフリクションを大幅に低減することができる。   The engine valve device of the present invention employs a hard carbon material such as DLC and a specific grease for the sliding contact portion between the valve shaft and the valve bearing portion, thereby greatly reducing the friction of the sliding contact portion. Can do.

これにより、可変吸気コントロールバルブやスワールコントロールバルブ等のバルブ装置において、フリクションの低減に伴って駆動用アクチュエータの小型化や構造の簡略化を実現することができ、エンジンルーム内の機器のレイアウトの自由度が増すと共に、応答速度の向上、電力節減、電力節減に伴う燃費の向上及び低コスト化などを実現することができ、さらにはエンジンの性能向上に貢献することができる。   As a result, in valve devices such as variable intake control valves and swirl control valves, it is possible to reduce the size of the drive actuator and simplify the structure along with the reduction of friction. As the speed increases, it is possible to realize an improvement in response speed, power saving, improvement in fuel efficiency and cost reduction accompanying power saving, and further contribute to improvement in engine performance.

また、とくにスロットルバルブ等のバルブ装置においては、摺動接触部分のフリクション低減に伴って、バルブ軸とバルブ軸受部とのクリアランスを小さくし、摺動接触部分のシール性を高めて全閉時の空気の漏れ量を著しく低減することができ、これにより、エンジンの性能向上に貢献し得ると共に、クリアランスを小さくするために行っていたモリブデンの塗布などを廃止して、作業性の向上、低コスト化、品質及び耐久性の向上などを実現することができる。   In particular, in a valve device such as a throttle valve, as the friction at the sliding contact portion is reduced, the clearance between the valve shaft and the valve bearing portion is reduced, and the sealing performance at the sliding contact portion is increased to improve the sealing performance. The amount of air leakage can be significantly reduced, which can contribute to improving engine performance and eliminate the application of molybdenum, which has been done to reduce clearance, improving workability and reducing costs. , Improvement in quality and durability can be realized.

以下、本発明について、さらに詳細に説明する。なお、本明細書において「%」は、特記しない限り質量百分率を表すものとする。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In this specification, “%” represents a mass percentage unless otherwise specified.

図1は、エンジンのバルブ装置として、可変吸気コントロールバルブ(タンブルコントロールバルブ)を説明する図である。このバルブは、バタフライ式のバルブであって、インテークマニホルド1において、各気筒に対応する個々の吸気経路に設けてあり、低中速時に閉じることにより実効吸気ポートの長さを大きくし、また、高速時に開くことにより実効吸気ポートの長さを小さくして、夫々の回転域でのトルク向上を図るものである。   FIG. 1 is a diagram illustrating a variable intake control valve (tumble control valve) as an engine valve device. This valve is a butterfly type valve, and is provided in each intake passage corresponding to each cylinder in the intake manifold 1 to increase the length of the effective intake port by closing at low and medium speeds. By opening at high speed, the length of the effective intake port is reduced to improve the torque in each rotation region.

上記の可変吸気コントロールバルブは、インテークマニホルド1のフランジ2に形成したポート3を開閉する板状のバルブ4と、インテークマニホルド1に対して各ポート3内を通過するように貫通させたバルブ軸5を備えており、バルブ軸5に各バルブ4がねじ止めしてある。バルブ軸5は、インテークマニホルド1において、各バルブ4の両側に設けたバルブ軸受部6で回動自在に保持してあると共に、ラバー系材料から成るリップシール7によって両端部が回動自在に保持してある。なお、リップシール7にはグリスを塗布する。   The variable intake control valve includes a plate-like valve 4 that opens and closes a port 3 formed on the flange 2 of the intake manifold 1 and a valve shaft 5 that passes through the intake manifold 1 so as to pass through each port 3. Each valve 4 is screwed to the valve shaft 5. The valve shaft 5 is rotatably held in the intake manifold 1 by valve bearing portions 6 provided on both sides of each valve 4, and both ends are rotatably held by lip seals 7 made of a rubber material. It is. Note that grease is applied to the lip seal 7.

バルブ軸5は、鋼等の鉄基合金やアルミ合金などの非鉄金属合金に代表される各種金属材料、あるいは所望の機械的強度及び耐熱性を有する合成樹脂を材料としている。また、バルブ軸受部6は、この実施例のようにインテークマニホルド1と一体化してある場合、又は別部品としてインテークマニホルド1に装着する場合とがあり、これらの場合に応じて、鋼などの鉄基合金やアルミ合金などの非鉄金属合金に代表される各種金属材料、あるいは所望の機械的強度及び耐熱性を有する合成樹脂といった材料から選択される。   The valve shaft 5 is made of various metal materials typified by iron-based alloys such as steel and non-ferrous metal alloys such as aluminum alloys, or a synthetic resin having desired mechanical strength and heat resistance. Further, the valve bearing portion 6 may be integrated with the intake manifold 1 as in this embodiment, or may be attached to the intake manifold 1 as a separate part. Depending on these cases, iron such as steel may be used. It is selected from various metal materials typified by non-ferrous metal alloys such as base alloys and aluminum alloys, or synthetic resins having desired mechanical strength and heat resistance.

また、バルブ軸5の一端部には、回動用レバー8が連結してあると共に、回動用レバー8には、バルブ軸5に対してオフセットした位置に連結ピン9が設けてあり、連結ピン9には、負圧式アクチュエータ10の出力ロッド10aが連結してある。これにより、可変吸気コントロールバルブは、負圧式アクチュエータ10の出力ロッド10aを進退駆動すると、回動用レバー8を介してバルブ軸5が往復回動し、これと同時にバルブ4が往復回動してポート3を開閉する。   A rotation lever 8 is connected to one end of the valve shaft 5, and a connecting pin 9 is provided at a position offset from the valve shaft 5. Is connected to the output rod 10a of the negative pressure actuator 10. Thus, when the variable intake control valve drives the output rod 10a of the negative pressure actuator 10 to advance and retreat, the valve shaft 5 reciprocates through the rotation lever 8, and at the same time, the valve 4 reciprocates to rotate the port. 3 is opened and closed.

このとき、上記の可変吸気コントロールバルブは、バルブ4を備えたバルブ軸5と、バルブ軸5を回動可能に保持するバルブ軸受部6とが複数箇所において夫々摺動接触することとなる。そこで、当該可変吸気コントロールバルブは、とくに、バルブ軸5とバルブ軸受部6との少なくとも一方の摺動接触面に、水素含有量が20原子%以下である硬質炭素薄膜を形成すると共に、バルブ軸5とバルブ軸受部6との間に、エステル油及び/又はエーテル油を基油とするグリースを介在させた状態にし、これによりシール性を確保しつつ摺動接触部分におけるフリクションを大幅に低減している。   At this time, in the variable intake control valve, the valve shaft 5 including the valve 4 and the valve bearing portion 6 that rotatably holds the valve shaft 5 are in sliding contact at a plurality of locations. Therefore, the variable intake control valve particularly has a hard carbon thin film having a hydrogen content of 20 atomic% or less formed on at least one sliding contact surface between the valve shaft 5 and the valve bearing portion 6, and the valve shaft. 5 and the valve bearing 6 are made to interpose grease based on ester oil and / or ether oil as a base oil, thereby greatly reducing friction at the sliding contact portion while ensuring sealing performance. ing.

なお、成膜のし易さから言えば、バルブ軸5に硬質炭素薄膜を形成するのがより望ましく、また、一方が金属であり且つ他方が樹脂である場合には、少なくとも金属から成るものに硬質炭素薄膜を形成するのがより望ましい。   In terms of ease of film formation, it is more desirable to form a hard carbon thin film on the valve shaft 5, and when one is a metal and the other is a resin, it is at least made of a metal. It is more desirable to form a hard carbon thin film.

このように、バルブ軸5とバルブ軸受部6との摺動接触部分のフリクションを低減すれば、吸入空気によるエアモーメント、エンジンの振動及び低温環境等の影響を受けたとしても、小型の負圧式アクチュエータ10でもバルブ4を充分に駆動することができ、例えばトルク増大を図るためのクランク機構といった増幅機構も不要であり、これにより、エンジンルーム内の機器のレイアウトの自由度が増すほか、応答速度の向上、電力節減、電力節減に伴う燃費の向上及び低コスト化などを実現し得る。   In this way, if the friction at the sliding contact portion between the valve shaft 5 and the valve bearing portion 6 is reduced, even if it is affected by air moment due to intake air, vibration of the engine, low temperature environment, etc., a small negative pressure type The actuator 10 can sufficiently drive the valve 4 and does not require an amplification mechanism such as a crank mechanism for increasing torque, for example, thereby increasing the degree of freedom in layout of equipment in the engine room and response speed. Improvement of power consumption, power saving, improvement in fuel consumption and cost reduction associated with power saving can be realized.

図2は、エンジンのバルブ装置として、スワールコントロールバルブを説明する図である。このバルブは、バタフライ式のバルブであって、インテークマニホルド11において、各気筒に対応する個々の吸気経路に設けてあり、とくに、個々の気筒に対して二つに分岐した吸気経路13a,13bのうちの一方の吸気経路13aを開閉する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a swirl control valve as an engine valve device. This valve is a butterfly valve, and is provided in each intake passage corresponding to each cylinder in the intake manifold 11, and in particular, the intake passages 13a and 13b branched into two for each cylinder. One of the intake passages 13a is opened and closed.

上記のスワールコントロールバルブは、先の可変吸気コントロールバルブと同様に、インテークマニホルド11における吸気経路3aを開閉する板状のバルブ14と、インテークマニホルド11に対して各吸気経路3a内を通過するように貫通させたバルブ軸15を備え、バルブ軸15に各バルブ14がねじ止めしてある。バルブ軸15は、インテークマニホルド11において、各バルブ14の両側のバルブ軸受部16で回動自在に保持してあると共に、ラバー系材料から成るリップシール17によって両端部が回動自在に保持してある。   The swirl control valve is configured to pass through each intake passage 3a with respect to the intake manifold 11 and a plate-like valve 14 that opens and closes the intake passage 3a in the intake manifold 11 in the same manner as the variable intake control valve. A valve shaft 15 is provided, and each valve 14 is screwed to the valve shaft 15. The valve shaft 15 is rotatably held by the valve bearing portions 16 on both sides of each valve 14 in the intake manifold 11, and both ends thereof are rotatably held by lip seals 17 made of rubber material. is there.

また、バルブ軸15の一端部には、回動用レバー18が連結してあると共に、回動用レバー18には、バルブ軸15に対してオフセットした位置に連結ピン19が設けてあり、連結ピン19には、電子制御モータ式アクチュエータ20の出力ロッド20aが連結してある。これにより、スワールコントロールバルブは、電子制御モータ式アクチュエータ20の出力ロッド20aを進退駆動すると、回動用レバー18を介してバルブ軸15が往復回動し、これと同時にバルブ14が往復回動して吸気経路3aを開閉する。   A rotating lever 18 is connected to one end of the valve shaft 15, and a connecting pin 19 is provided at a position offset from the valve shaft 15. The output rod 20a of the electronic control motor type actuator 20 is connected to this. Thereby, when the output rod 20a of the electronic control motor type actuator 20 is driven forward and backward, the swirl control valve reciprocates the valve shaft 15 via the rotation lever 18, and simultaneously the valve 14 reciprocates. The intake passage 3a is opened and closed.

このとき、上記のスワールコントロールバルブは、バルブ14を備えたバルブ軸13と、バルブ軸13を回動可能に保持するバルブ軸受部16とが複数箇所において夫々摺動接触する。そこで、当該スワールコントロールバルブは、バルブ軸15とバルブ軸受部16との少なくとも一方の摺動接触面に、水素含有量が20原子%以下である硬質炭素薄膜を形成すると共に、バルブ軸15とバルブ軸受部16との間に、エステル油及び/又はエーテル油を基油とするグリースを介在させた状態にし、これによりシール性を確保しつつ摺動接触部分におけるフリクションを大幅に低減している。   At this time, in the swirl control valve, the valve shaft 13 including the valve 14 and the valve bearing portion 16 that rotatably holds the valve shaft 13 are in sliding contact with each other at a plurality of locations. Accordingly, the swirl control valve forms a hard carbon thin film having a hydrogen content of 20 atomic% or less on at least one sliding contact surface between the valve shaft 15 and the valve bearing portion 16, and the valve shaft 15 and the valve shaft. Grease using ester oil and / or ether oil as a base oil is interposed between the bearing portion 16 and the friction at the sliding contact portion is greatly reduced while ensuring sealing performance.

このように、摺動接触部分のフリクションを低減すれば、吸入空気によるエアモーメント、エンジンの振動及び低温環境等の影響を受けたとしても、小型の電子制御モータ式アクチュエータ20でもバルブ14を充分に駆動することができ、これにより、エンジンルーム内の機器のレイアウトの自由度が増すほか、応答速度の向上、電力節減、電力節減に伴う燃費の向上及び低コスト化などを実現し得る。   In this way, if the friction at the sliding contact portion is reduced, the valve 14 can be sufficiently connected even with the small electronically controlled motor type actuator 20 even if it is affected by the air moment due to the intake air, the vibration of the engine and the low temperature environment. As a result, the degree of freedom of the layout of the equipment in the engine room can be increased. In addition, the response speed can be improved, the power can be saved, the fuel consumption can be improved, and the cost can be reduced.

図3は、エンジンのバルブ装置として、エンジンにおけるスロットルバルブを説明する図である。このバルブは、バタフライ式のバルブであって、周知のように、アクセルペダルの操作に連動して吸気経路を開閉する。   FIG. 3 is a diagram for explaining a throttle valve in an engine as an engine valve device. As is well known, this valve is a butterfly valve that opens and closes the intake path in conjunction with the operation of the accelerator pedal.

上記のスロットルバルブは、エアダクトの一部を構成するバルブハウジング21において、吸気経路22を開閉する板状のバルブ23と、吸気経路22を横切る状態に設けたバルブ軸24を備え、バルブ軸24にバルブ23がねじ止めしてある。バルブ軸24は、例えば鉄系材料から成り、両端がバルブ軸受部25により回動自在に保持してある。   The throttle valve includes a plate-like valve 23 for opening and closing the intake passage 22 and a valve shaft 24 provided across the intake passage 22 in the valve housing 21 constituting a part of the air duct. Valve 23 is screwed. The valve shaft 24 is made of, for example, an iron-based material, and both ends are rotatably held by the valve bearing portion 25.

ここで、図3(a)に示すスロットルバルブでは、バルブ軸24の一端部を保持するバルブ軸受部25が、ベアリング25Aとバルブハウジング21に形成した貫通孔25Bで構成してあり、バルブ軸24と貫通孔25Bの内周面とが摺動接触する。そこで、このスロットルバルブでは、バルブ軸24及び貫通孔25Bの少なくとも一方の摺動接触面に硬質炭素被膜を形成し、これにより摺動接触部分におけるフリクションを大幅に低減している。   Here, in the throttle valve shown in FIG. 3A, the valve bearing portion 25 that holds one end portion of the valve shaft 24 is configured by a bearing 25 </ b> A and a through hole 25 </ b> B formed in the valve housing 21. And the inner peripheral surface of the through hole 25B are in sliding contact. Therefore, in this throttle valve, a hard carbon film is formed on at least one sliding contact surface of the valve shaft 24 and the through hole 25B, thereby greatly reducing friction at the sliding contact portion.

また、図3(b)に示すスロットルバルブでは、バルブ軸24の一端部を保持するバルブ軸受部25が、バルブハウジング21に形成した保持孔(25)であり、バルブ軸24と保持孔(25)の内周面とが摺動接触する。そこで、このスロットルバルブでは、バルブ軸24及び保持孔(25)の少なくとも一方の摺動接触面に硬質炭素被膜を形成し、これにより摺動接触部分におけるフリクションを大幅に低減している。   In the throttle valve shown in FIG. 3B, the valve bearing portion 25 that holds one end of the valve shaft 24 is a holding hole (25) formed in the valve housing 21, and the valve shaft 24 and the holding hole (25 ) In sliding contact. Therefore, in this throttle valve, a hard carbon film is formed on at least one sliding contact surface of the valve shaft 24 and the holding hole (25), thereby greatly reducing friction at the sliding contact portion.

さらに、図3(c)に示すスロットルバルブでは、バルブ軸24の一端部を保持するバルブ軸受部25が、ベアリング25Aとバルブハウジング21に形成した貫通孔25Bで構成してあると共に、バルブ軸24にフランジ部24aが形成してあり、バルブ軸24と貫通孔25Bの内周面とが摺動接触すると共に、フランジ部24aの端面と実質的にバルブ軸受部25に含まれる吸気経路22の内壁とが摺動接触する。そこで、このスロットルバルブでは、フランジ部24aを含むバルブ軸24と、貫通孔25B及び吸気経路内壁を含むバルブ軸受部25との少なくとも一方の摺動接触面に硬質炭素被膜を形成し、これにより摺動接触部分におけるフリクションを大幅に低減している。   Further, in the throttle valve shown in FIG. 3C, the valve bearing portion 25 that holds one end portion of the valve shaft 24 includes a bearing 25 </ b> A and a through hole 25 </ b> B formed in the valve housing 21, and the valve shaft 24. The valve shaft 24 and the inner peripheral surface of the through hole 25B are in sliding contact with each other, and the end surface of the flange portion 24a and the inner wall of the intake passage 22 substantially included in the valve bearing portion 25 are formed in the flange portion 24a. And sliding contact. Therefore, in this throttle valve, a hard carbon film is formed on at least one sliding contact surface between the valve shaft 24 including the flange portion 24a and the valve bearing portion 25 including the through hole 25B and the inner wall of the intake path, thereby sliding the valve shaft 24. Friction at the moving contact part is greatly reduced.

上記の図3(a)〜(c)に示す各バルブ装置では、摺動接触部分におけるフリクションの低減に伴って、その摺動接触部分のクリアランスを小さく設定することができるようになり、これにより全閉時における空気の漏れ量を低減することができ、エンジンの性能向上に貢献し得る。また、従来においてクリアランスを小さくするために行っていたモリブデンの塗布などを廃止し得るので、作業性の向上、低コスト化、品質の向上(流量管理値の安定性)及び耐久性(劣化後流量特性)の向上などを実現する。なお、図3に示す各バルブ装置においても、成膜のし易さから言えば、バルブ軸24に硬質炭素被膜を形成するのが望ましい。   In each of the valve devices shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), as the friction in the sliding contact portion is reduced, the clearance of the sliding contact portion can be set small. The amount of air leakage when fully closed can be reduced, which can contribute to improvement in engine performance. In addition, the application of molybdenum, which has been done to reduce the clearance in the past, can be abolished, improving workability, reducing costs, improving quality (stability of flow control values), and durability (flow after deterioration) Improvement of characteristics). In each valve device shown in FIG. 3, it is desirable to form a hard carbon coating on the valve shaft 24 in terms of ease of film formation.

ここで、図1〜図3に示すエンジンのバルブ装置において、バルブ軸とバルブ軸受部との間は、高周波振動及び圧力脈動(低圧側及び高圧側)を受ける環境にあることから、このような環境をも考慮したうえでフリクション低減を図る必要がある。エンジンの種類と高周波振動及び圧力脈動の例を表1に示す。   Here, in the valve device of the engine shown in FIGS. 1 to 3, the valve shaft and the valve bearing portion are in an environment that receives high-frequency vibration and pressure pulsation (low pressure side and high pressure side). It is necessary to reduce friction in consideration of the environment. Table 1 shows examples of engine types, high-frequency vibrations, and pressure pulsations.

Figure 2006220128
Figure 2006220128

そこで、本発明では、バルブ軸とバルブ軸受部とが、エステル油及び/又はエーテル油を基油とするグリースを介して摺動接触するようにし、バルブ軸及びバルブ軸受部の少なくとも一方の摺動接触面に、水素含有量が20原子%以下である硬質炭素薄膜を形成することにより、上記の環境下においても、バルブ軸とバルブ軸受部との摺動接触部分のフリクション低減を実現するものとしている。   Therefore, in the present invention, the valve shaft and the valve bearing portion are in sliding contact with each other via grease using ester oil and / or ether oil as a base oil, and at least one of the valve shaft and the valve bearing portion is slid. By forming a hard carbon thin film with a hydrogen content of 20 atomic% or less on the contact surface, it is possible to reduce friction at the sliding contact portion between the valve shaft and the valve bearing portion even in the above environment. Yes.

上記の硬質炭素薄膜としては、炭素を含有する結晶質又は非晶質の薄膜、とくに、ダイヤモンド薄膜及びDLC薄膜を挙げることができ、例えば、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(ダイヤモンドライクカーボン薄膜)であることが望ましい。   Examples of the hard carbon thin film include a crystalline or amorphous thin film containing carbon, in particular, a diamond thin film and a DLC thin film, such as various PVD methods, specifically, arc ion plating. A DLC thin film (diamond-like carbon thin film) formed by a method is desirable.

上記DLC薄膜は、いわゆるDLC材料から構成されるものであって、このDLC材料は、炭素原子を主体として構成された非晶質のものであり、炭素原子同士の結合形態がダイヤモンド構造(SP結合)とグラファイト結合(SP結合)の両方から成る。 The DLC thin film is composed of a so-called DLC material, and this DLC material is an amorphous material mainly composed of carbon atoms, and the bonding form of the carbon atoms is a diamond structure (SP 3 Bond) and graphite bond (SP 2 bond).

具体的には、炭素原子のみから成る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)などの金属原子を一部に含むMeCが挙げられるが、本発明においては、水素含有量が少ないものほど好ましく、水素含有量が20原子%以下のもの、好ましくは10原子%以下、特に0.5原子%以下、更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。   Specifically, aC (amorphous carbon) consisting only of carbon atoms, aC: H (hydrogen amorphous carbon) containing hydrogen, and some metal atoms such as titanium (Ti) and molybdenum (Mo). In the present invention, the lower the hydrogen content, the more preferable. The hydrogen content is 20 atomic% or less, preferably 10 atomic% or less, particularly 0.5 atomic% or less, An aC-based (amorphous carbon-based) material that does not contain hydrogen can be preferably used.

硬質炭素薄膜の膜厚としては、対象とするバルブ軸及びバルブ軸受部の夫々の種類や要求性能、バルブ軸及びバルブ軸受部を構成する夫々の材料の種類、摺動部の表面粗さなどに影響を受けるが、DLC薄膜にあっては、例えば0.3〜2.0μm程度とするのが良い。   The film thickness of the hard carbon thin film depends on the type and required performance of the target valve shaft and valve bearing part, the type of each material constituting the valve shaft and valve bearing part, the surface roughness of the sliding part, etc. Although it is affected, in the case of the DLC thin film, it is preferable to set the thickness to about 0.3 to 2.0 μm, for example.

また、硬質炭素薄膜の形成前における基材の表面粗さも、対象とするバルブ軸及びバルブ軸受部の夫々の種類や要求性能、バルブ軸及びバルブ軸受部を構成する夫々の基材の種類、摺動部の表面粗さなどに影響を受けるが、エンジンのバルブ装置にDLC薄膜を適用するに際して、基材が鋼の場合には、硬質炭素薄膜の被覆前の表面粗さが、Raで0.1μm以下にすることが好ましい。   In addition, the surface roughness of the base material before the formation of the hard carbon thin film is also determined depending on the type and required performance of the target valve shaft and valve bearing part, the type of base material constituting the valve shaft and valve bearing part, Although affected by the surface roughness of the moving part, when the DLC thin film is applied to the valve device of the engine, when the base material is steel, the surface roughness before coating of the hard carbon thin film is 0. It is preferable to be 1 μm or less.

さらに、基材がアルミニウム合金の場合は、Raで0.02μm以下、プラスチックの場合はRaで0.1μm以下にすることが好ましい。   Further, when the base material is an aluminum alloy, Ra is preferably 0.02 μm or less, and when the base material is plastic, Ra is preferably 0.1 μm or less.

さらに、上記硬質炭素薄膜は、通常、バルブ軸及びバルブ軸受部の少なくとも一方の摺動面全体に被覆されるが、少なくとも一方の摺動面の一部に被覆されてもよい。   Furthermore, the hard carbon thin film is usually coated on the entire sliding surface of at least one of the valve shaft and the valve bearing portion, but may be coated on a part of at least one sliding surface.

次に、使用するグリースとしては、先述の如く、エステル油及び/又はエーテル油を基油とするものであるが、この基油は、エステル油又はエーテル油のみを含むものに限定されるものではなく、これら以外の天然油や合成油を含んでいてもよい。他の基油成分としては、鉱油やシリコーン油、フルオロカーボン油などを挙げることができる。   Next, as described above, the grease used is based on ester oil and / or ether oil, but this base oil is not limited to those containing only ester oil or ether oil. However, other natural oils and synthetic oils may be included. Examples of other base oil components include mineral oil, silicone oil, fluorocarbon oil, and the like.

エステル油としては、潤滑剤の成分として使用できるものであれば、天然油であるか合成油であるかは不問であるが、具体例としては、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、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、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などを挙げることができ、トリメチロールプロパンカプリレートが好適に用いられる。   The ester oil is not particularly limited as long as it can be used as a component of a lubricant, but it is not limited whether it is a natural oil or a synthetic oil. Specific examples include ditridecyl glutarate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditrile. Examples include decyl adipate, dioctyl sebacate, trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargonate, trimethylolpropane isostearinate, pentaerythritol 2-ethylhexanoate, pentaerythritol pelargonate, and the like. Rate is preferably used.

エーテル油としては、潤滑剤の成分として使用できるものであれば、天然由であるか合成油であるかは不問である。具体例としては、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及びポリフェニルエーテルなどを挙げることができ、ジアルキルジフェニルエーテルが好適である。   It does not matter whether the ether oil is a natural oil or a synthetic oil as long as it can be used as a component of a lubricant. Specific examples include polyoxyalkylene glycol, dialkyl diphenyl ether and polyphenyl ether, and dialkyl diphenyl ether is preferred.

上述のような成分を含む基油は、代表的には100℃における基油粘度が2〜100mm/s程度、好ましくは2〜40mm/s程度、さらに好ましくは10〜20mm/s程度となる。 The base oil containing the above components typically has a base oil viscosity at 100 ° C. of about 2 to 100 mm 2 / s, preferably about 2 to 40 mm 2 / s, more preferably about 10 to 20 mm 2 / s. It becomes.

なお、動粘度が2mm/s未満の場合には、充分な耐摩耗性が得られないうえに、蒸発特性が劣る可能性があるため好ましくない。一方、動粘度が100mm/sを超えると、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。 In addition, when kinematic viscosity is less than 2 mm < 2 > / s, since sufficient abrasion resistance is not acquired and an evaporation characteristic may be inferior, it is unpreferable. On the other hand, if the kinematic viscosity exceeds 100 mm 2 / s, it is difficult to exhibit low friction performance, and low temperature performance may be deteriorated, which is not preferable.

また、かかる基油の粘度指数は、代表的には100以上、好ましくは120以上、さらに好ましくは140以上となる。粘度指数が高い基油を選択することにより、低温粘度特性に優れるだけでなく、オイル消費が少なく、低温粘度特性、省燃費性能及び摩擦低減効果に優れた組成物を得ることができる。   The viscosity index of such base oil is typically 100 or more, preferably 120 or more, and more preferably 140 or more. By selecting a base oil having a high viscosity index, it is possible to obtain a composition that not only has excellent low-temperature viscosity characteristics, but also has low oil consumption and excellent low-temperature viscosity characteristics, fuel saving performance, and friction reduction effect.

一方、上記グリースに含まれる増ちょう剤としては、各種の金属せっけん系材料や非金属せっけん系材料を挙げることができる。 金属せっけん系材料としては、高級脂肪酸のナトリウム、カルシウム、アルミニウム、リチウム、バリウム、銅及び鉛塩や、高級脂肪酸と低級脂肪酸又は二塩基酸などとの複合塩を挙げることができる。これらの金属せっけん系材料としては、カルシウムステアレート、リチウムヒドロキシステアレート、リチウムステアレート、ナトリウムステアレート及びアルミニウムステアレートが好適である。   On the other hand, examples of the thickener contained in the grease include various metal soap-based materials and non-metal soap-based materials. Examples of the metal soap material include sodium, calcium, aluminum, lithium, barium, copper and lead salts of higher fatty acids, and complex salts of higher fatty acids with lower fatty acids or dibasic acids. As these metal soap materials, calcium stearate, lithium hydroxystearate, lithium stearate, sodium stearate and aluminum stearate are suitable.

また、非金属せっけん系材料としては、シリカゲルやベントナイトなどの無機系材料(有機増ちょう剤)、銅フタロシアニン、アリル尿素、イミド誘導体及びインダスレンブルーなどの有機系材料(無機増ちょう剤)を挙げることができる。これらの非金属せっけん系増ちょう剤としては、尿素系化合物、例えば、例えば、ジウレア、ナトリウムテレフタラメート及びPTFEが好適である。   Non-metallic soap materials include inorganic materials (organic thickeners) such as silica gel and bentonite, and organic materials (inorganic thickeners) such as copper phthalocyanine, allylurea, imide derivatives and indanthrene blue. be able to. As these non-metallic soap thickeners, urea compounds such as diurea, sodium terephthalamate and PTFE are suitable.

上述したグリースには、上記基油及び増ちょう剤にも、酸化防止剤、清浄剤、摩耗防止剤及び固体潤滑剤などを添加することが可能である。   In the above-described grease, it is possible to add an antioxidant, a detergent, an antiwear agent, a solid lubricant and the like to the base oil and the thickener.

酸化防止剤としては、特に限定されるものではなく従来からグリースに使用されているものを挙げることでき、例えば、アミン化合物、フェノール、硫黄化合物及びカルバメートを挙げることができる。   The antioxidant is not particularly limited, and examples thereof include those conventionally used in greases. Examples thereof include amine compounds, phenols, sulfur compounds, and carbamates.

また、清浄剤としては、特に限定されるものではなく従来からグリースに使用されているものを挙げることでき、例えば、スルホネート、フェネート、サシリレート及びアミン化合物を挙げることができる。   In addition, the detergent is not particularly limited, and examples thereof include those conventionally used in greases. Examples thereof include sulfonates, phenates, sacylates, and amine compounds.

摩耗防止剤としては、特に限定されるものではなく従来からグリースに使用されているものを挙げることでき、例えば、リン酸エステル、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫黄化合物及び塩化物を挙げることができる。   The antiwear agent is not particularly limited, and examples thereof include those conventionally used in grease. Examples thereof include phosphate esters, zinc dialkyldithiophosphates, sulfur compounds, and chlorides.

さらに、固体潤滑剤としては、特に限定されるものではなく従来からグリースに使用されているものを挙げることできる。   Furthermore, the solid lubricant is not particularly limited, and examples thereof include those conventionally used in grease.

なお、上述のグリース自体の性状は、使用する摺動機構の目的や作動状況などに影響を受けるが、代表的には、ちょう度が265〜295程度、滴点が100〜300℃程度のものが好ましい。   The properties of the above grease itself are affected by the purpose and operating conditions of the sliding mechanism used, but typically the consistency is about 265 to 295 and the dropping point is about 100 to 300 ° C. Is preferred.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

(実施例1〜4)
図4に示すように、シリンダ−オン−ディスク単体往復動摩擦試験機を用いて摩擦係数の測定を行うべく、シリンダー状試験片100及びディスク状試験片200をSUJ2鋼で作成した。これらのシリンダー状試験片100及びディスク状試験片200がバルブ軸及びバルブ軸受部に相当する。
(Examples 1-4)
As shown in FIG. 4, a cylinder-shaped test piece 100 and a disk-shaped test piece 200 were made of SUJ2 steel in order to measure the friction coefficient using a cylinder-on-disk single-piece reciprocating friction tester. These cylindrical test piece 100 and disc-shaped test piece 200 correspond to the valve shaft and the valve bearing portion.

次いで、ディスク状試験片200の上部摺動面表面に、PVDアークイオン式イオンプレーティング法により、水素原子量0.5原子%以下、ヌープ硬度Hk=2170kg/mm、表面粗さRy=0.03μm、厚さ0.5μmのDLC薄膜を成膜し、シリンダー状試験片100とディスク状試験片200を摺動部材とする本例の摺動機構を製作した。 Next, the surface of the upper sliding surface of the disk-shaped test piece 200 is subjected to a PVD arc ion ion plating method with a hydrogen atom amount of 0.5 atomic% or less, a Knoop hardness Hk = 2170 kg / mm 2 , and a surface roughness Ry = 0. A DLC thin film having a thickness of 03 μm and a thickness of 0.5 μm was formed, and the sliding mechanism of this example using the cylindrical test piece 100 and the disk-shaped test piece 200 as sliding members was manufactured.

次に、表2に示すグリースを約0.3g、シリンダー状試験片100とディスク状試験片200との間に塗布し、下記の条件下で摩擦試験を行い摩擦係数を測定した。試験片材料及びグリースの成分表示を表2に示す。また、試験10分後における各例の摺動機構の摩擦係数をグラフ化して図5に示した。   Next, about 0.3 g of the grease shown in Table 2 was applied between the cylindrical specimen 100 and the disk specimen 200, and a friction test was performed under the following conditions to measure the friction coefficient. Table 2 shows the components of the specimen material and grease. Further, the coefficient of friction of the sliding mechanism of each example after 10 minutes of the test was graphed and shown in FIG.

[摩擦試験条件]
・試験装置 ;シリンダーオンディスク単体往復動摩擦試験機
・摺動側試験片;φ15×22mmシリンダー状試験片
・相手側試験片;φ24×7.9mmディスク状試験片
・荷重 ;100N(摺動側試験片の押し付け荷重)
・振幅 ;1.5mm
・周波数 ;50Hz
・試験温度 ;80℃
・測定時間 ;10min
[Friction test conditions]
・ Test equipment: Cylinder-on-disk single-piece reciprocating friction tester ・ Sliding side test piece; φ15 × 22 mm cylindrical test piece ・ Math side test piece; φ24 × 7.9 mm disc-like test piece ・ Load; (Pressing load of one piece)
・ Amplitude: 1.5mm
・ Frequency: 50Hz
Test temperature: 80 ° C
・ Measurement time: 10 min

(比較例1〜6)
ディスク状試験片200にDLC薄膜を成膜しなかった以外は、実施例1〜4と同様の操作を繰り返し、摩擦係数を測定した。得られた結果を図5に示す。
(Comparative Examples 1-6)
Except that no DLC thin film was formed on the disk-shaped test piece 200, the same operation as in Examples 1 to 4 was repeated, and the friction coefficient was measured. The obtained results are shown in FIG.

Figure 2006220128
Figure 2006220128

本発明に係わるエンジンのバルブ装置の一実施形態として、可変吸気コントロールバルブを説明する分解斜視図(a)、リップシール部分の断面図(b)、負圧式アクチュエータ部分の側面図(c)、及びインテークマニホルドのフランジ部分の正面図(d)である。As an embodiment of an engine valve device according to the present invention, an exploded perspective view (a) illustrating a variable intake control valve, a sectional view (b) of a lip seal portion, a side view (c) of a negative pressure actuator portion, and It is a front view (d) of the flange part of an intake manifold. 本発明に係わるエンジンのバルブ装置の他の実施形態として、スワールコントロールバルブを説明する断面図(a)、開いた状態のバルブ正面図(b)、閉じた状態のバルブ正面図(c)、及び側部断面図(d)である。As other embodiments of the valve device of the engine according to the present invention, a sectional view for explaining a swirl control valve (a), a valve front view in an open state (b), a valve front view in a closed state (c), and It is side part sectional drawing (d). 本発明に係わるエンジンのバルブ装置のさらに他の実施形態として、スロットルバルブを説明する図であって、バルブ軸及びバルブ軸受部の異なる形態を示す各々バルブ正面図(a)〜(c)である。FIG. 6 is a view for explaining a throttle valve as still another embodiment of the valve device for an engine according to the present invention, and is a front view (a) to (c) of each valve showing different forms of a valve shaft and a valve bearing portion. . シリンダ−オン−ディスク単体往復動摩擦試験機を概略的に説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a cylinder-on-disk single-piece reciprocating friction tester. 摩擦係数を示すグラフである。It is a graph which shows a friction coefficient.

符号の説明Explanation of symbols

5 15 24 バルブ軸
6 16 25 バルブ軸受部
5 15 24 Valve shaft 6 16 25 Valve bearing

Claims (7)

エンジンの吸気経路等に設けるバルブ装置であって、バルブを備えたバルブ軸と、バルブ軸を回動可能に保持するバルブ軸受部とが、エステル油及び/又はエーテル油を基油とするグリースを介して摺動接触しており、バルブ軸及びバルブ軸受部の少なくとも一方の摺動接触面に硬質炭素薄膜が形成してあると共に、硬質炭素薄膜の水素含有量が20原子%以下であることを特徴とするエンジンのバルブ装置。   A valve device provided in an intake passage or the like of an engine, wherein a valve shaft provided with a valve and a valve bearing portion that rotatably holds the valve shaft are greases based on ester oil and / or ether oil. The hard carbon thin film is formed on at least one sliding contact surface of the valve shaft and the valve bearing portion, and the hydrogen content of the hard carbon thin film is 20 atomic% or less. An engine valve device. 硬質炭素薄膜の水素含有量が10原子%以下であることを特徴とする請求項1に記載のエンジンのバルブ装置。   2. The valve device for an engine according to claim 1, wherein the hydrogen content of the hard carbon thin film is 10 atomic% or less. 硬質炭素薄膜の水素含有量が0.5原子%以下であることを特徴とする請求項1に記載のエンジンのバルブ装置。   2. The valve device for an engine according to claim 1, wherein the hydrogen content of the hard carbon thin film is 0.5 atomic% or less. 硬質炭素皮膜が形成される部材の基材の表面粗さが、硬質炭素薄膜の被覆前において、Raで0.1μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジンのバルブ装置。   The engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface roughness of the substrate of the member on which the hard carbon film is formed is 0.1 µm or less in Ra before coating with the hard carbon thin film. Valve device. グリースが、カルシウム若しくはリチウムを含有する金属セッケン、又はウレア系化合物を増ちょう剤とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエンジンのバルブ装置。   The engine valve device according to any one of claims 1 to 4, wherein the grease comprises a metal soap containing calcium or lithium or a urea compound as a thickener. 硬質炭素薄膜の膜厚が、0.3〜2.0μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエンジンのバルブ装置。   6. The engine valve device according to claim 1, wherein the hard carbon thin film has a thickness of 0.3 to 2.0 [mu] m. 硬質炭素薄膜が、PVD法により成膜したDLC薄膜であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のエンジンのバルブ装置。   7. The valve device for an engine according to claim 1, wherein the hard carbon thin film is a DLC thin film formed by a PVD method.
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