JP2020051258A - Oscillating rotary cam lifter, and ohv engine - Google Patents

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Yoji Sato
洋司 佐藤
直哉 小長井
Naoya Konagai
直哉 小長井
法和 宗田
Norikazu Soda
法和 宗田
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Abstract

To provide an oscillating rotary cam lifter preventing abrasion even if lubricating action is insufficient, and an OHV engine comprising the oscillating rotary cam lifter.SOLUTION: An oscillating rotary cam lifter 1 is a type of an oscillating rotary cam lifter slidably contacting with the timing cam of the overhead valve engine, and includes, on the sliding surface 1a with the timing cam, a sliding layer 2 formed on a metal base. The sliding layer 2 includes a fluorine resin layer having a fluorine resin on its surface. The fluorine resin layer is a crosslinked fluorine resin layer in which at least vicinity of the surface is crosslinked, and an average crosslink rate is 9 to 25% in a range from the outermost surface to a depth of 5 μm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、オーバーヘッドバルブ(OHV:Over Head Valve)エンジンにおいて、タイミングカムに摺接される揺動回転式のカムリフタに関する。また、このカムリフタを用いたOHVエンジンに関する。   The present invention relates to an oscillating rotary cam lifter slidably contacting a timing cam in an overhead valve (OHV) engine. The present invention also relates to an OHV engine using the cam lifter.

発電機、ポンプ、刈払機などの汎用エンジンには構造が単純で整備が容易であり、軽量、コンパクトなOHVエンジンが用いられている。特に、刈払機などの小型OHVエンジンでは、さらに軽量、コンパクト化が可能な揺動回転式カムリフタを備えたOHVエンジンが用いられている。   For general-purpose engines such as generators, pumps, and brush cutters, lightweight, compact OHV engines having a simple structure and easy maintenance are used. In particular, in a small-sized OHV engine such as a brush cutter, an OHV engine provided with an oscillating rotary cam lifter that can be further reduced in weight and size is used.

上記のOHVエンジンは、燃焼室の上方に位置する吸・排気バルブと、クランクシャフトの近傍に位置し、クランクシャフトからの回転動力伝達によって回転するタイミングカムと、該タイミングカムに摺接される揺動回転式カムリフタと、該カムリフタと吸・排気バルブのそれぞれを連設するプッシュロッドとを備えている。この構成において、タイミングカムの回転により、これと摺接する揺動回転式カムリフタが揺動回転し、該カムリフタの揺動回転に伴う開閉動力がプッシュロッドを介して吸・排気バルブに伝達されて各バルブの開閉動作を行なう。   The above-mentioned OHV engine has an intake / exhaust valve located above the combustion chamber, a timing cam located near the crankshaft and rotated by the transmission of rotational power from the crankshaft, and a swing cam that slides on the timing cam. It includes a dynamic rotary cam lifter, and a push rod connecting the cam lifter and each of the intake and exhaust valves. In this configuration, the rotation of the timing cam causes the swinging rotary cam lifter slidingly in contact with the timing cam to swing and rotate, and the opening / closing power accompanying the swinging rotation of the cam lifter is transmitted to the intake / exhaust valves via the push rod, and the respective timings are changed. Open / close the valve.

従来、上記のような揺動回転式カムリフタを備えたOHVエンジンに関するものとして、カムリフタと単一のカムにより吸・排気バルブを作動でき、さらに構成部材の連接部のガタをなくしたエンジンの動弁装置(特許文献1参照)や、カムリフタと単一のカムを用いて吸・排気バルブの開弁速度を合目的的に異なったものとできる携帯型作業機用の弁駆動装置(特許文献2参照)などが開示されている。その他、同様の構成を有する直接レバー式オーバーヘッドバルブ装置が開示されている(特許文献3参照)。これら従来のOHVエンジンの弁駆動装置では、揺動回転式カムリフタ(これに相当するものを含む)は金属製であり、金属製のタイミングカムと摺接されている。   Conventionally, as an OHV engine provided with the above-mentioned swinging rotary cam lifter, an intake / exhaust valve can be operated by a cam lifter and a single cam, and furthermore, a valve train of an engine in which play of an articulated portion of a component is eliminated. Device (see Patent Document 1), or a valve drive device for a portable work machine that can use a cam lifter and a single cam to make the opening speeds of the intake and exhaust valves different for the purpose (see Patent Document 2). ) Are disclosed. In addition, a direct lever type overhead valve device having a similar configuration is disclosed (see Patent Document 3). In these conventional OHV engine valve drive devices, the oscillating rotary cam lifter (including its equivalent) is made of metal and is in sliding contact with a metal timing cam.

OHVエンジンにおける上記摺接部などに対する潤滑方式として、クランクシャフトの回転軸に設けたスクレーパによりオイルパンに貯留されているオイルを掻き上げて、クランク内およびバルブロッカ室をミスト状オイルで充満させる飛沫潤滑方式や、オイルを上記摺接部にオイルポンプにより圧送供給する強制潤滑方式などがある。また、キャブレタからシリンダヘッドの吸気弁に至る吸気通路と、この吸気通路の底面から分岐された逆止弁を備えた通路とを有することで、混合燃料(オイルとガソリン)と空気との混合ガスが動弁機構部に流れ、該混合ガスに含有するオイルをシリンダやピストン、タイミングカムやカムリフタなどに付着させて潤滑させているものがある(特許文献4参照)。   As a lubrication method for the above-mentioned sliding contact portion in the OHV engine, a droplet lubrication that scrapes up oil stored in an oil pan with a scraper provided on a rotating shaft of a crankshaft and fills the inside of a crank and a valve rocker chamber with mist-like oil. And a forced lubrication method in which oil is supplied by pressure to the sliding portion by an oil pump. Further, by having an intake passage extending from the carburetor to the intake valve of the cylinder head and a passage having a check valve branched from the bottom of the intake passage, a mixed gas of mixed fuel (oil and gasoline) and air is provided. There is a type in which oil flows into a valve operating mechanism, and oil contained in the mixed gas adheres to a cylinder, a piston, a timing cam, a cam lifter, and the like to lubricate (see Patent Document 4).

特開昭51−123416号公報JP-A-51-123416 特開平4−209905号公報JP-A-4-209905 特表2003−522891号公報Japanese Patent Publication No. 2003-522891 特開平11−223117号公報JP-A-11-223117

しかしながら、従来の揺動回転式カムリフタを用いたOHVエンジンでは、エンジン初動時などのオイルが十分に供給されていない潤滑作用が不足している状態において、摺動部の摩耗が生じ得る。特に、金属製のカムリフタとタイミングカムとの摺接部の摩耗が著しい。   However, in the conventional OHV engine using the oscillating rotary cam lifter, abrasion of the sliding portion may occur in a state where the oil is not sufficiently supplied and the lubrication action is insufficient, such as at the time of the initial operation of the engine. In particular, the sliding portion between the metal cam lifter and the timing cam is significantly worn.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、潤滑作用の不足状態にあっても摩耗を抑制できる揺動回転式カムリフタと、その揺動回転式カムリフタを備えたOHVエンジンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an oscillating rotary cam lifter capable of suppressing wear even when lubrication is insufficient, and an OHV engine provided with the oscillating rotary cam lifter. The purpose is to:

本発明の揺動回転式カムリフタは、OHVエンジンのタイミングカムに摺接される揺動回転式カムリフタであって、該カムリフタは、上記タイミングカムとの摺接面に、金属基材上に形成された摺動層を有し、上記摺動層は、表面にフッ素樹脂を含むフッ素樹脂層を有し、上記フッ素樹脂層は、少なくとも表面近傍が架橋された架橋フッ素樹脂層であり、最表面から5μmの深さまでの平均架橋率が9〜25%であることを特徴とする。   An oscillating rotary cam lifter according to the present invention is an oscillating rotary cam lifter that is slidably contacted with a timing cam of an OHV engine, and the cam lifter is formed on a metal base on a sliding contact surface with the timing cam. The sliding layer has a fluororesin layer containing a fluororesin on the surface, and the fluororesin layer is a crosslinked fluororesin layer in which at least the surface vicinity is crosslinked, from the outermost surface. The average cross-linking rate up to a depth of 5 μm is 9 to 25%.

上記摺動層は、上記金属基材の表面に形成される耐熱性樹脂および第一のフッ素樹脂を含む下地層と、この下地層表面に形成される第二のフッ素樹脂を含む第二のフッ素樹脂層とからなり、上記耐熱性樹脂は、炭素原子と共に、酸素原子、窒素原子および硫黄原子の少なくとも1つの原子を高分子構造の少なくとも主鎖に含む樹脂であり、上記第二のフッ素樹脂層が上記架橋フッ素樹脂層であることを特徴とする。   The sliding layer has a base layer including a heat-resistant resin and a first fluororesin formed on the surface of the metal base, and a second fluorine including a second fluororesin formed on the base layer surface. A resin layer, wherein the heat-resistant resin is a resin containing at least one atom of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom in at least a main chain of a polymer structure together with a carbon atom; Is the crosslinked fluororesin layer.

上記耐熱性樹脂が、ポリアミドイミド(PAI)樹脂またはポリエーテルサルホン(PES)樹脂であることを特徴とする。   The heat-resistant resin is a polyamideimide (PAI) resin or a polyethersulfone (PES) resin.

上記架橋フッ素樹脂層の層厚さが5〜20μmであることを特徴とする。   The thickness of the crosslinked fluororesin layer is 5 to 20 μm.

上記架橋フッ素樹脂層に含まれるフッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂であることを特徴とする。   The fluorine resin contained in the crosslinked fluorine resin layer is a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin.

本発明のOHVエンジンは、タイミングカムに摺接され、カムシャフトと平行な軸上で揺動する揺動回転式カムリフタを備えてなり、上記揺動回転式カムリフタが本発明の揺動回転式カムリフタであることを特徴とする。   An OHV engine according to the present invention includes an oscillating rotary cam lifter slidably contacting a timing cam and oscillating on an axis parallel to a camshaft, wherein the oscillating rotary cam lifter according to the present invention is used. It is characterized by being.

本発明の揺動回転式カムリフタは、タイミングカムとの摺接面に摺動層を有し、該摺動層は、その表面に、少なくとも表面近傍が架橋された架橋フッ素樹脂層を有するので、潤滑不足の状態であってもカムリフタとタイミングカムとの摩擦トルクが上昇せずカムリフタの摩擦による摩耗が抑制できる。特に、架橋フッ素樹脂層は最表面から5μmの深さまでの平均架橋率が9〜25%であるので、過度な架橋による被膜の剥離などを抑制しつつ、架橋による耐摩耗効果を好適に発揮させることができる。これにより、長期間の低摩擦特性を継続できる。   The swing rotary cam lifter of the present invention has a sliding layer on the sliding contact surface with the timing cam, and since the sliding layer has a cross-linked fluororesin layer in which at least the surface is cross-linked at least on its surface, Even in a state of insufficient lubrication, the friction torque between the cam lifter and the timing cam does not increase, and wear due to friction of the cam lifter can be suppressed. In particular, the cross-linked fluororesin layer has an average cross-linking rate of 9 to 25% from the outermost surface to a depth of 5 μm, so that the abrasion resistance effect by cross-linking can be suitably exerted while suppressing peeling of the coating due to excessive cross-linking. be able to. As a result, long-term low friction characteristics can be maintained.

摺動層は、金属基材の表面に形成される耐熱性樹脂および第一のフッ素樹脂を含む下地層と、この下地層表面に形成される架橋フッ素樹脂層からなるので、摺動層と金属基材との密着性に優れる。特に、耐熱性樹脂として、PAI樹脂またはPES樹脂を用いるので、耐熱性や、金属基材との密着性に一層優れ、高温雰囲気下となるエンジンに使用することができる。   The sliding layer is composed of an underlayer containing a heat-resistant resin and a first fluororesin formed on the surface of the metal substrate and a crosslinked fluororesin layer formed on the surface of the underlayer. Excellent adhesion to substrate. In particular, since a PAI resin or a PES resin is used as the heat-resistant resin, it is more excellent in heat resistance and adhesion to a metal substrate, and can be used for an engine which is subjected to a high-temperature atmosphere.

本発明のOHVエンジンは、タイミングカムに摺接され、カムシャフトと平行な軸上で揺動する揺動回転式カムリフタを備えてなり、該揺動回転式カムリフタが本発明のカムリフタであるので、初動時などの潤滑条件の悪い状態であってもタイミングカムとカムリフタとが焼き付くことを防止でき、長寿命化に貢献できる。   The OHV engine of the present invention includes a swing rotary cam lifter that slides on a timing cam and swings on an axis parallel to the camshaft. Since the swing rotary cam lifter is the cam lifter of the present invention, The timing cam and the cam lifter can be prevented from seizing even in a state of poor lubrication conditions such as at the time of initial movement, which can contribute to a longer life.

本発明の揺動回転式カムリフタの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the swing rotary cam lifter of the present invention. カムリフタの摺接面の断面図である。It is sectional drawing of the sliding contact surface of a cam lifter. 本発明のOHVエンジンのバルブ駆動装置部分の断面図(一側面)である。It is sectional drawing (one side) of the valve drive part part of the OHV engine of this invention. 本発明のOHVエンジンのバルブ駆動装置部分の断面図(他側面)である。It is sectional drawing (other side surface) of the valve drive device part of the OHV engine of this invention. 架橋PTFE樹脂などのNMRチャートの拡大図である。It is an enlarged view of an NMR chart of a crosslinked PTFE resin or the like.

本発明の揺動回転式カムリフタを図1に基づいて説明する。図1は、揺動回転式カムリフタの斜視図である。図1に示すように、本発明の揺動回転式カムリフタ1は、タイミングカム6(図3参照)との摺接面1aに摺動層2を有する。摺動層2は、カムリフタ1の少なくとも摺接面1aに被膜形成されていればよく、カムリフタ1の全面に形成されていてもよい。また、カムリフタ本体は、金属基材からなり、溶製金属製でも焼結金属製でもよい。製造が容易であり、摺動層との結着性にも有利であることから、焼結金属製の方がより好ましい。使用できる焼結金属としては、鉄系焼結金属、銅系焼結金属、鉄銅系焼結合金などが挙げられる。   A swing rotary cam lifter according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of an oscillating rotary cam lifter. As shown in FIG. 1, the swing rotary cam lifter 1 of the present invention has a sliding layer 2 on a sliding contact surface 1a with a timing cam 6 (see FIG. 3). The sliding layer 2 may be formed on at least the sliding contact surface 1 a of the cam lifter 1, and may be formed on the entire surface of the cam lifter 1. Further, the cam lifter main body is made of a metal base material, and may be made of a molten metal or a sintered metal. Sintered metal is more preferred because it is easy to manufacture and advantageous in binding to the sliding layer. Examples of the sintered metal that can be used include an iron-based sintered metal, a copper-based sintered metal, and an iron-copper-based sintered alloy.

図2には、カムリフタの摺接面における断面図を示す。図2において、摺動層2は、金属基材5の表面に形成された下地層3と、この下地層3の表面に形成された架橋フッ素樹脂層4とで構成される。架橋フッ素樹脂層4に含まれるフッ素樹脂は、少なくとも表面近傍が架橋されており、最表面から5μmの深さまでの平均架橋率が9〜25%である。この場合、架橋フッ素樹脂層は、表面より下地層との境界面に向かってフッ素樹脂の架橋率が低くなる傾斜層とすることができる。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the sliding surface of the cam lifter. In FIG. 2, the sliding layer 2 includes an underlayer 3 formed on the surface of a metal substrate 5 and a crosslinked fluororesin layer 4 formed on the surface of the underlayer 3. At least the vicinity of the surface of the fluororesin contained in the crosslinked fluororesin layer 4 is crosslinked, and the average crosslink rate from the outermost surface to a depth of 5 μm is 9 to 25%. In this case, the crosslinked fluororesin layer can be an inclined layer in which the crosslink rate of the fluororesin decreases from the surface toward the interface with the underlayer.

図2に示す金属基材5は、下地層3側の表面が粗面化処理により粗くなっている。粗面化処理としては、ショットブラスト法などの機械的粗面化法、グロー放電やブラズマ放電処理などの電気的粗面化法、アルカリ処理などの化学的粗面化法などが採用できる。金属基材の表面を粗面化することで、アンカー効果により摺動層を金属基材に強固に密着させることができる。   The surface of the metal substrate 5 shown in FIG. 2 on the side of the underlayer 3 is roughened by the surface roughening treatment. As the surface roughening treatment, a mechanical surface roughening method such as a shot blast method, an electric surface roughening method such as a glow discharge or a plasma discharge treatment, and a chemical surface roughening method such as an alkali treatment can be employed. By roughening the surface of the metal substrate, the sliding layer can be firmly adhered to the metal substrate by the anchor effect.

下地層3は、耐熱性樹脂および第一のフッ素樹脂を含む混合物層であり、金属基材5と架橋フッ素樹脂層4との密着性を向上させる。なお、下地層3に含まれる第一のフッ素樹脂の架橋については特に限定されない。例えば、境界面の近傍に存在する第一のフッ素樹脂のみが架橋された構造でもよい。   The underlayer 3 is a mixture layer containing a heat-resistant resin and a first fluororesin, and improves the adhesion between the metal substrate 5 and the crosslinked fluororesin layer 4. The crosslinking of the first fluororesin contained in the base layer 3 is not particularly limited. For example, a structure in which only the first fluororesin present near the boundary surface may be crosslinked.

耐熱性樹脂は、炭素原子と共に、酸素原子、窒素原子および硫黄原子の少なくとも1つの原子を高分子構造の少なくとも主鎖に含む樹脂である。また、下地層および上層膜の焼成時において熱分解しない樹脂である。ここで熱分解しないとは、下地層および上層膜を焼成する温度および時間内において、熱分解を開始しない樹脂である。また耐熱性樹脂は、金属基材との密着性に優れた官能基および第一のフッ素樹脂とも反応する官能基を分子主鎖内または分子端部に有する樹脂であることが好ましい。
耐熱性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、PAI樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミダゾール樹脂、PES樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。また、フッ素樹脂が塗膜形成時の収縮を防ぐウレタン樹脂、アクリル樹脂を併用することができる。
The heat-resistant resin is a resin containing at least one atom of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom together with a carbon atom in at least a main chain of a polymer structure. In addition, it is a resin that does not thermally decompose when firing the underlayer and the upper layer film. Here, “not thermally decomposed” means a resin that does not start thermal decomposition within the temperature and time for baking the underlayer and the upper layer film. Further, the heat-resistant resin is preferably a resin having a functional group having excellent adhesion to a metal substrate and a functional group which also reacts with the first fluororesin, in the molecular main chain or at the molecular end.
Examples of the heat-resistant resin include an epoxy resin, a polyester resin, a PAI resin, a polyimide (PI) resin, a polyetherimide resin, a polyimidazole resin, a PES resin, a polysulfone resin, a polyetheretherketone (PEEK) resin, and a silicone resin. Can be In addition, a urethane resin or an acrylic resin that prevents shrinkage of the fluororesin during the formation of the coating film can be used in combination.

カムリフタは、エンジン内部の高温条件下で使用される。このため、上記耐熱性樹脂としては、使用時に熱劣化することのない耐熱性を有し、金属基材に強固に密着させることのできる耐熱性樹脂であれば使用することができる。また、カムリフタは、添加剤を含む潤滑油と接触する環境で使用されるため、これらの潤滑油に対して耐油性を有する樹脂であることが好ましい。上記耐熱性樹脂の中でも、耐熱性、耐摩耗性および下地である金属基材との結着性に優れることから、PAI樹脂またはPES樹脂を用いることが好ましい。これらは、耐油性にも優れ、使用時において潤滑油により膨潤および溶解しにくい。
PAI樹脂の中でも、イミド結合、アミド結合が芳香族基を介して結合している芳香族系のPAI樹脂が好ましい。芳香族系PAI樹脂であると、下地の金属基材との結着性に優れ、かつ得られる被膜の耐熱性が特に優れる。
Cam lifters are used under high temperature conditions inside the engine. For this reason, as the above-mentioned heat-resistant resin, any heat-resistant resin can be used as long as it has heat resistance that does not cause thermal deterioration during use and can be firmly adhered to the metal substrate. Further, since the cam lifter is used in an environment in which it comes into contact with a lubricant containing an additive, it is preferable that the cam lifter be a resin having oil resistance to these lubricants. Among the above-mentioned heat-resistant resins, it is preferable to use a PAI resin or a PES resin because they are excellent in heat resistance, abrasion resistance and binding property with a metal base material as a base. These are also excellent in oil resistance and are not easily swelled and dissolved by lubricating oil during use.
Among the PAI resins, an aromatic PAI resin in which an imide bond and an amide bond are bonded via an aromatic group is preferable. When the resin is an aromatic PAI resin, it has excellent binding properties to the underlying metal substrate, and the obtained coating film has particularly excellent heat resistance.

第一のフッ素樹脂は、下地層を形成する水系塗布液に粒子状に分散できる樹脂であれば使用できる。第一のフッ素樹脂としては、PTFE粒子、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(以下、PFAという)粒子、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(以下、FEPという)粒子、またはこれらの2種以上が好ましく使用できる。   The first fluororesin can be used as long as it is a resin that can be dispersed in a particle form in an aqueous coating solution for forming an underlayer. Examples of the first fluororesin include PTFE particles, tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (hereinafter, referred to as PFA) particles, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (hereinafter, referred to as FEP) particles, Alternatively, two or more of these can be preferably used.

下地層を形成する水系塗布液には、耐熱性樹脂および第一のフッ素樹脂以外に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオン界面活性剤、カーボンブラックなどの無機顔料、N−メチル−2−ピロリドンなどの水に任意に混合する非プロトン系極性溶剤、主溶剤としての水が配合される。また、消泡剤、乾燥剤、増粘剤、レベリング剤、ハジキ防止剤などを配合できる。下地層を形成する水系塗布液としては、例えば、ダイキン工業株式会社製プライマー塗料EKシリーズ、EDシリーズが挙げられる。   In addition to the heat-resistant resin and the first fluororesin, non-ionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, inorganic pigments such as carbon black, and N-methyl-2-pyrrolidone Aprotic polar solvent arbitrarily mixed with water, and water as a main solvent. Further, an antifoaming agent, a desiccant, a thickener, a leveling agent, an anti-cissing agent and the like can be added. Examples of the water-based coating liquid for forming the undercoat layer include primer paints EK series and ED series manufactured by Daikin Industries, Ltd.

架橋フッ素樹脂層は、下地層の表面に形成され、放射線によりフッ素樹脂の分子鎖同士が架橋反応を起こし、架橋されたフッ素樹脂の層である。第一のフッ素樹脂と第二のフッ素樹脂とは同一であっても異なっていてもよいが、同一のフッ素樹脂を使用することが好ましい。第二のフッ素樹脂としては、PTFE、PFA、FEP、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。これらの樹脂は単独でも混合物としても使用できる。また、これらの中で、耐熱性および摺動性に優れるPTFEが好ましい。   The crosslinked fluororesin layer is a layer of the crosslinked fluororesin formed on the surface of the underlayer, in which the molecular chains of the fluororesin undergo a crosslink reaction by radiation. The first fluororesin and the second fluororesin may be the same or different, but it is preferable to use the same fluororesin. Examples of the second fluororesin include PTFE, PFA, FEP, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) and the like. These resins can be used alone or as a mixture. Among these, PTFE having excellent heat resistance and slidability is preferable.

架橋フッ素樹脂層は、PTFE樹脂粒子を分散させた水分散液を塗布乾燥することにより得られる。PTFE樹脂粒子を分散させた水分散液としては、例えば、ダイキン工業株式会社製ポリフロン=PTFEエナメルが挙げられる。   The crosslinked fluororesin layer is obtained by applying and drying an aqueous dispersion in which PTFE resin particles are dispersed. As the aqueous dispersion in which the PTFE resin particles are dispersed, for example, polyflon = PTFE enamel manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be mentioned.

架橋フッ素樹脂層の層厚さは2.5〜20μm、好ましくは5〜20μm、より好ましくは5〜15μmの範囲内である。2.5μm未満であると、被膜の密着不良による剥離や初期摩耗により、下地層が露出するおそれがある。特に、層厚さを5〜20μmの範囲とすることで、初期摩耗による下地層の露出を好適に防止できる。   The layer thickness of the crosslinked fluororesin layer is in the range of 2.5 to 20 μm, preferably 5 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm. If the thickness is less than 2.5 μm, the underlying layer may be exposed due to peeling or initial wear due to poor adhesion of the coating. In particular, when the layer thickness is in the range of 5 to 20 μm, exposure of the underlayer due to initial wear can be suitably prevented.

下地層の層厚さは2.5〜20μm、好ましくは5〜20μm、より好ましくは5〜15μmの範囲内である。2.5μm未満であると、被膜の密着不良による剥離や初期摩耗により、金属基材が露出するおそれがある。20μmをこえると、被膜形成時のクラック発生や運転中に剥離して潤滑状態が悪化するおそれがある。層厚さを2.5〜20μmの範囲とすることで、初期摩耗による金属基材の露出を防止でき、運転中における剥離を長期間にわたって防止できる。   The layer thickness of the underlayer is in the range of 2.5 to 20 μm, preferably 5 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm. If it is less than 2.5 μm, the metal substrate may be exposed due to peeling or initial wear due to poor adhesion of the coating. If it exceeds 20 μm, cracks may occur during the formation of the coating, or the coating may peel off during operation to deteriorate the lubrication state. When the layer thickness is in the range of 2.5 to 20 μm, exposure of the metal substrate due to initial wear can be prevented, and peeling during operation can be prevented for a long period of time.

以上より、摺動層の層厚さは、5μm以上40μm未満、好ましくは15〜30μmである。層厚さが5μm未満であると、被膜の密着不良による剥離や初期摩耗により、金属基材が露出するおそれがある。40μm以上であると、被膜形成時のクラック発生や運転中に剥離して潤滑状態が悪化するおそれがある。摺動層の層厚さを5μm以上40μm未満の範囲とすることで、初期摩耗による金属基材の露出を防止でき、運転中における剥離を長期間にわたって防止できる。   As described above, the thickness of the sliding layer is 5 μm or more and less than 40 μm, and preferably 15 to 30 μm. If the layer thickness is less than 5 μm, the metal substrate may be exposed due to peeling or initial abrasion due to poor adhesion of the coating. When the thickness is 40 μm or more, cracks may occur during the formation of the coating, or the coating may peel off during operation to deteriorate the lubrication state. By setting the thickness of the sliding layer in the range of 5 μm or more and less than 40 μm, exposure of the metal base material due to initial wear can be prevented, and peeling during operation can be prevented for a long time.

金属基材表面への摺動層の形成方法について以下説明する。
(1)金属基材の表面処理
金属基材は、摺動層形成前にショットブラスト等を用いて、予め金属基材表面の粗さ(Ra)を1.0〜2.0μmに調整し、その後、石油ベンジン等の有機溶剤内に浸漬させ、5分〜1時間程度超音波脱脂を行なうことが好ましい。
(2)下地層を形成する水系塗布液の塗装
下地層を形成する水系塗布液を塗布前に、水分散液の分散性を向上させるために、ボールミル架台を用いて、例えば40rpmで1時間回転させ再分散する。この再分散した水系塗布液を100メッシュの金網を用いて濾過し、スプレー法を用いて塗布する。
(3)下地層を形成する水系塗布液の乾燥
水系塗布液を塗布後乾燥する。乾燥条件としては、例えば90℃の恒温槽内で30分程度の乾燥が好ましい。
The method for forming the sliding layer on the surface of the metal substrate will be described below.
(1) Surface treatment of metal base material The metal base material is adjusted in advance to have a surface roughness (Ra) of 1.0 to 2.0 μm using a shot blast or the like before forming a sliding layer, Then, it is preferable to immerse in an organic solvent such as petroleum benzine and perform ultrasonic degreasing for about 5 minutes to 1 hour.
(2) Coating of an aqueous coating solution for forming an underlayer Before application of an aqueous coating solution for forming an underlayer, in order to improve the dispersibility of the aqueous dispersion, it is rotated at, for example, 40 rpm for 1 hour using a ball mill mount. And redisperse. The redispersed aqueous coating solution is filtered using a 100-mesh wire net and applied by a spray method.
(3) Drying of the aqueous coating liquid for forming the underlayer The aqueous coating liquid is dried after being applied. As the drying condition, for example, drying in a constant temperature bath at 90 ° C. for about 30 minutes is preferable.

(4)第二のフッ素樹脂層を形成する水系塗布液の塗装
第二のフッ素樹脂層を形成する水系塗布液前に、水分散液の分散性を向上させるために、ボールミル架台を用いて、例えば40rpmで1時間回転させ再分散する。この再分散した水系塗布液を100メッシュの金網を用いて濾過し、スプレー法を用いて塗装する。
(5)第二のフッ素樹脂層を形成する水系塗布液の乾燥
水系塗布液を塗布後乾燥する。乾燥条件としては、例えば90℃の恒温槽内で30分程度の乾燥が好ましい。
なお、下地層および第二のフッ素樹脂層の塗装方法としては、スプレー法以外にディッピング法、刷毛塗り法など被膜を形成できるものであれば使用できる。被膜の表面粗さ、塗布形状をできるだけ小さくし、層厚さの均一性を考慮するとスプレー法が好ましい。
(4) Coating of aqueous coating liquid for forming the second fluororesin layer Before the aqueous coating liquid for forming the second fluororesin layer, in order to improve the dispersibility of the aqueous dispersion, using a ball mill mount, For example, it is rotated at 40 rpm for 1 hour and redispersed. The redispersed aqueous coating liquid is filtered using a 100-mesh wire net, and coated using a spray method.
(5) Drying of aqueous coating liquid for forming second fluororesin layer The aqueous coating liquid is applied and dried. As the drying condition, for example, drying in a constant temperature bath at 90 ° C. for about 30 minutes is preferable.
As a method for coating the undercoat layer and the second fluororesin layer, any method can be used as long as a film can be formed, such as a dipping method or a brush coating method, in addition to the spray method. The spraying method is preferred in view of making the surface roughness and coating shape of the coating as small as possible and considering the uniformity of the layer thickness.

(6)焼成
第二のフッ素樹脂層の乾燥後、加熱炉内、空気中で(融点(Tm)+30℃)〜(融点(Tm)+100℃)、5〜40分の範囲内で焼成する。第一および第二のフッ素樹脂がPTFEの場合、好ましくは380℃の加熱炉内で30分間焼成する。
(6) Firing After the second fluororesin layer is dried, it is fired in a heating furnace in air in the range of (melting point (Tm) + 30 ° C.) to (melting point (Tm) + 100 ° C.) for 5 to 40 minutes. When the first and second fluororesins are PTFE, firing is preferably performed in a heating furnace at 380 ° C. for 30 minutes.

(7)第二のフッ素樹脂層の電子線照射
焼成後の被膜に、放射線を照射して第二のフッ素樹脂層を架橋させる。放射線としては、α線(α崩壊を行なう放射性核種から放出されるヘリウム−4の原子核の粒子線)、β線(原子核から放出される陰電子および陽電子)、電子線(ほぼ一定の運動エネルギーを持つ電子ビーム;一般に、熱電子を真空中で加速してつくる)などの粒子線;γ線(原子核、素粒子のエネルギー準位間の遷移や素粒子の対消滅、対生成などによって放出・吸収される波長の短い電磁波)などの電離放射線を用いることができる。これらの放射線の中でも、架橋効率や操作性の観点から、電子線およびγ線が好ましく、電子線がより好ましい。特に電子線は、電子線照射装置が入手しやすいこと、照射操作が簡単であること、連続的な照射工程を採用することができることなどの利点を有している。
(7) Irradiation of electron beam on the second fluororesin layer The irradiated film is irradiated with radiation to crosslink the second fluororesin layer. The radiation includes α-rays (particle beams of helium-4 nuclei emitted from radionuclides that perform α-decay), β-rays (negative electrons and positrons emitted from nuclei), and electron beams (almost constant kinetic energy. Particle beam such as electron beam having; generally, thermal electrons are accelerated in vacuum); gamma rays (emission and absorption due to transition between energy levels of nuclei and elementary particles, pair annihilation and pair generation of elementary particles) Ionizing radiation such as a short wavelength electromagnetic wave). Among these radiations, from the viewpoint of crosslinking efficiency and operability, an electron beam and a γ-ray are preferable, and an electron beam is more preferable. In particular, an electron beam has advantages such as easy availability of an electron beam irradiation apparatus, simple irradiation operation, and a continuous irradiation step.

架橋フッ素樹脂層は、少なくとも表面近傍が架橋されていればよい。好ましくは、架橋フッ素樹脂層の最表面から5μmの深さまでの平均架橋率が9〜25%である。平均架橋率を9%以上とすることで、架橋による耐摩耗効果が得られやすく、下地層の露出をより防ぐことができる。また、平均架橋率を25%以下とすることで、過度な架橋による被膜の剥離などの損傷が起こりにくくできる。また、電子線照射に要する時間も長くなりすぎず、量産性を保つことができる。照射条件は、上記平均架橋率が9〜25%の範囲内となるような照射温度、照射線量、および加速電圧で放射線を照射することが好ましい。   The crosslinked fluororesin layer only needs to be crosslinked at least in the vicinity of the surface. Preferably, the average crosslinking ratio from the outermost surface of the crosslinked fluororesin layer to a depth of 5 μm is 9 to 25%. When the average crosslinking rate is 9% or more, the wear resistance effect by crosslinking is easily obtained, and the exposure of the underlayer can be further prevented. Further, by setting the average crosslinking rate to 25% or less, damage such as peeling of the coating film due to excessive crosslinking can be suppressed. In addition, the time required for electron beam irradiation does not become too long, and mass productivity can be maintained. Regarding the irradiation conditions, it is preferable to irradiate radiation at an irradiation temperature, an irradiation dose, and an accelerating voltage such that the average cross-linking ratio is in the range of 9 to 25%.

図2では摺動層が下地層と架橋フッ素樹脂層とからなる二層構造を例示したが、これに限定されず、例えば摺動層が架橋フッ素樹脂層のみからなる単層構造であってもよい。この場合でも、架橋フッ素樹脂層の最表面から5μmの深さまでの平均架橋率が9〜25%であることが好ましい。   FIG. 2 illustrates a two-layer structure in which the sliding layer includes an underlayer and a crosslinked fluororesin layer. However, the present invention is not limited to this. For example, the sliding layer may have a single-layer structure including only a crosslinked fluororesin layer. Good. Even in this case, it is preferable that the average crosslink rate from the outermost surface of the crosslinked fluororesin layer to a depth of 5 μm is 9 to 25%.

本発明の揺動回転式カムリフタを備えたOHVエンジンの一例を図3および図4に基づき説明する。図3および図4に示すように、OHVエンジンのバルブ駆動装置は、一個のタイミングカム6と、該タイミングカム6に当接した一対の揺動回転式カムリフタ1とからなる。一対の揺動回転式カムリフタ1は、ともにカムリフタ軸部1bを中心として回転するように構成されている。タイミングカム6とタイミングギヤ7は、カムシャフトで同軸に回転自在に支持されている。このカムシャフトと上記カムリフタ軸部1bのシャフトとは平行である。タイミングカム6のタイミングギヤ7は、クランク8におけるクランクギヤ8bと噛み合うように形成されている。また、一方の揺動回転式カムリフタ1は、排気バルブ用のプッシュロッド9に、他方の揺動回転式カムリフタ1は吸気バルブ用のプッシュロッド9にそれぞれ連設されている。なお、10は吸気通路である。   An example of an OHV engine provided with the swing rotary cam lifter of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, the valve driving device of the OHV engine includes one timing cam 6 and a pair of swing rotary cam lifters 1 abutting on the timing cam 6. The pair of swing rotary cam lifters 1 are both configured to rotate around the cam lifter shaft 1b. The timing cam 6 and the timing gear 7 are rotatably supported coaxially by a camshaft. This camshaft and the shaft of the cam lifter shaft 1b are parallel. The timing gear 7 of the timing cam 6 is formed so as to mesh with the crank gear 8b of the crank 8. One swing rotary cam lifter 1 is connected to a push rod 9 for an exhaust valve, and the other swing rotary cam lifter 1 is connected to a push rod 9 for an intake valve. Reference numeral 10 denotes an intake passage.

上記OHVエンジンのバルブ駆動装置の使用状態について説明する。クランク8のクランクシャフト8aを回転させることにより、クランクギヤ8bと噛み合うタイミングギヤ7を回転させる。これにより、タイミングカム6を回転させ、タイミングカム6に当接する一対の揺動回転式カムリフタ1の一方を、リフタ軸部1bを中心として回転させ、排気バルブ用のプッシュロッド9を介して排気バルブを開かせる。次に、さらにタイミングカム6を回転させると、タイミングカム6に当接する他の一方の揺動回転式カムリフタ1が、リフタ軸部1bを中心として回転し、吸気バルブ用のプッシュロッド9を介して吸気バルブを開かせる。所定の時期に排気バルブを閉じ、さらに、吸気バルブを閉じることによってバルブの作動を完了する。この構成では、一個のタイミングカム6により、一対の揺動回転式カムリフタ1を回転させるので、タイミングカム6の軸方向の長さを小さくすることになり、単一のタイミングカムで済むので重量も軽量となる。   The use state of the valve drive device of the OHV engine will be described. By rotating the crankshaft 8a of the crank 8, the timing gear 7 meshing with the crank gear 8b is rotated. Thereby, the timing cam 6 is rotated, and one of the pair of swinging rotary cam lifters 1 abutting on the timing cam 6 is rotated about the lifter shaft 1b, and the exhaust valve is pushed through the push rod 9 for the exhaust valve. Open. Next, when the timing cam 6 is further rotated, the other swingable rotary cam lifter 1 that comes into contact with the timing cam 6 rotates about the lifter shaft 1b, via the push rod 9 for the intake valve. Open the intake valve. The operation of the valve is completed by closing the exhaust valve at a predetermined time and closing the intake valve. In this configuration, the pair of swing rotary cam lifters 1 is rotated by one timing cam 6, so that the length of the timing cam 6 in the axial direction is reduced. Lightweight.

本発明のOHVエンジンにおける潤滑方式としては、従来の任意の形式を採用できる。本発明では揺動回転式カムリフタ1において、タイミングカム6との摺接部1aに上述の摺動層2が形成されているので、いずれの潤滑形式を採用しても、該摺接部における摩耗を防止できる。   Any conventional lubrication system can be used as the lubrication system in the OHV engine of the present invention. In the present invention, in the swing rotary type cam lifter 1, the above-mentioned sliding layer 2 is formed on the sliding contact portion 1a with the timing cam 6, so that no matter which type of lubrication is employed, the wear in the sliding contact portion is reduced. Can be prevented.

本発明のOHVエンジンにおいて、タイミングカム6を合成樹脂の成形体とすることもできる。タイミングカム6が合成樹脂製であると、摺動層の摩耗が一層抑えられ、さらに軽量化が図れるため刈払機など携帯使用されるOHVエンジンに好適である。   In the OHV engine of the present invention, the timing cam 6 may be a molded body of a synthetic resin. If the timing cam 6 is made of a synthetic resin, the wear of the sliding layer can be further suppressed, and the weight can be further reduced, so that the timing cam 6 is suitable for a portable OHV engine such as a brush cutter.

タイミングカム6を形成する合成樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、PEEK樹脂、PI樹脂、ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂などが挙げられる。また、タイミングカム6を上記合成樹脂製とする場合、該タイミングカムとタイミングギヤとを一体成形することが好ましい。この場合、より軽量化が図れる。   Examples of the synthetic resin forming the timing cam 6 include polyphenylene sulfide resin, PEEK resin, PI resin, polyamide resin, wholly aromatic polyester resin, and the like. When the timing cam 6 is made of the synthetic resin, it is preferable that the timing cam and the timing gear are integrally formed. In this case, the weight can be further reduced.

(1)試験片の作成
試験片:鉄系焼結合金製カムリフタの摺動面に摺動層を形成した。該摺動面における基材の表面粗さは、ショットブラストを用いて1.5μmRaに調整し、その後、石油ベンジンに浸漬し、5分程度超音波脱脂を行った。下地層はダイキン社製プライマー塗料(型番:EK−1909S21R)、第二のフッ素樹脂層にはダイキン社製トップ塗料(型番:EK−3700C21R)を用いて、下地層および第二のフッ素樹脂層の層厚さがそれぞれ10μmとなるよう成膜した。各塗料は上述したスプレー法により行った。乾燥時間はそれぞれ90℃の恒温槽内で30分間乾燥し、380℃の加熱炉内で30分間焼成した。
摺動層を形成した試験片を電子線照射装置の加熱プレートに置き、以下の条件で摺動層側から電子線照射を行なった。照射条件の照射線量を変更して複数の試験片を得た。
使用装置:浜松ホトニクス株式会社製 EBエンジン
照射条件:加速電圧 70kV
温度 340℃
照射時のチャンバー内雰囲気 加熱窒素(酸素濃度1000ppm以下)
(1) Preparation of test piece Test piece: A sliding layer was formed on the sliding surface of a cam lifter made of an iron-based sintered alloy. The surface roughness of the base material on the sliding surface was adjusted to 1.5 μmRa using shot blast, and then immersed in petroleum benzine and subjected to ultrasonic degreasing for about 5 minutes. For the base layer and the second fluororesin layer, a primer paint (model number: EK-1909S21R) manufactured by Daikin Co., Ltd. and a top paint (model number: EK-3700C21R) manufactured by Daikin Co., Ltd. are used for the second fluororesin layer. Films were formed so that the thickness of each layer was 10 μm. Each paint was applied by the spray method described above. The drying time was 30 minutes in a thermostat at 90 ° C., and baked in a heating furnace at 380 ° C. for 30 minutes.
The test piece on which the sliding layer was formed was placed on a heating plate of an electron beam irradiation device, and electron beam irradiation was performed from the sliding layer side under the following conditions. A plurality of test pieces were obtained by changing the irradiation dose of the irradiation conditions.
Apparatus used: Hamamatsu Photonics EB engine Irradiation conditions: Acceleration voltage 70 kV
Temperature 340 ° C
Atmosphere in chamber during irradiation Heated nitrogen (oxygen concentration 1000ppm or less)

(2)架橋率の算出
各試験片の第二のフッ素樹脂層を、最表面から5μmの深さまで削り取り、削り取った試料を測定試料とした。各測定試料のNMR測定の結果から、架橋率として、最表面(深さ0μm)から深さ5μmまでの平均架橋率を算出した。
架橋率は19F Magic angle Spinning(MAS)核磁気共鳴(NMR)法(High speed magic angle nuclear magnetic resonance)によって測定および算出した。参考文献(Beate Fuchs and Ulrich Scheler., Branching and Cross−Linking in Radiation−Modified Poly(tetrafluoroethylene):A Solid−State NMR Investigation.Macromolecules,33,120−124.2000年)によるとNMR測定の化学シフトから、以下に記す下線部のF原子を帰属することができる。
A:−70ppm : =CF−C 3
B:−82ppm : −CF2−C 3
C:−186ppm : ≡C
(2) Calculation of Crosslinking Rate The second fluororesin layer of each test piece was scraped from the outermost surface to a depth of 5 μm, and the cut sample was used as a measurement sample. From the results of NMR measurement of each measurement sample, the average crosslinking ratio from the outermost surface (depth 0 μm) to the depth 5 μm was calculated as the crosslinking ratio.
The crosslink rate was measured and calculated by 19 F Magic angle Spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) method (High speed magic angle nuclear magnetic resonance). References (Beat Fuchs and Ulrich Scheller., Branching and Cross-Linking in Radiation-Modified Poly (tetrafluoroethylene)): A. Solid-State NMR, 1989. The underlined F atoms described below can be assigned.
A: -70ppm: = CF-C F 3
B: -82ppm: -CF 2 -C F 3
C: -186ppm: ≡C F

ここで、図5(a)に電子線を照射していない未架橋PTFEのNMRスペクトルを示し、図5(b)に1000kGy照射した架橋PTFEのNMRスペクトルを示す。図5に示すように、電子線を照射することで上記Bのシグナルの強度が増加し、上記Aおよび上記Cのシグナルが現れていることが分かる。
上記A〜Cの各シグナルの面積比をそれぞれSA、SB、SCとすると、架橋率は下記式で算出することができる。
Here, FIG. 5 (a) shows the NMR spectrum of uncrosslinked PTFE which has not been irradiated with an electron beam, and FIG. 5 (b) shows the NMR spectrum of crosslinked PTFE which has been irradiated with 1000 kGy. As shown in FIG. 5, it can be seen that the intensity of the signal B increases by irradiating the electron beam, and the signals A and C appear.
Assuming that the area ratios of the signals A to C are S A , S B , and S C , respectively, the crosslinking ratio can be calculated by the following equation.

Figure 2020051258
Figure 2020051258

上記式は、全ての≡CFの構造の炭素原子からそれぞれ伸びる3本の分子鎖のうち、架橋構造になっていない=CF−CF3および=CF−(CF2)m−CF3の分子鎖を差し引いて、架橋鎖である=CF−(CF2)n−CF=の割合を架橋率として算出している。なお、mおよびnは任意の整数である。図5および上記式を照らし合わせると、電子線を照射することで架橋率が増加することがわかる。 The above formula is of the three molecular chains extending from each of the carbon atoms of the structure of all ≡CF, not in cross-linked structure = CF-CF 3 and = CF- (CF 2) the molecular chains of the m-CF 3 subtracted, a = CF- (CF 2) n- CF = proportion of a crosslinked chain is calculated as a cross-linking rate. Note that m and n are arbitrary integers. By comparing FIG. 5 and the above equation, it can be seen that irradiation with an electron beam increases the crosslinking ratio.

(3)摩耗試験
上記(1)で得た試験片(実施例1〜3、比較例2〜3)、第二のフッ素樹脂層が架橋されていない試験片(比較例1)、およびショットブラスト処理および摺動層の形成を行っていない試験片(比較例4)に対して、直径35mm、偏心3.5mm、厚さ6.5mmのカム(金属製)を、荷重3kgfで接触させ、3000rpm、無潤滑条件で120分間回転させた。120分後にカムリフタとカムの摺接面を目視により観察した。結果を表1に併記する。
(3) Abrasion test The test piece obtained in the above (1) (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 3), the test piece in which the second fluororesin layer is not crosslinked (Comparative Example 1), and shot blast A cam (metal) having a diameter of 35 mm, an eccentricity of 3.5 mm, and a thickness of 6.5 mm was brought into contact with a test piece (Comparative Example 4) on which the treatment and the formation of the sliding layer were not performed at a load of 3 kgf and 3000 rpm And rotated for 120 minutes under non-lubricated conditions. After 120 minutes, the sliding surface between the cam lifter and the cam was visually observed. The results are also shown in Table 1.

Figure 2020051258
Figure 2020051258

表1より、カムリフタのカムとの摺接面に平均架橋率9〜25%の架橋フッ素樹脂層を形成した実施例1〜3は、無潤滑条件で120分間回転摺動させた後でも、カムリフタおよびカムの摺接面の摩耗は軽微であった。一方、平均架橋率が9%未満の比較例2では、架橋による効果が現れず摩耗量は大きくなり、また、未架橋の比較例1でも摩耗量が大きかった。一方、平均架橋率が25%を超えると架橋により被膜が脆くなり、剥離が発生した。比較例4は、金属接触となるため、摩耗が大きい結果であった。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 in which a crosslinked fluororesin layer having an average crosslinkage of 9 to 25% was formed on the sliding surface of the cam lifter with the cam, the cam lifter was rotated and slid for 120 minutes under non-lubricated conditions. And the wear of the sliding surface of the cam was slight. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the average crosslinking ratio was less than 9%, the effect of crosslinking was not exhibited, and the amount of wear was large. In Comparative Example 1, which was not crosslinked, the amount of wear was large. On the other hand, when the average crosslinking ratio exceeded 25%, the coating became brittle due to crosslinking, and peeling occurred. Comparative Example 4 resulted in large wear because of metal contact.

本発明の揺動回転式カムリフタは、潤滑不足の状態であってもカムリフタとタイミングカムとの摩擦トルクが上昇せずカムリフタの摩擦による摩耗が抑制できるので、発電機、ポンプ、刈払機などに使用される、軽量、コンパクトなOHVエンジンの揺動回転式カムリフタとして好適に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The swing rotary cam lifter of the present invention can be used for a generator, a pump, a brush cutter, and the like because frictional torque between the cam lifter and the timing cam does not increase and wear due to friction of the cam lifter can be suppressed even when lubrication is insufficient. It can be suitably used as a swinging rotary cam lifter of a lightweight and compact OHV engine.

1 揺動回転式カムリフタ
2 摺動層
3 下地層
4 架橋フッ素樹脂層
5 金属基材
6 タイミングカム
7 タイミングギヤ
8 クランク
9 プッシュロッド
10 吸気通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oscillating rotary cam lifter 2 Sliding layer 3 Underlayer 4 Crosslinked fluororesin layer 5 Metal substrate 6 Timing cam 7 Timing gear 8 Crank 9 Push rod 10 Intake passage

Claims (6)

オーバーヘッドバルブエンジンのタイミングカムに摺接される揺動回転式カムリフタであって、該カムリフタは、前記タイミングカムとの摺接面に、金属基材上に形成された摺動層を有し、
前記摺動層は、表面にフッ素樹脂を含むフッ素樹脂層を有し、
前記フッ素樹脂層は、少なくとも表面近傍が架橋された架橋フッ素樹脂層であり、最表面から5μmの深さまでの平均架橋率が9〜25%であることを特徴とする揺動回転式カムリフタ。
An oscillating rotary cam lifter slidably contacted with a timing cam of an overhead valve engine, the cam lifter having a sliding layer formed on a metal base material on a sliding contact surface with the timing cam,
The sliding layer has a fluororesin layer containing a fluororesin on the surface,
An oscillating rotary cam lifter, wherein the fluororesin layer is a crosslinked fluororesin layer in which at least the vicinity of the surface is crosslinked, and the average crosslink rate from the outermost surface to a depth of 5 μm is 9 to 25%.
前記摺動層は、前記金属基材の表面に形成される耐熱性樹脂および第一のフッ素樹脂を含む下地層と、この下地層表面に形成される第二のフッ素樹脂を含む第二のフッ素樹脂層とからなり、
前記耐熱性樹脂は、炭素原子と共に、酸素原子、窒素原子および硫黄原子の少なくとも1つの原子を高分子構造の少なくとも主鎖に含む樹脂であり、
前記第二のフッ素樹脂層が前記架橋フッ素樹脂層であることを特徴とする請求項1記載の揺動回転式カムリフタ。
The sliding layer includes a base layer including a heat-resistant resin and a first fluororesin formed on the surface of the metal base, and a second fluorine including a second fluororesin formed on the base layer surface. Consisting of a resin layer,
The heat-resistant resin is a resin containing at least one atom of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom in at least a main chain of a polymer structure, together with a carbon atom,
The swing rotary cam lifter according to claim 1, wherein the second fluororesin layer is the crosslinked fluororesin layer.
前記耐熱性樹脂が、ポリアミドイミド樹脂またはポリエーテルサルホン樹脂であることを特徴とする請求項2記載の揺動回転式カムリフタ。   3. The swing rotary cam lifter according to claim 2, wherein the heat-resistant resin is a polyamideimide resin or a polyether sulfone resin. 前記架橋フッ素樹脂層の層厚さが5〜20μmであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項記載の揺動回転式カムリフタ。   The swing rotary cam lifter according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness of the crosslinked fluororesin layer is 5 to 20 m. 前記架橋フッ素樹脂層に含まれるフッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項記載の揺動回転式カムリフタ。   The swing rotary cam lifter according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluororesin contained in the crosslinked fluororesin layer is a polytetrafluoroethylene resin. タイミングカムに摺接され、カムシャフトと平行な軸上で揺動する揺動回転式カムリフタを備えるオーバーヘッドバルブエンジンであって、
前記揺動回転式カムリフタが請求項1から請求項5までのいずれか1項記載の揺動回転式カムリフタであることを特徴とするオーバーヘッドバルブエンジン。
An overhead valve engine including a swing rotary cam lifter that slides on a timing cam and swings on an axis parallel to a cam shaft,
6. An overhead valve engine, wherein the swing rotary cam lifter is the swing rotary cam lifter according to any one of claims 1 to 5.
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