JP5162265B2

JP5162265B2 - Cam structure, camshaft, and cam surface treatment method

Info

Publication number: JP5162265B2
Application number: JP2008017037A
Authority: JP
Inventors: 聡朗木村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2028-01-29
Also published as: JP2009180089A

Description

本発明は、内燃機関に用いられるカム構造、カムシャフト、及び、カムの表面処理方法に関する。 The present invention relates to a cam structure, a camshaft, and a cam surface treatment method used in an internal combustion engine.

従来、内燃機関の軽量化を目的として、内燃機関を構成する動弁機構のロッカアームの材料としてアルミニウム合金やチタン合金等を用いたものが知られている。このような材料を用い得ると軽量化が可能となる一方、このロッカアームにカム等が当たる面に、十分な硬度が求められる。そこで、アルミニウム合金やチタン合金を用いたロッカアームのカム当たり面に、高硬度金属を溶射することで、摺動面の強度を高める技術が提案された（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０２−２１１３０８号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of reducing the weight of an internal combustion engine, an aluminum alloy, a titanium alloy, or the like is known as a material for a rocker arm of a valve mechanism that constitutes the internal combustion engine. When such a material can be used, the weight can be reduced. On the other hand, sufficient hardness is required for the surface of the rocker arm that comes into contact with a cam or the like. Therefore, a technique has been proposed in which the strength of the sliding surface is increased by spraying a high-hardness metal onto the cam contact surface of a rocker arm using an aluminum alloy or a titanium alloy (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 02-211308

ところで、内燃機関を構成する部材に対する軽量化の要求は、ロッカアームに限らず、例えばカムにおいても同様であり、カムの材料としてチタンやチタン合金等を採用することが考えられる。この場合、カムの摺動面において十分な強度を確保するための一つの手法として、上述のように、高硬度金属を溶射する方法が考えられる。ところが、一般に高硬度金属は靱性が低いので、カムの摺動面に高硬度金属を溶射して溶射層を配した場合には、この溶射層の端部の硬度もあわせて向上することが期待される。
そこで本発明は、内燃機関に用いられるカムの軽量化を図るとともに、端部を含めたカムの摺動面全体における強度の向上を図ることを目的とする。 By the way, the request | requirement of the weight reduction with respect to the member which comprises an internal combustion engine is the same also not only in a rocker arm but in a cam, for example, and it is possible to employ | adopt titanium, a titanium alloy, etc. as a material of a cam. In this case, as one method for ensuring sufficient strength on the sliding surface of the cam, a method of spraying a high-hardness metal as described above can be considered. However, high hardness metals generally have low toughness, so when spraying a high hardness metal on the sliding surface of a cam and arranging a thermal spray layer, it is expected that the hardness of the end of the thermal spray layer will also be improved. Is done.
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the weight of a cam used for an internal combustion engine and to improve the strength of the entire sliding surface of the cam including the end portion.

上記課題を解決するため、本発明は、内燃機関（１００）において機関弁（３，４）を駆動するカム（７０，７５）を軽量金属により構成し、前記カム（７０，７５）の外周に両側が縁部（７１Ａ，７６Ａ）によって縁取られる凹部（７１Ｃ）を設け、この凹部（７１Ｃ）に高硬度材料からなる溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）を形成し、前記カム（７０，７５）の外周面に、他部材（６，８１）と摺動する摺動面と、この摺動面の両側に端にいくほど前記カム（７０，７５）の回転中心に近づくように形成された傾斜面とを備え、前記摺動面は、前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）で形成され、前記傾斜面は、前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）と、この溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）に接する前記縁部（７１Ａ，７６Ａ）とで形成され、前記摺動面と前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）側の前記傾斜面とで形成される角部を面取りしたこと、を特徴とする。
この構成によれば、カムを軽量金属で構成することで軽量化を図るとともに、カムの外周面に高硬度材料の溶射層を設けることで十分な強度を確保することができる。そして、高硬度材料からなる溶射層は、縁部によって縁取られた凹部に形成されるので、溶射層の端が露出することがなく、溶射層の縁における硬度を高めることができる。さらに、摺動面と溶射層側の傾斜面とで形成される角部が面取りされているので、他部材と接する摺動面においては、他部材に対して溶射層のみが接し、縁部が他部材に接しないようにすることができ、また、溶射層の面取りを施すことで溶射層の強度の向上を図ることができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a cam (70, 75) for driving an engine valve (3, 4) in an internal combustion engine (100) made of a light metal, and is disposed on the outer periphery of the cam (70, 75) . A concave portion (71C) whose both sides are bordered by edge portions (71A, 76A) is provided, and a thermal spray layer (71B, 76B) made of a high hardness material is formed in the concave portion (71C), and the outer periphery of the cam (70, 75) A sliding surface that slides on the surface with the other member (6, 81), and an inclined surface formed so as to approach the rotation center of the cam (70, 75) toward the ends on both sides of the sliding surface; The sliding surface is formed of the sprayed layer (71B, 76B), and the inclined surface is formed of the sprayed layer (71B, 76B) and the edge portion in contact with the sprayed layer (71B, 76B) 71A, is formed out with 76A), the said sliding surface soluble Layer (71B, 76B) that it has chamfered said corner portion formed by the inclined surface of the side, characterized by.
According to this configuration, the weight of the cam can be reduced by configuring the cam with a lightweight metal, and sufficient strength can be ensured by providing the thermally sprayed layer of the high hardness material on the outer peripheral surface of the cam. And since the thermal spray layer which consists of high hardness material is formed in the recessed part bordered by the edge part , the edge of a thermal spray layer is not exposed but the hardness in the edge of a thermal spray layer can be raised. Furthermore, since the corner portion formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer side is chamfered , only the sprayed layer is in contact with the other member on the sliding surface in contact with the other member, and the edge portion is It is possible to avoid contact with other members, and it is possible to improve the strength of the thermal spray layer by chamfering the thermal spray layer.

また、上記構成において、前記凹部（７１Ｃ）及び前記縁部（７１Ａ，７６Ａ）は、それぞれ前記カム（７０，７５）の外周に全周にわたって輪状に形成されたものとしてもよい。
この場合、カムの外周に全周にわたって輪状に形成された凹部に溶射層を設けることによって、回転動作するカムが他の部材に接する摺動面の全周にわたって、十分に強度を高めることが可能となる。また、カムの外周面の縁を輪状に残すように凹部を形成すれば、溶射層の側端が輪状の縁部によって縁取られた形状を容易に構成することができ、溶射層の端部における硬度を高めることができる。 In the above structure, the recess (71C) and the edge (71A, 76A) may be those formed in annular entire circumference on each outer periphery of the cam (70, 75).
In this case, it is possible to sufficiently increase the strength over the entire circumference of the sliding surface where the rotating cam is in contact with the other member by providing a sprayed layer in the concave portion formed in a ring shape on the outer circumference of the cam. It becomes. Further, if the concave portion is formed so that the edge of the outer peripheral surface of the cam is left in a ring shape, the shape in which the side edge of the sprayed layer is trimmed by the ring-shaped edge portion can be easily configured. Hardness can be increased.

さらに、上記構成において、前記角部が丸く面取りされた構成としてもよい。 Further, in the above structure, the corner portion is not good have a structure in which a chamfered rather round.

また、上記課題を解決するため、本発明は、内燃機関（１００）において機関弁（３，４）を駆動するカム（７０，７５）が設けられたカムシャフト（７）において、少なくとも前記カム（７０，７５）は軽量金属により構成され、前記カム（７０，７５）の外周に両側が縁部（７１Ａ，７６Ａ）によって縁取られた凹部（７１Ｃ）が設けられ、この凹部（７１Ｃ）に高硬度材料からなる溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）が形成され、前記カム（７０，７５）の外周面に、他部材（６，８１）と摺動する摺動面と、この摺動面の両側に端にいくほど前記カム（７０，７５）の回転中心に近づくように形成された傾斜面とを備え、前記摺動面は、前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）で形成され、前記傾斜面は、前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）と、この溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）に接する前記縁部（７１Ａ，７６Ａ）とで形成され、前記摺動面と前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）側の前記傾斜面とで形成される角部が面取りされたこと、を特徴とする。
この構成によれば、カムシャフトのうち少なくともカムを軽量金属で構成することで軽量化を図るとともに、カムの外周面に高硬度材料の溶射層を設けることで十分な強度を確保することができる。そして、溶射層は周囲を縁取られた凹部に形成されるので、高硬度材料からなる溶射層の端が露出することがなく、溶射層の縁における硬度を高めることができる。さらに、摺動面と溶射層側の傾斜面とで形成される角部が面取りされているので、他部材と接する摺動面においては、他部材に対して溶射層のみが接し、縁部が他部材に接しないようにすることができ、また、溶射層の面取りを施すことで溶射層の強度の向上を図ることができる。 In order to solve the above problems, the present invention provides at least the cam ( 7) in the camshaft (7) provided with cams (70, 75) for driving the engine valves (3, 4) in the internal combustion engine (100) . 70 and 75) is constituted by a light metal, the outer periphery on either side edge (71A of the cam (70, 75), 76A) fringed recess (71C) is provided by a high hardness in the recess (71C) A sprayed layer (71B, 76B) made of a material is formed, on the outer peripheral surface of the cam (70, 75), a sliding surface that slides with the other member (6, 81), and ends on both sides of the sliding surface. And the inclined surface formed so as to approach the rotation center of the cam (70, 75), the sliding surface is formed by the sprayed layer (71B, 76B), Thermal spray layer (71B, 76B) and this thermal spray (71B, 76B) the edges (71A, 76A) in contact with the formed out with, said said sliding surface sprayed layer (71B, 76B) corner portion formed by said inclined surface of the side is chamfered It is characterized by.
According to this configuration, at least the cam of the camshaft is made of a lightweight metal to reduce the weight, and a sufficient strength can be ensured by providing a sprayed layer of a high hardness material on the outer peripheral surface of the cam. . And since a thermal spray layer is formed in the recessed part by which the circumference | surroundings were edged, the edge of the thermal spray layer which consists of a high-hardness material does not expose, but can raise the hardness in the edge of a thermal spray layer. Furthermore, since the corner portion formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer side is chamfered , only the sprayed layer is in contact with the other member on the sliding surface in contact with the other member, and the edge portion is It is possible to avoid contact with other members, and it is possible to improve the strength of the thermal spray layer by chamfering the thermal spray layer.

また、本発明のカムの表面処理方法は、内燃機関（１００）において機関弁（３，４）を駆動する軽量金属製のカム（７０，７５）の外周に両側が縁部（７１Ａ，７６Ａ）によって縁取られた凹部（７１Ｃ）を設け、前記凹部（７１Ｃ）に高硬度材料からなる溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）を形成することで、前記カム（７０，７５）の外周面に、他部材（６，８１）と摺動する前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）から形成される摺動面と、この摺動面の両側に端にいくほど前記カム（７０，７５）の回転中心に近づくように前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）及び前記縁部（７１Ａ，７６Ａ）から形成される傾斜面とを設け、前記摺動面と前記溶射層（７１Ｂ，７６Ｂ）側の前記傾斜面とで形成される角部を面取りすること、を特徴とする。
この方法によれば、カムを軽量金属で構成することで軽量化を図った場合に、カムの外周面に高硬度材料の溶射層を設けることで十分な強度を確保し、かつ、高硬度材料からなる溶射層の縁における硬度を高めることができ、さらに、摺動面と溶射層側の傾斜面とで形成される角部を面取りすることで、他部材と接する摺動面においては、他部材に対して溶射層のみが接し、縁部が他部材に接しないようにすることができ、また、溶射層の面取りを施すことで溶射層の強度の向上を図ることができる。 Further, in the cam surface treatment method of the present invention , both sides of the outer periphery of the lightweight metal cam (70, 75) for driving the engine valve (3, 4) in the internal combustion engine (100) are edges (71A, 76A). a recess (71C) bordered by provided, the sprayed layer made of a high hardness material in the recess (71C) (71B, 76B) by forming a on the outer peripheral surface of the cam (70, 75), the other member ( 6, 81) and a sliding surface formed from the sprayed layer (71B, 76B) sliding, and approaching the rotation center of the cam (70, 75) toward the ends on both sides of the sliding surface. An inclined surface formed from the sprayed layer (71B, 76B) and the edge (71A, 76A) is provided , and is formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer (71B, 76B) side. The corner portion is chamfered.
According to this method, when the weight of the cam is reduced by configuring the cam with a lightweight metal, sufficient strength is ensured by providing a sprayed layer of a high hardness material on the outer peripheral surface of the cam, and the high hardness material. Hardness at the edge of the sprayed layer can be increased, and the corner formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer side is chamfered so that the sliding surface in contact with other members Only the sprayed layer can be in contact with the member, and the edge can be prevented from touching other members, and the strength of the sprayed layer can be improved by chamfering the sprayed layer.

上記の各構成において、軽量金属としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、純チタン、チタン合金等が挙げられる。このうち、純チタンの具体例としては、JIS1種〜4種の金属チタンが挙げられる。チタン合金の具体例としては、Ti-6Al-4V（通称6-4チタン）、Ti-6 Al-4V ELI、Ti-3Al-2.5V等の材料や、いわゆる15−3−3−3合金等の高力合金、組成式Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6AL-7Nbで表される合金等のチタン−アルミニウム系合金が挙げられる。この他にも、チタン合金として、チタンに加えて亜鉛、アルミニウム、スズ、鉛、窒素、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン等の元素のうち１または複数を含む合金等を用いることができる。
また、溶射層は、高硬度材料を溶射することにより形成され、この高硬度材料としては、アルミナを含むセラミックス、ハイス鋼等を含むステンレス鋼、或いは、超硬金属等が挙げられる。超硬金属とは、例えば、炭化タングステン（ＷＣ、タングステン・カーバイド）にバインダとしてのコバルト（Ｃｏ）を混合して共焼結させた材料（ＷＣ−Ｃｏ）や、ニッケルやクロムを混合した材料（ＷＣ−Ｃo−Ｎi−Ｃｒ，ＷＣ−Ｎi−Ｃｒ）等がある。溶射層を形成する際には、これらの材料のうち一つの材料を単独で溶射してもよいし、複数の材料を混合して溶射してもよい。さらに、溶射層を形成する際の手法としては、プラズマ溶射、アーク溶射、レーザー溶射、フレーム溶射等の各種の溶射方法を用いることができる。 In each of the above configurations, examples of the lightweight metal include an aluminum alloy, a magnesium alloy, pure titanium, and a titanium alloy. Among these, specific examples of pure titanium include JIS type 1 to type 4 metallic titanium. Specific examples of titanium alloys include materials such as Ti-6Al-4V (commonly known as 6-4 titanium), Ti-6 Al-4V ELI, Ti-3Al-2.5V, so-called 15-3-3-3 alloys, etc. And titanium-aluminum alloys such as alloys represented by the composition formulas Ti-5Al-2.5Sn and Ti-6AL-7Nb. In addition to the above, in addition to titanium, an alloy containing one or more of elements such as zinc, aluminum, tin, lead, nitrogen, zirconium, vanadium, niobium, chromium, and molybdenum can be used as the titanium alloy.
The thermal spray layer is formed by thermal spraying a high hardness material, and examples of the high hardness material include ceramics containing alumina, stainless steels including high-speed steel, and super hard metals. The hard metal is, for example, a material (WC-Co) in which tungsten carbide (WC, tungsten carbide) and cobalt (Co) as a binder are mixed and co-sintered, or a material in which nickel and chromium are mixed ( WC-Co-Ni-Cr, WC-Ni-Cr). When forming the sprayed layer, one of these materials may be sprayed alone, or a plurality of materials may be mixed and sprayed. Furthermore, as a method for forming the sprayed layer, various spraying methods such as plasma spraying, arc spraying, laser spraying, and flame spraying can be used.

本発明によれば、カムを軽量金属で構成することによって軽量化を図るとともに、カムの外周面全体における強度の向上を図ることができる。
また、回転動作するカムが他の部材に接する摺動面の全周にわたって、十分に強度を高めることが可能となり、溶射層の側端が縁部で縁取られた形状を容易に構成できる。
さらに、摺動面と溶射層側の傾斜面とで形成される角部が面取りされるので、縁部が他部材に接しないようにすることができ、また、溶射層の面取りを施すことで溶射層の強度の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the weight by configuring the cam with a lightweight metal and to improve the strength of the entire outer peripheral surface of the cam.
In addition, the strength of the rotating cam can be sufficiently increased over the entire circumference of the sliding surface in contact with the other member, and the shape in which the side edge of the sprayed layer is edged by the edge can be easily configured.
Further, since the corner formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer side is chamfered , the edge can be prevented from coming into contact with other members, and the sprayed layer can be chamfered. The strength of the sprayed layer can be improved.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における内燃機関１００の一例を示す断面図である。
本実施形態における内燃機関１００は、シリンダブロック１と、シリンダブロック１にヘッドガスケット１０を介して取り付けられるシリンダヘッド２とを備えている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an internal combustion engine 100 in the present embodiment.
The internal combustion engine 100 according to this embodiment includes a cylinder block 1 and a cylinder head 2 that is attached to the cylinder block 1 via a head gasket 10.

シリンダブロック１にはシリンダ１１が形成され、シリンダ１１内には上下へ摺動可能に嵌合されるピストン１２が配置され、ピストン１２はシリンダブロック１に回転自在に軸支されるクランクシャフト（図示略）に図示しないコンロッドを介して連接されている。また、シリンダブロック１には、ピストン１２を囲うように、シリンダブロック１を冷却する冷却水を流通させるためのウォータージャケット１３、１４が形成されている。 A cylinder 11 is formed in the cylinder block 1, and a piston 12 that is slidably fitted up and down is disposed in the cylinder 11. The piston 12 is a crankshaft (not shown) that is rotatably supported by the cylinder block 1. Are connected via a connecting rod (not shown). The cylinder block 1 is formed with water jackets 13 and 14 for circulating cooling water for cooling the cylinder block 1 so as to surround the piston 12.

シリンダヘッド２には、シリンダ１１の上方に燃焼室２０が設けられると共に、燃焼室２０に連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が設けられ、吸気ポート２１は吸気弁３により、排気ポート２２は排気弁４により、後述するように開閉される。内燃機関１００においては、吸気ポート２１から吸入される燃料と空気を混合した混合気が、ピストン１２とシリンダヘッド２との間に形成される燃焼室２０で圧縮され、図示しない点火プラグにより点火されて燃焼することで、この燃焼圧によりピストン１２が下方へ押圧されて、その押圧力によりクランクシャフトを回転駆動させる。また、燃焼後には、排気弁４により排気ポート２２が開かれた状態で、クランクシャフトの回転によりピストン１２が上昇してシリンダヘッド２との間の燃焼室２０を圧縮することにより、排気が燃焼室２０から排気ポート２２へ排出される。
シリンダヘッド２には、この吸気ポート２１及び排気ポート２２を囲うように、シリンダヘッド２を冷却するためのウォータージャケット２３、２４、２５が形成されている。これらのウォータージャケット２３、２４、２５は、シリンダヘッド２内に冷却液を流すための流路となっている。 The cylinder head 2 is provided with a combustion chamber 20 above the cylinder 11, and an intake port 21 and an exhaust port 22 communicating with the combustion chamber 20. The intake port 21 is provided by the intake valve 3, and the exhaust port 22 is provided by exhaust. The valve 4 is opened and closed as will be described later. In the internal combustion engine 100, an air-fuel mixture obtained by mixing fuel and air sucked from the intake port 21 is compressed in the combustion chamber 20 formed between the piston 12 and the cylinder head 2, and ignited by a spark plug (not shown). As a result of the combustion, the piston 12 is pressed downward by the combustion pressure, and the crankshaft is driven to rotate by the pressing force. Further, after combustion, the exhaust port 22 is opened by the exhaust valve 4, and the piston 12 is raised by the rotation of the crankshaft to compress the combustion chamber 20 between the cylinder head 2 and the exhaust gas is combusted. The air is discharged from the chamber 20 to the exhaust port 22.
In the cylinder head 2, water jackets 23, 24, and 25 for cooling the cylinder head 2 are formed so as to surround the intake port 21 and the exhaust port 22. These water jackets 23, 24, 25 serve as flow paths for allowing the coolant to flow into the cylinder head 2.

シリンダヘッド２には、吸気ポート２１を開閉する吸気弁３（機関弁）が、バルブスプリング３ａにより吸気ポート２１を閉鎖する方向（弁閉方向）に付勢されて配置され、排気ポート２２を開閉する排気弁４（機関弁）が、バルブスプリング４ａにより排気ポート２２を閉鎖する方向（弁閉方向）に付勢されて配置されている。
吸気弁３は、丸棒状のステム３０と、ステム３０の先端に一体に形成される略円錐状の傘部３１とを備える。吸気弁３は、吸気ポート２１の途中に突出するようにシリンダヘッド２に嵌着された略円筒状のバルブガイド２６にステム３０を貫通して配置され、バルブガイド２６により摺動自在に支持される。ステム３０の頂部には、バルブスプリング３ａの上部とともに、有底円筒形状のバルブリフタ６（摺動部材）が被せられ、このバルブリフタ６を介してカムシャフト７に当接する。 In the cylinder head 2, an intake valve 3 (engine valve) that opens and closes the intake port 21 is arranged to be urged in a direction (valve closing direction) to close the intake port 21 by a valve spring 3 a, and opens and closes the exhaust port 22. The exhaust valve 4 (engine valve) is urged in a direction (valve closing direction) to close the exhaust port 22 by a valve spring 4a.
The intake valve 3 includes a round bar-shaped stem 30 and a substantially conical umbrella portion 31 formed integrally with the tip of the stem 30. The intake valve 3 is disposed through a stem 30 in a substantially cylindrical valve guide 26 fitted to the cylinder head 2 so as to protrude in the middle of the intake port 21, and is slidably supported by the valve guide 26. The The top portion of the stem 30 is covered with a valve lifter 6 (sliding member) having a bottomed cylindrical shape together with the upper portion of the valve spring 3 a, and comes into contact with the camshaft 7 through the valve lifter 6.

排気弁４は吸気弁３と同様の丸棒状のステム４０を有し、このステム４０が、排気ポート２２の途中に突出するようにシリンダヘッド２に嵌着された略円筒状のバルブガイド２７にステム４０を貫通して配置され、バルブガイド２７により摺動自在に支持される。ステム４０にはバルブスプリング４ａが配設され、ステム４０の頂部には、後述するロッカアーム８０の端部が当接する。 The exhaust valve 4 has a round bar-like stem 40 similar to the intake valve 3, and the stem 40 is attached to a substantially cylindrical valve guide 27 fitted to the cylinder head 2 so as to protrude in the middle of the exhaust port 22. It is disposed through the stem 40 and is slidably supported by the valve guide 27. A valve spring 4 a is disposed on the stem 40, and an end portion of a rocker arm 80 to be described later contacts the top of the stem 40.

吸気ポート２１及び排気ポート２２の燃焼室２０側には、それぞれ、円環状のバルブシール２１ａ、２２ａが配置されている。吸気弁３の閉鎖時には吸気弁３の傘部３１の外周縁部とバルブシール２１ａとがシール面を形成することで、吸気ポート２１が確実に閉鎖され、排気弁４の閉鎖時には排気弁４とバルブシール２２ａとがシール面を形成することで、排気ポート２２が確実に閉鎖される。 On the combustion chamber 20 side of the intake port 21 and the exhaust port 22, annular valve seals 21a and 22a are arranged, respectively. When the intake valve 3 is closed, the outer peripheral edge portion of the umbrella portion 31 of the intake valve 3 and the valve seal 21a form a sealing surface, so that the intake port 21 is reliably closed, and when the exhaust valve 4 is closed, Since the valve seal 22a forms a sealing surface, the exhaust port 22 is reliably closed.

内燃機関１００は、一本のカムシャフト７で駆動されるユニカム方式の動弁装置５を備え、この動弁装置５によって吸気弁３及び排気弁４を開閉駆動する。
動弁装置５は、吸気弁３の上方のシリンダヘッド２に回転自在に軸支されるカムシャフト７と、カムシャフト７と平行な軸線を有してシリンダヘッド２に固定されるロッカシャフト８を有している。
カムシャフト７は、チェーン伝動機構（図示略）によりクランクシャフトに連結され、クランクシャフトと連動して回転する。カムシャフト７には、略円盤状の吸気カム７０と排気カム７５とが設けられ、吸気カム７０の周面はバルブリフタ６の頂面６１に接し、排気カム７５の周面は、ロッカシャフト８を中心に回動自在に配設されたロッカアーム８０に接している。カムシャフト７が回転すると、吸気カム７０のカムの断面形状（プロフィル）によりバルブリフタ６を介して吸気弁３が上下し、排気カム７５のプロフィルによりロッカアーム８０を介して排気弁４が上下し、適宜のタイミングで吸気ポート２１、排気ポート２２を開放する。 The internal combustion engine 100 includes a unicam type valve gear 5 driven by a single camshaft 7, and the valve gear 5 opens and closes the intake valve 3 and the exhaust valve 4.
The valve gear 5 includes a camshaft 7 that is rotatably supported by the cylinder head 2 above the intake valve 3, and a rocker shaft 8 that has an axis parallel to the camshaft 7 and is fixed to the cylinder head 2. Have.
The camshaft 7 is connected to the crankshaft by a chain transmission mechanism (not shown) and rotates in conjunction with the crankshaft. The camshaft 7 is provided with a substantially disc-shaped intake cam 70 and an exhaust cam 75, the peripheral surface of the intake cam 70 is in contact with the top surface 61 of the valve lifter 6, and the peripheral surface of the exhaust cam 75 is connected to the rocker shaft 8. It is in contact with a rocker arm 80 that is pivotally disposed at the center. When the camshaft 7 rotates, the intake valve 3 moves up and down via the valve lifter 6 due to the cross-sectional shape (profile) of the intake cam 70, and the exhaust valve 4 moves up and down via the rocker arm 80 due to the profile of the exhaust cam 75. At this timing, the intake port 21 and the exhaust port 22 are opened.

ロッカアーム８０は、ロッカシャフト８により回動自在に支持され、その一端には排気カム７５に転がり接触するローラ８１が設けられ、他端には排気弁４のステム４０の頂部に当接するタペットねじ８２が進退位置を調節可能として羅合されている。ロッカアーム８０は、排気カム７５の回転に伴ってロッカシャフト８を中心として回動し、タペットねじ８２を介して排気弁４を押圧することで、排気弁４を開閉させる。 The rocker arm 80 is rotatably supported by the rocker shaft 8. One end of the rocker arm 80 is provided with a roller 81 that is in rolling contact with the exhaust cam 75, and the other end is a tappet screw 82 that abuts the top of the stem 40 of the exhaust valve 4. Has been adjusted so that the advance / retreat position can be adjusted. The rocker arm 80 rotates around the rocker shaft 8 as the exhaust cam 75 rotates, and presses the exhaust valve 4 via the tappet screw 82 to open and close the exhaust valve 4.

図２はカムシャフト７の斜視図である。また、図３はカムシャフト７の吸気カム７０及びその近傍の構成を示す図であり、図３Ａは側面図であり、図３Ｂは断面図である。
カムシャフト７は、偏心カムとして構成される吸気カム７０及び排気カム７５が一体に成形された軽量金属製の一体型カムシャフトである。
カムシャフト７を構成する軽量金属としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、純チタン、チタン合金等が挙げられる。このうち、純チタンとしては、例えば、JIS1種〜4種の金属チタンが挙げられる。チタン合金としては、例えば、JIS60種（Ti-6Al-4V、通称6-4チタン）、JIS60E種（Ti-6 Al-4V ELI）、JIS61種（Ti-3Al-2.5V）や、いわゆる15−3−3−3合金等の高力合金、組成式Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6AL-7Nbで表される合金等のチタン−アルミニウム系合金が挙げられる。この他にも、チタン合金として、チタンに加えて亜鉛、アルミニウム、スズ、鉛、窒素、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン等の元素のうち１または複数を含む合金等を用いることができる。
本実施形態では、チタン合金製のカムシャフト７を例に挙げて説明する。 FIG. 2 is a perspective view of the camshaft 7. 3 is a view showing the configuration of the intake cam 70 of the camshaft 7 and the vicinity thereof, FIG. 3A is a side view, and FIG. 3B is a cross-sectional view.
The camshaft 7 is a light metal integral camshaft in which an intake cam 70 and an exhaust cam 75 configured as an eccentric cam are integrally formed.
Examples of the lightweight metal constituting the camshaft 7 include an aluminum alloy, a magnesium alloy, pure titanium, and a titanium alloy. Among these, as pure titanium, for example, JIS 1 to 4 types of titanium metal can be mentioned. Examples of titanium alloys include JIS 60 class (Ti-6Al-4V, commonly known as 6-4 titanium), JIS 60E class (Ti-6 Al-4V ELI), JIS 61 class (Ti-3Al-2.5V), and so-called 15- Examples thereof include high-strength alloys such as a 3-3-3 alloy and titanium-aluminum alloys such as alloys represented by the composition formulas Ti-5Al-2.5Sn and Ti-6AL-7Nb. In addition to the above, in addition to titanium, an alloy containing one or more of elements such as zinc, aluminum, tin, lead, nitrogen, zirconium, vanadium, niobium, chromium, and molybdenum can be used as the titanium alloy.
In the present embodiment, a description will be given using a titanium alloy camshaft 7 as an example.

図２に示すように、カムシャフト７には、上述した吸気カム７０及び排気カム７５が軸方向に並べて設けられる。本実施形態の内燃機関１００は、一例として、１気筒４バルブのエンジンであって、一つの吸気カム７０が一つの吸気弁３を駆動し、一つの排気カム７５が一つの排気弁４を駆動する。この構成では、カムシャフト７には２個の吸気カム７０と２個の排気カム７５とが配設される。図２にはカムシャフト７の一部として、１個の吸気カム７０及び１個の排気カム７５を図示する。 As shown in FIG. 2, the camshaft 7 is provided with the intake cam 70 and the exhaust cam 75 described above side by side in the axial direction. The internal combustion engine 100 of the present embodiment is, for example, a one-cylinder four-valve engine, in which one intake cam 70 drives one intake valve 3 and one exhaust cam 75 drives one exhaust valve 4. To do. In this configuration, the camshaft 7 is provided with two intake cams 70 and two exhaust cams 75. FIG. 2 shows one intake cam 70 and one exhaust cam 75 as a part of the camshaft 7.

図２及び図３Ａに示すように、吸気カム７０の周面７１（摺動面）には溶射層７１Ｂが形成され、この溶射層７１Ｂの両側には縁部７１Ａが接している。縁部７１Ａ及び溶射層７１Ｂは、いずれも吸気カム７０の全周にわたるリング形状となっている。
周面７１の肩部、すなわち周面７１と吸気カム７０の側面に跨る角部は、丸みを持たせて面取りされ、曲面及び斜面が形成されている。このため、周面７１のうちバルブリフタ６の頂面６１に接する部分は、溶射層７１Ｂにより覆われている。 As shown in FIGS. 2 and 3A, a sprayed layer 71B is formed on the peripheral surface 71 (sliding surface) of the intake cam 70, and edges 71A are in contact with both sides of the sprayed layer 71B. Both the edge portion 71 A and the sprayed layer 71 B are ring-shaped over the entire circumference of the intake cam 70.
A shoulder portion of the peripheral surface 71, that is, a corner portion over the side surface of the peripheral surface 71 and the intake cam 70 is chamfered to form a curved surface and a slope. For this reason, the part which touches the top surface 61 of the valve lifter 6 among the surrounding surfaces 71 is covered with the sprayed layer 71B.

図３Ｂに示すように、周面７１には、予め形成された凹部７１Ｃが形成され、この凹部７１Ｃに溶射層７１Ｂが形成される。溶射層７１Ｂは、高硬度材料を凹部７１Ｃに溶射することで形成される。換言すれば、周面７１には、溶射層７１Ｂを形成する厚み分だけ、予め凹部７１Ｃが掘り込まれている。溶射層７１Ｂの厚みは、例えば０．１〜５．０ｍｍ程度が考えられるが、後述する溶射方法や溶射に用いる高硬度材料の種類によって、好適な厚みとすればよい。 As shown in FIG. 3B, a pre-formed recess 71C is formed on the peripheral surface 71, and a sprayed layer 71B is formed in the recess 71C. The sprayed layer 71B is formed by spraying a high hardness material on the recess 71C. In other words, the peripheral surface 71 is dug in advance with a recess 71C corresponding to the thickness for forming the sprayed layer 71B. The thickness of the sprayed layer 71B may be, for example, about 0.1 to 5.0 mm, but may be a suitable thickness depending on the spraying method described later and the type of high hardness material used for spraying.

溶射層７１Ｂを構成する高硬度材料としては、例えば、アルミナを含むセラミックス、ハイス鋼等を含むステンレス鋼、或いは、超硬金属等が挙げられる。超硬金属とは、例えば、炭化タングステン（ＷＣ、タングステン・カーバイド）にバインダとしてのコバルト（Ｃｏ）を混合して共焼結させた材料（ＷＣ−Ｃｏ）や、ニッケルやクロムを混合した材料（ＷＣ−Ｃo−Ｎi−Ｃｒ，ＷＣ−Ｎi−Ｃｒ）等がある。溶射層を形成する際には、これらの材料のうち一つの材料を単独で溶射してもよいし、複数の材料を混合して溶射してもよい。また、溶射時には上記列挙した材料のうち一つの材料を単独で溶射してもよいし、複数の材料を混合して溶射してもよい。さらに、具体的な溶射の手法としては、プラズマ溶射、アーク溶射、レーザー溶射、フレーム溶射等の各種の方法が挙げられる。 Examples of the high hardness material constituting the sprayed layer 71B include ceramics including alumina, stainless steel including high-speed steel, and super hard metal. The hard metal is, for example, a material (WC-Co) in which tungsten carbide (WC, tungsten carbide) and cobalt (Co) as a binder are mixed and co-sintered, or a material in which nickel and chromium are mixed ( WC-Co-Ni-Cr, WC-Ni-Cr). When forming the sprayed layer, one of these materials may be sprayed alone, or a plurality of materials may be mixed and sprayed. Further, at the time of thermal spraying, one of the materials listed above may be sprayed alone, or a plurality of materials may be mixed and sprayed. Furthermore, as a specific spraying method, various methods such as plasma spraying, arc spraying, laser spraying, flame spraying, and the like can be given.

本実施形態の吸気カム７０において、周面７１の表面を処理するための表面処理方法は、
１．チタン合金製のカムシャフト７に設けられた吸気カム７０の周面７１に、全周にわたって溶射層７１Ｂの厚み分だけ凹部７１Ｃを切削することで、吸気カム７０の母材であるチタン合金の縁部７１Ａによって縁取られる凹部７１Ｃを形成し、
２．凹部７１Ｃ内に高硬度材料を溶射して溶射層７１Ｂを形成し、
３．縁部７１Ａの端を、丸みを持つ形状に面取りする、
という手順で実行される。
溶射層７１Ｂを構成する高硬度材料は、吸気カム７０の母材であるチタン合金よりも硬度が高く、この溶射層７１Ｂをバルブリフタ６の頂面６１と摺動される周面７１に設けることにより、吸気カム７０の材料にチタン合金を採用する場合の強度を、例えば鉄系材料に比べて遜色のない程度に高めることができる。これにより、吸気カム７０の強度を確保しつつ、カムシャフト７の軽量化を図ることができる。
この吸気カム７０の表面処理の工程、及び、高硬度材料からなる溶射層を設けることで得られる効果は、排気カム７５においても同様である。 In the intake cam 70 of the present embodiment, the surface treatment method for treating the surface of the peripheral surface 71 is:
1. The peripheral surface 71 of the intake cam 70 provided on the titanium alloy camshaft 7 is cut with a recess 71C by the thickness of the sprayed layer 71B over the entire circumference, so that the edge of the titanium alloy that is the base material of the intake cam 70 is cut. Forming a recess 71C bordered by the portion 71A;
2. Thermal spraying a high hardness material in the recess 71C to form a sprayed layer 71B,
3. Chamfer the edge of the edge 71A into a rounded shape,
The procedure is executed.
The high hardness material constituting the sprayed layer 71B is higher in hardness than the titanium alloy that is the base material of the intake cam 70, and this sprayed layer 71B is provided on the peripheral surface 71 that slides on the top surface 61 of the valve lifter 6. The strength when a titanium alloy is adopted as the material of the intake cam 70 can be increased to an extent comparable to that of, for example, an iron-based material. Thereby, weight reduction of the camshaft 7 can be achieved while ensuring the strength of the intake cam 70.
The surface treatment process of the intake cam 70 and the effects obtained by providing the thermal spray layer made of a high hardness material are the same as those of the exhaust cam 75.

以上のように、本実施形態の内燃機関１００においては、カムシャフト７の吸気カム７０を軽量金属で構成することで軽量化を図るとともに、吸気カム７０の周面７１に高硬度材料からなる溶射層７１Ｂを設けることで、周面７１の強度を十分に強くすることができる。そして、溶射層７１Ｂは、縁部７１Ａによって縁取られた凹部７１Ｃに形成されるので、溶射層７１Ｂの端は縁部７１Ａにより覆われて露出しない。このため、溶射層７１Ｂの縁における硬度を高めることができる。さらに、縁部７１Ａの端も面取りされているので、溶射層７１Ｂを縁取る縁部７１Ａにおいても、硬度を向上させることができる。これにより、内燃機関１００に用いられる吸気カム７０及びカムシャフト７の軽量化を図るとともに、吸気カム７０の摺動面全体における強度の向上を図ることができる。 As described above, in the internal combustion engine 100 of the present embodiment, the intake cam 70 of the camshaft 7 is made of a lightweight metal to reduce the weight, and the peripheral surface 71 of the intake cam 70 is sprayed of a high hardness material. By providing the layer 71B, the strength of the peripheral surface 71 can be sufficiently increased. And since the sprayed layer 71B is formed in the recessed part 71C edged by the edge part 71A, the edge of the sprayed layer 71B is covered with the edge part 71A and is not exposed. For this reason, the hardness at the edge of the sprayed layer 71B can be increased. Furthermore, since the edge of the edge portion 71A is also chamfered, the hardness can be improved also in the edge portion 71A that borders the sprayed layer 71B. As a result, the weight of the intake cam 70 and the camshaft 7 used in the internal combustion engine 100 can be reduced, and the strength of the entire sliding surface of the intake cam 70 can be improved.

また、図２に示す排気カム７５の周面７６（摺動面）にも同様に、全周にわたって溶射層７６Ｂが形成され、溶射層７６Ｂの両側に縁部７６Ａが設けられ、これら縁部７６Ａ及び溶射層７６Ｂは周面７６の全周にわたるリング形状となっている。溶射層７６Ｂは、吸気カム７０における溶射層７１Ｂと同様の材料および方法によって周面７６に形成される。
この溶射層７６Ｂは、図１に示したローラ８１に接触して摺動されるため、周面７１に溶射層７１Ｂを形成したことによる効果と同様の効果を、周面７６においても得ることができる。従って、カムシャフト７の軽量化を図るとともに、ロッカシャフト８と摺動する周面７６においても強度の向上を図ることができる。さらに、溶射層７６Ｂは縁部７６Ａによって縁取られており、溶射層７６Ｂの端を縁部７６Ａによって支持する構成となっているので、溶射層７６Ｂの端部における硬度を高めることができる。加えて、縁部７６Ａの端が、図３Ａ及び図３Ｂに示した縁部７１Ａと同様に丸く面取りされているので、ローラ８１と擦れ合う縁部７６Ａにおいても硬度を高めることができる。
これにより、吸気カム７０に加えて排気カム７５においても軽量化を図ることで、カムシャフト７のより一層の軽量化を図るとともに、ロッカアーム８０のローラ８１と摺動する面の全体における強度の向上を図ることができる。 Similarly, a sprayed layer 76B is formed over the entire circumference of the peripheral surface 76 (sliding surface) of the exhaust cam 75 shown in FIG. 2, and edge portions 76A are provided on both sides of the sprayed layer 76B. The sprayed layer 76 B has a ring shape over the entire circumference of the peripheral surface 76. The sprayed layer 76B is formed on the peripheral surface 76 by the same material and method as the sprayed layer 71B in the intake cam 70.
Since the thermal spray layer 76B is slid in contact with the roller 81 shown in FIG. 1, the same effect as that obtained by forming the thermal spray layer 71B on the peripheral surface 71 can be obtained also on the peripheral surface 76. it can. Therefore, the weight of the camshaft 7 can be reduced and the strength of the peripheral surface 76 that slides with the rocker shaft 8 can also be improved. Furthermore, since the thermal spray layer 76B is bordered by the edge 76A and the end of the thermal spray layer 76B is supported by the edge 76A, the hardness at the end of the thermal spray layer 76B can be increased. In addition, since the end of the edge portion 76A is rounded and chamfered in the same manner as the edge portion 71A shown in FIGS. 3A and 3B, the hardness can be increased also in the edge portion 76A that rubs against the roller 81.
Thus, by reducing the weight of the exhaust cam 75 in addition to the intake cam 70, the camshaft 7 is further reduced in weight, and the strength of the entire surface of the rocker arm 80 that slides on the roller 81 is improved. Can be achieved.

そして、周面７１においては、周面７１の全周にわたって、幅方向中央に凹部７１Ｃを形成することで、リング状の２本の縁部７１Ａの間に、同じくリング状の溶射層７１Ｂを配した構成を、容易に実現できる。この構成は、上述したように溶射層７１Ｂの側端における硬度を向上させることができる上、バルブリフタ６との摺動面に確実に溶射層７１Ｂを配して硬度を高めることができ、非常に合理的な構成である。このような構成を、凹部７１Ｃを彫り込むことで簡単に形成できることから、カムシャフト７に溶射層７１Ｂを形成する表面処理の工程を簡易にして、工数を削減できるという利点がある。この利点は、周面７６に溶射層７６Ｂを形成する場合についても同様である。 Then, on the peripheral surface 71, a ring-shaped sprayed layer 71 B is disposed between the two ring-shaped edge portions 71 A by forming a recess 71 C in the center in the width direction over the entire periphery of the peripheral surface 71. This configuration can be easily realized. This configuration can improve the hardness at the side end of the sprayed layer 71B as described above, and can increase the hardness by arranging the sprayed layer 71B on the sliding surface with the valve lifter 6 with certainty. It is a reasonable configuration. Since such a configuration can be easily formed by engraving the recess 71C, there is an advantage that the number of steps can be reduced by simplifying the surface treatment process for forming the sprayed layer 71B on the camshaft 7. This advantage is the same when the thermal spray layer 76B is formed on the peripheral surface 76.

また、周面７１、７６においては、縁部７１Ａ、７６Ａとともに、溶射層７１Ｂ、７６Ｂの端が丸く面取りされている。この構成により、図３Ａに示すように、周面７１、７６が他部材（図３ではバルブリフタ６）と接する摺動面（図３では周面７１）においては、他部材に対して溶射層７１Ｂ、７６Ｂのみが接し、カムシャフト７の母材からなる縁部７１Ａ、７６Ａが他部材に接しないようにすることができ、摺動面全体における強度が高められている。また、溶射層７１Ｂ、７６Ｂの面取りを施すことで溶射層７１Ｂ、７６Ｂにおいても強度の向上を図っている。
しかしながら、高硬度材料からなる溶射層７１Ｂ、７６Ｂを面取りする加工に時間がかかることを考慮して、縁部７１Ａ、７６Ａのみを面取りする構成としてもよい。この場合、周面７１、７６の幅を、摺動する他部材（バルブリフタ６の頂面６１、ロッカアーム８０のローラ８１）よりも幅広として、これら他部材が溶射層７１Ｂ、７６Ｂにのみ接するようにすればよい。この構成では、面取りを行う工程は、溶射により溶射層７１Ｂ、７６Ｂを形成する工程より先に行ってもよいし、溶射の後に行ってもよい。 In addition, on the peripheral surfaces 71 and 76, the edges of the sprayed layers 71B and 76B are rounded off along with the edges 71A and 76A. With this configuration, as shown in FIG. 3A, the sprayed layer 71 B is formed on the sliding surface (the peripheral surface 71 in FIG. 3) where the peripheral surfaces 71 and 76 are in contact with the other member (the valve lifter 6 in FIG. 3). , 76B are in contact with each other, and the edge portions 71A, 76A made of the base material of the camshaft 7 can be prevented from coming into contact with other members, and the strength of the entire sliding surface is increased. Further, the thermal spraying layers 71B and 76B are chamfered to improve the strength of the thermal spraying layers 71B and 76B.
However, considering that it takes time to chamfer the sprayed layers 71B and 76B made of a high hardness material, only the edge portions 71A and 76A may be chamfered. In this case, the width of the peripheral surfaces 71 and 76 is made wider than the sliding other members (the top surface 61 of the valve lifter 6 and the roller 81 of the rocker arm 80) so that these other members are in contact only with the sprayed layers 71B and 76B. do it. In this configuration, the chamfering step may be performed before the step of forming the thermal spray layers 71B and 76B by thermal spraying, or may be performed after the thermal spraying.

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明は上記構成に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においてはカムシャフト７を一体型のカムシャフトとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸気カムや排気カムとして機能する複数の板カムとシャフトとを連結した組み立て式のカムシャフトとしてもよい。この場合、少なくとも板カムがチタン合金等の軽量金属製であればよいが、カムシャフト全体が軽量金属製であれば、軽量化の観点からは好ましい。さらに、本実施形態では偏心カムとして構成される吸気カム７０の周面７１及び排気カム７５の周面７６に、溶射層７１Ｂ、７６Ｂを形成した場合を例に挙げて説明したが、本発明は偏心カムに限定されるものではなく、他の形状のカムにおいて他の部材と摺動する摺動面であれば、どのような面でも適用可能である。また、上記実施形態で説明した内燃機関１００のカムシャフト７を、より多数の吸気カム７０及び排気カム７５を備えた構成とした場合、これら複数の吸気カム７０及び排気カム７５の一部、または全ての周面に本発明を適用することが可能であり、その他の細部構成等についても任意に変更可能である。 In addition, embodiment mentioned above shows the one aspect | mode of this invention to the last, and this invention is not limited to the said structure.
For example, in the above embodiment, the camshaft 7 has been described as an integral camshaft, but the present invention is not limited to this, and a plurality of plate cams that function as intake cams or exhaust cams are connected to the shaft. An assembled camshaft may be used. In this case, it is sufficient that at least the plate cam is made of a light metal such as a titanium alloy, but it is preferable from the viewpoint of weight reduction if the entire camshaft is made of a light metal. Furthermore, in the present embodiment, the case where the sprayed layers 71B and 76B are formed on the peripheral surface 71 of the intake cam 70 and the peripheral surface 76 of the exhaust cam 75 configured as eccentric cams has been described as an example. The present invention is not limited to the eccentric cam, and any surface can be applied as long as it is a sliding surface that slides with another member in a cam having another shape. Further, when the camshaft 7 of the internal combustion engine 100 described in the above embodiment is configured to include a larger number of intake cams 70 and exhaust cams 75, a part of the plurality of intake cams 70 and exhaust cams 75, or The present invention can be applied to all the peripheral surfaces, and other detailed configurations can be arbitrarily changed.

本発明に係る内燃機関の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the internal combustion engine which concerns on this invention. カムシャフトの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a cam shaft. カムシャフトの要部構成を詳細に示す図であり、図３Ａは吸気カムの側面図、図３Ｂは吸気カムの縦断面図である。It is a figure which shows the principal part structure of a cam shaft in detail, FIG. 3A is a side view of an intake cam, FIG. 3B is a longitudinal cross-sectional view of an intake cam.

Explanation of symbols

３吸気弁（機関弁）
４排気弁（機関弁）
５動弁装置
６バルブリフタ
７カムシャフト
７０吸気カム（カム）
７１周面（摺動面）
７１Ａ縁部
７１Ｂ溶射層
７１Ｃ凹部
７５排気カム（カム）
７６周面（摺動面）
７６Ａ縁部
７６Ｂ溶射層
１００内燃機関 3 Intake valve (engine valve)
4 Exhaust valve (engine valve)
5 Valve operating device 6 Valve lifter 7 Camshaft 70 Intake cam (cam)
71 Circumferential surface (sliding surface)
71A Edge 71B Thermal spray layer 71C Concave portion 75 Exhaust cam (cam)
76 Circumferential surface (sliding surface)
76A Edge 76B Thermal spray layer 100 Internal combustion engine

Claims

A cam (70, 75) for driving the engine valve (3, 4 ) in the internal combustion engine (100) is made of a lightweight metal,
The cam (70, 75) is provided with a recess (71C) whose edges are bordered by edges (71A, 76A) on the outer periphery of the cam (70, 75) , and a sprayed layer (71B, 76B) made of a high hardness material is formed in the recess (71C). ,
On the outer peripheral surface of the cam (70, 75), a sliding surface that slides with the other member (6, 81), and the rotation center of the cam (70, 75) toward the ends on both sides of the sliding surface. With an inclined surface formed to approach,
The sliding surface is formed of the thermal spray layer (71B, 76B), and the inclined surface is the thermal spray layer (71B, 76B) and the edge portion (71A, 76A) in contact with the thermal spray layer (71B, 76B). ) And
Chamfering the corner formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer (71B, 76B) side ;
Cam structure characterized by

It said recess (71C) and the edge (71A, 76A) shall be formed in annular over their respective entire circumference on the outer periphery of the cam (70, 75),
The cam structure according to claim 1.

Said corner is beveled rather round,
The cam structure according to claim 1 or 2, wherein

In the camshaft (7) provided with cams (70, 75) for driving the engine valves (3, 4 ) in the internal combustion engine (100) ,
At least the cam (70, 75) is made of a lightweight metal,
A recess (71C) is provided on the outer periphery of the cam (70, 75) on both sides by edges (71A, 76A) , and a thermal spray layer (71B, 76B) made of a high hardness material is provided in the recess (71C). Formed,
On the outer peripheral surface of the cam (70, 75), a sliding surface that slides with the other member (6, 81), and the rotation center of the cam (70, 75) toward the ends on both sides of the sliding surface. With an inclined surface formed to approach,
The sliding surface is formed of the thermal spray layer (71B, 76B), and the inclined surface is the thermal spray layer (71B, 76B) and the edge portion (71A, 76A) in contact with the thermal spray layer (71B, 76B). ) And
The corner formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer (71B, 76B) side is chamfered,
Camshaft characterized by

In the internal combustion engine (100) , the light metal cams (70, 75 ) for driving the engine valves (3, 4 ) are provided with recesses (71C) whose edges are trimmed by edges (71A, 76A) ,
The thermal spray layer that slides with the other member (6, 81) on the outer peripheral surface of the cam (70, 75) by forming the thermal spray layer (71B, 76B) made of a high hardness material in the recess (71C). (71B, 76B) and the sprayed layer (71B, 76B) and the edge so as to approach the rotational center of the cam (70, 75) toward the ends on both sides of the sliding surface. An inclined surface formed from the portions (71A, 76A) ,
Chamfering a corner formed by the sliding surface and the inclined surface on the sprayed layer (71B, 76B) side ;
A method for surface treatment of a cam.