JPH05163909A - 内燃機関の動弁機構のカム接触部構造 - Google Patents
内燃機関の動弁機構のカム接触部構造Info
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- JPH05163909A JPH05163909A JP32879491A JP32879491A JPH05163909A JP H05163909 A JPH05163909 A JP H05163909A JP 32879491 A JP32879491 A JP 32879491A JP 32879491 A JP32879491 A JP 32879491A JP H05163909 A JPH05163909 A JP H05163909A
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- shim
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は内燃機関の動弁機構のカム接触部構造
に関し、シム表面に形成される硬い、磨耗によって失わ
れるごく薄いコーティングを設けることによって、長期
にわたって摩擦の少ない接触を行わせることを目的とす
る。 【構成】シム34,36 はその基材50はHV硬度350-1000の鋼
材等よりその表面粗さを0.1 μmRz 以下として形成さ
れ、基材50の表面にHv硬度1500-7000 の材料(TiN等) よ
り作られかつ厚さが0.05〜0.30μm のコーティング52が
形成される。基材50はセラミック（窒化珪素）としても
よい。初期組み付け後カムの粗い表面(3.2μmRz 程度)
が硬いコーティング52によって鏡面化され、丁度その頃
に薄いコーティング52は削り落とされ、以後は基材表面
が鏡面化したカム面と接触する。
に関し、シム表面に形成される硬い、磨耗によって失わ
れるごく薄いコーティングを設けることによって、長期
にわたって摩擦の少ない接触を行わせることを目的とす
る。 【構成】シム34,36 はその基材50はHV硬度350-1000の鋼
材等よりその表面粗さを0.1 μmRz 以下として形成さ
れ、基材50の表面にHv硬度1500-7000 の材料(TiN等) よ
り作られかつ厚さが0.05〜0.30μm のコーティング52が
形成される。基材50はセラミック（窒化珪素）としても
よい。初期組み付け後カムの粗い表面(3.2μmRz 程度)
が硬いコーティング52によって鏡面化され、丁度その頃
に薄いコーティング52は削り落とされ、以後は基材表面
が鏡面化したカム面と接触する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の動弁機構に
おいてカムに対して接触・摺動することによりカムの変
位をバルブタペットやロッカアーム等の相手方に伝達す
るカム接触部の構造に関する。
おいてカムに対して接触・摺動することによりカムの変
位をバルブタペットやロッカアーム等の相手方に伝達す
るカム接触部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の動弁機構、例えば、直接駆動
式動弁機構ではカムは合金鋳鉄の冷し金チル、Ｔｉｇ再
溶融チルした材料にて形成され、また表面あらさは１．
６〜３．２μｍＲｚ程度に研磨されている。一方、カム
の相手方となるタペットのカム接触面を構成するバルブ
アジャスティングシムは合金鋼の浸炭焼入れ材料等が使
用され、表面粗さは１．６〜３．２μｍＲｚに研磨さ
れ、その後リン酸マンガン塩皮膜処理等が施され、運転
初期の焼付きに対処している。直接駆動式動弁機構の摩
擦損失の大半はカムとバルブアジャスティングシムとの
間で発生し、摩擦損失を抑制するためシムの表面あらさ
を小さくする必要がある。バルブタペットやロッカアー
ム等のカムフォロワの摺動部の摩擦損失を小さくする技
術としては、摺動部の表面粗さを小さくするものがある
（例えば特開昭６１−１２４５８１号公報）。
式動弁機構ではカムは合金鋳鉄の冷し金チル、Ｔｉｇ再
溶融チルした材料にて形成され、また表面あらさは１．
６〜３．２μｍＲｚ程度に研磨されている。一方、カム
の相手方となるタペットのカム接触面を構成するバルブ
アジャスティングシムは合金鋼の浸炭焼入れ材料等が使
用され、表面粗さは１．６〜３．２μｍＲｚに研磨さ
れ、その後リン酸マンガン塩皮膜処理等が施され、運転
初期の焼付きに対処している。直接駆動式動弁機構の摩
擦損失の大半はカムとバルブアジャスティングシムとの
間で発生し、摩擦損失を抑制するためシムの表面あらさ
を小さくする必要がある。バルブタペットやロッカアー
ム等のカムフォロワの摺動部の摩擦損失を小さくする技
術としては、摺動部の表面粗さを小さくするものがある
（例えば特開昭６１−１２４５８１号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】摩擦損失の低減を図る
ためカム及びカムに接触するシムの表面粗さをカムとシ
ム間の油膜の厚さと同じ程度に小さくする必要がある。
即ち、表面粗さを油膜の厚み程度に近づけることで流体
潤滑の占める割合が増大し、摩擦の低減を期することが
できるのである。ところが、カムとシム間の油膜の厚さ
は計算値で０．１μｍ程度であり、一方シムは別として
カムの加工表面の粗さは通常の技術では前述の通り１．
６〜３．２μｍＲｚ程度とするのが実用的な技術として
はせいぜいであり、これでは油膜の厚さに対して粗いた
め摩擦損失が大きくなっている欠点があった。
ためカム及びカムに接触するシムの表面粗さをカムとシ
ム間の油膜の厚さと同じ程度に小さくする必要がある。
即ち、表面粗さを油膜の厚み程度に近づけることで流体
潤滑の占める割合が増大し、摩擦の低減を期することが
できるのである。ところが、カムとシム間の油膜の厚さ
は計算値で０．１μｍ程度であり、一方シムは別として
カムの加工表面の粗さは通常の技術では前述の通り１．
６〜３．２μｍＲｚ程度とするのが実用的な技術として
はせいぜいであり、これでは油膜の厚さに対して粗いた
め摩擦損失が大きくなっている欠点があった。
【０００４】この発明の目的はカムの表面粗さを通常の
技術で可能な表面粗さとしつつ摩擦損失を抑制すること
にある。
技術で可能な表面粗さとしつつ摩擦損失を抑制すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、内燃
機関の動弁機構におけるカムに接触する相手方部材は、
その基材が少なくとも０．１μｍＲｚより細かい表面粗
さを有し、カムと接触する前記基材の表面にＨｖ硬度が
１５００から７０００の薄膜をコーティングすることを
特徴とする内燃機関の動弁機構のカム接触部構造が提供
される。
機関の動弁機構におけるカムに接触する相手方部材は、
その基材が少なくとも０．１μｍＲｚより細かい表面粗
さを有し、カムと接触する前記基材の表面にＨｖ硬度が
１５００から７０００の薄膜をコーティングすることを
特徴とする内燃機関の動弁機構のカム接触部構造が提供
される。
【０００６】
【作用】動弁機構の組み付け後内燃機関を最初に作動さ
せるとき硬い材料にて形成されたコーティングはカムを
急速に摩耗させその表面を鏡面化させ、一方コーティン
グ自体もカムとの接触によりその進行はカムと比較して
緩慢ではあるが摩耗される。そしてカムの表面が丁度鏡
面化される頃に厚みの薄いコーティングは摩耗し尽くさ
れ、基材面が露出し以後は鏡面化されたカム面と基材面
とが低摩擦の接触を継続する。
せるとき硬い材料にて形成されたコーティングはカムを
急速に摩耗させその表面を鏡面化させ、一方コーティン
グ自体もカムとの接触によりその進行はカムと比較して
緩慢ではあるが摩耗される。そしてカムの表面が丁度鏡
面化される頃に厚みの薄いコーティングは摩耗し尽くさ
れ、基材面が露出し以後は鏡面化されたカム面と基材面
とが低摩擦の接触を継続する。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明が実施される直接駆動式の動
弁装置を有した内燃機関を示している。シリンダヘッド
１０に二つのカム軸１２，１４が設けられ、一方のカム
軸１２は図示しないクランク軸に図示しないタイミング
プーリ及びタイミングベルトによって連結され、クラン
ク軸の回転によって回転駆動され、カム軸１２上に形成
されるカム１６はバルブリフタ１８を介してバルブスプ
リング２０に抗してバルブ２１を駆動する。カム軸１２
上に歯車２２が設けられ、この歯車２２はもう一方のカ
ム軸１４上の歯車２４と噛合いすることでこのカム軸１
４を回転駆動し、カム軸１４上のカム２５はバルブリフ
タ２６を介してバルブスプリング２８に抗してバルブ３
０を駆動する。アジャスティングシム（以下シム）３４
がバルブリフタ１８上面にカム１６に対向するように設
けられ、シム３６がバルブリフタ２６上面にカム１５に
対向するように設けられる。シム３４，３６はこの発明
に従って後述のように表面をコーティング処理されてい
る。
弁装置を有した内燃機関を示している。シリンダヘッド
１０に二つのカム軸１２，１４が設けられ、一方のカム
軸１２は図示しないクランク軸に図示しないタイミング
プーリ及びタイミングベルトによって連結され、クラン
ク軸の回転によって回転駆動され、カム軸１２上に形成
されるカム１６はバルブリフタ１８を介してバルブスプ
リング２０に抗してバルブ２１を駆動する。カム軸１２
上に歯車２２が設けられ、この歯車２２はもう一方のカ
ム軸１４上の歯車２４と噛合いすることでこのカム軸１
４を回転駆動し、カム軸１４上のカム２５はバルブリフ
タ２６を介してバルブスプリング２８に抗してバルブ３
０を駆動する。アジャスティングシム（以下シム）３４
がバルブリフタ１８上面にカム１６に対向するように設
けられ、シム３６がバルブリフタ２６上面にカム１５に
対向するように設けられる。シム３４，３６はこの発明
に従って後述のように表面をコーティング処理されてい
る。
【０００８】図２は直接駆動の動弁機構におけるカム１
６，２５とシム３４，３６間の油膜厚さのDowson-Higgi
nsonの式による計算結果を示す。カムのノーズ付近（角
度＝０°）での油膜厚さはＮｅ＝５００ｒｐｍにおいて
０．０３μｍ，Ｎｅ＝１０００ｒｐｍにおいて０．０６
μｍ，Ｎｅ＝１５００ｒｐｍにおいて０．０８μｍ，Ｎ
ｅ＝３０００ｒｐｍにおいて０．１４μｍであり、自動
車用のエンジンの常用回転域において油膜厚さは０．１
μｍ内外であることが分かる。図３はＮｅ＝１０００ｒ
ｐｍに関してカムの周面上の各位置における油膜厚さの
分布を図解的に示している。図３の斜線の領域は油膜の
部分を表す。
６，２５とシム３４，３６間の油膜厚さのDowson-Higgi
nsonの式による計算結果を示す。カムのノーズ付近（角
度＝０°）での油膜厚さはＮｅ＝５００ｒｐｍにおいて
０．０３μｍ，Ｎｅ＝１０００ｒｐｍにおいて０．０６
μｍ，Ｎｅ＝１５００ｒｐｍにおいて０．０８μｍ，Ｎ
ｅ＝３０００ｒｐｍにおいて０．１４μｍであり、自動
車用のエンジンの常用回転域において油膜厚さは０．１
μｍ内外であることが分かる。図３はＮｅ＝１０００ｒ
ｐｍに関してカムの周面上の各位置における油膜厚さの
分布を図解的に示している。図３の斜線の領域は油膜の
部分を表す。
【０００９】図４はこの発明におけるシム３４又は３６
の構造を示し、第１の実施例では基材５０はＨｖ硬度３
５０〜１０００の鋼材とし、その表面は０．１μｍＲｚ
以下の表面粗さに仕上げると共に、その上面にＨｖ硬度
２５００で厚さ０．０５〜０．３０μｍのＴｉＮのコー
ティング５２を施している。シムの基材５０の表面粗さ
を０．１μｍＲｚ以下としたのは常用回転域での油膜の
厚さが０．１μｍ内外であることに合致させたものであ
る。また、基材５０をＨｖ硬度３５０以上としたのはこ
の部位での接触応力が７０kg/mm2と高応力であるため耐
ピッチング性が要求され、耐ピッチング性は鋼材の場合
硬さの０．２〜０．３倍が耐久限といわれており、下限
値としはＨｖ硬度３５０程度が適当である。硬さは表面
あさらを細かく加工するときの表面ダレ、硬質膜の摩耗
時の引きずりによる傷、カム中のセメンタイトによる傷
付きを考慮すればあまり硬すぎるよりはＨｖ７００〜１
０００の程度が好ましい。また硬すぎると靱性値が悪化
するのでＨｖ硬度１０００程度が上限である。
の構造を示し、第１の実施例では基材５０はＨｖ硬度３
５０〜１０００の鋼材とし、その表面は０．１μｍＲｚ
以下の表面粗さに仕上げると共に、その上面にＨｖ硬度
２５００で厚さ０．０５〜０．３０μｍのＴｉＮのコー
ティング５２を施している。シムの基材５０の表面粗さ
を０．１μｍＲｚ以下としたのは常用回転域での油膜の
厚さが０．１μｍ内外であることに合致させたものであ
る。また、基材５０をＨｖ硬度３５０以上としたのはこ
の部位での接触応力が７０kg/mm2と高応力であるため耐
ピッチング性が要求され、耐ピッチング性は鋼材の場合
硬さの０．２〜０．３倍が耐久限といわれており、下限
値としはＨｖ硬度３５０程度が適当である。硬さは表面
あさらを細かく加工するときの表面ダレ、硬質膜の摩耗
時の引きずりによる傷、カム中のセメンタイトによる傷
付きを考慮すればあまり硬すぎるよりはＨｖ７００〜１
０００の程度が好ましい。また硬すぎると靱性値が悪化
するのでＨｖ硬度１０００程度が上限である。
【００１０】シム３４又は３６の表面のＴｉＮのコーテ
ィング５２に回転するカム１６，２５が接触したときに
その粗い表面を摩耗させ、コーティング５２の厚みはカ
ム１６，２５の表面がシム３４，３６の基材５０の表面
粗さ０．１μｍＲｚ程度の粗さとなったときにコーティ
ング５２が丁度摩耗し尽くすような厚みに設定されてい
る。そのため、組み付け後のなじんだ状態ではカム１
６，２５及びシム３４，３６の表面粗さは油膜の厚みに
等しい程度の表面粗さとなっており、カム１６，２５と
シム３４，３６との摺動部の摩擦損失を小さくすること
ができる。コーティング５２がＨｖ硬さ２５００のＴｉ
Ｎである場合はコーティング５２の厚さは０．０４５〜
０．２８５μｍが適当である。即ち、図５はカムの設定
移動速度を(a) で、シムの接点移動速度を(b) で示す。
カムノーズの付近ではシムは０．３５mm／度であり、カ
ムは０．０５mm／度である。即ち、カムの移動速度がシ
ムの移動速度の７倍であり、カムはシムの７倍の仕事を
しており、カムとシムとが同一材料でできていればカム
がシムの７倍摩耗する。一方、材料硬さと耐摩耗性との
間にはほぼ直線的関係が成立し、硬い程耐摩耗性が高
い。従って、カムの材料Ｈｖ５００、シムの表面コーテ
ィング５２の硬度をＨｖ２５００とするとカムが５倍摩
耗する。カムの表面粗さを３．２μｍＲｚとしこれを摩
耗によって鏡面化させたとき丁度摩耗し尽くされるコー
ティング５２の厚さがコーティング５２の下限の厚さで
次の式、 下限値＝カム表面あらさ値／２ ÷アジャスティングシム接点移動速度／カム接点移動速度 ÷コーティング５２の硬度／カムの硬度 によって得られ、３．２÷２÷７÷５＝０．０４５μｍ
となる。また、アラインメント不良を考えて、１０μｍ
のカム摩耗を生ずせしめるコーティング５２の厚みをコ
ーティングの厚みの上限とすると、上限値は次の式、 上限値＝１０ ÷アジャスティングシム接点移動速度／カム接点移動速度 ÷コーティング５２の硬度／カムの硬度 で得られ、１０÷７÷５＝０．２８５μｍとなる。従っ
て、Ｈｖ硬さ２５００のＴｉＮコーティングの場合の膜
厚は上述の通り、０．０４５〜０．２８５μｍとなる。
ィング５２に回転するカム１６，２５が接触したときに
その粗い表面を摩耗させ、コーティング５２の厚みはカ
ム１６，２５の表面がシム３４，３６の基材５０の表面
粗さ０．１μｍＲｚ程度の粗さとなったときにコーティ
ング５２が丁度摩耗し尽くすような厚みに設定されてい
る。そのため、組み付け後のなじんだ状態ではカム１
６，２５及びシム３４，３６の表面粗さは油膜の厚みに
等しい程度の表面粗さとなっており、カム１６，２５と
シム３４，３６との摺動部の摩擦損失を小さくすること
ができる。コーティング５２がＨｖ硬さ２５００のＴｉ
Ｎである場合はコーティング５２の厚さは０．０４５〜
０．２８５μｍが適当である。即ち、図５はカムの設定
移動速度を(a) で、シムの接点移動速度を(b) で示す。
カムノーズの付近ではシムは０．３５mm／度であり、カ
ムは０．０５mm／度である。即ち、カムの移動速度がシ
ムの移動速度の７倍であり、カムはシムの７倍の仕事を
しており、カムとシムとが同一材料でできていればカム
がシムの７倍摩耗する。一方、材料硬さと耐摩耗性との
間にはほぼ直線的関係が成立し、硬い程耐摩耗性が高
い。従って、カムの材料Ｈｖ５００、シムの表面コーテ
ィング５２の硬度をＨｖ２５００とするとカムが５倍摩
耗する。カムの表面粗さを３．２μｍＲｚとしこれを摩
耗によって鏡面化させたとき丁度摩耗し尽くされるコー
ティング５２の厚さがコーティング５２の下限の厚さで
次の式、 下限値＝カム表面あらさ値／２ ÷アジャスティングシム接点移動速度／カム接点移動速度 ÷コーティング５２の硬度／カムの硬度 によって得られ、３．２÷２÷７÷５＝０．０４５μｍ
となる。また、アラインメント不良を考えて、１０μｍ
のカム摩耗を生ずせしめるコーティング５２の厚みをコ
ーティングの厚みの上限とすると、上限値は次の式、 上限値＝１０ ÷アジャスティングシム接点移動速度／カム接点移動速度 ÷コーティング５２の硬度／カムの硬度 で得られ、１０÷７÷５＝０．２８５μｍとなる。従っ
て、Ｈｖ硬さ２５００のＴｉＮコーティングの場合の膜
厚は上述の通り、０．０４５〜０．２８５μｍとなる。
【００１１】コーティングが厚すぎる場合（０．５μｍ
以上）の場合はカムの摩耗量が過大としなり、鏡面化、
アラインメント不良を修正するには０．５μｍ以下が適
当である。また、コーティングの硬さはＨｖ１５００〜
７０００の理由はＨｖ１５００以下のように柔らかすぎ
ると鏡面化に時間がかかりすぎるし、Ｈｖ７０００では
鏡面化が進みすぎ、膜厚を薄くしてもカムの摩耗が過大
となるからである。
以上）の場合はカムの摩耗量が過大としなり、鏡面化、
アラインメント不良を修正するには０．５μｍ以下が適
当である。また、コーティングの硬さはＨｖ１５００〜
７０００の理由はＨｖ１５００以下のように柔らかすぎ
ると鏡面化に時間がかかりすぎるし、Ｈｖ７０００では
鏡面化が進みすぎ、膜厚を薄くしてもカムの摩耗が過大
となるからである。
【００１２】図６は動弁機構の摩擦損失の実測結果を従
来技術との対比において示す。測定条件は２．２リット
ルのエンジン、５Ｗ３０エンジンオイル、８０°Ｃであ
った。がこの発明の実施例のようにカム１６，２５を
合金チル鋳鉄（表面粗さ３．２μｍＲｚ）とし、シム３
４，３６の基材５０を合金鋼の浸炭焼入とし表面を０．
１μｍＲｚに仕上げＴｉＮの０．２８μｍの膜厚のコー
ティング５２を施したものである。は比較例であり、
従来技術に従って、カムを合金鋳鉄（表面粗さ３．２μ
ｍＲｚ）とし、シムを合金鋼の浸炭焼入とし表面を３．
２μｍＲｚに仕上げ、リン酸マンガン塩皮膜処理を施し
たものである。図から分かるように本発明によって従
来と比較して約３０％もの摩擦損失の低減効果を得る
ことができる。
来技術との対比において示す。測定条件は２．２リット
ルのエンジン、５Ｗ３０エンジンオイル、８０°Ｃであ
った。がこの発明の実施例のようにカム１６，２５を
合金チル鋳鉄（表面粗さ３．２μｍＲｚ）とし、シム３
４，３６の基材５０を合金鋼の浸炭焼入とし表面を０．
１μｍＲｚに仕上げＴｉＮの０．２８μｍの膜厚のコー
ティング５２を施したものである。は比較例であり、
従来技術に従って、カムを合金鋳鉄（表面粗さ３．２μ
ｍＲｚ）とし、シムを合金鋼の浸炭焼入とし表面を３．
２μｍＲｚに仕上げ、リン酸マンガン塩皮膜処理を施し
たものである。図から分かるように本発明によって従
来と比較して約３０％もの摩擦損失の低減効果を得る
ことができる。
【００１３】図７は摩耗試験の結果である。５Ｗ３０エ
ンジンオイル、８０°Ｃで１５０時間に渡って測定した
ものである。が本発明の実施例を示し、運転後２〜３
時間でシム３４，３６表面のＴｉＮコーティング５２が
カム１６，２５の粗い表面を削り落としカム面が鏡面化
され、丁度この時点でシムのＴｉＮコーティングも削り
取られるため地肌の相手攻撃性の低い鋼材面（表面粗さ
０．１μｍＲｚ）が露出され、以後は摩耗は殆ど進行し
ない。は比較例のものであり、カムノーズ部は硬いシ
ムによって削り取られ鏡面化しいるが、シムは硬い面の
ままであり鏡面化は進まない。そのため、カムとシムと
の接触面の摩擦は大きくなっている。は別の比較例と
してシムの表面のＴｉＮコーティングの膜厚を２〜５μ
ｍと厚くしたものであるが、カム面の摩耗が直線的に進
行するため使用に耐えないものとなる。
ンジンオイル、８０°Ｃで１５０時間に渡って測定した
ものである。が本発明の実施例を示し、運転後２〜３
時間でシム３４，３６表面のＴｉＮコーティング５２が
カム１６，２５の粗い表面を削り落としカム面が鏡面化
され、丁度この時点でシムのＴｉＮコーティングも削り
取られるため地肌の相手攻撃性の低い鋼材面（表面粗さ
０．１μｍＲｚ）が露出され、以後は摩耗は殆ど進行し
ない。は比較例のものであり、カムノーズ部は硬いシ
ムによって削り取られ鏡面化しいるが、シムは硬い面の
ままであり鏡面化は進まない。そのため、カムとシムと
の接触面の摩擦は大きくなっている。は別の比較例と
してシムの表面のＴｉＮコーティングの膜厚を２〜５μ
ｍと厚くしたものであるが、カム面の摩耗が直線的に進
行するため使用に耐えないものとなる。
【００１４】以上の実施例ではシムの基材５０を鋼材と
したものについて説明したが、別の実施例としてシムの
基材を窒化珪素セラミックスとすることができる。この
場合強度としては１００ kg/mm2 （３点曲げ）とする。
これは高速回転の異常運動域においてシムが割れること
のないように配慮したものである。またセラミックス材
料として窒化珪素としたのは他のセラミックス材料であ
るＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＣ，ＺｒＯ2 と比較して、窒化珪素
が相手攻撃性が低く、また強度を確保し易く、軽量のた
めである。表面のコーティングは第１実施例と同様にＴ
ｉＮとする。
したものについて説明したが、別の実施例としてシムの
基材を窒化珪素セラミックスとすることができる。この
場合強度としては１００ kg/mm2 （３点曲げ）とする。
これは高速回転の異常運動域においてシムが割れること
のないように配慮したものである。またセラミックス材
料として窒化珪素としたのは他のセラミックス材料であ
るＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＣ，ＺｒＯ2 と比較して、窒化珪素
が相手攻撃性が低く、また強度を確保し易く、軽量のた
めである。表面のコーティングは第１実施例と同様にＴ
ｉＮとする。
【００１５】シムの表面コーティングの材料として以上
の実施例ではＴｉＮとしたがその他にＴｉＣ，ＴｉＣ
Ｎ，ＣｒＮ，Ａｌ2 Ｏ3 、ダイヤモンドライクカーボン
等がある。コーティングと基材との密着性は高いほどよ
く、物理的気相蒸着（ＰＶＤ）、化学的気相蒸着（ＣＶ
Ｄ）等を採用することができる。
の実施例ではＴｉＮとしたがその他にＴｉＣ，ＴｉＣ
Ｎ，ＣｒＮ，Ａｌ2 Ｏ3 、ダイヤモンドライクカーボン
等がある。コーティングと基材との密着性は高いほどよ
く、物理的気相蒸着（ＰＶＤ）、化学的気相蒸着（ＣＶ
Ｄ）等を採用することができる。
【００１６】
【発明の効果】内燃機関の動弁機構におけるカムに接触
する相手方部材を、その基材が少なくとも０．１μｍＲ
ｚより細かい表面粗さを有し、カムと接触する前記基材
の表面にＨｖ硬度が１５００から７０００の薄膜をコー
ティングすることにより、組み付け後短時間の運転でカ
ムの表面を鏡面化し、かつコーティングの厚みをカム表
面の鏡面化の完了と同時に完全に削り取られるような厚
みとしているため、以後は長期にわたって安定したかつ
摩擦の少ない接触部が得られ、かつ製造時にカムに高度
な研磨仕上げを要求されることがなく、製造コストを低
減維持することができる。
する相手方部材を、その基材が少なくとも０．１μｍＲ
ｚより細かい表面粗さを有し、カムと接触する前記基材
の表面にＨｖ硬度が１５００から７０００の薄膜をコー
ティングすることにより、組み付け後短時間の運転でカ
ムの表面を鏡面化し、かつコーティングの厚みをカム表
面の鏡面化の完了と同時に完全に削り取られるような厚
みとしているため、以後は長期にわたって安定したかつ
摩擦の少ない接触部が得られ、かつ製造時にカムに高度
な研磨仕上げを要求されることがなく、製造コストを低
減維持することができる。
【図１】図１は直接駆動の内燃機関用動弁機構を示す図
である。
である。
【図２】図２はカム角度と油膜厚さの計算値と間の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】図３はカムの周囲における油膜の厚さを説明す
る図である。
る図である。
【図４】図４はこの発明の実施例におけるアジャスティ
ングシムの側面図である。
ングシムの側面図である。
【図５】図５はカム角度と接点移動速度との関係をカム
及びシムの夫々について示すグラフである。
及びシムの夫々について示すグラフである。
【図６】図６はエンジン回転数と、動弁系の摩擦損失と
の関係を本発明実施例と従来技術との比較で示すグラフ
である。
の関係を本発明実施例と従来技術との比較で示すグラフ
である。
【図７】図７は試験時間と、カムの摩耗量との関係を関
係を本発明実施例と従来技術との比較で示すグラフであ
る。
係を本発明実施例と従来技術との比較で示すグラフであ
る。
１０…シリンダヘッド １２，１４…カム軸 １６，２５…カム １８，２６…バルブリフタ ３４，３６…アジャスティングシム ５０…基材 ５２…コーティング
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の動弁機構におけるカムに接触
する相手方部材は、その基材が少なくとも０．１μｍＲ
ｚより細かい表面粗さを有し、カムと接触する前記基材
の表面にＨｖ硬度が１５００から７０００の薄膜をコー
ティングすることを特徴とする内燃機関の動弁機構のカ
ム接触部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32879491A JPH05163909A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 内燃機関の動弁機構のカム接触部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32879491A JPH05163909A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 内燃機関の動弁機構のカム接触部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163909A true JPH05163909A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18214185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32879491A Pending JPH05163909A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 内燃機関の動弁機構のカム接触部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05163909A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6558821B1 (en) | 1999-03-26 | 2003-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic sinter, and wear resistant member and electronic component member using thereof |
| WO2004029422A1 (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | 自動車エンジン動弁系シム及びリフター、並びにこれらとカムシャフトとの組合せ |
| US7156061B2 (en) | 2005-02-02 | 2007-01-02 | Kabushiki Kaisha Riken | Valve lifter |
| DE112007000470T5 (de) | 2006-02-28 | 2009-01-15 | Kabushiki Kaisha Riken | Gleitelement |
| JP2015175014A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 株式会社リケン | 摺動部材 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP32879491A patent/JPH05163909A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6558821B1 (en) | 1999-03-26 | 2003-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic sinter, and wear resistant member and electronic component member using thereof |
| WO2004029422A1 (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | 自動車エンジン動弁系シム及びリフター、並びにこれらとカムシャフトとの組合せ |
| US7086362B2 (en) | 2002-09-27 | 2006-08-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Automotive engine valve mechanism system shim and lifter of these and cam shaft |
| US7156061B2 (en) | 2005-02-02 | 2007-01-02 | Kabushiki Kaisha Riken | Valve lifter |
| DE112007000470T5 (de) | 2006-02-28 | 2009-01-15 | Kabushiki Kaisha Riken | Gleitelement |
| US8123227B2 (en) | 2006-02-28 | 2012-02-28 | Kabushiki Kaisha Riken | Sliding member |
| JP2015175014A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 株式会社リケン | 摺動部材 |
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