JPH06248915A - バルブリフタ用アウターシムの表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐摩耗性を低下させることなく、アウターシ
ムの表面粗さを向上させることによりカムとの間の摩擦
抵抗を下げ、もって内燃機関の燃費及び出力の向上に貢
献する。 【構成】 バルブリフタ１の端壁３の外面に装着される
アウターシム５の表面処理方法において、アウターシム
５にバレル研磨加工を施してその表面粗さを向上させる
工程と、このアウターシム５にリン酸塩皮膜処理を施し
てその表面にリン酸塩皮膜１１を形成する工程とを含
む。このように、リン酸塩皮膜１１の下地表面の表面粗
さを向上させたので、リン酸塩皮膜１１が剥離して下地
表面が露出したときに、カム６とアウターシム５との間
の摩擦抵抗が従来と比べて下がり、十分に摩擦損失を減
らすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の直打式動弁
機構に使用されるバルブリフタ用アウターシムの表面処
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に自動車の内燃機関において
は、燃費の向上が重要な課題の一つとされている。この
燃費の向上には、内燃機関の各部における摩擦損失を減
らすことが非常に有効である。

【０００３】さて、自動車の内燃機関の直打式動弁機構
には、図２に示すように、端壁５３及び側壁５４からな
る倒立カップ状のボディ５２と、端壁５３の外面に摺動
回転可能に装着されるアウターシム５５とを備えたバル
ブリフタ５１が使用され、アウターシム５５の上面にカ
ム５６が摺接するようになっている。この直打式動弁機
構における摩擦損失の大半は、カム５６とアウターシム
５５との間の摩擦抵抗に起因しているため、その摩擦抵
抗を下げることができれば、燃費の向上にかなり貢献す
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、カム５６とア
ウターシム５５との間の摩擦抵抗を下げる手段として、
アウターシム５５の表面粗さの向上が考えられるが、一
般的なアウターシム５５の表面には、図２の拡大部分に
示すように、耐摩耗性の点から表面処理としてリン酸塩
皮膜処理が施されているため、その表面粗さの向上が困
難であるという問題があった。また、その表面粗さを向
上させるとすれば、通常、加工方法としてバフ研磨加工
しかなく、高価なものとなっていた。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決し、耐摩
耗性を低下させることなく、アウターシムの表面粗さを
向上させることによりカムとの間の摩擦抵抗を下げるこ
とができ、もって内燃機関の燃費及び出力の向上に貢献
でき、しかもそのようなアウターシムを容易かつ安価に
形成することができる新規なアウターシムの表面処理方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、直打式バルブリフタの端壁の外面に装
着されるアウターシムの表面処理方法において、前記ア
ウターシムにバレル研磨加工を施してその表面粗さを向
上させる工程と、前記アウターシムにリン酸塩皮膜処理
を施してその表面にリン酸塩皮膜を形成する工程とを採
用した。

【０００７】ここで、アウターシムの材料としては、浸
炭焼入れ鋼、窒化鋼、合金鋼等の鋼材が一般的である
が、それ以外にも、耐摩耗性に優れかつリン酸塩皮膜処
理が可能な材料であれば採用可能である。

【０００８】バレル研磨加工に使用するメディア、コン
パウンド等は特定のものに限定されず、アウターシムの
材料によって適宜選択される。また、バレル回転速度、
研磨時間等の研磨条件も、アウターシムの材料やメディ
ア等の種類によって適宜調整される。

【０００９】リン酸塩皮膜処理としては、マンガン系リ
ン酸塩、亜鉛系リン酸塩、亜鉛カルシウム系リン酸塩、
スズ系リン酸塩、鉛系リン酸塩等の皮膜処理を例示する
ことができる。

【００１０】

【作用】リン酸塩皮膜には、アウターシムの耐摩耗性を
向上させるとともに、カムとの金属同志の直接接触を防
止して初期なじみを良くする作用がある。しかし、この
リン酸塩皮膜は、カムの摺接により比較的初期にアウタ
ーシムから剥離し、その下地表面すなわち鋼材表面が露
出する。

【００１１】本発明はこの点に着目したものであり、リ
ン酸塩皮膜処理を施す前に、その下地表面の表面粗さを
バレル研磨加工により向上させるので、前記のようにリ
ン酸塩皮膜が剥離して下地表面が露出したときに、カム
とアウターシムとの間の摩擦抵抗が従来と比べて下が
り、十分に摩擦損失を減らすことができる。また、バレ
ル研磨加工は多数個のアウターシムを一度にしかも容易
に研磨できる加工法なので、量産性や経済性に優れる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例につい
て、図１を参照して説明する。本実施例のバルブリフタ
１は、円板状の端壁３及び円筒状の側壁４からなる倒立
カップ状のボディ２と、端壁３の外面に設けられた平面
円形の凹所７に摺動回転可能に嵌入装着される円板状の
アウターシム５と、端壁３の内面の中央部に設けられた
凹部９に嵌着固定されたインナーシム８とから構成され
ている。

【００１３】ボディ２は一般的な鋼材により形成されて
いる。アウターシム５はカム６の摺接に耐え得るよう浸
炭焼入れ鋼により形成され、図１の拡大部分に示すよう
に、表面全体にリン酸塩皮膜１１が形成されている。ま
た、リン酸塩皮膜１１の下地表面すなわち鋼材表面の表
面粗さは、バレル研磨加工によって従来より向上してい
る。インナーシム８もバルブステム１０の当接に耐え得
るよう浸炭焼入れ鋼により形成されている。

【００１４】前記アウターシム５の表面処理方法につい
て詳述すると、まず、アウターシム５を所定寸法の円板
状に加工した後、バレル研磨加工を施した。このとき、
メディアとコンパウンドはそれぞれ荒研磨用と仕上研磨
用とを使用して二段階の振動バレルを行い、研磨時間は
合計２時間とした。このバレル研磨加工により、アウタ
ーシム５の表面粗さは、加工前の１．６ＲＺ前後から、
加工後は０．４ＲＺ前後にまで向上した。このバレル研
磨加工は多数個のアウターシム５を一度にしかも容易に
研磨できる加工法なので、量産性や経済性に優れる。

【００１５】次に、前記アウターシム５を脱脂・洗浄し
た後、その表面にマンガン系リン酸塩皮膜処理を施し
た。具体的には、第一リン酸塩が水に可溶性であって、
第二・第三リン酸塩が不溶性である第一リン酸マンガン
溶液（例えば日本パーカライジング社の商品名リュブラ
イト）に前記アウターシム５を浸漬し、該アウターシム
５の表面に不溶性の第三リン酸マンガンを析出させてリ
ン酸塩皮膜１１を形成した後、該アウターシム５を洗浄
した。

【００１６】上記のように形成されたリン酸塩皮膜１１
には、アウターシム５の耐摩耗性を向上させるととも
に、カム６との金属同志の直接接触を防止して初期なじ
みを良くする作用がある。しかし、このリン酸塩皮膜１
１はカム６が摺接すると比較的初期にアウターシム５か
ら剥離し、その下地表面すなわち鋼材表面が露出する。
しかし、本実施例では、リン酸塩皮膜処理を施す前に下
地表面の表面粗さをバレル研磨加工により向上させたの
で、前記のようにリン酸塩皮膜１１が剥離して下地表面
が露出したときに、カム６とアウターシム５との間の摩
擦抵抗が従来と比べて下がり、十分に摩擦損失を減らす
ことができた。

【００１７】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもでき
る。

【００１８】アウターシムは単純な円板状に限定され
ず、例えば、アウターシムをボディの端壁にセンター保
持するために下面に係合突起又は係合凹部を備えたアウ
ターシムや、下面に潤滑油の保持溝を備えたアウターシ
ムでもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のバルブリフ
タ用アウターシムの表面処理方法によれば、耐摩耗性を
低下させることなく、アウターシムの表面粗さを向上さ
せることによりカムとの間の摩擦抵抗を下げることがで
き、もって内燃機関の燃費及び出力の向上に貢献でき、
しかもそのようなアウターシムを容易かつ安価に形成で
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施例のバルブリフタの断
面図である。

【図２】従来例のバルブリフタの断面図である。

【符号の説明】

１ バルブリフタ ２ ボディ ３ 端壁 ５ アウターシ
ム ６ カム １１ リン酸塩皮
膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直打式バルブリフタの端壁の外面に装着
   されるアウターシムの表面処理方法において、前記アウ
   ターシムにバレル研磨加工を施してその表面粗さを向上
   させる工程と、前記アウターシムにリン酸塩皮膜処理を
   施してその表面にリン酸塩皮膜を形成する工程とを含む
   ことを特徴とするバルブリフタ用アウターシムの表面処
   理方法。