JPH0777015A - 内燃機関用の弁駆動装置 - Google Patents
内燃機関用の弁駆動装置Info
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- JPH0777015A JPH0777015A JP6187450A JP18745094A JPH0777015A JP H0777015 A JPH0777015 A JP H0777015A JP 6187450 A JP6187450 A JP 6187450A JP 18745094 A JP18745094 A JP 18745094A JP H0777015 A JPH0777015 A JP H0777015A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
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- F01L1/245—Hydraulic tappets
- F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
-
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- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 カム２の滑り面及び又はカム従動子の滑り面
に多数の任意に配置された、ＳＫ値＜０の極小切欠きが
設けられている。 【効果】 これらの極小切欠きが油溜め室として作用
し、滑り面に十分に厚い油膜が形成される。これにより
金属対金属の接触が避けられ、ひいてはカム若しくはカ
ム従動子の外周面における材料の磨耗が著しく減少す
る。
に多数の任意に配置された、ＳＫ値＜０の極小切欠きが
設けられている。 【効果】 これらの極小切欠きが油溜め室として作用
し、滑り面に十分に厚い油膜が形成される。これにより
金属対金属の接触が避けられ、ひいてはカム若しくはカ
ム従動子の外周面における材料の磨耗が著しく減少す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カム軸に配置されたカ
ムと、内燃機関の弁に結合したカム従動子とから成る、
内燃機関用のカム駆動装置並びに、カム及びカム従動子
の滑り面の熱化学−熱処理法に関する。
ムと、内燃機関の弁に結合したカム従動子とから成る、
内燃機関用のカム駆動装置並びに、カム及びカム従動子
の滑り面の熱化学−熱処理法に関する。
【０００２】このような弁駆動装置ではカムとカム従動
子とは高い押圧力及び滑り速度で滑り接触する。その結
果、互いに接触し合う金属表面の高い摩耗を伴う摩擦状
態が生じる。
子とは高い押圧力及び滑り速度で滑り接触する。その結
果、互いに接触し合う金属表面の高い摩耗を伴う摩擦状
態が生じる。
【０００３】
【従来の技術】ＤＥ−ＯＳ４１ １４ ５１３号明細書
によれば、内燃機関用の弁駆動装置であって、それぞれ
１つの弁が、カム従動子として役立つ搖れ腕及びタペッ
トロッドを介して、カム軸に配置されたカムから作動さ
れるものが公知になっている。上記タペットロッドはそ
の一方の端部に、カムと転がり接触するローラを有して
いる。そしてこの転がり接触部の潤滑状態をよくするた
めにローラ周面には多数の極小の切欠きが設けられてお
り、これらの切欠きは不規則に分配されて配置されてお
り、かつ＜０のＳＫ−値を有している。このＳＫ−値は
表面粗さのパラメータであって表面粗さの分布曲線の勾
配を表す。対称的な分布の場合、例えばガウス分布の場
合、ＳＫ−値は０である。
によれば、内燃機関用の弁駆動装置であって、それぞれ
１つの弁が、カム従動子として役立つ搖れ腕及びタペッ
トロッドを介して、カム軸に配置されたカムから作動さ
れるものが公知になっている。上記タペットロッドはそ
の一方の端部に、カムと転がり接触するローラを有して
いる。そしてこの転がり接触部の潤滑状態をよくするた
めにローラ周面には多数の極小の切欠きが設けられてお
り、これらの切欠きは不規則に分配されて配置されてお
り、かつ＜０のＳＫ−値を有している。このＳＫ−値は
表面粗さのパラメータであって表面粗さの分布曲線の勾
配を表す。対称的な分布の場合、例えばガウス分布の場
合、ＳＫ−値は０である。
【０００４】この弁駆動装置の欠点は使用されるタペッ
トロッドがそのカム側に設けられるローラのため高い製
作費を要することにある。
トロッドがそのカム側に設けられるローラのため高い製
作費を要することにある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、転が
り接触のための、潤滑状態に関する前記のような表面構
造の長所が滑り接触式の弁駆動装置のためにも利用され
るようにすることにある。
り接触のための、潤滑状態に関する前記のような表面構
造の長所が滑り接触式の弁駆動装置のためにも利用され
るようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、カムの滑り面及び又はカム従動子の滑り面が、任意
に配置された多数の極小切欠きを、ＳＫ−値が＜０であ
るように、有していることによって、解決されている。
は、カムの滑り面及び又はカム従動子の滑り面が、任意
に配置された多数の極小切欠きを、ＳＫ−値が＜０であ
るように、有していることによって、解決されている。
【０００７】表面粗さのパラメータであるこのＳＫ−値
は、滑り方向並びに滑り方向に対して横方向において＜
０であるようにすべきである。それというのは、このよ
うにしたときに極小切欠きの分布及び形が油膜の形成に
特に効果的になるからである。
は、滑り方向並びに滑り方向に対して横方向において＜
０であるようにすべきである。それというのは、このよ
うにしたときに極小切欠きの分布及び形が油膜の形成に
特に効果的になるからである。
【０００８】存在する極小切欠きは油溜め室として作用
し、滑り面に十分に厚い油膜を形成させる。このような
形式で金属対金属の接触が避けられ、従って、カム若し
くはカム従動子の外周面の材料の摩耗若しくは除去され
る量が著しく減少する。
し、滑り面に十分に厚い油膜を形成させる。このような
形式で金属対金属の接触が避けられ、従って、カム若し
くはカム従動子の外周面の材料の摩耗若しくは除去され
る量が著しく減少する。
【０００９】滑り面のミクロ単位の幾何学的構造、特に
滑り面の表面あらさが、滑り特性に影響を与える最も重
要なファクタの１つであることは公知である。従来は、
弁駆動装置の耐用寿命は、カム若しくはカム従動子の仕
上加工された滑り面が滑らかであればある程それだけ長
くなるという認識から出発した。
滑り面の表面あらさが、滑り特性に影響を与える最も重
要なファクタの１つであることは公知である。従来は、
弁駆動装置の耐用寿命は、カム若しくはカム従動子の仕
上加工された滑り面が滑らかであればある程それだけ長
くなるという認識から出発した。
【００１０】しかし弁駆動装置の本発明による構成によ
れば、カム及びカム従動子の滑り面は従来程滑らかにす
る必要がなくなった。滑り面の構造が潤滑状態、即ち油
膜の形成を助成するから、滑り面の加工のさい、表面あ
らさが従来より粗いため、製作費が低減されている。
れば、カム及びカム従動子の滑り面は従来程滑らかにす
る必要がなくなった。滑り面の構造が潤滑状態、即ち油
膜の形成を助成するから、滑り面の加工のさい、表面あ
らさが従来より粗いため、製作費が低減されている。
【００１１】請求項２及び３記載の発明によれば、全滑
り面に対する切欠きの面の比は１０〜４０％であり、こ
の場合１つの切欠きの平均面積は３５〜１５０μｍ2で
ある。平均面積の算出においては、＜７μｍ2の面積の
切欠きは除外されている。
り面に対する切欠きの面の比は１０〜４０％であり、こ
の場合１つの切欠きの平均面積は３５〜１５０μｍ2で
ある。平均面積の算出においては、＜７μｍ2の面積の
切欠きは除外されている。
【００１２】上記の値が維持されれば、互いに接触し合
う滑り面に、申し分のない潤滑膜の形成を可能にする表
面構造が与えられる。そして上記面積比が例えば４０％
を越えまた１つの切欠きの平均面積が１５０μｍ2を越
えると、滑り特性の改善は行われず、弁駆動装置の耐用
寿命を高める作用も認められない。それというのはカム
とカム従動子との有効接触面が減少するからである。
う滑り面に、申し分のない潤滑膜の形成を可能にする表
面構造が与えられる。そして上記面積比が例えば４０％
を越えまた１つの切欠きの平均面積が１５０μｍ2を越
えると、滑り特性の改善は行われず、弁駆動装置の耐用
寿命を高める作用も認められない。それというのはカム
とカム従動子との有効接触面が減少するからである。
【００１３】この関連において、構成部分の表面硬さ及
び耐摩耗性が特別の処理方法によって改善されることは
周知である。このような方法は、０．０５〜０．２０％
の低い炭素含有量を有し、実際には焼入れ不能である鋼
（浸炭鋼）を炭素を放出する固体、液体又は気体の媒体
中において８５０〜１０００℃の温度で焼きなましする
肌焼き法である。この場合炭素は浸炭される工作物縁層
内に拡散される。
び耐摩耗性が特別の処理方法によって改善されることは
周知である。このような方法は、０．０５〜０．２０％
の低い炭素含有量を有し、実際には焼入れ不能である鋼
（浸炭鋼）を炭素を放出する固体、液体又は気体の媒体
中において８５０〜１０００℃の温度で焼きなましする
肌焼き法である。この場合炭素は浸炭される工作物縁層
内に拡散される。
【００１４】耐摩耗性を高めるための別の方法は、工作
物縁層を炭素及び窒素で富化する目的でオーステナイト
の状態の工作物を処理する浸炭窒化処理（Ｋａｒｂｏｎ
ｉｔｒｉｅｒｅｎ）である。この場合両原素は処理後オ
ーステナイト中で固溶体で存在する。この処理に続いて
一般的には硬化の目的で急冷が行われる（「鋼の熱処理
技術」（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ｄｅｒ Ｗａｅｒｍ
ｅｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｓｔａｈｌ）ＶＥＢ
Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ Ｖｅｒｌａｇ ｆｕｅｒ Ｇｒ
ｕｎｄｓｔｏｆｆｉｄｕｓｔｒｉｅ，Ｌｅｉｐｚｉｇ
１９８６、１６９頁以下）。
物縁層を炭素及び窒素で富化する目的でオーステナイト
の状態の工作物を処理する浸炭窒化処理（Ｋａｒｂｏｎ
ｉｔｒｉｅｒｅｎ）である。この場合両原素は処理後オ
ーステナイト中で固溶体で存在する。この処理に続いて
一般的には硬化の目的で急冷が行われる（「鋼の熱処理
技術」（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ｄｅｒ Ｗａｅｒｍ
ｅｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｓｔａｈｌ）ＶＥＢ
Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ Ｖｅｒｌａｇ ｆｕｅｒ Ｇｒ
ｕｎｄｓｔｏｆｆｉｄｕｓｔｒｉｅ，Ｌｅｉｐｚｉｇ
１９８６、１６９頁以下）。
【００１５】耐摩耗性を高めるためのさらに別の公知の
方法は窒炭化処理（Ｎｉｔｒｏｋａｒｂｕｒｉｅｒｅ
ｎ）である。これは、結合層を形成しながら窒素と炭素
で工作物縁層を富化するための熱化学的方法であって、
この場合結合層の下に特に窒素で富化された拡散層が形
成される。この窒炭化処理された部分の信頼性の前提
は、窒素及び炭素で富化された十分に厚い結合層の存在
の他、程度の差こそあれ脆性である結合層の下にある拡
散層の相応する支持作用である。
方法は窒炭化処理（Ｎｉｔｒｏｋａｒｂｕｒｉｅｒｅ
ｎ）である。これは、結合層を形成しながら窒素と炭素
で工作物縁層を富化するための熱化学的方法であって、
この場合結合層の下に特に窒素で富化された拡散層が形
成される。この窒炭化処理された部分の信頼性の前提
は、窒素及び炭素で富化された十分に厚い結合層の存在
の他、程度の差こそあれ脆性である結合層の下にある拡
散層の相応する支持作用である。
【００１６】ところで、これらの全ての方法に共通する
ことは、これらの方法がいずれも現時点まで、互いに滑
り接触しかつ請求項１〜３に記載された構造の表面を有
している、弁駆動装置用の接触面に使用されることがな
かったということである。換言すれば、これらの方法の
記録のいずれにも、これらの方法を、内燃機関用の弁駆
動装置における、特定の構造を有する互いに滑り接触す
る接触面の摩耗挙動の改善に使用することについて如何
なる示唆もない。
ことは、これらの方法がいずれも現時点まで、互いに滑
り接触しかつ請求項１〜３に記載された構造の表面を有
している、弁駆動装置用の接触面に使用されることがな
かったということである。換言すれば、これらの方法の
記録のいずれにも、これらの方法を、内燃機関用の弁駆
動装置における、特定の構造を有する互いに滑り接触す
る接触面の摩耗挙動の改善に使用することについて如何
なる示唆もない。
【００１７】カムとカム従動子の滑り面の摩耗挙動の改
善は、請求項４によれば、滑り面を７８０〜１０５０℃
の温度で０．４〜１．２重量パーセントの炭素を１〜４
時間の保持時間に亘って滑り面縁範囲に浸炭して肌焼き
処理し、続いて、該縁範囲のマルテンサイトスタート点
より明らかに低い温度に急冷し、次いで、切削による成
形加工を行い、該滑り面に任意に配置された極小切欠き
を設けることによって、達成されている。
善は、請求項４によれば、滑り面を７８０〜１０５０℃
の温度で０．４〜１．２重量パーセントの炭素を１〜４
時間の保持時間に亘って滑り面縁範囲に浸炭して肌焼き
処理し、続いて、該縁範囲のマルテンサイトスタート点
より明らかに低い温度に急冷し、次いで、切削による成
形加工を行い、該滑り面に任意に配置された極小切欠き
を設けることによって、達成されている。
【００１８】上記滑り面の摩耗挙動の改善は、請求項５
によれば、滑り面に、７８０〜１０５０℃の温度で０．
４〜１．２重量パーセントの炭素及び０．１〜０．８重
量パーセントの窒素を１〜４時間の保持時間に亘って滑
り面縁範囲に浸炭窒化する浸炭窒化処理を施し、次いで
該縁範囲のマルテンサイトスタート点より明らかに低い
温度に急冷し、次いでやはり切削成形加工し、最後に、
任意に配置された極小切欠きを設けることによって、達
成されている。
によれば、滑り面に、７８０〜１０５０℃の温度で０．
４〜１．２重量パーセントの炭素及び０．１〜０．８重
量パーセントの窒素を１〜４時間の保持時間に亘って滑
り面縁範囲に浸炭窒化する浸炭窒化処理を施し、次いで
該縁範囲のマルテンサイトスタート点より明らかに低い
温度に急冷し、次いでやはり切削成形加工し、最後に、
任意に配置された極小切欠きを設けることによって、達
成されている。
【００１９】カムの滑り面及び又はカム従動子の滑り面
の熱化学−熱処理のさらに別の方法は請求項６に記載さ
れている。
の熱化学−熱処理のさらに別の方法は請求項６に記載さ
れている。
【００２０】第１の方法工程は、７８０〜１０５０℃の
温度における浸炭窒化工程から成り、この場合滑り面縁
範囲に、０．４〜１．２重量パーセントの炭素及び０．
１〜０．８、有利には０．３〜０．７重量パーセントの
窒素が浸炭窒化される。上記の高温は、縁範囲における
オーステナイトが炭素並びに窒素に対して相応して高い
溶解能力を有するようにするためである。拡散成分であ
る窒素及び炭素の富化は、この場合、オーステナイトに
おけるこれらの溶解能力を越えないように、換言すれば
大気中における炭素ポテンシャルが鉄炭素−線図におけ
るＳ−Ｅ−線に相応してえられるように、行われなけれ
ばならない。
温度における浸炭窒化工程から成り、この場合滑り面縁
範囲に、０．４〜１．２重量パーセントの炭素及び０．
１〜０．８、有利には０．３〜０．７重量パーセントの
窒素が浸炭窒化される。上記の高温は、縁範囲における
オーステナイトが炭素並びに窒素に対して相応して高い
溶解能力を有するようにするためである。拡散成分であ
る窒素及び炭素の富化は、この場合、オーステナイトに
おけるこれらの溶解能力を越えないように、換言すれば
大気中における炭素ポテンシャルが鉄炭素−線図におけ
るＳ−Ｅ−線に相応してえられるように、行われなけれ
ばならない。
【００２１】浸炭窒化中の１〜４時間の保持時間は所望
の硬化深さをうるためであり、その上限は１ｍｍである
ことができる。縁範囲の化学的組成は上記温度における
炭素及び窒素の拡散により、公知の形式で炭素を放出す
る成分並びに窒素を放出する成分を含む作業ガスを用い
て達成される。
の硬化深さをうるためであり、その上限は１ｍｍである
ことができる。縁範囲の化学的組成は上記温度における
炭素及び窒素の拡散により、公知の形式で炭素を放出す
る成分並びに窒素を放出する成分を含む作業ガスを用い
て達成される。
【００２２】浸炭窒化工程に続く第２の方法工程では、
適当な媒体中での急冷による焼入れ工作物の迅速な冷却
が行われる。この急冷は、例えば油浴中において、縁範
囲のマルテンサイトスタート点より明らかに低い温度ま
で行われる。これにより鉄不純物である窒素及び炭素の
拡散過程が中断され、オーステナイト粒界におけるセメ
ンタイトの分離が抑制され、炭素及び窒素を含有するマ
ルテンサイト及び５０％までの残りのオーステナイト分
から成る組成が生じる。表面硬さはこの場合５５〜６５
ロックウエル硬さである。炭素及び窒素での同時富化の
目的は、この場合、肌焼きに対して浸炭鋼の焼もどし抵
抗を高めることにある。
適当な媒体中での急冷による焼入れ工作物の迅速な冷却
が行われる。この急冷は、例えば油浴中において、縁範
囲のマルテンサイトスタート点より明らかに低い温度ま
で行われる。これにより鉄不純物である窒素及び炭素の
拡散過程が中断され、オーステナイト粒界におけるセメ
ンタイトの分離が抑制され、炭素及び窒素を含有するマ
ルテンサイト及び５０％までの残りのオーステナイト分
から成る組成が生じる。表面硬さはこの場合５５〜６５
ロックウエル硬さである。炭素及び窒素での同時富化の
目的は、この場合、肌焼きに対して浸炭鋼の焼もどし抵
抗を高めることにある。
【００２３】上記浸炭窒化処理に続いて第３の方法工程
として、工作物材料を４００〜６６０℃で、即ち後続の
窒炭化温度以上で焼もどしする熱処理が行われる。加熱
速度はこの場合〜５０℃毎分であり、保持時間はほぼ１
〜２時間である。焼もどし後続いて第４の方法工程とし
て室温までの冷却が行われ、この場合冷却速度は、冷却
により新たな歪みが工作物材料に生じないように、選ば
れる。窒炭化温度以上の温度での焼もどしにより、前記
浸炭窒化によって工作物の縁範囲に与えられた組成状態
は後続の窒炭化処理において温度の影響によりもはや変
化しなくなる。組成状態の変化はすべて体積の増大若し
くは縮小を伴なうが、このような体積変化は後続の窒炭
化処理において殆んど排除される。さらに、後続の冷却
を含む先行の浸炭窒化処理において内部応力で生じた不
平衡状態は窒炭化処理において平衡状態にある組成に変
換される。焼もどしにおける内部応力歪みの除去はやは
り工作物の寸法及び形状の変化を伴なう。
として、工作物材料を４００〜６６０℃で、即ち後続の
窒炭化温度以上で焼もどしする熱処理が行われる。加熱
速度はこの場合〜５０℃毎分であり、保持時間はほぼ１
〜２時間である。焼もどし後続いて第４の方法工程とし
て室温までの冷却が行われ、この場合冷却速度は、冷却
により新たな歪みが工作物材料に生じないように、選ば
れる。窒炭化温度以上の温度での焼もどしにより、前記
浸炭窒化によって工作物の縁範囲に与えられた組成状態
は後続の窒炭化処理において温度の影響によりもはや変
化しなくなる。組成状態の変化はすべて体積の増大若し
くは縮小を伴なうが、このような体積変化は後続の窒炭
化処理において殆んど排除される。さらに、後続の冷却
を含む先行の浸炭窒化処理において内部応力で生じた不
平衡状態は窒炭化処理において平衡状態にある組成に変
換される。焼もどしにおける内部応力歪みの除去はやは
り工作物の寸法及び形状の変化を伴なう。
【００２４】先行の処理段の浸炭窒化及び焼もどしによ
って生じた工作物の形状及び寸法変化は、焼もどし処理
後に、第５の方法工程としての切削による成形工程によ
り修正され、その結果窒炭化処理さるべき工作物は最終
寸法にされる。この場合必要に応じて、窒炭化処理のさ
いに窒素及び炭素の吸収によって生じる体積成長を考慮
することができる。
って生じた工作物の形状及び寸法変化は、焼もどし処理
後に、第５の方法工程としての切削による成形工程によ
り修正され、その結果窒炭化処理さるべき工作物は最終
寸法にされる。この場合必要に応じて、窒炭化処理のさ
いに窒素及び炭素の吸収によって生じる体積成長を考慮
することができる。
【００２５】切削による成形の後、本発明の方法の第６
の工程として、滑り面の表面を任意に配置された極小切
欠きを有するように構成する工程が行われる。
の工程として、滑り面の表面を任意に配置された極小切
欠きを有するように構成する工程が行われる。
【００２６】次いで第７の行程として窒炭化処理が行わ
れる。その目的は、〜２０μｍ厚の閉じた結合層を形成
することにある。この目的で、研削された部分が４００
〜６２０°Ｃの温度で６０〜３００分に亙って処理され
る。本発明の方法の最終行程としての窒化物の冷却は炉
内の保護ガス下で若しくは油又は水性媒体内での急冷に
よって行うことができる。
れる。その目的は、〜２０μｍ厚の閉じた結合層を形成
することにある。この目的で、研削された部分が４００
〜６２０°Ｃの温度で６０〜３００分に亙って処理され
る。本発明の方法の最終行程としての窒化物の冷却は炉
内の保護ガス下で若しくは油又は水性媒体内での急冷に
よって行うことができる。
【００２７】独立請求項７記載の発明によれば、浸炭窒
化の代わりに、７８０〜１０５０°Ｃの温度でほぼ１〜
４時間の保持時間に亙って０．４〜１．２重量パーセン
トの炭素を縁範囲に浸炭する肌焼きを行うことも可能で
ある。この場合、続いて行われる工程は請求項６の特徴
部分に記載の工程と同一である。
化の代わりに、７８０〜１０５０°Ｃの温度でほぼ１〜
４時間の保持時間に亙って０．４〜１．２重量パーセン
トの炭素を縁範囲に浸炭する肌焼きを行うことも可能で
ある。この場合、続いて行われる工程は請求項６の特徴
部分に記載の工程と同一である。
【００２８】請求項８から判るように、カムの滑り面及
び又はカム従動子の滑り面に、窒炭化処理後に任意に配
置された極小の切欠きを設けることも本発明に含まれ
る。
び又はカム従動子の滑り面に、窒炭化処理後に任意に配
置された極小の切欠きを設けることも本発明に含まれ
る。
【００２９】さらに請求項９記載の発明によれば、窒炭
化処理をガス、プラズマ又は塩浴内で行うことができ
る。
化処理をガス、プラズマ又は塩浴内で行うことができ
る。
【００３０】請求項１０記載の発明によれば、ガス窒炭
化処理がアンモニア、二酸化炭素、窒素及びエンド−又
はエクソガスのガス混合物中で５３０〜５７０°Ｃの温
度で行われる。窒化物の冷却はこの場合保護ガス下で行
われる。これらの温度は一方では共析温度以下であり、
他方では、十分に高い成長速度で結合層を形成するのに
十分な高さを有している。さらにこの温度範囲では窒化
された縁範囲にいかなる付加的な組成変換も生ぜず、そ
の結果急冷及びこれに伴う寸法変化及び形状変化は生じ
ない。
化処理がアンモニア、二酸化炭素、窒素及びエンド−又
はエクソガスのガス混合物中で５３０〜５７０°Ｃの温
度で行われる。窒化物の冷却はこの場合保護ガス下で行
われる。これらの温度は一方では共析温度以下であり、
他方では、十分に高い成長速度で結合層を形成するのに
十分な高さを有している。さらにこの温度範囲では窒化
された縁範囲にいかなる付加的な組成変換も生ぜず、そ
の結果急冷及びこれに伴う寸法変化及び形状変化は生じ
ない。
【００３１】請求項６〜１０記載のこれらの熱化学−熱
処理法によれば、材料に高い耐摩耗性及び支持能力が与
えられる。それというのは、結合層の下にあってこれを
支持する拡散領域は著しく改善された支持作用をえてお
り、その結果極めて高い摩擦学的な負荷がかかったとき
にも結合層はその下にある拡散領域の塑性変形によって
損傷されることがないからである。
処理法によれば、材料に高い耐摩耗性及び支持能力が与
えられる。それというのは、結合層の下にあってこれを
支持する拡散領域は著しく改善された支持作用をえてお
り、その結果極めて高い摩擦学的な負荷がかかったとき
にも結合層はその下にある拡散領域の塑性変形によって
損傷されることがないからである。
【００３２】構造化された表面の窒炭化処理によって、
窒素及び炭素の浸透により、滑り面における十分に厚い
油膜の形成に対する積極的な作用が同時に維持されると
共に、該表面の機械的耐磨耗性が著しく高められる。
窒素及び炭素の浸透により、滑り面における十分に厚い
油膜の形成に対する積極的な作用が同時に維持されると
共に、該表面の機械的耐磨耗性が著しく高められる。
【００３３】
【実施例】次に図示の実施例につき本発明を詳説する。
【００３４】図面は制御カムと弁シャフトとの間に組付
けられた状態における弁タペットを縦断面図で示すもの
である。
けられた状態における弁タペットを縦断面図で示すもの
である。
【００３５】図面によれば、詳細には示されていない内
燃機関の弁駆動装置１は、主に、タペット４の上面３に
作用する制御カム２から成っている。該制御カム２は回
動不能にカム軸５上に配置されている。タペット４は詳
細には示されていないシリンダヘッド７の摺動案内６内
において上下に運動可能でありかつ制御カム２側とは反
対側において図示されていない弁の弁シャフト８に作用
する。弁シャフト８には弁ばね９が所属しており、この
ばねはタペット４の戻しに役立つ。
燃機関の弁駆動装置１は、主に、タペット４の上面３に
作用する制御カム２から成っている。該制御カム２は回
動不能にカム軸５上に配置されている。タペット４は詳
細には示されていないシリンダヘッド７の摺動案内６内
において上下に運動可能でありかつ制御カム２側とは反
対側において図示されていない弁の弁シャフト８に作用
する。弁シャフト８には弁ばね９が所属しており、この
ばねはタペット４の戻しに役立つ。
【００３６】本発明によれば、タペット４の上面３は粗
い表面を有しており、該表面は任意に分配された多数の
それぞれ独立の極小切欠きによって特徴ずけられてい
る。タペット４の上面３はこの場合滑り方向で１、滑り
方向に対して横方向で−１．３のＳＫ−値を有してい
る。
い表面を有しており、該表面は任意に分配された多数の
それぞれ独立の極小切欠きによって特徴ずけられてい
る。タペット４の上面３はこの場合滑り方向で１、滑り
方向に対して横方向で−１．３のＳＫ−値を有してい
る。
【００３７】弁駆動装置の全滑り面に対する極小切欠き
が分配されている面全体の面積比は２５％である。最高
７μｍ2までの面を除いて測定又は計算した切欠きの平
均面積は７０μｍ2である。該極小切欠きの量的測定は
公知の形式で、滑り面の像を市販のイメージアナライザ
を用いて拡大して行われる。像拡大後滑り面は、極小切
欠きの大きさ及び分布を測定しかつ滑り面全体に対する
極小切欠きの面全体の比を検知することによって、分析
される。
が分配されている面全体の面積比は２５％である。最高
７μｍ2までの面を除いて測定又は計算した切欠きの平
均面積は７０μｍ2である。該極小切欠きの量的測定は
公知の形式で、滑り面の像を市販のイメージアナライザ
を用いて拡大して行われる。像拡大後滑り面は、極小切
欠きの大きさ及び分布を測定しかつ滑り面全体に対する
極小切欠きの面全体の比を検知することによって、分析
される。
【００３８】タペット４はその上面３を、９００°Ｃの
温度及び１．５時間の保持時間で肌焼き処理される。こ
の場合タペットの縁範囲には０．８重量パーセントに炭
素が浸炭された。そして縁範囲のマルテンサイトスター
ト点より低い温度に急冷された後、該部分は３０°Ｃ毎
分の加熱速度で５５０°Ｃの温度で２時間焼きもどしさ
れた。この焼きもどし工程後タペット４は室温に冷却さ
れ、次いでさらに切削成形加工された。さらに別の方法
工程でタペット４の上面３は前記の、任意に配置された
切欠きを加工され、さらに５３０°Ｃの温度で９０分、
窒炭化処理された。最後の工程として、室温への冷却が
行われた。
温度及び１．５時間の保持時間で肌焼き処理される。こ
の場合タペットの縁範囲には０．８重量パーセントに炭
素が浸炭された。そして縁範囲のマルテンサイトスター
ト点より低い温度に急冷された後、該部分は３０°Ｃ毎
分の加熱速度で５５０°Ｃの温度で２時間焼きもどしさ
れた。この焼きもどし工程後タペット４は室温に冷却さ
れ、次いでさらに切削成形加工された。さらに別の方法
工程でタペット４の上面３は前記の、任意に配置された
切欠きを加工され、さらに５３０°Ｃの温度で９０分、
窒炭化処理された。最後の工程として、室温への冷却が
行われた。
【００３９】タペット４の上面３が前記のような表面粗
さを有している、このような熱化学−熱処理をされた弁
駆動装置は、従来形式の滑り接触式弁駆動装置に対し
て、磨耗挙動の改善と共に、著しく改善された潤滑膜形
成及びより低い摩擦係数を示す。
さを有している、このような熱化学−熱処理をされた弁
駆動装置は、従来形式の滑り接触式弁駆動装置に対し
て、磨耗挙動の改善と共に、著しく改善された潤滑膜形
成及びより低い摩擦係数を示す。
【図１】制御カムと弁シャフトとの間に組付けられた状
態における弁タペットを縦断面図で示す図
態における弁タペットを縦断面図で示す図
１ 弁駆動装置、 ２ 制御カム、 ３ 上面、 ４
タペット、 ５ カム軸、６ 摺動案内、 ７ シリン
ダヘッド、 ８ 弁シャフト、 ９ 弁ばね、１０ 周
面
タペット、 ５ カム軸、６ 摺動案内、 ７ シリン
ダヘッド、 ８ 弁シャフト、 ９ 弁ばね、１０ 周
面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｌ 1/14 Ｇ 6965−3Ｇ (72)発明者 ゲオルク シェッフラー ドイツ連邦共和国 ヘルツォーゲンアウラ ッハ フルークハーフェンシュトラーセ 11
Claims (10)
- 【請求項１】 カム軸（５）に配置されたカム（２）
と、内燃機関の弁に結合したカム従動子とから成る、内
燃機関用の弁駆動装置（１）において、カム（２）の滑
り面（１０）及び又はカム従動子の滑り面（３）が、Ｓ
Ｋ値が＜０である、多数の任意に配置された極小切欠き
を有していることを特徴とする、内燃機関用の弁駆動装
置。 - 【請求項２】 全滑り面に対する切欠きのある面の比が
１０〜４０％であることを特徴とする、請求項１記載の
弁駆動装置。 - 【請求項３】 切欠きの平均面積が、＜７μｍ2の面を
有する切欠きを除外して計算又は測定して、３５〜１５
０μｍ2であることを特徴とする、請求項１記載の弁駆
動装置。 - 【請求項４】 滑り面を、７８０〜１０５０°Ｃの温度
で１〜４時間の保持時間に亙って１．４〜１．２重量パ
ーセントの炭素を滑り面縁範囲に浸炭して、肌焼き処理
し、該肌焼き処理に続いて該縁範囲をマルテンサイトス
タート点より明らかに低い温度に急冷し、次いで切削成
形し、次いで最後の工程で任意に配置された極小切欠き
を設けることを特徴とする、滑り面縁範囲を炭素で富化
し次いでマルテンサイト焼入れする形式の、請求項１記
載のカム（２）の滑り面及び又はカム従動子の滑り面を
熱化学−熱処理する方法。 - 【請求項５】 滑り面を、７８０〜１０５０°Ｃの温度
で１〜４時間の保持時間に亙って０．４〜１．２重量パ
ーセントの炭素及び０．１〜０．８重量パーセントの窒
素を滑り面縁範囲に浸炭窒化して、浸炭窒化処理し、次
いで縁範囲のマルテンサイトスタート点より明らかに低
い温度に急冷し、次いで切削による成形を行い、次いで
最後の工程で、任意に配置された極小切欠きを設けるこ
とを特徴とする、滑り面縁範囲を炭素及び窒素で富化し
次いでマルテンサイト焼入れする形式の、請求項１記載
のカム（２）の滑り面及び又はカム従動子の滑り面を熱
化学−熱処理する方法。 - 【請求項６】 第１の工程で、７８０〜１０５０℃の温
度でほぼ１〜４時間の保持時間に亙って０．４から１．
２重量パーセントの炭素及び０．１〜０．８重量パーセ
ントの窒素を滑り面縁範囲に浸炭窒化する浸炭窒化処理
を行い、次いで第２の工程で、上記浸炭窒化処理に続い
て、縁範囲のマルテンサイトスタート点より明らかに低
い温度に急冷し、次いで第３の工程で、窒炭化温度より
高い温度で、〜５０℃毎分の加熱速度で、１〜２時間の
保持時間に亙って焼もどし処理を行い、次いで第４の工
程で室温に冷却し、次いで第５の工程で工作物の切削に
よる成形を行い、次いで該滑り面に第６の工程で任意に
配置された極小切欠きを設け、さらに第７の工程で、４
００〜６２０℃の温度でほぼ６０〜３００分の保持時間
に亙って窒炭化処理を行い、次いで最後の工程で室温に
冷却することを特徴とする、滑り面縁範囲を炭素及び窒
素で富化し次いでマルテンサイト焼入れする形式の、請
求項１記載のカム（２）の滑り面及び又はカム従動子の
滑り面を熱化学−熱処理する方法。 - 【請求項７】 第１の工程で、７８０〜１０５０℃の温
度でほぼ１〜４時間の保持時間に亙って０．４〜１．２
重量パーセントの炭素を縁範囲に浸炭する肌焼き処理を
行い、次いで第２の工程で、縁範囲のマルテンサイトス
タート点より明らかに低い温度に急冷し、次いで第３の
工程で、窒炭化温度より高い温度で、〜５０℃毎分の加
熱速度で、ほぼ１〜２時間の保持時間に亙って焼もどし
処理を行い、次いで第４の工程で室温に冷却し、次いで
第５の工程で工作物の切削による成形を行い、次いで第
６の工程で該滑り面に任意に配置された極小切欠きを設
け、次いで第７の工程で、４００〜６２０℃の温度でほ
ぼ６０〜３００分の保持時間に亙って窒炭化処理を行
い、次いで最後の工程で室温に冷却することを特徴とす
る、滑り面縁範囲を炭素で富化し次いでマルテンサイト
焼入れする形式の、請求項１記載のカム（２）の滑り面
及び又はカム従動子の滑り面を熱化学−熱処理する方
法。 - 【請求項８】 滑り面に、窒炭化処理後、任意に配置さ
れた極小切欠きを設けることを特徴とする、請求項６又
は７記載の方法。 - 【請求項９】 窒炭化処理をガス、プラズマ又は塩浴中
で行うことを特徴とする、請求項６から８までのいずれ
か１項記載の方法。 - 【請求項１０】 ガス窒炭化処理を、アンモニア、二酸
化炭素、窒素及びエンドガス又はエクソガス中で、５３
０〜５７０℃の温度で行い、このさい窒化物の冷却を保
護ガス中で行うことを特徴とする、請求項６から８まで
のいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4327441 | 1993-08-14 | ||
| DE4327441.2 | 1993-08-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777015A true JPH0777015A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3747075B2 JP3747075B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=6495262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18745094A Expired - Fee Related JP3747075B2 (ja) | 1993-08-14 | 1994-08-09 | 内燃機関用の弁駆動装置におけるカムの滑り面及び又はカム従動子の滑り面を熱化学−熱処理する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3747075B2 (ja) |
| KR (1) | KR100274665B1 (ja) |
| DE (1) | DE4418245C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007077804A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ntn Corporation | アーム式動弁装置のロッカーアーム、ロッカーシャフト、バルブキャップ、アジャストスクリュー、ピボット受け部材、及びバルブ |
| JP2014016032A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Mahle Internatl Gmbh | カムを製造又は仕上げ加工する方法、及び、該方法によって製造又は仕上げ加工されたカム |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473963B1 (ko) * | 1998-12-14 | 2005-08-02 | 씨제이 주식회사 | 퀴놀론계항균화합물의주사또는주입용수용액제제 |
| DE10249761A1 (de) | 2002-10-25 | 2004-05-13 | Ina-Schaeffler Kg | Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine |
| DE102004028221A1 (de) | 2004-06-09 | 2005-12-29 | Ina-Schaeffler Kg | Hochbeanspruchtes Motorenbauteil |
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| DE102009053046A1 (de) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Mahle International Gmbh | Nocken oder Lagerring für eine Nockenwelle |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2634496B2 (ja) * | 1991-02-28 | 1997-07-23 | エヌティエヌ株式会社 | エンジンのローラ付カムフォロア |
| DE4205647C2 (de) * | 1992-02-25 | 1996-08-01 | Schaeffler Waelzlager Kg | Verfahren zur thermochemisch-thermischen Behandlung von Einsatzstählen |
| DE4327440C2 (de) * | 1993-08-14 | 1997-07-03 | Schaeffler Waelzlager Kg | Verfahren zur thermochemisch-thermischen Behandlung von Einsatzstählen, Vergütungsstählen und Wälzlagerstählen |
-
1994
- 1994-05-25 DE DE4418245A patent/DE4418245C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-09 JP JP18745094A patent/JP3747075B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-13 KR KR1019940020007A patent/KR100274665B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007077804A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ntn Corporation | アーム式動弁装置のロッカーアーム、ロッカーシャフト、バルブキャップ、アジャストスクリュー、ピボット受け部材、及びバルブ |
| US8118004B2 (en) | 2005-12-27 | 2012-02-21 | Ntn Corporation | Rocker arm, rocker shaft, valve cap, adjust screw, pivot receiving member, and valve of arm type valve operating device |
| JP2014016032A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Mahle Internatl Gmbh | カムを製造又は仕上げ加工する方法、及び、該方法によって製造又は仕上げ加工されたカム |
Also Published As
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|---|---|
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| KR100274665B1 (ko) | 2000-12-15 |
| KR950006218A (ko) | 1995-03-20 |
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