JPH09112219A

JPH09112219A - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPH09112219A
Application number: JP7268823A
Authority: JP
Inventors: Takanori Sawada; 田隆範沢; Shoji Morita; 田正二盛; Makoto Kano; 納眞加; Shinichi Takemura; 村信一竹; Atsushi Ehira; 平淳江
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-04-28
Also published as: US5692465A; DE19642742A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】エンジンの低回転時と高回転時とで開閉状態
を変えることができる動弁装置において、高速用ロッカ
アームを薄肉で小型とする場合であっても、高強度かつ
高靭性であって耐摩耗性に著しく優れたものとする。【解決手段】メインロッカシャフト３を介し揺動自在
に支承されたメインロッカアーム２と、メインロッカア
ーム２に支承される高速用ロッカアーム４をそなえ、エ
ンジンの高回転時には連係機構によりメインロッカアー
ム２と高速用ロッカアーム４との連係を実行して高速用
カム７と高速用ロッカアーム４との摺接により揺動する
高速用ロッカアーム４でエンジンの吸気弁や排気弁Ｖを
開閉する動弁装置１において、高速用ロッカアーム４が
高速用カム７と摺接するカムスリップ面４ｆには、硬度
がＨＲＣ５５以上で炭化物が析出分散した組織を有する
合金工具鋼基材の上にＰＶＤによる硬質被膜を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの動弁装
置に関し、特に、エンジンの低回転時と高回転時とで弁
リフト特性を切り換えることができるようにしたエンジ
ンの動弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用エンジンの動弁装置にお
いて使用されている可変動弁系のロッカアームにおいて
は、例えば、実開昭６４−４９６０２号公報に示される
ように、カムとの摺接面に焼結金属材料からなる別体の
チップ（受圧部材）が焼結結合もしくはろう付けにて固
着されているものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の可変動弁系のロッカアームにおいては、別体
のチップをロッカアーム基材に固着させるために、固着
部の厚さが大きくなることによって小型化が制約された
り、チップの位置合わせ用の加工溝部に応力集中が生じ
て疲労強度が低下したり、ろう付け時の高温保持によっ
て母材が軟化したり強度や耐摩耗性が低下したりするの
で浸炭等の硬化熱処理を付加させることが必要であった
りするという課題があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、かかる従来の課題にかんがみ
てなされたもので、ロッカアーム内部にロストモーショ
ン機構用の空間を有するために肉薄でかつ小型であるこ
とが必要とされる場合においても、エンジンの高回転時
の大きな負荷にも耐え得る優れた強度と靭性を有し、６
００ＭＰａ以上の大きな面圧下での優れた耐摩耗性をも
兼ね備えたエンジンの動弁装置を提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるエンジン
の動弁装置は、請求項１に記載しているように、メイン
ロッカシャフトを介し揺動自在に支承されてエンジンの
吸気弁や排気弁を開閉するメインロッカアームと、メイ
ンロッカアームに支承される高速用ロッカアームをそな
え、メインロッカアームと高速用ロッカアームとの連係
を実行・解除する連係機構を有し、エンジンの低回転時
には連係機構によりメインロッカアームと高速用ロッカ
アームとの連係を解除して低速用カムの回転により揺動
するメインロッカアームでエンジンの吸気弁や排気弁を
開閉し、エンジンの高回転時には連係機構によりメイン
ロッカアームと高速用ロッカアームとの連係を実行して
高速用カムと高速用ロッカアームとの摺接により揺動す
る高速用ロッカアームおよびメインロッカアームでエン
ジンの吸気弁や排気弁を開閉するエンジンの動弁装置に
おいて、高速用ロッカアームが高速用カムと摺接するカ
ムスリップ面には、硬度がＨＲＣ５５以上で炭化物が析
出分散した組織を有する合金工具鋼基材の上にＰＶＤ
（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）による硬質被膜を形成している構成としたことを特
徴としている。

【０００６】本発明に係わるエンジンの動弁装置の実施
態様においては、請求項２に記載しているように、エン
ジンの低速回転時に高速用ロッカアームをロストモーシ
ョン運動させるロストモーション機構を高速用ロッカア
ーム内にそなえているものとすることができる。

【０００７】同じく、本発明に係わるエンジンの動弁装
置の実施態様においては、請求項３に記載しているよう
に、合金工具鋼基材が合金工具鋼ＳＫＤ（ダイス鋼）お
よびＳＫＨ（高速度工具鋼）に分類される材料からなる
ものとすることができる。

【０００８】同じく、本発明に係わるエンジンの動弁装
置の実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、ＰＶＤによる硬質被膜がＣｒＮ，Ｃｒ_２Ｎ，ＴｉＮ
のうち少なくともいずれか１種からなり、その膜厚が２
μｍ以上７μｍ以下であり、膜硬度がビッカース・ヌー
プ（ＶｉｃｋｅｒｓＫｎｏｏｐ）硬度Ｈｋ１５００以
上であるものとすることができる。

【０００９】

【発明の作用】本発明に係わるエンジンの動弁装置で
は、高速用ロッカアームが高速用カムと摺接するカムス
リップ面には、硬度がＨＲＣ５５以上で炭化物が析出分
散した組織を有する合金工具鋼基材の上にＰＶＤ法によ
る硬質被膜を形成している構成としたから、高速用ロッ
カアーム（自由カムフォロワ）を可変動弁系に組み込ん
だ際に、コンパクトなロッカアームとすることが可能と
なって慣性重量が小さくできることにより、エンジンの
高回転・高出力化が図られることとなり、それに伴う入
力荷重の増加にも十分な耐久強度と耐摩耗性を兼ね備え
たエンジンの動弁装置が得られることとなる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例によるエンジン
の動弁装置１を示し、１つの気筒について同一の機能を
有する２つの弁（給気弁，排気弁のいずれでも良く、図
示のものは吸気弁Ｖとする。）を備えたエンジンに対し
て本発明を適用した場合を示している。

【００１２】これについて説明すると、各気筒には２本
の吸気弁Ｖに対応した単一のメインロッカアーム２が設
けられている。そして、このメインロッカアーム２の基
端は、各気筒に共通な中空のメインロッカシャフト３を
介してシリンダヘッドに揺動自在に支持され、メインロ
ッカアーム２の平面視において二股をなす各々の先端は
２本の吸気弁Ｖのそれぞれステム頂部Ｖｕに当接する。

【００１３】メインロッカアーム２は上記したように平
面視においてほぼ二股状に形成され、このメインロッカ
アーム２には、ほぼその中央上方に、単一の自由カムフ
ォロワとしての高速用ロッカアーム４が設けられてい
る。そして、高速用ロッカアーム４の両側には第１カム
としての低速用カム５，５が当接するローラが設けられ
ている。

【００１４】そして、ローラはメインロッカアーム２に
設けられた貫通孔に挿設されたベアリングシャフトにニ
ードルベアリングを介して回動自在に支承されている。

【００１５】また、この高速用ロッカアーム４の基端は
サブロッカシャフト６を介して、メインロッカアーム２
に揺動自在（相対回転可能）に支持されている。そし
て、このサブロッカシャフト６は高速用ロッカアーム４
に形成されたシャフト穴４ａに摺動可能に嵌合する一
方、メインロッカアーム２に形成された支持壁のシャフ
ト穴２ａ，２ａに圧入支持されている。

【００１６】高速用ロッカアーム４は吸気弁Ｖに当接す
る部位を持たず、その先端には第２カムとしての高速用
カム７に摺接するカムフォロワ部４ｂが円弧状にやや突
出して形成されている。

【００１７】メインロッカアーム２において、高速用ロ
ッカアーム４の先端部周辺および後述の連係機構として
作動するレバー部材８を収容する空間２ｂはメインロッ
カシャフト３が露出するまで切削されて形成されてお
り、これによりメインロッカシャフト３と吸気弁Ｖの弁
軸Ｖ_Ａとの距離の短縮化、すなわち、メインロッカアー
ム２のコンパクト化を可能としている。また、高速用ロ
ッカアーム４の下側には、ロストモーション機構１１を
収容するための円筒状の凹部４ｃが形成されている。そ
して、コイル状のロストモーションスプリング１２の基
端は、凹部４ｃの底面に支持され、その先端は凹部４ｃ
に摺動自在に嵌合された有底筒状のスプリングリテーナ
１３を付勢している。

【００１８】スプリングリテーナ１３はその頭部が上述
の露出状態にあるメインロッカシャフト３に当接してい
る。

【００１９】さらに、前述の高速用ロッカアーム４に
は、カムフォロワ部４ｂの下側に、後述のレバー部材８
が係合してこのレバー部材８とともに連係機構を構成す
る段部４ｄと、これに連なる傾斜部４ｅとが形成され、
カムフォロワ部４ｂは高速用カム７と摺接するカムスリ
ップ面４ｆとなっている。

【００２０】また、メインロッカアーム２の下方側に
は、メインロッカシャフト３の側方でピン１５に揺動自
在に支承された連係部材としてのレバー部材８が設けら
れている。

【００２１】レバー部材８の上部側方には突起が一体に
形成され、メインロッカアーム２に形成された円筒状の
凹部に収容されたリターンスプリングおよびスプリング
リテーナによって、このレバー部材８は自由カムフォロ
ワとしての高速用ロッカアーム４との係合が解除される
方向（図において実線で示す状態）に付勢されている。

【００２２】一方、レバー部材８の下端部にはメインロ
ッカアーム２に設けられた油圧駆動部１６の作動プラン
ジャ１７が当接している。すなわち、メインロッカアー
ム２には前述のメインロッカシャフト３の軸線と直交す
る方向に、上述の作動プランジャ１７が摺動自在に嵌装
される円筒状の凹部２ｄが形成され、作動プランジャ１
７と凹部２ｄとの間には油圧室１８が形成される。

【００２３】この油圧室１８に作動油圧を導く油通路は
メインロッカアーム２およびメインロッカシャフト３の
内部を通して設けられる。すなわち、メインロッカアー
ム２には油圧室１８に一端が開口するとともに、他端が
メインロッカシャフト３に対する軸受面を貫通する通孔
３ａが形成されている。

【００２４】そして、メインロッカシャフト３の内部に
はオイルギャラリ１９が軸方向に形成され、このオイル
ギャラリ１９は通孔３ａを介してメインロッカアーム２
の通孔２ｇと連通している。ここで、油圧室１８に導か
れる作動油圧および前述のリターンスプリングによっ
て、レバー部材８および高速用ロッカアーム４の段部４
ｄにより形成される連係機構の連係切換え手段を構成す
る。

【００２５】オイルギャラリ１９には、図示しない切換
弁を介して、オイルポンプの吐出油圧が所定の高速回転
時に導かれる。そして、切換弁の作動を電子制御するコ
ントロールユニットは、エンジンの回転信号，冷却水の
温度信号，潤滑油の温度信号，過給機を備える場合の吸
気の過給圧力信号，スロットルバルブの開度信号等を入
力して、これらの検出値に基づいてエンジントルクの急
激な変動を抑えつつ、後述する低速用カム５と高速用カ
ム７との切換えを円滑に行うようになっている。

【００２６】低速用カム５，５とこれらの間の高速用カ
ム７とは、それぞれ共通のカムシャフト２１に一体形成
され、エンジンの低回転時と高回転時において要求され
る弁リフト特性を満足するように異なる形状（大きさが
異なる相似形も含む。）に形成されている。つまり、高
速用カム７は低速用カム５と比べ、弁リフト量もしくは
開弁時間の少なくとも一方を大きくするカムプロフィー
ルを有している。ここでは、弁リフト量，開弁時間を共
に大きくしてある。

【００２７】上記構成になる本実施例にあっては、エン
ジンの低回転時、メインロッカアーム２はローラを介し
て低速用カム５のカムプロフィールに従って揺動し、各
吸気弁Ｖの開閉駆動を行う。

【００２８】このとき、高速用ロッカアーム４は高速用
カム７のカムプロフィールに従って揺動するものの、リ
ターンスプリングの付勢力によってレバー部材８は図１
に実線で示す第１位置にあり、ロストモーション機構１
１が機能を発揮する第１位置の状態にあるため、高速用
ロッカアーム４から入力があっても、ロストモーション
スプリング１２が撓むのみで、メインロッカアーム２の
動きが妨げられることはない。

【００２９】これに対して、エンジンの高回転時に、作
動油圧がオイルギャラリ１９および油通路２ｇを介して
油圧室１８に導かれると、作動プランジャ１７はレバー
部材８をリターンスプリングに抗って揺動させ、図１に
仮想線で示す第２位置にもたらす。

【００３０】この第２位置の状態では、レバー部材８の
端部が、高速用ロッカアーム４の段部４ｄに係合するこ
とによって、メインロッカアーム２と高速用ロッカアー
ム４とが連係して一体となり、メインロッカシャフト３
を中心としてメインロッカアーム２が高速用ロッカアー
ム４と共に揺動することになる。

【００３１】ここにおいて、高速用カム７は低速用カム
５に比較して、弁開度および弁リフト量が共に大きなも
のとなるようなカムプロフィールに形成されているか
ら、高速用ロッカアーム４がメインロッカアーム２と一
体化された状態での揺動時にはメインロッカアーム２の
ローラが低速用カム５から浮き上がり、各吸気弁Ｖは高
速用カム７のカムプロフィールに従って高速用ロッカア
ーム４とメインロッカアーム２とが揺動することにより
メインロッカアーム２を介して開閉駆動され、弁開度お
よび弁リフト量が共に大きくなる。

【００３２】一方、エンジンの高回転域から再び低回転
域に移ると、切換弁の作動により油圧室１８に導かれる
油圧が低下し、リターンスプリングの弾性復元力によっ
てレバー部材８および作動プランジャ１７が元の第１位
置に移動して、メインロッカアーム２の拘束が解除され
る。

【００３３】これにより、低速用カム５のカムプロフィ
ールに基づくトルク特性と高速用カム７のカムプロフィ
ールに基づくトルク特性が合成され、低回転域から高回
転域に亘ってトルクを高めることが可能となる。

【００３４】そして、この実施例においては、作動油圧
の発生が十分でなく、レバー部材８の第１位置から第２
位置への移動が不十分であった場合であっても、レバー
部材８の端部は自由カムフォロワとしての高速用ロッカ
アーム４の傾斜部４ｅを滑りつつ、レバー部材８が揺動
するので、メインロッカアーム２に設けたローラと低速
用カム５との衝突を緩和することができ、異音の発生が
低減される。

【００３５】さらに、本実施例によれば、レバー部材８
の端部と高速用ロッカアーム４の段部４ｄとの係合、す
なわち、連係の実行および離脱（すなわち、連係の解
除）により連係切換えを行うようにしたので、高い精度
を必要とせず、安定した作動を行わせることができる。

【００３６】また、メインロッカアーム２に設けたロー
ラの上面と高速用ロッカアーム４の上面の高さ方向精度
は、レバー部材８を交換することで容易に出すことがで
きるので、工数の低減が可能であり、低コスト化をはか
ることができる。

【００３７】さらに、高速用ロッカアーム４がコンパク
トであり、この高速用ロッカアーム４にロストモーショ
ン機構１１を収容する凹部４ｃを形成したので軽量とな
り、ロストモーションスプリング１２も弱いものでよい
から、スプリングリテーナ１３のストローク規制手段な
どを設けることなく、高速用カム７のカム表面と高速用
ロッカアーム４のカムスリップ面４ｆとの間でのフリク
ションを小さくすることができる。

【００３８】次に、本発明の実施例１〜５，比較例Ａ〜
Ｄ，従来例イ，ロにおける高速用ロッカアーム４の材料
仕様および製造法等について表１と共に説明する。

【００３９】

【表１】

【００４０】まず、表１に示す実施例１〜５の高速用ロ
ッカアーム４の素材としては、ＳＫＤ１１等の冷間ダイ
ス鋼の成分系を有する溶製材からの切り出し材もしくは
ロッカアーム形状にできる限り近づけた精密鋳造材を作
製する。

【００４１】そして、このロッカアーム粗材に対し必要
に応じて焼鈍しの熱処理を施した後、サブロッカシャフ
ト６を通すためのシャフト穴４ａを形成する孔あけおよ
びロストモーション機構１１の凹部４ｃを形成するため
の加工、ならびに高速用カム７と摺接するカムスリップ
面２ｆおよびレバー部材８と連係する段部４ｄ等の粗加
工を行う。

【００４２】続いて、ＨＲＣ６０以上の硬度が得られる
ように焼入れ焼戻しの熱処理を施したあと、熱処理後の
歪除去や各部の粗さや寸法が所定値となるように仕上げ
研磨加工等の最終加工を実施する。特に、ＰＶＤ（Ｐｈ
ｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理
を加える高速用カム７とのカムスリップ面４ｆについて
は表面粗さがＲａで０．１以下が得られるようにする。

【００４３】このようにして得られた最終形状のロッカ
アーム粗材の高速用カム７とのカムスリップ面４ｆに表
１に示すようなＣｒＮ等の硬質被膜をＰＶＤ法により蒸
着させる。蒸着後の荒れたスリップ面４ｆをポリッシン
グし、表面粗さをＲａで０．１以下とする。

【００４４】一方、比較例Ａ〜Ｄのロッカアームについ
ては、上記冷間ダイス鋼のほかに、同じく表１に示すよ
うに炭素工具鋼等を粗材に用いたり、硬化熱処理条件や
ＰＶＤ法の条件を調節することにより作製した。

【００４５】他方、従来例イとしては、Ｆｅ−１６Ｃｒ
−４Ｍｏ−２Ｃ（数字はｗｔ％）を主成分とした鉄基焼
結合金からなる蒲鉾型のチップを作製し、このチップが
前後方向（サブロッカシャフト側〜先端側）に動かない
ように固定できる枠を浸炭鋼からなるロッカアーム粗材
のスリップ部に加工した後、チップをロッカアームに載
せてニッケル合金のろう材を用いて真空炉中１０５０℃
にて溶融固着させたものとした。このろう付け熱処理に
よってロッカアーム素材は軟化するので、所定の加工を
行った後、浸炭焼入れ処理を実施することによりロッカ
アーム基材硬度をＨＲＣ６０に高めた。

【００４６】さらには、もう一つの従来例ロとして、直
動式動弁系のバルブリフタのシムに汎用されているＳＣ
Ｍ４１５浸炭材料一体でロッカアームを作製した。そし
て、この場合の製作方法としては、硬化していないＳＣ
Ｍ４１５材からロッカアーム近似形状を切り出しそして
孔あけ加工を行い、各スリップ面については粗加工した
後、浸炭焼入れの熱処理により硬化させ、最終研磨加工
により耐久試験用ロッカアームを供試した。

【００４７】評価試験これらの高速用ロッカアームを図１に示したエンジンの
動弁装置１に取り付け、外部電気モータ駆動される実機
４気筒エンジンの各気筒の吸気および排気側にそれぞれ
組み付け、表２に示す加速耐久条件にて各仕様のロッカ
アームの強度や耐摩耗性を比較評価した。

【００４８】

【表２】

【００４９】耐久試験後の各ロッカアームの状況を表３
にまとめて示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３に示すように、本発明の実施例１〜５
においては、高速用カム７と摺接するカムスリップ面４
ｆおよびレバー部材８の端部と係合・離脱する段部４ｄ
の摩耗量（最大摩耗深さ）はいずれも５μｍ以下と小さ
いうえに、摩擦面（摺動面）にはスカッフ傷が全く見ら
れず鏡面を呈しており、非常に良好な状況を保っている
ことが認められた。また、硬質被膜の摩滅や剥離ないし
は基材へのへこみといった損傷も全く見られなかった。
そして、相手カムノーズの摺動面についても、実施例３
のＴｉＮ被膜のロッカアームだけが多少摩耗量が多いも
のの、シビアなスカッフ傷は見られず、良好な摩擦面を
保っていることが認められた。

【００５２】これらの実施例１〜５に対して、比較例Ａ
では、硬質被膜の膜厚が２μｍ未満と極端に薄いため
に、カムスリップ面４ｆの所々に摩滅に伴う基材の露出
とその部分の摩耗とスカッフ傷が生じており、これに伴
い相手カムノーズも多少摩耗量が増加していることが認
められ、この比較例Ａの仕様ではこの後の耐久継続は不
可能であった。

【００５３】また、比較例Ｂでは、硬質被膜の膜厚が７
μｍを超えているために、基材と被膜との密着強度が低
くなり、耐久後の摺動面を観察すると被膜が界面に沿っ
て剥離しており、さらに基材および相手カムノーズが大
きく摩耗してしまっており、耐久継続は不可の状態であ
った。

【００５４】さらに、比較例Ｃでは、基材に炭素工具鋼
であるＳＫ１材を用いたために、ＰＶＤ法による蒸着時
の温度上昇により硬質被膜の下の基材がＨＲＣ５５をは
るかに下回るほどに著しく軟化してしまった結果、被膜
を支える基材が大きくへこんでしまい、耐久継続不可の
状況であった。

【００５５】さらにまた、比較例Ｄでは、基材に低合金
工具鋼であるＳＫＳ１を用いたために、ＰＶＤ処理後の
被膜の下の基材硬度がＨＲＣ５５を多少下回った結果、
比較例Ｃ程ではないにしても、数μｍのへこみが認めら
れた。

【００５６】これらの結果から、硬質被膜の膜厚として
は２〜７μｍ、被膜直下の基材硬度としてはＨＲＣ５５
以上が必要であると判断された。また、基材の材種とし
ては高温での軟化抵抗がダイス鋼であるＳＫＤ系よりも
優れ、炭化物が多く析出する高速度工具鋼であるＳＫＨ
系を採用しても構わないことが他の実験により確かめら
れた。

【００５７】一方、従来例イでは、鉄基焼結材からなる
蒲鉾状の板厚１．５〜３ｍｍのチップをロッカアーム基
材にろう付けにより固着させているため、ろう付け部の
基材を削り込んだ分だけ、ロストモーション機構用凹部
４ｃとカムスリップ面４ｆとの最小肉厚が薄くなったこ
とと、チップ固定用の枠加工に伴う逃げ溝が切り欠きと
して作用する結果、耐久後、この薄肉部に沿って疲労ク
ラックが形成されてしまい、耐久継続不可の状態となっ
た。

【００５８】他方、従来例ロでは、１μｍ以上の有効な
炭化物が析出していないために耐摩耗性が不十分である
結果、高速用カム７と摺接するカムスリップ面４ｆおよ
びレバー部材８の端部と係合する段部４ｄの摺動面が著
しく摩耗し、耐久継続不可の状況であった。

【００５９】これらの結果からは、従来の動弁系カムフ
ォロワ（ロッカアーム）に使用されてきた材料構成では
本発明のロッカアームが有する効果が得られないことが
明らかとなった。

【００６０】

【発明の効果】本発明に係わるエンジンの動弁装置によ
れば、請求項１に記載しているように、メインロッカシ
ャフトを介し揺動自在に支承されてエンジンの吸気弁や
排気弁を開閉するメインロッカアームと、メインロッカ
アームに支承される高速用ロッカアームをそなえ、メイ
ンロッカアームと高速用ロッカアームとの連係を実行・
解除する連係機構を有し、エンジンの低回転時には連係
機構によりメインロッカアームと高速用ロッカアームと
の連係を解除して低速用カムの回転により揺動するメイ
ンロッカアームでエンジンの吸気弁や排気弁を開閉し、
エンジンの高回転時には連係機構によりメインロッカア
ームと高速用ロッカアームとの連係を実行して高速用カ
ムと高速用ロッカアームとの摺接により揺動する高速用
ロッカアームおよびメインロッカアームでエンジンの吸
気弁や排気弁を開閉するエンジンの動弁装置において、
高速用ロッカアームが高速用カムと摺接するカムスリッ
プ面には、硬度がＨＲＣ５５以上で炭化物が析出分散し
た組織を有する合金工具鋼基材の上にＰＶＤによる硬質
被膜を形成しているものとしたから、高速用ロッカアー
ム内部にロストモーション機構用の空間（凹部）を有す
るために肉薄でかつ小型の高速用ロッカアームとする場
合であっても、エンジンの高回転時に負荷される大きな
入力に対しても十分耐え得る高い強度と優れた靭性を有
するものとなり、６００ＭＰａ以上の高い面圧下での耐
摩耗性をも兼ね備えた高速用ロッカアームを有するエン
ジンの動弁装置を提供することが可能であるという著し
く優れた効果がもたらされる。

【００６１】そして、請求項２に記載しているように、
エンジンの低速回転時に高速用ロッカアームをロストモ
ーション運動させるロストモーション機構を高速用ロッ
カアーム内にそなえているものとすることによって、エ
ンジンの動弁装置の小型かつ軽量化を実現することが可
能になるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００６２】また、請求項３に記載しているように、合
金工具鋼基材が合金工具鋼ＳＫＤ（ダイス鋼）およびＳ
ＫＨ（高速度工具鋼）に分類される材料から選ばれるも
のとすることによって、基材の高温による軟化抵抗を大
きなものとすることが可能であり、ＰＶＤ処理の際の蒸
着時の温度上昇によっても被膜の下の基材の硬度が低下
しないものとすることが可能であるから、被膜を支える
基材がへこむという不具合を生じないものにすることが
可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００６３】さらに、請求項４に記載しているように、
ＰＶＤによる硬質被膜がＣｒＮ，Ｃｒ_２Ｎ，ＴｉＮのう
ち少なくともいずれか１種からなり、その膜厚が２μｍ
以上７μｍ以下であり、膜硬度がビッカース・ヌープ硬
度Ｈｋ１５００以上であるものとすることによって、摩
耗深さが少なく耐摩耗性に著しく優れたカムスリップ面
および連係機構との係合用凹部を有する高速用ロッカア
ームを備えたエンジンの動弁装置を提供することが可能
であるという顕著な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるエンジンの動弁装置を
示す要部説明図である。

【符号の説明】

１エンジンの動弁装置２メインロッカアーム３メインロッカシャフト４高速用ロッカアーム４ｃロストモーション機構の凹部４ｄ高速用ロッカアームの段部（連係機構）４ｆ高速用ロッカアームのカムスリップ面５低速用カム６サブロッカシャフト７高速用カム８レバー部材（連係機構）１１ロストモーション機構１６油圧駆動部２１カムシャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加納眞神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者竹村信一神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者江平淳神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインロッカシャフトを介し揺動自在に
支承されてエンジンの吸気弁や排気弁を開閉するメイン
ロッカアームと、メインロッカアームに支承される高速用ロッカアームを
そなえ、メインロッカアームと高速用ロッカアームとの連係を実
行・解除する連係機構を有し、エンジンの低回転時には連係機構によりメインロッカア
ームと高速用ロッカアームとの連係を解除して低速用カ
ムの回転により揺動するメインロッカアームでエンジン
の吸気弁や排気弁を開閉し、エンジンの高回転時には連係機構によりメインロッカア
ームと高速用ロッカアームとの連係を実行して高速用カ
ムと高速用ロッカアームとの摺接により揺動する高速用
ロッカアームおよびメインロッカアームでエンジンの吸
気弁や排気弁を開閉するエンジンの動弁装置において、高速用ロッカアームが高速用カムと摺接するカムスリッ
プ面には、硬度がＨＲＣ５５以上で炭化物が析出分散し
た組織を有する合金工具鋼基材の上にＰＶＤによる硬質
被膜を形成していることを特徴とするエンジンの動弁装
置。
【請求項２】エンジンの低速回転時に高速用ロッカア
ームをロストモーション運動させるロストモーション機
構を高速用ロッカアーム内にそなえていることを特徴と
する請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】合金工具鋼基材が合金工具鋼ＳＫＤ（ダ
イス鋼）およびＳＫＨ（高速度工具鋼）に分類される材
料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の
エンジンの動弁装置。
【請求項４】ＰＶＤによる硬質被膜がＣｒＮ，Ｃｒ_２
Ｎ，ＴｉＮのうち少なくともいずれか１種からなり、そ
の膜厚が２μｍ以上７μｍ以下であり、膜硬度がビッカ
ース・ヌープ硬度Ｈｋ１５００以上であることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれかに記載のエンジンの動
弁装置。