(57)【要約】【課題】耐スカッフィング性、耐摩耗性に優れ、互いに滑り接触して摺動するカムおよびカムフォロワを有する内燃機関の動弁装置を提供する。【解決手段】カムシャフト４およびこれと摺動するカムフォロワ３を備える内燃機関の動弁装置１であって、カムシャフト４のカム２およびカムフォロワ３の少なくともいずれかの摺動部分２１，３１が化学エッチングによる空孔を有していることにより、上記課題を解決する。この空孔は、動弁装置１の作動時に、油だまりとして機能するため、作動時の油膜切れを防ぐ。そのため、接触面圧を調整して耐スカッフィング性、耐摩耗性に優れたカムおよびカムフォロワを有する内燃機関の動弁装置が提供できる。この空孔の合計面積は、摺動部分の面積に対して１０〜３０％であることが好ましい。空孔は、直径が２μｍ以上５０μｍ以下であり、深さが１μｍ以上１５μｍ以下あることが好ましい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトおよびこれと摺動するカムフォロワを備える内燃機関の動弁装置であって、
前記カムシャフトのカムおよび前記カムフォロワの少なくともいずれかの摺動部分が化学エッチングによる空孔を有していることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
前記空孔の合計面積は、前記摺動部分の面積に対して１０〜３０％であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
前記空孔は、直径が２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
前記空孔は、深さが１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項５】
前記化学エッチングは、リン酸を用いて行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項６】
化学エッチングがなされる前記カムシャフトと前記カムフォロワとのいずれかの摺動部分は、均一な基地組織からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項７】
摺動部分が化学エッチングによる空孔を有していることを特徴とする内燃機関の動弁装置に用いられるカム。
【請求項８】
摺動部分が化学エッチングによる空孔を有していることを特徴とする内燃機関の動弁装置に用いられるカムフォロワ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に用いられるカムシャフトおよびその相手部材であるカムフォロワを備える動弁装置に関し、詳しくは、摺動特性に優れる内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関（エンジン）の動弁装置として、カム軸に２種類のカムを備えたカムシャフト、一方のカムと摺動接触（滑り接触）するカムフォロワ（スリッパフォロワ）、および、他方のカムと転がり接触するカムフォロワ（ローラフォロワ）、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
各カムフォロワに摺動特性を付与するために、材料、表面処理・加工法等が検討されている。例えば、転がり接触するカムフォロワの表面処理方法として、その金属表面に（イ）水蒸気処理により被膜を形成する方法、（ロ）リン酸塩被膜処理する方法（例えば、特許文献２、３参照）、（ハ）ショットピーニング（バレル研磨）を行う方法（例えば、特許文献２、４、５参照）等が知られている。
【０００４】
このうち、（イ）水蒸気処理により被膜を形成する方法や（ロ）リン酸塩被膜処理する方法によると、金属表面に形成された微細なポーラス状の被膜に油を保持させたり、金属表面に形成された粒子間に油を保持することができる。そうして被膜の潤滑性が向上することにより、カムフォロワの耐摩耗性、耐焼付性を向上させることができる。また、（ハ）ショットピーニングによると、粒子を金属表面にあてて、金属表面に凹凸を形成させることにより、この凹凸に油を保持することができる。このことにより、（イ）、（ロ）の場合と同様に、カムフォロワに潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を付与している。
【０００５】
その他、（ニ）カムフォロワの表面にレーザーにより凹部を形成し、この凹部に油を保持させる方法が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】
特開２００１−２４０９４８号公報
【特許文献２】
特開昭６１−１２４５８１号公報
【特許文献３】
特開平１０−２８１２５７号公報
【特許文献４】
特許第２６３４４９６号明細書
【特許文献５】
特開２００１−２５４８０８号公報、００１６段落、００１７段落
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（イ）、（ロ）の方法により形成された水蒸気被膜やリン酸塩被膜は、カムフォロワの耐摩耗性等の効果を長時間維持するために、カムフォロワへの密着性が必要とされるとともに、被膜自体の耐摩耗性も必要となる。また、カムフォロワが摺動する際の衝撃や疲労により、被膜が剥離する場合がある。
【０００７】
（ハ）の方法により形成されたカムフォロワの金属表面は、加工時に表面全体にグリッドがあたるため、全体的にうねりを持った形状となる。そのため、この処理がされたカムフォロワは、摺動時の初期段階において局部的に金属同士の接触面圧が上昇し、焼き付きや、アブレシブ摩耗を起こしやすい。
【０００８】
また、上述の各特許文献に記載のカムフォロワは、転がり接触するタイプであるが、カムおよびこれと滑り接触するタイプのカムフォロワは、油による潤滑下において、その摺動に耐え得るよう、極めて優れた摺動特性が求められている。
【０００９】
一方、（ニ）の方法によりカムフォロワに凹部を形成した場合には、レーザー光により凹部の周囲に環状に微細な凸部が形成される。この微細な凸部は相手部材と摩擦されやすく、耐久性の面で問題がある。そのため、この微細凸部を形成しにくくするためにカムフォロワ母材に硬質炭素被膜を形成したり、形成された微細凸部を除去するためにレーザー光照射後に研磨を行うことが必要であった。
【００１０】
そこで、本発明は、こうした問題点を解決し、上記の水蒸気処理、リン酸塩被膜処理、ショットピーニング等を施したカムフォロワを用いた場合よりも、さらに苛酷な境界潤滑条件下においても、優れた耐摩耗性、耐スカッフィング性を示す滑りタイプのカムフォロワおよびカムを有する内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の内燃機関の動弁装置は、カムシャフトおよびこれと摺動するカムフォロワを備える内燃機関の動弁装置であって、前記カムシャフトのカムおよび前記カムフォロワの少なくともいずれかの摺動部分が化学エッチングによる空孔を有していることに特徴を有する。
【００１２】
この発明によれば、カムおよび／またはカムフォロワの摺動部分が有する空孔（化学エッチングによるエッチピット）が、内燃機関の作動時に、油を保持する油だまりとして機能する。そのため、カムおよび／またはカムフォロワ表面の油膜切れを防止し、焼き付きや摩耗の発生を防ぐことができる。その結果、耐スカッフィング性、耐摩耗性を向上させることができる。また、本発明の動弁装置におけるカムおよび／またはカムフォロワは、硬質被膜が形成されていないために膜が剥離し、剥離した部分がアブレシブ摩耗の起点となるような問題がない。さらに、化学エッチングによると、摺動部分が全体的にうねりを持った形状とはならないため、局部的に面圧がかかることがなく、局所的な摩耗等が防止される。そのため、長期間の苛酷な境界潤滑条件下における使用に適した内燃機関の動弁装置を提供できる。また、化学エッチングによると、周囲に微細な凸部が形成されることなく空孔を形成することができ、摺動面に硬質被膜を形成する必要がなく、また、研磨して凸部を除去せずにすむ。そのため、簡便な工程で上述の性能を有する内燃機関の動弁装置を提供できる。
【００１３】
上記本発明の内燃機関の動弁装置において、前記空孔の合計面積は、前記摺動部分の面積に対して１０〜３０％であることに特徴を有する。この発明によれば、空孔が油だまりとして十分に機能するため、各部材の表面を潤滑させることができる。また、相手部材と摺動する部分の面積が十分にあるため、面圧が上昇しにくい。そのため、動弁装置のカムおよび／またはカムフォロワに焼き付きや摩耗が生じにくくなる。
【００１４】
上記本発明の内燃機関の動弁装置において、前記空孔は、直径が２μｍ以上５０μｍ以下であることに特徴を有する。この発明によれば、１の空孔によって摺動する部分の面積が極端に減少することがないため、カムやカムフォロワの表面の摺動部分に焼き付きや摩耗が生じにくくなる。
【００１５】
上記本発明の内燃機関の動弁装置において、前記空孔は、深さが１μｍ以上１５μｍ以下であることに特徴を有する。この発明によれば、カムとカムフォロワの間で繰り返し荷重がかかっても、カムおよびカムフォロワが疲労しにくい。そして、空孔から生ずるクラックによるピッチング摩耗が生じにくくなる。
【００１６】
上記本発明の内燃機関の動弁装置において、前記化学エッチングは、リン酸を用いて行われることに特徴を有する。この発明によれば、リン酸を用いることにより、上述の機能を有する空孔を簡便に形成させることができる。なお、化学エッチングは、対象となる部分をエッチング液に浸漬し、取り出した後に洗浄することにより処理が完了するため、従来の各手法に比べて簡便に行うことができる。
【００１７】
上記本発明の内燃機関の動弁装置において、化学エッチングがなされる前記カムシャフトと前記カムフォロワとのいずれかの摺動部分は、均一な基地組織からなることに特徴を有する。この発明によれば、均一な基地組織からなる摺動部分が化学エッチングされるため、摺動部分全体に平均的に空孔が形成される。そのため、摺動部分において、油を保持する性能、潤滑性、耐焼付性、耐スカッフィング性、耐摩耗性等に偏りがなく、優れた性能を有するカムおよび／またはカムフォロワが提供される。そのため、長期間の使用に適した内燃機関の動弁装置を提供できる。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の内燃機関の動弁装置に用いられるカムは、摺動部分が化学エッチングによる空孔を有していることに特徴を有する。この発明によれば、カムの摺動部分に備えられる空孔が、内燃機関としての作動時に、油を保持する油だまりとして機能するため、この摺動部分の耐スカッフィング性、耐摩耗性を向上させることができる。
【００１９】
さらに、上記課題を解決する内燃機関の動弁装置に用いられるカムフォロワは、摺動部分が化学エッチングによる空孔を有していることに特徴を有する。この発明によれば、カムフォロワの摺動部分に備えられる空孔が、内燃機関としての作動時に、油を保持する油だまりとして機能するため、この摺動部分の耐スカッフィング性、耐摩耗性を向上させることができる。
【００２０】
また、これらの本発明のカムおよびカムフォロワは、その摺動部分の空孔を上記したような所定の面積率、直径、深さとすることにより、優れた耐スカッフィング性、耐摩耗性を有するものとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の内燃機関の動弁装置について図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の内燃機関の動弁装置１において、カムシャフト４が備えるカム２が相手部材であるカムフォロワ３に接触する態様を示す斜視図である。図１（ｂ）は、本発明の内燃機関の動弁装置１が備えるカムシャフト４を示す正面図である。図２（ａ）は、本発明の摺動部分２１に空孔２２が形成されたカム２の一例を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本発明の摺動部分３１に空孔３２が形成されたロッカーアーム９形式のカムフォロワ３の一例を示す斜視図である。なお、カム２およびカムフォロワ３の摺動部分２１、３１については、摺動面、接触摺動面ともいう。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、本発明の内燃機関の動弁装置１は、少なくともカム２およびこれと接触し、摺動するカムフォロワ３を有している。そして、図２に示すように、カム２の摺動面２１と、カムフォロワ３の摺動面３１との少なくともいずれかが化学エッチングにより処理された微細な空孔２２、３２を有している。
【００２４】
この内燃機関の動弁装置１は、通常、カムシャフト４と２種類のカムフォロワ３、７で構成される（図１（ａ）参照）。カムシャフト４は、相手部材３、７との接触形態が異なる複数のカム２、６をカム軸５に備えるものであり、対応する相手部材であるカムフォロワ３に滑り接触するカム２と、対応する相手部材であるカムフォロワ７に転がり接触するカム６とを有している（図１（ｂ）参照）。カム２は、カムシャフト４がカム軸５を中心にして回転することによりカムフォロワ３と滑り接触する。カム２と滑り接触するカムフォロワ３は、スリッパフォロワ等とも呼ばれる。カム６と転がり接触するカムフォロワ７は、ローラフォロワ等とも呼ばれる。
【００２５】
まず、滑り接触するカムフォロワ３の摺動面３１に、化学エッチングにより空孔３２を形成した場合について説明する。この摺動面３１に形成された数μｍピッチの空孔３２は、各部材の摺動時に、油だまりとして機能するものである。このように、内燃機関の動弁装置１の作動時に、空孔３２が油だまりとして機能するため、接触摺動面３１が油を保持し、境界潤滑条件のような過酷な条件下において油膜切れを防止するとともに、焼き付きや摩耗の発生を防ぐものである。そのため、カムフォロワ３の摺動面３１は、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れたものとなる。
【００２６】
このように、本発明の内燃機関の動弁装置１においては、カムフォロワ３の摺動面３１を平滑に維持し、カムフォロワ３の摺動面３１に直接空孔３２を形成することにより、接触摺動面３１において局部的に面圧が上昇することにも耐えられる構造となっている。
【００２７】
カムフォロワ３母材の摺動面３１の金属組織（基地組織）は、均一に形成されることが好ましい。金属組織を均一にすることにより、化学エッチング処理によって均一に金属表面が腐食され、空孔３２が摺動面３１に平均的に存在することとなる。従って、空孔３２が油だまりとして油を均一に保持するため、耐摩耗性、耐スカッフィング性を向上させることができる。一方、金属組織が均一に形成されていない場合には、化学エッチングによる腐食の程度が各部分によってばらつくこととなり、形成される空孔３２の大きさや位置もばらつき、油を保持する機能が摺動面３１全体として不均一となるため、耐摩耗性や耐スカッフィング性を良好に向上させることができなくなる。
【００２８】
カムフォロワ３の摺動面３１の金属組織を均一に形成するためには、その母材に熱処理（浸炭焼入、高周波焼入、油焼入等）を行ったり、焼鈍、焼きならし等を行うことができる。また、金属組織が均一であることは、顕微鏡による組織観察等により確認することができる。
【００２９】
このように金属組織を均一に形成したカムフォロワ３の摺動面３１には、化学エッチング処理前に表面粗さＲａ０．０５〜０．２μｍ程度になるまで研磨を行うことが好ましい。このように研磨して表面を平滑にすることにより、エッチピット形成を均一化させることができる。
【００３０】
次いで、化学エッチングの態様について説明する。
【００３１】
化学エッチング処理によると、後述するように、カムフォロワ３に所定の大きさ（形状）の空孔３２を簡便に形成することができる。
【００３２】
化学エッチングは、例えば、金属を腐食させる溶液にカムフォロワ３の接触摺動面３１を浸漬させることにより行う。金属を腐食させる溶液としては、リン酸溶液、クロム酸溶液、シュウ酸溶液等が用いられるが、このうち、リン酸水溶液が好ましく用いられる。
【００３３】
リン酸水溶液による化学エッチング処理後は空孔３２の表面に０．１μｍ程度の薄い被膜が形成されているが、そのままの状態でカムフォロワ３として使用してもよい。エッチングにより空孔３２に形成される薄い被膜は軟質であるので、動弁装置を作動させた場合に、初期なじみの段階でこの被膜がほぼ摩耗剥離されてしまうためである。そして、空孔３２に薄い被膜が形成されたカムフォロワ３であっても、後述する適正な深さ等を有する空孔３２が形成されていれば、良好な保油性を有し、耐摩耗性、耐スカッフ性に優れたものとなる。なお、表面に形成された薄い被膜は、クロム酸などの溶液により除去することが可能である。本発明の内燃機関の動弁装置１に、空孔３２から薄い被膜を除去したカムフォロワ３を使用してもよいことはもちろんである。
【００３４】
リン酸水溶液による化学エッチングについて具体的に説明する。
【００３５】
後述する空孔３２の形状を得るためには、化学エッチングに用いるリン酸水溶液の濃度、温度、エッチング処理時間が深く関係する。リン酸水溶液は、濃度が、全酸度２０〜５０ポイント程度、遊離酸度２〜７ポイント程度のものが用いられる。ここで、全酸度とは、リン酸水溶液１０ｍｌをフェノールフタレインを指示薬として０．１ｍｏｌ／ｌ濃度の水酸化ナトリウム液で中和滴定したとき滴定値（ｍｌ数）をポイントとしたものをいう。また、遊離酸度とは、ブロムフェノールブルーを指示薬とする同様の中和滴定値（ｍｌ数）をポイントとしたものをいう。また、リン酸水溶液は、９０〜１００℃程度に加熱したものが用いられる。このリン酸溶液に１〜５分程度カムフォロワ３母材を浸漬する。化学エッチング後は、通常、湯洗によりカムフォロワ３母材が洗浄される。
【００３６】
リン酸を用いてカムフォロワ３に化学エッチングを施すには、例えば、以下のように行う。ＳＣＭ４１５の材質により構成されたバルブリフタ用シム（カムフォロワ）母材に浸炭焼入を行い、均一な組織としたシムを用いる。リン酸水溶液（濃度：全酸度３０ポイント、遊離酸度３．５ポイント）を９４℃に加熱し、その中にシム母材を５分間浸漬する。その後、リン酸水溶液からシム母材を取り出し、湯洗を行う。
【００３７】
次いで、カムフォロワ３の摺動面３１に形成した空孔３２の形状について説明する。
【００３８】
ここで、摺動部分３１全体の面積に対する空孔３２の合計面積の割合を空孔３２の面積率という。空孔３２の面積率は、摺動面３１に対して、１０〜３０％とする。空孔３２の面積率が３０％を超えると、摺動面３１における平滑な面、すなわち相手部材であるカム２と摺動する面の面積が減ってしまい、面圧の上昇を招き、焼き付きあるいは摩耗につながる可能性がある。一方、空孔３２の面積率が１０％以下となると、空孔３２が油だまりとして実質的に機能せず、摺動部分を潤滑させる効果が発揮できない。空孔３２の面積率は、好ましくは１０〜３０％未満、より好ましくは１５〜２５％、最も好ましくは２０％程度である。なお、この面積率は、直径５μｍ以上、深さ２μｍ以上の空孔３２について求めたものである。
【００３９】
空孔３２の直径は、２μｍ以上５０μｍ以下とする。空孔３２の直径が５０μｍを超えると、平滑面、すなわち相手と摺動する摺動面積が減ってしまい面圧の上昇を招き、焼き付きあるいは摩耗につながる可能性がある。空孔３２の直径は、好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは５〜１０μｍである。ここで、直径とは、空孔３２を円近似した場合の直径をいう。
【００４０】
空孔３２の深さは、１μｍ以上１５μｍ以下とする。空孔３２の深さが１５μｍを超えると、カムフォロワ３は、カム２との摺動時に発生する繰り返し荷重による疲労に耐えることができない。そのため、カムフォロワ３は、空孔３２を基点とした微細クラックが発生し易く、ピッチング摩耗が生じやすくなる。空孔３２の深さは、好ましくは２〜１０μｍ、より好ましくは２〜５μｍである。ここで、深さとは、空孔３２の最も深い位置から摺動面３１までの距離をいう。
【００４１】
図３は、本発明のカムフォロワ３に形成された空孔（エッチピット）３２を有する摺動面３１の表面状態を示す電子顕微鏡写真（１５００倍）である。図４は、本発明のカムフォロワ３に形成された空孔（エッチピット）３２を有する摺動面３１の切断面を示す電子顕微鏡写真（１５００倍）である。これらの図からわかるように、本発明のカムフォロワ３は、上述の所定の直径、深さを有する空孔が形成されている。
【００４２】
以上説明したように、本発明のカムフォロワ３は、化学エッチングによる所定の空孔３２を有することにより、耐摩耗性、耐スカッフィング性に優れたものとなる。カムフォロワ３としては、種々の金属材料を用いることができ、特に限定されないが、具体的には、鉄系鋳鉄材、鉄鋼材、鉄系焼結材等を用いることができる。また、カムフォロワ３は、バルブリフタ形式、ロッカーアーム形式のいずれにも使用することができ、また、バルブリフタ用シムや、タペット、シフタ、図２（ｂ）に示すようなロッカーアーム９用スリッパチップ３のいずれにも使用することができる。
【００４３】
上述のカムフォロワ３への化学エッチングを本発明の内燃機関の動弁装置１に用いられるカム２の摺動面２１に施し、所定の空孔２２を形成することにより、同様に耐摩耗性、耐スカッフィング性を向上させる作用が得られる。そして、カム２としては、種々の金属材料を用いることができ、特に限定されないが、具体的には、鉄系鋳鉄材、鉄鋼材、鉄系焼結材等を用いることができる。カム２を備えるカムシャフト４は、カムロブ部材２とシャフト部材５とが分割された形式、カムロブ部材２とシャフト部材５とが一体化した形式のどちらにも使用することができる。
【００４４】
本発明の内燃機関の動弁装置１は、上述したカムフォロワ３または上述したカム２の少なくともいずれかを備えている。そのため、内燃機関の動弁装置１を作動させたときに、滑り接触するカム２およびカムフォロワ３のうちの少なくとも一方が良好に油を保持し、各部材にスカッフィングや焼き付きが生じにくく、耐久性、耐摩耗性に優れたものとなる。もちろん、本発明の内燃機関の動弁装置１は、カムフォロワ３およびカム２のそれぞれの摺動面に化学エッチングによる空孔を備えていてもよい。
【００４５】
【実施例】
以下に、実施例と比較例によって本発明をさらに具体的に説明する。
【００４６】
（実施例１）
ＳＣＭ４１５を平板形状とし、浸炭焼入を行い、均一な組織の試験片母材とした。この試験片母材を９５℃に加熱したリン酸水溶液（濃度：全酸度３５ポイント、遊離酸度３．５ポイント）の中に３分間浸漬し、湯洗により洗浄した。このようにエッチングされた試験片は、エッチピット（空孔）の面積率が１５〜２５％であり、その直径が３〜１０μｍ程度であり、深さが１〜５μｍ程度であった。
【００４７】
（実施例２，３）
実施例１と同様の材料からなる試験片母材を表１に示す条件で化学エッチングすることにより、各試験片を得た。その結果、各試験片は、表１に示す面積率、直径、深さを有する空孔が形成されていた。
【００４８】
（比較例１）
実施例１と同様の材料からなる試験片母材を表面研磨することにより、表面粗さＲａ０．１μｍとした試験片を得た。
【００４９】
（比較例２）
実施例１と同様の材料からなる試験片母材を水蒸気処理することにより試験片を得た。
【００５０】
（比較例３）
実施例１と同様の材料からなる試験片母材をショットブラスト処理することにより試験片を得た。
【００５１】
（比較例４，５）
実施例１と同様の材料からなる試験片母材を表１に示す条件で化学エッチングすることにより、各試験片を得た。その結果、各試験片は、表１に示す面積率、直径、深さを有する空孔が形成されていた。
【００５２】
（評価方法および結果）
アムスラー型摩耗試験機を用いて耐スカッフィング性の評価を行った。図５に示すように、各実施例および各比較例の試験片を固定片８１とし、別の鉄系焼結材からなるφ３６×幅５ｍｍの回転片８２を所定の荷重８３をかけて試験を行った。試験は、所定の荷重を５００ＭＰａから始めてスカッフが発生するまで４０ＭＰａずつ増加させ、試験片８１にスカッフが発生したときの荷重をスカッフ限界面圧として表１、図６に示した。なお、潤滑油は１０Ｗ−３０エンジンオイルとし、この潤滑油温度を１１０℃とし、回転数を１５００ｒｐｍと一定として試験を行った。
【００５３】
表１および図６に示されるように、本発明の実施例による各試験片は、スカッフ限界面圧が極めて高く、耐スカッフィング性に優れたものである。一方、比較例による各試験片は、スカッフ限界面圧が低いため、実機エンジンに用いた場合に、耐スカッフィング性、耐摩耗性が劣ったものとなり、長期の使用には耐えられないものであった。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内燃機関の動弁装置によれば、カムおよび／またはカムフォロワの摺動部分が有する空孔（化学エッチングによるエッチピット）が、内燃機関の作動時に、油を保持する油だまりとして機能する。そのため、カムおよび／またはカムフォロワ表面の油膜切れを防止し、焼付や摩耗の発生を防ぐことができる。その結果、耐スカッフィング性、耐摩耗性を向上させることができる。また、本発明の動弁装置におけるカムおよび／またはカムフォロワは、硬質被膜が形成されていないために、膜が剥離して剥離部分がアブレッシブ摩耗の起点となるような問題がない。なお、リン酸水溶液により化学エッチングした場合には、カムおよび／またはカムフォロワ表面に被膜が形成されるが、この被膜は軟質であり、動弁装置の作動初期段階で剥離されてほぼ無くなるため、従来のような問題はない。さらに、摺動部分が全体的にうねりを持った表面性状とはならないため、局部的に面圧がかかることがなく、局所的な摩耗等が防止される。そのため、長期間の苛酷な境界潤滑条件下における使用に適した内燃機関の動弁装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の動弁装置の一態様を示す斜視図である。
【図２】本発明のカムおよびカムフォロワの一態様を示す斜視図である。
【図３】本発明のカムフォロワの摺動面を示す電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明のカムフォロワの表面付近の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明の実施例および比較例の評価に使用したアムスラー型摩耗試験機の原理図である。
【図６】本発明の実施例１〜３および比較例１〜５で得られた試験片のスカッフィング限界面圧の試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  内燃機関の動弁装置
２  カム（滑り接触用）
２１  カムの摺動面
２２  カムの空孔
３  カムフォロワ（滑り接触用）
３１  カムフォロワの摺動面
３２  カムフォロワの空孔
４  カムシャフト
５  カム軸
６  カム（転がり接触用）
７  カムフォロワ（転がり接触用）
８１  固定片（試験片）
８２  回転片
８３  負荷荷重
９  ロッカーアーム
【図１】
2004285929.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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