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特許6974944カムシャフトのカムのノーズをＤＬＣでコーティングする方法、その方法で得られたカムシャフト、及びその方法を実施する設備
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6974944
(24)【登録日】2021年11月9日
(45)【発行日】2021年12月1日
(54)【発明の名称】カムシャフトのカムのノーズをＤＬＣでコーティングする方法、その方法で得られたカムシャフト、及びその方法を実施する設備
(51)【国際特許分類】
C23C 14/06 20060101AFI20211118BHJP
F01L 1/04 20060101ALI20211118BHJP
F16H 53/02 20060101ALI20211118BHJP
【ＦＩ】
C23C14/06 F
F01L1/04 C
F01L1/04 J
F01L1/04 A
F16H53/02 B
【請求項の数】13
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2016-573892(P2016-573892)
(86)(22)【出願日】2015年6月10日
(65)【公表番号】特表2017-523305(P2017-523305A)
(43)【公表日】2017年8月17日
(86)【国際出願番号】FR2015051528
(87)【国際公開番号】WO2015193584
(87)【国際公開日】20151223
【審査請求日】2018年6月11日
(31)【優先権主張番号】1455597
(32)【優先日】2014年6月18日
(33)【優先権主張国】FR
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】592055130
【氏名又は名称】イドロメカニーク エ フロットマン
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】アンリ サンドリーヌ
(72)【発明者】
【氏名】エオ クリストフ
【審査官】
宮崎 園子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１３−１６７０１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−０１６０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−０４５７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−００１７６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−０５１７４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−３０６４６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５９−２０５４７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００４−５０１７９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００９−５０４９１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−０５２２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−２６３７６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−２００４５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｃ２３Ｃ １４／０６
Ｆ０１Ｌ １／０４
Ｆ１６Ｈ ５３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイアモンドライクカーボン又はＤＬＣタイプの非晶質炭素に基づくハードコーティングを備えた領域で対向部品に対する摩擦係数を低減するために、内燃機関を備える車両用のカムシャフトのカムを処理する方法であって、前記カムは、中央開口部と、円形領域とノーズを形成する伸長部とを備えるセクションを有し、前記カムは、前記ノーズから前記円形領域へ測定された最大寸法で規定される長さを有する、前記方法において、前記カムは支持体上に配置され、前記支持体は、真空下に置かれたチャンバに導かれ前記カムの清浄を保証するようになっており、前記支持体は、ダイアモンドライクカーボン又はＤＬＣタイプの非晶質炭素に基づくハードコーティング材料の真空堆積のためのコーティング供給源に対する進行経路を辿る相対運動状態に置かれ、さらに前記カムはカムシャフト上に組み付けられる前に前記支持体から取り外され、前記支持体は、複数のロッドを含み、前記ロッドは、これらが向かい側に導かれた場合に前記コーティング供給源の放出方向に対して垂直に配向されるように、前記進行経路上に互いに平行に配置され、前記カムは、前記ロッドを前記カムの前記開口部に通すことによって固定且つ高密度構成で前記支持体上に配置され、前記ロッドは、前記経路上に規則的に分散配置され、前記ロッドに係合する前記カムは、最も近いロッドに係合するカムと少なくともほぼ接触し、前記固定且つ高密度構成及び前記進行経路は、前記固定且つ高密度構成の前記カムが前記進行経路上に連続的に前記コーティング供給源の向かい側に実質的に同じ向きでかつ前記コーティング供給源に対して実質的に同じ距離で導かれるように規定され、前記コーティング供給源に向かう前記カムの最大でも前記ノーズの前記セクションの小部分上に選択的にコーティングを堆積することを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記支持体は、回転軸を有するカルーセルであり、前記カムは、前記カルーセルの半径に沿ってその長さが整列され、前記回転軸から全く同じ距離にあるように前記カルーセル上に配置され、前記カルーセルに加えられる前記相対運動は、前記軸の周りの回転である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記支持体は直線の前記進行経路を有し、前記カムは、互いに平行にその長さが整列されて、前記進行経路上にあるように前記支持体上に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
マスクは、前記支持体上に配置され、前記マスクの全ては、前記ロッド及び前記カムが前記コーティング供給源の向かい側に到達した場合に前記コーティング供給源方向で前記ロッドの前面にあるように、前記コーティング供給源に対するロッドの交互の相対運動の間に、前記ロッドのセットにより規定される表面に対して全く同じ距離に配置され、前記セクションが隣接するカムと向かい合う前記カムの前記領域を前記コーティング供給源に対してマスクするようになっている、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項5】
前記マスクは、前記ロッドにより規定された前記表面と平行に、ロッドに係合したカムの表面から隣接する前記ロッドに係合したカムの表面へ所定の間隙の範囲内で延びる寸法を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記支持体は回転軸を有するカルーセルであり、前記マスクと前記カルーセルの前記回転軸との間の距離は、前記ロッドの軸と前記カルーセルの前記回転軸との間の距離の１００％から１５０％の間の値である、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項7】
前記マスクと前記カルーセルの前記回転軸との間の前記距離は、前記ロッドの軸と前記カルーセルの前記回転軸との間の前記距離の１１０％から１３０％の間の値である、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
２０から５０％までの水素を含有する混合物を用いた炭素系の前記コーティングが堆積される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
前記コーティングは、２０から３０％までの水素を含有する、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
炭素系の前記コーティングを堆積する前に、副層がタングステン・カーバイド又はナイトライド、クロム・カーバイド又はナイトライド、或いはタングステンとクロム・カーバイド及び／又はナイトライドの混合物で形成される、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
ＤＬＣタイプの前記コーティングの形成の前又は後に、前記カムの前記ノーズの全部又は一部にマイクロテクスチャ加工表面が形成される、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
コーティング材料のコーティング供給源と、前記コーティング供給源の前面を相対的な進行経路を辿って移動させることができる支持体と、を備え、前記支持体は、互いに平行な複数のロッドを備え、前記ロッドは、前記支持体に対して固定されるとともに、前記ロッドが前記コーティング供給源の向かい側に到達した場合にコーティング材料の前記コーティング供給源の放出方向と垂直に配向されるように、規則正しく前記進行経路上に分散配置され、さらに、前記カムが前記進行経路に対して全く同じ固定且つ高密度構成によって配向されて前記カムのノーズが前記コーティング供給源の向かい側に到達する場合に前記コーティング供給源に向けて配向されるように、所定形式のカムが前記ロッドに係合することを可能にする前記ロッド間の間隔を有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法を実施するためのコーティング処理設備。
【請求項13】
前記支持体は、前記コーティング供給源の前面で回転軸の周りで回転可能なカルーセルである、請求項１２に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カムシャフトのカムをコーティングする方法、そのようにして得られたカム、及びその方法を実施するための設備に関する。従って、本発明は、対向部品、典型的にはフィンガフォロワ、タペット、又はロッカーアームとの接触によって引き起こされる機械的応力を低減する目的で、カムなどの機械的構成要素上へのハードコーティングの塗布に関する。本発明は、詳細には、カムシャフトを利用する車両、オートバイ、又は重量物運搬車のための内燃機関の分野に関する。
【背景技術】
【0002】
カム／フィンガフォロワ、及びカム／タペットの接触の場合、特にＤＬＣタイプのコーティングによるフィンガフォロワ（又はタペット）の処理が当業者に知られている。頭字語ＤＬＣは、非晶質炭素（「ダイアモンドライクカーボン」）に基づくハードコーティングを意味する。このタイプのコーティングを塗布する利点は、カムとフィンガフォロア又はタペットとの間の摩擦係数が小さくなり、結果的に車両の燃料消費及び二酸化炭素（ＣＯ2）排出が低減することである。このようなコーティングの塗布は、これら構成要素の間の増加の一途をたどる接触圧力に起因して必要となってきた（この接触圧力の増加は、構成要素の質量及び慣性によるエネルギー損失を低減するために構成要素のサイズを低減する傾向の高まりに起因する）。
【0003】
しかしながら、ＤＬＣコーティングの優れた摩擦特性にも関わらず、添加物を含む特定のオイル（つまり含有添加物）をＤＬＣコーティングと組み合わせて使用すると耐摩耗性及び摩擦の低減に関して不十分な結果をもたらす場合があることが判明した。これは特に、ＭｏＤＴＣ（ジチオカルバミン酸モリブデン）などの硫黄及びモリブデンに基づく摩擦低減添加物を含有するオイルを利用する場合であり、このＭｏＤＴＣの利点は、トライボケミカル反応が当該金属表面、典型的にはカム／フィンガフォロワ又はカム／タペットシステムでのカムの表面にトライボ膜とも呼ばれる保護膜の形成をもたらすことである。ところで、このトライボ膜（カム上に形成される）の複合成分とフィンガフォロワ（又はタペット）上に塗布されたＤＬＣコーティングとの間に望ましくない化学反応が生じることが分かっているが、この反応はトライボ腐食とも呼ばれるコーティングの加速劣化につながる。
【0004】
トライボ膜は、むき出しの、つまりコーティングされていない金属表面又は高い金属特性を有する（つまり、大部分は金属原子から形成された）コーティング上にのみ生じるので、解決策は、２つの対向する部品、つまりカムとフィンガフォロワ（又はタペット）を、このトライボ膜が例えばＤＬＣで生じることを許容しないコーティング材料でコーティングすることから成る。接触領域にトライボ膜がないので、添加物とＤＬＣコーティングとの間に化学反応が生じ得ない。従って、ＤＬＣコーティングは、ＭｏＤＴＣの存在によって劣化することなく摩擦を低減する機能を果たすことができる。
【0005】
このようなカムシャフトコーティングは既に数年前に予想されていた。しかしながら、現在まで、カムシャフトのコーティングに関連するコストは、カムシャフトへのＤＬＣコーティングの適用を自動車レースの分野にのみ制限しており、そのコストは一般の自動車製造の分野では非常に高いと考えられている。
【0006】
カムシャフトコーティングの高いコストは、特に、このようなカムシャフトが非常に嵩張るために多数のカムシャフトを同時に処理できないことの起因しており、さらに、カムシャフト形状の複雑さがその処理を複雑なものにしている。
【0007】
しかしながら、フィンガフォロワ又はタペットとの相互作用において本当に有用なカムシャフトの領域は、全表面積の小部分（２５％未満）を占めることが明らになったので、カムシャフトの表面全体をコーティングすることは不必要と考えられる。カムシャフトは、シャフト及び複数のカムの組立体によることが知られていることと合わせてこのことを考慮すると、保護コーティングのいかなる劣化をも生じないような方法でこれらのカムをカムシャフトに組み込むことが可能である限り、カムシャフトのカム上にのみ保護コーティングを施すことを想定することができる。
【0008】
しかしながら、カムシャフトのカムだけを処理することで可能となるコスト削減は、カムシャフト処理の一般的な適用を可能にする範囲内にまでコストを低減するには十分ではないと考えられる。
【0009】
１つの代替案は、これら新世代オイルに含まれるＭｏＤＴＣタイプの添加物に対する耐薬品性を備えるＤＬＣタイプのコーティングを開発することから成ると考えられ、この点において、国際公開第２０１２／１１６８１８号を参照することができる。しかしながら、この代替案は、コストの追加要因を生じるので、カムシャフトの一部のみをコーティングすることによる経済的な利点が減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】国際公開第２０１２／１１６８１８号明細書
【特許文献2】独国特許第１０ ２００９ ０５３ ０４６号明細書
【特許文献3】欧州特許第２ ６８２ ２３０号明細書
【特許文献4】国際公開第２００８／０４７０６２号明細書
【特許文献5】国際公開第２０１２／１５６７４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、広義の（自動車だけでなく、オートバイ及び重量物運搬車を含む）自動車推進の分野において当該処理の大規模な一般的適用を可能にするに十分な低コストで、ＤＬＣコーティングなどの保護コーティングによってカムシャフトを処理するが、ＭｏＤＴＣなどの添加物を含むオイルが存在する場合でも、ＤＬＣ等の保護コーティングで同様に処理された部品に対して良好な摩擦性能を維持することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
このために、本発明は、ダイアモンドライクカーボン又はＤＬＣタイプの非晶質炭素に基づくハードコーティングを備える領域で対向する部品に対する摩擦係数を低減するために、カルーセルで運ばれるカムの全てがカムノーズをカルーセルの外側方向に向けてカルーセルの回転軸から全く同じ距離にある、カムとカルーセルとの間の固定構成に従って、このカルーセルの半径に沿うカム長さを整列させるようにカルーセル上にカムが配置される態様に従って、内燃機関を備える車両のためのカムシャフトのカムを処理する方法を提案する。このカルーセル及びカムは、これらのカムの清浄を確保するために真空下に置かれたエンクロージャ内に配置され、このカルーセルは、ダイアモンドライクカーボン又はＤＬＣタイプの非晶質炭素に基づくハードコーティングをカルーセルの外側方向に向けられたカムのセクションの小部分に選択的に堆積するために、コーティング供給源に対してその軸周りに回転し、カムはカムシャフト上に組み付ける前にカルーセルから取り外される。
【0013】
従来、真空下での堆積は、特に物理的堆積（ＰＶＤ：物理気相成長）又は化学的堆積（ＰＡＣＶＤ：プラズマ支援化学気相成長）である。
【0014】
本発明は、無限遠にある軸周りの回転は並進運動となるので、カムがその長さを互いに平行に、コーティング供給源に対する相対的な進行経路に対して垂直に配向される態様で配置される場合に一般化されると理解される。
【0015】
さらに、本発明は、コーティング供給源が、カムと水平方向で対向する（逆もまた同様）代わりに、カムの上方（又は下方）にあり、例えば水平方向軸周りで回転する場合、あるいはコーティング供給源の下方又は上方でカムが並進運動する場合、あるいはカムが何らかの方向に傾斜して供給源と対向する場合に一般化される。このような構成は、従来技術の構成ではほとんど現実的でなかった。
【0016】
従って、極めて一般的に、本発明は、ダイアモンドライクカーボン又はＤＬＣタイプの非晶質炭素に基づくハードコーティングを備えた領域で対向部品に対する摩擦係数を低減するために、内燃機関を備える車両のためのカムシャフトのカムを処理する方法を提案するが、これらのカムは円形領域とノーズを形成する伸長部とを備えるセクションを有し、同時にノーズから円形領域へ測定される最大寸法で規定される長さを有し、カムは支持体上に配置され、支持体はカムの清浄を確保するために真空下に置かれるチャンバに導かれ、支持体はダイアモンドライクカーボン又はＤＬＣタイプの非晶質炭素に基づくハードコーティング材料の供給源に対して相対的な進行経路を辿る相対運動状態に置かれ、これらのカムはカムシャフト上に組み付けられる前に支持体から取り外され、カムは固定構成に従って支持体上に配置され、固定構成及びこの進行経路は、コーティング供給源に向けられたカムセクションの小部分上に選択的にコーティングを堆積するために、これらのカムが連続的にコーティング供給源の向かい側に実質的に同じ向きでかつコーティング供給源に対して実質的に同じ距離で導かれるように規定されることを特徴とする。
【0017】
進行経路は、その相対運動の間、供給源の前を進行中に支持体において任意に選択された点によって描かれる線として規定することができる。従って、選択された点に応じて複数の進行軌道を規定することが可能であるが、これらの様々な軌道は平行なので、任意に選択された点を特定することなく、当該進行経路に対してカムの向きを規定することが可能であると理解される。
【0018】
以下、支持体は、通常は水平な平坦プレートから又は１又は２以上の平行なプレートの組立体から形成される場合、トレイを意味するが、垂直であってもよい。当該トレイ又は組立体が回転する場合、支持体は用語「カルーセル」を用いて表すことができる。
【0019】
対象のコーティングは、約１ミクロンの厚さ（数ミクロンを超えない）を有し、所謂薄膜に対応していることが本明細書に暗示されている。従って、当該コーティングを堆積する方法は薄膜形成法ということになる。
【0020】
カムのセクションは実際には狭い領域を意味し、このカムの平行面で画定されるということに留意すべきである。本発明は、これらの平行面にコーティング材料が堆積しないように防止措置を講じる必要がない。ノーズはカムセクションの最も先細部を表し、実際にはこのようなカムが通常有する開口部から最も遠く、従ってカムの長さは、ノーズとこのセクションに含まれる円形領域との間で測定される。
【0021】
本発明は、結局のところ、カムセクションの一部だけがＤＬＣ等の保護コーティングを備える必要があるという事実を利用し、これによって、所与の処理条件に対して所与の容積内で処理可能なカム数の増加と組み合わせて、当該コーティングを形成する条件のかなりの簡略化が可能となる。
【0022】
実際、本発明は、ＭｏＤＴＣ含有のオイル等のオイルの存在下であっても対向する部品のコーティングの劣化を回避するために、実際にはカムのまさにノーズを、あるいはノーズの一部のみをコーティングすれば十分であるということ利用する。具体的には、カムの回転軸に対して最小限度の距離にあるカムの部分（一般にヒールと呼ばれる）をコーティングすることが不必要であることが分かっている。運転中、ＭｏＤＴＣ含有オイルの存在下でこの部分が対向部品とたまに接触したとしても、実際にこの接触は、非コーティング領域の表面にあるトライボ膜の存在がＤＬＣの劣化反応を促進するのに十分な圧力では生じない。
【0023】
ところで、カムの回転軸から最小限の距離にあるこの領域は、実際には軸の周りで約１８０°の角度に亘って広がると考えられ、これは、最小限の距離にあるこの領域の外側でカムをコーティングするために、保護コーティングを形成するために従来から使用されているカルーセル上でのカムの回転をもたらす必要はないということを意味する。しかしながら、本発明は、摩擦領域を越えたコーティング材料の堆積を回避するために特定の手段を用いる必要がないことを理解されたい。材料が、対向部品に対する摩擦領域を越えて堆積することもあり得る。
【0024】
実際には、通常、コーティング材料の供給源から構成要素上にコーティングを形成するために、この構成要素はカルーセル上に配置され、カルーセル自体は、真空堆積装置内で供給源に対向する外周を提示するように設計された回転トレイ上に取り付けられる。この回転トレイ上に、複数のカルーセルが取り付けられ、トレイの軸に平行なそれぞれの軸の周りの回転が制御され、それらの回転に遊星的特徴を与える。さらに、各カルーセルに取り付けられた各構成要素は、外周の各領域を供給源に提示するために、カルーセル上で回転することができる。３つの回転運動（カルーセルに対する構成要素の回転、トレイに対するカルーセルの回転、及び装置内でのトレイの回転）の組合せが存在することを意味する。これらの回転は、従来のように垂直軸の周りで行われる。
【0025】
本発明によれば、カムのセクション全体を供給源に曝す必要はないので、構成要素の軸周りの回転をもたらすこと（当業者が行うような）はもはや必要ではなく、制御される回転の数を低減することができる。これが第１の簡略化であり、コスト削減を生み出す。
【0026】
さらに、支持体に対して構成部品を回転させる必要がないので、処理される構成要素を所定の支持体上に３重回転の場合よりも非常に高い密度で配置することが可能になる。このことから、処理過程の間により多くの数の構成要素を処理することが可能となり、これがコスト削減に対する別の理由である。
【0027】
最後に、構成要素のセクションの一部のみがコーティングされるのでコーティング材料の量が低減し、コスト削減に対する別の理由となる。
【0028】
しかしながら、実際問題として、カムセクション表面の一部にあるコーティングが、カムシャフト上へのカムの組み付け時に劣化を受けることなく、運転時に十分な付着性を有することに疑問があるかもしれない。しかしながら、これは何らかの重要な影響を与えないことが分かっている（もちろん、コーティングが通常の注意をもって堆積される限り）。
【0029】
本発明によるカムの処理は、垂直軸周りの回転運動が選択された場合に、カルーセルの構造が第３の回転の除去により簡略化されることを除き、コーティング設備に有意な変更を必要としないことを強調しておく。
【0030】
対照的に、本発明により、主要な運動が並進運動とすることができ、もはや回転運動（特定できる軸周りの）ではなく、その場合、進行経路は直線であり、カムは互いに平行にその長さが整列され、同時にこの進行経路から全く同じ距離にあるように支持体上に配置される。さらに一般的には、経路は直線部分と円形部分の組み合わせとすることができる。
【0031】
さらに、本発明によれば、供給源は、カムに対して水平方向である必要はない。従って、カムは、供給源の上方又は下方を水平方向に、又は供給源の前を別の方向に進行することもできる。
【0032】
独国特許第１０ ２００９ ０５３ ０４６号等の文献に関して、この文献はカムの一部にのみＤＬＣコーティングを形成することを記載するが、カムのノーズを又はその小部分のみを選択的にコーティングすることが記載又は提案されていない点で、本発明は相違することに留意された。この文献では、コーティングされる部分を摺動領域、つまりカムの全セクションに限定可能であることがこの文献で理解される。実際には、構成要素をマンドレル上に配置して、その後に炉内に置き、コーティングがこれらのカムの摺動面又は外部表面上にだけ形成されるように各構成要素を隣接して配置することによってコーティングが得られると説明される。この文献には、最大限でもカムのノーズ上に、又はその小部分にのみにコーティングを形成することが記載及び提案されていない。いずれにしても、この文献は、そのような結果を得る方法を記載及び提案していない。
【0033】
同様に、欧州特許第２ ６８２ ２３０号等の文献に関して、この文献はカムが単に表面の一部の領域に非晶質炭素のコーティングを有することができることを記載するが、この文献はこのようなコーティングをノーズ又はこのノーズの小部分だけに限定することを記載及び提案していない点で本発明とは相違する。実際には、この文献は潤滑剤を閉じ込めることができるようにカムの表面に微細構造を形成することに関連し、このように改変されたコーティング自体がカムの領域に限定できると言及するのは、何ら具体的な情報のない一般化に過ぎない。この文献は、カムの単一領域（ノーズの全部又は一部）をコーティングすることを記載及び提案しておらず、このような結果を得るための正確な情報を一切含んでいない。
【0034】
好ましくは、カムは中央開口部を備えており、カムは、回転運動の場合、カルーセルの軸と平行に位置決めされかつこの軸から全く同じ距離に配置されたロッドに開口部を通すことによってカルーセル上に配置され、これらのロッドは、この軸の周りに規則的な角度分布を有し、ロッドに係合するカムは、最も近いロッドに係合するカムと少なくともほぼ接触する。より一般的には、ロッドがコーティング供給源の向かい側に導かれた場合にコーティング供給源の放出方向に対して垂直に配向されるように、ロッドは互いに平行に進行経路から全く同じ距離に配置され、一方では、ロッドに係合するカムは、最も近いロッドに係合するカムと少なくともほぼ接触するようにカルーセルに沿って規則的に分散配置される。実際には、これらのカム間の隙間が直径の２０％を超えないか又は１０％も超えない場合、カムは、隣接ロッドに係合するカムと少なくともほぼ接触すると見なすことができる。これにより、トレイ又はカルーセル等の支持体上にカムを正確かつ高密度に位置決めできることが理解される。
【0035】
好ましくは、マスクは、カルーセル上に配置され、全てはカルーセルの軸に対して全く同じ距離に配置され、その距離はロッドがこの軸に対して設置される距離以下であり、カムのセクションが隣接カムと向かい合うカムの領域を堆積供給源又は複数供給源に対して遮蔽するために、これらのロッドと周方向に互い違いになっている。より一般的には、マスクは、供給源に対するロッドの相対運動の間にロッドのセットにより規定される表面に対して全く同じ距離に配置され、一方では、その位置決めにマスクが役立つロッド及びカムが供給源の向かい側に到達した場合に供給源方向にあるこれらのロッドの前面にあるようにこれらのロッドと互い違いになっており、カムのセクションが隣接カムと向かい合うカムの領域を供給源に対して遮蔽するようにする。このようなマスクの存在により、コーティング領域を正確に画定することが可能となることに留意されたい。これらのロッドに取り付けられたカムが隣接カムと周方向に接触しない場合（換言すると、カムはこの場合、ほぼ接触しているに過ぎない）、マスクは単にロッドの運動中にロッドにより規定される表面に設置することができる。
【0036】
好ましくは、マスクは、ロッドの運動中にロッドにより規定される表面に対して周方向に又は平行に、ロッドに係合したカムの表面から隣接ロッドに係合したカムの表面へ延びる大きさを有し、クリアランスを与えるか又は持ち込む。この詳細は、各カムのコーティング領域を画定する精度を最適化するのに役立つ。
【0037】
好ましくは、回転カルーセルにより形成された支持体の場合、マスクの回転軸への距離は、この回転軸に対するロッド軸の距離の１００％と１５０％の間の値を有する。これは、カムが対向部品を明確に支持する領域を含むのに十分に大きいが、容易に得られるように十分に小さいノーズ表面の小部分を画定する。有利には、マスクの軸への距離は、ロッドの軸へ距離の１１０％から１３０％までの値を有する。
【0038】
好ましくは、炭素系のコーティングは、２０から５０％の水素、より好ましくは２０から３０％の水素を含む混合物を用いて堆積される。実際には、ＤＬＣコーティングは水素を含有するのが有利であり、形成されたコーティングが低い粗さを有するという利点を提供する。実際には、水素なしの炭素堆積は実際にアーク技術により得られ、結果として堆積の終わりにかなりの粗さを呈することがあり、場合によっては、それらをコーティング後に研磨作業を行う必要があり、経済的に有利とはなり得ない。実際には、非水素化非晶質炭素の層は、摩耗損傷の下で良好な耐久性を示す。しかしながら、水素化非晶質炭素の層ａ−Ｃ：Ｈは、摩耗損傷下での耐久性は少し劣るが厚さにはほとんど制限がない。
【0039】
好ましくは、炭素系コーティングを堆積する前に、金属基材上にＤＬＣコーティングの付着性をもたらす、副層がタングステン・カーバイド又はナイトライド、クロム・カーバイド又はナイトライド、或いはタングステンとクロム・カーバイド及び／又はナイトライドの混合物、或いは当業者に公知のいずれか他の層又は層の組合せから形成される。これは実際に行われる場合が多く、その理由は、ＤＬＣ層は本質的に多くの基材に対して付着性が低いことが知られており、この場合はプライマーの存在が必要であるからである。
【0040】
有利には、ＤＬＣコーティング施工の前又は後に、表面マイクロテクスチャがカムノーズ表面の全部又は一部に形成される。これは、特に全体としてカム及び対向部品の弾性流体力学的状態、つまり連続運転中の正常な挙動に達するのに必要とされる時間の低減を可能にすることによって、潤滑の最適化を可能とする。
【0041】
本発明はまた、前述の方法により得られるカム、つまり、そのセクションの一部のみが非晶質炭素ＤＬＣに基づくコーティングを備えるカムに関連する。
【0042】
類推すると、本発明は、前述の方法によって得られたカムを含むシャフト、つまり、最大でもカムノーズを意味するそのセクションの一部のみが非晶質炭素（ダイアモンドライクカーボン）に基づくコーティングを備えるカムを含むカムシャフトを網羅する。本発明が十分に有効なのはこの構成においてである。
【0043】
好ましくは、カムのセクションは、これらのカムの円形領域の端部に対して或る距離までコーティングを備えるだけであり、その距離はこれらのカムのこの円形領域の半径の少なくとも２０％又は３０％もの値を有する。これは、有意な厚さまで、本当に有用なカムセクションの領域上にコーティングが存在するだけであることを確実にするのに寄与する。
【0044】
有利には、これらのカムは、コーティングを備えるセクション領域の全部又は一部にマイクロテクスチャ加工が施される。
【0045】
類推すると、本発明は、前述タイプのカムシャフトと、これらのカムとそれぞれ相互作用する複数のタペット（又はフィンガフォロワ）とを備える原動機組立体を網羅する。これらのタペット（又はフィンガフォロワ）の各々は、炭素系（ダイアモンドライクカーボン）コーティングを備える接触面を有する。このカムを前述の方法で処理したカムシャフトが有効になるのは運転時であることが理解される。
【0046】
別の態様によれば、本発明は、前述のタイプのカムシャフトを、これらのカムとそれぞれ相互作用する複数のタペット（又はフィンガフォロワ）と共に使用する方法であって、これらのタペット（又はフィンガフォロワ）の各々は、炭素系（ダイアモンドライクカーボン）コーティングを備える接触面を有し、硫黄及びモリブデンに基づく摩擦低減添加物、特にＭｏＤＴＣ化合物を含有するオイルの存在下で使用する方法を提案する。これは、本発明がカム上コーティングの完全欠如という欠点を克服する条件の表現を意味する。
【0047】
別の態様によれば、本発明は前述の方法を実施するコーティング処理設備を提案し、コーティング材料の真空堆積のための供給源と、この供給源に対向して外周を提示するように回転軸周りに回転可能なカルーセルとを備え、このカルーセルは、その軸と平行な複数のロッドを備え、これらのロッドはこのカルーセルに対して固定され、軸周りに規則的にこの軸から全く同じ距離に分配され、同時に所定の形式のカムがこれらのロッドに係合することを可能にする角度間隔を有し、同時にカムノーズをカルーセルの外部に向けて半径方向に配向される。これは、前述の方法を実施する手段の観点から本発明を表現することを意味する。
【0048】
一般に、この設備は、コーティング材料の真空堆積のための供給源と、この供給源の前面を相対的な進行経路を辿って移動させることのできる支持体と、を備えるものとして規定することができ、この支持体はこのトレイに対して固定された互いに平行な複数のロッドを備え、一方でそのロッドは、ロッドがその向かい側に導かれた場合にコーティング材料の供給源の放出方向と垂直に配向されるように規則正しく進行経路から全く同じ距離に分散配置され、所定の形式のカムがこれらのロッドに係合することを可能にする間隔を有し、一方でそのカムは、進行経路に対して全く同じ構成に従って配向され、同時にカムがこの供給源の向かい側に到達する場合に供給源に向けて配向されるノーズを有する。
【0049】
本発明の目的、特徴及び利点は、単に非限定的な例示を目的とする添付図面を参照して与えられる以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明によるカムシャフトの斜視図である。
【図5】上記の図のカムの外形図である。
【図6】本発明の方法を実施するのに適したカルーセルの変形実施形態の概略図である。
【図7】２重又は３重回転で得られたコーティングに関して、摩耗体積を時間の関数として示すグラフである。
【図8】摩耗率をカム／タペット型の２つの対向部品の表面に存在する材料の性質と互いに関係付けるグラフである。
【図9】２つの対向部品の表面に存在する材料の２つの組に関して、摩擦係数を相対運動の速度と相関付けるグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0051】
図１は、共通シャフト３上に係合した複数のカム２の組立体により形成された参照番号１で表したカムシャフトを示し、各カムは、隣接するカムに対して、このカムシャフトが相互作用するように意図される内燃機関のタイプに応じて規定された角度オフセットを有する。
【0052】
本発明によれば、カムの部分４だけが、ＤＬＣ（「ダイアモンドライクカーボン」）と呼ばれる、有利には水素添加（hydrogen-filled）の、非晶質炭素に基づく保護コーティングを備える。この部分４は、通例「カムノーズ」、つまりカムの伸長部と呼ばれる部分の全部又は一部に対応しており、カムシャフトの軸に対して実際には一定の最小距離を有する「カムの後部」と呼ばれる場合もあるカムの残部とは対照的であり、実際、従来では、この後部の輪郭は円筒の一部である。
【0053】
実際には、各カム２は、中心Ｃがシャフトの軸Ｏ−Ｏに位置するように意図された円筒形中央開口部５（図２参照）を備える。この中心に関して、カムの後部はＲと表示された半径をもつ円筒（又は円形領域）の一部である。この円形領域は、この軸周りに１８０°の角度を超えて広がる。
【0054】
使用時、カムシャフトが相互作用するように意図されるタペット１００のうちの１つは、図１の破線で示されている。
【0055】
図２は、カム２の領域４にのみＤＬＣタイプの保護コーティングを施す方法を示す。
【0056】
これらのカム２は、参照番号９で示される何らかの適切な公知のタイプのコーティング材料の真空堆積のための供給源に、実際には、物理気相成長（略して「ＰＶＤ」）、有利にはプラズマアシスト物理気相成長（「プラズマ強化ＰＶＤ」又は「ＰＥＣＶＤ」）のための設備における炭素源にこの領域４を向けることによって個別的に処理される。このような堆積物は、化学気相成長法（「ＣＶＤ」又はプラズマアシストの場合には「ＰＥＣＶＤ」）により形成することもできる。簡単のため、このような堆積のために真空下に配置するようになったチャンバは示されていない。
【0057】
多数のカムの同時処理を可能にするために、これらのカムは実際には、供給源９の前面でＸ−Ｘで示す軸周りを回転するようになったカルーセル１０上に取り付けられる。しかしながら、これらのカムは、その表面全体に亘ってコーティングするように意図されていないので、カルーセルに対して何ら回転運動しないことに留意されたい。このことは、カムがカルーセルに対して遊星運動でもって向きを変える必要がある場合とは対照的に、本発明によるカムは横並びで配置できる理由を説明する。実際には、図５に関連して以下で指摘するように、横並びで配置されたカムが接触する領域を越えて保護コーティングを堆積する必要はない。
【0058】
カムが横並びで互いに接触して配置される図２の構成は、最大密度の構成、つまり、これらのカムが全て同一のコーティング処理を受けるように所定のカルーセル上に最大数のカムの配置を可能にする構成である。しかしながら、本発明の範囲の中に留まりながら、隣接するカム間に間隔を有する低密度の構成とすることが望ましい場合もある。
【0059】
カルーセル上のカムの位置決めは、実際には軸Ｘ−Ｘに平行でありかつ軸Ｘ−Ｘに対して全く同じ距離に設けられた複数のロッド（又はコア）１２によりもたらされる。これらのロッドは、同じ形状であり、カムの円形開口部と同じ断面を有し、小さな間隙を備えており、これは良好な角度位置決めに寄与する。また、カムを互いに接触させて配置することは、その角度位置決めの保持に寄与すると理解される。
【0060】
カムは、カルーセルの外周に沿って横並びに配置可能であるだけでなく、図３に示すように積み重ねることもできる。
【0061】
回転軸を横切る平面に配置されるカムの数、並びに各スタックのカムの数は、要件及び利用できる空間に関して自由に選択することができる。
【0062】
図２は、非常に単純なケースに対応し、単一のカルーセルがその軸の周りを回転する。しかしながら、このケースは経済的見地から産業的には現実的ではない。実際には、構成要素に対してバッチ式に真空堆積を行う分野における常套手段では、カルーセル１０と同一の複数のカルーセルが存在し、図４にはそのうちの２つが１０Ａ及び１０Ｂで示されている。カルーセルは、カルーセルの回転軸に平行な軸Ｙ−Ｙの周りに回転可能に取り付けられた１５で示す全体トレイに取り付けられる。このようにして、トレイに支持された様々なカルーセル上に取り付けられたカムの全ては、順次、供給源９の向かい側に導かれ、全く同じコーティング処理を受けることができる。
【0063】
実際には、すべてのカムは同一の構成及び同一の形状を有する。
【0064】
図５はカム２の外形を示す。中心Ｃが示されているが、中央開口部ではない。円筒形壁面を有する、つまり円形の輪郭を有するカム後部として知られる部分は、直径方向に対向するＡ及びＢで表示する点で範囲が定められる。実際には、図２及び３の構成において、カムは、これらの点で隣接するカムと接触する。コーティング領域４は、好ましくはこれらの点Ａ及びＢの「上流側に」、つまり、これらの点よりノーズの端部近くに広がる。また、コーティング領域は、これらの点Ａ及びＢから非ゼロの距離に位置する点Ｄ及びＥで終端することが分かる（これに関しては以下に説明する）。
【0065】
図６は、様々なカム上へのコーティング領域端部の位置決めの良好な制御を可能にする構成を部分的に示す。この制御は、カム間にマスク２０を配置して、材料が点Ａ及びＢ付近でカムに堆積しないようにすることによって達成される。これらのマスク２０は、カルーセルの軸Ｘ−Ｘから全く同じ距離に配置されることが理解される。
【0066】
このコーティング領域端部の制御は、これが好ましい場合、コーティング領域４の全体に対して２０％を超えて変動しない厚さの獲得を可能にすることが分かっている。これは、特に、不十分な厚さによる領域の付着性の損失を防止するのに役立つ場合がある。
【0067】
コーティングの厚さは約１ミクロンであり、つまり、実際には１から１０ミクロン、望ましくは１から５ミクロンの間に含まれ、これによりこのコーティングを薄膜の範疇に分類することができ、この理由から、当該コーティングは、薄膜堆積のための前述の技術、特にＰＶＤ又はＰＥＣＶＤタイプの技術により形成することができる。
【0068】
有利には、前述の方法は、前述のコーティング堆積の前又は後にマイクロテクスチャリングのステップで、つまり起伏が１ミクロン未満（例えば、１０分の数ミクロン）の深さに亘り形成されるステップで補われ、潤滑流体がこのように形成されたキャビティを越えて広がるのを促進し、結果として潤滑を最適にする。このマイクロテクスチャリングは、カムノーズの表面の全部又は一部に、好ましくはコーティングの堆積領域に実施される。特に、これは、流体力学的状態と混合状態との間の遷移をより厳しい動作状態に変えることを可能にする。このようなマイクロテクスチャリングの形成に関する条件は、特に国際公開第２００８／０４７０６２号に記載されている。
【0069】
コーティングは、カムのノーズから離れたセクション上に、並びにその平行移動軸を横切る表面上に存在する必要がないことに留意されたい（これらはいかなる摩擦接触にも関与しない）。
【0070】
例示的に、前述の方法を、低炭素合金鋼、より詳細には１００Ｃ６鋼（１％炭素と１．５％Ｃｒ）で作製されたカムに実施した。もちろん、本発明は、得られる条件に関して制限なく、合金又は非合金の多くの他の鋼グレードに適用可能である（従って、特に粉末冶金の分野に適用される）。もちろん、材料は、選択された用途に対する所望レベルの硬度とコーティング処理との適合性とを考慮して選ばれる。カムを図２及び３の構成を利用して処理した。以下で述べる特定の条件では、単に例示的に、後部は１６．５０ｍｍの半径を有するカムに関して記載される（このことは、図面に基づいて、これらのカムの形状の残部を定めるのに十分である）。
【0071】
より具体的には、当業者に公知の何らかの方法でカムを洗浄した後に、カムを、図２及び３のカルーセル上に、一部は横並びに互いに接触して、一部は積み重ねて配置した。このようにカムを装填したカルーセルを、真空下の処理チャンバの中に置いた。所望の真空レベルを得るための排気中に、チャンバ、カルーセル、及びカムは、これら様々な構成部品の焼き戻し温度未満のレベルになるように選択された温度設定値で放射加熱により脱ガスされ（このような選択は、当業者の能力の範囲内である）、これにより、鋼の機械特性の何らかの劣化を回避することができる。
【0072】
真空度が十分な値に、ここでは２ｘ１０-5ｍｂａｒに到達すると、約１０-3ｍｂａｒの圧力を付与するためにアルゴンをチャンバに導入し、各カムの間の接触レベルでの閉じ込められた領域を含む、構成要素上に存在する自然酸化膜層の除去を可能とするために適切な洗浄パラメータ（プラズマ出力、バイアス電圧）に従って洗浄を実施した。これらのパラメータの調整は、当業者の能力の範囲内である。
【0073】
この洗浄の後に、タングステン・カーバイドの堆積をマグネトロンスパッタリング処理によって行った。ＰＶＤの最後に、遷移層を生成するために薄膜中の炭素量を徐々に増大させた。このタイプの層はＷＣＣと表す。最終的に、水素化非晶質炭素タイプの堆積物は、ＰＥＣＶＤ処理によって作り出される。
【0074】
このＷＣＣの副層は、例示的に記載される。例えば、ＣｒＮ、特にＣｒ＋ＷＣＣ等の他の副層は、ＤＬＣの付着を良好にするために使用することができる。このような副層の存在は、カムの表面領域の材料特性に応じて単に随意的である。
【0075】
これらの条件の下で、２つのカム間の接触点Ａ又はＢに対して４ｍｍの距離から始まる、十分な付着性を有するコーティングが得られた。このコーティングの測定厚さは、同じ接触点に対して８ｍｍの距離から始めて、僅かに±２０％の範囲で変動した。カムの後部、つまり図５の輪郭線ＡＢといった、その輪郭が円形である部分へのコーティングが全く無いことが観察された。
【0076】
例示的に、付着性と厚さの測定を、前述のように処理したカムに関して接触点Ａ又はＢに対して異なる位置で実施した。これらの位置は、結果として０ｍｍの読取り値をもつこれらの点Ａ又はＢから計算した。
【0077】
付着性試験はＶＤＩ３１９８規格に従って実施し、厚さ測定はＣａｌｏｔｅｓｔで実施した。【表1】
【0078】
点Ａ又はＢのレベルではコーティングの痕跡のみが見つかり、コーティングはこれらの点から３ｍｍでわずかに約１μｍであり、５ｍｍから有意な厚さが始まり、１０ｍｍを越えて最大値に達することが分かる。換言すると、コーティングは、接触点から５ｍｍの距離までに約２−３ミクロンに近い厚さであり、接触点から３ｍｍの距離までは、明らかに厚さが急減する状態で広がる。結果として、カム後部がむき出しになった状態で、カムノーズ上に十分なＤＬＣコーティングが得られ、これは、コーティングステップ時にカルーセルに対してカムを全く移動させないという選択の有効性を裏付ける。正確には、得られたコーティングは、前述の実施例では商品名Ｃｅｒｔｅｓｓ ＤＤＴ、つまり水素含有ＤＬＣ（ａ−Ｃ：Ｈタイプ（国際公開第２０１２／１５６７４６号参照））によるコーティングであった。もちろん、これは本明細書で可能なコーティングの一例である。水素の存在は不可欠ではなく、さらに、存在する場合、水素濃度は要件に応じて選択することができる。
【0079】
当業者であれば、構成要素の組み立て、並びに、特定の要件及び下層材料に関する洗浄及びその後の堆積に関するパラメータを最適化することができる。
【0080】
別の実施例によれば、マスク２０を接触点Ａ及びＢから約５ｍｍに位置決めした図６の構成を利用して、外径３３ｍｍ（メインカムで）で長さ４１．６ｍｍ（つまり、第１の実施例と同じ）の鋼製カムにＤＬＣコーティングをコーティングした。これによって、実質的にマスクの範囲できれいに終了するコーティングを得ることが可能となった。カムは、第1の実施例と同じ処理手順（洗浄、真空下への配置、脱ガス、洗浄、及び堆積）を経た。こうして得られたコーティングは、コーティング材料の供給源に曝された表面に亘って、厚さが２０％を超えて変動しないことが分かった（カムの該当部分の残部には、コーティングが全く存在しない）。
【0081】
従って、コーティング領域の端部を定めるために付加的な構成要素を付加することで、付着性があり、ＤＬＣコーティングに影響される領域全体に亘って均一な厚さを有するコーティングが提供されることが裏付けられる。当業者であれば、カルーセル軸からの点Ａ及びＢの距離に関して、必要に応じてマスクの位置を調整することができる。
【0082】
ＤＬＣコーティング堆積のための所定の設備に対するフィルファクタの利得は、ＨＦＥ Ｄｕｒｆｅｒｒｉｔ社製の基準機器ＴＳＤ８５０で表される産業用堆積機器において、このフィルファクタに関して約３０％から５０％の利得を達成することができたことに留意することで良好に理解することができる。この比較では、構成要素は前述の寸法（直径３３ｍｍ、長さ４１．６０ｍｍ及び厚さ９．３ｍｍ）を備えていた。
【0083】
さらに、このような機器ＴＳＤ８５０でカルーセルに対するカムの回転を用いてカムの外面全体に３ミクロンのコーティングを生成することに対して、サイクルタイムを約３５％低減させて、これらのカムのノーズの全て又は一部に制限された全く同じコーティングを得ることができた。
【0084】
図７は摩耗率に関して本発明によってもたらされる改善を説明する。これは、水素添加ＤＬＣでコーティングされた２種類の構成要素に関して実施された「Ｃａｌｏｔｅｓｔ」摩耗試験の結果を示す。これらの構成要素はそれぞれ、３Ｒで示すその側面全体に亘ってコーティングされたもの（３６０°の３重回転）、２Ｒで示すにその表面の小角度部分に亘ってコーティングされたもの（搬送用カルーセルに対して回転しない）である。
【0085】
図７において、本発明による２重回転の下でコーティングされた構成要素は、その側面全体に亘ってコーティングされたものより摩耗率が低いことが分かる。
【0086】
微小硬さ試験を、３重回転（３Ｒ）、又は本発明による２重回転（２Ｒ）で施工された前述のコーティングを備えた円筒形構成要素に対して実施した。その結果を以下の表に示す。【表2】
【0087】
比較可能な直径に関して、２重回転構成の下で生成されたコーティングの特性は３重回転構成の下で生成されたコーティングより優れていることが分かる。これらのデータは摩耗試験の結果を裏付ける。上記の表に記載される直径の範囲は限定的なものではなく、本発明はより小さな又は逆により大きな構成要素に適用可能であることを理解されたい。
【0088】
硬度の観点から、３重回転構成の場合には生成されたコーティングの硬度（及びその結果として摩耗損傷に対する耐性）は低下する傾向があると言える。この低下は、堆積パラメータを調整することによって補うことができるが、ある程度までにすぎない。実際には、これらのパラメータ調整は、コーティング時に構成要素が到達する温度の上昇に反映される。ところで、これらの機械構成要素は、表面硬化鋼に由来する場合が多く、高すぎる温度には耐えることができない。一般に、２２０℃未満、２００℃未満の温度で堆積を実施するのが望ましいと考えられる。
【0089】
図８は、ＭｏＤＴＣ含有オイルの存在下でＤＬＣコーティングの劣化を最小限にする本発明の有効性を示し、摩擦接触状態にある３つの材料ペアに対して以下のパラメータを用いた、ＭｏＤＴＣ含有オイル中でのボール・オン・フラット摩擦試験で判明した摩耗率を示している。−負荷荷重：１０Ｎ
−線速度：３５ｍｍ／ｓ
−モード：偏心
−サイクル数：１５０００
−球径：５ｍｍ
−オフセット：１０ｍｍ
−オイル温度：１１０℃
−ボールの性質：鋼、ＤＬＣコーティング
【0090】
各々がＤＬＣコーティングを備える２つの構成要素ペアに関して、摩耗率は、ＤＬＣコーティング、ボール／下地鋼のペア（鋼製カムと組み合わされたコーティング済みタペットの従来構成に対応する）の場合に得られるものより約７０倍小さいことが分かる。
【0091】
最後に、図９及び１０は、以下のパラメータを備えるシリンダ／平面の構成での摩擦試験に基づいて、摩擦係数の低下の観点から本発明の利点を説明する。−研磨されたシリンダ及び平面（Ｒａ＝０．０２μｍ）を用いて、
−１８０００サイクルの慣らし運転過程の後に、
−２１Ｎの定荷重の下、
である。
【0092】
試験開始時、慣らし運転過程の間、潤滑の上限状態の下では、摩擦係数は、ＤＬＣコーティング鋼／鋼の摩擦ペアの場合と、ＤＬＣコーティング鋼／ＤＬＣコーティング鋼の摩擦ペアの場合とで同じである。慣らし運転の終了時に、ＤＬＣコーティング鋼／鋼のペアは、速度に関わらず一定の摩擦係数を有し、潤滑の上限状態がまだ続いていることを示していると分かる。
【0093】
ＤＬＣコーティング鋼／ＤＬＣコーティング鋼のペアは、３５ｍｍ／ｓ未満の速度に対して摩擦係数が同じである。この速度より上では、速度が増加すると摩擦係数は低下し、混合潤滑状態への遷移を示している。
【0094】
同一の運転条件下で、ＤＬＣコーティング鋼／ＤＬＣコーティング鋼のペアは、より低い摩擦係数をより迅速に示す。
【0095】
混合状態に達すると（より高速度／より大きな荷重）、ＤＬＣコーティング鋼／ＤＬＣコーティング鋼のペアは、ＤＬＣコーティング鋼／鋼のペアよりも摩擦係数値が小さい（図１０参照）。
【0096】
本発明は、カム上へのＤＬＣコーティングの生成において経済的な利点を提供することが認識されるであろう。さらに、カム上へ部分的にコーティングを施工することによって、コーティングの厚さを増加させることができ、同時にその良好な機械的特性を維持し、依然として経済的な観点から好都合である。
【0097】
意外にも、この構成（２重回転）で生成された堆積は、３重回転構成で生成された全体的な堆積よりも良好な特性を有する。
【0098】
ＤＬＣコーティング鋼／ＤＬＣコーティング鋼の接触の場合、この解決策は、コーティングされた構成要素（カム／フィンガフォロワ、又はカム／タペット）の摩擦及び摩耗の大幅な減少を示す。さらに、これは、添加物を含む、特にＭｏＤＴＣタイプの化合物を含有するオイルの使用により生じるＤＬＣコーティングのあらゆる加速劣化を防止することができる。
【0099】
接触が限界潤滑を呈する場合に、最大応力の接触領域におけるオイルの保持は、コーティング領域と非コーティング領域との間の濡れ性の違いにより確保される。
【0100】
カム／フィンガフォロワの接触の場合、ローラフィンガフォロワが一般に使用され、これは緩いカムレジームを必要とする。この解決策は、すべりフォロワに付与されるよりも厳しいレジームに耐えることを可能にし、同時に低い摩擦損失を維持する。さらに、すべりフォロワ技術への移行は、システムの重量低減並びにカムレジーム自体に起因して燃費の向上に寄与する。
【0101】
カルーセルの各々の縁部は、このカルーセルに関する基準線を成し、図２の構成（固定軸を有する単一カルーセルを備える）並びに図４の構成（回転するトレイによって運ばれる回転軸を有する複数のカルーセルを備える）において、コーティング材料の供給源の真向かいにあるカムは、この基準線と平行な（同心の）経路を有すると想定することができる。
【0102】
回転の中心が無限遠に近づく場合の本発明の極限的ケースは、並進運動に対応することに留意することが重要である。図１１は、図２及び４に示す構成の変形形態であり、トレイの縁部１１５Ａで構成された基準直線と平行にトレイ１１５に取り付けられたカムを示す。このトレイは、コーティング材料の供給源（図２と同じ参照番号９で表す）の前を並進運動で駆動され、矢印Ｆで示す経路に従うこの運動は、利用できる空間に応じて、厳密に直線上を進むこと又は僅かな曲率を有することができる。並進運動は、連続運動又は交互運動とすることができ、交互運動の利点は、各カムがコーティング材料の供給源の前を数回通過できる点である。しかしながら、連続運動において、トレイの少なくとも近似的に直線経路が、供給源からある距離を置いて、半円形の経路部分に対して接続されるとすると、トレイは平坦なループを辿り得ることを理解されたい。
【0103】
並進運動に関するこの構成では、単一のトレイが処理される全てのカムを運び、図４の場合のような２つの支持体ではない。
【0104】
マスク２０は、コーティングされるカムセクションの小部分の良好な画定のために、ここでも設けることができる。
【0105】
図示の実施例では、トレイの縁部は単純な幾何形状を有し、図２の場合は円形（カルーセルの回転軸を中心とする）、図１１の場合は直線である。必要に応じて、この縁部は、例えば隣接するロッド間のコーティング材料を最小にするために、その平面内で凹凸を有すると想定することができる。この場合、基準線は、そのような縁部に沿って進む最も単純な幾何学的線によって規定することができる。
【0106】
さらに別の変形形態によれば（図示せず）、コーティング材料９の供給源は、カムの支持体に対して横方向（つまり水平方向）ではなく、カムの上方に配置される。従って、カムは、ノーズを上方に向けた状態で、支持体としての機能を果たすトレイに平行な水平方向のロッドに係合することができる。
【0107】
対照的に、供給源はカムの下方に配置することができ、カムは、トレイの下に位置決めされたロッドに対して単純に重力によってカムノーズが下を向く配向で係合する。
【0108】
さらに別の変形形態では、カムが進行経路と連携して所定の固定構成に従って支持体上に配置されると仮定すると、コーティング供給源の方へ向けられたカムセクションの小部分上に選択的にコーティングを堆積するために、カムが連続的にコーティング供給源の向かい側に実質的に同じ向きでかつ供給源に対して実質的に同じ距離で導かれるように、ロッドは傾斜方向に配置することができる。
【0109】
ここでも、カムは前述のようにマスクと関連付けることができる。
【0110】
さらに別の変形形態では、図２又は４のカルーセルは、垂直又は水平でない、水平方向及び垂直方向に対して非ゼロの角度で傾斜した軸の周りで回転するように向きを定めることができる。
【0111】
上記の配向及び距離は、「実質的に」同一であるに過ぎず、供給源が進行経路を横切って複数のカムと同じ寸法をもたない場合、複数のカムの周囲部に位置するカムは、複数のカムの中央部に配置されたカムとは僅かに異なる配向でコーティング材料を受ける可能性があり、さらに中央位置に配置されたカムより僅かに遠く離れる可能性があることを意味する。実際には、これらの配向は最大５°以内で等しく、距離は最大５％以内で等しい。
【0112】
上記ではカムと供給源との間の運動は相対的であり、記載した実施例において、カムは固定供給源に対して移動するが、本発明は、複数の固定されたカムに対して移動する供給源をカバーすることを意味する。
【0113】
一般に、本発明は、選択的かつ制御された方法で、１００％コーティングを行う従来技術に対して有意な追加費用が生じない、コーティング材料の量の低減を上手く利用した非常に単純な方法で、カムセクションの一部だけをコーティングすることがでる（コーティングは所望の箇所に存在するが、不必要な箇所には存在しない）ことに留意されたい。さらに、カムは、処理前に最終仕上げを行う必要はない。