JP3238026B2 - アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 - Google Patents
アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法Info
- Publication number
- JP3238026B2 JP3238026B2 JP29920094A JP29920094A JP3238026B2 JP 3238026 B2 JP3238026 B2 JP 3238026B2 JP 29920094 A JP29920094 A JP 29920094A JP 29920094 A JP29920094 A JP 29920094A JP 3238026 B2 JP3238026 B2 JP 3238026B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- cylinder head
- inter
- holes
- melted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳造されたアルミニウ
ム製のエンジン用シリンダヘッド素材の吸排気孔間等の
局部的表面層を高密度エネルギーで再溶融処理する工程
を含むシリンダヘッドの製造方法に関する。
ム製のエンジン用シリンダヘッド素材の吸排気孔間等の
局部的表面層を高密度エネルギーで再溶融処理する工程
を含むシリンダヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高出力ディーゼルエンジンの軽量化を目
的として使用されているアルミニウム製シリンダヘッド
を通常の方法で鋳造した場合、吸気孔や排気孔、副燃焼
室孔等の熱負荷の高い孔の間が熱疲労で亀裂発生する可
能性が高くなる。かかる熱疲労による亀裂発生を防止す
る製造方法として、鋳造されたアルミニウム製シリンダ
ヘッド素材の孔間等の必要箇所の表面層を高密度エネル
ギーの印加で再溶融させ、その後、急冷凝固させて耐熱
亀裂性を高める再溶融処理方法が知られている。この製
造方法は、特開平２−１５８６６号公報や特開平５−３
４０２９７号公報等に開示されている。
的として使用されているアルミニウム製シリンダヘッド
を通常の方法で鋳造した場合、吸気孔や排気孔、副燃焼
室孔等の熱負荷の高い孔の間が熱疲労で亀裂発生する可
能性が高くなる。かかる熱疲労による亀裂発生を防止す
る製造方法として、鋳造されたアルミニウム製シリンダ
ヘッド素材の孔間等の必要箇所の表面層を高密度エネル
ギーの印加で再溶融させ、その後、急冷凝固させて耐熱
亀裂性を高める再溶融処理方法が知られている。この製
造方法は、特開平２−１５８６６号公報や特開平５−３
４０２９７号公報等に開示されている。
【０００３】例えば図４に鋳造されたアルミニウム製の
シリンダヘッド素材１を示すと、これは隣接する吸気孔
２と排気孔３の間の幅Ｗ2 の狭い部分が被再溶融処理部
（以下、弁間部分と称する）である。尚、図４に示され
る別の孔４は、吸気孔２と排気孔３の近くに形成された
副燃焼室孔であり、この孔４と吸気孔２、孔４と排気孔
３の間も必要に応じて再溶融処理される。
シリンダヘッド素材１を示すと、これは隣接する吸気孔
２と排気孔３の間の幅Ｗ2 の狭い部分が被再溶融処理部
（以下、弁間部分と称する）である。尚、図４に示され
る別の孔４は、吸気孔２と排気孔３の近くに形成された
副燃焼室孔であり、この孔４と吸気孔２、孔４と排気孔
３の間も必要に応じて再溶融処理される。
【０００４】図４の吸気孔２と排気孔３は円形孔で、再
溶融処理後に図４の鎖線で示す位置まで切削加工され
て、最終的な直径の吸気孔２’と排気孔３’に拡径加工
される。この孔切加工削時の取代ｄは、切削工具による
１回の切削工程で切削できる大きさに設定される。ま
た、図５は弁間部分５の拡大断面が示され、これの吸気
孔２と排気孔３が再溶融処理後に図５の鎖線位置まで切
削されて拡径加工される。弁間部分５の再溶融処理は、
弁間部分５の表面層にＴＩＧアーク、レーザービーム、
電子ビーム、プラズマアーク等の高密度エネルギーを印
加して再溶融させてから、急冷凝固させることで行われ
る。
溶融処理後に図４の鎖線で示す位置まで切削加工され
て、最終的な直径の吸気孔２’と排気孔３’に拡径加工
される。この孔切加工削時の取代ｄは、切削工具による
１回の切削工程で切削できる大きさに設定される。ま
た、図５は弁間部分５の拡大断面が示され、これの吸気
孔２と排気孔３が再溶融処理後に図５の鎖線位置まで切
削されて拡径加工される。弁間部分５の再溶融処理は、
弁間部分５の表面層にＴＩＧアーク、レーザービーム、
電子ビーム、プラズマアーク等の高密度エネルギーを印
加して再溶融させてから、急冷凝固させることで行われ
る。
【０００５】弁間部分５を再溶融処理した後、図７
（ａ）に示すように吸気孔２と排気孔３が切削されて最
終的な内径の吸気孔２’と排気孔３’が形成される。こ
の各孔２’、３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂが熱疲労で
亀裂発生するのを防止するため、弁間部分５の再溶融処
理が次のように行われる。
（ａ）に示すように吸気孔２と排気孔３が切削されて最
終的な内径の吸気孔２’と排気孔３’が形成される。こ
の各孔２’、３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂが熱疲労で
亀裂発生するのを防止するため、弁間部分５の再溶融処
理が次のように行われる。
【０００６】例えば図６に示すように、弁間部分５の表
面にＴＩＧトーク６のＴＩＧアーク７を照射する。ＴＩ
Ｇアーク７は、弁間部分５に後で切削により形成される
吸気孔２’と排気孔３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂにア
ーク中心が位置するように円周縁部２ｂ、３ｂに沿って
照射される。このアーク照射で、弁間部分５の表面層が
円周縁部２ｂ、３ｂで最も深く再溶融され、このときの
再溶融処理層５’の最大の深さＨを所定の規格値以上に
することで、図７（ａ）の最終的吸気孔２’と排気孔
３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂの耐熱亀裂性が不足無く
高められる。また、弁間部分５の再溶融処理層深さＨ
は、ＴＩＧアーク７等の高密度エネルギーの強度や照射
時間をコントロールすることで規格値以上に調整され
る。
面にＴＩＧトーク６のＴＩＧアーク７を照射する。ＴＩ
Ｇアーク７は、弁間部分５に後で切削により形成される
吸気孔２’と排気孔３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂにア
ーク中心が位置するように円周縁部２ｂ、３ｂに沿って
照射される。このアーク照射で、弁間部分５の表面層が
円周縁部２ｂ、３ｂで最も深く再溶融され、このときの
再溶融処理層５’の最大の深さＨを所定の規格値以上に
することで、図７（ａ）の最終的吸気孔２’と排気孔
３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂの耐熱亀裂性が不足無く
高められる。また、弁間部分５の再溶融処理層深さＨ
は、ＴＩＧアーク７等の高密度エネルギーの強度や照射
時間をコントロールすることで規格値以上に調整され
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】鋳造されたシリンダヘ
ッド素材１の弁間部分５の弁間幅Ｗ2 は、再溶融処理後
の１回の切削工程で最終的な吸気孔２’と排気孔３’が
形成できるように小さく（通常のシリンダヘッドで２０
ｍｍ前後）設定されおり、このような幅狭な弁間部分５
を上記要領でＴＩＧアーク７を照射して所定の再溶融処
理層深さＨで再溶融処理すると、弁間部分５の側縁部２
ａ、３ａで大きな肩ダレや溶け落ちが発生することがあ
った。
ッド素材１の弁間部分５の弁間幅Ｗ2 は、再溶融処理後
の１回の切削工程で最終的な吸気孔２’と排気孔３’が
形成できるように小さく（通常のシリンダヘッドで２０
ｍｍ前後）設定されおり、このような幅狭な弁間部分５
を上記要領でＴＩＧアーク７を照射して所定の再溶融処
理層深さＨで再溶融処理すると、弁間部分５の側縁部２
ａ、３ａで大きな肩ダレや溶け落ちが発生することがあ
った。
【０００８】即ち、図６に示すように、弁間部分５を所
定の再溶融処理層深さＨで再溶融すると、再溶融処理層
５’の表面層の溶湯プールの流下で再溶融処理層５’の
両側縁部に肩ダレ部８が生じる。この肩ダレ部８は後の
孔切削工程で除去されるが、肩ダレ部８が形状や量の一
定しない切削性の悪いものであるため、肩ダレ量が多く
なると、弁間部分５の再溶融処理後の切削工程に肩ダレ
部８を切削除去する特別な加工工程の追加が必要となっ
て、シリンダヘッドの製作コストが高くなる不具合が生
じていた。また、肩ダレ部８の切削性が悪いために、こ
の切削のための工具やホルダーの負担が大きくて損傷す
る率が高く、シリンダヘッドの製作コストを尚更に高く
する不具合があった。
定の再溶融処理層深さＨで再溶融すると、再溶融処理層
５’の表面層の溶湯プールの流下で再溶融処理層５’の
両側縁部に肩ダレ部８が生じる。この肩ダレ部８は後の
孔切削工程で除去されるが、肩ダレ部８が形状や量の一
定しない切削性の悪いものであるため、肩ダレ量が多く
なると、弁間部分５の再溶融処理後の切削工程に肩ダレ
部８を切削除去する特別な加工工程の追加が必要となっ
て、シリンダヘッドの製作コストが高くなる不具合が生
じていた。また、肩ダレ部８の切削性が悪いために、こ
の切削のための工具やホルダーの負担が大きくて損傷す
る率が高く、シリンダヘッドの製作コストを尚更に高く
する不具合があった。
【０００９】また、弁間部分５の弁間幅Ｗ2 が小さく
て、ここを所定の再溶融処理層深さＨで再溶融すると、
弁間部分５の表面層から溶湯プールが大量に溶け落ちる
ことがある。この場合、弁間部分５を図６の鎖線位置ま
で切削すると、図７（ｂ）に示すように、最終的な吸気
孔２’や排気孔３’の円周縁部に欠けた形状の黒皮残り
９ができて、シリンダヘッドが欠陥品となることがあ
る。
て、ここを所定の再溶融処理層深さＨで再溶融すると、
弁間部分５の表面層から溶湯プールが大量に溶け落ちる
ことがある。この場合、弁間部分５を図６の鎖線位置ま
で切削すると、図７（ｂ）に示すように、最終的な吸気
孔２’や排気孔３’の円周縁部に欠けた形状の黒皮残り
９ができて、シリンダヘッドが欠陥品となることがあ
る。
【００１０】上記のような溶け落ちや肩ダレの問題の解
決策として、図８及び図９のシリンダヘッド素材１に示
すように、吸気孔２と排気孔３の直径を小さくして、弁
間部分５の弁間幅Ｗを大きくすることが考えられる。即
ち、図８及び図９の二点鎖線で示す孔が、図４の吸気孔
２と排気孔３に相当し、一点鎖線で示す孔が切削で拡径
された最終的な吸気孔２’と排気孔３’に相当する。
決策として、図８及び図９のシリンダヘッド素材１に示
すように、吸気孔２と排気孔３の直径を小さくして、弁
間部分５の弁間幅Ｗを大きくすることが考えられる。即
ち、図８及び図９の二点鎖線で示す孔が、図４の吸気孔
２と排気孔３に相当し、一点鎖線で示す孔が切削で拡径
された最終的な吸気孔２’と排気孔３’に相当する。
【００１１】図８の弁間部分５の表面層を所定の再溶融
処理層深さＨで再溶融処理すると、弁間部分５の弁間幅
Ｗ3 が拡大された分、弁間部分５の側縁部２ａ、３ａが
最も深く再溶融処理される位置からより離れ、弁間部分
５の側縁部２ａ、３ａでの溶湯プールが少なくなって、
ここでの肩ダレ量が少なくなり、溶け落ちが発生する可
能性が低くなることが分かっている。
処理層深さＨで再溶融処理すると、弁間部分５の弁間幅
Ｗ3 が拡大された分、弁間部分５の側縁部２ａ、３ａが
最も深く再溶融処理される位置からより離れ、弁間部分
５の側縁部２ａ、３ａでの溶湯プールが少なくなって、
ここでの肩ダレ量が少なくなり、溶け落ちが発生する可
能性が低くなることが分かっている。
【００１２】しかし、図８のように吸気孔２と排気孔３
の直径を、図４の場合より小さくすると、この小さくし
た分だけ再溶融処理後の孔拡径のための切削加工時の取
代ｄが大きくなる。この図８の場合の取代ｄは、図４の
取代ｄの約２倍大きくて、図８の吸気孔２と排気孔３を
切削加工して最終的な直径に拡径するには、１回の切削
加工ではできなく、少なくとも２回の切削加工が必要と
なって、結果的にシリンダヘッドの製作コストが高くな
る不具合があった。
の直径を、図４の場合より小さくすると、この小さくし
た分だけ再溶融処理後の孔拡径のための切削加工時の取
代ｄが大きくなる。この図８の場合の取代ｄは、図４の
取代ｄの約２倍大きくて、図８の吸気孔２と排気孔３を
切削加工して最終的な直径に拡径するには、１回の切削
加工ではできなく、少なくとも２回の切削加工が必要と
なって、結果的にシリンダヘッドの製作コストが高くな
る不具合があった。
【００１３】本発明の目的は、鋳造されたシリンダヘッ
ド素材の隣接する孔間の再溶融処理を品質的良好に、再
溶融処理後の孔切削工程に不具合を与えることなく実施
できる製造方法を提供することにある。
ド素材の隣接する孔間の再溶融処理を品質的良好に、再
溶融処理後の孔切削工程に不具合を与えることなく実施
できる製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する技術的手段は、鋳造されたシリンダヘッド素材に形
成された２つの隣接する略円形の孔の間の被再溶融処理
部の表面層を高密度エネルギーで再溶融処理して改質す
るに際して、シリンダヘッド素材の隣接する２つの孔の
相手側の孔と隣接する周縁側を互いに平行な直線の弦縁
部とし、この２つの孔の弦縁部の間の一定幅の被再溶融
処理部に高密度エネルギーを印加して再溶融処理した
後、孔内周を弦縁部を含めて切削して拡径加工すること
である。
する技術的手段は、鋳造されたシリンダヘッド素材に形
成された２つの隣接する略円形の孔の間の被再溶融処理
部の表面層を高密度エネルギーで再溶融処理して改質す
るに際して、シリンダヘッド素材の隣接する２つの孔の
相手側の孔と隣接する周縁側を互いに平行な直線の弦縁
部とし、この２つの孔の弦縁部の間の一定幅の被再溶融
処理部に高密度エネルギーを印加して再溶融処理した
後、孔内周を弦縁部を含めて切削して拡径加工すること
である。
【００１５】
【作用】シリンダヘッド素材の隣接する２つの孔が略円
形で、各々の隣接側の周縁が平行な弦縁部にしておく
と、各孔の弦縁部の間の被再溶融処理部の幅が、各孔の
隣接側の周縁が円形の場合に比べて増大し、その分、被
再溶融処理部を高密度エネルギーで再溶融処理したとき
の被再溶融処理部の両側での溶け落ちや肩ダレの発生が
軽減される。また、シリンダヘッド素材の孔を円形に切
削加工する場合、孔の弦縁部は孔内周の一部だけに在っ
て、弦縁部で孔の切削加工工程が増えることは無い。
形で、各々の隣接側の周縁が平行な弦縁部にしておく
と、各孔の弦縁部の間の被再溶融処理部の幅が、各孔の
隣接側の周縁が円形の場合に比べて増大し、その分、被
再溶融処理部を高密度エネルギーで再溶融処理したとき
の被再溶融処理部の両側での溶け落ちや肩ダレの発生が
軽減される。また、シリンダヘッド素材の孔を円形に切
削加工する場合、孔の弦縁部は孔内周の一部だけに在っ
て、弦縁部で孔の切削加工工程が増えることは無い。
【００１６】
【実施例】以下、本発明方法の具体的一実施例について
図１乃至図３を参照して説明する。
図１乃至図３を参照して説明する。
【００１７】図１に示すシリンダヘッド素材１は、図４
と同様なアルミニウム製シリンダヘッドを製造するもの
で、図１乃至図３の図４及び図５と同一、又は、相当部
分には同一符号が付してある。図１のシリンダヘッド素
材１における吸気孔２と排気孔３の間の被再溶融処理部
である弁間部分５が、ＴＩＧアーク等の高密度エネルギ
ーで再溶融処理され、その後、吸気孔２と排気孔３が切
削により拡径処理される。
と同様なアルミニウム製シリンダヘッドを製造するもの
で、図１乃至図３の図４及び図５と同一、又は、相当部
分には同一符号が付してある。図１のシリンダヘッド素
材１における吸気孔２と排気孔３の間の被再溶融処理部
である弁間部分５が、ＴＩＧアーク等の高密度エネルギ
ーで再溶融処理され、その後、吸気孔２と排気孔３が切
削により拡径処理される。
【００１８】本発明においては、シリンダヘッド素材１
を鋳造する段階で、隣接する吸気孔２と排気孔３の互い
に隣接する側の周縁部を、互いに平行な直線の弦縁部
ｍ、ｎに形成しておく。この弦縁部ｍ、ｎは、吸気孔２
と排気孔３を拡径する際の１回の切削加工で同時に切削
される取代で形成される。例えば、図１の実線に示され
る吸気孔２と排気孔３は、弁間部分５の再溶融処理後に
図１の鎖線位置まで切削加工されて、最終的な直径の吸
気孔２’と排気孔３’に拡径され、この孔切削時の取代
ｄが１回の切削加工で切削できる大きさに設定されると
すると、各弦縁部ｍ、ｎは最終的吸気孔２’と排気孔
３’の内周から取代ｄの約２倍の距離の接線方向に形成
される。
を鋳造する段階で、隣接する吸気孔２と排気孔３の互い
に隣接する側の周縁部を、互いに平行な直線の弦縁部
ｍ、ｎに形成しておく。この弦縁部ｍ、ｎは、吸気孔２
と排気孔３を拡径する際の１回の切削加工で同時に切削
される取代で形成される。例えば、図１の実線に示され
る吸気孔２と排気孔３は、弁間部分５の再溶融処理後に
図１の鎖線位置まで切削加工されて、最終的な直径の吸
気孔２’と排気孔３’に拡径され、この孔切削時の取代
ｄが１回の切削加工で切削できる大きさに設定されると
すると、各弦縁部ｍ、ｎは最終的吸気孔２’と排気孔
３’の内周から取代ｄの約２倍の距離の接線方向に形成
される。
【００１９】図２の弁間部分５の断面に示すように、弁
間部分５の弁間幅Ｗ1 は吸気孔２と排気孔３の弦縁部
ｍ、ｎで、図５の場合より取代ｄの約２倍だけ拡大され
る。この弁間部分５の再溶融処理は、従来同様にして弁
間部分５の表面の真上から高密度エネルギーを印加して
行われる。
間部分５の弁間幅Ｗ1 は吸気孔２と排気孔３の弦縁部
ｍ、ｎで、図５の場合より取代ｄの約２倍だけ拡大され
る。この弁間部分５の再溶融処理は、従来同様にして弁
間部分５の表面の真上から高密度エネルギーを印加して
行われる。
【００２０】図３は、弁間部分５をＴＩＧアーク７で再
溶融処理する場合が示される。ＴＩＧアーク７による再
溶融処理は、弁間部分５に後で切削により形成される吸
気孔２’と排気孔３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂにアー
ク中心が位置するようにして、かつ、弁間部分５の表面
層が円周縁部２ｂ、３ｂで最も深く再溶融され、この再
溶融処理層深さＨが所定の規格値以上になるようにして
行われる。
溶融処理する場合が示される。ＴＩＧアーク７による再
溶融処理は、弁間部分５に後で切削により形成される吸
気孔２’と排気孔３’の間の円周縁部２ｂ、３ｂにアー
ク中心が位置するようにして、かつ、弁間部分５の表面
層が円周縁部２ｂ、３ｂで最も深く再溶融され、この再
溶融処理層深さＨが所定の規格値以上になるようにして
行われる。
【００２１】図３のように弁間部分５を再溶融処理した
ときの再溶融処理層５’の両側縁部が、ＴＩＧアーク７
で最も深く再溶融される箇所から弁間部分５の弁間幅Ｗ
1 の拡大量に比例して離れるので、再溶融処理層５’の
両側縁部の再溶融深さが浅くなり、ここでの肩ダレと溶
け落ちがほとんど無くなる。この肩ダレと溶け落ちの防
止又は軽減効果は、ＴＩＧアーク７による再溶融時間や
エネルギー量で多少の時の差があるが、確実であること
が実験で確認された。その実験例については、後述の表
１に基づき説明する。
ときの再溶融処理層５’の両側縁部が、ＴＩＧアーク７
で最も深く再溶融される箇所から弁間部分５の弁間幅Ｗ
1 の拡大量に比例して離れるので、再溶融処理層５’の
両側縁部の再溶融深さが浅くなり、ここでの肩ダレと溶
け落ちがほとんど無くなる。この肩ダレと溶け落ちの防
止又は軽減効果は、ＴＩＧアーク７による再溶融時間や
エネルギー量で多少の時の差があるが、確実であること
が実験で確認された。その実験例については、後述の表
１に基づき説明する。
【００２２】図３のように弁間部分５を再溶融処理して
急冷凝固させた後、吸気孔２と排気孔３が切削されて最
終的な吸気孔２’と排気孔３’が形成される。この孔切
削加工は、弁間部分５に肩ダレ部がほとんど無く、ま
た、弦縁部ｍ、ｎが肉厚の小さい局部的小部分であるの
で、１回の切削加工工程でもって実行可能である。
急冷凝固させた後、吸気孔２と排気孔３が切削されて最
終的な吸気孔２’と排気孔３’が形成される。この孔切
削加工は、弁間部分５に肩ダレ部がほとんど無く、ま
た、弦縁部ｍ、ｎが肉厚の小さい局部的小部分であるの
で、１回の切削加工工程でもって実行可能である。
【００２３】次に、本発明方法と従来方法による同一品
種のシリンダヘッド製造の実験データを表１に示し、こ
れを説明する。
種のシリンダヘッド製造の実験データを表１に示し、こ
れを説明する。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１の従来品は、シリンダヘッド素材に
円形の吸気孔と排気孔を弁間幅１８ｍｍで形成し、４３
０ＡのＴＩＧアーク電流で再溶融処理したもので、再溶
融処理層深さＨが規格値（５．４ｍｍ）以上となるが、
肩ダレ量が７ｍｍと大きく発生して、これを除去するた
めに孔切削加工工程が１回追加の２工程必要となる上、
溶け落ちが目立ち、溶け落ち不良率が２０％と高い。
円形の吸気孔と排気孔を弁間幅１８ｍｍで形成し、４３
０ＡのＴＩＧアーク電流で再溶融処理したもので、再溶
融処理層深さＨが規格値（５．４ｍｍ）以上となるが、
肩ダレ量が７ｍｍと大きく発生して、これを除去するた
めに孔切削加工工程が１回追加の２工程必要となる上、
溶け落ちが目立ち、溶け落ち不良率が２０％と高い。
【００２６】表１の従来品は、従来品と同様の弁間
幅Ｗの弁間部分を３８０ＡのＴＩＧアーク電流で再溶融
処理したもので、溶け落ちと肩ダレがほとんど発生しな
いが、再溶融処理層深さＨが規格値に達せず、孔間の耐
熱亀裂性が十分に得られない。
幅Ｗの弁間部分を３８０ＡのＴＩＧアーク電流で再溶融
処理したもので、溶け落ちと肩ダレがほとんど発生しな
いが、再溶融処理層深さＨが規格値に達せず、孔間の耐
熱亀裂性が十分に得られない。
【００２７】表１の従来品は、本発明品や従来品
、のシリンダヘッド素材に形成される吸気孔の直径
Ｄ1 と、排気孔の直径Ｄ2 を２ｍｍ程度ずつ小さくする
ことで弁間幅Ｗを４ｍｍ程度大きくし、４３０ＡのＴＩ
Ｇアーク電流で再溶融処理したもので、再溶融処理層深
さＨが規格値以上となり、また、肩ダレと溶け落ちが問
題無いほど少なくなる。しかし、吸気孔と排気孔の直径
を小さくした分、孔切削加工工程が１回追加の２工程必
要となる。この従来品は、図８の従来方法によるもの
に相当する。
、のシリンダヘッド素材に形成される吸気孔の直径
Ｄ1 と、排気孔の直径Ｄ2 を２ｍｍ程度ずつ小さくする
ことで弁間幅Ｗを４ｍｍ程度大きくし、４３０ＡのＴＩ
Ｇアーク電流で再溶融処理したもので、再溶融処理層深
さＨが規格値以上となり、また、肩ダレと溶け落ちが問
題無いほど少なくなる。しかし、吸気孔と排気孔の直径
を小さくした分、孔切削加工工程が１回追加の２工程必
要となる。この従来品は、図８の従来方法によるもの
に相当する。
【００２８】表１の本発明品は、吸気孔と排気孔の直
径を従来品、と同様にし、各孔の隣接側に弦縁部を
形成して弁間幅Ｗを両側２ｍｍずつ計４ｍｍ大きくし、
４３０ＡのＴＩＧアーク電流で再溶融処理したもので、
再溶融処理層深さＨが規格値以上の最高値となり、ま
た、肩ダレと溶け落ちが問題無いほど少なくなる。更
に、本発明品においては、吸気孔と排気孔の弦縁部が
局部的なものであり、最大肉厚が２ｍｍ程度の小量部分
であって、その切削が容易であることから、孔切削加工
工程が最小の１回で済むことが分かっている。
径を従来品、と同様にし、各孔の隣接側に弦縁部を
形成して弁間幅Ｗを両側２ｍｍずつ計４ｍｍ大きくし、
４３０ＡのＴＩＧアーク電流で再溶融処理したもので、
再溶融処理層深さＨが規格値以上の最高値となり、ま
た、肩ダレと溶け落ちが問題無いほど少なくなる。更
に、本発明品においては、吸気孔と排気孔の弦縁部が
局部的なものであり、最大肉厚が２ｍｍ程度の小量部分
であって、その切削が容易であることから、孔切削加工
工程が最小の１回で済むことが分かっている。
【００２９】尚、以上の実施例は、シリンダヘッド素材
における吸気孔と排気孔の間の弁間部分での再溶融処理
について説明したが、本発明は、シリンダヘッド素材の
吸気孔と副燃焼室孔の孔間、或いは、排気孔と副燃焼室
孔の孔間等の再溶融処理工程においても、上記要領で適
用できる。
における吸気孔と排気孔の間の弁間部分での再溶融処理
について説明したが、本発明は、シリンダヘッド素材の
吸気孔と副燃焼室孔の孔間、或いは、排気孔と副燃焼室
孔の孔間等の再溶融処理工程においても、上記要領で適
用できる。
【００３０】
【発明の効果】本発明のように、シリンダヘッド素材の
隣接する略円形の２つの孔の各々隣接側の周縁を平行な
弦縁部にして、この弦縁部間の被再溶融処理部を高密度
エネルギーで再溶融処理すると、被再溶融処理部の両側
の側縁部が弦縁部の厚さに比例して幅広となって、被再
溶融処理部の側縁部での溶湯プールによる溶け落ちや肩
ダレ発生が減少して、シリンダヘッド製造の生産性、歩
留まり改善、製造コストの低減化が可能となる。また、
シリンダヘッド素材の孔を円形に切削加工する工程にお
いては、孔に局部的に形成された弦縁部が孔の拡径切削
加工時に切削除去できて、孔の拡径切削加工が１工程で
できるようになる。
隣接する略円形の２つの孔の各々隣接側の周縁を平行な
弦縁部にして、この弦縁部間の被再溶融処理部を高密度
エネルギーで再溶融処理すると、被再溶融処理部の両側
の側縁部が弦縁部の厚さに比例して幅広となって、被再
溶融処理部の側縁部での溶湯プールによる溶け落ちや肩
ダレ発生が減少して、シリンダヘッド製造の生産性、歩
留まり改善、製造コストの低減化が可能となる。また、
シリンダヘッド素材の孔を円形に切削加工する工程にお
いては、孔に局部的に形成された弦縁部が孔の拡径切削
加工時に切削除去できて、孔の拡径切削加工が１工程で
できるようになる。
【図１】本発明により製造されるシリンダヘッド素材の
部分平面図。
部分平面図。
【図２】図１Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】図２の被再溶融処理部の再溶融時の断面図。
【図４】従来の製造方法で製造されるシリンダヘッド素
材の部分平面図。
材の部分平面図。
【図５】図４Ｂ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【図６】図５の被再溶融処理部の再溶融時の断面図。
【図７】（ａ）は図６の被再溶融処理部の切削加工後の
部分断面図、（ｂ）は図７（ａ）の被再溶融処理部での
不良例を示す部分断面図。
部分断面図、（ｂ）は図７（ａ）の被再溶融処理部での
不良例を示す部分断面図。
【図８】従来の製造方法で製造されるシリンダヘッド素
材の部分平面図。
材の部分平面図。
【図９】図８Ｃ−Ｃ線に沿う拡大断面図。
１ シリンダヘッド素材 ２ 孔（吸気孔） ｍ 弦縁部 ３ 孔（排気孔） ｎ 弦縁部 ４ 孔（副燃焼室孔） ５ 被再溶融処理部（弁間部分） ５’ 再溶融処理層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22F 1/04 - 1/057 B22D 29/00 B23K 15/00 B23K 26/00 F02F 1/24
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳造されたシリンダヘッド素材に形成さ
れた２つの隣接する略円形の孔の間の被再溶融処理部の
表面層を高密度エネルギーで再溶融処理して改質する製
造方法であって、 シリンダヘッド素材の隣接する２つの孔の相手側の孔と
隣接する周縁側を互いに平行な直線の弦縁部として、こ
の２つの孔の弦縁部の間の一定幅の被再溶融処理部に高
密度エネルギーを印加して再溶融処理した後、孔内周を
弦縁部を含めて円形に切削して拡径加工することを特徴
とするアルミニウム製シリンダヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29920094A JP3238026B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29920094A JP3238026B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158026A JPH08158026A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3238026B2 true JP3238026B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=17869447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29920094A Expired - Fee Related JP3238026B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238026B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1071844C (zh) * | 1997-01-24 | 2001-09-26 | 株式会社丰田自动织机制作所 | 具有改进的旋转斜板支承装置的容量可变型旋转斜板式压缩机 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP29920094A patent/JP3238026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08158026A (ja) | 1996-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08246821A (ja) | バルブシート | |
| JP3238026B2 (ja) | アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 | |
| JP3165330B2 (ja) | ディーゼルエンジン用アルミ製シリンダヘッドの製造方法 | |
| JP3059039B2 (ja) | アルミニウム合金製内燃機関用シリンダヘッドの製造方法 | |
| JP2964819B2 (ja) | アルミニウム合金製シリンダヘッドのバルブシートの形成方法 | |
| JPH0847787A (ja) | レーザ肉盛り方法 | |
| JP3182245B2 (ja) | アルミ製シリンダヘッドの製造方法 | |
| JP3790195B2 (ja) | シリンダヘッドの再溶融処理方法 | |
| JPH08239741A (ja) | シリンダヘッドの再溶融処理方法 | |
| JP2757565B2 (ja) | アルミニウム合金鋳物製シリンダヘッドの弁間強化処理方法 | |
| JP3120946B2 (ja) | シリンダヘッドの再溶融処理方法 | |
| JPH062897B2 (ja) | 金属表面の再溶融処理方法 | |
| JP2940988B2 (ja) | シリンダヘッドのリメルト処理方法 | |
| JPH01218A (ja) | 金属表面の再溶融処理方法 | |
| JPH05340297A (ja) | アルミ製シリンダヘッドの製造方法 | |
| JP3164137B2 (ja) | アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 | |
| JPH01205892A (ja) | 高炭素鋼の溶接方法 | |
| JP4161757B2 (ja) | エンジン用吸排気バルブの製造方法 | |
| JP3052544B2 (ja) | アルミ合金鋳物製シリンダヘッドの強化方法 | |
| JP3491321B2 (ja) | アルミニウム製品の再溶融処理方法 | |
| JPH07284970A (ja) | レーザ肉盛り方法 | |
| JPH11216572A (ja) | 再溶融処理方法およびその装置 | |
| JPH05240109A (ja) | アルミ合金鋳物製シリンダヘッドの強化方法 | |
| JP3149619B2 (ja) | 金属表面の再溶融処理方法 | |
| JPH11181559A (ja) | アルミニウム製ワークの表面の再溶融処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010921 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |