JP7437219B2 - Bonding equipment and bonding method - Google Patents
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Description
本発明は、接合装置及び接合方法に関する。 The present invention relates to a bonding device and a bonding method.
例えば、特許文献1には、シリンダヘッド部材にバルブシート部材を接合する接合方法が開示されている。この接合方法では、まず、シリンダヘッド部材の燃焼室に連通するポートの当該燃焼室側の開口縁部にバルブシート部材を接触させる。次いで、電極部によりバルブシート部材をポート側に加圧するとともに通電する。これにより、バルブシート部材がポートの開口縁部に接合される。 For example, Patent Document 1 discloses a joining method for joining a valve seat member to a cylinder head member. In this joining method, first, a valve seat member is brought into contact with an opening edge on the combustion chamber side of a port communicating with a combustion chamber of a cylinder head member. Next, the valve seat member is pressurized toward the port side by the electrode portion and energized. This joins the valve seat member to the opening edge of the port.
上述した接合方法では、電極部によってバルブシート部材を加圧する際に、シリンダヘッド部材のポートの内面のうち燃焼室側の端部(ポート内面端部)が弾性撓み変形する。そうすると、電極部のバルブシート部材への加圧を除去した(除圧した)際に、ポート内面端部がスプリングバッグすることにより接合界面に復元力が作用する。この場合、接合界面の一部が剥離して接合強度が低下するおそれがある。 In the above-described joining method, when the valve seat member is pressurized by the electrode section, the end of the inner surface of the port of the cylinder head member on the combustion chamber side (the inner surface end of the port) is elastically deformed. Then, when the pressure on the valve seat member of the electrode section is removed (removed), the inner surface end of the port springs back, causing a restoring force to act on the joint interface. In this case, there is a risk that a part of the bonding interface will peel off and the bonding strength will decrease.
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、除圧時の接合強度の低下を抑えることができる接合装置及び接合方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a welding device and a welding method that can suppress a decrease in joint strength during pressure removal.
本発明の一態様は、シリンダヘッド部材の燃焼室に連通するポートの当該燃焼室側の開口縁部にバルブシート部材を接合する接合装置であって、前記バルブシート部材を前記ポート側に向かって加圧するとともに通電する電極部と、前記ポートの内面における前記燃焼室側の端部であるポート内面端部に接触することにより、前記電極部による前記バルブシート部材への加圧時に前記ポート内面端部の弾性撓み変形を抑える変形抑制部材と、を備え、前記変形抑制部材は、前記ポート内に配設された状態で前記ポート内面端部に係止された補強部材と、前記補強部材を前記バルブシート部材とは反対側から支持する支持部材と、を有する、接合装置である。
One aspect of the present invention is a joining device for joining a valve seat member to an opening edge on the combustion chamber side of a port communicating with a combustion chamber of a cylinder head member, the valve seat member being connected toward the port side. By contacting an electrode portion that applies pressure and conducts electricity with an inner surface end of the port, which is an end on the combustion chamber side of the inner surface of the port, when the electrode portion pressurizes the valve seat member, the inner surface end of the port is a deformation suppressing member that suppresses elastic deflection deformation of the portion, the deformation suppressing member being disposed within the port and locked to the inner surface end of the port; The joining device includes a support member that supports the valve seat member from the opposite side .
本発明の他の態様は、シリンダヘッド部材の燃焼室に連通するポートの当該燃焼室側の開口縁部にバルブシート部材を接合する接合方法であって、前記ポートの内面のうち前記燃焼室側の端部であるポート内面端部に変形抑制部材を接触させる準備工程と、前記バルブシート部材を前記開口縁部に接触させる接触工程と、電極部により前記バルブシート部材を前記ポート側に向かって加圧するとともに通電することにより前記バルブシート部材を前記開口縁部に接合する接合工程と、を含み、前記電極部による前記バルブシート部材への加圧時に前記ポート内面端部の弾性撓み変形を前記変形抑制部材によって抑え、前記変形抑制部材は、前記ポート内に配設された状態で当該ポートの内面に係止された補強部材と、前記補強部材を前記バルブシート部材とは反対側から支持する支持部材と、を有する、接合方法である。
Another aspect of the present invention is a joining method of joining a valve seat member to an opening edge of a port communicating with a combustion chamber of a cylinder head member on the combustion chamber side, the inner surface of the port facing the combustion chamber side. a preparatory step of bringing a deformation suppressing member into contact with the inner surface end of the port, a contacting step of bringing the valve seat member into contact with the opening edge, and an electrode portion that moves the valve seat member toward the port side. a joining step of joining the valve seat member to the opening edge by pressurizing and energizing the valve seat member; the step of joining the valve seat member to the opening edge by applying pressure and applying electricity; The deformation suppressing member supports a reinforcing member disposed in the port and locked to the inner surface of the port, and the reinforcing member from the side opposite to the valve seat member. A supporting member .
本発明によれば、電極部によるバルブシート部材への加圧時にポート内面端部の弾性撓み変形を変形抑制部材によって抑えることができる。そのため、除圧時にポート内面端部がスプリングバッグすることにより接合界面に作用する復元力を小さくすることができる。これにより、復元力による接合界面の剥離が抑制されるため、除圧時の接合強度の低下を抑えることができる。 According to the present invention, the deformation suppressing member can suppress elastic deformation of the inner surface end of the port when the valve seat member is pressurized by the electrode portion. Therefore, the restoring force acting on the joint interface can be reduced by spring-bagging the inner surface end of the port when the pressure is removed. This suppresses peeling of the bonded interface due to restoring force, thereby suppressing a decrease in bonding strength when pressure is removed.
以下、本発明に係る接合装置及び接合方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a bonding apparatus and a bonding method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
本実施形態に係る接合装置10は、車両等に設けられるシリンダヘッド200(図1参照)を製造する際に用いられる。まず、シリンダヘッド200の構成について簡単に説明する。
The joining
図1に示すように、シリンダヘッド200は、シリンダヘッド本体202と、シリンダヘッド本体202に接合された吸気バルブシート204a及び排気バルブシート204bとを備える。シリンダヘッド本体202は、例えば、純アルミニウム又はアルミニウム系合金等により構成されている。シリンダヘッド本体202には、燃焼室206と、燃焼室206に吸気を導く吸気ポート208aと、燃焼室206から排気を導出する排気ポート208bとが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
シリンダヘッド本体202には、吸気バルブ挿通孔210aと排気バルブ挿通孔210bとが形成されている。吸気バルブ挿通孔210aには、吸気ポート208aを開閉する吸気バルブ212aのバルブステム214aが挿通する。排気バルブ挿通孔210bは、排気ポート208bを開閉する排気バルブ212bのバルブステム214bが挿通する。
The cylinder head
以下の説明では、吸気バルブシート204a及び排気バルブシート204bを単に「バルブシート204」といい、吸気ポート208a及び排気ポート208bを単に「ポート208」といい、吸気バルブ挿通孔210a及び排気バルブ挿通孔210bを単に「バルブ挿通孔210」という。
In the following description, the
バルブシート204は、シリンダヘッド200の構成材料の融点よりも高い融点を有する材料、例えば、鋼材等の鉄系材料によって構成されている。バルブシート204は、円環状に形成されている。ポート208の燃焼室206側の開口縁部には、バルブシート204が接合されている。
The
本実施形態に係る接合装置10は、図2に示すように、シリンダヘッド部材224にバルブシート部材228を接合する。次に、接合対象部材であるシリンダヘッド部材224及びバルブシート部材228の構成について説明する。
The joining
シリンダヘッド部材224は、上述したシリンダヘッド本体202の構成材料と同様の材料によって構成される。詳細な図示は省略するが、シリンダヘッド部材224には、上述したシリンダヘッド本体202と同様に、燃焼室206、ポート208、バルブ挿通孔210が形成されている。
The
シリンダヘッド部材224におけるポート208の燃焼室206側の開口縁部227(ポート208の燃焼室206側の開口部を形成する面)には、円環状のベース面216と、ベース面216からポート208の内方に突出した突起230とが設けられている。ベース面216は、燃焼室206を形成する内面206aから矢印X1方向に向かってポート208の径方向内方に傾斜している。
The
突起230は、ベース面216の全周に亘って円環状に延在している。ただし、突起230は、ベース面216の周方向に部分的に設けられてもよい。突起230は、例えば、横断面が三角形状に形成されている。突起230の横断面形状は、適宜変更可能である。すなわち、突起230は、横断面が円弧状の外形形状を有してもよい。ポート208の内面のうち燃焼室206側の端部(ポート内面端部209)は、ポート208の内面から径方向内方に突出した円環状の環状凸部211を含む。環状凸部211の突出端面には、雌ねじ部231が形成されている。
The
バルブシート部材228は、円環状に形成されている。すなわち、バルブシート部材228は、内孔232を有している。バルブシート部材228は、上述したバルブシート204の構成材料と同一の材料によって構成される。
The
バルブシート部材228の一方(矢印X1方向)の面238は、バルブシート部材228の軸線Axに対して直交する方向に延在している。バルブシート部材228の他方(矢印X2方向)の面である受圧面240は、バルブシート部材228の軸線Axに対して直交する方向に延在している。すなわち、バルブシート部材228の面238と受圧面240とは、互いに平行に延在している。バルブシート部材228の外周面には、受圧面240に対して傾斜した接合面220が設けられている。
One surface 238 (in the direction of arrow X1) of the
次に、接合装置10について説明する。図2に示すように、接合装置10は、シリンダヘッド部材224とバルブシート部材228とを加圧通電することによりシリンダヘッド部材224及びバルブシート部材228を互いに接合(原子拡散接合)する原子拡散接合装置である。接合装置10は、電極構造体12、電極部14及び変形抑制部材16を備える。
Next, the
電極構造体12には、燃焼室206を電極部14側(矢印X2方向)に向けた状態でシリンダヘッド部材224が図示しないボルト等の締結部材によって固定される。電極構造体12は、シリンダヘッド部材224に対して電気的に接触している。電極構造体12は、電気導電性の良好な材料、例えば、銅合金等で構成される。
The
電極部14は、バルブシート部材228の受圧面240をポート208側に向けて加圧するとともに通電するものである。電極部14は、円柱状に形成されている。電極部14の先端部には、平坦な当接面14aが設けられている。電極部14は、図示しない加圧機構によってポート208側(矢印X1方向)に加圧される。
The
変形抑制部材16は、ポート内面端部209に接触することにより、電極部14によるバルブシート部材228への加圧時にポート内面端部209の弾性撓み変形を抑える。変形抑制部材16は、ポート208内に配設された状態でポート内面端部209に係止された補強部材18と、補強部材18をバルブシート部材228とは反対側(矢印X1方向)から支持する支持部材20と、支持部材20を補強部材18側に付勢する付勢部材22とを有する。
By contacting the port
補強部材18は、ブロック状に形成されている。補強部材18は、シリンダヘッド部材224よりも高強度の材料によって構成されている。補強部材18の構成材料としては、例えば、鉄系合金等が挙げられる。補強部材18は、平板状(円板状)のベース部24と、ベース部24から当該ベース部24の厚さ方向(矢印X1方向)に突出した突出部26とを含む。ベース部24の外周面には、ポート内面端部209に設けられた雌ねじ部231に螺合する雄ねじ部28が形成されている。ベース部24(変形抑制部材16)の外径は、バルブシート部材228の内径(内孔232の孔径)よりも小さい。これにより、バルブシート部材228をシリンダヘッド部材224に接合した後に、変形抑制部材16をバルブシート部材228の内孔232から外部に取り出すことができる。
The reinforcing
突出部26は、ベース部24がポート内面端部209に係止された状態で、ベース部24よりもバルブシート部材228とは反対側(矢印X1方向)に位置する。突出部26は、円錐台形状に形成される。つまり、突出部26は、矢印X1方向に向かって縮径している。補強部材18の一端面18a(突出部26側の端面)は、平坦に形成されている。補強部材18の他端面18b(ベース部24側の端面)には、図示しない回転工具が装着可能に形成されている。つまり、補強部材18は、図示しない回転工具の作用により回転する。これにより、雄ねじ部28の雌ねじ部231に対する締め付けや取り外しを効率的に行うことができる。
The protruding
支持部材20は、円柱状に延在した受圧ロッド30と、受圧ロッド30の軸線方向の途中部位から径方向外方に突出した凸部32とを有する。支持部材20は、シリンダヘッド部材224よりも高強度の材料によって構成される。支持部材20の構成材料としては、例えば、鉄系合金等が挙げられる。支持部材20の一端部には、補強部材18の一端面18aに当接する支持面20aが設けられている。支持面20aは、支持部材20の軸線と直交する方向に延在した平坦面である。支持部材20の他端部は、電極構造体12に設けられている。凸部32は、受圧ロッド30の周方向に円環状に延在している。
The
付勢部材22は、凸部32と電極構造体12との間に介設されている。付勢部材22は、複数の皿バネ34により構成される。複数の皿バネ34は、受圧ロッド30の軸線方向に互いに重ねられている。各皿バネ34の内孔34aには、受圧ロッド30が挿通されている。付勢部材22は、複数の皿バネ34に限定されず、圧縮コイルバネであってもよいし、ゴム等の弾性部材であってもよい。
The biasing
次に、本実施形態に係る接合方法について説明する。接合方法は、図3に示すように、準備工程、接触工程、発熱工程、変位工程及び接合工程を含む。 Next, a joining method according to this embodiment will be explained. As shown in FIG. 3, the bonding method includes a preparation process, a contact process, a heat generation process, a displacement process, and a bonding process.
まず、準備工程(ステップS1)において、シリンダヘッド部材224及びバルブシート部材228を準備する。そして、図4に示すように、燃焼室206が矢印X2方向に位置するようにシリンダヘッド部材224を電極構造体12にセットする。この際、支持部材20の受圧ロッド30は、バルブ挿通孔210に挿通する。
First, in a preparation step (step S1), the
また、補強部材18を燃焼室206側(矢印X2方向)からポート208に配置するとともにポート内面端部209に係止する。具体的に、補強部材18の一端面18aを支持部材20の支持面20aに当接させる。そして、図示しない回転工具を補強部材18の他端面18bに装着するとともに当該回転工具の作用により補強部材18を回転させることにより、補強部材18の雄ねじ部28をポート内面端部209に形成された雌ねじ部231に締め付ける。
Further, the reinforcing
そうすると、図2に示すように、補強部材18の一端面18aが支持部材20の支持面20aを矢印X1方向に押圧するため、付勢部材22である複数の皿バネ34が弾性変形する。換言すれば、補強部材18の一端面18aは、複数の皿バネ34の復元力の作用により支持部材20によって矢印X2方向に押圧される。すなわち、補強部材18の一端面18aには、複数の皿バネ34の矢印X2方向の復元力が作用する。
Then, as shown in FIG. 2, one
続いて、接触工程(図3のステップS2)において、シリンダヘッド部材224のポート208の開口縁部227にバルブシート部材228を配置した状態で電極部14を矢印X1方向に変位させる。そうすると、図5に示すように、電極部14の当接面14aがバルブシート部材228の受圧面240に当接するとともに接合面220が突起230に接触する。
Subsequently, in a contact step (step S2 in FIG. 3), the
その後、発熱工程(図3のステップS3)において、当接面14aによる受圧面240に対する加圧を継続した状態で、電極部14に通電電流を供給する。電極部14に供給された通電電流は、電極部14の当接面14aからバルブシート部材228、シリンダヘッド部材224及び電極構造体12に流れる。この際、バルブシート部材228の接合面220とシリンダヘッド部材224の突起230との接触部分250(図5参照)に接触抵抗及びバルブシート部材228の材料抵抗によるジュール熱が発生する。換言すれば、突起230と接合面220との接触部分250が発熱する。
Thereafter, in the heat generation step (step S3 in FIG. 3), a current is supplied to the
次いで、変位工程(図3のステップS4)において、図6に示すように、電極部14によるバルブシート部材228の加圧及び通電を継続して突起230を溶融させるとともに電極部14及び接合面220を受圧面240の加圧方向(矢印X1方向)に変位させることにより、突起230の溶融金属250aを接触部分250の外側に排出するとともに接触部分250の面積を増大させる。
Next, in the displacement process (step S4 in FIG. 3), as shown in FIG. By displacing the
そして、突起230の全体が溶融すると、接合工程(図3のステップS5)において、図7に示すように、発熱した接合面220がベース面216によって加圧される。これにより、接合面220がシリンダヘッド部材224に対して原子拡散接合される。よって、バルブシート部材228がシリンダヘッド部材224に接合された接合体260が得られる。
Then, when the
発熱工程、変位工程及び接合工程では、電極部14によってバルブシート部材228が加圧されている。そのため、シリンダヘッド部材224のポート208の開口縁部227には、バルブシート部材228から加圧力が作用する。しかしながら、ポート内面端部209に変形抑制部材16(補強部材18)が係止(接触)しているため、ポート内面端部209のポート208の内方への弾性撓み変形が補強部材18によって抑制される。
In the heat generation process, the displacement process, and the bonding process, the
そのため、電極部14の加圧を除去した時(除圧時)にポート内面端部209がスプリングバッグした際に、接合界面262に作用する復元力(ポート内面端部209の復元力)が比較的小さくなる。よって、接合界面262が復元力によって剥離することが抑えられる。
Therefore, when the port
接合工程の後、接合体260を図7において仮想線で示す加工ラインCで切断する加工工程が行われる。これにより、図1に示すシリンダヘッド本体202とバルブシート204とを備えたシリンダヘッド200が得られる。
After the bonding step, a processing step is performed in which the joined
本実施形態は、以下の効果を奏する。 This embodiment has the following effects.
接合装置10は、バルブシート部材228をポート208側に向かって加圧するとともに通電する電極部14と、ポート208の内面における燃焼室206側の端部であるポート内面端部209に接触することにより、電極部14によるバルブシート部材228への加圧時にポート内面端部209の弾性撓み変形を抑える変形抑制部材16と、を備える。
The joining
接合方法は、準備工程、接触工程及び接合工程を含む。電極部14によるバルブシート部材228への加圧時にポート内面端部209の弾性撓み変形を変形抑制部材16によって抑える。
The bonding method includes a preparation step, a contact step, and a bonding step. When the
このような構成及び方法によれば、電極部14によるバルブシート部材228への加圧時にポート内面端部209の弾性撓み変形を変形抑制部材16によって抑えることができる。そのため、除圧時にポート内面端部209がスプリングバッグすることにより接合界面262に作用する復元力を小さくすることができる。これにより、復元力による接合界面262の剥離が抑制されるため、除圧時の接合強度の低下を抑えることができる。
According to such a configuration and method, the
変形抑制部材16は、ポート208内に配設された状態でポート内面端部209に係止された補強部材18と、補強部材18をバルブシート部材228とは反対側から支持する支持部材20と、を有する。
The
このような構成によれば、補強部材18と支持部材20とによってポート内面端部209の弾性撓み変形を効果的に抑えることができる。
According to such a configuration, the reinforcing
補強部材18には、ポート内面端部209に形成された雌ねじ部231に螺合する雄ねじ部28が設けられている。
The reinforcing
このような構成によれば、雄ねじ部28を雌ねじ部231に螺合させることにより、補強部材18をポート内面端部209に簡単に係止させることができる。
According to such a configuration, by screwing the male threaded
シリンダヘッド部材224には、ポート208を開閉するバルブ(吸気バルブ212a及び排気バルブ212b)が挿通するバルブ挿通孔210が形成され、支持部材20は、バルブ挿通孔210に挿通された状態で補強部材18に当接する。
The
このような構成によれば、バルブ挿通孔210を流用して支持部材20をシリンダヘッド部材224に配置することができる。
According to such a configuration, the
補強部材18は、ポート内面端部209に係止される平板状のベース部24と、ベース部24から当該ベース部24の厚さ方向に突出した突出部26と、を含む。突出部26は、ベース部24がポート内面端部209に係止された状態で、ベース部24よりもバルブシート部材228とは反対側に位置する。支持部材20は、突出部26側の端面に当接している。
The reinforcing
このような構成によれば、補強部材18がバルブシート部材228に干渉することを防止しつつ補強部材18の剛性を高めることができる。
According to such a configuration, the rigidity of the reinforcing
接合装置10は、支持部材20を補強部材18に向かって付勢する付勢部材22を備える。
The joining
このような構成によれば、ポート内面端部209の弾性撓み変形を効果的に抑えることができる。
According to such a configuration, elastic deformation of the port inner
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
変形抑制部材16は、付勢部材22を有しなくてもよい。補強部材18のポート内面端部209に対する係止は、ねじ結合に限定されず、嵌合であってもよい。補強部材18の大きさ及び形状は、適宜設定可能である。
The
以上の実施形態をまとめると、以下のようになる。 The above embodiments can be summarized as follows.
上記実施形態は、シリンダヘッド部材(224)の燃焼室(206)に連通するポート(208)の当該燃焼室側の開口縁部(227)にバルブシート部材(228)を接合する接合装置(10)であって、前記バルブシート部材を前記ポート側に向かって加圧するとともに通電する電極部(14)と、前記ポートの内面における前記燃焼室側の端部であるポート内面端部(209)に接触することにより、前記電極部による前記バルブシート部材への加圧時に前記ポート内面端部の弾性撓み変形を抑える変形抑制部材(16)と、を備える、接合装置を開示している。 In the above embodiment, the joining device (10) joins the valve seat member (228) to the opening edge (227) on the combustion chamber side of the port (208) communicating with the combustion chamber (206) of the cylinder head member (224). ), an electrode part (14) that pressurizes the valve seat member toward the port side and energizes the valve seat member, and a port inner surface end (209) that is the end of the inner surface of the port on the combustion chamber side. The present invention discloses a joining device including a deformation suppressing member (16) that suppresses elastic deformation of the inner surface end of the port when the valve seat member is pressurized by the electrode portion.
上記の接合装置において、前記変形抑制部材は、前記ポート内に配設された状態で前記ポート内面端部に係止された補強部材(18)と、前記補強部材を前記バルブシート部材とは反対側から支持する支持部材(20)と、を有してもよい。 In the above joining device, the deformation suppressing member includes a reinforcing member (18) that is disposed in the port and is locked to the inner surface end of the port, and a reinforcing member that is opposite to the valve seat member. It may also have a support member (20) that supports it from the side.
上記の接合装置において、前記補強部材には、前記ポート内面端部に形成された雌ねじ部(231)に螺合する雄ねじ部(28)が設けられてもよい。 In the above joining device, the reinforcing member may be provided with a male threaded portion (28) that screws into a female threaded portion (231) formed at the inner end of the port.
上記の接合装置において、前記シリンダヘッド部材には、前記ポートを開閉するバルブ(212a、212b)が挿通するバルブ挿通孔(210)が形成され、前記支持部材は、前記バルブ挿通孔に挿通された状態で前記補強部材に当接してもよい。 In the above joining device, the cylinder head member is formed with a valve insertion hole (210) through which the valve (212a, 212b) for opening and closing the port is inserted, and the support member is inserted into the valve insertion hole. The reinforcing member may be brought into contact with the reinforcing member in this state.
上記の接合装置において、前記補強部材は、前記ポート内面端部に係止される平板状のベース部(24)と、前記ベース部から当該ベース部の厚さ方向に突出した突出部(26)と、を含み、前記突出部は、前記ベース部が前記ポート内面端部に係止された状態で、前記ベース部よりも前記バルブシート部材とは反対側に位置し、前記支持部材は、前記補強部材の前記突出部側の端面(18a)に当接してもよい。 In the above joining device, the reinforcing member includes a flat base portion (24) that is locked to the inner end of the port, and a protrusion portion (26) that protrudes from the base portion in the thickness direction of the base portion. , the protruding portion is located on a side opposite to the valve seat member from the base portion when the base portion is locked to the inner surface end of the port, and the supporting member is located on the side opposite to the valve seat member, and the supporting member It may come into contact with the end surface (18a) of the reinforcing member on the side of the protrusion.
上記の接合装置において、前記支持部材を前記補強部材に向かって付勢する付勢部材(22)を備えてもよい。 The above joining device may include a biasing member (22) that biases the support member toward the reinforcing member.
上記実施形態は、シリンダヘッド部材の燃焼室に連通するポートの当該燃焼室側の開口縁部にバルブシート部材を接合する接合方法であって、前記ポートの内面のうち前記燃焼室側の端部であるポート内面端部に変形抑制部材を接触させる準備工程と、前記バルブシート部材を前記開口縁部に接触させる接触工程と、電極部により前記バルブシート部材を前記ポート側に向かって加圧するとともに通電することにより前記バルブシート部材を前記開口縁部に接合する接合工程と、を含み、前記電極部による前記バルブシート部材への加圧時に前記ポート内面端部の弾性撓み変形を前記変形抑制部材によって抑える、接合方法を開示している。 The above embodiment is a joining method of joining a valve seat member to an opening edge of a port communicating with a combustion chamber of a cylinder head member on the side of the combustion chamber, and the end of the inner surface of the port on the side of the combustion chamber. a preparation step of bringing a deformation suppressing member into contact with the inner surface end of the port; a contacting step of bringing the valve seat member into contact with the opening edge; pressurizing the valve seat member toward the port side with an electrode portion; a joining step of joining the valve seat member to the opening edge by applying electricity, the deformation suppressing member suppresses elastic deformation of the inner surface end of the port when the valve seat member is pressurized by the electrode section. Discloses a bonding method that suppresses
上記の接合方法において、前記変形抑制部材は、前記ポート内に配設された状態で当該ポートの内面に係止された補強部材と、前記補強部材を前記バルブシート部材とは反対側から支持する支持部材と、を有し、前記準備工程では、前記補強部材に形成された雄ねじ部を前記ポート内面端部に形成された雌ねじ部に螺合してもよい。 In the above joining method, the deformation suppressing member supports a reinforcing member that is disposed within the port and is locked to the inner surface of the port, and the reinforcing member from a side opposite to the valve seat member. and a support member, and in the preparation step, a male threaded portion formed on the reinforcing member may be screwed into a female threaded portion formed on the inner surface end of the port.
10…接合装置 14…電極部
16…変形抑制部材 18…補強部材
20…支持部材 22…付勢部材
24…ベース部 26…突出部
28…雄ねじ部 206…燃焼室
208…ポート 209…ポート内面端部
210…バルブ挿通孔 212a…吸気バルブ
212b…排気バルブ 224…シリンダヘッド部材
228…バルブシート部材 231…雌ねじ部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記バルブシート部材を前記ポート側に向かって加圧するとともに通電する電極部と、
前記ポートの内面における前記燃焼室側の端部であるポート内面端部に接触することにより、前記電極部による前記バルブシート部材への加圧時に前記ポート内面端部の弾性撓み変形を抑える変形抑制部材と、を備え、
前記変形抑制部材は、
前記ポート内に配設された状態で前記ポート内面端部に係止された補強部材と、
前記補強部材を前記バルブシート部材とは反対側から支持する支持部材と、を有する、接合装置。 A joining device for joining a valve seat member to an opening edge on the combustion chamber side of a port communicating with a combustion chamber of a cylinder head member,
an electrode section that pressurizes the valve seat member toward the port side and energizes the valve seat member;
Deformation suppression that suppresses elastic deformation of the inner surface end of the port when the valve seat member is pressurized by the electrode section by contacting the inner surface end of the port that is the end on the combustion chamber side of the inner surface of the port. comprising a member ;
The deformation suppressing member is
a reinforcing member disposed within the port and locked to the inner surface end of the port;
A joining device comprising: a support member that supports the reinforcing member from a side opposite to the valve seat member .
前記補強部材には、前記ポート内面端部に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が設けられている、接合装置。 The joining device according to claim 1 ,
In the joining device, the reinforcing member is provided with a male threaded portion that is screwed into a female threaded portion formed on the inner surface end of the port.
前記シリンダヘッド部材には、前記ポートを開閉するバルブが挿通するバルブ挿通孔が形成され、
前記支持部材は、前記バルブ挿通孔に挿通された状態で前記補強部材に当接する、接合装置。 The joining device according to claim 1 or 2 ,
The cylinder head member is formed with a valve insertion hole through which a valve for opening and closing the port is inserted;
The supporting member is inserted into the valve insertion hole and comes into contact with the reinforcing member.
前記補強部材は、
前記ポート内面端部に係止される平板状のベース部と、
前記ベース部から当該ベース部の厚さ方向に突出した突出部と、を含み、
前記突出部は、前記ベース部が前記ポート内面端部に係止された状態で、前記ベース部よりも前記バルブシート部材とは反対側に位置し、
前記支持部材は、前記補強部材の前記突出部側の端面に当接している、接合装置。 The joining device according to any one of claims 1 to 3 ,
The reinforcing member is
a flat base portion that is locked to the inner surface end of the port;
a protruding part protruding from the base part in the thickness direction of the base part,
The protruding portion is located on the opposite side of the valve seat member from the base portion in a state where the base portion is locked to the inner surface end of the port,
In the joining device, the support member is in contact with an end surface of the reinforcing member on the side of the protrusion.
前記支持部材を前記補強部材に向かって付勢する付勢部材を備える、接合装置。 The joining device according to any one of claims 1 to 4 ,
A joining device comprising a biasing member that biases the support member toward the reinforcing member.
前記ポートの内面のうち前記燃焼室側の端部であるポート内面端部に変形抑制部材を接触させる準備工程と、
前記バルブシート部材を前記開口縁部に接触させる接触工程と、
電極部により前記バルブシート部材を前記ポート側に向かって加圧するとともに通電することにより前記バルブシート部材を前記開口縁部に接合する接合工程と、を含み、
前記電極部による前記バルブシート部材への加圧時に前記ポート内面端部の弾性撓み変形を前記変形抑制部材によって抑え、
前記変形抑制部材は、
前記ポート内に配設された状態で当該ポートの内面に係止された補強部材と、
前記補強部材を前記バルブシート部材とは反対側から支持する支持部材と、を有する、接合方法。 A joining method of joining a valve seat member to an opening edge on the combustion chamber side of a port communicating with a combustion chamber of a cylinder head member, the method comprising:
a preparation step of bringing a deformation suppressing member into contact with an inner surface end of the port that is an end on the combustion chamber side of the inner surface of the port;
a contacting step of bringing the valve seat member into contact with the opening edge;
a joining step of joining the valve seat member to the opening edge by pressurizing the valve seat member toward the port side by an electrode part and applying electricity;
suppressing elastic deformation of the inner surface end of the port by the deformation suppressing member when pressurizing the valve seat member by the electrode portion ;
The deformation suppressing member is
a reinforcing member disposed within the port and locked to the inner surface of the port;
A joining method comprising: a supporting member supporting the reinforcing member from a side opposite to the valve seat member .
前記準備工程では、前記補強部材に形成された雄ねじ部を前記ポート内面端部に形成された雌ねじ部に螺合する、接合方法。 7. The joining method according to claim 6 ,
In the preparation step, the joining method includes screwing a male threaded portion formed on the reinforcing member into a female threaded portion formed on the inner surface end of the port.
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