JPH0241288Y2 - - Google Patents
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- JPH0241288Y2 JPH0241288Y2 JP1984078132U JP7813284U JPH0241288Y2 JP H0241288 Y2 JPH0241288 Y2 JP H0241288Y2 JP 1984078132 U JP1984078132 U JP 1984078132U JP 7813284 U JP7813284 U JP 7813284U JP H0241288 Y2 JPH0241288 Y2 JP H0241288Y2
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- cylinder head
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/22—Valve-seats not provided for in preceding subgroups of this group; Fixing of valve-seats
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/4927—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
Ａ 考案の目的
(1) 産業上の利用分野
本考案は内燃機関用シリンダヘツド、特に、シ
リンダヘツド本体の、開閉弁が着座するための弁
ポートに弁座部を設けたものの改良に関する。
リンダヘツド本体の、開閉弁が着座するための弁
ポートに弁座部を設けたものの改良に関する。
(2) 従来の技術
従来、シリンダヘツド本体に弁座部を設ける場
合には、シリンダヘツド本体に高強度の異質材、
例えば焼結材等よりなる環状体を圧入するといつ
た手法や、シリンダヘツド本体鋳造時に上記異質
材よりなる環状体を鋳ぐるむといつた手法が採用
されている。
合には、シリンダヘツド本体に高強度の異質材、
例えば焼結材等よりなる環状体を圧入するといつ
た手法や、シリンダヘツド本体鋳造時に上記異質
材よりなる環状体を鋳ぐるむといつた手法が採用
されている。
(3) 考案が解決しようとする課題
しかしながら、前記圧入方式によると、異質材
よりなる環状体をシリンダヘツド本体により保持
しなければならないので、その保持部分の肉厚が
厚くなつて弁座部周りの冷却性が悪化し、ノツキ
ングおよび燃焼効率の低下を招来する。
よりなる環状体をシリンダヘツド本体により保持
しなければならないので、その保持部分の肉厚が
厚くなつて弁座部周りの冷却性が悪化し、ノツキ
ングおよび燃焼効率の低下を招来する。
また前記鋳ぐるみ方式によると、異質材よりな
る環状体とシリンダヘツド本体との密着性が悪
く、これが両者間の熱膨脹率の差により助長され
るためそれらの間に界面を生じて前記同様の問題
を発生する。
る環状体とシリンダヘツド本体との密着性が悪
く、これが両者間の熱膨脹率の差により助長され
るためそれらの間に界面を生じて前記同様の問題
を発生する。
本考案は上記に鑑み提案されたもので、従来の
上記問題を解決することができるシリンダヘツド
を提供することを目的とする。
上記問題を解決することができるシリンダヘツド
を提供することを目的とする。
Ｂ 考案の構成
(1) 課題を解決するための手段
上記目的を達成するために本考案によれば、シ
リンダヘツド本体の、開閉弁が着座するための弁
ポートに弁座部を設けた内燃機関用シリンダヘツ
ドにおいて、前記弁座部は、強化用繊維と、その
強化用繊維に充填複合させたマトリツクスとより
構成され、その弁座部のマトリツクスは、シリン
ダヘツド本体に継ぎ目無く一体に接合され、前記
弁座部とシリンダヘツド本体との接合面は曲面に
形成される。
リンダヘツド本体の、開閉弁が着座するための弁
ポートに弁座部を設けた内燃機関用シリンダヘツ
ドにおいて、前記弁座部は、強化用繊維と、その
強化用繊維に充填複合させたマトリツクスとより
構成され、その弁座部のマトリツクスは、シリン
ダヘツド本体に継ぎ目無く一体に接合され、前記
弁座部とシリンダヘツド本体との接合面は曲面に
形成される。
(2) 作用
弁座部は強化用繊維により強化されて、高温下
において十分な強度を有する。しかも弁座部周り
も特別に厚肉に形成する必要がないことから、そ
れだけその冷却性を向上させることができ、また
弁座部のマトリツクスとシリンダヘツド本体との
間に継ぎ目、即ち界面が存在しないことから、そ
の間の熱伝導性が良好である。
において十分な強度を有する。しかも弁座部周り
も特別に厚肉に形成する必要がないことから、そ
れだけその冷却性を向上させることができ、また
弁座部のマトリツクスとシリンダヘツド本体との
間に継ぎ目、即ち界面が存在しないことから、そ
の間の熱伝導性が良好である。
また特に弁座部とシリンダヘツド本体との接合
面を曲面としたことにより、シリンダヘツド本体
の、弁座部周辺のマトリツクス単体部には応力集
中が起こり易いエツジ部や極端な薄肉部分が形成
されなくなつて該マトリツクス単体部の強度が高
められる。その上、シリンダヘツド本体の鋳造時
における弁座部回りのマトリツクス溶湯の円滑な
流れが該弁座部によつては阻害されにくくなるか
ら、シリンダヘツド本体の弁座部周辺を比較的薄
肉にしてもそこに鋳造欠陥が生じにくくなる。
面を曲面としたことにより、シリンダヘツド本体
の、弁座部周辺のマトリツクス単体部には応力集
中が起こり易いエツジ部や極端な薄肉部分が形成
されなくなつて該マトリツクス単体部の強度が高
められる。その上、シリンダヘツド本体の鋳造時
における弁座部回りのマトリツクス溶湯の円滑な
流れが該弁座部によつては阻害されにくくなるか
ら、シリンダヘツド本体の弁座部周辺を比較的薄
肉にしてもそこに鋳造欠陥が生じにくくなる。
(3) 実施例
第１図は公知の内燃機関の一部を示すもので、
シリンダブロツク１の内部にはピストン２が摺動
自在に嵌合され、またそのシリンダブロツク１の
上端面にはシリンダヘツド３がガスケツト４を介
して重合される。
シリンダブロツク１の内部にはピストン２が摺動
自在に嵌合され、またそのシリンダブロツク１の
上端面にはシリンダヘツド３がガスケツト４を介
して重合される。
シリンダヘツド３は鋳物製シリンダヘツド本体
５を有し、そのシリンダヘツド本体５の弁ポート
６には環状をなす弁座部７が設けられる。またシ
リンダヘツド本体５には吸気または排気弁として
の開閉弁８の弁軸部９が摺合され、その弁軸部９
と一体の弁頭部１０が弁座部７に着座し得るよう
になつている。
５を有し、そのシリンダヘツド本体５の弁ポート
６には環状をなす弁座部７が設けられる。またシ
リンダヘツド本体５には吸気または排気弁として
の開閉弁８の弁軸部９が摺合され、その弁軸部９
と一体の弁頭部１０が弁座部７に着座し得るよう
になつている。
シリンダヘツド本体５は、JIS AC2B材等のア
ルミニウム合金の単体より構成されており、また
弁座部７は強化用繊維Ｆと、この強化用繊維Ｆに
充填複合されるマトリツクスＭとより構成されて
いる。前記弁座部７のマトリツクスＭは、シリン
ダヘツド本体５の構成材料と同一のアルミニウム
合金より構成されると共に、そのシリンダヘツド
本体５に継ぎ目無く一体に接合される。
ルミニウム合金の単体より構成されており、また
弁座部７は強化用繊維Ｆと、この強化用繊維Ｆに
充填複合されるマトリツクスＭとより構成されて
いる。前記弁座部７のマトリツクスＭは、シリン
ダヘツド本体５の構成材料と同一のアルミニウム
合金より構成されると共に、そのシリンダヘツド
本体５に継ぎ目無く一体に接合される。
前記強化用繊維Ｆは、弁座部７の耐熱性および
潤滑性を向上すべく、耐熱強度を有するアルミナ
繊維、炭化ケイ素繊維等のセラミツク繊維と、潤
滑性を有するガラス繊維、金属繊維またはカーボ
ン繊維の混合繊維より構成される。
潤滑性を向上すべく、耐熱強度を有するアルミナ
繊維、炭化ケイ素繊維等のセラミツク繊維と、潤
滑性を有するガラス繊維、金属繊維またはカーボ
ン繊維の混合繊維より構成される。
強化用繊維Ｆは、前記混合繊維を用いて第２図
に示すように環状の成形体に形成されており、そ
れのシリンダヘツド本体５との接合面は曲面（図
示例ではシリンダヘツド本体５側に凸の曲面Fa）
をなす。従つて該強化用繊維Ｆにより形成される
弁座部７と、シリンダヘツド本体５（マトリツク
ス単体部）との接合面は曲面となるから、シリン
ダヘツド本体５の、弁座部７周辺のマトリツクス
単体部には応力集中が起こり易いエツジ部や極端
な薄肉部分が形成されず、従つてシリンダヘツド
本体５の弁座部７周辺を、水ジヤケツトによる冷
却効果向上の為に比較的薄肉に形成しても、そこ
にクラツクが生じる虞れはなくなる。
に示すように環状の成形体に形成されており、そ
れのシリンダヘツド本体５との接合面は曲面（図
示例ではシリンダヘツド本体５側に凸の曲面Fa）
をなす。従つて該強化用繊維Ｆにより形成される
弁座部７と、シリンダヘツド本体５（マトリツク
ス単体部）との接合面は曲面となるから、シリン
ダヘツド本体５の、弁座部７周辺のマトリツクス
単体部には応力集中が起こり易いエツジ部や極端
な薄肉部分が形成されず、従つてシリンダヘツド
本体５の弁座部７周辺を、水ジヤケツトによる冷
却効果向上の為に比較的薄肉に形成しても、そこ
にクラツクが生じる虞れはなくなる。
前記実施例において弁座部７はシリンダヘツド
本体５の鋳造と同時に形成される。即ち、シリン
ダヘツド本体鋳造用金型の弁座部形成部分に前記
強化用繊維Ｆを固定し、次いで、金型に前記アル
ミニウム合金の溶湯を注入し、その後溶湯に所定
の圧力をかけてその一部をマトリツクスとして強
化用繊維Ｆに充填複合させるものである。
本体５の鋳造と同時に形成される。即ち、シリン
ダヘツド本体鋳造用金型の弁座部形成部分に前記
強化用繊維Ｆを固定し、次いで、金型に前記アル
ミニウム合金の溶湯を注入し、その後溶湯に所定
の圧力をかけてその一部をマトリツクスとして強
化用繊維Ｆに充填複合させるものである。
なお、強化用繊維Ｆとしては前記各種繊維を一
種類のみ、例えば耐熱強度および潤滑性を有する
カーボン繊維のみを用いることもある。
種類のみ、例えば耐熱強度および潤滑性を有する
カーボン繊維のみを用いることもある。
Ｃ 考案の効果
以上のように本考案によれば、シリンダヘツド
本体の、開閉弁が着座するための弁ポートに弁座
部を設けた内燃機関用シリンダヘツドにおいて、
前記弁座部は、強化用繊維と、その強化用繊維に
充填複合させたマトリツクスとより構成され、そ
の弁座部のマトリツクスは、シリンダヘツド本体
に継ぎ目無く一体に接合されるので、弁座部は強
化用繊維により強化されて、高温下において十分
な強度を有する。しかも弁座部周りを特別に厚肉
に形成する必要がないことから、弁座部周りの軽
量化を図りつつその冷却性を向上させることがで
き、また弁座部のマトリツクスとシリンダヘツド
本体との間に継ぎ目、即ち界面が存在しないこと
から、その間の熱伝導性、延いては弁座部回りの
冷却性を一層向上させることができ、以上の結
果、ノツキングの防止や燃焼効率の向上に大いに
寄与することができる。しかもまた弁座部のマト
リツクスとシリンダヘツド本体との間に継ぎ目が
無いことから、その間を強固に一体結合すること
ができる。
本体の、開閉弁が着座するための弁ポートに弁座
部を設けた内燃機関用シリンダヘツドにおいて、
前記弁座部は、強化用繊維と、その強化用繊維に
充填複合させたマトリツクスとより構成され、そ
の弁座部のマトリツクスは、シリンダヘツド本体
に継ぎ目無く一体に接合されるので、弁座部は強
化用繊維により強化されて、高温下において十分
な強度を有する。しかも弁座部周りを特別に厚肉
に形成する必要がないことから、弁座部周りの軽
量化を図りつつその冷却性を向上させることがで
き、また弁座部のマトリツクスとシリンダヘツド
本体との間に継ぎ目、即ち界面が存在しないこと
から、その間の熱伝導性、延いては弁座部回りの
冷却性を一層向上させることができ、以上の結
果、ノツキングの防止や燃焼効率の向上に大いに
寄与することができる。しかもまた弁座部のマト
リツクスとシリンダヘツド本体との間に継ぎ目が
無いことから、その間を強固に一体結合すること
ができる。
また特に前記弁座部とシリンダヘツド本体との
接合面は曲面に形成されるので、シリンダヘツド
本体の、弁座部周辺のマトリツクス単体部には応
力集中が起こり易いエツジ部や極端な薄肉部分が
形成されず、従つてシリンダヘツド本体の弁座部
周辺を冷却性向上のために比較的薄肉に形成して
も、そこにクラツクが生じる虞れはなくなる。し
かも前記接合面を曲面としたことによつて、シリ
ンダヘツド本体の鋳造時における弁座部回りのマ
トリツクス溶湯の円滑な流れが該弁座部によつて
は阻害されにくくなるから、シリンダヘツド本体
の弁座部周辺を前述の如く比較的薄肉に形成して
も、そこに鋳造欠陥が生じるのを効果的に回避す
ることができる。
接合面は曲面に形成されるので、シリンダヘツド
本体の、弁座部周辺のマトリツクス単体部には応
力集中が起こり易いエツジ部や極端な薄肉部分が
形成されず、従つてシリンダヘツド本体の弁座部
周辺を冷却性向上のために比較的薄肉に形成して
も、そこにクラツクが生じる虞れはなくなる。し
かも前記接合面を曲面としたことによつて、シリ
ンダヘツド本体の鋳造時における弁座部回りのマ
トリツクス溶湯の円滑な流れが該弁座部によつて
は阻害されにくくなるから、シリンダヘツド本体
の弁座部周辺を前述の如く比較的薄肉に形成して
も、そこに鋳造欠陥が生じるのを効果的に回避す
ることができる。
図面は本考案の一実施例を示し、第１図は内燃
機関の一部の縦断正面図、第２図は強化用繊維の
斜視図である。 Ｆ……強化用繊維、Ｍ……マトリツクス、３…
…シリンダヘツド、５……シリンダヘツド本体、
７……弁座部、８……開閉弁。
機関の一部の縦断正面図、第２図は強化用繊維の
斜視図である。 Ｆ……強化用繊維、Ｍ……マトリツクス、３…
…シリンダヘツド、５……シリンダヘツド本体、
７……弁座部、８……開閉弁。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダヘツド本体５の、開閉弁８が着座す
るための弁ポート６に弁座部７を設けた内燃機
関用シリンダヘツドにおいて、前記弁座部７
は、強化用繊維Ｆと、その強化用繊維Ｆに充填
複合させたマトリツクスＭとより構成され、そ
の弁座部７のマトリツクスＭは、前記シリンダ
ヘツド本体５に継ぎ目無く一体に接合され、前
記弁座部７とシリンダヘツド本体５との接合面
は曲面に形成されたことを特徴とする、内燃機
関用シリンダヘツド。 (2) 前記強化用繊維Ｆは、耐熱強度を有するセラ
ミツク繊維と潤滑性を有するガラス繊維との混
合繊維よりなる、実用新案登録請求の範囲第(1)
項記載の内燃機関用シリンダヘツド。 (3) 前記強化用繊維Ｆは、耐熱強度を有するセラ
ミツク繊維と潤滑性を有するカーボン繊維の混
合繊維よりなる、実用新案登録請求の範囲第(1)
項記載の内燃機関用シリンダヘツド。 (4) 前記強化用繊維Ｆは、耐熱強度を有するセラ
ミツク繊維と潤滑性を有する金属繊維との混合
繊維よりなる、実用新案登録請求の範囲第(1)項
記載の内燃機関用シリンダヘツド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984078132U JPS60188805U (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 内燃機関用シリンダヘツド |
| US06/727,990 US4614172A (en) | 1984-05-28 | 1985-04-29 | Cylinder head for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984078132U JPS60188805U (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 内燃機関用シリンダヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60188805U JPS60188805U (ja) | 1985-12-14 |
| JPH0241288Y2 true JPH0241288Y2 (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=13653351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984078132U Granted JPS60188805U (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 内燃機関用シリンダヘツド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4614172A (ja) |
| JP (1) | JPS60188805U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936270A (en) * | 1987-06-15 | 1990-06-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Composite light alloy member |
| JPH0296402U (ja) * | 1989-01-19 | 1990-08-01 | ||
| AU2379895A (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-23 | Golden Technologies Company, Inc. | Engine components including ceramic-metal composites |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59224409A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用シリンダヘツド |
| JPS60182339A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Toyota Motor Corp | 軽金属製内燃機関用シリンダヘツド |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4216682A (en) * | 1977-08-23 | 1980-08-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fiber-reinforced light alloy cast article |
| FR2484042A1 (fr) * | 1980-06-04 | 1981-12-11 | Rhone Poulenc Ind | Piston composite pour moteur a explosion |
| US4530322A (en) * | 1980-10-31 | 1985-07-23 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Exhaust valve for diesel engine and production thereof |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP1984078132U patent/JPS60188805U/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-29 US US06/727,990 patent/US4614172A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59224409A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用シリンダヘツド |
| JPS60182339A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Toyota Motor Corp | 軽金属製内燃機関用シリンダヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4614172A (en) | 1986-09-30 |
| JPS60188805U (ja) | 1985-12-14 |
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