JPH0440530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、きのこ形弁に関するものである。

従来技術とその問題点 第２図は従来のきのこ形弁１０を示す。これは
内燃機関のきのこ形弁１０であり、弁棒１２に弁
ヘツド１４が設けられており、弁ヘツド１４は切
頭円錐状の座面２０を有し、座面２０と弁棒１２
間の傾斜面１６を有する。したがつて、弁ヘツド
１４の座面２０をその対向部材２２に係合させ、
これによつて弁作用を得ることができる。対向部
材２２は内燃機関のシリンダヘツドからなる。

また、このきのこ形弁１０は排気ガスの熱を受
ける。したがつて、弁棒１２および弁ヘツド１４
が熱の影響を受けないようにする必要があり、オ
ーステナイト鋼、マルテンサイト鋼などの耐熱材
料によつて弁棒１２および弁ヘツド１４が形成さ
れている。さらに、弁ヘツド１４の座面２０につ
いては、これに耐熱性および耐摩耗性をもたせる
必要があり、ステライト合金などのハードフエー
シング材料２６によつて弁ヘツド１４の座面２０
が形成されている。

ハードフエーシング材料２６は弁ヘツド１４に
形成された環状みぞ２４内に溶着されており、環
状みぞ２４は底面２８と内壁面３０からなり、底
面２８は弁ヘツド１４の外周面３２から半径方向
内方にのび、実質上座面２０に平行に形成されて
いる。内壁面３０は湾曲内壁面であり、底面２８
の半径方向内端から座面２０の半径方向内端に向
かつてのび、座面２０の半径方向内端と交差す
る。ハードフエーシング材料２６の溶着にあたつ
ては、たとえば、プラズマアーク溶接、酸素アセ
チレンガス溶接またはシールドアーク電気溶接が
それに使用される。

ところで、このきのこ形弁１０は弁ヘツド１４
の材料の溶融にともなう問題があつた。このきの
こ形弁１０の場合、環状みぞ２４の内壁面３０と
座面２０の交差部分３４において、環状みぞ２４
の内壁面３０が弁棒１２の長さ方向軸１８にほぼ
平行に形成され、長さ方向軸１８に垂直の面に対
しおよそ90°の垂直角αをもつて軸方向にのびる。
したがつて、弁ヘツド１４の材料によつて三角形
突起３６が形成され、その頂角θは比較的小さ
い。このため、ハードフエーシング材料２６が環
状みぞ２４内に溶着されるとき、交差部分３４に
おいて、ハードフエーシング材料２６によつて弁
ヘツド１４の材料が加熱され、その熱が三角形突
起３６の頂点にたまりやすく、逃げにくい。この
ため、その熱によつて三角形突起３６の部分が溶
融しやすい。また、交差部分３４付近のハードフ
エーシング材料２６については、ハードフエーシ
ング材料２６によつて三角形部分が形成され、そ
の頂角βは小さくはない。したがつて、交差部分
３４において、そのハードフエーシング材料２６
が大きい熱容量をもち、三角形突起３６の部分が
大きい熱を受ける。これも三角形突起３６の部分
が溶融する要因をなす。網状のハツチングが施さ
れているのは溶融する可能性のある部分である。

さらに、このきのこ形弁１０の場合、環状みぞ
２４の内壁面３０と座面２０の交差部分３４があ
るのは座面２０がその対向部材２２に係合する有
効環状座領域Ｒの半径方向内端の位置である。こ
のため、三角形突起３６の部分が溶融すると、そ
れに近接した部分４０において、溶融した弁ヘツ
ド１４の材料がハードフエーシング材料２６に拡
散し、環状座領域Ｒ内において、弁ヘツド１４の
材料によつてハードフエーシング材料２６が希釈
される。このため、環状座領域Ｒ内のハードフエ
ーシング材料２６の耐熱性および耐摩耗性が損な
われ、それが弁作用に影響するという問題があつ
たものである。

発明の目的 したがつて、この発明は、ハードフエーシング
材料を弁ヘツドの環状みぞ内に溶着し、ハードフ
エーシング材料によつて弁ヘツドの座面を形成し
たきのこ形弁において、座面がその対向部材に係
合する有効環状座領域内のハードフエーシング材
料が希釈されず、その耐熱性および耐摩耗性が損
なわれないようにすることを目的としてなされた
ものである。

発明の構成 この発明によれば、弁棒に切頭円錐状の座面を
有する弁ヘツドが設けられ、ハードフエーシング
材料によつて前記座面が形成され、前記ハードフ
エーシング材料は前記弁ヘツドに形成された環状
みぞ内に溶着されており、前記環状みぞは実質上
前記座面に平行に形成された底面と、前記底面の
半径方向内端から前記座面の半径方向内端に向か
つてのび、前記座面の半径方向内端と交差する内
壁面とからなり、前記座面をその対向部材に係合
させるようにしたきのこ形弁において、前記内壁
面と前記座面の交差部分は前記座面が前記対向部
材に係合する有効環状座領域の半径方向内端より
も半径方向内方に位置し、さらに、前記内壁面は
傾斜内壁面であり、前記交差部分から前記底面の
半径方向内端に向かつて前記弁棒の長さ方向軸に
直角の面に対し鋭角の俯角をもつて半径方向外向
きに実質上まつすぐにのびていることを特徴とす
るきのこ形弁が提供される。

なお、ここで、「鋭角の俯角」とは90°よりも大
幅に小さく、明らかに鋭角である俯角のことであ
り、それは90°に近い俯角は含まない。

実施例の説明 以下、この発明の実施例を説明する。第１図は
この発明の実施例を示す。これは第２図のきのこ
形弁１０と同様の種類のきのこ形弁５０であり、
弁棒５２に弁ヘツド５４が設けられており、弁ヘ
ツド５４は切頭円錐状の座面６０を有し、座面６
０と弁棒５２間の傾斜面５６を有する。座面６０
はその対向部材６２に係合し、対向部材６２は内
燃機関のシリンダヘツドからなる。さらに、ハー
ドフエーシング材料６６によつて弁ヘツド５４の
座面６０が形成され、ハードフエーシング材料６
６は弁ヘツド５４に形成された環状みぞ６４内に
溶着されている。

環状みぞ６４は底面６８と内壁面７０からな
り、底面６８は弁ヘツド５４の外周面７２から半
径方向内方にのび、実質上座面６０に平行に形成
されている。内壁面７０は底面６８の半径方向内
端から座面６０の半径方向内端に向かつてのび、
座面６０の半径方向内端と交差する。その交差部
分７４は座面６０がその対向部材６２に係合する
有効環状座領域Ｒの半径方向内端よりも半径方向
内方に位置する。したがつて、有効環状座領域Ｒ
よりも大きい領域R′において、ハードフエーシ
ング材料６６によつて弁ヘツド５４の座面６０が
形成されているものである。なお、環状座領域Ｒ
は弁ヘツド５４の外周面７２から半径方向内方に
のび、その半径方向外端は弁ヘツド５４の外周面
７２に位置する。

また、内壁面７０は傾斜内壁面であり、交差部
分７４から底面６８の半径方向内端に向かつて弁
棒５２の長さ方向軸５８に直角の面に対し鋭角の
俯角α′をもつて半径方向外向きに実質上まつすぐ
にのびる。なお、ここで、「鋭角の俯角」とは90°
よりも大幅に小さく、明らかに鋭角である俯角の
ことであり、それは90°に近い俯角は含まない。

したがつて、このきのこ形弁５０でも、環状み
ぞ６４の内壁面７０と座面６０の交差部分７４に
おいて、弁ヘツド５４の材料によつて三角形突起
７８が形成されるが、環状みぞ６４の内壁面７０
が鋭角の俯角α′をもつのは前述したとおりであ
り、三角形突起７８の頂角θ′は第２図の頂角θよ
りも大きい。したがつて、ハードフエーシング材
料６６が環状みぞ６４内に溶着されるとき、交差
部分７４において、ハードフエーシング材料６６
によつて弁ヘツド５４の材料が加熱されても、そ
の熱は三角形突起７８の頂点にたまらず、弁ヘツ
ド５４の他の部分に逃げる。また、交差部分７４
において、ハードフエーシング材料６６によつて
三角形部分７６が形成されるが、その頂角β′は第
２図の頂角βよりも小さい。したがつて、三角形
部分７６のハードフエーシング材料６６の厚さが
小さく、その熱容量が小さく、三角形突起７８の
部分が受ける熱は小さい。したがつて、三角形突
起７８の部分が溶融するおそれはない。

また、このきのこ形弁５０の場合、環状みぞ６
４の内壁面７０と座面６０の交差部分７４がある
のは座面６０がその対向部材６２に係合する有効
環状座領域Ｒの半径方向内端よりも半径方向内方
の位置である。したがつて、三角形突起７８の頂
点において、その材料がわずかに溶融したとして
も、それは交差部分７４と有効環状座領域Ｒの半
径方向内端間に拡散するだけであり、有効環状座
領域Ｒ内において、溶融した材料がハードフエー
シング材料６６に拡散することはない。したがつ
て、有効環状座領域Ｒ内において、弁ヘツド５４
の材料によつてハードフエーシング材料６６が希
釈されることはなく、ハードフエーシング材料６
６の耐熱性および耐摩耗性は損なわれない。

発明の効果 以上説明したように、この発明は２つの特徴を
有し、その第１特徴は環状みぞ６４の内壁面７０
と座面６０の交差部分７４を座面６０がその対向
部材６２に係合する有効環状座領域Ｒの半径方向
内端よりも半径方向内方に位置させたことであ
り、第２特徴は環状みぞ６４の内壁面７０を交差
部分７４から底面６８の半径方向内端に向かつて
弁棒５２の長さ方向軸５８に直角の面に対し鋭角
の俯角α′をもつて半径方向外向きにまつすぐに形
成したことである。この結果、ハードフエーシン
グ材料６６が環状みぞ６４内に溶着されるとき、
環状座領域Ｒ内において、溶融した弁ヘツド５４
の材料がハードフエーシング材料６６に拡散せ
ず、弁ヘツド５４の材料によつてハードフエーシ
ング材料６６が希釈されず、ハードフエーシング
材料６６の耐熱性および耐摩耗性が損なわれない
ようにすることができ、所期の目的を達成するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２
図は従来のきのこ形弁の断面図である。 ５２……弁棒、５４……弁ヘツド、５８……長
さ方向軸、６０……座面、６４……環状みぞ、６
６……ハードフエーシング材料、６８……底面、
７０……内壁面、７４……交差部分、Ｒ……有効
環状座領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁棒５２に切頭円錐状の座面６０を有する弁
   ヘツド５４が設けられ、ハードフエーシング材料
   ６６によつて前記座面６０が形成され、前記ハー
   ドフエーシング材料６６は前記弁ヘツド５４に形
   成された環状みぞ６４内に溶着されており、前記
   環状みぞ６４は実質上前記座面６０に平行に形成
   された底面６８と、前記底面６８の半径方向内端
   から前記座面６０の半径方向内端に向かつての
   び、前記座面６０の半径方向内端と交差する内壁
   面７０とからなり、前記座面６０をその対向部材
   ６２に係合させるようにしたきのこ形弁におい
   て、前記内壁面７０と前記座面６０の交差部分７
   ４は前記座面６０が前記対向部材６２に係合する
   有効環状座領域Ｒの半径方向内端よりも半径方向
   内方に位置し、さらに、前記内壁面７０は傾斜内
   壁面であり、前記交差部分７４から前記底面６８
   の半径方向内端に向かつて前記弁棒５２の長さ方
   向軸５８に直角の面に対し鋭角の俯角α′をもつて
   半径方向外向きに実質上まつすぐにのびているこ
   とを特徴とするきのこ形弁。 ２ 前記有効環状座領域Ｒの半径方向外端は前記
   弁ヘツド５４の外周面７２に位置することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のきのこ形
   弁。 ３ 前記底面６８は前記弁ヘツド５４の外周面７
   ２から半径方向内方にのび、前記交差部分７４に
   おいて前記弁ヘツド５４に三角形突起７８が形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に記載のきのこ形弁。