JPH0559918A - 内燃機関用バルブシート構造 - Google Patents
内燃機関用バルブシート構造Info
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- JPH0559918A JPH0559918A JP21760591A JP21760591A JPH0559918A JP H0559918 A JPH0559918 A JP H0559918A JP 21760591 A JP21760591 A JP 21760591A JP 21760591 A JP21760591 A JP 21760591A JP H0559918 A JPH0559918 A JP H0559918A
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- JP
- Japan
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- valve seat
- base material
- temperature
- conductive material
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】各部位で肉厚を変えることなく座面の温度分布
を均一に保ち、座面の偏心や歪な変形を防止する。 【構成】バルブシート１を均一な肉厚をもって円環状に
焼結された金属製の基材４から構成する。装着状態での
バルブシート１の温度分布ＴＤに対応して、基材４に高
熱伝導材（銅）１０を溶浸させ、その溶浸量を基材４の
低温となる部位よりも高温となる部位で多くなるように
設定する。即ち、最高温度となる区間ａではその全域に
渡って高熱伝導材１０を完全に溶浸させ、最低温度とな
る区間ｃ，ｅでは高熱伝導材１０を全く溶浸させない。
その他の区間ｂ，ｄ，ｆでは、温度分布ＴＤの程度に応
じて溶浸量を決定する。これにより、高熱伝導材１０の
溶浸量の違いによって、基材４の低温となる部位と高温
となる部位で熱伝導率が調整され、各部位で座面９の温
度分布が均一に保たれる。
を均一に保ち、座面の偏心や歪な変形を防止する。 【構成】バルブシート１を均一な肉厚をもって円環状に
焼結された金属製の基材４から構成する。装着状態での
バルブシート１の温度分布ＴＤに対応して、基材４に高
熱伝導材（銅）１０を溶浸させ、その溶浸量を基材４の
低温となる部位よりも高温となる部位で多くなるように
設定する。即ち、最高温度となる区間ａではその全域に
渡って高熱伝導材１０を完全に溶浸させ、最低温度とな
る区間ｃ，ｅでは高熱伝導材１０を全く溶浸させない。
その他の区間ｂ，ｄ，ｆでは、温度分布ＴＤの程度に応
じて溶浸量を決定する。これにより、高熱伝導材１０の
溶浸量の違いによって、基材４の低温となる部位と高温
となる部位で熱伝導率が調整され、各部位で座面９の温
度分布が均一に保たれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の動弁系に
て吸排気ポートの開口部に装着されて使用されるバルブ
シートの構造に関するものである。
て吸排気ポートの開口部に装着されて使用されるバルブ
シートの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば実開
昭５７−１５６００２号公報においては、図６に示すよ
うに、バルブシート２１の高温となる部位２２を他の部
位よりも薄肉に形成することが開示されている。これ
は、燃焼室側の温度分布が均一でないことから、その吸
排気ポートに装着されるバルブシート２１の温度分布が
不均一となることに対処するためであった。即ち、バル
ブシート２１の高温となる部位２２を薄肉に形成するこ
とにより、その部位２２の冷却性を高めて局部的に軟化
することを防止し、バルブシート２１に偏摩耗を生じる
ことを防止するようにしていた。
昭５７−１５６００２号公報においては、図６に示すよ
うに、バルブシート２１の高温となる部位２２を他の部
位よりも薄肉に形成することが開示されている。これ
は、燃焼室側の温度分布が均一でないことから、その吸
排気ポートに装着されるバルブシート２１の温度分布が
不均一となることに対処するためであった。即ち、バル
ブシート２１の高温となる部位２２を薄肉に形成するこ
とにより、その部位２２の冷却性を高めて局部的に軟化
することを防止し、バルブシート２１に偏摩耗を生じる
ことを防止するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においては、バルブシート２１の座面２３の温度分布
は均一になるものの、肉厚の違いから座面２３の部位で
熱膨張量が異なることになった。そのため、座面２３が
偏心したり歪に変形したりして、バルブシート２１の偏
摩耗を完全に防止することができなかった。
術においては、バルブシート２１の座面２３の温度分布
は均一になるものの、肉厚の違いから座面２３の部位で
熱膨張量が異なることになった。そのため、座面２３が
偏心したり歪に変形したりして、バルブシート２１の偏
摩耗を完全に防止することができなかった。
【０００４】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、各部位で肉厚を変えること
なく座面の温度分布を均一に保ち、座面の偏心や歪な変
形を防止することの可能な内燃機関用バルブシート構造
を提供することにある。
ものであって、その目的は、各部位で肉厚を変えること
なく座面の温度分布を均一に保ち、座面の偏心や歪な変
形を防止することの可能な内燃機関用バルブシート構造
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明においては、内燃機関の動弁系にて吸排気
ポートの開口部に装着され、均一な肉厚をもって円環状
に焼結された金属製の基材よりなるバルブシート構造に
おいて、基材に高熱伝導材を溶浸させると共に、その高
熱伝導材の溶浸量を基材の低温となる部位よりも高温と
なる部位で多くしている。
めにこの発明においては、内燃機関の動弁系にて吸排気
ポートの開口部に装着され、均一な肉厚をもって円環状
に焼結された金属製の基材よりなるバルブシート構造に
おいて、基材に高熱伝導材を溶浸させると共に、その高
熱伝導材の溶浸量を基材の低温となる部位よりも高温と
なる部位で多くしている。
【０００６】
【作用】上記の構成にれば、高熱伝導材の溶浸量の違い
によって基材の熱伝導がその低温となる部位よりも高温
となる部位で良くなり、基材全体での温度分布の均一化
を図ることが可能となる。
によって基材の熱伝導がその低温となる部位よりも高温
となる部位で良くなり、基材全体での温度分布の均一化
を図ることが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の内燃機関用バルブシート構
造を具体化した一実施例を図１〜図４に基づいて詳細に
説明する。
造を具体化した一実施例を図１〜図４に基づいて詳細に
説明する。
【０００８】図１はこの実施例におけるバルブシート１
を示す平面図であり、図２はその装着状態を示す縦断面
図である。このバルブシート１は内燃機関の動弁系に
て、シリンダヘッド２に設けられた吸気ポート３に装着
されている。このバルブシート１は均一な肉厚をもって
円環状に焼結された金属（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系）製の基
材４から構成され、その上面５側が吸気ポート３の凹部
６に嵌め込まれ、反対の下面側、即ち燃焼室７側が吸気
バルブ８の座面９となっている。
を示す平面図であり、図２はその装着状態を示す縦断面
図である。このバルブシート１は内燃機関の動弁系に
て、シリンダヘッド２に設けられた吸気ポート３に装着
されている。このバルブシート１は均一な肉厚をもって
円環状に焼結された金属（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系）製の基
材４から構成され、その上面５側が吸気ポート３の凹部
６に嵌め込まれ、反対の下面側、即ち燃焼室７側が吸気
バルブ８の座面９となっている。
【０００９】このバルブシート１が吸気ポート３に装着
された状態では、燃焼室７に面する座面９側の温度分布
が均一とならないことから、図１に２点鎖線で示すよう
に、バルブシート１の温度分布ＴＤは周方向の各部位で
異なっている。即ち、円周方向の区間ａで最も高い最高
温度Ｔｍａｘとなり、区間ｃ，ｅで最も低い最低温度Ｔ
ｍｉｎとなる。又、それ以外の区間ｂ，ｄ，ｆでは、最
高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとの間の温度にな
る。
された状態では、燃焼室７に面する座面９側の温度分布
が均一とならないことから、図１に２点鎖線で示すよう
に、バルブシート１の温度分布ＴＤは周方向の各部位で
異なっている。即ち、円周方向の区間ａで最も高い最高
温度Ｔｍａｘとなり、区間ｃ，ｅで最も低い最低温度Ｔ
ｍｉｎとなる。又、それ以外の区間ｂ，ｄ，ｆでは、最
高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとの間の温度にな
る。
【００１０】そして、この実施例では、図１に破線で示
すような量の違いの分布をもって、基材４に、例えば銅
よりなる高熱伝導材１０が溶浸されると共に、その高熱
伝導材１０の溶浸量が基材４の低温となる部位よりも高
温となる部位で多くなるように設定されている。即ち、
温度分布ＴＤの区間ａでは、基材４の肉厚（半径）方向
の全域と高さ方向の全域に渡って高熱伝導材１０を完全
に溶浸させ、区間ｃ，ｅでは高熱伝導材１０を全く溶浸
させていない。又、それ以外の区間ｂ，ｄ，ｆでは、以
下の計算式に従って決定される溶浸量Ａ（Ｔ）（単位は
ｇ／ｍｍ）の高熱伝導材１０を溶浸させている。
すような量の違いの分布をもって、基材４に、例えば銅
よりなる高熱伝導材１０が溶浸されると共に、その高熱
伝導材１０の溶浸量が基材４の低温となる部位よりも高
温となる部位で多くなるように設定されている。即ち、
温度分布ＴＤの区間ａでは、基材４の肉厚（半径）方向
の全域と高さ方向の全域に渡って高熱伝導材１０を完全
に溶浸させ、区間ｃ，ｅでは高熱伝導材１０を全く溶浸
させていない。又、それ以外の区間ｂ，ｄ，ｆでは、以
下の計算式に従って決定される溶浸量Ａ（Ｔ）（単位は
ｇ／ｍｍ）の高熱伝導材１０を溶浸させている。
【００１１】 Ａ（Ｔ）＝｛（Ｔ−Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）｝＊Ａ ここで、「Ｔ」は円周方向の温度（℃）であり、「Ａ」
は基材４の高さ方向全域を完全に溶浸させる溶浸量（単
位はｇ／ｍｍ）である。
は基材４の高さ方向全域を完全に溶浸させる溶浸量（単
位はｇ／ｍｍ）である。
【００１２】上記のようなバルブシート１を製造するに
は、図３に示すように黒鉛よりなるトレイ１１上に、焼
結により形成された円環状の基材４をその座面９が下に
なるように載置する。この状態で、基材４の上面５に、
上記ような温度分布ＴＤに応じて各区間ａ〜ｆで異なる
溶浸量の高熱伝動材１０を配置する。そして、アルゴン
（Ａｒ）ガスの雰囲気中にて、高熱伝動材１０を溶融温
度まで加熱して基材４に溶浸させる。
は、図３に示すように黒鉛よりなるトレイ１１上に、焼
結により形成された円環状の基材４をその座面９が下に
なるように載置する。この状態で、基材４の上面５に、
上記ような温度分布ＴＤに応じて各区間ａ〜ｆで異なる
溶浸量の高熱伝動材１０を配置する。そして、アルゴン
（Ａｒ）ガスの雰囲気中にて、高熱伝動材１０を溶融温
度まで加熱して基材４に溶浸させる。
【００１３】次に、上記のように構成したバルブシート
１の作用を説明する。このバルブシート１では、温度分
布ＴＤで最高温度Ｔｍａｘとなる区間ａでは、その部位
全域に渡って銅よりなる高熱伝導材１０を溶浸させてい
ることから、熱伝導率は「３３〜４８（Ｗ／ｍ℃）」と
なる。一方、温度分布ＴＤで最低温度Ｔｍｉｎとなる区
間ｃ，ｅでは、高熱伝導材１０を溶浸させていないこと
から、熱伝導率は「１５〜２２（Ｗ／ｍ℃）」となる。
又、その他の区間ｂ，ｄ，ｆでは、熱伝導率が区間ａの
それと区間ｃ，ｅのそれの中間程度となる。
１の作用を説明する。このバルブシート１では、温度分
布ＴＤで最高温度Ｔｍａｘとなる区間ａでは、その部位
全域に渡って銅よりなる高熱伝導材１０を溶浸させてい
ることから、熱伝導率は「３３〜４８（Ｗ／ｍ℃）」と
なる。一方、温度分布ＴＤで最低温度Ｔｍｉｎとなる区
間ｃ，ｅでは、高熱伝導材１０を溶浸させていないこと
から、熱伝導率は「１５〜２２（Ｗ／ｍ℃）」となる。
又、その他の区間ｂ，ｄ，ｆでは、熱伝導率が区間ａの
それと区間ｃ，ｅのそれの中間程度となる。
【００１４】従って、バルブシート１では、最高温度Ｔ
ｍａｘとなる区間ａの部位ほど高熱伝導材１０の溶浸量
が多くて熱伝導率が高く、バルブシート１からシリンダ
ヘッド２への熱の逃げ量が多くなる。その他の区間ｂ〜
ｆでは、それらの部位での熱伝導率に応じてシリンダヘ
ッド２への熱の逃げ少なくなる。そのため、バルブシー
ト１の円周方向における温度分布ＴＤを均一にすること
が可能となり、バルブシート１の円周方向に渡って熱膨
張量を均一に保つことができる。そして、その熱膨張量
が均一であり、バルブシート１の肉厚が均一であること
から、、座面９の偏心や歪な変形を防止することがで
き、もってバルブシート１の偏摩耗をほぼ完全に防止す
ることができる。
ｍａｘとなる区間ａの部位ほど高熱伝導材１０の溶浸量
が多くて熱伝導率が高く、バルブシート１からシリンダ
ヘッド２への熱の逃げ量が多くなる。その他の区間ｂ〜
ｆでは、それらの部位での熱伝導率に応じてシリンダヘ
ッド２への熱の逃げ少なくなる。そのため、バルブシー
ト１の円周方向における温度分布ＴＤを均一にすること
が可能となり、バルブシート１の円周方向に渡って熱膨
張量を均一に保つことができる。そして、その熱膨張量
が均一であり、バルブシート１の肉厚が均一であること
から、、座面９の偏心や歪な変形を防止することがで
き、もってバルブシート１の偏摩耗をほぼ完全に防止す
ることができる。
【００１５】図４はバルブシート１の各区間ａ〜ｆにつ
いて、内燃機関の運転前と運転中における温度変化に関
する実験結果を示すグラフである。このグラフからも明
らかなように、実線で示す本実施例では、各区間ａ〜ｆ
で運転前と運転中の間の温度変化が殆ど同じであり、温
度分布がほぼ均一になっていることが分かる。又、最高
温度Ｔｍａｘとなる区間ａにおいて、実線で示す本実施
例では、従来例よりも「約１００℃」の温度低下が得ら
れていることが分かる。但し、上記の実験では、高熱伝
導材１０の溶浸量の違いによる熱膨張率の違いは認めら
れず、問題にはならなかった。
いて、内燃機関の運転前と運転中における温度変化に関
する実験結果を示すグラフである。このグラフからも明
らかなように、実線で示す本実施例では、各区間ａ〜ｆ
で運転前と運転中の間の温度変化が殆ど同じであり、温
度分布がほぼ均一になっていることが分かる。又、最高
温度Ｔｍａｘとなる区間ａにおいて、実線で示す本実施
例では、従来例よりも「約１００℃」の温度低下が得ら
れていることが分かる。但し、上記の実験では、高熱伝
導材１０の溶浸量の違いによる熱膨張率の違いは認めら
れず、問題にはならなかった。
【００１６】以上のように、この実施例のバルブシート
１の遍摩耗をほぼ完全に防止できることから、吸気ポー
ト３でのガスシール性を長期間に渡って確保することが
できると共に、凹部６からのバルブシート１の脱落を未
然に防止することもできる。又、吸気バルブ８の着座時
にバルブシート１との間で発生する衝突音を抑えること
もできる。
１の遍摩耗をほぼ完全に防止できることから、吸気ポー
ト３でのガスシール性を長期間に渡って確保することが
できると共に、凹部６からのバルブシート１の脱落を未
然に防止することもできる。又、吸気バルブ８の着座時
にバルブシート１との間で発生する衝突音を抑えること
もできる。
【００１７】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、バルブシート１を一層タイプの
基材４により形成して高熱伝導材１０を溶浸させたが、
図５に示すように、バルブシート１２を上層基材１３と
座面１４を有する下層基材１５との二層タイプの基材に
より形成し、下層基材１５には前記実施例と同様に温度
分布に応じた量で高熱伝導材を溶浸させると共に、上層
基材１３にはその全周に渡って完全に高熱伝導材を溶浸
させたものとする。
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、バルブシート１を一層タイプの
基材４により形成して高熱伝導材１０を溶浸させたが、
図５に示すように、バルブシート１２を上層基材１３と
座面１４を有する下層基材１５との二層タイプの基材に
より形成し、下層基材１５には前記実施例と同様に温度
分布に応じた量で高熱伝導材を溶浸させると共に、上層
基材１３にはその全周に渡って完全に高熱伝導材を溶浸
させたものとする。
【００１８】この場合、下層基材１５における高熱伝導
材による温度分布の均一化を、上層基材１３により更に
最適なものに補うことができ、バルブシート１としてよ
り確実な温度分布の均一化を図ることができる。
材による温度分布の均一化を、上層基材１３により更に
最適なものに補うことができ、バルブシート１としてよ
り確実な温度分布の均一化を図ることができる。
【００１９】（２）前記実施例では、高熱伝導材１０と
して銅を使用したが、銅以外に鉛や銅合金或いは所定の
有機化合物を高熱伝導材として使用することもできる。 （３）前記実施例では、バルブシート１を吸気ポート３
に装着した場合に具体化したが、バルブシートを排気ポ
ートに装着した場合に具体化してもよい。
して銅を使用したが、銅以外に鉛や銅合金或いは所定の
有機化合物を高熱伝導材として使用することもできる。 （３）前記実施例では、バルブシート１を吸気ポート３
に装着した場合に具体化したが、バルブシートを排気ポ
ートに装着した場合に具体化してもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、均一な肉厚をもって円環状に焼結された金属製の基
材よりなるバルブシート構造において、基材に高熱伝導
材を溶浸させると共に、その高熱伝導材の溶浸量を基材
の低温となる部位よりも高温となる部位で多くしたの
で、高熱伝導材の溶浸量の違いによって基材の低温とな
る部位と高温となる部位とで熱伝導率が調整され、各部
位で肉厚を変えることなく座面の温度分布を均一に保こ
とができ、座面の偏心や歪な変形を未然に防止すること
ができ、もってバルブシートの偏摩耗を防止することが
できるという優れた効果を発揮する。
ば、均一な肉厚をもって円環状に焼結された金属製の基
材よりなるバルブシート構造において、基材に高熱伝導
材を溶浸させると共に、その高熱伝導材の溶浸量を基材
の低温となる部位よりも高温となる部位で多くしたの
で、高熱伝導材の溶浸量の違いによって基材の低温とな
る部位と高温となる部位とで熱伝導率が調整され、各部
位で肉厚を変えることなく座面の温度分布を均一に保こ
とができ、座面の偏心や歪な変形を未然に防止すること
ができ、もってバルブシートの偏摩耗を防止することが
できるという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明を具体化した一実施例におけるバルブシ
ートを示す平面図である。
ートを示す平面図である。
【図２】一実施例においてバルブシートのシリンダヘッ
ドに対する装着状態を示す断面図である。
ドに対する装着状態を示す断面図である。
【図３】一実施例においてバルブシートの製造工程を説
明する断面図である。
明する断面図である。
【図４】一実施例において内燃機関の運転前と運転中と
の間のバルブシートの各部位での温度変化の違いを説明
するグラフである。
の間のバルブシートの各部位での温度変化の違いを説明
するグラフである。
【図５】本発明を具体化した別の実施例におけるバルブ
シートを示す断面図である。
シートを示す断面図である。
【図６】従来例におけるバルブシートを示す断面図であ
る。
る。
３…吸気ポート、４…基材、１０…高熱伝導材、１３…
上層基材、１５…下層基材、ＴＤ…温度分布。
上層基材、１５…下層基材、ＴＤ…温度分布。
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の動弁系にて吸排気ポートの開
口部に装着され、均一な肉厚をもって円環状に焼結され
た金属製の基材よりなるバルブシート構造において、 前記基材に高熱伝導材を溶浸させると共に、その高熱伝
導材の溶浸量を前記基材の低温となる部位よりも高温と
なる部位で多くしたことを特徴とする内燃機関用バルブ
シート構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21760591A JPH0559918A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 内燃機関用バルブシート構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21760591A JPH0559918A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 内燃機関用バルブシート構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559918A true JPH0559918A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16706911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21760591A Pending JPH0559918A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 内燃機関用バルブシート構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559918A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194096A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | シエーリング・アクチエンゲゼルシヤフト | １１β‐アリール‐エストラジエン、その製法及びこれを含有する抗ゲスターゲン及び抗糖質コルチコイド製剤 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP21760591A patent/JPH0559918A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194096A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | シエーリング・アクチエンゲゼルシヤフト | １１β‐アリール‐エストラジエン、その製法及びこれを含有する抗ゲスターゲン及び抗糖質コルチコイド製剤 |
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