JPS6176742A - バルブシ−トリングレス軽合金シリンダヘツド - Google Patents
バルブシ−トリングレス軽合金シリンダヘツドInfo
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- JPS6176742A JPS6176742A JP19972084A JP19972084A JPS6176742A JP S6176742 A JPS6176742 A JP S6176742A JP 19972084 A JP19972084 A JP 19972084A JP 19972084 A JP19972084 A JP 19972084A JP S6176742 A JPS6176742 A JP S6176742A
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- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関のバルブシートリングレス軽合金シリ
ンダヘッドに関するものである。
ンダヘッドに関するものである。
車両の軽量化のために、内燃機関をアルミ合金やマグネ
シウム合金などの軽合金製とすることが行われているが
、これら軽合金は、従来の素材である鋼材と比べて高価
でろるこ七から、例えばシリンダヘッド自体を充分に耐
摩耗性のある軽合金製としてバルブシートリングを不要
とするようなことは、困難である。ま１“た、シリンダ
ヘッド自体を充分な硬度や強度を・□有するものとする
ことは、その後の加工におい、・；て有利でない。
シウム合金などの軽合金製とすることが行われているが
、これら軽合金は、従来の素材である鋼材と比べて高価
でろるこ七から、例えばシリンダヘッド自体を充分に耐
摩耗性のある軽合金製としてバルブシートリングを不要
とするようなことは、困難である。ま１“た、シリンダ
ヘッド自体を充分な硬度や強度を・□有するものとする
ことは、その後の加工におい、・；て有利でない。
従来、軽合金シリンダヘッドではづルブとのシール性及
び耐摩耗性を確保する念込に、主として耐摩耗性の良好
な鉄系のバルブシートリングをパルプとの当接部に圧入
してい為。このようにバルブシートリングを装着する勇
武では、シリンダヘッドのシートリング用の下穴加工、
シートリング加工及び該リングの圧入工程に多大なコス
トと時間を費やしているだけでなく、熱伝導性が良好で
ないためパルプの冷却効果も低く高温となるため、バル
ブシートやパルプには高価な耐熱、耐摩耗性材料が必要
となり、内燃機関の高性能化の障害にもなっていた。
び耐摩耗性を確保する念込に、主として耐摩耗性の良好
な鉄系のバルブシートリングをパルプとの当接部に圧入
してい為。このようにバルブシートリングを装着する勇
武では、シリンダヘッドのシートリング用の下穴加工、
シートリング加工及び該リングの圧入工程に多大なコス
トと時間を費やしているだけでなく、熱伝導性が良好で
ないためパルプの冷却効果も低く高温となるため、バル
ブシートやパルプには高価な耐熱、耐摩耗性材料が必要
となり、内燃機関の高性能化の障害にもなっていた。
そこで、鋳鉄製シリンダヘッドでみられるようにバルブ
シートリングを廃止することが考えられるが、低温側の
インテークバルブシートにおいても局部的には排気に近
い温度となるため、通常のＡＩ合金やＭｇ合金では耐熱
強度や高温 −耐摩耗性が不足するとか、また燃焼生成
物等の析出物のかみこみに弱い等のほか耐食性が不足す
る等の問題がある。
シートリングを廃止することが考えられるが、低温側の
インテークバルブシートにおいても局部的には排気に近
い温度となるため、通常のＡＩ合金やＭｇ合金では耐熱
強度や高温 −耐摩耗性が不足するとか、また燃焼生成
物等の析出物のかみこみに弱い等のほか耐食性が不足す
る等の問題がある。
そのため、ＡＩ合金やＭｇ合金のシリンダヘッドのパル
プ当り面部に直接、溶射やクラツディングやアロイング
等により、耐熱、耐摩耗性等に優れた材料を表面被覆す
ることが検討されている。
プ当り面部に直接、溶射やクラツディングやアロイング
等により、耐熱、耐摩耗性等に優れた材料を表面被覆す
ることが検討されている。
しかしながら、上記したように耐熱、耐摩耗性材料を被
覆しても、運転中の熱サイクルにおける基材との熱膨張
差による熱歪、基材との弾性率の差及び基材の剛性不足
等により被覆材の剥離が生じやすいという問題を有して
いた。
覆しても、運転中の熱サイクルにおける基材との熱膨張
差による熱歪、基材との弾性率の差及び基材の剛性不足
等により被覆材の剥離が生じやすいという問題を有して
いた。
本発明は、バルブシート相当部が耐熱、耐摩耗性に優れ
、かつ該部位に剥離が生じないバルブシートレス軽合金
シリンダヘッドを提供することを目的とするものである
。
、かつ該部位に剥離が生じないバルブシートレス軽合金
シリンダヘッドを提供することを目的とするものである
。
本発明のバルブシートリングレス軽合金シリンダヘッド
は、内燃機関のＡＩ合金又はＭｇ合金製シリ；／ダヘッ
ドのバルブシート相当部をセラミックス繊維、炭素繊維
又はガラス繊維などの強化繊ｉｔ含む繊維強化金属とし
、かつインテーク及び／又はエキゾーストバルブシート
のパルプ当り面部にＦｅ基、Ｎｉ基、Ｃｏ基及びＣｕ基
合金のうちのいずれか１種で耐摩耗性被覆層を形成した
こと全特徴とする。
は、内燃機関のＡＩ合金又はＭｇ合金製シリ；／ダヘッ
ドのバルブシート相当部をセラミックス繊維、炭素繊維
又はガラス繊維などの強化繊ｉｔ含む繊維強化金属とし
、かつインテーク及び／又はエキゾーストバルブシート
のパルプ当り面部にＦｅ基、Ｎｉ基、Ｃｏ基及びＣｕ基
合金のうちのいずれか１種で耐摩耗性被覆層を形成した
こと全特徴とする。
本発明においてシリンダヘッド内に繊維強化−金属（以
下ＦＲＭと記す。）層を形成する目的は該部位の高温強
度や剛性の向上並びにパルプ当り面部に形成される耐熱
、耐摩耗性材料被覆層の接合性全改善することにあるか
ら、ＦＲＭに使用される強化繊維は上記目的を達成し得
るものであればいずれも使用できる。
下ＦＲＭと記す。）層を形成する目的は該部位の高温強
度や剛性の向上並びにパルプ当り面部に形成される耐熱
、耐摩耗性材料被覆層の接合性全改善することにあるか
ら、ＦＲＭに使用される強化繊維は上記目的を達成し得
るものであればいずれも使用できる。
強化繊維は長繊維でも短繊維でもよく、またＦＲＭ中へ
の含有体積率は、母材としてのＡＩ合金、Ｍｇ合金の種
類、耐熱、耐摩耗性材料によっても、また繊維によって
異なり、任意の範囲で使用できるが、好ましくは、五〇
〜５０％の範囲で用いられる。
の含有体積率は、母材としてのＡＩ合金、Ｍｇ合金の種
類、耐熱、耐摩耗性材料によっても、また繊維によって
異なり、任意の範囲で使用できるが、好ましくは、五〇
〜５０％の範囲で用いられる。
本発明においてＦＲＭは、強化繊維を予じめ所定の形状
に成形したもの、例えば連続した長繊維をリング状く巻
いたもの、また適当な長さの長繊維を網目状ないしはフ
ェルト状にして所定形状に成形したものなどの繊維スケ
ルトン予備成形体を用い、これに軽合金を溶浸するか、
又は短繊維を所定の型内に充てんしたものに注湯するな
どによって作ることができる。
に成形したもの、例えば連続した長繊維をリング状く巻
いたもの、また適当な長さの長繊維を網目状ないしはフ
ェルト状にして所定形状に成形したものなどの繊維スケ
ルトン予備成形体を用い、これに軽合金を溶浸するか、
又は短繊維を所定の型内に充てんしたものに注湯するな
どによって作ることができる。
ＥＲＭの鋳造は、上記繊維スケルトン予備成形体を予じ
めシリンダヘッド用鋳型内の所定位置に配置し、注湯す
ることによって、シリンダヘッドの鋳造と同時に鋳造す
るのが好ましい。
めシリンダヘッド用鋳型内の所定位置に配置し、注湯す
ることによって、シリンダヘッドの鋳造と同時に鋳造す
るのが好ましい。
しかしながら、予じめ所定形状、すなわちパルプシー１
− ＩＪング状のＦＲＭ粗材を作成しておき、この粗材
をシリンダヘッド用鋳型内の所定の位置に配置し、一体
向に銃ぐるむようＶこしてもよい。この場合、ＦＲＭの
鋳造に用いられる軽合金は、シリンダヘッドに用いられ
るものと同一であることが好ましいが、目的に応じてよ
り耐熱性、耐摩耗性のあるものを選択してよいことは勿
論である。
− ＩＪング状のＦＲＭ粗材を作成しておき、この粗材
をシリンダヘッド用鋳型内の所定の位置に配置し、一体
向に銃ぐるむようＶこしてもよい。この場合、ＦＲＭの
鋳造に用いられる軽合金は、シリンダヘッドに用いられ
るものと同一であることが好ましいが、目的に応じてよ
り耐熱性、耐摩耗性のあるものを選択してよいことは勿
論である。
本発明においてシリンダヘッドに用いられる軽合金とし
ては、従来この種の用途に用いられていたものが、その
まま使用できる。具体的にＨＡＣ４Ｃアルミ合金、ＡＺ
９１マグネシウム合金などである。
ては、従来この種の用途に用いられていたものが、その
まま使用できる。具体的にＨＡＣ４Ｃアルミ合金、ＡＺ
９１マグネシウム合金などである。
本発明におけるＦＲＭは、より具体的には、長鋳維の場
合には、径５０〜１５０μｍの長繊維であって、体積率
五〇〜３０チで同心円状又は網目状に配向した状態で含
まれているものが好ましい。
合には、径５０〜１５０μｍの長繊維であって、体積率
五〇〜３０チで同心円状又は網目状に配向した状態で含
まれているものが好ましい。
また、短繊維の場合には繊維強化金属は、径α０５〜１
５μｍ長さ１０〜５００μｍの短繊維が体、漬重工〇〜
５０チで複合されているものが好ましい。
５μｍ長さ１０〜５００μｍの短繊維が体、漬重工〇〜
５０チで複合されているものが好ましい。
本発明に用いるセラミックス繊維としてはＡｌｚＯｓ、
５ｉＯｚ、ＳｉＣなどが好ましく、セラミックス繊維、
炭素繊維及びガラス繊維などの強 ゛化繊維は単
独でも、それらのうちの２種以上を複合して用いてもよ
い。
５ｉＯｚ、ＳｉＣなどが好ましく、セラミックス繊維、
炭素繊維及びガラス繊維などの強 ゛化繊維は単
独でも、それらのうちの２種以上を複合して用いてもよ
い。
また、ＦＲＭに用いる強化繊維の種類、寸法、配合率（
体積率）及び配向について好ましい範囲を記載したが、
これらの範囲はＡＪ金合金はＭｇ合金母材に対して及び
本部品用途に適切になる範囲を示したもので、この限定
値の上下限内にあるときは、ＦＲＭの形成が不良になる
とか、強化繊維が落剥したり、相手材への攻撃性が増加
したり、また耐熱、耐摩耗性が不十分であったり等、ま
た製造上又は性能上十分な効果を発揮できないなどの欠
点を生じない。
体積率）及び配向について好ましい範囲を記載したが、
これらの範囲はＡＪ金合金はＭｇ合金母材に対して及び
本部品用途に適切になる範囲を示したもので、この限定
値の上下限内にあるときは、ＦＲＭの形成が不良になる
とか、強化繊維が落剥したり、相手材への攻撃性が増加
したり、また耐熱、耐摩耗性が不十分であったり等、ま
た製造上又は性能上十分な効果を発揮できないなどの欠
点を生じない。
パルプとの当り面に表面被覆する材料をＦｅ基、Ｎｉ基
、Ｃｏ基又はＣｕ基耐摩耗性合金に限定した理由は、高
温側のエキゾーストバルブシートに使用するためやイン
テークバルブシートでもよシ高負荷に耐えうるようにす
るためで、。
、Ｃｏ基又はＣｕ基耐摩耗性合金に限定した理由は、高
温側のエキゾーストバルブシートに使用するためやイン
テークバルブシートでもよシ高負荷に耐えうるようにす
るためで、。
これらの合金は、Ａ／基及びＭｇ基基型摩耗性合金りも
更に高温での耐摩耗性等が良好であるからである。
更に高温での耐摩耗性等が良好であるからである。
１合金又はＭｇ合金製シリンダヘッドのバルブシート相
当部を繊維強化金属とすることによって、バルブ当り面
部の高温強度及び剛性を高め、また、熱膨張を抑制させ
ることができる。
当部を繊維強化金属とすることによって、バルブ当り面
部の高温強度及び剛性を高め、また、熱膨張を抑制させ
ることができる。
加えてバルブ当り面部周辺の熱歪を抑制し、被覆材との
接合強度を向上させ、被【材の剥離を防止する。
接合強度を向上させ、被【材の剥離を防止する。
インテーク及び／又はエキゾースト側のバルブ当り面金
Ｆｅ基、Ｎｉ基、 Ｃｏ基又はＣｕ基耐摩耗性合金で被
４１することは該バルブ当り面部の耐熱、耐摩耗性を向
上させる。
Ｆｅ基、Ｎｉ基、 Ｃｏ基又はＣｕ基耐摩耗性合金で被
４１することは該バルブ当り面部の耐熱、耐摩耗性を向
上させる。
本発明を実施例により説明する。
実施例１
Ａ４０３５％５ｉＯｚ（重量比）からなる平均径２０μ
ｍの長ｔＲ維を同心円状に束ねてリング状に成形し、第
２図（Ｃ示すような繊維スケルトン予備成形体５を得た
。該成形体全アルミ合金シリンダヘッド用シェル型のイ
ンテーク及びエキゾーストバルブシート相当部位に配置
した後、アルミ合金（ＡＣ４Ｃ）溶湯を吸引鋳造して、
該部位を上記繊維の体積率がそれぞれ１５％及び２０チ
のＦＲＭとし、次に熱処理及び機械加工を施してシリン
ダへラドアッシー粗材を作成した。該粗材のバルブシー
ト相当部の断面図を第３図に示す。１はシリンダヘッド
３に形成したＦＲＭである。次にＦＲＭｌのバルブとの
当り面部位に耐摩耗性被覆材としてインテーク側パルプ
当り面部にＦｅ−５Ｆｅ−５ｌチＮｉ−１％Ｃ（重量比
）、エキゾースト側バルブ当り面部にＣｏ−１０％Ｃｒ
−５４Ｗ−１％Ｍｏ−α５％Ｖ−１．５％Ｃ（重量比）
カラなる粉末ペーストを塗布した後、レーザービームに
よって局部加熱して半溶融状態で液相焼結し、エアブロ
−で急冷して、第４図に示すように耐摩耗性被覆層２を
形成した。次に機械加工によって第１図に示すようにＦ
ＲＭｌ上を覆った被覆層２にバルブ当り面４全形成して
バルプシ−トリングレス軽合金製シリンダヘッドを完成
させた。
ｍの長ｔＲ維を同心円状に束ねてリング状に成形し、第
２図（Ｃ示すような繊維スケルトン予備成形体５を得た
。該成形体全アルミ合金シリンダヘッド用シェル型のイ
ンテーク及びエキゾーストバルブシート相当部位に配置
した後、アルミ合金（ＡＣ４Ｃ）溶湯を吸引鋳造して、
該部位を上記繊維の体積率がそれぞれ１５％及び２０チ
のＦＲＭとし、次に熱処理及び機械加工を施してシリン
ダへラドアッシー粗材を作成した。該粗材のバルブシー
ト相当部の断面図を第３図に示す。１はシリンダヘッド
３に形成したＦＲＭである。次にＦＲＭｌのバルブとの
当り面部位に耐摩耗性被覆材としてインテーク側パルプ
当り面部にＦｅ−５Ｆｅ−５ｌチＮｉ−１％Ｃ（重量比
）、エキゾースト側バルブ当り面部にＣｏ−１０％Ｃｒ
−５４Ｗ−１％Ｍｏ−α５％Ｖ−１．５％Ｃ（重量比）
カラなる粉末ペーストを塗布した後、レーザービームに
よって局部加熱して半溶融状態で液相焼結し、エアブロ
−で急冷して、第４図に示すように耐摩耗性被覆層２を
形成した。次に機械加工によって第１図に示すようにＦ
ＲＭｌ上を覆った被覆層２にバルブ当り面４全形成して
バルプシ−トリングレス軽合金製シリンダヘッドを完成
させた。
実施例２
実施例１で用いた繊維を網目状のリング形状に成形し、
第５図に示すような繊維スケルトン予備成形体６を得た
。以下実施例１と同様にしてシリンダヘッド粗材を得、
該粗材の当シ面部位に実施例１の耐摩耗性被覆材をプラ
ズマ溶射してコーティングし、機械加工して、第６図に
示すよりなＦＲＭ７に被覆層８を形成したシリンダヘッ
ド９を得た。
第５図に示すような繊維スケルトン予備成形体６を得た
。以下実施例１と同様にしてシリンダヘッド粗材を得、
該粗材の当シ面部位に実施例１の耐摩耗性被覆材をプラ
ズマ溶射してコーティングし、機械加工して、第６図に
示すよりなＦＲＭ７に被覆層８を形成したシリンダヘッ
ド９を得た。
実施例３
平均径１０μｍのピッチ系炭素長ｆＩ１．維を用い、実
施例１と同様にしてシリンダヘッド粗材を製作した。
施例１と同様にしてシリンダヘッド粗材を製作した。
次にインテーク側バルブ当り面部にＦｅ−５％Ｍｏ−５
％Ｃｒ−α５％Ｎｂ−１，５％Ｃ（重量比）、エキゾー
スト側パルプ当り面部にＨｌ−、ｚＯ％ｃｒ−５％Ｍｏ
−５％Ｃｕ−１５％ｃ（重量比）からナル粉末ヘースト
を塗布し、実施例１と同様に処理して被覆層を形成した
。以下実施例１と同様にしてシリンダヘッドを得た。
％Ｃｒ−α５％Ｎｂ−１，５％Ｃ（重量比）、エキゾー
スト側パルプ当り面部にＨｌ−、ｚＯ％ｃｒ−５％Ｍｏ
−５％Ｃｕ−１５％ｃ（重量比）からナル粉末ヘースト
を塗布し、実施例１と同様に処理して被覆層を形成した
。以下実施例１と同様にしてシリンダヘッドを得た。
実施例４
Ａｌｘｏｓ ４５％５ｉ（ｈ（重量比）からなる平均
径３μｍ、長さ８０μｍの短繊維をリング状に成形して
第７図に示すような繊維スケルトン予備成形体１０全得
た。以下実施例１と同様にして体積率２０％のＦＲＭと
した後、実施例１と同様にしてシリンダヘッド粗材を得
た。そしてバルブ当シ面部の耐摩耗性被覆材としてイン
テーク側バルブ当り面部にＣｕ−４０％Ｎｉ−６％Ｍｏ
−α８％Ｃ（重量比）、エキゾースト側パルプ当り面部
にＦｅ−８％Ｍｏ−２９ｇＮｉ −Ｉ ０％Ｃｏ−１チ
Ｃ＜重量比）からなる材料を用い、実施例１゛、と同様
にしてシリンダヘッドを得た。
径３μｍ、長さ８０μｍの短繊維をリング状に成形して
第７図に示すような繊維スケルトン予備成形体１０全得
た。以下実施例１と同様にして体積率２０％のＦＲＭと
した後、実施例１と同様にしてシリンダヘッド粗材を得
た。そしてバルブ当シ面部の耐摩耗性被覆材としてイン
テーク側バルブ当り面部にＣｕ−４０％Ｎｉ−６％Ｍｏ
−α８％Ｃ（重量比）、エキゾースト側パルプ当り面部
にＦｅ−８％Ｍｏ−２９ｇＮｉ −Ｉ ０％Ｃｏ−１チ
Ｃ＜重量比）からなる材料を用い、実施例１゛、と同様
にしてシリンダヘッドを得た。
実施例５
実施例４で用いた繊維スケルトン予備成形体１０ｉＡＡ
！合金（ＡＤＴ４）でダイカスト鋳造して第８図に示す
ようなリング状ＦＲＭ粗材１１を得た。該粗材をシリン
ダヘッド用シェル型のバルブシート相当部位に配置し、
Ｍｇ合金（Ａｌ９１）を加圧鋳造して、Ａｌ１合金ＦＲ
Ｍ’ｅ鋳ぐるんだＭｇ合金７リンダヘツド粗材を得た。
！合金（ＡＤＴ４）でダイカスト鋳造して第８図に示す
ようなリング状ＦＲＭ粗材１１を得た。該粗材をシリン
ダヘッド用シェル型のバルブシート相当部位に配置し、
Ｍｇ合金（Ａｌ９１）を加圧鋳造して、Ａｌ１合金ＦＲ
Ｍ’ｅ鋳ぐるんだＭｇ合金７リンダヘツド粗材を得た。
熱処理及び機械加工を施した後、パルプとの当り面部の
耐摩耗性被覆材として、インテーク側パルプ当シ面部に
Ａｌ−１７％５ｉ−４，５％Ｃｕ−５’ｌｒＭｏ （重
量比）、エキゾースト側パルプ当り面部に実施例４で用
いた材料を用い、以下実施例１と同様にしてシリンダヘ
ッドを得た。
耐摩耗性被覆材として、インテーク側パルプ当シ面部に
Ａｌ−１７％５ｉ−４，５％Ｃｕ−５’ｌｒＭｏ （重
量比）、エキゾースト側パルプ当り面部に実施例４で用
いた材料を用い、以下実施例１と同様にしてシリンダヘ
ッドを得た。
本発明のバルブシートリングレス経合金シリンダヘッド
は、バルブシート部位をＦＲＭ化したことから、パルプ
当り面基材部の高温強度、剛性が向上し、熱膨張が、抑
制され、パルプ当り面部位の耐摩耗性被覆材の接合強度
が向上し、該被覆材の剥離は生じず、また耐摩耗性被覆
材の選定の自由度も高く、更に耐熱、＃＋摩耗性に優れ
ている。
は、バルブシート部位をＦＲＭ化したことから、パルプ
当り面基材部の高温強度、剛性が向上し、熱膨張が、抑
制され、パルプ当り面部位の耐摩耗性被覆材の接合強度
が向上し、該被覆材の剥離は生じず、また耐摩耗性被覆
材の選定の自由度も高く、更に耐熱、＃＋摩耗性に優れ
ている。
更にバルブシートリングが必要なくなったため、パルプ
径を大きくすることができ、大幅な性能向上が可能とな
った。
径を大きくすることができ、大幅な性能向上が可能とな
った。
更Ｋまた、バルブシート部の熱伝導が良くなるため、バ
ルブシートの温度が低下し、バルブシート部の高温強度
、硬さ、耐摩耗性、耐食性等に余裕ができ、更に高負荷
に耐え、高性能化が容易となる。又は、耐摩耗性被覆材
に低品質の低コスト材を用いることもできる。また、相
手のパルプの熱もバルブシートを通してよく冷却される
ためパルプ温度が低下し、パルプの高温強度、硬さ、耐
摩耗性、耐食性等にも余裕ができ、バルブシート同様に
低コスト化又は高性能化が容易となる。
ルブシートの温度が低下し、バルブシート部の高温強度
、硬さ、耐摩耗性、耐食性等に余裕ができ、更に高負荷
に耐え、高性能化が容易となる。又は、耐摩耗性被覆材
に低品質の低コスト材を用いることもできる。また、相
手のパルプの熱もバルブシートを通してよく冷却される
ためパルプ温度が低下し、パルプの高温強度、硬さ、耐
摩耗性、耐食性等にも余裕ができ、バルブシート同様に
低コスト化又は高性能化が容易となる。
更に′、シリンダヘッドのバルブシート周辺の肉厚を薄
くすることができ、軽量化につながるとともに、冷却水
による冷却効果が高まり、高性能化が容易となるほか、
冷却水を削減でき、軽量化と暖気ウオーミングアツプ時
間の短縮につな力よる。
くすることができ、軽量化につながるとともに、冷却水
による冷却効果が高まり、高性能化が容易となるほか、
冷却水を削減でき、軽量化と暖気ウオーミングアツプ時
間の短縮につな力よる。
更に、本発明は、バルブシートリングの部品点数を削減
することができ、バルブシ一トリノグの圧入の必要がな
いのでそのためのシリンダヘット下穴及びシートリング
単体の高精度加工等の工程を省くことができるなどによ
りコストの低減化ができる。また、バルブシートがシリ
ンダヘッドに一体化しているのでシートリングの圧入不
良やゆるみによるシートリングの脱落等の問題も生じな
い。
することができ、バルブシ一トリノグの圧入の必要がな
いのでそのためのシリンダヘット下穴及びシートリング
単体の高精度加工等の工程を省くことができるなどによ
りコストの低減化ができる。また、バルブシートがシリ
ンダヘッドに一体化しているのでシートリングの圧入不
良やゆるみによるシートリングの脱落等の問題も生じな
い。
第１図は本発明の実施例１により製造したバルブシート
リングレス軽合金シリンダヘッドのバルブシート部分の
断面図、 第２図は本発明の実施例１に用いる同心円状に配向した
長繊維スケルトン予備成形体の斜視図、 第３図は本発明の実施例１のＦＲＭ’に有するシリンダ
ヘッドのバルブシート部分の断面図、第４図は本発明の
実施例１の耐摩耗性被覆層全形成した７リンダヘツドの
バルブシート部分の断面図、 第５図は本発明の実施例２に用いる網目状繊維スケルト
ン予備成形体の斜視図、 第６図は本発明の実施例２により製造したバルブシート
リングレス軽合金シリンダヘッドのバルブシート部分の
断面図、 第７図は本発明の実施例４に用いる短繊維からなる繊維
スケルトン予備成形体の斜視図、第８図は本発明の実施
例５に用いる短繊維ＦＲＭ粗材の斜視図を表す。 図中、 １．７・・・ＦＲＭ ２ 、８・・・被覆層
３．９・−・シリンダヘッド ４・・・パルプ当り面 ５１６．１０・・・繊維スケルトン予備成形体１１・・
・ＦＲＭ粗材 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 ほか１名 第１ 図 第２図 す 第４コ 第５図 第６Ｚ
リングレス軽合金シリンダヘッドのバルブシート部分の
断面図、 第２図は本発明の実施例１に用いる同心円状に配向した
長繊維スケルトン予備成形体の斜視図、 第３図は本発明の実施例１のＦＲＭ’に有するシリンダ
ヘッドのバルブシート部分の断面図、第４図は本発明の
実施例１の耐摩耗性被覆層全形成した７リンダヘツドの
バルブシート部分の断面図、 第５図は本発明の実施例２に用いる網目状繊維スケルト
ン予備成形体の斜視図、 第６図は本発明の実施例２により製造したバルブシート
リングレス軽合金シリンダヘッドのバルブシート部分の
断面図、 第７図は本発明の実施例４に用いる短繊維からなる繊維
スケルトン予備成形体の斜視図、第８図は本発明の実施
例５に用いる短繊維ＦＲＭ粗材の斜視図を表す。 図中、 １．７・・・ＦＲＭ ２ 、８・・・被覆層
３．９・−・シリンダヘッド ４・・・パルプ当り面 ５１６．１０・・・繊維スケルトン予備成形体１１・・
・ＦＲＭ粗材 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 ほか１名 第１ 図 第２図 す 第４コ 第５図 第６Ｚ
Claims (5)
- （１）内燃機関のＡｌ合金又はＭｇ合金製シリンダヘッ
ドのバルブシート相当部をセラミックス繊維、炭素繊維
又はガラス繊維などの強化繊維を含む繊維強化金属とし
、かつインテーク及び／又はエキゾーストバルブシート
のバルブ当り面部にＦｅ基、Ｎｉ基、Ｃｏ基又はＣｕ基
合金のうちのいずれか１種で耐摩耗性被覆層を形成した
ことを特徴とするバルブシートリングレス軽合金シリン
ダヘッド。 - （２）繊維強化金属において、径５．０〜１５０μｍの
長繊維が体積率３．０〜３０％で同心円状又は網目状に
配向した状態で含まれていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のシリンダヘッド。 - （３）繊維強化金属において、径０．０５〜１５μｍ長
さ１０〜５００μｍの短繊維が体積率３．０〜３０％で
複合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のシリンダヘッド。 - （４）繊維強化金属が、強化繊維のスケルトン予備成形
体をバルブシート相当部に配置し、注湯してシリンダヘ
ッドと一体的に鋳造されてなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のシリンダヘッド。 - （５）別体として製造された繊維強化金属がバルブシー
ト相当部に鋳ぐるまれてなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のシリンダヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19972084A JPS6176742A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | バルブシ−トリングレス軽合金シリンダヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19972084A JPS6176742A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | バルブシ−トリングレス軽合金シリンダヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176742A true JPS6176742A (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=16412488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19972084A Pending JPS6176742A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | バルブシ−トリングレス軽合金シリンダヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176742A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008603A (en) * | 1989-12-20 | 1991-04-16 | Murakami Kaimeido Co., Ltd. | Electrically foldable rearview mirrors interlocked with door locks |
| EP0740054A2 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-30 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method for producing a cylinder head |
| EP0743428A1 (en) * | 1995-05-15 | 1996-11-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Valve seat insert |
| US5768779A (en) * | 1995-09-14 | 1998-06-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cylinder head for engine |
| US5778531A (en) * | 1995-09-14 | 1998-07-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cylinder head for engine |
| EP3040546A4 (en) * | 2013-08-30 | 2017-11-22 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Engine and engine work machine provided with same |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP19972084A patent/JPS6176742A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008603A (en) * | 1989-12-20 | 1991-04-16 | Murakami Kaimeido Co., Ltd. | Electrically foldable rearview mirrors interlocked with door locks |
| EP0740054A2 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-30 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method for producing a cylinder head |
| EP0740054A3 (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-27 | Yamaha Motor Co Ltd | |
| EP0743428A1 (en) * | 1995-05-15 | 1996-11-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Valve seat insert |
| US5768779A (en) * | 1995-09-14 | 1998-06-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cylinder head for engine |
| US5778531A (en) * | 1995-09-14 | 1998-07-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cylinder head for engine |
| EP3040546A4 (en) * | 2013-08-30 | 2017-11-22 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Engine and engine work machine provided with same |
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