JPS6187948A - 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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- JPS6187948A JPS6187948A JP20934584A JP20934584A JPS6187948A JP S6187948 A JPS6187948 A JP S6187948A JP 20934584 A JP20934584 A JP 20934584A JP 20934584 A JP20934584 A JP 20934584A JP S6187948 A JPS6187948 A JP S6187948A
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- JP
- Japan
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- cylinder head
- fiber
- valve seat
- fibers
- light alloy
- Prior art date
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- Pending
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/16—Fibres
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (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インサートを省略し
シートリングの相当部位をＦ ＲＭ化したげ・〈合仝シ
１）ン々゛ヘッドに関するもσである。
シートリングの相当部位をＦ ＲＭ化したげ・〈合仝シ
１）ン々゛ヘッドに関するもσである。
（〔ｒｙ 米松・彷（［〕
車佃の軽Ｊ・・化のために内骨機関のシリンダヘッドを
アルミ含金寸たはマグネシウム合金、ｆトの５・６合金
Ｉγ１，１−することが行われているが、このような１
丁＋−合仝シリンダヘッドでは一般＆ｒ： 、バルブ、
ｌ−（１）シール性ならびにｉ）ｉ、ｌ Ｉ’ｊ’；純
性を仰；促するりめに、１：と１−で’１’ Ｗ ６バ
ルブシートリングを圧入している。そのなめシリンダヘ
ッドのシートリンクＦ’ ；セｏｒ（−ｒ、、シートＩ
Ｊ ングＪ工、［ｌ−、人工程等に′・大なコストと時
間を費やしているたけてなく、バルブの冷矧仙毛も低く
なるなめバルブシートやバルブＣ・ど１？６級な耐熱耐
Ｐ：（肝性材料が必要２なり、エンジン１：１）級化の
ネックにもなってい・？。
アルミ含金寸たはマグネシウム合金、ｆトの５・６合金
Ｉγ１，１−することが行われているが、このような１
丁＋−合仝シリンダヘッドでは一般＆ｒ： 、バルブ、
ｌ−（１）シール性ならびにｉ）ｉ、ｌ Ｉ’ｊ’；純
性を仰；促するりめに、１：と１−で’１’ Ｗ ６バ
ルブシートリングを圧入している。そのなめシリンダヘ
ッドのシートリンクＦ’ ；セｏｒ（−ｒ、、シートＩ
Ｊ ングＪ工、［ｌ−、人工程等に′・大なコストと時
間を費やしているたけてなく、バルブの冷矧仙毛も低く
なるなめバルブシートやバルブＣ・ど１？６級な耐熱耐
Ｐ：（肝性材料が必要２なり、エンジン１：１）級化の
ネックにもなってい・？。
−ｆ；％・：ｒ−ｆ＞仝シリンダへラドび）バルブシー
トを、冒１・してバルブシート１ｌｌＸ位のけ材に［α
接、〆ｆζ財、クラツディングｉ ｆｒはアロイング等
により酊：１）１、耐摩耗１・１材料を表面波ざトした
場合にけ運・：咲中の熱セイクルによる執４ｒに４ｆシ
、母材どの熱膨張グ・差、弾性率の；ｒ′及びｆす材の
剛メ＋不足寺により被ピｉ利の！Ｆ１）創が生じ易く、
実用化の妨げになっている。
トを、冒１・してバルブシート１ｌｌＸ位のけ材に［α
接、〆ｆζ財、クラツディングｉ ｆｒはアロイング等
により酊：１）１、耐摩耗１・１材料を表面波ざトした
場合にけ運・：咲中の熱セイクルによる執４ｒに４ｆシ
、母材どの熱膨張グ・差、弾性率の；ｒ′及びｆす材の
剛メ＋不足寺により被ピｉ利の！Ｆ１）創が生じ易く、
実用化の妨げになっている。
〔発明がＩｌｌ子法しようとする間−゛）；１点〕木介
（１メ１けＡ４合金またはへ・τｇ合合金リンダヘッド
のイン斗−り及（メ／ま々けエキ゛ｌ−スト／々ルプシ
ート：’ＩｓをＦ１ハ１比し、戸２〕くルプ七の当り面
不を耐に０Ｉ・性材ｉ４Ｑこより浸イ１）被おｉｌ＝、
該咬ガ籠、りの斜価等の間−゛（１が生じない／＜ルブ
シートリングレス軒合金シリングヘッドを一４１ｆ供し
ようとするものである。
（１メ１けＡ４合金またはへ・τｇ合合金リンダヘッド
のイン斗−り及（メ／ま々けエキ゛ｌ−スト／々ルプシ
ート：’ＩｓをＦ１ハ１比し、戸２〕くルプ七の当り面
不を耐に０Ｉ・性材ｉ４Ｑこより浸イ１）被おｉｌ＝、
該咬ガ籠、りの斜価等の間−゛（１が生じない／＜ルブ
シートリングレス軒合金シリングヘッドを一４１ｆ供し
ようとするものである。
（ｊ＋ｌｌ！４丸点をｆ′昨γ炸するためσ〕手ｊペン
〕水発明者郭ｄ ＡＩ合金捷たはへ１ｇ合金咽グツシリ
ンダヘッドのインテーク及び／またはエキ゛ｌ−ストベ
ルブシート相当部を（Ｊ、’＋ ｉ：ｌｉ強化金Ｊ１．
（ＦＲＭ）化し、バルブ肉１ル＋’ｌｌ Ｆ％にｐ″
ｅ、 Ｎｉ、 Ｏｎ、 Ｏｒのうちのいずれか一釉に栖
づ〈合金を基材とする１射曜仲性６ジ雉強化金剛の較似
層を設はることにしな。
〕水発明者郭ｄ ＡＩ合金捷たはへ１ｇ合金咽グツシリ
ンダヘッドのインテーク及び／またはエキ゛ｌ−ストベ
ルブシート相当部を（Ｊ、’＋ ｉ：ｌｉ強化金Ｊ１．
（ＦＲＭ）化し、バルブ肉１ル＋’ｌｌ Ｆ％にｐ″
ｅ、 Ｎｉ、 Ｏｎ、 Ｏｒのうちのいずれか一釉に栖
づ〈合金を基材とする１射曜仲性６ジ雉強化金剛の較似
層を設はることにしな。
木発＋ｊｉに用いられる１ｊｒＩＩ化：、’Ｖ ｌｉｒ
とｌ、 ”’Ｃｋｉ 金ｙｓ ｔＭ維、セラミック謀維
、ガラス槽ハ［、岸５ド戸旨（Ｌ等時Ｉｆｊ時のｈ県時
に耐えるものなら種類を選ばない。ψＩＩえばｆ、、枦
俄維としては８０Ｒ鈎、ｓｃｈ包Ｏ，ＳＯ８，４１）１
’３Ｆのスチール及び鋳鉄等の鉄系繊維、Ｎｉ系、Ｃｏ
票、１）票、Ｏｕ系等の合金繊維が承けられ、セラミッ
ク繊、碓としてけ８１０２． Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉｃ等か
らなるものが承けられる。これらの繕維岐長Ｌｔｆｔで
あれは線径５ないし３ｎｎ ｔａｎのもの、短槽亮ｆ￥
であれけ線径００５ないし′２Ｉ）μｍで長さが１０な
いし５１）（’１ 細４）ものが好ましく、かつそれぞ
れが３０ないし４０％の体積率で基材中に含まれること
が好ましい。なお金属繊維はセラミック繊維等の非金ｐ
ｊ 系１に≦・イ１に比べてマトリックス金Ｍとの舊れ
性に停れており、またコストも安く、強度′特性目体は
セラミック繊維に劣るものの十分、当用に値するものを
得ることができる。そして中ｐ化繊紗゛の長短の釉別、
サイズ、体積率等については上記の限定範υ［ｊ内にあ
れば、Ｆ）ｔＭの１）そ成が不良になる七か、強化機維
が剥落したり、相手材を攻撃したり、酌机性、耐摩耗性
が不十分であるというような不具合を生じることがなく
・基材と混合してバルブの当り而への塗布が容易であり
゛とりわけ耐摩耗性の向上に効果がある０本発明におけ
るＦＲＭ基材の軽合金としては従来この種の用途に供せ
られてい念ものが使用でき、具体的にはＡＯ４０アルミ
合金、ＡＺ９１マグネシウム合金等であるが目的により
一そう耐熱性１耐摩耗性のあるもの例えばＡＩｙｒ、ｉ
等を用いることもぐきる。そして上記の強化繊維との組
合せについての特別の限定はないが短棒、雄と混合する
場合にけ３５０メツシー以下のものが好ましい。
とｌ、 ”’Ｃｋｉ 金ｙｓ ｔＭ維、セラミック謀維
、ガラス槽ハ［、岸５ド戸旨（Ｌ等時Ｉｆｊ時のｈ県時
に耐えるものなら種類を選ばない。ψＩＩえばｆ、、枦
俄維としては８０Ｒ鈎、ｓｃｈ包Ｏ，ＳＯ８，４１）１
’３Ｆのスチール及び鋳鉄等の鉄系繊維、Ｎｉ系、Ｃｏ
票、１）票、Ｏｕ系等の合金繊維が承けられ、セラミッ
ク繊、碓としてけ８１０２． Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉｃ等か
らなるものが承けられる。これらの繕維岐長Ｌｔｆｔで
あれは線径５ないし３ｎｎ ｔａｎのもの、短槽亮ｆ￥
であれけ線径００５ないし′２Ｉ）μｍで長さが１０な
いし５１）（’１ 細４）ものが好ましく、かつそれぞ
れが３０ないし４０％の体積率で基材中に含まれること
が好ましい。なお金属繊維はセラミック繊維等の非金ｐ
ｊ 系１に≦・イ１に比べてマトリックス金Ｍとの舊れ
性に停れており、またコストも安く、強度′特性目体は
セラミック繊維に劣るものの十分、当用に値するものを
得ることができる。そして中ｐ化繊紗゛の長短の釉別、
サイズ、体積率等については上記の限定範υ［ｊ内にあ
れば、Ｆ）ｔＭの１）そ成が不良になる七か、強化機維
が剥落したり、相手材を攻撃したり、酌机性、耐摩耗性
が不十分であるというような不具合を生じることがなく
・基材と混合してバルブの当り而への塗布が容易であり
゛とりわけ耐摩耗性の向上に効果がある０本発明におけ
るＦＲＭ基材の軽合金としては従来この種の用途に供せ
られてい念ものが使用でき、具体的にはＡＯ４０アルミ
合金、ＡＺ９１マグネシウム合金等であるが目的により
一そう耐熱性１耐摩耗性のあるもの例えばＡＩｙｒ、ｉ
等を用いることもぐきる。そして上記の強化繊維との組
合せについての特別の限定はないが短棒、雄と混合する
場合にけ３５０メツシー以下のものが好ましい。
次にＦＲＭ部の製造法については２種類の方法を示すこ
とができる。すなわち強化繊維を同心円状に悸いた成形
品、またはメツシュ状に配向させた成形品のようなスケ
ルトンプリフォームをシリンダヘッド用シェル型のバル
ブシートの部位に配置し、軽合金を注湯して上記プリフ
ォームに溶浸し、シリンダヘッドと一体的に鋳造するか
、または短繊維をバインダーを用いて所定の形状に成形
し、Ｍ合金またはＭＩ７合金によりダイカスｔｔａ造し
てリング形状のＦ ＲＭ 粗材とシタ後、シリンダヘッ
ド用シェル型のバルブシートの部位に配缶し、シリンダ
ヘッド本体に鋳包むことにより１円成することができる
。
とができる。すなわち強化繊維を同心円状に悸いた成形
品、またはメツシュ状に配向させた成形品のようなスケ
ルトンプリフォームをシリンダヘッド用シェル型のバル
ブシートの部位に配置し、軽合金を注湯して上記プリフ
ォームに溶浸し、シリンダヘッドと一体的に鋳造するか
、または短繊維をバインダーを用いて所定の形状に成形
し、Ｍ合金またはＭＩ７合金によりダイカスｔｔａ造し
てリング形状のＦ ＲＭ 粗材とシタ後、シリンダヘッ
ド用シェル型のバルブシートの部位に配缶し、シリンダ
ヘッド本体に鋳包むことにより１円成することができる
。
従来７ｊ−ら鋳鉄製シリンダヘッドではシートリングを
廃止することはめずらしくないがＡ１合金呻仝は坂治・
全１碕嚇Ｍｇ合金制シリンダヘッドでけこＱ・ような実
月４例が見当らない。それは低ｊｌＪ Ｉｒｌのインテ
ークバルブシートにおいても局部的にはエキゾーストに
近い高温となるため、通常のＡ１合金やＭｇ合金では耐
熱強度、高温耐摩耗性が不足すること、燃焼生成物のデ
ポジットかみこみに弱いこと、耐蝕性に不足すること等
に、種々の間頭点を有しているからである。そのなめに
バルブとの当り面部に耐熱性、耐摩耗性等に吟れた世質
表面被歌を嘱すことが試みられてＮ′：た。それでもな
お下用１基力ｊのＭ合金また＃′ｉＭｇ合金との接合性
不足により当り領被舒部が剥離する問題や、基地のＡＡ
！合金まなけＭｇ合金そのものの剛性不足や熱膨張に起
因する熱歪を回避することが困卸で実用化を阻んでいた
０本発明けＡ１合金またはＭｇ合命命製シリンダヘッド
インテーク及び／１７Ｐ：けエキゾーストバルブシート
相当部ならびに周辺部を強化繊維でＦＲＭ化することに
より当り面基材部の高温強度、剛性を高め熱膨張による
バルブシート周辺の熱歪を抑制し、特にバルブの当り面
に表面ＰＩＩａ材料として使用される、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、またけＣｒのうちのいずれかに基づく合金を＃ａ、
維強化したＦ Ｒ，Ｍけエキゾースト側の高温に耐え、
またインテーク側に使用すると１！け、−そう高い負荷
に耐えることができる。この場合、母材のＡ／合金！た
けＭ、合金とｖＰｌ！材料七の熱膨張の差により発生す
る熱歪は強化繊維によって矯正され、被覆層の剥離や亀
裂を防止することができる０〔実唯例〕 本発明を図面に従い実１単例によって（に詳細に説明す
る。
廃止することはめずらしくないがＡ１合金呻仝は坂治・
全１碕嚇Ｍｇ合金制シリンダヘッドでけこＱ・ような実
月４例が見当らない。それは低ｊｌＪ Ｉｒｌのインテ
ークバルブシートにおいても局部的にはエキゾーストに
近い高温となるため、通常のＡ１合金やＭｇ合金では耐
熱強度、高温耐摩耗性が不足すること、燃焼生成物のデ
ポジットかみこみに弱いこと、耐蝕性に不足すること等
に、種々の間頭点を有しているからである。そのなめに
バルブとの当り面部に耐熱性、耐摩耗性等に吟れた世質
表面被歌を嘱すことが試みられてＮ′：た。それでもな
お下用１基力ｊのＭ合金また＃′ｉＭｇ合金との接合性
不足により当り領被舒部が剥離する問題や、基地のＡＡ
！合金まなけＭｇ合金そのものの剛性不足や熱膨張に起
因する熱歪を回避することが困卸で実用化を阻んでいた
０本発明けＡ１合金またはＭｇ合命命製シリンダヘッド
インテーク及び／１７Ｐ：けエキゾーストバルブシート
相当部ならびに周辺部を強化繊維でＦＲＭ化することに
より当り面基材部の高温強度、剛性を高め熱膨張による
バルブシート周辺の熱歪を抑制し、特にバルブの当り面
に表面ＰＩＩａ材料として使用される、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、またけＣｒのうちのいずれかに基づく合金を＃ａ、
維強化したＦ Ｒ，Ｍけエキゾースト側の高温に耐え、
またインテーク側に使用すると１！け、−そう高い負荷
に耐えることができる。この場合、母材のＡ／合金！た
けＭ、合金とｖＰｌ！材料七の熱膨張の差により発生す
る熱歪は強化繊維によって矯正され、被覆層の剥離や亀
裂を防止することができる０〔実唯例〕 本発明を図面に従い実１単例によって（に詳細に説明す
る。
実ず→’ｉｎ蕾！ １
平均線径２１′１）ｘｎのＡ／２０３５％Ｓ ｉ０２長
繊維を用いてｊ、”＜ １ ｌΔに楢す祷ａＡ収形体ｌ
を製漬し、シリンダヘッド月４シェル型のインチ−り及
びエキゾーストバルブシート部位にセットしたＳ、Ａ／
合合（ＡＯ４０）の溶湯により吸引＊ ｓ＊ して上記
のバルブシート部位を、インチ〜りの謝維体柚率が１５
％１エキゾーストの＋＃維体積率がか％のＦ）ＩＭとし
、更に必要な熟処叩と早械カ１）工を癩してシリンダへ
ラドアッシー粗材を作・■した。第２図鉱上記Ｆ ｎ、
Ｍの形成されたシリンダヘッドの断面図を表わし、２け
ＦＲ，Ｍ’、 ３ ｉシリンダヘッド本体を示す。
繊維を用いてｊ、”＜ １ ｌΔに楢す祷ａＡ収形体ｌ
を製漬し、シリンダヘッド月４シェル型のインチ−り及
びエキゾーストバルブシート部位にセットしたＳ、Ａ／
合合（ＡＯ４０）の溶湯により吸引＊ ｓ＊ して上記
のバルブシート部位を、インチ〜りの謝維体柚率が１５
％１エキゾーストの＋＃維体積率がか％のＦ）ＩＭとし
、更に必要な熟処叩と早械カ１）工を癩してシリンダへ
ラドアッシー粗材を作・■した。第２図鉱上記Ｆ ｎ、
Ｍの形成されたシリンダヘッドの断面図を表わし、２け
ＦＲ，Ｍ’、 ３ ｉシリンダヘッド本体を示す。
次に上１．ｒ！バルブシート、系のバルブとの当り面に
、下記の釦〈耐Ｐ、粁性被覆処理を施した。即ち、イン
卆−りには重量比でＦｃ −５％ＭＯ−２％Ｎｉの合金
微粉にグラファイトをｌち絵加したものを基材とし、こ
れに体積率が１５％となるように平均線径１０ ｔｔｍ
％長さ犯μｍの短繊維を添加混合したペーストを塗布し
、エキゾーストにはＣｏ−１０％０ｒ−５％〜Ｖ−ｔ％
Ｍｏ−１）５％Ｖ−１，５％０（７）合金尚扮に平均線
径０．５ｔｔｍｓ長さ３０１ＪｍのＳｉＣ短指維を体輛
率で１５％になるように添加混合したペースト塗布し、
レーザービームにより局部加熱して半溶融状態で液相焼
結した後エアプローで急冷し、第３図に示す如く耐摩耗
性被覆ル１４を形成させた。最後に耐摩耗性被覆層、味
を機械加工して、第４図に示すバルブ当り而５を形成し
・シリンダヘッドを完成した。６け冷却水を示すＯ実職
例２ 実噸例１のｆ、 ＜ＪＱ維からなる網を用いて第５図に
示すようなリング状の繊維成形体１′を成形し、実Ｉ−
１例１と同様にしてシリンダヘッド用材を得１次にバル
ブとの当り面に′−スい屯例１と同様な耐摩耗性被覆層
をプラズマ溶射し第６図に示す耐摩耗性被Ｎ１層７を；
ト成させ、機械加工を施してシリンダへ、ド本体３を得
た。実噛例１における耐摩耗性被覆層４＃ｉＦＢ・Ｍ２
との境界面で相互に溶り合っているに対し、本例におけ
る耐摩耗性液ｙ＆竪７け溶融粒子の堆積層である。
、下記の釦〈耐Ｐ、粁性被覆処理を施した。即ち、イン
卆−りには重量比でＦｃ −５％ＭＯ−２％Ｎｉの合金
微粉にグラファイトをｌち絵加したものを基材とし、こ
れに体積率が１５％となるように平均線径１０ ｔｔｍ
％長さ犯μｍの短繊維を添加混合したペーストを塗布し
、エキゾーストにはＣｏ−１０％０ｒ−５％〜Ｖ−ｔ％
Ｍｏ−１）５％Ｖ−１，５％０（７）合金尚扮に平均線
径０．５ｔｔｍｓ長さ３０１ＪｍのＳｉＣ短指維を体輛
率で１５％になるように添加混合したペースト塗布し、
レーザービームにより局部加熱して半溶融状態で液相焼
結した後エアプローで急冷し、第３図に示す如く耐摩耗
性被覆ル１４を形成させた。最後に耐摩耗性被覆層、味
を機械加工して、第４図に示すバルブ当り而５を形成し
・シリンダヘッドを完成した。６け冷却水を示すＯ実職
例２ 実噸例１のｆ、 ＜ＪＱ維からなる網を用いて第５図に
示すようなリング状の繊維成形体１′を成形し、実Ｉ−
１例１と同様にしてシリンダヘッド用材を得１次にバル
ブとの当り面に′−スい屯例１と同様な耐摩耗性被覆層
をプラズマ溶射し第６図に示す耐摩耗性被Ｎ１層７を；
ト成させ、機械加工を施してシリンダへ、ド本体３を得
た。実噛例１における耐摩耗性被覆層４＃ｉＦＢ・Ｍ２
との境界面で相互に溶り合っているに対し、本例におけ
る耐摩耗性液ｙ＆竪７け溶融粒子の堆積層である。
実軸、ｐＩＩｉ３
平均線径３Ｉｔ４ｎ、長さ８０師のｋｌ ｚｏｓ−，４
５％ＳｉＯ２短横維ケコロイダルシリカ中に分散し、真
空吸引して第７図に示す繊維成形体８に成形しこれをＡ
１合金（ＡＤＴ 、４ ）でダイカスト鋳造し第８図に
示すようなリング状のＦＲＭ粗材９を得た０繊維体埼率
はｍ％である。次にＦ’Ｒ１’ｔ４粗材９をシリンダへ
、ド用シェル型のインテーク及びエキゾーストバルブシ
ート部位にセットした後、Ａ１合金（Ａ（Ｅ、ｉ０３の
溶湯により吸引鋳造して上記のＦＲＭｌｐ材９を鋳包ん
だ。
５％ＳｉＯ２短横維ケコロイダルシリカ中に分散し、真
空吸引して第７図に示す繊維成形体８に成形しこれをＡ
１合金（ＡＤＴ 、４ ）でダイカスト鋳造し第８図に
示すようなリング状のＦＲＭ粗材９を得た０繊維体埼率
はｍ％である。次にＦ’Ｒ１’ｔ４粗材９をシリンダへ
、ド用シェル型のインテーク及びエキゾーストバルブシ
ート部位にセットした後、Ａ１合金（Ａ（Ｅ、ｉ０３の
溶湯により吸引鋳造して上記のＦＲＭｌｐ材９を鋳包ん
だ。
次にインテークの当り面に重量比で０ｕ−３０％Ｎｉ−
６％Ｍｏ −（’１．８π０の合金微粉を基材とし、平
均線径５師、長さ３０１ｔｍのＣｕ−（資）％Ｓｎ短紗
維を、体積率で１５％となるように混合してなるペース
トを塗布し、またエキゾーストの当り而には、Ｆｅ−８
％Ｍｏ −２％Ｎｉ−１０％Ｃｏの合金微粉を基材とし
て一１％のグラファイトを加え、平均線径３１Ｒｎ ｓ
長さ５０Ｉ！ｒｎのＡ／２０３−４５％Ｓ ｉ０２短繊
維を体積率で加２にとなるように混合してなるペースト
を塗布し、しかる後事１布例１ （！： ）ｒｆｌ横に
してシリンダヘッドを完成した。
６％Ｍｏ −（’１．８π０の合金微粉を基材とし、平
均線径５師、長さ３０１ｔｍのＣｕ−（資）％Ｓｎ短紗
維を、体積率で１５％となるように混合してなるペース
トを塗布し、またエキゾーストの当り而には、Ｆｅ−８
％Ｍｏ −２％Ｎｉ−１０％Ｃｏの合金微粉を基材とし
て一１％のグラファイトを加え、平均線径３１Ｒｎ ｓ
長さ５０Ｉ！ｒｎのＡ／２０３−４５％Ｓ ｉ０２短繊
維を体積率で加２にとなるように混合してなるペースト
を塗布し、しかる後事１布例１ （！： ）ｒｆｌ横に
してシリンダヘッドを完成した。
実施例喀
実１情例３と同様のＥ’ＲＭ粗材をシリンダへラドシェ
ル型のインテーク及びエキゾーストバルブシート部位に
セットしてＭｇ合金（ＡＺ９１）により加圧鋳造し、Ｆ
ＲＭ粗材を鋳包んだＭｇ合金シリンダヘッドを得た。必
要な熱処理と加工をｔ布した後、バルブシート当り面部
に実楕例１と同様に耐Ｎ純性被Ｈ層を形成しシリンダヘ
ッド完成品を得命。
ル型のインテーク及びエキゾーストバルブシート部位に
セットしてＭｇ合金（ＡＺ９１）により加圧鋳造し、Ｆ
ＲＭ粗材を鋳包んだＭｇ合金シリンダヘッドを得た。必
要な熱処理と加工をｔ布した後、バルブシート当り面部
に実楕例１と同様に耐Ｎ純性被Ｈ層を形成しシリンダヘ
ッド完成品を得命。
試験例
上記の実侑例で得たシリンダヘッドのバルブシート部に
つきそれぞれ温度測定と耐久評価を実嘴しな。なお通常
インテークバルブシートに用いられるＳＵＨ３を圧入し
なシリンダヘッドを比較例とした。
つきそれぞれ温度測定と耐久評価を実嘴しな。なお通常
インテークバルブシートに用いられるＳＵＨ３を圧入し
なシリンダヘッドを比較例とした。
測定は５．５１）１） ｒ、 ｐ、 ｍ Ｘ全負荷×３
００時間の運転東件で行なりな。その結果を下記の表に
示す０〔発明の効果〕 ヒ記の記載から明らかな如く、本発明のシリンダヘッド
は性能向ではバルブシート部の熱伝導性が良いためバル
ブシート温度が低下し、バルブシート部の高温強度、耐
摩耗性、耐蝕性等に余裕ができ、市摩耗表面被覆材料が
より低グレードの安価な材料で済ＩＪか、または更に高
負荷に耐え、エンジンの高性能化が容易となる。またイ
ンテークバルブの熱がバルブシート部を伝ってインテー
ク及び／またけエキゾーストバルブの温度が低下し該バ
ルブの高温強度、硬度、耐摩耗性、耐蝕性等に余裕がで
き、バルブシート部と同様に低コスト化すると共にバル
ブ径が大きく設計できるため大巾な性能向」−につなが
る０更にバルブシート部局辺の材質がｑ化されたなめ、
バルブシートＭを含む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、冷却能力の余裕は冷却水
量の削減につながり、軽量化とウオーミングアツプ時間
の短縮効果に結びつ〈メリットを有する。
００時間の運転東件で行なりな。その結果を下記の表に
示す０〔発明の効果〕 ヒ記の記載から明らかな如く、本発明のシリンダヘッド
は性能向ではバルブシート部の熱伝導性が良いためバル
ブシート温度が低下し、バルブシート部の高温強度、耐
摩耗性、耐蝕性等に余裕ができ、市摩耗表面被覆材料が
より低グレードの安価な材料で済ＩＪか、または更に高
負荷に耐え、エンジンの高性能化が容易となる。またイ
ンテークバルブの熱がバルブシート部を伝ってインテー
ク及び／またけエキゾーストバルブの温度が低下し該バ
ルブの高温強度、硬度、耐摩耗性、耐蝕性等に余裕がで
き、バルブシート部と同様に低コスト化すると共にバル
ブ径が大きく設計できるため大巾な性能向」−につなが
る０更にバルブシート部局辺の材質がｑ化されたなめ、
バルブシートＭを含む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、冷却能力の余裕は冷却水
量の削減につながり、軽量化とウオーミングアツプ時間
の短縮効果に結びつ〈メリットを有する。
次に制造面からはシーリング部品点数の削減）シートリ
ング打込みのためのシリンダヘッド下穴及びシートリン
グ４１体の高精度加工の省略及びシー） ＩＪング冷し
ばめ等の圧入１因の省略等々多くのメリットを生じ勿論
、従来のようなシートリング圧入不良やのるみによる脱
落等の発生する心配がない。
ング打込みのためのシリンダヘッド下穴及びシートリン
グ４１体の高精度加工の省略及びシー） ＩＪング冷し
ばめ等の圧入１因の省略等々多くのメリットを生じ勿論
、従来のようなシートリング圧入不良やのるみによる脱
落等の発生する心配がない。
以上のような効果が総合されることにより、本発明は低
コストで高性能な画期的シートリンブレス軽合金シリン
ダヘッドを開発したものということができる。
コストで高性能な画期的シートリンブレス軽合金シリン
ダヘッドを開発したものということができる。
ｓｉ図は実施例１の繊維成形体の斜視図を衷わし、
第２図はバルブシート部をＦＲＭ化し介シリンダヘッド
本体の断面図を表わし、 ｍ ３１Ｑ＋はバルブ当り面に耐摩耗材を被覆した状帖
の断面図を表わし、 第４図はシリンダヘッド完成品の１面図を表わし、 第５図＃−ｉ蛍弛例２のＭ維成形体の斜視図を表わし、 笛６図は実施例２のシリンダヘッド完成品の断面図を表
わし、 第７図は実噛例４の絢維成形体の斜視図を表わし、 第８肉はＦＲＭ軒１材の斜視図を表わす◇１４中、 １、１′・・・Ｇ”Ｖ維１ｉｋｌＦ；体２ ＝−Ｆ’Ｒ
，Ｍ３・・・シリンダヘッド本体 虐・・・耐摩耗性被
覆層５・・・バルブ当り而 ６・・・冷却水７・・・
耐摩耗性被覆層 ８・・・Ｆ！ｖ、ａ成形体９・・・
ＦＲＭＩＩＩ体 特許出願人 トヨタ自動車株式会社第１図
第２図 第３図 第４図 第６母 第５図 第７図 第８図
本体の断面図を表わし、 ｍ ３１Ｑ＋はバルブ当り面に耐摩耗材を被覆した状帖
の断面図を表わし、 第４図はシリンダヘッド完成品の１面図を表わし、 第５図＃−ｉ蛍弛例２のＭ維成形体の斜視図を表わし、 笛６図は実施例２のシリンダヘッド完成品の断面図を表
わし、 第７図は実噛例４の絢維成形体の斜視図を表わし、 第８肉はＦＲＭ軒１材の斜視図を表わす◇１４中、 １、１′・・・Ｇ”Ｖ維１ｉｋｌＦ；体２ ＝−Ｆ’Ｒ
，Ｍ３・・・シリンダヘッド本体 虐・・・耐摩耗性被
覆層５・・・バルブ当り而 ６・・・冷却水７・・・
耐摩耗性被覆層 ８・・・Ｆ！ｖ、ａ成形体９・・・
ＦＲＭＩＩＩ体 特許出願人 トヨタ自動車株式会社第１図
第２図 第３図 第４図 第６母 第５図 第７図 第８図
Claims (7)
- （１）シリンダヘッド本体のインテーク及び／またはエ
キゾーストバルブシート相当部を繊維強化金属化し、バ
ルブ当り面部に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒのうちのいず
れか一種に基づく合金を基材とした繊維強化金属の被覆
層を設け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）繊維強化金属中に、線径５．０ないし３００μｍ
の長繊維が体積率３．０ないし４０％で同心円状に、ま
たはメッシュ状に配向している特許請求の範囲第１項記
載の軽合金シリンダヘッド。 - （３）繊維強化金属中に、線径０．０５ないし２０μｍ
、長さ１０ないし５００μｍの短繊維が体積率３．０な
いし４０％で複合されている特許請求の範囲第１項記載
の軽合金シリンダヘッド。 - （４）バルブ当り面部の繊維強化金属中に線径０．０５
ないし２０μｍ、長さ１０ないし５００μｍの短繊維が
２．０ないし４０％の体積率で含まれている特許請求の
範囲第１項記載の軽合金シリンダヘッド。 - （５）強化繊維がＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、または
ＳｉＣからなるセラミック繊維、または炭素繊維、ガラ
ス繊維または金属繊維である特許請求の範囲第２項乃至
第４項のいずれかに記載の軽合金シリンダヘッド。 - （６）繊維強化金属部位が、繊維のスケルトンプリフォ
ームをバルブシート部位に配し、溶浸法で鋳造された特
許請求の範囲第１項記載の軽合金シリンダヘッド。 - （７）繊維強化金属が単体粗材としてバルブシート部位
に鋳包まれた特許請求の範囲第１項記載の軽合金シリン
ダヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20934584A JPS6187948A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP20934584A JPS6187948A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 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 |
|---|---|
| JPS6187948A true JPS6187948A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16571412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20934584A Pending JPS6187948A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 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) | JPS6187948A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63162863U (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-24 | ||
| FR2923857A1 (fr) * | 2007-11-15 | 2009-05-22 | Renault Sas | Culasse d'un moteur a combustion interne |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20934584A patent/JPS6187948A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63162863U (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-24 | ||
| FR2923857A1 (fr) * | 2007-11-15 | 2009-05-22 | Renault Sas | Culasse d'un moteur a combustion interne |
| WO2009062978A1 (fr) * | 2007-11-15 | 2009-05-22 | Renault S.A.S. | Culasse d'un moteur a combustion interne |
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