JP3270937B2 - エンジンのシリンダヘッド構造 - Google Patents
エンジンのシリンダヘッド構造Info
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- JP3270937B2 JP3270937B2 JP11422092A JP11422092A JP3270937B2 JP 3270937 B2 JP3270937 B2 JP 3270937B2 JP 11422092 A JP11422092 A JP 11422092A JP 11422092 A JP11422092 A JP 11422092A JP 3270937 B2 JP3270937 B2 JP 3270937B2
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- Japan
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- cylinder head
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結材から成るバルブ
シートをシリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に接合
して構成されるエンジンのシリンダヘッド構造に関す
る。
シートをシリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に接合
して構成されるエンジンのシリンダヘッド構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】所謂粉末治金法によって得られる焼結材
は、高い材料歩留、高精度等が期待されることから自動
車部品等に多用されている。
は、高い材料歩留、高精度等が期待されることから自動
車部品等に多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、斯かる焼結
材は、圧粉体を焼結して得られるものである故に他部材
への接合が非常に難しい材料である。例えば、抵抗溶接
による場合には、焼結材自体の電気抵抗が大きいため、
該焼結材は内部で発熱が起きて加圧力を受けると塑性変
形が生じるだけであって、所望する接合界面での発熱、
溶融、接合は起こらない。
材は、圧粉体を焼結して得られるものである故に他部材
への接合が非常に難しい材料である。例えば、抵抗溶接
による場合には、焼結材自体の電気抵抗が大きいため、
該焼結材は内部で発熱が起きて加圧力を受けると塑性変
形が生じるだけであって、所望する接合界面での発熱、
溶融、接合は起こらない。
【０００４】他方、内燃エンジンの分野においては、近
年、多バルブ化が進み、シリンダヘッドの各気筒には複
数の吸・排気ポートが近接して配置されるため、各ポー
ト間の距離が短くなりつつあり、斯かる状況の下で焼結
材から成るバルブシートを吸・排気ポートの周縁に従来
通り圧入すると、シリンダヘッドのポート間に強度不足
のための割れが発生する等の問題が発生する。
年、多バルブ化が進み、シリンダヘッドの各気筒には複
数の吸・排気ポートが近接して配置されるため、各ポー
ト間の距離が短くなりつつあり、斯かる状況の下で焼結
材から成るバルブシートを吸・排気ポートの周縁に従来
通り圧入すると、シリンダヘッドのポート間に強度不足
のための割れが発生する等の問題が発生する。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、特に多バルブエンジン用シリ
ンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に、焼結材から成る
バルブシートを、シリンダヘッドの割れ等を起こすこと
なく、接合することができるシリンダヘッド構造を提供
することにある。
で、その目的とする処は、特に多バルブエンジン用シリ
ンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に、焼結材から成る
バルブシートを、シリンダヘッドの割れ等を起こすこと
なく、接合することができるシリンダヘッド構造を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、焼結材から成るバルブシートをシリンダ
ヘッドの吸・排気ポート部周縁に接合して構成されるエ
ンジンのシリンダヘッド構造において、前記燒結材の空
孔に電気伝導率が高くて燒結材に含浸し易い金属を溶浸
処理によって充填するとともに、該燒結材から成るバル
ブシートをシリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に抵
抗溶接によって接合したことを特徴とする。
め、本発明は、焼結材から成るバルブシートをシリンダ
ヘッドの吸・排気ポート部周縁に接合して構成されるエ
ンジンのシリンダヘッド構造において、前記燒結材の空
孔に電気伝導率が高くて燒結材に含浸し易い金属を溶浸
処理によって充填するとともに、該燒結材から成るバル
ブシートをシリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に抵
抗溶接によって接合したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、バルブシートを構成する燒結
材の空孔にＣｕ，Ａｌ等の電気伝導率が高くて焼結材に
含浸し易い金属が充填されるため、バルブシート全体の
電気伝導率が高められ、該バルブシートをシリンダヘッ
ドの吸・排気ポート部周縁に抵抗溶接する場合、バルブ
シート内部の発熱量が減少し、その代わりに接合界面で
の発熱量が増え、この結果、当該バルブシートが接合可
能となる。従って、バルブシートは、従来の圧入方式に
よらなくても、シリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁
に抵抗溶接によって接合され、特にポート間距離の短い
多バルブエンジン用シリンダヘッドに割れ等の問題が発
生することはない。
材の空孔にＣｕ，Ａｌ等の電気伝導率が高くて焼結材に
含浸し易い金属が充填されるため、バルブシート全体の
電気伝導率が高められ、該バルブシートをシリンダヘッ
ドの吸・排気ポート部周縁に抵抗溶接する場合、バルブ
シート内部の発熱量が減少し、その代わりに接合界面で
の発熱量が増え、この結果、当該バルブシートが接合可
能となる。従って、バルブシートは、従来の圧入方式に
よらなくても、シリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁
に抵抗溶接によって接合され、特にポート間距離の短い
多バルブエンジン用シリンダヘッドに割れ等の問題が発
生することはない。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【０００９】図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る接合前
処理方法をその工程順に示す説明図、図２は抵抗溶接の
説明図である。
処理方法をその工程順に示す説明図、図２は抵抗溶接の
説明図である。
【００１０】図１（ａ）に示す焼結材１は所謂粉末治金
法によって得られるものであって、これはＦｅを主体と
する多数の粉体粒子２の結合体であり、粉体粒子２の間
には多数の空孔３が形成されている。
法によって得られるものであって、これはＦｅを主体と
する多数の粉体粒子２の結合体であり、粉体粒子２の間
には多数の空孔３が形成されている。
【００１１】而して、本実施例においては、焼結材１に
溶浸処理を施し、図１（ｂ）に示すように、電気伝導率
が高くて焼結材１に含浸し易いＣｕ等の金属４を焼結材
１の空孔３に充填する。尚、焼結材１がＣｕを主体とす
る粉体粒子の結合体である場合には、これの空孔３に充
填する金属４としてはＡｌが選ばれる。
溶浸処理を施し、図１（ｂ）に示すように、電気伝導率
が高くて焼結材１に含浸し易いＣｕ等の金属４を焼結材
１の空孔３に充填する。尚、焼結材１がＣｕを主体とす
る粉体粒子の結合体である場合には、これの空孔３に充
填する金属４としてはＡｌが選ばれる。
【００１２】以上の接合前処理が施された焼結材１を図
２に示すように部材５に抵抗溶接によって接合する場
合、焼結材１と部材５を上下の電極６，７によって挟ん
で圧力を加え、続いて通電する。そして、焼結材１と部
材５との接合面及びその付近（溶接部）が溶融温度又は
これに近い温度まで加熱されると、通電を遮断し、焼結
材１と部材５に強圧を加えて両者を接合する。
２に示すように部材５に抵抗溶接によって接合する場
合、焼結材１と部材５を上下の電極６，７によって挟ん
で圧力を加え、続いて通電する。そして、焼結材１と部
材５との接合面及びその付近（溶接部）が溶融温度又は
これに近い温度まで加熱されると、通電を遮断し、焼結
材１と部材５に強圧を加えて両者を接合する。
【００１３】而して、上記抵抗溶接においては、焼結材
１の空孔３には前述の接合前処理によって熱伝導率の高
い金属４が充填されているため、焼結材１全体の電気伝
導率が高められ、該焼結材１の内部発熱量が減少し、そ
の代りに焼結材１と部材５の接合界面での局部的な発熱
量が増え、この結果、焼結材１の抵抗溶接による接合が
可能となる。
１の空孔３には前述の接合前処理によって熱伝導率の高
い金属４が充填されているため、焼結材１全体の電気伝
導率が高められ、該焼結材１の内部発熱量が減少し、そ
の代りに焼結材１と部材５の接合界面での局部的な発熱
量が増え、この結果、焼結材１の抵抗溶接による接合が
可能となる。
【００１４】次に、本発明に係るエンジンのシリンダヘ
ッド構造を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図
３、図４はそれぞれバルブシート接合前、後の状態を示
すシリンダヘッドの吸気ポート部の断面図である。
ッド構造を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図
３、図４はそれぞれバルブシート接合前、後の状態を示
すシリンダヘッドの吸気ポート部の断面図である。
【００１５】シリンダヘッド２０は軽量なＡｌ合金鋳物
で構成され、これの吸気ポート２１周縁にはリング状の
段凹部２１ａが機械加工によって形成されている。
で構成され、これの吸気ポート２１周縁にはリング状の
段凹部２１ａが機械加工によって形成されている。
【００１６】一方、２２は耐衝撃性、耐摩耗性及び高温
強度に優れた焼結材で構成されるバルブシートであっ
て、これには前記接合前処理が施されている。
強度に優れた焼結材で構成されるバルブシートであっ
て、これには前記接合前処理が施されている。
【００１７】而して、バルブシート２２を抵抗溶接によ
ってシリンダヘッド２０の吸気ポート２１周縁に接合す
る場合、図３に示すように、バルブシート２２とシリン
ダヘッド２０の段凹部２１ａとの間に薄いＣｕ箔、Ａｌ
箔等のインサート２３を介在させて図２に示した要領で
抵抗溶接を実施する。すると、図４に示すようにバルブ
シート２２は前述の理由でシリンダヘッド２０の吸気ポ
ート２１周縁の段凹部２１ａに嵌合、密着し、従来のよ
うに圧入方式によらないでバルブシート２２を溶接によ
って接合することができる。
ってシリンダヘッド２０の吸気ポート２１周縁に接合す
る場合、図３に示すように、バルブシート２２とシリン
ダヘッド２０の段凹部２１ａとの間に薄いＣｕ箔、Ａｌ
箔等のインサート２３を介在させて図２に示した要領で
抵抗溶接を実施する。すると、図４に示すようにバルブ
シート２２は前述の理由でシリンダヘッド２０の吸気ポ
ート２１周縁の段凹部２１ａに嵌合、密着し、従来のよ
うに圧入方式によらないでバルブシート２２を溶接によ
って接合することができる。
【００１８】従って、シリンダヘッド２０が特に多バル
ブエンジン（例えば、５バルブエンジン）用であって、
隣接する吸気ポート２１間の距離が極めて短いような場
合であっても、吸気ポート２１間の狭い部分に圧入によ
る過大な力が加わることがなく、該部分に割れが発生す
る等の不具合が生じない。
ブエンジン（例えば、５バルブエンジン）用であって、
隣接する吸気ポート２１間の距離が極めて短いような場
合であっても、吸気ポート２１間の狭い部分に圧入によ
る過大な力が加わることがなく、該部分に割れが発生す
る等の不具合が生じない。
【００１９】又、バルブシート２２を構成する焼結材に
は電気伝導率の高い金属が含浸されるため、バルブシー
ト２２の電気伝導率が高くなって放熱し易くなり、エン
ジンの燃焼室内の温度上昇が抑えられてノッキングの発
生が防がれるという効果も得られる。
は電気伝導率の高い金属が含浸されるため、バルブシー
ト２２の電気伝導率が高くなって放熱し易くなり、エン
ジンの燃焼室内の温度上昇が抑えられてノッキングの発
生が防がれるという効果も得られる。
【００２０】尚、以上はバルブシートの吸気ポート側へ
の接合構造のみについて述べたが、排気ポート側への接
合構造も同様に構成することができる。
の接合構造のみについて述べたが、排気ポート側への接
合構造も同様に構成することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、焼結材から成るバルブシートをシリンダヘッド
の吸・排気ポート部周縁に接合して構成されるエンジン
のシリンダヘッド構造において、前記燒結材の空孔に電
気伝導率が高くて燒結材に含浸し易い金属を溶浸処理に
よって充填するとともに、該燒結材から成るバルブシー
トをシリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に抵抗溶接
によって接合したため、特に多バルブエンジン用シリン
ダヘッドの吸・排気ポート部周縁に、焼結材から成るバ
ルブシートを、シリンダヘッドの割れ等を起こすことな
く、接合することができるという効果が得られる。
よれば、焼結材から成るバルブシートをシリンダヘッド
の吸・排気ポート部周縁に接合して構成されるエンジン
のシリンダヘッド構造において、前記燒結材の空孔に電
気伝導率が高くて燒結材に含浸し易い金属を溶浸処理に
よって充填するとともに、該燒結材から成るバルブシー
トをシリンダヘッドの吸・排気ポート部周縁に抵抗溶接
によって接合したため、特に多バルブエンジン用シリン
ダヘッドの吸・排気ポート部周縁に、焼結材から成るバ
ルブシートを、シリンダヘッドの割れ等を起こすことな
く、接合することができるという効果が得られる。
【図１】（ａ），（ｂ）は接合前処理方法をその工程順
に示す説明図である。
に示す説明図である。
【図２】抵抗溶接の説明図である。
【図３】バルブシート接合前の状態を示すシリンダヘッ
ドの吸気ポート部の断面図である。
ドの吸気ポート部の断面図である。
【図４】バルブシート接合後の状態を示すシリンダヘッ
ドの吸気ポート部の断面図である。
ドの吸気ポート部の断面図である。
１ 焼結材 ３ 空孔 ４ 金属 ２０ シリンダヘッド ２１ 吸気ポート ２２ バルブシート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−167844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−118801（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−160185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−121754（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 3/26 B23K 11/34,15/00 B23K 20/10,26/00 F16J 10/00
Claims (1)
- 【請求項１】 焼結材から成るバルブシートをシリンダ
ヘッドの吸・排気ポート部周縁に接合して構成されるエ
ンジンのシリンダヘッド構造において、 前記燒結材の空孔に電気伝導率が高くて燒結材に含浸し
易い金属を溶浸処理によって充填するとともに、該燒結
材から成るバルブシートをシリンダヘッドの吸・排気ポ
ート部周縁に抵抗溶接によって接合したことを特徴とす
るエンジンのシリンダヘッド構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11422092A JP3270937B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11422092A JP3270937B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287324A JPH05287324A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3270937B2 true JP3270937B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=14632240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11422092A Expired - Fee Related JP3270937B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3270937B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5802716A (en) * | 1994-09-30 | 1998-09-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for bonding a valve seat with a cylinder head |
| DE4435392B4 (de) | 1994-10-04 | 2008-02-07 | Immuno Ag | Verfahren zur Trennung von vWF in hochmolekularen vWF und niedermolekularen vWF |
| JP3335036B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2002-10-15 | ヤマハ発動機株式会社 | 接合型バルブシート |
| JPH08270500A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃エンジン |
| US5778531A (en) * | 1995-09-14 | 1998-07-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cylinder head for engine |
| JPH0979014A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-25 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン用シリンダヘッドの製造方法 |
| DE102004005799A1 (de) * | 2004-02-06 | 2005-09-01 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Herstellung einer lokalen Verstärkung für ein Bauteil einer Brennkraftmaschine |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP11422092A patent/JP3270937B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05287324A (ja) | 1993-11-02 |
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Legal Events
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