JP5858007B2 - バルブシート用の肉盛方法及びシリンダヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示されたバルブシート用の肉盛方法では、重力により溶融金属が鉛直方向下側に垂れ下がることにより、形成された肉盛層の鉛直方向上側において欠肉が生じる虞があった。
燃焼室と、
前記燃焼室に通じる吸気用もしくは排気用のポートと、
前記ポートの前記燃焼室側の開口端に形成された環状のザグリ溝と、を備えたシリンダヘッド粗形材において、
前記ザグリ溝に供給した金属粉にレーザビームを照射して、肉盛層を形成するバルブシート用の肉盛方法であって、
前記ザグリ溝から前記ザグリ溝の内側かつ前記燃焼室側へ突出したガス整流壁を設け、
前記レーザビームを照射するとともにガスを吹き付け、前記ガス整流壁によって前記ガスを前記ザグリ溝の内側から外側へ向かって流すものである。
このような構成により、肉盛層の欠肉を抑制することができる。
燃焼室と、前記燃焼室に通じる吸気用もしくは排気用のポートと、を備えたシリンダヘッド粗形材を形成するステップと、
前記ポートの前記燃焼室側の開口端に環状のザグリ溝を形成するステップと、
前記ザグリ溝に供給した金属粉にレーザビームを照射して、バルブシート用の肉盛層を形成するステップと、を備えたシリンダヘッドの製造方法であって、
前記肉盛層を形成するステップよりも前に、前記ザグリ溝から前記ザグリ溝の内側かつ前記燃焼室側へ突出したガス整流壁を設け、
前記肉盛層を形成するステップにおいて、前記レーザビームを照射するとともにガスを吹き付け、前記ガス整流壁によって前記ガスを前記ザグリ溝の内側から外側へ向かって流すものである。
このような構成により、肉盛層の欠肉を抑制することができる。
まず、図1〜4を参照して、実施の形態1に係るバルブシート用の肉盛方法について説明する。図1は、実施の形態1に係るバルブシート用の肉盛方法の概要を模式的に示す斜視図である。図2は、実施の形態1に係るレーザ加工ヘッドの断面図である。図3は、実施の形態1に係るバルブシート用の肉盛方法の詳細を示す断面図である。図4は、図3の点線枠内の拡大図である。
次に、図6を参照して、実施の形態2に係るバルブシート用の肉盛方法について説明する。図6は、実施の形態2に係るバルブシート用の肉盛方法の詳細を示す断面図である。実施の形態2に係る図6は、実施の形態1に係る図4に対応している。実施の形態1に係るバルブシート用の肉盛方法では、ガス整流壁15が、シリンダヘッド粗形材10に着脱可能であった。これに対し、実施の形態2に係るバルブシート用の肉盛方法では、ガス整流壁15が、シリンダヘッド粗形材10と一体に形成さている。つまり、ガス整流壁15が鋳造により形成されている。そのため、ガス整流壁15の中央に貫通孔15cが形成されている。
例えば、肉盛層20の原料である金属粉をレーザ加工ヘッド40とは別のノズルを用いてザグリ溝14へ供給してもよい。また、不活性ガスが同一のレーザ加工ヘッドから吐出される必要もない。
また、吸気ポート11や排気ポート12のそれぞれにおいて、ザグリ溝14の中心軸A1が鉛直方向と一致するように、シリンダヘッド粗形材10の姿勢を調整してもよい。
11 吸気ポート
12 排気ポート
13 燃焼室
14 ザグリ溝
14a 底面
14b 斜面
14c 側壁
15 ガス整流壁
15a 突出部
15b 嵌合部(固定部)
15c 貫通孔
20 肉盛層
30 レーザビーム
40 レーザ加工ヘッド
41 内側ノズル
42 外側ノズル
43 原料供給管
Claims (13)
- 燃焼室と、
前記燃焼室に通じる吸気用もしくは排気用のポートと、
前記ポートの前記燃焼室側の開口端に形成された環状のザグリ溝と、を備えたシリンダヘッド粗形材において、
前記ザグリ溝に供給した金属粉にレーザビームを照射して、肉盛層を形成するバルブシート用の肉盛方法であって、
前記ザグリ溝から前記ザグリ溝の中心軸側かつ前記燃焼室側へ突出したガス整流壁を設け、
前記レーザビームを照射するとともにガスを吹き付け、前記ガス整流壁によって前記ガスを前記ザグリ溝の中心軸側から前記肉盛層へ向かって流す、バルブシート用の肉盛方法。 - 前記レーザビームを出射するレーザ加工ヘッドから前記ガスを吐出する、
請求項1に記載のバルブシート用の肉盛方法。 - 前記レーザ加工ヘッドから前記ガスとともに前記金属粉を吐出する、
請求項2に記載のバルブシート用の肉盛方法。 - 前記レーザビームの光軸と前記金属粉の吐出軸とを同軸とする、
請求項2又は3に記載のバルブシート用の肉盛方法。 - 前記ガス整流壁を、前記シリンダヘッド粗形材に対して着脱自在に形成する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のバルブシート用の肉盛方法。 - 前記ガス整流壁を、前記シリンダヘッド粗形材と一体に形成する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のバルブシート用の肉盛方法。 - 燃焼室と、前記燃焼室に通じる吸気用もしくは排気用のポートと、を備えたシリンダヘッド粗形材を形成するステップと、
前記ポートの前記燃焼室側の開口端に環状のザグリ溝を形成するステップと、
前記ザグリ溝に供給した金属粉にレーザビームを照射して、バルブシート用の肉盛層を形成するステップと、を備えたシリンダヘッドの製造方法であって、
前記肉盛層を形成するステップよりも前に、前記ザグリ溝から前記ザグリ溝の中心軸側かつ前記燃焼室側へ突出したガス整流壁を設け、
前記肉盛層を形成するステップにおいて、前記レーザビームを照射するとともにガスを吹き付け、前記ガス整流壁によって前記ガスを前記ザグリ溝の中心軸側から前記肉盛層へ向かって流す、シリンダヘッドの製造方法。 - 前記肉盛層を形成するステップにおいて、前記レーザビームを出射するレーザ加工ヘッドから前記ガスを吐出する、
請求項7に記載のシリンダヘッドの製造方法。 - 前記肉盛層を形成するステップにおいて、前記レーザ加工ヘッドから前記ガスとともに前記金属粉を吐出する、
請求項8に記載のシリンダヘッドの製造方法。 - 前記レーザビームの光軸と前記金属粉の吐出軸とを同軸とする、
請求項8又は9に記載のシリンダヘッドの製造方法。 - 前記ガス整流壁を、前記シリンダヘッド粗形材に対して着脱自在に形成し、
前記ザグリ溝を形成するステップよりも後、前記肉盛層を形成するステップよりも前に、前記シリンダヘッド粗形材に対して前記ガス整流壁を装着し、
前記肉盛層を形成するステップよりも後に、前記シリンダヘッド粗形材から前記ガス整流壁を取り外す、
請求項7〜10のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの製造方法。 - シリンダヘッド粗形材を形成するステップにおいて、前記ガス整流壁を、前記シリンダヘッド粗形材と一体に形成し、
前記肉盛層を形成するステップよりも後に、前記シリンダヘッド粗形材から前記ガス整流壁を機械加工により除去する、
請求項7〜10のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの製造方法。 - 前記肉盛層が形成された前記シリンダヘッド粗形材を機械加工し、バルブシートを形成するステップを更に備える、
請求項7〜12のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの製造方法。
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