JPH045685Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はセラミツクスを利用した内燃機関用開
閉弁に関するものである。

［従来の技術］ 従来の金属からなる内燃機関用開閉弁では、例
えば実開昭58−27509号公報などに開示されるよ
うに、ステムの上端部に断面半円弧状の環状溝を
設け、分割体からなるコツタの円筒面に設けた突
条を前記環状溝に係合し、コツタの円錐状の外周
面をローテイタの円錐穴に嵌合してステムにロー
テイタが結合される。そして、このローテイタに
取り付けたばね座とシリンダヘツドとの間に介装
したばねにより開閉弁が吸・排気口に押し付けら
れる。

ところで、セラミツクスの断熱性を利用して熱
効率の高い内燃機関を得る試みは既に数多く提案
されている。このような内燃機関では開閉弁すな
わち吸・排気弁についても、これをセラミツクス
から成形することが望まれるところであるが、セ
ラミツクスの場合には上述のようなコツタが係合
する環状溝をステムに形成することは、その部分
の強度が損われるので採用し難い。そこで、コツ
タの内面を円筒面とし、この円筒面とステムとの
摩擦係合によりローテイタを結合することが要求
される。

しかし、一般にセラミツクスはその焼成後の表
面粗さが非常に平滑で1μｍ程度に仕上げられて
いる。敢えて、セラミツクスの表面粗さを粗くす
ると、焼成時この部分から割れが生じるなど強度
上に問題がある。また、焼成後にセラミツクス表
面の粗さを機械的に加工することも考えられる
が、この場合も割れや亀裂を招く恐れがある。

［考案が解決しようとする問題点］ そこで、本考案の目的は上述の問題に鑑み、焼
成されたセラミツクスからなるステムの表面に、
強度を損うことなく簡単な表面加工を施すことに
よりコツタの円筒面との十分な摩擦係合が得られ
る内燃機関用開閉弁を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の構成はセ
ラミツクスからなるステムのコツタ係合面にメタ
ライズ層を形成し、該メタライズ層の外周に所定
の表面粗さを有する金属コ−テイング層を形成し
たものである。

［作用］ セラミツクスからなるステム１のコツタ２と係
合する係合面４に適当な粗面を形成するために、
セラミツクスから焼成されたステム１の表面にメ
タライズ層７を形成することにより、この表面に
所要の表面粗さを有する金属コーテイング層８を
形成することができる。このコーテイング層８に
おいてコツタ２の円筒面１４との確実な摩擦係合
が得られる。

［考案の実施例］ 本考案を実施例に基づいて説明する。第２図に
示すように、まず、開閉弁１０はステム１の下端
部に茸型の弁体１５が形成される一方、上端部に
分割体からなるコツタ２が摩擦係合され、このコ
ツタ２をローテイタ１２の円錐穴１３に固く嵌合
してステム１にローテイタ１２が結合される。そ
して、ローテイタ１２の上面に公知のカムに摺接
するカムフオロアが、また下面に弁体１５を吸・
排気口へ押し付ける弁ばねがばね座を介してそれ
ぞれ係合されるようになつている。

コツタ２にステム１を嵌合する円筒面１４が形
成される。コツタ２は通常の金属から構成される
もので、円筒面１４は通常の表面粗さが10μｍ程
度とされる。

本考案によれば、セラミツクスからなるステム
１のコツタ２と係合する係合面４に適当な粗面を
形成するために、第３図に示すように、ステム１
のコツタ２と係合する部分に僅かにしもかなだら
かにくびれた面１ａを予め成形して焼成した後、
第４図に示すように、ステム１のくびれ面１ａに
メタライズ層７が形成される。このメタライズ層
７はセラミツクスの表面を金属化するもので、こ
れにより所要の金属をコーテイングすることが可
能となる。

メタライズ層７の形成方法としては、Pi，Nb，
Zrなどの活性金属、Au，Ab，Pdなどの貴金属、
Mo，Ｗなどの高融点金属を溶着法により形成す
る。また、Mo，Mnなどの金属粉末を添加した
ペーストをステム１の表面に塗布し焼成してもよ
い。さらに、Mo，Mnなどの金属粉末をステム
１の表面に溶射してもよい。

このようにして、薄いメタライズ層７をステム
１の表面に形成した後、第１，４図に示すよう
に、メタライズ層７の表面に所定の金属をコーテ
イング（ろう付けまたは溶着）する。最後に金属
コーテイング層８の表面を所定の寸法に研磨して
表面粗さを10μｍ程度とする。金属コーテイング
層８の厚さは0.5mm程度あれば十分である。

ステム１のくびれ面１ａは緩かな円弧状とさ
れ、ステム１の強度を損わない程度のものとされ
るのは、金属コーテイングした後の仕上り（外
径）が、開閉弁のシリンダヘツドへの組付けの都
合上他の部分と外径が等しくなるようにするため
である。

本考案は上述のように構成することにより、セ
ラミツクスからなるステム１の強度に何ら悪影響
を及ぼすことなく、表面に所定の表面粗さをもつ
係合面４を形成することができ、したがつて、こ
の係合面４を挟むようにコツタ２の円筒面１４を
係合し、コツタ２をローテイタ１２の円錐穴１３
に固くテーパ嵌合することにより、コツタ２がス
テム１の軸方向に滑ることなく強固に摩擦係合さ
れる。この結果、ステム１とローテイタ１２が結
合され、カムの駆動力を受けるローテイタ１２の
運動がステム１へ一体的に伝達される。

［考案の効果］ 本考案は上述のように、普通にセラミツクスか
ら形成される開閉弁のステム１の表面に、適当な
表面粗さをもつ金属コーテイング層８を形成した
ものであるから、コツタ２との十分な摩擦係合が
得られ、これにより弁ばねおよびカムフオロアを
支持するローテイタ１２とシリンダヘツドとの組
付間隔を所定の寸法に保つことができ、開閉弁の
正常な作動を確保することができる。そして、セ
ラミツクスから普通の方法で成形したステム１の
表面に、メタライズ層７を介してコーテイング層
８を形成するものであるから、セラミツクスとし
ての強度を損うことがなく、セラミツクスのもつ
断熱性の優れた内燃機関用開閉弁を安価に提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関用開閉弁の要部
を示す平面断面図、第２図は同内燃機関用開閉弁
の側面図、第３図、第４図および第５図は同内燃
機関用開閉弁の製造過程を示す側面断面図であ
る。 １……ステム、２……コツタ、４……コツタ係
合面、７……メタライズ層、８……金属コーテイ
ング層、１０……開閉弁、１２……ローテイタ、
１３……円錐穴、１４……円筒面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セラミツクスからなるステムのコツタ係合面に
   メタライズ層を形成し、該メタライズ層の外周に
   所定の表面粗さを有する金属コーテイング層を形
   成したことを特徴とする内燃機関用開閉弁。