JPH0459175A - エンジンバルブ等の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、弁フェース部等に、硬質かつ高耐摩耗性を有
する盛金材料を肉感溶接してなるエンジンバルブ等の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

エンジンバルブの弁フェース部は、高負荷、高サイクル
の繰返し荷重を受けるため、母材単体の強度では著しく
摩耗する。

そのため、弁フェース部に、硬質かつ高耐摩耗性の盛金
材料、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｗ系からなるステライト等の
合金粉末を肉盛溶接して、耐摩耗性を高めるようにして
いる。

このようなエンジンバルブは、通常、第４図〜第７図に
略示する工程を経て製造される。

すなわち、まずプレス工程により、第４図に示すような
エンジンバルブ（１）の原形品を成形したのち、第５図
に示すように、機械加工をもって、傘部（１ａ）の弁フ
ェース部（ｌｂ）に肉盛り用の環状凹溝（１ｃ）を形成
する。

ついで、第６図に示すように、エンジンバルブ（１）の
傘部（１ａ）を、プラズマ溶接装置における傾斜させた
回転台（２）上に載置して、一定方向に回転させつつ、
弁フェース部（１ｂ）の直上に臨ませたトーチ（３）の
先端より、プラズマアーク（４）を発生させると同時に
、粉末状の盛金材料（５）を供給し、アーク熱により盛
金材料（５）と弁フェース部（１ｂ）の表層を溶融させ
ながら、環状凹溝（ＩＣ）の全面に肉盛り（６）を施す
。

最後に、第７図に示すように、肉盛り（６）後の、弁フ
ェース部（１ｂ）を、再度機械加工して、テーパ状の平
滑なフェース面（１ｄ）に仕上げる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記環状凹溝（ｌｃ）への肉盛り（６）は、通常、第６
図、及び第７図の想像線で示すように、仕上加工により
形成される規定のフェース面（１ｄ）の高さ以上に盛り
上げて行われるのが一般的である。

このような過剰な肉盛りを行なうと、仕上げ加工時の切
削代が大となり、加工時間が長くなって生産性を低下さ
せたり、多くの切粉が発生したり、切削抵抗が増大して
、バイトの寿命を低下させたりするなどの問題が生じる
。

また、高価でかつ価格変動の大きいコバルトを多量に含
む盛金材料の消費量が増えるため、その分歩留まりが低
下して、製造コストが上昇する。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、肉盛り部をフェース面の仕上がり形状に近ずけること
により、切削代を最小限とし５もって、生産性及び歩留
まりを向上させて、製造コストの低減が図れるようにし
た、エンジンバルブ等の製造方法を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するたの手段〕

上記目的は、エンジンバルブ（１）の弁フェース部（ｌ
ｂ）等に形成された環状凹溝（１ｃ）に、母材と異なる
盛金材料（５）を、適宜の肉盛溶接装置により肉盛溶接
した直後に、押圧手段（９）により未硬化の肉盛り（６
）部を押圧して、規定のフェース面とほぼ等しい高さの
平坦面とすることにより達成することができる。

好ましくは、上記押圧手段は押圧ローラとするのがよい
。

〔作　用〕

過剰に肉盛りするのが防止されるので、その後の肉盛り
（６）部の機械加工が容易となり、加工時間を著しく短
縮しうる。

また、盛金材料（５）が節約されるので１歩留まりが向
上する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて説明する。

なお、第４図〜第７図に示す従来例と同様の部材には、
同じ符号を付して説明する。

まず、前工程において弁フェース部（１ｂ）に環状凹溝
（１ｃ）が形成されたエンジンバルブ（１）の傘部（１
ａ）を、前述した従来例と同様のプラズマ溶接装置の回
転台（２）に載置して、平面視反時計方向に回転させつ
つ、弁フェース部（ｌｂ）の直上に臨ませたトーチ（３
）の先端より、不活性シールドガスとともにプラズマア
ーク（４）を発生させ、かつ同時に、粉末状の盛金材料
（５）を供給して、環状凹溝（１ｃ）に肉盛溶接を開始
する。

ついで、肉盛り（６）部がまだ硬化しない可塑状態、好
ましくは半溶融状態にある間に、トーチ（３）に近接す
るとともに、環状凹溝（１ｃ）に向かって上下動可能に
設けられた、エアシリンダ（７）と、そのピストンロッ
ド（７ａ）の下端に、ブラケット（８）をもって枢支さ
れた耐熱性の押圧ローラ（９）とからなる押圧装置（１
０）における押圧ローラ（９）を、第２図示のように、
その下端面が、環状凹溝（１ｃ）の上端縁、すなわち予
め定められた規定のフェース面（１１）の高さとほぼ同
等か、それよりも若干高い位置となるまで下降させ、上
記肉盛り（６）の上面を、フェース面の仕上がり形状に
近いテーパ状の平坦面に予備成形する。

この押圧時において、肉盛り（６）部の表層の余剰肉は
、ワークの回転と反対方向、すなわちトーチ（３）側に
向かってしごかれ、トーチ（３）により再溶融されて、
環状凹溝（１ｃ）に溶着される。

押圧ローラ（９）により肉盛り（６）部を押圧した状態
のまま、引き続き溶接を続行し、エンジンバルブ（１）
が１回転する直前において、トーチ（３）への盛金材料
（５）の供給を停止して、プラズマアーク（４）のみを
発生させ、環状凹溝（１ｃ）における残りの未溶接部分
に、順次しごかれて流動してくる余剰肉を溶着させて、
環状凹溝（１ｃ）の全面に肉盛り（６）を施す。

最後に、肉盛り（６）部の表面を５機械加工により切削
又は研削して、テーパ状の規定のフェース面（１１）に
仕上げる。

以上説明したように、肉盛り（６）部を押圧ローラ（９
）により押圧して、フェース面の仕上がり形状に近い平
坦面とすると、機械加工時の切削代が最小限となり、加
工時間が短縮されて生産性が高まるとともに、切粉等の
発生量が少なく、かつバイト等の寿命も延びる。

また、エンジンパル１１個当たりに要する盛金材料（５
）の量が少なくて済むので、量産時における盛金材料の
大幅節約となり、歩留まりが向上してコスト低減が図れ
る。

さらに、押圧時において、溶接時に混入した気泡等が押
し出されて外部に排出されるので、ピンホール等の内部
欠陥を発生させる恐れがない。

なお、上記実施例では、押圧手段に押圧ローラ（９）を
用いたが、これに代えて、上部を若干トーチ（３）側に
傾斜させたかき寄せ板（図示時）等を用いてもよい。

本発明方法は、シート部に肉盛りが施されたバルブシー
トを製造する際にも適用しろる。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、肉盛り（６）部を、規定のフェー
ス面とほぼ同等の形状としうるので、その後の弁フェー
ス部（１ｂ）の機械加工が容易となり、生産性を大幅に
高めうる。

また、過剰に肉盛りされるのが防止されるので、盛金材
料（５）の歩留まりが向上し、エンジンバルブのコスト
低減が図れる。

４、図面の簡単説明 第１図は、本発明方法の一実施例の製造要領を示す概略
正面図、 第２図は、第１図における■−■線に沿う要部の拡大縦
断側面図、 第３図は、同じ＜ｍ−ｍ線に沿う要部の拡大横断平面図
、 第４図は、従来方法に用いられるプレス成形後のエンジ
ンバルブの正面図、 第５図は、同じく弁フェース部に環状凹溝を形成した状
態を示す傘部の切欠正面図、 第６図は、同じく環状凹溝にプラズマ溶接装置により肉
盛溶接する際の説明図、 第７図は、同じく肉盛り部を機械加工により規定のフェ
ース面とした状態を示す傘部の切欠正面図である。

第１　図 （１）エンジンバルブ （１ｂ）弁フェース部 （２）回転台 （４）プラズマアーク （６）肉盛り （７ａ）ピストンロッド （９）押圧ローラ（押圧手段） （１０）押圧装置 （１ａ）傘部 （１ｃ）環状凹溝 （３）トーチ （５）盛金材料 （７）エアシリンダ （８）ブラケット （１１）フェース面 第２図 １に３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンバルブの弁フェース部等に形成された環
   状凹溝に、母材と異なる盛金材料を、適宜の肉盛溶接装
   置により肉盛溶接した直後に、押圧手段により未硬化の
   肉盛り部を押圧して、規定のフェース面とほぼ等しい高
   さの平坦面とすることを特徴とするエンジンバルブ等の
   製造方法。
2. （２）押圧手段が、肉盛溶接装置におけるトーチと近接
   した位置に設けた押圧ローラである請求項（１）記載の
   エンジンバルブ等の製造方法。