JPH05195729A - 内燃機関用吸排気弁 - Google Patents
内燃機関用吸排気弁Info
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- JPH05195729A JPH05195729A JP2987992A JP2987992A JPH05195729A JP H05195729 A JPH05195729 A JP H05195729A JP 2987992 A JP2987992 A JP 2987992A JP 2987992 A JP2987992 A JP 2987992A JP H05195729 A JPH05195729 A JP H05195729A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 弁体の耐摩耗性の必要な部位に容易に窒化層
を形成することにより、耐摩耗性に優れる安価な吸排気
弁を得る。 【構成】 弁体(３)の耐摩耗性の必要な部位に、鉄基材
料による被覆層(５)をまず形成し、その表面に窒化層
(６)を形成すると、鉄基材料に対し窒素の浸透拡散が効
果的に行なわれて表面が硬化するため、弁体(３)をチタ
ンやアルミニウム系の低比重材料により成形しても、表
面の耐摩耗性を著しく向上することができる。
を形成することにより、耐摩耗性に優れる安価な吸排気
弁を得る。 【構成】 弁体(３)の耐摩耗性の必要な部位に、鉄基材
料による被覆層(５)をまず形成し、その表面に窒化層
(６)を形成すると、鉄基材料に対し窒素の浸透拡散が効
果的に行なわれて表面が硬化するため、弁体(３)をチタ
ンやアルミニウム系の低比重材料により成形しても、表
面の耐摩耗性を著しく向上することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弁体が例えばチタンや
アルミニウム系の低比重材料により成形された内燃機関
用吸排気弁に係り、特に耐摩耗性を向上させた吸排気弁
に関する。
アルミニウム系の低比重材料により成形された内燃機関
用吸排気弁に係り、特に耐摩耗性を向上させた吸排気弁
に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの許容回転数を高めるうえで最
も障害となるのは、動弁系の重量による慣性質量の増加
であり、特に吸排気弁の重量が大であると、その慣性の
ために高速回転になるほど、弁体のカムに対する追従性
が損なわれ、弁体がおどるなどして出力低下を招く。
も障害となるのは、動弁系の重量による慣性質量の増加
であり、特に吸排気弁の重量が大であると、その慣性の
ために高速回転になるほど、弁体のカムに対する追従性
が損なわれ、弁体がおどるなどして出力低下を招く。
【０００３】また、吸排気弁の重量が大きいと、その作
動に要する力も大となり、カム等に対する負荷が増大し
て機械的損失は大きくなる。このような観点から、吸排
気弁の弁体を、通常の耐熱鋼に代えて、低比重材料であ
るチタン、チタン合金、アルミニウム合金等により成形
し、弁体の軽量化を図る試みがなされている。
動に要する力も大となり、カム等に対する負荷が増大し
て機械的損失は大きくなる。このような観点から、吸排
気弁の弁体を、通常の耐熱鋼に代えて、低比重材料であ
るチタン、チタン合金、アルミニウム合金等により成形
し、弁体の軽量化を図る試みがなされている。
【０００４】しかし、弁体を上記したチタン等の低比重
材料により成形すると、チタン材等の硬度が耐熱鋼に比
して小さいため、常時バルブガイドに案内されて往復摺
動するステムや、ロッカアームと当接する軸端等の耐摩
耗性が問題となり、耐久性、信頼性を低下させる。
材料により成形すると、チタン材等の硬度が耐熱鋼に比
して小さいため、常時バルブガイドに案内されて往復摺
動するステムや、ロッカアームと当接する軸端等の耐摩
耗性が問題となり、耐久性、信頼性を低下させる。
【０００５】この問題を解決するため、従来は、チタン
やアルミニウム合金等により成形した弁体の耐摩耗性の
要求される部位に、モリブデンを溶射したり、ニッケル
メッキを施したり、窒化処理を施すなどして、弁体の軽
量化と耐摩耗性の向上とを両立させる試みが行われてい
る。
やアルミニウム合金等により成形した弁体の耐摩耗性の
要求される部位に、モリブデンを溶射したり、ニッケル
メッキを施したり、窒化処理を施すなどして、弁体の軽
量化と耐摩耗性の向上とを両立させる試みが行われてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した前者
のモリブデン溶射やニッケルメッキでは、それらの材料
が高価であるため、製造コストが高く製品原価を引き上
げる結果となる。
のモリブデン溶射やニッケルメッキでは、それらの材料
が高価であるため、製造コストが高く製品原価を引き上
げる結果となる。
【０００７】また、後者の窒化処理は、安価ではある
が、被処理材がチタンやアルミニウム合金等であると、
その処理が技術的に難しく、たとえ処理が施されたとし
ても、極めて薄い窒化層しか形成されず、実用的でな
い。
が、被処理材がチタンやアルミニウム合金等であると、
その処理が技術的に難しく、たとえ処理が施されたとし
ても、極めて薄い窒化層しか形成されず、実用的でな
い。
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、弁体をチタンやアルミニウム系の低比重
材料により成形しても、耐摩耗性の必要な部位に容易に
窒化層を形成し、もって、耐摩耗性に優れる安価な吸排
気弁を提供することを目的としている。
されたもので、弁体をチタンやアルミニウム系の低比重
材料により成形しても、耐摩耗性の必要な部位に容易に
窒化層を形成し、もって、耐摩耗性に優れる安価な吸排
気弁を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題が解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ステムの一端に傘部が連設された弁体に
おける前記ステムの少なくともバルブガイドと摺接する
外周面に、鉄基材料による被覆層を形成し、さらにその
表面に窒化層を形成したことを特徴としている。
め、本発明は、ステムの一端に傘部が連設された弁体に
おける前記ステムの少なくともバルブガイドと摺接する
外周面に、鉄基材料による被覆層を形成し、さらにその
表面に窒化層を形成したことを特徴としている。
【００１０】
【作用】弁体の耐摩耗性の必要な部位に、鉄基材料によ
る被覆層をまず形成し、その表面に窒化層を形成する
と、鉄基材料に対し、窒素の浸透拡散が効果的に行なわ
れて表面が硬化するため、弁体をチタンやアルミニウム
系材料により成形しても、表面の耐摩耗性を著しく向上
することができる。
る被覆層をまず形成し、その表面に窒化層を形成する
と、鉄基材料に対し、窒素の浸透拡散が効果的に行なわ
れて表面が硬化するため、弁体をチタンやアルミニウム
系材料により成形しても、表面の耐摩耗性を著しく向上
することができる。
【００１１】
【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。図１は、例えば自動車用の内燃機関に使用され
る吸気又は排気弁を示し、傘部(１)とステム(２)からな
る弁体(３)は、低比重材料であるチタン、チタン合金
(例えばTi−Al−V系)、アルミニウム、アルミニウム合
金(例えばAl−Si−Cu−Fe系)又はそれらの複合材により
成形されている。
明する。図１は、例えば自動車用の内燃機関に使用され
る吸気又は排気弁を示し、傘部(１)とステム(２)からな
る弁体(３)は、低比重材料であるチタン、チタン合金
(例えばTi−Al−V系)、アルミニウム、アルミニウム合
金(例えばAl−Si−Cu−Fe系)又はそれらの複合材により
成形されている。
【００１２】弁体(３)における傘表(４)を除いた全表面
は、図２に拡大して示すように、鉄基の耐熱材料を20〜
100μmの厚さに溶射することにより被覆層(５)が形成さ
れ、さらにその表面には、ガス窒化、塩浴軟窒化(タフ
トライド)、イオン窒化、プラズマ窒化、浸硫窒化等の
拡散浸透処理手段により、10〜50μm程度の窒化層(６)
が施されている。
は、図２に拡大して示すように、鉄基の耐熱材料を20〜
100μmの厚さに溶射することにより被覆層(５)が形成さ
れ、さらにその表面には、ガス窒化、塩浴軟窒化(タフ
トライド)、イオン窒化、プラズマ窒化、浸硫窒化等の
拡散浸透処理手段により、10〜50μm程度の窒化層(６)
が施されている。
【００１３】このように、比較的安価な鉄基の被覆層
(５)をまず形成して、その表面に窒化層(６)を施すよう
にすると、鉄基材料に対し窒素の浸透拡散が効果的に行
なわれるので、弁体(３)がチタンやアルミニウム系の低
比重材料であっても、所要厚さの硬質の窒化層(６)を極
めて容易に形成することができ、従って、従来のような
モリブデン等の高価な材料を使用する必要はなく、低廉
な吸排気弁が得られる。
(５)をまず形成して、その表面に窒化層(６)を施すよう
にすると、鉄基材料に対し窒素の浸透拡散が効果的に行
なわれるので、弁体(３)がチタンやアルミニウム系の低
比重材料であっても、所要厚さの硬質の窒化層(６)を極
めて容易に形成することができ、従って、従来のような
モリブデン等の高価な材料を使用する必要はなく、低廉
な吸排気弁が得られる。
【００１４】なお実施例では、弁体(３)の傘表(４)を除
いた全表面に窒化層(５)を施すことにより、バルブガイ
ド(７)に嵌合されて摺動するステム(２)部は勿論のこ
と、バルブシート(８)と当接する弁フェース部(９)、コ
ッタ(図示略)が嵌着されるコッタ溝(10)、及びロッカア
ーム(11)と当接する軸端面(12)の耐摩耗性をも向上する
ようにしているが、傘表を含む全表面に被覆層(５)及び
窒化層(６)を形成してもよく、このようにすると、窒化
処理は疲れ強さを向上しうる効果を有しているため、弁
体(３)全体の疲労強度を高めることができる。被覆層
(５)を形成する手段は、上述の溶射に代えてメッキ等で
あってもよい。
いた全表面に窒化層(５)を施すことにより、バルブガイ
ド(７)に嵌合されて摺動するステム(２)部は勿論のこ
と、バルブシート(８)と当接する弁フェース部(９)、コ
ッタ(図示略)が嵌着されるコッタ溝(10)、及びロッカア
ーム(11)と当接する軸端面(12)の耐摩耗性をも向上する
ようにしているが、傘表を含む全表面に被覆層(５)及び
窒化層(６)を形成してもよく、このようにすると、窒化
処理は疲れ強さを向上しうる効果を有しているため、弁
体(３)全体の疲労強度を高めることができる。被覆層
(５)を形成する手段は、上述の溶射に代えてメッキ等で
あってもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、弁体をチタンやアルミ
ニウム系の低比重材料により成形しても、従来のような
モリブデン等の高価な材料を使用することなく、必要な
部位に容易に窒化層を形成することができ、軽量でかつ
耐摩耗性に優れる安価な吸排気弁を提供することができ
る。
ニウム系の低比重材料により成形しても、従来のような
モリブデン等の高価な材料を使用することなく、必要な
部位に容易に窒化層を形成することができ、軽量でかつ
耐摩耗性に優れる安価な吸排気弁を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸気又は排気弁の一実施例を示す中央
縦断正面図である。
縦断正面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大図である。
(１)傘部 (２)ステム (３)弁体 (４)傘表 (５)被覆層 (６)窒化層 (７)バルブガイド (８)バルブシ
ート (９)弁フェース部 (10)コッタ溝 (11)ロッカアーム (12)軸端面
ート (９)弁フェース部 (10)コッタ溝 (11)ロッカアーム (12)軸端面
Claims (3)
- 【請求項１】 ステムの一端に傘部が連設された弁体に
おける前記ステムの少なくともバルブガイドと摺接する
外周面に、鉄基材料による被覆層を形成し、さらにその
表面に窒化層を形成したことを特徴とする内燃機関用吸
排気弁。 - 【請求項２】 弁体が、チタン又はアルミニウム系の低
比重材料により成形されている請求項１記載の内燃機関
用吸排気弁。 - 【請求項３】 被覆層が溶射により形成されている請求
項１又は２記載の内燃機関用吸排気弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2987992A JPH05195729A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 内燃機関用吸排気弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2987992A JPH05195729A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 内燃機関用吸排気弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195729A true JPH05195729A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=12288269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2987992A Pending JPH05195729A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 内燃機関用吸排気弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05195729A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5758415A (en) * | 1995-05-08 | 1998-06-02 | Fuji Oozx Inc. | Method of manufacturing a tappet in an internal combustion engine |
| DE102016201798A1 (de) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | Mahle International Gmbh | Ventilelement für einen Ventiltrieb |
| JP2017206963A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 愛三工業株式会社 | エンジンバルブとその製造方法 |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP2987992A patent/JPH05195729A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5758415A (en) * | 1995-05-08 | 1998-06-02 | Fuji Oozx Inc. | Method of manufacturing a tappet in an internal combustion engine |
| DE102016201798A1 (de) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | Mahle International Gmbh | Ventilelement für einen Ventiltrieb |
| JP2017206963A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 愛三工業株式会社 | エンジンバルブとその製造方法 |
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