JPH07317515A - エンジンバルブ弁フェース部の摩耗量測定方法及び治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁フェース部の摩耗量を正確に測定する。 【構成】 弁フェース部１cを、シートリング９上端内
周縁における弁フェース部１cの傾斜角度よりも大きい
傾斜角度の受面９aに当接させることにより、受面９aの
上端が摩耗凹部内に入り込んで線接触し、エンジンバル
ブ１は摩耗量に応じて軸方向下方に変位する。従って、
その変位量を、標準バルブ等を用いて測定した数値と比
較すれば、摩耗量は正確に判定しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用エンジンバ
ルブの弁フェース部の摩耗量を精度よく測定しうるよう
にした測定方法及び治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンバルブの弁フェース部は、エン
ジン運転中においてバルブシートと繰返し激しく衝突す
るので、高い耐摩耗性が要求される。エンジンバルブの
製造工場等においては、エンジンバルブ用の素材の組成
や弁フェース部に盛金する硬質材料の組成を変更した際
等に、弁フェース部が所要の耐摩耗性を有しているか否
かを、実機によるベンチテスト等により検査することが
ある。

【０００３】すなわち、上記組成を変更したエンジンバ
ルブを実際のエンジンバルブに組付けて、過酷な運転条
件のもとで長時間の連続耐久試験を行ったのち、エンジ
ンよりエンジンバルブを取り外して弁フェース部の摩耗
量を測定する。

【０００４】従来、この摩耗量の測定は、図５に示すよ
うな治具を用いて行っていた。すなわち、図５において
(１)は、軸部(1a)と傘部(1b)とからなるエンジンバルブ
(上下倒立して示す)で、傘部(1b)には、ほぼ45゜に傾斜
するテーパ状の弁フェース部(1c)が形成されている。

【０００５】治具(２)は、エンジンバルブ(１)の軸部(1
a)が弛みなく嵌挿される軸孔(３)、及びそれと同軸をな
して連続する上下２段の大径の段付孔(凹孔)(４)を中央
に備えるワーク保持体(５)と、段付孔(４)における上部
の大径の有底孔(4a)に嵌合されたシートリング(６)とか
らなっている。

【０００６】シートリング(６)における上端内周縁に
は、測定しようとするエンジンバルブ(１)の弁フェース
部(1c)と同じ傾斜角度及び幅を有する受面(6a)が形成さ
れている。

【０００７】この治具を用いて弁フェース部(1c)の摩耗
量を測定するには、図示するように、長時間使用後のエ
ンジンバルブ(１)を倒立させて、その軸部(1a)をワーク
保持体(５)の軸孔(３)に挿入し、弁フェース部(1c)をシ
ートリング(６)の受面(6a)に密着させる。

【０００８】この状態で、エンジンバルブ(１)の軸方向
の沈み込み量(変位量)、すなわち基準面であるワーク保
持体(５)の上面(5a)から傘部(1b)の上面までの高さ(ｈ)
をダイヤルゲージや深さゲージ等により測定する。

【０００９】この測定結果を、マスターワーク(標準バ
ルブ)や新品のエンジンバルブを用いて予め測定してお
いた高さ(ｈ)と比較し、その差により摩耗量の大小を判
定する。

【００１０】すなわち、弁フェース部(1c)の摩耗の大小
に応じて、エンジンバルブ(１)の沈み込み量が変化し、
高さ(ｈ)も変化するので、この高さ(ｈ)とマスターワー
ク等により測定した高さとを比較すれば、弁フェース部
(1c)の摩耗量を容易に知ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のような治具を用
いた測定では、弁フェース部(1c)の表面全体が均一に摩
耗している場合において、その摩耗量を精度よく測定し
うるが、不均一に摩耗している際に測定誤差が生じるこ
とがある。

【００１２】すなわち、シートリング(６)の受面(6a)
が、測定しようとするエンジンバルブ(１)の弁フェース
部(1c)と同じ傾斜角度及び幅を有していると、互いの接
触面は面接触状態となる。このような面接触状態では、
例えば図６に拡大して示すように、弁フェース部(1c)が
実線示や想像線示のように不均一に摩耗した際におい
て、肝心の摩耗凹部が受面(6a)に接触しなくなる。

【００１３】その結果、エンジンバルブ(１)は、弁フェ
ース部(1c)が摩耗しているにも拘らず沈み込まず、また
高さ(ｈ)もあまり変化しなくなるので、弁フェース部(1
c)の実際の摩耗量を正確に測定できなくなる。

【００１４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、弁フェース部の摩耗量をその摩耗形状に
関係なく、正確に測定しるうようにしたエンジンバルブ
弁フェース部の摩耗量測定方法及び治具を提供すること
を目的としている。

【００１５】

【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、傘部側を上向として倒立したエンジンバ
ルブにおける前記傘部に形成されたテーパ状の弁フェー
ス部を、シートリング上端内周縁における前記弁フェー
ス部よりも傾斜角度が大きく、かつ最大内径の大きい受
面に当接させ、傘部上端面の軸方向の変位量を測定する
ことを特徴とするものである(請求項１)。

【００１６】この場合、受面の上端を、弁フェース部の
中間面に接するようにするのが望ましい(請求項２)。

【００１７】また上記目的は、傘部側を上向として倒立
させたエンジンバルブにおける前記傘部に形成されたテ
ーパ状の弁フェース部を、シートリングにおける前記弁
フェース部の幅よりも狭幅の受面に当接させ、傘部上端
面の軸方向の変位量を測定することによっても達成され
る(請求項３)。

【００１８】上記方法に用いる治具は、エンジンバルブ
の傘部が収容される凹孔と、それと連通する下方に同軸
をなして穿設され、エンジンバルブの軸部が弛みなく嵌
挿される軸孔とを備える保持体の前記凹孔内に、弁フェ
ース部よりも傾斜角度が大きく、かつ最大内径の大きい
受面又は弁フェース部の幅よりも狭幅の受面を上端内周
縁に備えるシートリングを嵌合したことを特徴とするも
のである(請求項４)。

【００１９】

【作用】本発明の方法によると、シートリングにおける
弁フェース部よりも傾斜角度の大きい受面又は弁フェー
ス部の幅よりも狭幅の受面が、弁フェース部の摩耗凹部
内に入り込んでそれと線接触するので、受面が弁フェー
ス部の非摩耗部に当接することはなく、傘部の上端面は
摩耗量に応じて下方に変位する。従って、その変位量を
標準バルブ等を用いて測定した数値と比較すれば、摩耗
量を正確に判定しうる。

【００２０】本発明の治具によると、エンジンバルブは
安定的に垂直に保持されるので、弁フェース部の円周面
上のほぼ同一個所が受面と接するようになり、その部分
の摩耗量を正確に測定することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。なお、図５に示す従来例と同様の部材には、同
じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００２２】図１において、治具(２)のワーク保持体
(５)の中心には、テーパ孔(７)が上下方向を向いて穿設
され、このテーパ孔(７)には、エンジンバルブ(１)の軸
部(1a)が嵌挿される軸孔(8a)を有する軸部支持筒(８)
が、着脱可能として嵌合されている。

【００２３】(９)は、ワーク保持体(５)の上部の有底孔
(4a)に着脱可能として嵌合されたシートリングで、その
上端内周縁に形成された受面(9a)の傾斜角度(α)は、測
定しようとするエンジンバルブ(１)の弁フェース部(1c)
の傾斜角度(45゜)よりも大としてある。

【００２４】受面(9a)の上端の内径は、弁フェース部(1
c)のほぼ中間部の直径と等しくしてあり、これにより、
弁フェース部(1c)の中間部外周面と受面(9a)の上端とは
線接触状態で当接する。

【００２５】次に、この実施例の治具(２)を用いて、エ
ンジンバルブ(１)の弁フェース部(1c)の摩耗量を測定す
る要領について説明する。測定に先だって、まず軸部支
持筒(８)とシートリング(９)とを、測定しようとするエ
ンジンバルブ(１)のサイズに適したものに選択し、それ
らをワーク保持体(５)のテーパ孔(７)及び有底孔(4a)に
嵌挿する。

【００２６】ついで、従来と同様、エンジンバルブ(１)
を倒立させて、その軸部(1a)を軸部支持筒(８)の軸孔(8
a)に挿入し、弁フェース部(1c)をシートリング(９)の受
面(9a)に当接させる。

【００２７】この状態でエンジンバルブ(１)の軸方向の
沈み込み量を測定する。すなわち、図２に拡大して示す
ように、例えば弁フェース部(1c)全体がその中間部に最
大摩耗部を有するようにほぼ平均的に摩耗した際におい
て、シートリング(９)の受面(9a)は、その上端がほぼ最
大摩耗部と線接触し、かつそれ以外の受面(9a)と弁フェ
ース部(1c)との間には隙間が形成されるので、エンジン
バルブ(１)は摩耗した分だけ沈み込む。

【００２８】従って、このとき測定した、ワーク保持体
(５)上端の基準面(5a)から傘部(1b)上面までの寸法(H₁)
と、同じく想像線で示す正規のマスターワーク又は新品
のエンジンバルブ(１)を用いて測定したときの寸法(H₂)
との差(H₁−H₂)が、弁フェース部(1c)の最大摩耗量とな
る。

【００２９】図３は、弁フェース部(1c)全体が平均的に
摩耗していない場合であり、この際には、受面(9a)を最
大摩耗部に接触させることはできないものの、受面(9a)
の傾斜角度(α)を大としてあるので、その面が弁フェー
ス部(1c)の非摩耗個所に接触することがなく、受面(9a)
の上端は、弁フェース部(1c)の摩耗凹部のいずれかの個
所と線接触する。

【００３０】従って、従来のように、弁フェース部(1c)
に摩耗が発生しているにも拘らず、摩耗量を測定し得な
いということはない。なお、受面(9a)における上端の内
径の異なるシートリング(９)複数用意し、それらを逐次
交換して、弁フェース部(1c)に対する受面(9a)の上端の
接触位置を変えるようにすれば、最大又は最小摩耗量や
弁フェース部(1c)の摩耗の傾向等を測定することができ
る。

【００３１】図４は、他の実施例のシートリングを用い
た測定方法(請求項３記載の実施例)を示す。このシート
リング(10)は、その受面(10a)の傾斜角度を弁フェース
部(1c)のそれとほぼ等しくするとともに、受面(10a)の
幅を弁フェース部(1c)のそれよりも狭幅とし、その中間
部に接触するようにしてある。

【００３２】このような構成とすると、受面(10a)全体
が弁フェース部(1c)の摩耗凹部内に入り込み、その上下
の端縁が線接触するようになるため、上述と同様、マス
ターワーク等による摩耗量の比較測定ができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 (ａ) 請求項１記載の発明では受面の上端が、また請求
項３記載の発明では受面の上下の端縁がそれぞれ弁フェ
ース部の摩耗凹部に入り込んで線接触し、エンジンバル
ブは摩耗した分だけ軸方向下方に変位するので、その変
位量を、例えば標準バルブでの測定結果と比較すれば、
摩耗量を正確に算出しうる。 (ｂ) 請求項２の発明によれば、弁フェース部の中間部
に最大摩耗部を有する際において、その最大摩耗量が正
確に測定される。 (ｃ) 請求項４記載の治具を用いると、エンジンバルブ
が安定的に垂直に保持されるので、弁フェース部の円周
面上の同一個所が受面と接し、その部分の摩耗量を正確
に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の治具の一実施例とそれによる弁フェー
ス部の摩耗の測定要領を示す中央縦断正面図である。

【図２】中間部に最大摩耗部を有する弁フェース部の測
定状態を示す要部の拡大断面図である。

【図３】不均一な摩耗部を有する弁フェース部の測定状
態を示す要部の拡大断面図である。

【図４】狭幅とした受面を有するシートリングによる弁
フェース部の測定状態を示す要部の拡大断面図である。

【図５】従来の治具とそれによる弁フェース部の測定要
領を示す中央縦断正面図である。

【図６】同じく摩耗部の測定状態を示す要部の拡大断面
図である。

【符号の説明】

(１)エンジンバルブ (1a)軸部 (1b)傘部 (1c)弁フェース部 (２)治具 (３)軸孔 (４)段付孔(凹孔) (4a)有底孔 (５)ワーク保持体 (5a)基準面 (７)テーパ孔 (８)軸部支持筒 (8a)軸孔 (９)(10)シートリング (9a)(10a)受面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傘部側を上向として倒立したエンジンバ
   ルブにおける前記傘部に形成されたテーパ状の弁フェー
   ス部を、シートリング上端内周縁における前記弁フェー
   ス部よりも傾斜角度が大きく、かつ最大内径の大きい受
   面に当接させ、傘部上端面の軸方向の変位量を測定する
   ことを特徴とするエンジンバルブ弁フェース部の摩耗量
   測定方法。
2. 【請求項２】 受面の上端を、弁フェース部の中間面に
   接するようにしたことを特徴とする請求項１記載のエン
   ジンバルブ弁フェース部の摩耗量測定方法。
3. 【請求項３】 傘部側を上向として倒立させたエンジン
   バルブにおける前記傘部に形成されたテーパ状の弁フェ
   ース部を、シートリングにおける前記弁フェース部の幅
   よりも狭幅の受面に当接させ、傘部上端面の軸方向の変
   位量を測定することを特徴とするエンジンバルブ弁フェ
   ース部の摩耗量測定方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の方法に
   用いる治具であって、エンジンバルブの傘部が収容され
   る凹孔と、それと連通する下方に同軸をなして穿設さ
   れ、エンジンバルブの軸部が弛みなく嵌挿される軸孔と
   を備えるワーク保持体の前記凹孔内に、弁フェース部よ
   りも傾斜角度が大きく、かつ最大内径の大きい受面又は
   弁フェース部の幅よりも狭幅の受面を上端内周縁に備え
   るシートリングを嵌合したことを特徴とするエンジンバ
   ルブ弁フェース部の摩耗量測定治具。