JPH10274012A

JPH10274012A - エンジンの肉盛りバルブシート及びその製造装置

Info

Publication number: JPH10274012A
Application number: JP9078135A
Authority: JP
Inventors: Kenji Suzuki; 健司鈴木; Makoto Kano; 眞加納
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの肉盛りバルブシートにおいて、耐
摩耗性及び高熱伝導性の両立を図る。【解決手段】特性の異なる２種類の肉盛り用金属粉
末、例えば、耐摩耗性銅合金粉末３ｂと純銅粉末３ａと
をバルブシート１ｂの円周方向に沿ってそれぞれ別々に
配置して肉盛り加工を施し、銅合金３ｂによる耐摩耗性
と純銅３ａによる高熱伝導性とをバランス良く両立させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸排気
バルブが着座するバルブシートに関し、特に金属粉末を
溶融して形成した肉盛りバルブシート及びその製造装置
に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】自動車用エンジンのア
ルミニウム合金製シリンダヘッドにおいて、吸排気バル
ブの座面であるバルブシートを肉盛りにより形成する場
合、図１０に示すように、シリンダヘッド１の被肉盛り
領域２に対して、供給ノズル６から肉盛り材料としての
金属粉末３を供給しつつ、加工用レーザビーム４を照射
し、シリンダヘッド１の一部と金属粉末３とを同時に溶
融させて、肉盛り部５を形成している。

【０００３】この種の肉盛りは、バルブシートの耐熱
性、耐摩耗性，耐蝕性等の向上を図るために行われてお
り、この肉盛りに用いられる金属粉末及び肉盛りの形成
手法としては、特開平８−３５０２７号公報，特開昭６
２−１５００１４号公報等に示されるものがある。

【０００４】しかしながら、エンジンの高出力化を図る
には、バルブの冷却性能をさらに高める必要があり、従
って、耐摩耗性重視の点から肉盛り層に硬質相を析出さ
せた組織のみをもつバルブシートでは、好ましい熱伝導
性が得られない。

【０００５】一方、実機エンジンにおけるバルブフェー
スとバルブシートの摩耗評価試験では、バルブシートの
円周上で最も高温になるエンジン点火プラグに近い部分
が、他の部分に比べて大きく摩耗する傾向にあることが
確認されている。

【０００６】すなわち、これら肉盛りバルブシートにお
いて、耐摩耗性及び高熱伝導性という相反する特性を如
何にバランス良く向上させるかが課題となる。

【０００７】また、硬質相を析出させる銅合金粉末は工
業的に高価であり、その特性を維持しつつ如何にしてコ
ストを低減させるかも課題となる。

【０００８】上記の点に鑑み、本発明は、優れた耐摩耗
性を付加すると共に、熱伝導性をも向上させて、高出力
化が図れ生産性の高いエンジンの肉盛りバルブシート及
びその製造装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
アルミニウム鋳造シリンダヘッドに２種類以上の金属粉
末をレーザ肉盛りする一連の実験と、実機エンジンでの
バルブシート摩耗評価試験及びバルブの測温試験等によ
り、バルブシートとして必要な耐摩耗性及び熱伝導性に
優れた特性を備え、さらに、欠陥が発生しにくくて生産
性の高いエンジンの肉盛りバルブシート及びその製造装
置を見い出した。

【００１０】すなわち、本発明に係るエンジンの肉盛り
バルブシートは、請求項１に記載されているように、特
性の異なる２種類以上の肉盛り用金属粉末が円周方向に
沿ってそれぞれ別々に配置されて肉盛りされた構成とな
っている。

【００１１】また、請求項２に記載されているように、
上記肉盛り用金属粉末は、その１つが純銅であり、他の
１つが耐摩耗性銅合金である構成となっている。

【００１２】また、請求項３に記載されているように、
円周方向において上記耐摩耗性銅合金が上記純銅を挟む
ように配置された構成となっている。

【００１３】また、請求項４に記載されているように、
円周方向に沿って連続して肉盛りされる上記純銅及び耐
摩耗性銅合金の肉盛り範囲がそれぞれ中心角で１０度以
上５０度以下である構成となっている。

【００１４】また、請求項５に記載されているように、
上記円周方向に沿って配置される純銅及び耐摩耗性銅合
金の領域がバルブシートの円中心を基準として点対称と
なる構成となっている。

【００１５】また、請求項６に記載されているように、
エンジンの点火プラグに近い領域に上記耐摩耗性銅合金
を配置した構成となっている。

【００１６】また、請求項７に記載されているように、
上記エンジンの点火プラグに近い領域に配置される耐摩
耗性銅合金は硬質析出物が分散した断面組織を有する構
成となっている。

【００１７】さらに、本発明に係る肉盛りバルブシート
の製造装置は、請求項８に記載されているように、少な
くとも２種類の肉盛り用金属粉末を各々別個に収容する
粉末収容手段と、粉末収容手段に収容された各々の金属
粉末を被肉盛り領域に供給する供給通路手段と、各々の
金属粉末の供給量を制御する制御手段とを備える肉盛り
バルブシートの製造装置であって、上記制御手段は、各
々の金属粉末の供給を切り換えるように制御する構成と
なっている。

【００１８】さらに、請求項９に記載されているよう
に、上記粉末収容手段は、少なくとも２つの粉末収容部
を有し、上記供給通路手段は、粉末収容部の各々から導
かれた金属粉末を同一の供給口から被肉盛り領域に供給
する構成となっている。

【００１９】

【発明の効果】本発明の請求項１に係るエンジンの肉盛
りバルブシートによれば、特性の異なる２種類以上の肉
盛り用金属粉末をバルブシートの円周方向に沿ってそれ
ぞれ別々に配置して肉盛りするものとしていることか
ら、例えば、摩耗条件の厳しい領域には耐摩耗性に優れ
た金属粉末を配置し、その他の領域には熱伝導性の高い
金属粉末を配置して肉盛りすることにより、バルブシー
トの摩耗量低減とバルブの温度低減とをバランス良く両
立させることができ、よって、エンジン性能を向上させ
ることができるという優れた効果がもたらされる。

【００２０】本発明の請求項２に係るエンジンの肉盛り
バルブシートによれば、肉盛り用金属粉末として、純銅
と耐摩耗性銅合金を用いることから、例えば、摩耗条件
の厳しい領域に銅合金を配置し、その他の領域に純銅を
配置して肉盛りすることにより、バルブシートの摩耗量
低減とバルブの温度低減とをバランス良く両立させるこ
とができ、よって、エンジン性能を向上させることがで
きるという優れた効果がもたらされる。

【００２１】本発明の請求項３に係るエンジンの肉盛り
バルブシートによれば、円周方向において耐摩耗性銅合
金が純銅を挟むように配置されていることから、純銅が
摩耗し易い点を補いつつ高い熱伝導性を確保してエンジ
ン性能を向上させることができるという優れた効果がも
たらされる。

【００２２】本発明の請求項４に係るエンジンの肉盛り
バルブシートによれば、円周方向に沿って連続して肉盛
りされる純銅及び耐摩耗性銅合金の肉盛り範囲をそれぞ
れ中心角で１０度以上５０度以下としていることから、
純銅が連続して肉盛りされる範囲が広くなり過ぎると摩
耗し易くなり、又、銅合金が連続して肉盛りされる範囲
が広くなり過ぎると熱伝導性が低下するという点を相互
に補充しつつ、優れた耐摩耗特性と高い熱伝導性を両立
させることができ、よって、エンジン性能を向上させる
ことができるという優れた効果がもたらされる。

【００２３】本発明の請求項５に係るエンジンの肉盛り
バルブシートによれば、円周方向に沿って配置される純
銅及び耐摩耗性銅合金の領域がバルブシートの円中心を
基準として点対称となっていることから、バルブフェー
スとバルブシートとの接触は点対称の位置において、す
なわち、全域において常に均一に行われ、一部の領域に
おいて摩耗が大きくなるような偏摩耗を抑制でき、全体
として均一な耐摩耗性及び熱伝導性を有するバルブシー
トにすることができるという優れた効果がもたらされ
る。

【００２４】本発明の請求項６に係るエンジンの肉盛り
バルブシートによれば、エンジンの点火プラグに近い領
域に耐摩耗性銅合金を配置することから、バルブシート
の高温となる領域の摩耗を抑制することができ、全体と
して均一な耐摩耗性及び高熱伝導性を有するバルブシー
トにすることができるという優れた効果がもたらされ
る。

【００２５】本発明の請求項７に係るエンジンの肉盛り
バルブシートによれば、エンジンの点火プラグに近い領
域に配置する耐摩耗性銅合金が硬質析出物が分散した断
面組織を有することから、バルブシートの高温となる領
域の摩耗をより一層抑制することができ、全体として均
一な耐摩耗性及び高熱伝導性を有するバルブシートにす
ることができるという優れた効果がもたらされる。

【００２６】本発明の請求項８に係る肉盛りバルブシー
トの製造装置によれば、異なる種類の肉盛り用金属粉末
を選択的に切り換えて被肉盛り領域に供給することがで
き、請求項１ないし７に記載するような円周方向に沿っ
て２種類以上の金属粉末を別々に配置したバルブシート
を容易に製造することができるという優れた効果がもた
らされる。

【００２７】本発明の請求項９に係る肉盛りバルブシー
トの製造装置によれば、種類の異なる粉末がそれぞれ別
々に収容されていても、これらの粉末を被肉盛り領域に
供給する際のその直前では同一供給口すなわち同一経路
となっていることから、供給口の方向等を変えることな
く供給粉末の切り換えを行うのみで、請求項１ないし７
に記載するようなバルブシートを容易にかつスムーズに
製造することができるという優れた効果がもたらされ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面に基づき説明する。

【００２９】図１は、肉盛りが形成される母材としての
シリンダヘッド１のシリンダヘッドポート部１ａを示し
たものであり、この領域には、中央部に点火プラグ孔１
ｄ、そのまわりに径の大きい２つの吸気バルブ用バルブ
シート部１ｂ、径の小さい２つの排気バルブ用バルブシ
ート部１ｃがそれぞれ形成されている。また、図１にお
いては、吸気バルブ用の１つのバルブシート部１ｂに肉
盛り部５が形成された状態を示すが、これに限定される
ものではなく排気バルブ用のバルブシート部１ｅに肉盛
り部を形成してもよい。

【００３０】図２は、肉盛りバルブシートの製造装置の
一部をなす肉盛り材料（粉末）供給装置９を示す斜視図
である。本図に示すように、この粉末供給装置９は、供
給口を有するノズル端部１０ａを備えたノズル本体１０
及びこのノズル本体１０の上端部に接続されてそれぞれ
別々に通路を形成する２つの分岐管１１ａ，１１ｂとに
より、金属粉末を被肉盛り領域に供給する供給通路手段
が形成されており、又、この上流には、２つの分岐管１
１ａ，１１ｂの上端部にそれぞれ接続されて内部に金属
粉末を収容する粉末収容手段としての２つのホッパ１３
ａ，１３ｂが設けられており、さらに、分岐管１１ａ，
１１ｂとホッパ１３ａ，１３ｂとの間には、それぞれ粉
末３ａ，３ｂの供給量を調節すべく通路の絞り弁及びそ
の駆動部（不図示）を備えた制御手段の一部としての調
節機構１２ａ，１２ｂが設けられており、この絞り弁の
開閉動作は、配線１４ａ，１４ｂを介して接続された制
御ユニット１５から絞り弁の駆動部に制御信号が送られ
ることにより行われる。

【００３１】この粉末供給装置９においては、２種類の
粉末３ａ，３ｂの供給量を別々に制御することができる
ため、一方の粉末のみを所定時間供給した後、他方の粉
末のみを所定時間供給するような粉末の切り換え供給を
行うことができる。

【００３２】図３は、２種類の粉末３ａ，３ｂを所定時
間ごとに切り換えて供給する供給パターンの一例を示す
図である。本図に示されるように、この供給パターン
は、例えば純銅粉末３ａ（実線）と耐摩耗性銅合金粉末
３ｂ（一点鎖線）との切り換えを約０．３秒で行い、
又、一方の粉末のみの供給を約１．５秒間行うようにし
て、被肉盛り領域への粉末の総供給量が５０ｇ／ｍｉｎ
となるようにしたものである。

【００３３】図４は、上述のような２種類の粉末３ａ，
３ｂの切り換え供給により、シリンダヘッド１の吸気側
バルブシート部１ｂに肉盛りを施す際の模式図を示した
ものである。ここでは、エンジンの点火プラグ孔１ｄに
最も近い円周部を０度として、時計回わりに、３３７．
５ないし２２．５度、６７．５ないし１１２．５度、１
５７．５ないし２０２．５度、２４７．５ないし２９
２．５度の円周領域に銅合金粉末３ｂを肉盛りし、その
他の領域に純銅粉末３ａを肉盛りした状態となってい
る。

【００３４】すなわち、銅合金粉末３ｂによる肉盛り領
域の中心角θ_１と、純銅粉末３ａによる肉盛り領域の中
心角θ_２とは、共に４５度となっており、円周領域全体
を８等分割して、銅合金粉末３ｂと純銅粉末３ａとを交
互に肉盛りした状態となっている。

【００３５】上述のような粉末供給装置を用いて、シリ
ンダヘッド１に肉盛りバルブシートを形成する際のその
他の加工条件としては、例えば表１に示すものが適用可
能である。

【００３６】

【表１】

【００３７】次に、上述の粉末供給装置及び高エネルギ
源として最大出力５ｋＷのＣＯ_２レーザを用いて、直列
４気筒ＤＯＨＣエンジンのアルミニウム系鋳造合金（Ｊ
ＩＳ規格ＡＣ２Ａ材）製シリンダヘッド１のバルブシー
ト部に肉盛りを施してバルブシートを形成した例を実施
例１ないし５及び比較例１ないし４として以下に説明す
る。

【００３８】ここで、肉盛り用粉末材料としては、下記
表２に示す成分組成を有する２種類の銅合金Ａ，Ｂと純
銅を使用した。

【００３９】

【表２】

【００４０】また、肉盛りは、各実施例及び比較例ごと
に、上記シリンダヘッド１を３個用いて、吸気側及び排
気側の計４８ケ所につき行った。

【００４１】さらに、肉盛りを施したシリンダヘッド１
のうち欠陥を生じなかったものを表３に示す仕様の実機
エンジンに組み込んで、バルブシートの摩耗試験及びバ
ルブ傘部の温度測定等を行った。

【００４２】

【表３】

【００４３】尚、吸排気バルブのバルブフェース部にお
ける摩耗は、外観上顕著に現われなかったので、その摩
耗量の測定は省略した。

【００４４】

【実施例１】本実施例では、肉盛り材料として硬質相析
出型銅合金Ａと純銅を用い、上述表１の条件のもと、図
５に示すように点火プラグ孔１ｄに近い側半分の領域に
銅合金Ａ３ｂ、残り半分の領域に純銅３ａを供給した２
等分割配置として肉盛りを施した。

【００４５】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラックといっ
た欠陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率（（欠陥
発生バルブシート数／バルブシート全数）×１００）
は、０％であった。

【００４６】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは銅合金Ａ３ｂ領域で最大３０μｍ，純銅３
ａ領域で最大８０μｍであり、バルブ傘温度は６００℃
であった。

【００４７】

【実施例２】本実施例では、肉盛り材料として硬質相析
出型銅合金Ａと純銅を用い、上述表１の条件のもと、図
６に示すようにバルブシート部１ｂ，１ｃの円周を６等
分割して、点火プラグ孔１ｄに最も近い領域に銅合金Ａ
３ｂを供給し、時計回わりに続いて純銅３ａを供給し、
これを交互に行って肉盛りを施した。

【００４８】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は０％であっ
た。

【００４９】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは銅合金Ａ３ｂ領域で最大２５μｍ，純銅３
ａ領域出最大３０μｍであり、バルブ傘温度は５７０℃
であった。

【００５０】

【実施例３】本実施例では、肉盛り材料として硬質相析
出型銅合金Ａと純銅を用い、上述表１の条件のもと、図
７に示すようにバルブシート部１ｂ，１ｃの円周を８等
分割して、点火プラグ孔１ｄに最も近い領域に銅合金Ａ
３ｂを供給し、時計回わりに続いて純銅３ａを供給し、
これを交互に行って肉盛りを施した。

【００５１】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は０％であっ
た。

【００５２】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは銅合金Ａ３ｂ領域で最大２０μｍ，純銅３
ａ領域で最大２５μｍであり、バルブ傘温度は５６０℃
であった。

【００５３】

【実施例４】本実施例では、肉盛り材料として硬質相析
出型銅合金Ａと純銅を用い、上述表１の条件のもと、図
８に示すようにバルブシート部１ｂ，１ｃの円周を１６
等分割して、点火プラグ孔１ｄに最も近い領域に銅合金
Ａ３ｂを供給し、時計回わりに続いて純銅３ａを供給
し、これを交互に行って肉盛りを施した。

【００５４】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は０％であっ
た。

【００５５】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは銅合金Ａ３ｂ領域で最大２０μｍ，純銅３
ａ領域で最大２５μｍであり、バルブ傘温度は５６０℃
であった。

【００５６】

【実施例５】本実施例では、肉盛り材料として硬質相析
出型銅合金Ａと純銅を用い、上述表１の条件のもと、図
９に示すようにバルブシート部１ｂ，１ｃの円周を３２
等分割して、点火プラグ孔１ｄに最も近い領域に銅合金
Ａ３ｂを供給し、時計回わりに続いて純銅３ａを供給
し、これを交互に行って肉盛りを施した。

【００５７】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は０％であっ
た。

【００５８】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは銅合金Ａ３ｂ領域で最大２０μｍ，純銅３
ａ領域で最大２５μｍであり、バルブ傘温度は５６０℃
であった。

【００５９】

【比較例１】本比較例では、肉盛り材料として純銅のみ
を用い、上述表１の条件のもと、バルブシート部１ｂ，
１ｃの全周領域に純銅３ａを供給し、肉盛りを施した。

【００６０】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は０％であっ
た。

【００６１】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは１００μｍ以上であり、バルブ傘温度は５
００℃であった。

【００６２】

【比較例２】本比較例では、肉盛り材料として硬質相析
出型銅合金Ａのみを用い、上述表１の条件のもと、バル
ブシート１ｂ，１ｃの全周領域に銅合金Ａ３ｂを供給
し、肉盛りを施した。

【００６３】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は５％であっ
た。

【００６４】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは１５μｍであり、バルブ傘温度は７００℃
であった。

【００６５】

【比較例３】本比較例では、肉盛り材料として銅合金Ｂ
（アルミブロンズ）のみを用い、上述表１の条件のも
と、バルブシート１ｂ，１ｃの全周領域に銅合金Ｂ３ｂ
を供給し、肉盛りを施した。

【００６６】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は０％であっ
た。

【００６７】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは８０μｍ以上であり、バルブ傘温度は６１
０℃であった。

【００６８】

【比較例４】本比較例では、肉盛り材料として銅合金Ｂ
（アルミブロンズ）と純銅を用い、上述表１の条件のも
と、図７に示すようにバルブシート部１ｂ，１ｃの円周
を８等分割して、点火プラグ孔１ｄに最も近い領域に銅
合金Ｂ（アルミブロンズ）３ｂを供給し、時計回わりに
続いて純銅３ａを供給し、これを交互に行って肉盛りを
施した。

【００６９】そして、肉盛りが施されたシリンダヘッド
１に機械加工を施して、肉盛り部を所定の寸法及び表面
粗さに仕上げ、その後、加工面をカラーチェックして肉
盛り層における引け巣，ポア，マイクロクラック等の欠
陥の有無を調べた。その結果、欠陥発生率は％であっ
た。

【００７０】また、実機エンジン試験でのバルブシート
部摩耗深さは銅合金Ｂ３ｂ領域で１００μｍ以上，純銅
３ａ領域で１００μｍ以上であり、バルブ傘温度は５５
０℃であった。

【００７１】以上述べた実施例及び比較例の測定結果を
表４に示す。

【００７２】

【表４】

【００７３】表４の結果から明らかなように、実施例１
では純銅部分の摩耗量が最大８０μｍもあり、一方、他
の実施例２ないし５では純銅部分の摩耗量は最大２５〜
３０μｍであった。

【００７４】従って、銅合金部分と純銅部分とを交互に
配置、すなわち、純銅部分を耐摩耗性のある銅合金部分
で挟むように配置することで、バルブシート全域での摩
耗量を低減させることができる。

【００７５】また、比較例１及び４では、バルブシート
の摩耗量が著しく大きくなり、比較例２及び３ではバル
ブ傘温度が他の実施例及び比較例に比べて高くなった。

【００７６】以上のことからわかるように、点火プラグ
に近い領域には硬質析出物が存在するような銅合金を配
置し、かつ、この銅合金と熱伝導性の良い純銅とを円周
方向において交互に配置することにより、バルブシート
の摩耗量を低く抑えることができると共に、高い熱伝導
性を確保してエンジンの性能を向上させることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る肉盛りバルブシートが形成される
シリンダヘッドポート部の斜視図である。

【図２】本発明に係る肉盛りバルブシート製造装置の一
部をなす粉末供給装置を示す斜視図である。

【図３】粉末の供給パターンの例を示す説明図である。

【図４】２種類の肉盛り用粉末を切り換え供給して肉盛
りを施したバルブシートの平面模式図である。

【図５】２種類の肉盛り用粉末を２等分割して配置した
例を示すバルブシートの平面模式図である。

【図６】２種類の肉盛り用粉末を６等分割して配置した
例を示すバルブシートの平面模式図である。

【図７】２種類の肉盛り用粉末を８等分割して配置した
例を示すバルブシートの平面模式図である。

【図８】２種類の肉盛り用粉末を１６等分割して配置し
た例を示すバルブシートの平面模式図である。

【図９】２種類の肉盛り用粉末を３２等分割して配置し
た例を示すバルブシートの平面模式図である。

【図１０】肉盛り加工を説明するための側面図である。

【符号の説明】

１シリンダヘッド１ａシリンダヘッドポート部１ｂ吸気バルブ用バルブシート部１ｃ排気バルブ用バルブシート部１ｄ点火プラグ孔２被肉盛り領域３金属粉末３ａ純銅３ｂ銅合金４レーザビーム５肉盛り部６供給ノズル９粉末供給装置１０ノズル本体１０ａノズル端部１１ａ，１１ｂ分岐管１２ａ，１２ｂ調節機構（制御手段）１３ａ，１３ｂホッパ１４ａ，１４ｂ配線１５制御ユニット（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２３Ｋ 35/30 ３４０Ｂ２３Ｋ 35/30 ３４０ＥＦ０１Ｌ 3/24 Ｆ０１Ｌ 3/24 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特性の異なる２種類以上の肉盛り用金属
粉末が円周方向に沿ってそれぞれ別々に配置されて肉盛
りされていることを特徴とするエンジンの肉盛りバルブ
シート。
【請求項２】肉盛り用金属粉末は、その１つが純銅で
あり、他の１つが耐摩耗性銅合金であることを特徴とす
る請求項１記載のエンジンの肉盛りバルブシート。
【請求項３】円周方向において耐摩耗性銅合金が純銅
を挟むように配置されていることを特徴とする請求項２
記載のエンジンの肉盛りバルブシート。
【請求項４】円周方向に沿って連続して肉盛りされる
純銅及び耐摩耗性銅合金の肉盛り範囲が、それぞれ中心
角で１０度以上５０度以下であることを特徴とする請求
項３記載のエンジンの肉盛りバルブシート。
【請求項５】円周方向に沿って配置される純銅及び耐
摩耗性銅合金の領域が、バルブシートの円中心を基準と
して点対称となっていることを特徴とする請求項４記載
のエンジンの肉盛りバルブシート。
【請求項６】エンジンの点火プラグに近い領域に耐摩
耗性銅合金を配置したことを特徴とする請求項２記載の
エンジンの肉盛りバルブシート。
【請求項７】耐摩耗性銅合金は硬質析出物が分散した
断面組織を有することを特徴とする請求項６記載のエン
ジンの肉盛りバルブシート。
【請求項８】少なくとも２種類の肉盛り用金属粉末を
各々別個に収容する粉末収容手段と、粉末収容手段に収
容された各々の金属粉末を被肉盛り領域に供給する供給
通路手段と、各々の金属粉末の供給量を制御する制御手
段とを備える肉盛りバルブシートの製造装置であって、前記制御手段は、各々の金属粉末の供給を切り換えるよ
うに制御することを特徴とする肉盛りバルブシートの製
造装置。
【請求項９】粉末収容手段は、少なくとも２つの粉末
収容部を有し、供給通路手段は、前記粉末収容部の各々
から導かれた金属粉末を同一の供給口から被肉盛り領域
に供給することを特徴とする請求項８記載の肉盛りバル
ブシートの製造装置。