JPH1047023A - エンジンバルブ - Google Patents
エンジンバルブInfo
- Publication number
- JPH1047023A JPH1047023A JP22325296A JP22325296A JPH1047023A JP H1047023 A JPH1047023 A JP H1047023A JP 22325296 A JP22325296 A JP 22325296A JP 22325296 A JP22325296 A JP 22325296A JP H1047023 A JPH1047023 A JP H1047023A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- face
- engine
- layer
- valve face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒化処理を施したエンジンバルブにおいて、
弁フェースの表面のポーラスなスケール層を除去し、弁
フェースの耐摩耗性を向上させることを課題とする。 【解決手段】 機械加工により弁ステム１ａ、弁フェー
ス１ｃ、弁ヘッド１ｄ及び弁ステム・エンド１ｂが形成
されたエンジンバルブにおいて、窒化処理により弁ステ
ム１ａ、弁フェース１ｃ及び弁ステム・エンド１ｂに窒
化層が形成される。そして、弁フェースの窒化層の表面
のポーラスなスケールがショットブラストにより除去さ
れる。
弁フェースの表面のポーラスなスケール層を除去し、弁
フェースの耐摩耗性を向上させることを課題とする。 【解決手段】 機械加工により弁ステム１ａ、弁フェー
ス１ｃ、弁ヘッド１ｄ及び弁ステム・エンド１ｂが形成
されたエンジンバルブにおいて、窒化処理により弁ステ
ム１ａ、弁フェース１ｃ及び弁ステム・エンド１ｂに窒
化層が形成される。そして、弁フェースの窒化層の表面
のポーラスなスケールがショットブラストにより除去さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
・排気弁用のエンジンバルブに関する。
・排気弁用のエンジンバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３ (a)〜(c) は従来のエンジンバルブ
の製造方法（例えば特開平５−１４１２１２号公報参
照）を示す。エンジンバルブ１は弁ステム１ａ、弁ステ
ム・エンド１ｂ、弁フェース１ｃ及び弁ヘッド１ｄの４
部分からなっており、各部は機械加工により図３(a) に
示すように所定の寸法に仕上げられている。図３(a) は
表面加工の工程を示し、心なし研削盤の砥石車２と調整
車３により弁ステム１ａを挟持し、弁ステム１ａの表面
の平均あらさ（ＲZ）が1.0 〜10.0μｍの範囲となるよ
うに研削する。図３(b) は耐摩耗性・耐蝕性の向上を図
るための窒化処理を施した状態の拡大半断面を示し、表
面に10〜20μｍ程度の厚みの窒化（硬化）層４が形成さ
れている。図３(c) は砥石車５による超仕上研磨の工程
を示し、弁ステム1aの窒化層４の表面のあらさの山の部
分及び表面に付着している硬質の微粒子を除去する。
の製造方法（例えば特開平５−１４１２１２号公報参
照）を示す。エンジンバルブ１は弁ステム１ａ、弁ステ
ム・エンド１ｂ、弁フェース１ｃ及び弁ヘッド１ｄの４
部分からなっており、各部は機械加工により図３(a) に
示すように所定の寸法に仕上げられている。図３(a) は
表面加工の工程を示し、心なし研削盤の砥石車２と調整
車３により弁ステム１ａを挟持し、弁ステム１ａの表面
の平均あらさ（ＲZ）が1.0 〜10.0μｍの範囲となるよ
うに研削する。図３(b) は耐摩耗性・耐蝕性の向上を図
るための窒化処理を施した状態の拡大半断面を示し、表
面に10〜20μｍ程度の厚みの窒化（硬化）層４が形成さ
れている。図３(c) は砥石車５による超仕上研磨の工程
を示し、弁ステム1aの窒化層４の表面のあらさの山の部
分及び表面に付着している硬質の微粒子を除去する。
【０００３】従来のエンジンバルブの製造方法では、弁
フェースに窒化処理が施してあり、窒化層の表面にはポ
ーラスなスケール層が存在する。弁フェース表面のポー
ラスなスケール層は、硬質であり、エンジンバルブの弁
フェースが吸気弁・排気弁の弁シートへの着座を繰り返
すと、着座時にスケール層の微粒子が剥離し脱落する。
そして、スケール層の微粒子の脱落により、弁フェース
に凹凸部ができ、脱落微粒子と弁フェースの凹凸部との
接触により、弁シートが摩耗し、弁フェースも摩耗す
る。
フェースに窒化処理が施してあり、窒化層の表面にはポ
ーラスなスケール層が存在する。弁フェース表面のポー
ラスなスケール層は、硬質であり、エンジンバルブの弁
フェースが吸気弁・排気弁の弁シートへの着座を繰り返
すと、着座時にスケール層の微粒子が剥離し脱落する。
そして、スケール層の微粒子の脱落により、弁フェース
に凹凸部ができ、脱落微粒子と弁フェースの凹凸部との
接触により、弁シートが摩耗し、弁フェースも摩耗す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、窒化処理を
施したエンジンバルブにおいて、弁フェースの表面のポ
ーラスなスケール層を除去し、弁フェースの耐摩耗性を
向上させることを課題とする。
施したエンジンバルブにおいて、弁フェースの表面のポ
ーラスなスケール層を除去し、弁フェースの耐摩耗性を
向上させることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンバル
ブにおいて、機械加工により弁ステム、弁フェース、弁
ヘッド及び弁ステム・エンドが形成され、窒化処理によ
り弁ステム、弁フェース及び弁ステム・エンドに窒化層
が形成され、弁フェースの窒化層の表面のポーラスなス
ケールがショットブラストにより除去されたことを構成
とする。本発明は、前記構成において、窒化層の厚みを
１〜６０μｍとし、粒径0.5mm以下の鋼球を用いてショ
ットブラストを行い、弁フェースの面粗度を0.5 〜5.μ
ｍＲｚとしたことをも構成とする。
ブにおいて、機械加工により弁ステム、弁フェース、弁
ヘッド及び弁ステム・エンドが形成され、窒化処理によ
り弁ステム、弁フェース及び弁ステム・エンドに窒化層
が形成され、弁フェースの窒化層の表面のポーラスなス
ケールがショットブラストにより除去されたことを構成
とする。本発明は、前記構成において、窒化層の厚みを
１〜６０μｍとし、粒径0.5mm以下の鋼球を用いてショ
ットブラストを行い、弁フェースの面粗度を0.5 〜5.μ
ｍＲｚとしたことをも構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のエンジンバルブ
の実施の形態を示し、図３と同一の部分には図３と同一
の符号を付してある。本発明の実施の形態においては、
エンジンバルブ１の弁ステム１ａ、弁フェース１ｃ及び
弁ステム・エンド１ｂに窒化処理を行う。この窒化処理
によりエンジンバルブ１の母材の表面から窒素を侵入拡
散させ、窒化層を形成する。窒化層の表層にはポーラス
なスケール層があり、弁フェース１ｃの表面のポーラス
なスケール層の存在は前記の問題を発生するので、その
除去のためにショットブラストを行う。即ち、圧縮空気
その他の方法で鋼粒ショット（かどのない粒）を吹きつ
け、こうしたショットブラストによりポーラスな（多孔
質の）スケール（酸化物）層を完全に除去し、清浄にす
る。このようにして、弁フェースにはスケール層のない
窒化層の存在するエンジンバルブが得られる。なお、シ
ョットブラストを行う場合、ターンテーブル上の治具に
多数のエンジンバルブを取り付け、治具の自転及び公転
（ターンテーブルの回転）を組み合わせて回転させなが
ら、多数のエンジンバルブを同時に均一に処理するのが
よい。
の実施の形態を示し、図３と同一の部分には図３と同一
の符号を付してある。本発明の実施の形態においては、
エンジンバルブ１の弁ステム１ａ、弁フェース１ｃ及び
弁ステム・エンド１ｂに窒化処理を行う。この窒化処理
によりエンジンバルブ１の母材の表面から窒素を侵入拡
散させ、窒化層を形成する。窒化層の表層にはポーラス
なスケール層があり、弁フェース１ｃの表面のポーラス
なスケール層の存在は前記の問題を発生するので、その
除去のためにショットブラストを行う。即ち、圧縮空気
その他の方法で鋼粒ショット（かどのない粒）を吹きつ
け、こうしたショットブラストによりポーラスな（多孔
質の）スケール（酸化物）層を完全に除去し、清浄にす
る。このようにして、弁フェースにはスケール層のない
窒化層の存在するエンジンバルブが得られる。なお、シ
ョットブラストを行う場合、ターンテーブル上の治具に
多数のエンジンバルブを取り付け、治具の自転及び公転
（ターンテーブルの回転）を組み合わせて回転させなが
ら、多数のエンジンバルブを同時に均一に処理するのが
よい。
【０００７】
【実施例】エンジンバルブ１の母材として、吸気弁のと
きはＪＩＳ・Ｇ・４３１１に規定されたマルテンサイト
系のＳＵＨ１１，ＳＵＨ３等の耐熱鋼棒を用い、排気弁
のときは同規定のオーステナイト系のＳＵＨ３５，ＳＵ
Ｈ３６の耐熱鋼棒、Ｆe−２１Ｎi 系の耐熱鋼材（通称
２１−２Ｎ）等を用いるのがよい。また、エンジンバル
ブに施す窒化処理の窒化層の厚みは、１〜60μｍとする
のが好適である。弁フェース１ｃが接触する弁シートを
摩耗させないため、弁フェース１ｃの面粗度（表面平均
あらさ）を0.5 〜5.μｍＲｚとし、そのために粒径0.5m
m 以下の鋼球（ブラスト粉）でショットブラストを実施
する。
きはＪＩＳ・Ｇ・４３１１に規定されたマルテンサイト
系のＳＵＨ１１，ＳＵＨ３等の耐熱鋼棒を用い、排気弁
のときは同規定のオーステナイト系のＳＵＨ３５，ＳＵ
Ｈ３６の耐熱鋼棒、Ｆe−２１Ｎi 系の耐熱鋼材（通称
２１−２Ｎ）等を用いるのがよい。また、エンジンバル
ブに施す窒化処理の窒化層の厚みは、１〜60μｍとする
のが好適である。弁フェース１ｃが接触する弁シートを
摩耗させないため、弁フェース１ｃの面粗度（表面平均
あらさ）を0.5 〜5.μｍＲｚとし、そのために粒径0.5m
m 以下の鋼球（ブラスト粉）でショットブラストを実施
する。
【０００８】母材がＳＵＨ３の耐熱鋼棒である実施例の
吸気弁を、排気量2000ccの乗用車用エンジンに組み込
み、無鉛ガソリンを使用し、回転数5600rpm 、200 時間
の耐久試験を行った。試験に供試したエンジンバルブを
表−１に示し、耐久試験の結果を図２に示す。
吸気弁を、排気量2000ccの乗用車用エンジンに組み込
み、無鉛ガソリンを使用し、回転数5600rpm 、200 時間
の耐久試験を行った。試験に供試したエンジンバルブを
表−１に示し、耐久試験の結果を図２に示す。
【０００９】表−１と図２から、ショットブラストを行
った場合は、ポーラスなスケール層が完全に除去される
のみでなく、ショットピーニングの場合と同様に、表層
に強い圧縮応力が残留するという効果がプラスされ、シ
ョットブラスト無の場合と比べて、耐摩耗性が２倍以上
向上することが判明した。また、ショットブラストに使
用する鋼球の粒径を0.5mm 以下にした場合には、弁フェ
ースの面粗度が向上するため、弁フェースが接触する弁
シートの摩耗量が大幅に減少した。そして、弁フェース
の面粗度の向上により、エンジンバルブの相手のバルブ
シートの摩耗をも抑制できるため、弁シートを安価で材
料で製作することが許容される。
った場合は、ポーラスなスケール層が完全に除去される
のみでなく、ショットピーニングの場合と同様に、表層
に強い圧縮応力が残留するという効果がプラスされ、シ
ョットブラスト無の場合と比べて、耐摩耗性が２倍以上
向上することが判明した。また、ショットブラストに使
用する鋼球の粒径を0.5mm 以下にした場合には、弁フェ
ースの面粗度が向上するため、弁フェースが接触する弁
シートの摩耗量が大幅に減少した。そして、弁フェース
の面粗度の向上により、エンジンバルブの相手のバルブ
シートの摩耗をも抑制できるため、弁シートを安価で材
料で製作することが許容される。
【００１０】
【発明の効果】本発明のエンジンバルブは、窒化処理に
より弁ステム、弁フェース及び弁ステム・エンドに窒化
層が形成され、弁フェースの窒化層の表面のポーラスな
スケールがショットブラストにより除去されている。従
って、弁フェース表面のポーラスなスケール層の微粒子
が剥離し脱落することにより生ずる、弁シート及び弁フ
ェースの摩耗という従来の問題が解消され、弁フェース
及び弁シートの耐摩耗性が向上する。また、ショットブ
ラストにより、表層に強い圧縮応力が残留するので、弁
フェースの一層の耐摩耗性が得られる。また、窒化層の
厚みを１〜６０μｍとし、粒径0.5mm 以下の鋼球を用い
てショットブラストを行い、弁フェースの面粗度を0.5
〜5.μｍＲｚとした場合には、弁フェースの面粗度の向
上により、エンジンバルブの相手のバルブシートの摩耗
をも抑制できるため、弁シートを安価の材料で製作する
ことが可能となる。
より弁ステム、弁フェース及び弁ステム・エンドに窒化
層が形成され、弁フェースの窒化層の表面のポーラスな
スケールがショットブラストにより除去されている。従
って、弁フェース表面のポーラスなスケール層の微粒子
が剥離し脱落することにより生ずる、弁シート及び弁フ
ェースの摩耗という従来の問題が解消され、弁フェース
及び弁シートの耐摩耗性が向上する。また、ショットブ
ラストにより、表層に強い圧縮応力が残留するので、弁
フェースの一層の耐摩耗性が得られる。また、窒化層の
厚みを１〜６０μｍとし、粒径0.5mm 以下の鋼球を用い
てショットブラストを行い、弁フェースの面粗度を0.5
〜5.μｍＲｚとした場合には、弁フェースの面粗度の向
上により、エンジンバルブの相手のバルブシートの摩耗
をも抑制できるため、弁シートを安価の材料で製作する
ことが可能となる。
【図１】本発明のエンジンバルブの実施の形態を示す部
分断面図である。
分断面図である。
【図２】本発明の実施の形態について行った耐久試験の
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図３】従来のエンジンバルブの製造方法を示す説明図
である。
である。
１ エンジンバルブ １ａ 弁ステム １ｂ 弁ステム・エンド １ｃ 弁フェース １ｄ 弁ヘッド
Claims (2)
- 【請求項１】 機械加工により弁ステム、弁フェース、
弁ヘッド及び弁ステム・エンドが形成され、窒化処理に
より弁ステム、弁フェース及び弁ステム・エンドに窒化
層が形成され、弁フェースの窒化層の表面のポーラスな
スケールがショットブラストにより除去されたエンジン
バルブ。 - 【請求項２】 窒化層の厚みを１〜６０μｍとし、粒径
0.5mm 以下の鋼球を用いてショットブラストを行い、弁
フェースの面粗度を0.5 〜5.μｍＲｚとした請求項１記
載のエンジンバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22325296A JPH1047023A (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | エンジンバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22325296A JPH1047023A (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | エンジンバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1047023A true JPH1047023A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16795190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22325296A Pending JPH1047023A (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | エンジンバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1047023A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045181A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | エンジンバルブの表面改質処理方法 |
| KR101071632B1 (ko) | 2008-12-23 | 2011-10-10 | 손현조 | 엔진밸브의 표면처리 방법 |
| JP2016102452A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | バルブステムの判定方法 |
| 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 |
-
1996
- 1996-08-07 JP JP22325296A patent/JPH1047023A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045181A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | エンジンバルブの表面改質処理方法 |
| KR101071632B1 (ko) | 2008-12-23 | 2011-10-10 | 손현조 | 엔진밸브의 표면처리 방법 |
| JP2016102452A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | バルブステムの判定方法 |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2786873B2 (ja) | ピストンの製造方法 | |
| JP4141473B2 (ja) | 窒化バルブリフタおよびその製造方法 | |
| CN1392918A (zh) | 滑动件及其制造法 | |
| JP3075368B2 (ja) | ピストンリング | |
| JPH1047023A (ja) | エンジンバルブ | |
| JP3975314B2 (ja) | 軸受部品素材及び転がり軸受の軌道輪の製作方法 | |
| JP3665876B2 (ja) | 軸受部品の製造方法 | |
| CN102414401A (zh) | 内燃机用的气门弹簧座及其制造方法 | |
| JP5086373B2 (ja) | 摺動部材、及び、摺動部材の表面処理方法 | |
| JP2949794B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| JP3170615B2 (ja) | 転がり軸受軌道輪の製造方法 | |
| JP2003013256A (ja) | 摺動面の耐焼付性向上方法 | |
| JP3146696B2 (ja) | エンジンの動弁機構用カムフォロア装置の外輪 | |
| JP2010269436A (ja) | セラミックス球の製造方法ならびに該球よりなる転動体 | |
| JP3125434B2 (ja) | 転がり摺動部品 | |
| JPH09302454A (ja) | 浸炭焼入れ材の前処理方法及び浸炭焼入れ材の製造方法 | |
| JP4520223B2 (ja) | 窒化処理摺動面の形成方法 | |
| JP2007056333A (ja) | 窒化処理部材のショットピーニング方法及びその方法で処理された窒化処理部材 | |
| JP3146697B2 (ja) | エンジンの動弁機構用カムフォロア装置の外輪 | |
| JP2001349411A (ja) | カム駒、およびカムシャフトの製造方法 | |
| JP3795013B2 (ja) | 内燃機関の動弁機構用バルブリフター | |
| JP3770288B2 (ja) | セラミックス製転動部品及びその製造方法 | |
| JP3009452B2 (ja) | 高強度浸炭窒化処理コイルばねの製造方法 | |
| JPH0418992B2 (ja) | ||
| JP2006214314A (ja) | バルブリフター及びシムの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |