JPS6248043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に用いられる鋳包み用バルブ
シートに関する。

内燃機関は重量低減、冷却性の向上等の理由で
シリンダヘツドにアルミニウム合金が用いられて
いるが、アルミニウム合金ではバルブとの当り面
が著しく摩耗するために、通常耐摩耗性バルブシ
ートがシリンダヘツドに組付けられる。バルブシ
ートを組付ける場合、アルミニウム合金とバルブ
シート材料の熱膨張率に差があり、一般にはアル
ミニウム合金の方が熱膨張率大であるためバルブ
シートがシリンダヘツドから抜け落ちる危険があ
る。そのため通常のバルブシートはシリンダヘツ
ドに設けられたバルブシート嵌合孔に圧入する
か、又はシリンダヘツドを鋳造する際にバルブシ
ートを鋳型にセツトして鋳包ませる。

圧入の場合、バルブシート嵌合孔を加工し、さ
らに加熱圧入し、次いでバルブシート面を仕上げ
加工する工程をとるために工程数が多く、さらに
加工誤差によつて必然的に生じる圧入代不足の危
険を全くなくすことは困難である。これに対して
鋳包む場合にはバルブシートの抜け落ちの危険は
全くなく、かつバルブシート嵌合孔の加工が不要
であるもののなお不充分な点がある。以下この点
について第１図および第２図を参照して説明す
る。

第１図に示すように、バルブシート１，２は吸
気ポート孔３０を形成する中子３、排気ポート孔
４０を形成する中子４と鋳型５とで支えられ、鋳
型にアルミニウム合金が鋳込まれ、中子３，４を
除くすべての空所はこのアルミニウム合金で満さ
れる。鋳込み後、鋳型がはずされ、中子３，４が
除去されると、第２図に示すようにバルブシート
の鋳包まれたシリンダヘツドが作られる。明らか
なように鋳包後のバルブシート１，２は第２図に
おいて１点鎖線で示す余分の部分１０を有し、こ
れは、バルブシート１，２を鋳型５に対して組み
付ける即ち位置決めするため、鋳型のバルブシー
ト凹部１′，２′に嵌む込むのに必要とされかつ中
子との組み付けのために必要とされる。従つて鋳
包後のバルブシートの加工に当つてこの余分の部
分１０を削り落すことが要求される。ところが、
この加工取代は著しく多量であるため加工時間が
長くなるばかりでなく、バルブ数が増加したもの
では加工し難いという欠点をもたらす。

本発明は上述の欠点をすべて解消するのに有用
なバルブシートを提供するにある。本発明によれ
ば、このバルブシートは、第３図に示すように、
ほぼ加工後の寸法形状を有するバルブシート本体
１１と、第１図に示す鋳型の凹部１′，２′に嵌入
する環状部分１３および中子との組み付け用円筒
部分１４を有するインサートピース１２とによつ
て形成される。インサートピース１２はこれが図
示のように円筒部分１４を介してバルブシート本
体１１に嵌め込まれたとき、インサートピース１
２の環状部分１３はバルブシート本体１１の燃焼
室側端面１１１を覆い、又インサートピース１２
の円筒部分１４はバルブシート本体１１の内周面
１１２を覆う。

バルブシート本体１１とインサートピース１２
を上述のように組み付けて形成されたバルブシー
ト１は第１図に示す態様と同様に鋳型と中子で支
承され、しかる後アルミニウム合金で鋳込まれ
る。この場合インサートピース１２の環状部分即
ち傘部１３は鋳型の凹部１′，２′に嵌合され、円
筒部分１４は中子と相対せられる。鋳造後インサ
ートピース１２は燃焼室側に向つて抜き取られ、
かくしてバルブシート本体１１の内周面１１２は
ポート孔３０又は４０の内面と連続し、バルブシ
ート本体１１の燃焼室側端面１１１はシリンダヘ
ツド６の燃焼室側面と連続する。

本発明の好ましい実施例では、第４図に示すよ
うに、インサートピース１２の円周方向の１ケ所
に軸方向のスリツト１２０を設けてインサートピ
ース１２がそれ自身で半径方向への収縮性を持つ
ようにする。この構成では、バルブシート本体１
１に対するインサートピース１２の組み付け性と
抜き取り易さの向上を計ることができる。

別の態様では、バルブシート本体１１とインサ
ートピース１２との確実な結合を確保するため
に、第５図に示すように、インサートピース１２
の円筒部分１４の外周面１２２にローレツト加工
面１２３を設けてもよい。又鋳込み後バルブシー
ト本体からインサートピースを抜け易すくするこ
とが配慮されるならば、第６図に示すように、イ
ンサートピース１２の円筒部分１４の外周面１２
２に軸線方向に延びる多数の溝１２４を設けるこ
とができる。

第４図に示すように、インサートピースに亘つ
て軸線方向に完全に延びているスリツトを設ける
ことによつてバルブシート本体とインサートピー
スの組み付け、抜き取りを容易にするが、反面、
バルブシート本体１１とインサートピース１２と
の間に前記スリツトを通して容湯が進入するかも
知れない。この欠点を解消するため、第７図に示
すように、１つ又は複数個のスリツト１２０を円
筒部分１４にその下部１２５を残して設けても良
い。勿論第４図乃至第７図に示す態様を適宜組合
せて実施することもできることはいうまでもな
い。

本発明は上述したような構成を有しているの
で、インサートピースの抜き取り後、鋳込まれた
バルブシート本体に対してそのバルブ当り面だけ
を仕上げ加工することが要求されるにすぎず、従
つて在来のものに比して生産性が著しく向上す
る。更にバルブシートの素材重量を著しく低減し
うるから経済性に優れ、しかもインサートピース
は繰り返えして使用可能であるから実用効果極め
て大である。

なお、前記実施例はインサートピースを金属材
料で作成した場合を示したが、インサートピース
は鋳砂で作成してもよく、又、補強のために、金
属材料と鋳砂を組合わせてインサートピースを作
成しても良い。

この場合、インサートピースを鋳砂のみで作成
した場合は、使い捨てとなり、部分的に金属材料
製のインサートピースを使用した場合は、金属部
分は再度使用することが可能である。

そして、前記したと同様バルブシートの素材重
量を著しく低減できて経済性に優れるとともに、
バルブシート部の加工工数も低減しうるといつた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は在来の方法でバルブシートをシリンダ
ヘツドに鋳包む態様を示す概略断面図、第２図は
第１図の方法で鋳包まれたバルブシートを示す断
面図、第３図は本発明によるバルブシートを使用
する態様を示す図、第４図乃至第７図は本発明に
よるバルブシートの構成要素の１つであるインサ
ートピースの種々の変形態様を示す図である。 １……バルブシート、１１……バルブシート本
体、１２……インサートピース、１３……環状部
分、１４……円筒部分、５……鋳型、１′，２′…
…凹部、３，４……中子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バルブシートを、ほぼ加工後の寸法形状を有
   するバルブシート本体と、鋳型の凹部に嵌合する
   環状部分および中子との組み付け用円筒部分を有
   するインサートピースとによつて形成し、インサ
   ートピースを前記円筒部分を介してバルブシート
   本体に嵌め込んで成ることを特徴とする鋳包み用
   バルブシート。