(57)【要約】【課題】  アルミニウム合金製シリンダヘッドの吸気口に設けた組付け受け部に設けられるバルブシートにおいて、ガルバニ腐食を阻止する。【解決手段】  アルミニウム合金製シリンダヘッド２の吸気口６に設けた組付け受け部13に設けられる鉄系バルブシート10を、鉄ーアルミニウム系材料により形成する。前記鉄ーアルミニウム系材料のＡｌ成分を１５〜２３重量％とする。シリンダヘッド２の組付け受け部13とバルブシート10との電位差を可及的に減少して、ガルバニ腐食を阻止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金製シリンダヘッドの吸気口又は排気口に設けた組付け受け部に設けられるバルブシートを鉄ーアルミニウム系材料により形成したことを特徴とするエンジン用バルブシート。
【請求項２】
前記鉄ーアルミニウム系材料は、焼結品であることを特徴とする請求項１記載のエンジン用バルブシート。
【請求項３】
前記鉄ーアルミニウム系材料は、鉄ーアルミニウム合金粉末を含んでいる焼結品であることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン用バルブシート。
【請求項４】
前記鉄ーアルミニウム系材料のＡｌ成分を１５〜２３重量％とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジン用バルブシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン用バルブシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のものとして鉄基焼結合金からなるバルブシートが公知である。例えば、重量％でＣ：０．７〜１．４％、 Ｓｉ：０．２〜０．９％、 Ｃｏ：１５．１〜２６％、 Ｍｏ：６．１〜１１％、 Ｃｒ：２．６〜４．７％、 Ｎｉ：０．５〜１．２％、 Ｎｂ：０．２〜０．７％、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる全体組成、合金鋼の素地に、Ｃｏ−Ｍｏ−Ｃｒ系合金からなるＣｏ基合金硬質粒子が、光学顕微鏡組織写真で観察して、合量で１０〜２４面積％の割合で分散分布した組織、および５〜１５％の気孔率、を有するＦｅ基焼結合金で構成するＦｅ基焼結合金製バルブシートであって、耐摩耗性等を発揮できるものである。
【特許文献１】特開平１１−２０９８５５公報（段落0004）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年排気ガスが比較的清浄であるアルコールを主成分としたエンジン用燃料が普及している。このような燃料を空気と共に吸気口を介して燃焼室内に導入し、そして吸気口に設けた吸気用バルブシートを吸気用バルブで閉じた後に燃料を燃焼して動力を得る。その後排気口に設けた排気用バルブシートを排気用バルブで開いて排気ガスを排出する。
【０００４】
ところで、前記アルコールを主成分としたエンジン用燃料においては、従来のガソリンや軽油に比較して水分が比較的多量に含まれていることがあり、このためアルコールを主成分としたエンジン用燃料が空気と共に吸気用バルブシートを備えた吸気口を介してシリンダー内に導入する際に、吸気用バルブシートとこのバルブシートを組付けるシリンダヘッドの組付け受け部との隙間に水分が浸入するおそれがある。このようにして吸気用バルブシートとその組付け受け部との隙間に水分が介在すると、吸気用バルブシートとその組付け受け部とが異種金属、例えば吸気用バルブシートが鉄系金属、組付け受け部ひいてはシリンダヘッドがアルミニウム系金属であるような異種金属接触の場合にはガルバニ腐食が生ずるおそれがある。すなわち、前記ガルバニ腐食は異種金属が接触してその間に水分があると電気が発生して、マイナス側の金属は腐食するというものであり、アルミニウムと鉄ではアルミニウム側がマイナス側となって腐食が生ずる。この結果、例えばシリンダヘッドに組付け受け部から冷却水路に通じる孔が腐食によって形成されるようなことが懸念される。
【０００５】
そして、このようなガルバニ腐食は排気口側の組付け受け部と排気用バルブシートにおいても生ずるおそれがある。
【０００６】
解決しようとする問題点は、アルミニウム合金製シリンダヘッドの吸気口又は排気口に設けた組付け受け部に設けられるバルブシートにおいて、ガルバニ腐食を阻止できるエンジン用バルブシートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、アルミニウム合金製シリンダヘッドの吸気口又は排気口に設けた組付け受け部に設けられるバルブシートを鉄ーアルミニウム系材料により形成したことを特徴とするエンジン用バルブシートである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のエンジン用バルブシートにおいて前記鉄ーアルミニウム系材料は、焼結品であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のエンジン用バルブシートにおいて、前記鉄ーアルミニウム系材料は、鉄ーアルミニウム合金粉末を含んでいる焼結品であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジン用バルブシートにおいて、前記鉄ーアルミニウム系材料のＡｌ成分を１５〜２６重量％とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、バルブシートはアルミニウム合金製シリンダーヘッドに対して電位差を低減できるので、水を介しての組付け受け部とバルブシート本体との電位差を減少して、ガルバニ腐食を阻止することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、各種の鉄ーアルミニウム系材料により形成することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、バルブシート使用温度でＦｅーＡｌが酸化し、凝着摩耗を防止して優れた耐摩耗性を発揮できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、バルブシート本体との電位差を可及的に減少して、ガルバニ腐食を阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。例えば実施例では吸気口の場合を示したが排気口の組付け受け部と排気用バルブシートでもよい。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図３は第１実施例を示しており、図示しないピストンが往復動するシリンダ１に固定するシリンダヘッド２は、アルミニウム合金製であって、その一側に吸気ポート３を設けると共に他側に排気ポート４を設けている。そして、吸気ポート３における燃焼室５に臨む吸気口６に吸気用バルブシート７を設けると共に、この吸気用バルブシート７を吸気用バルブ８が開閉するようになっている。同様に、排気ポート４における燃焼室５に臨む排気口９に排気用バルブシート10を設けると共に、この排気バルブシート10を排気用バルブ11が開閉するようになっている。さらに、シリンダヘッド２には冷却水路12が吸気ポート３と排気ポート４との間に設けられている。
【００１７】
前記吸気口６には吸気用バルブシート７の組付け受け部13が設けられる。この組付け受け13は吸気ポート３の直径よりやや大径となるように凹段状に形成しており、この組付け受け部13に吸気用バルブシート７が嵌着している。尚、図中14は吸気用バルブ８が開閉自在に接触するシート面、15はバルブシート７の内周面を示している。
【００１８】
前記吸気用バルブシート７は、外径が組付け受け部13と同径で内径が吸気ポート３と同径なリング状であって、鉄ーアルミニウム系粉末材料を成形した後に焼結したものである。
【００１９】
次に吸気用バルブシート７の製造方法について説明する。例えば１５０メッシュの還元鉄粉、１５０メッシュのＦｅー５０重量（ｗｔ）％Ａｌ粉末、平均粒径１０μｍのカーボン（Ｃ）粉末及びバインダーを用意し、これら原料粉末を所定の割合に配合し、得られた混合粉末を７ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で金型成形してリング状圧粉体を作製した後に、この圧粉体を真空中で加熱脱脂した後、１２００℃、１時間の保持時間で焼結を行い、焼結体を得た。尚、図２の金属組織図に示すようにＦｅーＡｌ合金の大きさは、５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下である。そして、この焼結体から外径３６ｍｍ、内径３０ｍｍ、厚さ６ｍｍの寸法を有し、シート面14の幅が１．５ｍｍであるバルブシートを作製するものである。
【００２０】
そして、バルブシート７の鉄ーアルミニウム系材料におけるおけるＡｌ成分を１５〜２３重量％とする。これは図３のＡｌの重量％に対する電位差の表に示すように、Ａｌ成分を１５〜２６重量％にすると、Ｆｅ3Ａｌの生成により電位差が可及的に低減することができる。
【００２１】
次に前記構成についてその作用を説明する。水分が比較的多量に含まれていることがありアルコールを主成分としたエンジン用燃料が空気と共に吸気ポートを通ってシリンダー１内に導入する際に、水分が吸気用バルブシート７と組付け受け部13との隙間ｓに侵入して水が溜まると、該水を介してシリンダヘッド２と吸気用バルブシート７が接触し、この結果異種金属接触が生じてガルバニ腐食が生ずるおそれがある。しかしながら、吸気バルブシート10は、アルミ合金製のシリンダーヘッド２と電位差が小さい材質によって形成されているので、異種金属の接触状態とは異なり、隙間ｓに水分が浸入しても両者間に電気が発生することはなく、ガルバニ腐食が生ずることはない。
【００２２】
以上のように、前記実施例においては、アルミニウム合金製シリンダヘッド２の吸気口６に設けた組付け受け部13に設けられる鉄系バルブシート10を、鉄ーアルミニウム系材料により形成したことにより、シリンダヘッド２とバルブシート10との間は異種金属間接触とはならず、組付け受け部13とバルブシート10との異種金属の電位差を減少して、ガルバニ腐食を阻止することができる。
【００２３】
また、前記バルブシート10を形成する鉄ーアルミニウム系材料には、鉄ーアルミニウム合金粉末を含んでいることにより、バルブシート10の使用温度で、鉄ーアルミニウム合金粉末が酸化し、燃料燃焼時におけるバルブシート10の凝着を防止し、優れた耐摩耗性を発揮できる。
【００２４】
さらに、前記鉄ーアルミニウム系材料のＡｌ成分を１５〜２６重量％とすることにより、Ｆｅ3Ａｌの生成により電位差が可及的に低減し、組付け受け部13、ひいてはアルミニウム合金製シリンダヘッド２とバルブシート10との異種金属の電位差を可及的に減少して、ガルバニ腐食を阻止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように本発明にかかるバルブシートは、水分が比較的多いエンジン用燃料などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す金属組織図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す電位差のグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
２  シリンダヘッド
６  吸気口
10  バルブシート
【図１】
2005105964.tif 000003
【図３】
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【図２】
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