(57)【要約】【課題】  放熱性に優れ、低コストで製造できる軽量エンジンバルブを提供する。【解決手段】  エンジンバルブの各部を構成する複数の部材を液相拡散接合して構成したエンジンバルブであって、少なくともステム部内部に、１つ又は複数の閉空間が存在することを特徴とする放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンバルブの各部を構成する複数の部材を液相拡散接合して構成したエンジンバルブであって、少なくともステム部内部に、１つ又は複数の閉空間が存在することを特徴とする放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項２】
前記複数の部材が、
（ａ）エンジンバルブカサ部とステム部を一体的に備えるとともに、少なくともステム部に、エンジンバルブの軸心に沿って、１つ又は複数の開空間を備え、かつ、
（ｂ）液相拡散接合面が上記軸心に平行な部材
であることを特徴とする請求項１に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項３】
前記カサ部が、ステム部に備える開空間に連結する開空間を備えていることを特徴とする請求項２に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項４】
前記液相拡散接合面が、相互に補完し合う断面形状を形成するように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項５】
前記複数の部材が、
（ａ）エンジンバルブカサ部、及び、
（ｂ）カサ部に接合する端面に開口する開空間をステムの軸心に沿って備えるステム部
からなることを特徴とする請求項１に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項６】
前記カサ部が、ステム部が備える開空間に連結する開空間を備えていることを特徴とする請求項５に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項７】
前記複数の部材が、
（ａ）ステム部の一部を一体化した長尺カサ部、及び、
（ｂ）長尺カサ部に接合する端面に開口する開空間を、ステムの軸心に沿って備えるステム部
からなことを特徴とする請求項１に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項８】
前記長尺カサ部が、ステム部が備える開空間に連結する開空間を備えていることを特徴とする請求項７に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項９】
前記部材の液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１０】
前記複数の部材が、
（ａ）カサ部終端面を有する部材、及び、
（ｂ）終端面を含まないカサ部を一体化し、エンジンバルブの軸心に沿って開空間を備えるステム部
からなり、かつ、
（ｃ）上記両部材の液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面である
ことを特徴とする請求項１に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１１】
前記複数の部材の材質が異なることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１２】
前記複数の部材が、
（ａ）カサ部終端面を含む部材、又は、カサ部を含むとともにステム部の一部を一体化した長尺カサ部、及び、
（ｂ）長尺カサ部に接合する端面に開口する開空間をエンジンバルブの軸心に沿って備え、かつ、エンジンバルブの軸心に平行して液相拡散接合したステム部
からなることを特徴とする請求項１に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１３】
前記複数の部材が、
（ａ）カサ部終端面を含む部、及び、
（ｂ）カサ部とステム部を一体的に備えるとともに、少なくともステム部に、エンジンバルブの軸心に沿って、１つ又は複数の開空間を備え、かつ、エンジンバルブの軸心に平行して液相拡散接合した部
からなることを特徴とする請求項１に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１４】
前記部の液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に対し非対称な面であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１５】
前記部の液相拡散接合面が、ステムガイドに当接するステム部分にあることを特徴とする請求項５〜１４のいずれか１項に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１６】
前記複数の部が、オーステナイト系耐熱鋼、マルテンサイト系耐熱鋼のいずれか１種又は２種を組み合わせたものであることを特徴とする請求項５〜１５のいずれか１項に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【請求項１７】
前記複数の部が、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼のいずれか１種又は２種を組み合わせたものであることを特徴とする請求項５〜１５のいずれか１項に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心に閉空間を有する放熱性に優れかつ軽量なエンジンバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境保護や省エネルギーの観点から自動車を軽量化するとともに、より高い燃焼温度で効率よくエンジンを稼動することが、従来以上に求められている。
【０００３】
エンジンをより高い燃焼温度で効率よく稼動するためには、耐熱性構造材でエンジン用部品を構成し、さらに、熱が過剰に蓄積せず、かつ、軽量な部品形状ないし構造を採用する必要がある。
【０００４】
特に、過酷な条件下で稼動するエンジン用部品、例えば、高温に曝されながら高速で往復動するエンジンバルブには、放熱性が優れかつ軽量な形状ないし構造が必要である。
【０００５】
一般に、空間域を有する形状ないし構造は放熱性が良好であるから、複数の部材を接合すれば、放熱性の良好なエンジン用部品を作製できるが、接合部には、過酷な条件下でも劣化しない所要の機械的強度が求められる。
【０００６】
ところで、従来から、低融点接合材料を含む接合条件を最適化することにより、疲労強度に優れた接合面を形成し得る金属材料（特に、鉄鋼材料）の液相拡散接合方法が提案されている（特許文献１〜３、参照）。
【０００７】
このような液相拡散接合方法を背景とし、従来においては、焼ばめ、ろう付け、抵抗溶接、固相拡散接合（圧接）等で接合していたバルブシートとシリンダヘッド本体を、液相拡散接合で接合する方法が提案されている（特許文献４と５、参照）。
【０００８】
ただし、上記方法は、バルブシートとシリンダヘッド本体を全面的に接合する方法であり、放熱性の観点から、空間域を備える形状ないし構造を指向するものではない。
【０００９】
また、従来においては、機械加工（切削、削りだし、穿孔、型抜き、鍛造等）又は鋳造で、環状ないし中空の形状を形成していた機械部品（例えば、自動車用燃料噴射弁）を、液相拡散接合で接合する方法が提案されている（特許文献６と７、参照）。
【００１０】
しかし、上記方法は、従来形状の機械部品を、安価でかつ効率的に製造することを目的とするものであり、放熱性や機械特性の向上を図るものではない。
【００１１】
最近、厚さ０．８〜１．８ｍｍのＮｉ合金板を加工し、レーザービーム溶接で接合した中空のエンジンバルブが提案されている（非特許文献１、参照）。
【００１２】
このエンジンバルブは、重量が大幅に軽量化されているので、燃料消費量を大幅に低減できるものであるが、高価なＮｉ合金を多数の工程を経て加工し、レーザービーム溶接で接合しなければならないので、材料コスト及び加工コストが極めて高く、実用化には程遠いものである。
【００１３】
それ故、放熱性に優れ、低コストで製造できる軽量エンジンバルブの開発が求められている。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−３１８１４３号公報
【特許文献２】特開平９−２６２６８４号公報
【特許文献３】特開平９−２６７１８４号公報
【特許文献４】特開平１１−９０６１９号公報
【特許文献５】特開平１１−９０６２０号公報
【特許文献６】特開２００２−２６３８５８号公報
【特許文献７】特開２００２−２６３８５９号公報
【非特許文献１】ＮＩＫＥＬ、Ｖｏｌ.１９、Ｎｏ.２（MARCH  ２００４）、ｐ.７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記要望に鑑み、放熱性に優れ、低コストで製造できる軽量エンジンバルブ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】
【００１６】
本発明者は、液相領域で金属成分が相互に拡散するので、接合面での組成偏差が少なく、接合強度及び接合形状精度に優れる液相拡散接合に着目した。
【００１７】
そして、本発明者は、各種形状に加工したエンジンバルブ部材を接合し、エンジンバルブの軸心に沿って閉空間が存在するエンジンバルブを製造し、接合面の機械強度や、バルブの機械特性及び放熱性を鋭意調査した。
【００１８】
本発明は、上記調査結果に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
【００１９】
（１）  エンジンバルブの各部を構成する複数の部材を液相拡散接合して構成したエンジンバルブであって、少なくともステム部内部に、１つ又は複数の閉空間が存在することを特徴とする放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２０】
（２）  前記複数の部材が、
（ａ）エンジンバルブカサ部とステム部を一体的に備えるとともに、少なくともステム部に、エンジンバルブの軸心に沿って、１つ又は複数の開空間を備え、かつ、
（ｂ）液相拡散接合面が上記軸心に平行な部材
であることを特徴とする前記（１）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２１】
（３）  前記カサ部が、ステム部に備える開空間に連結する開空間を備えていることを特徴とする前記（２）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２２】
（４）  前記液相拡散接合面が、相互に補完し合う断面形状を形成するように形成されていることを特徴とする前記（２）又は（３）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２３】
（５）  前記複数の部材が、
（ａ）エンジンバルブカサ部、及び、
（ｂ）カサ部に接合する端面に開口する開空間をステムの軸心に沿って備えるステム部
からなることを特徴とする前記（１）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２４】
（６）  前記カサ部が、ステム部が備える開空間に連結する開空間を備えていることを特徴とする前記（５）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２５】
（７）  前記複数の部材が、
（ａ）ステム部の一部を一体化した長尺カサ部、及び、
（ｂ）長尺カサ部に接合する端面に開口する開空間を、ステムの軸心に沿って備えるステム部
からなことを特徴とする前記（１）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２６】
（８）  前記長尺カサ部が、ステム部が備える開空間に連結する開空間を備えていることを特徴とする前記（７）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２７】
（９）  前記部材の液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面であることを特徴とする前記（５）〜（８）のいずれかに記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２８】
（１０）  前記複数の部材が、
（ａ）カサ部終端面を有する部材、及び、
（ｂ）終端面を含まないカサ部を一体化し、エンジンバルブの軸心に沿って開空間を備えるステム部
からなり、かつ、
（ｃ）上記両部材の液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面である
ことを特徴とする前記（１）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００２９】
（１１）  前記複数の部材の材質が異なることを特徴とする前記（５）〜（１０）のいずれかに記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３０】
（１２）  前記複数の部材が、
（ａ）カサ部終端面を含む部材、又は、カサ部を含むとともにステム部の一部を一体化した長尺カサ部、及び、
（ｂ）長尺カサ部に接合する端面に開口する開空間をエンジンバルブの軸心に沿って備え、かつ、エンジンバルブの軸心に平行して液相拡散接合したステム部
からなることを特徴とする前記（１）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３１】
（１３）  前記複数の部材が、
（ａ）カサ部終端面を含む部、及び、
（ｂ）カサ部とステム部を一体的に備えるとともに、少なくともステム部に、エンジンバルブの軸心に沿って、１つ又は複数の開空間を備え、かつ、エンジンバルブの軸心に平行して液相拡散接合した部
からなることを特徴とする前記（１）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３２】
（１４）  前記部の液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に対し非対称な面であることを特徴とする前記（１２）又は（１３）に記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３３】
（１５）  前記部の液相拡散接合面が、ステムガイドに当接するステム部分にあることを特徴とする前記（５）〜（１４）のいずれかに記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３４】
（１６）  前記複数の部が、オーステナイト系耐熱鋼、マルテンサイト系耐熱鋼のいずれか１種又は２種を組み合わせたものであることを特徴とする前記（５）〜（１５）のいずれかに記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３５】
（１７）  前記複数の部が、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼のいずれか１種又は２種を組み合わせたものであることを特徴とする前記（５）〜（１５）のいずれかに記載の放熱性に優れた軽量エンジンバルブ。
【００３６】
なお、本発明でいう液相拡散接合とは、被接合材の間に、箔、粉末、又は、めっき等の形態で、被接合材より融点の低い合金を介在させて加圧し、接合部を、該合金の液相線直上の温度に加熱して接合部を溶融させ、直ちに凝固させることにより接合する方法である。例えば、箔として、Ｎｉ基非晶質合金箔を用いることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、放熱性に優れた軽量なエンジンバルブを、安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明を、図面に基づいて説明する。
【００３９】
本発明者は、まず、オーステナイト系耐熱鋼を成形して、図１の（ａ）と（ｂ）に示す構造のエンジンバルブ１を作製し、図中点線の面（エンジンバルブの軸心に垂直な面と平行な面）で切断し、その後、該切断面を液相拡散接合して、エンジンバルブの実使用環境での耐久性を調査した。
【００４０】
なお、液相拡散接合は、インサートメタルとして厚さ約４０μｍのＮｉ基非晶質合金箔を用い、大気中１２００℃、最大圧縮応力を３０ＭＰａとして１５分加熱して行った。
【００４１】
調査の結果、上記接合部の機械強度は、素材の機械強度と遜色ない機械強度であり、上記エンジンバルブは、強度上問題なく使用できることが判明した。
【００４２】
そこで、本発明者は、図２に示すように、ステム部の一部を一体化した長尺カサ部２’と、長尺カサ部２’に接合する端面に開口する開空間を、切削で、ステムの軸心に沿って形成したステム部３（いずれも、素材はオーステナイト系耐熱鋼）を、エンジンバルブ１の軸心に垂直な接合面Ａで液相拡散接合して、ステム部内部に閉空間４が存在する構造のエンジンバルブを作製した。
【００４３】
なお、液相拡散接合は、インサートメタルとして厚さ約４０μｍのＮｉ基非晶質合金箔を用い、大気中１２００℃、最大圧縮応力を３０ＭＰａとして１５分加熱して行った。
【００４４】
上記エンジンバルブにつき、同様の試験を行った結果、所要の機械強度が得られ、かつ耐久性を有しており、エンジンバルブとして機能することを確認できた。
【００４５】
本発明においては、エンジンバルブの各部を構成する部材を液相拡散接合で接合することが重要な要件である。
【００４６】
例えば、図２に示す長尺カサ部２’とステム部３を接合する場合、摩擦圧接でも接合できるが、接合部周囲及び内部には必ずバリが形成される。接合後、接合部周囲のバリは切削除去しなければならないし、また、接合部内部のバリはそのまま残ることになる。
【００４７】
そして、バリは一種の欠陥部分であり、エンジンバルブの耐久性指標の一つである耐疲労強度特性を低下させるため、目視で確認できない部分にバリが残ることは、機械特性上好ましいことではない。
【００４８】
さらに、摩擦圧接の場合、バリが形成された分、接合後の部材長さは短くなるので、接合後の所望長さを考慮して、接合前の部材長さを設計しなければならない。即ち、部材の寸法設計が煩雑である。
【００４９】
これに対し、液相拡散接合においては、バリが形成されず、液相領域で金属成分が相互に拡散するので、寸法設計が容易で、かつ、所望の接合強度及び接合精度を比較的確実に得ることができる。
【００５０】
このように、本発明において、液相拡散接合は、単なる部材の接合手法としてだけでなく、過酷な条件下で長時間稼動するエンジンバルブを、所望の接合強度及び接合精度の下で、寸法精度よく製造し得る有意の手法として位置づけられるものである。この点が、本発明の特徴である。
【００５１】
本発明者は、さらに、図３に示すように、オーステナイト系耐熱鋼板を鍛造し、バルブヘッド部を含むカサ部とステム部を一体的に備え、かつ、長手方向に、断面が半円状の空間域を備えるエンジンバルブ構成部材５を製造し、該部材５をエンジンバルブの軸心に平行な接合面Ｂで液相拡散接合して、エンジンバルブの略全長にわたり閉空間４を有する構造のエンジンバルブを作製した。
【００５２】
なお、液相拡散接合は、インサートメタルとして厚さ４０μｍのＮｉ基非晶質合金箔を用い、大気中１２００℃、最大圧縮応力を３０ＭＰａとして１５分加熱して行った。
【００５３】
上記接合部における耐久性能を調査した結果、上記エンジンバルブは、エンジンバルブとして充分に機能し得るものであることを確認できた。
【００５４】
上記エンジンバルブは、エンジンバルブの略全長にわたって閉空間を有するので、従来のエンジンバルブに比べ、遥かに軽量で、かつ、放熱性に優れるものである。
【００５５】
このように、エンジンバルブの各部を構成する複数の部材を液相拡散接合で接合し、エンジンバルブの内部に、その軸心に沿って、所要の大きさの閉空間を形成したエンジンバルブは、エンジンバルブとしての機械特性を充分に備え、かつ、軽量で放熱性に優れていて、従来のエンジンバルブに替わり得るものである。
【００５６】
本発明者は、以上の知見を踏まえ、液相拡散接合で製造できるエンジンバルブの態様について検討した。その結果を図４に示す。
【００５７】
図４（ａ）に、（ｉ）カサ部終端面を含むカサ部２と、（ii）カサ部に接合する端面に開口する開空間をステム全長に渡り備えるステム部材３を、エンジンバルブの軸心に交叉する接合面Ａ（後述するように、必ずしも軸心に垂直である必要はない）において接合したエンジンバルブを示す。図に示すように、エンジンバルブは、ステムの軸心に沿って、ステム全長に渡る閉空間４を備えている。
【００５８】
図４（ｂ）に、（ｉ）ステム部側に開空間を有する“カサ部終端面を含むカサ部２”と、（ii）カサ部に接合する端面に開口する開空間をステム部全長に渡り備えるステム部３を、エンジンバルブの軸心に交叉する接合面Ａにおいて接合したエンジンバルブを示す。図に示すように、エンジンバルブは、カサ部２に食い込む閉空間４を備えている。
【００５９】
図４（ｃ）に、（ｉ）カサ部終端面を含むとともに、ステム部の一部を一体化し、ステム部に、カサ部に食い込む開空間を備える長尺カサ部２’と、（ii）長尺カサ部２’に接合する端面に開口する開空間をステム部全長に渡り備えるステム部材３を、エンジンバルブの軸心に交叉する接合面Ａにおいて接合したエンジンバルブを示す。図に示すように、エンジンバルブは、カサ部２に食い込む閉空間４を備えている。
【００６０】
カサ部又は長尺カサ部とステム部を液相拡散接合で接合する場合、エンジンバルブの軸心に交叉する接合面は、端面加工のし易さの点からは、該軸心に垂直な平面が好ましいが、必ずしも、垂直な平面である必要はない。
【００６１】
図５及び図６に、エンジンバルブの各部を構成する部材の接合面の例を示すが、本発明の接合面は、図に例示する接合面に限定されるものではなく、加工の容易性や、接合強度及び接合精度の確保を考慮して、適宜選択すればよい。
【００６２】
図５（ａ）に、エンジンバルブの軸心に斜めに交叉する斜交接合面Ａ1を示す。該接合面は、面積を拡大することにより、使用環境下において接合部にかかる応力を分散させる点で好ましいが、芯合せ及び接合時の圧縮応力印加を、接合中、精度よく行う必要がある。
【００６３】
図５（ｂ）に、エンジンバルブの軸心で平面を折曲した折曲接合面Ａ2を示す。該接合面は、面積を拡大することにより、使用環境下において接合部にかかる応力を分散させる点、及び、芯合せが容易である点で好ましい。
【００６４】
図５（ｃ）に、エンジンバルブの軸心を通る軸心平面と、該平面に垂直に交叉する段違い平面で形成される段差付接合面Ａ3（実線）を示す。該接合面は、接合面の面積を軸心方向に拡大し、使用環境下において接合部にかかる応力を軽減する点、及び、芯合せが容易である点で好ましい。
【００６５】
なお、上記段違い平面は、必ずしも、上記軸心平面に垂直である必要はない。図５（ｃ）中、点線で示すように、上記段違い平面は、軸心平面との所要の交叉角の範囲内で適宜選択できる。
【００６６】
図５（ｄ）に、エンジンバルブの軸心に平行な２つの平面と、該平面に垂直に交叉する３つの段違い平面で形成される別形態の段差付接合面Ａ4（実線）を示す。
【００６７】
該接合面は、接合面の面積を軸心方向に拡大し、使用環境下において接合部にかかる応力を軽減する点、及び、芯合せが容易である点で好ましい。しかし、端面加工が複雑である点が難点である。
【００６８】
図６に、以下に説明するように、エンジンバルブの軸心に回転対称な接合面を示す。
【００６９】
図６（ａ）に、エンジンヘッド構成部材の円周部に段違いに形成した段差付環状接合面Ａ5を示す。図６（ｂ）に、エンジンヘッド構成部材の円周部に円錐面で形成した円錐型接合面Ａ6を示す。
【００７０】
また、図６（ｃ）に、エンジンヘッド構成部材の円周部にＶ溝で形成したＶ型断面環状接合面Ａ7を示す。図６（ｄ）に、エンジンヘッド構成部材の円周部にＵ溝で形成したＵ型断面環状接合面Ａ8を示す。
【００７１】
上記いずれの接合面も、芯合せが容易である点で好ましいが、接合面に挟むインサートメタルの調製が難しい。
【００７２】
液相拡散接合は、材質の異なる部材を接合することができるので、本発明においては、カサ部（又は長尺カサ部）及びステム部それぞれの性状・特性に合せて異なる部材構成材料を選択し、エンジンバルブの特性の向上を図ることができる。
【００７３】
なお、液相拡散接合に係る諸条件（インサートメタル、加熱雰囲気、加熱温度、加熱時間、最大圧縮応力等）は、選択した部材材質に合せて選択すればよく、特定の条件に限定されない。
【００７４】
本発明において、長尺カサ部とステム部を液相拡散接合する場合、接合面の位置は、所望の接合強度及び接合精度を確保できる限りにおいて特に限定されないが、接合面を、往復動でステムガイドに当接するステム部分に置けば、接合面を保護し、剪断力を排除できるので、エンジンバルブの耐久性を高めることができる。
【００７５】
本発明者は、図３に、（ａ）カサ部終端面を含むカサ部とステム部を一体的に備えるとともに、カサ部とステム部に渡り、エンジンバルブの軸心に沿って開空間を備え、かつ、（ｂ）接合面が上記軸心に平行な部材を液相拡散接合し、ステム部内部に閉空間が存在するエンジンバルブを示したが、該閉空間は、図７に示すように、隔壁６で区画して複数個設けてもよい。
【００７６】
閉空間を複数個設ける場合、部材のステム部に適宜間隔を置いて隔壁（図中「６」参照）を設け、隔壁同士をも液相拡散接合する。このような隔壁の存在は、エンジンバルブ全体の耐久性能の向上に貢献する。
【００７７】
また、図８に、（ｉ）カサ部終端面を含むカサ部とステム部を一体的に備えるとともに、ステム部にステムの軸心に沿って開空間を備え、かつ、（ii）接合面が上記軸心に平行な部材を液相拡散接合し、ステム部内部に閉空間が存在するエンジンバルブ（図中（ａ）参照）、及び、該閉空間を隔壁６で複数個に分割したエンジンバルブ（図中（ｂ）参照）を示す。
【００７８】
このような隔壁の存在は、前述したように、エンジンバルブ全体の機械特性の向上に貢献する。
【００７９】
これまで、液相拡散接合面が、エンジンバルブの軸心に平行な場合、及び、該軸心に交叉するか又は回転対称な場合のそれぞれについて説明したが、これら場合の液相拡散接合面を併用して、エンジンバルブを構成してもよい。
【００８０】
ここで、図９に、（ｉ）カサ部終端面を含むカサ部２、又は、カサ部終端面を含むとともにステム部の一部を一体化した長尺カサ部２’、及び、（ii）長尺カサ部に接合する端面に開口する開空間４を、ステム４の軸心に沿って備え、かつ、液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に平行なステム部材を液相拡散接合して構成したエンジンバルブを示す。
【００８１】
図９（ａ）に、カサ部２とステム部３を接合し、ステム部全長に渡り閉空間４を有するエンジンバルブを示し、図９（ｂ）に、カサ部２とステム部３を接合し、ステム部全長に渡るとともにカサ部に食い込む閉空間４を有するエンジンバルブを示す。
【００８２】
また、図９（ｃ）に、長尺カサ部２’とステム部３を接合し、ステム部全長に渡る閉空間を有するエンジンバルブを示し、図９（ｄ）に、長尺カサ部２’とステム部３を接合し、ステム部材に閉空間４を有するエンジンバルブを示す。
【００８３】
なお、適宜の数の隔壁を有するステム部材を用いて、ステム部に、複数個の閉空間を設けてもよい。
【００８４】
さらに、図１０に、（ｉ）カサ部終端面、及び、（ii）カサ部材を一体化し、ステムの軸心に沿って開空間４を備えるステム部材を、エンジンバルブの軸心に回転対称な接合面で液相拡散接合して構成したエンジンバルブを示す。
【００８５】
図１０（ａ）に、接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面であるエンジンバルブを示し、図１０（ｂ）に、接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面と平行な面であるエンジンバルブを示す。
【００８６】
上記エンジンバルブは、カサ部終端面からステム部末端までの閉空間を備えているので、従来のエンジンバルブに比べ、遥かに軽量でかつ放熱性に優れている。
【００８７】
なお、上記ステム部材に、適宜の数の隔壁を設け、ステム部に、複数個の閉空間を設けてもよい。
【実施例】
【００８８】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例の条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００８９】
（実施例）
エンジンバルブ構成部材として、オーステナイト系の耐熱鋼及びステンレス鋼、及び、マルテンサイト系の耐熱鋼及びステンレス鋼の素材を、適宜、切削又は成形した部材を用いて、図４（ｃ）に示すエンジンバルブを作製した。
【００９０】
用いた素材の組合せ、及び、液相拡散接合に係る条件（接合条件及び接合プロセス条件）を表１及び表２（表１の続き）に示す。作製したエンジンバルブにつき、耐久試験を行い、エンジンバルブとしての耐久性を調査した。その結果を、表１及び表２（表１の続き）に併せて示す。
【００９１】
【表１】
2007032465.tif 000003
【００９２】
【表２】
2007032465.tif 000004
【００９３】
なお、表中、タイプ１（平面接合）、タイプ２（二段差面接合）、及び、タイプ３（斜面接合）の接合態様は、図１１の（ａ）〜（ｃ）に、模式的に示すとおりである。図中、７がインサートメタルである。
【００９４】
表１から、本発明のエンジンバルブは、充分な耐久性を備えていて、従来のエンジンバルブに替わり得るものであることが解かる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
前述したように、発明によれば、放熱性に優れた軽量なエンジンバルブを提供することができる。したがって、本発明は、自動車製造産業において利用可能性が大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】エンジンバルブの切断位置及び接合面を示す図である。
【図２】液相拡散接合で製造したエンジンバルブを示す図である。
【図３】液相拡散接合で製造した別のエンジンバルブを示す図である。
【図４】液相拡散接合で製造した別のエンジンバルブを示す図である。（ａ）は、カサ部終端面を含むカサ部とステム部を接合し、ステム部全長に渡り閉空間を形成したエンジンバルブを示し、（ｂ）は、カサ部終端面を含むカサ部とステム部を接合し、カサ部に食い込む閉空間をエンジンバルブの軸心に沿って形成したエンジンバルブを示し、（ｃ）は、長尺カサ部とステム部を接合し、カサ部に食い込む閉空間を形成したエンジンバルブを示す。
【図５】エンジンバルブの各部を構成する部材の接合面を示す図である。（ａ）は、エンジンバルブの軸心に斜めに交叉する斜交接合面を示し、（ｂ）は、エンジンバルブの軸心で平面を折曲した折曲接合面を示し、（ｃ）は、エンジンバルブの軸心を通る軸心平面と、該平面に垂直に交叉する段違い平面で形成される段差付接合面を示し、（ｄ）は、エンジンバルブの軸心に平行な２つの平面と、該平面に垂直に交叉する３つの段違い平面で形成される別形態の段差付接合面を示す。
【図６】エンジンバルブの各部を構成する部材の別形態の接合面を示す図である。（ａ）は、カサ部終端面の円周部に形成した段差付環状接合面を示し、（ｂ）は、カサ部終端面の円周部に形成した円錐型接合面を示し、（ｃ）は、カサ部終端面の円周部に形成したＶ型断面環状接合面を示し、（ｄ）は、カサ部終端面の構成部材の円周部に形成したＵ型断面環状接合面を示す。
【図７】閉空間を複数個設けたエンジンバルブを示す図である。
【図８】カサ部終端面を含むカサ部とステム部を一体的に備え、かつ、液相拡散接合面がステムの軸心に平行な部材を液相拡散接合して構成したエンジンバルブを示す図である。（ａ）は、ステム部に、ステムの軸心に沿う開空間が存在するエンジンバルブを示し、（ｂ）は、閉空間が複数個存在するエンジンバルブを示す。
【図９】カサ部は長尺カサ部と、液相拡散接合面がエンジンバルブの軸心に平行なステム部を液相拡散接合して構成したエンジンバルブを示す図である。（ａ）は、カサ部とステム部を接合し、ステム部全長に渡り閉空間を有するエンジンバルブを示し、（ｂ）は、カサ部とステム部を接合し、ステム部全長に渡るとともにカサ部に食い込む閉空間を有するエンジンバルブを示し、（ｃ）は、長尺カサ部とステム部を接合し、ステム部全長に渡る閉空間を有するエンジンバルブを示し、（ｄ）は、長尺カサ部とステム部を接合し、ステム部材に閉空間を有するエンジンバルブを示す。
【図１０】カサ部終端面と、カサ部を一体化したステム部を液相拡散接合して構成したエンジンバルブを示す図である。（ａ）は、接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面であるエンジンバルブを示し、（ｂ）は、接合面がエンジンバルブの軸心に回転対称な面と平行な面であるエンジンバルブを示す。
【図１１】実施例で用いた接合態様を模式的に示す図である。（ａ）はタイプ１（平面接合）を示し、（ｂ）はタイプ２（二段差面接合）を示し、（ｃ）はタイプ３（斜面接合）を示す。
【符号の説明】
【００９７】
１    エンジンバルブ
２    カサ部
２’    長尺カサ部
３    ステム部
４    閉空間
５    エンジンバルブ構成部材
６    隔壁
７    インサートメタル
Ａ    エンジンバルブの軸心に交叉する接合面
Ａ1    斜交接合面
Ａ2    折曲接合面
Ａ3、Ａ4    段差付接合面
Ａ5    段差付環状接合面
Ａ6    円錐型接合面
Ａ7    Ｖ型断面環状接合面
Ａ8    Ｕ型断面環状接合面
Ｂ    エンジンバルブの軸心に平行な接合面
【図１】
2007032465.tif 000005
【図２】
2007032465.tif 000006
【図３】
2007032465.tif 000007
【図４】
2007032465.tif 000008
【図５】
2007032465.tif 000009
【図６】
2007032465.tif 000010
【図７】
2007032465.tif 000011
【図８】
2007032465.tif 000012
【図９】
2007032465.tif 000013
【図１０】
2007032465.tif 000014
【図１１】
2007032465.tif 000015