(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの下面に形成された凹状の燃焼室の上壁面上でかつ前記下面と上壁面とを接続する側壁に隣接した位置に環状の溝をなすバルブシート部を形成し、前記バルブシート部に粉末供給手段から肉盛り粉末を供給しつつレーザビームを照射して溶着しバルブシートを形成する肉盛りバルブシートの製造方法であって、
前記バルブシート部のレーザビーム照射領域に投入される前記肉盛り粉末の量を前記バルブシート部の周方向全域において一定とすべく、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する隣接領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量を前記隣接領域以外の領域に供給されるものに比べて少なくすることを特徴とする肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項２】
前記バルブシート部が隣接する領域における前記側壁の高さをＨ、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域以外の領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量をＶｏ、係数をαとするとき、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量Ｖは、
Ｖ＝Ｖｏ−α・Ｈ
の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項３】
前記設定粉末供給量Ｖｏの値がＶｏ＞１０ｇ／ｍｉｎ、前記側壁の高さＨが０ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍのとき、前記係数αがα＝０．６であることを特徴とする請求項２記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項４】
前記肉盛り粉末として、粉径が５０μｍ〜１５０μｍの範囲でかつ硬質相を析出する銅合金粉末を用いることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つに記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項５】
前記銅合金粉末の基本組成は、重量％で、アルミニウム：１．０〜５．０％、元素周期律表Ｖａ族元素であるバナジウム，ニオブ，タンタルのうち少なくとも１種：０．１〜５．０％、シリコン：１．０〜５．０％、残部が銅及び不純物からなることを特徴とする請求項４記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項６】
前記レーザビームとして線状に集光したものを照射することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つに記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項７】
シリンダヘッドの下面に形成された凹状の燃焼室の上壁面上でかつ前記下面と上壁面とを接続する側壁に隣接した位置に環状の溝をなすバルブシート部を形成し、前記バルブシート部に粉末供給手段から肉盛り粉末を供給しつつレーザビームを照射して溶着しバルブシートを形成する肉盛りバルブシートの製造方法であって、
下面に形成された燃焼室と、前記燃焼室の上壁面上でかつ前記下面と上壁面とを接続する側壁に隣接した位置に環状の溝をなすように形成されると共にバルブシートを形成すべく肉盛り粉末が溶着されるバルブシート部とを備えるシリンダヘッドであって、前記バルブシート部の溝の深さは、周方向において前記側壁に隣接する領域がそれ以外の領域に比べて浅く形成されており、
前記バルブシート部のレーザビーム照射領域に投入される前記肉盛り粉末の量を前記バルブシート部の周方向全域において一定とすべく、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する隣接領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量を前記隣接領域以外の領域に供給されるものに比べて少なくすることを特徴とする肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項８】
前記バルブシート部が隣接する領域における前記側壁の高さをＨ、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域以外における溝の深さをＤｏ、係数をβとするとき、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域における溝の深さＤは、
Ｄ＝Ｄｏ−β・Ｈ
の関係を満たすことを特徴とする請求項７記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項９】
前記側壁の高さＨが０ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍのとき、前記係数βがβ＝０．０２であ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方法。
【請求項１０】
前記側壁とバルブシート部とが隣接する領域において、前記下面に平行な方向における前記側壁とバルブシート部の外周部との間の距離Ｗが、Ｗ＜５ｍｍであることを特徴とする請求項８又は９記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項１１】
前記バルブシート部の溝形状が、半径３．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲のＲ溝であることを特徴とする請求項７ないし１０いずれか１つに記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【請求項１２】
前記側壁の高さＨが３ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項７ないし１１いずれか１つに記載の肉盛りバルブシートの製造方法。
【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をシリンダヘッドのバルブシート部に形成する際のバルブシートの製造方法及びシリンダヘッドに関し、特に、金属粉末をシリンダヘッドのバルブシート部に肉盛り溶着する肉盛りバルブシートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシリンダヘッドにおいては、エンジン排気量，エンジン出力，エンジントルク，燃料の燃焼状態等により、燃焼室の形状が設定されてきた。また、エンジンのバルブシートとしては、一般的には鉄系焼結合金をバルブシート部に圧入したもの、あるいは、近年におけるエンジンの高出力化に伴い、高エネルギレーザを利用してバルブシート部に合金粉末を肉盛りした肉盛りバルブシート等が採用されている。
【０００３】
この肉盛りバルブシートは、アルミニウム合金（例えば、ＪＩＳ規格ＡＣ２Ａ材）製シリンダヘッドの材質とは異なる特性を持つ金属粉末をシリンダヘッドのバルブシート部に供給しつつレーザビームを照射して溶着させ所望のバルブシート形状に仕上げたものである。
【０００４】
一方、従来のシリンダヘッドにおいては、上述の如き肉盛り加工を考慮した燃焼室形状には設計されておらず、従って、バルブシート部の一部が燃焼室の上壁面とシリンダヘッドの下面とを接続する立壁、すなわち燃焼室の側壁に隣接し、又、この側壁の高さが約４ｍｍ近くあるものが存在する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術においては、シリンダヘッドのバルブシート部に金属粉末を供給して溶着する際に、例えば点火プラグ孔に近い側すなわち側壁から離れたバルブシート部の領域（他の領域）に比べて、側壁に隣接したバルブシート部の領域では、供給の際に飛散する粉末が側壁により跳ね返される等して、加工領域に供給される実際の金属粉末量が増加する傾向にある。
【０００６】
この場合に、他の領域に合わせた加工出力でレーザビームを照射して肉盛り加工を施すと、供給量の多い側壁に隣接した領域では未溶着によるクラック等が発生する可能性がある。
【０００７】
また、燃焼室の側壁が高い領域では、レーザビームを用いて肉盛り加工を行う際に、酸化を防止するシールドガスの流れが乱されて、加工領域でのシールド作用が確実に得られず、肉盛り部が酸化してしまう場合がある。
【０００８】
以上のようなクラック，酸化等の欠陥が発生したシリンダヘッドは、通常不良品として廃棄処分するか、あるいは、リペアを行うことになり、結果的に生産性を低下させると共に製造コストを上昇させることになる。
【０００９】
本発明は、上述の如き課題を解決するために達成されたものであり、その目的とするところは、生産性の向上，製造コストの低減等が図れる肉盛りバルブシートの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、シリンダヘッドの下面に形成された凹状の燃焼室の上壁面上でかつ前記下面と上壁面とを接続する側壁に隣接した位置に環状の溝をなすバルブシート部を形成し、前記バルブシート部に粉末供給手段から肉盛り粉末を供給しつつレーザビームを照射して溶着しバルブシートを形成する肉盛りバルブシートの製造方法であって、前記バルブシート部のレーザビーム照射領域に投入される前記肉盛り粉末の量を前記バルブシート部の周方向全域において一定とすべく、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する隣接領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量を前記隣接領域以外の領域に供給されるものに比べて少なくする構成となっている。
【００１１】
本発明の請求項２に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記バルブシート部が隣接する領域における前記側壁の高さをＨ、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域以外の領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量をＶｏ、係数をαとするとき、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量Ｖが、
Ｖ＝Ｖｏ−α・Ｈ
なる関係を満たす構成となっている。
【００１２】
本発明の請求項３に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記設定粉末供給量Ｖｏの値がＶｏ＞１０ｇ／ｍｉｎ、前記側壁の高さＨが０ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍのとき、前記係数αがα＝０．６である構成となっている。
【００１３】
本発明の請求項４に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記肉盛り粉末として、粉径が５０μｍ〜１５０μｍの範囲でかつ硬質相を析出する銅合金粉末を用いる構成となっている。
【００１４】
本発明の請求項５に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記銅合金粉末の基本組成が、重量％で、アルミニウム：１．０〜５．０％、元素周期律表Ｖａ族元素であるバナジウム，ニオブ，タンタルのうち少なくとも１種：０．１〜５．０％、シリコン：１．０〜５．０％、残部が銅及び不純物からなる構成となっている。
【００１５】
本発明の請求項６に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記レーザビームとして線状に集光したものを照射する構成となっている。
【００１６】
本発明の請求項７に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、下面に形成された燃焼室と、前記燃焼室の上壁面上でかつ前記下面と上壁面とを接続する側壁に隣接した位置に環状の溝をなすように形成されると共にバルブシートを形成すべく肉盛り粉末が溶着されるバルブシート部とを備えるシリンダヘッドであって、前記バルブシート部の溝の深さは、周方向において前記側壁に隣接する領域がそれ以外の領域に比べて浅く形成されており、前記バルブシート部のレーザビーム照射領域に投入される前記肉盛り粉末の量を前記バルブシート部の周方向全域において一定とすべく、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する隣接領域に対して前記粉末供給手段により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量を前記隣接領域以外の領域に供給されるものに比べて少なくする構成となっている。
【００１７】
本発明の請求項８に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記バルブシート部が隣接する領域における前記側壁の高さをＨ、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域以外における溝の深さをＤｏ、係数をβとするとき、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域における溝の深さＤが、
Ｄ＝Ｄｏ−β・Ｈ
なる関係を満たす構成となっている。
は、前記バルブシート部が隣接する領域における前記側壁の高さをＨ、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域以外における溝の深さをＤｏ、係数をβとするとき、前記バルブシート部のうち周方向において前記側壁に隣接する領域における溝の深さＤが、
Ｄ＝Ｄｏ−β・Ｈ
なる関係を満たす構成となっている。
【００１８】
本発明の請求項９に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記バルブシート部が隣接する領域における側壁の高さＨが０ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍのとき、前記係数βがβ＝０．０２である構成となっている。
【００１９】
本発明の請求項１０に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記側壁とバルブシート部とが隣接する領域において、前記下面に平行な方向における前記側壁とバルブシート部の外周部との間の距離Ｗが、Ｗ＜５ｍｍである構成となっている。
【００２０】
本発明の請求項１１に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記バルブシート部の溝形状が半径３．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲のＲ溝である構成となっている。
【００２１】
本発明の請求項１２に係る肉盛りバルブシートの製造方法は、前記側壁の高さＨが３ｍｍ〜６ｍｍの範囲である構成となっている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、シリンダヘッドに設けられたバルブシート部の周方向全域において、供給される金属粉末の量が一定になり、これにより、レーザビームの加工出力を一定にした状態で肉盛り加工を施しても、未溶着によるクラック等がない所望の肉盛り形状を確実に安定して得ることができる。
【００２３】
本発明の請求項２に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、バルブシート部が隣接する側壁の高さを考慮して、粉末供給手段により供給される粉末量をコントロールすることで、従来のシリンダヘッドに対して未溶着によるクラック等が存在しない所望の肉盛りバルブシートを確実に形成することができる。すなわち、シリンダヘッドを新たに設計する必要がなくなることから、開発コストの増加が抑えられ、これにより、製品の低コスト化、生産性の向上等が達成される。
【００２４】
本発明の請求項３に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、所望形状の肉盛りバルブシートをより確実に安定して形成することができ、これにより、製品の低コスト化，生産性の向上等が達成される。
【００２５】
本発明の請求項４に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、肉盛り加工領域における供給粉末の飛散を極力抑制することができ、安定した粉末供給が可能となる。これにより、無駄な粉末の使用量を最低限に抑えることができ、材料費の低減を行うことができる。
【００２６】
本発明の請求項５に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、安定した粉末供給が行えるのに併せて、エンジン稼働時に要求される耐摩耗性，耐久性等に優れた肉盛りバルブシートを形成することができる。
【００２７】
本発明の請求項６に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、肉盛り用の粉末を溶融させるために必要な熱エネルギを十分に得ることができ、未溶着によるクラックの発生等を防止することができる。また、肉盛り加工の際にシリンダヘッドの素材が肉盛り層を希釈することが極力抑制され、この希釈によるクラックの発生等を防止することができる。
【００２８】
これにより、生産性の向上、製造コストの低減等が達成される。
【００２９】
本発明の請求項７に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、環状の溝をなすバルブシート部のうち側壁に隣接する領域の溝の深さがそれ以外の領域の溝の深さに比べて浅く形成されていることから、粉末供給手段により供給される設定粉末供給量を一定にした状態で粉末の供給を行っても、バルブシート部の周方向全域において加工領域に供給される実際の粉末供給量が一定になり、これにより、未溶着によるクラック等がない所望の肉盛り形状を確実に安定して得ることができる。
【００３０】
本発明の請求項８に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、バルブシート部が隣接する側壁の高さを考慮して、バルブシート部の溝の深さを変化させることで、未溶着によるクラック等がない所望の肉盛りバルブシートを確実に形成することができる。すなわち、シリンダヘッドの素材にバルブシート部としての溝加工を施す際に、その溝深さを予め調節することのみで、均質な肉盛りバルブシートを形成することができ、これにより、製品の低コスト化、生産性の向上等が達成される。
【００３１】
本発明の請求項９に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、所望形状の肉盛りバルブシートをより確実に安定して形成することができ、これにより、製品の低コスト化、生産性の向上等が達成される。
【００３２】
本発明の請求項１０に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、バルブシート部が側壁により密接している場合において、この側壁の高さを考慮してこの領域におけるバルブシート部の溝深さを変化させる、すなわち、他の領域に比べて浅くすること
で、所望形状の肉盛りバルブシートをより確実に安定して形成することができる。
【００３３】
本発明の請求項１１に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、加工領域に供給される粉末量を確実に確保することができ、所望の肉盛り形状を得ることができる。
【００３４】
本発明の請求項１２に係る肉盛りバルブシートの製造方法によれば、肉盛り用の粉末を溶融するために必要な入熱を得ることができ、未溶着によるクラックの発生等を防止できる。従って、シリンダヘッドを設計する場合、肉盛り加工性を考慮したシリンダヘッドを予め設計することができ、これにより生産性に優れたシリンダヘッドをもたらすことが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１は、本発明に係る肉盛りバルブシートの製造方法を適用するシリンダヘッドの下面の一部を示す底面図である。図１に示すように、シリンダヘッド１の下面１ａには、凹状の燃焼室がエンジンの気筒数だけ形成されており、この燃焼室の上壁面１ｂ上には、径の大きい吸気バルブ用のバルブシート部２ａと、径の小さい排気バルブ用のバルブシート部２ｂとが、それぞれ２個ずつ形成されている。また、これらのバルブシート部２ａ，２ｂに挟まれた略中央部には、点火プラグを取り付ける点火プラグ孔３が設けられている。
【００３７】
これらのバルブシート部２ａ，２ｂは、それぞれ環状の溝をなすように半径４．５ｍｍのＲ溝に加工され、このＲ溝領域に肉盛り部５ａ，５ｂが施されて、これら肉盛り部５ａ，５ｂが所定のバルブシート形状に加工される。
【００３８】
また、設計上の制約から、これらバルブシート部５ａ，５ｂは、少なくともその一部分が、燃焼室の上壁面１ｂとシリンダヘッドの下面１ａとを接続する燃焼室の側壁１ｃに隣接する位置に形成されている。
【００３９】
ところで、これらの所定の深さにＲ溝加工されたバルブシート部２ａ，２ｂに周方向に沿って金属粉末を供給して肉盛りを形成する際に、側壁１ｃに隣接する領域Ａにおいては、飛散した粉末の一部がこの側壁１ｃにより跳ね返されてＲ溝部に投入され、このＲ溝部に実際に供給される粉末の量は、粉末供給手段により供給される設定粉末供給量よりも増加する傾向にある。
【００４０】
図２は、図１中のＣ−Ｃ部における拡大断面図であり、本発明に係る種々の定義を説明するためのものである。図２に示すように、バルブシート部２ａが隣接する領域における側壁１ｃの高さをＨ、バルブシート部２ａのうち周方向において側壁１ｃに隣接する領域における溝の深さをＤ、側壁１ｃとバルブシート部とが隣接する領域において、下面１ａに平行な方向における側壁１ｃとバルブシート部の外周部との間の距離をＷとする。
【００４１】
図３は、図１中のＥ−Ｅ部における拡大断面図であり、前述の如き飛散した粉末の一部を跳ね返す側壁１ｃを示すものである。図３に示すように、点Ｆの位置での側壁１ｃの高さＨは約４ｍｍ、点Ｇの位置での側壁１ｃの高さＨは約１０ｍｍあり、特にバルブシート部２ａに隣接するところに位置する側壁１ｃの高さＨが高くなる程、一般に、側壁が肉盛りの際の粉末供給量に及ぼす影響の度合が大きくなる傾向にある。
【００４２】
また、下面１ａに平行な方向における側壁１ｃとバルブシート部２ａの外周部との間の距離Ｗが小さくなる程、側壁が肉盛りの際の粉末供給量に及ぼす影響の度合が大きくなる傾向にある。
【００４３】
次に、ここで用いられる肉盛り粉末としては、例えば肉盛り部に硬質相を析出するような銅合金粉末を挙げることができる。
【００４４】
その中でも特に、入熱量とのバランスを考慮して、粒径が５０μｍ〜１５０μｍの範囲のものを使用するのが好ましい。
【００４５】
また、上述銅合金粉末としては、その成分組成が重量％で、Ａｌ：１．０〜５．０％、元素周期律表Ｖａ族元素であるＶ，Ｎｂ，Ｔａのうち少なくとも１種：０．１〜５．０％、Ｓｉ：１．０〜５．０％、場合によってはＣｏ：５．０〜２０．０％、同じく場合によってはＦｅ及びＮｉの１種又は２種：５．０〜２０．０％、同じく場合によってはＭｎ：１．０〜１０．０％を含有し、残部がＣｕ及び不純物からなる組成を有するものを適用することができる。
【００４６】
尚、本実施例では、肉盛り粉末として、成分組成が重量％で、Ｃｏ：１２．５％、Ｆｅ：６．４％、Ｎｉ：１２．７％、Ａｌ：１．１％、Ｖ：１．９％、Ｎｂ：２．２％、Ｍｎ：１．２％、残部がＣｕ及び不純物からなる銅合金粉末を使用した。
【００４７】
さらに、その他の肉盛り加工条件としては、下記表１に示すものを適用することができる。
【００４８】
【表１】
0003787957.tif 000002
【００４９】
ここで用いるレーザビームとしては、表１に示すように、例えば、短径２ｍｍ，長径６ｍｍの略線状に集光された長楕円光を採用することができ、これにより、肉盛り粉末を溶融するのに必要な入熱を十分に確保することができる。
【００５０】
尚、これに限定されるものではなく、例えばスポット径２ｍｍのレーザビームを肉盛りの幅方向にオシレートさせつつ照射させるオシレートレーザビームを採用することも可能である。
【００５１】
以上のような条件の下で、シリンダヘッドに対して肉盛りバルブシートを形成する方法について、以下に説明する。尚、本実施例では、１９９８ｃｃ４気筒ＤＯＨＣエンジン用のアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ２Ａ材）製シリンダヘッドを採用した。
【００５２】
先ず、図２に示すように、バルブシート部２ａを半径４．５ｍｍ、深さＤ＝１．０ｍｍのＲ溝に加工する。続いて、粉末供給手段として、例えば粉末の減少重量を測定できかつ０．５ｇ／ｍｉｎの単位で供給量を制御できる粉末供給装置（不図示）を用いて、Ｒ溝部２ａに銅合金粉末を供給しつつ、ＣＯ２レーザビームを照射して肉盛り加工を行う。
【００５３】
この際、粉末の供給手法としては、バルブシート部２ａのうち周方向において側壁１ｃに隣接する領域Ａ（図１参照）以外の領域に対して粉末供給装置により供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量をＶｏ、側壁１ｃに隣接する領域Ａに対して供給される肉盛り粉末の設定粉末供給量をＶ、係数をαとするとき、Ｖ＝Ｖｏ−αＨの関係を満たすように、すなわち、側壁１ｃに隣接する領域Ａではそれ以外の領域に比べてαＨだけ少ない量の粉末を供給することにする。尚、Ｈは粉末を供給する位置での側壁１ｃの高さである。
【００５４】
ここで、バルブシート部が側壁１ｃに隣接する領域かどうかを判断する目安としては、例えば、側壁１ｃの高さＨが０ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍの範囲にあるところに対応するバルブシート部を隣接する領域Ａと見なすものとする。
【００５５】
また、Ｖｏの値が１０ｇ／ｍｉｎよりも大きい場合において、上述の関係式を適用するのが好ましい。尚、本実施例においては、Ｖｏの値を５０ｇ／ｍｉｎ、係数αを０．６として、肉盛り加工を行った。
【００５６】
以上のようにして得られた肉盛り部５ａの高さを測定したところ、図４に示すような結果が得られた。尚、この測定は、図４（ａ）に示すように、肉盛り部５ａを反時計回りに３０度間隔で肉盛り方向に対して垂直に切断し、各々の切断面において、図５に示すように幅方向中央部の肉盛り高さを測定した。
【００５７】
その結果、図４（ｂ）に示すように、側壁１ｃに隣接する領域（約１２０度から２４０度の範囲）においても肉盛り高さが増加することはなく、それ以外の領域とほぼ同じような高さ（肉盛り高さは±０．２ｍｍの範囲に収まっている）をもつ安定した肉盛り部５ａが得られた。また、クラック等も発生しなかった。
【００５８】
次に、バルブシート部の溝の深さを変化させて肉盛り加工を行う実施例について説明する。
【００５９】
先ず、側壁１ｃとバルブシート部２ａとが隣接する領域において、下面１ａに平行な方向における側壁１ｃとバルブシート部２ａの外周部との間の距離Ｗ（図２参照）が１ｍｍ、この領域における側壁１ｃの高さＨが３ｍｍ＜Ｈ＜６ｍｍとなるようなシリンダヘッド１を作製した。尚、このシリンダヘッド１の距離Ｗ，側壁高さＨは、上述の値に限定されるものではなく、Ｗ＜５ｍｍの範囲に設定して適用することもでき、又、０ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍとすることもできる。
【００６０】
次に、バルブシート部２ａを半径４．５ｍｍのＲ溝に加工する。この際、Ｒ溝の深さは、バルブシート部２ａのうち周方向において側壁１ｃに隣接する領域以外における溝の深さをＤｏ、側壁１ｃに隣接する領域Ａにおける溝の深さをＤ、係数をβとするとき、Ｄ＝Ｄｏ−βＨの関係を満たすように、すなわち、側壁１ｃに隣接する領域Ａではそれ以外の領域に比べてβＨだけ浅く溝を形成する。ここで、Ｈは溝を加工する位置に対応する側壁１ｃの高さである。尚、本実施例では、Ｄｏ＝１．０ｍｍ、β＝０．０２として、溝加工を行った。
【００６１】
次に、前述の粉末供給装置を用いて設定粉末供給量５０ｇ／ｍｉｎ（一定）として、銅合金粉末を供給しつつＣＯ２レーザビームを照射して肉盛り加工を行った。尚、その他の加工条件は、前述実施例と同様に設定した。
【００６２】
以上のようにして得られた肉盛り部５ａにおけるクラックの発生数を調べたところ、図６（ｂ）に示すような結果が得られた。尚、この結果は、本実施例に係る肉盛り部５ａと、従来技術による肉盛り部とをそれぞれ５０個形成し、図６（ａ）に示すような各々の角度位置におけるクラック数を累計してまとめたものである。
【００６３】
図６（ｂ）に示すように、従来の手法においては、側壁１ｃに隣接した領域（約１２０度から２４０度の範囲）で多数のクラックが確認されたが、本発明に係る手法ではクラックは確認されなかった。
【００６４】
このように、上述の実施例によれば、欠陥のない肉盛りバルブシートを形成することができ、製品の歩留りが向上すなわち生産性が向上し、又、無駄になる製品が削減されて製品の低コスト化が達成される。
【００６５】
尚、上述の実施例において、Ｒ溝の半径を４．５ｍｍとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、３．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で適用可能である。これによれば、加工領域に供給される粉末が効率良くＲ溝に保持されることになる。
【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の製造方法が適用されるシリンダヘッドの下面の一部を示す底面図である。
【図２】  図１中のＣ−Ｃ部における拡大断面図である。
【図３】  図１中のＥ−Ｅ部における拡大断面図である。
【図４】  本発明に係る肉盛り部の肉盛り高さの測定結果を示すものであり、図４（ａ）は測定角度位置を示す底面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中に示す各々の角度位置における肉盛り高さを示す図である。
【図５】  図４に示す肉盛り高さの定義を説明するための図である。
【図６】  本発明に係る肉盛り部におけるクラックの発生状況を示すものであり、図６（ａ）は検査した角度位置を示す底面図、図６（ｂ）は図６（ａ）中に示す各々の角度位置における本発明及び従来の技術によるクラックの発生数を示す図である。
【図１】
0003787957.tif 000003
【図２】
0003787957.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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