[发明专利]内燃机用的气门弹簧座及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用在内燃机的气阀机构中的气门弹簧座，具体而言，涉及一种由金属板制成的气门弹簧座及其制造方法。

背景技术

在专利文献1-3中，由金属板制成的气门弹簧座被轻质化，以减小气阀机构的惯性质量，从而改善内燃机的性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP55-17976A

专利文献2：JP62-185807A

专利文献3：JP2002-303107A

发明内容

发明要解决的问题

在由金属板制成的气门弹簧座中，钢板通过加压成型，并形成气门弹簧座的原型。为了改善耐磨性，其表面被硬化。一般地，对原型进行热处理，例如渗碳、淬火和回火。

通过热处理，在气门弹簧座的表面上形成渗碳层。同时，在真空渗碳炉以外的普通渗碳炉中进行渗碳处理，使得在渗碳层的表面上形成氧化膜。氧化膜提供硬度，使得气门弹簧座中被阀弹簧的上端压接的弹簧挡圈的耐磨性得到改善。

然而，在发动机运转过程中，弹簧挡圈总是与阀弹簧的端面接触。当阀弹簧被压缩时，弯曲应力作用在弹簧挡圈上，使弹簧挡圈挠曲。弹簧挡圈在阀弹簧上相对滑动。形成在弹簧挡圈的被阀弹簧的上端压接的那部分上的氧化膜剥落。由于剥落的氧化物的研磨效应，弹簧挡圈与阀弹簧之间的接触面可能会被磨损。氧化膜越厚，越容易出现问题。

特别地，由金属板制成的气门弹簧座很薄，因而需要尽可能地防止弹簧挡圈的磨损。

鉴于这些缺点，本发明的目的在于提供一种气门弹簧座及其制造方法，在所述的气门弹簧座中，通过热处理而形成在弹簧挡圈上的氧化膜不易剥落，从而改善了弹簧挡圈和阀弹簧之间的接触面的耐磨性。

解决问题的方式

根据本发明的以下各项内容解决了上述问题。

(1)一种内燃机用的由金属板制成的气门弹簧座，所述气门弹簧座包括在中心具有锥形孔的截头锥形部和被阀弹簧的上端压接的弹簧挡圈，所述气门弹簧座通过渗碳、淬火和回火而被进行热处理，氧化膜通过热处理形成在所述弹簧挡圈的被所述阀弹簧的上端压接的表面上，并且所述氧化膜被至少部分地去除，使得氧化膜的厚度为0.00-0.02μm。

形成在弹簧挡圈的被阀弹簧的上端压接的那部分上的氧化膜的厚度为0.00-0.02μm，并且在阀弹簧上的滑动过程中氧化膜更难以剥落。

(2)在第(1)项中，所述弹簧挡圈的被所述阀弹簧的上端压接的那部分的表面上的中心线平均粗糙度不超过1.20μm。

因此，由于弹簧挡圈的被阀弹簧的上端压接的那部分上的氧化膜的厚度为0.00-0.02μm与中心线平均粗糙度不超过1.20μm的协同效应，氧化膜在阀弹簧上的滑动过程中更难以剥落。

(3)在第(2)或(3)项中，所述弹簧挡圈的被所述阀弹簧的上端压接的下表面向上向外并远离所述阀弹簧倾斜。

因此，弹簧挡圈与阀弹簧的接触部更接近于弹簧挡圈的中心，使得作用到弹簧挡圈上的弯矩变得小于作用到远离中心的接触部的弯矩，并且接触部更难以挠曲。由于弹簧挡圈的挠曲所产生的在阀弹簧上的相对滑动受到限制，并且形成在弹簧挡圈与阀弹簧的接触面上的氧化膜更不易剥落。

弹簧挡圈变得更不易于挠曲，从而改善了疲劳强度。

(4)在第(1)至(3)项的任一项中，所述截头锥形部和所述弹簧挡圈之间的拐角部的外表面形成为曲率半径大于所述截头锥形部的厚度的弧状曲面，并且面对所述外表面的所述拐角部的内表面形成为曲率半径小于所述拐角部的外表面的曲率半径的弧状曲面，使得所述拐角部的厚度大于所述截头锥形部的厚度。

截头锥形部和弹簧挡圈之间的拐角部被强化，从而改善抗弯刚性，使得弹簧挡圈变得更不易挠曲。如上所述，可以防止由于弹簧挡圈的挠曲所产生的氧化膜的剥落，使得应力不会集中到截头锥形部和弹簧挡圈之间的拐角部，从而改善了疲劳强度。

(5)一种制造如第(1)至(4)项中任一项所述的内燃机用的气门弹簧座的方法，所述方法包括将圆形金属板冲压而形成气门弹簧座的原型的深冲压步骤，在所述原型中，在具有锥形孔的截头锥形部的外周面上形成弹簧挡圈；通过渗碳、淬火和回火对所述原型进行热处理的热处理步骤；以及去除氧化膜使其厚度为0.00-0.02μm的氧化膜去除步骤。

因此，在金属板气门弹簧座中，形成在弹簧挡圈与阀弹簧的接触面上的氧化膜的厚度为0.00-0.02μm。

(6)在第(5)项中，所述氧化膜去除步骤包括研磨。