JP7022607B2 - バルブシート、および、バルブシートとシリンダヘッドとの結合構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用のシリンダヘッドに圧入されるバルブシート、および、当該バルブシートと内燃機関用のシリンダヘッドとの結合構造に関する。

内燃機関用のシリンダヘッド（以下、単に、シリンダヘッドと呼ぶ。）に圧入されるバルブシートは、エンジン運転などにより高温になると、シリンダヘッドによるバルブシートの保持力が不足して、シリンダヘッドから抜け落ちる場合があった。以上のような問題点を解決するため、バルブシート脱落防止構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該バルブシート脱落防止構造は、シリンダヘッドの圧入孔の内周面に形成された環状溝と、バルブシートの外周面に形成された環状溝とにより構成される環状空間内に、半径方向へ拡張する拡張リングを挿入した構造をしている。上記バルブシートが上記シリンダヘッドに圧入されて装着されると、圧縮されていた拡張リングが半径方向へ拡張して両環状溝にまたがって配置される。これにより、バルブシートの軸方向への動きは、拡張リングにより抑制され、バルブシートがシリンダヘッドから抜け落ちることを防止することができる。

実開平０１―８３１０９号公報

しかしながら、上記バルブシート脱落防止構造では、シリンダヘッドおよびバルブシートの環状溝が一体となって形成される上記環状空間のバルブシートの軸方向における寸法が拡張リングのバルブシートの軸方向における寸法よりも大きい場合、拡張リングは、バルブシートの軸方向へ移動可能となる。この場合、バルブシートの軸方向への動きが許容される可能性がある。したがって、上記バルブシート脱落防止構造では、シリンダヘッドおよびバルブシートの環状溝を形成する溝加工において高い精度が要求される。

一方、シリンダヘッドおよびバルブシートの環状溝を高い精度で加工しても、拡張リングと環状溝を構成する面との接触した状態でエンジン運転が行なわれると、拡張リングおよび／または環状溝を構成する面が変形して、拡張リングと環状溝を構成する面との間に隙間が生じるおそれがある。隙間が生じると、上記と同様に、拡張リングは、バルブシートの軸方向へ移動可能となり、バルブシートの軸方向への動きが許容される可能性がある。

また、上記バルブシートが上記シリンダヘッドに圧入される過程で生じる振動により拡張リングが落ちてしまう問題がある。

本発明は、斯かる実情に鑑み、シリンダヘッドから容易に抜け落ちない強固な抜け落ち防止構造を有するバルブシート、および、当該バルブシートとシリンダヘッドとの結合構造を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のバルブシートは、内燃機関用のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであって、自身の外周面において凹凸部を有する粗面領域を備え、前記凹凸部の基底面から前記バルブシートの径方向の外側に延びる前記凹凸部の突出部は、前記基底面に覆いかぶさる拡張部を有することを特徴とする。

また、本発明のバルブシートは、前記外周面に前記粗面領域が有る部分と、前記粗面領域が無い部分を有し、前記粗面領域が無い部分の前記外周面を前記粗面領域まで延長した仮想円筒面を基準外周面と定義した場合、前記拡張部の少なくとも一部は、前記基準外周面に対して前記径方向の外側に位置することを特徴とする。

また、本発明のバルブシートは、内燃機関用のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであって、自身の外周面に、凹凸部を有する粗面領域が有る部分と、前記粗面領域が無い部分を備え、前記粗面領域が無い部分の前記外周面を前記粗面領域まで延長した仮想円筒面を基準外周面と定義した場合、前記凹凸部の基底面から前記バルブシートの径方向の外側に延びる前記凹凸部の突出部の側面は、前記径方向の外側へ進むにしたがって、前記基準外周面の面方向に反り返る反り面を有することを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記反り面の少なくとも一部は、前記基準外周面に対して前記径方向の外側に位置することを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記反り面の少なくとも一部は、前記基準外周面に対して前記径方向の内側に位置することを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記反り面の少なくとも一部は、前記径方向の外側へ進むにしたがって、前記バルブシートが前記シリンダヘッドへ圧入される圧入方向の奥側に反り返ることを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記反り面の少なくとも一部は、前記径方向の外側へ進むにしたがって、前記バルブシートが前記シリンダヘッドへ圧入される圧入方向の手前側に反り返ることを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記バルブシートは、内部に空隙を有する焼結合金により形成され、前記凹凸部は、前記空隙と連通することで、前記空隙が外部に開放された状態を含むことを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記凹凸部は、前記バルブシートの外周面の一部が変形又は除去されて形成されるものであり、外部に開放された前記空隙は、前記凹凸部の凹部分を構成する窪み部の最奥部を構成することを特徴とする。

また、本発明のバルブシートにおいて、前記バルブシートは、銅、水ガラスおよび樹脂のうち１種以上が内部の空隙に入り込んだ焼結合金により構成され、前記凹凸部は、自身の表面の少なくとも一部に前記空隙に入り込んだ材料を含有する層を有することを特徴とする。

また、本発明の前記バルブシートと前記シリンダヘッドとの結合構造は、前記拡張部と前記基底面の間に、前記シリンダヘッドの材料が潜り込むようにして前記バルブシートと前記シリンダヘッドとが係合することを特徴とする。

また、本発明の前記バルブシートと前記シリンダヘッドとの結合構造は、前記反り面と前記基底面の間に、前記シリンダヘッドの材料が潜り込むようにして前記バルブシートと前記シリンダヘッドとが係合することを特徴とする。

本発明のバルブシートによれば、内燃機関が稼働中であってもシリンダヘッドから容易に抜け落ちないという優れた効果を奏し得る。また、本発明のバルブシートとシリンダヘッドとの結合構造によれば、バルブシートとシリンダヘッドとの接触面が相互に噛み込みあって、バルブシートとシリンダヘッドとを強固に係合させることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施の形態におけるバルブシートをシリンダヘッドに圧入したときのバルブシートの周辺構造の断面図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態におけるバルブシートの斜視図である。（Ｂ）は本発明の別の実施の形態におけるバルブシートの斜視図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態におけるバルブシートをシリンダヘッドに圧入したときのバルブシートの断面図である。（Ｂ）は本発明の別の実施の形態におけるバルブシートをシリンダヘッドに圧入したときのバルブシートの断面図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態におけるバルブシートの粗面領域を展開した平面図である。（Ｂ）は本発明の実施の形態におけるバルブシートの粗面領域の断面図である。（Ｃ），（Ｄ）は本発明の別の実施の形態におけるバルブシートの粗面領域の断面図である。 （Ａ）は、図４に示すバルブシートの粗面領域の一部領域である粗面一部領域Ｐ１の走査型電子顕微鏡による二次電子像（撮影倍率：３００倍）の写真である。（Ｂ）は、図４に示すバルブシートの粗面領域の一部領域である粗面一部領域Ｐ２の走査型電子顕微鏡による二次電子像（撮影倍率：３００倍）の写真である。（Ｃ）は、図４に示すバルブシートの粗面領域の一部領域である粗面一部領域Ｐ３の走査型電子顕微鏡による二次電子像（撮影倍率：３００倍）の写真である。 （Ａ）は、図４に示すバルブシートの粗面領域の一部領域である粗面一部領域Ｐ１の二次電子像（撮影倍率：３００倍）の写真である。（Ｂ）は、（Ａ）に示す写真中の一部領域である粗面一部領域Ｐ４の概略図である。（Ｃ）は、図４に示すバルブシートの粗面領域の一部領域である粗面一部領域Ｐ２の二次電子像（撮影倍率：３００倍）の写真である。（Ｄ）は、（Ｃ）に示す写真中の一部領域である粗面一部領域Ｐ５の概略図である。 （Ａ）は、図５（Ｃ）のＦ－Ｆライン（バルブシート軸方向）に沿って凹凸部をバルブシート径方向に切った断面の概略図である。（Ｂ）は、シリンダヘッドに圧入したバルブシートをバルブシート軸方向に沿って切断した模試図である。 本発明の実施の形態におけるバルブシートの製造の流れを示すフローチャートである。 （Ａ）は、銅含浸焼結体を材料に形成された本発明の実施の形態におけるバルブシートの凹凸部をバルブシート軸方向に沿ってバルブシート径方向に切った断面写真である。（Ｂ）は、（Ａ）に示す断面写真を拡大したものである。 （Ａ）は、銅含浸焼結体を材料に形成された本発明の実施の形態におけるバルブシートの中における銅の分布を表す写真である。（Ｂ）は、銅含浸焼結体を材料に形成された本発明の実施の形態におけるバルブシートの中における鉄の分布を表す写真である。 本発明の実施の形態におけるバルブシート素材の断面形状及び、当該バルブシート素材を加工して形成されるバルブシートの断面形状を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。添付図面は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。また、各図における各部の形状や寸法比は、必ずしも正確なものではない。

＜バルブシートの周辺構造＞
図１を参照して、本発明の実施の形態におけるバルブシート１をシリンダヘッド２に圧入したときのバルブシート１の周辺構造について説明する。シリンダヘッド２は、吸気通路３と燃焼室５とを連通する開口部６を起点として吸気通路３側へ延びる保持領域８を有する。保持領域８は、バルブシート１が保持される領域である。バルブシート１は、燃焼室５側から保持領域８に圧入される。これにより、バルブシート１は、保持領域８で保持される。なお、シリンダヘッド２を構成する材料として、例えば、アルミニウム合金等の軽金属合金が挙げられるが、これに限定されるものではなく、シリンダヘッドの材料として使用可能なものならいずれであってもよい。

ここで、バルブシート１がシリンダヘッド２の保持領域８に圧入される方向を圧入方向と定義する。具体的に、圧入方向は、燃焼室５側から吸気通路３側へ向かう方向である。本実施形態において圧入方向は、バルブシート１の軸方向（以下、バルブシート軸方向と呼ぶ。）と平行となる。したがって、本実施形態において圧入方向は、適宜、バルブシート軸方向と読み替えてもよい。また、本実施形態においてバルブシート軸方向は、適宜、圧入方向と読み替えてもよい。なお、圧入方向およびバルブシート軸方向は、図１に示すＹ軸と平行になる。また、吸気通路３は、排気通路と読み替えてもよい。

バルブ７は、（図示しない）往復移動機構により圧入方向に沿って往復移動する。また、バルブ７は、バルブシート１と当接するバルブフェース７Ａを有する。バルブ７が圧入方向（Ｙ軸正方向）へ移動すると、バルブ７のバルブフェース７Ａがバルブシート１と当接する。これにより、吸気通路３と燃焼室５とは、空間的に分離される。また、バルブ７が圧入方向と逆方向（Ｙ軸負方向）へ移動すると、バルブフェース７Ａがバルブシート１から離れる。これにより、吸気通路３と燃焼室５とは、空間的に連通した状態になる。

＜バルブシート全体＞
図１～図３を参照して、本発明の実施の形態におけるバルブシート１について説明する。バルブシート１は、材料を加工して、環状に形成される環状体である。当該環状体のバルブシート軸方向に切った断面は、図３に示すような形状となる。バルブシート１は、図２（Ａ）に示すように、中心軸１０と、奥側開口１１と、手前側開口１２と、内周面１３と、外周面１４と、粗面領域１５とを有する。

＜バルブシートの材料＞
バルブシート１の材料として、例えば、焼結体や溶製材等のバルブシートの製造に用いられる全ての材料が本発明に含まれる。特に、バルブシート１の材料として、鉄基焼結合金製の焼結体や溶製材等を用いることが好ましい。鉄基焼結合金は、加工性、製造性に優れ、バルブシートとして、備えるべき特性の調整等が容易であるからである。

バルブシート１の材料である鉄基焼結合金としては、例えば、質量％でＣ：０．４～１．５％を含み、あるいはさらに、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｓｉ、Ｓ、Ｍｎ、Ｂのうちから選ばれた１種、または２種以上を合計で４０％以上含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物から成る基地部組成を有することが好ましい。そして、鉄基焼結合金製の焼結体には、さらに、上記組成の基地相中に、ＭｎＳ、ＣａＦ_２、ＢＮ等の固体潤滑剤粒子、ビッカーズ硬さＨＶで５００～１２００ＨＶ０．１の硬さを有するＭｏ―Ｓｉ―Ｆｅ系金属間化合物粒子、Ｍｏ－Ｓｉ－Ｎｉ系金属間化合物粒子、Ｃｏ基金属間化合物粒子等の硬質粒子を分散させることが好ましい。なお、被削性改善を目的とした粒子を分散させてもよい。

＜バルブシートの中心軸および開口＞
中心軸１０は、図２に示すように、バルブシート１を構成する環状体の中心軸である。奥側開口１１は、図１および図２に示すように、バルブシート１がシリンダヘッド２の保持領域８に圧入されて保持領域８で保持されるとき、圧入方向（Ｙ軸正方向）の奥側に位置するバルブシート１の開口である。手前側開口１２は、バルブシート１がシリンダヘッド２の保持領域８に圧入されて保持領域８で保持されるとき、圧入方向（Ｙ軸正方向）の手前側に位置するバルブシート１の開口である。

＜バルブシートの内周面＞
バルブシート１の内周面１３は、図２に示すように、中心軸１０周りを取り囲む環状の面である。また、バルブシート１の内周面１３は、図３に示すように、軸方向延在面領域１３０と、傾斜面領域１３１と、を有する。バルブシート軸方向に垂直な平面で内周面１３を切って、バルブシート１の内周面１３を２つの領域に分けたとき、内周面１３のうち、奥側開口１１側の領域が軸方向延在面領域１３０に相当し、手前側開口１２側の領域が傾斜面領域１３１に相当する。

＜軸方向延在面領域＞
軸方向延在面領域１３０は、図３（Ａ）に示すように、バルブシート１の内周面１３を構成する領域のうち、バルブシート軸方向に略平行に延在する面により構成される領域である。具体的に軸方向延在面領域１３０は、軸方向延在面１３２により構成される。軸方向延在面１３２は、内周面１３の一部を構成し、奥側開口１１を起点として、バルブシート軸方向に略平行に手前側開口１２側に向かって延在する環状の面である。

＜傾斜面領域＞
傾斜面領域１３１は、図３（Ａ）に示すように、バルブシート１の内周面１３を構成する領域のうち、バルブシート軸方向の手前側開口１２側における軸方向延在面領域１３０の端部１３０Ａ（以下、軸方向延在面領域手前側端部と呼ぶ。）を起点として、バルブシート軸方向の手前側開口１２側のバルブシート１の端部１Ａ（以下、バルブシート手前側端部と呼ぶ。）まで、バルブシート軸方向に対して傾斜して延びる面により構成される領域である。具体的に傾斜面領域１３１は、軸方向延在面領域手前側端部１３０Ａを起点として、バルブシート軸方向に沿って奥側開口１１側から手前側開口１２側（圧入方向と反対方向：Ｙ軸負方向）に進むにしたがって、バルブシート１の径方向（以下、バルブシート径方向と呼ぶ。）の外側に延びる、少なくとも１つの環状の傾斜面により構成される。図３（Ａ）に示すように、本実施形態におけるバルブシート１には、例えば、中心軸１０（バルブシート軸方向）に対する傾斜角が異なる傾斜面が複数あり、各傾斜面は連続して繋がってバルブシート手前側端部１Ａまで延びる。

なお、バルブシート径方向は、バルブシート１を構成する環状体の径方向である。図３（Ａ）においてバルブシート径方向は、例えば、Ｘ軸方向に相当する。また、本実施形態において傾斜面とは、バルブシート軸方向に沿い、奥側開口１１から手前側開口１２に進むにしたがって、バルブシート径方向の外側に延びる環状の面を指す。

本実施形態において、図３（Ａ）に示すように、傾斜面領域１３１は、中間側傾斜面１３３と、バルブ当り面１３４と、開口側傾斜面１３５とにより構成される。なお、傾斜面領域１３１の上記構成は、一例であって、バルブ当り面１３４のみで構成されてもよいし、バルブ当り面１３４と、１つの傾斜面または３つ以上の傾斜面とで構成されてもよい。

中間側傾斜面１３３は、バルブ当り面１３４よりも奥側開口１１側に位置する傾斜面である。具体的に中間側傾斜面１３３は、軸方向延在面１３２に連続してバルブ当たり面１３４まで延びる。つまり、中間側傾斜面１３３は、バルブシート軸方向の手前側開口１２側における軸方向延在面１３２の端部１３２Ａを起点としてバルブ当たり面１３４まで延びる。中間側傾斜面１３３は、図３（Ａ）に示すように、中心軸１０（バルブシート軸方向）に対して傾斜角θ_１（０°＜θ_１＜９０°）を成す。

バルブ当り面１３４は、バルブ７のバルブフェース７Ａに当接する傾斜面である。バルブ当り面１３４は、中間側傾斜面１３３に連続して開口側傾斜面１３５まで延びる。つまり、バルブ当り面１３４は、バルブシート軸方向の手前側開口１２側における中間側傾斜面１３３の端部１３３Ａを起点として開口側傾斜面１３５まで延びる。バルブ当り面１３４は、図３（Ａ）に示すように、中心軸１０（バルブシート軸方向）に対して傾斜角θ_２（０°＜θ_２＜９０°）を成す。

開口側傾斜面１３５は、バルブ当り面１３４よりも手前側開口１２側に位置する傾斜面である。具体的に開口側傾斜面１３５は、バルブ当り面１３４に連続して手前側開口１２まで延びる。つまり、開口側傾斜面１３５は、バルブシート軸方向の手前側開口１２側におけるバルブ当り面１３４の端部１３４Ａを起点として手前側開口１２まで延びる。開口側傾斜面１３５は、図３（Ａ）に示すように、中心軸１０（バルブシート軸方向）に対して傾斜角θ_３（０°＜θ_３＜９０°）を成す。

中間側傾斜面１３３と、バルブ当り面１３４と、開口側傾斜面１３５とは、バルブシート１の中心軸１０に対する傾斜角が異なる。バルブシート１の中心軸１０に対する傾斜角は、中間側傾斜面１３３、バルブ当り面１３４、開口側傾斜面１３５の順に大きくなる。つまり、傾斜角θ_１、傾斜角θ_２、および傾斜角θ_３は、０°＜θ_１＜θ_２＜θ_３＜９０°を満たす。

また、バルブシート１のバルブシート軸方向の全長Ｈは、略４ｍｍ以下であることが好ましい。また、バルブシート手前側端部１Ａからバルブシート軸方向の奥側開口１１側のバルブ当たり面１３４の端部１３４Ｂまでのバルブシート軸方向の長さＬは、略１．４ｍｍ以下であることが好ましい。また、上記長さＬおよび上記全長Ｈがどのような大きさであっても、上記長さＬは、上記全長Ｈの１／２以下であることが好ましい。なお、図３（Ａ），（Ｂ）における各部の形状や寸法は一例である。したがって、以上における数値および比率は、図３（Ａ），（Ｂ）における各部の形状や寸法に拘束されない。

＜粗面領域＞
バルブシート１の外周面１４は、図１～図５に示すように、粗面領域１５を有する。粗面領域１５は、外周面１４の少なくとも一部の領域を構成する。粗面領域１５により、バルブシート１とシリンダヘッド２との接合力が高まり、バルブシート１がシリンダヘッド２から抜け落ちることを防止することができる。

本実施形態において粗面領域１５は、図２（Ａ）に示すように、外周面１４に垂直な方向から見て、例えば、三角形状に形成される。なお、ここで言う三角形状は、厳密な意味での三角形状に限定されるものではなく、例えば、三角形の頂角に相当する部分が丸みを帯びていてもよいし、三角形の各辺には曲線が含まれていてもよい。そして、粗面領域１５は、三角形の頂点１５Ｄ側がバルブシート１の圧入方向の先頭側（奥側）になり、頂点１５Ｄに対向する三角形の底辺１５Ｆ側がバルブシート１の圧入方向の後尾側（手前側）になるように形成される。なお、粗面領域１５は、外周面１４に垂直な方向から見たときの形状はどのような形状であってもよく、例えば、四角形状（図２（Ｂ）参照）、半円形状、星型形状が一例として挙げられる。

＜粗面領域の具体的構成＞
次に、粗面領域１５の具体的な構成について説明する。粗面領域１５は、図３に示すように、凹凸部１５０を有する。凹凸部１５０は、バルブシート１の外周面１４上に形成される凹凸部分である。粗面領域１５の凹凸部１５０は、図４（Ａ）に示すように、突出部１５１と、バルブシート軸方向（Ｙ軸方向）において突出部１５１に隣接する窪み部１５２とにより構成される。突出部１５１と窪み部１５２とは、バルブシート軸方向に沿って交互に並ぶ。

図５（Ａ）～（Ｃ）は、図４（Ａ）における粗面領域１５の一部領域である粗面一部領域Ｐ１～Ｐ３の走査型電子顕微鏡による二次電子像（撮影倍率：３００倍）の写真である。図４（Ａ）および図５（Ａ）～（Ｃ）に示す写真から明らかなように、突出部１５１は、バルブシート径方向の外側（図４の紙面に垂直な方向の紙面から離れる側）に突出すると共に、バルブシート１の外周面１４の周方向（以下、バルブシート周方向と呼ぶ。）Ｑに沿って連なる態様をしている。一方、窪み部１５２は、バルブシート軸方向（Ｙ軸方向）における突出部１５１に隣接する位置で、バルブシート径方向の内側（図４の紙面に垂直な方向の紙面に突入する側）に窪むと共に、バルブシート周方向Ｑに沿って連なる態様をしている。なお、粗面領域１５には、凹凸部１５０がない部分が含まれてもよい。

本実施形態において突出部１５１および窪み部１５２は、図４（Ａ）に示すように、バルブシート軸方向（Ｙ軸方向）に沿い、バルブシート軸方向の奥側開口１１側の粗面領域１５の端部１５Ａ（以下、粗面領域奥側端部と呼ぶ。）からバルブシート軸方向の手前側開口１２側の粗面領域１５の端部１５Ｂ（以下、粗面領域手前側端部と呼ぶ。）まで交互に形成される。なお、粗面領域奥側端部１５Ａは、三角形の頂点１５Ｄに対応する。また、粗面領域手前側端部１５Ｂは、頂点１５Ｄに対向する三角形の底辺１５Ｆに対応する。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す粗面一部領域Ｐ４の突出部１５１の概略図である。突出部１５１は、図６（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、バルブシート周方向Ｑに沿って延びると共に、バルブシート径方向に凹凸となる凹凸片１５３を有する。凹凸片１５３は、突出部１５１が連なる方向（バルブシート周方向Ｑ）に、凸片１５３Ａと凹片１５３Ｂとが交互に並んで構成される。なお、突出部１５１が連なる方向（バルブシート周方向Ｑ）における隣り合う凸片１５３Ａ間のピッチ、隣り合う凹片１５３Ｂ間のピッチは、等間隔でも、不等間隔であってもよい。

図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）に示す粗面一部領域Ｐ５の窪み部１５２の概略断面図である。窪み部１５２は、図６（Ｃ），（Ｄ）から明らかなように、バルブシート周方向Ｑに沿って延びると共に、バルブシート径方向に凹凸となる凹凸片１５４を有する。凹凸片１５４は、窪み部１５２が連なる方向（バルブシート周方向Ｑ）に、凸片１５４Ａと凹片１５４Ｂとが交互に並んで構成される。なお、窪み部１５２が連なる方向（バルブシート周方向Ｑ）における隣り合う凸片１５４Ａ間のピッチ、隣り合う凹片１５４Ｂ間のピッチは、等間隔でも、不等間隔であってもよい。

凹凸部１５０における突出部１５１（窪み部１５２）には、図４（Ｂ）に示すように、バルブシート径方向の高さ（深さ）が様々なものが混在する。そして、バルブシート径方向の高さが様々な突出部１５１（窪み部１５２）は、バルブシート径方向の高さ（深さ）に関係なく、バルブシート軸方向に沿ってランダムに配列される。また、バルブシート径方向の高さ（深さ）が様々な突出部１５１（窪み部１５２）は、バルブシート軸方向に沿って略等間隔に配列されることが好ましい。また、凹凸部１５０における突出部１５１（窪み部１５２）は、図４（Ｃ）に示すように、バルブシート径方向の高さ（深さ）が全体として同じになるように形成されてもよい。また、凹凸部１５０における突出部１５１（窪み部１５２）は、図４（Ｄ）に示すように、粗面領域奥側端部１５Ａを起点として粗面領域手前側端部１５Ｂに進むにしたがってバルブシート径方向の高さ（深さ）が増大していく態様（傾斜状）であってもよい。

＜粗面領域のバルブシート軸方向の形成範囲１＞
次に、図３を参照して、粗面領域１５のバルブシート軸方向における形成範囲について説明する。粗面領域１５のバルブシート軸方向における形成範囲を、粗面領域奥側端部１５Ａの位置、および、粗面領域手前側端部１５Ｂの位置により説明する。なお、粗面領域１５は、上記説明したように、バルブシート軸方向において粗面領域奥側端部１５Ａから粗面領域手前側端部１５Ｂまで延びる。

粗面領域奥側端部１５Ａは、バルブシート手前側端部１Ａを起点として、バルブシート軸方向（Ｙ軸方向）に沿ってバルブシート軸方向におけるバルブシートの全長の２／３の長さだけ離れた位置１Ｃよりも奥側開口１１側に位置することが好ましい。言い換えると、粗面領域奥側端部１５Ａは、バルブシート軸方向の奥側開口１１側のバルブシート１の端部１Ｂ（以下、バルブシート奥側端部と呼ぶ。）を起点として、バルブシート軸方向に沿ってバルブシート軸方向におけるバルブシートの全長の１／３の長さだけ離れた位置１Ｃよりも奥側開口１１側に位置することが好ましい。一方、粗面領域手前側端部１５Ｂは、位置１Ｃよりも手前側開口１２側に位置することが好ましい。

以上のような場合、粗面領域１５は、位置１Ｃを通過するように設けられる。つまり、粗面領域１５の少なくとも一部は、バルブシート軸方向に沿って位置１Ｃとバルブシート手前側端部１Ａとの間に設けられる。

本実施形態におけるバルブシート１として、バルブシート軸方向の肉厚が薄い薄型バルブシートが想定される。薄型バルブシートとシリンダヘッド２の接合力を高くして薄型バルブシートの抜け落ちを防止するという観点から見ると、粗面領域１５の少なくとも一部が、薄型バルブシートの外周面１４の手前側開口１２寄りに形成されることが好ましい。このため、上記抜け落ちを防止するという観点から見ると、粗面領域１５のバルブシート軸方向における形成範囲は上記のようにすることが好ましい。

＜粗面領域のバルブシート軸方向の形成範囲２＞
また、粗面領域奥側端部１５Ａは、バルブシート手前側端部１Ａを起点として、バルブシート軸方向に沿ってバルブシート軸方向におけるバルブシートの全長の１／２の長さだけ離れた位置１Ｄよりも奥側開口１１側に位置することがより好ましい。言い換えると、粗面領域奥側端部１５Ａは、バルブシート奥側端部１Ｂを起点として、バルブシート軸方向に沿ってバルブシート軸方向におけるバルブシートの全長の１／２の長さだけ離れた位置１Ｄよりも奥側開口１１側に位置することがより好ましい。一方、粗面領域手前側端部１５Ｂは、位置１Ｄよりも手前側開口１２側に位置することがより好ましい。

以上のような場合、粗面領域１５は、位置１Ｄを通過するように設けられる。つまり、粗面領域１５の少なくとも一部は、バルブシート軸方向に沿って位置１Ｄとバルブシート手前側端部１Ａとの間に設けられる。

本実施形態におけるバルブシート１として、バルブシート軸方向の肉厚が薄い薄型バルブシートが想定される。薄型バルブシートとシリンダヘッド２の接合力を高くして薄型バルブシートの抜け落ちを防止するという観点から見ると、粗面領域１５の少なくとも一部が、薄型バルブシートの外周面１４の手前側開口１２寄りに形成されることが好ましい。このため、上記抜け落ちを防止するという観点から見ると、粗面領域１５のバルブシート軸方向における形成範囲は上記のようにすることが好ましい。

＜粗面領域のバルブシート軸方向の形成範囲３＞
上記説明したように、本実施形態におけるバルブシート１として、バルブシート軸方向の肉厚が薄い薄型バルブシートが想定される。薄型バルブシートとシリンダヘッド２との接合力を高める観点から見ると、粗面領域１５の少なくとも一部が、薄型バルブシートの外周面１４の手前側開口１２寄りに形成されることが好ましい。

このため、図３（Ａ）に示すように、バルブシート軸方向における軸方向延在面領域１３０の長さが、バルブシート軸方向における傾斜面領域１３１の長さに比べてきわめて短いタイプのバルブシート１の場合、粗面領域１５は、径方向（Ｘ軸方向）において傾斜面領域１３１とのみ重畳するよう構成されることが好ましい。また、図３（Ｂ）に示すように、バルブシート軸方向における軸方向延在面領域１３０の長さがバルブシート軸方向における傾斜面領域１３１の長さに比べてやや短いタイプのバルブシート１の場合、粗面領域１５は、径方向（Ｘ軸方向）において傾斜面領域１３１と重畳する傾斜面重畳領域１６Ａのみならず、軸方向延在面領域１３０と重畳する延在面重畳領域１６Ｂを有するように構成されてもよい。そして、上記図３（Ａ），（Ｂ）に示すいずれのタイプのバルブシート１であっても、粗面領域１５は、径方向（Ｘ軸方向）においてバルブ当たり面１３４と重畳するバルブ当たり面重畳領域１６Ｃを有することがさらに好ましい。バルブ当たり面１３４は、手前側開口１２の近傍に設けられる面であるからである。

＜突出部および窪み部の構造の詳細＞
次に、図７を参照して、粗面領域１５における突出部１５１および窪み部１５２の構造の詳細について説明する。図７（Ａ）は、図５（Ｃ）のＦ－Ｆライン（バルブシート軸方向）に沿って凹凸部１５０をバルブシート径方向に切ったときの断面の概略図である。図７（Ｂ）は、シリンダヘッド２に圧入したバルブシート１をバルブシート軸方向に沿って切断した模試図である。

＜突出部＞
突出部１５１は、基底面１５０Ａからバルブシート径方向の外側へ突出する。基底面１５０Ａは、窪み部１５２の一部を構成する。また、突出部１５１の少なくとも１つは、図７（Ａ）に示すように、基部１５５と、拡張部１５６と、反り面１５７とを有する。基部１５５は、凹凸部１５０の基底側からバルブシート径方向の外側へ突出する部分である。

＜拡張部＞
拡張部１５６は、基部１５５の側方側の周面１５５Ａから基部１５５に連続して外周面１４の面方向に拡張する部分である。そして、拡張部１５６は、基底面１５０Ａに覆い被さる。なお、基部１５５の側方側の周面１５５Ａとは、基部１５５の突出方向周りの周面部分を指す。また、外周面１４の面方向とは、外周面１４の面内における全ての方向を指す。そして、粗面領域１５において、外周面１４の面方向とは、粗面領域１５が無い部分の外周面１４を粗面領域１５まで延長した仮想円筒面１４０（図７（Ａ）の点線参照）を基準外周面と定義したとき、当該基準外周面の面方向を指す。

図７（Ａ）に示すように、拡張部１５６は、外周面１４の面方向（基準外周面の面方向）のうち、バルブシート軸方向の奥側開口１１側（圧入方向）、および／または、バルブシート軸方向の手前側開口１２側（圧入方向と反対側の方向、以下、圧入反対方向と呼ぶ。）に拡張するように形成されることが好ましい。この場合、窪み部１５２は、バルブシート径方向の内側に進むにしたがって、バルブシート軸方向の手前側開口１２側（圧入反対方向）、および／または、バルブシート軸方向の奥側開口１１側（圧入方向）に延びる。

また、図７（Ｂ）は、シリンダヘッド２に圧入したバルブシート１をバルブシート軸方向に沿って切断した模試図を示す。バルブシート１の圧入前には平滑な面状態であった接触表面部８Ａは、バルブシート１の圧入時には粗面領域１５により変形されて粗面化される。これにより、接触表面部８Ａには、突出部８Ｃおよび窪み部８Ｄにより構成される凹凸部８Ｂが形成される。そして、突出部８Ｃは、図７（Ｂ）に示すように、自身の基端から先端に進むにしたがってバルブシート軸方向の奥側開口１１側（圧入方向）に延びるものが多く形成される。突出部８Ｃは、拡張部１５６Ａ，１５６Ｂ（または後述する反り面１５７）と基底面１５０Ａの間に潜り込む。これにより、バルブシート１とシリンダヘッド２とは係合する。なお、拡張部１５６Ａは、バルブシート軸方向の奥側開口１１側（圧入方向）に拡張されている拡張部を指す。また、拡張部１５６Ｂは、バルブシート軸方向の手前側開口１２側（圧入反対方向）に拡張されている拡張部を指す。

特に、拡張部１５６Ｂ（または後述する圧入方向手前側反り面１５７Ｄ）と基底面１５０Ａの間に突出部８Ｃが潜り込んだ場合、突出部８Ｃは、拡張部１５６Ｂに隣接する窪み部１５２Ｂの最奥部まで入り込みやすいと考えられる。このため、シリンダヘッド２の保持領域８に圧入されたバルブシート１が保持領域８から抜け落ちる方向（圧入反対方向）に荷重が加わっても、突出部８Ｃのうち、窪み部１５２Ｂに入り込んだものは、拡張部１５６Ａに隣接する窪み部１５２Ａに入り込んだものと比較して、荷重に対してより大きな抵抗力を生じさせる。

また、拡張部１５６は、図７（Ａ）に示すように、基底面対向側拡張面１５６Ｅと、表面側拡張面１５６Ｆとを有する。基底面対向側拡張面１５６Ｅは、バルブシート径方向において、基底面１５０Ａと対向する拡張部１５６の基底面１５０Ａ側の面である。基底面対向側拡張面１５６Ｅは、バルブシート径方向の外側に進むにしたがって、基部１５５から離反する方向に延びる。

表面側拡張面１５６Ｆは、バルブシート径方向において、基底面対向側拡張面１５６Ｅとは反対側の面であり、拡張部１５６におけるバルブシート１の表面側の面である。表面側拡張面１５６Ｆは、基部１５５と拡張部１５６の境界を起点として、基部１５５から奥側開口１１側に延びる。なお、拡張部１５６がバルブシート軸方向の手前側開口１２側（圧入反対方向）に拡張されている場合、表面側拡張面１５６Ｆは、基部１５５から手前側開口１２側に延びる。

＜反り面＞
上記のように、仮想円筒面１４０を基準外周面と定義したとき、凹凸部１５０の基底面１５０Ａからバルブシート径方向の外側に延びる凹凸部１５０の突出部１５１の側面は、図７（Ａ）に示すように、バルブシート径方向の外側へ進むにしたがって、基準外周面の面方向に反り返る反り面１５７を有する。なお、突出部１５１の側面とは、基部１５５の突出方向としてのバルブシート径方向を軸としたとき、軸回りの周面部分を指す。

反り面１５７には、基準外周面よりもバルブシート径方向の外側に位置する径方向外側反り面１５７Ａ、および／または、基準外周面よりもバルブシート径方向の内側に位置する径方向内側反り面１５７Ｂが含まれる。

また、反り面１５７には、バルブシート径方向の外側へ進むにしたがって、バルブシート軸方向の奥側開口１１側（圧入方向）に反り返る圧入方向奥側反り面１５７Ｃ、および／または、バルブシート径方向の外側へ進むにしたがって、バルブシート軸方向の手前側開口１２側（圧入反対方向）に反り返る圧入方向手前側反り面１５７Ｄが含まれる。

なお、反り面１５７において、基準外周面の面方向に反り返り始まる反り点１５７Ｅからバルブシート径方向の外側に延びる部分は、拡張部１５６における基底面対向側拡張面１５６Ｅに対応する。

＜窪み部＞
窪み部１５２は、図７（Ａ）に示すように、バルブシート軸方向において突出部１５１に隣接する。また、バルブシート１は、焼結合金から成る材料を加工して形成される。当該焼結合金は、図７（Ａ）に示すように、内部に多数の空隙１５８を有する。なお、図７（Ａ）において空隙１５８は３つしか描かれていないが、実際はさらに多数の空隙１５８が存在する。

例えば、照射等による表面加工により粗面領域１５が形成される場合、バルブシート１の外周面１４の一部が変形又は除去される過程で、バルブシート１の内部の空隙１５８が外部に開放された状態になり得る。ここで、外部に開放された空隙１５８Ａが窪み部１５２と連通した場合、その空隙１５８Ａは、窪み部１５２の一部を構成する。

窪み部１５２は、バルブシート１の外周面１４の一部がバルブシート径方向に凹むように表面加工を施されて形成される。窪み部１５２を形成するときの表面加工の過程で、空隙１５８が外部に開放され、図７（Ａ）に示すように、外部に開放された空隙１５８Ａとして、窪み部１５２の最奥部を構成することがある。なお、図７（Ａ）において空隙１５８Ａの近傍の点線は、表面加工前に存在した空隙１５８の外縁部分に相当する。

また、外部に開放された空隙１５８Ａは、窪み部１５２の最奥部を構成するものに限定されない。例えば、外部に開放された空隙１５８Ａは、窪み部１５２の途中において基準外周面の面方向に延びるものであってもよい。また、図７（Ａ）において最奥部を構成する空隙１５８Ａよりもさらに奥側に窪み部１５２が延長されるように表面加工が施された場合、外部に開放された空隙１５８Ａは、最奥部ではなく、窪み部１５２の途中を構成するようになるが、このような態様であってもよい。つまり、外部に開放された空隙１５８Ａは、窪み部１５２のいずれの部分を構成してもよい。

＜バルブシートとシリンダヘッドの係合態様＞
次に、図１、および図７を参照して、バルブシート１とシリンダヘッド２との係合態様（図１の領域Ｔ参照）について説明する。バルブシート１をシリンダヘッド２の保持領域８に圧入すると、接触表面部８Ａが粗面領域１５に潜り込む。具体的に図７（Ｂ）に示す接触表面部８Ａの突出部８Ｃは、拡張部１５６Ａ，１５６Ｂ（または反り面１５７）と基底面１５０Ａの間に潜り込む。これにより、バルブシート１とシリンダヘッド２とは係合する。

＜バルブシート製造方法＞
次に、図８を参照して、バルブシート１の製造方法について説明する。まず、所定の材料が混合される（Ｓ１０１）。具体的には、まず、＜バルブシートの材料＞で説明した焼結体の組成となるように、鉄系粉末に対して、黒鉛粉末および潤滑剤粉末、さらに、合金用粉末、または、固体潤滑剤粉末および／または硬質粒子粉末を配合した配合物が、混合装置に投入される。そして、混合装置で上記配合物が混合されて混合粉が生成される。

次に、上記混合粉を金型に入れて、加圧成形され、所定形状の圧粉体が成形される（Ｓ１０２）。そして、当該圧粉体に対して焼結が行われる（Ｓ１０３）。これにより、焼結体が生成される。焼結は、還元雰囲気、真空雰囲気等の非酸化性雰囲気中で１１００～１２００℃で行われることが好ましい。

次に、焼結体が加工されて、環状体としてのバルブシート１が形成される（Ｓ１０４）。なお、ここで行なわれる加工は、例えば、切削、研削等が一例として挙げられる。

そして、上記のように加工されたバルブシート１の外周面１４の少なくとも一部を粗面化する（Ｓ１０５）。これにより、外周面１４において凹凸部１５０を有する粗面領域１５が形成される。粗面領域１５は、例えば、バルブシート１の外周面１４の一部を除去又は変形させる表面加工により形成される。

上記表面加工として、例えば、ショットブラストによる加工、レーザー照射による加工、溶射による加工、サンドペーパーまたはエアハンマーによる加工が一例として挙げられるが、これに限定されるものではなく、バルブシート１の外周面１４の少なくとも一部を粗面化可能なその他の表面加工であってもよい。

＜銅含浸焼結体＞
以上において、バルブシート１は、内部に空隙を有する鉄基焼結合金製の焼結体を材料として構成されたが、鉄基焼結合金製の焼結体に銅（Ｃｕ、以下同じ）を含浸させた銅含浸焼結体により構成されてもよい。鉄基焼結合金製の焼結体に銅を含浸させると、銅は、空隙に入り込む。鉄基焼結合金製の焼結体に熱伝導率が高い銅を含浸させると、その銅含浸焼結体は、熱伝導性が高くなるため、バルブシート１の熱伝導性を高めることができる。

本願発明者は、銅含浸焼結体を材料として、上記説明したバルブシートの製造方法により銅含浸バルブシート１Ｅを製造した。バルブシート軸方向に沿って、銅含浸バルブシート１Ｅの粗面領域１５の凹凸部１５０をバルブシート径方向に切った断面の写真を図９（Ａ），（Ｂ）に示す。

図１０（Ａ）は、銅含浸バルブシート１Ｅ中における銅の分布を表す写真である。図１０（Ａ）中の白い点が銅を表している。図１０（Ａ）中の白い点は、銅含浸バルブシート１Ｅの粗面領域１５の凹凸部１５０の表面付近、および、銅含浸バルブシート１Ｅの内部の空隙に相当する部分に濃い密度で分布している。また、図１０（Ｂ）は、銅含浸バルブシート１Ｅ中における鉄（Ｆｅ、以下同じ）の分布の分布を表す写真である。図１０（Ｂ）中の白い点が鉄を表している。図１０（Ｂ）に示すように、銅含浸バルブシート１Ｅ全体には、ほぼ均一な密度で鉄が分布している。つまり、図１０（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、粗面領域１５の表面の少なくとも一部には、銅および鉄を含有する層が形成されることがわかる。したがって、銅含浸焼結体により製造された銅含浸バルブシート１Ｅにも粗面領域１５を形成させることができる。そして、バルブシート１についての説明は、銅含浸バルブシート１Ｅにも適用することができる。

なお、バルブシート１は、鉄基焼結合金製の焼結体に、水ガラス、樹脂等の材料を含浸させた焼結体（以下、材料含浸焼結体と呼ぶ。）により構成されてもよい。鉄基焼結合金製の焼結体に、例えば、水ガラス、樹脂等の材料を含浸させると、水ガラス、樹脂等の材料は、空隙に入り込む。上記材料含浸焼結体を材料として、上記説明したバルブシートの製造方法によりバルブシート１を製造しても、粗面領域１５の表面の少なくとも一部には、水ガラス、樹脂等の材料および鉄を含有する層が形成される。なお、銅、水ガラス、樹脂等の材料のうち２種以上の材料を鉄基焼結合金製の焼結体に含浸させた材料含浸焼結体でバルブシート１を製造した場合も同様に、粗面領域１５の表面の少なくとも一部には、含浸させた２種以上の材料および鉄を含有する層が形成される。また、鉄基焼結合金製の焼結体に含浸させる材料は、銅、水ガラス、樹脂に限定されるものではなく、鉄基焼結合金製の焼結体に含浸させることが可能な材料であってもよい。

＜バルブシート素材＞
次に、図１１を参照して、バルブシート１の加工前における素材であるバルブシート素材９（図１１の太線部分参照）について説明する。本実施形態においてバルブシート素材９の軸方向延在面領域は、バルブシート１の軸方向延在面領域１３０と共通する。また、本実施形態においてバルブシート素材９の傾斜面領域１３１Ａは、図１１に示すように、バルブシート１の傾斜面領域１３１よりもバルブシート軸方向の長さが長い。したがって、バルブシート素材９は、図１１に示すように、バルブシート１よりもバルブシート軸方向の長さが長い。また、バルブシート素材９の傾斜面領域１３１Ａは、図１１に示すように、２つの傾斜面により構成されている。

以上のような構成のバルブシート素材９がシリンダヘッド圧入後に研磨および／または研削等の材料除去加工をされて、バルブシート１が形成される。

なお、バルブシート素材９に形成される粗面領域１５においても、バルブシート１を用いて説明した事項全てが適用可能である。つまり、以上の説明においてバルブシート１を適宜、バルブシート素材９に置き換えてもよい。

尚、本発明のバルブシートおよびバルブシートとシリンダヘッドとの結合構造は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ バルブシート
１Ｅ 銅含浸バルブシート
１Ａ バルブシート手前側端部
１Ｂ バルブシート奥側端部
２ シリンダヘッド
７ バルブ
８ 保持領域
８Ａ 接触表面部
９ バルブシート素材
１０ 中心軸
１１ 奥側開口
１２ 手前側開口
１３ 内周面
１４ 外周面
１５ 粗面領域
１５Ａ 粗面領域奥側端部
１５Ｂ 粗面領域手前側端部
１６Ａ 傾斜面重畳領域
１６Ｂ 延在面重畳領域
１６Ｃ バルブ当たり面重畳領域
１３０ 軸方向延在面領域
１３０Ａ 軸方向延在面領域手前側端部
１３１，１３１Ａ 傾斜面領域
１３２ 軸方向延在面
１３３ 中間側傾斜面
１３４ バルブ当たり面
１３５ 開口側傾斜面
１４０ 仮想円筒面
１５０ 凹凸部
１５０Ａ 基底面
１５１ 突出部
１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ 窪み部
１５３，１５４ 凹凸片
１５３Ａ，１５４Ａ 凸片
１５３Ｂ，１５４Ｂ 凹片
１５５ 基部
１５５Ａ 周面
１５６，１５６Ａ，１５６Ｂ 拡張部
１５６Ｅ 基底面対向側拡張面
１５６Ｆ 表面側拡張面
１５７ 反り面
１５７Ａ 径方向外側反り面
１５７Ｂ 径方向内側反り面
１５７Ｃ 圧入方向奥側反り面
１５７Ｄ 圧入方向手前側反り面
１５８，１５８Ａ 空隙
Ｑ バルブシート周方向
Ｙ 圧入方向

Claims (12)

1. 内燃機関用のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであって、
   自身の外周面において凹凸部を有する粗面領域を備え、
   前記凹凸部の基底面から前記バルブシートの径方向の外側に延びる前記凹凸部の突出部は、前記基底面に覆いかぶさる拡張部を有することを特徴とする、
   バルブシート。
2. 前記バルブシートは、前記外周面に、前記粗面領域が有る部分と、前記粗面領域が無い部分を有し、
   前記粗面領域が無い部分の前記外周面を前記粗面領域まで延長した仮想円筒面を基準外周面と定義した場合、
   前記拡張部の少なくとも一部は、前記基準外周面に対して前記径方向の外側に位置することを特徴とする、
   請求項１に記載のバルブシート。
3. 内燃機関用のシリンダヘッドに圧入されるバルブシートであって、
   自身の外周面に、凹凸部を有する粗面領域が有る部分と、前記粗面領域が無い部分を備え、
   前記粗面領域が無い部分の前記外周面を前記粗面領域まで延長した仮想円筒面を基準外周面と定義した場合、
   前記凹凸部の基底面から前記バルブシートの径方向の外側に延びる前記凹凸部の突出部の側面は、前記径方向の外側へ進むにしたがって、前記基準外周面の面方向に反り返る反り面を有することを特徴とする、
   バルブシート。
4. 前記反り面の少なくとも一部は、前記基準外周面に対して前記径方向の外側に位置することを特徴とする、
   請求項３に記載のバルブシート。
5. 前記反り面の少なくとも一部は、前記基準外周面に対して前記径方向の内側に位置することを特徴とする、
   請求項３に記載のバルブシート。
6. 前記反り面の少なくとも一部は、前記径方向の外側へ進むにしたがって、前記バルブシートが前記シリンダヘッドへ圧入される圧入方向の奥側に反り返ることを特徴とする、
   請求項３～５のいずれかに記載のバルブシート。
7. 前記反り面の少なくとも一部は、前記径方向の外側へ進むにしたがって、前記バルブシートが前記シリンダヘッドへ圧入される圧入方向の手前側に反り返ることを特徴とする、
   請求項３～５のいずれかに記載のバルブシート。
8. 前記バルブシートは、内部に空隙を有する焼結合金により形成され、
   前記凹凸部は、前記空隙と連通することで、前記空隙が外部に開放された状態を含むことを特徴とする、
   請求項１～７のいずれかに記載のバルブシート。
9. 前記凹凸部は、前記バルブシートの外周面の一部が変形又は除去されて形成されるものであり、
   外部に開放された前記空隙は、前記凹凸部の凹部分を構成する窪み部の最奥部を構成することを特徴とする、
   請求項８に記載のバルブシート。
10. 前記バルブシートは、銅、水ガラスおよび樹脂のうち１種以上が内部の空隙に入り込んだ焼結合金により構成され、
    前記凹凸部は、自身の表面の少なくとも一部に前記空隙に入り込んだ材料を含有する層を有することを特徴とする、
    請求項１～７のいずれかに記載のバルブシート。
11. 請求項１または２に記載の前記バルブシートと、前記シリンダヘッドとの結合構造であって、前記拡張部と前記基底面の間に、前記シリンダヘッドの材料が潜り込むようにして前記バルブシートと前記シリンダヘッドとが係合することを特徴とする、
    バルブシートとシリンダヘッドとの結合構造。
12. 請求項３～７のいずれかに記載のバルブシートと、前記シリンダヘッドとの結合構造であって、前記反り面と前記基底面の間に、前記シリンダヘッドの材料が潜り込むようにして前記バルブシートと前記シリンダヘッドとが係合することを特徴とする、
    バルブシートとシリンダヘッドとの結合構造。

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