JP2001179384A - 内燃機関用バルブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】傘部の機械的強度に優れた耐熱鋼または耐熱超
合金製内燃機関用バルブの製造方法の提供。 【構成】 ステム部１２と傘部１４が一体に形成された
バルブ１０を製造する方法であって、傘部１４の背面側
には、首部１３と、内燃機関のバルブシートと当接する
フェイス部１５が形成されている。製造方法では、ま
ず、インダクションヒータにより、耐熱鋼または耐熱超
合金製丸棒材Ｗの傘部形成領域Ｗ１だけを加熱し、成形
型２１とパンチ２３とを用いた据え込み多段成形により
傘部形成領域Ｗ１を鍛造して、結晶粒度７〜９の傘部１
４を短時間で成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関用バル
ブおよび同バルブの製造方法に係わり、特に、傘部の機
械的強度に優れた内燃機関用バルブおよび同バルブの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のバルブは、ステム部の一端に傘
部が一体に形成された構造で、傘部フェイスがバルブシ
ートと接触して燃焼室を開閉するべく動作するため、バ
ルブには、十分な機械的強度が要求される。

【０００３】そして、従来のバルブの主な製造方法とし
ては、図１１に示すような、軸延ばし熱間鍛造方法と、
図１２に示すような、電気据え込み機を使用した熱間鍛
造方法とが知られている。

【０００４】前者は、重油炉等の加熱手段によって加熱
処理した比較的太い丸棒材Ｗ１を、図１１（ａ），
（ｂ）に示すように、軸周りに回転させつつ油圧プレ
ス，スクリュープレス，ボードハンマなどの鍛造手段２
によって軸部を鍛造し、図１１（ｃ）に示すように、丸
棒材のステム部領域ｗ１を軸方向に徐々に延ばす。な
お、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の線ＸＩ−ＸＩに沿
う断面図である。次いで、重油炉等の加熱手段によって
再度加熱処理した後、図１１（ｄ）に示すように、成形
型３パンチ４を用いて、傘部ｗ２を成形する。

【０００５】後者は、図１２（ａ）に示すように、電気
据え込み機５を用いて、抵抗体である丸棒材Ｗ２に電極
６ａ，６ｂを介して通電することで丸棒材Ｗ２を加熱す
るとともに、アンビル７で加圧し、図１２（ｂ）に示す
ように、膨出部ｗ３を成形する。次に、電気据え込み機
６から取り出した成形品を重油炉などの加熱手段で再度
加熱した後、図１２（ｃ）に示すように、成形型８とパ
ンチ９を用いて膨出部ｗ３に傘部ｗ４を成形する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
方法では、以下のような問題があった。

【０００７】すなわち、前者の方法では、鍛造手段の鍛
造面２ａの形状が異なる多くの部材を必要とし、さらに
ステム部領域ｗ１を軸方向に延ばす工程に時間がかかる
上に、少なくとも２〜３回成形品を再加熱することが必
要で、それだけ製造工程時間が長くなる。また、丸棒材
全体を加熱するため、それだけ多くの熱エネルギーも必
要となる。

【０００８】一方、後者の方法では、前者の方法ほどは
時間がかからないものの、丸棒材Ｗ２に通電して、これ
を加熱するため、抵抗体となる丸棒材Ｗ２の表面粗度が
悪いと、通電性が悪く、丸棒材を均一に加熱できず、図
１３（ａ），（ｂ）に示すように、成形された傘部ｗ４
および傘部ｗ４と軸部間の首部における結晶粒度は不均
一で、しかも結晶粒度６以下となって、十分な機械的強
度を確保できない。さらに、丸棒材Ｗ２をチャックする
電極６ａ，６ｂの損傷度や据え込み中の電圧変動も通電
性に影響を与え、成形された傘部の機械的強度を低下さ
せる原因となる。なお、図１３は、後者の方法で製造さ
れた耐熱超合金（ＮＣＦ８０Ａ）製バルブの金属組織の
拡大（１００倍）写真で、（ａ）は傘部の拡大写真、
（ｂ）は軸部における首部の拡大写真を示す。

【０００９】また、前者と後者のいずれの方法において
も再加熱を必要とするが、再加熱される成形品は均一径
でないため、成形品全体が均一に加熱されず、動作時
に、応力集中する首部において特に折損し易い等、一定
品質のバルブを製造できない。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、その目的は、機械的強度の高い傘部
を備えた内燃機関用バルブおよび同バルブの製造方法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項１に係る内燃機関用バルブにおい
ては、耐熱鋼または耐熱超合金製の丸棒材の傘部形成領
域だけを所定温度に加熱する加熱工程と、パンチと成形
型を使った据え込み鍛造により、前記丸棒材の加熱され
た領域に膨出部を成形し、次いで膨出部に傘部を成形す
る傘部据え込み成形工程と、を経て製造された、ステム
部の１端部に傘部が一体に形成された内燃機関用バルブ
であって、前記丸棒材をインダクションヒータによって
所定温度に加熱した後は再加熱することなく、成形面形
状が徐変する複数の成形型を用いた多段据え込みによ
り、膨出部の成形から傘部の成形までを行って、傘部の
結晶粒度を７〜９にするように構成した。 （作用）丸棒材の傘部形成全体が、インダクションヒー
タにより所定温度（例えば、１２００℃）に均一にしか
も短時間（数分）のうちに加熱される。そして、熱間据
え込み鍛造により成形される傘部は、例えば１０秒〜２
０秒という短時間で成形され、鍛造の際の素材の温度は
結晶粒度を粗くしない１１５０±５０℃の範囲に保持さ
れて、傘部では均一な結晶粒度７〜９が確保される。一
方、ステム部は、加熱されず、しかも一切の加工（鍛
造）が施されないので、丸棒材（耐熱鋼または耐熱超合
金）の機械的強度（例えば、結晶粒度７以上）がそのま
ま保持される。請求項2においては、耐熱鋼または耐熱
超合金製の丸棒材の傘部形成領域だけを所定温度に加熱
する加熱工程と、パンチと成形型を使った据え込み鍛造
により、前記丸棒材の加熱された領域に膨出部を成形
し、次いで膨出部に傘部を成形する傘部据え込み成形工
程と、を備えた内燃機関用バルブの製造方法であって、
前記丸棒材をインダクションヒータによって所定温度に
加熱した後は再加熱することなく、成形面形状が徐変す
る複数の成形型を用いた多段据え込みにより、膨出部の
成形から傘部の成形までを行うように構成した。 （作用）加熱処理は一回だけであるため、複数回にわた
って加熱処理を必要とする従来方法に比べて温度管理が
容易で、傘部形成領域全体を均一に加熱できる。耐熱鋼
または耐熱超合金は鍛造しにくいが、加熱された丸棒材
を徐々に塑性変形させる熱間多段据え込みにより、膨出
部の成形および傘部の成形をスムーズに行うことができ
る。また丸棒材の加熱手段はインダクションヒータであ
り、丸棒材の所定領域（傘部形成領域）だけを均一にし
かも短時間（数分）で所定温度にまで高めることができ
る。請求項３においては、請求項２に記載の内燃機関用
バルブの製造方法において、前記丸棒材の鍛造温度を１
１５０±５０℃の範囲に調整するよう構成した。 （作用）丸棒材の鍛造温度が１２００℃を超えると、延
性が高くなりすぎて、鍛造された傘部の結晶粒度が７未
満となり、傘部の機械的強度が不十分となる。逆に丸棒
材の鍛造温度が１１００℃未満であると、素材の延性が
極度に低下して、加工（鍛造）しにくい。従って、丸棒
材の鍛造温度は、素材の加工性と傘部における機械的強
度の双方の面から１１５０±５０℃の範囲に保持される
ことが望ましい。請求項４においては、請求項２または
３に記載の内燃機関用バルブの製造方法において、前記
多段据え込み成形における１工程当たりの据え込み比ｌ
／ｄは、２以下で、成型品のサイズが大きい場合は、
ｌ．５以下とするように構成した。 （作用）粗成形工程における素材の変形長さは、据え込
み比ｌ／ｄ（据え込み長さｌ、素材軸径ｄ）に関係し、
粗成形工程である据え込み鍛造成形工程において、素材
である丸棒材Ｗが挫屈しないように、据え込み比ｌ／ｄ
は、２以下に設定されている。また、丸棒材Ｗの軸径が
大きいほど、変形量が大きくなるため、変形の伝播を考
慮して、据え込み比が小さく（１．５以下に）設定され
ている。請求項５においては、請求項２または３に記載
の内燃機関用バルブの製造方法において、前記多段据え
込み成形最終工程における据え込み比ｌ／ｄを２．５以
下とするように構成した。多段据え込みにおける最終工
程では、被加工部である傘部の口径が大きくなっている
分、据え込み比を大きくとれるが、挫屈や傷が生じない
据え込み比の限度は２．５である。請求項６において
は、請求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関用バルブ
の製造方法において、前記丸棒材の軸径は、完成軸径＋
１〜１０ｍｍで、前記傘部の据え込み成形は、バルブの
大きさに対応させた４〜７段で構成するようにした。 （作用）バルブの大きさが大きければ、一般に据え込み
比も大きく加工しにくくなるため、それだけ成形型の段
数が多くなって、装置構造も大型化し、かつ複雑とな
る。さらに、多段にすればするほど、成形型が多く必要
で、据え込み工程に要す時間も長くなり、被成形品の温
度管理の困難性にもつながるため、段数は少ない方が好
ましい。したがって、比較的軸径（完成軸径１５〜３０
ｍｍ）の小さい丸棒材の据え込み鍛造では、素材の大き
さと加工性（硬さ）とを考慮して、丸棒材の軸径は、完
成軸径＋１〜１０ｍｍの成形型で構成することが望まし
い。また、据え込み鍛造成形の工程数は、最終成形品の
形状（傘部）から成形部の体積を計算し、据え込み成形
工程における据え込み長さＬが決定され、そして、据え
込み成形工程全体の総据え込み長さＬと１工程当たり据
え込み長さｌから、工程数（Ｌ／ｌ＝４〜７段）が決定
されている。請求項７においては、請求項２〜６のいず
れかに記載の内燃機関用バルブの製造方法において、前
記据え込み成形用の成形型は、半径方向複数個に分割可
能に構成するようにした。 （作用）傘部据え込み成形工程では、複数の成形型間に
おいて、上流側の成形型から成形品を取り出すととも
に、下流側の成形型内に収容する必要があるが、成形型
を半径方向に分割することで、成形品の出し入れがスム
ーズとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の好適な実施例につい
て、添附図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明に係わる内燃機関用バルブの側面図、図２〜図１０
は、同バルブの製造方法の一実施例を示し、図２は加熱
工程における丸棒材の側面図、図３は第１段の据え込み
機構による成形工程の断面図、図４は第２段の据え込み
機構による成形工程の断面図、図５は第３段の据え込み
機構による成形工程の断面図、図６は第４段の据え込み
機構による成形工程の断面図、図７は据え込み機構の縦
断面図（図３に示す線VII-VIIに沿う断面図）、図８
（ａ），（ｂ）は据え込み成形工程における膨出部の形
状の変化を示す図、図９は多段据え込み成形の各工程に
おける膨出部先端拡径定数を示す図、図１０は成形され
たバルブの金属（ＮＣＦ８０Ａ）組織を１００倍に拡大
して示す図（写真）を示し、（ａ）は傘部の金属組織を
示す図（写真）、（ｂ）はステム部における首部の金属
組織を示す図（写真）である。

【００１３】図１において、符号１０は、ステム部１２
の先端側に傘部１４が一体に形成された、ＪＩＳＢ４９
０１，ＮＣＦ８０Ａ，ＮＣＦ７５１、等の耐熱超合金で
構成されたバルブで、傘部１４の背面側には、バルブシ
ートと接触するテーパ形状のフェイス部１５が設けら
れ、首部１３を経てストレートなステム部１２に連なっ
ている。

【００１４】傘部１４は、インダクションヒータ（高周
波ヒータ）によって所定温度に加熱されたＮＣＦ８０Ａ
等の耐熱超合金製の丸棒材Ｗの端部が、多段成形機を用
いた据え込み鍛造によって、所定形状に成形されたもの
で、まず丸棒材Ｗの一端に膨出部が形成され、次いで、
この膨出部が徐々に塑性変形されて傘部１４となる。そ
して、傘部１４の結晶粒度は、７〜９の範囲内にあっ
て、機械的強度に優れたものとなっている。

【００１５】即ち、バルブ１０の傘部１４の金属組織
は、結晶粒度が７〜９で、図１０（ａ）に示されるよう
に、各組織が細かく均一の大きさに揃っている。

【００１６】一方、ステム部１２は、インダクションヒ
ータによって加熱されることもなく、また、多段成形機
によって挟持されることはあっても、鍛造されることが
ないので、丸棒材を構成する耐熱超合金（ＪＩＳＢ４９
０１，ＮＣＦ８０Ａ等）本来（素材のままの）の結晶粒
度７以上をもち、機械的強度に優れたものとなってい
る。

【００１７】即ち、バルブ１０のステム部１２の金属組
織は、傘部１４との境界である首部１３も含めて、結晶
粒度が７以上で、図１０（ｂ）に示されるように、各組
織が細かく均一の大きさに揃っている。

【００１８】次に、図１に示すバルブ１０の製造工程
を、図２〜６を参照して説明する。

【００１９】まず、図２に示すように、耐熱超合金製の
丸棒材Ｗを用意する。このとき丸棒材Ｗの素材として
は、ＪＩＳＢ４９０１，ＮＣＦ８０Ａ，ＮＣＦ７５１等
がある。そして、インダクションションヒータによって
丸棒材Ｗの傘部形成領域Ｗ１だけを熱間鍛造に最適な所
定温度に加熱する。

【００２０】加熱温度（鍛造温度）としては、１１５０
±５０℃の範囲に調整されている。即ち、丸棒材Ｗの鍛
造温度が１２００℃を超えると、素材（耐熱超合金）の
温度が高くなりすぎて、鍛造された傘部１４の結晶粒度
が７未満となり、傘部１４の機械的強度が不十分とな
る。逆に丸棒材Ｗの鍛造温度が１１００℃未満である
と、素材（耐熱超合金）の延性が極度に低下して、加工
（鍛造）しにくい。従って、丸棒材Ｗの鍛造温度は、素
材の加工性と鍛造された傘部における機械的強度の双方
の面から１１５０±５０℃の範囲に保持されることが望
ましい。

【００２１】なお、インダクションションヒータによっ
て丸棒材Ｗを加熱するため、短時間（たとえば、２分以
内）で、丸棒材Ｗを所定の温度（１２００℃）にまで高
めることができるし、丸棒材Ｗの所定の傘部形成領域Ｗ
１だけを均一に加熱することができる。また、丸棒材Ｗ
を加熱する際には、丸棒材Ｗを並列に配置して、同時に
複数本の丸棒材Ｗを加熱できる。

【００２２】次に、図３〜６に示すように、成形型２１
（２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）と対応するパンチ
２３（２３Ａ，２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ）とから構成さ
れた４段の据え込み機構２０（２０Ａ，２０Ｂ、２０
Ｃ、２０Ｄ）を用いて据え込み成形（鍛造）を行う。

【００２３】最終成形工程に用いられる第４段目の成形
型２１Ｄの成形面２２Ｄは、傘部１４背面側のフェース
部１５および首部１３に対応する形状に形成されるとと
もに、各段の成形工程にそれぞれ用いられる成形型２１
Ａ，２１Ｂ、２１Ｃの成形面２２Ａ，２２Ｂ、２２Ｃ
は、徐々に成形型２１Ｄの成形面２２Ｄに近づく形状に
形成されている。

【００２４】従って、図３に示す第１段目の据え込み機
構２０Ａでは、丸棒材Ｗの傘部形成領域Ｗ１（図２参
照）がパンチ２３Ａにより軸方向にプレス（塑性変形）
されることで、丸棒材Ｗの先端側（パンチでプレスされ
る側）に、先端部の口径が基端部の口径に比べて小さい
烏帽子形状の膨出部Ｗ３が成形される。そして、膨出部
Ｗ３が成形された丸棒材Ｗは、成形型２１Ａから取り出
されて、図４に示す下流側の第２段目の据え込み機構２
０Ｂの成形型２１Ｂ内に移載される。

【００２５】第２段目の据え込み機構２０Ｂでは、パン
チ２３Ｂにより膨出部Ｗ３がさらに軸方向にプレス（塑
性変形）されることで、図４に示すように、円錐台形状
の膨出部Ｗ４が成形される。さらに、図５に示す第３段
目の据え込み機構２０Ｃの成形型２１Ｃ内に移載され、
ここでは、パンチ２３Ｃにより膨出部Ｗ４がさらに軸方
向にプレス（塑性変形）されることで、前端側が丸みを
帯びた形状の膨出部Ｗ５が成形される。

【００２６】そして、最後に、図６に示す第４段目の据
え込み機構２０Ｄの成形型２１Ｄ内に移載され、ここで
は、パンチ２３Ｄにより膨出部Ｗ５が軸方向にプレス
（塑性変形）されることで、成形面２２Ｄに対応する傘
部１４が成形される。

【００２７】また、第１〜第４段目の据え込み機構２０
（２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ）のそれぞれの成形
型２１（２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）は、図７に
示すように、軸方向に縦割りされた一対の分割型１２
１，１２１で構成されており、必要に応じて左右方向
（半径方向）に２分割できるようになっている。そし
て、それぞれの据え込み機構２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃ、
２０Ｄにおいて、据え込み成形が終了する度に、図７仮
想線で示すように、成形型２１を構成する分割型１２
１，１２１を左右方向に型開きして、成形された成型品
を成形型２１（１２１，１２１）から取り出すととも
に、次段の成形型２１（１２１，１２１）内に収容し、
型締めすることで、次段の据え込み成形（鍛造）を行
う。

【００２８】また、図８に示すように、粗成形工程にお
ける素材の変形長さは、据え込み比ｌ／ｄ（据え込み長
さｌ、素材軸径ｄ）に関係し、本実施例では、粗成形工
程である据え込み鍛造成形工程において、素材である丸
棒材Ｗが挫屈しないように、据え込み比ｌ／ｄは、２以
上に設定されている。また、丸棒材Ｗの軸径が大きいほ
ど、変形量が大きくなるため、変形の伝播を考慮して、
据え込み比（ｌ／ｄｍ）が小さく（１．５以下に）設定
されている。

【００２９】また、据え込み鍛造成形の工程数は、最終
成形品の形状（傘部１４）から成形部の体積を計算し、
全据え込み成形工程における据え込み長さＬを決定す
る。そして、据え込み総長さＬと１工程当たり据え込み
長さｌから、工程数（Ｌ／ｌ＝４段）が決定されてい
る。但し、最終工程の据え込み比（ｌ／Ｄｍ、Ｄｍは傘
部の平均径を示す）は、２．５以下に設定されている。

【００３０】即ち、最終工程では、膨出部Ｗ₅の外径が
最も大きくなって、据え込み比（ｌ／ｄ）を大きくでき
るが、据え込み比（ｌ／ｄ）が２．５を越えると、挫屈
が生じるので、２．５以下とすることが望ましい。

【００３１】さらに、据え込み成形の第１段から第４段
の各工程における膨出部の先端部径ｄｎは、素材径また
は前工程の膨出部の先端部径ｄｎ−１に定数ｋを乗じた
もの（ｄｎ＝ｋｎ×ｄｎ−１）に設定されている。そし
て、この定数ｋは、各工程において異なり、図９に示す
ように設定されている。第１段〜第４段の各工程におけ
る定数ｋは、後の工程程、膨出部の外径が大きくなりそ
れだけ挫屈しにくくなるため、後の工程程、定数ｋが大
きく設定されている。

【００３２】なお、前記した実施例では、耐熱超合金製
のバルブおよびその製造方法について説明したが、本発
明は耐熱超合金製のバルブに限定されるものではなく、
ＳＧ４３１１，ＳＵＨ３，ＳＵＨ３１，ＳＵＨ３５、Ｓ
ＵＨ３７等の耐熱鋼製のバルブおよびその製造方法につ
いても同様に適用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
請求項１に係わる内燃機関用バルブによれば、傘部では
結晶粒度７〜９が確保されるとともに、首部を含めたス
テム部では、素材本来の機械的強度（結晶粒度７以上）
が維持されるので、運転開始時の室温から４００℃程度
の比較的低い温度下での運転等の高負荷運転にも十分耐
え得る等、従来のバルブに比べて機械的強度に優れた内
燃機関用バルブが得られる。請求項２に係わる内燃機関
用バルブの製造方法よれば、丸棒材の傘部形成領域全体
を均一に短時間で加熱できるとともに、傘部の成形（鍛
造）が短時間で行われるので、傘部全体の結晶粒度が均
一となって、傘部全体の機械的強度を一定に確保でき、
傘部の耐久性に優れたバルブを製造できる。また、耐熱
鋼または耐熱超合金製のバルブをスムーズかつ短時間で
製造できるので、量産に最適である。また、素材である
丸棒材としては、ピーリングしたものでも未ピーリング
状態のものでも使用できる、という利点がある。。請求
項３によれば、適切な温度管理下で短時間のうちに鍛造
が遂行されるので、傘部における十分な機械的強度が確
保される。請求項４によれば、素材を挫屈させることな
く、短時間で鍛造できる。請求項５によれば、最終工程
において設定できる据え込み比の限界がわかるので、そ
れだけ他の工程における据え込みを設定し易い。請求項
６によれば、４〜７段の多段据え込み成形により傘部を
徐々に成形するので、複雑な鍛造機構を用いることな
く、しかも短時間で傘部を成形することができる。請求
項７によれば、傘部据え込み成形工程の成形型間におけ
る成形品の移載がスムーズに遂行されるので、傘部据え
込み成形工程に要す時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である内燃機関用バルブの側
面図

【図２】加熱工程における丸棒材の側面図

【図３】第１段の据え込み機構による成形工程の断面図

【図４】第２段の据え込み機構による成形工程の断面図

【図５】第３段の据え込み機構による成形工程の断面図

【図６】第４段の据え込み機構による成形工程の断面図

【図７】据え込み機構の縦断面図（図３に示す線VII-VI
Iに沿う断面図）

【図８】据え込み成形工程における膨出部の形状の変化
を示す図

【図９】多段据え込み成形の各工程における膨出部先端
拡径定数を示す図

【図１０】成形されたバルブの金属（ＮＣＦ８０Ａ）組
織を１００倍に拡大して示す図（写真）を示し、（ａ）
は傘部の金属組織を示す図（写真） （ｂ）はステム部における首部の金属組織を示す図（写
真）

【図１１】従来のバルブの第１の製造方法を示す図

【図１２】従来のバルブの第２の製造方法を示す図

【図１３】第２の製造方法で製造した従来のバルブの金
属（ＮＣＦ８０Ａ）組織の拡大（１００倍）図（写真）
で、（ａ）は傘部の金属組織の図（写真） （ｂ）はステム部における首部の金属組織の図（写真）

【符号の説明】

１０ バルブ １２ ステム部 １３ 首部 １４ 傘部 １５ フェース部 ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ） 据え込み機
構 ２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ） 成形型 ２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ） 成形面 ２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ） パンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細渕 洋次 神奈川県秦野市曽屋518 日鍛バルブ株式 会社技術研究所内 (72)発明者 鈴木 文孝 神奈川県秦野市曽屋518 日鍛バルブ株式 会社技術研究所内 (72)発明者 武田 英士 愛知県知多市にしの台３丁目10番３ (72)発明者 澤畑 勲 愛知県知多郡東浦町大字森岡字飯喰場７− 23 (72)発明者 森田 誠広 愛知県知多市八幡字下内橋45−３ Ｆターム(参考） 4E087 AA10 BA02 CA31 CA33 CB01 CB04 CC01 DA05 DB15 EC11 EC12 EC22 EC37 FB06 HA67 HA69

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱鋼または耐熱超合金製の丸棒材の傘
   部形成領域だけを所定温度に加熱する加熱工程と、パン
   チと成形型を使った据え込み鍛造により、前記丸棒材の
   加熱された領域に膨出部を成形し、次いで膨出部に傘部
   を成形する傘部据え込み成形工程と、を経て製造され
   た、ステム部の１端部に傘部が一体に形成された内燃機
   関用バルブであって、前記丸棒材はインダクションヒー
   タによって所定温度に加熱された後は再加熱されること
   なく、成形面形状が徐変する複数の成形型を用いた多段
   据え込みにより、膨出部の成形から傘部の成形までが行
   われて、傘部の結晶粒度が７〜９に構成されたことを特
   徴とする内燃機関用バルブ。
2. 【請求項２】 耐熱鋼または耐熱超合金製の丸棒材の傘
   部形成領域だけを所定温度に加熱する加熱工程と、パン
   チと成形型を使った据え込み鍛造により、前記丸棒材の
   加熱された領域に膨出部を成形し、次いで膨出部に傘部
   を成形する傘部据え込み成形工程と、を備えた内燃機関
   用バルブの製造方法であって、前記丸棒材をインダクシ
   ョンヒータによって所定温度に加熱した後は再加熱する
   ことなく、成形面形状が徐変する複数の成形型を用いた
   多段据え込みにより、膨出部の成形から傘部の成形まで
   を行うことを特徴とする内燃機関用バルブの製造方法。
3. 【請求項３】 前記丸棒材の鍛造温度が１１５０±５０
   ℃の範囲に調整されたことを特徴とする請求項２に記載
   の内燃機関用バルブの製造方法。
4. 【請求項４】 前記多段据え込み成形における１工程当
   たりの据え込み比ｌ／ｄは、２以下で、成型品のサイズ
   が大きい場合は、ｌ．５以下であることを特徴とする請
   求項２または３に記載の内燃機関用バルブの製造方法。
5. 【請求項５】 前記多段据え込み成形最終工程における
   据え込み比ｌ／ｄは、２．５以下であることを特徴とす
   る請求項２または３に記載の内燃機関用バルブの製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記丸棒材の軸径は、完成軸径＋１〜１
   ０ｍｍで、前記傘部の据え込み成形は、バルブの大きさ
   に対応させた４〜７段で構成されたことを特徴とする請
   求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関用バルブの製造
   方法。
7. 【請求項７】 前記据え込み成形用の成形型は、半径方
   向複数個に分割可能に構成されたことを特徴とする請求
   項２〜６のいずれかに記載の内燃機関用バルブの製造方
   法。