JP2001259773A - 金属バルブの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度の金属バルブを、低コストにてかつ容
易にしかも短時間にて加工する。 【解決手段】 バルブ成型型１３へ素材Ｓを挿通させ
て、バルブ窪み成型ポンチ１２によって押し上げ、素材
Ｓの上端部を上端部保持ストッパ１４に当接させて保持
させる。誘導加熱用コイル１９によって素材Ｓの中間部
Ｃから下方側である加工部分Ｓ１を、その中間部Ｃ側か
ら加熱する。バルブ窪み成型ポンチ１２をさらに上昇さ
せることにより、加熱された素材Ｓの加工部分Ｓ１を、
その中間部Ｃ側から膨出させて、バルブ成型空間部Ａ内
に充満させてバルブ部２を成型する。

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、例えば、エンジ
ンの排気弁あるいは吸気弁を構成する金属バルブの加工
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、エンジンの排気弁あるい
は吸気弁には、ロッドの先端に弁体となる傘部が設けら
れた金属バルブが用いられている。この金属バルブは、
吸気弁用、排気弁用あるいは特殊中空弁など用途に応じ
て各種のものがあるが、一般的には、図６に示すよう
に、ロッド１の他端側に傘状に成型されたバルブ部２を
有しており、ロッド部１には、その端部近傍にコッター
溝３が形成されている。

【０００３】ここで、この金属バルブの加工方法の従来
例をアップセット法を例にとって図７を参照して説明す
る。 （１）耐衝撃材からなる棒状の素材を、図７（ａ）に示
すように、上端部と中間部とに直接通電して上端側を加
熱させることにより軟化させつつ下方側から押し上げ
て、上端側を膨出させるアップセット工程を行う。 （２）次いで、図７（ｂ）に示すように、上下のプレス
型によって鍛造成型することにより、膨出させた他端側
に傘状のバルブ部２を成型する。 （３）その後、焼鈍を行うことによって軟化させて、ロ
ッド部１の曲がりを直し、さらに、各種の機械加工を施
す。

【０００４】ここで、この機械加工としては、ロッド部
１の軸径、真直度を確保するためのセンタレス軸研削、
ロッド部１の端部近傍における外周面のバルブスプリン
グ保持用のコッター溝３を形成するためのコッター溝研
削、ロッド部１の軸長の確保及び軸に対する軸端面の直
角度及び平面度を確保するための軸端研削及びロッド部
１に対するバルブ部２のフェース面の角度を確保するた
めのフェース面研削がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記の金
属バルブの加工方法にあっては、成型後に、様々な機械
加工を施す必要があり、この機械加工によってコストが
嵩んでしまうという問題があった。また、このような機
械加工を施すために、鍛造によって加工硬化した金属バ
ルブを軟化させる焼鈍工程を要するため、加工に多大な
時間及び手間を要するという問題もあった。

【０００６】なお、従来の製造方法としては、他に、図
８に示すように、上型によって下型へ素材を押し込ん
で、軸押出を行うことにより、一端側を棒状とし、その
後、鍛造によってバルブ部２を成型する方法もあるが、
この場合も、その後の焼鈍工程、曲がり直し工程及び機
械加工工程は省けず、コストアップ、加工時間の長期化
を招いていた。しかも、上記の方法では、いずれも鍛造
によるバルブ部２の成型時に、据え込み後にロッド部１
への押出過程となるため、図７（ａ）もしくは図８の中
間成形体のロッド部１とのつなぎの形状が最後まで残っ
て、ロッド部１側のバルブ部２と成型型の成型面との間
に隙間が形成されてしまうような不良を生じることがあ
り、しかも、バルブ部２の周縁部にバリが発生してしま
い、バリ取り加工を行わなければならなかった。

【０００７】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて低コストにて加工することができ、さらに
は、加工の容易化及び加工時間の短縮化を図ることが可
能な金属バルブの加工方法を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の金属バルブの加工方法は、一端側が
棒状のロッド部とされ、他端側が傘状のバルブ部とされ
た金属バルブを、棒状の素材の中間部から他端側を傘状
に成型することにより加工する金属バルブの加工方法で
あって、前記素材の中間部よりも他端側からなる加工部
分を、その中間部側から端部へ向かって次第に加熱しな
がら軸方向へ押圧して膨出させることにより、加工部分
の周囲を覆うように設けられた成型型によって形成され
たバルブ成型空間部内に充満させて前記バルブ部を成型
することを特徴としている。

【０００９】このように、傘状のバルブ部となる素材の
加工部分を、その中間部側から端部へ向かって次第に加
熱しながら軸方向へ押圧して膨出させて、成型型のバル
ブ成型空間部へ充満させることにより、素材を、その中
間部側からバルブ成型空間部を形成する成型面に沿って
次第に膨出させることができる。これにより、特に、端
部側から膨出させて成型させる従来の加工方法のよう
に、ロッド部側のバルブ部と成型型の成型面との間に隙
間が形成されるような不具合をなくすことができ、高精
度に金属バルブを成型することができる。しかも、加熱
しながら軸方向へ押圧させて膨出させるので、従来のよ
うに鍛造により加工を施す場合と比較して、素材に加わ
る押圧力を低減させることができ、これにより、ロッド
部の真直度の確保、軸長の調整、ロッド部に対するバル
ブ部のフェース面の確保等のための曲がり直し工程及び
機械加工工程を不要とすることができ、これらにかかる
手間及び時間を省略することができ、加工コストを大幅
に低減させることができる。そして、ロッド部の真直度
の確保、軸長の調整、ロッド部に対するバルブ部のフェ
ース面の確保等のための曲がり直し工程及び機械加工工
程を行うために、前もって行うことができなかったロッ
ド部の端面の平滑仕上げやバルブスプリングを保持する
コッター溝の形成を予め行うことができ、これにより、
成型後における機械加工を全くなくすこともできる。

【００１０】したがって、従来、鍛造により加工硬化し
た素材を機械加工を行うために軟化させるために必要で
あった焼鈍工程も不要とすることができ、さらなる作業
の簡略化を図り、コスト低減を図ることができる。ま
た、バルブ成型空間部内に隙間なく膨出させて充満させ
ることができるので、素材を完成時の体積と同一体積と
なるように切断しておくことにより、バルブ部の外周縁
に形成されるバリの発生をなくすことができ、バリ取り
加工を不要とすることができる。

【００１１】請求項２記載の金属バルブの加工方法は、
請求項１記載の金属バルブの加工方法において、前記棒
状の素材の一端の端面を、予め精密せん断加工を施すこ
とにより平滑化しておくことを特徴としている。

【００１２】つまり、棒状の素材の一端の端面、つま
り、ロッド部の端面を予め平滑にしておくことにより、
成型後に端面を機械加工して平滑にするような手間を不
要とすることができる。

【００１３】請求項３記載の金属バルブの加工方法は、
請求項１または請求項２記載の金属バルブの加工方法に
おいて、前記素材の一端近傍における周面に、バルブス
プリングを保持するコッター溝を予め形成しておくこと
を特徴としている。

【００１４】このように、バルブスプリングを保持する
コッター溝を予め形成しておくことにより、成型後にコ
ッター溝を機械加工して形成するような手間を不要とす
ることができる。

【００１５】請求項４記載の金属バルブの加工方法は、
請求項１〜３のいずれか１項記載の金属バルブの加工方
法において、前記バルブ成型空間部を形成する成型型
に、前記棒状の素材の中間部から他端側を加熱する誘導
加熱用コイルを設け、該誘導加熱用コイルによって前記
素材の中間部から他端側を加熱させながらその他端をバ
ルブ成型空間部へ向かって押圧することを特徴としてい
る。

【００１６】すなわち、誘導加熱によって棒状の素材の
中間部から他端側を加熱して軟化させて、バルブ成型空
間部への押圧力によって容易にかつ確実に素材の加工部
分をバルブ成型空間部内へ膨出させて充満させ、バルブ
部を高精度に成型することができる。

【００１７】請求項５記載の金属バルブの加工方法は、
請求項１〜３のいずれか１項記載の金属バルブの加工方
法において、前記バルブ成型空間部を形成する成型型
に、このバルブ成型空間部に配設された素材に通電する
ことにより発熱させ加熱させながらその他端をバルブ成
型空間部へ向かって押圧することを特徴としている。

【００１８】つまり、棒状の素材の中間部から他端側に
通電することにより発熱させて軟化させ、バルブ成型空
間部への押圧力によって容易にかつ確実に素材の加工部
分をバルブ成型空間部内へ膨出させて充満させ、バルブ
部を高精度に成型することができる。

【００１９】請求項６記載の金属バルブの加工方法は、
請求項１〜５のいずれか１項記載の金属バルブの加工方
法において、前記バルブ成型空間部へ挿入される前記素
材の中間部から他端部側の加工部分に、その中間部から
他端へ向かって順にレーザを照射して加熱させることを
特徴としている。

【００２０】このように、バルブ成型空間部へ挿入され
る素材の加工部分を、その中間部から他端へ向かって順
にレーザを照射させて加熱させることにより、バルブ成
型空間部にて、レーザによって加熱された加工部分を中
間部側から膨出させて充満させ、バルブ部を高精度に成
型することができる。

【００２１】請求項７記載の金属バルブの加工方法は、
請求項１〜６のいずれか１項記載の金属バルブの加工方
法において、素材の一端を上方へ向けて前記バルブ成型
空間部内を貫通するように配設した状態にて、前記素材
を他端から押し上げることにより、前記一端を、前記成
型型の上方に設けられたストッパに当接させ、さらに押
し上げることにより、加熱されて軟化された中間部から
下方側を中間部側から膨出させることを特徴としてい
る。

【００２２】すなわち、素材を下方側から押し上げるこ
とにより、上方に向けられた素材の一端をストッパに当
接させ、この状態にてさらに素材を押し上げて、素材の
中間部から下方側の加熱されて軟化される加工部分を、
バルブ成型空間部内にて膨出させてバルブ部を高精度に
て成型することができる。つまり、素材を下方側から押
し上げるので、上方から押し下げる場合と比較して、素
材を吊り下げるための特別なチャックを不要とすること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の金属バルブの加工
方法の実施の形態例を図面を参照して説明する。図１に
おいて、符号１１は、金属バルブを加工する加工装置で
ある。この加工装置１１は、下方側に設けられたバルブ
窪み成型ポンチ１２と、このバルブ窪み成型ポンチ１２
の上方側に設けられたバルブ成型型（成型型）１３と、
このバルブ成型型の上方側に設けられた上端部保持スト
ッパ（ストッパ）１４とを有している。バルブ窪み成型
ポンチ１２は、上下方向へ移動可能とされており、その
中心には、上端面が凸状に湾曲された曲面からなる成型
面１５ａとされたポンチ部１５が上方へ向かって突設さ
れている。このポンチ部１５の外周側には、押圧凸部１
６が形成されている。

【００２４】バルブ成型型１３は、上型部１７と、この
上型部１７の下方側にて上型部１７に対して近接離間可
能に設けられたバルブ押さえ部１８とを有しており、こ
れら上型部１７とバルブ押さえ部１８との間が、バルブ
成型空間部Ａとされている。この上型部１７には、その
中心に、金属バルブの素材Ｓが挿通される挿通孔１７ａ
が形成されている。また、上型部１７は、その下面側が
成型面１７ｂとされており、この成型面１７ｂによって
バルブ部２の上面側が成型されるようになっている。

【００２５】バルブ押さえ部１８には、その中心に、ポ
ンチ挿通孔１８ａが形成されており、このポンチ挿通孔
１８ａには、バルブ窪み成型ポンチ１２のポンチ部１５
が挿通されるようになっている。そして、このバルブ窪
み成型ポンチ１２のポンチ部１５がバルブ押さえ部１８
のポンチ挿通孔１８ａに挿通されると、ポンチ部１５の
成型面１５ａがバルブ押さえ部１８の上面１８ａから露
出されるようになっている。また、バルブ成型型１３に
は、その上型部１７及びバルブ押さえ部１８に、それぞ
れ周方向へわたって配設された誘導加熱用コイル１９が
設けられている。

【００２６】上端部保持ストッパ１４には、素材Ｓの上
端部が嵌合される保持穴１４ａが形成されており、この
保持穴１４ａに、素材Ｓの上端部が嵌合されることによ
り、素材Ｓの上端部が保持されるようになっている。

【００２７】ここで、上記加工装置１１を用いて金属バ
ルブを加工する場合、素材Ｓとしては、軸径が設計寸法
であるものを用い、さらに次のようにして切断してお
く。図２（ａ）に示すように、素材Ｓの所定の位置に、
素材Ｓを回転させながらロール成型ビット２１によって
コッター溝３を成型し、その後、図２（ｂ）に示すよう
に、素材Ｓを所定位置まで前方へ移動させ、素材Ｓを回
転させながらカッター２２によって素材Ｓを切断する。
このようにすると、素材Ｓが所定の長さ寸法に高精度に
切断され、また、コッター溝３が端面から所定の位置に
形成される。ここで、この素材Ｓの所定の長さ寸法とし
ては、加工後の金属バルブの体積と同一となる体積とな
るような長さ寸法である。

【００２８】なお、カッター２２による切断時に、カッ
ター２２を切断方向とは反対方向へ僅かに動かしてから
切断することにより、切断面におけるだれ等が確実にな
くされ、平滑な面とされる。そして、このように、素材
Ｓを所定長さに切断し、また、端面から所定位置にコッ
ター溝３を形成したら、加工装置１１によって成型加工
を施す。

【００２９】次に、上記構造の加工装置１１によって金
属バルブを加工する場合について説明する。まず、図３
（ａ）に示すように、素材Ｓのコッター溝３が形成され
た上端部側を、バルブ成型型１３のバルブ押さえ部１８
のポンチ挿通穴１８ａ及び上型部１７の挿通孔１７ａへ
順に挿通させ、下端部を、バルブ窪み成型ポンチ１２の
ポンチ部１５の成型面１５ａ上に配設する。

【００３０】次いで、バルブ窪み成型ポンチ１２を上昇
させて、図３（ｂ）に示すように、素材Ｓの上端部を、
上端部保持ストッパ１４の保持穴１４ａに嵌合させる。
この状態において、誘導加熱用コイル１９へ電力を供給
して発熱させる。このようにすると、バルブ成型型１３
のバルブ成型空間部Ａ内が加熱され、これにより、素材
Ｓは、バルブ成型型１３による成型加工によってバルブ
部２とされる成型箇所の上端である中間部Ｃからその下
方側が加熱される。この中間部Ｃから下方側とは、金属
バルブのロッド部１よりも下方側、つまり、成型によっ
てバルブ部２とされる加工部分Ｓ１であり、この加工部
分Ｓ１における中間部Ｃ側が加熱される。

【００３１】その後、さらに、バルブ窪み成型ポンチ１
２が上昇されると、このバルブ窪み成型ポンチ１２のポ
ンチ部１５によって素材Ｓが上方へ押圧される。これに
より、図３（ｃ）に示すように、この素材Ｓは、誘導加
熱用コイル１９の熱によって加熱された中間部Ｃ側から
加工部分Ｓ１が膨出し、さらに加工部分Ｓ１の下端側が
誘導加熱用コイル１９による加熱範囲に押し込まれて加
熱されて軟化される。

【００３２】これにより、この素材Ｓの加工部分Ｓ１
は、バルブ成型型１３の上型部１７の成型面１７ａに沿
って中間部Ｃ側より徐々に変形される。さらに、バルブ
窪み成型ポンチ１２が上昇すると、素材Ｓの加工部分Ｓ
１の変形がさらに進行し、図３（ｄ）に示すように、バ
ルブ窪み成型ポンチ１２のポンチ部１５がポンチ挿通孔
１８ａへ挿入されて、このポンチ部１５の成型面１５ａ
が、バルブ押さえ部１８の上面から突出された状態とな
る。

【００３３】この状態で、バルブ窪み成型ポンチ１２が
さらに上昇すると、図３（ｅ）に示すように、バルブ窪
み成型ポンチ１２の押圧凸部１６によってバルブ押さえ
部１８が上方へ押圧され、素材Ｓの加工部分Ｓ１は、バ
ルブ窪み成型ポンチ１２のポンチ部１５の成型面１５ａ
とバルブ押さえ部１８の上面１８ａとによって上方へ押
圧されて外周方向へさらに膨出するように変形される。
これにより、素材Ｓの加工部分Ｓ１は、バルブ成型空間
部Ａ内に充満するように変形し、金属バルブのバルブ部
２が成型される。

【００３４】このように、上記の金属バルブの加工方法
によれば、傘状のバルブ部２となる素材Ｓの加工部分Ｓ
１を、その中間部Ｃ側から端部へ向かって次第に加熱し
ながら軸方向へ押圧して膨出させて、バルブ成型型１３
のバルブ成型空間部Ａへ充満させることにより、素材Ｓ
を、その中間部Ｃ側からバルブ成型空間部Ａを形成する
成型面１５ａに沿って次第に膨出させることができる。
これにより、特に、端部側から膨出させて成型させる従
来の加工方法のように、ロッド部１側におけるバルブ部
２と成型型の成型面との間に隙間が形成されような不具
合をなくすことができ、高精度に金属バルブを成型する
ことができる。

【００３５】しかも、加熱しながら軸方向へ押圧させて
膨出させるので、従来のように鍛造により加工を施す場
合と比較して、素材Ｓに加わる押圧力を低減させること
ができ、これにより、ロッド部１の真直度の確保、軸長
の調整、ロッド部１に対するバルブ部２のフェース面の
確保等のための曲がり直し工程及び機械加工工程を不要
とすることができ、これらにかかる手間及び時間を省略
することができ、加工コストを大幅に低減させることが
できる。そして、ロッド部１の真直度の確保、軸長の調
整、ロッド部１に対するバルブ部２のフェース面の確保
等のための曲がり直し工程及び機械加工工程を行うため
に、前もって行うことができなかったロッド部１の端面
の平滑仕上げやバルブスプリングを保持するコッター溝
３の形成を予め行うことができ、これにより、成型後に
おける機械加工を全くなくすことができる。

【００３６】したがって、従来、鍛造により加工硬化し
た素材を機械加工を行うために軟化させるために必要で
あった焼鈍工程も不要とすることができ、さらなる作業
の簡略化を図り、コスト低減を図ることができる。ま
た、バルブ成型空間部Ａ内に隙間なく膨出させて充満さ
せることができるので、素材Ｓを完成時の体積と同一体
積となるように切断しておくことにより、バルブ部２の
外周縁に形成されるバリの発生をなくすことができ、バ
リ取り加工を不要とすることができる。

【００３７】また、誘導加熱用コイル１９によって棒状
の素材Ｓの中間部Ｃから他端側を加熱して軟化させて、
バルブ成型空間部Ａへの押圧力によって容易にかつ確実
に素材Ｓの加工部分Ｓ１をバルブ成型空間部Ａ内へ膨出
させて充満させ、バルブ部２を高精度に成型することが
できる。

【００３８】さらには、素材Ｓを下方側から押し上げる
ことにより、上方に向けられた素材Ｓの一端を上端部保
持ストッパ１４に当接させ、この状態にてさらに素材Ｓ
を押し上げて、素材Ｓの中間部Ｃから下方側の加熱され
て軟化される加工部分Ｓ１を、バルブ成型空間部Ａ内に
て膨出させてバルブ部２を高精度にて成型することがで
きる。つまり、素材Ｓを下方側から押し上げるので、上
方から押し下げる場合と比較して、素材Ｓを吊り下げる
ための特別なチャックを不要とすることができる。

【００３９】図４に示すものは、レーザによって加熱し
て素材Ｓを軟化させるものである。図に示すように、こ
の加工装置１１には、バルブ成型型１３の下方側にレー
ザ加熱装置２３が設けられている。このレーザ加熱装置
２３は、素材Ｓをレーザを照射して加熱するものであ
る。この加熱装置１１によって金属バルブを成型するに
は、上記と同様に、図４（ａ）に示すように、素材Ｓの
コッター溝３が形成された上端部側を、バルブ成型型１
３のバルブ押さえ部１８のポンチ挿通孔１８ａ及び上型
部１７の挿通孔１７ａへ順に挿通させ、下端部を、バル
ブ窪み成型ポンチ１２のポンチ部１５の成型面１５ａ上
に配設し、次いで、バルブ窪み成型ポンチ１２を上昇さ
せる。

【００４０】このとき、レーザ加熱装置２３によるレー
ザの加熱箇所に素材Ｓの中間部Ｃである加工部分Ｓ１の
上端が達すると、このレーザ加熱装置２３からレーザが
照射される。そして、この素材Ｓがさらに上昇される
と、その上昇に伴ってレーザ加熱装置２３によるレーザ
の照射が下方へ移動される。さらに素材Ｓが上昇され
て、図４（ｂ）に示すように、素材Ｓの上端部が、上端
部保持ストッパ１４の保持穴１４ａに嵌合されると、素
材Ｓは、バルブ成型型１３によって加工部分Ｓ１におけ
る上方側が加熱される。

【００４１】その後は、前述と同様に、バルブ窪み成型
ポンチ１２が上昇され、このバルブ窪み成型ポンチ１２
のポンチ部１５によって素材Ｓが上方へ押圧され、図４
（ｃ）に示すように、この素材Ｓが、レーザ装置２３及
び誘導加熱用コイル１９によって加熱された中間部Ｃか
ら加工部分Ｓ１が膨出され、さらに、バルブ窪み成型ポ
ンチ１２が上昇され、素材Ｓの加工部分Ｓ１の変形がさ
らに進行し、図４（ｄ）バルブ窪み成型ポンチ１２のポ
ンチ部１５がポンチ挿通孔１８ａへ挿入されて、このポ
ンチ部１５の成型面１５ａが、バルブ押さえ部１８の上
面から突出された状態となり、この状態で、バルブ窪み
成型ポンチ１２がさらに上昇し、バルブ窪み成型ポンチ
１２の押圧凸部１６によってバルブ押さえ部１８が上方
へ押圧され、図４（ｅ）に示すように、素材Ｓの加工部
分Ｓ１が、バルブ窪み成型ポンチ１２のポンチ部１５の
成型面１５ａとバルブ押さえ部１８の上面１８ａとによ
って上方へ押圧されて外周方向へさらに膨出するように
変形される。

【００４２】これにより、素材Ｓの加工部分Ｓ１は、バ
ルブ成型空間部Ａ内に充満するように変形され、金属バ
ルブのバルブ部２が成型される。このように、この金属
バルブの加工方法によれば、バルブ成型空間部Ａへ挿入
される素材Ｓの加工部分Ｓ１を、その中間部Ｃから他端
へ向かって順にレーザを照射させて加熱させることによ
り、バルブ成型空間部Ａにて、レーザによって加熱され
た加工部分Ｓ１を中間部Ｃ側から膨出させて充満させ、
バルブ部２を高精度に成型することができる。

【００４３】なお、上記の例では、誘導加熱用コイル１
９を備えた加工装置１１にレーザ加熱装置２３を設けた
が、このレーザ加熱装置２３だけを設けて、レーザによ
る加熱だけでバルブ部２を加工するような構成としても
良い。

【００４４】また、図５に示すものは、誘導加熱用コイ
ル１９やレーザ加熱装置２３に代えて、通電による直接
加熱手段を備えたものである。図５に示すように、バル
ブ成型型１３には、上型部１７とバルブ押さえ部１８と
に接続された電源２４から電力が供給されるようになっ
ている。なお、この加工装置１１では、バルブ押さえ部
１８のポンチ挿通孔１８ａが小径とされ、挿通される素
材Ｓと電気的に接触するようになっている。そして、こ
の加工装置１１にあっては、バルブ成型型１３のバルブ
押さえ部１８のポンチ挿通孔１８ａ及び上型部１７の挿
通孔１７ａへ素材Ｓを挿通させた状態にて電源２４から
電力を供給すると、この電力によって素材Ｓの電流が通
過している部分が直接発熱するようになっている。

【００４５】そして、上記加工装置１１では、図５
（ａ）に示すように、素材Ｓのコッター溝３が形成され
た上端部側を、バルブ成型型１３のバルブ押さえ部１８
のポンチ挿通穴１８ａ及び上型部１７の挿通孔１７ａへ
順に挿通させ、下端部を、バルブ窪み成型ポンチ１２の
ポンチ部１５の成型面１５ａ上に配設し、バルブ窪み成
型ポンチ１２を上昇させて、素材Ｓの上端部を、上端部
保持ストッパ１４の保持穴１４ａに嵌合させた状態に
て、電源２４から電力を供給すると、素材Ｓの加工部分
Ｓ１における中間部Ｃ側に通電されて直接発熱し、この
加工部分Ｓ１が軟化される。

【００４６】その後、さらに、バルブ窪み成型ポンチ１
２が上昇されると、前述と同様に、バルブ窪み成型ポン
チ１２のポンチ部１５によって素材Ｓが上方へ押圧さ
れ、図５（ｂ）に示すように、素材Ｓが、加熱された中
間部Ｃ側から加工部分Ｓ１が膨出され、さらに加工部分
Ｓ１の下端側が通電されて加熱されて軟化される。

【００４７】これにより、この素材Ｓの加工部分Ｓ１
は、バルブ成型型１３の上型部１７の成型面１７ａに沿
って中心側より徐々に変形し、さらに、バルブ窪み成型
ポンチ１２が上昇すると、素材Ｓの加工部分Ｓ１の変形
がさらに進行し、図５（ｃ）に示すように、バルブ窪み
成型ポンチ１２のポンチ部１５がポンチ挿通孔１８ａへ
挿入されて、このポンチ部１５の成型面１５ａが、バル
ブ押さえ部１８の上面から突出された状態となり、この
状態で、バルブ窪み成型ポンチ１２がさらに上昇する
と、図５（ｄ）に示すように、バルブ窪み成型ポンチ１
２によってバルブ押さえ部１８が上方へ押圧され、素材
Ｓの加工部分Ｓ１が、バルブ窪み成型ポンチ１２のポン
チ部１５の成型面１５ａとバルブ押さえ部１８の上面１
８ａとによって上方へ押圧されて外周方向へさらに膨出
するように変形し、素材Ｓの加工部分Ｓ１が、バルブ成
型空間部Ａ内に充満するように変形し、金属バルブのバ
ルブ部２が成型される。

【００４８】このように、この加工方法にあっても、傘
状のバルブ部２となる素材Ｓの加工部分Ｓ１を、その中
間部Ｃ側から端部へ向かって次第に加熱しながら軸方向
へ押圧して膨出させ、バルブ成型型１３のバルブ成型空
間部Ａへ充満させることにより、素材Ｓを、その中間部
Ｃ側からバルブ成型空間部Ａを形成する成型面１５ａに
沿って次第に膨出させることができる。これにより、特
に、端部側から膨出させて成型させる従来の加工方法に
おいて、ロッド部１側におけるバルブ部２と成型型の成
型面との間に形成される隙間をなくすことができ、高精
度に金属バルブを成型することができ、しかも、加熱し
ながら軸方向へ押圧させて膨出させるので、従来のよう
に鍛造による加工を施す場合と比較して、素材Ｓに加わ
る押圧力を低減させることができ、これにより、ロッド
部１の真直度の確保、軸長の調整、ロッド部１に対する
バルブ部２のフェース面の確保等のための曲がり直し工
程及び機械加工工程を不要とすることができ、これらに
かかる手間及び時間を省略することができ、加工コスト
を大幅に低減させることができる。そして、ロッド部１
の真直度の確保、軸長の調整、ロッド部１に対するバル
ブ部２のフェース面の確保等のための曲がり直し工程及
び機械加工工程を行うために、前もって行うことができ
なかったロッド部１の端面の平滑仕上げやバルブスプリ
ングを保持するコッター溝３の形成を予め行うことがで
き、これにより、成型後における機械加工を全くなくす
ことができる。

【００４９】また、従来、鍛造により加工硬化した素材
を機械加工を行うために軟化させるために必要であった
焼鈍工程も不要とすることができ、さらなる作業の簡略
化を図り、コスト低減を図ることができる。また、バル
ブ成型空間部Ａ内に隙間なく膨出させて充満させること
ができるので、素材Ｓを完成時の体積と同一体積となる
ように切断しておくことにより、バルブ部２の外周縁に
形成されるバリの発生をなくすことができ、バリ取り加
工を不要とすることができる。

【００５０】そして、この加工方法の場合、棒状の素材
Ｓの中間部Ｃから他端側に通電することにより発熱させ
て軟化させ、バルブ成型空間部Ａへの押圧力によって容
易にかつ確実に素材の加工部分Ｓ１をバルブ成型空間部
Ａ内へ膨出させて充満させ、バルブ部２を高精度に成型
することができる。なお、この加工方法の場合にも、通
電によって素材Ｓを加熱するとともに、レーザ加熱装置
２３によって素材Ｓを加熱する構成としても良く、この
ようにすると、さらなに良好に成型加工を行うことが可
能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の金属バ
ルブの加工方法によれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載の金属バルブの加工方法によれば、傘
状のバルブ部となる素材の加工部分を、その中間部側か
ら端部へ向かって次第に加熱しながら軸方向へ押圧して
膨出させて、成型型のバルブ成型空間部へ充満させるこ
とにより、素材を、その中間部側からバルブ成型空間部
を形成する成型面に沿って次第に膨出させることができ
る。これにより、特に、端部側から膨出させて成型させ
る従来の加工方法のように、ロッド部側のバルブ部と成
型型の成型面との間に隙間が形成されるような不具合を
なくすことができ、高精度に金属バルブを成型すること
ができる。しかも、加熱しながら軸方向へ押圧させて膨
出させるので、従来のように鍛造により加工を施す場合
と比較して、素材に加わる押圧力を低減させることがで
き、これにより、ロッド部の真直度の確保、軸長の調
整、ロッド部に対するバルブ部のフェース面の確保等の
ための曲がり直し工程及び機械加工工程を不要とするこ
とができ、これらにかかる手間及び時間を省略すること
ができ、加工コストを大幅に低減させることができる。
そして、ロッド部の真直度の確保、軸長の調整、ロッド
部に対するバルブ部のフェース面の確保等のための曲が
り直し工程及び機械加工工程を行うために、前もって行
うことができなかったロッド部の端面の平滑仕上げやバ
ルブスプリングを保持するコッター溝の形成を予め行う
ことができ、これにより、成型後における機械加工を全
くなくすこともできる。

【００５２】したがって、従来、鍛造により加工硬化し
た素材を機械加工を行うために軟化させるために必要で
あった焼鈍工程も不要とすることができ、さらなる作業
の簡略化を図り、コスト低減を図ることができる。ま
た、バルブ成型空間部内に隙間なく膨出させて充満させ
ることができるので、素材を完成時の体積と同一体積と
なるように切断しておくことにより、バルブ部の外周縁
に形成されるバリの発生をなくすことができ、バリ取り
加工を不要とすることができる。

【００５３】請求項２記載の金属バルブの加工方法によ
れば、棒状の素材の一端の端面、つまり、ロッド部の端
面を予め平滑にしておくことにより、成型後に端面を機
械加工して平滑にするような手間を不要とすることがで
きる。

【００５４】請求項３記載の金属バルブの加工方法によ
れば、バルブスプリングを保持するコッター溝を予め形
成しておくことにより、成型後にコッター溝を機械加工
して形成するような手間を不要とすることができる。

【００５５】請求項４記載の金属バルブの加工方法によ
れば、誘導加熱用コイルによって棒状の素材の中間部か
ら他端側を加熱して軟化させて、バルブ成型空間部への
押圧力によって容易にかつ確実に素材の加工部分をバル
ブ成型空間部内へ膨出させて充満させてバルブ部を高精
度に成型することができる。

【００５６】請求項５記載の金属バルブの加工方法によ
れば、棒状の素材の中間部から他端側に通電することに
より発熱させて軟化させ、バルブ成型空間部への押圧力
によって容易にかつ確実に素材の加工部分をバルブ成型
空間部内へ膨出させて充満させ、バルブ部を高精度に成
型することができる。

【００５７】請求項６記載の金属バルブの加工方法によ
れば、バルブ成型空間部へ挿入される素材の加工部分
を、その中間部から他端へ向かって順にレーザを照射さ
せて加熱させることにより、バルブ成型空間部にて、レ
ーザによって加熱された加工部分を中間部側から膨出さ
せて充満させ、バルブ部を高精度に成型することができ
る。

【００５８】請求項７記載の金属バルブの加工方法によ
れば、素材を下方側から押し上げることにより、上方に
向けられた素材の一端をストッパに当接させ、この状態
にてさらに素材を押し上げて、素材の中間部から下方側
の加熱されて軟化される加工部分を、バルブ成型空間部
内にて膨出させてバルブ部を高精度にて成型することが
できる。つまり、素材を下方側から押し上げるので、上
方から押し下げる場合と比較して、素材を吊り下げるた
めの特別なチャックを不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の金属バルブの加工方法
を説明する加工装置の概略断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態の金属バルブの加工方法
を説明する説明図である。

【図３】 本発明の実施の形態の金属バルブの加工方法
を説明するそれぞれ加工装置の概略断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態の金属バルブの他の加工
方法を説明するそれぞれ加工装置の概略断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態の金属バルブの他の加工
方法を説明するそれぞれ加工装置の概略断面図である。

【図６】 金属バルブの形状及び構造を説明する金属バ
ルブの側面図である。

【図７】 金属バルブの加工方法の従来例を説明する概
略工程図である。

【図８】 金属バルブの加工方法の他の従来例を説明す
る概略工程図である。

【符号の説明】

１ ロッド部 ２ バルブ部 ３ コッター溝 １３ バルブ成型型（成型型） １４ 上端部保持ストッパ（ストッパ） １９ 誘導加熱用コイル Ａ バルブ成型空間部 Ｃ 中間部 Ｓ 素材 Ｓ１ 加工部分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側が棒状のロッド部とされ、他端側
   が傘状のバルブ部とされた金属バルブを、棒状の素材の
   中間部から他端側を傘状に成型することにより加工する
   金属バルブの加工方法であって、 前記素材の中間部よりも他端側からなる加工部分を、そ
   の中間部側から端部へ向かって次第に加熱しながら軸方
   向へ押圧して膨出させることにより、加工部分の周囲を
   覆うように設けられた成型型によって形成されたバルブ
   成型空間部内に充満させて前記バルブ部を成型すること
   を特徴とする金属バルブの加工方法。
2. 【請求項２】 前記棒状の素材の一端の端面を、予め精
   密せん断加工を施すことにより平滑化しておくことを特
   徴とする請求項１記載の金属バルブの加工方法。
3. 【請求項３】 前記素材の一端近傍における周面に、バ
   ルブスプリングを保持するコッター溝を予め形成してお
   くことを特徴とする請求項１または請求項２記載の金属
   バルブの加工方法。
4. 【請求項４】 前記バルブ成型空間部を形成する成型型
   に、前記棒状の素材の中間部から他端側を加熱する誘導
   加熱用コイルを設け、該誘導加熱用コイルによって前記
   素材の中間部から他端側を加熱させながらその他端をバ
   ルブ成型空間部へ向かって押圧することを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか１項記載の金属バルブの加工方
   法。
5. 【請求項５】 前記バルブ成型空間部を形成する成型型
   に、このバルブ成型空間部に配設された素材に通電する
   ことにより発熱させ加熱させながらその他端をバルブ成
   型空間部へ向かって押圧することを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１項記載の金属バルブの加工方法。
6. 【請求項６】 前記バルブ成型空間部へ挿入される前記
   素材の中間部から他端部側の加工部分に、その中間部か
   ら他端へ向かって順にレーザを照射して加熱させること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の金属バ
   ルブの加工方法。
7. 【請求項７】 素材の一端を上方へ向けて前記バルブ成
   型空間部内を貫通するように配設した状態にて、前記素
   材を他端から押し上げることにより、前記一端を、前記
   成型型の上方に設けられたストッパに当接させ、さらに
   押し上げることにより、加熱されて軟化された中間部か
   ら下方側を中間部側から膨出させることを特徴とする請
   求項１〜６のいずれか１項記載の金属バルブの加工方
   法。