JPH0472625B2 - - Google Patents
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- JPH0472625B2 JPH0472625B2 JP61023344A JP2334486A JPH0472625B2 JP H0472625 B2 JPH0472625 B2 JP H0472625B2 JP 61023344 A JP61023344 A JP 61023344A JP 2334486 A JP2334486 A JP 2334486A JP H0472625 B2 JPH0472625 B2 JP H0472625B2
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- lightweight
- hole
- core
- valve
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、内燃機関に使用する軽量エンジンバ
ルブの製造方法に関し、主として吸気用に適した
軽量エンジンバルブの製造方法に関する。
ルブの製造方法に関し、主として吸気用に適した
軽量エンジンバルブの製造方法に関する。
従来の技術
エンジンバルブは、エンジンの高速高出力化が
要求されている現在、高熱雰囲気に耐えることは
勿論、高速作動によるバルブの慣性から生じる弊
害を回避するためになるべく軽量であることが望
まれている。
要求されている現在、高熱雰囲気に耐えることは
勿論、高速作動によるバルブの慣性から生じる弊
害を回避するためになるべく軽量であることが望
まれている。
軽量化の対策の１つとして傘部に対してバルブ
スラム部分を細くする試みがなされ、かつ、実用
化されているが、軸径の強度上の限界のため軽量
化には限度がある。又バルブの軽量化の他の試み
としては、バルブ自体を中空にすることが行なわ
れている。例えば実公昭60−34725号明細書は、
鋼素材或いは弁頭及び弁軸を形成した予備成形品
に孔あけ加工を施して中空にし、できた孔にアル
ミニウム合金或いはマグネシウム合金の芯を装填
固定したエンジンバルブを示している。又特公昭
51−29106号明細書或いは特公昭第51−29506号明
細書には、パイプ素材を用い、パイプの内側に捨
中子となるインサートを挿入するか或いは、芯と
なるインサートを挿入接着した後アプセツト鍛造
及び熱間プレス加工を行つて製造されるエンジン
弁が開示されている。さらに中空の傘部、ステム
部分及び軸端部分を別別に用意した後これらを溶
接することも行なわれている。軽量化のさらに別
の試みとしてはバルブ自体を軽金属で作ることも
行なわれている。
スラム部分を細くする試みがなされ、かつ、実用
化されているが、軸径の強度上の限界のため軽量
化には限度がある。又バルブの軽量化の他の試み
としては、バルブ自体を中空にすることが行なわ
れている。例えば実公昭60−34725号明細書は、
鋼素材或いは弁頭及び弁軸を形成した予備成形品
に孔あけ加工を施して中空にし、できた孔にアル
ミニウム合金或いはマグネシウム合金の芯を装填
固定したエンジンバルブを示している。又特公昭
51−29106号明細書或いは特公昭第51−29506号明
細書には、パイプ素材を用い、パイプの内側に捨
中子となるインサートを挿入するか或いは、芯と
なるインサートを挿入接着した後アプセツト鍛造
及び熱間プレス加工を行つて製造されるエンジン
弁が開示されている。さらに中空の傘部、ステム
部分及び軸端部分を別別に用意した後これらを溶
接することも行なわれている。軽量化のさらに別
の試みとしてはバルブ自体を軽金属で作ることも
行なわれている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような試みでエンジバルブ
を中空化する軽量化するためにあつては、中空化
するために正確、精密な孔あけ加工を必要とした
り、捨中子となるインサートを削出し或いは腐食
酸による溶出によつて除去する加工を必要とした
り、或いは芯となるインサートや弁の各部分を溶
接しなくてはならないため、加工が複雑かつ困難
で製造コストが高くなりやすいという問題点があ
つた。又軽合金エンジバルブを製造することは、
材料が高価であり、加工が困難な上に窓化処理等
により表面を硬化させる必要があるため、特殊エ
ンジンを除いては一般的でないという問題点があ
つた。
を中空化する軽量化するためにあつては、中空化
するために正確、精密な孔あけ加工を必要とした
り、捨中子となるインサートを削出し或いは腐食
酸による溶出によつて除去する加工を必要とした
り、或いは芯となるインサートや弁の各部分を溶
接しなくてはならないため、加工が複雑かつ困難
で製造コストが高くなりやすいという問題点があ
つた。又軽合金エンジバルブを製造することは、
材料が高価であり、加工が困難な上に窓化処理等
により表面を硬化させる必要があるため、特殊エ
ンジンを除いては一般的でないという問題点があ
つた。
本発明の目的は上述した問題点を除去し、より
簡単な公定で軽量エンジンバルブを製造する方法
を提供することにある。
簡単な公定で軽量エンジンバルブを製造する方法
を提供することにある。
本発明によるエンジンバルブの製造法は、後方
押出し加工により耐熱鋼から成る素材の中心部に
孔を形成し、前記孔に熱膨張係数が前記素材より
小さい軽量材料から成る第１の芯材を内側に、チ
タン或いはチタン合金から成る第２の芯材を外側
に重ねて装填し、芯材を装填した素材を加熱した
後、素材に前記孔の開口の反対側に熱間前方押出
し成形によつて芯材の入つたステム部分を形成
し、次いで素材及び芯材の残部に熱間プレス据込
成形を施して傘部を形成することを特徴とするも
のである。
押出し加工により耐熱鋼から成る素材の中心部に
孔を形成し、前記孔に熱膨張係数が前記素材より
小さい軽量材料から成る第１の芯材を内側に、チ
タン或いはチタン合金から成る第２の芯材を外側
に重ねて装填し、芯材を装填した素材を加熱した
後、素材に前記孔の開口の反対側に熱間前方押出
し成形によつて芯材の入つたステム部分を形成
し、次いで素材及び芯材の残部に熱間プレス据込
成形を施して傘部を形成することを特徴とするも
のである。
以下図面により本発明を説明する。
実施例
第１図は、本発明による軽量エンジンバルブの
製造過程を示す一例の概略断面図である。耐熱鋼
の棒材を用意し、これを所定の寸法に切断して素
材４を得る。第２図に示すように、この素材４を
ダイ１の凹所６に挿入し、ストツクピン５を図に
示す通常位置に設定してポンチ２によつて温間で
後方押出し加工を施し、これによつて素材４に一
端が閉じた孔８を形成する。孔８を中心部に形成
した素材４はストツクピンの左方向へ移動によつ
てダイ１から抜出すことができる。
製造過程を示す一例の概略断面図である。耐熱鋼
の棒材を用意し、これを所定の寸法に切断して素
材４を得る。第２図に示すように、この素材４を
ダイ１の凹所６に挿入し、ストツクピン５を図に
示す通常位置に設定してポンチ２によつて温間で
後方押出し加工を施し、これによつて素材４に一
端が閉じた孔８を形成する。孔８を中心部に形成
した素材４はストツクピンの左方向へ移動によつ
てダイ１から抜出すことができる。
次いで第１図ａに示すように、素材４の孔３
に、第１の芯材７を内側に、第２の芯材８を外側
に重ねて装填する。このように２種類の芯材を装
填するのは、エンジンバルブの外側に露出する芯
材は、一定の強度及び耐食性を有していなければ
ならず、又頭部の付け根付近及びバルブステム部
分内にある芯材は、熱間押出し成形の際に容易に
流動変形することができなくてはならないためで
ある。このため、第１の芯材としては熱膨張係数
が素材と同等あるいはこれより小さく、耐熱性が
あり、後の熱間押出し成形時に流動変形のしやす
い軽量物質例えば黒飴が好ましい。又第２の芯材
としてはチタン又はチタン合金が選ばれ、これら
の物質は後のバルブ成形工程である熱間成形にお
いて溶解せず、熱膨張係数が素材と同等あるいは
これ以下であり、バルブにとつて必要とされる強
度と耐食性とを有している。
に、第１の芯材７を内側に、第２の芯材８を外側
に重ねて装填する。このように２種類の芯材を装
填するのは、エンジンバルブの外側に露出する芯
材は、一定の強度及び耐食性を有していなければ
ならず、又頭部の付け根付近及びバルブステム部
分内にある芯材は、熱間押出し成形の際に容易に
流動変形することができなくてはならないためで
ある。このため、第１の芯材としては熱膨張係数
が素材と同等あるいはこれより小さく、耐熱性が
あり、後の熱間押出し成形時に流動変形のしやす
い軽量物質例えば黒飴が好ましい。又第２の芯材
としてはチタン又はチタン合金が選ばれ、これら
の物質は後のバルブ成形工程である熱間成形にお
いて溶解せず、熱膨張係数が素材と同等あるいは
これ以下であり、バルブにとつて必要とされる強
度と耐食性とを有している。
次に基材４及び芯材７，８を装填した素材４を
熱間押出し成形のために所定温度まで加熱し、し
かる後第３図に押し出し成形用のダイ９にこの加
熱素材を挿入しポンチ１０で、素材４にその孔３
の開口側から圧縮を加えて反対側の端からバルブ
ステム１１として熱間前方押出し成形を行う。ダ
イ内には弁頭部となるべき素材部分１２が残部と
して残る。この押出し成形中、第１図ｂに示すよ
うに芯材７はステム部分１１の中に一様に入り込
む。
熱間押出し成形のために所定温度まで加熱し、し
かる後第３図に押し出し成形用のダイ９にこの加
熱素材を挿入しポンチ１０で、素材４にその孔３
の開口側から圧縮を加えて反対側の端からバルブ
ステム１１として熱間前方押出し成形を行う。ダ
イ内には弁頭部となるべき素材部分１２が残部と
して残る。この押出し成形中、第１図ｂに示すよ
うに芯材７はステム部分１１の中に一様に入り込
む。
次いで、これをエンジンバルブとするために、
第４図に示すように、ダイ１３に挿入し、ポンチ
１４で部分１２に熱間プレス据込成形を施して所
定形状を有する傘部１５を形成する。この際芯材
８は主として傘部内に位置する。第１図ｃに傘部
１５が形成されダイ１３より取出されたエンジン
バルブを示す。
第４図に示すように、ダイ１３に挿入し、ポンチ
１４で部分１２に熱間プレス据込成形を施して所
定形状を有する傘部１５を形成する。この際芯材
８は主として傘部内に位置する。第１図ｃに傘部
１５が形成されダイ１３より取出されたエンジン
バルブを示す。
効 果
以上の説明から明らかなように本発明によれば
耐熱鋼素材の孔に熱間時の流動変形性に優れた軽
量材料から成る第１の芯材を内側に、かつ、強度
及び耐食性あるチタン合金等の第２の芯材を外側
に重ねて装填した後、一端に熱間前方押出し成形
によりステム部を、他端には熱間プレス成形によ
り傘部を成形したので軽量材をステム部内に入込
む熱間前方押出し成形を容易、かつ、円滑に行う
ことができ、又チタン合金等の芯材が主として傘
部に入り込んで傘部の表面を形成するため、従つ
て軽量でしかも耐熱性に富んだエンジンバルブを
簡単かつ低コストで製造することができる。
耐熱鋼素材の孔に熱間時の流動変形性に優れた軽
量材料から成る第１の芯材を内側に、かつ、強度
及び耐食性あるチタン合金等の第２の芯材を外側
に重ねて装填した後、一端に熱間前方押出し成形
によりステム部を、他端には熱間プレス成形によ
り傘部を成形したので軽量材をステム部内に入込
む熱間前方押出し成形を容易、かつ、円滑に行う
ことができ、又チタン合金等の芯材が主として傘
部に入り込んで傘部の表面を形成するため、従つ
て軽量でしかも耐熱性に富んだエンジンバルブを
簡単かつ低コストで製造することができる。
第１図ａ〜ｄは、本発明による軽量エンジンバ
ルブの製造過程を示す一例の概略断面図、第２図
は、本発明の軽量エンジンバルブ製造に使用する
素材を形成するためのダイとポンチを示す概略
図、第３図は、本発明により形成された軽量エン
ジンバルブに熱間押出し成形を施すダイ及びポン
チを示す概略図、第４図は、本発明により形成さ
れた軽量エンジンバルブに熱間プレス成形を施す
ダイ及びポンチを示す概略図である。 ４……素材、７，８……芯材、１１……ステム
部分、１５……傘部分。
ルブの製造過程を示す一例の概略断面図、第２図
は、本発明の軽量エンジンバルブ製造に使用する
素材を形成するためのダイとポンチを示す概略
図、第３図は、本発明により形成された軽量エン
ジンバルブに熱間押出し成形を施すダイ及びポン
チを示す概略図、第４図は、本発明により形成さ
れた軽量エンジンバルブに熱間プレス成形を施す
ダイ及びポンチを示す概略図である。 ４……素材、７，８……芯材、１１……ステム
部分、１５……傘部分。
Claims (1)
- １ 後方押出し加工により耐熱鋼から成る素材の
中心部に孔を形成し、前記孔に熱膨張係数が前記
素材と同等或いはこれ以下の軽量材料から成り、
第２の芯材と相違する第１の芯材を内側に、チタ
ン或いはチタン合金から成る第２の芯材を外側に
重ねて装填し、芯材を装填した素材を加熱した
後、素材に前記孔の開口の反対側に熱間前方押出
し成形によつて芯材の入つたステム部分を形成
し、次いで素材及び芯材の残部に熱間プレス据込
成形を施して傘部を形成することを特徴とする軽
量エンジン弁の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334486A JPS62179837A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334486A JPS62179837A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62179837A JPS62179837A (ja) | 1987-08-07 |
| JPH0472625B2 true JPH0472625B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=12107971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2334486A Granted JPS62179837A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62179837A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6400039B2 (ja) * | 2016-03-24 | 2018-10-03 | 本田技研工業株式会社 | エンジンバルブ及びその製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2070589A (en) * | 1933-07-04 | 1937-02-16 | Forgeage Electr Giacchino Sa | Process of forging hollow metal blanks |
| US2093774A (en) * | 1931-05-20 | 1937-09-21 | Thompson Prod Inc | Method of making valves |
| JPS5129509A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-12 | Nippon Kansoki Kk | Hochikiitohinshitsuhozenhoho |
| JPS6013910A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-24 | Daido Steel Co Ltd | 排気バルブ |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP2334486A patent/JPS62179837A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2093774A (en) * | 1931-05-20 | 1937-09-21 | Thompson Prod Inc | Method of making valves |
| US2070589A (en) * | 1933-07-04 | 1937-02-16 | Forgeage Electr Giacchino Sa | Process of forging hollow metal blanks |
| JPS5129509A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-12 | Nippon Kansoki Kk | Hochikiitohinshitsuhozenhoho |
| JPS6013910A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-24 | Daido Steel Co Ltd | 排気バルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62179837A (ja) | 1987-08-07 |
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