JPH0476004B2 - - Google Patents
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- JPH0476004B2 JPH0476004B2 JP61256207A JP25620786A JPH0476004B2 JP H0476004 B2 JPH0476004 B2 JP H0476004B2 JP 61256207 A JP61256207 A JP 61256207A JP 25620786 A JP25620786 A JP 25620786A JP H0476004 B2 JPH0476004 B2 JP H0476004B2
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- valve
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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、高速作動による弁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、高速作動による弁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ステム部
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号明細書には、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
ンバルブが開示してある。又特公昭51−29106号
明細書或いは特公昭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バルブが開示
されている。さらに中空の傘部、ステム部分及び
軸端部分を別々に用意した後これらを溶接するこ
とも行なわれている。バルブの軽量化のさらに別
の試みとしては弁自体を軽金属で作ることも行な
われている。
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号明細書には、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
ンバルブが開示してある。又特公昭51−29106号
明細書或いは特公昭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バルブが開示
されている。さらに中空の傘部、ステム部分及び
軸端部分を別々に用意した後これらを溶接するこ
とも行なわれている。バルブの軽量化のさらに別
の試みとしては弁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ンバル
ブを軽量化するものにあつては、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バルブの各部分を溶接し
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。又軽合金エンジン弁を製造することは、材料
が高価であり、加工が困難な上に窒化処理等によ
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。
ブを軽量化するものにあつては、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バルブの各部分を溶接し
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。又軽合金エンジン弁を製造することは、材料
が高価であり、加工が困難な上に窒化処理等によ
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、内部
にチタン或いはチタン合金の芯材をステム部分か
ら傘部まで一体に有し、しかも簡単に製造しうる
軽量エンジンバルブの製造方法を提供することに
ある。
にチタン或いはチタン合金の芯材をステム部分か
ら傘部まで一体に有し、しかも簡単に製造しうる
軽量エンジンバルブの製造方法を提供することに
ある。
問題点を解決するための手段
本発明によるエンジンバルブの製造方法は、軽
量エンジンバルブを製造するにあたり、中空円筒
形の耐熱素材に、素材より比重及び熱膨張係数が
小さくかつ熱間鍛造温度で溶融しないチタン或い
はチタン合金等から成る芯材を、前記素材の一端
に片寄らせて装填し、前記芯材を装填した素材を
加熱した後前記素材の芯材を片寄らせた側と反対
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、次いで素材の残部に熱間プレ
ス据込成形によつて傘部を形成したことを特徴と
する。
量エンジンバルブを製造するにあたり、中空円筒
形の耐熱素材に、素材より比重及び熱膨張係数が
小さくかつ熱間鍛造温度で溶融しないチタン或い
はチタン合金等から成る芯材を、前記素材の一端
に片寄らせて装填し、前記芯材を装填した素材を
加熱した後前記素材の芯材を片寄らせた側と反対
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、次いで素材の残部に熱間プレ
ス据込成形によつて傘部を形成したことを特徴と
する。
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。中空円
筒状の耐熱鋼棒材を用意し、これを所定の寸法に
切断して素材１を得る。次いで第１図ａに示すよ
うに、素材１の孔２に素材より短い芯材３を装填
する。芯材は素材に比べ軽量で熱膨張係数が小さ
く、熱間鍛造温度で溶融せず、さらにエンジンバ
ルブとしての強度及び耐食性を持つた物質である
ことが必要であり、このような芯材としては、チ
タン又はチタン合金がある。芯材３は一端で素材
１の端面と面一なり、他端では素材１内に空間を
残すように装填されている。次いで、第１図ｂに
示すように必要に応じて素材１を加熱し、素材１
の空間の残つている側をかしめ、芯材３を素材１
にしつかり固定する。このかしめ工程は、芯材を
素材に固定するためのものであるから、芯材を素
材に圧入した場合には必要な工程ではない。
製造過程を示す一例の概略断面図である。中空円
筒状の耐熱鋼棒材を用意し、これを所定の寸法に
切断して素材１を得る。次いで第１図ａに示すよ
うに、素材１の孔２に素材より短い芯材３を装填
する。芯材は素材に比べ軽量で熱膨張係数が小さ
く、熱間鍛造温度で溶融せず、さらにエンジンバ
ルブとしての強度及び耐食性を持つた物質である
ことが必要であり、このような芯材としては、チ
タン又はチタン合金がある。芯材３は一端で素材
１の端面と面一なり、他端では素材１内に空間を
残すように装填されている。次いで、第１図ｂに
示すように必要に応じて素材１を加熱し、素材１
の空間の残つている側をかしめ、芯材３を素材１
にしつかり固定する。このかしめ工程は、芯材を
素材に固定するためのものであるから、芯材を素
材に圧入した場合には必要な工程ではない。
次に芯材３を装填した素材１を熱間押出成形の
ために所定温度まで加熱し、しかる後、第２図の
押出し成形用のダイ４にこの加熱素材を挿入し、
ポンチ５で素材１及び芯材３にこれらの面一とな
つた端面から圧縮を加えて、反対側の端からバル
ブステム６として熱間前方押出し成形を行う。バ
ルブステム６が所定長さ押出し成形されたとき、
ダイ４内に弁頭部となるべき素材部分７が残部と
して残る。第１図ｃに示すように芯材も素材とと
もに押出されるから、芯材はステム部分の中心に
一様に入り込む。
ために所定温度まで加熱し、しかる後、第２図の
押出し成形用のダイ４にこの加熱素材を挿入し、
ポンチ５で素材１及び芯材３にこれらの面一とな
つた端面から圧縮を加えて、反対側の端からバル
ブステム６として熱間前方押出し成形を行う。バ
ルブステム６が所定長さ押出し成形されたとき、
ダイ４内に弁頭部となるべき素材部分７が残部と
して残る。第１図ｃに示すように芯材も素材とと
もに押出されるから、芯材はステム部分の中心に
一様に入り込む。
次にこれをエンジンバルブとするために第３図
に示すように、ダイ８に挿入したポンチ９で部分
７に熱間プレス据込成形を施して所定形状を有す
る傘部１０を形成する。第１図ｄに傘部１０の据
込成形後ダイ８より取出されたエンジンバルブを
示す。
に示すように、ダイ８に挿入したポンチ９で部分
７に熱間プレス据込成形を施して所定形状を有す
る傘部１０を形成する。第１図ｄに傘部１０の据
込成形後ダイ８より取出されたエンジンバルブを
示す。
次に第１図ｅに示すようにエンジンバルブに軸
端部１１を形成するとともに、傘部表面の素材と
芯材との境界面を溶接し、両者の一体性を高め
る。軸端部１１は、第１図ｅに示すように形成し
てもよく、又第４図ａ及びｂに示すようにステム
部分の端部を加工した後、素材と別の部品１１
ａ，１１ｂを溶接して形成するようにしてもよ
い。
端部１１を形成するとともに、傘部表面の素材と
芯材との境界面を溶接し、両者の一体性を高め
る。軸端部１１は、第１図ｅに示すように形成し
てもよく、又第４図ａ及びｂに示すようにステム
部分の端部を加工した後、素材と別の部品１１
ａ，１１ｂを溶接して形成するようにしてもよ
い。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、中空円筒状の耐熱鋼素材の中心にチタ或いは
チタン合金等の芯材を装填した後、熱間前方押出
し成形によりステム部分を形成するため、芯材を
ステム部分の中心に隙間なく入り込ませることが
でき、又熱間プレス据込成形により傘部を成形す
るときには芯材を内部に隙間なく、かつ、一体に
有する結果、エンジンの過酷な条件下でも剛性、
耐久性に優れた極めて軽い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。
ば、中空円筒状の耐熱鋼素材の中心にチタ或いは
チタン合金等の芯材を装填した後、熱間前方押出
し成形によりステム部分を形成するため、芯材を
ステム部分の中心に隙間なく入り込ませることが
でき、又熱間プレス据込成形により傘部を成形す
るときには芯材を内部に隙間なく、かつ、一体に
有する結果、エンジンの過酷な条件下でも剛性、
耐久性に優れた極めて軽い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。
又中空円筒状の素材は、種々の形状寸法のもの
を少ない加工工数で簡単に得ることができる利点
がある。
を少ない加工工数で簡単に得ることができる利点
がある。
第１図ａ〜ｅ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線
図、第３図は、本発明により形成された軽量エン
ジンバルブに熱間プレス成形を施すダイ及びポン
チを示す線図、第４図ａ及びｂは、エンジンバル
ブの軸端部の他の例を示す部分断面図である。 １……素材、３……芯材、６……ステム部分、
１０……傘部分。
ブの製造過程を示す一例の概略断面図、第２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線
図、第３図は、本発明により形成された軽量エン
ジンバルブに熱間プレス成形を施すダイ及びポン
チを示す線図、第４図ａ及びｂは、エンジンバル
ブの軸端部の他の例を示す部分断面図である。 １……素材、３……芯材、６……ステム部分、
１０……傘部分。
Claims (1)
- １ 軽量エンジンバルブを製造するにあたり、中
空円筒形の耐熱鋼素材に、素材より比重及び熱膨
張係数が小さくかつ熱間鍛造温度で溶融しないチ
タン或いはチタンン合金等から成る芯材を、前記
素材の一端片寄らせて装填し、前記芯材を装填し
た素材を加熱した後前記素材の芯材を片寄らせた
側と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、次いで素材の残部に
熱間プレス据込成形によつて傘部を形成したこと
を特徴とする軽量エンジンバルブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25620786A JPS63109208A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP25620786A JPS63109208A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109208A JPS63109208A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0476004B2 true JPH0476004B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=17289407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25620786A Granted JPS63109208A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63109208A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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
- 1986-10-28 JP JP25620786A patent/JPS63109208A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109208A (ja) | 1988-05-13 |
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