JPH0476006B2 - - Google Patents
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- JPH0476006B2 JPH0476006B2 JP61256209A JP25620986A JPH0476006B2 JP H0476006 B2 JPH0476006 B2 JP H0476006B2 JP 61256209 A JP61256209 A JP 61256209A JP 25620986 A JP25620986 A JP 25620986A JP H0476006 B2 JPH0476006 B2 JP H0476006B2
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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中空エンジンバ
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つとして弁傘部に対してバル
ブ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。又バルブ軽量化の他の試み
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。弁軽量化のさらに別
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。
ブ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。又バルブ軽量化の他の試み
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。弁軽量化のさらに別
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ンバル
ブを中空化する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。又軽合金エンジン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。
ブを中空化する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。又軽合金エンジン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、最終
工程に近い段階でエンジンバルブの内部に精密な
孔あけ加工をすることなく、かつ又パイプ素材を
弁傘部分において肉厚化する必要なく、少ない加
工工数によつて簡単かつ低コストでエンジンバル
ブを製造することのできる中空エンジンバルブの
製造方法を提供することにある。
工程に近い段階でエンジンバルブの内部に精密な
孔あけ加工をすることなく、かつ又パイプ素材を
弁傘部分において肉厚化する必要なく、少ない加
工工数によつて簡単かつ低コストでエンジンバル
ブを製造することのできる中空エンジンバルブの
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、中空エンジンバルブの製造法は
中空エンジン弁を製造するあたり、耐熱鋼から成
る素材の中心に孔あけを行ないこの素材を加熱
し、表面を潤滑材で被覆したマンドレルを前記孔
に挿入した後、前記素材のマンドレルを挿入した
方と反対側の端部分に熱間押出し成形をすみやか
に施して弁ステム部分を形成し、次いで前記マン
ドレルの挿入側からマンドレルを除去し、素材の
うち前記押出し成形の残部だけを加熱し、所定の
傘内部形状を有したポンチと所定の傘外部形状を
有したダイとによつて前記残部に熱間プレス成形
を施して傘部の内外面を同時成形し、次いで前記
傘部分及び弁ステム部分の開口を密栓封鎖するこ
とを特徴とする。
中空エンジン弁を製造するあたり、耐熱鋼から成
る素材の中心に孔あけを行ないこの素材を加熱
し、表面を潤滑材で被覆したマンドレルを前記孔
に挿入した後、前記素材のマンドレルを挿入した
方と反対側の端部分に熱間押出し成形をすみやか
に施して弁ステム部分を形成し、次いで前記マン
ドレルの挿入側からマンドレルを除去し、素材の
うち前記押出し成形の残部だけを加熱し、所定の
傘内部形状を有したポンチと所定の傘外部形状を
有したダイとによつて前記残部に熱間プレス成形
を施して傘部の内外面を同時成形し、次いで前記
傘部分及び弁ステム部分の開口を密栓封鎖するこ
とを特徴とする。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
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。円柱状
の耐熱鋼或いはチタン合金の棒素材１を用意し、
中心部に孔あけ加工を施し第１図ａに示すように
貫通孔２を形成する。次いでこの耐熱鋼棒素材を
加熱して、第１図ｂに示すように素材１の孔２に
マンドレル３を挿入する。マンドレル３は、第２
図に示すように軸部表面に銅、黒鉛等の耐熱性物
質から成る潤滑材４を有しており、又軸端には落
下防止のための鍔５が設けられている。マンドレ
ル３自体は、熱の影響を受けるためにHRC60程度
の強度、硬度を必要とし高炭素鋼、合金鋼或いは
工具鋼から作られる。
製造過程を示す一例の概略断面図である。円柱状
の耐熱鋼或いはチタン合金の棒素材１を用意し、
中心部に孔あけ加工を施し第１図ａに示すように
貫通孔２を形成する。次いでこの耐熱鋼棒素材を
加熱して、第１図ｂに示すように素材１の孔２に
マンドレル３を挿入する。マンドレル３は、第２
図に示すように軸部表面に銅、黒鉛等の耐熱性物
質から成る潤滑材４を有しており、又軸端には落
下防止のための鍔５が設けられている。マンドレ
ル３自体は、熱の影響を受けるためにHRC60程度
の強度、硬度を必要とし高炭素鋼、合金鋼或いは
工具鋼から作られる。
次いで第１図ｃに示すように、マンドレルを装
着した素材１を第３図の押出し成形用のダイ６に
挿入しポンチ７で素材１に圧縮を加えて熱間前方
押出成形を行つてバルブステム８を形成しダイ内
には弁頭部となるべき素材部分９が残部として残
る。この押出し成形中マンドレル全体が素材１の
中に入り込み、マンドレルの鍔５が部分９の端面
で面一になるが、潤滑材４のために素材の押出さ
れる部分とマンドレルとの間に滑りが確保され、
マンドレルの移動が防止される。
着した素材１を第３図の押出し成形用のダイ６に
挿入しポンチ７で素材１に圧縮を加えて熱間前方
押出成形を行つてバルブステム８を形成しダイ内
には弁頭部となるべき素材部分９が残部として残
る。この押出し成形中マンドレル全体が素材１の
中に入り込み、マンドレルの鍔５が部分９の端面
で面一になるが、潤滑材４のために素材の押出さ
れる部分とマンドレルとの間に滑りが確保され、
マンドレルの移動が防止される。
次いで部分９にある孔２の開口部から、切削又
は押出しによりマンドレル３及び潤滑材４を取出
し除去する。従つてエンジンバルブは、両端が開
口する中空構造体となつている。
は押出しによりマンドレル３及び潤滑材４を取出
し除去する。従つてエンジンバルブは、両端が開
口する中空構造体となつている。
次に部分９のみを加熱し、加熱された素材を第
４図に示すダイ１０に挿入し、ポンチ１１で部分
９に熱間プレス据込成形を施して傘部の内外面に
所定形状を有する傘部１２を同時に形成する。第
１図ｄに傘部１２の据込形成後ダイ１０より取出
されたエンジンバルブを示す。ポンチ１１の頭部
には、傘部１２の内面に形成すべき所定の輪郭を
もつた部分１１ａと、素材４の孔２が開口する端
面を押圧する環状の部分１１ｂとが設けられてお
り、一方ダイ１０の内面には傘部の外面に形成す
べき所定の形状が形成されている。
４図に示すダイ１０に挿入し、ポンチ１１で部分
９に熱間プレス据込成形を施して傘部の内外面に
所定形状を有する傘部１２を同時に形成する。第
１図ｄに傘部１２の据込形成後ダイ１０より取出
されたエンジンバルブを示す。ポンチ１１の頭部
には、傘部１２の内面に形成すべき所定の輪郭を
もつた部分１１ａと、素材４の孔２が開口する端
面を押圧する環状の部分１１ｂとが設けられてお
り、一方ダイ１０の内面には傘部の外面に形成す
べき所定の形状が形成されている。
最後に第１図ｅに示すように、必要に応じてエ
ンジンバルブの空間内に冷却効果を高める金属ナ
トリウムを装填し、傘部の開口を栓１３によつて
溶接密栓するとともに、弁ステム部分の開口を軸
端部１４によつて溶接密栓する。バルブステム部
分の開口を密封する方法としては、第５図に示す
ように端部分に絞り加工を施して中空ステム部分
を封鎖するようにしてもよい。
ンジンバルブの空間内に冷却効果を高める金属ナ
トリウムを装填し、傘部の開口を栓１３によつて
溶接密栓するとともに、弁ステム部分の開口を軸
端部１４によつて溶接密栓する。バルブステム部
分の開口を密封する方法としては、第５図に示す
ように端部分に絞り加工を施して中空ステム部分
を封鎖するようにしてもよい。
効 果
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば貫通孔を有する中空素材を用意し、これに潤滑
材を囲んだマンドレルを挿入後、マンドレルの挿
入側と反対側に熱間前方押出し加工を施してステ
ム部を形成し、マンドレルを取り除いた後、素材
を空洞化した後、傘部の内面に形成すべき所定形
状をもつたポンチと、傘部外面に形成すべき所定
形状をもつたダイとによつて強制的に傘部の内外
面を同時に成形しその後開口部を密栓するように
したため、傘部内面に追加の切削加工を要するこ
となく直ちに密栓することができ、従つて極めて
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。
ば貫通孔を有する中空素材を用意し、これに潤滑
材を囲んだマンドレルを挿入後、マンドレルの挿
入側と反対側に熱間前方押出し加工を施してステ
ム部を形成し、マンドレルを取り除いた後、素材
を空洞化した後、傘部の内面に形成すべき所定形
状をもつたポンチと、傘部外面に形成すべき所定
形状をもつたダイとによつて強制的に傘部の内外
面を同時に成形しその後開口部を密栓するように
したため、傘部内面に追加の切削加工を要するこ
となく直ちに密栓することができ、従つて極めて
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。
第１図ａ〜ｅは、本発明による中空エンジンバ
ルブの製造過程を示す一例の概略断面図、第２図
は、本発明のエンジンバルブの製造に使用するマ
ンドレルを示す断面図、第３図は、本発明による
中空エンジンバルブの製造に使用する熱間押出し
成形のためのダイ及びポンチを示す概略図、第４
図は、本発明による中空エンジンバルブの製造に
使用する熱間プレス成形のためのダイ及びポンチ
を示す概略図、第５図は本発明によるエンジンバ
ルブの軸端部の他の例を示す一部切欠き断面図で
ある。 ２……孔、３……マンドレル、４……潤滑材、
８……バルブステム部、１２……バルブ傘部、１
３……栓、１４……軸端部。
ルブの製造過程を示す一例の概略断面図、第２図
は、本発明のエンジンバルブの製造に使用するマ
ンドレルを示す断面図、第３図は、本発明による
中空エンジンバルブの製造に使用する熱間押出し
成形のためのダイ及びポンチを示す概略図、第４
図は、本発明による中空エンジンバルブの製造に
使用する熱間プレス成形のためのダイ及びポンチ
を示す概略図、第５図は本発明によるエンジンバ
ルブの軸端部の他の例を示す一部切欠き断面図で
ある。 ２……孔、３……マンドレル、４……潤滑材、
８……バルブステム部、１２……バルブ傘部、１
３……栓、１４……軸端部。
Claims (1)
- １ 中空エンジン弁を製造するにあたり、耐熱鋼
から成る素材の中心に孔あけを行ないこの素材を
加熱し、表面を潤滑材で被覆したマンドレルを前
記孔に挿入した後、前記素材のマンドレルを挿入
した方と反対側の端部分に熱間押出し成形をすみ
やかに施して弁ステム部分を形成し、次いで前記
マンドレルの挿入側からマンドレルを除去し、素
材のうち前記押出し成形の残部だけを加熱し、所
定の傘内部形状を有したポンチと所定の傘外部形
状を有したダイとによつて前記残部に熱間プレス
成形を施して傘部の内外面を同時成形し、次いで
前記傘部分及び弁ステム部分の開口を密栓封鎖す
ることを特徴とする中空エンジン弁の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25620986A JPS63109210A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 中空エンジンバルブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25620986A JPS63109210A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 中空エンジンバルブの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109210A JPS63109210A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0476006B2 true JPH0476006B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=17289435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25620986A Granted JPS63109210A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 中空エンジンバルブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63109210A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3929534A1 (de) * | 1989-09-06 | 1991-03-28 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur herstellung eines ventils |
| JP5135023B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2013-01-30 | 本田技研工業株式会社 | サスペンション特性制御装置 |
| US9670951B2 (en) | 2014-04-08 | 2017-06-06 | A.A.M International S.A.R.L. | Variable-wall light-weight axle shaft with an integral flange member and method for making the same |
| DE102019106222A1 (de) | 2019-03-12 | 2020-09-17 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Hohlventils für Verbrennungsmotoren |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2452628A (en) * | 1944-08-25 | 1948-11-02 | Thompson Prod Inc | Method of making hollow poppet valves |
| JPS5684121A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot extrusion method |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP25620986A patent/JPS63109210A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2452628A (en) * | 1944-08-25 | 1948-11-02 | Thompson Prod Inc | Method of making hollow poppet valves |
| JPS5684121A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot extrusion method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109210A (ja) | 1988-05-13 |
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| JPH0476004B2 (ja) | ||
| JPH0465732B2 (ja) |