JPH07208618A - エンジンバルブの製造方法 - Google Patents
エンジンバルブの製造方法Info
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- JPH07208618A JPH07208618A JP6023689A JP2368994A JPH07208618A JP H07208618 A JPH07208618 A JP H07208618A JP 6023689 A JP6023689 A JP 6023689A JP 2368994 A JP2368994 A JP 2368994A JP H07208618 A JPH07208618 A JP H07208618A
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- Japan
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- diameter
- round bar
- valve
- umbrella
- shaft
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、材料費が低減でき、寸法精
度が高く、材料の歩どまりの高いエンジンバルブの製造
方法を提供するにある。 【方法】 本発明のエンジンバルブの製造方法は、バル
ブの傘部６となる部位には太径丸棒素材１を準備し、軸
部となる部位には仕上加工代を見込んだ細径丸棒素材２
を準備し、前記太径丸棒素材の一端に前記細径丸棒素材
の外径に対応する微小突起部３を形成し、前記両素材の
軸心が一致するように対向させて接合した後に、前記太
径丸棒素材の傘部６となる部位を傘部形状の金型内で鍛
造成形することを特徴としている。
度が高く、材料の歩どまりの高いエンジンバルブの製造
方法を提供するにある。 【方法】 本発明のエンジンバルブの製造方法は、バル
ブの傘部６となる部位には太径丸棒素材１を準備し、軸
部となる部位には仕上加工代を見込んだ細径丸棒素材２
を準備し、前記太径丸棒素材の一端に前記細径丸棒素材
の外径に対応する微小突起部３を形成し、前記両素材の
軸心が一致するように対向させて接合した後に、前記太
径丸棒素材の傘部６となる部位を傘部形状の金型内で鍛
造成形することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンバルブの製造方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンバルブの製造方法にはエクスト
ルード法とアプセット法が実用化されている。図３〜図
５を参照してこれらの工法について説明する。 第１従来例としてエクストルード法による製造工程
を図３の（ａ）〜（ｄ）に示した。第１工程（図３
（ａ））で外径Ｄ0 の太径丸棒素材１を所定長Ｌ0 に切
断した後、第２工程（図３（ｂ））で押出し側コーナ部
に面取り７を施す。次に第３工程（図３（ｃ））で鍛造
温度に加熱すると共に、上下金型（図示されていない）
内に収納し、穴径ｄ0 の下型の開口部からの鍛造押出し
により、外径ｄ0 の軸部９を成形した後、第４工程（図
３（ｄ））で上下の傘型金型（図示されていない）によ
り傘部６を成形する。
ルード法とアプセット法が実用化されている。図３〜図
５を参照してこれらの工法について説明する。 第１従来例としてエクストルード法による製造工程
を図３の（ａ）〜（ｄ）に示した。第１工程（図３
（ａ））で外径Ｄ0 の太径丸棒素材１を所定長Ｌ0 に切
断した後、第２工程（図３（ｂ））で押出し側コーナ部
に面取り７を施す。次に第３工程（図３（ｃ））で鍛造
温度に加熱すると共に、上下金型（図示されていない）
内に収納し、穴径ｄ0 の下型の開口部からの鍛造押出し
により、外径ｄ0 の軸部９を成形した後、第４工程（図
３（ｄ））で上下の傘型金型（図示されていない）によ
り傘部６を成形する。
【０００３】 第２従来例としてアプセット法による
製造工程を図４の（ａ）〜（ｃ）に示した。第１工程
（図４（ａ））でバルブの軸径ｄ0 に相当する外径ｄ0
の細径丸棒素材１１を所定長ｌ0 に切断する。第２工程
（図４（ｂ））ではアプセット鍛縮機により素材１１に
直接通電してジュール熱を利用して素材を加熱すると共
に軸方向に油圧等の手段で圧縮し、凹凸１３のある団塊
部１２を形成する。続いて第３工程（図４（ｃ））で上
下の傘型金型（図示されていない）により傘部１５を形
成する。
製造工程を図４の（ａ）〜（ｃ）に示した。第１工程
（図４（ａ））でバルブの軸径ｄ0 に相当する外径ｄ0
の細径丸棒素材１１を所定長ｌ0 に切断する。第２工程
（図４（ｂ））ではアプセット鍛縮機により素材１１に
直接通電してジュール熱を利用して素材を加熱すると共
に軸方向に油圧等の手段で圧縮し、凹凸１３のある団塊
部１２を形成する。続いて第３工程（図４（ｃ））で上
下の傘型金型（図示されていない）により傘部１５を形
成する。
【０００４】 第３従来例としてアプセット法による
他の例を図５の（ａ）〜（ｄ）に示した。先ず、第１工
程（図５（ａ））でバルブの軸径ｄ0 に相当する外径ｄ
0 の細径丸棒素材であって、傘部となる素材１６（外径
ｄ0 、長さｌ0 ）と、軸部となる素材１７（外径ｄ0 、
長さｌ1 ）を準備する。第２工程（図５（ｂ））で傘部
素材１６の端部と軸部素材１７の端部を両素材の軸心を
一致させて対向させ、摩擦圧接等により接合し、接合部
５の外周に生成されるバリを除去する。次いで第３工程
（図５（ｃ））でアプセット鍛縮機（図示されていな
い）により、傘部素材１６に直接通電して加熱すると共
に、軸方向に油圧等の手段で圧縮し団塊部１２を形成す
る。続いて第４工程（図５（ｄ））で上下の傘型金型
（図示されていない）により傘部１５を鍛造成形する。
他の例を図５の（ａ）〜（ｄ）に示した。先ず、第１工
程（図５（ａ））でバルブの軸径ｄ0 に相当する外径ｄ
0 の細径丸棒素材であって、傘部となる素材１６（外径
ｄ0 、長さｌ0 ）と、軸部となる素材１７（外径ｄ0 、
長さｌ1 ）を準備する。第２工程（図５（ｂ））で傘部
素材１６の端部と軸部素材１７の端部を両素材の軸心を
一致させて対向させ、摩擦圧接等により接合し、接合部
５の外周に生成されるバリを除去する。次いで第３工程
（図５（ｃ））でアプセット鍛縮機（図示されていな
い）により、傘部素材１６に直接通電して加熱すると共
に、軸方向に油圧等の手段で圧縮し団塊部１２を形成す
る。続いて第４工程（図５（ｄ））で上下の傘型金型
（図示されていない）により傘部１５を鍛造成形する。
【０００５】第２従来例として図４に示したアプセット
法と第３従来例として図５に示したアプセット法の適用
区分は、図４の第２従来例の方法は吸気用のバルブに適
用され、図５の第３従来例の方法はエンジン稼動中にバ
ルブ温度が高温となる排気用のバルブに適用される。即
ち、吸気バルブには安価なマルテンサイト系耐熱鋼が用
いられるため、傘部から軸部までにわたって同一材が用
いられる。これに対して、排気バルブでは耐熱性、耐酸
化性、耐食性などの点から傘部には高価なオーステナイ
ト系耐熱鋼またはニッケル基合金が用いられ、経済性及
び耐摩耗性の面から、比較的低温となり且つバルブガイ
ド内を摺動する軸部には安価であり耐摩耗性のあるマル
テンサイト系耐熱鋼が異材接合して用いられる。
法と第３従来例として図５に示したアプセット法の適用
区分は、図４の第２従来例の方法は吸気用のバルブに適
用され、図５の第３従来例の方法はエンジン稼動中にバ
ルブ温度が高温となる排気用のバルブに適用される。即
ち、吸気バルブには安価なマルテンサイト系耐熱鋼が用
いられるため、傘部から軸部までにわたって同一材が用
いられる。これに対して、排気バルブでは耐熱性、耐酸
化性、耐食性などの点から傘部には高価なオーステナイ
ト系耐熱鋼またはニッケル基合金が用いられ、経済性及
び耐摩耗性の面から、比較的低温となり且つバルブガイ
ド内を摺動する軸部には安価であり耐摩耗性のあるマル
テンサイト系耐熱鋼が異材接合して用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】自動車用エンジンでは
高効率化、低燃費化の一手段として多弁化が進行してい
る。即ち、従来のエンジンではシリンダ当りの吸・排気
バルブはそれぞれ１本づつであったが、多弁化によって
吸気バルブ２本と排気バルブ２本の４弁式や、吸気バル
ブ３本と排気バルブ２本の５弁式が主流となってきた。
その結果必然的にバルブの傘部及び軸部の径は小さくな
り、技術的にまたコスト的に問題点を生じるようになっ
てきた。たとえばエンジンの排気量によっても異るが、
多弁化以前のバルブの傘径は概ね３０〜４０（ｍｍ）、
軸径は８〜１０（ｍｍ）であったのに対して、多弁化後
の傘径はおよそ２０〜３０（ｍｍ）、軸径は６〜８（ｍ
ｍ）となり、次のような問題点が指摘されている。
高効率化、低燃費化の一手段として多弁化が進行してい
る。即ち、従来のエンジンではシリンダ当りの吸・排気
バルブはそれぞれ１本づつであったが、多弁化によって
吸気バルブ２本と排気バルブ２本の４弁式や、吸気バル
ブ３本と排気バルブ２本の５弁式が主流となってきた。
その結果必然的にバルブの傘部及び軸部の径は小さくな
り、技術的にまたコスト的に問題点を生じるようになっ
てきた。たとえばエンジンの排気量によっても異るが、
多弁化以前のバルブの傘径は概ね３０〜４０（ｍｍ）、
軸径は８〜１０（ｍｍ）であったのに対して、多弁化後
の傘径はおよそ２０〜３０（ｍｍ）、軸径は６〜８（ｍ
ｍ）となり、次のような問題点が指摘されている。
【０００７】 エクストルード法の場合（図３参照） この製造方法の場合は、安価な外径Ｄ0 の太径丸棒素材
１から外径ｄ0 の軸部９を形成するので、素材コスト的
には有利であるが、小径化により軸部９の外径ｄ0 がさ
らに細くなると、鍛造成形により軸部を押出すために、
高価な超硬合金の金型の寿命が低下する。このため金型
の割掛費が上昇すると共に、軸部９の精度、特に真直度
の低下により曲り直しの工程が必要となりコスト上昇要
因が生起される欠点がある。
１から外径ｄ0 の軸部９を形成するので、素材コスト的
には有利であるが、小径化により軸部９の外径ｄ0 がさ
らに細くなると、鍛造成形により軸部を押出すために、
高価な超硬合金の金型の寿命が低下する。このため金型
の割掛費が上昇すると共に、軸部９の精度、特に真直度
の低下により曲り直しの工程が必要となりコスト上昇要
因が生起される欠点がある。
【０００８】 アプセット法の場合（図４、図５参
照） 真直度の優れた外径ｄ0 の細径丸棒素材（図４の１１、
図５の１６，１７）を用いるため軸部の精度は良好であ
るが、多弁化に伴う小径化により次のような問題点があ
る。 (a) 細径素材の小径化に伴い素材重量単価が上昇する。 (b) アプセット鍛縮時の団塊部１２の形成に際し、細径
素材が細くなる程不安定となり、団塊部１２の外周に凹
凸１３を生起しやすくなり、傘部１５の鍛造成形時に傘
部中心線が軸部中心線に対して傾斜するおそれが高くな
る。 (c) 製造プロセス的に見て、ピレット段階からいったん
細径素材に線引きしたものを再びアプセット鍛縮により
団塊部１２の太径に成形する方式は本質的にエネルギ
的、労力的、時間的にも無駄なプロセスと言える。
照） 真直度の優れた外径ｄ0 の細径丸棒素材（図４の１１、
図５の１６，１７）を用いるため軸部の精度は良好であ
るが、多弁化に伴う小径化により次のような問題点があ
る。 (a) 細径素材の小径化に伴い素材重量単価が上昇する。 (b) アプセット鍛縮時の団塊部１２の形成に際し、細径
素材が細くなる程不安定となり、団塊部１２の外周に凹
凸１３を生起しやすくなり、傘部１５の鍛造成形時に傘
部中心線が軸部中心線に対して傾斜するおそれが高くな
る。 (c) 製造プロセス的に見て、ピレット段階からいったん
細径素材に線引きしたものを再びアプセット鍛縮により
団塊部１２の太径に成形する方式は本質的にエネルギ
的、労力的、時間的にも無駄なプロセスと言える。
【０００９】本発明の目的は、前記問題点を解決して、
材料費が低減でき、寸法精度が高く、材料の歩どまりの
高いエンジンバルブの製造方法を提供するにある。
材料費が低減でき、寸法精度が高く、材料の歩どまりの
高いエンジンバルブの製造方法を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】最近の摩擦圧接機は、制
御技術の発達により主軸回転数、圧力、押圧位置等をシ
ーケンシャルに複合コントロール可能となり、接合品質
が格段に向上し安定化してきた。このような技術的進展
の背景のもとに、前記した目的を達成するために次のよ
うな手段を採用した。 傘部となる太径丸棒素材（外径Ｄ0 ）１を予め所定
長Ｌ0 に切断する。 熱間鍛造もしくは機械加工等により、前記太径丸棒
素材１から成形した円筒部４の一端に微小突起部（ｄ0
×ｈ）３を形成すると共に、軸部となる細径丸棒素材
（外径ｄ0 ）２を所定長ｌ0 に切断する。
御技術の発達により主軸回転数、圧力、押圧位置等をシ
ーケンシャルに複合コントロール可能となり、接合品質
が格段に向上し安定化してきた。このような技術的進展
の背景のもとに、前記した目的を達成するために次のよ
うな手段を採用した。 傘部となる太径丸棒素材（外径Ｄ0 ）１を予め所定
長Ｌ0 に切断する。 熱間鍛造もしくは機械加工等により、前記太径丸棒
素材１から成形した円筒部４の一端に微小突起部（ｄ0
×ｈ）３を形成すると共に、軸部となる細径丸棒素材
（外径ｄ0 ）２を所定長ｌ0 に切断する。
【００１１】 細径丸棒素材２の一端と太径丸棒素材
１から成形した円筒部４の微小突起部３を対向させて軸
心を一致させて摩擦圧接し、接合面５の外周に生成され
たバリを除去する。 傘部となる円筒部４を高周波加熱等により加熱し、
上下金型により熱間鍛造して傘部６を形成する。なお、
太径丸棒素材１から成形した円筒部４の摩擦圧接する側
の端部の形状を、図２の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示し
たような形状とする手段も採用し得る。
１から成形した円筒部４の微小突起部３を対向させて軸
心を一致させて摩擦圧接し、接合面５の外周に生成され
たバリを除去する。 傘部となる円筒部４を高周波加熱等により加熱し、
上下金型により熱間鍛造して傘部６を形成する。なお、
太径丸棒素材１から成形した円筒部４の摩擦圧接する側
の端部の形状を、図２の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示し
たような形状とする手段も採用し得る。
【００１２】
【作用】 前記の手段により傘部及び一部は軸部となる部材
に太径丸棒素材１（外径Ｄ0 、所定長Ｌ0 ）を用いるた
め、素材費が低減する。 前記した手段により太径丸棒素材１から成形した
円筒部４の一端に微小突起部３を設けたこと、及び前記
円筒部４の外径ならびに真直度が高精度であるため、摩
擦圧接が容易且つ高精度に実施できる。また、軸部とな
る細径丸棒素材２はあらかじめ線材製法として押出し且
つストレーナ成形されているため真直度が優れている。
に太径丸棒素材１（外径Ｄ0 、所定長Ｌ0 ）を用いるた
め、素材費が低減する。 前記した手段により太径丸棒素材１から成形した
円筒部４の一端に微小突起部３を設けたこと、及び前記
円筒部４の外径ならびに真直度が高精度であるため、摩
擦圧接が容易且つ高精度に実施できる。また、軸部とな
る細径丸棒素材２はあらかじめ線材製法として押出し且
つストレーナ成形されているため真直度が優れている。
【００１３】 手段により前項で述べたように摩
擦圧接が容易且つ高精度に実施できる。 手段により傘部６が鍛造成形されるが、円筒部４
の体積（（π／４）×Ｄ0 ×Ｄ0 ×Ｌ0 ）は正確であ
る。一方、従来のアプセット法では団塊部１２の体積の
バラツキは大きいので傘部鍛造後におけるバルブ全長の
バラツキも大きく、その結果、細径丸棒素材の段階（図
４（ａ）参照）で所定長ｌ0 にバラツキ要因を見込んで
おく必要があった。また、円筒部４の体積を若干多く見
込んでおくことにより、傘部の鍛造後に軸部へ材料を流
出させることができ、細径丸棒素材２の使用量を削減で
きること、及びエンジンの作動時に低温域となるバルブ
ガイド（図示していない）内へ摩擦圧接部を持ち込むこ
とが可能となる。
擦圧接が容易且つ高精度に実施できる。 手段により傘部６が鍛造成形されるが、円筒部４
の体積（（π／４）×Ｄ0 ×Ｄ0 ×Ｌ0 ）は正確であ
る。一方、従来のアプセット法では団塊部１２の体積の
バラツキは大きいので傘部鍛造後におけるバルブ全長の
バラツキも大きく、その結果、細径丸棒素材の段階（図
４（ａ）参照）で所定長ｌ0 にバラツキ要因を見込んで
おく必要があった。また、円筒部４の体積を若干多く見
込んでおくことにより、傘部の鍛造後に軸部へ材料を流
出させることができ、細径丸棒素材２の使用量を削減で
きること、及びエンジンの作動時に低温域となるバルブ
ガイド（図示していない）内へ摩擦圧接部を持ち込むこ
とが可能となる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例に係るエンジンバルブの製造
工程の説明図を図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
示した。図を参照して第１実施例として、エンジン作動
中に燃焼ガス、排気ガスにさらされ、耐熱性、耐酸化
性、耐食性が要求される排気バルブの製造法について説
明する。 製品の傘部６側となる素材としてオーステナイト系
耐熱鋼であるＪＩＳ−Ｇ４３１１、ＳＵＨ３５（２１Ｃ
ｒ−４Ｎｉ−９Ｍｎ系）製の太径丸棒（Ｄ0 ＝１７ｍ
ｍ）を切断し、全長Ｌ0 ＝２０．２ｍｍの太径丸棒素材
１とした。 製品の軸部２側となる素材として、図示されていな
いバルブガイド内で摺動するため高温のガスにさらされ
ず耐摩耗性が要求されることからマルテンサイト系耐熱
鋼であるＪＩＳ−Ｇ４３１１、ＳＵＨ１１（９％Ｃｒ
鋼）製の細径丸棒（ｄ0 ＝６．２５ｍｍ）を所定長に切
断して全長ｌ0 ＝６２ｍｍの細径丸棒素材２とした。
工程の説明図を図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
示した。図を参照して第１実施例として、エンジン作動
中に燃焼ガス、排気ガスにさらされ、耐熱性、耐酸化
性、耐食性が要求される排気バルブの製造法について説
明する。 製品の傘部６側となる素材としてオーステナイト系
耐熱鋼であるＪＩＳ−Ｇ４３１１、ＳＵＨ３５（２１Ｃ
ｒ−４Ｎｉ−９Ｍｎ系）製の太径丸棒（Ｄ0 ＝１７ｍ
ｍ）を切断し、全長Ｌ0 ＝２０．２ｍｍの太径丸棒素材
１とした。 製品の軸部２側となる素材として、図示されていな
いバルブガイド内で摺動するため高温のガスにさらされ
ず耐摩耗性が要求されることからマルテンサイト系耐熱
鋼であるＪＩＳ−Ｇ４３１１、ＳＵＨ１１（９％Ｃｒ
鋼）製の細径丸棒（ｄ0 ＝６．２５ｍｍ）を所定長に切
断して全長ｌ0 ＝６２ｍｍの細径丸棒素材２とした。
【００１５】 続いて図１（ｂ）に示すように太径丸
棒素材１を高周波加熱して、金型内で熱間鍛造により、
素材１から円筒部４及びその一端のみに肩部を有する直
径ｄ0 ＝６．２５ｍｍで長さｈ≒１０ｍｍの微小突起部
３を形成した。 次に図１（ｃ）に示すように、前記微小突起部３と
細径丸棒素材２の端面を対向させて摩擦圧接し、接合部
の外周に形成された圧接バリを除去した。この際、圧接
バリの形成により両部材で約８ｍｍ全長が短縮した。 続いて高周波加熱により円筒部４を温度約１１５０
℃の赤熱状態にし、鍛造機により上下金型内で傘部６を
形成した。
棒素材１を高周波加熱して、金型内で熱間鍛造により、
素材１から円筒部４及びその一端のみに肩部を有する直
径ｄ0 ＝６．２５ｍｍで長さｈ≒１０ｍｍの微小突起部
３を形成した。 次に図１（ｃ）に示すように、前記微小突起部３と
細径丸棒素材２の端面を対向させて摩擦圧接し、接合部
の外周に形成された圧接バリを除去した。この際、圧接
バリの形成により両部材で約８ｍｍ全長が短縮した。 続いて高周波加熱により円筒部４を温度約１１５０
℃の赤熱状態にし、鍛造機により上下金型内で傘部６を
形成した。
【００１６】 続いて傘部外径加工、軸部外径研削、
軸端切断・焼入等を施して、傘部外径２５．２ｍｍ、軸
径６．０５ｍｍ、全長８５．０ｍｍの排気バルブを完成
させた。なお、摩擦圧接による接合面５は傘部６の表面
から３０．５ｍｍの位置であった。 この結果、径区分による素材の使用比率は安価な太径素
材が約７０％を占めることになり、高価な細径素材は約
３０％に低減できた。なお、トラブル発生による停止の
多い複雑なロータリーアプセット鍛縮機が不要となり、
且つエクストルード法に比べて軸部の曲がりや傘部との
真直精度が大幅に向上した。
軸端切断・焼入等を施して、傘部外径２５．２ｍｍ、軸
径６．０５ｍｍ、全長８５．０ｍｍの排気バルブを完成
させた。なお、摩擦圧接による接合面５は傘部６の表面
から３０．５ｍｍの位置であった。 この結果、径区分による素材の使用比率は安価な太径素
材が約７０％を占めることになり、高価な細径素材は約
３０％に低減できた。なお、トラブル発生による停止の
多い複雑なロータリーアプセット鍛縮機が不要となり、
且つエクストルード法に比べて軸部の曲がりや傘部との
真直精度が大幅に向上した。
【００１７】第２実施例として、エンジン作動中に高温
のガスにさらされることのない吸気バルブの製造法につ
いて説明する。吸気バルブでは、傘部も軸部も共にマル
テンサイト系耐熱鋼が用いられる。 製品の傘部６側となる素材としてＪＩＳ−Ｇ４３１
１、ＳＵＨ１１（９％Ｃｒ鋼）製の太径丸棒（Ｄ0 ＝１
７ｍｍ）を切断し、全長Ｌ0 ＝２４．１ｍｍの太径丸棒
素材１とした。 製品の軸部２側となる素材に対しても、同一材料で
あるＪＩＳ−Ｇ４３１１、ＳＵＨ１１（９％Ｃｒ鋼）製
の細径丸棒（ｄ0 ＝６．２５ｍｍ）を所定長に切断して
全長ｌ0 ＝７２ｍｍの細径丸棒素材２とした。
のガスにさらされることのない吸気バルブの製造法につ
いて説明する。吸気バルブでは、傘部も軸部も共にマル
テンサイト系耐熱鋼が用いられる。 製品の傘部６側となる素材としてＪＩＳ−Ｇ４３１
１、ＳＵＨ１１（９％Ｃｒ鋼）製の太径丸棒（Ｄ0 ＝１
７ｍｍ）を切断し、全長Ｌ0 ＝２４．１ｍｍの太径丸棒
素材１とした。 製品の軸部２側となる素材に対しても、同一材料で
あるＪＩＳ−Ｇ４３１１、ＳＵＨ１１（９％Ｃｒ鋼）製
の細径丸棒（ｄ0 ＝６．２５ｍｍ）を所定長に切断して
全長ｌ0 ＝７２ｍｍの細径丸棒素材２とした。
【００１８】 次に前記太径丸棒素材１を高周波加熱
して図２（ｂ）に示すように鍛造プレスにより素材１か
ら形成した円筒部４の一端に直径１７ｍｍの半球形状部
３ｂを形成し、さらにその先端に直径１０ｍｍの半球状
突起部３ｃを形成した。該形状部は図２（ａ）あるいは
図２（ｃ）のような形状としてもよい。 続いて、前記半球状突起部３ｃと細径丸棒素材２の
一端を対向させて摩擦圧接し、接合部５の外周に形成さ
れた圧接バリを除去した。 続いて、高周波加熱により、円筒部４を赤熱状態に
加熱し、鍛造成形によって傘部６を形成した。
して図２（ｂ）に示すように鍛造プレスにより素材１か
ら形成した円筒部４の一端に直径１７ｍｍの半球形状部
３ｂを形成し、さらにその先端に直径１０ｍｍの半球状
突起部３ｃを形成した。該形状部は図２（ａ）あるいは
図２（ｃ）のような形状としてもよい。 続いて、前記半球状突起部３ｃと細径丸棒素材２の
一端を対向させて摩擦圧接し、接合部５の外周に形成さ
れた圧接バリを除去した。 続いて、高周波加熱により、円筒部４を赤熱状態に
加熱し、鍛造成形によって傘部６を形成した。
【００１９】 最後に、傘部外径加工、軸部外径研
削、軸端切断・焼入等を施して、傘部外径３０．２ｍ
ｍ、軸径６．０５ｍｍ、全長９５．０ｍｍの吸気バルブ
を完成させた。なお、摩擦圧接による接合面５は傘部６
の表面から３０．３ｍｍの位置であった。 この結果、径区分による素材の使用比率は排気バルブの
場合と同じように安価な太径素材が約７０％、高価な細
径素材が約３０％となった。従って高価な細径素材を使
用していた従来のアプセット法に比べて素材価格面で圧
倒的に有利となり、且つ高価なアプセット鍛縮機が不要
となる。しかし、安価な太径素材を１００％使用するエ
クストルード法（図３の第１従来例参照）と比べると、
素材の価格面において、また摩擦圧接を必要とすること
など若干不利とはなるが、本発明の手段では、傘部鍛造
直前で加熱し、且つ軸部の押出し長さが短いため寸法精
度が高く、さらに金型寿命が数倍延伸され、なお軸径の
研削量が少ないことなどから製造総コストでは安価にな
る。
削、軸端切断・焼入等を施して、傘部外径３０．２ｍ
ｍ、軸径６．０５ｍｍ、全長９５．０ｍｍの吸気バルブ
を完成させた。なお、摩擦圧接による接合面５は傘部６
の表面から３０．３ｍｍの位置であった。 この結果、径区分による素材の使用比率は排気バルブの
場合と同じように安価な太径素材が約７０％、高価な細
径素材が約３０％となった。従って高価な細径素材を使
用していた従来のアプセット法に比べて素材価格面で圧
倒的に有利となり、且つ高価なアプセット鍛縮機が不要
となる。しかし、安価な太径素材を１００％使用するエ
クストルード法（図３の第１従来例参照）と比べると、
素材の価格面において、また摩擦圧接を必要とすること
など若干不利とはなるが、本発明の手段では、傘部鍛造
直前で加熱し、且つ軸部の押出し長さが短いため寸法精
度が高く、さらに金型寿命が数倍延伸され、なお軸径の
研削量が少ないことなどから製造総コストでは安価にな
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明により次のような効果が得られ
る。 素材費が低減できる。排気バルブを例にすると、エ
ンジンの作動中に高温のガスにさらされる傘部には高価
なオーステナイト系耐熱鋼が、軸部にはバルブガイド内
に入る部位から軸端に至る比較的低温となる領域に耐摩
耗性の観点から安価なマルテンサイト系耐熱鋼が用いら
れる。ここで素材として線引きにより細径化して高価と
なるのは、マルテンサイト系よりもオーステナイト系で
著しいから、本発明による手段で素材費の低減効果が顕
著となる。 寸法精度が高い。 材料歩どまりが高い。
る。 素材費が低減できる。排気バルブを例にすると、エ
ンジンの作動中に高温のガスにさらされる傘部には高価
なオーステナイト系耐熱鋼が、軸部にはバルブガイド内
に入る部位から軸端に至る比較的低温となる領域に耐摩
耗性の観点から安価なマルテンサイト系耐熱鋼が用いら
れる。ここで素材として線引きにより細径化して高価と
なるのは、マルテンサイト系よりもオーステナイト系で
著しいから、本発明による手段で素材費の低減効果が顕
著となる。 寸法精度が高い。 材料歩どまりが高い。
【図１】本発明の第１実施例と第２実施例に係るエンジ
ンバルブの製造工程の説明図。
ンバルブの製造工程の説明図。
【図２】図１における摩擦圧接直前の円筒部の接合側端
部の形状の複数例の説明図。
部の形状の複数例の説明図。
【図３】従来技術のエクストルード法によるエンジンバ
ルブの製造工程の説明図。
ルブの製造工程の説明図。
【図４】従来技術のアプセット法によるエンジンバルブ
の製造工程の説明図。
の製造工程の説明図。
【図５】異種素材を接合する従来技術によるアプセット
法によるエンジンバルブの製造工程の説明図。
法によるエンジンバルブの製造工程の説明図。
１…太径丸棒素材、２…細径丸棒素材、３…微小突起
部、４…円筒部、５…接合面、６…傘部。
部、４…円筒部、５…接合面、６…傘部。
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンバルブの製造方法として、バル
ブの傘部（６）となる部位には太径丸棒素材（１）を準
備し、軸部となる部位には仕上加工代を見込んだ細径丸
棒素材（２）を準備し、前記太径丸棒素材の一端に前記
細径丸棒素材の外径に対応する微小突起部（３）を形成
し、前記両素材の軸心が一致するように対向させて接合
した後に、前記太径丸棒素材の傘部（６）となる部位を
傘部形状の金型内で鍛造成形することを特徴とするエン
ジンバルブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023689A JPH07208618A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | エンジンバルブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023689A JPH07208618A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | エンジンバルブの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208618A true JPH07208618A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=12117409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6023689A Withdrawn JPH07208618A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | エンジンバルブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07208618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9566662B2 (en) | 2013-04-11 | 2017-02-14 | Fujico Co., Ltd. | Method for manufacturing mill roll, mill roll and manufacturing apparatus of mill roll |
-
1994
- 1994-01-26 JP JP6023689A patent/JPH07208618A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9566662B2 (en) | 2013-04-11 | 2017-02-14 | Fujico Co., Ltd. | Method for manufacturing mill roll, mill roll and manufacturing apparatus of mill roll |
| US10155283B2 (en) | 2013-04-11 | 2018-12-18 | Fujico Co., Ltd. | Method for manufacturing mill roll, mill roll and manufacturing apparatus of mill roll |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |