JPH08326565A - バルブシャフト及びその製造法 - Google Patents

バルブシャフト及びその製造法

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JPH08326565A
JPH08326565A JP20752295A JP20752295A JPH08326565A JP H08326565 A JPH08326565 A JP H08326565A JP 20752295 A JP20752295 A JP 20752295A JP 20752295 A JP20752295 A JP 20752295A JP H08326565 A JPH08326565 A JP H08326565A
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JP
Japan
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valve
shaft
valve shaft
bush
mounting portion
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Application number
JP20752295A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Kobayashi
淳二 小林
Masataka Machida
政貴 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUSE RASHI KK
Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
FUSE RASHI KK
Jidosha Kiki Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP20752295A priority Critical patent/JPH08326565A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107Manufacturing or mounting details

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削代が大となるバルブ取付部を機械的切削
を省き、塑性変形にて細い素材より鍛造にて成形し、そ
の後支軸部のみを機械的切削にて仕上げ、切削工程を削
減するとともに、ガス洩れのない高精度で強度大なるバ
ルブシャフトを提供する。 【構成】 切削仕上加工にて支軸部を形成する素材の中
央部に鍛造にて偏平なるバルブ取付部42を一体に形成
したバルブシャフト本体4と、器筐1内定位置でバルブ
3を開閉させるようバルブシャフト4を回動自在に支持
するブッシュ2とより構成する。そしてこのブッシュ2
をバルブシャフト本体4の支軸43部に嵌合すると共
に、このブッシュ2内端面をバルブシャフト4の支軸4
3部とバルブ取付部42との段面44と対設するように
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバルブシャフト及びその
製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジン等の排気ガス圧を利
用してエンジンブレーキを強力に作動させるエキゾース
トブレーキユニットにおいて、各シリンダからの排気ガ
ス圧を利用するためにエキゾーストパイプ内にバタフラ
イ式のバルブが用いられる。これはエキゾーストパイプ
に接続されるエキゾーストブレーキユニットの器筐内に
開閉自在としたバルブを設け、通常のエンジンブレーキ
以上のブレーキ力を必要とする際にこのバルブを閉じ、
エキゾーストパイプ内の排気ガス圧力を高めるもので、
器筐内排気ガス通路内を横貫通するように回動自在に支
持したバルブシャフトに、排気ガス通路を遮蔽可能とす
る円盤状のバルブを取り付けて一体としている。従来バ
ルブシャフトは図7、図8に示すように器筐1の対向す
る側壁に穿孔するバルブシャフト貫通孔12の径より切
削代を考えて、かつバルブ取付部42の大きさとなる径
の丸棒素材を用い、孔12径内に許容誤差範囲内となる
よう挿入可能径に切削し、かつバルブ取付部42におい
ては大径丸棒素材の片側面をさらにフライス加工にて平
面状に切削し、さらにバルブシャフト4の両端の支軸部
はこのバルブ取付部42の径よりも小径にさらに切削し
て平面状のバルブ取付部42と支軸部41,43との間
に鍔47を形成している。この平面状に切削したバルブ
取付部42に円盤状のバルブ3をボルト5にて固定して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って従来のバルブシ
ャフトは切削代を考慮して、製品の最大径部となるバル
ブ取付部より少し大きな径とした丸棒素材を用い、この
素材より旋盤及びフライス盤を用い、全て機械的切削に
て製作するため、切削量が50〜55%と多く、歩留ま
りが悪く切削加工費が高価となると共に、切削にて金属
の繊維状組織が切断され、強度的にも弱くなる欠点があ
る。特にエキゾーストブレーキユニットに用いるバルブ
シャフトにおいては、排気ガスによる高熱の影響を受け
やすいため、耐熱性素材としてステンレス鋼、例えばS
US303、SUS304等を用いているので材質硬度
が大となり、かつ切削量が多い加工においてはその切削
加工に多くの時間を要し、かつ製品価値も高いものとな
っている。
【0004】本発明は切削代が大となるバルブ取付部を
機械的切削を省き、塑性変形にて細い素材より鍛造にて
成形し、その後支軸部のみを機械的切削にて仕上げ、切
削工程を削減するとともに、ガス洩れのない高精度で強
度大なるバルブシャフトを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、切削仕上加工にて支軸部を形
成する素材の中央部に鍛造にて偏平なるバルブ取付部を
一体に形成したバルブシャフト本体と、器筐内定位置で
バルブを開閉させるようバルブシャフトを回動自在に支
持するブッシュとより成り、このブッシュをバルブシャ
フト本体の支軸部に嵌合し、かつこのブッシュ内端面を
バルブシャフトの支軸部とバルブ取付部との段面と対設
するようにしてブッシュ長を定めて構成することを要旨
とする。またバルブシャフトの支軸部径より支軸部の仕
上切削代を加えた径を有する大径の丸棒素材を用い、両
端の支軸部を除いてバルブ取付部を支軸部の長手軸心に
平行に沿い、平坦面となるよう鍛造にて成形した後、両
端の支軸部を機械的切削にて仕上げ、この支軸部にブッ
シュを挿入可能として製造することを要旨とする。さら
に丸棒素材のバルブ取付部を鍛造にて平坦面に仕上げる
際、丸棒素材の断面積と、鍛造成形するバルブ取付部の
断面積を等しく、かつ器筐のシャフト挿入孔内へ挿入可
能となるように鍛造成形することを要旨とする。
【0006】
【作 用】仕上時における支軸部の外径に切削仕上代を
加えた小径の素材を用いて、両端の支軸部を残した中央
部分の少なくとも一側面を偏平状にして鍛造にてバルブ
取付部を塑性変形により形成し、この偏平状バルブ取付
部と支軸部の断面積を等しくなるようにし、その後支軸
部のみを機械的切削加工にて仕上げるので、製作を簡易
にして歪みのない高精度の品質を得ることができると共
に、バルブ取付部を塑性変形にて形成するので金属の繊
維状組織が切断されず、強度大なる製品とすることがで
きる。さらに扁平状バルブ取付部の両端部分に扁平状と
しない円弧形の鍔を形成しているので、バルブ取付部端
とブッシュ間の隙間から二次側へのガス洩れを未然に防
止でき、高精度の製品とすることができる。
【0007】
【実施例】以下本発明のバルブシャフト及びその製造法
をエキゾーストブレーキ用バルブシャフトの実施例にも
とづいて説明する。図1において1は、内燃機関のエキ
ゾーストパイプに接続されるエキゾーストブレーキユニ
ットの器筐で、内部には高温の排気ガスが流通する所要
径の排気ガス通路11を形成すると共に、この器筐1内
の対向する側壁には排気ガス通路11の中心を通って排
気ガス通路11の軸心と直交し、この排気ガス通路11
を横断する軸心位置に内側が小径12b、外側が大径1
2aとした異径段付状のバルブシャフト貫通孔12,1
2を夫々穿孔する。この異径段付状の、しかも互いに同
一軸心上にて対向するバルブシャフト貫通孔12,12
には夫々ブッシュ2,2を嵌合し、この対向するブッシ
ュ2,2間にバルブ3を取り付けるバルブシャフト4を
貫通してブッシュ2の軸孔21内に支軸部41,43を
嵌合して回動自在に支持し、このバルブシャフトの一端
側を必要に応じてエキゾーストブレーキを作用させる場
合、排気ガス圧を高めるためバルブの開閉操作が行われ
る時、このバルブの開閉操作に応じて操作されるようロ
ット又はワイヤーを接続するものである。
【0008】このバルブシャフト4は排気ガスの数百度
あるいはそれ以上の高温の影響を直接受け、材質の酸化
・劣化を未然に防ぐため、耐熱性の材質例えばステンレ
ス鋼(SUS303,SUS304等)が用いられる。
この素材をまず鍛造にて、次いで機械的切削を行い、鍛
造と機械加工との組み合わせにより製作する。
【0009】一般にこのバルブシャフト4は両端の支軸
41,43は小径で、中央部のバルブ取付部42は所定
強度でバルブ3をボルト止めするために、取付強度を得
るため支軸41,43より大で、バルブの取り付けを確
固に行えるように太径としている。このため従来ではバ
ルブ取付部を形成するのに適した太径の素材を用いてそ
の両端部及び外周表面部分を旋盤、フライス盤等の機械
的切削にて所要の形状になるように切削加工しているの
で、特にフライス加工するバルブ取付部は加工時の熱影
響を受けてフライス加工面に歪みが発生しやすく、加工
後のバリ取り加工も必要となっている。特にこのエキゾ
ーストブレーキはエキゾーストパイプ内の圧力が高いほ
ど強力となり、これはエキゾーストブレーキバルブの密
閉度、ピストンのストローク、エンジンの回転数により
変わる。このため製作時の精度が良くても使用時の熱歪
みによりバルブシャフトが変形すると、バルブの開閉動
作が悪くなりエキゾーストバルブの作動不良のおそれ、
あるいは二次側へのガス洩れが生じることがある。この
ため本発明では加工時の熱による歪みと、機械的切削加
工を可及的に減少する目的で素材を支軸部を形成するに
十分な径を有する小径の素材を用いる。
【0010】次に本発明によるバルブシャフトの製造を
図2にもとづいて説明する。まず素材Wとして同図
(1)に示すようにSUS303,SUS304等のス
テンレス鋼の丸棒を用いる。この丸棒の素材径Dは仕上
時における支軸部の外径D1〔同図(4)に示す〕に外
周面の切削仕上代を加えたものとする。そしてこの素材
Wの両端に形成する支軸部41,43を残して中央部分
のバルブ取付部42を同図(2)に示すように鍛造にて
塑性加工を行う。この際、素材Wの支軸部41,43の
断面積と、バルブ取付部42の断面積とを等しくなるよ
うにして鍛造を行う。このバルブ取付部42の少なくと
もバルブを直接接合させる面はバルブの取り付けを精度
よく、かつ強固にボルト止めにて確実に行うため平坦面
とする。(図2(3),(4)を参照)
【0011】このためバルブ取付部42と支軸部41,
43との境には、偏平に横方向に塑性変形して段44が
生じるが、この偏平なバルブ取付部42の横幅及びバル
ブとの接合面積はバルブ3を設定強度を保持して取り付
け可能となるようにして定め、またバルブ取付部42の
長さはバルブ3の径と等しいかあるいはこれより少し大
きくなるようにして定める。
【0012】バルブ取付部42を鍛造にて形成した後、
この両端の支軸部41,43を旋盤等にて所定外径とな
るように切削仕上加工を施し、またバルブ取付部にはバ
ルブ取付孔のボルト孔46,46を穿設する。(図2
(4)を参照)
【0013】このように鍛造と機械的切削加工とにより
製作したバルブシャフトの両端支軸部には、ブッシュ
2,2が嵌合される。(図1参照)このブッシュ2は外
端側が太径の異径状となっており、中央には支軸部41
または43を貫通し回動可能に支持するための支軸部間
通孔21を穿設すると共に、ブッシュ2の長さは器筐1
のバルブシャフト貫通孔12内に嵌挿した際、その内端
がバルブシャフトの段面44と接触もしくは近接して対
峙し、バルブシャフトの位置決めを行えるようにして定
めるものとする。これによりバルブ3は器筐内定位置に
支持され、回動できるようにする。
【0014】なおこのように形成したバルブシャフト4
を器筐1内に組み込む場合、貫通孔12,12間にバル
ブシャフト4を挿通し、バルブ取付部42に円盤状のバ
ルブ3をボルト5にて固定すると共に、器筐外より前記
貫通孔12内にブッシュ2を嵌める際、支軸部41,4
3をブッシュ内に嵌合する。
【0015】図4乃至図6は本発明の異なる実施例を示
す。この第2実施例では、二次側(下流方向)への排気
ガスの洩れをより完全に防止することを目的とする。こ
のため、バルブシャフト4の製造法及び構成は図1、図
2に示す実施例とほとんど同じであるが、バルブ取付部
42を鍛造にて形成する際、バルブ取付部42の背面側
端部にガス洩れ防止用の鍔46,46を一体に同時に形
成するものである。第1実施例では図2、図3に示すよ
うに、バルブ取付部の形成時、その表裏両面を平坦面と
なるようにしているが、この第2実施例ではバルブ取付
部の背面においてその両端部分を扁平にならないように
して鍔46,46を形成する。
【0016】この鍔46,46は、バルブシャフト4を
図4、図5に示すように器筐1のバルブシャフト貫通孔
12の内側開口面を塞ぐようにしてバルブブッシュ2の
内端面と対向させ、これによりバルブシャフトのバルブ
取付部端面と器筐内側面との間に隙間が生じないように
し、下流側すなわち二次側へのガス洩れを防止するもの
である。
【0017】なおこの第2実施例では、一方のバルブブ
ッシュ2をキャップ形としているが、第1実施例と同じ
ようにすることも可能である。
【0018】上記実施例はエキゾーストブレーキ用のバ
ルブシャフトとして説明したが、エキゾーストブレーキ
バルブと併用して使用する暖機バルブ(例えば実公昭6
1−11471号のバイパス通路弁)にも使用できる。
またエキゾーストブレーキバルブが閉じることによりエ
ンジンを圧縮機として作動させ、エキゾーストブレーキ
力を得る時、エンジンからの排気ガスの逆流による騒音
振動を低減するため、吸気管内に吸気シャッタバルブを
設け、この吸気シャッタバルブとエキゾーストバルブと
を関連させて開閉操作を行う。この吸気シャッタバルブ
のバルブシャフトの構造及び製造法にも本発明は適用で
きる。
【0019】
【発明の効果】従って本発明によるときは、バルブシャ
フトを支軸部外径に切削加工代を加えた小径素材を用
い、バルブ取付部を鍛造にて塑性加工しているので、機
械的切削加工が減少し、材料の歩留まりが向上すると共
に、加工熱による歪みも発生せず精度の高い製品とする
ことができる。バルブシャフトを回動自在にして器筐に
支持するブッシュの先端面をバルブシャフトの支軸部と
バルブ取付部との間に生じる段面に当接するようにして
いるので、バルブシャフトの構造が簡単にすることがで
き、かつこのバルブシャフトに取り付けたバルブを器筐
内の定位置に保持でき、開閉動作が可能となる。鍛造に
て塑性加工するバルブ取付部と支軸部との断面積を等し
くなるようにしているので、強度を損ねることなく、ま
た材料の歩留まりがよく、鍛造加工を効率的に行える利
点がある。さらにフライス加工を省略しているので、素
材のファイバーフローが切断されることがなく強度を損
ねることがない等の利点がある。またバルブ取付部の両
端背面部に鍔を形成しているので、バルブシャフトのバ
ルブ取付部端部よりの隙間がなくなり、二次側へのガス
洩れが完全に防止でき、高精度のエキゾーストブレーキ
を提供できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブシャフト及びその製造法の一実
施例を示す断面図である。
【図2】本発明によるバルブシャフトの製造工程を示す
説明図である。
【図3】本発明のバルブシャフトの説明図である。
【図4】本発明の異なる実施例の縦断正面図である。
【図5】同縦断側面図である。
【図6】要部の拡大説明図である。
【図7】公知例の断面図である。
【図8】同平面図である。
【符号の説明】
W 素材 1 器筐 2 ブッシュ 3 バルブ 4 バルブシャフト 41 支軸 42 バルブ取付部 43 支軸 44 段面 46 鍔

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 切削仕上加工にて支軸部を形成する素材
    の中央部に鍛造にて偏平なるバルブ取付部を一体に形成
    したバルブシャフト本体と、器筐内定位置でバルブを開
    閉させるようバルブシャフトを回動自在に支持するブッ
    シュとより成り、このブッシュをバルブシャフト本体の
    支軸部に嵌合すると共に、このブッシュ内端面をバルブ
    シャフトの支軸部とバルブ取付部との段面と対設するよ
    うにしたことを特徴とするバルブシャフト。
  2. 【請求項2】 切削仕上加工にて支軸部を形成する素材
    の中央部に鍛造にて偏平なるバルブ取付部を一体に形成
    したバルブシャフト本体と、器筐内定位置でバルブを開
    閉させるようバルブシャフトを回動自在に支持するブッ
    シュとより成り、このブッシュをバルブシャフト本体の
    支軸部に嵌合し、このブッシュ内端面をバルブシャフト
    の支軸部とバルブ取付部との段面と対設すると共に、こ
    のバルブ取付部の背面側で両端部に二次側へのガス洩れ
    を防止するための鍔を形成したことを特徴とするバルブ
    シャフト。
  3. 【請求項3】 バルブシャフトをエキゾーストブレーキ
    バルブに適用した請求項1または2記載のバルブシャフ
    ト。
  4. 【請求項4】 バルブシャフトを吸気シャッタバルブに
    適用したことを特徴とする請求項1記載のバルブシャフ
    ト。
  5. 【請求項5】 バルブシャフトを暖機バルブに適用した
    ことを特徴とする請求項1または2記載のバルブシャフ
    ト。
  6. 【請求項6】 バルブシャフトの支軸部径より支軸部の
    仕上切削代を加えた径を有する大径の丸棒素材を用い、
    両端の支軸部を除いてバルブ取付部を支軸部の長手軸心
    に平行に沿い、平坦面となるよう鍛造にて成形した後、
    両端の支軸部を機械的切削にて仕上げ、この支軸部にブ
    ッシュを挿入可能としたことを特徴とするバルブシャフ
    トの製造法。
  7. 【請求項7】 丸棒素材のバルブ取付部を鍛造にて平坦
    面に仕上げる際、丸棒素材の断面積と、鍛造成形するバ
    ルブ取付部の断面積を等しく、かつ器筐のシャフト挿入
    孔内へ挿入可能となるように鍛造成形することを特徴と
    する請求項6記載のバルブシャフトの製造法。
  8. 【請求項8】 丸棒素材のバルブ取付部を鍛造にて平坦
    面に仕上げる際、バルブ取付部の背面両端部に二次側へ
    のガス洩れを防止するための鍔を円弧形に形成するよう
    に鍛造成形することを特徴とする請求項6または7記載
    のバルブシャフトの製造法。
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JP6-270539 1995-03-24
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JP9132095 1995-03-24
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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