JPH11210429A

JPH11210429A - 内燃機関の超軽量ポペットバルブおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH11210429A
Application number: JP30012098A
Authority: JP
Inventors: David Louis Bonesteel; ルイスボーンスティールデイヴィッド
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 1999-08-03
Also published as: EP0911493A3; EP0911493A2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の超軽量バルブよりも強くて剛性がある
内燃機関用超軽量ポペットバルブおよびその製造方法を
提供する。【解決手段】先端部の剛性を高くした超軽量ポペット
バルブである。このバルブ材は、閉じられている先端部
と面取りされた開かれている端部とを有する、薄肉の、
細長いカップ部材として形成されたステム１３を含む。
それに円板状カップ部材が融着されている。カップの剛
性は、先端部に付加されている部材４３によって大きく
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は概して内燃機関用超
軽量ポペットバルブに関し、特に、バルブの先端部にお
ける強度と剛性とを高めた改良されたエンジンバルブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のポペットバルブは高強度で、
耐熱金属のむく素材の機械加工、鍛造、または押し出し
を行い、その後でその素材に対して仕上げの機械加工お
よび／または研磨を行うなどの方法で製造され、かつ製
造が続けらされている。バルブの重量をできるだけ軽く
するために、いくつかのバルブのステムを中空にし、あ
る用途ではエンジンの性能に対する諸要求によってナト
リウム材料などの冷却剤を、製造作業中にバルブステム
の内部に加える必要が生じている。

【０００３】従来技術では、そのような中空ステムはス
テムに穴を開けたり、心棒または取り外すことができる
コアの上でステムを押し出したり、鍛造によって製作さ
れてきた。本発明の譲り受け人に譲渡され、参照のため
にここに含まれる米国特許第５，４１３，０７３号は、
一体の先端部と面取りされた部分を含むステム部材と、
ステム部材に好ましくは溶接されるキャップを備えたポ
ペットバルブを開示している。ステム部材はカップ形を
しており、バルブの面取り部を形成する拡げられた開放
端部と、先端部を形成する閉じられた端部とを有する。
ステム部材は面取り部から先端部まで全て中空であり、
ステム部材の壁部分は面取り部が比較的厚く、その後は
ステムの長さの残りはほぼ一様な厚さに先細になってい
るが、先端部では再び比較的厚い。ステム部材は深絞り
法で製作される。この方法では、シート状円板の形の出
発素材に対して冷間絞り作業を複数回行って、細長い末
広がりのカップを形成する。拡げられた端部の外縁部と
先端部とは出発素材の厚さとほぼ同じ厚さである。絞り
作業の付加工程として、１つまたは複数の保持溝を中空
ステムに通常形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関のポペットバ
ルブの先端部は高い接触力と大きな磨耗を受ける。従来
技術はステムの先端部に溶接されている部材、およびス
テムの先端部に付加されている種々の他の被覆および構
造を含めて、バルブの先端部の耐磨耗性を改善するため
の種々の構造および種々の技術を教示している。しか
し、従来技術の構造および技術は、本発明が関する種類
の深絞り、超軽量バルブの先端部の強度および剛性の向
上を教示または示唆をしていない。

【０００５】したがって、本発明の目的は、先端部が公
知の従来技術の超軽量バルブよりも強くて剛性がある、
改良された超軽量ポペットバルブと、その製造方法を提
供することである。

【０００６】本発明の別の目的は、バルブのステムに加
えられる力がが先端部から分離されるか、および／また
はバルブの先端部がバルブ列によって加えられる荷重に
より良く耐えることができるようバルブの先端部が硬く
された、改良された超軽量ポペットバルブを提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的および
その他の目的は、ステム部と、キャップ部と、先端部
と、ステム部と前記キャップ部との間に遷移領域を形成
する朝顔形に拡げられた面取り部とを備えた、内燃機関
用超軽量ポペットバルブを備えることによって達成され
る。キャップ部は面取り部に固定されている板状キャッ
プ部材を含む。ステム部と先端部と面取り部とは一体の
薄肉、深絞り部材を構成し、この部材の面取り部の端部
が開いており、かつ先端部の端部が閉じている。ステム
部の薄肉はそのほぼ前兆にわたって延びている。

【０００８】改良された超軽量ポペットバルブは、閉じ
られている先端部に対して固定されて、前記先端部に十
分に大きい剛性を与える部材を特徴としている。

【０００９】本発明の他の側面によれば、内燃機関用超
軽量ポペットバルブを製造する方法が提供される。ポペ
ットバルブは、ステム部と、キャップ部と、先端部と、
ステム部とキャップ部との間に遷移領域を形成する朝顔
形に拡げられた面取り部とを備える種類のものである。

【００１０】この改良された方法は、平らな金属素材を
準備する工程と、直径が短くなり、かつ長さが長くなる
複数の心棒を前記素材に順次係合させて、前記素材を、
前記先端部を有するほぼ平らな閉じた端部と、前記面取
り部を有する拡げられた開放端部とを有する細長い円筒
形ステム部に深絞りする複数の冷間成形を前記素材に対
して行う工程と、前記キャップ部を前記拡げられた面取
り部に取り付ける工程と、前記先端部に十分大きい剛性
を与えるように作動可能な部材を前記先端部に取り付け
る工程と、を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】ここで、本発明を限定することを
意図していない図面を参照すると、図１は、全体が１１
で示されている、エンジンポペットバルブとして使用さ
れる従来技術の超軽量バルブ（ＵＬＶ）を示す。このバ
ルブはステム部材１３とキャップ部材１５を有し、キャ
ップ部材１５は溶接され、またはその他の方法によって
ステム部材１３に接合されている。好適な実施形態で
は、吸入バルブ用のステム部材１３はＳＡＥ１００８鋼
などの可鍛性金属板製品を用いて製作でき、排気バルブ
用ステム部材はＵＮＳ３０５またはＩｎｃｏｌｏｙ８０
０などのステンレス鋼を用いて製作できる。キャップ部
材１５はいずれの場合にもステンレス鋼、またはその他
の互換性のある材料で製作できる。エンジンの用途に応
じて特定の材料が変更されることが当業者であれば分か
るであろう。

【００１２】後で非常に詳しく説明するように、ステム
部材１３は深絞り法によって製作され、その結果面取り
部の領域が第１の肉厚Ｔ１になり、その肉厚は面取り部
の外端部で最大である。ステム部材１３はステムの全長
にわたって、Ｔ１より薄い第２の厚さＴ２である。最後
に、ステム部材１３の先端部１９では厚さはＴ３であ
る。Ｔ３はＴ１とほぼ同じ厚さである。

【００１３】図１に示す従来技術では、先端部１９を
「四角」にされているものとして示しているが、図２に
は先端部１９の代わりに、斜面部２１がある別の構成が
示されている。ポペットバルブ１１の先端部１９の剛性
を大きくするために斜面部２１を含むことが従来技術で
知られている。図２に示す例では、斜面部は約４０度の
角度で形成することが好ましい。

【００１４】キャップ部材１５は、凸状燃焼面２３と、
凹状内面２５とを形成することが好ましい円板であり、
キャップ１５は溶接継目２７でステム部材１３に溶接さ
れている。溶接継目２７は本発明の一部を構成せず、当
業者に一般に知られているために、ここではこれ以上説
明しない。座面２９は機械加工により、付着および機械
加工により、またはその他の既知の方法によって形成で
きる。ステム部材１３は深絞りとして知られている冷間
成形法によって形成できる。深絞りはある種のトランス
ファープレスで通常行われる。この方法では、被加工物
に対して一連の絞り工程が行われる。その被加工物は平
らなシートまたは円板でスタートし、１組の絞り装置か
ら他の絞り装置へ段階的に送られる。１つのトランスフ
ァープレスで複数の工程が行なわれるが、各工程は個々
にカムで作動される。この方法の結果、平らな円板が細
長い、円筒形の、深絞りされたカップ部材に変えられ、
そのカップ部材は最終寸法の近くに形成される。そのカ
ップ部材は極めてまっすぐである。この方法は極めて薄
肉であるが、深絞り作業中に行われる材料の冷間加工の
ために、強度が比較的高い部品を製作できる。

【００１５】ここで、図３（１）〜（４）を参照する
と、深絞り法におけるいくつかの代表的な、典型的工程
の概略が示されている。この深絞り法は図３（１）の平
らな円板１３ａで開始し、図３（２）ないし図３（４）
に示されているいくつかの中間工程を通って進み、平ら
な円板１３ａは前記したように、それぞれ１３ｂ、１３
ｃ、１３ｄとで記されている異なる形状を経て次第に変
形させられる。被加工物は固定具３１ｂ、３１ｃ、３１
ｄで保持され、カムで作動させられるプランジャまたは
心金３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが加工物に係合させられて
それを所望の形に深絞りする。面取り部１７の周囲の開
いた広げられている端部を整え、面取り部１７の半径を
正確に調節するために必要な追加の工程等も絞り作業
中、または絞り作業の終了後に行うことができる。たと
えば、先端部１９を図２に示すように形成するものとす
れば、先端部１９をそれの所望の最終形状にするために
他のプレス作業を実行できる。ここで主として図４と図
５を参照すると、冷間成形法の一部として保持溝３５を
形成することが好ましい。この工程では、ほとんど完成
された形にある被加工物（単にステム部材１３として特
定されている）が加工場所へ送られ、そこでその被加工
物が２つのダイ３７と３９の間に保持される。

【００１６】ダイ３７と３９は歯車で連結され、または
その他の手段で連結されて、図５の矢印で示すように互
いに逆向きに動き、被加工物をそれらの型の間で圧延す
る。溝３５を形成するために、被加工物をつかむための
ローレットが施された表面またはその他の高摩擦面３７
ａがダイ３７に形成されて、被加工物の壁の材料を移動
させて保持溝３５を形成するために傾斜した形の突起３
９ａがダイ３９に形成されている。保持溝を形成する他
の方法も使用できるが、保持溝３５の形成中に材料が移
動するために、先端部１９の形を確保するため、および
ステム部材１３の最終的な形を得るための最後の工程
が、保持溝３５の圧延工程の後で行われる。ここでは１
つの溝しか示されていないが、特定のエンジン構造のた
めに要求されれば、またはステム部材１３のその部分の
剛性を大きくするために、種々の形の溝を多数形成でき
ることを当業者は理解されるであろう。

【００１７】上記製造方法から得られる最後のステム部
材１３は一体の先端部１９と、ステムのまっすぐな部分
の全長にわたって肉厚が非常に薄いが、それぞれ面取り
部１７の領域と先端部１９の領域における厚さＴ１とＴ
３がほぼ、図３Ａの元のシート状金属円板１３ａの厚さ
であることを特徴としている。

【００１８】図６ないし図１８は、バルブ列の荷重を上
記バルブ構造の先端部から分離すること、および／また
はバルブの先端部の剛性を大幅に大きくすることを行う
ための、本発明の種々の手段を示している。先端部が閉
じられている薄肉の、深絞りされた部材に対するこの詳
細な説明および添付の請求項における言及、または類似
の言及は、バルブと、ステムと、先端部との製作中の少
なくともある時点における間は先端部が閉じられている
ことを意味することが理解されるであろう。しかし、閉
じられている先端部に対する言及は、深絞りされたステ
ムの部分である元の先端部がもとのままであることを必
ずしも要求しない。ある実施形態では、元の先端部に穴
を開けたり、または切り取ったりして、穴を開けること
ができ、その後でその穴の中にある部材を挿入して、先
端部の最後の構成が閉じられているようにすることがで
きる。この点は、明細書の残りの部分を読むと一層明ら
かになるであろう。

【００１９】さて、図６ないし図９を主として参照する
と、図６は、先端部が凹形４１に形成され、その凹形４
１に硬化された球面部材４３が組立てられるバルブステ
ム１３を示している。部材４３の上に平らな接触面４５
が形成されて、クリップ４７によって保持された球とソ
ケットの連結部を形成している。部材４３は通し焼き入
れ、合金炭素鋼で製作することが好ましく、クリップ４
７は鋼またはナイロンなどのプラスチックで製作でき
る。

【００２０】図７の実施形態は、バルブステム１３の先
端部を凸状４１ａに形成することによって球とソケット
の連結部が形成されること、および硬化された球面部材
４３ａの表面に凸状４１ａと嵌合する凹面が形成されて
いることを除いて、図６に示す実施形態に類似してい
る。

【００２１】図８および図９は図６および図７に示す実
施形態の変形例を表すものであって、在庫品を直ちに入
手できる球４３ｂがステム１３の端部に、更に詳しくい
えば、図６におけるように凹形４１に溶接されている。
球の一部はその後研削されて接触面４５が形成される。
したがって、図８に示す実施形態は図６に示す実施形態
に対応している。しかし、図９に示す実施形態は、バル
ブステム１３の端部が冷間成形法で穴を開けられて開か
れているチューブを形成するか、後で切り取られるかで
ある点で、図７に示す実施形態とは異なる。図９に示す
実施形態は、バルブステム１３の開かれている端部に溶
接されている支持球４３ｂを使用することと、その後で
その球を研削して接触面４５を形成することに関して図
８に示す実施形態に類似している。

【００２２】図１０および図１１は、バルブステム１３
の先端部の剛性が、冷間成形方法の工程間で、プラグを
付加することによって高められる実施形態を示してい
る。図１０において、プラグ４７が望ましくはアルミニ
ウムなどの軽金属で形成され、その長さは保持溝３５の
圧延中に、ステム材料の変形によって保持するためにち
ょうど十分なものであればよい。あるいは、バルブの先
端部の剛性を一層大きくするために、プラグ４７の長さ
は、変形された領域（図１１について示すように）をま
たぐのに十分な長さあればよい。図１１は金属スポンジ
材料で製作され、保持溝３５の圧延工程法によって保持
されるプラグ４９の使用を示している。プラグ４９は図
１０の実施形態におけるプラグ４７の機能と類似する機
能を果たすが、スポンジ状の構造であるプラグ４９はむ
くのプラグ４７よりも通常軽いであろう。図１０と図１
１は共に図２に示す全体的な形状をもつ先端部１９を示
しているが、その先端部は図１に示されるように形成す
ることもできることがわかるであろう。

【００２３】ここで図１２を参照すると、リブ５１を形
成することによって先端部に剛性が付加される実施形態
を示している。リブ５１は、保持溝３５の形成と類似す
る方法で圧延によって最初に形成でき、その後でリブ５
１は図示のようにしてバルブステム１３の端部に対して
平らにされる。

【００２４】図１３と図１４は、バルブステム１３の先
端部１９上に金属付着によって磨耗表面が形成される実
施形態を示している。図１３の実施形態では、平らな先
端部１９の上に金属層５３が付着され、図１４の実施形
態では、先端部にくぼみ５５が形成され、そのくぼみの
中に金属層５３ａが形成される。金属層５３と５３ａ
は、Ｓｔｅｌｌｉｔｅ６などの、バルブ座面として使用
されるのに適した、硬い金属で形成されるのが好まし
い。この材料は、炭素アーク、ＴＩＧ、レーザ、または
プラズマ・トランスファーアーク（ｐｌａｓｍａｔｒ
ａｎｓｆｅｒｒｅｄａｒｃ）を熱源として用いて、いく
つかの公知の表面硬化法のいずれか１つによって先端部
の表面に融着できる。

【００２５】図１５および図１６に示す実施形態では、
冷間成形法で先端部の端部領域の一部が細くされ、その
細くされた部分に硬化したキャップをかぶせられてい
る。図１５は、キャップ６１は、摩擦溶接法、抵抗溶接
法、またはレーザ溶接法によって、細くされた部分６３
の上に溶接されている。図１６では、保持溝３５がより
長い細くされた部分６３ｂの上方でキャップ６１ｂがか
ぶせられた後で形成される。保持溝３５の形成によって
生じた変形は、キャップ６１ｂを、細くされた部分で保
持する役目をする。図１５および図１６に示す実施形態
では、キャップは焼き入れされた合金中炭素鋼で形成さ
れるのが好ましい。

【００２６】最後に、図１７および図１８は、図９と同
じく、バルブステム１３に穴を開けて一時的な開口７１
を形成する実施形態を示している。概ね円錐形の、直径
が小さくされた部分７５を含むプラグ状部材であって、
それの直径が開口７１の直径よりほんの僅か長くできる
先端ウエファー７３を設けられている。図１８に示すよ
うに、直径が小さくされた部分７５を穴７１の中に軽く
押し込むことで先端ウエファー７３を所定位置に置くこ
とができ、その後先端ウエファー７３は、摩擦溶接など
によって、バルブステム１３の先端部に溶接できる。好
ましくは、先端ウエファー７３を穴７１の中に押し込む
と先端部がいくらか変形するので、先端ウエファー７３
の下側と先端部の隣接面との間により広い係合領域が生
じて溶接作業を容易にする。

【００２７】図１７および図１８の実施形態の１つの利
点は、バルブステム１３にナトリウム物質などの適切な
冷却剤を充たす前に、図示の構造によってキャップ１５
を面取り部１７に溶接することが可能になることであ
る。当業者に周知のように、冷却剤に過剰な熱を加えな
いことが望ましく、キャップ１５を面取り部１７に溶接
すると、先端ウエファー７３をバルブステム１３の端部
に溶接する場合よりも十分大きな熱が発生する。したが
って、本発明の１つの局面に従って、キャップ１５を面
取り部１７に溶接し、バルブステム１３に冷却剤を充た
した後に、先端ウエファー７３が挿入され、それから、
溶接されたビード７７を形成して、これによって冷却剤
をバルブステム１３内に封じ込める。

【００２８】図１７および図１８の実施形態に代わる実
施形態として、先端ウエファー７３を軸線方向に一層長
いプラグ部材で置き換えることができる。その場合に
は、要求されている保持溝を深絞りされたステムに形成
するよりも、プラグ部材は要求されている保持溝を形成
するであろうことが起こりうる。また、直径が小さくさ
れている部分７５の外径を、開口７１の直径に等しくす
るよりも、ステム部材１３の内径にほぼ等しくできる。
ここで開示された個々の特徴の種々の他の組合わせが本
発明の範囲内で可能であることを当業者によって理解さ
れるであろう。本発明の重要な特徴は、ＵＬＶにおい
て、上で定義された用語として、十分に大きな剛性を先
端部に与える構造を備えることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が関係する種類の超軽量エンジンポペッ
トバルブの横断面図である。

【図２】図１のバルブの先端部の拡大された部分横断面
図である。

【図３】図１に示すポペットバルブのステム部の製作に
おける１つの工程を表すいく分概略的な断面図である。

【図４】図１のポペットバルブのステム部に保持溝を形
成する方法を示す部分横断面図である。

【図５】図４の線５−５に沿う断面図である。

【図６】本発明に従って製作されたポペットバルブの先
端部の部分横断面図である。

【図７】本発明に従って製作されたポペットバルブの先
端部の部分横断面図である。

【図８】本発明に従って製作されたポペットバルブの先
端部の部分横断面図である。

【図９】本発明に従って製作されたポペットバルブの先
端部の部分横断面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態の部分横断面図であ
る。

【図１１】本発明の更に他の実施形態の部分横断面図で
ある。

【図１２】本発明の先端部の他の実施形態の部分横断面
図である。

【図１３】本発明の実施形態の他の代わりの実施形態の
部分横断面図である。

【図１４】本発明の実施形態の更に他の代わりの実施形
態の部分横断面図である。

【図１５】本発明の実施形態の別の代わりの実施形態の
部分横断面図である。

【図１６】本発明の実施形態の更に別の代わりの実施形
態の部分横断面図である。

【図１７】本発明の１つの最後の実施形態のバルブ先端
部、およびその組立法の部分横断面図である。

【図１８】本発明の他の１つの最後の実施形態のバルブ
先端部、およびその組立法の部分横断面図である。

【符号の説明】

１１ポペットバルブ１３ステム部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ円板１５、６１、６１ｂキャップ１７面取り部１９先端部２１斜面部２３燃焼面２５内面２７溶接展２９バルブ座面３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ固定具３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄカムで作動させら
れるプランジャまたは心金３５保持溝３７、３９ダイス３７ａダイスの高摩擦面３９ａ突起４１凹形４３、４３ａ球面部材４３ｂ支持球４５接触面４７クリップ４９プラグ５１リブ５３、５３ａ金属層５５くぼみ６３、６３ｂ細くされた部分７１開口７３先端ウエファー７５小さくされた直径部分７７溶接ビード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 ＥａｔｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステム部（１３）と、キャップ部（１
５）と、先端部（１９）と、前記ステム部（１３）と前
記キャップ部（１５）との間に遷移領域を形成する朝顔
形に拡げられた面取り部（１７）とを備え、前記キャッ
プ部は前記朝顔形に拡げられた面取り部（１７）に固定
されている円板状キャップ部材を備え、前記ステム部
（１３）と前記先端部（１９）と前記面取り部（１７）
は一体の薄肉、深絞り部材を構成し、この部材の前記面
取り部（１７）の端部が開いており、かつ前記先端部
（１９）の端部が閉じ、前記ステム部（１３）の薄肉が
そのほぼ全長にわたって延びている、内燃機関用超軽量
ポペットバルブにおいて、前記閉じられている先端部（１９）に対して固定され
て、前記先端部（１９）に十分に大きい剛性を与える部
材（４３、４７、４９、５１、５３、６１、７３）を備
えることを特徴とする内燃機関用超軽量ポペットバル
ブ。
【請求項２】前記部材（４３、５１、５３、６１、７
３）が前記先端部（１９）の外部に固定されている請求
項１に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項３】前記部材（４７、４９）が前記先端部
（１９）の内部に配置されている請求項１に記載の超軽
量ポペットバルブ。
【請求項４】前記先端部（１９）の上に凹面（４１）
が形成され、前記先端部に配置されている前記部材（４
３、４３ｂ）が、前記凹面に接触しているほぼ球面の部
材を備え、その部材の外面に平らな面（４５）が形成さ
れている請求項１に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項５】前記部分（１９）の上に凸面（４１ａ）
が形成され、前記先端部に固定されている前記部材（４
３ａ）が、前記凸面に接触しているほぼ球面の部材を備
え、その部材の外面に平らな面（４５）が形成されてい
る請求項１に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項６】前記部材（４３、４３ａ、４３ｂ）が前
記表面（４１、４１ａ）に溶接されている請求項４また
は５に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項７】前記部材が、保持溝（３５）の形成前に
前記ステム部（１３）内に挿入されるプラグ部材（４
７、４９）を備え、前記プラグ部材（４７、４９）は、
前記保持溝（３５）の形成によって生じる内向きの変形
によって前記先端部（１９）の内部との係合状態に保持
されている請求項１に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項８】前記部プラグ部材（４７）がむくの金属
材料から形成されている請求項１に記載の超軽量ポペッ
トバルブ。
【請求項９】前記部プラグ部材（４７）が金属スポン
ジ材料から形成されている請求項１に記載の超軽量ポペ
ットバルブ。
【請求項１０】前記部材（５１）が前記先端部（１
９）の材料のほぼ二重層を備えている請求項１に記載の
超軽量ポペットバルブ。
【請求項１１】前記部材が前記先端部（１９）上に付
着された金属材料の層（５３、５３ａ）を備えている請
求項１に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項１２】くぼんだ表面（５５）が前記先端部
（１９）内に形成されており、前記金属材料の層（５
３、５３ａ）が前記くぼんだ表面（５５）の上に付着さ
れている請求項１１に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項１３】前記部材が、前記先端部（１９）の上
に受けいれているほぼキャップ形のキャップ部材（６
１、６１ｂ）を備えている請求項１に記載の超軽量ポペ
ットバルブ。
【請求項１４】前記ステム部（１３）に直径が小さく
された区域が形成され、前記キャップ部材（６１、６１
ｂ）が直径が小さくされた区域の上に受けられている請
求項１３に記載の超軽量ポペットバルブ（１１）。
【請求項１５】前記キャップ部材（６１）が前記ステ
ム部（１３）に溶接されている請求項１４に記載の超軽
量ポペットバルブ。
【請求項１６】直径が小さくされた前記区域の上に前
記キャップ部材（６１ｂ）が受け入れられた後で前記キ
ャップ部材の一部を内側に変形させることによってその
キャップ部材に円周方向の溝が形成されて、前記キャッ
プ部材（６１ｂ）は前記内側への変形によって前記ステ
ップ部分（１３）上に保持されている請求項１４に記載
の超軽量ポペットバルブ。
【請求項１７】前記先端部（１９）内に開口部（７
１）が形成されており、前記部材（４３ｂ、７３）が前
記開口部内に少なくとも部分的に位置している請求項１
に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項１８】前記部材が、前記開口部（７１）内に
受け入れられている直径が小さくされた部分（７５）を
含むプラグ状の部材（７３）を有している請求項１７に
記載の超軽量ポペットバルブ（１１）。
【請求項１９】前記部材（４３ｂ、７３）が前記先端
部（１９）内の開口部（７１）内で溶接されている請求
項１７に記載の超軽量ポペットバルブ。
【請求項２０】ステム部（１３）と、キャップ部（１
５）と、先端部（１９）と、前記ステム部（１３）と前
記キャップ部（１５）との間に遷移領域を形成する朝顔
形に拡げられた面取り部（１７）とを備える種類の内燃
機関用超軽量ポペットバルブを製造する方法であって、平らな金属素材（１３ａ）を用意する工程と、直径が小さくなり、かつ長さが長くなる複数の心棒（３
３）を前記素材（１３）に順次係合させて、前記素材
を、前記先端部（１９）を有するほぼ平らな閉じた端部
と、前記面取り部（１７）を有する実質的に拡げられた
開放端部とを有する細長い円筒形ステム部に深絞りする
複数の冷間成形を前記素材（１３ａ）に対して行う工程
と、前記キャップ部（１５）を前記拡げられた面取り部（１
７）に取り付ける工程と、前記先端部（１９）に十分大きい剛性を与えるように作
動可能な部材（４３、４７、４９、５１、５３、６１、
７３）を前記先端部（１９）に取り付ける工程と、を備
える、内燃機関用超軽量ポペットバルブの製造方法。
【請求項２１】ある量の冷媒を前記円筒形ステム部
（１３）中に導入する追加の工程をする請求項２０に記
載の方法。
【請求項２２】前記冷媒を導入する工程が、前記キャ
ップ部（１５）を取り付ける工程の後で、高い剛性を与
える前記部材（７３）を前記先端部（１９）に取り付け
る工程の前に起きる請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】大きい剛性を与える前記部材（４３、
５１、５３、６１、７３）を前記先端部（１９）に取り
付ける工程が、前記部材を前記先端部の外部に取り付け
ることを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】大きい剛性を与える前記部材（４９）
を前記先端部（１９）に取り付ける前記工程が、前記部
材を前記先端部の内部に取り付けることを含む請求項２
０に記載の方法。
【請求項２５】大きい剛性を与える前記部材（７３）
を前記先端部（１９）に取り付ける前記工程が、前記素
材（１３ａ）に複数の冷間成形を施した後で、前記先端部（１９）に開口部（７１）を形成する工程
と、大きい剛性を与える前記部材（７３）を前記先端部（１
９）から前記開口部（７１）に挿入する工程と、前記部材（７３）を前記先端部（１９）に取り付ける工
程と、を備える請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】大きい剛性を与える前記部材（７３）
を挿入する工程が前記キャップ部（１５）を取り付ける
工程の後で起きる請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】キャップ部（１５）を取り付ける工程
の後で、前記部材（７３）を挿入および取り付ける工程
の前に、ある量の冷媒を前記円筒形ステム部（１３）中
に導入する追加の工程を備える請求項２６に記載の方
法。
【請求項２８】大きい剛性を与える前記部材（７３）
を前記先端部（１９）に取り付ける工程が、前記部材
（７３）を前記先端部（１９）のほぼ全周囲に溶接する
工程を備える請求項２７に記載の方法。