JPS63109208A - 軽量エンジンバルブの製造方法 - Google Patents
軽量エンジンバルブの製造方法Info
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- JPS63109208A JPS63109208A JP25620786A JP25620786A JPS63109208A JP S63109208 A JPS63109208 A JP S63109208A JP 25620786 A JP25620786 A JP 25620786A JP 25620786 A JP25620786 A JP 25620786A JP S63109208 A JPS63109208 A JP S63109208A
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- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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ノくルブの
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。
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。
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てステム部分を細
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、／Ｎｌ 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である。又特公昭５１−２
９１０６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ット鍛造及び熱間プレス加工を
行っ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。
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、／Ｎｌ 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である。又特公昭５１−２
９１０６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ット鍛造及び熱間プレス加工を
行っ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
化するものにあっては、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って除去する加工を
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った
。
化するものにあっては、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って除去する加工を
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った
。
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った。
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った。
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ろ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。
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ろ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って芯材の入った
ステム部分を形成し、次いで素材の残部に熱間プレス据
込成形によって傘部を形成したことを特徴とする。
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って芯材の入った
ステム部分を形成し、次いで素材の残部に熱間プレス据
込成形によっ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ｌ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った物質で
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
と面一となり、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の空間の残っている側
をかしめ、芯材３を素材１にしっかり固定する。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
。
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ｌ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った物質で
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
と面一となり、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の空間の残っている側
をかしめ、芯材３を素材１にしっかり固定する。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ｌ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っ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。
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っ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ｌＯを形成する
。第１図（ｄ）に傘部ｌＯ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。
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ｌＯを形成する
。第１図（ｄ）に傘部ｌＯ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。
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）に示すように絞り加工によ
って形成してもよく、又第４図（ａ）及びの）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１
１ａ、ｌｌｂを溶接して形成するようにしてもよい。
って形成してもよく、又第４図（ａ）及びの）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１
１ａ、ｌｌｂ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ン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。
筒状の耐熱鋼素材の中心にチタン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。
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
形を施すグ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グ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。 ｌ・・・・・・素材 ３・・・・・・芯材 ６・・・・・・ステム部分 １０・・・・・・傘部分 第１図 第２図 第３図 ３°）詔巨母に１．８ （ｂ） 雪＝互１ｒド 昭和 年 月 日 １．事件の表示 昭和６１年特許願第２５６２０７
号２、発明の名称 軽量エンジンバルブの製造方
法３、補正をする者 事件との関係 出願人 名称 富士バルブ株式会社 ４、代理人
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
形を施すグ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グ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。 ｌ・・・・・・素材 ３・・・・・・芯材 ６・・・・・・ステム部分 １０・・・・・・傘部分 第１図 第２図 第３図 ３°）詔巨母に１．８ （ｂ） 雪＝互１ｒド 昭和 年 月 日 １．事件の表示 昭和６１年特許願第２５６２０７
号２、発明の名称 軽量エンジンバルブの製造方
法３、補正をする者 事件との関係 出願人 名称 富士バルブ株式会社 ４、代理人
Claims (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って芯
材の入っ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っ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 true JPS63109208A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0476004B2 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 |
|---|---|
| JPH0476004B2 (ja) | 1992-12-02 |
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