JPS63227914A - 内燃機関用ポペツト弁の製造方法 - Google Patents
内燃機関用ポペツト弁の製造方法Info
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- JPS63227914A JPS63227914A JP5997087A JP5997087A JPS63227914A JP S63227914 A JPS63227914 A JP S63227914A JP 5997087 A JP5997087 A JP 5997087A JP 5997087 A JP5997087 A JP 5997087A JP S63227914 A JPS63227914 A JP S63227914A
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- poppet valve
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lift Valve (AREA)
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】
ＬｆｉＬ上皇上皿±１
本発明は、内燃機関の吸、排気弁として使用されるポペ
ット弁の製造方法に関するものである。
ット弁の製造方法に関するものである。
−ｒ ・の１−
自動車用内燃機関の小型化、軽量化ないしは高速回転化
に対する要請は時代の趨勢である。特に、機関搭載空間
が狭隘なる自動二輪車用内燃機関におけるその要請は増
々厳しくなっている。斯かる１１ｉ請に対して運動部品
である吸、初気弁を軽量化するのは、慣性力を低減化し
て機関の高速回転化を計る上で効果的である。
に対する要請は時代の趨勢である。特に、機関搭載空間
が狭隘なる自動二輪車用内燃機関におけるその要請は増
々厳しくなっている。斯かる１１ｉ請に対して運動部品
である吸、初気弁を軽量化するのは、慣性力を低減化し
て機関の高速回転化を計る上で効果的である。
四サイクル内燃機関の吸、排気弁はいずれもボペッ］−
弁（きのこ弁）である。このボベツ］・弁は、例えば第
１図に示される様な形状体であり、傘状頭部０１部とそ
の首部０２に連なる弁軸（ステム）０５とで形成されて
いる。傘状頭部０１の弁頭面０３は燃焼室に臨み、同じ
くその周面である弁当り面０４は弁座に対して接離する
。弁軸０５の端部を弁軸端（バルブ・ステム・エンド）
０６と称し、周部は動弁機構の形式によってロッカア
ームまたは弁揚動部材（バルブ・リフター）と当接する
。
弁（きのこ弁）である。このボベツ］・弁は、例えば第
１図に示される様な形状体であり、傘状頭部０１部とそ
の首部０２に連なる弁軸（ステム）０５とで形成されて
いる。傘状頭部０１の弁頭面０３は燃焼室に臨み、同じ
くその周面である弁当り面０４は弁座に対して接離する
。弁軸０５の端部を弁軸端（バルブ・ステム・エンド）
０６と称し、周部は動弁機構の形式によってロッカア
ームまたは弁揚動部材（バルブ・リフター）と当接する
。
ポペット弁はフェライト系耐熱鋼、オーステナイト系耐
熱鋼で形成され、その加工は、金属組織の流れを切断し
ない様に熱間据え込み＠造によって行われる。また、フ
ェライト系耐熱鋼は耐熱性。
熱鋼で形成され、その加工は、金属組織の流れを切断し
ない様に熱間据え込み＠造によって行われる。また、フ
ェライト系耐熱鋼は耐熱性。
耐摩耗性が優れるものの、オーステナイト系耐熱鋼に比
して耐熱性が劣るため、Ａ半部をオーステナイト系耐熱
鋼で形成し、Ｂ半部をフェライト系耐熱鋼で形成して、
両者を電気抵抗溶接、摩擦溶接等で一体に接合する方法
も広〈実施されている。
して耐熱性が劣るため、Ａ半部をオーステナイト系耐熱
鋼で形成し、Ｂ半部をフェライト系耐熱鋼で形成して、
両者を電気抵抗溶接、摩擦溶接等で一体に接合する方法
も広〈実施されている。
ポペット弁を得るには、素材である丸棒材の一端部を熱
間で据え込んで膨大化させた後、仕上げ機械加工を施す
手法が一般的である（例えば、特開昭５３−１２００１
３号公報参照）。
間で据え込んで膨大化させた後、仕上げ機械加工を施す
手法が一般的である（例えば、特開昭５３−１２００１
３号公報参照）。
この手法によるときは、丸棒材の一端を押圧して膨大部
を形成する関係上、円錐状をなして弁軸に連なる傘状頭
部の画表面（第１図の符号Ｓ参照）が弁中心軸線（第１
図の符号り参照）に対して小さな角度で傾斜する結果と
なる。すなわち、大径部Ｃから小径部りへの径変化が緩
やかで、小径部りの径が十分小さくならない。この事は
、ポペット弁と弁座部とで画成される通路面積が小さく
なることを意味しており、前記手法によって得たポペッ
ト弁によるときは、吸、排気流に対する抵抗が大きく、
吸入効率が損なわれる傾向がある。
を形成する関係上、円錐状をなして弁軸に連なる傘状頭
部の画表面（第１図の符号Ｓ参照）が弁中心軸線（第１
図の符号り参照）に対して小さな角度で傾斜する結果と
なる。すなわち、大径部Ｃから小径部りへの径変化が緩
やかで、小径部りの径が十分小さくならない。この事は
、ポペット弁と弁座部とで画成される通路面積が小さく
なることを意味しており、前記手法によって得たポペッ
ト弁によるときは、吸、排気流に対する抵抗が大きく、
吸入効率が損なわれる傾向がある。
また、ポペット弁の軽量化を計るために弁軸径を小さく
すると、製法上、大径の傘状頭部を成形するのが難しく
なり、加工工数の増大（据え込み鍛造、仕上げ機械加工
）、装置Δ経費の増大をＩｒ（＜ 、。
すると、製法上、大径の傘状頭部を成形するのが難しく
なり、加工工数の増大（据え込み鍛造、仕上げ機械加工
）、装置Δ経費の増大をＩｒ（＜ 、。
ＩＪ”−、”ｃ ための、 Ｊ“よび一本発明の目的は
、ポペット弁と弁座部とで画成される通路面積を可及的
に大きく確保し得るとともに、弁軸の十分なる小径化を
計ることができ、製造上の困難性のない内燃機関用ポペ
ット弁の製造方法を提供する点にある。
、ポペット弁と弁座部とで画成される通路面積を可及的
に大きく確保し得るとともに、弁軸の十分なる小径化を
計ることができ、製造上の困難性のない内燃機関用ポペ
ット弁の製造方法を提供する点にある。
この目的は、ポペット弁の製造方法において、円錐状を
なして弁軸に連なる画表面が弁中心軸線に対して大きな
角度で傾斜する傘状頭部に対し、これと別体に形成され
た細径の弁軸を突き合せて溶接接合することによって達
成される。
なして弁軸に連なる画表面が弁中心軸線に対して大きな
角度で傾斜する傘状頭部に対し、これと別体に形成され
た細径の弁軸を突き合せて溶接接合することによって達
成される。
本発明の特徴点は、ポペット弁の傘状頭部（第１図にお
ける［範囲）と弁軸（第１図におけるＦ範囲）とを別体
品として成形し、両者を一体に溶接接合することである
。
ける［範囲）と弁軸（第１図におけるＦ範囲）とを別体
品として成形し、両者を一体に溶接接合することである
。
傘状頭部を単体として成形する場合、円錐状をなして弁
軸に連なる画表面を弁中心軸線しに対して大きな角度で
傾斜させ、首部を十分小径にすることができる。
軸に連なる画表面を弁中心軸線しに対して大きな角度で
傾斜させ、首部を十分小径にすることができる。
傘状頭部の成形は、例えば第２図、第３図に示す熱間据
え込み鍛造加工法によってこれを行うことができる。第
２図によれば、立方体形状の鋼片１を金型２のキャビテ
ィ３内に投入し、バンチ４で鋼片１を鍛圧して傘状頭部
を得ることができ、第３図によれば、球形の鋼片５を金
型６のキャビティ７内に投入し、バンチ８で鋼片５を鍛
圧して傘状頭部を得ることができる。この傘状頭部の材
質としては、例えば排気弁の場合、ＪＩＳ ５ＵＨ７５
１材を、吸気弁の場合、ＪＩＳ ５ＵＩＩ３を挙げるこ
とができる。また、別途成形される弁軸の材質としては
、吸、排気弁共にＪＩＳ ３０＋１３材を挙げることが
できる。
え込み鍛造加工法によってこれを行うことができる。第
２図によれば、立方体形状の鋼片１を金型２のキャビテ
ィ３内に投入し、バンチ４で鋼片１を鍛圧して傘状頭部
を得ることができ、第３図によれば、球形の鋼片５を金
型６のキャビティ７内に投入し、バンチ８で鋼片５を鍛
圧して傘状頭部を得ることができる。この傘状頭部の材
質としては、例えば排気弁の場合、ＪＩＳ ５ＵＨ７５
１材を、吸気弁の場合、ＪＩＳ ５ＵＩＩ３を挙げるこ
とができる。また、別途成形される弁軸の材質としては
、吸、排気弁共にＪＩＳ ３０＋１３材を挙げることが
できる。
以下、第４図ないし第６図を参照しながら本発明の手順
を現用する。
を現用する。
０首部１０を有する傘状頭部９、および弁軸端１４にス
テライトあるいは高速度工具鋼（ＪＩＳＳに１１材）の
肉盛り溶接を行なうか、硬質クロムメッキ処理等の耐摩
耗性を有する表面処理を施した弁軸１３を用意する（第
４図）。
テライトあるいは高速度工具鋼（ＪＩＳＳに１１材）の
肉盛り溶接を行なうか、硬質クロムメッキ処理等の耐摩
耗性を有する表面処理を施した弁軸１３を用意する（第
４図）。
０首部１０の突き合せ面１２に対して弁軸１３の一端（
円錐状にやや大径になされている）を突き合せ。
円錐状にやや大径になされている）を突き合せ。
摩擦溶接または電気抵抗溶接で一体に接合する（第５図
）。接合部に生じたばり１５は、機械加工によってこれ
を切除する。
）。接合部に生じたばり１５は、機械加工によってこれ
を切除する。
■得られたポペット弁１６（図示例は吸気弁である）は
、首部１０の画表面１１が弁中心軸線りに対して大きな
角度で傾斜している。また、傘状頭部９の外径をｄｌ、
傘状頭部９の丈をり、弁軸１３の外径をｄ２とする時、
例えばｄ、、 ＝ ６．３２６２゜ｈ≦０．３４ｄｓな
る関係を満たすポペット弁１Ｇを得ることができる（第
６図）。
、首部１０の画表面１１が弁中心軸線りに対して大きな
角度で傾斜している。また、傘状頭部９の外径をｄｌ、
傘状頭部９の丈をり、弁軸１３の外径をｄ２とする時、
例えばｄ、、 ＝ ６．３２６２゜ｈ≦０．３４ｄｓな
る関係を満たすポペット弁１Ｇを得ることができる（第
６図）。
斯様に、傘状頭部９の丈（ｈ）を十分小さく選択するこ
とにより、傘状頭部９を据え込み鍛造によって得た場合
であっても、弁中心軸線りに対する首部１０の画表面１
１の傾斜角を十分大きくなし、強度上許容される範囲で
弁＠１３の外径を十分小ざなものにすることができる。
とにより、傘状頭部９を据え込み鍛造によって得た場合
であっても、弁中心軸線りに対する首部１０の画表面１
１の傾斜角を十分大きくなし、強度上許容される範囲で
弁＠１３の外径を十分小ざなものにすることができる。
この方法によれば、弁軸１３の外径（ｄ２）に対する傘
状頭部９の外径（ｄりの比（ｄｔ／ｄ２）を従来に比し
て太きく （ｄ＋ ／ｄｚ ＞６）設定することができ
、成形上の困難性はなく、加工工数の削減、製造経費の
低減化を企図し得る。
状頭部９の外径（ｄりの比（ｄｔ／ｄ２）を従来に比し
て太きく （ｄ＋ ／ｄｚ ＞６）設定することができ
、成形上の困難性はなく、加工工数の削減、製造経費の
低減化を企図し得る。
なお、前記実施例の弁軸１３では、溶接接合される端部
を円錐状にやや大径化し、だが、第７図に示す様に、弁
軸１３Ａの端部に円筒形の鍔１３ａを形成しておくのも
有効である。この鍔１３ａは、傘状頭部９と弁軸ｊ３Ａ
とを圧接する際の弁軸１３Δの円錐状端部の変形を防ぐ
上で効果があり、溶接復にはく第８図）、ばり１５およ
び余分の張り出し部１３ｂを切除すれば良い。
を円錐状にやや大径化し、だが、第７図に示す様に、弁
軸１３Ａの端部に円筒形の鍔１３ａを形成しておくのも
有効である。この鍔１３ａは、傘状頭部９と弁軸ｊ３Ａ
とを圧接する際の弁軸１３Δの円錐状端部の変形を防ぐ
上で効果があり、溶接復にはく第８図）、ばり１５およ
び余分の張り出し部１３ｂを切除すれば良い。
第９図、第１０図は、前記方法で得られた吸、排気弁を
採用した自動二輪車用エンジン１８およびこれを搭載し
た自動二輪車１７を示している。エンジン１８は、自動
二輪車１７の前、後車輪ＦＷ、ＲＷ間に位置して配設さ
れている。エンジン１８のシリンダヘッド１９には、吸
気ボート２０．排気ポート２１が形成され、吸、排気ボ
ート２０．２１を１７１ｆｆｆＩする吸気弁２２．排気
弁２３が配設されている。吸気弁２２．排気弁２３はバ
ルブリフター２４を介してカム２５．２６によって駆動
される。
採用した自動二輪車用エンジン１８およびこれを搭載し
た自動二輪車１７を示している。エンジン１８は、自動
二輪車１７の前、後車輪ＦＷ、ＲＷ間に位置して配設さ
れている。エンジン１８のシリンダヘッド１９には、吸
気ボート２０．排気ポート２１が形成され、吸、排気ボ
ート２０．２１を１７１ｆｆｆＩする吸気弁２２．排気
弁２３が配設されている。吸気弁２２．排気弁２３はバ
ルブリフター２４を介してカム２５．２６によって駆動
される。
第１０図において、吸気弁２２が揚動した時、吸気弁２
２の首表面２２ａと弁座２０ａとで画成される通路面積
、および排気弁２３が揚動した時、排気弁２３の首表面
２３ａと弁座２１ａとで画成される通路面積は、弁中心
軸線に対する首表面の傾斜角が十分大きくなされている
が故に、従来に比して大きく、弁軸が小径化されて弁質
量が小さいことともあいまって、機関の高速回転化、高
出力化に対する要請に応えることができる。
２の首表面２２ａと弁座２０ａとで画成される通路面積
、および排気弁２３が揚動した時、排気弁２３の首表面
２３ａと弁座２１ａとで画成される通路面積は、弁中心
軸線に対する首表面の傾斜角が十分大きくなされている
が故に、従来に比して大きく、弁軸が小径化されて弁質
量が小さいことともあいまって、機関の高速回転化、高
出力化に対する要請に応えることができる。
１亘二憇星
以上の説明から明らかな様に、円錐状をなして弁軸に連
なる首表面が弁中心＠線に対して大きな角度で傾斜する
傘状頭部に対し、これと別体に形成された細径の弁軸を
突き合せて溶接接合することを特徴とする内燃ｉ閏用ポ
ペット弁の製造方法が提案された。
なる首表面が弁中心＠線に対して大きな角度で傾斜する
傘状頭部に対し、これと別体に形成された細径の弁軸を
突き合せて溶接接合することを特徴とする内燃ｉ閏用ポ
ペット弁の製造方法が提案された。
この製造方法によれば、製造上の困難性を伴うことなく
弁軸の小径化と傘状頭部の大径化を計ることができ、傘
状頭部を大径化するとともに、傘状頭部の首表面を弁中
心軸線に対して大きな角度で傾斜させることにより、通
路面積を大きく確保し、前記軽量化効果ともあいまって
機関の高速回転化に対処することが可能である。
弁軸の小径化と傘状頭部の大径化を計ることができ、傘
状頭部を大径化するとともに、傘状頭部の首表面を弁中
心軸線に対して大きな角度で傾斜させることにより、通
路面積を大きく確保し、前記軽量化効果ともあいまって
機関の高速回転化に対処することが可能である。
第１図は公知に係るポペット弁の正面図、第２図、第３
図はそれぞれ本発明方法における傘状頭部の熱間据え込
み鍛造加工例を示す図、第４図ないし第６図は本発明方
法の手順例を示す図、第７図、第８図は本発明方法の他
の手順例を示す図、第９図は本発明方法によって得た吸
、排気弁を採用したエンジンを搭載する自動二輪車の正
面図、第１０図は該エンジンの一部欠截図である。 １・・・鋼片、２・・・金型、３・・・キャビティ、４
・・・パンチ、５・・・鋼片、６・・・金型、７・・・
キャビティ、８・・・パンチ、９・・・傘状頭部、１０
・・・首部、１１・・・首表面、１２・・・突き合ぜ面
、１３・・・弁軸、１４・・・弁軸端、１５・・・ばり
、１６・・・ポペット弁、１１・・・自動二輪車、１８
・・・エンジン、１９・・・シリンダヘッド、２０・・
・吸気ボート、２１・・・排気ポート、２２・・・吸気
弁、２３・・・排気弁、２４・・・バルブリフター、２
５．２Ｇ・・・カム。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
図はそれぞれ本発明方法における傘状頭部の熱間据え込
み鍛造加工例を示す図、第４図ないし第６図は本発明方
法の手順例を示す図、第７図、第８図は本発明方法の他
の手順例を示す図、第９図は本発明方法によって得た吸
、排気弁を採用したエンジンを搭載する自動二輪車の正
面図、第１０図は該エンジンの一部欠截図である。 １・・・鋼片、２・・・金型、３・・・キャビティ、４
・・・パンチ、５・・・鋼片、６・・・金型、７・・・
キャビティ、８・・・パンチ、９・・・傘状頭部、１０
・・・首部、１１・・・首表面、１２・・・突き合ぜ面
、１３・・・弁軸、１４・・・弁軸端、１５・・・ばり
、１６・・・ポペット弁、１１・・・自動二輪車、１８
・・・エンジン、１９・・・シリンダヘッド、２０・・
・吸気ボート、２１・・・排気ポート、２２・・・吸気
弁、２３・・・排気弁、２４・・・バルブリフター、２
５．２Ｇ・・・カム。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 傘状頭部およびこれに連なる弁軸よりなる内燃機関用ポ
ペット弁の製造方法おいて、 円錐状をなして弁軸に連なる首表面が弁中心軸線に対し
て大きな角度で傾斜する傘状頭部に対し、これと別体に
形成された細径の弁軸を突き合せて溶接接合することを
特徴とする内燃機関用ポペット弁の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5997087A JPS63227914A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 内燃機関用ポペツト弁の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5997087A JPS63227914A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 内燃機関用ポペツト弁の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63227914A true JPS63227914A (ja) | 1988-09-22 |
Family
ID=13128537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5997087A Pending JPS63227914A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 内燃機関用ポペツト弁の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63227914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015100200A1 (de) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Abgasturbolader |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP5997087A patent/JPS63227914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015100200A1 (de) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Abgasturbolader |
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