KR101629623B1 - 포핏 밸브 및 그 제조방법 - Google Patents

포핏 밸브 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101629623B1
KR101629623B1 KR1020157011195A KR20157011195A KR101629623B1 KR 101629623 B1 KR101629623 B1 KR 101629623B1 KR 1020157011195 A KR1020157011195 A KR 1020157011195A KR 20157011195 A KR20157011195 A KR 20157011195A KR 101629623 B1 KR101629623 B1 KR 101629623B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
poppet valve
center line
face
diameter side
face surface
Prior art date
Application number
KR1020157011195A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160034841A (ko
Inventor
마이쿠 미카미
가즈노리 구라하시
Original Assignee
니탄 밸브 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니탄 밸브 가부시키가이샤 filed Critical 니탄 밸브 가부시키가이샤
Publication of KR20160034841A publication Critical patent/KR20160034841A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101629623B1 publication Critical patent/KR101629623B1/ko

Links

Images

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
    • F01L3/20—Shapes or constructions of valve members, not provided for in preceding subgroups of this group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/20—Making machine elements valve parts
    • B21K1/22—Making machine elements valve parts poppet valves, e.g. for internal-combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/001—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass valves or valve housings
    • B23P15/002—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass valves or valve housings poppet valves
    • 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
    • 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
    • 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
    • F01L3/04—Coated valve members or valve-seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • F01L2103/00—
    • 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
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • 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
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F01L2303/01—Tools for producing, mounting or adjusting, e.g. some part of the distribution
    • 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
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/02—Formulas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

단조로 제작된 포핏 밸브의 페이스면의 강성 강도를 더 균일하게 한다.
축부(12)의 길이방향의 일단에 페이스면(N)을 가지는 산부(14)가 설치된 포핏 밸브(10)를, 단조에 의해 제조하는 방법으로서, 포핏 밸브 중간품(10')의 중간 우산부(14')에서는, 단조 후에 페이스면(N)으로 되는 영역에, 단조 후의 산부(14)의 페이스면(N)을 기준으로 하여, 페이스면(N)의 법선(K2) 방향으로 정점(15a)을 위치시킨 팽출부(15)가 설치되어 있고, 단면에서 보아 팽출부(15)의 정점(15a)은, 페이스면(N) 내경측의 기점(P1)과 외경측의 기점(P2)를 연결하는 가상선(선분(K)) 상에 설정한 기준점(P3)를 통과하는 법선(K2) 상에 위치하고 있음과 함께, 축부(12)의 중심축(X1)방향에서 보아, 내경측의 기점(P1)에서 기준점(P3)까지의 길이(L1)과, 외경측의 기점(P2)로부터 기준점(P3)까지의 길이(L2)와의 관계가, 0＜L1/L2≤0.5로 되도록, 기준점(P3)의 위치를 설정했다.

Description

포핏 밸브 및 그 제조방법{POPPET VALVE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 포핏 밸브 및 그 제조방법에 관한 것이다.
선박용 등의 내연기관으로 사용되는 흡배기 밸브(이하, 포핏 밸브라고 한다)는, 축부의 길이방향의 일단에, 산부(傘部)가 일체로 형성된 기본 형상을 갖고 있고, 이 포핏 밸브의 산부에는, 축부의 일단측을 향함에 따라 바깥 지름이 커지는 방향으로 경사진 페이스면이 형성되어 있다.
포핏 밸브는, 내연기관의 흡기 및 배기의 타이밍과 동기하여, 실린더 헤드 내에서 직선 왕복 운동을 행하도록 되어 있으며, 이때, 포핏 밸브의 페이스면이, 흡기 및 배기 포트의 개구부에 설치된 금속제의 밸브 시트에 대하여 충돌을 반복하기 때문에, 포핏 밸브의 페이스면에는, 강성 강도가 요구된다.
특허 문헌 1에는, 단조 전의 포핏 밸브 중간품에 있어서, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브의 페이스면으로 되는 영역에 팽출부를 설치하고, 단조시에 이 팽출부를 압압하여 소성 변형시킴으로써, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브의 페이스면을 가공 경화시켜, 제작된 포핏 밸브의 강성 강도를 향상시키는 것이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2001-123256호. 도 6은, 특허 문헌 1에 개시된 포핏 밸브(500)의 단조 방법을 설명하는 도면으로서, (a)는, 단조 전의 포핏 밸브 중간품(500′)의 형상을 설명하는 도면이며, (b)는, 단조 후의 포핏 밸브(500)의 형상을 설명하는 도면이다. 아울러, 도 6(a)에서는, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(500)의 페이스면의 형상(외형)을 파선으로 나타냄과 함께, 단조 전의 포핏 밸브 중간품(500′)에 중첩하여 표시하고 있다. 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 단조 후의 포핏 밸브(500)는, 축부(501)의 길이방향의 일단에, 산부(502)가 일체로 형성된 기본 형상을 갖고 있다. 축부(501)는, 상기 축부(501)의 중심축(X1)을 따라서 직선 형상으로 뻗는 봉 형상의 부재이며, 이 축부(501)의 일단에 형성된 산부(502)는, 원기둥 형상의 마진부(503)와, 마진부(503)로부터 멀어짐에 따라 중심축(X1)의 지름 방향의 외경이 작아지는 페이스부(504)를 갖고 있다. 이 페이스부(504)에는, 중심축(X1)에 대하여 소정 각도(θ)로 경사지는 페이스면(N)이 설치되어 있고, 단면에서 보아 이 페이스면(N)은, 마진부(503)와의 경계점(503a)으로부터, 중심축(X1) 측을 향하여 평면 형상으로 형성되어 있다. 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 이 포핏 밸브(500)를 단조에 의해 제작하기 전의 포핏 밸브 중간품(500′)에는, 단조 후에 페이스부(504)로 되는 영역에, 마진부(503′)로부터 멀어지는 방향으로 팽출하는 팽출부(505′)가 설치되어 있다. 여기서, 포핏 밸브 중간품(500′)은, 포핏 밸브(500)의 형상으로 단조할 때, 팽출부(505′)를, 단조 금형인 받침대(520)의 압압면(520a)에 접촉시킨 상태로 유지되도록 되어 있다. 이 상태에서, 받침대(520)에 대향 배치된 펀치(540)를, 중심축(X1)을 따라서 받침대(520) 측으로 이동시킴으로써, 포핏 밸브 중간품(500′)의 중간 우산부(502′)의 형상이, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(500)의 산부(502)의 형상으로 정돈되도록 되어 있다. 그리고, 이 단조시에, 포핏 밸브 중간품(500′)의 팽출부(505′)의 덩어리가, 받침대(520)의 압압면(520a)에 의해 눌려, 소성 변형하면서 페이스면(N)의 형상으로 성형됨으로써, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(500)의 페이스면(N)의 강성 강도가 높여지도록 되어 있다.
여기서, 포핏 밸브 중간품(500′)의 팽출부(505′)의 정점(506′)의 위치를, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(500)의 페이스면(N)을 기준으로 하여 설명하면, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 단면에서 보아 정점(506′)은, 페이스면(N)으로 되는 영역의 외경측의 기점(P2)와 내경측의 기점(P1)을 연결하는 선분(K)의 길이 방향의 중간이 되는 기준점(P3)를 통과하는 법선(X2) 상에 위치하고 있다.
그 때문에, 단면에서 보아 팽출부(505′)는, 정점(506′)과, 기점(P1, P2)를 연결하는 경사면(508′, 509′)의 길이가 각각 같은 이등변 삼각형의 형상을 이루고 있다.
또한, 이 이등변 삼각형은 내경측의 기점(P1)으로부터 기준점(P3)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L1)과, 기준점(P3)로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L2)와의 관계가 하기식으로 되도록, 기준점(P3)의 위치가 설정되어 있다.
L1/L2=1
여기서, 중심축(X1)의 축 방향에서 보아 팽출부(505′)의 정점(506′)은, 동방향에서 본 페이스면(N)의 폭방향의 기준점(P3)보다 지름 방향 외측에 위치하고 있다.
그 때문에, 포핏 밸브 중간품(500′)의 단조를 행하면, 받침대(520)의 압압면(520a)에 의해 눌린 팽출부(505′)의 덩어리의 대부분은, 기준점(P3)보다 지름 방향 외측으로 이동하게 된다.
그렇게 하면, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 단조 후의 포핏 밸브(500)에서는, 페이스면(N)의 기준점(P3)보다 지름 방향 외측의 영역(R2)가, 지름 방향 내측의 영역(R1)보다, 소성 변형하면서 이동한 덩어리 양이 조밀하게 되므로, 페이스면(N)의 강성 강도는, 외경측 쪽이 내경측보다 높아지는 경향이 있다.
그 때문에, 단조에 의해 포핏 밸브를 제작할 때, 제작된 포핏 밸브의 페이스면의 강성 강도를, 보다 균일하게 할 수 있도록 하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 축부의 길이방향의 일단에 설치된 산부에 상기 일단측을 향함에 따라 외경이 넓어지는 방향의 페이스면을 가지는 포핏 밸브를, 상기 포핏 밸브의 중간품의 단조에 의해 제조하는 방법으로서,
상기 포핏 밸브의 중간품은, 축부의 길이방향의 일단에 상기 산부가 되는 대경부(大徑部)를 구비하고 있고, 상기 대경부에서는, 단조 후에 상기 페이스면으로 되는 영역에, 단조 후의 산부의 상기 페이스면을 기준으로 하여, 상기 페이스면의 법선 방향으로 정점을 위치시킨 팽출부가 설치되어 있으며,
단면에서 보아 상기 팽출부의 정점은, 상기 페이스면의 내경측의 기점과 외경측의 기점을 연결하는 가상 선상에 설정한 기준점을 통과하는 법선 상에 위치하고 있음과 함께,
상기 축부의 중심선의 축 방향에서 보아, 상기 내경측의 기점으로부터 기준점까지의 길이(L1)와, 상기 외경측의 기점으로부터 기준점까지의 길이(L2)와의 관계가 하기 식(1)로 되도록, 상기 기준점의 위치가 설정되어 있고,
0＜L1/L2≤0.5 …(1)
상기 축부의 중심선의 축 방향으로 대향 배치한 압압틀과 지지틀의 사이에서, 상기 팽출부를, 상기 지지틀의 상기 페이스면에 대응하는 형상의 압압면에 접촉시킨 상태에서, 상기 밸브 중간품을 상기 지지틀에 지지시킨 후, 상기 압압틀을, 상기 축부의 중심선의 축 방향에서 상기 지지틀에 접근하는 방향으로 이동시키고, 압압틀과 지지틀의 사이에 파지된 상기 팽출부의 영역을, 상기 축부의 중심선의 축 방향으로 소성적으로 변형시켜, 상기 페이스면을 형성하는 구성의 포핏 밸브의 제조방법으로 했다.
본 발명에 의하면, 지지틀의 압압면에 의해 눌려 이동하는 팽출부의 덩어리가, 최종적으로 페이스면으로 되는 영역을, 내경측으로부터 외경측을 향하여 이동하므로, 최종적으로 얻어지는 밸브의 페이스면에서는, 소성 변형하면서 이동한 덩어리 양이, 대략 균일한 분포로 된다.
따라서, 단조에 의해 제작한 포핏 밸브에 있어서, 페이스면의 강성 강도를, 보다 균일하게 할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 포핏 밸브 및 포핏 밸브 중간품을 설명하는 도면이다.
도 2는 실시 형태에 관한 포핏 밸브 중간품의 요부 확대도다.
도 3은 실시 형태에 관한 포핏 밸브 중간품의 단조 과정에서의 형상 변화를 설명하는 도면이다.
도 4는 실시 형태에 관한 포핏 밸브의 제조방법을 설명하는 플로차트이다.
도 5는 실시 형태에 관한 포핏 밸브에 있어서의 페이스면의 강성 강도를 설명하는 도면이다.
도 6은 종래 예에 따른 포핏 밸브의 제조방법을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
먼저, 단조에 의해 제작되는 포핏 밸브(10)와, 단조 전의 포핏 밸브 중간품(10')을 설명한다.
도 1은, 포핏 밸브 중간품(10')과, 이 포핏 밸브 중간품(10')의 단조에 의해 제작되는 포핏 밸브(10)를 설명하는 단면도이고, (a)는, 포핏 밸브 중간품(10')의 요부를, 단조 금형(200)과 함께 나타내는 단면도이며, (b)는, 단조에 의해 최종적으로 제작되는 포핏 밸브(10)의 요부 단면도이다.
도 2(a)는, 도 1(a)에서의 영역 A의 확대도이고, (b)는, 팽출부(15)에서의 영역 A의 형상의 변형 예를 나타내는 도면이다.
아울러, 도 1(a), 도 2에서는, 단조 전의 포핏 밸브 중간품(10')에서, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 위치를 파선으로 나타내고 있다.
도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 단조에 의해 제작되는 포핏 밸브(10)는, 축부(12)의 길이방향의 일단에, 산부(14)가 일체로 형성된 기본 형상을 갖고 있다.
축부(12)는, 상기 축부(12)의 중심축(X1)을 따라서 직선 형상으로 뻗는 봉 형상의 부재이고, 이 축부(12)의 일단에 형성된 산부(14)는, 원기둥 형상의 마진부(141)와, 마진부(141)로부터 멀어짐에 따라 중심축(X1)의 지름 방향의 외경이 작아지는 페이스부(142)를 갖고 있다.
이 페이스부(142)에는, 중심축(X1)에 대하여 소정 각도(θ)로 경사지는 페이스면(N)이 설치되어 있고, 단면에서 보아 이 페이스면(N)은, 마진부(141)와의 경계점(141a)으로부터, 중심축(X1) 측을 향하여 직선 형상으로 형성되어 있다.
실시 형태에서는, 이 페이스면(N)의 경사 각도(θ)는, 45°≤θ≤60°의 범위로 설정되어 있다.
이 포핏 밸브(10)를 단조에 의해 제작하기 전의 포핏 밸브 중간품(10')에서는, 원기둥 형상의 축부(12')의 일단측에, 단조 후에 산부(14)로 되는 중간 우산부(14')가 형성되어 있고, 이 포핏 밸브 중간품(10')은, 실시 형태에서는, 석출 경화형 Ni기 합금으로 형성되어 있다.
도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 중간 우산부(14')는, 원기둥 형상의 마진부(141′)와, 이 마진부(141′)로부터 멀어짐에 따라 중심축(X1)의 지름 방향의 외경이 작아지는 페이스부(142')로 구성되어 있고, 페이스부(142')에서는, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)(도면 중, 파선 참조)을 기준으로 하여, 페이스면(N)의 법선 방향으로 팽출하는 팽출부(15)가 설치되어 있다.
팽출부(15)는, 단조 후에 페이스면(N)으로 되는 영역이고, 이 팽출부(15)의 정점(15a)은, 단조 후의 페이스면(N)의 외경측의 기점(P2)와, 내경측의 기점(P1)을 연결하는 선분(K) 상에 설정한 기준점(P3)를 통과하는 법선(X2) 상에 위치하고 있다.
여기서, 팽출부(15)에서는, 외경측의 기점(P2)와 정점(15a)을 연결하는 경사면(14'b)과, 내경측의 기점(P1)과 팽출부(15)의 정점(15a)을 연결하는 경사면(14'c)이, 각각 직선 형상으로 형성되어 있고, 단면에서 보아 팽출부(15)는, 부등변삼각형 형상을 이루고 있다. 또한, 이 팽출부(15)의 정점(15a)에는, 곡면 가공이 실시되어 있고, 단면에서 보아 정점(15a)은, 뾰족한 형상이 아니라 R형상을 이루고 있다.
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 실시 형태에서는, 단조시에 소성 변형하는 팽출부(15)의 덩어리의 이동 방향을 제어하기 위해서, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 기준점(P3)의 위치는, 내경측의 기점(P1)에서 기준점(P3)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L1)와, 기준점(P3)으로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L2)와의 관계가 하기 식(1)로 되도록 설정되어 있다.
0＜L1/L2≤0.5 …(1)
아울러, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 기준점(P3)의 위치는, 내경측의 기점(P1)에서 기준점(P3)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L1)와, 기준점(P3)로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L2)와, 중심축(X1)으로부터 내경측의 기점(P1)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L3)와, 중심축(X1)으로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L4)와, 페이스면(N)으로부터 팽출부(15)의 정점(15a)까지의 높이(Z)와, 중심축(X1)에 대한 페이스면(N)의 각도(θ)와의 관계가 하기식 (2)로 되도록 설정되어 있는 것이, 더 바람직하다.
L2 ＞ L1 = (L4-L3)×1/2~(L4-L3)×3/4 ＞ Z×COSθ …(2)
또한, 페이스면(N)으로부터 팽출부(15)까지의 정점(15a)의 높이(Z)는, 중심축(X1)으로부터 내경측의 기점(P1)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L3)와, 중심축(X1)으로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L4)와, 중심축(X1)에 대한 페이스면(N)의 각도(θ)를 이용하여, 하기 식(3)으로 되도록 설정되어 있다.
Z＜((L4-L3)×COSθ)/2 …(3)
여기서, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 포핏 밸브 중간품(10')의 단조에 이용되는 단조 금형(200)은, 포핏 밸브 중간품(10')을 유지하는 받침대(210)(지지틀)와, 받침대(210)에 대향 배치되는 펀치(220)(압압틀)를 가지고 구성된다.
펀치(220)는, 도시하지 않은 구동장치에 의해 중심축(X1)의 축 방향을 따라서 진퇴 이동 가능하게 되어 있다.
포핏 밸브 중간품(10')을 단조할 때에는, 펀치(220)를, 중심축(X1)의 축 방향을 따라서 받침대(210) 측으로 이동시킴으로써, 펀치(220)는, 펀치(220)와 받침대(210)와의 사이에 파지된 포핏 밸브 중간품(10')을 받침대(210) 측으로 압압하여, 포핏 밸브 중간품(10')을 소성 변형시키면서 포핏 밸브(10)의 형상으로 정돈되도록 되어 있다.
받침대(210)의 펀치(220) 측의 상면(211)에는, 포핏 밸브 중간품(10')의 중간 우산부(14')를 유지하기 위한 틀 구멍(212)이 개구되어 있고, 이 틀 구멍(212)에는, 포핏 밸브 중간품(10')이, 축부(12') 측으로부터 삽입되도록 되어 있다.
틀 구멍(212)은, 펀치(220)로부터 멀어짐에 따라 내경이 작아지는 형상으로 형성되어 있고, 틀 구멍(212)을 둘러싸는 내벽(213)은, 상면(211) 측의 개구벽(214)과, 이 개구벽(214)의 펀치(220)와는 반대 측으로 연속하는 압압벽(215)을 갖고 있다.
압압벽(215)은, 펀치(220)로부터 멀어짐에 따라 중심축(X1)으로 가까워지는 방향으로 경사져 있고, 압압벽(215)의 중심축(X1)과의 교차 각은, 단조 후의 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 경사 각도와 같은 각도(θ)로 되어 있다.
압압벽(215)의 내측면은, 포핏 밸브 중간품(10')을 단조할 때, 포핏 밸브 중간품(10')의 중간 우산부(14')에 설치한 팽출부(15)를 압압하는 압압면(215a)으로 되어 있고, 이 압압면(215a)은, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 형상으로 대응한 형상으로 형성되어 있다.
아울러, 포핏 밸브 중간품(10')은, 단조 전의 단계에서는, 팽출부(15)를 압압면(215a)에 접촉시킨 상태에서, 받침대(210)로 지지되도록 되어 있다.
이 상태에서, 포핏 밸브 중간품(10')과 받침대(210)의 압압면(215a)의 사이에는, 팽출부(15)와 압압면(215a)의 접촉점을 사이에 두고 외경측과 내경측에 공간(216, 217)이 확보되어 있다.
공간(216)은, 압압면(215a)과 팽출부(15)의 경사면(14'b)과의 사이에, 공간(217)은, 압압면(215a)과 팽출부(15)의 경사면(14'c)과의 사이에, 각각 형성되어 있고, 단조시에 압압면(215a)에 눌려 소성 변형하면서 이동하는 팽출부(15)의 덩어리가 빠져나갈 수 있는 공간으로 되어 있다.
중심축(X1)의 축 방향에서 보아, 틀 구멍(212)의 중앙부에는, 상기 틀 구멍(212)과 연이어 통하는 구멍(218)이 개구되어 있고, 이 구멍(218)은, 중심축(X1)을 따라서 형성되어 있다.
구멍(218)의 내경은, 포핏 밸브 중간품(10')의 축부(12')의 외경과 정합하는 지름으로 형성되어 있고, 포핏 밸브 중간품(10')을 받침대(210)로 유지시킬 때, 포핏 밸브 중간품(10')의 축부(12')가 삽입 통과되어, 포핏 밸브 중간품(10')이 중심축(X1)의 축 방향을 따르는 소정 위치로 유지되도록 되어 있다.
다음으로, 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)의 단조에 의한 소성변형에 대해 설명한다.
도 3은, 포핏 밸브 중간품(10')의 단조 과정을 설명하는 도면이고, (a)는, 포핏 밸브 중간품(10')의 단조 초기를 설명하는 요부 단면도이며, (b)는, 포핏 밸브 중간품(10')의 단조 도중을 설명하는 요부 단면도이고, (c)는, 포핏 밸브 중간품(10')의 단조 후를 설명하는 요부 단면도이다.
펀치(220)를 중심축(X1)을 따라서 받침대(210) 측으로 이동시켜, 펀치(220)에서의 받침대(210)와 대향하는 하면(221)에 의해, 받침대(210)의 틀 구멍(212)에 유지된 포핏 밸브 중간품(10')의 상면(14'e)을 압압하면, 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)는, 받침대(210)의 압압면(215a)에, 중심축(X1)의 축 방향으로부터 눌려진다. 그에 의해, 팽출부(15)의 정점(15a)은, 압압면(215a)으로부터 응력(반력)(f1)을 받는다(도 3(a) 참조).
이 응력(f1)은, 팽출부(15)의 정점(15a)을 통과함과 함께 중심축(X1)으로 평행한 직선(X3)을 따라서, 펀치(220) 측의 상방으로 작용한다(도면의 부호 중 응력(f1) 참조).
여기서, 팽출부(15)의 정점(15a)에는, 곡면 가공이 실시되어 있고, 단면에서 보아 정점(15a)은, 뾰족한 형상이 아니라 R형상을 이루고 있다.
그 때문에, 포핏 밸브 중간품(10')을 단조할 때, 받침대(210)의 압압면(215a)이, 정점(15a)이 뾰족한 형상을 이루고 있는 경우보다, 팽출부(15)의 곡면 가공이 실시된 부분(R형상의 부분)이 넓은 범위에 걸쳐서 접촉하도록 되어 있다.
이에 의해, 압압면(215a)으로부터 팽출부(15)로 작용하는 응력(f1)은, 정점(15a)이 뾰족한 형상을 이루고 있는 경우보다, 더 넓은 범위에 걸쳐서 균등하게 작용하므로, 정점(15a)의 위치에 다소 편차가 있어도, 팽출부(15)의 덩어리의 이동 방향이 같은 방향으로 되도록 컨트롤할 수 있다.
또한, 팽출부(15)의 정점(15a)에, 곡면 가공을 실시함으로써, 정점(15a)에의 과대 응력 집중을 방지할 수 있기 때문에, 포핏 밸브 중간품(10')의 크기가 커서 단조시의 하중이 커지는 경우에서도 제조 결함의 발생을 경감할 수 있다.
아울러, 정점(15a)이 뾰족한 형상을 이루고 있는 경우에는, 압압면(215a)과 팽출부(15)의 정점(15a)이 점 접촉하므로, 응력(f1)은 팽출부(15)의 정점(15a)에만 작용한다.
그 때문에, 정점(15a) 위치의 편차에 따라, 팽출부(15)의 덩어리의 이동 방향이 변화하므로, 덩어리의 이동 방향은, 정점(15a)이 R형상을 이루고 있는 경우보다 불안정하게 된다(덩어리의 이동 방향을 컨트롤하기 어려워진다).
상기의 실시 형태에서는, 팽출부(15) 정점(15a)의 곡면 가공의 곡율(R)을, 2㎜≤R≤10㎜로 되도록 설정하여, 팽출부(15)의 덩어리의 이동 방향을, 정점(15a)이 뾰족한 형상을 이루고 있는 경우에도, 컨트롤할 수 있도록 되어 있다.
포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)에, 받침대(210)의 압압면(215a)으로부터의 응력(f1)이 작용하면, 팽출부(15)의 정점(15a)과 그 근방의 덩어리는, 이 압압면(215a)으로부터 받는 응력(f1)에 의해, 압압면(215a)에 대하여 중심축(X1)의 축 방향으로 눌려져, 소성 변형하면서 이동한다.
여기서, 정점(15a)을 사이에 두고, 외경측과 내경측에는, 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리가 빠져나갈 수 있는 공간(216, 217)이 확보되어 있으므로, 압압면(215a)에 의해 눌린 팽출부(15)의 덩어리는, 정점(15a)을 사이에 두고 외경측과 내경측의 공간(216, 217)으로 유입하면서, 펀치(220) 측의 상방으로 이동한다.
여기서, 받침대(210)의 압압면(215a)은, 펀치(220) 측의 상방을 향함에 따라, 중심축(X1)으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있으므로, 압압면(215a)에 의해 눌려 소성 변형하면서 이동하는 팽출부(15)의 덩어리는, 정점(15a)의 내경측(중심축(X1))보다 외경측의 쪽으로 대부분 이동한다.
상기한 바와 같이 실시 형태에서는, 팽출부(15) 정점(15a)의 위치를, 하기 식(1)에 나타내는 관계에 기초하여 설정하여, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 정점(15a)의 위치가, 최종적으로 얻어지는 페이스면(N)의 외경측의 기점(P2)보다 내경측의 기점(P1)에 가깝게 배치되도록 되어 있다.
0＜L1/L2≤0.5 …(1)
L1은, 내경측의 기점(P1)에서 기준점(P3)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이이고, L2는, 기준점(P3)으로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L2)이다.
여기서, 펀치(220)에 의해, 포핏 밸브 중간품(10')을 압압하면, 팽출부(15)의 덩어리는, 팽출부(15)의 내부로 밀어 넣어지면서, 팽출부(15)의 정점(15a)을 기준으로 하여 내경측(기점(P1)측)과 외경측(기점(P2)측)으로 이동하게 된다.
그리고, 압압력이 정점(15a)으로부터 작용하는 팽출부(15)의 덩어리는, 내경측보다 외경측으로 이동하기 쉽게 되어 있다.
그 때문에, 상기와 같이 팽출부(15) 정점(15a)의 위치를 설정하면, 단조시에 압압면(215a)에 의해 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리가, 최종적으로 페이스면(N)으로 되는 영역을 내경측(중심축(X1)측)으로부터 외경측으로 횡단하여 이동하게 된다. 이에 의해, 최종적으로 페이스면(N)으로 되는 영역에서는, 중심축(X1)의 지름 방향의 넓은 범위에 걸쳐, 소성변형된 덩어리의 밀도가 높은 영역(S1)이 형성된다(도 3(a)의 해칭(hatching) 참조).
도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 펀치(220)를 중심축(X1)을 따라서 받침대(210) 측으로 더 밀어넣음으로써, 포핏 밸브 중간품(10')의 단조가 진행되면, 더 많은 팽출부(15)의 덩어리가 팽출부(15)의 내부로 밀어 넣어지면서, 외경측 및 내경측을 향하여 소성 변형하면서 이동한다.
그러면, 팽출부(15)의 안쪽 깊숙한 곳과 외경측에서, 소성 변형하면서 이동한 덩어리가 보다 조밀하게 되므로, 팽출부(15)의 안쪽 깊숙한 곳까지 가공 경화됨과 함께, 보다 외경측까지 가공 경화한 영역(S2)이 형성된다(도 3(b)의 해칭 참조).
이 도 3(b)에 나타내는 시점(時點)에서는, 받침대(210)의 압압면(215a)에 접촉되어 있는 팽출부(15)의 덩어리는, 최종적으로 형성되는 페이스면(N)을 기준으로 하여 대략 균등한 두께(W)를 갖고 있다.
그리고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 단조의 최종 단계에서는, 단조에 의해, 도 3(a)의 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)는, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 형상으로 정돈된다.
이때, 도 3(b)의 시점에서 대략 균등한 두께(W)로 되어 있던 팽출부(15)의 덩어리가, 페이스면(N) 측으로 밀어넣어져, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)으로 되므로, 페이스면의 내측에는, 밀어 넣어진 팽출부(15)의 덩어리의 소성변형에 의한, 강성 강도가 높여진 영역이 소정 깊이로 형성되게 된다.
여기서, 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)의 덩어리 양이 많을 때에는, 압압면(215a)에 의해 압압된 팽출부(15)의 덩어리가, 소성변형된 덩어리를 빠져나오게 하기 위한 외경측의 공간(216)을 넘어, 외경측으로 더 이동할 우려가 있다.
만일, 도 1 ~ 도 3에 나타내는 펀치(220)와 받침대(210)의 관계가, 도 6(b)에 나타낸 종래의 단조 금형과 같이, 펀치(540)가, 받침대(520)의 틀 구멍(522)을 둘러싸는 개구벽(524)까지 안으로 끼워지는 구성으로 되어 있으면, 단조시에 소성 변형하면서 이동하는 팽출부(15)의 덩어리의 외경측으로의 이동이 저지되게 된다.
그렇다면, 단조 도중에 덩어리의 이동이 저지되어, 최종적으로 형성되는 페이스면(N)의 외경측까지 이동한 덩어리가 퍼지지 않으므로, 단조 후의 페이스면(N)이, 외경측까지 균일하게 가공 경화되지 않게 되어 버린다.
본 발명의 실시 형태에서는, 도 1에 나타내는 개구벽(214)의 중심축(X1)과의 교차각은, 압압벽(215)의 중심축(X1)과의 교차각보다 작아져 있음과 함께, 단조시에, 펀치(220)의 하면(221)과 받침대(210)의 상면(211)이 접촉하도록 구성되어 있다(도 3(c) 참조).
이 때문에, 포핏 밸브 중간품(10')을 받침대(210)의 틀 구멍(212)의 압압면(215a)에 유지한 상태에서, 공간(217)의 더한층 외경측으로, 개구벽(214)과 중간 우산부(14')의 마진부(141′)에 끼워 넣어져 형성되는 플랭크부(219)가 형성된다.
따라서, 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)의 덩어리 양이 많은 경우에는, 소성 변형하면서 외경측으로 이동하는 팽출부(15)의 덩어리는, 공간(216)이 가득 찬 후, 공간(216)을 넘어 플랭크부(219)로 유입될 수 있어, 단조의 최후까지 팽출부(15)의 덩어리의 소성변형에 의한 이동이 확실히 행해진다. 이에 의해, 단조 후의 페이스면(N)은 외경측까지 확실히 가공 경화되도록 되어 있다.
이와 같이, 단조 전의 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)의 정점(15a)은, 외경측의 기점(P2)보다 내경측의 기점(P1)에 가깝게 위치하고 있기 때문에, 단조시에 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리는, 최종적으로 페이스면(N)으로 되는 영역을 내경측으로부터 외경측으로 횡단하게 된다.
이 때문에, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)에서는, 소성 변형하면서 이동한 팽출부(15)의 덩어리 양이 내경측의 기점(P1)의 근방으로부터 외경측의 기점(P2) 근방의 범위에 걸쳐, 그리고 페이스면(N)의 소정의 깊이까지, 대략 균일한 분포로 된다(도 3(c) 참조).
따라서, 단조에 의해 포핏 밸브(10)를 제작할 때, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 내경측으로부터 외경측까지의 대략 전체에 걸친 영역(S3)이 소성변형에 의해 가공 경화하므로, 강성 강도를 보다 균일하게 할 수 있다(도 3(c)의 해칭 참조).
상기의 단조 금형(200)을 이용한 포핏 밸브 중간품(10')의 단조는, 재결정 온도 미만에서 행해지는 냉간 단조 또는 온간 단조에 의해 실시된다.
다음으로, 포핏 밸브(10)의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 4는, 포핏 밸브(10)의 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
우선 처음에, 스텝(S101)에서는, 단조 전의 포핏 밸브 중간품(10')의 기본 형상의 형성을 행한다.
구체적으로는, 단조 등에 의해, 석출 경화형 Ni기 합금을 기재(基材)로 한 축부(12')의 길이방향의 일단측에 중간 우산부(14')를 형성한다(중간품 성형 공정).
스텝(S102)에서는, 포핏 밸브 중간품(10')을 소정의 온도로 가열한 후, 포핏 밸브 중간품(10')을 급냉한다(용체화 처리 공정).
예를 들면, 포핏 밸브 중간품(10')이 석출 경화형 Ni기 합금의 경우에는, 1000℃~1100℃ 범위의 일정 온도로 가열한 후, 급냉을 행한다.
여기서, 아무런 열처리를 행하지 않는 경우, 포핏 밸브 중간품(10')을 형성하는 금속 조직은 불균일한 상태로 되어 있다.
상기와 같이, 포핏 밸브 중간품(10')을 가열 유지하면, 포핏 밸브 중간품(10')의 재료 성분이 균일하게 녹아 넣어지므로, 이 상태로, 포핏 밸브 중간품(10')을 급냉함으로써, 금속 조직을 균일한 상태(고용화)로 할 수 있다.
스텝(S103)에서는, 스텝(S102)에서 냉각한 후의 포핏 밸브 중간품(10')을, 스텝(S102)의 가열 온도보다 낮은 일정 온도로 소정 시간 가열을 행한다(시효처리 공정).
예를 들면, 포핏 밸브 중간품(10')이 석출 경화형 Ni기 합금의 경우에는, 400~700℃ 범위의 일정 온도로, 120~300분간의 가열을 행한다.
이에 의해, 용체화 처리 공정(스텝 S102)을 거친 포핏 밸브 중간품(10')의 금속 결정을 미세하게 하여, 결정 입계에 경질의 석출물을 얻을 수 있기 때문에, 더욱 재료 경도를 높일 수 있다(시효경화).
스텝(S104)에서는, 포핏 밸브 중간품(10')을 구성하는 금속의 재결정 온도 미만의 온도 환경하에서, 포핏 밸브 중간품(10')을 단조하여, 포핏 밸브(10)의 형상으로 성형함과 함께, 단조 후의 페이스부를 더욱 단단하게 한다(냉간 단조 또는 온간 단조 공정).
재결정 온도 미만의 온도는, 예를 들면, 포핏 밸브 중간품(10')이 석출 경화형 Ni기 합금의 경우에는, 20~500℃의 온도 범위이다.
이와 같이, 용체화 처리 공정(스텝 S102) 및 시효처리 공정(스텝 S103)에서 경화한 포핏 밸브 중간품(10')을, 냉간 단조 또는 온간 단조함으로써, 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)을, 가공 경화를 수반하여 더 단단하게 할 수 있다.
그리고, 스텝(S105)에서는, 단조 후의 포핏 밸브(10)를, 스텝(S103)의 시효처리 온도보다 낮은 온도로 가열하여, 금속 내부의 응력 제거를 행한다(소둔 처리 공정).
최후 스텝(S106)에서는, 단조 후의 포핏 밸브(10)를 절삭 등으로 최종의 제품 형상으로 마무리한다(마무리 가공 공정).
단조 후의 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)을 절삭 가공으로 마무리함으로써, 페이스면(N)의 가공 정밀도나 표면 거칠기를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 페이스면(N) 아래에는, 소정의 깊이까지 균일하게 가공 경화된 층이 형성되어 있는데, 페이스면(N)을 절삭함으로써, 이 균일하게 가공 경화된 층을 표면에 출현시킬 수 있다.
다음으로, 단조 후의 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)에서의 강성 강도의 측정 결과를 설명한다.
도 5(a)는, 페이스면(N)의 강성 강도의 측정 개소를 설명하는 도면이고, (b)는, 페이스면(N)의 내경측의 위치(N1)에서의 강성 강도의 측정 결과이며, (c)는, 페이스면(N)의 내경측과 외경측의 중간 위치(N2)에서의 강성 강도의 측정 결과이고, (d)는, 페이스면(N)의 외경측의 위치(N3)에서의 강성 강도의 측정 결과이다.
도 5(a)에서는, 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)을 실선으로 나타내고, 최종 제품 형상의 페이스면(NA)을 파선으로 나타내고 있다.
도 5(b)부터 (d)까지는, 강성 강도의 비교를 위해, 본 발명의 제조방법에 의해 제조한 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 강성 강도와, 본원 출원인의 특허 발명(일본 특허 제2925945호)의 제조방법에 의해 제조한 포핏 밸브(이하, 「종래의 포핏 밸브」라고 함)의 페이스면의 강성 강도를 같은 조건으로 측정한 결과를 나타낸다. 도 5에서는, 본 발명의 제조방법으로 제조한 포핏 밸브(10)의 측정 결과를 검은 색 동그라미 기호로 기재하고, 종래품의 포핏 밸브의 측정 결과를 검은 색 삼각 기호로 기재하고 있다.
아울러, 페이스면의 강성 강도의 측정은, 빅커스 강성 강도계를 이용하고, JISZ2244로 규정된 빅커스 경도 시험 방법에 준하여 행한 것이다.
도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제조방법으로 제조된 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 단면에서, 내경측의 위치(N1), 내경측과 외경측의 중간 위치(N2) 및 외경측 위치(N3)의 각각의 위치에서, 최종적으로 제품으로 되는 포핏 밸브의 페이스면(NA)의 표면으로부터 5㎜의 깊이까지 1㎜ 간격으로 측정을 행하였다.
아울러, 종래의 포핏 밸브의 페이스면의 강성 강도도 같은 위치에서 측정을 행하였다.
그 결과, 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 내경측 위치(N1)에서는, 페이스면(N)으로부터 모든 측정 깊이에서, 빅커스 경도(Hv)로 500 이상의 값으로 되었다. 한편, 종래의 포핏 밸브의 페이스면(NA)에서는, 페이스면(NA)으로부터의 깊이에 의한 경도의 편차가 커서, 빅커스 경도(Hv)로 목적으로 하는 450 미만으로 되는 위치가 있다(도 5(b) 참조).
페이스면(N)의 내경측과 외경측 사이의 위치(N2)에서는, 페이스면(NA)으로부터 모든 측정 깊이에서, 빅커스 경도(Hv)로 500 이상의 값으로 되었다.
한편, 종래의 포핏 밸브에서는, 페이스면(NA)으로부터 깊은 위치(깊이가 5㎜인 위치)에서는 450 미만이고, 목적으로 하는 450 이상의 값으로는 되지 않았다(도 5(c) 참조).
페이스면(N)의 외경측의 위치(N3)에서는, 페이스면(N)으로부터 모든 측정 깊이에서, 빅커스 경도(Hv)로 500 이상의 값으로 되었다. 종래의 포핏 밸브의 페이스면(NA)에서도, 빅커스 경도(Hv)로 본 발명의 목적으로 하는 450 이상의 값으로 되었지만, 본 발명에 따른 제조방법으로 제작한 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 강성 강도보다는 작은 값으로 되었다(도 5(c) 참조).
상기와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조한 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)에서는, 표면으로부터 깊이 5㎜까지의 측정 개소의 전부에서, 빅커스 경도(Hv)로 본 발명의 목적으로 하는 450을 초과하고, 모든 측정 개소에서 500 이상의 값으로 되어, 모든 측정 개소에서 종래의 제조방법으로 제작한 포핏 밸브의 페이스면(NA)의 강성 강도보다 큰 값이 얻어진다.
이상과 같이, 실시형태에서는,
도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 축부(12)의 길이방향의 일단에 설치된 산부(14)에, 축부(12)의 일단측을 향함에 따라 외경이 넓어지는 방향의 페이스면(N)을 가지는 포핏 밸브(10)를, 도 1(a)에 나타내는 석출 경화형 Ni기 합금으로 이루어지는 포핏 밸브 중간품(10')의 단조에 의해 제조하는 방법으로서,
포핏 밸브 중간품(10')은, 축부(12')의 길이방향의 일단에, 단조 후에 산부(14)로 되는 중간 우산부(14')(대경부)를 구비하고 있고,
중간 우산부(14')에서는, 단조 후에 페이스면(N)으로 되는 영역에, 단조 후의 산부(14)의 페이스면(N)을 기준으로 하여, 페이스면(N)의 법선(X2) 방향으로 정점(15a)을 위치시킨 팽출부(15)가 설치되어 있으며,
단면에서 보아 팽출부(15)의 정점(15a)은, 페이스면(N)의 내경측의 기점(P1)과 외경측의 기점(P2)를 연결하는 선분(K)(가상선) 상에 설정한 기준점(P3)를 통과하는 법선(X2) 상에 위치하고 있음과 함께,
축부(12')의 중심축(X1)의 축 방향에서 보아, 내경측의 기점(P1)에서 기준점(P3)까지의 길이(L1)과, 외경측의 기점(P2)로부터 기준점(P3)까지의 길이(L2)와의 관계가 하기 식(1)로 되도록, 기준점(P3)의 위치가 설정되어 있고,
0＜L1/L2≤0.5 …(1)
중심축(X1) 방향으로 대향 배치한 펀치(220)(압압틀)와 받침대(210)(지지틀)와의 사이에서, 팽출부(15)를, 받침대(210)의 페이스면(N)에 대응하는 형상의 압압면(215a)에 접촉시킨 상태로, 포핏 밸브 중간품(10')을 받침대(210)로 지지시킨 후, 펀치(220)를, 중심축(X1) 방향으로 받침대(210)에 접근시키는 방향으로 이동시켜, 펀치(220)와 받침대(210)의 사이에 파지된 팽출부(15)의 영역을, 중심축(X1) 방향으로 소성적으로 변형시켜, 페이스면(N)을 형성하는 포핏 밸브의 제조방법으로 했다.
선박용 등의 내연기관으로 사용되는 포핏 밸브에서는, 밸브의 페이스면에, 연소 잔사(殘渣)의 침투에 의한 압흔(壓痕)이 발생하거나, 포핏 밸브의 밸브 시트에 대한 충돌에 의해서, 밸브 페이스면이 마모하는 경우가 있다.
이러한 경우, 압흔 등이 발생한 밸브의 페이스면을 연마에 의해 보수하여, 포핏 밸브를 재이용하는 것이 행해진다.
여기서, 포핏 밸브의 페이스면이, 소정의 깊이까지 균일하게 경화되어 있지 않은 경우, 페이스면의 보수(연마)에 의해서 형성된 새로운 페이스면에, 경도가 낮은 부분이 출현되어 버린다. 이와 같이 경도가 낮은 부분을 가지는 포핏 밸브는, 내연기관으로의 사용에 적합하지 않기 때문에, 페이스면을 보수한 후의 포핏 밸브를 재이용할 수 없게 되어 버린다.
상기와 같이 구성하면, 받침대(210)의 압압면(215a)에 의해 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리가, 최종적으로 페이스면(N)으로 되는 영역을, 내경측으로부터 외경측을 향하여 이동하므로, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)에서는, 소성 변형하면서 이동한 팽출부(15)의 덩어리 양이 대략 균일한 분포로 됨과 함께, 이동한 덩어리가 조밀하게 됨으로써, 페이스면의 내경측으로부터 외경측에 걸친 범위에서, 소정의 깊이까지 균일하게 가공 경화시킬 수 있다.
이에 의해, 마모한 페이스면을 연마하여 포핏 밸브를 재이용하는 경우, 연마에 의해 깎여진 페이스면의 깊이가 소정 깊이에 이르기까지, 연마 후의 페이스면의 경도에 낮은 부분이 생기지 않기 때문에, 포핏 밸브의 여러 차례 재이용이 가능해진다.
특히, 포핏 밸브 중간품(10')의 중간 우산부(14')에서는, 축부(12')의 중심축(X1)(중심선)의 축 방향에서 보아, 내경측의 기점(P1)에서 기준점(P3)까지의 길이(L1)와, 외경측의 기점(P2)로부터 기준점(P3)까지의 길이(L2), 중심축(X1)으로부터 내경측의 기점(P1)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L3)와, 중심축(X1)으로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L4)와의 관계가 하기 식(2)로 되도록, 기준점(P3)의 위치를 설정했다.
L2 ＞ L1 = (L4-L3)×1/2 ~ (L4-L3)×3/4 ＞ Z×COSθ …(2)
이와 같이 설정함으로써, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 팽출부(15)의 정점(15a)의 위치가, 내경측의 기점(P1)과 외경측의 기점(P2)를 연결하는 선분의 길이 방향의 중간 점보다 내경측으로써, 내경측의 기점(P1)에 가까운 위치에 배치되게 된다.
이에 의해, 받침대(210)의 압압면(215a)에 의해 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리가, 최종적으로 페이스면(N)으로 되는 영역을, 내경측으로부터 외경측의 보다 넓은 범위에 걸쳐서 이동한다. 따라서, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)에서, 보다 넓은 범위를 가공 경화시킬 수 있다.
따라서, 페이스면(N)의 강성 강도를, 더 넓은 범위에 걸쳐서 높일 수 있다.
또한, 포핏 밸브 중간품(10')의 중간 우산부(14')에서는, 축부(12')의 중심축(X1)의 축 방향에서 보아, 페이스면(N)으로부터의 팽출부(15) 정점(15a)의 높이(Z)는, 중심축(X1)으로부터 내경측의 기점(P1)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L3)와, 중심축(X1)으로부터 외경측의 기점(P2)까지의 중심축(X1)의 지름 방향의 길이(L4)와, 중심축(X1)에 대한 페이스면(N)의 각도(θ)를 이용하여, 하기 식(3)으로 되도록 설정되어 있다.
Z ＜ ((L4-L3)×COSθ)/2 …(3)
여기서, 페이스면(N)에서의 팽출부(15) 정점(15a)의 높이(Z)가 높아질수록, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 팽출부(15) 정점(15a)의 위치가, 내경측의 기점(P1)측으로부터 외경측의 기점(P2) 측으로 가까워지게 된다.
그 때문에, 팽출부(15)의 정점(15a)을 받침대(210)의 압압면(215a)으로 압압할 때, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 팽출부(15) 정점(15a)의 위치가 외경측의 기점(P2)에 가까워질수록, 단조시에 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리는, 강성 강도가 높은 축부(12')가 위치하는 내경측(기점(P1) 측)으로 이동하기 어려워진다.
그 때문에, 단조시에 눌려 이동하는 팽출부(15)의 덩어리는, 내경측보다 외경측 쪽으로 대부분 이동하게 되고, 단조 후의 페이스면(N)에서는, 외경측에 비하여 내경측의 가공 경화가 불충분하게 된다.
실시 형태에서는, 상기한 식(3)의 관계를 만족하는 바와 같이, 단조 후에 형성되는 페이스면(N)을 기준으로 한 팽출부(15) 정점(15a)의 높이(Z)를 설정함으로써, 중심축(X1)의 축 방향에서 본 정점(15a)의 위치가, 중심축(X1) 가까이(내경 가까이)에 배치되도록 되어 있다.
이는, 단조시에 팽출부(15)에 작용하는 응력은, 팽출부(15)의 압압의 개시 시점(소성 변형의 개시 시점)이 가장 높아지므로, 팽출부(15)의 정점(15a)을 강성이 높은 축부(12') 측에 위치시켜 소성 변형의 개시 시점의 높은 압압력으로 팽출부(15)를 압압함으로써, 축부(12') 측의 페이스면(N)도 충분히 소성 변형시켜, 가공 경화시키는 것이 가능해지기 때문이다.
이에 의해, 압압 개시 시점의 높은 응력을 이용하여, 팽출부(15)의 덩어리를, 강성이 높은 축부(12') 측의 페이스면(N)까지 이동시켜 가공 경화시킬 수 있으므로, 단조 후의 페이스면(N)의 내경측의 강성 강도도 높일 수 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 받침대(210)의 압압면(215a)은, 펀치(220)측을 향함에 따라 중심축(X1)으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있고, 팽출부(15)의 영역은, 압압면(215a)에 의해 중심축(X1)의 지름 방향 외측과 펀치(220) 측으로 소성적으로 변형하면서, 최종적인 페이스면(N)을 형성하는 밸브의 제조방법으로 했다.
이와 같이 구성하면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 받침대(210)의 압압면(215a)에 의해 눌린 팽출부(15)의 덩어리의 이동이, 경사진 압압면(215a)에 의해, 최종적으로 페이스면(N)으로 되는 영역의 내경측으로부터 외경측을 향하여 유도되므로, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)에서의 이동한 덩어리의 분포를, 더 균일하게 할 수 있다.
이에 의해, 제작된 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)의 강성 강도가 보다 균일하게 되므로, 페이스면(N)의 내마모성의 향상에 의한 밸브의 장기 수명화가 기대된다.
상기와 같이, 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)를 소성적으로 변형시키기 전에, 포핏 밸브 중간품(10')의 용체화 처리를 행하는 스텝(용체화 처리 공정)과, 포핏 밸브 중간품(10')의 시효처리를 행하는 스텝(시효처리 공정)을 가지는 밸브의 제조방법으로 했다.
포핏 밸브 중간품(10')에서는, 상기 포핏 밸브 중간품(10')을 형성하는 금속 조직은 불균일한 상태로 되어 있다.
상기와 같이, 포핏 밸브 중간품(10')을 가열 유지하여 재료 성분을 균일하게 녹여 넣은 후, 포핏 밸브 중간품(10')을 급냉하면, 금속 조직을 균일한 상태(고용화)로 할 수 있다(용체화 처리 공정).
그리고, 용체화 처리 공정을 거친 포핏 밸브 중간품(10')을 용체화 처리 공정시의 과열 온도보다 낮은, 일정 온도로 소정 시간 가열을 행함으로써, 포핏 밸브 중간품(10')의 금속 결정을 미세하게 하여, 결정 입계에 경질인 석출물을 얻을 수 있기 때문에, 더욱 재료 경도를 높게 할 수 있다(시효경화).
또한, 포핏 밸브 중간품(10')의 팽출부(15)를 소성적으로 변형시켜, 최종적인 포핏 밸브(10)를 성형한 후에, 성형된 포핏 밸브(10)의 소둔 처리를 행하는 스텝(소둔 처리 공정)을 가지는 밸브의 제조방법으로 했다.
이와 같이 구성하면, 최종적으로 얻어지는 포핏 밸브(10)의 페이스면(N)을 더 경화시킬 수 있으므로, 페이스면(N)의 강성 강도를 보다 높일 수 있다.
또한, 팽출부(15) 영역의 소성적인 변형은, 석출 경화형 Ni기 합금의 재결정 온도 미만에서 행하는 밸브의 제조방법으로 했다.
석출 경화형 Ni기 합금의 재결정 온도 이상에서, 팽출부(15)의 덩어리의 소성변형을 행하면, 단조 가공이 용체화 상태로 되어 페이스면(N)의 강성 강도가 저하하므로, 상기와 같이 구성함으로써, 페이스면(N)의 강성 강도의 저하를 적합하게 방지할 수 있다.
아울러, 상기의 실시 형태에서는, 포핏 밸브 중간품(10') 팽출부(15)의 외경측을 경사면(14'b)으로 했지만, 이러한 직선 형상의 경사면(14'b)이 아니라, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 팽출 방향(부풀려져 나온 방향)으로 볼록한 호 형상의 경사면(14"b)에 형성해도 좋다.
이와 같이 하면, 받침대(210)의 압압면(215a)과, 팽출부(15)의 호 형상의 경사면(14"b)은 면 접촉되고, 압압면(215a)과 경사면(14"b)이 더 넓은 범위에 걸쳐서 접촉할 수 있다.
따라서, 압압면(215a)에서, 팽출부(15)의 호 형상의 경사면(14"b)에 작용하는 응력은, 더 넓은 범위에 걸쳐서 균등하게 작용하므로, 압압면(215a)이 팽출부(15)의 덩어리를 소정의 압압 방향(가압 방향)으로 안정된 상태로 압압(가압)하는 것을 기대할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 이루어질 수 있는 다양한 변경, 개량이 포함된다.
10' 포핏 밸브 중간품 10 포핏 밸브
12', 12 축부 14' 중간 우산부
14'b 경사면 14'c 경사면
14'd 목부 14'e 상면
15 팽출부 15a 정점
14 산부 141' 마진부
141a 경계점 142' 페이스부
210 받침대 211 상면
212 틀 구멍 213 벽부
214 개구벽 215 압압벽
215a 압압면 216, 217 공간
218 구멍 219 플랭크부
220 펀치 221 하면
N 페이스면 P1 내경측의 기점
P2 외경측의 기점 P3 기준점

Claims (17)

  1. 축부(軸部)의 길이방향의 일단에 설치된 산부(傘部)에 상기 일단측을 향함에 따라 외경이 넓어지는 방향의 페이스면을 가지는 포핏 밸브를, 상기 포핏 밸브 중간품의 단조에 의해 제조하는 방법으로서,
    상기 포핏 밸브 중간품은, 축부의 길이방향의 일단에 상기 산부로 되는 대경부(大徑部)를 구비하고 있고, 상기 대경부에서는, 단조 후에 상기 페이스면으로 되는 영역에, 단조 후의 산부의 상기 페이스면을 기준으로 하여, 상기 페이스면의 법선 방향으로 정점을 위치시킨 팽출부가 설치되어 있으며,
    단면에서 보아 상기 팽출부의 정점은, 상기 페이스면 내경측의 기점과 외경측의 기점을 연결하는 가상 선상에 설정한 기준점을 통과하는 법선 상에 위치하고 있음과 함께,
    상기 축부의 중심선의 축 방향에서 보아, 상기 내경측의 기점으로부터 기준점까지의 길이(L1)와, 상기 외경측의 기점으로부터 기준점까지의 길이(L2)의 관계가 하기 식(1)로 되도록, 상기 기준점의 위치가 설정되어 있고,
    0＜L1/L2≤0.5 …(1)
    상기 축부의 중심선의 축 방향으로 대향 배치한 압압틀과 지지틀과의 사이에서, 상기 팽출부를, 상기 지지틀의 상기 페이스면에 대응하는 형상의 압압면에 접촉시킨 상태에서, 상기 포핏 밸브 중간품을 상기 지지틀에 지지시킨 후, 상기 압압틀을, 상기 축부의 중심선의 축 방향으로 상기 지지틀에 접근하는 방향으로 이동시켜, 압압틀과 지지틀의 사이에 파지된 상기 팽출부의 영역을, 상기 축부의 중심선의 축 방향으로 소성적으로 변형시켜, 상기 페이스면을 형성하는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 산부에서는, 상기 축부 중심선의 축 방향에서 보아, 상기 내경측의 기점으로부터 상기 기준점까지의 길이(L1)와, 상기 외경측의 기점으로부터 상기 기준점까지의 길이(L2)와, 상기 중심선으로부터 상기 내경측의 기점까지의 상기 중심선의 지름 방향의 길이(L3)와, 상기 중심선으로부터 상기 외경측의 기점까지의 상기 중심선의 지름 방향의 길이(L4)와, 상기 페이스면으로부터 상기 팽출부의 정점까지의 높이 Z와, 상기 중심선에 대한 상기 페이스면의 각도θ의 관계가 하기 식(2)로 되도록, 상기 기준점의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
    L2 ＞ L1 = (L4-L3)×1/2~(L4-L3)×3/4 ＞ Z×COSθ …(2)
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 산부에서는, 상기 축부 중심선의 축 방향에서 보아, 상기 중심선으로부터 상기 내경측의 기점까지의 상기 중심선의 지름 방향의 길이(L3)와, 상기 중심선으로부터 상기 외경측의 기점까지의 상기 중심선의 지름 방향의 길이(L4)와, 상기 페이스면으로부터 상기 팽출부 정점까지의 높이(Z)와, 상기 중심선에 대한 상기 페이스면의 각도(θ)와의 관계가 하기 식(3)으로 되도록, 상기 기준점의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
    Z ＜ ((L4-L3)×COSθ)/2 …(3)
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 산부에서는, 상기 축부 중심선의 축 방향에서 보아, 상기 중심선으로부터 상기 내경측의 기점까지의 상기 중심선의 지름 방향의 길이(L3)와, 상기 중심선으로부터 상기 외경측의 기점까지의 상기 중심선의 지름 방향의 길이(L4)와, 상기 페이스면으로부터 상기 팽출부 정점까지의 높이(Z)와, 상기 중심선에 대한 상기 페이스면의 각도(θ)와의 관계가 하기 식(3)으로 되도록, 상기 기준점의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
    Z ＜ ((L4-L3)×COSθ)/2 …(3)
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 지지틀의 압압면은, 상기 압압틀 측을 향함에 따라 상기 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있고,
    상기 팽출부의 영역은, 상기 압압면에 의해 상기 중심선의 지름 방향 외측과 상기 압압틀 측으로 소성적으로 변형하면서, 상기 페이스면을 형성하는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 지지틀의 압압면은, 상기 압압틀 측을 향함에 따라 상기 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있고,
    상기 팽출부의 영역은, 상기 압압면에 의해 상기 중심선의 지름 방향 외측과 상기 압압틀 측으로 소성적으로 변형하면서, 상기 페이스면을 형성하는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 지지틀의 압압면은, 상기 압압틀 측을 향함에 따라 상기 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있고,
    상기 팽출부의 영역은, 상기 압압면에 의해 상기 중심선의 지름 방향 외측과 상기 압압틀 측으로 소성적으로 변형하면서, 상기 페이스면을 형성하는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시키기 전에,
    상기 포핏 밸브 중간품의 용체화 처리를 행하는 스텝과,
    상기 포핏 밸브 중간품의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시키기 전에,
    상기 포핏 밸브 중간품의 용체화 처리를 행하는 스텝과,
    상기 포핏 밸브 중간품의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시키기 전에,
    상기 포핏 밸브 중간품의 용체화 처리를 행하는 스텝과,
    상기 포핏 밸브 중간품의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시키기 전에,
    상기 포핏 밸브 중간품의 용체화 처리를 행하는 스텝과,
    상기 포핏 밸브 중간품의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시켜, 상기 포핏 밸브를 성형한 후에,
    상기 성형된 포핏 밸브의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시켜, 상기 포핏 밸브를 성형한 후에,
    상기 성형된 포핏 밸브의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  14. 제 3 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시켜, 상기 포핏 밸브를 성형한 후에,
    상기 성형된 포핏 밸브의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  15. 제 4 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시켜, 상기 포핏 밸브를 성형한 후에,
    상기 성형된 포핏 밸브의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  16. 제 5 항에 있어서, 상기 포핏 밸브 중간품의 팽출부를 소성적으로 변형시켜, 상기 포핏 밸브를 성형한 후에,
    상기 성형된 포핏 밸브의 시효처리를 행하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팽출부 영역의 소성적인 변형은, 상기 포핏 밸브 중간품을 구성하는 석출 경화형 Ni기 합금의 재결정 온도 미만에서 행하는 것을 특징으로 하는 포핏 밸브의 제조방법.
KR1020157011195A 2014-08-27 2014-08-27 포핏 밸브 및 그 제조방법 KR101629623B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/072398 WO2016030983A1 (ja) 2014-08-27 2014-08-27 ポペットバルブおよびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160034841A KR20160034841A (ko) 2016-03-30
KR101629623B1 true KR101629623B1 (ko) 2016-06-10

Family

ID=53534130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157011195A KR101629623B1 (ko) 2014-08-27 2014-08-27 포핏 밸브 및 그 제조방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10473002B2 (ko)
EP (1) EP3088776B1 (ko)
JP (1) JP5739596B1 (ko)
KR (1) KR101629623B1 (ko)
CN (1) CN104853823B (ko)
PL (1) PL3088776T3 (ko)
WO (1) WO2016030983A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2656080C1 (ru) * 2016-11-30 2018-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "ФБТ" (ООО "ФБТ") Впускной клапан двигателя внутреннего сгорания
JP6909376B2 (ja) * 2017-06-15 2021-07-28 株式会社鷺宮製作所 流量制御弁及び冷凍サイクルシステム
CN107574294B (zh) * 2017-08-31 2018-11-13 重庆跃进机械厂有限公司 4Cr14Ni14W2Mo气阀的热加工工艺
US10844758B2 (en) * 2019-01-22 2020-11-24 Caterpillar Inc. Engine and gas exchange valve with under-head fillet contoured for chordal stress mitigation
CN110509003B (zh) * 2019-08-19 2021-06-11 中钢集团西安重机有限公司 一种冷轧机机架的加工工艺
JP6977201B1 (ja) * 2020-07-29 2021-12-08 フジオーゼックス株式会社 エンジンバルブ及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001115808A (ja) * 1999-10-20 2001-04-24 Fuji Oozx Inc エンジンバルブにおける弁フェース部の硬化方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59185540A (ja) * 1983-04-06 1984-10-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd きのこ状弁の製造方法
US4547229A (en) * 1984-05-07 1985-10-15 Eaton Corporation Solution heat treating of engine poppet valves
JPH0849512A (ja) * 1994-08-03 1996-02-20 Hitachi Metals Ltd エンジンバルブ
JP2925945B2 (ja) 1994-08-24 1999-07-28 日鍛バルブ株式会社 内燃機関用バルブの製造方法
US6295731B1 (en) * 1999-10-20 2001-10-02 Fuji Oozx Inc. Method of hardening a valve face of a poppet valve
JP4361649B2 (ja) 1999-10-25 2009-11-11 フジオーゼックス株式会社 エンジンバルブにおける弁フェース部の硬化方法
JP2012045604A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Daido Steel Co Ltd 船舶用エンジンバルブの製造方法
KR101421470B1 (ko) * 2011-10-14 2014-07-22 니탄 밸브 가부시키가이샤 내연 기관용 밸브의 제조 방법
JP5010765B1 (ja) * 2011-10-14 2012-08-29 日鍛バルブ株式会社 内燃機関用バルブの製造方法
CN104185721B (zh) * 2012-06-14 2016-08-17 日锻汽门株式会社 提升阀工作部的形成方法和工作部由该方法形成的提升阀
WO2014014069A1 (ja) * 2012-07-20 2014-01-23 大同特殊鋼株式会社 大型船舶用エンジン排気バルブの製造方法
DK177960B1 (en) * 2014-04-08 2015-02-02 Man Diesel & Turbo Deutschland An exhaust valve for an internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001115808A (ja) * 1999-10-20 2001-04-24 Fuji Oozx Inc エンジンバルブにおける弁フェース部の硬化方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016030983A1 (ja) 2016-03-03
CN104853823B (zh) 2016-05-25
EP3088776B1 (en) 2018-03-07
KR20160034841A (ko) 2016-03-30
PL3088776T3 (pl) 2018-07-31
US10473002B2 (en) 2019-11-12
JPWO2016030983A1 (ja) 2017-04-27
US20170211434A1 (en) 2017-07-27
EP3088776A4 (en) 2017-04-05
JP5739596B1 (ja) 2015-06-24
CN104853823A (zh) 2015-08-19
EP3088776A1 (en) 2016-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101629623B1 (ko) 포핏 밸브 및 그 제조방법
KR101426786B1 (ko) 포펫 밸브의 페이스부의 형성 방법 및 이 형성 방법에 의한 페이스부를 가지는 포펫 밸브
KR100981100B1 (ko) 냉매포함 중공 포펫 밸브 및 그 제조방법
JP5010765B1 (ja) 内燃機関用バルブの製造方法
JPH01162530A (ja) 焼き入れボールの切削方法
US9015940B2 (en) Method of manufacturing a valve for an internal combustion engine
CN109719481A (zh) 一种球座与调节螺钉的组装工艺及该球座的制造方法
KR20010039528A (ko) 포핏밸브의 밸브페이스 경화 방법
KR20080010562A (ko) 커넥팅로드의 노치부 성형방법
CN110625027B (zh) 一种发动机气门的强化方法及发动机气门
EP3871800B1 (en) Method of manufacturing intermediate product with engine valve boss portion
JP2005161340A (ja) ヘリカル歯車の製造方法
US20210071711A1 (en) Rolling Component, Bearing, and Method of Manufacturing the Same
JP2010137248A (ja) コンロッドの製造方法及びコンロッド
JP2018012124A (ja) 軸の製造方法
KR20140042099A (ko) 크랭크 샤프트 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190304

Year of fee payment: 4