KR20130116943A

KR20130116943A - 중공 엔진 밸브의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130116943A
Application number: KR1020137022997A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 모리이; 겐이치로 히라오; 효지 요시무라
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 요시무라 캄파니
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-10-24
Also published as: JP2012197718A; JP4929408B1; EP2690262B1; KR101512919B1; WO2012127947A1; EP2690262A1; US20140033533A1; US9302317B2; CN103403305B; EP2690262A4; CN103403305A

Abstract

원하는 두께의 축부를 갖는 중공 엔진 밸브를 비교적 용이하게 제조할 수 있는 중공 엔진 밸브의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
축부로부터 밸브 우산부의 확경부에 걸쳐 형성된 중공부를 갖는 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서, 축부 (11) 와 축부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분 (12) 으로 이루어지고, 축부로부터 밸브 우산부 형성 부분의 확경부에 걸쳐 원기둥체 형상의 구멍부 (13) 가 형성된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 에 대하여, 회전 소성 가공을 실시함으로써, 축부를 축경시키는 회전 소성 가공 공정과, 이 공정에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 네킹 가공을 실시함으로써, 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 네킹 가공 공정과, 이 공정에 이어서, 축부의 선단을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브를 얻는 봉지 공정을 구비하도록 하였다.

Description

중공 엔진 밸브의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING HOLLOW ENGINE VALVE}

본 발명은, 축부 (동체부) 로부터 밸브 우산부의 확경부에 걸쳐 중공부가 형성된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 관한 것이다.

중공 엔진 밸브 (판 (瓣)) 의 제조 방법이 여러 가지 개발되어, 중공 엔진 밸브를 단조로 성형하는 방법이 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 중공 엔진 밸브의 밸브 우산부의 제조 방법 및 중공 엔진 밸브가 개시되어 있다.

특허문헌 1 에 기재된 제조 방법에서는, 열간 단조로 중실 환봉 (원기둥상의 빌릿재) 의 상면에 펀치로 원기둥형의 구멍을 뚫어 컵 형상 중간 부재를 성형하고, 이 하부를 단조에 의해 확경하여 밸브 우산부 형성 부분을 성형하고, 이것에 대하여 네킹 가공을 복수 회 실시함으로써 밸브 우산부 형성 부분의 상부를 서서히 드로잉하여 밸브 우산부 및 이것에 접속하는 중공 축부를 성형하여 중공 엔진 밸브의 밸브 본체를 얻고 있다.

일본 특허공보 제430291호 (예를 들어, [실시예 1], [도 1] ∼ [도 4] 등 참조)

상기 서술한 중공 엔진 밸브의 제조 방법에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 성형하여 밸브 본체를 얻고 있다. 먼저, 도 6A 에 나타내는 바와 같이, 두께 t₀ 인 축부 (동체부) (101) 와 이것에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분 (102) 을 갖는 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (100) 을 준비한다. 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (100) 에 있어서는, 축부 (101) 로부터 밸브 우산부 형성 부분 (102) 의 확경부에 걸쳐, 직경 d₀ 의 구멍부 (103) 가 형성되어 있다. 계속해서, 제 1 회째의 네킹 가공을 실시함으로써, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 축부 (104) 가 두께 t₁ (＞ t₀) 이 됨과 함께, 구멍부 (105) 가 직경 d₁ (＜ d₀) 이 된다. 계속해서, 제 2 회째의 네킹 가공을 실시함으로써, 도 6C 에 나타내는 바와 같이, 축부 (106) 가 두께 t₂ (＞ t₁) 가 됨과 함께, 구멍부 (107) 가 직경 d₂ (＜ d₁) 가 된다. 이와 같이 네킹 가공을 복수 회 반복해서 실시하여, 제 n 회째의 네킹 가공을 실시함으로써, 도 6D 에 나타내는 바와 같이, 축부 (108) 가 두께 t_n (＞ t_(n-1)) 이 됨과 함께, 구멍부 (109) 가 직경 d_n (＜ d_(n-1)) 이 된다.

상기 서술한 네킹 가공에서는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 구멍부 내에 맨드릴 (중자) 을 넣을 수 없다. 그 때문에, 네킹 가공에 의해 축부를 드로잉하면, 이 가공 횟수에 따라 축부의 두께가 두꺼워진다. 따라서, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 두께 및 네킹 가공의 횟수에 따라, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 두께가 제약되어 버린다. 또한, 축부가 구부러지는 좌굴 변형 등이 발생하지 않도록, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 두께를 소정의 크기 이상으로 할 필요가 있었다. 이와 같이, 상기 서술한 중공 엔진 밸브의 제조 방법에서는, 원하는 두께의 축부를 갖는 중공 엔진 밸브를 얻는 것은 어려웠다.

이상의 점에서, 본 발명은, 전술한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 원하는 두께의 축부를 갖는 중공 엔진 밸브를 비교적 용이하게 제조할 수 있는 중공 엔진 밸브의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 1 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

축부로부터 밸브 우산부의 확경부에 걸쳐 중공부가 형성된 중공 엔진 밸브를 제조하는 방법으로서,

축부와 상기 축부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분으로 이루어지고, 상기 축부로부터 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부에 걸쳐 원기둥체 형상의 구멍부가 형성된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 회전 소성 가공을 실시함으로써, 상기 축부를 축경시키는 제 1 회전 소성 가공 공정과,

이 공정에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 네킹 가공 공정과,

이 공정에 이어서, 상기 축부의 선단을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브를 얻는 봉지 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 2 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 1 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공인 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 3 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 1 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공과,

이 가공에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공의 조합인 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 4 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 1 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 상기 네킹 가공을 실시한 후에, 회전 소성 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시키는 제 2 회전 소성 가공 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 5 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 4 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 제 2 회전 소성 가공 공정에 있어서의 상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공인 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 6 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 4 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 제 2 회전 소성 가공 공정의 상기 회전 소성 가공을, 상기 축부의 상부 이외의 부분에 대해서만 실시하여, 상기 축부의 상부 이외에서 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시키는 한편, 상기 축부의 상부에 있어서의 외경을 가공 전의 크기를 유지하여 대직경부로 하고,

상기 봉지 공정에서, 상기 대직경부를 프레스하여, 상기 축부의 선단을 봉지함으로써, 상기 중공 엔진 밸브를 얻는 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 7 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

축부와 상기 축부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분으로 이루어지고, 상기 축부로부터 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부에 걸쳐 원기둥체 형상의 구멍부가 형성된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 제 1 네킹 가공 공정과,

이 공정에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 회전 소성 가공을 실시함으로써, 상기 축부를 축경시키는 회전 소성 가공 공정과,

상기 서술한 과제를 해결하는 제 8 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 7 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 서술한 과제를 해결하는 제 9 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 7 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 상기 회전 소성 가공을 실시한 후에, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 제 2 네킹 가공 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하는 제 10 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법은,

제 7 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법으로서,

상기 회전 소성 가공을, 상기 축부의 상부 이외의 부분에 대해서만 실시하여, 상기 축부의 상부 이외에서 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시키는 한편, 상기 축부의 상부에 있어서의 외경을 가공 전의 크기를 유지하여 대직경부로 하고,

제 1 또는 제 2 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 네킹 가공을 실시하기 전에, 회전 소성 가공을 실시함으로써, 축부의 두께를 둘레 방향 및 축 방향에 걸쳐 균일화할 수 있고, 다음 공정의 네킹 가공에서의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 회전 소성 가공을 실시한 후에 네킹 가공을 실시할 뿐이고, 원하는 두께의 축부를 갖는 중공 엔진 밸브를 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

제 3 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 제 1 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 데다가, 중자를 사용하여 로터리 스웨이징 가공 또는 스피닝 가공을 실시하기 전에, 중자를 사용하지 않고 로터리 스웨이징 가공 또는 스피닝 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경 및 두께를 조정할 수 있다.

제 4 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 제 1 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 데다가, 네킹 가공을 실시한 후에 회전 소성 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 또한, 마지막에 네킹 가공을 실시하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 비교하여, 중공 엔진 밸브의 축부에 있어서의 내경의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제 5 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 제 4 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 데다가, 네킹 가공을 실시한 후에 중자를 사용하여 로터리 스웨이징 가공 또는 스피닝 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 축부의 외경을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 또한, 마지막에 네킹 가공을 실시하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 비교하여, 중공 엔진 밸브의 축부에 있어서의 내경의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제 7 또는 제 8 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 네킹 가공을 실시함으로써 축부의 내경을 원하는 크기로 한 후에 회전 소성 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 축부의 외경을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 또한, 마지막에 네킹 가공을 실시하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 비교하여, 중공 엔진 밸브의 축부에 있어서의 내경의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제 9 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 네킹 가공을 실시한 후에 회전 소성 가공을 실시하고, 이 가공에 이어서 추가로 네킹 가공을 실시하기 때문에, 네킹 가공을 실시한 후에 회전 소성 가공을 실시하여 중공 엔진 밸브의 축부를 성형하는 경우와 비교하여, 회전 소성 가공에서 직경이 큰 중자를 사용할 수 있어, 제조 작업의 번잡화를 억제할 수 있다.

제 6 또는 제 10 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 일련의 가공 작업으로 축부의 단부를 폐색할 수 있어, 축부의 단부를 폐색하는 부재를 별도 준비할 필요가 없기 때문에, 제조 공정을 간략화할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1A 에 가공 전의 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 사시를 나타내고, 도 1B 에 로터리 스웨이징 가공시의 상태를 나타내며, 도 1C 에 제 1 회째의 네킹 가공시의 상태를 나타내고, 도 1D 에 제 n 회째의 네킹 가공시의 상태를 나타내고, 도 1E 에 중공 엔진 밸브의 완성품의 사시를 나타낸다.
도 2 는, 본 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의한 공정과 축부의 내경 및 외경의 크기의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 본 발명의 제 6 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3A 에 평면을 나타내고, 도 3B 에 사시를 나타낸다.
도 4 는, 본 발명의 제 6 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4A 에 단부 가공 전의 중공 엔진 밸브의 단면을 나타내고, 도 4B 에 단부 가공 후의 중공 엔진 밸브의 단면을 나타낸다.
도 5 는, 본 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5A 에 가공 전의 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 사시를 나타내고, 도 5B 에 스핑 가공시의 상태를 나타내며, 도 5C 에 제 1 회째의 네킹 가공시의 상태를 나타내고, 도 5D 에 제 n 회째의 네킹 가공시의 상태를 나타내고, 도 5E 에 중공 엔진 밸브의 완성품의 사시를 나타낸다.
도 6 은, 종래의 중공 엔진 밸브의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6A 에 가공 전의 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 단면을 나타내고, 도 6B 에 제 1 회째의 네킹 가공 후의 단면을 나타내며, 도 6C 에 제 2 회째의 네킹 가공 후의 단면을 나타내고, 도 6D 에 제 n 회째의 네킹 가공 후의 단면을 나타낸다.

본 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 각 실시예에서 구체적으로 설명한다.

실시예 1

본 발명의 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다. 도 2 에서, 가로축이 공정을 나타내고, 세로축이 각 공정 처리 후에 있어서의 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 내경 및 외경의 크기를 나타낸다. 또한, × 표시가 실시예 1 에 관련된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 외경의 크기를 나타내고, △ 표시가 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 내경의 크기를 나타내며, 실선이 실시예 1 의 경우를 나타낸다. 또한, 공정 (S0) (초기 상태) 에서, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 있어서의 축부의 내경의 크기 및 외경의 크기를 나타낸다.

본 실시예에서는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 로터리 스웨이징 가공 (회전 소성 가공) 을 실시한 후에, 네킹 가공을 실시하고 있다. 구체적으로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 제 1 공정 (S1) 내지 제 2 공정 (S2) (제 1 회전 소성 가공 공정) 에서 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 계속해서, 제 3 공정 (S3) 내지 제 8 공정 (S8) 의 공정 (네킹 가공 공정) 에서 네킹 가공을 실시하고 있다.

중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 준비한다. 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 은, 도 1A 에 나타내는 바와 같이, 축부 (동체부) (11) 와, 축부 (11) 의 하단부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분 (12a) 을 갖는다. 축부 (11) 로부터 밸브 우산부 형성 부분 (12a) 의 확경부에 걸쳐 원기둥체상의 구멍부 (13) 가 형성되어 있다.

처음에, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부에 대하여 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 예를 들어, 도 1B 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 의 축부 (11) 에 중자 (52) 를 넣어 두고, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 의 축심을 중심으로 하여 방향 R 로 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 과 중자 (52) 를 함께 회전시키면서, 이 축부 (11) 의 외주부 (11a) 에 다이스 (스웨이징 가공용 다이스) (51) 에 의한 타격을 준다. 이로써, 축부 (11) 의 외경이 축경된다. 여기서는, 2 개의 다이스 (51) 를 1 세트로 하여 4 개의 다이스 (51) 를 사용하고 있다. 1 세트의 다이스 (51, 51) 는 축부 (11) 를 중심으로 하여 대향 배치된다. 다이스 (51) 의 선단부 (51a) 는, 축부 (11) 를 따른 곡면상으로 형성되어 있다. 이 가공을, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경이 소정의 크기가 될 때까지 실시한다. 본 실시예에서는, 제 1 공정 (S1) 부터 제 2 공정 (S2) 까지, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 이로써, 축부 (14) 와 축부 (14) 의 하단부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분 (12b) 을 갖고, 축부 (14) 로부터 밸브 우산부 형성 부분 (12b) 의 확경부에 걸쳐 구멍부 (15) 가 형성된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품이 얻어진다. 이 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (14) 의 외경은 소정의 크기 (＞ d1) 로 형성된다.

계속해서, 상기 서술한 로터리 스웨이징 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 네킹 가공을 실시한다. 즉, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시한다. 예를 들어, 제 1 회째의 드로잉 공정에서, 도 1C 에 나타내는 바와 같이, 다이스 (61) 를 사용하여 네킹 가공을 실시한다. 먼저, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상방에 다이스 (61) 를 배치한다. 다이스 (61) 는, 원기둥체상으로서, 하면부 (61a) 로부터 상면부 (61b) 에 걸쳐 다이스 구멍 (62) 이 형성되어 있다. 다이스 구멍 (62) 은, 하면부 (61a) 에 개구되며, 상방을 향함에 따라 축경되는 축경부 (63) 와, 축경부 (63) 에 접속되며, 하부로부터 상부에 걸쳐 동일 직경으로 연장되는 동일 직경부 (64) 를 갖는다. 다이스 (61) 의 하면부 (61a) 에 개구되며 축경부 (63) 를 형성한 것에 의해, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (14) 를 다이스 (61) 의 동일 직경부 (64) 에 원활히 안내할 수 있다. 계속해서, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (14) 와 다이스 (61) 의 다이스 구멍 (62) 의 축심을 일치시켜 배치하고, 다이스 (61) 를 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 가압하여, 다이스 (61) 에 의해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (14) 를 드로잉한다. 이로써, 축부 (14) 는, 축 방향으로 연장된다. 또한, 축부 (14) 는, 네킹 가공 전과 비교하여 두꺼워진다. 축부 (14) 에 있어서의 구멍부 (15) 의 내경 및 외경은, 네킹 가공 전과 비교하여 작아진다.

그리고, 축부의 외경이 작아지면, 이 축부의 외경의 크기에 따른 다이스로 교환하고, 이 다이스를 사용하여 축부를 드로잉한다. 예를 들어, 제 n 회째의 드로잉 공정에서, 도 1D 에 나타내는 바와 같이, 다이스 (65) 를 사용하여 네킹을 실시한다. 단, n 은 2 이상의 양수로 한다. 먼저, 제 (n-1) 회째의 드로잉 공정에서 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상방에 다이스 (65) 를 배치한다. 다이스 (65) 는, 다이스 (61) 와 마찬가지로, 원기둥체상으로서, 하면부 (65a) 로부터 상면부 (65b) 에 걸쳐 다이스 구멍 (66) 이 형성되어 있다. 다이스 구멍 (66) 은, 하면부 (65a) 에 개구되며, 상방을 향함에 따라 축경되는 축경부 (67) 와, 축경부 (67) 에 접속되며, 하부로부터 상부에 걸쳐 동일 직경으로 연장되는 동일 직경부 (68) 를 갖는다. 다이스 구멍 (66) 은 다이스 구멍 (62) 보다 소직경으로서, 동일 직경부 (68) 는, 동일 직경부 (64) 보다 소직경으로 형성되어 있다. 계속해서, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (16) 와 다이스 (65) 의 다이스 구멍 (66) 의 축심을 일치시켜 배치하고, 다이스 (65) 를 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 가압하여, 다이스 (65) 에 의해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (16) 를 드로잉한다. 이로써, 축부 (16) 는, 축 방향으로 연장된다. 또한, 축부 (16) 는, 네킹 가공 전과 비교하여 두꺼워진다. 축부 (16) 에 있어서의 구멍부 (17) 의 내경 및 외경은, 네킹 가공 전과 비교하여 작아진다.

바꾸어 말하면, 상기 서술한 네킹 가공을, 상기 서술한 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경의 크기에 따라 다이스 구멍이 형성된 다이스를 사용하여, 축부의 외경이 소정의 크기 (d1) 가 됨과 함께, 축부의 내경이 소정의 크기 (d2) (＜ d1) 가 될 때까지 실시한다. 이로써, 축부 (18) 의 외경이 d1 이고, 축부 (18) 의 구멍부 (19) 의 직경이 d2 인 중공 엔진 밸브의 밸브 본체가 된다. 본 실시예에서는, 제 3 공정 (S3) 부터 제 8 공정 (S8) 까지, 네킹 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 네킹 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체에 대하여, 필요에 따라 축부를 소정의 길이로 가공한다. 그리고, 봉지 공정에서, 축부의 선단 (상단) 을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브를 얻는다. 예를 들어, 도 1E 에 나타내는 바와 같이, 축부 (18) 의 선단부에 원기둥체상의 봉지 부재 (31) 를 용접하여, 축부의 선단을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브 (완성품) 를 얻을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 네킹 가공을 실시하기 전에, 로터리 스웨이징 가공을 실시함으로써, 축부의 두께를 둘레 방향 및 축 방향에 걸쳐 균일화할 수 있고, 다음 공정의 네킹 가공에서의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 로터리 스웨이징 가공을 실시한 후에 네킹 가공을 실시할 뿐이고, 원하는 두께의 축부를 갖는 중공 엔진 밸브를 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

실시예 2

본 발명의 제 2 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 도 2 를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 2 에서, × 표시가 실시예 2 에 관련된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 외경의 크기를 나타내고, △ 표시가 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 내경의 크기를 나타내며, 이점쇄선이 실시예 2 의 경우를 나타낸다.

본 실시예에서는, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 있어서의 로터리 스웨이징 가공 (회전 소성 가공) 을 2 개의 공정으로 나누어 실시하고 있다. 먼저, 중자를 사용하지 않고 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 계속해서, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부에 중자를 넣고 로터리 스웨이징 가공을 실시하고 있다. 구체적으로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 제 1 공정 (S1) 내지 제 3 공정 (S3) (제 1 회전 소성 가공 공정) 에서 중자를 사용하지 않고 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 계속해서, 제 4 공정 (S4) 및 제 5 공정 (S5) (제 2 회전 소성 가공 공정) 에서 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 계속해서, 제 6 공정 (S6) 내지 제 8 공정 (S8) (네킹 가공 공정) 에서 네킹 가공을 실시하고 있다.

처음에, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부에 대하여 중자를 사용하지 않고 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 이로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경 및 외경이 축경된다. 이는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 내에 중자가 없어, 다이스가 축부의 외주부를 두드렸을 때에 이 힘을 축부의 내측에서 받는 부재가 없기 때문이다. 이 가공을, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경 및 외경이 소정의 크기가 될 때까지 실시한다. 본 실시예에서는, 제 1 공정 (S1) 부터 제 3 공정 (S3) 까지, 중자를 사용하지 않고 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 계속해서, 전술한 중자를 사용하지 않는 로터리 스웨이징 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 내에 중자를 넣고, 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 이로써, 축부의 내경의 크기를 유지하면서, 외경이 축경된다. 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경이 소정의 크기가 될 때까지 실시한다. 본 실시예에서는, 제 4 공정 (S4) 부터 제 5 공정 (S5) 까지, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 네킹 가공을 실시한다. 즉, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시한다. 이 가공은, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경이 소정의 크기 (d1) 가 됨과 함께, 축부의 내경이 소정의 크기 (d2) (＜ d1) 가 될 때까지 실시된다. 이로써, 축부 (18) 의 외경이 d1 이고, 축부 (18) 의 구멍부 (19) 의 직경이 d2 인 중공 엔진 밸브의 밸브 본체가 된다. 본 실시예에서는, 제 6 공정 (S6) 부터 제 8 공정 (S8) 까지, 네킹 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 네킹 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 길이를 필요에 따라 조정하고, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 선단 (상단) 을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브 (완성품) 를 얻을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 데다가, 중자를 사용하여 로터리 스웨이징 가공을 실시하기 전에, 중자를 사용하지 않고 로터리 스웨이징 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경 및 두께를 조정할 수 있다.

실시예 3

본 발명의 제 3 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 도 2 를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 2 에서, × 표시가 실시예 3 에 관련된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 외경의 크기를 나타내고, △ 표시가 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 내경의 크기를 나타내며, 점선이 실시예 3 의 경우를 나타낸다.

본 실시예에서는, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공 (회전 소성 가공), 네킹 가공, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공 (회전 소성 가공) 을 기재순으로 실시하고 있다. 구체적으로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 제 1 공정 (S1) (제 1 회전 소성 가공 공정) 에서 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 계속해서, 제 2 공정 (S2) 내지 제 7 공정 (S7) (네킹 가공 공정) 에서 네킹 가공을 실시하고, 계속해서, 제 8 공정 (S8) (제 2 회전 소성 가공 공정) 에서 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고 있다. 즉, 본 실시예에서는, 제 1 공정 (S1) 에서는, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 있어서의 제 1 공정 (S1) 내지 제 2 공정 (S2) 과 마찬가지로, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 제 2 공정 (S2) 내지 제 7 공정 (S7) 에서는, 상기 서술한 제 1 실시예에 있어서의 제 3 공정 (S3) 내지 제 8 공정 (S8) 과 마찬가지로, 네킹 가공을 실시하고 있어, 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 네킹 가공을 실시하여, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경이 소정의 크기 (d2) 부근 (≥ d2) 이 되는 한편, 그 외경이 소정의 크기 부근 (＞ d1) 이 되면, 축부에 중자를 넣고, 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 이 가공에서는, 네킹 가공에 의해 조정된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경의 크기에 따른 중자를 사용한다. 이로써, 축부의 내경의 크기를 유지하면서, 외경이 축경된다. 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경이 소정의 크기 (d1) 가 될 때까지 실시한다. 이로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체가 된다. 본 실시예에서는, 제 8 공정 (S8) 에서, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 로터리 스웨이징 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 길이를 필요에 따라 조정하고, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 선단 (상부) 을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브 (완성품) 를 얻을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 데다가, 네킹 가공을 실시한 후에 로터리 스웨이징 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 또한, 마지막에 네킹 가공을 실시하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 비교하여, 중공 엔진 밸브의 축부에 있어서의 내경의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

실시예 4

본 발명의 제 4 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다. 도 2 에서, × 표시가 실시예 4 에 관련된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 외경의 크기를 나타내고, △ 표시가 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 내경의 크기를 나타내며, 일점쇄선이 실시예 4 의 경우를 나타낸다.

본 실시예에서는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 네킹 가공을 실시한 후에, 로터리 스웨이징 가공 (회전 소성 가공) 을 실시하고 있다. 구체적으로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 제 1 공정 (S1) 내지 제 6 공정 (S6) (제 1 네킹 가공 공정) 에서 네킹 가공을 실시하고, 계속해서, 제 7 공정 (S7) 내지 제 8 공정 (S8) (회전 소성 가공 공정) 에서 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고 있다.

상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법의 경우와 마찬가지로, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 준비한다. 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 은, 도 1A 에 나타내는 바와 같이, 축부 (동체부) (11) 와, 축부 (11) 의 하단부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분 (12a) 을 갖고, 축부 (11) 로부터 밸브 우산부 형성 부분 (12a) 의 확경부에 걸쳐 원기둥체상의 구멍부 (13) 가 형성되어 있다.

처음에, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 네킹 가공을 실시한다. 즉, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시한다. 다이스로서, 예를 들어, 도 1C 및 도 1D 에 나타내는 다이스 (61, 65) 등이 사용된다. 이 가공은, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경이 소정의 크기 (d2) 부근 (≥ d2) 이 됨과 함께, 그 외경이 소정의 크기 (＞ d1) 가 될 때까지 실시된다. 본 실시예에서는, 제 1 공정 (S1) 부터 제 6 공정 (S6) 까지, 네킹 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 네킹 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 축부에 중자를 넣고, 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 이 가공에서는, 네킹 가공에 의해 조정된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경의 크기에 따른 중자를 사용한다. 이로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경의 크기를 유지하면서 그 외경이 축경된다. 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을, 상기 서술한 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경이 소정의 크기 (d1) (＞ d2) 가 될 때까지 실시한다. 이로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체가 된다. 본 실시예에서는, 제 7 공정 (S7) 부터 제 8 공정 (S8) 까지, 중자를 로터리 스웨이징 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 로터리 스웨이징 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 길이를 필요에 따라 조정하고, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 선단 (상단) 에 봉지함으로써 중공 엔진 밸브 (완성품) 를 얻을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 네킹 가공을 실시함으로써 축부의 내경을 원하는 크기로 한 후에 로터리 스웨이징 가공을 실시함으로써, 중공 엔진 밸브의 축부의 외경을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 또한, 마지막에 네킹 가공을 실시하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 비교하여, 중공 엔진 밸브의 축부에 있어서의 내경의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

실시예 5

본 발명의 제 5 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 도 2 를 참조하여 설명한다. 도 2 에서, × 표시가 실시예 5 에 관련된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 외경의 크기를 나타내고, △ 표시가 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 및 밸브 본체에 있어서의 축부의 내경의 크기를 나타내며, 이점쇄선이 실시예 5 의 경우를 나타낸다.

본 실시예에서는, 네킹 가공, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공 (회전 소성 가공), 네킹 가공을 기재순으로 실시하고 있다. 구체적으로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 제 1 공정 (S1) 내지 제 3 공정 (S3) (제 1 네킹 가공 공정) 에서 네킹 가공을 실시하고, 계속해서, 제 4 공정 (S4) 내지 제 5 공정 (S5) (회전 소성 가공 공정) 에서 소정의 직경 (＞ d2) 의 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 계속해서, 제 6 공정 (S6) 내지 제 8 공정 (S8) (제 2 네킹 가공 공정) 에서 네킹 가공을 실시하고 있다. 즉, 본 실시예에서는, 제 1 공정 (S1) 부터 제 3 공정 (S3) 까지는, 상기 서술한 제 4 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 있어서의 제 1 공정 (S1) 내지 제 6 공정 (S6) 과 마찬가지로, 네킹 가공을 실시하고, 제 4 공정 (S4) 내지 제 5 공정 (S5) 에서는, 상기 서술한 제 4 실시예에 있어서의 제 7 공정 (S7) 내지 제 8 공정 (S8) 과 마찬가지로, 중자를 사용한 로터리 스웨이징 가공을 실시하고 있어, 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 네킹 가공에 이어서 로터리 스웨이징 가공을 실시하여, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경이 소정의 크기 (＞ d2) 가 됨과 함께, 그 외경이 소정의 크기 (＞ d1) 가 되면, 로터리 스웨이징 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 네킹 가공을 실시한다. 즉, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시한다. 이 가공은, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 외경이 소정의 크기 (d1) 가 됨과 함께, 축부의 내경이 소정의 크기 (d2) (＜ d1) 가 될 때까지 실시된다. 이로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체가 된다. 본 실시예에서는, 제 6 공정 (S6) 부터 제 8 공정 (S8) 까지, 네킹 가공을 실시한다.

계속해서, 상기 서술한 네킹 가공에 의해 얻어진 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 길이를 필요에 따라 조정하고, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 마찬가지로, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체의 축부의 선단 (상단) 에 봉지함으로써 중공 엔진 밸브 (완성품) 를 얻을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 네킹 가공을 실시한 후에 로터리 스웨이징 가공을 실시하고, 이 가공에 이어서 추가로 네킹 가공을 실시하기 때문에, 네킹 가공을 실시한 후에 로터리 스웨이징 가공을 실시하여 중공 엔진 밸브의 축부를 성형하는 경우와 비교하여, 로터리 스웨이징 가공에서 직경이 큰 중자를 사용할 수 있어, 제조 작업의 번잡화를 억제할 수 있다.

실시예 6

본 발명의 제 6 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 대하여, 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명한다.

본 실시예에서는, 상기 서술한 제 3 실시예 또는 제 4 실시예에 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 있어서의 네킹 가공을 실시한 후의 로터리 스웨이징 가공을, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 전체가 아니라, 상부 이외의 부분에 대해서만 실시하고, 이 가공에 이어서, 축부의 상부를 프레스하여 축부의 선단을 봉지하고 있다.

본 실시예에서는, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 네킹 가공을 실시하여, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경이 소정의 크기 (d2) 부근 (≥ d2) 이 되는 한편, 그 외경이 소정의 크기 (＞ d1) 가 되면, 축부에 중자를 넣고, 로터리 스웨이징 가공을 실시한다. 구체적으로는, 도 3A 및 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 네킹 가공을 실시한 후의 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (21) 의 구멍부 (23) 내에 중자 (56) 를 넣어 두고, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축심을 중심으로 하여 방향 R 로 회전시키면서, 이 축부 (21) 의 상부 이외의 부분에 대해서만 다이스 (스웨이징 가공용 다이스) (55) 에 의한 타격을 준다. 이로써, 축부 (21) 의 상부 이외의 내경의 크기를 유지하면서, 그 외경이 축경된다. 한편, 축부 (21) 의 상부에 있어서의 외경에 있어서는, 가공 전의 크기를 유지하여 대직경부 (22) 가 된다. 또한, 축부 (21) 의 상부에 있어서의 내경도 가공 전의 크기가 유지된다.

계속해서, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부 (21) 의 상부 이외의 부분의 외경이 소정의 크기 (d1) 가 되면, 봉지 공정에서, 도 4A 에 나타내는 바와 같이, 축부 (21) 의 대직경부 (22) 에 대하여, 축부 (21) 의 축심을 향하여 화살표 (Y) 방향으로 프레스한다. 이로써, 도 4B 에 나타내는 바와 같이, 대직경부 (22) 가 프레스되어 축부 (21) 의 선단을 봉지하는 단부 봉지부 (24) 가 된다.

따라서, 본 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 제 3 실시예 및 제 4 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 데다가, 일련의 가공 작업으로 축부 (21) 의 단부를 폐색할 수 있어, 축부 (21) 의 단부를 폐색하는 부재를 별도 준비할 필요가 없기 때문에, 제조 공정을 간략화할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 6 실시예에서는, 회전 소성 가공이 로터리 스웨이징 가공인 경우에 대하여 설명하였지만, 회전 소성 가공으로서 스피닝 가공을 사용하거나, 로터리 스웨이징 가공과 스피닝 가공을 병용하거나 할 수도 있다. 이와 같은 경우로서, 상기 서술한 중공 엔진 밸브의 제조 방법과 동일한 작용 효과를 발휘한다. 예를 들어, 상기 서술한 제 1 실시예에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법의 회전 소성 가공 공정에서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 로터리 스웨이징 가공 대신에 스피닝 가공을 실시할 수도 있다. 구체적으로는, 도 5B 에 나타내는 바와 같이, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 의 구멍부 (13) 내에 중자 (54) 를 삽입하고, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 의 축심을 중심으로 하여 방향 R 로 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품 (10) 과 중자 (54) 를 함께 회전시키면서, 이 축부 (11) 의 외주부 (11a) 에 다이스 (스피닝 가공용 다이스) (53) 를 압착한다. 이로써, 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 축부의 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시킬 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 관련된 중공 엔진 밸브의 제조 방법에 의하면, 원하는 두께의 축부를 갖는 중공 엔진 밸브를 비교적 용이하게 제조할 수 있기 때문에, 자동차 산업 등에서 유익하게 이용할 수 있다.

10 : 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품
11 : 축부
12a ∼ 12c : 밸브 우산부 형성 부분
12d : 밸브 우산부
13 : 구멍부
14, 16, 18 : 축부
15, 17, 19 : 구멍부
21 : 축부
22 : 대직경부
23 : 구멍부
24 : 단부 봉지부
31 : 봉지 부재
51 : 다이스
52 : 중자 (맨드릴)
55 : 다이스
56 : 중자 (맨드릴)
61, 65 : 다이스
62, 66 : 구멍부
63, 67 : 축경부
64, 68 : 동일 직경부

Claims

축부로부터 밸브 우산부의 확경부에 걸쳐 중공부가 형성된 중공 엔진 밸브를 제조하는 방법으로서,
축부와 상기 축부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분으로 이루어지고, 상기 축부로부터 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부에 걸쳐 원기둥체 형상의 구멍부가 형성된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 회전 소성 가공을 실시함으로써, 상기 축부를 축경시키는 제 1 회전 소성 가공 공정과,
이 공정에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 네킹 가공 공정과,
이 공정에 이어서, 상기 축부의 선단을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브를 얻는 봉지 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공인 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품을 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공과,
이 가공에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공의 조합인 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 상기 네킹 가공을 실시한 후에, 회전 소성 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시키는 제 2 회전 소성 가공 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 회전 소성 가공 공정에 있어서의 상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공인 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 회전 소성 가공 공정의 상기 회전 소성 가공을, 상기 축부의 상부 이외의 부분에 대해서만 실시하여, 상기 축부의 상부 이외에서 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시키는 한편, 상기 축부의 상부에 있어서의 외경을 가공 전의 크기를 유지하여 대직경부로 하고,
상기 봉지 공정에서, 상기 대직경부를 프레스하여, 상기 축부의 선단을 봉지함으로써, 상기 중공 엔진 밸브를 얻는 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
축부로부터 밸브 우산부의 확경부에 걸쳐 중공부가 형성된 중공 엔진 밸브를 제조하는 방법으로서,
축부와 상기 축부에 접속하는 밸브 우산부 형성 부분으로 이루어지고, 상기 축부로부터 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부에 걸쳐 원기둥체 형상의 구멍부가 형성된 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여, 당해 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 제 1 네킹 가공 공정과,
이 공정에 이어서, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 회전 소성 가공을 실시함으로써, 상기 축부를 축경시키는 회전 소성 가공 공정과,
이 공정에 이어서, 상기 축부의 선단을 봉지함으로써, 중공 엔진 밸브를 얻는 봉지 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 회전 소성 가공이, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스웨이징 가공용 다이스에 의한 타격을 주는 로터리 스웨이징 가공, 또는 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 구멍부 내에 중자를 삽입하고, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품과 상기 중자를 함께 축회전시키면서, 상기 축부의 외주부에 스피닝 가공용 다이스를 압착하는 스피닝 가공인 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품에 대하여 상기 회전 소성 가공을 실시한 후에, 상기 중공 엔진 밸브의 밸브 본체 반완성품의 상기 밸브 우산부 형성 부분의 확경부 및 상기 축부를 가압하는 다이스의 다이스 구멍의 내경이, 단계가 진행될 때마다 조금씩 축경된 다이스를, 드로잉 공정의 수만큼 사용하여 서서히 드로잉하는 네킹 가공을 실시함으로써, 상기 축부의 외경 및 내경을 축경시키는 제 2 네킹 가공 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 회전 소성 가공을, 상기 축부의 상부 이외의 부분에 대해서만 실시하여, 상기 축부의 상부 이외에서 내경의 크기를 유지하면서 그 외경을 축경시키는 한편, 상기 축부의 상부에 있어서의 외경을 가공 전의 크기를 유지하여 대직경부로 하고,
상기 봉지 공정에서, 상기 대직경부를 프레스하여, 상기 축부의 선단을 봉지함으로써, 상기 중공 엔진 밸브를 얻는 것을 특징으로 하는 중공 엔진 밸브의 제조 방법.