WO2016030983A1 - ポペットバルブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

鍛造で作製されたポペットバルブのフェース面の剛性強度をより均一にする。 【課題】 【解決手段】軸部１２の長手方向の一端にフェース面Ｎを有する傘部１４が設けられたポペットバルブ１０を、鍛造により製造する方法であって、ポペットバルブ中間品１０'の中間傘部１４'では、鍛造後にフェース面Ｎとなる領域に、鍛造後の傘部１４のフェース面Ｎを基準として、フェース面Ｎの法線Ｋ２方向に頂点１５ａを位置させた膨出部１５が設けられており、断面視において膨出部１５の頂点１５ａは、フェース面Ｎの内径側の基点Ｐ１と外径側の基点Ｐ２とを結ぶ仮想線（線分Ｋ）上に設定した基準点Ｐ３を通る法線Ｋ２上に位置していると共に、軸部１２の中心軸Ｘ１方向から見て、内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの長さＬ１と、外径側の基点Ｐ２から基準点Ｐ３までの長さＬ２との関係が、Ｌ１／Ｌ２≦０．５となるように、基準点Ｐ３の位置を設定した。

Description

ポペットバルブおよびその製造方法

　本発明は、ポペットバルブおよびその製造方法に関する。

　舶用等の内燃機関で使用される吸排気バルブ（以下、ポペットバルブと言う）は、軸部の長手方向の一端に、傘部が一体に形成された基本形状を有しており、このポペットバルブの傘部には、軸部の一端側に向かうにつれて外径が大きくなる向きで傾斜したフェース面が形成されている。
　ポペットバルブは、内燃機関の吸気および排気のタイミングと同期して、シリンダーヘッド内で直線往復運動を行うようになっており、この際に、ポペットバルブのフェース面が、吸気および排気ポートの開口部に設けられた金属製のバルブシートに対して衝突を繰り返すため、ポペットバルブのフェース面には、剛性強度が要求される。

　特許文献１には、鍛造前のポペットバルブ中間品において、最終的に得られるポペットバルブのフェース面となる領域に膨出部を設けて、鍛造時にこの膨出部を押圧して塑性変形させることで、最終的に得られるポペットバルブのフェース面を加工硬化させて、作製されたポペットバルブの剛性強度を向上させることが開示されている。

特開２００１－１２３２５６号公報

　図６は、特許文献１に開示されたポペットバルブ５００の鍛造方法を説明する図であって、（ａ）は、鍛造前のポペットバルブ中間品５００’の形状を説明する図であり、（ｂ）は、鍛造後のポペットバルブ５００の形状を説明する図である。
　なお、図６の（ａ）では、最終的に得られるポペットバルブ５００のフェース面の形状（外形）を破線で示すと共に、鍛造前のポペットバルブ中間品５００’に重ねて表示している。

　図６の（ｂ）に示すように、鍛造後のポペットバルブ５００は、軸部５０１の長手方向の一端に、傘部５０２が一体に形成された基本形状を有している。
　軸部５０１は、当該軸部５０１の中心軸Ｘ１に沿って直線状に延びる棒状の部材であり、この軸部５０１の一端に形成された傘部５０２は、円柱状のマージン部５０３と、マージン部５０３から離れるにつれて中心軸Ｘ１の径方向の外径が小さくなるフェース部５０４と、を有している。
　このフェース部５０４には、中心軸Ｘ１に対して所定角度θで傾斜するフェース面Ｎが設けられており、断面視においてこのフェース面Ｎは、マージン部５０３との境界点５０３ａから、中心軸Ｘ１側に向けて平面状に形成されている。

　図６の（ａ）に示すように、このポペットバルブ５００を鍛造により作製する前のポペットバルブ中間品５００’では、鍛造後にフェース部５０４となる領域に、マージン部５０３’から離れる方向に膨出する膨出部５０５’が設けられている。

　ここで、ポペットバルブ中間品５００’は、ポペットバルブ５００の形状に鍛造する際に、膨出部５０５’を、鍛造金型であるダイ５２０の押圧面５２０ａに接触させた状態で保持されるようになっている。
　この状態において、ダイ５２０に対向配置されたパンチ５４０を、中心軸Ｘ１に沿ってダイ５２０側に移動させることで、ポペットバルブ中間品５００’の中間傘部５０２’の形状が、最終的に得られるポペットバルブ５００の傘部５０２の形状に整えられるようになっている。

　そして、この鍛造時に、ポペットバルブ中間品５００’の膨出部５０５’の肉が、ダイ５２０の押圧面５２０ａにより押されて、塑性変形しながらフェース面Ｎの形状に成型されることで、最終的に得られるポペットバルブ５００のフェース面Ｎの剛性強度が高められるようになっている。

　ここで、ポペットバルブ中間品５００’の膨出部５０５’の頂点５０６’の位置を、最終的に得られるポペットバルブ５００のフェース面Ｎを基準として説明すると、図６の（ａ）に示すように、断面視において頂点５０６’は、フェース面Ｎとなる領域の外径側の基点Ｐ２と内径側の基点Ｐ１とを結ぶ線分Ｋの長さ方向の中間となる基準点Ｐ３を通る法線Ｘ２上に位置している。
　そのため、断面視において膨出部５０５’は、頂点５０６’と、基点Ｐ１、Ｐ２とを結ぶ斜面５０８’、５０９’の長さがそれぞれ同じである二等辺三角形の形状を成している。
　また、この二等辺三角形は内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ１と、基準点Ｐ３から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ２との関係が下記式となるように、基準点Ｐ３の位置が設定されている。
　　Ｌ１／Ｌ２＝１

　ここで、中心軸Ｘ１の軸方向から見て膨出部５０５’の頂点５０６’は、同方向から見たフェース面Ｎの幅方向の基準点Ｐ３よりも径方向外側に位置している。
　そのため、ポペットバルブ中間品５００’の鍛造を行うと、ダイ５２０の押圧面５２０ａにより押された膨出部５０５’の肉の多くは、基準点Ｐ３よりも径方向外側の方に移動することになる。

　そうすると、図６の（ｂ）に示すように、鍛造後のポペットバルブ５００では、フェース面Ｎの基準点Ｐ３よりも径方向外側の領域Ｒ２の方が、径方向内側の領域Ｒ１よりも、塑性変形しながら移動した肉の量が密になるので、フェース面Ｎの剛性強度は、外径側のほうが内径側よりも高くなる傾向がある。

　そのため、鍛造によりポペットバルブを作製する際に、作製されたポペットバルブのフェース面の剛性強度を、より均一にできるようにすることが求められている。

　本発明は、軸部の長手方向の一端に設けられた傘部に前記一端側に向かうにつれて外径が広がる向きのフェース面を有するポペットバルブを、当該ポペットバルブの中間品の鍛造により製造する方法であって、
　前記ポペットバルブの中間品は、軸部の長手方向の一端に前記傘部となる大径部を備えており、前記大径部では、鍛造後に前記フェース面となる領域に、鍛造後の傘部の前記フェース面を基準として、前記フェース面の法線方向に頂点を位置させた膨出部が設けられており、
　断面視において前記膨出部の頂点は、前記フェース面の内径側の基点と外径側の基点とを結ぶ仮想線上に設定した基準点を通る法線上に位置していると共に、
　前記軸部の中心線の軸方向から見て、前記内径側の基点から基準点までの長さＬ１と、前記外径側の基点から基準点までの長さＬ２との関係が下記式（１）となるように、前記基準点の位置が設定されており、
　　Ｌ１／Ｌ２≦０．５・・・（１）
　前記中心線方向で対向配置した押圧型と支持型との間で、前記膨出部を、前記支持型の前記フェース面に対応する形状の押圧面に当接させた状態で、前記バルブ中間品を前記支持型に支持させたのち、前記押圧型を、前記中心線方向で前記支持型に近づける方向に移動させて、押圧型と支持型の間に把持された前記膨出部の領域を、前記中心線方向に塑性的に変形させて、前記フェース面を形成する構成のポペットバルブの製造方法とした。

　本発明によれば、支持型の押圧面により押されて移動する膨出部の肉が、最終的にフェース面となる領域を、内径側から外径側に向けて移動するので、最終的に得られるバルブのフェース面では、塑性変形しながら移動した肉の量が、略均一の分布となる。
　よって、鍛造により作製したポペットバルブにおいて、フェース面の剛性強度を、より均一にすることができる。

実施の形態にかかるポペットバルブおよびポペットバルブ中間品を説明する図である。 実施の形態にかかるポペットバルブ中間品の要部拡大図である。 実施の形態にかかるポペットバルブ中間品の鍛造過程での形状変化を説明する図である。 実施の形態にかかるポペットバルブの製造方法を説明するフローチャートである。 実施の形態にかかるポペットバルブにおけるフェース面の剛性強度を説明する図である。 従来例にかかるポペットバルブの製造方法を説明する図である。

　以下、本発明の実施形態を説明する。
　始めに、鍛造により作製されるポペットバルブ１０と、鍛造前のポペットバルブ中間品１０’を説明する。

　図１は、ポペットバルブ中間品１０’と、このポペットバルブ中間品１０’の鍛造により作製されるポペットバルブ１０を説明する断面図であり、（ａ）は、ポペットバルブ中間品１０’の要部を、鍛造金型２００と共に示した断面図であり、（ｂ）は、鍛造により最終的に作製されるポペットバルブ１０の要部断面図である。
　図２の（ａ）は、図１の（ａ）における領域Ａの拡大図であり、（ｂ）は、膨出部１５における領域Ａの形状の変形例を示す図である。
　なお、図１の（ａ）、図２では、鍛造前のポペットバルブ中間品１０’において、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎの位置を破線で示している。

　図１の（ｂ）に示すように、鍛造により作製されるポペットバルブ１０は、軸部１２の長手方向の一端に、傘部１４が一体に形成された基本形状を有している。
　軸部１２は、当該軸部１２の中心軸Ｘ１に沿って直線状に延びる棒状の部材であり、この軸部１２の一端に形成された傘部１４は、円柱形状のマージン部１４１と、マージン部１４１から離れるにつれて中心軸Ｘ１の径方向の外径が小さくなるフェース部１４２と、を有している。

　このフェース部１４２には、中心軸Ｘ１に対して所定角度θで傾斜するフェース面Ｎが設けられており、断面視においてこのフェース面Ｎは、マージン部１４１との境界点１４１ａから、中心軸Ｘ１側に向けて直線状に形成されている。
　実施の形態では、このフェース面Ｎの傾斜角度θは、４５°≦θ≦６０°の範囲に設定されている。

　このポペットバルブ１０を鍛造により作製する前のポペットバルブ中間品１０’では、円柱形状の軸部１２’の一端側に、鍛造後に傘部１４となる中間傘部１４’が形成されており、このポペットバルブ中間品１０’は、実施の形態では、析出硬化型Ｎｉ基合金で形成されている。

　図１の（ａ）に示すように、中間傘部１４’は、円柱形状のマージン部１４１’と、このマージン部１４１’から離れるにつれて中心軸Ｘ１の径方向の外径が小さくなるフェース部１４２’とから構成されており、フェース部１４２’では、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎ（図中、波線参照）を基準として、フェース面Ｎの法線方向に膨出する膨出部１５が設けられている。

　膨出部１５は、鍛造後にフェース面Ｎとなる領域であり、この膨出部１５の頂点１５ａは、鍛造後のフェース面Ｎの外径側の基点Ｐ２と、内径側の基点Ｐ１とを結ぶ線分Ｋ上に設定した基準点Ｐ３を通る法線Ｘ２上に位置している。
　ここで、膨出部１５では、外径側の基点Ｐ２と頂点１５ａとを結ぶ斜面１４’ｂと、内径側の基点Ｐ１と膨出部１５の頂点１５ａを結ぶ斜面１４’ｃとが、それぞれ直線状に形成されており、断面視において膨出部１５は、不等辺三角形形状を成している。また、この膨出部１５の頂点１５ａには、曲面加工が施されており、断面視において頂点１５ａは、尖り形状ではなくＲ形状を成している。

　図２の（ａ）に示すように、実施の形態では、鍛造時に塑性変形する膨出部１５の肉の移動方向を制御するために、中心軸Ｘ１の軸方向から見た基準点Ｐ３の位置は、内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ１と、基準点Ｐ３から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ２との関係が下記式（１）となるように設定されている。
　　Ｌ１／Ｌ２≦０．５・・・（１）

　なお、中心軸Ｘ１の軸方向から見た基準点Ｐ３の位置は、内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ１と、基準点Ｐ３から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ２と、中心軸Ｘ１から内径側の基点Ｐ１までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ３と、中心軸Ｘ１から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ４と、フェース面Ｎから膨出部１５の頂点１５ａまでの高さＺと、中心軸Ｘ１に対するフェース面Ｎの角度θとの関係が下記式（２）となるように設定されていることが、より好ましい。
　Ｌ２＞Ｌ１＝（Ｌ４－Ｌ３）×１／２～（Ｌ４－Ｌ３）×３／４＞Ｚ×ＣＯＳθ・・・（２）

　また、フェース面Ｎから膨出部１５までの頂点１５ａの高さＺは、中心軸Ｘ１から内径側の基点Ｐ１までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ３と、中心軸Ｘ１から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ４と、中心軸Ｘ１に対するフェース面Ｎの角度θとを用いて、下記式（３）となるように設定されている。
　　Ｚ＜（（Ｌ４－Ｌ３）×ＣＯＳθ）／２・・・（３）

　ここで、図２の（ａ）に示すように、ポペットバルブ中間品１０’の鍛造に用いられる鍛造金型２００は、ポペットバルブ中間品１０’を保持するダイ２１０（支持型）と、ダイ２１０に対向配置されるパンチ２２０（押圧型）とを有して構成される。

　パンチ２２０は、図示しない駆動装置により中心軸Ｘ１の軸方向に沿って進退移動可能とされている。
　ポペットバルブ中間品１０’を鍛造する際には、パンチ２２０を、中心軸Ｘ１の軸方向に沿ってダイ２１０側に移動させることで、パンチ２２０は、パンチ２２０とダイ２１０との間に把持されたポペットバルブ中間品１０’をダイ２１０側に押圧し、ポペットバルブ中間品１０’を塑性変形させながらポペットバルブ１０の形状に整えるようになっている。

　ダイ２１０のパンチ２２０側の上面２１１には、ポペットバルブ中間品１０’の中間傘部１４’を保持するための型孔２１２が開口しており、この型孔２１２には、ポペットバルブ中間品１０’が、軸部１２’側から挿入されるようになっている。
　型孔２１２は、パンチ２２０から離れるにつれて内径が小さくなる形状で形成されており、型孔２１２を囲む内壁２１３は、上面２１１側の開口壁２１４と、この開口壁２１４のパンチ２２０とは反対側に連続する押圧壁２１５と、を有している。

　押圧壁２１５は、パンチ２２０から離れるにつれて中心軸Ｘ１に近づく方向に傾斜しており、押圧壁２１５の中心軸Ｘ１との交差角は、鍛造後のポペットバルブ１０のフェース面Ｎの傾斜角度と同じ角度θになっている。

　押圧壁２１５の内側面は、ポペットバルブ中間品１０’を鍛造する際に、ポペットバルブ中間品１０’の中間傘部１４’に設けた膨出部１５を押圧する押圧面２１５ａとなっており、この押圧面２１５ａは、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎの形状に対応した形状に形成されている。
　なお、ポペットバルブ中間品１０’は、鍛造前の段階では、膨出部１５を押圧面２１５ａに当接させた状態で、ダイ２１０で支持されるようになっている。

　この状態において、ポペットバルブ中間品１０’とダイ２１０の押圧面２１５ａとの間には、膨出部１５と押圧面２１５ａとの当接点を挟んで外径側と内径側に空間２１６、２１７が確保されている。
　空間２１６は、押圧面２１５ａと膨出部１５の斜面１４’ｂとの間に、空間２１７は、押圧面２１５ａと膨出部１５の斜面１４’ｃとの間に、それぞれ形成されており、鍛造時に押圧面２１５ａに押されて塑性変形しながら移動する膨出部１５の肉が逃げることができる空間になっている。

　中心軸Ｘ１の軸方向から見て、型孔２１２の中央部には、当該型孔２１２と連通する孔２１８が開口しており、この孔２１８は、中心軸Ｘ１に沿って形成されている。
　孔２１８の内径は、ポペットバルブ中間品１０’の軸部１２’の外径と整合する径で形成されており、ポペットバルブ中間品１０’をダイ２１０で保持させる際に、ポペットバルブ中間品１０’の軸部１２’が挿通されて、ポペットバルブ中間品１０’が中心軸Ｘ１の軸方向に沿う所定位置で保持されるようになっている。

　次に、ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５の鍛造による塑性変形について説明する。
　図３は、ポペットバルブ中間品１０’の鍛造過程を説明する図であり、（ａ）は、ポペットバルブ中間品１０’の鍛造初期を説明する要部断面図であり、（ｂ）は、ポペットバルブ中間品１０’の鍛造途中を説明する要部断面図であり、（ｃ）は、ポペットバルブ中間品１０’の鍛造後を説明する要部断面図である。

　パンチ２２０を中心軸Ｘ１に沿ってダイ２１０側に移動させて、パンチ２２０におけるダイ２１０と対向する下面２２１により、ダイ２１０の型孔２１２に保持されたポペットバルブ中間品１０’の上面１４’ｅを押圧すると、ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５は、ダイ２１０の押圧面２１５ａに、中心軸Ｘ１の軸方向から押し付けられる。それにより、膨出部１５の頂点１５ａは、押圧面２１５ａから応力（反力）ｆ１を受ける（図３の（ａ）参照）。
　この応力ｆ１は、膨出部１５の頂点１５ａを通ると共に中心軸Ｘ１に平行な直線Ｘ３に沿って、パンチ２２０側の上方に作用する（図中符号の応力ｆ１参照）。

　ここで、膨出部１５の頂点１５ａには、曲面加工が施されており、断面視において頂点１５ａは、尖り形状ではなくＲ形状を成している。
　そのため、ポペットバルブ中間品１０’を鍛造する際に、ダイ２１０の押圧面２１５ａが、頂点１５ａが尖り形状を成している場合よりも、膨出部１５の曲面加工が施された部分（Ｒ形状の部分）の広い範囲にわたって接触するようになっている。
　これにより、押圧面２１５ａから膨出部１５に作用する応力ｆ１は、頂点１５ａが尖り形状を成している場合よりも、より広い範囲にわたって均等に作用するので、頂点１５ａの位置に多少のバラツキがあっても、膨出部１５の肉の移動方向が同じ方向になるようにコントロールできる。
　また、膨出部１５の頂点１５ａに、曲面加工を施すことによって、頂点１５ａへの過大応力集中が防止できるため、ポペットバルブ中間品１０’の大きさが大きく鍛造時の荷重が大きくなる場合でも製造欠陥の発生を軽減することができる。

　なお、頂点１５ａが尖り形状を成している場合には、押圧面２１５ａと膨出部１５の頂点１５ａとが点接触するので、応力ｆ１は膨出部１５の頂点１５ａにのみ作用する。
　そのため、頂点１５ａの位置のバラツキに応じて、膨出部１５の肉の移動方向が変化するので、肉の移動方向は、頂点１５ａがＲ形状を成している場合よりも不安定になる（肉の移動方向をコントロールし難くなる）。

　上記の実施の形態では、膨出部１５の頂点１５ａの曲面加工の曲率Ｒを、２ｍｍ≦Ｒ≦１０ｍｍとなるように設定して、膨出部１５の肉の移動方向を、頂点１５ａが尖り形状を成している場合よりも、コントロールできるようにしている。

　ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５に、ダイ２１０の押圧面２１５ａからの応力ｆ１が作用すると、膨出部１５の頂点１５ａとその近傍の肉は、この押圧面２１５ａから受ける応力ｆ１により、押圧面２１５ａに対して中心軸Ｘ１の軸方向に押し付けられて、塑性変形しながら移動する。
　ここで、頂点１５ａを挟んで、外径側と内径側には、押されて移動する膨出部１５の肉が逃げることのできる空間２１６、２１７が確保されているので、押圧面２１５ａにより押された膨出部１５の肉は、頂点１５ａを挟んで外径側と内径側の空間２１６、２１７に流入しつつ、パンチ２２０側の上方に移動する。
　ここで、ダイ２１０の押圧面２１５ａは、パンチ２２０側の上方に向かうにつれて、中心軸Ｘ１から離れる方向に傾斜しているので、押圧面２１５ａにより押されて塑性変形しながら移動する膨出部１５の肉は、頂点１５ａの内径側（中心軸Ｘ１）側よりも外径側の方に多く移動する。

　前記したように実施の形態では、膨出部１５の頂点１５ａの位置を、下記式（１）に示す関係に基づいて設定して、中心軸Ｘ１の軸方向から見た頂点１５ａの位置が、最終的に得られるフェース面Ｎの外径側の基点Ｐ２よりも内径側の基点Ｐ１寄りに配置されるようにしている。
　　Ｌ１／Ｌ２≦０．５・・・（１）
　Ｌ１は、内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの中心軸Ｘ１の径方向の長さであり、Ｌ２は、基準点Ｐ３から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ２である。

　ここで、パンチ２２０により、ポペットバルブ中間品１０’を押圧すると、膨出部１５の肉は、膨出部１５の内部に押し込められながら、膨出部１５の頂点１５ａを基準として内径側（基点Ｐ１側）と外径側（基点Ｐ２側）に移動することになる。
　そして、押圧力が頂点１５ａから作用する膨出部１５の肉は、内径側よりも外径側に移動し易くなっている。

　そのため、上記のように膨出部１５の頂点１５ａの位置を設定すると、鍛造時に押圧面２１５ａにより押されて移動する膨出部１５の肉が、最終的にフェース面Ｎとなる領域を内径側（中心軸Ｘ１側）から外径側に横切って移動することになる。これにより、最終的にフェース面Ｎとなる領域では、中心軸Ｘ１の径方向の広範囲にわたって、塑性変形した肉の密度が高い領域Ｓ１が形成される（図３の（ａ）のハッチング参照）。

　図３の（ｂ）に示すように、パンチ２２０を中心軸Ｘ１に沿ってダイ２１０側にさらに押し込むことで、ポペットバルブ中間品１０’の鍛造が進むと、さらに多くの膨出部１５の肉が膨出部１５の内部に押し込められながら、外径側および内径側に向かって塑性変形しながら移動する。
　すると、膨出部１５の奥深くと外径側において、塑性変形しながら移動した肉がより密になるので、膨出部１５の奥深くまで加工硬化するとともに、より外径側まで加工硬化した領域Ｓ２が形成される（図３の（ｂ）のハッチング参照）。
　この図３の（ｂ）に示す時点では、ダイ２１０の押圧面２１５ａに接触している膨出部１５の肉は、最終的に形成されるフェース面Ｎを基準として、略均等の厚みＷを有している。

　そして、図３の（ｃ）に示すように、鍛造の最終段階では、鍛造により、図３の（ａ）のポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５は、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎの形状に整えられる。
　この際、図３の（ｂ）の時点で略均等の厚みＷとなっていた膨出部１５の肉が、フェース面Ｎ側に押し込まれて、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎとなるので、フェース面の内側には、押し込まれた膨出部１５の肉の塑性変形による、剛性強度の高められた領域が所定深さで形成されることになる。

　ここで、ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５の肉の量が多いときには、押圧面２１５ａにより押圧された膨出部１５の肉が、塑性変形した肉を逃がすための外径側の空間２１６を超えて、さらに外径側に移動する恐れがある。
　仮に、図１～図３に示すパンチ２２０とダイ２１０との関係が、図６の（ｂ）に示した従来の鍛造金型のように、パンチ５４０が、ダイ５２０の型孔５２２を囲む開口壁５２４までに内嵌する構成となっていると、鍛造時に塑性変形しながら移動する膨出部１５の肉の外径側への移動が阻止されることになる。
　そうすると、鍛造途中で肉の移動が阻止されて、最終的に形成されるフェース面Ｎの外径側まで移動した肉が広がらないので、鍛造後のフェース面Ｎが、外径側まで均一に加工硬化されなくなってしまう。

　本発明の実施の形態では、図１に示す開口壁２１４の中心軸Ｘ１との交差角は、押圧壁２１５の中心軸Ｘ１との交差角よりも小さくなっていると共に、鍛造時に、パンチ２２０の下面２２１とダイ２１０の上面２１１とが当接するように構成されている（図３の（ｃ）参照）。
　このため、ポペットバルブ中間品１０’をダイ２１０の型孔２１２の押圧面２１５ａに保持した状態で、空間２１７のさらに外径側に、開口壁２１４と中間傘部１４’のマージン部１４１’とに挟まれて形成される逃げ部２１９が形成される。

　よって、ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５の肉の量が多い場合には、塑性変形しながら外径側に移動する膨出部１５の肉は、空間２１６が一杯になった後、空間２１６を超えて逃げ部２１９に流入することができ、鍛造の最後まで膨出部１５の肉の塑性変形による移動が確実に行われる。これにより、鍛造後のフェース面Ｎは外径側まで確実に加工硬化されるようになっている。

　このように、鍛造前のポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５の頂点１５ａは、外径側の基点Ｐ２よりも内径側の基点Ｐ１寄りに位置しているため、鍛造時に押されて移動する膨出部１５の肉は、最終的にフェース面Ｎとなる領域を内径側から外径側に横断することになる。

　このため、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎでは、塑性変形しながら移動した膨出部１５の肉の量が内径側の基点Ｐ１の近傍から外径側の基点Ｐ２の近傍の範囲にわたって、かつフェース面Ｎの所定の深さまで、略均一分布となる（図３の（ｃ）参照）。
　よって、鍛造によりポペットバルブ１０を制作する際に、最終的に得られたポペットバルブ１０のフェース面Ｎの内径側から外径側までの略全体にわたる領域Ｓ３が塑性変形により加工硬化するので、剛性強度をより均一にすることができる（図３の（ｃ）のハッチング参照）。

　上記の鍛造金型２００を用いたポペットバルブ中間品１０’の鍛造は、再結晶温度未満で行われる冷間鍛造または温間鍛造により実施される。

　次に、ポペットバルブ１０の製造方法について説明する。
　図４は、ポペットバルブ１０の製造方法を示すフローチャートである。

　まず初めに、ステップＳ１０１では、鍛造前のポペットバルブ中間品１０’の基本形状の形成を行う。
　具体的には、鍛造等により、析出硬化型Ｎｉ基合金を基材とした軸部１２’の長手方向の一端側に中間傘部１４’を形成する（中間品成形工程）。

　ステップＳ１０２では、ポペットバルブ中間品１０’を所定の温度で加熱したのち、ポペットバルブ中間品１０’を急冷する（溶体化処理工程）。
　例えば、ポペットバルブ中間品１０’が析出硬化型Ｎｉ基合金の場合には、１０００℃～１１００℃範囲の一定温度で加熱したのち、急冷を行う。

　ここで、何ら熱処理を行わない場合、ポペットバルブ中間品１０’を形成する金属組織は不均一な状態となっている。
　上記のように、ポペットバルブ中間品１０’を加熱保持すると、ポペットバルブ中間品１０’の材料成分が均一に溶かし込まれるので、この状態で、ポペットバルブ中間品１０’を急冷することで、金属組織を均一な状態(固溶化)にすることができる。

　ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で冷却した後のポペットバルブ中間品１０’を、ステップＳ１０２の加熱温度よりも低い一定温度で所定時間加熱を行う（時効処理工程）。
　例えば、ポペットバルブ中間品１０’が析出硬化型Ｎｉ基合金の場合には、４００～７００℃範囲の一定温度で、１２０～３００分間の加熱を行う。

　これにより、溶体化処理工程（ステップＳ１０２）を経たポペットバルブ中間品１０’の金属結晶を微細にし、結晶粒界に硬質な析出物を得られる為、更に材料硬さを高くすることができる（時効硬化）。

　ステップＳ１０４では、ポペットバルブ中間品１０’を構成する金属の再結晶温度未満の温度環境下で、ポペットバルブ中間品１０’を鍛造し、ポペットバルブ１０の形状に成形すると共に、鍛造後のフェース部を更に硬くする（冷間鍛造または温間鍛造工程）。
　再結晶温度未満の温度は、例えば、ポペットバルブ中間品１０’が析出硬化型Ｎｉ基合金の場合には、２０～５００℃の温度範囲である。

　このように、溶体化処理工程（ステップＳ１０２）および時効処理工程（ステップＳ１０３）で硬化したポペットバルブ中間品１０’を、冷間鍛造又は温間鍛造することで、ポペットバルブ１０のフェース面Ｎを、加工硬化を伴ってより硬くすることができる。

　そして、ステップＳ１０５では、鍛造後のポペットバルブ１０を、ステップＳ１０３の時効処理温度よりも低い温度で加熱し、金属内部の応力除去を行う（焼鈍処理工程）。

　最後のステップＳ１０６では、鍛造後のポペットバルブ１０を切削等で最終の製品形状に仕上げる（仕上げ加工工程）。
　鍛造後のポペットバルブ１０のフェース面Ｎを切削加工で仕上げることによって、フェース面Ｎの加工精度や表面粗さをより向上させることが出来る。また、フェース面Ｎの下には、所定の深さまで均一に加工硬化した層が形成されており、フェース面Ｎを切削することで、この均一に加工硬化した層を表面に出現させることができる。

　次に、鍛造後のポペットバルブ１０のフェース面Ｎにおける剛性強度の測定結果を説明する。
　図５の（ａ）は、フェース面Ｎの剛性強度の測定箇所を説明する図であり、（ｂ）は、フェース面Ｎの内径側の位置Ｎ１における剛性強度の測定結果であり、（ｃ）は、フェース面Ｎの内径側と外径側の中間の位置Ｎ２における剛性強度の測定結果であり、（ｄ）は、フェース面Ｎの外径側の位置Ｎ３における剛性強度の測定結果である。
　図５の（ａ）では、ポペットバルブ１０のフェース面Ｎを実線で示し、最終の製品形状のフェース面ＮＡを破線で示している。
　図５の（ｂ）から（ｄ）では、剛性強度の比較のため、本発明の製造方法により製造したポペットバルブ１０のフェース面Ｎの剛性強度と、本願出願人の特許発明（特許第２９２５９４５号）の製造方法により製造したポペットバルブ（以下、「従来のポペットバルブ」という）のフェース面の剛性強度とを同じ条件で測定した結果を示す。同図では、本発明の製造方法で製造したポペットバルブ１０の測定結果を黒塗りの丸記号で記載し、従来品のポペットバルブの測定結果を黒塗の三角記号で記載している。
　なお、フェース面の剛性強度の測定は、ビッカース剛性強度計を用い、ＪＩＳＺ２２４４で規定されたビッカース硬さ試験方法に準じて行ったものである。

　図５の（ａ）に示すように、本発明の製造方法で製造されたポペットバルブ１０のフェース面Ｎの断面において、内径側の位置Ｎ１、内径側と外径側の中間の位置Ｎ２および外径側の位置Ｎ３のそれぞれの位置で、最終的に製品となるポペットバルブのフェース面ＮＡの表面から５ｍｍの深さまで１ｍｍ間隔で測定を行った。
　なお、従来のポペットバルブのフェース面の剛性強度も同じ位置で測定を行った。

　その結果、ポペットバルブ１０のフェース面Ｎの内径側の位置Ｎ１では、フェース面Ｎから全ての測定深さにおいて、ビッカース硬さＨｖで５００以上の値となった。一方、従来のポペットバルブのフェース面ＮＡでは、フェース面ＮＡからの深さによる硬さのバラツキが大きく、ビッカース硬さＨｖで目的とする４５０未満となる位置がある（図５の（ｂ）参照）。

　フェース面Ｎの内径側と外径側の間の位置Ｎ２では、フェース面ＮＡから全ての測定深さにおいて、ビッカース硬さＨｖで５００以上の値となった。一方、従来のポペットバルブでは、フェース面ＮＡから深い位置（深さが５ｍｍの位置）では４５０未満であり、目的とする４５０以上の値にはならなかった（図５の（ｃ）参照）。

　フェース面Ｎの外径側の位置Ｎ３では、フェース面Ｎから全ての測定深さにおいて、ビッカース硬さＨｖで５００以上の値となった。従来のポペットバルブのフェース面ＮＡでも、ビッカース硬さＨｖで本発明の目的とする４５０以上の値となったが、本発明にかかる製造方法で制作したポペットバルブ１０のフェース面Ｎの剛性強度よりは小さい値となった（図５の（ｃ）参照）。

　上記のように、本発明の製造方法により製造したポペットバルブ１０のフェース面Ｎでは、表面から深さ５ｍｍまでの測定箇所の全てで、ビッカース硬さＨｖで本発明の目的とする４５０を超え、全ての測定箇所で５００以上の値となり、全ての測定箇所で従来の製造方法で制作したポペットバルブのフェース面ＮＡの剛性強度よりも大きい値が得られた。

　以上の通り、実施の形態では、
　図１の（ｂ）に示すように、軸部１２の長手方向の一端に設けられた傘部１４に、軸部１２の一端側に向かうにつれて外径が広がる向きのフェース面Ｎを有するポペットバルブ１０を、図１の（ａ）に示すような析出硬化型Ｎｉ基合金からなるポペットバルブ中間品１０’の鍛造により製造する方法であって、
　ポペットバルブ中間品１０’は、軸部１２’の長手方向の一端に、鍛造後に傘部１４となる中間傘部１４’（大径部）を備えており、
　中間傘部１４’では、鍛造後にフェース面Ｎとなる領域に、鍛造後の傘部１４のフェース面Ｎを基準として、フェース面Ｎの法線Ｘ２方向に頂点１５ａを位置させた膨出部１５が設けられており、
　断面視において膨出部１５の頂点１５ａは、フェース面Ｎの内径側の基点Ｐ１と外径側の基点Ｐ２とを結ぶ線分Ｋ（仮想線）上に設定した基準点Ｐ３を通る法線Ｘ２上に位置していると共に、
　軸部１２’の中心軸Ｘ１の軸方向から見て、内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの長さＬ１と、外径側の基点Ｐ２から基準点Ｐ３までの長さＬ２との関係が下記式（１）となるように、基準点Ｐ３の位置が設定されており、
　　Ｌ１／Ｌ２≦０．５・・・（１）
　中心軸Ｘ１方向で対向配置したパンチ２２０（押圧型）とダイ２１０（支持型）との間で、膨出部１５を、ダイ２１０のフェース面Ｎに対応する形状の押圧面２１５ａに当接させた状態で、ポペットバルブ中間品１０’をダイ２１０に支持させたのち、パンチ２２０を、中心軸Ｘ１方向でダイ２１０に近づける方向に移動させて、パンチ２２０とダイ２１０の間に把持された膨出部１５の領域を、中心軸Ｘ１方向に塑性的に変形させて、フェース面Ｎを形成するポペットバルブの製造方法とした。

　舶用等の内燃機関で使用されるポペットバルブでは、バルブのフェース面に、燃焼残渣の食い込みによる圧痕が発生したり、ポペットバルブのバルブシートに対する衝突によって、バルブのフェース面が摩耗する場合がある。
　このような場合、圧痕等が発生したバルブのフェース面を研磨により補修して、ポペットバルブを再利用することが行われる。
　ここで、ポペットバルブのフェース面が、所定の深さまで均一に硬化されていない場合、フェース面の補修（研磨）によって形成された新たなフェース面に、硬度の低い部分が出現してしまう。このように硬度の低い部分を有するポペットバルブは、内燃機関での使用に適さないので、フェース面を補修した後のポペットバルブを再利用できなくなってしまう。
　上記のように構成すると、ダイ２１０の押圧面２１５ａにより押されて移動する膨出部１５の肉が、最終的にフェース面Ｎとなる領域を、内径側から外径側に向けて移動するので、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎでは、塑性変形しながら移動した膨出部１５の肉の量が略均一の分布となるとともに、移動した肉が密になることで、フェース面の内径側から外径側に亘る範囲において、所定の深さまで均一に加工硬化させることができる。
　これにより、摩耗したフェース面を研磨してポペットバルブの再利用する場合、研磨により削られたフェース面の深さが所定深さに達するまで、研磨後のフェース面の硬度に低い部分が生じないので、ポペットバルブの複数回の再利用が可能となる。

　特に、ポペットバルブ中間品１０’の中間傘部１４’では、軸部１２’の中心軸Ｘ１（中心線）の軸方向から見て、内径側の基点Ｐ１から基準点Ｐ３までの長さＬ１と、外径側の基点Ｐ２から基準点Ｐ３までの長さＬ２、中心軸Ｘ１から内径側の基点Ｐ１までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ３と、中心軸Ｘ１から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ４との関係が下記式（２）となるように、基準点Ｐ３の位置を設定した。
　Ｌ２＞Ｌ１＝（Ｌ４－Ｌ３）×１／２～（Ｌ４－Ｌ３）×３／４＞Ｚ×ＣＯＳθ・・・（２）

　このように設定することで、中心軸Ｘ１の軸方向から見た膨出部１５の頂点１５ａの位置が、内径側の基点Ｐ１と外径側の基点Ｐ２とを結ぶ線分の長さ方向の中間点よりも内径側であって、内径側の基点Ｐ１寄りの位置に配置されることになる。
　これにより、ダイ２１０の押圧面２１５ａにより押されて移動する膨出部１５の肉が、最終的にフェース面Ｎとなる領域を、内径側から外径側のより広い範囲にわたって移動する。よって、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎにおいて、より広い範囲を加工硬化させることができる。
　よって、フェース面Ｎの剛性強度を、より広い範囲にわたって高めることができる。

　さらに、ポペットバルブ中間品１０’の中間傘部１４’では、軸部１２’の中心軸Ｘ１の軸方向から見て、フェース面Ｎからの膨出部１５の頂点１５ａの高さＺは、中心軸Ｘ１から内径側の基点Ｐ１までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ３と、中心軸Ｘ１から外径側の基点Ｐ２までの中心軸Ｘ１の径方向の長さＬ４と、中心軸Ｘ１に対するフェース面Ｎの角度θとを用いて、下記式（３）となるように設定されている。
　　Ｚ＜（（Ｌ４－Ｌ３）×ＣＯＳθ）／２・・・（３）

　ここで、フェース面Ｎからの膨出部１５の頂点１５ａの高さＺが高くなるほど、中心軸Ｘ１の軸方向から見た膨出部１５の頂点１５ａの位置が、内径側の基点Ｐ１側から外径側の基点Ｐ２側に近づくことになる。

　そのため、膨出部１５の頂点１５ａをダイ２１０の押圧面２１５ａで押圧する際に、中心軸Ｘ１の軸方向から見た膨出部１５の頂点１５ａの位置が外径側の基点Ｐ２に近くなるほど、鍛造時に押されて移動する膨出部１５の肉は、剛性強度の高い軸部１２’が位置する内径側（基点Ｐ１側）に移動し難くなる。

　そのため、鍛造時に押されて移動する膨出部１５の肉は、内径側よりも外径側の方に多く移動することになり、鍛造後のフェース面Ｎでは、外径側に比べて内径側の加工硬化が不十分となる。

　実施の形態では、上記した式（３）の関係を満たすように、鍛造後に形成されるフェース面Ｎを基準とした膨出部１５の頂点１５ａの高さＺを設定することで、中心軸Ｘ１の軸方向から見た頂点１５ａの位置が、中心軸Ｘ１寄り（内径寄り）に配置されるようにしている。
　これは、鍛造時に膨出部１５に作用する応力は、膨出部１５の押圧の開始時点（塑性変形の開始時点）が最も高くなるので、膨出部１５の頂点１５ａを剛性の高い軸部１２’側に位置させて塑性変形の開始時点の高い押圧力で膨出部１５を押圧することで、軸部１２’側のフェース面Ｎも十分に塑性変形させ、加工硬化させることが可能となるからである。

　これにより、押圧開始時点の高い応力を利用して、膨出部１５の肉を、剛性の高い軸部１２’側のフェース面Ｎまで移動させて加工硬化させることができるので、鍛造後のフェース面Ｎの内径側の剛性強度も高めることができる。

　また、図３に示すように、ダイ２１０の押圧面２１５ａは、パンチ２２０側に向かうにつれて中心軸Ｘ１から離れる向きに傾斜しており、膨出部１５の領域は、押圧面２１５ａにより中心軸Ｘ１の径方向外側とパンチ２２０側に塑性的に変形しながら、最終的なフェース面Ｎを形成するバルブの製造方法とした。

　このように構成すると、図３に示すように、ダイ２１０の押圧面２１５ａにより押された膨出部１５の肉の移動が、傾斜した押圧面２１５ａにより、最終的にフェース面Ｎとなる領域の内径側から外径側に向けて誘導されるので、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎでの移動した肉の分布を、より均一にできる。
　これにより、作製されたポペットバルブ１０のフェース面Ｎの剛性強度がより均一になるので、フェース面Ｎの耐摩耗性の向上によるバルブの長寿命化が期待される。

　上記のように、ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５を塑性的に変形させる前に、ポペットバルブ中間品１０’の溶体化処理を行うステップ（溶体化処理工程）と、ポペットバルブ中間品１０’の時効処理を行うステップ（時効処理工程）と、を有するバルブの製造方法とした。

　ポペットバルブ中間品１０’では、当該ポペットバルブ中間品１０’を形成する金属組織は不均一な状態となっている。
　上記のように、ポペットバルブ中間品１０’を加熱保持して材料成分を均一に溶かし込んだのち、ポペットバルブ中間品１０’を急冷すると、金属組織を均一な状態(固溶化)にすることができる(溶体化処理工程)。
　そして、溶体化処理工程を経たポペットバルブ中間品１０’を溶体化処理工程時の過熱温度よりも低い、一定温度で所定時間加熱を行うことにより、ポペットバルブ中間品１０’の金属結晶を微細にし、結晶粒界に硬質な析出物を得られる為、更に材料硬さを高くすることができる（時効硬化）。

　また、ポペットバルブ中間品１０’の膨出部１５を塑性的に変形させて、最終的なポペットバルブ１０を成型したのちに、成型されたポペットバルブ１０の焼鈍処理を行うステップ（焼鈍処理工程）と、を有するバルブの製造方法とした。

　このように構成すると、最終的に得られるポペットバルブ１０のフェース面Ｎをより硬化させることができるので、フェース面Ｎの剛性強度をより高めることができる。

　また、膨出部１５の領域の塑性的な変形は、析出硬化型Ｎｉ基合金の再結晶温度未満で行うバルブの製造方法とした。

　析出硬化型Ｎｉ基合金の再結晶温度以上で、膨出部１５の肉の塑性変形を行うと、鍛造加工が溶体化状態となってフェース面Ｎの剛性強度が低下するので、上記のように構成することで、フェース面Ｎの剛性強度の低下を好適に防止できる。

　なお、上記の実施形態では、ポペットバルブ中間品１０’膨出部１５の外径側を斜面１４’ｂとしたが、このような直線状の斜面１４’ｂではなく、図２の（ｂ）に示すように、膨出方向に膨らんだ弧状の斜面１４’’ｂに形成してもよい。
　このようにすると、ダイ２１０の押圧面２１５ａと、膨出部１５の弧状の斜面１４’’ｂとは面接触となり、押圧面２１５ａと斜面１４’’ｂとがより広い範囲にわたって接触することができる。
　よって、押圧面２１５ａから、膨出部１５の弧状の斜面１４’’ｂに作用する応力は、より広い範囲にわたって均等に作用するので、押圧面２１５ａは、膨出部１５の肉を所定の押圧方向に安定した状態で押圧することが期待できる。

　本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれる。

　１０’　　　ポペットバルブ中間品
　１０　　　ポペットバルブ
　１２’、１２　　　軸部
　１４’　　　中間傘部
　１４’ｂ　　　斜面
　１４’ｃ　　　斜面
　１４’ｄ　　　首部
　１４’ｅ　　　上面
　１５　　　膨出部
　１５ａ　　　頂点
　１４　　　傘部
　１４１’　　　マージン部
　１４１ａ　　　境界点
　１４２’　　　フェース部
　２１０　　　ダイ
　２１１　　　上面
　２１２　　　型孔
　２１３　　　壁部
　２１４　　　開口壁
　２１５　　　押圧壁
　２１５ａ　　　押圧面
　２１６、２１７　　　空間
　２１８　　　孔
　２１９　　　逃げ部
　２２０　　　パンチ
　２２１　　　下面
　Ｎ　　　フェース面
　Ｐ１　　　内径側の基点
　Ｐ２　　　外径側の基点
　Ｐ３　　　基準点


　

Claims (8)

1. 　軸部の長手方向の一端に設けられた傘部に前記一端側に向かうにつれて外径が広がる向きのフェース面を有するポペットバルブを、当該ポペットバルブの中間品の鍛造により製造する方法であって、
   　前記ポペットバルブの中間品は、軸部の長手方向の一端に前記傘部となる大径部を備えており、前記大径部では、鍛造後に前記フェース面となる領域に、鍛造後の傘部の前記フェース面を基準として、前記フェース面の法線方向に頂点を位置させた膨出部が設けられており、
   　断面視において前記膨出部の頂点は、前記フェース面の内径側の基点と外径側の基点とを結ぶ仮想線上に設定した基準点を通る法線上に位置していると共に、
   　前記軸部の中心線の軸方向から見て、前記内径側の基点から基準点までの長さＬ１と、前記外径側の基点から基準点までの長さＬ２との関係が下記式（１）となるように、前記基準点の位置が設定されており、
   　　Ｌ１／Ｌ２≦０．５・・・（１）
   　前記中心線方向で対向配置した押圧型と支持型との間で、前記膨出部を、前記支持型の前記フェース面に対応する形状の押圧面に当接させた状態で、前記バルブ中間品を前記支持型に支持させたのち、前記押圧型を、前記中心線方向で前記支持型に近づける方向に移動させて、押圧型と支持型の間に把持された前記膨出部の領域を、前記中心線方向に塑性的に変形させて、前記フェース面を形成することを特徴とするポペットバルブの製造方法。
   
2. 　前記バルブ中間品の傘部では、前記軸部の中心線の軸方向から見て、前記内径側の基点から前記基準点までの長さＬ１と、前記外径側の基点から前記基準点までの長さＬ２と、前記中心線から前記内径側の基点までの前記中心線の径方向の長さＬ３と、前記中心線から前記外径側の基点までの前記中心線の径方向の長さＬ４との関係が下記式（２）となるように、前記基準点の位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のポペットバルブの製造方法。
   　Ｌ２＞Ｌ１＝（Ｌ４－Ｌ３）×１／２～（Ｌ４－Ｌ３）×３／４＞Ｚ×ＣＯＳθ・・・（２）
   
3. 　前記バルブ中間品の傘部では、前記軸部の中心線の軸方向から見て、前記中心線から前記内径側の基点までの前記中心線の径方向の長さＬ３と、前記中心線から前記外径側の基点までの前記中心線の径方向の長さＬ４と、前記フェース面から前記膨出部の頂点までの高さＺと、前記中心線に対する前記フェース面の角度θとの関係が下記式（３）となるように、前記基準点の位置が設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポペットバルブの製造方法。
   　　Ｚ＜（（Ｌ４－Ｌ３）×ＣＯＳθ）／２・・・（３）
   
4. 　前記支持型の押圧面は、前記押圧型側に向かうにつれて前記中心線から離れる向きに傾斜しており、
   　前記膨出部の領域は、前記押圧面により前記中心線の径方向外側と前記押圧型側に塑性的に変形しながら、前記フェース面を形成することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のポペットバルブの製造方法。
   
5. 　前記バルブ中間品の膨出部を塑性的に変形させる前に、
   　前記バルブ中間品の溶体化処理を行うステップと、
   　前記バルブ中間品の時効処理を行うステップと、を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のポペットバルブの製造方法。
   
6. 　前記バルブ中間品の膨出部を塑性的に変形させて、前記バルブを成型したのちに、
   　前記成型されたバルブの時効処理を行うステップと、を有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のポペットバルブの製造方法。
   
7. 　前記膨出部の領域の塑性的な変形は、前記析出硬化型Ｎｉ基合金の再結晶温度未満で行うことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のポペットバルブの製造方法。
   
8. 　ポペットバルブの中間品の鍛造により製造されるポペットバルブであって、
   　前記ポペットバルブは、軸部の長手方向の一端に設けられた傘部に、前記一端側に向かうにつれて外径が広がる向きのフェース面を有しており、
   　前記ポペットバルブの中間品は、軸部の長手方向の一端に、鍛造後に前記傘部となる大径部を備えており、前記大径部では、鍛造後に前記フェース面となる領域に、鍛造後の傘部の前記フェース面を基準として、前記フェース面の法線方向に頂点を位置させた膨出部が設けられており、
   　断面視において前記膨出部の頂点は、前記フェース面の内径側の基点と外径側の基点とを結ぶ仮想線上に設定した基準点を通る法線上に位置していると共に、
   　前記軸部の中心線の軸方向から見て、前記内径側の基点から前記基準点までの長さＬ１と、前記外径側の基点から前記基準点までの長さＬ２との関係が下記式（１）となるように、前記基準点の位置が設定されていることを特徴とするポペットバルブ。
   　　Ｌ１／Ｌ２≦０．５・・・（１）

Images