[发明专利]空心发动机气门及其制造方法

说明书

本发明提供一种抑制制造成本的增大且耐久性高的空心发动机气门及其制造方法。空心发动机气门(1)的制造方法包括如下工序：将作为气门主体(2)的原料的实心圆棒(12)通过锻造而成形为气门主体中间构件(18)，该气门主体中间构件(18)具备与气门头部(6)对应的半完成品气门头部(14)和与气门轴部(8)对应的实心轴部(16)；对于气门主体中间构件进行遍及实心轴部和半完成品气门头部而形成与空心孔(10)对应的有底的半完成品空心孔(20)的切削加工，从而将气门主体中间构件成形为气门主体半完成品(24)，该气门主体半完成品(24)具备半完成品气门头部和半完成品气门轴部(22)；及对于气门主体半完成品进行将半完成品气门轴部逐级挤压的缩颈加工，从而将半完成品气门轴部的直径缩小，并且将半完成品气门轴部的轴长延长，将气门主体半完成品成形为气门主体。

技术领域

本发明涉及空心发动机气门及其制造方法，尤其是涉及具备气门主体的空心发动机气门及其制造方法，所述气门主体遍及气门头部和与该气门头部连接的气门轴部而形成有有底的空心孔。

背景技术

近年来，伴随着发动机的高输出化及高性能化，对于能够进行高精度的气门开闭动作的发动机气门的期望升高。因此，提供出将内部形成为空心而实现了轻量化的空心发动机气门。这样的空心发动机气门的制造方法例如在专利文献1中公开。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-094732号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所示的以往的空心发动机气门的制造方法中，将作为空心发动机气门的原料的实心圆棒通过锻造而成形为具备与气门头部对应的扩径部和实心的躯干部的中间构件，接下来，在该中间构件的上表面通过冲孔加工而形成有底的空心孔，得到空心发动机气门的半完成品。进而，通过锻造，对该半完成品的扩径部和躯干部进行挤压，由此成形出空心发动机气门的完成品。

然而，在将该空心发动机气门使用作为排气门的情况下，由于承受曝露于高温的排气这样的使用环境，因此需要通过具有高耐热性的耐热钢或耐热合金来制造空心发动机气门。然而，这样的具有高耐热性的材料通常为难切削材料，多发生工具寿命的缩短。

特别是如专利文献1所示，在得到空心发动机气门的半完成品的工序中，在难切削材料的中间构件的上表面通过冲孔加工来形成有底的空心孔的情况下，冲孔加工使用的工具(冲头)由于几次的使用就不得不更换，存在制造成本增大这样的问题。

另外，虽然可考虑在成形出具有与空心发动机气门的完成品同样的外形的实心的半完成品之后，通过切削加工在该半完成品的轴部形成空心孔的情况，但是在这种情况下，不得不通过钻头来加工长度相对于直径之比极大的细长孔，因此加工自身困难，并且工具寿命变得非常短。

另外，在专利文献1所示的以往的制造方法中，空心发动机气门的半完成品的空心孔的底面为平面，该空心孔的底面与内周面所成的角度成为大致90°。这种情况下，如果通过锻造对该半完成品的扩径部和躯干部进行挤压，则空心孔的底面与内周面之间的拐角部折叠而该拐角部的R减小。其结果是，在空心发动机气门的使用时，在该拐角部容易产生应力集中，空心发动机气门的耐久性可能会降低。

本发明为了解决上述的现有技术的问题点而作出，目的在于提供一种抑制制造成本的增大且耐久性高的空心发动机气门及其制造方法。

用于解决课题的方案