(57)【要約】【課題】エンジンバルブを適正に支持して、高精度の矯正を達成する。【解決手段】エンジンバルブのフェース部を支持部材で回転軸線方向を規制して回転可能に支持し、エンジンバルブ１の首部１ｃを第１ダイス２と相対的に回転する第１リング体１５と第２ダイス５と相対的に回転する第２リング体１６で接触させ、エンジンバルブ１のステム部１ａを第１ダイス２及び対向する第２ダイス５で回転させながら押圧してエンジンバルブ１を矯正する。フェース部１ｂとステム部１ａが接触している支持部材１０と、第１ダイス２及び第２ダイス５との間で接触回転するとき両者の外径の差により回転速度が異なる。スラストベアリング１８、及びスラストベアリング１２は、この回転速度の差を吸収する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンバルブのステム部を矯正するためこのステム部に押圧して相対移動可能に設けられる第１ダイスと、
前記第１ダイスの外周に浮動状態で設けられ、前記エンジンバルブの首部に接触して相対移動可能な第１接触体と、
前記エンジンバルブのフェース部を軸線方向の位置を規制して相対移動可能に支持され、前記第１ダイス側に設けられる支持部材と、
前記ステム部を挟んで前記第１ダイスに対向して相対移動可能に設けられる第２ダイスと、
前記首部を挟んで前記第１接触体に対向して前記第２ダイスの外周に浮動状態で設けられ、前記首部に接触して相対移動可能な第２接触体と
からなるエンジンバルブの矯正装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンバルブの矯正装置において、
前記支持部材は、軸受を介して回転支持され前記第１ダイスと相対回転する支持部材であることを特徴とするエンジンバルブの矯正装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンバルブの矯正装置において、
前記第１ダイス及び前記第２ダイスは、回転体であることを特徴とするエンジンバルブの矯正装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のエンジンバルブの矯正装置において、
前記第１接触体及び前記第２接触体は、前記第１ダイス又は前記第２ダイスと相対回転するリング体であることを特徴とするエンジンバルブの矯正装置。
【請求項５】
請求項２に記載のエンジンバルブの矯正装置において、
前記軸受は、スラストベアリングであることを特徴とするエンジンバルブの矯正装置。
【請求項６】
請求項４に記載のエンジンバルブの矯正装置において、
前記第１リングまたは前記第２リングは、軸受を介して回転自在に支持され、前記第１ダイスまたは前記第２ダイスの外形部と相対回転することを特徴とするエンジンバルブの矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンバルブの曲がりを矯正するエンジンバルブの矯正装置に関する。更に詳しくは、エンジンバルブのステム部の曲がりを矯正するエンジンバルブの矯正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエンジンバルブは、素材の圧延線部材等から熱間鍛造で成形され、熱処理、ひずみ矯正、焼鈍等の工程を経て製造される。特に、図４に示すようにきのこ弁機構のエンジンバルブのステム部は、エンジン５０に組み込まれる。エンジンバルブのステム部は、エンジン５０の稼動時にエンジンブロックに設けられた軸受と常時摺動する部分であり、磨耗のしやすい部位である。エンジンバルブにおけるステム部やフェース部は、繰り返しスライド、又は接触する部分であるので、磨耗しやすい部分である。
【０００３】
このため、この部分は、他より耐磨耗性に優れた硬質材料が使用されている。エンジンバルブについての製造方法は色々提案されていて、その用途により異なる。例えば、鍛造で成形された傘部と、この傘部と別体で耐熱合金等で形成されたステム部とを接合して製造される方法がある（特許文献１参照）。この硬質材料は、肉盛溶接や抵抗加熱溶接、溶射等により要部に溶着されたりしている。このため、どうしても工数が多くなる。又、ステム部分がエンジンバルブ本体と一体的に製造される場合もある（特許文献２参照）。
【０００４】
バルブ本体に硬質材を固着させる場合は、その継ぎ目およびスライド面を滑らかにしなければならず、場合によっては、ステム部を削り出す等の処置が必要であり、高度の技術を要する。現状は、どうしても結合部分が不完全になり、異なる材質の結合になるので品質が定まらず、後工程で矯正している。これを解決する方法として、本体形成のための金属粉末と硬質の金属粉末を圧粉体として燒結し、鍛造する等の技術も提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
一体的にエンジンバルブを製造する場合においては、首部を太くしてステム部分の加工を安定的に行うものも提案されている（特許文献４参照）。以上のように、種種の製造形態があり、それなりに製造段階で、ステム部分の加工精度確保のための製造は現状でもなされている。しかし、１次加工のみでは所望の形状とはならず、不完全でどうしても曲がりが生じ、高精度のエンジンバルブとなっていないのが現状である。
【０００６】
又曲がりを修正する方法として、現状は対向する２つのダイスでエンジンバルブを挟み回転させて押圧して矯正させている。しかし、これでも曲がりは矯正できていない。さらに高精度なバルブを得るためには研削工程等を経たものとなり、高コストを強いられている。このように現状では、多くの問題点があって、更に低コストで曲がりの矯正できる装置の開発が望まれている。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００２−３３２８１３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１７９３８４号公報
【特許文献３】
特開平０６−１９３０５３号公報
【特許文献４】
特開平１１−５７９２５号公報。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンバルブ全長にわたって確実に矯正し、高精度のエンジンバルブとするエンジンバルブの矯正装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡素な構成で、低コストのエンジンバルブの矯正装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため次の手段を採る。
発明１のエンジンバルブの矯正装置は、エンジンバルブのステム部を矯正するためこのステム部に押圧して相対移動可能に設けられる第１ダイスと、前記第１ダイス外形部に浮動状態で設けられ、前記エンジンバルブの首部に接触して相対移動可能な第１接触体と、前記エンジンバルブのフェース部を軸線方向の位置を規制して相対移動可能に支持され、前記第１ダイス側に設けられる支持部材と、前記ステム部を挟んで前記第１ダイスに対向して相対移動可能に設けられる第２ダイスと、前記首部を挟んで前記第１接触体に対向して前記第２ダイスの外周に浮動状態で設けられ、前記首部に接触して相対移動可能な第２接触体とからなっている。
【００１１】
発明２のエンジンバルブの矯正装置は、発明１において、前記支持部材は、軸受を介して回転支持され前記第１ダイスと相対回転する支持部材であることを特徴としている。
発明３のエンジンバルブの矯正装置は、発明１において、前記第１ダイス及び前記第２ダイスは、回転体であることを特徴としている。
発明４のエンジンバルブの矯正装置は、発明１において、前記第１接触体及び前記第２接触体は、前記第１ダイス又は前記第２ダイスと相対回転するリング体であることを特徴としている。ダイスと異なる部材としてリング体を回転させながらエンジンバルブに接触させ、この接触に伴い首部の凹凸の変化を吸収するのに効果的である。
【００１２】
発明５のエンジンバルブの矯正装置は、発明２において、前記軸受は、スラストベアリングであることを特徴としている。すべり軸受等に比し滑らかに支持部材を回転させることができる。
発明６のエンジンバルブの矯正装置は、発明４において、前記第１リングまたは前記第２リングは、軸受を介して回転自在に支持され、前記第１ダイスまたは前記第２ダイスの外形部と相対回転することを特徴としている。滑らかにリング体を回転させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のエンジンバルブの矯正装置を示す断面図である。この断面図は、エンジンバルブ１を挟持して矯正する部分の部分断面図である。きのこ弁機構のエンジンバルブ１は図４に示すような自動車等のエンジン５０に取り付けられるバルブである。このエンジンバルブ１は吸気用と排気用があるが、形状的には同じ構成である。
【００１４】
エンジンバルブ１の矯正装置は基本的に２つのダイスで挟持しながら矯正する装置である。本実施の形態においては、ダイスを円柱形で回転する丸ダイスとして説明する。第１ダイス２は回転可能な第１軸体３にキー４で回り止めされ固定されている。このエンジンバルブ１の矯正装置の筐体構成は省略しているが、この第１軸体３は、図示しないモーター等の駆動装置により回転し、第１ダイス２を回転させる。
【００１５】
又、エンジンバルブ１を挟んでこの第１ダイス２と対向する位置に、第２ダイス５が回転可能に設けられている。図示はしていないが、この第２ダイス５も第１ダイス２と同様にサーボモーター、及び第２軸体６を介して第１ダイス２と同期し同方向に回転駆動される。第１ダイス２と第２ダイス５はエンジンバルブ１のステム部１ａを回転させながら押圧して転動し、ステム部１ａの曲がりを第１ダイス２と第２ダイス５の外形形状に沿って矯正して曲がりを修正する。
【００１６】
この第１ダイス２と第２ダイス５の外周面には、図２に模式的に示すように凸部７と凹部８が交互にらせん状に設けられた凹凸形状になっていて、エンジンバルブ１に押圧されるとき、第１ダイス２と第２ダイス５とは、その凹凸ピッチＰが２分の１ずれてセットされる。回転に伴いエンジンバルブ１に対し凹凸部が回転軸線方向にずれていく構成となる。
【００１７】
一方、第１軸体３には、保持部材９が第１ダイス２と同様にキー４で回り止めされ固定されている。この保持部材９に支持部材１０がニードルベアリング１１を介して相対回転可能に保持されている。又、この支持部材１０は、回転軸線方向に第１ダイス２に設けられたスラストベアリング１２を介して第１ダイス２と相対回転可能である。
【００１８】
支持部材１０は回転軸線方向をカラー部材１３によりそのずれを規制されている。カラー部材１３は、ナット１４により保持部材９に固定されている。このナット１４と支持部材１０の間には、スラストベアリング１８が介在されている。従って、ナット１４による締付力は、スラストベアリング１８、支持部材１０、及びスラストベアリング１２により受け止められる。
【００１９】
また、フェース部１ｂとステム部１ａが接触している支持部材１０と、第１ダイス２及び第２ダイス５との間で接触回転するとき両者の外径の差により回転速度が異なる。スラストベアリング１８、及びスラストベアリング１２は、この回転速度の差を吸収する。支持部材１０は、エンジンバルブ１のフェース部１ｂを回転軸方向の位置を規制し回転可能に支持されている。スラストベアリング１２は、フェース部１ｂの回転軸線方向の負荷を回転しながら受けるためのものである。
【００２０】
従ってエンジンバルブ１は、このフェース部１ｂを基準に回転軸線方向が位置決めされて、ステム部１ａの曲がりが直される。なお、フェース部１ｂ側の端面に位置決め用のストッパ（図示せず）を配置して、軸線方向の位置を決めするとより高い精度で矯正できる。
【００２１】
又、第１ダイス２の外形部には段差２ａが設けられ、第１リング体１５が回転軸線方向を支持部材１０により規制され、浮動状態で取り付けられている。この第１リング体１５はエンジンバルブ１の首部１ｃに接触して、第１ダイス２とは相対的に回転可能となっている。この第１リング体１５は、エンジンバルブ１の首部１ｃに対しては接触しながら回転する。エンジンバルブ１の首部１ｃは、エンジン５０に取り付けられたときのスライド部ではない。従って、通常仕上げ加工は施されないので１次加工の状態にある。
【００２２】
このため、不規則な凹凸形状になっていることが多い。第１リング体１５はこの凹凸状態の面に接触することになる。従って、第１リング体１５を第１ダイス２と異なる別部材とし、更に第１ダイス２と矯正に必要な許容隙間を有してエンジンバルブ１に接触して回転できる構成にしている。この首部１ｃを接触により支持することは、ステム部１ａを押圧して矯正する際、ステム部１ａ端部に曲がりを矯正する負荷が働いたとき、首部１ｃが回転軸線を横切る方向にせりあがって変形するのを防止する効果がある。
【００２３】
又、逆にこの首部１ｃを例えば第１ダイス２等のみで一体的に強制的に押圧し矯正する構成にすると、首部１ｃの凹凸によりステム部１ａにそりを生じさせるおそれがある。前述のように第１リング体１５を浮動状態で設けたことは、首部１ｃの凹凸によるひずみを吸収する効果がある。又、第２ダイス５側にも同様に第２リング体１６を対向して設け、首部１ｃを挟む構成にしているので、首部１ｃが矯正過程で一方側に偏るようなことはない。
【００２４】
このような構成により、エンジンバルブ１は、ステム部１ａと、フェース部１ｂと、首部１ｃの３ヶ所で押圧又は接触により規制される構成となっている。この３ヶ所での規制により、エンジンバルブ１は２つのダイスの外形形状に沿って矯正される。
図４は、２つの各々のリング体を第１ダイス２又は第２ダイス５に対しベアリング１７で支承した構成のものである。ベアリング１７はニードルベアリングが好ましい。この場合は、リング体が滑らかに回転すると同時に、首部の凹凸変化に伴う接触負荷のばらつきをダンピングによりベアリングが吸収する効果もある。
【００２５】
また、第１ダイス２及び第２ダイス５を丸形のダイスを用いて、エンジンバルブ１に押圧することにより矯正する装置で説明した。回転しない平形ダイス式転造盤で、固定側ダイスと運動側ダイスとの間に押圧して挟んで矯正することも可能である。前述した凸部７と凹部８と同様の機能を果たすために、平形ダイス式転造盤の固定側ダイスと運動側ダイスには、運動側ダイスの移動方向と傾斜した凹凸形状が形成されている。
【００２６】
この場合、首部に接触する接触体はリング状とはならず、固定側ダイス、運動側ダイスに位置を規制されて前述同様に浮動状態で取り付け、エンジンバルブ１と相対回転し摩擦回転の生じる接触体とさせるか、あるいは接触体をころ又はローラ形状の状態にして、エンジンバルブに相対回転で接触させる構成としてもよい。いずれにしても首部を何らかの形で接触状態とさせる。以上、実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上、詳記したように、本発明のエンジンバルブの矯正装置は、エンジンバルブを３位置を規制して矯正する構成とし、特に首部を規制する部材は、ダイスと独立して異なる部材とし、かつ浮動状態で接触できる接触部材としたことで、矯正の精度向上となり、部品精度を高める効果を得た。又、矯正装置の構成が簡素で低コストの構成となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、ダイスの押圧状態を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、リング耐をベアリングで支持される構成を示す部分断面図である。
【図４】図４は、エンジンバルブの組み込まれた状態を示すエンジンの部分断面図である。
【符号の説明】
１…エンジンバルブ
１ａ…ステム部
１ｂ…フェース部
１ｃ…首部
２…第１ダイス
５…第２ダイス
１０…支持部材
１２…スラストベアリング
１５…第１リング体
１６…第２リング体
【図１】
2004225558.tif 000003
【図２】
2004225558.tif 000004
【図３】
2004225558.tif 000005
【図４】
2004225558.tif 000006