JP5473771B2 - Manufacturing method of engine valve filled with sodium metal - Google Patents
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Description
本発明は、内部に金属ナトリウムを封入したエンジンバルブの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an engine valve in which metallic sodium is enclosed.
自動車等のエンジンバルブにおいては、エンジンの高性能化や低燃費化等に対応するため、エンジンバルブの内部に中空部を設けて金属ナトリウムを封入することにより、軽量化及び高熱伝達化を図ることが行われている。 In engine valves for automobiles, etc., in order to cope with high performance and low fuel consumption of the engine, a hollow portion is provided inside the engine valve and metal sodium is enclosed to reduce weight and increase heat transfer. Has been done.
このようなエンジンバルブは、内側に中空部を形成すると共に上端に開口を形成したステム部に対して、例えば、(1)固体の金属ナトリウムを円柱状に押出成形し、所定の長さに切断して、上記開口から上記中空部内に挿入する、又は、(2)固体の金属ナトリウムを加熱溶融(約120〜300℃)して液体にし、上記開口から上記中空部に所定量注入することにより、金属ナトリウムを上記中空部に入れた後、上記開口を封止することにより、製造している(例えば、下記特許文献1〜3等参照)。 Such an engine valve has, for example, (1) solid metal sodium extruded into a cylindrical shape and cut into a predetermined length with respect to a stem portion having a hollow portion formed inside and an opening formed at the upper end. Then, it is inserted into the hollow part from the opening, or (2) solid metal sodium is heated and melted (about 120 to 300 ° C.) to form a liquid, and a predetermined amount is injected into the hollow part from the opening. After the metal sodium is put into the hollow portion, the opening is sealed (for example, see Patent Documents 1 to 3 below).
しかしながら、前述したような従来の金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法においては、以下のような問題があった。 However, the conventional method for manufacturing a metal sodium filled engine valve as described above has the following problems.
(1)円柱状の金属ナトリウムは、エンジンバルブごとに所定の長さに切断して挿入しなければならないため、作業性が悪かった。
(2)液体の金属ナトリウムを前記中空部に注入するとき、当該金属ナトリウムが細長い中空部(直径約2〜4mmぐらい)の内壁に付着すると、すぐに冷却固化して当該中空部を閉塞させてしまうため、ステム部全体を加熱(98℃以上)しながら液体の金属ナトリウムを注入しなければならず、注入にかかる作業性が悪かった。
(1) Since columnar metallic sodium must be cut into a predetermined length for each engine valve and inserted, workability is poor.
(2) When liquid metallic sodium is injected into the hollow portion, if the metallic sodium adheres to the inner wall of the elongated hollow portion (about 2 to 4 mm in diameter), it immediately cools and solidifies to close the hollow portion. Therefore, the liquid metal sodium had to be injected while heating the whole stem part (98 ° C. or higher), and the workability for the injection was poor.
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンバルブの内部に金属ナトリウムを入れることを容易に行うことができる金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve that can easily add metal sodium into the engine valve. There is.
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法は、ステム部及び傘部の内側に中空部を有すると共に当該ステム部の上端に開口を有するエンジンバルブの当該ステム部の当該開口から当該中空部内に金属ナトリウムを入れた後に当該開口を封止することにより、内部に金属ナトリウムを封入した金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法において、金属ナトリウムを溶融させる温度で前記傘部を保持しつつ、ワイヤ状の金属ナトリウムを前記ステム部の前記開口から前記中空部内に繰り入れることにより、当該金属ナトリウムを当該中空部内で液化させながら供給することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve according to the first aspect of the present invention includes an engine valve having a hollow portion inside the stem portion and the umbrella portion and having an opening at the upper end of the stem portion. In the method for manufacturing a metal sodium-encapsulated engine valve in which metal sodium is sealed by sealing the opening after putting metal sodium into the hollow portion from the opening of the stem portion of the stem portion, the temperature at which the metal sodium is melted The metal sodium is supplied while being liquefied in the hollow portion by feeding the wire-shaped metal sodium into the hollow portion from the opening of the stem portion while holding the umbrella portion.
第二番目の発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法は、第一番目の発明において、前記ステム部の外径及び内径のサイズを段階的に縮小させるように当該ステム部に絞り加工を順次行って、当該ステム部を目的とするサイズに成形することにより前記エンジンバルブを製造するにあたって、前記ステム部の前記中空部の内径が規定サイズになるまで当該ステム部に絞り加工を行ってから、金属ナトリウムを溶融させる温度で前記傘部を保持しつつ、ワイヤ状の前記金属ナトリウムを当該ステム部の前記開口から前記中空部内に繰り入れることにより、当該金属ナトリウムを当該中空部内で液化させながら供給した後に、当該ステム部に冷間絞り加工をさらに行うことにより、当該ステム部を目的とするサイズに成形することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve according to the first aspect, wherein the stem portion is sequentially drawn so as to gradually reduce the outer diameter and the inner diameter of the stem portion. In order to manufacture the engine valve by molding the stem part into a desired size, after performing the drawing process on the stem part until the inner diameter of the hollow part of the stem part reaches a specified size, While holding the umbrella portion at a temperature at which the metallic sodium is melted, the metallic sodium in a wire shape is fed into the hollow portion from the opening of the stem portion, thereby supplying the metallic sodium while liquefying in the hollow portion. Later, by further cold-drawing the stem part, the stem part is formed into a target size. And features.
第三番目の発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法は、第一番目の発明において、前記ステム部の外径及び内径のサイズを段階的に縮小させるように当該ステム部に絞り加工を順次行って、当該ステム部を目的とするサイズに成形することにより前記エンジンバルブを製造するにあたって、前記ステム部に絞り加工を行う前に、金属ナトリウムを溶融させる温度で前記傘部を保持しつつ、ワイヤ状の前記金属ナトリウムを当該ステム部の前記開口から前記中空部内に繰り入れることにより、当該金属ナトリウムを当該中空部内で液化させながら供給してから、当該ステム部に冷間絞り加工を行うことにより、当該ステム部を目的とするサイズに成形することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve according to the first aspect, wherein the stem portion is sequentially drawn so as to gradually reduce the outer diameter and the inner diameter of the stem portion. In making the engine valve by forming the stem portion into a desired size, before performing the drawing process on the stem portion, while holding the umbrella portion at a temperature at which metal sodium is melted, By feeding the metallic sodium into the hollow part from the opening of the stem part into the hollow part, supplying the metallic sodium while liquefying in the hollow part, and then performing cold drawing on the stem part The stem portion is formed into a desired size.
第四番目の発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法は、第二番目又は第三番目の発明において、前記金属ナトリウムの前記中空部内への供給と共に、固形パラフィン又はナフタレンからなる保護剤を当該中空部内へ供給することにより、当該金属ナトリウムと雰囲気との間を遮蔽した後に、前記ステム部に前記冷間絞り加工を行って、当該ステム部を目的とするサイズに成形することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided a method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve according to the second or third aspect, wherein a protective agent made of solid paraffin or naphthalene is supplied together with the supply of the metal sodium into the hollow portion. After shielding between the metallic sodium and the atmosphere by supplying into the hollow portion, the cold-drawing process is performed on the stem portion, and the stem portion is formed into a target size. .
本発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法によれば、金属ナトリウムを溶融させる温度で傘部を保持しつつ、ワイヤ状の金属ナトリウムをステム部の開口から中空部内に繰り入れることにより、金属ナトリウムを中空部内で液化させながら供給することから、金属ナトリウムをエンジンバルブごとに所定の長さに切断して挿入しなくても、ワイヤ状の金属ナトリウムの繰出長を調整するだけで、金属ナトリウムの内部への供給量を簡単に調整することができると共に、金属ナトリウムを溶融させる温度で傘部を保持するだけで、ステム部の中空部内での金属ナトリウムによる閉塞を防ぐことができるので、エンジンバルブの内部に金属ナトリウムを入れる作業性を大幅に向上させて作業の容易化を図ることができる。 According to the manufacturing method of the metallic sodium filled engine valve according to the present invention, the metallic sodium is fed into the hollow portion from the opening of the stem portion while holding the umbrella portion at a temperature at which the metallic sodium is melted. Is supplied while being liquefied in the hollow portion, so that it is not necessary to cut and insert the metallic sodium into a predetermined length for each engine valve, but only by adjusting the feeding length of the metallic metallic sodium. The engine valve can be easily adjusted for the amount supplied to the inside, and can be prevented from clogging with metallic sodium in the hollow portion of the stem by simply holding the umbrella at a temperature that melts metallic sodium. It is possible to greatly improve the workability of putting metallic sodium into the interior of the container to facilitate the work.
また、金属ナトリウムを中空部内で一旦溶融させて再び固化させることから、金属ナトリウムと中空部の壁面との間の隙間をなくすことができ、中空部内の金属ナトリウムと雰囲気との接触面積を極力小さくすることができるので、当該雰囲気中の水分や酸素等との接触に伴う当該金属ナトリウムの反応をより確実に抑制することができる。 In addition, since the metallic sodium is once melted in the hollow portion and solidified again, the gap between the metallic sodium and the wall surface of the hollow portion can be eliminated, and the contact area between the metallic sodium in the hollow portion and the atmosphere is minimized. Therefore, the reaction of the metallic sodium accompanying the contact with moisture, oxygen, etc. in the atmosphere can be more reliably suppressed.
本発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。 Embodiments of a method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments described with reference to the drawings.
[第一番目の実施形態]
本発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法の第一番目の実施形態を図1に基づいて説明する。
[First embodiment]
1st Embodiment of the manufacturing method of the metal sodium enclosure engine valve which concerns on this invention is described based on FIG.
本実施形態に係るエンジンバルブは、図1に示すように、ステム部S及び傘部Aの内側に中空部Hを有すると共に、当該ステム部Sの上端に開口を有している。 As shown in FIG. 1, the engine valve according to the present embodiment has a hollow portion H inside the stem portion S and the umbrella portion A, and an opening at the upper end of the stem portion S.
このようなエンジンバルブの内部に金属ナトリウムを入れる本実施形態に係る方法を説明する。 A method according to this embodiment in which metallic sodium is placed inside such an engine valve will be described.
まず、乾燥窒素ガス等の乾燥不活性ガス雰囲気中に配設された加熱テーブルT上に前記エンジンバルブを載せて、当該加熱テーブルTを作動させることにより、前記傘部Aを加熱して、金属ナトリウムNaを溶融させる温度(98℃以上)で保持する。 First, by placing the engine valve on a heating table T disposed in a dry inert gas atmosphere such as dry nitrogen gas and operating the heating table T, the umbrella A is heated to form a metal. It is kept at a temperature (98 ° C. or higher) at which sodium Na is melted.
次に、ワイヤ状に予め加工されてリール状に巻かれた金属ナトリウムNaを前記雰囲気中で繰り出して、前記ステム部Sの前記開口から前記中空部H内に繰り入れ、当該金属ナトリウムNaの先端が前記傘部Aの内部の中空部Hの底面に当接すると、当該金属ナトリウムNaは、先端側から溶融液化して当該中空部H内に貯留するようになる。 Next, metallic sodium Na, which has been processed into a wire shape and wound in a reel shape, is fed out in the atmosphere, and is fed into the hollow portion H from the opening of the stem portion S. When abutting against the bottom surface of the hollow portion H inside the umbrella portion A, the metallic sodium Na is melted and liquefied from the tip side and stored in the hollow portion H.
そして、前記金属ナトリウムNaを規定長繰り出したら、当該金属ナトリウムNaを巻戻すことにより、前記中空部H内に規定量の金属ナトリウムNaが供給される。 And if the said metallic sodium Na is drawn out by regulation length, the regulation amount of metallic sodium Na will be supplied in the said hollow part H by unwinding the said metallic sodium Na.
最後に、前記加熱テーブルT上から退去させて前記開口部を閉塞することにより、内部に規定量の金属ナトリウムNaを封入したエンジンバルブを得ることができる。 Finally, the engine valve in which a prescribed amount of metallic sodium Na is sealed can be obtained by retracting from the heating table T and closing the opening.
つまり、本実施形態においては、金属ナトリウムNaを溶融させる温度(98℃以上)で前記傘部Aを保持しつつ、ワイヤ状の金属ナトリウムNaをステム部Sの前記開口から中空部H内に繰り入れることにより、金属ナトリウムNaを当該中空部H内で液化させながら供給するようにしたのである。 That is, in the present embodiment, the wire-shaped metal sodium Na is fed into the hollow portion H from the opening of the stem portion S while holding the umbrella portion A at a temperature (98 ° C. or higher) at which the metal sodium Na is melted. Thus, the metallic sodium Na is supplied while being liquefied in the hollow portion H.
このため、本実施形態では、傘部A内の中空部Hの底面に接触したワイヤ状の金属ナトリウムNaの先端側から溶融液化させて当該中空部H内に金属ナトリウムNaを供給することができるので、(1)金属ナトリウムNaをエンジンバルブごとに所定の長さに切断して挿入しなくても、ワイヤ状の金属ナトリウムNaの繰出長を調整するだけで、金属ナトリウムNaの内部への供給量を簡単に調整することができると共に、(2)金属ナトリウムNaを溶融させる温度(98℃以上)で前記傘部Aを保持するだけで、前記ステム部Sの前記中空部H内での金属ナトリウムによる閉塞を防ぐことができる。 For this reason, in this embodiment, it can be made to melt and liquefy from the front end side of the wire-shaped metal sodium Na which contacted the bottom face of the hollow part H in the umbrella part A, and metal sodium Na can be supplied in the said hollow part H. Therefore, (1) Even if the metallic sodium Na is not cut into a predetermined length for each engine valve and inserted, it is only necessary to adjust the feeding length of the metallic metallic Na to supply the metallic sodium Na to the inside. The amount can be easily adjusted, and (2) the metal in the hollow portion H of the stem portion S can be obtained simply by holding the umbrella portion A at a temperature (98 ° C. or higher) at which the metallic sodium Na is melted. Blockage by sodium can be prevented.
したがって、本実施形態によれば、エンジンバルブの内部に金属ナトリウムNaを入れる作業性を大幅に向上させて作業の容易化を図ることができる。 Therefore, according to this embodiment, the workability | operativity which puts sodium metal Na into the inside of an engine valve can be improved significantly, and work can be facilitated.
[第二番目の実施形態]
本発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法の第二番目の実施形態を図2に基づいて説明する。ただし、前述した第一番目の実施形態と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態での説明と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
2nd Embodiment of the manufacturing method of the metal sodium enclosure engine valve which concerns on this invention is described based on FIG. However, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment described above, thereby overlapping the descriptions in the first embodiment described above. Description to be omitted is omitted.
本実施形態に係る方法は、前記特許文献4等に記載されているような、中実丸棒型の素材に対して、鍛造等により傘部を形成すると共に、ステム部となる部分の内側にパンチ等により中空部を形成した後、ステム部の外径及び内径のサイズを段階的に縮小させると共にステム部の長さを段階的に延伸させるように、サイズの異なる複数の筒型のダイスの内部にステム部を順次挿入して絞り加工を順次行うことにより、目的とするサイズとなるステム部を形成することによりエンジンバルブを製造する場合への適用例である。 The method according to the present embodiment forms an umbrella portion by forging or the like on a solid round bar-shaped material as described in Patent Document 4 and the like, and is provided inside a portion that becomes a stem portion. After forming the hollow part with a punch or the like, the size of the outer diameter and the inner diameter of the stem part is reduced stepwise and the length of the stem part is extended stepwise. This is an application example in the case where an engine valve is manufactured by forming a stem portion having a target size by sequentially inserting a stem portion into the inside and sequentially performing drawing processing.
具体的には、図2に示すように、まず、中実丸棒型の素材M(例えば、直径約16〜20mm、長さ約35〜50mm)を用意し(ステップS11)、鍛造等により傘部Aを形成すると共に、パンチ等により中空部H(例えば、内径約15〜19mm)を形成する(ステップS12)。次に、ステム部S(中空部Hの周辺部分)の外径よりも小さい(例えば、約−0.5〜−1.5mm)内径の筒型のダイスD1の内部に上記ステム部Sを挿入して絞り加工を行い、外径及び内径のサイズを縮小させると共に長さを延伸する(ステップS13)。 Specifically, as shown in FIG. 2, first, a solid round bar-shaped material M (for example, a diameter of about 16 to 20 mm, a length of about 35 to 50 mm) is prepared (step S11), and an umbrella is formed by forging or the like. While forming the part A, the hollow part H (for example, internal diameter about 15-19 mm) is formed by a punch etc. (step S12). Next, the stem portion S is inserted into a cylindrical die D1 having an inner diameter smaller than the outer diameter of the stem portion S (peripheral portion of the hollow portion H) (for example, about −0.5 to −1.5 mm). Then, drawing is performed to reduce the size of the outer diameter and the inner diameter and extend the length (step S13).
そして、上記ダイスD1よりも小さい(例えば、約−0.5〜−1.5mm)内径の筒型のダイスD2の内部に上記ステム部Sを再度挿入してさらなる絞り加工を行い、外径及び内径のサイズをさらに縮小させると共に長さをさらに延伸する(ステップS14)。以下、このように内径を少しずつ(例えば、約0.5〜1.5mmずつ)小さくしたサイズの異なる複数のダイスDxを順次使用して、上記ステム部Sの外径及び内径を規定サイズ(例えば、内径約4〜15mm(好ましくは約10〜15mm)程度)にまで段階的に縮小すると共に長さを段階的に延伸するように絞り加工を順次行う(ステップS15)。 Then, the stem portion S is inserted again into a cylindrical die D2 having an inner diameter smaller than the die D1 (for example, about −0.5 to −1.5 mm), and further drawing processing is performed. The size of the inner diameter is further reduced and the length is further extended (step S14). Hereinafter, the outer diameter and the inner diameter of the stem portion S are set to a prescribed size (sequentially using a plurality of dice Dx having different sizes whose inner diameters are gradually reduced (for example, about 0.5 to 1.5 mm). For example, the drawing is sequentially performed so that the inner diameter is reduced to about 4 to 15 mm (preferably about 10 to 15 mm) and the length is extended stepwise (step S15).
このように絞り加工を行って、上記ステム部Sを上記規定サイズにまで縮小したら、乾燥不活性ガス雰囲気(例えば、乾燥窒素ガス等)とし、前述した第一番目の実施形態の場合と同様に、前記加熱テーブルT上に載せて前記傘部Aを加熱して金属ナトリウムNaを溶融させる温度(98℃以上)で保持し、ワイヤ状に予め加工されてリール状に巻かれた金属ナトリウムNa(例えば、直径約1〜14mm(好ましくは約7〜14mm)程度)を当該雰囲気中で繰り出して、前記ステム部Sの前記開口から前記中空部H内に繰り入れ、当該金属ナトリウムNaの先端を前記傘部Aの内部の中空部Hの底面に当接させることにより、当該金属ナトリウムNaを先端側から溶融液化させて当該中空部H内に貯留させていき、当該金属ナトリウムNaを規定長繰り出した時点で、当該金属ナトリウムNaを巻戻すことにより、前記中空部H内に規定量の金属ナトリウムNaを供給する(ステップS16)。 After drawing and reducing the stem S to the specified size, a dry inert gas atmosphere (for example, dry nitrogen gas) is used, as in the first embodiment described above. , The sodium A placed on the heating table T and held at a temperature (98 ° C. or higher) at which the umbrella part A is heated to melt the metallic sodium Na, and the metallic sodium Na ( For example, a diameter of about 1 to 14 mm (preferably about 7 to 14 mm) is drawn out in the atmosphere, and is drawn into the hollow portion H from the opening of the stem portion S, and the tip of the metallic sodium Na is placed in the umbrella. The metal sodium Na is melted and liquefied from the tip side by being brought into contact with the bottom surface of the hollow part H inside the part A, and is stored in the hollow part H. At the time of feeding prescribed length, by unwinding the metallic sodium Na, it supplies a predetermined amount of metallic sodium Na in the hollow portion H (step S16).
このように上記中空部Hの内部に規定量の金属ナトリウムNaを供給したら、引き続き、乾燥不活性ガス雰囲気(例えば、乾燥窒素ガス等)中で、上記ダイスDxよりも小さい(例えば、約−0.5〜−1.5mm)内径の筒型のダイスDx+1の内部に上記ステム部Sを挿入して冷間絞り加工を行い、外径及び内径のサイズをさらに縮小させると共に長さをさらに延伸する(ステップS17)。このとき、上記中空部Hに供給された上記金属ナトリウムNaは、上記冷間絞り加工に伴って、当該中空部Hの変形に追従して変形していく。 When a prescribed amount of metallic sodium Na is supplied to the inside of the hollow portion H in this manner, it is smaller than the die Dx (for example, about −0) in a dry inert gas atmosphere (for example, dry nitrogen gas). .5--1.5 mm) The above-mentioned stem portion S is inserted into a cylindrical die Dx + 1 having an inner diameter, and cold drawing is performed to further reduce the size of the outer diameter and the inner diameter and further extend the length. (Step S17). At this time, the metallic sodium Na supplied to the hollow portion H is deformed following the deformation of the hollow portion H along with the cold drawing.
以下、同様に、内径を少しずつ(例えば、約0.5〜1.5mmずつ)小さくしたサイズの異なる複数のダイスDnを順次使用して、上記ステム部Sの外径及び内径を目的とするサイズ(例えば、外径約5〜7mm、内径約2〜4mm)にまで段階的に縮小すると共に目的とする長さ(例えば、約55〜90mm)にまで段階的に延伸するように冷間絞り加工を順次行う(ステップS18)。 Hereinafter, similarly, the outer diameter and the inner diameter of the stem portion S are used by sequentially using a plurality of dice Dn having different sizes whose inner diameters are gradually decreased (for example, by about 0.5 to 1.5 mm). Cold squeeze to gradually reduce to a size (for example, an outer diameter of about 5 to 7 mm, an inner diameter of about 2 to 4 mm) and to a desired length (for example, about 55 to 90 mm). Processing is performed sequentially (step S18).
このようにして上記ステムSの外径及び内径が目的とするサイズになると共に目的とする長さになったら、上記ステム部Sの端部を軸接合して封止することにより(ステップS19)、ステム部Sの中空部Hに金属ナトリウムNaを封入したエンジンバルブVを得ることができる。 When the outer diameter and the inner diameter of the stem S have the desired size and the desired length in this way, the end of the stem portion S is axially joined and sealed (step S19). The engine valve V in which the metallic sodium Na is sealed in the hollow part H of the stem part S can be obtained.
つまり、本実施形態は、前記特許文献4等に記載されているような、ステム部Sの外径及び内径のサイズを段階的に縮小させると共にステム部Sの長さを段階的に延伸させるように、サイズの異なる複数の筒型のダイスD1〜Dnの内部にステム部を順次挿入して絞り加工を順次行うことにより、目的とするサイズとなるステム部Sを形成することによりエンジンバルブを製造するにあたって、目的とするサイズよりも大きい規定サイズ(例えば、内径約4〜15mm(好ましくは約10〜15mm)程度)になるまでステム部Sに絞り加工を一旦行ってから、前記傘部Aを加熱して、ワイヤ状に予め加工してリール状に巻いた金属ナトリウムNaを当該ステム部Sの中空部Hに繰り入れることにより、金属ナトリウムNaを当該中空部H内で液化させながら規定量供給した後に、当該ステム部Sに冷間絞り加工をさらに行って、当該ステム部Sを目的とする上記サイズにまで成形するようにしたのである。 That is, in the present embodiment, as described in Patent Document 4 and the like, the outer diameter and the inner diameter of the stem portion S are reduced stepwise and the length of the stem portion S is extended stepwise. In addition, an engine valve is manufactured by forming a stem portion S of a desired size by sequentially inserting a stem portion into a plurality of cylindrical dies D1 to Dn of different sizes and performing drawing processing sequentially. In doing so, the stem portion S is once drawn until it reaches a specified size larger than the target size (for example, about 4 to 15 mm (preferably about 10 to 15 mm) inside diameter), and then the umbrella portion A is By heating, the metal sodium Na previously processed into a wire shape and wound in a reel shape is fed into the hollow portion H of the stem portion S, so that the metal sodium Na is contained in the hollow portion H. After the specified amount supplied while liquefied, the stem portion further performs cold-drawn by S, is to the stem portion S was to shape up on the size of interest.
したがって、本実施形態によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様に、エンジンバルブの内部に金属ナトリウムNaを入れる作業性を大幅に向上させて作業の容易化を図ることができるのはもちろんのこと、前記ステム部Sの内径が十分に広いとき(例えば、内径約4〜15mm(好ましくは約10〜15mm)程度)、すなわち、前記傘部Aの中空部Hの底面に対して広範囲にわたって接触しやすいときにワイヤ状の前記金属ナトリウムNaを繰り入れるようにしたので、当該金属ナトリウムNaの溶融液化をより容易に行うことができ、作業性の向上をさらに図ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, as in the case of the first embodiment described above, the workability of putting metallic sodium Na into the engine valve can be greatly improved and the work can be facilitated. Of course, when the inner diameter of the stem portion S is sufficiently wide (for example, about 4 to 15 mm (preferably about 10 to 15 mm) inside diameter), that is, with respect to the bottom surface of the hollow portion H of the umbrella A. When the metal sodium Na in a wire form is fed when it is easy to contact over a wide range, the metal sodium Na can be melted and liquefied more easily, and the workability can be further improved.
[他の実施形態]
なお、前述した実施形態においては、先に説明したように、目的とするサイズよりも大きい規定サイズ(例えば、内径約4〜15mm(好ましくは約10〜15mm)程度)になるまでステム部Sに絞り加工を一旦行ってから、前記傘部Aを加熱して、ワイヤ状に予め加工してリール状に巻いた金属ナトリウムNaを当該ステム部Sの中空部Hに繰り入れることにより、金属ナトリウムNaを当該中空部H内で液化させながら規定量供給した後に、当該ステム部Sに冷間絞り加工をさらに行って、当該ステム部Sを目的とする上記サイズにまで成形するようにしたが、他の実施形態として、例えば、図3に示すように、素材Mを用意し(ステップS11)、鍛造等により傘部Aを形成すると共に、パンチ等により中空部Hを形成したら(ステップS12)、乾燥不活性ガス雰囲気(例えば、乾燥窒素ガス等)とし、前記傘部Aを加熱して、ワイヤ状に予め加工してリール状に巻いた金属ナトリウムNaを当該ステム部Sの中空部Hに繰り入れることにより、金属ナトリウムNaを当該中空部H内で液化させながら規定量供給した後(ステップS23)、ダイスD1の内部に上記ステム部Sを挿入して冷間絞り加工を行い、外径及び内径のサイズを縮小させると共に長さを延伸し(ステップS24)、以下、引き続き、前記雰囲気中で、先の説明と同様にして、内径を少しずつ小さくしたサイズの異なる複数のダイスD2,Dn等を順次使用して、上記ステム部Sの外径及び内径を目的とするサイズにまで段階的に縮小すると共に目的とする長さにまで段階的に延伸するように冷間絞り加工を順次行った後(ステップS25,S18)、上記ステム部Sの端部を軸接合して封止することにより(ステップS19)、ステム部Sの中空部Hに金属ナトリウムNaを封入したエンジンバルブVを得るようにする、すなわち、前記ステム部Sに絞り加工を行う前に、前記傘部Aを加熱して、ワイヤ状に予め加工してリール状に巻いた金属ナトリウムNaを当該ステム部Sの中空部Hに繰り入れることにより、金属ナトリウムNaを当該中空部H内で液化させながら規定量供給してから、当該ステム部Sに冷間絞り加工を行うことにより、当該ステム部Sを目的とするサイズに成形することも可能である。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, as described above, the stem portion S is placed on the stem portion S until a predetermined size larger than the target size (for example, an inner diameter of about 4 to 15 mm (preferably about 10 to 15 mm)) is obtained. Once the drawing process is performed, the umbrella part A is heated, and metal sodium Na previously processed into a wire shape and wound in a reel shape is fed into the hollow part H of the stem part S, so that the metal sodium Na After supplying the specified amount while being liquefied in the hollow portion H, the stem portion S is further subjected to cold drawing to form the stem portion S to the desired size. As an embodiment, for example, as shown in FIG. 3, a material M is prepared (step S11), the umbrella portion A is formed by forging or the like, and the hollow portion H is formed by punching or the like (step S11). S12), a dry inert gas atmosphere (for example, dry nitrogen gas, etc.), the umbrella A is heated, metal sodium Na previously processed into a wire shape and wound in a reel shape is hollowed in the stem portion S By feeding into the part H, after supplying a prescribed amount while liquefying metallic sodium Na in the hollow part H (step S23), the stem part S is inserted into the die D1, and cold drawing is performed. The outer diameter and the inner diameter are reduced and the length is extended (step S24), and subsequently, in the atmosphere, a plurality of dies D2 having different sizes with the inner diameter gradually reduced in the same manner as described above. , Dn, etc. are used successively to reduce the outer diameter and inner diameter of the stem portion S to the desired size in a stepwise manner and cold drawing so as to extend to the desired length in a stepwise manner. After the processing is sequentially performed (steps S25 and S18), the end portion of the stem portion S is axially joined and sealed (step S19), and the engine in which metallic sodium Na is sealed in the hollow portion H of the stem portion S Before obtaining the valve V, that is, before drawing the stem portion S, the umbrella portion A is heated, and the metallic sodium Na previously processed into a wire shape and wound in a reel shape is added to the stem portion. By supplying the metal sodium Na into the hollow portion H by liquefying in the hollow portion H and supplying a specified amount, cold drawing is performed on the stem portion S. It is also possible to mold to the size.
しかしながら、前述した実施形態のように、目的とするサイズよりも大きい規定サイズ(例えば、内径約10〜15mm)になるまでステム部Sに絞り加工を一旦行ってから、前記傘部Aを加熱して、ワイヤ状に予め加工してリール状に巻いた金属ナトリウムNaを当該ステム部Sの中空部Hに繰り入れることにより、金属ナトリウムNaを当該中空部H内で液化させながら規定量供給した後に、当該ステム部Sに冷間絞り加工をさらに行って、当該ステム部Sを目的とする上記サイズにまで成形するようにすると、乾燥不活性ガス雰囲気下で行う冷間絞り加工の工程数を必要最小限に抑えることができ、作業効率の低下を抑制することができると共に、前記中空部H内の金属ナトリウムと雰囲気との接触面積を極力小さくすることができ、当該雰囲気中にごくわずかにでも含有されてしまっている水分や酸素等との接触に伴う当該金属ナトリウムNaの反応をより確実に抑制することができるので、非常に好ましい。 However, as in the above-described embodiment, the stem portion S is once drawn until it reaches a specified size (for example, an inner diameter of about 10 to 15 mm) larger than the target size, and then the umbrella portion A is heated. The metal sodium Na, which has been processed into a wire shape and wound in a reel shape, is fed into the hollow portion H of the stem portion S, thereby supplying a prescribed amount while liquefying the metal sodium Na in the hollow portion H, If the stem portion S is further subjected to cold drawing to form the stem portion S to the desired size, the number of cold drawing steps performed in a dry inert gas atmosphere is minimized. It can be suppressed to the limit, a decrease in work efficiency can be suppressed, and the contact area between the metallic sodium in the hollow portion H and the atmosphere can be reduced as much as possible, It is possible to more reliably suppress the reaction of the metallic sodium Na accompanying contact with moisture or oxygen that they've been contained even only slightly into the atmosphere, very favorable.
また、例えば、前記金属ナトリウムNaの前記中空部H内への供給と共に、固形パラフィン又はナフタレンからなる保護剤を当該中空部H内へ供給して、当該金属ナトリウムNaと前記雰囲気との間を当該保護剤で遮蔽した後に、前記ステム部Sに前記冷間絞り加工を行って、当該ステム部Sを目的とするサイズに成形するようにすれば、前記金属ナトリウムNaと前記雰囲気との接触(例えば、雰囲気中にごくわずかにでも含有されてしまっている水分や酸素等との接触)に伴う当該金属ナトリウムNaの反応をさらに確実に防止することができ、上記ステム部Sの冷間絞り加工における作業の容易化をさらに図ることができるようになるので、さらに好ましい。 Further, for example, along with the supply of the metallic sodium Na into the hollow portion H, a protective agent made of solid paraffin or naphthalene is fed into the hollow portion H, and the space between the metallic sodium Na and the atmosphere After shielding with a protective agent, if the stem portion S is subjected to the cold drawing process so that the stem portion S is formed into a target size, contact between the metallic sodium Na and the atmosphere (for example, In addition, the reaction of the metallic sodium Na accompanying contact with moisture, oxygen, etc., which is contained even in a slight amount in the atmosphere, can be further reliably prevented. It is further preferable because the work can be further facilitated.
ここで、前記中空部Hへの前記保護剤の入れ方としては、例えば、当該中空部Hの径サイズに合わせて円板状又は円柱状に予め形成しておいて、前記金属ナトリウムNaを入れた後、当該金属ナトリウムNaの上方の当該中空部H部分を塞ぐように上記保護剤を入れて栓をするようにすることや、前記金属ナトリウムNaを入れた後、前記保護剤を加熱溶融させて、当該保護剤を前記中空部Hの上方の開口から滴下することにより、当該金属ナトリウムNaの表面を被覆するように当該保護剤を前記中空部Hの内部に入れること等が挙げられる。 Here, as a method of putting the protective agent into the hollow portion H, for example, it is formed in advance in a disk shape or a cylindrical shape according to the diameter size of the hollow portion H, and the metallic sodium Na is put into the hollow portion H. After that, the protective agent is put in and plugged so as to block the hollow portion H above the metallic sodium Na, or after the metallic sodium Na is added, the protective agent is heated and melted. Then, by dropping the protective agent from the opening above the hollow portion H, the protective agent is put inside the hollow portion H so as to cover the surface of the metallic sodium Na.
本発明に係る金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法は、エンジンバルブの内部に金属ナトリウムを入れることを容易に行うことができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。 The method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve according to the present invention can be used in an industrially very advantageous manner because metal sodium can be easily put into the engine valve.
V エンジンバルブ
A 傘部
S ステム部
H 中空部
D1,D2,Dx,Dx+1,Dn ダイス
Na 金属ナトリウム
V Engine valve A Umbrella part S Stem part H Hollow part D1, D2, Dx, Dx + 1, Dn Die Na Metal sodium
Claims (4)
金属ナトリウムを溶融させる温度で前記傘部を保持しつつ、ワイヤ状の金属ナトリウムを前記ステム部の前記開口から前記中空部内に繰り入れることにより、当該金属ナトリウムを当該中空部内で液化させながら供給する
ことを特徴とする金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法。 By sealing the opening after putting sodium metal into the hollow part from the opening of the stem part of the engine valve having a hollow part inside the stem part and the umbrella part and having an opening at the upper end of the stem part. In the manufacturing method of a metal sodium sealed engine valve in which metal sodium is sealed inside,
While holding the umbrella part at a temperature at which the metallic sodium is melted, the metallic sodium is supplied while being liquefied in the hollow part by feeding the metallic sodium into the hollow part from the opening of the stem part. A method for manufacturing a metallic sodium filled engine valve.
前記ステム部の外径及び内径のサイズを段階的に縮小させるように当該ステム部に絞り加工を順次行って、当該ステム部を目的とするサイズに成形することにより前記エンジンバルブを製造するにあたって、
前記ステム部の前記中空部の内径が規定サイズになるまで当該ステム部に絞り加工を行ってから、金属ナトリウムを溶融させる温度で前記傘部を保持しつつ、ワイヤ状の前記金属ナトリウムを当該ステム部の前記開口から前記中空部内に繰り入れることにより、当該金属ナトリウムを当該中空部内で液化させながら供給した後に、当該ステム部に冷間絞り加工をさらに行うことにより、当該ステム部を目的とするサイズに成形する
ことを特徴とする金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法。 In the manufacturing method of the metallic sodium enclosure engine valve according to claim 1,
In producing the engine valve by sequentially drawing the stem part so as to reduce the outer diameter and inner diameter of the stem part step by step, and forming the stem part into a desired size,
The stem portion is drawn until the inner diameter of the hollow portion of the stem portion reaches a specified size, and then the umbrella-shaped metal sodium is held in the stem while holding the umbrella portion at a temperature at which the metallic sodium is melted. After the metal sodium is supplied while being liquefied in the hollow part by being fed into the hollow part from the opening of the part, the stem part is further subjected to cold drawing to obtain a desired size for the stem part. A method for manufacturing a metal sodium-enclosed engine valve, characterized by being molded into
前記ステム部の外径及び内径のサイズを段階的に縮小させるように当該ステム部に絞り加工を順次行って、当該ステム部を目的とするサイズに成形することにより前記エンジンバルブを製造するにあたって、
前記ステム部に絞り加工を行う前に、金属ナトリウムを溶融させる温度で前記傘部を保持しつつ、ワイヤ状の前記金属ナトリウムを当該ステム部の前記開口から前記中空部内に繰り入れることにより、当該金属ナトリウムを当該中空部内で液化させながら供給してから、当該ステム部に冷間絞り加工を行うことにより、当該ステム部を目的とするサイズに成形する
ことを特徴とする金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法。 In the manufacturing method of the metallic sodium enclosure engine valve according to claim 1,
In producing the engine valve by sequentially drawing the stem part so as to reduce the outer diameter and inner diameter of the stem part step by step, and forming the stem part into a desired size,
Before drawing the stem portion, the wire-like metal sodium is fed into the hollow portion from the opening of the stem portion while holding the umbrella portion at a temperature at which the metal sodium is melted. Manufacturing a metallic sodium-enclosed engine valve, wherein sodium is supplied while being liquefied in the hollow portion, and then the stem portion is cold drawn to form the stem portion into a desired size. Method.
前記金属ナトリウムの前記中空部内への供給と共に、固形パラフィン又はナフタレンからなる保護剤を当該中空部内へ供給することにより、当該金属ナトリウムと雰囲気との間を遮蔽した後に、前記ステム部に前記冷間絞り加工を行って、当該ステム部を目的とするサイズに成形する
ことを特徴とする金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法。 In the manufacturing method of the metallic sodium filled engine valve according to claim 2 or claim 3,
Along with the supply of the metallic sodium into the hollow portion, a protective agent made of solid paraffin or naphthalene is supplied into the hollow portion, thereby shielding the metallic sodium from the atmosphere, and then the cold to the stem portion. A method for producing a metallic sodium-enclosed engine valve, wherein the stem portion is formed into a target size by drawing.
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