空心气门的制造方法.pdf

本发明涉及一种制造容易且能够提高操作性及生产率的新的空心气门的制造方法。根据本发明的内燃机用空心气门的制造方法，对一次半成品(30)的气门头(11)端面进行加工，以形成具有空间部(13)的二次半成品(40)，该空间部(13)从所述气门头(11)的下侧面延伸至所述气门杆(12)中间部，然后通过熔接步骤和切割步骤密封空间部(13)，从而可以自由调整所述空间部(13)的形状，而且能以准确的尺寸制作空心气门，此外由于操作非常容易且操作时间短，故能提高生产率。

1.  一种内燃机用空心气门的制造方法，所述内燃机用空心气门包括：气门本体(10)，其具备气门头(11)和气门杆(12)，并在内部形成有空间部(13)；以及传热介质(20)，储存在所述气门本体(10)内部的空间部(13)，
其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
一次加工步骤，制造具备气门头(11)和气门杆(12)的一次半成品(30)；
二次加工步骤，制造形成有空间部(13)的二次半成品(40)，其中所述空间部(13)从所述气门头(11)的下侧面向上侧延伸；
熔接步骤，将所述一次半成品(30)的气门头(11)端面紧贴于所述二次半成品(40)的气门头(11)端面后进行熔接，以密封所述空间部(13)；切割步骤，切割所述一次半成品(30)的气门头(11)端面。

2.  根据权利要求1所述的内燃机用空心气门的制造方法，其特征在于，
在所述熔接步骤中，将所述一次半成品(30)的气门头(11)端面紧贴于所述二次半成品(40)的气门头(11)端面，然后通过旋转所述一次半成品(30)或二次半成品(40)时产生的热量来将一次半成品(30)和二次半成品(40)的气门头(11)端面相互熔接。

空心气门的制造方法
技术领域
本发明涉及一种制造容易且能够提高操作性及生产率的新的空心气门的制造方法。
背景技术
一般来说，内燃机具备用于开闭燃烧室的气门。
所述气门由气门头以及从所述气门头的后侧面向上延伸的气门杆构成，其通过内燃机中具备的凸轮快速升降，从而能够开闭形成在燃烧室的吸气口和排气口。
然而，在这种气门中，气门头因内燃机燃烧室中的燃料燃烧时产生的热量被持续加热而升温，由于这样被加热的气门，供给到燃烧室内部的燃料燃烧时间早于预设的燃烧时间，因此经常发生爆震。
特别是，如果引擎发生爆震，不仅降低内燃机的燃烧效率，还急剧降低引擎的耐久性。
因此，最近正在开发并普遍使用能够防止如上所述问题的空心气门。
如图1所示，所述空心气门包括：气门本体10，其具备气门头11和气门杆12，并在内部形成有空间部13；以及传热介质20，储存在所述气门本体10内部的空间部13。
此时，所述空间部13形成在气门头11和气门杆12的内部，所述传热介质20由钠等熔融温度低的金属构成。
由此，当气门本体10因燃烧室中的燃料燃烧所产生的热量而被加热时，所述钠熔融成液态，随着气门本体10的快速升降，所述钠往返于气门头11与气门杆12的内部，使施加于气门头11的热量迅速传递到所述气门杆12。
之后，由于如此传递到气门杆12的热量向外部散热，从而能够防止所述气门杆11被加热而引起爆震。
图2示出了公开专利10-1998-068150号公开的空心气门的制造方法，通 过对所述气门杆12的后端部进行钻孔加工，以形成延伸到所述气门头11的空间部13，然后密封所述气门杆12的端部。
图3示出了授权专利10-1247896号公开的空心气门的制造方法，其利用如下方法：对后侧形成有空间部13且前端部的外径较大的本体进行缩颈加工(通过加压或者引拔使后端部的直径变小的过程)，制造空间部13的后端部被开放的气门本体10，将传热介质20供给到所述气门本体10的内部，之后密封气门本体10的后端部。
然而，公开专利10-1998-068150号公开的方法由于利用钻孔机来形成空间部13，因此形成在气门本体10内部的空间部13的体积、特别是形成在所述气门头11内部的空间部13的体积非常小，由此无法有效地冷却施加于气门头11的热量。
相反地，授权专利10-1247896号公开的方法虽然有能够扩大形成在气门本体10内部的空间部13的体积，特别是形成在所述气门头11内部的空间部13的体积，然而很难制造成准确的尺寸，并且制造所需的时间长，导致降低生产率。
因此，需要一种能够解决这些问题的新的方法。
发明内容
本发明旨在解决如上所述的问题，其目的在于提供一种制造容易且能够提高操作性及生产率的新的空心气门的制造方法。
根据本发明，提供一种内燃机用空心气门的制造方法，所述空心气门包括：气门本体10，其具备气门头11和气门杆12，并在内部形成有空间部13；以及传热介质20，储存在所述气门本体10内部的空间部13，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：一次加工步骤，制造具备气门头11和气门杆12的一次半成品30；二次加工步骤，制造形成有空间部13的二次半成品40，其中所述空间部13从所述气门头11的下侧面向上侧延伸；熔接步骤，将所述一次半成品30的气门头11端面紧贴于所述二次半成品40的气门头11端面后进行熔接，以密封所述空间部13；以及切割步骤，切割所述一次半成品30的气门头11端面。
根据本发明的另一特征，提供一种内燃机用空心气门的制造方法，其特 征在于，在所述熔接步骤中，将所述一次半成品30的气门头11端面紧贴于所述二次半成品40的气门头11端面，然后通过旋转所述一次半成品30或二次半成品40时产生的热量来相互熔接一次半成品30和二次半成品40的气门头11端面。
根据本发明的内燃机用空心气门的制造方法，对一次半成品30的气门头11端面进行加工，以形成具有空间部13的二次半成品40，该空间部13从所述气门头11的下侧面延伸至所述气门杆12中间部，然后通过熔接步骤和切割步骤密封空间部13，从而可以自由调整所述空间部13的形状，而且能以准确的尺寸制作空心气门，此外由于操作非常容易且操作时间短，故能提高生产率。
附图说明
图1是示出现有的空心气门的一例的侧剖视图。
图2及图3是示出现有的空心气门制造方法的参考图。
图4是根据本发明的空心气门的制造方法制作的空心气门的侧剖视图。
图5是根据本发明的空心气门的制造方法制作的一次半成品的侧剖视图。
图6是根据本发明涉及的空心气门的制造方法制作的二次半成品的侧剖视图。
图7及图8是示出本发明涉及的空心气门的制造方法中的熔接步骤的侧剖视图。
图9是示出本发明涉及的空心气门的制造方法中的切割步骤的侧剖视图。
附图标记
10：气门本体       11：气门头
12：气门杆         20：传热介质
30：一次半成品     40：二次半成品
具体实施方式
下面，根据附图对本发明进行详细说明。
图4至图9示出了本发明涉及的内燃机用空心气门的制造方法，如图4 所示，所述空心气门的如下结构与现有的空心气门相同：所述空心气门包括：气门本体10，其具备气门头11和气门杆12，并在内部形成有空间部13；以及传热介质20，储存在所述气门本体10内部的空间部13。
并且，根据本发明，所述空心气门的制造方法包括以下步骤：一次加工步骤，制造具备气门头11和气门杆12的一次半成品30；二次加工步骤，制造形成有空间部13的二次半成品40，其中所述空间部13从所述气门头11的下侧面向上侧延伸；熔接步骤，将所述一次半成品30的气门头11端面紧贴于所述二次半成品40的气门头11端面后进行熔接，以密封所述空间部13；以及切割步骤，切割所述一次半成品30的气门头11端面。
对此进行详细说明，如图5所示，在所述一次加工步骤中，将块体切削成精密的形状，以制造具备气门头11和气门杆12的一次半成品30，通过这种一次加工步骤制成的一次半成品30与一般的气门本体10的形状相同。
此时，所述气门头11包括：倾斜面部11a，外径趋向端部扩大；以及圆盘形状的圆盘部11b，从所述倾斜面部11a的端部以规定的直径向前方延伸。
如图6所示，在所述二次加工步骤中，对通过所述一次加工步骤制造的一次半成品30进行切削加工，以形成从所述气门头11的下侧面延伸至所述气门杆12中间部的空间部13。
此时，在所述气门头11的下侧面形成空间部13时所述气门头11的圆盘部11b被去除。
如图7及图8所示，在所述熔接步骤中，将所述一次半成品30的气门头11端面紧贴于所述二次半成品40的气门头11端面，然后通过旋转所述一次半成品30或二次半成品40时产生的热量来相互熔接一次半成品30和二次半成品40的气门头11端面。
为此，以使气门头11的端部40相互紧贴的方式将所述一次半成品30和二次半成品40固定在卡盘51、52上，在此状态下高速旋转一侧的卡盘51、52。
如图7所示，优选为，所述卡盘51、52由在上下方向彼此隔着间隔配置的上、下部卡盘51、52构成，向所述二次加工步骤中形成的空间部13的内部供给钠，在这种状态下，以所述气门头11朝上的方式将所述二次半成品40的气门杆12固定在所述下部卡盘52上。
然后，如图8所示，以气门头11朝下的方式将所述一次半成品30的气门杆12固定在所述上部卡盘51上，在这种状态下，使所述上、下部卡盘51、52彼此贴紧，之后高速旋转所述上部卡盘51，由此能够熔接所述一次半成品30和二次半成品40的气门头11的端面，以便在所述二次半成品40的空间部13储存作为传热介质20的钠。
如图9所示，在所述切割步骤中，利用金刚石切割机或线切割机来切割所述气门头11的倾斜面部11a和圆盘部11b之间的部位，使得所述一次半成品30的圆盘部11b被切割以后发挥覆盖所述二次半成品40的空间部13的盖子的功能。
然后，将在所述切割步骤中被切去圆盘部11b的一次半成品30转移固定在所述下部卡盘52上，之后重复上述步骤，从而能够反复制作空心气门。
根据如上所述的内燃机用空心气门的制造方法，对一次半成品30的气门头11端面进行加工，以形成具有空间部13的二次半成品40，该空间部13从所述气门头11的下侧面延伸至所述气门杆12中间部，然后通过熔接步骤和切割步骤密封空间部13，从而可以自由调整所述空间部13的形状，而且能以准确的尺寸制作空心气门，此外由于操作非常容易且操作时间短，故能提高生产率。
特别是，由于利用形成在一次半成品30端面的圆盘部11b来密封所述二次半成品40的空间部13，因此无需制作用来覆盖空间部13的单独的盖体部件，从而能够节省制造费用和时间。
此外，在所述熔接步骤中，将所述一次半成品30的气门头11端面紧贴于所述二次半成品40的气门头11端面，然后通过旋转所述一次半成品30或二次半成品时产生的热量来相互熔接一次半成品30和二次半成品40的端面，从而能够牢固地密封所述空间部13，而且使熔接非常容易。
在本实施例中，例示将所述一次半成品30的气门头11端面紧贴于所述二次半成品40的气门头11端面，然后通过旋转所述一次半成品30或所述二次半成品时产生的热量来相互熔接一次半成品30和二次半成品40的气门头11端面，然而可以将所述一次半成品30的气门头11端面熔接于所述二次半成品40的气门头11端面的方法变更为包含激光熔接在内的多种方法。