[0001] 本发明涉及一种在内部封入了金属钠的发动机气门的制造方法。

[0002] 在机动车等的发动机气门中，为了应对发动机的高性能化和低燃料消耗化等，通过在发动机气门的内部设置中空部且封入金属钠，来实现轻量化及高热传递化。

[0003] 这样的发动机气门通过例如首先对实心圆棒型的原材料通过锻造等来形成伞部且在作为气门杆部的部分的内侧通过冲孔等来形成中空部，之后，以使气门杆部的外径及内径的尺寸阶段性缩小且使气门杆部的长度阶段性延伸的方式在不同尺寸的多个筒型的模具(dies)的内部依次插入气门杆部而依次进行缩径加工，由此形成成为作为目标的尺寸的气门杆部(例如，参考下述专利文献1等)。

[0004] 接着，通过(1)将固体的金属钠挤压成形为棒状并切断成规定的长度，插入上述中空部内，或者(2)对固体的金属钠进行加热熔融(约120～300℃)而形成液体，以规定量注入上述中空部，从而将金属钠放入上述中空部，然后，将气门杆的上端的开口密封，由此来制造在内部封入了金属钠的发动机气门(例如，参考下述专利文献2等)。

[0005] 先行技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本专利第4390291号公报

[0008] 专利文献2：日本特开平3-018605号公报

[0009] 但是，在前述那样的现有的金属钠封入发动机气门的制造方法中，存在以下这样的问题。

[0010] (1)固体的金属钠难以挤压成形，故成形加工相关的作业性差。

[0011] (2)当将液体的金属钠注入上述中空部时，若该金属钠附着在细长的中空部(直径约2～4mm左右)的内壁，则立即冷却固化而使该中空部闭塞，故必须一边对气门杆部进行加热(98℃以上)一边注入液体的金属钠，导致注入相关的作业性差。

[0012] 本发明就是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供一种能够容易地进行在发动机气门的内部放入金属钠的金属钠封入发动机气门的制造方法。

[0013] 为了解决上述课题而提出第一发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法，通过以使具有中空部的气门杆部的外径及内径的尺寸阶段性地缩小的方式对该气门杆部依次进行缩径加工，从而使该气门杆部成形为作为目标的尺寸，且在该气门杆部的该中空部放入金属钠，由此制造出在内部封入有金属钠的发动机气门，该金属钠封入发动机气门的制造方法的特征在于，通过将块状的固体的金属钠放入所述气门杆部的所述中空部，之后对该气门杆部进行缩径加工，从而使该气门杆部成形为作为目标的尺寸。

[0014] 第二发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法以第一发明为基础，其特征在于，对所述气门杆部进行缩径加工直至使所述气门杆部的所述中空部的内径成为规定尺寸，然后，在将块状的固体的金属钠放入该气门杆部的该中空部后，对该气门杆部进一步进行缩径加工，从而使该气门杆部成形为作为目标的尺寸。

[0015] 第三发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法以第一发明为基础，其特征在于，在对所述气门杆部进行缩径加工前，将块状的固体的金属钠放入该气门杆部的所述中空部，然后对该气门杆部进行缩径加工，从而使该气门杆部成形为作为目标的尺寸。

[0016] 发明效果

[0017] 根据本发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法，通过将块状的固体的金属钠放入气门杆部的中空部后，对气门杆部进行缩径加工，从而将气门杆部成形为作为目标的尺寸，因此，仅通过由原料钠切出容易处理的尺寸的块状的金属钠，并将其向中空部投入，即能够在中空部的内部放入金属钠，因此能够容易地进行在发动机气门的内部放入金属钠这一工序。附图说明

[0018] 图1是本发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法的主要实施方式的顺序说明图。

[0019] 图2是本发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法的其他的实施方式的顺序说明图。

[0020] 以下根据附图对本发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法的实施方式进行说明，不过，本发明并不是仅仅局限于基于附图所说明的以下的实施方式。

[0021] <主要实施方式>

[0022] 根据图1对本发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法的主要实施方式进行说明。

[0023] 如图1所示，首先，准备实心圆棒型的原材料M(例如，直径约16～20mm，长度约35～50mm)(步骤S11)，通过锻造等来形成伞部A，并且通过冲孔等来形成中空部H(例如，内径约15～19mm)(步骤S12)。接着，在比气门杆部S(中空部H的周边部分)的外径小(例如，约-0.5～-1.5mm)的内径的筒型的模具D1的内部插入所述气门杆部S而进行缩径加工，以使其外径及内径的尺寸缩小且使其长度延伸(步骤S13)。

[0024] 然后，在比所述模具D1小(例如，约-0.5～-1.5mm)的内径的筒型的模具D2的内部再次插入所述气门杆部S而进行进一步的缩径加工，以使其外径及内径的尺寸进一步缩小且使其长度进一步延伸(步骤S14)。以下，依次使用这样使内径逐渐减小(例如，每次约0.5～1.5mm)的不同尺寸的多个模具Dx，并以使所述气门杆部S的外径及内径阶段性地缩小至规定尺寸(例如，内径约10～15mm)且使长度阶段性地延伸的方式依次进行缩径加工(步骤S15)

[0025] 在这样进行缩径加工而使所述气门杆部S缩小至所述规定尺寸之后，形成干燥惰性气体气氛(例如，干燥氮气等)，将由原料钠切成规定的尺寸的块状的金属钠Na(例如，各边约8～13mm左右的六面体)从所述中空部H的上部的开口向内部投入(步骤S16)。

[0026] 在这样向所述中空部H的内部投入切成规定的尺寸的块状的金属钠Na之后，接着在干燥惰性气体气氛(例如，干燥氮气等)中，向比所述模具Dx小(例如，约-0.5～-1.5mm)的内径的筒型的模具Dx+1的内部重新插入所述气门杆部S而再次进行缩径加工，以使其外径及内径的尺寸进一步缩小且使其长度进一步延伸(步骤S17)。此时，被投入所述中空部H中的块状的金属钠Na伴随所述缩径加工，追随该中空部H的变形而变形。

[0027] 以下，同样地，依次使用使内径逐渐减小(例如，每次约0.5～1.5mm)的不同尺寸的多个模具Dn，以使所述气门杆部S的外径及内径阶段性地缩小至作为目标的尺寸(例如，外径约5～7mm，内径约2～4mm)且阶段性地延伸至作为目标的长度(例如，约55～90mm)的方式依次进行缩径加工(步骤S18)。

[0028] 这样，在使所述气门杆S的外径及内径成为作为目标的尺寸且成为作为目标的长度之后，使用金属模Dm对所述气门杆部S的端部进行塑性加工而使其闭塞(步骤S19)，由此能够获得在气门杆部S的中空部H中封入了金属钠Na的发动机气门V。

[0029] 也就是说，以往，为了能够在进行缩径加工直至达到作为目标的尺寸(例如，内径约2～4mm)而成形的气门杆部S的中空部H中插入金属钠Na，而利用挤压成形成棒状的固体的金属钠或加热熔融(约120～300℃)了的液体的金属钠，不过，在本实施方式中，暂时对气门杆部S进行缩径加工直至其达到比作为目标的尺寸大的规定尺寸(例如，内径约10～15mm)，之后，在将块状的固体的金属钠Na(例如，各边约8～13mm左右的六面体)放入该气门杆部S的中空部H中后，对该气门杆部S进一步进行缩径加工，以使该气门杆部S成形至作为目标的所述尺寸。

[0030] 因此，在本实施方式中，仅通过由原料钠以容易处理的所述尺寸切出块状的金属钠Na，并将其从所述中空部H的上部的开口投入，即能够在该中空部H的内部放入金属钠Na。

[0031] 因而，根据本实施方式，能够容易地进行在发动机气门V的内部放入金属钠Na这一工序。

[0032] <其他的实施方式>

[0033] 需要说明的是，在前述的实施方式中，如先前所说明那样，暂时对气门杆部S进行缩径加工直至其达到比作为目标的尺寸大的规定尺寸(例如，内径约10～15mm)，之后，在将块状(例如，各边约8～13mm左右的六面体)的固体的金属钠Na放入该气门杆部S的中空部H中后，对该气门杆部S进一步地进行缩径加工，以使该气门杆部S成形至作为目标的所述尺寸，不过，作为其他的实施方式，例如如图2所示，也可以是，准备原材料M(步骤S11)，通过锻造等来形成伞部A且通过冲孔等来形成中空部H(步骤S12)，之后，形成干燥惰性气体气氛(例如，干燥氮气等)，在将由原料钠切成规定的尺寸的块状的金属钠Na(例如，各边约13～17mm左右的六面体)从所述中空部H的上部的开口向内部投入后(步骤S23)，在模具D1的内部插入所述气门杆部S而进行缩径加工，以使其外径及内径的尺寸缩小且使其长度延伸(步骤S24)，以下，接着，在干燥惰性气体气氛中，与先前说明同样地，依次使用使内径逐渐减小了的不同尺寸的多个模具D2、Dn等，以使所述气门杆部S的外径及内径阶段性地缩小至作为目标的尺寸且阶段性地延伸至作为目标的长度的方式依次进行缩径加工(步骤S25、S18)，然后，使用金属模Dm对所述气门杆部S的端部进行锻造而使其闭塞(步骤S19)，由此可获得在气门杆部S的中空部H中封入了金属钠Na的发动机气门V，即，也可以在对前述气门杆部S进行缩径加工之前，将块状的固体的金属钠Na放入该气门杆部S的前述中空部H中，之后对该气门杆部S进行缩径加工，从而将该气门杆部S成形为作为目标的尺寸。

[0034] 但是，如前述的实施方式那样，暂时对气门杆部S进行缩径加工直至其达到比作为目标的尺寸大的规定尺寸(例如，内径约10～15mm)，之后，在将块状(例如，各边约8～13mm左右的六面体)的固体的金属钠Na放入该气门杆部S的中空部H中后，对该气门杆部S进一步进行缩径加工，以使该气门杆部S成形至作为目标的所述尺寸，此时，能够将在干燥惰性气体气氛下所进行的缩径加工的工序数抑制在必要最小限度之内，从而能够抑制作业效率的降低，故非常优选。

[0035] 工业上的可利用性

[0036] 本发明所涉及的金属钠封入发动机气门的制造方法能够容易地进行在发动机气门的内部放入金属钠这一工序，故能够在工业方面极为有益地利用。

[0037] 符号说明

[0038] V 发动机气门

[0039] A 伞部

[0040] S 气门杆部

[0041] H 中空部

[0042] D1、D2、Dx、Dx+1、Dn 模具

[0043] Dm 金属模

[0044] Na 金属钠