特許 6109945 エンジンバルブ及びエンジンバルブの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6109945

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】エンジンバルブ及びエンジンバルブの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F01L 3/20 20060101AFI20170327BHJP

   F01L 3/02 20060101ALI20170327BHJP

   F01L 3/06 20060101ALI20170327BHJP

   B21D 39/00 20060101ALI20170327BHJP

   B21D 53/84 20060101ALI20170327BHJP

【ＦＩ】

   F01L3/20 B

   F01L3/02 J

   F01L3/06 B

   B21D39/00 D

   B21D53/84 Z

【請求項の数】12

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-536348(P2015-536348)

(86)(22)【出願日】2013年9月11日

(86)【国際出願番号】JP2013074509

(87)【国際公開番号】WO2015037075

(87)【国際公開日】20150319

【審査請求日】2016年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227157

【氏名又は名称】日鍛バルブ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087826

【弁理士】

【氏名又は名称】八木 秀人

(74)【代理人】

【識別番号】100139745

【弁理士】

【氏名又は名称】丹波 真也

(74)【代理人】

【識別番号】100166327

【弁理士】

【氏名又は名称】舟瀬 芳孝

(74)【代理人】

【識別番号】100168088

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 悠

(72)【発明者】

【氏名】塚田 徹哉

(72)【発明者】

【氏名】田中 靖人

(72)【発明者】

【氏名】勝間田 正司

(72)【発明者】

【氏名】原田 健一

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１１９４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０５５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭６２−０４００８２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開平０３−０７３６０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−０７３３０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−０３６３０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５４−１７２１１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−３０７１０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ ３／２０

Ｂ２１Ｄ ３９／００

Ｂ２１Ｄ ５３／８４

Ｆ０１Ｌ ３／０２

Ｆ０１Ｌ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

徐々に増径する傘部を軸部の先端に一体形成してなるバルブ本体と、前記傘部との間に隙間を形成しつつ前記傘部の外周側面を覆うように前記バルブ本体に取り付けられた傘カバーと、を備え、前記傘カバーがカシメ加工によって前記バルブ本体に取り付けられたエンジンバルブにおいて、
バルブ本体の外周には、少なくとも一以上の凹部が周方向に設けられ、
カシメ加工によって傘カバーに形成されるカシメ部と、バルブ本体の凹部との間に隙間が形成されるように、前記カシメ部をバルブ本体の凹部にカシメ加工することによって、傘カバーをバルブ本体に取り付けたことを特徴とするエンジンバルブ。

【請求項2】

前記隙間は、前記傘カバーのカシメ部の先端と、前記バルブ本体の凹部の底部との間に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンバルブ。

【請求項3】

前記傘カバーのカシメ部が、軸方向の両端部を前記凹部に保持されることによって前記バルブ本体に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンバルブ。

【請求項4】

前記傘カバーのカシメ部を前記凹部に付勢して前記傘部を前記バルブ本体に固定する弾性部材を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のエンジンバルブ。

【請求項5】

すすの付着を防止する撥油処理が、傘カバーの外周表面に施されたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンバルブ。

【請求項6】

前記カシメ部の外周端部が、前記凹部の開口端部と面一であることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンバルブ。

【請求項7】

徐々に増径する傘部を軸部の先端に一体形成してなるバルブ本体に、カシメ加工により、前記傘部との間に隙間を形成しつつ傘部の外周側面を覆うように傘カバーを取り付けるエンジンバルブの製造方法において、
バルブ本体の外周の周方向に少なくとも一以上の凹部を設け、
カシメ加工によって傘カバーに形成されるカシメ部と、バルブ本体の凹部との間に隙間を形成しつつ、前記カシメ部をバルブ本体の凹部にカシメ加工することを特徴とするエンジンバルブの製造方法。

【請求項8】

前記隙間を前記傘カバーのカシメ部の先端と、前記バルブ本体の凹部の底部との間に形成することを特徴とする請求項７に記載のエンジンバルブの製造方法。

【請求項9】

前記傘カバーのカシメ部を軸方向の両端部を前記凹部に保持させて前記バルブ本体に傘カバーを固定することを特徴とする請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法。

【請求項10】

前記傘カバーのカシメ部を弾性部材で前記凹部に付勢することによって、前記傘カバーをバルブ本体に固定することを特徴とする、請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法。

【請求項11】

すすの付着を防止する撥油処理を傘カバーの外周表面に施すことを特徴とする請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法。

【請求項12】

前記傘カバーのカシメ部の外周端部が前記凹部の開口端部と面一になるように前記カシメ部を凹部にカシメ加工したことを特徴とする請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傘部を傘カバーによって覆われたエンジンバルブと、その製造方法の技術である。

【背景技術】

【0002】

傘部を傘カバーによって覆われたエンジンバルブには、下記特許文献１に示すものがある。前記特許文献１においては、前記特許文献１の段落番号００２０と図２（ａ）に記載されている通り、傘部２０ｂを覆うキャップ３８を首部２０ｄにカシメ固定することによって、キャップ３８を有する吸気弁２０を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０７−１１９４２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の吸気弁２０においては、キャップ３８を首部２０ｄに密着させて、首部２０ｄを凹ませながらキャップ３８をカシメ固定するため、首部２０ｄは、カシメ加工によって吸気弁２０の中心軸線に向かって塑性変形する。首部の塑性変形は、バルブの開閉時にクラックの原因になるために望ましくない。また、キャップ３８の熱膨張率が首部２０ｄよりも大きい場合、キャップ３８は、首部２０ｄよりも大きく熱膨張する。その場合、キャップ３８の熱膨張が、首部２０ｄを更に塑性変形させてバルブへのクラックの発生率を高めるため、更に望ましく無い。

【0005】

本発明は、上記問題に鑑みて、バルブ本体に傘カバーをカシメによって取り付けてもバルブ本体に塑性変形によるクラックが発生しないエンジンバルブとその製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１のエンジンバルブは、徐々に増径する傘部を軸部の先端に一体形成してなるバルブ本体と、前記傘部との間に隙間を形成しつつ前記傘部の外周側面を覆うように前記バルブ本体に取り付けられた傘カバーと、を備え、前記傘カバーがカシメ加工によって前記バルブ本体に取り付けられたエンジンバルブにおいて、バルブ本体の外周には、少なくとも一以上の凹部が周方向に設けられ、カシメ加工によって傘カバーに形成されるカシメ部と、バルブ本体の凹部との間に隙間が形成されるように、前記カシメ部をバルブ本体の凹部にカシメ加工することによって、傘カバーをバルブ本体に取り付けるようにした。

【0007】

（作用）バルブ本体に予め設けた凹部に向けて傘カバーをカシメ加工するため、カシメ加工する際に凹部の内部に形成された傘カバーのカシメ部と凹部との間に隙間を設けることが出来る。傘カバーのカシメ部は、バルブ本体の凹部との設けられた隙間によって凹部に強く押し当られないため、バルブ本体を塑性変形させない。また、傘カバーの熱膨張率がバルブ本体よりも高くても、傘カバーのカシメ部は、バルブ本体の凹部との設けられた隙間を埋めるように熱膨張するため、バルブ本体を塑性変形させない。

【0008】

また、傘カバーとバルブ本体とのカシメ加工による接合部分は、特許文献１のエンジンバルブのように密着せず、傘カバーのカシメ部とバルブ本体の凹部との接触面積は、カシメ部と凹部との間に形成される隙間によって特許文献１のエンジンバルブよりも小さくなるため、燃焼室からバルブ本体に伝達された熱が傘カバーに伝達されにくくなる。

【0009】

また、請求項２は、請求項１に記載のエンジンバルブであって、前記隙間は、前記傘カバーのカシメ部の先端と、前記バルブ本体の凹部の底部との間に形成されるようにした。

【0010】

（作用）傘カバーをバルブ本体の凹部にカシメ加工する方向、即ちカシメ加工によって形成される傘カバーのカシメ部の前方に位置する凹部の底部との間に隙間があるため、カシメ加工時にカシメ部を形成しても、カシメ部の先端がバルブ本体の凹部の底部に接触しない。その結果、カシメ加工時に傘カバーのカシメ部に作用する力が、バルブ本体の凹部に伝達されないため、傘カバーをバルブ本体にカシメ加工によって取り付けても、バルブ本体は、塑性変形しない。

【0011】

請求項３は、請求項１または２に記載のエンジンバルブであって、前記傘カバーのカシメ部が、軸方向の両端部を前記凹部に保持されることによって前記バルブ本体に固定されるようにした。

【0012】

（作用）傘カバーがバルブ本体に対して軸方向に位置決めされる。また、カシメ部の軸方向の両端部を凹部に保持されることによって傘カバーが、バルブ本体に支持されるため、傘カバーとバルブ本体の接触面積が特許文献１のエンジンバルブより小さくなる。

【0013】

請求項４は、請求項１または２に記載のエンジンバルブであって、前記傘カバーのカシメ部を前記凹部に付勢して前記傘部を前記バルブ本体に固定する弾性部材を有するようにした。

【0014】

（作用）傘カバーが弾性部材により、バルブ本体に対して軸方向に位置決めされる。また、傘カバーのカシメ部と接触したバルブ本体の凹部が塑性変形をしないような付勢力を傘カバーに付与する弾性部材を選択することにより、バルブ本体は、弾性部材によって傘カバーを付勢されたとしても、塑性変形しない。

【0015】

請求項５は、請求項１または２に記載のエンジンバルブであって、すすの付着を防止する撥油処理（油を弾く表面処理）が、傘カバーの外周表面に施されるようにした。

【0016】

傘カバーの温度が所定の温度範囲になった場合、傘カバーの外周表面には、燃焼室内のカーボンまたはオイルによるデポジットとよばれるすすが付着する。このすすは、燃焼室へ流通する気体に対して抵抗となって燃焼効率を低下させるため、すすの付着を防止する表面処理を傘カバーの外周表面に施すことがのぞましい。傘カバーには、すすの付着を防止する撥油処理を施すことが考えられるが、撥油処理には、傘カバーの温度が所定の温度範囲の上限を越えることによって破損するものがある。

【0017】

（作用）請求項５における傘カバーは、温度上昇が抑制されているため、すすの付着を防止する撥油処理を施しても、傘カバーの温度を所定の温度範囲の上限以下に抑制できる。従って、傘カバーの撥油処理を破損させずに保持出来るため、傘カバーの外周側面にすすが付着しない。

【0018】

請求項６は、請求項１または２に記載のエンジンバルブであって、前記カシメ部の外周端部を前記凹部の開口端部と面一にした。

【0019】

（作用）バルブ本体の外周面とカシメ部の外周面との間に段差が形成されず、両外周面が面一となるため、バルブ本体の外周面とカシメ部の外周面との間を流れる気体が、滑らかに流れる。

【0020】

請求項７のエンジンバルブの製造方法は、徐々に増径する傘部を軸部の先端に一体形成してなるバルブ本体に、カシメ加工により、前記傘部との間に隙間を形成しつつ傘部の外周側面を覆うように傘カバーを取り付けるエンジンバルブの製造方法において、バルブ本体の外周の周方向に少なくとも一以上の凹部を設け、
カシメ加工によって傘カバーに形成されるカシメ部と、バルブ本体の凹部との間に隙間を形成しつつ、傘カバーの一部をバルブ本体の凹部にカシメ加工するようにした。

【0021】

（作用）バルブ本体に予め設けた凹部に向けて傘カバーをカシメ加工するため、カシメ加工する際に凹部の内部に形成された傘カバーのカシメ部と凹部との間に隙間を設けることが出来る。傘カバーのカシメ部は、バルブ本体の凹部との設けられた隙間によって凹部に強く押し当られないため、バルブ本体を塑性変形させない。また、傘カバーの熱膨張率がバルブ本体よりも高くても、傘カバーのカシメ部は、バルブ本体の凹部との設けられた隙間を埋めるように熱膨張するため、バルブ本体を塑性変形させない。

【0022】

また、傘カバーとバルブ本体とのカシメ加工による接合部分は、特許文献１のエンジンバルブのように密着せず、傘カバーのカシメ部とバルブ本体の凹部との接触面積は、カシメ部と凹部との間に形成される隙間によって特許文献１のエンジンバルブよりも小さくなるため、燃焼室からバルブ本体に伝達された熱が傘カバーに伝達されにくくなる。

【0023】

また、請求項８は、請求項７に記載のエンジンバルブの製造方法であって、前記隙間を前記傘カバーのカシメ部の先端と、前記バルブ本体の凹部の底部との間に形成するようにした。

【0024】

（作用）傘カバーをバルブ本体の凹部にカシメ加工する方向、即ちカシメ加工によって形成される傘カバーのカシメ部の前方に位置する凹部の底部との間に隙間があるため、カシメ加工時にカシメ部を形成しても、カシメ部の先端がバルブ本体の凹部の底部に接触しない。その結果、カシメ加工時に傘カバーのカシメ部に作用する力が、バルブ本体の凹部に伝達されないため、傘カバーをバルブ本体にカシメ加工によって取り付けても、バルブ本体は、塑性変形しない。

【0025】

請求項９は、請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法であって、前記傘カバーのカシメ部を軸方向の両端部を前記凹部に保持させて前記バルブ本体に傘カバーを固定するようにした。

【0026】

（作用）傘カバーがバルブ本体に対して軸方向に位置決めされる。また、カシメ部の軸方向の両端部を凹部に保持されることによって傘カバーが、バルブ本体に支持されるため、傘カバーとバルブ本体の接触面積が特許文献１のエンジンバルブより小さくなる。

【0027】

請求項１０は、７または８に記載のエンジンバルブの製造方法であって、前記傘カバーのカシメ部を弾性部材で前記凹部に付勢することによって、前記傘カバーをバルブ本体に固定するようにした。

【0028】

（作用）傘カバーが弾性部材により、バルブ本体に対して軸方向に位置決めされる。また、傘カバーのカシメ部と接触したバルブ本体の凹部が塑性変形をしないような付勢力を傘カバーに付与する弾性部材を選択することにより、バルブ本体は、弾性部材によって傘カバーを付勢されたとしても、塑性変形しない。

【0029】

請求項１１は、請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法であって、すすの付着を防止する撥油処理を傘カバーの外周表面に施すようにした。

【0030】

傘カバーの温度が所定の温度範囲になった場合、傘カバーの外周表面には、燃焼室内のカーボンまたはオイルによるデポジットとよばれるすすが付着する。このすすは、燃焼室へ流通する気体に対して抵抗となって燃焼効率を低下させるため、すすの付着を防止する表面処理を傘カバーの外周表面に施すことがのぞましい。傘カバーには、すすの付着を防止する撥油処理を施すことが考えられるが、撥油処理には、傘カバーの温度が所定の温度範囲の上限を越えることによって破損するものがある。

【0031】

（作用）請求項１１における傘カバーは、温度上昇が抑制されているため、すすの付着を防止する撥油処理を施しても、傘カバーの温度を所定の温度範囲の上限以下に抑制できる。従って、傘カバーの撥油処理を破損させずに保持出来るため、傘カバーの外周側面にすすが付着しない。

【0032】

請求項１２は、請求項７または８に記載のエンジンバルブの製造方法であって、前記傘カバーのカシメ部の外周端部が前記凹部の開口端部と面一になるように前記カシメ部を凹部にカシメ加工した。

【0033】

（作用）バルブ本体の外周面とカシメ部の外周面との間に段差が形成されず、両外周面が面一となるため、バルブ本体の外周面とカシメ部の外周面との間を流れる気体が、滑らかに流れるエンジンバルブを製造できる。

【発明の効果】

【0034】

請求項１のエンジンバルブによれば、傘カバーをバルブ本体に取り付けるためのカシメ加工を行ってもバルブ本体の塑性変形が発生しないため、クラックが発生しない。また傘カバーの温度上昇が抑制される。

【0035】

請求項２のエンジンバルブによれば、傘カバーをカシメ加工によって取り付けてもバルブ本体に塑性変形が発生しないため、クラックが発生せず、傘カバーの温度上昇も抑制される。

【0036】

請求項３のエンジンバルブによれば、カシメ加工によるバルブ本体の塑性変形とクラックが発生せず、また傘カバーの温度上昇が抑制される。

【0037】

請求項４のエンジンバルブによれば、傘カバーへのカシメ加工と、バルブ本体への傘カバーの位置決めを行ってもバルブ本体の塑性変形とクラックが発生しない。また、弾性部材が傘カバーをバルブ本体に押し付けるため、傘カバーとバルブ本体との間に寸法誤差があっても、傘カバーは、バルブ本体に容易に取り付けられる。

【0038】

請求項５のエンジンバルブによれば、燃焼室へ流通する流体の抵抗となるデポジットが傘カバーに付着しないため、エンジンバルブの燃焼効率が低下することなく維持される。

【0039】

請求項６のエンジンバルブによれば、バルブ本体及び傘部を介して燃焼室へ流入する流体の抵抗が少ないため、エンジンバルブの燃焼効率が低下することなく維持される。

【0040】

請求項７のエンジンバルブの製造方法によれば、傘カバーをバルブ本体に取り付けるためのカシメ加工を行ってもバルブ本体の塑性変形が発生しないため、クラックが発生せず、傘カバーの温度上昇が抑制されたエンジンバルブを製造できる。

【0041】

請求項８のエンジンバルブの製造方法によれば、傘カバーをカシメ加工によって取り付けてもバルブ本体に塑性変形が発生しないため、クラックが発生せず、傘カバーの温度上昇も抑制されたエンジンバルブを製造できる。

【0042】

請求項９のエンジンバルブの製造方法によれば、カシメ加工によるバルブ本体の塑性変形とクラックが発生せず、また傘カバーの温度上昇が抑制されたエンジンバルブを製造できる。

【0043】

請求項１０のエンジンバルブの製造方法によれば、傘カバーへのカシメ加工と、バルブ本体への傘カバーの位置決めを行ってもバルブ本体の塑性変形とクラックが発生しない。また、傘カバーとバルブ本体との間に寸法誤差があっても、傘カバーは、弾性部材でバルブ本体に押し付けられることにより、バルブ本体に容易に取り付けられる。

【0044】

請求項１１のエンジンバルブの製造方法によれば、燃焼室へ流通する流体の抵抗となるデポジットが傘カバーに付着しないため、エンジンバルブの燃焼効率が低下することなく維持されたエンジンバルブを製造できる。

【0045】

請求項１２のエンジンバルブの製造方法によれば、バルブ本体及び傘部を介して燃焼室へ流通する流体の抵抗が少ないため、エンジンバルブの燃焼効率が低下することなく維持されたエンジンバルブを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】エンジンバルブの第１実施例を示す正面図である。

【図2】第１実施例のエンジンバルブを図１のＩ−Ｉで切断した傘部の拡大断面図である。

【図3】図２の傘部のカシメ加工部分の拡大断面図である。

【図4】第２実施例のエンジンバルブの傘部の断面図である。

【図5】図４の傘部のカシメ加工部分と弾性部材の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

エンジンバルブの第１実施例を図１から図３によって説明する。尚、図１から図５の説明においては、エンジンバルブの傘部側を上方（Ｕｐ方向）、軸部側を下方（Ｌｏ方向）として説明する。

【0048】

第１実施例のエンジンバルブ１は、図１及び図２に示す通り、バルブ本体２と、傘カバー３によって形成された吸気用のエンジンバルブである。バルブ本体２は、金属で鍛造成形され、傘カバー３は、バルブ本体２よりも熱膨張率の高い、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）等の金属で成形される。図２に示すバルブ本体２は、軸部４と、軸部４の先端４ａに同軸（中心軸線Ｌ０）に一体形成された傘部５によって構成される。傘部５は、首部６と、首部６の先端部近傍の外周に一体に形成されたフェース部７によって構成される。軸部４及び傘部５は、共に外周が円形となる垂直断面（中心軸線Ｌ０に直交する断面）を有する。首部６は、軸部の先端４ａから上方に向かって半径方向外側に徐々に増径し、かつ首部の半径方向内側に凹む湾曲面６ｂ（請求項１の傘部の外周側面）を外周に有する。フェース部７は、湾曲面６ｂの先端６ａから上方に向かって半径方向外側に徐々に増径する傾斜面として形成される。

【0049】

バルブ本体２の軸部４の外周面４ｂ（請求項１のバルブ本体の外周）には、図２及び図３に示すように、凹部８が全周に設けられている。凹部８は、中心軸線Ｌ０に平行で、外周面４ｂから軸部４の半径方向内側に凹む底面８ａ（請求項１の底部）と、軸部の外周面４ｂ及び底面８ａにそれぞれ連続する下面８ｂ及び上面８ｃによって構成される。下面８ｂは、中心軸線Ｌ０に直交し、上面８ｃは、底面８ａから外周面４ｂに向かって上方に傾斜する。

【0050】

傘カバー３は、図２に示す通り、上方に向かって半径方向外側に徐々に増径し、かつ首部の半径方向内側に凹む湾曲部１０と、湾曲部１０の下端部をカシメ加工することによって形成されるカシメ部１１を有する。図３に示す通り、カシメ部１１の厚さＷ１は、凹部８の下面の奥行きＷ２と同じかそれよりも薄く形成される。傘カバー３の内側は、中空状に形成され、傘カバー３は、カシメ部１１を凹部８に保持させることによって、首部６のほぼバルブ本体２と同軸（中心軸線Ｌ０）に配置される。傘カバー３の湾曲部１０の内周面１０ａとバルブ本体２の首部６の湾曲面６ｂとの間には、隙間１２が設けられ、傘カバー３は、首部６のほぼ全体を外側から覆う。

【0051】

図２に示す、傘カバー３の湾曲部１０の外周表面１０ｂ（請求項５の傘カバーの外周表面）には、フッ素コート等により、油を弾く表面処理（以降は、撥油処理という）が施される。撥油処理を施していない傘カバー３の温度がおよそ２００℃〜３００℃の温度範囲になった場合、湾曲部１０の外周表面１０ｂには、燃焼室内のカーボンまたはオイルによるデポジットとよばれるすすが付着する。しかし、湾曲部１０の外周表面１０ｂには、撥油処理が施されているため、本実施例の傘カバー３がおよそ２００℃〜３００℃の温度範囲になったとしても、外周表面にすすが付着しない。その結果、エンジンの燃焼効率が低下すること無く維持される。

【0052】

次に図３によって傘カバー３をバルブ本体２の凹部に取り付けるためのカシメ加工を説明する。まず、傘カバー３の湾曲部１０の下端部１０ｃ（二重鎖線部分を参照）を凹部８の外側に隣接するよう配置する。次に、ローラー式カシメ加工機（図示せず）に複数設けられたカシメ加工用のローラー１３を下端部１０ｃの外側１０ｄに接触させる。複数設けられ、バルブ本体２の軸部４の中心軸線Ｌ０と平行な中心軸線Ｌ１周りに駆動回転しながら中心軸線Ｌ０周りの円軌道上を周回する。ローラー１３は、中心軸線Ｌ０周りを複数回周回しつつ、同時に半径方向内側（符号Ｄ１方向。以下同じ）に変位し、下端部１０ｃを凹部８の内側に凹ませることによって、湾曲部１０の下端にカシメ部１１を形成する。

【0053】

カシメ加工機（図示せず）は、図３に示す、カシメ部１１の下端面１１ａの外周端部１１ｃ（請求項１のカシメ部の外周端部）が凹部８の下面８ｂの開口端部８ｄ（請求項１の凹部の開口端部）に接触し、かつカシメ部１１の内周面１１ｂ（請求項１のカシメ部の先端）が凹部８の上面８ｃに接触した時点で停止される。また、カシメ加工機（図示せず）は、カシメ部１１の内周面１１ｂが凹部８の底面８ａに接触する前に停止され、カシメ部１１の内周面１１ｂと、凹部８の底面８ａとの間には、隙間１４が形成される。

【0054】

図１から図３に示す通り、カシメ部１１の下端面１１ａの外周端部１１ｃと、内周面１１ｂは、それぞれ凹部８の下面８ｂの開口端部８ｄと、上面８ｃによって保持され、傘カバー３は、凹部８によってバルブ本体２に取り付けられ、エンジンバルブ１が形成される。カシメ部１１は、凹部８の下面８ｂの開口端部８ｄ及び上面８ｃに接触した時点でカシメ加工を停止されるため、カシメ部１１は、下面８ｂ及び上面８ｃに接触しても凹部８を塑性変形させない。従って、軸部４は、凹部８の内側にカシメ部１１を形成して傘カバー３を取り付けるカシメ加工を施されても、中心軸線Ｌ０の軸線に沿った方向（図１から３の上下方向）に塑性変形しない。また、カシメ部１１の内周面１１ｂは、底面８ａに接触しないため、カシメ加工時にローラー１３からカシメ部１１に伝達されるＤ１方向の力は、軸部４に伝達されない。従って、軸部４は、カシメ部１１を凹部８の内側に形成して傘カバー３を取り付けるカシメ加工を施されても、中心軸線Ｌ０に向かってＤ１方向にも塑性変形しない。その結果、バルブ本体２、つまりエンジンバルブ１には、傘カバー３をカシメ加工で取り付けたことを原因とするクラックが生じにくくなる。

【0055】

またバルブ本体２を形成する軸部４の外周面４ｂと、カシメ部１１の外周面１１ｄとの間には、段差が形成されず、外周面（４ｂ、１１ｄ）は、互いに面一となる。その結果、傘カバー３の湾曲部１０の外周表面１０ｂから軸部４の近傍を通過して燃焼室（図示せず）に流入する気体は、凹部８の下面８ｂによって阻害されることなく燃焼室に流入できるため、エンジンの燃焼効率が低下しない。

【0056】

また傘カバー３の熱膨張率がバルブ本体２より大きいことにより、熱を受けた傘カバー３がバルブ本体２より大きく熱膨張しても、カシメ部１１は、隙間１４を埋めるように熱膨張する。従って、軸部４は、カシメ加工によって、カシメ部１１を凹部８に隙間無く取り付けた場合に比べ、熱膨張による力を傘カバー３から受けにくくなる。従って、傘カバー３がバルブ本体２より大きく熱膨張しても、バルブ本体２、つまりエンジンバルブ１には、クラックが生じにくくなる。

【0057】

尚、傘カバー３の湾曲部１０の外周表面１０ｂに施した撥油処理による被膜は、傘カバー３の温度がおよそ３００℃を越えると破壊され、皮膜が破壊された外周表面１０ｂには、傘カバー３の温度が３００℃以下になった場合に燃焼室内のすすがつきやすくなる。しかし、図２，図３に示す通り、傘カバー３は、カシメ部１１のみが軸部４の凹部８に接触していること、カシメ部１１が凹部８の下面８ｂの開口端部８ｄ及び上面８ｃに対して、面ではなく線で接触していること、並びに湾曲部１０が隙間１２によってバルブ本体２に接触しないように保持されていることため、傘カバー３とバルブ本体２の接触面積は、極めて少ない。その結果、傘カバー３は、燃焼室内の熱を傘カバー３から伝達されにくいため、傘部５が３００℃以上になっても、傘カバー３の温度は、３００℃以下の温度に抑制されやすくなる。その結果、傘カバ−３の撥油処理による皮膜は、破壊されずに維持されて、傘カバー３の外周表面には、すすが付着しないため、エンジンの燃焼効率が低下すること無く維持される。

【0058】

次に図４，５により第２実施例のエンジンバルブ１９を説明する。エンジンバルブ１９は、バルブ本体の軸部に形成される凹部の形状が第１実施例の凹部８と異なる他、第１実施例のエンジンバルブ１と共通の構成を有する。

【0059】

第２実施例のエンジンバルブ１９は、図４及び図５に示す通り、第１実施例と同様に金属で鍛造成形されたバルブ本体２１に第１実施例と同じ傘カバー３を取り付けることによって形成された吸気用のエンジンバルブである。バルブ本体２１は、軸部２２と、その先端２２ａに同軸（中心軸線Ｌ０）に一体形成された傘部２３によって構成され、傘部２３は、首部２４と、首部２４の先端部近傍の外周に設けられたフェース部２５によって構成される。

【0060】

バルブ本体２１の軸部２２の外周面２２ｂには、図４及び図５に示すように、凹部２６が全周に設けられている。凹部２６は、軸部２２の外周面２２ｂに連続する下面２６ａと、外周面２２ｂから軸部２２の半径方向内側に凹む底面２６ｂ（請求項１を引用する請求項４の底部）によって構成される。下面２６ａは、中心軸線Ｌ０に直交し、底面２６ｂは、中心軸線Ｌ０に平行に形成される。凹部２６の下面２６ａの奥行きＷ３は、傘カバー３のカシメ部１１の厚さＷ１と同じかそれよりも厚く形成される。

【0061】

図４と図５に示す通り、首部２４は、凹部２６の底面２６ｂの先端２２ａ（軸部の先端）から上方に向かって半径方向外側に徐々に増径し、かつ首部の半径方向内側に凹む湾曲面２４ｂ（請求項１を引用する請求項４の傘部の外周側面）を外周に有する。フェース部７は、湾曲面２４ｂの先端２４ａから上方に傾斜する傾斜面として形成される。

【0062】

図４及び図５に示すように傘カバー３の湾曲部１０の内周面１０ａと、バルブ本体２１の首部２４の湾曲面２４ｂとの間には、円環形状の弾性部材２７が挟持される。弾性部材２７は、高温にさらされても破損しないように、耐熱性を有する金属や樹脂等の素材、またはエラストマーのような断熱性を有する素材を用いることが望ましい。傘カバー３は、弾性部材２７から下向きの弾性力Ｆ１を受けた状態で湾曲部１０の下端部１０ｃをカシメ加工されることにより、軸部２２の凹部２６に保持される。傘カバー３は、傘カバー３とバルブ本体２１との間に寸法誤差があっても、弾性部材２７で凹部２６の下面２６ａに押し付けられることにより、バルブ本体２１に容易に取り付けられる。

【0063】

具体的には、図５に示すように、第１実施例と同様にローラー式カシメ加工機（図示せず）の複数のローラー１３をバルブ本体２１の軸部２２の中心軸線Ｌ０周りに周回させながら、傘カバー３の湾曲部１０の下端部１０ｃ（２点鎖線部分）を凹部２６の底面２６ｂに向けて符号Ｄ１方向にカシメ加工する。湾曲部１０の下端には、カシメ部１１が形成される。カシメ加工機（図示せず）は、カシメ部１１の下端面１１ａの外周端部１１ｃが凹部２６の下面２６ａの開口端部２６ｃに接触した時点で停止される。また、カシメ加工機（図示せず）は、カシメ部１１の内周面１１ｂが凹部２６の底面２６ｂに接触する前に停止され、カシメ部１１の内周面１１ｂと、凹部２６の底面２６ｂとの間には、隙間２８が形成される。

【0064】

図５に示す通り、カシメ部１１の下端面１１ａの外周端部１１ｃは、弾性部材２７の弾性力Ｆ１によって軸部２２の凹部２６の下面２６ａの開口端部２６ｃに付勢される。その結果、第２実施例の傘カバー３は、カシメ部１１を介して、弾性部材２７と、軸部２２の凹部２６の開口端部２６ｃとの間に保持される。傘カバー３の湾曲部１０の内周面１０ａと、首部２４の湾曲面２４ｂとの間には、隙間２９が設けられ、傘カバー３は、首部２４のほぼ全体を外側から覆う。

【0065】

カシメ部１１は、凹部２６の下面２６ａの開口端部２６ｃに接触した時点でカシメ加工を停止されるため、カシメ部１１は、開口端部２６ｃに接触しても凹部２６を塑性変形させない。従って、軸部４は、凹部２６の内側にカシメ部１１を形成するカシメ加工を施されても、中心軸線Ｌ０の軸線に沿った方向に塑性変形しない。また、カシメ部１１の内周面１１ｂは、カシメ部１１を形成しても底面２６ｂに接触しないため、軸部２２は、中心軸線Ｌ０に向かってＤ１方向にも塑性変形しない。その結果、バルブ本体２１、つまりエンジンバルブ１９には、傘カバー３をカシメ加工で取り付けたことを原因とするクラックが生じにくい。

【0066】

また、熱を受けた傘カバー３がバルブ本体２１より大きく熱膨張しても、カシメ部１１は、図５の隙間２８を埋めるように熱膨張する。従って、傘カバー３がバルブ本体２１より大きく熱膨張しても、エンジンバルブ１９には、クラックが生じにくくなる。尚、傘カバー３が軸部２２の凹部２６の開口端部２６ｃと、弾性部材２７によって保持される結果、傘カバー３とバルブ本体２１との接触面積は、極めて少ないため、傘カバー３の温度は、３００℃以下の温度に抑制されやすくなる。従って、傘カバ−３の撥油処理による皮膜は、破壊されずに維持され、すすの付着によるエンジンの燃焼効率の低下が防止される。

【0067】

更に、またバルブ本体２１を形成する軸部２２の外周面２２ｂと、カシメ部１１の外周面１１ｄは、互いに面一になるため、傘カバー３の湾曲部１０の外周表面１０ｂから軸部２２の近傍を通過して燃焼室（図示せず）に流入する気体は、なめらかに燃焼室に流入し、エンジンの燃焼効率を低下させない。

【0068】

尚、第１実施例の凹部８と、第２実施例の凹部２６は、中心軸線Ｌ０を中心とした軸部２及び軸部２２の全周にそれぞれ形成されているが、傘カバー３の取付用の凹部を軸部の外周に断続的に複数形成し、傘カバー３の湾曲部１０の下端部を複数形成された凹部の対応箇所において、中心軸線Ｌ０に向かって半径方向内向きにカシメ加工することにより、傘カバー３をバルブ本体の軸部に取り付けても良い。また、第１及び第２実施例のエンジンバルブ（１，１９）は、吸気用のエンジンバルブであるが、排気用エンジンバルブとして使用しても良い。また、傘カバー３の取付用の凹部（８，２６）を形成する場所は、バルブ本体（２，２１）の軸部（４，２２）に限らず、少なくとも一部を首部（６，２４）に形成しても良い。

【符号の説明】

【0069】

１ エンジンバルブ
２ バルブ本体
３ 傘カバー
４ 軸部
４ａ 軸部の先端
４ｂ 軸部の外周面（請求項１のバルブ本体の外周）
５ 傘部
８ 凹部
８ｄ 下面８ｂの開口端部（請求項１の凹部の開口端部）
１０ｂ 湾曲部１０の外周表面（請求項５の傘カバーの外周表面）
１１ カシメ部
１１ａ 下端面（請求項３の軸方向の両端部の一端）
１１ｂ 内周面（請求項１のカシメ部の先端及び請求項３の軸方向の両端部の一端）
１１ｃ 下端面の外周端部（請求項１のカシメ部の外周端部）
１２ 隙間
１４ 隙間
１９ エンジンバルブ
２１ バルブ本体
２２ 軸部
２２ａ 軸部の先端
２２ｂ 軸部の外周面（請求項４のバルブ本体の外周）
２３ 傘部
２６ 凹部
２６ｃ 下面２６ａの開口端部（請求項４の凹部の開口端部）
２７ 弾性部材
２９ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】