JPH0223768Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関において吸排気弁の弁体シ
ート面と密接して弁を閉成させるための吸排気弁
用シートリング、特に主としてデイーゼル機関の
吸排気弁用シートリングに関する。

〔従来技術〕

従来の吸排気弁用シートリングを有する内燃機
関の排気弁部は、第３図に示すように、シリンダ
燃焼室Ｓの上部のシリンダヘツド１に嵌入孔１ｃ
が上下に貫設され、その下端部が排気ポートに連
通する開口部１ａとして形成されると共に、その
開口部１ａ直上の嵌入孔１ｃの内周には、突出部
１ｂが環状に形成されている。そして吸排気弁用
シートリング２が、その外周面の下半部に形成さ
れた段部２ａを上記嵌入孔１ｃ内周の突出部１ｂ
に密着させた状態でシリンダヘツド１に上方から
内嵌係止され、さらにこの吸排気弁用シートリン
グ２の上方には、弁軸４ｂを案内支持する略円筒
状の排気弁ケース３が、その下端面内側に形成さ
れた凹段部３ａを、上記吸排気弁用シートリング
２の上端面内側に形成された凸段部２ｂに嵌着さ
せた状態で、上記嵌入孔１ｃ内に内嵌係止されて
おり、上記吸排気弁用シートリング２は、シリン
ダヘツド１と排気弁ケース３との間に挟着固定さ
れている。また、上記吸排気弁用シートリング２
は、その内周の下端面を排気弁４の弁体４ａの上
面部の弁体シート面４ｃと密着するラツパ状のシ
ート部２ｃとしている。

上記の構成にあつては、排気弁用シートリング
２は、排気弁ケース３をシリンダヘツド１に嵌入
しボルト等の固定手段によつて締めつけた時の荷
重を受けるが、その他に機関運転中の排気温度に
依る排気弁ケース３及びシリンダヘツド１の熱膨
張による荷重変化をも受ける。この排気弁ケース
３は、複雑な形状をしているため、その下端面に
おける排気弁用シートリング２との合せ面には、
全周に均一な荷重分布を期待することは困難な場
合が多い。その為、機関運転中に熱による荷重変
化により排気弁用シートリング２の極部の変形が
生ずる場合が有り、それは排気弁４の弁体シート
面４ｃと排気弁用シートリング２のシート部２ｃ
との当り不良を発生させ、その状態の程度により
排気ガスの吹き抜けに至る場合が有るという問題
点があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、以上のような問題点を解決するため
になされたものであり、運転中の排気弁ケース若
しくはシリンダヘツドから受ける不均一な荷重分
布に対して、全周にわたり均一に荷重を受けられ
るようにして、シート当り不良による排気ガスの
吹き抜けを防止することのできる、吸排気弁用シ
ートリングを提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

以上の目的を達成するため、本考案の吸排気弁
用シートリングは、内燃機関のシリンダヘツドに
貫設された嵌入孔内に嵌着されて吸排気弁を案内
保持する吸排気弁ケースの下端面と前記シリンダ
ヘツドの嵌入孔の下端の内周面とに接して嵌着さ
れる内燃機関の吸排気弁用シートリングにおい
て、前記吸排気弁ケースの下端面に接する前記シ
ートリングの外周壁面の上面に円周方向に連続し
て形成され、吸排気弁ケースの下端面とシートリ
ングとの接触面積を小さくする凹陥状の第１の肉
抜き凹部と、前記シリンダヘツドの下端の内周に
接する前記シートリングの外周壁面の側面に円周
方向に連続して形成され、前記排気弁ケースから
加えられる荷重を弾性変形によつて吸収する溝状
の第２の肉抜き凹部とを具備することを特徴とし
ている。

〔実施例〕

以下、本考案を第１図、第２図に示す一実施例
により説明する。

なお、従来のものと同一構成を有する部分には
同一の符号を付して説明する。

第１図および第２図に示すように、給排気弁用
シートリング（以下、シートリングと呼ぶ）１２
は、シリンダヘツド１に上下に貫通して設けられ
た嵌入孔１ｃの下端開口部１ａ付近に嵌合係止さ
れると共に、その上方から嵌入させてボルト５に
よつてシリンダヘツド１に固着される排気弁ケー
ス３の下端面に嵌着されて、シリンダヘツド１と
排気弁ケース３との間に挟着固定されている。こ
のシートリング１２の外周壁面における、シリン
ダヘツド１と排気弁ケース３との嵌合面が、合せ
面１１となつている。

前記嵌入孔１ｃは、その側部がシリンダヘツド
１に設けた排気ポート１ｄに連通され、上方部が
最大内径D₃に、下方部が最小内径D₄にそれぞれ
形成されており、その下端に設けられた開口部１
ａの内径は、内周面に傾斜を設けて前記最小内径
D₄よりやや大きく、排気弁４の弁体４ａがシリ
ンダヘツド１の内周面と接触しない程度に設定し
てある。

前記排気ポート１ｄは、嵌入孔１ｃの内壁との
連通部を介して、外径D₃、内径D₅を有する前記
排気弁ケース３の側壁に開口された排気通路３ｂ
と連通されている。上記排気通路３ｂは、排気弁
ケース３内において、下方向に穿設され、シリン
ダヘツド１の下端開口１ａ内においてシートリン
グ２を介してシリンダ燃焼室Ｓに開口されてい
る。

また、上記排気弁ケース３の中央部において
は、排気通路３ｂの上壁面から排気弁ケース３の
上端面にかけて貫通孔３ｄが設けられ、この貫通
孔３ｄに嵌合した弁案内筒６により、シリンダヘ
ツド１の下端開口部１ａ内に挿入される排気弁４
の弁軸４ｂが上下摺動自在に保持されている。な
お、排気弁ケース３上端面から上方に突出した弁
軸４ｂの先端付近には、弁軸４ｂに介装された弁
ばね７を保持するためのつば８が固着されてい
る。

次に、前記シートリング１２およびその排気弁
部における嵌着構造について説明する。

第２図に示すように、シリンダヘツド１の下端
開口部１ａに近い嵌入孔１ｃの内周面には、底面
が水平で内側面の下部が垂直であり内側面の上部
が上方向に外広がりの傾斜面とされた断面略台形
状の突出部１ｂが、全周にわたつて形状されてお
り、上記内側面の下部において嵌入孔１ｃは最小
内径D₄をなしている。最大内径D₃の嵌入孔１ｃ
の内周面と接する最大外径D₃、内径D₅のシート
リング１２の外周面下方部には、外径D₄の下端
部に続く上方位置に上記突出部１ｂの内周面と密
着する外形の段部１２ａが全周にわたり形成さ
れ、上記突出部１ｂに対して上方より嵌合係止さ
れている。また、シートリング１２の上端面の内
側には、外径D₁の凸段部１２ｂが全周にわたり
形成され、該凸段部１２ｂは排気弁ケース３の下
端面内側に設けられた内径D₁の環状凹段部３ａ
と嵌着されている。

ここにおいて、排気弁ケース３は、第１図に示
されるように、その上部に設けられたフランジ３
ｃおよび筒状部材９を介して、ボルト５によつて
シリンダヘツド１に固着されると共に、その下端
面がシートリング１２の上面と密着され、シート
リング１２を排気弁ケース３とシリンダヘツド１
間に挟着固定させている。

また第２図に示すように、シートリング１２の
上端面における上記凸段部１２ｂの外側位置に
は、巾D₂−D₁／２、深さＡの凹陥形状の第１の肉抜 き凹部１３が全周にわたり形成されており、更に
シリンダヘツド１と接するシートリング１２の外
周面にも、巾Ｃ、深さD₃−D₁／２の溝状の第２の肉 抜き凹部１４が外周方向に連続して設けられてい
る。シートリング１２の外縁の上端面と第２の肉
抜き凹部１４の上面間の厚さＢは、（0.25〜0.30）
×D₃−D₁／２程度に設定するのが好ましい。

また、第２図に示すように、シートリング１２
は、その内周の下端面を、排気弁４の弁体４ａの
上面の弁体シート面４ｃと密着するようにラツパ
状のシート部１２ｃとして形成されている。

なお、第１図において、３ｅは排気弁ケース３
の貫通孔３ｄの外周囲に形成した冷却用の冷却水
を順環させるジヤケツトである。

上記の構成において、シートリング１２を嵌入
孔１ｃ内の突出部１ｂに係合させ、排気弁ケース
３をシリンダヘツド１の嵌入孔１ｃ内に嵌入して
シートリング１２の上端部に嵌着させるため、ボ
ルト５をフランジ３ｃおよび筒状部材９を介し
て、シリンダヘツド１の上端面に設けたねじ穴に
ねじ込み締めつける際に、シートリング１２は排
気弁ケース３の下端の合せ面１１によつて荷重を
受けることとなる。また、機関運転中排気行程に
おいては、排気弁ケース３の排気通路３ｂ中には
高温の排気ガスが排気ポート１ｄに向つて流れる
ので、排気弁ケース３は、排気温度による熱膨張
をおこし、合せ面１１においてシートリング１２
にさらに複雑な荷重を加えることとなる。 シー
トリング１２に対する上記機械的および熱的変形
による荷重は、排気弁ケース３とシリンダヘツド
１の形状が複雑なため、合せ面１１に対して均一
なものではないが、本実施例においては、まずシ
ートリング１２と排気弁ケース３との間の合せ面
１１に第１の肉抜き凹部１３を設けて、この合せ
面１１の面積を小さくしてあるので、排気弁ケー
ス３との当り面の不均一となることを防いでい
る。さらに、シリンダヘツド１と接するシートリ
ング１２の外周面には、溝状の第２の肉抜き凹部
１４を設けたので、排気弁ケース３によつて合せ
面１１に荷重が加えられると、第２の肉抜き凹部
１４より上の部分は、加えられた荷重の大きさに
応じて下方向に弾性的にたわみ、排気弁ケース３
による荷重の影響を第２の肉抜き凹部１４より下
方に伝えず吸収することになる。したがつて、シ
ートリング１２の下端面と内周面下部との角部に
斜面として設けられたシート部１２ｃは、排気弁
ケース３の機械的、熱的変形による影響を受けて
変形することがない。

排気弁４は、弁体４ａの弁体シート面４ｃと上
記シートリング１２のシート部１２ｃとの密着接
合により、排気通路３ｂをシリンダ燃焼室Ｓに対
し閉成させるものであるが、シートリング１２に
第１の肉抜き凹部１３と第２の肉抜き凹部１４を
設けることにより、これに弾力性を持たせて、排
気弁ケース３による荷重の影響を防止したので、
シートリング１２のシート部１２ｃと弁体４ａの
シート面４ｃとの接触の均一性は、機関運転時に
おいても維持されることとなる。

また、本実施例におけるシートリングは、デイ
ーゼル機関の排気弁部に使用されるものである
が、ガソリン機関等他の内燃機関についても、さ
らに排気弁部に限らず排気弁部についても同様に
適用されるものであることは言うまでもない。

〔考案の作用効果〕

以上説明したように、本考案の吸排気弁用シー
トリングによれば、まず上面に第１の肉抜き凹部
を設けて排気弁ケースとの当り面の不均一を防止
し、次に側面に第２の肉抜き凹部を設けて排気弁
ケースからの荷重の影響を弾性的に吸収して下方
へ伝えないようにしている。従つて、吸排気弁ケ
ース若しくはシリンダヘツドから受ける不均一な
機械的熱的荷重分布に対して全周にわたつて均一
に荷重を受けることができ、シートリングのシー
ト部に変形が生ぜず弁体上面部のシート面との接
触の均一性を維持することができるので、機関運
転中の吹き抜けを防止できると共にシートリング
および弁棒の寿命を延長させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るシートリングを
有する内燃機関の排気弁部の断面図、第２図は第
１図のシートリング付近の拡大断面図、第３図は
従来技術に係るシートリングを有する内燃機関の
排気弁部の拡大断面図である。 １……シリンダヘツド、１ｂ……突出部、２，
１２……吸排気弁用シートリング、２ｃ，１２ｃ
……シート部、３……排気弁ケース、４……排気
弁、１１……合せ面、１３……第１の肉抜き凹
部、１４……第２の肉抜き凹部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関のシリンダヘツドに貫設された嵌入孔
   内に嵌着されて吸排気弁を案内保持する吸排気弁
   ケースの下端面と前記シリンダヘツドの嵌入孔の
   下端の内周面とに接して嵌着される内燃機関の吸
   排気弁用シートリングにおいて、 前記吸排気弁ケースの下端面に接する前記シー
   トリングの外周壁面の上面に円周方向に連続して
   形成され、吸排気弁ケースの下端面とシートリン
   グとの接触面積を小さくする凹陥状の第１の肉抜
   き凹部と、 前記シリンダヘツドの下端の内周に接する前記
   シートリングの外周壁面の側面に円周方向に連続
   して形成され、前記排気弁ケースから加えられる
   荷重を弾性変形によつて吸収する溝状の第２の肉
   抜き凹部とを具備することを特徴とする内燃機関
   の吸排気弁用シートリング。