JPH04124416A - 内燃機関用中空弁 - Google Patents
内燃機関用中空弁Info
- Publication number
- JPH04124416A JPH04124416A JP24133090A JP24133090A JPH04124416A JP H04124416 A JPH04124416 A JP H04124416A JP 24133090 A JP24133090 A JP 24133090A JP 24133090 A JP24133090 A JP 24133090A JP H04124416 A JPH04124416 A JP H04124416A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- powder
- hollow
- hollow hole
- internal combustion
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/12—Cooling of valves
- F01L3/14—Cooling of valves by means of a liquid or solid coolant, e.g. sodium, in a closed chamber in a valve
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関用の吸排気弁として用いられるきの
こ状の中空弁に係り、特に、弁頭部からステム部にかけ
て形成された中空孔内に、冷却媒体としての粉粒体を封
入した中空弁に関する。
こ状の中空弁に係り、特に、弁頭部からステム部にかけ
て形成された中空孔内に、冷却媒体としての粉粒体を封
入した中空弁に関する。
最近の自動車用エンジンは、過給機を搭載したり多弁機
構を採用するなど、高回転、高出力化の傾向にある。
構を採用するなど、高回転、高出力化の傾向にある。
エンジンの許容回転数を高めるうえで最も障害となるの
は、動弁系の重量による慣性質量の増加であり、動弁系
の構成部品の総重量が大となると、その慣性力のために
、高速回転になる程、バルブのカムに対する追従性能が
低下し、バルブにおどり等が発生して出力低下を招く。
は、動弁系の重量による慣性質量の増加であり、動弁系
の構成部品の総重量が大となると、その慣性力のために
、高速回転になる程、バルブのカムに対する追従性能が
低下し、バルブにおどり等が発生して出力低下を招く。
中空弁は、弁体を軽量化させ、動弁系の慣性質量を軽減
させる上において非常に有利であるため、常時高速回転
で使用されるレーシングカーのエンジンや、一部の乗用
車のエンジンに採用されている。
させる上において非常に有利であるため、常時高速回転
で使用されるレーシングカーのエンジンや、一部の乗用
車のエンジンに採用されている。
この種の中空弁には、弁頭部（傘部）からステム部にか
けて形成された中空孔内に、冷却媒体としての金属ナト
リウムを封入して、弁頭部からステム部への熱伝達効率
を高め２熱負荷を軽減するようにしたものがある（特開
昭６０−１４５４１０号公報、実開昭６３−１５１９１
１号公報参照）。
けて形成された中空孔内に、冷却媒体としての金属ナト
リウムを封入して、弁頭部からステム部への熱伝達効率
を高め２熱負荷を軽減するようにしたものがある（特開
昭６０−１４５４１０号公報、実開昭６３−１５１９１
１号公報参照）。
上述のような金属ナトリウムを封入してなる中空弁では
、金属ナトリウムが、水や酸素等と反応し易く、この反
応により、中空孔の内部に酸化ナトリウムや水酸化ナト
リウム、水素化ナトリウム等が生成されると、中空孔内
の内圧を高めたり、熱伝達効率を低下させたりするので
、中空孔内に残留している水分等を除去するとともに、
中空孔への金属ナトリウムの注入作業を、不活性ガスの
雰囲気中で行なう必要があり、また金属ナトリウムは、
上記性質に加えて強アルカリ性を有しているため、その
注入作業にあたっては、安全性の面において十分注意を
払う必要があるため、その製造には、多くの面倒な工程
を要し、かつ安全管理を厳重に行なう必要がある。
、金属ナトリウムが、水や酸素等と反応し易く、この反
応により、中空孔の内部に酸化ナトリウムや水酸化ナト
リウム、水素化ナトリウム等が生成されると、中空孔内
の内圧を高めたり、熱伝達効率を低下させたりするので
、中空孔内に残留している水分等を除去するとともに、
中空孔への金属ナトリウムの注入作業を、不活性ガスの
雰囲気中で行なう必要があり、また金属ナトリウムは、
上記性質に加えて強アルカリ性を有しているため、その
注入作業にあたっては、安全性の面において十分注意を
払う必要があるため、その製造には、多くの面倒な工程
を要し、かつ安全管理を厳重に行なう必要がある。
また、エンジンに組付けられた後に、スクラップ処理や
廃棄処分する際等において、万一ステム部が切損して、
金属ナトリウムが流出すると非常に危険である。
廃棄処分する際等において、万一ステム部が切損して、
金属ナトリウムが流出すると非常に危険である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、中空孔内
に、金属ナトリウムに代わる冷却媒体を封入することに
より、製造が容易で、かつ安全性の高い中空弁を提供す
ることを目的としている。
に、金属ナトリウムに代わる冷却媒体を封入することに
より、製造が容易で、かつ安全性の高い中空弁を提供す
ることを目的としている。
上記目的は、少なくともステム部（３）内に穿設した中
空孔（４）内に、冷却媒体としての粉粒体（５）を、粉
粒体（５）が中空孔（４）内を自由に移動しうる空域（
４ａ）を残して封入することにより達成することができ
る。
空孔（４）内に、冷却媒体としての粉粒体（５）を、粉
粒体（５）が中空孔（４）内を自由に移動しうる空域（
４ａ）を残して封入することにより達成することができ
る。
好ましくは、中空孔（４）内に、粉粒体（５）よりも高
比重で、かつ中空孔（４）内を自由に遊動じつる程度の
大きさとした攪拌部材（６）を封入するのがよい。
比重で、かつ中空孔（４）内を自由に遊動じつる程度の
大きさとした攪拌部材（６）を封入するのがよい。
中空孔（４）内に、危険性のない粉粒体（５）を封入す
ることにより、製造工程が簡略化され、かつ万一弁が切
損して粉粒体（５）が流出しても、人体等に害を及ぼす
ことがない。
ることにより、製造工程が簡略化され、かつ万一弁が切
損して粉粒体（５）が流出しても、人体等に害を及ぼす
ことがない。
弁頭部（２）の熱は、粉粒体（５）を媒体としてステム
部（３）側へ伝達されるので、弁頭部（２）の冷却効果
が損われることもない。
部（３）側へ伝達されるので、弁頭部（２）の冷却効果
が損われることもない。
以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
第１図は、内燃機関用として用いられる吸排気弁（１）
を示し、傘状に拡径した弁頭部（２）と、それになだら
かに連続するステム部（３）とからなり、弁頭部（２）
からステム部（３）の上端部に形成された環状のコック
溝（３ａ）近傍までの中心軸線上には。
を示し、傘状に拡径した弁頭部（２）と、それになだら
かに連続するステム部（３）とからなり、弁頭部（２）
からステム部（３）の上端部に形成された環状のコック
溝（３ａ）近傍までの中心軸線上には。
中空孔（４）が穿設されている。
中空孔（４）内には、その容積のほぼ１７３程度の空域
部（４ａ）を残して、冷却媒体である粉粒体（５）が封
入されている。
部（４ａ）を残して、冷却媒体である粉粒体（５）が封
入されている。
粉粒体（５）の材料としては、エンジンのファイアリン
グ運転時における熱により、粉粒体（５）同士が融着し
たり、中空孔（４）の内壁に付着したりすることがなく
、しかも、低比重であって、熱せられ易く冷め易い熱伝
導性に優れる物質が好ましく、例えば、窒化ケイ素（Ｓ
ｉ２ Ｎ４ ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック
ス粉末、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム、チタ
ン等の金属粉又はそれらの表面を窒化処理したもの、上
記金属粉同士の混合物、又は金属粉とセラミックスとを
混合したもの、及び鋳物砂等に使用するのがよい、なお
、中空孔（４）の粉粒体（５）を除いた空域部（４ａ）
には、粉粒体（５）が非酸化性の物質の場合は空気を、
また酸化し易い物質とした場合は、窒素ガス等の不活性
ガスを封入するのがよい、。
グ運転時における熱により、粉粒体（５）同士が融着し
たり、中空孔（４）の内壁に付着したりすることがなく
、しかも、低比重であって、熱せられ易く冷め易い熱伝
導性に優れる物質が好ましく、例えば、窒化ケイ素（Ｓ
ｉ２ Ｎ４ ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック
ス粉末、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム、チタ
ン等の金属粉又はそれらの表面を窒化処理したもの、上
記金属粉同士の混合物、又は金属粉とセラミックスとを
混合したもの、及び鋳物砂等に使用するのがよい、なお
、中空孔（４）の粉粒体（５）を除いた空域部（４ａ）
には、粉粒体（５）が非酸化性の物質の場合は空気を、
また酸化し易い物質とした場合は、窒素ガス等の不活性
ガスを封入するのがよい、。
エンジンの運転時において、弁頭部（２）が燃焼ガス等
により加熱されると、その熱は、中空孔（４）の粉粒体
（５）を媒体として、かつ粉粒体（５）が、弁の開閉運
動により上下に躍動飛散することにより、ステム部（３
）側に速やかに伝達され、図示しないバルブガイドを通
してシリンダヘッド等に放熱される。その結果、弁頭部
（２）の熱負荷は著しく軽減される。
により加熱されると、その熱は、中空孔（４）の粉粒体
（５）を媒体として、かつ粉粒体（５）が、弁の開閉運
動により上下に躍動飛散することにより、ステム部（３
）側に速やかに伝達され、図示しないバルブガイドを通
してシリンダヘッド等に放熱される。その結果、弁頭部
（２）の熱負荷は著しく軽減される。
第２図は、本発明の他の実施例を示すもので、この実施
例においては、粉粒体（５）中に、それよりも高比重の
１個又は複数個の攪拌部材（６）を混入して、粉粒体（
５）の躍動攪拌性能を高め、弁頭部（２）の熱をステム
部（３）へ迅速に逃がすようにしたものである。
例においては、粉粒体（５）中に、それよりも高比重の
１個又は複数個の攪拌部材（６）を混入して、粉粒体（
５）の躍動攪拌性能を高め、弁頭部（２）の熱をステム
部（３）へ迅速に逃がすようにしたものである。
攪拌部材（６）としては、粉粒体（５）が付着すること
のない材質、例えば鋼や粉粒体（５）と同材質とすると
ともに、その大きさ及び形状は、中空孔（４）内を自由
に遊動しうる程度の球状、又は表面に凹凸を形成した概
ね球状のもの、もしくは、不定形の塊状等とするのが好
ましい。
のない材質、例えば鋼や粉粒体（５）と同材質とすると
ともに、その大きさ及び形状は、中空孔（４）内を自由
に遊動しうる程度の球状、又は表面に凹凸を形成した概
ね球状のもの、もしくは、不定形の塊状等とするのが好
ましい。
このような高比重の攪拌部材（６）を混入する代わりに
、粉粒体（５）と同材質で、かつ粒度の比較的大きい粉
体を混入したり、あるいは、粉粒体（５）を２粒度が同
等で比重の異なる粉粒体同士を混合させて構成してもよ
く、この際においても攪拌作用が生じる。
、粉粒体（５）と同材質で、かつ粒度の比較的大きい粉
体を混入したり、あるいは、粉粒体（５）を２粒度が同
等で比重の異なる粉粒体同士を混合させて構成してもよ
く、この際においても攪拌作用が生じる。
本発明によれば、中空孔（４）に封入する冷却媒体を粉
粒体（５）としたことにより、従来の金属ナトリウムを
封入してなる中空弁に比して、製造工程が簡略化されて
コスト低減が図れるばかりでなく、危険性がないため、
取扱いが簡単で、かつ、万−弁が折損して粉粒体（５）
が流出しても人体に害を及ぼす恐れはなく、安全性の高
い中空弁を提供しつる。
粒体（５）としたことにより、従来の金属ナトリウムを
封入してなる中空弁に比して、製造工程が簡略化されて
コスト低減が図れるばかりでなく、危険性がないため、
取扱いが簡単で、かつ、万−弁が折損して粉粒体（５）
が流出しても人体に害を及ぼす恐れはなく、安全性の高
い中空弁を提供しつる。
第１図は、本発明の中空弁の一実施例を示す縦断正面図
、 第２図は、同じく他の実施例を示す縦断正面図である。 （１）吸排気弁 （２）弁頭部（３）ステム
部 （３ａ）コック溝（４）中空孔
（４ａ）空域部（５）粉粒体 （６
）攪拌部材檗１図 ＃！２図
、 第２図は、同じく他の実施例を示す縦断正面図である。 （１）吸排気弁 （２）弁頭部（３）ステム
部 （３ａ）コック溝（４）中空孔
（４ａ）空域部（５）粉粒体 （６
）攪拌部材檗１図 ＃！２図
Claims (3)
- （１）少なくともステム部内に穿設した中空孔内に、冷
却媒体としての粉粒体を、粉粒体が中空孔内を自由に移
動しうる空域を残して封入したことを特徴とする内燃機
関用中空弁。 - （２）中空孔内に、粉粒体よりも高比重で、かつ中空孔
内を自由に遊動しうる程度の大きさとした攪拌部材を封
入してなる請求項（１）記載の内燃機関用中空弁。 - （３）粉粒体が、大小粒度の異なるものよりなっている
請求項（１）記載の内燃機関用中空弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241330A JP2811602B2 (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 内燃機関用中空弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241330A JP2811602B2 (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 内燃機関用中空弁 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10838298A Division JP3177889B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 内燃機関用中空弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124416A true JPH04124416A (ja) | 1992-04-24 |
| JP2811602B2 JP2811602B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17072695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241330A Expired - Lifetime JP2811602B2 (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 内燃機関用中空弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811602B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5769037A (en) * | 1995-12-28 | 1998-06-23 | Fuji Oozx, Inc. | Hollow valve in an internal combustion engine |
| JP2008138648A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Toyota Motor Corp | 中空バルブ |
| WO2014054613A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | 日鍛バルブ株式会社 | 中空ポペットバルブ |
| CN109891061A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-06-14 | 日锻气门有限公司 | 气缸盖以及发动机 |
| EP2975229B1 (en) * | 2013-03-14 | 2020-10-28 | Nittan Valve Co., Ltd. | Hollow poppet valve |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145410A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-31 | Aisan Ind Co Ltd | 内燃機関の中空吸排気弁 |
| JPS63151911U (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | ||
| JPS63183307U (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-25 | ||
| JP3116711U (ja) * | 2005-09-14 | 2005-12-15 | 株式会社アサヒ | スチール棚及びスチールワゴン |
-
1990
- 1990-09-13 JP JP2241330A patent/JP2811602B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN109891061A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-06-14 | 日锻气门有限公司 | 气缸盖以及发动机 |
| CN109891061B (zh) * | 2016-09-02 | 2022-03-11 | 日锻气门有限公司 | 气缸盖以及发动机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2811602B2 (ja) | 1998-10-15 |
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