JP2001516833A - Exhaust valve for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust valve for internal combustion engineInfo
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- 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
- F01L3/16—Cooling of valves by means of a fluid flowing through or along valve, e.g. air
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Abstract
(57)【要約】 内燃機関用の排気弁は、長手方向の冷却ダクト（２）を有する円筒形の弁棒（１）と、弁棒（１）にしっかりと連結してある円形の、ほぼディスク状の頭部（３）であり、少なくとも１つの冷却ダクト（４）を有し、この冷却ダクトが弁棒冷却ダクト（２）の底部（５）から頭部の表面（７）上の出口(６)まで延びており、冷却材を弁棒（１）および頭部（３）を通して機関からの排気ガスに導くようにした頭部（３）とを包含する。弁棒の冷却ダクト（２）内には横断面縮小用インサート（８）が挿入してある。 Abstract: An exhaust valve for an internal combustion engine comprises a cylindrical valve stem (1) having a longitudinal cooling duct (2) and a circular, substantially substantially rigid valve stem (1). A disk-shaped head (3) having at least one cooling duct (4), the cooling duct being from the bottom (5) of the stem cooling duct (2) to an outlet on the surface (7) of the head; (6) and a head (3) for conducting coolant through the valve stem (1) and the head (3) to exhaust gas from the engine. An insert (8) for reducing the cross section is inserted in the cooling duct (2) of the valve stem.
Description
【０００１】 本発明は、内燃機関用の排気弁であって、内壁面を有する長手方向の冷却ダク
トを有する円筒形の弁棒（バルブステム）と、弁棒にしっかりと連結してある円
形の、ほぼディスク状の頭部（３）であり、少なくとも１つの冷却ダクトを有し
、この冷却ダクトが弁棒冷却ダクトの底部から頭部の表面上の出口まで延びてお
り、冷却材を弁棒および頭部を通して機関からの排気ガスに導くようにした頭部
とを包含する排気弁に関する。The present invention relates to an exhaust valve for an internal combustion engine, comprising: a cylindrical valve stem (valve stem) having a longitudinal cooling duct having an inner wall surface; and a circular valve stem firmly connected to the valve stem. A substantially disk-shaped head (3) having at least one cooling duct, which extends from the bottom of the valve stem cooling duct to an outlet on the surface of the head, for cooling the valve stem. And a head adapted to direct exhaust gas from the engine through the head.
【０００２】 ノルウェー国特許出願番号第９７２３０１号には、この種の弁が記載されてお
り、そこでは、弁棒および弁頭部を貫いて通路が延びており、この通路が、弁の
下流側と連通する弁表面部分に通じている。[0002] Norway Patent Application No. 972301 describes a valve of this kind, in which a passage extends through the valve stem and the valve head, this passage being located downstream of the valve. It communicates with the valve surface part which communicates.
【０００３】 機関で高効率を達成するためには、弁は高温に耐えることができらなければな
らない。したがって、高温に耐えることができる弁材料の選択を必然的に伴う。
それに加えて、弁を冷やすことも有利である。上述の弁の場合、弁頭部の冷却は
満足すべきものであるが、弁棒の冷却は満足にできない。To achieve high efficiency in an engine, the valve must be able to withstand high temperatures. Therefore, it involves selection of a valve material that can withstand high temperatures.
In addition, it is advantageous to cool the valve. In the case of the above-mentioned valves, cooling of the valve head is satisfactory, but cooling of the stem is not satisfactory.
【０００４】 本発明の目的は、弁棒の冷却を公知の弁の場合よりも良好に行える冒頭に記載
したタイプの弁を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a valve of the type mentioned at the outset, in which the cooling of the valve stem is better than with known valves.
【０００５】 この目的は、請求項に示した特徴によって特徴付けられる、冒頭に記載したタ
イプの弁で達成される。[0005] This object is achieved with a valve of the type described at the outset, characterized by the features set forth in the claims.
【０００６】 以下、図面を参照しながらこの弁をより詳しく説明する。Hereinafter, this valve will be described in more detail with reference to the drawings.
【０００７】 なお、異なった図の対応する部分については同じ参照符号を使用している。Note that the same reference numerals are used for corresponding parts in different figures.
【０００８】 図１は、円筒形の弁棒１と、この弁棒にしっかりと連結した円形の、ほぼディ
スク状の頭部３とを包含する内燃機関用の排気弁を示している。この弁を内燃機
関で使用するとき、頭部３は弁座（図示せず）と交互に接触させられ、そこを通
過する排気ガスで加熱されることになる。機関の設計に応じて、同じ排気ガスが
弁棒も加熱するが、加熱程度は多かったり、少なかったりである。FIG. 1 shows an exhaust valve for an internal combustion engine that includes a cylindrical valve stem 1 and a circular, substantially disc-shaped head 3 firmly connected to the valve stem. When this valve is used in an internal combustion engine, the head 3 is brought into alternating contact with a valve seat (not shown) and is heated by the exhaust gas passing therethrough. Depending on engine design, the same exhaust gas will also heat the valve stem, but with more or less heating.
【０００９】 弁棒１は長手方向の冷却ダクト２を有する。この冷却ダクト２は、その底部５
のところで、頭部３の冷却ダクト４に接続している。冷却ダクト４は、頭部表面
７に設けた出口６に通じている。機関が作動しているときに、冷却材（一般には
空気）が弁棒１および頭部３にある冷却ダクトを通して出口６に送られる。この
出口で、冷却材が機関の排気ガスと混ぜ合わされる。この手段によって、弁棒、
頭部の両方が冷却される。The valve stem 1 has a longitudinal cooling duct 2. This cooling duct 2 has a bottom 5
Is connected to the cooling duct 4 of the head 3. The cooling duct 4 leads to an outlet 6 provided on the head surface 7. When the engine is running, coolant (generally air) is sent to the outlet 6 through the valve stem 1 and the cooling duct in the head 3. At this outlet, the coolant is mixed with the exhaust gas of the engine. By this means, the stem,
Both heads are cooled.
【００１０】 本発明によれば、弁棒冷却ダクト２内に横断面縮小用インサート８を挿入する
。このインサートはそれに沿って冷却材を高速で流し、その結果、インサートが
位置する領域において弁棒１から冷却材への熱伝達が向上することになる。この
改良された熱伝達は、高速で流れることによって、低速の時よりも、冷却材が冷
却ダクト壁面１２に沿った境界層の大部分を破壊するという事実によるものと考
えられる。According to the present invention, the transverse section reducing insert 8 is inserted into the valve stem cooling duct 2. The insert has a high flow of coolant along it, which results in improved heat transfer from the valve stem 1 to the coolant in the area where the insert is located. It is believed that this improved heat transfer is due to the fact that the coolant breaks down most of the boundary layer along the cooling duct wall 12 by flowing at higher speeds than at lower speeds.
【００１１】 冷却材の高速流はまた、冷却材の供給量を増やすことによっても得られること
自体は明らかであるが、これには、冷却材を供給する冷却材供給パイプおよび装
置（一般には、コンプレッサ）の寸法増大を必然的に伴う。冷却材量の増大は、
また、機関の出口パイプの寸法増大を必要とする。このような寸法増大は望まし
くない。もちろん、弁棒冷却ダクト２の横断面積を減らすことによっても冷却材
の流量増大を得ることは可能であるが、これは同時に冷却ダクト壁面１２の面積
を減らし、弁棒１から冷却材への熱伝達を減らすことになる。したがって、冷却
ダクトの横断面積を大きくすることが望ましい。[0011] Obviously, a high-speed flow of coolant can also be obtained by increasing the supply of coolant, including coolant supply pipes and devices for supplying coolant (generally, The size of the compressor is inevitably increased. The increase in the amount of coolant
Also, the size of the outlet pipe of the engine needs to be increased. Such a size increase is undesirable. Of course, it is possible to obtain an increase in the flow rate of the coolant by reducing the cross-sectional area of the valve stem cooling duct 2, but at the same time, the area of the cooling duct wall 12 is reduced and the heat from the valve stem 1 to the coolant is reduced. Transmission will be reduced. Therefore, it is desirable to increase the cross-sectional area of the cooling duct.
【００１２】 好ましい実施例（図１参照）においては、インサート８は、弁棒冷却ダクトの
底部５からあるいはその付近から弁棒１に沿って、弁棒長ｌ2の少なくとも半分 に相当する長さｌ1にわたって延びるように設けてある。これにより、熱い排気 ガスに最もさらされる領域において、弁棒１の冷却が向上する。In a preferred embodiment (see FIG. 1), the insert 8 extends along the stem 1 from or near the bottom 5 of the stem cooling duct and has a length corresponding to at least half of the stem length l 2. It is provided to extend over l 1 . This improves the cooling of the valve stem 1 in the areas most exposed to hot exhaust gases.
【００１３】 さらに好ましい実施例においては、インサート８は、弁棒冷却ダクトの底部５
からあるいはその付近から弁棒１に沿って、弁棒のほぼ全長ｌ2にわたって延び るように設けてある。これによって、弁棒１全体の冷却が向上する。In a further preferred embodiment, the insert 8 is provided at the bottom 5 of the stem cooling duct.
Color or along the valve stem 1 from near the are provided so that extends over substantially the entire length l 2 of the valve stem. Thereby, cooling of the whole valve stem 1 improves.
【００１４】 図２（冷却ダクト２およびインサート８を通る横断面である）は、インサート
８が円周まわりに長手方向の外方に突出するリブ１０を有する長手方向中央に位
置する中実中央部分９からなり、外方に突出するリブ１０の間に冷却材のための
長手方向溝１１を設けたさらに好ましい実施例を示している。これにより、冷却
材は冷却ダクト壁面１２に沿って流れ、弁棒１から冷却材への高度な熱伝達を行
う。FIG. 2 (cross section through the cooling duct 2 and the insert 8) shows a longitudinally centrally located solid central part in which the insert 8 has a rib 10 projecting longitudinally outwardly around the circumference. 9 shows a further preferred embodiment comprising longitudinal grooves 11 for the coolant between the outwardly projecting ribs 10 consisting of 9. As a result, the coolant flows along the cooling duct wall surface 12 and performs a high degree of heat transfer from the valve stem 1 to the coolant.
【００１５】 さらに好ましい実施例（図２参照）においては、弁棒冷却ダクト２は円形また
は多角形の横断面を有する。同時に、インサート中央部分９は円形または多角形
の横断面を有し、冷却ダクト２の中央に位置する。外方に突出するリブ１０はこ
の中央部分９から半径方向に冷却ダクト壁面１２まで延びている。これによって
、冷却ダクト壁面１２に沿って溝１１が均一に分布し、弁棒１から冷却材への均
一な熱伝達が得られる。In a further preferred embodiment (see FIG. 2), the stem cooling duct 2 has a circular or polygonal cross section. At the same time, the insert central part 9 has a circular or polygonal cross section and is located in the center of the cooling duct 2. An outwardly projecting rib 10 extends radially from this central portion 9 to the cooling duct wall 12. Thereby, the grooves 11 are uniformly distributed along the cooling duct wall surface 12, and uniform heat transfer from the valve stem 1 to the coolant is obtained.
【００１６】 図３は、外方に突出するリブ１０の数が少なくとも６つであるさらに好ましい
実施例を示している。これによって、冷却ダクト壁面１２に沿って冷却材の均一
な分布が得られ、弁棒１から冷却材への均一な熱伝達を確保できる。FIG. 3 shows a further preferred embodiment in which the number of outwardly projecting ribs 10 is at least six. As a result, a uniform distribution of the coolant is obtained along the cooling duct wall surface 12, and uniform heat transfer from the valve stem 1 to the coolant can be ensured.
【００１７】 さらに好ましい実施例（図３参照）においては、外方に突出するリブ１０は中
央部分９から冷却ダクト壁面１２まで、すなわち、ｒ1で示す全領域にわたって 一定の厚さｔを有する。これにより、インサートの適切な強さを与えると共に、
溝１１が冷却ダクト壁面１２に対して位置する最大のトラペーズ側面を有する台
形の横断面を獲得し、弁棒１から冷却材への満足すべき熱伝達を確保することが
できる。In a further preferred embodiment (see FIG. 3), the outwardly projecting ribs 10 have a constant thickness t from the central part 9 to the cooling duct wall 12, ie over the entire area indicated by r 1 . This gives the insert proper strength,
It is possible to obtain a trapezoidal cross section with the largest trapezoidal side where the groove 11 is located against the cooling duct wall 12, ensuring a satisfactory heat transfer from the valve stem 1 to the coolant.
【００１８】 さらなる好ましい実施例（図３参照）においては、外方に突出するリブ１０は
、中央部分９の半径r2にほぼ等しい半径方向拡張部r1を有する。その結果、溝１
１の台形横断面が、冷却材の高い流量、冷却ダクト２内での低流れ抵抗および弁
棒１から冷却材への良好な熱伝達ということについて合理的妥協点を得ることが
できる形状を獲得する。In a further preferred embodiment (see FIG. 3), the outwardly projecting rib 10 has a radial extension r 1 approximately equal to the radius r 2 of the central part 9. As a result, groove 1
The trapezoidal cross-section of one obtains a shape that can provide a reasonable compromise between high coolant flow, low flow resistance in the cooling duct 2 and good heat transfer from the valve stem 1 to the coolant. I do.
【００１９】 図４（弁頭部を通る拡大縦断面図）は、インサート８が弁棒冷却ダクト２の底
部５まで完全に延びており、弁棒冷却ダクトの底部５に位置するインサートの部
分１３にテーパあるいは段部が付けてあり、弁頭部３の冷却ダクト４への冷却材
の流入を可能としているさらに好ましい実施例を示している。これは、インサー
ト８が冷却ダクト２の底部まで完全に延び、それと衝合することができるため、
冷却ダクト２内へのインサート８の取付けの点で有利である。インサートの反対
端は、種々の方法、たとえば、冷却ダクト２内に内部プラグを溶接あるいは挿入
することによって、弁棒上部に取り付けることができる。このような取り付け手
段は、従来技術であって、ここではさらに説明することはない。FIG. 4 (enlarged longitudinal section through the valve head) shows that the insert 8 extends completely to the bottom 5 of the valve stem cooling duct 2 and the part 13 of the insert located at the bottom 5 of the valve stem cooling duct Shows a further preferred embodiment in which a taper or step is attached to the valve head 3 to allow the coolant to flow into the cooling duct 4 of the valve head 3. This is because the insert 8 extends completely to the bottom of the cooling duct 2 and can abut it,
This is advantageous in mounting the insert 8 in the cooling duct 2. The opposite end of the insert can be mounted on the valve stem top in various ways, for example by welding or inserting an internal plug into the cooling duct 2. Such attachment means are conventional and will not be described further here.
【００２０】 さらなる好ましい実施例においては、インサート８は弁棒冷却ダクト２内に軽
い圧力ばめで挿入する。それによって、インサートのすえ付けが簡単になると共
に、インサートが冷却ダクト内に静止し、そしてインサートおよび冷却ダクトで
の望ましくない摩耗および冷却材の流れ問題の原因となり得る遊びなしにその動
きに追従する弁棒を得ることができる。In a further preferred embodiment, the insert 8 is inserted into the stem cooling duct 2 with a light pressure fit. This simplifies the installation of the insert, while the insert rests in the cooling duct and follows its movement without play, which can cause unwanted wear and coolant flow problems in the insert and the cooling duct You can get a valve stem.
【００２１】 本発明を特定の実施例に関して先に説明してきたが、リブの図示した数の代わ
りにもっと多い数あるいはもっと少ない数を用いることができ、それが冷却、流
れ状態に小さな変更をもたらし、本発明を当該機関に適用でき得るようになるの
で、たとえばリブの数に関連して、特許請求の範囲内で発明の変形例を設計でき
ることは明らかである。Although the present invention has been described above with respect to particular embodiments, it will be appreciated that a greater or lesser number of ribs could be used in place of the illustrated number of ribs, resulting in minor changes in cooling, flow conditions. Obviously, it will be possible to design variants of the invention within the scope of the claims, for example in relation to the number of ribs, as the invention can now be applied to that engine.
【図１】 本発明による弁を通る縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal section through a valve according to the invention.
【図２】 図１の交差線II−IIに沿った横断面である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】 本発明による弁で用いる弁インサートの拡大横断面である。FIG. 3 is an enlarged cross section of a valve insert used in a valve according to the present invention.
【図４】 本発明による弁の弁頭部を通る拡大縦断面図である。FIG. 4 is an enlarged longitudinal section through the valve head of the valve according to the invention.
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成１２年２月２８日（２０００．２．２８）[Submission date] February 28, 2000 (2000.2.28)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Correction target item name] Detailed description of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】 本発明は、内燃機関用の排気弁であって、内壁面を有する長手方向の冷却ダク
トを有する円筒形の弁棒（バルブステム）と、弁棒にしっかりと連結してある円
形の、ほぼディスク状の頭部（３）であり、少なくとも１つの冷却ダクトを有し
、この冷却ダクトが弁棒冷却ダクトの底部から頭部の表面上の出口まで延びてお
り、冷却材を弁棒および頭部を通して機関からの排気ガスに導くようにした頭部
とを包含する排気弁に関する。The present invention relates to an exhaust valve for an internal combustion engine, comprising: a cylindrical valve stem (valve stem) having a longitudinal cooling duct having an inner wall surface; and a circular valve stem firmly connected to the valve stem. A substantially disk-shaped head (3) having at least one cooling duct, which extends from the bottom of the valve stem cooling duct to an outlet on the surface of the head, for cooling the valve stem. And a head adapted to direct exhaust gas from the engine through the head.
【０００２】 ノルウェー国特許出願番号第９７２３０１号には、この種の弁が記載されてお
り、そこでは、弁棒および弁頭部を貫いて通路が延びており、この通路が、弁の
下流側と連通する弁表面部分に通じている。[0002] Norway Patent Application No. 972301 describes a valve of this kind, in which a passage extends through the valve stem and the valve head, this passage being located downstream of the valve. It communicates with the valve surface part which communicates.
【０００３】 機関で高効率を達成するためには、弁は高温に耐えることができらなければな
らない。したがって、高温に耐えることができる弁材料の選択を必然的に伴う。
それに加えて、弁を冷やすことも有利である。上述の弁の場合、弁頭部の冷却は
満足すべきものであるが、弁棒の冷却は満足にできない。To achieve high efficiency in an engine, the valve must be able to withstand high temperatures. Therefore, it involves selection of a valve material that can withstand high temperatures.
In addition, it is advantageous to cool the valve. In the case of the above-mentioned valves, cooling of the valve head is satisfactory, but cooling of the stem is not satisfactory.
【０００４】 ＤＥ−Ａ−３２ ２３ ９２０には、長手方向の冷却ダクトを有する円筒形の弁
棒を包含する内燃機関用排気弁が記載されている。この弁は、弁棒にしっかり連
結した円形のほぼディスク状の頭部を包含する。冷却ダクトは、弁棒冷却ダクト
の底部から頭部表面上の出口まで延びており、冷却材を弁棒および頭部を通して
機関からの排気ガスに導く。弁棒冷却ダクト内には、横断面縮小用インサートが
挿入されている。」を挿入した。[0004] DE-A-32 23 920 describes an exhaust valve for an internal combustion engine which comprises a cylindrical valve stem with a longitudinal cooling duct. The valve includes a circular, generally disc-shaped head rigidly connected to a stem. The cooling duct extends from the bottom of the stem cooling duct to an outlet on the head surface, and directs coolant through the stem and the head to exhaust gases from the engine. An insert for reducing the cross section is inserted in the valve stem cooling duct. Was inserted.
【０００５】 本発明の目的は、弁棒の冷却を公知の弁の場合よりも良好に行える冒頭に記載
したタイプの弁を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a valve of the type described at the outset in which the cooling of the valve stem is better than with known valves.
【０００６】 この目的は、請求項に示した特徴によって特徴付けられる、冒頭に記載したタ
イプの弁で達成される。This object is achieved with a valve of the type described at the outset, characterized by the features set forth in the claims.
【０００７】 以下、図面を参照しながらこの弁をより詳しく説明する。Hereinafter, this valve will be described in more detail with reference to the drawings.
【０００８】 なお、異なった図の対応する部分については同じ参照符号を使用している。Note that the same reference numerals are used for corresponding parts in different figures.
【０００９】 図１は、円筒形の弁棒１と、この弁棒にしっかりと連結した円形の、ほぼディ
スク状の頭部３とを包含する内燃機関用の排気弁を示している。この弁を内燃機
関で使用するとき、頭部３は弁座（図示せず）と交互に接触させられ、そこを通
過する排気ガスで加熱されることになる。機関の設計に応じて、同じ排気ガスが
弁棒も加熱するが、加熱程度は多かったり、少なかったりである。FIG. 1 shows an exhaust valve for an internal combustion engine that includes a cylindrical valve stem 1 and a circular, generally disc-shaped head 3 firmly connected to the valve stem. When this valve is used in an internal combustion engine, the head 3 is brought into alternating contact with a valve seat (not shown) and is heated by the exhaust gas passing therethrough. Depending on engine design, the same exhaust gas will also heat the valve stem, but with more or less heating.
【００１０】 弁棒１は長手方向の冷却ダクト２を有する。この冷却ダクト２は、その底部５
のところで、頭部３の冷却ダクト４に接続している。冷却ダクト４は、頭部表面
７に設けた出口６に通じている。機関が作動しているときに、冷却材（一般には
空気）が弁棒１および頭部３にある冷却ダクトを通して出口６に送られる。この
出口で、冷却材が機関の排気ガスと混ぜ合わされる。この手段によって、弁棒、
頭部の両方が冷却される。The valve stem 1 has a longitudinal cooling duct 2. This cooling duct 2 has a bottom 5
Is connected to the cooling duct 4 of the head 3. The cooling duct 4 leads to an outlet 6 provided on the head surface 7. When the engine is running, coolant (generally air) is sent to the outlet 6 through the valve stem 1 and the cooling duct in the head 3. At this outlet, the coolant is mixed with the exhaust gas of the engine. By this means, the stem,
Both heads are cooled.
【００１１】 本発明によれば、弁棒冷却ダクト２内に横断面縮小用インサート８を挿入する
。このインサートはそれに沿って冷却材を高速で流し、その結果、インサートが
位置する領域において弁棒１から冷却材への熱伝達が向上することになる。この
改良された熱伝達は、高速で流れることによって、低速の時よりも、冷却材が冷
却ダクト壁面１２に沿った境界層の大部分を破壊するという事実によるものと考
えられる。According to the present invention, the transverse section reducing insert 8 is inserted into the valve stem cooling duct 2. The insert has a high flow of coolant along it, which results in improved heat transfer from the valve stem 1 to the coolant in the area where the insert is located. It is believed that this improved heat transfer is due to the fact that the coolant breaks down most of the boundary layer along the cooling duct wall 12 by flowing at higher speeds than at lower speeds.
【００１２】 冷却材の高速流はまた、冷却材の供給量を増やすことによっても得られること
自体は明らかであるが、これには、冷却材を供給する冷却材供給パイプおよび装
置（一般には、コンプレッサ）の寸法増大を必然的に伴う。冷却材量の増大は、
また、機関の出口パイプの寸法増大を必要とする。このような寸法増大は望まし
くない。もちろん、弁棒冷却ダクト２の横断面積を減らすことによっても冷却材
の流量増大を得ることは可能であるが、これは同時に冷却ダクト壁面１２の面積
を減らし、弁棒１から冷却材への熱伝達を減らすことになる。したがって、冷却
ダクトの横断面積を大きくすることが望ましい。[0012] Obviously, a high-speed flow of coolant can also be obtained by increasing the supply of coolant, which includes coolant supply pipes and devices for supplying coolant (generally, The size of the compressor is inevitably increased. The increase in the amount of coolant
Also, the size of the outlet pipe of the engine needs to be increased. Such a size increase is undesirable. Of course, it is possible to obtain an increase in the flow rate of the coolant by reducing the cross-sectional area of the valve stem cooling duct 2, but at the same time, the area of the cooling duct wall 12 is reduced and the heat from the valve stem 1 to the coolant is reduced. Transmission will be reduced. Therefore, it is desirable to increase the cross-sectional area of the cooling duct.
【００１３】 好ましい実施例（図１参照）においては、インサート８は、弁棒冷却ダクトの
底部５からあるいはその付近から弁棒１に沿って、弁棒長ｌ2の少なくとも半分 に相当する長さｌ1にわたって延びるように設けてある。これにより、熱い排気 ガスに最もさらされる領域において、弁棒１の冷却が向上する。In a preferred embodiment (see FIG. 1), the insert 8 has a length corresponding to at least half of the stem length l 2 along the stem 1 from or near the bottom 5 of the stem cooling duct. It is provided to extend over l 1 . This improves the cooling of the valve stem 1 in the areas most exposed to hot exhaust gases.
【００１４】 さらに好ましい実施例においては、インサート８は、弁棒冷却ダクトの底部５
からあるいはその付近から弁棒１に沿って、弁棒のほぼ全長ｌ2にわたって延び るように設けてある。これによって、弁棒１全体の冷却が向上する。In a further preferred embodiment, the insert 8 is provided at the bottom 5 of the stem cooling duct.
Color or along the valve stem 1 from near the are provided so that extends over substantially the entire length l 2 of the valve stem. Thereby, cooling of the whole valve stem 1 improves.
【００１５】 図２（冷却ダクト２およびインサート８を通る横断面である）は、インサート
８が円周まわりに長手方向の外方に突出するリブ１０を有する長手方向中央に位
置する中実中央部分９からなり、外方に突出するリブ１０の間に冷却材のための
長手方向溝１１を設けたさらに好ましい実施例を示している。これにより、冷却
材は冷却ダクト壁面１２に沿って流れ、弁棒１から冷却材への高度な熱伝達を行
う。FIG. 2 (which is a cross section through the cooling duct 2 and the insert 8) shows a longitudinally centrally located solid central part in which the insert 8 has a rib 10 projecting longitudinally outwardly around the circumference. 9 shows a further preferred embodiment comprising longitudinal grooves 11 for the coolant between the outwardly projecting ribs 10 consisting of 9. As a result, the coolant flows along the cooling duct wall surface 12 and performs a high degree of heat transfer from the valve stem 1 to the coolant.
【００１６】 さらに好ましい実施例（図２参照）においては、弁棒冷却ダクト２は円形また
は多角形の横断面を有する。同時に、インサート中央部分９は円形または多角形
の横断面を有し、冷却ダクト２の中央に位置する。外方に突出するリブ１０はこ
の中央部分９から半径方向に冷却ダクト壁面１２まで延びている。これによって
、冷却ダクト壁面１２に沿って溝１１が均一に分布し、弁棒１から冷却材への均
一な熱伝達が得られる。In a further preferred embodiment (see FIG. 2), the stem cooling duct 2 has a circular or polygonal cross section. At the same time, the insert central part 9 has a circular or polygonal cross section and is located in the center of the cooling duct 2. An outwardly projecting rib 10 extends radially from this central portion 9 to the cooling duct wall 12. Thereby, the grooves 11 are uniformly distributed along the cooling duct wall surface 12, and uniform heat transfer from the valve stem 1 to the coolant is obtained.
【００１７】 図３は、外方に突出するリブ１０の数が少なくとも６つであるさらに好ましい
実施例を示している。これによって、冷却ダクト壁面１２に沿って冷却材の均一
な分布が得られ、弁棒１から冷却材への均一な熱伝達を確保できる。FIG. 3 shows a further preferred embodiment in which the number of outwardly projecting ribs 10 is at least six. As a result, a uniform distribution of the coolant is obtained along the cooling duct wall surface 12, and uniform heat transfer from the valve stem 1 to the coolant can be ensured.
【００１８】 さらに好ましい実施例（図３参照）においては、外方に突出するリブ１０は中
央部分９から冷却ダクト壁面１２まで、すなわち、ｒ1で示す全領域にわたって 一定の厚さｔを有する。これにより、インサートの適切な強さを与えると共に、
溝１１が冷却ダクト壁面１２に対して位置する最大のトラペーズ側面を有する台
形の横断面を獲得し、弁棒１から冷却材への満足すべき熱伝達を確保することが
できる。In a further preferred embodiment (see FIG. 3), the outwardly projecting ribs 10 have a constant thickness t from the central part 9 to the cooling duct wall 12, ie over the entire area indicated by r 1 . This gives the insert proper strength,
It is possible to obtain a trapezoidal cross section with the largest trapezoidal side where the groove 11 is located against the cooling duct wall 12, ensuring a satisfactory heat transfer from the valve stem 1 to the coolant.
【００１９】 さらなる好ましい実施例（図３参照）においては、外方に突出するリブ１０は
、中央部分９の半径r2にほぼ等しい半径方向拡張部r1を有する。その結果、溝１
１の台形横断面が、冷却材の高い流量、冷却ダクト２内での低流れ抵抗および弁
棒１から冷却材への良好な熱伝達ということについて合理的妥協点を得ることが
できる形状を獲得する。In a further preferred embodiment (see FIG. 3), the outwardly projecting rib 10 has a radial extension r 1 approximately equal to the radius r 2 of the central part 9. As a result, groove 1
The trapezoidal cross-section of one obtains a shape that can provide a reasonable compromise between high coolant flow, low flow resistance in the cooling duct 2 and good heat transfer from the valve stem 1 to the coolant. I do.
【００２０】 図４（弁頭部を通る拡大縦断面図）は、インサート８が弁棒冷却ダクト２の底
部５まで完全に延びており、弁棒冷却ダクトの底部５に位置するインサートの部
分１３にテーパあるいは段部が付けてあり、弁頭部３の冷却ダクト４への冷却材
の流入を可能としているさらに好ましい実施例を示している。これは、インサー
ト８が冷却ダクト２の底部まで完全に延び、それと衝合することができるため、
冷却ダクト２内へのインサート８の取付けの点で有利である。インサートの反対
端は、種々の方法、たとえば、冷却ダクト２内に内部プラグを溶接あるいは挿入
することによって、弁棒上部に取り付けることができる。このような取り付け手
段は、従来技術であって、ここではさらに説明することはない。FIG. 4 (enlarged longitudinal section through the valve head) shows that the insert 8 extends completely to the bottom 5 of the stem cooling duct 2, and the part 13 of the insert located at the bottom 5 of the stem cooling duct Shows a further preferred embodiment in which a taper or step is attached to the valve head 3 to allow the coolant to flow into the cooling duct 4 of the valve head 3. This is because the insert 8 extends completely to the bottom of the cooling duct 2 and can abut it,
This is advantageous in mounting the insert 8 in the cooling duct 2. The opposite end of the insert can be mounted on the valve stem top in various ways, for example by welding or inserting an internal plug into the cooling duct 2. Such attachment means are conventional and will not be described further here.
【００２１】 さらなる好ましい実施例においては、インサート８は弁棒冷却ダクト２内に軽
い圧力ばめで挿入する。それによって、インサートのすえ付けが簡単になると共
に、インサートが冷却ダクト内に静止し、そしてインサートおよび冷却ダクトで
の望ましくない摩耗および冷却材の流れ問題の原因となり得る遊びなしにその動
きに追従する弁棒を得ることができる。In a further preferred embodiment, the insert 8 is inserted into the stem cooling duct 2 with a light pressure fit. This simplifies the installation of the insert, while the insert rests in the cooling duct and follows its movement without play, which can cause unwanted wear and coolant flow problems in the insert and the cooling duct You can get a valve stem.
【００２２】 本発明を特定の実施例に関して先に説明してきたが、リブの図示した数の代わ
りにもっと多い数あるいはもっと少ない数を用いることができ、それが冷却、流
れ状態に小さな変更をもたらし、本発明を当該機関に適用でき得るようになるの
で、たとえばリブの数に関連して、特許請求の範囲内で発明の変形例を設計でき
ることは明らかである。Although the present invention has been described above with reference to particular embodiments, it will be appreciated that a greater or lesser number of ribs could be used in place of the illustrated number of ribs, resulting in minor changes in cooling, flow conditions. Obviously, it will be possible to design variants of the invention within the scope of the claims, for example in relation to the number of ribs, as the invention can now be applied to that engine.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP , KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW
Claims (10)
方向の冷却ダクト（２）を有する円筒形の弁棒（１）と、弁棒（１）にしっかり
と連結してある円形の、ほぼディスク状の頭部（３）であり、少なくとも１つの
冷却ダクト（４）を有し、この冷却ダクトが弁棒冷却ダクト（２）の底部（５）
から頭部の表面（７）上の出口(６)まで延びており、冷却材を弁棒（１）および
頭部（３）を通して機関からの排気ガスに導くようにした頭部（３）とを包含す
る排気弁において、弁棒の冷却ダクト（２）内に横断面縮小用インサート（８）
が挿入してあることを特徴とする排気弁。An exhaust valve for an internal combustion engine, comprising: a cylindrical valve stem (1) having a longitudinal cooling duct (2) having an inner wall surface (12); A connected, circular, generally disc-shaped head (3) having at least one cooling duct (4), said cooling duct being the bottom (5) of the stem cooling duct (2);
And a head (3) extending from the outlet to an outlet (6) on the surface (7) of the head and for directing coolant through the valve stem (1) and the head (3) to exhaust gas from the engine. An exhaust valve including a cross-section reducing insert (8) in a cooling duct (2) of a valve stem.
An exhaust valve characterized by having a hole inserted therein.
棒冷却ダクトの底部（５）から、または、その付近から、弁棒（１）に沿って、
弁棒の長さ（ｌ2）の少なくとも半分に相当する長さ（l1）にわたって延びてい ることを特徴とする排気弁。2. The exhaust valve according to claim 1, wherein the insert (8) is arranged along the stem (1) from or near the bottom (5) of the stem cooling duct.
An exhaust valve extending over a length (l 1 ) corresponding to at least half of the length (l 2 ) of the valve stem.
）が、弁棒冷却ダクトの底部（５）から、または、その付近から、弁棒（１）に
沿って、弁棒のほぼ全長（ｌ2）にわたって延びていることを特徴とする排気弁 。3. The exhaust valve according to claim 1, wherein the insert (8) is provided.
) Extends from or near the bottom (5) of the stem cooling duct along the stem (1) over substantially the entire length (l 2 ) of the stem.
インサート（８）が長手方向中央に位置した中実中央部分(９)からなり、この中
央部分が円周まわりの長手方向外方に突出するリブ(１０)を有し、これら外方に
突出するリブ(１０)の間に冷却材のための長手方向溝(１１)を設けたことを特徴
とする排気弁。4. The exhaust valve according to claim 1, wherein:
The insert (8) consists of a solid central part (9) located at the longitudinal center, this central part having ribs (10) projecting outward in the longitudinal direction around the circumference and projecting outwardly therefrom. An exhaust valve having a longitudinal groove (11) for a coolant between ribs (10).
、円形または多角形の横断面を有し、インサートの中央部分（９）が、円形また
は多角形の横断面を有し、そして外方に突出するリブ（１０）が、中央部分（９
）から冷却ダクトの壁面（１２）まで半径方向に延びていることを特徴とする排
気弁。5. The exhaust valve according to claim 4, wherein the stem cooling duct (2) has a circular or polygonal cross section and the central part (9) of the insert has a circular or polygonal cross section. The ribs (10) having a surface and projecting outwardly have a central part (9).
), Extending radially from the cooling duct to the wall surface (12) of the cooling duct.
リブ（１０）の数が少なくとも６つあることを特徴とする排気弁。6. The exhaust valve according to claim 4, wherein the number of outwardly projecting ribs (10) is at least six.
外方に突出するリブ（１０）が中央部分（９）から冷却ダクトの壁面(１２)まで
一定の厚さ（ｔ）を有することを特徴とする排気弁。7. The exhaust valve according to any one of claims 4 to 6, wherein
An exhaust valve characterized in that the outwardly projecting rib (10) has a constant thickness (t) from the central part (9) to the wall surface (12) of the cooling duct.
外方に突出するリブ（１０）が中央部分（９）の半径（r2）にほぼ等しい半径方
向拡張部（r1）を有することを特徴とする排気弁。8. The exhaust valve according to claim 4, wherein:
An exhaust valve, characterized in that it comprises radial expansion part (r 1) is approximately equal to the radius (r 2) of the rib (10) the central portion (9) projecting outwardly.
インサート（８）が弁棒冷却ダクト（２）の底部（５）まで完全に延びており、
弁棒冷却ダクトの底部(５)に位置したインサートの部分(１３)にテーパが付けて
あるか段部が付けてあり、弁頭部(３)の冷却ダクト(４)まで冷却材を通せるよう
にしたことを特徴とする排気弁。9. The exhaust valve according to claim 1, wherein:
The insert (8) extends completely to the bottom (5) of the stem cooling duct (2),
The portion (13) of the insert located at the bottom (5) of the valve stem cooling duct is tapered or stepped, allowing coolant to pass to the cooling duct (4) in the valve head (3). An exhaust valve characterized in that:
、インサート（８）が、弁棒冷却ダクト（２）内に軽い圧力ばめで挿入してある
ことを特徴とする排気弁。10. The exhaust valve according to claim 1, wherein the insert (8) is inserted into the stem cooling duct (2) with a light pressure fit. Exhaust valve.
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