JP2811602B2 - 内燃機関用中空弁 - Google Patents
内燃機関用中空弁Info
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- JP2811602B2 JP2811602B2 JP2241330A JP24133090A JP2811602B2 JP 2811602 B2 JP2811602 B2 JP 2811602B2 JP 2241330 A JP2241330 A JP 2241330A JP 24133090 A JP24133090 A JP 24133090A JP 2811602 B2 JP2811602 B2 JP 2811602B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- hollow
- hollow hole
- internal combustion
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
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。
〔従来の技術〕 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。
機構を採用するなど、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。
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。
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。
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。
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、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63−151911号公報参
照)。
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、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63−151911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は、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。
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は、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。
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。
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。
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。
上記目的は、少なくともステム部内に穿設した中空孔
内に、冷却媒体としての金属ナトリウム以外の粉粒体
を、粉粒体が中空孔内を自由に移動しうる空域を残して
封入するとともに、該中空孔内に、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
た撹拌部材を併せ封入することにより達成することがで
きる。
内に、冷却媒体としての金属ナトリウム以外の粉粒体
を、粉粒体が中空孔内を自由に移動しうる空域を残して
封入するとともに、該中空孔内に、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
た撹拌部材を併せ封入することにより達成することがで
きる。
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。
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。
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、また、撹拌部材(6)を併せ
封入しているために、粉粒体(5)の躍動撹拌性能が高
められ、弁頭部(2)のステム部(3)へ迅速に逃がす
ことができる。
ム部(3)側へ伝達され、また、撹拌部材(6)を併せ
封入しているために、粉粒体(5)の躍動撹拌性能が高
められ、弁頭部(2)のステム部(3)へ迅速に逃がす
ことができる。
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
コッタ溝(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。
(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
コッタ溝(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1/3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)が液化した
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(Si3N4)、炭化ケイ素(Si
C)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、及び鋳物砂等を使用
するのがよい。
ング運転時における熱により、粉粒体(5)が液化した
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(Si3N4)、炭化ケイ素(Si
C)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、及び鋳物砂等を使用
するのがよい。
なお、金属ナトリウムの粉粒体は、エンジンのファイ
アリング運転時における熱により液化する点からも、本
発明における粉粒体の範疇には入らない。
アリング運転時における熱により液化する点からも、本
発明における粉粒体の範疇には入らない。
また、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。
(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。
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。
また、粉粒体(5)中に、それよりも高比重の1個又
は複数個の撹拌部材(6)を混入して、粉粒体(5)の
躍動撹拌性能を高め、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。
は複数個の撹拌部材(6)を混入して、粉粒体(5)の
躍動撹拌性能を高め、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。
撹拌部材(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、不定形の魂状等とするのが
好ましい。
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、不定形の魂状等とするのが
好ましい。
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、万一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うる。また、撹拌部材(6)を
併せ封入しているために、弁頭部(2)の熱をステム部
(3)へ迅速に逃がすことができる。
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、万一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うる。また、撹拌部材(6)を
併せ封入しているために、弁頭部(2)の熱をステム部
(3)へ迅速に逃がすことができる。
第1図は、本発明の中空弁の一実施例を示す縦断正面図
である。 (1)吸排気弁 (2)弁頭部 (3)ステム部 (3a)コッタ溝 (4)中空孔 (4a)空域部 (5)粉粒体 (6)撹拌部材
である。 (1)吸排気弁 (2)弁頭部 (3)ステム部 (3a)コッタ溝 (4)中空孔 (4a)空域部 (5)粉粒体 (6)撹拌部材
Claims (1)
- 【請求項1】少なくともステム部内に穿設した中空孔内
に、冷却媒体としての金属ナトリウム以外の粉粒体を、
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
するとともに、該中空孔内に、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撹
拌部材を併せ封入したことを特徴とする内燃機関用中空
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 JPH04124416A (ja) | 1992-04-24 |
JP2811602B2 true 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 (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2975229B1 (en) * | 2013-03-14 | 2020-10-28 | Nittan Valve Co., Ltd. | Hollow poppet valve |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09184404A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Fuji Oozx Inc | 内燃機関用中空弁 |
JP4719138B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2011-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 中空バルブ |
JP6251177B2 (ja) * | 2012-10-02 | 2017-12-20 | 日鍛バルブ株式会社 | 中空ポペットバルブ |
WO2018042620A1 (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 日鍛バルブ株式会社 | シリンダヘッド及びエンジン |
Family Cites Families (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
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2975229B1 (en) * | 2013-03-14 | 2020-10-28 | Nittan Valve Co., Ltd. | Hollow poppet valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04124416A (ja) | 1992-04-24 |
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