JP2856461B2 - 内燃機関用弁 - Google Patents
内燃機関用弁Info
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- JP2856461B2 JP2856461B2 JP1295987A JP29598789A JP2856461B2 JP 2856461 B2 JP2856461 B2 JP 2856461B2 JP 1295987 A JP1295987 A JP 1295987A JP 29598789 A JP29598789 A JP 29598789A JP 2856461 B2 JP2856461 B2 JP 2856461B2
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- valve
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- valve head
- stem
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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
- F01L3/20—Shapes or constructions of valve members, not provided for in preceding subgroups of this group
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (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弁にかかり、弁座と相互作用し
て密封する環状面を有する弁頭と、更に、該弁頭に連結
され弁案内の中で可動に軸支されている弁軸とから成る
弁に関する。
て密封する環状面を有する弁頭と、更に、該弁頭に連結
され弁案内の中で可動に軸支されている弁軸とから成る
弁に関する。
ポペット弁は、大部分の内燃機関に用いられ燃焼室と
吸排気管路との間の連絡を制御している。この弁は個々
の弁を作動させるカムを持ったカム軸を通常含んでいる
弁機構により開閉される。最近のエンジンでは、効率を
上げる努力が払われており、シリンダ燃焼室と吸排気管
路との間のガス交換を改善することに関心が向けられて
いる。したがって、弁をできる限り速やかに開閉させ、
弁が部分的に開いた場合に生じる絞り作用を減少するこ
とが望まれている。
吸排気管路との間の連絡を制御している。この弁は個々
の弁を作動させるカムを持ったカム軸を通常含んでいる
弁機構により開閉される。最近のエンジンでは、効率を
上げる努力が払われており、シリンダ燃焼室と吸排気管
路との間のガス交換を改善することに関心が向けられて
いる。したがって、弁をできる限り速やかに開閉させ、
弁が部分的に開いた場合に生じる絞り作用を減少するこ
とが望まれている。
弁の迅速開放を確保するためには、カムに急勾配のカ
ム面を設けて大きい力を加える必要がある。この力はカ
ム面への押圧力を大きくすることになり、ひいては機械
−力の問題をもたらす。弁の迅速閉鎖を確保するために
は、強力な弁スプリングを用いる必要があるが、このス
プリングは弁頭が弁座に当る時に、強大な力と高応力を
生じ、これ又機械的強度の問題をもたらす。この問題
は、弁が受ける機械的応力及びひずみに耐えることがで
きるように、弁が肉厚になり、従って質量が大となり、
更に、特にエンジンの回転速度が高い場合には慣性力が
大きくなるということから更に問題が大きくなる。燃焼
室内の燃焼圧の結果生じる大きい力に弁が耐えられねば
ならないという見地からは弁直径が大きくなり益々問題
が大きくなる。
ム面を設けて大きい力を加える必要がある。この力はカ
ム面への押圧力を大きくすることになり、ひいては機械
−力の問題をもたらす。弁の迅速閉鎖を確保するために
は、強力な弁スプリングを用いる必要があるが、このス
プリングは弁頭が弁座に当る時に、強大な力と高応力を
生じ、これ又機械的強度の問題をもたらす。この問題
は、弁が受ける機械的応力及びひずみに耐えることがで
きるように、弁が肉厚になり、従って質量が大となり、
更に、特にエンジンの回転速度が高い場合には慣性力が
大きくなるということから更に問題が大きくなる。燃焼
室内の燃焼圧の結果生じる大きい力に弁が耐えられねば
ならないという見地からは弁直径が大きくなり益々問題
が大きくなる。
本発明の目的は、上記欠点が解消され、且つ弁頭の直
径が大きくても比較的軽量の弁を提起することにある。
この目的は本発明により構成され、特許請求の範囲第１
項記載の特徴を有する弁によって達成される。
径が大きくても比較的軽量の弁を提起することにある。
この目的は本発明により構成され、特許請求の範囲第１
項記載の特徴を有する弁によって達成される。
本発明を添付図面を参照して説明する。
第１図は弁棒３が連結されている弁頭２を有する弁１
を示す。第２図は内燃機関に装着されている場合の弁１
を示し、ダクト５、シリンダ６の１部及びシリンダに装
着されているピストン７と共に、シリンダヘッド４の１
部を示す。
を示す。第２図は内燃機関に装着されている場合の弁１
を示し、ダクト５、シリンダ６の１部及びシリンダに装
着されているピストン７と共に、シリンダヘッド４の１
部を示す。
シリンダヘッド４、シリンダ６及びピストン７は共に
燃焼室８を形成し、これにダクト５が通じている。弁１
はダクト５と燃焼室８との間のガス交換を制御するもの
である。このため、弁頭２はダクト５の出力オリフィス
にある弁座９と相互作用をなし、弁棒３はシリンダヘッ
ド４に固定されている弁案内10内を案内される。弁１
は、公知の弁機構によって作動されるが２重弁スプリン
グ11のみを図示する。
燃焼室８を形成し、これにダクト５が通じている。弁１
はダクト５と燃焼室８との間のガス交換を制御するもの
である。このため、弁頭２はダクト５の出力オリフィス
にある弁座９と相互作用をなし、弁棒３はシリンダヘッ
ド４に固定されている弁案内10内を案内される。弁１
は、公知の弁機構によって作動されるが２重弁スプリン
グ11のみを図示する。
特に第１図から明らかなように、弁棒が弁頭に連結さ
れる弁頭中央部と弁頭外周との間には弁頭の厚さが薄
く、この外周の形状は弁座９と相互作用をなすため環状
斜面の当り面12をなしている。弁頭の厚さが薄いために
全体的な弁の重量が小さく、結果的に弁機構に加える必
要な弁開閉力も小さくてすむ。第１図に示す実施例によ
れば、作動中に弁頭に作用する力に弁頭２が耐えられる
ようにするため、弁頭２には弁棒３から離れた方向に凸
状をなす部分13が設けられる。この凸状部13は、当り面
12に隣接する厚い部分14と弁棒３が連結されている弁頭
２の中央部との間に位置し、環状をなす。従ってこの中
央部はリセス15の形状となる。
れる弁頭中央部と弁頭外周との間には弁頭の厚さが薄
く、この外周の形状は弁座９と相互作用をなすため環状
斜面の当り面12をなしている。弁頭の厚さが薄いために
全体的な弁の重量が小さく、結果的に弁機構に加える必
要な弁開閉力も小さくてすむ。第１図に示す実施例によ
れば、作動中に弁頭に作用する力に弁頭２が耐えられる
ようにするため、弁頭２には弁棒３から離れた方向に凸
状をなす部分13が設けられる。この凸状部13は、当り面
12に隣接する厚い部分14と弁棒３が連結されている弁頭
２の中央部との間に位置し、環状をなす。従ってこの中
央部はリセス15の形状となる。
弁棒３にはその両端部間に、環状カラ16が設けられて
おり、この環状カラ16には弁頭２から遠い側に実質上平
坦な衝接面17がある。弁２が閉じた状態では、衝接面17
は、シリンダヘッドに形成されるか、これに接続されて
いる部分かのいずれかに形成される剛性当接部に当る。
第２図の実施例の場合には、この剛性当接部は弁案内10
の端面10aである。衝接面17が端面10aに当り、当り面12
が弁座９に当る場合、弁頭２に作用する力は、当り面12
と衝接面17とに分配され、従って弁頭の凸状部13を極め
て薄くすることができる。これについては、作動中、バ
ルブに作用する力が、本質的に凸状部13の材料において
のみ圧縮応力を生じるように凸状部13を湾曲させること
が好ましい。こうすることによって、弁頭２が作られて
いる材料、特に凸状部13の材料を最大限に利用できる。
この結果、弁頭２は同等の従来の弁の弁頭よりもずっと
重量を軽くできる。
おり、この環状カラ16には弁頭２から遠い側に実質上平
坦な衝接面17がある。弁２が閉じた状態では、衝接面17
は、シリンダヘッドに形成されるか、これに接続されて
いる部分かのいずれかに形成される剛性当接部に当る。
第２図の実施例の場合には、この剛性当接部は弁案内10
の端面10aである。衝接面17が端面10aに当り、当り面12
が弁座９に当る場合、弁頭２に作用する力は、当り面12
と衝接面17とに分配され、従って弁頭の凸状部13を極め
て薄くすることができる。これについては、作動中、バ
ルブに作用する力が、本質的に凸状部13の材料において
のみ圧縮応力を生じるように凸状部13を湾曲させること
が好ましい。こうすることによって、弁頭２が作られて
いる材料、特に凸状部13の材料を最大限に利用できる。
この結果、弁頭２は同等の従来の弁の弁頭よりもずっと
重量を軽くできる。
本発明の弁の場合は、弁頭２及び弁棒３は、弁自体の
温度及びこれに関連する部品の温度にかかわらず、あら
ゆる条件下でも弁が十分に機能をはたすような形状にす
ることが重要である。このことは、弁のどの部分も明ら
かな変形なく、当り面12と弁座９との間、及び衝接面17
と固定端面10aとの間に接触が達成されるように、当り
面12と衝接面17との間の距離が、常に弁座９と固定端面
10aとの間の距離に一致しなければならないことを意味
する。
温度及びこれに関連する部品の温度にかかわらず、あら
ゆる条件下でも弁が十分に機能をはたすような形状にす
ることが重要である。このことは、弁のどの部分も明ら
かな変形なく、当り面12と弁座９との間、及び衝接面17
と固定端面10aとの間に接触が達成されるように、当り
面12と衝接面17との間の距離が、常に弁座９と固定端面
10aとの間の距離に一致しなければならないことを意味
する。
本発明弁の上記の温度独立性は、弁頭２の凸状部13の
適切な湾曲及び適切な肉厚の採用によって達成できる。
また、これについては、弁棒３の１部を他部分と異なる
熱膨張の材料で製造することも考えられる。
適切な湾曲及び適切な肉厚の採用によって達成できる。
また、これについては、弁棒３の１部を他部分と異なる
熱膨張の材料で製造することも考えられる。
本発明は特許請求の範囲内で種々変更ができ、上記の
実施例に限定されるものではない。
実施例に限定されるものではない。
第１図は、本発明により構成した弁の第１の実施例の部
分的断面側面図、第２図は第１図に示す弁を備えた内燃
機関の部分的断面図である。 １……弁、２……弁頭 ３……弁棒、４……シリンダヘッド ５……ダクト、６……シリンダ ７……ピストン、８……燃焼室 ９……弁座、10……弁案内 10a……弁案内端面、11……２重弁スプリング 12……当り面、13……凸状部 17……衝接面 15……リセス
分的断面側面図、第２図は第１図に示す弁を備えた内燃
機関の部分的断面図である。 １……弁、２……弁頭 ３……弁棒、４……シリンダヘッド ５……ダクト、６……シリンダ ７……ピストン、８……燃焼室 ９……弁座、10……弁案内 10a……弁案内端面、11……２重弁スプリング 12……当り面、13……凸状部 17……衝接面 15……リセス
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関用弁であって、弁座（９）に対し
密封作用する環状当り面（12）を有する弁頭（２）と、
前記弁頭（２）に連結され弁案内（10）の中を可動自在
に軸支されている弁棒（３）とから成る弁において、 前記弁頭（２）の断面壁厚が薄く、前記弁棒（３）には
カラ（16）を備え、これは弁頭（２）から離れた側に固
定端面（10a）と当接する衝接面（17）が設けられ、 更に弁頭（２）の凸状部（13）が弁棒（３）から離れた
面に中央リセス（15）を取り巻く環を形成することを特
徴とする内燃機関用弁。 - 【請求項２】弁頭（２）の弁棒（３）から離れた面が、
実質的に一定の壁厚の凸状部（13）の形態をなすことを
特徴とする請求項１に記載の弁。 - 【請求項３】弁頭（２）の凸状部（13）の曲面が、作動
中弁に作用する力が、実質的に凸状部（13）のみに圧縮
応力を生じる様な湾曲を有することを特徴とする請求項
１乃至２のいずれかに記載の弁。 - 【請求項４】弁棒（３）のカラ（16）と当接する面が、
弁案内（10）の端面から成ることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8804120A SE467267B (sv) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Ventil foer en foerbraenningsmotor |
| SE8804120-7 | 1988-11-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157410A JPH02157410A (ja) | 1990-06-18 |
| JP2856461B2 true JP2856461B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=20373945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1295987A Expired - Fee Related JP2856461B2 (ja) | 1988-11-15 | 1989-11-14 | 内燃機関用弁 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4938181A (ja) |
| EP (1) | EP0369967B1 (ja) |
| JP (1) | JP2856461B2 (ja) |
| CA (1) | CA2002878C (ja) |
| DE (1) | DE68912528T2 (ja) |
| SE (1) | SE467267B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526419A (ja) * | 2004-03-03 | 2007-09-13 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関のガス交換弁 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0770765A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-02 | Fuji Oozx Inc. | Poppet valve and method of manufacturing the same |
| US7240895B2 (en) | 2004-03-03 | 2007-07-10 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | Gas exchange valve for an internal combustion engine |
| US7311068B2 (en) | 2006-04-17 | 2007-12-25 | Jason Stewart Jackson | Poppet valve and engine using same |
| US7533641B1 (en) | 2006-04-17 | 2009-05-19 | Jason Stewart Jackson | Poppet valve and engine using same |
| DE102017119887A1 (de) * | 2017-08-30 | 2019-02-28 | Man Truck & Bus Ag | Ventil für einen Verbrennungsmotor |
| US11215092B2 (en) | 2019-12-17 | 2022-01-04 | Caterpillar Inc. | Engine valve with raised ring or dimple |
| CN112796848A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-14 | 太原理工大学 | 一种新型单缸柴油机双摇臂四气门配气机构 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE301617C (ja) * | ||||
| DE118788C (ja) * | ||||
| GB106566A (en) * | 1916-06-22 | 1917-05-31 | Basil Howard Hardy | Improvements in the Valves of Internal Combustion Engines and other Fluid Engines. |
| GB104130A (en) * | 1916-10-03 | 1917-02-22 | Ernest Charles Ward | Valves for Internal Combustion Engines. |
| GB128981A (en) * | 1917-09-08 | 1919-07-10 | George Holt Thomas | Improvements in or relating to Poppet-valves. |
| FR504570A (fr) * | 1918-03-13 | 1920-07-08 | Moteurs Gnome & Rhone Soc D | Dispositif de commande pour soupapes de distribution de moteurs à explosions |
| FR656439A (fr) * | 1927-07-22 | 1929-05-07 | Roe A V & Co Ltd | Perfectionnements aux soupapes et boîtes à soupapes de moteurs à combustion interne |
| GB556778A (en) * | 1942-04-13 | 1943-10-21 | Austin Motor Co Ltd | Improvements in, and relating to, poppet valves of internal combustion engines |
| US3998199A (en) * | 1973-03-26 | 1976-12-21 | The French State | Supercharged internal combustion engines |
| DE3024109A1 (de) * | 1980-06-27 | 1982-01-21 | Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen | Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung |
| DE3149776C2 (de) * | 1981-12-16 | 1985-11-14 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Ventilführungsanordnung für ein die Verbindung einer Abgashauptleitung einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasnebenleitung beherrschendes Tellerventil |
-
1988
- 1988-11-15 SE SE8804120A patent/SE467267B/sv not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-11-06 EP EP89850384A patent/EP0369967B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-06 DE DE89850384T patent/DE68912528T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-09 US US07/433,837 patent/US4938181A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-14 CA CA002002878A patent/CA2002878C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-14 JP JP1295987A patent/JP2856461B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526419A (ja) * | 2004-03-03 | 2007-09-13 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 内燃機関のガス交換弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02157410A (ja) | 1990-06-18 |
| CA2002878A1 (en) | 1990-05-15 |
| SE8804120D0 (sv) | 1988-11-15 |
| SE8804120L (sv) | 1990-05-16 |
| DE68912528D1 (de) | 1994-03-03 |
| US4938181A (en) | 1990-07-03 |
| SE467267B (sv) | 1992-06-22 |
| EP0369967A1 (en) | 1990-05-23 |
| CA2002878C (en) | 1999-06-01 |
| EP0369967B1 (en) | 1994-01-19 |
| DE68912528T2 (de) | 1994-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |