JP3166035B2 - 内燃機関用吸排気弁 - Google Patents
内燃機関用吸排気弁Info
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- JP3166035B2 JP3166035B2 JP05308091A JP5308091A JP3166035B2 JP 3166035 B2 JP3166035 B2 JP 3166035B2 JP 05308091 A JP05308091 A JP 05308091A JP 5308091 A JP5308091 A JP 5308091A JP 3166035 B2 JP3166035 B2 JP 3166035B2
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- stem
- intake
- valve
- internal combustion
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用の吸排気弁
に係り、特に、ステム及びコッタ溝部の耐摩耗性を向上
させた吸排気弁に関する。
に係り、特に、ステム及びコッタ溝部の耐摩耗性を向上
させた吸排気弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】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、単に
機械的損失が増大するだけでなく、その慣性のために、
高速回転になるほど、弁体のカムに対する追従性能が低
下し、弁体がおどり等を発生して出力低下を招く。
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、単に
機械的損失が増大するだけでなく、その慣性のために、
高速回転になるほど、弁体のカムに対する追従性能が低
下し、弁体がおどり等を発生して出力低下を招く。
【０００３】このような観点から、弁体を、従来の耐熱
鋼に代えて、低重量でかつ耐熱性にも優れるチタン、チ
タン合金、アルミニウム合金又はそれらの複合体により
成形し、弁体の一層の軽量化を図る試みがなされてい
る。
鋼に代えて、低重量でかつ耐熱性にも優れるチタン、チ
タン合金、アルミニウム合金又はそれらの複合体により
成形し、弁体の一層の軽量化を図る試みがなされてい
る。
【０００４】しかし、弁体を上記チタン等の低比重材料
により成形した吸排気弁では、チタン等の硬度が耐熱鋼
に比して小さいため、常時バルブスプリングのばね荷重
が作用するコッタ溝、及びバルブガイドに案内されて高
速度で往復摺動するステムの耐摩耗性が問題となり、か
じりや焼付き等を発生させる恐れがある。
により成形した吸排気弁では、チタン等の硬度が耐熱鋼
に比して小さいため、常時バルブスプリングのばね荷重
が作用するコッタ溝、及びバルブガイドに案内されて高
速度で往復摺動するステムの耐摩耗性が問題となり、か
じりや焼付き等を発生させる恐れがある。
【０００５】この問題に対処するため、従来は、ステム
の周囲をモリブデン等によりコーティングしたり、ニッ
ケルメッキを施したり(例えば特開平１−96407号公報参
照)するなどして、ステムの耐摩耗性を向上させるよう
にしている。
の周囲をモリブデン等によりコーティングしたり、ニッ
ケルメッキを施したり(例えば特開平１−96407号公報参
照)するなどして、ステムの耐摩耗性を向上させるよう
にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のような表面処理
は、特別な設備を必要とするうえに、多くの面倒な工程
を経るため生産性が悪く、しかもモリブデンやニッケル
等の耐摩耗性材料は一般に高価であるため、製造原価を
引き上げる結果となる。また、チタン材等への溶射又は
メッキは技術的に難しく、かつ剥離を生じ易いので、表
面処理層の厚さを比較的厚くする必要があり、コスト的
に好ましくない。
は、特別な設備を必要とするうえに、多くの面倒な工程
を経るため生産性が悪く、しかもモリブデンやニッケル
等の耐摩耗性材料は一般に高価であるため、製造原価を
引き上げる結果となる。また、チタン材等への溶射又は
メッキは技術的に難しく、かつ剥離を生じ易いので、表
面処理層の厚さを比較的厚くする必要があり、コスト的
に好ましくない。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、簡単な手段で
コッタの係止溝を含むステムの耐摩耗性を高め、もっ
て、安価でかつ耐久性に優れる内燃機関用吸排気弁を提
供することにある。
されたもので、その目的とするところは、簡単な手段で
コッタの係止溝を含むステムの耐摩耗性を高め、もっ
て、安価でかつ耐久性に優れる内燃機関用吸排気弁を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ステムの一
端に傘部が連接され、かつステムの他端部外周に環状の
凹溝が形成された弁体における前記ステムの少なくとも
バルブガイドと摺接する部分と前記凹溝が形成された部
分に、耐摩耗性材料よりなる覆筒を密着状に外嵌し、該
覆筒における前記凹溝と対応する部分を、縮径方向に強
圧して塑性変形させることにより、コッタ係止用の係止
溝とすることにより、達成することができる。
端に傘部が連接され、かつステムの他端部外周に環状の
凹溝が形成された弁体における前記ステムの少なくとも
バルブガイドと摺接する部分と前記凹溝が形成された部
分に、耐摩耗性材料よりなる覆筒を密着状に外嵌し、該
覆筒における前記凹溝と対応する部分を、縮径方向に強
圧して塑性変形させることにより、コッタ係止用の係止
溝とすることにより、達成することができる。
【０００９】
【作用】弁体のステムにおけるバルブガイドとの摺接部
と、ステムの軸端外周に形成した凹溝とに、耐摩耗性材
料よりなる覆筒を外嵌し、その凹溝と対応する部分を縮
径方向に塑性変形させ、その部分をコッタ係止用の係止
溝としてあるため、弁体を硬度の小さい低比重材料によ
り成形しても、ステムやコッタ係止用の係止溝の耐摩耗
性が問題となることはない。また、コッタの係止溝が覆
筒の塑性変形により形成されているため、その部分の強
度剛性が向上し、かつ覆筒の抜け止めがなされる。
と、ステムの軸端外周に形成した凹溝とに、耐摩耗性材
料よりなる覆筒を外嵌し、その凹溝と対応する部分を縮
径方向に塑性変形させ、その部分をコッタ係止用の係止
溝としてあるため、弁体を硬度の小さい低比重材料によ
り成形しても、ステムやコッタ係止用の係止溝の耐摩耗
性が問題となることはない。また、コッタの係止溝が覆
筒の塑性変形により形成されているため、その部分の強
度剛性が向上し、かつ覆筒の抜け止めがなされる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例を示し、傘部(１)と
ステム(２)からなる弁体(３)は、低比重材料であるチタ
ン、チタン合金、アルミニウム合金、又はそれらの複合
体により成形されている。ステム(２)は、傘部(１)付
近、すなわちステム(２)におけるバルブガイド(Ｇ)との
摺動案内部を含む領域のやや下方に設けた内向段部(４)
から上端に至るまで、一定の径の小径部(５)となってお
り、かつこの小径部(５)における軸端側のコッタ(Ｃ)の
係止部には、環状凹溝(６)が形成されている。
する。図１は、本発明の第１実施例を示し、傘部(１)と
ステム(２)からなる弁体(３)は、低比重材料であるチタ
ン、チタン合金、アルミニウム合金、又はそれらの複合
体により成形されている。ステム(２)は、傘部(１)付
近、すなわちステム(２)におけるバルブガイド(Ｇ)との
摺動案内部を含む領域のやや下方に設けた内向段部(４)
から上端に至るまで、一定の径の小径部(５)となってお
り、かつこの小径部(５)における軸端側のコッタ(Ｃ)の
係止部には、環状凹溝(６)が形成されている。
【００１１】上記小径部(５)には、例えば硬化された
鋼、合金鋼、超高分子量ポリエチレン等の耐摩耗性材料
により成形された覆筒(７)が、内向段部(４)から環状凹
溝(６)のやや上部までに亘って適正に嵌合され、かつそ
の上端部を環状凹溝(６)に向かって内向湾曲することに
より、抜け止めされている。
鋼、合金鋼、超高分子量ポリエチレン等の耐摩耗性材料
により成形された覆筒(７)が、内向段部(４)から環状凹
溝(６)のやや上部までに亘って適正に嵌合され、かつそ
の上端部を環状凹溝(６)に向かって内向湾曲することに
より、抜け止めされている。
【００１２】上記覆筒(７)における内向湾曲部は、左右
１対のコッタ(Ｃ)を係止するための係止溝(８)となって
いる。覆筒(７)の取付けは、次の要領で行なうことがで
きる。すなわち、覆筒(７)が金属材料の場合には、まず
内径をステム(２)の小径部(５)の外径とほぼ等径の円筒
体とした覆筒(７)を、ステム(２)の軸端側より、下端が
内向段部(４)と当接するまで圧入し、ついで環状凹溝
(６)の中央部を、２つ割リング状の押圧治具(図示略)等
により縮径方向に強圧すれば、覆筒(７)の上端部が塑性
変形しながら環状凹溝(６)内に凹入し、コッタ(Ｃ)係止
用の係止溝(８)が形成されると同時に、覆筒(７)の抜け
止めがなされる。
１対のコッタ(Ｃ)を係止するための係止溝(８)となって
いる。覆筒(７)の取付けは、次の要領で行なうことがで
きる。すなわち、覆筒(７)が金属材料の場合には、まず
内径をステム(２)の小径部(５)の外径とほぼ等径の円筒
体とした覆筒(７)を、ステム(２)の軸端側より、下端が
内向段部(４)と当接するまで圧入し、ついで環状凹溝
(６)の中央部を、２つ割リング状の押圧治具(図示略)等
により縮径方向に強圧すれば、覆筒(７)の上端部が塑性
変形しながら環状凹溝(６)内に凹入し、コッタ(Ｃ)係止
用の係止溝(８)が形成されると同時に、覆筒(７)の抜け
止めがなされる。
【００１３】覆筒(７)が、合成樹脂材の場合には、ステ
ム(２)の小径部(５)を、その外径よりも若干大とした２
つ割の金型に挿入し、それらの間隙に合成樹脂材を注入
してモールド成形すればよい。以上説明したように、上
記第１実施例においては、ステム(２)におけるバルブガ
イド(Ｇ)との摺接部、及びコッタ(Ｃ)の係止部である環
状凹溝(６)部に、耐摩耗性材料よりなる覆筒(７)を嵌着
してあるので、弁体(３)を硬度の小さい低比重材料によ
り成形しても、ステム(２)の耐摩耗性が問題となること
はない。
ム(２)の小径部(５)を、その外径よりも若干大とした２
つ割の金型に挿入し、それらの間隙に合成樹脂材を注入
してモールド成形すればよい。以上説明したように、上
記第１実施例においては、ステム(２)におけるバルブガ
イド(Ｇ)との摺接部、及びコッタ(Ｃ)の係止部である環
状凹溝(６)部に、耐摩耗性材料よりなる覆筒(７)を嵌着
してあるので、弁体(３)を硬度の小さい低比重材料によ
り成形しても、ステム(２)の耐摩耗性が問題となること
はない。
【００１４】しかも、コッタ(Ｃ)の係止溝(８)が、覆筒
(７)の凹入により形成されているので、その部分の耐摩
耗性及び強度剛性を大幅に向上させることができる。図
２は、本発明の第２実施例を示し、この実施例では、上
述の第１実施例におけると同様の低比重材料により成形
した弁体(３)における傘表(９)を除く全外周面に、上端
が閉塞されるとともに、下端側をラッパ状に拡径させ
た、弁体(３)の外形と同形をなす一体構造の覆筒(10)
を、密着状に外嵌し、環状凹溝(６)部を内向に湾曲させ
て抜け止めを図ったものである。
(７)の凹入により形成されているので、その部分の耐摩
耗性及び強度剛性を大幅に向上させることができる。図
２は、本発明の第２実施例を示し、この実施例では、上
述の第１実施例におけると同様の低比重材料により成形
した弁体(３)における傘表(９)を除く全外周面に、上端
が閉塞されるとともに、下端側をラッパ状に拡径させ
た、弁体(３)の外形と同形をなす一体構造の覆筒(10)
を、密着状に外嵌し、環状凹溝(６)部を内向に湾曲させ
て抜け止めを図ったものである。
【００１５】この第２実施例においても、ステム(２)に
おけるバルブガイド(Ｇ)との摺接部及びコッタ(Ｃ)係止
用の係止溝(８)の耐摩耗性が向上するのは勿論のこと、
バルブシート(Ｓ)と当接する弁フェース部(11)、並びに
ロッカアーム(Ｒ)と当接する軸端面(12)の耐摩耗性を著
しく高めることができる。
おけるバルブガイド(Ｇ)との摺接部及びコッタ(Ｃ)係止
用の係止溝(８)の耐摩耗性が向上するのは勿論のこと、
バルブシート(Ｓ)と当接する弁フェース部(11)、並びに
ロッカアーム(Ｒ)と当接する軸端面(12)の耐摩耗性を著
しく高めることができる。
【００１６】なお、上記第１、第２実施例に用いる覆筒
(７)(10)の材質は、実施例のものに限定されないのは勿
論のこと、異種材料同士の複合材、又は重ね合わせた積
層材であってもよい。
(７)(10)の材質は、実施例のものに限定されないのは勿
論のこと、異種材料同士の複合材、又は重ね合わせた積
層材であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、高価な耐
摩耗性材料を使用することなく、かつ簡易な設備又は工
具を用いて簡単に実施しうるので、安価な吸排気弁を提
供することができる。また、ステム及びコッタ係止用の
係止溝の耐摩耗性が著しく高まるので、弁体を低比重材
料としても、耐久性を損なう恐れはない。さらに、コッ
タの係止溝が覆筒を塑性変形させて形成されているた
め、その部分の強度剛性が向上するとともに、覆筒のス
テムよりの抜け止めがなされる。請求項２記載の発明に
よれば、バルブシートと当接する弁フェース部及びロッ
カアームと当接する軸端面の耐摩耗性も高めることがで
きる。
摩耗性材料を使用することなく、かつ簡易な設備又は工
具を用いて簡単に実施しうるので、安価な吸排気弁を提
供することができる。また、ステム及びコッタ係止用の
係止溝の耐摩耗性が著しく高まるので、弁体を低比重材
料としても、耐久性を損なう恐れはない。さらに、コッ
タの係止溝が覆筒を塑性変形させて形成されているた
め、その部分の強度剛性が向上するとともに、覆筒のス
テムよりの抜け止めがなされる。請求項２記載の発明に
よれば、バルブシートと当接する弁フェース部及びロッ
カアームと当接する軸端面の耐摩耗性も高めることがで
きる。
【図１】本発明の第１実施例を示す一部切欠正面図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２実施例を示す中央縦断正面図であ
る。
る。
(１)傘部 (２)ステム (３)弁体 (４)内向段部 (５)小径部 (６)環状凹溝 (７)覆筒 (８)係止溝 (９)傘表 (10)覆筒 (11)弁フェース部 (12)軸端面 (Ｃ)コッタ (Ｇ)バルブガイド (Ｒ)ロッカアーム (Ｓ)バルブシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 3/02 F01L 3/10 F01L 3/20
Claims (2)
- 【請求項１】 ステムの一端に傘部が連接され、かつス
テムの他端部外周に環状の凹溝が形成された弁体におけ
る前記ステムの少なくともバルブガイドと摺接する部分
と前記凹溝が形成された部分に、耐摩耗性材料よりなる
覆筒を密着状に外嵌し、該覆筒における前記凹溝と対応
する部分を、縮径方向に強圧して塑性変形させることに
より、コッタ係止用の係止溝としたことを特徴とする内
燃機関用吸排気弁。 - 【請求項２】 覆筒が、傘表を除く弁体の外周面全体を
覆うものである請求項１記載の内燃機関用吸排気弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05308091A JP3166035B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 内燃機関用吸排気弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05308091A JP3166035B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 内燃機関用吸排気弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272412A JPH04272412A (ja) | 1992-09-29 |
| JP3166035B2 true JP3166035B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=12932822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05308091A Expired - Fee Related JP3166035B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 内燃機関用吸排気弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166035B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP05308091A patent/JP3166035B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04272412A (ja) | 1992-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |