JPH0117606Y2 - - Google Patents

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JPH0117606Y2
JPH0117606Y2 JP1983179061U JP17906183U JPH0117606Y2 JP H0117606 Y2 JPH0117606 Y2 JP H0117606Y2 JP 1983179061 U JP1983179061 U JP 1983179061U JP 17906183 U JP17906183 U JP 17906183U JP H0117606 Y2 JPH0117606 Y2 JP H0117606Y2
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space
umbrella
valve
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exhaust valve
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、デイーゼル機関や火花点火式内燃機
関などのような内燃機関に用いられいる排気弁装
置に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an exhaust valve device used in an internal combustion engine such as a diesel engine or a spark-ignition internal combustion engine.

典型的な先行技術は、第1図に示されている。
内燃機関のシリンダーヘツド1には排気弁2が設
けられる。この排気弁2は、傘部3と弁軸4とを
含む。排気弁2の頂部5は、ピストンと同期して
作動する下部機構によつてばね6に抗して第1図
の下方に変位され、これによつて傘部3は燃焼室
内に入り込み開弁状態となる。排気弁2内には、
空間7が形成されている。この空間7には、内燃
機関の運転中に気体となることができる作動液8
が部分的に封入される。傘部3において、作動液
8が加熱されて気化し、弁軸4内を上昇して凝縮
し、この凝縮した作動液は空間7の内壁に沿つて
下降する。このようにして作動液の潜熱を利用し
て排気弁2が冷却される。そのため弁座9の内周
面に接触するシール面10の寿命が延ばされると
ともに、低質重油に含まれているバナジユウムに
よつて侵食されるいわゆるバナジウムアタツク現
象が防がれる。
A typical prior art is shown in FIG.
An exhaust valve 2 is provided in a cylinder head 1 of an internal combustion engine. This exhaust valve 2 includes an umbrella portion 3 and a valve shaft 4. The top portion 5 of the exhaust valve 2 is displaced downward in FIG. 1 against the spring 6 by a lower mechanism operating in synchronization with the piston, thereby causing the umbrella portion 3 to enter the combustion chamber and open the valve. becomes. Inside the exhaust valve 2,
A space 7 is formed. This space 7 contains a working fluid 8 which can become a gas during operation of the internal combustion engine.
is partially encapsulated. In the umbrella portion 3, the hydraulic fluid 8 is heated and vaporized, rises within the valve shaft 4 and condenses, and this condensed hydraulic fluid descends along the inner wall of the space 7. In this way, the exhaust valve 2 is cooled using the latent heat of the hydraulic fluid. Therefore, the life of the sealing surface 10 that contacts the inner circumferential surface of the valve seat 9 is extended, and the so-called vanadium attack phenomenon, which is caused by vanadium contained in low-quality heavy oil, is prevented.

このような先行技術では、傘部3付近が充分に
冷却されず、したがつてさらに冷却効果の優れた
排気弁が望まれる。
In such prior art, the vicinity of the umbrella portion 3 is not sufficiently cooled, and therefore, an exhaust valve with even better cooling effect is desired.

本考案の目的は、排気弁の傘部の冷却を充分に
行うことができるようにした内燃機関の排気弁装
置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an exhaust valve device for an internal combustion engine that can sufficiently cool the head portion of the exhaust valve.

本考案は、傘部17と、その傘部17に固定さ
れる弁軸18とを有する弁体16を、ブツシユ1
9によつて案内する内燃機関の排気弁装置におい
て、 傘部17に下方に拡つた第1空間14を形成
し、 弁軸18には、第1空間24に連なりブツシユ
19によつて案内される部分にわたつて延びる第
2空間25を形成し、 第1空間24の底部に、作動液26を封入し、 傘部17のシール面23よりも上方位置で、傘
部17と弁軸18とが固定され、 傘部17には、第1空間24に連なり斜め下方
に放射状に延びる有底孔27,28が周方向に間
隔をあけて形成され、 前記有底孔27,28の軸線の延長線は、第1
空間24の開口端内にあり、 有底孔27,28の上端部は作動液26の液面
よりも下方にあることを特徴とする内燃機関の排
気弁装置であるる 第2図は本考案の一実施例の断面図である。デ
イーゼル機関または火花点火式内燃機関などのシ
リンダーヘツド11には、弁箱12が固定され
る。この弁箱12には、冷却液が通過する冷却液
通路13,14,15が形成される。排気弁16
は基本的には、傘部17と弁軸18とを含み、弁
箱12に固定されたブツシユ19によつて第2図
の上下に案内される。排気弁16の頂部20はピ
ストンに同期して作動するカム機構によつて、ば
ね21のばね力に抗して第2図の下方に変位され
る。これによつて弁箱12に形成されている弁座
22の内周面から傘部17のシール面23が離間
し、開弁状態となる。
In the present invention, a valve body 16 having an umbrella part 17 and a valve shaft 18 fixed to the umbrella part 17 is attached to a bush 1.
In the exhaust valve device for an internal combustion engine guided by a bushing 19, a first space 14 expanding downward is formed in the umbrella portion 17, and a valve shaft 18 is provided with a bush 19 that is continuous with the first space 24 and guided by a bush 19. A second space 25 is formed that extends over the first space 24, and a hydraulic fluid 26 is sealed in the bottom of the first space 24. The valve shaft 18 and the valve shaft 18 are connected to each other at a position above the sealing surface 23 of the umbrella section 17. The umbrella portion 17 is provided with bottomed holes 27 and 28 which are spaced apart in the circumferential direction and which connect to the first space 24 and extend diagonally downward radially, and the extension line of the axes of the bottomed holes 27 and 28 is the first
This is an exhaust valve device for an internal combustion engine, which is located within the open end of the space 24, and the upper ends of the bottomed holes 27 and 28 are below the liquid level of the hydraulic fluid 26. FIG. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of the invention. A valve body 12 is fixed to a cylinder head 11 of a diesel engine or a spark-ignition internal combustion engine. Coolant passages 13, 14, and 15 are formed in this valve box 12, through which the coolant passes. Exhaust valve 16
basically includes an umbrella portion 17 and a valve stem 18, and is guided vertically in FIG. 2 by a bush 19 fixed to the valve body 12. The top 20 of the exhaust valve 16 is displaced downward in FIG. 2 against the spring force of the spring 21 by a cam mechanism operating in synchronization with the piston. As a result, the sealing surface 23 of the umbrella portion 17 separates from the inner circumferential surface of the valve seat 22 formed in the valve box 12, and the valve is in an open state.

傘部17および弁軸18には、空間24,25
がそれぞれ形成される。空間24には、内燃機関
の運転中に気体となる冷却用の作動液26が、こ
の空間24の一部分を占めるようにして封入され
ている。空間24,25の作動液26が封入され
ている部分以外の残余の部分は真空である。
Spaces 24 and 25 are provided in the umbrella portion 17 and the valve stem 18.
are formed respectively. A cooling working fluid 26 that becomes a gas during operation of the internal combustion engine is sealed in the space 24 so as to occupy a portion of the space 24 . The remaining portions of the spaces 24 and 25 other than the portion in which the hydraulic fluid 26 is sealed are in a vacuum.

第3図は、傘部17の平面図である。傘部17
には、空間24に連なる有底孔27,28が放射
状に形成される。有底孔27は、長く、周方向に
等間隔に配置されており、有底孔28はそれらの
有底孔27相互間において短く形成されている。
有底孔27,28は第4図に示されるようにドリ
ル29を用いて穿孔することができる。
FIG. 3 is a plan view of the umbrella section 17. Umbrella part 17
Bottomed holes 27 and 28 are formed radially in the space 24 . The bottomed holes 27 are long and arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the bottomed holes 28 are formed short between the bottomed holes 27.
The bottomed holes 27, 28 can be drilled using a drill 29 as shown in FIG.

空間24は傘部17に、下方に拡つて形成され
る。軸部32の空間25は、前記空間24に連な
り、ブツシユ19によつて案内される部分にわた
つて延びる作動液26は空間24の底部に封入さ
れている。この傘部17と弁軸18とは、第2図
に明らかなように、シール面23よりも上方位置
で、固定される。有底孔27,28は、空間24
に連なり斜め下方に放射状に延びており、それら
の軸線の延長線は、第4図に明らかなように、空
間24の開口端内にあり、これによつて上述のよ
うにドリル29を用いて穿孔することができる。
有底孔27,28の上端部は、作動液26の液面
よりも、第2図に明らかなように、下方にある。
The space 24 is formed in the umbrella portion 17 and expands downward. A space 25 of the shaft portion 32 is continuous with the space 24, and a hydraulic fluid 26 extending over the portion guided by the bush 19 is sealed at the bottom of the space 24. As is clear from FIG. 2, the umbrella portion 17 and the valve stem 18 are fixed at a position above the sealing surface 23. The bottomed holes 27 and 28 are the spaces 24
The extended lines of these axes are located within the open end of the space 24, as shown in FIG. Can be perforated.
The upper ends of the bottomed holes 27 and 28 are located below the liquid level of the hydraulic fluid 26, as is clear from FIG.

燃焼室の熱は、シール面23から弁座22を経
て部分的に放散されるが、残余の熱は作動液26
に伝えられる。これによつて作動液26が蒸発さ
れる。生じた蒸気は、冷却水通路14付近に隣接
する弁軸18の空間25の内壁で凝縮して液体と
なつて弁底17aに自重で落下する。こうして傘
部17付近からの熱が蒸発潜熱の形で熱が奪わ
れ、傘部17の温度を低下することができる。特
に本考案では、有底孔27,28が形成されるこ
とによつて傘部17の中央付近だけでなく、その
外周部分から入る熱をも作動液26によつて奪わ
れるので、傘部17全体に亘つて低い温度とする
ことができる。また傘部17のシール面23から
弁座22に伝達される熱量を低滅することがで
き、したがつて弁座22の温度の低下を達成する
ことができる。こうして傘部17から吸収した熱
は、作動液26を蒸発させその蒸気は前述のよう
に弁軸18の冷却液通路14付近の低温部分で凝
縮して熱を捨てることができ、効率よく熱輸送を
行なうことができる。
The heat in the combustion chamber is partially dissipated from the sealing surface 23 through the valve seat 22, while the remaining heat is dissipated through the hydraulic fluid 26.
can be conveyed to. As a result, the working fluid 26 is evaporated. The generated steam condenses on the inner wall of the space 25 of the valve shaft 18 adjacent to the cooling water passage 14, becomes a liquid, and falls to the valve bottom 17a under its own weight. In this way, heat from the vicinity of the umbrella section 17 is removed in the form of latent heat of vaporization, and the temperature of the umbrella section 17 can be lowered. In particular, in the present invention, by forming the bottomed holes 27 and 28, heat entering not only from the center of the umbrella part 17 but also from the outer circumferential part is removed by the hydraulic fluid 26. The temperature can be kept low throughout. Further, the amount of heat transferred from the sealing surface 23 of the umbrella portion 17 to the valve seat 22 can be reduced, and therefore the temperature of the valve seat 22 can be reduced. The heat thus absorbed from the umbrella portion 17 evaporates the working fluid 26, and the vapor condenses in the low-temperature portion of the valve shaft 18 near the cooling fluid passage 14 as described above, allowing the heat to be discarded and efficiently transported. can be done.

作動液26は、たとえば水、ナフタリンなどで
あつてもよい。
The hydraulic fluid 26 may be, for example, water, naphthalene, or the like.

本考案の他の実施例として、作動液26に代え
て、内燃機関の運転中に液体である冷却媒体たと
えばナトリウムなどが用いられてもよい。こうし
て冷却媒体が排気弁16の加速度によつて波立た
され、いわゆるシエーカー効果によつて熱放散が
行なわれる。
In other embodiments of the invention, the hydraulic fluid 26 may be replaced by a liquid cooling medium, such as sodium, during operation of the internal combustion engine. The cooling medium is thus rippled by the acceleration of the exhaust valve 16, and heat is dissipated by the so-called sheaker effect.

以上のように本考案によれば、傘部の弁底には
冷却用の液体が封入された空間に連なる有底孔が
形成されているので、傘部の熱を効率よく冷却用
の液体に伝達するこができ、これによつて冷却効
果を充分に発揮することが可能になる。
As described above, according to the present invention, the bottom of the valve part of the umbrella part is formed with a bottomed hole that connects to the space filled with the cooling liquid, so that the heat of the umbrella part is efficiently converted into the cooling liquid. This allows the cooling effect to be fully exerted.

また本考案によれば、傘部17に、下方に拡つ
た第1空間24を形成し、この第1空間24に連
なる有底孔27,28を斜め下方に放射状に、か
つ周方向に間隔をあけて形成するようにしたの
で、作動液26が、前記シエーカー効果によつて
充分な熱放散が行われ、傘部17が充分に冷却さ
れる。
Further, according to the present invention, the first space 24 expanding downward is formed in the umbrella portion 17, and the bottomed holes 27 and 28 connected to the first space 24 are arranged diagonally downward radially and at intervals in the circumferential direction. Since the opening is formed, sufficient heat is dissipated from the working fluid 26 by the sheaker effect, and the umbrella portion 17 is sufficiently cooled.

また本考案では、傘部17と弁軸18とは、傘
部17のシール面23よりも上方位置で固定され
ているので、その固定位置が高温度になることが
防がれる。したがつて傘部17と弁軸18との固
定を確実に行うことができる。このような固定
は、たとえば溶接であつてもよく、その場合、前
記固定位置で運転中の高温度に起因した熱応力が
生じることが防がれ、長寿命となる。
Further, in the present invention, since the umbrella portion 17 and the valve stem 18 are fixed at a position above the sealing surface 23 of the umbrella portion 17, the temperature at the fixed position is prevented from becoming high. Therefore, the umbrella portion 17 and the valve stem 18 can be securely fixed. Such fixing may be, for example, by welding, in which case thermal stresses due to high temperatures during operation are prevented from occurring in the fixing position, resulting in a long service life.

さらにまた本考案では、有底孔27,28の軸
線の延長線は、第1空間24の開口端内にあり、
これによつて有底孔27,28をドリルによつて
穿孔することができる。そのため生産性が良好で
ある。
Furthermore, in the present invention, the extension line of the axes of the bottomed holes 27 and 28 is within the open end of the first space 24,
This allows the bottomed holes 27 and 28 to be drilled with a drill. Therefore, productivity is good.

また本考案では、このドリルによつて穿孔され
る有底孔27,28が形成されることによつて、
傘部17におけるシール面23付近の強度を向上
することができるという優れた効果が達成され
る。
In addition, in the present invention, by forming the bottomed holes 27 and 28 drilled by this drill,
An excellent effect is achieved in that the strength near the sealing surface 23 in the umbrella portion 17 can be improved.

しかもまた本考案では、有底孔27,28の上
端部は、作動液26の液面よりも下方にあり、こ
れによつて有底孔27,28内には作動液26が
充満され、それらの有底孔27,28内で作動液
26が蒸発してしまうことが防がれる。このこと
によつてもまた傘部17を充分に冷却することが
可能となる。
Moreover, in the present invention, the upper ends of the bottomed holes 27, 28 are located below the liquid level of the hydraulic fluid 26, so that the bottomed holes 27, 28 are filled with the hydraulic fluid 26, and This prevents the working fluid 26 from evaporating within the bottomed holes 27 and 28. This also makes it possible to sufficiently cool the umbrella section 17.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は先行技術の断面図、第2図は本考案の
一実施例の断面図、第3図は傘部17の平面図、
第4図は傘部17の有底孔27,28を形成する
工程を示す断面図である。 16……排気弁、17……傘部、17a……弁
底、18……弁軸、24,25……空間、26…
…作動液、27,28……有底孔。
FIG. 1 is a sectional view of the prior art, FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of the umbrella portion 17.
FIG. 4 is a sectional view showing the process of forming the bottomed holes 27 and 28 of the umbrella portion 17. 16... Exhaust valve, 17... Umbrella portion, 17a... Valve bottom, 18... Valve stem, 24, 25... Space, 26...
...Hydraulic fluid, 27, 28...Bottomed hole.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 傘部17と、その傘部17に固定される弁軸1
8とを有する弁体16を、ブツシユ19によつて
案内する内燃機関の排気弁装置において、 傘部17に、下方に拡つた第1空間14を形成
し、 弁軸18には、第1空間24に連なりブツシユ
19によつて案内される部分にわたつて延びる第
2空間25を形成し、 第1空間24の底部に、作動液26を封入し、 傘部17のシール面23よりも上方位置で、傘
部17と弁軸18とが固定され、 傘部17には、第1空間24に連なり斜め下方
に放射状に延びる有底孔27,28が周方向に間
隔をあけて形成され、 前記有底孔27,28の軸線の延長線は、第1
空間24の開口端内にあり、 有底孔27,28の上端部は作動液26の液面
よりも下方にあることを特徴とする内燃機関の排
気弁装置。
[Claims for Utility Model Registration] Umbrella portion 17 and valve stem 1 fixed to the umbrella portion 17
In an exhaust valve device for an internal combustion engine in which a valve body 16 having a valve body 8 is guided by a bush 19, a first space 14 expanding downward is formed in the umbrella portion 17, and a first space is formed in the valve stem 18. A second space 25 is formed which is continuous with 24 and extends over a portion guided by the bush 19, and a working fluid 26 is sealed in the bottom of the first space 24, and the second space 25 is located above the sealing surface 23 of the umbrella part 17. The umbrella part 17 and the valve stem 18 are fixed, and the umbrella part 17 is formed with bottomed holes 27 and 28 that are connected to the first space 24 and extend diagonally downward radially at intervals in the circumferential direction. The extension line of the axes of the bottomed holes 27 and 28 is the first
An exhaust valve device for an internal combustion engine, wherein the exhaust valve device is located within the open end of the space 24, and the upper ends of the bottomed holes 27 and 28 are located below the liquid level of the working fluid 26.
JP17906183U 1983-11-18 1983-11-18 Internal combustion engine exhaust valve device Granted JPS6087314U (en)

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JP17906183U JPS6087314U (en) 1983-11-18 1983-11-18 Internal combustion engine exhaust valve device

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JP17906183U JPS6087314U (en) 1983-11-18 1983-11-18 Internal combustion engine exhaust valve device

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JPS6087314U JPS6087314U (en) 1985-06-15
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