JPH0220411Y2 - - Google Patents
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- JPH0220411Y2 JPH0220411Y2 JP14157283U JP14157283U JPH0220411Y2 JP H0220411 Y2 JPH0220411 Y2 JP H0220411Y2 JP 14157283 U JP14157283 U JP 14157283U JP 14157283 U JP14157283 U JP 14157283U JP H0220411 Y2 JPH0220411 Y2 JP H0220411Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は、内燃機関のバルブ装置に関する。[Detailed explanation of the idea] (b) Industrial application fields This invention relates to a valve device for an internal combustion engine.
(ロ) 従来技術
従来のバルブ装置としては、例えば第1図に示
すようなものがある(日産自動車(株)昭和56年10月
発行「CA系エンジン整備要領書1981」)。インテ
ークバルブ、エキゾーストバルブともに同様な動
きをするので、説明ではインテークバルブのみを
示す。この第1図はインテーク側を示し、バルブ
ガイド101はシリンダヘツド103とは別体で
構成され、圧入によつてシリンダヘツド103に
固定されている。バルブガイド101の軸心部に
は全長に渡つて一様な内径を有するガイド孔10
5が形成され、ガイド孔105にはインテークバ
ルブ107の中実のバルブステム109が支持さ
れている。ガイド孔105とバルブステム109
との間には20〜50μmの間隙が形成され、バルブ
ステム109はガイド孔105に摺動自在にガイ
ドされる。そしてインテークバルブ107の傘部
111のシート当り面113は、吸気口115の
バルブシート117に当接し、バルブステム10
9の頭部119には、ロツカアーム121の一端
が対向している。ロツカアーム121はロツカシ
ヤフト123に揺動自在に支持され、ロツカアー
ム121の他端にはカム125が当接されてい
る。127はバルブスプリング、129はバルブ
スプリングリテーナである。(b) Prior Art An example of a conventional valve device is the one shown in Fig. 1 (``CA Engine Maintenance Manual 1981'' published by Nissan Motor Co., Ltd., October 1981). Since both the intake valve and exhaust valve operate in the same way, only the intake valve will be shown in the explanation. FIG. 1 shows the intake side, and the valve guide 101 is constructed separately from the cylinder head 103 and is fixed to the cylinder head 103 by press fitting. A guide hole 10 having a uniform inner diameter over the entire length is provided at the axial center of the valve guide 101.
5 is formed, and a solid valve stem 109 of an intake valve 107 is supported in the guide hole 105. Guide hole 105 and valve stem 109
A gap of 20 to 50 μm is formed between them, and the valve stem 109 is slidably guided in the guide hole 105. Then, the seat contact surface 113 of the umbrella portion 111 of the intake valve 107 contacts the valve seat 117 of the intake port 115, and the valve stem 10
One end of a rocker arm 121 is opposed to the head 119 of 9. The rocker arm 121 is swingably supported by a rocker shaft 123, and a cam 125 is in contact with the other end of the rocker arm 121. 127 is a valve spring, and 129 is a valve spring retainer.
そして、機関運転時にはカム125の回転によ
りロツカアーム121がロツカシヤフト123を
中心に揺動され、ロツカアーム121の一端がバ
ルブステム109の頭部119を押圧するとバル
ブステム109がバルブガイド101のガイド孔
105にガイドされつつ第1図中下方へ摺動し、
吸気口115が開かれる。 During engine operation, the locker arm 121 is swung around the locker shaft 123 by the rotation of the cam 125, and when one end of the locker arm 121 presses the head 119 of the valve stem 109, the valve stem 109 is guided into the guide hole 105 of the valve guide 101. while sliding downward in Figure 1,
Intake port 115 is opened.
ところで、このような従来のものでは、ロツカ
アーム121の一端がバルブステム109の頭部
119に当たるときに、ロツカアーム121の一
端の打撃力Fの方向が第1図矢印のようにバルブ
ステム109の軸心方向からずれたものとなつて
いる。このため、打撃力Fの分力がバルブステム
109の軸心に対して直角方向にも作用し、第2
図太線Aのようなバルブステム109の曲げ振動
が誘起される。このような振動が誘起されると、
バルブステム109によりバルブガイド101の
ガイド孔105の軸心方向中間部が打撃される。
この打撃による振動がシリンダヘツド103を介
して図外のロツカカバやシリンダブロツクへと伝
達され、特に低周波領域(第3図中斜線領域)の
バルブステム109の曲げ1次振動に起因するも
のが騒音上問題となつていた。 By the way, in such a conventional device, when one end of the locking arm 121 hits the head 119 of the valve stem 109, the direction of the impact force F of the one end of the locking arm 121 is aligned with the axis of the valve stem 109 as shown by the arrow in FIG. It has become deviated from its direction. Therefore, a component of the impact force F also acts in a direction perpendicular to the axis of the valve stem 109, and the second
Bending vibration of the valve stem 109 as shown by the thick line A in the figure is induced. When such vibrations are induced,
The axially intermediate portion of the guide hole 105 of the valve guide 101 is struck by the valve stem 109 .
Vibrations caused by this impact are transmitted to the rocker cover and cylinder block (not shown) via the cylinder head 103, and vibrations caused by the primary bending vibration of the valve stem 109 in the low frequency range (shaded area in Figure 3) in particular generate noise. This was becoming a problem.
これに対してロツカアーム121の打撃力Fの
方向がバルブステム109の軸心に一致するよう
にロツカシヤフト123をセツトすることが本出
願人により先に出願されている。 On the other hand, the present applicant has previously proposed setting the rocker shaft 123 so that the direction of the impact force F of the rocker arm 121 coincides with the axis of the valve stem 109.
しかしながらこの場合にはロツカシヤフト12
3を第1図中上方へずらしてセツトしなければな
らなくなり、コンパクト化を考慮に入れなければ
ならない場合には必ずしも適しているとは言えな
い。 However, in this case, the lock shaft 12
3 has to be set upward in FIG. 1, which is not necessarily suitable when compactness must be taken into consideration.
また、バルブステム109が中実であるため、
慣性質量が大きく、機関の高回転化に不利である
と共に、バルブステム109のバルブ1次振動に
よるシリンダヘツド103側への加振力が大きく
なり振動伝達を助長するという問題点があつた。 In addition, since the valve stem 109 is solid,
The inertial mass is large, which is disadvantageous for increasing the rotation speed of the engine, and there is a problem in that the excitation force exerted on the cylinder head 103 side by the valve primary vibration of the valve stem 109 becomes large, which promotes vibration transmission.
(ハ) 考案の目的
この考案は上記の問題点に鑑み創案されたもの
で、バルブのみの簡単な改良によつて機関のコン
パクト化を損なわずに振動、騒音の低減を図るこ
とができ、しかも機関の高回転化に有利なバルブ
装置を提供するものである。(c) Purpose of the invention This invention was devised in view of the above-mentioned problems, and it is possible to reduce vibration and noise without compromising the compactness of the engine by simply improving the valve. The present invention provides a valve device that is advantageous for increasing engine speed.
(ニ) 考案の構成
この目的を達成するためにこの考案は、内燃機
関のシリンダヘツドに設けられたガイド孔に、軸
心方向へ摺動自由に支持されたバルブステムを有
するバルブ装置において、前記バルブステムの曲
げ1次振動の節と略一致する上下の大径部間に逃
げ部を設け、前記バルブステムの少なくとも一部
を中空に形成したものである。(d) Structure of the invention In order to achieve this object, this invention provides a valve device having a valve stem slidably supported in the axial direction in a guide hole provided in a cylinder head of an internal combustion engine. A relief portion is provided between the upper and lower large diameter portions that substantially coincide with nodes of primary bending vibration of the valve stem, and at least a portion of the valve stem is formed hollow.
(ホ) 実施例
以下、第4図に基づきこの考案の一実施例を詳
細に説明する。(e) Embodiment An embodiment of this invention will be described below in detail based on FIG.
第4図は第1図と同様に吸気側を示し、第1図
の場合と同様に配置されたバルブガイド1、シリ
ンダヘツド3、ガイド孔5、インテークバルブ
7、バルブステム9、傘部11、シート当り面1
3、吸気口15、バルブシート17、頭部19、
ロツカアーム21、ロツカシヤフト23、カム2
5、バルブスプリング27、バルブスプリングリ
テーナ29を示している。 FIG. 4 shows the intake side similarly to FIG. 1, and the valve guide 1, cylinder head 3, guide hole 5, intake valve 7, valve stem 9, umbrella portion 11, arranged in the same manner as in FIG. Seat surface 1
3, intake port 15, valve seat 17, head 19,
Rotsuka arm 21, Rotsuka shaft 23, cam 2
5, a valve spring 27 and a valve spring retainer 29 are shown.
前記インテークバルブ7は第5図に示すように
形成され、軸心方向中間部に逃げ部31が設けら
れている。逃げ部31は上下の大径部9a,9b
をもつて構成されており、大径部9a,9bはイ
ンテークバルブ7開作動時の衝撃による曲げ1次
振動の節と略一致している。大径部9a,9bの
両端はアール状に形成され、バルブガイド1に対
するかじりが起こらないようになつている。さら
に、インテークバルブ7のバルブステム9は中空
に形成され、軽量化が図られている。中空にした
バルブステム9の肉厚t(mm)は、中実の場合に
比較して共振周波数f(Hz)が低下しないように
選択するのが望ましく、計算結果によればバルブ
ステム9の外径を≒7mmとすると第6図のように
t≒1.0mm以上にとるとよい。 The intake valve 7 is formed as shown in FIG. 5, and is provided with a relief portion 31 at an axially intermediate portion. The relief portion 31 is the upper and lower large diameter portions 9a and 9b.
The large diameter portions 9a and 9b substantially coincide with the nodes of the primary bending vibration caused by the impact when the intake valve 7 is opened. Both ends of the large diameter portions 9a, 9b are formed in a rounded shape to prevent galling against the valve guide 1. Furthermore, the valve stem 9 of the intake valve 7 is formed hollow to reduce weight. It is desirable to select the wall thickness t (mm) of the hollow valve stem 9 so that the resonant frequency f (Hz) does not decrease compared to the case where the valve stem 9 is solid. When the diameter is ≒7 mm, it is preferable to set t≒1.0 mm or more as shown in Fig. 6.
次に上記一実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be explained.
機関運転時には第1図の場合と同様にしてイン
テークバルブ7が開作動して吸気口15が開かれ
る。インテークバルブ7の開作動に際し、バルブ
ステム9の頭部19がロツカアーム21の一端に
よつて打撃されると第1図の場合と同様にしてバ
ルブステム9自身に第3図のような曲げ振動が励
起される。この場合、バルブステム9の振幅は、
大径部9a,9bの存在による振動の節における
剛性アツプによつて第5図破線Aから実線Bのよ
うに減少される。従つて、大径部9a,9bはイ
ンテークバルブ7開作動時の打撃による曲げ1次
振動の節と略一致していることにより、バルブス
テム9は逃げ部31内で振動するものとなり、バ
ルブガイド1に当たることがない。このため特に
騒音上問題となる低周波領域での曲げ1次振動に
起因する振動が図外のロツクカバやシリンダブロ
ツクに伝達されることが少ない。ついで、ロツカ
アームの押圧を介しバルブステム9が摺動して
も、大径部9a,9bがバルブステム9の振動の
節であることは変わらないため、インテークバル
ブ7開作動時以外でも、振動伝達を防止すること
ができる。さらにバルブステム9が中空であるこ
とより慣性質量が低減され、機関の高回転化に有
利である。バルブガイド1のガイド孔5に対し、
バルブステム9は大径部9a,9bで摺動するた
め、接触面積が小さく、接触抵抗が小さくなるか
らガイド孔5と大径部9a,9bとのバランスを
従来に比べて小さくすることができ、がた付きに
よる振動も低減するることができる。大径部9
a,9b両端はアール状に形成されていると共
に、摺動に際し大径部9a,9bが常にガイド孔
5に摺接するから、ガイド孔5に対するかじりを
生ずることが少なく、円滑に摺動することができ
る。 When the engine is operating, the intake valve 7 is opened and the intake port 15 is opened in the same manner as in FIG. When the head 19 of the valve stem 9 is struck by one end of the rocker arm 21 when the intake valve 7 is opened, the valve stem 9 itself undergoes bending vibration as shown in FIG. 3, similar to the case shown in FIG. Excited. In this case, the amplitude of the valve stem 9 is
Due to the presence of the large-diameter portions 9a and 9b, the stiffness increases at the vibration nodes, and the stiffness decreases from the broken line A to the solid line B in FIG. Therefore, since the large diameter portions 9a and 9b substantially coincide with the nodes of the primary bending vibration caused by the impact when the intake valve 7 is opened, the valve stem 9 vibrates within the relief portion 31, and the valve guide It never hits 1. For this reason, vibrations caused by primary bending vibrations in the low frequency range, which are particularly problematic in terms of noise, are less likely to be transmitted to the lock cover and cylinder block (not shown). Next, even if the valve stem 9 slides due to the pressure of the rocker arm, the large diameter portions 9a and 9b are still vibration nodes of the valve stem 9, so vibrations are transmitted even when the intake valve 7 is not opened. can be prevented. Furthermore, since the valve stem 9 is hollow, the inertial mass is reduced, which is advantageous for increasing the engine speed. For the guide hole 5 of the valve guide 1,
Since the valve stem 9 slides on the large diameter parts 9a and 9b, the contact area is small and the contact resistance is small, so the balance between the guide hole 5 and the large diameter parts 9a and 9b can be made smaller than before. , vibrations caused by rattling can also be reduced. Large diameter part 9
Both ends a and 9b are formed in a rounded shape, and the large diameter portions 9a and 9b always slide against the guide hole 5 during sliding, so that galling against the guide hole 5 is less likely to occur and smooth sliding can be achieved. Can be done.
バルブステム9に曲げ振動が励起されると傘部
11の振動によつてシート当り面13への入力が
あるように見えるが、この場合インテークバルブ
7が開作動時であるため前記入力はない。 When bending vibration is excited in the valve stem 9, it appears that there is an input to the seat contact surface 13 due to the vibration of the umbrella portion 11, but in this case, since the intake valve 7 is in the opening operation, there is no input.
第7図は他の実施例に係るインテークバルブ7
を示し、大径部9a,9bが別部材で中実に構成
され、フラツシユバツト溶接で接合するように
し、製造容易にしたものである。他の構成は上記
一実施例と同一であるため同符号をもつて示し、
説明を省略する。 FIG. 7 shows an intake valve 7 according to another embodiment.
The large diameter portions 9a and 9b are solidly constructed as separate members, and are joined by flash butt welding to facilitate manufacturing. Since the other configurations are the same as those of the above embodiment, they are denoted by the same reference numerals.
The explanation will be omitted.
なお、バルブガイド1はシリンダヘツド3に対
して別部材とすることなく、シリンダヘツド3に
直接形成することもできる。さらに排気側のエキ
ゾーストバルブの支持にも適用できる。この考案
はスイングアーム式のもの等にも応用することが
できる。 Note that the valve guide 1 can also be formed directly on the cylinder head 3 without forming it as a separate member from the cylinder head 3. Furthermore, it can also be applied to support the exhaust valve on the exhaust side. This idea can also be applied to swing arm types.
(ヘ) 考案の効果
以上より明らかなようにこの考案の構成によれ
ば、バルブ開作動時にバルブステムの頭部が打撃
され、バルブステムに曲げ力が作用して曲げ振動
が誘起されても、ガイド孔への当りを逃げ部によ
り逃げることができ、騒音上特に問題となる曲げ
1次振動に起因する機関の振動、騒音の低減を図
ることができると共にバルブステムが中空に形成
されているため、慣性質量が小さく、機関の高回
転化を図ることもできる。しかも、逃げ部をバル
ブステムに設けることにより、バルブステムの摺
動中にもガイド孔への当りを逃げることが可能に
なると共に、ガイド孔とバルブステムとの間のか
じりをなくすことが可能である。また、ガイド孔
側の特別の加工を必要としないから、ガイド孔を
シリンダヘツドに直接的に形成するようなことも
容易である。さらにバルブステムの振動振幅が小
さいことから、大きな逃げ部を必要とすることも
なく、その上他の部品の配置等を変更する必要が
なく、機関のコンパクト化を損なうようなことも
ない。(f) Effects of the invention As is clear from the above, according to the configuration of this invention, even if the head of the valve stem is hit during the valve opening operation, bending force acts on the valve stem and bending vibration is induced. The relief part allows the relief part to escape from hitting the guide hole, reducing engine vibration and noise caused by primary bending vibration, which is a particular noise problem, and because the valve stem is hollow. , the inertial mass is small, and the engine can rotate at high speeds. Moreover, by providing a relief part in the valve stem, it is possible to escape from hitting the guide hole while the valve stem is sliding, and it is also possible to eliminate galling between the guide hole and the valve stem. be. Further, since no special machining is required on the guide hole side, it is easy to form the guide hole directly on the cylinder head. Furthermore, since the vibration amplitude of the valve stem is small, there is no need for a large relief part, and there is no need to change the arrangement of other parts, and the compactness of the engine is not compromised.
第1図は従来例に係る縦断面図、第2図は同作
用説明図、第3図はバルブステムの曲げ振動特性
図、第4図はこの考案の実施例に係る縦断面図、
第5図はインテークバルブの縦断面図、第6図は
肉厚に対する共振周波数の変化を示すグラフ、第
7図は他の実施例に係るインテークバルブの縦断
面図である。
1……バルブガイド、3……シリンダヘツド、
5……ガイド孔、7……インテークバルブ、9…
…バルブステム、31……逃げ部。
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the conventional example, Fig. 2 is an explanatory view of the same operation, Fig. 3 is a bending vibration characteristic diagram of the valve stem, and Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the embodiment of this invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an intake valve, FIG. 6 is a graph showing changes in resonance frequency with respect to wall thickness, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an intake valve according to another embodiment. 1... Valve guide, 3... Cylinder head,
5... Guide hole, 7... Intake valve, 9...
...Valve stem, 31... Relief part.
Claims (1)
孔に、軸心方向へ摺動自由に支持されたバルブス
テムを有するバルブ装置において、前記バルブス
テムの曲げ1次振動の節と略一致する上下の大径
部間に逃げ部を設け、前記バルブステムの少なく
とも一部を中空に形成したことを特徴とするバル
ブ装置。 In a valve device having a valve stem slidably supported in the axial direction in a guide hole provided in a cylinder head of an internal combustion engine, the valve stem has a large diameter at the top and bottom that substantially coincides with a node of primary bending vibration of the valve stem. A valve device characterized in that a relief portion is provided between the portions, and at least a portion of the valve stem is formed hollow.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14157283U JPS6049207U (en) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | valve device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP14157283U JPS6049207U (en) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | valve device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6049207U JPS6049207U (en) | 1985-04-06 |
JPH0220411Y2 true JPH0220411Y2 (en) | 1990-06-04 |
Family
ID=30316602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP14157283U Granted JPS6049207U (en) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | valve device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6049207U (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010041337A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | 日鍛バルブ株式会社 | Hollow poppet valve and its production process |
US11300018B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-04-12 | Nittan Valve Co., Ltd. | Hollow exhaust poppet valve |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020169586A (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | マツダ株式会社 | Valve gear for engine |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP14157283U patent/JPS6049207U/en active Granted
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Also Published As
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