JPH04295110A - 内燃機関用中空弁 - Google Patents
内燃機関用中空弁Info
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸排気弁と
して使用される中空弁に係り、特に、弁体の重量を軽減
させた中空弁に関する。
して使用される中空弁に係り、特に、弁体の重量を軽減
させた中空弁に関する。
【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、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、弁体がおどるなどして出力低下を
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、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、弁体がおどるなどして出力低下を
招く。
【０００３】このような観点から、弁体の軸部側を軽量
なチタン材としたり（例えば特開昭６２−４１９０８号
公報参照）、その反対に傘部側をチタン材（例えば実開
昭６３−１７１６０４号公報参照）とするなどして軽量
化を図る試みがなされている。
なチタン材としたり（例えば特開昭６２−４１９０８号
公報参照）、その反対に傘部側をチタン材（例えば実開
昭６３−１７１６０４号公報参照）とするなどして軽量
化を図る試みがなされている。
【０００４】しかし、これらの軽量材を接合した弁にお
いては、従来からの鋼材により製作した弁に比べては軽
量化が図れるものの、弁体全体が中実材により成形され
ているため、軽量化には限度がある。
いては、従来からの鋼材により製作した弁に比べては軽
量化が図れるものの、弁体全体が中実材により成形され
ているため、軽量化には限度がある。
【０００５】そこで、弁体の一層の軽量化を図るため、
弁頭部である傘部と軸部に中空孔を穿設した中空弁が種
々提案されている（例えば実開昭６２−１０２８０６号
公報、実開昭６３−１５１９１１号公報参照）。
弁頭部である傘部と軸部に中空孔を穿設した中空弁が種
々提案されている（例えば実開昭６２−１０２８０６号
公報、実開昭６３−１５１９１１号公報参照）。
【０００６】一般に、これらの中空弁は、中空孔を閉塞
するため、及び軸部の強度を確保するため、コッタ溝を
有する端末部材を、弁頭部側と同じ耐熱鋼や合金鋼の中
実材により製作し、これを、中空孔があけられた軸部の
端面に接合して製造される。
するため、及び軸部の強度を確保するため、コッタ溝を
有する端末部材を、弁頭部側と同じ耐熱鋼や合金鋼の中
実材により製作し、これを、中空孔があけられた軸部の
端面に接合して製造される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、軸部の
端末を、弁頭部側と同じ耐熱鋼や合金鋼からなるもとし
た中空弁においては、弁体の軽量化には限度があるため
、弁作動時の慣性力を十分に減少させることはできず、
弁の運動限界並びにエンジンの許容回転数の向上はあま
り期待できなかった。
端末を、弁頭部側と同じ耐熱鋼や合金鋼からなるもとし
た中空弁においては、弁体の軽量化には限度があるため
、弁作動時の慣性力を十分に減少させることはできず、
弁の運動限界並びにエンジンの許容回転数の向上はあま
り期待できなかった。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、軸部の端末部材を軽量材
とすることにより、弁体の重量をより一層軽減しうるよ
うにした、内燃機関用中空弁を提供することにある。
で、その目的とするところは、軸部の端末部材を軽量材
とすることにより、弁体の重量をより一層軽減しうるよ
うにした、内燃機関用中空弁を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、一端に傘部
が連設され、かつ中空孔が穿設されている軸部の他端で
あって、かつ少なくとも弁作動時にバルブガイドの軸端
側より突出する端部に、端末部材を接合してなり、かつ
前記軸部を耐熱鋼とするとともに、端末部材を耐熱鋼よ
り軽い低比重材料からなるものとすることにより達成す
ることができる。 低比重材料としては、チタン、チ
タン合金、アルミニウム合金を用いるのがよい。
が連設され、かつ中空孔が穿設されている軸部の他端で
あって、かつ少なくとも弁作動時にバルブガイドの軸端
側より突出する端部に、端末部材を接合してなり、かつ
前記軸部を耐熱鋼とするとともに、端末部材を耐熱鋼よ
り軽い低比重材料からなるものとすることにより達成す
ることができる。 低比重材料としては、チタン、チ
タン合金、アルミニウム合金を用いるのがよい。
【００１０】
【作用】本発明によると、弁体の総重量が減少するので
、弁作動時の慣性力を小さくすることができる。
、弁作動時の慣性力を小さくすることができる。
【００１１】
【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
すもので、一端（下端）に傘部（１）が連設され、かつ
傘部（１）付近から端末までに亘って、中心軸線上に中
空孔（２）が穿設されている軸部（３）と、その開口端
面に接合された端末部材（４）とからなっている。 【００１２】なお、軸部（３）と端末部材（４）との接
合部は、後記する理由により、弁作動時において常時バ
ルブガイド（Ｇ）と摺接する部分よりも上方とするのが
好ましい。
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施例を示
すもので、一端（下端）に傘部（１）が連設され、かつ
傘部（１）付近から端末までに亘って、中心軸線上に中
空孔（２）が穿設されている軸部（３）と、その開口端
面に接合された端末部材（４）とからなっている。 【００１２】なお、軸部（３）と端末部材（４）との接
合部は、後記する理由により、弁作動時において常時バ
ルブガイド（Ｇ）と摺接する部分よりも上方とするのが
好ましい。
【００１３】上記中空孔（２）内には、その容積のほぼ
１／３程度の空隙部（５）を残して、冷却媒体である金
属ナトリウム（６）が封入されている。
１／３程度の空隙部（５）を残して、冷却媒体である金
属ナトリウム（６）が封入されている。
【００１４】（７）は、端末部材（４）の端部付近に形
成された、コッタ（図示略）係止用の環状凹溝である。
成された、コッタ（図示略）係止用の環状凹溝である。
【００１５】傘部（１）と一体をなす軸部（３）の材料
としては、例えばマルテンサイト系の耐熱鋼（ＳＵＨ３
）やオーステナイト系の耐熱鋼（ＳＵＨ３６）等が用い
られ、また端末部材（４）の材料としては、上記両耐熱
鋼よりも低比重で、かつ耐座屈性など、所要の機械的特
性を有するもの、例えば、チタン又はチタン合金や、ア
ルミニウム合金が用いられる。
としては、例えばマルテンサイト系の耐熱鋼（ＳＵＨ３
）やオーステナイト系の耐熱鋼（ＳＵＨ３６）等が用い
られ、また端末部材（４）の材料としては、上記両耐熱
鋼よりも低比重で、かつ耐座屈性など、所要の機械的特
性を有するもの、例えば、チタン又はチタン合金や、ア
ルミニウム合金が用いられる。
【００１６】軸部（３）と端末部材（４）との接合手段
は、後者がチタン又はチタン合金である場合には摩擦圧
接が適し、またアルミニウム合金である場合にはろう付
けが適している。
は、後者がチタン又はチタン合金である場合には摩擦圧
接が適し、またアルミニウム合金である場合にはろう付
けが適している。
【００１７】なお、端末部材（４）を、チタン合金やア
ルミニウム合金とした場合、その端面の耐摩耗性が不十
分となるおそれがあるので、端末部材（４）の外端面に
、耐摩耗性材料、例えばＣｏ系金属のステライトや焼入
硬化が可能なＳＵＨ３又はＳＵＨ１１等からなるチップ
材（８）を接合するのが好ましい。
ルミニウム合金とした場合、その端面の耐摩耗性が不十
分となるおそれがあるので、端末部材（４）の外端面に
、耐摩耗性材料、例えばＣｏ系金属のステライトや焼入
硬化が可能なＳＵＨ３又はＳＵＨ１１等からなるチップ
材（８）を接合するのが好ましい。
【００１８】次に、本発明の第２実施例を、図２を参照
して説明する。この実施例の中空弁は、前述の第１実施
例と同じ材料により成形した軸部（３）の中心軸線上に
、傘部（１）側がラッパ状に拡径する中空孔（９）を貫
設するとともに、前述の同様のチタン又はチタン合金、
アルミニウム合金により成形した端末部材（１０）にお
ける接合面側の中心軸線上に、上記中空孔（９）の小径
部と同径をなす有底孔（１１）を穿設し、かつ軸部（３
）の上部開口端と、端末部材（１０）の下部開口端とを
、中空孔（９）と有底孔（１１）が互いに整合するよう
にして接合したものである。
して説明する。この実施例の中空弁は、前述の第１実施
例と同じ材料により成形した軸部（３）の中心軸線上に
、傘部（１）側がラッパ状に拡径する中空孔（９）を貫
設するとともに、前述の同様のチタン又はチタン合金、
アルミニウム合金により成形した端末部材（１０）にお
ける接合面側の中心軸線上に、上記中空孔（９）の小径
部と同径をなす有底孔（１１）を穿設し、かつ軸部（３
）の上部開口端と、端末部材（１０）の下部開口端とを
、中空孔（９）と有底孔（１１）が互いに整合するよう
にして接合したものである。
【００１９】傘部（１）の表面（下端面）における大径
の開口部（１３）は、閉塞部材（１２）により閉塞され
ている。端末部材（１０）の外端には、前述の実施例と
同様のチップ材（８）を固着してある。
の開口部（１３）は、閉塞部材（１２）により閉塞され
ている。端末部材（１０）の外端には、前述の実施例と
同様のチップ材（８）を固着してある。
【００２０】上記各実施例の中空弁においては、いずれ
も軸部（３）の遊端側に、チタン合金やアルミニウム合
金等の低比重材料からなる端末部材（４）（１０）を設
けてあるので、従来の全てが鋼からなる中空弁に比して
、格段の軽量化が図れる。特に、第２実施例の中空弁で
は、端末部材（１０）の一部をも中空としてあるので、
一層軽量となる。
も軸部（３）の遊端側に、チタン合金やアルミニウム合
金等の低比重材料からなる端末部材（４）（１０）を設
けてあるので、従来の全てが鋼からなる中空弁に比して
、格段の軽量化が図れる。特に、第２実施例の中空弁で
は、端末部材（１０）の一部をも中空としてあるので、
一層軽量となる。
【００２１】また、軸部（３）の端末にのみ、薄厚のチ
ップ材（８）を使用しているので、質量増加を最小限と
して、軸端面の耐摩耗性を向上させることができる。
ップ材（８）を使用しているので、質量増加を最小限と
して、軸端面の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２２】一般にチタンやチタン合金、アルミニウム
合金は、溶射、メッキ等の表面処理なしでは耐摩耗性に
問題があり、かつそれらに対しての表面処理も難しい。
合金は、溶射、メッキ等の表面処理なしでは耐摩耗性に
問題があり、かつそれらに対しての表面処理も難しい。
【００２３】しかし、上記実施例においては、端末部材
（４）（１０）の接合部を、バルブガイド（Ｇ）よりも
上方としてあるため、バルブガイド（Ｇ）の摺接してい
る部分の耐摩耗性が損なわれる恐れはない。
（４）（１０）の接合部を、バルブガイド（Ｇ）よりも
上方としてあるため、バルブガイド（Ｇ）の摺接してい
る部分の耐摩耗性が損なわれる恐れはない。
【００２４】第１実施例において、傘部（１）の前端面
を、第２実施例と同様にラッパ状に拡径させるとともに
、端末部材（４）にも中空孔を穿設してもよい。
を、第２実施例と同様にラッパ状に拡径させるとともに
、端末部材（４）にも中空孔を穿設してもよい。
【００２５】また、第２実施例の中空孔（９）内に、冷
却媒体としての金属ナトリウム等を封入してもよい。
却媒体としての金属ナトリウム等を封入してもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、軸部端末を、低比重材
料からなるものとしてあるため、総重量が従来の中空弁
に比して著しく軽減され、弁作動時の運動限界が向上し
て、エンジンの許容回転数並びに最高出力を高めること
ができる。
料からなるものとしてあるため、総重量が従来の中空弁
に比して著しく軽減され、弁作動時の運動限界が向上し
て、エンジンの許容回転数並びに最高出力を高めること
ができる。
【００２７】また、端末部材の接合部をバルブガイドと
摺接する部分よりも上方としてあるため、耐摩耗性が損
なわれる恐れもない。
摺接する部分よりも上方としてあるため、耐摩耗性が損
なわれる恐れもない。
【図１】本発明の中空弁の第１実施例を示す縦断正面図
である。
である。
【図２】同じく第２実施例を示す縦断正面図である。
Claims (6)
- 【請求項１】 一端に傘部が連設され、かつ中空孔が
穿設されている軸部の他端であって、かつ少なくとも弁
作動時にバルブガイドの軸端側より突出する端部に、端
末部材を接合してなり、かつ前記軸部を耐熱鋼とすると
ともに、端末部材を耐熱鋼より軽い低比重材料からなる
ものとしたことを特徴とする内燃機関用中空弁。 - 【請求項２】 低比重材料が、チタン、チタン合金、
アルミニウム合金のいずれかである請求項１記載の内燃
機関用中空弁。 - 【請求項３】 端末部材に、軸部における中空孔と連
通する中空孔を設けてなる請求項１又は２記載の内燃機
関用中空弁。 - 【請求項４】 中空孔の一部に、冷却媒体を封入して
なる請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関用中
空弁。 - 【請求項５】 端末部材の外端面に、耐摩耗性材料か
らなるチップ材を固着してなる請求項（１）ないし（４
）のいずれかに記載の内燃機関用中空弁。 - 【請求項６】 軸部における中空孔が、傘部の内部ま
で延びていることを特徴とする請求項１ないし５のいず
れかに記載の内燃機関用中空弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285691A JP2789390B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 内燃機関用中空弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285691A JP2789390B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 内燃機関用中空弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295110A true JPH04295110A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2789390B2 JP2789390B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=13786002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285691A Expired - Fee Related JP2789390B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 内燃機関用中空弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789390B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006249996A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用バルブ機構 |
| CN102269025A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-12-07 | 江苏欧尔特气门有限公司 | 一种新型中空充钠气门 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2357326B1 (en) * | 2008-10-10 | 2015-07-08 | Nittan Valve Co., Ltd. | Hollow poppet valve and its production process |
| WO2019180806A1 (ja) | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 日鍛バルブ株式会社 | 排気用中空ポペットバルブ |
| EP3882438A4 (en) | 2018-11-12 | 2021-11-24 | Nittan Valve Co., Ltd. | METHOD OF MANUFACTURING AN MOTOR DISC VALVE |
| CN115697584A (zh) | 2020-03-30 | 2023-02-03 | 日锻株式会社 | 发动机的提升阀的制造方法 |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP8285691A patent/JP2789390B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006249996A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用バルブ機構 |
| CN102269025A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-12-07 | 江苏欧尔特气门有限公司 | 一种新型中空充钠气门 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2789390B2 (ja) | 1998-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |