JPS5939127Y2 - 内燃機関の排気用ポペツト弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関の排気弁を、運転温度を低く保て
るよう改良したものである。

従来の排気弁は、有効な放熱手段を有しないので、最高
６００℃にも達する高温になる。

このため、弁の腐食が着るしく促進され、短期間のうち
に弁の機能が失われることが多い。

この考案は、かかる従来の弁の問題を除去することを目
的とするものであり、その特徴を１．内燃機関の排気用
ポペット弁において、バルブステム内にその軸線に沿っ
てヒートパイプを埋め込み、その一端はバルブヘッドに
達せしめ、他端はバルン フステムの端部に取り付けた放熱器に接続し、この加熱
器は、周りに放熱フィンが形成されており、かつ、ヒー
トパイプを包んでバルブステム内に延びる挿入部を有し
、一方、バルブを閉位置に付勢するバルブスプリングの
受けを、放熱器より内側においてバルブステムに取り付
けたことにある。

この考案によれば、バルブヘッドに侵入した熱が、ヒー
トパイプさらにこれに接続する放熱器の放熱フィンを経
て、外部に効率的に放熱される。

ナオ、放熱部は挿入部を有するので、ヒートパイプとの
接触面積が大きくでき、その間の熱移動が促進される。

ハ／Ｌ／ブヘッドに侵入した熱は、同時に、ヒートパイ
プを通ってバルブステムに達し、さらに、これを支持し
ているバルブガイドを経て、機関本体に逃げ去る。

このように、この考案のポペット弁では、ヘッド部に侵
入して来る熱を外部に効率よく逃がすことができるので
、その温度を運転中低く保持することが可能である。

このため、弁の腐食が抑えられ、長い寿命が得られる。

また、はね受けを放熱器より内側でバルブステムに取り
付けるようにしたので、たとえ放熱器がステムから欠は
落ちても、バルブがシリンダ内に脱落するようなことに
はならない。

ヒートパイプは、よく知られているように、毛管構造体
であるウィックを内壁に添わせた細長い密閉容器に、作
動流体を入れ、残りの空間を抽気したもので、作動流体
の相変化により熱の移動が効率よく行われる。

なお、排気弁は通常、ヘッドを下にステムを上にして略
垂直にして用いるので、その中に埋め込まれたヒートパ
イプは、下が蒸発部、上が凝縮部になる。

したがってこの場合、液相の作動流体は、凝縮部から蒸
発部に重力で移動することができるので、ウィックがな
くとも同様の効果が得られる。

実用新案登録請求の範医でヒートパイプと称されるもの
は、このようにウイツりを有しないものをも包含する。

なお、放熱器は空冷だげでなく、水または油伶にするこ
とも、この考案の範囲内で可能である。

次に、この考案の実施例を図面に従って説明すると、図
示のディーゼル機関の排気弁１は、この種のものに通常
用いられているポペット弁であって、バルブシート２に
着座する傘状のバルブヘッド１ａと、これから延びるス
テム１ｂからなり、ステムは、シリンダ３０頭部に設け
られた円筒形のバルブガイド４の中に上下に摺動できる
よう支持されている。

また、バルブステム１ｂの上部には、溝１ｃに嵌合した
２つ割りのコツタ５を介して、つば状のばわ受げ６が取
り付けてあり、これとシリンダ３０頭部の間にバルブス
プリング７を縮設して、排気弁１を上方、すなわち閉位
置に付勢している。

排気弁１をピストン（図示しない）の動きに応じて開閉
するために、従来装置と同様に、ロッカーアーム８、ブ
ツシュロッド９等が設けられている。

なお、１０はシリンダライナ、１１はウォータジャケッ
ト、１２は排気路である。

この排気弁１には、その中心線上に孔１３があげてあり
、これにヒートパイプが密嵌されている。

そして、ヒートパイプのｆ端はバルブヘット１ａに達し
ており、上端は、バルブステム１ｂの上端に取り付けた
放熱器１５に接続されている。

孔１３の壁面とヒートパイプ１４０間に工作上やむを得
ず生ずるわずかのすき間には、油等熱伝導率のよい物質
を充てんしておくのが好ましい。

この実施例では、ヒートパイプ１４の作動流体に水を用
いており、また、凝縮部が上で蒸発部が下になるので、
ウィックのないヒートパイプを使用している。

前記放熱器１５は、外部との間の熱抵抗を小さくするた
め、周りに放熱フィン１５ａを形成しである。

放熱器１５の材質には、アルミニュームや銅またはこれ
らの合金などの熱伝導率の太きなものが好ましい。

しかしこの実施例では、放熱器１５に銅を用いることに
より、ロッカーアーム８からの圧縮力に充分耐えられる
ようにすると共に、その頂面にステライト層１５ｂが溶
着できるようにし、これでロッカーアーム８の摺接によ
る摩耗を防いでいる。

この放熱器１５には、雄ねしを切った円筒状の挿入部１
５ｃが一体に形成されており、これをバルブステム１ｂ
の端部に設けたわし孔１６にねじ込んで、放熱器をステ
ム上に支持Ｉ−でいる。

このように挿入部を設けると、放熱部１５とヒートパイ
プの接触面積が大きく取れて都合がよい。

なお、実施例では、ステム１ｂにねし込んだ放熱器１５
を、さらに、ステムに溶接して充分な接続が得られるよ
うにしている。

排気弁１は以上のように構成されるので、バルブヘッド
１ａ［侵入した熱は、ヒートパイプ１４を通じて放熱器
１５に伝わり、これから空気中に逃げ去る。

同時に、バルブヘッドの熱は、ヒートパイプを介してバ
ルブステム１ｂ（／Ｃも伝わり、これを含んでいるバル
ブガイド４から機関本体に逃げる。

このように、侵入して来る熱を効率よく外部に逃がすこ
とができるので、バルブヘッド１ａの運転温度は、従来
のものより低く保たれる。

また、ばね受げ６は、放熱器１５とは無関係に、それよ
り下側でバルブステム１ｂに取り付けられているので、
たとえ放熱器がステムから欠は落ちても、排気弁１がシ
リンダ３内に脱げ落ちることはない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示す、ディーゼル機関の上
部断面図である。 １・・・ｍ魚介、１ ａ・・・バルブヘッド、１ｂ・・
・バルブステム、２・・・バルブシート、４・・・バル
ブガイド、６・・・ばね受げ、７・・・バルブスプリン
グ、１４・−・ヒートパイプ、１５・・・放熱器、１５
ａ・・・放熱フィン、１５ｃ・・・挿入部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バルブステム内にその軸線に沿ってヒートパイプを埋め
   込み、その一端はバルブヘッドに達せしめ、他端は前記
   バルブステムの端部に取り付けた放熱器に接続し、この
   放熱器は、周囲に放熱フィンが形成されており、かつ、
   前記ヒートパイプを包むようにして前記バルブステム内
   に延びる挿入部を有し、一方、当該ポペット弁を閉位置
   に付勢するバルブスプリングのはね受けを、前記放熱器
   より内側において前記バルブステムに取り付けたことを
   特徴とする、内燃機関の排気用ポペット弁