JPS62291407A - セラミツク製バルブ保持構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、セラミックにより形成した吸１１１気用の
バルブをコッタを介して支える構造に関し、特にほこの
構造に改良を施したバルブ保持構造に関する。

［従来の技術］ エンジンの燃焼室の吸排気用のバルブは、近年では耐熱
性のセラミックにより形成されるようにしたものが提案
されている。この場合、バルブｂのステムＳは第７図に
示すように外地式の］ツタＣを介してリテーナｒにより
支持されている。このとき、リテーナｒの内径をステム
Ｓの外径に一致させてリテーナｒがステムＳに密着状態
になるようにしている。

［発明が解決しようとする問題点１ ところが、バルブｂｃｏｈ勅に伴いコッタＣＡまそれ自
身に固有の横効果によりステムＳに一層強固に食い込む
ようになるため特に、］ツタＣの鋭い形状のエツジ部ｅ
がステムＳに強く当接するようになる。このためエツジ
部ｅがステムＳに対して集中荷重を生じさせるようにな
リステムＳに亀裂Ｘが起こったり、破１０を来す不都合
がある。

この発明はこれらの問題点を解決すべくなされたもので
あり、バルブをセラミックで作り該バルブをコツタとい
った部材で支えながらもバルブに集中荷重が加わること
を回避できバルブの長寿命化に寄与でき、かかる貴重な
効果を奏しながらも構造が複雑化せず極く簡素な構造で
済みコスト的にも有利になるといった勝れたセラミック
製バルブ保持構造を提供することをその目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、エンジン燃焼室内の吸気または排気を行な
うセラミック製バルブにおいて、前記バルブを支持すべ
くステムにコツタを介して装着されたリテーナを供え、
該コツタの径寸法を前記ステムの径寸法よりも僅少差を
もって相対的に大となるように設定したことを特徴とす
る構成を採用しているものである。

［作用］ 上記のように構成したこの発明によれば、コツタのエツ
ジ部のみがバルブのステムに集中的に当接するようなこ
とがなくなりコッタの内周面がステムの外周面に略均等
に当接するようになるので加重集中が生ずることが回避
される。しかも、これの実現にはコツタの径寸法をステ
ムの径寸法よりも僅少差をもって相対的に犬となるよう
に設定することのみで済むので簡素な構造でよくなるも
のである。

［実施例］ 以下この発明の各実施例を図面を参照して説明する。

まず、第１図に示す第１実施例において１は後述するエ
ンジン燃Ｒ”ｌの排気用のバルブで、このバルブ１はセ
ラミックにより形成されており、弁体１ａと円柱状のス
テム１ｂとから成っている。

このバルブ１のステム１ｂには上端部に位置する環状の
溝２が形成されている。３は金属製のコツタで、これは
第２図にも見られるように二分ｖ１形になっており全体
的に円筒状を成しているものである。このようなコツタ
３はバルブ１のステム１ｂに１着され、内周面には満２
内に位置する断面半円状の突条部３ａが周方向に沿って
一体に形成されている。この場合、コツタ３の内周面の
径寸法をステム１ｂの外径寸法よりも僅かだけ例えば０
．０８　ａｒｍ程度径大となるように設定しているもの
である。そして、コツタ３の外周面は第２図にも示すよ
うに上方から下方に向かって次第に径小となるようにテ
ーバが形成されている。４はコツタ３の外周面に嵌合さ
れたリテーナで、これは環状部４ａと鍔部４ｂとから成
り、環状部４ａの内周面はコツタ３とは逆方向のテーバ
が形成されている。そして、このようなバルブ１は第４
図に示すようにエンジンのシリンダヘッド５に取付けら
れている。このバルブ１とシリンダヘッド５との間には
バルブスプリング６が設けられており、このスプリング
６によりバルブ１は軸方向上方に付勢され弁体１ａがバ
ルブシート７を介して排気路８を気密に閉鎖している。

このとぎバルブスプリング６の上記の方向の付勢の状態
の態様によりリテーナ４の右するテーバによりコツタ３
をいわゆる楔効果でステム１ｂの外周面に強固に当接す
るようになる。

しかして、エンジンの作動時にはバルブ１は軸方向に上
下に変位して弁体１ａのバルブシート７に対する係脱を
繰り返して吸気路８を交互に開閉するものである。この
ようなバルブ１の上下方向の変位に伴いコツタ３がリテ
ーナ４との楔効果によりステム１ｂに強固に当接する訳
であるが、この実施例ではコツタ３の内周面の径寸法を
ステム１ｂの外径寸法よりも僅かだけ例えば０．０８　
ｍｍ程度径大となるように設定したので、コツタ３のエ
ツジ部のみが局部的にステム１ｂに強固に食い込む従来
と異なり、コツタ３の内周面がステム１ｂの外周面に全
体的に均等に当接するようになりステム１ｂに対する当
接力が局部的に集中することなく分散するようになる。

このためフッタのエツジ部によりバルブのステムに対し
て集中荷重が起こるようなことがなくなりステム１ｂに
亀裂が入ったり破損が生ずることがなくなり使用できる
期間が長くなり長寿命化に寄与するところとなるもので
ある１゜ このようにＬ”！Ｉな効果を秦しながらも、上記ステム
１ｂの亀裂などの防止には、コツタ３の内周面の径寸法
をステム１ｂの外径寸法よりも僅かだけ径大となるよう
に設定するだけで済むので、何ら全体の構造が大形化す
るものではなく面木な構造の状態のままでよくなるとと
もに、ロス１〜的にも寞価に１１き、産業上の観点から
も有利なものとなるものである。

ここでセラミック製バルブ１が適用されたエンジンの構
造について模式的に補足説明を行なう。

９はバルブ１のステム１ｂを挿通する管状のバルブガイ
ド、１０はシャフト１１に連結されたカム、１２はカム
１０が上側から当接づ”るスイングアームで、これの一
端はステム１ｂの」−喘に当接し他端は球面支点部１３
に支持されている。１４は吸気用のバルブで、これは吸
気路１５をバルブシート１６を介して開閉する）１能を
有し、排気用のバルブ１と同様に構成されている。１７
はバルブガイド、１８はバルブスジリング、１９はスイ
ングアームで、これの一端はバルブ１４の上端に当接し
他端は球面支点部２０に支持されている。

２１はシャフト２２に連結されたカムで、これはスイン
グアーム１９に当接している。２３はシリンダブロック
、２４はシリンダブロック２３内を上下運動するための
ピストンである。

つぎにこの発明の第２実施例を第５図を参照して説明す
る。

この発明の第２実施例においては、先の第１実施例では
コツタ３の径寸法をステム１ｂの径寸法より径大に設定
したが、これとは逆にパル１３０のステム３１を径方向
に痩身化して０．０１〜００８１ＩＩＩＰｉ！度だけコ
ツタ３２よりも径小に設定している。このように構成し
てコツタ３２をバルブ３０のステム３１よりも相対的に
径大となるようにしているものである。かかる構成によ
っても第１実施例と同様な効果が１！Ｉられるものであ
る。なお、上記第２実施例では第１実施例と同一部分に
は同一符号を付して異なる部分のみ説明するに止めたも
のである。

つぎにこの発明の第３実施例について第６図を参照して
説明する。

第１実膿例のものがリテーナ４の突条部３ａを最上端に
形成したのに対して、この発明の第３実施例では、リテ
ーナ３３の突条部３３ａをリテーナ３３の上端から中央
部側に下降する状態に位置させている。

なお、上記各実施例ではリテーナの突条部を断面半円状
に形成したが、この形状に囚われず例えば矩形状に形成
してもよい。この場合にはバルブステムにおける溝の断
面形状も突条部に対応するものとなることな勿論である
。

また、］ツタとステムとの寸法差は０．０８　ｍｍだけ
でなり０．０１と０．０８　ｍｍの範囲にあればいい。

そのほか、具体的かつ実際的に実施するにあたっては、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるもの
である。

［発明の効果］ 以上に述べたようにこの発明によれば、コッタの径寸法
をバルブステムの径寸法より６僅少な差をしって相対的
に大となるように設定したことを主な特徴とするもので
あり、この特徴によりコツタのエツジ部によりセラミッ
ク製バルブに集中荷重が加わることを回避でき、バルブ
の亀裂などの発生を効果的に抑制でき耐久性ある長寿命
化に向けて寄与し、それでいて仝体向な構造が複雑化せ
ず簡素な構造の侭で済みコスト的にも有利になるといっ
たすぐれた効果をｆｌするセラミック製バルブ保持構造
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の第１実施例を示し第１
図は全体の破新正面図、第２図はコッタの縦断面図、第
３図はリテーナの断面図、第４図はエンジンに適用した
縦断面図、第５図および第６図はこの発明の第２および
第３実施例を示し要部の断面図を示す、第７図は従来の
コッタを示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン燃焼室内の吸気または排気を行なうセラミ
   ック製バルブを有し、前記バルブを支持すべくステムに
   コッタを介して装着されたリテーナを供えたものにおい
   て、 該コッタの径寸法を前記ステムの径寸法よりも僅少差を
   もって相対的に大となるように設定したことを特徴とす
   るセラミック製バルブ保持構造。 ２）前記ステムと前記コッタとの径寸法差は０．０１〜
   ０．０８ｍｍの範囲内にあることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のセラミック製バルブ保持構造。