内径较小的靠阀伞部的小径空心部S22移动时，如图3(b)所示，在台阶部17的下游侧形成紊流FlO0
[0055]这样，在阀10的开闭动作时，通过在空心部S内整体的冷却材料19中形成的对流(循环流)、紊流，将空心部S内的冷却材料19整体积极地搅拌，阀10的热散逸效果(热传导性)大幅地改善。
[0056]此外，如图1所示，小径空心部S内的台阶部17设在与阀导引体3的面向排气通路6的一侧的端部3b大致对应的位置，通过在轴向上将内径较大的靠轴端部的小径空心部S21形成得较长，从而以不使阀10的耐久性下降为前提使阀轴部12与冷却材料19的接触面积增加，阀轴部12的热传递效率提高，小径空心部S21形成壁成为薄壁，阀10也变得轻量。即，如图1的虚拟线所示，小径空心部S内的台阶部17设于在阀10完全开阀(下降)的状态下不处于排气通路6内的规定位置(阀轴部12的薄壁的小径空心部S21形成壁不易受到排气通路6内的热的影响的规定位置)。图1的附图标记17X表示阀10完全开阀(下降)的状态下的台阶部17的位置。
[0057]详细地讲，越成为高温，金属的疲劳强度越下降，所以作为总是处于排气通路6内而暴露在高热下的部位的阀轴部12中的靠阀伞部14的区域，需要形成为能够承受疲劳强度的下降的程度的壁厚。另一方面，作为从热源远离、并且总是与阀导引体3a滑动接触的部位的阀轴部12中的靠轴端部的区域，虽然经由冷却材料19被传递燃烧室4或排气通路6的热，当由于被传递的热经由阀导引体3a直接被向缸盖2放热，所以不会成为如靠阀伞部14的区域那样的高温。
[0058]S卩，由于阀轴部12中的靠轴端部区域的疲劳强度不比靠阀伞部14的区域的疲劳强度下降，所以即使形成为薄壁(将小径空心部S21的内径形成得较大)，在强度(因疲劳而折损等的耐久性)上也没有问题。
[0059]所以，在本实施例中，将台阶部17的位置设为在阀10完全开阀(下降)的状态下不处于排气通路6内的、尽可能靠下方的与阀导引体3的下端部3b大致对应的位置，并且将小径空心部S21的内径形成得较大，第1，通过增加小径空心部S2整体的表面积(与冷却材料19的接触面积)，提高了阀轴部12中的热传递效率。第2，通过增加小径空心部S21整体的容积，使阀10的总重量轻量化。
[0060]接着，基于图4说明空心提升阀10的制造工序。
[0061]首先，如图4(a)所示，通过热锻造工序，将一体地形成了设有圆锥台形状的凹部14b的伞部外壳14a和轴部12a的壳体11成形。伞部外壳14a的圆锥台形状的凹部14b的底面14bl由相对于轴部12(壳体11的中心轴线L)正交的平面形成。
[0062]作为热锻造工序，可以是将模具依次替换的挤压锻造、从耐热钢制金属块制造壳体11的挤压锻造、或在用镦锻机将球状部植入到耐热钢制棒材的端部中之后使用模具将壳体11 (的伞部外壳14a)锻造的植入锻造的任意一种。另外，在热锻造工序中，在壳体11的伞部外壳14a与轴部12a之间形成R形状圆角部13，在伞部外壳14a的外周面上形成锥形状外表部16。
[0063]接着，如图4(b)所示，以伞部外壳14a的凹部14b朝上的方式配置壳体11，从伞部外壳14a的凹部14b的底面14bl朝向轴部12通过钻削加工穿设与小径空心部S22对应的孔14e (孔穿设工序)。
[0064]通过孔穿设工序使构成大径空心部SI的伞部外壳14a的凹部14b与构成小径空心部S22的轴部12a侧的孔14e连通，从而在凹部14b与孔14e的连通部形成从凹部14b侧观察为房檐状的环状台阶部15。
[0065]接着，如图4(c)所示，从壳体11的轴端部侧通过钻削加工穿设与小径空心部S21对应的孔14f (孔穿设工序)。
[0066]接着，如图4 (d)所示，将轴端部件12b向壳体11的轴端部进行轴接(轴端部件轴接工序)。
[0067]接着，如图4(e)所示，向壳体11的伞部外壳14a的凹部14b的孔14e插入规定量的冷却材料(固体)19 (冷却材料装填工序)。
[0068]最后，如图4(f)所示，在氩气环境下，将帽18熔接(例如电阻熔接)到壳体11的伞部外壳14a的凹部14b的开口部14c上，将阀10的空心部S密闭(空心部密闭工序)。另外，帽18的熔接也可以代替电阻熔接而采用电子束熔接或激光熔接等。
[0069]图5表示作为本发明的第2实施例的空心提升阀。
[0070]在上述第I实施例的空心提升阀10中，阀伞部14内的大径空心部SI构成为圆锥台形状，并且阀轴部12内的小径空心部S2以与大径空心部SI的圆形的顶面正交的方式连通，但在该第2实施例的空心提升阀1A中，阀轴部12内的小径空心部S2与现有专利文献1、2同样，经由平滑的曲线区域(内径逐渐变化的过渡区域)X连通到阀伞部14内的大致圆锥形状的大径空心部SI’。
[0071]S卩，附图标记IlA是在圆筒形状的轴部12a的一端侧一体地形成有伞部外壳14a’的作为阀中间品的壳体，在壳体IlA的伞部外壳14a’上，设有划分成平滑地连通到轴部12a内的小径空心部S2的大径空心部SI’的大致圆锥形状的凹部14b’。
[0072]其他与上述第I实施例的空心提升阀10相同，通过赋予相同的附图标记，省略其重复的说明。
[0073]在该空心提升阀1A中，也与上述第I实施例的空心提升阀10同样，随着阀1A的开闭动作(上下方向的动作)，当冷却材料19在小径空心部S2内沿轴向移动时在台阶部17的附近发生的紊流(未图示)对小径空心部S2内的冷却材料19进行搅拌，由此对从空心部S’内整体的冷却材料19的至少上层部到中层部进行搅拌，利用空心部S内的冷却材料19进行的热传递变得活跃，由此改善了阀1A的热散逸效果。
[0074]附图标记说明
[0075]10U0A空心提升阀
[0076]IlUlA 一体地形成了伞部外壳和轴部的壳体
[0077]12阀轴部
[0078]12a 轴部
[0079]12b轴端部件
[0080]14阀伞部
[0081]14a、14a’ 伞部外壳
[0082]14b、14b’伞部外壳的凹部
[0083]14bI大径空心部的圆形的顶面
[0084]14b2伞部外壳的圆锥台形状的凹部内周面
[0085]15大径空心部的顶面上的作为小径空心部的开口周缘部的房檐状的环状台阶部
[0086]17圆环状的台阶部
[0087]18 帽
[0088]19冷却材料
[0089]L阀的中心轴线
[0090]S、S，空心部
[0091]S1、SI’大径空心部
[0092]S2直线状的小径空心部
[0093]S21靠轴端部的小径空心部
[0094]S22靠伞部的小径空心部
[0095]P连通部
[0096]Fl — F2 — F3 ；6 — F8纵向内环绕的循环流
【主权项】
1.一种空心提升阀，从在轴部的一端侧一体地形成了伞部的提升阀的伞部到轴部形成有空心部，在上述空心部中，与惰性气体一起装填有冷却材料，其特征在于， 上述空心部具备上述阀伞部内的大径空心部、和在该大径空心部的中央部以大致正交的方式连通的上述阀轴部内的直线状的小径空心部； 靠上述阀轴端部的小径空心部的内径形成得比靠上述阀伞部的小径空心部的内径大，在上述小径空心部内的轴向规定位置设有圆环状的台阶部，并且将上述冷却材料装填到超过上述台阶部的位置。2.如权利要求1所述的空心提升阀，其特征在于， 上述小径空心部内的台阶部设在当上述阀被配设到在发动机的燃烧室中开口的排气通路或吸气通路中时不处于上述排气通路或吸气通路内的规定位置处。3.如权利要求1或2所述的空心提升阀，其特征在于， 上述大径空心部构成为具备仿形于上述阀伞部的外形的锥形状的外周面的圆锥台形状，并且设在上述阀轴部内的小径空心部以大致正交的方式连通于上述圆锥台形状的大径空心部的顶面，当上述阀在轴向上往复动作时，至少在上述大径空心部内的冷却材料中绕上述阀的中心轴线形成纵向内环绕的循环流(对流)。
【专利摘要】提供一种通过在阀轴部的小径空心部(S2)的轴向规定位置设置用来产生紊流的台阶部而改善了热散逸效果的空心提升阀。一种空心提升阀(10)，其从在轴部的一端侧一体地形成了伞部(14)的提升阀的伞部(14)到轴部(12)形成空心部(S)，在空心部(S)中装填有冷却材料(19)，使连通到伞部(14)内的大径空心部(S1)的轴部(12)内的小径空心部(S2)的靠轴端部的空心部(S21)的内径比靠伞部的空心部(S22)大，在小径空心部(S2)中设置台阶部(17)，将冷却材料(19)装填到越过该台阶部(17)的位置。当冷却材料(19)随着阀(10)的上下动作在小径空心部(S2)内移动时，在台阶部(17)附近发生紊流，促进冷却材料(19)的搅拌。
【IPC分类】F01L3/20, F01L3/14
【公开号】CN104981589
【申请号】CN201380072601
【发明人】常石摄, 石原直哉
【申请人】日锻汽门株式会社
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2013年3月14日
【公告号】CA2903383A1, US20150354727, WO2014141416A1