[发明专利]空心提升阀

说明书

技术领域

本发明涉及在从提升阀的伞部到轴部形成的空心部装填了冷却材料的空心提升阀，特别是，涉及阀伞部的大径空心部和阀轴部的小径空心部连通的空心提升阀。

背景技术

在下述专利文献1、2等中，记载了如下的空心提升阀：从在轴端部一体地形成了伞部的提升阀的伞部到轴部形成了空心部，与阀的母材相比热传导率高的冷却材料(例如，金属钠，熔点约98℃)与惰性气体一起被装填在空心部。

由于阀的空心部从伞部内向轴部内延伸，与其相应地，能在空心部装填多量的冷却材料，所以能提高阀的热传导性(以下称为阀的吸热效果)。

即，通过发动机的驱动，燃烧室成为高温，但如果燃烧室的温度过高，则产生爆震而不能得到规定的发动机输出，导致燃料费用的恶化(发动机的性能的下降)。因此，为了降低燃烧室的温度，作为使在燃烧室中产生的热经阀积极地进行热传导的方法(提高阀的吸热效果的方法)，将冷却材料与惰性气体一起装填在空心部的各种各样的空心阀已被提出。

而且，在以往(专利文献1、2)，伞部内的圆盘状大径空心部和轴部内的直线状小径空心部之间的连通部由光滑的曲线区域(内径渐渐地变化的过渡区域)构成，但被认为是因为此连通部是光滑地连续的形状，所以在阀的开闭动作(阀的向轴向的往复动作)时冷却材料(液体)能与封入气体一起在大径空心部和小径空心部之间顺利地移动，阀的吸热效果上升。

然而，因为大径空心部和小径空心部之间的连通部是平滑地连续的形状，所以与阀的开闭动作一致地在大径空心部和小径空心部之间冷却材料(液体)能顺利地移动，但空心部内的冷却材料(液体)，在上层部、中层部、下层部不会被搅拌地相互保持上下关系不变的状态下在轴向移动。

因此，可知与热源接近的一侧的冷却材料下层部中的热不积极地传递给冷却材料中层部、上层部，不能充分地发挥吸热效果(热传导性)。

因此，在专利文献3中，提出了如下的发明：使阀轴部内的直线状小径空心部与阀伞部内的圆锥台形状的大径空心部的顶棚面以大致正交的方式连通，抑制冷却材料的从大径空心部向小径空心部的顺利的移动，在阀的开闭动作(阀的向轴向的往复动作)时，产生从圆锥台形状的大径空心部的外周面沿着顶棚面朝向半径方向内侧的冷却材料的流动，由此，在大径空心部内的冷却材料中绕阀的中心轴线形成纵向的回旋流(以下，将此纵向的回旋流称为翻滚流)，空心部内的冷却材料被积极地搅拌，阀的吸热效果(热传导性)被改善。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:WO2010/041337

专利文献2:日本特开2011-179328

专利文献3:PCT/JP2012/075452(2012年10月2日申请)

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献3的空心阀中，为了进一步提高吸热效果，只要增大空心部的容积(将阀薄壁化)，增多冷却材料的装填量即可，但因为阀的耐久性降低，所以在薄壁化上存在界限。

即，阀伞部，在燃烧室、排气通路中暴露在高温的燃烧气体中而成为高温，但热经空心部内的冷却材料向阀整体传递，经阀轴部进行滑动接触的阀导向件、在闭阀时阀伞部(的面部)抵接的阀片向汽缸头放热。特别是，可以认为阀伞部的热的大半经阀片向汽缸头放热。

因此，为了提高阀的吸热效果，如何效率良好地使阀伞部的热传递给阀片是重要的，因此，希望缩短从阀伞部中的大径空心部内的冷却材料到阀面部之间的阀母材中的热传递路径(距离)。作为用于这样做的一个对策，只要将大径空心部整体增大即可，但因为暴露在高温下，使耐热强度降低的阀伞部整体薄壁化，导致阀的耐久性的下降，所以无论如何也不可能的。

因此，发明者认为，因为如果仅将大径空心部的底面侧外周缘部向半径方向外方扩径成法兰状，则大径空心部内的冷却材料和阀面部之间的阀母材中的热传递路径(距离)变短，热传递效率上升，所以既提高吸热效果，阀伞部的耐久性也不会降低。

另外，关于“将大径空心部的底面侧外周缘部向半径方向外方扩径成法兰状”这样的关系到发明者的认识的构造，被图示在上述的专利文献3的附图(例如图1、3)中。但是，因为关系到本发明者的认识的结构的适用范围，不被限定于专利文献3的发明(将阀轴部内的小径空心部连通的阀伞部内的大径空心部形成为大致圆锥台形状，在阀的开闭动作(阀的向轴向的往复动作)时，在大径空心部内的冷却材料中形成翻滚流这样的构造)，也能广泛适用于包含在先专利文献1、2等在内的以往公知的空心阀，所以，此次，是达到了主张基于在先专利文献3的优先权的日本专利申请。