空心提升閥的制作方法
【專利摘要】一種空心提升閥，其使用制冷劑，調(diào)節(jié)隔熱效果和吸熱效果的相對值，實現(xiàn)最大的燃燒效率。從空心提升閥(10)的傘部(14)內(nèi)到軸部(12)，形成由隔壁(15)分離的隔熱空間部(S1)和裝填冷卻材料(19)的冷卻部(S2)。通過與使用車種等相應地適宜設定隔壁(15)的設置位置、上下長度，能夠得到適當?shù)母魺嵝Ч臀鼰嵝Ч?。進而，形成了隔熱空間部(S1)、冷卻部(S2)的提升閥的機械或熱強度由前述隔壁(15)上升。
【專利說明】
空心提升閥
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及從閥主體的傘部到軸部形成了隔熱空間和空心部的空心提升閥。
【背景技術】
[0002]在專利文獻1、2等中，記載了在軸端部一體地形成了傘部的提升閥。在內(nèi)燃機中使用的提升閥，落座在連接吸氣路或排氣路的缸蓋的閥座上，使前述吸氣路或排氣路開閉，使發(fā)動機驅(qū)動。
[0003]通常，內(nèi)燃機的燃燒室的內(nèi)部溫度越高，燃燒效率越提高。前述燃燒室的熱經(jīng)前述提升閥向外部散逸的情況多。因此，在與前述燃燒室接觸的提升閥的傘表或其近旁形成空間，使此空間成為真空或者充填惰性氣體或充填熱傳導率比構成前述提升閥的材料小的材料，形成隔熱空間，抑制燃燒室內(nèi)的熱的散逸(參照專利文獻I)。
[0004]這樣，通過形成隔熱空間，燃燒室成為高溫，但若燃燒室的溫度過高，則產(chǎn)生爆燃，不能得到規(guī)定的發(fā)動機輸出，導致燃料消耗率的惡化(發(fā)動機性能的降低)。因此，為了降低燃燒室的溫度，作為使在燃燒室中產(chǎn)生的熱經(jīng)閥積極地進行熱傳導的方法(提高閥的吸熱效果的方法)，提出了將冷卻材料與惰性氣體一起裝填在空心部的各種空心閥。
[0005]在專利文獻2的提升閥中，從傘部到軸部形成了空心部，熱傳導率比發(fā)動機閥的母材高的冷卻材料(例如，金屬鈉熔點約為98°C)與惰性氣體一起被裝填在此空心部。
[0006]由于發(fā)動機閥的空心部從傘部內(nèi)向軸部內(nèi)延伸，與此相應地能夠?qū)⒋罅康睦鋮s材料裝填在空心部，所以能夠提高發(fā)動機閥的熱傳導性(下面，稱為閥的吸熱效果)。但是，因為發(fā)動機閥的軸部形成空心部，體積減少，所以若前述吸熱效果過大，則軸部的溫度過度地上升。發(fā)動機閥中的吸氣閥對汽油和空氣的混合氣進行吸氣，但若此吸氣閥的表面溫度過高，則與此吸氣閥接觸的前述混合氣體積膨脹，在一個行程中能夠吸引的混合氣的量減少，發(fā)動機的效率降低了。另外，發(fā)動機閥中的排氣閥與吸氣閥相比較，曝露在高溫中，特別是變得容易產(chǎn)生頸部的強度降低。
[0007]在先技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I:日本特開2012-72748
[0010]專利文獻2:日本實開昭61-106677

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]在這樣使用制冷劑的提升閥中，希望調(diào)節(jié)隔熱效果和吸熱效果的相對值，實現(xiàn)最大的燃燒效率。在專利文獻2記載的提升閥中，形成了隔熱空間部9和冷卻室7，兩者由傘部表面部A分離。在此提升閥中，存在產(chǎn)生隔熱效果的隔熱空間部9和產(chǎn)生吸熱效果的冷卻室7，但將兩者分離的傘部表面部A是閥固有的部件，沒有產(chǎn)生控制此部件來調(diào)節(jié)隔熱效果和吸熱效果這樣的想法。也就是說，隔熱空間部9和冷卻室7的形狀被固定，因此，因為各自的容量為一定，所以不能將隔熱效果和吸熱效果設定為與各車種等相應的適當?shù)南鄬Ρ壤?br>[0013]本發(fā)明是發(fā)明人的基于對在先文獻的前述的見解做出的發(fā)明，其目的是提供一種能夠抑制在燃燒室中得到的熱能量向閥散逸并顯著地改善燃燒效率的空心提升閥。
[0014]為了解決課題的手段
[0015]為了實現(xiàn)前述目的，有關本發(fā)明(技術方案I)的空心提升閥，在軸部的一端側(cè)一體地形成了傘部，其中，在前述閥上形成了由隔壁分離的傘側(cè)空心部和軸側(cè)空心部，在前述傘側(cè)空心部收容了氣體或與閥形成金屬相比為低熱傳導率的材料而構成隔熱部，且在前述軸側(cè)空心部裝填了冷卻材料。
[0016](作用)因為若將由這樣的結(jié)構構成的提升閥作為發(fā)動機閥來使用，則在與隔壁相比為下方的傘側(cè)空心部(隔熱空間部或大徑空心部)中，該空間的熱傳導率低，所以燃燒室內(nèi)的熱的發(fā)散被抑制，燃燒室內(nèi)的溫度被維持得高。另一方面，在與前述隔壁為上方的冷卻部中，金屬鈉等冷卻材料對冷卻部的外壁面和該冷卻部的周圍的混合氣進行冷卻。因為冷卻部被成型為空心狀，所以因高熱而產(chǎn)生疲勞強度的降低，容易損傷，但因為由前述冷卻材料進行冷卻，所以幾乎沒有產(chǎn)生熱損傷的可能性。這在混合氣的溫度高的排氣閥的頸部中特別顯著。而且，在前述提升閥為吸氣閥的情況下，被吸氣的混合氣加熱膨脹，在一個行程中吸氣的混合氣的量減少，燃料消耗率降低。但是，因為前述混合氣由冷卻材料進行冷卻，所以在量方面充分地供給混合氣，發(fā)動機順利地工作。也就是說，因為閥周邊的吸入氣(混合氣)由從閥受到的熱進行體積膨脹，所以因吸入量減少產(chǎn)生的燃燒效率降低被抑制，進而，與前述的熱能量的散逸抑制相輔相成，可顯著地改善燃燒效率。
[0017]而且，在本發(fā)明的情況下，因為前述隔熱空間部和前述冷卻部由前述隔壁分離，所以通過與使用車種等相應地適宜設定此隔壁的上下方向的位置、上下方向的長度，能夠得到適當?shù)母魺嵝Ч臀鼰嵝Ч＿M而，因為通過形成前述隔熱空間部和前述冷卻部，成為空心構造，所以雖然前述提升閥的機械強度不足，但機械強度由前述隔壁上升。
[0018]技術方案2是在技術方案I記載的空心提升閥中，以如下的方式構成:在前述傘部的燃燒室側(cè)表面、從前述傘部到前述軸部的外周面及傘側(cè)空心部內(nèi)壁的至少一個部位形成了隔熱層。
[0019](作用)在此空心提升閥中，因為在本來容易曝露在高溫中的前述傘部的燃燒室側(cè)表面，例如傘部外殼的底面和罩下面、從前述傘部到前述軸部的外周面，例如提升閥的圓角部的兩方或一方，形成了由陶瓷等構成的隔熱層，所以能夠避免各部件曝露在高溫中，得到高溫穩(wěn)定性。另外，通過在傘側(cè)空心部內(nèi)壁上也形成隔熱層，能夠抑制通過了成形在傘部外殼上的隔熱層的熱向傘部空心傳導，進一步提高隔熱效果。
[0020]技術方案3是在技術方案I或2記載的空心提升閥中，以如下的方式構成:前述隔壁與閥主體一體成型。
[0021](作用)若閥主體和隔壁一體成型，則不存在接合界面，能夠提供一種剛性高，相對于熱以及機械應力具有高耐性，能夠在嚴酷的環(huán)境中使用的提升閥。
[0022]技術方案4是在技術方案I或2記載的空心提升閥中，以如下的方式構成:前述隔壁將具有與前述軸部的內(nèi)徑實質(zhì)上相同的外徑的圓柱體插嵌在前述冷卻部內(nèi)而被固定在規(guī)定位置。
[0023](作用)在將此圓柱體插嵌在冷卻部內(nèi)而構成隔壁的方式中，不能得到與一體成型的情況相同程度的剛性，但能夠容易變更圓柱體的插嵌位置、圓柱體的上下長度，進而，材質(zhì)的變更也容易，容易得到需要的隔熱效果和吸熱效果。
[0024]技術方案5是在技術方案I?4中的任一項記載的空心提升閥中，以如下的方式構成:在前述傘部的燃燒室側(cè)，接合了劃分傘側(cè)空心部的底面的罩材。
[0025](作用)在接合此罩的方式中，容易由所希望的隔熱材料、氣體充填傘側(cè)空心部，且通過在真空或減壓下進行接合，能夠?qū)銈?cè)空心部維持在低熱傳導性的真空或減壓。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]根據(jù)有關本發(fā)明的空心提升閥，容易變更隔壁的設置位置、上下長度，通過與使用車種等相應地適宜設定，能夠得到適當?shù)母魺嵝Ч臀鼰嵝Ч?。進而，形成了隔熱空間部、冷卻部的提升閥的機械或熱強度由前述隔壁上升。
[0028]根據(jù)有關技術方案2的空心提升閥，在容易曝露于高溫中的傘部的燃燒室側(cè)表面、從前述傘部到前述軸部的外周面、以及傘側(cè)空心部內(nèi)壁的至少一個部位，形成了熱傳導率低的隔熱層，由此，能夠避免這些部位由燃燒室內(nèi)、排氣爐內(nèi)的燃燒氣體的熱損傷，且通過在傘側(cè)空心部的燃燒室側(cè)的內(nèi)壁上形成隔熱層，抑制熱從燃燒室側(cè)向傘側(cè)空心部傳導。進而，若在傘側(cè)空心部的軸部側(cè)的內(nèi)壁上形成隔熱層，則抑制燃燒室內(nèi)的熱向軸部側(cè)傳導。
[0029]根據(jù)有關技術方案3的空心提升閥，在一體成型了隔壁和閥主體的提升閥中，能夠大大地有助于成型時的變形大的前述軸部和前述傘部的邊界附近的強度提高
[0030]根據(jù)有關技術方案4的空心提升閥，能夠?qū)Ω舯诒容^自由地設定前述隔熱空間部和前述冷卻部的容積，因此，能夠使隔熱效果和吸熱效果接近各自的最合適的值。
[0031]根據(jù)有關技術方案5的空心提升閥，因為接合罩材劃分傘側(cè)空心部的底面，所以能夠容易地向傘側(cè)空心部內(nèi)充填所希望的氣體、隔熱材料，將前述傘側(cè)空心部維持在真空或減壓。
【附圖說明】
[0032]圖1是作為本發(fā)明的第一實施例的空心提升閥的縱剖視圖。
[0033]圖2是表示第一實施例的空心提升閥的制造工序的圖，(a)是表示鍛造作為閥半成品的殼體的熱鍛造工序的圖，(b)是表示貫穿設置與靠近傘部的小徑空心部相當?shù)目椎目棕灤┰O置工序的圖，(C)是表示貫穿設置與靠近軸端部的小徑空心部相當?shù)目椎目棕灤┰O置工序的圖，(d)是表示向小徑空心部充填冷卻材料的冷卻材料裝填工序的圖，(e)是表示對軸端部件進行軸連接的軸連接工序(小徑空心部密閉工序)的圖，(f)是表示將罩與傘部外殼的凹部(大徑空心部)的開口側(cè)內(nèi)周面接合的工序(大徑空心部密閉工序)的圖。
[0034]圖3是作為本發(fā)明的第二實施例的空心提升閥的縱剖視圖。
[0035]圖4是作為本發(fā)明的第三實施例的空心提升閥的縱剖視圖。
[0036]圖5是作為本發(fā)明的第四實施例的空心提升閥的縱剖視圖。
[0037]圖6是作為本發(fā)明的第五實施例的空心提升閥的縱剖視圖。
[0038]圖7是作為本發(fā)明的第六實施例的空心提升閥的縱剖視圖。
[0039]圖8是表示第六實施例的空心提升閥的制造工序的圖，(a)是表示鍛造作為閥半成品的殼體的熱鍛造工序的圖，(b)是表示在傘部的外殼的球面狀的凹部底面(大徑空心部的頂面)上形成帶階梯的平坦部的工序(帶階梯的平坦部形成工序)的圖，(C)是表示從傘部外殼的凹部底面(大徑空心部的頂面)到軸部貫穿設置與小徑空心部相當?shù)目椎目棕灤┰O置工序的圖，(d)是表示從傘部外殼的凹部側(cè)向小徑空心部充填冷卻材料的冷卻材料裝填工序的圖，(e)是表示將栓塞壓入小徑空心部的開口部，通過釬焊等接合的工序(小徑空心部密閉工序)的圖，(f)是表示將罩焊接在傘部外殼的凹部(大徑空心部)的開口側(cè)內(nèi)周面上的工序(大徑空心部密閉工序)的圖。
【具體實施方式】
[0040]為了實施發(fā)明的方式
[0041]接著，基于實施例說明本發(fā)明的實施方式。
[0042]圖1表示作為本發(fā)明的第一實施例的內(nèi)燃機用的空心提升閥。
[0043]在圖1中，符號10是在筆直地延伸的閥軸部12的一端側(cè)經(jīng)外徑逐漸變大的R形狀的圓角部13—體地形成了閥傘部14的耐熱合金制的空心提升閥，在閥傘部14的外周設置了錐形狀的面部16。
[0044]空心提升閥10內(nèi)的空心部，由被設置在閥傘部14和閥軸部12之間的與圓角部13對應的位置的厚度為xl的隔壁15分離成閥傘部14側(cè)的大徑空心部(傘側(cè)空心部)S1和閥軸部12側(cè)的小徑空心部(軸側(cè)空心部)S2，并且在被分離了的大徑空心部SI充填了常壓的空氣、氮、氬等氣體或被保持為真空或減壓，在小徑空心部S2，裝填了惰性氣體和冷卻材料19。希望前述大徑空心部SI被維持為熱傳導性低的真空。
[0045]詳細地說，在閥傘部14內(nèi)，設置了具備球面狀的頂面14bl及大致模仿閥傘部14的外形的錐形狀的外周面(傾斜面)14b2的球面(穹頂)形狀的大徑空心部SI，另一方面，在閥軸部12內(nèi)設置了以相對于大徑空心部SI的球面狀頂面14bl正交的方式延伸至該頂面14bl的近旁的細長的圓柱狀的小徑空心部S2，在小徑空心部S2和大徑空心部SI之間設置了一體地形成在閥傘部14的厚度為xl的隔壁15。
[0046]更詳細地說，由作為閥半成品的軸一體型殼體(以下，簡單地稱為殼體)11、圓盤形狀的罩18和軸端部件12b構成了空心提升閥10，該殼體11在軸部12a的一端側(cè)一體地形成了傘部外殼14a，在軸部12a的另一端側(cè)形成了與開口的小徑空心部S2相當?shù)目?該罩18與殼體11的傘部外殼14a的球面狀的凹部14b中的開口側(cè)內(nèi)周面14c接合;該軸端部件12b與殼體11的軸部12a進行軸連接;該空心提升閥1的閥傘部14內(nèi)的空心部SI和閥軸部12內(nèi)的空心部S2經(jīng)隔壁15分離，在空心部SI充填了空氣、氮、氬等氣體，在空心部S2裝填了惰性氣體和冷卻材料19。冷卻材料19的裝填量，例如是空心部S2的容積的大致1/2?4/5。
[0047]另外，圖1中的符號2是缸蓋，符號6是從燃燒室4延伸的排氣通路，在排氣通路6的向燃燒室4的開口周緣部，設置了閥10的面部16能夠抵接的具備錐面8a的圓環(huán)狀的閥座8。符號3是設置在缸蓋2上的閥穿插孔，閥穿插孔3由閥10的軸部12進行滑動接觸的圓筒形狀的閥導向部3a構成。符號9是將閥10向閉閥方向(圖1的上方向)加載的閥彈簧，符號12c是被設置在閥軸部12的端部的栓槽。
[0048]罩18使用低熱傳導的材料(例如，鎳鉻鐵耐熱耐蝕合金等)，另外，是曝露在燃燒室
4、排氣通路6的高溫氣體中的部位，殼體11由耐熱鋼(例如，SUH35等)構成，與此相對，雖然要求機械強度但不要求如殼體11及罩18的那樣的耐熱性的軸端部件12b由比在殼體11中使用的耐熱鋼廉價的材料(例如，SUHl I等)等構成。
[0049]在這樣構成的空心提升閥10的與隔壁15相比為下方的空心部SI，通常充填空氣，但也可以將隔熱材料裝填在此空間中。作為該隔熱材料的材質(zhì)，有耐熱金屬、碳等，能夠作為例如由不銹鋼制的無紡布、短纖維、長纖維、粉末或金屬絲網(wǎng)、或者玻璃碳的小微球構成的空隙率為約25?80%的過濾器使用。另外，作為其它的具體例，能夠例示將加強金屬絲網(wǎng)、保護金屬絲網(wǎng)層疊在金屬制無紡布上而成的層疊金屬無紡布過濾器。此隔熱材料處理容易。進而，前述隔熱材料也可以由立體地形成了耐熱金屬絲的金屬織物構成。
[0050]通過在空心部SI內(nèi)充填空氣或者裝填隔熱材料，此空心部SI的熱傳導率降低，由此，因燃料的燃燒而產(chǎn)生的能量作為熱經(jīng)閥主體被奪取到外部的量變少(冷卻損失變小)。
[0051]與前述隔壁15相比為上方的空心部S2內(nèi)的金屬鈉等冷卻材料，對冷卻部的外壁面和該冷卻部的周圍的混合氣進行冷卻。因為冷卻部被成型為空心狀，所以雖然強度因高溫而降低，容易損傷，但因為由前述冷卻材料進行冷卻，所以幾乎不會產(chǎn)生熱損傷。
[0052]小徑空心部S2由內(nèi)徑dl比較大的靠近閥軸端部的小徑空心部S21和內(nèi)徑d2比較小的(d2<dl)靠近閥傘部14的小徑空心部S22構成，在小徑空心部S21、S22之間形成了圓環(huán)狀的階梯差部17，并且將冷卻材料19裝填至越過了階梯差部17的位置。
[0053]因此，當小徑空心部S2內(nèi)的冷卻材料19由在閥10進行開閉動作時作用的慣性力在上下方向移動時，在階梯差部17近旁產(chǎn)生紊流，冷卻材料19被攪拌，閥軸部12的吸熱效果(熱傳導性)被改善。
[0054]另外，小徑空心部S內(nèi)的階梯差部17，如圖1所示，被設置在與閥導向部3的面臨排氣通路6的一側(cè)的端部3b大致對應的位置，將內(nèi)徑大的靠近軸端部的小徑空心部S21在軸方向形成得長，由此，不會使閥10的耐久性降低，閥軸部12的與冷卻材料19的接觸面積增加，閥軸部12的熱傳遞效率提高，小徑空心部S21形成壁成為薄壁，閥10也成為輕量。即，小徑空心部S2內(nèi)的階梯差部17，如圖1的假想線所示，在閥10完全開閥(下降)的狀態(tài)下，被設置于不成為排氣通路6內(nèi)的規(guī)定位置(閥軸部12中的薄壁的小徑空心部S21形成壁難以受到排氣通路6內(nèi)的熱的影響的規(guī)定位置)。圖1的符號17X表示閥10完全開閥(下降)的狀態(tài)下的階梯差部17的位置。
[0055]詳細地說，因為金屬的疲勞強度是溫度越高則越降低，所以作為通常處于排氣通路6內(nèi)而曝露在高熱的部位的閥軸部12中的靠近閥傘部14的區(qū)域需要形成為能夠承受疲勞強度的降低的程度的壁厚。另一方面，作為從熱源離開并通常與閥導向部3a滑動接觸的部位的閥軸部12中的靠近軸端部的區(qū)域，雖然燃燒室4、排氣通路6的熱經(jīng)冷卻材料19傳遞，但是因為被傳遞的熱經(jīng)閥導向部3a立即向缸蓋2散熱，所以不會成為靠近閥傘部14的區(qū)域那種程度的高溫。
[0056]S卩，因為閥軸部12中的靠近軸端部的區(qū)域與靠近閥傘部14的區(qū)域相比，疲勞強度不降低，所以即使形成為薄壁(將小徑空心部S21的內(nèi)徑形成得大)，在強度方面(因疲勞而折損等的耐久性)也沒有問題。
[0057]因此，在本實施例中，將小徑空心部S21的內(nèi)徑形成得大，第一，通過增加小徑空心部S2整體的表面積(與冷卻材料19的接觸面積)，閥軸部12中的熱傳遞效率提高。第二，通過增加小徑空心部S2整體的容積，閥10的總重量減輕。
[0058]另外，因為閥的軸端部件12b不要求殼體11那種程度的耐熱性，所以通過使用耐熱性比殼體11的材料低的廉價材(例如，SUHl I等)，能夠廉價地提供閥10。
[0059]另外，如在先專利文獻2的那樣，從閥軸部到閥傘部構成為空心的空心閥，與閥軸部由實心體構成的空心閥相比，閥軸部的相對于彎曲、扭轉(zhuǎn)的強度低，但在本實施例的閥10中，由于將小徑空心部S2和大徑空心部SI分離的隔壁15—體地形成在閥傘部14，彌補閥軸部12的相對于彎曲、扭轉(zhuǎn)的強度的降低，所以與此相應地耐久性優(yōu)異。
[0060]接著，基于圖2，說明第一實施例的空心提升閥10的制造工序。
[0061]首先，如圖2(a)所示，通過熱鍛造工序，成形殼體11，該殼體11是一體地形成了傘部外殼14a和軸部12a的殼體，該傘部外殼14a設置了球面狀的凹部14b。傘部外殼14a中的球面狀的凹部14b的底面14bl由相對于軸部12a(殼體11的中心軸線L)正交的球面形成。
[0062]作為熱鍛造工序，可以是依次更換模具的擠壓鍛造，由耐熱鋼制塊體制造殼體11的擠壓鍛造，也可以是在由鐓鍛機在耐熱鋼制棒材的端部鐓鍛了球狀部后，使用模具鍛造殼體11(的傘部外殼14a)的鐓鍛鍛造。另外，在熱鍛造工序中，在殼體11的傘部外殼14a和軸部12a之間形成R形狀圓角部13，在傘部外殼14a的外周面上形成錐形狀面部16。
[0063]接著，如圖2(b)所示，通過鉆削加工，從殼體11的軸部12a的端部側(cè)貫穿設置與小徑空心部S22相當?shù)目?4e(孔貫穿設置工序)。通過此孔貫穿設置工序，形成將構成大徑空心部SI的傘部外殼14a的凹部14b和構成小徑空心部S22的軸部12a側(cè)的孔14e分離的隔壁15ο
[0064]接著，如圖2(c)所示，通過鉆削加工，從殼體11的軸部12a的端部側(cè)貫穿設置與小徑空心部S21相當?shù)目?4f，形成階梯部17(孔貫穿設置工序)。
[0065]接著，如圖2(d)所示，將殼體11的軸部12a朝上配置，向與小徑空心部S2相當?shù)目?4e、14f內(nèi)充填規(guī)定量的冷卻材料(固體)19(冷卻材料裝填工序)。
[0066]接著，如圖2(e)所示，在氬氣環(huán)境下，將軸端部件12b與殼體11的軸部12a進行軸連接(小徑空心部密閉工序)。
[0067]最后，如圖4(f)所示，在氬氣環(huán)境下，將罩18(例如，電阻接合)與傘部外殼14a的凹部14b的開口側(cè)內(nèi)周面14c接合，將閥10的大徑空心部SI密閉(大徑空心部密閉工序)，實施在軸端部形成栓槽12c(參照圖1)的加工，由此，閥10完成。另外，罩18的接合，也可以替代電阻接合，采用電子束焊接、激光焊接等。另外，在接合罩18時，若替代前述的氬氣環(huán)境氣體，以減壓狀態(tài)接合，則能夠使大徑空心部SI內(nèi)減壓。
[0068]圖3是表示作為本發(fā)明的第二實施例的內(nèi)燃機用的空心提升閥。
[0069]在第二實施例的空心提升閥1A(殼體11A)中，除將隔壁15A的厚度做成比第一實施例的隔壁15的厚度xl厚的x2(xl<x2)以外，具有與第一實施例同樣的結(jié)構。對與第一實施例相同的部件標注相同的符號，省略其重復的說明。在第二實施例的提升閥中，由于使隔壁15A的厚度(上下方向的長度)比第一實施例厚，所以機械強度比較弱的圓角部13被強化。通過這樣適宜調(diào)節(jié)隔壁15A的厚度，能夠得到必要的足夠的強度。
[0070]另外，為了制造圖3所示的第二實施例的空心提升閥10A，只要增加使圖2(b)的孔貫穿設置工序中的貫穿設置孔He的鉆削加工時的孔貫穿設置距離僅短(x2-xl)的工序即可。
[0071 ]圖4表示作為本發(fā)明的第三實施例的空心提升閥。第三實施例的空心提升閥1B是前述第二實施例的變形例，對與第二實施例相同的部件標注相同的符號，省略說明。在第三實施例中，在球面狀的頂面14bl的頂點部沿中心軸線L形成凹入部14g，在該凹入部14g和小徑空心部S2之間形成隔壁15B。
[0072]在此第三實施例中，通過調(diào)節(jié)凹入部14g的長度，能夠使前述凹入部14g的體積增減，最合適地設定與大徑空心部SI —致的隔熱空間的體積，得到希望的隔熱效率。
[0073]圖5表示作為本發(fā)明的第四實施例的空心提升閥。第四實施例的空心提升閥1C是前述第二實施例的變形例，對與第二實施例相同的部件標注相同的符號，省略說明。在第四實施例中，在傘部外殼14a的底面及罩18的下面、R形狀的圓角部13及傘側(cè)空心部(SI)內(nèi)壁上，例如通過熱噴鍍包覆形成了由陶瓷等構成的隔熱層21。此隔熱層21只要包覆在傘部外殼14a的底面和罩18的下面、圓角部13及傘側(cè)空心部內(nèi)壁的至少一個部位即可。在這里，所述的傘側(cè)空心部(SI)內(nèi)壁，包括傘側(cè)空心部(SI)的穹頂狀的球狀凹部(14b)和罩18的上面，在它們?nèi)炕蛞徊糠稚闲纬筛魺釋?1。
[0074]空心提升閥1C中的傘部外殼14a的底面和罩18的下面曝露在燃燒室4的高溫中，另外，在提升閥為排氣閥的情況下，前述圓角部13曝露在排氣路內(nèi)的高溫的混合氣中。通過在這些部位形成隔熱層21，耐熱性提高，能夠得到高溫穩(wěn)定性。另外，若在傘側(cè)空心部內(nèi)壁的罩18的上面上形成隔熱層21，則能將不能由罩18的下面?zhèn)鹊母魺釋?1隔斷的熱隔斷，抑制熱向傘側(cè)空心部傳導。另外，由在球狀凹部(14b)形成的隔熱部，能夠抑制傘狀空心部
(SI)內(nèi)的熱在軸部方向傳遞。
[0075]圖6表示作為本發(fā)明的第五實施例的空心提升閥。第五實施例的空心提升閥1D是前述第一實施例的變形例，對與第一實施例相同的部件標注相同的符號，省略說明。在第五實施例中，大徑的空心部SI'不是半球狀，而是被形成為大致圓錐臺狀，因此，前述大徑的空心部SI'的頂面作為平面14c形成，進而，在小徑的空心部S2'沒有形成第一實施例中的階梯部17。在此第五實施例中，也與前述各實施例同樣，由隔壁15C劃分前述大徑的空心部Sf和小徑的空心部S2,，分別發(fā)揮隔熱效果和冷卻效果。不產(chǎn)生小徑的空心部S2,內(nèi)的對流，但與此相應地可簡化制造。
[0076]圖7表示作為本發(fā)明的第六實施例的空心提升閥。在前述實施例中，空心提升閥的閥軸部內(nèi)的小徑空心部和閥傘部內(nèi)的大徑空心部，由一體地形成在殼體上的隔壁分離，與此相對，在此第六實施例的空心提升閥1E中，閥軸部12內(nèi)的小徑空心部S2"和閥傘部14內(nèi)的大徑空心部SI〃，由被固定在小徑空心部S2"的向大徑空心部SI〃的開口部內(nèi)而構成隔壁的與殼體IIE相同材料的耐熱鋼或與之相比為低熱傳導的材料(例如，鎳鉻鐵耐熱耐蝕合金等)的栓塞(圓柱體)lf5D分離。此栓塞lf5D通過從大徑空心部SI〃方向壓入(插嵌)固定在規(guī)定位置。在此第六實施例中，在大徑空心部SI"的傾斜外周面14b2的頂點部附近形成了帶階梯的平坦部14b3。
[0077]其它的結(jié)構與前述的有關第一實施例的空心提升閥10相同，通過標注相同的符號，省略其重復的說明。
[0078]在此第六實施例的閥1E中，由于作為將空心部SI"、S2〃分離的隔壁的栓塞15D由與作為閥1E的原料的耐熱鋼相同的材料或與之相比為低熱傳導的材料構成，所以能夠由隔壁進一步抑制從空心部SI〃傳遞的熱，與此相應地隔熱效果優(yōu)異。另外，由于能夠不進行軸連接地進行加工，所以不需要重新設置軸連接工序，能夠省略工序。
[0079 ]接著，基于圖8，說明空心提升閥1E的制造工序。
[0080]首先，如圖8(a)所示，通過熱鍛造工序成形殼體11E，該殼體IlE是一體地形成了傘部外殼14a和閥軸部12的殼體，該傘部外殼14a設置了球面狀的凹部14b。
[0081]接著，如圖8(b)所示，通過切削等在大徑空心部SI〃的球形面的頂點部附近形成帶階梯的平坦部14b3(帶階梯的平坦部形成工序)。
[0082]接著，如圖8(c)所示，以傘部外殼14a的凹部14b成為向上的方式配置殼體11B，通過鉆削加工，從傘部外殼14a的凹部14b側(cè)的前述帶階梯的平坦部14b3到閥軸部12貫穿設置與小徑空心部S2"相當?shù)膱A孔14e(孔貫穿設置工序)。通過孔貫穿設置工序，構成大徑空心部SI〃的傘部外殼14a的凹部14b和構成小徑空心部S2"的閥軸部12側(cè)的圓孔14e連通。在此孔貫穿設置工序中，因為能夠從帶階梯的平坦部14b3進行鉆削加工，所以能夠正確且容易地貫穿設置圓孔14e。
[0083]接著，如圖8(d)所示，向殼體IlB的傘部外殼14a的凹部14b的圓孔14e充填規(guī)定量的冷卻材料(固體)19(冷卻材料裝填工序)。
[0084]接著，如圖8(e)所示，在氬氣環(huán)境下，將栓塞15B壓入傘部外殼14a的凹部14b內(nèi)的孔He的開口部，并通過釬焊進行固定，將小徑空心部S2"密閉。
[0085]最后，如圖8(f)所示，在氬氣環(huán)境下，將罩18與傘部外殼14a的凹部14b接合，此后，實施在軸端部形成栓槽的加工，由此，閥1E完成。
[0086]符號的說明
[0087]10、1(^、1(?、10(:、100、1(^:空心提升閥；11、11厶、118、11(:、110、1^:一體地形成了傘部外殼和軸部的作為閥半成品的殼體；12:閥軸部；12a:殼體的軸部；14:閥傘部；14a:傘部外殼；14b:傘部外殼的凹部；14bl:大徑空心部的頂面；14b2:大徑空心部的錐形狀外周面；14b3:帶階梯的平坦部；15、15A、15B.15D:隔壁；15E:構成隔壁的栓塞(圓柱體)；17:階梯部；18:罩;19:冷卻材料;21:隔熱層;L:閥的中心軸線;S1、SV、S1〃:圓錐臺形狀的傘側(cè)空心部(大徑空心部):直線狀的軸側(cè)空心部(小徑空心部)；S21:靠近軸端部的小徑空心部;S22:靠近傘部的小徑空心部。
【主權項】
1.一種空心提升閥，所述空心提升閥在軸部的一端側(cè)一體地形成了傘部，其特征在于， 在前述閥上形成了由隔壁分離的傘側(cè)空心部和軸側(cè)空心部，在前述傘側(cè)空心部收容了氣體或與閥形成金屬相比為低熱傳導率的材料而構成隔熱部，且在前述軸側(cè)空心部裝填了冷卻材料。2.如權利要求1所述的空心提升閥，其特征在于，在前述傘部的燃燒室側(cè)表面、從前述傘部到前述軸部的外周面及傘側(cè)空心部內(nèi)壁的至少一個部位形成了隔熱層。3.如權利要求1或2所述的空心提升閥，其特征在于，前述隔壁與閥主體一體成型。4.如權利要求1或2所述的空心提升閥，其特征在于，前述隔壁將具有與前述軸部的內(nèi)徑實質(zhì)上相同的外徑的圓柱體插嵌在前述冷卻部內(nèi)而被固定在規(guī)定位置。5.如權利要求1至4中的任一項所述的空心提升閥，其特征在于，在前述傘部的燃燒室側(cè)，接合了劃分傘側(cè)空心部的底面的罩材。
【文檔編號】F01L3/02GK105980675SQ201480073621
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年2月10日
【發(fā)明人】常石攝, 井上雅章
【申請人】日鍛汽門株式會社