(57)【要約】【課題】内燃機関の仕様に応じた放熱特性を得ることができる内燃機関用中空バルブ及びそのバルブが組み込まれたバルブ機構を提供する。【解決手段】中空バルブ１Ａは、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとして使用され、傘部２とこれに続くステム部３とを有し、傘部２からステム部３にかけて中空部４が形成されるとともに、中空部４に冷媒５が封入され、中空部４を塞ぐキャップ部６の内面６ａには、複数の炭素繊維がその繊維方向を一方向に揃えられた状態で束ねられた炭素繊維束７がその両端を突き当てた状態で設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとして使用され、傘部と前記傘部に続くステム部とを有し、前記傘部から前記ステム部にかけて中空部が形成されるとともに、前記中空部に冷媒が封入された内燃機関用中空バルブにおいて、
長手方向の熱伝導率が横断面方向の熱伝導率よりも高い線状の熱伝導部材が前記中空部の内面に設けられていることを特徴とする内燃機関用中空バルブ。
【請求項２】
前記熱伝導部材は、その両端が突き当てられた状態で前記中空部の内面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項３】
前記中空部は、前記傘部の下部に嵌め込まれたキャップ部にて塞がれており、
前記熱伝導部材は、前記キャップ部の内面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項４】
前記熱伝導部材は、前記傘部と前記キャップ部との間に介在するようにして、両端が離れた状態で前記キャップ部の縁部にも設けられていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項５】
互いに長さが異なる複数の前記熱伝導部材のそれぞれが円形状に曲げられており、かつ円形状に曲げられた複数の前記熱伝導部材は、それぞれの中心が前記ステム部の中心線上に位置するようにして前記中空部の内面に設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項６】
前記熱伝導部材は、その両端が離れた状態で前記中空部の内面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項７】
前記中空部は、前記傘部の下部に嵌め込まれたキャップ部にて塞がれており、
前記熱伝導部材は、前記キャップ部の内面に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項８】
複数の前記熱伝導部材のそれぞれが、前記キャップ部の中央から放射状に延びるように前記キャップの内面に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項９】
前記熱伝導部材は、前記傘部の内面に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項１０】
前記ステム部の中心線に関して渦巻き状に曲げられて前記中空部の内面に設けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項１１】
前記熱伝導部材は、複数の炭素繊維がその繊維方向を一方向に揃えられた状態で束ねられた炭素繊維束にて構成され又は当該炭素繊維束と金属材料とが組合わされた炭素繊維強化金属にて構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関用中空バルブ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の中空バルブと、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられて前記中空バルブの前記ステム部と接触しつつ当該ステム部を所定方向に案内するバルブガイドとを備え、前記熱伝導部材がその両端が離された状態で前記中空バルブと前記バルブガイドとの間に介在するようにして前記バルブガイドに設けられていることを特徴とする内燃機関用バルブ機構。
【請求項１３】
前記シリンダヘッドには、冷却水を導く冷却水通路が形成されており、
前記熱伝導部材の端部が前記冷却水路に近い側に位置していることを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関用バルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に中空部が形成されてその中空部に冷媒が封入された内燃機関用中空バルブ及びその中空バルブが組み込まれたバルブ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとして使用され、金属ナトリウム等の冷媒が中空部に封入された中空バルブが広く知られている。このような中空バルブとして、中空部の内周面に階段状又は螺旋状の凹凸を設けることにより、冷媒との接触面積を増大して冷媒への熱伝導を向上させたものが知られている（特許文献１）。また、バルブヘッド（傘部）から軸心に沿って延びる柱状の突起を中空部内に設けることにより、冷媒への熱伝導を促進するものがある（特許文献２）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３〜５が存在する。
【０００３】
【特許文献１】実開平４−７６９０７号公報
【特許文献２】特開平３−２６４７１４号公報
【特許文献３】実開昭６３−１７１６０５号公報
【特許文献４】特開２００２−３１７６１２号公報
【特許文献５】特開平６−６６１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような中空バルブが内燃機関に適用された場合、傘部が受けた熱は中空部に封入された冷媒を介してステム部からシリンダヘッドへ至る経路と、バルブシートを介してシリンダヘッドへ至る経路とに沿って放熱する。内燃機関の低速回転時には中空バルブの動作に伴う慣性力が小さいので、中空バルブに封入された冷媒がステム部の上部まで届き難い。一方、内燃機関の高速回転時にはその慣性力が大きいので、冷媒がステム部の上部まで届き易くなる。このような事情から、従来の中空バルブでは低回転時及び高回転時のいずれにおいてもある程度の放熱効率が得られるように冷媒の量が設定される。設定された冷媒の量は不変であるので、特に低速回転時のように冷媒の移動が活発でない状態では、上記の特許文献のように冷媒への熱伝導を促進しても中空バルブ全体としての放熱効率を向上させるには限界がある。そのため、例えば、内燃機関の仕様により低速回転時の放熱効率を向上させることが求められる場合、従来の中空バルブではその仕様に応じた放熱特性を得ることが難しい。
【０００５】
そこで、本発明は、内燃機関の仕様に応じた放熱特性を得ることができる内燃機関用中空バルブ及びそのバルブが組み込まれたバルブ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関用中空バルブは、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとして使用され、傘部と前記傘部に続くステム部とを有し、前記傘部から前記ステム部にかけて中空部が形成されるとともに、前記中空部に冷媒が封入された内燃機関用中空バルブにおいて、長手方向の熱伝導率が横断面方向の熱伝導率よりも高い線状の熱伝導部材が前記中空部の内面に設けられていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
熱伝導部材は長手方向の熱伝導率が横断面方向の熱伝導率よりも高いので、長手方向への熱伝導が促進される一方で横断面方向への熱伝導が制限される。つまり、熱伝導部材は熱伝導材としての機能と断熱材としての機能とを兼備する。そして、熱伝導部材を設置する方向等の設置態様を変えることで、これらの機能のいずれかを強調することもできる。この中空バルブによれば、このような特性を持つ熱伝導部材の内面への設置態様を適宜設定することにより内燃機関の仕様に応じた中空バルブの放熱特性を容易に得ることができる。その設置態様の一例として、前記熱伝導部材は、その両端が突き当てられた状態で前記中空部の内面に設けられていてもよい（請求項２）。熱伝導部材は横断面方向の熱伝導率が低いため、開放されている端部から熱入力し易いが、この態様では熱伝導部材の両端が突当てられた状態にあるため熱伝導部材への熱入力が制限される。これにより、この態様の中空バルブでは熱伝導部材が持つ断熱材としての機能が強調されるので、熱伝導部材を設けた箇所において冷媒への熱伝導を制限することができる。
【０００８】
上記の態様においては、前記中空部は前記傘部の下部に嵌め込まれたキャップ部にて塞がれており、前記熱伝導部材は、前記キャップ部の内面に設けられていてもよい（請求項３）。中空バルブが内燃機関に組み込まれた場合には、傘部の下部が最も高温になる。この態様によれば、傘部の下部に嵌め込まれたキャップ部から冷媒への熱伝導が熱伝導部材にて制限される。そのため、キャップ部の熱をバルブシートを介して内燃機関のシリンダヘッド側へ効率良く逃がすことができるようになる。この場合、前記熱伝導部材は、前記傘部と前記キャップ部との間に介在するようにして、両端が離れた状態で前記キャップ部の縁部にも設けられてもよい（請求項４）。この態様では、キャップ部の縁部に設けられた熱伝導部材の両端が離れているので、熱伝導部材への熱入力が促進される。熱伝導部材の一方の端部へ入った熱はキャップ部の縁部の回りに沿うようにして案内されて他方の端部から放出される。そのため、キャップ部の熱をバルブシートを介してシリンダヘッド側へ更に効率良く逃がすことができる。
【０００９】
この中空バルブに関しては、熱伝導部材の数に制限はなく、複数の熱伝導部材を中空部の内面（キャップ部の内面）に並べるように設けてもよい。上述のように、熱伝導部材を断熱手段として機能させる場合には、内面に並べる熱伝導部材の数が多いほど断熱機能が向上する。例えば、互いに長さが異なる複数の前記熱伝導部材のそれぞれが円形状に曲げられており、かつ円形状に曲げられた複数の前記熱伝導部材は、それぞれの中心が前記ステム部の中心線上に位置するようにして前記中空部の内面に設けられてもよい（請求項５）。この場合は、複数の熱伝導部材が同心円状に配置されるようになる。
【００１０】
また、熱伝導部材の設置態様の他の例として、前記熱伝導部材は、その両端が離れた状態で前記中空部の内面に設けられてもよい（請求項６）。この態様の場合、熱伝導部材の端部への熱入力が制限されないので、熱伝導の方向を規定できる熱伝導材としての機能が強調される。
【００１１】
この態様において、前記中空部は、前記傘部の下部に嵌め込まれたキャップ部にて塞がれており、前記熱伝導部材は、前記キャップ部の内面に設けられていてもよい（請求項７）。この場合には、キャップ部の熱が熱伝導部材の端部に入力されるので、キャップ部の熱を所定の方向へ案内できるようになる。熱伝導部材をキャップ部の内面に設ける場合には、例えば、複数の前記熱伝導部材のそれぞれが、前記キャップ部の中央から放射状に延びるように前記キャップの内面に設けられていてもよい（請求項８）。中空バルブを吸気バルブ又は排気バルブとして使用した場合、傘部の下部にはキャップ部の中央の温度が最も高い温度分布が形成される。この態様によれば、複数の熱伝導部材がキャップ部の中央から放射状に延びているのでキャップ部の中央の熱を外側に案内し、バルブシートを介してシリンダヘッド側へ効率良く逃がすことができる。
【００１２】
また熱伝導部材は、傘部の内面に設けられていてもよい（請求項９）。この場合には、熱伝導部材の両端が冷媒と接触するので、傘部から冷媒への熱伝達が促進される。これにより、傘部の熱を冷媒を介してステム部からシリンダヘッド側へ効率良く逃がすことができる。熱伝導部材をキャップ部又は傘部の内面にそれぞれ設けた場合には、ステム部の中心線に関して渦巻き状に曲げられて前記中空部の内面に設けられてもよい（請求項１０）。この場合には、複数の熱伝導部材を並べた場合と同等の効果を一の熱伝導部材によって達成できるので、熱伝導部材の取り付けに要する手間を削減できる。
【００１３】
以上の熱伝導部材は、上述した特性を持つ限りにおいてどのような材料で構成されてもよい。例えば、前記熱伝導部材は、複数の炭素繊維がその繊維方向を一方向に揃えられた状態で束ねられた炭素繊維束にて構成され又は当該炭素繊維束と金属材料とが組合わされた炭素繊維強化金属にて構成されていてもよい（請求項１１）。繊維方向が一方向に揃えられた炭素繊維束は、長手方向つまり繊維方向の熱伝導率が横断面方向の熱伝導率よりも数十倍程度高く、繊維方向の引張強度が高く、耐熱性があり、なおかつ軽量な材料であることが知られている。従って、本発明に係る熱伝導部材を炭素繊維束で構成した場合には、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとしての使用に適した信頼性の高い軽量な中空バルブを提供することができる。なお、熱伝導部材を上記の炭素繊維束と金属材料とが組合わされた炭素繊維強化金属で構成した場合には、炭素繊維束を用いる場合よりも中空部の内面への取り付け性が向上する利点がある。ここで言う、炭素繊維強化金属は炭素繊維束と金属とをメッキ等の手段で組合わせたものでもよいし、他の手段で組合わせたものでもよい。
【００１４】
以上の中空バルブを組み込まれたバルブ機構としては、上記の中空バルブと、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられて前記中空バルブの前記ステム部と接触しつつ当該ステム部を所定方向に案内するバルブガイドとを備え、前記熱伝導部材がその両端が離された状態で前記中空バルブと前記バルブガイドとの間に介在するようにして前記バルブガイドに設けられてもよい（請求項１２）。このバルブ機構によれば、上述した中空バルブの効果を達成し、更に、バルブガイドとステム部との間に介在した熱伝導部材によりステム部からバルブガイドへの熱伝導が促進する。このバルブ機構においては、前記シリンダヘッドには、冷却水を導く冷却水通路が形成されており、前記熱伝導部材の端部が前記冷却水路に近い側に位置してもよい（請求項１３）。この場合には、熱伝導部材によって冷却水通路に近い側に熱が集められるので、中空バルブの放熱がより促進される。なお、バルブガイドとステム部との間に介在する熱伝導部材は、繊維方向が一方向に揃えられた炭素繊維束にて構成され又は当該炭素繊維束と金属材料とが組合わされた炭素繊維強化金属にて構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、長手方向の熱伝導率が横断面方向の熱伝導率よりも高い熱伝導部材が中空部の内面に設けられているので、その熱伝導部材を設置する方向等の設置態様を変えることにより、内燃機関の仕様に応じた放熱特性を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る中空バルブの断面図であり、図２は図１のII−IIに関する断面図である。中空バルブ１Ａは内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとして使用される。中空バルブ１Ａは傘部２とこの傘部２に続くステム部３とを有し、傘部２からステム部３にかけて中空部４が形成されている。中空部４には金属ナトリウム等の冷媒５が所定量封入されており、その中空部４は傘部２の下部に嵌め込まれた円板状のキャップ部６にて塞がれる。キャップ部６は溶接により傘部２に固定されている。図２に示すように、キャップ部６の内面６ａには熱伝導部材としての線状の炭素繊維束７が複数設けられている。これらの炭素繊維束７は互いに長さが異なっており、各炭素繊維束７はその両端が突当てられた状態で円形状に曲げられている。言い換えれば、各炭素繊維束７は無端状に構成されている。円形状に曲げられた炭素繊維束７は、それらの中心がステム部３の中心線ＣＬ上に位置するようにして、最も短いものから順番に中心から外側に向かって同心円状に配置されている。
【００１７】
図３は炭素繊維束７の詳細を示している。図３に示すように炭素繊維束７は直径が数μｍ程度のピッチ系の炭素繊維７ａが複数本束ねられ、それらの炭素繊維７ａの繊維方向は一方向に揃えられている。炭素繊維束７は長手方向つまり繊維方向の熱伝導率が横断面方向の熱伝導率よりも数十倍程度高い。横断面方向の熱伝導率はキャップ部６の構成材料である耐熱鋼よりも低くなっている。このため、炭素繊維束７は長手方向への熱伝導が促進される一方で横断面方向への熱伝導が制限される。つまり、炭素繊維束７は熱伝導材としての機能と断熱材としての機能とを兼備する。なお、一般に熱伝導率は温度依存性があり、温度が高くなるほど熱伝導率が低下する傾向を示すが、中空バルブ１Ａが使用される温度範囲内において炭素繊維束７の繊維方向、横断面方向の及びキャップ部６の構成材料の熱伝導率の大小関係は上記の通りに保持される。
【００１８】
キャップ部６への炭素繊維束７の取り付けは種々の方法で行ってよい。例えば、炭素繊維束７をクロムメッキ等の金属メッキで固めた状態にし、これをキャップ部６の内面６ａにクロムメッキ等の金属メッキで固定することにより、炭素繊維束７をキャップ部６へ取り付けることができる。また、アルミニウム、ナトリウム、銅等の金属をキャップ部６の内面６ａに溶着させ、その溶着層に炭素繊維束７を埋設し、その後炭素繊維束７の表面が現れるように溶着層を研磨することにより、炭素繊維束７をキャップ部６の内面６ａに取り付けることもできる。また、キャップ部６の内面６ａに所定形状の溝をレーザー加工やブレス加工等の適宜の方法で形成し、その溝内に炭素繊維束７を入れ、その後、複数箇所で溝幅を狭めるようにかしめることにより、炭素繊維束７をキャップ部６の内面６ａに取り付けることもできる。更にまた、耐熱性を有したポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等を利用して炭素繊維束７をキャップ部６の内面６ａに接着により取り付けることもできる。
【００１９】
この形態では、円形状に曲げられた炭素繊維束７の両端が突当てられた状態でキャップ部６の内面に設けられているので、炭素繊維束７の端部への熱入力が制限される。これにより、中空バルブ１Ａでは炭素繊維束７が持つ断熱材としての機能が強調されるので、キャップ部６から冷媒５への熱伝導を制限することができる。図示の形態では、キャップ部６の内面６ａのうち、炭素繊維束７が設けられていない箇所は冷媒５と接触するようになっている。つまり、図示の形態では炭素繊維束７が隙間なく敷き詰められているわけではないので、キャップ部６の熱をある程度冷媒５へも放熱させることができる。これにより、キャップ部６の熱を、ある程度冷媒５へ放熱させることを確保しながら、炭素繊維束７にて熱伝導が制限される分だけ不図示のバルブシートを介してシリンダヘッド側へ放熱させることが可能となる。従って、中空バルブ１Ａは、冷媒５の移動が活発でない内燃機関の低速回転時に中空バルブ１Ａ全体の放熱効率を向上させることができる。また、冷媒５の封入量とキャップ部６の内面６ａに設ける炭素繊維束７の数（量）とを適合させることにより、低速回転時から高速回転時に至る放熱効率を向上させることができる。その結果、中空バルブ１Ａの温度を速やかに下げることができるので、中空バルブ１Ａが組み込まれた内燃機関のノッキング等の異常燃焼を抑制することができる。
【００２０】
この形態の変形例として、図４に示すように一の炭素繊維束７を中心線ＣＬに関して渦巻き状に曲げてキャップ部６の内面６ａに設けてもよい炭素繊維束７をこのように配置した場合でも複数の炭素繊維束７を同心円状に配置した形態と同等の効果を達成できる。一の炭素繊維束７で渦巻き状に配置できるので、炭素繊維束７の取り付けに要する手間を削減できる。
【００２１】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図５を参照して説明する。この形態は、炭素繊維束７のキャップ部６への配置形態に特徴がある。その特徴以外は第１の形態と同一構成を有しているので説明を省略し図１が適宜参照される。図５は第１の形態の図２に対応する断面図で、中空バルブ１Ｂのキャップ部６の内面６ａの詳細が示されている。この図から明らかなように、炭素繊維束７はその両端が離された状態で円弧状に曲げられている。円弧状に曲げられた複数の炭素繊維束７はそれらの端部７ｂが中空部４に臨むようにして、所定の間隔を確保して周方向に並べられている。これにより、炭素繊維束７は図２の形態と同様に全体として同心円状に配置されている。なお、炭素繊維束７の取り付けは、第１の形態で説明した種々の方法で行うことができる。
【００２２】
円弧状に曲げられた炭素繊維束７は、その端部７ｂが中空部４に臨むように設けられているので端部７ｂが冷媒５と接触できる。そのため、第１の形態のように炭素繊維束７の端部７ｂへの熱入力が制限されないので、第１の形態よりも炭素繊維束７の断熱効果を弱めることができる。これにより、キャップ部６の熱をバルブシートを介してシリンダヘッド側へ放熱させることを促進する効果を弱めることができるとともに、キャップ部６と冷媒５との間に炭素繊維束７が介在することで冷媒５への熱伝導を向上できる。なお、中空バルブ１Ｂはその作動中に中心線ＣＬ回りに回転することがあるので、放熱のバランスを考慮した場合には、図５に示すように、端部７ｂが臨む位置は周方向に関して一部に偏らずに均等に設けることが好ましい。
【００２３】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図６を参照して説明する。この形態は炭素繊維７のキャップ部６への配置形態に特徴がある。その特徴以外は第１の形態と同一構成を有しているので説明を省略し図１が適宜参照される。図６は第１の形態の図２に対応する断面図で、中空バルブ１Ｃのキャップ部６の内面６ａの詳細が示されている。この図から明らかなように、この形態の中空バルブ１Ｃは、複数の炭素繊維束７のそれぞれがその端部７ｂを中空部４に臨ませた状態でキャップ部６の中央から放射状に延びている。中空バルブ１Ｃが内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブとして使用された場合、傘部２の下部にはキャップ部６の中央の温度が最も高い温度分布が形成される。各炭素繊維束７の端部７ｂは中空部４に臨んでいるので、各炭素繊維束７によってキャップ部６の中央の熱を外側に案内し、バルブシートを介してシリンダヘッド側へ効率良く逃がすことができる。
【００２４】
（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図７及び図８を参照して説明する。この形態は第１〜第３の形態のいずれかと組合わせて好適に実施される。図７に示すように、この形態の中空バルブ１Ｄは、炭素繊維束７が内面６ａに設けられたキャップ部６の縁部６ｂにも複数の炭素繊維束７が設けられている。複数の炭素繊維束７のそれぞれは、所定の間隔を確保して周方向に並べられている。つまり各炭素繊維束７はその両端が離れている。そのため、炭素繊維７の端部への熱入力が促進される。炭素繊維束７の一方の端部７ｂへ入った熱はキャップ部６の縁部６ｂの回りに沿うようにして案内されて他方の端部７ｂから放出される。従って、炭素繊維束７が傘部２とキャップ部６との間に介在することで、キャップ部６の熱をバルブシートを介してシリンダヘッド側へ効率良く逃がすことができる。
【００２５】
この形態において、キャップ部６の縁部６ｂへの炭素繊維束７の取り付けは図８に示すように行ってもよい。この例では、縁部６ｂの周方向に溝を形成し、その溝内に炭素繊維束７を入れる。そして、溝内に炭素繊維束７が収められた状態でキャップ部６ｂを嵌め込んで溶接にて固定する。炭素繊維束７はヤング率が高い等の高強度の機械的性質を有しているので、溶接部１０の強度が向上するという利点がある。この形態においては、第１〜第３の形態のいずれかと組合わせなければならないものではなく、単独で実施してもよい。つまり、キャップ部６の内面６ａに炭素繊維束７が設けられていない場合でも、縁部６ｂに炭素繊維束７が設けられることにより上記効果を奏することができる。
【００２６】
（第５の形態）
次に、本発明の第５の形態を図９を参照して説明する。図９は第５の形態に係る中空バルブ１Ｅの断面を示している。この形態は、傘部２の内面２ａに複数の炭素繊維束７をそれぞれの両端を離した状態で設けたものである。各炭素繊維束７の端部７ｂが中空部４に臨んでいるので、その両端が冷媒５と接触する。このため、傘部２から冷媒５への熱伝達が促進される。従って、傘部２の熱を冷媒５を介してステム部からシリンダヘッド側へ効率よく逃がすことができるようになる。傘部２の内面２ａへの炭素繊維束７の取付けについては、第１の形態で説明した方法を適宜採用すればよい。
【００２７】
（第６の形態）
次に、本発明の第６に形態を図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は本形態に係るバルブ機構の要部を示した部分断面図である。図１１は、図１０のXI−XI線に関する断面図である。なお、この形態に係るバルブ機構には上記各形態のいずれの中空バルブが組み込まれてもよいので、以下の説明ではこれらのバルブを代表して中空バルブ１と記載する。これらの図に示すように、バルブ機構２０は、中空バルブ１と、内燃機関のシリンダヘッド１５に取り付けられ、ステム部３と接触しつつ中空バルブ１を中心線ＣＬ方向に案内するバルブガイド２１とを備える。バルブガイド２１には炭素繊維束７がその両端が離された状態でバルブガイド２１とステム部３との間に介在するようにして取り付けられている。この形態では複数の炭素繊維束７のそれぞれがステム部３と接触できるようにバルブガイド２１の内周面に埋め込まれている。図１１に示すように、各炭素繊維束７はその両端が対向し、かつ所定の間隔を確保して離れるように円弧状に曲げられている。各炭素繊維束７の端部７ｂは、シリンダヘッド１５に形成された冷却水通路としてのウォータージャケット１５ａに近い側に位置している。
【００２８】
以上のバルブ機構２０によれば、上述した各形態の中空バルブによる効果を奏するとともに、バルブガイド２１とステム部３との間に介在した炭素繊維束７によりステム部３からバルブガイド２１への熱伝導が促進する。しかも、炭素繊維束７の端部７ｂがウォータージャケット１５ａに近い側に位置しているため、炭素繊維束７によりウォータージャケット１５ａに近い側に熱が集められるので、中空バルブ１の放熱がより促進する。
【００２９】
以上の各形態において、キャップ部６の内面６ａ及び傘部２の内面２ａのそれぞれは本発明に係る中空部の内面に相当する。但し、本発明は、上記各形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施することができる。上述した炭素繊維束７の配置形態はあくまで例示であって図示の形態に限定されるものではない。炭素繊維束７は炭素繊維の状態のままで各形態を実施してもよいが、その取り扱いを容易にするため、例えば炭素繊維束７をクロムメッキ等の金属メッキで固めることにより、炭素繊維束７と金属材料とが組合わされた炭素繊維強化金属（以下、ＣＦＲＭという。）を作成し、このＣＦＲＭを使用して各形態を実施してもよい。メッキ以外の他の方法により炭素繊維束７と金属材料との組み合わせてＣＦＲＭを得てもよい。
【００３０】
また、本発明に係る熱伝導部材としては、炭素繊維束７又はこれと金属材料との組み合わせであるＣＦＲＭの代りに、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）又は中空部を持つ管状の銅パイプ、薄板状の銅板といった形状を工夫して接触面積を調整した銅部材を使用しても上記と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の形態に係る中空バルブの断面図。
【図２】図１のII−II線に関する断面図。
【図３】炭素繊維束の詳細を示した説明図。
【図４】第１の形態の変形例を示した図。
【図５】第２の形態に係る中空バルブのキャップ部の内面を示した図。
【図６】第３の形態に係る中空バルブのキャップ部の内面を示した図。
【図７】第４の形態に係る中空バルブの部分断面図。
【図８】図７のＡ部の拡大図であり、炭素繊維束の取り付け状態を示した図。
【図９】第５の形態に係る中空バルブの断面図。
【図１０】第６の形態に係るバルブ機構の要部を示した部分断面図。
【図１１】図１０のXI−XI線に関する断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１Ａ〜１Ｅ  中空バルブ
２  傘部
２ａ  内面
３  ステム部
４  中空部
５  冷媒
６  キャップ部
６ａ  内面
６ｂ  縁部
７  炭素繊維束（熱伝導部材）
７ａ  炭素繊維
７ｂ  端部
１５  シリンダヘッド
１５ａ  ウォータージャケット（冷却水通路）
２０  バルブ機構
２１  バルブガイド
ＣＬ  中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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