(57)【要約】【課題】本発明は、燃料を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれて使用されても良好な耐摩耗性や耐焼付性を確保することができるエンジンの吸排気用のバルブを提供することを課題とする。【解決手段】バルブ（１）は、燃料である軽油を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれる吸排気用のバルブである。バルブ（１）は、バルブステム（２）の内部が中空に成形されており、この中空部が油路（３）を形成している。また、バルブステムエンド（４）には、油路（３）への導入口（５）が漏斗状に開口している。さらに、バルブステム（２）の内外を連通させ、油路（３）中の潤滑油をバルブ（１）の摺動部へ供給する供給孔（６）がバルブステム（２）に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれる吸排気用のバルブであって、
バルブステム内に当該バルブの摺動部へ供給される潤滑油が流通する油路を形成したことを特徴とするバルブ。
【請求項２】
請求項１記載のバルブにおいて、
バルブステムエンドに前記油路への導入口を開口したことを特徴とするバルブ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のバルブにおいて、
前記油路中の潤滑油を当該バルブの摺動部へ供給する供給孔を前記バルブステムに設けたことを特徴とするバルブ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のバルブにおいて、
前記油路には、前記バルブステムエンドを押圧するロッカーアーム又はカムを伝わった潤滑油が供給されることを特徴としたバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれる吸排気用のバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、潤滑油消費量が少なく、耐摩耗性や耐焼付性に優れており、長さの長いバルブガイドにも適用できるバルブガイドとして特許文献１の提案がされている。特許文献１で提案されているバルブガイドは、長手方向において材質の異なる２ピース部材で構成され、この２ピース部材のうち燃焼室側に配置される部材は焼結合金からなり、もう１つの部材は鋳鉄からなることを特徴としている。特許文献１には、このようなバルブガイドのバルブステム挿入孔の内周に潤滑油を保持する螺旋溝が形成された構成も開示されている。
【０００３】
一方、特許文献２には燃料である軽油を潤滑油として利用する軽油潤滑式ディーゼルエンジンが開示されている。このような軽油潤滑式ディーゼルエンジンでは、燃料となる軽油がエンジン各部の潤滑油としても用いられ、エンジン各部を循環する。このため、潤滑専用のオイルは不要であり、オイル交換の手間も省くことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３５１１２号公報
【特許文献２】実開昭６０−１９４１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載のバルブガイドは、２ピース構造として燃焼室側を耐熱耐摩耗性や耐焼付性に優れた焼結合金で形成することにより、摩擦力が大きく、厳しい摺動条件下での耐摩耗性や耐焼付性を確保している。また、バルブステム挿入孔の内周に螺旋溝を形成することにより潤滑油保持性のさらなる向上が図られている。
【０００６】
しかしながら、このようなバルブガイドを特許文献２で開示されたような燃料である軽油を潤滑油として利用する軽油潤滑式ディーゼルエンジンに用いる場合には、依然として以下のような問題が生じるおそれがある。特許文献２で開示したようなディーゼルエンジンでは燃料として一般的に軽油を用い、軽油が潤滑系に供給されて各部の潤滑に寄与する。しかし、軽油は、一般的なエンジンオイルよりも粘性が低いため、特許文献１で開示されたような螺旋溝等、潤滑油保持用の何らかの手段がバルブステム挿入孔の内周に設けられていたとしても潤滑油が流れ落ちてしまい、良好な耐摩耗性や耐焼付性の確保が困難になると考えられる。このような問題は、螺旋溝等、潤滑油保持用の何らかの手段をバルブステムの表面に設ける等しても同様に生じるものと考えられる。
【０００７】
特に、通常バルブステムの上部に設置されるバルブステムシールはスプリング力によりバルブステムにおけるシール機能を果たしていることからこのスプリング力により潤滑油の保持が困難となっている。このため、燃料とは別にエンジンオイルを準備する従来の形式のエンジンにおいてもおよそ５０℃程で流体潤滑から境界潤滑に移行しフリクションの増加が観られるところ、潤滑油として粘性の低い軽油を利用する場合にはさらに低温域で境界潤滑に移行することとなりフリクション増大の問題が深刻となる。
【０００８】
そこで、本発明は、燃料を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれて使用されても良好な耐摩耗性や耐焼付性を確保することができるエンジンの吸排気用のバルブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するための、本発明のバルブは、燃料を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれる吸排気用のバルブであって、バルブステム内に当該バルブの摺動部へ供給される潤滑油が流通する油路を形成したことを特徴とする（請求項１）。バルブの構成を中空構造としてバルブステム内に潤滑油を貯留することのできる油路を形成した構成である。このようにバルブステム内に潤滑油を保持するようにすれば、粘性の低い軽油等を潤滑油として用いた場合であっても潤滑油が流れ落ちてしまうことはない。
【００１０】
このようなバルブでは、バルブステムエンドに前記油路への導入口を開口した構成とすることができる（請求項２）。このようにバルブの上端側から潤滑油を油路中に供給し、導入口から溢れた潤滑油がバルブステムとバルブガイド等との摺動部に供給されるようにすることができる。また、より確実な摺動部への潤滑油供給を図るべく、前記油路中の潤滑油を当該バルブの摺動部へ供給する供給孔を前記バルブステムに設けた構成とすることができる（請求項３）。すなわち、バルブステムの側壁から潤滑油が染み出てくるような構成とすることにより、良好な耐摩耗性や耐焼付性を確保することができる。
【００１１】
前記のようにバルブステム内に形成された油路にはバルブステムエンドに開口した導入口から潤滑油が供給されるが、前記油路には、前記バルブステムエンドを押圧するロッカーアーム又はカムを伝わった潤滑油が供給される構成とすることができる（請求項４）。一般的にバルブ周辺には潤滑ポンプによって吸い上げられた潤滑油がオイルギャラリを通じて供給されるが、このようにして供給された潤滑油が導入口から油路中に流入して貯留される。ここで、前記バルブステムエンドはロッカーアームやカムによって押圧されるので、これらのロッカーアームやカムを伝わった潤滑油が供給される構成とすれば、効率よく油路中に潤滑油を供給することができる。ロッカーアームが用いられている場合に、ロッカーアームの上面側に凹部を形成しておき、この凹部の底部に孔を形成するようにすれば、エンジン始動後のエンジンヘッド内でのオイルミストやヘッドカバーから落下した潤滑油が一旦凹部内に貯留され、その後、導入口から油路中に供給される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バルブのバルブステム内に油路を形成し、この油路中に潤滑油を貯留するようにしたので、潤滑油として粘度の低い軽油等を用いた場合であっても潤滑剤が流れ落ちてしまうことがなく、バルムステム周辺の潤滑部における良好な耐摩耗性や耐焼付性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明のバルブ１の一部分を破断して示した説明図である。このバルブ１は、燃料である軽油を潤滑油として用いるエンジンに組み込まれる吸排気用のバルブである。バルブ１は、バルブステム２の内部が中空に成形されており、この中空部が本発明における油路３を形成している。また、バルブステムエンド４には、油路３への導入口５が漏斗状に開口している。さらに、バルブステム２の内外を連通させ、油路３中の潤滑油をバルブ１の摺動部へ供給する供給孔６がバルブステム２に設けられている。なお、バルブ１は、耐熱、耐蝕、耐摩耗性、耐衝撃性等を考慮した材料により構成される。例えば、バルブが吸気側である場合は、耐蝕性を考慮してフェライト系耐熱鋼により形成することができる。また、バルブが排気側である場合は、耐熱性を考慮してオーステナイト系耐熱鋼により形成することができる。さらに、必要に応じてバルブステム２には、耐摩耗性に優れ、熱伝導性のよいシル・クロム鋼をフラッシュ・バット法により溶接することができる。
【００１５】
このようなバルブ１は、図示しないエンジンヘッド内に供給された潤滑油が導入口５から油路３内へ供給され保持される。保持された潤滑油は導入口５から溢れ出たり、供給孔６から染み出たりしてバルブステム２の側壁等へ供給される。
【００１６】
図２は、バルブ１をエンジン８に組み付けた状態を示す説明図である。バルブ１は、バルブガイド９に支持されてエンジン８に組み付けられている。バルブガイドの上部にはバルブステムシール１０が装着されている。このバルブガイド９やバルブステムシール１０とバルブステム２との摺動部に潤滑油の供給が必要となる。
【００１７】
このようにしてエンジン８に組み付けられたバルブ１は、プッシュロッド１１によって駆動され、揺動運動を行うロッカーアーム１２によって開閉動作を行う。
ここで、バルブステムエンド４を押圧するロッカーアーム１２の端部１２ａには、凹部１２ａ１が設けられている。この凹部１２ａ１は、バルブステムエンド４に設けられた導入口５（図１参照）の上部に位置するように配置されている。凹部１２ａ１の底部には孔１３が設けられている。このような構成とすることにより、一旦凹部１２ａ１内に貯留した潤滑油が孔１３を通じて導入口５内への流下し、その結果、潤滑油が油路３内へ効率よく供給される。
【００１８】
以上のような構成とすることにより、粘性の低い軽油もバルブ周辺に保持され、適切に摺動部に供給されるので良好な耐摩耗性や耐焼付性を確保することができる。また、仮に、摺動部への潤滑油の供給が過剰となっても、供給された潤滑剤はそもそも燃料であるから燃料として消費されるのみである。
【００１９】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のバルブの一部分を破断して示した説明図である。
【図２】バルブをエンジンに組み付けた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  バルブ
２  バルブステム
３  油路
４  バルブステムエンド
５  導入口
６  供給孔
８  エンジン
９  バルブガイド
１０  バルブステムシール
１１  プッシュロッド
１２  ロッカーアーム
１２ａ１  凹部
１３  孔
【図１】
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【図２】
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