JP2009108826A - ガス燃料内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】リークガス導入通路の通路長さを短くして空燃比のばらつきを防止でき、かつ組立て性を向上できるガス燃料内燃機関を提供する。
【解決手段】バルブガイド部材２４と弁軸２０ａとの間に進入したガス燃料を掃気ポート３ｃに導入するリークガス導入通路２７を備え、該リークガス導入通路２７は、前記バルブガイド部材２４の弁軸２０ａとの間からシリンダヘッド４内を掃気ポート３ｃ側の該シリンダヘッド４とシリンダブロック３との合面４４に向って延び、該合面４４からシリンダブロック３内を通るよう内燃機関１の内部に形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、クランク室圧縮式２行程のガス燃料内燃機関に関し、詳細にはポペット弁の弁軸とバルブガイド部材との間に進入したガス燃料を吸気系に導入するようにした構造に関する。

この種のガス燃料内燃機関では、燃焼室開口に連通する蓄圧室にガス燃料を供給し、該燃焼室開口をポペット弁で開閉することにより前記ガス燃料を燃焼室内に供給する構成を採用する場合がある。

この場合、蓄圧室のガス燃料がポペット弁の弁軸と該弁軸を摺動可能に支持するバルブガイド部材との隙間から動弁室や外部に漏れるのを防止するために、該弁軸とバルブガイド部材との間に進入したガス燃料を、リークガス通路により吸気系に戻すようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２８３５１号公報

ところで、前記従来のガス燃料内燃機関では、リークガス通路をエンジンの外側に配置する構造を採用している。このため通路長さが長くなるとともに、通路容積も大きくなる。その結果、通路容積に応じた多量のリーク燃料が気筒内に導入され、空燃比にばらつきが生じるという問題が懸念される。

また前記リークガス通路をエンジンの外側に配置する従来構造では、配管の配索構造が複雑となるとともに部品点数が増え、組立て性が低下するという問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、リークガス通路の長さを短くして空燃比のばらつきを防止でき、かつ組立て性を向上できるガス燃料内燃機関を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、クランク室圧縮式２行程のガス燃料内燃機関であって、燃焼室に開口する燃焼室開口と、該燃焼室開口に連通する燃料供給通路と、弁軸の一端に形成された傘状の弁頭により前記燃焼室開口を開閉するポペット弁と、該ポペット弁の弁軸を摺動自在に支持するバルブガイド部材と、該バルブガイド部材と前記弁軸との間に進入したガス燃料を掃気ポート又はクランク室に導入するリークガス導入通路とを備え、該リークガス導入通路は、前記バルブガイド部材と弁軸との隙間からシリンダヘッド内を、該シリンダヘッドとシリンダブロックとの合面に沿うように掃気ポート側に向って延び、さらにシリンダヘッド及びシリンダブロック内を、気筒軸に沿うように延びて前記掃気ポート又はクランク室に連通していることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記リークガス導入通路は、前記バルブガイド部材と弁軸との隙間に連通するよう該バルブガイド部材に形成された連通孔と、クランク軸方向に見たとき、前記連通孔からシリンダヘッド内を気筒軸線と略直交する方向に延びるよう該シリンダヘッドに形成された第１リーク通路と、該第１リーク通路に続いて前記シリンダヘッド及びシリンダブロック内を気筒軸線と略平行に延びるよう該シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された第２リーク通路とを有することを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２において、前記燃焼室に開口する２つの燃焼室開口と、該両燃焼室開口を開閉する２つのポペット弁と、該両ポペット弁を摺動自在に支持する２つのバルブガイド部材と、該両バルブガイド部材の連通孔に連通する２つの第１リーク通路と、該各第１リーク通路の合流部に連通する１つの第２リーク通路とを備えていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２において、前記第２リーク通路は、リーク燃料の逆流を阻止するリード弁を介在させて前記掃気ポート又はクランク室に連通していることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項２において、前記ポペット弁の弁軸の外周面には弁側小径部が形成され、該ポペット弁が閉位置にあるとき前記弁側小径部に前記バルブガイド部材の連通孔が連通することを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項５において、前記バルブガイド部材の外周面には、前記連通孔に連通するガイド側小径部が形成されていることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項５において、前記弁側小径部は、弁軸の軸線方向に複数形成されており、該複数の弁側小径部のうち燃焼室開口から最も離れた位置の弁側小径部に前記連通孔が連通していることを特徴としている。

請求項１の発明に係るガス燃料内燃機関によれば、リークガス導入通路を、シリンダヘッド内をシリンダヘッドとシリンダブロック内を掃気ポート側に延び、さらにシリンダヘッド及び該合面からシリンダブロック内を気筒軸に沿って延びるように形成したので、エンジンの外側を配管する場合に比べて通路長さを短くすることができ、それだけ通路容積も小さくできる。その結果、気筒内に過剰な量のリーク燃料が導入されるのを抑制でき、空燃比のばらつきを防止できる。

また、リークガス導入通路をシリンダヘッド，シリンダブロック内を通るように内燃機関の内部に形成したので、外側に配管する従来構造に比較して構造を簡単にできるとともに、部品点数を低減できる。またシリンダブロックとシリンダヘッド等を組み立てることにより、リークガス導入通路も同時に組み立てられるので、組立て性を大きく向上できる。

請求項２の発明では、リークガス導入通路を、バルブガイド部材に形成された連通孔と、該連通孔からシリンダヘッド内を気筒軸線と略直交する方向に延びるよう形成された第１リーク通路と、該第１リーク通路に続いて前記シリンダヘッド及びシリンダブロック内を気筒軸線と平行に延びるよう形成された第２リーク通路とから構成したので、第１，第２リーク通路の加工が容易であり、かつ内燃機関の組立て時にリークガス導入通路も同時に組み立てられる。

請求項３の発明では、２つのバルブガイド部材の連通孔にそれぞれ第１リーク通路を連通させ、該各第１リーク通路の合流部に１つの第２リーク通路を連通させたので、第２リーク通路が２つの気筒に対して共通となり、加工工数を低減できる。

請求項４の発明では、第２リーク通路に連通するリード弁をシリンダブロック内に配置したので、リーク燃料の逆流を防止できるとともに、リード弁の配置に伴う配管を不要にでき、部品点数の増加及び組立て性の低下を回避できる。

請求項５の発明では、ポペット弁の弁軸に弁側小径部を形成し、該弁側小径部にバルブガイド部材の連通孔を連通させたので、弁軸とバルブガイド部材との間に進入したガス燃料は弁側小径部に減圧されつつ貯留され、さらに連通孔を介してリークガス導入通路に流入することとなり、リークしたガス燃料を簡単な構造で回収することができるとともに、カム室内等への漏れを防止できる。

請求項６の発明では、バルブガイド部材の外周面に連通孔に連通するガイド側小径部を形成したので、バルブガイド部材をシリンダヘッドに組付けると自動的に連通孔がガイド側小径部を介してリークガス導入通路に連通する。従って、バルブガイド部材の連通孔がリークガス導入通路に合致するように該バルブガイド部材の角度位置を規制する必要はなく、それだけ組立て性を向上できる。

請求項７の発明では、弁軸に形成した複数の弁側小径部のうち燃焼室開口から最も離れた位置の弁側小径部に連通孔を連通させたので、弁軸とバルブガイド部材との間に進入したガス燃料は、蓄圧室に近い側の弁側小径部に減圧されつつ貯留され、さらに燃焼室開口から離れた側の弁側小径部にさらに減圧されつつ貯留されることとなり、簡単な構造で、リークガスをより一層確実に回収することができ、またリークガスが外部に漏れるのを確実に防止できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図８は、本発明の一実施形態（第１実施形態）によるガス燃料内燃機関を説明するための図であり、図１，図２はガス燃料内燃機関の断面図、図３はガス燃料内燃機関の反排気ポート側から見た側面図、図４，図５はガス燃料内燃機関のリークガス導入通路の要部断面図、図６はリークガス導入通路の断面平面図（図２のVI-VI 線断面図)、図７は開閉制御弁部分の断面平面図（図２のVII-VII 線断面図)、図８は、切換制御弁部分の断面正面図（図４のVIII-VIII 線断面図) である。

図において、１はクランク室圧縮式２サイクルの並列２気筒ガス燃料内燃機関を示している。該ガス燃料内燃機関１は以下の概略構造を有する。上下分割式クランクケース２の上合面にシリンダブロック３が接続固定され、該シリンダブロック３の上合面にシリンダヘッド４が固定されている。前記クランクケース２の内部は２つの独立のクランク室２ａ，２ａに画成されており、該クランクケース２内には各気筒共通のクランク軸５が収容配置されている。またシリンダブロック３に形成されたシリンダボア（気筒）３ａ，３ａ内にはピストン６，６が摺動自在に配置されており、該各ピストン６はコンロッド７により前記クランク軸５のクランクピン５ａに１８０°の位相をなすように連結されている。

前記クランクケース２には、各クランク室２ａに連通する各気筒ごとの吸気通路２ｂが形成されている。該各吸気通路２ｂには、クランク室２ａ内に流入した空気の逆流を阻止するリード弁１０が配置されている。

また前記各吸気通路２ｂには、スロットル弁１１を内蔵するスロットルボディ１２が接続され、該スロットルボディ１２の上流側には共通のエアクリーナ１３が接続されている。

前記シリンダブロック３には、排気ポート３ｂが、気筒軸線ａを挟んで吸気通路２ｂの反対側に位置するように形成されている。該各排気ポート３ｂには、図示してないが、排気管が接続され、該排気管の下流端にはマフラが接続されている。

前記シリンダブロック３には、前記ピストン６の下降によりクランク室２ａで圧縮された空気を各シリンダボア３ａ内に導入する複数の掃気ポート３ｃが形成されている。この各掃気ポート３ｃのシリンダボア３ａ側開口は、排気ポート３ｂの反対側部分を囲むように周方向に所定間隔をあけて配置されている。

前記シリンダヘッド４の前記シリンダボア３ａに対向する下合面部分には、燃焼凹部４ａが形成されている。該燃焼凹部４ａと、シリンダボア３ａと、排気ポート閉位置に位置するピストン６の頂面６ａとで囲まれた空間が燃焼室１８となっている。

前記シリンダヘッド４には各気筒ごとに点火プラグ１９が装着されており、該点火プラグ１９の電極部１９ａは燃焼凹部４ａ内に位置している。この点火プラグ１９は、クランク軸方向に見たとき、気筒軸線ａより排気ポート３ｂ側に位置し、かつ該気筒軸線ａに対して所定角度θで排気ポート側に傾斜するよう配置されている。詳細には、点火プラグ１９は、これの中心線ｂが上死点近傍に位置するピストン６の頂面６ａ付近で前記気筒軸線ａに交差するよう配置されている（図２参照）。

前記ガス燃料内燃機関１は、各気筒ごとに、燃焼室１８に開口する２つの燃焼室開口４ｂ，４ｂと、該燃焼室開口４ｂ，４ｂに連通する２つの燃料供給通路２１，２１と、前記各燃焼室開口４ｂを開閉する２つのポペット弁２０，２０と、該ポペット弁２０，２０を摺動自在に支持する２つのバルブガイド部材２４，２４とを有する。

また前記ガス燃料内燃機関１は、各ポペット弁２０を開閉駆動する動弁機構３１と、各燃料供給通路２１にガス燃料を供給する２つのガス燃料供給弁２２，２２とを備えている。

前記シリンダヘッド４の上部には、カム収容部４ｄが前記ポペット弁２０の上部を囲みつつ上方に延びるように形成されている。該カム収容部４ｄとこれに装着されたヘッドカバー２８とで油密なカム室３０が形成されている。なお、前記ヘッドカバー２８は、筒状のカバー本体２８ａとこれの上端開口を閉塞する蓋２８ｂとで構成されている。

前記カム室３０内に前記動弁機構３１が配設されている。この動弁機構３１は、各気筒共通の１本のカム軸３５と、該カム軸３５と各ポペット弁２０の弁軸２０ａとの間に介設されたロッカアーム３３と、該ロッカアーム３３の一端を支持するラッシュアジャスタ２３とを有する。

前記ロッカアーム３３の先端部３３ｂは前記ポペット弁２０の弁軸２０ａの上端面に当接しており、基部３３ａは前記ラッシュアジャスタ２３により支持されている。該ラッシュアジャスタ２３は、前記ロッカアーム３３の先端部３３ｂとポペット弁２０の弁軸２０ａの上端面との間に形成される弁隙間が常時零となるようロッカアーム３３の基部３３ａを上方に付勢している。

また前記ロッカアーム３３にはカムローラ３４が回転自在に装着されており、該カムローラ３４は前記カム軸３５に転接している。

前記各燃料供給通路２１の先端部は、ポペット弁２０の弁軸２０ａの下端部を囲むようにシリンダヘッド４に形成された主蓄圧室３８に連通している。該主蓄圧室３８の容積は、最小負荷運転時における必要なガス燃料量を確保でき、かつ燃焼室１８内を貫通するガス圧力を保持できる容積に設定されている。

また各燃料供給通路２１の中途部には第１副連通路４０ｄを介して第１副蓄圧室４０ａが連通している。また該第１副蓄圧室４０ａには第２副連通路３９を介して第２副蓄圧室４０ｂが連通している。なお、４０ｅは、前記第１副連通路４０ｄの外部開口を閉塞するボールである。

前記燃料供給通路２１と第１副連通路４０ｄとの接続部には、該第１副連通路４０ｄの燃料供給通路２１への連通をオン・オフするスプール弁型の切換制御弁４８が介設されている。

前記切換制御弁４８は、前記接続部をクランク軸方向に貫通するように形成された弁孔２１ａ内に進退自在に挿入配置された弁棒４８ａと、シリンダヘッド４の側壁に取り付けられ、前記弁棒４８ａを進退駆動するソレノイド４８ｂとを有する。前記弁棒４８ａには、軸方向に長いスリット４８ｃが径方向に貫通するように形成されている。前記弁棒４８ａを前進させると前記第１副連通路４０ｄと燃料供給通路２１とは前記スリット４８ｃを介して連通し、後退させると該連通は遮断される。なお、前記燃料供給通路２１自体は、前記スリットにより常時連通している。前記ソレノイド４８ｂは、前記弁棒４８ａを低負荷運転域では遮断位置（図８（ａ）参照）に移動させ、中・高負荷運転域では連通位置（図８（ｂ）参照）に移動させる。

前記第１副蓄圧室４０ａは、シリンダヘッド４のポペット弁２０とガス燃料供給弁２２との間の部分に凹設された凹み４ｅにより形成されている。

前記第２副蓄圧室４０ｂは、蓄圧タンク４１により形成されている。該蓄圧タンク４１は、第２副蓄圧室４０ｂを形成する密閉状のタンク本体４１ａと、前記第２副連通路３９が形成された連通部４１ｂと、前記凹み４ｅを閉塞するようシリンダヘッド４に取り付け固定されたフランジ部４１ｄとを有する。

前記主蓄圧室３８及び第１，第２副蓄圧室４０ａ，４０ｂを加えた全容積は、最大負荷運転時における必要なガス燃料量を確保できる大きさに設定されている。

前記蓄圧タンク４１の連通部４１ｂには、第２副連通路３９を開閉する開閉制御弁４２が介設されている。該開閉制御弁４２は、前記連通部４１ｂに、前記第２副連通路３９をクランク軸方向に貫通するように形成された弁孔４１ｃ内に挿入された弁筒４２ａと、該弁筒４２ａ内に進退自在に挿入された弁棒４２ｂと、該弁棒４２ｂを進退駆動するソレノイド４２ｃとを有する。

前記ソレノイド４２ｃは、例えば低・中負荷運転域では、前記弁棒４２ｂを後退させることにより前記第２副連通路３９を閉じ（図７の状態）、高負荷運転域では前進させることにより第２副連通路３９を開けるように動作する。

このようにして低負荷運転域では、主蓄圧室３８内のガス燃料が燃焼室１８に供給され、中負荷運転域では、主蓄圧室３８及び第１副蓄圧室４０ａ内のガス燃料が燃焼室１８に供給される。さらに高負荷運転域では、主蓄圧室３８及び第１，第２副蓄圧室４０ａ，４０ｂ内のガス燃料が燃焼室１８に供給される。

前記ガス燃料供給弁２２は、ソレノイド式のものであり、蓄圧タンク４１の下側に位置するようにシリンダヘッド４に装着されている。該ガス燃料供給弁２２の燃料噴射口２２ａから供給されたガス燃料は、燃料供給通路２１から主蓄圧室３８内に、またさらに第１副連通路４０ｄを通って第１副蓄圧室４０ａ内、さらにまた第２副連通路３９を通って第２副蓄圧室４０ｂ内に蓄えられる。このようにして蓄えられたガス燃料は、ポペット弁２０が開くと燃焼室開口４ｂから燃焼室１８内に噴射供給される。

ここで前記ガス燃料供給弁２２は、ポペット弁２０が閉じている期間内にガス燃料を前記主蓄圧室３８，あるいは第１，第２副蓄圧室４０ａ，４０ｂ供給する。また前記ポペット弁２０は、排気ポート３ｂが全閉となる前に開き始め、全閉となった後に閉じる。具体的には、排気ポート３ｂが全閉となるクランク角度位置の前後３５°、つまりポペット弁２０はクランク角度で７０°程度開くこととなる。

前記各燃焼室開口４ｂは、前記シリンダヘッド４の燃焼凹部４ａの、気筒軸線ａを挟んだ点火プラグ１９の反対側で、かつ該点火プラグ１９に隣接する位置に形成されている。

前記各ポペット弁２０は、クランク軸方向に見ると、前記気筒軸線ａを挟んで排気ポート３ｂの反対側に位置するように、かつ該気筒軸線ａに対して所定角度をなすよう傾斜させて配置されている。詳細には、ポペット弁２０は、これの中心線ｃの延長線が下死点に位置するピストン６の頂面６ａ付近で気筒軸線ａに交差するよう配置されている（図１参照）。

前記各ポペット弁２０は、棒状の弁軸２０ａと、該弁軸２０ａの下端に一体形成された円形かつ傘状の弁頭２０ｂとを有する。この弁頭２０ｂの裏面の周縁が前記燃焼室開口４ｂの周縁に当接し、又は離反することにより、燃焼室開口４ｂを閉じ、又は開く。

前記弁軸２０ａの上端部にはリテーナ２５が２分割タイプの係止片２５ａ，２５ａにより装着されている。該リテーナ２５とシリンダヘッド４のばね受け座４ｃとの間には、ポペット弁２０を常時閉方向に付勢するばね２６が介設されている。

前記バルブガイド部材２４は、円筒状のものであり、前記シリンダヘッド４に圧入固定されている。該バルブガイド部材２４のガイド孔２４ａ内に前記ポペット弁２０の弁軸２０ａが摺動自在に挿入されている。

前記ガス燃料内燃機関１は、各ポペット弁２０の弁軸２０ａとバルブガイド２４のガイド孔２４ａとの間に進入したガス燃料を掃気ポート３ｃに導入するリークガス導入通路２７を気筒毎に備えている。該リークガス導入通路２７は、シリンダヘッド４及びシリンダブロック３の、気筒軸線ａを挟んだ排気ポート３ｂの反対側部分内を通るように形成されており、詳細には以下の構造を有する。

前記ポペット弁２０の弁軸２０ａの外周面下部には、該弁軸２０ａの外径より小径の弁側小径部２０ｄが形成されている。

また前記バルブガイド部材２４の外周面には、該バルブガイド部材２４の外径より小径のガイド側小径部２４ｄが形成されている。

そして前記バルブガイド部材２４には、連通孔２４ｂが径方向に貫通するように形成されている。この連通孔２４ｂは、ポペット弁２０が閉位置にあるときに前記弁側小径部２０ｄとガイド側小径部２４ｄとを連通する。

また前記リークガス導入通路２７は、クランク軸方向に見た時、前記各ガイド側小径部２４ｄからシリンダヘッド４内を気筒軸線ａと直交する方向に延びるよう該シリンダヘッド４に形成された２つの第１リーク通路２７ａと、該各第１リーク通路２７ａの合流部（下流端部）２７ｅに続いて前記シリンダヘッド４及びシリンダブロック３内を気筒軸線ａと平行に延びるよう該シリンダヘッド４及びシリンダブロック３に渡って形成された１つの第２リーク通路２７ｂとを有する。

前記２つの第１リーク通路２７ａは、平面視で、Ｖ字形状をなすよう形成され、第２リーク通路２７ｂは、各ガス燃料供給弁２２の間を通るよう形成されている（図６参照）。なお、４７は、前記各第１リーク通路２７ａの加工孔を閉塞するプラグである。また、２１ｂは、シリンダヘッド４をシリンダブロック３に結合するためのヘッドボルトであり、これは前記Ｖ字形状内に配置されている。

前記第２リーク通路２７ｂは、リーク燃料がポペット弁２０側に逆流するのを阻止するリード弁４５を介在させて前記掃気ポート３ｃに連通している。このリード弁４５は以下の詳細構造を有する。

前記シリンダブロック３の掃気ポート３ｃ近傍に、リード弁収容凹部２７ｃが形成され、この収容凹部２７ｃはシリンダブロック３に取り付けられた蓋部材４６により閉塞されている。前記第２リーク通路２７ｂは、蓋部材４６に形成された通路４６ａを介して前記リード弁収容凹部２７ｃ内に連通し、さらに該リード弁収容凹部２７ｃはシリンダブロック３に形成されたリーク連通路２７ｄにより掃気ポート３ｃに連通している。

そして前記リード弁収容凹部２７ｃ内に前記リード弁４５が収容されている。前記リード弁４５は、ベース部材４５ａの開口を薄板からなる弁板４５ｂにより開閉するように構成されており、前記ポペット弁２０側から掃気ポート３ｃ側への流れのみを許容する。なお、４５ｃは前記弁板４５ｂの全開位置を規制するストッパである。

前記シリンダブロック３には、前記収容凹部２７ｃと掃気ポート３ｃとを連通するリーク連通路２７ｄが形成されており、前記蓋部材４６には、第２リーク通路２７ｂの上流側と収容凹部２７ｃのリード弁４５の上流側とを連通するパイパス通路４６ａが形成されている。

ガス燃料供給弁２２から噴射されたガス燃料は、燃料供給通路２１を通って主蓄圧室３８内に貯留される。この貯留状態では、高圧のガス燃料が、ポペット弁２０の弁軸２０ａとバルブガイド部材２４のガイド孔２４ａとの間に進入する場合があるが、この進入したリークガスは弁側小径部２０ｄに溜まり、ここから連通孔２４ｂ及びガイド側小径部２４ｄを通って第１リーク通路２７ａ内に流入する。

前記ピストン６の上昇によってクランク室２ａ内及び掃気ポート３ｃ内が負圧になると、リード弁４５が開き、リークガス導入通路２７内のリークガスは掃気ポート３ｃ内に導入される。前記ピストン６の下降に伴ってクランク室２ａ及び掃気ポート３ｃ内が昇圧するとともに掃気ポート３ｃが開口すると、前記掃気ポポート内のリークガスはクランク室内で圧縮された空気と共に燃焼室１８内に流入する。なお、この時点では、前記リード弁４５が閉じ、リークガス導入通路２７内に空気等が逆流することはない。 本実施形態によれば、ポペット弁２０の弁軸２０ａとバルブガイド部材２４のガイド孔２４ａとの隙間内に進入したガス燃料を掃気ポート３ｃに導入するリークガス導入通路２７を、シリンダヘッド４内及びシリンダブロック３内を通るよう内燃機関１の内部に形成したので、リークガス導入通路２７の通路長さを短くすることができ、それだけ通路容積も小さくできる。その結果、過剰な量のリーク燃料が気筒内に導入されるのを抑制でき、空燃比のばらつきを防止できる。

本実施形態では、リークガス導入通路２７を内燃機関１の内部に形成したので、通路構造を簡単にできるとともに、部品点数を低減できる。

本実施形態では、前記リークガス導入通路２７を、バルブガイド部材２４に形成された連通孔２４ｂと、該連通孔２４ｂからシリンダヘッド４内を気筒軸線ａと直交する方向に延びるよう形成された第１リーク通路２７ａと、該第１リーク通路２７ａに続いて前記シリンダヘッド４及びシリンダブロック３内を気筒軸線ａと平行に延びるよう形成された第２リーク通路２７ｂとから構成したので、リークガス導入通路２７の通路長さを短くできるとともに、シリンダヘッド４，シリンダブロック３への第１，第２リーク通路２７ａ，２７ｂの加工を容易にできる。またシリンダヘッドやシリンダブロック内にリークガス導入通路２７を形成したので、これらのエンジン部品を組み立てると、これと同時にリークガス導入通路２７も組み立てられることとなり、リークガス導入通路の組立性を向上できる。

本実施形態では、２つの第１リーク通路２７ａ，２７ａの合流部２７ｅに１つの第２リーク通路２７ｂを連通させたので、該第２リーク通路２７ｂは２つの気筒に対して共通となり、加工工数を低減できる。

本実施形態では、第２リーク通路２７ｂが連通するリード弁４５を、シリンダブロック３内に配設したので、リーク燃料のカム室３０側への逆流を防止できるとともに、リード弁４５の配置に伴う配管を不要にでき、部品点数の増加及び組立て性の低下を回避できる。

本実施形態では、ポペット弁２０の弁軸２０ａに弁側小径部２０ｄを形成し、該弁側小径部２０ｄにバルブガイド部材２４の連通孔２４ｂを連通させたので、弁軸２０ａとバルブガイド部材２４のガイド孔２４ａとの隙間に進入したガス燃料は弁側小径部２０ｄで減圧されつつ連通孔２４ｂからリークガス導入通路２７に流れることとなり、弁軸２０ａに弁側小径部２０ｄを形成するだけの簡単な構造でリークしたガス燃料を確実に回収できる。

本実施形態では、バルブガイド部材２４の外周面に連通孔２４ｂに連通するガイド側小径部２４ｄを形成したので、バルブガイド部材２４をシリンダヘッド４に圧入する場合の組立性を向上できる。即ち、連通孔２４ｂはガイド側小径部２４ｄを介して自動的にリークガス導入通路２７に連通するので、バルブガイド部材２４ａをこれの角度位置を規制することなくシリンダヘッド４に圧入できる。つまり、該バルブガイド部材２４の周方向における方向性を考慮する必要性がなく、それだけ組立て性を向上できる。

なお、前記実施形態では、リークしたガス燃料をリークガス導入通路２７を介して掃気ポート３ｃに導入した場合を説明したが、本発明は、リークガス導入通路をクランク室に連通させてもよく、この場合にも、前記実施形態と同様の効果が得られる。

図９は、本発明の第２実施形態によるガス燃料内燃機関を説明するための図である。図中、図５と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施形態は、ポペット弁２０の弁軸２０ａに、２つの第１，第２弁側小径部２０ｄ，２０ｅを軸線方向に間隔をあけて形成した例である。

前記第１，第２弁側小径部２０ｄ，２０ｅのうち燃焼室開口４ｂ、ひいては主蓄圧室３８から最も離れた位置の第１弁側小径部２０ｄには、バルブガイド部材２４の連通孔２４ｂを介してリークガス導入通路２７が連通している。

本実施形態では、ポペット弁２０の弁軸２０ａに２つの第１，第２弁側小径部２０ｄ，２０ｅを軸線方向に間隔をあけて形成し、主蓄圧室３８から最も離れた位置の第１弁側小径部２０ｄに連通孔２４ｂを連通させたので、弁軸２０ａとバルブガイド部材２４との間に進入したガス燃料は、主蓄圧室３８に近い側の第２弁側小径部２０ｅで減圧され、さらに第１弁側小径部２０ｄで減圧されることとなり、リークしたガス燃料を簡単な構造で回収することができ、リーク燃料がカム室３０内に漏れるのを確実に防止できる。

本発明の第１実施形態によるガス燃料内燃機関の断面図である。 前記ガス燃料内燃機関の断面図である。 前記ガス燃料内燃機関の反排気ポート側から見た側面図である。 前記ガス燃料内燃機関のリークガス導入通路の要部断面図である。 前記ガス燃料内燃機関の小径部の要部断面図である。 前記リークガス導入通路の断面平面図（図２のVI-VI 線断面図) である。 前記ガス燃料内燃機関の開閉制御弁部分の断面平面図（図２のVII-VII 線断面図) である。 前記ガス燃料内燃機関の切換制御弁部分の断面正面図（図４のVIII-VIII 線断面図) である。 本発明の第２実施形態によるガス燃料内燃機関の小径部の要部断面図である。

符号の説明

１ ガス燃料内燃機関
２ａ クランク室
３ シリンダブロック
３ｃ 掃気ポート
４ シリンダヘッド
４ｂ 燃焼室開口
１８ 燃焼室
２０ ポペット弁
２０ａ 弁軸
２０ｂ 弁頭
２０ｄ，２０ｅ 弁側小径部
２１ 燃料供給通路
２４ バルブガイド部材
２４ｂ 連通孔
２４ｄ ガイド側小径部
２７ リークガス導入通路
２７ａ 第１リーク通路
２７ｂ 第２リーク通路
３８ 主蓄圧室
４４ 合面
４５ リード弁
ａ 気筒軸線

Claims (7)

1. クランク室圧縮式２行程のガス燃料内燃機関であって、
   燃焼室に開口する燃焼室開口と、該燃焼室開口に連通する燃料供給通路と、弁軸の一端に形成された傘状の弁頭により前記燃焼室開口を開閉するポペット弁と、該ポペット弁の弁軸を摺動自在に支持するバルブガイド部材と、該バルブガイド部材と前記弁軸との間に進入したガス燃料を掃気ポート又はクランク室に導入するリークガス導入通路とを備え、
   該リークガス導入通路は、前記バルブガイド部材と弁軸との隙間からシリンダヘッド内を、該シリンダヘッドとシリンダブロックとの合面に沿うように掃気ポート側に向って延び、さらにシリンダヘッド及びシリンダブロック内を、気筒軸に沿うように延びて前記掃気ポート又はクランク室に連通していることを特徴とするガス燃料内燃機関。
2. 請求項１において、前記リークガス導入通路は、前記バルブガイド部材と弁軸との隙間に連通するよう該バルブガイド部材に形成された連通孔と、クランク軸方向に見たとき、前記連通孔からシリンダヘッド内を気筒軸線と略直交する方向に延びるよう該シリンダヘッドに形成された第１リーク通路と、該第１リーク通路に続いて前記シリンダヘッド及びシリンダブロック内を気筒軸線と略平行に延びるよう該シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された第２リーク通路とを有することを特徴とするガス燃料内燃機関。
3. 請求項２において、前記燃焼室に開口する２つの燃焼室開口と、該両燃焼室開口を開閉する２つのポペット弁と、該両ポペット弁を摺動自在に支持する２つのバルブガイド部材と、該両バルブガイド部材の連通孔に連通する２つの第１リーク通路と、該各第１リーク通路の合流部に連通する１つの第２リーク通路とを備えていることを特徴とするガス燃料内燃機関。
4. 請求項２において、前記第２リーク通路は、リーク燃料の逆流を阻止するリード弁を介在させて前記掃気ポート又はクランク室に連通していることを特徴とするガス燃料内燃機関。
5. 請求項２において、前記ポペット弁の弁軸の外周面には弁側小径部が形成され、該ポペット弁が閉位置にあるとき前記弁側小径部に前記バルブガイド部材の連通孔が連通することを特徴とするガス燃料内燃機関。
6. 請求項５において、前記バルブガイド部材の外周面には、前記連通孔に連通するガイド側小径部が形成されていることを特徴とするガス燃料内燃機関。
7. 請求項５において、前記弁側小径部は、弁軸の軸線方向に複数形成されており、該複数の弁側小径部のうち燃焼室開口から最も離れた位置の弁側小径部に前記連通孔が連通していることを特徴とするガス燃料内燃機関。

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