JP2009108827A - ガス燃料内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単なリーク防止構造で、かつバルブガイド部材の外径を大きくする必要のないガス燃料内燃機関を提供する。
【解決手段】ポペット弁２０の弁軸２０ａの外周面には、該弁軸２０ａの外径より小さい弁側小径部２０ｄが形成され、バルブガイド部材２４には弁側小径部２０ｄに連通する連通孔２４ｂが形成され、該連通孔２４ｂにリークガス導入通路２７が連通している。
【選択図】 図４

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、該ポペット弁を摺動自在に支持するバルブガイド部材との間に進入したリークガスを吸気系に戻すようにしたガス燃料内燃機関に関する。

この種のガス燃料内燃機関において、蓄圧室にガス燃料を供給し、該蓄圧室と燃焼室とを連通する燃焼室開口をポペット弁により開閉し、上記ガス燃料を燃焼室内に直接噴射するよう構成されたものがある。

このように構成した場合、上記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蓄圧室の外部に漏れるおそれがある。このようなリークガスの蓄圧室外部への漏れを防止するために、例えば、特許文献１では、ポペット弁の弁軸に軸線方向に多数のラビリンスフィンを形成し、該ラビリンスフィンの外周面をバルブガイド部材の内周面に摺接させるとともに、上記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ている。
特開平８−２８３５１号公報

ところで、上記従来の内燃機関では、ポペット弁の弁軸に形成された多数のラビリンスフィンをバルブガイド部材の内周面に摺接させる構造を採用している。このためラビリンスフィン自体の構造が複雑であり、またこのラビリンスフィン付きの弁軸をバルブガイド部材内に組み込むための構造もさらに複雑となるといった問題がある。また、上記従来装置では、上記フィンの分だけバルブガイド部材の外径を大きくする必要があり、配置スペース確保上の問題が生じるという問題もある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、かつバルブガイド部材の外径を大きくする必要がなく、配置スペース確保上の問題も生じない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上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上記弁軸との間に進入したリークガス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、上記弁軸の外周面には、該弁軸の外径より小さい弁側小径部が形成され、上記バルブガイド部材には弁側小径部に連通する連通孔が形成され、該連通孔に上記リークガス導入通路が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、上記バルブガイド部材の外周面には、上記連通孔及びリークガス導入通路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３の発明は、請求項１において、上記弁軸には、軸線方向に所定間隔をあけて複数の弁側小径部が形成されており、該複数の弁側小径部のうち燃焼室開口から最も離れて位置する弁側小径部に上記連通孔が連通していることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１において、上記リークガス導入通路は、上記バルブガイド部材の連通孔と掃気ポートとを連通するように、かつシリンダヘッド及びシリンダブロック内を通るように形成され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、弁軸の外周面に弁側小径部を形成し、バルブガイド部材に弁側小径部に連通する連通孔を形成し、該連通孔にリークガス導入通路を連通させたので、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内に溜まり、ここで減圧されて連通孔からリークガス導入通路に流入し、さらに吸気ポート又はクランク室内に吸引されることとなり、リークガスが外部に漏れるのを防止できる。

本発明では、ポペット弁の弁軸に小径部を形成するだけの構造で済み、従来の弁軸に多数のラビリンスフィンを形成する場合に比べて構造が簡単である。またバルブガイド部材の外径を大きくする必要はないので、バルブガイド部材の配置スペース確保上の問題が生じることはなく、レイアウト上の自由度を高めることができる。

請求項２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、連通孔は自動的にリークガス導入通路に連通することとなる。従って、バルブガイド部材をシリンダヘッドに組付ける際に、該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その周方向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３の発明では、弁軸に軸線方向に所定間隔をあけて複数の弁側小径部を形成し、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、燃焼室開口に近い位置の弁側小径部から離れた弁側小径部に順次貯留されつつ減圧し、リークガス導入通路に流入することとなり、リークガスが外部に漏れるのをより一層確実に防止できる。

請求項４の発明では、リークガス導入通路を、バルブガイド部材の連通孔と掃気ポートとを連通するように、かつシリンダヘッド及びシリンダブロック内を通るように形成したので、リークガス導入通路をエンジンの外側に配索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、気筒内への過剰なリークガスの導入を抑制でき、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内燃機関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、組立て性を向上できる。

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。

上記クランクケース２には、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。

また上記各吸気通路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。

上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。

上記シリンダブロック３には、上記ピストン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。

上記シリンダヘッド４の上記シリンダボア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。

上記シリンダヘッド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付近で上記気筒軸線ａに交差するよう配置されている（図２参照）。

上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、上記各燃焼室開口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。

また上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。

上記シリンダヘッド４の上部には、カム収容部４ｄが上記ポペット弁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、上記ヘッドカバー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。

上記カム室３０内に上記動弁機構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。

上記ロッカアーム３３の先端部３３ｂは上記ポペット弁２０の弁軸２０ａの上端面に当接しており、基部３３ａは上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、上記ロッカアーム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。

また上記ロッカアーム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は上記カム軸３５に転接している。

上記各燃料供給通路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。

上記燃料供給通路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、上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を前進させると上記第１副連通路４０ｄと燃料供給通路２１とは上記スリット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。

上記第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。

上記第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、上記第２副連通路３９が形成された連通部４１ｂと、上記凹み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。

上記主蓄圧室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。

上記蓄圧タンク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。

上記ガス燃料供給弁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。

上記各燃焼室開口４ｂは、上記シリンダヘッド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。

上記各ポペット弁２０は、クランク軸方向に見ると、上記気筒軸線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）。

上記各ポペット弁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の裏面の周縁が上記燃焼室開口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。

上記弁軸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。

上記バルブガイド部材２４は、円筒状のものであり、上記シリンダヘッド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内に上記ポペット弁２０の弁軸２０ａが摺動自在に挿入されている。

上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。

上記ポペット弁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。

また上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。

そして上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上記弁側小径部２０ｄとガイド側小径部２４ｄとを連通する。

また上記リークガス導入通路２７は、上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に続いて上記シリンダヘッド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。

上記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。なお、４７は、上記各第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に結合するヘッドボルトであり、これは前記Ｖ字形状内を通るように配置されている。

上記第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を介在させて上記掃気ポート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。

上記シリンダブロック３には、上記収容凹部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、上記蓋部材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。

上記ピストン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。上記ピストン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、上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、上記リード弁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に、該弁軸２０ａの外径より小径の弁側小径部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ないに貯留されるとともに減圧され、該連通孔２４ｂからリークガス導入通路２７を介して掃気ポート３ｃひいては燃焼室１８内に流入する。その結果、リークガスがカム室３０内に漏れるのを防止できる。

本実施形態では、ポペット弁２０の弁軸２０ａに弁側小径部２０ｄ及びこれに連通する連通孔２４ｂ，リークガス導入通路２７を形成するだけの構造で済み、弁軸に多数のラビリンスフィンを形成する従来構造場合に比べて構造が簡単である。またバルブガイド部材２４の外径を大きくする必要はないので、該バルブガイド部材２４の配置スペース確保上の問題が生じることはなく、レイアウト上の自由度を高めることができる。

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に圧入して組付ける際に、該バルブガイド部材２４の連通孔２４ｂが第１リーク通路２７ａに合致するようにその装着角度位置を規制する必要がない。従ってそれだけ、バルブガイド部材２４の組立て性を向上できる。

本実施形態によれば、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内を通るように形成したので、リーク燃料導入通路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、気筒内に過剰な量のリークガス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。

本実施形態では、リークガス導入通路２７をシリンダヘッド４及びシリンダブロック３の内部に形成したので、リークガス導入通路をエンジンの外部に形成する場合に比較して、通路構造を簡単にできるとともに、部品点数を低減でき、それだけ組立て性を向上できる。

本実施形態では、上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に続いて上記シリンダヘッド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、リーク燃料導入通路２７の通路長さを最短距離とすることができ、かつシリンダヘッド４，シリンダブロック３への第１，第２リーク通路２７ａ，２７ｂの加工が容易である。

本実施形態では、２つの第１リーク通路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、シリンダヘッド４及びシリンダブロック３に第２リーク通路２７ｂを１つ形成するだけで済み、加工数を低減できる。

本実施形態では、第２リーク通路２７ｂのシリンダブロック３内の掃気ポート３ｃの近傍にリード弁４５を介設したので、リーク燃料のポペット弁２０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。

なお、上記実施形態では、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、本発明では、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、上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。

本第２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が弁軸線方向に間隔をあけて形成されている。

上記ポペット弁２０が閉位置にあるとき、上記第１，第２弁側小径部２０ｄ，２０ｅのうち燃焼室開口４ｂから最も離れた位置に形成された第１弁側小径部２０ｄに、バルブガイド部材２４の連通孔２４ｂを介してリーク燃料導入通路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、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に近い位置の第２弁側小径部２０ｅに減圧されつつ貯留され、ここから第１弁側小径部２０ｄにさらに減圧されつつ貯留されることとなる。そのため簡単な構造でより一層確実に、リークガスを回収できるとともに、リークガスがカム室３０内に漏れるのを防止できる。

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。 上記ガス燃料内燃機関の断面図である。 上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。 上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。 上記ガス燃料内燃機関の小径部の要部断面図である。 上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。 上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。 上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
３８ 主蓄圧室
４４ 合面
ａ 気筒軸線

Claims (4)

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上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上記弁軸との間に進入したリークガス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、
   上記弁軸の外周面には、該弁軸の外径より小さい弁側小径部が形成され、上記バルブガイド部材には弁側小径部に連通する連通孔が形成され、該連通孔に上記リークガス導入通路が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、上記バルブガイド部材の外周面には、上記連通孔及びリークガス導入通路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。
3. 請求項１において、上記弁軸には、軸線方向に所定間隔をあけて複数の弁側小径部が形成されており、該複数の弁側小径部のうち上記燃焼室開口から最も離れて位置する弁側小径部に上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。
4. 請求項１において、上記リークガス導入通路は、上記バルブガイド部材の連通孔と掃気ポートとを連通するように、かつシリンダヘッド及びシリンダブロック内を通るように形成されていることを特徴とするガス燃料内燃機関。

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