JP2907760B2 - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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Description
と混合した燃料を爆発的に燃焼させピストンに往復運動
を与える内燃機関に係り、特にシリンダに対し吸入、排
気を行わせるバルブ(弁)の改良に関する。
リンダに対する吸入、排気時におけるバルブの開閉は、
シリンダに設けられた吸入用、排気用のバルブが往復運
動をすることによって行なっていた。すなわち、バルブ
は、常にスプリングによって、シリンダと吸気管又はシ
リンダと排気管とを連通する通路を閉とするように押圧
されており、クランク軸の回転に応じて回転するカムに
より上記スプリングに抗して移動し、上記通路を開とす
るものである。
ると、カムシャフト、カム、ロッカーアーム、吸入バル
ブ、排気バルブなどの多数の部品が各シリンダごとに必
要となるので構造が複雑になるという問題があった。ま
た、吸入、排気を行う際に、ガス通路を塞ぐためのバル
ブの傘部分が障害物となり、従って、ガスの流動抵抗が
大きくなるので吸、排気の効率が悪いという問題があっ
た。また、各シリンダごとに吸、排気バルブが設けら
れ、吸、排気時以外は、各シリンダに対応する吸気管、
排気管内のガスは管内に滞留し、吸入時或いは排気時ご
とにバルブが開となって管内のガスが流れることになる
ので、この点からもガスの流動抵抗が大きくなり、吸、
排気の効率が悪くなっていた。また、バルブが往復運動
をするため、振動や騒音が発生するという問題もあっ
た。
るためになされたものであり、シリンダに対する吸入、
排気時におけるバルブの開閉に必要とされる部品点数を
大幅に削減でき、吸入、排気の効率が良好となり、しか
も振動、騒音が少なくなる内燃機関を提供することを目
的とする。
は、両端が開口した円筒形に形成され、周方向に45°
の円弧で形成される幅を有し周方向に45°の間隔を開
けて並設された第1及び第2の開口部が周面に形成さ
れ、前記両端のうちの一端側の開口と前記第1の開口部
が連通し前記両端のうちの他端側の開口と前記第2の開
口部が連通する状態で、かつ、前記第1及び第2の開口
部がそれぞれ異なる2つの部屋の開口部となるようにし
て内部を仕切る隔壁を有し、前記一端側の開口に燃料が
供給され前記他端側の開口から燃焼後のガスが排出され
る回転バルブと、この回転バルブが挿入される貫通穴を
有し、この貫通穴の内周面で前記回転バルブが周方向に
回動し得る状態で前記回転バルブの周面を保持する外周
バルブと、この外周バルブと一体的にこの外周バルブの
下部に設けられた第1及び第2のシリンダと、前記外周
バルブと前記第1のシリンダとを連通し、前記外周バル
ブ内周面側の開口の幅が周方向に45°の円弧で形成さ
れ、前記回転バルブが回転したときに前記第1及び第2
の開口部が通過するように位置付けられた第1の連通口
と、前記外周バルブと前記第2のシリンダとを連通し、
前記外周バルブ内周面側の開口の幅が周方向に45°の
円弧で形成され、前記回転バルブが回転したときに前記
第1及び第2の開口部が通過するように位置付けられ、
前記第1の連通口と周方向に45°の間隔が開けられて
いる第2の連通口と、前記第1及び第2のシリンダ内の
ピストンの2往復で前記回転バルブが1回転し、かつ、
前記第1又は第2の連通口に対する前記第1及び第2の
開口部の通過が前記第1の開口部よりも第2の開口部が
3/4回転遅くなる方向に前記回転バルブを回転させる
回転駆動手段とを具備する構成となっている。
に同期して回転する回転バルブは、吸入→圧縮→爆発→
排気の4行程の間に1回転し、第1のシリンダ側から吸
入を開始する場合を例にとると、回転バルブの最初の1
/4回転の間に第1の連通口を通過する第1の開口部に
よって第1のシリンダに燃料の吸入がなされ、次の1/
4回転の間に第2の連通口を通過する第1の開口部によ
って第2のシリンダに燃料の吸入がなされ、次の1/4
回転の間は第1及び第2の連通口は回転バルブの周面に
よって閉じられ、次の1/4回転の間に第1の連通口を
通過する第2の開口部によって第1のシリンダの排気が
行なわれ、次の1/4回転の間に第2の連通口を通過す
る第2の開口部によって第2のシリンダの排気が行なわ
れ、また、このときには、第1の連通口を通過する第1
の開口部によって第1のシリンダに燃料が吸入される。
おいて、回転バルブは、一端側が他端側よりも径の大き
い截頭直円錐形状を有しており、一端側から他端側に向
けて圧力が加えられてその周面が外周バルブの内周面に
当接させられている。
しながら回転する回転バルブに磨耗が生じても、回転バ
ルブはその周面が外周バルブの内周面に密接する方向へ
微かに移動するので、外周バルブと回転バルブとの間に
ガスが漏れるような隙間が生じることがなく、両バルブ
間の気密を確保できる。
おいて、回転バルブの一端側周縁には爪部が設けられ、
回転駆動手段側の回転伝達部には前記爪部とかみ合う爪
部が設けられ、前記回転バルブは前記回転伝達部の回転
が前記回転伝達部の爪部とかみ合う前記回転バルブの爪
部を介して伝達されると共に、前記回転伝達部の爪部及
び回転バルブの爪部の当接面は前記回転伝達部の回転を
前記回転バルブに伝達したときに前記回転バルブにその
一端側から他端側に向けて圧力を加え得るように傾斜さ
せられている。
回転すると、両者の爪部の作用によって、回転バルブは
その周面が外周バルブの内周面に密接する方向へ圧力を
受ける。
至3の何れかにおいて、回転バルブには、この回転バル
ブの肉厚部分を通り、一方の端が前記回転バルブの一端
側外周面に開口し、他方の端が前記回転バルブの他端側
外周面に開口するオイルの通路が形成され、外周バルブ
には、前記通路の一方の端にオイルを供給する供給口が
設けられ、前記通路は前記一方の端に供給されたオイル
が前記回転バルブの回転力により他方の端に移動し得る
ように傾斜させられている。
ルブの肉厚部分内の通路を、回転バルブの一端側から他
端側に向けてオイルが流れ、高熱の排気ガスにより熱っ
せられる回転バルブを冷却する。○また、外周バルブと
回転バルブとの間にオイルが供給されるので、このオイ
ルが外周バルブと回転バルブの間の潤滑油として作用す
る。
おいて、回転バルブに形成の通路のうちの第1の開口部
に近接する通路はその中途部分が前記回転バルブの周面
に開口し、この中途部分には前記回転バルブが回転した
ときに外周バルブの内周面に当接しながら回転するロー
ラが設けられ、かつ、前記中途部分には前記ローラが第
1又は第2の連通口を通過するときに前記第1又は第2
の連通口内へ前記ローラを突出させ前記ローラにより前
記中途部分の開口を閉塞するスプリングが設けられてい
る。
転しながら移動することにより、外周バルブと回転バル
ブの間にオイルが供給される。また、ローラが第1又は
第2の連通口を通過するときには、ローラが第1又は第
2の連通口内へ若干突出し通路の中途部分にある開口を
閉塞するので、オイルが第1、第2のシリンダ内へ流れ
ることはない。
施の形態を説明する。図2は本発明の内燃機関の外観を
示す斜視図、図1は図2のA−A線断面図、図3は内燃
機関の組立を示す斜視図、図4は図2のB方向矢視図、
図5は図4のC−C線断面図、図6は回転バルブの取り
付けを示す分解斜視図、図7は図1のE−E線断面図、
図8は図7のF−F線断面図、図9は図8のG−G線断
面図、図11は図8のH−H線断面図である。
ル4気筒の内燃機関であり、図1乃至図3に示すよう
に、シリンダ付外周バルブ100、このシリンダ付外周
バルブ100が固定されるシリンダブロック200、こ
のシリンダブロック200の底部に固定されるオイルバ
ン300、シリンダ付外周バルブ100に回動自在に保
持され左右一対の回転バルブ400、この回転バルブ4
00を回転させる回転駆動手段600を主要部分として
形成されている。
すように、基台部110とこの基台部110の上部側に
形成された左右一対の外周バルブ120と基台部110
の下側に4個並列に設けられたシリンダ130とが、鋳
鉄またはアルミ合金により一体的に形成されている。
尚、以下の説明で2個の外周バルブ120を区別する場
合には、図3において右側に位置する外周バルブを符号
120Aで、左側に位置する外周バルブを符号120B
で表示する。また、4個のシリンダ130を区別する場
合には、図3において右側に位置するものから順番に1
30A,130B,130C,130Dと表示する。
される側である一端側から排気管512が配置される他
端側に至るようにして、貫通穴121が形成されてお
り、この貫通穴121の形状は一端側の径が他端側の径
よりも大きい截頭直円錐形状となっている。この貫通穴
121には後述する回転バルブ400が挿入される。ま
た、図1及び図3に示すように、外周バルブ120Aの
貫通穴121とシリンダ(第1のシリンダ)130Bの
上部とは連通口(第1の連通口)123で連通され、外
周バルブ120Aの貫通穴121とシリンダ(第2のシ
リンダ)130Aの上部とは連通口(第2の連通口)1
25で連通されている。同様に、外周バルブ120Bの
貫通穴121とシリンダ(第1のシリンダ)130Cの
上部とは連通口123で連通され、外周バルブ120B
の貫通穴121とシリンダ(第2のシリンダ)130D
の上部とは連通口125で連通されている。この2つの
連通口123,125の形状は、図11に示すように、
少くとも貫通穴121の内周面121a側の幅が周方向
に45°の円弧で形成され、両連通口123,125は
内周面121aの周方向に45°の間隔が開けられてい
る。また、各シリンダ130の下方は開口しており、図
3に示すように、下端側外周にはリング形ねじ514と
螺合するおねじ132が形成されている。
に、外周バルブ120との間に冷却水を通すための通路
111が形成され、この通路111は後述のシリンダブ
ロック200内へ連通している。冷却水は、図示しない
ラジエータよりシリンダブロック200内へ供給され、
図8に示すように基台部110の他端側に設けられた排
出口112よりラジエータ側へ排出される。尚、外周バ
ルブ120の上部には放熱用フィン126が設けられて
おり、シリンダ130から排出される高熱の排気で加熱
される回転バルブ400及び外周バルブ120の水冷に
よる冷却効率を高めている。また、排気によって排気管
512側の回転バルブ400及び外周バルブ120の部
分がより大きく加熱されるので、外周バルブ120の上
部肉厚は他端側ほど厚手になっており、冷却効率を高め
ている。また、基台部110の吸気管510側上部には
エア供給口113が設けられており、この供給口113
は、図8及び図9に示すように、外周バルブ120を貫
通して貫通穴内周面121aに至っている。また、基台
部110には、図3に示すように、スパークプラグ51
8の取付部115が設けられており、スパークプラグ5
18は取付部115に取り付けられることにより、その
電極519がシリンダ130内に位置付けられる。ま
た、基台部110には、シリンダ付外周バルブ100を
シリンダブロック200に固定するためのボルト521
の挿通穴117が6箇所に設けられている。
ミ合金により形成されており、図3に示すように、4個
のシリンダ130を収納し得るように、上部側が開口
し、底板部210にはシリンダ130の下端側が挿入さ
れる穴部211が形成されている。このシリンダブロッ
ク200には、上方からシリンダ付外周バルブ100の
シリンダ130が収納され、基台部110の挿通穴11
7に通されたボルト521がシリンダブロック200の
ねじ穴202にねじ込まれて基台部110がシリンダブ
ロック200に固定される。また、穴部211から突出
するシリンダ130の下端のおねじ132にはリング形
ねじ514が螺合させられ、シリンダ130もねじ51
4によりシリンダブロック200に固定される。尚、シ
リンダブロック200の底板部210とねじ514との
間にはOリング524が設けられており、シリンダ13
0とシリンダブロック200との間を流れる冷却水の水
漏れを防止している。
530が装着され、図2に示すように、クランク軸54
0が収納されるオイルバン300がシリンダブロック2
00の下部に取り付けられる。また、図8及び図9に示
すように、シリンダ付外周バルブ100には、オイルバ
ン300内のオイルを吸引し外周バルブ120の吸気管
510側の貫通穴内壁面121aの部分に至らせるオイ
ル供給口141が設けられ、後述の回転バルブ120の
通路430を通った後のオイル及びエアをオイルバン3
00側へ送るオイル・エア排出口142が排気管512
側の貫通穴内壁面121aの部分からオイルバン300
に至るように形成されている。
成されており、図12乃至図15に示すように、概略、
截頭直円錐形状の筒形に形成されている。この回転バル
ブ400は、前記の外周バルブ120の貫通穴121に
挿入され、その内壁面121aと隙間のない状態で周方
向に回動し得る状態で外周バルブ120に保持され得る
寸法に形成されており、吸気管510に接続される側で
ある一端401側の径が排気管512に接続される側で
ある他端402側の径より大きくされている。また、回
転バルブ400にはオイル、エア用の通路(後述43
0)が多数本形成されるが、回転バルブ400にこれら
の通路を形成するについては、融点が低く、熱膨張が少
なく、しかも再利用できる材料、例えば、寒天、ろう、
鉛、錫、ウッド合金を用い、これらの低融点の材料を用
いて回転バルブ400の型枠へ通路となる部分を形成し
ておき、型枠へセラミック原料を流し込んだ後、加熱に
より低融点の材料を溶融することにより通路を形成す
る。尚、回転バルブ400は前記の2個の外周バルブ1
20,120の貫通穴121に夫々挿入されるが、2つ
の回転バルブ400,400はその回転方向が逆である
ことによる若干の構造の相異があり、以下の説明におい
て両回転バルブ400,400を区別して説明する場合
は、外周バルブ120Aに挿入される回転バルブの符号
を400A、外周バルブ120Bに挿入される回転バル
ブの符号を400Bとすると共に、図面においては主に
回転バルブ400Aを中心として記載する。
2及び図12のK−K断面である図15に示すように、
同形状の2個の開口部411,412が回転バルブ40
0の回転中心に沿う方向に並行して形成されている。図
11に示すように、この2つの開口部411,412の
幅は周方向に45°の円弧で形成されており、前記の連
通口123,125の貫通穴内周面121a側の幅と同
じ幅とされている。また、長さについても連通口12
3,125と同じ長さとされ、両開口部411,412
の間隔は周方向に45°開けられている。また、回転バ
ルブ400が外周バルブ120内を回転すると、図1に
示すように、開口部411,412は連通口123,1
25を通過するように位置付けられている。また、回転
バルブ400Aについては、図1に示すように矢印a方
向へ回転する構成となっており、後述するように、シリ
ンダ130に燃料(図1に示す白抜きの矢印)の吸入を
開始してから回転バルブ400Aが3/4回転後にシリ
ンダ130内の排気ガス(図1に示す黒塗りの矢印)を
排気する必要があるので、図11及び図15において左
側に位置する開口部411が吸気用の第1の開口部とさ
れ、右側に位置する開口部412が排気用の第2の開口
部となっている。これに対し、回転バルブ400Bにつ
いては、図1に示すように矢印b方向に回転するので、
図11を基準にすると右側に位置する開口部が第1の開
口部411、左側に位置する開口部が第2の開口部41
2となっている。
4及び図15に示すように、第1の開口部411と第2
の開口部412とを仕切る隔壁420が設けられてい
る。これは、吸気管510から回転バルブ400の一端
401側開口に供給される燃料が第1の開口部411か
らのみシリンダ130に供給され、シリンダ130から
排出される排気ガスが第2の開口部412のみから回転
バルブ400内に導かれ他端402側開口から排気管5
12に排出させるためのものである。
420には、図13乃至図15に示すように、冷却用の
オイル、エアを流すための通路430が形成されてい
る。この通路430は回転バルブ400の内部を囲繞す
るように及び内部を通るように多数本形成されており、
通路430の一方の開口端431は回転バルブ400の
一端401側外周面410に開口し、他方の開口端43
2は回転バルブ400の他端402側外周面410に開
口している。図8に示すように、この両開口端431,
432のうち、開口端431は、回転バルブ400の回
転時に、前記のオイル供給口141及びエア供給口11
3を通過するように位置付けられ、開口端432はオイ
ル、エア排出口142を通過するように位置付けられて
いる。また、図13に示すように、通路430は、開口
端431にあるオイル、エアが、回転バルブ400の回
転により、回転バルブ400の一端401側から他端4
02側へ向う方向である矢印d方向へ移動するように傾
けられている。従って、回転バルブ400の回転によ
り、開口端431に供給されるオイル及びエアは通路4
30を通って回転バルブ400を冷却し、開口端432
からオイル、エア排出口142に排出される。
1上において回転バルブ400を囲繞する位置及び開口
端432上において回転バルブ400を囲繞する位置の
2箇所に夫々、溝が形成されており、この溝には図9及
び図10に示すように、オイル、エア通過用穴部571
が多数設けられたオイルリング570が嵌め込まれてい
る。このオイルリング570は、上記のオイルが外周バ
ルブ120と回転バルブ400との隙間に入り込み連通
口123,125を介してシリンダ130内に入り込む
ことを防止するものである。尚、図10(a)はオイル
リング570の正面図、図10(b)は側面図、図10
(c)は図10(b)のN−N線断面図である。
11に隣接する2つの通路430Aは、図13及び図1
5に示すように、その中途部分が回転バルブ400の周
面410に開口435している。この通路430A内に
は回転バルブ400の一端401側端面に形成の穴部4
36より、図16に示すようなローラ580及びこのロ
ーラ580を押圧するための図17に示すようなローラ
用スプリング590が挿入されている。尚、図17
(a)はローラ用スプリング590の側面図、図17
(b)はローラ用スプリング590の正面図である。こ
のローラ580は、何等の圧力も作用しない場合は、ロ
ーラ用スプリング590の押圧力により通路430Aの
開口435側に移動させられて開口435を閉じてお
り、開口435からオイルが漏れることはなく、外部か
ら圧力が加わることにより開口435を若干開く。従っ
て、回転バルブ400が外周バルブ120内を回転して
る場合に、ローラ580が外周バルブ120の内周面1
21aに押圧されている場合には、ローラ580の回転
によって外周バルブ120と回転バルブ400との摩擦
力を減少させる適度なオイルが内周面121aに塗付さ
れる。また、ローラ580が連通口123,125を通
過する際には、ローラ580はスプリング590の作用
で連通口123,125内に突出するので開口435は
閉じられ、従って、オイルが連通口123,125を介
してシリンダ130に侵入することはない。また、ロー
ラ580を第1の開口部411側にのみ近接させて設け
たのは、第2の開口部412側にローラ580を設ける
と、ローラ580によるオイルの塗付後、回転バルブ4
00の1/8回転でオイルが第1の開口部411内に侵
入し得る状態となり、従って、第1の開口部411内周
縁のオイルが連通口123,125を介してシリンダ1
30に侵入するおそれがあるからである。
周縁には、図12に示すように、後述の回転駆動手段6
00の回転を回転バルブ400に伝達させるための爪部
450が設けられている。すなわち、回転駆動手段60
0の回転伝達部610にも爪部450とかみ合う爪部6
11が設けられており、図13に示すように、回転伝達
部610が矢印a方向に回転すると、爪部611により
押圧される爪部450の作用により回転バルブ400も
矢印a方向へ回転する。また、両爪部450,611の
当接面Aは、回転伝達部610の回転を回転バルブ40
0に伝達したときに、回転バルブ400に対し矢印d方
向へ圧力を加えられるように傾斜させられている。従っ
て、回転伝達部610によって回転バルブ400が回転
させられると、回転バルブ400の周面410は外周バ
ルブ120の内周面121aに密着させられる。また、
両爪部450,611には、夫々、フランジ451,6
12が対向するように設けられている。そして、この両
フランジ451,612間にも後述のウェーブスプリン
グ706が設けられ、回転バルブ400はこのウェーブ
スプリング706によっても矢印d方向へ押し付けられ
る。また、両爪部450,611には、夫々、貫通穴4
50a,611aが設けられており、貫通穴450aは
通路453を介して前記の通路430と連通している。
従って、通路430に供給されるオイルの一部は貫通穴
450a,611aを介して回転駆動手段600側へ供
給される。
への取り付けは、図6乃至図8に示すように、外周バル
ブ120の貫通穴121内に回転バルブ400がその他
端402側から挿入され、吸気管510の取付カバー7
01側に密着するようにしてOリング702が吸気管5
10の周囲に取り付けられ、Oリング702を取付カバ
ー701に押し付ける状態でローラベアリング703が
吸気管510の周囲に取り付けられ、オイルシール70
4が回転バルブ400の一端側内周に挿入され、外周に
設けられている平歯車(後述614)がタイミングチェ
ーン620とかみ合わされている回転伝達部610の爪
部611が回転伝達部のフランジ612と回転バルブの
フランジ451間にウェーブスプリング706が介在さ
せられた状態で回転バルブの爪部450にかみ合わさ
れ、ローラベアリング703が取り付けられている前記
の吸気管510が回転伝達部610及び回転バルブ40
0の一端401側内周に挿入され、取付カバー701が
シリンダ付外周バルブ100及びシリンダブロック20
0にボルト710により固定されることによりなされ
る。これで、図7及び図8に示すように、回転バルブ4
00の第1の開口部411は吸気管510と連通した状
態となり、また、回転伝達部610によって回転バルブ
400を回転することができる。また、ベアリング70
3の一端と回転バルブ400との間にはオイルシール7
04が設けられ、ベアリング704の他端と取付カバー
701との間にはOリング702が設けられているの
で、回転伝達部610やタイミングチェーン620に供
給されるオイルが吸気管510や回転バルブ400内に
侵入することはない。また、排気管512は、吸気管5
10とは反対側の位置において、シリンダ付外周バルブ
100にボルト712で固定されており、第2の開口部
412を介して回転バルブ400内に至る排気ガスはこ
の排気管512へ排出される。
よって回転させられるクランク軸540の回転を回転駆
動手段600によって伝達させられて回転する。回転駆
動手段600は、図4及び図5に示すように、クランク
軸540に設けられた平歯車601、シリンダブロック
200に回動自在に保持され一端に平歯車602、他端
にかさ歯車603が設けられた伝達軸604、平歯車6
01,602間に巻回されたタイミングベルト606、
取付カバー701内に設けられかさ歯車603とかみ合
うかさ歯車部631を有するギヤ部630、このギヤ部
630の第1の平歯車部632とかみ合う第1の平歯車
部641を有するギヤ部640、回転バルブ400Aと
かみ合う回転伝達部610A、回転バルブ400Bとか
み合う回転伝達部610B、回転伝達部610Aの平歯
車部614とギヤ部640の第2の平歯車部642とに
巻回されたタイミングチェーン620A、回転伝達部6
10Bの平歯車部614とギヤ部630の第2の平歯車
部633とに巻回されたタイミングチェーン620B、
タイミングチェーン620A,620Bのガイド65
0、回転バルブ回転角度調整部660を具備して構成さ
れている。
車603、ギヤ部640により1/2に減速されて回転
バルブ400Aに伝達され回転バルブAを図1に示す矢
印a方向へ回転する。また、同様に、クランク軸540
の回転はかさ歯車603、ギヤ部630により1/2に
減速されて回転バルブBを矢印b方向へ回転する。この
場合に、本例では、シリンダ130Bの吸入行程時に、
シリンダ130Aが排気行程、シリンダ130Dが圧縮
行程、シリンダ130Cが爆発行程となるように、回転
バルブ400Aと回転バルブ400Bとのタイミングが
とらせてある。
るクランク軸540の回転角度に対し回転バルブ400
の回転角度の微調整を行うことにより、例えば、ピスト
ン530の吸入行程の間、外周バルブ100の第1の連
通口123上を回転バルブ400の第1の開口部411
が正確に通過するように微調整を行う必要があり、この
調整は図4に示す回転バルブ回転角度調整部660によ
りなされる。この回転角度調整部660は、円柱状の本
体部661とこの本体部661の両端側に設けられタイ
ミングベルト606にかみあわされた2個の平歯車66
2,662を有して構成され、本体部661を回動する
ことにより2個の平歯車662,662が所定の間隔を
維持した状態で本体部661に沿う矢印方向へ移動でき
る。従って、クランク軸540を固定した状態で本体部
661を回動することにより平歯車602を若干回転さ
せることができ、従って、回転バルブ400の回転角度
の調整を行える。尚、608はタイミングベルト606
のガイドである。
9を参照して説明する。尚、図18及び図19は回転バ
ルブ400Aとシリンダ130Bとの関係につき主に説
明しているが、シリンダ130Bの吸入行程が終了する
とシリンダ130Aが吸入行程を開始し、シリンダ13
0Aが吸入行程を終了するとシリンダ130Cが吸入行
程を開始し、シリンダ130Cが吸入行程を終了すると
シリンダ130Dが吸入行程を開始するというように、
シリンダB→シリンダA→シリンダC→シリンダD→シ
リンダBの順に、回転バルブ400の1/4回転ごとに
同じ行程が繰り返されるのでその他のシリンダ130と
の関係についてはその説明を省略する。
置までの回転バルブ400Aの1/4回転の間には外周
バルブ120Aの連通口123を第1の開口部411が
通過することになり、この回転バルブ400Aの1/4
回転の間に第1の開口部411及び連通口123を介し
てシリンダ130Bに燃料が吸入される。尚、このと
き、第2の開口部412は第2の連通口125を通過す
るので、シリンダ130Aの排気ガスは第2の連通口1
25及び第2の開口部412を介して排気管512に排
出される。図19に示す位置から図19に示す位置
までの回転バルブ400Aの1/4回転の間は第1の連
通口123は閉じられ、シリンダ130Bは圧縮行程と
なっている。尚、このとき、第1の開口部411が第2
の連通口125を通過するので、シリンダ130Aは吸
入行程となっている。図19に示す位置から図19
に示す位置までの回転バルブ400Aの1/4回転の間
は第1の連通口123は閉じられ、シリンダ130Bは
爆発行程となっている。図19に示す位置から図19
に示す位置までの回転バルブ400Aの1/4回転の
間は、第1の連通口123を第2の開口部412が通過
することになり、この回転バルブ400Aの1/4回転
の間にシリンダ130Bの排気ガスは第1の連通口12
3及び第2の開口部412を介して排気管512に排出
される。
回転バルブ400が2本のシリンダ130の吸排気のバ
ルブの役割を果たし、ピストン530と連動して回転バ
ルブ400が回転することにより、2本のシリンダ13
0の吸排気を行わせることができる。尚、本例では、4
気筒の内燃機関につき説明したがこれに限定されるもの
ではなく、8気筒の内燃機関のように2の倍数のシリン
ダを有する内燃機関に適用できる。
燃機関では、吸入用の第1の開口部及び排気用の第2の
開口部の2つの開口部を有する回転バルブが回転するだ
けで2個のシリンダの吸入、排気を行える。従って、シ
リンダの吸入、排気時におけるバルブの開閉に必要とさ
れる部品点数を大幅に削減でき、その構造も簡単になる
のでその組立も容易に行える。また、吸入、排気時にお
いては、開口部と連通口とが合わさることにより形成さ
れる開口を燃料や排気ガスが通過するだけであるのでガ
ス通路に障害物がなく、従って、ガスの流動抵抗は小さ
くなるので、吸入、排気の効率が向上する。また、第1
の開口部から行われる燃料の吸入は第1のシリンダ及び
第2のシリンダへと連続して行われ(慣性過給効果)、
また、第1のシリンダの排気ガス及び第2のシリンダの
排気ガスの排除は第2の開口部を介して連続して行われ
るので、吸気管や排気管に滞留するガスの割合は従来の
バルブよりも格段と減少し、従って、この面からもガス
の流動抵抗は小さくなるので、吸入、排気の効率が向上
する。また、回転バルブが回転するだけで吸入、排気時
の開閉を行えるので、振動、騒音を少なくできる。
項1の効果に加え、外周バルブの内周面と周面が接触し
ながら回転する回転バルブに磨耗が生じても、回転バル
ブはその周面が外周バルブの内周面に密接する方向へ微
かに移動するので、外周バルブと回転バルブとの間にガ
スが漏れるような隙間が生じることがなく、両バルブ間
の気密を確保できるという効果を有する。
項2の効果に加え、回転伝達部を介して回転バルブを回
転すると、両者の爪部の作用によって、回転バルブはそ
の周面が外周バルブの内周面に密接する方向へ圧力を受
け、従って、外周バルブと回転バルブとの間にガスが漏
れるような隙間が生じないという効果を有する。
項1乃至3の効果に加え、回転バルブの回転により、回
転バルブの肉厚部分内の通路を、回転バルブの一端側か
ら他端側に向けてオイルが流れ、高熱の排気ガスにより
熱っせられる回転バルブを冷却できるという効果を有す
る。
項4の効果に加え、外周バルブの内周面をローラが回転
しながら移動することにより、外周バルブと回転バルブ
の間にオイルが供給され、外周バルブと回転バルブとの
間の潤滑油としての役をこのオイルが果たすという効果
を有する。
斜視図。
リングを示す図。
図。
図。
0B 外周バルブ 121 貫通穴 121a 内周
面 123 第1の連通口 125 第2の
連通口 130A 第2のシリンダ 130B 第1
のシリンダ 141 オイル供給口 400A,40
0B 回転バルブ 401 一端 402 他端 410 周面 411 第1の
開口部 412 第2の開口部 420 隔壁 430 通路 431 一方の
端 432 他方の端 450 爪部 530 ピストン 580 ローラ 590 ローラスプリング 600 回転駆
動手段 610A,610B 回転伝達部 611 爪部
Claims (5)
- 【請求項1】 空気と混合した燃料をシリンダ内で爆発
的に燃焼させてピストンに往復運動を与える内燃機関に
おいて、 両端が開口した円筒形に形成され、周方向に45°の円
弧で形成される幅を有し周方向に45°の間隔を開けて
並設された第1及び第2の開口部が周面に形成され、前
記両端のうちの一端側の開口と前記第1の開口部が連通
し前記両端のうちの他端側の開口と前記第2の開口部が
連通する状態で、かつ、前記第1及び第2の開口部がそ
れぞれ異なる2つの部屋の開口部となるようにして内部
を仕切る隔壁を有し、前記一端側の開口に燃料が供給さ
れ前記他端側の開口から燃焼後のガスが排出される回転
バルブと、 この回転バルブが挿入される貫通穴を有し、この貫通穴
の内周面で前記回転バルブが周方向に回動し得る状態で
前記回転バルブの周面を保持する外周バルブと、 この外周バルブと一体的にこの外周バルブの下部に設け
られた第1及び第2のシリンダと、 前記外周バルブと前記第1のシリンダとを連通し、前記
外周バルブ内周面側の開口の幅が周方向に45°の円弧
で形成され、前記回転バルブが回転したときに前記第1
及び第2の開口部が通過するように位置付けられた第1
の連通口と、 前記外周バルブと前記第2のシリンダとを連通し、前記
外周バルブ内周面側の開口の幅が周方向に45°の円弧
で形成され、前記回転バルブが回転したときに前記第1
及び第2の開口部が通過するように位置付けられ、前記
第1の連通口と周方向に45°の間隔が開けられている
第2の連通口と、 前記第1及び第2のシリンダ内のピストンの2往復で前
記回転バルブが1回転し、かつ、前記第1又は第2の連
通口に対する前記第1及び第2の開口部の通過が前記第
1の開口部よりも第2の開口部が3/4回転遅れる方向
に前記回転バルブを回転させる回転駆動手段とを具備す
ることを特徴とする内燃機関。 - 【請求項2】 回転バルブは、一端側が他端側よりも径
の大きい截頭直円錐形状を有しており、一端側から他端
側に向けて圧力が加えられてその周面が外周バルブの内
周面に当接させ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。 - 【請求項3】 回転バルブの一端側周縁には爪部が設け
られ、回転駆動手段側の回転伝達部には前記爪部とかみ
合う爪部が設けられ、前記回転バルブは前記回転伝達部
の回転が前記回転伝達部の爪部とかみ合う前記回転バル
ブの爪部を介して伝達されると共に、前記回転伝達部の
爪部及び回転バルブの爪部の当接面は前記回転伝達部の
回転を前記回転バルブに伝達したときに前記回転バルブ
にその一端側から他端側に向けて圧力を加え得るように
傾斜させ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。 - 【請求項4】 回転バルブには、この回転バルブの肉厚
部分を通り、一方の端が前記回転バルブの一端側外周面
に開口し、他方の端が前記回転バルブの他端側外周面に
開口するオイルの通路が形成され、外周バルブには、前
記通路の一方の端にオイルを供給する供給口が設けら
れ、前記通路は前記一方の端に供給されたオイルが前記
回転バルブの回転力により他方の端に移動し得るように
傾斜させられていることを特徴とする請求項1乃至3の
何れかに記載の内燃機関。 - 【請求項5】 回転バルブに形成の通路のうちの第1の
開口部に近接する通路はその中途部分が前記回転バルブ
の周面に開口し、この中途部分には前記回転バルブが回
転したときに外周バルブの内周面に当接しながら回転す
るローラが設けられ、かつ、前記中途部分には前記ロー
ラが第1又は第2の連通口を通過するときに前記第1又
は第2の連通口内へ前記ローラを突出させ前記ローラに
より前記中途部分の開口を閉塞するスプリングが設けら
れていることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7183671A JP2907760B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7183671A JP2907760B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 内燃機関 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0932518A JPH0932518A (ja) | 1997-02-04 |
JP2907760B2 true JP2907760B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=16139898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7183671A Expired - Fee Related JP2907760B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 内燃機関 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2907760B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AUPR531501A0 (en) * | 2001-05-30 | 2001-06-21 | Bishop Innovation Limited | Variable valve timing mechanism for a rotary valve |
US7908804B2 (en) | 2007-09-14 | 2011-03-22 | Vieira Jose | Structural lintel assembly and building construction method using the same |
GB2464267A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-14 | William George Perry | Rotary inlet and exhaust valves eg for i.c. engines |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP7183671A patent/JP2907760B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0932518A (ja) | 1997-02-04 |
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