JP4152303B2 - Rotary valve - Google Patents
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Description
本発明は、流体流路間に配され、流体流路内を流れる流体の流量調整及び流量遮断を行うことのできるロータリーバルブに関するもので、特に、層状掃気2サイクルエンジンの先導空気制御弁として使用することのできるロータリーバルブに関するものである。 The present invention relates to a rotary valve arranged between fluid flow paths and capable of adjusting the flow rate and shutting off the flow of fluid flowing in the fluid flow path, and particularly used as a leading air control valve for a stratified scavenging two-cycle engine. It is related with the rotary valve which can do.
従来から、流体流路間に配され、流体流路内を流れる流体の流量調整及び流量遮断を行う弁体として、バタフライ式の絞り弁やロータリーバルブが用いられている。特に、層状掃気2サイクルエンジンの先導空気制御弁としてバタフライ式の絞り弁を用いた先導空気制御装置(例えば、特許文献1参照。)やロータリー式の絞り弁を用いた2サイクルエンジン用気化器(例えば、特許文献2)がそれぞれ本願出願人によって提案している。 Conventionally, butterfly-type throttle valves and rotary valves have been used as valve bodies that are arranged between fluid flow paths and adjust the flow rate and shut off the flow rate of fluid flowing in the fluid flow path. In particular, a leading air control device using a butterfly-type throttle valve as a leading air control valve of a stratified scavenging two-cycle engine (see, for example, Patent Document 1) and a two-cycle engine carburetor using a rotary throttle valve ( For example, Patent Document 2) has been proposed by the present applicant.
特許文献1に記載された先導空気制御装置は、図7に示すような構成を備えている。即ち、シリンダ50に開口する吸気ポート57に接続した第1吸気通路62には、インシュレータ67を介して、絞り弁61を有する気化器60が取着され、気化器60の吸気側をエアクリーナ63に接続している。インシュレータ67内には、第1吸気通路62に接続する第2吸気通路64と、これに並列な先導空気通路65が設けられている。先導空気通路65の一端は、エアクリーナ63に接続し、他端には接続管68を介してシリンダ50に開口する掃気ポート58が接続している。先導空気通路65内には空気流量を制御するバタフライ型の空気制御弁66が設けられ、第2吸気通路64に設けた絞り弁61と連動している。
The leading air control device described in
図7に示すように、ピストン51の上死点位置において混合気はシリンダ室Aで圧縮されている。この状態において、点火栓52によって混合気が着火されると混合気は爆発し、ピストン51を下方に押し下げる。この時点では掃気ポート58及び掃気通路59にはエアクリーナ63により浄化された先導空気が充満しており、クランク室53には気化器60により、燃料と、エアクリーナ63により浄化された空気とが混合された混合気が充満している。
As shown in FIG. 7, the air-fuel mixture is compressed in the cylinder chamber A at the top dead center position of the
ピストン51が下降すると先ず吸気ポート57が閉じ、クランク室53内に充満していた混合気は圧縮される。次に、ピストン51の下降にともなって排気ポート54が開き、燃焼ガスは排気通路55を通ってマフラ56を介して外部に排出される。続いて掃気ポート58が開き、クランク室53内の圧縮された混合気の圧力によって、掃気ポート58及び掃気通路59に充満していた先導空気がシリンダ室Aに流入して、残った燃焼ガスを排気ポート54から排出する。
When the
その後、クランク室53内の混合気はシリンダ室Aに流入するが、このときにはピストン51は上昇して排気ポート54は閉じられているため、混合気が外部に排出されることは防止され、排気ガスに含まれる炭化水素HCの量は少なくなり、燃料の浪費も少なくすることができる。
Thereafter, the air-fuel mixture in the
気化器60を通過する混合気の量は絞り弁61により制御され、空気通路65を通過する先導空気の量は、空気制御弁66により制御することができる。絞り弁61と空気制御弁66とは連動しているため、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保つことができ、最適な状態での燃焼制御を行うことができる。
The amount of the air-fuel mixture that passes through the
これによって、特許文献1に記載された発明では、インシュレータ67内の先導空気用の空気通路65内に空気制御弁66を設けた構成としたため、限定したスペース内で場積をとらずに空気制御弁66を設けることが可能となり、図1に示すエンジン全体の全長Lを短くすることができ、軽量でコンパクトな層状掃気2サイクルエンジンを得ることができるといった効果を奏している。
Thus, in the invention described in
また、従来空気清浄器と気化器との間に設けられていた構成部品としての空気制御弁を不要とするので、部品点数が少なく、かつ気化器は一般品をそのまま利用できるので、コストを安くすることができるといった効果を奏している。 In addition, since an air control valve as a component part conventionally provided between the air purifier and the vaporizer is not required, the number of parts is small, and the vaporizer can be used as it is, so the cost can be reduced. There is an effect that can be done.
次に、特許文献2に記載された2サイクルエンジン用気化器は、図8に示すような構成を備えている。即ち、2サイクルエンジンの掃気ポート81とクランク室87とを連通する掃気通路82における掃気ポート81側に近接した部位には、空気通路83が接続されている。空気通路83には、掃気通路82へ向う空気の流れを許す逆止弁84が設けられている。
Next, the carburetor for a two-cycle engine described in
空気清浄器72から空気通路83へ供給する空気量を制御する空気制御弁71が設けられており、空気制御弁71としてはロータリー式の絞り弁73が設けられている。また、空気清浄器72から気化器70、逆止弁86を経てクランク室87へ空気と燃料の混合気を供給するように構成されている。気化器70における絞り弁74の開閉動作に連動して空気制御弁71の絞り弁73を開閉するため、絞り弁74を駆動する操作レバー88と絞り弁73作動用の図示せぬレバーとが、両者の相互間隔を調整可能として連結ロッド75により連結されている。
An
特許文献2に記載された2サイクルエンジン用気化器も、特許文献1に記載された先導空気制御装置と同様の作動を呈する。ピストン77上部で圧縮された混合気に点火栓78によって点火されると、混合気の爆発エネルギーによってピストン77が下降動作を行う。ピストン77の下降動作によって、燃焼ガスが排出ポート79から排気マフラ80を介して外気に排出され、続いて掃気ポート81が開いて、圧縮されたクランク室87内における混合気の圧力によって、掃気ポート81及び掃気通路82に充満していた先導空気がシリンダ室Bに流入して、残った燃焼ガスを排気ポート79から排出する。
The two-cycle engine carburetor described in
次いで、クランク室87の混合気が掃気通路82、掃気ポート81を経てシリンダ室Bへ流入する。掃気ポート81からシリンダ室Bへ流入する空気と、クランク室87から掃気通路82、掃気ポート81を経てシリンダ室Bへ流入する混合気とは、混合しない分離した状態で先導空気が先に流入し、次いで混合気が流入する。
Next, the air-fuel mixture in the
次に、ピストン77が下死点から上昇する行程へ移り、上死点付近に達すると、クランク室87が負圧状態になり、吸気ポート85の逆止弁86が開き、気化器70で生成された混合気が吸気ポート85からクランク室87へ吸入される。
Next, when the
また、クランク室87の負圧により逆止弁84が開かれ、空気が空気清浄器72から空気制御弁71、空気通路83、逆止弁84、掃気通路82を経てクランク室87へ吸入される。こうして、ピストン77がほぼ上死点へ達すると、クランク室87には混合気が充填され、掃気通路82と掃気ポート81には空気だけが充填された状態になる。
Further, the
特許文献2に記載された発明では、操作レバー88の調整孔または空気制御弁71の図示せぬレバーの調整孔を選択して、気化器70の絞り弁74と空気制御弁71の絞り弁73とを連動駆動する連結ロッド75の端部を係止することができる。これにより、絞り弁74の開度に対する最適な空気制御弁71における絞り弁73の開度を得ることができるように構成されている。
In the invention described in
このため、掃気行程でシリンダ室Bへ先に流入した空気だけが燃焼ガスと一緒に排気ポート79へ流出させることができ、先導空気の後からシリンダ室Bへ流入する混合気はシリンダ室Bに滞留させることができるので、掃気効率を高くすることができる。これによって、排出ガスに含まれる未燃焼成分(HC)の量を減じることができ、燃料を無駄なく有効に使用することができるので、2サイクルエンジンの出力を増大させることができるといった効果を奏している。
特許文献1に記載された発明では、先導空気制御装置にバタフライ式の絞り弁と絞り弁軸を用いているため、絞り弁と絞り弁軸との連結にスクリューなどを使用して組み付けることが必要であった。そのため、弁の設置位置から吸気側又はシリンダ側における空気通路の長さが長いと、工具が入り難くなり組み付け作業等が行い難くなるので、弁の配置位置は工具により組み付け作業が行いえる位置に限られてしまう。また、絞り弁軸を両端で支承することが必要となるため、絞り弁軸を支承する両穴の加工位置精度が求められる。
In the invention described in
特許文献2に記載された発明では、空気制御弁Cにロータリー式の絞り弁5を用いているが、ロータリー式の絞り弁5にシール性を持たせるためには、バルブ外周面とボディー内径面との間隔を極小に構成することが求められる。極小の一定間隔を形成するためには、バルブ外周面とボディー内径面の形成を高精度の加工により形成することが必要となる。
In the invention described in
本願発明では、ロータリーバルブとして、バルブ外周面とボディー内径面との間隔を極小に構成せずに、意図的に隙間を持たせて構成したものを用いることができ、しかも同隙間に対するシール性を持たせたロータリーバルブを提供することにある。 In the present invention, as the rotary valve, it is possible to use a rotary valve that is intentionally provided with a gap without minimizing the distance between the outer peripheral surface of the valve and the inner diameter of the body. The purpose is to provide a rotary valve.
本願発明の課題は請求項1〜4に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項1に記載したように、層状掃気2サイクルエンジンの先導空気制御弁として構成されたロータリーバルブにおいて、前記ロータリーバルブが、バルブとボディーとを有し、前記ボディー内径部と前記バルブ外周面との間に隙間が形成され、前記ボディー内径部と前記バルブ外周面との間に、前記隙間をシールするシール手段が配設され、
前記シール手段が、弾性支持されたリップ部を有して、前記バルブ外周面又は前記ボディー内径部に設けられ、前記ロータリーバルブに作用する高圧空気によって、前記リップ部が接触する前記ボディー内径部又は前記バルブ外周面に向けて、前記リップ部が押圧付勢されてなることを特徴とするロータリーバルブを最も主要な特徴となしている。
The objects of the present invention can be achieved by the inventions described in
That is, in the present invention, as described in
The sealing means has a lip portion that is elastically supported, and is provided on the outer peripheral surface of the valve or the inner diameter portion of the body, and the inner diameter portion of the body that contacts the lip portion by high-pressure air acting on the rotary valve. A rotary valve characterized in that the lip portion is pressed and urged toward the outer peripheral surface of the valve is the main feature.
また、本願発明では請求項2に記載したように、前記ロータリーバルブが、前記層状掃気2サイクルエンジンの吸気ポートに接続したインシュレータに設けられてなることを主要な特徴となしている。
Further, in the present invention as described in
更に、本願発明では請求項3に記載したように、前記リップ部が、前記バルブ外周面と接触することを主要な特徴となしている。
Furthermore, in the present invention, as described in
更にまた、本願発明では請求項4に記載したように、前記リップ部が前記ボディー内径部と接触することを主要な特徴となしている。
Furthermore, in the present invention, as described in
本願発明では、ボディー内径部とバルブ外周面との間に隙間を形成したロータリーバルブにおいて、ロータリーバルブに接続した少なくとも一方の流体流路と前記隙間との間をシールするシール手段を、前記ボディー内径部と前記バルブ外周面との間に配したことを特徴としている。 In the present invention, in the rotary valve in which a gap is formed between the body inner diameter portion and the valve outer peripheral surface, the sealing means for sealing between at least one fluid flow path connected to the rotary valve and the gap is provided as the body inner diameter. It is characterized in that it is arranged between the part and the outer peripheral surface of the valve.
これにより、バルブ外周面とボディー内径面との間の間隔を、熱変形や組立てによる変形、ゴミ等の噛み込みによる作動不良が起きない程度の隙間の大きさに意図的に大きく形成したロータリーバルブを用いることができるようになる。しかも、ボディー内径部とバルブ外周面との間に配したシール手段によって、バルブ外周面とボディー内径面間の隙間とロータリーバルブを配した流体流路との間を確実にシールすることができる。 As a result, the rotary valve that is intentionally formed with a gap between the outer peripheral surface of the valve and the inner diameter surface of the body that is intentionally large enough to prevent malfunction due to thermal deformation, assembly deformation, or biting of dust. Can be used. In addition, the sealing means disposed between the body inner diameter portion and the valve outer peripheral surface can surely seal the gap between the valve outer peripheral surface and the body inner diameter surface and the fluid flow path provided with the rotary valve.
このため、バタフライ式の絞り弁や従来のロータリーバルブのように特別な加工や組立てを必要とせず、コスト低減が可能なロータリーバルブを絞り弁として容易に用いることができるようになる。しかも、バルブ外周面とボディー内径面の加工に高い加工精度を要求されることなく、ロータリーバルブの製造を容易に行うことができるので、ロータリーバルブの製造コストを低減させることができる。加えて、バルブ外周面とボディー内径面との間の隙間によって、熱変形や組立てによる変形、ゴミ等の噛み込みによる作動不良を防止することができる。 For this reason, a rotary valve capable of reducing the cost can be easily used as a throttle valve without requiring special processing or assembly like a butterfly throttle valve or a conventional rotary valve. In addition, since the rotary valve can be easily manufactured without requiring high processing accuracy in processing the valve outer peripheral surface and the body inner surface, the manufacturing cost of the rotary valve can be reduced. In addition, the gap between the outer peripheral surface of the valve and the inner diameter surface of the body can prevent malfunction due to thermal deformation, deformation due to assembly, or biting of dust or the like.
また、バタフライ式の絞り弁のように絞り弁と絞り弁軸とを別体に構成することもなく、ロータリーバルブのバルブに複数の弁通孔を形成すれば、複数の弁通孔の制御が1部品で制御可能となる。しかも弁通孔の数だけ大きな流量の制御が1つのロータリーバルブで可能となり、構造が簡単でコンパクトなロータリーバルブを提供することができる。 Also, unlike the butterfly throttle valve, the throttle valve and the throttle valve shaft are not configured separately, and if a plurality of valve passage holes are formed in the valve of the rotary valve, control of the plurality of valve passage holes can be achieved. Control with one component is possible. In addition, it is possible to control the flow rate as large as the number of valve through holes with a single rotary valve, and it is possible to provide a rotary valve that is simple in structure and compact.
シール手段としては、シールの接触部形状をリップ状に形成し、リップ状に形成したリップ部の支持部に弾性を持たせることにより、個々の部品のバラツキを吸収するとともに、シール性を向上させることができる。リップ部の接触面をバルブ外周面又はボディー内径面に接触させることにより、ボディー内径部と前記バルブ外周面との間に配したシール手段で、ロータリーバルブに接続した少なくとも一方の流体流路と前記隙間との間をシールすることができる。 As the sealing means, the contact portion shape of the seal is formed in a lip shape, and the support portion of the lip portion formed in the lip shape has elasticity, thereby absorbing variations in individual parts and improving the sealing performance. be able to. By bringing the contact surface of the lip portion into contact with the outer peripheral surface of the valve or the inner surface of the body, the sealing means disposed between the inner diameter of the body and the outer peripheral surface of the valve, A gap between the gaps can be sealed.
また、シール手段におけるシール本体の一端部に支持部としての弾性付勢手段を設け、シール本体の他端部のリップ部をバルブ外周面又はボディー内径面に接触させる構成とすることもできる。同構成においては、弾性付勢手段の付勢力を用いて、バルブ外周面又はボディー内径面に対するシール性を向上させることができる。 Further, an elastic biasing means as a support portion may be provided at one end portion of the seal body in the sealing means, and the lip portion at the other end portion of the seal body may be in contact with the valve outer peripheral surface or the body inner diameter surface. In this configuration, the sealing performance with respect to the outer peripheral surface of the valve or the inner diameter surface of the body can be improved by using the biasing force of the elastic biasing means.
リップ部のバルブ外周面又はボディー内径面に接触する接触面をリップ部の角部とすることで線接触によるシール手段とすることができ、バルブの作動抵抗を低減することができるようになる。 By making the contact surface in contact with the valve outer peripheral surface of the lip portion or the inner diameter surface of the body into the corner portion of the lip portion, it is possible to provide a sealing means by line contact, and the operating resistance of the valve can be reduced.
リップ部における前記ボディー内径部又は前記バルブ外周面との非接触面側を、流体管路の高圧流体側に向けて配することで、高圧側流体によってリップ部の接触部がバルブ外周面又はボディー内径面の接触方向に押圧されることになり、シール手段のシール性を向上させることができる。また、ロータリーバルブに接続した流体管路の低圧流体側が負圧になると、リップ部の接触部がバルブ外周面又はボディー内径面側に吸引されることになり、シール手段のシール性を向上させることができるようになる。 The non-contact surface side of the body inner diameter portion or the valve outer peripheral surface in the lip portion is arranged toward the high pressure fluid side of the fluid conduit, so that the contact portion of the lip portion is caused by the high pressure side fluid. It is pressed in the contact direction of the inner diameter surface, and the sealing performance of the sealing means can be improved. In addition, when the low pressure fluid side of the fluid line connected to the rotary valve becomes negative pressure, the contact portion of the lip portion is sucked to the valve outer peripheral surface or the body inner surface, thereby improving the sealing performance of the sealing means. Will be able to.
本願発明のロータリーバルブを層状掃気2サイクルエンジンの先導空気制御弁として用いることにより、低コストの絞り弁として使用することができるようになる。しかも、始動時やアイドリング時に先導空気が層状掃気2サイクルエンジンのシリンダ内にリークしないように先導空気の流通を確実に遮断することができる。これにより、始動時やアイドリング時に先導空気が層状掃気2サイクルエンジンのシリンダ内に導入されることが防止でき、始動時に先導空気が導入されることにより始動が困難となったり、エンジンのアイドリング回転数を調整することが困難になったりするのを防止することができる。 By using the rotary valve of the present invention as a leading air control valve of a stratified scavenging two-cycle engine, it can be used as a low-cost throttle valve. In addition, the flow of the leading air can be reliably blocked so that the leading air does not leak into the cylinder of the stratified scavenging two-cycle engine at the time of starting or idling. This prevents the leading air from being introduced into the cylinder of the stratified scavenging two-cycle engine during start-up or idling, and the start-up air becomes difficult due to the introduction of the leading air during start-up, or the engine idling speed It is possible to prevent it from becoming difficult to adjust.
また、本願発明のロータリーバルブを層状掃気2サイクルエンジンの先導空気制御弁として、層状掃気2サイクルエンジンの吸気ポートに接続したインシュレータに設けることで空気通路に自由に配置することができるようになり、場積も小さくすることができる。 In addition, the rotary valve of the present invention can be freely arranged in the air passage by providing the rotary valve of the present invention as a leading air control valve of the stratified scavenging two-cycle engine in the insulator connected to the intake port of the stratified scavenging two-cycle engine, The space can also be reduced.
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明のロータリーバルブについて、同ロータリーバルブを層状掃気2サイクルエンジンの先導空気の流路に設けた例を用いて以下で説明するが、本願発明のロータリーバルブは、層状掃気2サイクルエンジンの先導空気の流路に設けられることに限定されるものではなく、流体流路間に配する流体制御弁として用いることができるものである。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. The rotary valve of the present invention will be described below using an example in which the rotary valve is provided in the flow path of the leading air of the stratified scavenging two-cycle engine. The rotary valve of the present invention is the leading air of the stratified scavenging two-cycle engine. It is not limited to being provided in the flow path, but can be used as a fluid control valve disposed between the fluid flow paths.
しかも、本願発明のロータリーバルブで制御することのできる流体は、空気以外にも液体や気体といいた流体の流量等を制御することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。 And the fluid which can be controlled with the rotary valve of this invention can control the flow volume etc. of the fluid called liquid and gas other than air. For this reason, this invention is not limited to the Example demonstrated below, A various change is possible.
図1は、本発明の実施形態に係わる先導空気の切換弁であるロータリーバルブ35を有する層状掃気2サイクルエンジンの正面断面図である。図2〜図6は、本願発明に係わるロータリーバルブの配置部位における部分拡大図を示している。図2、図3は、本願発明の第1実施例に係わるロータリーバルブの作動状況を示したもので、図2ではロータリーバルブを閉じた状態を示しており、図3ではロータリーバルブが開いた状態を示している。
FIG. 1 is a front sectional view of a stratified scavenging two-cycle engine having a
図4は、本願発明の第2実施例に係わるロータリーバルブが閉じた状態を示しており、図5は、本願発明の第3実施例に係わるロータリーバルブが閉じた状態を示している。また、図6は、本願発明の第4実施例に係わるロータリーバルブが閉じた状態を示している。 FIG. 4 shows a state where the rotary valve according to the second embodiment of the present invention is closed, and FIG. 5 shows a state where the rotary valve according to the third embodiment of the present invention is closed. FIG. 6 shows a state in which the rotary valve according to the fourth embodiment of the present invention is closed.
図1に示すように層状掃気2サイクルエンジン1としては、クランクケース6の上部に取着されたシリンダ2にはピストン3が摺動自在に嵌装されている。クランクケース6に回転自在に取着されたクランクシャフ8には、クランク室7内で回転自在に支承されたクランク9の一端が連結されるとともに、コネクティングロッド4を介してピストン3が連結されている。また、シリンダ2の頂部には点火栓5が取着されている。
As shown in FIG. 1, in the stratified scavenging two-
シリンダ2の内壁面に開口する排気ポート10は、排気流路11を介してマフラ12に接続されている。シリンダ2の内壁面の、排気ポート10よりやや下方には掃気ポート16が開口している。掃気ポート16は、クランク室7と掃気流路18により連通している。また、掃気ポート16は、ピストン3の外周部に設けたピストン溝17を介してロータリーバルブ35に連通した第1先導空気流路14と連通している。
An
シリンダ2の内壁面の下部にはクランク室7に開口した吸気ポート15が形成され、同吸気ポート15は、第1吸気流路13を介して気化器20に連通した第2吸気流路31と連通している。
An
第1吸気流路13及び第1先導空気流路14は、断熱を目的とするインシュレータ30に形成した第2吸気流路31及び第2先導空気流路32とそれぞれ接続している。また、インシュレータ30にはロータリーバルブ35を配設するとともに、ロータリーバルブ35に接続した第3先導空気流路33が形成されている。
The
インシュレータ30に形成した第2吸気流路31は、気化器20に接続し、気化器20は図示せぬ燃料タンク及びエアクリーナ25に接続している。また、インシュレータ30に形成した第3先導空気流路33もエアクリーナ25に接続している。
The
気化器20にはバタフライ型の絞り弁21が設けられており、混合気の流量を制御することができる。バタフライ型の絞り弁21とロータリーバルブ35とは図示せぬリンク装置等の連動手段により、連動してそれぞれの絞り量が制御されるように構成されている。
The
次に、層状掃気2サイクルエンジン1の作動について説明する。図1に示すピストン3の上死点位置において、シリンダ室Cで圧縮されている混合気が点火栓5により着火されると、混合気は爆発してピストン3を下方に押し下げる。
Next, the operation of the stratified scavenging two-
この時点では掃気ポート16及び掃気流路18にはエアクリーナ25により浄化された先導空気が充満している。また、クランク室7には気化器20において、燃料と、エアクリーナ25により浄化された空気とが混合された混合気が充満している。
At this time, the scavenging
ピストン3が下降すると先ず吸気ポート15が閉じ、クランク室7内の混合気は圧縮される。ピストン3の下降にともなって次に、排気ポート10が開き、燃焼ガスは排気流路11を通り、マフラ12を介して外部に排出される。続いて掃気ポート16が開き、圧縮されたクランク室7内の混合気の圧力によって、掃気ポート16から先導空気がシリンダ室Cに流入し、シリンダ室Cに残っていた燃焼ガスを排気ポート10から排出する。
When the
先導空気のシリンダ室Cへの流入に続いて、クランク室7内の混合気はシリンダ室Cに流入するが、混合気がシリンダ室Cに流入するときにはピストン3は上昇して排気ポート10を閉じた状態となっている。これによって、混合気が外部にそのまま排出されることが防止され、排気ガスに含まれる炭化水素HCの量を少なくすることができ、また燃料の浪費も少なくなる。
Following the inflow of the leading air into the cylinder chamber C, the air-fuel mixture in the
気化器20を通過する混合気の量は絞り弁21によって制御され、先導空気の量は、ロータリーバルブ35により制御される。絞り弁21とロータリーバルブ35の絞り量の制御は連動して制御されるため、常に混合気の量と先導空気量とのバランスを保ち、最適な状態での燃焼を行うことができる。
The amount of the air-fuel mixture passing through the
図2に示すように、ロータリーバルブ35は、バルブ36とボディー37及びシール手段40を有している。バルブ36には弁通孔38が形成され、必要に応じてバルブ36の軸方向に複数個の弁通孔38が所定間隔を開けて形成されている。シール手段40は、シール本体43とシール本体43の一端部に形成された支持部42により支持されたリップ部41とを有している。
As shown in FIG. 2, the
シール手段40は、ゴム体等で構成され、支持部42の弾性力でリップ部41がバルブ36の外周面に接触している。シール本体43は第2先導空気流路の内周面内に装着され、支持部42を形成したとは反対側の端部が、シリンダ2に形成した第1先導空気流路14の外周側端部近傍に当接している。
The sealing means 40 is composed of a rubber body or the like, and the
図2では、第2先導空気流路32と第3先導空気流路33とにより、ロータリーバルブを途中に配した流体流路を構成しており、バルブ36とシール手段40とによって、第3先導空気流路33と第2先導空気流路32との連通が遮断され、ロータリーバルブ35が閉じた状態を示している。
In FIG. 2, the second
エアクリーナ25により浄化された先導空気は、バルブ36とシール手段40とによる第3先導空気流路33と第2先導空気流路32との連通の遮断によって、ピストン溝17及び掃気流路18への供給が遮断される。これによって、層状掃気2サイクルエンジン1の始動時やアイドリング時に、先導空気がシリンダ2内に導入されることを防止することができる。
The leading air purified by the
シール手段40のリップ部41は、支持部42の弾性力によってバルブ36の外周面に確実に接触している。また、層状掃気2サイクルエンジン1の始動時やアイドリング時にロータリーバルブ35が閉じていると、クランク室7の吸引により第2先導空気流路32側が負圧となり、第3先導空気流路33内の先導空気の圧力が、第2先導空気流路32内の先導空気の圧力よりも高圧となる。
The
このため、第3先導空気流路33内の先導空気は、バルブ36外周面とボディー37内径面との間に形成した隙間39を通ってリップ部41の非接触面側、即ち、リップ部41がバルブ36外周面と接触していない裏面側を押圧することになる。また、第2先導空気流路32側が負圧となることにより、リップ部41のバルブ36外周面と接触している面側を吸引し、リップ部41をバルブ36外周面に強く押圧することになる。
For this reason, the leading air in the third leading
これによって、シール手段40によるシール効果が向上し、先導空気の遮断をロータリーバルブ35で確実に行うことができるようになる。しかも、リップ部41を支持する支持部42でリップ部41を弾性支持しているので、より効率的に先導空気の遮断をロータリーバルブ35で行うことができる。
As a result, the sealing effect by the sealing means 40 is improved, and the leading air can be reliably blocked by the
上記の説明では、第3先導空気流路33内の高圧先導空気によるリップ部41の非接触面側の押圧作用と、第2先導空気流路32内の負圧によるリップ部41のバルブ36外周面と接触している面側を吸引することによるリップ部41の接触部への押圧作用との2つの作用が同時に作用する場合について説明をしている。しかし、リップ部41に対するシール性を向上させる作用は、上述の2つの作用が同時に作用する場合だけに作用するものではなく、一方の作用がリップ部41に作用する場合でもリップ部41に対するシール性を向上させる作用を奏させることができるものである。
In the above description, the pressing action on the non-contact surface side of the
図3は、バルブ36か外部操作により回転制御され、バルブ41に形成した弁通孔38により、第3先導空気流路33と第2先導空気流路32とが連通した状態、即ち、ロータリーバルブ35が開いた状態を示している。バルブ36が回転するときには、リップ部41を弾性支持している支持部42が弾性変形を行い、バルブ36の回転抵抗を減少することができる。
FIG. 3 shows a state in which the rotation of the
また、リップ部41とバルブ36外周面との接触部を略線接触状態で接触させることができるように、リップ部41に角部を有する構成等とすることで、ロータリーバルブ35の回転時にリップ部41との接触による回転抵抗を減少させることもできる。
Further, the
図4は、本願発明に係わる第2実施例を示しており、シール手段の構成を除いて、他の構成は第1実施例と同様の構成を備えている。このため、第1実施例で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることで、その部材の説明を省略する。 FIG. 4 shows a second embodiment according to the present invention. Other than the configuration of the sealing means, other configurations have the same configuration as the first embodiment. For this reason, the description of the member is abbreviate | omitted by using the same member code | symbol as the member code | symbol used in 1st Example.
図4に示すように第2実施例では、支持部の変形例を示したもので、シール本体43の一端部に弾性片44が形成され、支持部として作用を奏している。また、シール本体43が第2先導空気流路32の内径面に摺動可能に挿入されている。インシュレータ30を図1に示すようにシリンダ2に取り付けると、弾性片44の弾力によりシール本体43は、図4の右側に摺動し、シール本体43の他端部におけるリップ部41がバルブ36の外周面と接触する。
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, a modification of the support portion is shown, and an
このとき、支持部としての弾性片44は、シリンダ2に形成した第1先導空気流路14の外周部をシールする機能も兼ね備えており、第3先導空気流路33からバルブ36外周面とボディー37内径面間に形成した隙間を通る流路と、第2先導空気流路32との間を確実にシールすることができる。
At this time, the
バルブ36が外部制御により回転すると、シール本体43は弾性片44を撓ませる方向に摺動し、シール手段40によるバルブ36の回転抵抗を減少させることができる。なお、図4では、バルブ36の外周面に接触するシール手段40に実施例1のような支持部で直接支持されたリップ部が形成されていない例を示しているが、シール本体43のバルブ36外周面と接触する端部に、実施例1で示したような支持部で弾性支持されたリップ部を形成しておくこともできる。
When the
シール本体43のバルブ36外周面と接触する端部に支持部で直接指示されたリップ部を形成した場合、バルブ36の回転時にはリップ部と弾性片44との弾性変形による相乗効果で、バルブ36の回転抵抗を減少させることができる。また、支持部で直接支持したリップ部を形成した場合も形成しない場合においても、第2実施例のシール手段40とバルブ36との接触は面接触状態とすることもできるが、略線接触状態で接触させておくことが望ましい。
When the lip portion directly designated by the support portion is formed at the end portion of the
更に、支持部で直接支持したリップ部を形成した場合も形成しない場合においても、第2実施例のシール手段40において、第3先導空気流路33内の高圧先導空気によるリップ部41の非接触面側に作用する押圧作用や、第2先導空気流路32内の負圧によるリップ部41のバルブ36外周面と接触している面側を吸引することによるリップ部41への吸引作用は、第1実施例の場合と同様に第2実施例のものにおいても奏することができるものである。
Further, in the case where the lip portion directly supported by the support portion is formed or not formed, in the sealing means 40 of the second embodiment, the
また、シール本体43のバルブ36の外周面と接触するリップ部とバルブ36外周面との接触部を略線接触状態で接触させることができるように、リップ部に角部を有する構成等とすることもできる。このときには、ロータリーバルブ35の回転時にリップ部とバルブ36との接触による回転抵抗をより減少させることもできる。
Further, the lip portion has a corner or the like so that the contact portion between the outer peripheral surface of the
図5は、本願発明に係わる第3実施例を示しており、シール手段をバルブ36の外周部に配置した構成を除いて、他の構成は第1実施例と同様の構成を備えている。このため、第1実施例で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることで、その部材の説明を省略する。
FIG. 5 shows a third embodiment according to the present invention. Except for the configuration in which the sealing means is arranged on the outer peripheral portion of the
図5に示すように第3実施例では、シール手段40がバルブ36の外周面に形成されている。弁通孔38が図5に示す位置にあって第2先導空気流路32と第3先導空気流路33とを非連通状態にしているとき、シール手段40によって第3先導空気流路33と隙間39との間がシールされる構成にシール本体43及びリップ部41が形成されている。
As shown in FIG. 5, in the third embodiment, the sealing means 40 is formed on the outer peripheral surface of the
第3実施例のシール手段40においても、第3先導空気流路33内の高圧先導空気によるリップ部41の非接触面側に作用する押圧作用や、第2先導空気流路32内の負圧によるリップ部41のボディー37内径面と接触している面側を吸引することによるリップ部41への吸引作用は、第1実施例の場合と同様に第3実施例のものにおいても奏することができる。
Also in the sealing means 40 of the third embodiment, the pressing action acting on the non-contact surface side of the
バルブ36の回転によってシール本体43も回転し、ボディー37の内径面に沿ってリップ部41が接触しながら回転する。支持部42によりリップ部41が弾性支持されているので、バルブ36が回転する時にリップ部41からの回転抵抗を減少させることができる。
The
また、リップ部41とボディー37内径面との接触部を略線接触状態で接触させることができるように、リップ部41に角部を有する構成等とすることで、ロータリーバルブ35の回転時にリップ部41とボディー37内径面との接触による回転抵抗を減少させることもできる。
Further, the
図6は、本願発明に係わる第4実施例を示しており、シール手段を第3先導空気流路33内に装着し、リップ部41を内向きに形成した構成を除いて、他の構成は第1実施例と同様の構成を備えている。このため、第1実施例で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることで、その部材の説明を省略する。
FIG. 6 shows a fourth embodiment according to the present invention. Except for the configuration in which the sealing means is mounted in the third leading
図6に示すように第4実施例では、シール手段40を図1に示すエアクリーナ25との接続流路である第3先導空気流路33内に装着し、リップ部41を第1実施例〜第3実施例の場合とは逆に、内向きに形成している。このため、第3先導空気流路33から第2先導空気流路32内の先導空気よりも高圧の先導空気によって、リップ部41の非接触面側を押圧することができ、リップ部41とバルブ36の外周面とのシール性を向上させることができる。
As shown in FIG. 6, in the fourth embodiment, the sealing means 40 is mounted in the third leading
また、層状掃気2サイクルエンジン1の始動時、アイドリング時に第2先導空気流路32内が負圧となることで、リップ部41のバルブ36外周面と接触している面側を吸引することになり、リップ部41のバルブ36外表面への押圧力を高めることができ、シール手段40のシール性を向上させることができる。
In addition, when the stratified scavenging two-
バルブ36の回転時には、支持部42の弾性力によりリップ部41との接触により生じるバルブ36の回転抵抗を減少させることができる。また、リップ部41とバルブ36外周面との接触部を略線接触状態で接触させることができるように、リップ部41に角部を有する構成等とすることで、ロータリーバルブ35の回転時にリップ部41とバルブ36外周面との接触による回転抵抗を減少させることもできる。
When the
第4実施例において、シール本体43のエアクリーナ25側に実施例2のように弾性片を形成することもできる。更には、第1実施例乃至第3実施例のシール手段の構成に、第4実施例のシール手段の構成を加えた構成とすることもできる。
In the fourth embodiment, an elastic piece may be formed on the side of the
本願発明は、流体流路内に配することのできるロータリーバルブに関するものであるが、ロータリーバルブを用いることのできる装置等については本願発明の技術思想を適用することができる。 The present invention relates to a rotary valve that can be arranged in a fluid flow path. However, the technical idea of the present invention can be applied to an apparatus that can use a rotary valve.
1 層状掃気2サイクルエンジン
2 シリンダ
3 ピストン
5 点火栓
6 クランクケース
7 クランク室
8 クランクシャフト
10 排気ポート
13 第1吸気流路
14 第1先導空気流路
15 吸気ポート
16 掃気ポート
17 ピストン溝
18 掃気流路
20 気化器
21 絞り弁
30 インシュレータ
32 第2先導空気流路
33 第3先導空気流路
35 ロータリーバルブ
36 バルブ
37 ボディー
38 弁通孔
39 隙間
40 シール手段
41 リップ部
42 支持部
43 シール本体
44 弾性片
50 シリンダ
51 ピストン
53 クランク室
54 排気ポート
57 吸気ポート
58 掃気ポート
59 掃気通路
60 気化器
61 絞り弁
65 先導空気通路
66 空気制御弁
67 インシュレータ
70 気化器
71 空気制御弁
73 絞り弁
74 絞り弁
76 シリンダ
77 ピストン
79 排気ポート
81 掃気ポート
82 掃気通路
83 空気通路
84 逆止弁
85 吸気ポート
86 逆止弁
87 クランク室
A〜C シリンダ室
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ロータリーバルブが、バルブとボディーとを有し、The rotary valve has a valve and a body;
前記ボディー内径部と前記バルブ外周面との間に隙間が形成され、A gap is formed between the inner diameter of the body and the outer peripheral surface of the valve,
前記ボディー内径部と前記バルブ外周面との間に、前記隙間をシールするシール手段が配設され、Seal means for sealing the gap is disposed between the body inner diameter portion and the valve outer peripheral surface,
前記シール手段が、弾性支持されたリップ部を有して、前記バルブ外周面又は前記ボディー内径部に設けられ、The sealing means has a lip portion that is elastically supported, and is provided on the outer peripheral surface of the valve or the inner diameter portion of the body,
前記ロータリーバルブに作用する高圧空気によって、前記リップ部が接触する前記ボディー内径部又は前記バルブ外周面に向けて、前記リップ部が押圧付勢されてなることを特徴とするロータリーバルブ。The rotary valve according to claim 1, wherein the lip portion is pressed and urged toward the body inner diameter portion or the valve outer peripheral surface with which the lip portion contacts by high pressure air acting on the rotary valve.
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