JPS6026111A - 内燃機関の吸排気装置 - Google Patents

内燃機関の吸排気装置

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JPS6026111A
JPS6026111A JP58133899A JP13389983A JPS6026111A JP S6026111 A JPS6026111 A JP S6026111A JP 58133899 A JP58133899 A JP 58133899A JP 13389983 A JP13389983 A JP 13389983A JP S6026111 A JPS6026111 A JP S6026111A
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JP
Japan
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intake
exhaust
rotary valve
passage
side rotary
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Application number
JP58133899A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Mino
三野 仁
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SHOWA JIDOSHA KK
Original Assignee
SHOWA JIDOSHA KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/026Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with two or more rotary valves, their rotational axes being parallel, e.g. 4-stroke

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の吸排気装置6に曳するものである。
従来、内燃機関の吸排気装置においてシリンダヘッドに
吸気通路と排気通路とを備え、これら吸排気通路を夫々
吸気弁及び排気弁で開閉するようにしたものがある。
例えば、4サイクルエンジン及びディーゼルエンジンの
吸排気装置がそうである。この吸排気装置の′噴気弁及
び排気弁は弁頭と弁軸とからなる比較的長いもので、ブ
ツシュロッド及びそれに連繋するロッカーアームを介し
て駆動されるか、或いはカムシャフト単体で直接又はカ
ムシャフト及びロッカーアームを介して駆動され、直線
的に往復運動して開弁及び閉弁動作するものである。
ところが、この様な吸排気弁による吸排気装置では、内
燃機関の高速運転時において新開バルブサージングと呼
ばれる吸排気弁が踊る現象を起し、吸排気通路の開閉が
確実に行われなくなることがあり、高回転高出力化が要
求される自動車及び自動二輪車用の内燃機関において問
題となる。
また、吸排気弁の動弁機構であるブツシュロッド及びカ
ムシャフトはクランク軸に連繋して駆動され、ロッカー
アームを介し間接的に吸排気弁ヲその復帰用スプリング
に抗して押圧するので、機械的損失が大きいと共に吸排
気弁とロッカーアームとの当接による騒音及び振動を少
なからず発生する。
更に、上記動弁機構を構成するカムシャフト及びロッカ
ーアームを設けるためにシリンダヘッドの構費が複雑化
して、生産性の低下及びそれに伴うコストの上昇を招く
と共に、吸排気弁がシリンダの軸線に対し鋭角に交差す
るように延びる設置形態であるため、シリンダヘッドが
大型化し内燃機関全体を小型化する上で障害となる。
本発明は上記の様な往復連動する吸排気弁に代えて回転
運動を行う弁により吸排気通路を開閉できるようにする
ことを技術的課題とし、内燃機関の高回転高出力化を可
能し、且つ生産性の向上及びコストの低減化を図ると共
に、騒音及び撮動を低減化した吸排気装置dを提供する
ものである。
上記技術的課題を達成する本発明の構成は、シリンダヘ
ッドに吸気通路と排気通路とを形成した内燃機関におい
て、その吸気通路と排気通路における吸気ボート及び排
気ボートの近傍位置を横断して遮断する吸気側回転弁と
排気側回転弁とを設け、この吸気側回転弁及び排気側回
転弁には、夫々その外周面における全周長の−の長さ間
隔をおいた2点に開口し、前記吸排気通路と吸排気ボー
トとを連通させる連通路を形成し、且つこれら吸気側及
び排気側回転弁をクランク軸に対して下の回転速度比で
連動させたちのである。
以下本発明の実施例全図面により説明する。
この実施例の吸排気装置は第1図万全第3図に示す如く
直列する複数の気筒を有した4サイクルエンジンのもの
で、シリンダヘッド(1)の吸気通路(2)と排気通路
(3)とを夫々吸気側回転弁(4)と排気側回転弁(5
)とで開閉するようにしたものである。
吸気側回転弁(4)及び排気側回転弁(5)は夫々吸気
通路(2)及び排気通路(3)より大径な軸部材がらな
り、シリンダヘッド(1)に回転可能に挿着され、且つ
各気筒の吸排気通路(2) (3)における吸気ボー)
 (2a)及び排気ボー) (3a)の近傍に位置し、
吸排気通路(2バ3)を横断し遮断している。吸気側回
転弁(4)及び排気側回転弁(5)において吸排気通路
(2) (3)を横断する部分には、連通路(6) (
7)が形成されている。連通路(6) (7)は吸排気
通路(2) (3)と吸排気ボー) (2a)(3a)
とを連通させて各通路(2) (3)を開くもので、各
回転弁(4) (5)の外周面における全周長の−の長
さ間隔をおいた2点に開口し、略5字形に屈曲して形成
されており、この連通路(6) (7)の開口位置の位
相を合わせて各回転弁(4) (5)がシリンダヘッド
(りに挿着されるものである。
連通路(6) (7)両端の開口部(6a)(6b)(
7a)(7b)は吸排気通路(2) (3)及び吸排気
ポート(2a)(3a)に合致する円形とし、吸排気通
路(2バ3)から吸排気ポート(2a)(3a)への通
路断面が変化しないようにしである。
、尚、各気筒同志の吸排気タイミングは同じ場合と異な
る場合とがあるので、その吸排気タイミングに位相差の
ある気筒同志では、各同転弁(4)(5)における連通
路(6) (7)両端の開口部(6a)(6b)(7a
)(7b)の位置を吸排気タイミングの位相差に応じて
変えるようにする。
上記吸排気側回転弁(4)と排気側回転弁(5)の動弁
m構は、第3図に示す如く各回転弁(4) (5)の端
部に設けたスプロケット(8) <9)と、クランク軸
(11の端部に設けたスプロケットθカとを歯付ベルト
に)で連繋させてなり、この動弁機構により各回転弁(
4) r5)がクランク軸01に対して−の回転速度比
で連動し回転するものである。即ち、各回転弁(4) 
、(5)はクランク軸α1が2回転してエンジンの吸気
から排気までの4つの行程が行われる間に夫々同方向に
1回転する。
尚、図中時は歯付ベルト(6)を緊張させるためのテン
ションローラである。
次に、以上の様な実施例の吸排気装置の作動を第4図乃
至第7図により説明する。
°第4図に示した状態はエンジンの吸気工程を示し、吸
気側回転弁(4)における連通路(6)両端の開口部(
6a)(6b)が夫々吸気通路(2)及び吸気ボート(
2a)に重なって吸気通路(2)を開き、ピストンa4
の下降に伴ってシリンダ01内へ吸気が流入するもので
ある。吸気通路(2)の開度は、ピストン(14が下降
途中で上死点と下死点の中間に位置し、前記連通路(6
)両端の開口部(6a)(6b)が夫々吸気通路(2)
及び吸気ボー) (2a)に合致した時点で最大となる
。一方、排気側回転弁(5)はその連通路(7)の開口
部(7aX7b)から外れた位?t7の壁面が排気通路
(3)に面し、排気通路(3)を閉じている。しかして
、ピストンQ4が下死′点まで下降すると、吸気側回転
弁(4)における連通路(6)の開口部(6a)(6b
)から外れた位11a′の壁面が吸気ボー) (2a)
と対面し、吸気通路(2)を閉じ吸気行程を終了させる
即ち、吸気行程開始から終了までの間にピストンα→が
上死点から下死点まで下降してクランク軸αQが180
°回転し、各回転弁(4) (5)は90°回転する。
第5図に示した状態は圧縮行程を示し、各回転弁(4)
 (5)が吸排気通路(2) (3)を閉じている。即
ち、ピストンo4が下死点から上死点まで上昇する間に
各回転弁(4ン(5)は、連通路(6) (7)の開口
部(6a)(6b)(7a)(7b)から外れた位置の
壁面が吸排気通路(2) (3)及び吸排気ボー) (
2a)(3a)の一方又は双方に対面した状態を維持し
ながら90°回転する。
第6図に示した状態は爆発行程をし、この行程時におい
ても各回転弁(4) (5)における連通路(6) (
7)の開口部(6a)(6b)(7a)(7b)から外
れた位置の壁面によって吸排気通路(2) (3)が閉
じられている。
第7図に示した状態は排気行程を示し、排気側回転弁(
5)における連通路(乃両端の開口部(7a)(7b)
が夫々排気通路(3)及び排気ボー) (3&)にホな
って排気通路(3)を開き、ピストンu4の上昇に伴っ
てシリンダ01内の排気が流出するものである。
排気通路(3)の開度は、ピストン04が上昇途中で下
死点と上死点の中間に位置し、前記連通路(7)両端の
開口部(7a)(7b)が排気通路(3)及び排気ボー
) (3a)に合致した時点で最大となる。
しかして、ピストンα◆が上死点まで上昇すると、排気
側回転弁(5)における連通路(7)の開口部(7a)
(7b)から外れた位置の壁面が排気通路(3)に面し
、排気通路(3)を閉じて排気行程を終了させる一方、
吸気側回転弁(4)の連通路(6)両端の開口部(6a
X6b)が吸気通路(3)及び吸気ボート(3a)の直
前に位置し、次の吸気行程に備える。
以上の様に、吸気側及び排気(I11回転弁(4) (
51が各行程毎に90°づつ回転しなから連通N (6
) <7)両端の開口部(6a)(6b)(7a)(7
b)の位置を変化させることにより、吸排気通路(2)
(3)か開閉されるものである。
前記実施例では4サイクルエンジンの吸気装置tについ
て説明したが、本発明吸気装置はディーゼルエンジンに
も採用できるものである。
次に、第8図乃至第10図に示した第2実施例及び第3
実施例について説明する。尚、前記実施例と同じ部材は
同一の符号で示し、説明を省略する。
第8図及び第9図に示した第2実施例のものは、軸部側
からなる吸気側回転弁(4)及び排気側回転弁(5)を
外管(7)2υに回転可能に嵌め合わせたものである。
外管に)(ハ)は吸排気通路(2) <3)を横断する
各回転弁(4)(5)の全長に渉って嵌め合い、シリン
ダヘッド(すに挿着して固定され且つ吸排気通路(2)
 (3)及び吸排気ボー) (2a)(3&)と夫々合
致する二つの開孔(20a)(20b)(21a)(2
1b)を夫々有している。外管K) +21内周におい
て前記開孔(20a)(20b)(21a)(21b)
から外れた両側部には夫々一対のリングに)い予か嵌着
され、且つこのリング@(ト)の中間位置に潤滑油孔(
ハ)が設けられている。この潤滑油孔(ハ)は不図示の
オイルポンプに連絡する4■滑油通路と接続され、外管
!a) Jと各回転弁(4)、(5)との間に潤滑油を
供給し、各回転弁(4) (5)を潤滑するものである
潤滑油孔(ハ)から供給された匍滑油は該孔(ハ)と対
称位14に設けた不図示の通孔から排出され、オイルポ
ンプへ戻るようになっている。
以上の様な第2実施例によれば外管(1)Q9を各回転
弁C4) (s)の軸受とし、各回転弁(4) (5)
の潤滑を比較的簡単な構造で行えるものである。
第10図に示した第3実施例のものは、各回転弁(4)
 (5)とその連通路(6) <7)とを夫々/ぐイブ
材で構成したものである。
この第3実施例の様に各回転弁(4) (5)をノ々イ
ブ材で構成すれば、吸排気装置をより軽量化することが
できる。
尚、上記各実施例において各回転弁(4) (51特に
排気側回転弁(5)は熱的に厳しい条件下にあるが、同
回転弁(5)が軸部材からなる動台は内部に冷却水通路
を形成して冷却水を通し、ノくイブ側力)らなる場合は
内部にそのまま冷却水を通すことにより、排気側回転弁
(5)を冷却して材質の劣化及び焼付き等を防止し、吸
排気装置の耐久性を向上させることができるものである
本発明は以上説明した様に、シリンダヘッドに吸気通路
と排気通路とを形成した内燃機関において、その吹気通
路と排気通路における吸気ボート及び排気ボートの近傍
位置を横断して遮断する吸気側回転弁と排気側回転弁と
ゝを設け、この1吸気側回転弁及び排気側回転弁には、
夫々その外周面における全周技の7の長さ間隔をおいた
2点に開口し、前記吸排気通路と吸排気ボートとを連通
させる連通路を形成し、且つこれら吸気側及び排気側回
転弁をクランク軸に対して主の回転速度比で連動させた
ものである。
即ち、本発明は吸気側回転弁と排気側回転弁とがクラン
ク軸の主の回転速度で回転しながら連通路両端の開口部
の位置が変化し、該7!1!通路の開口部が夫々吸排気
通路と吸排気ボートとに重なる位置で吸排気通路を開き
、且つ同開口部が前記位置から外れた位置で吸排気通路
を閉じるものである。従って、従来の往復運吻する吸排
気弁を備えた吸排気装置の様に所謂バルブサージングを
起すことがなく、シかも機械的損失が少−なくなり、内
燃機関の高回転高出力化を可能にし、且つシリンダヘッ
ドの構造の簡素化と動弁機構を含む装置全体の部品点数
の大幅な削減が達成され、生産性を向上させコストの低
減化を図れると共にシリンダヘッドを小さくして内燃機
関を小型化することができ、しかも低騒音低振動である
側面図、第2図は第1図の(n) −(u)線に沿える
断面図、@3図は第2図における(II)矢視図、第4
図乃至第7図は作動説明図、第8図は第2実施例を示す
縦断面図、第9図は第8図の■−(財)線断面図、第1
0図は第3実施例を示す縦断面図である。
尚図中 (1)・・・シリンダヘッド (2)・・・吸気通路 (2a)・・・吸気ボート (3)・・・排気通路 (3a)・・・排気ボート (4)・・・吸気側回転弁 (5)・・・排気側回転弁 (6)(7)・・・連通路 (6&X6b)(7aX7b)一連通路の開口部α1・
・・クランク軸 勾シυ・・・外 管 (20a)(20b)(21a)(21b)−外管の開
孔特許出願人 有限会社昭和自動車 $3 図 第70図 Aり 第S図 第1?図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) シリンダヘッドに吸気通路と排気通路とを形成
    した内燃機関において、その吸気通路と排気通路におけ
    る吸気ボート及び排気ボートの近傍位置を横断して遮断
    する吸気側回転弁と排気側回転弁とを設け、この吸気側
    −転弁及び排気側同転弁には、夫々その外周面における
    全周長の7の長さ間隔をおいた2点に開口し、前記吸排
    気通路と吸排気ボートとを連通させる連通路を形成し、
    且つこれら吸気側及び排気(lu11回転弁をクランク
    軸に対して主の@ V *I!J: # ”C” M 
    、、、あe Th’ IJ!t ml’ %□。。
  2. (2)上記吸気側回転弁及び排気側回転弁が軸部材から
    なる前記特許請求の範囲第1項記載の吸排気装置。
  3. (3)上記吸気側回転弁及び排気側回転ブ1゛が軸部材
    からなり、これら各回転弁を、シリンダヘッドに固定さ
    れ且つ吸排気通路及び吸排気ボートに夫々合致する2つ
    の開孔を有した外管内に回転可能に嵌め合わせてなる1
    )11記特許請求の範囲第1項記載の吸4′Jト気装置
  4. (4)上記吸気側回転弁及び排気側回転弁と、これら両
    回転弁に形成される連通路とが夫々パイプ拐からなる前
    記特許請求の範囲第1項記載の吸排気装置α。
  5. (5)上記吸気側回転弁及び排気1ilj回転弁の外周
    に開口する連通路両端の開口部か夫々吸排気通路及び吸
    排気ボートに合致する形状である111ノ記特許請求の
    範囲第1項乃主第4項何れか一項記載の吸排気装置。
JP58133899A 1983-07-21 1983-07-21 内燃機関の吸排気装置 Pending JPS6026111A (ja)

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