JPS606565Y2 - ロ−タリ−バルブを備える内燃機関 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロータリーバルブを備える内燃機関の改良に関
するものである。

更に詳細には、ロータリーバルブの排気側外周を軸受で
支持し、該軸受をオイルシールにより密封するとともに
、該軸受部をクランクケースとシリンダヘッド間を繋ぐ
往復油路中に臨ませ、クランクケースから潤滑油を該軸
受部に供給し、以って軸受部の潤滑を行い、ロータリー
バルブの運転の円滑化を図るようにしたロータリーバル
ブを備える内燃機関に関する。

内燃機関の吸・排気弁としてきのこ弁穴の弁装置に代え
て回転体により燃焼室と吸・排気通路を開閉するロータ
リーバルブは従来から知られている。

この種のロータリーバルブは第３図に示される如く吸入
側、排気側の各ポートがロータリーバルブａに形成され
、バルブａはロータハウジングを兼ねるシリンダヘッド
ｂに支持されて高速回転する。

そしてバルブａはシリンダヘッドｂにボールベアリング
よりなる軸受Ｃを介して支持され、軸受Ｃはバルブａの
高速回転を円滑に行うべくグリース等の潤滑油封入タイ
プのものが用いられる。

ところでバルブａは、吸入側ｄにあっては混合気の導入
で冷却されるため、バルブ及びシリンダヘッドの冷却効
果は得られるが、排気側ｅにあっては燃焼排ガスにさら
されるため極めて高温となり、そのため軸受Ｃとシリン
ダヘッドｂ間に低熱伝導体よりなるカラーｆを介装し、
軸受Ｃへの熱影響を抑制している。

以上の従来のロータリーバルブは、カラーｆが積極的な
冷却作用を備えないため軸受Ｃが熱せられ、封入された
グリースが劣化し、軸受Ｃの寿命が極端に低下する。

この結果ロータリーバルブの長期に亘る円滑な作動が阻
害され、ロータリーバルブの本来の機能が損われること
となる。

以上のグリース封入型のボールベアリング式の軸受に代
え、ブツシュ式の軸受を用いた場合、ロータリーバルブ
の高速回転と排気による加熱で軸受との間に焼付を起し
、これ亦上記の解決とはならない。

本考案者はロータリーバルブを備える内燃機関の軸受に
おける以上の如き問題点に鑑み、これを解決すべく本考
案をなしたものである。

本考案の目的は、ロータリーバルブの排気側外周を軸受
で支持し、該軸受をオイルシールにより密封するととも
に、該軸受をクランクケースとシリンダヘッドの該軸受
とを繋ぐ往復油路中に臨ませ、クランクケースから潤滑
油を該油路を介して該軸受に圧送供給するようにしたロ
ータリーバルブを備える内燃機関を提供する。

従って本考案の目的は、ロータリーバルブ排気側を支持
する軸受に潤滑油を循環する如く供給し、以って軸受の
円滑なる作動、ロータリーバルブの円滑な運転、作動を
得せしめるとともに、潤滑油は密封タイプと異って循環
し、潤滑油の劣化を防止し、又潤滑油の循環で軸受、周
辺部分を冷却し、焼付等の発生を防止し、この種内燃機
関の円滑な運転、作動を保障するようにした内燃機関を
提供する。

又本考案の目的は、前記ロータリーバルブの排気部外周
にカラーを嵌装し、カラーと排気部間に通路を形成し、
この通路には排気脈動の負圧に応動して開閉するワンウ
ェイバルブを介して外気を流通せしめ、該カラーを前記
軸受の内輪で支持せしめる如くした内燃機関を提供する
。

従って本考案の目的は、軸受で支持されるカラーとロー
タリーバルブ排気部外周間の通路で夫々を冷却し、以っ
て軸受及びこれで支持されるカラーを冷却し、潤滑油に
よる冷却との相剰作用で効果的な冷却を行い、潤滑油の
劣化の防止、これの保護、軸受の保護、寿命、耐久性の
向上を図ったロータリーバルブを備える内燃機関を提供
する。

次に本考案の好適一実施例を添付図面に従って詳述する
。

これにより本考案の更なる目的及び利点を明らかにする
。

第１図は内燃機関の縦断側面図を、第２図は同正面図を
示す。

内燃機関１のシリンダブロック２のシリンダ２ａ内には
ピストン３が摺動自在に嵌装され、ピストン３はコンロ
ッド４を介して図示しないクランクシャフトに連結され
ている。

シリンダブロック２上にはシリンダヘッドを兼ねるロー
タハウジング５が組着され、ハウジング５にはシリンダ
２ａの軸方向と直角方向にロータリーバルブ６の収納円
形空間５ａが形成されている。

ロータリーバルブ６は軸方向両端を開口した円筒状で、
内部に斜めの隔壁６ａを備えて図中左側の吸気通路Ａと
右側の排気通路Ｂに区画されている。

そしてバルブ６の隔壁６ａを備える外周には、同一円周
上に位相をズラせて上記各通路Ａ。

Ｂと連通ずる吸・排気口部７，８が設けられている。

一方、ハウジング５のシリンダヘッド部５ｂには燃焼室
Ｃと上記吸・排気口部７，８とを交互に連通せしめる開
口部９が設けられ、開口部９の上部には凹部９ａが設け
られ、この部分にセラミック等で成形したリング状シー
ル部材１０が摺動自在に嵌装されている。

シール部材１０の底と凹部９ａの底との間にはシールス
プリング１１が介装され、スプリング１１でシール部材
１０をバルブ６の吸・排気口部７，８を有する部分の外
周に弾圧し、開口部９との間をシールし、図中１２はス
プリング１１等を保護するポートガイドである。

ロータリーバルブ６の吸入通路部周壁６ｂの中間部には
スプロケット１３が設けられ、チェ７１４を介してクラ
ンクシャフトで回転駆動されるとともに、これ６ｂの端
部外周はハウジング５の当該端部に設けたサイドカバー
１５の内径部に軸受１６−１を介して回転自在に支持さ
れる。

カバー１５は端部を延出して吸入管１５ａを構威し、吸
入管１５ａは吸入通路Ａと連通し、図示しないキャブレ
ター等の燃料供給装置から混合気が供給され、図中１７
−１．１７−２は周壁６ｂの軸受１６−１外側に配設し
たシール部材である。

又１７−３．１７−４は吸・排気口部７，８周辺の膨出
段部６ｃの軸方向両端部に摺接するサイドシールである
。

ハウジング５のバルブ６の排気通路Ｂ側端部にはサイド
カバー１８が設けられ、カバー１８には排気通路１８ａ
が設けられ、図示しない排気系に接続される。

ロータリーバルブ６の排気通路Ｂ側の壁６ｄ外周には軸
方向へのスプライン溝６ｅ・・・が形成され、この外周
に内径部にスプライン溝１９ａを形成したカラー１９が
嵌合され、このスプライン溝６ｅ、１９ａ間にこれより
軸方向への通路りを壁６ｄ外周に形成する。

カラー１９の前端部には放射状に切欠１９ｂが形成され
、この切欠１９ｂはサイドシール１７−４後側の通路Ｅ
１排気脈動の負圧に応動して開閉するリードバルブの如
きワンウェイバルブ２０を介して大気と連通し、バルブ
２０はエアクリーナに接続されている。

バルブ２０はハウジング５及びカバー１８に設けた通路
Ｆを介してカバー１８の内面の凹部１８ｂで形成された
空間Ｇにも連通され、カバー１８の凹部１８ｂとロータ
リ−バルブ排気側壁６ｄ末端部６ｆとの間には隙間Ｈが
形成され、前記通路りは隙間Ｈを介して雌テーパー状の
広角部１８ｃを入口部に設けた排気通路１８ａと連通し
ている。

ハウジング５のサイドシール１７−４後方の前記カラー
１９を備える部分の内径部には大径凹部５ｃが形成され
、これの大径凹部５Ｃ内には筒状のホルダ２１を嵌着し
、ホルダ２１は固定とし、これ２１の外径部にはＯリン
グ２２を嵌装して凹部５ｃとの間をシールする。

ホルダ２１の前部には半径方向への壁２１ａを備え、後
部はサイドカバー１８の内面外径部１８ｄが壁を構成す
る。

ホルダ２１の軸方向中間部にはボールベアリングよりな
る軸受１６−２を嵌装し、軸受１６−２は外輪１６−２
ａがホルダ２１の内径部２１ｂに、又内輪１６−２ ｂ
がカラー１９の軸方向中間部外周に各接し、カラー１９
、即ちロータリーバルブ６の排気側外周をハウジング５
側に対して回転自在に支持する。

この軸受１６−２を備える部分は空間Ｉとし、この空間
の前後にオイルシール１７−５及び１７−６を嵌装し、
オイルシール１７−５は端部を壁２１ａで、又オイルシ
ール１７−６は内面１８ｄで支持され、軸受１６−２を
含む空間Ｈをシールする。

シリンダヘッドであるハウジング５には往復の油路２３
及び２４を設け、一方２４をシリンダヘッド、シリンダ
内を通してオイルポンプ等に接続し、他方２３をシリン
ダヘッド、シリンダ内を通して図示しないクランクケー
ス等に接続する。

油路２３及び２４は大径凹部５ｃの中間部に離間して開
口し、凹部５ｃに嵌装したホルダ２１の通孔２１ｂｔ２
１ｃを介して内部の空間Ｉに接続し、この軸受１６−２
を備える空間Ｉを通路の一部として循環油路を形成する
。

以上において、ポンプ等により潤滑油は油路２４、通孔
２１ｃを介して空間■に圧送供給され、軸受１６−２を
潤滑するとともに、潤滑後の油は通孔２１ｂ１油路２３
を介してクランクケース等に戻され、以上を反復し、潤
滑を行い、潤滑油はオイルシール１７−５．１７−６で
シールされる。

かかる潤滑油の循環で軸受は潤滑され、且つ冷却され、
焼付を防止する。

ところで本考案は通路りを設けたため、排気脈動の負圧
に応動してワンウェイバルブ２０を開き、大気を導入し
、導入された空気は通路Ｅを介してロータリーバルブ６
の排気側外周に設けられた通路りを通り、隙間Ｇを介し
て排気通路１８ａに流入する。

この過程で排気にさらされ、高温となるロータリーバル
ブの排気部は冷却され、実測値によれば、壁６ｄの温度
は５００００〜６００℃であったが、これにより２００
°Ｃ〜３００°Ｃに低下した。

そして壁６ａ外周にスプライン溝を介してカラー１９が
設けられ、スプライン係合で通路りを設けているためカ
ラー１９と壁６ｄの接触面積は小さく、従って熱伝導率
も低下し、カラ−１９外周に接する軸受１６−２、空間
■内の温度は更に低下し、潤滑油への熱影響を抑制腰こ
れの劣化を防止する。

従って循環する潤滑油で潤滑を円滑、確実に行い、潤滑
油の劣化を防止し、軸受の焼付等を防止してこれの寿命
、耐久性を向上せしめ、ロータリーバルブの作動の円滑
、確実を長期に亘り保障することができる。

尚上記冷却空気は冷却による熱交換で加熱され、排気通
路１８ａに合流せしめることにより二次空気として利用
され、排気エミッションを減少、抑制せしめる。

以上詳述せる如く本考案に従えば、ロータリーバルブの
排気側を支持する軸受に循環する潤滑油をもって潤滑す
るようにしたため、従来のグリース封入タイプの軸受と
異なり、潤滑油の冷却効果も併せて潤滑を円滑に行い、
軸受の焼付等の発生を防止し、これの寿命、耐久性を向
上せしめ、ロータリーバルブの作動の円滑、確実を長期
に亘り保障する。

そして上記に加へロータリーバルブの排気部外周に排気
脈動に応動して開閉するワンウェイバルブを介して冷却
空気を導入する通路を設けたため、この部分は効果的に
冷却され、軸受、潤滑油も冷却され、潤滑油の劣化を防
止し、潤滑の円滑及びこれを長期に亘り保障し、上記効
果の実効性を一層確実化することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図はロータ
リーバルブの縦断側面図、第２図は縦断正面図、第３図
は従来の問題点を指摘する図である。 尚図面中１は内燃機関、６はロータリーバルブ、６ｄは
排気側、１６−２は軸受、１７−５゜１７−６はオイル
シール、２３，２４は油路、２０はワンウェイバルブ、
Ｄは冷却通路、１９はカラーである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室開口部に選択的に連通ずる吸気通路及び排気通路
   を有する回転自在なロータリーバルブを備えた内燃機関
   において、前記ロータリーバルブの排気側外周を支持す
   る軸受をオイルシールにより密封して潤滑油路中に臨ま
   せ、潤滑油を上記軸受に供給するようにするとともに、
   上記軸受の内周にはカラーを嵌装し、該カラーとロータ
   リーバルブの排気側外周との間に通路を形成し、該通路
   に排気脈動に応動して開閉するワンウェイバルブを介し
   て外気を導入流通せしめるようにしたことを特徴とする
   ロータリーバルブを備える内燃機関。