WO1986005842A1 - Valve driving mechanism for internal combustion engines - Google Patents

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WO1986005842A1
WO1986005842A1 PCT/JP1986/000161 JP8600161W WO8605842A1 WO 1986005842 A1 WO1986005842 A1 WO 1986005842A1 JP 8600161 W JP8600161 W JP 8600161W WO 8605842 A1 WO8605842 A1 WO 8605842A1
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WO
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valve
intake
exhaust
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
PCT/JP1986/000161
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masaaki Matsuura
Masaharu Nakamori
Masahiro Kuroki
Original Assignee
Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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Priority claimed from JP60071105A external-priority patent/JPS61232311A/ja
Priority claimed from JP60071106A external-priority patent/JPS61232312A/ja
Priority claimed from JP5211085U external-priority patent/JPS61169206U/ja
Application filed by Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha filed Critical Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/026—Rotary 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/10—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with valves of other specific shape, e.g. spherical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2313/00—Rotary valve drives

Definitions

  • the present invention relates to a valve train for an internal combustion engine, and more particularly to a valve train for an internal combustion engine using a spherical rotary valve in a valve train.
  • a port valve (mushroom valve) used in a valve train of a general internal combustion engine is currently used in most internal combustion engines because of its good sealing property. However, if the port valve is to further improve the performance of the internal combustion engine, the exhaust valve burned in the combustion chamber will come out, causing an explosion (detonation) and premature ignition (play dan- diction).
  • the fact that the valve shaft and valve umbrella are present in the passageway causes ventilation resistance and impairs the intake and exhaust efficiency.
  • the valve shaft and valve umbrella have intake and exhaust passages that are curved near the valve, and absorb and exhaust air.
  • the rotary valve system that has been proposed up to now has a structure in which all of the rotary valve is given continuous rotary motion to avoid reciprocating motion, and the valve body rotates while receiving the explosive force even when exploding. Therefore, the size of the friction and the imperfect seal cannot be eliminated, and because of the structure of the system, the valve can rotate around even during intake and exhaust.
  • the effective opening time cannot be obtained accurately, and in order to obtain it, it is necessary to make the opening timing of the opening more accurate and to increase the opening area.
  • the suction and wandering boats are spread and loss occurs, and the suction and exhaust efficiency is impaired, which hinders practical use.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned point, and in particular, by holding the valve element of a spherical rotary valve in an immobile (stopped) state during a specific stroke of the mechanism such as opening and explosion, To increase the opening area per unit time at the time of the Orchid valve, to improve the sealing performance at the time of the explosion, and to reduce friction.
  • the engine is compacted and the valve operating mechanism is assembled. The purpose is to improve the performance.
  • a spherical valve element which is provided separately in each of an intake passage and an exhaust passage communicating with a combustion chamber of an internal combustion engine, and opens and closes the intake passage and the exhaust passage, respectively.
  • the intake and exhaust rotary valves and the valve bodies of the intake and exhaust rotary valves are driven to rotate in conjunction with the movement of the internal combustion engine piston to control the opening and closing of the intake and exhaust rotary valves.
  • a valve train for an internal combustion engine comprising a valve train having an intermittent operation function of holding the rotary valves at a valve opening position and a valve closing position for a predetermined time is proposed.
  • the rotary valve is stopped for a predetermined time at the valve opening position and the valve closing position, so that the silent operation by the rotation of the spherical valve body is ensured while the intake and exhaust passages and the combustion chamber are maintained. It is possible to more reliably obtain communication with and disconnection from the vehicle. Therefore, the disadvantages of the prior art are eliminated.
  • the intake and exhaust passages of the internal combustion engine if the rotary valve is stopped for a predetermined period at a position where the intake and exhaust passages are fully opened, the intake and exhaust passages are obstructed by any obstacles in the intake and exhaust strokes. There is no blockage, and the supply of air-fuel mixture from the intake passage to the combustion chamber and the discharge of exhaust gas from the combustion chamber to the exhaust passage are performed very efficiently.
  • the opening area per unit time when the valve is opened becomes large, so that the intake and exhaust efficiency increases, and the output of the internal combustion engine improves.
  • the intake and exhaust rotary valves are closed and stopped for a predetermined period during the explosion stroke of the internal combustion engine, that is, the intake and exhaust rotary valves are stopped at a position where the sliding surface of each valve element closes the open end of the exhaust passage.
  • the intake and exhaust rotary valves are stopped at a position where the sliding surface of each valve element closes the open end of the exhaust passage.
  • the axis of the intake / exhaust passage is provided so as to be inclined away from the combustion chamber with respect to the axis of the cylinder with which the piston slides, it is possible to provide Since it is possible to increase the interval between the rotary valves on the exhaust side, the degree of freedom in the layout of each rotary valve and valve mechanism is increased, the height of the engine is reduced, and a compact design is achieved. Will be possible. In addition, the assemblability of the rotary valve, the valve train, and the like is improved. Further, by increasing the interval between the rotary valves on the intake side and the exhaust side, it is possible to increase the size of the rotary valve main body, thereby increasing the effective boat diameter and improving the exhaust efficiency.
  • FIGS. 1 to 9 show a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an internal combustion engine to which the valve mechanism of this embodiment is applied
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the closed state of the rotation shown in FIG. 3
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the opened state of the rotary valve shown in FIG. 2
  • FIGS. 4A and 4B are the valve and seat members of the rotary valve.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the valve body
  • FIG. 5 is a plan view showing one embodiment of a cam of the valve operating mechanism
  • FIGS. 6 and 7 are cams and arms of FIG.
  • FIGS. 10 to 15 show a second embodiment of the present invention.
  • first 0 Figure is a schematic perspective view showing an internal combustion engine to which the valve mechanism of this embodiment
  • the first 5 1 1 Figure is a fragmentary end view of the valve operating mechanism shown in a first 0 Figure
  • the Figures 12 to 15 show the intake and exhaust shown in Figure 10.
  • 16 to 18 show a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing an internal combustion engine to which this embodiment is applied.
  • FIG. 17 is a sectional view showing the closed state of the rotary valve shown in FIG. 16 0
  • FIG. 18 is a sectional view showing the opened state of the rotary valve shown in FIG.
  • FIGS. 9 to 24 show a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part showing an internal combustion engine to which this embodiment is applied, and FIG. XX-XX line sectional view, Fig. 21 is the XXI-XXI line end view of Fig. 19, Fig. 22 is an enlarged sectional view of the main part of Fig. 19, Fig. 23 and Fig. 24 are FIG. 3 is an explanatory view of the operation of the rotary valve shown in FIG. .
  • FIG. 1 shows a schematic structure of an internal combustion engine to which the valve train according to the present invention is applied, and A screw 4 that slides on a cylinder (not shown) is connected to the nozzle 2 via a connector 3, and the upper end surface of the screw 4 is connected to a cylinder head 5 (FIG. 2, FIG. Combustion chamber 6 (Figs. 2 and 3) is defined between Fig. 2 and Fig. 3.
  • a head cover 9 is bolted to the upper surface of the cylinder head 5 by bolts.
  • the head cover 9 is formed with an intake passage 7 and an exhaust passage 8 which communicate with the upper part of the combustion chamber 6 via an intake and exhaust rotary valve 120 described later.
  • the cylinder head 5 Adjacent to the opening ends of the intake and exhaust passages 7 and 8 on the combustion chamber 6 side, the cylinder head 5 is provided with an intake rotary valve 10 and an exhaust rotary valve 20, respectively. Valves 10 and 20 are crank shaft 2 Connected to a valve operating mechanism 30 described later.
  • Rotary valves 10 and 20 are spherical valves, and intake rotary valve 10 has valve seat members 11 and 12, valve body 13 and seal spring 14 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the valve seat members 11 and 12 of the rotary valve 10 are disk-shaped, and have spherical end surfaces 11 a and 12 a with a predetermined radius of curvature provided at opposite ends. In the center, holes ⁇ b and 12b having the same diameter as the inside diameter of the intake passage 7 are formed.
  • Each of these valve seat members 11 and 12 is formed of, for example, a ceramic 'member having excellent heat resistance and wear resistance.
  • the valve body 13 has a spherical shape and its radius is set to be the same as the radius of curvature of the valve seat surfaces 11a and 12a. It is formed so as to adhere to 1a and 12a. A hole 13 b having the same diameter as the inside diameter of the intake passage 7 is formed in the axis of the valve body 13 in one diameter direction.
  • the valve body 13 is also formed of a metal member having excellent heat resistance and wear resistance, for example, a stainless member.
  • the relationship between the outer diameter (diameter) D of the valve body 13 and the inner diameter d of the hole (boat) 13b is shown in Figs. 4A and 4B, as shown in Fig. 4A and Fig. 4B.
  • the optimal value is set in consideration of the above factors.
  • the rotary valve 10 is arranged in the cylinder head 5 in the order of the seal spring 14, the valve seat member 11, the valve body 13 and the valve seat member 12 from the combustion chamber 6 side in the cylinder head 5.
  • a head cover 9 provided and screwed to the cylinder head 5 abuts on the upper surface of the valve seat member 12 and is fixed. In this mounting state, the outer peripheral surface 13 a of the valve body 13 is applied to the respective valve seat surfaces 11 a, 1
  • the passage 7 is completely opened to the combustion chamber 6 when it is in the same position and is in the ⁇ position.
  • the rotary valve 20 is also configured in exactly the same way as the rotary valve 10 and is disposed at the open end of the exhaust passage 8 on the firing chamber 6 side in the cylinder head 5.
  • the opening / closing operation of the valve 20 with respect to the exhaust passage 8 is the same as that of the intake rotary valve 10 described above.
  • the intake camshaft 31 and the exhaust camshaft 32 of the valve train 30 are rotatably supported by the cylinder head 5, respectively.
  • Driven sprockets 33 and 34 are fixed to one end of 32, and cams 35 and 36 are fixed to the other end by being integrally formed with a cam shaft.
  • a transmission band for example, between these driven sprockets 33 and 34 and the driving sprocket 37 fixed to the crankshaft 2.
  • a chain 38 is wound.
  • the first rotating shafts 40 and 1 are rotatably supported by a cylinder head 5 respectively, and have substantially L-shaped arms 42 and 43 fixed to one end, respectively.
  • the cylinder head 5 is further provided with a second rotating shaft 44, 45 as a driving shaft rotatable.
  • each one end fixed gear 4 6, 4 7, the second rotating shaft 4 4, 4 rotary valve 1 0 to the other end of the 5, 2 each valve body 1 3 0, 2 3 Are fixed so that they can rotate together.
  • Each end 4 2a, 4 3a of the arm 4 2, 4 3 spreads in a fan shape, and teeth are carved on its arc-shaped outer peripheral surface, so that the deformed gear 4 2
  • the gears 4 2 c and 4 3 c are coupled to the respective gears 4 6 and 4 7 fixed to the second rotation shafts 4 4 and 4 5, and the other ends 4 2 b of the arms 4 2 and 4 3.
  • 4 3b are supported on the cylinder head 5 or other fixed structure via return springs 48, 49, respectively, and are received from the return springs 48, 49. It comes into contact with the cam surfaces of the cams 35 and 36 by the elastic force.
  • the second rotating shafts 44, 45 are fixed to the valve bodies 13, 23, respectively, in a direction orthogonal to the holes 13b, 23b. Therefore, when the second rotating shaft, that is, the driving shafts 44 and 45 rotate around their respective axes, the holes 13b and 23b rotate on the respective planes.
  • the cam surface of 5 is formed in an approximately oval shape as shown in Fig. 5,
  • the first cam surface 3 5 a of the interval p 1 ⁇ [rho 2 corresponding to a predetermined rotation angle of the intake cam shaft 3 1 alpha has an arc of radius r, the cam is provided continuously to the first cam surface 3 5 a radius R the second cam surface 3 5 b of the section P 2 ⁇ P 3 corresponding to a predetermined rotation angle of the shaft 3 1 the radius of curvature will be described later from a radius r
  • the fourth cam surface 35 d of the section ⁇ 4 to ⁇ , corresponding to the rotation angle ⁇ , is opposite to the second cam surface 35 b-the radius of curvature thereof. Is an arc that changes while decreasing continuously from the radius R to r. That is, the cam 35 is formed symmetrically with respect to a straight line passing through the first and third cam surfaces.
  • the cam surface of the exhaust cam 36 is formed similarly to the cam surface of the force is 35. these ?
  • the two cams 35 and 36 are fixed to the respective camshafts 31 and 32 at a predetermined rotational phase angle.
  • the valve 13 of the rotary valve 10 is rotated in the clockwise direction to the maximum position and held in this position.
  • the hole 13b is held in the horizontal position as shown in FIG. 7 is completely closed from the combustion chamber 6. That is, the section and the other end 4 2 b of the rotary valve 1 0 arm 4 2 abuts against the first cam surface 3 5 a P, the rotation despite the intake passage 7 of the camshaft 3 1 in ⁇ P 2 total Hold closed.
  • camshaft 3 1 is further rotated, the arm 4 2 of the other end 4 second contact surface of the force arm 35 with respect to b is past the end point P 2 of the first cam surface 35 a second cam surface 35 b
  • the arm 42 is turned counterclockwise (in the direction of the arrow CC in FIG. 7) against the spring force of the return spring 48, and accordingly, one end 4 2 of the arm 42 is moved.
  • the second rotating shaft 44 is rotated clockwise through the gear 46 that is engaged with the teeth 42c of the a.
  • the valve body 13 rotates clockwise together with the second rotating shaft 4 so that the hole 13 b Moves from the horizontal position to the upright position, so that the intake passage 7 is gradually opened to the combustion chamber 6 through the hole 13b.
  • Arm 4 2 of the other end 4 2 b is the bore 1 3 b of the valve body 1 3 as shown when it reaches Figure 3 the end P 3 of the second cam surface 3 5 b coincides with the intake passage 7 and the full The opening area is maximized.
  • the other end 4 2 b of the arm 4 2 along with the cam shaft 3 1 rotates enters the contact between the third cam surface 3 5 c from the position of the point P 3, as shown in FIG. 7
  • the third cam surface 35c is in contact with the third cam surface 35c, the rotation of the second rotary shaft is stopped, and the rotation of the valve 13 also stops.
  • the arm 42 swings during one rotation of the camshaft 31, and accordingly, the valve 13 is intermittently rotated clockwise and counterclockwise.
  • the opening and closing of the rotary valve 10 is controlled by the reciprocating movement of the hole 13b between the horizontal position and the upright position, and the rotation speed of the rotary shaft 10 is adjusted to the rotation speed of the crankshaft 2 when the valve is opened and closed.
  • the sealing force of the valve body 13 is stopped for a predetermined time, and the valve body 13 is held at the valve opening position and the valve closing position.
  • the exhaust rotary valve 20 operates in the same manner as the intake rotary valve 10, and these rotary valves 10 and 20 are out of phase with each other by a predetermined rotation angle of the crankshaft 2. Work. These phases are such that during the engine intake stroke, the intake rotary valve 10 stops at the fully open position in the predetermined section and the exhaust rotary valve 20 is in the closed state. The valves 10 and 20 both stop at the fully closed position, and during the exhaust stroke, the rotary valve 10 is set to the closed state, and the rotary valve 20 is set to stop at the fully open position for a predetermined section.
  • the opening area per unit time at the time of opening the rotary valves 10 and 20 can be made larger than that of the conventional one. As a result, intake and exhaust efficiencies are improved, and engine output is improved.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the crank angle and the opening area of the rotary valve.
  • Curve I shows the characteristics of a conventional rotary valve in which the valve body rotates continuously
  • curve ⁇ shows the valve body according to the present invention. Indicate the characteristics of a rotary valve that rotates intermittently. As is clear from these characteristic curves I and ⁇ , the valve train of the present invention improves the suction and exhaust efficiency by about twice.
  • Fig. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the crank angle and the opening area of the poppet valve and the rotary valve when the passage (port) diameter is the same.
  • the curve EI shows the port valve i
  • the curve IV shows the characteristics of the rotary valve according to the present invention.
  • the valve train of the present invention improves the suction and exhaust efficiency by about twice as compared with the port valve.
  • spherical valves are used for the discs 13 and 23 of the rotary valves 10 and 20, and these discs 13 and 23 are connected continuously from the crank shaft 2 15.
  • rotary inertia by ball valve 2 It is also possible to minimize the mass.
  • a chain type drive method is described in which the rotation of the crankshaft is directly driven by the rotation of the crankshaft.
  • An electric driving method such as a stepping motor may be used.
  • a Geneva stop mechanism 130 is used as the valve operating mechanism in place of the cam mechanism described above, and other configurations other than the Geneva stop mechanism 130 are the same as those of the first embodiment. Since they are the same as in, those 1 descriptions are omitted.
  • the general purpose stop mechanism 130 has a main shaft 131 rotatably supported by a fixed structure such as a cylinder head 105, and one end of the main shaft 131.
  • the driven sprocket 13 is fixed to the shaft.
  • the main shaft 13 1 is provided with a transmission band, e.g., a chain 13 8, wound between the drive sprocket 13 7 fixed to one end of the crank shaft 10 2 and the driven sprocket 13 2. Driven by the crankshaft 102 via ..
  • a drive wheel 133 is fixed to the other end of the main shaft 13 1.
  • a fixed shaft such as a cylinder head 105 is rotatably supported by a rotating shaft 1341136 as a drive shaft, and one of the rotating shafts 134,136.
  • Driven vehicles 13 5 and 13 7 are fixed to the ends, respectively. Shown in Fig. 11 In this way, two bins 13a and 13b are planted on the same circumference at a predetermined interval around one end face of the locomotive 1 33, and the same circumference is also set around the other end face. Two pins 13 3 c and 13 3 d (indicated by broken lines) are planted at predetermined intervals on the upper side.
  • the driven vehicles 13 5 and 13 7 have four grooves 13 5 a to 13 5 d and 13 7 a to 1 in the radial direction at 90 ° intervals in the circumferential direction, respectively. 37 d is provided.
  • the main body 13 1 to which the driven vehicle 13 3 and the driven vehicles 13 5 and 13 37 are fixed are fixedly arranged at predetermined intervals in parallel with the rotating shafts 13 4 and 13 36.
  • 1 3 5 is located on one end of the drive vehicle 1 3 3
  • the car 1 3 7 is located on the other 0 end surface.
  • 3 a, 1 3 3 b are in grooves 1 3 5 a to 1 3 5 d of driven vehicle 1 3 5
  • pins 1 3 3 c, 1 3 3 d are grooves 1 3 7 a of driven vehicle 1 3 7 To l.37d.
  • the vehicle 13 7 also receives two rotations of the driving vehicle 13 3 by engaging the bins 13 3 c and 13 3 d with the grooves 13 7 a to l 37 d. One revolution while intermittently pausing (stopping) four times.
  • valve body 1 13 of the intake rotary valve 110 and the valve body 123 of the exhaust rotary valve 120 can rotate integrally with the other ends of the rotary shafts 134, 136, respectively. It is fixed.
  • the pin 1 3 3 c of the exhaust rotary valve 1 2 0 of the motor vehicle 1 3 3 is coming out of the groove 1 3 7 a of the driven vehicle 1 3 7 and the valve closing bin 1 3 3d is in the state before engaging groove 1 3 7b.
  • the valve element 123 of the rotary valve 120 opens the exhaust passage 108 as shown in FIG. 14, and the rotary valve 120 stops (pauses) with the valve completely opened. are doing.
  • valve element 1 13 rotates counterclockwise until the valve opening bin 13 3 a engages with the groove 1 35 a of the driven vehicle 13 and comes out.
  • the hole 11 13b is turned upright by 90 ° in the direction, and the valve is completely opened as shown in FIG.
  • the valve body 12 3 moves 90 counterclockwise.
  • the holes 1 2 3b occupy a horizontal position as shown in Fig. 15 and completely close the exhaust passage 108, and the rotary valve 120 stops with the valve completely closed. .
  • valve body 1 2 3 faces the combustion chamber 1 06, and the rotary valve 1 1 0 is driven by the valve closing pin 1 3 3 b of the driving wheel 1 3 3 Until the engagement with the groove 135b of the vehicle 135, the vehicle is stopped 5 with the valve completely opened.
  • valve element 113 rotates counterclockwise 90 after the valve closing pin 1333b of the driven vehicle 1333 engages with the groove 1335b of the driven vehicle 1335 and comes off. It rotates and again closes completely as shown in FIG. Then, suction is performed between the time when the rotary valve 110 is started to open and the time when it is closed. The mind is done. During this period of inspiration As described above, since the rotary valve 110 is stopped in a completely opened state, an effective air-fuel mixture intake stroke is performed.
  • the two rotary valves 1 1 0 and 1 2 0 are completely closed until the valve opening bin 1 3 3 c of the driven vehicle 1 3 3 engages with the groove 1 3 7 c of the driven vehicle 1 3 7
  • the engine 1 is compressed and the engine 1 is compressed and exploded during this time.
  • the valve 1 2 3 rotates counterclockwise 90.
  • the valve is completely rotated again as shown in Fig. 14 and the rotary valve 120 is completely rotated until the valve closing bin 13 3 d engages the groove 13 7 d. Stop in the open state.
  • valve bodies 113, .123 of these rotary valves 110, 120 are intermittently rotated in one direction (counterclockwise) to suck and exhaust. Open and close passages 107 and 108. Then, in the explosion stroke of the engine 101, the side walls 1 13 c, 1 13 d, 1 2 3 c, 1 of the valve bodies 1 1 3 and 1 2 3 of the rotary valves 1 1 and 1 2 2 3 d alternately face the combustion chamber 6.
  • the temperature distribution of the valve elements 1 1 3 and 1 2 3 is made uniform over the whole, and the deformation due to the heat becomes uniform, the sealing performance is further improved, and the seizure phenomenon caused by partial high temperature is suppressed. .
  • crankshaft 102 continuous rotation of the crankshaft 102 is performed as intermittent rotary motion via the general-purpose stop mechanism 130 as a valve mechanism according to the present invention.
  • 0 and 120 are transmitted respectively, and extremely efficient intake and exhaust passage opening and closing passage control is performed in accordance with the operation of the engine.
  • FIG. 16 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 18.
  • FIG. 16 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 18.
  • the structure of the rotary valves 210 and 220 and the state of attachment of the suction and exhaust passages 207 and 208 to the cylinder head 205 are different from those of the first embodiment.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment, including the valve operating mechanism.
  • the rotary valves 2 1 0 and 2 2 0 are spherical valves, and the rotary valve 2 1 for intake is a valve seat member 2 1 1, 2 1 2 and a valve body 2 as shown in Fig. 16 and Fig. 17. It is composed of 13, shi and ruspring 2 14.
  • the valve seat members 2 1 1 and 2 1 2 of the rotary valve 2 1 0 have a disk shape and are opposed to each other. On one end surface, a spherical valve seat surface 2 1 1 a, 2 with a predetermined radius of curvature is provided.
  • a hole 12 lib and 2 12 b having the same diameter as the inside diameter of the intake passage 207 is formed in the center thereof.
  • each of the valve seat members 211 and 212 is formed of a ceramic member, for example, having excellent heat resistance and wear resistance.
  • the valve body 2 13 has a spherical shape, the radius of which is set to be the same as the radius of curvature of the valve seat surface 2 11 a, 2 12 a, and the outer peripheral surface 2 13 a of each valve seat surface 2 1 It is formed so as to be in close contact with 1a and 212a.
  • a hole 2 13 b is formed in the valve 2 13, and the hole 2 13 b has the same diameter as the intake passage 2 07 and passes through the center of the valve 2 13.
  • the cylindrical head 205 has a pair of inclined surfaces 205 at the top. a (shown as 0 in FIGS. 17 and 18), and the head cover 209 provided with the intake and exhaust passages 207 and 208 has a sloped surface.
  • each axis of the intake and exhaust passages 207 and 208 is represented by an appropriate angle (boat) with respect to the vertical line m that coincides with the cylinder axis in this embodiment. Corner) has S.
  • the intake cultivation valve 210 is located in the cylinder head 205 from the opening end side of the intake passage 207 from the open end side of the intake passage 207, and the valve body 2 1 3 , A valve seat member 211 and a seal spring 214 are arranged in this order, and a head cover 209 is screwed to the cylinder head 205. More fixed.
  • the outer peripheral surface 2 13 a of the valve body 2 13 is applied to the respective valve seat surfaces 2 1 1 a and 2 1 of the valve seat member 2 1 1 2 1 2 by the spring force of the seal spring 2 14. 2 Rotatably contact with a.
  • the hole 2 13 b of the valve body 2 13 is substantially perpendicular to the intake passage 207, the passage 207 is completely closed (FIG. 17), and when they match, the passage 207 is completely closed. (Fig. 18).
  • the exhaust rotary valve 220 is also configured in exactly the same way as the intake rotary valve 210, and is disposed at the open end of the exhaust passage 208 on the combustion chamber 206 side in the cylinder head 205. Is done.
  • the intake and exhaust passages 207 and 208 have a port angle. That is, the intake and exhaust passages are formed on the cylinder head 205 by the cylinders. Since it is arranged to be inclined at a certain angle with respect to the axis, the intake and exhaust passages can be arranged freely with respect to the center of the valve body, and the degree of freedom of the layout of each rotary valve and valve mechanism is improved. As a result, the height of the engine can be reduced, so that a compact design is possible.
  • FIGS. 19 to 24 a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 to 24.
  • a valve train according to the present invention is applied to a four-valve engine.
  • reference numeral 310 denotes a four-valve engine, and a crankshaft 302 of the engine 301 is provided with a compressor 30.
  • a V-shaped combustion chamber 300 is defined, and an intake passage 307 and an exhaust passage 308 are formed in the vicinity of the opening end of the combustion chamber 306 on the side of the combustion chamber 306, which communicates with the upper part of the combustion chamber 306.
  • rotary valves 3 1 are each two intakes, rotary valves 3 1 0,
  • the cylinder head 304 shown in Fig. 20 has two head parts 30
  • the main shaft 331 (FIG. 21), which constitutes the part of the general-purpose stop mechanism 330 as a valve operating mechanism, is rotatably supported by a cylinder head 304 and has a driven sprocket 3 at one end.
  • a driving wheel 3 3 3 is fixed to the other end of 3 2.
  • the driven sprocket 33 is combined with the intermediate sprocket 34, and is provided coaxially and physically with the intermediate sprocket 34, and is rotatably supported by the cylinder block 303. Between the intermediate sprocket 34 1 (Fig.
  • the gear ratio between the intermediate sprocket 341 and the drive sprocket 33 is 2: 1 and the gear ratio between the intermediate sprocket 34 and the driven sprocket 33 is 1: 1 is set, so the main shaft 331 makes one rotation for every two rotations of the crankshaft 302.
  • the rotary shafts 334, 336 each have a cylinder head.
  • valve 3 0 4 rotatably is supported by a, each end is secured Hidosha 3 3 5 and 3 3 7, the other ends rotary valve 3 1 0 3 1 and 3 2 0: 3 2 0 ' of
  • the valve bodies 3 1 3, 3 1 3 ′, 3 2 3, 3 2 3 ′ are connected to each other by an Oldham coupling so that they can rotate.
  • 3 3 6 is connected to the valve elements 3 13, 3 2 3 of the rotary valves 3 10, 3 10 ′ in a direction orthogonal to the holes 3 13 3 b, 3 2 3 b.
  • the structure of the driven vehicle 333 and the driven vehicles 335, 337 of the Geneva stop mechanism 330 is completely the same as that of the second embodiment of the present invention, and the description thereof is omitted.
  • the continuous rotation of the main shaft 33 1 in the clockwise direction is controlled by a set of intake rotary valves from the rotary shafts 3 3 4 and 3 3 6 via a general-purpose stop mechanism 3 30 as a valve operating mechanism. It will be transmitted to the 310, 310 'and the set of exhaust rotary valves 320, 320' as intermittent rotary motion. Accordingly, the intake rotary valve and the exhaust rotary valve are connected to each other by the Oldham coupling while shifting the timing of the intake rotary valve 310, 310 'and the exhaust rotary valve 320, 320'. It rotates together to control the opening and closing of the intake passages 307 and 307 'and the exhaust passages 308 and 308'.
  • FIG. 23 shows one intake rotary valve 3 10 in the fully open position.
  • FIG. 24 shows a state in which the passageway 307 is communicated with the combustion chamber 303, and
  • FIG. 24 shows a state in which the intake rotary valve 310 is in the fully closed position.
  • the intake passages 307 and 307 'and the exhaust passages 308 and 308' are linearly formed as shown in FIG.
  • the open ends of the passages 3 0 7, 3 0 7 ′, 3 0 8, 3 0 8 ′ 3 0 7 a, 3 0 7 ′ a, 3 0 8 a, 3 08 ′ It is possible to increase the distance between the intake side rotary valve 3 10, 3 10 ′ and the exhaust side rotary valve 3 2 0, 3 2 0 ′ arranged on the a side Accordingly, it is possible to increase the size of each of the rotary valves 3 10: 3 10 ′, 3 2 0, 3 2 0 ′.
  • the degree of freedom of the layout of 0, 310 ', 320, 320' and the generic stop mechanism 330 is increased, and the assemblability can be improved.
  • the size of the rotary valve body can be increased, the effective port diameter is increased and the suction and exhaust efficiency is improved.

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Description

明 細
発明の名称
内燃機関 の 動弁装置
技術分野
本発明は内燃機関の動弁装置に関し、 特に動弁系に球状の回転 弁を用いた内燃機関の動弁装置に関する。
技術的課題
一般的な内燃機関の動弁系に使用されているポぺッ トバルブ (茸弁） は、 そのシール性の良好なことから現在殆どの内燃機関 に採用されている。 しかしながら、 ポぺッ トバルブは内燃機関の より以上の性能向上を図る場合、 燃焼室中に焼けた排気弁が顔を 出し、 爆発 （デ トネーシヨ ン） や早期点火 （プレイ ダニフ ショ ン） の発生を助長すること、 弁軸、 弁傘が通路中に存在するため に通気抵抗となり吸排気効率を損なう こと、 弁軸、 弁傘を有する ために吸、 排気通路は弁の近傍で彎曲され吸、 排気効率を損なう こと、 弁軸により往復運動するためにその運動方向に長いスぺー スを必要としヱンジンが大型化すること及び弁の開閉は往復運動 によりなされるためにシーティ ング時 （閉弁時） に衝撃音を発す る等の不具合がある。
そこで、 ポぺッ トバルブの欠点を解消するために、 従来からス リ一ブ弁ゃ回転弁が数多く提案されており、 特に、 球状弁、 円筒 弁、 円錐弁、 円盤弁等の回転弁が研究されている。
しかしながら、 現在迄に提案されている回転弁のシステムは、 往復運動を避けるベく その全てが連繞的に回転運動を与えられ、 爆発時もその爆発力を受けながら弁体が回転運動する構造である ために、 フリ クショ ンの增大及びシールの不完全さを解消するこ とが出来ないこと、 及び前記システムの構造上、 吸気時及び排気 時においても弁体が回転し繞ける為に有効な開口時間が正確に得 られず、 それを得るためには開口部の開口のタイ ミ ングをより正 確にすると共に開口面積を広げる必要があり'、 このように開口部 の形状に変化を与えると、 吸、 徘気ボ一トに広がり損失が生じて 吸、 排気効率を損なう こととなる等の問題があり、 実用化が妨げ られている。
発明の開示
本発明は上逑の点に鑑みてなされたもので、 特に球状の回転弁 の弁体を開弁時及び爆発時といった機閼の特定の行程で不動 （停 止） 状態に保持することにより、 蘭弁時の単位時間当りの開口面 積の增大、 爆発時のシール性の向上及びフリクショ ンの低減を図 り、 これに加えて、 エンジンのコ ンパク ト化、 動弁機構等の組付 性の向上等を図ることを目的とする。 上記目的を達成するために、 本発明によれば、 内燃機関の燃焼 室に連通する吸、 排気通路にそれぞれ各別に配設され、 これらの 吸、 排気通路をそれぞれ開閉する球状の弁体を備えた吸気用及び 排気用回転弁と、 これら吸、 排気用回転弁の弁体を内燃機関のビ ス ト ンの動きに連動して回転駆動して前記吸、 排気用回転弁の開 閉制御を行い、 且つそれら回転弁を開弁位置及び閉弁位置に所定 時間保持する間歇作動機能を有する動弁機構とからなる内燃機関 の動弁装置が提案される。
かかる構成とするこ とにより、 回転弁はその開弁位置、 閉弁位 置で所定時間停止されるので、 球状弁体の回転による'静粛な作動 を確保しながら、 吸、 排気通路と燃焼室との連通及び連通遮断を より確実に得るこ とができる。 従って、 従来技術の欠点は解消さ れる ものである。
こ こで、 内燃機関の吸、 排気行程において、 吸、 排気通路を全 開する位置に回転弁を所定期間停止させるようにすれば、 吸、 排 気通路は吸、 排気行程において何ら障害物で塞がれるようなこと はなく、 吸気通路から燃焼室への混合気の供給、 燃焼室から排気 通路への排気の吐出が極めて効率よ く行なわれるもので、 従来の 弁装置と比べて回転弁の開弁時の単位時間当りの開口面積が增大 し、 よって吸、 排気効率が上昇し、 内燃機関の出力が向上する。 また、 例えば内燃機関の爆発行程において吸、 排気用回転弁を 閉状態に所定期間停止させるようにすれば、 即ち、 各弁体の摺動 面で吸、 排気通路の開口端を塞ぐ位置に所定期間停止させること で、 爆発時の大きな荷重を前記摺動面全体で受けることができ、 その結果、 爆発行程時におけるシール性の向上が図れる。 しかも 弁体は球状であるため、 従来と比較して爆発によるフリ クシヨ ン の発生の低減を図ることができる。
上記構成に加えて、 前記動弁機構により回転弁の弁体を一方向 に回転駆動させれば、 爆発行程時には各弁体の摺動面全体が吸、 排気通路の開口端'を塞ぐようにし 1：燃焼室内に順次曝されること になるので、 弁体の温度分布が全体に均一化されてその熱による 変形が一様となり、 シール性がより向上すると共に、 部分的高温 に起因する弁体の焼付き現象が抑えられる。
また、 上記構成に加えて、 前記吸、 排気通路の軸心をピス ト ン の摺合するシリ ンダの軸心に対して燃焼室から離れるにつれて遠 ざかるように傾斜して設ければ、 吸気側と排気側の回転弁の間隔 を広く とることが可能となるので、 各回転弁及び動弁機構等のレ ィアウ トの自由度が増し、 エンジンの高さが抑えられそのコ ンパ ク トな設計が可能になる。 また、 前記回転弁や動弁機構等の組付 性も向上する。 更に、 前記吸気側と排気側の回転弁の間隔が広く とれることで、 回転弁本体の大型化が図れ、 これに伴い有効ボー ト径が増大され- 排気効率がより向上する。
図面の簡単な説明
5 第 1図ないし第 9図は本発明の第 1実施例を示すもので、 第 1 図はこの実施例の動弁機構を適用した内燃ヱンジンを示す概略斜 視図、 第 2図は第 1図に示す回転 の閉弁状態を示す断面図、 第 3図は第 2図に示す回転弁の開弁状態を示す断面図、 第 4 A , 4 B図は回転弁の弁 ·座部材,と弁体との断面図、 第 5図は第 1図に示 , ο す動弁機構のカムの一実施例を未す平面図、 第 6図及び第 7図は 第 5図のカムとアームとの関係を示す図、 第 8図及び第 9図はク ラ ンク角対回転弁の開口面積の関係を示す特性図、 第 1 0図ない し第 1 5図は本発明の第 2実施例を示すもので、 第 1 0図はこの 実施例の動弁機構を適用した内燃エンジンを示す概略斜視図、 第 1 5 1 1図は第 1 0図に示す動弁機構の要部端面図、 第 1 2図ないし 第 1 5図は第 1 0図に示す吸、 排気用回転弁の作動状態を示す断 面図、 第 1 6図ないし第 1 8図は本発明の第 3実施例を示すもの で、 第 1 6図はこの実施例を適用した内燃エンジンを示す概略斜 視図、 第 1 7図は第 1 6図に示す回転弁の閉弁状態を示す断面図 0 第 1 8図は第 1 7図に示す回転弁の開弁状態を示す断面図、 第 1 9図ないし第 2 4図は本発明の第 4実施例を示すもので、 第 1 9 図はこの実施例を適用した内燃ェンジンを示す要部断面図、 第 2 0図は第 1 9図の X X - X X線断面図、 第 2 1図は第 1 9図の X X I - X X I線端面図、 第 2 2図は第 1 9図の要部拡大断面図、 第 2 3図及び第 2 4図は第 2 2図に示す回転弁の作動説明図であ る。 。
発明を実施するための最良の形態一
以下本発明の幾つかの実施を添付図面に基づいて詳述する。
先ず第 1図ないし第 9図により本発明の第 1実施 を説明する , 第 1図は本発'胡に係る動弁装置を適用した内燃ェンジンの概略構 造を示し、 エ ンジン 1 のク ラ ンク轴 2 にはコ ンロ ッ ド 3を介して 図示しないシリ ンダに摺合するビス ト ン 4が連結され、 このビス ト ン 4の上端面とシリ ンダへッ ド 5 (第 2図， 第 3図） との間に 燃焼室 6 (第 2図， 第 3図） が画成される。 シリ ンダへッ ド 5 の 上面にはへッ ドカバー 9がボル トによって重合結着される。 へッ ドカバー 9 には燃焼室 6 の上部と後述する吸、 排気用回転弁 1 0 2 0を介してそれぞれ連通する吸気通路 7及び排気通路 8が形成 される。 これら吸、 排気通路 7 , 8の燃焼室 6側開口端に隣接し てシリ ンダへッ ド 5にはそれぞれ吸気用回転弁 1 0、 排気用回転 弁 2 0が配設され、 これらの各回転弁 1 0 , 2 0 はクラ ンク軸 2 により駆動される後述する動弁機構 3 0 に連結される。
回転弁 1 0 , 2 0 は球状弁で、 吸気用回転弁 1 0 は第 1図及び 第 2図に示すように、 弁座部材 1 1 , 1 2、 弁体 1 3、 シールス プリ ング 1 4等で構成される。 この回転弁 1 0 の弁座部材 1 1 , 1 2 はそれぞれ円盤状をなし対向する各一端面には所定の曲率半 径を以て球面状の弁座面 1 1 a , 1 2 aが窪んで設けられ、 中央 には吸気通路 7 の内径と同径の孔 Γΐ b , 1 2 bが穿設されてい る。 これらの各弁座部材 1 1 , 1 2 は耐熱性、 耐摩耗性に優れた 例え セラ ミ ッ ク'部材で形成され 。 弁体 1 3 は球体をなし、 そ の半径は前記弁座面 1 1 a， 1 2 a の曲率半径と同一に設定され. その摺動面としての外周面 1 3 a は各弁座面 1 1 a , 1 2 a に密 着するように形成されている。 この弁体 1 3 の軸芯には一直径方 向に吸気通路 7 の内径と同径の孔 1 3 bが穿設されている。 この 弁体 1 3 も耐熱性及び耐摩耗性に優れた金属部材例えばステンレ ス部材で形成される。
弁体 1 3 の外径 （直径） Dと孔 （ボー ト） 1 3 bの内径 d との 関係は第 4 A , 4 B図に示すように、 シール性、 フ リ ク ショ ン、 出力性能等を考慮して最適な値に設定される。 因に、 弁体 1 3 の 外径 Dと孔径 d との関係は、 D ： d = l. 5 〜 2. 5 ： 1 の範囲が最 も良い組み合わせである。 回転弁 1 0 は第 2図に示すようにシリ ンダへッ ド 5内において 燃焼室 6側からシ—ルスプリ ング 1 4、 弁座部材 1 1 、 弁体 1 3 及び弁座部材 1 2の順に配設され、 シリ ンダへッ ド 5に螺着され るヘッ ドカバ— 9が弁座部材 1 2の上面に当接して固定される。 この装着状態において、 弁体 1 3の外周面 1 3 a はシールスプリ ク 1 4のばね力により弁座部材 1 1 , 1 2の各弁座面 1 1 a , 1
2 a に面転可能に摺接する。 弁体' 1 3の孔 1 3 bが吸気通路 7 と 直交した位置にあるときに当該通路 7 は完全に燃焼室 6から閉塞
' され、 一致しナ ς位置にある きに通路 7 は完全に燃焼室 6に開口 される。 - 回転弁 2 0 も回転弁 1 0 と全く同様に構成され、 前記シリ ンダ ヘッ ド 5内において排気通路 8の璣焼室 6側開口端に配設される , 而して、 この排気用回転弁 2 0 の排気通路 8 に対する開閉作動も 上述の吸気用回転弁 1 0 と同様である。
動弁機構 3 0 の吸気用カム軸 3 1 、 排気用カム軸 3 2 はそれぞ れシリ ンダヘッ ド 5に回転可能に軸支され、 これらカム軸 3 1 ,
3 2の一端には被動スプロケッ ト 3 3 , 3 4が固着され、 他端に はカム 3 5 , 3 6が固着或いはカム軸と一体成形することにより 取付けられる。 これらの被動スプロケッ ト 3 3， 3 4 とクランク 軸 2 に固着された駆動スプロケッ ト 3 7 との間には伝勖帯、 例え ばチェー ン 3 8が巻回される。 第 1 回転軸 4 0 , 1 はそれぞれ シリ ンダへッ ド 5 に回転可能に軸支され、 それぞれの一端には略 L字状をなすアーム 4 2 , 4 3が固着される。 前記シ リ ンダへッ ド 5 には更に駆動軸としての第 2回転軸 4 4， 4 5が回転可能に
5 軸支され、 それぞれの一端にはギヤ 4 6 , 4 7が固着され、 第 2 回転軸 4 4 , 4 5 の他端には回転弁 1 0 , 2 0 の各弁体 1 3 , 2 3がそれぞれ一体回転し得るように固着される。
アーム 4 2 , 4 3の各一端 4 2 a , 4 3 a は扇形に広がり、 そ 'の円弧状をなす外周面にはそれぞれ歯が刻設されて変形歯車 4 2
,ο· c , 4 3 cを構成している。 それら歯車 4 2 c , 4 3 c は第 2回 転軸 4 4 , 4 5に固着された前記各歯車 4 6 , 4 7に嚙合される , アーム 4 2 , 4 3 の各他端 4 2 b , 4 3 b はそれぞれリ ター ンス プリ ング 4 8 , 4 9を介してシリ ンダへッ ド 5或いは他の固定構 造に支持されており、 そのリターンスプリ ング 4 8 , 4 9から受 5 ける弾発力によってカ ム 3 5 , 3 6 の各カ ム面に圧接する。 第 2 回転軸 4 4 , 4 5 はそれぞれ弁体 1 3 , 2 3 に各孔 1 3 b , 2 3 b と直交する方向に固着される。 従って第 2回転軸、 即ち駆動軸 4 4 , 4 5がそれぞれの軸心回りで回動すれば、 各孔 1 3 b , 2 3 bはそれぞれの位置する平面上で回転するものである。
0 カ ム 3 5のカ ム面は第 5図に示すような概ね卵形に形成され、 吸気用カム軸 3 1 の所定の回転角 αに対応する区間 p 1 〜 ρ 2 の 第 1 カム面 3 5 a は半径 r の円弧をなし、 この第 1 カム面 3 5 a に連設されカム軸 3 1 の所定の回転角 に対応する区間 P 2 〜 P 3 の第 2 カム面 3 5 bは曲率半径が半径 rから後述する半径 R
5 O r ) まで連続的に増加しながら変化する円弧をなし、 第 2力 ム面 3 5 bに連設され第 1 カム面 3 5 a の反対側に位置し、 力ム 軸 3 1 の所定の回転角 に対する区間 P 3 〜 P 4 の第 3 カム面 3 5 c は第 1 カム面 3 5 aの半径 rより も大きい所定の半径 R ( > r ) の円弧をなし、 第 3 カム面 3 5 c に連設され第 2 カム面 3 5
, o bの反対側に位置するカム軸 3 1 0前記回転角 βに対応する区間 Ρ 4 〜 Ρ , の第 4カム面 3 5 dは第 2カム面 3 5 b と逆に-その曲 率半径が前記半径 Rから r まで連続的に減少しながら変化する円 弧をなしている。 即ち、 カム 3 5 は第 1 , 第 3 カム面を通過する 直線に対し左右対称に形成される。 排気用カム 3 6のカム面も力 i s ム 3 5 のカム面と同様に形成されている。 これらの ？ つのカム 3 5 と 3 6 とは互いに所定の回転位相角をなして各カム軸 3 1 , 3 2 に固着されている。
以下にこの第 1実施例の作動を説明する。
第 1図に示すようにク ランク軸 2が矢印 Cで示す時計方向に回 zo 転すると、 これに伴い吸、 排気用カム軸 3 1 , 3 2 も駆動スプロ ケッ ト 3 7、 チェーン 3 8、 被動スブロケッ ト 3 3 , 3 4を介し て時計方向に回転する。 尚、 カム軸 3 1 , 3 2上の被動スプロケ ッ ト 3 3 , 3 4 とク ラ ンク軸 2上の駆動スプロケ ッ ト 3 7 とのギ ャ比は 2 ： 1 に設定されており、 ク ラ ンク軸 2が 2回転すれば各 カム軸 3 1， 3 2 はそれぞれ 1回転する。 アーム 4 2 の他端 4 2 bがカム 3 5 の第 1 カム面 3 5 a に当接している間、 当該アーム 4 2 はリ ター ンスプリ ング 4 8 のばね力により第 6図に示すよう に時計方向に最大位置まで回動され且つ当該位置に保持され、 こ れに応じて回転弁 1 0 の弁体 1 3 は第 2図に示すように孔 1 3 b が水平位置に保持され吸気通路 7を燃焼室 6から完全に閉塞した 状態にする。 即ち、 回転弁 1 0 はアーム 4 2 の他端 4 2 bが第 1 カム面 3 5 aに当接する区間 P , 〜 P 2 においてはカム軸 3 1 の 回転にもかかわらず吸気通路 7を全閉状態に保持する。
• カム軸 3 1が更に回転し、 アーム 4 2の他端 4 2 bに対する力 ム 3 5の当接面が第 1 カム面 3 5 a の終点 P 2 を過ぎて第 2 カム 面 3 5 b に移ると、 当該アーム 4 2 はリ ターンスプリ ング 4 8 の ばね力に抗して反時計方向 （第 7図の矢印 C C方向） に回動され るため、 これに伴いアーム 4 2の一端 4 2 a の歯 4 2 c と嚙合す る歯車 4 6を介して第 2回転軸 4 4が時計方向に回動される。 弁 体 1 3 はこの第 2回転軸 4 と共に時計方向に回動して孔 1 3 b は水平位置から直立位置へと移動するため、 これに伴い吸気通路 7 は孔 1 3 bを介して燃焼室 6に対し徐々に開口されることにな る。 アーム 4 2 の他端 4 2 bが第 2 カム面 3 5 b の終点 P 3 に達 すると第 3図に示すように弁体 1 3 の孔 1 3 bは吸気通路 7 と完 全に一致し、 その開口面積が最大となる。 ひき続きカム軸 3 1が 回転するのに伴いアーム 4 2 の他端 4 2 b は点 P 3 の位置から第 3 カム面 3 5 c との当接状態に入り、 第 7図に示すようにこの第 3 カム面 3 5 cに当接している間第 2回転軸 の回動が停止さ れ弁体 1 3 も回動を停止する。 アーム 4 2 の他端 4 2 bが第 3 力 ム面 3 5 cの終点 P 4 に達するまでの間、 弁体 1 3の孔 1 3 bは 第 3図の直立位置に保持される。 即ち、 回転弁 1 0 はアーム 4 2 の他端 4 2 bが第 3 カム面 3 5 c に当接する区間 P 3 〜 P 4 にお いては吸気通路 7を全開にした状態で停止される。 この結果、 吸 気通路 7から供給される混合気は効率良く燃焼室 6 に送り込まれ 5 その吸入効率が大幅に向上する。
アーム 4 2 の他端 4 2 bが第 3 カム面 3 5 c の終点 P 4 を過ぎ て第 4 カム面 3 5 dに当接すると、 カム 3 5 の回転に伴い当該ァ ーム 4 2がリターンスプリ ング 4 8のばね力により時計方向に回 動し、 第 2回転軸 4 4が反時計方向に回動する。 弁体 1 3 はこの 。 第 2回転軸 4 と共に反時計方向に回動し、 従って孔 1 3 bが氷 平位置へと戻ることにより徐々に閉弁され、 これに伴い吸気通路 7が徐々に燃焼室 6から閉塞される。 そして、 アーム 4 2の他端 4 2 bが第 4 カム面 3 5 dの終点 P , に達すると再び弁体が第 2 図に示すように完全に閉弁され、 吸気通路 7が完全に閉塞される, このように、 カム軸 3 1の 1 回転の間に、 アーム 4 2が揺動し、 これに伴い弁体 1 3が時計方向及び反時計方向に間歇的に回動さ れてその孔 1 3 bが水平位置と直立位置との間を往復動すること で回転弁 1 0が開， 閉制御され、 且つ開弁時及び閉弁時において はク ラ ンク軸 2 の回転速度に合わせて所定時間弁体 1 3の璽力きが 停止さ'れ、 開弁位置及び閉弁位置に保持される。
排気用回転弁 2 0 も吸気用回転弁 1 0 と同様に作動し、 且つこ れらの回転弁 1 0 と 2 0 とはク ラ ンク軸 2 の所定の回転角だけ互 いに位相がずれて作動する。 それらの位相は、 エ ンジ ンの吸気行 程時には吸気用回転弁 1 0が所定区間全開位置で停止すると共に 排気用回転弁 2 0が閉弁状態にあり、 爆発行程時にはこれらの両 方の回転弁 1 0 , 2 0が共に全閉位置で停止し、 排気行程時には 回転弁 1 0が閉弁状態にあり且つ回転弁 2 0が所定区間全開位置 に停止するように設定される。
従って、 上記実施例によれば、 回転弁 1 0 , 2 0 の開弁時の単 位時間当りの開口面積を従来のものより も增大することができ、 これに伴い吸、 排気効率の向上が図られ、 エ ンジ ンの出力が向上 する。
第 8図はクランク角と回転弁の開口面積との関係を示す特性図 で、 曲線 I は弁体が連続的に回転する従来の回転弁の特性を、 曲 線 Πは本発明に係る弁体が間歇的に回転する回転弁の特性を示し これらの特性曲線 I , Πから明らかなように本発明の動弁装置に よれば吸、 排気効率が約 2倍程度向上する。 また、 第 9図は通路 (ポー ト） 径を同一にした場合のク ランク角と、 ポペッ ト弁及び 回転弁の開口面積との関係を示す特性図で、 曲線 EIはポぺッ ト弁 i 0 の特性を、 曲線 IVは本発明に係る回転弁—'の特性を示す。 これらの 特性曲線 m , IVから明らかなように、 本発明の動弁装置はポぺッ ト弁に比て吸、 排気効率が約 2倍程度向上する。
更に、 上述のように回転弁 1 0 , 2 0の弁体 1 3 , 2 3に球状 弁を使用すると共に、 これらの弁体 1 3 , 2 3 にはク ラ ンク軸 2 1 5 からの連続的な回転を本発明による動弁機構を介して間歇的な往 復勳として伝達するので、 ェンジンの爆発行程時の大きな荷重を， 停止した球状弁体 1 3 , 2 3の外周面 1 3 a， 2. 3 aで受けるこ とができ、 その結果、 爆発行程時におけるシール性の向上及びフ リ クショ ンの低減を図ることができる。 また球弁による回転慣性 2。 質量の極小化も可能となる。 尚、 本実施例においては回.転弁の駆動方法としてク ラ ンク軸の 回転より直接駆動するチェーンタイプのものを記述したが、 これ に限るものではなく 、 他にクランク軸の回転を電気的にひろうス テップモータ等の電気的な駆動方法を用いてもよい。
次に第 1 0図ないし第 1 5図により本発明の第 2実施例につい て説明する。
この実施例では、 動弁機構として前述のカム機構に代えてゼネ バス ト ップ機構 1 3 0を使用してあり、 ゼネバス ト ップ機構 1 3 0以外のその他の構成は前記第 1実施例と同様 あるので、 それ らの 1¾明は省略する。
本実施例によるゼネバス ト ツ プ機構 1 3 0 はシ リ ンダへ ッ ド 1 0 5等の固定構造に回転可能に軸支された主軸 1 3 1 を有し、 こ の主軸 1 3 1 の一端には被動スプロケ ッ ト 1 3 2が固着される。 主軸 1 3 1 はク ラ ンク軸 1 0 2の一端に固着された駆動スプ口ケ ッ ト 1 3 7 と被動スプロケッ ト 1 3 2 との間に卷面された伝動帯 例えばチェーン 1 3 8を介してク ラ ンク軸 1 0 2 により回転駆動 される。 ..主軸 1 3 1 の他端には駆動車 1 3 3が固着される。 シリ ンダヘッ ド 1 0 5等の固定構造には駆動軸としての回転軸 1 3 4 1 3 6が回転可能に軸支され、 それら回転軸 1 3 4 , 1 3 6の一 。 端にそれぞれ被動車 1 3 5 , 1 3 7が固着される。 第 1 1図に示 すように躯動車 1 3 3の一端面周緣には同一円周上に所定の間隔 で 2本のビン 1 3 3 a , 1 3 3 bが植設され、 他端面周緣にも同 一円周上に所定の間隔で 2本のピン 1 3 3 c , 1 3 3 d (破線で 示す） が植設されている。 一方、 被動車 1 3 5 , 1 3 7にはそれ ぞれ周方向に 9 0 ° の等間隔をなして半径方向に 4つの溝 1 3 5 a 〜 1 3 5 d、 1 3 7 a〜 1 3 7 dが設けられている。 これらの 駆動車 1 3 3、 被動車 1 3 5 , 1 3 7が固着される主 ¾ 1 3 1、 回転軸 1 3 4 , 1 3 6 は所定の間隔で平行に配置され、 また、 被 動車 1 3 5 は駆動車 1 3 3 の一端面側に、 被勳車 1 3 7 はその他 0 端面側 互いに軸方向にず'れて配置されることにより、 駆動車 1 3 3 の各ピン 1 3 3 a , 1 3 3 b は被動車 1 3 5 の各溝 1 3 5 a 〜 1 3 5 dに、 ピン 1 3 3 c , 1 3 3 d は被動車 1 3 7 の各溝 1 3 7 a 〜 l .3 7 dに係合可能とされる。
躯動車 1 3 3が第 1 1図において矢印 Cで示す時計方向に回転5 すると、 ピン 1 3 3 aが被動車 1 3 5 の 1 つの溝 1 3 5 a と係合 した時から当該溝 1 3 5 aから抜け出て係合が解除するまでの間 当該被勳車 1 3 5が矢印 C Cで示す反時計方向に回転され、 次に ビン 1 3 3 bが次の溝 1 3 5 bに係合する迄の間当該被動車 1 3 5が停止する。 この結果、 駆動車 1 3 3の 2回転に対して、 被動 。 車 1 3 5が間歇的に 4回休止 （停止） しながら 1回転する。 被動 車 1 3 7 も被動車 1 3 5 と同様にビン 1 3 3 c , 1 3 3 d と溝 1 3 7 a〜 l 3 7 d との係合により駆動車 1 3 3の 2回転に対して 間歇的に 4回休止 （停止） しながら 1回転する。
尚、 吸気用回転弁 1 1 0 の弁体 1 1 3及び排気用回転弁 1 2 0 の弁体 1 2 3 は回転軸 1 3 4 , 1 3 6の他端にそれぞれ一体回転 し得るように固着される。
以下第 2実施例の作動を説明する。
第 1 0図に示すようにクランク軸 1 0 2が時計方向に回転する と、 これに伴い主軸 1 3 1 が時計方向 Cに回転する。 今、 躯勳車 1 3 3、 被動車 1 3 5， 1.3 7が第 1 1図に示すような位置関係 にある場合、 駆動車 1 3 3 の吸気用回転弁 1 1 0 の開弁用ピン 1 3 3 aが被動車 1 3 5 の溝 1 3 5 a に係合する以前、 閉弁用ビン 1 3 3 bが溝 1 3 5 dから抜け出した後の状態にあり、 このとき には弁体 1 1 3 は第 1 2図で示すように吸気通路 1 0 7を閉塞し 回転弁 1 1 0 は完全に閉弁された状態で停止 （休止） している。 この時には弁体 1 1 3の一側壁 1 1 3 cが燃焼室 1 0 6 に臨んで いる。
一方、 躯動車 1 3 3 の排気用回転弁 1 2 0 の開弁用ピン 1 3 3 cが被動車 1 3 7の溝 1 3 7 aから抜け出しつつある状態にあり 且つ閉弁用ビン 1 3 3 dが溝 1 3 7 bに係合する以前の状態にあ る時には回転弁 1 2 0の弁体 1 2 3 は第 1 4図に示すように排気 通路 1 0 8を開口し、 当該回転弁 1 2 0 は完全に開弁された状態 で停止 （休止） している。
駆動車 1 3 3が繞いて回転すると、 開弁用ビン 1 3 3 aが被動 車 1 3 5 の溝 1 3 5 aに係合してから抜け出す迄の間に弁体 1 1 3が反時計方向に 9 0 ° 回転されて孔 1 1 3 bが直立状態となり 第 1 3図に示すように完全に開弁される。 一方、 閉弁用ビン 1 3 3 dが被動車 1 3 7 の溝 1 3 7 bに係合してから抜け出す迄の間 に弁体 1 2 3が反時計方向に 9 0 。 回転されてその孔 1 2 3 bが 第 1 5図に示すように水平位置を占め完全に排気通路 1 0 8を閉 塞し、 回転弁 1 2 0 は完全に閉弁された状態で停止する。 このと きには弁体 1 2 3 の一側壁 1 2 3 cが燃焼室 1 0 6に臨んでいる , 回転弁 1 1 0 は駆動車 1 3 3 の閉弁用ピン 1 3 3 bが被動車 1 3 5 の溝 1 3 5 bに係合する迄の間前記完全に開弁した状態で停止 5 している。
駆動車 1 3 3 の閉弁用ピン 1 3 3 bが被動車 1 3 5 の溝 1 3 5 bに係合してから抜け出す迄の間に弁体 1 1 3が反時計方向に 9 0 。 回転して再び第 1 2図に示すように完全に閉弁される。 そし て、 回転弁 1 1 0が開弁開始された時から閉弁される迄の間に吸 。 気が行なわれる。 この吸気の期間内において或る区間前述したよ うに回転弁 1 1 0が完全に開弁した状態で停止するので、 効果的 な混合気の吸入行程が行なわれる。
駆動車 1 3 3 の開弁用ビン 1 3 3 cが被動車 1 3 7 の溝 1 3 7 cに係合する迄の間、 2つの回転弁 1 1 0 , 1 2 0 は完全に閉弁 された状態で停止されこの間にヱンジン 1 の圧縮、 爆発の各行程 が行なわれる。 次いで駆動車 1 3 3の開弁用ピン 1 3 3 cが被動 車 1 3 7の溝 1 3 7 cに係合してから抜け出す迄の間に弁体 1 2 3が反時計方向に 9 0 。 回転されて再び第 1 4図に示すような完 全な開弁状態となり、 閉弁用ビン 1 3 3 dが溝 1 3 7 dに係合す る迄の間回転弁 1 2 0 は完全に開弁された状態に停止する。 そし て、 回転弁 1 2 0が開弁開始された時から閉弁される迄の間に排 気が行なわれる。 この排気の期間の或る区間前述したように回転 弁 1 2 0 は完全に開弁した状態で停止し、 この結果、 効果的な徘 気が行なわれる。
上述の作動が繰返して行われ、 これらの各回転弁 1 1 0 , 1 2 0 の弁体 1 1 3 , .1 2 3 は一方向 （反時計方向） に間歇的に回転 され、 吸、 排気通路 1 0 7 , 1 0 8を開， 閉制御する。 そして、 エ ンジン 1 0 1 の爆発行程では、 回転弁 1 1 0 , 1 2 0の各弁体 1 1 3 , 1 2 3 の側壁 1 1 3 c , 1 1 3 d , 1 2 3 c , 1 2 3 d がそれぞれ交互に燃焼室 6に臨む。 この結果、 この第 2実施例で は弁体 1 1 3 , 1 2 3の温度分布が全体に均一化されてその熱に よる変形が一様となり、 シール性がより向上すると共に、 部分的 高温に起因する焼付き現象が抑えられる。
上記の通り、 第 2実施例においてはクランク軸 1 0 2の連続的 な回転が本発明による動弁機構としてのゼネバス ト ツプ機構 1 3 0を介して間歇的な回転運動として回転弁 1 1 0 , 1 2 0にそれ ぞれ伝達されることになり、 ヱ ンジンの作動に合わせた極めて効 率的な吸、 排気通路 1 0 7 , 1 0 8の開閉制御が行なわれるもの である。
次に第 1 6図ないし第 1 8図により本発明の第 3実施例につい て説明する。
この実施例では、 回転弁 2 1 0 , 2 2 0 の構成及び吸、 排気通 路 2 0 7 , 2 0 8のシリ ンダヘッ ド 2 0 5 に対する取付状態が第 1実施例のものと異なっており、 それ以外の構成は動弁機構を舍 めて第 1実施例と同様である。
回転弁 2 1 0 , 2 2 0 は球状弁で、 吸気用回転弁 2 1 0 は第 1 6図及び第 1 7図に示すように、 弁座部材 2 1 1 , 2 1 2、 弁体 2 1 3、 シ，ルスプリ ング 2 1 4等で構成される。 この回転弁 2 1 0の弁座部材 2 1 1 , 2 1 2 はそれぞれ円盤状をなし対向する 各一端面には所定の曲率半径を以て球面状の弁座面 2 1 1 a , 2 1 2 aが窪んで設けられ、 中央には吸気通路 2 0 7の内径と同径 の孔 2 l i b , 2 1 2 bが穿設されている。 これらの各弁座部材 2 1 1 , 2 1 2 は第 1実施例同様、 耐熱性、 耐摩耗性に優れた例 えばセラ ミ ック部材で形成される。 弁体 2 1 3 は球体をなし、 そ の半径は前記弁座面 2 1 1 a , 2 1 2 a の曲率半径と同一に設定 され、 その外周面 2 1 3 a は各弁座面 2 1 1 a , 2 1 2 a に密着 するように形成される。 該弁体 2 1 3には孔 2 1 3 bが穿設され ており、 この孔 2 1 3 b は吸気通路 2 0 7 と同径であり、 当該弁 体 2 1 3 の中心を通るが、 所定の曲率半径で彎曲し、 両端がそれ ぞれ外周面 2 1 3 aの所'定箇所に開口する円弧状をなしている： シリ ンダヘッ ド 2 0 5 は上部に一対の勾配面 2 0 5 a (第 1 7 , 1 8図に一方 0み図示） を備えた屋根形をなしており、 前記吸、 排気通路 2 0 7 , 2 0 8を設けられたヘッ ドカバ— 2 0 9が勾配 面 2 0 5 a に取付けられた状態では、 吸、 排気通路 2 0 7 , 2 0 8 の各軸線《 はこの実施例においてはシリ ンダ軸線と合致する鉛 直線 mに対して適宜の角度 （ボー ト角） Sを有している。
吸気用回耘弁 2 1 0 は第 1 7図に示すようにシリ ンダへッ ド 2 0 5内で吸気通路 2 0 7 の開口端側から、 弁座部材 2 1 2、 弁体 2 1 3、 弁座部材 2 1 1及びシ一ルスプリ ング 2 1 4の順に配設 され、 シリ ンダヘッ ド 2 0 5に螺着されるヘッ ドカバー 2 0 9 に より固定される。 この装着状態において、 弁体 2 1 3 の外周面 2 1 3 a はシ一ルスプリ ング 2 1 4のばね力により弁座部材 2 1 1 2 1 2 の各弁座面 2 1 1 a , 2 1 2 aに回転可能に摺接する。 弁 体 2 1 3の孔 2 1 3 bが吸気通路 2 0 7 と略直交したときに当該 通路 2 0 7が完全に閉塞され （第 1 7図） 、 一致したときに通路 2 0 7が完全に開口される （第 1 8図） 。
排気用回転弁 2 2 0 .も吸気用回転弁 2 1 0 と全く同様に構成さ れ、 前記シリ ンダヘッ ド 2 0 5内で排気通路 2 0 8 の燃焼室 2 0 6側開口端に配設される。
尚 この実施例の作動は第 1実施例と全ぐ同様であるのでその 説明は省略する。
而して、 この実施例では、 吸、 排気通路 2 0 7 , 2 0 8 にポー ト角度 をもたせたので、 即ち、 シリ ンダへッ ド 2 0 5上でこれ ら吸、 排気通路をシリ ンダ軸線に対し或る角度で傾斜させて配置 したので、 弁体中心に対し、 吸、 排気通路を自由に配することが でき、 各回転弁及び動弁機構等のレイァゥ トの自由度が向上し、 その結果ェンジンの高さを低く することができるのでそのコ ンバ ク トな設計が可能となる。
次に、 第 1 9図ないし第 2 4図により、 本発明の第 4実施例に ついて説明する。 この実施例では本究明による動弁装置を 4弁式のヱンジンに適 用したものが示されている。
第 1 9図ないし第 2 4図において 3 0 1 は 4弁式のエ ンジンを 示し、 該エンジン 3 0 1 のクラ ンク軸 3 0 2にはコ ンロ ッ ド 3 0
2 aを介してピス ト ン 3 0 5が連結され、 このピス ト ン 3 0 5 の 上端面とシリ ンダヘッ ド 3 0 4 (第 2 2図） の凹部 3 0 4 c との 間に断面逆 V字型の燃焼室 3 0 6が画成され、 この燃焼室 3 0 6 の上部に連通開口する吸気通路 3 0 7、 排気通路 3 0 8の前記燃 焼室 3 0 6側開口端近傍にはそれぞれ 2 つの'吸気用,回転弁 3 1 0 ,
3 1 0 ' 、 2つの排気用回転弁 3 2 0 , 3 2 0 ' が配設さ 、 こ れらの各回転弁 3 -1 0 , 3 1 0 ' 、 3 2 0 , 3 2 0 ' はク ラ ンク 軸 3 0 2により駆動される動弁機構としてのゼネバス ト ップ機構
3 3 0 に連結される。
第 2 0図に示すシリ ンダへッ ド 3 0 4 は 2つのへッ ド部分 3 0
4 a , 3 0 4 bから成り、 これらのヘッ ド部分 3 0 4 a， 3 0 4 b内において吸気通路 3 0 7、 排気通路 3 0 8 は第 1 9図及び第 2 2図に示すように直線状に形成され、 且つこれらの各直線部分 の中心線はシリ ンダ軸線から外方にそれぞれ等角度で対称に傾斜 して所定の角 "をなして拡開している。
2つの吸入用回転弁 3 1 0 , 3 1 0 ' 及び 2つの排気用回転弁 3 2 0 , 3 2 0 ' はそれぞれの球状弁体の中心がヘッ ド部分 3 0
4 a , 3 0 4 bの合わせ面上に位置するように両ヘッ ド部分間に 介装保持されている。
動弁機構としてのゼネバス ト ツプ機構 3 3 0 の部分を構成する 主軸 3 3 1 (第 2 1図） はシリ ンダヘッ ド 3 0 4に回転可能に軸 支され、 一端には被動スプロケッ ト 3 3 2が他端には駆動車 3 3 3が固着されている。 被動スプロケッ ト 3 3 2 は中間スプロケッ ト 3 4 0 と嚙合し、 該中間スプロケッ ト 3 4 0 と同軸上に且つ 体的に設けられ、 シリ ンダブロ ック 3 0 3 に回転可能に支持され た別の中間スプロケッ ト 3 4 1 (第 2 0'図〉 とク ラ ンク軸 3 0 2 -の一端に固着された駆動スプロケ ッ ト 3 3 6 との間には伝動帯、 例えばチェー ン 3 3 8が卷回される。 中間スプロケ ッ ト 3 4 1 と 駆動スプロケ ッ ト 3 3 6 とのギヤ比は 2 ： 1 に、 中間スプロケ ッ ト 3 4 0 と被動スプロケッ ト 3 3 2 とのギヤ比は 1 ： 1 に設定さ れており、 従って、 ク ラ ンク軸 3 0 2 の 2回転に対して主軸 3 3 1が 1 回転する。 回転軸 3 3 4 , 3 3 6 はそれぞれシリ ンダへッ ド 3 0 4に回転可能に軸支され、 各一端には被動車 3 3 5及び 3 3 7が固着され、 各他端には回転弁 3 1 0 , 3 1 及び 3 2 0 : 3 2 0 ' の弁体 3 1 3 , 3 1 3 ' , 3 2 3 , 3 2 3 ' がー体回転 し得るようにオルダム継手で互いに結合される。 回転軸 3 3 4 , 3 3 6 は回転弁 3 1 0 , 3 1 0 ' の弁体 3 1 3 , 3 2 3に孔 3 1 3 b , 3 2 3 b と直交する方向に連結される。
， ゼネバス ト ップ機構 3 3 0 の躯動車 3 3 3、 被動車 3 3 5 , 3 3 7 は本発明の第 2実施例のものと全く 同一の構成であるのでそ の説明は省略する。
次に、 この第 4実施例の作動について説明する。
クランク軸 3 0 2が反時計方向 Cに回転すると、 この面転は駆 動スプロケ ッ ト 3 3 6、 チェーン 3 3 8 、 中間スプロケ ッ ト 3 4 1 , 3 4 0及び被動スプロケ ト 3 3 2を介して主軸 3 3 1.に伝 達され、 これにより主軸' 3 3 1 が時計方向に回転する。
この主軸 3 3 1 の時計方向への連続的な回転は動弁機構として のゼネバス ト ップ機構 3 3 0を介して各回転軸 3 3 4 , 3 3 6か ら一組の吸気用回転弁 3 1 0 , 3 1 0 ' 及び一組の排気用回転弁 3 2 0 , 3 2 0 ' へと間歇的な回転運動として伝えられることに なる。 従って、 吸気用回転弁 3 1 0 , 3 1 0 ' 及び排気用回転弁 3 2 0 , 3 2 0 ' は互いに時期をずらしながらオルダム結合によ つてそれぞれ吸気用回転弁、 排気用回転弁同士が一体となって回 動し、 吸気通路 3 0 7 , 3 0 7 ' 及び排気通路 3 0 8 , 3 0 8 ' の開閉制御を行なう。
第 2 3図は一方の吸気用回転弁 3 1 0が全開位置をとり、 吸気 通路 3 0 7を燃焼室 3 0 6に連通させた状態を示し、 第 2 4図は その吸気用回転弁 3 1 0が全閉位置をとつた状態を示す。
而して、 この実施例では吸気通路 3 0 7 , 3 0 7 ' 、 排気通路 3 0 8 , 3 0 8 ' は第 1 9図に示すように直線状をなして外方に 所定の角度 αで互いに拡開して傾斜しているために、 これらの各 通路 3 0 7 , 3 0 7 ' , 3 0 8 , 3 0 8 ' の開口端 3 0 7 a , 3 0 7 ' a , 3 0 8 a , 3 0 8 ' a側に配設する吸気側回転弁 3 1 0 , 3 1 0 ' と排気側回転弁 3 2 0 , 3 2 0 ' との間の間隔を広 く とることが可能と り、 これに伴い、 れらの各回転弁 3 1 0 : 3 1 0 ' , 3 2 0， 3 2 0 ' の大型化を図ることが可能となると- 共に、 これらの各回転弁 3 1 0 , 3 1 0 ' , 3 2 0 , 3 2 0 ' 及 びゼネバス ト ップ機構 3 3 0等のレイ ァゥ トの自由度が増し、 組 付性の向上を図ることが可能となる。
更に、 回転弁本体の大型化が可能となるので、 これに伴い有効 ポー ト径が増大され吸、 排気効率も向上する。

Claims

- 2 1 - 請求の範囲
1 · 内燃機関 （ 1 ； 1 0 1 ； 2 0 1 ； 3 0 1 ) の燃焼室 （ 6 ； 1 0 6 ； 2 0 6 ； 3 0 6 ) に連通する吸、 排気通路 （ 7 , 8 ； 1 0
7 , 1 0 8 ； 2 0 7 , 2 0 8 ； 3 0 7 , 3 0 7 3 0 8 , 3 0
8 ' ) にそれぞれ各別に配設され、 これらの吸、 排気通路をそれ ぞれ開閉する球状の弁体 （ 1 3 , 2 3 ； 1 1 3 , 1 2 3 ； 2 1 3 , 2 2 3 ； 3 1 3 , 3 1 3 ' , 3 2 3， 3 2 3 を備えた吸気用 及び排気用回転弁 （ 1 0 , 2 0 ; 1 1 0 , 1 2 0 ； 2 1 0 , 2 2 0 ； 3 1 0 , 3 1 0 ' , 3 2 0 , 3 2 0 ' ) と、 これら吸、 排気 0 用回転弁の弁体を内燃機関 （ 1 ； 1 0 1 ； 2 0 1 ； 3 0 1 ) のピ ス ト ン （ 4 ; 1 0 4 ; 2 0 4 ； 3 0 5 ) の動きに連動して回転駆 動して前記吸、 排気用面転弁 （ 1 0 , 2 0 ； 1 1 0 , 1 2 0 ； 2 1 0 , 2 2 0 ； 3 1 0 , 3 1 0 ' , 3 2 0 , 3 2 0 ' ) の開閉制 櫛を行い、 且つそれら回転弁を開弁位置及び閉弁位置に所定時間5 保持する間歇作動機能を有する動弁機構 （ 3 0 ； 1 3 0 ； 2 3 0 ； 3 3 0 ) とからなる、 内燃機関の動弁装置。
2. 特許請求の範囲第 1項において、 前記動弁機構 （ 3 0 ； 2 3 0 ) は前記吸、 排気用回転弁 （ 1 0 , 2 0 ； 2 1 0 , 2 2 0 ) を 内燃機関 （ 1 ； 2 0 1 ) のビス ト ン （ 4 ； 2 0 4 ) の動きに連動 。 して所定角度内で往復回転させてなる、 内燃機関の動弁装置。 42 ' '
一 2 8 -
3. 特許請求の範囲第 1項において、 前記動弁機構 （ 1 3 0 ； 3
3 0 ) は前記吸、 排気用回転弁 （ 1 1 0 , 1 2 0 ； 3 1 0 , 3 1 0 ' , 3 2 0 , 3 2 0 ' ) を内燃機関 （ 1 0 1 ； 3 0 1 ) のビス ト ン （ 1 0 4 ； 3 0 5 ) の動きに連動して一方向に回転駆動させ てなる、 内燃機関の動弁装置。
4. 特許請求の範囲第 1項において、 前記吸気通路 （ 2 0 7 ； 3 0 7 , 3 0 7 ' ) 及び排気通路 （ 2 0 8 ; 3 0 8 , 3 0 8 ' ) は それぞれ軸心を有し、 それら軸心は前記ビス ト ン （ 2 0 4 ； 3 0
5 ) の'摺合するシリ ンダの軸心に対して前記燃焼室 （ 2 0 6 ； 3、 0 6 ). から離れるにつれて互いに遠ざかるように傾斜して設けら れる、 内燃機関の動弁装置。
5. 特許請求の範囲第 1項或いは第 2項において、 前記動弁機構 ( 3 0 ; 2 3 0 ) はクラ ンク軸 （ 2 ； 2 0 2 ) により面転される 吸、 排気用力ム軸 （ 3 1 , 3 2 ； 2 3 1 , 2 3 2 ) と、 該カム軸 とそれぞれ一体のカム （ 3 5 , 3 6 ; 2 3 5 , 2 3 6 ) と、 回転 可能な第 1回転軸 ( 0 , 4 1 ； 2 4 0 , 2 4 1 ) と、 それら第 1回転軸に固着されると共に前記カム （ 3 5 , 3 6 ; 2 3 5 , 2 3 6 ) の回転により対応する第 1回転軸 （ 4 0 , 4 1 ; 2 4 0 , 2 4 1 ) 回りにそれぞれ揺動し得るアーム （ 4 2 , 4 3 ； 2 4 2 : 2 4 3 ) と、 該アームにそれぞれ形成される歯車 （ 4 2 c , 4 3 c ； 2 4 2 c , 2 4 3 c ) と嚙合する歯車 （ 4 6 , 4 7 ; 2 4 6 ,
2 4 7 ) を一端に固着され、 他端には前記吸、 排気用回転弁 （ 1 0 , 2 0 ； 2 1 0 , 2 2' 0 ) の球状弁体 （ 1 3 , 2 3 ； 2 1 3 , 2 2 3 ) を固着される回転可能な第 2回転軸 （ 4 4 , 4 5 ; 2 4 4 , 2 4 5 ) とからなる、 内燃機関の動弁装置。
6 . 特許請求の範囲第 1項或いは第 3項において、 前記動弁機構 ( 1 3 0 ; 3 3 0 ) はク ラ ンク軸 ( 1 0 2 ； 3 0 2 ) により回転 される主軸 （ 1 3 1 ； 3 3 1〉 と、 該主軸に固着され、 その両端 面にピン （ 1 3 3 a , 1 3 3 b , 1 3 3 c , 1 3 3 d ) を備えた 駆動車 （ 1 3 3 ； 3 3 3 ) と、 該駆動車の前記ヒ' ンとそれぞれ係 合し得る溝 （ 1 3 5 a , 1 3 5 b , 1 3 5 c , 1 3 5 d , 1 3 7 a , 1 3 7 b , 1 3 7 c , 1 3 7 d ) を有し、 前記駆動車 （ 1 3
3 ； 3 3 3 ) の回転により、 これらのピ ン及び溝が順次係合及び 係合解除をなすことにより間歇的に回転する被動車 （ 1 3 5 , 1 5 3 7 ； 3 3 5 , 3 3 7 ) と、 これらの被動車をそれぞれ一端に固 着され、 前記吸、 排気用回転弁 （ 1 1 0 , 1 2 0 ； 3 1 0 , 3 1 0 ' , 3 2 0 , 3 2 0 ' ) の球状弁体 （ 1 1 3 , 1 2 3 ； 3 1 3 3 1 3 ' , 3 2 3 , 3 2 3 ' ) をそれぞれ他端に固着された回転 可能な回転軸 （ 1 3 4 , 1 3 6 ; 3 3 4 , 3 3 6 ) とからなる、 。 内燃機関の動弁装置。 /05842 ' '
- 3 0 -
7. 特許請求の範囲第 1項或いは第 4項において、 前記吸気通路 ( 3 0 7 , 3 0 7 ' ) 及び排気通路 （ 3 0 8 , 3 0 8 ' ) はそれ ぞれ複数設けられ、 これら複数の吸、 排気通路に対応して吸気用 回転弁 （ 3 1 0 , 3 1 0 ' ) 及び排気用回転弁 （ 3 2 0 , 3 2 0 ' ) がそれぞれ複数個配設され、 これら複数個の吸、 排気用回転 '弁はそれぞれが同期して作動されることを特徴とする、 内爍機関 の動弁装置。
8. 特許請求の範囲第 7項において、 前記複数個の吸気用回転弁 ( 3 1 0 , 3 1 ( ) の弁体 （ 3 L 3， 3 1 3 ' ) 同士及び排気0 用回転弁 （ 3 2 0 , 3 2 0， ） の弁体 （ 3 2 3 , 3 2 3 ' ) 同士 はそれぞれがオルダム継手で連結される、 内燃機関の動弁装置。
9. 特許請求の範囲第 1項において、 前記吸、 排気用回転弁 （ 1 0 , 2 0 ； 1 1 0 , 1 2 0 5 2 1 0 , 2 2 0 ； 3 1 0 , 3 1 0 ' , 3 2 0 , 3 2 0 ' ) は前記内燃機関 （ 1 ; 1 0 1 ; 2 0 1 ; 3 05 1 ) の爆発行程において全閉位置で所定時間、 停止状態に保持さ れる、 内燃機関の動弁装置。
1 0. 特許請求の範囲第 1 , 2或いは第 3項において、 前記弁体 ( 1 3 , 2 3 ； 1 1 3 , 1 2 3 ； 3 1 3 , 3 1 3 3 2 3 , 3 2 3 ' ) は孔 （ 1 3 b ; 1 1 3 b , 1 2 3 b ； 3 Γ 3 b , 3 2 3fl ) を有し、 この孔は直線状に形成される、 内燃機関の動弁装置 <
1 1 . 特許請求の範囲第 1 , 2或いは第 4項において、 前記弁体 ( 2 1 3 , 2 2 3 ) は孔 （ 2 1 3 b ) を有し、 この孔は彎曲した 形状とされる、 内燃機関の動弁装置。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4864980A (en) * 1987-11-02 1989-09-12 Brunswick Corporation Exhaust valve throttling mechanism for two-stroke engine
US5052349A (en) * 1990-07-30 1991-10-01 Terry Buelna Rotary valve for internal combustion engine
US5249553A (en) * 1991-04-30 1993-10-05 Guiod James J Rotary valve shaft indent system
IT1267387B1 (it) * 1994-02-16 1997-02-05 Fiat Ricerche Sistema di distribuzione per motori a combustione interna.
US5967108A (en) * 1996-09-11 1999-10-19 Kutlucinar; Iskender Rotary valve system
US6694932B2 (en) * 2001-09-26 2004-02-24 Allen H. Stull Valve assembly with swinging valve face moving out of the fluid path
KR100933384B1 (ko) * 2003-02-12 2009-12-22 디-제이 엔지니어링 인코포레이티드 공기 분사식 내연기관
US6976464B2 (en) * 2003-05-28 2005-12-20 Dragon America Motor Technologies, Inc. Semi-rotating valve assembly for use with an internal combustion engine
US7658169B2 (en) 2005-03-09 2010-02-09 Zajac Optimum Output Motors, Inc. Internal combustion engine and method with improved combustion chamber
US8100144B2 (en) * 2006-12-28 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Mounting arrangement for a rotary valve
US8100102B2 (en) * 2006-12-28 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Cylinder head for an internal combustion engine
US7926461B2 (en) * 2006-12-28 2011-04-19 Perkins Engines Company Limited System for controlling fluid flow
US8342204B2 (en) 2006-12-28 2013-01-01 Perkins Engines Company Limited Rotary valve for use in an internal combustion engine
US8613269B2 (en) 2010-09-11 2013-12-24 Pavel Shehter Internal combustion engine with direct air injection
NL1038649C2 (en) * 2011-03-08 2013-08-08 Rosenthal Msc Valve system and drive there for.
GB2495314A (en) * 2011-10-06 2013-04-10 Rcv Engines Ltd A rotary valve internal combustion engine
US10018112B2 (en) 2013-06-05 2018-07-10 Wise Motor Works, Ltd. Internal combustion engine with paired, parallel, offset pistons
CA3021866C (en) 2017-11-22 2019-09-10 Wise Motor Works, Ltd. Internal combustion engine with paired, parallel, offset pistons
US11578647B2 (en) 2020-03-11 2023-02-14 Arctic Cat Inc. Engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3526216A (en) * 1967-06-14 1970-09-01 Jean Fernand Emile Ghislain He Timing system for engines
US3730161A (en) * 1970-05-29 1973-05-01 Bishop H Rotary valve
JPS5692706U (ja) * 1979-12-19 1981-07-23
JPS58148372U (ja) * 1982-03-30 1983-10-05 矢倉　和致 複式流路用ボ−ル弁
JPS6026111A (ja) * 1983-07-21 1985-02-09 Showa Jidosha:Kk 内燃機関の吸排気装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1104075A (en) * 1912-10-19 1914-07-21 Juan Diego Shaw Four-stroke cycle-engine.
GB191402879A (en) * 1914-02-04 1914-11-12 John William James Improvements in Valves for Internal Combustion and other Engines.
US1639217A (en) * 1926-05-13 1927-08-16 Dufwa Frederick William Internal-combustion engine
US2411321A (en) * 1945-04-30 1946-11-19 Malcolm S Losey Quick opening rotary valve
FR1049987A (fr) * 1952-01-30 1954-01-04 Système de distribution pour moteur à explosion
US2857902A (en) * 1955-11-26 1958-10-28 John Roger Georges Van Vorst Rotary device for the distribution of fluids into and from the cylinders of driving or working reciprocating machines
US3526612A (en) * 1969-04-16 1970-09-01 Marathon Oil Co Polyanhydrides,and processes for their production
JPS6016306B2 (ja) * 1978-06-21 1985-04-24 日混工業株式会社 ア−ク溶接法
DE3216778A1 (de) * 1982-05-05 1983-11-10 Heinz 5102 Würselen Schneider Hubkolbenmotor mit walzendrehschieber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3526216A (en) * 1967-06-14 1970-09-01 Jean Fernand Emile Ghislain He Timing system for engines
US3730161A (en) * 1970-05-29 1973-05-01 Bishop H Rotary valve
JPS5692706U (ja) * 1979-12-19 1981-07-23
JPS58148372U (ja) * 1982-03-30 1983-10-05 矢倉　和致 複式流路用ボ−ル弁
JPS6026111A (ja) * 1983-07-21 1985-02-09 Showa Jidosha:Kk 内燃機関の吸排気装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0377033A4 *

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Publication number Publication date
US4776306A (en) 1988-10-11
AU5664586A (en) 1986-10-23
EP0377033A1 (en) 1990-07-11
EP0377033A4 (en) 1990-07-04

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