JPH02301607A - Rotary sleeve valve internal combustion engine - Google Patents
Rotary sleeve valve internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、内燃機関に関する。更に詳しくは、燃料の
吸気、排気のための回転式スリーブ弁機構を有する内燃
機関において、排気効率を良くするためにピストンを対
向して配置したタイプの回転式スリーブバルブ内燃機関
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to internal combustion engines. More specifically, the present invention relates to a type of rotary sleeve valve internal combustion engine having a rotary sleeve valve mechanism for intake and exhaust of fuel, in which pistons are disposed opposite each other in order to improve exhaust efficiency.
[従来技術]
ピストンが往復動するタイプの内燃機間は、燃料と空気
との混合ガスを吸気弁からシリンダ室に吸入し、シリン
ダ室で爆発燃焼後、排気弁から燃焼ガスを排出する。こ
の給排気のための弁機構は、きのこ弁機構、スリーブ弁
機構、回転弁機構の3つに大別される。きのこ弁機構は
、内燃機関に広く用いられており、通常弁装置と駆動装
置とで構成されている。弁装置には、弁の開閉を制御す
るカムと、カムの運動を伝達する伝達機構と、弁の開閉
運動に変換する開閉機構とがある。この駆動装置は、ク
ランク軸の回転と同期してカム軸を駆動する機構である
。[Prior Art] In an internal combustion engine with a reciprocating piston, a mixed gas of fuel and air is sucked into a cylinder chamber through an intake valve, and after explosive combustion occurs in the cylinder chamber, the combustion gas is discharged through an exhaust valve. Valve mechanisms for supplying and exhausting air are roughly classified into three types: mushroom valve mechanisms, sleeve valve mechanisms, and rotary valve mechanisms. Mushroom valve mechanisms are widely used in internal combustion engines and usually consist of a valve device and a drive device. A valve device includes a cam that controls the opening and closing of the valve, a transmission mechanism that transmits the movement of the cam, and an opening and closing mechanism that converts the movement of the valve into the opening and closing movement of the valve. This drive device is a mechanism that drives the camshaft in synchronization with the rotation of the crankshaft.
現在用いられているきのこ弁装置は、機関の性能特性、
燃焼室形状、サービス性、製造価格などにより商業的に
は数種類の機構が採用されている。主に汎用機関に用い
られている側弁式と、自動車用機関などに用いられてい
る頭上弁式とに大別される。また、駆動装置には、歯車
駆動、チェーン駆動、歯付ベルト駆動の各方式がある。The mushroom valve devices currently in use are based on engine performance characteristics,
Several types of mechanisms are used commercially, depending on combustion chamber shape, serviceability, manufacturing cost, etc. They are broadly divided into the side valve type, which is mainly used in general-purpose engines, and the overhead valve type, which is used in automobile engines. Further, drive devices include gear drive, chain drive, and toothed belt drive.
スリーブ弁機構は、シリンダ内面にスリーブをはめ、こ
のスリーブを上下運動または回転駆動させて吸・排気口
を開閉するものである。In the sleeve valve mechanism, a sleeve is fitted onto the inner surface of a cylinder, and the sleeve is moved up and down or rotated to open and close intake and exhaust ports.
回転弁は、吸排気通路または燃焼室の一部に回転子を設
け、この回転子を回転させて吸・排気口と連通させる機
構である。スリーブ弁の中の回転スリーブ弁は、スリー
ブを回転させて吸・排気口を開閉するものであり、例え
ば、登録実用新案公報第368237号、実公昭25−
5704号公報などに記載されている。これらスリーブ
バルブを用いたものは、弁孔面積を大きくとれるので吸
排気のための通気効率が良い、弁機構が比較的簡単であ
る、騒音が少ないなどの特長を有している:
しかし、スリーブとシリンダブロック間の気密性の保持
、回転接触面の潤滑の困難性、摩擦損失などの点から特
殊用途以外は現在は実用化されていない。A rotary valve is a mechanism in which a rotor is provided in a part of an intake/exhaust passage or a combustion chamber, and the rotor is rotated to communicate with an intake/exhaust port. A rotary sleeve valve among sleeve valves opens and closes the intake and exhaust ports by rotating the sleeve.
It is described in Publication No. 5704, etc. These valves using sleeve valves have the following advantages: they have a large valve hole area, so they have good ventilation efficiency for intake and exhaust, the valve mechanism is relatively simple, and there is little noise. Due to the difficulty of maintaining airtightness between the cylinder block and the cylinder block, the difficulty of lubricating the rotating contact surfaces, and friction loss, it is currently not put into practical use except for special purposes.
[発明が解決しようとする課題]
前記したスリーブバルブタイプの内燃機関は、過去の技
術であり開発当時のシール技術レベルでは、ガス漏れ防
止、潤滑技術が不完全で圧縮比をあまり上げられないと
いう問題があった。また、スリーブバルブ内燃機関は、
排気効率が良いことが知られている。しかし、完全に排
気ガスを排出できるものではない。[Problem to be solved by the invention] The sleeve valve type internal combustion engine described above is a past technology, and the sealing technology at the time of development was insufficient to prevent gas leakage and lubrication technology, making it impossible to increase the compression ratio very much. There was a problem. In addition, sleeve valve internal combustion engines
It is known to have good exhaust efficiency. However, it is not possible to completely exhaust exhaust gas.
この発明の目的は、排気効率を向上させた回転式スリー
ブバルブ内燃機関の構造を提供することにある。An object of the present invention is to provide a structure for a rotary sleeve valve internal combustion engine that improves exhaust efficiency.
この発明の更に他の目的は、回転式スリーブバルブのシ
ール効果を向上させた対向ピストン型回転式スリーブバ
ルブ内燃機関を提供することにある。。Still another object of the present invention is to provide an opposed piston type rotary sleeve valve internal combustion engine in which the sealing effect of the rotary sleeve valve is improved. .
[前記課題を解決するための手段] 前記課題を解決するために次のような手段を採る。[Means for solving the above problems] In order to solve the above problem, the following measures are taken.
第1の手段はシリンダブロックと、ロータリシリンダバ
ルブと、対向する二つのピストンと、クランク軸などと
からなるスリーブバルブ内燃機関において、
a、前記シリンダブロックは混合ガスおよび排気ガスを
吸入、排出するための吸入孔と排気孔とを有し、
b、前記ロータリシリンダバルブは前記シリンダブロッ
ク内で回転自在に支持され中心に円筒空間を有し、かつ
C0前記ロータリシリンダバルブには開口部を有し、か
つ
d、ロータリシリンダバルブの一端には歯車を有し、
e、前記ロータリシリンダバルブ内には前記開口部を挟
んで対向して摺動自在に挿入した前記二つのピストンと
、
f、前記一方のピストンに連結し前記連接棒に回転自在
に設けたクランク軸と、
g、前記他方のピストンは、前記一方のピストン方向に
スプリングを介在させて移動自在に対向させ、
h、前記クランク軸に設けられ前記歯車とかみ合うクラ
ンクギアとからなることを特徴とする回転式スリーブバ
ルブ内燃機関である。The first means is a sleeve valve internal combustion engine consisting of a cylinder block, a rotary cylinder valve, two opposing pistons, a crankshaft, etc.; a. The cylinder block takes in and discharges mixed gas and exhaust gas; b. The rotary cylinder valve is rotatably supported within the cylinder block and has a cylindrical space at the center, and the rotary cylinder valve has an opening; and d. a gear is provided at one end of the rotary cylinder valve; e. the two pistons are slidably inserted into the rotary cylinder valve facing each other across the opening; and f. one of the pistons. a crankshaft connected to the piston and rotatably provided on the connecting rod; g) the other piston is movably opposed to the one piston with a spring interposed therebetween; h) the crankshaft is provided on the crankshaft; A rotary sleeve valve internal combustion engine comprising a crank gear that meshes with the gear.
前記吸入孔と前記排気孔をシールするために前記開口部
の周囲を環状にシールリングを配置すると良い。A seal ring may be disposed annularly around the opening to seal the suction hole and the exhaust hole.
前記他方のピストンは前記シリンダブロックに前記ロー
タリシリンダバルブの軸線方向の移動のみ許容できるよ
うに固定しても良い。The other piston may be fixed to the cylinder block so as to allow movement only in the axial direction of the rotary cylinder valve.
前記他方のピストンは前記ロータリシリンダバルブに前
記ロータリシリンダバルブの軸線方向の移動を許容でき
るように固定しても良い。The other piston may be fixed to the rotary cylinder valve so as to allow movement of the rotary cylinder valve in an axial direction.
前記他方のピストンが前記スプリングに抗して一定間隔
以上に移動できなくすると良い。It is preferable that the other piston cannot move beyond a certain distance against the spring.
更に、前記ロータリシリンダバルブの外周にウォーター
ポンプまたはフィンを設けても良い。Furthermore, a water pump or fins may be provided on the outer periphery of the rotary cylinder valve.
[作 用]
スタータでクランク軸を回転駆動させる。ピストンが下
死点に向けて移動するとき、すなわち上部ピストンに対
して遠くなる方向に移動するとき、ロータリシリンダバ
ルブの開口部と吸入孔とが一致し、この開口部から混合
ガスを吸入する。[Operation] The starter rotates the crankshaft. When the piston moves toward the bottom dead center, that is, when it moves away from the upper piston, the opening of the rotary cylinder valve coincides with the suction hole, and the mixed gas is sucked through this opening.
このとき、クランク軸のクランクギアはロータリシリン
ダバルブの一端を駆動しているので、開口部と吸入孔が
一致するようにタイミングが調節されている。ピストン
が再び上死点に向かう、すなわち上部ピストンに接近し
て混合ガスを圧縮する。At this time, since the crank gear of the crankshaft is driving one end of the rotary cylinder valve, the timing is adjusted so that the opening and the suction hole coincide. The piston moves toward top dead center again, ie approaches the upper piston and compresses the mixed gas.
このとき、わずかに上部ピストンは、圧縮ガスのガス圧
により後退し、スプリングを圧縮する。At this time, the upper piston is slightly moved back by the gas pressure of the compressed gas, compressing the spring.
ピストンが上死点到達直前に、点火プラグが圧縮した混
合ガスに点火し、ピストンが上死点に到達後燃焼・膨張
させる。ピストンは、燃焼ガスに押されて移動し、クラ
ンク軸を駆動する。同時に上部ピストンは、爆発力によ
り一旦後退するが、元の位置に戻る。再びピストンが上
昇し、開口部と排気孔とが連通して排ガスを排気孔から
エンジン外部へ排気する。ピストンと上部ピストンの隙
間はほとんどないので大部分の排ガスは排出される。以
後この動作を繰り返す。Immediately before the piston reaches top dead center, the ignition plug ignites the compressed gas mixture, causing it to combust and expand after the piston reaches top dead center. The piston is pushed by the combustion gas and moves, driving the crankshaft. At the same time, the upper piston moves back due to the explosive force, but then returns to its original position. The piston rises again, the opening communicates with the exhaust hole, and exhaust gas is exhausted from the exhaust hole to the outside of the engine. Since there is almost no gap between the piston and the upper piston, most of the exhaust gas is exhausted. Repeat this operation thereafter.
[第1実施例] 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。[First example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に示すものは、回転式シリンダバルブを設けた実
施例である。シリンダブロック1は、内部が空洞の円筒
状のケースであり、通常のエンジン材料である鋳物材料
で作られている。シリンダブロック1の下端には、クラ
ンクケース2が設けである。クランクケース2は、゛ク
ランク軸20を内蔵するものである。シリンダブロック
1の内部には、円筒状のロータリシリンダバルブ3が回
転自在に挿入しである。What is shown in FIG. 1 is an embodiment in which a rotary cylinder valve is provided. The cylinder block 1 is a cylindrical case with a hollow interior, and is made of a casting material that is a common engine material. A crankcase 2 is provided at the lower end of the cylinder block 1. The crankcase 2 has a built-in crankshaft 20. A cylindrical rotary cylinder valve 3 is rotatably inserted into the cylinder block 1.
ロータリシリンダバルブ3の一端には、ベベルギア4が
一体に連結されている。ベベルギア4は、ロータリシリ
ンダバルブ3と別体で作り歯切り加工後、組立てて作る
方法でも良い、ロータリシリンダバルブ3の中央部には
、内部からみればだ円で出口は円形の形状の開口部5が
設けである(第2図)、ロータリシリンダバルブ3の外
周には、複数の羽根6が半径方向に一体に設けである0
羽根6は、冷却水を循環させるためのポンプの羽根に相
当し、ロータリシリンダバルブ3の回転軸線に対してリ
ード角を有している。A bevel gear 4 is integrally connected to one end of the rotary cylinder valve 3. The bevel gear 4 may be made separately from the rotary cylinder valve 3 and then assembled after gear cutting.The rotary cylinder valve 3 has an opening in the center that is oval when viewed from the inside and has a circular outlet. A plurality of blades 6 are integrally provided in the radial direction on the outer periphery of the rotary cylinder valve 3 (Fig. 2).
The vanes 6 correspond to the vanes of a pump for circulating cooling water, and have a lead angle with respect to the rotational axis of the rotary cylinder valve 3.
シリンダブロック1には、吸入孔10、排気孔が設けで
ある。吸入孔10、排気孔の開口位置は、エンジンの吸
入、圧縮、膨張、排気のサイクルに合致するように、開
口部5の動きと同期するように設けである。ロータリシ
リンダバルブ3とシリンダブロック1との間は、空洞に
なっていて、この空洞部はロータリシリンダバルブ3を
冷却する冷却室8である。この冷却室8には、冷却水を
入れてロータリシリンダバルブ3の外周を冷却する。The cylinder block 1 is provided with an intake hole 10 and an exhaust hole. The opening positions of the suction hole 10 and the exhaust hole are arranged in synchronization with the movement of the opening 5 to match the suction, compression, expansion, and exhaust cycles of the engine. A cavity is formed between the rotary cylinder valve 3 and the cylinder block 1, and this cavity is a cooling chamber 8 for cooling the rotary cylinder valve 3. This cooling chamber 8 is filled with cooling water to cool the outer periphery of the rotary cylinder valve 3.
更に、ロータリシリンダバルブ3の両端は、ベアリング
って回転自在に支持されている。ベアリングっけ、耐熱
、耐腐食性のある材質を選び、スラスト方向の荷重に耐
えうるベアリングを用いる。クランク軸20には、中央
にビン21を挟んで両端に腕部22.22と、この腕部
22には、更にビン21と偏心してジャーナル部23を
有している。ジャーナル部23は、クランクケース2内
にベアリング24によって支持されている。Further, both ends of the rotary cylinder valve 3 are rotatably supported by bearings. For the bearing, choose a material that is heat resistant and corrosion resistant, and use a bearing that can withstand loads in the thrust direction. The crankshaft 20 has arm portions 22.22 at both ends with a bottle 21 in the center thereof, and the arm portion 22 further has a journal portion 23 eccentric to the bottle 21. The journal portion 23 is supported within the crankcase 2 by a bearing 24.
クランク軸20の一端には、クランクギア26が一体ま
たは別体に設けである。クランクギア26は、ベベルギ
アでありロータリシリンダ3の一端のベベルギア4にか
み合っているのでロータリシリンダバルブ3を駆動する
。クランクギア26と、ベベルギア4の歯数比は、1:
2である。クランクギア26が2回転に対し、ベベルギ
ア4が1回転である。A crank gear 26 is provided at one end of the crankshaft 20, either integrally or separately. The crank gear 26 is a bevel gear and is engaged with the bevel gear 4 at one end of the rotary cylinder 3, so that it drives the rotary cylinder valve 3. The ratio of the number of teeth between the crank gear 26 and the bevel gear 4 is 1:
It is 2. The crank gear 26 rotates twice, while the bevel gear 4 rotates once.
クランク軸20のビン21には、連接棒30の一端が回
転自在に設けである。連接棒30の他端には、ピストン
ピン31が挿入されており、ピストンピン31の両端は
ピストン32に固定しである。ピストン32は、従来か
ら公知の4サイクルエンジンに使用されている構造であ
り、その詳細な説明は省略する。ピストン32の外周の
溝は、圧力リング33.33、オイルリング34がそれ
ぞれはめ込んである。One end of a connecting rod 30 is rotatably provided in the bin 21 of the crankshaft 20. A piston pin 31 is inserted into the other end of the connecting rod 30, and both ends of the piston pin 31 are fixed to a piston 32. The piston 32 has a structure that has been used in conventionally known four-stroke engines, and a detailed description thereof will be omitted. A pressure ring 33, 33 and an oil ring 34 are fitted into the grooves on the outer periphery of the piston 32, respectively.
第2図(a)、(b)、(C)、(d)に示す図は、ロ
ータリシリンダバルブ4の開口部5のシールリング40
の構造、形状を示す。第2図(a)は、ロータリシリン
ダバルブ4の開口部5を軸線に垂直な方向に切断した断
面図である。第2図(b)は、第2図(a)の矢印すの
方向、すなわち内孔からみた図である。第2図(C)は
、第2図(a>の矢印C1すなわち外側からみた図であ
る。第2図(d)は、第2図(C)のd−d断面図であ
る。The diagrams shown in FIGS. 2(a), (b), (C), and (d) show the seal ring 40 of the opening 5 of the rotary cylinder valve 4.
Shows the structure and shape of. FIG. 2(a) is a sectional view of the opening 5 of the rotary cylinder valve 4 taken in a direction perpendicular to the axis. FIG. 2(b) is a view seen from the direction of the arrow in FIG. 2(a), that is, from the inner hole. FIG. 2(C) is a view seen from the arrow C1 in FIG. 2(a), that is, from the outside. FIG. 2(d) is a sectional view taken along line dd in FIG. 2(C).
開口部5は、図で理解されるようにロータリシリンダバ
ルブ3の内孔部は長だ円形状をしていて、出口は円形の
形をしている。内孔部を円形にすると、ピストン32の
移動方向の開口部5が大きくなり、結果として圧縮比が
低下する。すなわち、ピストン32のピストンリング3
3は、開口部5を越えて圧縮すると、ガス漏れが生じる
ためである。As can be understood from the figure, the opening 5 has an elongated inner hole of the rotary cylinder valve 3, and a circular outlet. If the inner hole is made circular, the opening 5 in the direction of movement of the piston 32 becomes larger, resulting in a lower compression ratio. That is, the piston ring 3 of the piston 32
3 is because gas leakage occurs when compressed beyond the opening 5.
ロータリシリンダバルブ3の外周面19でかつ開口部5
の円周位置には、シールリング40が配置しである。シ
ールリング40は、円環状の形であり、かつロータリシ
リンダバルブ4の外周面19に沿うように円筒曲面を有
している。外周面19の開口部5の円周には、リング溝
41が形成しである。リング溝41には、シールリング
40が挿入しである。リング溝41は、オイル供給路4
2と連通している。At the outer peripheral surface 19 of the rotary cylinder valve 3 and at the opening 5
A seal ring 40 is disposed at a circumferential position. The seal ring 40 has an annular shape and a cylindrical curved surface along the outer circumferential surface 19 of the rotary cylinder valve 4 . A ring groove 41 is formed around the circumference of the opening 5 on the outer peripheral surface 19. A seal ring 40 is inserted into the ring groove 41. The ring groove 41 is the oil supply path 4
It communicates with 2.
一方、オイルリング溝42は、オイル排出路43と連通
している。オイル供給路42、オイル排出路43は、ロ
ータリシリンダバルブ4の軸線方向に穴が設けてあり、
クランクケース2内に通じている。クランクケース2内
には、エンジンオイルが満たされており、クランク軸2
0が常にかく伴している。エンジンオイルは、ロータリ
シリンダバルブ4が回転することによりオイル取入口4
4からオイルが供給され、リング溝41を満たした余剰
のオイルは、オイル排出路43を通してクランクケース
2に戻される。なお、オイル取入口44は、オイルを取
り入れやすくするためロータリシリンダバルブ3の接続
方向を向いている(第3図)。On the other hand, the oil ring groove 42 communicates with an oil discharge path 43. The oil supply path 42 and the oil discharge path 43 are provided with holes in the axial direction of the rotary cylinder valve 4.
It communicates with the inside of crankcase 2. The crankcase 2 is filled with engine oil, and the crankshaft 2
0 is always accompanied in this way. Engine oil is supplied to the oil intake port 4 by rotating the rotary cylinder valve 4.
Oil is supplied from 4, and excess oil filling the ring groove 41 is returned to the crankcase 2 through an oil discharge path 43. Note that the oil intake port 44 is oriented in the direction in which the rotary cylinder valve 3 is connected to facilitate the intake of oil (FIG. 3).
一方、シールリング40は、断面がぼぼ矩形をしたもの
であり、外周の所定間隔ごとにオイル貫通孔45を有し
ている。オイル貫通孔45は、リング溝41の底面から
オイルをシールリング40の外表面に浸み出すようにし
たものである。表面に浸み出てオイルは、シールリング
4oの表面に設けたオイル溝を満たす。シールリング4
oの底面には、同様にオイル溝が設けてあり、オイル貫
通孔45間をオイルが流れるように構成されている。On the other hand, the seal ring 40 has a roughly rectangular cross section and has oil through holes 45 at predetermined intervals on the outer periphery. The oil through hole 45 is configured to allow oil to seep out from the bottom surface of the ring groove 41 to the outer surface of the seal ring 40. The oil that seeps out to the surface fills the oil groove provided on the surface of the seal ring 4o. Seal ring 4
Similarly, an oil groove is provided on the bottom surface of o, and the oil is configured to flow between the oil through holes 45.
また、リング溝41の底面とシールリング40の底面と
の間には、波状に変形した板バネ46が挿入してあり、
常にシールリング4oを外側に押し出している。シール
リング4oは、ロータリシリンダバルブ4の内周壁面に
押されて気密を保持する。Further, a wave-shaped leaf spring 46 is inserted between the bottom surface of the ring groove 41 and the bottom surface of the seal ring 40.
The seal ring 4o is always pushed outward. The seal ring 4o is pressed against the inner peripheral wall surface of the rotary cylinder valve 4 to maintain airtightness.
ロータリシリンダバルブ4の上部には、上部ピストン5
0が挿入されている。上部ピストン5゜は、円筒状の形
をしたものであり、一端に閉じて他端は開放している。At the top of the rotary cylinder valve 4 is an upper piston 5.
0 is inserted. The upper piston 5° is cylindrical in shape, closed at one end and open at the other end.
上部ピストン50の外周には、ピストンリング51.5
1、オイルリング52が挿入しである。ピストンリング
51.51は、ロータリシリンダバルブ3と上部ピスト
ン50との間の気密を保持するためのものである。A piston ring 51.5 is attached to the outer periphery of the upper piston 50.
1. The oil ring 52 is inserted. The piston rings 51.51 are for maintaining airtightness between the rotary cylinder valve 3 and the upper piston 50.
上部ピストン50の端面53の中央部には、プラグネジ
穴54が形成しである。プラグネジ穴54には、点火プ
ラグ70が取り付けである。上部ピストン50の中心部
には、点火プラグ70を収納するためのプラグ収納穴5
5が一体に形成しである。上部ピストン50の上端は、
フランジ56が形成しである。フランジ56には、等角
度位置に複数の円形の案内孔57が明けである。案内孔
57には、案内ビン58が摺動自在に挿入しである。上
部ピストン50は、案内ビン58内を摺動自在に案内さ
れながら移動できる。A plug screw hole 54 is formed in the center of the end surface 53 of the upper piston 50. A spark plug 70 is attached to the plug screw hole 54. A plug storage hole 5 for storing a spark plug 70 is provided in the center of the upper piston 50.
5 is integrally formed. The upper end of the upper piston 50 is
A flange 56 is formed. The flange 56 has a plurality of circular guide holes 57 at equal angular positions. A guide pin 58 is slidably inserted into the guide hole 57 . The upper piston 50 can move while being slidably guided within the guide bin 58.
案内ビン58の一端は、円板プレート59内に固定して
あり、他端は円板プレート60に固定しである6円板プ
レート59と円板プレート60との間には、ワッシャ6
1が介在させである。このワッシャ61は、円板プレー
ト59と円板プレート60の間の間隔を調節するための
ものである。One end of the guide pin 58 is fixed within the disc plate 59, and the other end is fixed to the disc plate 60. Between the disc plate 59 and the disc plate 60, there is a washer 6.
1 is intervening. This washer 61 is for adjusting the distance between the disc plate 59 and the disc plate 60.
ボルト62は、円板プレート60、ワッシャ61を共に
締結する0円板プレート59は、シリンダブロック1に
ボルト63により固定されている。The bolts 62 fasten together the disc plate 60 and the washer 61. The disc plate 59 is fixed to the cylinder block 1 by bolts 63.
円板プレート60の中心部には、ワッシャ64を介して
スプリング受65がボルトにより固定しである。スプリ
ング受65と上部ピストン50の内端面67との間には
、コイルスプリング66が介在させである。したがって
、上部ピストン50は、コイルスプリング66の圧縮力
でピストン32側に常時押されている。ワッシャ64は
、コイルスプリング66の強さを調節するものである。A spring receiver 65 is fixed to the center of the disc plate 60 with a bolt through a washer 64. A coil spring 66 is interposed between the spring receiver 65 and the inner end surface 67 of the upper piston 50. Therefore, the upper piston 50 is constantly pushed toward the piston 32 by the compression force of the coil spring 66. The washer 64 is used to adjust the strength of the coil spring 66.
第4図に示すものは、シリンダブロック1に設けた吸入
孔10の形状を示す展開図である。排気孔15、吸入孔
10以下の高さく図示上)は、開口部5の直径とほぼ同
一の大きさである。排気孔15、吸入孔10の円周方向
の両側には、吸入孔lOと直径が同じ半円形の半円突部
11が突き出た形状を有している。半円突部11と半円
突部11との問は、橋部12で連結されている。この橋
部12は、シールリング40の脱落を防止するものひで
ある。最初に円形の開口部5の環状で半円周にわたって
吸入孔10と連通ずるので吸入効率が良い、排気孔(図
示せず)は同様の形状をしており、説明は省略する。What is shown in FIG. 4 is a developed view showing the shape of the suction hole 10 provided in the cylinder block 1. As shown in FIG. The height of the exhaust hole 15 and the suction hole 10 (as shown in the figure) is approximately the same size as the diameter of the opening 5. On both circumferential sides of the exhaust hole 15 and the suction hole 10, semicircular protrusions 11 having the same diameter as the suction hole 10 protrude. The two semicircular protrusions 11 are connected by a bridge part 12 . This bridge portion 12 is a piece that prevents the seal ring 40 from falling off. First, the exhaust hole (not shown), which has a similar shape and communicates with the suction hole 10 over a semicircumference of the circular opening 5 and has good suction efficiency, has a similar shape and will not be described again.
作−一動一
以上の構造を有しているエンジンは、次のように作動す
る。スタータ(図示せず)でどちらのクランク軸20を
回転駆動させる。ピストン32が下死点に向けて移動す
ると、開口部5と吸入孔10とが一致し、この開口部5
から混合ガスを吸気する。混合ガスAは、公知の気化器
(図示せず)から供給させる。この吸気サイクルの吸気
量は、開口部5と吸入孔10との重なりの中間で最大量
となり、重なりが終わりに近づくにつれて減少し、重な
りが終わったときに吸気も終わる(第4図)。An engine having one or more structures operates as follows. Either crankshaft 20 is rotationally driven by a starter (not shown). When the piston 32 moves toward the bottom dead center, the opening 5 and the suction hole 10 coincide, and this opening 5
Inhale mixed gas from. Mixed gas A is supplied from a known vaporizer (not shown). The amount of intake air in this intake cycle reaches its maximum amount in the middle of the overlap between the opening 5 and the suction hole 10, decreases as the overlap approaches the end, and when the overlap ends, the intake also ends (FIG. 4).
このとき、クランク軸20のクランクギア26は、ロー
タリシリンダバルブ3を駆動しているので、開口部5と
吸入孔10が一致するようにタイミングが調節されてい
る。ピストン32は再び上死点に向かう、すなわち混合
ガスAを圧縮する。At this time, since the crank gear 26 of the crankshaft 20 is driving the rotary cylinder valve 3, the timing is adjusted so that the opening 5 and the suction hole 10 coincide. The piston 32 moves toward the top dead center again, that is, compresses the mixed gas A.
この圧縮により上部ピストン50も若干移動する。すな
わち、コイルスプリング66が圧縮される。This compression also causes the upper piston 50 to move slightly. That is, the coil spring 66 is compressed.
フランジ56は、ビン58に案内されて円板プレー1−
60のストッパ面67に突き当なるまで距離!たけ移動
する。この移動距離は、コイルスプリング66のバネ強
さと圧縮圧力とバランスした位置で決まる。したがって
、上部ピストン50のフランジ56は、距離!たけ移動
するとは限らず、最大移動して距N!たけである。コイ
ルスプリング66のバネ圧は、エンジンの効率から決定
される圧縮比により決定する。ピストン32が上死点到
達直前に、開口部5が点火プラグ70の位置に位置し、
圧縮した混合ガスに点火し、ピストン32が上死点に到
達後燃焼・膨張させる。The flange 56 is guided by the bin 58 and the disc play 1-
Distance until it hits the stopper surface 67 of 60! move a lot. This moving distance is determined by a position that is balanced with the spring strength and compression pressure of the coil spring 66. Therefore, the flange 56 of the upper piston 50 has a distance of ! It doesn't necessarily have to move the height, it moves the maximum distance N! It's bamboo. The spring pressure of the coil spring 66 is determined by the compression ratio determined from the efficiency of the engine. Immediately before the piston 32 reaches top dead center, the opening 5 is located at the position of the spark plug 70,
The compressed mixed gas is ignited, and after the piston 32 reaches the top dead center, it is combusted and expanded.
ピストン32は、燃焼ガスに押されて移動し、連接棒3
0、ビン21を介してクランク軸20を駆動する。この
とき、同時に一旦上部ピストン50は、爆発燃焼したガ
スに押されてコイルスプリング66を圧縮しているが上
部ピストン50は、圧縮前の位置に戻る。爆発燃焼した
ガスは、急激にピストン32を押すことなく、平均化し
た力をピストン32に与える。再びピストン32が上昇
し、開口部5と排気孔15とが連通して排ガスを排気孔
15からエンジン外部へ排気する。この排気工程中の上
部ピストン50とピストン32との間の隙間はきわめて
小さいので、排ガスはほとんど完全に排出される。以後
この動作を繰り返す。The piston 32 is pushed by the combustion gas and moves, and the connecting rod 3
0. Drive the crankshaft 20 via the bin 21. At this time, at the same time, the upper piston 50 is once compressed by the exploded and combusted gas and compresses the coil spring 66, but the upper piston 50 returns to the position before compression. The exploded and combusted gas applies an averaged force to the piston 32 without pushing the piston 32 suddenly. The piston 32 rises again, the opening 5 and the exhaust hole 15 communicate with each other, and exhaust gas is exhausted from the exhaust hole 15 to the outside of the engine. Since the gap between the upper piston 50 and the piston 32 during this evacuation process is extremely small, the exhaust gas is almost completely exhausted. Repeat this operation thereafter.
[第2実施例]
第5図に示す図は、第2実施例を示す断面図である。前
記実施例では、上部ピストン50は固定されており、ロ
ータリシリンダバルブ3とは相対回転している。この第
2実施例は、ロータリシリンダバルブ3と上部ピストン
50とを一体にして回転させたものである。シリンダブ
ロック1の上部には、プレート80がボルト81により
固定しである。プレート80の中央には、取付穴83が
形成しである。取付穴83には、外周にねじ中心は中空
のねじ筒84が挿入しである。このねじ筒84には、ロ
ックナツト85.85がねじ込んであり、プレート80
にねじ筒84を固定してt)る。ねじ筒84の下端には
、フランジ86が一体に形成しである。[Second Embodiment] The diagram shown in FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment. In the embodiment described above, the upper piston 50 is fixed and rotates relative to the rotary cylinder valve 3. In this second embodiment, the rotary cylinder valve 3 and the upper piston 50 are rotated as one unit. A plate 80 is fixed to the upper part of the cylinder block 1 with bolts 81. A mounting hole 83 is formed in the center of the plate 80. A threaded cylinder 84 having a hollow center and threaded on its outer periphery is inserted into the mounting hole 83 . A lock nut 85.85 is screwed into this threaded cylinder 84, and the plate 80
Fix the threaded cylinder 84 to t). A flange 86 is integrally formed at the lower end of the threaded cylinder 84.
上部ピストン50とフランジ86との間には、コイルス
プリング87、スラストベアリング88が介在しである
。したがって、ロータリシリンダバルブ3と上部ピスト
ン50は、一体になって回転する。ねじ筒84、コイル
スプリング87は、フレート80に固定されており回転
はしない。点火プラグ70は、従来と同様のものである
が、上部ピストン50と共に回転するものである。この
ため、点火プラグと点火コイルとの電線の連結継手89
が設けである。この実施例は、上部ピストン50とロー
タリシリンダバルブ3との間が相対回転しないので上部
ピストン50とロータリシリンダバルブ3との間の気密
が保持しやすい。A coil spring 87 and a thrust bearing 88 are interposed between the upper piston 50 and the flange 86. Therefore, the rotary cylinder valve 3 and the upper piston 50 rotate together. The screw tube 84 and the coil spring 87 are fixed to the plate 80 and do not rotate. The spark plug 70 is similar to the conventional one, but rotates together with the upper piston 50. For this reason, the connection joint 89 of the electric wire between the spark plug and the ignition coil
is the provision. In this embodiment, since there is no relative rotation between the upper piston 50 and the rotary cylinder valve 3, it is easy to maintain airtightness between the upper piston 50 and the rotary cylinder valve 3.
[他の実施例]
前記した実施例の点火プラグ70は、上部ピストン50
に固定するものであった。点火プラグ70は、必ずしも
上部ピストン50に固定しなくても良い。第6図に示す
断面図は、シリンダプロ・7り1の側面に設けた例であ
る。圧縮行程サイクル中に、ロータリシリンダバルブ3
の開口部5が点火プラグ70が位置するように点火プラ
グ70をシリンダブロック71に設けたものである。エ
ンジンのヘッド構造が簡素化する効果がある。[Other Examples] The spark plug 70 of the above-mentioned example has an upper piston 50.
It was to be fixed at The spark plug 70 does not necessarily have to be fixed to the upper piston 50. The sectional view shown in FIG. 6 is an example in which the cylinder pro-7 is provided on the side surface. During the compression stroke cycle, rotary cylinder valve 3
The spark plug 70 is provided in the cylinder block 71 so that the spark plug 70 is located in the opening 5 of the cylinder block 71. This has the effect of simplifying the engine head structure.
第7図(a)、(b)に示すものは、ロータリシリンダ
バルブ3の他の実施例を示すものである。前記実施例の
ロータリシリンダバルブ3のシールリング40は、一本
であった。この実施例は、シールリング40を設けた例
である。シールリング40を二重に設けたので、シール
性能が良い。また、この実施例のオイル供給路42は、
ロータリシリンダバルブ3の中心軸線に対してθ1傾い
て明けられている。7(a) and 7(b) show other embodiments of the rotary cylinder valve 3. In FIG. The rotary cylinder valve 3 of the above embodiment had one seal ring 40. This embodiment is an example in which a seal ring 40 is provided. Since the seal ring 40 is provided in duplicate, the sealing performance is good. Moreover, the oil supply path 42 of this embodiment is
The opening is inclined by θ1 with respect to the central axis of the rotary cylinder valve 3.
オイル取入口44から入ったオイルは、ロータリシリン
ダバルブ3の回転による遠心力により上部に上昇し、シ
ールリング40にオイルを供給した後、オイル排出路4
3から排出される。オイル排出路43もロータリシリン
ダバルブ3の軸線に前記角度θlとは逆方向の角度θ2
だけ傾いている。したがって、遠心力により分力が傾き
排出がスムースになる。なお、この説明では、シールリ
ング40へのオイルの供給のみを説明したが、上部ピス
トン50のオイルリング52など他の必要な部分にも同
様にオイルを供給する。The oil entering from the oil intake port 44 rises to the top due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotary cylinder valve 3, and after supplying oil to the seal ring 40, the oil enters the oil discharge path 4.
It is discharged from 3. The oil discharge path 43 also forms an angle θ2 opposite to the angle θl with respect to the axis of the rotary cylinder valve 3.
It's only tilted. Therefore, the centrifugal force causes the component force to tilt and discharge becomes smooth. In addition, in this explanation, only the supply of oil to the seal ring 40 has been explained, but oil is similarly supplied to other necessary parts such as the oil ring 52 of the upper piston 50.
前記した実施例のクランクギア26とロータリシリンダ
バルブ3のベベルギア4の歯数比は、1:2である。す
なわち、クランクギア26が2回転に対し、ベベルギア
4が1回転である。4サイクルエンジンであるから、4
サイクル毎にロータリシリンダバルブ3が1回転するこ
とになる。しかし、吸入孔10、排気孔、点火プラグ7
0を1個でなく180度反対側にもう1個設けると、4
:1の割合でロータリシリンダバルブ3を回転させても
、4サイクルエンジンは成立する。The ratio of the number of teeth between the crank gear 26 and the bevel gear 4 of the rotary cylinder valve 3 in the embodiment described above is 1:2. That is, the crank gear 26 rotates twice, while the bevel gear 4 rotates once. Since it is a 4-stroke engine, 4
The rotary cylinder valve 3 rotates once in each cycle. However, the intake hole 10, the exhaust hole, and the spark plug 7
If we place one 0 instead of one on the opposite side 180 degrees, we get 4.
Even if the rotary cylinder valve 3 is rotated at a ratio of 1:1, a 4-cycle engine is still possible.
これは、ロータリシリンダバルブ3と、ベベルギア4の
歯車の端数比を変えて実現しても良いし、もう一段歯車
を介在させて減速させても良い、ガスシールが難しいロ
ータリシリンダバルブ3の回転数を減少させるので、前
記実施例に比べてガスの漏出を少なくできる。また、回
転摩擦損失も前記実施例のものより少なくできる。なお
、これらの技術は、特許第135563号(昭和15年
)、実公昭25−5704号公報など公知の技術である
。This can be achieved by changing the fraction ratio of the gears of the rotary cylinder valve 3 and the bevel gear 4, or by interposing another gear to reduce the speed.The rotation speed of the rotary cylinder valve 3, which is difficult to seal with gas, can be achieved Therefore, gas leakage can be reduced compared to the previous embodiment. Further, the rotational friction loss can also be reduced compared to that of the previous embodiment. Note that these techniques are publicly known techniques such as Japanese Patent No. 135563 (1945) and Japanese Utility Model Publication No. 5704/1983.
前記実施例のロータリシリンダバルブ3の開口部5のシ
ールリング40は、ロータリシリンダバルブ3自身に設
けた。前記説明がら理解できるように、シールリング4
0は、ロータリシリンダブロック3とシリンダブロック
1間のガスの漏出を防ぐためのものである。この機能を
達成するものであれば、シールリング4oは、シリンダ
ブロック1またはロータリシリンダバルブ3内のどちら
に設けても良い、また、シールリングの形状、本数は、
前記実施例に限定されるものではなく、内燃機関に使用
されている公知のいがなるものでも良い。The seal ring 40 of the opening 5 of the rotary cylinder valve 3 of the above embodiment was provided on the rotary cylinder valve 3 itself. As can be understood from the above explanation, the seal ring 4
0 is for preventing gas leakage between the rotary cylinder block 3 and the cylinder block 1. As long as this function is achieved, the seal ring 4o may be provided in either the cylinder block 1 or the rotary cylinder valve 3, and the shape and number of the seal rings are as follows:
The material is not limited to the embodiments described above, and any known material used in internal combustion engines may be used.
[発明の効果]
以上詳記したように、この発明は、対向してこのピスト
ンを設けたので、排気サイクルでの排気効率が良い。[Effects of the Invention] As detailed above, in the present invention, since the pistons are provided facing each other, the exhaust efficiency in the exhaust cycle is good.
第1図は対向ピストン型回転式スリーブバルブ内燃機関
の実施例を示す断面図、第2図(a>、(b)、(C)
、(d)は開口部のガスシール機構の配置を示す図、第
3図はロータリシリンダバルブのオイル取入口の断面図
、第4′図は排気孔、吸入孔の形状を示す展開図、第5
図は第2実施例を示す断面図、第6図は点火プラグを側
面に設けた他の実施例を示す断面図、第7図(a)、(
b)はロータリシリンダバルブの他の実施例を示す図で
ある。Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of an opposed piston type rotary sleeve valve internal combustion engine, Fig. 2 (a>, (b), (C))
, (d) is a diagram showing the arrangement of the gas seal mechanism at the opening, Figure 3 is a sectional view of the oil intake port of the rotary cylinder valve, Figure 4' is an exploded view showing the shapes of the exhaust hole and suction hole, 5
The figure is a sectional view showing the second embodiment, FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment in which the spark plug is provided on the side, and FIGS.
b) is a diagram showing another embodiment of the rotary cylinder valve.
Claims (1)
対向する二つのピストンと、クランク軸などとからなる
スリーブバルブ内燃機関において、 a、前記シリンダブロックは混合ガスおよび排気ガスを
吸入、排出するための吸入孔と排気孔とを有し、 b、前記ロータリシリンダバルブは前記シリンダブロッ
ク内で回転自在に支持され中心に円筒空間を有し、かつ c、前記ロータリシリンダバルブには開口部を有し、か
つ d、ロータリシリンダバルブの一端には歯車を有し、 e、前記ロータリシリンダバルブ内には前記開口部を挟
んで対向して摺動自在に挿入した前記二つのピストンと
、 f、前記一方のピストンに連結し前記連接棒に回転自在
に設けたクランク軸と、 g、前記他方のピストンは、前記一方のピストン方向に
スプリングを介在させて移動自在に対向させ、 h、前記クランク軸に設けられ前記歯車とかみ合うクラ
ンクギアとからなることを特徴とする回転式スリーブバ
ルブ内燃機関。 2、請求項1において、前記吸入孔と前記排気孔をシー
ルするために前記開口部の周囲を環状にシールリングを
配置したことを特徴とする回転式スリーブバルブ内燃機
関。 3、請求項1または2において、前記他方のピストンは
前記シリンダブロックに前記ロータリシリンダバルブの
軸線方向の移動のみ許容できるように固定したことを特
徴とする回転式スリーブバルブ内燃機関。 4、請求項1または2において、前記他方のピストンは
前記ロータリシリンダバルブに前記ロータリシリンダバ
ルブの軸線方向の移動を許容できるように固定したこと
を特徴とする回転式スリーブバルブ内燃機関。 5、請求項1、2、3、4から選択される1項において
、前記他方のピストンが前記スプリングに抗して一定間
隔以上に移動できないことを特徴とする回転式スリーブ
バルブ内燃機関。 6、請求項1、2、3、4、5から選択される1項にお
いて、前記ロータリシリンダバルブの外周にウォーター
ポンプまたはフィンを設けたことを特徴とする回転式ス
リーブバルブ内燃機関。[Claims] 1. A cylinder block, a rotary cylinder valve,
In a sleeve valve internal combustion engine consisting of two opposing pistons and a crankshaft, the cylinder block has an intake hole and an exhaust hole for sucking in and discharging mixed gas and exhaust gas, and b. The rotary cylinder valve is rotatably supported within the cylinder block and has a cylindrical space at the center, and c) the rotary cylinder valve has an opening, and d has a gear at one end of the rotary cylinder valve. e. The two pistons are slidably inserted into the rotary cylinder valve facing each other across the opening, and f. The piston is connected to the one piston and rotatably provided on the connecting rod. a crankshaft; g) the other piston is movably opposed to the one piston with a spring interposed therebetween; and h) a crank gear provided on the crankshaft and meshing with the gear. Rotary sleeve valve internal combustion engine. 2. The rotary sleeve valve internal combustion engine according to claim 1, further comprising a seal ring disposed annularly around the opening to seal the intake hole and the exhaust hole. 3. The rotary sleeve valve internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the other piston is fixed to the cylinder block so as to allow movement only in the axial direction of the rotary cylinder valve. 4. The rotary sleeve valve internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the other piston is fixed to the rotary cylinder valve so as to allow movement of the rotary cylinder valve in an axial direction. 5. The rotary sleeve valve internal combustion engine according to claim 1, wherein the other piston cannot move beyond a certain distance against the spring. 6. The rotary sleeve valve internal combustion engine according to one of claims 1, 2, 3, 4, and 5, characterized in that a water pump or fins are provided on the outer periphery of the rotary cylinder valve.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1121485A JPH02301607A (en) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | Rotary sleeve valve internal combustion engine |
PCT/JP1989/001211 WO1990011432A1 (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve valve-carrying internal combustion engine |
KR1019910701139A KR0144452B1 (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve valve carrying internal combustion engine |
DE68914852T DE68914852T2 (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH TUBULAR ROTARY. |
EP89913180A EP0464201B1 (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve valve-carrying internal combustion engine |
US07/761,750 US5191863A (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve-valve internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1121485A JPH02301607A (en) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | Rotary sleeve valve internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02301607A true JPH02301607A (en) | 1990-12-13 |
Family
ID=14812328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1121485A Pending JPH02301607A (en) | 1989-03-24 | 1989-05-17 | Rotary sleeve valve internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02301607A (en) |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1121485A patent/JPH02301607A/en active Pending
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