JPH0230912A - ４サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロータリ型の吸気弁を用いる４サイクルエン
ジンに関する。

（従来の技術） この種のエンジンは、混合気が弁体に邪魔されることな
く流入できるので高速エンジンに適しており、例えば実
開昭５９−１４８４０３に示された形式のものがある。

これは、略直径方向の通路をもつ円筒状の弁体を、シリ
ンダヘッドの吸気通路を横切るように挿入してなるコッ
ク型の弁をもつものである。

（発明が解決しようとする課題） エンジンの充填効果を良好にするためには、吸気通路を
大きくすることを要し、前記弁体も大径にする必要があ
る。このようにすると弁室も大きくなり、シリンダヘッ
ドの高さも弁体の全長にわたって大きくしなければなら
ず、弁体の弁軸線方向の移動を防止する係止手段及び燃
焼ガスの流出を防止するシール手段を設ける必要がある
ため横幅も大きくしなければならないから、シリンダヘ
ッドが大きくなりエンジンの大型化は避けられない。

したがって、本発明は、シリンダへ・ノドの大型化を来
たさないようにしたロータリ弁を得ることを課題とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明の前記課題の解決手段は、シリンダヘッド内の吸
気通路にロータリ弁を設け、排気通路にポペット弁を設
けた４サイクルエンジンにおいて、ロータリ弁として球
弁を用い、吸気通路を囲むシリンダヘッドの壁を上流側
と下流側に２分して下弁座と下弁座からなる球状の弁収
容室と、該弁収容室から側方にのびる貫通穴を設け、該
弁収容室に中心通路をもつ球弁体を封入すると共に、弁
軸を該貫通穴を通して導出したことを特徴とするもので
ある。

（作　用） 以上の構成を備えるから、シリンダヘッドの吸気弁部は
、球状の弁体を囲むだけの寸法を有すればよく、小型に
構成される。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。該実施例はＶ型
エンジンに実施した例であって、第１図ないし第３図に
おいて１は一方のバンクのシリンダブロック、２はピス
トン、３はシリンダヘッド、４はヘッドカバー　５はギ
ヤカバーである。シリンダヘッド３には吸気通路６、排
気通路７が設けられるが、吸気通路側の部分は割面８（
第２図）で上下に分割されて、上半部を構成するサブブ
ロック９が図示省略の固定手段によってシリンダヘッド
３に固定されている。

吸気通路６には、吸気弁としての球弁ｌＯが設けられて
おり、割面８の上下に下弁座１１ａ　、下弁座１１ｂか
らなる球状の弁収容室１１が形成され、その入口と出口
に下弁座１２と下弁座１３が設けられ、第１図で明らか
なように弁収容室Ｕから側部に通じる貫通穴Ｉ４が連設
される。

弁収容室１１に収容される球弁体１５は、半径ｒの外表
面と通孔１６、弁軸１７を有し、前記弁座１２．１３に
気密に接触し、弁軸１７によって回動され吸気通路６を
連通又は遮断する。前記通孔１６は上面が角穴で下面が
丸穴になっている。また排気通路７には通常のポペット
弁１８が設けられている。

下弁座１３は、第４図に示すように段部１３ａ、１３ｂ
　、外周面１（ｃＧＧえており、下弁座１１ｂには環状
座工９と内周面２０があり、外周面１３ｃと内周面２０
の間にＵ形シールリング２１が挿入され、環状座１９と
段部１３ａの間に皿ばね２２が挿入されて、Ｕ形シール
リング２１で下弁座！３の外周とシリンダヘッドの気密
を保ち、皿ばね２２で上下弁座１２．１３と球弁体１５
の気密を保ち、燃焼室の内圧によってシールリング２１
の接触部の気密は更に高められるようになっている。

球弁ｌＯ及びポペット弁１８は別々のカム軸２３．２４
のカム２３ａ　、　２４ａで駆動され、各カム軸は、第
３図に示すギヤ列で駆動される。第１図、第３図におい
て２５はクランク軸、２Ｂはタイミングギヤで、該ギヤ
２６から左右の第１カムギヤ２７．２７を経て両側のシ
リンダの動弁系に動力が伝わる。

第１カムギヤ２７には、バックラッシを除去のために、
同形のセラシギャ２７ａがセラシスプリング２７ｂによ
って回転方向に加圧されて取付けられており、また次段
への第２カムギヤ２８が一体に結合されている。第２カ
ムギヤ２８は第３カムギヤ２９に噛合い、該第３カムギ
ヤ２９は吸気カムギヤ３０と排気カムギヤ３１に噛合う
。両ギヤ３０゜３１は、バックラッシ除去のセラシギャ
を備えており、第１図に一方のセラシギャ３１ａが図示
されている。

第３カムギヤ２９は、第５図で明らかなように支軸３２
にカラー３３、ベアリング３４を介して嵌合しており、
支軸３２とカラー３３の間には断面Ｕ形で環状をなすＵ
リングばね３５．３６が介設されており、該ばねによっ
て第３カムギヤ２９は半径方向に遊動的に支持されてい
る。したがって、第３カムギヤ２９は、吸気カムギヤ３
ｏと排気カムギヤ３１のセラシギャによってバックラッ
シが除去されると共に、該セラシギャの圧力を受けて第
２カムギヤ２８に圧接してバックラッシが除去される。

球弁１０の球弁体１５を回動させるための手段は第１図
、第６図、第７図に示されている。第１図、第６図にお
いて、弁軸１７に弁駆動ギヤ４０の筒軸４１が圧入によ
り固着され、筒軸４１と貫通穴１４の間にはサイドシー
ル４２が介装されており、筒軸４１の端面凹部には、球
面座４３が設けられ、シリンダヘッド３に嵌入されてボ
ルト４４で固定された弁保持軸４５の球状軸受４Ｂが、
該球面座４３に嵌合されている。したがって、球弁体１
５は、上下の弁座１２Ｓ１３と球状軸受４６によって支
承されていることになる。

弁駆動ギヤ４０には、ロッカアーム４８の先端に設けた
セクタギヤ４９が噛合い、該ロッカアーム４８は、上面
の加圧面５０に吸気カム軸２３のカム２３ａが接触し、
基部が管状のロッカアーム軸５１にスプライン結合され
ている。そしてロッカアーム軸５１の端部５１ａにトー
ションバー５２の一端が結合され、該バー５２の他端５
２ａは固定キャップ５３に結合され、該キャップ５３は
、シリンダブロックの適所に位置決めされてアーム５３
ａをボルト５４で固定されている。

吸気マニホルド５６は、第１図、第２図に示すようにヘ
ッドカバー４を貫通してサブヘッド９に接続されており
、該マニホルド５Ｂの中間にはフランジ５７が被設され
、これにシールリング５８が嵌着され、ヘッドカバー４
の開口５９に密嵌している。また該フランジ５７から側
方に偏寄させて設けた取付フランジ６０（第１図）をボ
ルト６１てヘッドカバー３に固定して吸気マニホルドが
取付けられる。なお６２はヘッドカバー取付ねじである
。

以上のように吸気弁として球弁１０を用いたから、該球
弁１０の高さは、球弁体１５の直径２ｒと略等しく、第
２図で排気弁１８の長さｌに比べて著しく低く構成され
、給気側を高さｈだけ低く構成できる。

そして、球弁体１５の軸線方向の動きは・上下の弁座１
２．１３で阻止されるから、弁体係止機構は簡単な機構
でよく、芯振れを防止する球状軸受４Ｂを設けるだけで
足りる。更に、高温の回転部のシールは一般に困難であ
るが、弁座１２、ｉａが軸方向の洩れもシールすること
になるので、筒軸４１に設けるサイドシール４２に至る
ガス量は少なく、該シールを簡単なものにすることがで
きる。これらのことから、球弁ｌＯの回動輪方向の長さ
を短く形成でき、結局シリンダヘッドを小容積に形成す
ることが可能になり、エンジンが小型化されることにな
る。

更に、球弁体１５をサブブロック９で保持するようにし
たので組付け、取外しが容易てあり、球面の弁座でシー
ルされるためシールが完全で高圧縮比のエンジンが得ら
れ、出力が向上する。

しかも、下弁座１３を皿ばね２２で加圧するので、球弁
体１５に対して大きな圧力で接触することができ、一方
、Ｕ形シールリング２１は、両側面及び湾曲面で接続し
て３部分でシールするためシール性能がすぐれていると
共に、内圧によって接触力を増し、シール性を更に向上
させることになる。

またヘッドカバー４と吸気マニホルド５６か別体である
から、車体構成に合わせて該吸気マニホルド５６の突出
方向を変えることができ部品点数を減少させることがで
きる。

また、ロッカアーム軸５１を中空としてトーションバー
５２に接続した構成を採用したのでスプリング機構を小
容積にすることがてき、これもエンジンの小型化に役立
つ。

（発明の効果） 以上のように、吸気弁として球弁を採用したから、ポペ
ットバルブ式のものに比べて、低抵抗の管状の吸気路が
形成されると共に、シリンダヘッドの高さを著しく低減
させることができる。また円筒形の回転バルブ式のもの
に比べて、弁体係止手段及びシール手段が極めて簡単に
なって弁軸方向の寸法を小さくすることができ、かつ弁
収容室容積が小さいからこれを囲む壁部も小型になり、
エンジンの小型化、軽量、化に役立つ等すぐれた効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はクランク軸に平行な縦断面図、第２図はこれと
直角の要部の断面図、第３図は動弁ギヤ列の正面図、第
４図は弁座の部分拡大図、第５図は動弁ギヤ列の１部拡
大断面図、第６図は吸気弁のロッカアーム機構の端面図
、第７図は同じく正面図である。 ６・・・吸気通路　　　１０・・・球　弁１１・・・弁
収容室　　１１ａ・・・上弁室１１、、　ｂ・・・上弁
室　　　　１４・・・貫通穴１５・・・球弁体　　　　
１７・・・弁　軸２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダヘッド内の吸気通路にロータリ弁を設け
   、排気通路にポペット弁を設けた４サイクルエンジンに
   おいて、ロータリ弁として球弁を用い、吸気通路を囲む
   シリンダヘッドの壁を上流側と下流側に２分して上弁室
   と下弁室からなる球状の弁収容室と、該弁収容室から側
   方にのびる貫通穴を設け、該弁収容室に中心通路をもつ
   球弁体を封入すると共に、弁軸を該貫通穴を通して導出
   したことを特徴とする４サイクルエンジン。
2. （２）シリンダヘッドを覆うヘッドカバーを液密に貫通
   する吸気マニホルドを、シリンダヘッドの吸気通路に接
   続したことを特徴とする、請求項（１）記載の４サイク
   ルエンジン。