JPS6138321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダブロツクに形成されるシリ
ンダ孔、そこに摺動自在に嵌合されるピストン、
およびピストン上においてシリンダヘツドに形成
される燃焼室が何れも横断面小判形もしくは楕円
形をなす四サイクル内燃機関（以下楕円機関と云
う）に関するものである。

ところでかゝる楕円機関では、横断面小判形も
しくは楕円形の燃焼室に開口される吸、排気弁口
を開閉する吸、排気弁の数を増すことができ、吸
気および排気効率を高めて、コンパクトでしかも
高出力が得られる利点を有するがこのようなもの
では当然にそれらの吸、排気弁を開閉作動する
吸、排弁カム軸の数も多くなるが、本発明はそれ
らの吸、排弁カム軸を駆動し得る構成簡単な、四
サイクル内燃機関の吸、排弁カム軸駆動装置を提
供することを目的とするものである。

以下、図面により本発明の第一実施例について
説明する。本実施例は四気筒四サイクル内燃機関
の場合であつて、その機関本体は、シリンダブロ
ツク１の上部にシリンダヘツド２を重合し、また
その下部にクランクケース３を重合し、それら三
者を締付ボルト等の連結ボルトにより一体に結着
して構成される。

第３図に明瞭に示すように前記シリンダブロツ
ク１には、横断面小判形もしくは楕円形の四つの
シリンダ孔４，４………が、並設され、それらシ
リンダ孔４，４………の小判形もしくは楕円形の
長軸ｌ−ｌは互いに平行であつて、シリンダブロ
ツク１の長手方向に対して横列される。前記四つ
のシリンダ孔４，４………内には、それぞれ横断
面小判形もしくは楕円形のピストン５が摺動自在
に嵌合され、これらのピストン５には、それぞれ
コネクテイングロツド６の小端部７がピストンピ
ン９を介して連結され、またそれらのコネクテイ
ングロツド６の大端部８は、前記クランクケース
３に回転自在に軸架されるクランク軸１０のクラ
ンクピン１１に連結されている。而して前記クラ
ンク軸１０の回転軸線は、前記四つのシリンダ孔
４，４………の横断面小判形もしくは楕円形の長
軸ｌ−ｌと直交している。

前記シリンダヘツド２には、横断面小判形もし
くは楕円形をなし、かつクランク軸１０の回転軸
線と直角な垂直断面が略円弧状をなす燃焼室１２
が形成される。横断面小判形もしくは楕円形の燃
焼室１２の、短軸ｓ−ｓで分けられる一方の半部
（第１図右半部）の燃焼室１２壁には、四つの吸
気弁口１３，１３………が互いに直交する２本の
平行線の各交点上において開口され、また他方の
半部（第１図左半部）の燃焼室１２壁には、四つ
の排気弁口１４，１４………が同じく互いに直交
する２本の平行線の各交点上において開口され、
前記四つの吸気弁口１３，１３………と排気弁口
１４，１４………とは、燃焼室１２の短軸ｓ−ｓ
に関して対称的に配置される。

前記四つの吸気弁口１３，１３………は、シリ
ンダベツド２に形成した４本の吸気ポート１５
_１，１５_２，１５_３，１５_４に連結され、これら
の吸気ポート１５_１，１５_２，１５_３，１５_４
は、略等しい長さで、それらの中央に配置される
１本の主吸気ポート１６に集合、連通されてい
る。

また、同じように前記四つの排気弁口１４，１
４………は、４本の排気ポート１７_１，１７_２，
１７_３，１７_４に連通され、これらの排気ポート
１７_１，１７_２，１７_３，１７_４は、略等しい長
さで、それらの中央に配置される１本の主排気ポ
ート１８に集合、連通される。そして１本の主吸
気ポート１６と主排気ポート１８は、シリンダ孔
４の縦中心線Ｌ−Ｌに対して燃焼室１２の長手方
向外側方に傾斜しており、互いにＶ字状に配置さ
れる。

前記主吸気ポート１６の外端は気化器１９に連
通され、また前記主排気ポート１８の外端は排気
管２０に連通される。

シリンダヘツド２には、前記四つの吸気弁口１
３，１３………を開閉する４本の吸気弁２１_１，
２１_２，２１_３，２１_４が昇降自在に嵌挿され、
これらの吸気弁２１_１〜２１_４は、前記主吸気ポ
ート１６を取囲むようにシリンダ孔４の縦中心線
Ｌ−Ｌに対して燃焼室１２の長手方向外側方に傾
斜しており、そのうち燃焼室１２の中央寄りにあ
る内側列の２本の吸気弁２１_１，２１_２は、主吸
気ポート１６よりも内側に、また燃焼室１２の外
側にある外側列の２本の吸気弁２１_３，２１_４は
主吸気ポート１６よりも外側にあり、吸気弁２１
_１，２１_２、主吸気ポート１６および吸気弁２１
_３，２１_４の各軸線は横断面小判形もしくは祭円
形の燃焼室１２の長軸方向に放射状に配置されて
いる。前記吸気弁２１_１，２１_２，２１_３，２１
_４上には、シリンダヘツド２に回転自在に軸架さ
れる２本の吸弁カム軸２２，２３がクランク軸１
０と同方向に配設され、それらの吸弁カム軸２
２，２３上のカム２４，２４………がタペツト２
５，２５………を介して吸気弁２１_１，２１_２，
２１_３，２１_４に連接されている。また吸気弁２
１_１，２１_２，２１_３，２１_４の上端には、それ
ぞれコツタ２６を介して弁座２７が嵌着され、こ
の弁座２７とシリンダヘツド２に形成した弁座面
間２８には、弁ばね２９，３０が介在されてい
る。

またシリンダヘツド２には、前記四つの排気弁
口１４，１４………を開閉する４本の排気弁３１
_１，３１_２，３１_３，３１_４が昇降自在に嵌挿さ
れ、これらの排気弁３１_１，３１_２，３１_３，３
１_４は前記主排気ポート１８を取囲むようにシリ
ンダ孔４の縦中心線Ｌ−Ｌに対して燃焼室１２の
横断面長軸方向外側方に傾斜しており、そのうち
燃焼室１２の中央寄りにある内側列の２本の排気
弁３１_１，３１_２は主排気ポート１８よりも内側
に、また燃焼室１２の外側にある外側列の２本の
排気弁３１_３，３１_４は、主排気ポート１８より
も外側にあり、排気弁３１_１，３１_２、主排気ポ
ート１８、および排気弁３１_３，３１_４の各軸線
は燃焼室１２の横断面長軸方向に放射状に配置さ
れる。前記内側および各側列の排気弁３１_１，３
１_２および３１_３，３１_４上には、それぞれシリ
ンダヘツド２に回転自在に軸架される排弁カム軸
３２，３３がクランク軸１０と同方向に配設さ
れ、それら排弁カム軸３２，３３上のカム３４，
３４………はタペツト３５を介して内側列および
外側列の排気弁３１_１，３１_２および３１_３，３
１_４に連接されている。また前記排気弁３１_１，
３１_２，３１_３，３１_４の上端には、それぞれコ
ツタ３６を介して弁座３７が嵌着され、この弁座
３７とシリンダヘツド２に形成した弁座面３８間
には、弁ばね３９，４０が介在される。

そして前記内側列の吸気２１_１，２１_２主吸気
ポート１６および外側列の吸気弁２１_３，２１_４
と、前記内側弁の排気弁３１_１，３１_２、主排気
ポート１８および外側列の排気弁３１_３，３１_４
は、シリンダ孔４の縦軸線Ｌ−Ｌに対して対称的
に配置される。

前記内側および外側列の吸気弁２１_１，２１_２
および２１_３，２１_４の縦中心線Ii−Ii、および
Io−Ioと、前記内側および外側列の排気弁３１
_１，３１_２および３１_３，３１_４の縦中心線Ei
−EiおよびEo−Eoは、何れもシリンダ孔４の縦
中心線Ｌ−Ｌ上の一点Ｏより、等間隔を存して放
射状にのびており、そして２本の吸弁カム軸２
２，２３および２本の排弁カム軸３２，３３の回
転中心ａ，ｂ，ｃ，ｄは、前記吸気弁２１_１〜２
１_４および排気弁３１_１〜３１_４の縦中心線Ii−
Ii，Io−Io、およびEi−Ei，Eo−Eoと前記一点Ｏ
を中心として描く円弧Ｃ−Ｃの各交点上にあり、
前記回転中心ａ，ｂ，ｃ，ｄの、円弧Ｃ−Ｃ上の
間隔は何れも等しくなつている。前記吸弁カム軸
２２，２３および排弁カム軸３２，３３の端部に
は、第６図に示すように同一径の歯車４１，４
２，４３，４４が固着され、これらの歯車４１〜
４４は順次に噛合され、そのうち一側端の歯車４
４は、アイドル歯車４５，４６を介してクランク
軸１０上の駆動歯車４７に連動され、吸弁カム軸
２２，２３および排弁カム軸３２，３３は、クラ
ンク軸１０の回転数の1/2の回転数で回転駆動さ
れる。

小判型もしくは楕円形の燃焼室１２の中央、す
なわちその横断面長軸ｌ−ｌと短軸ｓ−ｓとの交
点上には、点火栓４８が設けられている。

次に本発明の第一実施例の作用について説明す
ると、いま機関が運転され、クランク軸１０が回
転されると、駆動歯車４７、アイドル歯車４６，
４５および歯車４４〜４１を介して２本の、吸弁
カム軸２２，２３および排弁カム軸３２，３３を
同時にクランク軸１０の回転数の1/2の回転数で
回転駆動し、ピストン５の下降する吸気行程では
吸気弁２１_１〜２１_４が開弁して混合気を燃焼室
１２内に吸入し、またピストン５の上昇する排気
行程では燃焼室１２内の燃焼ガスが排出される。

第７，８図には本発明の第二実施例が示されて
いる。この第二実施例では、横断面小判形もしく
は楕円形の燃焼室１２の長軸ｌ−ｌ上にそれぞれ
２個宛吸気弁口１３，１３と排気弁口１４，１４
とを開口した場合で、吸気弁口１３，１３に連通
される２本の吸気ポート１５′_１，１５′_３は等し
い長さで、１本の主吸気ポート１６に連通され、
また排気弁口１４，１４に連通される２本の排気
ポート１７′_１，１７′_３は１本の主排気ポート１
８に等しい長さで連通される。また点火栓４８は
燃焼室１２の短軸ｓ−ｓ上において一側に偏して
設けられる。また２本の吸弁カム軸２２には、そ
れぞれ吸気弁２１_１，２１_３を作動するためのカ
ム２４が設けられ、また２本の排弁カム軸３２に
は、それぞれ排気弁３１_１，３１_３を作動するた
めのカム３４が設けられる。而してこの第二実施
例も前記第一実施例と同じ作用を奏するが、この
第二実施例では燃焼室１２を、よりコンパクトに
形成できる。

以上のように本発明によれば、シリンダヘツド
に横断面小判形もしくは楕円形の燃焼室に開口さ
れる複数個の吸、排気弁口を開閉する複数個の
吸、排気弁を放射状に配設するとゝもに吸、排気
弁を開閉作動する複数個の吸、排弁カム軸を、ク
ランク軸と平行で、かつ円弧上に等間隔を存して
軸架し、それら吸、排弁カム軸をそれらに固着さ
れる同径の伝動輪を介してクランク軸に連動させ
たので、吸弁カム軸、および排弁カム軸がそれぞ
れ複数本あるにもかゝわらず、それらを一面上に
配列される平歯車、鎖車等の通常の伝動機構で駆
動することが可能であり、特に複数本の吸、排弁
カム軸を、互いに噛合される同径の、歯車等の伝
動輪によつて駆動できるので、伝動輪の数および
種類を最小にすることができ、吸、排弁カム軸
の、構造の簡素化、コンパクト化を可能にする
とゝもに組立性を高め、大巾なコストダウンを図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の第一実施例を示し、第１
図は第２図−線に沿う縦断面図、第２図は第
３図−線横断面図、第３図は第２図−線
縦断面図、第４図は第１図−線に沿う部分縦
断面図、第５図は第１図−線に沿う部分横断
面図、第６図は吸気カム軸および排気カム軸の伝
動歯車系を示す正面図、第７，８図は本発明の第
二実施例を示し、第７図は第８図−線に沿う
横断面図、第８図は第７図−線に沿う部分断
面図である。 ｌ−ｌ……長軸、ｓ−ｓ……短軸、１……シリ
ンダブロツク、２……シリンダヘツド、３……ク
ランクケース、４……シリンダ孔、５……ピスト
ン、６……コネクテイングロツド、１０……クラ
ンク軸、１２……燃焼室、１３……吸気弁口、１
４……排気弁口、２１_１〜２１_４……吸気弁、２
２……吸弁カム軸、２３……吸弁カム軸、３１_１
〜３１_４……排気弁、３２……排弁カム軸、３３
……排弁カム軸、４１，４２，４３，４４……歯
車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ピストンを摺動自在に嵌合するシリンダ孔を
   有するシリンダブロツクと、このシリンダブロツ
   クに重合結着され前記ピストン上に燃焼室を形成
   するシリンダヘツドと、前記シリンダブロツク下
   に重合結着され前記ピストンにコネクテイングロ
   ツドを介して連結されるクランク軸を回転自在に
   軸架するクランクケースとを備えた四サイクル内
   燃機関において、前記シリンダ孔、ピストン、お
   よび燃焼室の横断面形状を何れも小判形もしくは
   楕円形に形成し、前記シリンダヘツドには、前記
   燃焼室に開口される、複数個の吸、排気弁口を開
   閉する複数個の吸、排気弁を放射状に配設する
   とゝもにこれらの吸、排気弁を開閉作動する複数
   個の吸、排弁カム軸を、前記クランク軸と平行で
   かつ円弧上に等間隔を存して軸架し、それら吸、
   排弁カム軸を、それらに固着される同径の歯車等
   の伝動輪を介してクランク軸に連動させてなる、
   四サイクル内燃機関の吸、排弁カム軸駆動装置。