JPS6243049B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6243049B2 JPS6243049B2 JP54109604A JP10960479A JPS6243049B2 JP S6243049 B2 JPS6243049 B2 JP S6243049B2 JP 54109604 A JP54109604 A JP 54109604A JP 10960479 A JP10960479 A JP 10960479A JP S6243049 B2 JPS6243049 B2 JP S6243049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- cavity
- valve stem
- sealing
- gap
- Prior art date
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- Expired
Links
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Classifications
-
- 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
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関用のバルブの改良に関す
る。
る。
本発明に基づくロータリーバルブは、吸気と排
気とが、４サイクルのピストンエンジンの正しい
タイミングに基づいて、連続的に回転運動する弁
軸を通して行なわれるようになつている点におい
て、公知のバルブとは異なつている。
気とが、４サイクルのピストンエンジンの正しい
タイミングに基づいて、連続的に回転運動する弁
軸を通して行なわれるようになつている点におい
て、公知のバルブとは異なつている。
また、本発明をより詳しく説明すると、シリン
ダーの上部のシリンダーヘツド内に設けられた空
洞の内部において、回転可能な弁軸を備える内燃
機関用ロータリーバルブであつて、この弁軸と前
記空胴の間の間隙部をシールするべく、前記弁軸
の周面の長手方向にシール装置が設けられ、この
シール装置が、前記弁軸により支持された、少な
くとも４個の細長いシール部材よりなり、このシ
ール部材が、前記弁軸の周面と前記空胴の内面と
の間の間隙部を延びているロータリーバルブにお
いて、 各シール部材の横断方向の軸が、前記弁軸の横
断面の、直径でない弦に沿つて延び、このシール
部材が、前記バルブの周面において離隔されつ
つ、長手方向に延びるスロツト内に挿入され、こ
のスロツトが前記弁軸と前記空胴の間の間隙部に
向け開口しており、各シール部材の外面が、前記
空胴の内面に対し潤滑膜をこすり付けるような角
度をもつて、この内面と当接しているとともに、
前記弁軸と、前記空胴の内面との間の間隙部をシ
ールし、また、各シール部材を含む平面が、前記
バルブの回転方向に、隣接するシール部材を含む
平面と交差し、さらに、前記空胴の内面に、前記
弁軸と前記内面との間に潤滑作用を与えるべく、
長手方向に溝が設けられていることを特徴とする
ロータリーバルブが提供される。
ダーの上部のシリンダーヘツド内に設けられた空
洞の内部において、回転可能な弁軸を備える内燃
機関用ロータリーバルブであつて、この弁軸と前
記空胴の間の間隙部をシールするべく、前記弁軸
の周面の長手方向にシール装置が設けられ、この
シール装置が、前記弁軸により支持された、少な
くとも４個の細長いシール部材よりなり、このシ
ール部材が、前記弁軸の周面と前記空胴の内面と
の間の間隙部を延びているロータリーバルブにお
いて、 各シール部材の横断方向の軸が、前記弁軸の横
断面の、直径でない弦に沿つて延び、このシール
部材が、前記バルブの周面において離隔されつ
つ、長手方向に延びるスロツト内に挿入され、こ
のスロツトが前記弁軸と前記空胴の間の間隙部に
向け開口しており、各シール部材の外面が、前記
空胴の内面に対し潤滑膜をこすり付けるような角
度をもつて、この内面と当接しているとともに、
前記弁軸と、前記空胴の内面との間の間隙部をシ
ールし、また、各シール部材を含む平面が、前記
バルブの回転方向に、隣接するシール部材を含む
平面と交差し、さらに、前記空胴の内面に、前記
弁軸と前記内面との間に潤滑作用を与えるべく、
長手方向に溝が設けられていることを特徴とする
ロータリーバルブが提供される。
開孔の開口部の寸法が、軸の外周の約1/16であ
るので、正しいタイミングが可能となるのであ
る。
るので、正しいタイミングが可能となるのであ
る。
公知のロータリーバルブの主な問題点は、それ
らが爆発ガスを充分にシールせず、爆発ガスを逃
がしてしまう点にあつた。本発明に基づくロータ
リーバルブの弁軸は、ガスの漏洩を防止するため
に、長手方向と周方向とに対するシールを備えて
いる。
らが爆発ガスを充分にシールせず、爆発ガスを逃
がしてしまう点にあつた。本発明に基づくロータ
リーバルブの弁軸は、ガスの漏洩を防止するため
に、長手方向と周方向とに対するシールを備えて
いる。
本発明の利点は、内燃機関の軸出力もしくは発
生出力の約10％以上を必要とするバルブばねとポ
ペツトバルブとを除去できる点にある。
生出力の約10％以上を必要とするバルブばねとポ
ペツトバルブとを除去できる点にある。
従来の内燃機関とは異なり、直通で、しかも妨
害を受けない吸気と排気との流れが達成され、か
つ混合気の流路には、バルブ面が現われない。
害を受けない吸気と排気との流れが達成され、か
つ混合気の流路には、バルブ面が現われない。
本発明によれば、各部品は強固に製造可能な構
造を有し、しかも作動部品の数が少なくてすむ。
造を有し、しかも作動部品の数が少なくてすむ。
本発明は、実質的にすべての４サイクルピスト
ンエンジンに適応でき、燃料噴射装置や成層燃焼
エンジン用シリンダーヘツドと共に用いるのに適
している。また、非常に高い圧縮比を必要とする
デイーゼルエンジンに対しても有用である。
ンエンジンに適応でき、燃料噴射装置や成層燃焼
エンジン用シリンダーヘツドと共に用いるのに適
している。また、非常に高い圧縮比を必要とする
デイーゼルエンジンに対しても有用である。
本発明に基づく弁軸とシールとは、同様な効果
を得るために通常のＶ―８エンジンにおいて必要
とされる約80個にものぼる多数の部品に取つて替
り、このようなエンジンのコストを下げることが
できる。
を得るために通常のＶ―８エンジンにおいて必要
とされる約80個にものぼる多数の部品に取つて替
り、このようなエンジンのコストを下げることが
できる。
弁軸が回転運動を行なうことと、バルブばねが
不用になつたこととの２つの理由により、エンジ
ンはより高い回転数での回転が可能となり、その
結果、同じ排気量から、より大きな出力を取り出
し得るようになる。また成層燃焼エンジンに使用
した場合に、混合気をより完全に燃焼するという
理由で、大気汚染ガスの発生は減少し、かつより
高い出力を発生するべく、従来のエンジンにおけ
るよりももつと効率的な予燃焼室を形成すること
が可能となる。
不用になつたこととの２つの理由により、エンジ
ンはより高い回転数での回転が可能となり、その
結果、同じ排気量から、より大きな出力を取り出
し得るようになる。また成層燃焼エンジンに使用
した場合に、混合気をより完全に燃焼するという
理由で、大気汚染ガスの発生は減少し、かつより
高い出力を発生するべく、従来のエンジンにおけ
るよりももつと効率的な予燃焼室を形成すること
が可能となる。
すなわち、本発明の主な目的は、製造を簡単か
つ安価に行なうことができ、作動が有用かつ効率
的であり、大気汚染を減少するように設計された
ロータリーバルブを提供することである。
つ安価に行なうことができ、作動が有用かつ効率
的であり、大気汚染を減少するように設計された
ロータリーバルブを提供することである。
本発明のこれらの目的と、それ以外の目的と
は、以下添付の図面に基づいて行なう本発明の説
明により、明らかになるものと思う。
は、以下添付の図面に基づいて行なう本発明の説
明により、明らかになるものと思う。
第１図において、１２は内燃機関の全体を示
し、オイルパン１６が、シリンダーブロツク１４
の下部を覆うようにして、ボルト２１等適宜な手
段により固定され、オイルパン１６とシリンダー
２０とは連通している。
し、オイルパン１６が、シリンダーブロツク１４
の下部を覆うようにして、ボルト２１等適宜な手
段により固定され、オイルパン１６とシリンダー
２０とは連通している。
シリンダーブロツク１４の上端には、シリンダ
ーヘツド１８が設けられている。シリンダーブロ
ツク１４の内部において、ピストン２２が、コネ
クチングロツド２４により、クランクシヤフト２
８の偏心部分２６と連結されており、ピストン２
２は往復運動を行なう。
ーヘツド１８が設けられている。シリンダーブロ
ツク１４の内部において、ピストン２２が、コネ
クチングロツド２４により、クランクシヤフト２
８の偏心部分２６と連結されており、ピストン２
２は往復運動を行なう。
クランクシヤフト２８の一端３０は、適宜な手
段により動力取り出し装置に接続されている。一
方その他端には、シリンダーの上端部に水平方向
に設けられ、かつシリンダーヘツド１８の上部４
０とシリンダーブロツク１４とにより挾持された
軸受４２，４４により支持されている弁軸３６の
端部に設けた歯車３８と、ベルト、鎖等の動力伝
達機構を介して連係されている歯車３２等の適宜
な駆動機構が設けられている。
段により動力取り出し装置に接続されている。一
方その他端には、シリンダーの上端部に水平方向
に設けられ、かつシリンダーヘツド１８の上部４
０とシリンダーブロツク１４とにより挾持された
軸受４２，４４により支持されている弁軸３６の
端部に設けた歯車３８と、ベルト、鎖等の動力伝
達機構を介して連係されている歯車３２等の適宜
な駆動機構が設けられている。
第２図に示すように、弁軸３６は、シリンダー
ヘツド４１を貫通する空胴内で回転可能である。
シリンダーヘツド４１には、直径方向に相対する
開孔４３，５３が設けられている。
ヘツド４１を貫通する空胴内で回転可能である。
シリンダーヘツド４１には、直径方向に相対する
開孔４３，５３が設けられている。
第２図の好ましい実施例に明示するように、シ
リンダーヘツド１８には、シリンダーブロツク１
４の上面７３と当接させ、かつボルト７５，７７
等により適宜に固定するための、互いに同一平面
をなす１対の面７０，７１が形成されている。
リンダーヘツド１８には、シリンダーブロツク１
４の上面７３と当接させ、かつボルト７５，７７
等により適宜に固定するための、互いに同一平面
をなす１対の面７０，７１が形成されている。
シリンダーを蔽うシリンダーヘツドの上部４０
は、その軸線方向の中間部４６において***して
おり、さらに４５，４５′により示される部分を
経て、シリンダーブロツク７３の上面７０，７１
へ向かつて、外下方へ湾曲した形状をなしてい
る。部分４５には、直径方向の開孔４３が設けら
れている。
は、その軸線方向の中間部４６において***して
おり、さらに４５，４５′により示される部分を
経て、シリンダーブロツク７３の上面７０，７１
へ向かつて、外下方へ湾曲した形状をなしてい
る。部分４５には、直径方向の開孔４３が設けら
れている。
シリンダーヘツドの反対側には、開孔８１と空
胴８３とが設けられ、前記弁軸３６の場合と同要
領で、弁軸３７が回転可能に設けられている。
胴８３とが設けられ、前記弁軸３６の場合と同要
領で、弁軸３７が回転可能に設けられている。
各弁軸は、それぞれ直径方向に貫通する貫通孔
９０，９２を有し、各孔の直径は、弁軸の外周長
の約1/16である。
９０，９２を有し、各孔の直径は、弁軸の外周長
の約1/16である。
以下、弁軸の一方を吸気軸、その他方を排気軸
として説明する。
として説明する。
シリンダーヘツドの中心部には、以下に説明す
る要領によつて、燃焼室１０３に吸気される混合
気を点火するためのスパークプラグ５０取付用の
孔１０１が設けられている。
る要領によつて、燃焼室１０３に吸気される混合
気を点火するためのスパークプラグ５０取付用の
孔１０１が設けられている。
第２図における右方の弁軸３６を吸気軸とすれ
ば、この吸気軸３６は吸気弁の働きをすることと
なる。
ば、この吸気軸３６は吸気弁の働きをすることと
なる。
混合気は、空胴部に通じる開口部を有する吸気
管２０１に導かれ、管路２０５を通り、弁軸の貫
通孔が開孔部５３と一致した時、開孔部４３を通
過し燃焼室に導入される。
管２０１に導かれ、管路２０５を通り、弁軸の貫
通孔が開孔部５３と一致した時、開孔部４３を通
過し燃焼室に導入される。
しかし、弁軸が回転するにつれて、この通路は
閉塞される。その時にスパークプラグ５０が点火
されて、爆発をひきおこしピストン２２を下方に
押し下げ、またその上昇時においては、弁軸３７
の貫通孔９２は、シリンダーヘツド上部にボルト
３０５により固定された排気管３０３における開
孔３０２と一致するまで回転する。上昇中のピス
トンは、爆発ガスを開孔部８１と弁軸３７を直径
方向に貫通する貫通孔９２を経て、管路３０１へ
と排気する。
閉塞される。その時にスパークプラグ５０が点火
されて、爆発をひきおこしピストン２２を下方に
押し下げ、またその上昇時においては、弁軸３７
の貫通孔９２は、シリンダーヘツド上部にボルト
３０５により固定された排気管３０３における開
孔３０２と一致するまで回転する。上昇中のピス
トンは、爆発ガスを開孔部８１と弁軸３７を直径
方向に貫通する貫通孔９２を経て、管路３０１へ
と排気する。
第３図に示すように、シリンダー２０に対応す
る貫通孔９０，９２は、シリンダーの直径に合わ
せて、エンジンの概ね長手方向を向くように、扁
平をなしている。
る貫通孔９０，９２は、シリンダーの直径に合わ
せて、エンジンの概ね長手方向を向くように、扁
平をなしている。
さらに第３図、特に便宜上符号４０１で示して
ある軸における貫通孔の開口部について云うと、
本実施例においては、貫通孔の２長辺４０３，４
０５間の距離は、軸の外周長の約1/16であり、ま
た、前記長辺の長さは、シリンダー及びピストン
の直径の約80％であり、かつ少なくともシリンダ
ーの半径長よりも大きいことが好ましい。
ある軸における貫通孔の開口部について云うと、
本実施例においては、貫通孔の２長辺４０３，４
０５間の距離は、軸の外周長の約1/16であり、ま
た、前記長辺の長さは、シリンダー及びピストン
の直径の約80％であり、かつ少なくともシリンダ
ーの半径長よりも大きいことが好ましい。
このことは、ロータリーバルブを構成する両方
の弁軸に設けられた各貫通孔について当てはま
る。
の弁軸に設けられた各貫通孔について当てはま
る。
各弁軸には、シール装置が設けられている。こ
のシールは２種類のものからなる。第２図に示さ
れるように、各弁軸には、その長手方向を向くス
ロツトが設けられており、各スロツトには、軸の
回転中には常時シリンダーヘツドの内面と当接し
て、ガスの吹き抜けを防止するような摺動作用を
行なうようにした外面５０３を備える細長片状の
シール部材５０１が嵌入されている。
のシールは２種類のものからなる。第２図に示さ
れるように、各弁軸には、その長手方向を向くス
ロツトが設けられており、各スロツトには、軸の
回転中には常時シリンダーヘツドの内面と当接し
て、ガスの吹き抜けを防止するような摺動作用を
行なうようにした外面５０３を備える細長片状の
シール部材５０１が嵌入されている。
第１図に示すように、もう１つのシール装置
が、各シリンダー間と、各軸受４２と弁軸の大径
部３６との間とに、６０１で示すように設けられ
ている。これは、軸線方向へのガスの吹き抜けを
防止する。このシール装置は、従来のピストンリ
ングと類似し、弁軸に適宜設けられたスロツトに
嵌入されてる。
が、各シリンダー間と、各軸受４２と弁軸の大径
部３６との間とに、６０１で示すように設けられ
ている。これは、軸線方向へのガスの吹き抜けを
防止する。このシール装置は、従来のピストンリ
ングと類似し、弁軸に適宜設けられたスロツトに
嵌入されてる。
本実施例においては、長手方向に延びる通路
が、弁軸の外面と、シリンダーヘツド中の空胴の
内面との間の潤滑用の溝９０２として設けられ、
適宜の管路９０３，９０４により潤滑油が供給さ
れる。
が、弁軸の外面と、シリンダーヘツド中の空胴の
内面との間の潤滑用の溝９０２として設けられ、
適宜の管路９０３，９０４により潤滑油が供給さ
れる。
本発明は、４サイクル（オツトーサイクル）内
燃機関に適用して有用である。
燃機関に適用して有用である。
弁軸及びシリンダーブロツク内に設けた開孔部
は、冷却水のためのものである。
は、冷却水のためのものである。
第１図は、本発明に基づくロータリーバルブを
備える４サイクルエンジンの縦断側面図、第２図
は、第１図の２―２線における一部切欠拡大縦断
面図、第３図は、第１図の上部の横断面図であ
る。 １２……内燃機関、１４……シリンダーブロツ
ク、１６……オイルパン、１８……シリンダーヘ
ツド、２０……シリンダー、２１……ボルト、２
２……ピストン、２４……コネクチングロツド、
２６……（クランクシヤフト）偏心部、２８……
クランクシヤフト、３０……クランクシヤフト端
部、３２，３８……歯車、３６，３７……弁軸、
４０……シリンダーヘツド上部、４１，８３……
空胴、４２，４４……軸受、４３，５３，８１，
３０２……開孔、４５，４５′……シリンダーヘ
ツド内面湾曲部、４６……***部、５０……スパ
ークプラグ、７０，７１……面、７３……面、７
５，７７……ボルト、９０，９２……貫通孔、１
０１……孔、１０３……燃焼室、２０１……吸気
管、２０５，３０１……管路、３０３……排気
管、３０５……ボルト、４０１……貫通孔開口
部、４０３，４０５……長辺、５０１，６０１…
…シール部材、５０３……外面、９０２……溝、
９０３，９０４……管路。
備える４サイクルエンジンの縦断側面図、第２図
は、第１図の２―２線における一部切欠拡大縦断
面図、第３図は、第１図の上部の横断面図であ
る。 １２……内燃機関、１４……シリンダーブロツ
ク、１６……オイルパン、１８……シリンダーヘ
ツド、２０……シリンダー、２１……ボルト、２
２……ピストン、２４……コネクチングロツド、
２６……（クランクシヤフト）偏心部、２８……
クランクシヤフト、３０……クランクシヤフト端
部、３２，３８……歯車、３６，３７……弁軸、
４０……シリンダーヘツド上部、４１，８３……
空胴、４２，４４……軸受、４３，５３，８１，
３０２……開孔、４５，４５′……シリンダーヘ
ツド内面湾曲部、４６……***部、５０……スパ
ークプラグ、７０，７１……面、７３……面、７
５，７７……ボルト、９０，９２……貫通孔、１
０１……孔、１０３……燃焼室、２０１……吸気
管、２０５，３０１……管路、３０３……排気
管、３０５……ボルト、４０１……貫通孔開口
部、４０３，４０５……長辺、５０１，６０１…
…シール部材、５０３……外面、９０２……溝、
９０３，９０４……管路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリンダーの上部のシリンダーヘツド内に設
けられた空洞の内部において、回転可能な弁軸を
備える内燃機関用ロータリーバルブであつて、こ
の弁軸と前記空胴の間の間隙部をシールするべ
く、前記弁軸の周面の長手方向にシール装置が設
けられ、このシール装置が、前記弁軸により支持
された、少なくとも４個の細長いシール部材より
なり、このシール部材が、前記弁軸の周面と前記
空胴の内面との間の間隙部を延びているロータリ
ーバルブにおいて、 各シール部材の横断方向の軸が、前記弁軸の横
断面の、直径でない弦に沿つて延び、このシール
部材が、前記バルブの周面において離隔されつ
つ、長手方向に延びるスロツト内に挿入され、こ
のスロツトが前記弁軸と前記空胴の間の間隙部に
向け開口しており、各シール部材の外面が、前記
空胴の内面に対し潤滑膜をこすり付けるような角
度をもつて、この内面と当接しているとともに、
前記弁軸と、前記空胴の内面との間の間隙部をシ
ールし、また、各シール部材を含む平面が、前記
バルブの回転方向に、隣接するシール部材を含む
平面と交差し、さらに、前記空胴の内面に、前記
弁軸と前記内面との間に潤滑作用を与えるべく、
長手方向に溝が設けられていることを特徴とする
ロータリーバルブ。 ２ 弁軸に、その円周の約１／16の直径を有し、
かつその直径方向に貫通孔が設けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のロー
タリーバルブ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US93714778A | 1978-08-28 | 1978-08-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5532995A JPS5532995A (en) | 1980-03-07 |
| JPS6243049B2 true JPS6243049B2 (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=25469568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10960479A Granted JPS5532995A (en) | 1978-08-28 | 1979-08-28 | Rotary valve |
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