JPS63302115A - Valve apparatus of internal combustion engine - Google Patents
Valve apparatus of 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、ガソリン機関、ディーゼル機関等の内思機
関（ピストン機関）、特に４サイクル機関において、シ
リンダ内への吸気並びにシリンダからの排気をピストン
の昇降運動と所定のタイミングで行なう弁装置に関する
。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to internal combustion engines (piston engines) such as gasoline engines and diesel engines, especially 4-cycle engines, which control the intake air into and exhaust air from the cylinders. This invention relates to a valve device that performs the vertical movement of a piston at a predetermined timing.
この種の弁装置に使用される弁としては、きのこ弁（ポ
ペット弁）、スリーブ弁、回転弁などがあるが、現在製
作されている弁装置は殆どがきのこ弁を使用したもので
ある。このきのこ弁を使用した弁装置は１周知の通り、
シリンダヘッドに円形の吸気口及び排気口を開設してそ
れら吸気口及び排気口に弁座を形設し、きのこ弁を上下
動させて各弁座にきのこ弁の弁がさをそれぞれ接離させ
ることにより、吸気口または排気口を開閉するようにし
ている。そして、きのこ弁の上下動は、弁棒上端のタペ
ット及びカム等からなるカム機構と、きのこ弁の弁がさ
を弁座方向へ付勢する弁ばねとで行ない、きのこ弁の弁
がさを弁座から離間させるのはカム機構の押圧力により
、当接させるのは弁ばねの付勢力によっている。また、
カムの駆動は、クランクシャフトの回転力をカムシャフ
トにタイミングベルト及びプーリでベルト伝動したりチ
ェーン及びスプロケットで鎖伝動したりしてカムシャフ
トを回転させることにより行なわれる。Valves used in this type of valve device include mushroom valves (poppet valves), sleeve valves, rotary valves, etc., but most of the valve devices currently manufactured use mushroom valves. As is well known, the valve device using this mushroom valve is
Open circular intake ports and exhaust ports in the cylinder head, form valve seats in these intake ports and exhaust ports, and move the mushroom valve up and down to bring the valve shank of the mushroom valve into contact with and separate from each valve seat. This opens and closes the intake or exhaust ports. The vertical movement of the mushroom valve is performed by a cam mechanism consisting of a tappet and a cam on the upper end of the valve stem, and a valve spring that urges the mushroom valve's valve shank toward the valve seat. It is moved away from the valve seat by the pressing force of the cam mechanism, and brought into contact by the urging force of the valve spring. Also,
The cam is driven by rotating the camshaft by transmitting the rotational force of the crankshaft to the camshaft using a timing belt and a pulley, or by chain transmission using a chain and sprocket.
ところで、きのこ弁を使用した弁装置においては、上述
したように、きのこ弁の弁がさを弁座から離間させる、
すなわち吸気弁または排気弁を開くのはカム機構の駆動
によるのであるが、きのこ弁の弁がさを弁座に当接させ
る。すなわち吸気弁または排気弁を閉めるのは弁ばねの
復元力によっている。このように従来の弁装置において
は、外部から積極的に弁を駆動制御して吸・排気弁の閉
塞動作が行なわれるのではなく、弁ばねの復元動作に追
従して吸・排気弁の閉塞動作が行なわれることから１例
えば高回転域などにおいて弁の閉塞動作に遅れが出て所
定のバルブタイミングからのずれを生じ、シリンダ内に
一旦吸入した新気（混合気）の一部が吸気弁を通し逆流
して吐き出されたり、或いはシリンダ外へ一旦排出した
残留気の一部が排気弁を通し逆流して流れ込んだりして
吸・排気効率が悪くなることも考えられる。また、シリ
ンダヘッドに開設される吸気口及び排気口は共に円形で
あるため、その開口面積を大きくしようとしても設計上
の制約があることから、吸・排気効率を高めるのにも一
定の限界がある。また、吸気口及び排気口の面積を大き
くとるために、１つのシリンダに各二対の吸・排気口を
開設して４個の弁を配設した弁装置も製作されているが
、それだけ機構、構造が複雑化する。その他、きのこ弁
を用いた弁装置が本質的に抱えている問題として、弁が
シリンダ内に入り込むことからシリンダヘッドや燃焼室
の設計に当たってはそれの制約を受け、弁の打撃部によ
り音が発生し、複雑なカム機構、弁機構のため重量が大
きく。By the way, in a valve device using a mushroom valve, as mentioned above, the valve shank of the mushroom valve is separated from the valve seat.
That is, the intake valve or the exhaust valve is opened by driving the cam mechanism, and the valve shank of the mushroom valve is brought into contact with the valve seat. In other words, the intake valve or exhaust valve is closed by the restoring force of the valve spring. In this way, in conventional valve devices, the intake and exhaust valves are not closed by actively controlling the valve from the outside, but by following the restoring action of the valve spring. 1. For example, in a high rotation range, there is a delay in the closing operation of the valve, resulting in a deviation from the specified valve timing, and a portion of the fresh air (air mixture) once drawn into the cylinder is lost to the intake valve. It is also conceivable that the air will flow backwards through the cylinder and be discharged, or that a portion of the residual air once discharged outside the cylinder may flow backwards through the exhaust valve, resulting in poor intake and exhaust efficiency. In addition, since both the intake and exhaust ports opened in the cylinder head are circular, there are design constraints even if you try to increase the opening area, so there are certain limits to increasing intake and exhaust efficiency. be. In addition, in order to increase the area of the intake and exhaust ports, valve devices have been manufactured in which each cylinder has two pairs of intake and exhaust ports and four valves are arranged, but the mechanism , the structure becomes more complex. Another inherent problem with valve devices using mushroom valves is that the valve goes into the cylinder, which limits the design of the cylinder head and combustion chamber, and the striking part of the valve generates noise. However, it is heavy due to its complicated cam and valve mechanisms.
部品点数も多くなり、製作、メンテナンスも難しい、と
いったことがある。The number of parts increases, making manufacturing and maintenance difficult.
この発明は、従来の、きのこ弁を用いた弁装置における
上記詣問題点に鑑みてなされたものであり、弁の開閉動
作を完全に外部から駆動制御することができ、また吸気
口及び排気口の面積を大きくとることができ、しかも弁
は常にシリンダ外で動作し、打撃部が無くて、機構、構
造も簡単である、内燃機関の弁装置を提供することを技
術的課題とする。This invention was made in view of the above-mentioned problems in conventional valve devices using mushroom valves. To provide a valve device for an internal combustion engine which can have a large area, the valve always operates outside the cylinder, has no striking part, and has a simple mechanism and structure.
この発明は、上記課題を達成するため、従来の弁装置に
おけるきのこ弁やカム機構などといった構成要素を一切
用いずに弁装置を構成した。In order to achieve the above-mentioned problems, the present invention has constructed a valve device without using any components such as a mushroom valve or a cam mechanism in a conventional valve device.
すなわち、この発明に係る内燃機関の弁装置は、横置き
円筒形状をなし円周部においてシリンダブロック上部の
燃焼室に開口した一対の円筒ハウジングをシリンダヘッ
ドに点火プラグを挾んで平行に形設し、その一方の円筒
ハウジングに。That is, in the valve device for an internal combustion engine according to the present invention, a pair of cylindrical housings each having a horizontal cylindrical shape and opening into a combustion chamber in the upper part of the cylinder block at the circumferential portion are formed in parallel to the cylinder head with a spark plug sandwiched therebetween. , on one side of the cylindrical housing.
その内径より僅かに小さい外径を有した円筒形状をなし
円周部に吸気ポートが穿設された回転吸気弁を１円筒ハ
ウジングの内周面と回転吸気弁の外周面との気密を保ち
ながら滑動して回転できるよう嵌挿し、他方の円筒ハウ
ジングに。A rotary intake valve that has a cylindrical shape with an outer diameter slightly smaller than its inner diameter and has an intake port perforated on its circumference is installed while maintaining airtightness between the inner circumferential surface of the cylindrical housing and the outer circumferential surface of the rotary intake valve. Fit into the other cylindrical housing so that it can slide and rotate.
同じくその内径より僅かに小さい外径を有した円筒形状
をなし円周部に排気ボートが穿設された回転排気弁を、
円筒ハウジングの内周面と回転排気弁の外周面との気密
を保ちながら滑動して回転できるよう嵌挿するとともに
、前記回転吸気弁及び回転排気弁の各一端部をそれぞれ
ロータリジヨイントを介して吸気管及び排気管に流路接
続し、前記回転吸気弁及び回転排気弁をそれぞれピスト
ンの昇降運動にタイミングを合。Similarly, a rotary exhaust valve has a cylindrical shape with an outer diameter slightly smaller than its inner diameter, and an exhaust boat is bored on the circumference.
The inner peripheral surface of the cylindrical housing and the outer peripheral surface of the rotary exhaust valve are fitted so that they can slide and rotate while maintaining airtightness, and one end of each of the rotary intake valve and rotary exhaust valve is connected through a rotary joint. A flow path is connected to an intake pipe and an exhaust pipe, and the timing of the rotary intake valve and rotary exhaust valve is adjusted to the vertical movement of the piston.
わせで回転させる弁回転駆動手段を設けて構成されてい
る。The valve rotation driving means is provided to rotate the valve in parallel.
上記のように構成されたこの発明の、内燃機関の弁装置
においては、回転吸気弁及び回転排気弁が、弁回転駆動
手段によりピストンの昇降運動にタイミングを合わせて
それぞれ駆動させられて、シリンダヘッドに形設された
各円筒ハウジング内で回転運動を行なう、そして、吸気
行程においては１回転吸気弁の吸気ポートが円筒ハウジ
ングの、燃焼室に開口した吸気口に位置することにより
、混合気（ディーゼル機関における場合は空気）が吸気
管からロータリジヨイントを通って回転吸気弁の円筒内
に流入し、吸気ポートからシリンダ内へ吸い込まれる。In the valve device for an internal combustion engine of the present invention configured as described above, the rotary intake valve and the rotary exhaust valve are respectively driven by the valve rotation driving means in synchronization with the vertical movement of the piston, and the cylinder head During the intake stroke, the air-fuel mixture (diesel Air (in the case of an engine) flows from the intake pipe through the rotary joint into the cylinder of the rotary intake valve, and is sucked into the cylinder from the intake port.
この際、回転排気弁の吸気ポートは円筒ハウジングの内
周壁面によって閉塞された状態である。At this time, the intake port of the rotary exhaust valve is closed by the inner peripheral wall surface of the cylindrical housing.
吸気行程から圧縮行程へ移行すると９回転吸気弁が回転
変位しその吸気ポートも円筒ハウジングの内周壁面によ
って閉塞され、続いて行なわれる爆発行程の間も回転吸
気弁及び回転排気弁の各ボートは各円筒ハウジングの内
周壁面によって閉塞されている。そして、排気行程に移
ると１回転吸気弁の吸気ポートは依然として円筒ハウジ
ングの内周壁面で閉塞された状態であるが１回転排気弁
の排気ポートは回転変位して円筒ハウジングの、燃焼室
に開口した排気口に位置するようになり、燃焼済みの残
留気がシリンダから排気ポートを通って回転排気弁の円
筒内へ流入し、ロータリジヨイントを通って排気管に吐
き出される。この排気行程が終わると再び上記した吸気
行程に移行する。このように、この発明の弁装置におい
ては、シリンダヘッドに形設された一対の円筒ハウジン
グ内でそれぞれ回転吸気弁及び回転排気弁を、それらを
外部がら駆動して回転させてやることにより吸気と排気
とが行なわれる。そして、シリンダヘッドに開設される
吸気口及び排気口は、各円筒ハウジングの長手方向に沿
って矩形状に形成されるものであるから、その各面積を
大きくとることができる・、また、この弁装置は、゛打
撃部が無く、構造も極めて簡単である。When the intake stroke shifts to the compression stroke, the 9-turn intake valve undergoes a rotational displacement, and its intake port is also closed by the inner circumferential wall surface of the cylindrical housing, and during the subsequent explosion stroke, each boat of the rotary intake valve and rotary exhaust valve remains unchanged. It is closed by the inner peripheral wall surface of each cylindrical housing. When the exhaust stroke begins, the intake port of the one-turn intake valve is still blocked by the inner peripheral wall of the cylindrical housing, but the exhaust port of the one-turn exhaust valve is rotationally displaced and opens into the combustion chamber of the cylindrical housing. The combustion residual air flows from the cylinder through the exhaust port into the cylinder of the rotary exhaust valve and is discharged through the rotary joint into the exhaust pipe. When this exhaust stroke ends, the engine shifts to the above-mentioned intake stroke again. As described above, in the valve device of the present invention, the rotary intake valve and the rotary exhaust valve are driven from the outside and rotated within the pair of cylindrical housings formed in the cylinder head, thereby controlling the intake and exhaust valves. Exhaust is performed. Since the intake port and exhaust port opened in the cylinder head are formed in a rectangular shape along the longitudinal direction of each cylindrical housing, the area of each can be increased. The device has no striking part and has an extremely simple structure.
以下１図面を参照しながらこの発明の好適な実施例につ
いて説明する。A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to one drawing.
図はこの発明の１実施例を示し、第１図はこの弁装置を
使用した内燃機関の一部を示す、第３図の１−１’縦断
面図、第２ＷＩは同じく内燃機関の全体を示す外観斜視
図、第３図は同じく平面図である。内燃機関の基本構成
及び基本動作は従来周知のものと同様であるので、その
詳細な説明は省略するが１図において、１はシリンダ、
２はピストン、３は連接棒、４はクランク軸プーリ、５
は冷却フィン（この実施例は空冷の場合である）、６は
シリンダブロック、７はピストンリング、８は点火プラ
グである。また、９はシリンダヘッドであり、シリンダ
ブロック６の上部の、ピストン２の頂面とシリンダヘッ
ド９とで挟まれる空間が燃焼室１０であるが、この内燃
機関にあっては、シリンダヘッド９の構造が従来のもの
と全く相違している。すなわち、この内燃機関のシリン
ダヘッド９には１両端が開口した円筒形状の円筒ハウジ
ング１２と、一端が開口し他端が閉塞した同じく円筒形
状の円筒ハウジング１４とが水平方向に、点火プラグ８
を挟んで互いに平行に形設されている。そして、各円筒
ハウジング１２．１４の円周部の下方側が燃焼室１０に
開口して１円筒ハウジング１２．１４の長手方向に沿っ
た矩形状の大きな吸気口１６及び排気口１８が形成され
ている。その一方の円筒ハウジング１２には、その内径
より僅かに小さい外径の円筒形状の回転吸気弁２０が円
筒ハウジング１２内で滑動して回転できるよう嵌挿され
ており１円筒ハウジング１２の内周面と回転吸気弁２０
の外周面との間には、それら両面間での気密を保持する
ためのシール機構（図示せず）が介装されている。この
回転吸気弁２０には、その円周部に矩形状の吸気ポート
２２が穿設されている。The figures show one embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a part of an internal combustion engine using this valve device, FIG. The external perspective view shown in FIG. 3 is also a plan view. The basic configuration and basic operation of the internal combustion engine are the same as those conventionally known, so a detailed explanation thereof will be omitted, but in Fig. 1, 1 indicates a cylinder;
2 is a piston, 3 is a connecting rod, 4 is a crankshaft pulley, 5
are cooling fins (this example is for air cooling), 6 is a cylinder block, 7 is a piston ring, and 8 is a spark plug. Further, 9 is a cylinder head, and the space between the top surface of the piston 2 and the cylinder head 9 at the upper part of the cylinder block 6 is the combustion chamber 10. The structure is completely different from the conventional one. That is, the cylinder head 9 of this internal combustion engine has a cylindrical housing 12 that is open at both ends, and a cylindrical housing 14 that is also cylindrical and has one end open and the other end closed.
They are formed parallel to each other with the two sides in between. The lower side of the circumference of each cylindrical housing 12.14 opens into the combustion chamber 10, forming a large rectangular intake port 16 and an exhaust port 18 along the longitudinal direction of each cylindrical housing 12.14. . A cylindrical rotary intake valve 20 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter is fitted into one of the cylindrical housings 12 so as to be able to slide and rotate within the cylindrical housing 12. and rotating intake valve 20
A sealing mechanism (not shown) for maintaining airtightness between both surfaces is interposed between the outer circumferential surface and the outer peripheral surface. This rotary intake valve 20 has a rectangular intake port 22 bored in its circumference.
そして、回転吸気弁２０の一端部は、その円筒内部通路
がロータリジヨイント（図示せず）を介して吸気管２４
に流路接続しており、かつその外周部がタイミングプー
リ２６に一体的に連結固着されている０図中、２８は気
化器の絞り弁である。One end of the rotary intake valve 20 has a cylindrical internal passage connected to the intake pipe 24 via a rotary joint (not shown).
In FIG. 0, 28 is a throttle valve of the carburetor, which is connected to the flow path and whose outer peripheral portion is integrally connected and fixed to the timing pulley 26.
また、タイミングプーリ２６とクランク軸プーリ４との
間にはタイミングベルト３ｏが掛は渡されている。〒方
１回転吸気弁２ｏの他端部は、その円筒内部通路が閉塞
されており、かつその外周部がタイミングギヤ３２に一
体的に連結固着されている。また、他方の円筒ハウジン
グ１４にも同様に、その内径より僅かに小さい外径の円
筒形状の回転排気弁３４が円筒ハウジング１４内で滑動
して回転できるよう嵌挿されており、円筒ハウジング１
４の内周面と回転排気弁３４の外周面との間には、それ
ら両面間での気密を保持するためのシール機構（図示せ
ず）が介装されている。Further, a timing belt 3o is provided between the timing pulley 26 and the crankshaft pulley 4. The other end of the one-turn intake valve 2o has its cylindrical internal passage closed, and its outer circumference is integrally connected and fixed to the timing gear 32. Similarly, a cylindrical rotary exhaust valve 34 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter is fitted into the other cylindrical housing 14 so that it can slide and rotate within the cylindrical housing 14.
A sealing mechanism (not shown) is interposed between the inner circumferential surface of the rotary exhaust valve 4 and the outer circumferential surface of the rotary exhaust valve 34 to maintain airtightness between the two surfaces.
この回転排気弁３４にも、その円周部に矩形状の排気ポ
ート３６が穿設されているが、この回転排気弁３４は、
その排気ポート３６が上記した回転吸気弁２０の吸気ポ
ート２２と１８０＠の関係角度位置になるようにセツテ
ィングされている。そして１回転排気弁３４の一端部は
、その円筒内部通路がロータクジ１インド（図示せず）
を介して排気管３８に流路接続しており、かつその外周
部がタイミングギヤ４０に一体的に連結固着されており
、タイミングギヤ４０は回転吸気弁２０に連結固着さ九
ているタイミングギヤ３２と噛合している。This rotary exhaust valve 34 also has a rectangular exhaust port 36 bored in its circumference.
The exhaust port 36 is set at an angular position 180@ relative to the intake port 22 of the rotary intake valve 20 described above. One end of the one-turn exhaust valve 34 has a cylindrical internal passage connected to a rotor (not shown).
A timing gear 32 is connected to the exhaust pipe 38 via a flow path, and its outer peripheral portion is integrally connected and fixed to a timing gear 40, and the timing gear 40 is connected and fixed to the rotary intake valve 20. It meshes with.
次に、上記した弁装置における動作を説明する。シリン
ダ１内でピストン２が昇降運動すると、その運動が連接
棒３を介しクランク軸に伝動されてクランク軸プーリ４
が回転させられる。Next, the operation of the above-described valve device will be explained. When the piston 2 moves up and down within the cylinder 1, the movement is transmitted to the crankshaft via the connecting rod 3, and the crankshaft pulley 4
is rotated.
このクランク軸プーリ４の回転運動がタイミングベルト
３０を経てタイミングプーリ２６に伝動され、タイミン
グブー１Ｊ２６に連結固着された回転吸気弁２０が円筒
ハウジング１２内で回転運動を行ない、さらにその回転
運動がタイミングギヤ３２．４０を介し回転排気弁３４
に伝動されて回転排気弁３４が円筒ハウジング１４内で
回転運動を行なう。This rotational movement of the crankshaft pulley 4 is transmitted to the timing pulley 26 via the timing belt 30, and the rotary intake valve 20, which is connected and fixed to the timing boob 1J26, performs a rotational movement within the cylindrical housing 12. Rotating exhaust valve 34 through gear 32.40
The rotary exhaust valve 34 performs a rotational movement within the cylindrical housing 14.
このようにしてピストン２の昇降運動にタイミングを合
わせて回転吸気弁２０及び回転排気弁３４がそれぞれ駆
動させられるが、この際ピストン２が上下に２往復する
間に回転吸気弁２０及び回転排気弁３４がそれぞれ１回
転するように、クランク軸プーリ４及びタイミングプー
リ２６のそれぞれの径が決められる。そして、吸気行程
においては、回転吸気弁２０の吸気ポート２２が円筒ハ
ウジング１２の吸気口１６に位置する（第１図に示した
状態）ことにより、混合気が吸気管２４からロータクジ
１インドを通って回転吸気弁２０の円筒内に流入し、吸
気ポート２２からシリンダ１内へ吸い込まれる。この際
、第１図に示すように。In this way, the rotary intake valve 20 and the rotary exhaust valve 34 are driven in synchronization with the vertical movement of the piston 2. At this time, the rotary intake valve 20 and the rotary exhaust valve 34 are driven while the piston 2 makes two reciprocations up and down. The diameters of the crankshaft pulley 4 and the timing pulley 26 are determined so that each of the crankshaft pulleys 34 rotates once. During the intake stroke, the intake port 22 of the rotary intake valve 20 is located at the intake port 16 of the cylindrical housing 12 (the state shown in FIG. The air flows into the cylinder of the rotary intake valve 20 and is sucked into the cylinder 1 through the intake port 22. At this time, as shown in FIG.
回転排気弁３４の吸気ポート３６は円筒ハウジング１４
の内周壁面によって閉塞された状態にある。The intake port 36 of the rotary exhaust valve 34 is connected to the cylindrical housing 14.
It is in a state of being closed by the inner circumferential wall surface of.
吸気行程から圧縮行程へ移行すると１回転吸気弁２０が
回転変位しその吸気ポート２２も円筒ハウジング１２の
内周壁面によって閉塞される。そして、続いて行なわれ
る爆発行程の間も５回転吸気弁２０の吸気ポート２２並
びに回転排気弁３４の排気ポート３６はそれぞれ円筒ハ
ウジング１２．１４の各内周壁面によって閉塞された状
態にある０次に排気行程に移ると、回転吸気弁２０の吸
気ポート２２は依然として円筒ハウジング１２の内周壁
面で閉塞された状態にあるが、回転排気弁３４の排気ポ
ート３６は回転変位して円筒ハウジング１４の排気口１
８に位置するようになり、燃焼済みの残留気がシリンダ
１から排気ポート３６を通って回転排気弁３４の円筒内
へ流入し、ロータリジヨイントを通って排気管３８に吐
き出される。この排気行程が終わると再び上記した吸気
行程に移行する。When the intake stroke shifts to the compression stroke, the intake valve 20 rotates once and its intake port 22 is also closed by the inner circumferential wall surface of the cylindrical housing 12. During the subsequent explosion stroke, the intake port 22 of the 5-turn intake valve 20 and the exhaust port 36 of the rotary exhaust valve 34 remain closed by the inner peripheral wall surfaces of the cylindrical housing 12.14. When the exhaust stroke begins, the intake port 22 of the rotary intake valve 20 is still closed by the inner peripheral wall surface of the cylindrical housing 12, but the exhaust port 36 of the rotary exhaust valve 34 is rotationally displaced and the intake port 22 of the rotary intake valve 20 is closed by the inner peripheral wall surface of the cylindrical housing 12. Exhaust port 1
8, the burned residual gas flows from the cylinder 1 through the exhaust port 36 into the cylinder of the rotary exhaust valve 34 and is discharged through the rotary joint into the exhaust pipe 38. When this exhaust stroke ends, the engine shifts to the above-mentioned intake stroke again.
この発明の弁装置は１例として上述したような構成を有
するが、この発明の範囲は上記説明並びに図面の内容に
よって限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形例を包含し得る０例えば１回転吸気弁及び
回転排気弁に吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ２個
対向させて穿設するようにしてもよく、その場合には回
転吸・排気弁の回転速度を１個のときの半分にすること
ができる。また、回転吸気弁と回転排気弁とをギヤ機構
により機械的に連結して回転吸気弁の回転運動を回転排
気弁に伝動するのではなく１回転排気弁にも回転吸気弁
と同様にタイミングプーリを連結固着して、それら両タ
イミングプーリにタイミングベルトを掛は渡して回転排
気弁も直接的に回転運動させるようにしてもよい、また
、クランク軸から回転力を取り出して回転吸・排気弁を
回転させる方式によらずに、サーボモータを別設してそ
のサーボモータをマイコン制御することによりピストン
の昇降運動とタイミングを合わせて回転吸排気弁を駆動
するようにしてもよい、さらに、この発明は、ガソリン
機関に限らずディーゼル機関等にも適用することができ
るし、また多気筒内燃機関にも適用することができ、そ
の場合には回転吸・排気弁を構成する円筒を延設して一
対の円筒で複数の回転吸・排気弁を構成するようにすれ
ばよい。Although the valve device of the present invention has the configuration described above as an example, the scope of the present invention is not limited by the contents of the above description and drawings, and includes various modifications without departing from the gist. For example, a single-rotation intake valve and a rotary exhaust valve may be provided with two intake ports and two exhaust ports facing each other, and in that case, the rotation speed of the rotary intake/exhaust valve is set to one. can be halved. In addition, instead of mechanically connecting the rotary intake valve and rotary exhaust valve with a gear mechanism to transmit the rotational motion of the rotary intake valve to the rotary exhaust valve, the single-rotation exhaust valve also uses a timing pulley in the same way as the rotary intake valve. The rotary exhaust valve may also be directly rotated by connecting and fixing the timing belt to both timing pulleys, or by extracting the rotational force from the crankshaft to operate the rotary intake/exhaust valve. Instead of using the rotation method, a servo motor may be provided separately and the servo motor may be controlled by a microcomputer to drive the rotary intake and exhaust valve in synchronization with the vertical movement of the piston. can be applied not only to gasoline engines but also to diesel engines, etc., and can also be applied to multi-cylinder internal combustion engines, in which case the cylinders that make up the rotary intake and exhaust valves are extended. A plurality of rotary intake/exhaust valves may be configured with a pair of cylinders.
（発明の効果〕
この発明は以上説明したように構成されかつ作用するの
で、この発明の弁装置を内燃機関に使用するときは、弁
の開閉動作を完全に外部から駆動制御することができ、
また吸気口及び排気口の面積を大きくとることができる
ので、吸・排気効率を一段と向上させることができる。(Effects of the Invention) Since the present invention is configured and operates as described above, when the valve device of the present invention is used in an internal combustion engine, the opening and closing operations of the valve can be completely controlled from the outside.
Further, since the areas of the intake port and the exhaust port can be increased, the intake/exhaust efficiency can be further improved.
また、弁は常にシリンダヘッドの円筒ハウジング内で動
作しシリンダ内に入り込むことがないので、シリンダヘ
ッドや燃焼室の設計に当たってはそれだけ自由度が増す
ことになる。さらに、この弁装置にヰ打撃部が無いので
、エンジン音・ が小さい、しかも、従来の弁装置に
比べると機構、構造が遥かに簡単であるので、重量が小
さく、部品点数も少なくなり、製作やメンテナンスも容
易である。この発明は、以上のような数々の利点を持っ
た内燃機関の弁装置を提供し得たものである。Furthermore, since the valve always operates within the cylindrical housing of the cylinder head and never enters the cylinder, the degree of freedom in designing the cylinder head and combustion chamber increases accordingly. Furthermore, since this valve device does not have a striking part, the engine noise is low.Furthermore, the mechanism and structure are much simpler than conventional valve devices, so it is lighter in weight, requires fewer parts, and is easier to manufacture. It is also easy to maintain. The present invention has been able to provide a valve device for an internal combustion engine that has numerous advantages as described above.
４＠面の簡単な説明
図はこの発明の１実施例を示し、第１１！ｌはこの弁装
置を使用した内１［１関の一部を示す、第３図のＴ−１
’縦新面図、第２図は同じく内燃機関の全体を示す外観
斜視図、第３図は同じく平面図である。A simple explanatory diagram of the 4@ plane shows one embodiment of the present invention, and the 11th! l is T-1 in Figure 3, which shows a part of the 1 [1 valve] using this valve device.
2 is a perspective view of the overall appearance of the internal combustion engine, and FIG. 3 is a plan view.
１・・・シリンダ、 ２・・・ピストン、３・
・・連接棒、 ４・・・クランク軸プーリ。1...Cylinder, 2...Piston, 3...
...Connecting rod, 4...Crankshaft pulley.
６・・・シリンダブロック、８・・・点火プラグ。6... Cylinder block, 8... Spark plug.
９・・・シリンダヘッド、 ｌＯ・・・燃焼室、１２、
１４・・・円筒ハウジング、
１６・・・吸気口、 １８・・・排気口。9... Cylinder head, lO... Combustion chamber, 12,
14...Cylindrical housing, 16...Intake port, 18...Exhaust port.
２０・・・回転吸気弁、 ２２・・・吸気ポート。20...Rotary intake valve, 22...Intake port.
２４・・・吸気管、 ２６・・・タイミングプ
ーリ、３０・・・タイミングベルト、
３２．４０・・・タイミングギヤ、
３４・・・回転排気弁、３６・・・排気ポート。24...Intake pipe, 26...Timing pulley, 30...Timing belt, 32.40...Timing gear, 34...Rotary exhaust valve, 36...Exhaust port.
３８・・・排気管。38...Exhaust pipe.
第１図 第２図 玉２ 第３図 騙Figure 1 Figure 2 ball 2 Figure 3 Deception
Claims (1)
ク上部の燃焼室に開口した一対の円筒ハウジングをシリ
ンダヘッドに点火プラグを挟んで平行に形設し、その一
方の円筒ハウジングに、その内径より僅かに小さい外径
を有した円筒形状をなし円周部に吸気ポートが穿設され
た回転吸気弁を、円筒ハウジングの内周面と回転吸気弁
の外周面との気密を保ちながら滑動して回転できるよう
嵌挿し、他方の円筒ハウジングに、同じくその内径より
僅かに小さい外径を有した円筒形状をなし円周部に排気
ポートが穿設された回転排気弁を、円筒ハウジングの内
周面と回転排気弁の外周面との気密を保ちながら滑動し
て回転できるよう嵌挿するとともに、前記回転吸気弁及
び回転排気弁の各一端部をそれぞれロータリジョイント
を介して吸気管及び排気管に流路接続し、前記回転吸気
弁及び回転排気弁をそれぞれピストンの昇降運動にタイ
ミングを合わせて回転させる弁回転駆動手段を設けてな
る、内燃機関の弁装置。A pair of cylindrical housings, which have a horizontal cylindrical shape and open into the combustion chamber at the upper part of the cylinder block at the circumferential part, are formed in parallel to the cylinder head with a spark plug sandwiched between them. A rotary intake valve, which has a cylindrical shape with a small outer diameter and has an intake port perforated on its circumference, can slide and rotate while maintaining airtightness between the inner circumferential surface of the cylindrical housing and the outer circumferential surface of the rotary intake valve. Insert the rotary exhaust valve into the other cylindrical housing, which also has a cylindrical shape with an outer diameter slightly smaller than its inner diameter and has an exhaust port bored on its circumference, and rotate it with the inner circumferential surface of the cylindrical housing. The rotary intake valve and the rotary exhaust valve are fitted so that they can slide and rotate while maintaining airtightness with the outer circumferential surface of the exhaust valve, and one end of each of the rotary intake valve and rotary exhaust valve is connected to the intake pipe and the exhaust pipe through rotary joints, respectively. A valve device for an internal combustion engine, further comprising valve rotation driving means for rotating the rotary intake valve and the rotary exhaust valve in synchronization with the vertical movement of the piston.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13878387A JPS63302115A (en) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | Valve apparatus of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13878387A JPS63302115A (en) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | Valve apparatus of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302115A true JPS63302115A (en) | 1988-12-09 |
Family
ID=15230102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13878387A Pending JPS63302115A (en) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | Valve apparatus of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63302115A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007000903A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Souji Nakagawa | Intake/exhaust structure of internal combustion engine |
| WO2007057965A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Ataka Engineering Co., Ltd | Internal combustion engine |
| CN101943077A (en) * | 2010-09-18 | 2011-01-12 | 中国兵器工业集团第七○研究所 | Novel internal combustion engine air cylinder cover |
-
1987
- 1987-06-02 JP JP13878387A patent/JPS63302115A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007000903A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Souji Nakagawa | Intake/exhaust structure of internal combustion engine |
| WO2007057965A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Ataka Engineering Co., Ltd | Internal combustion engine |
| CN101943077A (en) * | 2010-09-18 | 2011-01-12 | 中国兵器工业集团第七○研究所 | Novel internal combustion engine air cylinder cover |
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