JPS6355311A - 内燃機関のロ−タリ−バルブ装置 - Google Patents
内燃機関のロ−タリ−バルブ装置Info
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- JPS6355311A JPS6355311A JP19861686A JP19861686A JPS6355311A JP S6355311 A JPS6355311 A JP S6355311A JP 19861686 A JP19861686 A JP 19861686A JP 19861686 A JP19861686 A JP 19861686A JP S6355311 A JPS6355311 A JP S6355311A
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- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
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Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
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。
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4サイクル内t=a関のロータリーバルブ装置
に関し、詳しくは、内燃機関の吸気及び排気通路にロー
タリー式の吸気弁及び排気弁を各々設けてなるロータリ
ーバルブ装置において、所定部品をセラミック材を用い
て形成することにより、より確実な実用化が可能になっ
たロータリーバルブ装置に関する。
に関し、詳しくは、内燃機関の吸気及び排気通路にロー
タリー式の吸気弁及び排気弁を各々設けてなるロータリ
ーバルブ装置において、所定部品をセラミック材を用い
て形成することにより、より確実な実用化が可能になっ
たロータリーバルブ装置に関する。
近年、内燃機関における吸・排気弁の弁装置としてロー
タリー式の弁からなるロータリーバルブ装置が種々提案
されている。この種ロータリーバルブ装置は、従来のポ
ペット式の吸・排気弁に比べて、理論上、弁動作がスム
ーズで静かであり高回転にも対応可能である等の利点を
有することが予測されるため、今後、高性能の弁装置と
して有望視されているものである。
タリー式の弁からなるロータリーバルブ装置が種々提案
されている。この種ロータリーバルブ装置は、従来のポ
ペット式の吸・排気弁に比べて、理論上、弁動作がスム
ーズで静かであり高回転にも対応可能である等の利点を
有することが予測されるため、今後、高性能の弁装置と
して有望視されているものである。
、しかしながら、ロータリーバルブ装置はmmに弁の高
回転による摩耗、潤滑、焼付は等の問題、更には弁等の
加工性や気密性等の問題が生じる虞れがある。そのため
、上記問題点を解消するため各方面からの検討がなされ
ているが、特にロータリーバルブ装置を形成するために
適切な材質が存在しないという聞届があり、このことか
らもロータリーバルブ装置は理論上では優れた弁装置で
あっても、今以て実用化に至っていないというのが実情
であった。
回転による摩耗、潤滑、焼付は等の問題、更には弁等の
加工性や気密性等の問題が生じる虞れがある。そのため
、上記問題点を解消するため各方面からの検討がなされ
ているが、特にロータリーバルブ装置を形成するために
適切な材質が存在しないという聞届があり、このことか
らもロータリーバルブ装置は理論上では優れた弁装置で
あっても、今以て実用化に至っていないというのが実情
であった。
本発明者は上記の点に鑑み、鋭意研究した結果、耐摩耗
性、耐熱性、自己潤滑性等の物性を有するセラミック材
を用いて所定部品を形成することにより、従来における
問題点を解消することができるとともに実用化の可能性
の高いロータリーバルブ装置であることを見出し、本発
明を完成するに至った。
性、耐熱性、自己潤滑性等の物性を有するセラミック材
を用いて所定部品を形成することにより、従来における
問題点を解消することができるとともに実用化の可能性
の高いロータリーバルブ装置であることを見出し、本発
明を完成するに至った。
即ち、本発明内燃機関のロータリーバルブ装置はバルブ
本体と、該本体に設けられてなり燃焼室と吸気又は排気
通路とを連通接続するポートとから構成されたロータリ
ーバルブを吸・排気通路の各々のバルブ収納部にスリー
ブを介して回転可能に設けてなるロータリーバルブ装置
において、上記バルブ本体及びスリーブがセラミック材
にて形成されてなることを要旨とするものである。
本体と、該本体に設けられてなり燃焼室と吸気又は排気
通路とを連通接続するポートとから構成されたロータリ
ーバルブを吸・排気通路の各々のバルブ収納部にスリー
ブを介して回転可能に設けてなるロータリーバルブ装置
において、上記バルブ本体及びスリーブがセラミック材
にて形成されてなることを要旨とするものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図及び第2図は、本発明ロータリーバルブ装置の一
実施例を示すもので、内燃機関のシリンダヘッドには吸
気通路1と排気通路2が独立して設けてなり、またシリ
ンダヘッドの下方部、即らシリンダ3に嵌装されたピス
トン4の上面に、吸気用開口部5と排気用開口部6を穿
設してなる燃焼室7が設けられている。上記吸気又は排
気通路1.2には後述するロータリーバルブを収納する
ためシリンダ3の軸方向と直交して円筒形状からなるパ
ルプ収納部8がそれぞれ形成されている。
実施例を示すもので、内燃機関のシリンダヘッドには吸
気通路1と排気通路2が独立して設けてなり、またシリ
ンダヘッドの下方部、即らシリンダ3に嵌装されたピス
トン4の上面に、吸気用開口部5と排気用開口部6を穿
設してなる燃焼室7が設けられている。上記吸気又は排
気通路1.2には後述するロータリーバルブを収納する
ためシリンダ3の軸方向と直交して円筒形状からなるパ
ルプ収納部8がそれぞれ形成されている。
ロータリーバルブ9は、中空の円筒形状からなるバルブ
本体10と、該本体10に設けられたポート11から構
成されており、上記ポート11は燃焼室7と吸気又は排
気通路1.2とを連通接続させるもので、そのため該ポ
ート11は両端が開口された管状の形状をなし、両端が
同じ所定形状からなる開口部12からなるとともに貫通
部13が対称形からなるものである。従って、ポート1
1は、該ポートの開口部12が吸気又は排気通路1.2
の端部開口部1a、2aと同時に燃焼室の吸気用開口部
5又は排気用開口部6に適合することにより連通し、適
合していない間は、燃焼室7と吸気又は排気通路とを遮
断(隔絶)するためポートの開口部12が塞がれた状態
となる。
本体10と、該本体10に設けられたポート11から構
成されており、上記ポート11は燃焼室7と吸気又は排
気通路1.2とを連通接続させるもので、そのため該ポ
ート11は両端が開口された管状の形状をなし、両端が
同じ所定形状からなる開口部12からなるとともに貫通
部13が対称形からなるものである。従って、ポート1
1は、該ポートの開口部12が吸気又は排気通路1.2
の端部開口部1a、2aと同時に燃焼室の吸気用開口部
5又は排気用開口部6に適合することにより連通し、適
合していない間は、燃焼室7と吸気又は排気通路とを遮
断(隔絶)するためポートの開口部12が塞がれた状態
となる。
本発明におけるロータリーバルブ9は、吸気用ロータリ
ーバルブ14、と排気用ロータリーバルブ15として設
けることによって吸気、排気をそれぞれ専用のロータリ
ーバルブで制御させる構成からなるものであり、該バル
ブ9は上記パルプ収納部8の内壁(摺動面)にそれぞれ
圧入し係止突起16により固定された薄膜状のスリーブ
17を介して、該収納部8内に回転自在に収納される。
ーバルブ14、と排気用ロータリーバルブ15として設
けることによって吸気、排気をそれぞれ専用のロータリ
ーバルブで制御させる構成からなるものであり、該バル
ブ9は上記パルプ収納部8の内壁(摺動面)にそれぞれ
圧入し係止突起16により固定された薄膜状のスリーブ
17を介して、該収納部8内に回転自在に収納される。
ロータリーバルブ9は、スリーブ17により支持されて
回転可能であるともに、該バルブ9の両端部がベアリン
グストッパーリテナー18等を併設してなるスラストボ
ールベアリング19により気密性を保持しつつ、それぞ
れ回転自在に支持される。また、ロータリーバルブ9は
第2図に示すようにポート11の周辺部にスプリング等
の弾性部材によりスリーブ面に向かって押圧されるよう
なアペックスシール20を設けて気密性を向上させるこ
とができる。上記アペックスシール20は、例えばセラ
ミック材等を用いて形成できる。
回転可能であるともに、該バルブ9の両端部がベアリン
グストッパーリテナー18等を併設してなるスラストボ
ールベアリング19により気密性を保持しつつ、それぞ
れ回転自在に支持される。また、ロータリーバルブ9は
第2図に示すようにポート11の周辺部にスプリング等
の弾性部材によりスリーブ面に向かって押圧されるよう
なアペックスシール20を設けて気密性を向上させるこ
とができる。上記アペックスシール20は、例えばセラ
ミック材等を用いて形成できる。
本発明のロータリーバルブ装置は、上記したバルブ本体
lOとスリーブ17がセラミック材で形成される。バル
ブ本体10はセラミック材のみで全体を形成しても或い
は通常の使用されている金属で形成した本体の外面(r
B動面)にセラミック材をコーティングして形成しても
よい。また、スリーブ170表面にセラミック材をコー
ティングして形成してもよい。
lOとスリーブ17がセラミック材で形成される。バル
ブ本体10はセラミック材のみで全体を形成しても或い
は通常の使用されている金属で形成した本体の外面(r
B動面)にセラミック材をコーティングして形成しても
よい。また、スリーブ170表面にセラミック材をコー
ティングして形成してもよい。
次に、本発明ロータリーバルブ装置の作動について説明
する。
する。
ロータリーバルブ9は、吸気用及び排気用ロータリーバ
ルブ14.15の一端にそれぞれ設けられたタイミング
プーリー21に四けられたコックドベルト等が内燃機関
のクランクシャフトの回転を伝達することにより回転駆
動する。この際、ロータリーバルブ14.15は、共に
クランクシャフトの1回転に対して1/4回転の割合で
回転するように設定される。これは、ポートの貫通部1
3が対称形であるため1/2回転(180”)しても位
相が同じになるためである。尚、ロータリーバルブ14
.15による弁の開閉時期は、通常の内燃機関における
吸気・排気弁の開閉時期に従って調整、設定する。ロー
タリーバルブ9は、それぞれのコックドベルト、クイミ
ングブーリーにより回転駆動し、第1図に示すように吸
気用ロータリーパルプ14のポート開口部12が燃焼室
の吸気用開口部5と適合した際に吸気が行われ(吸気工
程)、また、特に図示しないが、排気用ロータリーパル
プ15のポート開口部12が燃焼室の排気用開口部6と
適合した際に排気が行われ(排気工程)、それ以外の圧
縮、膨張工程では、バルブ収納部8の外壁(具体的には
スリーブ)で両パルプ14.15のポート開口部は共に
閉じられる。
ルブ14.15の一端にそれぞれ設けられたタイミング
プーリー21に四けられたコックドベルト等が内燃機関
のクランクシャフトの回転を伝達することにより回転駆
動する。この際、ロータリーバルブ14.15は、共に
クランクシャフトの1回転に対して1/4回転の割合で
回転するように設定される。これは、ポートの貫通部1
3が対称形であるため1/2回転(180”)しても位
相が同じになるためである。尚、ロータリーバルブ14
.15による弁の開閉時期は、通常の内燃機関における
吸気・排気弁の開閉時期に従って調整、設定する。ロー
タリーバルブ9は、それぞれのコックドベルト、クイミ
ングブーリーにより回転駆動し、第1図に示すように吸
気用ロータリーパルプ14のポート開口部12が燃焼室
の吸気用開口部5と適合した際に吸気が行われ(吸気工
程)、また、特に図示しないが、排気用ロータリーパル
プ15のポート開口部12が燃焼室の排気用開口部6と
適合した際に排気が行われ(排気工程)、それ以外の圧
縮、膨張工程では、バルブ収納部8の外壁(具体的には
スリーブ)で両パルプ14.15のポート開口部は共に
閉じられる。
尚、本発明におけるロータリーバルブのポート開口部1
2の形状としては、円形、楕円形、長方形、ピーナツ形
状等が挙げられるが、なかでも第2図に示すようなピー
ナツ形状が好ましい、上記ポート開口部の形状がピーナ
ツ形状である場合、ボートの貫通部が中央部の空間とそ
の両側の空間とでその容積が異なることにより気体流速
の相違が生じるため、燃料と気体がきめ細かく混合され
るというスワール効果を高めることができ、その結果、
内燃機関における燃焼効率の向上を図ることができる。
2の形状としては、円形、楕円形、長方形、ピーナツ形
状等が挙げられるが、なかでも第2図に示すようなピー
ナツ形状が好ましい、上記ポート開口部の形状がピーナ
ツ形状である場合、ボートの貫通部が中央部の空間とそ
の両側の空間とでその容積が異なることにより気体流速
の相違が生じるため、燃料と気体がきめ細かく混合され
るというスワール効果を高めることができ、その結果、
内燃機関における燃焼効率の向上を図ることができる。
また、吸気用ロータリーバルブのポート貫通部の容積を
、排気用ロータリーパルプのボート貫通部の容積よりも
大きくして吸気効率を高めることができる。
、排気用ロータリーパルプのボート貫通部の容積よりも
大きくして吸気効率を高めることができる。
上記構成からなる本発明ロータリーパルプ装置、(尚、
本発明ロータリーパルプ装置は上記の構造に限定される
ものではない。)は、水冷式又は空冷式の内燃機関やシ
リンダーの数等の如何に係わらず、すべての4サイクル
内燃機関(但し、ロータリーエンジンを除く)に対して
適用することができる。また、本発明ロータリーパルプ
装置を適用した場合、内燃機関における高出力化、低燃
費化等を容易に図ることができる。
本発明ロータリーパルプ装置は上記の構造に限定される
ものではない。)は、水冷式又は空冷式の内燃機関やシ
リンダーの数等の如何に係わらず、すべての4サイクル
内燃機関(但し、ロータリーエンジンを除く)に対して
適用することができる。また、本発明ロータリーパルプ
装置を適用した場合、内燃機関における高出力化、低燃
費化等を容易に図ることができる。
以上説明したように、本発明内燃機関のロータリーパル
プ装置はパルプ本体とスリーブをセラミック材にて形成
してなるため、セラミック材の有する優れた耐l!2!
耗性、耐熱性、自己潤滑性の物性により、潤滑油等によ
る潤滑手段を用いずとも無潤滑で焼付けの起こらないス
ムーズなロータリーバルブの作動が可能となるとともに
パルプ本体及びスリーブが長期に亘って安定した耐久性
を有し、またセラミック材を用いるためパルプ本体及び
スリーブを高精度に加工することができ、従来にない寸
法精度(例えば、気密保持のため1/100Qm■)の
高いクリアランス等を実現せしめ、さらに、高度な気密
性を保持することが可能となる。
プ装置はパルプ本体とスリーブをセラミック材にて形成
してなるため、セラミック材の有する優れた耐l!2!
耗性、耐熱性、自己潤滑性の物性により、潤滑油等によ
る潤滑手段を用いずとも無潤滑で焼付けの起こらないス
ムーズなロータリーバルブの作動が可能となるとともに
パルプ本体及びスリーブが長期に亘って安定した耐久性
を有し、またセラミック材を用いるためパルプ本体及び
スリーブを高精度に加工することができ、従来にない寸
法精度(例えば、気密保持のため1/100Qm■)の
高いクリアランス等を実現せしめ、さらに、高度な気密
性を保持することが可能となる。
従って、以上のことから本発明によれば実際の製品化に
向けて衆望されているロータリーバルブ装置の実用化の
可能性が非常に高いものとなる。
向けて衆望されているロータリーバルブ装置の実用化の
可能性が非常に高いものとなる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は本発明
ロータリーパルプ装置の一実施例を示す説明図、第2図
はロータリーバルブ及びその周辺部を示す説明図である
。 1・・吸気通路 2・・排気通路7・・燃焼室
8・・バルブ収納部9・・ロータリーバル
ブ 10・パルプ本体17・・スリーブ
ロータリーパルプ装置の一実施例を示す説明図、第2図
はロータリーバルブ及びその周辺部を示す説明図である
。 1・・吸気通路 2・・排気通路7・・燃焼室
8・・バルブ収納部9・・ロータリーバル
ブ 10・パルプ本体17・・スリーブ
Claims (1)
- バルブ本体と、該本体に設けられてなり燃焼室と吸気又
は排気通路とを連通接続するポートとから構成されたロ
ータリーバルブを吸・排気通路の各々のバルブ収納部に
スリーブを介して回転可能に設けてなるロータリーバル
ブ装置において、上記バルブ本体及びスリーブがセラミ
ック材にて形成されてなることを特徴とする内燃機関の
ロータリーバルブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19861686A JPS6355311A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 内燃機関のロ−タリ−バルブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19861686A JPS6355311A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 内燃機関のロ−タリ−バルブ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6355311A true JPS6355311A (ja) | 1988-03-09 |
Family
ID=16394152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19861686A Pending JPS6355311A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 内燃機関のロ−タリ−バルブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6355311A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994017287A1 (de) * | 1993-01-30 | 1994-08-04 | Christoph Conradty | Drehschieberventil |
JPH08121129A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-14 | Goro Urushiyama | エンジン用シリンダヘッド |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS609361U (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-22 | 富士通株式会社 | 電話機 |
JPS6022007A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-04 | Nippon Radiator Co Ltd | 内燃機関 |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP19861686A patent/JPS6355311A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS609361U (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-22 | 富士通株式会社 | 電話機 |
JPS6022007A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-04 | Nippon Radiator Co Ltd | 内燃機関 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994017287A1 (de) * | 1993-01-30 | 1994-08-04 | Christoph Conradty | Drehschieberventil |
JPH08121129A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-14 | Goro Urushiyama | エンジン用シリンダヘッド |
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