JP2010275988A - 内燃機関の弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温室への燃焼ガスの流れに分岐流が発生しないようにして、掃気効率を著しく高める。
【解決手段】排気口２ａを開閉する主弁４と、主弁４の開弁時に排気口２ａから排出された排気初期の燃焼ガスを導入して排気する高温室２２と、排気中期から排気終了まで排気口から排出された燃焼ガスを導入して排気する低温室２４と、高温室と低温室への燃焼ガスの流れを切り替える副弁３１とを備えた内燃機関の弁装置２０において、副弁３１は、排気口から排出された燃焼ガスを内部通過させる筒部３２と、筒部の上方に配設されて筒部の上端開口部から排出された燃焼ガスを排気初期には高温室へ及び排気中期から排気終了までは低温室へ導く案内翼３３とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の弁装置に関する。

内燃機関の弁装置、例えば２サイクルディーゼル機関の排気弁装置として、図６及び図７に示すものがある。図６及び図７に示すように、排気弁装置１０は、シリンダブロック１の燃焼室２の頂部に設けられた排気口２ａの弁座３の真上に配設されており、排気弁装置１０の一部であるシリンダヘッド１１内には、上部に高温室１２とこの高温室１２に連通する高温排気通路１３とが形成され、下部には低温室１４とこの低温室１４に連通する低温排気通路１５とが形成されている。

この高温室１２及び低温室１４は排気口２ａの上方に配設されてており、排気口２ａと連通している。油圧シリンダブロック１６の下端部１６ａには、高温室１２の中央下部近傍に、高温の燃焼ガス（排気ガス）を高温室１２及び高温排気通路１３に円滑に導くための案内翼１７が設けられている。

一方、シリンダブロック１の燃焼室２の排気口２ａを開閉するための傘状の主弁４は、弁ステム５の上端に設けられると共に空気ばね室１８内に収容された図示しない空気ピストンが、空気圧により押し上げられることにより閉弁する。また、主弁４は、弁ステム５の図示しない上端面に高圧の油圧が供給され、この弁ステム５が上記空気ピストンが受ける空気圧に抗して押し下げられたときに開弁する。

他方、副弁７は略円筒形状をなし、複数の輻（スポーク）７ａにより副弁ステム８の下端部に固定されており、副弁ステム８の上端部には、空気ばね室１８内に収容された空気ピストン９が取り付けられている。主弁４の弁ステム５は、副弁７のパイプ状の副弁ステム８内を、図示しないシール部材を介して摺動自在に気密に貫通しており、主弁４と副弁７は、同軸弁とされている。

副弁７は、副弁ステム８の上端に設けられた空気ピストン９に付与される空気圧により押し下げられて、図６に示すように低温室１４を閉塞する。また、副弁７は、油圧シリンダブロック１６内の油圧シリンダ１９により副弁ステム８が空気ピストン９の空気圧に抗して上方に押し上げられたときに、図７に示すように低温室１４を開口すると共に、上記案内翼１７と共働して高温室１２を閉塞する。

副弁７は、主弁４の閉弁時及び開弁初期（排気初期）において低温室１４を閉塞し、図６に示すように、開弁初期に燃焼室２から排気口２ａを通して排出された高温高圧の燃焼ガス（排気ガス）を、矢印で示すように上端部７ｂの開口部から排出し、案内翼１７により高温室１２に導入して、高温排気通路１３を通して排気させる。

また、副弁７は、主弁４の開弁中期から閉弁するまでの間（排気の途中から排気が終了するまでの間）は、図７に示すように油圧シリンダ１９により上方に押し上げられて、その下端部７ｃが低温室１４を開口すると共に、上端部７ｂの開口部が案内翼１７により密閉されて高温室１２を閉塞する。

これにより燃焼室２内の低温低圧の燃焼ガスが、矢印で示すように低温室１４に導入され、低温排気通路１５を通して排気（掃気）される。このようにして、排気弁装置１０は、１つの筒状の副弁７によって高温室１２と低温室１４への燃焼ガスの流れの切り替えを行っている。

内燃機関の吸排気弁装置として、シリンダヘッドの上部に排気口及び排気通路を配設すると共に、下部に吸気口及び吸気通路を配設して、吸排気管制弁（副弁に相当）により排気口と吸気口を交互に切り替える内燃機関の吸排気弁の作動機構が提案されている（例えば、特許文献１，２など参照）。

特開昭６３−２８９２０４号公報（図１，３） 実開昭６４−２２８０５号公報（６−９頁、図１）

しかしながら、上述の図６に示す従来の排気弁装置１０は、シリンダヘッド１１の上部に配設された高温室１２と、高温室１２の下部に配設された低温室１４への燃焼ガスの切り替えを１つの筒状の副弁７で行っているため、構造上主弁４の開弁中期から閉弁するまでの間は、図７に示すように、副弁７の上端部７ｂの開口部が案内翼１７により密閉されて、上部が有底の円筒形状となる。

この結果、燃焼室２から排気口２ａを通して排出された燃焼ガスの低温室１４への流れが、矢印で示すように分岐流となるため、分岐損失が発生し、流路抵抗が大きくなる。この結果、低温排気通路１５への燃焼ガスの流れが悪くなり、掃気効率が著しく悪くなるという問題がある。

なお、上述の特許文献１，２に記載されている内燃機関の吸排気弁の作動機構は、シリンダヘッドの上部に排気口及び排気路を、下部に吸気口及び吸気路をそれぞれ配設して、吸排気管制弁（副弁に相当）により排気口と吸気口とを交互に切り替える構造である。

したがって、排気路は高温室と低温室との２つの排気室により構成されていないために、吸排気管制弁により排気口に切り替えた際に、シリンダ側から排気される燃焼ガスに、上述のような分岐流を生じることはない。すなわち、吸気時には吸気が外部からシリンダ内へ流れ込むため、排気管制弁がこのような構成であっても分岐流の問題は発生しない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高温室と、その下方に配設された低温室への燃焼ガスの流れの切り替えを副弁で行う内燃機関の弁装置において、低温室への燃焼ガスの流れに分岐流が発生しないようにして掃気効率を著しく高めることができる、内燃機関の弁装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、シリンダブロックの燃焼室の頂部に設けられた排気口を開閉する主弁と、シリンダヘッド内に配設されると共に主弁の開弁時に排気口から排出された排気初期の燃焼ガスを導入して排気する高温室と、シリンダヘッド内に高温室の下方に配設されると共に排気中期から排気終了まで排気口から排出された燃焼ガスを導入して排気する低温室と、シリンダヘッド内に収容されると共に高温室と低温室への燃焼ガスの流れを切り替える副弁とを備えた内燃機関の弁装置において、副弁は、排気口から排出された燃焼ガスを内部通過させる筒部と、筒部の上方に配設されて筒部の上端開口部から排出された燃焼ガスを排気初期には高温室へ及び排気中期から排気終了までは低温室へ導く案内翼とからなることにある。

副弁は、主弁の開弁初期において筒部が低温室を閉塞しており、主弁の開弁初期に燃焼室の排気口から排出された高温高圧の燃焼ガスがこの副弁の筒部内を通って上端開口部から排出され、筒部の上方に配設された案内翼により高温室に導入され、その後に外部へ排気される。

副弁は、主弁のほぼ開弁中期に切り替えられ、主弁の開弁中期から閉弁するまでの間、燃焼室の排気口から排出された低温低圧の燃焼ガスが副弁の筒部内を通って上端開口部から排出され、案内翼により低温室に導入され、その後に外部へ排気される。このように、燃焼室の排気口から排出された燃焼ガスは、副弁の上端開口部から排出されるから、従来のように副弁近傍において分岐流が発生することはない。

上述の内燃機関の弁装置において、副弁の筒部は、排気口に連通する低温室の開口部内を気密に摺動して低温室を開閉し、案内翼は、略漏斗状をなして筒部と共働して筒部の上端開口部との間に環状の通路を形成すると共に上端部が排気口に連通する高温室の開口部を開閉することが望ましい。

副弁は、筒部が低温室を閉塞したときに、筒部の上端開口部との間の環状の通路が高温室に開口して、主弁の開弁初期に排出される高温高圧の燃焼ガスを高温室に導く。副弁は、主弁のほぼ開弁中期に切り替えられて筒部が低温室を開口すると共に、案内翼の上端部が高温室を閉塞して環状の通路が高温室に開口し、主弁の開弁中期から閉弁までの間、排出される低温低圧の燃焼ガスを筒部内を通して環状の通路から低温室に導く。これにより、低温室への燃焼ガスの流れに、分岐流が確実に発生しないようにすることができる。

上述の内燃機関の弁装置において、副弁は、筒部が低温室を閉塞しているときに環状の通路が高温室に開口し、案内翼の上端部が高温室を閉塞しているときに環状の通路が低温室に開口することが望ましい。

副弁は、筒部が低温室を閉塞しているときに環状の通路が高温室に開口して主弁の開弁初期に排出される高温高圧の燃焼ガスを高温室に導き、案内翼の上端部が高温室を閉塞しているときに環状の通路が低温室に開口して主弁の開弁中期から閉弁までの間、低温低圧の燃焼ガスを低温室に導く。これにより、１つの副弁で高温室と低温室への燃焼ガスの流れの切り替えを行い、低温室への排気流に分岐流が確実に発生しないようにすることができる。

上述の内燃機関の弁装置において、副弁の筒部と案内翼は、副弁を作動させる副弁ステムに一体に取り付けられていることが望ましい。このように、１つの副弁ステムに副弁の筒部と案内翼を一体に取り付けることにより、副弁の筒部と案内翼を簡単な構造で確実に連動させることができる。

上述の内燃機関の弁装置において、副弁の筒部は、内側下部が排気口に滑らかに連通するようにテーパ状をなしていることが望ましい。このように、副弁の筒部が、その内側下部が排気口に滑らかに連通するようにテーパ状をなしていることにより、特に副弁が下降して燃焼ガスが低温室へ導かれる際に、燃焼室の排気口から排出された燃焼ガスが、筒部内へ円滑に流入することができる。

上述の内燃機関の弁装置において、副弁の筒部は、内側下部の下端部が外側に折曲されて拡径され、その先端部により低温室を閉塞可能とされていることが望ましい。このように、筒部の下端部が拡径されることにより、その端面によって低温室をより確実に閉塞することができる。

上述の内燃機関の弁装置において、案内翼は、筒部の上端開口部に面する側が滑らかな曲面からなる案内面とされて、筒部の上端開口部から排出される燃焼ガスを高温室及び低温室へ円滑に導くことが望ましい。

このように、案内翼が、筒部の上端開口部に面する側が滑らかな曲面からなる案内面とされることにより、筒部内を通って上端開口部から排出された燃焼ガスは、筒部の上端開口部との間に形成された環状の通路から、案内翼の案内面に沿って排出される。これにより、燃焼ガスが高温室及び低温室に円滑に導入される。

上述の内燃機関の弁装置において、筒部と案内翼と副弁ステムとが一体に精密鋳造により形成されてなることが望ましい。このように、副弁の筒部と案内翼及び副弁ステムが一体に精密鋳造により形成されることにより、例えば鍛造削りだし等による場合に比し、複雑な形状の副弁の製造コストを大幅に低減することができる。

上述のように、本発明の内燃機関の弁装置は、シリンダブロックの燃焼室の頂部に設けられた排気口を開閉する主弁と、シリンダヘッド内に配設されると共に主弁の開弁時に排気口から排出された排気初期の燃焼ガスを導入して排気する高温室と、シリンダヘッド内に高温室の下方に配設されると共に排気中期から排気終了まで排気口から排出された燃焼ガスを導入して排気する低温室と、シリンダヘッド内に収容されると共に高温室と低温室への燃焼ガスの流れを切り替える副弁とを備えた内燃機関の弁装置において、副弁は、排気口から排出された燃焼ガスを内部通過させる筒部と、筒部の上方に配設されて筒部の上端開口部から排出された燃焼ガスを排気初期には高温室へ及び排気中期から排気終了までは低温室へ導く案内翼とからなる。

したがって、高温室とその下方に配設された低温室への燃焼ガスの流れの切り替えを副弁で行う内燃機関の弁装置において、低温室への燃焼ガスの流れに分岐流が発生しないようになり、掃気効率を著しく高めることができるという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気弁装置の、特に低温室を示すための断面図である。 図１に示した排気弁装置の、特に高温室を示すための断面図である。 図２に示した排気弁装置において、高温室に導入される燃焼ガスの流れを示す説明図である。 図３に示した排気弁装置において、低温室に導入される燃焼ガスの流れを示す説明図である。 図１ないし図４に示した排気弁装置の、主弁と副弁の動作を説明するグラフである。 従来の内燃機関の排気弁装置の、特に高温室に導入される燃焼ガスの流れを示す断面図である。 図６に示した排気弁装置の、特に低温室に導入される燃焼ガスの流れを示す断面図である。

本発明の内燃機関の弁装置の発明を実施するための形態を、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係る内燃機関の弁装置を実施した２サイクルのディーゼル機関の排気弁装置の要部断面図である。

図１及び図２に示すように、排気弁装置２０は、シリンダブロック１の燃焼室２の頂部に設けられた排気口２ａに装着された弁座３の真上に配設されている。シリンダヘッド２１は、上部には高温室２２とこの高温室２２に連通する高温排気通路２３が形成され、高温室２２の真下位置（下方）には、低温室２４とこの低温室２４に連通する低温排気通路２５が形成されている。高温室２２と低温室２４は、排気口２ａの真上に位置しており、それぞれ排気口２ａと連通している。

これらの高温室２２と低温室２４は、排気口２ａよりも大径の略ドーナツ形状とされ、その内径、すなわち排気口２ａに連通する開口部２２ａ、２４ａが略同径とされ、かつ、排気口２ａよりも僅かに大径とされている。高温排気通路２３と低温排気通路２５は、開口方向の中心線が、シリンダヘッド２１を上方から見て、例えば４５°程度の角度をなして配置されている（図２参照）。

これにより、高温室２２の直下に低温室２４を配設して、高温室２２の開口部２２ａと低温室２４の開口部２４ａの上端とを一致させることが可能となる。すなわち、図１に示すように、高温室２２の開口部２２ａと低温室２４の開口部２４ａの上端が一体に形成されている。

燃焼室２の排気口２ａを開閉する傘状の主弁４の弁ステム５は、後述する副弁３１のパイプ状の副弁ステム３４内を軸方向に摺動自在に貫通し、さらにケーシング４４の空気ばね室４５を貫通し、上部５ａがケーシング４７の油圧シリンダ４８内に嵌挿されて油圧ピストンとされている。

また、弁ステム５の上部に、空気ばね室４５内に収容されている空気ピストン６が、図示しない固定部材により固定されている。主弁４は、空気ピストン６が空気ばね室４５の空気圧により押し上げられて閉弁し、弁ステム５の上端面５ｂに高圧の油圧が供給され、空気ピストン６が空気圧に抗して押し下げられると開弁する。

すなわち、主弁４の開弁動作は、高圧の油圧によって動作する油圧シリンダ４８が、弁ステム５を図中下方に押動することにより行われ、閉弁動作は、弁ステム５に取り付けられた空気ピストン６が、弁ステム５を図中上方に引き上げることにより行われる。そして、空気ピストン６の下方に形成された空気ばね室４５内の空気圧が、主弁４の閉弁動作の作動源となっている。

副弁３１は、例えば、筒部３２と、この筒部３２の上方に配設された案内翼３３と、筒部３２と案内翼３３を支持するパイプ状の副弁ステム３４とが一体に形成され、主弁４と同軸弁とされている。

筒部３２は、低温室２４の開口部２４ａ内を気密に摺動可能とされ、図２に示すように、上限位置まで移動したときに低温室２４の開口部２４ａを閉塞可能となっている。筒部３２は、内周面の略中央部が複数の輻（スポーク）３２ａによって副弁ステム３４の下端部に連設されている。

筒部３２の下部３２ｂは、排気口２ａに向ってテーパ状をなして下方に向かって縮径して、排気口２ａと略同径とされる。また、その下端部３２ｃが外側に略直角に折り返されて拡径し、その端面が、図２に示すように低温室２４の開口部２４ａの内周面に気密に摺接可能となっている。

これにより、図１に示すように、排気口２ａから排出された燃焼ガスを円滑に筒部３２内へ導入することが可能となると共に、図２に示すように、下端部３２ｃにより低温室２４を閉塞することが可能になっている。

案内翼３３は、図１に示すように、その下端部３３ａが小径をなし、上端部３３ｂが大径をなす略漏斗状をなしている。下端部３３ａは、副弁ステム３４の筒部３２の上端開口部近傍に連設され、上端部３３ｂが、筒部３２の上端部３２ｄの上方に所定の間隔を存して配設されている。そして、筒部３２の上端部３２ｄと案内翼３３との間に環状の通路（開口部）３５が形成されている。この環状の通路３５は、筒部３２の上端開口部から排出された燃焼ガスを高温室２２又は低温室２４に導くためのものである。

案内翼３３の上端部３３ｂは、筒部３２の外径と略同径とされ、図１に示すように、筒部３２が下限位置まで下降したときに、高温室２２の開口部２２ａを閉塞可能となっている。また、案内翼３３の下端部３３ａから上端部３３ｂに至る上記筒部３２の開口部側の外面３３ｃは、燃焼ガスの案内面３３ｃとされ、筒部３２内を通って上端開口部から排出される燃焼ガスを、図１に示す低温室２４又は図２に示す高温室２２に円滑に導く形状となっている。

上述したように、副弁３１は、筒部３２の上端部３２ｄと案内翼３３との間に環状の通路３５が形成され、かつ筒部３２と案内翼３３が副弁ステム３４と一体に上下移動して、常時環状の通路３５が形成されている構造となっていればよい。従って、筒部３２と案内翼３３を一体に形成して副弁ステム３４の下端部に固定しても、また、筒部３２と案内翼３３と副弁ステム３４とを一体に形成してもよい。

後者の場合、副弁ステム３４をさらに上下に分割し、下側の副弁ステムと筒部３２と案内翼３３とを一体に精密鋳造により形成することができる。このため、例えば鍛造削りだし等による場合に比し、複雑な形状の副弁３１の製造コストを大幅に低減することができる。図１は、筒部３２と案内翼３３と下側の副弁ステム３４を一体に形成した場合を示している。上側の副弁ステム３４と下側の副弁ステム３４は、例えば溶着により連結される。

また、筒部３２と案内翼３３を別体に形成し、筒部３２の上端開口部との間に環状の通路３５を形成するように、筒部３２と案内翼３３とを副弁ステム３４に固定するようにしてもよい。

図１に示すように、弁座３のシリンダヘッド２１側の開口端３ａは、所定の長さ（深さ）にわたり低温室２４の開口部２４ａと略同径とされ、副弁３１の筒部３２が、図示の下限位置まで下降したときに、下端部３２ｃと弁座３との間に僅かな隙間を設けてある。

そして、筒部３２が図示の下限位置まで下降して低温室２４の開口部２４ａを閉塞したときに、その下端部３２ｃが弁座３に着座することを防止している。このように筒部３２の下端部３２ｃの弁座３への着座を防止することで衝撃が防止されるから、副弁３１を鍛造削りだし等ではなく、精密鋳造により形成することが可能となっている。

副弁ステム３４は、油圧ブロック４１を貫通してケーシング４４の空気ばね室４５内に突出し、その上端部に、空気ばね室４５に収容されている空気ピストン９が図示しない固定部材により固定されている。図１に示すように、副弁３１は、空気ピストン９が空気ばね室４５の空気圧により押し下げられると、案内翼３３が高温室２２の開口部２２ａを閉塞し、環状の通路３５が低温室２４に開口する。

図２に示すように、副弁３１は、油圧シリンダブロック４１に設けられた複数の油圧シリンダ４２により空気ピストン９が空気圧に抗して上方に押し上げられると、筒部３２が低温室２４を閉塞し、環状の通路３５が高温室２２に開口する。

すなわち、副弁３１の低温室２４と高温室２２への燃焼ガスの流れの切り替え動作は、油圧シリンダブロック４１に設けられた複数の油圧シリンダ４２が、高圧の油圧によって空気ピストン９を図中上方に押動することにより行われる。また、復旧動作は、この複数の油圧シリンダ４２の油圧を逃がして、空気ピストン９により副弁ステム３４を下方に押動することにより行われる。空気ピストン９の上方に形成された空気ばね室４５内の空気圧が、副弁３１の復旧動作の作動源となっている。

なお、図面の煩雑を避けるために、副弁ステム３４とこの副弁ステム３４内を貫通する主弁４の弁ステム５との間、油圧シリンダブロック４１とこの油圧シリンダブロック４１を貫通する副弁ステム３４との間に介挿されているシール部材は省略されている。

図１に示すように、副弁３１は、主弁４が閉弁しているときには案内翼３３の上端部３３ｂが高温室２２の開口部２２ａを閉塞し、環状の通路３５が低温室２４に開口している。燃焼室２内の図示しないピストンが上死点（ＴＤＣ）を過ぎると、図２に示すように、副弁３１が上方に押し上げられて筒部３２が低温室２４の開口部２４ａを閉塞すると共に、筒部３２の上端３３ｄと案内翼３３との間の環状の通路３５が高温室２２に開口する。

図３に示すように、主弁４が開弁すると、燃焼室２から排気口２ａを通して排出された排気初期の高温高圧の燃焼ガスが、副弁３１の筒部３２内を通り、環状の通路３５から案内面３３ｃに沿って矢印で示すように高温室２２に円滑に流入し、高温排気通路２３へと排出される。

副弁３１は、ピストンが下死点（ＢＤＣ）近傍に達して主弁４が開弁中期になると、図４に示すように押し下げられて、案内翼３３の上端部３３ｂが高温室２２の開口部２２ａを閉塞すると共に、環状の通路３５が低温室２４に開口する。

これにより、主弁４の開弁中期から閉弁するまでの間、排気口２ａから排出される低温低圧の燃焼ガスが、矢印で示すように筒部３２内を通って上端開口部に至り、環状の通路３５から案内面３３ｃに沿って低温室２４に円滑に流入し、低温排気通路２５へと排出される。

副弁３１の筒部３２は、上端が開口しているために、主弁４の開弁中期から閉弁するまでの間、排気口２ａから排出される低温低圧の燃焼ガスが筒部３２内を通って上端開口部から排出される。これにより、低温室２４への燃焼ガスの流れに、分岐流が発生しないようになる。この結果、分岐損失が解消されて、主弁４の開弁中期から閉弁するまで燃焼ガスを円滑に排気させることができ、掃気効率を著しく向上させる。

そして、弁装置２０は、主弁４が閉弁すると図１に示す状態に戻る。図５は、排気弁装置２０の上述した主弁４及び副弁３１の各動作を示し、太線で示すグラフは主弁４の動作を示し、細線で示すグラフは副弁３１の動作を示している。

本発明は、上述した一実施の形態に係る２サイクルのディーゼル機関の弁装置に限定されるものではなく、４サイクルのディーゼル機関の弁装置、及びその他様々な内燃機関の弁装置に対して実施することが可能である。

１ シリンダブロック
２ 燃焼室
２ａ 排気口
３ 弁座
３ａ 開口端
４ 主弁
５ 弁ステム
５ａ 上部
５ｂ 上端面
６ 空気ピストン
７ 副弁
７ａ 輻（スポーク）
７ｂ 上端部
７ｃ 下端部
８ 副弁ステム８
９ 空気ピストン
１０ 排気弁装置
１１ シリンダヘッド
１２ 高温室
１３ 高温排気通路
１４ 低温室
１５ 低温排気通路
１６ 油圧シリンダブロック
１６ａ 下端部
１７ 案内翼
１８ 空気ばね室
１９ 油圧シリンダ
２０ 排気弁装置
２１ シリンダヘッド
２２ 高温室
２２ａ 開口部
２３ 高温排気通路
２４ 低温室
２４ａ 開口部
２５ 低温排気通路
３１ 副弁
３２ 筒部
３２ａ 輻（スポーク）
３２ｂ 下部
３２ｃ 下端部
３２ｄ 上端部
３３ 案内翼
３３ａ 下端部
３３ｂ 上端部
３３ｃ 案内面
３４ 副弁ステム
３５ 環状の通路
４１ 油圧シリンダブロック
４２ 油圧シリンダ
４４ ケーシング
４５ 空気ばね室
４７ ケーシング
４８ 油圧シリンダ

Claims (8)

1. シリンダブロック（１）の燃焼室（２）の頂部に設けられた排気口（２ａ）を開閉する主弁（４）と、シリンダヘッド（２１）内に配設されると共に前記主弁（４）の開弁時に前記排気口から排出された排気初期の燃焼ガスを導入して排気する高温室（２２）と、前記シリンダヘッド内に前記高温室の下方に配設されると共に排気中期から排気終了まで前記排気口から排出された前記燃焼ガスを導入して排気する低温室（２４）と、前記シリンダヘッド内に配設されると共に前記高温室と前記低温室への前記燃焼ガスの流れを切り替える副弁（３１）とを備えた内燃機関の弁装置（２０）において、前記副弁は、前記排気口から排出された前記燃焼ガスを内部通過させる筒部（３２）と、前記筒部の上方に配設されて前記筒部の上端開口部から排出された前記燃焼ガスを前記排気初期には前記高温室へ及び前記排気中期から前記排気終了までは前記低温室へ導く案内翼（３３）とからなることを特徴とする内燃機関の弁装置。
2. 前記副弁（３１）の前記筒部（３２）は、前記排気口（２ａ）に連通する前記低温室（２４）の開口部（２４ａ）内を気密に摺動して前記低温室を開閉し、前記案内翼（３３）は、略漏斗状をなして前記筒部（３２）と共働して前記筒部の上端開口部との間に環状の通路（３５）を形成すると共に上端部（３３ｂ）が前記排気口（２ａ）に連通する前記高温室（２２）の開口部（２２ａ）を開閉することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の弁装置。
3. 前記副弁（３１）は、前記筒部（３２）が前記低温室（２４）を閉塞しているときに前記環状の通路（３５）が前記高温室（２２）に開口し、前記案内翼（３３）の上端部（３３ｂ）が前記高温室（２２）を閉塞しているときに前記環状の通路（３５）が前記低温室（２４）に開口することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の弁装置。
4. 前記副弁（３１）の前記筒部（３２）と前記案内翼（３３）は、前記副弁を作動させる副弁ステム（３４）に一体に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。
5. 前記副弁（３１）の前記筒部（３２）は、内側下部（３２ｂ）が前記排気口（２ａ）に滑らかに連通するようにテーパ状をなしていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。
6. 前記副弁（３１）の前記筒部（３２）は、前記内側下部（３２ｂ）の下端部（３２ｃ）が外側に折曲されて拡径され先端部により前記低温室（２４）を閉塞可能とされていることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の弁装置。
7. 前記案内翼（３３）は、前記筒部（３２）の上端開口部に面する側が滑らかな曲面からなる案内面（３３ｃ）とされて前記筒部（３２）の上端開口部から排出される前記燃焼ガスを前記高温室（２２）及び前記低温室（２４）へ円滑に導くことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。
8. 前記筒部（３２）と前記案内翼（３３）と前記副弁ステム（３４）とが一体に精密鋳造により形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。

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