JPS62203907A - 内燃機関の吸排気弁装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、内燃機関において吸気ガスと排気ガスの出入
を制御する吸排気弁装置に好適に利用される。

「従来の技術」 従来、内燃機関の燃焼室に通ずる吸気ガス、排気ガスの
出入を制御するための弁機構においては、吸気弁及び排
気弁の形状は傘形のポペット弁であシ、弁の開閉のその
弁体の上下運動によって行っていた。

「発明が解決しようとする問題点」 上記弁機構によれば、高速運転時における弁体のとび上
がりやサージング、騒音等の問題があった。この様な問
題を解決するために弁体の上下運動を要しない回転式の
弁体を用いた弁機構が提案されている（特開昭６０−８
０４１０号公報「４サイクルエンジン」）が、回転弁摺
動時のシートによる摩耗、これに伴う特に排気側におけ
る爆発圧力によるシールの不完全性等多くの問題があっ
た。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
で、その手段は大きな弁径を要する吸気弁には略球形も
しくは略円筒形の弁を用い、シールが困難であシ弁径が
小さくてすむ排気弁にはポペット弁を用いた内燃機関の
吸排気弁装置において、１本のカムシャツトラ用いて吸
排気弁を駆動するところにある。

「作用」 本発明の作用を第１図及び第２図に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る吸排気弁装置とその周
辺部の断面図、第２図は上記吸排気弁装置の要部斜視図
である。

第１図において、１１はポペット弁よシなる排気弁、１
２は円柱形の回転弁よりなるセラミック製吸気弁を示し
、両者は１本のカムシャフト１３で駆動しうるようにな
っている。一般に吸排気弁は、（イ）ピストンが１サイ
クルを行う極めて短い時間に容易に吸入、排気を行って
体積効率を上げること、（ロ）両弁が閉じている圧縮、
膨張行程では充分に気密を保つこと、（ハ）燃焼ガスの
高温にさらされても正しく作動し長時間の運転に耐える
こと、などの条件を満たすものでなければならない。而
して本発明では吸気弁に略球形もしくは略円筒状の弁を
用いることによってセラミックス製とすることが可能に
なり軽量化がはかられ、その吸気弁は自身の回転又は揺
動により開閉するため、慣性力が低減できる。

しかも吸入空気で冷却されるためガスシールは容易であ
り、かつ大きな開口面積が得られて体プ効率を増すこと
ができる。さらに高速運転時においても弁バネのサージ
ングを起こすこと、あるいはカム１４．１４’圧力の過
大となること等の心配がなく、作動が確実となる。

一方、排気弁１１は弁径が小さくてすみ、シールが困難
であるためポペット弁が良い。

駆動装置としては、従来のように吸排気弁ともにポペッ
ト弁としたものは、１本のカムシャフトで駆動するには
高速回転には不向きなものが多く、特に弁の数が増すと
１本のカムシャフトによる駆動は困難となシ、２本のカ
ムシャフトを用いていた。これに対し本発明では排気側
にはポペット弁、吸気側には回転式の弁を用いて一本の
カムシャフトで駆動することによシ構造を簡素化し、エ
ンジン自体を小製にできる。

また、一つのシリンダに三つ以上の吸排気弁を必要とす
る場合でも略球形もしくは略円柱形の弁であるから、弁
軸上に、直列に連結することにより１本のカムシャフト
でシリンダのすべての吸気弁を駆動することが可能であ
る。

なお、吸気弁１２の開閉は回転運動でも可能だが揺動運
動の場合の方が吸気ボートの開口する時間、速度の調整
、が容易であるため望ましい。

「実施例」 実施例１ 第１図及び第２図に示した本発明吸排気弁装置の駆動機
構は、カムシャフト１３の一端部に固定されたタイミン
グプーリ１６にクランクシャフト（図示省略）の回転力
がタイミングベルト１７を介して伝えられてカムシャフ
ト１８が回転するようになっている。カムシャフト１３
には排気弁１１の数と同数（図中では１個）のカム１４
′と、吸気弁１２の開閉をする機構を駆動させるカム１
４が配設されている。排気側においてはカム１４′の回
転によってロッカアーム１８が作動し排気弁１１を上下
運動させ開閉させる。吸気側においては略円柱形の吸気
弁１２の端面に設けられた突起部１９がカム１４と接触
しながらカム１４の回転によって揺動運動をし、吸気弁
１２を開閉するように構成されている。

上記吸排気弁装置をシリンダ径８０＋ｏ＋φ、ストロー
ク１００ｍｍの４気筒の４サイクル機関に組みつけて運
転させたところ、８０００ｒｐｍで１２０ｐｓの出力が
得られた。比較のために吸排気弁ともに金属製のポペッ
ト弁よりなる従来の吸排気弁装置を上記４サイクル機関
に組みつけて運転させたところ、６０００ｒｐｍで１０
０ｐｓの出力しか得られなかった。ま念、本実施例に係
る吸排気弁装置の重量は従来の吸排気弁装置の重量の約
７０係であった。

実施例２ 第３図に本発明の他の実施例に係る吸排気弁装置を示す
斜視図である。

吸気弁２２　、２２’が略球形であることと、同軸上に
二つの弁が連結されていることと、端面に突起部１９に
代えてカム２９を設けてカム２４と接触させたことを除
くほかは実施例１と同一構造でちる。このような場合も
実施例１と同様に本発明の作用効果を生じる。

「効果」 筒回転高出力が得られる。サージングを起こしにくい。

小型軽量である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る吸排気弁装置の断面図
、第２図は同じく斜視図、第８図は本発明の他の実施例
に係る吸排気弁装置の斜視図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気弁に略球形もしくは略円柱形の弁を用い、排
   気弁にポペット弁を用いた内燃機関の吸排気弁装置にお
   いて、１本のカムシャフトを用いて吸排気弁を駆動する
   ことを特徴とする内燃機関の吸排気弁装置。
2. （２）吸気弁が揺動運動により開閉することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸排気弁装置
   。
3. （３）カムシャフトを駆動するタイミングプーリもしく
   はスプロケットと吸気弁を駆動する機構との間に排気弁
   を駆動するカムを少なくとも一つ以上有していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸排
   気弁装置。