JPS5932608A - 円筒型回転弁 - 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】 本発明はピストンエンジンに使用するシールを備えた円
筒型回転弁０；）十回転弁という）に係り、これは該回
転弁はそのｔ（イ方向を横切っ°Ｃ伸びる少なくとも１
１１１＋＋の開ｌ」と、各シールリング用の包囲溝を該
開口の両側にイｊし、また該回転弁と係合するボアの（
内）壁の少なくともｉ　ｒｍに少なくとｔ）１　ｉｌＭ
の溝を具備し、その谷溝にシールを配設置、・、該シー
ルの前面を該回転弁の表面に列しばね力により押圧し得
ることくしである。

４ザイクル式ピストンエンジンは主として制御される弁
を具備し、これは負荷変化を制御する。

これらの弁を駆動する為、大規模な上μ構を必要とし、
これは一般に駆動カム軸、ステム、弁口ツカ−、弁及び
弁ばねより成る。面圧縮エンジンでは、既に建造の間か
ら、両弁がオーバラップし゛ζ両弁が同時に僅かに開い
ているときに、該弁円板に対し充分な空間が与えられる
ように注意しなげればならなかった。このために、ビス
１−ン底部に若干の凹みを設＋）るがその端部ば過熱さ
れそれ故に白！：ＩをＣ１二よる着火の理由となり得た
。回転速度が余り高いか、又は弱くなった弁ばねが組立
てられるか、又はもし弁ぽねが破壊するならば、弁は相
互に理Ｌ７合い−１−記の対策にも不拘エンジンを使用
不能とし　／こ　。

−１−記事具合を除去するために、他の手段、好まし７
くは回転弁により該弁を交替する数多くの試ろがなされ
たが、有効に作動する回転弁エンジンを山場に送り出す
ことはできなかった。特に、排気用回転光はｉ１１＋　
？＋！ｔになり、膨張しその回転軸が固着した。他力、
弁と爆発室の間の効果的シールを完成するごとは不可能
であった。何故ならば、回転弁の熱膨張を輔１ハするた
めに、回転光とそれを包囲するベアリング、ボア等の間
に若干の１・Ｌ・ランスが必要ごあるからである。それ
故に、吸入回転光におりる吸入ｔＩ４失が生じ１ノ１気
回転弁にはカーボンが焼伺き、ためにトレランスにも不
向、）♀！陳となり出力回転弁の固着となった。

西ドイツ持前公報２．８００．６８０開示の周知の回転
弁によれば、ガスは直角に（１１１向した。

それにより、乱流があられれ不利であ−２た。

本発明の目的は、シールをイテ］属しノこ回転光であっ
て、効果的なシールをｊｌうと共に該ｌｊｌ　ｉｕ：　
；／＋ゝのボアへの固着を不可能としかつ周知構造のイ
ノする不具合を回ｊ苛したものを提供するにＪ）る。

この１」的ｔＳＩ、７ト発明によれば、上記した如ｔ＼
回転弁においこ、核間１」は該回転光の実質体の壁部分
に的（Ｙ方向に伸びている、置と、ガスは該回転、／ｌ
’を直（蚤方向に貫流すること、及び核回転弁と係合す
るボアの壁には２　（１ｉ１１の環状溝又は複数個の同
心環状／１〜１ｉが設ｕＪられその各々に環状シールリ
ングを配置−Ｊることにより達成された。

本発明のその他の利点は特許請求の範囲の実施態様」Ｉ
ｉのｌト胃毀の牟古、）ｌ、Ｊｌとしてｉ厚ら１＋、る
。

１：Ｊｌ一本発明を実施例に一ノい°Ｃ図面を参照しな
がら−・１８　ｎ’（細に説明しよう。

ｔ！目図に１ｌＪｉ面し１でボし７たエンジンは、単純
化されたシリンダ（１）、ピストン（２）、連接棒（３
）及び冷却？＋ｌ室伺属のシリンダ表面ｌ”　＋４１　
、吸入チャンネル（６）１ノ１気チヤンネル（７）を有
する６（８）は燃れ１噴射ノズル又は点火栓を挿入する
ねし孔である。両回軸弁は＋９１．　（１０１とし、（
９）は吸入回転弁、００）は排気回転弁である６両回転
弁の回転力向は矢１−１１で示す。回転弁の駆４）１ノ
にはチェーンを使用し、これはクランク軸のチェーン車
にか−り、かつそれぞれの回転弁にか＼る。回転弁は４
１の比でクランク軸により駆りノされ、即らクランク軸
回転速度のＡの速度で回転する。

回転弁（９１，（１０１は堅牢な材＊１１、例えば熱伝
導の良好なアルミニウム合金より成り、第１図及び第２
図ボの実ｊＭ例に４−９い（は、開１″しく１２）があ
りその長手軸部ら回転軸を横切って伸びている。同（１
１）に制限された即ら劣悪な熱伝導性の（Ａネ１、例え
ば１１ラミック月ト１を使用゛］るｉ＋Ｊ能性もある。

最後に、他のＨ料、例えば焼結月利を使用すること７）
　ｔ’Ｊ能である。また該月（′」は硬化し叉は破面す
るごともできる。

シリンダヘッドには、爆発室（１３）と吸入チ、トンネ
ル（６）並びに１ノ］気チヤンネル（７）の間に、円筒
状ボア（１４）　、　　（１５）がありそれぞれ回転弁
と係合Ｊる。これらのボア（１４）　、　　（１５）は
チャンネル（１６）　、　　（１７）を介して爆発室（
１３）と連通し、チャンネル（１（ｉ）　　、　　（１
７）は全爆発室を−小さく　Ｃぜつため非常に短く設ｄ
１され゛（いる。両ボア（１４）　。

（１５）は対応する回転弁より僅かに大きく１、二扛ら
の弁はボアの内壁にきつくはない。

各チャンネル（１６）　、　　（１７）は、各回転ブ１
゛に対応する各ボア（１４）　、　　（＋５＞の底につ
くられた円形溝（１８）　、　　（１９）に囲まれる。

これらの溝のそれぞれに、シールリングＣ２０＞　、　
　（２Ｊ）が１申入され１、これらは第４図に底１Ｊｉ
ｊ−，１−の平均な後端面（２２）と回転弁の表面に対
応するシリンダ表面に沿っζ伸びている１ｉ；１端而（
２３）を示す。

第１図６、ニボさざるもばねによりシールリング（２（
＋）　、　　（２１）は、回転弁の開口（１２）領域内
で、文ＩＬｉ、、する回転弁の表面に対し押しつげられ
る。

２１〜２図は横Ｌｌｌｉ−４る開ＩＪ（１２）を備えた
中実円筒体（３０）より成る回転弁を示す。該開口（１
２）の両側に、ピストンリング状の、分割シールリング
（３２）と係合する包囲溝（３４）を設り、該リングは
熱を回転光から奪っ”（ハウジングににがずため設番」
られる。２個の栓（３３）　、　　（３４）の」−に、
それぞれ小さいボールヘアリング（３５）　、　　（３
６）が設りられる。社（３４）は延長されて駆動スリー
ブ（３７）を担持し、こればばね（３８）により回転弁
に固定され−（共に回転する。さらに、（３４）の延掃
部にはチェーン車（３９）が配され、これはセラ１−ビ
ン（４０）により駆動スリーブ（３７）に固定されて共
に回転するｅ　ｆｆＢ品（３９）　、　　（３７）及び
（，３６）はナソＩ・（４１）によりソソシ５ｒ−（４
２）を介して回転弁本体に対し保持される。

第２図に図示しかつ第：３図及び第４し１に拡大図ボさ
れたシールリング（２（＋）又は（２１）は、１述のご
とく、回転弁の表面に文１応してシリンダｌに沿って伸
ひる前端面（２３）を（′１才る。該前端面シ、１、特
殊摺動層で被覆してよく、また回転弁の表面にかよ゛）
な爾）９耗性かつ、無■１耗ＩＪ１被覆を貝（＃１１Ｉ
−，−ｃよい。

シールリング（２０）　、　　（２１）の他の後端面（
２２）は甲面でありかつ１ツ１示例においてはΦ１１０
こ重１１な４（固のめくらずしく４４）をイ１し、ｔｉ
〜１ｉ（１）１）又は（１！ｌ）の底に支持される圧縮
ばね（４５）　　（第２図）と係合しかつシールリング
を列席回転弁に対して押つりるように働（。さらに別の
めくら孔（４６）は図ボーしざるピンを満（１４０、（
＋、り）の底に保合“１！シ・めるよう１ｌｌｌ＋き、
これはシールリングが１咳溝の中に正しく係合すること
を保ｉｌｌする。

めくらＩ’Ｌ　（４４）及び圧縮ばね（４５）の代り２
こ、針金ごつくった波状ばねを係合さ・（主るためｄｋ
平面前方表面（２２）に環状構を設りることもできる。

同様に、リング波状ばねを直接咳！＆端面（２２）に作
用さ・しることも可能である。また、他のばねを使用゛
４゛るごとも可能である。

回転弁のもう１つの実施例を第５図に示す。かかる回転
弁（９）又は００）は、２個、又は時によりそれ以上の
、異なる断面形状及び断面寸度の開口（１２）（１２’
）を有し、かつ外部より、図示・Ｕざる装置によりエン
ジン運転中軸方向に摺動自在である。これは（１：息他
の開口（１２）　、　　（１２’）が回転弁の軸方向調
整により操作することを可能とする。かように２　＋１
！＋１以」二の開口（１２）　　、　　（１２’）を具
備した回転弁は、これらの開口の２個の間に、シールリ
ング（３２）をイ旧ボした溝（３１）を配することがで
き、かよ・うな実施例を第５図に示す。

図示せさるもう１−″）の実施例においては、単一のシ
ールリングの代りに、相互に同心の２個又はそれ思」二
のシールリングを具備する。各リングはそれ白痢の溝の
中に保持される。同様に吸入側に例えば１個のシールリ
ングをそして本質的に強くかり特にｐｌ＞的に応力を受
ける排気側に２個又はそれ以上の同心のシールリングを
設りることもできる。

多くの同心シールリングの配列は特に大型エンジンの場
合可能であり、即ちより大きい寸度の回転弁に関してそ
うである。このさい押圧力は、単一のリングを配する場
合よりも各１個のリングには小さくすることができる。

同様に、１個々々のリングの押圧力を、例えば最も内側
のリングを最後に、より外側にあるリングに４；ｌ：　
）ｌｒ４次小さいよ・うに変化させることもＦＩＪ能で
ある。この対策は、異なる寸度のリングに対しずべての
押圧ばねを等しい強さとしかて２同様に設りるという非
常に単純な方法で達成される。

シールリングを内に収めた溝は、同様に回転弁の係合す
るボアの他の（ｊ７　Ｋ、に設りることもＦＪ能である
、即ちそれらは、回転弁と爆発室の間を通るチャンネル
を包囲するようにしなくてもよい。かように、例えば回
転弁から出て行くチートンネルの周囲に配設することも
でき：同様に、上記両チャンネルの間の位置に設りるご
ともでき、同様に反ス１の位置上に設りることもできる
。か＼る場合、シールリングは、回転弁を、第１図にお
いて上下から１甲しつりる。

不発１９農こ係る回転弁上のシールリングの配列は爆発
室と外部との効果的かつ完全なシールを行う。

回転弁の表面と対応するボアの内壁間にトレランスが存
在するために、熱膨張、特に排気回転弁のチ；ハ膨張は
、固着とか点蝕の如き不具合を化することなく　ｒｉＪ
能である。回転弁、特に排気回転弁にあられれる！：ハ
は、ボア（１４）　、　　（１５）の内壁と常に偵ｔＲ
ＩＵ触している両リング（３２）を介して導出される、
このリングは好ましくは回転弁の１１ｉＩＪ湯油が爆発
室に入らないような設計とされる。排気ブレーキ、即ぢ
車輌用ブレーキとし′Ｃ使用されるブレーキを具備した
従来のディーゼルエンジンでは時々、弁はブレーキ作用
中に、そのばねのカに抗して押されることがあり、ブレ
ーキ効果が一〇Ｂ失われる。この不利益は、回転弁ず］
属のエンジンにおい′Ｃはあられれない。

回転弁用の上記ボールヘアリングの代りに、１開動ベア
リングを使用してもよい。シールリングを回転弁に押し
つりるはねもまた他の手段により代えてもよく、例えば
シールリングを回転弁に油用力により押しつりでもよい
。

第６図乃至第１０図図示の実施例においては、各要素は
第１図乃至第５図におりる参照番号と同しものとする。

各シールリング（２０）　、　　（２１）の外力表面に
はそれぞれ包囲するシールリング（２０Ａ）又は（２１
Ａ　）が設りられ、これは外壁（１Ｂ＋１）又は（１４
１１目のン１■（１８Ａ）又は（１！］Ａ）の中に設り
られる。勿論、各シールリング（２０）又は（２１）に
Ｊ、り多くの同軸のシールリング（２０八）又は（２１
Δ）を加えることもｉｌ能である。更に、シールリング
（２Ｆ＋）　。

（２１）の内側に包囲シールリングを設りることも又は
シールリング（２０）　、　　（２１）の白痢の＋の内
側に設りるごともｉｉＪ能Ｃある。最後に、包囲シール
リンクを、溝（１，８）又は（１９）の外力又は内方壁
の包囲？ｌ■の中に挿入することもｉｌ能である。

図１ｆｉｊの１１？Ｉ弔な説明 第１図は本発明に係る円筒型回転弁を備えたピストンエ
ンジンのシリンダ及びシリンダヘッドを浦る１（１１面
図、第２図はシール付属円筒型回転弁をボす図、第３図
は第４図において矢印ＩＩ＋の方向より見たシールリン
グ、第４図は第３図のシールリングのＩＶ　−ＩＶ線に
沿ったｍｉ分断面図、第５図は円筒型回転弁の他の実施
例、第６図は第１図とは別の円筒型回転弁を備えたピス
トンエンジンのシリンダ及びシリンダヘッドを通る断面
図、第７図は第６図に係るシールリングを備えた円筒型
回転弁をボず図、第８図は第９図における矢印■の方向
に見たシールリングの図、第９陳１は第８図のＩＸ−■
線に沿ったシールリングのｌ’ｉｌ（分断面図、第１Ｏ
図は円筒型回転弁のもう１つの実施例である。

（１）はシリンダ、（２）はピストン、（３）は連接棒
、（４）はシリンダヘッド、（６ンは吸入チャンネル、
（７）は１ノ１気チヤンネル、（９）は吸入回転弁、０
０）はＪＪ＋気回軸回転弁１２）は開口、（１３）は爆
発室、（１６）　、　　（１７）はチャンネル、（１Ｂ
）　、　　（１９）は溝、（２０）　。

（２１）はシールリング、（２２）はｌ＆端面、（２３
）は曲端面、（３１）は溝、（３２）はシールリング、
（３７）はスリーブ、（３８）はばね、（３９）はチェ
ーンホイール、　（イ４）、（イロンはめくら孔、　（
４５）はばねＣある。

□ ＦＩＧ、２ □ ＦＩＧ、３　　　　　　　　□□ □ ＦＩＧ、７ Ｆ−ＩＧ、　８ ＦＩＧ、９ −」− ２０Ａ　（２）Ａ） ＦＩＧ　　ノ０ ２ＯＡ（２７Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、縦軸方向を横切って伸びる少なくとも１個の開１」
   と、該開口の両側にあってそれぞれのシールリングのた
   めの包囲溝とを有しピストン機関に使用する、シール付
   属円筒型回転弁であって、該円筒型回転光と係合するボ
   アの壁の少なくともｌ　Ｉｌ＋＋に少なくとも１　ｆｌ
   ｌ、Ｉの溝を設り、その中にシールリングが配設され該
   シールリングがその油力（＋ｌｉ１面をばね力により該
   円筒型回転弁の表面に理（＝Ｊりられる円筒型回転弁に
   おいて、該開口＜１２．１２’）が該円筒型回転弁（９
   ，１０）の中実体の壁部分の中を直径方向に伸びている
   こと、ガスが該円筒型回転Ｊ「を直径方向に貫流するこ
   と、及び該壁部分に設りられ該円筒型回転弁（９，１０
   ）のボア（１４，１５）と（糸合する満（１８゜１り）
   が環状に形成されるか又は環状シールリンク　（２（１
   ，２１）をそれぞれ内に配設した複数（１６１の同心の
   環状溝を設ＬＪｋごとを特徴とする円筒型回転弁。 ２、特許請求の範囲第１項記載の円筒型回転弁におい゛
   Ｃ，咳溝（１８，１９＞又は同心溝が爆発室からのチャ
   ンネル（１６，１７）及び／又は該円筒型回転弁（９，
   １０）からのチャンネル（６，７）を包囲すること、及
   び各シールリング（２１，２０）の１端が該円筒型回転
   弁の表面にス・１応する円筒形表面により限定されかつ
   （ｌ！１端が該円筒型回転弁の軸にｉｌｉ、直な］＋１
   ．　ｔ！４な表面＜２２）により限定されたごとを’Ｒ
   ？徴とする円筒型回転弁。 ３、特許請求の範囲第１項記載の円筒型回転弁（こおい
   ゛Ｃ１各シールリング（２０，２１）の’Ｉ’ｌｌ！な
   後（＋Ｉｉｌ　！Ｉｉｉ　（２２）に圧縮ばね（４５）
   と係合するノこめｉｉ＋ｌ＋に’１Ｌ（−ｉなめくら孔
   （４４）と場合により固定用ビンのためさらにめくら孔
   （４６）を設りたことを１１６徴とする円筒型回転弁。 ４、特許請求の９す１１第１項記載の円筒型回転弁Ｇこ
   おいて、各シールリング（２０，２１）σ）中坦Ｚ、Ｉ
   ：ｆ多ｈｍ　！ＩＩＩ　（２２）に波形ばねを係合する
   ため包囲溝を具備したごとを特徴とする円筒型回転弁。 ５、特ｆｉｌｔ請求の範囲第１項記載の円筒型回転弁に
   十ヌい゛乙各円筒型回転弁（９，１０）及び／又は各ソ
   ールリング（２０，２１）がその接触表面」二に摺Ｑｉ
   Ｊ＋被信物又は類似の耐摩耗利料を具備したことを特徴
   とする円筒型回転弁。 ６、　　’）：テ訂Ｉｌｌ＋＃５１ミの範囲第１項乃至
   第５頃の何れが１項記載の円筒型回転弁において、該円
   筒型回転弁（９，１０）が２以十の開口（１２，１２’
   ）の所で軸方向にｌＫｆ動自在であり、よって該開口（
   １２゜１２′）の１１１み１が該シールリング（２０，
   ２１）又は複数個のシールリングと共動することを特徴
   とする円筒型回転弁。 ■、特Ｗ口１１求の範囲第１項記載の円筒型回転弁にお
   いて、少なくとも該環状シールリングの側面の１つに、
   包囲シールリング（２０八、　２１八）が設りられたこ
   とを特徴とする円筒型回転弁。 ε（、特許請求の範囲第７項記載の円筒型回転弁におい
   て、包囲シールリング（２０Δ、　２ＪＡ）が該シール
   リング（２０，２１）の外（則（１８Ｂ、　１９八）の
   溝（ＩＩＪＡ、　１９Ａ）の中に配設されたごとを特徴
   とする円筒型回転Ｊ１゛。 ９、特許請求の範囲第７項記載の円筒型回ｌｌ１Ｊ、Ｊ
   １ゝ（、こおいて、該包囲シール１１ング（２（ＩＡ、
   　２１Ａ）が該シールリングの内及び外側に配設された
   ごとを特徴と］る円筒型回転弁。 １０、特許６１ｊ求の範囲第１項乃至第９項の（ｉｉＪ
   れ力司項記載の円筒型回転弁において１、Ｊ、り多くの
   同軸包囲シールリンク　（２ＯＡ、　２１八）が単一・
   又はすべてのシールリング（２（１，２１）と共力する
   ごとを特徴とする円筒型回転弁。