JPS61157724A

JPS61157724A - 内燃機関

Info

Publication number: JPS61157724A
Application number: JP27584584A
Authority: JP
Inventors: Taro Hirose; 太郎廣瀬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-07-17

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４ナイクルの内燃機関に係り、特Ｃ二側圧が少
なく、シール性響：優れる内燃機関に関するものである
。

〔従来の技術〕

４ナイクルの内燃機関としては公知の如く。

クランク運動によりピストンを往復動させるピストン式
のものや、ケース内におむすび状のロータを偏心せしめ
て回転するロータ式のものが採用されている。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

これ等従来の内燃機関はそれぞれの利点を有し、広く各
方面に使用されているが、前者はピストンに側圧が作用
し、その分だけ出力損失が生ずる理論上の欠点がある。

また後者はロータとケース間のシールが不十分となり、
これが出力損失の原因となっている。

更（ニピストン式のものは複雑なりランク機構。

力へ機構、バルブ機構を必要とすると共にバルブスリン
グ機構を採用するため吸排気流の流れが悪く、燃焼効率
が比較的悪い欠点を有している。

また後者はケースおよびロータの製作が難し。

く、かつ上記のシール構造も複雑となる欠点を有してい
る。

更に１両者共役排気のナイクル比を自由Ｃ二変化させら
れない欠点があった。

本発明は上記欠点等を解決すべく創案されたものであり
、その目的は側圧を低減し１、吸排気流の流れを円滑に
して燃焼効率を、何重せしめると共Ｃ１比較的小型に、
かつコンパクトに形成し得る内燃機関を提供すること）
二ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、中心軸を囲繞し、
これと共に回転し、その周縁にと端面から適宜角度でＦ
４する傾斜部と、この傾斜部端から立上って上記上端ｒ
Ｍに復帰する立上り部とを有するカム面とを形成してな
る円筒カムと、該円筒カムの上記周縁を挾持して跨設さ
れ。

不動側のシリンダＣ二指動自在に支持されるピストンと
、該ピストンを上記円筒カムの周縁Ｃ；抑圧すべく配置
されるローラと、上記中心軸と共に回転し、上記シリン
ダに七の周辺を回転自在に支持されると共儂、内部に吸
気および排気通路を形成してなるシリンダヘッドと、上
記シリンダ４：形成され上記吸気および排気通路とシリ
ンダ内とを連通ずるボートと、上記円筒カムに沿って配
設され１円筒カムの上記傾斜部下端に位置するピストン
Ｃ二当接丁べく配置される押し。

上げ部材と、上記中心軸と押し上げ部材内Ｃ二介設され
、上記ピストンの移動に同期して上記押し上げ部材をピ
ストンの上死点側に移動させる移動手段とから構成され
る内燃機関をその手段としたものである。

〔作　用〕

本発明は中心軸と共に回転する円筒カムをピストンの押
圧力により円周方向の移動カル変換し、該中心軸の回転
力を得るものである。押し上げ部材は周縁に形成された
突起部で中心軸の回転に同期してピストンを押し上げる
作用を為し。

気、圧縮、燃焼、排気の各ナイクル動作を可能とするも
のである。回転バルブは簡単な機構で吸排気を中心軸の
回転に同期して行なうことを可能にし、吸排気流を安定
させる作用を高部ものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面シニ基づき説明する。

まず第１図により本実施例の主要部の１部をわかり易く
説明する。

中心軸１　（回転軸）を囲繞して円筒カム２が配設され
る。円筒カム２は中心軸１と共に回転する。円筒カム２
の周縁にはカム面が形成される。

このカム面は上端部２ａから適宜角度でする傾斜部２ｂ
と、この傾斜部端２ｏより立上る立上り部２ｄから形成
され１図の場合には２１１所形成される。（従ってピス
トン３は２箇配設させてもよい）。

ピストン３は一端側Ｃ二開口する溝４を形成し。

図示の如く円筒カム２の周縁を挾持し、ａ４を跨設せし
めて配設される。また後に詳説するがピストン３に枢支
される上ローラ５および′Ｆクローラによりピストン３
は円筒カム２の周縁Ｃ二押圧され、この端面２ａ力ム面
２ｂ等（：沿って上下動し得るように配設される。

第２図および第３図に示す如く、中心軸１には円筒カム
２の中心ボス部２ｅがキー７により固定され１円筒カム
２０周縁Ｃ二は上記の如くカム面２ｂ等が形成される。

なお上端面２ａ、カム面２ｂ等は図示の如く幅狭部２ｆ
ｌ：支持され役付状１二形成される。

ピストン３は上記の如く円筒カム２に跨設され、ピスト
ン３の円筒カム２の上端面２ａ、カム面２ｂ等を挾む上
下Ｃ二は上ローラ５およびＦロー：７６が枢支される。

またピストン３の上端には燃焼室の一部を形成する凹部
３ａが形成される。

不動側のシリンダ８にはピストン３を摺動自在に支持す
るシリンダ室８ａが形成され、その下方側には円筒カム
２を囲繞して配設されるケース９が固定される。またシ
リンダ８には円筒カム２が通り抜は得る図示しない円周
溝が形成される。シリンダ８およびこれと一体的に構成
されるケース９；二は中心軸１が軸受１０．１１を介し
て回転自在Ｃ：支持され、中心軸１はスラスト軸受１２
を介しナツト１３によりスラスト支持される。また円筒
カム２もスラスト軸受１４によりケース９Ｃニスラスト
支持される。シリンダ８の上方側（：は中心軸１に固定
される回転バルブ１５がスライドプレー）１６を介し回
転自在Ｃ二支持される。なお回転バルブ１５のシリンダ
８との接合面はテーパ状に形成され接触性を向上せしめ
ている。回転バルブ１５１：は第４図４＝も示す如く吸
気通路１７および排気通路１８が内設され、吸気通＄１
７はダンパ１９等を介し図示しない気化器側）二連結Ｔ
る。

また排気通路１８は排気管２０に連通する。

なお上記気化器および排気管２０は不動側に位置するの
で、吸気通路１７および排気通路１８とは図示しないシ
ール部材等を介し連結され。

ガス等の漏洩を防止している。またシリンダ８Ｃ；はシ
リンダ室８ａと回転バルブ１５の接合面とを連通するボ
ート２１　（第２図および第４図に示す）が形成される
。従ってポート２１には回転位置決めされる吸気通路１
７および排気通路１８が同期連通する。またシリンダヘ
ッド８ｂ６＝は図示しないプラグ取付穴２２が形成され
る。

回転バルブ１５にはフラン！＞２３が進角調整ポルト２
４により連結され、フランジ２３はキー２５を介し中心
軸１に固定される。

従って進角調整ポル）　２４　（：、より中心軸１と回
転バルブ１５との相対位置関係が移動可能となり、これ
により進角調整が行われる。

第２図に示す如く、押し上げ部材２６は円筒カム２の内
周面口沿う円弧板部材から形成され。

その上周縁には第５図Ｉ：示す如く肩幅の突起部２８ａ
が形成される。突起部２６ａは円筒カム２のカム面が２
箇所の場合Ｃ二はカム面２ａ等と位置合わせして円周上
に２箇所形成される。なお、第２図ζ；示す如く突起部
２６ａは対峙するＦローラ６間の隙間および円筒カム２
の第１の溝２７（第５図）、を通り抜けて上ローラ５に
接触し得るべく形成されピストン３を図の上方向に押し
上げ得るようにしている。なお、第６図および第７図）
二示す如く円筒カム２のカム面２ｂ等（：は突起部２６
ａと干渉防止のための第２の溝２８が形成される。

第２図および第５図に示す如く押し上げ部材２６（：は
、角穴２９が凹設され、この角穴２９Ｃ；は後記する移
動手段３０のビン３１が角メダル３２を介して挿設され
る。なお角メダル３２と角穴２９間）二は隙間３３が形
成される。

次：二移動手段３０を説明する。

第２図口示す如く円筒カム２の中心ボス部２ｅにはベベ
ルギヤ３４が枢支され、ベベルギヤ３４はシリンダ８側
（：固定するベベルギヤ３５に噛合する。本実施側のベ
ベルギヤ３４の歯数はベベルギヤ３５の歯数半分Ｃ二形
成される。従つて中心軸が半回転するとベベルギヤ３４
は半３１は同じく上記の如く角メダル３２に挿設される
。ビン３１の偏心量はピストン３が圧縮および排気のた
め押し上げられるとき、ピストン３を上死点近傍まで押
し上げうる適宜量に設定される。

上記移動手段３（Ｈ二連結される押し上げ部材２６を円
筒カム２のカム面２ｂ等と同期する位置Ｃ；配設するこ
とＣ二より、ピストン３は円筒カム２のカム面２１）、
２ｄｌ＝沿って往復動すると共Ｃ二、圧縮および排気行
程時１；おいて押し上げ部材２６１＝よって積極的葛−
押し上げられるように形成される。

第２図に示す如く円筒カム２の外周とゲース９の内周内
にはスラスト受け具３６が設けられ。

燃焼工程時Ｃ二円筒カム２ｃ二作用するスラント力を保
持している。なおスラスト受け３％３６は円筒カム２側
Ｃ；枢支される。

次Ｃ二本実施例の作用を説明する。

中心軸１が回転すると、これに固定される円筒カム２が
回転する。上記の如くピストン３は上ローラ５およびＦ
ローラ６を介し円筒カム２のカム面２ｂ、２ｏ、２ｄｌ
：接するため、これに沿って往復する。

すなわち略４分の１回転の割合で吸入、圧縮。

燃焼、排気の各工程を繰返すことＣ二なる。ピストン３
が圧縮および排気工程Ｃ；移る場合Ｃ二は第６図Ｃ；示
す如くベベルギヤ３４のピン３１が上方側Ｃ；移動し、
これＣ二伴って押し上げ部材２６が持ち上げられ、突起
部２６ａが上ローラ５に接触しピストン３を上死点側（
ニピストン３で持ち上げ移動させる。一方、燃焼および
吸入工程時Ｃ二第７図Ｃ二示す如くベベルギヤ３４のビ
ｙ３１は下方側に、媚り込み、押し上げ部材２ｂは上ロ
ーラ５から離れ下方側１：移動することになる。

一方１回転バルブ１５は回転しながら吸気通路１７又は
排気通路１８をボート２１（ニ一致せしめ、所定の吸入
または排気が行われる。勿論。

圧検および燃焼工程時にはボート２１は回転バルブ１５
Ｃ：より閉止される。スライドプレート１６は回転バル
ブ１５とシリンダ８とを密接させ、ガス洩れ等を防止す
る。

燃焼は図示しないプラグの着火Ｃ；よりピストン３の凹
部、３ａで行われ、良好な燃焼が確保される。ピストン
３は上記の如く円筒カム２　Ｃより傾斜部２ｂｌ二略直
角（：圧接し上下１：往復されるためほとんど側圧が作
用せず、これＣ；よる出力損失が大巾ζ：低丁する。ま
た爆発時の大きな圧力作用時１：おけるスラストは上記
の如くスラスト受けＲ３６Ｃより保持されるので問題な
い。

またピストン型の往復動するためロータ式ζ二較ベシー
ル性が優れる。またピストン型等の如く吸排気の開閉の
バルブは複雑でなく、またバルブスプリング等も使用せ
ず、かつ上記の如く凹部３ａの形成により良好の気流の
流れが得ら＾効率が向上する。

更；ニピストン３に対する円筒力１ム２の相対位置は進
角調整ボルト２４を動作することＣ二より容易に変えら
れ、かつ吸排気のタイミングも進角調整ボルトにより容
易に変化されることができる。

また円筒カム２のカム面２ｂ等の形状を変えること）：
よりナイクル比が自由に設定できるので吸排気を十分に
行なうことができる。

第８図は３気筒の場合のベベルギヤ３４等の配置を示す
もので、放射状に配設されそれぞれのベベルギヤ３４は
押し上げ部材２６′ｃ二係合す係りなく同一のものでも
良いが回転バルン笛吸気通路１７、排気通路１Ｂ、ボー
ト２１は気筒数Ｃ二応じて変化させても良い。

また１本実施例はクランクシャット、カムシャフト、コ
ネクティングロッド、バルブスプリング等がなく、小形
、特に高さ方向に小形砿二形成される。また円筒形に形
成され、コンパクトのものとなる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明Ｃ二よれば、
燃焼効率が向上すると共に比較的小形に、かつコンパク
ト（：形成し得る効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の主要部の概要構造を示す説明
用斜視図、第２図は実施例の軸断面図、第３図は、第２
図のほぼＩ矢視からのピストンと円筒カムとの係合状態
を示す説明図、第４図は回転バルブの吸排気通路を示す
平面図。第５図は押し上げ部材の一部正面展開図、第６図第７図
は押し上げ部材の動作を示す説明図。第８図は３気筒の場合のベベルギヤ等の配置を示す平面
図である。１・・・中心軸　　　　２．２′・・・円筒カム２ａ・
・・上端面　　　２ｂ・・・傾斜部２・〕・・・傾傾斜
端端　２ｄ・・・立上り部２ｅ、２ｅ’・・・中心ボス
部３・・・ピストン　　　３ａ・・・凹部４・・・ｆｉｔ
　　　　　　　　　ｓ・・・上ローラ６・・・ｒローラ
　　　　　７，２５・・・キー８・・・シリンダ　　　
　８ａ・・・シリンダ室８ｂ・・・シリンダヘッド　９
・・・ケース１０．１１・・・軸受　　１２．１４・・
・スラスト軸受１３・・・ナツト　　　　１５・・・回
転バルブ１６・・・スライドプレート１７・・・吸気通路　　　１８・・・排気通路１９・・
・ダンパ　　　　２０・・・排気管２１・・・ポート　
　　　２２・・・プラグ取付穴２３・・・フランジ２４・・・進角調整ボルト２６．２６’・・・押し上げ部材２６ａ・・・突起部　　　２７・・・第１の溝２８・・
・第２の溝　　　２９・・・角穴３０・・・移動手段　
　　３１・・・ビン３２・・・角メダル　　　３３・・
・隙間３４．３５・・・ベベルギヤ３６・・・スラント受け具第２図第３図第４図オ８図手続ネ市正ｆ！ｌＦ４方幻

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中心軸を囲繞しこれと共に回転しその周縁の上端
面から適宜角度で下降する傾斜部と、この傾斜部端から
立上つて上記上端面に復帰する立上り部とを有するカム
面を形成してなる円筒カムと、該円筒カムの上記周縁を
狭持して跨設され不動側のシリンダに摺動自在に支持さ
れるピストンと、該ピストンを上記円筒カムの周縁に押
圧すべく配置されるローラと、上記中心軸と共に回転し
上記シリンダにその周辺を回転自在に支持されると共に
内部に吸気および排気通路を形成してなる回転バルブと
、上記シリンダに形成され上記吸気および排気通路とシ
リンダ内とを連通するポートと、上記円筒カムに沿つて
配設され円筒カムの上記傾斜部下端近傍に位置する上記
ピストンに当接すべく配置される押し上げ部材と、上記
中心軸に連結すると共に押し上げ部材に係合し上記ピス
トンの移動に同期して上記押し上げ部材をピストンの上
死点側近傍に移動させる移動手段とを有することを特徴
とする内燃機関。
（２）上記円筒カムの外周と不動側間にピストンの移動
方向とほぼ直交して配設されるスラスト受け具を介設せ
しめることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
内燃機関。
（３）上記ピストンの頭部に凹設する燃焼室を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の内燃機関。
（４）上記構成のシリンダが多気筒のものから形成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれかに記載の内燃機関。
（５）前記第４項の多気筒の内燃機関において回転バル
ブは中心軸と同時に回転する円板状であり、吸気通路１
つと排気通路１つを備えて吸排気を同時に行なうことを
特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の内燃機関。