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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-12
(54)【発明の名称】ロータリーバルブ内燃エンジン
(51)【国際特許分類】
F01L 7/02 20060101AFI20220104BHJP
F02B 63/00 20060101ALI20220104BHJP
F02M 35/024 20060101ALI20220104BHJP
【ＦＩ】
F01L7/02 B
F02B63/00 C
F02M35/024 521Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021512237
(86)(22)【出願日】2019-09-04
(85)【翻訳文提出日】2021-04-09
(86)【国際出願番号】 EP2019073559
(87)【国際公開番号】W WO2020049032
(87)【国際公開日】2020-03-12
(31)【優先権主張番号】1814496.4
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1814502.9
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1814508.6
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1814512.8
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1814514.4
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1814530.0
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】1900656.8
(32)【優先日】2019-01-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515036257
【氏名又は名称】アールシーブイ エンジンズ リミテッド
(71)【出願人】
【識別番号】000104065
【氏名又は名称】カーツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003085
【氏名又は名称】特許業務法人森特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ローズ キース
(72)【発明者】
【氏名】メイソン ブライアン
(57)【要約】
【解決手段】
火花点火ロータリーバルブ内燃エンジンは、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定するバルブハウジングと、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブ軸を中心として回転可能で、燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされる中空のバルブボディを有するロータリーバルブであって、バルブの回転中に、バルブハウジングにおいて吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室に対して連続的に流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有するロータリーバルブと、を備える。吸気ポート及び排気ポートは、エンジンシリンダーの中心からの径方向の直線に対して、角度がオフセットしている。
火花点火ロータリーバルブ内燃エンジンは、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定するバルブハウジングと、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブ軸を中心として回転可能で、燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされる中空のバルブボディを有するロータリーバルブであって、バルブの回転中に、バルブハウジングにおいて吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室に対して連続的に流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有するロータリーバルブと、を備える。吸気ポート及び排気ポートは、エンジンシリンダーの中心からの径方向の直線に対して、角度がオフセットしている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
手持型機械で使用するために構成されるロータリーバルブ内燃エンジンであって、当該エンジンは、クランクシャフトに連結され、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動可能なピストンと、
前記ピストン及び前記シリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、
前記シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定し、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブがロータリーバルブ軸を中心として回転するバルブハウジングと、
前記燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有しており、
前記中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、前記バルブの回転中に、前記バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して前記燃焼室への及び燃焼室からの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有しており、
前記エンジンは、前記エンジンに入る空気／燃料の混合を制御するためのキャブレターと、排気ガス用の排気マフラーとを有し、ポート角度は、前記キャブレターの本体及び前記マフラーの本体が前記エンジンの反対側に位置し前記クランクシャフトの中心線に略平行になるようにされ、
前記エンジンが上死点にあるとき、前記バルブポートは作業者に向かって所定の角度に位置し、当該角度オフセットにより、前記エンジンの中心線に略平行である前記キャブレターのための取付フランジを実現するために必要とされる前記吸気ポートの径方向オフセットが小さくなり、
前記吸気ポートの中心線は、前記シリンダー軸からの径方向の直線から作業者の方に所定の角度だけオフセットし、当該角度オフセットにより、前記キャブレターのための前記取付フランジが前記エンジンの中心線にほぼ平行になることが可能となり、前記排気ポートの中心線が、前記シリンダー軸からの径方向の直線から所定の角度だけオフセットしており、当該角度オフセットにより、斜めの取付フランジを用いて、前記マフラーの本体が前記エンジンの中心線にほぼ平行になることが可能となる、ロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項2】
前記径方向オフセットは、前記排気ポートよりも前記吸気ポートの方が小さい、請求項１に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項3】
前記排気マフラーは、前記排気マフラーの本体が前記エンジンの中心線と実質的に位置合わせされるように、前記排気ポートの対応する取り付けと接合する斜めのフランジを有する、請求項１又は２に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項4】
エアガイドパネルは、吸入冷却空気を、前記シリンダーの周りを前記シリンダーの後面に向けて案内する、請求項１乃至３の何れか一項に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項5】
前記エンジンの後部における遮蔽板は、前記冷却空気を、冷却空気取入口に近道させるのではなく、カウルの後部から強制排出させる、請求項１乃至４の何れか一項に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項6】
前記エンジンは、湾曲した調整パイプを含むエアボックスを有し、該調整パイプは、前記エンジンの空気吸入口から前記エアボックスのろ過された空気の容積部内に通じる、請求項１乃至５の何れか一項に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項7】
前記エンジンは、キャブレターと前記キャブレターの空気吸入口に固定される調整パイプとを有する、請求項６に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項8】
前記エアボックスは、隔壁により、ろ過されていない容積とろ過された容積とに分割され、前記隔壁は、空気が前記ろ過されていない容積から前記ろ過された容積へと通過するフィルターを収容し、前記調整パイプの空気吸入口は前記ろ過された容積に配置される、請求項６又は７に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項9】
前記調整パイプは、前記キャブレターから前記ろ過されていない容積そして前記隔壁を通り、前記ろ過された容積の中に通じている、請求項６に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項10】
前記調整パイプは、前記隔壁の前記フィルターを通る、請求項６に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項11】
前記調整パイプは、その長さに沿って蛇行した形を有する、請求項６に記載のロータリーバルブ内燃エンジン。
【請求項12】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のエンジンを有する、手で保持される園芸用機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、それだけではないが特に、園芸用草刈機や生垣刈り込み機などの手で保持される機械のための、燃焼の吸気ガス及び排気ガスの制御がロータリーバルブによって行われる、ロータリーバルブ内燃エンジンに関する。
【0002】
ロータリーバルブ内燃エンジンは、クランクシャフトに連結され、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動するピストンと、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定し、バルブハウジングのボア内でロータリーバルがロータリーバルブ軸を中心として回転するバルブハウジングと、燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有するロータリーバルブであって、中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室への及びからの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、作業者により手で保持され操作されるよう設計された園芸用機械で使用するのに適したそのようなエンジンを提供しようとするものである。「園芸用機械」との用語は、草刈機、生垣刈り込み機、刈払機、伐採のこぎり、裁断機、ブロアバキューム集塵機、ミスト機、及びチェーンソーなど、園芸、菜園、及び林業での使用のための手持型機械を含むものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明により提供されるロータリーバルブ内燃エンジンは、クランクシャフトに連結され、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動するピストンと、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定し、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブがロータリーバルブ軸を中心として回転するバルブハウジングと、前記燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有しており、中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室への及び燃焼室からの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有有しており、エンジンは、エンジンに入る燃料/気体の混合を制御するためのキャブレターと、排気ガス用の排気マフラーとを有おり、ポートレイアウトは、排気マフラー及びキャブレターがエンジンの反対側に位置するようにされており、ポート角度は、キャブレターの本体及びマフラーの本体がエンジンの中心線にほぼ平行になるようにされており、エンジンが上死点にあるとき、バルブポートはクランクシャフト軸から所定の角度に位置し、当該角度オフセットにより、エンジンの中心線に略平行であるキャブレターのための取付フランジを実現するために必要とされる吸気ポートの径方向オフセットが小さくなり、吸気ポートの中心線は、シリンダー軸からの径方向の直線から作業者の方に所定の角度だけオフセットし、当該角度オフセットにより、キャブレターのための取付フランジがエンジンの中心線にほぼ平行になることが可能となり、排気ポートの中心線が、シリンダー軸からの径方向の直線から所定の角度だけオフセットしており、当該角度オフセットにより、斜めの取付フランジを用いて、マフラーの本体がエンジンの中心線に略平行になることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0005】
以下、本発明の好適な実施形態について以下の図面を参照しながら例を挙げて説明する。
【発明を実施するための形態】
【0006】
以下に、図１を参照して、単気筒空冷エンジンについて説明する。エンジンは、シリンダー２を収容しているシリンダーハウジングを有する。ピストン１が、シリンダー２内での往復運動のため、クランクケース１４内で回転するよう取り付けられたクランクシャフト３に、従来の方法で連結される。シリンダー２の上部は、燃焼室ハウジング内の燃焼室４により閉じている。燃焼室ハウジングは、吸入空気／燃料の混合体が燃焼室内に流れるための吸気ポート２７と、排気ガスを燃焼室４から排出するための排気ポート２８とを有し、ガスフローはロータリーバルブ５によって制御される。本実施形態では、バルブ５は、シリンダー２の軸と同軸の軸５ａを中心として、燃焼室ハウジングにおけるバルブハウジング８内で回転可能である。他の実施形態では、バルブボディの回転軸は、シリンダー２の軸５ａからオフセットしている。
【0007】
燃焼室４から離れた端部において、ロータリーバルブ５は、バルブハウジング８内でバルブ５を回転可能に支持する単列玉軸受７を保持する同軸のドライブシャフト６を有する。バルブドライブシャフト６は、駆動装置１１のドライブギヤ１０と噛合する同軸のドリブンギヤ９に固定され、該駆動装置１１を介して、ドリブンギヤ９ひいてはロータリーバルブ５がクランクシャフト３に連結される。駆動装置１１はドライブシャフト１２を含み、該ドライブシャフト１２は、シリンダーハウジングにおける導管すなわち管１７の中に設置され、ドライブギヤ１０に隣接する上側軸受１８及びクランクシャフト３に隣接する下側軸受１３の中で回転するよう取り付けられている。ドライブシャフト１１はベベルギヤ１５を保持し、該ベベルギヤ１５は、クランクシャフト３と共に回転するようクランクシャフトに固定された対応するベベルギヤ１６に噛合する。このため、エンジンが従来の４ストロークサイクルで動作するように、クランクシャフト３の回転ひいてはピストンの動きを、ロータリーバルブ５の回転に連動させる。この実現のため、ロータリーバルブ５がエンジン回転数の１／２で回転するように、ドリブンギヤ９の直径はドライブギヤ１０の２倍である。ロータリーバルブ５は、バルブハウジング８におけるボア内で密接な滑り嵌めによりロータリーバルブ軸５ａを中心として回転可能な、ほぼ円筒形のロータリーバルブボディ５を含み、該ロータリーバルブ５は、燃焼室の一部を形成する内部容積１９を有する中空のバルブボディを有する。該バルブは、直径がシャフト６よりもわずかに大きいバルブボディ１９自体を含むほぼ円筒形のボディ部を有し、該ボディ部が、玉軸受７の内輪が接するショルダー１４を形成している。バルブボディ１９は、燃焼室内まで延在し、その内部に燃焼室４の一部を形成し燃焼行程の全段階で燃焼ガスにさらされる容積２０を有する。
【0008】
ロータリーバルブ５のシャフト６部分は、ショルダー１４を設けるために、バルブボディ１９よりもほんのわずかに直径が小さい。シャフトは、バルブボディ１９から外部に熱を伝導するための良好な経路を設けるために、中実にされている。
【0009】
ロータリーバルブボディ１９は、バルブの回転中に、バルブハウジングにおいて吸気ポート及び排気ポートを介して、バルブの内部容積及び燃焼室への及びからの連続的な流体の連通を可能にするポート２１を有する。本実施形態では、ポート２１は、燃焼室４に隣接するバルブボディの壁２３の下側周辺端部２２に形成された凹部の形をしており、該凹部は、バルブの側面にポート２１を形成するように、バルブの壁のこの下側縁部から上方に延在する。
【0010】
点火は、バルブハウジング８に形成されバルブボア内へと延在するプラグボア２５内に固定されたスパークプラグによって行われる。
【0011】
ここで図２を参照すると、エンジンが作業者の片側及び／又は背中側に位置する状態で、作業者によって手で保持され操作される、草刈機や生垣刈り込み機などの園芸用機械用のエンジンの平面図が示されている。そのような機械では、排気ガス及び排気マフラーが作業者から離れて設置され、吸入口を通る空気／燃料の混合を制御するためのキャブレターが作業者の近くに設置されることが要件である。これは、排気ガスの熱のため、及び、作業者がキャブレターの調整を必要とすることがあるためである。エアボックスアセンブリ２９を持つキャブレターが、吸気ポート２７に取り付けられ、排気マフラー３０が排気ポート２８に接続される。理想的には、シリンダー２をダイカストで鋳造するために、キャブレターエアボックスアセンブリ２９と排気マフラー３０の両方がクランクシャフトの中心線とほぼ平行となり、吸気ポート及び排気ポートが曲線ではなく直線状とするべきである。直線状のポート及び排気マフラー／キャブレターエアボックスの位置により、製造が簡素化され、エンジンの外観がすっきりとし、一般的な園芸用機械内へのエンジンの搭載が容易になる。しかしながら、エンジンの正確なバルブタイミングバルブハウジングにおける吸気口及び排気口の位置によって決まるが、エンジンの正確なバルブタイミングを得るためには、吸気ポート及び排気ポートの両方を、シリンダー軸から伸びる半径と位置合わせされた理想的な角度から離れる角度にする必要がある。
【0012】
さらに、径方向ではないポート角度に起因する吸気ポートにおける流れのあらゆる規制が、排気ポートにおける同様の規制よりもエンジン出力に大きな影響を与えるため、吸気ポートが排気ポートよりも理想的な径方向角度に近くなるように、ポートの角度が付けられる。
【0013】
本実施形態では、上死点中央タイミング点はクランクシャフトの中心線から吸入側に１０°だけ傾けられる、言い換えると、ピストンが上死点にあるとき、バルブポートの中心線は作業者に最も近いエンジンの側面に向かって１０度を指す。これにより、バルブハウジング内の吸気ポートの開口を、作業者側に１０度回った位置にすることができる。これにより、吸気ポート２７を、排気ポートよりも理想的な径方向の角度に近づけることができる。そして、吸気ポート２７は、シリンダー軸の放射軸からさらに１１°傾けられ、その結果、キャブレターエアボックスアセンブリ２９の取付フランジがエンジンの中心線とほぼ平行となる。
【0014】
排気ポート２８の中心線は、放射軸からのオフセットが１５°である。排気マフラーは、排気ポート２８と接合する斜めのフランジ３３を有し、排気マフラーの本体をエンジンの中心線３１と実質的に位置合わせできるようになっている。
【0015】
排気マフラー１３は、斜めの排気ポートと接合するように、２部材のシェル構造のマフラー及びフランジを有している。これには、排気ポートとマフラー本体の間で別個の管すなわちパイプを使用しないようにする利点がある。
【0016】
図２に示すように、シリンダーの吸入側は、シリンダーの後部の周りに冷却流をもたらすために、冷却空気をシリンダーの後部の周りに導く役割を果たす曲面パネル３４を有する。
【0017】
図３に示されたエンジンの後部における遮蔽板３５は、冷却空気流路の下面を形成し、冷却空気を、冷却空気取入口に近道させるのではなく、カウルの後部から強制排出させる。
【0018】
ここで図４を参照すると、空気／燃料吸入口の領域を示す、図１のエンジンの一部の断面図が示されている。エンジンのアウターケーシング２９の一部は、プレナムチャンバーとしても知られるエアボックス３０を含み、該エアボックス３０は、壁３３により、外気が吸入路３１を通過して侵入するろ過されていない空気の容積と、ろ過された空気の容積３２とに分割される。
【0019】
隔壁３３は、空気がろ過されていない側からろ過された空気側の容積３２へと通過するフィルター３４を収容する。吸入口の領域は、キャブレターに固定された調整パイプ３５を有する。調整パイプ３５は、キャブレター２８の空気吸入口３６から、エアボックス内のろ過されていない容積を通過する湾曲経路を経由し、隔壁を通り、ろ過された空気の容積３２の中に通じている。１つの形態では、調整パイプ３５は、フィルター自体を通過する。調整パイプ３５の吸入口３７は、ろ過された容積３２に設置され、調整パイプ３５内への、ひいてはエンジン内への空気の流れを改善するため外側に広げられている。湾曲経路は、調整パイプの長さを最大化し、エンジンの全体サイズを大きく変えることなくエンジンの効率を向上させる。
【0020】
単純な曲線で示されているが、当然のことながら、調整パイプは、より複雑な形状をしてもよく、蛇行した経路に沿っていてもよい。
【0021】
以下に、図５を参照して、単気筒空冷エンジンについて説明する。エンジンは、シリンダー１０２を収容しているシリンダーハウジングを有する。ピストン１０１が、シリンダー１０２内で往復運動のため、クランクケース１１４内で回転するよう取り付けられたクランクシャフト１０３に、従来の方法で連結される。シリンダー１０２の上部は、燃焼室ハウジング内の燃焼室１０４により閉じている。燃焼室１０４への及びからの吸入空気／燃料の混合体及び排気ガスの流れは、ロータリーバルブ１０５によって制御される。本実施形態では、バルブ１０５は、シリンダー１０２の軸と同軸の軸１０５ａを中心として、燃焼室ハウジングにおけるバルブハウジング１０８内で回転可能である。他の実施形態では、バルブボディの回転軸は、シリンダー１０２の軸１０５ａからオフセットしている。
【0022】
燃焼室１０４から離れた端部において、ロータリーバルブ１０５は、バルブハウジング１０８内でバルブ１０５を回転可能に支持する単列玉軸受１０７を有する同軸のドライブシャフト１０６を有する。バルブドライブシャフト１０６は、駆動装置１１１のドライブギヤ１１０と噛合する同軸のドリブンギヤ１０９に固定され、該駆動装置１１１を介して、ドリブンギヤ１０９ひいてはロータリーバルブ１０５がクランクシャフト１０３に連結される。駆動装置１１１はドライブシャフト１１２を含み、該ドライブシャフト１１２は、シリンダーハウジングにおける導管すなわち管１１７の中に設置され、ドライブギヤ１１０に隣接する上側軸受１１８及びクランクシャフト１０３に隣接する下側軸受１１３の中で回転するよう取り付けられている。ドライブシャフト１１１はベベルギヤ１１５を保持し、該ベベルギヤ１１５は、クランクシャフト１０３と共に回転するようクランクシャフトに固定された対応するベベルギヤ１１６に噛合する。このため、エンジンが従来の４ストロークサイクルで動作するように、クランクシャフト１０３の回転ひいてはピストンの動きを、ロータリーバルブ１０５の回転に連動させる。この実現のため、ロータリーバルブ１０５がエンジン回転数の１／２で回転するように、ドリブンギヤ１０９の直径はドライブギヤ１１０の２倍である。
【0023】
また以下に、図６を参照して、ロータリーバルブ１０５をさらに詳細に説明する。ロータリーバルブ１０５は、バルブハウジング１０８におけるボア内で密接な滑り嵌めによりロータリーバルブ軸１０５ａを中心として回転可能な、ほぼ円筒形のロータリーバルブボディ１０５を含み、燃焼室の一部を形成する内部容積１１９を有する中空のバルブボディを有する。該バルブは、直径がシャフト１０６よりもわずかに大きいバルブボディ１１９自体を含むほぼ円筒形のボディ部を有し、該ボディ部が、玉軸受１０７の内輪が接するショルダー１１４を形成している。バルブボディ１１９は、燃焼室内まで延在し、その内部に燃焼室１０４の一部を形成し燃焼行程の全段階で燃焼ガスにさらされる容積１２０を有する。バルブボディ１１９は、密接な滑り嵌めによりバルブハウジング１０８におけるボア内で回転可能である。バルブ１０５及びバルブハウジング１０８はアルミニウム製である。
【0024】
ロータリーバルブ１０５のシャフト１０６部分は、ショルダー１１４を設けるために、バルブボディ１１９よりもほんのわずかに直径が小さい。シャフトは、バルブボディ１１９から外部に熱を伝達するための良好な経路を設けるために、中実にされている。
【0025】
ロータリーバルブボディ１１９は、バルブの回転中に、バルブハウジングにおいて吸気ポート及び排気ポートを介して、バルブの内部容積及び燃焼室への及びからの連続的な流体の連通を可能にするポート１２１を有する。本実施形態では、ポート１２１は、燃焼室１０４に隣接するバルブボディの壁１２３の下側周辺端部１２２に形成された凹部の形をしており、該凹部は、バルブの側面にポート１２１を形成するように、バルブの壁のこの下側縁部から上方に延在する。
【0026】
点火は、バルブハウジング１０８に形成されバルブボア内へと延在するプラグボア１２５内に固定されたスパークプラグによって行われる。バルブボディと交わるプラグボア１２５の軸は、バルブポートの中心線よりも軸方向に下方にある。このようにして、着火点は、入ってくる燃料混合物の主要部分に近づけられている。
【0027】
プラグボアは、プラグ１２４をプラグボア１２５内に固定するため十分に長いねじ山で形成されており、プラグを支持するねじ山の端部とプラグボア１２５の燃焼室への開口部との間のプラグボア１２５の残りの部分は、入ってくる燃料充填の流れを改善しスパークプラグから燃焼室１０４の主容積内への火炎面の通行を促進するために内腔が滑らかな、スパークプラグボア容積１２６を含む。
【0028】
プラグボア容積１２６は、スパークプラグそのものの本体と回転するバルブの間の隙間を確保する必要があるため、必然的に存在する。しかしながら、これにより、点火後の排気ガスの受け口が形成されて、次のサイクルのために入ってくるチャージ／空気の混合体を遅らせ、またチャージ／空気の最大可能量がスパークプラグに到達するのを妨げる傾向があるという点で、欠点となる。この欠点を取り除くために、スパークプラグボア容積１２６が燃焼室１０４の主容積と流体連通するように、スパークプラグボア容積１２６から燃焼室の主容積まで通じる通気孔１２７が設けられる。これにより、次のサイクルのために新鮮な燃料充填が次に投入される前に、容積１２６の通気が行われる。図６に示すように、通気孔１２７は、バルブハウジングにおいて容積１２６から燃焼室１０４内まで通じる穴を含む。代わりの構造では、通気孔は、バルブハウジング１０８に形成される流路又は溝によって形成されてもよい。
【0029】
図５及び６の実施形態が示すロータリーバルブ内燃エンジンは、クランクシャフトに連結され、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動可能なピストンと、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定し、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブがロータリーバルブ軸を中心として回転するバルブハウジングと、前記燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有しており、中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室への及びからの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有しおり、エンジンは火花点火エンジンであり、スパークプラグはバルブボディに隣接するバルブハウジングにおけるプラグボアにねじ込み式に取り付けられ、スパークプラグボア容積がプラグとバルブボディの間のプラグボア内に形成され、スパークプラグ容積内の燃焼ガスを主シリンダー容積内に逃がすために、バルブハウジングにおいてスパークプラグ容積と主シリンダー容積の間に、通気孔が設けられる。
【0030】
好適な形態では、通気孔は、バルブハウジングにおけるブリード穴又はバルブハウジングにおける流路又は溝を含む。
【0031】
以下に、図７を参照して、単気筒空冷エンジンについて説明する。エンジンは、シリンダー２０２を収容しているシリンダーハウジングを有する。ピストン２０１が、シリンダー２０２内での往復運動のため、クランクケース２１４内で回転するよう取り付けられたクランクシャフト２０３に、従来の方法で連結される。シリンダー２０２の上部は、燃焼室ハウジング内の燃焼室２０４により閉じている。燃焼室２０４への及びからの吸入空気／燃料の混合体及び排気ガスの流れは、ロータリーバルブ２０５によって制御される。本実施形態では、バルブ２０５は、シリンダー２０２の軸と同軸の軸２０５ａを中心として、燃焼室ハウジングにおけるバルブハウジング２０８内で回転可能である。他の実施形態では、バルブボディの回転軸は、シリンダー２０２の軸２０５ａからオフセットしている。
【0032】
燃焼室２０４から離れた端部において、ロータリーバルブ２０５は、バルブハウジング２０８内でバルブ２０５を回転可能に支持する単列玉軸受２０７を保持する同軸のドライブシャフト２０６を有する。バルブドライブシャフト２０６は、駆動装置２１１のドライブギヤ２１０と噛合する同軸のドリブンギヤ２０９に固定され、該駆動装置２１１を介して、ドリブンギヤ２０９ひいてはロータリーバルブ２０５がクランクシャフト２０３に連結される。駆動装置２１１はドライブシャフト２１２を含み、該ドライブシャフト２１２は、シリンダーハウジングにおける導管すなわち管２１７の中に設置され、ドライブギヤ２１０に隣接する上側軸受２１８及びクランクシャフト２０３に隣接する下側軸受２１３の中で回転するよう取り付けられている。導管すなわち管２１７は、シリンダーハウジング内に鋳造で形成される。導管すなわち管２１７は、シリンダーハウジングと一体で形成され、それを鋳造法で形成してもよい。ドライブシャフト２１１はベベルギヤ２１５を保持し、該ベベルギヤ２１５は、クランクシャフト２０３と共に回転するようクランクシャフトに固定された対応するベベルギヤ２１６に噛合する。このため、エンジンが従来の４ストロークサイクルで動作するように、クランクシャフト２０３の回転ひいてはピストンの動きを、ロータリーバルブ２０５の回転に連動させる。この実現のため、ロータリーバルブ２０５がエンジン回転数の１／２で回転するように、ドリブンギヤ２０９の直径はドライブギヤ２１０の２倍である。
【0033】
また以下に、図８を参照して、ロータリーバルブ２０５をさらに詳細に説明する。ロータリーバルブ２０５は、バルブハウジング２０８におけるボア内で密接な滑り嵌めによりロータリーバルブ軸２０５ａを中心として回転可能な、ほぼ円筒形のロータリーバルブボディ２０５を含み、燃焼室の一部を形成する内部容積２１９を有する中空のバルブボディを有する。該バルブは、直径がシャフト２０６よりもわずかに大きいバルブボディ２１９自体を含むほぼ円筒形のボディ部を有し、該ボディ部が、玉軸受２０７の内輪２２８が接するショルダー２１４を形成している。バルブボディ２１９は、燃焼室内まで延在し、その内部に燃焼室２０４の一部を形成し燃焼行程の全段階で燃焼ガスにさらされる容積２２０を有する。バルブボディ２１９は、密接な滑り嵌めによりバルブハウジング２０８におけるボア内で回転可能である。バルブ２０５及びバルブハウジング２０８はアルミニウム製である。
【0034】
ロータリーバルブ２０５のシャフト２０６部分は、ショルダー２１４を設けるために、バルブボディ２１９よりもほんのわずかに直径が小さい。シャフトは、バルブボディ２１９から外部に熱を伝達するための良好な経路を設けるために、中実にされている。
【0035】
ロータリーバルブボディのポート２２１は、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して、バルブの内部容積ひいては燃焼室への及びからの連続的な流体連通を可能にする。本実施形態では、ポート２２１は、燃焼室２０４に隣接するバルブボディの壁２２３の下側周辺端部２２２に形成された凹部の形をしており、該凹部は、バルブの側面にポート２２１を形成するように、バルブの壁のこの下側縁部から上方に延在する。
【0036】
さらに図８及び図９を参照して、ドリブンギヤ２０９とロータリーバルブ２０５の間の連結について説明する。ドリブンギヤ２０９は、皿ねじ２３０によりロータリーバルブ２０５に同軸状に固定される。ドリブンギヤ２０９は、シャフト２０６の外側端部を収容する同軸の凹部を有し、該凹部は、玉軸受２０７の内輪２２８と位置合わせされる環状リング２３１を有する。わずかな軸方向の浮きを与えるために、環状リング２３１と内輪２２８の間に小さい軸方向の隙間２３２が設けられ、この結果として、バルブ２０５が内輪２２８に挟持されないためわずかに径方向に動くことができ、ロータリーバルブが回転するバルブボアと軸受２０７の間のあらゆる小さい同軸オフセットが吸収される。
【0037】
エンジンのタイミングを決めるバルブギヤに対するロータリーバルブ２０５の正確な配置は、タイミングピン２３３により達成される。ドライブギヤ２１０は、エンジンが上死点にあるときを示すタイミングマーク２３４を有する。ロータリーバルブに連結されたドリブンギヤ２０９は、タイミングピン２３３の受け入れるタイミングホール２３５を有し、ドリブンギヤは、ドリブンギヤ２０９をロータリーバルブ２０５に固定してロータリーバルブをその上死点位置に保持するためにタイミングピンが挿通される、対応するタイミングホールを有する。そして、ドリブンギヤ２０９をロータリーバルブ２０５に正確なタイミングの位置で固定するように皿ねじ２３０が挿通され、ねじ２３０の皿頭が、所定位置への固定のためにタイミングピン２３０の端部に係合する。タイミングピン２３３を所定位置に固定するために、ねじ２３０の上に座金など他の手段を用いてもよい。
【0038】
ロータリーバルブはその周壁に切り取られたポート２２１を有するので、バルブの質量がその外周に均一には配置されておらず、このため、ロータリーバルブが実際に回転する際に力のバランスが崩れることが認識されている。エンジンのさらなる実施形態では、特に、ドリブンギヤ２０９に材料を追加する、又はドリブンギヤ２０９の適切な位置において材料を取り除くことにより、釣り合い錘、又は釣り合いをとる質量を弁機構に設ける。
【0039】
図７、８及び９の実施形態に示したロータリーバルブ内燃エンジンは、クランクシャフトに連結され、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動するピストンと、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定し、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブがロータリーバルブ軸を中心として回転するバルブハウジングと、前記燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有有しており、中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室への及び燃焼室からの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有してており、ロータリーバルブの本体の表面とバルブハウジングにおけるボアの接触面の間で封止機能が達成され、ロータリーバルブは、ギヤ駆動機構を介してクランクシャフトにより回転するようバルブハウジング内に取り付けられ、該駆動機構は、ベベル駆動装置を介してクランクシャフトに連結されたドライブギヤを含み、ドライブギヤは、ロータリーバルブ軸を中心として回転可能なドリブンギヤと噛合させられ、ロータリーバルブに対しては回転しないドリブンギヤは、位置決めピンによりロータリーバルブに対して正確なタイミング位置に設置され、位置決めピンを所定位置にロックする固定器具によりロータリーバルブに固定される。
【0040】
好ましくは、ドリブンギヤは、ロータリーバルブボディにおける質量バランスの崩れを釣り合わせるために、偏った質量を有する。
【0041】
以下に、図１０を参照して、単気筒空冷エンジンについて説明する。エンジンは、シリンダー３０２を収容しているシリンダーハウジングを有する。ピストン３０１が、シリンダー３０２内での往復運動のため、クランクケース３１４内で回転するよう取り付けられたクランクシャフト３０３に、従来の方法で連結される。シリンダー３０２の上部は、燃焼室ハウジング内の燃焼室３０４により閉じている。燃焼室３０４への及びからの吸入空気／燃料の混合体及び排気ガスの流れは、ロータリーバルブ３０５によって制御される。本実施形態では、バルブ３０５は、シリンダー３０２の軸と同軸の軸３０５ａを中心として、燃焼室ハウジングにおけるバルブハウジング３０８内で回転可能である。他の実施形態では、バルブボディの回転軸は、シリンダー３０２の軸３０５ａからオフセットしている。
【0042】
燃焼室３０４から離れた端部において、ロータリーバルブ３０５は、バルブハウジング３０８内でバルブ３０５を回転可能に支持する単列玉軸受３０７を保持する同軸のドライブシャフト３０６を有する。バルブドライブシャフト３０６は、駆動装置３１１のドライブギヤ３１０と噛合する同軸のドリブンギヤ３０９に固定され、該駆動装置３１１を介して、ドリブンギヤ３０９ひいてはロータリーバルブ３０５がクランクシャフト３０３に連結される。駆動装置３１１はドライブシャフト３１２を含み、該ドライブシャフト３１２は、シリンダーハウジングに一体で形成された導管すなわち管３１７の中に設置され、ドライブギヤ３１０に隣接する上側軸受３１８及びクランクシャフト３０３に隣接しシリンダーハウジングに取り付けられた下側軸受３１３の中で回転するよう取り付けられている。導管すなわち管３１７は、シリンダーハウジングに形成され、それを鋳造法で形成してもよい。ドライブシャフト３１２はベベルギヤ３１５を保持し、該ベベルギヤ３１５は、クランクシャフト３０３と共に回転するようクランクシャフトに固定された対応するベベルギヤ３１６に噛合する。このため、エンジンが従来の４ストロークサイクルで動作するように、クランクシャフト３０３の回転ひいてはピストンの動きを、ロータリーバルブ３０５の回転に連動させる。この実現のため、ロータリーバルブ３０５がエンジン回転数の１／２で回転するように、ドリブンギヤ３０９の直径はドライブギヤ３１０の２倍である。
【0043】
またここで、同一の参照符号により同一の部品が示された図１１を参照すると、駆動装置を保持しているシリンダーハウジングがクランクケースに取り付けられる際に、ベベルギヤ３１５がクランクケースに入って、クランクシャフト３１４に固定された対応ベベルギヤ３１６と噛合できるように、クランクケース３１４は、ベベルギヤ３１５の外径よりも直径がわずかに大きいボア３３６を有する。クランクケース３１４の上面は、シリンダーハウジングアセンブリをクランクケースまで下げた際にその下面と接合するように配置される。下側軸受３１３は、クランクケースボア３３６と同軸になるように、シリンダーハウジングに形成されたカウンターボア３３７に固定されるが、駆動装置３１１を含むシリンダーハウジングアセンブリが確実にクランクケース３１４の上面３１４ａと正確に接合できるように、下側軸受３１３の外輪と軸受が置かれるボア３３７の端部の間にわずかな軸方向の隙間が設けられている。
【0044】
このようにして、ロータリーバルブ３０５及びドライブギヤ装置３１１の主要部を含むシリンダーハウジングのアセンブリが、クランクケース３１４と接合するためのサブアセンブリとして構成される。最終的な組み立てでは、クランクケース３１４によって保持されるピストンが、シリンダーハウジング３０２におけるピストンボア内に送り込まれ、同時に、ベベルギヤ３１５がクランクケースボア３３６を通じて送り込まれ、エンジンの組み立てが完成する。
【0045】
図１０及び１１の実施形態に示すロータリーバルブ内燃エンジンは、クランクシャフトを収容しているクランクケースと、クランクシャフトに連結され、クランクケースに接続されたシリンダーハウジングにおいて、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動可能なピストンと、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分にあり、ボアを画定するバルブハウジングと、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブ軸を中心として回転可能で、燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有するロータリーバルブであって、中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、バルブの回転中に、バルブハウジングにおいて吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室への及びからの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有するロータリーバルブと、を備えており、ロータリーバルブは、ギヤ駆動機構を介してクランクシャフトにより回転するよう、バルブハウジング内に固定された軸受に取り付けられ、該駆動機構は、ベベル駆動装置を介してクランクシャフトに連結されたドライブギヤを含み、ドライブギヤは、ロータリーバルブ軸を中心として回転可能なドリブンギヤと噛合させられ、ドリブンギヤは、ロータリーバルブと共に回転するよう固定され、ベベル駆動装置は、クランクシャフトに対しては回転しないベベルギヤに対して噛合する、シリンダーハウジングにおいて回転するドライブシャフトの一端部に固定されたベベルギヤを含み、ドライブシャフトは、ベベルギヤとは反対の端部にドライブギヤを保持し、シリンダーハウジングの接合面は、クランクケースの対応する面と接合するように適合させられ、クランクケースは、アセンブリ組み付け時にドライブシャフト上のベベルギヤがクランクケースに入ってクランクシャフト上のベベルギヤに係合する際に通る開口を有する。
【0046】
本実施形態では、ドライブシャフトは、シリンダーハウジングに形成された通路内に配置されてもよく、ドライブシャフトは、シリンダーハウジングに取り付けられた複数の軸受の中に回転可能に設置されてもよい。
【0047】
以下に、図１２を参照して、単気筒空冷エンジンについて説明する。エンジンは、シリンダー４０２を収容しているシリンダーハウジングを有する。ピストン４０１が、シリンダー４０２内での往復運動のため、クランクケース４１４内で回転するよう取り付けられたクランクシャフト４０３に、従来の方法で連結される。シリンダー４０２の上部は、燃焼室ハウジング内の燃焼室４０４により閉じている。燃焼室４０４への及びからの吸入空気／燃料の混合体及び排気ガスの流れは、ロータリーバルブ４０５によって制御される。本実施形態では、バルブ４０５は、シリンダー４０２の軸と同軸の軸４０５ａを中心として、燃焼室ハウジングのバルブハウジング４０８内で回転可能である。他の実施形態では、バルブボディの回転軸は、シリンダー４０２の軸４０５ａからオフセットしている。
【0048】
燃焼室４０４から離れた端部において、ロータリーバルブ４０５は、バルブハウジング４０８内でバルブ４０５を回転可能に支持する単列玉軸受４０７を保持する同軸のドライブシャフト４０６を有する。バルブドライブシャフト４０６は、駆動装置４１１のドライブギヤ４１０と噛合する同軸のドリブンギヤ４０９に固定され、該駆動装置４１１を介して、ドリブンギヤ４０９ひいてはロータリーバルブ４０５がクランクシャフト４０３に連結される。駆動装置４１１はドライブシャフト４１２を含み、該ドライブシャフト４１２は、シリンダーハウジングにおける導管すなわち管４１７の中に設置され、ドライブギヤ４１０に隣接する上側軸受４１８及びクランクシャフト４０３に隣接する下側軸受４１３の中で回転するよう取り付けられている。導管すなわち管４１７は、シリンダーハウジング内に鋳造で形成される。導管すなわち管４１７は、シリンダーハウジングと一体で形成され、それは鋳造の過程で形成してもよい。ドライブシャフト４１１はベベルギヤ４１５を保持し、該ベベルギヤ４１５は、クランクシャフト４０３と共に回転するようクランクシャフトに固定された対応するベベルギヤ４１６に噛合する。このため、エンジンが従来の４ストロークサイクルで動作するように、クランクシャフト４０３の回転ひいてはピストンの動きを、ロータリーバルブ４０５の回転に連動させる。この実現のため、ロータリーバルブ４０５がエンジン回転数の１／２で回転するように、ドリブンギヤ４０９の直径はドライブギヤ４１０の２倍である。
【0049】
また以下に、図１３を参照して、ロータリーバルブ４０５をさらに詳細に説明する。ロータリーバルブ４０５は、バルブハウジング４０８におけるボア内で密接な滑り嵌めされており、ロータリーバルブ軸４０５ａを中心として回転可能な、ほぼ円筒形のロータリーバルブボディ４０５を含む。ロータリーバルブ４０５は、燃焼室の一部を形成する内部容積４１９を有する中空のバルブボディ４１６を有する。該バルブは、直径がシャフト４０６よりもわずかに大きいバルブボディ４１６自体を含むほぼ円筒形のボディ部を有し、該ボディ部が、玉軸受４０７の内輪４２８が接するショルダー４１４を形成している。バルブボディ４１６は、燃焼室まで延在し、その内部に燃焼室４０４の一部を形成し燃焼行程の全段階で燃焼ガスにさらされる容積４２０を有する。バルブボディ４１９は、密接な滑り嵌めによりバルブハウジング４０８におけるボア内で回転可能である。バルブ４０５及びバルブハウジング８はアルミニウム製である。
【0050】
ロータリーバルブ４０５のシャフト４０６部分は、、バルブボディ４１９よりもほんのわずかに直径が小さく、ショルダー４１４が形成される。シャフトは、バルブボディ４１６から外部に熱を伝導するための良好な経路を設けるために、中実にされている。
【0051】
ロータリーバルブボディのポート４２１は、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して、バルブの内部容積ひいては燃焼室への及びからの連続的な流体連通を可能にする。本実施形態では、ポート４２１は、燃焼室４４に隣接するバルブボディの壁４２３の下側周辺端部４２２に形成された凹部の形をしており、該凹部は、バルブの側面にポート４２１を形成するように、バルブの壁のこの下側縁部から上方に延在する。
【0052】
さらに図１３及び図１４を参照して、ドリブンギヤ４０９とロータリーバルブ４０５の間の連結について説明する。ドリブンギヤ４０９は、皿ねじ４３０によりロータリーバルブ４０５に同軸状に固定される。ドリブンギヤ４０９は、シャフト４０６の外側端部を収容する同軸の凹部を有し、該凹部は、玉軸受４０７の内輪４２８と位置合わせされる環状リブ４３１を有する。わずかな軸方向の浮きを与えるために、環状リング４３１と内輪４２８の間に小さい軸方向の隙間４３２が設けられ、この結果として、バルブ４０５が内輪４２８に挟持されないためわずかに径方向に動くことができ、ロータリーバルブが回転するバルブボアと軸受４０７の間のあらゆる小さい同軸オフセットが吸収される。
【0053】
操作時には、燃焼ガスにより生じた力が、バルブハウジングに対して軸方向にバルブボディを動かす傾向がある。軸受の内輪４２８に対するバルブボディ４１６の軸方向の動きにより生じる軸受４０７の内輪４２８に対するショルダー４１４のハンマリングを防ぐために、さもなければ燃焼サイクルごとに発生することになるため、ウェーブスプリング４２４の形状をした弾性要素が、ドリブンギヤ４０９を付勢することでバルブボディ４１６のショルダー４１４を上方に動かし、図１５に示すように、内輪４２８の下面に接触させる。これは、操作時には２つの構成部品間のハンマリング又はガタガタとした音の発生を防ぐため十分な力で、しかし構成部品の製造公差により起きるわずかなばらつきの結果としてバルブとバルブハウジングの間のわずかな位置のずれが実際には生じることになるが、この位置のずれを吸収するために必要なバルブボディのわずかな径方向の動きを妨害するほどは強くない力で、行われる。
【0054】
図１６ａ及び１６ｂに示すように、ウェーブスプリングは、ほぼ環状の板状部材からなる。環状の長さの全体にわたって、ウェーブスプリング４２４は、特に図５ｂ及び５ｃに示すように、ばね座金をラジアル平面から湾曲させる複数の波形を有する。本実施形態では、ウェーブスプリングは、ばね鋼製である。ばね要素は、必要とされる弾性的減衰効果を提供しエンジン内の過酷な環境条件に対処できるという目的を満たせば、他の材料、デザイン又は形状であってもよい。
【0055】
図１７は、軸受の内輪４２８とドリブンギヤ４０９の間の所定位置にウェーブスプリング４２４を付けた、ロータリーバルブ４０５及びドリブンギヤ４０９の概略斜視図である。図１８は、単列玉軸受４０７を所定位置に付けた、ロータリーバルブ４０５及びドリブンギヤ４０９の同様の概略斜視図である。また図１９に示すように、軸受４０７の内輪４２８及び外輪４２９の間の空間は、その下側縁部において金属シール４２６により閉じている。
【0056】
実際には、ロータリーバルブボディ４０５とバルブハウジング４０８の間の境界面から、多少の燃焼ガスが漏れることが分かっている。これらの無駄になる燃焼ガスは、軸受４０７を通って玉４２５を通り越しドリブンギヤ及び波形ばね座金を収容する室内に抜け出て、カーボンが堆積する原因となり、バルブの性能及び耐久性に悪影響をおよぼす可能性があり、また、高い温度と高温ガスによる腐食作用により、ウェーブスプリングが時期尚早に破損する可能性がある。軸受４０７を超える燃焼ガスの漏れを防ぐ、又は少なくとも最小限に減らすために、シール４２６が、軸受の内輪４２８及び外輪４２９の間の隙間を埋める。シールは、過酷な環境条件に対処するため金属製である。さらに、シールは、弾性ばねが損傷又は破壊されないよう燃焼ガス漏れを制限する。
【0057】
ここで図１９を参照すると、改良点を描いたバルブ及び軸受の配列の拡大図が示されており、黒い矢印４４０で示すように、環状の金属シール４２６とバルブハウジングとの間の狭い環状の空間４２８から吸気ポート内まで、通気孔通路４３７が設けられている。これには、漏れた燃焼ガスが吸気ポート４３９に環流され、エンジン内で再利用されてエンジン排ガス性能を改善するという利点がある。
【0058】
ロータリーバルブはその周壁に切り取られたポート４２１を有するので、バルブの質量がその外周に均一には配置されておらず、このため、ロータリーバルブが実際に回転する際に力のバランスが崩れることが認識されている。エンジンのさらなる実施形態では、特に、ドリブンギヤ４０９に材料を追加する、又はドリブンギヤ４０９の適切な位置において材料を取り除くことにより、釣り合い錘すなわち釣り合いをとる質量を弁機構に設ける。実施形態では単気筒空冷エンジンについて説明したが、当然のことながら、本発明は多気筒及び／又は水冷エンジンにも同様に適用可能である。
【0059】
図１２～１９の実施形態が示すロータリーバルブ内燃エンジンは、クランクシャフトに連結され、燃焼端を有するシリンダー内で往復運動するピストンと、ピストン及びシリンダーの燃焼端によって一部が画定される燃焼室と、シリンダーの燃焼端の外側部分に固定され、ボアを画定し、バルブハウジングのボア内でロータリーバルブがロータリーバルブ軸を中心として回転するバルブハウジングと、前記燃焼室の一部を形成する内部容積を有する中空のバルブボディとを有しており、中空のバルブボディの内部容積は燃焼行程全体にわたって燃焼ガスにさらされ、バルブの回転中に、バルブハウジングの吸気ポート及び排気ポートを介して燃焼室への及びからの連続的な流体連通を可能にするポートを、その壁部にさらに有しており、ロータリーバルブの本体の表面とバルブハウジングにおけるボアの接触面の間で封止機能が実行され、ロータリーバルブは、ギヤ駆動機構を介してクランクシャフトにより回転するようバルブハウジング内に取り付けられ、該駆動機構は、ロータリーバルブ軸を中心として回転可能であり、ロータリーバルブに対しては回転しないドリブンギヤを含み、ドリブンギヤとバルブボディの間に単一の軸受を含む軸受が設けられ、軸受の内輪と外輪の間の空間は、軸受を通過する燃焼ガスを実質的に制限するためにシールにより閉じている。
【0060】
好ましくは、シールは単列玉軸受のバルブ側に位置し、これにより玉軸受を燃焼ガスから遮蔽し、シールは金属製であってもよい。
【0061】
さらなる発展例では、通気孔通路は、バルブボディとバルブハウジングの間の空間から吸気ポート内に燃焼ガスを戻すために、ドリルで開けた孔又はバルブボア面の溝の何れかで構成された通気孔を設けてもよい。
【0062】
実施形態としてのさらなる発展例では、ドリブンギヤとロータリーバルブが取り付けられる軸受の間に所定の軸方向の隙間が設けられ、ドリブンギヤは軸受の内輪に位置合わせされた環状リブを有し、該軸方向の隙間は環状リブと軸受の内輪の間に形成される。
【0063】
本実施形態では、シールは、好ましくはロータリーバルブと同軸で弾力性のある環状要素からなり、ウェーブスプリングであってもよい。
【0064】
本明細書で説明した様々な実施形態の特徴は、特に言及しない限り、それぞれを組み合わせることができると理解すべきである。
【0065】
特定の実施形態について本明細書で図示して説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、図示し説明した特定の実施形態の代わりに、様々な代替の及び／又は同等の実施態様を用いてもよいことを、当業者なら理解するであろう。本出願は、本明細書に記載した特定の実施形態のあらゆる改変又は変形を包含するものである。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ限定されるものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【国際調査報告】