(57)【要約】【課題】本発明はエンジンの吸気、排気の制限を無くし、小型で軽量且つ耐久性に優れた高出力で高性能なエンジンにする。【解決手段】この３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジン（吸気４、排気４計８）はバルブ（図１，２，３符号２）を回転させる事により、吸気、排気が無制限に行える様にしたもので、更に円盤を１６分割（図６，７）する事によりバルブの回転がクランクシャフトの回転の８分の１回転になる、バルブ１回転で４行程を４回行える事が出来る、つまり回転バルブが１回転中に吸気、排気が各４回ずつ行える事になる。これはかなりゆっくり回るので、吸気、排気、がより確実で正確に行える。混合ガスをいかに早く、多量に正確に吸入出来るかでそのエンジンの性格や用途が大きく変わってくる。瞬間高速や、最高巡航速度走行を長時間無制限に行える高性能エンジンだ。車のエンジンは、最高巡航走行が最も重要な条件である、これでその車のエンジンの性能の価値が判断出来る。バルブを回転バルブ方式にし円盤を１６分割にしただけで性能は大きく変わる。【選択図】      図１
2005233168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン本体のシリンダ−の上部の吸気と排気を３層の円盤回転式（図１、３，４，５，符号１，２，）にして３層のうち１層目と下部の３層目（図３，４，５，符号１）をエンジンブロック（図１，２、３，符号１７）と１体の固定型とし、真ん中の２層目だけを回転式（図３，４，５符号２）にしてそれに吸気口４個と排気口４個を付けて計８バルブとして回転させる（図７）。１層目と３層目の固定型にも吸気口４個と排気口４個を付けて計８バルブ方式とした（図６）。２層目のバルブを回転させる事に依り、１層目と３層目の固定型の吸気口と２層目の回転型の吸気口が回転しながら会った時吸気口が開き混合ガスを燃焼室に送り込み吸気する。又、排気の時も固定型と回転型の排気口が回転しながら会った時排気口から燃焼後の排気ガスを外に排出する。バルブを回転させる事に依り吸気と排気を円滑、且つ正確に行える様にした事を特徴とする円盤バルブ回転式、吸気、排気８バルブエンジン。
【請求項２】
３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンの特徴とは１層目の上部には吸気口と排気口にそれぞれ吸気ポ−トと排気ポ−トを取り付け固定するために固定型とし（図１３、符号２７、２８）３層目は真下に燃焼室（図１，３、符号６）があるので、混合ガスを燃焼（爆発）させた時に起こる衝撃を直接回転バルブに与えないで和らげるために（これは回転バルブ保護のため）（図１，３）設けたちので固定型とし、２層目の回転バルブが何の衝撃も受けずにスム−ズに回転出来るように３層式とした。
【請求項３】
このエンジンは４サイクルエンジン（４行程エンジン）なので８バルブにする事によりバルブが１回転する間に４行程を４回こなす事になる、したがってクランクシャフトの方はバルブが１回転する間に８回転する。つまりバルブはクランクシャフトの８分の１の回転で済む事になる、これはバルブの回転がかなりゆっくり回るとゆう事なので、より正確により無駄なく吸気、排気が出来る様になる。又バルブは回転する事で無制限に回るのでこれはかなり有利になる（従来の技術）参照。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【発明が属する技術分野】
本発明は自動車等エンジンの性能を著しく向上させるために４サイクル３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンに関するものである。
【背景技術】従来型の４サイクルＤＯＨＣ４バルブエンジンは（ＤＯＨＣとは、ＤダブルＯＨオ−バ−ヘッドＣカムシャフト）ダブルオ−バ−ヘッドカムシャフトの略でシリンダ−ヘッドの上に（Ｄダブル）２本のカムシャフト（図１０符号１９）があるもので１本の方は吸気専用のシャフトで、２個の吸気バルブと２個の吸気口があり、もう１本の方は排気専用のシャフトで２個の排気バルブと２個の排気口があり、それぞれ２本のシャフトには（図１０符号２０）のカムが取り付けられており吸気用シヤフトとカムが１体となりシャフトが回転しながら吸気の時は吸気用のカムが吸気用バルブ（図１０符号２１）の頭を押し下げ吸気口（図１０符号２２）を開き吸気口から混合ガスを燃焼室（図１０符号２５）に送り込み、排気の時は排気用シャフトとカムが１体となりシャフトが回転しながら排気用バルブ（図１０符号２３）の頭を押し下げて排気口（図１０符号２４）を開き排気口から燃焼済みの排気ガスを外に送り出す仕組みで、吸気と排気を交互に行いながらピストン（図１０符号２６）を上下運動させ、その上下運動によりクランクシャフト（図１符号１０）（従来型も回転型も同じ４サイクルなので図１を使った）を回転させ、その回転運動によりそれを動力源にして車が動く仕組みになっている。４サイクルエンジンとは▲１▼吸入▲２▼圧縮▲３▼燃焼（爆発）▲４▼排気の４行程である▲１▼の吸入でピストンが下がり燃焼室が広くなり吸気口から混合ガスを吸入し▲２▼の行程でピストンが上がり燃焼室に入った混合ガスを圧縮し▲３▼の行程で上がり切ったピストンにより圧縮された混合ガスにプラグ（図１０符号５）に依り火花を出し点火、燃焼（爆発）させる、その爆発による力でピストンが押し下げられる▲４▼下がりきったピストンが上に上がるとき燃焼室で燃え切った混合ガスを排気ガスとして、排気バルブ（図１０符号２３）が下がって開いた排気口（図１０符号２４）より燃焼室外に放出される。
以上で説明したように従来型は棒状の吸気、排気バルブが回転してるカムシャフトとカ厶により押し下げられたり上げらりたりする上下運動なのでバルブの開閉には限度があった。前にも説明したように４サイクルでは▲１▼▲２▼の行程でクランクシャフトが１回転し▲３▼▲４▼の行程で又１回転する、つまり４行程でクランクシャフトは２回転する事になる、これが４サイクルの４行程になる。４行程のうち吸気と排気は各１回ずつになる。つまり従来型エンジンではクランクシャフトが２回転するうちバルブ開閉用カムシャフトは１回転する、つまりクランクシャフトの２分の１回転とゆう事になる。例えばエンジンの回転数が６０００回転から６５００回転が限度だが、なぜ限度（リミット）があるかといえばエンジン回転数が６５００回転とするとバルブ開閉用カムシャフトは２分の１の３２５０回転になる、前にも説明したように吸気、排気バルブは上下運動のため３２５０回転がリミットになる。車のタコメ−タ−が６０００回転から６５００回転以上が赤く（レッドゾ−ン）なっているのはその為だ。レッドゾ−ンを越えると吸気、排気のバルブ開閉が正確に作動しなくなる恐れがあり誤作動の原因になる、そのため回転数に制限がある。
【発明が解決しようとする課題】
従来型のＤＯＨＣ４バルブエンジンでは吸気、排気の各バルブ（図１０符号２１，２３）がカム（図１０符号２０）による上下運動のため回転が上がれば上がるほど、そのカ厶とバルブの動きに誤差が生じ正確に働かなくなる。そのため回転数の上限が６０００回転から６５００回転位迄と限度があり、それ以上回転させる事は不可能である。それを１万回転でも２万回転でも無制限に回転数をあげる事が出来、無制限に正確に吸気、排気バルブを開閉する事が出来れば車はもっと高出力高性能なエンジンになる。そうなれば当然今までのシャフトもカムもバルブ（図１０符号１９，２０，２１，２３，）もいらなくなるので当然小型で軽量になる。又エンジンル−ム、ボンネットの形状も変える事が可能になり、従来の最大の欠点を解消するのが課題である。
【課題を解決するための手段】
課題である制限付きのエンジンの回転数を無制限に回転させられる様にするために、４サイクル、３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンを開発する事で課題の問題点を解決している。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】４サイクル３層、円盤バルブ回転式８バルブエンジンとは（図１，２，３，４，５，６，７，符号１，２）で示す様に固定型と回転型に分け、固定側の方は１層目と３層目（図１，３符号１）をエンジンブロック（シリンダ−ブロック）（図１，３符号１７）と１体型としシリンダ−上部に固定し、１層目と３層目の固定型それぞれに吸気口４個と（従来型は２個）排気口４個（従来型は２個）（従来型の計４個）の倍の計８個（図６）を設け、真ん中にある２層目を回転型バルブ（図１，３，４，５，符号２）としてそれに吸気口４個と排気口４個の計８個（図７）を設け、この２層目を回転バルブとして回転させる事により吸気と排気をスム−ズに行える様にした。固定型の吸気口と回転型の吸気バルブが回転しながら合った時吸気口が開いて混合ガスを燃焼室に吸入し、排気口同士が合ったとき燃焼済みの排気ガスを燃焼室から放出する。吸気口が倍の４個になった事で倍の混合ガスを吸入する事ができるので、当然、出力も向上する。
【実施例２】（図６）の固定型と（図７）の回転型とでは吸気口は同じ位置に配置出来るが、排気口は同じ位置に配置出来ない。（図７）の回転側バルブの方の排気口が１個分ずれている、それは固定側と回転側の吸気口と排気口の位置が全く同じ位置に配置されていると固定側と回転側の吸気口と排気口が同時に開いてしまい吸気と排気が同時に行われることになる、それではエンジンとして全く機能しない、それを吸気と排気が別々に行える様に（図７）の回転側の排気口を１個分ずらして配置してある。これで吸気の時は吸気口同士が同時に開き、排気の時は４サイクル、４行程の３行程の終了後に排気口同士が同時に開く、これで４サイクルエンジンとして立派に機能する。ここで４サイクル（４行程）をもう１度おさらいすると、▲１▼吸入▲２▼圧縮▲３▼燃焼（爆発）▲４▼排気  ＝  ▲１▼吸入（混合ガスを吸気口から燃焼室に吸入する）▲２▼圧縮（混合ガスを燃焼室内でピストンに依り圧縮する）▲３▼燃焼（爆発）（燃焼室内で圧縮された混合ガスにプラグに依り火花で点火させる、これが動力源になりピストンを回転させる）▲４▼排気（燃焼室内で燃え尽きた混合ガスを排気ガスとして燃焼室から排気口、排気管を通して外に放出する）。因みにこの回転バルブの回転方向は右周り（時計周り）である。
【実施例３】ここでは従来型のカムシャフトの回転数（問題有り）に課題があるので、ここで取り上げる。この３層、円盤回転型エンジンも従来型と同じ４サイクル（４行程）であるが、従来型と異なるところは、バルブ回転方式に加え、吸気、排気各４、計８バルブにした事である。なぜ８バルブの方が良いかと言うと、従来型ではカムシャフトの回転がクランクシャフトの回転の２分の１回転、つまりクランクシャフト（図１、２符号１０）（従来型も円盤回転型も、ピストンから下は同じ形式なので（図１）を使う）の回転が６０００回転ならば、カムシャフト（図１０符号１９）の回転は２分の１の３０００回転となり、吸気、排気バルブの開閉は３０００回転から３２５０回転迄が限度（従来型）と説明しましたが、３層円盤、回転バルブ型では（図６，７）で示す様に、固定側も回転側も１個の円盤の中を１６分割する事により、円盤が１回転で４行程を４回こなす事になる（１行程は吸気から排気までの４区分、１６（分割）分の４、つまり円盤の４分の１回転になる、それを４回こなせば１回転になる。『つまり従来型４サイクルでは▲１▼吸入▲２▼圧縮でクランクシャフトが１回転、▲３▼燃焼▲４▼排気で１回転、４行程をこなすとクランクシャフトは２回転する、その間バルブを開閉するカ厶シャフトは１回転する、つまりカムシャフトはクランクシャフトの２分の１回転になる。（ここは最重要の所なので重複しますが）クランクシャフトが６５００回転ならカ厶シャフトは３２５０回転、これまでが限度になる。』（ここで少々前に戻しますが）これに対し円盤回転型バルブの方は、１回転で４行程を４回こなす事になるつまり回転数で言えばクランクシャフトが１行程の中で２回転するので、４行程で（２×４＝８）で８回転する、その間回転バルブは１回転する、つまりクランクシャフトの回転数の８分の１回転が回転バルブの回転数になる。と言うことは回転数で言えばクランクシャフトが６０００回転すれば回転バルブは８分の１の７５０回転である。１００００回転すれば８分の１で１２５０回転になる。それに加え回転方式なので回転には制限が無い。従来型と比較すると従来型３０００回転に対し回転型７５０回転、これはもう余裕の数字で更に回転も無制限、回転式にしただけでも無制限に回る所をそれを更に１６分割する事により回転バルブもゆっくり回る事が出来るし、更に制限も無くなったので、吸気も排気も無駄なく正確に更にス厶−ズに行う事が出来る。それにカムシャフトや棒状のバルブが無くなった分、小型で軽量になった。これがこの４サイクル３層、円盤バルブ回転式８バルブエンジンの最大のメリットである。これでこの発明の課題が全て解決出来た。
【仕組み・はたらき】
【実施例１】回転式バルブの回転数をクランクシャフトの８分の１回転に減速させるには（図１、Ｂ、図２）で示すように例えば（符号１４ａ，）小さいギヤ（１０枚歯）タイミングギヤから（符号１４ｂ）大きいギヤ（２０枚歯）タイミングギヤを回せば２分の１回転に減速出来る、この２０枚歯ギヤと同じ軸（符号１６）に１０枚歯ギヤを取り付け、その１０枚歯ギヤの方で別の２０枚歯ギヤを回せば、更に２分の１回転減速出来る、これで合計４分の１回転に減速出来る、更に２０枚歯ギヤと同じ軸に１０枚歯ギヤを取り付け、その１０枚歯ギヤの方にタイミングベルト（符号１５）で回転バルブシャフト（符号１１）に取り付けた２０枚歯ギヤを回せば、更に２分の１回転減速出来る、これで合計６分の１回転に減速出来る、更に２０枚歯ギヤを取り付けた回転バルブシャフトに１０枚歯ギヤのバルブ回転用ギヤ（符号１２）を、エンジン上中央にある２０枚歯ギヤ（符号１３）の付いた回転バルブ（符号２）を回せる位置に取り付ければ（図２，符号１２，１３、参照）更に２分の１回転減速出来る、これで合計８分の１回転になる。これで予定通りの回転数になる。これはほんの１例であり他に減速の仕方はいろいろある。がいっきに減速させようとして、あんまり大きなギヤは使わない方が良い、エンジンが重くなってしまう。（図１のＢ）は本来（図１のＡ）の正面中央に取り付けられてあるものだが、説明上（Ａ）と（Ｂ）として別にした。
【実施例２】３層、円盤バルブ回転式エンジンを、１気筒以上の多気筒にする場合いはバルブ回転用シャフトを（図８，９符号１１）の様に４気筒でも、６気筒でも気筒分まで延ばせば、多気筒にすることが出来る。
【発明の効果】
上述のようにこの３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンの効果は、従来型エンジンではバルブの開閉が上下運動のため自ずと限界があった、又それが最大の弱点でもあった、がこの３層円盤回転式のバルブ開閉方式エンジンは吸気、排気が従来より更に正確に出来るようになった。又、バルブ自体が回転するので回転運動には制限が無い、無制限なのでエンジン性能を飛躍的に向上させることが出来る。又従来型エンジンのシリンダ−ヘッド部分の棒状バルブとカムシャフト等が無くなったので、その分エンジン自体の重量が軽くなりスッキリ小型化出来る。小型で軽量且つ耐久性に優れた高出力で高性能なエンジンだ。棒状バルブを回転型バルブにしただけでこれだけの効果が出る。これがこのエンジンの最大の効果である。エンジンが小型軽量になった分、現在実用化が進んでいるハイブリットカ−（ガソリンと電気モ−タ−を併用して走る車）にも最適である。
又、Ｆ１の様なレ−シングカ−等は、いかに小さなスペ−スに、小型で軽量且つ耐久性に優れた高出力、高性能のエンジンを搭載出来るかにレ−スの勝敗がかかっているので、この３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンを搭載できればその効果は絶大である。もちろん自動車だけでなくオ−トバイ用としても最適であり、その効果は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】４サイクル３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンの正面立面図の総図（Ａ）はエンジン本体の正面立面図  （Ｂ）は円盤バルブ回転の仕組み本体の円盤バルブ回転用のタイミングギヤとタイミングベルトの正面図（本来はＡとＢは１対のものなのだが説明上別々にした）
【図２】４サイクル３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンの側立面図
【図３】３総、円盤バルブ回転式の固定側と回転側のバルブと吸気、排気系の拡大図
【図４】３層式の１層目と３層目の固定側だけの吸気口と排気口付き拡大図
【図５】３層式の２層目の回転側だけの吸気口と排気口付き回転バルブの拡大図（図５）の回転バルブが（図４）の回転バルブスペ−スにはいる
【図６】３層式の１層目と３層目の固定側の吸気口４個と排気口４個付き平面図
【図７】３層式の２層目の回転側の吸気口４個と排気口４個付き回転バルブの平面図
【図８】３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンの多気筒型（１気筒以上の）立側面図
【図９】多気筒型の平面図
【図１０】従来型エンジンの正面立断面図
【図１１】従来型エンジンの平面断面図
【図１２】４サイクル３層、円盤バルブ回転式、８バルブエンジンの（ペントル−フ型）エンジンの正面立断面図  （図１，２）とまったく同じ方式だが、ペントル−フ型にしたもの
【図１３】３層式の１層目の上部に取り付けた吸気ポ−トと排気ポ−ト付きの断面図
【符号の簡単な説明】
１  ：  １層目、３層目、固定型
２  ：  ２層目、円盤回転８バルブ式、回転バルブ（斜線の部分）（本発明の最重要部分、これが全ての基準になる）
３  ：  吸気口、（固定側も回転側も同じ）
４  ：  排気口（固定側も回転側も同じ）
５  ：  プラグ
６  ：  燃焼室
７  ：  ピストン
８  ：  コンロッド
９  ：  カウンタ−ウエイト（又はバランスウエイト）
１０  ：  クランクシャフト
１１  ：  バルブ回転用シャフト
１２  ：  バルブ回転用ギヤ
１３  ：  回転バルブギヤ
１４  ：  大、小、タイミングギヤ（ａ）小（ｂ）大
１５  ：  タイミングベルト
１６  ：  タイミングギヤ用軸
１７  ：  エンジンブロック（又はシリンダ−ブロック）
１８  ：  オイルパン
１９  ：  従来型のカムシャフト（右吸気用、左排気用）
２０  ：  従来用のカム（右吸気用、左排気用）
２１  ：  従来型の吸気バルブ
２２  ：  従来型の吸気口
２３  ：  従来型の排気バルブ
２４  ：  従来型の排気口
２５  ：  従来型の燃焼室
２６  ：  従来型のピストン
２７  ：  吸気ポ−ト
２８  ：  排気ポ−ト
【図１】
2005233168.tif 000003
【図２】
2005233168.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005233168.tif 000006
【図５】
2005233168.tif 000007
【図６】
2005233168.tif 000008
【図７】
2005233168.tif 000009
【図８】
2005233168.tif 000010
【図９】
2005233168.tif 000011
【図１０】
2005233168.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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