(57)【要約】      （修正有）【課題】スリーブ弁を利用して、シリンダー燃焼室内に宙に浮くような混合気層を形成するレシプロ機関の燃焼装置を提供する。【解決手段】スリーブ弁８を利用して、シリンダー燃焼室６に混合気層を形成するためにシリンダー５全周に噴出孔７を設けスリーブ弁８で、気密を保ち乍ら上、下にスライドする。往複するピストン１０のピストンボス１８の下部に緩衝材保持具１３をロット１２を介して、スリーブ弁８を押し下げる。噴出孔７を開きピストン１０が下死点に達し上昇行程に入るとロッド１２の上部に設けたスプリング１４で、スリーブ弁１８を引き上げ乍ら噴出孔７を閉じる動作を行う。【選択図】図２
2005282560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー５．の上部の燃焼室６．の円筒部分の上向方向に、噴出孔７．を全周に設け、スリーブ弁８．の内面には、複数条のラビリンス効果で、気密を保ち内面には、無潤滑が可能なカーボン材１５．層を形成したレシプロ機関。
【請求項２】
スリーブ弁８．の上、下の駆動は、ピストンボス１８．部の下降行程を利用して、ロッド１２．を介して、緩衝材保持具１３．を押し下げ連動して、スリーブ弁８．を開き、閉じる時期は、ロッド１２．の上部に設けた２本のスプリング１４．で、引き上げるようにした、レシプロ機関の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】レシプロ機関にスリーブ弁を使用して、層状の混合気を燃焼室に形成するものである。
【従来技術】
【０００２】レシプロ機関の燃焼改善方法には、気化器方式からマニホールド噴射となり、直噴へと進歩改善してはいるが、特に小型機関において、低回転時の不整燃焼やＨＣの排出が多いことが、問題である。電磁式噴射弁や空気噴射弁等の協同作業で、微粒化されているが、シリンダー内の流動の関係で、理想通りにすることが、困難であった。又過去には、スリーブ弁を利用した機関が、報告されている。
スリーブ本体が上、下にスライドする方法を、リカルド（１９５２年）により提案されているが、始動時が、重く潤滑上も困難であり、実用化されていない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】直噴化には、微粒化と短時間に層状の混合気を燃焼室の点火栓付近に形成することが重要である。シリンダー外周面に複数個の噴出孔を設け燃焼室中心方向に衝突させて、層状を形成することが、出来る方法は、スリーブ弁が、最良である。
又、ユニフロー方式や４サイクルガソリン機関やジーゼル機関の燃焼改善にも利用可能である。
【課題を解決する手段】
【０００４】図１は、シューニュレ方式の２サイクル機関で、クランク室１に空気又は、混合気２．を吸入する。混合気２．で、掃気行程３．のガスを排出させるが、排気４．と共に混合気２．も一緒に排出することが問題である。
【０００５】図２の円筒状の燃焼室の外周面に設けた複数個の噴出孔から点火栓の中心方向より少し上に向て旋回流の混合気が、球状に層状に衝突するように設定する。噴出孔７の外周には、スリーブ弁８．が、気密を保ち乍ら、高圧の燃焼ガスが、リークしないようにラビリンス効果と耐魔耗性のよい、カーボン材１５．で、気密保持が、できる。
スリーブ弁８．の上，下運動は、シリンダーヘッド９．上面に図示しないカム軸を設置して、クランク軸と同期させればよいが、機関が高価になる。
本発明は、ピストン１０．の上、下運動と上部に設置したスプリング１４．の反撥力を交互に利用する。図１の掃気孔１１．をピストン１０．が下降して開く時期と同様にする。
図２の噴出孔７．の開閉は、クランク角のタイミングと合致して、スリーブ弁８．とクランク軸は、同期させる。
【０００６】スリーブ弁８．は、左右のロッド１２．に固定するが、ロッド１２．の下部は、緩衝材保持具１３．に固定する。緩衝材保持具１３．には、ピストン１０．のピストンボス部の下部が、下死点即ち、図１の掃気孔１１．と同様に開く時期に合せる。
スリーブ弁８．が、開きピストン１０．が、上昇し図１の掃気孔１１．を閉じる時期に、図２のスリーブ弁８．が噴出孔７．を閉じるように設定する。ピストン１０．が下死点から反転して、掃気孔１１．を閉じる時期までは、ロッド１２．の上部に設置したスプリング１４．の反撥力で、スリーブ弁８．は、シリンダー５．の外周面をスライドし乍ら噴出孔７．を閉じる。
スリーブ弁８．の内周面、摺動面１５．は、シリンダー５．との材料的な合性と無潤滑材のカーボン等とラビリンス加工でシールすれば、オイルも少量で、排気ガスも低減できる。
【作用】
【０００７】シリンダー５．の上部の燃焼室６．に向って、全周方向から点火栓１６．方向に少量でも球状に衝突形成され混合気の燃焼が確実に行われる。シリンダー５．の全周のスリーブ弁８．は、燃焼圧力が低下した時期に噴出孔７．の上面を気密を保ち乍らスライドする関係で、圧力が作用しない。
機関のロスも少く魔耗も少く耐魔耗性のある．カボン材を使用するために潤滑油も少量で、機関を運転できる。スリーブ弁８．のシール性については、内周面には、ラビリンス効果で容易に気密は、保持できる。
【実施例】
【０００８】図１は、一般的な２サイクルガソリン機関のガス流れと説明用断面図である。
図２は、本発明の一実施の形態に係る２サイクル内燃機関における内部構造を示す概略断面図である。
図３は、シリンダー５．とスリーブ弁８．の部分断面図である。
以下図１、図２を参照して、燃焼装置の構成と作用について、説明する。図１は、公知の２サイクルであるが、シリンダー５．とクランク室１の中間にクランク、ロッド、ピストンと３点の簡単な構造の機関であるが、シンプルなために困難な問題が、生じていて排気ガス４．と共に混合気２．を排出している。噴射をシリンダー５．上部より行うことが、シニユーレ方式では、良策であるが、混合気２．がシリンダー５．内面に付着することで、ＨＣの排出が多くなる。図２について、シリンダー５．の上面の噴出孔７．をやゝ上向に全周方向から点火栓１６．方向に球状に宙に浮くように設定する。
次に、シリンダー５．の外周面の噴出孔７．のシール部即ちスリーブ弁８．の作動について、説明すると、ロット１２．の２本は、ヘッド９．を貫通しているが、上部にスプリング１４．と共に組付る。ロッド１２．の上、下運動は、噴出孔７．を開閉する。スリーブ弁８．を２本のロッド１２．で平行に作動させる力は、クランク軸１７．より同期できるが、高価になる。ピストンピンボス１８．が、下降した時期、即ち噴出孔７．を開き乍らロッド１２．の下部が緩衝材保持具１３を押し下げる。ピストン１０．が、さらに下降し下死点に達すると噴出孔７．は、最大に開きピストン１０．が、上死点方向に上昇し始めると、スプリング１４．が、スリーブ弁８．を引き上げ噴出孔７．を閉じる。
さらにピストン１０．は、上昇し続ける。ピストン１０．は、噴出孔７．からの混合気３．を上死点まで押し上げると圧縮行程は、終了する。点火栓１６．より混合気３に点火燃焼が始りピストン１０．を、強力に押し下げる。排気孔１９．より排気ガス４．が、排出され乍らブローダウン期にピストンボス１８．が、緩衝材保持具１３．を押し下げ２本のロッド１２．に連動して、スプリング１４．に打勝て、スリーブ弁８．が下降し始める。クランク室１．内の圧力や又は、図示していない過給機から空気又は、混合気が噴出孔７．より燃焼室６．に上向に全周より、ピストン１０．が下死点に達すまで続き、過給していれば、噴出孔７．がスリーブ弁８．が閉じるまで、続きピストン１０．が上昇して、排気孔１９．を閉じると圧縮行程に入り同じサイクルを行う。
この方法は、ユニフロタイプの機関や、４サイクル機関にも利用できるものである。【０００９】発明の効果
１．本発明のスリーブ弁方式の燃焼室は、従来の直噴等で行うことができなかった球状の混合気層が、容易に自由に形成することができる。
２  従来のスリーブ弁は、始動時に重いとか、潤滑が困難であると云われていたが、スリーブの内径上、下部にラビリンス加工をし又無潤滑も可能なカーボン材層を形成することができるためにＨＣの排出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、公知の２サイクルガソリン機関のガス流れと説明図。
【図２】は、本発明のスリーブ弁の実施形態に係る、２サイクル機関における内部構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１：クランク室    ２：混合気    ３：掃気    ４：排気ガス    ５：シリンダー    ６：燃焼室    ７：噴出孔    ８：スリーブ弁    ９：シリンダーヘッド    １０：ピストン    １１：掃気孔    １２：ロッド    １３：緩衝材保持具    １４：スプリング    １５：カーボン材    １６：点火栓    １７：クランク軸    １８：ピストンピンボス    １９：排気孔
【図１】
2005282560.tif 000003
【図２】
2005282560.tif 000004
【図３】
2005282560.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月14日(2004.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】レシプロ機関の燃焼装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
レシプロ機関の燃焼室に層状の混合気を形成する。
【背景技術】
【０００２】
レシプロ機関の燃焼改善方法には、気化器方式からマニホールド噴射となり直噴へと進歩改善しているが、特に小形機関において、低回転時の不整燃焼やＨＣの排出が多いことが、問題である。電磁式噴射弁や、空気噴射弁等の協同作業で、微粒化されているが、シリンダー内の流動の関係で、理想通りにすることが、困難であった。又過去には、スリーブ弁を利用した機関が、報告されている。スリーブ弁本体が上、下にスライドしてポートを、開閉する方法を、リカルド（１９５２年）により提案されているが、始動が、重く潤滑上も困難であり、実用化されていない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
直噴化には、微粒化と短時間に層状の混合気を燃焼室の点火栓附近に形成することが、重要である。シリンダー外周面に複数個の噴出孔を設け、燃焼室中心方向に、衝突させて、層状を形成することが、できる方法は、スリーブ弁が、最良である。又ユニフロー方式や４サイクルガソリン機関や、ジーゼル機関の燃焼改善にも利用可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
図１は、シューニュレ方式の２サイクル機関で、クランク室１に空気又は、混合気２、を吸入する。混合気２で、掃気行程３のガスを排出させるが、排気４と共に混合気２も一緒に排出することが、問題である。
【０００５】
図２の円筒状の燃焼室の外周面に設けた複数個の噴出孔から点火栓の中心方向より少し上向で、旋回流の混合気が、球状に層状に衝突するように設定する。噴出孔７の外周には、スリーブ弁８で気密を保ち乍ら高圧の燃焼ガスを、リークしないようにラビリンス効果と耐魔耗性のよいカーボン材１５で、気密保持ができる。スリーブ弁８の上、下運動は、シリンダーヘッド９、上面に図示していないカム軸を設置して、クランク軸と同期させればよいが、機関が高価になる。本発明は、ピストン１０の上、下運動と上部に設置したスプリング１４の反撥力を交互に利用する。図１の掃気孔１１をピストン１０が下降して、開く時期と同様にする。図２の噴射孔７の開閉は、クランク角のタイミングと合致して、スリーブ弁８とクランク軸を同期させる。
【０００６】
スリーブ弁８は、左右のロッド１２に固定するが、ロッド１２の下部は、緩衝材保持具１３に固定する。緩衝材保持具１３には、ピストン１０のピストンボス部の下部が、下死点即ち、図１の掃気孔１１と同様に開く時期に合せる。スリーブ弁８が、開きピストン１０が、上昇し図１の掃気孔１１を閉じる時期に図２のスリーブ弁８が、噴出孔７を閉じるように設定する。ピストン１０が、下死点から反転して、掃気孔１１を閉じる時期までは、ロッド１２の上部に設置したスプリング１４の反撥力で、スリーブ弁８は、シリンダー５の外周面をスライドし乍ら噴出孔７を閉じる。スリーブ弁８の内周面、摺動面１５は、シリンダー５との材料的な合性と無潤滑材のカーボン等とラビリンス加工で、シールすれば、オイルも少量で、排気ガスも低減できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のスリーブ弁方式の燃焼室は、従来の直噴等で行うことが、できなかった球状の混合気層が、容易に自由に形成することができる。従来のスリーブ弁は、始動時に重いとか、潤滑が困難で、あると云われていたが、スリーブ弁の内径の上、下部にラビリンス加工をして、無潤滑も可能なカーボン材層を形成することもできるためにＨＣの排出を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【０００８】
以下図１、図２、図３を参照して、燃焼装置の構成と作用について説明する。図１は、公知の２サイクル機関であるが、シリンダー５とクランク室１の中間にクランク、ロッド、ピストンと３点の簡単な構造の機関で、あるがシンプルなために困難な問題が、生じていて排気ガス４と共に混合気２を排出している。噴射をシリンダー５上部より行うことが、シニューレ方式では、良策であるが、混合気２がシリンダー５内面に付着することで、Ｈｃの排出が多くなる。図２について、シリンダー５の上面の噴射孔７をやゝ上向に全周方向から点火栓１６方向に球状に宙に浮くように設定する。次にシリンダー５の外周面の噴射孔７のシール部即ちスリーブ弁８の作動について、説明するとロッド１２の２本は、ヘッド９を貫通しているが、上部にスプリング１４と共に組付る。ロッド１２の上、下運動は、噴出孔７を開閉する。スリーブ弁８の２本のロッド１２を平行に作動させる力は、クランク軸１７と同期できるが、高価になる。ピストンピンボス１８が、下降した時期、即ち噴出孔７を開き乍らロッド１２の下部が緩衝材保持具１３を押し下げる。ピストン１０が、さらに下降し下死点に達すると噴出孔７は、最大に開きピストン１０が、上死点方向に上昇し始めると、スプリング１４が、スリーブ弁８を引き上げ噴出孔７を閉じる。さらにピストン１０は、上昇し続ける。ピストン１０は、噴出孔７からの混合気３を上死点まで押し上げると圧縮行程は、終了する。点火栓１６より混合気３に点火燃焼が始りピストン１０を強力に押し下げる。排気孔１９より排気ガス４が、排出され乍らブローダウン期にピストンボス１８が、緩衝材保持具１３を押し下げ２本のロッド１２に連動して、スプリング１４に打勝て、スリーブ弁８が下降し始める。クランク室１内の圧力や又は、図示していない過給機から空気又は、混合気が噴出孔７より燃焼室６に上向に全周よりピストン１０が下死点に達すまで、続き過給していれば、噴出孔７がスリーブ弁８が閉じるまで、続きピストン１０が上昇して、排気孔１９を閉じると圧縮行程に入り同じサイクルを行う。この方法は、ユニフロタイプの機関や、４サイクル機関にも利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】は、公知の２サイクルガソリン機関のガス流れと作動説明図。
【図２】は、本発明のスリーブ弁８の実施形態に係る２サイクル機関における内部構造を示す概略断面図である。
【図３】は、図２の２サイクル機関のスリーブ弁８に無潤滑材即ちカーボン材１５の部分断面図とシリンダー５に設けた複数個の噴出孔７と噴出角を示した断面図である。
【符号の説明】
【００１０】
１：クランク室    ２：混合気    ３：掃気    ４：排気ガス    ５：シリンダー    ６：燃焼室    ７：噴出孔    ８：スリーブ弁    ９：シリンダーヘッド    １０：ピストン    １１：掃気孔    １２：ロッド    １３：緩衝材保持具    １４：スプリング    １５：カーボン材    １６：点火栓    １７：クランク軸    １８：ピストンピンボス    １９：排気孔
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】
シリンダー５の上部の燃焼室６の円筒部分の上向方向に噴出孔７を全周に設けスリーブ弁８の内面には、複数条のラビリンス効果で、気密を保ち、内面には、無潤滑が可能なカーボン材層を形成したレシプロ機関。
【請求項２】
スリーブ弁８の上、下の駆動は、ピストンボス１８部の下降行程を利用して、ロッド１２を介して、緩衝材保持具１３を押し下げ運動して、スリーブ弁８を開き閉じる時期は、ロッド１２の上部に設けた２本のスプリング１４で、引き上げるようにしたレシプロ機関の燃焼装置。