JPH03229070A - クリアランス調整層付きロータリバルブ装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車用エンジンをはじめとしたエンジンの
吸気通路に、燃焼室内への吸気タイミングを制御するた
めに装備するのに好適のロータリバルブ装置に関し、特
に、ロータ側とハウジング側との間のクリアランスを調
整しうる、クリアランス調整層付きロータリバルブ装置
に関する。

［従来の技術］ エンジンの吸気通路にロータリバルブを介装し、このロ
ータリバルブを吸気弁（ポペットバルブ）の開閉タイミ
ングに同期させて適宜のタイミングで開閉することによ
り、燃焼室内への実吸気タイミングを制御してポンピン
グロスの削減やエンジンの燃焼の高効率化を図る技術が
開発されている。

第５〜７図はこのような吸気制御ロータリバルブ装置の
従来例を示すもので、第５図は従来のロータリバルブ装
置を装備した自動車用エンジンの平面視断面図、第６図
はその側断面図、第７図はそのロータリバルブの要部縦
断面を示す模式図である。

第５．６図に示すように、４気筒エンジン１の各シリン
ダ２８〜２ｄには、サージタンクからインテークマニホ
ルド（吸気通路）３が導かれておリ、エンジン１のシリ
ンダヘッド部分１ａにはこのインテークマニホルド３に
交差するようにロータリバルブ４が設けられている。

なお、第５．６図中、符号１ｂはエンジン１のシリンダ
ブロック、ＩＡは燃焼室、５は吸気弁、６は排気弁、７
はエキシストマニホルド（排気通路）、１０はクランク
シャフトである。

ところで、ロータリバルブ４には、第７図に示すように
、ハウジング１４に内挿され枢支されたロータ１１がそ
なえられ、ロータ１１のインテークマニホルド３８〜３
ｄとの交叉部分（つまり、ハウジング１４の流入孔１３
ａと流出孔１３ｂと間）には、各気筒毎に位相をずらし
て流路１３が設けられている。さらに、流路１３の中央
部には。

ロータ１１と一体に設けられた弁体としてのロタバタフ
ライ１２がそなえられており、このロータバタフライ１
２により流入孔１３ａと流出孔］３ｂとの間の流路１３
を開閉できるように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来のロータリバルブ装置では、ロータ１１
外周とハウジング１４およびロータバタフライ］２の半
径方向両端部とハウジング１４とが摺接する。

この摺接部のクリアランスが大きすぎると、空気の漏れ
が多くなるためアイドル運転が不可能になり、小さすぎ
ると高速回転に伴い摩擦が増大する。

このため、摺接部のクリアランスを所要の範囲内におさ
める必要があるが、このようなりリアランスをもたせる
には、高い仕上げ精度を必要とし、コスト高になる不具
合がある。

本発明はこのような課題に鑑みて提案されたもので、摺
接部のクリアランスを低コストで所要の状態に設定でき
るようにした、クリアランス調整層付きロータリバルブ
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明のクリアランス調整層付きロータリバ
ルブ装置は、ハウジングと、該ハウジングに形成された
流入孔および流出孔と、該ハウジングに内挿枢着された
ロータと、該流入孔と該流出孔との間の流路を開閉すべ
く該ロータの所定の位置に設けられた弁体とをそなえた
ロータリバルブ装置において、該ロータと該ハウジング
とが摺接する部分における該ロータの摺接部分及び上記
ハウジングの摺接部分の少なくとも一方に、他方との相
対回動に伴い切削され該ロータと該ハウジングとのクリ
アランスを自動的に調整するクリアランス調整層が設け
られていることを特徴としている。

［作　用］ 」−述の本発明のクリアランス調整層付きロータリバル
ブ装置では、その使用初期にロータとハウジングとが相
対回動すると摺接部分のクリアランス調整層が切削され
、クリアランスがＯ（はぼＯを含む）になる状態に達す
ると、定常運転が行なわれる。

この後は常にクリアランスがＯの状態で運転が行なわれ
る。

［実施例コ 以下１図面により本発明の実施例について説明すると、
第１．２図は本発明の第１実施例としてのクリアランス
調整層付きロータリバルブ装置を示すもので、第１図は
その要部を第７図に対応させて模式的に示す縦断面図、
第２図はその変形例を第１図に対応させて示す縦断面図
であり、第３．４図は本発明の第２実施例としてのクリ
アランス調整層付きロータリバルブ装置を示すもので、
第３図はその要部を第１図に対応させて示す縦断面図、
第４図はその変形例を第１図に対応させて示す縦断面図
である。

まず、本発明の第１実施例について説明すると、本実施
例におけるロータ１１とハウジング１４との慴接部以外
は、第５〜７図に示す従来例と同様に構成されており、
第５〜７図に示すように、エンジン１のシリンダヘッド
部分１ａにおいて、インテークマニホルド３に交差する
ようにロータリバルブ４が設けられている。

ロータリバルブ４は、第１図に示すように、流入孔１３
ａ及び流出孔１３ｂをそなえたハウジング１４と、この
ハウジング１４に内挿され枢支されたロータ１１とをそ
なえ、ロータ１１のインテークマニホルド３８〜３ｄと
の交叉部分（つまり、ハウジング１４の流入孔１３ａと
流出孔１３ｂと間）に、各気筒毎にそれぞれ位相をずら
して流路１３が設けられている。

流路１３の中央部には、ロータ１１と一体に設けられた
弁体としてのロータバタフライ１２がそなえられており
、このロータバタフライ１２により流入孔１３ａと流出
孔１３ｂとの間の流路１３をハウジング１４と協働して
適宜閉鎖できるように構成されている。

そして、ロータバタフライ１２の両端縁がハウジング１
４の内周に摺接すると、流入孔１３ａ側と流出孔１３ｂ
側とがロータバタフライ１２により隔絶されて、ロータ
バタフライ１２の両側の流路１３Ａ及び流路］、　３　
Ｂが閉鎖するようになっている。

特に、ロータ１１外周とハウジング１４との摺接部、及
び、ロータバタフライ１２の半径方向両端部とハウジン
グ１４との摺接部には、両者間に一定のクリアランスが
確保されている。

この例では、ロータ１１のハウジング１４との慴接部外
周にクリアランス調整層１１Ａを形成すべくフッ素樹脂
コーティングが施されている。

このフッ素樹脂コーティングは、ロータ１］の外径とハ
ウジング１４の内径とがほぼ同一になるように施される
か、または、ロータ１１の外径がハウジング１４の内径
よりやや大きくなるように施されている。

このような構成により、本実施例では、ロータリバルブ
装置の使用初期（組立調整時）にロータ１１を回転駆動
すると、ロータ１１はハウジング１４に対し相対回動を
行ない、ロータ１１のクリアランス調整層１．１Ａがハ
ウジング１４の屈曲した綾部により切削される。

これにより、ロータ１１とハウジング１４との摺接部分
は装置の運転によりクリアランスをＯ又はほぼＯの状態
に自動的に調整される。

このように、ロータ１１とハウジング１４とのクリアラ
ンスを０（はぼＯを含む）の状態に容易に調整されるた
め、流路１３の気密性が十分に確保されるとともに、ロ
ータ１１が高速回転を行なっても低摩擦で運転され、エ
ンジン１の駈動トルクを浪費することなく、実吸気タイ
ミングの制御が行なわれる。

次に本実施例の変形例について説明すると、第２図に示
すようにハウジング１４のロータ１１との摺接部分にフ
ッ素樹脂コーティングが施され、クリアランス調整層１
．４．　Ａが形成されている。

本変形例はこのように構成されているので、ロータ１】
を回転させるとハウジング１４のクリアランス調整層１
４Ａがロータ１１により切削され、摺接部のクリアラン
スがＯの状態に調整される。

これにより第１実施例と同様の作動が行なわれる。

ついで、本発明の第２実施例について説明すると、第３
図に示すように、前述の第１実施例とほぼ同様に構成さ
れており、加えて、ハウジング１４の屈曲線部にロータ
１１のクリアランス調Ｕ層１１Ａを切削するためのエツ
ジ部１４Ｂが設けられている。

エツジ部１４Ｂは、ハウジング１４の屈曲縁部のうち、
ロータ１１の回転方向に沿い流路１３から屈曲部１４Ｃ
へ至る部分に設けられており、ロータ１１外周の切削を
支障なく行なえるようになっている。

ここでは、エツジ部１４Ｂは、ハウジング１４の縁部を
鋭利に形成することにより設けられているが、エツジ部
１４Ｂとして、ハウジング１４とは異なる材料で形成さ
れた刃物等を取り付けるようにしてもよい。

本実施例はこのように構成されているので、ロータ１］
の回転に伴いクリアランス調整層］、ＩＡがハウジング
１４のエツジ部１４Ｂにより容易にかつ確実に切削され
る。すなわち、ロータ１１外径をハウジング１４内径よ
り大きく形成した場合や、クリアランス調整／Ｗ　１．
１　Ａが歪んだ状態で形成された場合などに、クリアラ
ンス調整層１１Ａを削り取ることが出来ないと、記動ト
ルクの損失を大きくするおそれがあるが、エツジ部１４
Ｂを設けることにより、上述の不具合が確実に解消され
る。

さらに、第２実施例の変形例について説明すると、第４
図に示すように、第２図に示す第１実施例の変形例の構
造に加えて、ロータ１１におけるロータバタフライ１２
両端の回転方向側縁部にエツジ部１２Ｂが形成されてい
る。

本変形例はこのように構成されているので、ロータ１１
を回転させると、ロータ１１のエツジ部１２Ｂによりハ
ウジング１４のクリアランス調整層１４Ａが容易かつ確
実に切削される。

これにより、第２実施例と同様の作動が行なわれる。

なお、クリアランス調整層１１Ａを形成するコーティン
グ層の材質としては、フッ素樹脂に限るものではなく、
滑らかな摺接面を形成できるとともに切削が可能な材料
であれば他の材料でよい。

［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明のクリアランス調整層付き
ロータリバルブ装置によれば、ハウジングと、該ハウジ
ングに形成された流入孔および流出孔と、該ハウジング
に内挿枢着されたロータと、該流入孔と該流出孔との間
の流路を開閉すべく該ロータの所定の位置に設けられた
弁体とをそなえたロータリバルブ装置において、該ロー
タと該ハウジングとが摺接する部分における該ロータの
摺接部分及び上記ハウジングの摺接部分の少なくとも一
方に、他方との相対回動に伴い切削され該ロータと該ハ
ウジングとのクリアランスを自動的に調整するクリアラ
ンス調整層が設けられるという簡素な構成で、ロータと
ハウジングとの摺接部におけるクリアランスをＯ又はほ
ぼＯの状態に容易にかつ確実に設定できるようになり、
安価なコストで、空気の漏れがなくロータの高速回転時
にも低摩擦で運転できるロータリバルブ装置を製造でき
る利点がある。

また、エンジンに本装置を採用した場合には、空気の漏
れを確実に防止できるので、アイドル運転を確実に行な
えるようになる利点もある。

さらに、クリアランス調整層を削る側の部材にエツジ部
を設けた場合には、クリアランス調整層が歪んだ状態で
形成された際にも支障なくクリアランス調整層を行なえ
る利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の第１実施例としてのクリアランス
調整層付きロータリバルブ装置を示すもので、第１図は
その要部を第７図に対応させて模式的に示す縦断面図、
第２図はその変形例を第１図に対応させて示す縦断面図
であり、第３．４図は本発明の第２実施例としてのクリ
アランス調整層付きロータリバルブ装置を示すもので、
第３図はその要部を第１図に対応させて示す縦断面図。 第４図はその変形例を第１図に対応させて示す縦断面図
であり、第５〜７図は従来のロータリバルブ装置を示す
もので、第５図は従来のロータリバルブ装置を装備した
自動車用エンジンの平面視断面図、第６図はその側断面
図、第７図はそのロータリバルブの要部縦断面を示す模
式図である。 １・・−エンジン、ＩＡ−燃焼室、１ａ−シリンダヘッ
ド部分、１ｂ・・−シリンダブロック、２８〜２ｄ−・
−シリンダ、３，３８〜３ｃｌ−インテークマニホルド
、４・−・・ロータリバルブ、５−吸気弁、６−排気弁
、７−ニキゾストマニホルド、１０−クランクシャフト
、１１−ロータ、１１Ａ−・・クリアランス調整層、１
２−ロータバタフライ、１２Ｂ−エツジ部、１３−流路
、１３ａ−流入孔、１３ｂ・−流出孔、１４・・−ハウ
ジング、１４　Ａ−クリアランス調整層、１４Ｂ・・−
エツジ部、１４Ｃ−屈曲部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジングと、該ハウジングに形成された流入孔および
   流出孔と、該ハウジングに内挿枢着されたロータと、該
   流入孔と該流出孔との間の流路を開閉すべく該ロータの
   所定の位置に設けられた弁体とをそなえたロータリバル
   ブ装置において、該ロータと該ハウジングとが摺接する
   部分における該ロータの摺接部分及び上記ハウジングの
   摺接部分の少なくとも一方に、他方との相対回動に伴い
   切削され該ロータと該ハウジングとのクリアランスを自
   動的に調整するクリアランス調整層が設けられているこ
   とを特徴とする、クリアランス調整層付きロータリバル
   ブ装置。