JP2010168995A - Valve device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve device for an internal combustion engine for restraining the intrusion of a fixation-causing substance into a clearance between a valve body and a valve support means. <P>SOLUTION: A valve shaft 14 includes a high pressure gas supply hole 14a in its axis and a pair of high pressure gas introduction holes 14b communicating with the high pressure gas supply hole 14a is arranged between adjacent valve bodies (shanks 13b) at angular interval of 180°. Intake air introduced into the high pressure gas supply hole 14a of the valve shaft 14 is injected into a bore 9 of a valve body 3 after being introduced from the high pressure gas introduction hole 14b into a clearance between a bearing 11a of a valve holder 11 and the shank 13b of the valve body 13. Thus, oil droplet and the fixation-causing substance are blocked by injecting intake air and unlikely to intrude to the clearance between the bearing 11a and the shank 13b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のバルブ装置に係り、バルブ本体とバルブ支持手段との間隙に固着要因物質が侵入することを抑制する技術に関する。   The present invention relates to a valve device of an internal combustion engine, and relates to a technique for suppressing the intrusion of a sticking factor substance into a gap between a valve body and a valve support means.

内燃機関の吸気通路や排気通路には、スロットルバルブやスワールコントロールバルブ、排気シャッタ等のバタフライバルブが装着されることが多い。バタフライバルブは、円板状のバルブ本体と、締結や圧入によってバルブ本体に一体化されたバルブシャフトと、バルブシャフトに連結されたアクチュエータ等から構成されている。バタフライバルブはバルブボディに形成された軸受(通常は、滑り軸受)によって回転自在に保持されており、アクチュエータに駆動されることによってバルブボディのボア(バルブボア)内で回転して吸気流路面積や排気流路面積を連続的に変化させる。   A throttle valve, a swirl control valve, a butterfly valve such as an exhaust shutter is often mounted in an intake passage and an exhaust passage of an internal combustion engine. The butterfly valve includes a disk-shaped valve body, a valve shaft integrated with the valve body by fastening or press-fitting, an actuator connected to the valve shaft, and the like. The butterfly valve is rotatably held by a bearing (usually a sliding bearing) formed in the valve body. When driven by an actuator, the butterfly valve rotates in the bore (valve bore) of the valve body and The exhaust passage area is continuously changed.

上述したバタフライバルブのうち、スロットルバルブやスワールコントロールバルブには、バルブオーバラップに起因する吹き返し等により、燃料中の不揮発成分やカーボン等(以下、固着要因物質と記す)からなるデポジットがバルブ本体に固着/堆積することがある。そして、バルブ本体の外周にデポジットが堆積すると、全閉位置においてもバルブ本体とバルブボアとの間にクリアランスが生じてしまい、アイドル運転時における燃料消費の増大やエンジン制御精度の悪化が起こる虞があった。そこで、バルブ本体の外周端面やバルブ本体に対向するバルブボアの内周面を親油成分および撥油成分を分散させたコーティング膜によって被覆し、デポジットの起点物質となる油滴のバルブ本体への付着や停滞を抑制する技術が提案されている(特許文献1,2参照)。   Among the butterfly valves described above, the throttle valve and the swirl control valve have a deposit made of non-volatile components, carbon, etc. (hereinafter referred to as a sticking factor substance) in the fuel due to blowback caused by valve overlap. May stick / deposit. If deposits accumulate on the outer periphery of the valve body, a clearance is generated between the valve body and the valve bore even in the fully closed position, which may increase fuel consumption during idle operation and deteriorate engine control accuracy. It was. Therefore, the outer peripheral end face of the valve body and the inner peripheral face of the valve bore facing the valve body are covered with a coating film in which an oleophilic component and an oil repellent component are dispersed, so that oil droplets that become deposit starting materials adhere to the valve body. And techniques for suppressing stagnation have been proposed (see Patent Documents 1 and 2).

特開2008−38630号公報JP 2008-38630 A 特開2008−38631号公報JP 2008-38631 A

特許文献1,2の技術によれば、バルブ本体とバルブボアとの間でのデポジットの堆積は抑制できるものの、バタフライバルブと軸受との間隙への油滴や固着要因物質の侵入を防止することはできなかった。特に、スワールコントロールバルブにおいては、吸気バルブに近い部位に設置されるために、バタフライバルブと軸受との間に固着要因物質が徐々に固着/堆積することが多い。そして、複数気筒のスワールコントロールバルブが連設され、これらスワールコントロールバルブがバルブシャフトを共用している場合には、吸気脈動によって隣接する気筒間で吸気管圧に差が生じることから、上述した間隙に油滴や固着要因物質が更に侵入しやすくなる。そのため、このような内燃機関が長期間にわたって運転された場合、スワールコントロールバルブの作動不良(バルブ本体が閉鎖した状態での固着等)が生じ、円滑なスワールコントロール制御が行えなくなって燃料消費量の増大や出力の低下がもたらされる虞があった。   According to the techniques of Patent Documents 1 and 2, deposit accumulation between the valve body and the valve bore can be suppressed, but it is possible to prevent oil droplets and sticking factor substances from entering the gap between the butterfly valve and the bearing. could not. In particular, since the swirl control valve is installed near the intake valve, the sticking factor substance often sticks / deposits gradually between the butterfly valve and the bearing. When the swirl control valves of a plurality of cylinders are connected in series and these swirl control valves share the valve shaft, the intake pipe pressure differs between adjacent cylinders due to the intake pulsation. Oil droplets and sticking factor substances are more likely to enter. For this reason, when such an internal combustion engine is operated for a long period of time, a malfunction of the swirl control valve (such as sticking when the valve body is closed) occurs, and smooth swirl control control cannot be performed, resulting in a reduction in fuel consumption. There is a possibility that an increase or a decrease in output is caused.

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、バルブ本体とバルブ支持手段との間隙に固着要因物質が侵入することを抑制した内燃機関のバルブ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a valve device for an internal combustion engine in which the sticking factor substance is prevented from entering the gap between the valve body and the valve support means.

上記課題を解決するために、第1の発明は、内燃機関の吸気通路または排気通路に設けられたバルブ本体と、当該バルブ本体を回転自在に支持するバルブ支持手段とを有するバルブ装置であって、前記バルブ支持手段と前記バルブ本体との間隙に高圧気体を導入する高圧気体導入手段を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a first invention is a valve device having a valve body provided in an intake passage or an exhaust passage of an internal combustion engine, and valve support means for rotatably supporting the valve body. And a high-pressure gas introduction means for introducing a high-pressure gas into a gap between the valve support means and the valve body.

また、第2の発明は、第1の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記バルブ本体がバルブシャフトを回転軸心として回転し、前記高圧気体導入手段は、前記バルブシャフトの軸心に沿って形成された高圧気体供給孔と、当該高圧気体供給孔と当該バルブシャフトの外周とを連通させる高圧気体導入孔とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the invention, in the valve device for an internal combustion engine according to the first aspect of the invention, the valve main body rotates with the valve shaft as a rotation axis, and the high-pressure gas introduction means follows the axis of the valve shaft. And a high-pressure gas supply hole that communicates the high-pressure gas supply hole with the outer periphery of the valve shaft.

また、第3の発明は、第1の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記高圧気体導入手段は、前記バルブシャフトの外周に形成された高圧気体供給凹部を有することを特徴とする、請求項1に記載された内燃機関のバルブ装置。   According to a third aspect of the present invention, in the valve device for an internal combustion engine according to the first aspect, the high-pressure gas introduction means has a high-pressure gas supply recess formed on an outer periphery of the valve shaft. Item 6. A valve device for an internal combustion engine according to Item 1.

また、第4の発明は、第1の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記高圧気体導入手段は、前記バルブ支持手段の内周面に開口する高圧気体供給孔を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the valve device for an internal combustion engine according to the first aspect of the invention, the high-pressure gas introduction means has a high-pressure gas supply hole that opens to an inner peripheral surface of the valve support means. .

また、第5の発明は、第1〜第4の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記内燃機関は、前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスを環流させるための排気ガス再循環通路を備え、前記高圧気体導入手段は、前記吸気通路における前記排気ガス再循環通路の開口部より上流側に高圧気体取入部を有することを特徴とする。   A fifth aspect of the invention is the valve device for an internal combustion engine according to the first to fourth aspects of the invention, wherein the internal combustion engine has an exhaust gas recirculation passage for circulating the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage. And the high-pressure gas introducing means has a high-pressure gas intake portion upstream of the opening portion of the exhaust gas recirculation passage in the intake passage.

また、第6の発明は、第1〜第4の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記吸気通路には、吸気脈動に起因して吸気圧が上昇する吸気圧上昇部位が存在し、前記高圧気体導入手段は、前記吸気圧上昇部位に高圧気体取入部を有することを特徴とする。   Further, a sixth aspect of the present invention is the internal combustion engine valve device according to the first to fourth aspects of the present invention, wherein the intake passage has an intake pressure increase portion where the intake pressure increases due to intake pulsation, The high-pressure gas introducing means has a high-pressure gas intake part at the intake pressure increasing portion.

また、第7の発明は、第1〜第6の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記バルブ支持手段が隣接するバルブ本体を支持し、前記高圧気体導入手段は、前記隣接するバルブ本体間の空隙に高圧気体を導入することを特徴とする。   According to a seventh invention, in the valve device for an internal combustion engine according to the first to sixth inventions, the valve support means supports adjacent valve bodies, and the high-pressure gas introduction means is between the adjacent valve bodies. A high-pressure gas is introduced into the gap.

また、第8の発明は、第1〜第7の発明に係る内燃機関のバルブ装置において、前記高圧気体導入手段は、前記吸気通路および前記排気通路以外の高圧気体供給源から高圧気体の供給を受けることを特徴とする。   The eighth invention is the valve device for an internal combustion engine according to the first to seventh inventions, wherein the high-pressure gas introduction means supplies high-pressure gas from a high-pressure gas supply source other than the intake passage and the exhaust passage. It is characterized by receiving.

第1の発明によれば、油滴や固着要因物質が高圧気体に妨げられてバルブ支持手段とバルブ本体との間に侵入しにくくなり、内燃機関が長期間にわたって運転された場合においてもバルブ装置の作動不良が効果的に抑制される。また、第2の発明によれば、鋼管等を用いることにより、バルブシャフトの軸心に高圧気体供給孔を穿設する必要がなくなり、製造に要するコストや工数の低減等を実現することができる。また、第3の発明によれば、強度や剛性に優れた中実のバルブシャフトの外周に高圧気体供給凹部となる溝を形成すること等により、バルブ装置の確実な作動を実現することができる。また、第4の発明によれば、バルブシャフトに高圧気体供給孔や高圧気体供給凹部を設ける必要が無くなるため、バルブ装置のより確実な作動を実現することができる。また、第5の発明によれば、高圧気体にカーボンや未燃燃料を含んだEGRガスが殆ど混入しないため、バルブ装置の作動不良がより効果的に抑制される。また、第6の発明によれば、自然吸気エンジンにおいても、比較的高圧の吸入空気(高圧気体)をバルブ装置に供給できる。また、第7の発明によれば、高圧気体導入手段の構成を簡素化することができる。また、第8の発明によれば、吸気通路に吸気圧上昇部位が存在しない自然吸気エンジンにおいても、高圧気体をバルブ装置に供給できる。   According to the first aspect of the present invention, even when the internal combustion engine is operated for a long period of time, it is difficult for oil droplets and sticking factor substances to enter between the valve support means and the valve body due to the high-pressure gas. Is effectively suppressed. In addition, according to the second invention, by using a steel pipe or the like, there is no need to make a high-pressure gas supply hole in the axial center of the valve shaft, and it is possible to realize cost reduction and man-hour reduction required for manufacturing. . In addition, according to the third aspect of the invention, a reliable operation of the valve device can be realized by forming a groove serving as a high-pressure gas supply recess on the outer periphery of a solid valve shaft having excellent strength and rigidity. . Further, according to the fourth invention, it is not necessary to provide a high-pressure gas supply hole or a high-pressure gas supply recess in the valve shaft, so that a more reliable operation of the valve device can be realized. Further, according to the fifth invention, since the EGR gas containing carbon or unburned fuel is hardly mixed in the high-pressure gas, the malfunction of the valve device is more effectively suppressed. According to the sixth aspect of the invention, even in a naturally aspirated engine, relatively high pressure intake air (high pressure gas) can be supplied to the valve device. Moreover, according to 7th invention, the structure of a high pressure gas introduction means can be simplified. Further, according to the eighth aspect of the invention, high-pressure gas can be supplied to the valve device even in a naturally aspirated engine in which there is no intake pressure increase portion in the intake passage.

第1実施形態に係るスワールコントロールユニットの斜視図である。It is a perspective view of the swirl control unit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るスワールコントロールユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the swirl control unit which concerns on 1st Embodiment. 図1中のIII部拡大縦断面図である。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a part III in FIG. 1. 図3中のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing in FIG. 第1実施形態に係る高圧気体導入経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the high pressure gas introduction path | route which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の作用を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the effect | action of 1st Embodiment. 第2実施形態に係るスワールコントロールユニットの要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the swirl control unit which concerns on 2nd Embodiment. 図7中のVIII−VIII断面図である。It is VIII-VIII sectional drawing in FIG. 第2実施形態の作用を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the effect | action of 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るスワールコントロールユニットの要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the swirl control unit which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態の作用を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the effect | action of 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る高圧気体導入経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the high pressure gas introduction path | route which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る高圧気体導入経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the high pressure gas introduction path | route which concerns on 5th Embodiment.

以下、図面を参照して、本発明をスワールコントロールユニットに適用したいくつかの実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, some embodiments in which the present invention is applied to a swirl control unit will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は第1実施形態に係るスワールコントロールユニットの斜視図であり、図2は第1実施形態に係るスワールコントロールユニットの分解斜視図であり、図3は図1中のIII部拡大縦断面図であり、図4は図3中のIV−IV断面図であり、図5は第1実施形態に係る高圧気体導入経路を示す模式図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of the swirl control unit according to the first embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of the swirl control unit according to the first embodiment, and FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a portion III in FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a high-pressure gas introduction path according to the first embodiment.

≪第1実施形態の構成≫
スワールコントロールユニット1は、V型6気筒ディーゼルエンジン(図示せず)のクランクケース中央(Vバンク間)に設置され、図1に示すように、一方のバンクに吸気を導入するためのバルブボディ2と他方のバンクに吸気を導入するためのバルブボディ3とを各3つ互い違いに配置してなる構成を採っている。図2に示すように、スワールコントロールユニット1は、アッパハウジング5、ロアハウジング6、アッパハウジング5とロアハウジング6とに挟持されたバルブアセンブリ7、図示しないアクチュエータに駆動されてバルブアセンブリ7を開閉するドライブリンク8を主要構成要素としている。なお、図1中の符号9は、バルブボディ2,3のボアを示す。
<< Configuration of First Embodiment >>
The swirl control unit 1 is installed in the center of a crankcase (between V banks) of a V-type 6-cylinder diesel engine (not shown), and as shown in FIG. 1, a valve body 2 for introducing intake air into one bank. And three valve bodies 3 for introducing the intake air into the other bank are alternately arranged. As shown in FIG. 2, the swirl control unit 1 opens and closes the valve assembly 7 by being driven by an upper housing 5, a lower housing 6, a valve assembly 7 sandwiched between the upper housing 5 and the lower housing 6, and an actuator (not shown). The drive link 8 is a main component. Reference numeral 9 in FIG. 1 indicates the bores of the valve bodies 2 and 3.

図2〜図4に示すように、バルブアセンブリ7は、アッパハウジング5およびロアハウジング6に保持される8つのバルブホルダ11、これらバルブホルダ11の軸受11aに回転自在に支持された6つのバルブ本体13、各バルブ本体13の回転軸心を貫通するバルブシャフト14を有している。バルブ本体13は、円板状のバルブプレート13a、バルブプレート13aの両端に突設されてバルブホルダ11の軸受11aに摺動自在に内嵌するシャンク13b、バルブシャフト14が圧入される貫通孔13cを有しており、隣接するバルブ本体のシャンク13b間には所定の空隙Sが設けられている。また、バルブシャフト14は、その軸心に高圧気体供給孔14aを有するとともに、高圧気体供給孔14aに連通する高圧気体導入孔14bを備えている。なお、高圧気体導入孔14bは、バルブホルダ11ごとに180°の角度間隔をもって一対ずつ穿設されており、バルブシャフト14の外周におけるシャンク13b間の空隙Sにあたる位置に開口している。   As shown in FIGS. 2 to 4, the valve assembly 7 includes eight valve holders 11 held by the upper housing 5 and the lower housing 6, and six valve bodies rotatably supported by bearings 11 a of these valve holders 11. 13. A valve shaft 14 that passes through the rotational axis of each valve body 13 is provided. The valve body 13 includes a disc-shaped valve plate 13a, a shank 13b that protrudes from both ends of the valve plate 13a and is slidably fitted into the bearing 11a of the valve holder 11, and a through hole 13c into which the valve shaft 14 is press-fitted. And a predetermined gap S is provided between the shanks 13b of the adjacent valve bodies. The valve shaft 14 has a high-pressure gas supply hole 14a at its axis and a high-pressure gas introduction hole 14b communicating with the high-pressure gas supply hole 14a. The high-pressure gas introduction holes 14 b are formed in pairs for each valve holder 11 with an angular interval of 180 °, and are opened at positions corresponding to the gaps S between the shanks 13 b on the outer periphery of the valve shaft 14.

図5に示すように、エンジンEの吸気管20には、上流側に図示しないエアクリーナやターボチャージャが設置されるとともに、ターボチャージャの下流にスロットルバルブ21とスワールコントロールユニット1とが連設されている。また、排気管22と吸気管20とは排気ガス再循環(以下、EGRと記す)通路23を介して連通されており、EGR通路23に設置されたEGRバルブ24が開弁することにより、排気管22から吸気管20にEGRガスが導入される。本実施形態の場合、吸気管20におけるEGR通路23の上流側に高圧気体取入部25が設置されており、この高圧気体取入部25から取り入れられた吸入空気が、高圧気体供給管26を介して前述したバルブシャフト14の高圧気体供給孔14aに導入される。   As shown in FIG. 5, an air cleaner and a turbocharger (not shown) are installed upstream of the intake pipe 20 of the engine E, and a throttle valve 21 and a swirl control unit 1 are connected downstream of the turbocharger. Yes. Further, the exhaust pipe 22 and the intake pipe 20 are communicated with each other via an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 23, and the EGR valve 24 installed in the EGR passage 23 is opened, thereby EGR gas is introduced from the pipe 22 into the intake pipe 20. In the case of this embodiment, a high-pressure gas intake unit 25 is installed on the upstream side of the EGR passage 23 in the intake pipe 20, and the intake air taken in from the high-pressure gas intake unit 25 passes through the high-pressure gas supply pipe 26. It introduce | transduces into the high pressure gas supply hole 14a of the valve shaft 14 mentioned above.

≪第1実施形態の作用≫
エンジンEが運転を開始すると、ターボチャージャによって加圧された吸入空気は、図5に示すように、吸気管20を介して燃焼室(図示せず)に流入し、燃焼室内で燃料噴射弁(図示せず)から噴射された燃料とともに燃焼した後に排気管22に排出される。また、所定の運転領域では、EGRバルブ24が開弁することにより、排気管22から吸気管20に所定量のEGRガスが導入される。
<< Operation of First Embodiment >>
When the engine E starts operation, the intake air pressurized by the turbocharger flows into the combustion chamber (not shown) via the intake pipe 20 as shown in FIG. After being combusted with the fuel injected from (not shown), it is discharged to the exhaust pipe 22. Further, in a predetermined operation region, when the EGR valve 24 is opened, a predetermined amount of EGR gas is introduced from the exhaust pipe 22 to the intake pipe 20.

スロットルバルブ21の下流では、比較的高圧の吸入空気(高圧気体)が高圧気体取入部25から取り入れられ、この吸入空気が高圧気体供給管26を介してバルブシャフト14の高圧気体供給孔14aに導入される。この際、吸気管20におけるEGR導入通路23の上流側に高圧気体取入部25が設けられているため、高圧気体供給孔14aに導入される吸入空気にはカーボンや未燃燃料を含んだEGRガスが殆ど混入しない。   Downstream of the throttle valve 21, relatively high-pressure intake air (high-pressure gas) is taken from the high-pressure gas intake portion 25, and this intake air is introduced into the high-pressure gas supply hole 14 a of the valve shaft 14 via the high-pressure gas supply pipe 26. Is done. At this time, since the high-pressure gas intake 25 is provided upstream of the EGR introduction passage 23 in the intake pipe 20, the intake air introduced into the high-pressure gas supply hole 14a contains EGR gas containing carbon and unburned fuel. Is hardly mixed.

バルブシャフト14の高圧気体供給孔14aに導入された吸入空気は、図6の模式図に示すように、高圧気体導入孔14bからシャンク13b間の空隙Sに流入し、バルブホルダ11の軸受11aとシャンク13bとの間隙に導入された後、バルブボディ3のボア9内に噴出する。これにより、油滴や固着要因物質は、噴出する吸入空気に妨げられて軸受11aとシャンク13bとの間隙に侵入しにくくなる。その結果、スワールコントロールバルブの作動不良(バルブ本体が閉鎖した状態での固着等)が生じる虞が殆どなくなり、内燃機関が長期間にわたって運転された場合においても円滑なスワールコントロール制御が可能となる。   The intake air introduced into the high-pressure gas supply hole 14a of the valve shaft 14 flows into the space S between the shanks 13b from the high-pressure gas introduction hole 14b as shown in the schematic diagram of FIG. After being introduced into the gap with the shank 13b, it is ejected into the bore 9 of the valve body 3. As a result, the oil droplets and the sticking factor substance are prevented from entering the gap between the bearing 11a and the shank 13b by being obstructed by the ejected intake air. As a result, there is almost no risk of malfunction of the swirl control valve (eg, sticking when the valve body is closed), and smooth swirl control control is possible even when the internal combustion engine is operated for a long period of time.

[第2実施形態]
図7は第2実施形態に係るスワールコントロールユニットの要部を示す縦断面図であり、図8は図7中のVIII−VIII断面図である。
図7,図8に示すように、第2実施形態も、その全体構成は上述した第1実施形態と同様であるが、高圧気体導入孔に代えて、バルブシャフト14の外周に高圧気体導入溝14d(高圧気体供給凹部)が形成されている。図9の模式図に示すように、第2実施形態においても、吸入空気がバルブホルダ11の軸受11aとバルブ本体13のシャンク13bとの間隙に導入される点は同様であるが、バルブシャフト14に強度や剛性に優れた中実のものが採用できるため、スワールコントロールユニット1の作動がより確実となる長所がある。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a main part of the swirl control unit according to the second embodiment, and FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
As shown in FIGS. 7 and 8, the overall configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but instead of the high-pressure gas introduction hole, a high-pressure gas introduction groove is formed on the outer periphery of the valve shaft 14. 14d (high pressure gas supply recessed part) is formed. As shown in the schematic diagram of FIG. 9, the second embodiment is the same in that the intake air is introduced into the gap between the bearing 11a of the valve holder 11 and the shank 13b of the valve main body 13, but the valve shaft 14 In addition, since a solid material having excellent strength and rigidity can be employed, the swirl control unit 1 can be operated more reliably.

[第3実施形態]
図10は第3実施形態に係るスワールコントロールユニットの要部を示す縦断面図である。
第3実施形態も、その全体構成は上述した第1実施形態と同様であるが、上下各一対の高圧気体供給孔11bと高圧気体導入孔11cとがバルブホルダ11側に形成されている。図11の模式図に示すように、第3実施形態においても、吸入空気がバルブホルダ11の軸受11aとバルブ本体13のシャンク13bとの間隙に導入される点は同様であるが、バルブシャフト14に中実な円柱状のものが採用できるため、スワールコントロールユニット1の作動がより確実となる長所がある。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a main part of the swirl control unit according to the third embodiment.
The overall configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but a pair of upper and lower high-pressure gas supply holes 11b and a high-pressure gas introduction hole 11c are formed on the valve holder 11 side. As shown in the schematic diagram of FIG. 11, the third embodiment is the same in that the intake air is introduced into the gap between the bearing 11 a of the valve holder 11 and the shank 13 b of the valve body 13. In addition, since a solid cylindrical shape can be adopted, there is an advantage that the operation of the swirl control unit 1 becomes more reliable.

[第4実施形態]
図12は第4実施形態に係る高圧気体導入経路を示す模式図である。
第4実施形態も、その全体構成は前述した第1実施形態と同様であるが、吸気管20がスロットルバルブ21とスワールコントロールユニット1との間で大きく湾曲しており、高圧気体取入部25がその湾曲部位20aに設置されている。湾曲部位20aは、吸気脈動によって吸入空気の圧力が上昇する吸気圧上昇部位であるため、例えば自然吸気エンジンにおいても、該部に高圧気体取入部25を設けることで比較的高圧の吸入空気(高圧気体)をスワールコントロールユニット1に供給できる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 12 is a schematic diagram showing a high-pressure gas introduction path according to the fourth embodiment.
The overall configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but the intake pipe 20 is greatly curved between the throttle valve 21 and the swirl control unit 1, and the high-pressure gas intake 25 is It is installed in the curved part 20a. Since the curved portion 20a is an intake pressure increasing portion where the pressure of the intake air increases due to the intake pulsation, for example, even in a naturally aspirated engine, a relatively high pressure intake air (high pressure) is provided by providing the high pressure gas intake portion 25 in the portion. Gas) can be supplied to the swirl control unit 1.

[第5実施形態]
図13は第5実施形態に係る高圧気体導入経路を示す模式図である。
第5実施形態も、その全体構成は前述した第1実施形態と同様であるが、高圧気体供給管26がエンジン駆動あるいは電動のエアポンプ27に接続されており、このエアポンプ27が吐出した圧縮空気がスワールコントロールユニット1に供給される。本実施形態では、このような構成を採ったことにより、吸気管20に湾曲部位が存在しない自然吸気エンジンにおいても、高圧気体をスワールコントロールユニット1に供給できる。
[Fifth Embodiment]
FIG. 13 is a schematic view showing a high-pressure gas introduction path according to the fifth embodiment.
The overall configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but the high-pressure gas supply pipe 26 is connected to an engine-driven or electric air pump 27, and the compressed air discharged from the air pump 27 is Supplied to the swirl control unit 1. In the present embodiment, by adopting such a configuration, high-pressure gas can be supplied to the swirl control unit 1 even in a naturally aspirated engine in which a curved portion does not exist in the intake pipe 20.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記各実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態は、複数のバルブ本体が連設されたスワールコントロールユニットに本発明を適用したものであるが、単一のバルブ本体を有するスロットルバルブや排気シャッタ等、他種のバルブ装置にも当然に適用可能である。また、上記実施形態では、バルブ本体のシャンクがバルブホルダの軸受に支持されるものとしたが、バルブシャフトがバルブボディやバルブホルダの軸受に支持される構成としてもよい。その他、高圧気体供給孔や高圧気体供給凹部、高圧気体導入孔の具体的形状や本数等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be widely modified. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a swirl control unit in which a plurality of valve bodies are provided in series, but the present invention is applied to other types of valve devices such as a throttle valve and an exhaust shutter having a single valve body. Is of course applicable. In the above embodiment, the shank of the valve body is supported by the bearing of the valve holder. However, the valve shaft may be supported by the bearing of the valve body or the valve holder. In addition, the specific shape and number of high-pressure gas supply holes, high-pressure gas supply recesses, and high-pressure gas introduction holes can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 スワールコントロールユニット(バルブ装置)
11 バルブホルダ(バルブ支持手段)
11a 軸受
11b 高圧気体供給孔
11c 高圧気体導入孔
13 バルブ本体
13b シャンク
14 バルブシャフト
14a 高圧気体供給孔
14b 高圧気体導入孔
14d 高圧気体導入溝(高圧気体供給凹部)
20 吸気管(吸気通路)
20a 湾曲部位(吸気圧上昇部位)
23 EGR通路(排気ガス再循環通路)
25 高圧気体取入部
26 高圧気体供給管
27 エアポンプ(高圧気体供給源)
E エンジン(内燃機関)
S 空隙
1 Swirl control unit (valve device)
11 Valve holder (valve support means)
11a Bearing 11b High-pressure gas supply hole 11c High-pressure gas introduction hole 13 Valve body 13b Shank 14 Valve shaft 14a High-pressure gas supply hole 14b High-pressure gas introduction hole 14d High-pressure gas introduction groove (high-pressure gas supply recess)
20 Intake pipe (intake passage)
20a Curved part (Intake pressure rise part)
23 EGR passage (exhaust gas recirculation passage)
25 High-pressure gas intake 26 High-pressure gas supply pipe 27 Air pump (high-pressure gas supply source)
E engine (internal combustion engine)
S gap

Claims (8)

内燃機関の吸気通路または排気通路に設けられたバルブ本体と、当該バルブ本体を回転自在に支持するバルブ支持手段とを有するバルブ装置であって、
前記バルブ支持手段と前記バルブ本体との間隙に高圧気体を導入する高圧気体導入手段を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブ装置。
A valve device having a valve body provided in an intake passage or an exhaust passage of an internal combustion engine, and valve support means for rotatably supporting the valve body,
A valve device for an internal combustion engine, comprising high-pressure gas introduction means for introducing high-pressure gas into a gap between the valve support means and the valve body.
前記バルブ本体がバルブシャフトを回転軸心として回転し、
前記高圧気体導入手段は、前記バルブシャフトの軸心に沿って形成された高圧気体供給孔と、当該高圧気体供給孔と当該バルブシャフトの外周とを連通させる高圧気体導入孔とを有することを特徴とする、請求項1に記載された内燃機関のバルブ装置。
The valve body rotates with the valve shaft as a rotation axis,
The high-pressure gas introduction means has a high-pressure gas supply hole formed along the axis of the valve shaft, and a high-pressure gas introduction hole that communicates the high-pressure gas supply hole with the outer periphery of the valve shaft. The valve device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記高圧気体導入手段は、前記バルブシャフトの外周に形成された高圧気体供給凹部を有することを特徴とする、請求項1に記載された内燃機関のバルブ装置。   2. The valve device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high-pressure gas introduction unit has a high-pressure gas supply recess formed on an outer periphery of the valve shaft. 前記高圧気体導入手段は、前記バルブ支持手段の内周面に開口する高圧気体供給孔を有することを特徴とする、請求項1に記載された内燃機関のバルブ装置。   2. The valve device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high-pressure gas introduction unit has a high-pressure gas supply hole that opens to an inner peripheral surface of the valve support unit. 前記内燃機関は、前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスを環流させるための排気ガス再循環通路を備え、
前記高圧気体導入手段は、前記吸気通路における前記排気ガス再循環通路の開口部より上流側に高圧気体取入部を有することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載された内燃機関のバルブ装置。
The internal combustion engine includes an exhaust gas recirculation passage for circulating exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage,
The said high-pressure gas introduction means has a high-pressure gas intake part upstream from the opening part of the said exhaust gas recirculation passage in the said intake passage, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Valve device for an internal combustion engine.
前記吸気通路には、吸気脈動に起因して吸気圧が上昇する吸気圧上昇部位が存在し、
前記高圧気体導入手段は、前記吸気圧上昇部位に高圧気体取入部を有することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載された内燃機関のバルブ装置。
In the intake passage, there is an intake pressure increase portion where the intake pressure increases due to intake pulsation,
The valve device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the high-pressure gas introduction means has a high-pressure gas intake portion at the intake pressure increase portion.
前記バルブ支持手段が隣接するバルブ本体を支持し、
前記高圧気体導入手段は、前記隣接するバルブ本体間の空隙に高圧気体を導入することを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載された内燃機関のバルブ装置。
The valve support means supports an adjacent valve body;
The valve device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the high-pressure gas introduction unit introduces a high-pressure gas into a gap between the adjacent valve bodies.
前記高圧気体導入手段は、前記吸気通路および前記排気通路以外の高圧気体供給源から高圧気体の供給を受けることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載された内燃機関のバルブ装置。   8. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the high-pressure gas introduction unit receives supply of high-pressure gas from a high-pressure gas supply source other than the intake passage and the exhaust passage. Engine valve device.
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