JP4357922B2 - Rotary valve seal structure - Google Patents
Rotary valve seal structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP4357922B2 JP4357922B2 JP2003352181A JP2003352181A JP4357922B2 JP 4357922 B2 JP4357922 B2 JP 4357922B2 JP 2003352181 A JP2003352181 A JP 2003352181A JP 2003352181 A JP2003352181 A JP 2003352181A JP 4357922 B2 JP4357922 B2 JP 4357922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- rotary valve
- casing
- seal
- gasket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
Description
本発明は、ロータリーバルブのシール構造に係り、詳しくは、内燃機関の吸気経路であるインテークマニホールドに装備されるロータリーバルブのシール構造に関する。 The present invention relates to a seal structure for a rotary valve, and more particularly, to a seal structure for a rotary valve provided in an intake manifold that is an intake path of an internal combustion engine.
自動車用エンジン等の内燃機関においては、そのインテークマニホールド(吸気管)に開閉切換型のロータリーバルブを設けて、低速域と高速域の双方において好適な吸気状況が得られる可変吸気装置を装備したものがある。つまり、ロータリーバルブの開閉操作により、インテークマニホールドの経路長さを、内燃機関の低・高回転速度域に応じて2段階に切換えて、吸気の慣性過給効果を低・高速域の双方において有効利用できるようにしたものである。このような可変吸気装置の例としては、特許文献1において開示されたものが知られている。
In an internal combustion engine such as an automobile engine, an intake manifold (intake pipe) is provided with an open / close switching type rotary valve, and equipped with a variable intake device that can obtain a suitable intake situation in both a low speed range and a high speed range. There is. In other words, the intake manifold's inertial supercharging effect is effective in both the low and high speed regions by switching the intake manifold path length in two stages according to the low and high rotation speed regions of the internal combustion engine by opening and closing the rotary valve. It is made available. As an example of such a variable intake device, the one disclosed in
これは、流体移送用の通路が形成されたロータと、このロータを回動可能に収容するケーシングとから成り、前記ロータの回動移動により、前記ケーシングに形成された一対のポートが前記通路で連通される開き状態と、前記ポートの連通が遮断される閉じ状態とが切換自在に構成されたロータリーバルブであり、インテークマニホールドの途中部位に配設されている。 This comprises a rotor in which a passage for fluid transfer is formed and a casing that rotatably accommodates the rotor, and a pair of ports formed in the casing by the rotational movement of the rotor is the passage. The rotary valve is configured to be switchable between an open state in which communication is performed and a closed state in which communication of the port is blocked. The rotary valve is disposed at an intermediate portion of the intake manifold.
即ち、ロータリーバルブを閉じ状態とすれば、吸気管長はインテークマニホールドの形状通りの長さに設定され、ロータリーバルブを開き状態とすれば、インテークマニホールドの途中部位どうしが短絡されて吸気管長が短くなる、という構造である。この場合、ロータリーバルブのロータを回動可能に収容するケーシングは、インテークマニホールドを形成する構造体(特許文献1のものは合成樹脂製である)で兼用構成されている。
That is, if the rotary valve is closed, the intake pipe length is set to the length of the intake manifold shape, and if the rotary valve is opened, the intake manifold length is shortened by short-circuiting the intermediate portions of the intake manifold. , The structure. In this case, the casing that rotatably accommodates the rotor of the rotary valve is also configured as a structure (the one in
ロータリーバルブにおいては、ロータには、ケーシングとの隙間をシールして、開き及び閉じ状態を明確に切換えるためのシール部材が装備されている。従来のロータは、図12に示すように、断面形状が方形の吸気通路102が複数並列状態で貫通形成された円筒状のロータ本体101と、そのロータ本体101における吸気通路102の開口部を取囲むように装備されるシール部材103とから構成されている。
In the rotary valve, the rotor is equipped with a seal member for sealing the gap with the casing and switching the open and closed states clearly. As shown in FIG. 12, the conventional rotor has a
シール部材103は、一対のリング部分103aと、これらリング部分103aどうしを繋ぐべくロータの回動軸心P方向に沿う直線部分103bとで成り、ロータ本体101に形成された溝に嵌る状態で、各吸気通路102毎に嵌装されている。つまり、四気筒エンジンの場合には、吸気通路102及びシール部材103が各々四個ずつ装備されている。尚、104は、ロータ本体101を回動自在に支持する支持体であり、105は、ロータ本体101を駆動回動操作するための駆動切換機構(負圧ダイヤフラム式等)であって、支持体104に一体形成されている。
このような構造のロータを持つロータリーバルブにおいては、確実なシール作用を得るべく、シール部材はケーシングにおける円筒状の内周面に常時押圧接触されており、その押圧接触による摩擦抵抗に抗してロータを回動操作しなければならない。従って、その回動操作の駆動源としては、比較的大きな出力が必要であり、コスト的に不利であるとともに、装置が大型化し易い傾向にあった。 In a rotary valve having a rotor with such a structure, in order to obtain a reliable sealing action, the sealing member is always in press contact with the cylindrical inner peripheral surface of the casing, and resists frictional resistance caused by the press contact. The rotor must be rotated. Therefore, a relatively large output is required as a drive source for the rotation operation, which is disadvantageous in cost and tends to be large in size.
そして、常時接触であるため、耐摩耗性に富む等のシール部材には優れた耐久性が要求され、その点でもコスト高になり易いものであった。また、シール性を向上させるには、シール部材の材料をゴム製とするのが好ましいが、それでは常時接触によって耐久性が持たず、実現が困難であった。 Since the contact member is always in contact, the seal member having high wear resistance is required to have excellent durability, and in that respect, the cost tends to be high. Further, in order to improve the sealing performance, it is preferable that the material of the sealing member is made of rubber.
本発明の目的は、上述のようなロータリーバルブのシール構造において、良好なシール性を維持しながらも、その回動操作が軽く行え、小型の駆動装置で済む等、駆動系のコストダウンや小型化が図れるようにする点にある。加えて、シール部材の材料見直しにより、よりシール性が向上できるようにすることも目的とする。 The purpose of the present invention is to reduce the cost of the drive system and reduce the size of the rotary valve, such as the above-described rotary valve seal structure, while maintaining good sealing performance, making the rotation operation light and requiring only a small drive device. It is in the point to be able to plan. In addition, another object is to improve the sealing performance by reviewing the material of the sealing member.
請求項1の構成は、流体移送用の通路が形成されたロータと、このロータを回動可能に収容するケーシングとから成り、前記ロータの回動移動により、前記ケーシングに形成された一対のポートが前記通路で連通される開き状態と、前記ポートの連通が遮断される閉じ状態とが切換自在に構成されたロータリーバルブのシール構造において、
前記通路は、前記ロータに対しその回動軸心に直交するよう形成され、
前記ロータは、断面円形で回動軸心と、その曲率中心とが同一とされたロータ本体と、前記ケーシングにおける前記ポートの周囲部分を弾圧接触することで前記ポートの連通を遮断する接触面部を有したループ状のゴム製シール部材とを含み、
前記ケーシングは、前記ロータの回転軸心とは異なる、それぞれの中心を偏位させた2つの半円弧を組み合わせた段違い孔に形成されており、
前記シール部材は、前記ロータの回動軸心に沿う方向視では、前記ケーシングの半円弧とは異なる中心を有した円弧状に形成されて、その接触面部の外周面を、前記ロータの開き方向の上手側となる部分ほど前記ロータの前記回動軸心に近づくように傾斜した形状にしていることを特徴とする。
The configuration of
The passage is formed to be orthogonal to the rotational axis of the rotor,
The rotor includes a rotating axis in a circular cross section, the contact surface portion for blocking the rotor body and is the same center of curvature, the communication of the port by repression contacting the peripheral portion of the port before Symbol casing A loop-shaped rubber seal member having
The casing is formed in a stepped hole combining two semicircular arcs whose respective centers are deviated from the rotational axis of the rotor,
The seal member is formed in an arc shape having a center different from the semicircular arc of the casing in a direction view along the rotation axis of the rotor, and an outer peripheral surface of the contact surface portion is formed in an opening direction of the rotor. as to become part upstream side in the inclined shape so as to approach the rotational axis of the rotor have characterized Rukoto of.
請求項2の構成は、請求項1において、
前記ロータ本体には、方形孔状の前記通路に対応して環状溝及び直線溝が形成され、前記シール部材は、前記環状溝及び直線溝に嵌入される略方形ループ状のガスケットからなり、該ガスケットは、前記環状溝に嵌入される一対の円弧シール部と、前記直線溝に嵌入される一対の直線シール部とよりなり、前記円弧シール部及び直線シール部は、その断面形状が幅方向で中央部ほど高くなる三角状に形成されていることを特徴とする。
The structure of
The rotor body is formed with an annular groove and a straight groove corresponding to the rectangular hole-shaped passage, and the seal member is a substantially square loop-shaped gasket fitted into the annular groove and the straight groove, The gasket includes a pair of arc seal portions fitted into the annular groove and a pair of linear seal portions fitted into the linear groove, and the arc seal portion and the linear seal portion have a cross-sectional shape in the width direction. It is characterized by being formed in a triangular shape that becomes higher at the center .
請求項3の構成は、請求項2において、
前記ガスケットの略四隅に、アンダーカット突起を一体形成するとともに、前記直線溝に該アンダーカット突起を圧入し得る装着孔を形成したことを特徴とする。
The structure of
Undercut protrusions are integrally formed at substantially four corners of the gasket, and mounting holes into which the undercut protrusions can be press-fitted are formed in the linear grooves .
請求項4の構成は、請求項1〜3のいずれか1項において、
一対の前記ポートが、内燃機関のインテークマニホールドの途中部位における互いに異なる2箇所に対応して連通され、前記閉じ状態では、前記2箇所の途中部位が前記インテークマニホールドのみを介して連通され、前記開き状態では、前記2箇所の途中部位が前記ロータを介して短絡連通されるように構成されていることを特徴とする。
Configuration according to
The pair of ports communicate with each other at two different locations in the middle portion of the intake manifold of the internal combustion engine. In the closed state, the middle portions at the two locations communicate with each other only through the intake manifold, and the opening In a state, it is characterized in that the middle part of the two places is configured to be short-circuited via the rotor .
請求項5の構成は、請求項4において、
前記インテークマニホールドが湾曲形成されており、その湾曲マニホールド部分の始端側と終端側の夫々に一対の前記ポートが対応して接続されるように、前記湾曲マニホールド部分を形成するための構造体で前記ケーシングが構成されていることを特徴とする。
The structure of
The intake manifold is formed in a curved shape, and a structure for forming the curved manifold portion so that a pair of the ports are connected to the start end side and the terminal end side of the curved manifold portion, respectively. A casing is constituted .
請求項1の構成においては、周囲部分とシール部材との接触面部、即ち、ロータ又はケーシングとシール部材との接触面部を、ロータの外周面に対して、接触面部の開き方向で上手側部分ほどロータの回動軸心に近づく状態に傾けることにより、閉じ状態では、ロータ又はケーシングとシール部材とが押圧接触して、ロータとケーシングとの隙間がシールされ、かつ、閉じ状態から開き状態に移行すべくロータの開き方向への回動移動に伴って、ロータ又はケーシングとシール部材との接触が解除されることとなる。
In the configuration of
しかして、通路が遮断される閉じ状態では、ロータとケーシング間が良好にシールされるようにしながら、ロータの回動操作範囲のうちの、閉じ状態から少し開き状態に操作した状態から開き状態までの大部分の範囲においては、ロータ又はケーシングとシール部材とは非接触となる。また、回動するロータの外周部分にシール部材を装備してあるので、シール部材をロータの外径側から簡単便利に着脱できるようになる。 Thus, in the closed state where the passage is blocked, the rotor and the casing are well sealed, and the rotor operation range is changed from the closed state to the open state to the open state. In most of the range, the rotor or casing and the seal member are not in contact with each other. Further, since the seal member is provided on the outer peripheral portion of the rotating rotor, the seal member can be easily and conveniently attached and detached from the outer diameter side of the rotor.
その結果、閉じ状態における良好なシール性は維持しながら、シール部材が常時接触していた従来のシール構造に比べて、シール部材の接触による摩擦抵抗が殆ど作用しなくなり、ロータの回動操作力が大きく軽減され、その駆動切換機構の小出力化や小型化を可能にし得る。しかも、シール部材をゴム製としたので、従来の合成樹脂材製の場合に比べて、シール機能が明確に改善されてロータリーバルブの遮断性能を向上させることができる。即ち、従来の常時接触構造のものにおいて、遮断機能を向上させるべくシール部材をゴム製とすれば、摩擦抵抗が増えてロータの回動操作力がさらに重くなるとともに、ゴムの耐久性が芳しくないことから、耐久性や信頼性に問題があってその実現は困難であった。しかしながら、本発明のように、閉じ状態付近でのみシール部材が押圧接触するという構成であれば、回動操作力が重くなるとか耐久性に劣るといった上述の諸問題を解決することができるので、ゴムによる優れたシール性という利点だけが得られる改善されたシール構造が実現される。 As a result, the frictional resistance due to the contact of the seal member hardly acts as compared with the conventional seal structure in which the seal member is always in contact while maintaining a good sealing performance in the closed state, and the rotational operation force of the rotor Can be greatly reduced, and the drive switching mechanism can be reduced in output and size. Moreover, since the seal member is made of rubber, the sealing function is clearly improved and the shutoff performance of the rotary valve can be improved as compared with the case of using a conventional synthetic resin material. That is, in the conventional always-contact structure, if the sealing member is made of rubber to improve the shut-off function, the frictional resistance increases and the rotational operation force of the rotor becomes heavier, and the durability of the rubber is not good. For this reason, there were problems with durability and reliability, which were difficult to realize. Nevertheless, as in the present invention, only the sealing member in a state near the closed have a configuration that pressure contact, is to solve the aforementioned problems such as poor Toka durability turning operation force becomes heavy As a result, an improved sealing structure is realized that only provides the advantage of excellent sealing properties with rubber.
さらに、回動軸心に沿う方向視における接触面部の形状を、回動軸心の近傍位置に設けた別軸心を中心とする円弧状に設定したので、閉じ状態においてシール部材が押圧されての有効なシール機能が発揮されるという、前記効果を奏しながらも、シール部材(又はロータの一部)のロータ回動軸心の外径方向への張出し量を抑制することができ(図11に示す構造と比較すれば理解し易い)、ロータリーバルブの小型化を促進できる利点がある。 Furthermore, since the shape of the contact surface portion in the direction along the rotation axis is set to an arc shape centered on another axis provided near the rotation axis, the seal member is pressed in the closed state. effective sealing features will leave be exhibited, while exhibit the previous SL effect, can be suppressed overhang amount of the outer diameter direction of the rotor rotation axis of the sealing member (or a part of the rotor) ( in comparison with the structure shown in FIG. 11 easy to understand), there is an advantage capable of promoting miniaturization of rotary valve.
請求項4の構成においては、次のような効果が得られる。すなわち、自動車用エンジン等の内燃機関におけるインテークマニホールドの吸気経路長を、低速及び高速の双方において吸気慣性効果を得るに当り、特に、長い吸気経路長となる低速域の場合には、吸気が少しでも短絡連通されると効果が得難いために、ロータリーバルブには高い遮断機能が要求される。 In the configuration of the fourth aspect , the following effects can be obtained. That is, in order to obtain an intake inertia effect at both low speed and high speed in an intake manifold length in an internal combustion engine such as an automobile engine, in particular, in the low speed range where the intake path length is long, the intake air is slightly But because it is difficult to obtain effective when communicating short, high cutoff function for rotary valves are required.
しかして、前述したように、本発明によるロータリーバルブでは、シール部材が大部分の回動操作域において非接触となることから、閉じ状態では従来よりも強く押圧させる等して、より高いシール性を得ることが可能であり、低速域における高いバルブ遮断機能が要求されるインテークマニホールドの長短切換え用として、最適なロータリーバルブのシール構造を提供することができる。 Thus, as described above, in the Rotary valve according to the present invention, since the sealing member is out of contact in most rotational operation zone, in the closed state in such to press strongly than ever higher seal Therefore, it is possible to provide an optimum rotary valve seal structure for switching between the intake manifold and the short, which requires a high valve shut-off function in a low speed range.
請求項5の構成においては、インテークマニホールドを湾曲形成して、ロータリーバルブのケーシングを兼用構成させてあるから、ロータリーバルブの構成部品を減らしてコストダウンできるとともに、ロータリーバルブ付きインテークマニホールドである可変吸気装置としての小型化も可能である。
In the structure of
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、自動車の四気筒エンジンに用いられる可変吸気装置(ロータリーバルブ付きインテークマニホールド)の概略の分解斜視図、図2,3は、ロータリーバルブの閉じ状態と開き状態を示す要部の断面図、図4は、ロータの一部分を示す斜視図、図5,6はロータリーバルブの作用を示す概略の断面側面図、図7は、シール部材の装着構造を示すロータ部分の断面側面図、図8,9は、シール部材であるガスケットの断面形状を示す断面図、図12は、従来のロータ構造を示す斜視図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a variable intake device (intake manifold with a rotary valve) used in a four-cylinder engine of an automobile, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of main parts showing a closed state and an opened state of the rotary valve. 4 is a perspective view showing a part of the rotor, FIGS. 5 and 6 are schematic cross-sectional side views showing the operation of the rotary valve, and FIG. 7 is a cross-sectional side view showing the mounting structure of the seal member, FIG. , 9 are cross-sectional views showing the cross-sectional shape of a gasket as a seal member, and FIG. 12 is a perspective view showing a conventional rotor structure.
本発明による可変吸気装置Aは、図1〜図3に示すように、4気筒エンジンに対応したものであり、四組の並列したインテークマニホールド14、並びにロータリーバルブ1のケーシング4を形成する吸気通路構造体11、及びケーシング4に回動自在に収容されるロータ3等から構成されている。
The variable intake device A according to the present invention corresponds to a four-cylinder engine as shown in FIGS. 1 to 3, and includes four sets of
吸気通路構造体11は、合成樹脂から成る複数(三個)の接合部材を相互に溶着して構成され、吸気室12を形成するサージタンク部13と、吸気室12に連なる吸気通路であるインテークマニホールド14を夫々形成するように、一端がサージタンク部13に共通に接続される四つの相互に独立した分岐管部15と、各分岐管部15の他端に共通に連設されるエンジン(図示省略)に対する取付用フランジ16等を備えて構成されている。
The
各分岐管部15の配列方向に沿うサージタンク部13の一端には、大気導入口17が設けられており、この大気導入口17には、図示しないスロットルボディを介してエアクリーナが接続され、スロットルボディにおけるスロットル開度に対応した量の大気が吸気室12に導入される。サージタンク部13の下部に一端が接続される各分岐管部15は、略C字状に彎曲するように形成されて水平方向に並列配置されており、各分岐管部15の他端に連設される取付用フランジ16が、サージタンク部13の上方に位置されている。
An
吸気通路構造体11には、吸気室12に一端を開口させるとともに他端をインテークマニホールド14の途中部位に開口させるバイパス通路18が設けられており、吸気室12内からバイパス通路18及びインテークマニホールド14の終端部分を経てエンジンに至るまでの吸気経路長は、吸気室12内からインテークマニホールド14を経てエンジンに至るまでの吸気経路長よりも短く設定される。
The
これは、エンジン回転数に応じて各バイパス通路18の連通・遮断を切換えることにより吸気通路構造体11における吸気経路長が長短に切換えられるものであり、各バイパス通路18の連通・遮断を切換えるロータリーバルブ1が、吸気通路構造体11に一体的に形成されている。
This is because the intake path length in the
即ち、図2や図5に示すように、ロータ3を閉じ方向に回動操作してロータリーバルブ1を閉じ状態に切換えると、インテークマニホールド14の二箇所の途中部位が、インテークマニホールド14のみを介して連通される長い吸気経路長に設定される。そして、図3や図6に示すように、ロータ3を開き方向に回動操作してロータリーバルブ1を開き状態とすれば、インテークマニホールド14の二箇所の途中部位が、ロータ3の通路2を介してバイパス通路18で短絡連通される短い吸気経路長に設定される。ロータリーバルブ1の開き状態では、バイパス通路18だけでなく、湾曲したインテークマニホールド14でも連通されているが、吸気された大気は最短経路を通ることから、実質的には全てバイパス通路18を通ることとなる。
That is, as shown in FIGS. 2 and 5, when switched to the closed
ロータリーバルブ1は、図1〜図7に示すように、大気(流体の一例)移送用の通路2が形成されたロータ3と、このロータ3を回動可能に収容するケーシング4とから成り、ロータ3の回動移動により、ケーシング4に形成された一対のポート5,6が通路2で連通される開き状態(図3参照)と、各ポート5,6の連通が遮断される閉じ状態(図2参照)とが切換自在に構成されている。ケーシング4は、前述の吸気通路構造体11の一部で一体形成されており、その円筒状の弁孔21内に、ロータ3を回動自在に収容する。
As shown in FIGS. 1 to 7, the
ロータ3は、四箇所の通路2が貫通形成された略筒状のロータ本体7と、これに取付装備される計八個のガスケット(シール部材の一例)8とから成り、ロータ本体7の一端側には、ロータ3を回動操作するための駆動回動機構9が装備されている。ロータ本体7には、図4(図10も参照)に示すように、左右一対の環状溝7aと、回動軸心Pに沿う方向に形成された四箇所の直線溝7bとが、方形孔状の通路2に対応して形成されている。つまり、ロータ本体7は、環状溝7aを有する円板部7Aと、直線溝7bを両端に有する孔壁7Bとを有して形成されており、その一端には駆動回動機構9の回動力を受けるクランクアーム10が回動軸19を介して取付けられ、他端には回動軸19のみが設けられている。
The
ガスケット8は、図4〜図7に示すように、ロータ本体7における通路2の一対の開口部どうしの間の周囲部分と、ケーシング4におけるポート5,6の周囲部分との間をシール可能な略方形ループ状のものであり、環状溝7aに嵌入される一対の円弧シール部8aと、直線溝7bに嵌入される一対の直線シール部8bとを有している。つまり、一つのインテークマニホールド当り、一対のガスケット8を有する構造であり、四気筒では計八個のガスケット8がロータ本体7に装備されている。尚、図示しないが、一対のガスケット8を、それらの円弧シール部8aどうしがリング状に連結されて一体化して、単一のリング状ガスケットとして構成しても良く、このようにすれば、ロータ本体7との結合強度をより強固なものとすることができる。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
このガスケット8はゴム製であり、各シール部8a,8bの頂上部分は、図8、図9に示すように、幅方向で中央方ほど高くなる三角状に形成されており、シール性を高めるようにしてある。また、各シール部8a,8bの底部分は、その幅方向で中央部分を高くして、溝底に空洞部分kが形成されるようにしてある。これにより、空洞部分kが無い場合に比べて、ケーシング4と押圧接触した際のガスケット8としてのバネ定数を低めてあり、低反力でも締代が十分確保でき、良好なシール性の実現に寄与できる構造としてある。ゴムの材料は、耐オイル性、使用温度(上限100℃)を考慮してNBRとしてあるが、これ以外でも良い。
The
ガスケット8のロータ本体7への固定手段としては、図7、図9に示すように、ガスケット8の略四隅に、アンダーカット突起8cを一体形成するとともに、ロータ本体7の対応する直線溝7bに装着孔7cを形成する構造が考えられる。円弧シール部8aや直線シール部8bの幅は、各溝7a,7bの溝幅とほぼ同寸法としてある。つまり、アンダーカット突起8cを装着孔7cに無理入れすることで、ロータ本体7に抜け止め状態で取付けるのである。尚、図4においては、一対のガスケット8のうちの片側のもののみを描いてある。
As shown in FIGS. 7 and 9, the
尚、前記固定手段としては、環状溝7aや直線溝7bをやや幅狭に設定して、各シール部8a,8bを無理入れすることにより、ガスケット8をロータ本体7に保持させる手段でも良い。また、図8に仮想線で示すように、各溝7a,7bの側壁に、部分的に凹入させた凹入部7dを形成し、かつ、その凹入部7dに嵌り込む横突出部8dをガスケット8に形成し、横突出部8dを凹入部7dに無理入れすることにより、抜け止め状態に保持させる手段も可能である。
The fixing means may be means for holding the
次に、ガスケット8とケーシング4との関係について説明する。図5〜図7に示すように、ロータリーバルブ1の閉じ状態では、ケーシング4の各ポート5,6の周囲部分20とガスケット8とが押圧接触して、ロータ3(ロータ本体7)と周囲部分20との間、即ち、孔壁7Bとケーシング4とがシールされ、かつ、閉じ状態から開き状態に移行すべくロータ3の開き方向への回動移動に伴って、ケーシング4とガスケット8との接触が解除されるように、周囲部分20とガスケット8との接触面部smを、ロータ3の外周面に対して、接触面部smの開き方向(図6の矢印イ参照)で上手側部分ほどロータ3の回動軸心Pに近づく状態に傾けてある。
Next, the relationship between the
具体的には、図5、図6等に示すように、ロータ本体7の外径R7よりも、ガスケット8の外径R8を幾分大きくするとともに、その第1中心位置(別軸心の一例)Xを、回動軸心Pの近傍で、かつ、図6における通路2の長手方向(各ポート5,6を直線で結ぶ方向)と45度傾いた第1直線S1上の箇所に設定してある。そして、ケーシング4の弁孔21は、通路2の長手方向と45度傾き、かつ、第1直線S1と90度傾いた第2直線S2上で、かつ、回動軸心Pの近傍となる箇所に設定された第2中心位置(別軸心の一例)Yを中心として、ガスケット8の外径R8と同寸法の内径R4を有する二つの半円弧面21aを持つ段違い孔に形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, FIG. 6, etc., the outer diameter R <b> 8 of the
つまり、接触面部smは、ガスケット8における第1軸心Xを中心とした外周面、並びに、ケーシング4における入口側及び出口側の各ポート5,6の周囲部分20とで形成されている。尚、内径R4は、ガスケット8の押圧による弾性変位量を見越して、外径R8よりもやや小さめに設定しても良い。また、図5と図6は、ロータリーバルブ1の各状態を説明するための図であり、製図法に則っていない描き方による箇所も含まれている。
That is, the contact surface portion sm is formed by the outer peripheral surface centering on the first axis X of the
しかして、ロータリーバルブ1が閉じ状態のときには、図5に示すように、各ガスケット8は、ケーシング4の各半円弧面21aに押圧接触し、良好なシール性、即ちバイパス通路18の精度の良い遮断状態が得られる。そして、その閉じ状態から、ロータリーバルブ1を開き状態にすべく、ロータ3を開き方向(図6の矢印イ方向)に回動操作すると、ガスケット8の外径中心である第1中心Xと、半円弧面21aの内径中心である第2中心Yとが90度位置ずれしている偏心構造により、ガスケット8は次第に半円弧面21aから離れて移動するようにもなる。
Thus, in the
その結果、図5に示す閉じ状態から、矢印イ方向に若干角度移動すると、ガスケット8と半円弧面21aとの接触が解除され、図6に示すように、約90度回動した開き状態では、ガスケット8と半円弧面21aと最も径方向で離れた位置関係となる。つまり、開き状態から閉じ状態までの全回動移動角度のうち、開き状態から閉じ状態の手前までの大部分の角度範囲においては、ガスケット8と弁孔21とが非接触状態に維持されるので、ガスケット8をシール性にすぐれたゴム製としても、その高い摩擦抵抗が殆ど作用しないので、ロータリーバルブ1を軽く回動操作できながらも、閉じ状態での高い密閉性を得ることに成功している。
As a result, when the
弁孔21の各半円弧面21aの中心である第2軸心Yは、ケーシング4に対する位置固定の軸心であるが、ガスケット8の外周面の中心である第1軸心Xは、ロータ本体7に存在しており、ロータ本体7の回動に伴って移動する可動軸心である。故に、本実施例のように、閉じ状態と開き状態とがロータ3の90度の回動操作で切換わる構造では、図5に示すロータリーバルブ1の閉じ状態では、第1軸心Xは第2軸心Yに一致し、図6に示すロータリーバルブ1の開き状態では、回動軸心Pに対して第1軸心Xは第2軸心Yから90度移動した位置に存在している。
The second axis Y, which is the center of each
従って、駆動回動機構9を、従来よりも小出力、小型のものとすることが可能になり、その分のコストダウンや省スペース化が行え、ガスケット8の材料を樹脂製からゴム製として、シール性を向上させることができるとともに、その押圧接触状況は閉じ状態及びその付近の回動位置に限られることから、接触による摩擦抵抗を大きく軽減でき、ゴム製ガスケットとしながらも、合成樹脂製のものより優れる耐久性が得られる利点もある。
Accordingly, the
ロータリーバルブ1のシール構造としては、図10に示すように、ガスケット8がロータ本体7における一方の孔壁7Bのみに装備された片シール構造としても良い。即ち、ガスケット8のシール性が向上するので、この片シール構造としても、閉じ状態における十分な経路遮断性能が得られるからである。ガスケット8の材質をゴム製とすれば、シール性が向上し、さらに好ましい。この片シール構造では、ガスケット8の個数を八個から四個に半減できるので、さらなるコストダウンやより軽快な回動操作状態が可能になる。
As a sealing structure of the
図11は、本発明の参考例であり、ロータリーバルブ1のシール構造は、閉じ状態において、ガスケット8のシール外面8eが、その最も径方向厚みの薄い端部の回動軸心Pに対する接線よりもロータ本体7の開き方向(矢印イ方向)で上手側が回動軸心Pに寄る鈍角(90+α度)、又は直角となるように設定された、回動軸心方向視で直線状となるものとされている。
この構成でも、ロータ3を閉じ状態からさらに矢印イ方向と反対側に回動操作しようとすると、ガスケット8がよりケーシング4の弁孔21に押付けられることになる。
Figure 11 is an exemplary embodiment of the present invention, the sealing structure of the
Even in this configuration, when the
そして、閉じ状態からロータ3を矢印イ方向に回動操作すれば、その直後にガスケット8はケーシング4のポート6の周囲部分から離れるので、ゴム製等のガスケット8とケーシング4との摩擦による回動抵抗は皆無となる。その結果、ロータ3を軽快に回動操作しながらも確実なシール性が得られ、しかも、耐久性のある信頼性に優れるシール構造となっている。
Then, if the
以上の例では、インテークマニホールド14の吸気経路長が長い場合において、ロータリーバルブの1のシール性(経路遮断性)を重視した構成であるが、例えば、インテークマニホールド14の吸気経路長が短い場合、即ち、ロータリーバルブ1の開き状態(図6参照)でのシール性を必要とする場合等では、ガスケット8を通路2の開口部の周囲部分に装備し、開き状態のときにガスケット8が、ケーシング4におけるポート5,6の周囲部分20と押圧接触する構造とすることも可能である。
In the above example, when the intake path length of the
1 ロータリーバルブ
2 通路
3 ロータ
4 ケーシング
5,6 ポート
7 ロータ本体
8 シール部材
11 構造体
14 インテークマニホールド
20 周囲部分
sm 接触面部
P 回動軸心
X,Y 別軸心
1
7
Claims (5)
前記通路は、前記ロータに対しその回動軸心に直交するよう形成され、
前記ロータは、断面円形で回動軸心と、その曲率中心とが同一とされたロータ本体と、前記ケーシングにおける前記ポートの周囲部分を弾圧接触することで前記ポートの連通を遮断する接触面部を有したループ状のゴム製シール部材とを含み、
前記ケーシングは、前記ロータの回転軸心とは異なる、それぞれの中心を偏位させた2つの半円弧を組み合わせた段違い孔に形成されており、
前記シール部材は、前記ロータの回動軸心に沿う方向視では、前記ケーシングの半円弧とは異なる中心を有した円弧状に形成されて、その接触面部の外周面を、前記ロータの開き方向の上手側となる部分ほど前記ロータの前記回動軸心に近づくように傾斜した形状にしているロータリーバルブのシール構造。 The rotor is formed with a fluid transfer passage and a casing that rotatably accommodates the rotor, and a pair of ports formed in the casing are communicated with each other by the rotation of the rotor. A rotary valve seal structure configured to be switchable between an open state and a closed state in which communication of the port is blocked,
The passage is formed to be orthogonal to the rotational axis of the rotor,
The rotor includes a rotating axis in a circular cross section, the contact surface portion for blocking the rotor body and is the same center of curvature, the communication of the port by repression contacting the peripheral portion of the port before Symbol casing A loop-shaped rubber seal member having
The casing is formed in a stepped hole combining two semicircular arcs whose respective centers are deviated from the rotational axis of the rotor,
The seal member is formed in an arc shape having a center different from the semicircular arc of the casing in a direction view along the rotation axis of the rotor, and an outer peripheral surface of the contact surface portion is formed in an opening direction of the rotor. The seal structure of the rotary valve which makes it the shape inclined so that the part which becomes the nearer side may approach the said rotation axis of the said rotor .
前記ロータ本体には、方形孔状の前記通路に対応して環状溝及び直線溝が形成され、前記シール部材は、前記環状溝及び直線溝に嵌入される略方形ループ状のガスケットからなり、該ガスケットは、前記環状溝に嵌入される一対の円弧シール部と、前記直線溝に嵌入される一対の直線シール部とよりなり、前記円弧シール部及び直線シール部は、その断面形状が幅方向で中央部ほど高くなる三角状に形成されているロータリーバルブのシール構造。 In claim 1,
The rotor body is formed with an annular groove and a straight groove corresponding to the rectangular hole-shaped passage, and the seal member is a substantially square loop-shaped gasket fitted into the annular groove and the straight groove, The gasket includes a pair of arc seal portions fitted into the annular groove and a pair of linear seal portions fitted into the linear groove, and the arc seal portion and the linear seal portion have a cross-sectional shape in the width direction. The rotary valve seal structure is formed in a triangular shape that becomes higher at the center.
前記ガスケットの略四隅に、アンダーカット突起を一体形成するとともに、前記直線溝に該アンダーカット突起を圧入し得る装着孔を形成したロータリーバルブのシール構造。 In claim 2,
A seal structure for a rotary valve in which undercut protrusions are integrally formed at substantially four corners of the gasket, and mounting holes into which the undercut protrusions can be press-fitted into the linear grooves.
一対の前記ポートが、内燃機関のインテークマニホールドの途中部位における互いに異なる2箇所に対応して連通され、前記閉じ状態では、前記2箇所の途中部位が前記インテークマニホールドのみを介して連通され、前記開き状態では、前記2箇所の途中部位が前記ロータを介して短絡連通されるように構成されているロータリーバルブのシール構造。 In any one of Claims 1-3,
The pair of ports communicate with each other at two different locations in the middle portion of the intake manifold of the internal combustion engine. In the closed state, the middle portions at the two locations communicate with each other only through the intake manifold, and the opening In the state, a seal structure of the rotary valve configured so that the intermediate part of the two places is short-circuited via the rotor.
前記インテークマニホールドが湾曲形成されており、その湾曲マニホールド部分の始端側と終端側の夫々に一対の前記ポートが対応して接続されるように、前記湾曲マニホールド部分を形成するための構造体で前記ケーシングが構成されているロータリーバルブのシール構造。 In claim 4,
The intake manifold is formed in a curved shape, and a structure for forming the curved manifold portion so that a pair of the ports are connected to the start end side and the terminal end side of the curved manifold portion, respectively. Rotary valve seal structure with casing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003352181A JP4357922B2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Rotary valve seal structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003352181A JP4357922B2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Rotary valve seal structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005113873A JP2005113873A (en) | 2005-04-28 |
JP4357922B2 true JP4357922B2 (en) | 2009-11-04 |
Family
ID=34543201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003352181A Expired - Fee Related JP4357922B2 (en) | 2003-10-10 | 2003-10-10 | Rotary valve seal structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4357922B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10724645B2 (en) | 2017-06-26 | 2020-07-28 | Denso Corporation | Three-way valve |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4637663B2 (en) * | 2005-06-30 | 2011-02-23 | ダイキョーニシカワ株式会社 | Multi-cylinder engine intake system |
KR100957285B1 (en) * | 2005-07-06 | 2010-05-13 | 현대자동차주식회사 | Variable Intake?Manifold System |
KR100748755B1 (en) | 2005-11-07 | 2007-08-13 | 현대자동차주식회사 | Valve structure of intake manifold for automobile |
JP4683296B2 (en) * | 2006-07-20 | 2011-05-18 | アイシン精機株式会社 | Intake device for internal combustion engine |
JP2009047241A (en) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Wako Filter Technology Kk | Flow passage opening/closing device |
WO2010073898A1 (en) | 2008-12-22 | 2010-07-01 | アイシン精機株式会社 | Rotary valve device |
US8789508B2 (en) | 2009-05-12 | 2014-07-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Air-intake apparatus for internal combustion engine |
-
2003
- 2003-10-10 JP JP2003352181A patent/JP4357922B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10724645B2 (en) | 2017-06-26 | 2020-07-28 | Denso Corporation | Three-way valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005113873A (en) | 2005-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4708411B2 (en) | Butterfly valve type throttle valve for internal combustion engine | |
CN100366965C (en) | Valve drive device | |
JP3967127B2 (en) | Throttle valve | |
JP5230811B2 (en) | Exhaust gas circulation valve | |
WO2013176234A1 (en) | Rotary valve | |
JP4357922B2 (en) | Rotary valve seal structure | |
JP2010001847A (en) | Variable intake device for internal combustion engine | |
WO2013088933A1 (en) | Air-tightness maintaining structure for butterfly valve | |
JPH08170536A (en) | Suction system used for multicylinder type internal combustion engine | |
US12055223B2 (en) | Valve device | |
JP4683296B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
WO2016188429A1 (en) | Thermal management module and rotary valve thereof | |
JP2010261564A (en) | Rotary valve and method for producing the same | |
JP4628271B2 (en) | Variable intake system seal structure | |
JP3777313B2 (en) | Rotary valve seal structure in variable intake system | |
JP2002130064A (en) | Sealing structure of rotary valve in variable intake device of multi-cylinder internal combustion engine | |
US20200141499A1 (en) | Valve device and method of producing valve device | |
JP2002130063A (en) | Seal structure of rotary valve in variable intake device of multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2009216066A (en) | Air intake device of internal combustion engine | |
JP4495062B2 (en) | Multi-cylinder engine intake system | |
JP2011064149A (en) | Intake manifold device for internal combustion engine | |
CN212563363U (en) | Sealing structure and valve actuating mechanism | |
JP7424688B1 (en) | rotary valve | |
JP7360747B2 (en) | Shaft seal member and seal structure | |
JP2009162071A (en) | Intake manifold device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061010 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090602 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090612 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090707 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090805 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |