JPH0447396Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 本考案は、火花点火内燃機関用ロータリー型吸
気絞り弁の改良に関する。

「従来の技術」 胴体内の流体を流す流路をさえぎつて、導通路
を有する回転弁体を配し、この弁体を回転するこ
とにより流路と導通路の相互開口面積を変化させ
流体の流量を制御するロータリー弁は、弁全開時
の流体抵抗が小さい特徴を有し、火花点火内燃機
関用吸気絞り弁として実用に供されてきた。従来
のロータリー弁では、胴体内の流路及び弁体の導
通路の断面形状が略円形である。

「考案が解決しようとする問題点」 従来の内燃機関用ロータリー型吸気絞り弁は弁
の開き始め領域に於る相互開口部の形状は偏平で
あつて、弁体の単位回転角当りの相互開口面積変
化は充分小さいとは言えず、弁の開き始め領域に
於て微妙な吸入空気量制御操作（スロツトルワー
ク）を要求されることの多い火花点火内燃機関用
吸気絞り弁としては、あるいは、弁体にセンサー
を係合して弁体の回転変位を高精度、高分解能で
読み取る必要のある電子制御燃料噴射装置用吸気
絞り弁としては、あるいはまた、弁体に燃料計量
装置を係合した気化器の吸気絞り弁としては、更
にまた、弁開度の同調を精密にとりかつ維持する
必要のある多連装気化器又は燃料噴射装置の吸気
絞り弁としては、前記の弁体の単位回転角当りの
相互開口面積変化を更に小さく、かつ任意に設定
出来ればより好都合であつた。

本考案は、従来の火花点火内燃機関用ロータリ
ー型吸気絞り弁に対する前述の要求に鑑み、弁の
開き始め領域に於る流体の流路、即ち吸気絞り弁
に於る胴体内の吸気通路と弁体の導通路の相互開
口面積形状を当該部分に溝状の補助通路（リセ
ス）を追加するという簡単な手段により変更し、
弁体の単位回転角当りの相互開口面積変化を充分
小さく抑え、火花点火内燃機関用としてより適正
の大なるロータリー型吸気絞り弁を提供すること
を目的とするものである。

〔考案の構成〕

「問題点を解決するための手段」 本考案は胴体内の吸気通路をさえぎつて配置さ
れた回転する弁体と、さえぎられた前記吸気通路
を導通させる様に該弁体を貫通して設けられた導
通路と該弁体全閉時に該弁体に設けた吸気通路を
連通させるリーク孔により構成される火花点火内
燃機関用ロータリー型吸気絞り弁に於いて、前記
胴体の吸気通路は入口側より出口側に向つて断面
の縮小するテーパ形状であり、前記導通路は弁全
開時に前記吸気通路と一致するテーパ形状とし、
前記弁体は吸気通路の中心よりもオフセツトした
位置に回転中心を有することとして弁体の導通路
の片側の壁体部の肉厚を他の片側の壁体部の肉厚
よりも厚い厚肉壁体部を形成して該厚肉壁体部の
弁体中心に張る中心角を弁体の回転中心と吸気通
路の中心を一致させた場合の壁体部が弁体中心に
張る中心角よりも大きくすることにより弁体の回
転可能な全回転角を大とし、該吸気通路の出口側
及び該導通路の片側の前記厚肉壁体部側で、該吸
気通路と該導通路が弁全閉状態より最初に開口導
通を開始する弁体部分に、溝状の補助通路を付設
し、弁体回転角と弁開口面積の関係が弁の開き始
め側と開き終り側に夫々直線比例部分を有し、弁
体回転角に対する弁開口面積の割合は開き終り側
よりも開き始め側に小さくしてなり、弁体は吸気
通路の中心よりもオフセツトした位置に回転中心
を有することにより、弁体の回転中心と吸気通路
の中心を一致させた場合よりも、開き始め側の直
線比例部分の占める弁体回転角を大きくし、且
つ、弁体の全回転角に対して占める割合を大とし
たことを特徴とする火花点火内燃機関用ロータリ
ー型吸気絞り弁である。

「作用」 胴体１内の弁体３が吸気通路２をさえぎられて
いる状態から弁体３を回動すると、導通路４につ
づいている溝状の補助通路５が吸気通路２と先ず
つながる。そこで弁体３の回動に対して先ず吸気
通路２と溝状の補助通路５間に開口ができ、弁の
開き始めに急激な吸気通路の開放が行われること
なく、弁開度調整が弁の開き始めにおいて容易と
なり、弁の開き終り側に向つて弁の開口面積が滑
かに連続する。

「実施例」 以下、図面により本考案の実施例について説明
する。第１図は本考案の実施例たる火花点火内燃
機関用吸気絞り弁の吸気通路２の中心線Ａ−Ａを
含み弁体３が回転する軸心Ｏ−Ｏに垂直な平面に
於る断面図である。第２図は第１図のＢ−Ｂ断面
図、第３図は第１図の実施例を第１図中のＭ方向
より見た正面図である。第４図は第１図の実施例
を第１図中のＮ方向より見た背面図である。第１
〜４図はともに弁の開き始め状態を示し、第１
図、第２図に於て、右側が吸入空気入口側、左側
が同出口側である。

第１図〜第２図に於て、胴体１を貫通して吸気
通路２が設けられている。胴体１には軸受７が圧
入され、胴体１に圧入されたカバー６には軸受８
が設けられている。軸受７と軸受８により弁体３
が吸気通路２をさえぎつて、第２図中の弁体回転
軸心Ｏ−Ｏのまわりに回転できる様に支持されて
いる。弁体回転軸心Ｏ−Ｏは吸気通路２の中心Ａ
−Ａより第１図中のｓだけオフセツトされてい
る。

弁体３にはさえぎられた吸気通路２を結ぶ導通
路４が設けられている。これによつて、導通路４
の片側の弁体３の壁体部分の肉厚を他の片側の肉
厚よりも厚い厚肉部を形成して該厚肉部分の弁体
中心に張る中心角を大きくしてある。第１図に於
て、弁体３の開弁方向は時計回りであるが、吸気
通路２及び導通路４には、弁全開時に第１図中の
想像線たる１点鎖線４ａで示される滑らかなテー
パー状の通路が形成される形状が与えられてい
る。弁体３の導通路４には、弁全閉状態より導通
路４と吸気通路２が最初に開口導通を開始する部
分に、溝状の補助通路（リセス）５が付加されて
いる。弁体３には、アイドル開度調整、同調補正
に利用される弁体３が吸気通路２をさえぎつてい
る場合でも出口側吸気通路２と導通路４を連通す
るリーク孔１２が設けられている。

弁体３の一端には、弁体３を回転駆動するリン
クを結合するところの有効長さが第２図中のｌで
あるレバー９が装着されている。

弁体３の弁が閉じた位置において下流側の側
面、即ち第１図中の左側の側面には、例えばエポ
キシ樹脂をバインダーとし二硫化モリブデンを含
有した軟質多孔性の漏れ防止用樹脂の被膜１０が
胴体１と接触せぬ程度、もしくは吸気管負圧によ
る力を負担せぬ程度に軽く接触する程度の厚さに
塗布されている。胴体１には、弁体３上の余剰の
漏れ防止用樹脂被膜を弁体３の回転によつて整形
し適正膜厚とするための段部１１ａ，１１ｂが設
けられている。

以上が第１図〜第４図に示した本考案の実施例
たる火花点火内燃機関用ロータリー型吸気絞り弁
の構成であるが、従来の同型吸気絞り弁は補助通
路（リセス）５を欠く構成であつた。

第１図に於て、弁体３を時計方向に回転する
と、第３図、第７図に見られる補助通路５の吸気
通路２への開口面積（及び第１図中のｄで示され
る補助通路（リセス）５の深さ）は増加し、弁の
吸気抵抗は減少し、弁は開弁されて吸入空気量が
増加する。弁開度が増して補助通路（リセス）５
部分の開弁が終了して後は、従来のロータリー型
吸気絞り弁と同様の作用をなす。補助通路（リセ
ス）５のみが開口している弁開展領域に於ては、
弁体３の単位回転角当りの開口面積変化は、補助
通路（リセス）５の断面形状、即ち第３図中の巾
Ｗ及び第１図中の深さｄ、を適宜選択することに
よつて任意に設定することが可能である。例え
ば、開口面積の変化を自然対数の底ｅの指数函数
的変化とさせることもできる。又、この補助通路
（リセス）５の作用範囲は第１図中の補助通路５
の両端が弁体３の中心Ｏを頂点として張る角を
選定することにより変更が可能である。

第５図は横軸に弁の開きはじめを０度とする弁
体３の回転角θをとり、縦軸に弁の開口面積Ａを
とつた弁体回転角―弁開口面積関係線図である。
同図中に第１図〜第４図の本考案の実施例の特性
を曲線Ｐ、同実施例より補助通路（リセス）５を
除去した従来例の特性をＱとして示す。曲線Ｐと
曲線Ｑを比較すれば、弁の開き始め側からθ＝約
50度が弁体３の回転角θに対して弁開口面積Ａの
増加はほぼ直線状であり、又、弁の開き終り側は
同様にθ＝約40度がほぼ直線上であり、弁の開き
始め側の弁体３の回転角θに対する弁開口面積Ａ
の増加割合Ａ／θは弁の開き終り側の割合Ａ／θ
よりも小さく、これら両側のほぼ直線状部分の間
の弁体３の回転角θは約30度である。従つて、本
考案の実施例に於て、弁開き始め領域における弁
の回転角が拡大される効果（バンドスプレツド効
果）が得られ、弁体３の単位回転角当りの開口面
積変化が小さく抑えられていることが知られる。

尚、第５図より知られる通り、本考案の実施例
では、弁体３の中心Ｏが吸気通路２の中心よりＳ
だけオフセツトしているので弁全閉より弁全開ま
での全作動角が従来例のそれより増加させるのが
容易である。車輌用内燃機関等にあつては、吸気
絞り弁駆動機構の実操作量、即ちスロツトルペダ
ルの踏み込み量、あるいはスロツトルグリツプ操
作角が増加するのは好ましくないので、本考案の
実施例に於ては第２図中のレバー９の有効長さｌ
を従来より小さくし、前記の実操作量を従来なみ
とすることができる。第６図は横軸に弁全閉より
全開に至る弁体３の回転角を100％とした比弁体
回転角θR、縦軸に弁全開時の弁開口面積を100％
とした比弁開口面積ARをとつた比弁体回転角―
比弁開口面積関係線図である。同図中に前出の本
考案の実施例の特性を曲線PR、同従来例の特性
を曲線QRで示す。両曲線の比較はレバー９の有
効長さｌを選定して吸気絞り弁の実操作量を等し
くした場合の単位実操作量、例えばスロツトマペ
ダルの単位踏み込み量当りの開口面積変化割合の
比較を意味する。この比較によつて、本考案の実
施例が単位実操作量当りの弁開口面積変化割合が
従来例より小さいことが知られる。

〔考案の効果〕 本考案になるロータリー型吸気絞り弁を火花点
火内燃機関用スロツトル弁として採用すれば弁体
を吸気通路の中心からオフセツトして設けたた
め、弁体の吸気通路をさえぎる導通路の片側の壁
体部分の弁体中心に張る中心角が大きく、そのた
め補助通路の弁体周方向長さが長くなり、このた
めこの部分の開弁作用割合を弁体の全開までの回
転角度の例えば40％と大きくすることができる結
果前述の弁開き始め領域に於るバンドスプレツド
効果により以下の利点が得られる。第１に弁開き
始め側及び開き終り側のほぼ直線部分が滑かに連
続する。第２に当該弁開度領域に於る微妙なスロ
ツトルワークがきわめて容易となる。第３に当該
弁開度領域に於る弁回転角検出センサーによる弁
開度の検出精度、分解能が向上する。第４に、多
連装使用の場合には、弁開度同調作業が容易とな
り、使用過程に於る連結リンク等の摩耗による同
調の狂いが小さくなる。第５の利点は複数の吸気
絞り弁に対し、単一の吸入空気量検出センサーし
か装備せぬ燃料噴射装置に於る各気筒間の空燃比
の均一性維持に特に有効であることである。

以上説明した通り、本考案は補助通路（レセ
ス）５の付加によつて、火花点火内燃機関用とし
てより適性の大きいロータリー型吸気絞り弁を提
供するものである。

尚、ロータリー型吸気絞り弁にあつては、脈動
する吸入空気流に対し最大の充填効率を与えるた
め吸入空気入口側を大径に、同出口側を小径とす
る単一又は複合テーパー状吸気通路形状が実現で
きる。又併せて吸気通路の断面形状を機関側の吸
入ポート形状に滑らかに接合しうる形状、例えば
吸気弁を２本有する機関用にあつては長円形状、
として更に吸入効率を向上させることが可能であ
るが、長円の長軸を弁体の回転軸と平行に配置す
ると、弁が開き始め領域に於て単位回転角当りの
開口面積変化が大きくなる。この様な場合に本考
案になる補助通路の付設は分解能回復に有効であ
る。

尚、本考案になるロータリー型吸気絞り弁に燃
料噴射弁を装着する場合は、第１図のＡ−Ａより
上側、即ちオフセツトｓの側に装着するも、Ａ−
Ａより下側、即ちオフセツトｓの反対側に装着す
るも可である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本考案の実
施例を示し、第１図は吸気通路の中心に於る断面
を側方より見た断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ
断面図、第３図は第１図の正面図、第４図は第１
図の背面図である。第５図は弁体回転角―弁開口
面積関係線図、第６図は比弁体回転角―比弁開口
面積関係線図、第７図は第３部の一部拡大図であ
る。 １……胴体、２……吸気通路、３……弁体、４
……導通路、５……補助通路（リセス）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 胴体内の吸気通路をさえぎつて配置された回転
   する弁体と、さえぎられた前記吸気通路を導通さ
   せる様に該弁体を貫通して設けられた導通路と該
   弁体全閉時に該弁体に設けた吸気通路を連通させ
   るリーク孔により構成される火花点火内燃機関用
   ロータリー型吸気絞り弁に於いて、前記胴体の吸
   気通路は入口側より出口側に向つて断面の縮小す
   るテーパ形状であり、前記導通路は弁全開時に前
   記吸気通路と一致するテーパ形状とし、前記弁体
   は吸気通路の中心よりもオフセツトした位置に回
   転中心を有することとして弁体の導通路の片側の
   壁体部の肉厚を他の片側の壁体部の肉厚よりも厚
   い厚肉壁体部を形成して該厚肉壁体部の弁体中心
   に張る中心角を弁体の回転中心と吸気通路の中心
   を一致させた場合の壁体部が弁体中心に張る中心
   角よりも大きくすることにより弁体の回転可能な
   全回転角を大とし、該吸気通路の出口側及び該導
   通路の片側の前記厚肉壁体部側で、該吸気通路と
   該導通路が弁全閉状態より最初に開口導通を開始
   する弁体部分に、溝状の補助通路を付設し、弁体
   回転角と弁開口面積の関係が弁の開き始め側と開
   き終り側に夫々直線比例部分を有し、弁体回転角
   に対する弁開口面積の割合は開き終り側よりも開
   き始め側に小さくしてなり、弁体は吸気通路の中
   心よりもオフセツトした位置に回転中心を有する
   ことにより、弁体の回転中心と吸気通路の中心を
   一致させた場合よりも、開き始め側の直線比例部
   分の占める弁体回転角を大きくし、且つ、弁体の
   全回転角に対して占める割合を大としたことを特
   徴とする火花点火内燃機関用ロータリー型吸気絞
   り弁。