JPH053719Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、吸気通路に円柱型弁体によりロータ
リバルブを介装してなるエンジンの吸気装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの吸気通路に種々の目的か
らロータリバルブを介装することは公知である。
例えば、特公昭58−55329号に見られるように、
低負荷時には吸気弁が閉じるより早い時期に吸気
通路をロータリバルブによつて閉じ、ポンピング
ロスの低減を図るようにしたエンジンの吸気装置
が知られている。

（考案が解決しようとする問題点） 前記のように吸気通路に介装される円柱型弁体
を備えたロータリバルブにおいては、その軽量化
および強度の向上を図ることが要求され、安定し
た作動の確保よる信頼性の向上が必要となる。

すなわち、ロータリバルブの作動応答性を向上
するために円柱型弁体の軽量化を行うと、この円
柱型弁体の剛性が低下することになる。そして、
上記円柱型弁体の回転支持部や弁体全体の変形が
生じ、円柱型弁体とケーシングとが接触し、作動
不良を生起する恐れがある。

そこで、本考案は上記事情に鑑み、吸気通路に
介装するロータリバルブの円柱型弁体の軽量化と
剛性の向上の両立を図つて、弁体とケーシングの
接触緩和を行い、良好な応答性の確保による安定
した作動および信頼性を得るようにしたエンジン
の吸気装置を提供することを目的とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案の吸気装置は、吸気通路を開閉する円柱
型弁体をケーシングに嵌挿してなるロータリバル
ブを備え、前記円柱型弁体の両端部を中央部と別
部材とし、該両端部の中心に軸方向に延びる軸部
を一体に設け、この両端部と軸部を鉄系材料で形
成する一方、前記円柱型弁体の中央部と前記ケー
シングとを軽合金材料で形成してなり、円柱型弁
体の両端部とケーシングとの接触が鉄系材料と軽
合金材料との間で行うことを特徴とするものであ
る。

（作用） ロータリバルブの円柱型弁体の中央部を軽合金
材料で形成して軽量化を行う一方、両端部は軸部
を一体に設けて鉄系材料で形成し、前記軽合金に
よる中央部の両端部を強い材料で挟んで全体の剛
性を向上している。また、両端部の鉄系材料に軸
部を設けることにより、軸部の弁体への取付け強
度が高くできるとともに、両端部とケーシングと
の接触が鉄系材料と軽合金材料とであつて、噛み
込み、焼き付きなどの現象が発生し難く、当り緩
和が行え、クリアランスの低減によるシール性が
向上する。

すなわち、円柱型弁体の両端部に軸部を設けた
支持構造においては、弁体の回転中心は軸部によ
つて正確に支持されることから周方向に外側のケ
ーシングに対する移動量は少なく、また、支持部
の剛性および強度の向上、弁体の軽量化により共
振やたわみが低減し、両者間のクリアランスを小
さく設定しても、弁体周面とケーシングとの接触
を回避することができ、さらに、熱膨張差に基づ
く不具合も生じなくなる。一方、弁体の軸方向に
はある程度の移動が生じることから、弁体の両端
部とケーシングとの接触が生じるが、この接触は
鉄系材料と軽合金材料との接触であることから、
両者が軽合金材料のように柔かい材料の接触の場
合に発生しやすい噛み込み、焼き付きなどの作動
不良がなくなる。そして、柔かい材料と堅い材料
との接触で一方が削れるだけであり、両者の噛み
込み等が発生し難く確実な作動を確保できる。

（実施例） 以下、図面に沿つて本考案の実施例を説明す
る。

実施例 １ この実施例は第１図ないし第４図に示し、２気
筒ロータリピストンエンジンにおける吸気装置の
例を示している。

第１図は全体構成を模式的に示し、第２図およ
び第３図は具体構造を示している。第１の気筒Ａ
と第２の気筒Ｂとを備えたエンジン本体１（ロー
タリピストンエンジン）は、２つのロータハウジ
ング２と、両ロータハウジング２間の中間ハウジ
ング３と、両端部の２つのサイドハウジング４と
により構成されるケーシング内をロータ５が遊星
回転運動するものであり、ロータ５の外周部に形
成される３つの燃焼室６（作動室）に対し、両側
の低速用および高速用吸気ポート７，８から吸気
を行い、点火プラグ９によつて混合気に着火を行
い、排気ポート１０から排気するものである。

なお、上記吸気ポート７，８は、各気筒Ａ，Ｂ
に対して、中間ハウジング３の両側に低速用吸気
ポート７が、サイドハウジング４の内面に高速用
吸気ポート８がそれぞれ開口されている。

上記吸気ポート７，８に対し、燃焼室６に混合
気を供給する低速用および高速用独立吸気通路１
３，１４が接続されている。すなわち、前記中間
ハウジング３に対し各気筒の低速用吸気ポート７
に連通する低速用独立吸気通路１３，１３が、サ
イドハウジング４に対し各気筒の高速用吸気ポー
ト８に連通する高速用独立吸気通路１４，１４が
それぞれ接続されている。

上記低速用および高速用独立吸気通路１３，１
４は、エンジン本体１の一側面に接続された下方
独立吸気管１３ａ，１４ａと、これに接続された
上方独立吸気管１３ｂ，１４ｂと、さらに上流側
の連結吸気管１３ｃ，１４ｃとにより構成され、
全体として一端が燃焼室６に連通される独立吸気
通路１３，１４が、エンジン本体１の一側面から
遠のく方向に延びた後、エンジン本体１の一側面
に向けて上方に湾曲する形状とされている（第２
図および第３図参照）。

そして、下方に位置するロータハウジング２内
の低速用独立吸気通路１３の下流部分に上方から
低速用燃料噴射弁１５が装着されるとともに、高
速用独立吸気通路１４を構成する上方独立吸気管
１４ｂの下流側部分に高速用燃料噴射弁１６が設
けられる。それぞれの燃料噴射弁１５，１６には
燃料分配管１７，１７が接続され、燃料が供給さ
れる。低速用燃料噴射弁１５は吸気ポート７近傍
に直接燃料を噴射することにより応答性を得る一
方、高速用燃料噴射弁１６はこれより上流側に設
置して噴射燃料の気化および霧化の促進を図るよ
うにしている。

また、上方独立吸気管１３ｂ，１４ｂの間隔を
広く形成し、両側の気筒Ａ，Ｂに対する上方独立
吸気管１３ｂ，１４ｂの間にロータリバルブ１８
が配設されている。上記ロータリバルブ１８は、
第１図に示すように、両側の気筒の低速用独立吸
気通路１３，１３の相互間および高速用独立吸気
通路１４，１４の相互間を所定時期（中高速時）
に連通するものであり、気筒間の吸気干渉効果に
よつて過給作用を得るものである。

上記ロータリバルブ１８の詳細は、第４図に示
すように、ケーシング１９内に軸状の円柱型弁体
２０が回転自在に嵌挿されている。該弁体２０
は、中央部２１の両端に別部材で両端部２２，２
３がそれぞれビス２４によつて結合されて構成さ
れる。上記両端部２２，２３には、それぞれ中心
部に軸方向に延びる軸部２２ａ，２３ａが一体に
形成される一方、中央部２１には低速側および高
速側の開口２１ａ，２１ｂが形成されている。上
記円柱型弁体２０はケーシング１９の筒部１９ａ
に嵌挿され、一方の軸部２３ａがケーシング筒部
１９ａの底部中心に形成された凹部１９ｃに嵌挿
支持され、他方の軸部２２ａは、ケーシング筒部
１９ａの開口を塞ぐように装着されたケーシング
蓋部１９ｂの中心孔部１９ｄに貫通支持されてい
る。

上記円柱型弁体２０における他方の軸部２２ａ
先端にはダイヤフラム装置によるアクチユエータ
２５が連係され、低速時には開口２１ａ，２１ｂ
を閉じるように回動操作される。なお、上記アク
チユエータ２５は第１図に示すように、電磁式ア
クチユエータで構成し、コントロールユニツト２
６からの駆動信号で運転状態（エンジン回転数）
に応じて低回転時に閉じるように制御してもよ
い。

そして、上記弁体２０の中央部２１とケーシン
グ１９の筒部１９ａおよび蓋部１９ｂはアルミニ
ウム合金等の軽合金材料で形成され、前記弁体２
０の両端部２２，２３は軸部２２ａ，２３ａと一
体に鉄系材料で形成されている。

前記ロータリバルブ１８のケーシング１９に対
して、弁体２０の開口２１ａ，２１ｂに対応する
位置の両側に、前記低速用および高速用独立吸気
通路１３，１４の上方独立吸気管１３ｂ，１４ｂ
が接続されるものであるが、この上方独立吸気管
１３ｂ，１４ｂの下流側部分の上側接続端部は、
側方に湾曲して低速用と高速用とがそれぞれ相対
向するように接続され、一方、上方独立吸気管１
３ｂ，１４ｂの上流側部分の下側接続端部は、上
記下流側部分のケーシング１９に対する接続部分
の近傍に下方から湾曲して接続されている。な
お、連結吸気管１３ｃ，１４ｃの上流端は図示し
ないサージタンクからスロツトルボデイに接続さ
れ、低速用および高速用スロツトル弁２７，２８
（第１図）がそれぞれ介装されている。

なお、上記実施例の構造においては、ロータリ
バルブ１８を第２図のように側方から見た時にそ
の軸方向が吸気管１３ｂ，１４ｂの形成方向と平
行となるように設置方向を設定していることによ
り、吸気装置の全高を低く形成できる。また、上
方独立吸気管１３ｂ，１４ｂの下流側部分とケー
シング１９の接続部分に対して、上流側部分を下
方から接続するようにしていることにより、スペ
ースの有効利用ができ、全高の低減が図れる。さ
らに、上方独立吸気管１３ｂ，１４ｂの下流側部
分のケーシング１９に対する接続部分の構造を、
吸気流量が少なく径が細い低速側独立吸気通路１
３の独立吸気管１３ｂを内側に、高速用独立吸気
通路１４ｂを外側にして側方に湾曲するように形
成し、吸気ポート７，８の開閉に伴う圧力波が有
効に相手側の気筒の吸気ポート７，８に作用する
ように形成するとともに、吸気流量の少ない低速
用独立吸気管１３ｂが内側で曲率半径が小さくな
つてもこれによる吸気抵抗の増加影響が小さく、
吸気流量の大きい高速用独立吸気通路１４ｂの曲
率半径を大きくして吸気抵抗の増加を抑制し、良
好な吸気性能を得るようにしている。

実施例 ２ この例は第５図および第６図に示し、過給機を
備えたロータリピストンエンジンの例を示す。

エンジン本体１の燃焼室６に対して、自然吸気
を行うメインポート３１と、過給を行う過給ポー
ト３２とが開口されている。メインポート３１に
は、燃料噴射弁３３が装着されるとともに、独立
吸気通路３４が接続され、この独立吸気通路３４
は各気筒（２気筒）に対するスロツトル弁３５を
介して上流側の吸気通路３６に連通され、該吸気
通路３６にはエアフローセンサ３７，エアクリー
ナ３８が介装されている。

一方、過給ポート３２には独立過給通路３９が
接続され、この独立過給通路３９には、過給量を
制御するコントロールバルプ４０（前記スロツト
ル弁３５と連係作動）と、この独立過給通路３９
を所定のタイミングで開閉して過給時期を制御す
るロータリバルブ４１とが介装されている。上記
独立過給通路３９は、各気筒のものが集合されて
上流側の過給通路４２に接続され、この過給通路
４２には過給気を冷却するインタークーラ４３と
過給機４４（エアポンプ）が介装され、上流端は
スロツトル弁３５上流の前記吸気通路３６に接続
されている。なお、４５はリリーフバルブ４６を
備えたリリーフ通路である。

前記独立過給通路３９に介装されて過給時期を
調整するロータリバルブ４１は、第６図に示すよ
うに、両側の気筒の独立過給通路３９，３９を所
定のタイミングで開閉するものであり、メインポ
ート３１が閉じた後に過給ポート３２から過給気
を供給して過給を行うものである。

上記ロータリバルブ４１は、ケーシング４７内
に軸状の円柱型弁体４８が回転自在に嵌挿されて
いる。該弁体４８は中央部４９の両端に別部材で
両端部５０，５１がそれぞれビス５２によつて結
合されて構成される。上記両端部５０，５１に
は、それぞれ中心部に軸方向に延びる軸部５０
ａ，５１ａが一体に形成されている一方、中央部
４９には各気筒に対する開口４９ａ，４９ｂが所
定の位相差をもつて形成されている。上記円柱型
弁体４８はケーシング４７の筒部４７ａに嵌挿さ
れ、一方の軸部５１ａがケーシング底部材４７ｂ
の中心に装着されたベアリング５３に嵌挿支持さ
れ、他方の軸部５０ａは、ケーシング筒部４７ａ
の開口を塞ぐように装着されたケーシング蓋部材
４７ｃの中心孔部に嵌挿されたベアリング５３に
貫通支持されている。

上記円柱型弁体４８における他方の軸部５０ａ
先端にはプーリ５５が固着され、このプーリ５５
には図示しないタイミングベルトが係合され、エ
ンジンの回転に同期して回転駆動される。

そして、前例と同様に、上記弁体４８の中央部
４９およびケーシング４７の筒部４７ａ、底部材
４７ｂ、蓋部材４７ｃは、アルミニウム合金等の
軽合金材料で形成され、一方、前記弁体４８の両
端部５０，５１は軸部５０ａ，５１ａと一体に鉄
系材料で形成されている。

なお、第５図において、エンジン本体１の燃焼
室６からの排気ガスを導出する排気ポート１０に
は排気通路５７が接続され、この排気通路５７に
は排気浄化用の触媒コンバータ５８，５９および
サイレンサ６０が介装されている。そして、上記
排気ポート１０の部分および触媒コンバータ５
８，５９の中間部に、ポートエア供給口６１およ
びスプリツトエア供給口６２から２次エアが２次
エア供給通路６３によつて選択的に供給される。
この２次エア供給通路６３は、運転状態に応じて
ポートエアとスプリツトエアとを切換える２次エ
ア制御弁６４と、全体の吸気量を補正するために
２次エア流量を計測するエアフローセンサ６５を
介して前記過給通路４２に接続されている。

前記両実施例のほかに種々の目的で吸気通路を
開閉するロータリバルブが使用され、それらのロ
ータリバルブについて本考案は適用可能である。
すなわち、例えば、吸気の動的効果を運転状態に
応じて変更するために吸気通路長さを高速時に短
く低速時に長くなるように、吸気通路を高速用お
よび中速用に長さを変えてバイパスする連通路に
ロータリバルブを介装し、それぞれの領域で開作
動するようにしたものなどがある。

（考案の効果） 上記のような本考案によれば、ロータリバルブ
における弁体の中央部をケーシングと同様の軽合
金材料で形成し、両端部を軸部と一体に鉄系材料
で形成することにより、弁体の軽量化、剛性向上
を図るとともに、弁体両端部とケーシング端面と
の接触の緩和を図るようにしている。これによ
り、ロータリバルブの作動の応答性、安定した作
動を得ることができ、信頼性の向上を図ることが
でき、吸気装置として所期の特性を得ることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例における吸気装
置を備えたエンジンの全体を模式時に示す概略構
成図、第２図は第１図の具体例におけるエンジン
の部分断面側面図、第３図は一部省略して示す概
略平面図、第４図は第３図の−線に沿うロー
タリバルブの断面図、第５図は本考案の第２の実
施例における吸気装置を備えたエンジンの概略構
成図、第６図は第５図におけるロータリバルブの
部分の断面図である。 １……エンジン本体、６……燃焼室、１３，１
４……独立吸気通路、１３ａ，１４ａ……下方独
立吸気管、１３ｂ，１４ｂ……上方独立吸気管、
１５，１６……燃料噴射弁、１８，４１……ロー
タリバルブ、２０、４８……円柱型弁体、２１，
４９……中央部、２２，２３，５０，５１……両
端部、２２ａ，２３ａ，５０ａ，５１ａ……軸
部、２１ａ，２１ｂ，４９ａ，４９ｂ……開口、
２５……アクチユエータ、３４……独立吸気通
路、３６……吸気通路、３９……独立過給通路、
４２……過給通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気通路に設けられて該吸気通路を開閉する円
   柱型弁体をケーシングに嵌挿してなるロータリバ
   ルブを備えるエンジンの吸気装置において、前記
   円柱型弁体の両端部を中央部と別部材とし、該両
   端部の中心に軸方向に延びる軸部を一体に設け、
   この両端部と軸部を鉄系材料で形成する一方、前
   記円柱型弁体の中央部と前記ケーシングとを軽合
   金材料で形成してなり、円柱型弁体の両端部とケ
   ーシングとの接触が鉄系材料と軽合金材料との間
   で行われることを特徴とするエンジンの吸気装
   置。