CN101305175A - 发动机的进气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供发动机的进气装置。在节气门体(1)一侧的安装面(15)上安装的传感器壳体(17)中，具备安装有节气门传感器(18)及负压传感器(20)的传感器单元(16)，将进气通道(2)及负压传感器(20)间连通起来的负压传递路径(35)由如下部分构成为曲柄状：一个端部接近于包含进气通道(2)轴线的水平面(H)并开口于进气通道(2)的上半周面的第一通路(35a)；以从该第一通路(35a)的另一端部向上方大致直角地弯曲延伸的方式形成在节气门体(1)及传感器壳体(17)的接合面间的槽状第二通路(35b)；和以从该第二通路(35b)的上端向与第一通路(35a)相反一侧延伸并到达负压传感器(20)的方式形成在节气门体(1)中的第三通路(35c)。因而，可防止燃料和碳等异物和回吹气体经负压传递路径而进入负压传感器。

Description

发动机的进气装置

技术领域

本发明涉及发动机的进气装置的改良，该发动机的进气装置具备：具有水平方向进气通道的节气门体；安装在气门杆上用于开闭进气通道的蝶型节气门，该气门杆可水平转动地支撑于该节气门体的轴承孔中；传感器单元，该传感器单元是在安装于节气门体一侧的传感器壳体中安装用于检测节气门开度的节气门传感器及检测进气通道进气负压的负压传感器而构成的，该发动机的进气装置将进气通道和负压传感器间经负压传递路径连通起来。

背景技术

现有的发动机用进气装置如专利文献1所公开那样已经公知。

专利文献1：日本特开2002-332936号公报

如图8所示，在现有的发动机的进气装置中，将发动机运转时在节气门体1的进气通道2中产生的进气负压传递给负压传感器20的负压传递路径35，由互相之间呈直角地被连接起来的第一通路35a及第二通路35b构成钩形，并且还要考虑使发动机的回吹气体不会到达负压传感器20。但是，由于第一通路35a配置成从包含进气通道2轴线(＝节气门5的气门杆5a的轴线)的水平面H向下方离开较大距离并开口于进气通道2，所以存在附着在进气通道2内周面的燃料液滴流下而进入第一通路35a的可能性。此外，在不改变节气门体1的传感器单元16的安装面15的形状，通过铸造或者注射来制作进气通道2的直径大小不同的多种节气门体的情况下，当进气通道2L的直径较大时，该进气通道2的内周面将扩展到削除第一通路35a的进气通道侧端部的程度，所以导致第一通路35a变短，负压传递路径35的弯曲效果变弱，结果是允许了回吹气体进入负压传感器20。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而研制的，其目的是提供如下所述的发动机的进气装置：附着在进气通道内周面的燃料和碳等异物难以进入负压传递路径，而且，即使在不改变节气门体的传感器壳体用的安装部的形状，而通过铸造等来制作进气通道的直径大小不同的多种节气门体的情况下，也可避免负压传递路径的第一通路大幅缩短，无论在任何节气门体中都可防止回吹气体进入负压传感器。

为实现上述目的，本发明的发动机进气装置的第一特征在于，该发动机的进气装置具备：具有水平方向的进气通道的节气门体；安装在气门杆上用于开闭进气通道的蝶型节气门，该气门杆可水平转动地支撑于该节气门体的轴承孔中；传感器单元，该传感器单元是在安装于节气门体一侧的传感器壳体中安装了用于检测节气门开度的节气门传感器及检测进气通道进气负压的负压传感器而构成的，该发动机的进气装置将进气通道和负压传感器间经负压传递路径连通起来，其中，将上述负压传递路径由如下部分构成为曲柄状：第一通路，该第一通路的一端部接近于包含进气通道轴线的水平面并开口于进气通道的上半周面；槽状的第二通路，该第二通路以从该第一通路的另一端部向上方大致直角地弯曲延伸的方式形成在节气门体及传感器壳体的接合面间；以及第三通路，第三通路以从该第二通路的上端向与第一通路相反一侧延伸并到达上述负压传感器的方式形成在节气门体中。

此外，在第一特征的基础上，本发明的第二特征在于，在节气门体侧的安装面上形成上述第二通路和围绕该第二通路并安装密封部件的密封槽。

再有，在第一或第二特征的基础上，本发明的第三特征在于，上述第二通路在用直线将连接节气门体及传感器壳体之间的三处以上的连接部的中心依次连接而成的多边形内，沿着一条上述直线配置。

此外，在第一～第三特征的基础上，本发明的第四特征在于，节气门体和传感器壳体之间的定位固定结构如下：在形成于节气门体一侧的安装面上，设有同心地围绕节气门的气门杆的定位凹部和从该定位凹部离开的定位孔，另一方面，在通过多个螺栓而接合到上述安装面上的合成树脂制的传感器壳体上，形成有与上述定位凹部嵌合的定位筒和与上述定位孔嵌合的定位销，该定位销是将呈放射状突出的四个突条以截面十字状地一体连接而构成的，其中，上述定位销配置为互相向相反方向突出的一对上述突条位于将上述定位筒及定位销的两中心之间连接起来的直线上。

此外，在第四特征的基础上，本发明的第五特征在于，将上述定位销间隙配合到上述定位孔中。

根据本发明的第一特征，由于负压传递路径开口于进气通道的上半周面，所以可防止附着在进气通道的内周面并流下的燃料液滴进入负压传递路径。

此外，即使因发动机的进气回吹现象而使燃料和碳等异物从进气通道进入负压传递路径，负压传感器向上方较大地远离了通往负压传递路径的进气通道的开口部，而且负压传递路径由第一～第三通路而构成为流路阻力大的曲柄状，所以上述异物不能到达负压传感器，因而保护负压传感器免受异物影响，并可确保其功能和耐用性。

而且，即使在不改变节气门体的传感器单元的安装部的形状，而通过铸造和注射来制作进气通道的直径大小不同的多种节气门体的情况下，特别是即使在制作大直径的进气通道的节气门体的情况下，由于负压传递路径被进气通道扩展的内周面所削除的量极少，所以无论在任何种类的节气门体中都可确保负压传递路径的弯曲效果，且始终能够防止异物进入负压传感器。

此外，根据本发明的第二特征，在成型节气门体时，可与传感器单元用的安装面同时一起形成第二通路及密封槽，从而可有助于制作成本的降低。

再有，根据本发明的第三特征，将连接部的连接力有效地作用在第二通路周围的密封部件上，从而能可靠地进行第二通路周围的密封。

此外，根据本发明的第四特征，在传感器壳体相对于节气门体的安装面定位时，传感器壳体绕定位筒的转动被定位销与定位孔的嵌合所阻止，特别是被定位销的与上述直线正交的方向上排列的一对定位突条嵌合到定位孔的内周面所阻止，所以仅通过考虑在与上述直线正交的方向上排列的一对定位突条的制作误差，便可获得传感器壳体在定位筒周围的预定定位精度，且可有助于精度管理的简化、成本的降低。另一方面，在上述直线上排列的一对突条与上述另一对突条一体地连接，从而可通过相互增强来强化定位销的刚性。

此外，根据本发明的第五特征，由于四个突条间隙配合到定位孔中，所以传感器壳体因发动机所产生的热而膨胀，即使定位筒和定位销的中心间距离稍变化，也可在定位销和定位孔间的间隙中吸收该变化，从而可避免传感器壳体的变形，并可防止节气门传感器的误动作。

附图说明

图1是本发明涉及的发动机的进气装置的纵剖俯视图。

图2是沿图1的2-2线的剖视图。

图3是沿图1的3-3线的剖视图。

图4是在取下电子控制单元的状态下表示的沿图3的箭头4的向视图。

图5是沿图3的5-5线的剖视图。

图6是沿图3的6-6线的剖视图。

图7是沿图6的7-7线的放大剖视图。

图8是表示现有发动机的进气装置的与图3对应的图。

标号说明

1：节气门体；

2：进气通道；

4：轴承孔；

5：节气门；

5a：气门杆；

15：安装面；

16：传感器单元；

17：传感器壳体；

18：节气门传感器；

20：负压传感器；

25：连接部(安装凸部)；

27：螺栓；

35：负压传递路径；

35a：第一通路；

35b：第二通路；

35c：第三通路；

37：密封槽(第一密封槽)；

42：多边形；

42a：直线；

50：定位凹部；

51：定位筒；

52：定位孔；

53：定位销；

53a、53b：突条；

H：包含进气通道轴线的水平面；

L：将定位筒及定位销的两中心之间连接起来的直线。

具体实施方式

下面根据附图来对本发明的优选实施例进行说明。

实施例1

首先，在图1～图3中，本发明的发动机的进气装置具备节气门体1，节气门体1具有与发动机的进气口(未图示)相连的水平方向的进气通道2。在该节气门体1的周壁上，形成了夹着进气通道2且在水平方向上排列的一对轴承孔3、4，用于开闭进气通道2的蝶型节气门5的气门杆5a水平且转动自如地支撑在这些轴承孔3、4中，在各轴承孔3、4中，分别安装与气门杆5a的外周面紧密接触的密封部件6、7。节气门鼓8固定在从轴承孔3向外方突出的气门杆5a的一端部上。此外，在节气门体1的上部壁上，安装有可向比节气门5靠下游的进气通道2喷射燃料的燃料喷射阀9。

在节气门体1的节气门鼓8侧的侧壁上，形成有绕过节气门5并与进气通道2连通的旁路10，在该旁路10的中途夹设有旁通阀11，该旁通阀11开闭该旁路10，并由电动马达12驱动而工作。旁通阀11通过在发动机的冷启动时根据其温度而由电动马达12打开，从而可通过旁路10而向发动机供给高速空转用空气。

在与上述节气门鼓8相反一侧的节气门体1的侧面，形成有比其它侧面高一阶的安装面15，在该安装面15上安装传感器单元16。

在图1、图3～图6中，传感器单元是在与上述安装面15接合的传感器壳体17中安装节气门传感器18、进气温度传感器19、负压传感器20及电子控制单元21而构成的，所以依次对其构成要素进行说明。

首先，传感器壳体17在其外周一体地具有三个以上(在图示实例中为三个)的安装凸部25、25…，与这些安装凸部25、25…对应的螺纹孔26、26…设置在安装面15上，通过将穿过各安装凸部25的螺栓27与相应的螺纹孔26螺合紧固，而将传感器壳体17连接在安装面15上。

在传感器壳体17上，设有与上述轴承孔4同轴配置的转子支撑孔28，与上述气门杆5a的端部连接的转子18a转动自如地支撑在该转子支撑孔28中，与该转子18a协作而构成节气门传感器18的定子18b固定在传感器壳体17上。而且，节气门传感器18用转子18a检测节气门5的开度，并可从定子18b输出与之对应的电信号。

在节气门体1上，形成了从安装面15到达比节气门5更靠上游的进气通道2的通孔29，穿过该通孔29并使前端朝向进气通道2的传感器保持筒30一体地形成在传感器壳体17上，在该传感器保持筒30中安装有检测进气通道2上游的温度的进气温度传感器19。

此外，在传感器壳体17上，在充分远离安装面15的外侧面上形成有传感器保持凹部31，在该传感器保持凹部31中安装负压传感器20。

如图3所示，将比节气门5更靠下游的进气通道2连通到负压传感器20的负压传递路径35，设置在从节气门体1到传感器壳体17的范围内。该负压传递路径35由如下部分构成为曲柄状：第一通路35a，其以水平延伸的方式设置在节气门体1中，一端部接近于包含进气通道2轴线的水平面H并开口于进气通道2的上半周面；槽状的第二通路35b，其以从该第一通路35a的另一端部向上方大致直角地弯曲延伸的方式形成在节气门体1及传感器壳体17的接合面间；以及第三通路35c，其以从该第二通路35b的上端再次水平延伸并到达负压传感器20的方式形成在传感器壳体17中。在该第三通路35c上设有使传递来的负压的脉动衰减的小孔36。

槽状的第二通路35b在图示实例中形成在节气门体1的安装面15上，且以围绕该第二通路35b的第一密封槽37、围绕节气门传感器18的第二密封槽38、围绕上述通孔29的第三密封槽39相互连通的方式形成在安装面15上。在这些密封槽37～39中，安装有一系列密封部件40。这样，如果在安装面15上形成第二通路35b及第一～第三密封槽37～39，则在通过铸造或注射成型来制作节气门体1时，可有条不紊地同时形成该第二通路35b及密封槽37～39，从而可实现制造成本的减少，并能通过安装在密封槽37～39中的密封部件40而可靠地将第二通路35b周围密封。

此外，第二通路35b在用直线42a将传感器壳体17的三个以上的安装凸部25、25…的中心依次连接而成的多边形42(参照图5及图6)内，沿着多边形42的一条直线42a配置。这样，可将螺栓27、27…的连接力有效地从安装凸部25、25…传递到第二通路35b周围的密封部件40，且能可靠地进行第二通路35b周围的密封。

如图1及图4所示，在传感器壳体17的外端部，设置电子控制单元21的基板45。此时，上述节气门传感器18、进气温度传感器19及负压传感器20的端子被连接到基板45上。此外，在基板45上附设有各种半导体元件46。再有，在传感器壳体17的一侧，一体地形成有经电子控制单元21将上述各种传感器18～20的输出信号向外部引出的耦合器47。

而且，在发动机运转中，节气门传感器18、进气温度传感器19及负压传感器20的各输出信号用于控制燃料喷射量、点火定时、高速空转进气量等。

但是，由于负压传递路径35开口于进气通道2的上半周面，所以可防止附着在进气通道2的内周面上而流下的燃料液滴进入负压传递路径35。

此外，即使因发动机的进气回吹现象而使燃料和碳等异物从进气通道2进入负压传递路径35，负压传感器20向上方较大地离开了通往负压传递路径35的进气通道2的开口部，而且负压传递路径35由第一～第三通路35a～35c而构成为流路阻力大的曲柄状，所以上述异物不能到达负压传感器20，因而保护负压传感器20免受异物影响，并可确保其功能和耐用性。

这里，在说明不改变节气门体1的传感器单元16用的安装面15的形状，而通过铸造或注射来制作进气通道2的直径大小不同的多种节气门体1的情况时，如图3所示，使直径不同的大小进气通道2L、2S形成为都在轴承孔4朝向进气通道2开口端一侧相切。而且，在形成大直径的进气通道2L时，该进气通道2L的内周面扩展到削除负压传递路径35的第一通路35a的程度，但该第一通路35a原本接近含有进气通道轴线的水平面H进行配置，所以进气通道2被扩展的内周面所削除的量极少，因而无论在任何种类的节气门体1中都可确保负压传递路径35的弯曲效果，并可防止异物进入负压传感器20。在形成小直径的进气通道2S的情况下，由于第一通路35a多少变长，所以不会发生任何问题。

其次，参照图5～图7来说明传感器壳体17向安装面15的定位固定结构。

在节气门体1的安装面15上，设有同心地围绕气门杆5a的圆形的定位凹部50和从该定位凹部50向半径方向离开的定位孔52。另一方面，传感器壳体17是合成树脂制的，并且成型传感器壳体17的同时，上述定位凹部50嵌合的定位筒51和与上述定位孔52嵌合的定位销53，与三个以上的上述安装凸部25、25…一起形成。此时，定位销53将呈放射状突出的四个突条53a、53a、53b、53b以截面十字状地连接起来而构成，并且排列在定位销53的直径线上的一对突条53a、53a，配置成位于将上述定位筒51的中心和定位销53的中心连接起来的直线L上。因而，另外一对突条53b、53b成为与上述突条53a、53a正交的关系。

定位筒51及定位销53成型为可分别间隙配合到在安装面15上开口的定位凹部50及定位孔52中。

而且，在构成传感器单元16后，在将该传感器壳体17安装在安装面15上时，首先，分别将定位筒51间隙配合到定位凹部50中，将定位销53间隙配合到定位孔52中。从而确定安装凸部25、25…的固定位置，在图示实例中可将三个安装凸部25、25…跟与之对应的安装面15上的三个螺纹孔26、26…对齐。于是，将插入各安装凸部25中的螺栓27螺合紧固到螺纹孔26中。这样就在预定位置将传感器壳体17固定于安装面15。

但是，如上所述，定位销53将呈放射状地突出的四个突条53a、53a、53b、53b以截面十字状地连接起来而构成，并且排列在定位销53的直径线上的一对突条53a、53a，配置成位于将上述定位筒51的中心和定位销53的中心连接起来的直线L上，所以在定位传感器壳体17时，传感器壳体17绕定位筒51的转动被定位销53与定位孔52的嵌合所阻止，特别是被定位销53的与上述直线L正交的方向上排列的一对定位突条53b、53b嵌合到定位孔52的内周面所阻止。因此，仅通过考虑定位突条53b、53b的制作误差，便可获得传感器壳体17在定位筒51周围的预定定位精度，且可有助于精度管理的简化、成本的降低。

此外，在上述直线L上排列的一对突条53a、53a与上述另一对突条53b、53b一体地连接，从而可通过相互增强来强化定位销的刚性。

再有，由于上述突条53a、53a、53b、53b间隙配合到定位孔52中，所以传感器壳体17因发动机所发产生的热而膨胀，即使定位筒51和定位销53的中心间距离稍变化，也可在定位销53和定位孔52间的间隙中吸收该变化，从而可避免在传感器壳体17上产生变形，从而可防止该变形所致的节气门传感器18的误动作。

虽然在上面对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限于此，在不脱离其主旨的范围内可进行各种设计变化。

Claims (5)

1.一种发动机进气装置，该发动机的进气装置具备：具有水平方向的进气通道(2)的节气门体(1)；安装在气门杆(5a)上用于开闭进气通道(2)的蝶型节气门(5)，该气门杆(5a)可水平转动地支撑于该节气门体(1)的轴承孔(4)中；传感器单元(16)，该传感器单元(16)是在安装于节气门体(1)一侧的传感器壳体(17)中安装了用于检测节气门(5)开度的节气门传感器(18)及检测进气通道(2)进气负压的负压传感器(20)而构成的，该发动机的进气装置将进气通道(2)和负压传感器(20)间经负压传递路径(35)连通起来，其特征在于，

将上述负压传递路径(35)由如下部分构成为曲柄状：第一通路(35a)，该第一通路(35a)的一端部接近于包含进气通道(2)轴线的水平面(H)并开口于进气通道(2)的上半周面；槽状的第二通路(35b)，该第二通路(35b)以从该第一通路(35a)的另一端部向上方大致直角地弯曲延伸的方式形成在节气门体(1)及传感器壳体(17)的接合面间；以及第三通路(35c)，第三通路(35c)以从该第二通路(35b)的上端向与第一通路(35a)相反一侧延伸并到达上述负压传感器(20)的方式形成在节气门体(1)中。

2.根据权利要求1所述的发动机的进气装置，其特征在于，

在节气门体(1)侧的安装面(15)上形成上述第二通路(35b)和围绕该第二通路(35b)并安装密封部件(40)的密封槽(37)。

3.根据权利要求1或2所述的发动机的进气装置，其特征在于，

上述第二通路(35b)在用直线(42a)将连接节气门体(1)及传感器壳体(17)之间的三处以上的连接部(25、25…)的中心依次连接而成的多边形(42)内，沿着一条上述直线(42a)配置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的发动机的进气装置，其特征在于，

在形成于节气门体(1)一侧的安装面(15)上，设有同心地围绕节气门(5)的气门杆(5a)的定位凹部(50)和从该定位凹部(50)离开的定位孔(52)，

另一方面，在通过多个螺栓(27)而接合到上述安装面(15)上的合成树脂制的传感器壳体(17)上，形成有与上述定位凹部(50)嵌合的定位筒(51)和与上述定位孔(52)嵌合的定位销(53)，

该定位销(53)是将呈放射状突出的四个突条(53a、53a、53b、53b)以截面十字状地一体连接而构成的，定位销(53)配置为互相向相反方向突出的一对上述突条(53a、53a)位于将上述定位筒(51)及定位销(53)的两中心之间连接起来的直线(L)上。

5.根据权利要求4所述的发动机的进气装置，其特征在于，

将上述定位销(53)间隙配合到上述定位孔(52)中。

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