CN102465791A

CN102465791A - 自动阻风门装置

Info

Publication number: CN102465791A
Application number: CN2011103636180A
Authority: CN
Inventors: 武居佑二
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2031-11-16
Also published as: DE102011086141A1; CN102465791B; US8695950B2; JP5318075B2; DE102011086141B4; US20120119394A1; JP2012107553A

Abstract

本发明涉及一种自动阻风门装置，其可以实现自动阻风门装置的低成本化。在化油器上设置节流阀和阻风门阀。为了在暖机完成后使阻风门阀向打开方向返回，在消声器附近设置双金属片。在双金属片杆上形成安装孔，在安装孔中安装阻风门杆的一端。在阻风门操纵杆上形成长孔的安装孔，在安装孔中安装阻风门杆的另一端。由此，通过使安装孔形成为长孔，可以使双金属片杆保持停止，而使阻风门操纵杆动作，使节流阀操纵杆和阻风门操纵杆联动而不受双金属片限制。利用使安装孔为长孔的构造实现这种联动动作，降低自动阻风门装置的成本。

Description

自动阻风门装置

技术领域

本发明涉及一种使用双金属片驱动进气系统的阻风门阀的自动阻风门装置。

背景技术

为了提高发动机的起动性能，在构成发动机的进气系统的化油器上设置阻风门阀。通过使该阻风门阀关闭，可以减少吸入空气量，增加混合气体浓度，使发动机良好地起动。由此，在使阻风门阀动作，调整混合气体以使其浓度暂时较高的情况下，必须通过在发动机启动后使阻风门阀向打开方向返回，降低混合气体浓度，良好地保持发动机的运转状态。为了实现这种阻风门阀动作的自动化，提出一种通过双金属片使阻风门阀动作的自动阻风门装置(例如，参照专利文献1)。该自动阻风门装置利用消声器附近的双金属片驱动阻风门阀，在发动机起动后，伴随消声器温度的上升，使阻风门阀向打开方向返回。

在构成进气系统的化油器上，不仅设置阻风门阀，还设置主要调整吸入空气量的节流阀。因此，因为在进气系统中设置调整吸入空气量的两个阀，所以为了适当地调整混合气体的浓度，必须使阻风门阀与节流阀联动。例如，在阻风门阀向关闭方向动作的发动机刚起动后，在向关闭方向操作节流阀的情况下，必须与节流阀联动而使阻风门阀向打开方向动作，以使混合气体浓度不会过高。因此，在专利文献1的自动阻风门装置中，通过使固定在节流阀上的节流阀操纵杆的转动动作向固定在阻风门阀上的阻风门操纵杆传递，从而使节流阀与阻风门阀联动。

但是，在通过使双金属片与阻风门阀连结，使节流阀与阻风门阀联动的情况下，必须构成为不会由双金属片妨碍节流阀动作。因此，在专利文献1的自动阻风门装置上设置臂部件，其可以相对于阻风门阀自由转动，并且，经由该臂部件，将阻风门阀与双金属片连结。此外，其构造为，将阻风门操纵杆固定在阻风门阀上，在使臂部件转动而超过阻风门操纵杆的情况下，使阻风门操纵杆与臂部件一体地转动。因此，在消声器温度上升，双金属片动作前的阶段，可以使阻风门操纵杆不受臂部件(双金属片)限制地转动，从而使节流阀与阻风门阀联动。

专利文献1：日本特开平4-262043号公报

发明内容

但是，相对于阻风门阀，不仅是阻风门操纵杆，还设置臂部件，成为使转动阻风门装置的部件数量增加，并导致自动阻风门装置的高成本化的主要原因。

另外，在阻风门阀与双金属片之间安装臂部件，是导致双金属片的高成本化的主要原因。即，因为在阻风门阀与双金属片之间设定由臂部件引起的较大间隙，所以为了将双金属片的转动动作传递至阻风门阀，必须使双金属片以较大的动作角度动作。由此，使用动作角度较大的双金属片是导致自动阻风门装置高成本化的主要原因。

本发明的目的在于实现自动阻风门装置的低成本化。

本发明的自动阻风门装置，其使用双金属片驱动进气系统的阻风门阀，其特征在于，在固定于上述双金属片上的双金属片杆、和固定于上述阻风门阀上的阻风门操纵杆之间，设置杆部件，将上述杆部件的一端部安装在上述双金属片杆的第1安装孔中，将上述杆部件的另一端部安装在上述阻风门操纵杆的第2安装孔中，通过使上述第1安装孔和上述第2安装孔中的至少一个形成为长孔，从而使上述阻风门操纵杆在不与上述双金属片杆联动的状态下在规定的转动范围内转动。

本发明的自动阻风门装置的特征在于，具有节流阀操纵杆，其设有与上述阻风门操纵杆接触的凸轮面，并且固定在上述进气系统的节流阀上，在上述规定的转动范围内，上述阻风门操纵杆被上述节流阀操纵杆的凸轮面按压而转动。

本发明的自动阻风门装置的特征在于，使上述第2安装孔形成为长孔。

本发明的自动阻风门装置的特征在于，上述第2安装孔为沿与上述阻风门操纵杆的转动方向垂直的方向延伸的长孔。

发明的效果

根据本发明，在双金属片杆的第1安装孔中安装杆部件的一端部，在阻风门操纵杆的第2安装孔中安装杆部件的另一端部，因为使第1安装孔和第2安装孔中的至少一个形成为长孔，所以可以保持双金属片杆的停止位置不变而使阻风门操纵杆转动。由此，可以使节流阀操纵杆与阻风门操纵杆联动，而不受双金属片限制。可以利用使第1安装孔和第2安装孔中的至少一个形成为长孔这种构造，实现这种节流阀操纵杆和阻风门操纵杆的联动动作，实现自动阻风门装置的低成本化。

附图说明

图1是概略地表示具有本发明的一个实施方式的自动阻风门装置的发动机的侧视图。

图2是从图1的上方概略地表示发动机的俯视图。

图3(a)至(d)是表示节流阀及阻风门阀的动作过程的说明图。

图4是表示阻风动作状态中的双金属片杆和阻风门操纵杆的动作状态的说明图。

图5(a)至(c)是表示本发明的其他实施方式的自动阻风门装置的一部分的说明图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是概略地表示具有本发明的一个实施方式的自动阻风门装置10的发动机11的侧视图。另外，图2是从图1上方概略地表示发动机11的俯视图。如图1及图2所示，发动机11具有收容曲轴12的曲轴箱13。在该曲轴箱13的上端组装气缸14，在气缸14的上端组装气缸盖15。另外，在气缸盖15的未图示的进气口上，连接构成进气系统的空气滤清器16及化油器17。此外，在气缸盖15的未图示的排气口上，连接构成排气系统的消声器18。此外，在消声器18上安装消声器罩19。

在化油器17上形成具有文丘里部20的进气流路21，在文丘里部20的下游侧设置节流阀22。另外，为了控制节流阀22，在曲轴箱13内收容调速器机构23。该调速器机构23具有由曲轴12旋转驱动的调速器箱24。在调速器箱24内设置因离心力而倾斜移动的平衡块25，并且，设有通过平衡块25的倾斜动作而被推出的推杆26。为了将这种调速器机构23的动作传递至节流阀22，在调速器机构23和节流阀22之间设置连杆机构27。该连杆机构27由固定在节流阀22上的节流阀操纵杆28和设置在该节流阀操纵杆28与推杆26之间的节流阀连杆29构成。

如果发动机转速升高，将推杆26推出，则节流阀连杆29抵抗未图示的调速器弹簧，向箭头A方向动作，使节流阀操纵杆28向关闭节流阀22的方向转动。另一方面，如果发动机转速降低，推杆26的推出力降低，则节流阀连杆29由于调速器弹簧而向箭头B方向动作，使节流阀操纵杆28向打开节流阀22的方向转动。由此，通过设置对应于发动机转速而动作的调速器机构23，可以控制节流阀操纵杆28，以将发动机转速保持为恒定。

另外，在化油器17的文丘里部20的上游侧设置阻风门阀30。为了控制该阻风门阀30，在固定于阻风门阀30上的阻风门操纵杆31上，组装将阻风门操纵杆31向箭头α1方向预紧的复位弹簧32。另外，为了使阻风门操纵杆31向箭头α2方向转动，在包覆消声器18的一部分的隔热板33上安装双金属片34。该双金属片34是使长条状的金属板35卷绕而形成的涡旋型(螺旋形)的双金属片，在位于双金属片34的中心部的金属板35的端部，经由转轴36安装双金属片杆37。构成双金属片34的金属板35是将热膨胀率不同的两片金属材料粘贴而形成的，可以与双金属片34的温度联动而使双金属片杆37转动。

为了将该双金属片杆37的转动动作传递至阻风门操纵杆31，使双金属片杆37和阻风门操纵杆31经由阻风门杆(杆部件)38连结。在该双金属片杆37上形成安装孔(第1安装孔)37a，在该安装孔37a中安装阻风门杆38的一端部38a。另外，在阻风门操纵杆31上形成安装孔(第2安装孔)31a，在该安装孔31a中安装阻风门杆38的另一端部38b。如图1的放大位置所示，阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为沿与阻风门操纵杆31的转动方向α1、α2垂直的方向γ延伸的长孔。换言之，阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为，向从阻风门操纵杆31的转动中心CP放射的方向(径向)γ延伸的长孔。由此，通过使安装孔31a形成为长孔，使阻风门操纵杆31和阻风门杆38具有一定量的游隙而连结。

在消声器18的温度较低的发动机起动时，因为双金属片34的温度也较低，所以通过双金属片34而阻风门杆38成为向箭头C方向推出的状态。在该状态下，利用复位弹簧32将阻风门操纵杆31向箭头α1方向预紧，阻风门阀30动作而将进气流路21关闭。由此，在阻风门阀30向关闭侧动作的阻风动作状态下，节流阀22与阻风门阀30联动，利用这两个节流阀22和阻风门阀30调整吸入空气量。另一方面，在消声器18的温度上升的发动机暖机后，因为双金属片34的温度也上升，所以成为阻风门杆38被双金属片34向箭头D方向拉回的状态。在这种状态下，因为利用阻风门杆38使阻风门操纵杆31向箭头α2方向转动，所以阻风门阀30动作而将进气流路21打开。由此，在阻风门阀30向打开侧动作的阻风解除状态下，因为阻风门阀30以全开状态固定，所以可以利用节流阀22调整吸入空气量。

如前所述，为了在阻风动作状态下使节流阀22与阻风门阀30联动，在节流阀操纵杆28上形成凸轮面39，在阻风门操纵杆31上形成与凸轮面39接触的凸起片40。由此，在使节流阀操纵杆28向箭头β1方向转动时，阻风门操纵杆31向箭头α1方向转动，另一方面，在使节流阀操纵杆28向箭头β2方向转动时，阻风门操纵杆31向箭头α2方向转动。即，在将节流阀22向关闭方向操作时，阻风门阀30被向打开方向操作，在将节流阀22向打开方向操作时，阻风门阀30被向关闭方向操作。此外，阻风门操纵杆31因为由复位弹簧32预紧，所以在阻风动作状态下，阻风门操纵杆31的凸起片40成为始终向节流阀操纵杆28的凸轮面39按压的状态。

此外，节流阀操纵杆28的凸轮面39由前半部分的第1凸轮面39a和后半部分的第2凸轮面39b构成。第1凸轮面39a从节流阀操纵杆28的转动中心逐渐远离而形成，第2凸轮面39b成为以节流阀操纵杆28的转动中心为中心的圆弧面。由此，节流阀操纵杆28的第1凸轮面39a，在与阻风门操纵杆31的凸起片40接触的过程中，与节流阀操纵杆28联动而使节流阀操纵杆31转动。另外在节流阀操纵杆28的第2凸轮面39b与阻风门操纵杆31的凸起片40接触的过程中，阻风门操纵杆31保持其转动位置。

下面，对于节流阀22和阻风门阀30的动作进行说明。在这里，图3(a)至(d)是表示节流阀22及阻风门阀30的动作过程的说明图。此外，图3(a)至(c)表示阻风动作状态，图3(d)表示阻风解除状态。首先，如图3(a)所示，在发动机起动时，伴随调速器机构23的停止，节流阀22被控制为全开位置。另外，因为双金属片34的温度较低，所以阻风门阀30被控制在全关闭位置。由此，在发动机起动时，因为阻风门阀30被关闭，所以可以增大混合气体浓度，使发动机11良好地起动。

然后，如果发动机11起动，则如图3(b)、图3(c)的顺序所示，与升高的发动机转速联动，调速器机构23动作，将节流阀连杆29向箭头A方向驱动。由此，节流阀操纵杆28向箭头β2方向转动，阻风门操纵杆31被节流阀操纵杆28按压，向箭头α2方向转动。由此，通过使节流阀操纵杆28与阻风门操纵杆31联动，从而可以适当地调整混合气体。即，在向关闭方向操作节流阀22，以抑制发动机转速升高时，将阻风门操纵杆30向打开方向操作，以使混合气体浓度不会过大。

如上所述，在阻风动作状态下，必须使节流阀操纵杆28和阻风门操纵杆31联动，但因为阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为长孔，所以如图3(a)至(c)所示，可以保持双金属片杆37的停止位置不变而使阻风门操纵杆31转动。由此，可以使阻风门操纵杆31的移动不受固定在图3(a)所示位置的双金属片杆37限制，而在阻风动作状态下，使节流阀操纵杆28和阻风门操纵杆31顺滑地联动。

在这里，图4是表示阻风动作状态下的双金属片杆37和阻风门操纵杆31的动作状态的说明图。此外，在图4中，用虚线表示图3(a)所示的双金属片杆37的转动位置，用点划线表示图3(b)所示的双金属片杆37的转动位置，用实线表示图3(c)所示的双金属片杆37的转动位置。另外，线L1至L3表示各转动位置的阻风门杆38的中心线，线L4表示阻风门杆38的另一端部38b的轨迹。

如图4所示，因为阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为长孔，所以可以使阻风门杆38的另一端部38b在安装孔31a内滑动。由此，因为可以以双金属片杆37的安装孔37a为支点，使阻风门杆38摆动，所以可以在双金属片杆37不与阻风门操纵杆31联动的状态下使阻风门操纵杆31在规定的转动范围X内转动。此外，所谓规定的转动范围，是指阻风动作状态下的阻风门操纵杆31的转动范围，是被节流阀操纵杆28的凸轮面39按压而转动的阻风门操纵杆31的转动范围。

并且，如图3(d)所示，在发动机11的暖机运行完成时，因为双金属片34的温度升高，所以阻风门杆38被双金属片34向箭头D方向拉拽。由此，阻风门操纵杆31从节流阀操纵杆28远离，向箭头α2方向转动，阻风门阀30被保持在全开位置。在该阻风解除状态下，因为阻风门阀30被固定在全开位置，所以利用节流阀22调整吸入空气量。

如以上说明所示，因为使阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为长孔，所以可以在阻风动作状态下，使节流阀操纵杆28和阻风门操纵杆31联动。由此，因为可以去除作为现有技术文献列举的日本特开平4-262043号公报中所述的阻风门杆臂部82这种现有的自动阻风门装置的臂部件(阻风门臂部)，所以可以减少自动阻风门装置10的部件数量。因此，可以降低自动阻风门装置10的部件成本或组装成本。

另外，因为使阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为沿与阻风门操纵杆31的转动方向α1、α2垂直的方向γ延伸的长孔，所以可以抑制双金属片34所要求的动作角度。即，现有的自动阻风门装置(例如，参照日本特开平4-262043号公报)设有臂部件，其可以相对于阻风门阀30自由转动，并且具有该臂部件连结双金属片杆37的构造。此外，现有的自动阻风门装置成为下述构造，即，在使臂部件转动以超过图4所示的转动范围X而越过阻风门操纵杆31的情况下，阻风门操纵杆31与臂部件一体地转动。因此，为了使阻风门操纵杆31转动，而从阻风动作状态切换至阻风解除状态，必须使双金属片杆37多转动与转动范围X相当的量。

与之相对，在本发明的自动阻风门装置10中，因为未使用可自由转动的臂部件，所以可以将从阻风动作状态向阻风解除状态切换所需的双金属片杆37的转角减小与转动范围X相当的转角量。此外，因为安装孔31a形成为与阻风门操纵杆31的转动方向α1、α2垂直地延伸的长孔，所以在使阻风门操纵杆31在转动范围X内转动时，如图4所示，阻风门杆38的另一端部38b在安装孔31a内往复运动。即，可以将作为长孔的安装孔31a的长径尺寸设计得较短，将安装孔31a与另一端部38b之间的间隙量设定得较小。由此，因为可以将双金属片37的转动动作全部传递至阻风门操纵杆31，所以可以减小从阻风动作状态向阻风解除状态切换所需的双金属片37的转角。

如上所述，因为可以将双金属片杆37的转角抑制得较小，所以可以将双金属片34所要求的动作角度抑制得较小。由此，在使用具有与现有相同的动作角度的双金属片的情况下，因为双金属片34的安装角度的充裕量增大，所以可以容易地组装双金属片34。另外，因为双金属片34需要的动作角度减小，所以可以实现双金属片34的低成本化。

在上述说明中，阻风门操纵杆31的安装孔31a形成为沿与转动方向α1、α2垂直的方向γ延伸的长孔，但作为长孔形状并不限定于此，也可以使安装孔31a形成为其他形状的长孔。在这里，图5(a)至(c)是表示本发明的其他实施方式的自动阻风门装置的一部分的说明图。图5(a)至(c)表示节流阀22及阻风门阀30的动作过程。此外，图5(a)及(b)表示阻风动作状态，图5(c)表示阻风解除状态。另外，在图5中，对于与图3所示的部件相同的部件标记相同的标号，省略其说明。

如图5(a)所示，在阻风门阀30上固定阻风门操纵杆50，在该阻风门操纵杆50上形成安装孔(第2安装孔)50a。在该安装孔50a中安装阻风门杆38的另一端部38b。如图5(a)的放大位置所示，阻风门操纵杆50的安装孔50a，形成为沿阻风门操纵杆50的转动方向α1、α2延伸的长孔。换言之，阻风门操纵杆50的安装孔50a，形成为沿以阻风门操纵杆50的转动中心CP为中心的圆周方向α1、α2延伸的长孔。由此，通过使安装孔50a形成为圆弧状的长孔，阻风门操纵杆50和阻风门杆38具有规定量的游隙而连结。另外，为了在阻风动作状态下使节流阀22和阻风门阀30联动，在固定于节流阀22上的节流阀操纵杆51上形成凸轮面52。此外，在阻风门操纵杆50上形成与凸轮面52接触的凸起片53。

如上所述，在使安装孔50a形成为弯曲的长孔的情况下，也可以使阻风门杆38的另一端部38b在安装孔50a内滑动。由此，如图5(a)及(b)所示，可以保持双金属片杆37的停止位置不变而使阻风门操纵杆50转动。即，与上述自动阻风门装置10同样地，可以在阻风动作状态下，使节流阀操纵杆50和阻风门操纵杆50联动，而使阻风门操纵杆50的移动不受固定的双金属片杆37限制。由此，因为可以减少组装在现有的自动阻风门装置上的臂部件，所以可以减少自动阻风门装置的部件数量。因此，可以降低自动阻风门装置的部件成本或组装成本。此外，如图5(c)所示，在阻风解除状态下，因为伴随双金属片34的温度升高，阻风门杆38被向箭头D方向拉拽，所以阻风门操纵杆50将从节流阀操纵杆51远离而向箭头α2方向转动，阻风门阀30被保持在全开位置。

本发明并不限定于上述实施方式，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行多种变更。例如，在上述说明中，仅使阻风门操纵杆31、50的安装孔31a、50a形成为长孔，但并不限定于此，可以仅使双金属片杆37的安装孔37a形成为长孔，也可以使二者的安装孔31a、37a、50a形成为长孔。另外，作为安装孔31a、50a或安装孔37a的长孔形状，并不限定于图示的形状，可以是椭圆形等。

另外，在上述说明中，具有被曲轴12驱动的调速器机构23，但并不限定于此，也可以使用利用进气管负压而动作的调速器机构23。此外，在上述说明中，利用调速器机构23控制节流阀22，但并不限定于此，也可以将本发明应用于手动操作节流阀22类型的发动机。

Claims

1.一种自动阻风门装置，其使用双金属片驱动进气系统的阻风门阀，

其特征在于，

在固定于上述双金属片上的双金属片杆、和固定于上述阻风门阀上的阻风门操纵杆之间，设置杆部件，

将上述杆部件的一端部安装在上述双金属片杆的第1安装孔中，将上述杆部件的另一端部安装在上述阻风门操纵杆的第2安装孔中，

通过使上述第1安装孔和上述第2安装孔中的至少一个形成为长孔，从而使上述阻风门操纵杆在不与上述双金属片杆联动的状态下在规定的转动范围内转动。

2.根据权利要求1所述的自动阻风门装置，其特征在于，

具有节流阀操纵杆，其设有与上述阻风门操纵杆接触的凸轮面，并且固定在上述进气系统的节流阀上，

在上述规定的转动范围内，上述阻风门操纵杆被上述节流阀操纵杆的凸轮面按压而转动。

3.根据权利要求1或2所述的自动阻风门装置，其特征在于，

使上述第2安装孔形成为长孔。

4.根据权利要求3所述的自动阻风门装置，其特征在于，

上述第2安装孔为沿与上述阻风门操纵杆的转动方向垂直的方向延伸的长孔。