CN102877952A - 空气量控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气量控制装置（1），即使在怠速开度保持状态下对柄部施加闭阀方向的过负荷也可将阀芯保持于怠速开度。该空气量控制装置（1）通过使阀芯（4）的开度可变，对在孔（3）中流动的空气量进行控制，其包括：包含固定阀芯（4）的板状的固定部（11a）的、呈棒状的阀杆部（11）；与阀杆部（11）一体形成、为使固定于固定部（11a）的阀芯（4）转动而连接驱动部件的柄部（12）；和与柄部（12）一体地形成、为将阀芯（4）保持于怠速开度而与止动件（24）抵接的臂部（13）。在止动件（24）抵接于臂部（13）的抵接平面（13a）而将阀芯（4）保持于怠速开度的状态下，阀杆部（11）和臂部（13）配置于柄部（12）上使得固定部（11a）的固定阀芯（4）的固定平面（11d）和臂部（13）的抵接平面（13a）大致垂直。

Description

空气量控制装置

技术领域

本发明涉及对在发动机的进气通路中流动的空气量进行控制的空气量控制装置。

背景技术

以往，作为这种技术，例如，已知在下述的专利文献1中所记载的空气控制阀构造。该空气控制阀构造被构成为由驱动部件使相对于阀主体能够转动地被支承的板状的阀（阀芯）转动。该空气控制阀构造具有板材，该板材由：固定板状的阀芯的第一板构件、和与该第一板构件一体地形成并且位于和该第一板构件不同的平面上的第二板构件构成。在第一板构件的安装了阀芯的位置的两侧部由树脂材料被覆，该两侧部的树脂材料与阀主体相接触而被支承，驱动部件安装在第二板构件上。在第二板构件上，一体地形成为了将阀芯的开度调整为适当的怠速开度而与怠速开度调整用螺钉抵接的抵接板部。从而将第一板构件和第二板构件配置成安装第一板构件的阀芯的安装平面与第二板构件的抵接板部上的螺钉所抵接的抵接平面大致平行。

在上述空气控制阀构造中，通过由同一板材一体地形成固定有阀芯的第一板构件与安装有驱动部件的第二板构件，所以，与以往的使用了用于固定蝶形阀的金属制的旋转轴的空气控制阀相比，能够实现轻型化以及部件数量的减少。

专利文献1：日本特开平9-60737号公报

专利文献2：日本特开2007-303357号公报

但是，在专利文献1所记载的空气控制阀构造中，通过由怠速开度调整用螺钉抵接于抵接板部，使阀芯保持于怠速开度。在该怠速开度保持状态下，假定在相比怠速开度使阀芯向低开度一侧转动的方向（闭阀方向）上，对第二板部件施加过负荷的情况。在该情况下，通过该过负荷而抵接板部上的由螺钉所抵接的抵接平面与第一板构件的阀芯的安装平面成大致平行的关系，所以，将在第一板构件的板厚度方向上作用过负荷，第一板部件的相对于过负荷的刚性变得比较小，从而存在第一板部件在其板厚度方向上易于变形的倾向。其结果，有可能存在因第一板部件的变形，产生阀芯转动、怠速开度减小从而发动机的怠速转速降低的问题。

发明内容

本发明是考虑到上述情况而作出的，其目的在于，提供一种空气量控制装置，即使是从阀芯被保持于怠速开度的状态下进一步对柄部向闭阀方向作用过负荷，也可以将阀芯保持于怠速开度。

为了达成上述目的，根据技术方案1记载的发明，是一种通过由驱动部件使相对于主体被能够转动地支承的板状的阀芯转动，来使阀芯相对于孔的开度可变，从而控制在孔中流动的空气量的空气量控制装置，其主旨在于，包括：包含固定阀芯的板状的固定部的、呈棒状的阀杆部；与阀杆部一体地形成、为了使固定于固定部的阀芯转动而连接于驱动部件的柄部；和与柄部一体地形成、为了将固定于固定部的阀芯保持于怠速开度而与设置于主体的止动件抵接的臂部，固定部包含固定阀芯的固定平面，臂部包含与止动件抵接的抵接平面，在止动件抵接于抵接平面而将阀芯保持于怠速开度的状态下，阀杆部和臂部相对于柄部配置成固定平面和抵接平面大致垂直。

根据上述本发明的技术方案，柄部与阀杆部一体地形成，而臂部与柄部一体地形成，所以，阀杆部、柄部以及臂部一体地形成。因此，与将阀杆部、柄部以及臂部分别地形成而组装的情况下相比，部件数目减少。此外，在止动件与臂部的抵接平面抵接而将阀芯保持于怠速开度的状态下，即使是对柄部施加过负荷以使柄部向要由阀芯关闭孔的闭阀方向转动，由于固定部的固定平面和臂部的抵接平面大致垂直，所以，在板状的固定部上，就成为主要是在其板宽度方向上作用过负荷，这与在固定部的板厚度方向上作用过负荷的情况下相比，使得固定部的对于过负荷的刚性相对升高。

为了达成上述目的，根据技术方案2记载的发明是在技术方案1记载的发明的基础上，以使柄部向要由阀芯关闭孔的闭阀方向转动的方式对柄部施加的过负荷的施加点与固定部的第1作用点之间的第1距离，被设定成比臂部中的止动件所抵接的第2作用点与施加点之间的第2距离大。

根据上述发明的技术方案，除了技术方案1的发明的作用以外，由于将以施加点为中心的第1距离设定成比第2距离大，所以，作用于固定部的过负荷与作用于臂部的过负荷相比变得相对较小。

为了达成上述目的，根据技术方案3记载的发明是在技术方案1或2记载的发明的基础上，阀杆部、柄部以及臂部是通过将一块板材冲裁成规定的展开形状并进行弯折而一体地形成的，在一块板材冲裁成规定的展开形状的状态下，阀杆部和臂部以柄部为中心配置于彼此相对的一侧，并且，阀杆部的中心线和臂部的中心线所成的角度，与阀芯的与怠速开度相关的角度设置为大致相同。

根据上述发明的技术方案，除了技术方案1或2记载的发明的作用以外，由于阀杆部、柄部以及臂部由一个板材而形成为一体，所以能够通过板材的板厚度和/或材质的设定来实现轻型化。

根据技术方案1记载的发明，即使在阀芯的怠速开度保持状态下对柄部施加闭阀方向的过负荷也可将阀芯保持于怠速开度。

根据技术方案2记载的发明，相对于技术方案1记载的发明的效果，还能够抑制固定部的变形，相对于向闭阀方向的过负荷能够更可靠地将阀芯保持于怠速开度。

根据技术方案3记载的发明，除了技术方案1或2记载的发明的效果以外，还能够谋求空气量控制装置的轻型化。

附图说明

图1是根据本发明的一实施方式示出空气量控制装置的侧视图。

图2为根据该实施方式省略局部地示出空气量控制装置的主视图。

图3为沿图1的A—A线剖切的、根据该实施方式省略局部地示出空气量控制装置的剖视图。

图4为根据该实施方式示出空气量控制装置的图3的B—B线剖面图。

图5为根据该实施方式示出使空气量控制装置的包含阀芯的部分处于全开状态的剖视图。

图6为根据该实施方式示出柄部等的侧视图。

图7为根据该实施方式示出柄罩的侧视图。

图8为根据该实施方式示出从一块板材冲裁出阀杆部、柄部以及臂部的展开形状的俯视图。

图9为根据该实施方式示出从柄部的内侧观察从图8所示的展开形状将阀杆部和臂部弯折后的状态的立体图。

图10为根据该实施方式示出从柄部的外侧观察从图8所示的展开形状将阀杆部和臂部弯折后的状态的立体图。

图11为根据该实施方式示出图1的主要部分的侧视图。

图12为根据该实施方式放大示出图11的双点划线圆之中的部分的侧视图。

图13为根据该实施方式通过与对比例对比而示出怠速开度保持状态下柄强制返回过负荷与阀返回角度之间的关系的曲线图。

附图标记说明

1…空气量控制装置，2…主体，3…孔，4…阀芯，11…阀杆部，11a…固定部，11d…固定平面，12…柄部，13…臂部，13a…抵接平面，16…一体部件，24…止动件，31…打开侧丝线（驱动部件），32…关闭侧丝线（驱动部件），D 1…固定平面所延伸的方向，D 2…抵接平面所延伸的方向，P 1…施加点（力点），P2…第1作用点，P2…第2作用点，a…第1距离，b…第2距离

具体实施方式

下面参照附图，对将本发明的空气量控制装置具体化的一个实施方式进行详细的说明。

在图1中，用侧视图示出该实施方式的空气量控制装置1。在图2中通过主视图局部省略地示出空气量控制装置1。在图3中通过图1的A—A线剖视图局部省略地示出空气量控制装置1。该空气量控制装置1设置于二轮车的发动机的进气通路（省略图示），用于控制在该进气通路中流动的空气量。空气量控制装置1具有：金属制的主体2、形成于主体2上的截面为圆形状的孔3、为了对孔3进行开闭而相对于主体2被能够转动地支承的圆形板状的阀芯4。空气量控制装置1构成为：通过由驱动部件使阀芯4转动，使阀芯4相对于孔3的开度可变，来控制在孔3中流动的空气量。在发动机运行时，能够通过由该空气量控制装置1控制在进气通路中流动的空气量，来控制发动机的转速。

如图3所示，在主体2中，相对于孔3成直角地形成轴孔5。在该轴孔5中，配置固定阀芯4的呈棒状以及板状的阀杆部11。阀杆部11利用设置于其两端部的外周的一对树脂制套筒21、22而相对于轴孔5可旋转地被组装。在阀杆部11的中间，设置有固定阀芯4的板状的固定部11a。阀芯4通过一对螺钉23而紧固于固定部11a。在图4中，通过图3的B—B线剖面图示出空气量控制装置1。如图4所示，阀杆部11的横截面呈板状，设置有横截面呈圆形状的套筒21以覆盖该阀杆部11的外周。如图4所示，阀杆部11配置成从套筒21的中心稍向一侧偏置。图1～图3表示阀芯4大致关闭孔3的状态，具体地，表示使阀芯4保持于怠速开度的状态。与此相对，图5表示空气量控制装置1的包括阀芯4的部分，由剖视图表示阀芯4将孔3最大限度地打开的全开状态。如图5所示，阀杆部11在其板厚度方向上包含平面状的表面11b和背面11c，阀芯4通过螺钉23而固定于固定部11a的表面11b上。平面状的表面11b中位于该固定部11a上的部分为固定平面11d。而且，如图5所示，阀芯4的板厚度方向中心配置成与两套筒21、22的中心轴线L1一致。

如图1～图3所示，在阀杆部11的一端（在图3中的左侧），与阀杆部11一体地形成柄部12，该柄部12为了使固定于固定部11a的阀芯4转动而与驱动部件连接。图6中由侧视图示出柄部12等。柄部12呈在中央具有缺口部12a的大致U字状。阀杆部11在柄部12的中央配置在缺口部12a之中。阀杆部11朝向图1、图6的纸面背面侧直角地弯折。在图6中，在柄部12的靠右侧的部分上，隔开间隔地形成一对止动孔12b。在图6中，在柄部12的靠上侧以及下侧的外边缘，分别呈圆弧状地形成倾斜的倾斜部12c。此外，在图6中，在柄部12的右侧，与柄部12一体地形成臂部13，该臂部13为了将固定于固定部11a的阀芯4保持于怠速开度而如图1所示地与设置于主体2的托架2a的止动件24相抵接。臂部13呈带状，其顶端部朝向图6的纸面背面侧直角地弯折。臂部13包含与止动件24相抵接的抵接平面13a。在该实施方式中，阀杆部11、柄部12以及臂部13由一个板材而形成为一体。

如图1～图3所示，在柄部12的外侧，通过焊接等将柄罩14固定于柄部12。在图7中通过侧视图示出该柄罩14。在图7中，柄罩14呈在中央具有圆形孔14a的大致圆环状，在其上靠右侧的部分上，形成有与柄部12的一对止动孔12b相对应的一对止动孔14b。在该止动孔14b的局部，形成缺口14c。在图7中，在柄罩14的外周缘，除了具有止动孔14b的部分以外，形成有倾斜的倾斜部14d。

从而，通过在柄部12的外面固定柄罩14，如图1、图3所示，在柄部12、柄罩14两者之间，形成用于对打开侧丝线31和关闭侧丝线32进行引导的丝线槽15。打开侧丝线31的一端在图1、图6、图7中借助销33而卡挂于下侧的止动孔12b、14b处。与此相对，关闭侧丝线32的一端在图1、图6、图7中经由销34而卡挂于上侧的止动孔12b、14b处。在图1、图3中，示出各丝线31、32。在本实施方式中，该丝线31、32构成与二轮车的加速（油门）把手连接而被操作的双向拉动式加速装置。该丝线31、32相当于本发明的驱动部件。

如图1、图2所示，在阀芯4成为大致全闭的状态下，通过位于臂部13的宽度方向的一端（在图1、2中为上端）的抵接平面13a与设置于主体2的止动件24的顶端相抵接，将阀芯4保持于怠速开度。所谓怠速开度是指阀芯4从全闭状态稍微打开了的开度，是为了确保发动机的怠速运行而必要的开度。在该实施方式中，止动件24由螺钉构成，通过调节相对于托架2a的紧固量，能够使该止动件24与臂部13的抵接位置可变。通过该止动件24的位置调节，可以调节阀芯4的怠速开度。

在该实施方式中，上述阀杆部11、柄部12以及臂部13是通过将一块金属板材冲裁成规定的展开形状并进行弯折而一体地形成的。图8为通过俯视图示出从一块金属板材冲裁了阀杆部11、柄部12以及臂部13的展开形状。图9为通过从柄部12的内侧观察的立体图示出从图8所示的展开形状将阀杆部11和臂部13弯折了的状态。图10为通过从柄部12的外侧观察的立体图示出从图8所示的展开形状将阀杆部11和臂部13弯折了的状态。其中，在图9、图10中，省略了倾斜部12c的图示。如图8所示，在将一块金属板材冲裁成了规定的展开形状的状态下，阀杆部11和臂部13以柄部12为中心配置于彼此相对的一侧。即，以呈大致U字形状的柄部12为中心，阀杆部11的顶端所延伸的方向和臂部13的顶端所延伸的方向配置成朝向大致相反的一侧。并且，阀杆部11的中心线L2和臂部13的中心线L3所成的角度α，与阀芯4的与怠速开度相关的角度θ（参照图12）设置为大致相同。从而，通过从图8所示的展开形状，使阀杆部11的基端部在柄部12的中心向纸面背面侧直角地弯折、并且臂部13的基端部向纸面背面侧直角地弯折，由此可得到图9、10所示的最终形状的一体部件16。如图8～图10所示，在阀杆部11的固定部11a上，形成用于用螺钉23来固定阀芯4的一对螺纹孔11e。

在此，图11中通过侧视图示出图1的主要部分。如图11所示，在设置于主体2的止动件24与臂部13的抵接平面13a相抵接而将阀芯4保持于怠速开度的状态下，阀杆部11和臂部13相对于柄部12配置成固定部11a的固定有阀芯4的固定平面11d（参照图5）所延伸的方向（即图11中箭头D1所示的方向，与阀芯4所延伸的方向为相同方向）与臂部13的与止动件24抵接的抵接平面13a所延伸的方向（即图11中箭头D2所示的方向）大致垂直。

在此，在怠速开度保持状态下，假定关闭侧丝线32由于某些原因而被强制地拉拽。在该情况下，在柄部12上施加过负荷，使柄部12向要由阀芯4关闭孔3的闭阀方向转动。例如，可以假定二轮车侧翻，驾驶员想要将其立起而无意识地强制地将加速把手向关闭侧方向操作了的情况。在该实施方式中，在上述的假定状态下，如图11所示，以施加于柄部12的过负荷的施加点P1为中心，在该施加点P1与阀杆部11的固定部11a处的第1作用点P2之间的第1距离a，被设定成比臂部13中的止动件24所抵接的第2作用点P3与施加点P1之间的第2距离b大。

此外，在图3中，在左侧的套筒21的一端凸缘部21a与主体2的台阶部2b之间，设置有复位弹簧6。该复位弹簧6为了向怠速开度一侧即朝闭阀方向对阀芯4施加作用力而构成为对一体部件16赋予旋转转矩。而且，在图3中，在右侧的套筒22的一端部，设置有用于检测阀芯4的开度的节气门传感器7。该节气门传感器7收纳于安装于主体2上的树脂制壳体8中。

根据以上所说明的该实施方式的空气量控制装置1，柄部12与阀杆部11一体地形成，而臂部13与柄部12一体地形成，所以，阀杆部11、柄部12以及臂部13作为一体部件16而一体地形成。因此，与将阀杆部11、柄部12以及臂部13分别地形成而组装的情况下相比，部件数目减少、工时也减少。因此，可以将空气量控制装置1的结构与制造简化。

而且，根据该实施方式的空气量控制装置1，如图11所示，设在止动件24与臂部13的抵接平面13a抵接而将阀芯4保持于怠速开度的状态下，强制地拉拽关闭侧丝线32，以使柄部12向要由阀芯4关闭孔3的闭阀方向转动的方式对柄部12施加过负荷。在该过负荷状态下，阀杆部11的固定部11a的固定平面11d所延伸的方向D1与臂部13的抵接平面13a所延伸的方向D2大致垂直。因此，在固定有阀芯4的板状的固定部11a上，就成为主要是在其板宽度方向上作用过负荷，这与在固定部11a的板厚度方向上作用过负荷的情况下相比，使得固定部11a的对于过负荷的刚性相对地升高。

以下详细地进行说明。图12将图11的双点划线圆S1之中的部分放大并以侧视图示出。在图11中，在柄部12和柄罩14上，如箭头所示，经由上侧的销34而作用有关闭侧丝线32的拉力F1。此时，在位于第1作用点P2和第2作用点P3之间的位置的施加点P1，如箭头所示，作用有由拉力F1形成的力F2。因此，根据施加点P1、第1作用点P2和第2作用点P3的配置关系，作用于第1作用点P2的力F3能够使用第1距离a和第2距离b如下式那样表示。

F3=F2×b/（a+b）

同样地，作用于第2作用点P3的力F4可以使用第1距离a和第2距离b如下式那样表示。

F4=F2×a/（a+b）

在此，在图12中，可以将作用于第1作用点P2的力F3分解为固定部11a的板宽度方向上的分力F3a和固定部11a的板厚度方向上的分力F3b。若使用与怠速开度相对应的固定部11a的固定平面11d的倾斜角θ，则各分力F3a、F3b可如下式那样表示。

F3a＝F2×b/（a+b）×cosθ

F3b=F2×b/（a+b）×sinθ

因此，如图12所示，作用于第1作用点P2的力F3之中的较大一方的分力F3a施加于板状的固定部11a的板宽度方向，而较小一方的分力F3b施加于板状的固定部11a的板厚度方向。即，要使板状的固定部11a向板厚度方向挠曲的分力F3b变为较小。与此相对，相对较大的分力F3a作用于固定部11a的板宽度方向，所以固定部11a的刚性相对变高，固定部11a不易发生变形。因此，即使是在阀芯4被保持于怠速开度的状态下，进一步对于柄部12向闭阀方向施加过负荷，也能够将阀芯4保持于怠速开度。

在图13中，对于该实施方式的空气量控制装置1，通过与对比例对比而以曲线图示出在将阀芯4保持于怠速开度的状态下施加于柄部12的向闭阀方向的过负荷（柄强制返回过负荷）与阀芯4（阀）向关闭侧返回的返回角度之间的关系。在此，在本实施方式中使用板状的阀杆部，与此相对，在对比例中使用圆棒状的阀杆。如图13所示，在使柄强制返回过负荷以0、50、100、150（N）变化的情况下，在本实施方式中，阀返回角度变为0、0.02、0.04、0.06（°）。与此相对，在对比例中，阀返回角度变为0、0.1、0.2、0.3（°）。由此可知，在本实施方式中，与对比例相比，阀返回角度变小至1/5左右。

此外，在本实施方式中，在以使柄部12向闭阀方向转动的方式而施加于柄部12的过负荷的施加点P1与固定部11a的第1作用点P2之间的第1距离a，被设定成比臂部13中的止动件24所抵接的第2作用点P3与施加点P1之间的第2距离b大。因此，如图11所示，作用于固定部11a的第1作用点P2的基于过负荷的力F3，与作用于臂部13的第2作用点P3的基于过负荷的力F4相比较小。在该意义上讲，也能够进一步抑制固定部11a的变形，对于向闭阀方向的过负荷能够更可靠地将阀芯4保持于怠速开度。

而且，在该实施方式中，由于阀杆部11、柄部12以及臂部13由一个板材而形成为一体，所以能够通过板材的厚度和/或材质的设定来实现一体部件16的轻型化。在该意义上讲，也能够谋求空气量控制装置1的轻型化。

而且，本发明并不限定于上述实施方式，也能够在不脱离发明的主旨的范围内对技术方案的一部分作适当的变更来实施。

在上述实施方式中，将阀杆部11的整体形成为板状，但是也可以将阀杆部11的仅仅固定部11a形成为板状，而将该阀杆部11的其它部分形成为圆棒状。

产业上的可利用性

该发明能够利用于搭载于车辆等上的发动机。

Claims (3)

1.一种空气量控制装置，通过由驱动部件使相对于主体被能够转动地支承的板状的阀芯转动，来使所述阀芯相对于孔的开度可变，从而控制在所述孔中流动的空气量，其特征在于，

包括：包含固定所述阀芯的板状的固定部的、呈棒状的阀杆部；与所述阀杆部一体地形成、为了使固定于所述固定部的所述阀芯转动而连接于所述驱动部件的柄部；和与所述柄部一体地形成、为了将固定于所述固定部的所述阀芯保持于怠速开度而与设置于所述主体的止动件抵接的臂部，

所述固定部包含固定所述阀芯的固定平面，

所述臂部包含与所述止动件抵接的抵接平面，

在所述止动件抵接于所述抵接平面而将所述阀芯保持于所述怠速开度的状态下，所述阀杆部和所述臂部相对于所述柄部配置成所述固定平面和所述抵接平面大致垂直。

2.根据权利要求1所述的空气量控制装置，其特征在于，以使所述柄部向要由所述阀芯关闭所述孔的闭阀方向转动的方式对所述柄部施加的过负荷的施加点与所述固定部的第1作用点之间的第1距离，被设定成比所述臂部中的所述止动件所抵接的第2作用点与所述施加点之间的第2距离大。

3.根据权利要求1或2所述的空气量控制装置，其特征在于，所述阀杆部、所述柄部以及所述臂部是通过将一块板材冲裁成规定的展开形状并进行弯折而一体地形成的，在所述一块板材冲裁成所述规定的展开形状的状态下，所述阀杆部和所述臂部以所述柄部为中心配置于彼此相对的一侧，并且，所述阀杆部的中心线和所述臂部的中心线所成的角度，与所述阀芯的与怠速开度相关的角度设置为大致相同。

Images