CN106481441B - 用于控制cmcv真空系统的集成进气歧管的真空螺线管 - Google Patents

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Abstract

提供一种集成进气歧管的真空螺线管，其包括集成到进气歧管中的真空螺线管。该螺线管包括主体和一对从主体延伸的相对连接臂。主体进一步包括大气端口和由环形轴环限定的真空端口。轴环包括至少一个外周凹槽，在该外周凹槽中安装有密封构件。圆锥形孔穿过轴环形成。歧管包括入口，螺线管的轴环安装在该入口中。歧管进一步包括臂连接柱，螺线管的臂连接至该臂连接柱。用于将臂连接至柱的装置包括线轴，每个线轴都具有形成于其中的外周凹槽。每个线轴都通过机械紧固件连接至其各自的臂连接柱。每个连接臂的端部都安装到其各自的线轴中。

Description

用于控制CMCV真空系统的集成进气歧管的真空螺线管
技术领域
本公开的发明概念通常涉及用于内燃发动机的真空螺线管和进气歧管。更具体地，本公开的发明概念涉及一种用于控制CMCV真空系统的集成螺线管。该系统向致动器供应真空以操作安装在进气歧管流道里面的可移动翻板。
背景技术
安装至现代自动车辆的进气歧管将来自空气过滤器的进入空气传递至燃烧室。与进气歧管相关联的部件包括节气门体、质量空气流量传感器、各种导管和燃料轨。传统的进气歧管包括集气室和形成于集气室与各汽缸之间的进气流道。
集气室的容量和单个流道的几何结构指示发动机性能。在一般发动机中，流道几何结构是固定的。可通过改变集气室的容量和流道的几何结构来修改发动机性能。然而，即使为特定发动机和所需的性能特性而调整集气室的固定容量和流道的固定几何结构，其也不能完全适用于每个发动机转速。最需要随不同的发动机转速调整的方面是流道的长度。
为提高发动机性能而研发的主动进气歧管包括可调节进入空气/燃料混合物的阀门。开启阀为进入空气/燃料混合物形成更长的路径，此为发动机以低转速运行时所需的条件。另一方面，当发动机以高转速运行时，闭合阀缩短流道路径以提高发动机性能。
另一种提高发动机性能的方法是通过设置气流运动控制阀门(CMCV)系统，其中，翻板可移动地安装在主流道中。根据该系统，可移动翻板可部分地或选择性地阻挡气流。如此，产生在低发动机转速下帮助提高燃料混合的湍流。
在如今的车辆中，真空螺线管具有多个橡胶软管，其可将真空螺线管连接至进气系统的其他部件，包括连接至进气歧管真空贮存器的真空软管。这些软管占据了车辆发动机室的空间并增加了车辆重量。软管还增加了车辆的材料成本，并且需要人力进行它们的安装。此外，经验表明橡胶软管可能使系统出现泄漏，从而引发车辆性能问题。随着车辆老化，与泄漏软管相关的问题会更显著。
因此，已知的将真空螺线管连接至进气歧管贮存器的方法是不可取的且不实用的。因此，仍然需要一种改良的用于将真空螺线管与进气歧管相关联的装置。
发明内容
本公开的发明概念克服了与已知螺线管设计相关的问题。尤其地，本公开的发明概念提供一种进气歧管装置，其包括集成真空螺线管和进气歧管。真空螺线管经由密封构件插入进气歧管贮存器中。集成真空螺线管可操作地与气流运动控制系统相关联。本公开的发明概念的集成螺线管可用于控制主动空气进气中的阀门和CMCV系统中的翻板。
尤其地，该真空螺线管包括主体和一对从主体延伸的相对连接臂。主体进一步包括大气端口和由环形轴环(annular collar)限定的真空端口。环形轴环包括至少一个外周凹槽，在外周凹槽中安装有密封构件，诸如O形环。或者，在主体的基部与歧管的外表面之间设置O形环密封件。圆锥形孔穿过环形轴环居中地形成。
进气歧管包括入口，真空螺线管的环形轴环安装在该入口中。在进气歧管的入口与真空螺线管的环形轴环或主体之间通过密封构件形成流体紧密密封。进气歧管进一步包括臂连接柱，真空螺线管的相对连接臂连接至该臂连接柱。
用于将相对的连接臂连接至臂连接柱的装置包括线轴(spool)，其中每个线轴具有形成于其中的外周凹槽。每个线轴通过机械紧固件，诸如螺栓连接至其各自的臂连接柱。每个连接臂的端部安装到其各自的线轴中。
每个臂连接柱包括孔，螺纹套筒插入件安装在该孔中。机械紧固件被旋进螺纹插入件中，用于将真空螺线管牢固地连接至进气歧管。
根据本公开的发明概念的集成进气歧管的真空螺线管的装置去除了软管，因此减少了由于软管泄漏造成运行故障的可能性。本公开的发明概念的装置还通过消除软管费用减少了制造成本，同时减少了人工成本，否则，由于需要连接软管，将产生人工成本。
通过以下优选实施例的详细说明，并结合附图，将更容易理解上述优势和其他优势及特征。
附图说明
为了更全面理解本发明，现在参照附图详细展示的实施例，通过举例的方式对本发明的实施例进行说明，其中：
图1是根据本公开的发明概念的连接至进气歧管的进气系统的一部分的视图。
图2是根据本公开的发明概念的以局部横截面图展示的一个实施例的集成到进气歧管中的螺线管阀门的侧视图。
图3是根据图2所示的实施例的集成到进气歧管中的螺线管阀门的替代视图。
图4是根据本公开的发明概念的以局部横截面图展示的另一实施例的集成到进气歧管中的螺线管阀门的侧视图。
具体实施方式
如本领域的普通技术人员所了解，如本文参照附图中任何一个所展示和描述的实施例的各种特征可以与在一个或多个其他附图中展示的特征组合，以产生可替换的未被明确展示或描述的实施例。所示特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可能为特定应用或实施所需要。
图1例示了根据本公开的发明概念的连接至进气歧管的进气系统的一部分的视图。进气系统通常示为10。进气系统10包括通过连接柱连接至进气歧管真空贮存器14的集成真空螺线管12，其中一个连接柱16在图1中示出。电子导管端口18形成在集成真空螺线管12上。应当了解的是，如图1所展示的集成真空螺线管12的形状和其在进气歧管真空贮存器14上的位置仅仅是建议性的而非意在限制。
图2和3展示了根据本公开的发明概念的以局部截面图展示的实施例的集成到进气歧管中的螺线管阀门的侧视图。通常示为20的螺线管阀门和进气歧管组件包括进气歧管22。进气歧管22包括进气歧管主体24。进气歧管22的进气歧管主体24包括外表面26，真空螺线管支架连接柱28和29从外表面26延伸。真空螺线管支架连接柱28包括孔30，并且真空螺线管支架连接柱29包括孔31。
螺线管连接柱32从进气歧管22的主体24延伸。平滑孔34形成在螺线管连接柱32内。平滑孔34在打开端部36和歧管端部38之间是连续的。歧管端部38与进气歧管真空贮存器40连续。
应当了解的是，如图2和图3展示的进气歧管22仅仅是建议性的，并非用于限制。进气歧管22的可能变体包括主体24的形状和连接柱28和29的数量和位置。
螺线管阀门和进气歧管组件20包括集成螺线管阀门50。集成螺线管阀门50包括螺线管阀门主体52。形成在螺线管阀门主体52内却未被展示的是螺线管阀门的部件，包括但不限于：中空螺线管线圈、基本上设置有线圈的可移动螺线管芯、连接至可移动螺线管芯用于打开和关闭通过阀门的气流的金属盘、以及复位弹簧。这些部件的装置和设计已为本领域内技术人员所知。
一对连接臂54和54'垂直于螺线管阀门主体52的长轴线设置。连接臂54和54'从螺线管阀门主体52向外延伸。连接臂54包括连接端部56，并且连接臂54'包括连接端部56'。
螺线管连接线轴58通过机械紧固件(诸如螺栓60)连接至连接柱28。螺线管连接线轴58'通过机械紧固件(诸如螺栓60')连接至连接柱29。螺纹套筒62形成在螺线管连接线轴58内。螺纹套筒62(如图2所示)围绕螺栓60的至少一部分定位。螺纹套筒62'(如图3所示)形成在螺线管连接线轴58'内。螺纹套筒62'围绕螺栓60'的至少一部分定位。
连接线轴58包括形成在上凸缘66与下凸缘68之间的外周凹槽64。连接臂54的连接端部56插入连接线轴58的外周凹槽64中。连接线轴58'包括形成在上凸缘66'与下凸缘68'之间的外周凹槽64'。连接臂54'的连接端部56'插入连接线轴58'的外周凹槽64'中。
螺线管阀门主体52包括大气端口70。螺线管阀门主体52还包括真空端口72。真空端口72由环形轴环74部分限定，环形轴环74具有内部圆锥形孔76和外表面78。环形轴环74基本上设置在螺线管连接柱32的平滑孔34内。
周边地形成在外表面78上的是一对间隔开的凹槽80和82。O形环84定位在凹槽80中，并且O形环86定位在凹槽82中。可设置更多或更少数目的O形环。O形环84在环形轴环74和螺线管连接柱32的平滑孔34之间提供流体紧密密封。因此集成螺线管阀门50的环形轴环74经由O形环84和86插入进气歧管真空贮存器40中。
图4例示了根据本公开的发明概念的另一个以局部截面图展示的实施例的集成到进气歧管中的螺线管阀门的侧视图。根据本实施例，螺线管阀门和进气歧管组件通常示以90，其包括进气歧管92。进气歧管92包括进气歧管主体94。进气歧管92的进气歧管主体94包括外表面96，真空螺线管支架连接柱98和99从外表面96延伸。真空螺线管支架连接柱98包括孔100，并且真空螺线管支架连接柱99包括孔101。
螺线管连接柱102从进气歧管92的主体94延伸。平滑孔104形成在螺线管连接柱102内。平滑孔104邻近形成在进气歧管92的主体94中的端壁106。平滑孔104在端壁106和歧管端部108之间是连续的。歧管端部108与进气歧管真空贮存器110连续。
螺线管阀门和进气歧管组件90包括集成螺线管阀门120。集成螺线管阀门120包括螺线管阀门主体122。一对连接臂124和124'垂直于螺线管阀门主体122的长轴设置。连接臂124和124'从螺线管阀门主体122向外延伸。连接臂124包括连接端部126，并且连接臂124'包括连接端部126'。
螺线管连接线轴128通过机械紧固件(诸如螺栓130)连接至连接柱98。螺线管连接线轴128'通过机械紧固件(螺栓130')连接至连接柱99。螺纹套筒132形成在螺线管连接线轴128'内。
连接线轴128包括形成于上凸缘136与下凸缘138之间的外周凹槽134。连接臂124的连接端部126插入连接线轴128的外周凹槽134中。连接线轴128'包括形成在上凸缘136'与下凸缘138'之间的外周凹槽134'。连接臂124'的连接端部126'插入连接线轴128'的外周凹槽134'中。
螺线管阀门主体122包括大气端口140。螺线管阀门主体122还包括真空端口142。真空端口142由环形轴环144部分限定，环形轴环144具有内部圆锥形孔146和外表面148。环形轴环144大体上设置在螺线管连接柱102的平滑孔104内。
螺线管阀门主体122包括基部150。基部150包括至少一个凹槽152，并且可包括第二同心凹槽154。O形环156定位在凹槽152中，并且如果设置第二同心凹槽154，则O形环158定位在凹槽154中。可设置更多或更少数目的同心O形环。O形环156在环形轴环144和螺线管连接柱102的平滑孔100之间提供流体紧密密封。因此集成螺线管阀门120的环形轴环144经由O形环154和156插入进气歧管真空贮存器110中。
本公开的发明概念的实施例通过在真空螺线管和进气歧管之间设置连续的直接接触，克服了已知的、多管装置面临的问题。本装置高效且不易发生当前技术中已知的磨损和随之发生的泄露。通过采用本公开的将真空螺线管与进气歧管集成的装置，减少了材料成本和人工成本。
通过讨论、附图和本申请的内容，本领域技术人员将能轻松认识到，可以在不偏离本申请所定义的本发明的真正主题和公平范围的前提下，对本发明进行各种改动、修改和变化。

Claims (17)

1.一种真空螺线管和进气歧管装置，包括：
具有主体的真空螺线管，所述主体具有相对的进气歧管连接臂和限定真空端口的环形轴环，所述主体具有基部，所述基部具有形成于所述基部中的凹槽；
安装在所述凹槽中的密封构件；以及
具有入口的进气歧管真空贮存器，所述轴环安装在所述入口中，所述歧管进一步包括柱，所述连接臂连接至所述柱，其中，所述柱包括孔和插入所述孔中的螺纹套筒。
2.根据权利要求1所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述螺线管包括入口端口。
3.根据权利要求1所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述环形轴环包括居中形成的圆锥形孔。
4.根据权利要求1所述的真空螺线管和进气歧管装置，进一步包括形成于所述轴环中的外周凹槽和安装在所述外周凹槽中的密封构件。
5.根据权利要求4所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，安装在所述基部中的凹槽中的密封构件和安装在所述外周凹槽中的密封构件均为O形环。
6.根据权利要求1所述的真空螺线管和进气歧管装置，进一步包括第一连接线轴和第二连接线轴，所述第一连接线轴和所述第二连接线轴中的每个都具有外周凹槽，所述主体包括两个所述连接臂，所述连接臂中的一个安装至所述第一连接线轴的所述外周凹槽，所述连接臂中的另一个安装至所述第二连接线轴的所述外周凹槽，所述第一连接线轴和所述第二连接线轴安装到所述柱。
7.一种用于内燃发动机的真空螺线管和进气歧管装置，包括：
具有主体的真空螺线管，所述主体具有进气歧管连接臂和限定真空端口的环形轴环，所述轴环具有外周凹槽；
安装在所述外周凹槽中的密封构件；
具有入口的进气歧管真空贮存器，所述轴环安装在所述入口中，所述歧管进一步包括臂连接柱，所述连接臂连接至所述臂连接柱，所述臂连接柱包括孔和插入所述孔中的螺纹套筒。
8.根据权利要求7所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述螺线管包括入口端口。
9.根据权利要求7所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述环形轴环包括居中形成的圆锥形孔。
10.根据权利要求7所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，两个间隔开的外周凹槽形成在所述轴环中，每个所述外周凹槽包括密封构件。
11.根据权利要求10所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述密封构件为O形环。
12.根据权利要求7所述的真空螺线管和进气歧管装置，进一步包括具有外周凹槽的连接线轴，所述连接臂安装至所述外周凹槽，所述线轴安装至所述臂连接柱。
13.根据权利要求7所述的真空螺线管和进气歧管装置，进一步包括用于将所述连接臂连接至所述臂连接柱的机械紧固件。
14.根据权利要求7所述的真空螺线管和进气歧管装置，进一步包括：一对相对的连接臂；一对臂连接柱，所述相对的连接臂连接至所述臂连接柱；以及一对用于将所述相对的连接臂连接至所述臂连接柱的机械紧固件。
15.一种用于内燃发动机的真空螺线管和进气歧管装置，包括：
具有主体的真空螺线管，所述主体具有进气歧管连接臂、基部壁、以及具有居中形成的圆锥形孔的环形轴环；
密封构件，选自包含安装至所述轴环的O形环密封件和安装至所述基部壁的O形环密封件的组；
具有入口的进气歧管真空贮存器，所述轴环安装到所述入口中，所述歧管进一步包括臂连接柱，所述连接臂连接至所述臂连接柱，其中，所述臂连接柱包括孔和插入所述孔中的螺纹套筒。
16.根据权利要求15所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述螺线管包括入口端口，并且其中，所述环形轴环限定真空端口。
17.根据权利要求15所述的真空螺线管和进气歧管装置，其中，所述连接臂为两个连接臂，并且其中，所述臂连接柱为两个连接柱，并且其中，所述装置进一步包括第一连接线轴和第二连接线轴，所述第一连接线轴和所述第二连接线轴中的每个都具有外周凹槽，所述连接臂中的一个安装至所述第一连接线轴的所述外周凹槽，所述连接臂中的另一个安装至所述第二连接线轴的所述外周凹槽，所述第一连接线轴和所述第二连接线轴安装至所述臂连接柱。
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