CN106499499B - 进气装置及进气控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过提高进气接口的密封性，能够有效地得到进气脉动(进气惯性效应)并提高发动机性能的进气装置。以使阀体(32)的旋转轴部(32c)能够旋转的方式对其进行支承的中间轴承部件(50)包含定位部(53)、相对面(54)、以及一对突起部(56)；上述定位部(53)用于确定中间轴承部件(50)相对进气接口(2b)及(2c)的保持部分(71)的位置；上述相对面(54)从定位部(53)沿保持部分(71)延伸，同时，相对保持部分(71)向旋转轴部(32c)的半径方向内侧具有空隙(S)而相对，上述突起部(56)从相对面(54)向进气接口(2)的保持部分(71)突出而堵塞空隙(S)。

Description

进气装置及进气控制阀
技术领域
本发明涉及一种进气装置及进气控制阀。
背景技术
以往，已知存在一种进气装置，其具有阀体、以使阀体的旋转轴能够旋转的方式对其进行支承的轴承部件、以及组装有轴承部件的进气接口(例如，参照专利文献1)。
在上述专利文献1中公开了一种在发动机的可变进气装置中，在形成有进气通路部的阀主体(valve body)(进气接口)以蝶形阀(阀体)能够旋转的方式组装有蝶形阀的轴承装置。在该专利文献1记载的轴承装置中，在蝶形阀的旋转轴与阀主体侧的轴承部分(轴承部件)之间嵌入有由其它部件构成的轴承部件。即，使作为其它部件的轴承部件以能够相对蝶形阀的旋转轴与阀主体侧的轴承部分滑动的方式而位于上述旋转轴与轴承部分之间。由于应用该轴承结构，形成为允许分别向相对阀主体(阀主体侧的轴承部分)的蝶形阀的旋转轴方向及半径方向移动(轴偏移)的结构。应予说明，进气路径通过蝶形阀的开闭阀动作而在短接口与长接口之间进行切换。由此，通过使发动机在低/中旋转区时关阀，并且进气路径切换至长接口，可得到进气惯性效应(intake air inertia effect)(进气脉动效应)，进而将进气效率维持为较高水平。
专利文献
专利文献1：日本专利第5065211号公报
发明内容
然而，在上述专利文献1的进气装置中的轴承装置中，由于使作为其它部件的轴承部件介于蝶形阀的旋转轴与阀主体侧的轴承部分之间，因此在轴承结构自身可能会产生很多的空隙。因此，即使使蝶形阀处于完全关闭状态，空气也容易在存在于轴承结构内部的空隙部分迂回并从上游侧向下游侧泄漏。故存在以下问题：进气通路部的密封性如上所述地降低，导致无法有效地得到进气脉动(进气惯性效应)，因此发动机性能会降低。
本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的之一在于提供一种通过提高进气接口的密封性，能够有效地得到进气脉动从而提高发动机性能的进气装置及进气控制阀。
为了实现上述目的，在本发明的第一技术方案中的进气装置具有阀体、轴承部件、以及进气接口，上述阀体包含旋转轴，上述轴承部件以使阀体的旋转轴能够旋转的方式对其进行支承，上述进气接口包含配置有轴承部件的凹部；轴承部件包含定位部、相对面、以及突起部，上述定位部用于确定轴承部件相对进气接口的凹部的位置，上述相对面从定位部沿进气接口的凹部延伸，同时，相对凹部向旋转轴的半径方向内侧具有空隙而相对，上述突起部从相对面向进气接口的凹部突出而堵塞空隙。
在本发明的第一技术方案的进气装置中，如上所述，在轴承部件设置相对面与突起部，上述相对面从定位部沿进气接口的凹部延伸，同时，相对进气接口的凹部向旋转轴的半径方向内侧具有空隙而相对，上述突起部从相对面向进气接口的凹部突出而堵塞空隙。由此，即使在使用配置于进气接口的凹部的轴承部件并以具有空隙的方式来支承阀体的旋转轴的情况下，也能够通过从轴承部件的相对面向进气接口的凹部突出的突起部来堵塞轴承部件周围的空隙(轴承部件与进气接口的凹部之间的空隙)。因此，即使在使阀体处于完全关闭状态的情况下，也能够抑制空气(进气)从进气接口的上游侧经由轴承部件周围的空隙向下游侧泄漏。即，能够提高进气接口的密封性，因此能够有效地得到进气脉动(进气惯性效应)，同时，能够提高发动机的性能。
在上述第一技术方案的进气装置中，轴承部件的突起部优选以旋转轴为中心，分别设于旋转轴的半径方向外侧中的一侧及另一侧。
如果采用这样的结构，由于以旋转轴为中心，在其两侧设有一对轴承部件的突起部，因此能够有效地抑制空气经由轴承部件周围的两条路径(顺时针及逆时针的两条路径)从进气接口的上游侧向下游侧泄漏。
在上述第一技术方案的进气装置中，优选在沿阀体的旋转轴所延伸的方向观察的情况下，轴承部件的突起部设于在阀体关闭时与阀体重叠的位置。
如果采用这样的结构，在使阀体处于完全关闭状态的情况下，能够可靠地抑制空气(进气)从进气接口的上游侧经由轴承部件周围的两个路径(顺时针及逆时针的两条路径)向下游侧泄漏。即，能够可靠得到在使阀体处于完全关闭状态的情况下的进气接口的密封性。
在上述第一技术方案的进气装置中，轴承部件的突起部优选具有在进气接口的凹部的内侧面与突起部以外的轴承部件的相对面之间的空隙间隔以上的突出量。
如果采用这样的结构，通过具有充分的突出量的突起部，能够可靠地堵塞轴承部件周围的空隙，因此无论阀体的开闭状态如何，都能够可靠地抑制空气经由阀体以外的轴承部件周围的空隙从进气接口的上游侧向下游侧泄漏。
在上述第一技术方案的进气装置中，进气接口优选以经由隔板而相邻的方式配置有多个，轴承部件的突起部优选以隔板为分界，分别设于旋转轴的延伸方向的一侧及另一侧。
如果采用这样的结构，即使在将阀体组装于多个进气接口中的每一个并使这些阀体排成一列而构成进气装置的情况下，在阀体关闭时，也能够抑制空气从各个进气接口的上游侧经由轴承部件周围的空隙向下游侧泄漏。由此，能够得到可靠地带来进气惯性效应(惯性增压效应)的进气装置。
在本发明的第二技术方案中的进气控制阀具有阀体及轴承部件，上述阀体包含旋转轴，上述轴承部件以使阀体的旋转轴能够旋转的方式对其进行支承；轴承部件包含定位部、相对面、以及突起部，上述定位部用于确定轴承部件相对进气接口的凹部的位置，上述相对面从定位部沿进气接口的凹部延伸，同时，相对凹部向旋转轴的半径方向内侧具有空隙而相对，上述突起部从相对面向进气接口的凹部突出而堵塞空隙。
在本发明第二技术方案的进气控制阀中，通过具有上述结构，即使在使用配置于进气接口的凹部的轴承部件并以具有空隙的方式来支承阀体的旋转轴的情况下，也能够通过从轴承部件的相对面向进气接口的凹部突出的突起部来堵塞轴承部件周围的空隙(轴承部件与进气接口的凹部之间的空隙)。因此，即使在使阀体处于完全关闭状态的情况下，也能够抑制空气(进气)从进气接口的上游侧经由轴承部件周围的空隙向下游侧泄漏。即，能够提高进气接口的密封性，因此能够有效地得到进气脉动(进气惯性效应)从而能够得到可提高发动机的性能的进气装置。
应予说明，在上述第一技术方案的进气装置中，也可以考虑如下结构。
(附记项1)
即，在上述第一技术方案的进气装置中，轴承部件的突起部沿阀体的旋转轴所延伸的方向延伸。
(附记项2)
此外，在上述第一技术方案的进气装置中，轴承部件的突起部形成为宽度朝向前端逐渐变窄的锥形。
(附记项3)
此外，在以经由隔板而相邻的方式配置有多个上述进气接口的进气装置中，轴承部件包含端部轴承部件，上述端部轴承部件以使开闭在多个进气接口中与端部对应的进气接口的阀体的旋转轴能够旋转的方式从端部侧对该旋转轴进行支承，端部轴承部件除了包含突起部以外，还进一步包含堵塞端部轴承部件的阀体的相反侧的背面与进气接口的凹部之间的空隙的密封部。
(附记项4)
此外，在上述突起部具有在进气接口的凹部的内侧面与突起部以外的轴承部件的相对面之间的空隙间隔以上的突出量的进气装置中，进气接口及轴承部件为树脂制，并且轴承部件的突起部具有在制造进气接口及轴承部件时的尺寸公差、与进气接口的凹部的内侧面和轴承部件的突起部以外的相对面之间的空隙间隔的和以上的突出量。
附图说明
图1为表示本发明的一个实施方式中的进气装置的结构的分解立体图。
图2为沿本发明的一个实施方式中的进气装置的进气接口的模式截面图
图3为沿本发明一个实施方式中的进气装置的进气控制阀的旋转轴的截面图。
图4为表示本发明的一个实施方式中的进气装置主体的内部结构的立体图。
图5为沿旋转轴方向观察本发明的一个实施方式中的中间轴承部件时的图。
图6为从侧方观察本发明的一个实施方式中的中间轴承部件时的图。
图7为沿旋转轴方向观察本发明的一个实施方式中的端部轴承部件时的图。
图8为从侧方观察本发明的一个实施方式中的端部轴承部件时的图。
图9为在本发明的一个实施方式的进气装置中，在旋转轴方向上观察将中间轴承部件组装于中间保持部的状态时的图。
图10为在本发明的一个实施方式的进气装置中，在旋转轴方向上观察将端部轴承部件组装于端部保持部的状态时的图。
图11为在本发明的一个实施方式的进气装置中，沿阀体所延伸的方向观察将端部轴承部件组装于端部保持部的状态时的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[实施方式]
参照图1～图11，对本发明的一个实施方式中的进气装置100进行说明。
(进气装置的结构)
如图1所示，进气装置100设于车辆用直列四缸发动机(图中未示出)。进气装置100具有缓冲罐1、4个进气接口2a～2d、以及进气控制阀3，上述进气接口2a～2d从缓冲罐1分支，并配置于缓冲罐1的下游，上述进气控制阀3设于进气接口2a～2d的内部。此外，在进气装置100中，缓冲罐1与进气接口2a～2d一体化并构成进气装置主体101。
在进气装置主体101中，在树脂制的主体部101a安装有进气控制阀3的状态下，主体部101a与树脂制的盖部件101b通过振动焊接相互接合。因此，将进气控制阀3以能够工作的方式设于进气装置主体101的内部。此外，进气装置100与缸盖90(参照图2)连接，进气接口2a～2d通过缸盖90分别与发动机的各汽缸连接。
进气从入口部1a流入缓冲罐1。此外，从缓冲罐1分支的进气接口2a～2d以经由中间隔板11而相邻的方式在X轴方向上并列配置。应予说明，在最外侧的进气接口2a(X1侧)及进气接口2d(X2侧)的中间隔板11的相反侧分别形成有端部隔板12。
此外，如图2所示，进气接口2a～2d各自包含相对较长的第1接口部21及相对较短的第2接口部22、和配置于第1接口部21及第2接口部22的下游侧的出口接口部23。在此，第1接口部21一边于缓冲罐1的下方(Z2侧)旋转一边向上方(箭头Z1方向)延伸，同时，与对应的出口接口部23连接。另一方面，第2接口部22经由进气控制阀3连接缓冲罐1与对应的出口接口部23。
进气控制阀3具有开闭开口部24(4处)的功能，上述开口部24位于每个第2接口部22与出口接口部23的连接部分。在进气控制阀3关闭的状态(如图2中实线所示)下，由第1接口部21及出口接口部23形成进气路径长度较长的长接口。此外，在进气控制阀3打开的状态下(如图2中双点划线所示)，由第2接口部22及出口接口部23形成进气路径长度较短的短接口。由此，进气装置主体101在通过进气控制阀3开闭开口部24的同时改变进气路径长度。即，进气控制阀3作为改变向发动机的各汽缸的进气路径长度的可变进气阀而发挥作用。因此，进气装置100以如下方式构成：根据发动机转速及发动机负荷等来改变进气路径长度，同时，经由缸盖90将适量的进气供给至发动机的各汽缸。
(进气控制阀的结构)
如图3所示，进气控制阀3具有轴31、4个阀体32、执行机构(actuator)33、与连接部件34，上述轴31使阀体32旋转并为金属制的方形(截面为矩形形状)，上述阀体32开闭开口部24，上述执行机构33通过负压的供给来产生驱动力而使轴31旋转，上述连接部件34将执行机构33的驱动力传递至轴31。
轴31在进气接口2a～2d横向排列的X轴方向上延伸并贯穿4个第2接口部22(参照图1)。此外，轴31以两端能够旋转的方式被端部轴承部件60支承，上述端部轴承部件60各自配置于端部隔板12的一对(2处)端部保持部80。此外，与其同时，轴31的中间部分以能够旋转的方式被3个中间轴承部件50支承，上述中间轴承部件50配置于中间的3处中间隔板11的中间保持部70。
如图1所示，阀体32由树脂制(例如，6,6-尼龙)的具有翘曲的矩形形状的板状部件构成，并且对应开口部24的内侧面的形状而将四角设为R形状。此外，在阀体32设有轴插入部32a，上述轴插入部32a在翼部32b延伸的长度方向(箭头A方向)的中央部沿X轴方向延伸。轴插入部32a的截面为矩形形状，通过插入轴插入部32a的轴31的外侧面与轴插入部32a的内侧面抵接，阀体32形成为与轴31一体旋转的结构。
在每个的阀体32中，在轴插入部32a的X轴方向的两端形成有从翼部32b向箭头X1方向及箭头X2方向突出，同时，具有圆筒形状的旋转轴部32c(旋转轴的一个例子)。旋转轴部32c以能够旋转的方式被配置于阀体32的侧方的中间轴承部件50及端部轴承部件60支承。由此，4个阀体32以能够旋转的方式被中间轴承部件50及端部轴承部件60支承。
此外，在阀体32的外周边缘部设有橡胶制的密封部件33，可提高在阀体32的关闭状态下(图2参照)对开口部24的密封面24a的密封性。此外，进气控制阀3形成为如下结构：通过旋转轴31而使4个阀体32以相同的相位旋转，在全部4个进气接口2a～2d中，每个所对应的开口部24的开闭动作同步进行。
(进气控制阀的轴承结构)
以下对进气控制阀3的轴承结构进行说明。如图1所示，在分隔相邻进气接口(例如进气接口2a及2b等)的中间隔板11形成有中间保持部70，同时，在两端的进气接口2a及2d的外侧(不与进气接口2b及2c相邻的侧)的端部隔板12形成有端部保持部80。还形成为如下结构：在中间保持部70嵌入中间轴承部件50，同时，在端部保持部80嵌入端部轴承部件60。应予说明，中间轴承部件50与端部轴承部件60虽然根据配置于进气接口2a～2d的形成范围的中间部或配置于端部，其外形形状(参照图5及图7)有所不同，但在功能上起到相同的作用。
如图4所示，中间保持部70形成为在中间隔板11形成U字状切口。此外，中间保持部70包含一对U字槽状的保持部分71(凹部的一个例子)与形成于一对保持部分71之间(X轴方向)，同时具有指定的槽深的槽部72。在一对保持部分71的各个U字状内侧面71a的上端部，在Y1侧及Y2侧分别形成有一个凹部73，上述凹部73具有相对与盖部件101b(参照图1)的接合面降低一级的阶梯形状。因此，中间保持部70具有4个凹部73。应予说明，关于以后的说明，在图4～图11中，将阀体32关闭开口部24的状态下的翼部32b的延伸方向作为大致Y轴方向。
此外，树脂制的中间轴承部件50(参照图5)以插入(压入)形成于中间隔板11的中间保持部70(参照图4)的方式构成。如图5所示，中间轴承部件50具有主体部51与供轴31及阀体32的旋转轴部32c(参照图3)插入的轴插入孔52。此外，主体部51包含形成于上部四角的4个定位部53(参照图6)、从定位部53向下方连续延伸的U字状的相对面54、以及沿主体部51的外周设置的密封部55。此外，如图6所示，轴插入孔52在主体部51的底部附近沿板厚方向(X轴方向)贯穿主体部51。并且，轴插入孔52的内表面形成为圆周状，并形成能够相对阀体32的旋转轴部32c(参照图3)滑动的结构。
并且，如图9所示，中间轴承部件50的4个定位部53形成为在将中间轴承部件50插入(压入)中间保持部70的状态下，与中间保持部70的凹部73抵接的结构。由此，限制插入中间保持部70的中间轴承部件50向插入方向及与插入方向正交的中间隔板11所延伸的方向(图4的Y轴方向)的移动。此外，通过使定位部53与凹部73抵接，包含轴插入孔52的主体部51形成U字状的相对面54相对U字状的保持部分71(内侧面71a)具有大约0.2mm的空隙S而悬挂的状态。此外，在该情况下，通过将一对密封部55压入槽部72，在一对密封部55与槽部72的内表面之间形成微小的空隙。
此外，如图4所示，端部保持部80形成为在端部隔板12形成U字状切口。此外，端部保持部80包含一对U字槽状的保持部分81(凹部的一个例子)，以及形成于一对保持部分81之间，同时具有指定的槽深的槽部82。在一对保持部分81各自的U字状的内侧面81a的上端部，在Y1侧及Y2侧分别形成有一个凹部83，上述凹部83具有相对与盖部件101b(参照图1)的接合面降低一级的阶梯形状。
此外，树脂制的中间轴承部件60(参照图7)以插入(压入)形成于端部隔板12的端部保持部80(参照图4)的方式构成。如图7所示，端部轴承部件60具有主体部61与供轴31及阀体32的旋转轴部32c(参照图3)插入的轴插入孔62。此外，主体部61包含分别形成于上部的Y1侧及Y2侧的2个定位部63(参照图7)，以及从定位部63向下方连续延伸的U字状的相对面64。此外，如图8所示，轴插入孔62在主体部61的底部附近沿板厚方向(X轴方向)贯穿主体部61。并且，轴插入孔62的内表面形成为圆周状，并形成为能够相对阀体32的旋转轴部32c(参照图3)滑动的结构。
并且，如图10所示，中间轴承部件60的2个定位部63形成为在将端部轴承部件60插入(压入)端部保持部80的状态下，与端部保持部80的凹部83抵接的结构。由此，限制插入端部保持部80的端部轴承部件60向插入方向及与插入方向正交的端部隔板12所延伸的方向(图4的Y轴方向)的移动。此外，通过使定位部63与凹部83抵接，包含轴插入孔62的主体部61形成U字状的相对面64相对U字状的保持部分81(内侧面81a)具有大约0.2mm的空隙S而悬挂的状态。
在此，在本实施方式中，如图5所示，在中间轴承部件50中的相对面54形成有突起部56。突起部56从相对面54向中间保持部70的内侧面71a突出。在该情况下，突起部56形成为朝向前端部56a而宽度逐渐变窄的锥形。即，突起部56以轴插入孔52为中心向旋转轴部32c(参照图9)的半径方向外侧(箭头Y1方向及箭头Y2方向)突出。此外，突起部56以轴插入孔52为中心分别设于旋转轴部32c(参照图9)的半径方向外侧中的一侧(Y1侧)的相对面54a及另一侧的(Y2侧)相对面54b。此外，如图6所示，突起部56的前端部56a与阀体32的旋转轴部32c(参照图3)所延伸的X轴方向平行而延伸。由此，如图9所示，形成在将中间轴承部件50插入(压入)中间保持部70的状态下，相对面54a与保持部分71的内侧面71a间的空隙S及相对面54b与内侧面71a间的空隙S被各个突起部56堵塞的结构。
此外，在该情况下，以使突起部56预先具有在内侧面71a与突起部56以外的相对面54(54a及54b)之间的空隙S的大小以上的突出量(从相对面54到前端部56a的突出长度)的方式制造突起部56。进一步地，为了使突起部56预先具有在制造主体部101a及中间轴承部件50时的尺寸公差、和内侧面71b与中间轴承部件50的突起部56以外的相对面54之间的空隙S的大小的和以上的突出量而制造突起部56。
此外，在端部轴承部件60也设有与中间轴承部件50相同的结构。即，如图7所示，在端部轴承部件60中的相对面64形成有突起部66。突起部66也以轴插入孔62为中心向半径方向外侧(箭头Y1方向及箭头Y2方向)突出，同时，分别设于半径方向外侧中的一侧(Y1侧)的相对面64a及另一侧(Y2侧)的相对面64b。此外，突起部66形成为朝向前端部66a而宽度逐渐变窄的锥形。此外，如图8所示，突起部66的前端部66a与阀体32的旋转轴部32c(参照图3)所延伸的X轴方向平行而延伸。由此，如图10所示，形成在将端部轴承部件60插入(压入)端部保持部80的状态下，相对面64a与保持部分81的内侧面81a间的空隙S及相对面64b与内侧面81a间的空隙S被各个突起部66堵塞的结构。
在该情况下，也以使突起部66预先具有在内侧面81a与突起部66以外的相对面64(64a及64b)之间的空隙S的大小以上的突出量(从相对面64到前端部66a的突出长度)的方式制造突起部66。此外，将该制造时的突出量设定为制造主体部101a和端部轴承部件60时的尺寸公差、和内侧面81b与端部轴承部件60的突起部66以外的相对面64(64a及64b)之间的空隙S的大小的和以上。因此，即使在因制造进气装置主体101时的组装误差而产生最大限度的空隙S时，在中间轴承部件50及端部轴承部件60也设有具有可靠地堵塞该空隙S的程度的突出长度的突起部56(66)。
此外，在本实施方式中，如图9所示，在沿阀体32的旋转轴部32c所延伸的X轴方向观察的情况下，一对突起部56在阀体32关闭时(以双点划线表示)设于与翼部32b重叠(重合)的位置。此外，如图10所示，关于一对突起部66，在沿X轴方向观察的情况下，上述一对突起部66在阀体32关闭时(以双点划线表示)也设于与阀体32的翼部32b重叠的位置。
由此，通过一对突起部56(突起部66)，相对面54(相对面64)与保持部分71(保持部分81)的内侧面71a(内侧面81a)之间的空隙S在Z轴方向(进气的气流方向)中被分隔(分割)为Z2侧的区域(进气的上游侧的区域)与Z1侧的区域(进气的下游侧的区域)。因此，形成在阀体32关闭开口部24的状态下(参照图9及图10)，可抑制进气从进气的上游侧(图中Z2侧)向下游侧(图中Z1侧)经由空隙S泄漏的结构。
此外，如图6所示，突起部56以中间隔板11(参照图4)为分界分别设于旋转轴部32c所延伸的X轴方向的一侧(X1侧)及另一侧(X2侧)。与此相对，如图8所示，突起部66相对于端部隔板12(参照图4)仅设于旋转轴部32c所在的X轴方向的一侧(X1侧)。
并且，如图7及图8所示，端部轴承部件60进一步具有从突起部66沿主体部61中的轴插入孔62的边缘部连续延伸而形成的密封部67。密封部67沿轴插入孔62的X2侧(图7中的纸面前侧)的开口边缘部形成为圆环状。并且，如图11所示，密封部67具有在将端部轴承部件60插入(压入)端部保持部80的状态下，堵塞阀体32所处的一侧(X1侧)的相反侧的背面65与端部保持部80的壁面84(参照图11)之间的空隙V的作用。即，通过形成为圆环状的密封部67(参照图8)，在端部轴承部件60的背面65与端部保持部80的壁面84的中间沿Z轴方向(进气的气流方向)延伸的空隙V被分隔(分割)为Z2侧的区域(进气的上游侧的区域)与Z1侧的区域(进气的下游侧的区域)。因此，如图11所示，形成在阀体32关闭开口部24的状态下(参照图10)，抑制进气从进气的上游侧(图中Z2侧)不仅经由空隙S，而且经由背面65侧的空隙V向下游侧(图中Z1侧)泄漏的结构。
应予说明，在参照图11的上述说明中，表示有保持阀体32的X2侧的旋转轴部32c的端部轴承部件60的密封结构，上述阀体32关闭在图3中的进气接口2d的开口部24，而关于保持关闭进气接口2a的开口部24的阀体32的X1侧的旋转轴部32c的端部轴承部件60的密封结构，与图11为同样的结构。
应予说明，进行了为了确认本实施方式的效果的确认实验。具体而言，分别测定：在端部轴承部件60仅设有突起部66的情况下，阀体32关闭时(将按压转矩设定为约0.1Nm左右)进气从空隙S的泄漏量；以及在端部轴承部件60完全未设有突起部66的情况下，阀体32关闭时进气从空隙S的泄漏量。
经过确认实验后，得到如下结果：与在端部轴承部件60完全未设有突起部66的情况下，阀体32关闭时进气从空隙S的泄漏量相比，在端部轴承部件60仅设有突起部66的情况下，阀体32关闭时进气从空隙S的泄漏量大约减少了6％。
此外，作为为了确认进一步的效果的确认实验，分别测定：在端部轴承部件60设有突起部66及密封部67的情况下，阀体32关闭时(将按压转矩设定为约0.1Nm左右)进气从空隙S及空隙V的泄漏量；以及在端部轴承部件60未设有突起部66及密封部67的情况下，阀体32关闭时进气从空隙S的泄漏量。
经过确认实验后，得到如下结果：与在端部轴承部件60未设有突起部66及密封部67的情况下，阀体32关闭时进气从空隙S的泄漏量相比，在端部轴承部件60设有突起部66及密封部67的情况下，阀体32关闭时进气从空隙S及空隙V的泄漏量能够大幅减少约31％。即，在端部轴承部件60中，通过在设置突起部66之外还设置密封部67(参照图8)，能够确认到，相对于进气从空隙S的泄漏量，进气另外绕入主体部61中的背面65侧并经由空隙V向下游侧显著泄漏的情况可被有效地抑制。因此，在端部轴承部件60不仅设置突起部66而且设置密封部67被认为是用于大幅提高阀体32闭阀时进气接口2a及2d的密封性的有效手段。
应予说明，如图3所示，关于中间轴承部件50，设有突起部56(左右对称共计4个)，以在中间隔板11的两侧，在闭阀时分隔进气的上游侧及下游侧，因此，例如，即使进气在阀体32的上游侧从一个进气接口2b向相邻的进气接口2a或进气接口2c漏出，在漏出侧的进气接口2a及进气接口2c的各个进气接口中，进气也由于中间轴承部件50的突起部56而难以向阀体32的下游侧泄漏。在这种意义上，在中间轴承部件50以左右对称的形状设置共计4个突起部56是非常有用的。
应予说明，如图6所示，在中间轴承部件50中的轴插入孔52的X轴方向的中间位置，形成有向内侧突出的圆周状的凸部52b。由此，如图3所示，在设于相邻的进气接口2b及2c之间的中间轴承部件50的轴插入孔52中，从进气接口2b侧通过轴插入孔52的内面52a与阀体32的旋转轴部32c之间的空隙的进气绕过凸部52b并通过进气接口2c侧的轴插入孔52的内面52a与阀体32的旋转轴部32c之间的空隙而流向进气接口2c。即，通过中间轴承部件50的内面52a、阀体32的旋转轴部32c及凸部52b构成迷宫式密封。本实施方式中的进气装置100以上述方式构成。
(实施方式的效果)
本实施方式中，能够得到以下效果。
在本实施方式中，如上所述，在中间轴承部件50设置相对面54与突起部56，上述相对面54从定位部53沿进气接口2b及2c的保持部分71延伸，同时，相对进气接口2b及2c的保持部分71向旋转轴部32c的半径方向内侧具有空隙S而相对，上述突起部56从相对面54向进气接口2b及2c的保持部分71突出而堵塞空隙S。由此，即使在使用配置于进气接口2b及2c的保持部分71的中间轴承部件50并以具有空隙S的方式来支承阀体32的旋转轴部32c的情况下，也能够通过从中间轴承部件50的相对面54向进气接口2a～2d的保持部分71突出的突起部56来堵塞中间轴承部件50周围的空隙S(中间轴承部件50与进气接口2b及2c的保持部分71之间的空隙S)。此外，在端部轴承部件60中，也设有相对面64与突起部66，上述相对面64从定位部63沿进气接口2a及2d的保持部分81延伸，同时，相对进气接口2a及2d的保持部分81向旋转轴部32c的半径方向内侧具有空隙S而相对，上述突起部66从相对面64向进气接口2a及2d的保持部分81突出而堵塞空隙S。由此，即使在使用配置于进气接口2a及2d的保持部分81的端部轴承部件60并以具有空隙S的方式来支承阀体32的旋转轴部32c的情况下，也能够通过从端部轴承部件60的相对面64向进气接口2a及2d的保持部分81突出的突起部66来堵塞端部轴承部件60周围的空隙S(端部轴承部件60与进气接口2a及2d的保持部分81之间的空隙S)。
因此，在本实施方式中，即使在使阀体32处于完全关闭状态的情况下，也能够抑制空气(进气)从进气接口2b及2c的上游侧经由中间轴承部件50周围的空隙S向下游侧泄漏，同时，能够抑制空气从进气接口2a及2d的上游侧经由端部轴承部件60周围的空隙S向下游侧泄漏。即，能够提高进气接口2a～2d的密封性，因此能够有效地得到进气脉动(进气惯性效应)，同时，能够提高发动机的性能。
此外，本实施方式中以如下方式构成：以旋转轴部32c为中心，在旋转轴部32c的半径方向外侧中的一侧及另一侧分别设置中间轴承部件50的突起部56，同时，分别设置端部轴承部件60的突起部66。由此，以旋转轴部32c为中心，在其两侧设置一对中间轴承部件50(端部轴承部件60)的突起部56(突起部66)，因此能够有效地抑制空气(进气)从进气接口2a～2d的上游侧经由中间轴承部件50(端部轴承部件60)周围的2条路径(顺时针及逆时针的2条路径(空隙S))向下游侧泄漏。
此外，在本实施方式中，在沿阀体32的旋转轴部32c的延伸方向观察的情况下，在阀体32关闭时，在与阀体32重叠的位置设置中间轴承部件50的突起部56，同时，设置端部轴承部件60的突起部66。由此，即使在将阀体32设于完全关闭状态的情况下，也能够可靠地抑制空气(进气)从进气接口2a～2d的上游侧经由中间轴承部件50(端部轴承部件60)周围的2条路径(顺时针及逆时针的2条路径(空隙S))向下游侧泄漏。即，能够可靠地得到在阀体32处于完全关闭状态的情况下进气接口2a～2d的密封性。
此外，在本实施方式中，以使突起部56具有在主体部101a(进气接口2b及2c)的保持部分71的内侧面71b与突起部56以外的中间轴承部件50的相对面54之间的空隙S以上的突出量的方式构成突起部56。此外，以使突起部66具有在主体部101a(进气接口2a及2d)的保持部分81的内侧面81b与突起部66以外的端部轴承部件60的相对面64之间的空隙S以上的突出量的方式构成突起部66。由此，通过具有充分的突出量的突起部56(66)，能够可靠地堵塞中间轴承部件50(端部轴承部件60)周围的空隙S，因此，无论阀体32的开闭状态如何，都能够可靠地抑制空气(进气)从进气接口2a～2d的上游侧经由阀体32以外的中间轴承部件50(端部轴承部件60)周围的空隙S向下游侧泄漏。
此外，在本实施方式中，以主体部101a的中间隔板11为分界，在旋转轴部32c所延伸的一侧及另一侧分别设置中间轴承部件50(端部轴承部件60)的突起部56(66)。由此，即使在将阀体32组装于进气接口2a～2d中的每一个从而使4个阀体32排成一列来构成进气装置100的情况下，在阀体32关闭时，也能够抑制空气(进气)从进气接口2a～2d的各自的上游侧经由中间轴承部件50(端部轴承部件60)周围的空隙S向下游侧泄漏。由此，能够得到一种进气装置100，其能可靠地带来进气惯性效应(惯性增压效应)。
此外，在本实施方式中，中间轴承部件50(端部轴承部件60)的突起部56(突起部66)以与阀体32的旋转轴部32c所延伸的X轴方向平行延伸的方式设置。由此，能够在与X轴方向正交的Z轴方向(进气的气流方向)上可靠地分隔相对面54(64)与保持部分71(81)的内侧面71a(81a)之间的空隙S。因此，即使在使阀体32处于完全关闭状态的情况下，也能够可靠地抑制空气从进气接口2a～2d的上游侧经由中间轴承部件50(端部轴承部件60)周围的空隙S向下游侧泄漏。
此外，在本实施方式中，以使中间轴承部件50(端部轴承部件60)的突起部56(突起部66)具有朝向前端而宽度逐渐变窄的锥形形状的方式形成该突起部56(突起部66)。由此，在将中间轴承部件50(端部轴承部件60)插入(压入)中间保持部70(端部保持部80)的状态下，能够使突起部56(突起部66)以最低必要限度的接触面积与保持部分71(81)的内侧面71a(81a)接触。因此，与相对面54(64)遍及全周地与内侧面71a(81a)面接触的情况相比，能够将轴插入孔52(轴插入孔62)的形状的变形抑制为最低限度。
此外，在本实施方式中，设置端部轴承部件60，上述端部轴承部件60以使分别开闭与轴31的端部对应的进气接口2a及2d的阀体32的旋转轴部32c能够旋转的方式从端部侧对其进行支承。并且，除了突起部66以外，在端部轴承部件60还设置密封部67，上述密封部67堵塞端部轴承部件60的阀体32的相反侧的背面65与进气接口2a及2d的端部保持部80的壁面84之间的空隙V。由此，除了堵塞相对面64与保持部分81的内侧面81a之间的空隙S以外，还能够抑制空气从进气的上游侧经由端部轴承部件60的背面65侧的空隙V而泄漏。其结果为，即使在与轴31的端部对应的进气接口2a及2d中使阀体32处于完全关闭状态的情况下，也能够可靠地抑制空气(进气)从进气接口2a及2d的上游侧经由端部轴承部件60周围的空隙S及空隙V向下游侧泄漏。
此外，在本实施方式中，以使突起部56(66)具有在制造主体部101a及中间轴承部件50(端部轴承部件60)时的尺寸公差与空隙S的和以上的突出量的方式构成突起部56(66)，其中上述空隙S为内侧面71b(81b)与突起部56(66)以外的中间轴承部件50(端部轴承部件60)的相对面54(64)之间的空隙。由此，即使在因制造时的组装误差而产生了最大限度的空隙S的情况下，也能够在中间轴承部件50(端部轴承部件60)容易地设置具有可靠地堵塞该空隙S的程度的突出量的突起部56(66)。
[变形例]
应认为本次公开的实施方式中的所有点均为示例，而不起限定作用。本发明的范围由权利要求书而非上述实施方式的说明来表示，并进一步包含与权利要求书同等的意义及在范围内的全部变更(变形例)。
例如，在上述实施方式中，虽然将本发明的进气装置应用于汽车用直列四缸发动机，但本发明不限于此。本发明的进气装置也可应用于汽车用发动机以外的内燃机，或用于直列四缸发动机以外的内燃机。
此外，在上述实施方式中，虽然例示了将本发明的进气控制阀用于改变进气路径长度的可变进气用的进气控制阀的例子，但本发明不限于此。本发明的进气控制阀也可用于可变进气用的进气控制阀以外的阀，例如用于产生纵向涡流的TCV(滚流控制阀)、用于产生横向涡流的SCV(涡流控制阀)等。
此外，在上述实施方式中，虽然中间轴承部件50及端部轴承部件60为树脂制品，但本发明不限于此。也可以通过树脂以外的橡胶材料等来形成“轴承部件”。
此外，在上述实施方式中，虽然中间轴承部件50(端部轴承部件60)的突起部56(突起部66)以与轴插入部32a所延伸的X轴方向平行延伸的方式形成，但本发明不限于此。只要为从相对面54(64)向中间保持部70(端部保持部80)的保持部分71(81)突出而堵塞空隙S，则突起部56(突起部66)也可以沿相对X轴方向稍微倾斜的方向延伸的方式构成。
此外，在上述实施方式中，虽然在中间轴承部件50(端部轴承部件60)的相对面54(相对面64)，以旋转轴部32c为中心，在一侧及另一侧设置一对突起部56(突起部66)，但本发明不限于此。例如，也可以将两组突起部56(突起部66)设于以旋转轴部32c为中心的一侧及另一侧。
此外，在上述实施方式中，虽然密封部67沿轴插入孔62的X2侧(图7中的纸面前侧)的开口边缘部形成为圆环状，但本发明不限于此。即，只要能够在Z轴方向(进气的气流方向)上分隔背面65与端部保持部80的壁面84之间的空隙V，则密封部67也可以不形成为圆环状。
此外，在上述实施方式中，虽然在阀体32关闭时与阀体32的翼部32b重叠的位置设置中间轴承部件50的突起部56及端部轴承部件60的突起部66，但本发明不限于此。即，也能够以在阀体32关闭时不与翼部32b重叠，而是比翼部32b稍微更靠近进气的上游侧(图9中的Z2侧)的位置设置突起部56及66的方式分别形成中间轴承部件50及端部轴承部件60。
符号说明
2a～2d 进气接口
3 进气控制阀
32 阀体
32c 旋转轴部(旋转轴)
50 中间轴承部件(轴承部件)
53、63 定位部
54、54a、54b、64、64a、64b 相对面
56、66 突起部
60 端部轴承部件(轴承部件)
70 中间保持部
71、81 保持部分(凹部)
71a、81a 内侧面
80 端部保持部
100 进气装置

Claims (9)

1.一种进气装置，其具有：
阀体，所述阀体包含旋转轴；
轴承部件，所述轴承部件以使所述阀体的旋转轴能够旋转的方式对其进行支承；以及
进气接口，所述进气接口包含配置有所述轴承部件的凹部，
所述轴承部件包含：
定位部，所述定位部用于确定所述轴承部件相对所述进气接口的凹部的位置；
相对面，所述相对面从所述定位部沿所述进气接口的凹部延伸，同时，相对所述凹部向所述旋转轴的半径方向内侧具有空隙而相对；以及
突起部，所述突起部从所述相对面向所述进气接口的凹部突出而堵塞所述空隙，
其中，所述轴承部件的突起部以所述旋转轴为中心，分别设于所述旋转轴的半径方向外侧中的一侧及另一侧，并且，相对于作为所述中心的所述旋转轴，所述突起部设置为一对。
2.如权利要求1所述的进气装置，其中，
在沿所述阀体的旋转轴所延伸的方向观察的情况下，所述轴承部件的突起部设于在所述阀体关闭时与所述阀体重叠的位置。
3.如权利要求1或2所述的进气装置，其中，
所述轴承部件的突起部具有在所述进气接口的凹部的内侧面与所述突起部以外的所述轴承部件的相对面之间的空隙间隔以上的突出量。
4.如权利要求1或2所述的进气装置，其中，
所述进气接口以经由隔板而相邻的方式配置有多个，
所述轴承部件的突起部以所述隔板为分界，分别设于所述旋转轴的延伸方向的一侧及另一侧。
5.如权利要求1所述的进气装置，其中，
所述轴承部件的突起部沿阀体的旋转轴所延伸的方向延伸。
6.如权利要求1所述的进气装置，其中，
所述轴承部件的突起部形成为宽度朝向前端逐渐变窄的锥形。
7.如权利要求1所述的进气装置，其中，
所述进气接口以经由隔板而相邻的方式配置有多个，
轴承部件包含端部轴承部件，所述端部轴承部件以使开闭在多个进气接口中与端部对应的进气接口的阀体的旋转轴能够旋转的方式从端部侧对该旋转轴进行支承，
端部轴承部件除了包含突起部以外，还进一步包含堵塞端部轴承部件的阀体的相反侧的背面与进气接口的凹部之间的空隙的密封部。
8.如权利要求1所述的进气装置，其中，
所述突起部具有在进气接口的凹部的内侧面与突起部以外的轴承部件的相对面之间的空隙间隔以上的突出量，
进气接口及轴承部件为树脂制，
轴承部件的突起部具有在制造进气接口及轴承部件时的尺寸公差、与进气接口的凹部的内侧面和轴承部件的突起部以外的相对面之间的空隙间隔的和以上的突出量。
9.一种进气控制阀，其具有：
阀体，所述阀体包含旋转轴；以及
轴承部件，所述轴承部件以使所述阀体的旋转轴能够旋转的方式对其进行支承，
所述轴承部件包含：
定位部，所述定位部用于确定所述轴承部件相对所述进气接口的凹部的位置；
相对面，所述相对面从所述定位部沿所述进气接口的凹部延伸，同时，相对所述凹部向所述旋转轴的半径方向内侧具有空隙而相对；以及
突起部，所述突起部从所述相对面向所述进气接口的凹部突出而堵塞所述空隙，
其中，所述轴承部件的突起部以所述旋转轴为中心，分别设于所述旋转轴的半径方向外侧中的一侧及另一侧，并且，相对于作为所述中心的所述旋转轴，所述突起部设置为一对。
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