CN112673157A - 进气装置 - Google Patents

Abstract

进气装置(10)具有节气门主体(12)和进气管(14)，该节气门主体(12)具有相对于主体(16)旋转自如的阀(20)，该进气管(14)设置在该节气门主体(12)的下游侧并与内燃机连接，所述进气管(14)的进气通路(24)具有将从所述节气门主体(12)供给的所述空气向该进气通路(24)的延伸方向引导的整流部(26)，所述整流部(26)设置在所述进气通路(24)中的靠所述节气门主体(12)侧的上游侧端部，并且被设置于所述阀(20)完全打开时不与该阀(20)接触的位置，并且与该进气通路(24)的内周面(24a)连接。

Description

进气装置

技术领域

本发明涉及一种能够控制向内燃机供给的空气的流量的进气装置。

背景技术

以往，公知有能够控制向搭载于车辆的内燃机供给的空气量的进气装置，该进气装置具有：节气门装置，其设置在上游侧，控制空气的流量；和进气管，其设置在该节气门装置的下游侧，将所述空气向内燃机的各气缸分配。在该节气门装置的流路内经由轴开闭自如地设有蝶形阀，通过使该蝶形阀成为打开状态，将从外部导入的空气通过进气通路向内燃机供给。

发明内容

在上述的进气装置中，例如，当蝶形阀从完全关闭状态起开始打开时，从朝向上游侧移动的蝶形阀的一端侧向下游侧流动的空气在该蝶阀的下游侧受进气通路内的紊流的影响而向上方被抬起，产生压力变动，随之产生进气音。

为了降低这样的进气音，在日本专利第3430840号公报所涉及的进气装置中，在形成于内部的进气通路上以开闭自如的方式设有节气门，在该节气门的下游侧的、进气通路的轴线上的中央部设有圆筒。该圆筒沿进气通路的轴线延伸，能够将在该进气通路中流动的空气分割为中央和外周侧。另外，在圆筒的面对节气门的上游侧端部具有切削而成的阶梯部，以便在该节气门打开动作时不与之发生接触。

并且，在节气门从进气通路被堵塞的全闭状态起开始打开时，通过该节气门的上端及下端与进气通路之间而向下游侧流动的空气分别在圆筒的外周侧流动从而被分离，在进气通路内不会发生紊乱，因此能够抑制压力变动，从而抑制了由压力变动引起的进气音。

在上述日本专利第3430840号公报的进气装置中，将用于降低进气音的圆筒配置在进气通路的轴线上的中央部。因此，例如在进行打开动作时，通过节气门的向上游侧移动的上端与进气通路之间而向下游侧流动的空气向斜下方流动而流入到圆筒内，另一方面，在节气门的下端与进气通路之间流动来的空气的一部分流入所述圆筒内，由此可能相互碰撞而产生进气音。

本发明的一般目的是提供一种进气装置，该进气装置能够进一步抑制当阀从全闭状态打开时产生的进气音。

在本发明的方式中，提供了一种进气装置，进气装置具有被设置为通过轴而旋转自如且对供空气进行流通的进气通路进行开闭的阀，该阀被配置为在完全关闭时与进气通路的延伸方向垂直，通过使阀从完全关闭时开始以轴为中心进行打开动作，该阀的一端向上游侧移动，另一端向下游侧移动，对经由进气通路向内燃机供给的空气的流量进行控制，

其中，

进气装置在阀的下游侧具有整流部，该整流部在该阀完全关闭时面对一端，沿进气通路延伸并与进气通路的内周面连接，将在进气通路中流动的空气的一部分向下游侧引导，

整流部由圆筒体构成，圆筒体具有直径比进气通路小的截面，整流部配置于阀完全打开时另一端的径向外侧、且不与阀接触的位置。

根据本发明，在进气装置中具备阀，该阀被设置为通过轴旋转自如，通过从完全关闭时开始进行打开动作使一端向上游侧移动，另一端向下游侧移动，在设有该阀的进气通路中设有处于阀的下游侧且在完全关闭时面对阀的一端的整流部，整流部具有圆筒体，该圆筒体沿着进气通路延伸并与进气通路的内周面连接，具有直径比进气通路小的截面，圆筒体配置于阀完全打开时另一端的径向外侧，并且不与阀接触的位置。

因此，在使阀从完全关闭状态开始进行打开动作时，当阀与轴一起转动使得一端向下游侧移动且使得另一端向上游侧移动时，则空气通过进气通路的内周面与一端及另一端之间的间隙，从上游侧向下游侧流动。此时，在阀的下游侧，经由阀的一端与进气通路之间的间隙流入的空气通过在圆筒体的内部流动而沿着进气通路被恰当地向下游侧引导，从而防止了向着经由阀的另一端与进气通路之间的间隙流入的空气流动并与之混合。

其结果，与担心来自节气门的上端侧的空气和来自下端侧的空气在圆筒内碰撞的现有的进气装置相比，利用整流部将从阀的一端侧流入的空气恰当地向下游侧引导，防止了与从阀的另一端侧流入的空气混合，能够抑制压力变动的产生，与此相伴，能够进一步抑制由压力变动引起的进气音的产生。

附图说明

图1是本发明的实施方式的进气装置的整体剖视图。

图2是沿图1的II-II线的进气管的剖视图。

图3是沿图2的III-III线的进气管的剖视图。

图4A～图4F是具有第1～第6变形例的整流部的进气装置的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，该进气装置10例如包括：节气门主体12，其控制向未图示的内燃机供给的空气的流量；和进气管14，其与该节气门主体12的下游侧连接，向该内燃机供给所述空气。

节气门主体12例如与用于取入外部气体的空气管道(未图示)的下游侧连接，具有主体16和旋转自如地支承于该主体16的通路(进气通路)18的圆盘状的阀20。主体16例如由金属材料形成，并具有直线状地贯通其内部的通路18，所述通路18的一端部与所述空气管道连接，并且所述通路18的另一端部与进气管14连接。

阀20是通过与中央连接的轴22进行转动的蝶式阀，相对于主体16的轴向中央而配置在另一端部侧(下游侧，箭头B方向)，并且被形成为与所述主体16中的通路18的截面形状对应的截面圆形状。轴22设置成与主体16的轴向(箭头A、B的方向)垂直，并且轴22的两个端部插入到主体16的面向通道18开口而成的孔(未示出)中，从而轴22与阀20一起被旋转自如地支承。另外，在轴22的一个端部连接有未图示的驱动源，通过被传递有来自该驱动源的驱动力而进行旋转。

另外，阀20在将通路18完全关闭的全闭时(图1中参照单点划线形状)，配置成以其上端(一端)20a稍微靠下游侧(箭头B方向)、下端(另一端)20b稍微靠上游侧(箭头A方向)的方式倾斜规定角度，所述上端20a及所述下端20b与所述通路18的内周面抵接。

另一方面，在阀20从上述全闭时进行打开动作时，轴22顺时针旋转，上端20a以该轴22为中心向下游侧(箭头B方向)移动，下端20b以轴22为中心朝向上游侧(箭头A方向)转动，在最大程度打开的全开时，阀20成为沿着主体16的轴线的水平状态，或者成为从该水平状态起进一步打开至上端20a成为比所述轴线稍微靠下方的位置的过调节状态(参照图1中双点划线形状)。

如图1～图3所示，进气管14例如由树脂制材料形成为截面圆形状，沿轴向(箭头A、B方向)延伸，在其内部形成有进气通路24。并且，进气管14的上游侧的一端部与节气门主体12的下游侧的另一端部连接，另一端部构成了具有与未图示的内燃机连接的分支管的进气歧管(未图示)。

另外，在进气通路24(进气管14)的面向节气门主体12的一端部设有用于对在进气通路24中流动的空气进行整流的整流部26。

整流部26例如在阀20成为全闭状态时面对该阀20的下端20b，并且设置在进气通路24的径向外侧的底壁28附近，由从进气管14的一端部向另一端部侧(箭头B方向)沿轴向延伸规定长度并形成为圆筒状的引导筒(圆筒体)30、以及支承该引导筒30的引导板(支承体)32构成。即，整流部26形成在进气通路24中最上游侧(一端部侧，箭头A方向)的位置，且形成在当阀20全闭时从进气管14的轴向观察时面对下端20b的位置(参照图1)。

另外，包含引导筒30和引导板32的整流部26是在成形出进气管14时同时且一体地形成的。

引导筒30形成为直径比进气通路24小的截面圆形状，沿着轴向(箭头A、B方向)以固定的直径延伸，并且引导筒30的靠进气通路24的底壁28(内周面)侧的外周面与该底壁28连接。即，进气通路24和引导筒30形成为大致平行。

另外，引导筒30的直径形成为，在引导筒30与进气通路24的底壁28连接的状态下，在阀20比全开时进一步转动的过调节时，引导筒30不会与阀20接触。换言之，引导筒30相对于进气管14的底壁28的高度被设定成与阀20的转动轨迹不重叠，在全闭时和过调节时不与阀20接触。

如图2所示，引导板32与引导筒30的靠进气通路24的轴中心P侧(箭头C方向)的顶部34连接，与该引导筒30的外周面相接，且朝向所述进气通路24的内周面24a大致水平地以直线状延伸，两端部分别与该内周面24a连接。另外，引导板32的沿轴向(箭头A、B方向)的长度形成为与引导筒30的沿轴向(箭头A、B方向)的长度大致相同。

对于该整流部26，从图2所示的进气管14的轴向观察时，引导筒30的内部成为第一整流通路36，由引导板32、引导筒30和进气通路24包围而成的内部成为第二整流通路38。换言之，整流部26被设置成在进气通路24的上游侧对进气通路24的底壁28附近的一部分进行分割。

本发明的实施方式的进气装置10基本上如上所述地构成，下面对其动作及作用效果进行说明。在此，将阀20成为全闭状态并且空气从节气门主体12向进气管14的流通被切断的状态作为初始状态进行说明。

首先，在上述初始状态下，在未图示的驱动源的驱动作用下，轴22顺时针转动，伴随与此，阀20顺时针转动，该阀20的上端20a沿通路18的内周面开始向进气通路24侧(下游侧，箭头B方向)移动，下端20b沿所述通路18的内周面开始向上游侧(箭头A方向)移动。换言之，阀20的下端20b向从进气管14离开的方向(箭头A方向)移动。

由此，从车辆的外部通过空气管道导入的空气从节气门主体12的通路18经由分别在阀20的上端20a及下端20b与所述通路18的内周面之间产生的间隙S1、S2分别向进气管14侧(箭头B方向)流通。

此时，经由下方(箭头D方向)的间隙S2流入到进气通路24的空气中的大部分都经由构成整流部26的引导筒30的第一整流通路36向下游侧流动，处于相对于该引导筒30成为外侧的剩余的空气经由由所述引导筒30和引导板32包围而成的一对第二整流通路38向下游侧流通。

其结果，通过整流部分26，能够将经由间隙S2流向进气通路24的气流(下部气流)和经由间隙S1流向所述进气通路24的气流(上部气流)可靠地分离，通过恰当地避免上部气流和下部气流在进气通路(24)中混合并抑制由该混合引起的压力变动，能够抑制由压力变动引起的进气音的产生。

然后，通过在未图示的驱动源的驱动作用下进一步使阀20顺时针转动而成为全开状态，供给到节气门主体12的通路18内的空气向进气管14的进气通路24流通而向内燃机供给。

如上所述，在本实施方式中，在具有旋转自如的蝶式的阀20的节气门主体12的下游侧连接有进气管14，在该进气管14的进气通路24上的靠所述节气门主体12侧的上游侧端部设置与该进气通路24的底壁28连接的整流部26，该整流部26包括与底壁28连接的圆筒状的引导筒30、和与该引导筒30的外周面连接并沿大致水平方向延伸且与进气通路24连接的引导板32。

由此，在从全闭状态开始打开设于节气门主体12的阀20时，能够将经由该阀20的下端20b与通路18之间的间隙S2向进气通路24内流通的空气经由整流部26而沿着所述进气通路24向下游侧(箭头B方向)引导，防止该气流在进气通路24内由于乱流等的影响而向上方偏移。

其结果，与由于从节气门的上端侧流入的空气和从节气门的下端侧流入的空气在圆筒内碰撞而有可能产生进气音的以往的进气装置相比，避免了在阀20从全闭状态开始打开、从节气门主体12向进气通路24内流入时，从所述阀20的下端20b侧流入的下部气流和从该阀20的上端20a侧流入的上部气流在进气通路24的上游侧混合。因此，能够抑制因上部气流和下部气流的混合引起的压力变动，能够恰当地抑制由该压力变动引起的进气音的产生。

另外，通过利用与进气通路24的内周面24a连接的引导筒30来构成整流部26，能够使从阀20的下端20b侧流入进气通路24的空气经由所述引导筒30而可靠地向下游侧引导，使得不向上方偏移，由此能够可靠地避免与从所述阀20的上端20a侧流入的空气(上部气流)混合。

另外，在整流部26中，除了圆筒状的引导筒30之外，还具有对该引导筒30和进气管14的内周面24a进行连接的引导板32，由此，与仅将该引导筒30与进气管14连接的情况相比较，能够通过所述引导板32提高所述整流部26的刚性。其结果，例如，即使在进气装置10被施加了来自车辆的振动的情况下，也能够将强度提高了的整流部26可靠地维持在规定位置。

再有，上述引导板32在提高了整流部26的刚性的同时，在引导筒30和进气通路24之间构成了第二整流通路38，能够将没有通过上述引导筒30而通过了侧部的空气经由该第二整流通路38恰当地向下游侧引导，因此与仅设置引导筒30的情况相比，能够进一步提高整流部26的整流效果，有助于抑制进气音。

进而，通过将引导筒30的直径设定为在阀20全开时或比该全开时稍微进一步转动的过调节时该不会与阀20的上端20a接触的最大的尺寸，能够使从节气门主体12流入的空气高效地导入到引导筒30的第一整流通路36而向下游侧流通。

即，在引导筒30的直径小的情况下，不能有效地将从节气门主体12流入并向上方偏移的空气流(下部气流)向引导筒30引导，会产生与上部气流的混合。因此，引导筒30最好设定为在阀20过调节的状态下不会与该阀20接触的最大高度(最大直径)。

另外，上述的阀20的过调量因每个节气门主体12而不同，因此引导筒30的直径只要根据上述过调量适当设定即可。

另外，设置于进气通路24的整流部26并不限定于上述那样的由单个引导筒30和与该引导筒30的顶部34大致水平地连接的引导板32构成的情况，例如也可以应用图4A～图4F所示的进气装置50、60、70、80、90、100那样的整流部52、62、72、82、92、102。

首先，在图4A所示的第一变形例的进气装置50中，在构成其整流部52的引导筒30的顶部34附近连接有一对引导板54a、54b，该引导板54a、54b分别具有如下结构：随着朝向从引导筒30离开的方向而向斜下方倾斜，并与进气通路24的内周面24a连接。

此外，在图4B所示的第二变形例的进气装置60中，在构成整流部62的引导筒30的外周面上的比顶部34更靠进气通路24的底壁28侧(箭头D方向)的位置上连接有一对引导板64a，64b，它们分别沿大致水平方向延伸。

上述引导板54a、54b、64a、64b分别设置成对引导筒30和进气通路24的内周面24a进行连接。

像这样，与引导筒30连接的引导板54a、54b、64a、64b只要设置成对该引导筒30的顶部34附近和进气通路24的内周面24a进行连接即可，通过利用54a、54b、64a、64b将上述引导筒30与进气通路24的内周面24a连接，能够恰当地提高整流部26及进气管14的刚性，提高强度。

另外，在图4C所示的第3变形例的进气装置70中，采用了如下结构：一对引导筒74a、74b以面对进气通路24的底壁28的方式并列配置，一个引导筒74a的外周和另一个引导筒74b的外周相互连接，并且所述一对引导筒74a、74b分别与所述底壁28连接。

通过采用这样的结构，能够通过引导筒74a、74b彼此的连接来进一步提高整流部72的刚性，因此，能够不需要用于连接引导筒74a、74b和进气通路24的引导板，并且，与板状的引导板相比，作为圆筒体的引导筒74a、74b一方刚性较高，因此与设置所述板状的引导板的情况相比，能够通过一对引导筒74a、74b进一步提高刚性，伴随于此，能够提高整流部72的强度。

另外，在图4D所示的第4变形例的进气装置80中，构成整流部82的3个引导筒84a、84b、84c以沿着进气通路24的底壁28的方式并列配置，所述引导筒84a、84b、84c彼此相互连接，并且各引导筒84a、84b、84c与所述底壁28连接。

另外，在图4E所示的第5变形例的进气装置90中，采用了如下结构，构成整流部92的三个引导筒84a、84b、84c中的两个引导筒的上部通过引导板(第二支承体)94被连接，在图4F所示的第6变形例的进气装置100中，采用了如下结构，与构成整流部102的3个引导筒84a、84b、84c连接的引导板104的两端部延伸到进气通路24的内周面24a并与内周面24a连接。

这样，通过使三个引导筒84a、84b、84c沿着进气通路24的底壁28并排地彼此连接，并且还与所述底壁28连接，由此能够进一步提高整流部82、92、102的刚性，进而在设有引导板94、104的整流部92、102中，能够进一步提高刚性并提高强度。

另外，本发明的进气装置不限于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨，当然可以采用各种结构。

Claims (7)

1.一种进气装置，其中，

所述进气装置(10)具有阀(20)，该阀被设置为通过轴(22)而旋转自如且对供空气进行流通的进气通路(18、24)进行开闭，该阀被配置为在完全关闭时与所述进气通路的延伸方向垂直，通过使所述阀从所述完全关闭时开始以所述轴为中心进行打开动作，该阀的一端(20b)向上游侧移动，另一端(20a)向下游侧移动，对经由所述进气通路向内燃机供给的空气的流量进行控制，

其中，

所述进气装置在所述阀的下游侧具有整流部(26、52、62、72、82、92、102)，该整流部(26、52、62、72、82、92、102)在该阀完全关闭时面对所述一端，沿所述进气通路(24)延伸并与所述进气通路的内周面(24a)连接，将在所述进气通路中流动的所述空气的一部分向下游侧引导，

所述整流部由圆筒体(30、74a、74b、84a～84c)构成，所述圆筒体(30、74a、74b、84a～84c)具有直径比所述进气通路小的截面，所述整流部配置于所述阀完全打开时的所述另一端的径向外侧、且不与所述阀接触的位置。

2.根据权利要求1所述的进气装置，其中，

所述进气装置具有节气门主体(12)和进气管(14)，该节气门主体(12)具有所述阀，该进气管(14)设置在该节气门主体的下游侧并与内燃机连接，所述进气通路形成为从所述节气门主体贯通至所述进气管，所述整流部设置在所述进气管中的进气通路的上游侧端部。

3.根据权利要求1或2所述的进气装置，其中，

所述圆筒体(74a、74b、84a～84c)沿着所述内周面相邻且以彼此连接的方式设置有多个。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的进气装置，其中，

所述整流部具有对所述进气通路的内周面和所述圆筒体进行连接的支承体(32、54a、54b、64a、64b、74b、84a、84c、104)。

5.根据权利要求4所述的进气装置，其中，

所述支承体(32、54a、54b、64a、64b、104)形成为板状，并形成为从所述圆筒体的外周面向所述进气通路的径向延伸。

6.根据权利要求4所述的进气装置，其中，

所述支承体由与所述圆筒体(74a、84b)不同的圆筒体(74b、84a、84c)构成。

7.根据权利要求6所述的进气装置，其中，

所述进气装置具有对所述不同的圆筒体(84a、84c)彼此进行连接的第二支承体(94)。

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