CN116006334A - 节气门装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节气门装置,可实现成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,且可高精度地对进气的温度进行检测。节气门装置包括:节气门体(10),具有供进气通过的主通路(12)、形成于外壁的安装面(16)、以及在安装面开口且与主通路连通的连通路(17);节气门阀(30),使主通路开闭;以及传感器单元(U),接合于安装面,并且传感器单元(U)包括:壳体(60),具有接合于安装面的接合面(61)及从接合面凹陷并且与连通路连通的传感器收容凹部(62);电路基板(70),埋设于壳体内;以及温度传感器(80),与电路基板电连接且在传感器收容凹部(62)内突出地配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种节气门装置,其应用于摩托车等中所搭载的内燃发动机的进气系统并包括对进气的温度进行检测的温度传感器。
背景技术
在以前的摩托车等的进气系统中,作为安装于节气门体(throttle body)的传感器单元,已知有如下传感器单元,其包括:单元壳体,包括接合于节气门体的安装面的接合面以及从接合面突出的中空的筒状体;电路基板,埋设于单元壳体内;热敏电阻等温度侦测元件,连接于电路基板并且配置于筒状体的内部;以及密封树脂剂,以从外侧覆盖电路基板的方式埋设电路基板(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
但是,在所述传感器单元中,由于收容进气温度传感器的筒状体从单元壳体的接合面突出地形成,因此需要以不使筒状体与其他物体碰撞的方式进行操作,导致传感器单元整体的大型化。
另外,由于筒状体以向节气门体的进气通路内突出的方式配置,因此导致进气阻力的增加,并且向节气门体的装配上的自由度降低。另外,由于筒状体与单元壳体一体形成,因此在利用树脂材料成型单元壳体的情况下,导致模具等的复杂化、成形性的降低、高成本化等。进而,若筒状体的壁厚变厚,则由于介隔存在于进气温度传感器与进气之间的树脂材料的影响,难以高精度地对进气的温度进行检测。
另外,作为包括对进气的温度进行检测的进气温度传感器的节气门装置,已知有如下装置,其包括:节气门体,划定进气通路;以及节气门阀,使进气通路开闭,节气门体包括绕过节气门阀的旁通通路、以及在旁通通路的中途向外部开口的安装孔,进气温度传感器由插入到节气门体的安装孔的筒状体、以及配置于筒状体的内部的温度侦测元件构成(例如,参照专利文献3)。
但是,在所述节气门装置中,由于将进气温度传感器配置于节气门体中所形成的通路内,因此向节气门体的装配上的自由度降低,另外,在配置与进气温度传感器不同的传感器(例如,压力传感器等)的情况下,装配上的自由度进一步降低,另外导致操作的繁杂化。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2019-20251号公报
[专利文献2]日本专利第3914128号公报
[专利文献3]日本专利实开平5-17138号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是鉴于所述情况而成,其目的在于提供一种节气门装置,可实现成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,且可高精度地对进气的温度进行检测。
[解决问题的技术手段]
本发明的节气门装置为如下结构,包括:节气门体,具有供进气通过的主通路、形成于外壁的安装面、以及在安装面开口且与主通路连通的连通路;节气门阀,使主通路开闭;以及传感器单元,接合于安装面,并且传感器单元包括:壳体,具有接合于安装面的接合面以及从接合面凹陷并且与连通路连通的传感器收容凹部;电路基板,埋设于壳体内;以及温度传感器,与电路基板电连接且在传感器收容凹部内突出地配置。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,主通路形成为通路面积从配置有节气门阀的区域朝向上游侧扩大的圆锥面状。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,连通路在较节气门阀更靠上游侧使主通路与传感器收容凹部连通。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,传感器收容凹部形成为沿着主通路的伸长方向呈长条的长槽状。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,温度传感器包括在传感器收容凹部内露出地配置的感温元件。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,连通路包括:进气导入通路,在较节气门阀更靠上游侧将进气从主通路导入到传感器收容凹部;以及进气导出通路,在较进气导入通路的导入口更靠下游侧将进气从传感器收容凹部导出到主通路。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,节气门体在进气导入通路的导入口的附近具有将在主通路中流动的进气朝向进气导入通路引导的引导壁。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,引导壁是以使在主通路中流动的进气碰撞的方式对主通路的内壁面进行壁厚切除而形成。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,进气导出通路的导出口在最靠近节气门阀的上游侧在主通路开口。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,包括:旁通通路,从主通路分支,导入进气并绕过节气门阀而向主通路导出进气;以及调整阀,调整旁通通路的通路面积,进气导出通路在较调整阀更靠上游侧与旁通通路的中途连通,旁通通路的导出口兼作进气导出通路的导出口。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,包括:旁通通路,从主通路分支,导入进气并绕过节气门阀而向主通路导出进气;以及调整阀,调整旁通通路的通路面积,进气导入通路、传感器收容凹部、以及进气导出通路兼作旁通通路。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,包括:旁通通路,从主通路分支,导入进气并绕过节气门阀而向主通路导出进气;调整阀,调整旁通通路的通路面积;以及第二进气导出通路,在较进气导入通路的导入口更靠下游侧且最靠近节气门阀的上游侧在主通路开口并将进气从传感器收容凹部导出到主通路,进气导入通路、传感器收容凹部、以及进气导出通路兼作旁通通路。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,节气门体包括在安装面开口并与主通路连通的第二连通路,传感器单元包括:所述壳体,具有从接合面凹陷并且与第二连通路连通的第二传感器收容凹部;以及压力传感器,与电路基板电连接并且配置于第二传感器收容凹部内并对在主通路中流动的进气的压力进行检测。
在所述节气门装置中,也可采用如下结构,第二连通路在较节气门阀更靠下游侧使主通路与第二传感器收容凹部连通。
[发明的效果]
根据形成所述结构的节气门装置,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的节气门装置的外观立体图。
图2是对第一实施方式的节气门装置进行分解并从上游侧的倾斜方向观察时的分解立体图。
图3是对第一实施方式的节气门装置进行分解并从上游侧的其他倾斜方向观察时的分解立体图。
图4是利用通过第一实施方式的节气门装置的阀杆的中心的面进行切断而得的剖面图。
图5是表示在第一实施方式的节气门装置中,从上游侧的主通路导入进气的旁通通路(上游侧通路)的局部剖面立体图。
图6是表示在第一实施方式的节气门装置中,向下游侧的主通路导出进气的旁通通路(下游侧通路)的局部剖面立体图。
图7是表示在第一实施方式的节气门装置中,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导入通路以及进气导出通路)的剖面立体图。
图8是表示在第一实施方式的节气门装置中,使主通路与配置有压力传感器的第二传感器收容凹部连通的第二连通路的剖面立体图。
图9是在第一实施方式的节气门装置中所搭载的传感器单元中,配置有温度传感器的传感器收容凹部的区域中的剖面立体图。
图10是在第一实施方式的节气门装置中所搭载的传感器单元中,配置有压力传感器的第二传感器收容凹部的区域中的剖面立体图。
图11是表示在第一实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导入通路以及进气导出通路)以及旁通通路的示意图。
图12是表示在第二实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导入通路以及进气导出通路)以及旁通通路的示意图。
图13是表示在第三实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导入通路以及进气导出通路)以及旁通通路的示意图。
图14是表示在第四实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导入通路以及进气导出通路)以及旁通通路的示意图。
图15是表示在第五实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导入通路以及与旁通通路在中途连通的进气导出通路)以及旁通通路的示意图。
图16是表示在第六实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通并且兼作旁通通路的进气导入通路以及进气导出通路的示意图。
图17是表示在第七实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通并且兼作旁通通路的进气导入通路及进气导出通路、以及第二进气导出通路的示意图。
图18是表示在第一实施方式至第七实施方式的节气门装置中,对在使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路(进气导出通路)中流动的进气的流量进行测定而得的结果的表。
图19是表示在第八实施方式的节气门装置中,在省略了温度传感器的状态下,使主通路与配置有温度传感器的传感器收容凹部连通的连通路的示意图。
[符号的说明]
10:节气门体
12、112:主通路
12a:引导壁
14:旁通通路
14b1:旁通通路的导出口
16:安装面
17、117:连通路
17a:进气导入通路
17a1:导入口
17b、117b:进气导出通路
17b1:导出口
217b:第二进气导出通路
217b1:导出口
18:第二连通路
30:节气门阀
50:调整阀
U:传感器单元
60:壳体
61:接合面
62:传感器收容凹部
63:第二传感器收容凹部
70:电路基板
80:温度传感器
81:感温元件
90:压力传感器
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
第一实施方式的节气门装置是在摩托车中所搭载的发动机的进气系统中,在较空气滤清器更靠下游侧组装于进气管的中途的装置。
如图1至图3所示,节气门装置包括:节气门体10、具有轴线S的阀杆20、节气门阀30、对节气门阀30进行开闭驱动的驱动单元40、调整阀50、传感器单元U(壳体60、电路基板70、温度传感器80、压力传感器90)。
节气门体10由铝等金属材料形成,且包括:上游侧连接部11a、下游侧连接部11b、卡止部11c、调整螺钉11d、主通路12、供阀杆20通过的阀杆孔13、旁通通路14、收容调整阀50的收容部15、形成于外壁的安装面16、连通路17、第二连通路18、两个凸起部19。
上游侧连接部11a与形成发动机的进气系统的进气导管连结。下游侧连接部11b介隔密封构件Sr1而与形成发动机的进气系统的发动机的气缸盖的接合面连接。
卡止部11c是将驱动单元40中所含的螺旋弹簧42的一端部42a卡止的部件。
调整螺钉11d是与驱动单元40中所含的滚筒41的卡止杆41c的一部分抵接的部件。
主通路12是供朝向发动机的燃烧室的进气通过的部件,且形成为在与轴线S垂直的方向L上伸长的圆筒状。另外,如图4所示,主通路12形成为通路面积从配置节气门阀30的区域朝向上游侧扩大的圆锥面状、即通路面积从上游侧连接部11a朝向配置节气门阀30的区域减少的圆锥面状。
如图4所示,阀杆孔13形成为圆形孔以供阀杆20旋转自如地通过,且在轴线S方向上的外侧形成有供唇型密封件Rs嵌入的环状凹部13a。
如图5、图6、图11所示,旁通通路14由如下部件构成:上游侧通路14a,从较节气门阀30更靠上游侧的主通路12分支;下游侧通路14b,与较节气门阀30更靠下游侧的主通路12合流;连通路14c,介隔存在于上游侧通路14a与下游侧通路14b之间并且由调整阀50调整通路面积。
即,旁通通路14在位于较节气门阀30更靠上游侧的导入口14a1处从主通路12分支并导入进气,绕过节气门阀30,在位于较节气门阀30更靠下游侧的导出口14b1处将进气导出到主通路12。
如图3、图5、图6所示,收容部15是以调整阀50的阀体51自如地往复运动的方式对调整阀50的阀体51进行收容的区域,在收容部15的端面包括供螺钉b3拧入的螺钉孔15a,所述螺钉b3紧固对调整阀50的电磁致动器53进行固定的按压构件54。另外,收容部15还作为使上游侧通路14a与下游侧通路14b连通的连通路发挥功能。
如图3及图4所示,安装面16形成为与轴线S垂直的平面,以便安装传感器单元U。
另外,在安装面16,形成有用于利用螺钉b1紧固传感器单元U的两个螺钉孔16a、供传感器单元U的嵌合部64嵌合的圆环状凹部16b,另外,连通路17及第二连通路18开口。
如图3及图7所示,连通路17形成为在安装面16开口并与主通路12连通,且由进气导入通路17a与进气导出通路17b构成。
进气导入通路17a形成为在位于较节气门阀30更靠上游侧的导入口17a1处将进气从主通路12导入到传感器收容凹部62。
进气导出通路17b形成为在位于较进气导入通路17a的导入口17a1更靠下游侧的导出口17b1处将进气从传感器收容凹部62导出到主通路12。
即,连通路17在较节气门阀30更靠上游侧使主通路12与传感器收容凹部62连通。
此处,由于进气导入通路17a及进气导出通路17b形成为与轴线S平行地伸长的圆筒孔,因此可从与阀杆孔13相同的方向实施钻孔加工等,通过削减加工程序,可减低制造成本。
进而,在节气门体10,在进气导入通路17a的导入口17a1附近,形成有引导壁12a,所述引导壁12a是以使在主通路12中流动的进气碰撞的方式对主通路12的内壁面进行壁厚切除而形成,并将在主通路12中流动的进气朝向进气导入通路17a引导。引导壁12a形成为与主通路12的伸长方向L垂直的垂直壁。再者,作为引导壁,也可采用朝向下游侧倾斜的倾斜壁而非垂直壁。
如此,通过设置引导壁12a,可将进气积极地引导到进气导入通路17a,使配置于传感器收容凹部62内的温度传感器80暴露于进气中。另外,引导壁12a并非向主通路12内突出的部件,是对主通路12的内壁面进行壁厚切除而形成,因此并不妨碍进气整体的流动。
如图7及图8所示,第二连通路18形成为在安装面16开口并与主通路12连通,且由两个通路18a、18b构成。
即,第二连通路18在较节气门阀30更靠下游侧使主通路12与第二传感器收容凹部63连通。
凸起部19包括圆孔,所述圆孔供隔着密封构件Sr1将节气门体10紧固到发动机的气缸盖的接合面的螺钉(未图示)通过。
如图4所示,阀杆20由金属材料等以剖面为圆形且在轴线S方向上伸长的方式形成,并且在中央区域包括供节气门阀30嵌入的狭缝21及螺钉孔22,在一端侧包括连结驱动单元40的连结部23,在另一端侧包括圆板部24。
连结部23包括双面宽部,以便将驱动单元40的滚筒41以一体地旋转的方式嵌入。
圆板部24配置于传感器单元U的呈圆筒状的嵌合部64的内侧。因此,于在传感器单元U的嵌合部64的底壁埋设有包括霍尔元件(hall element)等的旋转位置检测传感器的情况下,可作为被检测构件来应用。
而且,在阀杆20通过节气门体10的阀杆孔13的状态下,利用螺钉b2将嵌入到狭缝21的节气门阀30紧固,由此将节气门阀30保持为开闭自如。另外,阀杆20在较阀杆孔13更靠轴线S方向的外侧,由唇型密封件Rs密封外周面。
如图1及图4所示,节气门阀30由金属材料等形成为大致圆板状,并包括供螺钉b2通过的圆孔31。
节气门阀30配置为在阀杆20通过阀杆孔13后,通过狭缝21并由螺钉b2固定于阀杆20,使主通路12开闭。
而且,节气门阀30根据阀杆20的旋转,将主通路12开放到所希望的开度。
如图1、图4、图6所示,驱动单元40是使阀杆20绕轴线S旋转驱动的部件,且包括:滚筒41,连结固定于阀杆20的连结部23;螺旋弹簧42,在阀杆20的周围配置于滚筒41与节气门体10之间。
滚筒41包括:卡止孔41a、卡止孔41b,将与节气门手柄连接的线卡止;卡止杆41c,卡止螺旋弹簧42。
卡止杆41c通过螺旋弹簧42的旋转施加力,与设置于节气门体10的调整螺钉11d抵接。因此,适宜地对调整螺钉11d的送出量进行调整,将停止位置的节气门阀30的阀开度设定到所期望的位置。
如图1及图7所示,螺旋弹簧42的一端部42a卡止于节气门体10的卡止部11c,另一端部42b卡止于滚筒41的卡止杆41c,向节气门阀30闭阀的方向施加旋转施加力。
如图2、图3、图5、图6所示,调整阀50包括:阀体51;螺旋弹簧52,对阀体51向开阀方向施力;电磁致动器53,以阀体51在与轴线S平行的方向上自如地往复运动的方式对阀体51进行驱动;按压构件54,将电磁致动器53固定于节气门体10。
而且,调整阀50在发动机的怠速运转区域中,增减旁通通路14(连通路14c)的通路面积,调整在旁通通路14中流动的进气的流量。
传感器单元U是安装于节气门体10的安装面16的部件,如图2、图3、图7、图9、图10所示,包括壳体60、电路基板70、温度传感器80、压力传感器90。
壳体60是使用树脂材料而成型的部件,包括接合面61、传感器收容凹部62、第二传感器收容凹部63、嵌合部64、环状槽65、外侧收容凹部66、供螺钉b1通过的两个凸起部67、连接器68。
接合面61是紧密地接合于节气门体10的安装面16的部件,且形成为与轴线S垂直的平面。
传感器收容凹部62从接合面61向轴线S方向凹陷并且形成为在主通路12的伸长方向L上呈长条的长槽状。而且,在传感器收容凹部62中,以温度传感器80不从接合面61向外侧突出的方式配置温度传感器80。
此处,由于传感器收容凹部62形成为在主通路12的伸长方向L上呈长条的长槽状,因此可在进气的流动方向(伸长方向L)上隔开规定间隔地配置进气导入通路17a与进气导出通路17b,可流畅地顺利地进行进气的导入及导出。
第二传感器收容凹部63形成为从接合面61向轴线S方向凹陷,且配置压力传感器90。
嵌合部64形成为以轴线S为中心的圆筒状,以便与节气门体10的安装面16中所形成的圆环状凹部16b嵌合。而且,通过将嵌合部64嵌合于圆环状凹部16b,而进行传感器单元U与节气门体10的定位。
环状槽65形成于第二传感器收容凹部63的周围,以便供密封构件Sr2嵌入。
外侧收容凹部66形成为从与接合面61相反的一侧的外侧端面凹陷,且填充密封树脂剂R以便埋设配置于外侧收容凹部66内侧的电路基板70。
凸起部67包括圆孔,所述圆孔供将传感器单元U紧固于节气门体10的螺钉b1通过。
连接器68形成为围绕与电路基板70电连接的端子,并且连接外部连接器。
电路基板70是安装各种电子零件及电路并且将多个端子电连接的部件,另外,将温度传感器80的引线82及压力传感器90的引线92电连接。
如图7及图9所示,温度传感器80包括例如热敏电阻等感温元件81、从感温元件81延伸出的引线82。而且,温度传感器80以感温元件81在传感器收容凹部62内露出的状态配置,并且使引线82与电路基板70电连接。
即,温度传感器80与电路基板70电连接,且以不从接合面61向外侧突出的方式在传感器收容凹部62内突出地配置。
如此,由于温度传感器80以不从接合面61突出的方式配置,因此有助于壳体60的成形性的提高以及传感器单元U的小型化,并且可防止与外部零件等的干扰,因此,可防止温度传感器80的破损等。
另外,温度传感器80的感温元件81并非由树脂材料等保护壁覆盖,而是以在传感器收容凹部62的空间内露出的状态配置,因此直接暴露于被引导到传感器收容凹部62的进气中。由此,可高精度地对进气的温度进行检测。
如图8及图10所示,压力传感器90包括:具有例如半导体应变仪的隔膜等受压部91、从受压部91延伸出的引线92、保护膜93。
而且,压力传感器90将受压部91配置于第二传感器收容凹部63内,并通过保护膜93的小径孔93a对经由第二连通路18从主通路12引导到第二传感器收容凹部63的进气的压力进行检测。
如上所述,由于传感器单元U以不从接合面61突出的方式收容温度传感器80及压力传感器90,因此尤其可防止温度传感器80与外部的零件等产生干扰的情况,因此可防止温度传感器80破损,另外可小型化。另外,与以前那样温度传感器从接合面突出并被插入到节气门体内的形态的情况相比,节气门体10的形态也可简化,另外,向节气门体10的装配上的自由度也提高。进而,壳体60的成形性提高,可达成低成本化。
接下来,对形成所述结构的节气门装置的组装作业进行说明。
首先,准备节气门体10、阀杆20、节气门阀30、驱动单元40、调整阀50、传感器单元U、唇型密封件Rs、密封构件Sr2、螺钉b1、螺钉b2、螺钉b3。
传感器单元U是作为对壳体60埋设电路基板70并收容、配置温度传感器80及压力传感器90而成的模组构件来准备。
继而,将唇型密封件Rs嵌入节气门体10的环状凹部13a,使阀杆20从安装面16侧通过阀杆孔13。然后,将节气门阀30插入到阀杆20的狭缝21,并利用螺钉b2固定于阀杆20。
继而,使驱动单元40与阀杆20的连结部23连结。具体而言,将螺旋弹簧42配置于阀杆20的周围,从螺旋弹簧42外侧将滚筒41与阀杆20的连结部23连结并利用螺母加以固定。
然后,将螺旋弹簧42的一端部42a卡止于节气门体10的卡止部11c,将螺旋弹簧42的另一端部42b卡止于滚筒41的卡止杆41c。
另外,适宜地对与卡止杆41c抵接的调整螺钉11d的送出量进行调整,将滚筒41的旋转角度位置设定为规定角度。再者,所述调整也可在所有零件的组装完成之后进行。
继而,将调整阀50安装于节气门体10的收容部15。即,将螺旋弹簧52插入到收容部15,继而,将阀体51以与电磁致动器53连结的状态插入到收容部15中。然后,将按压构件54接合于收容部15的端面并利用螺钉b3紧固于节气门体10,以便固定电磁致动器53。
继而,将传感器单元U接合于节气门体10的安装面16,并利用螺钉b1紧固固定。即,在将密封构件Sr2嵌入环状槽65的状态下,将壳体60的嵌合部64嵌合于节气门体10的圆环状凹部16b,将接合面61接合于安装面16。然后,利用螺钉b1将壳体60紧固于节气门体10,将传感器单元U固定于节气门体10。
由此,主通路12成为在较节气门阀30更靠上游侧经由在安装面16开口的连通路17(进气导入通路17a及进气导出通路17b)而与传感器收容凹部62连通的状态,另外,成为在较节气门阀30更靠下游侧经由在安装面16开口的第二连通路18而与第二传感器收容凹部63连通的状态。
此处,由于温度传感器80是以不从壳体60的接合面61突出的方式在传感器收容凹部62内突出地配置,因此不用以温度传感器80不与其他零件产生干扰的方式多加注意,可简单地将传感器单元U安装于节气门体10。
再者,节气门装置的组装作业并不限于所述方法,也可利用其他方法组装。
接下来,对所述节气门装置搭载于发动机的状态下的动作进行说明。
首先,在发动机处于怠速运转区域时,节气门阀30处于使主通路12关闭的状态,在主通路12中流动的进气以绕过节气门阀30的方式在旁通通路14中流动并再次流出到下游侧的主通路12。
在所述状态下,调整阀50调整旁通通路14(连通路14c)的通路面积,将发动机的怠速运转维持为稳定的状态。
另一方面,在发动机处于怠速运转区域以外的运转区域时,节气门阀30处于规定的开度范围,成为使主通路12开放的状态。
因此,在主通路12中流动的进气并不经过旁通通路14,而是在主通路12中流动并被吸入到发动机。此时,调整阀50无需用于调整在旁通通路14中流动的进气量。
另外,如图11所示,在主通路12中流动的进气被从进气导入通路17a导入并被引导到传感器收容凹部62内,传感器收容凹部62内的进气被从进气导出通路17b导出到主通路12。此时,温度传感器80对被引导到传感器收容凹部62内的进气的温度进行检测。此处,由于在进气导入通路17a的导入口17a1的附近设置有引导壁12a,因此在主通路12中流动的进气被积极地朝向进气导入通路17a引导。
另外,由于进气导入通路17a位于较进气导出通路17b更靠上游侧,且主通路12形成为通路面积朝向上游侧扩大、即通路面积朝向下游侧减少的圆锥面状,因此下游侧的进气的流速快于上游侧的进气的流速。因此,可期待来自进气导出通路17b的进气的吸出效果,进气被有效地朝向传感器收容凹部62内导入。
进而,在较节气门阀30更靠下游侧,在主通路12中流动的进气经由第二连通路18被引导到第二传感器收容凹部63内,并且利用压力传感器90对进气的压力进行检测。
如上所述,利用温度传感器80对进气的温度进行检测,另外,利用压力传感器90对进气的压力进行检测,将分别检测出的信息作为控制单元的控制信息来取入,并适宜地控制发动机。
根据所述第一实施方式的节气门装置,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图12是第二实施方式的节气门装置的示意图,除了取消了引导壁12a以外,与第一实施方式相同,对相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在第二实施方式的节气门装置中,进气导入通路17a的导入口17a1在与主通路12的内壁面相同的面上开口。
据此,虽没有引导壁12a,但主通路12形成为圆锥面状,因此下游侧的进气的流速快于上游侧的进气的流速,利用来自进气导出通路17b的进气的吸出作用,进气被有效地朝向传感器收容凹部62内导入。
根据所述第二实施方式的节气门装置,与第一实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图13是第三实施方式的节气门装置的示意图,除了变更了进气导出通路17b的导出口17b1的位置以外,与第二实施方式相同,对相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在第三实施方式的节气门装置中,进气导入通路17a的导入口17a1在与主通路12的内壁面相同的面上开口。另外,进气导出通路17b的导出口17b1在最靠近节气门阀30的上游侧在主通路12开口。
据此,利用基于呈圆锥面状的主通路12的来自进气导出通路17b的进气的吸出作用,进气被有效地朝向传感器收容凹部62内导入。另外,由于导出口17b1最靠近进气的流速快的节气门阀30,因此可进一步提高来自进气导出通路17b的进气的吸出效果,并增加被引导到传感器收容凹部62内的进气的流量。
根据所述第三实施方式的节气门装置,与所述实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图14是第四实施方式的节气门装置的示意图,除了变更了进气导出通路17b的导出口17b1的位置以外,与第一实施方式相同,对相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在第四实施方式的节气门装置中,在进气导入通路17a的导入口17a1附近形成有引导壁12a,且进气导出通路17b的导出口17b1在最靠近节气门阀30的上游侧在主通路12开口。
据此,利用引导壁12a的进气导入作用以及基于呈圆锥面状的主通路12的来自进气导出通路17b的进气的吸出作用,进气被有效地朝向传感器收容凹部62内导入。另外,由于导出口17b1最靠近进气的流速快的节气门阀30,因此可进一步提高来自进气导出通路17b的进气的吸出效果,并增加被引导到传感器收容凹部62内的进气的流量。
根据所述第四实施方式的节气门装置,与所述实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图15是第五实施方式的节气门装置的示意图,除了采用与旁通通路14的中途连通的进气导出通路117b来代替进气导出通路17b以外,与第二实施方式相同,对相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在第五实施方式的节气门装置中,进气导出通路117b在较调整阀50更靠上游侧与旁通通路14(上游侧通路14a)的中途连通,旁通通路14的导出口14b1兼作进气导出通路117b的导出口。
据此,由于进气导出通路117b的导出口14b1较节气门阀30更靠下游侧,因此可使导入口17a1与导出口14b1的差压变大,并增加被引导到传感器收容凹部62内的进气的流量。
根据所述第五实施方式的节气门装置,与所述实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图16是第六实施方式的节气门装置的示意图,除了在旁通通路14中取消了较与进气导出通路117b连通的区域更靠上游侧的旁通通路14(上游侧通路14a的一部分)以外,与第五实施方式相同,对相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在第六实施方式的节气门装置中,包括与进气导出通路117b连接的上游侧通路114a、以及与上游侧通路114a连接的下游侧通路14b。
而且,从导入口17a1导入的进气经由进气导入通路17a而被引导到传感器收容凹部62内,并经由进气导出通路117b、上游侧通路114a及下游侧通路14b,被从导出口14b1导出到主通路12。
即,进气导入通路17a、传感器收容凹部62、以及进气导出通路117b兼作旁通通路,所述旁通通路从主通路12分支,导入进气并绕过节气门阀30将进气导出到主通路12。
据此,由于进气导出通路117b的导出口14b1较节气门阀30更靠下游侧,因此可使导入口17a1与导出口14b1的差压变大,并增加被引导到传感器收容凹部62内的进气的流量。尤其是,在旁通通路中流动的进气在传感器收容凹部62内流过,因此温度传感器80所被暴露的进气的流量增加。
根据所述第六实施方式的节气门装置,与所述实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图17是第七实施方式的节气门装置的示意图,除了追加了第二进气导出通路217b以外,与第六实施方式相同,对相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在第七实施方式的节气门装置中,相对于第六实施方式的结构,设置有第二进气导出通路217b,所述第二进气导出通路217b在位于较进气导入通路17a的导入口17a1更靠下游侧且最靠近节气门阀30的上游侧的导出口217b1处,在主通路12开口并将进气从传感器收容凹部62导出到主通路12。
据此,由于进气导出通路117b的导出口14b1较节气门阀30更靠下游侧,因此可使导入口17a1与导出口14b1的差压变大,并增加被引导到传感器收容凹部62内的进气的流量。尤其是,在旁通通路中流动的进气在传感器收容凹部62内流过,因此温度传感器80所被暴露的进气的流量增加。
进而,通过设置第二进气导出通路217b,导出口217b1最靠近进气的流速快的节气门阀30,因此来自第二进气导出通路217b的进气的吸出效果进一步提高,可增加被引导到传感器收容凹部62内的进气的流量。
根据所述第七实施方式的节气门装置,与所述实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
图18表示在第一实施方式至第七实施方式的节气门装置中,将在传感器收容凹部62内流动的进气的流量分为怠速开度时的流量与节气门阀30全开的全开度时的流量进行测定而得的结果。
在图18中,以第二实施方式的流量(怠速开度时的流量Qi、全开时的流量Qf)为基准(比率1),将第一实施方式、第三实施方式至第七实施方式的流量表示为相对于第二实施方式的流量Qi、流量Qf而言的比率。
根据所述测定结果,第二实施方式的节气门装置的进气的流量Qi、流量Qf是能够进行基于温度传感器80的检测的流量。另外,第一实施方式、第三实施方式至第七实施方式的节气门装置的进气的流量较第二实施方式的流量进一步增加,是能够充分地进行基于温度传感器80的检测的流量。
再者,在所述测定结果中,第一实施方式、第三实施方式、以及第四实施方式虽在怠速开度时的流量Qi中未获得明确的差异,但理论上,有引导壁12a的情况优于没有引导壁12a的情况,另外,优选为进气导出通路17b在最靠近节气门阀30的上游侧开口。在为全开度时,通过第三实施方式与第四实施方式的比较而清楚,在具有引导壁12a的第四实施方式中流量Qf增加,通过第一实施方式与第四实施方式的比较而清楚,在进气导出通路17b在最靠近节气门阀30的上游侧开口的第四实施方式中流量Qf增加。
在所述实施方式中,作为将主通路12与传感器收容凹部62连通的连通路,示出了包括进气导入通路17a及进气导出通路17b、进气导出通路117b以及第二进气导出通路217b的连通路、即包含多个通路的连通路,但并不限定于此。
图19是第八实施方式的节气门装置的示意图,采用连通路117,所述连通路117包含:在上游侧弯曲的主通路112、以及使主通路112与传感器收容凹部62连通的一个通路。连通路117形成为遍及传感器收容凹部62的整个长度而在安装面16开口。
在所述结构中,从主通路112的上游侧流入的进气通过连通路117而被引导到传感器收容凹部62内,其后,从传感器收容凹部62经由连通路117被导出到主通路112。
据此,利用主通路112的弯曲区域的离心力将进气积极地引导到连通路117,因此温度传感器80暴露于通过连通路117导入及导出的进气中。
根据所述第八实施方式的节气门装置,与所述实施方式同样地,可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测。
在所述实施方式中,作为传感器单元,示出了包括温度传感器80以及压力传感器90的传感器单元U,但并不限定于此,也可进而包括对阀杆20的旋转角度进行检测的位置检测传感器。
所述情况下,作为位置检测传感器,也可采用包括埋设于嵌合部64的内侧区域的霍尔元件等的非接触式的磁力式传感器。
在所述实施方式中,示出了在传感器收容凹部62内突出地配置的温度传感器80以感温元件81露出的状态配置的结构,但并不限定于此,也可采用利用薄壁的树脂材料或传热性良好的其他材料覆盖感温元件81的周围来配置的结构。
在所述实施方式中,作为主通路,示出了通路面积从配置有节气门阀30的区域朝向上游侧扩大的圆锥面状的主通路12,但并不限定于此,也可采用通路面积相同的圆筒状的主通路。
如上所述,本发明的节气门装置可达成成形性的提高、低成本化、装配上的自由度的提高、小型化等,同时可高精度地对进气的温度进行检测,因此,当然可应用于摩托车等中,也可有效用于其他车辆中。
Claims (14)
1.一种节气门装置,其特征在于,包括:
节气门体,具有供进气通过的主通路、形成于外壁的安装面、以及在所述安装面开口且与所述主通路连通的连通路;
节气门阀,使所述主通路开闭;以及
传感器单元,接合于所述安装面,并且
所述传感器单元包括:壳体,具有接合于所述安装面的接合面以及从所述接合面凹陷并且与所述连通路连通的传感器收容凹部;电路基板,埋设于所述壳体内;以及温度传感器,与所述电路基板电连接且在所述传感器收容凹部内突出地配置。
2.根据权利要求1所述的节气门装置,其特征在于,
所述主通路形成为通路面积从配置有所述节气门阀的区域朝向上游侧扩大的圆锥面状。
3.根据权利要求1或2所述的节气门装置,其特征在于,
所述连通路在较所述节气门阀更靠上游侧使所述主通路与所述传感器收容凹部连通。
4.根据权利要求1或2所述的节气门装置,其特征在于,
所述传感器收容凹部形成为沿着所述主通路的伸长方向呈长条的长槽状。
5.根据权利要求1或2所述的节气门装置,其特征在于,
所述温度传感器包括在所述传感器收容凹部内露出地配置的感温元件。
6.根据权利要求1或2所述的节气门装置,其特征在于,
所述连通路包括:进气导入通路,在较所述节气门阀更靠上游侧将进气从所述主通路导入到所述传感器收容凹部;以及进气导出通路,在较所述进气导入通路的导入口更靠下游侧将进气从所述传感器收容凹部导出到所述主通路。
7.根据权利要求6所述的节气门装置,其特征在于,
所述节气门体在所述进气导入通路的导入口的附近具有将在所述主通路中流动的进气朝向所述进气导入通路引导的引导壁。
8.根据权利要求7所述的节气门装置,其特征在于,
所述引导壁是以使在所述主通路中流动的进气碰撞的方式对所述主通路的内壁面进行壁厚切除而形成。
9.根据权利要求6所述的节气门装置,其特征在于,
所述进气导出通路的导出口在最靠近所述节气门阀的上游侧在所述主通路开口。
10.根据权利要求6所述的节气门装置,其特征在于,包括:
旁通通路,从所述主通路分支,导入进气并绕过所述节气门阀而向所述主通路导出进气;以及
调整阀,调整所述旁通通路的通路面积,
所述进气导出通路在较所述调整阀更靠上游侧与所述旁通通路的中途连通,所述旁通通路的导出口兼作所述进气导出通路的导出口。
11.根据权利要求6所述的节气门装置,其特征在于,包括:
旁通通路,从所述主通路分支,导入进气并绕过所述节气门阀而向所述主通路导出进气;以及
调整阀,调整所述旁通通路的通路面积,
所述进气导入通路、所述传感器收容凹部、以及所述进气导出通路兼作所述旁通通路。
12.根据权利要求6所述的节气门装置,其特征在于,包括:
旁通通路,从所述主通路分支,导入进气并绕过所述节气门阀而向所述主通路导出进气;
调整阀,调整所述旁通通路的通路面积;以及
第二进气导出通路,在较所述进气导入通路的导入口更靠下游侧且最靠近所述节气门阀的上游侧在所述主通路开口并将进气从所述传感器收容凹部导出到所述主通路,
所述进气导入通路、所述传感器收容凹部、以及所述进气导出通路兼作所述旁通通路。
13.根据权利要求1或2所述的节气门装置,其特征在于,
所述节气门体包括在所述安装面开口并与所述主通路连通的第二连通路,
所述传感器单元包括:所述壳体,具有从所述接合面凹陷并且与所述第二连通路连通的第二传感器收容凹部;以及压力传感器,与所述电路基板电连接并且配置于所述第二传感器收容凹部内并对在所述主通路中流动的进气的压力进行检测。
14.根据权利要求13所述的节气门装置,其特征在于,
所述第二连通路在较所述节气门阀更靠下游侧使所述主通路与所述第二传感器收容凹部连通。
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