CN1891996A - 发动机用进气控制装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机用进气控制装置，具有：合成树脂制的进气歧管(M)和蝶形的开闭阀(V)，该开闭阀设置于该进气歧管内，能切换成适应于低速运转的低速进气模式和适应于高速运转的高速进气模式，所述开闭阀构成为包括：阀心座(15)，其具有多个阀孔(16、16…)，并在两端部的两个部位紧固于进气歧管的内壁；可旋转地支承于该阀心座的阀轴(17)；以及多个阀板(19、19…)，安装于该阀轴，用于开闭阀孔，阀心座在所述两紧固部位之间的刚性大于进气歧管在所述两紧固部位之间的刚性。这样，在发动机用进气控制装置中，能并行安装进气歧管和开闭阀，组装性良好。且在开闭阀安装在进气歧管中的状态下，能始终确保开闭阀的良好的动作状态。

Description

发动机用进气控制装置

技术领域

本发明涉及发动机用进气控制装置的改良，该发动机用进气控制装置具有：合成树脂制的进气歧管；蝶形的开闭阀，其设置于该进气歧管内，通过开闭该进气歧管内的多个进气通道，而能够将进气歧管内切换至适应于发动机的低速运转的低速进气模式和适应于高速运转的高速进气模式；以及使该开闭阀动作的致动器。

背景技术

如专利文献1所公开的那样，这种发动机用进气控制装置已被公知。

专利文献1：日本特开平8-277717号公报

在现有的这种发动机用进气控制装置中，由于在分割成多个的进气歧管的组装过程中组装开闭阀，因此不能并行地组装进气歧管和开闭阀，组装性差。

发明内容

本发明是鉴于这种问题而提出的，目的在于提供一种发动机用进气控制装置，其能够并行组装进气歧管和开闭阀，组装性良好，并且在开闭阀安装在进气歧管中的状态下，能够始终确保开闭阀的良好的动作状态。

为了实现以上目的，本发明的发动机用进气控制装置，具有：合成树脂制的进气歧管；蝶形的开闭阀，其设置于该进气歧管内，通过开闭该进气歧管内的多个进气通道，能够将进气歧管内切换至适应于发动机的低速运转的低速进气模式和适应于高速运转的高速进气模式；以及使该开闭阀动作的致动器，所述发动机用进气控制装置的第一特征在于，所述开闭阀构成为包括：阀心座，其具有多个阀孔，并且通过紧固部件在多个部位紧固于所述进气歧管的内壁，并使这些阀孔与所述进气通道连接；阀轴，其横穿所述阀孔，并可旋转地支承于所述阀心座，并且与所述致动器连接；以及多个阀板，它们安装于该阀轴上，用于开闭所述阀孔，所述阀心座在所述多个紧固部位之间的刚性大于所述进气歧管在所述多个紧固部位之间的刚性。

另外，所述致动器对应于后述的本发明实施例中的电动机30，而所述进气通道对应于第二进气通道12。

另外，本发明在第一特征基础上，第二特征在于，在所述阀心座上一体地形成有：纵贯所述多个紧固部位之间的多条纵肋；以及与这些纵肋交叉的多条横肋。

另外，本发明在第二特征基础上，第三特征在于，铸造制成所述阀心座。

进而，本发明在第一至第三特征中的任一特征的基础上，第四特征在于，所述阀心座为所有所述阀板共用的单一部件，该阀心座通过沿着所述阀轴的轴向的两个端部的两点，紧固于所述进气歧管。

另外，本发明在第一至第四特征中的任一特征的基础上，第五特征在于，合成树脂制的所述进气歧管构成为包括：安装凸缘部，其通过多个紧固部件紧固于发动机，并具有与发动机的进气口相连的多个空气出口；箱部，其与所述安装凸缘部隔开配置，以避开所述紧固部件的安装路径，并具有导入大气的平衡室(サ一ジ(surge)室)；管道部，其连接于该箱部与所述安装凸缘部之间，并具有连通所述平衡室和空气出口之间的多个进气通道；以及架桥部，设置于所述安装凸缘部与箱部之间，并将所述安装凸缘部和箱部的两端部彼此连接成一体，将所述安装凸缘部和箱部中的一方端部彼此连接成一体的一方架桥部，由具有将大气导入所述平衡室的导入通道的短管部构成。

另外，本发明在第五特征基础上，第六特征在于，将所述安装凸缘部和箱部中的另一方端部彼此连接成一体的另一方架桥部，形成为截面呈コ字状。

根据本发明第一特征，由于由阀心座、阀轴和阀板组成的蝶形开闭阀，与合成树脂制的进气歧管分别进行组装，因此能够并行地组装进气歧管和开闭阀，能够提高装置的组装性。

并且，阀心座在多个紧固部位之间的刚性大于进气歧管在多个紧固部位之间的刚性，因此在紧固阀心座与进气歧管之间时，即使在该两者的对接面上存在一些制造误差，通过紧固力使得进气歧管侧产生变形，因此在阀心座上几乎不产生变形，可避免进气歧管与阀轴之间的摩擦阻力增加，能够始终确保阀轴通过致动器平稳地进行旋转动作。

根据本发明第二特征，使阀心座在多个紧固部位之间的刚性有效地增强，从而能够可靠地防止在紧固阀心座与进气歧管之间时阀心座产生变形。

根据本发明第三特征，能够更加有效地提高阀心座在多个紧固部位之间的刚性。

根据本发明第四特征，单一的阀心座，通过其两端的两点紧固于进气歧管，因此能够使阀心座的多个阀孔彼此接近地配置，而不会受到上述紧固部的妨害，能够实现阀心座的紧凑化，进而可以实现进气歧管的紧凑化。

根据本发明第五特征，进气歧管的一方架桥部，由具有用于将大气导入平衡室的导入通道的高刚性的短管部构成，因此在安装凸缘部安装于发动机的状态下，安装凸缘部能够牢固地支承箱部。因此，在发动机的运转过程中，能够有效地防止箱部的振动，从而抑制噪音的产生，同时能够防止因振动而导致各部的耐久性降低，并且通过使短管部兼用作架桥部，能够简化结构。另外，由于短管部的截面积较大，因此在进气歧管的注射成型时，熔融树脂从安装凸缘部通过短管部和另一方架桥部流入到箱部，能够提高成形性。

根据本发明的第六特征，能够有效地提高进气歧管的另一方架桥部的刚性，使其与短管部的刚性平衡，因此能够进一步巩固安装凸缘部对箱部的支承。

根据附图由下面详细叙述的优选实施例的说明，来明确本发明的上述及其他的目的、特征和优点。

附图说明

图1是以安装在发动机上的状态表示本发明实施例涉及的进气控制装置的侧视图；

图2是沿图1中的2-2线的剖面图；

图3是沿图1中的箭头3的方向的视图；

图4是沿图1中的4-4线的剖面图；

图5是沿图2中的5-5线的剖面图(表示低速进气模式下的进气歧管内部)；

图6是表示高速进气模式下的进气歧管内部的、与图5对应的图；

图7是第一块进气歧管的内侧面的图；

图8是第二块进气歧管的内侧面的图；

图9是沿图7中的9-9线的剖面图；

图10是设置于进气歧管内的蝶形开闭阀的仰视图；

图11是该开闭阀的侧视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行说明。

首先，在图1～图3中，在发动机E的气缸盖Eh上安装有合成树脂制的进气歧管M。该进气歧管M在图示例中用于四气缸发动机，该进气歧管M包括：通过多个紧固螺栓2、2…紧固在发动机E的气缸盖Eh上的安装凸缘部1；小凸缘部3，其配置在该安装凸缘部1的一端部的外侧，并与该安装凸缘部1成角度(在图示例中大致成直角)，并且在该小凸缘部3上安装有节气门体(throttle body)T；从该小凸缘部3向下方延伸的短管部4；连接于该短管部4的下端部的箱部5；四根管道部6、6…，它们从该箱部5的下部伸出，且沿着箱部5的背面向上方延伸并连接于安装凸缘部1，并且该四根管道部彼此连接，箱部5和管道部6、6…共用位于它们之间的隔板。上述箱部5避开所述紧固螺栓2、2…的安装路径地配置于安装凸缘部1的下方。

如图1～图5所示，在小凸缘部3的端面上开设有与节气门体T的进气道相连的空气入口7，而在安装凸缘部1的端面上开设有分别与气缸盖Eh的四个进气口相连的四个空气出口8、8…。在短管部4形成有导入通道9，在箱部5上形成有大容积的平衡室10，所述导入通道9的一端与空气入口7相连，另一端与大容积的平衡室10相连，在管道部6、6…中形成有使平衡室10与空气出口8、8…连通的第一进气通道11、11…。

另外，在箱部5中形成有四根第二进气通道12、12…，所述四根第二进气通道12、12…使平衡室10与第一进气通道11、11…的中途连通，并将第一进气通道11、11…的下游侧部分作为其自身的下游侧部分。因此，第二进气通道12、12…从平衡室10到空气出口8、8的流道长度，比第一进气通道11、11…的流道长度短。

为了使上述结构的进气歧管M易于形成，进气歧管M分为如图8和图9所示的至少两块，即第一块M1和第二块M2，并且它们分别由合成树脂注射成型。此时，在第一块M1上形成有安装凸缘部1、短管部4的一半部分、箱部5的一半部分以及管道部6、6…的入口部。在第二块M2上形成有小凸缘部3、短管部4的另一半部分、箱部5的另一半部分以及管道部6、6…剩余的主要部分。并且两块M1、M2通过它们的分割面M1a、M2a彼此振动焊接。此时，第二块M2的管道部6、6…虽然它们的上端部焊接在第一块M1的安装凸缘部1上，但是这些管道部6、6…配置为避开所述紧固螺栓2、2…的安装路径。

另外，如图7所示，安装凸缘部1和箱部5通过配置于它们的一端部侧的短管部4相互连接，因此，箱部5从安装凸缘部1向外伸出得较大，因此在第一块M1上，在短管部4的相反侧，一体地形成连接安装凸缘部1与箱部5之间的一对架桥部13(参照图5、图7和图9)。该架桥部13为了尽可能提高其弯曲刚性而使截面形状成为コ字状。而且，短管部4也兼用作将安装凸缘部1与箱部5之间的彼此的一端部连接为一体的架桥部。

如图4、图5和图8所示，在第二块M2上，在箱部5的内壁上设置有使第二进气通道12、12…的入口一起开闭的蝶形的开闭阀V。该开闭阀V具有配置于第二进气通道12、12…的入口的共同的阀心座(valvecase)15。该阀心座15以铝等轻合金为材料铸造而成，并具有在第二进气通道12、12…的排列方向上排成一列的四个椭圆形的阀孔16、16…，并且该四个椭圆形的阀孔16、16…与第二进气通道12、12…的入口相连，配置成横穿这些阀孔16、16…的一根阀轴17可旋转地支承于阀心座15。因此，在阀心座15的端壁和各阀孔16、16…之间的隔壁上形成由支承阀轴17的轴承孔18、18。

在阀轴17上，在各阀孔16、16…中，通过螺丝23、23紧固有椭圆状的多个阀板19、19…，阀板19、19…通过阀轴17的往复转动来开闭对应的阀孔16、16…。这样构成的开闭阀V，能够与进气歧管M分别进行组装。

如图4所示，在第二块M2上一体地形成有一对支承凸台20、20，它们配置在沿着第二进气通道12、12…的排列方向的两侧，并且朝第二块M2的内侧突出，各支承凸台20、20，具有贯通其中心部的螺栓孔20a、20a。

另一方面，在阀心座15的、沿着阀轴17的轴线方向的长度方向上的两端部的一侧面上，一体地形成有与上述支承凸台20、20端面彼此抵接的一对连接凸台21、21，各连接凸台21、21在其中心部具有与所述螺栓孔20a、20a一致的袋状的螺纹孔21a、21a。并且，通过从第二块M2的外侧将插入在螺栓孔20a、20a内的紧固螺栓22、22螺合并紧固于螺纹孔21a、21a中，阀心座15被紧固在第二块M2的内壁上。

如图10和图11所示，在阀心座15的两外侧面上一体地形成有：沿阀轴17的轴向延伸、并纵贯一对连接凸台21、21之间的多条纵肋24、24；以及与这些纵肋24、24…交叉的多条横肋25、25…，通过这些肋24、24…、25、25…，能够强化阀座15在一对连接凸台21、21之间的刚性，该刚性大于第二块M2在一对支承凸台20、20之间的刚性。

在图1和图4中，在第二块M2的一端壁上，开设有能够使开闭阀V插入到箱部5内的插入口27，封闭该插入口27的盖体28通过多个螺栓29、29…紧固于第二块M2。在盖体28上附设有带减速机构的电动机30，该电动机30与阀轴17的一端部连接，并能够使阀轴17进行旋转动作。

下面对该实施例的作用进行说明。

在发动机E低速运转时，通过电动机30，开闭阀V被保持在关闭状态。即，通过阀板19、19…关闭阀孔16、16…，从而封闭第二进气通道12、12…的入口。其结果，在发动机E的各气缸的进气行程中，流量由节气门体T控制的空气，当经过导入通道9而流入到平衡室10时，通过流道长度较长的第一进气通道11、11…提供给发动机E。因此，进气歧管M的内部成为适应于低速运转的低速进气模式，能够提高发动机E的低速输出性能。另外，在发动机E高速运转时，开闭阀V通过电动机30切换至打开状态，通过阀板19、19…打开阀孔16、16…，使第二进气通道12、12…为导通状态。其结果，在发动机E的各气缸的进气行程中，流量由节气门体T控制的空气，当经过导入通道9流入平衡室10时，主要通过流道长度较短的第二进气通道12、12…提供给发动机E。因此，进气歧管M的内部成为适应于高速运转的高速进气模式，能够提高发动机E的高速输出性能。

在组装这样的发动机用进气控制装置时，分别在不同的工序中组装进气歧管M和开闭阀V，然后将开闭阀V从进气歧管M的插入口27收纳到箱部5内，再从进气歧管M的外侧，将插入在支承凸台20、20的螺栓孔20a、20a内的紧固螺栓22、22，螺合并紧固在阀心座15的连接凸台21、21的螺纹孔21a、21a中，接着将盖体28接合于进气歧管M以封闭插入口27，并且使阀轴17与盖体28上的电动机30连接，完成组装。这样，通过并行地进行进气歧管M和开闭阀V的组装，装置的组装性显著地提高。

并且，阀心座15利用紧固螺栓22、22在进气歧管M上的紧固部位，是阀心座15的两端部的两个部位，因此能够使四个阀孔16、16…相互接近地配置，而不会受到这些紧固部位的妨碍，能够实现阀心座15的紧凑化，进而能够实现进气歧管M的紧凑化。

另外，在阀心座15上一体地形成有：沿阀轴17的轴向延伸、并纵贯一对连接凸台21、21之间的多条纵肋24、24…；以及与这些纵肋24、24…交叉的多条横肋25、25…，从而使阀心座15在一对连接凸台21、21之间的刚性大于进气歧管M在一对支承凸台20、20之间的刚性，因此，在支承凸台20、20和连接凸台21、21之间通过紧固螺栓22、22紧固时，即使两凸台20、21的对接面的平行度等存在一些制造误差，由于紧固力，在进气歧管M侧产生变形，因此在阀心座15上基本上不产生变形，能够防止轴承孔18、18…的变形以及轴承孔18、18…彼此之间的位置偏差，因此能够避免阀轴17与轴承孔18、18…的内周面之间的摩擦阻力增加，从而能够始终确保阀轴17通过电动机30平稳地进行旋转动作。

另外，形成平衡室10的箱部5，相对于通过多个紧固螺栓2、2…紧固在发动机E的气缸盖Eh上的安装凸缘部1，避开上述紧固螺栓2、2…的安装路径而配置于安装凸缘部1的下方，因此能够容易地将安装凸缘部1安装到气缸盖Eh上，而不会受到该箱部5的妨碍。并且，在安装凸缘部1和箱部5上，一体地形成连接该两者1、5的两端部之间的架桥部4、13，特别地，其中一方的架桥部4由高刚性的短管部4构成，该短管部4形成导入路径9，该导入路径9用于将空气从节气门体T导入到箱部5内的平衡室10中，因此，在安装凸缘部1安装于气缸盖Eh的状态下，安装凸缘部1能够通过架桥部4、13牢固地支承箱部5。因此，在发动机E的运转中，能够有效地防止箱部5的振动，抑制噪音的产生，并且能够防止因振动而导致各部件的耐久性降低，而且，通过使短管部4兼用作架桥部，能够简化结构。

另外，另一方的架桥部13，构成为截面呈コ字状，且排列成一对，因此能够使其刚性与短管部4的刚性平衡，从而能够进一步加强安装凸缘部1对箱部5的支承。

并且，这样的短管部4和架桥部13，由于截面积较大，因此在进气歧管M注射成型时，能够使熔融树脂从安装凸缘部1通过短管部4和架桥部13流入整个箱部5内，从而能够提高成形性。

本发明不限于上述实施例，能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。例如，本发明也可以适用于上述四气缸以外的多气缸发动机。

Claims (6)

1.一种发动机用进气控制装置，其包括：合成树脂制的进气歧管(M)；蝶形的开闭阀(V)，该开闭阀(V)设置于该进气歧管(M)内，通过开闭该进气歧管(M)内的多个进气通道(12、12…)，能够将进气歧管(M)内切换至适应于发动机(E)的低速运转的低速进气模式和适应于高速运转的高速进气模式；以及致动器(30)，其使该开闭阀(V)动作，所述发动机用进气控制装置的特征在于，

所述开闭阀(V)构成为包括：阀心座(15)，其具有多个阀孔(16、16…)，并且通过紧固部件(22)在多个部位紧固于所述进气歧管(M)的内壁，并使这些阀孔(16、16…)与所述进气通道(12、12…)相连；阀轴(17)，其横穿所述阀孔(16、16…)，并可旋转地支承于所述阀心座(15)，并且，该阀轴(17)与所述致动器(30)连接；以及多个阀板(19、19…)，它们安装于该阀轴(17)上，用于开闭所述阀孔(16、16…)，

所述阀心座(15)在所述多个紧固部位之间的刚性大于所述进气歧管(M)在所述多个紧固部位之间的刚性。

2.如权利要求1所述的发动机用进气控制装置，其特征在于，

在所述阀心座(15)上一体地形成有：纵贯所述多个紧固部位之间的多条纵肋(24、24…)；以及与这些纵肋(24、24…)交叉的多条横肋(25、25…)。

3.如权利要求2所述的发动机用进气控制装置，其特征在于，

铸造制成所述阀心座(15)。

4.如权利要求1～3任一项所述的发动机用进气控制装置，其特征在于，

所述阀心座(15)构成为由所有所述阀板(19、19…)共用的单一部件，该阀心座(15)通过沿着所述阀轴(17)轴向的两端部的两点，紧固于所述进气歧管(M)。

5.如权利要求1～4任一项所述的发动机用进气控制装置，其特征在于，

合成树脂制的所述进气歧管(M)构成为包括：安装凸缘部(1)，其通过多个紧固部件(2)紧固在发动机(E)上，并具有与发动机(E)的进气口相连的多个空气出口(8)；箱部(5)，其与所述安装凸缘部(1)隔开配置，以避开所述紧固部件(2)的安装路径，该箱部(5)还具有导入大气的平衡室(10)；管道部(6)，其连接于该箱部(5)与所述安装凸缘部(1)之间，并具有连通所述平衡室(10)与空气出口(8)之间的多个进气通道(11)；以及架桥部(4、13)，它们设置于所述安装凸缘部(1)与箱部(5)之间，将所述安装凸缘部(1)与箱部(5)的两端部彼此连接成一体，

将所述安装凸缘部(1)和箱部(5)中的一方端部彼此连接成一体的一方架桥部(4)，由具有将大气导入所述平衡室(10)的导入通道(9)的短管部(4)构成。

6.如权利要求5所述的发动机用进气控制装置，其特征在于，

将所述安装凸缘部(1)和箱部(5)中的另一方端部彼此连接成一体的另一方架桥部(13)，形成为截面呈コ字状。

Images