CN204327264U - 进气控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种一边进行阀芯的顺畅的动作，一边在将阀芯设为抑制姿态时适当地抑制进气的流动的进气控制装置。在相对于套筒而将阀芯以摆动自如的方式支承，并且在将该阀芯设为抑制姿态时，构成为阀芯的主阀部从底板抬起，且阀芯的副阀部向底板的收容空间下沉。在收容空间中形成有从套筒的内表面向外方位移的台阶部，在将阀芯设为抑制姿态时，在副阀部形成有与台阶部接近的密封部。

Description

进气控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种进气控制装置，详细而言，涉及一种具有调节进气歧管的开口面积的阀芯的进气控制装置。
背景技术
作为上述这样结构的进气控制装置，在专利文献1中公开了如下的结构：在进气歧管(在文献中为inlet duct2)中，在连接于汽缸盖的凸缘面的附近位置上具有伴随轴体(在文献中为pivot shaft9)的旋转而进行开闭动作的阀芯(在文献中为control flap3)。阀芯被设成图1和图4所示的开放姿态而达到嵌入到进气歧管的凹部的状态，从而将进气歧管的开口面积设为最大。另外，阀芯因轴的旋转而被设成图2和图5所示的抑制姿态，由此阀芯在进气歧管的内部位移至立起的姿态，从而使开口面积变小。
另外，与专利文献1同样地、在专利文献2中，具有一种与轴体(在文献中为Klappenschwenkachse12)一同摆动的阀芯(在文献中为Klappen8)。该阀芯被设成图6所示的开放姿态而嵌入到进气歧管的内表面，从而将进气歧管的开口面积设为最大。另外，通过将阀芯设成图5所示的抑制姿态而使阀芯在进气歧管的内部位移至立起的姿态，从而使开口面积变小。
另外，在专利文献3中公开了一种在进气歧管2中的、汽缸盖1的附近位置嵌入有控制单元3的结构的进气控制装置。该专利文献3的阀芯(在文献中为控制阀41)的动作方式与专利文献1和专利文献2相同，但具有如下结构特征，即进气歧管2具有控制单元3。
即，进气歧管2由与汽缸盖1抵接的第一部件2a和与其连结的第二部件2b构成。控制单元3具有经由转动轴41而相对于筒状的壳体6开闭的板状的阀芯。由于这样的结构，在向第一部件2a嵌入控制单元3的壳体6之后，使第二部件2b连结于第一部件2a，由此使进气歧管2具有阀芯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6761140号说明书(US 6,761,140 B2)
专利文献2：德国专利申请公开第102009054184号说明书(DE 102009054184 A1)
专利文献3：日本特开2007-192147号公报
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题
如专利文献1和专利文献2所述那样，在将阀芯设为开放姿态的状态下使阀芯嵌入到进气歧管的结构中，由于使进气歧管的内表面平滑而降低作用于在进气通路中流动的空气的阻力。然而，在将阀芯设为开放姿态的状态下使阀芯与进气歧管的凹部呈密接状态嵌入的结构中，为了实现顺畅的动作，不仅需要精度，而且在阀芯与凹部的缝隙附着有杂质的情况下，也往往影响顺畅的动作，存在改进的余地。
为了解决这些不良状况，也考虑到增大阀芯与进气歧管之间的间隙，但当增大间隙时，在阀芯被设成抑制状态的情况下，由于间隙中流动有空气，从而不能适当地抑制进气的流动。
另外，通过树脂成形来制造进气歧管时，也期望如专利文献3所述的结构那样，即使在形状精度较低的情况下，也能将阀芯配置在适当的位置来控制空气的流动。
本实用新型的目的是高精度地构成一种一边实现使阀芯顺畅地动作，一边在将阀芯设为抑制姿态时适当地抑制进气的流动的进气控制装置。
为解决技术问题的方法
本实用新型的特征为：具有嵌入到进气歧管的内部的套筒、通过与被支承于所述套筒的轴体一同转动，自如切换为将所述进气歧管中的进气通路的开口面积设为最大的开放姿态以及将所述进气通路的开口面积减小的抑制姿态的阀芯，所述阀芯具有在呈所述开放姿态时，均相对于所述轴体而位于所述套筒的一壁面侧，在从所述开放姿态向所述抑制姿态的摆动时以向所述套筒的中央侧位移的方式而设置在自所述轴体起的进气方向的下游侧的主阀部和以沿着向所述套筒下沉的方向位移的方式而设置在自所述轴体起的进气方向的上游侧的副阀部，在所述阀芯摆动到所述抑制姿态时，供所述副阀部进入的收容空间形成为具有从所述套筒的内表面向外方位移的台阶部的形状，在所述副阀部上形成有在该阀芯达到所述抑制姿态时，相比所述开放姿态更接近所述台阶部的密封部。
本结构的阀芯中，在与进气方向正交的姿态下，在被支承于套筒的轴体的一侧具备主阀部与副阀部。在这种阀芯中，当阀芯呈开放姿态时，主阀部与副阀部呈偏向套筒的一侧的壁面的初始姿态，当阀芯呈抑制姿态时，需要由主阀部与副阀部来遮断套筒的大致整个区域。因此，主阀部形成在相对于轴体的进气方向的下游侧，当阀芯变为抑制姿态时，被构成为向套筒的中央侧突出。另一方面，副阀部形成在相对于轴体的进气方向的上游侧，当阀芯变为抑制姿态时，也需要继续遮断本身相对于轴体初始所位于的壁面侧的区域。因此，从初始的开放姿态变化为抑制姿态时，副阀部的移动轨迹向套筒的外侧膨胀。为了收容这样的阀芯，需要在保持开放姿态的阀芯的更外侧确保规定空间。因此，在本结构中，为了形成这样的空间而设有从套筒的内表面向外方位移的台阶部。
在本结构中，为了提高套筒的遮断效果，当阀芯呈抑制姿态时，在副阀部与台阶部之间形成有密封部。本结构的阀芯例如被择一性地设定开放姿态与抑制姿态，呈抑制姿态时的副阀部的位置为固定位置。由此，此时以使副阀部与台阶部之间的距离缩小的方式来设定密封部。由此，提高了在抑制姿态下的进气遮断效果。如此，形成仅在规定的姿态下发挥效果的密封部的结果是，能简单且小型地构成密封部。
另外，根据本结构，当阀芯呈开放姿态与抑制姿态之间的姿态时，副阀部与台阶部之间显现有一定的间隙。该间隙能实现进气的流通。由此，假设即使杂质侵入套筒的内部，也可以有效地排出阀芯与套筒的壁部之间易于残留的杂质。其结果是，能够长期性地维持阀芯完整的动作状态。这样，根据本实用新型，高精度地构成一种一边使阀芯顺畅地动作，一边在将阀芯设为抑制姿态时适当地抑制进气的流动的进气控制装置。
本实用新型中，也可以为，以在所述抑制姿态下相比所述开放姿态更接近所述台阶部的方式而由从所述副阀部的表面突出的突出部来构成所述密封部。
由此，由于阀芯上具有突出部件，当阀芯到达抑制姿态时，通过突出部接近收容空间的台阶部的方式来抑制空气的流动。即，即使不利用与阀芯和套筒接触的橡胶等柔软的原材料，也能形成密封部，由此使结构简单，也易于制造。
本实用新型中，也可以为，所述阀芯被构成为自如设定为成为所述开放姿态与所述抑制姿态的中间的中间姿态，且具有在该中间姿态下相比所述开放姿态更接近所述台阶部的副密封部。
由此，在将阀芯设为中间姿态时，副密封部接近收容空间的台阶部，在该中间姿态下，由副阀芯的部位来限制流动的空气量，从而借助由主阀部设定的开口面积来控制空气的流动。
附图说明
图1是表示发动机上部与进气控制装置的剖视图。
图2是表示将阀芯设为抑制姿态的进气控制装置的剖视图。
图3是具有进气控制装置的进气歧管的立体图。
图4是表示保持架与阀芯的立体图。
图5是歧管、保持架与阀芯的分解立体图。
图6是表示保持架与阀芯的配置的横向剖视图。
图7是表示保持架与阀芯的配置的纵向剖视图。
图8是表示另一个实施方式(a)的进气控制装置的剖视图。
图9是表示另一个实施方式(b)的进气控制装置的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本实用新型的实施方式。
[基本结构]
如图1～图3所示，进气控制装置的结构具有与作为内燃机的发动机E的汽缸盖1连结的进气歧管M、嵌入到该进气歧管M的内部的保持架H、被支承为相对于保持架H以摆动轴芯X为中心而摆动自如的阀芯25、以及设定阀芯25的姿态的致动器A。
发动机E具有在内置有活塞2的汽缸体3的上端连结汽缸盖1的结构。在汽缸盖1上具有向燃烧室进行进气的进气阀4、排出燃烧气体的排气阀5、对燃烧室的混合气体进行点火的火花塞6、以及向燃烧室供给燃料的喷射器(未图示)。
该发动机E具有通常性的结构，即，在活塞2做进气动作时开放进气阀4并向燃烧室进行进气，并且从喷射器向燃烧室供给燃料。之后，继压缩动作之后，由火花塞6对燃烧室的混合气体点火而使其燃烧，将由该燃烧产生的膨胀力从活塞2向曲轴(未图示)传递，从而从曲轴得到驱动力。
在进气控制装置中，在向燃烧室进行进气时，通过控制进气歧管M的进气通路的开口面积，使燃烧室中生成滚转流，从而发挥提高燃烧效率的功能。为了发挥如此功能，致动器A根据基于发动机E的转速与负载的状况而从工作图获得的信息，来控制阀芯25的姿态。
[进气控制装置]
在进气歧管M中，从空气净化器等供给空气的单一的歧管主体Ma与以使来自该歧管主体Ma的空气供给到发动机E的各燃烧室的方式而分支为多个的支管Mb由树脂一体形成。支管Mb的前端部分通过形成上壁部11、一对侧壁部12与下壁部13而使截面形状呈矩形，且一体形成有在与多个支管Mb的前端部相连的状态下用于与汽缸盖1连结的凸缘部14。
所述上壁部11、一对侧壁部12与下壁部13形成供保持架H嵌入的空间，通过使该部位膨胀，以使支管Mb的内壁与保持架H的内壁直线性相连的方式来设定相对位置关系。另外，在侧壁部12中的所相邻的侧壁部12彼此的中间位置上形成有外部轴支承空间12a，在相邻的支管Mb的内部空间彼此相连的状态下，该外部轴支承空间12a呈从凸缘部14凹陷的形态。此外，在外端位置的两个部位的侧壁部12上形成有为了收容轴体27而向外方膨胀的袋状的膨出部12b。
凸缘部14由螺栓15被连结于汽缸盖1上，在该凸缘部14的凸缘面上形成有供保持架H的夹压板Hb嵌入的凹部14a。该凹部14a被形成为使保持架H的夹压板Hb嵌入的深度，当进气歧管M的凸缘部14与汽缸盖1连结时，以能够使夹压板Hb压接于汽缸盖1的方式来构成。
在本实施方式中，示出了对应于四汽缸型的发动起E的进气控制装置，进气歧管M对应于四汽缸型的发动起E而形成四个支管Mb，阀芯25经由保持架H被支承于各支管Mb。
如图4、图5所示，在保持架H中，将筒状的套筒Ha与在该套筒Ha的端部一体形成的凸缘状的夹压板Hb由树脂一体形成。通过将配置在进气歧管M的支管Mb的上壁部11的内表面侧的顶板21、配置在侧壁部12的内表面侧的侧板22、以及配置在下壁13的内表面侧的底板23形成一体，由此使套筒Ha的截面形状呈矩形。另外，顶板21、一对侧板22及底板23与夹压板Hb连结。
在该保持架H中，设定位于进气的流动方向的顶板21的尺寸与一对侧板22的尺寸相等，并且设定位于该方向的底板23的尺寸较短。另外，在一对侧板22上形成有呈从夹压板Hb的相反侧的端部切入的形态的内部轴支承空间22a。
设定位于进气的流动方向的底板23的尺寸比其他板的尺寸短，由此，在保持架H的内部不存在底板23的区域中(位于进气的吸引方向的底板23的上游侧)形成有收容空间S。该收容空间S被形成为由底板23的台阶部23a、一对侧板22与下壁部13包围的区域。如图1、图2所示，台阶部23a被形成为从保持架H的底板23的内表面向外方位移的形状，且该台阶部23a被形成为相对于底板23的内表面正交的姿态。
阀芯25将被形成板状并且与两侧部连结的板状的托架部26和与该一对托架部26连结的轴体27由树脂一体形成。一对托架部26被形成为从阀芯25的宽度方向的端部立起的姿态，在一对托架部26的外表面连结有轴体27。
在使图1所示的呈开放姿态的阀芯25向图2所示的抑制姿态动作时，将阀芯25中的、从套筒Ha的底板23抬起且向套筒Ha的中央侧位移的部位称为主阀部25a，将在该动作时沿着向套筒Ha的底板23下沉的方向位移的部位称为副阀部25b。另外，主阀部25a被配置在自轴体27起的进气方向的下游侧，副阀部25b被配置在进气方向的上游侧。
在阀芯25呈开放姿态的状态下，将面对顶板21的面设为表面，将在与其相反侧面对底板23的面设为背面，在副阀部25b的背面侧形成作为密封部的突出部28，其在抑制姿态下相比开放姿态更接近底板23的台阶部23a。该突出部28与阀芯25形成一体，但也可以为利用粘接或螺钉等固定于阀芯25的结构。
如图5～图7所示，轴承体30以旋转自如的方式外嵌于多个阀芯25的轴体27，配置在相邻位置的轴体27由轴状的联轴器连结。如图3～图5所示，外部轴支承空间12a的内端(位于进气的吸引方向的上游侧的端部)与内部轴支承空间22a的内端(位于进气的吸引方向的下游侧的端部)成形为半圆形，在向支管Mb的内部插入套筒Ha的状态下，各个半圆形拼接而形成呈圆形的孔部。
内部轴支承空间22a在宽度相比轴体27的直径较宽的狭缝部分的端部位置上形成前述的半圆形的部位，且具备呈嵌入到该内部轴支承空间22a的狭缝部分的状态的密封板33。在该密封板33的端部上，与轴体27接触的部位被形成半圆形的凹状。借助该结构，内部轴支承空间22a的半圆形的凹部与密封板33上形成的半圆形的凹部形成圆形的孔部。这样，在由两个半圆形的凹部形成的孔状部位上配置轴承体30，由此，轴体27以摆动轴芯X为中心被支承为旋转自如。
当组装进气控制装置时，由联轴器31连结阀芯25的轴体27，并且将其插入至保持架H的侧板22的内部轴支承空间22a。此外，当将轴体27向支管Mb的部位收容时，一端部被收容于膨出部12b，另一端部被收容于膨出部12b，并且致动器A的输出轴与该轴体27的另一端部连结。进而，通过向内部轴支承空间22a的狭缝部分嵌入密封板33，由此成为由内部轴支承空间22a的半圆形的凹部与密封板33的内端的半圆形的凹部来夹持轴承体30的状态。在如此的状态下，阀芯25与保持架H一并安装于支管Mb的内部，并利用螺栓15将支管Mb连结于汽缸盖1。
在像这样组装进气控制装置的状态下，在支管Mb的内部嵌入保持架H，在设于支管Mb的凸缘部14的凹部14a的部位上，保持架H的夹压板Hb被夹压在该凸缘部14与汽缸盖1之间。
轴承体30在轴状部件的两端部形成有卡合突起，通过在轴体27的端部形成供该卡合突起嵌合的卡合凹部，由此达到多个阀芯25以摆动轴芯X为中心呈一体摆动的状态。另外，由于致动器A的输出轴与轴体27的一端连结，因此能够通过该致动器A的驱动力来切换阀芯25的姿态。
[动作方式]
在通过致动器A的动作而将阀芯25安装成图1所示的开放姿态时，在阀芯25位于底板23(一个套筒Ha的具体例)的状态下，呈与该底板23平行的姿态，从而使进气歧管M的支管Mb的进气通路的开口面积最大。另外，在通过致动器A做反向动作使轴体27以摆动轴芯X为中心转动而使阀芯25安装成图2所示的抑制姿态时，达到主阀部25a从底板23向立起的方向位移、且副阀部25b进入收容空间S的状态。
这样，当阀芯25达到抑制姿态时，主阀部25a使进气通路的开口面积设为最小，另外，由于作为密封部的突出部28接近底板23的台阶部23a，由此抑制了在该部位处的空气的流动。
[实施方式的效果]
这样，在本实用新型的进气控制装置中，当阀芯25从开放姿态切换为抑制姿态时，阀芯25的副阀部25b呈向收容空间S下沉的动作形态。当该收容空间S形成沿副阀部25b的动作轨迹的圆弧状时，也存在因附着有进气中含有的杂质而影响顺畅的动作的情况，但由于以将底板23的一部分切除的方式而形成收容空间S，因此本实用新型的进气控制装置实现使阀芯25顺畅的动作。
尤其，在将阀芯25设为抑制姿态时，由于在副阀部25b上形成接近收容空间S的台阶部23a的突出部28，因此不仅对阀芯25的顺畅动作不造成影响，而且消除空气在副阀部25b与收容空间S之间的间隙流动的不良状况。
另外，由于阀芯25经由轴体27以摆动自如的方式支承于保持架H的套筒Ha，因此在保持架H嵌入到进气歧管M的支管Mb的状态下，能在高精度下经由套筒Ha将阀芯25支承于支管Mb的内部，并且当阀芯25设为抑制姿态时，良好地抑制进气。
[其他实施方式]
除了上述实施方式以外，本实用新型也可以如下述实施方式构成。
(a)如图8所示，本实用新型的进气控制装置的结构可以设定为开放姿态、抑制姿态与位于该两个姿态的中间的中间姿态，并且对应于中间姿态而在阀芯25的背面具有副突出部29。在该结构中，如图8的上层所示，与所述实施方式相同，当阀芯25设为抑制姿态时，突出部28接近收容空间S的台阶部23a，来抑制在该部位处的进气的流动。另外，如图8的下层所示，当阀芯25设为中间姿态时，副突出部29接近收容空间S的台阶部23a，来抑制在该部位处的进气的流动。
这样，当形成了多个密封部(突出部28、副突出部29)时，无论阀芯25位于抑制姿态与中间姿态的任一种姿态，均可经由收容空间S来抑制进气流动的不良状况而生成基于阀芯25的适当的滚转流。
尤其，在本实用新型的结构中，可以将阀芯25设定为除了抑制姿态与中间姿态以外的其他姿态，且作为对应这些姿态的密封部，也可以形成三个以上的密封部。
(b)如图9所示，也可以以去除底板23的内表面侧、而在进气的吸入方向的端部形成呈平滑圆弧状的台阶部23a的方式来形成收容空间S。这样，与所述实施方式的将底板23的一部分切除的方式来形成收容空间S相比较，由于在保持架H的内表面侧形成收容空间S，因此可以得到较高的强度。
(c)支管Mb、套筒Ha的截面不限于矩形，例如，截面也可以形成长圆形或椭圆形。
[工业实用性]
本实用新型可以利用于具有用于控制进气通路的开口面积的阀芯的进气歧管。
附图标记说明
23a：台阶部
25：阀芯
25a：主阀部
25b：副阀部
27：轴体
28：密封部(突出部)
29：副密封部(副突出部)
Ha：套筒
M：进气歧管
S：收容空间

Claims (3)

1.一种进气控制装置，具有：
套筒，其嵌入到进气歧管的内部；以及
阀芯，其通过与被支承于所述套筒的轴体一同转动，自如切换为将所述进气歧管中的进气通路的开口面积设为最大的开放姿态以及将所述进气通路的开口面积减小的抑制姿态，
所述进气控制装置的特征在于，
所述阀芯具有：主阀部，在呈所述开放姿态时，该主阀部相对于所述轴体而位于所述套筒的一壁面侧，在从所述开放姿态向所述抑制姿态的摆动时以向所述套筒的中央侧位移的方式而设置在自所述轴体起的进气方向的下游侧；以及副阀部，在呈所述开放姿态时，该副阀部相对于所述轴体而位于所述套筒的一壁面侧，在从所述开放姿态向所述抑制姿态的摆动时以沿着向所述套筒下沉的方向位移的方式而设置在自所述轴体起的进气方向的上游侧，
在所述阀芯摆动到所述抑制姿态时，供所述副阀部进入的收容空间形成为具有从所述套筒的内表面向外方位移的台阶部的形状，
在所述副阀部上形成有密封部，该密封部在所述阀芯达到所述抑制姿态时，相比所述开放姿态更接近所述台阶部。
2.如权利要求1所述的进气控制装置，其特征在于，
以相比所述开放姿态，在所述抑制姿态下更接近所述台阶部的方式，由从所述副阀部的表面突出的突出部构成所述密封部。
3.如权利要求1或2所述的进气控制装置，其特征在于，
所述阀芯被构成为自如设定为成为所述开放姿态与所述抑制姿态的中间的中间姿态，且具有在该中间姿态下相比所述开放姿态更接近所述台阶部的副密封部。
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