JP4442043B2 - Intake vortex generator for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関における吸入空気に渦流を発生させる内燃機関用吸気渦流発生装置に関し、特に、これに使用される可変吸気絞り弁の弁体構造を改良した内燃機関用吸気渦流発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特開平11−247661号公報には、燃焼室内に混合気のスワール流やタンブル流などの渦流を発生させて燃焼効率の向上を図った渦流発生装置が開示されている。本文献によれば、可変吸気絞り弁により吸入空気の通路の一部を閉じて、片側に通気状態を形成するようにして渦流を発生させている。
【0003】
しかしながら、この従来構造では、片側の通気状態を形成する可変吸気絞り弁の制御シャフト及び弁体には、制御シャフト回りに回転モーメントが発生し易いという問題があり、このような構造の渦流発生装置では、内燃機関側からの異常圧力による衝撃荷重によって損傷する可能性があるという問題があった。
そこで、本願と同一の出願人の先願である特願平2000−62126号(内燃機関用渦流発生装置)は、図9に示すように、上記の従来構造の問題点を解消すべく、1)内燃機関側からの異常圧力が可変吸気絞り弁4aに加わっても損傷せず、2)異常圧力による衝撃荷重を受けても、あるいは可変吸気絞り弁4aを開閉させるための駆動トルクが加わっても、吸入空気に対して渦流を良好に発生することができ、3)簡単な構成で、内燃機関の運転条件に応じた渦流を発生することができる内燃機関用渦流発生装置を提案している。
【0004】
即ち、上記同一出願人による上記先願においては、可変吸気絞り弁4aの弁体43の位置が、弁4aの全開位置時に、吸入空気の流れ方向に対して開く側に傾けた位置となっており、その結果、この傾いた弁体43に吸入空気の流れ力が作用して、弁体43の全開位置が安定するばかりか、弁体自体のバタツキも解消している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先願の可変吸気絞り弁4aの構造でもさらに改良すべき点がある。即ち、この構造では、図9に示すように、弁体43を多少傾けて配置している。従って、弁体43を傾けた分だけ開口部分の面積が減少するので、吸入空気の量がその分だけ減少することになる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、上記先願の優れた構造を生かしつつ、さらに弁体の傾きを極力なくした構造を持った可変吸気絞り弁の弁体構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1〜5の発明によれば、吸入空気の流れによって一方の面と他方の面との間で圧力差を生じさせる断面形状として翼形状の弁体を採用しており、具体的に、弁体は駆動軸を挟んで一方が略半円形状で、他方が駆動軸を長軸とする略楕円形状をなしており、かつ弁体は駆動軸に垂直な方向の断面が翼形状をなし、可変吸気絞り弁の全開時に、吸入空気の流れにより全開位置の方向に揚力が発生するように配置されており、また、弁体は略半円形状の部分と略楕円形状の部分とを合わせて翼形状をなしており、さらに、弁体の支点として作用する駆動軸が、弁体の偏心した位置に配置されている。
【0008】
このような構造によって、全開位置において、弁体の揚力が、弁体が開く方向に印加されて安定し、かつ弁体が全開位置において吸入空気の流れ方向と略平行に付勢されるので、吸入空気の流量を減少させることは全くなくなる。その結果、内燃機関の振動や吸入空気の脈動等に起因する弁体のバタツキが防止され、全開時の最大空気流量が増大し、吸入空気の流れが安定し圧力損失が減少する。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明による第1の実施形態としての吸気渦流発生装置の要部構成図である。内燃機関用吸入装置の一部である吸気渦流発生装置1は、減速構造を備えた駆動装置2と、内燃機関側からの衝撃荷重を吸収する圧力逃し手段3と、片側通気状態を形成する可変吸気絞り弁40aを備えた吸入管(以下、可変吸気絞り弁部)40を含んで構成されている。
【0010】
可変吸気絞り弁部40は、吸入空気Aを導入するハウジング41と、開口面積を調整する回動自在な可変吸気絞り弁40aを備えている。ハウジング41には、吸入空気Aを導入する空気通路41aと、その途中に、導入された吸入空気Aを空気通路41bと41cとに分ける隔壁41Hが設けられている。空気通路41bは、可変吸気絞り弁40aによってその開口面積が調整されるようになっている。
【0011】
可変吸気絞り弁40aは、ハウジング41内に回動可能に支持される弁軸(以下、駆動軸)42aと、この駆動軸42aと共に回動して空気通路41bを流れる吸入空気の量を調整する弁体44とから構成されている。駆動軸42aは、圧力逃し手段3を介して、減速構造を備えた駆動装置2により回動される。
なお、図1に示す状態は、可変吸気絞り弁40aが全開の状態である。また、後述する弁体44の形状は、駆動軸42aを挟んで、一方の側44aが半円形状で、他方の側44bが駆動軸42aを長軸とする楕円形状をなし、さらに、一方の側44aと他方の側44bを一体化して、その断面(駆動軸42aに垂直な方向の断面)が翼形状をなしている。
【0012】
弁体44は、図1に示すように翼形状となっているので、吸入空気Aの流れ方向に対して弁体が全開する方向に揚力を受け(周知の「ベルヌーイの定理」)、この揚力により、全開する方向に安定して付勢され、バタツキを防止することができる。従って、後述する図9の先願のように弁体(43)を予め全開する方向に傾けて付勢する必要がなく、弁体44が全開位置において吸入空気の流れ方向と略平行に揚力により安定して付勢されるので、吸入空気の流量を減少させることは全くなくなる。その結果、内燃機関の振動や吸入空気の脈動等に起因する弁体のバタツキを防止し、全開時の最大空気流量が増大し、吸入空気の流れが安定、圧力損失が減少する。
【0013】
吸気渦流発生装置1は、車両への搭載状態において、吸入空気Aの上流側は、スロットルバルブ200と気密に結合され、また吸入空気Aの下流側は、燃焼室(図示せず)を有する内燃機関(エンジン)300と気密に連通している。なお、吸入空気の流れの矢印Aは、矢印α、及び矢印βで示すように分かれて流れる。また、駆動装置2は、アクセルセンサ61、回転数センサ62等の信号によりコンピュータ60で制御された駆動電流によって、弁体44と共に回転する駆動軸42aを回動させる。例えば、弁体44を図1中の二点鎖線で示す位置に回動させると、空気通路41bが全閉される。これにより、矢印αだけの偏った空気の流れを形成し、片側通気状態の吸入空気を燃焼室に送り込むことができる。これにより、燃焼室内に混合気のスワール流やタンブル流を発生させることができる。
【0014】
図2は図1に示す可変吸気絞り弁部に結合された駆動装置2の構成図である。また、図3は図2においてIIIから見た矢視断面図であり、図4は図2において駆動装置2の一部と減速構造20を示す断面図である。さらに、図5は図4において減速構造に組み込まれている衝撃吸収部材22の形状を示す外観図である。図2のように、駆動装置2は、駆動モータMと、減速機構部20と、ケーシング21とを備えている。駆動モータMはDCモータ等の正転/逆転駆動が可能なモータである。ケーシング21は、駆動モータMと減速機構部20を保持して図3に示すフランジ部21aが、締結部材により可変吸気絞り弁部40に固定されている。
【0015】
減速機構部20は、駆動モータMからの動力を減速する減速機構20aと、減速機構20aを構成する複数のギヤ間に挟まれて配置される衝撃吸収部材22で構成されている。
減速機構20aは、駆動モータMの出力軸に固定されたウォームギヤ25と、ウォームギヤ25に噛み合うヘリカルギヤ26と、ヘリカルギヤ26と同軸上に配置された出力用スパーギヤ27とを備える。ヘリカルギヤ26とスパーギヤ27との間には、両ギヤ26,27と一体となって回動可能な衝撃吸収部材22が配置されている。ヘリカルギヤ26とスパーギヤ27は、ウォームギヤ25の軸に垂直に配置されたシャフト28に回動自在に支持されている。シャフト28の一端28aは、減速機構20aを収容する円筒状の内周壁を形成するハウジング21に固定されている。他端28bは、ハウジング21の一部をなす封止部材21bに固定される。なお、ハウジング21及び封止部材21bは、樹脂材料で形成され、例えば、超音波溶着等により一体に形成されている。
【0016】
次に、衝撃吸収部材22は、略円筒状をなしている。この衝撃吸収部材22は、両ギヤ26,27に接する端部に配置され、例えば圧延鋼板で形成される第1及び第2のプレート22a,22bと、弾性部材22Rとで構成される。弾性部材22Rは、ゴム材により形成され、第1及び第2のプレート22a,22bと一体的に成形される。なお、円筒の弾性部材22Rの径に比して、第1のプレート22aを小径に、第2のプレート22bを大径にすれば、一体成形するときに、型からの離型性が向上する。また、第1のプレート22aは、図4に示すように、ヘリカルギヤ26と当接させる構成としたが、スパーギヤ27と当接するように配置してもよい。
【0017】
この衝撃吸収部材22は、駆動モータMの出力軸に固定されているウォームギヤ25と噛み合うヘリカルギヤ26と一体的に配置される。トルクの伝達が衝撃的に作用してしまう場合、例えば全閉位置に弁体44が固定される瞬間において、衝撃吸収部材22の弾性部材22Rが変形する捩れ作用により、ウォームギヤに伝達される衝撃荷重を緩和させて、ウォームギヤのねじ締め状態が発生することを防止する。
【0018】
さらに駆動装置2の動作中は、モータMの回転トルクが衝撃吸収部材22を捩れ作用により撓ませているため、その反力によりギヤのバックラッシュを詰めた状態とすることができる。このために、駆動装置2の停止時に機能するウォームギヤ25のセルフロック効果とともに、駆動装置2の動作、非動作に関係なく、可変吸気絞り弁40aの弁体44のバタツキを防止できる。
【0019】
図6は本発明の吸気渦流発生装置の駆動軸に結合する圧力逃し手段の斜視分解図である。また、図7は図2においてクッションの作用を説明するためにVIIから見た運転条件毎の説明図である。
圧力逃し手段3(図6及び図7参照)は、異常燃焼等により発生した異常圧力によって、吸気渦流発生装置1の各々の部材に加わる衝撃荷重を緩和するものである。例えばバックファイア等の異常燃焼が発生した場合に、エンジン300側より可変吸気絞り弁40aに通常のエンジン運転条件で発生する吸入空気圧(例えば、過吸気付エンジンでは、最大過給圧)以上の異常圧力が衝撃荷重として加わる場合がある。本発明による可変吸気絞り弁40aの弁体44のような回転モーメントを受け易い形状においては、特に異常圧力等が弁体44に加わった場合には、渦流発生装置1の一部が損傷することなく、渦流を良好に発生させる必要がある。従って、本発明に使用する圧力逃し手段3は、異常燃焼等により発生した異常圧力により吸気渦流発生装置1の各々の部材に加わる衝撃荷重を緩和するために設けられる。
【0020】
圧力逃し手段3は、図6に示すように、可変吸気弁40aの駆動軸42aに備えられる入力用スパーギャ部31を駆動軸42aに固定し、駆動軸42aと共に回動自在な第3のプレート32とを付勢スプリング36によって繋ぐことで、異常圧力が発生したとき、弁体44に加わる異常圧力による衝撃荷重に抗して、付勢スプリング36を撓ませることにより、入力用スパーギャ部31と嵌合した駆動装置2とを切り離すことができる。これにより、全閉状態で受ける異常荷重、即ち、異常圧力の衝撃荷重に応じて、駆動軸42aと一体の弁体44を全閉状態から全開側へ回動させることができる。このため、全閉状態で受ける異常荷重は、異常圧力を逃すことで緩和される。
【0021】
本発明に使用する圧力逃し手段3は、図6及び図7に分解斜視図で示すように、第3のプレート32は、嵌合孔32aと凹部32bと突起部32cとで構成される。また、入力スパーギャ部31は、第4のプレート33と一体成形部34とクッション35とで構成される。なお、第3のプレート32と、スパーギャ部31と、付勢スプリング36とが、スプリングの撓みに応じて互いに回動し得る配置を維持できるように、駆動軸42aの軸端部にワッシャを介して、例えば、カシメ加工により軸方向係止部を設けてある。
【0022】
従って、異常圧力に抗して付勢スプリング36が撓んで入力スパーギャ部31と嵌合した駆動装置2とを切り離しでき、弁体44は、エンジン側からの異常圧力による衝撃荷重に応じて、全閉状態から全開側へ回動することができる。さらに、図7に示すように、(A)可変吸気絞り弁40aが全開時、及び(B)全閉時のように、駆動装置2と駆動軸42aとが一体的に回動可能な状態では、弁体44にエンジン振動や吸入空気の流れが加わっても、駆動装置2の減速機構20を損傷させないように、クッション35を設けている。さらに異常圧力が発生した場合では、例えば(B)全閉状態から(C)圧力逃し状態になり、異常圧力を逃した後、再び(B)状態に戻るとき、付勢スプリング36の付勢力により衝撃荷重が発生しても、駆動軸42aに固定された第3のプレート32の突起32cは、クッション35を介して第4のプレート33cを押圧するので、クッション35が付勢力により衝撃荷重を衝撃吸収できる。
【0023】
さらに、可変吸気絞り弁40では、吸気渦流発生装置1にて渦流を発生していいない場合に、弁体44は全開位置に配置されている。このとき、本発明では、図1に示すように、弁体44が吸入空気通路41aの軸方向に対して略平行に保持される。従って、全開位置において、弁体の揚力は弁体が開く方向に印加され、それにより弁体が吸入空気の流れ方向と略平行に付勢されるので、吸入空気の流量を減少させることは全くなくなる。その結果、内燃機関の振動や吸入空気の脈動等に起因する弁体のバタツキを防止することができ、全開時の最大空気流量が増大し、吸入空気の流れが安定し圧力損失が減少する。
【0024】
次に、第1の実施形態における吸気渦流発生装置の動作を以下に説明する。
(渦流を発生させていない状態)
駆動装置2へ電流を供給していない時、全開状態にある弁体44は、吸入空気通路41aの軸方向に対して略平行に保持され、弁体44には吸入空気の流れによる揚力が作用するので、エンジン振動や吸気の脈動に起因する弁体44のバタツキを防止することができる。このため、燃焼室に渦流を発生させる必要のない運転条件では、吸気渦流発生装置1を流れる吸入空気の流れを乱すことなく、燃焼室へ吸入空気を供給することができる。なお、駆動装置2に電流を供給して弁体44を全開状態に保持してもよい。
【0025】
(渦流を発生させる状態)
空気通路41bを全閉状態にして、空気通路41cだけで片側通気状態を形成して渦流を発生させるため、駆動装置2へ電流を供給して、この駆動装置2のモータMのトルクにより、弁体44を全閉側方向に回動させる。そして全閉側に到達すると、モータMのトルクにより、弁体44をハウジング41の周壁内に設けた周方向の突起41sに当接するように押圧する。この当接する瞬間にモータMのトルクにより弁体44に衝撃荷重が加わる。このとき減速機構部20に組み込まれた衝撃吸収部材22は、モータMのトルクに抗して、弾性部材22Rの撓みによる捩れ作用によって衝撃荷重を吸収して緩和する。このため衝撃的なトルクの伝達を緩和できるので、減速機構20に内蔵されたウォームギャ25のねじ締め状態の発生を防止することができる。従って、駆動装置2へ電流を供給中に、駆動装置2がねじ締め状態となり損傷することなく、吸気渦流発生装置1を作動させることができる。
【0026】
なお、駆動装置2の動作中は、モータMのトルクが衝撃吸収部材22を捩れ作用により撓ませているため、その反力によりギャのバックラッシュを詰めた状態とすることができる。このため、駆動装置2の停止時に機能するウォームギャ25のセルフロック効果とともに、駆動装置2の動作又は非動作に関係なく、可変吸気絞り弁40aの弁体44のバタツキを防止することができる。
【0027】
(異常圧力発生時)
エンジンの異常燃焼等により吸気渦流発生装置1に、異常圧力が発生したときは、圧力逃し手段3が作動して、弁体44が受ける異常圧力による衝撃荷重と、付勢スプリング36の付勢力との釣り合い状態の位置に、弁体44を全開側へ回動させる。これにより、可変吸気絞り弁40aを損傷させることなく、また、減速機構20のねじ締め状態の発生を防止するので、異常圧力の発生後も、発生前の作動特性と変わりなく、当初設計における狙い通りの渦流の発生を維持できる。なお、圧力逃し手段3は、異常圧力の発生状態が解消されると付勢スプリング36により弁体44を発生前の位置に押し戻す。このため、圧力逃し手段3は、付勢力により発生する衝撃荷重を吸収するために、クッション35を備えていることが望ましい。
【0028】
本発明では、回転モーメントを受け易い構造の可変吸気絞り弁に、渦流発生装置を用いたが、減速機構を備えた駆動装置や弁体等に加わる衝撃荷重を緩和させようとするものであれば、どのような駆動装置、可変吸気絞り弁に対しても、本発明の渦流発生装置を適用することが可能である。
図8は本発明の第2の実施形態の要部構成図である。図示のように、第1の実施形態の構造に対して、可変吸気絞り弁40にインジェクタ50を設けたことが相違する。インジェクタ50は可変吸気絞り弁40を形成するハウジング41の空気通路41c側に保持され、空気通路41c内に燃料を噴出する。これにより、渦流発生の有無に係わらず、吸入空気と燃料との混合気の形成を良好にすることができる。なお、本実施形態でも、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0029】
図9は同一出願人の先願における吸気渦流発生装置の要部構成図である。図中、42は駆動軸、43は弁体、43aは弁体43の一方の側、43bは弁体43の他方の側である。本発明との相違は、本発明の弁体44はその断面が翼形状(図1参照)になっているのに対して、弁体43の断面が平板状になっていることである。そして、弁体43は、本発明の図2の方向から見た場合には、本発明と同じ形状をなしている。即ち、駆動軸42(42aに対応)を挟んで、一方の側43a(44aに対応)が半円形状で、他方の側43b(44bに対応)が駆動軸を長軸とする楕円形状をなしている。
【0030】
この弁体形状の改良すべき点は、上述したように、全開時に、弁体が全開方向に対して多少傾いて付勢するように設定されているために、吸入空気の流れに作用して全開位置が安定しバタツキがなくなる利点があるものの、弁体が傾いた分だけ開口面積が減少するので、全開時の空気流量が減少するという課題があった。そこで、上述したように、本発明では弁体構造をその断面が翼形状とすることで、その揚力を利用して吸入空気の流れ方向に対して略平行に付勢することができ、その結果、全開時の吸入空気量を確保し、かつ全開位置が安定しバタツキがなくなる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の実施形態としての吸気渦流発生装置の要部構成図である。
【図2】図1に示す可変吸気絞り弁部に結合された駆動装置の構成図である。
【図3】図2においてIIIから見た矢視断面図である。
【図4】図2において駆動装置の一部と減速構造を示す断面図である。
【図5】図4において減速構造に組み込まれている衝撃吸収部材の形状を示す外観図である。
【図6】本発明の吸気渦流発生装置の駆動軸に結合する圧力逃し手段の斜視分解図である。
【図7】図2においてクッションの作用を説明するためにVIIから見た運転条件毎の説明図である。
【図8】本発明の第2の実施形態の要部構成図である。
【図9】同一出願人の先願における吸気渦流発生装置の要部構成図である。
【符号の説明】
1…吸気渦流発生装置
2…駆動装置
3…圧力逃し手段
20…減速機構部
22…衝撃吸収部
40…可変吸気絞り弁部
40a…可変吸気絞り弁
41…ハウジング
41a…吸入空気導入通路
41b,41c…空気通路
42a…駆動軸
44…弁体
44a…弁体の一方の側
44b…弁体の他方の側[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake vortex generator for an internal combustion engine that generates a vortex in intake air in the internal combustion engine, and more particularly to an intake vortex generator for an internal combustion engine that has an improved valve body structure of a variable intake throttle valve used in the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-247661 discloses an eddy current generating apparatus that generates a vortex flow such as a swirl flow or a tumble flow of an air-fuel mixture in a combustion chamber to improve combustion efficiency. According to this document, a part of the intake air passage is closed by the variable intake throttle valve, and a vortex is generated so as to form a ventilation state on one side.
[0003]
However, in this conventional structure, the control shaft and valve body of the variable intake throttle valve that forms a ventilation state on one side has a problem that a rotational moment tends to be generated around the control shaft. However, there is a problem that damage may be caused by an impact load due to an abnormal pressure from the internal combustion engine side.
Therefore, Japanese Patent Application No. 2000-62126 (eddy current generator for internal combustion engine), which is the prior application of the same applicant as the present application, is shown in FIG. 2) Even if an abnormal pressure from the internal combustion engine is applied to the variable intake throttle valve 4a, it is not damaged. 2) Even when an impact load due to the abnormal pressure is applied, or a driving torque for opening and closing the variable intake throttle valve 4a is applied. However, it has been proposed a vortex generator for an internal combustion engine that can generate eddy currents well with respect to intake air and that can generate eddy currents according to operating conditions of the internal combustion engine with a simple configuration. .
[0004]
That is, in the prior application by the same applicant, the position of the valve body 43 of the variable intake throttle valve 4a is inclined to the opening side with respect to the intake air flow direction when the valve 4a is fully opened. As a result, the flow force of the intake air acts on the tilted valve body 43 to stabilize the fully open position of the valve body 43 and also eliminate the flutter of the valve body itself.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a further improvement in the structure of the variable intake throttle valve 4a of the prior application. That is, in this structure, as shown in FIG. 9, the valve body 43 is disposed with a slight inclination. Therefore, since the area of the opening portion is reduced by the amount of tilting the valve body 43, the amount of intake air is reduced by that amount.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a valve body structure of a variable intake throttle valve having a structure in which the inclination of the valve body is minimized as much as possible while taking advantage of the excellent structure of the prior application.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first to fifth aspects of the present invention, the wing-shaped valve body is employed as a cross-sectional shape that creates a pressure difference between one surface and the other surface by the flow of intake air. The valve body has a substantially semicircular shape with one drive shaft in between, the other has a substantially elliptical shape with the drive shaft as the long axis, and the valve body has a wing shape in the direction perpendicular to the drive shaft. When the variable intake throttle valve is fully open, it is arranged so that lift is generated in the direction of the fully open position due to the flow of intake air, and the valve body is combined with a substantially semicircular part and a substantially elliptical part. In addition, a drive shaft that acts as a fulcrum of the valve body is disposed at an eccentric position of the valve body.
[0008]
With such a structure, in the fully open position, the lift force of the valve body is applied and stabilized in the opening direction of the valve body, and the valve body is biased substantially parallel to the flow direction of the intake air in the fully open position. There is no reduction in the flow rate of the intake air. As a result, valve body fluttering due to vibration of the internal combustion engine, pulsation of intake air, etc. is prevented, the maximum air flow rate when fully opened increases, the flow of intake air stabilizes, and pressure loss decreases.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the main part of an intake vortex generator according to a first embodiment of the present invention. An
[0010]
The variable intake
[0011]
The variable
The state shown in FIG. 1 is a state in which the variable
[0012]
Since the valve body 44 has a wing shape as shown in FIG. 1, it receives lift in a direction in which the valve body is fully opened with respect to the flow direction of the intake air A (the well-known “Bernoulli's theorem”). Thus, the urging is stably performed in the fully opening direction, and fluttering can be prevented. Therefore, unlike the prior application of FIG. 9 described later, it is not necessary to incline and bias the valve body (43) in the fully opened direction in advance, and the valve body 44 is lifted substantially parallel to the flow direction of the intake air at the fully opened position. Since it is stably energized, the flow rate of the intake air is never reduced. As a result, valve body fluttering due to vibration of the internal combustion engine, intake air pulsation, etc. is prevented, the maximum air flow rate when fully opened increases, the flow of intake air stabilizes, and pressure loss decreases.
[0013]
In the state where the
[0014]
FIG. 2 is a configuration diagram of the
[0015]
The
The
[0016]
Next, the
[0017]
The
[0018]
Further, during the operation of the
[0019]
FIG. 6 is an exploded perspective view of the pressure relief means coupled to the drive shaft of the intake vortex generator of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram for each operating condition viewed from VII in order to explain the operation of the cushion in FIG.
The pressure relief means 3 (see FIGS. 6 and 7) relieves an impact load applied to each member of the
[0020]
As shown in FIG. 6, the pressure relief means 3 fixes the
[0021]
In the pressure relief means 3 used in the present invention, as shown in exploded perspective views in FIGS. 6 and 7, the
[0022]
Therefore, the biasing
[0023]
Further, in the variable
[0024]
Next, the operation of the intake vortex generator according to the first embodiment will be described below.
(The state where eddy current is not generated)
When no current is supplied to the
[0025]
(State that generates eddy currents)
Since the
[0026]
During the operation of the
[0027]
(When abnormal pressure occurs)
When abnormal pressure is generated in the
[0028]
In the present invention, the vortex generator is used for the variable intake throttle valve having a structure that easily receives the rotational moment. However, as long as it is intended to relieve the impact load applied to the drive device, the valve body, etc. provided with the speed reduction mechanism. The vortex generator of the present invention can be applied to any drive device and variable intake throttle valve.
FIG. 8 is a block diagram showing the main part of the second embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the difference is that the
[0029]
FIG. 9 is a configuration diagram of a main part of the intake vortex generator in the prior application of the same applicant. In the figure, 42 is a drive shaft, 43 is a valve body, 43 a is one side of the
[0030]
As described above, the valve body shape should be improved because the valve body is set so as to be biased with a slight inclination with respect to the fully opened direction when fully opened. Although there is an advantage that the fully open position is stable and there is no fluttering, there is a problem that the air flow rate when fully opened is reduced because the opening area is reduced by the amount of inclination of the valve body. Therefore, as described above, in the present invention, the valve body structure has a blade shape in cross section, and therefore, the lift force can be used to urge the valve body substantially parallel to the flow direction of the intake air. The intake air amount when fully opened is secured, and the fully opened position is stabilized and the flutter is eliminated.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a main part configuration diagram of an intake vortex generator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a drive device coupled to a variable intake throttle valve portion shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III in FIG.
4 is a cross-sectional view showing a part of the driving device and a speed reduction structure in FIG. 2;
5 is an external view showing the shape of an impact absorbing member incorporated in the speed reducing structure in FIG.
FIG. 6 is a perspective exploded view of pressure relief means coupled to the drive shaft of the intake vortex generator of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram for each operating condition viewed from VII in order to explain the operation of the cushion in FIG. 2;
FIG. 8 is a main part configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a main part of an intake vortex generator in the prior application of the same applicant.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記可変吸気絞り弁は、吸入空気の流れによって全開時に全開方向に付勢されるように、一方の面と他方の面との間で圧力差を生じる断面形状を有する弁体を備え、前記弁体は、前記駆動軸に垂直な方向の断面が翼断面形状をなしていることを特徴とする内燃機関用吸気渦流発生装置。At least a housing forming an intake air passage for the internal combustion engine, a drive shaft rotatably disposed in the housing, and a part of the intake air passage fixed to the drive shaft can be opened and closed A variable intake throttle valve, a drive device that has a speed reduction mechanism and drives the drive shaft via the speed reduction mechanism, and is provided between the drive shaft and the drive device to absorb an impact load from the internal combustion engine side An intake vortex generator for an internal combustion engine comprising pressure relief means provided to
The variable intake throttle valve, as will be urged in the fully open direction when fully opened by the flow of intake air, comprising a valve body having a cross-sectional shape results in a pressure difference between one side and the other side, the valve An intake vortex generator for an internal combustion engine , wherein the body has a blade cross-section in a direction perpendicular to the drive shaft .
前記可変吸気絞り弁は、前記駆動軸を挟んで一方が略半円形状で、他方が前記駆動軸を長軸とする略楕円形状をなした弁体を備え、かつ該弁体は前記駆動軸に垂直な方向の断面が翼断面形状をなしていることを特徴とする内燃機関用吸気渦流発生装置。At least a housing forming an intake air passage for the internal combustion engine, a drive shaft rotatably disposed in the housing, and a part of the intake air passage fixed to the drive shaft can be opened and closed A variable intake throttle valve, a drive device that has a speed reduction mechanism and drives the drive shaft via the speed reduction mechanism, and is provided between the drive shaft and the drive device to absorb an impact load from the internal combustion engine side An intake vortex generator for an internal combustion engine comprising pressure relief means provided to
The variable intake throttle valve includes a valve body having a substantially semicircular shape on one side of the drive shaft and a substantially elliptical shape on the other side of which the drive shaft is a major axis, and the valve body is the drive shaft. An intake vortex generator for an internal combustion engine, wherein a cross section in a direction perpendicular to the cross section has a blade cross-sectional shape.
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