进气流控制装置的制造方法

文档序号:10648427阅读:530来源:国知局
进气流控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种进气流控制装置,在节气门体的进气道中并排设置有节气阀和滚流阀,即使不通过结构复杂的连杆机构将节气杆与滚流杆之间机械地联动连结,也能够与节气阀的开阀动作联动地使滚流阀可靠地打开。节气阀(V1)与滚流阀(V2)间的联动机构(M)具有:驱动部(D),其与节气杆(L1)一体地旋转;以及从动部(F),其能够接触或离开该驱动部(D)且与滚流杆(L2)一体地旋转,在节气阀(V1)从其关闭位置向开阀方向旋转的开阀过程中,在该旋转的中途,驱动部(D)在包含两个阀(V1、V2)的旋转轴线的假想平面(f)的一侧方开始接触从动部(F),从动部(F)通过该接触而驱动部(D)推压,由此滚流阀(V2)从关闭位置向打开侧旋转。
【专利说明】
进气流控制装置
技术领域
[0001]本发明涉及进气流控制装置,特别涉及如下的进气流控制装置,其由以下部分构成:节气门体,其具有构成与内燃机的燃烧室连接的进气通路的一部分的进气道;节气阀,其被以旋转自如的方式轴支承于该节气门体上且能够开闭进气道;滚流阀,其被配置于比该节气阀靠下游侧的进气道中且被以旋转自如的方式轴支承于节气门体上;阀簧,其对这些节气阀和滚流阀分别向闭阀方向施力;以及止挡部,其能够抵抗这些阀簧的作用力而将节气阀和滚流阀保持在各自的关闭位置,滚流阀能够开闭在比其靠下游侧的位置处分割进气流的一对进气通路部分中的一方。
【背景技术】
[0002]以往,在这种进气流控制装置,例如如下述专利文献I所记载而已知如下结构:在与被手动操作的节气阀一体地旋转的节气杆和与滚流阀一体地旋转的滚流杆之间,插装有能够使滚流杆相对于节气杆向同一旋转方向联动旋转的联动机构。而且,在这种现有装置中,通过与节气阀联动的滚流阀开闭上述一方的进气通路部分,从而能够调整燃烧室内的滚流(纵涡流)的强度。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2014-199035号公报
[0006]然而,在上述现有装置中,使滚流阀与节气阀联动的联动机构通过连杆机构而构成,该连杆机构由将这两个阀之间机械地联动连结的多个连杆构成。
[0007]另外,在该现有装置中,在节气阀的特别是低开度区域内,为了加强滚流来稳定内燃机的低负荷运转而关闭滚流阀,在节气阀打开至某种程度后开始打开滚流阀。因此,在由多个连杆的组合而构成的上述联动机构中,需要特别组装用于在节气阀的低开度区域将滚流阀保持为闭阀状态的空转机构。
[0008]因此,联动机构的结构整体会变得复杂且变得大型,存在招致装置的成本增加和大型化、组装作业性的降低等问题。

【发明内容】

[0009]本发明就是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够通过简单的结构一举解决上述问题的所述进气流控制装置。
[0010]为了达成上述目的,本发明提供一种进气流控制装置,其由以下部分构成:节气门体,其具有构成与内燃机的燃烧室相连的进气通路的一部分的进气道;节气阀,其被以旋转自如的方式轴支承于该节气门体上,且能够开闭进气道;滚流阀,其被配置于比该节气阀靠下游侧的进气道中,且被以旋转自如的方式被轴支承于节气门体上;阀簧,其对这些节气阀和滚流阀分别向闭阀方向施力;以及止挡部,其能够抵抗这些阀簧的作用力而将节气阀和滚流阀保持在各自的关闭位置,滚流阀能够开闭在比其靠下游侧的位置处分割进气流的一对进气通路部分中的一方,该进气流控制装置的第I特征在于,在与被手动操作的节气阀一体地旋转的节气杆和与滚流阀一体地旋转的滚流杆之间,插装有能够使滚流杆相对于节气杆而向同一旋转方向联动旋转的联动机构,其中,所述联动机构具有:驱动部,其与所述节气杆一体地旋转;以及从动部,其能够接触和离开该驱动部且与所述滚流杆一体地旋转,在节气阀从其关闭位置向开阀方向旋转的开阀过程中,在该旋转的中途,所述驱动部在包含所述节气阀和滚流阀的旋转轴线的假想平面的一侧方开始接触所述从动部,从动部通过该接触而被驱动部推压,由此滚流阀从关闭位置向打开侧旋转。
[0011]另外,本发明基于第I特征,其第2特征在于,所述滚流阀具有:阀轴,其以横穿进气通路的方式延伸且以旋转自如的方式被支承于节气门体;板状的阀主体,其以与该阀轴一体地旋转的方式结合于该阀轴;以及切口部,其在该滚流阀位于所述关闭位置时隔着阀轴而在阀主体的相反侧允许进气的流通,在沿着进气通路的方向上,所述开阀过程中的所述驱动部与所述从动部的接触开始点位于处于全开位置时的所述节气阀的蝶型阀芯与所述滚流阀的阀轴之间。
[0012]此外,本发明基于第2特征,其第3特征在于,所述驱动部和所述从动部形成为如下的形状:在通过这两者的相互接触而使得滚流阀与节气阀联动地进行开阀的过程中,关于滚流阀的开阀角的时间变化率与节气阀的开阀角的时间变化率的比率,滚流阀的开阀初期时的比率小于此后滚流阀进一步打开时的比率。
[0013]另外,本发明基于第2或第3特征,其第4特征在于,所述从动部以固定于所述滚流阀的阀轴上的所述滚流杆作为嵌件利用合成树脂而模塑成型。
[0014]此外,本发明基于第2或第3特征,其第5特征在于,所述滚流阀在其旋转至所述关闭位置时,使该滚流阀的阀主体的外周缘部与作为所述止挡部发挥功能的所述进气道的周壁抵接,从而被保持于关闭位置。
[0015]发明的效果
[0016]根据本发明的第I特征,使滚流杆向与节气杆相同的旋转方向联动旋转的联动机构具有:驱动部,其与节气杆一体旋转;以及从动部,其能够接触和离开该驱动部且与滚流杆一体旋转,在节气阀从其关闭位置向开阀方向旋转的开阀过程中,在该旋转的中途,驱动部在包含两个阀的旋转轴线的假想平面的一侧方开始接触从动部,从动部通过该接触而被驱动部推压,由此滚流阀从关闭位置向打开侧旋转,因此即使不通过结构复杂的连杆机构将节气杆与滚流杆之间机械地联动连结,也能够与节气阀的开阀动作联动地使滚流阀可靠地开阀。而且,在节气阀的开阀中途,在上述驱动部抵接于从动部之前(即在节气阀的低开度区域内),不必使用结构复杂的空转机构,就能够使滚流阀不与节气阀联动而保持在关闭位置处,由此既能够实现联动机构的结构简化和小型化,又能够加强燃烧室内的滚流以稳定内燃机的低负荷运转。作为以上的结果,整体可达成联动机构的大幅结构简化和小型化,因而能够非常有助于装置的成本削减、小型化和组装作业性的提升。
[0017]根据本发明的第2特征,在沿着进气通路的方向上,节气阀的开阀过程中的驱动部与从动部的接触开始点位于处于全开位置时的节气阀的蝶型阀芯与滚流阀的阀轴之间,因此成为这样的配置:在从与滚流阀的转动轴线正交的投影面观察时,连结该转动轴线与所述接触开始点的假想线(即从动部从驱动部受到的力矩的臂)相对于所述假想平面向驱动部侧(节气阀轴侧)倾倒。由此,既能够抑制从动部向远离所述假想平面的方向突出较长,又能够将上述力矩的臂的有效长度确保得足够长,因此能够避免联动机构在该方向上增大而实现联动机构的小型化,并且能够减少驱动部与从动部的接触点荷重而有效地抑制接触部的磨损。而且,节气阀和滚流阀在它们的全开状态下构成为在沿着进气通路的方向上彼此接近的配置,因而能够有效避免在该两个阀之间进气流中产生乱流,能够有助于进气阻力的减少。
[0018]根据本发明的第3特征,驱动部和从动部形成为如下的形状:在通过该两者的相互接触而使滚流阀与节气阀联动地进行开阀的过程中,关于滚流阀的开阀角的时间变化率与节气阀的开阀角的时间变化率的比率,滚流阀的开阀初期时的比率小于此后滚流阀进一步打开时的比率,因此当在节气阀的开阀过程中驱动部开始接触从动部时,滚流阀的开阀角变化率较小,能够减少该接触时的冲击,由此,能够有效地抑制该接触部的磨损损伤和接触音的发生。另一方面,当在节气阀的闭阀过程中驱动部离开从动部而滚流阀卡合于止挡部时,滚流阀的开阀角变化率较小,能够减少该与止挡部卡合时的冲击,由此能够有效地抑制该卡合部的磨损损伤和接触音的发生。
[0019]根据本发明的第4特征,从动部以被固定于滚流阀的阀轴上的滚流杆作为嵌件利用合成树脂而模塑成型,因此能够对从动部精度良好地进行树脂成型,并与该成型同时地与滚流杆结合成一体,能够有助于成本削减和量产性的提升。
[0020]根据本发明的第5特征,滚流阀在其旋转至关闭位置时,通过使该滚流阀的阀主体的外周缘部与进气道的周壁抵接而被保持于关闭位置处,因此在节气门体上无需特别在进气道外设置针对滚流阀的闭阀止挡,即进气道的周壁兼作为闭阀止挡,因而能够削减部件数量,有助于成本削减。
【附图说明】
[0021]图1是表示本发明的进气流控制装置和与之连接的内燃机的一个实施方式的侧视图。
[0022]图2是所述进气流控制装置的俯视剖视图(沿图1中的2-2线的剖视图)和局部放大图。
[0023]图3是所述进气流控制装置的纵向剖视图(沿图2中的3-3线的剖视图)、局部放大图以及局部横向剖视图。
[0024]图4是用于说明滚流阀和节气阀的联动方式的、所述进气流控制装置的局部剖切侧视图。
[0025]标号说明
[0026]B:节气门体,bl:节气阀的蝶型阀芯,b2:滚流阀的阀主体,D:驱动部,E:内燃机,F:从动部,f:假想平面,1:进气通路,j2:作为阀轴的滚流阀轴,K:切口部,L1:节气杆,L2:滚流杆,M:联动机构,P:比率,SP1、SP2:阀簧,STl、ST2:止挡部,Vl:节气阀,V2:滚流阀,x:接触开始点,α:节气阀的开阀角,β:滚流阀的开阀角,da/dt:节气阀的开阀角的时间变化率,diVdt:滚流阀的开阀角的时间变化率,1:燃烧室,2:进气道,5、6:作为一对进气通路部分的上、下部进气通路部分,20c:外周缘部。
【具体实施方式】
[0027]下面根据附图所示的本发明的优选实施例说明本发明的实施方式。
[0028]首先,在图1中,对待导入自动二轮车用内燃机E内的进气流进行控制的进气流控制装置A具有金属制的节气门体B、以及贯通该节气门体B的横截面为大致圆形状的进气道2,该进气道2直接或通过进气管4而与进气口 3的上游端连接,该进气口 3形成于内燃机E的汽缸头Ech上且下游端向燃烧室I开口。该进气口 3的下游端、即进气阀口通过与未图示的曲轴的旋转联动地进行开闭的进气阀Vi而进行开闭。此外,进气管4或汽缸头Ech上设置有将应与进气混合的燃料喷射向进气口 3或燃烧室I的燃料喷射装置(未图示)。而且,在进气道2和进气口 3的范围延伸的一系列的通路构成与内燃机E的燃烧室I连接的进气通路I。此外,图1中以不同的比例尺描绘出了节气门体B和内燃机E。
[0029]另外,一并参照图2和图3,所述进气流控制装置A具有:节气阀VI,其被以旋转自如的方式轴支承于节气门体B上且能够开闭进气道2;作为流量控制阀的滚流阀V2,其被配置于比该节气阀Vl靠下游侧的进气道2内,且被以旋转自如的方式轴支承于节气门体B上;第
1、第2阀簧SPl、SP2,其对这些节气阀Vl和滚流阀V2分别向闭阀方向弹性地施力;以及第1、第2止挡部STl、ST2,其能够抵抗这些阀簧SPl、SP2的作用力而将节气阀Vl和滚流阀V2保持在各自的关闭位置。
[0030]节气阀Vl具有:以横穿进气道2的方式延伸的节气阀轴jl;以及以与该节气阀轴jl一体地旋转的方式结合于该节气阀轴j I的大致圆板状(严格来说是椭圆状)的阀主体b I ο该阀主体bl的中间部插入到形成于节气阀轴jl的中间扁平部上的缝中,且通过贯通阀主体bl的多个螺钉31而以能够拆装的方式与节气阀轴j I的中间扁平部结合。在节气阀轴j I的两端部外周与以将该节气阀轴jl支承为旋转自如的节气门体B的轴承孔之间,分别插装有密封它们彼此之间的环状密封部件SEl、SEl。
[0031]节气阀轴jl的面朝节气门体B外的一端上以一体旋转的方式结合有金属制的节气杆LI。该节气杆LI具有:圆形鼓状的杆主体8,在其外周具有能够将一对节流丝wl、w2的各一端部向不同的两个方向缠绕的槽部Sg;以及驱动部D,其一体地接连设置于该杆主体8上且向后述的滚流杆L2侧延伸。在该节气杆LI与节气门体B之间,插装有对节气杆LI向闭阀方向施力的由扭转螺旋弹簧构成的所述阀簧SP1。
[0032]各个节流丝wl、w2的一个终端与杆主体8结合,而其另一个终端结合于与未图示的自动二轮车的油门手柄为一体的节气柱。因此,通过对该油门手柄的手动的旋转操作,能够通过节流丝wl、w2开闭节气阀Vl。
[0033]此外,在该杆主体8上突出设置有卡止突起部8s,该卡止突起部8s与设置于节气门体B上的带调整螺钉9的第I止挡部STl协作而以能够任意调节的方式规定节气阀Vl的闭阀位置。即,在节气阀Vl被关闭至闭阀位置时,该卡止突起部8s卡合于第I止挡部STl的调整螺钉9,从而节气阀Vl抵抗阀簧SPl的弹力而被保持在最小阀开度。此外,即使在该最小阀开度下,进气道2也不是完全关闭,能够通过节气阀Vl而确保流通内燃机E的低负荷运转所需的最小限度的进气量。
[0034]另一方面,滚流阀V2开闭在比其靠下游侧的位置处分割进气流的上下一对进气通路部分5、6中的一方(图示例中是下部进气通路部分6)。该上下一对进气通路部分5、6通过纵向贯穿进气管4和进气口 3的分隔板7,而上下划分滚流阀V2下游侧的进气通路I,从而被分别划分成横截面为大致半圆状。
[0035]而且,在滚流阀V2位于规定的关闭位置而关闭下部进气通路部分6时,通过节气阀Vl而在进气道2内流动的进气流被滚流阀V2控制为在上部进气通路部分5内流通并流向燃烧室I。由此,能够提高流入燃烧室I内的进气流速,能够加强在燃烧室I发生的进气的滚流T(纵涡流)。此外,通过上下划分将滚流阀V2下游侧的进气通路I,从而进气流被滚流阀V2控制为仅在上部进气通路部分5中流通并流向燃烧室I。由此,能够进一步加强在燃烧室I发生的进气的滚流T。
[0036]另一方面,在滚流阀V2位于全开位置而下部进气通路部分6充分打开时,通过节气阀Vl而在进气道2内流动的进气流不会被滚流阀V2妨碍而也会在下部进气通路部分6流动并流向燃烧室I。这样,能够通过滚流阀V2的开闭来调整所述滚流T的强度。
[0037]接着,说明滚流阀V2的具体结构和其在节气门体B上的支承结构。
[0038]滚流阀V2具有:金属制的滚流阀轴j2,其在节气阀Vl的下游侧以横穿进气通路I的方式延伸;以及金属制的板状的阀主体b2,其以与该滚流阀轴j2—体旋转的方式结合于该滚流阀轴j2。该阀主体b2形成为大致半圆形状(严格来说是大致半椭圆状),阀主体b2的对应于该半圆形的弦的位置的基部20k沿着滚流阀轴j2呈直线状延伸且与所述分隔板7的上游侧端缘接近地对置。即,阀主体b2在其所述基部20k的外侧端具有将大致圆形状的蝶型阀芯切掉一半(即形成为半圆形状)而成的切口部K,即使在滚流阀V2位于关闭位置而关闭所述下部进气通路部分6时,基于该切口部K,也隔着滚流阀轴j2容许在阀主体b2的相反侧的(即所述上部进气通路部分5的)进气的流通。
[0039]滚流阀轴j2的中间部形成为比两端部扁平,在该扁平中间部设置有供阀主体b2的基部20k插入的缝。而且,该基部20k通过在其中贯通的多个螺钉32而以能够拆装的方式与滚流阀轴j2的扁平中间部结合。此外,形成于该基部20k且供螺钉32通过的螺钉贯插孔形成为直径略大于螺钉32的螺纹轴部的自由尺寸孔,因此,在如后所述将滚流阀轴j2组装于节气门体B上后,在滚流阀轴j 2上螺钉固定阀主体b2时,能够使阀主体b2的圆弧状外周缘部20c可靠地抵接于进气道2的周壁下半部(即第2止挡部ST2)。
[0040]此外,滚流阀轴j2的一端部以旋转自如的方式被支承于在节气门体B的一侧部设置的第I轴承部Bbl上,并且在节气门体B外一体结合于带板状的金属制滚流杆L2上。在该滚流杆L2与节气门体B之间,插装有对滚流杆L2向闭阀方向施力的由扭转螺旋弹簧构成的阀簧SP2。另外,滚流阀轴j2的另一端部以旋转自如的方式被支承于第2轴承部Bb2上,该第2轴承部Bb2设置于节气门体B的隔着进气通路I的与第I轴承部Bbl相反的一侧。
[0041 ]接着,主要参照图2说明这些轴承部Bb 1、Bb2的结构。在第I轴承部Bb I形成有:将滚流阀轴j2的一端部支承为旋转自如的第I轴承孔11;以及通过阶梯部s与该第I轴承孔11的滚流杆L2侧的端部相连且直径大于第I轴承孔11的安装孔13。在该第I轴承孔11与滚流阀轴j2的一端部外周之间插装有环状密封部件SE2,该环状密封部件SE2嵌入安装在凹陷设置于它们间的任意一方(图示例中为第I轴承孔11)的环状密封槽内,以密封它们之间。
[0042]在所述安装孔13内插入有在滚流阀轴j2的一端部外周突出设置的凸缘部14,且使该凸缘部14的一侧面(即内侧面)面对所述阶梯部S。该凸缘部14在图示例中利用与金属制的滚流阀轴j2不同的适当材料、例如合成树脂而形成为C字状,并利用其弹性扩开变形而嵌入安装于滚流阀轴j2的一端部外周的环状槽部15中。此外,凸缘部14既可以通过半圆弧状的一对凸缘半体构成并嵌入安装或固定安装于所述环状槽部中,或者也可以将凸缘部14一体形成于滚流阀轴j2的一端部外周。
[0043]此外,在凸缘部14的另一侧面(即外侧面)侧,在滚流阀轴j2的一端部外周上,以围绕该一端部外周的方式配置有用于将滚流阀轴j2相对于节气门体B在轴向上进行定位且防止脱落地进行保持的圆筒状颈圈C。该颈圈C以在其内端Ci与所述阶梯部s之间夹着凸缘部14的方式被从轴向外侧压入到安装孔13内。在该颈圈C的外端Co—体地突出设置有与第I轴承部Bbl的安装孔13所开口的外端面16卡合的止挡凸缘Cos,通过该止挡凸缘Cos与所述外端面16的卡合,能够高精度地规定颈圈C在安装孔13内的压入极限位置。
[0044]而且,各部的尺寸被设定成:在颈圈C被压入安装孔13的设置状态下,在设颈圈C的止挡凸缘Cos的内侧面(即第I轴承部Bbl的外端面16)与所述阶梯部s在轴向上的距离为Si,并设凸缘部14的轴向宽度为s2,并且设颈圈C的内端Ci与止挡凸缘Cos的内侧面之间在轴向上的距离为s3的情况下,满足sl>(s2+s3)的关系。
[0045]因此,在颈圈C被压入安装孔13后,凸缘部14在颈圈C的内端Ci与阶梯部s之间,能够在相当于s 1-(s2+s3)的规定的游隙范围内在轴向上移动。由此,凸缘部14、即滚流阀轴j 2能够相对于节气门体B而在轴向上略微相对滑动所述游隙的量。
[0046]此外,在滚流阀轴j2的一端部末端上一体形成有在外周具备转动停止用扁平部的小径轴部19。使该小径轴部19以无法进行相对旋转的方式嵌合于卡止孔内,该卡止孔以形成为与该小径轴部19大致相同的横截面形状的方式贯穿设置于滚流杆L2上,并且通过铆接工具敲打该小径轴部19的端面使其向径方向外侧发生塑性变形,从而使得滚流杆L2被铆接固定40于小径轴部19上。在该铆接固定40后,在颈圈C的外端面存在着在从滚流阀轴j2的一端部的轴向外侧观察滚流杆L2时(即在与滚流阀轴j2正交的投影面观察时)不与滚流杆L2重叠的多个部分21?23,通过这些不重叠的部分21?23而能够对颈圈C施加压入荷重。
[0047]尤其在本实施方式中,在将在一端部外周上预先设置有颈圈C和凸缘部14的滚流阀轴j2组装到节气门体B上之前,将滚流杆L2铆接固定40于滚流阀轴j2的一端部,但是即使在该铆接固定40之后,由于在颈圈C的外端面存在着上述的不与滚流杆L2重叠的多个部分21?23,因而能够在不被滚流杆L2妨碍的情况下将颈圈C顺利地压入固定于安装孔13中,组装作业性良好。
[0048]此外,在图示例中,在颈圈C的外端面不与滚流杆L2重叠的多个部分21?23分散于在从与滚流阀轴j2正交的投影面观察时包含围绕滚流阀轴j2的轴线的三角形的顶点21p?23p的至少3个区域内。因此,能够通过这些部分21?23对颈圈C均衡地施加压入荷重,因此能够将颈圈C以相对于滚流阀轴j2的轴线没有倾倒的正确的压入姿态可靠地压入到安装孔
13中。
[0049]另一方面,所述第2轴承部Bb2由第2轴承孔17而构成,该第2轴承孔17以一端向进气道2开口且另一端封闭的方式呈袋孔状形成于节气门体B,滚流阀轴j2的另一端部从进气通路I侧以旋转自如的方式插入在所述第2轴承部Bb2的第2轴承孔17内。而且,在这种插入状态下,在第2轴承孔17的底部与滚流阀轴j2的另一端面之间形成有空隙。
[0050]另外,滚流阀V2的阀主体b2如上所述形成为半圆形的板状,在滚流阀V2旋转至规定的关闭位置时,仅使阀主体b2的从滚流阀轴j2观察时的一侧的圆弧状外周缘部20c抵接于进气道2的周壁下半部(即第2止挡部ST2),从而规定出滚流阀V2的最小阀开度,即被保持于所述规定的关闭位置。由此,节气门体B的进气道2周壁被兼用作针对滚流阀V2的闭阀止挡件ST2,从而无需在节气门体B上的进气道2外特别设置针对滚流阀V2的闭阀止挡件,因此能够相应削减部件数量,实现成本减少。此外,上述阀主体b2被配置为:在滚流阀V2位于关闭位置时,相对于与进气道2轴线正交的假想平面,向进气上游侧略微倾斜。
[0051]此外,在该阀主体b2的圆弧状外周缘部20c的至少跨与滚流阀轴j2正交且通过进气通路I的中心线的假想平面F而在阀主体b2的周方向上连续的规定区域(图示例中为圆弧状外周缘部20c的大致全部的区域)内,圆弧状外周缘部20c的与进气道2的周壁下半部(即止挡部ST2)的抵接面形成为横截面呈圆弧状的弧(R)面r。因此,仅通过该弧面r使得阀主体b2抵接于进气道2的周壁上,因而不仅能够有效地抑制该抵接部的磨损,而且能够事先有效地防止阀主体b2咬在进气道2的周壁而固定住导致无法开阀的故障。而且,该阀主体b2的圆弧状外周缘部20c在跨所述假想平面K而在阀主体周方向上连续的规定区域内能够平衡良好地抵接于进气道2的周壁上,另外,该规定区域位于在径方向上离滚流阀轴j2轴线最远的部位(即阀主体b2的自由端部及其周边部),能够有效降低进气道2的周壁从阀主体b2受到的闭阀力,因此对于上述抵接部的磨损抑制而言更具效果。
[0052]另外,在本实施方式中,滚流阀V2的阀主体b2是通过利用了在与其板面正交的方向(特别是从在阀主体b2的闭阀时面向进气下游侧的一面侧朝面向同上的上游侧的另一面侧的方向)上的冲压荷重的冲裁加工而成型的。这种情况下,所述弧面r通过在进行冲裁加工时在阀主体b2的闭阀时面向进气下游侧的一面侧(即在冲孔加工中冲裁用冲头最初抵接于板状工件的面侧),在包含圆弧状外周缘部20c的阀主体b2的整周部上不可避免地产生的所谓的塌面的弧面而形成。由此,能够将冲裁加工时在阀主体b2的所述一面侧在该阀主体b2的外周缘部不可避免地产生的所谓塌面直接用作上述弧面r,因而不需要用于得到该弧面r的特别的工序作业,可实现成本节约。
[0053]此外,在本实施方式中,在被手动操作的节气杆LI与滚流杆L2之间,插装有能够使滚流杆L2相对于节气杆LI而在同一旋转方向上机械地联动旋转的联动机构M。
[0054]该联动机构M具有:与节气杆LI一体旋转的驱动部D;以及能够接触和离开该驱动部D且与滚流杆L2—体旋转的从动部F,在节气阀Vl从其关闭位置向开阀方向旋转的开阀过程中,在该旋转的中途,驱动部D如图4的(B)所示相对于从动部F而在包含两阀Vl、V2的旋转轴线的假想平面f的一侧方(图1、图4中的上方)的接触开始点X开始接触,从动部F通过该接触而被驱动部D推压,从而滚流阀V2从关闭位置向打开侧旋转。特别在本实施方式中,驱动部D由一体地接连设置在节气杆LI的杆主体8的外周部一侧的带板部而构成,另外,从动部F通过与沿着滚流阀轴j2的一条直径线延伸的带板状的杆主体10的末端部一体结合的合成树脂制或硬质橡胶制成型部构成。此外,该杆主体10的末端部上一体形成有防止脱落用的锚状突起部10a。
[0055]另外,在本实施方式中,在沿着进气通路I的方向上,节气阀Vl的开阀过程中的驱动部D与从动部F的接触开始点X位于位置全开位置时的节气阀Vl的蝶型阀芯bl与滚流阀V2的阀轴j2之间的区域Z(参照图4的(B))。而且,驱动部D和从动部F被设定为如下的形状:在通过它们两者的相互接触而使滚流阀V2与节气阀Vl联动地进行开阀的过程中,关于滚流阀V2的开阀角β的时间变化率diVdt与节气阀Vl的开阀角α的时间变化率da/dt的比率P、即(di3/dt)/(da/dt),滚流阀V2的开阀初期时的比率P小于此后滚流阀V2进一步开放时的比率P,即驱动部D和从动部F被设定成比率P在滚流阀V2的开阀初期时最小的形状。在图4的(B)中图示出这种关系,可知滚流阀V2的开阀初期的比率P1、S卩(dm/dt)/(dal/dt)小于此后滚流阀V2进一步开放时的比率P2、即(df32/dt)/(da2/dt)(即成为P2>Pl的关系)。
[0056]而且,在所述比率P的设定时,在本实施方式中,驱动部D和从动部F形成为这样的形状:从在节气阀Vl的开阀过程中驱动部D开始接触从动部F时起,随着滚流阀V2的开阀角β增加,相比节气阀Vl的开阀角a的时间变化率da/dt,滚流阀V2的开阀角β的时间变化率diVdt逐渐变大。作为这种形状,在本实施方式中,驱动部D和从动部F的以能够彼此接触和离开的方式面对的作用面中的任意一方(图示例中为驱动部D的作用面)形成为倾斜面,该倾斜面相对于包含两阀V1、V2的旋转轴线的假想平面f而随着朝向其中的另一方(图示例中为从动部F)而向外侧方、特别是与滚流阀芯b2相反一侧的外侧方一侧倾斜,另外该另一方作用面(图示例中为从动部F的作用面)的在与两阀V1、V2的旋转轴线正交的投影面观察时的横截面形状形成为圆弧状。此外,关于该倾斜面和圆弧状面与驱动部D和从动部F的组合,可以与图示例相反地设定,即将驱动部D的作用面形成为圆弧状面,并且将从动部F的作用面形成为倾斜面。此外,所述倾斜面在图示例中为平面,也可以形成为缓和的曲面。
[0057]此外,在本实施方式中,从动部F是通过以被固定于滚流阀V2的阀轴j2上的滚流杆L2作为嵌件利用合成树脂而模塑成型的。由此,能够对从动部F精度良好地进行树脂成型,并与该成型同时地与滚流杆L2结合为一体,因此可实现成本节约和量产性提升。
[0058]接着,说明本实施方式的作用。在节气阀Vl位于关闭位置时,与其节气杆LI一体的驱动部D如图1和图4的(A)所示会离开滚流阀V2侧的从动部F,因此滚流阀V2利用阀簧SP2的弹力而被保持于阀主体b2的圆弧状外周缘部20c与进气道2周壁下半部抵接的规定的关闭位置。因此,在节气阀Vl关闭的内燃机E的低负荷运转、例如怠速运转的状态下,被处于关闭位置的节气阀Vl节流而欲通过进气道2的进气流在滚流阀V2处被控制为仅在上部进气通路部分5中流通而流向燃烧室I。由此,能够提高流入燃烧室I内的进气流速,能够加强在燃烧室I发生的进气的滚流T(纵涡流),因此即使在低负荷运转时也能够稳定燃烧室I内的混合气的燃烧。
[0059]此外,节气阀Vl从这种状态起逐渐打开时,在其达到规定的中间开度的时刻,如图4的(B)所示,驱动部D与从动部F开始抵接,从动部F利用该接触而被驱动部D推压,从而滚流阀V2与节气阀Vl联动地从关闭位置向打开侧旋转。这样,从节气阀Vl的开阀中途起,滚流阀V2也会打开,进气不仅在上部进气通路部分5流通,还在下部进气通路部分6流通,最终如图4的(C)所示,节气阀Vl和滚流阀V2都处于全开位置。因此,在节气阀Vl的高开度区域内,进气被高效地引导至燃烧室1,内燃机E的中负荷至高负荷运转区域内的进气效率提高。此外,这种情况下,即使燃烧室I中发生的进气的滚流T减弱,在燃烧室I内能够对中负荷至高负荷运转确保充分的进气量,能够使内燃机E在中输出至高输出状态下没有障碍地运转。
[0060]这样,根据本实施方式,即使不如现有装置那样通过结构复杂的连杆机构将节气杆LI与滚流杆L2之间机械地联动连结的情况下,也能够与节气阀Vl的开阀动作联动地可靠打开滚流阀V2。而且,节气阀Vl的开阀途中,在驱动部D与从动部F抵接之前(即在节气阀Vl的低开度区域),不必使用结构复杂的空转机构,就能够使滚流阀V2不与节气阀Vl联动地保持在关闭位置处,因此既能够实现联动机构M的结构简化和小型化,又能够加强燃烧室I内的进气滚流Τ。这样,在本实施方式中,能够整体达成联动机构M的大幅的结构简化和小型化,因而可实现进气流控制装置A的成本节约、小型化和组装作业性的提升。
[0061]此外,在本实施方式中,驱动部D和从动部F为这样的配置结构:在沿着进气通路I的方向上,节气阀Vl的开阀过程中的驱动部D与从动部F的接触开始点X处于位于全开位置时的节气阀Vl的蝶型阀主体bl与滚流阀V2的阀轴j2之间的区域(图4的(B)中符号Z所示)。而且,根据这种配置结构,形成这样了这样的配置:在与滚流阀V2的转动轴线(即阀轴j2轴线)正交的投影面观察时,连结该转动轴线与所述接触开始点X的假想线(即从动部F从驱动部D受到的力矩的臂)相对于包含两个阀V1、V2的旋转轴线的假想平面f而向驱动部D侧(SP节气阀轴j I侧)倾倒。
[0062]由此,能够抑制从动部F向离开所述假想平面f的方向突出地较长,并且能够将上述力矩的臂的有效长度确保得足够长,因此既能够避免联动机构M在该方向上突起而实现联动机构M的小型化,又能够降低驱动部D与从动部F的接触点荷重而有效抑制接触部的磨损。而且,节气阀Vl和滚流阀V2被配置为在它们的全开状态下在沿着进气通路1(进气道2)的方向上彼此接近,因而能够有效地避免在这两个阀Vl、V2间进气流产生乱流,能够使进气顺畅地流动,可实现进气阻力的减少。
[0063]此外,在本实施方式中,驱动部D和从动部F形成为如下的形状:在滚流阀V2通过它们两者的相互接触而与节气阀Vl联动地进行开阀的过程中,关于滚流阀V2的开阀角β的时间变化率diVdt与节气阀Vl的开阀角α的时间变化率da/dt的比率P、即(diVdt)/(da/dt),滚流阀V2的开阀初期时的比率P小于此后滚流阀V2进一步增大时的比率P。因此,如上所述,当在节气阀Vl的开阀过程中驱动部D开始接触从动部F时,滚流阀V2的开阀角变化率diVdt相对较小,因而能够降低该接触时的冲击,能够有效抑制该接触部的磨损损伤和接触音发生。另一方面,在节气阀Vl的闭阀过程中驱动部D离开从动部F而滚流阀V2卡合于进气道2周壁(即止挡部ST2)时,滚流阀V2的开阀角变化率diVdt较小,因而可降低与该进气道2周壁(SP止挡部ST2)卡合时的冲击,由此能够有效抑制该卡合部的磨损损伤和接触音发生。
[0064]此外,在本实施方式中,在轴支承滚流阀V2的节气门体B—侧的第I轴承部Bbl,形成有支承滚流阀轴j2的一端部的第I轴承孔11、以及经由阶梯部s与该第I轴承孔11连接的大径的安装孔13,突出设置于滚流阀轴j2的一端部外周上的凸缘部14以使其一侧面面对阶梯部s的方式而插入该安装孔13内,在该凸缘部14的另一侧面侧围绕滚流阀轴j2的一端部外周的颈圈C以在其内端Ci与阶梯部s之间夹着凸缘部14的方式而被压入安装孔13,在该颈圈外端Co,一体地突出设置有与第I轴承部Bbl的外端面16卡合的止挡凸缘Cos。因此,在安装孔13内插入了滚流阀轴j2—端部外周的凸缘部14后,仅通过单纯地以将该凸缘部14夹在阶梯部s与颈圈内端Ci之间的方式将颈圈C压入安装孔13内,就能够简单且可靠地进行滚流阀轴j2—端部相对于第I轴承部Bbl在轴向上的定位保持,因而无需特别设置颈圈固定用的功能部件(例如螺栓、螺母等)。
[0065]另一方面,隔着进气道2而被配置于与第I轴承部Bbl相反一侧的第2轴承部Bb2由呈袋孔状地形成于节气门体B上的第2轴承孔17构成,在该第2轴承孔17内插入滚流阀轴j2的另一端部,因此在与该插入同时也会完成在第2轴承部Bb2上的滚流阀轴j2另一端部的组装,无需用盖体等特意封闭第2轴承孔17。由此,整体上相对于滚流阀轴j2的一端部和另一端部的轴承保持结构得以显著简化,可实现成本节约和组装作业性的提升。
[0066]以上,说明了本发明的实施方式,然而本发明不限于所述实施方式,可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。
[0067]例如,所述实施方式示出了在节气阀Vl位于关闭位置时进气通过节气阀主体bl与进气道2的间隙而流通的情况,但也可以将使进气绕过节气阀Vl而流通的带开闭阀的旁通进气通路附设于节气门体B,在节气阀Vl位于关闭位置时使进气通过该旁通进气通路而流通。
【主权项】
1.一种进气流控制装置,其由以下部分构成:节气门体(B),其具有构成与内燃机(E)的燃烧室(I)相连的进气通路(I)的一部分的进气道(2);节气阀(VI),其被以旋转自如的方式轴支承于该节气门体(B)上,且能够开闭进气道(2);滚流阀(V2),其被配置于比该节气阀(VI)靠下游侧的进气道(2)中,且被以旋转自如的方式轴支承于节气门体(B)上;阀簧(SP1、SP2),其对这些节气阀(Vl)和滚流阀(V2)分别向闭阀方向施力;以及止挡部(ST1、ST2),其能够抵抗这些阀簧(SP1、SP2)的作用力而将节气阀(VI)和滚流阀(V2)保持在各自的关闭位置,滚流阀(V2)能够开闭在比其靠下游侧的位置处分割进气流的一对进气通路部分(5、6)中的一方(6),该进气流控制装置的特征在于, 在与被手动操作的节气阀(Vl)—体地旋转的节气杆(LI)和与滚流阀(V2)—体地旋转的滚流杆(L2)之间,插装有能够使滚流杆(L2)相对于节气杆(LI)而向同一旋转方向联动旋转的联动机构(M),其中, 所述联动机构(M)具有:驱动部(D),其与所述节气杆(LI)一体地旋转;以及从动部(F),其能够接触和离开该驱动部(D)且与所述滚流杆(L2)—体地旋转,在节气阀(Vl)从其关闭位置向开阀方向旋转的开阀过程中,在该旋转的中途,所述驱动部(D)在包含所述节气阀(Vl)和滚流阀(V2)的旋转轴线的假想平面(f)的一侧方开始接触所述从动部(F),从动部(F)通过该接触而被驱动部(D)推压,由此滚流阀(V2)从关闭位置向打开侧旋转。2.根据权利要求1所述的进气流控制装置,其特征在于, 所述滚流阀(V2)具有:阀轴(j2),其以横穿进气通路(I)的方式延伸且以旋转自如的方式被支承于节气门体(B);板状的阀主体(b2),其以与该阀轴(j2) —体地旋转的方式结合于该阀轴(j2);以及切口部(K),其在该滚流阀(V2)位于所述关闭位置时隔着阀轴(j2)而在阀主体(b2)的相反侧允许进气的流通,在沿着进气通路(I)的方向上,所述开阀过程中的所述驱动部(D)与所述从动部(F)的接触开始点(X)位于处于全开位置时的所述节气阀(Vl)的蝶型阀芯(bl)与所述滚流阀(V2)的阀轴(j2)之间。3.根据权利要求2所述的进气流控制装置,其特征在于, 所述驱动部(D)和所述从动部(F)形成为如下的形状:在通过这两者的相互接触而使得滚流阀(V2)与节气阀(Vl)联动地进行开阀的过程中,关于滚流阀(V2)的开阀角(β)的时间变化率(diVdt)与节气阀(VI)的开阀角(α)的时间变化率(da/dt)的比率(P),滚流阀(V2)的开阀初期时的比率(P)小于此后滚流阀(V2)进一步打开时的比率(P)。4.根据权利要求2或3所述的进气流控制装置,其特征在于, 所述从动部(F)以固定于所述滚流阀(V2)的阀轴(j2)上的所述滚流杆(L2)作为嵌件利用合成树脂而模塑成型。5.根据权利要求2或3所述的进气流控制装置,其特征在于, 所述滚流阀(V2)在其旋转至所述关闭位置时,使该滚流阀(V2)的阀主体(b2)的外周缘部(20c)与作为所述止挡部(ST2)发挥功能的所述进气道(2)的周壁抵接,从而被保持于关闭位置。
【文档编号】F02D9/10GK106014603SQ201610161837
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】三浦龙也, 三户部雅昭, 三岛基弘
【申请人】株式会社京浜
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