进气装置制造方法

进气装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能抑制进气流路变窄且抑制进气压力损失变大并能良好地保持阀芯与密封面之间的密封性的进气装置。进气装置(100)具有：进气接口(2)；配置于进气接口(2)，在打开位置与关闭位置之间围绕转动轴(31)转动的阀芯(5)；以及与进气接口(2)设为一体，由在阀芯(5)的关闭位置供阀芯(5)进行抵接的内壁面(25)构成的密封面(26)。密封面(26)包含：具有向进气接口(2)的内侧突出的内侧抵接部(27a)和位于比内侧抵接部(27a)更靠外侧的外侧抵接部(27b)的密封面部(27)；以及不具有内侧抵接部而分别具有外侧抵接部(28a、29a和30a)的密封侧面部(28)、密封面部(29)和密封侧面部(30)。
【专利说明】进气装置

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种进气装置。

【背景技术】
[0002]以往，已知一种具有由阀芯进行抵接的内壁面构成密封面的进气装置(例如，参照专利文献I)。
[0003]上述专利文献I中公开有一种可变进气装置，其具有能开闭设于集管的开口部的进气控制阀，并且能切换为当进气控制阀在打开位置时使进气通过开口部的第一接口、和当进气控制阀在关闭位置时使进气不通过开口部而进行迂回的第二接口。在该可变进气装置的进气控制阀的外周端部上设有由橡胶材料构成的密封唇。另外，可变进气装置的结构是:当进气控制阀在关闭位置时，通过密封唇与开口部的内壁面抵接，由进气控制阀关闭开口部，并且通过从开口部的内壁面向开口部的内侧突出而设置的突出部与密封唇抵接，以抑制进气控制阀的未形成有密封唇的部分接触开口部的内壁面而发生敲击声。在此，突出部形成在开口部的内壁面的整个四条边上。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-1847号公报


【发明内容】

[0007]本发明要解决的技术问题
[0008]然而，在上述专利文献I的进气控制阀中，由于从开口部的内壁面向开口部的内侧突出而设置的突出部形成在开口部的内壁面的整个四条边上，因此，受形成在整个四条边上的突出部影响，开口部的开口面积变小。因此，在进气通过开口部的第一接口的进气流路变窄，其结果，存在进气控制阀在打开位置时的进气压力损失变大的问题。另外，为了抑制进气压力损失变大而减小突出部的突出量时，容易使密封唇与突出部在偏离适当的抵接位置的位置进行抵接。因此认为，容易发生进气控制阀偏离开口部而使开口部关闭不充分，或者不能在适当的抵接位置进行抵接而使进气控制阀过度转动等情况。其结果，存在不能充分地保持进气控制阀与开口部之间的密封性(密合性)的问题。
[0009]本发明鉴于上述问题而做出，本发明的目的之一是提供一种能抑制进气流路变窄且抑制进气压力损失变大，并且能良好地保持阀芯与密封面之间的密封性(密合性)的进气装置。
[0010]为解决技术问题的方法
[0011]为了实现上述目的，本发明的第一方案的进气装置具有:进气接口 ；配置于进气接口，并在打开位置与关闭位置之间围绕转动轴转动的阀芯；以及与进气接口设为一体，并由在阀芯的关闭位置供阀芯进行抵接的内壁面构成的密封面，其中，密封面包含:具有向进气接口的内侧突出的内侧抵接部和位于比内侧抵接部更靠外侧的第一外侧抵接部的第一密封面；以及不具有内侧抵接部而具有第二外侧抵接部的第二密封面。
[0012]如上所述，在本发明的第一方案的进气装置中，通过在密封面上设置具有向进气接口内侧突出的内侧抵接部和位于比内侧抵接部更靠外侧的第一外侧抵接部的第一密封面、与不具有内侧抵接部而具有第二外侧抵接部的第二密封面，由于不在第二密封面上设置向进气接口内侧突出的内侧抵接部，因此能抑制在第二密封面的进气流路变窄。由此，能抑制进气压力损失变大。另外，由于在密封面上设置具有内侧抵接部的第一密封面，将第一密封面的内侧抵接部与阀芯进行抵接的位置当做基准而设为适当的抵接位置，能适当地调整第一外侧抵接部与阀芯的抵接位置和第二外侧抵接部与阀芯的抵接位置。由此，能抑制阀芯与第一外侧抵接部和第二外侧抵接部在偏离状态下抵接，并且能抑制不在密封面抵接而使阀芯过度转动，因此能良好地保持阀芯与密封面之间的密封性(密合性)。
[0013]在上述第一方案的进气装置中，优选第一密封面设于阀芯外周面中的第一部分进行抵接的进气接口的内壁面部分，第二密封面设于阀芯外周面中的第一部分以外的第二部分进行抵接的进气接口的内壁面部分。采用这样的结构，通过在阀芯的外周部分别单独设置用于抵接第一密封面的第一部分和用于抵接第二密封面的第二部分，能更切实地使阀芯与内侧抵接部在适当的抵接位置进行抵接，并且能抑制阀芯与第一外侧抵接部和第二外侧抵接部在偏离状态下抵接。
[0014]此时，优选阀芯在俯视时呈具有四条边的矩形，第一密封面设于沿阀芯转动轴的延伸方向进行延伸的上游侧的边和下游侧的边中任意一个边进行抵接的内壁面的部分，第二密封面设于上游侧的边和下游侧的边中任意另一个边进行抵接的内壁面的部分、以及向与阀芯转动轴的延伸方向交叉的方向延伸的一对边进行抵接的内壁面的部分。采用这样的结构，通过将具有向进气接口的内侧突出的内侧抵接部的第一密封面设于阀芯的四条边中的一条边进行抵接的内壁面部分，将不具有内侧抵接部的第二密封面设于阀芯的四条边中的剩余三条边进行抵接的内壁面部分，相比将内侧抵接部设于四条边中的多条边进行抵接的内壁面部分，由于能减小形成向进气接口内侧突出的内侧抵接部的区域，因此能更进一步抑制进气流路变窄。由此，能进一步抑制进气压力损失变大。另外，与在阀芯的多条边中阀芯和内侧抵接部抵接的情况不同，能使首先抵接内侧抵接部的阀芯的边必为阀芯的上游侧的边和下游侧的边中的任一边(用于抵接第一密封面的边)。由此，在多个进气接口分别形成阀芯的进气装置中，由于在每个进气接口首先抵接内侧抵接部的阀芯的边没有不同，因此对每个进气接口而言能抑制使阀芯与密封面抵接时的角度产生偏差，其结果，对每个进气接口而言能抑制阀芯与密封面的密封性(密合性)产生偏差。
[0015]在上述第一方案的进气装置中，优选阀芯包含阀芯主体和沿阀芯主体的外周设置的能弹性变形的密封部件，密封部件包含与第一密封面的内侧抵接部和第一外侧抵接部这两者进行抵接的第一密封部分；以及与第二密封面的第二外侧抵接部进行抵接的第二密封部分。采用这样的结构，通过分别单独设置用于抵接第一密封面的第一密封部分和用于抵接第二密封面的第二密封部分，能更切实地使阀芯与内侧抵接部在适当的抵接位置进行抵接，并且能使阀芯与第一外侧抵接部和第二外侧抵接部进行抵接。另外，由于密封部件能弹性变形，因此能使密封部件产生弹性变形而与第一密封面和第二密封面密合，从而能良好地保持阀芯与密封面的密封性(密合性)。
[0016]此时，优选第一密封部分包含与内侧抵接部进行抵接的内侧密封部分和与第一外侧部进行抵接的第一外侧密封部分，第二密封部分包含与第二外侧抵接部进行抵接的第二外侧密封部分。采用这样的结构，通过分别单独设置用于抵接内侧抵接部的内侧密封部分和用于抵接第一外侧抵接部的第一外侧密封部分，能更切实地使第一密封部分的内侧密封部分与内侧抵接部在适当的抵接位置进行抵接。另外，能抑制第一外侧密封部分与第一外侧抵接部在偏离状态下抵接，并且能抑制第二外侧密封部分与第二外侧抵接部在偏离状态下抵接。
[0017]在采用包含第一密封部分和第二密封部分的上述密封部件的结构中，优选通过内侧密封部分与内侧抵接部抵接而使阀芯相对于进气接口进行定位。采用这样的结构，将第一密封面的内侧抵接部与内侧密封部分的抵接位置当做阀芯与进气接口的定位基准而设为适当的抵接位置，能适当地调整第一外侧抵接部与第一外侧密封部分的抵接位置和第二外侧抵接部与第二外侧密封部分的抵接位置。由此，能抑制第一外侧抵接部与第一外侧密封部分在偏离状态下抵接，并且能抑制第二外侧抵接部与第二外侧密封部分的抵接位置在偏离状态下抵接。
[0018]在采用包含第一密封部分和第二密封部分的上述密封部件的结构中，优选阀芯主体在俯视时呈具有四条边部的矩形形状，沿阀芯主体的转动轴的延伸方向进行延伸的上游侧的边部和下游侧的边部的任一个边部形成直线状，并且一个边部与向阀芯主体的转动轴的延伸方向的交叉方向延伸的一对边部分别通过R形部连接，密封部件的第一密封部分沿阀芯主体中的直线状的一个边部的外周而设置。采用这样的结构，相比将第一密封部分设于R形部的情况，能容易地使密封面和直线状的第一密封部分的形状一致。由此，能更切实地使第一密封部分的内侧密封部分与内侧抵接部在适当的抵接位置进行抵接，并且能抑制第一外侧密封部分与第一外侧抵接部在偏离状态下抵接。另外，相比将第一密封部分设于阀芯主体中的直线状的一个边部且设于R形部的外周的情况，由于能减小第一密封部分的形成区域，因此能抑制进气流路变窄。
[0019]在采用包含第一密封部分和第二密封部分的上述密封部件的结构中，优选在阀芯的转动范围内，阀芯主体的对应于第二密封面的部分配置成离开第二密封面，以免与第二密封面干涉。采用这样的结构，能抑制阀芯主体与第二密封面接触，因此能抑制产生敲击声或在阀芯主体和第二密封面上产生损伤。
[0020]在上述第一方案的进气装置中，优选采用以下结构:阀芯设为能转动，以开闭缓冲罐与配置于缓冲罐下游的进气接口之间的开口部，包含通过开闭开口部而使进气接口的长度变化的可变进气阀芯，可变进气阀芯构成为与第一密封面和第二密封面抵接。采用这样的结构，当使用可变进气阀芯时，能抑制进气压力损失变大，并且能良好地保持可变进气阀芯与密封面之间的密封性(密合性)。
[0021]另外，在本申请中，与上述第一实施方式的进气装置不同，还能考虑下面这样的其他结构。
[0022](备注项)
[0023]S卩，本发明的其他结构的进气装置具有:进气接口 ；配置于进气接口，在打开位置与关闭位置之间围绕转动轴转动的可变进气阀芯；以及与进气接口设为一体，由在可变进气阀芯的关闭位置供可变进气阀芯进行抵接的内壁面构成的密封面，密封面包含具有向进气接口的内侧突出的内侧抵接部和位于比内侧抵接部更靠外侧的第一外侧抵接部的第一密封面；以及不具有内侧抵接部而具有第二外侧抵接部的第二密封面。采用这样的结构，通过在密封面上设置具有向进气接口内侧突出的内侧抵接部和位于比内侧抵接部更靠外侧的第一外侧抵接部的第一密封面、与不具有内侧抵接部而具有第二外侧抵接部的第二密封面，由于不在第二密封面上设置向进气接口内侧突出的内侧抵接部，因此能抑制在第二密封面的进气流路变窄。由此，能抑制进气压力损失变大。另外，由于在密封面上设置具有内侧抵接部的第一密封面，将第一密封面的内侧抵接部与可变进气阀芯进行抵接的位置当做基准而设为适当的抵接位置，能适当地调整第一外侧抵接部与可变进气阀芯的抵接位置和第二外侧抵接部与可变进气阀芯的抵接位置。由此，能抑制可变进气阀芯与第一外侧抵接部和第二外侧抵接部在偏离状态下抵接，并且能抑制不在密封面抵接而使可变进气阀芯过度转动，因此能良好地保持可变进气阀芯与密封面之间的密封性(密合性)
[0024]发明效果
[0025]如上所述，采用本发明能抑制进气流路变窄并且能抑制进气压力损失变大，因此能良好地保持阀芯与密封面之间的密封性(密合性)。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的一个实施方式的进气装置的结构的立体图。
[0027]图2是本发明的一个实施方式的进气装置在关闭位置时的示意性的剖视图。
[0028]图3是表示本发明的一个实施方式的进气装置的结构的分解立体图。
[0029]图4是本发明的一个实施方式的进气装置在打开位置时的示意性的剖视图。
[0030]图5是表示本发明的一个实施方式的进气装置的开口部的俯视图。
[0031]图6是表示本发明的一个实施方式的进气装置的进气控制阀的立体图。
[0032]图7是表示本发明的一个实施方式的进气装置的进气控制阀的阀芯的俯视图。
[0033]图8是沿图7的200-200线的阀芯的剖视图。
[0034]图9是沿图7的300-300线的阀芯的剖视图。
[0035]图10是沿图7的400-400线的阀芯的剖视图。
[0036]图11是表示本发明的一个实施方式的进气装置在关闭位置时的下游侧的密封面部的放大剖视图。
[0037]图12是表示本发明的一个实施方式的进气装置在关闭位置时的下游侧的密封侧面部的放大剖视图。
[0038]图13是表示本发明的一个实施方式的进气装置在关闭位置时的上游侧的密封面部的放大剖视图。
[0039]图14是表示本发明的一个实施方式的进气装置在关闭位置时的上游侧的密封侧面部的放大剖视图。
[0040]图15是表示用于确认本发明的效果而进行的模拟(过程解析)的结果的图。
[0041]附图标记说明
[0042]1:缓冲罐
[0043]2:进气接口
[0044]5:阀芯(可变进气阀芯)
[0045]5a:外周部
[0046]24:开口部
[0047]25:内壁面
[0048]26:密封面
[0049]27:密封面部(第一密封面)
[0050]27a:内侧抵接部
[0051]27b:外侧抵接部(第一外侧抵接部)
[0052]28、30:密封侧面部(第二密封面)
[0053]29:密封面部(第二密封面)
[0054]28a、29a、30a:外侧抵接部(第二外侧抵接部)
[0055]31:转动轴
[0056]51:阀芯主体
[0057]51a:外周
[0058]51c:直线部(下游侧的边部)
[0059]51d、51g:R 形部
[0060]51e、51h:直线部(一对边部)
[0061]51f:直线部(上游侧的边部)
[0062]52:密封唇(密封部件)
[0063]53c:密封部分(第一部分、第一密封部分、下游侧的边)
[0064]53d、54d:密封部分(第二部分、第二密封部分)
[0065]53e、54e:密封部分(第二部分、第二密封部分、一对边)
[0066]53f:止挡部(内侧密封部分)
[0067]54c:密封部分(第二部分、第二密封部分、上游侧的边)
[0068]100:进气装置

【具体实施方式】
[0069]下面根据【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0070]参照图1?图14，说明本发明的一个实施方式的进气装置100的结构。
[0071]如图1和图2所示，进气装置100是设于汽车用直列四缸发动机(未图示)的进气装置。进气装置100具有:缓冲罐I ;从缓冲罐I分支并配置在缓冲罐I的下游的四个进气接口 2 ;以及分别设于四个进气接口 2内部的进气控制阀3 (参照图2)。另外，四个进气接口 2和进气控制阀3的后面叙述的阀芯5由树脂材料构成，例如由尼龙6 (PA6)构成。如图2所示，进气装置100被连接于气缸盖110，四个进气接口 2通过气缸盖110分别与发动机的各个气缸相连。
[0072]如图2和图3所示，进气装置100包含由五个主体部分4a?4e构成的进气装置主体101，在进气控制阀3被安装于主体部分4a的状态下，各主体部分4a?4e接合呈一体。
[0073]如图1所示，经由未图示的空气过滤器和节气门而到达的进气流入缓冲罐I。四个进气接口 2以规定的方向排列配置。另外，如图2所示，四个进气接口 2分别包含第一接口部21和第二接口部22以及在第一接口部21和第二接口部22的下游侧与发动机的气缸连接的出口接口部23。第一接口部21设置成从缓冲罐I迂回延伸并与下游侧的出口接口部23连接。第二接口部22设置成经由进气控制阀3与缓冲罐I和出口接口部23连接。
[0074]另外，在缓冲罐I与配置在缓冲罐I的下游的输出接口部23之间且第二接口部22与出口接口部23的连接部分处，设有俯视时大致呈矩形的开口部24。在该开口部24配置有进气控制阀3。
[0075]在此，在进气装置100中，当图2所示的进气控制阀3在关闭位置时，由第一接口部21和出口接口部23形成进气流路长度较长的长接口，当图4所示的进气控制阀3在打开位置时，由第二接口部22和输出接口部23形成进气流路长度较短的短接口，由此进气控制阀3采用能改变进气流路长度的结构。即，进气控制阀3的后面叙述的阀芯5采用能通过开闭开口部24来改变向发动机的各气缸进气的进气流路长度的结构。由此，能根据发动机转速或发动机负载等来改变进气流路长度而向发动机供给更适当量的进气。另外，进气流路A随着开口部24的开口面积变小而变窄，因此进气压力损失增大。
[0076]另外，如图5所示，在开口部24(进气接口 2)的内壁面25上形成有密封面26，当进气控制阀3在关闭位置时进气控制阀3的阀芯5与密封面26抵接。
[0077]如图6所示，进气控制阀3包含:分别设于四个进气接口 2并用于开闭第二接口部22 (开口部24、参照图3)的四个阀芯5、与四个阀芯5 —起转动的转动轴31、使转动轴31转动的致动器32、以及对转动轴31进行轴支承且使其能够转动的五个轴承部件33。另外，进气控制阀3采用以下结构:通过使转动轴31转动而使四个阀芯5 —起转动，从而使所有四个进气接口 2同时进行开口部24的开闭动作。另外，如图3所示，轴承部件33采用以下结构:能在对转动轴31进行轴支承的状态下安装于用于构成进气接口 2的进气装置主体101的主体部分4a。另外，阀芯5是本发明的“可变进气阀芯”的一例。
[0078]另外，如图6所示，为对应于开口部24，阀芯5形成为在俯视时具有四条边的大致矩形。另外，阀芯5采用以下结构:顺长方向(与转动轴31正交的方向)的一端配置于下游侧(气缸盖110侧)，一端配置于上游侧(缓冲罐I侧)。
[0079]转动轴31沿着与进气接口 2正交的X方向(四个进气接口 2排列的方向)延伸，由贯穿四个第二接口部22的金属制方型轴构成。致动器32是通过供给负压而产生驱动力的负压致动器。另外，轴承部件33配置在夹有各阀芯5的位置。另外，阀芯5采用以下结构:从图4所示的打开位置,如图2所示般通过以转动轴31为转动中心向转动方向Rl转动而移动至关闭位置，并且从图2所示的关闭位置，如图4所示般通过以转动轴31为转动中心向转动方向R2转动而移动至打开位置。
[0080]另外，如图7所示，阀芯5具有:阀芯主体51，其在俯视时外形形状大致呈矩形，具有对应于开口部24的四条边；以及密封唇52，其配置于阀芯主体51的外周51a。另外，阀芯主体51是树脂制板状部件，为了使形状同于在关闭位置以曲线状延伸的进气接口 2，在侧视时形成弓形状(参照图8)。另外，阀芯主体51采用以下结构:为横穿顺长方向的中央部，将转动轴31插入沿转动轴31向X方向延伸的轴插入部51b，而使四个阀芯5与转动轴31呈一体转动。另外，密封唇52是本发明的“密封部件”的一例。
[0081]密封唇52由橡胶构成，采用能弹性变形的结构。另外，密封唇52由安装于阀芯主体51的外周51a中的下游侧(气缸盖110侧)的密封部53、与安装于阀芯主体51的外周51a中的上游侧(缓冲罐I侧)的密封部54构成。
[0082]如图7所示，密封部53设于阀芯主体51的下游侧的外周51a中的沿转动轴31延伸的直线部51c、以及分别经由R形部51d与直线部51c的两端部连接且与转动轴31正交并延伸至轴插入部51b附近的一对直线部51e。另外，密封部54设于阀芯主体51的上游侧的外周51a中的沿转动轴31延伸的直线部51f、以及分别经由R形部51g与直线部51f的两端部连接且与转动轴31正交并延伸至轴插入部51b附近的一对直线部51h。S卩，密封部53和密封部54采用隔着轴插入部51b而相互分体的结构。另外，直线部51c和51f分别是本发明的“下游侧的边部”和“上游侧的边部”的一例。另外，一对直线部51e和51h是“一对边部”的一例。
[0083]如图8?图10所示，密封部53和54分别包含大致V字形的变形部53a和54a、以及与用于安装于阀芯主体51的安装部53b和54b。如图11?图14所示，大致V字形的变形部53a和54b采用以下结构:在阀芯5处于关闭位置时，由于阀芯主体51的外周51a和密封面26接近，因此大致V字形的形状被压扁变形而呈大致U字形。此时采用以下结构:通过变形部53a和54a的大致U字形的一方与密封面26面接触，使阀芯5的外周部5a与密封面26抵接，其结果，阀芯5的外周部5a与密封面26得以密封。另外，安装部53b和54b分别被硫化粘接于阀芯主体51的外周51a和外周51a附近的两面上，从而被安装于阀芯主体51的外周51a上。
[0084]另外，如图7所示，在下游侧的密封部53中，在对应于阀芯主体51的直线部51c、一对R形部51d和一对直线部51e的位置分别形成有密封部分53c、53d和53e。同样，在上游侧的密封部54中，在对应于阀芯主体51的直线部51f、一对R形部51g和一对直线部51h的位置分别形成有密封部分54c、54d和54e。另外，密封部分53c是本发明的“第一部分”和“第一密封部分”的一例。另外，密封部分53d、53e、54c、54d和54e是本发明的“第二部分”和“第二密封部分”的一例。
[0085]另外，密封部分53c和54c分别在下游侧和上游侧，形成沿转动轴31的延伸方向(X方向)延伸的直线状。另外，密封部分53e和54e分别在下游侧和上游侧，形成向与转动轴31延伸的X方向正交的方向延伸。另外，密封部分53c和54c分别是本发明的“下游侧的边”和“上游侧的边”的一例。另外，密封部分53e和54e是本发明的“一对边”的一例。
[0086]另外，密封部分53c、53d和53e形成为位于阀芯5的下游侧的外周部5a，分别具有变形部53a和安装部53b。另外，密封部分54c、54d和54e形成为位于阀芯5的上游侧的外周部5a，分别具有变形部54a和安装部54b。另外，密封部分53c的变形部53a是本发明的“第一外侧密封部分”的一例，密封部分53d和53e的变形部53a与密封部分54c、54d和54e的变形部54a均是本发明的“第二外侧密封部分”的一例。
[0087]另外，如图8所不,在密封部分53c上设有向离开阀芯主体51表面的方向(上游侦U、缓冲罐I侧)从安装部53b突出的止挡部53f。该止挡部53f仅设于密封部53中的密封部分53c而未设于密封部分53d和53e。另外，止挡部53f未设于密封部54的密封部分54c、54d和54e。另外，止挡部53f与密封部分53c的变形部53a和安装部53b形成为一体。另外，止挡部53f是本发明的“内侧密封部分”的一例。
[0088]另外，止挡部53f形成为与后面叙述的密封面部27的内侧抵接部27a(参照图11)抵接。因此，止挡部53f的抵接面形成为大致平坦并且在与转动轴31延伸的X方向正交的方向具有一定宽度W。
[0089]另外，如图5所示，在阀芯5的下游侧，密封面26具有供密封部53抵接的密封面部27和密封侧面部28，在阀芯5的上游侧，密封面26具有供密封部54抵接的密封面部29和密封侧面部30。另外，密封面部27是本发明的“第一密封面”的一例，密封面部29和密封侧面部28、30是本发明的“第二密封面”的一例。
[0090]如图11所示，密封面部27采用以下结构:供密封部53中对应于阀芯主体51的直线部51c的密封部分53c抵接。如图12所示，密封侧面部28采用以下结构:供密封部53中对应于阀芯主体51的一对R形部51d的密封部分53d和对应于一对直线部51e的密封部分53e抵接。如图13所示，密封面部29采用以下结构:供密封部54中对应于阀芯主体51的直线部51f的密封部分54c抵接。另外，如图14所示，密封侧面部30采用以下结构:供对应于一对R形部51g的密封部分54和对应于一对直线部51h的密封部分54e抵接。
[0091]在此，在本实施方式中，如图11所示，密封部分53c所抵接的密封面部27具有供密封部53的止挡部53f抵接的内侧抵接部27a、与供密封部53的变形部53a抵接的外侧抵接部27b。为了使内侧抵接部27a具有至少大于止挡部53f的宽度W(参照图8)的抵接面，内侧抵接部27a形成为从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出。另外，密封面26上形成的内侧抵接部27a采用以下结构:其突出量约为2.5_。另外，外侧抵接部27b是本发明的“第一外侧抵接部”的一例。
[0092]另外，外侧抵接部27b配置于内侧抵接部27a的下游侧，并且形成于比内侧抵接部27a更靠外侧(阀芯5的相反侧)。另外，外侧抵接部27b从下游侧向上游侧向开口部24变窄的方向(内侧)倾斜。由此，当阀芯5向转动方向Rl转动时(向关闭位置转动时)，能使密封部分53c与逐渐变窄的密封面部27密合。
[0093]另外，在第二接口部22的形成为圆弧状的内壁面25上形成有密封面部27。由此，能使内侧抵接部27a突出形成为不切断进气流路A。
[0094]另外，如图12所示，密封部分53d和53e所抵接的密封侧面部28具有供密封部53的变形部53a抵接的外侧抵接部28a，但不具有从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出的内侧抵接部。另外，外侧抵接部28a从上游侧向下游侧向开口部24变窄的方向(内侧)倾斜。由此，当阀芯5向转动方向Rl转动时(向关闭位置转动时)，能使密封部分53d和53e与逐渐变窄的密封侧面部28密合。另外，外侧抵接部28a是本发明的“第二外侧抵接部”的一例。
[0095]另外，如图13和图14所示，密封部分54c所抵接的密封面部29与密封部分54d和54e所抵接的密封侧面部30分别具有供密封部54的变形部54a抵接的外侧抵接部29a和30a，但不具有从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出的内侧抵接部。另外，外侧抵接部29a和30a从下游侧向上游侧向开口部24变窄的方向(内侧)倾斜。由此，当阀芯5向转动方向Rl转动时(向关闭位置转动时)，能使密封部分54c与逐渐变窄的密封面部29密合，并且能使密封部分54d和54e与逐渐变窄的密封侧面部30密合。另外，外侧抵接部29a和30a是本发明的“第二外侧抵接部”的一例。
[0096]另外，如图11和图13所示，对应于阀芯主体51的直线部51c的密封部分53c所抵接的密封面部27的外侧抵接部27b、以及对应于阀芯主体51的直线部51f的密封部分54c所抵接的密封面部29 (外侧抵接部29a)形成为向进气流路A变宽的方向倾斜(形成为相对于进气流路A以锐角突出)，截面形状为研钵状。相反，如图12和图14所示，对应于阀芯主体51的一对直线部51e的密封部分53e所抵接的密封侧面部28 (外侧抵接部28a)、以及对应于阀芯主体51的一对直线部51h的密封部分54e所抵接的密封侧面部30 (外侧抵接部30a)未形成为向进气流路A变宽的方向倾斜。
[0097]另外，如图11和图13所示，采用以下结构:密封面部27和密封部分53c的变形部53a之间抵接的力，比密封面部29和密封部分54c的变形部54a之间抵接的力小，使密封面部27和密封部分53c的变形部53a容易相互偏离。此时，通过使密封部53的止挡部53f与内侧抵接部27a抵接，能抑制密封面部27与密封部分53c的变形部53a相互偏离。
[0098]另外，如图11?图14所示，密封面26的外侧抵接部27b、28a、29a和30a，倾斜成大致平行于阀芯主体51的外周51a的侧面的倾斜程度。由此，能使密封部53的变形部53a产生变形而与外侧抵接部27b和28a密合。同样，通过使密封部54的变形部54a产生变形而与外侧抵接部29a和30a密合,能进一步扩大接触面的面积。
[0099]另外，采用以下结构:当密封部53的止挡部53f抵接到内侧抵接部27a时(当阀芯5位于关闭位置时)，使密封部分53c抵接密封面部27的外侧抵接部27b，使密封部分53d和53e抵接密封侧面部28的外侧抵接部28a。另外，采用以下结构:使密封部分54c抵接密封面部29的外侧抵接部29a，使密封部分54d和54e抵接密封侧面部30的外侧抵接部30a。其结果，成为以下结构:通过仅形成在对应于阀芯主体51的直线部51c的密封部分53c上的止挡部53f抵接内侧抵接部27a，能使阀芯5相对于第二接口部22定位。
[0100]另外，当阀芯5位于关闭位置时，阀芯主体51的直线部51c形成为面对转动方向而离开密封面部27的内侧抵接部27a。另外，阀芯主体51的直线部51c形成为从密封面部27的外侧抵接部27b向内侧方向离开。同样，当阀芯5位于关闭位置时，阀芯主体51的一对直线部51e形成为从密封侧面部28的外侧抵接部28a向内侧方向离开。另外，阀芯主体51的直线部51f形成为从密封面部29的外侧抵接部29a向内侧方向离开。另外，阀芯主体51的一对直线部51h形成为从密封侧面部30的外侧抵接部30a向内侧方向离开。由此，能抑制阀芯主体51直接抵接内壁面25。
[0101]在上述实施方式中，能获得下面这样的效果。
[0102]在本实施方式中，如上所述，在密封面26上设置密封面部27，该密封面部27具有从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出形成且供密封部53的止挡部53f抵接的内侧抵接部27a、和形成在比内侧抵接部27a更靠外侧(阀芯5的相反侧)且供密封部53的变形部53a抵接的外侧抵接部27b。另外，在密封面26上设置具有供密封部53的变形部53a抵接的外侧抵接部28a而不具有从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出的内侧抵接部的密封侧面部28，还设置分别具有供密封部54的变形部54a抵接的外侧抵接部29a和30a而不具有从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出的内侧抵接部的密封面部29和密封侧面部30。由此，由于在密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30上未设置向进气接口 2的内侧突出的内侧抵接部，因此能抑制在密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30的进气流路A变窄。由此，能抑制进气压力损失变大。
[0103]另外，在本实施方式中，通过在密封面26上设置具有内侧抵接部27a的密封面部27，以密封面部27的内侧抵接部27a与阀芯5进行抵接的位置当做基准而设为适当的抵接位置，能分别适当地调整外侧抵接部27b与阀芯5的抵接位置、外侧抵接部28a与阀芯5的抵接位置、外侧抵接部29a与阀芯5的抵接位置、以及外侧抵接部30a与阀芯5的抵接位置。由此，能抑制阀芯5与外侧抵接部27b、28a、29a和30a在偏离状态下抵接，并且能抑制不在密封面26上抵接而使阀芯5过度转动，因此能良好地保持阀芯5与密封面26之间的密封性(密合性)。
[0104]另外，在本实施方式中，采用以下结构:使阀芯5的外周部5a中的密封部分53c抵接形成在开口部24 (进气接口 2)的内壁面25上的密封面26的密封面部27，使阀芯5的外周部5a中的除了密封部分53c以外的密封部分53d和53e抵接密封侧面部28，使阀芯5的外周部5a中的除了密封部分53c以外的密封部分54c抵接密封面部29，使阀芯5的外周部5a中的除了密封部分53c以外的密封部分54d和54e抵接密封侧面部30。由此，在阀芯5的外周部5e，通过分别单独设置用于抵接密封面部27的密封部分53c、抵接密封侧面部28的密封部分53d和53e、抵接密封面部29的密封部分54c以及抵接密封侧面部30的密封部分54d和54e，能更切实地使阀芯5与内侧抵接部27a在适当的抵接位置进行抵接，并且能抑制阀芯5与外侧抵接部27b、28a、29a和30a在偏离状态下抵接。
[0105]另外，在本实施方式中，采用以下结构:使在下游侧沿转动轴31延伸的X方向延伸的密封部分53c抵接设在开口部24 (进气接口 2)的内壁面25上的密封面26中、具有向进气接口 2的内侧突出的内侧抵接部27a的密封面部27，使向与转动轴31延伸的X方向正交的方向延伸的密封部分53d和53e抵接不具有内侧抵接部的密封侧面部28，使在上游侧沿转动轴31延伸的X方向延伸的密封部分54c抵接不具有内侧抵接部的密封面部29，使向与转动轴31延伸的X方向正交的方向延伸的密封部分54d和54e抵接不具有内侧抵接部的密封侧面部30。由此，相比将内侧抵接部设于四条边中的多条边进行抵接的内壁面25的部分，由于能减小形成向进气接口 2的内侧突出的内侧抵接部的区域，因此能更进一步抑制进气流路A变窄。由此，能更进一步抑制进气压力损失变大。
[0106]另外，在本实施方式中，与在阀芯5的多条边中阀芯5和内侧抵接部抵接的情况不同，能使首先抵接内侧抵接部27a的阀芯5的边必为阀芯5的下游侧的密封部分53c。由此，在四个进气接口 2分别形成有阀芯5的进气装置100中，由于在每个进气接口 2首先抵接内侧抵接部27a的阀芯5的边没有不同，因此对每个进气接口 2而言能抑制阀芯5与密封面26抵接时的角度产生偏差，其结果，对每个进气接口 2而言能抑制阀芯5与密封面26的密封性(密合性)产生偏差。
[0107]另外，在本实施方式中，将对应于阀芯主体51的直线部51c的密封部分53c所抵接的密封面部27、和对应于阀芯主体51的直线部51f的密封部分54c所抵接的密封面部29形成为向进气流路A变宽的方向倾斜。由此，能减小进气流路A变窄带来的影响，因此即使设置了内侧抵接部27a，也能抑制进气压力损失变大。
[0108]另外，在本实施方式中，在密封唇52上设置了抵接密封面部27的内侧抵接部27a和外侧抵接部27b这两者的密封部分53c、抵接密封侧面部28的外侧抵接部28a的密封部分53d和53e、抵接密封面部29的外侧抵接部29a的密封部分54c以及抵接密封侧面部30的外侧抵接部30a的密封部分54d和54e。由此，通过分别单独设置用于抵接密封面部27的密封部分53c、用于抵接密封侧面部28的密封部分53d和53e、用于抵接密封面部29的密封部分54c以及用于抵接密封侧面部30的密封部分54d和54e，能更切实地使阀芯5和内侧抵接部27a在适当的抵接位置进行抵接，并且能使阀芯5与外侧抵接部27b、28a、29a和30a进行抵接。另外，通过使密封唇52能弹性变形，能使密封唇52进行弹性变形而与密封面部27的外侧抵接部27b、密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30密合，从而能良好地保持阀芯5与密封面26的密封性(密合性)。
[0109]另外，在本实施方式中，密封部分53c上不仅设置了变形部53a，还设置了止挡部53f，密封部分53d和53e上仅设置了变形部53a，并且密封部分54c、54d和54e上仅设置了变形部53a。由此，通过单独设置抵接内侧抵接部27a的止挡部53f和抵接外侧抵接部27b的变形部53a，能更切实地使止挡部53f和内侧抵接部27a在适当的抵接位置进行抵接。另夕卜，能抑制变形部53a与外侧抵接部27b和28a分别在偏离状态下抵接，并且能抑制变形部54a与外侧抵接部29a和30a分别在偏离状态下抵接。另外，相比在密封唇52的整个面或密封部53的整个面上设置止挡部53f的情况，通过仅在密封部分53c上设置止挡部53f，能减轻密封唇52。
[0110]另外，在本实施方式中，采用以下结构:通过仅形成在对应于阀芯主体51的直线部51c的密封部分53c上的止挡部53f抵接内侧抵接部27a，能使阀芯5相对于进气接口 2定位。由此，将密封面部27的内侧抵接部27a与止挡部分53f的抵接位置当做阀芯5与进气接口 2的定位基准而设为适当的抵接位置，能分别适当地调整外侧抵接部27b与密封部分53c的变形部53a的抵接位置、外侧抵接部28a与密封部分53d和53e的变形部53a的抵接位置、外侧抵接部29a与密封部分54c的变形部54a的抵接位置以及外侧抵接部30a与密封部分54d和54e的变形部54a的抵接位置。由此，能抑制外侧抵接部27b、28a、29a和30a与密封唇52在偏离状态下抵接。
[0111]另外，在本实施方式中，相比在R形部51d上设置密封部分53c的情况，通过沿阀芯主体51的直线部51c形成具有止挡部53f的密封部分53c，能容易地使密封面部27的形状与直线状的密封部分53c的形状一致。由此，能更切实地使密封部分53c的止挡部53f与内侧抵接部27a在适当的抵接位置抵接，并且能抑制变形部53a与外侧抵接部27b在偏离状态下抵接。
[0112]另外，在本实施方式中，相比既在阀芯主体51的直线部51c上设置密封部分53c还在R形部51d的外周51a上设置密封部分53c的情况，通过仅在阀芯主体51的直线部51c的外周51a上设置密封部分53c，能减小密封部分53c的形成区域，从而能抑制进气流路A变窄。另外，相比具有止挡部53f的密封部分53c形成至R形部51d的情况，由于不在较大范围内形成止挡部53f，因此对每个进气装置100而言能抑制首先抵接内侧抵接部27a的止挡部53f产生不同。由此对每个进气装置100而言能抑制使阀芯5与密封面26抵接时的角度产生偏差，因此能抑制阀芯5与密封面26的密封性(密合性)产生偏差。
[0113]另外，在本实施方式中，当阀芯5在关闭位置时，阀芯主体51的直线部51c形成为从密封面部27的外侧抵接部27b向内侧方向离开。另外，阀芯主体51的一对直线部51e形成为从密封侧面部28的外侧抵接部28a向内侧方向离开。另外，阀芯主体51的直线部51f形成为从密封面部29的外侧抵接部29a向内侧方向离开。另外，阀芯主体51的一对直线部51h形成为从密封侧面部30的外侧抵接部30a向内侧方向离开。由此，能抑制阀芯主体51与密封面部27的外侧抵接部27b、密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30接触，因此能抑制产生敲击声或在阀芯主体51、密封面部27、29和密封侧面部28、30产生损伤。
[0114]另外，在本实施方式中，能通过开闭开口部24来改变进气控制阀3的阀芯5对发动机的各气缸的进气流路长度，因此当使用可变进气阀芯(阀芯5)时，能抑制进气压力损失变大，并且能良好地保持可变进气阀芯(阀芯5)与密封面26之间的密封性(密合性)。
[0115]接着，参照图4和图15，说明求出密封面的内侧抵接部的突出量与进气流路中进气流量之间的关系的模拟情况(过程解析)。
[0116]在该模拟中，当图4所示的进气控制阀3在打开位置时，假设缓冲罐I与气缸盖110之间发生6.67kPa的压差来求出开口部24的进气流量的变化。此时，分别求出当假设内侧抵接部的突出量为0mm、3mm、4mm和5mm时的开口部的进气流量的变化。然后,通过模拟结果推定对应于本实施方式的实施例(当内侧抵接部的突出量为2.5mm时)的进气流量。另外，内侧抵接部的突出量为5mm的情况，是从四条边分别向开口部的内侧突出的以往例。
[0117]通过图15所示的模拟结果，确认到进气流量随着内侧抵接部的突出量变小而变大。并且，相比以往例的进气流量，确认到对应于本实施方式的实施例的进气流量提高4g/S。由此确认到，相比以往例，内侧抵接部的突出量较少的本实施方式的结构能提高进气流量，降低进气压力损失。
[0118]另外，应当考虑为本发明的实施方式在所有方面仅为例示而不用于限定。本发明的保护范围不是根据上述实施方式的说明而是根据权利要求书的记载，另外还包括与权利要求书同等的意思表达以及在范围内的所有变更。
[0119]例如，在上述实施方式中，例示了本发明的进气装置适用于汽车用直列四缸发动机，然而本发明并不限于此。本发明的进气装置也可以适用于除了汽车用发动机以外的内燃机，还可以适用于除了直列四缸发动机以外的内燃机。
[0120]另外，在上述实施方式中，例示了本发明的进气装置具有能改变进气流路长度的结构，然而本发明并不限于此。本发明的进气装置也可适用于用于发生纵向涡流的TCV (tumble control valve:滚流控制阀)或用于发生横向润流的SCV (swirl controlvalve:旋流控制阀)等改变进气流路长度以外的情况。
[0121]另外，在上述实施方式中，例示了在抵接密封面26中的用于抵接密封部分53c (下游侧的边)的密封面部27上设有从内壁面25向内侧(阀芯5侧)突出的内侧抵接部27a，而在其他密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30上不设有内侧抵接部，然而本发明并不限于此。在本发明中，可以不在密封面部27上设置内侧抵接部，而在其他密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30中的任一个上设置内侧抵接部，还可以在密封面部27、密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30中的两个以上三个以下的密封面部(密封侧面部)上设置内侧抵接部。由此，能抑制在密封面26上的进气流路A变窄。
[0122]另外，优选用于设置内侧抵接部的密封面部(密封侧面部)是密封面部27、密封侧面部28、密封面部29和密封侧面部30中的任一个。另外，优选用于设置内侧抵接部的密封面部(密封侧面部)是用于抵接密封部分53c (下游侧的边)的密封面部27、或是用于抵接密封部分54c (上游侧的边)的密封面部29中的任一个。此时，由于通过由止挡部来抵接内侧抵接部，因此能抑制设有止挡部的密封部分的第一外侧密封部分与密封面部的第一外侧抵接部之间偏离，从而优选用于设置内侧抵接部的密封面部(密封侧面部)，设于供密封部分53c (下游侧的边)抵接的密封面部27，或设于供密封部分54c (上游侧的边)抵接的密封面部29中、密封部分的变形部抵接密封面部的力较弱而容易偏离的密封面部。
[0123]另外，当形成三个以下用于设置内侧抵接部的密封面部(密封侧面部)时，优选在形成为向进气流路A变宽方向倾斜的密封面部27和29上优先设置内侧抵接部。由此，能减小进气流路A变窄带来的影响，即使在密封面26上设置了内侧抵接部，也能抑制进气压力损失变大。
[0124]另外，在上述实施方式中，例示了在对应于阀芯主体51的直线部51c (下游侧的边部)的位置所形成的密封部分53c (下游侧的边)上，设有用于抵接密封面部27的内侧抵接部27a的止挡部53f，其他密封部分53d、53e、54c、54d和54e上不设置止挡部，然而本发明并不限于此。在本发明中，也可以在密封部分53c以外的密封部分53d和53e上也设置止挡部，从而在密封部分53的整个面上设置止挡部。由此，密封部53的截面形状变得大致相同，不会因密封部分的位置不同而不同，因此能容易地形成密封部53。另外，不仅在密封部53，也可以在密封部54的整个面上设置止挡部。由此，能使密封部53和密封部54由相同的部件构成，因此能更容易地形成密封唇52。另外，即使在上述情况下，也需要在供密封唇52抵接的密封面26上，设置未形成有向内侧突出的内侧抵接部的第二密封面。
[0125]另外，在上述实施方式中，例示了在俯视时大致呈矩形的开口部24上配置大致呈矩形的阀芯5，然而本发明并不限于此。在本发明中，只要开口部的形状与阀芯的形状对应形成，开口部的形状和阀芯的形状不限于矩形，例如也可以是梯形。另外，也可以不在阀芯(阀芯主体)上形成R形部，边(边部)也可以以大致呈直角的方式相互连接。
[0126]另外，在上述实施方式中，例示了止挡部53f与密封部分53c的变形部53a和安装部53b形成一体，然而本发明并不限于此。在本发明中，止挡部也可以与密封部分的变形部分体形成。
【权利要求】
1.一种进气装置，其特征在于，具有: 进气接口 ； 阀芯，其配置于所述进气接口，并在打开位置与关闭位置之间围绕转动轴转动；以及密封面，其与所述进气接口设为一体，并由在所述阀芯的关闭位置供所述阀芯进行抵接的内壁面构成， 所述密封面包含:具有向所述进气接口的内侧突出的内侧抵接部和位于比所述内侧抵接部更靠外侧的第一外侧抵接部的第一密封面；以及不具有所述内侧抵接部而具有第二外侧抵接部的第二密封面。
2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于， 所述第一密封面设于所述阀芯的外周部中的第一部分进行抵接的所述进气接口的所述内壁面的部分， 所述第二密封面设于所述阀芯的外周部中的所述第一部分以外的第二部分进行抵接的所述进气接口的所述内壁面的部分。
3.根据权利要求2所述的进气装置，其特征在于， 所述阀芯在俯视时呈具有四条边的矩形， 所述第一密封面设于沿所述阀芯的转动轴的延伸方向延伸的上游侧的边和下游侧的边中任意一个边进行抵接的所述内壁面的部分， 所述第二密封面设于所述上游侧的边和所述下游侧的边中任意另一个边进行抵接的所述内壁面的部分、以及向与所述阀芯的转动轴的延伸方向交叉的方向延伸的一对边进行抵接的所述内壁面的部分。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的进气装置，其特征在于， 所述阀芯包含阀芯主体与沿所述阀芯主体的外周设置的能弹性变形的密封部件，所述密封部件包含与所述第一密封面的所述内侧抵接部和所述第一外侧抵接部这两者进行抵接的第一密封部分、以及与所述第二密封面的所述第二外侧抵接部进行抵接的第二密封部分。
5.根据权利要求4所述的进气装置，其特征在于， 所述第一密封部分包含与所述内侧抵接部进行抵接的内侧密封部分、以及与所述第一外侧部进行抵接的第一外侧密封部分， 所述第二密封部分包含与所述第二外侧抵接部进行抵接的第二外侧密封部分。
6.根据权利要求5所述的进气装置，其特征在于， 通过所述内侧密封部分与所述内侧抵接部抵接而使所述阀芯相对于所述进气接口进行定位。
7.根据权利要求4?6中任一项所述的进气装置，其特征在于， 所述阀芯主体在俯视时呈具有四条边部的矩形形状， 沿所述阀芯主体的转动轴的延伸方向延伸的上游侧的边部和下游侧的边部中的任一个边部形成直线状，并且所述一个边部与向所述阀芯主体的转动轴的延伸方向交叉的方向延伸的一对边部分别通过R形部连接， 所述密封部件的所述第一密封部分沿所述阀芯主体中的直线状的所述一个边部的外周而设置。
8.根据权利要求4?7中任一项所述的进气装置，其特征在于， 在所述阀芯的转动范围内，所述阀芯主体的对应于所述第二密封面的部分配置成离开所述第二密封面，以免与所述第二密封面干涉。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的进气装置，其特征在于， 所述阀芯设为能转动，以开闭缓冲罐与配置于所述缓冲罐的下游的所述进气接口之间的开口部，包含通过开闭所述开口部而使所述进气接口的长度变化的可变进气阀芯， 所述可变进气阀芯构成为与所述第一密封面和所述第二密封面进行抵接。
【文档编号】F16J15/32GK104420976SQ201410406480
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】大岩俊之 申请人:爱信精机株式会社