專利名稱：多節(jié)氣門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步開閉配置于發(fā)動機進氣通道上的多個節(jié)氣門閥的多節(jié)氣門裝置，特別是涉及在安裝于二輪車等的發(fā)動機各氣缸的進氣通道上分別配置有節(jié)氣門閥的多節(jié)氣門裝置。
背景技術(shù)：
適用于安裝在四輪車上的發(fā)動機的現(xiàn)有的節(jié)氣門裝置，已知的有鋼絲繩兼電子控制式的節(jié)氣門裝置或只有電子控制式的節(jié)氣門裝置。
例如，現(xiàn)有的鋼絲繩兼電子控制式的節(jié)氣門裝置為在6缸V型發(fā)動機上，設(shè)有2個分別集合3個對應(yīng)于各氣缸的進氣通道的緩沖罐及從各緩沖罐通向上流側(cè)的進氣通道的進氣系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，用1個節(jié)氣門軸使配置于上流側(cè)各進氣通道的2個節(jié)氣門閥連動，并通過鋼絲繩或電動機進行開閉驅(qū)動(例如，參見專利文獻1)。
另外，現(xiàn)有的電子控制式節(jié)氣門裝置為用1個節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動自如地連接分別配置于在節(jié)氣門體上形成的2個進氣通道上的節(jié)氣門閥，并通過設(shè)置于節(jié)氣門軸之一端側(cè)的電動機進行開閉驅(qū)動(例如，參見專利文獻2)。
上述現(xiàn)有的裝置均配置于緩沖罐的上流側(cè)或在較長進氣通道的上流側(cè)，因此，通過節(jié)氣門閥的開閉動作進行控制的進氣，暫時在緩沖罐滯留后，流入對應(yīng)于各氣缸的進氣通道。所以，由節(jié)氣門閥開閉動作的微小差異以及2個節(jié)氣門閥的不同步等產(chǎn)生的進氣量的變化不會成為很大問題。
另一方面，還有一種安裝在二輪車等上的發(fā)動機的多節(jié)氣門裝置。由于該裝置重視對于節(jié)氣門操作的響應(yīng)性，在氣缸蓋的進氣口附近對應(yīng)于各氣缸(進氣口)的進氣通道上分別設(shè)置節(jié)氣門閥，并通過傳遞扭矩的同步傳動桿以及加力彈簧等來連接轉(zhuǎn)動自如地支承各節(jié)氣門閥的節(jié)氣門軸，并用1根鋼絲繩對所有的節(jié)氣門閥進行開閉驅(qū)動。還有，在該裝置中，為了進行發(fā)動機的怠速控制(ISC)，另外還設(shè)有ISC閥。
特開平6-207535號公報[專利文獻2]特開平8-218904號公報但是，目前對于安裝在二輪車等上的發(fā)動機也在研究探討利用電動機來驅(qū)動多個節(jié)氣門閥的電子控制化，以及進一步省去另設(shè)的ISC閥，并通過對節(jié)氣門閥的開閉角度進行微調(diào)來控制怠速的方法。另外，與四輪車相比，由于二輪車的節(jié)氣門操作靈敏度高并伴有急劇的變化，因此，要求與靈敏度相應(yīng)的同步精度以及迎合急劇變化的較高的響應(yīng)性。
因此，即使將上述四輪車用的現(xiàn)有節(jié)氣門裝置當作二輪車的節(jié)氣門裝置適用，也是響應(yīng)性不好并缺乏實用性。也就是說，在這些裝置中，通過節(jié)氣門體或托架的穿孔來直接支承節(jié)氣門軸的中間部分，因此，滑動部分的摩擦抵抗變大。另外，由于急劇的變化節(jié)氣門閥受到的進氣抵抗力以及節(jié)氣門閥的慣性矩等的影響，有可能節(jié)氣門軸與穿孔緊密接觸產(chǎn)生卡死現(xiàn)象或引起節(jié)氣門軸扭轉(zhuǎn)使節(jié)氣門閥的相互間不同步等。
另外，如果對二輪車用的現(xiàn)有的多節(jié)氣門裝置，只安裝電動機、并將節(jié)氣門軸的旋轉(zhuǎn)角度作為控制參數(shù)來進行電子控制化時，在現(xiàn)有的鋼絲繩式控制的情況下得到容許的節(jié)氣門閥相互間所產(chǎn)生的微小的不同步(相位差)等將成為妨礙實現(xiàn)電子控制化的因素。特別是，當省去ISC(怠速控制)閥，用節(jié)氣門閥進行怠速控制時，為了能夠進行控制也有必要確實防止不同步。
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題而提出的，其目的在于提供一種在利用電動機對配置于各進氣通道上的多個節(jié)氣門閥進行開閉驅(qū)動時，使各節(jié)氣門閥同步的同時，對急劇的變化具有極好的響應(yīng)性、并可實現(xiàn)部件的集中化、小型化的多節(jié)氣門裝置，特別是適應(yīng)于安裝在二輪車等上的高性能發(fā)動機的多節(jié)氣門裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置采用如下的結(jié)構(gòu)，它具有節(jié)氣門體，用于劃定與發(fā)動機各氣缸相對應(yīng)的多個進氣通道；多個節(jié)氣門閥，分別配置在多個進氣通道上；節(jié)氣門軸，用于支承多個節(jié)氣門閥使其同時進行開閉；驅(qū)動機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動節(jié)氣門軸的電動機；以及，復位彈簧，用于使節(jié)氣門閥復位到規(guī)定的角度位置，其中，上述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置成在所配置的多個節(jié)氣門閥的相互間之中，在靠近中央側(cè)的位置向節(jié)氣門軸提供驅(qū)動力，上述復位彈簧設(shè)置在提供驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁，上述節(jié)氣門體在多個進氣通道之間，具有支承節(jié)氣門軸的軸承。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，當通過電動機驅(qū)動節(jié)氣門軸時，配置在多個進氣通道上的各節(jié)氣門閥就抵抗復位彈簧所施加的力而旋轉(zhuǎn)并進行開的動作。另一方面，當電動機停止轉(zhuǎn)動時，就憑借復位彈簧所施加的力而逆旋轉(zhuǎn)并進行關(guān)閉的動作。
此時，節(jié)氣門軸在進氣通道之間由軸承支承，在所配置的多個節(jié)氣門閥的相互間之中，在靠近中央側(cè)的位置向節(jié)氣門軸提供電動機的驅(qū)動力，而在驅(qū)動力的近旁提供復位彈簧所施加的力，因此，可防止節(jié)氣門軸的扭轉(zhuǎn)，每個節(jié)氣門閥不會產(chǎn)生相位差而同步開閉，同時也可迎合急劇的變化并可順利地旋轉(zhuǎn)。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)節(jié)氣門軸由以提供驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的區(qū)域為界線分成2個部分的2個節(jié)氣門軸組成，2個節(jié)氣門軸連接成使它們在同軸上一體旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，節(jié)氣門軸以得到驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的區(qū)域為界線分成2個部分，并且兩者是剛性連接的，因此，在確保兩者同步的同時，使驅(qū)動機構(gòu)的配置容易。
還有，本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置采用如下的結(jié)構(gòu)，其具有節(jié)氣門體，用于劃定與發(fā)動機各氣缸相對應(yīng)的多個進氣通道；多個節(jié)氣門閥，分別配置在多個進氣通道上；節(jié)氣門軸，用于支承多個節(jié)氣門閥使其同時進行開閉；驅(qū)動機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動節(jié)氣門軸的電動機；以及，復位彈簧，用于使節(jié)氣門閥復位到規(guī)定的角度位置，其中，上述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置成在所配置的多個節(jié)氣門閥之一端側(cè)的位置向節(jié)氣門軸提供驅(qū)動力，上述復位彈簧設(shè)置在提供驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁，上述節(jié)氣門體在進氣通道之間，具有支承節(jié)氣門軸的軸承。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，當通過電動機驅(qū)動節(jié)氣門軸時，配置在多個進氣通道上的各節(jié)氣門閥就抵抗復位彈簧所施加的力而旋轉(zhuǎn)并進行開的動作，另一方面，當電動機停止轉(zhuǎn)動時，就憑借復位彈簧所施加的力而逆旋轉(zhuǎn)并進行關(guān)閉的動作。
此時，節(jié)氣門軸在進氣通道之間由軸承支承，而在驅(qū)動力的近旁提供復位彈簧所施加的力，因此，可防止節(jié)氣門軸的扭轉(zhuǎn)，每個節(jié)氣門閥不會產(chǎn)生相位差而同步開閉，同時也可迎合急劇的變化并可順利地旋轉(zhuǎn)。
在上述兩種發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)復位彈簧沿著節(jié)氣門軸配置并包括提供不同施加力的多個復位彈簧，在多個復位彈簧中提供最大施加力的復位彈簧設(shè)置在提供驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，多個施加力沿著節(jié)氣門軸作用，因此，可順利地進行節(jié)氣門軸的復位動作，特別是最大的施加力作用于提供驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁，從而，可防止節(jié)氣門軸的扭轉(zhuǎn)，并確保節(jié)氣門閥的同步。
在上述兩種發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)節(jié)氣門體由分別劃定多個進氣通道并在節(jié)氣門軸的伸長方向相互連接的多個節(jié)氣門體組成，多個節(jié)氣門體具有裝配軸承的裝配部。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，將軸承裝配在裝配部之后再把各節(jié)氣門體相連接，由此，可容易地將軸承設(shè)置在進氣通道之間。
在上述兩種發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)多個節(jié)氣門體通過調(diào)整相互間的隔離距離的調(diào)整墊相連接。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在發(fā)動機的氣缸(進氣口)之間的距離不同的情況，也可以通過適當?shù)剡x擇調(diào)整墊的長度，容易達成與各種發(fā)動機相對應(yīng)的多節(jié)氣門裝置。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)調(diào)整墊將軸承固定在節(jié)氣門體上。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，無需專用的部件來固定軸承，從而可使結(jié)構(gòu)簡單化。
在上述兩種發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)多個節(jié)氣門閥隨著遠離旋轉(zhuǎn)中心其截面端部變細。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，節(jié)氣門閥的慣性矩變小，并提高對于急劇變化的響應(yīng)性的同時，更加進一步確實防止節(jié)氣門軸的扭轉(zhuǎn)。


圖1是有關(guān)本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的一種實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中所示裝置的驅(qū)動機構(gòu)的側(cè)面圖。
圖3是圖1中所示裝置的節(jié)氣門軸以及節(jié)氣門閥周圍的部分截面圖。
圖4是圖1中所示裝置的節(jié)氣門閥的截面圖。
圖5是有關(guān)本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的其它實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5中所示裝置的驅(qū)動機構(gòu)的側(cè)面圖。
圖7是有關(guān)本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的另一其它實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明。
圖1至圖4表示有關(guān)本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的一種實施方案。圖1為結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為驅(qū)動機構(gòu)的側(cè)面圖，圖3為節(jié)氣門軸周圍的截面圖，圖4為節(jié)氣門閥的截面圖。
本裝置是適用于安裝在二輪車的直列式4缸發(fā)動機的4節(jié)氣門裝置。如圖1所示，它具備劃定進氣通道11的4個節(jié)氣門體10、分別設(shè)置在進氣通道11的4個節(jié)氣門閥20、轉(zhuǎn)動自如地支承4個節(jié)氣門閥20并使其同時進行關(guān)閉的節(jié)氣門軸30、轉(zhuǎn)動自如地支承節(jié)氣門軸30的軸承40、向節(jié)氣門軸30提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的驅(qū)動機構(gòu)50、使節(jié)氣門閥20復位到規(guī)定的角度位置的復位彈簧60、設(shè)置在節(jié)氣門體10之間的調(diào)整墊70、連接4個節(jié)氣門體10的連接架80、以及檢測節(jié)氣門軸30的旋轉(zhuǎn)角度的角度檢測傳感器90等。
節(jié)氣門體10是用鋁材或樹脂材料制成的模制成型品。如圖1至圖3所示，它由截面為近似圓形的進氣通道11、貫通節(jié)氣門軸30的通孔12、裝配軸承40的凹狀裝配部13、接合凸部14、連接進氣管道(進氣管)的連接部15和16等組成。
在此，通孔12的直徑略大于節(jié)氣門軸30的外徑，以免與節(jié)氣門軸相接觸，節(jié)氣門軸30只由軸承40支承。
節(jié)氣門閥20是用鋁材或樹脂材料按蝶形閥制成的模制成型品。如圖4所示，隨著遠離旋轉(zhuǎn)中心其截面端部變細。而且，用螺釘?shù)裙潭ㄔ诠?jié)氣門軸30上。
這樣，通過將節(jié)氣門閥20形成端部變細的形狀使慣性矩變小，提高開閉動作的響應(yīng)性，而且有助于防止節(jié)氣門軸30的扭轉(zhuǎn)。
如圖3所示，節(jié)氣門軸30由貫通右側(cè)2個節(jié)氣門體10的節(jié)氣門軸31和貫通左例2個節(jié)氣門體10的節(jié)氣門軸32組成，并通過圓筒管接頭部件33將它們連接起來，以便在同軸上一體旋轉(zhuǎn)。
如此，通過用接頭部件33連接2個節(jié)氣門軸31和32，可同時開閉所有節(jié)氣門閥20，與此同時，在初期設(shè)定時容易對左右相位差進行微調(diào)。
另外，通過接頭部件33采用裝配節(jié)氣門軸31、32的圓筒管，比起采用傳動桿更能夠使慣性矩變小，并提高響應(yīng)性。
如圖3所示，軸承40裝配在節(jié)氣門體10的裝配部13，并且，配置成夾持各節(jié)氣門閥20，特別是，配置在進氣通道11之間(調(diào)整墊70的區(qū)域)。
因此，即使因急劇的開閉動作而引起的進氣抵抗力等，通過節(jié)氣門閥20想要使節(jié)氣門軸31、32的中間區(qū)域發(fā)生彎曲，由于該中間區(qū)域由軸承40來支承，因此，不發(fā)生卡死等現(xiàn)象，可以順利旋轉(zhuǎn)。
由此，可防止節(jié)氣門軸31、32的扭轉(zhuǎn)等，并確保節(jié)氣門閥20的同步(以同一位相進行開閉動作)。
還有，軸承40可采用球軸承、滾子軸承以及接觸面本身具有軸承功能的圓筒軸承等各種軸承。而且，在多個軸承40中至少有一部分采用不僅在徑向而且在軸向也起到支承作用的軸承。
如圖1至圖3所示，驅(qū)動機構(gòu)50設(shè)置成所設(shè)置的多個(4個)節(jié)氣門閥20的相互間之中，在靠近中央側(cè)(第2個和第3個之間)，即，在節(jié)氣門軸30的大致中央處提供驅(qū)動力。它由固定在節(jié)氣門體10或連接板80的支撐板51、固定在支撐板51并具有小齒輪52a的DC電動機52、將分別由支撐板51旋轉(zhuǎn)自如地支承并互相嚙合的齒輪53、齒輪54、大齒輪55a以及小齒輪55b為一體的齒輪55、以及固定在節(jié)氣門軸31(30)的齒輪56等組成。
也就是說，當DC電動機52旋轉(zhuǎn)時，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力就通過齒輪53、54、55以及56從小齒輪52a傳遞到節(jié)氣門軸30，節(jié)氣門軸30驅(qū)動節(jié)氣門閥20開閉。此時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力作用于節(jié)氣門軸30的大致中央處(中間區(qū)域)，因此，從驅(qū)動力的作用點到節(jié)氣門軸30的兩端的跨距就變短。
因此，可防止以齒輪56為界線位于兩側(cè)的節(jié)氣門軸31、32的扭轉(zhuǎn)。由此，確保節(jié)氣門軸31、32所支承的節(jié)氣門閥20的相互間的同步，4個節(jié)氣門閥20以同一位相進行開閉動作。而且，由于將驅(qū)動機構(gòu)配置在大致中央處，多節(jié)氣門裝置的寬度就變狹窄，特別是安裝在二輪車上時，可控制向?qū)挾确较蛲怀?，從而可防止翻車等時裝置沖撞地面破損。
另外，支撐板51設(shè)有規(guī)定齒輪56的停止位置，即節(jié)氣門閥20的停止位置的調(diào)整螺釘57，通過適當?shù)卣{(diào)整調(diào)整螺釘57，可將處于停止狀態(tài)的節(jié)氣門閥20的開度設(shè)定在所希望的值。
如圖1和圖3所示，復位彈簧60是設(shè)在提供驅(qū)動力的齒輪56近旁的扭轉(zhuǎn)彈簧，其向節(jié)氣門軸30(32)提供旋轉(zhuǎn)施加力使節(jié)氣門閥20復位到指定的角度位置。如此，通過使復位彈簧60的施加力作用于驅(qū)動力的近旁，從而可極力防止節(jié)氣門軸30(32)的扭轉(zhuǎn)，并確保節(jié)氣門閥20的同步。
在此，只采用了1個復位彈簧60，但是也可以按如下設(shè)置將產(chǎn)生不同施加力的多個復位彈簧沿著節(jié)氣門軸30進行設(shè)置、在提供驅(qū)動力的近旁設(shè)置提供最大施加力的復位彈簧、以及設(shè)置其它復位彈簧使它們的施加力隨著向節(jié)氣門軸30的兩端逐漸變小。在這種情況，既能防止節(jié)氣門軸30的扭轉(zhuǎn)又可進一步順利進行復位動作。
如圖1和圖3所示，調(diào)整墊70在節(jié)氣門軸30的伸長方向把節(jié)氣門體10相互連接。調(diào)整墊70形成圓筒狀，它具有裝配節(jié)氣門體10的接合凸部14的接合凹部71、將節(jié)氣門軸30非接觸地通過的貫通道72、以及給相連接的節(jié)氣門體10定位置的位置決定部(圖中沒有表示)等。
在此，貫通道72的端面具有將裝配在裝配部13的軸承40進行按壓固定的結(jié)構(gòu)。所以，不需要為了固定軸承40的另外的部件。
在此，利用調(diào)整墊70連接節(jié)氣門體10時，首先在節(jié)氣門體10的裝配部13上安裝軸承40，然后，將節(jié)氣門體10相接合使它們夾持調(diào)整墊70并使它們連接起來，用連接板80將節(jié)氣門體10牢固地固定起來。
此時，通過適當?shù)馗淖冋{(diào)整墊70的長度，可以使其適用于具有不同隔離距離之進氣通道11的各種發(fā)動機。
如圖1和圖3所示，角度檢測傳感器90是配置于節(jié)氣門軸30之一端側(cè)的非接觸式角度傳感器。它對節(jié)氣門軸30的旋轉(zhuǎn)角度位置(即，節(jié)氣門閥20的旋轉(zhuǎn)角度位置)進行檢測，并向控制單元輸出檢測信號。根據(jù)該檢測信號，控制單元向DC電動機52發(fā)出驅(qū)動信號，并按照控制模式控制節(jié)氣門閥20的開度。
下面，對上述多節(jié)氣門裝置的動作進行說明。
根據(jù)由控制單元發(fā)出來的控制信號，DC電動機52向一個方向旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力通過齒輪排52a、53、54、55、56提供到節(jié)氣門軸30的大致中央處。于是，節(jié)氣門軸30抵抗設(shè)在近旁的復位彈簧60所施加的力開始向一個方向旋轉(zhuǎn)，節(jié)氣門閥20從停止位置旋轉(zhuǎn)到進氣通道11全開的位置。
此時，驅(qū)動力作用于節(jié)氣門軸30的大致中央處，而復位彈簧60所施加的力作用于驅(qū)動力的近旁，節(jié)氣門軸30在進氣通道11之間的區(qū)域里也由軸承40支承，再則節(jié)氣門閥20形成端部變細的形狀使慣性矩變小，因此，節(jié)氣門軸30可順利旋轉(zhuǎn)防止其扭轉(zhuǎn)，以齒輪56為界線，位于兩側(cè)的節(jié)氣門閥20避免發(fā)生相互間的相位差使節(jié)氣門閥20同步進行開閉動作。
另一方面，根據(jù)來自控制單元的控制信號，當DC電動機52逆向旋轉(zhuǎn)時，一邊受復位彈簧60所施加的力，節(jié)氣門軸30逆向旋轉(zhuǎn)，節(jié)氣門閥20從全開位置旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉進氣通道11的停止位置。在通常的運行中，按照控制模式適宜地控制DC電動機52的旋轉(zhuǎn)來進行開閉驅(qū)動使節(jié)氣門閥20成為最佳開度。而且，當DC電動機52停止轉(zhuǎn)動時，節(jié)氣門軸30憑借復位彈簧60所施加的力快速旋轉(zhuǎn)，使節(jié)氣門閥20復位到停止位置。
另外，當通過節(jié)氣門閥20進行怠速控制時，根據(jù)來自控制單元的驅(qū)動信號適當?shù)仳?qū)動DC電動機，微調(diào)節(jié)氣門軸30，即節(jié)氣門閥20的開度。這樣，進行怠速控制(ISC)驅(qū)動時也能確保節(jié)氣門閥20相互間的同步，因此能夠進行高精度的控制。
在這一實施方案中，作為節(jié)氣門軸30采用了分為2個的節(jié)氣門軸31、32，但是在本裝置中不僅限于此，也可以采用單一的節(jié)氣門軸。另外，作為組成驅(qū)動機構(gòu)50的齒輪53至56舉出了平齒輪，但不僅限于平齒輪，如果是包括偏軸圓錐齒輪等的結(jié)構(gòu)，即使在狹窄的空間也可容易配置。
另外，在這一實施方案中，對4個節(jié)氣門裝置進行了說明，但是在配置有3個、5個等的奇數(shù)個節(jié)氣門閥的多節(jié)氣門裝置，就不能在節(jié)氣門軸的中央配置驅(qū)動機構(gòu)50。因此，所配置的多個節(jié)氣門閥的相互間之中，3個的時候配置在第一和第二(或第二和第三)之間，5個的時候配置在第二和第三(或第三和第四)之間，如此，只要配置在靠近中央側(cè)的位置向節(jié)氣門軸提供驅(qū)動力就可以。
圖5和圖6是表示有關(guān)本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的其他實施方案。該裝置將驅(qū)動機構(gòu)50`和復位彈簧60`設(shè)置在節(jié)氣門軸30`的一端側(cè)，除此之外，與上述的實施方案是一樣的。因此，對同樣的結(jié)構(gòu)附上同樣的符號不再進行說明。
如圖5所示，本裝置具備4個節(jié)氣門體10和10`、設(shè)置在各進氣通道11上的4個節(jié)氣門閥20、轉(zhuǎn)動自如地支承4個節(jié)氣門閥20使其同時進行開閉的單一節(jié)氣門軸30`、轉(zhuǎn)動自如地支承節(jié)氣門軸30`的軸承40、向節(jié)氣門軸30`提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的驅(qū)動機構(gòu)50`、使節(jié)氣門閥20復位到規(guī)定的角度位置的復位彈簧60`、設(shè)置在節(jié)氣門體20之間的調(diào)整墊70和70`、連接4個節(jié)氣門體10的連接架80、檢測節(jié)氣門軸30`的旋轉(zhuǎn)角度的角度檢測傳感器90等。
如圖5所示，節(jié)氣門體10`的一端側(cè)形成有為設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)50`的收容部17`，并連接有覆蓋該收容部17`的支撐蓋18`。另外，節(jié)氣門體10`的另一端側(cè)形成有為了連接其他節(jié)氣門體10的接合部19`。接合部19`形成有裝配部13并安裝有軸承40，而且，插入了按壓固定軸承40的調(diào)整墊70`。
如圖5所示，節(jié)氣門軸30`由支承4個節(jié)氣門閥20使其同時進行開閉驅(qū)動的單一軸組成，在進氣通道11之間的區(qū)域里由軸承40轉(zhuǎn)動自如地支承。
如圖5和圖6所示，驅(qū)動機構(gòu)50`設(shè)置在所設(shè)置的多個(4個)節(jié)氣門閥20的一端側(cè)，即，設(shè)置成在節(jié)氣門軸30`的一端側(cè)(左側(cè))提供驅(qū)動力。它由固定在收容部17`并具有小齒輪52a`的DC電動機52`、由收容部17`和支撐蓋18`轉(zhuǎn)動自如地支承并將大齒輪53a`和小齒輪53b`為一體的齒輪53`、以及固定在節(jié)氣門軸30`之一端側(cè)的齒輪56`等組成。
另外，如圖6所示，收容部17`設(shè)有規(guī)定齒輪56`的停止位置，即，規(guī)定節(jié)氣門閥20的停止位置的調(diào)整螺釘57`，通過適當?shù)卣{(diào)整調(diào)整螺釘57`可將處于停止狀態(tài)的節(jié)氣門閥20的開度設(shè)定到所希望的值。
如圖5和圖6所示，復位彈簧60`是位于提供驅(qū)動力的齒輪56`的近旁的扭轉(zhuǎn)彈簧。其向節(jié)氣門軸30`提供旋轉(zhuǎn)施加力，使節(jié)氣門閥20復位到指定角度位置。這樣，通過將復位彈簧60`所施加的力作用于驅(qū)動力的近旁，可防止節(jié)氣門軸30`的扭轉(zhuǎn)并確保節(jié)氣門閥20相互間的同步。
在上述結(jié)構(gòu)中，當DC電動機52`旋轉(zhuǎn)時，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力就通過齒輪53`和56`從小齒輪52a傳遞到節(jié)氣門軸30`。由此，節(jié)氣門軸30`抵抗復位彈簧60`所施加的力使節(jié)氣門閥20向打開側(cè)旋轉(zhuǎn)，另外，當DC電動機52`停止轉(zhuǎn)動時，則通過復位彈簧60`所施加的力使節(jié)氣門閥20向關(guān)閉側(cè)快速旋轉(zhuǎn)。
也就是說，復位彈簧60`所施加的力作用于驅(qū)動力的近旁，因此，可防止節(jié)氣門軸30`的扭轉(zhuǎn)并確保節(jié)氣門閥20相互間的同步。在這種情況，驅(qū)動機構(gòu)50`設(shè)置在一例，因此，適合于進氣通道11之間的隔離距離短且不能把驅(qū)動機構(gòu)50`設(shè)置在靠近中央側(cè)的情況。
在此，只采用了1個復位彈簧60`，但是也可以按如下配置將產(chǎn)生不同施加力的多個復位彈簧沿著節(jié)氣門軸30`進行配置、在提供驅(qū)動力的近旁設(shè)置提供最大施加力的復位彈簧、以及配置其它復位彈簧使它們的施加力隨著向節(jié)氣門軸30`的另一端側(cè)逐漸變小。在這種情況，既能防止節(jié)氣門軸30的扭轉(zhuǎn)又可進一步順利進行復位動作。
即使在這一實施方案，節(jié)氣門軸30｀在進氣通道11之間的區(qū)域里也由軸承40支承，節(jié)氣門閥20形成端部變細的形狀使慣性矩變小，因此，節(jié)氣門軸30`不發(fā)生扭轉(zhuǎn)、響應(yīng)性良好地旋轉(zhuǎn)，從而確保節(jié)氣門閥20相互間的同步并進行開閉驅(qū)動。
圖7是表示有關(guān)本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的另一其他實施方案。它以采用分為2個的節(jié)氣門軸31`和32`來代替上述的圖5和圖6所示的實施方案的節(jié)氣門軸30`，用同步傳動桿35`將它們連接起來，并采用了多個復位彈簧60`和60``。因此，對與上述的實施方案相同的結(jié)構(gòu)附上相同的符號不再進行說明。
如圖7所示，本裝置具有在大致中央處分為2個的節(jié)氣門軸31`和32`，它們分別支承2個節(jié)氣門閥20使它們同時進行開閉。它們由同步傳動桿35`連接起來使它們在同軸上連動而進行旋轉(zhuǎn)。
如圖7所示，同步傳動桿35`由與節(jié)氣門軸31`相連接的傳動桿35a`、與節(jié)氣門軸32`相連接的傳動桿35b`、使2個傳動桿35a`和35b`連動的同步螺釘35c`以及彈簧35d`組成。
也就是說，同步螺釘35c`和彈簧35d`之間的關(guān)系為例如，如果用彈簧35d`使打開動作連動，則用同步螺釘35c`使關(guān)閉側(cè)剛性連接。在此，同步傳動桿35`與現(xiàn)有的相比其長度較短、慣性矩小。
作為復位彈簧采用了產(chǎn)生不同施加力的多個(在此2個)復位彈簧60`和60``。復位彈簧60`比另一個復位彈簧60``產(chǎn)生更大的施加力，并設(shè)置在驅(qū)動機構(gòu)50的近旁。另一方面，另一個復位彈簧60``產(chǎn)生較小的施加力，它設(shè)置于固定在節(jié)氣門軸32`的傳動桿35b`的近旁，即整個節(jié)氣門軸31`和32`的大致中央處。
如此，在沿著節(jié)氣門軸31`和32`而設(shè)置并提供不同的施加力的多個復位彈簧60`和60``中，提供最大施加力的復位彈簧60`設(shè)置在提供驅(qū)動力的齒輪56`的近旁，而提供較小施加力的另一個復位彈簧60``設(shè)置在遠離的區(qū)域里，因此，既防止節(jié)氣門軸31`和32`的扭轉(zhuǎn)又順利進行復位動作。
即使在這一實施方案中，節(jié)氣門軸31`和32`在進氣通道11之間的區(qū)域里也由軸承來支承，節(jié)氣門閥20形成端部變細的形狀使慣性矩變小，因此，節(jié)氣門軸31`和32`不發(fā)生扭轉(zhuǎn)并響應(yīng)性良好地旋轉(zhuǎn)，從而確保節(jié)氣門閥20相互間的同步并進行開閉驅(qū)動。
在上述實施方案中，作為多節(jié)氣門裝置列舉了4節(jié)氣門裝置，但本發(fā)明并不僅限于此，在3個或5個以上的多節(jié)氣門裝置中均可采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。還有，作為具有不同施加力的多個復位彈簧列舉了包括2個復位彈簧60`和60``的情況，但本發(fā)明并不僅限于此，也可采用包括3個以上的復位彈簧的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述實施方案中，在連接多個節(jié)氣門體10和10`時使用了調(diào)整墊70，但也可以不使用調(diào)整墊70使其直接接合并連接起來。還有，作為節(jié)氣門體列舉了個別地形成的多個節(jié)氣門體10和10`，但只要能夠安裝軸承40也可以采用形成一體的1個節(jié)氣門體。
再則，在上述實施方案中，作為適用本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置的發(fā)動機，列舉了安裝在二輪車上的高性能的發(fā)動機，但本發(fā)明并不僅限于此，也可以適用于安裝在汽車等其它車輛上的發(fā)動機。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，采用本發(fā)明的多節(jié)氣門裝置，用電動機驅(qū)動使設(shè)置于形成在節(jié)氣門體的多個進氣通道上的多個節(jié)氣門閥同時開閉的節(jié)氣門軸時，將電動機的驅(qū)動力向節(jié)氣門軸的大致中央處或一端側(cè)提供，并使復位彈簧的施加力作用于驅(qū)動力的近旁，在多個進氣通道之間設(shè)置支承節(jié)氣門軸的軸承，由此，可防止節(jié)氣門軸的扭轉(zhuǎn)，每個節(jié)氣門閥不產(chǎn)生相位差而同步進行開閉動作，另外，還能夠響應(yīng)性良好地迎合急劇的變化而順利地旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種多節(jié)氣門裝置，它具有節(jié)氣門體，用于劃定與發(fā)動機各氣缸相對應(yīng)的多個進氣通道；多個節(jié)氣門閥，分別配置在多個進氣通道上；節(jié)氣門軸，用于支承多個節(jié)氣門閥使其同時進行開閉；驅(qū)動機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述節(jié)氣門軸的電動機；以及，復位彈簧，用于使節(jié)氣門閥復位到規(guī)定的角度位置，其特征在于所述驅(qū)動機構(gòu)配置成在所配置的多個所述節(jié)氣門閥的相互間之中，在靠近中央側(cè)的位置向所述節(jié)氣門軸提供驅(qū)動力；所述復位彈簧設(shè)置在提供所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁；所述節(jié)氣門體在所述多個進氣通道之間，具有支承所述節(jié)氣門軸的軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多節(jié)氣門裝置，其特征在于所述節(jié)氣門軸由以提供所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的區(qū)域為界線分成2個部分的2個節(jié)氣門軸組成，所述2個節(jié)氣門軸連接成使它們在同軸上一體旋轉(zhuǎn)。
3.一種多節(jié)氣門裝置，它具有節(jié)氣門體，用于劃定與發(fā)動機各氣缸相對應(yīng)的多個進氣通道；多個節(jié)氣門閥，分別配置在多個進氣通道上；節(jié)氣門軸，用于支承多個節(jié)氣門閥使其同時進行開閉；驅(qū)動機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述節(jié)氣門軸的電動機；以及，復位彈簧，用于使節(jié)氣門閥復位到規(guī)定的角度位置，其特征在于所述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置成在所配置的多個所述節(jié)氣門閥之一端側(cè)的位置，向所述節(jié)氣門軸提供驅(qū)動力；所述復位彈簧設(shè)置在提供所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁；所述節(jié)氣門體在所述進氣通道之間，具有支承所述節(jié)氣門軸的軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的多節(jié)氣門裝置，其特征在于所述復位彈簧沿著所述節(jié)氣門軸配置并包括提供不同施加力的多個復位彈簧，在所述多個復位彈簧中提供最大施加力的復位彈簧設(shè)置在提供驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力的近旁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的多節(jié)氣門裝置，其特征在于所述節(jié)氣門體由分別劃定所述多個進氣通道并在所述節(jié)氣門軸的伸長方向相互連接的多個節(jié)氣門體組成，所述多個節(jié)氣門體具有裝配軸承的裝配部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多節(jié)氣門裝置，其特征在于所述多個節(jié)氣門體通過調(diào)整相互間的隔離距離的調(diào)整墊相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多節(jié)氣門裝置，其特征在于所述調(diào)整墊將所述軸承固定在所述節(jié)氣門體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的多節(jié)氣門裝置，其特征在于所述多個節(jié)氣門閥隨著遠離旋轉(zhuǎn)中心其截面端部變細。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一種多節(jié)氣門裝置，它具有分別配置于多個進氣通道(11)上的多個節(jié)氣門閥(20)；使節(jié)氣門閥(20)同時進行開閉的節(jié)氣門軸(30)；驅(qū)動節(jié)氣門軸30的驅(qū)動機構(gòu)(50)；以及復位彈簧(60)。其中，驅(qū)動機構(gòu)(50)的驅(qū)動力作用于節(jié)氣門軸(30)的大致中央處，而復位彈簧(60)所施加的力作用于提供驅(qū)動力的近旁，并在多個進氣通道(11)之間設(shè)置軸承(40)來支承節(jié)氣門軸(30)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可防止節(jié)氣門軸(30)的扭轉(zhuǎn)，節(jié)氣門閥(20)不產(chǎn)生相位差而同步進行開閉。從而，對適用在二輪車等的發(fā)動機上的多節(jié)氣門裝置進行電子控制化的同時，確保節(jié)氣門閥相互間的同步。
文檔編號F02D9/10GK1703575SQ20038010127
公開日2005年11月30日 申請日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者花里真樹 申請人:株式會社三國